KR101298011B1 - 풍력발전기 동체 부양구조 - Google Patents

풍력발전기 동체 부양구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력발전기 동체 부양구조로써, 지주에 대해 수평방향으로 회전하는 동체를 상방향으로 부양시키는 풍력발전기 동체 부양구조에 관한 것이다.
본 발명의 풍력발전기 동체 부양구조는, 지면에 설치되는 지주와; 상기 지주의 상단에 수평방향으로 회전가능하게 결합된 동체와; 상기 동체에 결합되어 풍력에 의해 회전하는 회전체와; 상기 회전체의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기; 로 이루어지되, 상기 동체는, 상기 지주에 회전가능하게 결합되는 지지부와; 상기 지지부의 측면에 돌출 형성된 부양날개와; 상기 지지부 또는 부양날개에 장착되어 상기 지지부를 풍향에 따라 회전시키는 방향키; 로 이루어지고, 바람이 불 때 상기 부양날개는 바람이 불지 않을 때보다 상기 지지부를 부양시켜 상기 지주와 동체 사이의 회전에 따른 마찰력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전기 동체 부양구조 { BODY FLOATING STRUCTURE OF WIND GENERATOR }
본 발명은 풍력발전기 동체 부양구조로써, 지주에 대해 수평방향으로 회전하는 동체를 상방향으로 부양시키는 풍력발전기 동체 부양구조에 관한 것이다.
최근 석유자원의 고갈, 지구 온난화, 산유국의 정치 불안, 세계적인 석유수급 불안정으로 에너지 문제가 화두로 떠오르고 있어 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 지열, 바이오매스 등의 새로운 에너지가 각광을 받고 있다.
풍력을 이용한 일반적인 풍력발전기는 풍력에 의해 회전체가 회전하여 로터를 회전시킴으로써, 로터에 연결된 발전기에서 전력을 생산하게 된다.
풍력발전기는 로터에 의해 회전하는 회전축의 방향에 따라 로터의 회전축이 풍향에 수직인 수직축형 발전기와 로터의 회전축이 풍향에 평행한 수평축형 발전기로 구분할 수 있다.
이러한 풍력발전을 이용하기 위해서는 바람의 평균풍속이 6~7m/s를 넘어야 사업화가 가능하다.
하지만 풍량이 부족하고 풍속이 일정하지 않은 환경에서는 풍력발전기의 활용이 어렵다.
풍력발전기를 통해 얻을 수 있는 풍력에너지는 풍속의 세제곱에 비례하고 로터에 장착되어 회전하는 블레이드의 직경의 제곱에 비례한다.
이에 따라 풍속이 강한 대기 상층부의 바람을 이용하여 발전효율을 높이기 위해서 풍력발전기의 지주의 높이를 높이고 블레이드를 대형화하고 있지만, 미관적으로나 경제적인 면에 있어서 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 잦은 고장으로 유지 보수가 어렵다.
일반적으로 수평축형 발전기의 경우 회전체가 장착된 동체가 지주에 대해 바람의 방향에 따라 수평으로 회전하는 구조로 되어 있는데, 동체가 지주에 대해 회전할 때 지주와 동체 사이에 마찰력이 발생하여 바람의 방향에 따라 동체의 즉각적인 반응이 어렵기 때문에 발전효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동체를 지주에 대하여 부양시킴으로써 동체와 지주 사이에 발생하는 마찰력을 감소시켜 바람의 방향에 따라 동체가 쉽게 회전되도록 하여 발전기의 발전효율을 증가시킬 수 있는 풍력발전기 동체 부양구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 풍력발전기 동체 부양구조는, 지면에 설치되는 지주와; 상기 지주의 상단에 수평방향으로 회전가능하게 결합된 동체와; 상기 동체에 결합되어 풍력에 의해 회전하는 회전체와; 상기 회전체의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기; 로 이루어지되, 상기 동체는, 상기 지주에 회전가능하게 결합되는 지지부와; 상기 지지부의 측면에 돌출 형성된 부양날개와; 상기 지지부 또는 부양날개에 장착되어 상기 지지부를 풍향에 따라 회전시키는 방향키; 로 이루어지고, 바람이 불 때 상기 부양날개는 바람이 불지 않을 때보다 상기 지지부를 부양시켜 상기 지주와 동체 사이의 회전에 따른 마찰력을 감소시킨다.
상기 부양날개는 상기 지지부의 양측에 대칭되게 돌출 형성되고, 상기 방향키는 상기 부양날개의 양 끝단에 장착되며, 전방에서 후방으로 가면서 양측으로 분기되어 벌어지되, 상기 부양날개의 최선단과 최후단 사이의 상면의 길이는 하면의 길이보다 길다.
상기 지주의 상단에는 상방향으로 개방된 장착홈이 형성된 장착부가 형성되고, 상기 지지부의 하부에는 상기 장착부에 회전가능하게 결합되는 회전축이 돌출 형성되되, 상기 장착부의 상부에는 상기 회전축이 관통하는 개방구가 형성된 커버가 고정 장착되고, 상기 회전축의 하단에는 상기 장착홈에 삽입 배치되는 걸림판이 형성되며, 상기 걸림판의 하면과 상기 장착부 사이에는 하부베어링이 배치되고, 상기 걸림판의 상면과 상기 커버 사이에는 상부베어링이 배치되며, 상기 회전축과 개방구 사이에는 축베어링이 배치된다.
상기 걸림판의 두께는 상기 장착부의 하면과 상기 커버 사이의 거리보다 작고, 상기 걸림판의 지름은 상기 개방구의 지름보다 크다.
상기 회전체는, 원통형상으로 형성되어 상기 발전기에 연결되는 로터와; 중공 원통형상으로 이루어져 상기 로터의 외곽에 이격되게 배치되는 프레임휠과; 상기 로터와 프레임휠 사이에 배치되어 일단이 상기 로터에 회전가능하게 힌지결합되고 타단이 상기 프레임휠에 결합되는 블레이드; 로 이루어지되, 상기 블레이드는 상기 로터와 프레임휠에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 로터, 프레임휠 및 블레이드는 풍력에 의해 함께 회전하여 상기 발전기가 전력을 생산한다.
본 발명에 따른 풍력발전기 동체 부양구조는 다음과 같은 효과가 있다.
동체는 지지부와 부양날개를 포함하여 이루어져 부양날개를 이용하여 지지부를 지주에 대하여 부양시킴으로써, 바람이 불 때 부양날개는 바람이 불지 않을 때보다 지지부를 부양시켜 지주와 동체 사이의 회전에 따른 마찰력을 감소시켜 동체의 회전이 용이하고 발전기의 발전효율을 높일 수 있다.
또한, 결합홈에 상하 이동가능하게 결합된 걸림판의 상부 및 하부에는 베어링이 배치됨으로써, 걸림판이 하강된 상태 또는 부양된 상태에서 동체가 회전할 때 걸림판과 결합부 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있다.
또한, 로터, 프레임휠 및 블레이드가 탈착 가능하게 결합됨으로써, 풍차의 제작 및 운반이 쉽고, 미풍에도 회전이 용이하며, 프레임휠에 의한 풍차의 회전관성력을 높여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 동체 부양구조의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부양날개의 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 분해도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로터 및 프레임휠에 장착되어 변형된 블레이드의 형상을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로터와 블레이드의 결합도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프레임휠과 블레이드의 결합도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임휠과 블레이드의 결합도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 동체 부양구조의 다양한 실시예를 나타낸 도면,
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 동체 부양구조의 사시도이고, 도 2(a)는 동체가 부양되지 않은 상태의 단면도이며, 도 2(b)는 동체가 지주에 대해 부양된 상태의 단면도이고, 도 2(c)는 동체가 지주에 대해 부양되어 걸림판과 상부베어링이 접한 상태의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부양날개의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 분해도로써 다수개의 블레이드는 2개만 간략히 도시하였으며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로터 및 프레임휠에 장착되어 비틀어진 블레이드의 형상을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회전체의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로터와 블레이드의 결합도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프레임휠과 블레이드의 결합도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임휠과 블레이드의 결합도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기 동체 부양구조의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 풍력발전기 동체 부양구조는 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 지주(100), 동체(200), 발전기 및 회전체(300)로 이루어진다.
상기 지주(100)는 원기둥 형상으로 형성되고 지면에 수직으로 설치된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지주(100)의 상단에는 장착부(110)가 형성된다.
상기 장착부(110)에는 상방향으로 개방된 장착홈(111)이 형성되어 상기 동체(200)가 결합된다.
상기 장착홈(111)이 형성된 상기 장착부(110)의 하면에는 하부베어링(112)이 장착된다.
상기 하부베어링(112)은 후술하는 바와 같이 상기 동체(200)가 부양되지 않은 상태에서 상기 동체(200)가 상기 지주(100)에 대해 회전할 때, 상기 동체(200)와 지주(100) 사이의 마찰력을 감소시킨다.
그리고 상기 장착부(110)의 상부에는 커버(113)가 고정 결합된다.
상기 커버(113)에는 상기 동체(200)의 회전축(211)이 관통하는 개방구(114)가 형성된다.
이에 따라 후술하는 바와 같이 상기 회전축(211)은 상기 개방구(114)를 관통하여 상기 장착홈(111)에 결합된다.
그리고 상기 커버(113)의 하면에는 상부베어링(115)이 장착된다.
상기 상부베어링(115)은 상기 동체(200)가 적정 높이 이상 부양되어 수평방향으로 회전할 때, 상기 지주(100)와 동체(200) 사이에 발생하는 마찰력을 감소시킨다.
그리고 상기 개방구(114)가 형성된 상기 커버(113)의 내측면에는 축베어링(116)이 장착된다.
상기 축베어링(116)은 상기 동체(200)가 회전할 때, 상기 개방구(114)가 형성된 상기 커버(113)와 회전축(211) 사이의 마찰력을 감속시킨다.
상기 하부베어링(112), 상부베어링(115) 및 축베어링(116)에 대해서는 후술할 걸림판(212)과 함께 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
상기 동체(200)는 상기 지주(100)의 상단에 수평방향으로 회전가능하게 결합된다.
이러한 상기 동체(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(210), 부양날개(220) 및 방향키(230)로 이루어진다.
상기 지지부(210)는 상기 지주(100)에 회전가능하게 결합되고, 전방 또는 후방에 상기 회전체(300)가 결합된다.
구체적으로 상기 지지부(210)의 하부에는 상기 장착부(110)에 회전가능하게 결합되는 회전축(211)이 돌출 형성된다.
상기 회전축(211)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 개방구(114)를 관통하고 상기 장착홈(111)에 삽입되어 상기 장착부(110)에 회전가능하게 결합된다.
상기 회전축(211)과 개방구(114) 사이에는 상기 축베어링(116)이 배치되어 상기 동체(200)가 회전할 때 상기 회전축(211)과 상기 개방구(114)가 형성된 상기 커버(113) 사이에 발생하는 마찰력을 감소시킨다.
상기 회전축(211)의 하단에는 상기 장착홈(111)에 삽입 배치되는 걸림판(212)이 형성된다.
상기 걸림판(212)은 원판형상으로 형성되고, 지름이 상기 개방구(114)의 지름보다 크다.
이에 따라 상기 걸림판(212)은 상기 커버(113)에 걸려 상방향으로 이탈되지 않음으로써, 상기 동체(200)를 상기 지주(100)에 결합시킨다.
그리고 상기 걸림판(212)의 두께는 상기 장착부(110)의 하면과 상기 커버(113) 사이의 거리보다 작다.
즉, 상기 걸림판(212)의 두께는 상기 장착부(110)의 하면에 장착된 하부베어링(112)과 상기 커버(113)의 하면에 장착된 상부베어링(115) 사이의 거리보다 작게 형성됨으로써, 상기 걸림판(212)이 상기 장착홈(111)의 내부에서 상하로 이동할 수 있다.
이에 따라 후술하는 바와 같이 상기 부양날개(220)에 의해 양력이 발생하여 상기 동체(200)가 부양될 수 있다.
경우에 따라 상기 하부베어링(112)과 상부베어링(115)은 상기 걸림판(212)의 하면 및 상면에 장착될 수도 있지만 상기 장착부(110) 및 커버(113)에 장착함으로써, 상기 동체(200)의 무게를 더 가볍게 하여 쉽게 부양될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 부양날개(220)는 상기 지지부(210)의 측면에 돌출 형성된다.
구체적으로 상기 부양날개(220)는 상기 지지부(210)의 양측에 대칭되게 돌출 형성된다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상기 부양날개(220)의 최선단과 최후단 사이의 상면의 길이는 하면의 길이보다 길다.
이에 따라 상기 부양날개(220)의 상하로 바람이 지나갈 때, 상기 부양날개(220)의 상부로 지나가는 바람의 속도는 상기 부양날개(220)의 하부로 지나가는 바람의 속도보다 빠르게 되어 상기 부양날개(220)의 상부 압력이 하부 압력보다 낮게 된다.
이에 따라 상기 부양날개(220)에 상방향으로 양력이 발생하여 상기 지지부(210) 즉, 상기 동체(200)를 상방향으로 부양시키게 된다.
이러한 상기 부양날개(220)는 본 실시예에 한정하지 않고 바람에 의해 양력을 발생시킬 수 있도록 다양한 형상으로 형성할 수 있고 다양한 위치에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같은 상기 부양날개(220)는 바람이 불 때 바람이 불지 않을 때보다 상기 지지부(210)를 부양시켜 상기 지주(100)와 동체(200) 사이의 회전에 따른 마찰력을 감소시킨다.
구체적으로 바람이 불지 않을 때 즉, 바람에 의해 상기 부양날개(220)에서 발생된 양력이 상기 동체(200)를 부양시킬 만큼 충분하지 않을 때는, 상기 방향키(230)에 의해 상기 동체(200)가 회전함에 따라 도 2(a)에 도시된 바와 같이 상기 걸림판(212)이 상기 하부베어링(112)에 접한 상태로 회전하게 된다.
그리고 바람이 불 때 즉, 바람에 의해 상기 부양날개(220)에서 발생된 양력이 상기 동체(200)를 부양시킬 만큼 충분할 때는, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상기 걸림판(212)이 상방향으로 이동하여 상기 하부베어링(112) 및 상부베어링(115)에 접하지 않은 상태에서 상기 방향키(230)에 의해 상기 동체(200)가 회전함에 따라 상기 지주(100)와 동체(200) 사이의 회전에 따른 마찰력을 최소화할 수 있다.
한편, 바람의 세기가 강하여 상기 동체(200)가 상기 하부베어링(112)과 상부베어링(115) 사이의 거리만큼 부양될 경우 도 2(c)에 도시된 바와 같이 상기 걸림판(212)은 상기 상부베어링(115)에 접하게 되기 때문에, 상기 부양날개(220)는 풍력발전기가 설치되는 장소의 풍량 및 풍속에 따라 그 형상 및 받음각을 적절히 조절하여 상기 걸림판(212)이 상기 하부베어링(112)과 상부베어링(115)에 접촉하지 않고 상기 하부베어링(112)과 상부베어링(115) 사이에서 부양되어 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 동체(200)는 상기 지지부(210)와 부양날개(220)를 포함하여 이루어져 상기 부양날개(220)를 이용하여 상기 지지부(210)를 상기 지주(100)에 대하여 부양시킴으로써, 바람이 불 때 상기 부양날개(220)는 바람이 불지 않을 때보다 상기 지지부(210)를 부양시켜 상기 지주(100)와 동체(200) 사이의 회전에 따른 마찰력을 최소화하여 상기 동체(200)의 회전이 용이하고 상기 발전기의 발전효율을 높일 수 있다.
상기 방향키(230)는 상기 지지부(210) 또는 부양날개(220)에 장착되어 상기 지지부(210)를 풍향에 따라 회전시킨다.
구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 방향키(230)는 상기 부양날개(220)의 양 끝단에 장착되며, 전방에서 후방으로 가면서 양측으로 분기되어 벌어진다.
즉, 바람이 상기 방향키(230)의 전방이 아니 다른 방향에서 불어올 때는, 바람이 상기 방향키(230)의 측면을 밀어 상기 방향키(230)의 전방이 바람이 불어오는 방향과 마주보도록 상기 동체(200)를 회전시킨다.
이때, 상기 방향키(230)의 후방이 양측으로 분기되어 벌어져 있기 때문에, 바람의 방향과 상기 방향키(230)의 전방이 향하는 방향의 각도가 크지 않아도 상기 방향키(230)가 풍향에 따라 미세하게 반응하게 된다.
이러한 상기 방향키(230)는 상기 지지부(210)의 외측에 장착될 수 있으며, 또한 다양한 형상으로 형성할 수 있다.
상기 발전기(미도시)는 상기 회전체(300)의 회전력을 전달받아 전력을 생산한다.
이러한 상기 발전기는 상기 지지부(210)에 장착되고, 상기 동력축에 연결되어 상기 회전체(300)의 회전력을 전달받게 된다.
경우에 따라 상기 발전기는 상기 지주(100)에 장착되어 동력축으로 상기 회전체(300)와 연결될 수도 있다.
상기 회전체(300)는 상기 동체(200)에 결합되어 풍력에 의해 회전한다.
이러한 상기 회전체(300)는 도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 로터(310), 고정샤프트(320), 프레임휠(330) 및 블레이드(340)로 이루어진다.
상기 로터(310)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 원통형상으로 형성되어 상기 발전기(미도시)에 연결되고, 풍력에 의해 상기 프레임휠(330) 및 블레이드(340)와 함께 회전하여 상기 발전기가 전력을 생산한다.
그리고 상기 로터(310)의 일단 외주면에는 상기 로터(310)의 원주를 따라 제1결합부(311)가 돌출 형성된다.
상기 제1결합부(311)에는 다수개의 제1힌지공(312)이 형성된다.
상기 제1힌지공(312)은 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심으로 원형으로 배치된다.
그리고 상기 로터(310)의 타단 외주면에는 상기 로터(310)의 원주를 따라 제2결합부(313)가 돌출 형성된다.
상기 제2결합부(313)에는 다수개의 제2힌지공(314)이 형성된다.
상기 제2힌지공(314)은 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심으로 원형으로 배치된다.
이러한 상기 제1힌지공(312)과 제2힌지공(314)은 상기 로터(310)의 길이방향으로 관통되게 형성된다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로터(310)에는 중공형상의 지지홀(315)이 형성된다.
상기 지지홀(315)에는 상기 고정샤프트(320)가 삽입된다.
상기 고정샤프트(320)는 상기 동체(200) 즉, 상기 지지부(210)에 고정 장착되어 상기 로터(310)를 지지한다.
상기 고정샤프트(320)는 상기 지지홀(315)에 삽입되며, 상기 로터(310)와 고정샤프트(320) 사이에는 베어링이 삽입되어 상기 로터(310)가 상기 고정샤프트(320)에 회전가능하게 결합된다.
도면에 도시하지는 않았지만 상기 로터(310)에는 상기 발전기에 동력을 전달하는 별도의 동력축이 결합된다.
상기 로터(310)와 동력축은 기어 등을 이용하여 동력을 전달할 수 있으며, 종래에 공지된 동력전달방법으로 다양하게 실시할 수 있다.
기어로 로터(310)와 동력축을 연결할 경우에는 상기 로터(310)에서 상기 동체가 결합되는 방향의 일단에 기어가 고정 장착되어 상기 로터(310)와 함께 회전하게 된다.
경우에 따라 상기 지지홀(315)에 상기 베어링을 배치시키지 않고 상기 고정샤프트(320) 대신 동력축을 고정 결합시켜 상기 로터(310)의 회전력을 상기 동력축으로 직접 전달할 수도 있다.
이때, 상기 동력축은 상기 로터(310)와 함께 회전하여 상기 발전기에 회전력을 전달하게 된다.
또한, 상기 고정샤프트(320)에는 다수개의 상기 로터(310)를 결합시켜 상기 발전기가 발전하도록 할 수 있으며, 상기 고정샤프트(320)에 다수개의 상기 로터(310)가 결합되었을 때 각각의 상기 로터(310)는 상기 블레이드(340)의 경사방향에 따라 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.
상기 프레임휠(330)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 중공 원통형상으로 이루어져 상기 로터(310)의 외곽에 이격되게 배치된다.
이러한 상기 프레임휠(330)은 일체로 제작할 수도 있으며, 경우에 따라 상기 프레임휠(330)을 원호형상으로 형성된 다수개의 프레임바의 결합으로 제작할 수도 있다.
상기 프레임휠(330)이 다수개의 프레임바로 이루어질 경우, 운반시 상기 프레임휠(330)을 각각의 상기 프레임바로 분리하여 상기 프레임휠(330)의 부피를 줄일 수 있기 때문에 운반이 용이하다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 프레임휠(330)의 폭(W1) 즉, 상기 로터(310)의 길이방향의 상기 프레임휠(330)의 폭은 후술할 상기 블레이드(340)의 일단의 폭(W2)보다 좁게 형성된다.
이에 따라 상기 회전체(300)는 수평축형 발전기뿐만 아니라 수직축형 발전기에도 적용할 수 있다.
그리고 상기 프레임휠(330)에는 다수개의 결합공(331)이 형성된다.
상기 결합공(331)에는 상기 블레이드(340)의 타단이 결합된다.
상기 결합공(331)은 상기 프레임휠(330)에 다수개가 형성되고, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(340)의 타단이 결합되는 상기 결합공(331)의 위치에 따라 상기 블레이드(340)가 경사지게 배치된다.
도 9 및 도 10은 상기 프레임휠(330)과 상기 블레이드(340)의 타단의 결합상태를 알아보기 위하여 상기 프레임휠(300)의 외측에서 상기 로터(310) 방향으로 바라본 도면으로써, 상기 블레이드(340)는 일단(340a)과 타단(340b)만을 도시하여 나타내었다.
상기와 같이 경사지게 배치되는 상기 블레이드(340)는 도 6에 도시된 바와 같이 타단이 일단에 대해 비틀어져 경사지게 배치된다.
도 6은 상기 블레이드(340)의 일단이 도 8(b) 또는 도 8(c)와 같이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 경사지게 배치되고, 상기 블레이드(340)의 타단이 일단에 대해 도 6에 도시된 화살표 방향으로 비틀어진 상태이다.
이와 같이 상기 블레이드(340)는 상기 로터(310)와 프레임휠(330)에 결합되어 비틀어지게 배치됨으로써, 블레이드(340)에 바람을 맞는 면적을 넓혀 미풍에도 상기 회전체(300)를 쉽게 회전시킬 수 있다.
그리고 상기 프레임휠(330)의 외측에는 광고판(333)이 장착된다.
구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 프레임휠(330)의 외측에는 부착대(332)가 돌출 형성되어 상기 부착대(332)에 상기 광고판(333)이 장착된다.
이와 같이 프레임휠(330)의 외측에 광고판(333)을 장착함으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 전력을 생산하면서 동시에 광고효과를 기대할 수 있다.
이러한 상기 프레임휠(330)은 상기 회전체(300)의 회전시 상기 회전체(300)의 회전관성력을 높여 발전기의 발전효율을 향상시킬 수 있다.
상기 블레이드(340)는 다수개로 이루어져 각각 상기 로터(310)와 프레임휠(330) 사이에 배치되어 일단이 상기 로터(310)에 회전가능하게 힌지결합되고 타단이 상기 프레임휠(330)에 결합된다.
그리고 상기 블레이드(340)는 금속판으로 이루어진다.
경우에 따라 상기 블레이드(340)는 인장강도가 높은 합성수지로 이루어질 수도 있다.
이러한 상기 블레이드(340)는 상기 로터(310)와 프레임휠(330)에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 회전체(300)의 운반시에는 분리할 수 있기 때문에 운반이 용이하다.
구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(340)는 사각판 형상으로 형성되고, 상기 로터(310)가 배치된 방향의 일단에 힌지핀(341)이 결합되며 상기 프레임휠(330)이 배치된 타단에 결합핀(342)이 결합되다.
상기 힌지핀(341)은 양단이 상기 제1힌지공(312) 및 제2힌지공(314)에 삽입되어 상기 블레이드(340)를 상기 로터(310)에 힌지결합시킨다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 힌지핀(341)의 일단은 상기 제1힌지공(312)에 힌지결합되고, 타단은 상기 제2힌지공(314)에 힌지결합된다.
도 8은 상기 로터(310)와 블레이드(340)의 결합방법에 따라 상기 회전체(300)를 정면에서 바라봤을 때 상기 로터(310)에 결합되는 상기 블레이드(340)의 일단과, 상기 블레이드(340)의 타단 방향에서 바라본 일단(340a)을 도시하여 나타낸 도면이다.
도 8(b) 또는 도 8(c)에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(340)의 타단에서 일단 방향으로 바라봤을 때, 상기 힌지핀(341)의 양단은 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대하여 경사지게 배치된다.
경우에 따라 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 힌지핀(341)의 양단을 상기 로터(310)의 회전중심축(s)과 평행하게 배치할 수도 있다.
본 실시예에 따른 풍차(300)가 수평축형 발전기에 결합되었을 때, 상기 힌지핀(341)의 양단이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대하여 경사지게 배치될수록 상기 블레이드(340)를 표면에 작용하는 바람의 양이 많아져서 상기 로터(310)의 회전력을 높일 수 있다.
이와 같이 상기 블레이드(340)의 일단은 상기 힌지핀(341)에 의해 상기 로터(310)에 힌지결합됨으로써, 상기 블레이드(340)를 상기 로터(310)에 결합시킬 때 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심으로 상호 반대 방향에 결합되는 각각의 상기 블레이드(340)를 상호 반대방향으로 잡아당겨 상호 반대 방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)를 연결하는 가상의 연장선이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 지나면서 상호 반대 방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)와 일직선이 되도록 배치할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 블레이드(340)를 상기 로터(310)에 결합시키면 상기 블레이드(340)의 타단에 결합되는 상기 프레임휠(330)을 원형으로 쉽게 조립할 수 있다.
본 실시예와 달리 상기 블레이드(340)의 일단을 상기 로터(310)에 용접과 같은 방식으로 고정되게 결합시킬 경우에는 용접시 상기 블레이드(340)의 방향이 틀어져서 상기 프레임휠(330)을 원형으로 결합시키기 어렵게 된다.
즉, 상기 로터(310)의 회전중심축(s)으로부터 각각의 상기 블레이드(340)의 타단까지의 거리가 서로 달라지기 때문에, 상기 블레이드(340)의 타단에 결합되는 상기 프레임휠(330)의 형상이 일그러지게 된다.
상기 결합핀(342)은 일단이 상기 블레이드(340)의 타단에 결합되고 타단이 상기 결합공(331)에 삽입되어 상기 블레이드(340)를 상기 프레임휠(330)에 결합시킨다.
구체적으로 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 결합핀(342)은 2개로 이루어져 상기 블레이드(340)의 타단에 상호 이격되게 배치된다.
경우에 따라 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 상기 결합핀(342)은 상기 블레이드(340)의 타단 양 끝에서 돌출되고 상기 결합공(331)에 삽입하여 상기 블레이드(340)를 상기 프레임휠(330)에 결합시킬 수도 있다.
그리고 상기 결합핀(342)의 타단에는 결합부재(343)가 결합된다.
상기 결합부재(343)는 상기 프레임휠(330)의 외측에 배치되어 상기 결합핀(342)을 상기 프레임휠(330)에 고정시킨다.
경우에 따라 상기 결합부재(343)는 상기 프레임휠(330)의 내측에 배치되어 상기 결합핀(342)을 상기 프레임휠(330)에 고정시킬 수도 있다.
이러한 상기 결합부재(343)는 너트로 이루어져 상기 결합공(331)에 삽입된 상기 결합핀(342)의 삽입길이를 조절하게 된다.
이와 같이 상기 결합공(331)에 삽입된 상기 결합핀(342)의 삽입길이를 조절함으로써, 상기 프레임휠(330)에 대한 상기 결합핀(342)의 삽입길이에 따라 상기 로터(310)와 프레임휠(330)의 이격거리를 가변시켜 상기 프레임휠(330)의 형상을 원형으로 유지할 수 있다.
상기 로터(310)의 회전중심축(s)으로부터 상기 프레임휠(330)의 각 지점까지의 거리가 상이하게 되면 원형의 상기 프레임휠(330)의 형상이 일그러지게 되고, 상기 로터(310)의 회전중심축(s)과 풍차(300)의 질량중심이 어긋나게 되어 풍차(300)가 안정적으로 회전할 수 없게 된다.
이에 따라 전술한 바와 같이 상기 결합부재(343)로 상기 결합공(331)에 삽입된 상기 결합핀(342)의 삽입길이를 조절하여 상기 프레임휠(330)을 원형으로 유지함으로써, 풍차(300)를 안정적으로 회전시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 타단에 상기 결합핀(342)이 장착된 상기 블레이드(340)의 일단은 상기 로터(310)에 힌지결합되기 때문에, 상기 로터(310)에서 상호 반대 방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)를 상호 반대 방향으로 잡아당겨 각각의 상기 블레이드(340)의 타단을 상기 프레임휠(330)에 결합시킴으로써, 상기 프레임휠(330)을 원형으로 쉽게 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 프레임휠(330)에 결합된 상기 블레이드의 타단(340b)은 도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 블레이드의 일단(340a)에 대해 비틀어져 경사지게 배치된다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이 상기 로터(310)의 회전중심축(s) 방향을 기준으로 상기 블레이드(340)의 타단의 길이(L1)는 일단의 길이(L2)보다 짧게 형성된다.
이는 상기 블레이드(340)의 일단이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 경사진 각도보다 상기 블레이드(340)의 타단이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 경사진 각도가 크기 때문이다.
이에 따라 바람이 상기 블레이드(340)의 비틀린 표면을 밀어 회전시킨다.
상기 블레이드(340)의 비틀림이 클수록 상기 블레이드(340)가 받는 풍력이 커지게 되어 풍량이 적을 때도 풍차(300)를 쉽게 회전시킬 수 있지만, 강풍에 견디지 못하여 파손될 우려가 있다.
따라서 풍력에 따른 상기 회전체(300)의 회전력을 높이면서 강풍에도 견딜 수 있도록 설치장소의 대기환경에 따라 상기 블레이드(340)의 비틀림각을 조절하여야 할 것이다.
상기 블레이드(340)의 비틀림각의 조절은 상기 회전체(300)의 조립방법에서 자세히 설명하도록 한다.
상술한 바와 같은 상기 회전체(300)는 상기 로터(310), 프레임휠(330) 및 블레이드(340)가 탈착 가능하게 결합됨으로써, 상기 회전체(300)의 제작 및 운반이 쉽고, 미풍에도 회전이 용이하며, 상기 프레임휠(330)에 의한 상기 회전체(300)의 회전관성력을 높여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 풍력발전기에 장착되는 회전체는 일반적으로 다양한 자연적 외부요소에 따라 파손되거나 그 형상이 변형될 수 있기 때문에, 본 실시예에 따른 상기 회전체(300)는 파손되거나 그 형상이 변형됨에 따라 분리하여 파손된 부품만 교체하거나 상기 로터(310)와 프레임휠(330)의 간격을 조절할 수 있어서 상기 회전체(300)의 유지 보수가 편리하다.
이하, 상기 회전체(300)의 조립방법에 대해 알아본다.
상기 고정샤프트(320)를 상기 지지홀(315)에 삽입하여 상기 로터(310)를 상기 고정샤프트(320)에 회전가능하게 결합시킨다.
그리고 상기 로터(310)에 상기 블레이드(340)의 일단을 힌지결합시킨다.
구체적으로 상기 블레이드(340)의 일단에 결합된 상기 힌지핀(341)의 일단을 상기 제1힌지공(312)에 삽입하고 상기 힌지핀(341)의 타단을 상기 제2힌지공(314)에 삽입하여 상기 블레이드(340)의 일단을 상기 로터(310)에 힌지결합시킨다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 힌지핀(341)의 양단은 좌우로 상호 대응되는 위치에 형성된 상기 제1힌지공(312)과 제2힌지공(314a)에 각각 삽입되어 상기 블레이드의 일단(340a)을 상기 로터(310)의 회전중심축(s)과 평행하게 배치할 수 있다.
또한, 상기 힌지핀(341)의 양단을 좌우로 상호 대응되지 않는 위치에 형성된 상기 제1힌지공(312)과 제2힌지공(314b)에 각각 삽입하여 상기 블레이드의 일단(340a)이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 경사지게 배치되도록 할 수도 있다.
즉, 도 8(b)에 도시되 바와 같이, 상기 힌지핀(341)의 일단은 상기 제1힌지공(312)에 삽입되고, 상기 힌지핀(341)의 타단은 상기 힌지핀(341)의 일단이 삽입된 상기 제1힌지공(312)과 좌우로 대응되는 위치에 형성된 상기 제2힌지공(314a)의 다음에 형성된 다른 제2힌지공(314b)에 삽입된다.
이에 따라 상기 블레이드의 일단(340a)이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 경사지게 배치되게 된다.
또한, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 일단(340a)을 상기 제1힌지공(312)에 삽입하고 타단을 제2힌지공(314c)에 삽입하여 상기 블레이드의 일단(340a)을 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 더욱 경사지게 배치시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 힌지핀(341)이 각각 결합되는 상기 제1힌지공(312)과 제2힌지공(314)의 거리가 멀어질수록 상기 블레이드(340)의 일단은 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 기울어지는 각도가 커지게 된다.
본 실시예에 따른 상기 회전체(300)는 상기 블레이드(340)의 일단이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 기울어지는 각도가 커질수록 상기 블레이드(340)의 표면에 작용하는 바람의 양이 많아져서 상기 로터(310)의 회전력이 커지게 된다.
상술한 바와 같이 상기 블레이드(340)의 일단을 상기 로터(310)에 힌지결합시킨 후, 상기 블레이드(340)의 타단을 상기 프레임휠(330)에 결합시킨다.
상기 블레이드(340)의 타단을 상기 프레임휠(330)에 결합시킬 때는, 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심으로 상호 반대방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)를 상호 반대 방향으로 잡아당겨 각각의 상기 블레이드(340)의 타단을 상기 프레임휠(330)에 결합시킨다.
이와 같이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심을 상호 반대 방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)를 상호 반대방향으로 잡아당김으로써, 상호 반대방향에 배치된 각각의 상기 블레이드(340)의 연결선이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 지나면서 상기 로터(310)의 회전중심축(s)으로부터 각각의 상기 블레이드(340)의 타단까지의 거리를 일정하게 유지하여 상기 블레이드(340)의 타단에 결합되는 상기 프레임휠(330)을 원형으로 유지하기 용이하다.
구체적으로 전술한 바와 같이 상기 블레이드(340)의 타단에 결합된 상기 결합핀(342)을 상기 결합공(331)에 삽입하여 상기 결합부재(343)로 상기 결합핀(342)을 고정시킨다.
상기 결합부재(343)는 상기 결합핀(342)이 상기 결합공(331)에 삽입되는 길이를 조절하여 상기 로터(310)와 프레임휠(330) 사이의 이격거리를 가변시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)을 중심으로 상호 반대방향에 배치된 상기 블레이드(340)를 상호 반대 방향으로 잡아당겨 상기 프레임휠(330)에 결합시킴으로써 상기 프레임휠(330)을 원형으로 유지하여 조립할 수 있지만, 상기 로터(310)와 프레임휠(330) 사이의 이격거리에 미세한 차이가 발생할 수 있기 때문에 상기 결합부재(343)를 이용하여 상기 로터(310)와 프레임휠(330) 사이의 이격거리를 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.
도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 프레임휠(330)에는 다수개의 상기 결합공(331)이 형성되어 상기 결합핀(342)이 결합되는 상기 결합공(331)의 위치에 따라 상기 블레이드의 타단(340b)이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대해 경사지게 기울어지는 각도를 조절할 수 있다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 상기 결합공(331)은 상기 프레임휠(330)의 둘레를 따라 두 줄로 서로 엇갈리게 형성된다.
이에 따라 상기 결합핀(342)이 상기 결합공(331)에 삽입되어 상기 블레이드의 타단(340b)이 상기 프레임휠(330)에 결합되고, 상기 블레이드의 타단(340b)은 일단(340a)에 대해 경사지게 배치된다.
그리고 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 상기 결합공(331)은 상기 프레임휠(330)의 둘레를 따라 한 줄로 형성되고, 상기 결합핀(342)은 상기 블레이드의 타단(340b)의 서로 다른 면에서 돌출되어 상기 프레임휠(330)에 결합되어 상기 블레이드의 타단(340b)이 일단(340a)에 대해 경사지게 배치된다.
그리고 도 9(c)는 도 9(b)와 같이 상기 결합공(331)이 상기 프레임휠(330)의 둘레를 따라 한 줄로 형성되지만, 상기 결합핀(342)이 상기 블레이드의 타단(340b) 중심부에서 돌출되어 상기 결합공(331)에 삽입된다.
이에 따라 상기 블레이드의 타단(340b)이 상기 로터(310)의 회전중심축(s)과 수직을 이루도록 상기 프레임휠(330)에 결합되고, 이와 같이 상기 프레임휠(330)에 결합된 상기 블레이드(340)는 비틀림이 가장 심하다.
또한, 도 10은 상기 결합핀(342)이 상기 블레이드의 타단(340b) 양끝에서 돌출되어 상기 결합공(331)에 삽입된 상태로, 상기 블레이드의 타단(340b)이 일단(340a)에 대해 경사지게 배치된다.
전술한 바와 같이 상기 블레이드(340)의 타단이 상기 프레임휠(330)에 결합될 때, 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대한 상기 블레이드(340) 타단의 경사각도는 상기 로터(310)의 회전중심축(s)에 대한 상기 블레이드(340) 일단의 경사각도보다 크다.
이에 따라 상기 블레이드(340)의 타단은 일단에 대해 비틀어져 경사지게 배치된다.
그리고 상기 부착대(332)에 광고판(333)을 장착시킨다.
상기 광고판(333)은 상기 부착대(332)에 장착되어 상기 프레임휠(330)과 함께 회전함으로써, 광고에 애니메이션 효과를 나타낼 수 있다.
이러한 다수개의 상기 회전체(300)를 상기 고정샤프트(320)에 인접하게 결합시킬 경우 발전기의 출력을 높이면서 상기 광고판(333)의 광고효과도 더욱 높일 수 있다.
이와 같이 조립된 상기 회전체(300)는 상기 고정샤프트(320)를 상기 지지부(210)에 고정 장착하여 상기 동체(200)에 결합된다.
전술한 바와 같은 동체 부양구조는 도 11(a)에 도시된 바와 같이 상기 회전체(300)를 다수개 결합시켜 상기 발전기의 출력 및 효율을 더욱 높일 수도 있다.
뿐만 아니라 도 11(b)에 도시된 바와 같이 다수개의 상기 회전체(300)를 결합시켜 수평축 발전기와 수직축 발전기를 복합적으로 적용할 수도 있다.
본 발명인 풍력발전기 동체 부양구조는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 지주, 110 : 장착부, 111 : 장착홈, 112 : 하부베어링, 113 : 커버, 114 : 개방구, 115 : 상부베어링, 116 : 축베어링, 200 : 동체, 210 : 지지부, 211 : 회전축, 212 : 걸림판, 220 : 부양날개, 230 : 방향키, 300 : 회전체, 310 : 로터, 311 : 제1결합부, 312 : 제1힌지공, 313 : 제2결합부, 314,314a,314b,314c : 제2힌지공, 315 : 지지홀, 320 : 고정샤프트, 330 : 프레임휠, 331 : 결합공, 332 : 부착대, 333 : 광고판, 340 : 블레이드, 341 : 힌지핀, 342 : 결합핀, 343 : 결합부재,

Claims (5)

  1. 지면에 설치되는 지주와;
    상기 지주의 상단에 수평방향으로 회전가능하게 결합된 동체와;
    상기 동체에 결합되어 풍력에 의해 회전하는 회전체와;
    상기 회전체의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기; 로 이루어지되,
    상기 동체는,
    상기 지주에 회전가능하게 결합되는 지지부와;
    상기 지지부의 측면에 돌출 형성된 부양날개와;
    상기 지지부 또는 부양날개에 장착되어 상기 지지부를 풍향에 따라 회전시키는 방향키; 로 이루어지고,
    바람이 불 때 상기 부양날개는 바람이 불지 않을 때보다 상기 지지부를 부양시켜 상기 지주와 동체 사이의 회전에 따른 마찰력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 동체 부양구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부양날개는 상기 지지부의 양측에 대칭되게 돌출 형성되고,
    상기 방향키는 상기 부양날개의 양 끝단에 장착되며, 전방에서 후방으로 가면서 양측으로 분기되어 벌어지되,
    상기 부양날개의 최선단과 최후단 사이의 상면의 길이는 하면의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 풍력발전기 동체 부양구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 지주의 상단에는 상방향으로 개방된 장착홈이 형성된 장착부가 형성되고,
    상기 지지부의 하부에는 상기 장착부에 회전가능하게 결합되는 회전축이 돌출 형성되되,
    상기 장착부의 상부에는 상기 회전축이 관통하는 개방구가 형성된 커버가 고정 장착되고,
    상기 회전축의 하단에는 상기 장착홈에 삽입 배치되는 걸림판이 형성되며,
    상기 걸림판의 하면과 상기 장착부 사이에는 하부베어링이 배치되고,
    상기 걸림판의 상면과 상기 커버 사이에는 상부베어링이 배치되며,
    상기 회전축과 개방구 사이에는 축베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 동체 부양구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 걸림판은 원판형상으로 형성되되,
    상기 걸림판의 두께는 상기 장착부의 하면과 상기 커버 사이의 거리보다 작고,
    상기 걸림판의 지름은 상기 개방구의 지름보다 큰 것을 특징으로 하는 풍력발전기 동체 부양구조.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 회전체는,
    원통형상으로 형성되어 상기 발전기에 연결되는 로터와;
    중공 원통형상으로 이루어져 상기 로터의 외곽에 이격되게 배치되는 프레임휠과;
    상기 로터와 프레임휠 사이에 배치되어 일단이 상기 로터에 회전가능하게 힌지결합되고 타단이 상기 프레임휠에 결합되는 블레이드; 로 이루어지되,
    상기 블레이드는 상기 로터와 프레임휠에 탈착 가능하게 결합되고,
    상기 로터, 프레임휠 및 블레이드는 풍력에 의해 함께 회전하여 상기 발전기가 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 동체 부양구조.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314093B2 (ko) * 1985-06-27 1991-02-26 Nippon Kokan Kk
JPH05296137A (ja) * 1992-04-16 1993-11-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 風力発電設備
KR970006878A (ko) * 1995-07-15 1997-02-21 허형만 풍력발생장치
JP2003293933A (ja) 2002-04-01 2003-10-15 Tomoji Oikawa 簡易風力発電装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314093B2 (ko) * 1985-06-27 1991-02-26 Nippon Kokan Kk
JPH05296137A (ja) * 1992-04-16 1993-11-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 風力発電設備
KR970006878A (ko) * 1995-07-15 1997-02-21 허형만 풍력발생장치
JP2003293933A (ja) 2002-04-01 2003-10-15 Tomoji Oikawa 簡易風力発電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105221350A (zh) * 2014-06-25 2016-01-06 王人庆 后翼式多叶片特大型风力发电机

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