KR200418922Y1 - 풍력 발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 적게 받는 풍력 발전기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 풍력 발전기는, 회전축과, 상기 회전축에 연결수단을 통해 연결 고정된 하나 이상의 고정판에 의해 상기 회전축의 둘레에 지지 구비되는 다수의 날개와, 상기 회전축에 구비되어 날개들의 회전을 통해 기전력을 발생시키는 발전기를 포함하는 풍력 발전기에 있어서, 상기 날개는 중간이 일측으로 돌출되어 서로 대칭되게 경사진 날개부를 포함함을 특징으로 한다.

풍력, 날개, 고정판

Description

풍력 발전기{Aerogenerator}

도 1은 본 고안에 따른 풍력 발전기를 나타낸 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 풍력 발전기를 나타낸 평면도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 종래의 풍력 발전기를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 회전축

2 : 연결수단

21 : 회전 브라켓

211 : 관통홀

22 : 연결대

3 : 고정판

31: 고정부

311 : 일측 원호부

32 : 함몰 곡선부

33 : 라운드부

34 : 통공

4 : 날개

41 : 날개부

411 : 홈부, 412 : 굴곡판, 413 : 수평날개

5 : 발전기

6 : 중간 연결부

61 : 회전 브라켓

62 : 고정 브라켓

621 : 돌출부, 622 : 날개 보강부

63 : 연결대

본 고안은 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 적게 받는 풍력 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 발전기라함은 바람에 의한 풍력이 풍력 발전기의 구성인 로터 브레이드를 통해 운동에너지로 변환되었다가 발전기를 통해 전기 에너지를 얻을 수 있도록 하는 장치를 말한다.

즉 석탄이나 석유등의 화석연료 사용으로 인해 다량의 이산화탄소가 대기 중에 쌓이면서 두꺼운 이산화탄소층을 형성함으로써 지구의 온난화가 발생하는 문제점이 있으며, 또한 급변하는 원유가격의 상승으로 인해 대체에너지의 필요성이 알 려지면서 풍력발전에 관한 연구개발이 확대되고 있는 것이다.

이에 도 4는 종래의 풍력 발전기를 나타낸 도면으로서, 종래의 풍력 발전기는 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축(100)과, 상기 샤프트 축(100)의 외측 둘레에 돌출 구비되어 있는 연결대(101)를 통해 연결되어 풍력에 의해 회전하게 되는 다수의 날개(200)와, 상기 날개(200)들의 상,하부 및 중간에 구비되어 날개(200)들을 지지하는 다수의 고정판(300)과, 상기 샤프트 축(100)에 구비된 발전기(400)로 구성되는 것이다.

특히 상기 날개(200)들은 풍력을 수용할 수 있도록 반원형상의 홈부(201)를 포함하는 수직판(202)으로 구성되는 것이다.

즉 풍력에 의해 상기 샤프트 축에 연결 구비된 다수의 날개가 회전하게 되면 발전기에 의해 발전이 이루어지는 것이다.

그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 풍력 발전기는, 수직날개의 형상이 수직판으로 형성됨으로써 외부의 바람을 수용하는데는 용이하지만 공기의 저항을 많이 받게되었다.

그러므로 날개의 회전이 원활하지 못하기 때문에 풍력을 이용한 발전 효율이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 적게 받아 발전효율을 높일 수 있는 풍력 발전기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 풍력 발전기는 회전축과, 상기 회전축에 연결수단을 통해 연결 고정된 하나 이상의 고정판에 의해 상기 회전축의 둘레에 지지 구비되는 다수의 날개와, 상기 회전축에 구비되어 날개들의 회전을 통해 기전력을 발생시키는 발전기를 포함하는 풍력 발전기에 있어서, 상기 날개는 중간이 일측으로 돌출되어 서로 대칭되게 경사진 날개부를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 풍력 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 풍력 발전기를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 풍력 발전기는 회전축(1)과, 상기 회전축(1)에 연결수단(2)을 통해 연결 고정된 하나 이상의 고정판(3)에 의해 상기 회전축(1)의 둘레에 지지 구비되는 다수의 날개(4)와, 상기 회전축(1)에 구비되어 날개(4)들의 회전을 통해 기전력을 발생시키는 발전기(5)를 포함하는 풍력 발전기에 있어서, 상기 날개(4)는 중간이 일측으로 돌출되어 서로 대칭되게 경사진 날개부(41)를 포함함을 특징으로 한다.

그리고 상기 날개부(41)는 일측에 반원형으로 형성된 홈부(411)와 이 홈부(411)의 후방으로부터 타측으로 돌출되도록 전방으로 굴곡된 다음 후방으로 굴곡되게 형성되는 곡선형의 굴곡판(412)으로 구성된다.

또한 상기 날개부(41)의 외측에는 내부로 삽입되는 다수의 수평날개(413)가 다단으로 서로 높이를 달리하여 더 구비된다.

따라서 상기 수평날개(413)가 다단으로 구비되어 있으므로 외부의 바람과 충돌하는 경우에 상기 수평날개(413)의 사이 공간마다 바람에 의한 항력이 균등하게 분포된다.

한편, 상기 고정판(3)은 상기 회전축(1)에 관통되도록 중앙에 형성된 통공(34)을 포함한다.

상기 고정판(3)은 날개(4)의 상,하부에 구비되며 각각의 둘레에 등간격으로 구비되어 상기 날개(4)의 상부나 하부를 막으면서 고정되고 일측 원호부(311)를 포함하는 다수의 고정부(31)와, 상기 각 고정부(31)의 일측에 함몰되게 구비되고 상기 각 고정부(31)를 상호 연결하는 다수의 함몰 곡선부(32)와, 상기 함몰 곡선부(32)와 고정부(31)의 타단이 연결된 모서리부에 형성된 라운드부(33)를 포함한다.

따라서 상기 고정판(3)의 함몰 곡선부(32)와 라운드부(33)를 통해 상기 날개(4)의 고속회전시 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 감소시킴으로써 날개(4)의 진동을 줄이게 된다.

아울러, 상기 연결수단(2)은 상기 회전축(1)의 외측 둘레에 구비되어 있는 회전 브라켓(21)과, 상기 회전 브라켓(21)에 연결되어 외부로 둘출되며 상기 고정판(3)에 연결 고정되는 다수의 연결대(22)로 구성된다.

즉 상기 회전 브라켓(21)은 상기 회전축(1)이 관통되도록 중앙에 관통홀(211)이 구비되고, 상기 연결대(22)와 연결되어 볼트등의 체결수단을 통해 고정 한다.

또한 상기 연결대(22)의 단부를 상기 고정판(3)에 고정시킬 경우에도 볼트를 사용한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전축(1)의 중간과 날개(4)의 중간에는 중간 연결부(6)가 더 구비된다.

그리고 상기 중간 연결부(6)는 상기 회전축(1)의 외측 둘레에 구비되어 있는 회전 브라켓(61)과, 상기 각 날개(4)에 고정되는 고정 브라켓(62)과, 상기 회전 브라켓(61)과 고정 브라켓(62)을 연결하는 연결대(63)로 구성된다.

또한 상기 고정 브라켓(62)은 수평으로 돌출되는 돌출부(621)와 상기 돌출부(621)의 외측으로부터 연장되며 상기 날개(4)와 동일한 형상으로 날개(4)의 중간을 보강하게 되는 날개 보강부(622)로 구성된다.

특히 상기 회전 브라켓(61)은 상기 연결대(63)와 연결되어 볼트로 체결 고정된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 풍력 발전기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 외부의 바람이 날개(4)에 인가되게 되면, 상기 날개(4)의 주변에 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 받게 된다.

이에 중간이 일측으로 돌출되어 서로 대칭되게 경사진 날개부(41)를 포함하는 날개(4)를 통해 공기저항을 적게 받아 날개(4)의 회전에 의한 발전효율을 높이게 된다.

즉 날개(4)의 정면으로 충돌되는 바람이 상기 날개부(41)에 의해 바람에 의한 항력이 균등하게 분포됨으로써 날개(4)에 발생되는 진동이 감소된다.

따라서 바람에 의해 날개(4)의 상부가 휘어지거나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 바람에 대한 항력값이 줄어들고 속도와 토크는 증가하게 되어 고속 회전에서의 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 풍력 발전기는 바람의 압력이 분포되어 공기저항을 적게 받아 발전효율을 높일 수 있는 효과를 가지는 것이다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (7)

1. 회전축(1)과, 상기 회전축(1)에 연결수단(2)을 통해 연결 고정된 하나 이상의 고정판(3)에 의해 상기 회전축(1)의 둘레에 지지 구비되는 다수의 날개(4)와, 상기 회전축(1)에 구비되어 날개(4)들의 회전을 통해 기전력을 발생시키는 발전기(5)를 포함하는 풍력 발전기에 있어서,

   상기 날개(4)는,

   중간이 일측으로 돌출되어 서로 대칭되게 경사진 날개부(41)를 포함함을 특징으로 하는 풍력 발전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 날개부(41)는,

   일측에 반원형으로 형성된 홈부(411)와 이 홈부(411)의 후방으로부터 타측으로 돌출되도록 전방으로 굴곡된 다음 후방으로 굴곡되게 형성되는 곡선형의 굴곡판(412)으로 구성됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 날개부(41)의 외측에는,

   내부로 삽입되는 다수의 수평날개(413)가 다단으로 서로 높이를 달리하여 더 구비됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 고정판(3)은,

   중앙이 회전축(1)에 관통 고정되어 날개(4)의 상,하부에 구비되며,

   각각의 둘레에 등간격으로 구비되어 상기 날개(4)의 상부나 하부를 막으면서 고정되고 일측 원호부(311)를 포함하는 다수의 고정부(31)와,

   상기 각 고정부(31)의 일측에 함몰되게 구비되고 상기 각 고정부(31)를 상호 연결하는 다수의 함몰 곡선부(32)와,

   상기 함몰 곡선부(32)와 고정부(31)의 타단이 연결된 모서리부에 형성된 라운드부(33)를 포함함을 특징으로 하는 풍력 발전기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 연결수단(2)은,

   상기 회전축(1)의 외측 둘레에 구비되어 있는 회전 브라켓(21)과,

   상기 회전 브라켓(21)에 연결되어 외부로 둘출되며 상기 고정판(3)에 연결 고정되는 다수의 연결대(22)로 구성됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 회전축(1)의 중간과 날개(4)의 중간에는,

   중간 연결부(6)가 더 구비됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.
7. 제 6항에 있어서, 상기 중간 연결부(6)는,

   상기 회전축(1)의 외측 둘레에 구비되어 있는 회전 브라켓(61)과,

   상기 각 날개(4)에 고정되는 고정 브라켓(62)과,

   상기 회전 브라켓(61)과 고정 브라켓(62)을 연결하는 연결대(63)로 구성됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.

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