KR20090013478A - Apparatus for transmission of power in vertical wind power generation system - Google Patents

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Abstract

A power transmission of a vertical wind power generation system is provided to minimize power loss and reduce vibration and noise due to the rotation for transmission by directly coupling the axis of the power transmission and the axis of a turbine. A power transmission of a vertical wind power generation system comprises a rotation axis(110) combined with the central axis of a turbine, a fixing unit(120) combining the power transmission to a support on the outer side of the rotation axis, a rotating unit(130) installed on the top and bottom of the rotation axis, a guide rotating unit(140) which is installed on the fixing unit and rotates an airflow control unit, a coupling collar(150) and a rotation axis clutch part(160) successively combined with the bottom of the rotation axis, a clutch(170) which transfers or cuts off the torque of the rotation axis, a gear box(180) which changes the torque of the rotation axis and delivers it to a generator(500), and a fixing box(190) covering the coupling collar, the rotation axis clutch part and the clutch.

Description

수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치{APPARATUS FOR TRANSMISSION OF POWER IN VERTICAL WIND POWER GENERATION SYSTEM}Power transmission device for vertical axis wind power generation system {APPARATUS FOR TRANSMISSION OF POWER IN VERTICAL WIND POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 바람을 이용하여 동력을 발전하는 수직축 풍력발전시스템에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 풍력발전시스템에서 발생되는 동력의 전달을 직결방식으로 연결함과 함께 상기 풍력발전시스템의 동력 전달 구조를 단순화하므로 상기 수직축 풍력발전시스템의 동력 손실을 최대한 줄임은 물론 상기 동력 전달 구조의 결합 및 분해 작업이 용이하면서 상기 동력 전달시 발생되는 진동 및 소음이 저감하도록 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vertical axis wind power generation system for generating power using wind, and more particularly, the power transmission structure of the wind power generation system with the direct connection of the transmission of power generated from the wind power generation system. In order to simplify the power loss of the vertical axis wind power generation system as well as to simplify the coupling and disassembly operation of the power transmission structure to the power transmission device of the vertical axis wind power generation system to reduce the vibration and noise generated during the power transmission. It is about.

일반적으로 풍력발전시스템은 자연의 바람 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 발전하는 것이다. In general, wind power generation systems generate electricity by converting natural wind energy into mechanical energy.

즉, 상기 풍력발전시스템은 바람이 많이 부는 장소에 설치하여 상기 바람을 유입함은 물론 유입된 바람의 힘으로 터빈을 회전시켜 동력 및 전기가 발생되도록 하는 것이다. In other words, the wind power generation system is installed in a place where there is a lot of wind to inflow the wind as well as to rotate the turbine by the force of the introduced wind to generate power and electricity.

상기 풍력발전시스템으로는, 바람의 힘에 의해 회전하는 복수개의 날개가 방사상형태로 결합된 프로펠러 형태 또는, 바람과의 접촉면을 넓힌 복수개의 블레이드가 결합된 형태 등 다양한 형태를 갖는다. The wind power generation system may have various forms such as a propeller form in which a plurality of blades rotated by wind force are radially coupled, or a plurality of blades in which a contact surface with the wind is expanded.

또한, 풍력발전시스템은 동력 및 전기를 발생시키기 위해 바람의 의해 회전하는 터빈의 형태 및 회전방향, 설치 위치에 따라 수평형 및 수직형으로 구분된다. In addition, the wind power generation system is divided into a horizontal type and a vertical type according to the shape, rotation direction, and installation position of the turbine rotating by the wind to generate power and electricity.

여기서, 축이 지면으로부터 수직형태의 방향으로 설치되는 수직축 풍력발전시스템은 프로펠러 및 블레이드를 갖는 터빈이 유입되는 바람에 의해 축을 중심으로 하여 회전하게 된다. Here, the vertical axis wind power generation system in which the shaft is installed in the vertical direction from the ground is rotated about the shaft by the wind in which the turbine having the propeller and the blade is introduced.

상기 축을 중심으로 회전하면서 발생되는 상기 터빈의 회전력은 상기 터빈의 축과 서로 엇갈린 상태 즉, 평행한 상태로 위치된 동력전달장치의 축으로 전달된다. The rotational force of the turbine which is generated while rotating about the shaft is transmitted to the shaft of the power train positioned in a state in which it is staggered, ie parallel to the shaft of the turbine.

즉, 상기 터빈의 축에 결합된 기어와 상기 동력전달장치의 축에 결합된 축이 서로 맞물려 있는 상태임에 따라 상기 터빈의 회전력은 터빈의 기어를 통해 상기 동력전달장치의 기어로 전달된다. That is, as the gear coupled to the shaft of the turbine and the shaft coupled to the shaft of the power transmission device are in engagement with each other, the rotational force of the turbine is transmitted to the gear of the power transmission device through the gear of the turbine.

상기 동력전달장치의 기어로 전달된 터빈의 회전력은 발전기로 전달되고, 상기 발전기에서는 동력 및 전기가 발생된다. The rotational force of the turbine delivered to the gear of the power train is transmitted to the generator, where power and electricity are generated.

그러나, 이러한 종래의 풍력발전시스템은 터빈의 축과 동력전달장치의 축이 서로 평행하면서 상기 터빈의 축에 결합된 기어와 상기 동력전달장치의 축에 결합된 기어가 서로 맞물려 있음으로써, 상기 터빈의 회전력을 발전기로 전달하는 동력전달장치의 구조가 매우 복잡하여 상기 수직축 풍력발전시스템의 제작 작업이 복잡 함은 물론 유지보수가 매우 어려운 문제뿐만 아니라 상기 터빈의 기어와 동력발생장치의 기어가 서로 맞물려 회전됨에 따라 상기 터빈의 회전력이 발전기로 전달되는 과정에서 많은 동력손실이 발생되는 문제점이 있었다. However, such a conventional wind power generation system has a gear coupled to an axis of the turbine and a gear coupled to an axis of the turbine while the shaft of the turbine and the axis of the power train are parallel to each other, thereby engaging the turbine. The structure of the power transmission device that transmits the rotational force to the generator is very complicated, and the manufacturing work of the vertical axis wind power generation system is not only complicated, but also difficult to maintain, and the gear of the turbine and the gear of the power generator are rotated by interlocking. As a result, a lot of power loss occurs in the process of transmitting the rotational force of the turbine to the generator.

또한, 상기 터빈의 축과 동력전달장치의 축이 서로 평행하면서 상기 터빈과 동력전달장치의 축의 연결이 기어에 의해 서로 결합되어 있음으로써, 상기 터빈의 축과 동력전달장치의 축을 고정하는 별도의 부품을 이용하여야 함에 따라 구조가 복잡해짐은 물론 수직축 풍력발전시스템의 제작비용이 증가하게 되는 문제점도 있었다. In addition, since the shaft of the turbine and the shaft of the power transmission device are parallel to each other, the connection of the shaft of the turbine and the power transmission device is coupled to each other by gears, thereby providing a separate component for fixing the shaft of the turbine and the shaft of the power transmission device. As a result, the structure is complicated and the manufacturing cost of the vertical axis wind power generation system is increased.

한편, 상기 터빈의 축과 동력전달장치의 축이 길 경우에는 상기의 각 축이 휘거나 뒤틀어지는 문제가 발생될 뿐만 아니라 이로 인해, 풍력발전시스템에서 동력의 전달이 원활하게 이루어지지 않음에 따라 수직축 풍력발전시스템의 성능이 저하되는 문제점도 있었다. On the other hand, when the shaft of the turbine and the shaft of the power transmission device is long, not only does each axis bend or distort, but also causes a vertical axis as power is not smoothly transmitted in the wind power generation system. There was also a problem that the performance of the wind power generation system is degraded.

그리고, 상기 터빈의 회전력을 발전기로 전달하는 동력전달장치의 부품이 너무 많고, 상기 터빈의 기어와 동력전달장치의 기어가 서로 맞물린 상태로 회전됨에 따라 상기 터빈과 동력전달장치 간의 진동 및 소음뿐만 아니라 상기 동력전달장치의 각 구성간에 의해 발생되는 진동 및 소음이 많이 발생됨에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템에서 발생되는 많은 진동 및 소음에 의한 수직축 풍력발전시스템의 성능이 저하되는 문제점도 있었다. In addition, as there are too many parts of the power transmission device for transmitting the rotational force of the turbine to the generator, and the gears of the turbine and the gears of the power transmission device are rotated in engagement with each other, as well as vibration and noise between the turbine and the power transmission device. As the vibration and noise generated by each component of the power transmission device are generated a lot, there is a problem in that the performance of the vertical axis wind power generation system due to a lot of vibration and noise generated in the vertical axis wind power generation system.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 수직축 풍력발전시스템의 터빈과 동력전달장치를 직결방식으로 연결하도록 하여 상기 터빈의 회전력이 동력전달장치로 직접 전달됨에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템에서 발생되는 동력의 손실을 최대한 줄여 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in order to solve the above problems, the vertical axis wind power generation system to connect the turbine and the power transmission device of the vertical axis wind power generation system in a direct connection method as the rotational force of the turbine is directly transmitted to the power transmission device. The purpose is to improve the performance of the vertical axis wind power generation system to minimize the loss of power generated by the.

또한, 본 발명은 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치의 구조를 단순화함은 물론 상기 동력전달장치의 각종 부품을 볼트 및 핀 결합 등의 방법으로 결합하도록 하여 상기 동력전달장치의 결합 및 분해 작업이 보다 용이함은 물론 이로 인해 상기 동력전달장치의 유지보수가 용이하도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention simplifies the structure of the power transmission device of the vertical axis wind power generation system, as well as to combine the various parts of the power transmission device by the method of bolt and pin coupling, such as the coupling and disassembly operation of the power transmission device more. The purpose of this is to facilitate the maintenance of the power train as well as this.

그리고, 본 발명은 동력전달장치의 구조를 단순화하면서 상기 동력전달장치에서 동력을 전달하는 터빈의 축과 동력전달장치의 축이 서로 직결방식으로 결합됨에 따라 상기 터빈에서 동력전달장치로 전달되는 회전력에 의한 진동 및 소음을 저감함은 물론 상기 동력전달장치의 각종 부품에 의해 동력전달시 발생되는 진동 및 소음을 저감하도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention simplifies the structure of the power transmission device while the shaft of the turbine for transmitting power from the power transmission device and the shaft of the power transmission device are coupled to each other in a direct connection method to the rotational force transmitted from the turbine to the power transmission device. The purpose of the present invention is to reduce vibration and noise caused by the various components of the power transmission device as well as to reduce vibration and noise generated during power transmission.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 입구 안내익과 측후면 안내익 및 연결부재로 이루어진 풍량조절부와, 중심축을 중심으로 회전하는 복수개의 블레이드를 갖는 터빈과, 상기 터빈의 중심축과 결합되어 상기 터빈의 회전력을 발전기 로 전달하는 동력전달장치와, 상기 동력전달장치와 결합됨은 물론 지면에 설치되는 지지대가 구비된 수직축 풍력발전시스템에 있어서, 상기 동력전달장치는, 상기 터빈의 중심축이 삽입 결합되어 상기 터빈의 회전에 의해 회전하는 중심축과 동시에 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 외측에 설치됨은 물론 상기 지지대의 상부에 하단부가 결합되어 상기 동력전달장치를 지지대에 결합 고정하는 고정부와, 상기 회전축과 고정부 사이의 상, 하부에 각각 설치되어 상기 회전축의 회전을 돕는 회전부와, 상기 고정부의 외측에 설치됨은 물론 상기 풍량조절부와 연결 결합되어 상기 터빈으로 유입되는 바람의 양을 조절하도록 상기 풍량조절부를 회전시키는 가이드회전부와, 상기 회전축의 하부에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 전달하는 커플링칼라와, 상기 커플링칼라의 하부에 결합되어 상기 커플링칼라의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축 클러치부와, 상기 회전축 클러치부에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 연결 및 차단하도록 하는 클러치와, 상기 클러치에 결합되어 상기 클러치로 전달되는 회전축의 회전력을 변속함은 물론 상기 발전기에서 동력을 발생하도록 상기 변속되는 회전축의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 기어박스와, 상기 커플링칼라와 회전축 클러치부와 클러치를 감싸도록 상기 기어박스에 결합됨과 함께 상기 하부 회전부에 결합되는 고정통으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention is combined with the central axis of the turbine, a turbine having a plurality of blades rotated about the central axis, and the air flow rate control unit consisting of the inlet guide, side and rear guide blades and the connecting member In a vertical axis wind power generation system having a power transmission device for transmitting the rotational force of the turbine to the generator and a support that is coupled to the power transmission device as well as installed on the ground, the power transmission device, the central axis of the turbine is inserted A rotating shaft which is coupled and rotates at the same time as the central shaft rotated by the rotation of the turbine, and a fixed portion which is installed on the outside of the rotating shaft and has a lower end coupled to the upper portion of the support to couple and fix the power transmission device to the support; A rotating part installed at upper and lower portions between the rotating shaft and the fixing part to assist the rotation of the rotating shaft; It is installed on the outside of the government as well as coupled to the air flow rate control unit and guide rotation unit for rotating the air volume control unit to adjust the amount of wind flowing into the turbine, coupled to the lower portion of the rotating shaft to transmit the rotational force of the rotating shaft A coupling collar, a rotary shaft clutch unit coupled to a lower portion of the coupling collar to receive and receive rotational force of the coupling collar, and a clutch coupled to the rotary shaft clutch unit to connect and block rotational force of the rotary shaft; A gearbox coupled to the clutch to transmit the rotational force of the rotating shaft transmitted to the clutch, as well as transmitting the rotational force of the variable rotation shaft to the generator to generate power from the generator, the coupling collar and the rotary shaft clutch unit; Coupled to the gearbox to enclose a clutch and together with the lower rotating part. The power transmission device of the vertical axis wind power generation system as a whole, adapted to be fixed sum characteristics is provided.

또한, 본 발명의 각 회전부는 회전축의 외면에 결합되는 회전축 베어링칼라와, 상기 회전축 베어링칼라의 외측에 위치됨은 물론 고정부의 내면에 결합되는 고정축 베어링칼라와, 상기 회전축 베어링칼라와 상기 고정축 베어링칼라 사이에 설 치되어 상기 회전축을 회전시키도록 하는 베어링으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치가 제공된다. In addition, each rotating part of the present invention is a rotating shaft bearing collar coupled to the outer surface of the rotating shaft, the fixed shaft bearing collar is located on the outer side of the rotating shaft bearing collar as well as coupled to the inner surface of the fixed part, the rotating shaft bearing collar and the fixed shaft There is provided a power transmission device of a vertical axis wind power generation system, characterized in that it is installed between the bearing collar and configured to rotate the rotating shaft.

그리고, 본 발명의 가이드회전부는 외주면에 풍량조절부가 결합되는 가이드본체와, 상기 가이드본체의 상부 내면에는 고정부의 상부에 설치된 회전부에 결합되는 가이드베어링칼라와, 상기 가이드베어링칼라에 결합됨은 물론 상기 가이드본체의 상부 내면과 결합되어 상기 가이드본체의 상부를 지지 고정하면서 가이드본체의 회전을 돕는 베어링과, 상기 가이드본체의 하방 위치인 상기 고정부의 외주면에 결합되는 선회베어링고정판과, 상기 선회베어링고정판의 상면에 결합됨과 함께 가이드본체의 하부가 결합되어 상기 가이드본체를 회전시키도록 내주면에 기어형상을 갖는 선회베어링과, 상기 선회베어링의 일측 하방에는 구동력을 발생하는 구동모터와, 상기 선회베어링의 내주면에 형성된 기어와 맞물림과 함께 상기 구동모터에 축 결합되어 상기 구동모터의 구동력에 따라 회전되면서 상기 선회베어링을 회전시킴과 동시에 상기 가이드본체를 회전시키는 피니언 기어로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치가 제공된다. And, the guide rotation part of the present invention, the guide body coupled to the air volume control unit on the outer circumferential surface, the guide bearing collar coupled to the rotating part installed on the upper portion of the guide body and the guide bearing collar, as well as the guide body A bearing for assisting the rotation of the guide body while being coupled to the upper inner surface of the guide body to support the upper part of the guide body, a pivot bearing fixing plate coupled to an outer circumferential surface of the fixing part which is a lower position of the guide body, and the pivot bearing fixing plate A rotating bearing having a gear shape on an inner circumferential surface to be coupled to an upper surface of the rotating guide body and coupled to a lower portion of the guide body, a driving motor generating a driving force on one side of the rotating bearing, and an inner circumferential surface of the rotating bearing. The shaft is coupled to the drive motor with the gear formed in the The power transmission device of the vertical axis wind power generation system is characterized by consisting of a pinion gear that rotates the guide bearing and rotates the guide body while rotating according to the driving force of the drive motor.

또한, 본 발명의 회전축과 커플링칼라와의 연결 결합은, 상기 회전축의 하부에 형성되는 복수개의 회전공과, 상기 커플링칼라의 상부에 형성되어 상기 각 회전공과 일치되는 복수개의 체결공과, 상기 각 회전공과 상기 각 체결공이 일치된 상태에서 상기 각 회전공과 체결공으로 삽입되어 상기 회전축에 커플링칼라를 연결 결합하는 대핀으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치가 제공된다. In addition, the coupling coupling between the rotary shaft and the coupling collar of the present invention, a plurality of rotary holes formed in the lower portion of the rotary shaft, a plurality of fastening holes formed in the upper portion of the coupling collar to match the respective rotary holes, The power transmission device of the vertical axis wind power generation system, characterized in that consisting of a large pin is inserted into each of the rotary hole and the fastening hole in the state in which the rotary ball and the respective fastening holes coincide.

그리고, 본 발명의 커플링칼라와 회전축 클러치부와의 연결 결합은, 상기 커플링칼라의 하부에 형성되는 복수개의 체결공과, 상기 회전축 클러치부의 상부에 형성되어 상기 각 체결공과 일치되는 복수개의 결합공과, 상기 각 체결공과 상기 각 결합공이 일치된 상태에서 상기 각 체결공과 결합공으로 삽입되어 상기 커플링칼라에 회전축 클러치부를 연결 결합하는 소핀으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치가 제공된다.The coupling coupling between the coupling collar and the rotary shaft clutch unit of the present invention includes a plurality of coupling holes formed in the lower portion of the coupling collar, and a plurality of coupling holes formed in the upper portion of the rotary shaft clutch unit and coincident with the respective coupling holes. And a small pin inserted into the coupling hole and the coupling hole in a state in which the coupling holes and the coupling holes coincide with each other so as to connect the rotating shaft clutch to the coupling collar. .

이상에서와 같이, 본 발명은 수직축 풍력발전시스템의 터빈과 동력전달장치를 직결방식으로 연결함으로써, 상기 터빈에서 발생되는 회전력이 상기 동력전달장치로 직접 전달되므로 인해, 상기 터빈에서 동력전달장치로 전달되는 동력의 손실 및 상기 수직축 풍력발전시스템에서 발생되는 동력의 손실을 최대한 줄임에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능이 향상되는 효과가 있다. As described above, the present invention by connecting the turbine and the power transmission device of the vertical axis wind power generation system in a direct connection method, because the rotational force generated in the turbine is transferred directly to the power transmission device, the transmission from the turbine to the power transmission device. As the loss of power and the loss of power generated in the vertical wind power generation system are reduced as much as possible, the performance of the vertical wind power generation system is improved.

또한, 본 발명은 수직축 풍력발전시스템에서 동력전달이 직결방식임임에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치의 구조를 단순화할 수 있음은 물론 상기 동력전달장치의 각종 부품을 볼트 및 핀 결합 등의 간단한 방법으로 결합함으로써, 상기 동력전달장치의 각 구성간의 결합 및 분해 작업이 보다 용이함은 물론 상기 동력전달장치의 유지보수가 손쉽고 용이할 뿐만 아니라 상기 부품 수리 및 교체에 따른 비용을 절감하는 효과도 있다. In addition, the present invention can simplify the structure of the power transmission device of the vertical axis wind power generation system because the power transmission in the vertical axis wind power generation system, as well as the bolt and pin coupling of various components of the power transmission device, etc. By combining in a simple manner, the combination and disassembly between the components of the power transmission device is easier, and the maintenance of the power transmission device is easy and easy, and the cost of repairing and replacing the parts can be reduced. .

이와 함께, 상기 동력전달장치의 제작비용을 절감함에 따라 수직축 풍력발전 시스템의 전체적인 제작비용을 절감하는 효과 및 보다 저렴한 가격으로 수직축 풍력발전시스템을 소비자에게 제공할 수 있는 효과도 있다. In addition, by reducing the manufacturing cost of the power transmission device, there is an effect of reducing the overall manufacturing cost of the vertical axis wind power generation system and providing the vertical axis wind power generation system to consumers at a lower price.

한편, 본 발명은 동력전달장치의 구조를 단순화하면서 상기 동력전달장치에서 동력을 전달하는 터빈의 축과 동력전달장치의 축이 서로 직결방식으로 결합함으로써, 상기 터빈의 회전력을 동력전달장치로 전달할 때 발생되는 진동 및 소음을 저감할 뿐만 아니라 상기 동력전달장치의 각 구성간의 작동에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감함으로 상기 수직축 풍력발전시스템에서 전체적으로 진동 및 소음이 저감됨에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능이 향상되는 효과도 있다. On the other hand, the present invention is to simplify the structure of the power transmission device by combining the shaft of the turbine and the power transmission device for transmitting power in the power transmission device in a direct connection method, when transmitting the rotational force of the turbine to the power transmission device. Performance of the vertical axis wind power generation system as the vibration and noise is reduced in the vertical axis wind power generation system as a whole by reducing the generated vibration and noise as well as the vibration and noise generated by the operation between the respective components of the power transmission device. This also has an effect of improving.

상기에서와 같은 효과에 의해 본 발명의 제품 즉, 수직축 풍력발전시스템에 대하여 소비자의 신뢰성이 향상됨은 물론 구매 의욕이 향상되는 등 실생활 및 산업용으로 매우 유용한 발명이다. As a result of the above-described effect, the consumer's reliability of the product of the present invention, that is, the vertical axis wind power generation system, as well as the purchase motivation is improved.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 형태에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 9b를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a preferred embodiment according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 9B.

도 1은 본 발명 수직축 풍력발전시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명 수직축 풍력발전시스템을 분리한 상태로 나타낸 분리사시도이고, 도 3은 본 발명 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명 동력전달장치를 정면에서 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명 동력전달장치를 단면한 상태로 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명 동력전달장치의 가이드회전부를 분 리한 상태로 나타낸 분리사시도이고, 도 7은 본 발명 동력전달장치의 하부측 구성을 분리한 상태로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명 동력전달장치의 고정부를 나타낸 사시도이고, 도 9a와 도 9b는 본 발명 동력전달장치의 고정축베어링칼라를 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing the vertical axis wind power generation system of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a state in which the vertical axis wind power generation system of the present invention separated, Figure 3 is a perspective view showing a power transmission device of the vertical axis wind power generation system of the present invention. 4 is a front view showing the power transmission device of the present invention from the front, Figure 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the power transmission device of the present invention, Figure 6 is shown in a state in which the guide rotation of the power transmission device of the present invention separated 7 is an exploded perspective view, and FIG. 7 is a view showing the lower side of the power transmission device of the present invention in a separated state, FIG. 8 is a perspective view showing the fixing part of the power transmission device of the present invention, and FIGS. 9A and 9B are the present invention power source. The figure which shows the fixed shaft bearing collar of a delivery apparatus.

본 발명은 축이 지면으로부터 수직형태의 방향으로 설치되어 자연의 바람 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 발전하는 수직축 풍력발전시스템이다. The present invention is a vertical axis wind power generation system that the shaft is installed in the vertical direction from the ground to convert the natural wind energy into mechanical energy to generate power.

상기 수직축 풍력발전시스템은 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 풍량조절부(200)와, 터빈(300)과, 동력전달장치(100)와, 지지대(400)로 크게 구성된다. 1 and 2, the vertical axis wind power generation system is largely composed of a wind volume control unit 200, a turbine 300, a power transmission device 100, and a support (400).

상기 풍량조절부(200)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 수직축 풍력발전시스템으로 유입되는 바람의 양을 조절하는 것으로서, 상기 풍량조절부(200)에는 수직축 풍력발전시스템으로 바람의 유입 및 유입된 바람을 안내하도록 하는 입구 안내익(210)이 설치되어 있고, 상기 풍량조절부(200)에는 수직축 풍력발전시스템의 측면이나 후면으로부터 부는 바람이 유입되는 것을 차단하도록 하는 측후면 안내익(220)이 설치되어 있다. As shown in FIG. 2, the airflow control unit 200 controls the amount of wind flowing into the vertical wind power generation system, and the airflow control unit 200 enters and flows the wind into the vertical wind power generation system. Inlet guide blades 210 for guiding the wind is installed, the air volume control unit 200 is provided with a side rear guide blades 220 to block the blowing of wind from the side or rear of the vertical axis wind power generation system is installed have.

상기 입구 안내익(210)과 측후면 안내익(200)은 복수개의 프레임으로 연결됨은 물론 상기 각 프레임의 중심부에는 동력전달부(100)와 연결하도록 하는 연결부재(230)가 설치되어 있다. The inlet guide blades 210 and the side rear guide blades 200 are connected to a plurality of frames as well as a connection member 230 to be connected to the power transmission unit 100 in the center of each frame.

그리고, 상기 터빈(300)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 풍량조절부(200)에 의해 유입되는 바람에 의해 회전하면서 동력을 발생하도록 하는 것으로서, 상기 터빈(300)의 중심에는 중심축(320)이 설치되어 있고, 상기 중심축(320)의 외주면에는 유입된 바람과 접촉됨은 물론 바람의 힘에 의해 터빈(300)이 보다 원활하게 회전되면서 높은 회전력이 발생되도록 하는 복수개의 블레이드(310)가 결합되어 있다. As shown in FIG. 2, the turbine 300 is configured to generate power while being rotated by the wind introduced by the air volume control unit 200. The turbine 300 has a central axis at the center of the turbine 300. 320 is installed, a plurality of blades 310 to be in contact with the introduced wind on the outer circumferential surface of the central axis 320 as well as to generate a high rotational force while the turbine 300 rotates more smoothly by the force of the wind. Is combined.

상기 지지대(400)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 동력전달장치(100)와 결합됨은 물론 상기 수직축 풍력발전시스템을 일정한 높이에 지지 고정하도록 지면에 설치되는 것으로, 상기 지지대(400)의 상, 하부에는 복수개의 플랜지공(410a)을 갖는 플랜지(410)가 각각 형성되어 있다. As shown in FIG. 2, the support 400 is coupled to the power transmission device 100 and installed on the ground to support and fix the vertical axis wind power generation system at a predetermined height. In the lower part, a flange 410 having a plurality of flange holes 410a is formed.

상기 동력전달장치(100)는 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 풍량조절부(200)에 의해 유입되는 바람에 의해 터빈(300)이 회전하면서 발생되는 회전력을 동력으로 발생시키는 발전기(500)로 전달하는 것이다. 2 and 3, the power transmission device 100, the generator for generating a rotational force generated by the rotation of the turbine 300 by the wind flowed by the air flow control unit 200 as a power ( 500).

상기 동력전달장치(100)는 도 4 내지 도 9b에서 도시한 바와 같이, 상기 동력전달장치(100)의 상부측에는 상기 터빈(300)의 중심축(320)이 삽입 결합됨과 함께 상기 터빈(300)의 회전에 의해 회전하는 중심축(320)과 동시에 회전하도록 하는 중공의 회전축(110)이 설치되어 있다. As shown in FIGS. 4 to 9B, the power transmission device 100 is coupled to the upper side of the power transmission device 100 with the central shaft 320 of the turbine 300 inserted into the turbine 300. The hollow rotating shaft 110 to be rotated at the same time as the central axis 320 to rotate by the rotation of is installed.

상기 중심축(320)의 소정위치에는 구멍이 형성되어 있고, 상기 회전축(110)의 상부에는 중심축(320)과의 연결 및 결합이 견고하면서 상기 중심축(320)과 회전축(100)이 동시에 회전되도록 구멍과 일치됨은 물론 상기 일치된 구멍으로 힌지축이나 핀이 삽입 고정되는 관통공이 형성되어 있다. A hole is formed at a predetermined position of the central shaft 320, and the central shaft 320 and the rotating shaft 100 are simultaneously connected to and coupled to the central shaft 320 at the upper portion of the rotating shaft 110. A through hole is formed in which the hinge shaft or the pin is inserted into and fixed to the hole as well as the hole to be rotated.

상기 회전축(110)의 외측에는 하단부가 상기 지지대(400)의 상부와 접촉됨은 물론 볼트 및 나사와 같은 체결부재에 의해 결합되어 상기 동력전달장치(100)를 지 지대(400)에 결합 고정하는 고정부(120)가 설치되어 있다. A lower end of the rotary shaft 110 is in contact with the upper portion of the support 400 as well as coupled by fastening members such as bolts and screws to secure the power transmission device 100 to the support 400. The government 120 is installed.

즉, 상기 고정부(120)의 하단부는 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 지지대(400)의 상부와 접촉면적을 넓히도록 상기 지지대(400)의 상부측 플랜지(410)와 접촉됨은 물론 상기 동력전달장치(100)를 보다 안정적으로 지지하기 위하여 상기 지지대(400)의 플랜지(410)에 형성된 플랜지공(410a)과 일치되어 볼트 체결되는 복수개의 볼트공(122)을 갖는 플랜지형태로 형성되어 있다. That is, as shown in FIG. 8, the lower end of the fixing part 120 is in contact with the upper flange 410 of the support 400 to expand the contact area with the upper part of the support 400 as well as the power. In order to support the delivery device 100 more stably, it is formed in the form of a flange having a plurality of bolt holes 122 that are bolted to match with the flange hole 410a formed in the flange 410 of the support 400. .

또한, 상기 고정부(120)의 소정위치에는 후술할 가이드회전부(140)의 피니언 기어(145) 일부가 삽입되어 상기 피니언 기어(145)가 회전할 때 간섭현상을 방지하도록 하는 삽입공(121)이 형성되어 있다. In addition, a portion of the pinion gear 145 of the guide rotation part 140 to be described later is inserted into a predetermined position of the fixing part 120 to insert an insertion hole 121 to prevent the interference phenomenon when the pinion gear 145 rotates. Is formed.

한편, 상기 회전축(110)과 고정부(120) 사이의 상, 하부에는 상기 고정부(120)의 내면과 회전축(110)의 외면에 결합된 상태에서 상기 회전축(110)이 고정부(120)의 지지를 받도록 함은 물론 상기 회전축(110)의 회전이 원활하게 이루어지도록 상기 회전축(110)의 회전을 돕는 회전부(130)가 각각 설치되어 있다. On the other hand, the upper and lower portions between the rotating shaft 110 and the fixing part 120, the rotating shaft 110 is fixed to the inner surface of the fixing part 120 and the outer surface of the rotating shaft 110 in a fixed state 120 Receiving the support, as well as the rotation unit 130 to help the rotation of the rotation shaft 110 is smoothly made so that the rotation of the rotation shaft 110 is provided, respectively.

상기의 각 회전부(130)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 회전축(110)의 외면에는 상기 회전축(110)의 외면에 용접 등과 같은 방법으로 회전축 베어링칼라(131)가 결합되어 있고, 상기 고정부(120)의 내면에는 회전축 베어링칼라(131)의 외측에 위치되어 상기 고정부(120)의 내면에 볼트 체결과 같은 방법으로 고정축 베어링칼라(132)가 결합 결합되어 있으며, 상기 회전축 베어링칼라(131)와 상기 고정축 베어링칼라(132) 사이에는 상기 회전축(110)이 고정부(120)를 중심으로 보다 원활하게 회전시키도록 하는 베어링(133)이 설치되어 있다. As shown in FIG. 5, each of the rotating parts 130 has a rotating shaft bearing collar 131 coupled to the outer surface of the rotating shaft 110 by welding or the like on the outer surface of the rotating shaft 110. The inner surface of the government unit 120 is located on the outer side of the rotating shaft bearing collar 131, the fixed shaft bearing collar 132 is coupled to the inner surface of the fixing part 120 in the same manner as the bolt fastening, the rotating shaft bearing collar A bearing 133 is provided between the 131 and the fixed shaft bearing collar 132 to allow the rotation shaft 110 to rotate more smoothly about the fixed portion 120.

상기 고정축 베어링칼라(132)는 도 9a와 도 9b에서 도시한 바와 같이, 상기 고정축 베어링칼라(132)의 상부면은 후술할 가이드회전부(140)의 가이드베어링칼라(146)와의 접촉면적을 넓히도록 외측방향으로 절곡 형성되어 있고, 상기 고정축 베어링칼라(132)의 하부면은 회전축(110)의 삽입될 수 있도록 홀(132c)이 형성된 상태로 내측방향으로 절곡 형성되어 있다. As shown in FIGS. 9A and 9B, the fixed shaft bearing collar 132 has an upper surface of the fixed shaft bearing collar 132 with a contact area of the guide bearing collar 146 of the guide rotating part 140 to be described later. It is formed to be bent in the outward direction to widen, and the lower surface of the fixed shaft bearing collar 132 is formed to be bent inwardly in the state in which the hole 132c is formed to be inserted into the rotating shaft 110.

상기 고정축 베어링칼라(132)의 상부면에는 후술할 가이드회전부(140)의 가이드베어링칼라(146)와 볼트 체결이 가능하도록 복수개의 볼트공(132a)이 형성되어 있고, 상기 고정축 베어링칼라(132)의 외주면에는 고정부(120)와 볼트 체결이 가능하도록 복수개의 볼트공(132b)이 형성되어 있다. A plurality of bolt holes 132a are formed on the upper surface of the fixed shaft bearing collar 132 so as to be fastened to the guide bearing collar 146 of the guide rotating part 140 to be described later, and the fixed shaft bearing collar ( A plurality of bolt holes 132b are formed on the outer circumferential surface of the 132 to allow the fixing part 120 and the bolt to be fastened.

한편, 상기 풍량조절부(200)와 연결 결합되어 상기 터빈(300)으로 유입되는 바람의 양(풍량)을 조절함에 따라 상기 터빈(300)의 과부하 및 풍력발전시스템의 성능 저하를 방지하기 위하여 상기 풍량조절부(300)를 회전시키는 가이드회전부(140)가 상기 고정부(120)의 외측에 설치되어 있다. On the other hand, in order to prevent the overload of the turbine 300 and the performance deterioration of the wind power generation system by adjusting the amount (wind) of the wind flowing into the turbine 300 is coupled to the air volume control unit 200 A guide rotation part 140 for rotating the air volume control part 300 is installed outside the fixing part 120.

상기의 가이드회전부(140)는 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 풍량조절부(300)를 회전시킴에 따라 상기 입구 안내익(210)과 측후면 안내익(220)이 회전되면서 풍력발전시스템으로 유입되는 바람의 양을 조절하도록 하는 상기 풍량조절부(200)의 연결부재(230)가 결합되는 가이드 본체(141)가 설치되어 있다. As shown in FIGS. 5 and 6, the guide rotation part 140 rotates the inlet guide blade 210 and the side rear guide blade 220 as the wind volume control part 300 rotates. The guide body 141 is coupled to the connection member 230 of the air volume control unit 200 to adjust the amount of wind flowing into.

상기 가이드본체(141)의 상부 내면에는 상기 고정부(120)의 상부에 설치된 회전부(130)에 결합되어 가이드본체(141)의 상부를 지지 고정함은 물론 가이드본체(141)의 회전을 원활하게 이루어지도록 하는 상부 결합수단이 구비되어 있다. The upper inner surface of the guide body 141 is coupled to the rotating part 130 installed on the upper portion of the fixing part 120 to support and fix the upper portion of the guide body 141 as well as smoothly rotate the guide body 141. The upper coupling means is made to be made.

또한, 상기 가이드본체(141)의 하방인 상기 고정부(120)의 외주면에는 선회베어링고정판(142)이 결합되어 있고, 상기 선회베어링고정판(142)의 상면에는 상기 풍량조절부(200)를 회전시키기 위해 상기 가이드본체(141)를 회전시키도록 내주면에 기어형상을 갖는 선회베어링(143)이 결합되어 있다. In addition, the outer circumferential surface of the fixing part 120 which is the lower side of the guide body 141 is coupled to the pivot bearing fixing plate 142, the upper surface of the pivot bearing fixed plate 142 rotates the air volume control unit 200 In order to rotate the guide body 141, the pivot bearing 143 having a gear shape is coupled to the inner circumferential surface thereof.

상기 선회베어링(143)의 상면에는 상기 회전축(110)과의 회전과는 상관없이 별도로 상기 가이드본체(141)가 회전되도록 상기 가이드본체(141)의 하부가 결합되어 있다. A lower portion of the guide body 141 is coupled to an upper surface of the pivot bearing 143 so that the guide body 141 is rotated independently of the rotation with the rotation shaft 110.

그리고, 상기 선회베어링(143)의 일측 하방에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 샤프트가 회전하는 회전력 즉, 구동력을 발생하는 구동모터(144)가 선회베어링고정판(142)에 결합 고정되도록 설치되어 있고, 상기 구동모터(144)에는 상기 선회베어링(143)의 내주면에 형성된 기어와 맞물림과 함께 상기 구동모터(144)의 구동력에 의해 회전하면서 선회베어링(143)을 회전시킴에 따라 상기 가이드본체(141)를 회전시키도록 하는 피니언 기어(145)가 축 결합되어 있다. In addition, one side of the swing bearing 143 is installed to be coupled to the swing bearing fixing plate 142 by a driving motor 144 that generates a rotational force, ie, a driving force, in which the shaft rotates by a power source applied from the outside. The guide body 141 is rotated by the driving force of the driving motor 144 while being engaged with the gear formed on the inner circumferential surface of the turning bearing 143 on the driving motor 144. Pinion gear 145 to rotate the shaft is coupled.

상기의 상부 결합수단은 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 가이드본체(141)의 상부 내면에 위치되어 상기 상부측 회전부(130)에 볼트 및 나사 결합되어 고정되는 가이드베어링칼라(146)가 설치되어 있고, 상기 가이드베어링칼라(146)와 상기 가이드본체(141)의 상부 내면 사이에 위치되어 상기 가이드본체(141)의 상부를 지지 고정하면서 상기 풍량조절부(200)의 회전에 따라 회전되는 상기 가이드본체(141)의 회전을 돕는 베어링(147)이 결합되어 있다. As shown in Figure 5, the upper coupling means is located on the upper inner surface of the guide body 141 is provided with a guide bearing collar 146 is fixed to the upper side rotating portion 130 by bolts and screws are fixed The guide is positioned between the guide bearing collar 146 and the upper inner surface of the guide body 141 and is rotated in accordance with the rotation of the air volume control unit 200 while supporting and fixing the upper portion of the guide body 141. A bearing 147 to help rotate the body 141 is coupled.

상기 회전축(110)의 하부에는 상기 회전축(110)의 회전력을 전달받는 커플링 칼라(150)가 결합되어 있고, 상기 커플링칼라(150)의 하부에는 상기 커플링칼라(150)의 회전력을 전달받아 회전하면서 발전기(500)로 전달하도록 하는 회전축 클러치부(160)가 결합되어 있다. A coupling collar 150 receiving the rotational force of the rotational shaft 110 is coupled to a lower portion of the rotational shaft 110, and a rotational force of the coupling color 150 is transmitted to the lower portion of the coupling color 150. Rotating shaft clutch unit 160 is coupled to receive and rotate while transmitting to the generator 500.

여기서, 상기 회전축(110)과 커플링칼라(150)와의 연결 결합은, 상기 회전축(110)의 하부에 복수개의 회전공(111)이 형성되어 있고, 상기 커플링칼라(150)의 상부에는 상기 각 회전공(111)과 일치되는 복수개의 체결공(151)이 형성되어 있으며, 상기 각 회전공(111)과 상기 각 체결공(151)에는 상기 각 회전공(111)과 상기 각 체결공(151)이 일치된 상태에서 상기 각 회전공(111)과 체결공(151)으로 삽입되어 상기 회전축(110)에 커플링칼라(150)를 연결 결합하도록 하는 대핀(112)이 결합되어 있다. Here, the coupling coupling between the rotary shaft 110 and the coupling collar 150, a plurality of rotary holes 111 are formed in the lower portion of the rotary shaft 110, the upper portion of the coupling collar 150 A plurality of fastening holes 151 corresponding to the respective rotating holes 111 are formed, and each of the rotating holes 111 and each of the fastening holes 151 includes the respective rotating holes 111 and the respective fastening holes ( The pins 112 are inserted into the respective rotary holes 111 and the fastening holes 151 in a state where the 151 is matched to connect the coupling collar 150 to the rotary shaft 110.

그리고, 상기 커플링칼라(150)와 회전축 클러치부(160)와의 연결 결합은, 상기 커플링칼라(150)의 하부에는 복수개의 체결공(151)이 형성되어 있고, 상기 회전축 클러치부(160)의 상부에는 상기 각 체결공(151)과 일치되는 복수개의 결합공(161)이 형성되어 있으며, 상기 각 체결공(151)과 상기 각 결합공(161)에는 상기 각 체결공(151)과 상기 각 결합공(161)이 일치된 상태에서 상기 각 체결공(151)과 결합공(161)으로 삽입되어 상기 커플링칼라(150)에 회전축 클러치부(160)를 연결 결합하도록 하는 소핀(113)이 결합되어 있다. In addition, a coupling coupling between the coupling collar 150 and the rotary shaft clutch unit 160 includes a plurality of fastening holes 151 formed at a lower portion of the coupling collar 150, and the rotary shaft clutch unit 160. A plurality of coupling holes 161 are formed at an upper portion of each of the coupling holes 151, and the coupling holes 151 and the coupling holes 161 are respectively formed in the coupling holes 151 and the coupling holes 151. Sopin 113 is inserted into each of the fastening hole 151 and the coupling hole 161 in a state in which each coupling hole 161 is matched to connect and couple the rotating shaft clutch unit 160 to the coupling collar 150. Is combined.

한편, 상기 회전축 클러치부(160)에는 상기 회전축(110)의 회전력을 발전기(500)로 전달할 때 상기 회전축(110)의 회전력을 연결 및 차단하도록 하는 클러치(170)가 결합되어 있고, 상기 클러치(170)에는 상기 클러치(170)로 전달되는 회 전축(110)의 회전력을 변속함은 물론 상기 발전기(500)에서 동력을 발생하도록 상기 변속되는 회전축(110)의 회전력을 상기 발전기(500)로 전달하는 기어박스(180)가 결합되어 있다. On the other hand, the rotary shaft clutch unit 160 is coupled to the clutch 170 to connect and block the rotational force of the rotary shaft 110 when transmitting the rotational force of the rotary shaft 110 to the generator 500, the clutch ( In 170, the rotational force of the rotational shaft 110 transmitted to the clutch 170 is shifted, as well as the rotational force of the rotational shaft 110 that is shifted to generate power in the generator 500 is transmitted to the generator 500. The gearbox 180 is coupled.

상기 하부측 회전부(130)에는 상기 커플링칼라(150)와 회전축 클러치부(160) 및 클러치(170)를 감싸도록 고정통(190)이 결합되어 있는데, 즉 고정통(190)의 상부는 하부측 회전부(130)의 고정축 베어링칼라(132)에 결합됨과 함께 상기 고정통(190)의 하부는 상기 기어박스(180)의 상면에 결합되어 있다. A fixing cylinder 190 is coupled to the lower side rotating unit 130 to surround the coupling collar 150, the rotating shaft clutch unit 160, and the clutch 170. That is, the upper portion of the fixing cylinder 190 is lowered. The lower side of the fixing cylinder 190 is coupled to the upper surface of the gearbox 180 while being coupled to the fixed shaft bearing collar 132 of the side rotating part 130.

상기 고정통(190)의 소정위치에는 상기 커플링칼라(150)와 회전축 클러치부(160) 및 클러치(170), 기어박스(180)의 상태를 외부에서 확인함과 함께 상기 구성 간의 결합 즉, 상기 대핀(112)에 의한 회전축(110)과 커플링칼라(150)의 결합 및 상기 소핀(113)에 의한 커플링칼라(150)와 회전축 클러치부(160)의 결합 등을 외부에서 직접 할 수 있도록 하는 상기 고정통(190)의 외부와 내부가 관통하는 홈부(191)가 형성되어 있다. At a predetermined position of the fixing cylinder 190, the coupling collar 150 and the rotation shaft clutch unit 160 and the clutch 170, the state of the gear box 180 and the coupling between the configuration, that is, Coupling of the rotary shaft 110 and the coupling collar 150 by the counter pin 112 and coupling of the coupling collar 150 and the rotary shaft clutch unit 160 by the small pin 113 may be performed directly from the outside. A groove 191 penetrating the outside and the inside of the fixing tube 190 is formed.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다. The operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 지면에 세로방향으로 세워진 지지대(400)의 상부에 풍량조절부(200)와 터빈(300) 및 동력전달장치(100)가 결합된 수직축 풍력발전시스템이 도 1과 같이 설치된다. First, a vertical axis wind power generation system in which the airflow control unit 200, the turbine 300, and the power transmission device 100 are coupled to an upper portion of the support 400 standing vertically on the ground is installed as shown in FIG. 1.

상기 수직축 풍력발전시스템으로 외부의 바람이 유입 즉, 풍량조절부(200)의 입구 안내익(210)을 통해 바람의 유입됨과 함께 상기 입구 안내익(210)과 측후면 안내익(220) 사이의 공간으로 바람이 직접 유입된다. The outside wind flows into the vertical axis wind power generation system, that is, the wind flows through the inlet guide blade 210 of the airflow control unit 200 and winds into the space between the inlet guide blade 210 and the side rear guide blade 220. This flows directly in.

상기 유입된 바람은 상기 터빈(300)의 각 블레이드(310)가 접촉되므로 인해 상기 터빈(300)은 중심축(320)을 중심으로 회전된다. The turbine 300 is rotated about the central axis 320 because the introduced wind is in contact with each blade 310 of the turbine 300.

이 때, 상기 수직축 풍력발전시스템의 측면이나 후면에서 부는 바람은 측후면 안내익(220)에 의해 터빈(300)으로 유입되는 것이 방지된다. At this time, the wind blowing from the side or rear of the vertical axis wind power generation system is prevented from entering the turbine 300 by the side rear guide vane 220.

이와 같이, 상기 터빈(300)으로 유입된 바람에 의해 회전하면서 발생되는 회전력은 상기 터빈(300)의 중심축(320)과 연결된 동력전달장치(100)에 의해 발전기(500)로 전달되어 상기 발전기(500)에서는 전기 및 동력을 발생시킨다. As such, the rotational force generated while rotating by the wind introduced into the turbine 300 is transmitted to the generator 500 by the power transmission device 100 connected to the central axis 320 of the turbine 300 to generate the generator. 500 generates electricity and power.

여기서, 상기 터빈(300)의 회전력을 발전기(500)로 전달되는 과정을 좀 더 자세하게 설명하면, 상기 터빈(300)의 중심축(320)이 회전축(110)에 삽입됨은 물론 핀이나 힌지축에 의해 결합되어 있음에 따라 상기 터빈(300)의 회전력은 중심축(320)으로부터 회전축(110)으로 전달되어 상기 회전축(110)이 회전된다. Here, the process of transmitting the rotational force of the turbine 300 to the generator 500 in more detail, the central axis 320 of the turbine 300 is inserted into the rotary shaft 110 as well as the pin or hinge shaft As it is coupled by the rotational force of the turbine 300 is transmitted from the central axis 320 to the rotation shaft 110, the rotation shaft 110 is rotated.

상기 회전축(110)의 회전은 도5에서와 같이, 상기 회전축(110)의 외측에 설치된 고정부(120)에 회전가능하게 고정된 상태에서 상기 회전축(110)의 외주면에 설치된 각 회전부(130)에 의해 회전된다. Rotation of the rotary shaft 110, as shown in Figure 5, each of the rotary parts 130 installed on the outer circumferential surface of the rotary shaft 110 in a state that is rotatably fixed to the fixed portion 120 provided on the outside of the rotary shaft 110 Is rotated by

즉, 상기 회전축(110)의 외주면에 회전축 베어링칼라(131)가 결합됨과 함께 상기 고정부(120)의 내면에 고정축 베어링칼라(132)가 결합되어 있고, 상기 회전축 베어링칼라(131)와 고정축 베어링칼라(132) 사이에 베어링(133)이 결합되어 있으므로 상기 회전축(110)은 베어링(133)에 고정된 상태에서 회전된다. That is, the rotary shaft bearing collar 131 is coupled to the outer circumferential surface of the rotary shaft 110, and the fixed shaft bearing collar 132 is coupled to the inner surface of the fixed part 120, and fixed to the rotary shaft bearing collar 131. Since the bearing 133 is coupled between the shaft bearing collars 132, the rotating shaft 110 is rotated in a state of being fixed to the bearing 133.

상기 회전되는 회전축(110)의 하부에 커플링칼라(150)가 복수개의 회전공(111)과 복수개의 체결공(151)으로 삽입되는 대핀(112)에 의해 결합되어 있으므 로 상기 커플링칼라(150)는 상기 회전축(110)과 함께 회전된다. The coupling collar 150 is coupled to the lower portion of the rotating shaft 110 by a large pin 112 inserted into the plurality of rotary holes 111 and the plurality of fastening holes 151, so that the coupling collar ( 150 is rotated together with the rotation shaft 110.

또한, 상기 커플링칼라(150)의 하부에 회전축 클러치부(160)가 복수개의 체결공(151)과 복수개의 결합공(161)으로 삽입되는 소핀(113)에 의해 결합되어 있음에 따라 상기 회전축 클러치부(160)도 회전축(110)과 커플링칼라(150)와 같이 회전된다. In addition, the rotary shaft clutch unit 160 is coupled to the lower portion of the coupling collar 150 by a plurality of fastening holes 151 and the small pin 113 is inserted into the plurality of coupling holes 161, the rotary shaft The clutch unit 160 also rotates like the rotating shaft 110 and the coupling collar 150.

이와 같이, 회전하는 회전축 클러치부(160)에는 클러치(170)가 결합되어 있음은 물론 상기 클러치(170)에는 기어박스(180)가 결합되어 있으므로서, 상기 클러치(170)에 의해 회전축(110)의 회전력을 연결 및 차단함과 함께 상기 기어박스(180)에서 회전축(110)의 회전력을 변속한다. As such, as the clutch 170 is coupled to the rotating shaft clutch unit 160, the gear box 180 is coupled to the clutch 170, and the rotation shaft 110 is formed by the clutch 170. The rotational force of the rotating shaft 110 is shifted from the gearbox 180 while connecting and blocking the rotational force.

상기 클러치(170)와 기어박스(180)에 의해 회전축(110)의 회전력은 발전기(500)로 전달되어 상기 발전기(500)에서 전기 및 동력이 발생됨에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템은 원하는 상태의 동력을 얻게 된다. The rotational force of the rotary shaft 110 is transmitted to the generator 500 by the clutch 170 and the gearbox 180 so that electricity and power are generated in the generator 500. You get

한편, 상기 풍량조절부(200)를 제어하는 가이드회전부(140)가 설치되어 있으므로 상기 가이드회전부(140)에 의해 터빈(300)으로 유입되는 바람의 양 즉, 풍량을 조절하여 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능을 향상시킴과 함께 상기 터빈(300)의 과부하 방지한다. On the other hand, since the guide rotation unit 140 is installed to control the air volume control unit 200 is installed in the vertical axis wind power generation system by adjusting the amount of wind, that is, the amount of air flowing into the turbine 300 by the guide rotation unit 140 In addition to improving the performance of the turbine 300 to prevent overload.

상기 가이드회전부(140)의 작동상태를 설명하면, 상기 가이드회전부(140)의 가이드본체(141) 외면에는 풍량조절부(300)의 연결부재(230)가 결합되고, 상기 가이드본체(141)에는 선회베어링(143)과 구동모터(144) 및 피니언 기어(145)가 결합되어 있으므로 외부에서 인가되는 전원 즉, 풍량조절부(300)를 제어하기 위한 신호 가 감지 및 발생되면 상기 구동모터(144)는 구동력이 발생되어 피니언 기어(145)가 회전된다. Referring to the operating state of the guide rotating part 140, the outer surface of the guide body 141 of the guide rotating part 140 is coupled to the connecting member 230 of the air volume control unit 300, the guide body 141 Since the swing bearing 143, the driving motor 144, and the pinion gear 145 are coupled, the driving motor 144 is detected when a signal for controlling the power applied from the outside, that is, the airflow control unit 300, is detected and generated. The driving force is generated so that the pinion gear 145 is rotated.

상기 피니언 기어(145)에는 선회베어링(143)의 내주면에 형성된 기어와 맞물려 있음에 따라 상기 피니언 기어(145)의 회전에 따라 선회베어링(143)이 회전되고, 이와 함께 가이드본체(141)도 회전된다. As the pinion gear 145 is engaged with the gear formed on the inner circumferential surface of the swing bearing 143, the swing bearing 143 rotates according to the rotation of the pinion gear 145, and the guide body 141 also rotates. do.

그러므로, 상기 가이드본체(141)의 회전에 따라 풍량조절부(200)도 회전되어 상기 풍량조절부(200)의 입구 안내익(210)과 측후면 안내익(220)의 위치가 변함에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템으로 유입되는 바람의 양이 조절되어, 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능이 향상 및 터빈(300)의 과부하를 방지한다. Therefore, the air volume control unit 200 is also rotated in accordance with the rotation of the guide body 141 to change the position of the inlet guide blade 210 and the side rear guide blades 220 of the air volume control unit 200 as the vertical wind power The amount of wind flowing into the power generation system is controlled to improve the performance of the vertical axis wind power generation system and to prevent overload of the turbine 300.

상술한 바와 같이, 상기 수직축 풍력발전시스템에서 상기 가이드회전부(140)에 의해 풍량조절부(200)를 회전시켜 상기 터빈(300)으로 유입되는 바람의 양을 조절함과 아울러 상기 터빈(300)의 회전력을 상기의 동력전달장치(100)로 발전기(500)로 직결방식으로 전달함에 따라 상기 수직축 풍력발전시스템의 성능이 한층 향상된다. As described above, by rotating the air volume control unit 200 by the guide rotation unit 140 in the vertical axis wind power generation system to adjust the amount of wind flowing into the turbine 300 and of the turbine 300 Performance of the vertical axis wind power generation system is further improved by transmitting rotational force to the power generator 100 in a direct manner.

이와 같이, 본 발명에 따른 상기의 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치는 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. As described above, the power transmission device of the vertical shaft wind power generation system according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings described in the present specification, and within the technical scope of the present invention. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art.

도 1은 본 발명 수직축 풍력발전시스템을 나타낸 사시도. 1 is a perspective view showing a vertical axis wind power generation system of the present invention.

도 2는 본 발명 수직축 풍력발전시스템을 분리한 상태로 나타낸 분리사시도. Figure 2 is an exploded perspective view showing the present invention the vertical axis wind power generation system separated.

도 3은 본 발명 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치를 나타낸 사시도. Figure 3 is a perspective view showing a power transmission device of the vertical axis wind power generation system of the present invention.

도 4는 본 발명 동력전달장치를 정면에서 나타낸 정면도. Figure 4 is a front view showing the power transmission device of the present invention from the front.

도 5는 본 발명 동력전달장치를 단면한 상태로 나타낸 단면도. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the power transmission device of the present invention.

도 6은 본 발명 동력전달장치의 가이드회전부를 분리한 상태로 나타낸 분리사시도. Figure 6 is an exploded perspective view showing a state in which the guide rotation of the power transmission device of the present invention separated.

도 7은 본 발명 동력전달장치의 하부측 구성을 분리한 상태로 나타낸 도면. 7 is a view showing a state in which the lower side configuration of the power transmission device of the present invention is separated.

도 8은 본 발명 동력전달장치의 고정부를 나타낸 사시도. 8 is a perspective view showing a fixing part of the power transmission device of the present invention.

도 9a와 도 9b는 본 발명 동력전달장치의 고정축베어링칼라를 나타낸 도면. 9a and 9b are views showing a fixed shaft bearing collar of the power transmission device of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100: 동력전달장치 110: 회전축100: power transmission device 110: rotating shaft

120: 고정부 130: 회전부120: fixed part 130: rotating part

131: 회전축 베어링 칼라 132: 고정축 베어링 칼라131: rotating shaft bearing collar 132: fixed shaft bearing collar

140: 가이드 회전부 141: 가이드본체140: guide rotation part 141: guide body

142: 선회베어링 고정판 143: 선회베어링142: swing bearing fixed plate 143: swing bearing

144: 구동모터 145: 피니언 기어144: drive motor 145: pinion gear

146: 가이드베어링칼라 147: 베어링146: guide bearing collar 147: bearing

150: 커플링칼라 160: 회전축 클러치부150: coupling color 160: rotary shaft clutch portion

170: 클러치 180: 기어박스170: clutch 180: gearbox

190: 고정통 200: 풍량조절부190: fixed cylinder 200: air volume control unit

210: 입구 안내익 220: 측후면 안내익210: entrance guide vane 220: side rear guide vane

300: 터빈 310: 블레이드300: turbine 310: blade

320: 중심축 400: 지지대320: central axis 400: support

500: 발전기500: generator

Claims (7)

입구 안내익과 측후면 안내익 및 연결부재로 이루어진 풍량조절부와, 중심축을 중심으로 회전하는 복수개의 블레이드를 갖는 터빈과, 상기 터빈의 중심축과 결합되어 상기 터빈의 회전력을 발전기로 전달하는 동력전달장치와, 상기 동력전달장치와 결합됨은 물론 지면에 설치되는 지지대가 구비된 수직축 풍력발전시스템에 있어서, A wind power adjusting unit comprising an inlet guide blade, side rear guide blades, and a connecting member, a turbine having a plurality of blades rotating about a central axis, and a power transmission device coupled to the central axis of the turbine to transmit the rotational force of the turbine to a generator. And, in the vertical axis wind power generation system having a support installed on the ground as well as coupled to the power transmission device, 상기 동력전달장치는, The power transmission device, 상기 터빈의 중심축이 삽입 결합되어 상기 터빈의 회전에 의해 회전하는 중심축과 동시에 회전하는 회전축과, A rotation shaft which is inserted and coupled to the central axis of the turbine and simultaneously rotates with the central axis that is rotated by the rotation of the turbine; 상기 회전축의 외측에 설치됨은 물론 상기 지지대의 상부에 하단부가 결합되어 상기 동력전달장치를 지지대에 결합 고정하는 고정부와, A fixed part which is installed on the outer side of the rotating shaft as well as the lower end is coupled to the upper part of the support to couple and fix the power transmission device to the support; 상기 회전축과 고정부 사이의 상, 하부에 각각 설치되어 상기 회전축의 회전을 돕는 회전부와, Rotating portion is installed on the upper and lower portions between the rotating shaft and the fixed portion to help the rotation of the rotating shaft, 상기 고정부의 외측에 설치됨은 물론 상기 풍량조절부와 연결 결합되어 상기 터빈으로 유입되는 바람의 양을 조절하도록 상기 풍량조절부를 회전시키는 가이드회전부와, It is installed on the outside of the fixed portion as well as coupled to the air flow rate control unit and the guide rotation unit for rotating the air volume control unit to adjust the amount of wind flowing into the turbine, 상기 회전축의 하부에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 전달하는 커플링칼라와, A coupling color coupled to a lower portion of the rotating shaft to transmit a rotating force of the rotating shaft; 상기 커플링칼라의 하부에 결합되어 상기 커플링칼라의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축 클러치부와, A rotary shaft clutch unit coupled to a lower portion of the coupling collar to receive and rotate a rotation force of the coupling collar; 상기 회전축 클러치부에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 연결 및 차단하도록 하는 클러치와, A clutch coupled to the rotary shaft clutch unit to connect and block rotational force of the rotary shaft; 상기 클러치에 결합되어 상기 클러치로 전달되는 회전축의 회전력을 변속함은 물론 상기 발전기에서 동력을 발생하도록 상기 변속되는 회전축의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 기어박스와, A gearbox coupled to the clutch to transmit the rotational force of the rotating shaft transmitted to the clutch, as well as transmitting the rotational force of the variable shaft to the generator to generate power in the generator; 상기 커플링칼라와 회전축 클러치부와 클러치를 감싸도록 상기 기어박스에 결합됨과 함께 상기 하부 회전부에 결합되는 고정통으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치. And a coupling cylinder coupled to the gearbox to surround the coupling collar, the rotary shaft clutch unit, and the clutch and coupled to the lower rotating unit. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 각 회전부는, Each rotating part, 회전축의 외면에 결합되는 회전축 베어링칼라와, A rotating shaft bearing collar coupled to the outer surface of the rotating shaft, 상기 회전축 베어링칼라의 외측에 위치됨은 물론 고정부의 내면에 결합되는 고정축 베어링칼라와, A fixed shaft bearing collar which is located on the outer side of the rotating shaft bearing collar as well as coupled to an inner surface of the fixed portion; 상기 회전축 베어링칼라와 상기 고정축 베어링칼라 사이에 설치되어 상기 회전축을 회전시키도록 하는 베어링으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치. And a bearing installed between the rotary shaft bearing collar and the fixed shaft bearing collar to rotate the rotary shaft. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 가이드회전부는, Guide rotation part, 외주면에 풍량조절부가 결합되는 가이드본체와, The guide body coupled to the air volume control unit on the outer peripheral surface, 상기 가이드본체의 상부 내면에는 고정부의 상부에 설치된 회전부에 결합되는 가이드베어링칼라와, A guide bearing collar coupled to a rotating part installed on an upper portion of the upper part of the guide body; 상기 가이드베어링칼라에 결합됨은 물론 상기 가이드본체의 상부 내면과 결합되어 상기 가이드본체의 상부를 지지 고정하면서 가이드본체의 회전을 돕는 베어링과, A bearing coupled to the guide bearing collar as well as coupled to an upper inner surface of the guide main body to support and fix the upper part of the guide main body while supporting the rotation of the guide main body; 상기 가이드본체의 하방 위치인 상기 고정부의 외주면에 결합되는 선회베어링고정판과, A pivot bearing fixing plate coupled to an outer circumferential surface of the fixing part which is a lower position of the guide body; 상기 선회베어링고정판의 상면에 결합됨과 함께 가이드본체의 하부가 결합되어 상기 가이드본체를 회전시키도록 내주면에 기어형상을 갖는 선회베어링과, A pivot bearing having a gear shape on an inner circumferential surface to be coupled to an upper surface of the pivot bearing fixing plate and coupled to a lower portion of the guide main body to rotate the guide main body; 상기 선회베어링의 일측 하방에 설치되어 구동력을 발생하는 구동모터와, A driving motor installed under one side of the swing bearing to generate a driving force; 상기 선회베어링의 내주면에 형성된 기어와 맞물림과 함께 상기 구동모터에 축 결합되어 상기 구동모터의 구동력에 따라 회전되면서 상기 선회베어링을 회전시킴과 동시에 상기 가이드본체를 회전시키는 피니언 기어로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치.It is composed of a pinion gear that rotates the guide body and rotates the guide body while being rotated according to the driving force of the drive motor coupled to the drive motor and meshed with the gear formed on the inner circumferential surface of the swing bearing. Power train of vertical axis wind power generation system. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, The method according to claim 1 or 3, 고정부의 소정위치에는 가이드회전부의 피니언 기어 일부가 삽입되도록 삽입공이 형성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치. The power transmission device of the vertical axis wind power generation system, characterized in that the insertion hole is formed so that the pinion gear portion of the guide rotation portion is inserted in a predetermined position of the fixed portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 회전축과 커플링칼라와의 연결 결합은, The coupling coupling between the rotating shaft and the coupling collar 상기 회전축의 하부에 형성되는 복수개의 회전공과, A plurality of rotating holes formed in the lower portion of the rotating shaft, 상기 커플링칼라의 상부에 형성되어 상기 각 회전공과 일치되는 복수개의 체결공과, A plurality of fastening holes formed on an upper portion of the coupling collar and coinciding with the respective rotating holes; 상기 각 회전공과 상기 각 체결공이 일치된 상태에서 상기 각 회전공과 체결공으로 삽입되어 상기 회전축에 커플링칼라를 연결 결합하는 대핀으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치. The power transmission device of the vertical axis wind power generation system, characterized in that each of the rotating holes and the respective fastening holes are inserted into each of the rotating holes and the fastening hole is composed of a large pin for coupling and coupling the coupling collar to the rotating shaft. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 커플링칼라와 회전축 클러치부와의 연결 결합은, Coupling coupling between the coupling collar and the rotating shaft clutch unit, 상기 커플링칼라의 하부에 형성되는 복수개의 체결공과, A plurality of fastening holes formed in the lower portion of the coupling collar, 상기 회전축 클러치부의 상부에 형성되어 상기 각 체결공과 일치되는 복수개의 결합공과, A plurality of coupling holes formed at an upper portion of the rotary shaft clutch unit and coinciding with the respective fastening holes; 상기 각 체결공과 상기 각 결합공이 일치된 상태에서 상기 각 체결공과 결합공으로 삽입되어 상기 커플링칼라에 회전축 클러치부를 연결 결합하는 소핀으로 구성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치. The power transmission device of the vertical axis wind power generation system, characterized in that each of the fastening hole and the coupling hole in the state coincides with each other is inserted into the coupling hole and the coupling hole is coupled to the coupling shaft coupled to the coupling shaft clutch portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 고정통의 소정위치에는 커플링칼라와 회전축 클러치부와 클러치의 상태를 외부에서 확인 및 상기 구성 간의 결합을 외부에서 할 수 있도록 하는 홈부가 형성됨을 특징으로 하는 수직축 풍력발전시스템의 동력전달장치.The power transmission device of the vertical shaft wind power generation system, characterized in that the predetermined position of the fixed cylinder is formed with a coupling collar and the rotating shaft clutch portion and the groove to allow the external coupling and the configuration of the clutch from the outside.
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