KR20100122826A - 풍력 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 풍력을 받아 회전력으로 변환하는 발전기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 발전기의 회전 날개는 회전축을 중심으로 한쪽을 기준하여, 다른 한쪽과 힘을 받는 구조를 달리하여, 힘의 불균형을 만들어 회전하는 것이며, 지금 까지 개발된 구조를 보면, 프로펠러의 형태나 날개의 일부를 세분화하여, 바람의 힘으로 날개의 일부를 들어 불균형을 유도하고 있으므로, 전자는 풍력을 받는 날개의 면적이 적고, 후자는 회전 속도가 빨라지는 경우 날개가 중력과 바람의 저항으로 복귀하는 시점이 늦어져 그 효율이 저하된다.

본 발명은 회전 날개를 세분화하고, V자 형태하며, 편각의 절곡 각도를 15˚이하로 절곡하며, 한쪽은 길고, 다른 한쪽은 짧게 절곡한 날개 편을 소정의 간격으로 다수를 설치하며, 회전 날개 외부에 풍력과 압축 코일 스프링의 세기에 의하여, 회전 각도가 조정되는 바람 안내판을 소정의 각도이며, 원형으로 배치하여, 바람의 방향에 관계없이 한쪽은 풍력이 내부의 홈에 작용하고, 다른 쪽은 외부 면을 따라 흘러가도록 유도하여, 풍력의 불균형을 유도하여, 풍력을 최대한 회전력으로 변환시키고, 태풍 등으로 풍속이 강해지는 경우에, 발전기 및 회전날개의 파손을 방지하며, 발전이 가능한 풍력발전기에 관한 것이므로, 반드시 필요한 발명이라 할 수 있다.

Description

풍력 발전기{A GENERATOR FOR WIND POWER}

제1도 : 본 발명의 정면 단면도

제2도 : 본 발명의 "가" - "가" 면의 평면 단면도

제3도 : 본 발명의 바람 유도 판의 부분 작동 및 부품 구성도

제4도 : 본 발명의 회전 작동 도

제5도 : 본 발명의 바람 유도 판의 작동도

제6도 : 본 발명의 회전 날개 구성 및 조립도

* 도면의 주요한 부호에 대한 설명

01) 회전 축 03) 날개 편 05) 중간 보강 판

07) 공간 09) 회전 날개 몸체 판 11) 원형 봉

13) 하부 프레임 15) 트러스트 베어링 17) 베어링 하우징

19) 하부 판 21) 고정 체 23) 코일 스프링

25) 원형 봉 27) 고정 봉 29) 바람 유도 판

31) 조정 축 33) 상부 판 35) 발전기 동체

37) 중간 클러치 39) 스토퍼

본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 편각의 크기가 15˚이하로 절곡하며, 한쪽은 길고, 다른 한쪽은 짧은 V자 형태를 이루는 날개 편의 중심이 바람의 작용선과 수직을 이루는 일직선상에 소정의 간격으로 다수 개 설치하며, 기 설치한 회전 날개 편부를 소정의 각도로 원형을 이루도록 배치한, 발전기의 회전 날개를 설치하고, 회전 날개의 외부에 풍력의 세기와 압축 코일 스프링의 세기에 의하여, 각각 별도로 경사각을 이루는 바람유도판을 설치하여, 바람이 불어오는 방향에 관계없이 풍력을 회전력으로 최대한 변환시키는 풍력발전기를 보급하는 데 그 목적이 있으며,

상기의 목적으로 시도되고 있는 기술로는, 발전기의 동체 내부에 전자 브레이크를 설치하여, 발전기의 파손을 방지하는 기술이 있으나, 이는 발전기의 회전날개의 파손을 방지하는 근본적인 대책이 아니며, 미풍의 바람이 불어오는 경우, 3개의 프로펠러로 작동되는 발전기의 경우, 풍력이 약해 발전을 유도하는 데 한계가 있어 그 효율이 저하된다.

상기 본 발명을 이루기 위해서는 동일한 방향으로 작용하는 풍력을 한쪽은 V자 형태의 홈에 작용하게 하여, 풍력의 저항을 발생 하게 하고, 또 다른 한쪽은 경사진 외부의 면과 날개편의 틈새 사이로 흘러가게 하여, 풍력의 저항을 최소화 하여, 회전축을 중심으로 힘을 불균형을 극대화 시켜야 하며, 미풍의 바람을 발전기 내부로 유도하여, 회전 날개를 작동시켜야 하며, 강한 바람이 부는 경우, 대부분의 바람을 회전 날개의 범위 외부로 유도하여, 일부의 바람만 회전 날개에 작동시켜야 한다.

따라서 , 본 발명은 바람 유도 판(29)에 의해 유도된 바람의 작용선과 직각을 이루는 선의 방향으로 날개 편(03)의 긴 쪽이 향하도록 하며, 날개 편(03)과 날개 편(03)이 서로 단차가 있어 틈새가 있고 선부와 후부가 약간 겹치도록 설치하여, 바람이 회전 날개 편에 작용 시 틈이 없는 판과 같게 되고, 반대로 공기 저항은 틈새로 흐르도록 하여, 회전력의 불균형을 이루며, 날개의 외부에 바람 유도 판(29)은 강풍이 불어오는 경우 전체가 하나의 원형으로 조정되어, 회전 날개 판부 및 저속 발전기 동체(35)를 보호 되도록 설치하였다.

본 발명의 구성 상태를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도 및 제6도까지 도시된 도면에 있어서, 편각의 절곡 각도 15˚이하로 절곡되며, 소정의 폭과 길이를 갖는 날개 편(03)과 날개편의 단면 형태와 동일한 홈이 제6에 도시된 바와 같게 하여 설치된 중간 보강 판(05) 및 기타 부품과 제3도에 도시한 고정 체(21) 및 조정 축(31)및 기타 부품을 다수 개 준비한다.

이어서, 날개 편(03)을 중간 보강 판(05)의 홈에 끼워 설치하며, 중간 보강 판(05)에 기 설치된 조립공과 회전 축(01)의 기 설치된 나사 공의 중심을 일치 하게 하여, 나사 결합을 통하여, 견고하게 고정 설치한다.

이어서, 원형 봉(11)을 중간 보강 판(05)의 기 설치된 원형 공에 끼워 설치하고, 회전 날개 몸체 판(09)과 회전 축(01)및 원형 봉(11)의 기 설치된 원형 공과 나사 공의중심을 일치하게 하여, 나사 결합을 통하여, 고정 설치한 회전 날개 부를 준비한다.

한편, 회전 중심을 기준으로 내부의 상, 하부의 양측이 짧고, 외부의 양측이 길며, 내부의 바람에는 열리고 외무의 바람에는 닫히는 다수개의 링크 도어가 원형 조각으로 설치되고, 절곡 된 바람 유도 판(29)의 상, 하부의 중간에 조정 축(31)을 설치되고, 조정 축(31)의 축단부에,

한쪽에는 평면상에 볼베어링이 설치되고, 다른 쪽 수직의 돌기부에 원형 봉(25)이 소정의 각도로 굽혀져 키와 나사 결합을 통하여 설치된 고정 체(21)가 설치되며, 원형 봉(25)에 압축 코일 스프링(23)이 끼워져 설치되며, 원형 봉(25)의 다른 쪽은 바람 유도 판(29)을 통과하여 설치되며, 그 외부의 원형 봉(25)단부에 스토퍼(39)가 설치된 다수 개의 바람 유도 판(29)부을 준비한다.

한편, 도면 제1도와 제2도에 도시 한 바와 같이 중앙부에 트러스트 베어링(15)과 베어링 하우징(17)이 설치된 하부 판(19)의 하면에 하부 프레임(13)을 나사 결합을 통하여 설치하고, 하부 판(19)의 상면 외주 면을 따라 고정 봉(27)을 설치한다.

이어서, 기 설치된 회전 날개 부를 하부 판(19)의 중앙부에 설치된 트러스트 베어링(15)공에 통과시켜 설치하고, 기 설치된 바람 유도 판(29)부를 원형으로 배치하여, 하부 판(19)과 고정 체(21)를 나사 결합을 통하여 견고하게 고정 하여 설치한다.

이어서, 중앙부에 저속 발전기 동체(35)가 설치된 상부 판(33)을 기 설치된 고정 봉(27)의 상부에 설치하고, 회전 축(01)과 발전기 동체(35)를 중간 클러치(37)로 연결 설치하고, 고정 체(21)와 상부 판(33), 고정 봉(27)과 상부 판(33)을 각각의 나사 공의 중심을 일치시켜 견고하게 고정하여 설치하면, 본 발명의 구성이 완료된다.

본 발명의 작동 상태를 첨부 된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 바람이 불특정 방향에서 작용 한다 해도 풍력이 작용하면, 바람 유도 판(29)에 의하여, 회전 날개 편(03)에 직각으로 작용하게 되며, 약 135˚의 각도에 있는 날개 편(03)에 작용하며,

이때, 날개 편(03)에 작용하는 바람이 V자로 절곡된 판과 고리 내부로 작용하게 되므로, 회전력으로 이용되게 되며, 회전축을 중심으로 반대쪽에 작용하는 바람은 절곡된 외부로 바람이 흐르게 되므로, 저항을 줄여주어 회전 날개부의 회전 효율을 높이며, 바람은 반대의 링크도어로 외부로 배출된다.

날개부의 135˚에 작용하는 바람의 힘에 의하여 회전 날개부가 회전하게 되고 이 힘에 의해 전기가 발전된다.

이때, 일반적인 경우 프로펠러 형식의 회전 날개부나, 기타의 회전 날개부의 바람이 작용하는 면적과 풍력이 작용하는 회전력의 작용 거리를 살펴보면, 프로펠러의 방식의 경우 바람이 작용하는 면적이 낮기 때문에 풍력을 이용하는 효율이 저하되지만, 본 발명의 경우 회전 날개의 작용하는 면적이 크고, 반대의 공기 저항은 날개 편(03)의 틈새로 흐르게 되므로, 그 효율 면에 있어 탁월한 것을 알 수 있다.

또한, 작용거리와 회전력에 있어서, 프로펠러의 경우 풍력의 COS²α˚의 값으로 나타나지만, 본 발명의 경우 풍력과 거의 수직으로 작용하므로, 탁월한 것을 알 수 있다.

또한, 태풍 등으로 인하여 바람의 속도가 빨라지면, 각각의 바람 유도 판(29)이 압축 코일 스프링(23)과 바람의 힘에 의하여, 경사각을 이루며, 대부분의 바람을 발전기 외부로 유도하고, 일부의 바람만을 회전 날개부로 유도하여, 발전을 하게 한다.

따라서 , 미풍의 바람과 강풍의 바람 여건 속에서도, 회전 날개부의 날개 편(03)이나 발전기 동체(35)부가 고압의 전기가 발생하여, 파손 되는 경우가 없이 고 효율적인 발전을 하게 한다.

따라서 , 화석 연료가 고갈되어 가고 있어, 풍력에너지가 대체 에너지로 각광 받고 있는 시점에서, 본 발명은 반드시 필요한 것이라 볼 수 있다.

이상에서 설명한 것은 풍력 발전기의 본 발명을 실시하기위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 않고, 이하의 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

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Claims (2)

1. 편각의 절곡 각도 15˚이하로 절곡되며, 한쪽이 길고 한쪽이 짧은 소정의 폭과 길이를 갖는 날개 편(03)이 중간 보강 판(05)의 홈에 끼워 설치하며, 중간 보강 판(05)에 기 설치된 조립공과 회전 축(01)의 기 설치된 나사 공의 중심을 일치 하게 하여 설치하고,

   원형 봉(11)을 중간 보강 판(05)의 기 설치된 원형 공에 끼워 설치하고, 회전 날개 몸체 판(09)과 회전 축(01)및 원형 봉(11)의 기 설치된 원형 공과 나사 공의중심을 일치하게 하여 고정 설치한 회전 날개 부와,

   회전중심을 기준으로 상, 하부의 내부 양측이 짧고, 외부의 양측이 길며, 내부의 바람에는 열리고 외무의 바람에는 닫히는 다수개의 링크 도어가 원형 조각으로 설치되고, 절곡 된 바람 유도 판(29)의 상, 하부의 중간에 조정 축(31)을 설치되고, 조정 축(31)의 축단부에,

   한쪽에 볼베어링이 설치되고, 다른 수직의 돌기부에 원형 봉(25)이 키와 나사 결합을 통하여 설치된 고정 체(21)가 설치되며, 원형 봉(25)에 압축 코일 스프링(23)이 끼워져 설치되며, 원형 봉(25)의 다른 쪽은 바람 유도 판(29)을 통과하여 설치되며, 그 외부의 원형 봉(25)단부에 스토퍼(39)가 설치된 다수 개의 바람 유도 판(29)부가 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
2. 제1항에 있어서, 편각의 절곡 각도 15˚이하로 절곡되며, 한쪽이 길고 한쪽 이 짧은 소정의 폭과 길이를 갖는 날개 편(03)이 중간 보강 판(05)의 홈에 끼워 설치하며, 중간 보강 판(05)에 기 설치된 조립공과 회전 축(01)의 기 설치된 나사 공의 중심을 일치 하게 하여 설치하고,

   원형 봉(11)을 중간 보강 판(05)의 기 설치된 원형 공에 끼워 설치하고, 회전 날개 몸체 판(09)과 회전 축(01)및 원형 봉(11)의 기 설치된 원형 공과 나사 공의중심을 일치하게 하여 고정 설치한 풍력 발전기 회전 날개.

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