KR20050055306A - A wind power generation apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일상생활에서 발생되는 바람을 최대한 활용하여 발전하는데 이용함과 아울러 바람의 방향에 상관없이 효율적으로 발전을 할 수 있으며, 보다 견고하며 수리 및 제작이 용이한 다방향 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, it is used to generate power by utilizing the wind generated in daily life to the maximum, and can generate power efficiently regardless of the direction of the wind, more robust and easy to repair and manufacture. It relates to a multidirectional wind turbine.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 방향에서 오는 바람에도 발전이 가능하며, 또한 발전시 바람의 저항을 최대한 줄임으로써 발전기의 효율을 높힐 수 있고, 회동날개판의 구조를 개선하여 자체중량을 대폭 줄일 수 있고, 상/하 지지프레임을 지지하는 별도의 지지대를 구비하여 풍력발전기의 견고함을 증대시킬 수 있는 다방향 풍력발전기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention can be generated in the wind coming from a variety of directions, and further increase the efficiency of the generator by reducing the wind resistance during power generation, and rotation It is possible to significantly reduce its own weight by improving the structure of the wing plate, and to provide a multi-directional wind power generator that can increase the robustness of the wind power generator by providing a separate support for supporting the upper and lower support frames.
Description
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일상생활에서 발생되는 바람을 최대한 활용하여 발전하는데 이용함과 아울러 바람의 방향에 상관없이 효율적으로 발전을 할 수 있으며, 보다 견고하며 수리 및 제작이 용이한 다방향 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, it is used to generate power by utilizing the wind generated in daily life to the maximum, and can generate power efficiently regardless of the direction of the wind, more robust and easy to repair and manufacture. It relates to a multidirectional wind turbine.
일반적으로 전기를 얻기 위한 발전(發電)의 형태로서는 물의 낙차를 이용한 수력발전, 연료를 태움으로 얻어지는 화력발전, 핵분열을 이용한 원자력발전 및 바람을 이용한 풍력발전 등으로 구분할 수 있는 것으로서, 계절과 지형적인 영향에 따라 적절한 발전장치를 설치하여 전력을 얻고 있는 실정이다.In general, the type of power generation to obtain electricity can be classified into hydro power generation using water drop, thermal power generation by burning fuel, nuclear power generation using nuclear fission, and wind power generation using wind. According to the influence, the proper power generation device is installed to obtain power.
이중, 풍력발전은 자연현상인 바람을 이용하여 전력을 얻는 장치로서 다른 발전시설물과는 달리 설치비용이 저렴하고 가정이나 지역단위로 개별적 발전을 하기 용이한 장점을 가지고 있는 것이다.Among them, wind power is a device that obtains power by using wind, which is a natural phenomenon, unlike other power generation facilities, it is inexpensive to install and has easy advantages of individual power generation at home or regional level.
도 10은 일반적인 풍력발전기를 나타낸 정면도이다.10 is a front view showing a typical wind power generator.
상기 도면에 도시된 바와 같이 일반적인 풍력발전기는 바람에 의해 회전되는 회전날개(501)와, 상기 회전날개(501)의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전기(500)와, 상기 발전기(500) 및 회전날개(501)를 지지하는 지지프레임(600)으로 구성된다.As shown in the figure, a general wind power generator includes a rotary blade 501 rotated by wind, a generator 500 for generating electric power by the rotational force of the rotary blade 501, and the generator 500 and the rotation. It is composed of a support frame 600 for supporting the wing 501.
그러나, 상기의 풍력발전기는 상기 발전기의 회전축으로부터 방사상으로 소정 길이를 가진 회전날개를 다수 구비하였는데, 상기 회전날개의 일부분에 바람이 부딪혀 회전될 경우 상기 회전날개의 타부분은 자중에 의해 상기 회전날개의 회전을 방해하는데, 다시말해 회전축으로부터 상기 회전날개의 일단으로 갈수록 상기 회전날개의 회전거리에는 차이가 나게 되어 같은 각도를 회전하는 일체형의 회전날개는 일측과 타측의 회전력이 서로 상쇄되어 풍력발전기의 효율을 감소시키는 문제점이 야기되었다.However, the wind turbine is provided with a plurality of rotary blades having a predetermined length radially from the rotation axis of the generator, when the wind is rotated by a portion of the rotary blades the other part of the rotary blades by the weight of the rotary blades In other words, the rotation distance of the rotary blades is different from the rotation shaft to one end of the rotary blade, so that the integral rotary blades rotating at the same angle cancel the rotational force of one side and the other side of the wind turbine. The problem of reducing the efficiency has been caused.
또한, 바람이 상기 회전날개에 정면으로 부딪쳐야만이 상기 회전날개가 회전가능하므로 바람의 특성상 풍향이 일정치 않아 상기 회전날개를 바람의 방향에 따라 회전시켜줘야 하는 별도의 장치가 필요하는등 제조상의 불편함이 발생되었다.In addition, since the rotary blades are rotatable only when the wind hits the rotary blades in front, the wind direction is not constant due to the characteristics of the wind, and thus an inconvenience in manufacturing requires a separate device to rotate the rotary blades according to the direction of the wind. The ship was generated.
이에, 본 출원인이 선출원한 대한민국 특허출원 제2002-0057952호에서는 상기의 일반적인 풍력발전기의 문제점을 해결할 수 있는 다방향 풍력발전기를 창안한 바 있다.Accordingly, the Korean Patent Application No. 2002-0057952, filed by the applicant, has invented a multi-directional wind power generator that can solve the problems of the general wind power generator.
상기의 일반적인 다방향 풍력발전기의 구성은 베이스 프레임의 중심축에 끼워져 회전하는 회동축과, 상기 회동축의 외주면 상/하단부에 소정 반경을 가지며 상기 회동축의 외주면을 따라 다수 구비된 상/하 지지프레임과, 상기 상/하 지지프레임의 일단에 양단이 힌지결합되어 바람에 의해 회동되는 회동날개판과, 상기 상/하 지지프레임의 소정 위치에 구비되어 상기 회동날개판의 회동을 방지하여 상기 상/하 지지프레임과 평형을 이루도록하는 회동방지바와, 상기 상/하 지지프레임상에 구비되어 상기 회동날개판의 회동을 제어하는 회동제어수단과, 상기 베이스 프레임의 중심축 하부에 구비되어 상기 회동축의 회전력을 소정 기어조합에 의해 전달하는 회전력 전달수단과, 상기 회전력 전달수단에 의해 회전력을 전달받아 발전하는 발전기로 이루어지며, The configuration of the general multi-directional wind power generator is a rotating shaft that is inserted into the central axis of the base frame and rotates, the upper and lower support having a predetermined radius on the upper and lower ends of the outer peripheral surface of the rotating shaft and provided along the outer peripheral surface of the rotating shaft Both ends of the frame, one end of the upper / lower support frame is hinged to be rotated by wind, and the upper and lower support frames are provided at a predetermined position to prevent the rotation of the rotating wing plate to prevent the upper An anti-rotation bar for equilibrating with the lower / lower support frame, rotation control means provided on the upper / lower support frame to control the rotation of the rotary wing plate, and provided below the central axis of the base frame. Rotation force transmission means for transmitting the rotational force of the predetermined gear combination and the generator is generated by receiving the rotational force by the rotational force transmission means It becomes,
상기 중심축의 하부에는 상기 회동축이 상기 중심축에 끼워지고 그 일단에 구비된 구동기어와, 상기 구동기어에 각각 비례가 다르게 맞물리는 종동기어를 구비하여 상기 기어케이스내에서 회전하는 종동기어축과, 상기 기어케이스의 하부일측을 관통하여 상기 종동기어축의 일단에 구비된 전달기어와, 상기 전달기어와 맞물려 발전기에 회전력을 전달하는 발전기어로 구성되어 이루어진다.A driven gear shaft which rotates in the gear case by having a driving gear fitted to the center shaft at one end of the central shaft and a driven gear meshing with the driving gear in different proportions; And a transmission gear provided at one end of the driven gear shaft through the lower side of the gear case, and a generator gear that meshes with the transmission gear to transmit rotational force to the generator.
이와 같은 다방향 풍력발전기는 소정 방향으로부터 바람이 불게 되면, 회동방지바에 연결고정된 와이어에 일측이 연결된 다수의 회동날개판은 바람의 영향을 받아 회동하게 되며, 소정 각도 회동후 상기 회동방지바 및 와이어에 의해 회동이 정지되고 회동축을 회전시키게 된다.When the wind is blown from a predetermined direction as described above, the multi-directional wind generator is rotated by the influence of the wind a plurality of rotating wing plate is connected to the fixed wire connected to the anti-rotation bar, the anti-rotation bar and after a predetermined angle rotation Rotation is stopped by the wire and the rotation shaft is rotated.
상기 회동축이 회전함으로써, 회동축의 회전력은 그 하단에 구비된 다수의 기어조합에 의해 발전기에 전달됨으로써 발전을 하게 된다.As the rotation shaft rotates, the rotational force of the rotation shaft is generated by being transmitted to the generator by a plurality of gear combinations provided at the lower end thereof.
그러나, 이러한 다방향 풍력발전기는 회동축의 상/하단부에 수평방향으로 뻗은 상/하 지지프레임을 설치하는데 있어, 자체 중량 및 그 일단에 구비된 회동날개판의 중량에 의해 그 길이에 제한을 받게 되어 풍력발전기의 대형화가 힘들며, 또한 별도의 지지대가 구비되어 있지 않아 과도한 풍속에 의해 파손될 위험성을 내포하고 있었다.However, such a multi-directional wind power generator is limited to its length by the weight of the rotating wing plate provided at its one end and its upper and lower supporting frames extending in the horizontal direction at the upper and lower ends of the rotating shaft. Therefore, it is difficult to enlarge the wind power generator, and since there is no separate support base, there is a risk of being damaged by excessive wind speed.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 방향에서 오는 바람에도 발전이 가능하며, 또한 발전시 바람의 저항을 최대한 줄임으로써 발전기의 효율을 높힐 수 있고, 회동날개판의 구조를 개선하여 자체중량을 대폭 줄일 수 있고, 상/하 지지프레임을 지지하는 별도의 지지대를 구비하여 풍력발전기의 견고함을 증대시킬 수 있는 다방향 풍력발전기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention can be generated in the wind coming from a variety of directions, and further increase the efficiency of the generator by reducing the wind resistance during power generation, and rotation It is possible to significantly reduce its own weight by improving the structure of the wing plate, and to provide a multi-directional wind power generator that can increase the robustness of the wind power generator by providing a separate support for supporting the upper and lower support frames.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 소정 중심축상에 회전가능하도록 끼워지는 회동축의 외주면상에 일정반경을 가지고 구비되는 상/하 지지프레임과, 상기 상/하 지지프레임의 외측에 회동가능하게 구비되며 바람에 의해 상기 회동축을 회전시키는 회동날개판과, 상기 상/하 지지프레임상에 구비되어 상기 회동날개판의 회동을 제어하는 회동제어수단과, 상기 회동축의 하부에 구비되어 회동축의 회전력을 소정 기어조합에 의해 전달하는 회전력전달수단과, 상기 회전력전달수단에 의해 회전력을 전달받아 발전하는 발전기를 구비하여 이루어지는 풍력발전기에 있어서, 상기 중심축을 중심으로 소정 반경을 가지고 원형을 따라 일정간격으로 지주와이어에 의해 지면에 고정되어 상기 중심축을 지지하는 다수의 지주와, 상기 상/하 지지프레임을 지지하여 견고하게 하는 지지프레임 지지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is an upper / lower support frame provided with a predetermined radius on the outer peripheral surface of the rotating shaft that is rotatably fitted on a predetermined central axis, and rotated outside the upper / lower support frame Rotating blade plate for rotatably rotating the rotating shaft by the wind, and provided on the upper / lower support frame, the rotation control means for controlling the rotation of the rotating blade plate, and is provided in the lower portion of the rotating shaft In a wind power generator comprising a rotational force transmission means for transmitting the rotational force of the rotational shaft by a predetermined gear combination, and a generator for generating rotational power by the rotational force transmission means, having a predetermined radius around the central axis A plurality of struts fixed to the ground by strut wires at predetermined intervals to support the central axis, and the upper / lower supports It is characterized in that the support frame support means for supporting and strengthening the frame is further provided.
상기 지지프레임 지지수단은 상기 상/하 지지프레임을 지지하도록 일단은 상기 중심축에 회전가능하게 고정되고 타단은 상기 상/하 지지프레임의 상하부 일측에 각각 고정되는 상/하단 지지대와, 상기 회동축의 외주면을 따라 다수의 구비된 상기 상/하 지지프레임의 사이에 구비되는 "ㄷ"자형의 보조지지프레임과, 상기 상/하 지지프레임의 내/외주면 및 상기 보조지지프레임의 내/외주면을 따라 구비되어 상기 상/하 지지프레임의 측방향을 지지하는 지지횡부재와, 상기 지지횡부재가 지나는 상기 상/하 지지프레임 및 보조지지프레임 내측에 구비되어 상기 상/하 지지프레임 및 보조지지프레임의 휨을 방지하는 휨방지대로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The support frame support means is rotatably fixed to the upper and lower ends of the upper and lower support frames, one end is fixed to the central axis and the other end to support the upper and lower support frame, and the pivot Along the outer circumferential surface of the "c" shaped auxiliary support frame provided between the plurality of provided upper and lower support frames, along the inner / outer peripheral surface of the upper / lower support frame and the inner / outer peripheral surface of the auxiliary support frame It is provided in the support horizontal member for supporting the side of the upper and lower support frame, and the upper and lower support frame and the auxiliary support frame through which the support transverse member is provided of the upper and lower support frame and the auxiliary support frame Characterized in that it consists of a bending prevention to prevent bending.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다방향 풍력발전기에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the multi-directional wind power generator of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 요부사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기를 나타낸 요부단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 동작상태를 나타낸 횡단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 지지횡부재를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 지지횡부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 5의 AA선에 따른 단면도, 도 8은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 회동날개판을 나타낸 사시도, 도 9는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 회동날개판의 다른 예를 나타낸 분해조립 사시도이다.1 is a perspective view showing a multi-directional wind turbine according to the present invention, Figure 2 is a main perspective view of the multi-directional wind turbine according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the main portion showing a multi-directional wind turbine according to the invention, 4 is a cross-sectional view showing an operating state of the multi-directional wind generator according to the present invention, Figure 5 is a perspective view showing a supporting horizontal member of the multi-directional wind generator according to the present invention, Figure 6 is a multi-directional wind generator according to the present invention Figure 7 is a perspective view showing another embodiment of the supporting horizontal member, Figure 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 5, Figure 8 is a perspective view showing a rotor blade plate of the multi-directional wind generator according to the invention, Figure 9 according to the present invention An exploded perspective view showing another example of the rotary wing plate of the multi-directional wind power generator.
상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 지면에 고정되는 중심축(11)을 구비하고 상기 중심축(11)을 중심으로 소정 반경을 가지고 원형을 따라 일정간격으로 지면에 고정되는 다수의 지주(10)를 구비하고 상기 지주는 지면에 고정된 지주와이어(10a)에 의해 견고히 고정되도록 한다.As shown in the figure, the present invention includes a plurality of struts 10 having a central axis 11 fixed to the ground and having a predetermined radius about the central axis 11 and fixed to the ground at regular intervals along a circle. ) And the support is firmly fixed by the support wire (10a) fixed to the ground.
한편, 상기 중심축(11) 하부에는 소정 기어케이스(20)가 구비되고 상기 기어케이스(20)의 저부면 일측에 소정 조절볼트(30)가 끼워지도록 암나사부(40)를 소정 높이 형성하고 상기 조절볼트(30)의 상부면에 중심축 지지구(50)(아웃트 베어링, 테이퍼 베어링)를 안착하여 상기 중심축(11)의 일단이 상기 중심축 지지구(50)면에 점접촉되어 지지되도록 한다.On the other hand, the lower portion of the central shaft 11 is provided with a predetermined gear case 20 and the female screw portion 40 is formed to a predetermined height so that the predetermined adjustment bolt 30 is fitted to one side of the bottom surface of the gear case 20 and A central shaft support 50 (out bearing, tapered bearing) is mounted on the upper surface of the adjustment bolt 30 so that one end of the central shaft 11 is in point contact with the surface of the central shaft support 50. Be sure to
상기 중심축(11)에 끼워져 회전하는 회동축(60)을 구비하고 상기 회동축(60)의 외주면 일측에는 소정 반경의 상/하 지지프레임(70)을 상기 회동축(60)의 외주면을 따라 일정간격으로 다수 구비하되, 상기 상/하 지지프레임(70)의 상단은 회동베어링(180)의 외주면에 고정되며 상기 회동베어링(180)은 상기 중심축(11)상에 끼워지도록 한다.The rotating shaft 60 is inserted into the central shaft 11 and rotates, and one side of the outer circumferential surface of the rotating shaft 60 includes an upper / lower support frame 70 having a predetermined radius along the outer circumferential surface of the rotating shaft 60. It is provided with a plurality at regular intervals, the upper end of the upper / lower support frame 70 is fixed to the outer circumferential surface of the rotating bearing 180 and the rotating bearing 180 is fitted on the central axis (11).
상기 상/하 지지프레임(70)의 외측에는 양단이 힌지결합되어 바람에 의해 회동되는 회동날개판(80)을 구비한다.Both ends of the upper / lower support frame 70 are hingedly coupled to each other, and include a rotation wing plate 80 that is rotated by wind.
한편, 상기 상/하 지지프레임(70)을 보강하기 위해 상기 회동베어링(180) 및 회동축(60)과 상기 상/하 지지프레임(70)을 연결하는 다수의 보강대(70-1)를 구비하여 바람의 영향을 받을 경우 상기 상/하 지지프레임(70)이 상기 회동베어링(180) 및 회동축(60)으로부터 분리되거나 휘는 것을 방지하게 된다.On the other hand, in order to reinforce the upper and lower support frame 70 is provided with a plurality of reinforcement (70-1) connecting the rotating bearing 180 and the rotating shaft 60 and the upper and lower support frame 70. When the wind is affected by the upper / lower support frame 70 is to be prevented from being separated from the rotating bearing 180 and the rotating shaft 60 or bent.
상기 상/하 지지프레임(70)의 일단에는 상기 회동날개판(80)의 회동을 소정 위치에서 방지하는 회동방지바(90)를 구비하는데, 상기 회동방지바(90)는 상기 상/하 지지프레임(70)의 사이에 수직으로 연결하여 설치한다.One end of the upper and lower support frame 70 is provided with a rotation preventing bar 90 for preventing the rotation of the rotating blade plate 80 at a predetermined position, the rotation preventing bar 90 is the upper and lower support Vertically connected between the frame 70 is installed.
한편, 상기 회동날개판(80)은 직사각형 형태의 프레임(81)을 금속봉에 의해 형성하고, 상기 프레임(81)의 면상에는 바람의 저항을 받도록 얇은 철판이나, 또는 비닐등의 바람저항판(82)을 부착한다.On the other hand, the rotating wing plate 80 is formed of a rectangular frame (81) by a metal rod, the surface of the frame 81, such as a thin iron plate, or a wind resistance plate 82, such as vinyl to be subjected to wind resistance Attach).
특히, 바람에 의해 상기 프레임(81)이 휘는 것을 방지하기 위해 상기 프레임(81)의 내면을 격자형으로 형성하고, 상기 격자형의 중심에 수직하게 형성되는 수직바(83)를 구비하여, 상기 수직바(83)에 일측이 안착되고 양단이 상기 프레임(81)의 일측에 소정 장력을 가지고 고정되는 고정와이어(84)를 상기 프레임(81)상에 다수 구비한다.In particular, in order to prevent the frame 81 from being bent by wind, the inner surface of the frame 81 is formed in a lattice shape, and includes a vertical bar 83 formed perpendicular to the center of the lattice shape. One side is seated on the vertical bar 83 and both ends of the fixing wire 84 is fixed to one side of the frame 81 with a predetermined tension on the frame 81 is provided.
그리하여, 상기 회동날개판(80)에 풍력이 작용할 경우 프레임(81)의 양면에 다수 구비되는 상기 고정와이어(84)의 장력에 의해 회동날개판(80)이 휘는 것을 방지하여 제기능을 다할 수가 있다.Thus, when wind power acts on the pivoting blade 80, the pivoting blade 80 is prevented from bending due to the tension of the fixing wires 84 provided on both sides of the frame 81 to perform a proper function. have.
또한, 상기 회동날개판(80)을 직사각형 형태의 프레임(81)을 금속봉에 의해 형성하고, 상기 프레임(81)의 내면에는 소정 너비를 가지는 구획부재(85)를 이용하여 격자형으로 형성하고 상기 프레임(81)과 구획부재(85)를 내장하도록 상기 프레임 및 구획부재(85)상에 씌여지는 판부재(86)를 구비하여 형성할 수도 있다.In addition, the rotating wing plate 80 is formed of a rectangular frame 81 by a metal rod, and formed in a lattice shape using a partition member 85 having a predetermined width on the inner surface of the frame 81 and the It may be formed with a plate member 86 which is covered on the frame and the partition member 85 so as to incorporate the frame 81 and the partition member 85.
또한, 상기 상/하 지지프레임(70)을 지지하도록 일단은 상기 중심축(11)에 회전가능하게 고정되고 타단은 상기 상/하 지지프레임(70)의 상하부 일측에 각각 고정되는 상/하단 지지대(70-2,70-3)를 구비하여 상기 상/하 지지프레임(70)의 상하방향을 지지할 수 있도록 한다.In addition, one end is rotatably fixed to the central axis 11 so as to support the upper and lower support frames 70, and the other end is fixed to the upper and lower one side of the upper and lower support frames 70, respectively. (70-2, 70-3) is provided to support the vertical direction of the upper and lower support frame (70).
상기 상/하단 지지대(70-2,70-3)는 막대부재 또는 와이어를 사용하면 바람직하다.The upper and lower supporters 70-2 and 70-3 are preferably rod members or wires.
한편, 상기 회동축(60)의 외주면을 따라 다수의 구비된 상기 상/하 지지프레임(70)의 사이에 별도의 "ㄷ"자형의 보조지지프레임(190)을 구비하고, 상기 상/하 지지프레임(70)의 내/외주면 및 상기 보조지지프레임(190)의 내/외주면을 감싸 구비되는 지지횡부재(200)를 구비하여 상기 상/하 지지프레임(70)의 측방향을 지지할 수 있도록 한다.On the other hand, there is provided a separate "c" -shaped auxiliary support frame 190 between the plurality of the upper and lower support frame 70 provided along the outer circumferential surface of the rotational shaft 60, the upper / lower support The inner and outer circumferential surface of the frame 70 and the supporting horizontal member 200 wrapped around the inner and outer circumferential surface of the auxiliary support frame 190 are provided to support the lateral direction of the upper and lower support frames 70. do.
또한, 상기 "ㄷ"자형의 보조지지프레임(190)을 구비하지 않고, 상기 상/하 지지프레임(70)의 내/외주면을 감싸도록 지지횡부재(200)를 구비할 수 있으나, 상기 지지횡부재(200)에 의해 상기 회동날개판(80)의 회동을 방해하게 되므로, 상기 지지횡부재(200)에 상기 회동날개판(80)이 방해받지 않도록 상기 회동날개판(80)을 다수개로 분리하여 형성할 수도 있다.In addition, the support horizontal member 200 may be provided to surround the inner and outer circumferential surfaces of the upper and lower support frames 70 without the auxiliary support frame 190 having the “c” shape, but the support horizontal Since the member 200 prevents the rotation of the pivoting blade 80, the pivoting blade 80 is separated into a plurality of parts so that the pivoting blade 80 is not disturbed by the support horizontal member 200. It may be formed by.
상기 지지횡부재(200)를 상기 상/하 지지프레임(70) 및 보조지지프레임(190)의 외주면을 감싸 구비할 때, 상기 지지횡부재(200)의 조임으로 인해 상기 상/하 지지프레임(70) 및 보조지지프레임(190)이 휘어지는 것을 방지하기 위해 상기 지지횡부재(200)가 지나는 상기 상/하 지지프레임(70)내측에는 상기 회동날개판(80)의 회동을 소정 위치에서 방지하는 회동방지바(90)와 연결고정되는 휨방지대(210)를 구비하며, 상기 지지횡부재(200)가 지나는 상기 보조지지프레임(190)의 내측에도 휨방지대(210)를 격자형으로 구비한다.When the support horizontal member 200 is provided to surround the outer circumferential surface of the upper and lower support frame 70 and the auxiliary support frame 190, the upper and lower support frame due to the tightening of the support horizontal member 200 ( 70) to prevent the auxiliary support frame 190 from being bent at a predetermined position inside the upper / lower support frame 70 through which the support horizontal member 200 passes, at a predetermined position. It is provided with a bending protector 210 is fixed to the rotation preventing bar (90), and also provided with a bending protector 210 in a grid shape on the inner side of the auxiliary support frame 190 through which the support transverse member 200 passes. do.
한편, 상기 회동방지바(90)의 일측에 연결고정되고 상기 회동날개판(80)의 일측에 연결되어 상기 회동날개판(80)의 회동각도를 제어하는 와이어(100)를 구비하거나, 상/하 지지프레임(70)의 일단 양측에 상기 회동날개판(80)의 회동시 상기 회동날개판(80)의 일측에 맞닿아 회동이 정지되게 하는 회동정지돌기(170)를 형성한다.On the other hand, the wire is fixed to one side of the anti-rotation bar 90 and is connected to one side of the rotating wing plate 80 to provide a wire 100 for controlling the rotation angle of the rotating wing plate 80, or One end of the lower support frame 70 forms a rotation stop protrusion 170 that comes into contact with one side of the rotation wing plate 80 to stop the rotation when the rotation wing plate 80 rotates.
또한, 상기 회동날개판(80)이 다수 분리되어 구비될 경우, 각각의 분리된 회동날개판(80)이 독립적으로 회동되게 하고, 상기 상/하 지지프레임(70)내측에 횡방향으로 구비된 휨방지대(210)에 돌출형성된 회동정지돌기(170)에 의해 각각의 분리된 회동날개판(80)의 회동각도를 제어토록 한다.In addition, when the rotary wing plate 80 is provided with a plurality of separate, each of the separate rotary wing plate 80 to be rotated independently, provided in the transverse direction inside the upper / lower support frame 70 The rotation angle of each of the pivoting blades 80 separated by the rotation stop projections 170 protruding from the bending prevention 210 to control.
한편, 상기 회동축(60)이 상기 중심축(11)에 끼워져 상기 기어케이스(20)내에 연장되고 상기 회동축(60)의 일단에는 구동기어(110)가 구비되며 상기 구동기어(110)에 접하는 종동기어(120)를 상기 기어케이스(20)내에 구비한다.On the other hand, the rotating shaft 60 is fitted to the central shaft 11 and extends in the gear case 20, one end of the rotating shaft 60 is provided with a drive gear 110, the drive gear 110 A driven gear 120 in contact with the gear case 20 is provided.
상기 종동기어(120)를 구비하며 상기 기어케이스(20)내에서 회전하는 종동기어축(130)은 상기 기어케이스(20)의 하부일측을 관통하여 상기 종동기어축(130)의 일단에 전달기어(140)를 구비하고 상기 전달기어(140)와 맞물리는 발전기어(150)를 구비한 발전기(160)를 구비한다.The driven gear shaft 130 having the driven gear 120 and rotating in the gear case 20 passes through a lower side of the gear case 20 to one end of the driven gear shaft 130. It is provided with a generator 160 having a generator 140 for engaging with the transmission gear 140 and 140.
한편, 더욱 바람직하게는 상기 중심축(11)에 끼워지는 회동축(60)에 다수의 제 1,2,3회동축(60a, 60b, 60c)을 차례로 삽입함과 아울러 상기 제 1,2,3회동축(60a, 60b, 60c)의 상/하단부에 소정 반경의 제 1,2,3상/하 지지프레임(70a, 70b, 70c)을 상기 제 1,2,3회동축(60a, 60b, 60c)의 외주면을 따라 다수 구비한다.On the other hand, more preferably, a plurality of first, second and third rotation shafts 60a, 60b, 60c are sequentially inserted into the rotation shaft 60 fitted to the central shaft 11, and the first, second, and second, The first, second, third and second support frames 70a, 70b, and 70c having a predetermined radius are disposed on the upper and lower ends of the third and second rotation shafts 60a, 60b, and 60c. Along the outer circumferential surface of 60c).
또한, 상기 제 1,2,3상/하 지지프레임(70a, 70b, 70c)의 일단에 양단이 힌지결합되어 바람에 의해 회동되는 회동날개판(80)과, 상기 회동날개판(80)의 회동을 소정 위치에서 방지하는 회동방지바(90)및 상기 회동방지바(90)의 일측에 연결고정되고 상기 회동날개판(80)의 일측에 연결되어 상기 회동날개판(80)의 회동각도를 제어하는 와이어(100)를 구비한다.In addition, both ends of the first, second, third and lower support frames 70a, 70b, and 70c are hinged at both ends thereof, and rotated by wind to rotate the rotating blade plate 80 and the rotating blade plate 80. The anti-rotation bar 90 and the anti-rotation bar 90 to prevent rotation at a predetermined position are connected to one side of the anti-rotation bar 90 and connected to one side of the rotation wing plate 80 to rotate the rotation angle of the rotation wing plate 80. It has a wire 100 for controlling.
이때, 제 1,2,3상/하 지지프레임(70a, 70b, 70c)의 길이를 상기 제 1,2,3상/하 지지프레임(70a, 70b, 70c)이 회전시 그 회전반경을 달리하여 상기 제 1,2,3상/하 지지프레임(70a, 70b, 70c)에 구비된 각각의 회동날개판(80)이 수평상에 놓여지도록 한다.At this time, the first, second, third and lower support frames (70a, 70b, 70c) of the length of the first, second, third and lower support frames (70a, 70b, 70c) when the rotation radius is different Thus, each of the pivot vanes 80 provided in the first, second, third and lower support frames 70a, 70b, and 70c is placed on a horizontal surface.
한편, 상기 제 1,2,3회동축(60a, 60b, 60c)을 상기 기어케이스(20)내에 연장시켜 상기 제 1,2,3회동축(60a, 60b, 60c)의 일단에 각각의 제 1,2,3구동기어(110a, 110b, 110c)를 구비함과 아울러 종동기어축(130)에는 상기 제 1,2,3구동기어(110a, 110b, 110c)에 각각 맞물리는 제 1,2,3종동기어(120a, 120b, 120c)를 구비한다.Meanwhile, the first, second, and third rotation shafts 60a, 60b, and 60c are extended in the gear case 20 so that respective ones of the first, second, and third rotation shafts 60a, 60b, 60c may be extended to one end of the first, second, and third rotation shafts 60a, 60b, 60c. The first and second driving gears 110a, 110b, and 110c are provided, and the first and second driving gears 130 are engaged with the first and second and third driving gears 110a, 110b and 110c, respectively. And three driven gears (120a, 120b, 120c).
한편, 상기 중심축(11)의 일측 중앙부를 절개하여 분리되도록 분리축(11a)을 형성하고, 상기 분리축(11a) 양단을 플랜지(11b)에 의해 볼트결합하여 상기 중심축(11)에 재결합되도록 구성할 수도 있다. 이는 다방향 풍력발전기의 고장으로 인해 수리시, 상기 상/하 지지프레임(70)을 일일이 상기 중심축(11)으로부터 완전분리하여 수리를 하여야 하는 불편함을 제거하기 위한 것이다.On the other hand, the separation shaft (11a) is formed so as to separate by separating the central portion of the central shaft 11, and both ends of the separation shaft (11a) bolted by the flange (11b) to recombine the central shaft (11) It may also be configured to. This is to eliminate the inconvenience of repairing by completely separating the upper and lower support frames 70 from the central shaft 11 at the time of repair due to the failure of the multi-directional wind generator.
또한, 다방향 풍력발전기의 제작시에도 상기 중심축(11)의 분리축(11a)을 분리하여 상기 다수의 상/하 지지프레임(70)의 하부 회동축을 차례로 하나씩 결합하여 먼저 고정한 다음, 상기 상/하 지지프레임(70)의 상부 회동베어링은 분리축(11a)에 의해 분리된 중심축(11)으로 쉽게 끼워 고정할 수가 있어 제작 또한 용이하다.In addition, in the manufacture of the multi-directional wind power generator, the separation shaft 11a of the central shaft 11 is separated, and the lower pivot shafts of the plurality of upper / lower support frames 70 are sequentially fixed one by one, and then the The upper pivot bearing of the upper / lower support frame 70 can be easily fitted into and fixed to the central shaft 11 separated by the separating shaft 11a, thereby making it easy to manufacture.
상기와 같이 구성된 본 발명은 소정 방향으로부터 바람이 불게 되면, 회동방지바에 연결고정된 와이어에 일측이 연결된 다수의 회동날개판은 바람의 영향을 받아 회동축을 회전시키게 된다.According to the present invention configured as described above, when the wind is blown from a predetermined direction, the plurality of rotating blade plates connected to one side of the wire fixed to the anti-rotation bar rotates the rotating shaft under the influence of the wind.
또한, 바람의 영향이외에도 해수의 흐름에 의해서도 영향을 받을 수 있으므로 해수를 이용한 발전에도 사용가능하다.In addition, since it can be affected by the flow of seawater in addition to the influence of wind, it can be used for power generation using seawater.
한편, 상기 다수의 회동날개판이 바람 및 해수의 영향을 받게 될때, 상기 회동날개판이 회동축의 외주면을 따라 구비되어 있는데, 상기 회동축을 중심으로 일측 회동날개판에 바람이 부딪히게 되면 회동날개판은 회동방지바에 지지되어 회동되지 못하고 바람의 영향을 그대로 받게 되어 회동축을 회전시키게 되며, 타측 회동날개판은 바람에 의해 회동되어 바람의 저항을 감소시키게 된다.On the other hand, when the plurality of rotating wing plate is affected by the wind and sea water, the rotating wing plate is provided along the outer circumferential surface of the rotating shaft, and when the wind hits one side of the rotating wing plate around the rotating shaft, the rotating wing plate It is supported by the anti-rotation bar and can not be rotated to receive the influence of the wind as it rotates the rotating shaft, and the other rotating wing plate is rotated by the wind to reduce the resistance of the wind.
상기 회동날개판이 바람에 의해 회동시, 상기 회동방지바에 연결고정된 와이어에 일측이 연결고정되어 상기 회동날개판의 회동각을 제어하게 되며, 또한 회동정지돌기에 의해 상기 회동날개판의 일측이 간섭되어 회동각이 제어될 수도 있다.When the rotating blade plate is rotated by the wind, one side is connected to the wire fixed to the anti-rotation bar to fix the rotation angle of the rotating wing plate, and one side of the rotating wing plate is interfered by the rotation stop protrusion. The rotation angle can also be controlled.
한편, 바람은 고도에 따라 풍속이 다르게 되는데, 상기 회동날개판이 다수개로 분리되어 독립적으로 회동되고, 분리된 회동날개판은 중량이 작아져 낮은 풍속에도 쉽게 회동되게 된다.On the other hand, the wind is different in the wind speed depending on the altitude, the rotating blade plate is separated into a plurality of rotation is independently, the separated rotor blade plate is reduced in weight is easily rotated even at low wind speed.
따라서, 고도에 따른 다른 풍속에 따라 각각의 분리된 회동날개판이 효율적으로 회동되어 바람의 저항을 최소화하게 되므로 회동축의 회전력을 향상시킬 수가 있다.Therefore, each of the separate rotor blades are rotated efficiently according to different wind speeds according to the altitude, thereby minimizing the resistance of the wind, thereby improving the rotational force of the rotation shaft.
한편, 상기 상/하 지지프레임을 상/하단 지지대에 의해 견고하게 지지하여 설치할 수 있는 상기 상/하 지지프레임의 횡방향 길이에 제한을 받지 않으며, 상기 상/하 지지프레임의 중량에 의한 처짐이나 상하방향의 유동을 방지하여 준다.On the other hand, the upper / lower support frame is not limited to the horizontal length of the upper / lower support frame that can be installed to be firmly supported by the upper / lower support, deflection by the weight of the upper / lower support frame Prevents up and down flow.
그리고, 상기 상/하 지지프레임의 외주면을 감싸면서 구비되는 지지횡부재에 의해서는 상기 상/하 지지프레임의 횡방향 흔들림을 방지하게 된다.In addition, by the support horizontal member provided while surrounding the outer circumferential surface of the upper / lower support frame, the horizontal shaking of the upper / lower support frame is prevented.
한편, 상기 회동축의 큰 회전력에 의해 회전하게 되면 기어케이스내의 구동기어는 회동축의 회전력을 종동기어에 전달하게 되고 종동기어축은 전달기어에 의해 회전력을 발전기에 전달하여 발전을 하게 된다.On the other hand, when rotated by the large rotational force of the rotation shaft, the drive gear in the gear case transmits the rotational force of the rotational shaft to the driven gear, the driven gear shaft is to transmit power to the generator by the transmission gear to generate power.
상기 회동축에 끼워지는 제 1,2,3회동축에 의해 각각의 회전력이 제1,2,3구동기어 및 제1,2,3종동기어를 통해 통합 전달되어 보다 큰 회전력을 발전기에 전달할 수가 있다.The first, second, and third drive shafts, which are fitted to the rotating shaft, are integrated and transmitted through the first, second, and third drive gears, and the first, second, and third driven gears to transmit a larger rotation force to the generator. have.
풍력발전기의 고장으로 이를 수리할 경우, 특히 중심축에 끼워져 회전하는 회동베어링 및 회동축의 수리는 상기 중심축상에 분리되어 결합되는 분리축을 중심축으로부터 분리한 후, 수리하고자 하는 회동베어링 및 회동축을 상기 상/하 지지프레임을 일일이 상기 중심축으로부터 분리하지 않고서도 상기 분리축이 이탈된 중심축의 중앙부를 통해 용이하게 교체/수리가 가능하게 된다.In case of repairing due to the failure of the wind power generator, repair of the rotating bearing and the rotating shaft, which are inserted and rotated on the central shaft, in particular, the separation shaft which is separated and combined on the central shaft is separated from the central shaft, It is possible to easily replace / repair through the central portion of the center axis in which the separation axis is separated without separating the upper and lower support frame from the center axis.
상술한 바와 같이 본 발명은 풍향에 상관없이 발전을 할 수가 있으며, 회동날개판의 구조를 개선하여 자체중량을 대폭 줄일 수 있고, 상/하 지지프레임을 지지하는 별도의 지지대를 구비하여 풍력발전기의 견고함을 증대시키고, 풍력발전기의 대형화가 가능한 효과가 있다.As described above, the present invention can generate power regardless of the wind direction, and can significantly reduce its own weight by improving the structure of the rotating wing plate, and is provided with a separate support for supporting the upper and lower support frames. Increasing the robustness, it is possible to increase the size of the wind turbine.
도 1은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a multi-directional wind power generator according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 요부사시도,2 is a main perspective view of the multi-directional wind turbine generator according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기를 나타낸 요부단면도,3 is a sectional view showing main parts of a multi-directional wind power generator according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 동작상태를 나타낸 횡단면도,4 is a cross-sectional view showing an operating state of the multi-directional wind power generator according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 지지횡부재를 나타낸 사시도,5 is a perspective view showing a supporting horizontal member of the multi-directional wind generator according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 지지횡부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도,6 is a perspective view showing another embodiment of the support transverse member of the multi-directional wind turbine according to the present invention;
도 7은 도 5의 AA선에 따른 단면도,7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5;
도 8은 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 회동날개판을 나타낸 사시도,8 is a perspective view showing a rotor blade plate of the multi-directional wind power generator according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 다방향 풍력발전기의 회동날개판의 다른 예를 나타낸 분해조립 사시도,9 is an exploded perspective view showing another example of the rotary wing plate of the multi-directional wind turbine according to the present invention,
도 10은 일반적인 풍력발전기를 나타낸 정면도.10 is a front view showing a typical wind power generator.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 지주 10a : 지주와이어10: Shoring 10a: Shoring Wire
11 : 중심축 11a : 분리축11: center axis 11a: separation axis
11b : 플랜지 20 : 기어케이스11b: flange 20: gear case
30 : 조절볼트 40 : 암나사부30: adjusting bolt 40: female thread
50 : 중심축 지지구 60 : 회동축50: central axis support 60: rotating shaft
70 : 상/하 지지프레임 70-1 : 보강대70: upper and lower support frame 70-1: reinforcement
70-2 : 상단지지대 70-3 : 하단지지대70-2: upper support 70-3: lower support
80 : 회동날개판 81 : 프레임80: rotating wing plate 81: frame
82 : 바람저항판 83 : 수직바82: wind resistance plate 83: vertical bar
84 : 고정와이어 85 : 구획부재84: fixed wire 85: partition member
86 : 판부재 90 : 회동방지바86: plate member 90: anti-rotation bar
100 : 와이어 110 : 구동기어100: wire 110: drive gear
120 : 종동기어 130 : 종동기어축120: driven gear 130: driven gear shaft
140 : 전달기어 150 : 발전기어140: transmission gear 150: generator gear
160 : 발전기 170 : 회동정지돌기160: generator 170: rotation stop projection
180 : 회동베어링 190 : 보조지지프레임180: rotating bearing 190: auxiliary support frame
200 : 지지횡부재 210 : 휨방지대200: horizontal support member 210: bending protector
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20030088488A KR100533500B1 (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | A wind power generation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR20030088488A KR100533500B1 (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | A wind power generation apparatus |
Publications (2)
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