KR20110051100A - 풍력발전기용 풍차장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력을 이용하여 풍력 발전이 가능하도록 하는, 풍차장치에 대한 발명이다. 본 발명은 원통 나선 스프링형상의 날개 깃 지지대로서, 내측에 하나 이상의 날개 깃(20)을 연속 부착한 풍차구동축(10), 풍차구동축(10)의 운동에너지를 전기에너지로 변환 시키는 발전기(30)를 구동하는 것으로서, 풍차구동축(10)의 중심축을 제거하여, 중심축에 의한 와류 발생을 감소하여 풍력에너지를 극대화하며, 상하 조절이 가능한 승강 조절장치(50)를 장착하여, 풍차구동축(10)을 압축 또는 인양하여 풍차구동축(10) 과 날개 깃(20)의 피치 간격을 조절하여 일정한 회전 속도를 유지하여 안정된 전류를 발전 되도록 하여 풍력 발전에 이용하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전기용 풍차장치{Windmill for Aeroqenerator}

본 발명은 풍력발전기의 풍차에 관한 것으로, 원통 나선 스프링형상의 날개 깃 지지대로서, 중심 수직축을 제거하여 날개 깃과 날개 깃의 중심축을 제거하여 중심축에 의한 와류 현상을 최소화하고, 날개 깃 지지대를 상하로 압축하거나 인양하여 날개 깃의 피치 간격을 임의조절 할 수 있는 장점을 함께 갖춘, 풍력발전기용 풍차장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 수평축풍차의 장점인 타워에 의한 풍속 손실이 없도록, 풍차의 중심축을 제거하고, 수직축풍차의 장점인 바람의 방향에 관계없이 운전 가능 하도록하며, 수직축풍차는 회전 반경 이상의 넓은 전용 면적이 필요한, 비 경제적인 단점을 개선하며, 경제적이며 단순한 기계적 작동에 의한 보수문제의 편리성을 가진, 풍력발전기용 풍차장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 풍력발전기용 풍차장치에 있어서, 하나의 원통 나선 스프링형상의 내측에 하나 이상의 날개 깃을 연속 부착하여, 풍력에 의한 타격면적을 확장하고, 나선 내측에 부착된 날개 깃에 가해지는 풍력 에너지로 회전하는 원통 나선 스프링형상으로 중심축이 제거되고, 날개 깃 지지대로 이용한 풍력발전용 풍차장치를 제공한다.

본 발명은 원통 나선 스프링형상의 지지대 내측에 다수의 날개 깃을 부착하므로 서 다수의 날개 깃에 의하여 회전반경에 비해 넓은 면적의 풍력을 이용할 수 있어, 강한 토크(TORQUE)로 풍차구동축을 회전할 수 있으며, 수직축형의 단점인 회전면적을 최소화하여 구동에 필요한 전용 면적을 축소하여 경제적인 발전비용을 추구하며, 단순한 구조로 보수문제와 경제적인 설치를 가능케 하여, 친환경이며 경제적인적인 풍력발전이 가능하도록 한 풍력발전용 풍차

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력발전용 풍차는 원통 나선(螺線) 스프링(spring) 형태의 풍차구동축(10), 풍차구동축(10) 내측(內側)에 연속 부착된 하나 이상의 날개 깃(20), 풍차구동축(10) 의 회전 에너지를 전기에너지로 변환 시킬 수 있는 발전기(30), 풍차구동축(10)을 지지하여 일정한 위치에 고정하는 지지대(70), 풍차구동축(10)의 회전을 유지하는 베어링 부(40), 풍차구동축(10)을 상하로 압축 인양(引揚)하여 날개 깃(20)의 피치 간격을 조절하는 승강조절장치(50), 풍차구동축(10) 을 바람 정면으로 유도하는 방향타(60), 풍차구동축(10)을 연속연결 하거나 진동을 지지하는 구동 보조 베어링 부(80)가 부착되는 것을 특징으로 한다.

도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명을 적용한 풍차구동축(10)은 하나이상의 원통 나선 스프링의 형상을 하고, 응력과 항력을 받는 유선(流線)형의 형상으로 된 날개 깃(20) 지지대로서 힘을 가하면 탄성 변형에너지를 흡수 축적하며, 진동이나 충격을 흡수하는 완충 복원력이 우수한 재질로 구성되어 있고, 바람을 날개 깃(20)에 모아주는 안내 깃의 작용도 한다.

풍차구동축(10) 내측에 연속 부착하는 하나 이상의 날개 깃(20)은 지형,풍속에 준하여, 난류 형태의 바람으로부터 최적의 항력과 양력을 받을 수 있는 나선, 태극, 등의 형태로 제작하여 부착한다.

풍차구동축(10)과 날개 깃(20)에 충돌된 바람의 항력과 양력에 의한 회전에너지로 발전기를 구동하여 풍력발전을 한다.

도 2는 본 발명을 일 실시 예시를 도시한 측면도이다. 하나의 원통 나선 스프링형상을 가진 풍차구동축(10)에 다수의 날개 깃(20)이 내측에 연속부착되어 있고, 풍차 구동축(10)의 회전이 원할 하도록 풍차구동축(10)의 상단에 베어링 부(40)를 장착하며, 풍차구동축(10) 하단에는 회전에너지를 발전에너지로 변환시키는 발전기(30)가 설치되며, 필요에 따라 풍차구동축(10) 을 연속 연결하거나, 길게 제작할 시에 풍차구동축(10)의 중간 연결부위를 보강하는 구동보조 베어링 부(80)를 설치하여 풍차구동축(10)을 안전하게 지지한다.

지지대(70)는 풍차구동축(10), 발전기(30), 베어링 부(40) 승강 조절장치(50), 방향타(60), 구동보조 베어링 부(80) 등을 고정 부착하며, 회전가동시에도 하중에 안전하게 지지할 수 있도록 견고하게 제작된다. 지지대(70) 상단에는 승강 조절 장치(50)를 장착하며 승강 조절장치(50)는 유압의 피스톤 장치나 기계식으로 설계 제작되며 풍속에 맞추어 풍차구동축(10)을 압축하거나 인양하여 풍차구동축(10)의 피치 간격을 조절하며 내측에 부착된 날개 깃(20)의 피치 각도 동시에 이루어져 최적의 풍속의 힘을 구한다.

방향타(60)는 하나 이상의 풍차구동축(10)을 좌 우측에 설치할 시, 다수의 풍차구동축(10) 을 풍향의 중심부로 회전 구동시켜준다.

도 3은 풍력발전의 적절한 위치는 해안, 산악, 섬, 사막 등의 운반과 설치가 불편한 지역에 위치하고 있다. 운반과 설치 보수가 편리하도록 한 것으로서, 반원 형태의 풍차구동축(10) 내측에 하나의 날개 깃(20)이 부착된 형태로 풍차구동축(10) 양 절단면을 연속 연결하여, 풍차구동축(10)을 이룰 수 있도록 한 분리된 하나의 풍차구동축(10) 이다.

본 발명은 원통 나선 스프링형상의 풍차구동축(10), 풍차구동축(10) 내측에 하나 이상의 날개 깃(20)을 연속 부착한 풍차구동축(10)으로 자연 풍력을 이용하는 풍력발전용 풍차장치에 관한 발명이다.

도 1 본 발명의 사시도

도 2 본 발명의 실시 예 측면도

도 3 본 발명의 풍차 정면 분리도

Claims (4)

1. 도 1의 도시된 하나 이상의 원통 유선 스프링형상의 풍차구동축(10), 풍차구동축(10) 내측에 하나 이상의 날개 깃(20)을 연속 부착한 날개 깃(20)을 포함하여 구성된 풍차구동축(10)

   상기 풍차구동축(10)의 운동에너지를 이용하여 전기에너지로 변환 시키는 발전기(30)를 포함하며,

   상기 풍차구동축(10)을 압축하거나 인양할 수 있는 승강 조절장치(50)를 가진 것을 특징으로 하는 풍력발전용 풍차장치.
2. 제 1 항에 있어서, 풍차구동축(10)의 내측에 연속하여 부착한 날개 깃(20)의 형상은 태극형,나선형,사각형태,등으로 제작된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 풍차장치.
3. 제 1 항에 있어서, 풍차구동축(10)을 압축하거나 인양하여 피치 간격을 조절하는 승강 조절장치(50)는 유압식 피스톤장치나 기계식장치를 이용하여 풍차구동축(10)의 피치간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 풍차장치.
4. 도 3 에 도시된 바와 같이 반원 형태의 풍차구동축(10) 내측에 하나의 날개 깃(20) 이 부착된 형상으로 풍차구동축(10) 양 절단면을 연속 연결하여 풍차구동축(10)을 조립 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 풍력발전용 풍차장치.

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