KR200459427Y1 - verticality wind generator with sub-blade - Google Patents

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KR200459427Y1
KR200459427Y1 KR2020100013046U KR20100013046U KR200459427Y1 KR 200459427 Y1 KR200459427 Y1 KR 200459427Y1 KR 2020100013046 U KR2020100013046 U KR 2020100013046U KR 20100013046 U KR20100013046 U KR 20100013046U KR 200459427 Y1 KR200459427 Y1 KR 200459427Y1
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전현진
차현금
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(주)케이비중공업
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Abstract

본 고안은 회전속도를 빠르게 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저속의 바람에도 원활히 기동될 수 있는 새로운 구조의 보조블레이드가 구비된 수직축 풍력발전기에 관한 것이다.
본 고안에 따른 수직축 풍력발전기에는 아암(30)에 보조블레이드(50)가 힌지결합되어, 블레이드(50)의 회전속도에 따라 상기 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 자동으로 방향전환된다.
따라서, 블레이드(40)가 회전되기 시작할 때는 보조블레이드(50)가 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 방향전환되어 바람이 충돌하는 면적을 넓혀 속도가 낮은 바람에도 블레이드(40)의 회전속도가 빠르게 상승되도록 하고, 블레이드(40)가 일정속도 이상으로 회전되면 원심력에 의해 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되도록 방향전환되어 양력을 증가시킴으로써 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention not only can increase the rotational speed quickly, but also relates to a vertical axis wind turbine with a new blade of the secondary structure that can be started smoothly even at low wind speed.
In the vertical axis wind power generator according to the present invention is the secondary blade 50 is hinged to the arm 30, the auxiliary blade 50 is parallel to the blade 40 or the blade in accordance with the rotational speed of the blade 50 or the blade It is automatically redirected in the direction intersecting with 40.
Therefore, when the blade 40 starts to rotate, the auxiliary blade 50 is turned in the direction intersecting with the blade 40 to widen the area where the wind collides, so that the rotation speed of the blade 40 is low even at low wind speed. When the blade 40 is rapidly risen and rotated at a predetermined speed or more, the auxiliary blade 50 is turned to be parallel to the blade 40 by centrifugal force, thereby increasing the lift force, thereby improving power generation efficiency.

Description

보조블레이드가 구비된 수직축 풍력발전기{verticality wind generator with sub-blade}Vertical wind generator with subblade {verticality wind generator with sub-blade}

본 고안은 수직축 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전속도를 빠르게 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저속의 바람에도 원활히 기동될 수 있는 새로운 구조의 보조블레이드가 구비된 수직축 풍력발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a vertical axis wind power generator, and more particularly, to a vertical axis wind power generator having a secondary blade of a new structure that can not only increase the rotation speed quickly, but also can be started smoothly even at low speed wind.

최근 들어, 풍력발전에 대한 기술이 발전되어 감에 따라, 수직설치된 회전축을 갖는 수직축 풍력발전기가 개발되어 널리 사용되고 있다.In recent years, as the technology for wind power is developed, a vertical shaft wind power generator having a vertically installed rotary shaft has been developed and widely used.

이러한 수직축 풍력발전기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 설치되어 발전기에 연결되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에서 방사방향으로 구비되는 복수개의 아암(30)과, 상하로 길고 상기 아암(30)의 외측단에 설치되는 복수개의 블레이드(40)로 구성된다. 1 and 2, the vertical axis wind turbine is installed in the vertical direction is connected to the rotating shaft 20, a plurality of arms 30 provided in the radial direction from the rotating shaft 20, It consists of a plurality of blades 40 which are vertically long and are installed at the outer end of the arm 30.

이때, 상기 블레이드(40)는 수평방향 단면이 익형을 이루며 상하방향으로 길게 배치된다.At this time, the blade 40 has a horizontal cross section is formed in the airfoil is arranged long in the vertical direction.

따라서, 측방향에서 바람이 불어오면, 각 블레이드(40)에 양력이 발생되고 이와 같이 발생된 양력에 의해 블레이드(40)가 회전축(20)을 중심으로 회전되어 회전축(20) 및 발전기를 구동시켜 발전을 할 수 있다.Therefore, when the wind blows in the lateral direction, the lift force is generated in each blade 40 and the blade 40 is rotated about the rotation shaft 20 by the lift force generated in this way to drive the rotation shaft 20 and the generator You can make progress.

이와 같이 구성된, 종래의 수직축 풍력발전기는 바람의 방향이나 속도에 영향을 받지 않고 안정적으로 발전을 할 수 있으며, 특히 다른 타입의 풍력발전기에 비해 비교적 낮은 풍속에서도 발전이 가능할 수 있는 특징이 있다. In this way, the conventional vertical axis wind power generator can be stably generated without being affected by the direction or speed of the wind, and in particular, there is a feature that can be generated at a relatively low wind speed compared to other types of wind power generators.

또한, 발전 시 블레이드(40)의 주위에서 발생되는 풍절음이 매우 적으며, 가장 무거운 부품인 발전기를 지면에 설치할 수 있어서 강도가 높은 지지구조물을 요구하지 않을 수 있다. In addition, the wind noise generated around the blade 40 during power generation is very low, and the generator, which is the heaviest component, can be installed on the ground, so that a high strength support structure may not be required.

이러한 수직축 풍력발전기의 자세한 구성 및 작동원리는 '특허 제10-0947173호' 등을 비롯한 다수의 선행자료에 나타나 있으므로 자세한 설명은 생략한다.Since the detailed configuration and operation principle of the vertical axis wind power generator is shown in a number of prior materials, including 'Patent No. 10-0947173' and the like, detailed description thereof will be omitted.

그러나, 이러한 수직축 풍력발전기는 정지된 상태에서 바람에 의해 회전되기 시작할 때 회전속도가 천천히 상승되는 문제점이 있었다.However, this vertical axis wind power generator has a problem that the rotation speed is slowly increased when it starts to rotate by the wind in a stopped state.

특히, 해당 수직축 풍력발전기는 블레이드(40)가 일단 회전되기 시작하면 비교적 속도가 느린 바람에도 지속적으로 발전을 할 수 있지만, 블레이드(40)가 회전을 시작할 때는 발전기 등에서 구동저항이 발생되므로, 비교적 빠르고 강한 바람이 불어와야만 블레이드(40)가 회전을 개시할 수 있는 문제점이 있었다.
In particular, the vertical axis wind turbine can continue to generate power even in a relatively slow wind once the blade 40 starts to rotate, but when the blade 40 starts to rotate, the drive resistance is generated in the generator, etc., relatively fast There was a problem that the blade 40 can start the rotation only when a strong wind blows.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전속도를 빠르게 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저속의 바람에도 원활히 기동될 수 있는 새로운 구조의 보조블레이드가 구비된 수직축 풍력발전기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is not only to increase the speed of rotation rapidly, but also to provide a vertical axis wind turbine with a secondary blade of a new structure that can be started smoothly even at low speed wind. .

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 수직방향으로 설치되어 발전기(10)에 연결되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에서 외측으로 연장되게 구비되며 원주방향에 따른 일정각도 간격으로 구비되는 복수개의 아암(30)과, 상하로 길고 수평방향 단면이 익형을 이루며 상기 아암(30)의 외측단에 설치되는 복수개의 블레이드(40)를 포함하는 수직축 풍력발전기에 있어서, 수평방향 단면이 익형을 이루며 힌지축(51)에 의해 상기 아암(30)에 회동가능하게 결합되는 보조블레이드(50)를 더 포함하며, 상기 보조블레이드(50)는 상기 블레이드(40)의 회전속도에 따라 상기 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 자유롭게 방향전환되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력발전기가 제공된다.The present invention for achieving the above object, is installed in the vertical direction is connected to the rotating shaft 20 and the generator 10, provided to extend outward from the rotating shaft 20 and provided at a predetermined angle intervals in the circumferential direction In the vertical axis wind power generator comprising a plurality of arms 30 and a plurality of blades 40 are installed in the outer end of the arm 30, the horizontal cross-section is vertically long, vertical cross-section is airfoil And further comprising an auxiliary blade 50 rotatably coupled to the arm 30 by a hinge shaft 51, wherein the auxiliary blade 50 is formed by the blade 40 according to the rotational speed of the blade 40. 40 is provided with a vertical wind turbine, characterized in that the direction is freely converted in the direction parallel to or intersecting the blade (40).

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 힌지축(51)은 상기 보조블레이드(50)의 수평방향 단면의 무게중심(C)에 비해 전방에 위치되도록 구비되는 것을 특징으로 한다. According to another feature of the present invention, the hinge shaft 51 is characterized in that it is provided to be located in front of the center of gravity (C) of the horizontal cross section of the auxiliary blade (50).

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 보조블레이드(50) 또는 상기 아암(30)에는 상기 보조블레이드(50)의 회동각도를 제한하는 각도제한수단(61,62)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
According to another feature of the present invention, the auxiliary blade 50 or the arm 30 is characterized in that the angle limiting means (61, 62) for limiting the angle of rotation of the auxiliary blade 50.

본 고안에 따른 수직축 풍력발전기에는 아암(30)에 보조블레이드(50)가 힌지결합되어, 블레이드(40)의 회전속도에 따라 상기 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 자동으로 방향전환된다. In the vertical axis wind power generator according to the present invention, the auxiliary blade 50 is hinged to the arm 30, and the auxiliary blade 50 is parallel to the blade 40 or the blade according to the rotational speed of the blade 40 or the blade. It is automatically redirected in the direction intersecting with (40).

따라서, 블레이드(40)가 회전되기 시작할 때는 보조블레이드(50)가 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 방향전환되어 바람이 충돌하는 면적을 넓혀 속도가 낮은 바람에도 블레이드(40)의 회전속도가 빠르게 상승되도록 하고, 블레이드(40)가 일정속도 이상으로 회전되면 원심력에 의해 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되도록 방향전환되어 양력을 증가시킴으로써 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Therefore, when the blade 40 starts to rotate, the auxiliary blade 50 is turned in the direction intersecting with the blade 40 to widen the area where the wind collides, so that the rotation speed of the blade 40 is low even at low wind speed. When the blade 40 is rapidly risen and rotated at a predetermined speed or more, the auxiliary blade 50 is turned to be parallel to the blade 40 by centrifugal force, thereby increasing the lift force, thereby improving power generation efficiency.

도 1은 종래의 수직축 풍력발전기를 도시된 사시도,
도 2는 종래의 수직축 풍력발전기를 도시된 평면도,
도 3은 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기를 도시된 사시도,
도 4는 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기를 도시된 평면도,
도 5는 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기를 도시된 측면도,
도 6은 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기의 보조블레이드를 도시된 평면 구성도,
도 7 내지 도 9는 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기의 작용을 설명하기 위한 참고도,
도 10은 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기의 변형예를 도시된 평면도이다.1 is a perspective view showing a conventional vertical axis wind power generator,
2 is a plan view showing a conventional vertical axis wind power generator,
3 is a perspective view showing a vertical axis wind power generator according to the present invention,
4 is a plan view showing a vertical axis wind power generator according to the present invention,
Figure 5 is a side view showing a vertical axis wind power generator according to the present invention,
6 is a plan view showing an auxiliary blade of the vertical axis wind power generator according to the present invention,
7 to 9 is a reference diagram for explaining the operation of the vertical axis wind power generator according to the present invention,
10 is a plan view showing a modification of the vertical axis wind power generator according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 6은 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기를 도시된 것으로, 수직방향으로 설치되어 발전기(10)에 연결되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에서 방사방향으로 구비되는 복수개의 아암(30)과, 상하로 길고 수평방향 단면이 익형을 이루며 상기 아암(30)의 외측단에 설치되는 복수개의 블레이드(40)로 구성되는 것은 종래의 수직축 풍력발전기와 동일하다. 3 to 6 illustrate a vertical axis wind power generator according to the present invention, a rotary shaft 20 installed in a vertical direction and connected to the generator 10, and a plurality of arms provided in the radial direction from the rotary shaft 20. 30 and a plurality of blades 40 which are vertically long and have a horizontal cross section formed in the airfoil and installed at the outer end of the arm 30 are the same as the conventional vertical axis wind turbines.

이때, 상기 아암(30)과 블레이드(40)는 4개로 이루어져 상기 회전축(20)의 둘레부에 90°간격으로 이격되도록 설치된다. At this time, the arm 30 and the blade 40 is composed of four are installed so as to be spaced apart at 90 ° intervals on the circumference of the rotating shaft 20.

또한, 상기 아암(30)은 상하 한쌍으로, 상하로 이격되도록 배치되며 외측단이 상기 블레이드(40)의 배면 상하측에 고정된다. In addition, the arms 30 are arranged in a pair of upper and lower, spaced up and down and the outer end is fixed to the upper and lower sides of the rear surface of the blade 40.

따라서, 바람이 불어오면, 블레이드(40)와 아암(30) 및 회전축(20)이 반시계방향(즉, 일방향)으로 회전되어 발전기(10)를 구동시킬 수 있다.Accordingly, when the wind blows, the blade 40, the arm 30, and the rotation shaft 20 may be rotated counterclockwise (that is, in one direction) to drive the generator 10.

그리고, 본 고안에 따르면, 상기 아암(30)에는 상하방향으로 길게 배치되는 보조블레이드(50)가 회동가능하게 결합된다. And, according to the present invention, the arm 30 is coupled to the secondary blade 50 is disposed long in the vertical direction rotatably.

상기 보조블레이드(50)는 수평방향 단면이 1.0 이상의 양력계수를 갖는 익형을 이루도록 구성되는 것으로, 상하 양단에 상하방향으로 연장되도록 구비되는 한쌍의 힌지축(51)에 의해 상기 아암(30) 사이에 수평방향으로 회동가능하게 결합된다. The auxiliary blade 50 is configured to form a airfoil having a lift section having a horizontal cross section of 1.0 or more, and is arranged between the arms 30 by a pair of hinge shafts 51 extending upward and downward on both upper and lower ends. It is rotatably coupled in the horizontal direction.

이때, 상기 보조블레이드(50)는 상기 아암(30)과 같은 4개로 구성되며, 각 아암(30)에 하나씩 설치된다.At this time, the auxiliary blade 50 is composed of the same as the arm 30, four, one is installed on each arm (30).

그리고, 상기 보조블레이드(50)의 힌지축(51)은 상기 보조블레이드(50)의 익형의 무게중심에 비해 전방에 위치되도록 상기 보조블레이드(50)의 양단에 결합된다. In addition, the hinge shaft 51 of the auxiliary blade 50 is coupled to both ends of the auxiliary blade 50 so as to be located forward compared to the center of gravity of the airfoil of the auxiliary blade 50.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 수평방향 단면상에서 상기 익형의 무게중심을 C라고 할 때, 상기 힌지축(51)은 상기 무게중심(C)에 비해 익형의 전방에 위치된다. That is, as shown in Figure 6, when the center of gravity of the airfoil on the horizontal cross section as C, the hinge axis 51 is located in front of the airfoil compared to the center of gravity (C).

따라서, 블레이드(40)가 천천히 회전될 때는 바람에 의해 보조블레이드(50)가 자유롭게 방향전환을 할 수 있고, 블레이드(40)가 빠른 속도로 회전될 때는 원심력에 의해 보조블레이드(50)의 후측단이 외측으로 원활히 밀려나갈 수 있다. Therefore, when the blade 40 is rotated slowly, the auxiliary blade 50 can be freely switched by wind, and when the blade 40 is rotated at a high speed, the rear end of the auxiliary blade 50 is driven by centrifugal force. This can be pushed out smoothly.

또한, 상기 아암(30)에는 상기 보조블레이드(50)의 회동각도를 제한하는 각도제한수단(61,62)이 구비된다. In addition, the arm 30 is provided with angle limiting means (61, 62) for limiting the rotation angle of the auxiliary blade (50).

상기 각도제한수단(61,62)은 상기 아암(30)의 인접면에 돌출되어 보조블레이드(50)의 둘레면을 걸어 그 회동을 제한할 수 있는 제1 및 제2 돌출핀(61,62)으로 구현된다. The angle limiting means (61, 62) are protruded to the adjacent surface of the arm 30, the first and second protruding pins (61, 62) can walk the circumferential surface of the auxiliary blade 50 to limit its rotation Is implemented.

이때, 상기 제1 돌출핀(61)은 상기 보조블레이드(50)의 전방 바닥면에 접촉되어 보조블레이드(50)가 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이, 상기 블레이드(40)와 평행을 이루도록 각도제한하며, 상기 제2 돌출핀(62)은 보조블레이드(50)의 후방 바닥면에 접촉되어 보조블레이드(50)가 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이, 블레이드(40)와 교차되는 방향, 즉, 블레이드(40)와 직각을 이루도록 각도제한한다. At this time, the first protruding pin 61 is in contact with the front bottom surface of the auxiliary blade 50 so that the auxiliary blade 50 is parallel to the blade 40, as shown in solid line in FIG. Limiting, the second protruding pin 62 is in contact with the rear bottom surface of the auxiliary blade 50 so that the auxiliary blade 50 crosses the blade 40, as shown by the dotted line in FIG. The angle is limited to form a right angle with the blade (40).

따라서, 상기 보조블레이드(50)는 바람이나 원심력에 의해 상기 블레이드(40)와 평행되거나 블레이드와 직각되도록 90°범위 내에서 회동될 수 있다.Therefore, the auxiliary blade 50 may be rotated within a 90 ° range to be parallel to or perpendicular to the blade 40 by wind or centrifugal force.

한편, 상기 회전축(20)의 위치와 보조블레이드(50)의 형상은 블레이드(40)가 바람속도의 0.8배 이상으로 회전될 때 원심력에 의해 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행을 이루는 방향으로 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the position of the rotating shaft 20 and the shape of the auxiliary blade 50 is the auxiliary blade 50 is parallel to the blade 40 by the centrifugal force when the blade 40 is rotated more than 0.8 times the wind speed It is preferably configured to rotate in the direction.

이와 같이 구성된, 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기의 작용을 설명하면 다음과 같다.As described above, the operation of the vertical axis wind power generator according to the present invention is as follows.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 수직축 풍력발전기가 정지된 상태에서 바람이 불어오면, 도 7에 도시된 바와 같이, 바람에 의해 각 블레이드(40)에 양력이 발생되고, 이와 같이 발생된 양력에 의해 블레이드(40)와 아암(30)이 회전축(20)을 중심으로 반시계방향으로 회전된다.First, as shown in FIG. 4, when the wind blows in a state where the vertical shaft wind turbine is stopped, lift is generated on each blade 40 by the wind, as shown in FIG. 7, and lift generated in this way. The blade 40 and the arm 30 are rotated counterclockwise about the rotation shaft 20 by the.

이때, 각 보조블레이드(50)는 후단부가 바람에 의해 밀려 상기 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 직각되는 방향으로 방향전환된다.At this time, each of the auxiliary blades 50 are rearward end is pushed by the wind is converted in a direction parallel to the blade 40 or in a direction perpendicular to the blade 40.

이를 자세히 설명하면, 바람이 불어오는 쪽 전방에 위치된 보조블레이드(50)는 도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 후단부가 바람에 의해 밀려 제2 돌출핀(62)에 밀착되도록 회동되어 상기 블레이드(40)와 직각을 이룬다.In detail, the auxiliary blade 50 located in front of the wind blowing side, as shown in Figs. 7 and 8 (a), the rear end is pushed by the wind is in close contact with the second protruding pin 62. Rotated to form a right angle with the blade 40.

그리고, 도 8의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 바람에 의해 블레이드(50)와 아암(40)이 회전축(30)을 중심으로 회전되면, 상기 보조블레이드(50)는 블레이드(40)와 직각을 이룬 상태에서 회전축(20)을 중심으로 회전되면서 면적이 넓은 벽의 기능을 하게 된다. 따라서, 바람이 넓게 배치된 보조블레이드(50)에 부딛혀 후방으로 밀어냄으로써 바람의 속도가 매우 느리더라도 아암(30) 및 블레이드(40)가 회전되도록 함과 동시에, 아암(30) 및 블레이드(40)의 회전속도가 빠르게 증가되도록 한다.And, as shown in (b) to (d) of Figure 8, when the blade 50 and the arm 40 is rotated about the rotation axis 30 by the wind, the auxiliary blade 50 is a blade ( 40 is rotated about the axis of rotation 20 in a right angle to form a wide wall function. Therefore, even if the wind speed is very slow by pushing against the auxiliary blades 50, the wind is widely arranged, the arm 30 and the blade 40 are rotated and at the same time, the arm 30 and the blade 40 Let the speed of rotation increase rapidly.

그리고, 도 8의 (e) 내지 (h)에 도시된 바와 같이, 아암(30)과 블레이드(40)가 더욱 회전되어 보조블레이드(50)가 바람이 불어오는 방향쪽으로 회전 전진되면, 보조블레이드(50)의 후단부가 바람에 의해 밀려 보조블레이드(50)의 전단이 바람이 불어오는 쪽을 향하게 되어, 보조블레이드(50)에 작용되는 풍압이 최소가 된다. And, as shown in (e) to (h) of Figure 8, the arm 30 and the blade 40 is further rotated so that the auxiliary blade 50 is rotated forward in the wind blowing direction, the auxiliary blade ( The rear end of 50) is pushed by the wind so that the front end of the auxiliary blade 50 is directed toward the wind blowing, the wind pressure acting on the auxiliary blade 50 is minimized.

그리고, 아암(30)과 블레이드(40)의 회전속도가 증가되어 바람속도의 0.8배에 도달되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 보조블레이드(50)에 작용되는 원심력에 의해 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행을 이루도록 방향전환되어 상기 제1 돌출핀(61)에 의해 움직이지 않도록 지지된다. 따라서, 상기 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 같은 원리로 양력을 발생시켜 아암(30)과 블레이드(40)가 더욱 효과적으로 회전되도록 하여, 발전효율을 향상시킨다.Then, when the rotational speed of the arm 30 and the blade 40 is increased to reach 0.8 times the wind speed, as shown in FIG. 9, the auxiliary blade 50 is driven by the centrifugal force acting on the auxiliary blade 50. ) Is supported so as to be parallel to the blade 40 so as not to move by the first protruding pin 61. Accordingly, the auxiliary blade 50 generates lift by the same principle as the blade 40 so that the arm 30 and the blade 40 rotate more effectively, thereby improving power generation efficiency.

이와 같이 구성된, 본 고안에 따른 수직축 풍력발전기는 아암(30)에 보조블레이드(50)가 힌지결합되어, 블레이드(40)의 회전속도에 따라 상기 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 자동으로 방향전환된다. As such, the vertical axis wind turbine according to the present invention is hinge-coupled to the secondary blade 50 to the arm 30, the secondary blade 50 is parallel to the blade 40 in accordance with the rotational speed of the blade 40 Direction or direction that intersects with the blade 40 automatically.

따라서, 블레이드(40)가 회전되기 시작할 때는 보조블레이드(50)가 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 방향전환되어 바람이 충돌하는 면적을 넓혀 속도가 낮은 바람에도 블레이드(40)의 회전속도가 빠르게 상승되도록 하고, 블레이드(40)가 회전되기 시작하면 원심력에 의해 보조블레이드(50)가 블레이드(40)와 평행되도록 방향전환되어 양력을 증가시킴으로써 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Therefore, when the blade 40 starts to rotate, the auxiliary blade 50 is turned in the direction intersecting with the blade 40 to widen the area where the wind collides, so that the rotation speed of the blade 40 is low even at low wind speed. When the blade 40 starts to rotate rapidly, the auxiliary blade 50 is turned to be parallel to the blade 40 by the centrifugal force to increase the lifting force, thereby improving power generation efficiency.

또한, 바람에 밀리는 보조블레이드(50)가 넓은 벽면을 형성하여 바람에 의해 아암(30)에 가해지는 회전력이 증가되므로, 종래의 수직축 풍력발전기에 비해 더욱 낮은 속도의 바람에도 회전을 시작하여 발전을 할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the auxiliary blade 50 pushed by the wind to form a wide wall surface to increase the rotational force applied to the arm 30 by the wind, the rotation starts even at a lower speed than the conventional vertical axis wind power generator to generate power There is an advantage to this.

특히, 상기 보조블레이드(50)는 힌지축(51)에 의해 상기 아암(30)에 힌지결합되어 별도의 동력원 또는 작동장치 없이 바람과 원심력에 의해 자동으로 방향전환되어 작동되므로, 구성이 매우 간단하고 효율과 내구성이 높은 장점이 있다.In particular, the auxiliary blade 50 is hinged to the arm 30 by a hinge shaft 51 is automatically switched by the wind and centrifugal force without a separate power source or operating device, so the configuration is very simple It has the advantage of high efficiency and durability.

또한, 상기 힌지축(51)은 보조블레이드(50)의 수평방향 단면의 무게중심에 비해 전방에 위치되고, 상기 아암(30)에는 보조블레이드(50)의 회동각도를 제한하는 각도제한수단(61,62)이 구비되어, 보조블레이드(50)가 바람과 원심력에 의해 더욱 효과적으로 방향전환을 할 수 있을 뿐만 아니라, 보조블레이드(50)가 정해진 각도 내에서 방향전환을 하여, 보조블레이드(50)에 의해 발생되는 회전력을 최대로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the hinge shaft 51 is located in front of the center of gravity of the horizontal cross-section of the secondary blade 50, the angle limiting means 61 for limiting the rotation angle of the secondary blade 50 to the arm (30) , 62 is provided, the auxiliary blade 50 can be more effectively redirected by the wind and centrifugal force, as well as the auxiliary blade 50 to change the direction within a predetermined angle, to the auxiliary blade 50 There is an advantage that can be improved to the maximum rotation force generated by.

본 실시예의 경우, 상기 각도제한수단(61,62)이 상기 아암(30)에 구비되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 보조블레이드(50)에 각도제한 수단이 구비되는 것도 가능하며, 상기 각도제한수단(61,62)의 구성 역시 전술한 제1 및 제2 돌출핀(61,62) 이외에, 상기 보조블레이드(50)의 회동각도를 제한할 수 있는 구성이면 어떠한 것도 활용될 수 있다.In the present embodiment, the angle limiting means (61, 62) is illustrated in the arm 30, but if necessary, the auxiliary blade 50 may be provided with an angle limiting means, the angle In addition to the above-described first and second protruding pins 61 and 62, the restricting means 61 and 62 may be used as long as the constitution may limit the rotation angle of the auxiliary blade 50.

또한, 상기 블레이드(40)와 아암(30) 및 보조블레이드(50)의 개수는 전술한 4개로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있으며, 필요에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 아암(30)에 복수개의 보조블레이드(50)가 설치되는 것도 가능하다.In addition, the number of the blade 40, the arm 30 and the auxiliary blade 50 is not limited to the four described above can be variously changed, if necessary, as shown in Figure 10, one arm It is also possible to provide a plurality of auxiliary blades (50) to (30).

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
It is to be understood that the foregoing is merely illustrative of one preferred embodiment of the present invention and that modifications and variations may be made thereto without departing from the spirit of the invention.

10. 발전기 20. 회전축
30. 블레이드 40. 보조블레이드
51. 힌지축 61,62. 각도제한수단10. Generator 20. Rotating shaft
30. Blade 40. Secondary blade
51. Hinge Shaft 61,62. Angle limiting means

Claims (3)

수직방향으로 설치되어 발전기(10)에 연결되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에서 외측으로 연장되게 구비되며 원주방향에 따른 일정각도 간격으로 구비되는 복수개의 아암(30)과, 상하로 길고 수평방향 단면이 익형을 이루며 상기 아암(30)의 외측단에 설치되는 복수개의 블레이드(40)를 포함하는 수직축 풍력발전기에 있어서,
수평방향 단면이 익형을 이루며 힌지축(51)에 의해 상기 아암(30)에 회동가능하게 결합되는 보조블레이드(50)를 더 포함하며,
상기 보조블레이드(50)는 상기 블레이드(40)의 회전속도에 따라 상기 블레이드(40)와 평행되는 방향 또는 상기 블레이드(40)와 교차되는 방향으로 자유롭게 방향전환되며,
상기 힌지축(51)은 상기 보조블레이드(50)의 수평방향 단면의 무게중심(C)에 비해 전방에 위치되고,
상기 보조블레이드(50) 또는 상기 아암(30)에는 상기 보조블레이드(50)의 회동각도를 제한하는 각도제한수단(61,62)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력발전기.
Rotating shaft 20 is installed in the vertical direction and connected to the generator 10, and provided to extend outward from the rotating shaft 20, a plurality of arms 30 provided at regular angle intervals in the circumferential direction, and up and down In the vertical axis wind power generator comprising a plurality of blades (40) installed on the outer end of the arm (30) has a long horizontal cross section airfoil,
It further comprises an auxiliary blade (50) which is horizontally cross-sectional form the airfoil and rotatably coupled to the arm (30) by a hinge shaft (51),
The auxiliary blade 50 is freely converted in the direction parallel to the blade 40 or the direction intersecting the blade 40 according to the rotational speed of the blade 40,
The hinge shaft 51 is located in front of the center of gravity (C) of the horizontal cross section of the auxiliary blade 50,
Vertical auxiliary wind turbine, characterized in that the auxiliary blade (50) or the arm (30) is provided with angle limiting means (61, 62) for limiting the rotation angle of the auxiliary blade (50).
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