KR101226642B1 - 풍력 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직방향의 회전축을 중심으로 블레이드가 회전되며 전력을 생산할 수 있도록 하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력 발전장치는, 중심에 수직방향으로 형성되는 회전축과; 상기 회전축의 상하 양 끝단에 각각 형성되며 복수 개의 림고정대에 의해 회전축에 지지된 상태에서 일정 반경을 갖도록 형성된 회전림과; 상기 회전림의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되며, 상기 회전축과 동일한 수직방향으로 길게 형성되어 회전림 사이에 연결되는 블레이드와; 상기 회전림 사이에 연결되는 상기 블레이드를 회전림에 고정하기 위한 블레이드 고정축과; 상기 회전축을 중심축으로 하여 상기 회전림과 블레이드의 외측에 등간격으로 배열되어 형성되며, 상기 블레이드를 외부에서 둘러싸는 형태로 복수 개 형성되는 가이드부와; 상기 회전림의 상하 외측에 형성된 채 상기 회전축을 지지하며, 상기 블레이드의 외측에 형성되는 가이드부를 지지하는 상부 및 하부 고정부와; 상기 회전축의 하부에 형성되며, 상기 회전축의 기계적 회전력을 전기로 변환시키는 발전기; 및 상기 하부고정부를 지지하는 지지프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전장치 {Apparatus for wind power}

본 발명은 풍력 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직방향의 회전축을 중심으로 블레이드가 회전되며 전력을 생산할 수 있도록 하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.

풍력발전은 공기의 유동이 가진 운동에너지의 공기 역학적 특성을 이용하여 날개를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고 상기 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전기에너지를 얻는 것을 말한다. 풍력발전은 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전이 가능한 장점으로 인해 유럽은 물론, 미주, 아시아 등에서 최근 에너지원으로서의 관심이 증대되고 있다.

풍력발전은 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수평으로 형성되는 수평형 풍력발전장치와, 회전축이 지면에 대해 수직으로 형성되는 수직형 풍력발전장치로 구분될 수 있다. 국내등록특허공보 제10-1074958호 (등록일자: 2011.10.12.) 및 국내공개특허공보 제2011-0040328호 (공개일자: 2011.04.20.) 는 수직축을 회전하여 발전을 시키기 위한 발전장치를 나타내고 있다. 상기 기술들은 외부의 집풍판(바람유입장치)을 통해 바람을 유도한 뒤 내부의 회전날개(블레이드)를 구동하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기 기술들은 회전날개(블레이드)와 회전축 사이가 빈 공간없이 밀폐되는 식으로 형성됨으로 인해, 상기 회전날개(블레이드)에 부딪힌 바람이 빠져나갈 공간이 거의 없게 되어 블레이드에 부딪힌 공기에 의해 소음이 커 주택가에는 설치가 곤란한 문제가 있고, 특히 블레이드 내부로 들어온 공기가 다른방향으로 빠져나가지 못해 회전 구동이 쉽게 이루어지지 않는 문제가 있으며, 강풍이 불 경우 발전장치에 무리한 힘이 가해지지 않도록 바람이 적절히 빠져나갈 통로가 필요하나 상기 배경기술은 그렇지 못한 문제가 있다. 또한 겨울철 눈이 내리는 경우, 눈이 블레이드와 회전축 사이에 쌓이며 얼어붙으면서 회전축 등이 구동을 어렵게 하는 문제가 있다.

KR 10-1074958 B1 2011.10.12. KR 10-2011-0040328 A 2011.04.20.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명에 의하면 회전림 사이에 복수의 블레이드를 구비하되, 상기 블레이드가 회전림의 원주방향으로 일정 길이로 형성되도록 함으로써 바람이 불어 들어온 후에 곧바로 빠져나가 소음이 저감되도록 하고, 회전림 사이에 회전축과 동일한 수직방향으로 형성되는 블레이드가 분리된 채 조립되는 형태로 구비됨으로써 유지보수가 용이하며, 블레이드를 가벼운 재질로 형성함으로써 블레이드 구조체를 지지하는 하부베어링의 내구연한이 증가될 수 있는 풍력 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력 발전장치는, 중심에 수직방향으로 형성되는 회전축과; 상기 회전축의 상하 양 끝단에 각각 형성되며 복수 개의 림고정대에 의해 회전축에 지지된 상태에서 일정 반경을 갖도록 형성된 회전림과; 상기 회전림의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되며, 지면에 대해 수직방향으로 배치되어 회전림 사이에 연결되는 블레이드와; 상기 회전림 사이에 연결되는 상기 블레이드를 회전림에 고정하기 위한 블레이드 고정축과; 상기 회전축을 중심축으로 하여 상기 회전림과 블레이드의 외측에 등간격으로 배열되어 형성되며, 상기 블레이드를 외부에서 둘러싸는 형태로 복수 개 형성되는 가이드부와; 상기 회전림의 상하 외측에 형성된 채 상기 회전축을 지지하며, 상기 블레이드의 외측에 형성되는 가이드부를 지지하는 상부 및 하부 고정부와; 상기 회전축의 하부에 형성되며, 상기 회전축의 기계적 회전력을 전기로 변환시키는 발전기; 및 상기 하부고정부를 지지하는 지지프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 풍력 발전장치의 블레이드는 일정 길이로 분리된 채 상호 연결되어 회전림 사이에 형성되며, 상기 블레이드 내부에는 고정축삽입홀이 형성되고 상기 고정축삽입홀에 블레이드고정축이 삽입된 상태에서 상기 블레이드고정축이 회전림 사이에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 풍력 발전장치의 블레이드고정축과 회전축 사이에는 반경방향으로 블레이드고정대가 분리된 블레이드 사이마다 형성되며, 상기 블레이드고정대는 블레이드고정축이 관통되어 고정되는 고정축결합부와, 회전축의 외부에 돌출되어 형성되는 결합부와 결합되는 회전축결합부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 풍력 발전장치의 상기 블레이드의 단면은, 익형 날개의 선단쪽은 라운드(round)된 곡선으로 형성되며, 바람을 받아 회전력이 가해지는 익형 날개의 후단쪽은 날카롭게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 블레이드는 회전축으로부터 반경방향으로 이루어지는 선에 대해 5° ~ 15°의 범위에서 회전방향으로 경사진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가이드부는 바람의 방향을 블레이드로 안내하여 상기 블레이드가 회전할 수 있도록 중심부위가 만곡된 “〈”형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 블레이드는 블레이드고정축이 관통되는 고정부로부터 바람을 받아 회전력이 가해지는 날개까지의 길이가 회전림 반경의 1/15 ~ 1/2 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 풍력 발전에 따른 소음이 적어 주택단지에 인접하여 설치가 가능하며, 바람이 발전장치 내에 들어오더라도 곧바로 빠져나갈 수 있어 회전축의 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 겨울철 눈이 내리는 경우에도 발전장치 내부에 눈이 쌓인 후 얼어붙어 가동이 중단되는 일 없이 발전이 가능하다.

또한 본 발명에 의하면, 회전림 사이에 수직방향으로 형성된 블레이드가 분리될 수 있기 때문에, 고장에 따른 유지보수가 용이하여 경제적이며, 상기 블레이드가 가볍고 튼튼한 두랄루민의 금속합금으로 제작되게 되어 발전장치 전체적으로 내구성이 향상되어 유지보수 주기가 늘어나 경제적이다.

도 1은 본 발명에 의한 풍력 발전장치의 전체 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 가이드부의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 블레이드부의 사시도.
도 4a는 본 발명에 일 실시 예에 의한 블레이드부의 평면도.
도 4b는 본 발명에 다른 실시 예에 의한 블레이드부의 평면도.
도 5는 본 발명의 가이드부를 통해 블레이드에 바람이 유도되는 모습을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예로 보조회전림을 구비한 모습을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 풍력 발전장치에 적용되는 회전림의 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 적용되는 블레이드를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에 적용되는 블레이드고정대를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 적용되는 보조고정대를 나타내는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 풍력 발전장치를 나타내는 도면으로서, 내부의 블레이드부와 상기 블레이드부와 동일 중심축을 갖고 상기 블레이드부를 감싸는 형태로 구비된 외부의 가이드부로 이루어짐을 알 수 있다. 도 3 및 도4a를 참조하면 내부의 블레이드부는 중심에 회전축(40)이 지면에 수직방향으로 형성되어 있고, 상기 회전축(40)의 상하에 일정 높이 간격을 가진 상태에서 일정 반경을 갖는 회전림(20)이 지면과 수평방향으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 회전림(20)은 림고정대(21)에 의해 지지된 채 회전축(40)에 고정되며, 또한 상기 회전림(20)은 상기 회전림(20) 사이에 수직방향으로 형성된 블레이드(10)가 바람에 의해 회전할 때, 회전축(40)이 회전될 수 있도록 회전축과 결합되게 된다.

도 7은 본 발명에 적용되는 회전림(20)을 보여주는 것으로서, 3등분된 회전림이 상호 결합되며, 또한 회전축과 결합될 수 있음을 보여주고 있다. 회전림 상호간은 플랜지(22)를 나사결합방식으로 결합할 수 있으며, 상기 플랜지 내부에는 암나사와 수나사가 결합되는 식으로 돌출부와 삽입부가 각각 형성되어 있어 나사결합 후에도 견고한 결합이 유지될 수 있도록 한다. 회전림(20)과 회전축(40)과의 결합은 회전림의 하부에 있는 림결합부(23)를 통해 가능하며 일반적으로 나사결합될 수 있도록 함으로써, 분해 조립이 가능하여 유지보수가 용이하도록 한다. 상기 도 7에서는 회전림이 3등분된 상태에서 조립되는 것을 보여주고 있으나, 회전림은 필요에 따라 2등분 또는 4등분도 가능하며, 일체로 형성한 후 회전축에 조립가능할 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 블레이드(10)가 회전림(20)의 원주방향을 따라 등간격으로 배열되도록 하되, 상기 블레이드(10)가 상하에 위치한 회전림 사이에 회전축과 평행한 수직방향으로 길게 형성될 수 있도록 한다. 상하의 회전림(20) 사이에 구비되는 블레이드는 하나로 일체화되어 형성되는 것이 아니라, 일정 길이로 분리된 채 상호 연결되어 회전림 사이에 형성되도록 한다. 도 8을 참조하면, 본 발명에 적용되는 블레이드(10)는 일정 길이(L)를 갖게 되는데, 도 3에서 보듯이, 상기 블레이드(10)는 회전림(20) 사이에 수직방향으로 복수 개 연결되어 형성됨을 알 수 있다. 블레이드를 일체로 형성하여 회전림 사이에 형성하는 경우, 고장 또는 부품 교체시 전체를 수리해야 함으로 인해 유지 보수비용 등이 증가될 수 있으나, 블레이드를 분리하여 결합하는 경우, 고장 또는 부품 교체시 개별적인 수리가 가능하게 되어, 유지 보수비용이 절감될 수 있다.

도 8을 참조하면 본 발명에 적용되는 블레이드(10)는 비행기 날개와 같이 유선형의 형태를 취하도록 한다. 상기 블레이드(10)는 약풍에도 반응할 수 있도록 가벼운 소재로 함이 바람직하며, 본 발명에서는 블레이드의 내부 재질은 발포 스타이렌 수지, 일명 스티로폼 중 강성 재질을 사용하도록 하며, 외부에는 두랄루민과 같은 가볍지만 내구성이 뛰어난 금속 합금 재질을 사용하도록 한다. 따라서, 강성 스티로폼의 내부재질을 두랄루민이 외부에서 감싸는 형태로 블레이드(10)를 제조함으로써, 가벼운 바람에도 발전장치의 구동이 가능하도록 하여 발전이 용이하게 이루어질 수 있다. 본 발명에 적용되는 블레이드의 스티로폼과 두랄루민은 상호 접착제로 접착되도록 하며, 겉표면의 두랄루민의 결합은 상호 용접을 통해 견고하게 접착될 수 있도록 한다.

본 발명의 블레이드(10)는 단면을 기준으로 고정축삽입홀(11)이 형성되어 고정축이 삽입되는 고정부(13)와 바람을 받아 회전력이 가해지는 날개(12) 부위로 구분할 수 있으며, 바람이 날개(12) 부위와 부딪히며 회전력이 가해짐으로써 블레이드가 회전되고 결과적으로 회전축을 회전시키게 된다. 상기 블레이드는 일정 폭(W), 회전축방향의 길이(L) 및 날개(12)와 고정부(13) 사이의 길이(D)를 갖는다, 본 발명의 경우, 블레이드의 날개와 고정부 사이의 길이(D)를 회전림 반경의 1/15 ~ 1/2 수준으로 하며, 회전축과 블레이드 사이에는 연결 결합을 위한 블레이드고정대만 형성되도록 함으로써 발전장치 내부에 빈 공간이 충분히 확보될 수 있도록 한다. 발전 장치 내부에 빈 공간이 확보되게 되면, 바람과 블레이드와의 충돌에 따른 소음이 감소되고, 발전장치 내부에 빈 공간들로 인해 눈이 쌓일 염려가 없어 겨울철에도 결빙에 의한 문제없이 안정된 발전이 가능하다. 또한 발전장치 내부에 빈 공간이 많게 되면, 강풍이 부는 경우에도 발전장치의 안전을 확보할 수 있으며, 블레이드가 가벼운 소재로 형성되는 특성상 약풍에도 반응할 수 있어, 발전효율이 종래 스틸에 의한 재질보다 크게 향상될 수 있다. 또한, 불필요한 구성의 생략과 함께 가벼운 소재의 블레이드를 통해 하부 베어링(미도시) 등에 가해지는 하중을 대폭 경감할 수 있어, 상기 하부 베어링 등의 내구연한이 증가될 수 있고 그 결과 유지보수 비용이 절감될 수 있다.

본 발명의 블레이드(10)는 블레이드고정축(50)을 통해 회전림(20) 사이에 고정될 수 있다. 전술한 바와 같이 블레이드(10)는 고정부(13) 쪽에 고정축삽입홀(11)이 형성되게 되는데, 상기 고정축삽입홀(11)에 블레이드고정축(50)이 삽입된 상태에서 회전림(20) 사이에 상기 블레이드고정축(50)이 고정됨으로써 블레이드가 회전림 사이에 고정되게 된다. 도 8을 참조하면, 본 발명은 블레이드고정축(50) 2 개가 블레이드에 삽입되어 고정되고 있음을 보여주고 있다. 그러나, 상기 블레이드고정축(50)은 필요에 따라 1 개 또는 3 개 이상으로도 형성될 수 있으며, 이는 발전 장치의 크기 또는 블레이드가 회전축으로부터 반지름 방향의 직선(이하 '반지름선'에 대해 이루는 각도에 따라 가감이 가능할 수 있도록 한다. 본 발명의 블레이드는 반지름선에 대해 회전방향으로 일정각도(θ₁) 기울여 설치하게 되는데, 블레이드의 기울임 각도가 크지 않은 경우 블레이드고정축과 고정축삽입홀의 개수는 줄어들 수 있다. 본 발명에서 상기 블레이드는 반지름선에 대해 5°~ 15°의 범위에서 블레이드가 회전되는 방향으로 기울어지도록 하는데, 유선형 형상의 블레이드 날개(12)에 바람이 부딪히게 되면 블레이드가 회전하게 된다. 본 발명의 블레이드가 유선형의 형태로 회전방향으로 일정각도 기울인 형상을 갖기 때문에, 겨울철 눈이 몰아치는 경우에도 눈이 블레이드에 달라붙어 발전을 마비시키는 현상이 방지되게 되고, 블레이드의 날개와 고정부 사이의 길이(D)가 한정되어 있어 바람이 블레이드에 부딪히는 소음이 최소화되게 되며, 가벼운 재질을 사용하기 때문에 약풍에도 안정된 발전이 가능하게 된다.

본 발명은 블레이드(10) 사이마다 블레이드고정대(60)의 고정축결합부(62)를 블레이드고정축(50)에 삽입하여 회전축(40)과 연결되도록 함으로써, 회전림(20) 사이에 수직으로 형성된 블레이드를 안정적으로 지지할 수 있다. 회전림(20) 사이가 비교적 길게 형성되는 경우, 회전시 블레이드에 가해지는 원심력에 의해 상기 블레이드가 외부로 이탈될 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는 블레이드고정축(50)과 회전축(40)이 상호 연결되어 결합될 수 있도록 블레이드고정대(60)를 블레이드 사이마다 형성함으로써 블레이드가 안정적으로 지지될 수 있도록 한다.

도 9는 본 발명에 적용되는 블레이드고정대(60)를 나타내는 것으로서, 양 끝단에 회전축(40) 및 블레이드고정축(50)에 연결될 수 있도록 회전축고정부(61)와 고정축고정부(62)가 형성되어 있다. 상기 고정축고정부(62)는 블레이드고정축(50)에 삽입되도록 하기 위한 것으로서, 블레이드(10)가 상기 블레이드고정축(50)에 삽입된 다음, 상기 고정축고정부(62)에 형성된 삽입홀을 블레이드고정축에 삽입되도록 하고, 이후 다른 블레이드가 재삽입된 다음 다른 블레이드고정대의 고정축고정부가 재삽입되는 식으로 연속조립과정을 거쳐 결합될 수 있다. 블레이드고정대(60)의 다른 일측 끝단에 형성된 회전축고정부(61)는 회전축(40)에 형성된 회전축결합부(41)에 결합되도록 하기 위한 것으로서, 일반적으로 나사결합 또는 용접을 통해 결합될 수 있다.

도 3의 확대도면을 참조하면, 블레이드(10)가 블레이드고정축(50)을 통해 결합되고, 회전림의 외측에 형성된 고정플레이트(51)를 통해 블레이드고정축(50)이 회전림(20)과 고정될 수 있음을 보여주고 있다.

본 발명의 발전기는 하부고정부(92)의 하부 중심에 회전축(40)과 연결되어 형성될 수 있다. 회전축(40)이 발전기의 회전자와 연결된 상태에서 블레이드의 회전에 따라 회전축이 회전될 때 상기 회전자가 회전하면서 발전기에 전기를 발생시키게 된다.

도 2는 블레이드부의 외부에 다수 개 형성되는 가이드부(80)를 나타내는 것으로서, 상기 가이드부(80)의 상하에는 상부고정부(91) 및 하부고정부(92)가 각각 위치하며 상기 가이드부 및 상하부고정부가 상호 결합되어 고정될 수 있음을 보여주고 있다. 상기 상하부고정부의 중심에 블레이드부와 회전축이 고정된 채 회전하게 되며, 상기 상하부고정부와 회전축은 베어링에 의해 결합될 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 가이드부(80)는 회전축(40)을 중심으로 하여 원주방향으로 다수 개 형성되며, 꺾임부가 만곡된 "〈" 형상으로 불어오는 바람을 블레이드부로 가이드하게 된다. 일반적으로 가이드부는 반지름선에 대해 일정각도로 일직선상으로 기울어지도록 형성하게 되나, 본 발명의 가이드부(80)는 가운데 부분이 만곡된 "〈" 형상으로 함으로써, 바람이 제1가이드부 → 제2가이드부를 거쳐 블레이드(10)의 날개(12)로 안내되게 된다. 본 발명은 만곡된 형상의 가이드부에 의해 바람의 방향이 바뀌기 때문에 블레이드의 날개와 바람이 부딪히는 각도가 종래보다 증가될 수 있고, 또한 만곡부(83)에 의해 바람이 가속을 받아 블레이드 날개에 가해지는 바람의 힘이 종래보다 증가될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 가이드부(80)는 제1가이드부(81)와 제2가이드부(82)로 이루어지며, 만곡부(83)가 중간부위에 형성됨을 알 수 있다. 상기 만곡부(83)가 이루는 각도(θ₂)는 제2가이드부(82)에 대해 110°~ 170°로 이루어지도록 한다. 110°미만으로 형성되게 되면 바람이 꺽이는 각도가 지나치게 크게 되어 블레이드에 가이드되는 바람의 양이 적어 회전에 영향을 미치지 못할 가능성이 크며, 170°를 초과하여 형성되는 경우 바람이 블레이드에 가하는 힘이 미미하여 바람직하지 못하다. 바람직하기는 120°~ 160°로 유지되도록 하여 바람이 가이드부를 따라 이동하며 블레이드의 날개에 안정적으로 영향을 미칠 수 있도록 한다.

본 발명은 회전반경의 길이에 따라 원주방향을 따라 형성되는 블레이드의 수가 가감될 수 있다. 회전반경이 크지 않을 경우, 회전축으로부터 블레이드까지 회전림 1개 만으로도 안정된 발전을 이룰 수 있으나, 발전용량에는 한계가 있을 수 있다. 회전반경이 커지게 되면, 회전림의 원주방향으로 보다 많은 수의 블레이드를 형성할 수 있으며, 블레이드가 많아지게 되면 바람의 영향을 더욱 많이 받게 되어 회전토크가 증가되어 결과적으로 대용량의 발전을 이룰 수 있다.

본 발명은 대용량의 발전을 필요로 할 때, 블레이드가 형성되는 회전림 외에 보조회전림을 더 구비하여 회전반경을 증가시킬 수 있도록 한다. 회전반경이 길어지게 되면, 회전축과 블레이드고정축을 연결하는 블레이드고정태가 길어지게 되어 구조적으로 불안정할 수 있다.

도 4b 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 예로서, 보조회전림과 회전림을 구비한 발전장치를 나타내고 있다. 보조회전림(30)은 회전림(20)과 동일한 수평면으로 회전축(40)의 상하부에 형성되고, 보조회전림(30) 사이 수직방향으로 보조고정축(50')을 구비하며, 회전축(40)으로부터 상기 보조축(50') 까지는 도 10에 도시된 보조고정대(70)를 연결하여 결합하고, 보조축(50')으로부터 블레이드고정축(50) 까지는 블레이드고정대(60)를 연결한다. 도 10에 도시된 보조고정대(70)의 보조회전축결합부(71)가 회전축의 결합부와 연결되어 결합되며, 보조고정축결합부가 보조축(50')에 결합되게 된다. 또한, 블레이드고정대(60)의 회전축결합부(61)가 보조축(50')에 결합된 상태에서 고정축결합부(62)가 블레이드고정축(50)과 결합되어 2단계 결합을 통해 대용량 발전에서도 안전한 운영이 가능하게 된다. 상기 실시 예에서는 보조회전림을 1개로 예를 들었으나, 상기 보조회전림을 포함한 보조 연결수단들은 발전용량에 따라 가감이 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로서 이해되어야 하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

10: 블레이드 11: 고정축 삽입홀
12: 날개 13: 고정부
20: 회전림 21: 림고정대
22: 플랜지 23: 림결합부
30: 보조회전림
40: 회전축 41: 결합부
50: 블레이드고정축 51: 고정플레이트
52: 블레이드지지편
50': 보조축 51': 보조고정축결합부
60: 블레이드고정대 61: 회전축결합부
62: 고정축결합부
70: 보조고정대 71: 보조회전축결합부
72: 보조고정축결합부
80: 가이드부 81: 제1가이드부
82: 제2가이드부 83: 만곡부
91: 상부고정부 92: 하부고정부
93: 지지프레임

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 중심에 수직방향으로 형성되는 회전축과;
   상기 회전축의 상하 양 끝단에 각각 형성되며 복수 개의 림고정대에 의해 회전축에 지지된 상태에서 일정 반경을 갖도록 형성되는 회전림과;
   상기 회전림의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되며, 지면에 대해 수직방향으로 배치되어 회전림 사이에 연결되는 블레이드와;
   상기 회전림 사이에 연결되는 상기 블레이드를 회전림에 고정하기 위한 블레이드 고정축과;
   상기 회전축을 중심축으로 하여 상기 회전림과 블레이드의 외측에 등간격으로 배열되어 형성되며, 상기 블레이드를 외부에서 둘러싸는 형태로 복수 개 형성되는 가이드부와;
   상기 회전림의 상하 외측에 형성된 채 상기 회전축을 지지하며, 상기 블레이드의 외측에 형성되는 가이드부를 지지하는 상부 및 하부 고정부와;
   상기 회전축의 하부에 형성되며, 상기 회전축의 기계적 회전력을 전기로 변환시키는 발전기; 및
   상기 하부고정부를 지지하는 지지프레임으로 이루어지며,
   상기 블레이드는 일정 길이로 분리된 채 상호 연결되어 회전림 사이에 형성되며, 상기 블레이드 내부에는 고정축삽입홀이 형성되고 상기 고정축삽입홀에 블레이드고정축이 삽입된 상태에서 상기 블레이드고정축이 회전림 사이에 고정되며,
   상기 블레이드고정축과 회전축 사이에는 반경방향으로 블레이드고정대가 분리된 블레이드 사이마다 형성되며, 상기 블레이드고정대는 블레이드고정축이 관통되어 고정되는 고정축결합부와, 회전축의 외부에 돌출되어 형성되는 결합부와 결합되는 회전축결합부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 블레이드의 단면 중 익형 날개 선단쪽 고정부는 라운드(round)된 곡선으로 형성되며, 바람을 받아 회전력이 가해지는 익형 날개 후단쪽 날개는 날카롭게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 블레이드는 회전축으로부터 반경방향으로 이루어지는 직선에 대해 5° ~ 15°의 범위에서 회전방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 가이드부는 바람의 방향을 블레이드로 안내하여 상기 블레이드가 회전할 수 있도록 중심부위가 만곡된 “〈”형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 블레이드는 블레이드고정축이 관통되는 고정부로부터 바람을 받아 회전력이 가해지는 날개까지의 길이(D)가 회전림 반경의 1/15 ~ 1/2 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전축과 회전림 사이에는 보조회전림이 더 구비되고, 상하에 위치한 상기 보조회전림 사이에는 보조축이 더 구비되며, 회전축과 상기 보조축을 연결하기 위한 보조고정대가 더 구비되어, 회전림 반경이 커짐에 따라 발전장치의 안전성이 향상될 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   

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