KR101463015B1 - Aerogenerator of a small size enhanced the efficience of wind - Google Patents

Aerogenerator of a small size enhanced the efficience of wind Download PDF

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이홍석
임규현
송승민
정진선
김범준
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전북대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a small aerogenerator increasing the efficiency of wind. The small aerogenerator increasing the efficiency of wind is provided with a collecting wind hole which is similar to a funnel for collecting wind, on the front of a rotary wing of the small aerogenerator for wind power generation. The collecting wind hole is divided into a multitude of holes, depending on an area based on a length direction which is widened more as it goes from an inlet to an outlet. Each of the divided collecting wind hole may be coupled or separated with each other by a removable means. Therefore, the present invention can produce electricity more efficiently than a conventional small aerogenerator even when the same wind blows, depending on the change in the area of a portion for collecting wind.

Description

바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기{AEROGENERATOR OF A SMALL SIZE ENHANCED THE EFFICIENCE OF WIND}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a small-

본 발명은 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기에 관한 것으로서, 상세히는 소형발전기의 회전날개 전면에 배치되어 바람을 모아주는 깔때기와 같은 집풍구를 면적에 따라 다수 개로 분할하고, 분할된 집풍구를 다양한 탈부착수단에 의해 결합 또는 분리하여 다양한 풍속에 따라 적절하게 상기 집풍기의 면적을 선택하면서 사용함으로써 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a small wind turbine generator with improved wind efficiency, and more particularly, to a wind turbine generator which is disposed in front of a rotary blade of a small generator to divide a wind turbine such as a funnel for collecting wind into a plurality of wind turbines, To a small wind turbine generator having an increased efficiency of wind by selecting or using the area of the wind winder appropriately in accordance with various wind speeds.

풍력발전이란 바람을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 바람이 가지고 있는 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지변환 기술이다. 이는 공기가 풍차라고 불리는 날개를 지날 때 양력과 항력이 발생되는 공기역학적(aerodynamic) 특성을 통해 회전자(rotor)가 회전하게 되는데, 이때 발생하는 기계적 회전에너지가 발전기를 통해 전기에너지로 변환되는 것을 이용하여 발전하는 것이 풍력발전기이다.Wind power is the energy conversion technology that converts the kinetic energy of the wind into electrical energy. This is because the rotor rotates through the aerodynamic characteristic that the air is generated by the lift and the drag when it passes the wing called the windmill, and the mechanical rotation energy generated at this time is converted into electric energy through the generator It is the wind power generator that develops by using.

상기한 풍력발전기를 휴대화한 소형 풍력발전기는 국제전기표준회(IEC)의 규격인 IEC 61400-2에서 회전자 회전면적(Rotor Swept Area)이 200 이하이고, 1,000V의 교류전류(AC) 또는 1,500V의 직류전류(DC) 이하의 전압에서 약 50㎾의 정격 전력을 발생하는 것으로 정의되고 있다. 이러한 소형 풍력발전기는 대형 풍력발전기에 비해 풍차를 구성하는 회전날개인 블레이드가 작으므로 소음, 진동이 덜하고, 대형 풍력발전기보다 더 낮은 풍력에서 발전할 수 있지만, 그만큼 생산전력이 떨어진다는 문제점이 있다.The small wind turbine generator that handles the above-mentioned wind turbine generator has a rotor swept area of 200 or less and an alternating current (AC) of 1,000 V or a current of 1 A in IEC 61400-2, a standard of the International Electrotechnical Commission (IEC) It is defined to generate a rated power of about 50 kW at a voltage below 1,500 V DC current (DC). Such a small wind turbine generator is less in noise and vibration because it is smaller in size than a large-sized wind turbine, which is a rotary blade constituting a wind turbine, and can generate electricity at a lower wind power than a large wind turbine generator, .

따라서 종래에는 낮은 풍력에서도 풍차의 회전이 원활하게 이루어지도록 상기 풍차의 전면에 바람을 모아주는 장치인 깔때기와 같은 집풍구를 설치하고 있으나, 한정된 면적으로만 집풍구가 구성되어 있어 항상 다양하게 변하는 풍속에 따라 적절한 면적으로 대응함으로써 바람의 효율성을 높이도록 하지는 못하고 있다.Therefore, conventionally, a wind tunnel such as a funnel, which is a device for collecting wind on the front of the wind turbine, is installed to smoothly rotate the wind turbine even in low wind power. However, since the wind tunnel is constituted only by a limited area, It is not possible to increase the efficiency of the wind by responding with an appropriate area.

한국 등록특허공보 제10-1027565호Korean Patent Registration No. 10-1027565 한국 등록실용신안공보 제20-0298959호Korean Utility Model Registration No. 20-0298959

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 입구에서 출구로 갈수록 면적이 점점 커지는 깔때기와 같은 집풍구를 소형 풍력발전기의 회전날개 앞에 배치하여 사용하되, 다양한 풍속의 변화에 따라 적절하게 대응하여 집풍구를 사용할 수 있도록 상기 집풍구를 면적에 따라 다수개로 분할하고, 각 면적별로 분할된 각 집풍구를 탈부착수단에 의해 결합 또는 분리하여 사용함으로써 바람을 효율적으로 모을 수 있도록 한 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wind turbine such as a funnel having an increasing area from an inlet to an outlet, It is possible to efficiently collect the wind by dividing the wind tunnel into a plurality of wind turbines in accordance with the area so that the wind turbine can be used appropriately in accordance with the change and by using the separate wind turbines separated by each area by the attachment and detachment means And to provide a small-sized wind turbine generator with increased efficiency of wind.

다른 목적은 상기 탈부착수단으로써 각 집풍구를 강자성체의 자석이나 암나사와 수나사에 의한 나사결합 또는 결합홈과 결합돌기에 의한 요철(凹凸)결합으로 결합하거나 분리하도록 한 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a small-sized wind turbine generator which can increase or decrease the efficiency of wind by combining or separating each wind tunnel by a magnet of a ferromagnetic material, a screw coupling by a female screw and a male screw, or a concave- .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기는, 풍력발전을 위한 소형발전기의 회전날개 전면에 바람을 모아주는 깔때기와 같은 집풍구가 배치된 소형 풍력발전기에 있어서, 상기 집풍구는 입구에서 출구로 갈수록 면적이 점점 넓어지는 길이방향을 기준으로 면적에 따라 다수 개로 분할되고, 분할된 각 집풍구는 탈부착수단에 의해 서로 결합하거나 분리하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a compact wind turbine generator having a wind turbine such as a funnel for collecting wind on a rotary blade of a small generator for wind power generation, , And the house tuyeres are divided into a plurality of sections according to the area based on the longitudinal direction in which the area gradually widens from the entrance to the exit, and the divided house tuyeres are joined or separated by the attachment and detachment means.

또 상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레 면의 서로 대응되는 부위에 각각 설치되는 강자성체 자석인 것이 바람직하다.It is also preferable that the attachment / detachment means is a ferromagnetic magnet provided on each of the front and rear circumferential surfaces of each of the divided windshields.

또 상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레를 따라 서로 대응되는 부위에 각각 형성되는 나사결합을 위한 암나사 및 수나사인 것이 바람직하다.It is preferable that the attachment / detachment means is a female screw and a male screw for threaded engagement, which are respectively formed at corresponding portions along the front and back circumferences of the respective divided windshields.

또 상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레 면의 서로 대응되는 부위에 각각 형성되는 요철(凹凸)결합을 위한 걸림홈 및 걸림돌기인 것이 바람직하다.Preferably, the attachment / detachment means is a locking groove and a locking projection for concavo-convex coupling formed at corresponding portions of the front and rear circumferential surfaces of each of the divided windshields.

또 상기 분할된 각 집풍구의 면적이 넓은 쪽의 지름은 소형발전기의 회전날개가 회전하면서 그리는 원 지름의 1.5배, 2배, 2.5배, 3배의 비율 중의 하나로 정해지는 것이 바람직하다.It is preferable that the diameter of the divided area of each of the divided windshields be one of the ratios of 1.5 times, 2 times, 2.5 times, and 3 times the circle diameter of the rotating blades of the small generator when rotated.

또 상기 분할된 각 집풍구를 결합하여 구성되는 집풍구는 소형발전기에 착탈식으로 설치되며, 상기 분할된 각 집풍구의 재질은 견고하면서 경량인 플라스틱 또는 강화 플라스틱인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the windshield constituted by combining the divided windshields is detachably installed in the small generator, and the material of the divided windshields is preferably rigid and lightweight plastic or reinforced plastic.

본 발명의 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기에 의하면, 바람을 모아주는 부분의 면적 변화에 따라 똑같은 바람이 불더라도 종래 소형 풍력발전기보다 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 효과가 있다. 또 바람을 모아주는 집풍구는 착탈식으로 되어 있어 탈부착이 가능하여 사용이 편리하며, 풍속의 변화에 따라 원하는 집풍구의 면적을 탈부착수단에 의해 분할된 각 집풍구를 결합하여 사용할 수 있는 효과가 있다According to the small wind turbine generator of the present invention having improved wind efficiency, it is possible to produce electricity more efficiently than conventional small wind turbine generators even when the same wind blows according to the area change of the wind collecting part. In addition, the house tongue for collecting the wind is detachable so that it is easy to use because it is removable and the area of the house tongue desired by the change of the wind speed can be used by combining the divided house tongues by the attachment and detachment means

이와 같은 분할된 집풍구의 사용에 의해 효율적인 전력생산이 가능하며, 낮은 풍속에서도 배터리 충전이 가능한 효과가 있다. 이는 기본적으로 바람이 부는 움직임이 가능한 공간이거나 바람을 모을 수 있는 외부 환경조건만 갖춰진다면, 때와 장소를 가리지 않고 배터리의 충전 및 방전이 가능하고, 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있는 효과가 있다.The use of such a split tuyere allows efficient power generation and battery charging at low wind speeds. This is basically a space capable of wind-blowing motion, or if only external environmental conditions capable of collecting wind are provided, it is possible to charge and discharge the battery regardless of time and place, and it is possible to reduce the emission of carbon dioxide.

도 1은 본 발명에 따른 소형 풍력발전기의 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 전면 분리 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 후면 분리 사시도
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 분리 사시도
도 5는 본 발명의 제3 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 분리 사시도
도 6은 소형발전기의 회전날개에 가해지는 다양한 풍속을 이용하여 바람이 가해지는 면적에 따른 출력전압을 실험하여 그 결과를 나타낸 도면1 is a perspective view of a small wind turbine generator according to the present invention;
Fig. 2 is a front exploded perspective view of a small-sized wind power generator according to the attachment and detachment means of the first embodiment of the present invention.
3 is a rear perspective view of the small wind turbine generator according to the first embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a small wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a small-size wind turbine generator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the results of experiments on output voltages according to the wind-applied area using various wind speeds applied to the rotating blades of the small generator.

이하, 본 발명에 따른 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a small-sized wind turbine with improved wind efficiency according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

본 발명에서는 종래 소형 풍력발전기에서 볼 수 있었던 생산전력이 적은 문제점을 단면적을 넓혀 생산전력을 향상시키는 기술로써 베르누이의 방정식의 이론에 착안하여 만들었다. 즉 깔때기와 같이 생긴 집풍구가 튼튼하여 내부 유체에 의해서 크기가 변하지 않고 일정하다고 가정하고, 서로 다른 반지름을 갖는 두 원통 형상이 연결되어 구성된 깔때기 모양의 집풍구에서 두 원통의 단면적 중에서 하나는 크고 다른 하나는 작게 되었을 때, 이 깔때기 모양의 집풍구를 통과하는 유체는 초기 일정 부피를 유지하고 있다. 면적이 큰 부분에서 집풍구의 길이에 해당하는 유체의 속도는 느리게 되며, 집풍구의 반지름이 작은 부분으로 유체의 유입이 일어나게 되면, 단면적이 적은 부분을 원래 부피를 갖는 유체가 통과하려 할 때, 빠른 속도로 이동하게 되므로 일정한 풍속이 발전기에 가해질 때, 원래 풍속보다 빠른 풍속을 발전기가 받아들이게만 한다면, 같은 환경, 같은 조건에서 더 높은 전압을 생산할 수 있다는 점이 본 발명의 주요한 포인트이다.The present invention focuses on Bernoulli's theory of equations as a technique for improving the production power by enlarging the cross-sectional area of the conventional small-sized wind turbine. In other words, assuming that the house tug which is like a funnel is strong, it is assumed that the size is not changed by the internal fluid and is constant. In the funnel-shaped house trench formed by connecting two cylindrical shapes having different radii, one of the cross- When one becomes smaller, the fluid passing through the funnel-shaped tuyeres maintains a constant initial volume. When the flow of the fluid having the smallest cross-sectional area is intended to pass through the fluid having the original volume, when the fluid flows into the portion having a small radius of the trough, It is a major point of the present invention that, when a certain wind speed is applied to the generator, it can produce a higher voltage under the same conditions, same conditions, if the generator receives the wind speed faster than the original wind speed.

따라서 이러한 기본적인 사실에 기초하여 본 발명의 구체적인 구성 및 특징을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Therefore, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 소형 풍력발전기의 사시도를 도시한 것이다.1 is a perspective view of a small wind turbine generator according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 풍력발전기는 바람에 의해 회전하는 회전날개(1)의 전면에 입구에서 출구로 갈수록 면적이 넓어지는 깔때기와 같은 집풍구(2)를 배치하되, 상기 집풍구(2)는 후술하는 탈부착수단에 의해 길이방향을 기준으로 면적별로 분할되어 다수 개의 집풍구(2)로 구성된다. 즉 도면을 참조하면 내부의 면적이 점점 넓어지는 상기 회전날개(1) 쪽의 입구에서부터 출구로 갈수록 점점 더 커지는 면적으로 3개의 분할된 집풍구(2a)(2b)(2c)를 구성하게 된다. 1, the small wind turbine generator according to the present invention is provided with a wind tunnel 2 such as a funnel whose area increases from an inlet to an outlet on a front surface of a rotating blade 1 rotated by wind, The windshield 2 is divided into a plurality of windshields 2 by a receiving and separating means to be described later in the longitudinal direction. That is, referring to the drawing, three divided inlet ports 2a, 2b and 2c are formed in an area gradually getting larger from the inlet to the outlet of the rotary vane 1 where the internal area is gradually widened.

즉 본 발명에 따른 소형 풍력발전기는 회전날개(1)를 포함한 소형발전기(10)와 상기 회전날개(1) 전면에 배치되는 집풍구(2)로 구성되며, 상기 집풍구(2)는 길이방향을 따라 면적이 좁은 안쪽 집풍구(2a)와 중간 집풍구(2b) 및 면적이 넓은 바깥쪽 집풍구(2c)로 분할되어 구성되고, 분할되는 3개의 안쪽 집풍구(2a)와 중간 집풍구(2b) 및 바깥쪽 집풍구(2c)는 분할되는 면에서 탈부착수단에 의해 서로 결합하거나 분리할 수 있게 된다.That is, the small wind turbine according to the present invention comprises a small generator 10 including a rotary vane 1 and a wind tunnel 2 disposed on the front surface of the rotary vane 1, And is divided into an inner air inlet 2a and an intermediate air outlet 2b and an outer air outlet 2c having a large area along the inner air outlet 2a and the middle air outlet 2b. 2b and the outer windshield 2c can be joined or separated from each other by the attachment / detachment means on the divided surfaces.

도 2는 본 발명의 제1 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 전면 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 후면 분리 사시도를 도시한 것이다.3 is a rear perspective view of a small wind turbine according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of a small wind turbine according to a first embodiment of the present invention;

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 3개로 분할된 집풍구(2a)(2b)(2c)를 결합하거나 분리하는 탈부착수단(3a)은 자석(4)이며, 상기 자석(4)은 필요에 따라 서로 결합하거나 분리되는 3개로 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 전면 및 후면 둘레 면을 따라 일정간격을 두고 3곳이나 4곳에 설치한 것이다. 상기 탈부착수단(3a)인 강자성체의 각 자석(4)을 집풍구(2a)(2b)(2c)의 전면 및 후면 둘레 면에 각각 설치할 때에는 상기 둘레 면에 삽입하여 각 자석(4)의 표면만 노출한 상태로 설치하는 것이 바람직하며, 이렇게 해야만 상기 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 둘레 면이 각 자석(4)의 자력에 의해 확실하게 서로 밀착되어 연결되게 된다.As shown in Figs. 2 and 3, the attachment / detachment means 3a for joining or separating the three pieces of the tuyeres 2a, 2b and 2c is a magnet 4, (2b) and (2c), which are divided into three parts, which are connected to each other or separated according to the shape of the housing. When the magnets 4 of the ferromagnetic body as the attachment / detachment means 3a are respectively installed on the front and rear circumferential surfaces of the windshields 2a, 2b and 2c, only the surface of each magnet 4 The circumferential surfaces of the respective tuyeres 2a, 2b and 2c are surely brought into close contact with each other by the magnetic force of the respective magnets 4,

이때 상기 각 자석(4)에 의해 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)가 결합한 후에 불시에 분리되는 것을 방지하기 위해 강자성체의 자석을 사용하는 것이 바람직하지만, 소형발전기(10)를 구성하는 모터의 출력에 영향을 미쳐 방해하지 않을 정도의 강자성체의 자석을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 자석(4)에 의해 탈부착되는 3개의 분할된 집풍구(2a)(2b)(2c)는 상기한 바와 같이 소형발전기(10)의 회전날개(1) 전면에 배치된다.At this time, it is preferable to use a magnet of a ferromagnetic material to prevent unintentional disconnection after each of the windshields 2a, 2b, 2c divided by the respective magnets 4 are engaged, but the small generator 10 It is preferable to use a magnet of a ferromagnet which does not interfere with the output of the motor constituting it. As described above, the three divided flow paths 2a, 2b, and 2c, which are detached and attached by the magnets 4, are disposed on the front surface of the rotary vane 1 of the small generator 10.

도 4는 본 발명의 제2 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 분리 사시도를 도시한 것이다.4 shows an exploded perspective view of a small wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기는 분할된 3개의 각 집풍구(2a)(2b)(2c)를 결합하거나 분리하는 탈부착수단(3b)으로써 암나사(5b)와 수나사(5a)를 이용한 나사결합을 이용한 것이다. 즉 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 면적이 넓은 쪽 둘레에는 수나사(5a)가 돌출되어 형성되고, 면적인 좁은 쪽 둘레의 안쪽 면에는 암나사(5b)가 형성되어, 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)를 필요에 따라 상기 수나사(5a)와 암나사(5b)를 이용하여 나사결합으로 서로 연결하게 된다. 이와 같이 암나사(5b)와 수나사(5a)에 의해 탈부착되는 3개의 분할된 집풍구(2a)(2b)(2c)는 상기한 바와 같이 소형발전기(10)의 회전날개(1) 전면에 배치된다.4, the small-size wind turbine generator according to the second embodiment of the present invention is a detachable means 3b for engaging or disengaging three divided wind turbines 2a, 2b and 2c, And screw connection using a female screw 5b and a male screw 5a. Namely, a male thread 5a protrudes around the wide area of each of the house tuyeres 2a, 2b and 2c, and a female thread 5b is formed on the inner surface of the narrow circumference, The housing tongues 2a, 2b and 2c are connected to each other by screw connection using the male screw 5a and the female screw 5b, if necessary. As described above, the three divided intake ports 2a, 2b and 2c, which are detachably attached by the female screw 5b and the male screw 5a, are disposed in front of the rotary vane 1 of the small generator 10 .

도 5는 본 발명의 제3 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기의 분리 사시도를 도시한 것이다.5 is an exploded perspective view of a small-size wind turbine generator according to a third embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예의 탈부착수단에 따른 소형 풍력발전기는 분할된 3개의 각 집풍구(2a)(2b)(2c)를 결합하거나 분리하는 탈부착수단(3c)으로써 결합홈(6b)와 결합돌기(5a)를 이용한 요철(凹凸)결합을 이용한 것이다. 즉 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 면적이 넓은 쪽 둘레를 따라 일정간격을 두고 3곳 또는 4곳에는 ㄱ자 형상의 결합돌기(6a)가 돌출되어 각각 형성되고, 면적인 좁은 쪽 둘레 면에는 상기 결합돌기(6a)와 대응되는 위치에 결합홈(5b)을 각각 형성하여, 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)를 필요에 따라 상기 결합돌기(6a)와 결합홈(5b)을 이용하여 요철(凹凸)결합으로 서로 연결하게 된다.As shown in Fig. 5, the small-sized wind power generator according to the attachment / detachment means of the third embodiment of the present invention is a detachment / attachment means 3c for joining or separating three divided wind power generators 2a, 2b and 2c Concave / convex engagement using the engaging groove 6b and the engaging projection 5a. In other words, each of the house tuyeres 2a, 2b and 2c has a plurality of angular engagement protrusions 6a protruded at three or four places at regular intervals along the wide side, And an engaging groove 5b is formed at a position corresponding to the engaging projection 6a on the circumferential surface so that the divided engaging projections 2a, 2b and 2c are engaged with the engaging projection 6a And they are connected to each other by concave / convex coupling using the groove 5b.

즉 ㄱ자 형상의 결합돌기(6a)를 결합홈(6b)에 삽입한 후 일방향으로 조금만 회전시키면 상기 결합돌기(6a)가 결합홈(6b)을 벗어나 위치함으로써 결합돌기(6a)가 결합홈(6b)으로부터 이탈하지 않는 것으로 인해 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)가 서로 결합하여 연결된다. 이와 같이 결합홈(6b)와 결합돌기(5a)에 의해 탈부착되는 3개의 분할된 집풍구(2a)(2b)(2c)는 상기한 바와 같이 소형발전기(10)의 회전날개(1) 전면에 배치된다.That is, when the L-shaped coupling projection 6a is inserted into the coupling groove 6b and then rotated slightly in one direction, the coupling projection 6a is moved out of the coupling groove 6b so that the coupling projection 6a is engaged with the coupling groove 6b (2b) and (2c) are coupled to each other and connected to each other. As described above, the three divided flow paths 2a, 2b, and 2c, which are detachably attached to and detached from the coupling groove 6b and the coupling protrusion 5a, are formed on the front surface of the rotary blade 1 of the small- .

상기한 깔때기 모양의 집풍구(2)의 역할은 임의의 분산된 바람을 모아주는 것으로서, 도 6은 소형발전기의 회전날개에 가해지는 다양한 풍속을 이용하여 바람이 가해지는 면적에 따른 출력전압을 실험하여 그 결과를 나타낸 도면이다. 상기 실험에 의하면 바람을 모으는 면적이 회전날개가 그리는 원의 면적보다 2배일 경우 가장 높은 출력전압을 나타냄을 확인할 수 있다. 그러나 바람을 모으는 깔때기 모양의 집풍구의 면적은 소형 풍력발전기에 따라 다르므로 상기 회전날개가 그리는 원의 면적보다 1.5배, 2배, 2.5배, 3배 등 여러 가지의 비율로 분할된 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 면적을 정하는 것이 바람직하다.6 shows the output voltage according to the wind-applied area using various wind speeds applied to the rotating blades of the small-sized generator. The wind speed of the funnel-shaped wind- And the results are shown in Fig. According to the above experiment, it can be confirmed that the wind collecting area has the highest output voltage when the area of the wind collecting blade is twice the area of the circle drawn by the rotating blades. However, since the area of the funnel-shaped wind tunnel that collects the wind varies depending on the small wind turbine generator, the area of each windrow divided by the ratio of 1.5 times, 2 times, 2.5 times, 3 times, (2a), (2b), and (2c).

따라서 본 발명의 소형 풍력발전기의 집풍구(2)를 회전날개(1)를 포함하고 있는 소형발전기(10)의 전면에 설치할 때, 상기 집풍구(2)를 분할하여 구성하는 각 집풍구(2a)(2b)(2c)의 면적이 넓은 쪽의 지름은 상기 회전날개(1)가 그리는 원의 지름보다 1.5배, 2배, 2.5배, 3배의 중의 하나의 비율로 각각 구성하도록 한다.Therefore, when the wind tunnel 2 of the small wind turbine of the present invention is installed on the front surface of the small generator 10 including the rotary vane 1, the wind turbine 2a (2b) and (2c) is formed at a ratio of one of 1.5 times, 2 times, 2.5 times, and 3 times larger than the diameter of the circle drawn by the rotary vane (1).

또 상기 집풍구(2)는 소형발전기(10)에 착탈식으로 설치되어, 다양한 형태의 집풍구를 자유롭게 교체하여 사용할 수 있도록 하며, 집풍구(2)의 재질로 견고하면서 경량인 플라스틱 또는 강화 플라스틱으로 함으로써 강한 바람에 잘 견딜 수 있도록 한다.The housing tuyeres 2 are detachably installed in the small generator 10 so that various types of house tuyeres can be freely replaced and used. The housing tuyere 2 is made of rigid, lightweight plastic or reinforced plastic So that it can withstand strong winds.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrative embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes may be made.

1 : 회전날개 2 : 집풍구
2a,2b,2c : 분할된 각 집풍구 3a,3b,3c : 탈부착수단
4 : 자석 5a : 수나사
5b : 암나사 6a : 결합돌기
6b : 결합홈 10 : 소형발전기1: rotating blade 2: house tuyere
2a, 2b, 2c: each of the partition walls 3a, 3b, 3c: detachment means
4: magnet 5a: male thread
5b: female thread 6a: engaging projection
6b: coupling groove 10: small generator

Claims (7)

풍력발전을 위한 소형발전기의 회전날개 전면에 바람을 모아주는 깔때기형 집풍구가 배치된 소형 풍력발전기에 있어서,
상기 집풍구는 입구에서 출구로 갈수록 면적이 점점 넓어지는 길이방향을 기준으로 면적에 따라 다수 개로 분할되고, 분할된 각 집풍구는 탈부착수단에 의해 서로 결합하거나 분리하여, 상기 회전날개에서부터 순차적으로 결합함으로써 집풍구의 면적을 선택적으로 적용하도록 한 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.A small-sized wind turbine generator having a funnel-type wind turbine for collecting wind on a rotary blade of a small generator for wind power generation,
The housing tongue is divided into a plurality of sections according to an area based on a longitudinal direction in which the area gradually widens from the inlet to the outlet, and the divided tongues are joined or separated from each other by detachment means, Wherein the area of the house tuyeres is selectively applied to the wind turbine. 제1항에 있어서,
상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레 면의 서로 대응되는 부위에 각각 설치되는 강자성체 자석인 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.The method according to claim 1,
Wherein the attachment / detachment means is a ferromagnetic magnet installed at each of the front and rear circumferential surfaces of each divided wind tunnel. 제1항에 있어서,
상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레를 따라 서로 대응되는 부위에 각각 형성되는 나사결합을 위한 암나사 및 수나사인 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.The method according to claim 1,
Wherein the attachment / detachment means is a female screw and a male screw for threaded engagement formed at respective portions corresponding to each other along the front and back circumferences of the respective divided wind power generators. 제1항에 있어서,
상기 탈부착수단은 분할된 각 집풍구의 전면 및 후면 둘레 면의 서로 대응되는 부위에 각각 형성되는 요철(凹凸)결합을 위한 걸림홈 및 걸림돌기인 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.The method according to claim 1,
Wherein the attachment / detachment means is a locking groove and a locking projection for concavo-convex coupling formed at corresponding portions of the front and rear circumferential surfaces of each of the divided windshields. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분할된 각 집풍구의 면적이 넓은 쪽의 지름은 소형발전기의 회전날개가 회전하면서 그리는 원 지름의 1.5배, 2배, 2.5배, 3배의 비율 중의 하나로 정해지는 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the diameter of each of the divided windshields is defined as one of the ratios of 1.5 times, 2 times, 2.5 times, and 3 times the diameter of the circle drawn by the rotating blades of the small generator. Small wind turbine. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분할된 각 집풍구를 결합하여 구성되는 집풍구는 소형발전기에 착탈식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And the wind tunnel formed by combining the divided wind turbines is detachably installed in the small generator. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분할된 각 집풍구의 재질은 견고하면서 경량인 플라스틱 또는 강화 플라스틱인 것을 특징으로 하는 바람의 효율성을 높인 소형 풍력발전기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein each of the divided wind power generators is made of rigid, lightweight plastic or reinforced plastic.
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