KR200275364Y1 - 수직축 풍력 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수직축 풍력 블레이드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하강 기류의 변화보다 수평기류의 변화가 빈번한 장소등에 풍력 발전기의 회전자로 사용되는 수직축 블레이드의 구조를 개선하여 기류의 강도가 적을 경우에도 회전자의 회전수가 증가되어 풍력 에너지 생산의 효율성을 최대화시키는 풍력 블레이드에 관한 것이다.

본 고안에 따르면 원형의 회전휠(4) 내측으로 소정의 지지대(2)가 회전축(1) 중심으로 교차되고, 상기 지지대(2)의 종단으로 상부 유선형부(5)가 하부 유선형부

(6) 보다 면적이 넓은 만곡 형상의 블레이드(3)가 장착되어, 블레이드(3)의 중심부에서 상향으로 부착되어 있는 요입부(7)를 통해 지지대(2)와 블레이드(3)가 수직에서 일정각도로 기울어지게 접지되어 구성되는 풍력 블레이드가 제공된다.

Description

수직축 풍력 블레이드{The wind power blade of vertical axis}

본 고안은 수직축 풍력 블레이드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하강 기류의 변화보다 수평기류의 변화가 빈번한 장소등에 풍력 발전기의 회전자로 사용되는 수직축 블레이드의 구조를 개선하여 기류의 강도가 적을 경우에도 회전자의 회전수가 증가되어 풍력 에너지 생산의 효율성을 최대화시키는 풍력 블레이드에 관한 것이다.

일반적으로 풍력으로부터 에너지를 얻기 위해서는 풍차를 돌릴 때 발생하는 회전에너지로 발전기를 작동시켜 전기 에너지를 얻게 되는데, 이 때 바람의 방향이 변화하면 변한 방향으로 날개를 회전시켜야 함으로써 작업자의 수동 조작과 지속적인 관리가 필요함에 따라 번거러울 뿐만 아니라, 고풍속일 경우에 블레이드의 넓은 면적에 의해 풍차가 파손되어 경제적 손해를 입는 등의 문제점이 있었다.

따라서 근래에 풍차의 형태를 개량하여 수직 또는 수평으로 블레이드 장착한 풍력에 의한 블레이드의 회전에너지로 발전기를 작동시켜 전기에너지를 얻게 되는데, 우리나라는 지형적으로 풍향 및 풍속이 빈번하게 변화하여 풍력의 강도가 높을 경우에는 블레이드의 회전력이 높지만, 풍력의 강도가 저하되면 블레이드의 회전력이 떨어져 에너지 생산이 어렵게 되어 소수의 지역에서만 사용되는 등 여러가지 폐단이 있었다.

본 고안의 목적은 종래의 이와같은 문제점을 해소하고자 한 데 있는 것으로, 상부 유선형부가 하부 유선형부의 면적보다 좁게 성형된 블레이드를 지지대와 수직에서 일정 각도로 기울어지게 접지시켜, 면적이 넓은 하부 유선형부에 전달되는 풍력을 증가시킴으로써 회전속도를 높이고, 풍력의 강도가 약할 경우 아주 적은 풍력만으로도 회전이 가능함으로써 단시간에 다량의 풍력 에너지를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 자연 에너지의 활용성을 높여 환경을 보호하는 풍력 블레이드를 제공코자 하는데 그 목적이 있다.

도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 블레이드를 도시한 요부 사시도

도 2는 본 고안의 작용상태를 도시한 상태도

도 3은 본 고안의 장착상태를 도시한 사시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 회전축 2: 지지대 3: 블레이드

4: 회전휠 5: 상부 유선형부 6: 하부 유선형부

7: 요입부

회전축(1)을 중심으로 소정의 지지대(2)가 교차되어 지지대(2)의 종단으로 블레이드(3)가 장착되어 있는 일반적인 풍력 블레이드에 있어서, 본 고안은 원형의 회전휠(4) 내측으로 소정의 지지대(2)가 회전축(1) 중심으로 교차되고, 상기 지지대(2)의 종단으로 상부 유선형부(5)가 하부 유선형부(6) 보다 면적이 넓은 만곡 형상의 블레이드(3)가 장착되어, 블레이드(3)의 중심부에서 상향으로 부착되어 있는 요입부(7)를 통해 지지대(2)와 블레이드(3)가 수직에서 일정각도로 기울어지게 접지되어 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

상기에서 본 고안의 실시예로, 블레이드(3)와 지지대(2)의 접지시에 블레이드(3)를 수직에서 5°기울어지게 접지시켜서 구성하여도 된다.

이와같이 된 본 고안은 풍향이나 풍속의 변화가 빈번한 장소 등에 설치하여 일정 풍향에도 상부 유선형부(5) 보다 하부 유선형부(6)의 면적이 넓게 형성시킨 수직축 블레이드(3)의 높은 회전력으로 발전효율을 증대와, 지리적인 위치에 구분없이 광범위한 지역에서 풍력발전을 유도할 수 있게 한 것으로 먼저 풍향의 전달압력에 따라 회전력이 부과되는 블레이드(3)를 축설하고 있는 지지대(2)의 접지면이 블레이드(3)의 중심보다 상향위치에 고정되어 있고 상기 지지대(2)의 접지면에 축설된 블레이드(3)의 결합각이 일정각도로 하향 경사되어 있으며 상부 유선형부(5) 보다 하부 유선형부(6)의 표면적이 넓게 형성되어 있음으로 일정높이에 설치되어 있는 블레이드에 일정 풍압이 전달되면 상부 유선형부(5) 보다 표면적이 넓고 하향 경사지게 형성된 블레이드(3)의 하부 유선형부(6)는 상부 유선형부(5) 보다 높은 풍압과 수평풍향의 방향으로 관성력이 동시에 부과되어 저풍속에도 쉽게 회전되어 블레이드(3)의 회전력을 높일 수 있게 된다. 그리고 지지대(2)에 축설된 블레이드(

3)의 무게중심이 하부 유선형부(6)로 치우쳐 있음에 따라 무게중심에 의한 블레이드(3)의 회전 진동을 감소시킴으로서 보다 안정되고 원활한 회전운동을 유도할 수 있게 된다.

따라서 풍속이나 풍량의 제한 없이 저 풍속, 저 풍량에서도 블레이드(3)의 회전수를 증가시켜 풍력발전 범위의 확대와 발전용량의 증대로 전력 생산비를 절감하고, 자연 에너지 활용에 의한 환경보호가 가능하게 된다.

상기에서 본 고안의 실시예로, 지지대(2)와 블레이드(3)의 접지시 기울어지는 각도가 높으면 높을 수록 풍력을 받는 블레이드(3)의 표면적이 작아지게 되므로, 각도를 높게 접지시키는 것보다 수직에서 5°기울어지게 접지시켰을 경우에 이상적이며, 이 경우에 최대의 회전수를 얻을 수 있게 된다.

이와같이 본 고안은 중심에서 상향으로 지지대(2)가 접지된 블레이드(3)의 하부 유선형부(6)가 상부 유선형부(5) 면적보다 넓고, 접지시 블레이드(3)의 각도가 일정 각도로 기울어져 장착됨으로써, 진동을 저하시켜 블레이드(3)의 안정적인 회전이 가능하며, 적은 풍량이나 풍속으로도 블레이드(3)의 회전수를 증가시켜 에너지 생산성을 높이고, 풍력을 이용함으로써 위험이 없고 공해가 없어 환경 친화적일 뿐만 아니라, 지리적으로 풍량이나 풍속이 적은 위치에서도 에너지 생산이 가능하여 실용성을 극대화시킨데 그 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회전축(1)을 중심으로 소정의 지지대(2)가 교차되어 지지대(2)의 종단으로 블레이드(3)가 장착되어 있는 일반적인 풍력 블레이드에 있어서, 원형의 회전휠(4) 내측으로 소정의 지지대(2)가 회전축(1) 중심으로 교차되고, 상기 지지대(2)의 종단으로 상부 유선형부(5)가 하부 유선형부(6) 보다 면적이 넓은 만곡 형상의 블레이드(3)가 장착되어, 블레이드(3)의 중심부에서 상향으로 부착되어 있는 요입부(7)를 통해 지지대(2)와 블레이드(3)가 수직에서 일정각도로 기울어지게 접지되어 구성되는 수직축 풍력 블레이드.
2. 제 1항에 있어서, 블레이드(3)와 지지대(2)의 접지시에 블레이드(3)를 수직에서 5°기울어지게 접지시켜서 구성되는 수직축 풍력 블레이드.