KR101155964B1 - 풍력 발전장치 - Google Patents

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KR101155964B1
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황지선
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Abstract

본 발명은 바람으로 회전력을 발생시켜 회전력을 전기에너지로 변환시키는 풍력 발전장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치는 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전기, 상기 발전기의 구동축을 회전시키는 회전축, 상기 회전축의 외측에 위치되는 동심원 상에 일정 간격으로 이격 배치되는 복수 개의 블레이드, 상기 블레이드가 수직방향의 축을 중심으로 회동 가능하도록 상기 블레이드와 힌지에 의해 결합되는 지지대, 그리고 상기 블레이드와 상기 지지대가 결합되는 부분에 설치되어 상기 블레이드의 회동 각도를 나타내는 각도계를 포함한다. 따라서, 블레이드의 각도 조절이 용이하며, 블레이드를 견고하게 지지할 수 있다.

Description

풍력 발전장치{apparatus for wind power generation}
본 발명은 바람으로 회전력을 발생시키고, 이 회전력을 전기에너지로 변환하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 풍력 발전장치는 바람이 블레이드에 부딪혀 발생하는 양력 및 항력으로 회전력을 발생시키고, 이 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기를 구동함으로써 전기를 생산하는 장치이다.
풍력 발전장치는 크게 구동되는 축의 위치에 따라 수평축 풍력 발전장치와 수직축 풍력 발전장치로 구분된다.
수평축 풍력 발전장치는 통상의 3개의 날개를 가지는 프로펠러가 수평축을 중심으로 회전하여 발전기를 구동시키는 장치로서, 프로펠러를 회전시키기 위해서는 많은 량의 바람이 필요하기 때문에 바람이 많이 부는 해안가나 해발이 높은 곳에 설치되고, 적은 바람으로도 작동하기 위해서는 크게 제작해야 하기 때문에 대형 발전에 많이 사용된다.
반면, 수직축 풍력 발전장치는 수평축 풍력 발전기에 비해 적은 량의 바람으로 블레이드를 회전시킬 수 있어 소형 발전에 적합하고, 장치를 소형화할 수 있기 때문에 최근에는 수직축 풍력 발전장치의 발전 효율을 높이는 데 많은 연구개발이 이루어지고 있다.
종래의 수직축 풍력 발전장치는 수직으로 설치되는 복수의 블레이드가 결합된 풍차와 이 풍차에 발전기를 연결하였다. 하지만, 종래의 수직으로 설치되는 풍차의 블레이드는 블레이드의 각도를 조절할 수 없도록 고정 설치되어 바람에 따라 최적화된 회전력을 발생하지 못하기 때문에 발전 효율이 높지 않았다.
그리고, 블레이드의 각도를 조절한다 하더라도 풍차를 분해하여 하나하나의 블레이드마다 각도를 설정하여 재 설치해야 하기 때문에 많은 시간이 소요되며 하나하나의 블레이드마다 각도를 측정해야 하기 때문에 번거로운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 블레이드의 각도를 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 블레이드의 고정을 견고히 할 수 있는 풍력 발전장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치는 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전기, 상기 발전기의 구동축을 회전시키는 회전축, 상기 회전축의 외측에 위치되는 동심원 상에 일정 간격으로 이격 배치되는 복수 개의 블레이드, 상기 블레이드가 수직방향의 축을 중심으로 회동 가능하도록 상기 블레이드와 힌지에 의해 결합되는 지지대, 그리고 상기 블레이드와 상기 지지대가 결합되는 부분에 설치되어 상기 블레이드의 회동 각도를 나타내는 각도계를 포함한다.
상기 각도계는 상기 블레이드와 상기 지지대 중 어느 하나에는 눈금이 형성되고, 다른 하나에는 상기 눈금을 지시하는 지시부재가 구비될 수 있다.
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상기 브래킷에는 상기 힌지공을 중심으로 원호 형상의 가이드홈이 더 형성되고, 체결부재는 상기 가이드홈을 관통하여 상기 지지대에 상기 지시부재를 체결할 수 있다.
상기 브래킷의 틸트 돌기가 돌출 형성되고, 상기 지지대에는 상기 틸트 돌기가 삽입되는 틸트 홈이 상기 힌지의 동심원 상에 일정 간격으로 복수 개가 형성될 수 있다.
상기 브래킷에는 상기 힌지를 중심으로 방사 상으로 복수 개의 돌기가 형성된 제1 톱니가 구비되고, 상기 지지대에는 상기 힌지를 중심으로 상기 제1 톱니와 맞물리는 복수 개의 돌기가 형성된 제2 톱니를 구비할 수 있다.
상기 지지대는 복수의 상기 블레이드를 각각 회전축에 연결하도록 막대 형상으로 형성되고, 상기 지지대의 단면 형상은 유선형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 각도계를 구비하여 블레이드의 미세한 각도 조절이 가능하며, 체결부재의 체결력을 이용하여 블레이드의 고정 및 고정의 해제를 용이하게 할 수 있다.
또한, 틸트 돌기 및 틸트 홈, 제1 톱니 및 제2 톱니를 형성하여 블레이드의 각도를 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 블레이드를 견고히 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 확대한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 확대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명은 예시적으로 수직축을 중심으로 회전하는 자이로밀(H-rotor, Gyromill)형 풍력 발전장치에 적용한 것으로 설명하지만 블레이드의 각도를 조절할 수 있는 다양한 형태의 풍력 발전장치에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 확대한 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치(100)는 발전기(110)를 포함한다. 이 발전기(110)는 회전력을 전기에너지로 변환하는 것으로서, 자석의 사이에서 구동축에 감긴 코일을 회전시키거나 코일 사이에서 구동축에 부착된 자석을 회전시켜 유도기전력에 의해 전기를 발생시킨다. 발전기는 공지의 발전기가 사용될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
풍력 발전장치(100)는 회전축(120)을 포함한다. 이 회전축(120)은 발전기(110)의 구동축(미도시)에 직접 연결되거나 동력 전달수단 예컨대, 벨트, 체인 및 기어 등에 연결되어 구동축을 회전시킨다. 그리고 회전축(120)은 상하방향으로 길게 형성되어 지면과 수직된 상태로 설치된다.
풍력 발전장치(100)는 블레이드(blade,130)를 포함한다. 이 블레이드(130)는 바람이 부딪혀 양력 및 항력이 발생시킨다. 그리고 블레이드(130)는 회전축(120)에서 떨어져 회전축(120)의 동심원 상에 일정 간격 이격된 상태로 복수 개가 배치된다. 한 실시예에서는 회전축(120)을 120°간격으로 3개의 블레이드(130)를 설치한 것을 예시적으로 나타내었지만 블레이드(130)가 설치되는 개수를 한정하지는 않는다.
한편, 블레이드(130)는 회전축(120)과 동일하게 지면과 수직된 상태로 설치되며 블레이드(130)의 측면이 회전축(120)과 마주하도록 설치된다(이하, 블레이드가 회전축과 마주보는 측면을 블레이드의 내측면이라고 함). 한편, 블레이드(130)는 판 형상으로 형성될 수 있으며, 블레이드(130)를 상부에서 바라보는 평면의 형상이 항공기의 날개와 같이 유선형으로 형성될 수도 있다.
또한, 블레이드(130)는 바람이 부딪치는 면 즉, 블레이드(130)가 회전축(120)과 마주보는 반대의 측면(이하, 블레이드의 외측면)은 상부에서 바라봤을 때 블레이드(130)의 외측으로 굴곡지도록 형성되어 바람이 접촉될 수 있는 면이 넓어지도록 형성될 수 있다. 이 블레이드(130)의 외측면이 외측으로 굴곡지도록 함으로써, 바람이 부딪치는 면적이 넓어져 항력 및 양력의 발생을 증대시킬 수 있다.
한 실시예에서는 블레이드(130)의 외측면이 외측으로 굴곡진 곡면을 형성하였지만, 내측으로 굴곡진 곡면으로도 형성될 수 있으며, 내측면과 외측면이 동일하게 외측으로 굴곡진 곡면으로 형성될 수도 있다.
아울러, 블레이드(130)는 압출 공정으로 제작될 수 있으며, 경금속, 합성수지, 경질고무, 화이버(fiber) 복합재 또는 이들의 혼합재로 형성될 수 있다.
한편, 블레이드(130)은 다양한 형태의 공지의 블레이드가 적용될 수 있다.
블레이드(130)는 브래킷(bracket,135)을 포함할 수 있다. 이 브래킷(135)은 블레이드(130)에 결합되어 하기에 설명될 지지대(140)에 블레이드를 연결할 수 있다.
그리고, 브래킷(135)은 상부 결합부(136), 연결부(138) 및 하부 결합부(137)로 구성될 수 있다. 상부 결합부(136)는 임의의 판 형상으로 형성되고, 그 중앙 부분에는 힌지공(136a)이 형성될 수 있다. 그리고, 하부 결합부(137)는 상부 결합부(136)에서 하부로 이격된 상태로 위치되며 임의의 판 형상으로 형성되고, 그 중앙 부분에는 힌지공(137a)이 형성될 수 있다.
이때, 상부 결합부(136)에 형성된 힌지공(136a)과 하부 결합부(137)에 형성된 힌지공(137a)은 수직 방향으로 동일한 위치에 형성되어 힌지(H)가 상부 결합부(136) 및 하부 결합부(137)에 형성된 힌지공(136a,137b)을 관통하여 설치되도록 구성될 수 있다.
한편, 연결부(138)는 상부 결합부(136)와 하부 결합부(137)의 끝단을 서로 연결하도록 형성될 수 있으며, 판 형상으로 형성되어 외면에 블레이드(130)가 볼트와 같은 체결수단 또는 블레이드(130)와 일체가 되도록 용접될 수 있다.
그리고 상부 결합부(136)에는 원호 형상으로 관통된 가이드공(136b)이 형성될 수 있다. 이 가이드공(136b)은 힌지공(136a)의 동심원 상에 형성될 수 있으며, 복수 개가 형성될 수 있는데, 복수 개가 형성될 경우에는 서로 다른 지름을 가지는 동심원 상에 각각 형성될 수 있다.
한편, 가이드공(136a)은 하기에 설명될 지시부재(153)에 따라 상부 결합부 (136) 또는 하부 결합부(137)에 선택적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 지시부재(153)가 상부 결합부(136)의 상면에 위치되는 경우에는 상부 결합부(136)에 형성되고, 지시부재(153)가 하부 결합부(137)의 저면에 위치되는 경우에는 하부 결합부(137)에 형성될 수 있다.
풍력 발전장치(100)는 지지대(140)를 포함한다. 이 지지대(140)는 회전축(120)과 복수의 블레이드(130)를 연결하는데, 블레이드(130)의 수직축을 중심으로 블레이드(130)가 수직축을 중심으로 회동 가능하도록 힌지(H)에 의해 연결될 수 있다. 한편, 지지대(140)는 회전축(120)을 중심으로 원판 형상으로 형성될 수 있으며, 복수의 블레이드(130)를 각각 연결하도록 막대형상으로도 형성될 수 있다.
여기서, 지지대(140)가 막대형상으로 형성될 때에는 지지대(140)를 측면에서 바라봤을 때의 형상 즉, 지지대(140)의 종단면은 바람의 저항이 감소하도록 유선형으로 형성될 수 있다. 이때, 지지대(140)는 블레이드(130)의 전방과 지지대의 전방이 일치되도록 위치될 수 있다.
그리고 지지대(140)에는 상기 힌지(H)가 삽입되는 힌지공(141)이 관통되는 형태로 형성될 수 있으며, 이 힌지공(141)은 지지대(140)의 회전축(120)과 결합되는 반대방향 끝단에 형성될 수 있다.
한편, 지지대(140)에는 블레이드(130)가 직접 힌지(H)에 의해 지지대(140)에 결합될 수 있다. 이때, 지지대(140)는 블레이드(130)의 상단 또는 하단에 위치되거나 하단에만 위치되는 형태로 블레이드(130)를 지지대(140)에 직접 결합할 수 있다.
한 실시예에서의 블레이드(130)는 브래킷(135)이 지지대(140)의 끝단을 감싸는 형태 즉, 블레이드(130)가 지지대(140)의 외측에 위치하도록 브래킷(135)의 연결부(136)가 지지대(140)의 외측에 위치되며, 지지대(140)의 상부에 상부 결합부(136)가 위치되고, 지지대(140)의 하부에 하부 결합부(137)가 위치되어 힌지(H)가 상부 결합부(136), 지지대(140) 및 하부 결합부(137)를 모두 관통하는 형태로 블레이드(130)를 지지대(140)에 결합하였다.
아울러 상기한 힌지(H)는 서로 결합되는 두 부재 예컨대, 브래킷(135)과 지지대(140), 지지대(140)와 블레이드(130) 중 어느 하나에서 돌출 형성하는 서로 결합되는 형태로도 형성될 수 있다.
그리고 지지대(140)는 회전축(120)의 상하방향으로 서로 이격 되도록 복수 개가 구비될 수 있다. 한 실시예에서는 도면에 도시된 바와 같이 회전축(120)의 상하방향으로 한 쌍의 지지대(140)를 설치하였으나 이 개수를 한정하지는 않는다.
이때, 브래킷(135)은 각각의 지지대(140)에 결합되도록 블레이드(130)의 상하 방향으로 지지대(140)의 개수와 동일하게 설치되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 확대한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 풍력 발전장치(100)는 각도계(150)를 포함할 수 있다. 각도계(150)는 복수 개의 블레이드(130)와 지지대(140)가 연결되는 부분에 각각 설치되어 블레이드(130)가 회동되는 각도를 표시할 수 있다. 한편, 각도계(150)는 회전축(120)에 상하 방향으로 복수 개의 지지대(140)가 설치된 경우에 어느 하나의 지지대(140)에만 설치될 수 있다.
그리고 각도계(150)는 눈금(151)과 지시부재(153)를 포함할 수 있다.
눈금(151)은 블레이드(130)와 지지대(140) 중 어느 하나에 형성될 수 있다.
예컨대, 한 실시예에서와 같이, 눈금(151)은 블레이드(130) 더 구체적으로는 블레이드(130)에 결합되는 브래킷(135)에 형성될 수 있다.
이때, 눈금(151)은 힌지(H)가 결합되는 힌지공(136b)의 외측에 위치되는 동심원 상에 일정 각도를 눈금(151)으로 표시하도록 형성될 수 있으며, 가이드공(136b)의 외측에 위치될 수 있다.
지시부재(153)는 막대형상으로 형성되어 양 끝단 중 어느 한 끝단이 마치 바늘과 같이 뽀족한 형상으로 형성하여 눈금(151)을 가리키도록 형성될 수 있으며, 지지대 또는 브래킷에 무늬 형태 예컨대, 삼각형, 눈금, 또는 화살표와 같은 무늬 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 지시부재(153)는 지지대(140)와 블레이드(130) 중 어느 하나에 눈금이 형성되는 경우 다른 하나에 결합될 수 있다.
예컨대, 눈금(151)이 블레이드(130)에 형성되었을 경우에는 지시부재(153)는 지지대(140)에 결합되고, 지지대(140)에 눈금이 형성되었을 경우에는 블레이드(130) 더 구체적으로는 블레이드(130)가 결합되는 브래킷(135)에 지시부재(153)가 결합될 수 있다.
한 실시예에서의 눈금이 브래킷(135)에 형성되고, 지시부재(153)는 지지대(140)에 결합하도록 구성하였다.
한편, 지시부재(153)는 복수 개의 블레이드(130)의 각각에 설치될 수 있으며, 각각의 지시부재(153)는 모두 뽀족하게 형성된 부분이 동일한 방향 예컨대, 회전축(120)의 중심을 향하도록 설치될 수 있다.
아울러, 지시부재(153)는 브래킷(135)의 상부 결합부(136)의 상면에 위치될 수 있으며, 지시부재(153)는 지지대(140)와 예컨대, 볼트 등과 같은 체결부재(155)에 의해 결합될 수 있다.
여기서 체결부재(155)가 볼트일 경우, 볼트의 머리가 지시부재(153)의 상부에 걸쳐지고 브래킷(135)에 형성된 가이드공(136a)과 지지대(140)를 관통하여 너트 또는 브래킷(135)의 하부 결합부(137)에 결합되는 형태로 구성될 수 있다.
따라서, 지시부재(153)와 지지대(140)를 체결하는 체결부재(155)의 체결력으로 지시부재(153)와 지지대(140)의 사이에 위치되는 브래킷(135)의 상부 결합부(136)을 가압함으로써, 브래킷(135)의 회동을 고정하는 형태로 블레이드(130)의 회동을 고정할 수 있다.
아울러, 블레이드(130)가 브래킷(135)를 구비하지 않고, 지지대(140)에 직접 결합될 때에는 각도계(150)는 지지대(140)에 힌지(H)가 결합되는 부분에 힌지(H)의 외측에 위치되는 동심원 상으로 눈금(151)이 형성되고, 이 눈금(151)을 가리키도록 지시부재(153)가 블레이드(130)에 결합되는 형태로도 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
블레이드(130)는 브래킷(135)에 결합되어 힌지(H)에 의해 지지대(140)에 회동가능하게 결합된다. 그리고 지지대(140)는 회전축(120)과 블레이드(130)를 연결하여 블레이드(130)에 바람이 부딪히면 회전축(120)을 회전시키게 된다. 이때, 회전축(120)은 발전기(110)와 연결되어 발전기(11)를 회전시킴으로써, 발전을 하게 된다.
그리고 풍력 발전장치(100)에는 블레이드(130)의 각도를 조절할 수 있도록 블레이드(130)와 지지대(140)가 연결되는 부분에 각도계(150)가 설치된다. 이 각도계(150)는 지지대(140)에 고정 결합되는 지시부재(153)가 브래킷(135)에 형성된 눈금(151)을 가리키도록 위치되고, 지지대(140)와 지시부재(153)의 사이에 브래킷(135)의 상부 결합부(136)가 체결부재(155)의 가압력으로 블레이드(130)의 회동을 고정한다.
여기서, 블레이드(130)의 각도를 조절할 때에는 지시부재(153)와 지지대(140)를 체결하는 체결부재(155)를 분리하지 않고 브래킷(135)이 지시부재(153)와 지지대(140)의 사이에서 움직일 수 있는 정도로만 가압력을 해제시켜 블레이드(130)를 회동시킨다.
이때, 체결부재(155)는 원호 형상으로 형성된 가이드공(136a)을 관통하기 때문에 브래킷(135)에 체결부재(155)가 관통 설치되어 있어도 가이드공(136a)이 형성된 만큼은 브래킷(135)이 회동에 제약을 받지 않게 된다.
그리고 블레이드(130)의 회동을 고정할 때에는 지시부재(153)와 지지대(140)의 체결력이 높아지도록 체결부재(155)를 강하게 체결 예컨대, 체결부재(155)가 볼트일 경우에는 조여 브래킷(135)의 회동을 고정하게 된다.
따라서, 바람이 부는 패턴에 따라 블레이드(130)의 각도를 용이하게 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다. 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치는 한 실시예에서와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 동일한 효과를 가지므로 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치(100)는 한 실시예와 동일한 구성을 가지며, 다만 틸트 돌기(161)와, 틸트 홈(162)을 더 포함할 수 있다.
틸트 돌기(161)는 브래킷(135)의 상부 결합부(136)의 저면에 돌출 형성될 수 있으며, 틸트 홈(162)은 브래킷(135)이 결합되는 지지부(140)의 상면, 즉 틸트 돌기(161)와 대응되는 부분에 지지부(140)에 형성된 힌지공(141)의 동심원 상에 일정 각도만큼 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다.
이 틸트 돌기(161)가 형성된 브래킷(135)을 틸트 홈(162)이 형성된 지지대(140)에 결합하면, 틸트 돌기(161)가 복수 개의 틸트 홈(162) 중 어느 하나에 삽입되어 블레이드(130)의 회동을 견고히 고정할 수 있을 뿐만 아니라 블레이드(130)를 일정 각도로 용이하게 회동시킬 수 있다.
예컨대, 틸트 홈(162)이 지지대(140)에 형성된 힌지공(141)를 중심으로 5°의 각도로 복수 개가 형성되면, 작업자는 틸트 돌기(161)가 틸트 홈(162)의 한 칸의 이동 시 5° 각도로 회동 됨을 알 수 있기 때문에 이동되는 틸트 홈(162)의 칸 수만으로도 블레이드(130)의 회동 각도를 용이하게 판단하여 블레이드를 일정 각도로 용이하게 회동 시킬 수 있다.
그리고 지시부재(153)와 지지대(140)의 체결력에 의해 틸트 홈(162)에 틸트 돌기(161)가 삽입된 상태로 블레이드(130)가 고정되어 블레이드(130)를 견고히 고정할 수 있다.
한편, 틸트 돌기(161) 및 틸트 홈(162)은 삽입 및 이탈이 용이하도록 대략 반구 형상으로 형성될 수 있다.
아울러, 틸트 돌기(161)가 지시부재(153)의 저면에 형성되고, 틸트 홈(162)은 브래킷(135)의 상부 결합부(136)의 상면에 형성되어 서로 삽입되는 형태로도 구성될 수 있음은 물론이다.
따라서, 바람이 부는 패턴에 따라 블레이드(130)의 각도를 용이하게 조절하여 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 블레이드(130)의 고정을 견고히 할 수 있다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치의 각도계 부분을 분해한 분해 사시도이다. 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치는 한 실시예에서와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 동일한 효과를 가지므로 상세한 설명은 생략한다.
또 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치(100)는 한 실시예와 동일한 구성을 가지며, 다만 제1 톱니(165)와 제2 톱니(166)를 더 포함할 수 있다.
제1 톱니(165)는 브래킷(135)의 상부 결합부(136)의 저면에 상부 결합부(136)에 형성된 힌지공(136a)를 중심으로 복수 개의 돌기(165a)가 방사상으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있으며, 제2 톱니(166)는 제1 톱니(165)와 대응되는 위치에 제1 톱니(165)를 구성하는 복수 개의 돌기(165a)의 사이 사이에 삽입되어 서로 맞물리도록 지지대(140)에 형성된 힌지공(141)을 중심으로 복수 개의 돌기(166a)가 방사상으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.
이 제1 톱니(165)가 형성된 블레이드(130)가 제2 톱니(166)가 형성된 지지대(22)에 결합되면, 제1 톱니(165)의 돌기(165a) 및 제2 톱니(166)의 돌기(166a)가 서로 맞물려 블레이드(130)의 고정시 블레이드(130)를 견고하게 고정할 수 있다.
한편, 제1 톱니(165) 및 제2 톱니(166)를 구성하는 복수의 돌기(165a,166a)는 힌지공(136a,141)을 중심으로 방사상으로 등분된 각도로 형성하여 블레이드(130)의 회동 시 어느 하나의 돌기(165a,166a)를 지나 인접한 다음 돌기(165a,166a)의 사이에 삽입되면 블레이드(130)가 일정 각도를 회동하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제1 톱니(165)의 돌기(165a)를 5°간격으로 방사상으로 복수 개를 형성하고, 제2 톱니(166)의 돌기(166a)를 제1 톱니(165)의 돌기(165a)와 인접한 돌기(165a)의 사이에 삽입되도록 제1 톱니(165)의 돌기(165a)와 대응되는 형상으로 형성한다.
이렇게 형성된 제1 톱니(165) 및 제2 톱니(166)는 제1 톱니(165)의 돌기(165a)의 사이에 위치된 제2 톱니(166)의 돌기(165a)가 제1 톱니(165)의 돌기(165a)를 한 개씩 지날 때마다 블레이드(130)이 5°씩 회동함으로써, 블레이드의 회동 각도를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 톱니(165) 및 제2 톱니(166)가 서로 맞물려 블레이드(130)의 고정을 견고히 할 수 있다.
한편, 제1 톱니(165)는 브래킷(135)의 하부 결합부(137)의 상면에 형성되고, 제2 톱니(166)는 지지대(140)의 저면에 형성하여 서로 맞물리는 형태로도 구성할 수 있으며, 지지대(140)의 상,하면에 제2 톱니(166)를 각각 형성하고 브래킷(135)의 상부 결합부(136)와 하부 결합부(137)에 제1 톱니(165)를 각각 형성하여 서로 맞물리는 형태로도 구성될 수 있다.
따라서, 바람이 부는 패턴에 따라 블레이드(130)의 각도를 용이하게 조절하여 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 블레이드(130)의 고정을 견고히 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 풍력 발전장치 110: 발전기
120: 회전축 130: 블레이드
135: 브래킷 136: 상부 결합부
136a, 137a, 141: 힌지공 136b: 가이드공
137:하부 결합부 140: 지지대
150: 각도계 151: 눈금
153: 지시부재 155: 체결부재
161: 틸트 돌기 162: 틸트 홈
165: 제1 톱니 165a,166a: 돌기
166: 제2 톱니

Claims (8)

  1. 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전기,
    상기 발전기의 구동축을 회전시키는 회전축,
    상기 회전축의 외측에 위치되는 동심원 상에 일정 간격으로 이격 배치되는 복수 개의 블레이드,
    상기 블레이드가 수직방향의 축을 중심으로 회동 가능하도록 상기 블레이드와 힌지에 의해 결합되는 지지대, 그리고
    상기 블레이드와 상기 지지대가 결합되는 부분에 설치되어 상기 블레이드의 회동 각도를 나타내는 각도계를 포함하며,
    상기 각도계는 상기 블레이드와 상기 지지대 중 어느 하나에 형성되는 눈금과 다른 하나에 구비되어 상기 눈금을 지시하는 지시부재를 포함하고,
    상기 블레이드는 상기 힌지가 삽입되는 힌지공이 형성된 브래킷을 포함하고 상기 눈금은 상기 브래킷에 형성되며 상기 지시부재는 상기 지지대에 구비되고,
    상기 브래킷에는 틸트 돌기가 돌출 형성되며 상기 지지대에는 상기 틸트 돌기가 삽입되는 틸트 홈이 상기 힌지의 동심원 상에 일정 간격으로 복수 개가 형성되어 상기 틸트 돌기가 복수 개의 상기 틸트 홈 중 어느 하나에 삽입되는 형태로 상기 블레이드의 각도가 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  2. 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전기,
    상기 발전기의 구동축을 회전시키는 회전축,
    상기 회전축의 외측에 위치되는 동심원 상에 일정 간격으로 이격 배치되는 복수 개의 블레이드,
    상기 블레이드가 수직방향의 축을 중심으로 회동 가능하도록 상기 블레이드와 힌지에 의해 결합되는 지지대, 그리고
    상기 블레이드와 상기 지지대가 결합되는 부분에 설치되어 상기 블레이드의 회동 각도를 나타내는 각도계를 포함하며,
    상기 각도계는 상기 블레이드와 상기 지지대 중 어느 하나에 형성되는 눈금과 다른 하나에 구비되어 상기 눈금을 지시하는 지시부재를 포함하고,
    상기 블레이드는 상기 힌지가 삽입되는 힌지공이 형성된 브래킷을 포함하고 상기 눈금은 상기 브래킷에 형성되며 상기 지시부재는 상기 지지대에 구비되고,
    상기 브래킷에는 상기 힌지를 중심으로 방사 상으로 복수 개의 돌기가 형성된 제1 톱니가 구비되고, 상기 지지대에는 상기 힌지를 중심으로 상기 제1 톱니와 맞물리는 복수 개의 돌기가 형성된 제2 톱니를 구비하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 브래킷에는 상기 힌지공을 중심으로 원호 형상의 가이드홈이 더 형성되고, 상기 지시부재를 상기 지지대에 체결하는 체결부재는 상기 가이드홈을 관통하여 상기 지지대에 상기 지시부재를 체결하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지대는 복수의 상기 블레이드를 각각 회전축에 연결하도록 막대 형상으로 형성되고, 상기 지지대의 단면 형상은 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
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