KR200473807Y1

KR200473807Y1 - 발전용 날개

Info

Publication number: KR200473807Y1
Application number: KR2020140003669U
Authority: KR
Inventors: 한상근
Original assignee: 한상근
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2014-08-05

Abstract

본 고안은 발전용 날개에 관한 것으로서, 특히 외주면에 상하방향으로 복수의 삽입홈이 형성된 수직축(10)과; 스틸 재질의 강판으로 이루어져 일측면이 상기 수직축(10)의 삽입홈에 삽입되며, 복수의 제1관통홀(110)이 형성된 복수의 본날개(100)와; 스테인리스 재질의 스프링강판으로 이루어져 상기 복수의 본날개(100) 일면에 일정한 방향으로 소정 간격을 가지고 볼트(B) 체결되며, 상기 제1관통홀(110)에 교차 대응하는 복수의 제2관통홀(210)이 형성되어 바람에 따라 상기 본날개(100)와의 사이 간격이 벌어지거나 좁혀지게 되는 보조날개(200)로 구성되어, 날개의 공기저항을 저감시킴으로 인해 날개 회전 시 요동으로 인한 소음이 없고 수명이 연장되어 상품성을 향상시키는데 효과가 있으며, 보조날개에 관통홀만 추가하여 부착하면 되므로 작업 편의성이 높고, 일반적인 바람이 아닌 태풍과 같은 강풍의 경우에도 바람이 통과될 수 있게 하여 과부하로 인한 파손을 방지함으로써 내구성을 증대시키데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

발전용 날개{Blade for power generation}

본 고안은 발전용 날개에 관한 것으로서, 특히 바람에 따라 일단의 본날개와 보조날개를 회전시키고 타단의 본날개와 보조날개 사이 간격을 발생시켜 본날개와 보조날개에 형성된 관통홀을 통해 바람이 통과되게 하여 날개의 공기저항을 저감시켜 발전 효율을 향상시킬 수 있게 하기 위한 발전용 날개에 관한 것이다.

일반적으로 전기를 얻기 위한 발전 방법으로, 대규모의 화석연료를 사용하는 화력발전이나, 우라늄을 사용하는 원자력발전이나, 대규모의 담수설비가 필요한 수력발전 등이 있다.

이 중 화력발전 및 원자력발전의 경우, 환경파괴 및 온난화의 원인이 되고, 특히 원자력 발전의 경우에는 방사선폐기물 발생 등의 사회적인 문제가 큰 이슈가 되고 있다.

따라서, 최근에는 이러한 발전 방법 외에 보다 친환경적인 대체에너지 발전의 필요성이 대두되고 있는데, 그 예로 풍력발전이나 태양열발전 등이 있다

한편, 종래의 풍력발전 장치는 풍차(windmill)라고 불리며, 이는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용해 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치이다.

즉, 풍력발전은 바람을 받아 회전하는 날개의 회전력을 동력전달장치를 통해 발전기를 가동시켜 전기를 얻는 것으로, 그 효율을 극대화하기 위해서 바람의 힘을 에너지 손실 없이 최대한 활용할 수 있는 기술이 핵심이다.

따라서 풍력발전용 날개의 구조가 중요한 요소가 된다.

그러나, 종래의 풍력발전용 날개는 바람에 의해 회전하게 되는 구조로 이루어져 있는데 이때 날개에 바람이 닿게 되면 동력을 얻게 되는 측의 날개는 문제가 없지만 반대 측의 날개에는 공기 저항이 발생하게 되어 날개의 회전력을 저하시켜 발전 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있었다.

특허 1 : 대한민국 등록특허 10-1203160

본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위한 발전용 날개에 관한 것으로서, 특히 바람에 따라 일단의 본날개와 보조날개를 회전시키고 타단의 본날개와 보조날개 사이 간격을 발생시켜 본날개와 보조날개에 형성된 관통홀을 통해 바람이 통과되게 하여 날개의 공기저항을 저감시켜 발전 효율을 향상시킬 수 있게 하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 고안은 외주면에 상하방향으로 복수의 삽입홈이 형성된 수직축과; 스틸 재질의 강판으로 이루어져 일측면이 상기 수직축의 삽입홈에 삽입되며, 복수의 제1관통홀이 형성된 복수의 본날개와; 스테인리스 재질의 스프링강판으로 이루어져 상기 복수의 본날개 일면에 일정한 방향으로 소정 간격을 가지고 볼트 체결되며, 상기 제1관통홀에 교차 대응하는 복수의 제2관통홀이 형성되어 바람에 따라 상기 본날개와의 사이 간격이 벌어지거나 좁혀지게 되는 보조날개;를 포함함으로써 달성된다.

상기 복수의 보조날개는 상기 복수의 본날개의 전면에 위치하여 바람을 받게 되는 상기 보조날개는 상기 본날개에 압착된 상태로 회전하게 되며, 반대측의 보조날개는 바람에 의해 휘어지면서 상기 본날개와 간격이 발생하여 상기 제1관통홀과 제2관통홀에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조날개는 상기 본날개보다 외측방향으로 돌출 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조날개가 상기 본날개보다 외측방향으로 돌출된 상태에서 강풍이 발생하는 경우 상기 보조날개 끝단이 상기 본날개 끝단에서 휘어지게 되어 상기 보조날개와 본날개 사이에 간격이 발생하여 상기 제1관통홀과 제2관통홀에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조날개는 상기 본날개 일면 양단에 각각 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조날개는 상기 본날개 일면에 상하방향으로 각각 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조날개는 상기 본날개 끝단에 회동 가능한 양력형 타입으로 적용 가능하게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 볼트는 양단에 너트를 포함하도록 하여 상기 보조날개가 상기 본날개로부터 이탈하게 되는 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 고안은 날개의 공기저항을 저감시킴으로 인해 날개 회전 시 요동으로 인한 소음이 없고 수명이 연장되어 상품성을 향상시키는데 효과가 있으며, 보조날개에 관통홀만 추가하여 부착하면 되므로 작업 편의성이 높고, 일반적인 바람이 아닌 태풍과 같은 강풍의 경우에도 바람이 통과될 수 있게 하여 과부하로 인한 파손을 방지함으로써 내구성을 증대시키데 효과가 있는 고안인 것이다.

도 1은 본 고안의 발전용 날개를 도시하는 평면도,
도 2의 (a)는 본 고안의 발전용 날개에서 수직축에 장착된 본날개를 도시하는 정면도,
도 2의 (b)는 본 고안의 발전용 날개의 보조날개를 도시하는 정면도,
도 3의 (a)는 본 고안의 발전용 날개를 도시하는 정면도,
도 3의 (b)는 본 고안의 발전용 날개에서 본날개와 보조날개 사이 간격이 좁혀진 상태를 도시하는 단면도,
도 3의 (c)는 본 고안의 발전용 날개에서 본날개와 보조날개 사이 간격이 벌어진 상태를 도시하는 단면도,
도 4는 본 고안의 발전용 날개에서 바람에 따른 본날개와 보조날개의 상태를 도시하는 평면도,
도 5는 본 고안의 발전용 날개에서 강풍에 따른 본날개와 보조날개의 상태를 도시하는 평면도,
도 6은 본 고안의 발전용 날개에서 보조날개가 본날개 양단에 구비된 상태를 도시하는 평면도,
도 7은 본 고안의 발전용 날개에서 보조날개가 본날개 상하에 구비된 상태를 도시하는 정면도,
도 8은 본 고안의 발전용 날개에서 보조날개가 본날개에 회동 가능하게 구비된 상태를 평면도.

본 고안의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 발전용 날개는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 수직축(10)과, 수직축(10)에 삽입되며 제1관통홀(110)이 다수 형성된 복수의 본날개와, 본날개에 소정 간격을 가지고 장착되며 제2관통홀(210)이 다수 형성된 복수의 보조날개(200)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수직축(10)은 회전 가능하게 구비되며, 동력전달장치(미도시)와 연동되는 것으로 후술하게 될 본날개(100)와 보조날개(200)가 바람을 받게 되면 회전하여 전기를 발생시킬 수 있게 한다.

수직축(10)은 파이프 형상으로 이루어지며 외주면에 상하방향으로 복수의 삽입홈이 형성되어 본날개(100)가 삽입될 수 있게 한다.

도 1 및 도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 본날개(100)는 탄성없이 튼튼한 스틸 재질의 강판으로 이루어져 일측면이 수직축(10)의 삽입홈에 삽입되어 바람이 불게 되면 본날개(100)에 저항이 발생하게 되면서 수직축(10)을 회전시킨다.

이때, 수직축(10)에 형성된 삽입홈은 전후좌우 방향으로 총 4개가 형성되며, 삽입홈에 삽입되는 본날개(100)도 4개가 형성되는 것을 기본으로 하되, 적용되는 지역의 바람 세기에 따라 그 이상의 삽입홈과 본날개(100)가 형성될 수도 있다.

또한, 본날개(100)에는 복수의 제1관통홀(110)이 형성되게 하여 후술하게 될 보조날개(200)의 제2관통홀(210)과 함께 본 고안의 날개에 발생되는 바람에 의한 저항을 저감시킬 수 있게 한다. 한편 이와 관련된 자세한 설명은 보조날개(200)의 제2관통홀(210)에서 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2 (b)에 도시된 바와 같이, 보조날개(200)는 스테인리스 재질의 얇은 스프링강판으로 이루어져 본날개(100) 일면에 일정한 소정 간격을 가지고 볼트(B)로 체결되어 바람에 의해 본날개(100)와 함께 일체로 회전하게 된다.

볼트(B)는 양단에 너트를 포함하도록 하여 보조날개(200)가 본날개(100)로부터 이탈하게 되는 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 보조날개(200)는 본날개(100)의 전면에 위치하는 것을 기본으로 하여, 도 1에서 볼 때는 우측 본날개(100)에는 전면 측에 보조날개(200)가 형성되고, 좌측 본날개(100)에는 후면 측에 보조날개(200)가 형성되고, 후방측 본날개(100)에는 우면 측에 보조날개(200)가 형성되고, 전방측 본날개(100)에는 좌면 측에 보조날개(200)가 형성되는 것처럼 보이게 한다.

한편, 보조날개(200)는 본날개(100)의 개수에 맞게 구비되도록 한다.

다만, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 보조날개(200)에는 본날개(100)의 제1관통홀(110)에 교차 대응하는 복수의 제2관통홀(210)이 형성되도록 하여 바람에 따라 본날개(100)와의 사이 간격이 벌어지거나 좁혀지게 된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 보조날개(200)는 각각의 본날개(100)의 전면에 위치하여 바람을 받게 되는데, 이때 바람에 의해 동력을 받게 되는 우측은 보조날개(200)가 본날개(100)에 압착되어 보조날개(200)의 제2관통홀(210)과 본날개(100)의 제1관통홀(110) 사이로 바람이 통과하지 못하게 됨으로 인해 우측의 본날개(100)와 보조날개(200)가 회전하게 된다.

이때, 반대 측인 좌측의 보조날개(200)는 얇은 스프링강판으로 형성되어 본날개(100)의 후면 측에 위치함으로 인해 바람에 의해 후방으로 휘어지면서 본날개(100)와 간격이 발생하고, 그 결과 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 보조날개(200)의 제2관통홀(210)에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되면서 회전이 용이하게 되고 발전 효율을 향상시키게 된다.

한편, 본 고안에서 보조날개(200)는 본날개(100)와 동일한 크기로 적용되는 것을 기본으로 하며, 상황에 따라 본날개(100)보다 큰 보조날개(200)가 적용되도록 하여 보조날개(200)가 본날개(100)보다 외측방향으로 돌출 형성될 수 있게 한다.

이처럼, 보조날개(200)가 본날개(100)보다 크게 형성되는 경우는 도 5에 도시된 바와 같이 태풍과 같이 바람의 세기가 강한 경우 보조날개(200) 끝단이 본날개(100) 끝단에서 휘어지게 되어 보조날개(200)와 본날개(100) 사이에 간격이 발생하여 제1관통홀(110)과 제2관통홀(210)에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되어 과부하로 인한 파손을 방지할 수 있게 한다.

한편, 본 고안의 다른 실시예로 도 6에 도시된 바와 같이, 보조날개(200)가 본날개(100) 일면 양단에 각각 구비될 수 있게 하여 바람에 의한 회전 저항을 저감시켜 발전 효율을 향상시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.

즉, 각각의 보조날개(200)는 각각의 본날개(100)의 전면에 위치하여 바람을 받게 되는데, 이때 바람에 의해 동력을 받게 되는 우측은 다른 실시예와 마찬가지로 보조날개(200)가 본날개(100)에 압착되어 보조날개(200)의 제2관통홀(210)과 본날개(100)의 제1관통홀(110) 사이로 바람이 통과하지 못하게 됨으로 인해 우측의 본날개(100)와 보조날개(200)가 회전하게 된다.

이때, 반대 측인 좌측의 보조날개(200)는 얇은 스프링강판으로 형성되어 본날개(100)의 후면 측에 위치함으로 인해 바람에 의해 볼트(B)를 기준으로 양단이 후방으로 휘어지면서 본날개(100)와 간격이 발생하고, 그 결과 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 상하부 보조날개(200)의 제2관통홀(210)이 볼트(B)를 기준으로 양단에 형성됨으로 인해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되어 날개 회전이 용이하게 되고 발전 효율을 향상시키게 된다.

또한, 본 고안의 또 다른 실시예로 도 7에 도시된 바와 같이, 보조날개(200)가 본날개(100) 일면에 상하방향으로 각각 구비될 수 있게 하여 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 보조날개(200)의 제2관통홀(210)로 바람이 통과하는 것이 가능하게 한다.

이때, 반대 측인 좌측의 상부 보조날개(200)와 하부 보조날개(200)는 얇은 스프링강판으로 형성되어 본날개(100)의 후면 측에 위치함으로 인해 바람에 의해 후방으로 휘어지면서 본날개(100)와 간격이 발생하고, 그 결과 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 상하부 보조날개(200)의 제2관통홀(210)에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 됨으로 인해 상하부 보조날개(100) 끝단이 후방으로 휘어지게 되어 바람의 높낮이와 관계없이 날개 회전이 용이하게 되고 발전 효율을 향상시키게 된다.

또한, 본 고안의 또 다른 실시예로 도 8에 도시된 바와 같이, 보조날개(200)가 본날개(100) 끝단에 회동 가능한 양력형 타입으로 힌지 체결되도록 하여 바람에 의해 본날개(100)가 회전하면서 보조날개(200)의 회전이 용이하게 하여 회전 저항 저감을 통해 발전 효율을 향상시킬 수 있게 한다.

즉, 각각의 보조날개(200)는 각각의 본날개(100) 끝단에 회동 가능하도록 위치하여 바람을 받게 되는데, 이때 바람에 의해 동력을 받게 되는 우측은 보조날개(200)가 본날개(100)에 압착된 상태로 회전하게 되며, 반대 측인 좌측의 보조날개(200)는 바람에 의해 회동점을 기준으로 회동하면서 본날개(100)와 간격이 발생하고, 그 결과 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 보조날개(200)의 제2관통홀(210) 사이로 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되어 날개 회전이 용이하게 되고 발전 효율을 향상시키게 된다.

이처럼, 본 고안은 수직축(10)과, 수직축(10)에 삽입되며 제1관통홀(110)이 다수 형성된 복수의 본날개(100)와, 본날개(100)에 소정 간격을 가지고 장착되며 제1관통홀(110)에 교차 대응하는 제2관통홀(210)이 다수 형성된 복수의 보조날개(200)를 포함하도록 하여 본날개(100)의 제1관통홀(110)과 보조날개(200)의 제2관통홀(210)에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되면서 회전이 용이하게 되고 발전 효율을 향상시켜 날개의 공기저항을 저감시킴으로 인해 날개 회전 시 요동으로 인한 소음이 없고 수명이 연장되어 상품성을 향상시키는데 효과가 있으며, 일반적인 바람이 아닌 태풍과 같은 강풍의 경우에도 바람이 통과될 수 있게 하여 과부하로 인한 파손을 방지함으로써 내구성을 증대시키는데 효과가 있다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안등록청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 수직축 100 : 본날개
110 : 제1관통홀 200 : 보조날개
210 : 제2관통홀

Claims

외주면에 상하방향으로 복수의 삽입홈이 형성된 수직축과;
스틸 재질의 강판으로 이루어져 일측면이 상기 수직축의 삽입홈에 삽입되며, 소정간격을 가지고 일정하게 형성된 복수의 제1관통홀이 형성된 복수의 본날개와;
스테인리스 재질의 스프링강판으로 이루어져 상기 복수의 본날개 일면에 일정한 방향으로 소정 간격을 가지고 볼트 체결되어 바람에 의해 상기 본날개에 겹쳐진 상태로 함께 회전하게 되며, 소정간격을 가지고 일정하게 형성된 복수의 제2관통홀이 상기 복수의 제1관통홀 사이사이에 위치하여 상기 제1관통홀에 교차 대응하여 바람에 따라 상기 본날개와의 사이 간격이 벌어지거나 좁혀지게 되는 보조날개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전용 날개.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 보조날개는 상기 복수의 본날개의 전면에 위치하여 바람을 받게 되는 상기 보조날개는 상기 본날개에 압착된 상태로 회전하게 되며, 반대측의 보조날개는 바람에 의해 휘어지면서 상기 본날개와 간격이 발생하여 상기 제1관통홀과 제2관통홀에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되는 것을 특징으로 하는 발전용 날개.
청구항 2에 있어서,
상기 보조날개의 끝단은 상기 본날개의 끝단 보다 외측방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 발전용 날개.
청구항 3에 있어서,
상기 보조날개가 상기 본날개보다 외측방향으로 돌출된 상태에서 강풍이 발생하는 경우 상기 보조날개 끝단이 상기 본날개 끝단에서 휘어지게 되어 상기 보조날개와 본날개 사이에 간격이 발생하여 상기 제1관통홀과 제2관통홀에 의해 바람이 통과하면서 공기 저항을 줄여주게 되는 것을 특징으로 하는 발전용 날개.
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청구항 1에 있어서,
상기 볼트는 양단에 너트를 포함하도록 하여 상기 보조날개가 상기 본날개로부터 이탈하게 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 발전용 날개.