KR20110081406A - A rotation body for wind generator and a rotation body - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력발전기용 회전체 및 이를 이용한 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력발전기용 회전체에 구비된 블레이드 표면에 다수개의 개폐밸브를 설치하여 풍속의 변화에 따라 바람을 받는 하부 블레이드는 바람을 그대로 통과시켜 풍력에 의한 저항이 최소가 되도록 하고, 바람을 받는 상부 블레이드는 바람이 닫는 면적이 전면적이 되도록 하여 풍력에 의한 회전력을 향상시켜 풍력발전기의 효율을 증대시키기 위한 풍력발전기용 회전체 및 이를 이용한 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine rotor and a wind turbine using the same, and more particularly, by installing a plurality of on / off valves on a blade surface of the wind turbine rotor, the lower blade receiving wind according to the change of wind speed. The wind blade passes through the wind to minimize the resistance of the wind, and the upper blade receives the wind so that the wind closes the entire area to improve the rotational force by the wind power generator to increase the efficiency of the wind power generator And it relates to a wind power generator using the same.
풍력발전기란 공기의 유동이 가진 운동에너지의 공기력학적 특성을 이용하여 회전체를 회전시켜 기계적에너지로 변환시키고 이 기계적에너지로 전기를 얻는 것을 일컬으며, 바람은 지상으로부터 높을수록 강하기 때문에 회전체의 높이를 되도록 높게 하는 것이 유리하고, 회전체의 회전력은 바람을 받는 면적의 제곱과 풍속의 세제곱에 비례하는 것으로 알려져 있다.A wind power generator refers to the rotation of a rotating body to convert it into mechanical energy by using the aerodynamic characteristics of the kinetic energy of the air flow, and to obtain electricity from the mechanical energy. The wind is stronger from the ground, so the height of the rotating body is higher. It is advantageous to make as high as possible, and the rotational force of the rotor is known to be proportional to the square of the winded area and the cube of the wind speed.
또한, 풍력발전기는 공해물질 저감효과가 매우 커서 200kW급 풍력발전기 1대가 1년간 운전하여 400,000kWh의 전력을 생산한다면 약 120~200톤의 석탄을 대체하게 되며, 줄어드는 공해물질의 배출량은 연간 이산화황(SO2)은 2~3.2톤, 질소산화물(NOx)은 1.2~2.4톤, 이산화탄소(CO2)는 300~500톤, 슬래그(slag)와 분진(ash)은 16~28톤에 달하며, 부유물질은 연간 160~280kg 정도 배출이 억제되는 것으로 알려져 있다.In addition, the wind power generator is very effective in reducing pollutants, so if one 200kW wind turbine operates for one year and produces 400,000 kWh of electricity, it will replace about 120 to 200 tons of coal. SO2) is 2 ~ 3.2 tons, NOx is 1.2 ~ 2.4 tons, carbon dioxide (CO2) is 300 ~ 500 tons, slag and dust is 16 ~ 28 tons It is known that emissions of about 160 ~ 280kg are suppressed.
이로 인하여 풍력발전기의 사용이 점진적으로 늘어나고는 있으나 일반적으로 사용되는 풍력발전기는 다수개의 곡선형 블레이드가 방사형으로 설치된 프로펠러형 회전체를 사용함으로써 블레이드의 곡선 경사면을 타고 블레이드를 밀어 회전되는 과정에서의 풍력 손실량이 크고, 풍력을 받는 블레이드의 표면적이 협소하여 회전체의 회전력이 저하되어 전체적으로 풍력발전기의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.Due to this, the use of wind power generators is gradually increasing, but wind turbines are generally used in the process of rotating the blades by pushing the blades along the curved slope of the blades by using a propeller-type rotating body in which a plurality of curved blades are radially installed. The loss amount is large, the surface area of the blade receiving the wind is narrow, the rotational force of the rotor is lowered there was a problem that the efficiency of the wind turbine as a whole.
또한, 풍력을 받는 상부 블레이드는 풍력이 블레이드를 밀어 회전력을 발생시키게 되지만 이와 반대로 풍력을 받는 하부 블레이드는 풍력의 저항에 의해 회전력이 저감되는 문제점이 있었다.
In addition, the upper blade is subjected to wind power to generate a rotational force by pushing the wind blade, on the contrary, the lower blade receives a wind power has a problem that the rotation force is reduced by the resistance of the wind.
특히, 일반적으로 풍력발전기는 바람의 평균 초속 4m이상을 필요로하기 때문에 입지조건이 상당히 제한적이며, 설치 후에는 일정 풍속에 맞게 설치되기 때문에 풍속의 변화에 따라 회전체의 회전력을 일정 속도로 유지할 수 없음은 물론, 태풍과 같은 강풍에 의해 회전체가 파손되거나 고장나는 문제점이 있었다.In particular, since wind turbines generally require more than 4m of average wind speed, the location conditions are quite limited. After installation, the wind turbine can be installed at a constant wind speed, so that the rotational force of the rotor can be maintained at a constant speed according to the change of wind speed. Of course, there was a problem that the rotating body is damaged or broken by strong winds such as typhoons.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 풍력발전기용 회전체에 구비된 블레이드 표면에 다수개의 개폐밸브를 설치하여 풍속의 변화에 따라 바람을 받는 하부 블레이드는 바람을 그대로 통과시켜 풍력에 의한 저항이 최소가 되도록 하고, 바람을 받는 상부 블레이드는 바람이 닫는 면적이 전면적이 되도록 하여 풍력에 의한 회전력을 향상시켜 풍력발전기의 전기에너지 발생 효율을 증대시키기 위한 풍력발전기용 회전체 및 이를 이용한 풍력발전기를 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to install a plurality of on-off valves on the blade surface provided in the rotor for wind power generator to receive the wind in accordance with the change in wind speed of the lower blade Pass as it is to minimize the resistance by the wind, and the upper blade receives the wind to the wind closing area to improve the rotational force by the wind to improve the electrical energy generation efficiency of the wind turbine generator It is to provide a whole and a wind power generator using the same.
본 발명의 다른 목적은 풍력발전기용 회전체를 이용한 풍력발전기에 설치된 감지센서에 의해 풍향 및 풍속의 변화를 감지하여 풍향의 변화에 따라 풍력발전기용 회전체가 풍력을 정면에서 받을 수 있도록 상기 풍력발전기용 회전체의 방향을 조절하고, 풍속의 변화 따라 상기 풍력발전기용 회전체에 횡으로 형성된 하나 또는 다수개의 개폐밸브가 각 단마다 각각 일체로 개폐될 수 있도록 연결된 개폐밸브를 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 제어함으로써 바람이 그대로 통과할 수 있는 면적을 조절하여 회전체의 일정한 회전력을 얻을 수 있으며, 이로 인하여 불규칙한 회전체의 회전력에 의한 발전기의 고장을 예방할 수 있음은 물론 태풍과 같은 강풍에 의해 회전체가 파손되는 것을 예방할 수 있는 풍력발전기용 회전체 및 이를 이용한 풍력발전기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to detect the change in the wind direction and wind speed by a sensor installed in the wind power generator using the wind turbine rotor for the wind turbine generator to receive the wind from the wind in accordance with the change in the wind direction Adjusting the direction of the rotor for use, and the one or more stages of the on / off valves connected so that one or more on / off valves formed transversely to the wind turbine rotor in accordance with the change of wind speed can be opened and closed integrally for each stage By controlling the opening, it is possible to obtain a constant rotational force of the rotating body by adjusting the area through which the wind can pass through, thereby preventing the failure of the generator due to the rotational force of the irregular rotating body, as well as by the strong winds such as typhoons. Rotor for wind generator and wind power generation using the same to prevent damage to rotor To provide.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 풍력발전기용 회전체에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a wind turbine rotor,
회전축과; 상기 회전축의 외주연을 연결하여 투풍창을 형성하는 다수개의 투풍프레임과; 상기 투풍프레임의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임의 타측 단부가 다수개의 보강편으로 연결되고, 상기 보강편과 보강편 사이에 하나 또는 다수개의 개폐밸프가 횡으로 설치되어 다수개의 단을 이루는 블레이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체를 제공한다.A rotating shaft; A plurality of ventilation frames connecting the outer periphery of the rotating shaft to form a ventilation window; The other end of the another air blowing frame adjacent to one end of the air blowing frame is connected by a plurality of reinforcing pieces, one or a plurality of opening and closing valves are installed horizontally between the reinforcing pieces and the reinforcing pieces to form a plurality of stages. It provides a rotor for a wind turbine, characterized in that consisting of.
이때, 상기 각각의 개폐밸브는 일측 또는 중앙에 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편에는 베어링이 설치되며, 상기 개폐밸브와 상기 보강편을 연결하는 탄성부재가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
At this time, each of the opening and closing valve is installed on one side or the center of the rotation shaft, the bearing is installed on the reinforcement piece is fixed to both ends of the rotation shaft, the elastic member for connecting the on-off valve and the reinforcement piece is configured It is characterized by.
또한, 풍력발전기용 회전체에 있어서, Further, in the wind turbine rotor,
회전축과; 상기 회전축의 외주연을 연결하여 투풍창을 형성하는 다수개의 투풍프레임과; 상기 투풍프레임의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임의 타측 단부가 다수개의 보강편으로 연결되고, 상기 보강편과 보강편 사이에는 하나 또는 다수개의 개폐밸브가 횡으로 설치되되, 상기 각각의 개폐밸브는 일측 또는 중앙에 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편에는 베어링이 설치되어 다단을 이루는 블레이드와; 상기 각 단에 횡으로 설치된 상기 개폐밸브의 상기 회전축에 연결되는 링크축과; 상기 링크축을 구동시키는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체를 제공한다.A rotating shaft; A plurality of ventilation frames connecting the outer periphery of the rotating shaft to form a ventilation window; The other end of another blowing frame adjacent to one end of the blowing frame is connected to a plurality of reinforcing pieces, one or more opening / closing valves are installed horizontally between the reinforcing pieces and the reinforcing pieces, each of the opening and closing valves The blade is provided on one side or the center of the rotation shaft, the bearing is installed on the reinforcement piece is fixed to both ends of the rotation shaft to form a multi-stage; A link shaft connected to the rotation shaft of the on / off valve installed horizontally at each end; It provides a wind turbine rotor, characterized in that consisting of a drive unit for driving the link shaft.
이때, 상기 구동부는 유, 공압실린더, 모터 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
At this time, the driving unit is characterized in that it is composed of any one of oil, pneumatic cylinder, motor.
더불어, 풍력발전기용 회전체에 있어서,In addition, in the rotor for a wind power generator,
회전축과; 상기 회전축의 외주연을 연결하여 투풍창을 형성하는 다수개의 투풍프레임과; 상기 투풍프레임의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편으로 연결되고, 상기 보강편에 의해 형성되는 바람구멍을 막기 위한 차단커버가 설치되는 블레이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체를 제공한다.
A rotating shaft; A plurality of ventilation frames connecting the outer periphery of the rotating shaft to form a ventilation window; The other end of the another blowing frame adjacent to one end of the blowing frame is connected to one or a plurality of reinforcing pieces, characterized in that consisting of a blade is provided with a blocking cover for blocking the wind hole formed by the reinforcing pieces It provides a rotor for a wind power generator.
특히, 풍력발전기용 회전체에 있어서,In particular, in a wind turbine rotor,
회전축과; 상기 회전축의 외주연을 연결하여 투풍창을 형성하는 다수개의 투풍프레임과; 상기 투풍프레임의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편으로 연결되고, 상기 보강편에 의해 형성되는 바람구멍을 막기 위한 차단커버가 설치되며, 상기 차단커버의 표면에는 다수개의 풍공이 형성되고, 상기 각각의 풍공에는 일측 또는 양측 방향으로 개폐되는 개폐밸브가 설치되는 블레이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체를 제공한다.
A rotating shaft; A plurality of ventilation frames connecting the outer periphery of the rotating shaft to form a ventilation window; Another end of another blowing frame adjacent to one end of the blowing frame is connected by one or a plurality of reinforcing pieces, a blocking cover for blocking a wind hole formed by the reinforcing pieces is provided, the surface of the blocking cover There is a plurality of air holes are formed, and each of the air holes provides a rotor for a wind turbine, characterized in that consisting of a blade is provided with a valve opening and closing in one or both directions.
한편, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체와; 상부에는 베어링이 설치되어 상기 풍력발전기용 회전체의 회전축과 일측 또는 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 풍력발전기용 회전체를 지면으로부터 공중에 떠받치는 지주와; 상기 회전축의 일측에 연결되며 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체의 회전력을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 하나 또는 다수개의 발전기와; 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체를 제동하기 위해 상기 회전축의 타측에 설치되는 브레이크와; 풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서가 설치되고, 상기 감지센서의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체의 방향을 조절하며, 상기 감지센서의 풍속 감지에 의해 풍속에 따라 상기 하나 또는 다수개의 발전기가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어에 의해 상기 풍력발전기용 회전체 또는 상기 지주를 회전시키는 구동모터와;On the other hand, the present invention and the wind turbine rotor according to the present invention; A bearing installed at an upper portion of the wind turbine rotor and a shaft coupled to one side or one side and the other side of the wind turbine rotor to support the wind turbine rotor in the air from the ground; One or a plurality of generators connected to one side of the rotating shaft and generating electrical energy by using the rotational force of the rotor for wind turbines rotated by wind power; A brake installed on the other side of the rotary shaft to brake the wind turbine rotor rotated by the wind; A detection sensor is installed to detect the wind direction and the wind speed, and adjusts the direction of the rotor for the wind power generator by detecting the wind direction of the detection sensor, and the one or more generators according to the wind speed by the wind speed detection of the detection sensor. A control unit controlling to generate electric energy; A driving motor for rotating the wind turbine rotor or the support by the control of the controller;
상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한다.
It provides a wind power generator, characterized in that it further comprises a power supply for supplying power to the drive motor.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체와; 상부에는 베어링이 설치되어 상기 풍력발전기용 회전체의 회전축과 일측 또는 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 풍력발전기용 회전체를 지면으로부터 공중에 떠받치는 지주와; 상기 회전축의 일측에 연결되며 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체의 회전력을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 하나 또는 다수개의 발전기와; 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체를 제동하기 위해 상기 회전축의 타측에 설치되는 브레이크와; 풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서가 설치되고, 상기 감지센서의 풍속 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체에 횡으로 형성된 하나 또는 다수개의 개폐밸브가 각 단마다 각각 일체로 개폐될 수 있도록 연결된 상기 개폐밸브를 풍속에 따라 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 하고, 상기 하나 또는 다수개의 발전기가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 하며, 상기 감지센서의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체의 방향을 조절하는 제어부와; 상기 풍력발전기용 회전체 또는 상기 지주를 회전시키는 구동모터와; 상기 풍력발전기용 회전체에 설치된 구동부 및 상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한다.In addition, the present invention is a wind turbine rotor according to the present invention; A bearing installed at an upper portion of the wind turbine rotor and a shaft coupled to one side or one side and the other side of the wind turbine rotor to support the wind turbine rotor in the air from the ground; One or a plurality of generators connected to one side of the rotating shaft and generating electrical energy by using the rotational force of the rotor for wind turbines rotated by wind power; A brake installed on the other side of the rotary shaft to brake the wind turbine rotor rotated by the wind; The sensor is installed to detect the wind direction and the wind speed, the opening and closing the one or more opening and closing valves formed transverse to the wind turbine rotor by detecting the wind speed of the sensor so that each stage can be opened and closed integrally with each stage One or more stages are opened according to the wind speed, the one or more generators can generate electrical energy, and the direction of the rotor for the wind turbine is controlled by sensing the wind direction of the sensor. A control unit; A drive motor for rotating the wind turbine rotor or the support; It provides a wind power generator characterized in that it further comprises a power supply unit for supplying power to the drive unit and the drive motor installed in the wind turbine rotor.
이때, 상기 발전기는 상기 지주의 외측에 설치되고, 상기 풍력발전기용 회전체의 회전축과 상기 발전기의 회전축에 벨트풀리가 설치되며, 상기 각각의 벨트풀리가 벨트에 의 연결되어 상기 풍력발전기용 회전체의 회전력이 상기 발전기로 전달될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the generator is installed on the outer side of the support, a belt pulley is installed on the rotary shaft of the wind turbine rotor and the rotary shaft of the generator, each of the belt pulley is connected to the belt of the wind turbine rotor It is characterized in that the rotational force of the configured to be transmitted to the generator.
본 발명에 따르면, 풍력발전기용 회전체에 구비된 블레이드 표면에 다수개의 개폐밸브를 설치하여 풍속의 변화에 따라 바람을 받는 하부 블레이드는 바람을 그대로 통과시켜 풍력에 의한 저항이 최소가 되도록 하고, 바람을 받는 상부 블레이드는 바람이 닫는 면적이 전면적이 되도록 하여 풍력에 의한 회전력이 향상됨으로써 풍력발전기의 전기에너지 생산능력이 향상되는 효과가 있는 것이다.
According to the present invention, by installing a plurality of on-off valves on the blade surface provided in the wind turbine rotor, the lower blade receiving the wind in accordance with the change in wind speed to pass the wind as it is to minimize the resistance by the wind, wind Receiving the upper blade has an effect of improving the wind power generator's electric energy production capacity by improving the rotational force by the wind to the entire area of the wind is closed.
또한, 상기 풍력발전기용 회전체를 이용한 풍력발전기에 설치된 감지센서에 의해 풍향 및 풍속의 변화를 감지하여 풍향의 변화에 따라 풍력발전기용 회전체가 풍력을 정면에서 받을 수 있도록 상기 풍력발전기용 회전체의 방향을 조절하고, 풍속의 변화 따라 상기 풍력발전기용 회전체에 횡으로 형성된 하나 또는 다수개의 개폐밸브가 각 단마다 각각 일체로 개폐될 수 있도록 연결된 개폐밸브를 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 제어함으로써 바람이 그대로 통과할 수 있는 면적을 조절하여 회전체의 일정한 회전력을 얻을 수 있으며, 이로 인하여 불규칙한 회전체의 회전력에 의한 발전기의 고장을 예방할 수 있음은 물론 태풍과 같은 강풍에 의해 회전체 파손되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, by detecting the change in the wind direction and wind speed by a sensor installed in the wind turbine using the wind turbine rotor, the wind turbine rotor to receive the wind from the wind turbine rotor in accordance with the change in the wind direction To control the direction of the opening and closing valves so that one or a plurality of opening and closing valves formed transversely to the wind turbine rotor in accordance with the change of wind speed can be integrally opened for each stage, so that one or more stages are opened. By controlling the area through which the wind can pass as it is, it is possible to obtain a constant rotational force of the rotating body, thereby preventing the failure of the generator due to the irregular rotational force of the rotating body, as well as damage to the rotating body by strong winds such as typhoons There is an effect that can be prevented.
도 1a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 개폐밸브를 제외한 상태의 사시도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 2b, 2c는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 블레이드만을 부분적으로 나타낸 정면도 및 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.
도 3a, 3b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 2실시예에서 블레이드만을 부분적으로 나타낸 정면도 및 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 2실시예에서 블레이드에 설치된 구동부의 다른예를 도시한 사용 상태도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 3실시예를 도시한 사시도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 3실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 4실시예를 도시한 사시도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 4실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이다.
도 6는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 5실시예를 도시한 정면도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 1실시예를 도시한 사시도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 1실시예에서 풍력발전기용 회전체의 방향이 조절되는 다른 예의 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 2실시예를 도시한 사시도이다.Figure 1a is a perspective view of the state except the on-off valve in the first embodiment of the rotor for a wind power generator according to the present invention.
Figure 1b is a perspective view showing another example of the rotary shaft in the first embodiment of the rotor for a wind power generator according to the present invention.
Figures 2a, 2b, 2c is a use state diagram schematically showing a front view and an operating state partially showing only the blade in the first embodiment of the rotor for a wind turbine according to the invention.
Figures 3a, 3b is a use state diagram schematically showing a front view and an operating state partially showing only the blade in the second embodiment of the wind turbine rotor according to the invention.
Figure 3c is a state diagram showing another example of the drive unit installed in the blade in the second embodiment of the wind turbine rotor according to the invention.
Figure 4a is a perspective view showing a third embodiment of a rotor for a wind generator according to the present invention.
Figure 4b is a perspective view showing another example of the rotary shaft in the third embodiment of the rotor for a wind power generator according to the present invention.
Figure 5a is a perspective view showing a fourth embodiment of a rotor for a wind power generator according to the present invention.
Figure 5b is a perspective view showing another example of the rotary shaft in the fourth embodiment of the rotor for a wind power generator according to the present invention.
6 is a front view showing a fifth embodiment of a rotor for a wind power generator according to the present invention.
Figure 7a is a perspective view showing a first embodiment of a wind power generator according to the present invention.
FIG. 7B is a state diagram schematically showing an operating state of another example in which the direction of the rotor for the wind generator is adjusted in the first embodiment of the wind turbine according to the present invention.
8 is a perspective view showing a second embodiment of the wind power generator according to the present invention.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 개폐밸브를 제외한 상태의 사시도이며, 도 1b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이고, 도 2a 및 2b, 2c는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 1실시예에서 블레이드만을 부분적으로 나타낸 정면도 및 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.Figure 1a is a perspective view of a state excluding the on-off valve in the first embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention, Figure 1b is another of the rotary shaft in the first embodiment of the wind turbine rotor according to the invention 2A, 2B, and 2C are diagrams showing a front view and an operation state schematically showing only a blade partially in the first embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention.
도 1a 내지 도 2c를 참조하여 보면, 풍력발전기용 회전체(1)는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과, 상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 인접하는 상기 보강편(31)과 보강편(31) 사이에는 횡으로 설치된 다수개의 개폐밸브(36)가 다수개의 단으로 설치된 블레이드(30)로 구성된다.1A to 2C, the
이때, 상기 1b에 도시된 바와 같이 상기 회전축(10)은 일측과 타측에 각각 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)이 일체로 형성되고, 상기 투풍프레임(20)은 상기 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)의 외주연을 연결하여 구성되는 것이 바람직하다.At this time, as shown in the 1b, the rotating
또한, 상기 각각의 개폐밸브(36)는 일측 또는 중앙에 회전축(35a)이 설치되고, 상기 회전축(35a)의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편(31)에는 베어링(43)이 설치되며, 상기 개폐밸브(36)와 상기 보강편(31)을 연결하는 탄성부재(39)가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, each of the opening and
이로 인하여 상기 풍력발전기용 회전체(1)는 풍력에 의해 상기 다수개의 개폐밸브(36)가 풍력을 받는 면적이 전면적이 되어 풍력을 그대로 받으면서 상기 블레이드(30)가 회전되는 동시에 풍속에 따라 상기 다수개의 개폐밸브(36)가 점진적으로 회전각이 커지며 넓게 열리게 되면서 바람이 그대로 통과되어 풍력에 의한 저항이 최소가 되게 되는 것이다.As a result, the
또한, 풍력에 의해 열렸던 상기 개폐밸브(36)는 상기 탄성부재(39)에 의해 상기 개폐밸브(36)가 원위치로 회귀될 수 있는 것이다.
In addition, the on-off
일반적으로 풍력발전기는 바람의 평균 초속 4m이상을 필요로하기 때문에 입지조건이 상당히 제한적이며, 설치 후에는 일정 풍속에 맞게 설치되기 때문에 풍속의 변화에 따라 회전체의 회전력을 일정 속도로 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다.In general, since wind turbines require more than 4m of average wind speed, the location conditions are quite limited, and after installation, it is difficult to maintain the rotational force of the rotor at a constant speed due to changes in wind speed. There was this.
따라서, 상기 풍력발전기용 회전체(1)는 상기 도 2b 및 2c에 도시된 바와 같이 풍향에 따라 상기 개폐밸브가 전, 후면으로 개폐되게 되며, 풍속의 변화에 따라 약풍 또는 중풍에서는 상기 개폐밸브(36)가 좁게 열리게 되면서 일정한 회전력을 유지할 수 있음은 물론 태풍과 같은 강풍에서는 상기 개폐밸브(36)가 넓게 열리게 되면서 바람을 그대로 통과시켜 풍력에 의한 저항으로 인해 상기 블레이드(30)가 파손되는 것을 예방할 수 있게 됨으로써 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 사용하는 풍력발전기의 입지조건이 광범위해 진다는 장점이 있다.
Therefore, the
도 3a, 3b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 2실시예에서 블레이드만을 부분적으로 나타낸 정면도 및 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이며, 도 3c는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 2실시예에서 블레이드에 설치된 구동부의 다른예를 도시한 사용 상태도이다.Figure 3a, 3b is a use state diagram schematically showing a front view and an operation state partially showing only the blade in the second embodiment of the rotor for a wind turbine according to the invention, Figure 3c is a wind turbine for the present invention It is a use state diagram which shows the other example of the drive part installed in the blade in 2nd Embodiment about a rotating body.
도 3a, 3b 및 도 3c를 참조하여 보면, 풍력발전기용 회전체(1)는 블레이드(30) 표면에 하나 또는 다수개의 개폐밸브(36)가 횡으로 설치되어 다수개의 단을 이루되, 상기 각각의 개폐밸브(36)는 일측 또는 중앙에 회전축(35a)이 설치되고, 상기 회전축(35a)의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편(31)에는 베어링(43)이 설치되며, 이에 더하여 상기 각 단에 횡으로 설치된 상기 회전축(35a)을 동시에 회전시킬 수 있도록 상기 회전축(35a)과 연결되는 링크축(40)이 설치되고, 상기 링크축(40)을 구동시키는 구동부(42)가 구성된다.Referring to Figures 3a, 3b and 3c, the wind turbine rotor (1) is one or a plurality of opening and closing
이때, 상기 각 단에 횡으로 설치된 각각의 개폐밸브(36)의 회전축(35a)은 일측이 상기 회전축(35a)에 고정되고 타측 상부면에는 가이드홈(41)이 형성된 링크프레임(37)이 체결핀(38)에 의해 상기 링크축(40)과 연결되며, 상기 링크축(40)의 끝단부에 설치되는 상기 구동부(42)는 상기 도 3c에 도시된 바와 같이 유압실린더 또는 공압실린더(42c)가 구성되는 것이 바람직하다.At this time, one side of the
즉, 상기 유입실린더 또는 공압실린더(42c)의 구동에 의해 상기 링크축(40)이 전, 후 이동되고, 상기 링크축(40)에 설치된 상기 링크프레임(37)이 상기 각 단에 횡으로 설치된 각각의 회전축(35a)을 회전시켜 상기 각 단의 개폐밸브(36)를 동시에 개패하게 되는 것이다.That is, the
상기와 같이 상기 구동부(42)는 공압실린더 또는 유압실린더(42c)로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정짓는 것은 아니며 상기 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 상기 구동부(42)가 모터(42a)로 구성되어도 무방하며, 이때, 상기 구동부(42)가 모터(42a)로 구성될 경우에는 상기 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 상기 링크축(40)의 끝단부에 상기 링크축(40)과 일체로 연결되는 가이드편(40a)이 설치되고, 상기 가이드편(40a)의 내측으로 나사산이 형성된 체결공이 형성되어 상기 모터(42a)의 회전축(42b)에 형성된 나사산에 상기 가이드편(40a)이 결합되는 것이 바람직하다.As described above, the driving
이로 인하여 상기 모터(42a)의 구동에 의해 상기 가이드편(40a)에 연결된 상기 링크축(40)이 전, 후 이동됨과 동시에 상기 링크축(40)에 설치된 상기 링크프레임(37)이 상기 각 단에 횡으로 설치된 각각의 회전축(35a)을 회전시켜 상기 각 단의 개폐밸브(36)를 동시에 개폐하게 되는 것이다.As a result, the
상기 구동부(42)를 구동시키기 위한 구체적인 설명은 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 이용한 풍력발전기(70)에서 자세히 하기로 한다.
Detailed description for driving the
도 4a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 3실시예를 도시한 사시도이며, 도 4b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 3실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이다.Figure 4a is a perspective view showing a third embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention, Figure 4b is a third embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention showing another example of the rotary shaft Perspective view.
도 4a, 4b를 참조하여 보면, 풍력발전기용 회전체(1)는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과, 상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)에 의해 형성되는 바람구멍(32)을 막기 위한 차단커버(33)가 설치되는 블레이드(30)로 구성된다.4A and 4B, the
이때, 상기 회전축(10)은 상기 도 4b에 도시된 바와 같이 일측과 타측에 각각 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)이 일체로 형성되고, 상기 투풍프레임(20)은 상기 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)의 외주연을 연결하여 구성되는 것이 바람직하다.
In this case, as shown in FIG. 4B, the rotating
일반적으로 풍력발전기의 토오크는 회전체의 중량에 비례하며, 이로 인하여 상기 블레이드(30)의 외측 끝단이 상기 회전축(10)과 멀리 떨어져 있지 않더라도 상기와 같은 투풍프레임(20)을 설치하여 상기 블레이드(30)를 지지하면서 동시에 상기 회전체(1)의 중량을 증가시켜 상기 회전체(1)의 토오크를 증대시킴으로써 풍력발전기의 전기 생산능력이 향상되게 되는 것이다.In general, the torque of the wind power generator is proportional to the weight of the rotating body, and thus, even if the outer end of the
더불어, 상기 투풍프레임(20)은 상기 투풍창(21)이 형성됨으로써 바람이 그대로 통과되어 풍력에 의한 저항으로 인해 상기 회전체(1)의 회전력이 저하되지 않게 되는 것이다.In addition, the
이때, 상기 투풍프레임(20)의 내측에는 하나 또는 다수개의 지지편(22)이 설치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that one or a plurality of
이로 인하여 태풍과 같은 강풍에 의해 상기 투풍프레임(20)이 파손되는 것을 예방할 수 있음으로써 더욱 견고하게 상기 블레이드(30)를 지지할 수 있게 되는 것이다.As a result, the blowing
또한, 상기 보강편(31)에 의해 형성된 하나 또는 다수개의 바람구멍(32)을 상기 차단커버(33)를 사용하여 막게 되며, 이때, 상기 차단커버(33)는 상기 보강편(31)을 덮을 수 있는 비닐, 직물지, 피혁 등으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, one or a plurality of wind holes 32 formed by the reinforcing
이로 인하여 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 풍력이 전달되게 되면 상기 투풍프레임(20)에 의해 형성된 상기 투풍창(21)으로 풍력이 그대로 통과하게 되면서 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 작용하는 풍력에 의한 저항을 줄일 수 있으며, 풍력을 받는 상기 블레이드(30)는 상기 투풍프레임(20)에 의해 지지됨으로써 풍력에 의해 상기 차단커버(33)가 찢어지거나 파손되는 것을 예방할 수 있게 되는 것이다.
Therefore, when the wind is transmitted to the
도 5a는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 4실시예를 도시한 사시도이며, 도 5b는 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 4실시예에서 회전축의 다른예를 도시한 사시도이다.Figure 5a is a perspective view showing a fourth embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention, Figure 5b is a fourth embodiment of the wind turbine rotor according to the present invention showing another example of the rotation axis Perspective view.
도 5a, 5b를 참조하여 보면, 풍력발전기용 회전체(1)는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과, 상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)에 의해 형성되는 보강편(31)에 의해 형성된 하나 또는 다수개의 바람구멍(32)을 차단커버(33)를 사용하여 막게 되며, 이때, 상기 차단커버(33)는 상기 보강편(31)을 막을 수 있는 판재 형태로 구성된다.Referring to FIGS. 5A and 5B, the
이때, 상기 회전축(10)은 상기 도 5b에 도시된 바와 같이 일측과 타측에 각각 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)이 일체로 형성되고, 상기 투풍프레임(20)은 상기 제1회전판(10a)과 제2회전판(10b)의 외주연을 연결하여 구성되는 것이 바람직하다.In this case, as shown in FIG. 5B, the rotating
더불어, 판재 형태의 상기 차단커버(33)는 아크릴판 등의 합성수지재판 또는 합판 등의 목재판이나 철판 등의 금속재판 등을 포함하며, 상기 판재 형태의 차단커버(33)는 상기 보강편(31)에 의해 형성된 하나 또는 다수개의 바람구멍(32)을 차단할 수 있도록 각각 구성되어 상기 바람구멍(32)의 내측에 설치되거나 상기 바람구멍(32)의 외측에 설치되는 것이 바람직하다.
In addition, the blocking
일반적으로 약 30rpm정도로 회전하는 회전체의 블레이드 외측 끝단의 회전속도는 음속의 2배 이상을 넘으며, 이와는 달리 블레이드의 내측 끝단의 회전속도는 이에 못미치게 되어 회전시 블레이드의 내측과 외측의 회전속도 불균형으로 인해 회전체가 파손되는 현상이 빈번하게 발생되고 있다.In general, the rotational speed of the outer edge of the blade of the rotating body rotating about 30rpm is more than twice the speed of sound, on the contrary, the rotational speed of the inner end of the blade is less than this, the rotational speed of the inner and outer blades during rotation The phenomenon that the rotating body is damaged due to the imbalance is frequently generated.
따라서, 상기 블레이드(30)는 회전시 풍력을 받는 내측과 외측의 회전속도의 균형 및 풍력을 받는 면적이 전면적이 되도록 하기 위하여 경사각(Pich)을 형성하고 있으며, 때문에 상기 하나 또는 다수개의 바람구멍(32)은 경사각(Pich)이 다르게 형성된 차단커버(31)를 사용하여 막는 것이 바람직하다.Therefore, the
이로 인하여 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 풍력이 전달되게 되면 상기 투풍프레임(20)에 의해 형성된 상기 투풍창(21)으로 풍력이 그대로 통과하게 되면서 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 작용하는 풍력에 의한 저항을 줄일 수 있으며, 풍력을 받는 상기 블레이드(30)는 상기 투풍프레임(20)에 의해 지지됨으로써 풍력에 의해 파손되거나 변형되는 것을 예방할 수 있게 되는 것이다. Therefore, when the wind is transmitted to the
또한, 상기 블레이드(30)는 상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 외측에서 내측으로 하나 또는 다수개의 상기 보강편(30)이 형성되어 보강됨으로써 풍력에 의해 상기 블레이드(30)가 찢어지거나 파손되는 것을 예방하게 됨은 물론 상기 블레이드(30)의 경사각(Pich)이 외측과 내측이 서로 다르게 형성됨으로써 상기 블레이드(30)는 회전시 풍력을 받는 내측과 외측의 회전속도의 균형 및 풍력을 받는 면적이 넓어지게 되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력이 향상되게 되며, 이로 인하여 풍력발전기의 전기생산 능력 또한 향상되게 되는 것이다.
In addition, the
도 6은 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체에 대한 제 5실시예를 도시한 정면도이다.6 is a front view showing a fifth embodiment of a rotor for a wind turbine according to the present invention.
도 6을 참조하여 보면, 풍력발전기용 회전체(1)는 블레이드(30) 표면에 다수개의 풍공(34)이 형성되고, 상기 각각의 풍공(34)에는 일측 또는 양측 방향으로 개폐되는 개폐밸브(36)가 구성된다.Referring to FIG. 6, the
이때, 상기 블레이드(30)의 표면은 아크릴판 등의 합성수지재판 또는 합판 등의 목재판이나 철판 등의 금속재판 등을 포함하는 판재 형태로 구성되고, 상기 블레이드(30) 표면에 설치되는 상기 개폐밸브(36)는 상기 풍공(34)의 외측 즉, 상기 블레이드(30)의 전면 또는 후면에 설치되는 것이 바람직하며, 이에 더하여 상기 개폐밸브(36)는 상기 개폐밸브(36)의 일측 상부와 하부에 형성된 회전축(35a)과, 상기 회전축(35a)과 대응하는 상기 블레이드(30)의 표면에 형성된 한 쌍의 체결부(35b)로 구성되는 힌지부(35)에 의해 고정되는 것이 더 바람직하다.At this time, the surface of the
즉, 상기와 같이 구성된 풍력발전기용 회전체(1)는 풍속의 변화에 따라 바람을 받는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 상기 상부 블레이드(30)는 풍력에 의해 상기 다수개의 개폐밸브(36)가 열리면서 바람을 그대로 통과시켜 풍력에 의한 저항이 최소가 되고, 이와 반대로 바람을 받는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 상기 하부 블레이드(30)는 풍력에 의해 상기 다수개의 개폐밸브(36)가 닫히면서 바람을 받는 면적이 넓어지게 되어 상기 회전체(1)의 회전력이 향상되게 되며, 이로 인하여 풍력발전기의 전기생산 능력 또한 향상되게 되는 것이다.That is, the wind turbine rotor (1) configured as described above is the
이와 같이 상기 풍력발전기용 회전체(1)는 상기 블레이드(30) 표면에 설치되는 상기 다수개의 개폐밸브(36)가 상기 풍공(34)의 외측에 설치되어 상기 힌지부(35)에 의해 개폐되도록 설치되는 것이 적합하나 이에 한정짓는 것은 아니며, 상기 개폐밸브(36)가 상기 풍공(34)의 내측에 설치되어도 무방하다.As described above, the
이때, 상기 풍공(34)의 상, 하부면에는 상기 개폐밸브(35)의 상기 회전축(35a)이 결합될 수 이 있도록 안착홈이 형성되어 상기 개폐밸브(36)의 상기 회전축(35a)이 상기 풍공(34)의 상기 안착홈에 결합되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이에 더하여 상기 각각의 개폐밸브(36)는 상기 블레이드(30)와 상기 개폐밸브(36)를 연결하는 탄성부재가 설치되는 것이 더 바람직하다.In this case, a seating groove is formed on the upper and lower surfaces of the
이로 인하여 풍력에 의해 열렸던 상기 각각의 개폐밸브(36)가 상기 탄성부재의 탄성에 의해 원위치로 회귀될 수 있는 것이다.
As a result, each open /
도 7a는 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 1실시예를 도시한 사시도이고, 도 7b는 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 1실시예에서 풍력발전기용 회전체의 방향이 조절되는 다른 예의 작동상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.Figure 7a is a perspective view showing a first embodiment of a wind turbine according to the present invention, Figure 7b is a view showing an operating state of another example in which the direction of the rotor for the wind turbine is adjusted in the first embodiment of the wind turbine according to the present invention It is a schematic diagram showing the use state.
도 7a, 7b를 참조하여 보면, 풍력발전기(70)는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 제1, 3, 4, 5의 실시예 중 어느 한 실시예의 풍력발전기용 회전체(1)와, 상부에는 베어링이 설치되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전축(10)과 일측 또는 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 지면으로부터 공중에 떠받치는 지주(81)와, 상기 회전축(10)의 일측에 연결되며 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 하나 또는 다수개의 발전기(82)와, 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 제동하기 위해 상기 회전축(10)의 일측 또는 타측에 설치되는 브레이크(83)와, 풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서(84)가 설치되고, 상기 감지센서(84)의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하며 상기 감지센서(84)의 풍속 감지에 의해 풍속에 따라 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 제어하는 제어부(85)와, 상기 제어부(85)의 제어에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1) 또는 상기 지주(81)를 회전시키는 구동모터(88)와, 상기 구동모터(88)에 전원을 공급하는 전원공급부(86)로 구성된다.Referring to FIGS. 7A and 7B, the
이때, 상기 브레이크(83)는 상기 발전기(82)와 상기 회전축(10) 사이에 설치되거나 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)와 대응되는 상기 회전축(10)의 타측에 설치되는 것이 바람직하다.In this case, the
이로 인하여 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 일정한 회전력을 유지함으로써 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 과열을 방지할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to prevent overheating of the
이때, 상기 풍향에 따라 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하기 위해 상기 지주(81)의 하측으로 지지프레임(87)이 형성되고, 상기 지지프레임(87)의 상측으로 구동모터(88)가 형성되며 하측으로 포스트(89)가 형성되고, 상기 포스트(89)의 하측으로 받침부(90)가 형성되어지되, 상기 받침부(90)의 중앙에는 베어링(91)이 형성되어 상기 포스트(89)가 회동가능하게 결합되어져 풍향에 따라 상기 풍력발전기용 회전체(1)가 풍속을 정면에서 받을 수 있도록 회동가능하게 구성되는 것이 바람직하고, 이에 더하여 상기 지지프레임(87)의 가장자리부에는 다수개의 롤링부(92)가 형성되어져 상기 받침부(90)의 내측에서 회전가능 하도록 형성되는 것이 더 바람직하다.At this time, in order to adjust the direction of the
또한, 상기 풍향에 따라 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하기 위해 상기 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 지주(81)는 상기 회전축(10)과 일측 또는 타측에 결합되고, 상부지주(81a)와 하부지주(81b)로 나뉘며, 상기 하부지주(81b)는 지면에 고정되고, 상기 상부 지주(81a)의 하부에는 기어(93)가 고정 설치되며, 상기 기어(93)의 내측으로는 베어링(91)이 설치되어 상기 하부지주(81b)의 상부가 결합되고, 상기 기어(93)를 회전시킬 수 있도록 구동기어(94)가 설치된 구동모터(88)가 상기 기어(93)와 병렬로 연결되도록 설치되는 것이 바람직하다.In addition, in order to adjust the direction of the
즉, 상기 감지센서(84)에 의해 풍력의 방향을 감지하게 되면 상기 제어부(85)는 상기 감지센서(84)의 신호에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)가 풍력을 정면에서 받을 수 있도록 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하기 위해 상기 구동모터(88)를 구동시키게 되는 것이다.
That is, when the direction of the wind is sensed by the
일반적으로 풍력발전기의 출력은 풍속의 세제곱에 비례하는 것으로 알려져 있다.In general, the output of a wind turbine is known to be proportional to the cube of wind speed.
이로 인하여 일반적인 발전기는 강풍에 맞게 고출력의 발전기를 설치하여 사용하고 있으나 상기 고출력의 발전기는 미풍, 약풍, 중풍 등에서는 제역할을 할 수 없으므로 인해 전기에너지를 발생시키지 못하고 있다.For this reason, the general generator is installed by using a high-power generator to meet the strong wind, but the high-power generator does not generate electric energy because it can not play a role in the breeze, weak wind, heavy wind and the like.
따라서, 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전속도가 약한 회전력에 의해서도 전기에너지가 발생될 수 있도록 상기 제어부(85)의 제어에 의해 미풍에서는 하나의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 하고, 풍속이 약풍, 중풍, 강풍 등으로 점차 풍속이 변함에 따라 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력이 향상됨으로써 다수개의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 하여 상기 풍력발전기(70)의 출력을 풍속에 맞게 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the one or a plurality of
이때, 상기 발전기(82)는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 일측에 직접 연결되거나 상기 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 회전축(10)과 상기 발전기(82)의 회전축에 벨트풀리가 설치되고, 상기 각각의 벨트풀리가 벨트에 의해 연결되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력이 상기 발전기(82)로 전달되어 전기에너지를 생산할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 이와 같이 사용되는 동력전달 방식은 상기와 같이 벨트방식이 적합하나 이에 한정짓는 것은 아니며 체인과 기어 및 유, 공압실린더에 의해 이루어져도 무방하다.
At this time, the
도 8은 본 발명에 따른 풍력발전기의 제 2실시예를 도시한 사시도이다.8 is a perspective view showing a second embodiment of the wind power generator according to the present invention.
도 8을 참조하여 보면, 풍력발전기(70)는 상기 풍력발전기의 제 1실시예와는 다른 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 제 2실시예의 풍력발전기용 회전체(1)가 설치되며, 풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서(84)가 설치되고 상기 감지센서(84)의 풍속 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 횡으로 형성된 하나 또는 다수개의 개폐밸브(36)가 각 단마다 각각 일체로 개폐될 수 있도록 연결된 상기 개폐밸브(36)를 풍속에 따라 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 하고 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 하며 상기 감지센서(84)의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하는 제어부(85)와, 상기 풍력발전기용 회전체(1) 또는 상기 지주(81)를 회전시키는 구동모터(88)와, 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 설치된 구동부(42) 및 상기 구동모터(88)에 전원을 공급하는 전원공급부(86)로 구성된다.Referring to Figure 8, the
즉, 상기 풍력발전기(70)는 상기 제 1실시예에서 기술된 풍력발전기(70)의 실시예와 유사하며 단지 차이점은 상기 풍력발전기(70)는 상기 풍력발전기(70)에 설치된 상기 감지센서(84)에 의해 풍속을 감지하게 되면 상기 제어부(85)는 상기 감지센서(84)의 신호에 의해 현재의 풍속 상태에 맞게 상기 각 단마다 일체로 연결된 상기 하나 또는 다수개의 개폐밸브(36)를 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 상기 구동부(42)를 구동시키게 되는 것이다.That is, the
이로 인하여, 풍속에 따라 상기 풍력발전기(70)에 구성된 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 상기 블레이드(30)가 상기 제어부(85)에 의해 바람이 그대로 통과될 수 있는 면적이 조절되어 풍력에 의한 저항이 최소가 됨으로써 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력이 일정하게 유지될 수 있음은 물론, 태풍과 같은 강풍에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)가 파손되는 것을 예방할 수 있는 것이다.
Therefore, the area of the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 풍력발전기용 회전체 및 이를 이용한 풍력발전기를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is merely an embodiment for implementing a wind turbine rotor and a wind turbine using the same, the present invention is not limited to the above embodiments, as claimed in the claims below Without departing from the gist of the present invention, anyone of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 풍력발전기용 회전체 10: 회전축
20 : 투풍프레임 21 : 투풍창
22 : 지지편 30 : 블레이드
31 : 보강편 32 : 바람구멍
33 : 차단커버 34 : 풍공
35 : 힌지부 35a : 회전축
35b : 체결부 36 : 개폐밸브
37 : 링크프레임 38 : 체결핀
39 : 탄성부재 40 : 링크측
40a : 가이드편 41: 가이드 홈
42 : 구동부 43 : 베어링
70 : 풍력발전기 81 : 지주
82 : 발전기 83 : 브레이크
84 : 감지센서 85 : 제어부
86 : 전원공급부 87 : 지지프레임
88 : 구동모터 89 : 포스트
90 : 받침부 91 : 베어링Description of the Related Art [0002]
1: Rotor for wind power generator 10: Rotating shaft
20: vent frame 21: vent window
22: support piece 30: blade
31: reinforcement piece 32: wind hole
33: blocking cover 34: air hole
35
35b: Fastening part 36: On-off valve
37: link frame 38: fastening pin
39: elastic member 40: link side
40a: Guide Part 41: Guide Home
42
70: wind power generator 81: prop
82: generator 83: brake
84: sensor 85: control unit
86: power supply 87: support frame
88: drive motor 89: post
90: support portion 91: bearing
Claims (9)
회전축(10)과;
상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과;
상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)과 보강편(31) 사이에 하나 또는 다수개의 개폐밸프(36)가 횡으로 설치되어 다수개의 단을 이루는 블레이드(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.In the wind turbine rotor,
A rotating shaft 10;
A plurality of blowing frames 20 connecting the outer circumference of the rotating shaft 10 to form a blowing window 21;
The other end of another blowing frame 20 adjacent to one end of the blowing frame 20 is connected by a plurality of reinforcing pieces 31, one between the reinforcing pieces 31 and the reinforcing pieces 31 or Rotor for the wind turbine, characterized in that the plurality of opening and closing valve 36 is installed horizontally consisting of a blade 30 forming a plurality of stages.
상기 각각의 개폐밸브(36)는 일측 또는 중앙에 회전축(35a)이 설치되고, 상기 회전축(35a)의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편(31)에는 베어링(43)이 설치되며, 상기 개폐밸브(36)와 상기 보강편(31)을 연결하는 탄성부재(39)가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.The method of claim 1,
Each of the opening and closing valves 36 is provided with a rotating shaft 35a at one side or the center thereof, and a bearing 43 is installed at the reinforcing piece 31 at which both ends of the rotating shaft 35a are fixed. Rotor for wind turbines, characterized in that the elastic member (39) connecting the 36 and the reinforcing piece (31) is installed.
회전축(10)과;
상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과;
상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)과 보강편(31) 사이에는 하나 또는 다수개의 개폐밸브(36)가 횡으로 설치되되, 상기 각각의 개폐밸브는 일측 또는 중앙에 회전축(35a)이 설치되고, 상기 회전축(35a)의 양 끝단이 고정되는 상기 보강편(31)에는 베어링(43)이 설치되어 다단을 이루는 블레이드(30)와;
상기 각 단에 횡으로 설치된 상기 개폐밸브(36)의 상기 회전축(35a)에 연결되는 링크축(40)과;
상기 링크축(40)을 구동시키는 구동부(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.In the wind turbine rotor,
A rotating shaft 10;
A plurality of blowing frames 20 connecting the outer circumference of the rotating shaft 10 to form a blowing window 21;
The other end of another blowing frame 20 adjacent to one end of the blowing frame 20 is connected by a plurality of reinforcing pieces 31, one or between the reinforcing pieces 31 and the reinforcing pieces 31 or A plurality of on-off valves 36 are installed horizontally, each of the on-off valves are provided with a rotating shaft 35a at one side or the center, and bearings on the reinforcing pieces 31 at which both ends of the rotating shaft 35a are fixed. A blade (30) installed and forming a multi-stage;
A link shaft 40 connected to the rotation shaft 35a of the on / off valve 36 horizontally installed at each end;
Rotor for a wind turbine, characterized in that consisting of a drive unit for driving the link shaft (40).
상기 구동부(42)는 유, 공압실린더(42c), 모터(42a) 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.The method of claim 3, wherein
The drive unit 42 is a rotor for a wind power generator, characterized in that consisting of any one of oil, pneumatic cylinder (42c), motor (42a).
회전축(10)과;
상기 회전축의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과;
상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)에 의해 형성되는 바람구멍(32)을 막기 위한 차단커버(33)가 설치되는 블레이드(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.In the wind turbine rotor,
A rotating shaft 10;
A plurality of blowing frames 20 connecting the outer circumference of the rotating shaft to form a blowing window 21;
Another end of another blowing frame 20 adjacent to one end of the blowing frame 20 is connected to one or a plurality of reinforcing pieces 31, the wind hole 32 formed by the reinforcing pieces 31 Rotor for the wind turbine, characterized in that consisting of a blade 30 is installed blocking block 33 for preventing the).
회전축(10)과;
상기 회전축(10)의 외주연을 연결하여 투풍창(21)을 형성하는 다수개의 투풍프레임(20)과;
상기 투풍프레임(20)의 일측 단부와 인접하는 또 다른 투풍프레임(20)의 타측 단부가 하나 또는 다수개의 보강편(31)으로 연결되고, 상기 보강편(31)에 의해 형성되는 바람구멍(32)을 막기 위한 차단커버(33)가 설치되며, 상기 차단커버(33)의 표면에는 다수개의 풍공(34)이 형성되고, 상기 각각의 풍공(34)에는 일측 또는 양측 방향으로 개폐되는 개폐밸브(36)가 설치되는 블레이드(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 회전체.In the wind turbine rotor,
A rotating shaft 10;
A plurality of blowing frames 20 connecting the outer circumference of the rotating shaft 10 to form a blowing window 21;
Another end of another blowing frame 20 adjacent to one end of the blowing frame 20 is connected to one or a plurality of reinforcing pieces 31, the wind hole 32 formed by the reinforcing pieces 31 A blocking cover 33 is installed to block the cover cover 33, and a plurality of air holes 34 are formed on the surface of the blocking cover 33, and each of the air holes 34 opens and closes in one or both directions. Rotor for a wind turbine, characterized in that consisting of a blade 30 is installed 36.
상부에는 베어링이 설치되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전축(10)과 일측 또는 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 지면으로부터 공중에 떠받치는 지주(81)와;
상기 회전축(10)의 일측에 연결되며 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 하나 또는 다수개의 발전기(82)와;
풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 제동하기 위해 상기 회전축(10)의 일측 또는 타측에 설치되는 브레이크(83)와;
풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서(84)가 설치되고, 상기 감지센서(84)의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하며, 상기 감지센서(84)의 풍속 감지에 의해 풍속에 따라 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 제어하는 제어부(85)와;
상기 제어부(85)의 제어에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1) 또는 상기 지주(81)를 회전시키는 구동모터(88)와;
상기 구동모터(88)에 전원을 공급하는 전원공급부(86)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.A rotor for a wind turbine (1) according to any one of claims 1, 2, 5, and 6;
A bearing is installed at an upper portion and is coupled to the rotary shaft 10 and one side or one side and the other side of the wind turbine rotor 1 so as to support the wind turbine rotor 1 in the air from the ground. Wow;
One or a plurality of generators 82 connected to one side of the rotating shaft 10 and generating electrical energy by using the rotational force of the rotor for rotating the wind turbine 1;
A brake (83) installed at one side or the other side of the rotating shaft (10) to brake the wind turbine rotor (1) rotated by wind power;
A detection sensor 84 is installed to detect wind direction and wind speed, and adjusts the direction of the wind turbine rotor 1 by wind direction detection of the sensor 84, and detects wind speed of the sensor 84. A control unit 85 controlling the one or more generators 82 to generate electric energy according to the wind speed;
A drive motor 88 for rotating the wind turbine rotor 1 or the support 81 under control of the controller 85;
Wind generator, characterized in that it further comprises a power supply unit 86 for supplying power to the drive motor (88).
상부에는 베어링이 설치되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전축(10)과 일측 또는 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 지면으로부터 공중에 떠받치는 지주(81)와;
상기 회전축(10)의 일측에 연결되며 풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 하나 또는 다수개의 발전기(82)와;
풍력에 의해 회전되는 상기 풍력발전기용 회전체(1)를 제동하기 위해 상기 회전축(1)의 일측 또는 타측에 설치되는 브레이크(83)와;
풍향 및 풍속을 감지하는 감지센서(84)가 설치되고, 상기 감지센서(84)의 풍속 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)에 횡으로 형성된 하나 또는 다수개의 개폐밸브(36)가 각 단마다 각각 일체로 개폐될 수 있도록 연결된 상기 개폐밸브(36)를 풍속에 따라 한 단 또는 다수개의 단이 열리도록 하고, 상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)가 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 하며, 상기 감지센서(84)의 풍향 감지에 의해 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 방향을 조절하는 제어부(85)와;
상기 풍력발전기용 회전체(1) 또는 상기 지주(81)를 회전시키는 구동모터(88)와;
상기 풍력발전기용 회전체(1)에 설치된 구동부(42) 및 상기 구동모터(88)에 전원을 공급하는 전원공급부(86)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.A rotor (1) for a wind turbine (3);
A bearing is installed at an upper portion and is coupled to the rotary shaft 10 and one side or one side and the other side of the wind turbine rotor 1 so as to support the wind turbine rotor 1 in the air from the ground. Wow;
One or a plurality of generators 82 connected to one side of the rotating shaft 10 and generating electrical energy by using the rotational force of the rotor for rotating the wind turbine 1;
A brake (83) installed at one side or the other side of the rotary shaft (1) to brake the wind turbine rotor (1) rotated by wind power;
A detection sensor 84 for detecting wind direction and wind speed is installed, and one or more opening / closing valves 36 formed horizontally in the rotor 1 for the wind power generator by sensing the wind speed of the detection sensor 84 are each. One or more stages are opened in accordance with wind speed, and the one or more generators 82 generate electrical energy. A control unit 85 for adjusting a direction of the wind turbine rotor 1 by wind direction detection of the detection sensor 84;
A drive motor 88 for rotating the wind turbine rotor 1 or the support 81;
Wind turbines, characterized in that further comprising a power supply unit (86) for supplying power to the drive unit 42 and the drive motor (88) installed in the wind turbine rotor (1).
상기 하나 또는 다수개의 발전기(82)는 상기 지주(81)의 외측에 설치되고, 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전축(10)과 상기 발전기(82)의 회전축에 벨트풀리가 설치되며, 상기 각각의 벨트풀리가 벨트에 의해 연결되어 상기 풍력발전기용 회전체(1)의 회전력이 상기 발전기(82)로 전달될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
The method according to claim 7 or 8,
The one or more generators 82 are installed on the outer side of the support 81, belt pulleys are installed on the rotary shaft 10 of the wind turbine rotor 1 and the rotary shaft of the generator 82, Each of the belt pulleys are connected by a belt is characterized in that the wind turbine generator, characterized in that configured to be transmitted to the rotational force of the wind turbine generator (1) to the generator (82).
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KR101377709B1 (en) * | 2012-05-09 | 2014-03-26 | 노병문 | Wind power generator |
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