KR102288688B1 - Twin Blade Type Wind Turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동체의 앞뒤에 업 또는 다운형 날개를 설치해 전력생산량을 배로 늘림으로써 대용량 풍력발전을 도모하고, 제작비 절감과 점유면적이 적은 풍력발전기에 관한 것이며, 특히 산들바람 같은 미풍에도 날개가 민감하게 반응해 발전효율이 높고, 발전기의 유지 보수 관리 편의도 배가시킨 쌍익형 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator that achieves large-capacity wind power generation by doubling the amount of power produced by installing up or down type blades on the front and back of the fuselage, and reduces manufacturing costs and occupies a small area. It is related to a twin-wing type wind power generator that responds to high power generation efficiency and doubles the maintenance and management convenience of the generator.
수력, 화력, 원자력 발전에 비교가 되지 않을 정도로 설비가 단촐하고 설치공기가 짧으며, 점유면적도 적어 지역적 장애요인이 지적되더라도 이를 극복하고 육해상 어디든 설치할 수 있으며, 친환경적으로 전력을 생산할 수 있는 발전설비로는 풍력으로 날개를 회전시키고, 그 회전력으로 회전자를 회전시켜 전력을 생산하는 풍력발전기가 단연 으뜸이다.A power plant that can be installed anywhere on land or sea, and can produce electricity in an environment-friendly way, even if local obstacles are pointed out due to its compact facility, short installation period, and small occupied area that cannot be compared to hydropower, thermal power, and nuclear power generation Wind power generators that generate electricity by rotating the blades with wind power and rotating the rotor with the rotational power are by far the best.
풍력발전기라고 하면, 산간지역이나 해상 또는 해안가에 세운 장척의 타워와, 이 타워의 상단에 설치된 발전기, 발전기의 주축을 회전시키는 3개의 대형 날개로 이뤄진 대형 풍력발전기를 우선 떠 올리게 된다.When it comes to wind power generators, the first comes to mind of a large wind power generator consisting of a long tower erected in a mountainous area, on the sea or on the shore, a generator installed on the top of the tower, and three large blades that rotate the main shaft of the generator.
대형 풍력발전기는 발전할 때 인체와 동식물에 해를 끼치는 저주파와 ‘윙’하는 소음, 막대한 시설비, 적당한 풍속의 바람이 도래하지 않으면 발전이 곤란한 점, 고공에 위치하는 발전기와 날개의 유지 보수 곤란, 풍력발전기 간의 긴 거리 확보 등 여러모로 문제가 많다.When generating power, low-frequency and buzzing noise that harms human body and animals and plants, huge facility cost, difficulty in generating power unless the wind of a suitable wind speed arrives, difficulty in maintaining the generator and blades located at high altitude, There are many problems, such as securing a long distance between wind turbines.
이런 단점 때문에 기존의 대형 풍력발전기는 농어촌의 민가 근처에 설치하기엔 매우 부적합하다.Due to these disadvantages, the existing large-scale wind power generators are not suitable for installation near private houses in rural areas.
이 문제를 의식한 본 발명자는 소형 풍력발전기를 제안한 바 있다. 바로 등록특허 제10-0976382호이다. 이 선행기술은 본체의 앞 뒤에 업 윈드형과 다운 윈드형 날개를 설치하여 약풍에도 발전이 가능하고 전력도 배로 늘려 생산할 수 있으며, 제작비 절감과 함께 설치면적이 적어 어디에라도 경제적으로 큰 부담 없이 비교적 수월하게 설치하여 편하게 유지 보수할 수 있도록 소형화한 쌍엽형 풍력발전기이다.The present inventors conscious of this problem have proposed a small wind power generator. That is registered Patent No. 10-0976382. In this prior art, by installing upwind type and downwind type blades at the front and back of the main body, it is possible to generate electricity even in a weak wind, and it can be produced by doubling the power. It is a miniaturized double-leaf wind power generator for easy installation and easy maintenance.
하지만, 상기 선행기술도 기존의 대형 풍력발전기와 마찬가지로 발전기가 타워의 상단 내부에 위치하기 때문에 주기적 유지 보수 또는 불시에 유지 보수가 필요할 때 발전기를 손보기가 너무 어렵다.However, in the prior art, it is too difficult to repair the generator when periodic maintenance or unexpected maintenance is required because the generator is located inside the top of the tower like the existing large wind generator.
또 한 가지 약점은, 약풍보다도 ?V속이 느린 미풍에는 바람이 도래하는 방향으로 날개가 제대로 대처하지 못해서, 다시 말해 날개의 방향전환이 쉽지 않기 때문에 발전효율을 높일 수 없다는 점이다.Another weakness is that the wing cannot properly cope with the breeze in the direction of the wind, in other words, it is not easy to change the direction of the wing, so the power generation efficiency cannot be improved.
본 발명의 목적은 미풍에도 바람이 도래하는 방향으로 날개가 움직여 바람맞이하기가 용이해 발전효율을 높일 수 있고, 발전기의 유지 보수 관리하기도 편리한 쌍익형 풍력발전기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a twin-wing type wind power generator that can increase power generation efficiency because the blades move in the direction in which the wind arrives even in the breeze, and thus can easily meet the wind, and is also convenient for maintenance and management of the generator.
상기의 기술적 과제는, 타워와 상기 타워의 상단에 설치된 본체, 상기 본체의 앞 뒤에 축설치되어 독자적으로 회전가능하도록 설치된 전방날개와 후방날개가 동반 회전하여 발전시키는 발전기, 주축의 과속방지용 제동장치, 및 본체에 설치된 조향타를 포함하되;The above technical task is a tower and a main body installed on the top of the tower, a generator that is installed on the front and rear of the main body and installed so that the front and rear wings rotate together to generate power independently, a brake device for preventing overspeed of the main shaft, and a steering wheel installed on the body;
상기 발전기를 외장형으로 변경하여 타워의 상단에 설치함으로써 유지 보수 관리 편의를 도모하고, 조향타는 쌍엽형으로 개조하여 미풍에도 민감하게 반응하여 바람이 도래하는 방향으로 본체와 전방 및 후방날개를 조타하여 발전효율을 높이며, 발전기에서 생산되는 전기는 계전링과 브러쉬를 경유하여 축전지에 축전되도록 한 쌍익형 풍력발전기로 구현할 수 있다. By changing the generator to an external type and installing it at the top of the tower, the maintenance and management convenience is promoted, and the steering wheel is converted into a bi-lobed type to respond sensitively to the breeze to steer the main body and the front and rear wings in the direction of the wind to generate power. Efficiency is increased, and the electricity produced by the generator can be implemented as a single-wing wind turbine so that electricity is stored in the storage battery via relay rings and brushes.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 쌍익형 풍력발전기를 제공함으로써, 외장형 발전기는 타워의 외부로 드러나므로 종래의 타워 내장형 발전기에 비해 유지 보수가 한결 용이하고, 쌍익형 조향타는 종래의 단수형 조향타에 비해 미풍에 대한 반응이 빨라 본체와 전방날개 및 후방날개를 미풍이 도래하는 방향으로 신속히 조타해 전기생산을 늘릴 수 있다.As described above, by providing the twin-wing type wind power generator according to the present invention, the external generator is exposed to the outside of the tower, so maintenance is easier compared to the conventional tower-built generator, and the twin-winged steering wheel is compared to the conventional single-handed steering wheel. The response to the breeze is quick, so you can quickly steer the main body, front and rear wings in the direction of the breeze to increase electricity production.
도 1은 본 발명에 따른 쌍익형 풍력발전기의 측면도.
도 2는 도 1의 A-A선 절단면도.
도 3은 본 발명에 따른 쌍익형 풍력발전기의 요부인 타워의 상부 구조도.
도 4는 본 발명에 따른 쌍익형 풍력발전기의 계전링과 브러쉬의 설치상태를 도시해 보인 횡단 평면도.
도 5는 도 3의 "B" 부분을 확대 도시한 도면.
도 6은 도 3의 "C" 부분을 확대 도시한 도면.1 is a side view of a twin-winged wind power generator according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 1;
3 is an upper structural view of a tower which is a main part of a twin-winged wind power generator according to the present invention.
4 is a cross-sectional plan view showing the installation state of the relay ring and the brush of the twin-wing type wind power generator according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of part "B" of FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged view of part "C" of FIG. 3;
다음으로, 바람직한 실시예를 위주로 작성한 첨부도면을 참조하여 구체적으로 본 발명을 설명하는 데, 이하의 설명은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 생각되는 부품, 요소, 작용, 제품 및 방법의 실례를 드는 것뿐이며, 구체적으로 개시되어 있거나 명확히 제시되어 있지 않은 것에 의해 그러한 범위를 제한하려는 것은 결코 아니다. 여기서 설명하는 부품, 요소, 작용, 제품 및 방법은 여기서 명확히 설명한 것과는 다르게 조합되고 재정리될 수 있는 한 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 생각된다.Next, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings made mainly of preferred embodiments, the following description is to give examples of parts, elements, actions, products and methods considered to be within the scope of the present invention It is in no way intended to limit the scope of the invention by those not specifically disclosed or clearly indicated. The parts, elements, acts, articles, and methods described herein are intended to fall within the scope of the present invention insofar as they can be combined and rearranged other than as expressly described herein.
본 발명에 따른 쌍익형 풍력발전기는 타워(1) 상단에 회동가능하도록 설치된 본체(2); 상기 본체(2)의 전방에 설치된 전방날개(4); 상기 본체(2)의 후방에 설치되어 전방날개(4)와 반대방향으로 회전되는 후방날개(5); 상기 본체(2) 상에 설치된 쌍엽형 조향타(6); 상기 본체(2) 위에 설치되어 전방날개(4)와 후방날개(5)를 통해 전달되는 회전력으로 발전하는 발전기(3); 상기 발전기(3)의 회전축(7)에 커플러(8)로 연결된 주축(9); 상기 전방날개(4)와 후방날개(5)의 날개축(11)(12) 내측단에 일체로 장착되어 전후방 날개(4)(5)의 회전력에 의해 회전하는 구동 베벨기어(13)(14); 상기 주축(9) 상에 장착되어 상기 구동 베벨기어(13)(14)에 연동해 발전기(3)가 가동되도록 회전하는 종동 베벨기어(10); 상기 타워(1)의 상단에 수직으로 세워 상기 본체(2)의 하판(2a) 아래 쪽 구성요소를 보호하는 외측 보호관(20); 상기 본체(2)의 하판(2a)에서 주축(9)을 포위하도록 부착된 지지관(22); 상기 주축(9)의 하반부(9a)에 씌워서 상기 지지관(22)의 내측단에 고정한 축 보호관(23); 상기 외측 보호관(20)과 지지관(22) 사이에 설치된 베어링(20'); 상기 발전기(3)와 전선(29)으로 연결되어 상기 발전기(3)에서 생산되는 전기를 계전하는 계전링(27); 상기 계전링(27)으로부터 전기를 수전하여 전선(30)으로 연결된 축전지로 보내는 브러쉬(28);를 포함하여 구성된다.The twin-wing type wind power generator according to the present invention includes a main body (2) rotatably installed on the top of the tower (1); a front wing (4) installed in front of the main body (2); a rear wing (5) installed at the rear of the main body (2) and rotated in the opposite direction to the front wing (4); a bi-lobed steering wheel (6) installed on the main body (2); a generator (3) installed on the main body (2) to generate power with rotational force transmitted through the front wings (4) and the rear wings (5); a main shaft (9) connected to the rotary shaft (7) of the generator (3) by a coupler (8); The
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 타워(1)의 상단에는 본체(2)가 설치되어 있고, 본체(2) 위에는 발전기(3)가 설치되어 있으며, 본체(2)의 앞 뒤에는 전방날개(4)와 후방날개(5)가 동일 수평선상에 나란히 설치되어 있고, 본체(2)에서 후방날개(5)로 연장된 본체 연장부 상에는 조향타(6)가 설치되어 있다.Specifically, as shown in Figure 1, the
타워(1)는 상형하광형 철관제이며, 산을 비롯한 육지나 해저에 철근 콘크리트 기초를 조성하고 그 위에 수직으로 세워진다.The tower (1) is a vertical beam type iron control system, and is erected vertically on the reinforced concrete foundation on land or the seabed including mountains.
통상의 풍력발전설비와 상기 선행기술에서 확인되듯이, 상기 본체(2)는 타워(1)의 상단에서 회전가능한 형태로 설치되므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.As confirmed in the conventional wind power generation facility and the prior art, the
그리고, 본체(2)에서 후방날개쪽으로 비행기의 후미처럼 길게 형성된 부분은 조향타(6)의 설치공간 확보와 어느 방향에서 도래하는 바람에도 본체(2)와 전방날개(4) 및 후방날개(5)가 순응성을 갖도록 하는 데 필요하다.And, the part formed as long as the rear of the airplane from the
도 2에서, 전방날개(4)는 허브 상에 3개의 날개를 120° 간격으로 형성하는 것이 바람직하다. 또, 회전 중에 상기 타워(1)와 부딪치지 않도록 수직선에 대하여 2~4°의 기울기로 설정한다. 바람직하기로는 3°이다. 전방날개(4)용 허브의 선단에 씌운 허브 케이스는 바람이 진입하기 용이하도록 뾰족한 반구형이다.In Figure 2, it is preferable that the
상기 전방날개(4)는 수직면에 대하여 3° 정도 기울어졌으므로 베어링(17)에 의해 날개축(11)의 상하각도를 어느 정도 보상하면서 회전하게 된다.Since the
상기 후방날개(5)는 본체(2)의 후방에서 전방날개(4)와는 반대방향으로 회전하도록 설치되며, 허브에 3개의 날개가 120° 간격으로 설치된다. 후방날개(5)의 허브 외측단에는 전방날개(4)를 거쳐 오는 바람이 원활히 배출되도록 완만한 반구형상의 허브 케이스를 구비한다.The
전방날개(4)와 후방날개(5)가 같은 방향으로 회전하면 타워(1)와 본체(2)에 과도한 원심력과 비틀림응력이 작용하여 회전중심이 흔들려 진동이 크고, 최악의 경우에는 전도될 우려도 있다. 그래서 전방날개(4)와 후방날개(5)는 반대방향으로 회전되도록 해 회전우력을 상쇄시킨다.When the
상기 조향타(6)는 미풍에도 민감하게 반응하는 쌍날개형으로, 바람이 도래하는 방향에 순응하여 타워(1) 상에서 본체(2)가 수평회전하도록 해 전방날개(4)와 후방날개(5)가 바람이 불어오는 방향으로 향하도록 하는 무동력 요잉장치의 역할을 수행하는 것이다.The steering wheel (6) is a double-winged type that responds sensitively to the breeze, and the main body (2) rotates horizontally on the tower (1) in accordance with the direction in which the wind arrives, so that the front wings (4) and the rear wings (5) ) is to play the role of a non-powered yaw device that directs the direction in which the wind blows.
종래의 요잉장치는 감속기와 링기어, 피니언을 포함한 전동장치로 회동시켰는 데, 전력이 공급되지 않으면 작동이 불가능해 혹시라도 정전되면 발전 지장이 초래되었는 데, 상기한 구조의 조향타(6)는 비전력형이므로 정전으로 인한 발전 피해를 입을 우려가 없다.The conventional yaw device was rotated by a transmission device including a speed reducer, ring gear, and pinion, but if power is not supplied, operation is impossible. As it is a non-power type, there is no fear of power generation damage due to a power outage.
도 3을 통하여 본체(2)의 구체적인 내부구조를 파악할 수 있다. 이 그림에서, 발전기(3)의 회전축(7)은 커플러(8)로 주축(9)의 상단에 연결되어 있다. 주축(9)에는 종동 베벨기어(10)가 장착되어 있고, 전방날개용 날개축(11)과 후방날개용 날개축(12)의 각 내측단에는 구동 베벨기어(13)(14)에 장착되어 있으며, 각 구동 베벨기어(13)(14)는 상기 종동 베벨기어(10)에 반대방향에서 치합되어 전방날개(4)와 후방날개(5)의 회전력을 종동 베벨기어(10)에 전달하여 발전기(3)를 돌리게 된다.It is possible to grasp the specific internal structure of the
상기 주축(9)은 기계실을 겸한 본체(2)의 상판과 하판에서 단일 수직선 상에 천공된 축공에 장전된 상부 베어링(15) 및 하부 베어링(16)에 의지하여 회전하게 되고, 상기 각 날개축(11)(12)은 본체(2)의 양측에 천공된 축공에 장전된 베어링(17)(18)에 의지하여 회전하게 된다. 상부 베어링(15)과 하부 베어링(16)은 스러스트 베어링이다.The
전방날개(4)와 후방날개(5)가 바람이 도래하는 방향으로 각도가 바뀔 때 본체(2)도 전방날개(4)와 후방날개(5)의 각도에 순응하여 주축(9)을 중심으로 회전해야 한다. 본체(2)는 하판(2a)측 축공과 주축(9) 간에 하부 베어링(16)이 장전된 하부 베어링(16)을 매개로 주축(9) 상에서 회전될 수 있게 한 이유다.When the angle of the front wing (4) and the rear wing (5) is changed in the direction in which the wind arrives, the main body (2) also conforms to the angle of the front wing (4) and the rear wing (5) around the main shaft (9) must rotate This is the reason that the
상기 하판(2a)은 주축(9)을 중심으로 회전되는 원반이다.The lower plate (2a) is a disk rotated about the main shaft (9).
상기 하판(2a)의 일측에는 전선공(31)이 형성되어 있다. 이 전선공(31)으로 발전기(3)의 출력단에서 도출된 전선(29)을 인입하여 보호관(20) 내부로 도입시키게 된다.A
또, 상기 하판(2a)의 아래 쪽에 위치하는 주축(9)의 하반부(9a) 하단에는 디스크(19)가 장착되어 있고, 타워(1)의 상단과 본체(2)의 하판 사이에 설치된 외측 보호관(20)의 내부 하단에는 주축(9)의 과속회전을 통제하는 제동장치(21)가 설치되어 있다.In addition, a
상기 디스크(19)는 제동장치(21)의 통제로 주축(9)의 과속회전을 방지하여 주축(9)과 종동 베벨기어(10), 구동 베벨기어(13)(14) 및 베어링(15~18)의 마모를 지연시키는 동시에 회전 시 발생하는 열도 억제하여 화재 예방에 기여하게 된다.The
상기 하판(2a)의 저면에는 환상홈(2b)이 형성되어 있다. 상기 환상홈(2b)은 주축(9)과 동심원상에 형성되며, 상기 외측 보호관(20)의 상단을 헐겁게 끼워서 본체(2)가 비회전체인 외측 보호관(20)과의 마찰을 피해 풍향에 순응하여 회전되도록 한다.An
상기 외측 보호관(20)은 상기 하판(2a) 아래 쪽 구성요소인 주축 하반부(9a)와 지지관(22), 베어링(24), 계전링(27), 브러쉬(28), 외측 보호관(20) 내 전선(29), 디스크(19) 및 제동장치(21)를 외기와 차단시켜 보호하는 것으로, 하단의 외향 플랜지를 상기 타워(1)의 상단에 보울트와 너트로 고정한다.The outer
이와 함께, 상기 하판(2a)의 저면에는 주축(9)과 동심원상으로 지지관(22)이 설치되어 있다. 상기 지지관(22)은 상단에 외향 플랜지(22a)가 일체화된 것으로, 이 플랜지(22a)는 주축(9)의 외곽측 상기 하판(2a) 저면에 올려대고 보울트로 일체가 되게 체결하여 상기 본체(2)를 따라 회전되도록 한다.At the same time, on the bottom surface of the
상기 지지관(22)의 외주면 상단부와 같은 위치의 외측 보호관(20) 내주면 간에도 베어링(20')이 설치되어 있다. 지지관(22)은 이 베어링(20')에 의해 안정적으로 지지되어 본체(2)와 함께 회전하게 된다.A bearing 20 ′ is also installed between the inner peripheral surface of the outer
또, 상기 지지관(22)의 하부 내주면 상에는 복수의 와셔형 유공판(32)이 끼워진 채 고정되어 있고, 상기 유공판(32)의 내측단에 주축(9)의 하반부(9a)를 보호하는 축 보호관(23)의 상단부가 부착되어 있다.In addition, a plurality of washer-type perforated
여기서, 유공판(32)이란, 발전기(3)의 출력단에서 도출되어 상기 하판(2a)에 형성된 전선공(31)을 통해 외측 보호관(20) 내로 인입된 전선(29)이 수직으로 하향 관통할 전선공(32')이 천공된 것을 말한다.Here, the
상기 축 보호관(23)은 상단이 결합되는 베어링(24)과 하단이 결합되는 하부 베어링(25)에 결합되어 있어 주축 하반부(9a)가 주축(9)과 함께 회전 가능하게 된다. 하부 베어링(25)은 상기 제동장치(21)의 위쪽 외측 보호관(20) 내에 설치된 서포터(26)의 중심에 천공된 주축 하반부 용 보호관공(부호 생략) 내에 설치되어 주축 하반부(9a)가 회전할 때 떨림을 방지한다.The
다른 한편, 상기 축 보호관(23) 상에는 계전링(27)이 설치되어 있고, 같은 높이의 외측 보호관(20) 내에는 브러쉬(28)가 설치되어 있다. 계전링(27)은 엽전 모양의 부도체로 된 상하 절연링과 절연링 사이에 와셔형 도전판을 개재시켜 보울트 또는 리벳으로 일체화한 것이다. 브러쉬(28)는 탄소판제로서, 상기 계전링(27)의 도전판 외주면에 상시 접촉되도록 한다.On the other hand, the
상기 계전링(27)에는 발전기(3)의 출력단자에서 도출되어 하판(2a)의 전선공(31)과 유공판(32)의 전선공(32')으로 인입된 전선(29)의 종단이 접속되고, 브러쉬(28)에서 도출된 전선(30)은 도시하지 아니한 축전지에 연결된다.The
상기 브러쉬(28)는 계전링(27)에 비해 마모가 빨리 진행되는 소모품이므로 축전효율을 높이려면 마모되어 수전율이 저하 되는대로 브러쉬(28)를 교체해야 한다. 이 점을 고려하여, 도 4와 같이, 외측 보호관(20)에서 브러쉬(28)가 위치할 곳에 브러쉬용 출납구(35)를 천공하고, 내면에 브러쉬용 내향 브러쉬 클립(37)이 부착된 탈착형 클립판(36)을 상기 브러쉬용 출납구(35)에 설치하고, 보울트로 체결하여 브러쉬(28)의 자세를 안정시키는 구조로 개편하여 브러쉬 교체 편의를 도모할 수 있다.Since the
발전기(3)에서 생산되는 전류는 전선(29)을 통해 계전링(27)에 전달되고, 계전링(27)의 전류는 브러쉬(28)가 수전하여 전선(30)을 통해 축전지에 저장된다.The electric current produced by the
다른 또 한편으로, 발전기(3)가 대기 중에 노출된 상태로 방치하면 낙뢰로 인한 피해, 자연부식, 오염, 먼지 축적으로 발전기(3)의 발열로 인한 화재가 우려된다. 이 점을 의식하여 발전기(3)에 커버(33)를 씌우고, 그 하단에 부착된 안장(34)은 본체(2)의 상판에 보울트로 체결하여 씌움 상태를 안정시킨다.On the other hand, if the
이에 더하여, 본 발명의 상기 본체(2) 내에 상기한 선등록특허 제10-0976382호에 개시된 본체용 방향전환부, 전방날개 및 후방날개용 각도조절부, 증속부를 비롯한 유관장치를 원용할 수 있다.In addition to this, in the
이상의 설명을 통하여, 발전기(3)를 외장형으로 변경하여 타워(1)의 상단에 설치하면 유지 보수 및 관리하기 매우 편해질 것으로 추정하기에 주저스러움이 없다.Through the above description, there is no hesitation in estimating that if the
또, 쌍엽형 조향타(6)는 산들바람 같은 미풍에도 민감하게 반응하여 바람이 도래하는 방향으로 본체(2)와 전방 및 후방날개(4)(5)가 향하도록 조타할 수 있으므로 발전 효율증진에 실질적으로 기여한다.In addition, the double-
또한, 외장형 발전기임에도 생산되는 전기는 계전링(27)과 브러쉬(28)를 경유하여 축전지에 축전되는 구조이므로 외장형 발전기(3)를 구비한 풍력발전기의 효용성에는 추호도 의문의 여지가 없다.In addition, since the electricity produced even though the external generator is stored in the storage battery via the
상기와 같은 구성의 쌍익형 풍력발전기는 초기 시설비가 저렴하고, 부지도 적게 차지하며, 발전소음도 무시해도 될 정도로 적으므로 바람이 부는 곳이라면 어디라도 설치할 수 있는 소규모 발전용으로 특히 적합하여 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명인 것이다.The twin-wing type wind power generator of the above configuration is particularly suitable for small-scale power generation that can be installed anywhere the wind blows because the initial installation cost is low, occupies a small site, and the noise of the power plant is negligible. This is a very promising invention.
1: 타워 2: 본체
2a: 하판 2b: 전선공
4: 전방날개 5: 후방날개
6: 조향타 7: 발전기축
9: 주축 9a: 주축 하반부
10: 종동 베벨기어 11,12: 날개축
13,14: 구동 베벨기어 19: 디스크
20: 외측 보호관 21: 제동장치
22: 지지관 23: 축 보호관
26: 서포터 27: 계전링
28: 브러쉬 29,30: 전선
31, 32': 전선공 32: 지지판
33: 커버 35: 출납구
36: 클립판 37: 브러쉬용 내향 브러쉬 클립1: Tower 2: Body
2a:
4: front wing 5: rear wing
6: Steering wheel 7: Generator shaft
9:
10: driven
13,14: drive bevel gear 19: disc
20: outer protection tube 21: brake device
22: support tube 23: shaft protection tube
26: supporter 27: relay ring
28:
31, 32': electrician 32: support plate
33: cover 35: cashier
36: clip plate 37: inward brush clip for brush
Claims (6)
상기 본체의 전방에 설치된 전방날개;
상기 본체의 후방에 설치되어 전방날개와 반대방향으로 회전되는 후방날개;
상기 본체 상에 설치된 쌍엽형 조향타;
상기 본체 위에 설치되어 전방날개와 후방날개를 통해 전달되는 회전력으로 발전하는 발전기;
상기 발전기의 회전축에 커플러로 연결된 주축;
상기 전방날개와 후방날개의 날개축 내측단에 일체로 장착되어 전후방 날개의 회전력에 의해 회전하는 구동 베벨기어;
상기 주축 상에 장착되어 상기 구동 베벨기어에 연동해 발전기가 가동되도록 회전하는 종동 베벨기어;
상기 타워의 상단에 수직으로 세워 상기 본체의 하판 아래 쪽 구성요소를 보호하는 외측 보호관;
상기 본체의 하판에서 주축을 포위하도록 부착된 지지관;
상기 주축의 하반부에 씌워서 상기 지지관의 내측단에 고정한 축 보호관;
상기 외측 보호관과 지지관 사이에 설치된 베어링;
상기 발전기와 전선으로 연결되어 상기 발전기에서 생산되는 전기를 계전하는 계전링;
상기 계전링으로부터 전기를 수전하여 전선으로 연결된 축전지로 보내는 브러쉬;를 포함한 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
a main body installed rotatably on the top of the tower;
a front wing installed in front of the main body;
a rear wing installed at the rear of the main body and rotated in the opposite direction to the front wing;
a bi-leaf steering wheel installed on the main body;
a generator installed on the main body to generate power with rotational force transmitted through the front and rear wings;
a main shaft connected to the rotary shaft of the generator by a coupler;
a driving bevel gear integrally mounted on the inner ends of the blade shafts of the front and rear blades and rotated by the rotational force of the front and rear blades;
a driven bevel gear mounted on the main shaft and rotated to operate a generator in conjunction with the driving bevel gear;
an outer protection tube erected vertically on the top of the tower to protect the components below the lower plate of the main body;
a support pipe attached to surround the main shaft in the lower plate of the main body;
a shaft protection pipe covered on the lower half of the main shaft and fixed to the inner end of the support pipe;
a bearing installed between the outer protective tube and the supporting tube;
a relay ring connected to the generator by a wire to relay electricity produced by the generator;
and a brush that receives electricity from the relay ring and sends it to a storage battery connected to an electric wire.
상기 전방날개는 상하 수직선에 대하여 2~4°로 설치된 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
The method of claim 1,
The front blade is a twin-wing type wind power generator, characterized in that it is installed at 2 ~ 4 ° with respect to the vertical vertical line.
상기 전선은 본체의 하판에 형성된 전선공으로 인입하여 계전링에 접속되도록 한 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
The method of claim 1,
The electric wire is introduced into a wire hole formed on the lower plate of the main body to be connected to the relay ring.
외측 보호관에서 브러쉬가 위치할 곳에 형성된 브러쉬용 출납구에 브러쉬용 내향 브러쉬 클립이 부착된 탈착형의 클립판이 설치된 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
The method of claim 1,
A twin-wing type wind power generator, characterized in that a detachable clip plate with an inward brush clip for brushes is installed in the outlet for brushes formed at the place where the brushes will be located in the outer protective tube.
상기 주축은 제동장치에 의해 감속 및 제동되도록 한 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
The method of claim 1,
The main shaft is a twin-wing type wind power generator, characterized in that it is decelerated and braked by a braking device.
상기 발전기에 커버를 씌워 보호하도록 한 것을 특징으로 하는 쌍익형 풍력발전기.
The method of claim 1,
A twin-wing type wind power generator, characterized in that the generator is covered with a cover to protect it.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090115331A (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | 허현강 | Wind power generator |
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CN2830695Y (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-25 | 邝振凯 | Propeller suitable por 3-D wind direction |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR20090115331A (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | 허현강 | Wind power generator |
KR20100123222A (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-24 | (주)아하에너지 | Wind power generator |
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