KR101468913B1 - 풍력발전기용 블레이드 - Google Patents

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KR101468913B1
KR101468913B1 KR1020140054236A KR20140054236A KR101468913B1 KR 101468913 B1 KR101468913 B1 KR 101468913B1 KR 1020140054236 A KR1020140054236 A KR 1020140054236A KR 20140054236 A KR20140054236 A KR 20140054236A KR 101468913 B1 KR101468913 B1 KR 101468913B1
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/061Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
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    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
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Abstract

본 발명은 풍력발전기용 블레이드에 관한 것으로, 전단이 내측으로 절곡 형성되어 내측으로 안내된 바람이 모이는 바람막이부가 형성되고, 상기 바람막이부의 후단에는 외부의 바람이 유입되면 상기 바람막이부로 안내하는 날개부가 연장 형성되는 풍력발전기용 블레이드에 있어서, 상기 날개부에는 공기 유입공이 관통 형성되고, 상기 날개부의 내측면에는 상기 공기 유입공으로 유입되는 바람을 상기 바람막이부로 안내하는 안내판부가 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 블레이드의 외면에 풍압이 가해지는 경우 날개부에 형성된 공기 유입공을 통해 공기가 유입되면 안내판부에 의해 바람막이부로 안내되어 다음 블레이드의 외면에 가해지는 풍압을 낮추어 블레이드를 원활히 회전하게 되어 풍력 발전 효율을 높일 수 있다.

Description

풍력발전기용 블레이드 {A blade of wind power generator}
본 발명은 풍력발전기용 블레이드에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 강풍이 불더라도 블레이드가 원활하게 회전할 수 있어 풍력 발전시 효율 저하를 방지할 수 있고, 블레이드의 선단부 상하단 모서리를 블레이드의 몸체에 견고하게 지지해 주어 블레이드 선단부의 형상 변형을 방지하여 불레이드의 안정적인 회전을 지속적으로 유지시켜 줄 수 있는 풍력발전기용 블레이드에 관한 것이다.
기존의 화석에너지 자원은 점차 고갈 되어갈 뿐만 아니라 지구환경을 오염시키기 때문에 오래전부터 인류는 고갈되지 않고 환경을 오염시키지 않는 청정대체에너지 이용장치 개발을 위하여 많은 노력을 기울여 왔다. 이러한 청정대체에너지로는 태양에너지(solar energy), 풍력에너지(wind energy), 조류에너지(current energy), 조력에너지(tidal energy), 지열에너지(geo-thermal energy), 생화학에너지(bio-thermal energy) 등이 있다.
이때, 3면이 바다로 둘러싸인 우리 나라는 바람의 힘을 이용한 풍력 발전에 유리한 지형이다.
이와 같이 풍력에너지를 이용하여 전기를 발생시키기 위한 수단으로서 풍력발전기 사용되고 있으며, 풍력발전기는 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되어 있는 수평축 풍력발전기와, 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직축 풍력발전기로 구분된다.
이때, 상기 수평축 풍력발전기는 가장 일반적인 형태로 높은 발전효율을 구현할 수 있는 장점이 있으나, 바람의 방향이 자주 바뀌는 지역에서는 원활한 전기 발전이 어렵다.
반면, 상기 수직축 풍력발전기는 소형으로 제작 가능한 것으로 바람의 방향에 관계없이 전기 발전이 가능하며, 증속기 및 발전기 등의 주요부품들이 지상에 설치되므로 유지보수가 용이한 장점으로 인해 많은 연구가 진행되고 있다.
이러한 대부분의 수직축 풍력발전기는 수직하게 배치된 회전축이나 원통형 구조물의 주위에 다수개의 블레이드들이 설치되며, 이때 각각의 블레이드는 바람이 부는 방향에 따른 상대적인 위치나 바람의 세기에 따라 접혀지거나 회전하도록 구성되어 제한된 조건에서 풍력을 최대한 활용할 수 있도록 하고 있다.
이와 같은 수직축 풍력발전기의 일 예가 공개특허 제10-2013-0048544호에 제안된 바 있다. 이는 풍력발전기에 관한 것으로, 지면에 대해서 수직으로 설치된 회전축과, 상기 회전축을 감싸도록 설치된 발전기의 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸며, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 설치된 허브와, 상기 허브의 내주면에 설치되어 상기 스테이터를 마주보고 설치되는 발전기의 로터와, 상기 허브의 외주면에서 방사상으로 뻗은 복수의 블레이드 지지암과, 상기 블레이드 지지암의 끝단에 설치된 블레이드를 포함한다.
이때, 상기 공개특허의 블레이드는, 외면이 익형으로 형성되어, 제 1 방향에서 불어오는 바람에 의해 양력이 발생하며, 상기 양력에 의해 상기 허브를 제 1회전방향으로 회전시키는 회전력을 발생시키도록 상기 블레이드 지지암에 설치되고, 내면은 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향에서 불어오는 바람에 의해 항력이 발생하도록 형성되며, 상기 항력에 의해 상기 허브를 상기 제 1 회전방향으로 회전시키는 회전력을 발생시키도록 형성된다.
그런데 상기 공개 특허는 바람에 의해 허브가 회전시 복수의 블레이드가 일방형으로 회전하면서 앞선 블레이드가 바람에 의한 항력에 의해 회전하면서 연이어 다음 블레이드가 회전하는데 이때 다음 블레이드의 외면에 강풍이 가해지는 경우 풍압에 의한 저항이 커지게 되어 허브가 역회전하려는 경향이 있어 허브가 일정 속도로 돌지 못하고 멈춤 현상이 발생하고 심한 경우에는 블레이드가 허브에서 떨어져 나가는 문제점이 있다.
특히 이와 같은 허브의 불연속적인 회전은 풍력 발전 효율을 저하시키는 원인이 된다.
아울러, 블레이드의 선단부가 곡선 형상으로 단순 절곡 가공된 구조이고 별도의 지지 구조를 갖지 못해 강풍이 부는 경우 풍압을 이기지 못하고, 선단부의 상하단 모서리가 휘거나 꺾일 수 있어 블레이드의 안정적인 회전을 방해하므로 이 또한 풍력 발전 효율을 저하시킬 우려가 있다.
따라서 이와 같은 종래 풍력발전기용 블레이드의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 강풍이 불더라도 블레이드가 원활하게 회전할 수 있도록 하는 풍력발전기용 블레이드를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 강풍이 불더라도 블레이드가 원활하게 회전할 수 있어 풍력 발전시 효율 저하를 방지할 수 있는 풍력발전기용 블레이드를 제공하는데 다른 목적이 있다.
아울러 본 발명은 블레이드의 선단부 상하단 모서리를 블레이드의 몸체에 견고하게 지지해 주어 블레이드 선단부의 형상 변형을 방지하여 블레이드의 회전을 안정으로 유지시켜 줄 수 있는 풍력발전기용 블레이드를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
전단이 내측으로 절곡 형성되어 내측으로 안내된 바람이 모이는 바람막이부가 형성되고, 상기 바람막이부의 후단에는 외부의 바람이 유입되면 상기 바람막이부로 안내하는 날개부가 연장 형성되는 풍력발전기용 블레이드에 있어서, 상기 날개부에는 공기 유입공이 관통 형성되고, 상기 날개부의 내측면에는 상기 공기 유입공으로 유입되는 바람을 상기 바람막이부로 안내하는 안내판부가 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드를 제공한다.
이때, 상기 안내판부는 날개부의 후측에서 상기 바람막이부 방향으로 개구된 구조로서 상기 안내판부는 날개부 내측면에서 내측으로 5 ~ 10°범위로 벌어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 바람막이부의 선단부 상단 모서리와 날개부의 후단부 상단 모서리는 제1 보강대의 양단부가 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정되고, 상기 바람막이부의 선단부 하단 모서리와 날개부의 후단부 하단 모서리는 제2 보강대의 양단부가 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바람막이부의 상단에는 제1 마감판부가 일체로 결합되고, 상기 바람막이부의 하단에는 제2 마감판부가 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 및 제2 마감판부의 후측으로 제1 및 제2 보강판이 연장되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 마감판부에 제1 관통공이 형성되고, 바람막이부의 하단에 결합되는 제2 마감판부에 제2 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 날개부에는 상기 안내판부의 일단부가 힌지되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 날개부의 내측면에는 상기 안내판부의 상단부를 지지하는 제1 스토퍼부와, 상기 안내판부의 하단부를 지지하는 제2 스토퍼부가 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 및 제2 스토퍼부에는 상기 안내판부의 회동시 제1 및 제2 스토퍼부의 파손 및 소음 방지를 위해 고무 재질의 완충부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 스토퍼부는 연결부에 의해 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 안내판부와 날개부는 평상시에는 상기 공기 유입공이 폐쇄된 상태를 유지하고, 강풍 또는 후면풍이 불어오면 상기 안내판부가 회동하여 공기 유입공이 개방되도록 탄성부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 탄성부재는 일단부는 상기 날개부 표면에 용접 또는 나사결합 등의 방식으로 일체로 고정되고 타단부는 상기 날개부의 일측에 일체로 고정되는 판스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 블레이드의 외면에 풍압이 가해지는 경우 날개부에 형성된 공기 유입공을 통해 공기가 유입되면 안내판부에 의해 바람막이부로 안내되어 다음 블레이드의 외면에 가해지는 풍압을 낮추어 블레이드를 원활히 회전하게 되어 풍력 발전 효율을 높일 수 있다.
아울러, 상기 바람막이부의 선단부 하단 모서리와 날개부의 후단부 하단 모서리를 제1 및 제2 보강대를 구비하거나 제1 및 제2 보강판을 고정하여 강풍이 불더라도 바람막이부의 선단부 상하단 모서리가 휘거나 꺾이는 것을 방지하여 블레이드가 변형 없이 안정적인 회전을 유지할 수 있다.
아울러, 안내판부를 회동가능한 구조를 채택함으로서 블레이드가 바람에 의한 항력에 의해 회전시 공기 유입공이 안내판부에 의해 폐쇄되어 블레이드의 내측으로 안내되는 바람이 공기 유입공을 통해 빠져 나가 블레이드의 회전력이 저하되는 것을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력발전기용 블레이드를 설명하기 위해 도시한 풍력발전기의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력발전기용 블레이드를 설명하기 위해 도시한 풍력발전기의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력발전기용 블레이드의 분해도이다.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 블레이드의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
이하 본 발명에 따른 풍력발전기용 블레이드를 첨부된 도면들을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위해 도시한 도면으로, 이에 의하면 풍력발전기용 블레이드(100)는 발전기의 회전축을 중심으로 회전하도록 설치된 허브(1)의 외주면에 브라켓(2)에 볼트(3) 및 너트(4) 등의 체결수단을 이용해 방사상으로 복수가 설치된다.
이와 같은 블레이드(100)는 단면이 전체적으로 익형으로 이루어지는 것으로 전단에는 내측으로 절곡 형성되어 내측으로 안내된 바람이 모이는 바람막이부(110)가 형성되고, 상기 바람막이부(110)의 후단에는 외부의 바람이 유입되면 상기 바람막이부(110)로 안내하는 날개부(120)가 연장 형성된다.
이때, 상기 날개부(120)에는 공기 유입공(122)이 관통 형성되고, 상기 날개부(120)의 내측면에는 상기 공기 유입공(122)으로 유입되는 바람을 상기 바람막이부(110)로 안내하는 안내판부(124)가 구비된다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
상기 블레이드(100)는 몸체의 단면이 전체적으로 익형(翼型)으로 이루어지는 것으로 그 몸체의 전단에는 내측으로 절곡 형성되어 내측으로 안내된 바람이 모이는 바람막이부(110)가 형성된다. 이때, 상기 바람막이부(110)의 상단에는 제1 마감판부(130)가 일체로 결합되고, 상기 바람막이부(110)의 하단에는 제2 마감판부(140)가 일체로 결합된다.
이때, 상기 블레이드(100)는 다양한 재질로 제작 가능하나 무게를 가볍게 하기 위해 알루미늄재로 제작함이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 마감판부(130,140)는 전체적으로 'U'자 형상으로 이루어져 상기 바람막이부(110)의 상단과 하단 테두리를 따라 용접 등에 의해 일체로 고정된다.
이와 같은 제1 및 제2 마감판부(130,140)에 의해 바람막이부(110)로 안내된 바람이 바람막이부(110)의 상단 및 하단으로 빠져나가는 것을 막아 바람막이부(110) 내측에 최대한 머무르게 하여 블레이드(100)의 회전력을 극대화시킬 수 있다.
그리고, 상기 날개부(120)에는 상하로 직사각 형상의 공기 유입공(122)이 관통 형성되고, 상기 날개부(120)의 내측면에는 상기 공기 유입공(122)으로 유입되는 바람을 상기 바람막이부(110)로 안내하는 안내판부(124)가 구비된다. 이때, 상기 안내판부(124)는 상기 공기 유입공(122)을 형성시 일부를 재단하고, 나머지는 날개부(120)의 내측으로 절곡하여 바람막이부(110)로 바람을 안내하도록 간단히 제작할 수 있다.
이 경우, 상기 안내판부(124)는 일단부가 상기 공기 유입공(122)의 가장자리에 연결된 구조로, 날개부(120)의 후측에서 상기 바람막이부(110) 방향으로 개구된 구조로서 상기 안내판부(124)는 날개부(120) 내측면에서 내측으로 5 ~ 10°범위로 벌어진 구조이다.
이와 같은 구조에 의하면 바람에 의해 허브(2)가 회전시 복수의 블레이드(100)가 일방형으로 회전하면서 앞선 블레이드(100)가 바람에 의한 항력에 의해 회전하면서 연이어 다음 블레이드(100)가 회전하는데 이때 다음 블레이드(100)의 외면에 풍압이 가해지는 경우 공기가 공기 유입공(122)을 통해 유입되어 바람막이부(110)로 안내되어 다음 블레이드(100)의 외면에 가해지는 풍압을 낮춰주게 되어 허브(1)의 멈춤 현상을 방지하고 블레이드(100)가 원활히 회전하게 되는 장점이 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 도면이다. 이때, 도 4의 (a)에 의하면 블레이드(100)는 바람막이부(110)의 선단부 상단 모서리와 날개부(120)의 후단부 상단 모서리는 제1 보강대(132)의 양단부가 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정되고, 상기 바람막이부(110)의 선단부 하단 모서리와 날개부(120)의 후단부 하단 모서리는 제2 보강대(142)의 양단부가 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정된다. 상기 제1 및 제2 보강대(132,142)는 바아 형상으로 이루어진다.
이 같은 구조에 의해 강풍이 불더라도 바람막이부(110)의 선단부 상하단 모서리가 휘거나 꺾이는 것을 방지하여 블레이드(100)가 변형 없이 안정적인 회전을 유지할 수 있다.
그리고, 도 4의 (b)에 의하면 바람막이부(110)의 선단부 상단 모서리와 날개부(120)의 후단부 상단 모서리 사이에 제1 보강판(134)이 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정하고, 바람막이부(110)의 선단부 하단 모서리와 날개부(120)의 후단부 하단 모서리 사이에 제2 보강판(144)이 일체로 용접 등에 의해 일체로 고정함도 가능하다.
즉 상기 제1 및 제2 마감판부(130,140)의 후측으로 제1 및 제2 보강판(134,144)이 연장된다.
이 같은 구조에 의하면 제1 및 제2 보강판(134,144)에 의해 강풍이 불더라도 바람막이부(110)의 선단부 상하단 모서리가 휘거나 꺾이는 것을 방지하여 블레이드(100)가 변형 없이 안정적인 회전을 유지함은 물론 바람막이부(110)로 안내된 바람이 바람막이부(110)의 상단 및 하단으로 빠져나가는 것을 막아 바람막이부(110) 내측에 최대한 머무르게 하여 블레이드(100)의 회전력을 더욱 높일 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 도면으로, 직사각 형상의 공기 유입공(122)의 일측에 상기 안내판부(124)의 일단부가 힌지결합된다. 즉, 상기 날개부(120)에는 힌지공이 형성된 플랜지부(160)가 구비되고, 상기 힌지공에 안내판부(124)에 일체로 형성된 힌지핀(162)을 체결하여서 안내판부(124)가 회동가능한 구조를 채택한다.
이를 통해 블레이드(100)가 바람에 의한 항력에 의해 회전시 공기 유입공(122)이 안내판부(124)에 의해 폐쇄되어 블레이드(100)의 내측으로 안내되는 바람이 공기 유입공(122)을 통해 빠져 나가 블레이드의 회전력이 저하되는 것을 막을 수 있다.
이때, 상기 날개부(120)의 내측면에서 설정 각도(예를 들어 5 ~ 10°) 이내로 안내판부(124)가 회동할 수 있도록 하기 위해 상기 날개부(120)의 내측면에는 상기 안내판부(124)의 타단부 상단을 지지하는 제1 스토퍼부(170)와, 상기 안내판부(124)의 타단부 하단을 지지하는 제2 스토퍼부(171)가 일체로 고정된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)에는 상기 안내판부(124)의 회동시 직접적인 충격에 의한 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)의 파손 및 소음 방지를 위해 고무 재질의 완충부재(172,173)가 더 구비된다. 물론 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 공기 유입공(122)의 가장자리를 따라 고무 재질의 완충부재를 더 구비함도 바람직하다.
물론, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)는 연결부(174)에 의해 일체로 연결되고 그 연결부(174)에 완충부재(175)를 구비하여, 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)에 개별적으로 가해질 수 있는 충격을 분산하는 구조로 이루어질 수 있다. 물론 도 5 및 도 6의 또 다른 실시 예에서와 같은 플랜지부(160) 및 힌지핀(162)을 대신해 공기 유입공(122)의 일측에 상기 안내판부(124)을 회동가능하게 경첩(164)으로 연결함도 가능하다.
또한, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 도면으로, 블레이드(100)는 바람막이부(110)의 상단에 결합되는 제1 마감판부(130)에 제1 관통공(138)이 형성되고, 바람막이부(110)의 하단에 결합되는 제2 마감판부(140)에 제2 관통공(148)이 형성된다.
이때, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 관통공(138,148)은 원형으로 형성함도 가능하지만 삼각 또는 사각 등의 다각형 모양으로 형성가능하고, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 복수의 제1 및 제2 보조공(138a,148a)을 일정 간격으로 더 형성함도 가능하다.
이와 같은 제1 및 제2 관통공(138,148)에 의해 블레이드(100)가 회전된 이후 신속하게 바람막이부(110)의 상단 및 하단으로 빠져나갈 수 있도록 하여 바람막이부(110) 내에서의 와류 발생을 최소화하여 원활한 회전이 이루어지며, 겨울철에 눈이 쌓이는 것을 최소화하여 눈 무게로 인해 블레이드(100)의 회전이 더뎌지는 것을 막고, 눈 녹은 물이나 빗물의 신속한 배출을 유도할 수 있다.
한편, 도 9를 참고하면 블레이드(100)는 상하로 긴 형태의 제작이 가능하다. 이때, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 보강판부(130,140) 사이에 중간 보강판부(150)를 더 구비하며, 이 경우 상기 중간 보강판부(150)는 제1 및 제2 보강판부(130,140)와 동일한 형상으로 이루어지는 것을 사용함도 가능하다.
물론 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 보강대(132,142) 사이에 중간 보강대(152)를 구비하거나 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 중간 보강판(152)을 더 구비하여 더욱 견고한 상태의 블레이드(100)를 제공할 수 있다.
아울러, 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 중간 마감판부(150)에 중간 관통공(158)을 형성함도 가능하다.
한편, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 도면으로, 도 5의 변형 예이다. 이에 의하면 평상시에는 공기 유입공(122)이 폐쇄된 상태를 유지하고, 강풍 또는 후면풍이 불어오면 안내판부(124)가 회동하여 공기 유입공(122)이 개방되도록 하기 위해 상기 안내판부(124)와 날개부(120)는 탄성부재(180)에 의해 지지된다.
이 경우 상기 탄성부재(180)는 힌지핀(162)에 끼워져 일단부(181a)는 상기 날개부(120)에 지지되고, 타단부(181b)는 상기 공기 유입공(122)의 일측에 지지되는 코일스프링(181)으로 구성된다.
또한, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 도면으로, 도 7의 변형 예이다. 이에 의하면 안내판부(124)와 날개부(120)는 탄성부재(180)에 의해 지지되며, 상기 탄성부재(180)는 일단부(182a)는 상기 날개부(120) 표면에 용접 또는 나사결합 등의 방식으로 일체로 고정되고 타단부(182b)는 상기 날개부(120)의 일측에 일체로 고정되는 판스프링(182)으로 이루어진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
100: 블레이드 110: 바람막이부
120: 날개부 122: 공기 유입공
124: 안내판부 130: 제1 마감판부
132: 제1 보강대 134: 제1 보강판
140: 제2 마감판부 142: 제2 보강대
144: 제2 보강판 150: 중간 보강판부
160: 플랜지부 170: 제1 스토퍼부
171: 제2 스토퍼부 172,173: 완충부재
174: 연결부

Claims (13)

  1. 전단이 내측으로 절곡 형성되어 내측으로 안내된 바람이 모이는 바람막이부(110)가 형성되고, 상기 바람막이부(110)의 후단에는 외부의 바람이 유입되면 상기 바람막이부(110)로 안내하는 날개부(120)가 연장 형성되는 풍력발전기용 블레이드(100)에 있어서,
    상기 날개부(120)에는 공기 유입공(122)이 관통 형성되고, 상기 날개부(120)의 내측면에는 상기 공기 유입공(122)으로 유입되는 바람을 상기 바람막이부(110)로 안내하는 안내판부(124)가 구비되고;
    상기 날개부(120)에는 상기 안내판부(124)의 일단부가 힌지결합되고;
    상기 날개부(120)의 내측면에는 상기 안내판부(124)가 상기 날개부(120)의 내측면에서 설정각도 이내로 회동되도록 상기 안내판부(124)의 타단부 상단을 지지하는 제1 스토퍼부(170)와, 상기 안내판부(124)의 타단부 하단을 지지하는 제2 스토퍼부(171)가 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바람막이부(110)의 선단부 상단 모서리와 날개부(120)의 후단부 상단 모서리는 제1 보강대(132)의 양단부가 일체로 고정되고, 상기 바람막이부(110)의 선단부 하단 모서리와 날개부(120)의 후단부 하단 모서리는 제2 보강대(142)의 양단부가 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 바람막이부(110)의 상단에는 제1 마감판부(130)가 일체로 결합되고, 상기 바람막이부(110)의 하단에는 제2 마감판부(140)가 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마감판부(130,140)의 후측으로 제1 및 제2 보강판(134,144)이 연장되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 마감판부(130)에 제1 관통공(138)이 형성되고, 바람막이부(110)의 하단에 결합되는 제2 마감판부(140)에 제2 관통공(148)이 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)에는 상기 안내판부(124)의 회동시 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)의 파손 및 소음 방지를 위해 고무 재질의 완충부재(172,173)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스토퍼부(170,171)는 연결부(174)에 의해 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 안내판부(124)와 날개부(120)는 평상시에는 상기 공기 유입공(122)이 폐쇄된 상태를 유지하고, 강풍 또는 후면풍이 불어오면 상기 안내판부(124)가 회동하여 공기 유입공(122)이 개방되도록 탄성부재(180)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 탄성부재(180)는 일단부(182a)가 상기 날개부(120) 표면에 일체로 고정되고 타단부(182b)는 상기 날개부(120)의 일측에 일체로 고정되는 판스프링(182)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 블레이드.
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