KR20130136027A - Aerogenerator - Google Patents

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KR20130136027A
KR20130136027A KR1020120059528A KR20120059528A KR20130136027A KR 20130136027 A KR20130136027 A KR 20130136027A KR 1020120059528 A KR1020120059528 A KR 1020120059528A KR 20120059528 A KR20120059528 A KR 20120059528A KR 20130136027 A KR20130136027 A KR 20130136027A
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김광혁
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김광혁
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Abstract

A wind power generator is disclosed. The wind power generator according to an embodiment of the present invention includes wind power generating bodies which are separately arranged in the longitudinal direction of a vertical structure installed on the ground and composed of a plurality of unit wind power generators to be rotated by wind power; a direction adjusting device which is connected to each unit wind power generator and which is formed to make the unit wind power generators horizontally and vertically move in the vertical structure according to a wind flowing direction; and a power generator which receives torque generated by the unit wind power generator with a power generating shaft.

Description

풍력 발전기{Aerogenerator}Wind generators {Aerogenerator}

본 발명은 바람의 힘을 이용한 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바람이 불어오는 다양한 방향에 따라 단위 풍력기가 이동 가능한 풍력 발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a generator using the force of the wind, and more particularly to a wind generator capable of moving the unit wind turbine according to the various directions from which the wind blows.

일반적으로 전기를 생산하는 방법으로는 수력발전, 조력발전 화력발전, 원자력발전과 더불어서 풍력발전과 태양광발전 등이 사용되고 있다.In general, as a method of producing electricity, wind power and photovoltaic power generation are used in addition to hydro power, tidal power, and nuclear power.

그 중에서 화력발전과 원자력발전설비의 경우는 가동을 위해 막대한 에너지와 고도의 기술과 인력 및 고가의 첨단장비 등이 요구되고 설치에 따른 비용 및 유지비가 요구된다. 그 중 국내의 경우에는 바람의 이동성이 좋은 산악지역이 풍부한 지리적 여건을 고려해 풍력 또는 조력을 이용한 친환경, 저 탄소 신재생 그린에너지의 개발에 큰 관심을 보이고 있다.Among them, thermal power generation and nuclear power generation facilities require enormous energy, high technology, manpower and expensive high-tech equipment for operation, and cost and maintenance costs for installation. Among them, in the case of Korea, there is great interest in the development of eco-friendly, low-carbon renewable green energy using wind power or tidal power considering the rich geographic conditions of mountainous areas with good wind mobility.

신 재생 에너지 중 풍력발전기의 경우 80년대 이후 수십 kW급 상업용 풍력발전기가 개발되었을 뿐 아니라 이후 활발한 연구 개발로 최근에는 설치용량이 10배 이상 증가하여 세계적으로 급속한 성장을 해왔다.In the case of renewable energy, wind turbines have been developed in the tens of kW-class commercial wind turbines since the 1980s, and since then, with active research and development, installation capacity has increased more than 10 times and has grown rapidly worldwide.

지금까지 가장 많이 사용된 통상의 풍력발전기는 일명 프로펠러형 풍력발전기로서, 수직으로 설치된 지주의 상부에 동력 전달부가 장착되고, 상기 동력 전달부의 일측에 약 3~4개의 날개가 소정의 직경 범위내에서 방사형으로 배치된 하나의 회전날개에 의해 바람이 부는 방향을 향해 수직으로 장착된 구조로 구성된다.The most commonly used wind power generator so far is a so-called propeller-type wind power generator, in which a power transmission unit is mounted on an upper part of a vertically installed post, and about 3 to 4 wings are formed on one side of the power transmission unit within a predetermined diameter range. It is composed of a structure mounted vertically toward the wind blowing direction by a rotary blade disposed radially.

이러한 종래의 풍력발전기는 선풍기 날개와 같이 그 지주 상단에 하나의 회전날개장치만 세로로 설치되는 비합리적인 구조를 가지고 있어서, 상기 회전날개의 회전구동에 따른 소량의 발전량 밖에 기대할 수 없었다. 상기 풍력발전기의 발전량 증대를 위해서는 방대하게 넓은 장소에 풍력발전기를 다수개 설치하여야 하므로 막대한 설치장소 및 투자 비용에 비해 얻을 수 있는 발전량은 한계가 있었다.Such a conventional wind power generator has an irrational structure in which only one rotary blade device is vertically installed on the top of the support, such as a fan blade, and only a small amount of power generated by the rotary drive of the rotary blade can be expected. In order to increase the power generation amount of the wind power generator, a plurality of wind power generators should be installed in a vastly large place, and thus the amount of power generation that can be obtained compared to the huge installation place and investment cost was limited.

또한 종래의 풍력발전기는 정면으로 불어오는 바람에 의해서만 발전이 이루어지므로 바람의 방향이 정면이 아닌 경우 발전량이 저하될 수 있는 문제점이 유발되므로 이에 대한 시급한 대책을 필요로 하였다.
In addition, the conventional wind power generator is generated only by the wind blowing in the front, so if the direction of the wind is not the front side causes a problem that the amount of power generation is deteriorated, so urgent countermeasures were required.

대한민국 공개특허 제10-2011-0082467호 (등록일: 2011년07월19일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0082467 (Registration Date: July 19, 2011)

본 발명의 실시예들은 풍력 발전기로 불어오는 바람의 방향에 따라 단위 풍력기가 각기 서로 다른 방향으로 이동이 가능한 풍력 발전기를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a wind generator capable of moving the unit wind turbine in different directions according to the direction of the wind blowing into the wind generator.

본 발명의 실시예들은 바람의 방향에 상관없이 발전이 가능한 풍력 발전기를 제공하고자 한다.
Embodiments of the present invention to provide a wind generator capable of generating power regardless of the direction of the wind.

본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기는 지면에 설치된 수직 구조물의 길이 방향을 따라 다수개가 이격 배치되고, 풍력에 의해 회전이 이루어지도록 다수개의 단위 풍력기로 이루어진 풍력 발전체; 상기 단위 풍력기와 각각 연결되고, 상기 단위 풍력기가 수직 구조물에서 바람이 불어오는 방향에 따라 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능하도록 구비된 방향 조절기; 및 상기 단위 풍력기에서 발생된 회전력을 전달받는 발전축이 구비된 발전기를 포함한다.Wind generator according to an embodiment of the present invention is a plurality of wind turbines disposed in a plurality of spaced apart in the longitudinal direction of the vertical structure installed on the ground, the rotation is made by the wind power unit; A direction controller connected to each of the unit wind turbines, the unit wind turbines being movable in a horizontal or vertical direction according to the direction in which the wind blows from the vertical structure; And a generator provided with a power generation shaft which receives the rotational force generated by the unit wind turbine.

상기 풍력 발전체는 상기 수직 구조물의 후방에 설치되고 다수개의 풍력 발전체가 이웃하여 설치될 경우에 서로 간에 연결시켜 고정하기 위한 연결 구조물을 포함한다.The wind turbine is installed at the rear of the vertical structure and includes a connection structure for connecting and fixing each other when a plurality of wind turbines are installed next to each other.

상기 단위 풍력기는 각각 독립적으로 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.The unit wind turbines are each independently movable in a horizontal or vertical direction.

상기 단위 풍력기는 로터 블레이드의 후면 중앙에 결합되고, 상기 로터 블레이드와 동시에 회전되는 회전축; 상기 회전축이 내측에 삽입된 상태로 후방을 향해 수평하게 연장되며 중앙에 구 형상의 하우징이 형성된 로터 가이드를 포함한다.The unit wind turbine is coupled to the center of the rear of the rotor blades, the rotary shaft rotates at the same time with the rotor blades; It includes a rotor guide extending horizontally toward the rear in the state in which the rotating shaft is inserted inside, the spherical housing is formed in the center.

상기 로터 가이드는 후방에 형성된 수평 날개; 상기 수평 날개와 수직으로 교차된 수직 날개를 포함한다.The rotor guide has a horizontal blade formed at the rear; It includes a vertical wing perpendicular to the horizontal wing.

상기 방향 조절기는 상기 회전축의 후단과 연결된 제1 유니버셜 조인트; 상기 제1 유니버셜 조인트와 일단이 연결되고, 타단이 상기 하우징을 경유하여 수직 구조물의 하측으로 연장된 제2 유니버셜 조인트를 포함한다.The direction controller may include a first universal joint connected to a rear end of the rotation shaft; One end is connected to the first universal joint, and the other end includes a second universal joint extending downward of the vertical structure via the housing.

상기 제2 유니버셜 조인트와 발전축 사이에는 상기 제2 유니버셜 조인트를 통해 전달된 회전력이 일 방향으로만 회전되는 일 방향 클러치(one way clutch)가 설치된 것을 특징으로 한다.A one way clutch may be installed between the second universal joint and the power generating shaft such that the rotational force transmitted through the second universal joint is rotated in only one direction.

상기 발전축에는 회전을 가이드 하기 위해 설치된 회전링을 더 포함한다.The power generation shaft further includes a rotation ring installed to guide the rotation.

상기 수직 구조물은 상기 하우징과 대응되며 내측으로 라운드지게 형성된 라운드부; 상기 라운드부의 내측에 설치되고 상기 로터 가이드가 수평 또는 수직 방향으로 회전시 상대 회전이 이루어지는 베어링을 포함한다.
The vertical structure may include a round part corresponding to the housing and rounded inward; It is installed on the inside of the round portion and includes a bearing that the relative rotation is made when the rotor guide rotates in the horizontal or vertical direction.

본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력 발전기는 지면에 설치된 수직 구조물의 길이 방향을 따라 다수개가 이격되고, 풍력에 의해 회전이 이루어지도록 다수개의 단위 풍력기로 이루어진 풍력 발전체; 상기 단위 풍력기와 연결되어 회전력을 전달받는 기어 박스; 상기 기어 박스와 연결되고, 상기 기어 박스로 전달된 수평 방향의 회전력을 수직 방향의 회전력으로 전환하는 회전 전환부; 및 상기 회전 전환부를 통해 전달된 회전력을 전달받는 발전축이 구비된 발전기를 포함한다.Wind generator according to another embodiment of the present invention is a plurality of wind turbines are spaced apart along the longitudinal direction of the vertical structure installed on the ground, consisting of a plurality of unit wind turbine to be rotated by the wind; A gear box connected to the unit wind turbine and receiving a rotational force; A rotation switching unit connected to the gear box and converting a horizontal rotational force transmitted to the gearbox into a vertical rotational force; And a generator provided with a power generation shaft which receives the rotational force transmitted through the rotation conversion unit.

상기 기어 박스는 상기 단위 풍력기에 설치된 로터 블레이드에 결합된 회전축에 삽입된 제1 기어; 상기 제1 기어와 직각으로 치합되어 수직 구조물의 내부에 수평하게 설치된 제2 기어를 포함한다.The gear box may include a first gear inserted into a rotating shaft coupled to a rotor blade installed in the unit wind turbine; And a second gear meshed with the first gear at a right angle and horizontally installed inside the vertical structure.

상기 회전 전환부는 상기 제2 기어의 중앙에 삽입된 유니버셜 조인트와, 상기 유니버셜 조인트와 연결된 주축을 포함한다.The rotation switching unit includes a universal joint inserted in the center of the second gear and a main shaft connected to the universal joint.

상기 기어 박스는 상기 제2 기어의 하측에 설치된 일 방향 클러치를 포함한다.
The gear box includes a one-way clutch installed under the second gear.

본 발명은 풍력 발전기로 불어오는 바람의 방향에 구애받지 않고 바람의 방향에 대해 단위 풍력기가 상하 좌우 방향으로 이동가능하여 바람 방향 정면으로 바라볼 수 있도록 구성됨으로써, 발전 효율을 극대화시키고, 안정적인 발전이 가능하므로 발전 효율이 향상될 수 있다.The present invention is configured so that the unit winder can be moved in the vertical direction to the front of the wind direction regardless of the direction of the wind blowing into the wind generator, so as to look in the front of the wind direction, maximizing the power generation efficiency, stable power generation As a result, power generation efficiency can be improved.

본 발명은 풍력 발전기에 설치된 어느 하나의 풍력기가 회전될 경우에 다른 풍력기 또한 동시에 회전이 가능하여 적은 바람으로도 발전이 가능해 질 수 있고, 각 단위 풍력기에 각각 구비된 일 방향 클러치에 의해 어느 한 단위 풍력기가 최종 발전기 축의 회전 방향과 역방향으로 회전하더라도 전체 회전에 영향을 미치지 않으며 최고 회전수의 단위 풍력기가 전체 발전기 회전수를 높이고 유지하는 데에 기여할 수 있도록 한 풍력 발전기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, when any one wind turbine installed in the wind generator is rotated, the other wind turbines can also be rotated at the same time, so that the wind turbines can be generated with a small amount of wind. Rotation of the unit wind turbine in the direction opposite to the direction of rotation of the final generator shaft does not affect the overall rotation and has the effect of providing a wind generator that allows the highest speed unit wind turbine to contribute to raising and maintaining the total generator rotation speed. have.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기가 연결 구조물을 매개로 다수개가 연결된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기에 구비된 일 방향 클러치를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 회전 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력 발전기를 도시한 도면.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기의 작동 상태도.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력 발전기의 작동 상태도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전을 위한 풍력 발전기에 설치된 단위 풍력기가 회전을 통한 시동 토크를 발생시키는 형태를 도시한 사시도.
1 to 2 is a view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which a plurality of wind generators are connected via a connection structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a one-way clutch provided in the wind power generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a rotation state of FIG.
6 is a view showing a wind generator according to another embodiment of the present invention.
7 to 8 is an operating state diagram of a wind generator according to an embodiment of the present invention.
9 is an operational state diagram of a wind generator according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a form in which a unit wind turbine installed in the wind generator for rotation according to an embodiment of the present invention generates a starting torque through rotation.

본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A configuration of a wind generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 풍력 발전기는 수직 구조물(10)에 설치된 다수개의 단위 풍력기(110)로 이루어진 풍력 발전체(100)와, 상기 단위 풍력기(110)가 바람이 불어오는 방향에 따라 이동 가능하도록 구비된 방향 조절기(200)와, 상기 단위 풍력기(110)에서 발생된 회전력을 전달받는 발전축(310)이 구비된 발전기(300)를 포함한다.1 to 2, a wind generator includes a wind turbine 100 including a plurality of unit wind turbines 110 installed in a vertical structure 10, and the unit wind turbines 110 blow wind. The generator 300 includes a direction controller 200 provided to be movable along a coming direction, and a power generator shaft 310 receiving the rotational force generated from the unit wind turbine 110.

수직 구조물(10)은 소정의 직경을 가지는 스틸 구조물로 이루어지고 지면에서부터 소정의 길이를 가지고 상부로 연장되며, 지면과 연결된 연결부위에는 직육면체 형태의 사각 플레이트(12)가 설치되고, 상기 사각 플레이트(12)의 상부에서 지면을 향해 다수개의 고정 볼트(15)가 설치되며, 상기 사각 플레이트(12)와 수직 구조물 사이를 지지하는 지지판(16)을 포함한다.
The vertical structure 10 is formed of a steel structure having a predetermined diameter and extends upward from the ground with a predetermined length, and a rectangular plate 12 having a rectangular parallelepiped shape is installed at a connection portion connected to the ground, and the rectangular plate ( A plurality of fixing bolts 15 are installed from the top of the 12 toward the ground, and include a support plate 16 for supporting between the rectangular plate 12 and the vertical structure.

풍력 발전체(100)는 다수개의 단위 풍력기(110)를 포함하고, 상기 단위 풍력기(110)는 수직 구조물(10)의 길이 방향을 기준으로 최 하측에 배치된 제1 풍력기(110a)와, 상기 제1 풍력기(110a)의 상측에 배치된 제2 풍력기(110b)와, 상기 제2 풍력기(110b)의 상측에 배치된 제3 풍력기(110c)를 포함한다. 참고로 본 실시예에서는 단위 풍력기(110)가 모두 3개가 설치된 것으로 도시하였으나, 설치 개수는 변동 가능함을 밝혀둔다.The wind turbine 100 includes a plurality of unit wind turbines 110, and the unit wind turbines 110 are disposed on the lowermost side of the vertical wind turbines 110 in the longitudinal direction of the vertical structure 10. And a second wind turbine (110b) disposed above the first wind turbine (110a), and a third wind turbine (110c) disposed above the second wind turbine (110b). For reference, in the present embodiment, all three unit wind turbines 110 are illustrated, but the number of installations is variable.

풍력 발전체(100)는 전술한 제1 내지 제3 풍력기(110a,110b,110c)를 하나의 단위체로 하여 제작될 수 있으며, 다수개의 개별 풍력 발전체가 일 방향으로 연결된 상태로 설치될 수도 있다.The wind turbine 100 may be manufactured using the above-described first to third wind turbines 110a, 110b, and 110c as one unit, and may be installed in a state in which a plurality of individual wind turbines are connected in one direction. have.

풍력 발전체(100)는 수직 구조물(10)의 후방에 설치되고 다수개의 풍력 발전체(100)가 이웃하여 설치될 경우에 서로 간에 연결시켜 고정하기 위한 연결 구조물(102)을 포함한다. 상기 연결 구조물(102)은 다수개의 풍력 발전기가 서로 간에 직렬 연결된 상태로 사용하기 위해 구비되고, 상기 연결 구조물(102)은 서로 간에 안정적인 결합 상태가 유지되도록 별도의 고정체(미도시)가 설치될 수 있다.The wind turbine 100 is installed at the rear of the vertical structure 10 and includes a connection structure 102 for connecting and fixing each other when a plurality of wind turbines 100 are installed next to each other. The connection structure 102 is provided for use in a state in which a plurality of wind generators are connected in series with each other, the connection structure 102 is a separate fixture (not shown) to be installed to maintain a stable coupling state between each other Can be.

이와 같이 다수개의 풍력 발전기가 연결될 경우에 단위 풍력기(110)의 개수 또한 증가되므로 발전 효율이 보다 향상될 수 있다.As such, when a plurality of wind generators are connected, the number of unit wind turbines 110 is also increased, thereby improving power generation efficiency.

단위 풍력기(110)는 로터 블레이드(111)의 후면 중앙에 결합되고, 상기 로터 블레이드(111)와 동시에 회전되는 회전축(112)과, 상기 회전축(112)이 내측에 삽입된 상태로 후방을 향해 수평하게 연장되며 중앙에 구 형상의 하우징(115a)이 형성된 로터 가이드(114)를 포함한다.The unit wind turbine 110 is coupled to the center of the rear of the rotor blade 111, and rotates at the same time as the rotor blade 111 and the rotating shaft 112, the rotating shaft 112 is inserted toward the rear toward the rear The rotor guide 114 extends horizontally and has a spherical housing 115a formed at the center thereof.

로터 블레이드(111)는 풍력 발전기에 사용되는 블레이드가 사용될 수 있으며, 특별히 형상 제약은 하지 않는다. 상기 로터 블레이드(111)는 후면에 회전축(112)이 설치되고, 상기 로터 블레이드(111)의 회전에 따른 회전력을 전달받아 함께 회전된다.The rotor blade 111 may be a blade used in a wind generator, and is not particularly limited in shape. The rotor blade 111 has a rotating shaft 112 is installed on the back, and is rotated by receiving the rotational force according to the rotation of the rotor blade 111.

로터 가이드(114)는 회전축(112)의 회전에 따라 함께 회전되지 않으며, 축 방향으로는 회전되지 않고 회전축(112)을 가이드 하며, 상기 로터 블레이드(111)가 수평 또는 수직 방향으로 이동될 경우에만 이동이 이루어진다.The rotor guide 114 does not rotate together with the rotation of the rotation shaft 112, and guides the rotation shaft 112 without being rotated in the axial direction, and only when the rotor blade 111 is moved in the horizontal or vertical direction. The movement is made.

본 실시예에 의한 로터 가이드(114)는 바람에 의해 수평 또는 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 수평 방향의 경우 소정의 각도로 좌측과 우측 방향으로 이동되고, 수직 방향으로는 소정의 각도로 상향 또는 하향 될 수 있다.The rotor guide 114 according to the present embodiment may be moved in the horizontal or vertical direction by the wind, in the horizontal direction is moved in the left and right directions at a predetermined angle, and in the vertical direction is upward or at a predetermined angle. Can be downward.

하우징(115a)은 구 형상으로 형성되며, 수직 구조물(10)에서 수평 방향과, 수직 방향으로 로터 블레이드(110)의 이동을 가능하게 한다. 로터 가이드(114)는 일체로 제작되지 않고 길이 방향으로 이등분된 후에 조립될 수 있다.The housing 115a is formed in a spherical shape, and enables the movement of the rotor blades 110 in the horizontal direction and the vertical direction in the vertical structure 10. The rotor guide 114 may be assembled after being bisected in the longitudinal direction without being manufactured integrally.

로터 가이드(114)가 설치된 수직 구조물(10)은 상기 하우징(115a)과 대응되며 내측으로 라운드지게 형성된 라운드부(13)와, 상기 라운드부(13)의 내측에 설치되고 상기 로터 가이드(114)가 수평 또는 수직 방향으로 회전시 상대 회전이 이루어지는 베어링(14)을 포함한다.The vertical structure 10 having the rotor guide 114 installed therein corresponds to the housing 115a and has a round portion 13 formed to be rounded inward, and the rotor guide 114 is installed inside the round portion 13. Includes a bearing 14 in which relative rotation is made when rotating in the horizontal or vertical direction.

라운드부(13)는 각각 반구 형태로 수직 구조물(10)의 내측에 형성되고, 외주면을 향해 90도 각도로 절곡된 플랜지가 형성되어 서로 간에 조립됨으로써 구 형상을 유지할 수 있다. 라운드부(13)는 로터 가이드(114)가 삽입되는 개구홀이 전방과 후방으로 각각 동일 위치에 개구된다.The rounded portions 13 may be formed inside the vertical structure 10 in the form of hemispheres, and flanges bent at an angle of 90 degrees toward the outer circumferential surface may be assembled to each other to maintain a spherical shape. In the round part 13, the opening hole into which the rotor guide 114 is inserted is opened at the same position to the front and the rear, respectively.

베어링(14)은 하우징(115a)이 수평 또는 수직 방향으로 회전될 경우에 보다 안정적인 회전을 가능하게 하며, 이동에 따른 하중을 일정 부분 지지할 수 있다.The bearing 14 enables more stable rotation when the housing 115a is rotated in the horizontal or vertical direction, and can support a part of the load due to the movement.

로터 가이드(114)는 후방에 형성된 수평 날개(114a)와, 수직 날개(114b)를 포함한다. 상기 수평 및 수직 날개(114a,114b)는 바람이 불어오는 방향에 따라 로터 블레이드(111)와 연결된 로터 가이드(114)의 이동 방향을 수평 또는 수직 방향으로 전환 가능하게 한다. 수평 날개(114a)와 수직 날개(114b)는 도면에 도시된 형상으로 한정하지 않으며, 다른 형상으로의 변경도 가능함을 밝혀둔다.
The rotor guide 114 includes a horizontal vane 114a formed at the rear and a vertical vane 114b. The horizontal and vertical vanes 114a and 114b may switch the moving direction of the rotor guide 114 connected to the rotor blades 111 in a horizontal or vertical direction according to a wind blowing direction. The horizontal blade 114a and the vertical blade 114b are not limited to the shapes shown in the drawings, and it is understood that changes to other shapes are possible.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향 조절기에 대해 설명한다.A direction controller according to an embodiment of the present invention will be described.

방향 조절기(200)는 회전축(112)과 함께 회전되는 제1 유니버셜 조인트(210)와, 상기 제1 유니버셜 조인트(210)와 일단이 연결되고, 타단이 상기 하우징(115a)을 경유하여 수직 구조물(10)의 하측으로 연장된 제2 유니버셜 조인트(220)를 포함한다. 제1 유니버셜 조인트(210)와 제2 유니버셜 조인트(220)는 로터 블레이드(111)의 좌, 우 수평 방향 이동과, 상, 하 수직 방향으로의 이동을 가능하게 하며, 후술할 발전축(310)에 회전축(112)의 회전에 따른 회전력을 전달하여 발전기(300)를 통한 발전을 가능하게 한다.The direction controller 200 is connected to the first universal joint 210 which is rotated together with the rotation shaft 112, one end of the first universal joint 210, and the other end of the direction controller 200 through the housing 115a. And a second universal joint 220 extending downwardly of 10). The first universal joint 210 and the second universal joint 220 enable the left and right horizontal movement of the rotor blade 111 and the up and down vertical movement, and the power generation shaft 310 to be described later. By transmitting the rotational force according to the rotation of the rotary shaft 112 to enable the power generation through the generator (300).

제1 유니버셜 조인트(210)는 회전축(112)의 후단에 설치되어 상기 회전축(112)의 회전력과 로터 블레이드(111)의 이동에 따른 이동력을 동시에 전달받아 제2 유니버셜 조인트(220)에 전달한다. 제2 유니버셜 조인트(220)는 제1 유니버셜 조인트(210)의 회전력과 이동력을 전달받아 상기 제1 유니버셜 조인트(210)와 동시에 회전 및 이동이 이루어진다.The first universal joint 210 is installed at the rear end of the rotary shaft 112 and simultaneously receives the rotational force of the rotary shaft 112 and the movement force according to the movement of the rotor blade 111 and transmits it to the second universal joint 220. . The second universal joint 220 receives the rotational force and the moving force of the first universal joint 210 and rotates and moves simultaneously with the first universal joint 210.

예를 들어 로터 블레이드(111)의 정면에서 바람이 불어올 경우 상기 로터 블레이드(111)는 수평 상태에서 회전되고 이와 동시에 회전축(112)으로 회전력이 전달되며, 상기 회전축(112)이 수평 상태에서 회전이 이루어진다. 제1 유니버셜 조인트(210)는 회전축(112)의 회전력을 그대로 전달받아 제2 유니버셜 조인트(220)에 회전력을 전달한다.For example, when wind blows from the front of the rotor blade 111, the rotor blade 111 is rotated in a horizontal state and at the same time a rotational force is transmitted to the rotating shaft 112, the rotating shaft 112 is rotated in a horizontal state This is done. The first universal joint 210 receives the rotational force of the rotation shaft 112 as it is and transmits the rotational force to the second universal joint 220.

예를 들어 바람이 로터 블레이드(111)의 하측에서 상측을 향해 불어올 경우에는 상기 로터 블레이드(111)가  수평 날개(114a)에 바람의 힘을 받아 바람 정면 방향으로 단위 풍력기(110)가  향하게 되어 수평 상태에서 바람의 방향인 하측을 향해 소정의 각도만큼 이동이 이루어진 상태에서 회전될 수 있다.For example, when the wind blows from the lower side of the rotor blades 111 to the upper side, the rotor blades 111 receive the force of the wind on the horizontal blades 114a so that the wind turbine unit 110 faces the wind front direction. It can be rotated in a state where the movement is made by a predetermined angle toward the lower side of the wind in the horizontal state.

상기 로터 블레이드(111)가 수평 상태에서 상측을 향해 소정의 각도만큼 이동이 이루어진 상태로 회전이 이루어질 수 있다. 이는 하우징(115a)이 라운드부(13)에 설치된 상태에서 소정의 각도만큼 자유 회전되기 때문이다. 따라서 상기 로터 블레이드(111)의 회전과 동시에 회전축(112)의 회전이 이루어지고, 제1,2 유니버셜 조인트(210,220)에 회전력이 전달된다.
The rotor blade 111 may be rotated in a state in which the movement is made by a predetermined angle toward the upper side in a horizontal state. This is because the housing 115a is freely rotated by a predetermined angle in a state where the housing 115a is installed in the round portion 13. Therefore, the rotation shaft 112 is rotated at the same time as the rotor blade 111 is rotated, and the rotational force is transmitted to the first and second universal joints 210 and 220.

본 발명의 일 실시예에 의한 일 방향 클러치와 발전축에 대해 도면을 참조하여 설명한다.One-way clutch and power generation shaft according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 1 또는 도 4및 도 5를 참조하면, 일 방향 클러치(400)는 제2 유니버셜 조인트(220)로부터 회전력을 전달받아 발전축(310)에 회전력을 일 방향으로만 전달하기 위해 설치된다. 일 방향 클러치(400)는 중앙이 개구된 삽입홀(402)이 형성되고 소정의 직경을 가지는 링 형상의 내륜(440)과, 상기 내륜(440)의 외측을 감싸고 소정의 직경을 가지는 외륜(410)을 포함한다. 상기 내륜(440)은 원주 방향을 따라서 스프링(430)에 의해 탄지되는 롤러(420)를 포함한다.1 or 4 and 5, the one-way clutch 400 is installed to receive the rotational force from the second universal joint 220 to transmit the rotational force to the power generation shaft 310 only in one direction. . The one-way clutch 400 has a ring-shaped inner ring 402 having an insertion hole 402 open at the center thereof, and an outer ring 410 surrounding the outer side of the inner ring 440 and having a predetermined diameter. ). The inner ring 440 includes a roller 420 carried by the spring 430 along the circumferential direction.

도1 에서의 동력 전달 관계를 간단히 설명하면, 제1 내지 제3 풍력기(110a,110b,110c)가 회전되면 제2 유니버셜 조인트(220)에 회전력이 전달되고, 상기 제2 유니버셜 조인트(220)와 결합된 일 방향 클러치(400)의 내륜(440)이 회전되고, 상기 내륜(440)의 회전에 의해 외륜(410)도 함께 회전되며, 상기 일 방향 클러치(400)와 연결된 연결축(304)이 함께 회전되면서 연결기어(305)를 회전시키게 되고, 최종적으로 발전축(310)에 회전력이 전달되어 상기 발전축(310)과 연결된 발전기(300)의 작동이 이루어질 수 있다.Referring briefly to the power transmission relationship in FIG. 1, when the first to third wind turbines 110a, 110b, and 110c are rotated, rotational force is transmitted to the second universal joint 220, and the second universal joint 220 is rotated. The inner ring 440 of the one-way clutch 400 coupled to the rotating, the outer ring 410 is also rotated by the rotation of the inner ring 440, the connecting shaft 304 connected to the one-way clutch 400 While rotating together, the connection gear 305 is rotated, and finally, a rotational force is transmitted to the power generating shaft 310 to operate the generator 300 connected to the power generating shaft 310.

발전축(310)은 회전링(500)이 설치되며, 상기 회전링(500)에 의해 안정적인 회전이 가이드 될 수 있다. 발전축(310)은 수직 구조물(10)의 내측 길이 방향을 따라서 연장되고 제1 내지 제3 풍력기(110a,110b,110c)를 통해 회전력을 전달받아 회전이 이루어지고, 발전기(300)에 회전력이 전달되면서 발전이 이루어진다.The power generation shaft 310 is provided with a rotary ring 500, the stable rotation may be guided by the rotary ring 500. The power generation shaft 310 extends along the inner length direction of the vertical structure 10 and is rotated by receiving rotational force through the first to third wind turbines 110a, 110b, and 110c, and the rotational force to the generator 300. As it is delivered, development takes place.

첨부된 도 5를 참조하면, 일 방향 클러치(400)는 삽입홀(402)에 설치된 발전축(310)의 회전력을 전달받아 화살표 방향으로 내륜(440)이 회전될 경우에는 스프링(430)이 탄지되지 않으므로 롤러(420)가 외륜(410)과 내륜(440) 사이에서 자유 회전되면서 외륜(440)이 실선으로 도시된 화살표 방향을 향해 안정적으로 회전될 수 있다.Referring to FIG. 5, the one-way clutch 400 receives the rotational force of the power generation shaft 310 installed in the insertion hole 402 and the spring 430 is burnt when the inner ring 440 is rotated in the direction of the arrow. Since the roller 420 is free to rotate between the outer ring 410 and the inner ring 440, the outer ring 440 may be stably rotated toward the arrow direction shown by the solid line.

따라서 발전축(310)을 통해 전달된 회전력은 모두 발전기(300)에 전달되면서 상기 발전기(300)를 통한 발전이 이루어질 수 있다.Therefore, all of the rotational force transmitted through the power generation shaft 310 may be transmitted to the generator 300 while generating power through the generator 300.

만약, 발전축(310)이 시계 반대 방향으로 회전될 경우에는 스프링(430)에 의해 회전이 방행되므로 역 방향으로는 회전되지 않게 된다.
If the power generation shaft 310 is rotated in the counterclockwise direction, the rotation is performed by the spring 430 so that the power generation shaft 310 is not rotated in the reverse direction.

본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력 발전기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A wind generator according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 6을 참조하면, 풍력 발전기는 지면에 설치된 수직 구조물(10a)의 길이 방향을 따라 다수개가 이격되고, 풍력에 의해 회전이 이루어지도록 다수개의 단위 풍력기(110')로 이루어진 풍력 발전체(100a)와, 상기 단위 풍력기(110')와 연결되어 회전력을 전달받는 기어 박스(200a)와, 상기 기어 박스(200a)와 연결되고, 상기 기어 박스(200a)로 전달된 수평 방향의 회전력을 수직 방향의 회전력으로 전환하는 회전 전환부(400a); 및 상기 회전 전환부(400a)를 통해 전달된 회전력을 전달받는 발전축(310a)이 구비된 발전기(300a)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a plurality of wind generators are spaced apart along the longitudinal direction of the vertical structure 10a installed on the ground, and the wind generator includes a plurality of unit wind turbines 110 ′ to be rotated by wind power. 100a, a gear box 200a connected to the unit wind turbine 110 'and receiving a rotational force, and a horizontal rotational force connected to the gear box 200a and transmitted to the gear box 200a. A rotation switching unit 400a for converting the rotation force into a vertical direction; And a generator 300a provided with a power generation shaft 310a that receives the rotational force transmitted through the rotation switching unit 400a.

상기 단위 풍력기(110')는 수직 구조물(10a)의 길이 방향을 기준으로 최 하측에 배치된 제1 풍력기(111')와, 상기 제1 풍력기(111')의 상측에 배치된 제2 풍력기(112')와, 상기 제2 풍력기(112')의 상측에 배치된 제3 풍력기(113')를 포함한다. 참고로 본 실시예에서는 단위 풍력기(110')가 모두 3개가 설치된 것으로 도시하였으나, 설치 개수는 변동 가능함을 밝혀둔다.The unit wind turbine 110 ′ includes a first wind turbine 111 ′ disposed at a lowermost side with respect to the longitudinal direction of the vertical structure 10 a and a first wind turbine 111 ′ disposed above the first wind turbine 111 ′. And a second wind turbine 112 'and a third wind turbine 113' disposed above the second wind turbine 112 '. For reference, in the present embodiment, all three unit wind turbines 110 ′ are installed, but the number of installations is variable.

본 실시예의 가장 큰 특징은 제3 풍력기(113')가 작동될 경우에 나머지 제1 내지 제2 풍력기(111', 112')는 상기 제3 풍력기(113')의 회전에 따른 관성 회전력이 전달되면서 모두 동시에 회전이 이루어질 수 있는 특징을 가지고 있다. 따라서 상기 제3 풍력기(113')는 단위 풍력기(110')의 시동 및 관성을 유발할 수 있는 풍력기로 사용될 수 있다.The biggest feature of the present embodiment is that when the third wind turbine 113 'is operated, the remaining first to second wind turbines 111' and 112 'are inertial according to the rotation of the third wind turbine 113'. As the rotational force is transmitted, all of them have the feature of being able to rotate. Therefore, the third wind turbine 113 ′ may be used as a wind turbine that may cause starting and inertia of the unit wind turbine 110 ′.

기어 박스(200a)는 상기 단위 풍력기(110')에 설치된 로터 블레이드(111a)의 후면 중앙에 회전축(112a)이 결합되고, 상기 회전축(112a)은 수직 구조물(10a)을 경유하여 외측으로 수평하게 연장되며, 상기 회전축(112a)의 후단에는 바람 방향에 대해 단위 풍력기(110')가 바람 정면을 바라보도록 좌우방향으로 이동 가능하게 수직 날개(114b)가 설치된다. 이 경우 수평 날개(114a)는 선택적으로 설치될 수 있으며 반드시 설치되지 밝혀둔다.The gear box 200a is coupled to the rotation shaft 112a at the center of the rear of the rotor blade 111a installed in the unit wind turbine 110 ', and the rotation shaft 112a is horizontally outward via the vertical structure 10a. It is extended so as to, the rear end of the rotary shaft 112a is provided with a vertical vane 114b so as to be movable in the left and right directions so that the unit wind turbine 110 ′ faces the wind front with respect to the wind direction. In this case, the horizontal blade 114a may be selectively installed and not necessarily installed.

제1 기어(201a)는 회전축(112a)의 후단에 설치되고, 제2 기어(202a)는 상기 제1 기어(201a)와 직각으로 교차된 상태로 수직 구조물(10a)의 내측에 수평하게 설치된다.The first gear 201a is installed at the rear end of the rotation shaft 112a, and the second gear 202a is horizontally installed inside the vertical structure 10a in a state where the first gear 201a is crossed at right angles to the first gear 201a. .

기어 박스(200a)는 상기 제2 기어(202a)의 하측에 설치된 일 방향 클러치(203a)를 포함한다. 상기 일 방향 클러치(203a)에 대한 설명은 앞에서 이미 설명하였으므로 생략한다.The gear box 200a includes a one-way clutch 203a installed below the second gear 202a. Since the description of the one-way clutch 203a has already been described above, it will be omitted.

회전 전환부(400a)는 상기 제2 기어(202a)의 중앙에 설치된 유니버셜 조인트(410a)와, 주축(410b)을 포함하고, 상기 유니버셜 조인트(410a)는 수직 구조물(10a)의 길이 방향을 따라 다수개가 연장되어 풍력 발전체(100a)에서 전달된 회전력을 전달받아 발전축(310a)으로 전달할 수 있으며, 상기 제3 풍력기(113')의 회전에 따른 관성 회전력이 제1 내지 제2 풍력기(111',112')에 위치된 유니버셜 조인트에 전달되어 관성 회전을 유발하고, 이로 인해 발전축(310a)을 회전시켜 발전기(300a)의 발전을 실시할 수 있다. 상기 주축(410b)은 유니버셜 조인트(410a)를 서로 간에 연결시킬 수 있다. 여기서, 회전수가 가장 높은 단위 풍력기(110')가 일방향 클러치에 의해 최고 회전수의 단위 풍력기의 회전이 최종 발전축의 회전에 기여하게 된다.The rotation switching unit 400a includes a universal joint 410a and a main shaft 410b installed at the center of the second gear 202a, and the universal joint 410a is along the longitudinal direction of the vertical structure 10a. A plurality of extension parts may receive the rotational force transmitted from the wind turbine 100a and transmit the received rotational force to the power generation shaft 310a. The inertia rotational force according to the rotation of the third wind turbine 113 'may be the first to second wind turbines. Transmitted to the universal joint located at (111 ', 112') to inertial rotation, thereby rotating the power generation shaft (310a) it is possible to perform the power generation of the generator (300a). The main shaft 410b may connect the universal joint 410a to each other. Here, the rotation of the unit wind turbine having the highest rotational speed contributes to the rotation of the final power generation shaft by the one-way clutch of the unit wind turbine 110 'having the highest rotation speed.

본 발명의 일 실시예에 의한 회전 전환부(400a)는 유니버셜 조인트(410a)로 한정하여 설명하였으나, 상기 회전축(112a)을 통해 전달된 수평 방향의 회전력을 수직 방향으로 전환할 수 있는 웜과 웜휠과 같은 구성으로 변경하는 것도 가능함을 밝혀둔다.
Although the rotation switching unit 400a according to an embodiment of the present invention has been described as being limited to the universal joint 410a, a worm and a worm wheel capable of converting the rotational force in the horizontal direction transmitted through the rotation shaft 112a in the vertical direction. Note that it is also possible to change to a configuration such as

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기의 사용 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A state of use of the wind power generator according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 7을 참조하면, 풍력 발전기가 설치된 상태에서 바람은 항시 풍력 발전기의 정면을 향해서만 불어오지 않고 다양한 방향에서 불어올 수 있다. 예를 들어 풍력 발전기의 하측에서 상측을 향한 바람이 제2 풍력 발전기(110b)로 불어올 경우에는 수평 날개(114a)에 바람이 가해지면서 상기 수평 날개(114a)를 상측 방향으로 상승시키려는 양력이 가해지고, 상기 수평 날개(114a)는 수평 상태에서 상측을 향해 하우징(115a)을 중심으로 이동되며, 로터 블레이드(111)는 하측으로 이동된다.Referring to FIG. 7, in the state where the wind generator is installed, the wind may be blown in various directions instead of always blowing toward the front of the wind generator. For example, when the wind from the lower side of the wind generator toward the upper side blows into the second wind generator 110b, the wind is applied to the horizontal vane 114a and lift force is applied to lift the horizontal vane 114a upward. The horizontal vanes 114a are moved about the housing 115a toward the upper side in the horizontal state, and the rotor blades 111 are moved downward.

로터 블레이드(111)는 바람에 의해 소정의 속도로 회전되고, 회전축(112)을 경유하여 제1,2 유니버셜 조인트(210,220)를 통해 상기 로터 블레이드(111)의 회전력이 그대로 전달된다. 그리고, 일 방향 클러치(400)를 통해 제2 유니버셜 조인트(220)의 회전력이 전달되고, 발전축(310)이 회전되면서 발전기(300)를 통한 발전이 이루어진다.The rotor blades 111 are rotated at a predetermined speed by wind, and the rotational force of the rotor blades 111 is transmitted as it is through the first and second universal joints 210 and 220 via the rotation shaft 112. Then, the rotational force of the second universal joint 220 is transmitted through the one-way clutch 400, and the power generation shaft 310 is rotated to generate power through the generator 300.

첨부된 도 8을 참조하면, 상기 제2 풍력 발전기(110b)의 하측에 설치된 제1 풍력 발전기(110a)는 정면에서 바람이 불어오다가 우측 수평 방향으로 바람의 방향이 바뀔 경우에는 수직 날개(114b)에 방향이 전환된 바람이 가해지면서 로터 가이드(114)는 수평 방향으로 회전이 이루어지되, 수평 방향으로 회전되는 동안에 베어링(14)에 의해 안정적으로 지지되면서 이동이 이루어진다.Referring to FIG. 8, the first wind generator 110a installed at the lower side of the second wind generator 110b has a vertical vane 114b when the wind is blown from the front and the direction of the wind is changed to the right horizontal direction. The rotor guide 114 is rotated in the horizontal direction as the wind is switched to the direction), but is stably supported by the bearing 14 while being rotated in the horizontal direction, thereby moving.

제2 풍력 발전기(110b)는 위치가 변동된 이후에도 바람에 의해 로터 블레이드(111)가 소정의 속도로 회전되고, 회전축(11)과 제1,2 유니버셜 조인트(210,220)를 경유하여 발전축(310)에 회전력이 전달되면서 발전기(300)를 통한 안정적인 발전이 이루어진다.Even after the position of the second wind generator 110b is changed, the rotor blades 111 are rotated at a predetermined speed by the wind, and the power generation shaft 310 is rotated via the rotation shaft 11 and the first and second universal joints 210 and 220. As the rotational force is transmitted to the generator, stable power generation is achieved through the generator 300.

따라서 바람이 풍력 발전기(100)가 설치된 위치를 기준으로 서로 다른 방향에서 불어오는 경우에도 안정적인 발전이 가능해지고, 이에 따른 발전 효율도 향상될 수 있게 된다.
Therefore, even when the wind blows from different directions based on the location where the wind generator 100 is installed, stable power generation is possible, and power generation efficiency can be improved accordingly.

본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력 발전기의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.An operating state of a wind generator according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 9를 참조하면, 풍력 발전기(100a)는 단위 풍력기(110')로 불어온 바람에 의해 제3 풍력기(113')에 설치된 로터 블레이드(111a)가 회전되고, 회전축(112a)이 동시에 회전되며, 상기 회전축(112a)의 회전력은 제1 기어(201a)와 제2 기어(202a)를 경유하면서 회전력의 방향이 전환된 후에 주축(410b)과 연결된 유니버셜 조인트(410a)로 전달된다.Referring to FIG. 9, in the wind generator 100a, the rotor blade 111a installed in the third wind turbine 113 ′ is rotated by the wind blown into the unit wind turbine 110 ′, and the rotating shaft 112 a is rotated. At the same time, the rotational force of the rotating shaft 112a is transmitted to the universal joint 410a connected to the main shaft 410b after the direction of rotational force is changed while passing through the first gear 201a and the second gear 202a. .

유니버셜 조인트(410a)는 제2 기어(202a)를 통해 전달된 회전력에 의해 단위 풍력기(110')의 시동을 위한 회전력이 발생됨과 동시에, 관성에 따른 회전력이 동시에 유발되면서 제2 내지 제1 풍력기(112',111')를 향해 연장된 유니버셜 조인트의 관성 회전을 유발시킨다. 이로 인해 상기 제2 내지 제1 풍력기(112',111')는 바람이 불어오지 않는 경우에도 유니버셜 조인트(410a)의 관성력에 의해 소정의 속도로 회전되면서 발전기(300a)의 발전을 가능하게 할 수 있다. 여기서, 회전수가 가장 높은 단위 풍력기(110')가 일방향 클러치에 의해 최고 회전수의 단위 풍력기의 회전이 최종 발전축의 회전에 기여하게 된다.The universal joint 410a generates the rotational force for starting the unit wind turbine 110 'by the rotational force transmitted through the second gear 202a, and simultaneously generates the rotational force according to the inertia, thereby generating the second to the first wind turbines. Causing inertial rotation of the universal joint extending toward groups 112 'and 111'. Accordingly, the second to first wind turbines 112 ′ and 111 ′ may rotate at a predetermined speed by the inertial force of the universal joint 410 a even when the wind does not blow, thereby enabling the power generation of the generator 300 a. Can be. Here, the rotation of the unit wind turbine having the highest rotational speed contributes to the rotation of the final power generation shaft by the one-way clutch of the unit wind turbine 110 'having the highest rotation speed.

본 실시예에서는 기본으로 수직 날개(114b)가 부착된 실시예를 들어 설명하였지만, 상기 수직 날개(114b)도 생략가능하며, 수평 날개(114a)만 설치하여 상하방향으로 단위 풍력기(110')의 이동을 실시할 수 있다. 본 실시 예에서는 단위 풍력기(110')가 수평축 풍력발전기 위주로 설명되었으나, 수직축 풍력발전기로도 대체될 수 있으며, 수평축 및 수직축의 조합으로도 구성 및 응용 가능함을 밝혀둔다.
In the present embodiment, the vertical wing 114b is attached to the embodiment of the present invention, but the vertical wing 114b may also be omitted, and the unit wind turbine 110 'may be installed vertically by installing only the horizontal wing 114a. Can be moved. In the present embodiment, the unit wind turbine (110 ') has been described mainly around the horizontal axis wind power generator, it can be replaced by a vertical axis wind power generator, it will be found that it can be configured and applied to a combination of the horizontal axis and vertical axis.

본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전기는 회전에 필요한 시동 토크를 발생시키기 위해 첨부된 도 10에 도시된 바와 같은 형태로 이루어진 단위 풍력기(1110)가 사용될 수 있으며, 상기 단위 풍력기(1110)는 상부와 하부에 설치된 원판(1112) 사이에 다수개의 블레이드(1114)가 상기 원판(1112)을 동심원으로 하며 설치된 구성으로 이루어질 수 있다. 상기 블레이드(1114)는 세로 방향으로 소정의 길이를 가지고 연장되고 원주 방향으로 라운드지게 형성되므로 바람이 불어올 경우에 보다 용이하게 전달받을 수 있다.
In the wind power generator according to an embodiment of the present invention, a unit wind turbine 1110 having a shape as shown in FIG. 10 may be used to generate a starting torque required for rotation, and the unit wind turbine 1110 may be used. The plurality of blades 1114 between the disk 1112 installed on the upper and lower may be made of a configuration installed with the disk 1112 concentric circles. The blade 1114 extends with a predetermined length in the vertical direction and is rounded in the circumferential direction, so that the blade 1114 may be more easily transmitted when the wind blows.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10 : 수직 구조물
100 : 풍력 발전체
111 : 로터 블레이드
112 : 회전축
114 : 로터 가이드
115a : 하우징
110 : 단위 풍력기
200 : 방향 조절기
210, 220 : 제1,2 유니버셜 조인트
300 : 발전기
310 : 발전축
400 : 일 방향 클러치
500 : 회전링
10: vertical structure
100: wind turbine
111: rotor blade
112: rotation axis
114: rotor guide
115a: housing
110: unit wind turbine
200: direction controller
210, 220: First and second universal joint
300: generator
310: development axis
400: one-way clutch
500: rotating ring

Claims (13)

지면에 설치된 수직 구조물의 길이 방향을 따라 다수개가 이격 되고, 풍력에 의해 회전이 이루어지도록 다수개의 단위 풍력기로 이루어진 풍력 발전체;
상기 단위 풍력기와 각각 연결되고, 상기 단위 풍력기가 수직 구조물에서 바람이 불어오는 방향에 따라 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능하도록 구비된 방향 조절기; 및
상기 단위 풍력기에서 발생된 회전력을 전달받는 발전축이 구비된 발전기를 포함하는 풍력 발전기.
A plurality of wind turbines are spaced apart along the longitudinal direction of the vertical structure installed on the ground, consisting of a plurality of unit wind turbine to be rotated by the wind;
A direction controller connected to each of the unit wind turbines, the unit wind turbines being movable in a horizontal or vertical direction according to the direction in which the wind blows from the vertical structure; And
Wind generator comprising a generator having a power generating shaft for receiving the rotational force generated in the unit wind turbine.
제1 항에 있어서,
상기 풍력 발전체는,
상기 수직 구조물의 후방에 설치되고 다수개의 풍력 발전체가 이웃하여 설치될 경우에 서로 간에 연결시켜 고정하기 위한 연결 구조물을 포함하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
The wind power generator,
And a connection structure installed at a rear of the vertical structure and connected to each other to fix each other when a plurality of wind power generators are installed next to each other.
제1 항에 있어서,
상기 단위 풍력기는,
각각 독립적으로 수평 또는 수직 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
The unit wind turbine,
Wind generator, characterized in that each independently movable in the horizontal or vertical direction.
제1 항에 있어서,
상기 단위 풍력기는,
로터 블레이드의 후면 중앙에 결합되고, 상기 로터 블레이드와 동시에 회전되는 회전축;
상기 회전축이 내측에 삽입된 상태로 후방을 향해 수평하게 연장되며 중앙에 구 형상의 하우징이 형성된 로터 가이드를 포함하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
The unit wind turbine,
A rotating shaft coupled to the rear center of the rotor blade and rotating simultaneously with the rotor blade;
And a rotor guide extending horizontally toward the rear with the rotary shaft inserted therein and having a spherical housing formed in the center thereof.
제4 항에 있어서,
상기 로터 가이드는,
후방에 형성된 수평 날개;
상기 수평 날개와 수직으로 교차된 수직 날개를 포함하는 풍력 발전기.
5. The method of claim 4,
The rotor guide,
Horizontal wings formed at the rear;
A wind generator comprising a vertical wing perpendicular to the horizontal wing.
제1 항 또는 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향 조절기는,
상기 회전축의 후단과 연결된 제1 유니버셜 조인트;
상기 제1 유니버셜 조인트와 일단이 연결되고, 타단이 상기 하우징을 경유하여 수직 구조물의 하측으로 연장된 제2 유니버셜 조인트를 포함하는 풍력 발전기.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The direction adjuster,
A first universal joint connected to a rear end of the rotation shaft;
And a second universal joint having one end connected to the first universal joint and the other end extending downward of the vertical structure via the housing.
제6 항에 있어서,
상기 제2 유니버셜 조인트와 발전축 사이에는 상기 제2 유니버셜 조인트를 통해 전달된 회전력이 일 방향으로만 회전되는 일 방향 클러치(one way clutch)가 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method of claim 6,
And a one way clutch installed between the second universal joint and the power generating shaft such that the rotational force transmitted through the second universal joint is rotated in only one direction.
제1 항에 있어서,
상기 발전축에는,
회전을 가이드 하기 위해 설치된 회전링을 더 포함하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
In the development axis,
A wind generator further comprising a rotating ring installed to guide the rotation.
제1 항 또는 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수직 구조물은,
상기 하우징과 대응되며 내측으로 라운드지게 형성된 라운드부;
상기 라운드부의 내측에 설치되고 상기 로터 가이드가 수평 또는 수직 방향으로 회전시 상대 회전이 이루어지는 베어링을 포함하는 풍력 발전기.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The vertical structure,
A round part corresponding to the housing and rounded inwardly;
And a bearing installed inside the round part and configured to rotate relative to the rotor guide in a horizontal or vertical direction.
지면에 설치된 수직 구조물의 길이 방향을 따라 다수개가 이격되고, 풍력에 의해 회전이 이루어지도록 다수개의 단위 풍력기로 이루어진 풍력 발전체;
상기 단위 풍력기와 연결되어 회전력을 전달받는 기어 박스;
상기 기어 박스와 연결되고, 상기 기어 박스로 전달된 수평 방향의 회전력을 수직 방향의 회전력으로 전환하는 회전 전환부; 및
상기 회전 전환부를 통해 전달된 회전력을 전달받는 발전축이 구비된 발전기를 포함하는 풍력 발전기.
A plurality of wind power generators spaced apart along the longitudinal direction of the vertical structure installed on the ground, the plurality of unit wind turbines being rotated by wind power;
A gear box connected to the unit wind turbine and receiving a rotational force;
A rotation switching unit connected to the gear box and converting a horizontal rotational force transmitted to the gearbox into a vertical rotational force; And
Wind generator comprising a generator having a power generation shaft that receives the rotational force transmitted through the rotation conversion unit.
제10 항에 있어서,
상기 기어 박스는,
상기 단위 풍력기에 설치된 로터 블레이드에 결합된 회전축에 삽입된 제1 기어;
상기 제1 기어와 직각으로 치합되어 수직 구조물의 내부에 수평하게 설치된 제2 기어를 포함하는 풍력 발전기.
The method of claim 10,
The gear box includes:
A first gear inserted into a rotating shaft coupled to a rotor blade installed in the unit wind turbine;
And a second gear meshed with the first gear at a right angle and horizontally installed inside the vertical structure.
제10 항 또는 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 전환부는,
상기 제2 기어의 중앙에 삽입된 유니버셜 조인트;
상기 유니버셜 조인트와 연결된 주축을 포함하는 풍력 발전기.
The method according to any one of claims 10 to 11,
The rotation switching unit,
A universal joint inserted in the center of the second gear;
A wind generator comprising a main shaft connected to the universal joint.
제11 항에 있어서,
상기 기어 박스는,
상기 제2 기어의 하측에 설치된 일 방향 클러치를 포함하는 풍력 발전기.
12. The method of claim 11,
The gear box includes:
A wind generator comprising a one-way clutch installed under the second gear.
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CN114251228A (en) * 2021-12-02 2022-03-29 卢玉斌 Box type wind power generation device

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