KR20120112932A - Blade moving type vertical wind power generation - Google Patents

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KR20120112932A KR1020110030537A KR20110030537A KR20120112932A KR 20120112932 A KR20120112932 A KR 20120112932A KR 1020110030537 A KR1020110030537 A KR 1020110030537A KR 20110030537 A KR20110030537 A KR 20110030537A KR 20120112932 A KR20120112932 A KR 20120112932A
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Abstract

PURPOSE: A vertical wind power generator with movable blades is provided to minimize an influence by the changes in the direction of wind. CONSTITUTION: A vertical wind power generator with movable blades comprises a vertical shaft(10), a blade unit(20), an interlocking unit(50), and blade driving units. The interlocking unit interlocks with gears on the inner surface. The interlocking unit is rotated according to the changes in the direction of wind in order to position the gears at the forward reverse point of the blade unit. The blade driving units are placed at a straight traveling path, and revolve with the blade unit. The blade driving units straightly move the blade unit by converting rotary force generated from the gears into the linear motion of a rack.

Description

날개이동식 수직형 풍력발전장치{Blade moving type vertical wind power generation}Blade moving type vertical wind power generation

본 발명은 날개이동식 수직형 풍력발전장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 풍향에 대해 날개부의 회전이 정방향에서 역방향으로 전환될 때 축부의 타측으로 날개부를 이동시켜 오로지 축부에 정방향 회전력만이 인가되도록 함으로써 풍력에 의한 발전효율을 극대화할 수 있으며, 특히 날개부의 이동이 무동력으로 이루어짐과 함께 날개부의 이동이 풍향이 변화되더라도 보다 원활하게 이루어질 수 있는 날개이동식 수직형 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wing type vertical wind power generator, and more specifically, when the rotation of the wing portion is changed from the forward direction to the reverse direction with respect to the wind direction by moving the wing portion to the other side of the shaft so that only the forward rotational force is applied to the shaft portion It is possible to maximize the power generation efficiency by, and in particular relates to a wing-type vertical wind power generator that can be made more smoothly even if the movement of the wing portion is made of non-powerless movement of the wing portion changes the wind direction.

풍력발전이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 회전축을 통한 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이러한 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말하는 것으로서, 현재까지 개발된 신재생에너지원 중 가장 경제성이 높을 뿐 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장점때문에 일찍이 풍력발전산업이 발달한 유럽은 물론 최근에는 미주와 아시아 등지에서도 적극적인 투자가 이뤄지고 있는 실정이다.Wind power generation refers to a power generation method in which wind energy is converted into mechanical energy (rotational power) through a rotating shaft using a windmill, and the mechanical energy is converted into electrical energy by driving a generator to obtain power. It is not only the most economical among the new renewable energy sources, but also has the advantage of being able to generate power using the wind, a clean energy source for unlimited use, and actively invested not only in Europe where the wind power industry was developed but also in the Americas and Asia recently. It is happening.

특히, 풍력발전은 전력생산단가의 가격경쟁력 향상 및 발전시스템 설치의 소요면적 최소화 등과 같은 원가적인 측면과, 화석에너지 고갈에 대한 대체에너지원과 온나화방지와 같은 지구환경보호라는 사회환경적 측면과 아울러 공급의 안정성 및 에너지 수입의 의존도 감소라는 경제적인 측면에서의 장점때문에 정부에서도 풍력발전의 보급을 적극 지원하고 있으며, 그에 따라 국내에서도 향후 풍력발전의 성장세가 본격화될 것으로 기대되고 있다.Particularly, wind power generation has cost-effective aspects such as improving the price competitiveness of electricity production costs and minimizing the required area of power generation systems, and the social and environmental aspects such as protecting the global environment such as alternative energy sources and fogging of fossil energy depletion. In addition, the government is actively supporting the dissemination of wind power generation due to economic advantages such as stability of supply and reduction of dependence on energy imports. Accordingly, it is expected that the growth of wind power generation in Korea will increase in the future.

이러한 풍력발전은 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되어 있는 수평형 풍력발전장치와, 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직형 풍력발전장치로 구분할 수 있으며, 현재까지 수직형에 비해 수평형 풍력발전장치의 효율이 높고 안정적이어서 상업용 풍력발전단지에는 대부분 수평형 풍력발전기가 적용되고 있다.Such wind power generation can be classified into a horizontal wind power generator in which the rotating shaft is installed horizontally with respect to the ground and a vertical wind power generator in which the rotating shaft is installed perpendicular to the ground according to the direction of the rotation axis of the blade. Compared to the vertical type, the horizontal wind power generator is more efficient and stable, so most of the commercial wind farms have been applied to the horizontal wind generator.

상기한 수평형 풍력발전장치는 가장 일반적인 형태로서 높은 발전효율을 구현할 수 있는 장점이 있으나, 바람의 방향이 자주 바뀌는 지역에서는 원활한 발전이 어려우며, 회전체를 비롯한 주요 부품들이 높은 곳에 설치되므로 고가의 설치비용이 소요될 뿐만 아니라 그 유지보수가 쉽지 않으며, 태풍 등의 강한 바람에 구조적으로 취약한 단점을 갖고 있다. The horizontal wind power generator is the most common type, and has the advantage of realizing high power generation efficiency, but it is difficult to smoothly generate power in areas where the wind direction changes frequently, and expensive installation is possible because major components including the rotor are installed at a high level. Not only is it expensive, its maintenance is not easy, and it has a disadvantage that is structurally vulnerable to strong winds such as typhoons.

이러한 수평형 풍력발전장치의 단점과 비교할 때 상기 수직형 풍력발전장치는 바람의 방향에 관계없이 발전이 가능하며, 증속기 및 발전기 등의 주요 부품들이 지상에 설치되므로 설치비용이 저렴하고 그 유지보수가 용이한 장점을 가지고 있다.Compared with the shortcomings of the horizontal wind power generator, the vertical wind power generator can generate power regardless of the direction of the wind. Since the main components such as the gearbox and the generator are installed on the ground, the installation cost is low and the maintenance is performed. Has the advantage of being easy.

그럼에도 불구하고 전술한 바와 같이 수평형 발전장치가 선호되는 것은 수직형 발전장치가 수평형 발전장치에 비해 그 발전효율이 떨어지기 때문이다.Nevertheless, the horizontal power generator is preferred as described above because the vertical power generator is less efficient than the horizontal power generator.

이것은 수직형 풍력발전장치의 구조적인 문제점으로서, 블레이드가 풍향에 대해 수직한 평면상에서 회전을 하게 되는 수평형 발전장치와 달리 회전날개가 풍향과 수평한 평면상에서 회전을 하게 되기 때문이다. This is a structural problem of the vertical wind power generator, because the blades rotate in a plane parallel to the wind direction, unlike a horizontal power generator in which the blade rotates on a plane perpendicular to the wind direction.

즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 수직형 풍력발전장치는 구조적으로 회전날개의 한쪽(a1)은 풍력에 의해 정방향 회전을 하면서 바람(W)의 에너지를 회전축(b)의 기계적인 회전력으로 변환시키지만, 그 회전날개의 반대쪽(a2)은 풍력에 대해 역방향 회전을 하게 되기 때문에 회전축(b)의 회전에 저항으로 작용을 하게 되어 기계적인 에너지의 변환효율이 저하될 수 밖에 없는 것이다.That is, as shown in Figure 16, the vertical wind power generator structurally converts the energy of the wind (W) to the mechanical rotational force of the rotating shaft (b) while one side (a1) of the rotary blade is rotated forward by the wind However, since the opposite side (a2) of the rotary blade to the reverse rotation with respect to the wind will act as a resistance to the rotation of the rotary shaft (b) will have to decrease the conversion efficiency of mechanical energy.

이러한 수직형 풍력발전장치가 가지고 있는 발전효율의 문제점을 인식하여 본 출원인은 날개를 이동시키는 방식을 통해 회전축에 오로지 정방향 회전력만을 인가시킴으로써 풍력에 의한 발전효율을 증강시킬 수 있는 이동식 회전날개구조체를 개발하여 2008년 12월 20일 특허출원을 하였으며(공개번호 제10-2010-0077358호), 이러한 종래 특허출원기술을 바탕으로 더욱 개선하여, 바람의 방향이 자주 바뀌는 지역에서도 보다 원활하게 날개이동이 이루어지면서 또한 이러한 날개이동을 별도의 동력을 소모시키지 않고도 이룰 수 있는 본 출원기술을 개발하기에 이르렀다.Recognizing the problems of power generation efficiency of the vertical wind power generators, the present applicant has developed a mobile rotary wing structure that can increase power generation efficiency by wind power by applying only forward rotational force to the rotating shaft through a method of moving a wing. The patent application was filed on December 20, 2008 (Publication No. 10-2010-0077358), and further improved based on such a conventional patent application technology, allowing wings to move more smoothly even in areas where wind direction changes frequently. In addition, the present invention has been developed to achieve this wing movement without consuming a separate power.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 날개부의 직선이동을 통해 축부에 항상 정방향 회전력만을 인가시켜 풍력에 의한 전기생성효율을 증대시키며, 특히 이러한 날개이동을 무동력으로 달성함과 함께 풍향의 변화에 따른 영향을 최소화하여 보다 원활한 날개이동이 이루어지도록 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to apply only the forward rotational force to the shaft always through the linear movement of the blade to increase the efficiency of electricity generation by wind power, in particular, such a blade movement as a non-power In addition, to achieve a smoother wing movement by minimizing the effects of changes in the wind direction to achieve a wing-type vertical wind power generator.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,As a problem solving means of the present invention for achieving the above object,

본 발명은 날개이동식 수직형 풍력발전장치에 관한 것으로서, 수직의 축부와, 상기 축부에 풍력에 의한 회전력을 인가시키되, 축부의 중심을 통과하여 양쪽으로 직선이동 가능함과 함께 길이방향으로 래크가 구비된 날개부와, 내주면의 일정부위에 내접기어 한쌍이 서로 대향되게 형성되며, 상기 내접기어 한쌍이 상기 날개부의 정역변환지점과 역정변환지점에 항상 위치되도록 상기 축부와는 독립적으로 풍향의 변화에 연동하여 회전이 되는 풍향연동부, 및 상기 날개부의 직선이동경로 양쪽에 각각 구비되어 날개부와 함께 공전되며, 상기 날개부가 정역변환지점에 근접하면 상기 내접기어 한쌍에 의해 발생된 회전력을 상기 래크의 직선운동으로 변환시켜 상기 날개부를 축부의 반대쪽으로 직선이동시키는 한 쌍의 날개구동부를 포함하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치가 개시된다.The present invention relates to a wing type vertical wind turbine, wherein a vertical shaft portion and the rotational force is applied to the shaft portion by the wind, but through the center of the shaft portion can be moved linearly to both sides and the rack is provided in the longitudinal direction A wing and a pair of internal gears are formed to face each other at a predetermined portion of the inner circumferential surface, and the pair of internal gears are linked to the change of the wind direction independently of the shaft so that the pair of internal gears are always located at the forward and reverse conversion points of the wing. It is provided on both sides of the wind direction interlocking portion and the linear movement path of the wing and revolves with the wing. When the wing is close to the forward / backward transformation point, the rotational force generated by the pair of internal gears is linearly moved. A wing movement including a pair of wing driving portions for converting the wing portion to linearly move the wing portion to the opposite side of the shaft; A vertical wind power generator is disclosed.

여기서, 상기 래크는 한쌍을 이루어 날개부의 양쪽 옆면에 구비되고, 상기 한쌍의 날개구동부는, 상기 내접기어 한쌍과 각각 치합 가능한 기어피니언 한쌍과, 상기 래크 한쌍과 각각 치합 가능하면서 상기 기어피니언 한쌍과 각각 축 결합된 래크피니언 한쌍을 각각 포함할 수 있다.Here, the racks are provided in pairs on both sides of the wing, and the pair of wing drives includes a pair of gear pinions that can engage with the pair of internal gears, and a pair of gear pinions that can engage with the pair of racks, respectively. It may comprise a pair of axially coupled rack pinion, respectively.

또한, 상기 날개부는, 상기 날개구동부 한쌍 중 일측 날개구동부의 선행 기어피니언이 상기 정역변환지점의 내접기어와 치합되어 자전될 때 선행 래크피니언을 통해 가해지는 직선운동력에 의해 직선이동을 시작하고, 타측 날개구동부의 후행 기어피니언이 상기 역정변환지점의 내접기어와 치합되어 자전될 때 후행 래크피니언을 통해 가해지는 직선운동력에 의해 직선이동을 완료하도록 할 수 있다.In addition, the wing portion, when the preceding gear pinion of one of the pair of wing drive unit is engaged with the internal gear of the forward and reverse conversion point is rotated to start the linear movement by the linear motion force applied through the preceding rack pinion, the other side When the trailing gear pinion of the wing drive is engaged with the internal gear of the reverse conversion point and rotates, the linear movement may be completed by the linear motion force applied through the trailing rack pinion.

또한, 상기 날개부의 래크 한쌍은, 상기 일측 날개구동부의 후행 기어피니언이 상기 정역변환지점의 내접기어와 치합되기 직전에 일측 날개구동부의 래크피니언 한쌍을 벗어나 치합이 해제됨과 함께 타측 날개구동부의 래크피니언 한쌍과 치합이 되도록 할 수 있다.In addition, the pair of racks of the wing portion, the rear gear pinion of the wing portion of the one wing drive is out of the pair of rack pinion of one wing drive portion just before being engaged with the internal gear of the forward and reverse conversion point, the engagement is released and the rack pinion of the other wing drive portion It can be matched with a pair.

한편, 상기 날개부에는 내부를 따라 양쪽으로 이동하면서 그 양단부의 외측으로 일정길이 돌출이 됨과 함께 보조래크를 갖는 보조날개부가 구비되고, 상기 풍향연동부에는 상기 내접기어 한쌍과 동일한 위치에 높이차를 두고 한쌍의 보조내접기어가 더 형성되며, 상기 수직형 풍력발전장치는, 상기 날개구동부 한쌍과 동일한 위치에 높이차를 두고 각각 구비되며, 상기 보조내접기어 한쌍에 의해 발생된 회전력을 상기 보조래크의 직선운동으로 변환시켜 상기 보조날개부를 날개부의 반대쪽으로 이동시키는 한 쌍의 보조날개구동부를 더 포함할 수도 있다.On the other hand, the wing portion is provided with an auxiliary wing having an auxiliary rack and a certain length protruding to the outside of the both ends while moving in both directions along the inside, the wind direction interlocking portion has a height difference at the same position as the pair of internal gears In addition, a pair of auxiliary internal gears are further formed, and each of the vertical wind turbines is provided with a height difference at the same position as that of the pair of wing driving units, and the rotational force generated by the pair of auxiliary internal gears of the auxiliary rack It may further include a pair of auxiliary wing driving unit for converting the auxiliary wing to the opposite side of the wing by converting into a linear motion.

한편, 중앙축부를 더 포함하며, 상기 중앙축부를 기준으로 상기 축부, 풍향연동부, 날개부, 및 날개구동부가 상호 대칭을 이루어 한쌍으로 각각 구비되되, 상기 풍향연동부 한쌍은 서로 연결되어 풍향에 따라 함께 회전되며, 상기 축부 한쌍은 상기 풍향연동부의 회전에 따라 연동하여 그 위치가 조정됨과 함께 인가된 회전력을 상기 중앙축부로 전달하도록 설치될 수 있다.On the other hand, further comprising a central shaft, the shaft portion, the wind direction interlocking portion, the wing portion, and the wing driving portion is provided with a pair of symmetrical mutually based on each other, the pair of wind direction linkages are connected to each other in the wind direction Rotating together, the pair of shaft portion may be installed to transmit the applied rotational force to the central shaft portion in conjunction with the adjustment of its position in accordance with the rotation of the wind direction linkage.

또한, 상기 풍향연동부 한쌍의 전방측 연결부위에는 불어오는 바람을 양쪽으로 분기시키는 바람분기부가 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.In addition, the front side connection portion of the pair of wind direction linkage portion may be formed to protrude forward to the wind branch for branching the blowing wind to both sides.

본 발명에 따른 수직형 풍력발전장치는,Vertical wind turbine according to the invention,

풍력을 받는 날개부의 직선이동을 통해 풍력에 의한 정방향 회전력만이 축부에 인가되기 때문에 풍력에 의한 전기생성효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.Since only the forward rotational force by the wind is applied to the shaft through the linear movement of the wing receiving the wind has the advantage that can maximize the electricity generation efficiency by the wind.

또한, 풍향연동부에 형성된 내접기어를 통해 날개부의 직선이동을 위한 동력이 생성되므로 날개작동을 위한 별도의 동력이 필요없는 장점이 있다.In addition, since the power for the linear movement of the wing is generated through the internal gear formed in the wind direction interlocking portion there is an advantage that does not need a separate power for the wing operation.

또한, 풍향이 변화되더라도 내접기어의 위치가 함께 변화되면서 종래보다 날개부의 원활한 이동이 이루어질 수 있기 때문에 풍향이 자주 바뀌어 풍력발전이 곤란한 지역에서도 충분히 풍력발전을 통해 전기를 생성할 수 있는 장점이 있다.In addition, even if the wind direction is changed, since the position of the internal gear changes together, the wing portion can be smoothly moved than before, so the wind direction is frequently changed, and there is an advantage in that electricity can be sufficiently generated through wind power generation in an area where wind power generation is difficult.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.It is to be noted that, in addition to the effect specifically described above, a specific effect that can be easily derived and expected from the characteristic configuration of the present invention can also be included in the effect of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 평면 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 단면 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개구동부의 개략적인 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개부의 단면 예시도,
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 작동을 예시한 작동예시도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 단면 예시도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 평면 예시도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 날개부의 단면 예시도,
도 14와 도 15는 본 발명에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치를 한쌍으로 구비한 것을 예시한 사시도 및 단면 예시도.
도 16은 통상의 수직형 발전장치의 풍력에 대한 날개의 회전상태를 예시한 예시도이다.1 is a schematic perspective view of a wing type vertical wind turbine according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a plan view of a wing type vertical wind turbine generator according to an embodiment of the present invention,
3 is an exemplary cross-sectional view of a wing type vertical wind turbine generator according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic perspective view of a wing driver according to an embodiment of the present invention;
5 is an exemplary cross-sectional view of a wing unit according to an embodiment of the present invention;
6 to 10 is an operation example illustrating the operation of the wing-type vertical wind turbine generator according to an embodiment of the present invention,
11 is a cross-sectional view of a wing type vertical wind turbine generator according to another embodiment of the present invention;
12 is a plan view of a wing type vertical wind turbine according to another embodiment of the present invention;
13 is an exemplary cross-sectional view of a wing unit according to another embodiment of the present invention;
14 and 15 are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a pair having a wing type vertical wind turbine generator according to the invention in pairs.
16 is an exemplary view illustrating a rotational state of the blade with respect to the wind power of a conventional vertical power generator.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the wing type vertical wind turbine generator according to the present invention.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 크기 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있음을 유의하여야 한다.This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the shape, size, etc. of the elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
In addition, in describing the embodiments, in the case where it is determined that the technical features of the present invention may be unnecessarily obscured as a matter already known to those skilled in the art, such as known functions or known configurations, the details of the embodiments will be described in detail. The description will be omitted.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 날개이동식 수직형 풍력발전장치(이하, “풍력발전장치”라 함.)의 일 실시예를 나타내는 도면들로서, 상기한 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전장치는 축부(10)와, 날개부(20)와, 한 쌍의 날개구동부(30, 40)와, 풍향연동부(50)를 포함하여 이루어질 수 있다.1 to 10 is a view showing an embodiment of a wing type vertical wind turbine generator (hereinafter referred to as "wind power generator") according to the present invention, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention The wind turbine generator according to the example may include the shaft portion 10, the wing portion 20, a pair of wing driving portions 30 and 40, and a wind direction interlocking portion 50.

이러한 실시예에 따른 세부 구성을 보다 자세하게 살펴보면, 먼저, 상기 축부(10)는 지면에 수직으로 설치가 된다.Looking at the detailed configuration according to this embodiment in more detail, first, the shaft portion 10 is installed perpendicular to the ground.

상기 축부(10)는 통상적인 수직형 풍력발전장치와 같이 동력전달수단을 통해 발전부(도면 미도시)와 연결이 되도록 설치될 수 있으며, 그에 따라 풍력에 의해 발생된 축부(10)의 회전동력이 발전부로 인가되어 전기를 생성할 수 있음을 알 수 있다.The shaft portion 10 may be installed to be connected to the power generation portion (not shown) through a power transmission means, such as a conventional vertical wind power generator, and thus the rotational power of the shaft portion 10 generated by wind power It can be seen that it can be applied to this power generation unit to generate electricity.

상기 날개부(20)는 바람이 불어와 풍력이 작용하면 상기 축부(10)를 중심으로 회전을 하면서 상기 축부(10)에 풍력에 의한 회전력을 인가시키는 기능을 수행한다.The wing portion 20 performs a function of applying a rotational force by the wind to the shaft portion 10 while rotating around the shaft portion 10 when the wind blows and the wind acts.

여기서, 상기 날개부(20)는 전술한 것처럼 축부(10)를 중심으로 풍력에 의해 회전운동을 하지만, 이와 함께 상기 축부(10)의 중심을 통과하여 축부(10)의 양쪽으로 직선이동이 가능하도록 설치된다. 즉, 상기 날개부(20)는 축부(10)를 중심으로 한 회전운동과 축부(10)를 통과하는 직선이동이 가능한 것이다.Here, the wing portion 20 is rotated by the wind power around the shaft portion 10 as described above, but also through the center of the shaft portion 10 can be linearly moved to both sides of the shaft portion 10. To be installed. That is, the wing portion 20 is capable of linear movement through the rotational movement and the shaft portion 10 around the shaft portion 10.

이러한 날개부(20)의 회전운동과 직선이동을 위하여, 상기 축부(10)에는 그 중심을 관통하면서 양단부는 개방이 된 직선통로(11)가 형성될 수 있다.In order to rotate and linearly move the wing portion 20, the shaft portion 10 may be formed with a straight passage 11 having both ends opened while penetrating the center thereof.

그리고 상기 직선통로(11)의 양쪽 옆면에는 후술할 날개부(20)의 래크 한쌍(23)과 날개구동부 한쌍(30, 40) 각각의 래크피니언(31, 41)이 직선통로(11)의 의해 간섭되지 않고 상호 치합될 수 있도록 길이방향을 따라 개방구(12)가 형성될 수 있다.On both sides of the straight passage 11, a pair of racks 23 of the wing portion 20 and a pair of wing pins 31 and 41 of the wing drive portion 30 and 40 to be described later are formed by the straight passage 11. Openings 12 can be formed along the longitudinal direction so that they can engage with each other without interference.

상기 날개부(20)는 상기 직선통로(11)의 내부를 따라 이동 가능하게 설치됨으로써 직선통로(11)를 따라 왕복 직선이동을 하게 된다.The wing portion 20 is installed to be movable along the interior of the straight passage (11) is to reciprocate linear movement along the straight passage (11).

이러한 날개부(20)의 이동을 위해, 상기 직선통로(11)의 내측면에는 지지레일(13)이 형성되고, 상기 날개부(20)의 양쪽 옆면에는 상기 지지레일(13)이 삽입되는 레일홈(21)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 레일홈(21)에는 지지레일(13)을 따라 마찰을 최소화하면서 구름운동을 하여 날개부(20)의 이동을 보다 원활하게 해주는 회전휠(22)이 더 설치되는 것도 가능하다. For the movement of the wing portion 20, the support rail 13 is formed on the inner side surface of the straight passage 11, the rail rail in which the support rail 13 is inserted in both side surfaces of the wing portion 20 Groove 21 may be formed. In addition, the rail groove 21 may be further provided with a rotary wheel 22 to smoothly move the wing portion 20 by rolling movement while minimizing friction along the support rail 13.

다만, 날개부(20)의 이동을 위한 전술한 구성은 일 예시일 뿐이며, 레일의 설치위치를 직선통로(11)의 상측이나 하측 등으로 설계변경할 수 있음과 함께 직선이동을 위한 당해기술분야의 다양한 공지구성을 선택적으로 채택하는 것이 가능하다.However, the above-described configuration for the movement of the wing 20 is only one example, and the installation position of the rail can be changed to the upper side or the lower side of the straight passage 11 and the like in the art for linear movement. It is possible to selectively adopt various known configurations.

또한, 상기 날개부(20)의 양쪽 옆면에는 래크 한쌍(23)이 길이방향을 따라 구비되는데, 상기 래크 한쌍(23)은 후술할 날개구동부 한쌍(30, 40)의 각 래크피니언(31, 41) 한쌍과 치합되어 래크피니언(31, 41)의 회전력을 날개부(20)의 직선운동력으로 변환시킴으로써 날개부(20)가 직선통로(11)를 따라 이동할 수 있도록 하는 기능을 한다.In addition, both sides of the wing portion 20 is provided with a pair of racks 23 along the longitudinal direction, the pair of racks 23 is a rack pinion (31, 41) of each of the pair of wing drives (30, 40) to be described later. ) Is engaged with the pair to convert the rotational force of the rack pinion (31, 41) into a linear movement force of the wing portion 20 to function to move the wing portion 20 along the straight passage (11).

한편, 도 2에 도시된 것처럼, 상기 직선통로(11)는 두 개가 “＋”자 형태로 교차되도록 형성될 수 있으며, 상기 날개부(20) 또한 두 개가 각 직선통로(11)를 따라 독립적으로 교차 이동하도록 설치될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the straight passage 11 may be formed so that the two cross in the form of the "+", the wing portion 20 also two independently along each straight passage (11). It can be installed to cross move.

상기 한 쌍의 날개구동부(30, 40)는 상기 날개부(20)의 직선이동경로가 되는 직선통로(11)의 양단부에 각각 구비가 된다. The pair of wing drives 30 and 40 may be provided at both ends of the straight passage 11, which is a linear movement path of the wing 20.

그리고 날개구동부 한쌍(30, 40)은 상호 동일한 구성으로 이루어지는데, 각 날개구동부(30, 40)는 한 쌍의 래크피니언(31a, 31b, 41a, 41b)과 한 쌍의 기어피니언(32a, 32b, 42a, 42b)을 포함하게 된다.And the pair of wing drives 30, 40 are made of the same configuration, each wing 30, 40 is a pair of rack pinions (31a, 31b, 41a, 41b) and a pair of gear pinions (32a, 32b) , 42a, 42b).

상기 한 쌍의 래크피니언(31a, 31b, 41a, 41b)은 상기 직선통로(11)를 기준으로 양쪽에 각각 구비가 되며, 그에 따라 직선통로(11)를 통과하는 날개부(20)의 래크 한쌍(23)과 각각 치합이 이루어지게 된다.The pair of rack pinions 31a, 31b, 41a, and 41b are provided on both sides of the straight passage 11, respectively, and thus a pair of racks of the wing portion 20 passing through the straight passage 11 are provided. Each of 23 is engaged.

상기 기어피니언 한쌍(32a, 32b, 42a, 42b)은 상기 래크피니언 한쌍(31a, 31b, 41a, 41b)에 각각 축(33) 결합이 되면서 각각의 래크피니언(31a, 31b, 41a, 41b)의 위쪽에 구비된다. 따라서 상기 직선통로(11)를 기준으로 볼 때 상기 기어피니언 한쌍(32a, 32b, 42a, 42b) 또한 직선통로(11)의 양쪽에 위치하게 된다.The pair of gear pinions 32a, 32b, 42a, and 42b are coupled to the shaft 33 to the pair of rack pinions 31a, 31b, 41a, and 41b, respectively, so that each of the rack pinions 31a, 31b, 41a, and 41b may be coupled to each other. It is provided at the top. Therefore, the pair of gear pinions 32a, 32b, 42a, and 42b are also located on both sides of the straight passage 11 when viewed based on the straight passage 11.

이러한 날개구동부 한쌍(30, 40)은 상기 날개부(20)의 회전운동시 날개부(20)와 함께 상기 축부(10)를 중심으로 공전을 하게 되며(여기서, 날개구동부 자체가 축부를 중심으로 회전하므로 이를 공전이라는 용어로 정의하며, 날개구동부를 구성하는 상기 래크피니언과 기어피니언의 회전은 자전이라는 용어로 정의함.), 이러한 공전시 상기 기어피니언 한쌍(32a, 32b, 42a, 42b)이 후술할 풍향연동부(50)의 내접기어 한쌍(51a, 51b)과 선택적인 치합이 이루어지게 된다.The pair of wing drives 30 and 40 revolve around the shaft 10 together with the wing 20 during the rotational movement of the wing 20 (wherein, the wing drives themselves around the shaft). The rotation of the rack pinion and gear pinion constituting the wing drive is defined by the term rotation, since it rotates.), The pair of gear pinions (32a, 32b, 42a, 42b) during such a revolution Selective engagement is made with the pair of internal gears 51a and 51b of the wind direction interlocking unit 50 to be described later.

상기 풍향연동부(50)는 직선이동 가능한 상기 날개부(20)가 정역변환지점(PN)을 통과할 때 상기 날개구동부 한쌍(30, 40)에 회전력을 발생시켜 상기 날개부(20)가 반대쪽의 역정변환지점(NP)쪽으로 직선이동되도록 하는 기능을 수행한다.The wind direction interlocking part 50 generates a rotational force to the pair of wing driving parts 30 and 40 when the linearly movable wing part 20 passes through the forward / backward transformation point PN, so that the wing part 20 is opposite. It performs the function to move linearly toward the reverse conversion point of NP.

여기서, 풍력에 의해 날개부(20)가 회전할 때 날개부(20)는 축부(10)를 중심으로 풍향에 대해 정방향 회전과 역방향 회전을 반복하게 되며, 180°회전할 때마다 정방향 회전에서 역방향 회전으로 또는 역방향 회전에서 정방향 회전으로 변환을 하게 되는 바, 도 2에 도시된 것처럼, 상기 정역변환지점(PN)이란 날개부(20)가 정방향 회전에서 역방향 회전으로 변환되는 지점으로 정의되고, 역정변환지점(NP)이란 역방향 회전에서 정방향 회전으로 변환되는 지점으로 정의할 수 있으며, 따라서 정역변환지점(PN)과 역정변환지점(NP)은 상기 축부(10)를 중심으로 180°의 각도 차이를 갖게 된다.Here, when the wing unit 20 rotates due to wind power, the wing unit 20 repeats the forward rotation and the reverse rotation with respect to the wind direction about the shaft portion 10, and rotates in the forward rotation at every 180 ° rotation. As shown in FIG. 2, the forward conversion point PN is defined as a point at which the wing portion 20 is converted from the forward rotation to the reverse rotation as shown in FIG. 2. The conversion point NP may be defined as a point that is converted from the reverse rotation to the forward rotation. Therefore, the forward and backward conversion point PN and the reverse conversion point NP have an angle difference of 180 ° with respect to the shaft portion 10. Will have

상기 풍향연동부(50)는 상기 축부(10)의 외측에 상기 축부(10)의 회전과는 무관하게 별도의 지지구조물에 회전 가능하게 지지되도록 설치될 수 있으며, 상기 날개부(20)의 정방향 회전시 날개부(20)가 간섭되지 않고 회전할 수 있도록 일측이 개방된 구조를 가질 수 있다.The wind direction interlocking portion 50 may be installed on the outside of the shaft portion 10 so as to be rotatably supported by a separate support structure regardless of the rotation of the shaft portion 10, and the forward direction of the wing portion 20. When rotating, the wing unit 20 may have an open structure so that one side may rotate without interference.

이러한 풍향연동부(50)의 상단 내주면에는 내접기어 한쌍(51a, 51b)이 일정부위에 서로 대향되도록 형성이 되는데, 상기 내접기어 한쌍(51a, 51b)이 형성되는 위치는 상기 정역변환지점(PN)과 역정변환지점(NP)이 된다.The pair of internal gears 51a and 51b are formed on the upper inner circumferential surface of the wind direction interlocking part 50 so as to face each other at a predetermined position, and the position at which the pair of internal gears 51a and 51b are formed is the forward and reverse conversion point PN. ) And reverse conversion point (NP).

그리고 상기 풍향연동부(50)에는 정역변환지점(PN)에서 후방으로 연장이 되는 풍향지시부재(52)가 설치되는데, 상기 풍향지시부재(52)는 풍향에 변화에 따라 상기 풍향연동부(50)를 연동 회전시킴으로써, 풍향이 변화하더라도 상기 내접기어 한쌍(51a, 51b)이 항상 풍향에 대해 정역변환지점(PN)과 역정변환지점(NP)에 위치될 수 있도록 작용을 하게 된다.In addition, the wind direction interlocking unit 50 is provided with a wind direction indicating member 52 extending rearward from the stationary conversion point PN, and the wind direction indicating member 52 is changed in the direction of the wind direction interlocking unit 50. By interlocking rotation), the pair of internal gears 51a and 51b may always be located at the forward and backward conversion point PN and the reverse conversion point NP with respect to the wind direction even if the wind direction is changed.

상기와 같이 풍향이 변화하더라도 항상 정역변환지점(PN)과 역정변환지점(NP)에 위치되는 내접기어 한쌍(51a, 51b)은 날개구동부 한쌍(30, 40)의 각 기어피니언(32a, 32b, 42a, 42b)과 치합이 이루어지면서 날개부(20)가 직선이동을 할 수 있도록 기어피니언들(32a, 32b, 42a, 42b)에 회전력을 발생시키게 된다.Even if the wind direction changes as described above, the pair of internal gears 51a and 51b which are always located at the forward / reverse conversion point PN and the reverse conversion point NP are each of the gear pinions 32a and 32b of the pair of wing drives 30 and 40; 42a and 42b are engaged with each other to generate rotational force on the gear pinions 32a, 32b, 42a and 42b so that the wing portion 20 can be linearly moved.

상술한 구성으로 이루어진 내접기어 한쌍(51a, 51b), 날개구동부(30, 40) 및 날개부(20)의 연관 작동을 도 2, 도 6 내지 도 10을 참조하여 보다 자세하게 살펴보면 다음과 같다.An associative operation of the pair of internal gears 51a and 51b, the wing driving units 30 and 40 and the wing unit 20 having the above-described configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 6 to 10.

도 2에 도시된 것처럼 날개부(20)가 직선통로(11)의 일측에 위치되어 풍향에 대해 정방향 회전(도면에서는 시계방향임.)을 하면서 축부(10)에 회전력을 인가하게 된다. 이 때, 일측 날개구동부(30)의 래크피니언 한쌍(31a, 31b)은 날개부(20)의 래크 한쌍(23)과 각각 치합된 상태를 유지하고 있는 상태이다.As shown in FIG. 2, the wing portion 20 is positioned at one side of the straight passage 11 to apply rotational force to the shaft portion 10 while performing a forward rotation (in the figure, clockwise) with respect to the wind direction. At this time, the pair of rack pinions 31a and 31b of the one wing drive unit 30 are in a state of being engaged with the pair of racks 23 of the wing unit 20, respectively.

그리고 계속적으로 회전을 하면서 도 6에 도시된 것처럼 날개부(20)가 정역변환지점(PN)에 근접하게 된다. And while continuously rotating as shown in Figure 6 wing portion 20 is close to the forward and backward transformation point (PN).

이렇게 날개부(20)가 정역변환지점에 근접하게 되면, 먼저 일측 날개구동부(30)의 기어피니언 한쌍(32a, 32b) 중에서 선행하는 기어피니언(32a)이 정역변환지점(PN)에 형성된 풍향연동부(50)의 내접기어(51a)와 치합이 이루어지기 시작하게 되고, 날개부(20)가 계속적으로 회전함에 따라 도 7에 도시된 것처럼, 상기 내접기어(51a)와 치합된 선행 기어피니언(32a)은 내접기어(51a)에 의해 반시계방향으로 자전을 하게 된다.When the wing unit 20 is close to the forward and reverse conversion point, first, the wind gear interlocking direction in which the preceding gear pinion 32a is formed at the forward and reverse conversion point PN among the pair of gear pinions 32a and 32b of the wing drive unit 30 on one side. As the gear 20 starts to engage with the internal gear 51a of the unit 50 and the wing unit 20 continuously rotates, as shown in FIG. 7, the preceding gear pinion engaged with the internal gear 51a ( 32a) rotates counterclockwise by the internal gear 51a.

따라서, 래그피니언 한쌍(31a, 31b) 중에서 상기 선행 기어피니언(32a)과 축 결합된 선행 래크피니언(31a)도 함께 반시계방향으로 자전을 하게 되고, 그에 따라 래크피니언(31a)의 회전력이 치합된 래크(23)의 직선운동력으로 변환되어 날개부(20)가 축부(10)의 중심방향으로 직선이동을 시작하게 된다.(도 7 참조)Therefore, among the pair of lag pinions 31a and 31b, the preceding rack pinion 31a, which is axially coupled to the preceding gear pinion 32a, also rotates in a counterclockwise direction, whereby the rotational force of the rack pinion 31a is engaged. The blade 23 is converted into the linear motion force of the rack 23 is to start the linear movement in the direction of the center of the shaft portion 10 (see Fig. 7).

물론, 이 때 타측 날개구동부(40)의 선행 기어피니언(42a)도 역정변환지점(NP)의 내접기어(51b)와 치합되어 반시계방향으로 공회전을 하게 됨을 이해할 수 있다.Of course, at this time, it can be understood that the preceding gear pinion 42a of the other wing driving portion 40 is also engaged with the internal gear 51b of the reverse conversion point NP to idle in the counterclockwise direction.

이렇게 날개부(20)는 일측 날개구동부(30)의 선행 기어피니언(32a)과 내접기어(51a)의 치합을 통해 발생된 회전력에 의해 이동을 하게 되며, 일측 날개구동부(30)의 계속적인 공전으로 일측 날개구동부(30)의 후행하는 기어피니언(32b)이 상기 내접기어(51a)와 치합되기 직전에 래크 한쌍(23)이 일측 날개구동부(30)의 래크피니언 한쌍(31a, 31b)에서 완전히 벗어나 그 치합이 해제되도록 이동을 하게 된다.(도 8 참조)Thus, the wing portion 20 is moved by the rotational force generated through the engagement of the preceding gear pinion 32a and the internal gear 51a of the one wing drive portion 30, the continuous revolution of one wing drive portion 30. Just before the gear pinion 32b trailing the one-side wing drive part 30 is engaged with the internal gear 51a, the pair of racks 23 are completely in the pair of rack pinion 31a and 31b of the one-side wing drive part 30. And move to release the engagement (see Figure 8).

그리고 이렇게 일측 날개구동부(30)의 래크피니언 한쌍(31a, 31b)을 벗어나 치합이 해제된 상기 날개부(20)의 래크 한쌍(23)은 타측 날개구동부(40)의 래크피니언 한쌍(41a, 41b)과 치합이 이루어지게 된다.Then, the pair of racks 23 of the wing portion 20 of which the engagement is released from the pair of rack pinions 31a and 31b of the wing drive portion 30 of the one side is a pair of rack pinions 41a and 41b of the wing member 40 of the other side. ) Will be engaged.

이 때, 타측 날개구동부(40)의 선행 기어피니언(42a)는 역정변환지점(NP)에 위치된 내접기어(51b)를 통과하게 되고 대신 후행 기어피니언(42b)이 내접기어(51b)와 치합이 이루어지기 시작한다.At this time, the preceding gear pinion 42a of the other wing drive portion 40 passes through the internal gear 51b positioned at the reverse conversion point NP, and the rear gear pinion 42b meshes with the internal gear 51b instead. This begins to be done.

그에 따라 후행 기어피니언(42b)이 내접기어(51b)에 의해 역시 반시계방향으로 자전을 하게 되며, 상기 후행 기어피니언(42b)과 축 결합된 후행 래크피니언(41b)도 함께 반시계방향으로 자전을 하게 된다.Accordingly, the trailing gear pinion 42b is also rotated counterclockwise by the internal gear 51b, and the trailing rack pinion 41b coupled to the trailing gear pinion 42b is also rotated counterclockwise. Will be

따라서, 상기 후행 래크피니언(41b)의 회전력이 치합된 래크(23)의 직선운동력으로 변환되어 날개부(20)가 이동통로(11)의 반대쪽으로 완전히 이동을 하게 된다.(도 9와 도 10 참조)Accordingly, the rotational force of the trailing rack pinion 41b is converted into the linear motion force of the engaged rack 23 so that the wing portion 20 completely moves to the opposite side of the movement passage 11 (FIGS. 9 and 10). Reference)

물론, 이 때 일측 날개구동부(30)의 후행 기어피니언(32a)도 정역변환지점(PN)의 내접기어(51a)와 치합되어 반시계방향으로 공회전을 하게 됨을 이해할 수 있다.Of course, at this time, it can be understood that the trailing gear pinion 32a of the one wing drive unit 30 is also engaged with the internal gear 51a of the forward and reverse conversion point PN to rotate in the counterclockwise direction.

상술한 것처럼, 상기 날개부(20)는 회전하면서 정역변환지점(PN)에 근접하면, 일측 날개구동부(30)의 선행 기어피니언(32a)과 정역변환지점(PN)에 위치된 내접기어(51a)와의 치합을 통해 발생된 회전력에 의해 축부(10)의 중심방향으로 이동을 시작하게 됨과 함께 타측 날개구동부(40)의 후행 기어피니언(42b)과 역정변환지점(NP)에 위치된 내접기어(51b)와의 치합을 통해 발생된 회전력에 의해 반대쪽으로 이동을 완료하게 되는 것이며, 이렇게 날개부(20)가 정역변환지점(PN)쪽에서 역정변환지점(NP)쪽으로 반복적인 직선이동을 하게 되므로 축부(10)에는 풍력에 대한 정방향 회전력만이 인가되어 풍력발전 효율이 증대될 수 있음을 이해할 수 있다.As described above, when the wing unit 20 rotates and approaches the forward / backward transformation point PN, the internal gear 51a positioned at the leading gear pinion 32a and the forward / backward transformation point PN of the one wing unit 30 is rotated. The internal gear is positioned at the trailing gear pinion 42b and the reverse conversion point NP of the other wing driving part 40 and starts to move toward the center of the shaft part 10 by the rotation force generated through the engagement with 51b) is to complete the movement to the opposite side by the rotational force generated by the engagement, and thus the wing portion 20 is repeatedly moved from the forward conversion point (PN) to the reverse conversion point (NP) toward the shaft portion ( 10) it can be understood that only the forward rotational force against the wind can be applied to increase the wind power generation efficiency.

그리고, 상술한 것과 같이 날개부(20)의 직선이동이 원활하게 이루어지기 위해서는 날개부(20)의 래크 한쌍(23)이 일측 날개구동부(30)의 선행 기어피니언(32a)과 정역변환지점(PN)에 위치된 내접기어(51a)와의 치합시와, 타측 날개구동부(40)의 후행 기어피니언(42b)과 역정변환지점(NP)에 위치된 내접기어(51b)와의 치합시에만 선택적으로 직선이동력을 제공받아야만 하므로, 이를 고려하여 날개구동부 한쌍(30, 40)의 이격거리, 날개부(20) 및 래크(23)의 길이, 래크피니언들(31a, 31b, 41a, 41b)과 기어피니언들(32a, 32b, 42a, 42b) 및 내접기어 한쌍(51a, 51b)의 기어비 조합을 적절하게 설계할 필요가 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
In addition, as described above, in order for the linear movement of the wing unit 20 to be smoothly performed, the pair of racks 23 of the wing unit 20 may have the preceding gear pinion 32a and the forward / reverse conversion point of the one wing unit 30. Selectively straight line only when engaged with the internal gear 51a positioned at PN, and when engaged with the trailing gear pinion 42b of the other wing drive portion 40 and the internal gear 51b positioned at the reverse conversion point NP. In consideration of this, since the moving force must be provided, the distance between the pair of wing drives 30 and 40, the length of the wing 20 and the rack 23, the rack pinions 31a, 31b, 41a, and 41b and the gear pinion It will be appreciated that it is necessary to properly design the gear ratio combination of the fields 32a, 32b, 42a, 42b and the pair of internal gears 51a, 51b.

한편, 도 11 내지 도 13에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따라서는 상기 날개부(20)의 내부에 보조날개부(60)가 더 구비되는 구성으로 이루어지는 것도 가능하다.On the other hand, as shown in Figure 11 to 13, in accordance with an embodiment of the present invention it may be made of a configuration that is further provided with a secondary wing portion 60 in the interior of the wing portion (20).

상기 보조날개부(60)는 상기 날개부(20)의 내부를 따라 양쪽으로 이동하면서 날개부(20)의 양단부에서 외측으로 일정길이 돌출이 됨으로써 날개부(20)의 전체적인 길이를 증가시켜 풍력에 의한 축부(10)의 회전력을 더욱 증강시키는 기능을 수행하게 된다.The auxiliary wing portion 60 is projected to a predetermined length from both ends of the wing portion 20 while moving both sides along the inside of the wing portion 20 to increase the overall length of the wing portion 20 to the wind power It is to perform a function to further enhance the rotational force of the shaft portion 10 by.

이러한 보조날개부(60) 또한 상기 날개부(20)와 마찬가지로 정역변환지점(PN)의 통과시 날개부(20)의 일단에서 그 내부를 따라 타단쪽으로 직선이동을 하도록 작동이 된다.The auxiliary wing unit 60 is also operated to move linearly from one end of the wing unit 20 along the inside thereof to the other end in the same manner as the wing unit 20 at the time of the forward / reverse conversion point PN.

따라서, 상기 보조날개부(60)는 날개부(20)의 내부를 따라 양쪽으로 직선이동이 가능하도록 설치됨과 함께 그 양쪽 옆면에는 보조래크 한쌍(61)이 구비된다.Therefore, the auxiliary wing unit 60 is installed to enable linear movement to both sides along the inside of the wing portion 20, and both sides of the auxiliary rack pair 61 is provided.

또한, 상기 풍향연동부(50)에는 상기 내접기어 한쌍(51a, 51b)과는 별도로 보조내접기어 한쌍(53a, 53b)이 추가적으로 형성이 된다.In addition, the pair of auxiliary internal gears 53a and 53b may be additionally formed in the wind direction linking unit 50 separately from the pair of internal gears 51a and 51b.

그리고 상기 날개구동부 한쌍(30, 40)과는 별도로 상기 보조내접기어 한쌍(53a, 53b)과의 치합을 통한 회전력을 상기 보조래크 한쌍(61)의 직선운동력으로 변환시켜 보조날개부(60)를 직선이동시키는 보조날개구동부 한쌍(70, 80)이 추가적으로 구비된다.In addition to the pair of wing drive unit (30, 40) to convert the rotational force through the engagement with the pair of auxiliary internal gear pair (53a, 53b) to the linear movement force of the pair of auxiliary racks 61 to the auxiliary wing unit 60 A pair of auxiliary wing drive unit 70, 80 for linear movement is additionally provided.

여기서, 상기 보조내접기어 한쌍(53a, 53b)은 내접기어 한쌍(51a, 51b)과 동일하게 정역변환지점(PN)과 역정변환지점(NP)에 형성되되, 그 높이만을 달리하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 내접기어 한쌍(51a, 51b)이 풍향연동부(50)의 상단 내주면에 형성되면, 상기 상기 보조내접기어 한쌍(53a, 53b)은 풍향연동부(50)의 하단 내주면에 형성이 될 수 있는 것이다.Here, the pair of auxiliary internal gears (53a, 53b) is formed at the forward and reverse conversion point (PN) and the reverse conversion point (NP), the same as the pair of internal gears (51a, 51b), it can be formed by varying only the height. . That is, when the pair of internal gears 51a and 51b are formed on the upper inner circumferential surface of the wind direction interlocking part 50, the pair of auxiliary internal gears 53a and 53b may be formed on the lower inner circumferential surface of the wind direction interlocking part 50. It can be.

또한, 상기 보조날개구동부 한쌍(70, 80)도 상기 날개구동부 한쌍(30, 40)과 같은 위치에 구비되되, 그 높이만을 달리하여 구비될 수 있다.In addition, the auxiliary wing drive pairs (70, 80) is also provided at the same position as the wing drive pairs (30, 40), it may be provided by varying only the height.

그리고 보조날개구동부 한쌍(70, 80) 각각은 날개구동부 한쌍(30, 40)처럼 상기 보조래크 한쌍(61)과 치합 가능한 보조래크피니언 한쌍(71a, 71b, 81a, 81b)과, 상기 보조래크피니언 한쌍(71a, 71b, 81a, 81b)에 각각 축 결합되면서 상기 보조내접기어 한쌍(53a, 53b)과 치합 가능한 보조기어피니언 한쌍(72a, 72b, 82a, 82b)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.Each of the auxiliary wing drive pairs 70 and 80 is a pair of auxiliary rack pinions 71a, 71b, 81a, and 81b that can engage with the pair of auxiliary racks 61, like the pair of wing drive units 30 and 40, and the auxiliary rack pinion. A pair of auxiliary gear pinions 72a, 72b, 82a, and 82b which are axially coupled to the pairs 71a, 71b, 81a, and 81b, respectively, can be engaged with the pair of auxiliary internal gears 53a and 53b.

이러한 구성으로 통해 상기 보조날개부(60) 또한 정역변환지점(PN)에 근접하면 날개부(20)의 이동과는 별도로 날개부(20)의 내부를 따라 직선이동을 하게 되는데, 그러한 작동과정은 상기 날개부(20)의 작동과 같은 방식이므로 전술한 날개부(20)의 작동설명부분을 참조하면 충분히 이해될 수 있으며, 따라서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this configuration, when the auxiliary wing 60 is also close to the stationary translation point (PN), the linear wing moves linearly along the inside of the wing unit 20 separately from the movement of the wing unit 20. Since it is the same way as the operation of the wing unit 20, referring to the operation description of the above-described wing unit 20 can be fully understood, and thus redundant description will be omitted.

다만, 상기 보조날개부(60)는 축부(10)의 일측에 위치된 날개부(20)의 일단쪽에서부터 축부(10)의 타측으로 이동된 날개부(20)의 타단쪽까지 직선이동이 되어야만 하므로 상기 날개부(20)보다 더 빠른 속도로 이동을 해야 하는 바, 이러한 사항을 고려하여 상기 보조날개부(60) 및 보조래크 한쌍(61)의 길이, 보조내접기어 한쌍(53a, 53b) 및 보조날개구동부 한쌍(70, 80)의 기어비 조합을 적절하게 설계할 필요가 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.However, the auxiliary wing 60 should be linearly moved from one end of the wing portion 20 located on one side of the shaft portion 10 to the other end of the wing portion 20 moved to the other side of the shaft portion 10. Therefore, it is necessary to move at a faster speed than the wing portion 20, in consideration of this, the length of the auxiliary wing portion 60 and the pair of auxiliary racks 61, a pair of auxiliary internal gears (53a, 53b) and It will be appreciated that it is necessary to properly design gear ratio combinations of the pair of auxiliary wing drives 70, 80.

상기 도 13에서 미설명된 부호 62는 보조날개부(60)의 원활한 이동을 위해 보조날개부(60)에 설치된 보조회전휠이다.
Reference numeral 62 which is not described in FIG. 13 denotes an auxiliary rotating wheel installed in the auxiliary wing unit 60 for smooth movement of the auxiliary wing unit 60.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전장치는 상술한 것처럼 날개부(20)가 축부(10)의 일측면 부분(풍향에 대한 정방향 회전쪽)에서만 회전을 하기 때문에 효율증강을 위하여 복수의 축부(10)를 구비하는 구성으로 실시되는 것도 가능해진다.On the other hand, in the wind power generator according to an embodiment of the present invention, as described above, since the wing portion 20 rotates only on one side portion of the shaft portion 10 (forward rotation with respect to the wind direction), the plurality of shaft portions for efficiency enhancement. It becomes possible to be implemented by the structure provided with (10).

도 14와 도 15는 이렇게 축부(10), 날개부(20), 한 쌍의 날개구동부(30, 40), 풍향연동부(50)를 복수로 구성한 실시예를 나타내는 도면들로서, 도시된 것처럼 중간에 중앙축부(90)을 설치하고, 상기 상기 중앙축부(90)를 기준으로 상기 축부(10), 날개부(20), 한 쌍의 날개구동부(30, 40), 풍향연동부(50)를 상호 대칭으로 설치하는 것이다.14 and 15 are diagrams showing an embodiment in which a plurality of shaft portions 10, wing portions 20, a pair of wing driving portions 30 and 40, and a wind direction interlocking portion 50 are formed. The central shaft portion 90 is installed on the shaft portion, and the shaft portion 10, the wing portion 20, the pair of wing driving portions 30 and 40 and the wind direction interlocking portion 50 based on the central shaft portion 90 are provided. It is installed symmetrically.

그리고 상기 한쌍의 풍향연동부(50)는 풍향의 변화에 따라 함께 회전이 될 수 있도록 상호 연결을 시킬 수 있다.And the pair of wind direction linkage unit 50 can be interconnected to be rotated together in accordance with the change in the wind direction.

또한, 상기 풍향의 변화에 따라 상기 한쌍의 풍향연동부(50)가 회전될 때 상기 한쌍의 축부(10)도 연동하여 그 위치가 변경되도록 설치할 수 있다.In addition, when the pair of wind direction linking unit 50 is rotated according to the change of the wind direction, the pair of shaft portions 10 may be interlocked so as to change their positions.

이를 위해, 도 15에 도시된 것처럼 베어링구조물에 회전이 가능하게 지지된 상기 풍향연동부(50)의 저면에 상기 축부(10) 한쌍이 회전 가능하게 지지되도록 설치할 수 있으며, 이에 따라 상기 축부(10) 한쌍은 날개부(20)에서 인가된 회전력에 의해 자체적인 회전을 하게 됨과 함께 풍향이 바뀌어 한쌍의 풍향연동부(50)가 회전하게 되면 그 위치가 자동으로 변경이 되면서 한쌍의 풍향연동부(50)과 항상 동일한 배치상태를 유지할 수 있게 된다.To this end, as shown in FIG. 15, the pair of shaft portions 10 may be installed on the bottom surface of the wind direction interlocking portion 50 rotatably supported by a bearing structure such that the pair of shaft portions 10 may be rotatably supported. The pair is rotated itself by the rotational force applied from the wing portion 20 and the wind direction is changed and when the pair of wind direction interlocking unit 50 is rotated, its position is automatically changed and the pair of wind direction interlocking unit ( The same arrangement as in 50) can be maintained at all times.

또한, 상기 축부(10) 한쌍은 상호 기어로 결합시킴과 함께 그 중 일측의 축부(10)와 상기 중앙축부(90)를 기어로 결합시키고, 상기 중앙축부(90)를 발전부와 동력전달수단을 통해 연결시킬 수 있다.In addition, the pair of shaft portions 10 are coupled to each other by a gear together, and one of the shaft portion 10 and the central shaft portion 90 is coupled to the gear, and the central shaft portion 90 power generation unit and power transmission means. Can be connected via

아울러, 상기 한쌍의 풍향연동부(50)의 전면 연결부에는 전방에서 불어오는 바람을 양쪽으로 분기시켜 양쪽에서 회전하는 한쌍의 날개부(20)로 바람이 원활하게 입사되도록 하는 바람분기부(91)가 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.In addition, the wind branch 91 to the front connection portion of the pair of wind direction interlocking portion 50 so that the wind is smoothly incident to the pair of wings 20 rotated on both sides by branching the wind blowing from the front to both sides. May be formed to protrude forward.

이와 같이 구성됨으로써 전방에서 바람이 불면, 각각의 날개부(20)가 서로 반대방향으로 정방향 회전을 하면서 각각의 축부(10)에 회전동력을 독립적으로 인가시키게 되며, 이러한 각 축부(10)의 회전동력은 기어결합을 통해 상기 중앙축부(90)에 전달이 됨으로써 동일한 풍력에 대한 발전효율을 더욱 높일 수 있음을 알 수 있다.In this way, when the wind blows from the front, each wing portion 20 is rotated forward in the opposite direction to each other to apply rotational power to each shaft portion 10 independently, the rotation of each of the shaft portion 10 Power is transmitted to the central shaft portion 90 through the gear coupling can be seen that further increase the power generation efficiency for the same wind power.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and is modified or changed by those skilled in the art. Equivalent configuration will be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

첨부된 도면의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
10: 축부 11: 직선통로
20: 날개부 23: 래크
30, 40: 날개구동부 31a/b, 41a/b: 래크피니언
32a/b, 42a/b: 기어피니언 50: 풍향연동부
51a/b: 내접기어 52: 풍향지시부재
53a/b: 보조내접기어 60: 보조날개부
61: 보조래크 70, 80: 보조날개구동부
90: 중앙축부 Referring to the symbols for the main parts of the accompanying drawings as follows.
10: shaft 11: straight path
20: wing 23: rack
30, 40: wing drive part 31a / b, 41a / b: rack pinion
32a / b, 42a / b: gear pinion 50: wind direction interlocking part
51a / b: Internal gear 52: Wind direction indicating member
53a / b: auxiliary internal gear 60: auxiliary wing
61: auxiliary rack 70, 80: auxiliary wing drive unit
90: center shaft

Claims (7)

수직의 축부;
상기 축부에 풍력에 의한 회전력을 인가시키되, 축부의 중심을 통과하여 양쪽으로 직선이동 가능함과 함께 길이방향으로 래크가 구비된 날개부;
내주면의 일정부위에 내접기어 한쌍이 서로 대향되게 형성되며, 상기 내접기어 한쌍이 상기 날개부의 정역변환지점과 역정변환지점에 항상 위치되도록 상기 축부와는 독립적으로 풍향의 변화에 연동하여 회전이 되는 풍향연동부; 및
상기 날개부의 직선이동경로 양쪽에 각각 구비되어 날개부와 함께 공전되며, 상기 날개부가 정역변환지점에 근접하면 상기 내접기어 한쌍에 의해 발생된 회전력을 상기 래크의 직선운동으로 변환시켜 상기 날개부를 축부의 반대쪽으로 직선이동시키는 한 쌍의 날개구동부;를 포함하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.Vertical shaft;
A wing unit configured to apply rotational force by wind power to the shaft portion, the blade portion being provided in a longitudinal direction while being linearly movable in both directions through a center of the shaft portion;
A pair of internal gears are formed to face each other at a predetermined portion of the inner circumferential surface, and the wind gear is rotated in association with the change of the wind direction independently of the shaft so that the pair of internal gears are always positioned at the forward and reverse conversion points of the wing. Linkage; And
It is provided on both sides of the linear movement path of the wing part and revolves with the wing part, and when the wing part is close to the forward and reverse conversion point, the rotational force generated by the pair of internal gears is converted into the linear motion of the rack to form the wing part of the shaft part. Wing movable vertical wind power generator comprising a; a pair of wing driving unit for linearly moving to the opposite side. 제 1항에 있어서,
상기 래크는 한쌍을 이루어 날개부의 양쪽 옆면에 구비되고,
상기 한쌍의 날개구동부는,
상기 내접기어 한쌍과 각각 치합 가능한 기어피니언 한쌍과, 상기 래크 한쌍과 각각 치합 가능하면서 상기 기어피니언 한쌍과 각각 축 결합된 래크피니언 한쌍을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The rack is provided on both sides of the wing in pairs,
The pair of wing drives,
And a pair of gear pinions that can be engaged with the pair of internal gears, and a pair of racks that are respectively coupled to the pair of gear pinions while being coupled with the pair of racks, respectively. 제 2항에 있어서,
상기 날개부는,
상기 날개구동부 한쌍 중 일측 날개구동부의 선행 기어피니언이 상기 정역변환지점의 내접기어와 치합되어 자전될 때 선행 래크피니언을 통해 가해지는 직선운동력에 의해 직선이동을 시작하고,
타측 날개구동부의 후행 기어피니언이 상기 역정변환지점의 내접기어와 치합되어 자전될 때 후행 래크피니언을 통해 가해지는 직선운동력에 의해 직선이동을 완료하는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.The method of claim 2,
The wing portion
When the preceding gear pinion of one of the wing drive pairs is engaged with the internal gear of the forward and reverse conversion point and rotates, the linear motion is started by the linear motion force applied through the preceding rack pinion,
The wing type vertical wind turbine generator, characterized in that a linear movement is completed by a linear kinetic force applied through a trailing rack pinion when the trailing gear pinion of the other wing driver is engaged with the internal gear of the reverse conversion point. 제 3항에 있어서,
상기 날개부의 래크 한쌍은,
상기 일측 날개구동부의 후행 기어피니언이 상기 정역변환지점의 내접기어와 치합되기 직전에 일측 날개구동부의 래크피니언 한쌍을 벗어나 치합이 해제됨과 함께 타측 날개구동부의 래크피니언 한쌍과 치합이 되는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.The method of claim 3, wherein
The pair of racks of the wing portion,
The trailing gear pinion of the one wing driver is engaged with the rack pinion pair of the other wing driver while being engaged with the rack pinion of the one wing driver just before being engaged with the internal gear of the forward and reverse conversion point. Wing type vertical wind turbine. 제 1항에 있어서,
상기 날개부에는 내부를 따라 양쪽으로 이동하면서 그 양단부의 외측으로 일정길이 돌출이 됨과 함께 보조래크를 갖는 보조날개부가 구비되고,
상기 풍향연동부에는 상기 내접기어 한쌍과 동일한 위치에 높이차를 두고 한쌍의 보조내접기어가 더 형성되며,
상기 수직형 풍력발전장치는,
상기 날개구동부 한쌍과 동일한 위치에 높이차를 두고 각각 구비되며, 상기 보조내접기어 한쌍에 의해 발생된 회전력을 상기 보조래크의 직선운동으로 변환시켜 상기 보조날개부를 날개부의 반대쪽으로 이동시키는 한 쌍의 보조날개구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The wing portion is provided with an auxiliary wing having an auxiliary rack while protruding a predetermined length to the outside of both ends while moving in both directions along the inside,
The pair of auxiliary internal gears are further formed in the wind direction interlocking part with the height difference at the same position as the internal gear pair.
The vertical wind power generator,
A pair of auxiliary devices, each having a height difference at the same position as the pair of wing driving units, converting a rotational force generated by the pair of auxiliary internal gears into a linear motion of the auxiliary rack to move the auxiliary wing to the opposite side of the wing unit. Wing movable vertical wind turbine further comprising a wing drive unit. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
중앙축부;를 더 포함하며,
상기 중앙축부를 기준으로 상기 축부, 풍향연동부, 날개부, 및 날개구동부가 상호 대칭을 이루어 한쌍으로 각각 구비되되,
상기 풍향연동부 한쌍은 서로 연결되어 풍향에 따라 함께 회전되며,
상기 축부 한쌍은 상기 풍향연동부의 회전에 따라 연동하여 그 위치가 조정됨과 함께 인가된 회전력을 상기 중앙축부로 전달하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
It further comprises a central shaft portion,
The shaft portion, the wind direction interlocking portion, the wing portion, and the wing driving portion symmetrically with respect to the central shaft portion are provided in pairs, respectively,
The pair of wind direction linkages are connected to each other and rotate together according to the wind direction,
And a pair of shaft portions are interlocked according to the rotation of the wind direction interlocking portion, and are installed to transmit the applied rotational force to the central shaft portion. 제 6항에 있어서,
상기 풍향연동부 한쌍의 전방측 연결부위에는 불어오는 바람을 양쪽으로 분기시키는 바람분기부가 전방으로 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 날개이동식 수직형 풍력발전장치.









The method according to claim 6,
The wing-type vertical wind turbine generator, characterized in that the wind branch connected to the front side connection portion of the pair of wind direction interlocking portions to protrude forward.









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