KR20130061424A - Wind power generator rotating by wind - Google Patents

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KR20130061424A
KR20130061424A KR1020110127726A KR20110127726A KR20130061424A KR 20130061424 A KR20130061424 A KR 20130061424A KR 1020110127726 A KR1020110127726 A KR 1020110127726A KR 20110127726 A KR20110127726 A KR 20110127726A KR 20130061424 A KR20130061424 A KR 20130061424A
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Abstract

PURPOSE: An aerogenerator of which the direction is rotated by wind is provided to rotate the aerogenerator without an extra component such as a complicated motor or gear. CONSTITUTION: An aerogenerator of which the direction is rotated by wind includes a body(112), a propeller(114), and a wind receiving part(200). The center of the body on the top of a column(116) is horizontally rotatable. The propeller is rotatably coupled to one end of the body. The receiving body is placed at a side opposite to the side of the propeller on the body, and is installed at a position separated from a position on which the body is rotatably coupled to the column.

Description

바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기{Wind Power Generator Rotating by Wind}Wind Power Generator Rotating by Wind

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 바람의 풍압에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, to a wind power generator whose direction is rotated by the wind pressure of the wind.

최근, 에너지의 고갈과 그 사용에 따른 환경오염문제가 대두되면서 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, with the depletion of energy and the environmental pollution problem caused by its use, interest in renewable energy is increasing.

재생에너지란 태양광이나 조력 및 풍력 등의 에너지를 사용하여 생산된 에너지를 지칭하는 말로써 그 중 풍력 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 장치를 풍력발전기라 칭한다.Renewable energy refers to energy produced using energy such as solar light, tidal power, and wind power, and a device for generating electricity by using wind energy is called a wind power generator.

풍력 발전기는 바람에 의해 회전되는 프로펠러의 회전축에 발전기를 결합시켜 바람에 의해 발전기가 회전되어 전기가 발전되는 장치이다.A wind generator is a device in which electricity is generated by rotating a generator by wind by coupling the generator to a rotating shaft of a propeller rotated by the wind.

도 1은 종래의 풍력 발전기(10)를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional wind generator 10.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 풍력 발전기(10)는 기둥(16) 및 몸체(12)와 프로펠러(14)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the conventional wind generator 10 includes a pillar 16, a body 12, and a propeller 14.

즉, 상기 프로펠러(14)는 상기 몸체(12)에 회전 가능하게 축결합되고, 상기 프로펠러(14)의 회전축에 의해 회전되는 발전기(18)가 상기 몸체(12) 내부에 구비된다.That is, the propeller 14 is rotatably coupled to the body 12, the generator 18 is rotated by the rotating shaft of the propeller 14 is provided in the body 12.

한편, 발전의 효율을 위하여 상기 프로펠러(14)는 수~십수미터의 비교적 큰 크기로 제작되는데, 상기 프로펠러(14)의 회전반경을 확보하기 위하여, 상기 몸체(12)는 소정 높이의 기둥(16) 끝단에 장착된다.On the other hand, the propeller 14 is produced in a relatively large size of several tens of meters for the efficiency of power generation, in order to ensure the rotation radius of the propeller 14, the body 12 is a pillar 16 of a predetermined height ) It is mounted at the end.

또한, 이러한 풍력 발전기(10)는 상기 프로펠러(14)가 항상 바람을 정면으로 맞아야 그 발전효율이 최대가 되며, 바람의 방향은 시시각각 바뀌므로, 상기 몸체(12) 또한 상기 기둥(16)에 수평회전 가능하도록 구비된다.In addition, the wind generator 10 is the propeller 14 is always the wind in front of the wind power generation efficiency is the maximum, the direction of the wind is changed from time to time, the body 12 is also horizontal to the pillar 16 It is provided to be rotatable.

또한, 바람방향의 측정이 가능하도록 몸체(12)의 일측에 풍향계(22)가 구비되며, 상기 풍향계(22)에서 측정한 방향으로 상기 몸체(12)를 회전시키도록 모터(24) 및 기어가 구비된다.In addition, the wind vane 22 is provided on one side of the body 12 to allow the measurement of the wind direction, the motor 24 and the gear to rotate the body 12 in the direction measured by the wind vane 22 It is provided.

그러나, 상기와 같은 방법으로 몸체(12)의 방향을 돌리는 방법은 풍향계(22) 및 모터(24)등의 구성이 추가적으로 필요하며 정기적인 유지보수가 필요하여 비용이 상승하게 되며 고장 발생의 우려가 있었다.However, the method of turning the body 12 in the same manner as described above requires the configuration of the wind vane 22 and the motor 24, etc., and requires regular maintenance to increase the cost and the risk of failure there was.

한국공개특허 10-2009-0092566Korea Patent Publication 10-2009-0092566 한국공개특허 10-2009-0008014Korea Patent Publication 10-2009-0008014

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 보다 간단한 구성으로서 방향이 회전될 수 있는 풍력발전기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a wind turbine that can be rotated in a simpler configuration.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지면으로부터 소정거리 상측으로 연장된 기둥, 상기 기둥의 상단에 그 중심부가 회전 가능하게 결합된 몸체, 상기 몸체의 일단에 회전가능하게 결합되어 바람의 압력으로 회전되는 프로펠러, 상기 몸체의 상기 프로팰러가 구비된 측의 대향된 측이며, 기둥과 회전 가능하게 결합된 부분으로부터 이격된 부분에 구비되어 상기 몸체 주변부에 부는 바람을 받아 그 풍압으로서 상기 프로펠러가 항상 바람을 마주볼 수 있도록 상기 몸체에 모멘트를 작용시키는 수풍부를 포함하여 이루어지는 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기가 제공된다.In order to solve the above problems, in accordance with an embodiment of the present invention, a pillar extending upward from a predetermined distance from the ground, the body of which the center is rotatably coupled to the top of the pillar, rotatable to one end of the body Is coupled to the propeller is rotated by the pressure of the wind, the opposite side of the side with the propeller of the body is provided on the part spaced apart from the rotatably coupled to the pillar to receive the wind blowing around the body As the wind pressure is provided a wind power generator which is rotated by the wind comprising a wind blowing portion for applying a moment to the body so that the propeller always face the wind.

상기 수풍부는, 일단이 상기 몸체의 기둥과 회전 가능하게 결합된 부분으로부터 이격된 부분에 결합된 와이어 및 상기 와이어의 타단에 결합되어 바람의 풍압을 받는 연을 포함하여 이루어질 수 있다.The water winder may include a wire coupled to a portion spaced apart from a portion rotatably coupled to the pillar of the body and a kite coupled to the other end of the wire to receive wind pressure.

또한, 상기 수풍부는, 상기 와이어를 감거나 풀러 와이어의 길이를 조절하는 윈치가 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the water-permeable part may further comprise a winch for winding the wire or adjusting the length of the puller wire.

상기 윈치는, 상기 연이 상기 프로펠러의 회전범위 내측에 위치되도록 상기 와이어의 길이를 제어하도록 이루어질 수 있다.The winch may be configured to control the length of the wire so that the lead is located inside the rotation range of the propeller.

본 발명의 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기에 따르면 별도의 복잡한 모터나 기어 등의 구성요소 없이도 풍력발전기의 회전이 가능하므로 제조비용이 적게 들고 고장이 없어 신뢰성이 향상되며, 별도의 전기를 소모하지 않아도 바람에너지를 활용하여 풍력발전기를 회전시킬 수 있으므로 유지비용이 적게 소요되는 효과가 있다.According to the wind power generator rotated by the wind of the present invention, since the wind power generator can be rotated without a separate complicated motor or gear, the manufacturing cost is low and there is no breakdown, reliability is improved, and power consumption is consumed separately. If you do not have the wind energy can be used to rotate the wind power generator has a low maintenance cost effect.

도 1은 종래의 풍력 발전기를 도시한 측면도;
도 2는 본 발명의 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력 발전기를 도시한 측면도;
도 3은 도 2의 평면도로서 프로펠러가 바라보는 방향과 다른 방향으로 바람이 부는 상태를 도시한 도면;
도 4는 도 2의 평면도로서 바람이 부는 방향으로 프로펠러가 향하도록 회전된 상태를 도시한 도면이다.1 is a side view showing a conventional wind generator;
Figure 2 is a side view showing a wind power generator is rotated by the wind of the present invention;
3 is a plan view of FIG. 2 showing a state in which the wind blows in a direction different from the direction the propeller faces;
FIG. 4 is a plan view of FIG. 2 and illustrates a state in which the propeller is turned in the windy direction.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기(이하, 설명의 편의를 위하여 '풍력발전기'라 칭함)은 도 2에 도시된 바와 같이, 기둥(116)과 몸체(112), 프로펠러(114) 및 수풍부(200)를 포함하여 이루어질 수 있다.Wind generator in which the direction is rotated by the wind according to the present embodiment (hereinafter referred to as 'wind generator' for convenience of description) is shown in Figure 2, the pillar 116 and the body 112, the propeller ( 114) and the water-permeable part 200 may be included.

상기 프로펠러(114)는 상기 몸체(112)에 회전 가능하게 축결합되고, 상기 프로펠러(114)의 회전에 의해 회전되는 발전기(118)가 상기 몸체(112) 내부에 구비된다.The propeller 114 is rotatably coupled to the body 112, the generator 118 is rotated by the rotation of the propeller 114 is provided in the body 112.

그리고, 발전의 효율을 위하여 상기 프로펠러(116)는 수~십수미터의 비교적 큰 크기로 제작되는데, 상기 프로펠러(116)의 회전반경을 확보하기 위하여, 상기 몸체(112)는 소정 높이의 기둥(116) 끝단에 장착된다.In addition, the propeller 116 is manufactured in a relatively large size of several tens of meters for efficiency of power generation. In order to secure a rotation radius of the propeller 116, the body 112 has a pillar 116 having a predetermined height. ) It is mounted at the end.

또한, 이러한 풍력 발전기(100)는 상기 프로펠러(114)가 항상 바람을 정면으로 맞아야 그 발전효율이 최대가 되며, 바람의 방향은 시시각각 바뀌므로, 상기 몸체(112) 또한 그 중심부가 상기 기둥(116)에 수평회전 가능하도록 구비된다.In addition, the wind generator 100 is the propeller 114 is always the wind in front of the wind power generation efficiency is the maximum, since the direction of the wind is changed every time, the body 112 also the center of the pillar 116 ) Is provided to enable horizontal rotation.

상기 수풍부(200)는 상기 몸체(112)의 프로펠러(116)가 구비된 일단부의 반대편 타단부에 구비된다. 상기 수풍부(200)는 상기 몸체(112) 및 프로펠러(114) 주변에 부는 바람을 받아 그 풍압으로서 상기 프로펠러(114)가 항상 바람을 마주볼 수 있도록 몸체(112)에 모멘트를 작용시키는 구성요소로서, 도 2에 도시된 바와 같이 와이어(210)와 연(220)을 포함하여 이루어질 수 있다.The water blower 200 is provided at the other end opposite to one end where the propeller 116 of the body 112 is provided. The wind blower 200 receives the wind blowing around the body 112 and the propeller 114 as a component of the moment to act on the body 112 so that the propeller 114 is always facing the wind as the wind pressure As shown in FIG. 2, the wire 210 and the lead 220 may be formed.

상기 와이어(210)는 일단은 상기 몸체(112)에 고정되고, 타단에는 상기 연(220)이 결합되어 상기 연(220)을 고정하면서 연(220)에 작용되는 바람의 힘을 상기 몸체(112)에 전달하는 구성요소이다. The wire 210 is fixed at one end to the body 112, the other end is coupled to the kite 220 is fixed to the kite 220, the force of the wind acting on the kite 220, the body 112 Is a component that passes to).

상기 연(220)은 상기 와이어(210)의 타단에 고정되며, 바람에 날리면서 바람에 의한 풍압을 최대한 받도록 낙하산과 같은 형태로 이루어질 수 있다.The kite 220 is fixed to the other end of the wire 210, it may be made in the form of a parachute so as to receive the wind pressure caused by the wind while blowing in the wind.

이 때, 상기 와이어(210)가 몸체(112)에 고정되는 지점은 상기 몸체(112)가 기둥에 회전가능하게 고정되는 지점과 이격된 지점일 수 있다. 또한, 상기 와이어(210)가 몸체(112)에 고정되는 지점은 상기 프로펠러(114)의 회전축의 가상의 연장선상일 수 있다.In this case, the point at which the wire 210 is fixed to the body 112 may be a point spaced apart from the point at which the body 112 is rotatably fixed to the pillar. In addition, a point at which the wire 210 is fixed to the body 112 may be on a virtual extension line of the rotation shaft of the propeller 114.

따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 프로펠러(114)가 향하는 방향과 바람이 부는 방향에 차이가 있을 경우, 상기 연(220)은 바람이 부는 방향으로 힘을 받게 되어 상기 와이어(210)를 통해 장력(T)을 상기 몸체(112)에 전달하게 된다.Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, when there is a difference between the direction in which the propeller 114 faces and the direction in which the wind blows, the kite 220 receives a force in the direction in which the wind blows and the wire ( The tension T is transmitted to the body 112 through 210.

이 때, 상기 와이어(210)가 몸체(112)에 고정된 지점(a)이 상기 프로펠러(114)의 회전축의 가상의 연장선상에 있으며, 상기 몸체(112)가 기둥(116)에 회전가능하게 결합된 지점과 이격된 지점이므로, 회전중심점(C)와 장력이 작용되는 지점(a)간에 거리(d)가 발생하며, 그에 따라 상기 회전중심점(C)에 모멘트(M)가 작용되어 상기 몸체(112)가 회전된다.At this time, the point (a) in which the wire 210 is fixed to the body 112 is on an imaginary extension line of the rotation axis of the propeller 114, and the body 112 is rotatable to the pillar 116. Since the point is spaced apart from the combined point, the distance (d) occurs between the rotation center point (C) and the point (a) where the tension is applied, accordingly the moment (M) acts on the rotation center point (C) to the body 112 is rotated.

도 4처럼 상기 몸체(112)가 회전되면서 상기 프로펠러(114)가 바람이 부는 방향을 향하게 되면 상기 몸체(112)의 회전중심점(C)와 장력이 작용되는 지점(a)간에 거리(d)가 없어지므로, 모멘트(M)가 발생하지 않아 회전이 중지되므로 자연스럽게 프로펠러(114)가 바람을 마주보는 상태로 유지될 수 있다.As the body 112 is rotated as shown in FIG. 4, when the propeller 114 faces the wind blowing direction, the distance d between the rotational center point C of the body 112 and the point at which the tension is applied is increased. Since disappears, the moment (M) does not occur because the rotation is stopped, the propeller 114 can be naturally maintained in a state facing the wind.

한편, 다시 도2를 참조하면 상기 수풍부(200)는 윈치(230)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 윈치(230)는 상기 몸체(112)에 구비되며, 정방향 및 역방향 회전하면서 상기 와이어(210)의 길이를 조절하도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, referring back to FIG. 2, the water blower 200 may include a winch 230. The winch 230 is provided in the body 112 and may be configured to adjust the length of the wire 210 while rotating forward and reverse.

상기 와이어(210)는 몸체(112)에 구비된 윈치(230)에 감겨지며, 상기 윈치(230)의 정방향 또는 역방향 회전으로서 그 길이가 줄어들거나 늘어날 수 있다.The wire 210 is wound around the winch 230 provided in the body 112, the length of the winch 230 as the forward or reverse rotation of the winch 230 may be reduced or increased.

상기 윈치(230)는 상기 연(220)의 위치가 상기 프로펠러(114)의 회전범위의 내측에 위치되도록 상기 와이어(210)를 감거나 풀어 그 길이를 조절할 수 있다. The winch 230 may adjust the length of the wire 210 is wound or loosened so that the position of the lead 220 is located inside the rotation range of the propeller 114.

이는, 상기 연(220)이 상기 프로펠러(114)의 회전범위 외측에 위치될 경우, 상기 프로펠러(114)에 부는 바람과는 다른 방향의 바람을 맞을 수 있어 상기 몸체(112)를 프로펠러(114)에 부는 바람과는 다른 방향으로 회전시킬 수 있기 때문이다.This, when the kite 220 is located outside the rotation range of the propeller 114, the wind blowing in the direction different from the wind blowing on the propeller 114, so that the body 112 propeller 114 This is because it can rotate in a different direction than the wind blowing.

따라서, 상기 윈치(230)가 상기 와이어(210)의 길이를 조절하여 상기 연(220)이 상기 프로펠러(116)의 회전범위의 높이 내측에 위치되도록 제어함으로써 상기 연(220)이 항상 상기 프로펠러에 부는 바람과 같은 방향의 바람을 맞도록 위치시킬 수 있다.
Accordingly, the winch 230 controls the length of the wire 210 to control the kite 220 to be located inside the height of the rotation range of the propeller 116 so that the kite 220 is always connected to the propeller. The blowing can be positioned to hit the wind in the same direction as the wind.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100: 풍력 발전기 112: 몸체
114: 프로펠러 116: 기둥
118: 발전기 200: 수풍부
210: 와이어 220: 연
230: 윈치 c: 회전중심
a: 와이어 고정지점
d: 회전중심과 와이어 고정지점간의 수직거리100: wind generator 112: body
114: propeller 116: pillar
118: generator 200: wind blower
210: wire 220: lead
230: winch c: center of rotation
a: wire anchor point
d: vertical distance between center of rotation and wire anchor

Claims (4)

지면으로부터 소정거리 상측으로 연장된 기둥의 상단에 그 중심부가 수평회전 가능하게 결합된 몸체;
상기 몸체의 일단에 회전가능하게 결합되어 바람의 압력으로 회전되는 프로펠러;
상기 몸체의 상기 프로팰러가 구비된 측의 대향된 측이며, 기둥과 회전 가능하게 결합된 부분으로부터 이격된 부분에 구비되어 상기 몸체 주변부에 부는 바람을 받아 그 풍압으로서 상기 프로펠러가 항상 바람을 마주볼 수 있도록 상기 몸체에 모멘트를 작용시키는 수풍부;
를 포함하여 이루어지는 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기A body whose central portion is rotatably coupled to an upper end of the pillar extending upward from the ground by a predetermined distance;
A propeller rotatably coupled to one end of the body and rotated by a wind pressure;
It is the opposite side of the side with the propeller of the body, is provided on a part spaced apart from the rotatably coupled portion with the pillar receives the wind blowing in the periphery of the body as the wind pressure as the propeller will always face the wind A water blower for exerting a moment on the body to allow a moment;
Wind generator that is rotated by the wind made, including 제1항에 있어서,
상기 수풍부는,
일단이 상기 몸체의 기둥과 회전 가능하게 결합된 부분으로부터 이격된 부분에 결합된 와이어;
상기 와이어의 타단에 결합되어 바람의 풍압을 받는 연;
을 포함하여 이루어지는 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기.The method of claim 1,
The wind blowing part,
A wire coupled to a portion one end of the body spaced apart from the portion rotatably coupled to the pillar of the body;
A kite coupled to the other end of the wire to receive wind pressure;
Wind generator that is rotated by the wind direction comprising a. 제2항에 있어서,
상기 수풍부는,
상기 와이어를 감거나 풀러 와이어의 길이를 조절하는 윈치를 더 포함하여 이루어지는 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기.The method of claim 2,
The wind blowing part,
Wind turbines are rotated by the wind direction further comprises a winch for winding the wire or adjusting the length of the puller wire. 제3항에 있어서,
상기 윈치는,
상기 연이 상기 프로펠러의 회전범위의 내측에 위치되도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 바람에 의해 방향이 회전되는 풍력발전기.The method of claim 3,
The winch,
Wind turbine generator direction is rotated by the wind to control the length of the wire so that the kite is located inside the rotation range of the propeller.
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