KR101163173B1 - 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조 - Google Patents

회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 회전날개는 바람을 직접 받는 2~4개의 회전날개판과; 상기 회전날개판의 말단이 모여 회전력을 발전기로 전달하기 위한 회전축과 결합되는 날개결합축으로 구성되며, 상기 회전날개판은 구조의 강도를 높이기 위해, 바람을 직접 맞는 전면을 이루는 전면날개판과; 상기 전면날개판을 보강하기 위해 상기 전면날개판의 뒤에 부착되어 후면을 이루는 후면날개판과; 상기 전면날개판과 후면날개판을 접합시켜 측면을 이루는 측면판으로 구성되어, 풍력발전기의 날개가 회전 시 측면판이 공기를 가르면서 공기와의 마찰에 의해 생기는 마찰음을 줄이기 위해 측면판에 공기유입구를 두고 공기가 후면날개판으로 빠져나가게 하여 소음을 줄이며, 전면날개판에 내부날개를 두어 풍압이 너무 셀 때 풍압을 줄여주는 장치가 부착된 회전날개의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조는 회전날개에 의해 발생하는 소음을 줄일 수 있고, 열림각도 조절기구가 형성되어 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 전면날개판이 바람을 전부 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개를 보호하고 과속에 의한 베어링의 파손을 막아 풍력발전기의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Description

회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조{Rotating Airfoil Structure for Reduction of Air Resistance in Aerogenerator}
본 발명은 풍력발전기의 회전날개의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력발전기의 날개가 회전 시 측면부가 공기를 가르면서 공기와의 마찰에 의해 생기는 마찰음을 줄이기 위해 측면부에 공기유입구를 두고 공기가 후면부로 빠져나가게 하여 소음을 줄이며, 풍압이 너무 셀 때 풍압을 줄여주는 장치가 부착된 회전날개의 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 사용되는 발전 방법으로는 화석 연료를 이용하는 화력 발전과, 우라늄을 이용하는 원자력 발전, 및 대규모의 담수 설비가 필요한 수력 발전 등을 제시할 수 있으나, 상기 제시한 발전 방법들은 대기 오염이나 온난화의 주범이 될 수 있고, 처리가 곤란한 방사선 폐기물등을 발생할 수 있어, 근래에 들어서는 보다 친환경적인 발전 방식이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
이러한 요구 사항들을 충족시키기 위하여 3면이 바다로 둘러싸인 우리 나라는 바람의 힘을 이용한 풍력 발전 장치에 지대한 관심을 보이고 있는바, 상기 풍력 발전 장치는 공기의 유동이 가진 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환한 다음, 상기 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치이다.
상기 풍력 발전 장치는 통상적으로 지면의 수직 방향으로 세워지는 지주와, 상기 지주의 상단에 장착되는 회전축, 및 상기 회전축의 일측 선단에 고정되어 바람에 의해 회전됨과 동시에 상기 회전축을 회전시킬 수 있는 다수 개의 회전날개로 이루어지고, 상기 회전축의 타측에는 회전축의 회전력을 전달받아 발전기를 회전시킬 수 있도록 동력 전달 수단이 장착된다.
이러한 구조로 이루어진 풍력 발전 장치는 회전날개로부터 발생된 회전력을 발전기에 전달하여 전기를 생성할 수 있다.
하지만, 상기 제시한 종래의 풍력 발전 장치는 발전 용량에 비례하여 회전날개의 몸체가 커져야 한다는 부담이 있었고, 상기 회전날개의 몸체가 커짐에 따라 설치 장소의 선택이 까다로워진다는 문제점도 있었다.
또한, 자연 바람을 이용하여 풍력을 얻어낼 수 있는 방향도 일 방향으로 한정되어 있어 불규칙적으로 불어오는 바람을 효과적으로 이용하는데에도 한계가 있었으며, 바람의 세기가 미약할 경우 발전기의 발전에 필요한 동력을 발생시킬 수 없다는 문제점도 있었다.
또, 강풍을 동반한 태풍에 유동적으로 대처할 수 있는 장비가 갖추어지지 않아 장비의 훼손이 심각하다는 문제점이 있었다.
또한, 풍력발전기의 회전날개가 회전 시 주변에 소음이 많이 나는 문제가 있으며, 발생되는 소음의 일부는 회전 시 측면부가 공기를 가르면서 공기와의 마찰에 의해 생기게 되는데 이의 마찰소음을 줄여야 풍력발전기를 설치하는 위치적 제약을 해결할 수 있다.
공개특허공보 10-2011-0136296(공개일자 : 2011년 12월 21일)
본 발명은 풍력발전기의 회전날개가 회전 시 측면부가 공기를 가르면서 공기와의 마찰에 의해 발생하는 마찰소음을 줄이기 위해 측면부에 공기유입구를 두고 공기가 후면날개부로 빠져나가게 하여 소음이 적게 나고, 열림각도 조절기구가 형성되어 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 전면날개판이 바람을 전부 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개의 파손을 막는 내부날개가 부착된 구조인 풍력발전기의 회전날개를 제공함에 있다.
본 발명의 회전날개는 바람을 직접 받는 2~4개의 회전날개판과; 상기 회전날개판의 말단이 모여 회전력을 발전기로 전달하기 위한 회전축과 결합되는 날개결합축으로 구성된다.
상기 회전날개판은 구조의 강도를 높이기 위해, 바람을 직접 맞는 전면을 이루는 전면날개판과; 상기 전면날개판을 보강하기 위해 상기 전면날개판의 뒤에 부착되어 후면을 이루는 후면날개판과; 상기 전면날개판과 후면날개판을 접합시켜 측면을 이루는 측면판으로 구성된다.
상기 전면날개판에는 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 상기 전면날개판이 바람을 전부 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개의 파손을 막는 내부날개과, 상기 내부날개가 앞쪽으로 열리지 않게 하는 열림방지바가 형성된다.
상기 측면판에는 회전시 상기 측면판이 공기를 가르면서 공기 마찰에 의해 생기는 소음을 줄이기 위한 공기유입구가 형성된다.
상기 후면날개판에는 상기 내부날개에서 바이패스되는 바람과 상기 공기유입구에서 유입된 공기가 저항없이 빠져나갈 수 있게 하는 공기배출구가 형성되며, 상기 공기배출구의 날개결합축 측은 상기 공기유입구에서 유입된 공기가 코너부분에서 소용돌이를 일으켜 회전날개의 회전력을 감쇄시키지 못하게 하기 위하여 상기 전면날개판과 후면날개판 사이를 막는 막음판이 형성된다.
상기 내부날개에는 바람의 세기에 따라 상기 내부날개가 설정 각도만큼 열려서 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시켜 상기 회전날개를 보호하는 열림각도 조절기구가 설치되는 구조이며, 상기 열림각도 조절기구는 스프링의 탄성을 이용하여 일정 풍속 이상일 때는 풍속에 따라 상기 내부날개가 열리는 개도를 크게 하여 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시키는 구조이다.
상기 내부날개는 상기 전면날개판과 결합되고 일정 풍속 이상일 때는 열리는 내부날개판과, 상기 내부날개판과 상기 전면날개판을 결합시켜주는 내부날개축으로 구성된다.
상기 전면날개판에는 상기 내부날개축이 결합되는 내부날개결합구가 형성되고, 내부날개결합구에는 상기 내부날개축이 삽입되는 축삽입홀이 형성된다.
상기 내부날개판에는 상기 내부날개결합구와 결합하여 상기 내부날개축이 삽입되는 축결합구가 형성되고, 상기 내부날개판의 상기 열림각도 조절기구에 의해 열리고 닫힐 때 고정면이 되는 우측면에는 열리고 닫힐 때 상기 전면날개판과 간섭을 받지 않게 곡면부를 형성하며, 상기 축결합구에는 상기 내부날개축이 삽입되는 축삽입홀이 형성된다.
상기 내부날개축의 상부에는 상기 열림각도 조절기구가 설치되는 열림각도 조절기구 설치홈과, 상기 내부날개판이 위로 더 이상 올라오지 못하게 하는 상부제한링이 형성되며, 상기 내부날개축의 하부에는 상기 내부날개판이 더 이상 내려오지 못하게 하는 하부제한링이 형성되는 구조이다.
상술한 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조로서 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조는 회전날개에 의해 발생하는 소음을 줄일 수 있고, 열림각도 조절기구가 형성되어 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 전면날개판이 바람을 전부 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개를 보호하고 과속에 의한 베어링의 파손을 막아 풍력발전기의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 회전날개 전면부 정면 및 평면 개략도
도 2는 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 후면부 회전날개 정면 및 평면 개략도
도 3은 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 내부날개 개략도
도 4는 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 내부날개 설치 단면 개략도
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 "회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조"에 관한 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 전면부 회전날개 정면 및 평면 개략도이며, 도 2는 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 후면부 회전날개 정면 및 평면 개략도이고, 도 3은 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 내부날개 개략도이며, 도 4는 본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따른 내부날개 설치 단면 개략도이다.
도 1과 도 2에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 풍력에 의해 회전력을 발생시키는 풍력발전기의 회전날개는 상기 회전날개는 바람을 직접 받는 2~4개의 회전날개판(1)과; 상기 회전날개판(1)의 말단이 모여 회전력을 발전기로 전달하기 위한 회전축과 결합되는 날개결합축(2)으로 구성된다.
일반적으로 상기 풍력발전기는 바람에 의해 회전되고 중심을 기준으로 수평으로 무게의 평형을 이루는 복수의 회전날개와, 상기 회전날개에 의해 발생한 회전력으로 전기를 생산하는 발전기와, 상기 회전날개와 결합되어 상기 회전날개에 의해 발생한 회전력을 상기 발전기로 전달하기 위한 회전축과, 지면에 수직으로 세워져 상기 회전축에 걸리는 하중을 지지하는 지지축과, 상기 회전축의 회전동력을 상기 발전기로 전달하는 회전력전달수단으로 구성된다.
본 발명의 회전날개는 중소형 풍력발전기에 적용되며, 상기 회전날개는 수평축에 적용하는 것이 바람직하나 중형 이상의 풍력발전기에서는 수직축에 설치도 가능하다.
상기 회전날개판(1)은 구조의 강도를 높이기 위해, 바람을 직접 맞는 전면을 이루는 전면날개판(11)과; 상기 전면날개판(11)을 보강하기 위해 상기 전면날개판(11)의 뒤에 부착되어 후면을 이루는 후면날개판(12)과; 상기 전면날개판(11)과 후면날개판(12)의 말단을 접합시켜 측면을 이루는 측면판(13)으로 구성된다.
상기 전면날개판(11)에는 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 상기 전면날개판(11)이 풍력을 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개의 파손을 막는 내부날개(111)와, 상기 내부날개(111)가 앞쪽으로 열리지 않게 하는 열림방지바(113)가 형성되며, 상기 열림방지바(113)는 상기 내부날개(111)의 크기에 따라 수직과 수평으로 둘 다 설치될 수도 있고 어느 한 방향으로만 설치될 수도 있으며, 상기 열림방지바(113)는 상기 전면날개판(11)의 후면으로 튀어나오지 않게 하여 상기 내부날개(111)가 닫혔을 때 밀폐가 되도록 설치되어야 한다.
수평축에 설치되는 회전날개는 상기 회전날개가 회전하기 위해서는 날개 형상이 회전력을 얻을 수 있게 전면날개판(11)과 후면날개판(12)가 일정 각도로 한쪽을 휘어야 하는데 수평축에 설치되는 회전날개의 상기 내부날개(111) 면의 형상은 상기 전면날개판(11)의 면의 형상과 동일하게 하여 평상 시 밀폐가 원활하게 될 수 있게 제작되어야 한다.
날개 끝부분의 상기 측면판(13)에는 회전 시 상기 측면판(13)이 공기를 가르면서 공기 마찰에 의해 생기는 소음을 줄이기 위한 공기유입구(131)가 형성되며, 상기 공기유입구(131)은 최대한 마찰손실이 적고 와류가 일어나지 않는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 후면날개판(12)에는 상기 내부날개(111)에서 바이패스되는 바람과 상기 공기유입구(131)에서 유입된 공기가 저항없이 빠져나갈 수 있게 하는 공기배출구(121)가 형성되며, 상기 공기배출구(121)는 충분한 크기로 형성되어 상기 내부날개(111)에서 바이패스되는 바람과 상기 공기유입구(131)에서 유입된 공기가 저항없이 빠져나갈 수 있게 해야 하고 또한 빠져나가면서 와류가 형성되지 않게 설계되어야 한다.
상기 공기배출구(121)의 상기 날개결합축(2) 측은 상기 공기유입구(131)에서 유입된 공기가 코너부분에서 소용돌이를 일으켜 회전날개의 회전력을 감쇄시키지 못하게 하기 위하여 상기 전면날개판(11)과 후면날개판(12) 사이를 막는 막음판(1211)이 형성되어야 한다.
부언해서 설명하면 풍력발전기의 회전날개가 회전 시 주변에 소음이 많이 나는데 소음의 일부는 회전 시 상기 측면판(13)이 공기를 가르면서 공기와의 마찰에 의해 생기게 되는데 이의 마찰 소음을 줄이기 위해 날개 끝부분의 상기 측면판(13)에 공기유입구(131)를 두고 공기가 상기 후면날개판912)의 공기배출구(121)로 빠져나가게 하여 소음을 줄이는 구조이다.
상기 내부날개(111)에는 바람의 세기에 따라 상기 내부날개(111)가 설정 각도만큼 열려서 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시켜 상기 회전날개를 보호하는 열림각도 조절기구(1111)가 설치되는 구조이다.
상기 열림각도 조절기구(1111)는 스프링의 탄성을 이용하여 일정 풍속 이상일 때는 풍속에 따라 상기 내부날개(111)가 열리는 개도를 크게 하여 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시키는 구조이며, 얇은 띠 모양의 금속을 나선형으로 감은 스프링을 사용하되 풍압에 의해 풀리는 각도가 리니어(Linear)하게 나가야 한다.
상기 열림각도 조절기구(1111)는 일정 풍속 이상일 때는 풍속에 따라 상기 내부날개(111)의 열리는 개도를 크게 하여 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시키는 구조이며, 예를 들면 스프링의 장력을 이용하여 10m/sec 이상의 풍속일 경우에 열리기 시작하여 풍속에 비례되게 상기 내부날개(111)의 개도가 결정되어 30m/sec 이상일 때는 완전히 열리는 구조로 상기 회전날개을 보호하여, 상기 회전날개와 회전축의 과도한 회전을 방지하여 기어의 손상을 방지하고, 또한 회전력전달수단에 무리한 힘이 가해지는 것을 방지하여 상기 풍력발전기의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 것 같이 상기 내부날개(111)는 상기 전면날개판(11)과 결합되고 일정 풍속 이상일 때는 열리는 내부날개판(1112)과, 상기 내부날개판(1112)과 상기 전면날개판(11)을 결합시켜주는 내부날개축(1113)으로 구성된다.
상기 내부날개(111)에는 바람의 세기에 따라 상기 내부날개(111)가 설정 각도만큼 열려서 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시켜 상기 회전날개를 보호하는 열림각도 조절기구(1111)가 설치되는 구조이다.
상기 전면날개판(11)에는 상기 내부날개판(1112)과 내부날개축(1113)이 결합되는 내부날개결합구(112)가 형성되어, 상기 내부날개판(1112)이 상기 전면날개판(11)에 상기 내부날개축(1113)으로 결합될 수 있게 하는 구조이다.
상기 내부날개결합구(112)에는 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축삽입홀(1121)이 형성된다.
상기 내부날개판(1112)에는 상하로 상기 내부날개결합구(112)와 결합하여 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축결합구(11121)가 형성된다. 즉 상기 축결합구(11121)는 상하로 2개가 설치되어 결합이 견고하게 되게 한다.
상기 내부날개판(1112)이 상기 열림각도 조절기구(1111)에 의해 열리고 닫힐 때 고정면이 되는 상기 내부날개판(1112)의 우측면에는 열리고 닫힐 때 상기 전면날개판(11)과 간섭을 받지 않게 곡면부(11122)를 형성된다.
상기 내부날개판(1112)의 가장자리에는 평상 시 풍력 손실을 방지하기 위하여 상기 내부날개(111)가 닫혔을 때 바람이 새지 않게 기밀을 유지하는 패킹(11123)이 설치된 구조이다.
상기 축결합구(11121)에는 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축삽입홀(111211)이 형성된다.
상기 내부날개축(1113)의 상부에는 상기 열림각도 조절기구(1111)가 설치되는 열림각도 조절기구 설치홈(11131)과, 상기 내부날개판(1112)이 위로 더 이상 올라오지 못하게 하는 상부제한링(11132)이 형성되며, 상기 내부날개축(1113)의 하부에는 상기 내부날개판(1112)이 더 이상 내려오지 못하게 하는 하부제한링(11133)이 형성되는 구조이다.
도 4에 도시되어 있는 것 같이 상기 내부날개(111)은 상기 전면날개판(11)에 상하로 형성된 내부날개결합구(112) 내에 삽입되어 상기 내부날개축(1113)으로 상기 내부날개결합구(112)의 축삽입홀(1121)과 상기 내부날개판(1112)의 축결합구(11121)에 형성된 축삽입홀(111211)을 관통하여 결합되며, 상하로 상기 내부날개판(1112)를 제한하기 위하여 상기 내부날개축(1113)에는 상부제한링(11132)와 하부제한링(11133)이 형성되며, 또한 상기 내부날개판(1112)의 가장자리에 형성된 패킹(11123)에 의해 평상 시 풍력 손실을 방지하기 위하여 상기 내부날개(111)가 닫혔을 때 바람이 새지 않게 기밀을 유지하는 것이 바람직하다.
도 4는 수직축에 설치된 회전날개에 대한 단면으로 상기 전면날개판(11)이나 내부날개판91112)이 평면을 이루나 수평축에 설치된 회전날개에 설치될 때는 곡면을 이루고 본 예시도와는 상이할 수 있다.
상기 열림각도 조절기구(1111)은 상기 내부날개축(1113)의 열림각도 조절기구 설치홈(11131)에 장착되고 상기 내부날개판(1112)에 고정되어 풍압에 의해 상기 내부날개판(1112)가 열리고 닫힌다.
본 발명의 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조에 따르면 회전날개에 의해 발생하는 소음을 줄일 수 있고, 열림각도 조절기구가 형성되어 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 전면날개판이 바람을 전부 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개를 보호하고 과속에 의한 베어링의 파손을 막아 풍력발전기의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
1 : 회전날개판 11 : 전면날개판
111 : 내부날개 1111 : 열림각도 조절기구
1112 : 내부날개판 11121 : 축결합구
111211 : 축삽입홀 11122 : 곡면부
11123 : 패킹 1113 : 내부날개축
11131 : 열림각도 조절기구 설치홈
11132 : 상부제한링 11133 : 하부제한링
112 : 내부날개결합구 1121 : 축삽입홀
113 : 열림방지바 12 : 후면날개판
121 : 공기배출구 1211 : 막음판
13 : 측면판 131 : 공기유입구
2 : 날개결합축

Claims (5)

  1. 풍력에 의해 회전력을 발생시키는 풍력발전기의 회전날개에 있어서,
    상기 회전날개는 바람을 직접 받는 2~4개의 회전날개판(1)과;
    상기 회전날개판(1)의 말단이 모여 회전력을 발전기로 전달하기 위한 회전축과 결합되는 날개결합축(2)으로 구성되며
    상기 회전날개판(1)은 구조의 강도를 높이기 위해, 바람을 직접 맞는 전면을 이루는 전면날개판(11)과;
    상기 전면날개판(11)을 보강하기 위해 상기 전면날개판(11)의 뒤에 부착되어 후면을 이루는 후면날개판(12)과;
    상기 전면날개판(11)과 후면날개판(12)의 말단을 접합시켜 측면을 이루는 측면판(13)으로 구성되고,
    상기 전면날개판(11)에는 일정 속도 이하의 풍속일 때는 닫혀서 상기 전면날개판(11)이 풍력을 모두 받게 하고, 일정 속도 이상의 풍속일 때는 열려서 풍압의 일부를 감소시켜 회전날개의 파손을 막는 내부날개(111)와, 상기 내부날개(111)가 앞쪽으로 열리지 않게 하는 열림방지바(113)가 형성되며,
    상기 측면판(13)에는 회전 시 상기 측면판(13)이 공기를 가르면서 공기 마찰에 의해 생기는 소음을 줄이기 위한 공기유입구(131)가 형성되고,
    상기 후면날개판(12)에는 상기 내부날개(111)에서 바이패스되는 바람과 상기 공기유입구(131)에서 유입된 공기가 저항없이 빠져나갈 수 있게 하는 공기배출구(121)가 형성되며,
    상기 내부날개(111)에는 바람의 세기에 따라 상기 내부날개(111)가 설정 각도만큼 열려서 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시켜 상기 회전날개를 보호하는 열림각도 조절기구(1111)가 설치되는 구조인 것을 특징으로 하는 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열림각도 조절기구(1111)는 스프링의 탄성을 이용하여 일정 풍속 이상일 때는 풍속에 따라 상기 내부날개(111)가 열리는 개도를 크게 하여 상기 회전날개가 받은 풍력을 감쇄시키는 구조인 것을 특징으로 하는 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내부날개(111)는 상기 전면날개판(11)과 결합되고 일정 풍속 이상일 때는 열리는 내부날개판(1112)과, 상기 내부날개판(1112)과 상기 전면날개판(11)을 결합시켜주는 내부날개축(1113)으로 구성되며,
    상기 전면날개판(11)에는 상기 내부날개판(1112)과 내부날개축(1113)이 결합되는 내부날개결합구(112)가 형성되고,
    상기 내부날개결합구(112)에는 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축삽입홀(1121)이 형성되며,
    상기 내부날개판(1112)에는 상하로 상기 내부날개결합구(112)와 결합하여 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축결합구(11121)가 형성되고,
    상기 내부날개판(1112)이 상기 열림각도 조절기구(1111)에 의해 열리고 닫힐 때 고정면이 되는 상기 내부날개판(1112)의 우측면에는 열리고 닫힐 때 상기 전면날개판(11)과 간섭을 받지 않게 곡면부(11122)가 형성되며,
    상기 축결합구(11121)에는 상기 내부날개축(1113)이 삽입되는 축삽입홀(111211)이 형성되고,
    상기 내부날개축(1113)의 상부에는 상기 열림각도 조절기구(1111)가 설치되는 열림각도 조절기구 설치홈(11131)과, 상기 내부날개판(1112)이 위로 더 이상 올라오지 못하게 하는 상부제한링(11132)이 형성되며,
    상기 내부날개축(1113)의 하부에는 상기 내부날개판(1112)이 더 이상 내려오지 못하게 하는 하부제한링(11133)이 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공기배출구(121)의 상기 날개결합축(2) 측은 상기 공기유입구(131)에서 유입된 공기가 코너부분에서 소용돌이를 일으켜 회전날개의 회전력을 감쇄시키지 못하게 하기 위하여 상기 전면날개판(11)과 후면날개판(12) 사이를 막는 막음판(1211)이 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 내부날개판(1112)의 가장자리에는 상기 내부날개(111)가 닫혔을 때 바람이 새지 않게 기밀을 유지하는 패킹(11123)이 설치된 구조인 것을 특징으로 하는 회전시 공기저항을 감소시키는 풍력발전기의 날개구조
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110425637A (zh) * 2019-08-05 2019-11-08 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种可实现多种出风模式的室内机及其控制方法
KR102541245B1 (ko) 2022-08-25 2023-06-13 (주) 디엔디이 과속회전 방지가 가능한 풍력발전기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677570A (en) 1979-11-30 1981-06-25 Matsushita Electric Works Ltd Braking device for propeller type wind mill
KR100478753B1 (ko) 2002-02-21 2005-03-22 근 석 장 풍차 날개
US20110142629A1 (en) 2010-12-07 2011-06-16 General Electric Company Wind turbine rotor blade with porous window and controllable cover member

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677570A (en) 1979-11-30 1981-06-25 Matsushita Electric Works Ltd Braking device for propeller type wind mill
KR100478753B1 (ko) 2002-02-21 2005-03-22 근 석 장 풍차 날개
US20110142629A1 (en) 2010-12-07 2011-06-16 General Electric Company Wind turbine rotor blade with porous window and controllable cover member

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110425637A (zh) * 2019-08-05 2019-11-08 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种可实现多种出风模式的室内机及其控制方法
KR102541245B1 (ko) 2022-08-25 2023-06-13 (주) 디엔디이 과속회전 방지가 가능한 풍력발전기

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