KR101975739B1 - Apparatus for generating by wind power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 블레이드의 풍압은 증대시키고 항력은 최소화시킬 수 있도록 함과 아울러 풍속이 약한 경우에도 강한 추진력을 갖는 회전 모멘트 작용으로 회전동력을 증대시킬 수 있도록 한 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator capable of increasing the wind pressure of a blade and minimizing a drag force, and also capable of increasing rotational power by a rotation moment action having a strong propulsive force even when the wind speed is weak.
일반적으로 풍력발전장치는 바람의 힘으로 기계적 에너지를 만들어내고 이를 다시 전기적 에너지로 변환함으로써 전력을 발전하는 장치이다. 바람에 의한 풍력에너지는 무한하면서도 청정하기 때문에 대체 에너지로서 가치를 인정받고 있다.Generally, a wind power generator is a device that generates electric power by generating mechanical energy by wind force and then converting it into electric energy. Wind energy due to wind is infinite and clean, so it is recognized as an alternative energy.
이와 같이 새로운 대체 에너지 발전장치로서 풍력발전장치는 충분한 가능성을 갖고 있으나, 풍속은 순간적으로 바뀌는 가변성이 많을 뿐만 아니라 풍속이 약한 경우(예컨대, 2~6m/sec 정도)에는 블레이드를 움직이기 어려워 기존 풍력장치로는 발전의 효율성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.As a new alternative energy generation device, the wind power generation device has a sufficient possibility. However, it is difficult to move the blade when the wind speed is low (for example, about 2 to 6 m / sec) There is a problem in that the efficiency of power generation is remarkably low.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-1206701호에는 저풍속에도 발전할 수 있는 풍력발전기가 제시되어 있다. 이러한 풍력발전기는 중심 샤프트를 기준으로 오버랩 영역을 구성하여 같은 회전방향으로 배치고정되는 항력블레이드에 양력을 발생시키는 에어포일형 윈드캡쳐를 구비하여 바람의 항력과 양력을 동시에 이용할 수 있도록 함으로써 풍력발전의 출력계수를 가속화하여 작은 바람에도 풍력발전을 할 수 있도록 한 바있다.To solve such a problem, Korean Patent Registration No. 10-1206701 discloses a wind turbine generator capable of generating wind at low wind speed. Such a wind turbine generator includes an air foil type wind capturer which generates an overlapping force in the same direction by constituting an overlapped region with respect to the center shaft, thereby enabling the use of drag and lift of wind simultaneously, And accelerated the output coefficient so that wind power can be generated even in a small wind.
그러나 저풍속에서도 발전이 이루어지도록 하는 상기와 같은 선행기술을 포함하는 종래의 풍력발전장치는 주로 블레이드의 배치형태만으로 회전동력을 증대시킬 수 있도록 한 것이기 때문에 순간적으로 풍속이 2/sec 이하로 가변되는 경우에는 블레이드의 회전이 급속히 저하되어 발전효율성이 저하되는 문제점이 있었다.However, since the conventional wind power generation apparatus including the above-described prior art in which power is generated even at low wind speed can increase the rotational power mainly by the arrangement of the blades, the wind speed can be instantaneously varied to 2 / sec or less There is a problem that the rotation of the blade is rapidly lowered and the power generation efficiency is lowered.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 풍력발전장치를 구성하는 회전축의 양측 회전원판 사이에 복수개의 블레이드가 원호상으로 배치되고, 상기 블레이드 내측에 바람을 집속시켜 풍압을 증대하기 위한 풍압유도부가 구비되어 복수개의 블레이드에 강한 풍압이 전달되도록 하며, 상기 회전원판상에 중량수가 원주방향으로 이동할 수 있는 복수개의 플라이휠 유도부가 구비되어 회전원판의 초기 회전시 중량수의 자중에 의한 시동 저항은 최소화하면서 회전원판이 회전에 따른 원심력 발생시에는 중량수가 회전원판의 원주방향으로 쏠리면서 중량수 자중에 의해 높은 회전관성을 갖도록 하는 플라이휠 기능으로 발전기의 회전동력을 증대시킬 수 있도록 한 풍력발전장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wind power generating device in which a plurality of blades are arranged in an arc between two rotary discs of a rotary shaft constituting a wind power generator, And a plurality of flywheel inducing parts for moving the weight in the circumferential direction are provided on the rotating disk to minimize the starting resistance due to the weight of the weight during the initial rotation of the rotating disk, The present invention provides a wind turbine generator capable of increasing the rotational power of a generator by a flywheel function that causes the weight of the rotor to rotate in the circumferential direction of the rotating disk while having high rotational inertia due to the weight of the rotor, .
본 발명은 풍력발전장치에 있어서, 회전축의 양단에 일정간격을 두고 서로 대향되게 설치되는 회전원판과, 상기 양측 회전원판 사이에 원호상으로 등간격 배치되어 있는 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 내측에 위치하고 중심 회전축의 외측부에 배치되는 풍향유도부재와, 상기 회전원판상에 중량수가 선회되는 폐합 통수관으로 이루어진 복수개의 중량수 유동실이 형성되어 중량수가 회전원판의 원주방향으로 무게중심이 이동되게 한 플라이휠 유도부를 포함하는 풍력발전장치를 특징으로 한다.The present invention relates to a wind turbine generator, comprising: a rotating disk which is disposed opposite to both ends of a rotating shaft at regular intervals; a plurality of blades arranged at equal intervals in a circular arc between the both rotating disks; A plurality of weight water flow chambers, each of which is composed of a wind direction inducing member located on the outer side of the center rotary shaft, and a closed water circulating pipe on which the weight water circulates, is formed, And a flywheel guide portion.
상기 블레이드는 내측단에서 외측단으로 오목한 곡면을 이루는 바람포집면이 형성되고, 상기 블레이드의 내측단은 풍향유도부재의 최대 회전원주 부분과 접하는 위치에 놓여지는 것을 특징으로 한다.Wherein the blade has a wind collecting surface having a concave curved surface from an inner end to an outer end, and an inner end of the blade is placed at a position in contact with the maximum rotation circumferential portion of the airflow guiding member.
상기 복수개로 배치되는 블레이드의 내측단과 인접한 블레이드의 내측단은 이격된 간격으로 블레이드와 인접한 블레이드의 사이로 유입되는 바람이 횡방향으로 진행되어 배출될 수 있는 통풍공간부를 형성하게 됨을 특징으로 한다.The inner ends of the plurality of blades and the inner ends of the blades adjacent to each other are spaced apart from each other to form a ventilation hole through which the wind flowing between the blades and the adjacent blades is laterally advanced.
상기 풍향유도부재는 원형관체로 이루어지되 중앙부는 잘룩하고 중앙부의 양측으로 확관된 나팔형 경사면으로 이루어진 풍향집속부가 형성되며, 상기 풍향유도부재의 양단은 회전원판과 각각 연결되어 있는 구성으로 됨을 특징으로 한다.Wherein the wind direction inducing member is formed of a circular tubular body, the wind direction focusing part formed of a trumpet type inclined surface that is centered and narrowed to both sides of the central part is formed, and both ends of the wind direction inducing member are connected to the rotating disc do.
상기 플라이휠 유도부는 수평 회전의 좌우 양단에 수직으로 설치된 회전원판에 중량수 유동실이 배치된 구성으로 이루어지되 상기 중량수 유동실은 타원형의 폐합 통수관으로 형성되고, 중량수 유동실의 타원 장축 일측단은 회전원판의 중심부와 근접되게 설치되고 타측단은 회전원판의 원주면과 근접되게 설치된 구성으로 됨을 특징으로 한다.Wherein the flywheel guiding portion has a weight water flow chamber disposed on a rotary disk vertically installed at right and left ends of a horizontal rotation, the weight water flow chamber being formed by an elliptic closed water pipe, And the other end thereof is disposed close to the circumferential surface of the rotary disk.
상기 플라이휠 유도부는 수직 회전축의 상하 양단에 수평으로 설치된 회전원판에 중량수 유동실이 배치된 구성으로 이루어지되 상기 중량수 유동실은 원형의 폐합 통수관으로 형성되어 회전원판의 원주면과 근접된 위치에 방사상으로 등간격 배치되는 것을 특징으로 한다.Wherein the flywheel guiding part is constituted such that a weight water flow chamber is disposed on a rotary disk horizontally provided at both upper and lower ends of a vertical rotation shaft, the weight water flow chamber is formed by a circular closed water pipe, And is arranged radially and equally spaced.
본 발명의 풍력발전장치는 블레이드는 강한 회전력을 발생시킬 수 있는 구성으로 되어 있고, 복수개로 배치되는 블레이드의 통풍공간부를 통해 유입되는 바람이 횡방향으로 진행되어 배출되는 과정에서 바람을 집속시켜 배출되는 방향에 위치한 블레이드에 전달하는 수단으로 강한 회전 모멘트를 갖도록 함과 아울러 회전원판에 배치된 중량수 유동실에 내입된 중량수는 회전원판이 정지된 상태에서 회전시킬 때의 시동저항은 최소화하고, 회전원판이 회전하여 원심력이 발생되는 경우에는 중량수가 회전원판의 원주면 방향으로 무게중심이 쏠리는 중량수 자중에 의한 플라이휠 기능으로 강한 추진력을 발생하는 수단으로 발전기의 회전동력을 크게 증대시켜 발전효율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.In the wind power generation apparatus of the present invention, the blades are configured to generate a strong rotational force, and the wind is concentrated by discharging the wind in the course of the wind being introduced through the ventilation holes of the plurality of blades, And the number of weights inserted into the weight water flow chamber arranged on the rotary disc minimizes the starting resistance when the rotary disc is rotated while the rotary disc is stationary, When the centrifugal force is generated by the rotation of the disk, the centrifugal force is generated by the function of the flywheel due to the weight of the weight whose center of gravity is directed toward the circumferential surface of the rotating disk, thereby greatly increasing the rotational power of the generator. There is an effect that can be increased.
도 1은 본 발명에 의한 풍력발전장치의 전체적인 구성 실시예를 나타낸 전면도.
도 2는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 블레이드 및 풍향유도부재의 배치형태를 나타낸 일부 확대 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 풍향유도부재의 형태를 나타내기 위한 일부 절개 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 블레이드 및 풍향유도부재의 중간 부를 절개한 상태의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 블레이드 및 풍향유도부재 부분을 나타낸 확대 전면도.
도 6은 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 블레이드 및 풍향유도부재 부분을 나타낸 확대 단면도.
도 7은 상기 도 5에 표시되어 있는 "A-A'선 부분을 나타낸 단면 예시도.
도 8은 상기 도 5에 표시되어 있는 "B-B'선 부분을 나타낸 단면 예시도.
도 9는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수평 회전축에 설치된 회전원판에 중량수 유동실이 배치된 구성을 나타낸 전면도.
도 10은 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수평 회전축에 설치된 회전원판이 정지된 상태에서의 복수개의 중량수 유동실에 각각 내입된 중량수의 위치를 나타낸 전면 예시도.
도 11은 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수평 회전축에 설치된 회전원판이 회전하여 원심력이 발생하게 될 때 중량수는 회전원판의 원주면 방향으로 쏠리는 무게중심 이동으로 플라이휠 기능을 수행하는 것을 나타낸 전면 예시도.
도 12는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수직 회전축에 설치된 회전원판에 중량수 유동실이 배치된 구성을 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수직 회전축에 설치된 회전원판이 정지된 상태에서의 복수개의 중량수 유동실의 배치형태를 나타낸 평면도
도 14는 상기 도 13의 작용상태를 나타낸 종단면도 및 중량수의 위치를 나타낸 일부 확대 단면도.
도 15는 본 발명에 의한 풍력발전장치에서 수직 회전축에 설치된 회전원판이 회전하여 원심력이 발생하게 될 때 중량수는 회전원판의 원주면 방향으로 쏠리는 무게중심 이동으로 플라이휠 기능을 수행하는 것을 나타낸 평면 예시도.
도 16은 상기 15의 작용상태를 나타낸 종단면도 및 중량수의 위치를 나타낸 일부 확대 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of an embodiment of a wind power generator according to the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE
BACKGROUND OF THE
FIG. 4 is a perspective view of a blade and a wind direction inducing member in an intermediate portion of the wind power generator according to the present invention. FIG.
5 is an enlarged front view showing a blade and a portion of a wind direction inducing member in a wind power generator according to the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view showing a blade and a portion of a wind direction inducing member in a wind power generator according to the present invention.
7 is a cross-sectional exemplary view showing a portion indicated by "A-A '" shown in FIG. 5;
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a portion indicated by "B-B 'line shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 9 is a front view showing a configuration in which a weight water flow chamber is disposed on a rotary disk installed on a horizontal rotary shaft in a wind turbine generator according to the present invention. FIG.
10 is a front view showing a position of a weight number inserted into each of a plurality of weight water flow chambers in a state where a rotating disk provided on a horizontal rotation axis is stopped in a wind power generator according to the present invention.
FIG. 11 is a front view illustrating a centrifugal force generated when a rotary disk installed on a horizontal rotary shaft rotates in a wind turbine generator according to the present invention, Degree.
12 is a perspective view showing a configuration in which a weight water flow chamber is disposed on a rotary disk installed on a vertical rotary shaft in the wind power generator according to the present invention.
13 is a plan view showing an arrangement of a plurality of weight water flow chambers in a state where a rotating disk installed on a vertical rotation axis is stopped in the wind power generator according to the present invention.
Fig. 14 is a partially enlarged cross-sectional view showing the position of the weight number and the longitudinal sectional view showing the operating state of Fig. 13; Fig.
FIG. 15 is a plan view showing that a centrifugal force is generated by rotating a rotary disk provided on a vertical rotary shaft in the wind power generator according to the present invention, and the flyer wheel functions as a center-of-gravity movement in which the weight of the rotary disk deviates in the circumferential direction of the rotary disk. Degree.
Fig. 16 is a partially enlarged cross-sectional view showing a longitudinal sectional view showing the operating state of the above-mentioned 15 and the position of the weight number. Fig.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 고정프레임(100)의 회전축(110)에 설치되어 있는 블레이드(130)에 의해 발생되는 회전동력을 발전기(160)에 전달할 수 있도록 하되 상기 회전축(110)은 수평 또는 수직으로 배치되어 풍력발전이 이루어지는 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention can transmit the rotational power generated by the
상기 회전축(110)의 양단에 일정간격을 두고 서로 대향되게 설치되는 회전원판(120)과, 상기 양측 회전원판(120) 사이에 원호상으로 등간격 배치되어 있는 복수개의 블레이드(130)와, 상기 블레이드(130)의 내측에 위치하고 중심 회전축(110)의 외측부에 배치되는 풍향유도부재(140)와, 상기 회전원판(120)상에 중량수(200)가 선회되는 폐합 통수관으로 이루어진 복수개의 중량수 유동실(172)이 형성되어 중량수(200)가 회전원판(120)의 원주방향으로 무게중심이 이동되게 한 플라이휠 유도부(170)가 구비되며, 상기 플라이휠 유도부(170)는 회전원판(120)의 회전에 의한 원심력 발생시에 중량수(200)가 회전원판(120)의 원주방향으로 쏠리는 무게중심 이동으로 중량수 자중에 의한 플라이휠 기능을 수행하도록 되어 있다A plurality of
상기 블레이드(130)는 풍압에 의해 순방향으로 진행하여 회전력을 갖도록 하기 위해 블레이드(130)의 내측단(131)에서 외측단(132)으로 오목한 곡면을 이루는 바람포집면(135)이 형성되고, 상기 블레이드(130)의 내측단(131)은 풍향유도부재(140)의 최대 회전원주 부분과 접하는 위치에 설치된다.The
본 발명에 의한 블레이드(130)의 내측단(131)과 외측단(132) 사이의 간격은 통상의 풍력발전장치에서 방사상으로 배치되는 풍차형 블레이드의 내,외측단 간격에 비해 훨씬 좁은 간격으로 되어 있으나, 본 발명의 블레이드(130)는 최대의 힘을 발휘할 수 있는 중심 회전축(110)에서 가장 외곽에 위치한 풍력발전장치의 회전원주 끝단부에 배치되어 블레이드(130)에 의해 회전하게 되는 회전축(110)을 강한 모멘트로 회전시키는 회전동력으로 발전이 이루어질 수 있도록 한다.The distance between the inner end 131 and the
이러한 본 발명의 복수개로 배치되는 블레이드(130)의 내측단(131)과 인접한 블레이드(130)의 내측단(131)은 이격된 간격으로 블레이드(130)와 인접한 블레이드(130)의 사이로 유입되는 바람이 횡방향으로 진행되어 배출될 수 있는 충분한 통풍공간부(150)를 형성하게 된다.The inner end 131 of the plurality of
본 발명의 풍향유도부재(140)는 블레이드(130)와 블레이드(130) 사이의 통풍공간부(150)로 유입되는 바람을 집속시켜 배출할 수 있도록 되어 있고, 이렇게 풍향유도부재(140)에 의해 집속된 바람은 배출방향에 위치한 블레이드(130)의 바람포집면(135)에 강한 풍압이 전달되어 순방향으로 회전되는 복수개의 블레이드(130)에 강한 회전 모멘트의 회전동력을 얻을 수 있도록 함에 있다.The wind
상기 풍향유도부재(140)는 원형관체로 이루어지되 중앙부는 잘룩하고 중앙부의 양측으로 확관된 나팔형 경사면(144)으로 이루어진 풍향집속부(142)가 형성되어 있으며, 상기 풍향유도부재(140)의 양단은 회전원판(120)과 각각 연결되어 있는 구성으로 풍향집속부(142)의 잘룩한 중앙부분으로 바람이 집속되어 풍압이 증대되게 한 수단으로 순방향으로 회전되는 복수개의 블레이드(130)에 집속된 풍압이 전달되어 강한 회전동력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.The
즉, 이는 블레이드(130)와 블레이드(130) 사이의 통풍공간부(150)를 통해 횡방향으로 유입되어 바람은 원형관체로 된 풍향유도부재(140)에 부딪히게 되면서 원형관체로 된 풍향유도부재(140)의 원주면을 따라 바람이 선회작용을 하게됨과 아울러 풍향집속부(142)의 나팔형으로 이루어진 경사면(144)을 따라 잘룩한 중앙부분으로 바람이 집속되어 배출이 된다.That is, this is introduced in the lateral direction through the
이렇게 바람이 풍향집속부(142)의 잘룩한 중앙부로 집속되어 배출이 되면, 집속된 바람은 배출방향에 위치한 블레이드(130)의 바람포집면(135)에 집속된 풍압이 전달되는 것으로, 이는 도 8에 예시한 바와 같이 좌측에서 우측에서 바람이 부는 경우에 시계방향으로 회전하는 복수개의 블레이드들 중에서 12시 방향에 위치한 블레이드(130)의 바람포집면(135)에 풍압이 전달됨과 아울러 블레이드(130)와 블레이드(130) 사이의 통풍공간부(150)를 관통하여 풍향유도부재(140)에 의해 집속된 바람이 12시와 3시 방향 사이로 배출되는 경우에 12시와 3시 방향 사이에 놓여지는 블레이드(130)의 바람포집면(135)에 강한 풍압이 전달되어 강한 회전 모멘트로 회전동력을 얻게 된다.When the wind is concentrated and discharged to the center portion of the wind
그리고, 풍향유도부재(140)에 의해 집속된 바람이 3시와 6시 방향 사이로 배출되는 경우에 3시와 6시 방향 사이에 놓여지는 각각의 블레이드(130)의 볼록부분에 부딪히는 바람은 풍압의 저항이 적기 때문에 블레이드(130)는 순방향 회전에 크게 영향을 미치지 않고 원활하게 회전될 수 있게 된다.When the wind collected by the wind
또한, 상기 본 발명에 의한 풍향유도부재(140)는 블레이드(130)의 회전 진행과 동일한 시계방향으로 회전하기 때문에 풍향유도부재(140)에 부딪히면서 집속되는 바람은 시계방향 회전을 따라 풍향집속부(142)의 상측 원주면으로 바람을 유도하게 되며, 이는 3시와 6시 방향 사이로 배출되는 바람에 비해 12시와 3시 방향 사이로 더 많은 집속된 바람이 배출되므로 12시와 3시 방향 사이에 놓여지는 블레이드(130)의 바람포집면(135)에 집속된 강한 풍압이 전달되도록 한다.Since the wind
이와 같이 블레이드(130)의 내측단(131)과 외측단(132) 사이의 폭을 작게 하면서도 풍력발전장치의 회전원주 끝단부에 배치되어 강한 회전력을 발생시킬 수 있게 됨과 아울러 복수개로 배치되는 블레이드(130)의 내측단(131)과 인접한 블레이드(130)의 내측단(131)은 이격된 구성으로 블레이드(130)와 인접한 블레이드(130)를 통해 바람이 횡으로 관통될 수 있게 형성된 통풍공간부(150)를 통해 유입되는 바람을 집속시켜 배출되는 위치에 놓여지고 순방향으로 진행되는 복수개의 블레이드(130)에 강한 풍압이 전달되어 회전되게 한 수단으로 강한 회전 모멘트의 회전동력을 얻게 된다.As described above, the
상기 플라이휠 유도부(170)는 회전원판(120)의 초기 회전시에 받게 되는 시동 저항에 미치는 영향은 최소화하고, 회전원판(120)이 회전하면서 원심력이 발생하게 되면 중량수가 회전원판(120)의 원주방향으로 쏠리면서 높은 회전관성으로 강한 추진력을 갖는 플라이휠 기능을 수행할 수 있도록 함에 있다.When the centrifugal force is generated as the
상기 플라이휠 유도부(170)를 구성하는 회전원판(120)에 배치되는 중량수 유동실(172)의 형태는 회전축(110)이 수평 또는 수직으로 설치되는 구성에 따라 중량수 유동실(172)의 다르게 형성되는 것으로, 이는 수평 회전축(110a)의 경우에는 수평 회전축(110a)의 양측단에 회전원판(120)이 수직으로 설치되고, 수직 회전축(110b)의 경우에는 수직 회전축(110b)의 상,하단에 회전원판(120)이 수평으로 설치되며, 이러한 회전원판(120)의 수직 또는 수평으로 설치되는 구성에 의해 회전원판(120)의 원심력이 발생되는 방향이 상하 방향 또는 수평 방향으로 놓여지기 때문이다.The weight
즉, 도 9는 수평 회전축(110a)의 좌우 양단에 수직으로 설치된 회전원판(120)에 중량수 유동실(172)이 배치된 구성을 나타낸 것으로서, 상기 중량수 유동실(172)은 타원형의 폐합 통수관으로 형성되어 있다. 따라서 도 10, 11에 도시된 바와 같이 중량수 유동실(172)에 수용된 중량수가 폐합 통수관 내에서 방향 전환되지 않고 주어진 궤적의 타원을 따라 중량수가 편심 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 중량수 유동실(172)의 타원 장축 일측단(172a)은 회전원판(120)의 중심부와 근접되게 설치되고 타측단(172b)은 회전원판(120)의 원주면과 근접되게 설치된 구성으로 되어 있는데, 이러한 구조는 회전원판(120)의 크기 범위 내에서만 중량수 유동실(172)이 설치될 수 있게 하며, 이러한 수평 회전축(110a)의 회전원판(120)에 중량수 유동실(172)이 복수개 배치되어 있다. 9 shows a structure in which a weight
상기 중량수 유동실(172)내에는 일측의 주입구(미도시)를 통해 중량수(200)가 내입되어 유동될 수 있도록 하되 중량수(200)는 물 또는 오일 등으로 구비되고 낮은 온도에서도 동결되지 않도록 하며, 이러한 중량수 유동실(172)내에 내입되는 중량수(200)는 중량수 유동실(172)의 체적비 대비 20 내지 40%가 내입되어 중량수 유동실(172)내에서 편심 이동할 수 있도록 함이 바람직하다.The
도 10은 회전원판(120)이 정지된 상태를 나타낸 것으로, 복수개로 배치된 중량수 유동실(172)에 각각 내입되어 있는 중량수는 회전원판(120)의 중심부와 근접 부분, 원주면과 근접 부분, 중심부와 원주면 사이에 각각 놓여지는 무게중심을 갖게 되면서 회전원판(120)에는 중량수의 자중에 의해 가해지는 무게중심이 골고루 분포되기 때문에 회전원판(120)이 정지된 상태에서 상하 방향으로 초기 회전할 때 중량수 유동실(172)에 내입된 중량수의 자중에 의한 시동 저항은 최소화할 있게 된다.10 shows a state in which the
그리고, 도 11과 같이 수평 회전축(110a)의 좌우 양단에 수직으로 설치된 회전원판(120)이 상하 방향으로 회전하여 원심력이 발생되는 경우에 그 원심력에 의해 회전원판(120)에 배치된 복수개의 중량수 유동실(172)에 내입되어 중량수는 타원 장축 타측단(172b)에 위치한 회전원판(120)의 원주방향으로 중량수의 무게중심이 쏠리게 되며, 이렇게 회전원판(120)은 원주면에 쏠리는 중량수 자중에 의해 높은 회전관성을 지속적으로 갖게 되는 플라이휠 기능으로 발전기의 회전동력을 크게 증대시킬 수 있게 된다.11, when a centrifugal force is generated by rotating the
상기 중량수 유동실(172)은 회전원판(120)에 복수개가 배치되되 적어도 3개 이상 설치됨이 바람직하며, 중량수 유동실(172)을 구성하는 타원형의 폐합 통수관이라 함은 일반적인 타원형뿐만 아니라 양단은 반구형으로 이뤄어진 장방형 또는 타원의 단축 부분이 일측으로 곡면을 이루는 변형된 타원형 등도 해당될 수 있음은 물론이다.It is preferable that a plurality of the weight
한편, 도 12에 설치된 회전원판(120)은 수직 회전축(110b)을 축으로 하여 회전을 하되 수직 회전축(110b)의 상하 양단에 수평으로 설치된 회전원판(120)에 중량수 유동실(172)이 배치된 구성을 나타낸 것으로서, 상기 중량수 유동실(172)은 원형의 폐합 통수관으로 형성되어 원형을 따라 중량수가 편심 이동할 수 있도록 하되 복수개의 중량수 유동실(172)은 회전원판(120)의 원주면과 근접된 위치에 방사상으로 등간격 배치되고, 중량수 유동실(172)내에는 중량수가 20 내지 40%의 체적비로 내입되어 중량수 유동실(172)내에서 편심 이동할 수 있도록 함이 바람직하다.The
도 13 및 도 14는 회전원판(120)이 정지된 상태를 나타낸 것으로, 복수개로 배치된 중량수 유동실(172)에 각각 내입되어 있는 중량수는 중량수 유동실(172)의 전체 바닥면에 넓게 펼쳐진 형태로 위치하는 무게중심을 갖게 되어 회전원판(120)에는 중량수 유동실(172)의 무게중심이 어느 한쪽에 치우치지 않고 골고루 분포되기 때문에 회전원판(120)이 정지된 상태에서 수평 방향으로 초기 회전할 때 중량수 유동실(172)에 내입된 중량수 자중의 영향을 크게 받지 않도록 하여 회전원판(120)의 초기 회전시에 발생되는 시동 저항을 최소화하게 된다.13 and 14 show a state in which the
그리고, 도 15 및 도 16과 같이 수직 회전축(110b)의 상하 양단에 수평으로 설치된 회전원판(120)이 수평방향으로 회전하여 원심력이 발생되는 경우에 그 원심력에 의해 회전원판(120)에 배치된 복수개의 중량수 유동실(172)에 내입되어 중량수는 회전원판(120)의 원주면 방향으로 편심 이동하여 회전원판(120)의 원주방향에 중량수의 무게중심이 쏠리게 되며, 이러한 회전원판(120)의 원주방향에 위치하는 중량수의 자중에 의해 높은 회전관성을 지속적으로 갖게 되는 플라이휠 기능으로 발전기의 회전동력을 크게 증대시킬 수 있게 된다.15 and 16, when a
이와 같이 본 발명은 회전원판(120)에 배치된 중량수 유동실(172)에 내입된 중량수는 회전원판(120)이 정지된 상태에서 회전하는 시동저항은 최소화하고, 회전원판(120)이 회전하여 원심력이 발생되는 경우에는 중량수가 회전원판의 원주면 방향으로 무게중심이 쏠리는 중량수 자중에 의한 플라이휠 기능으로 강한 추진력을 발생하는 수단으로 발전기의 회전동력을 증대시켜 발전효율을 크게 높일 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the present invention, the number of weights embedded in the weight
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
100 : 고정프레임 110 : 회전축
110a : 수직 회전축 110b : 수평 회전축
120 : 회전원판 130 : 블레이드
131 : 내측단 132 : 외측단
135 : 바람포집면 140 : 풍향유도부재
142 : 풍향집속부 144 : 경사면
150 : 통풍공간부 160 : 발전기
170 : 플라이휠 유도부 172 : 중량수 유동실
172a : 일측단 172b : 타측단
200 : 중량수100: fixed frame 110: rotating shaft
110a:
120: rotating disk 130: blade
131: Inner end 132: Outer end
135: wind collecting surface 140: wind direction inducing member
142: wind direction focusing section 144: inclined plane
150: ventilation hole 160: generator
170: flywheel guide portion 172: weight water flow chamber
172a: one
200: Weight number
Claims (6)
회전축(110)의 양단에 일정간격을 두고 서로 대향되게 설치되는 회전원판(120)과, 상기 양측 회전원판(120) 사이에 원호상으로 등간격 배치되어 있는 복수개의 블레이드(130)와, 상기 블레이드(130)의 내측에 위치하고 중심 회전축(110)의 외측부에 배치되는 풍향유도부재(140)와, 상기 회전원판(120)상에 중량수가 선회되는 폐합 통수관으로 이루어진 복수개의 중량수 유동실(172)이 형성되어 중량수가 회전원판(120)의 원주방향으로 무게중심이 이동되게 한 플라이휠 유도부(170)를 포함하여 이루어지며,
상기 플라이휠 유도부(170)는 수평 회전축(110a)의 좌우 양단에 수직으로 설치된 회전원판(120)에 중량수 유동실(172)이 배치된 구성으로 이루어지되 상기 중량수 유동실(172)은 타원형의 폐합 통수관으로 형성되어 중량수가 타원형 궤적을 따라 편심 이동할 수 있도록 되어 있고,
상기 중량수 유동실(172)의 타원 장축 일측단(172a)은 회전원판(120)의 중심부와 근접되게 설치되고 타측단(172b)은 회전원판(120)의 원주면과 근접되게 설치되어 상기 회전원판(120)의 크기 범위 내에서 중량수 유동실(172)이 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
In a wind power generator,
A plurality of blades 130 arranged at equal intervals in a circular arc between the both-side rotary discs 120; a plurality of blades 130 disposed at opposite ends of the rotary shaft 110 at regular intervals; And a plurality of weight water flow chambers 172 (see FIG. 1), each of which is composed of a closed-circulated water flow tube on the rotating circular plate 120, And a flywheel guide part 170 for moving the center of gravity of the weight plate 120 in the circumferential direction of the rotary plate 120,
The flywheel inducing unit 170 is configured such that a weight water flow chamber 172 is disposed on a rotary disk 120 vertically installed at right and left ends of a horizontal rotation shaft 110a, And is formed as a closed water pipe so that the weight can be eccentrically moved along the elliptical trajectory,
One end 172a of the elliptic long axis of the weight water flow chamber 172 is disposed close to the center of the rotary disk 120 and the other end 172b of the ellipse is disposed close to the circumferential surface of the rotary disk 120, Wherein a weight water flow chamber (172) is provided within a size range of the disk (120).
상기 블레이드(130)는 내측단(131)에서 외측단(132)으로 오목한 곡면을 이루는 바람포집면(135)이 형성되고, 상기 블레이드(130)의 내측단(131)은 풍향유도부재(140)의 최대 회전원주 부분과 접하는 위치에 놓여지는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
The method according to claim 1,
The blade 130 is formed with a wind collecting surface 135 having a concave curved surface from the inner end 131 to the outer end 132. The inner end 131 of the blade 130 is connected to the wind direction inducing member 140, Is placed at a position in contact with the maximum rotational circumferential portion of the wind power generator.
상기 복수개로 배치되는 블레이드(130)의 내측단(131)과 인접한 블레이드(130)의 내측단(131)은 이격된 간격으로 블레이드(130)와 인접한 블레이드(130)의 사이로 유입되는 바람이 횡방향으로 진행되어 배출될 수 있는 통풍공간부(150)를 형성하게 됨을 특징으로 하는 풍력발전장치.
The method according to claim 1,
The inner end 131 of the plurality of blades 130 and the inner end 131 of the adjacent blades 130 are spaced apart from each other by a distance between the adjacent blades 130 and the wind To form a ventilation hole (150) which can be discharged and discharged.
상기 풍향유도부재(140)는 원형관체로 이루어지되 중앙부는 잘룩하고 중앙부의 양측으로 확관된 나팔형 경사면(144)으로 이루어진 풍향집속부(142)가 형성되며, 상기 풍향유도부재(140)의 양단은 회전원판(120)과 각각 연결되어 있는 구성으로 됨을 특징으로 하는 풍력발전장치.
The method according to claim 1,
The airflow guiding member 140 is formed of a circular tubular body and has an airflow focusing part 142 formed of a trumpet-shaped inclined surface 144 that is centered and extended to both sides of the central part, And the rotating disk (120) are connected to each other.
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---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |