KR20150003237U - 풍력 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 풍력 발전장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 바람의 방향에 상관없이 수직방향으로 장착된 블레이드가 일 방향으로만 회전하여 전기를 생성하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.
본 고안의 풍력 발전 장치는, 회전에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전기와; 상기 발전기와 연계되고 수직방향으로 장착되어 회전하는 수직회전축과; 상기 수직회전축을 기준으로 방사형으로 각각 돌출되게 상기 수직회전축에 장착된 지지부재와; 각각의 상기 지지부재의 끝단에 수직방향으로 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축을 일 방향으로 회전시키는 블레이드; 를 포함하되, 상기 블레이드는, 평판형상으로 형성되어 중앙에는 관통공이 형성되고, 위에서 보았을 때, 상기 지지부재와 길이방향으로 평행하게 배치되는 제1날개와; 평판형상으로 형성되어 상기 수직회전축과 인접하는 상기 제1날개의 일단에서 상기 제1날개가 회전하는 반대방향으로 절곡 형성된 제2날개와; 상기 제1날개에 힌지결합되어 상기 관통공을 개폐하는 개폐부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전장치 {wind power generator}

본 고안은 풍력 발전장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 바람의 방향에 상관없이 수직방향으로 장착된 블레이드가 일 방향으로만 회전하여 전기를 생성하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 친환경 발전장치는, 자연에서 발생하는 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 것으로, 물의 위치 에너지를 이용한 수력발전, 태양의 빛에너지를 이용한 태양열발전장치, 바람을 이용한 풍력발전장치 등이 있다.

도 1은 종래의 풍차형 풍력 발전장치를 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 풍차형 풍력 발전 장치는 전면에서 불어오는 바람에 의해 회전하게 된다.

그러나 이러한 종래의 풍차형 풍력 발전장치는 전면에서 부는 바람에 의해 회전되기 때문에 바람의 방향이 수시로 변하는 곳에는 설치하기 곤란하여 바람의 방향이 거의 일정한 산의 정상부분이나, 바닷가 등에만 설치할 수 있는 제약이 있는 문제점이 있었다.

종래의 풍차형 풍력 발전장치의 일예로는 공개특허공보 제10-2011-0014972등이 개시되어 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 바람의 방향에 상관없이 부는 바람에 의해 발전기와 연계된 회전축이 일 방향으로 회전하여 전기에너지를 생성할 수 있는 풍력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 이에 따라 바람의 방향에 상관없이 바람이 부는 장소 어느 곳에서든 전기를 생성할 수 있는 풍력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 풍력 발전 장치는, 회전에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전기와; 상기 발전기와 연계되고 수직방향으로 장착되어 회전하는 수직회전축과; 상기 수직회전축을 기준으로 방사형으로 각각 돌출되게 상기 수직회전축에 장착된 지지부재와; 각각의 상기 지지부재의 끝단에 수직방향으로 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축을 일 방향으로 회전시키는 블레이드; 를 포함하되, 상기 블레이드는, 평판형상으로 형성되어 중앙에는 관통공이 형성되고, 위에서 보았을 때, 상기 지지부재와 길이방향으로 평행하게 배치되는 제1날개와; 평판형상으로 형성되어 상기 수직회전축과 인접하는 상기 제1날개의 일단에서 상기 제1날개가 회전하는 반대방향으로 절곡 형성된 제2날개와; 상기 제1날개에 힌지결합되어 상기 관통공을 개폐하는 개폐부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 풍력 발전 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

제2날개가 수직회전축과 인접하는 제1날개의 일단에서 상기 제1날개가 회전하는 반대방향으로 절곡 형성됨으로써, 제2날개가 제1날개에 맞은 바람을 모아주어 블레이드가 보다 잘 회전하게 하는 효과가 있다.

또한, 수직방향으로 장착되어 있는 상기 블레이드에서 개폐부재가 바람의 방향이 제1날개의 회전방향과 동일할 경우에는 관통공을 폐쇄하고, 바람의 방향이 제1날개의 회전방향과 반대될 경우에는 관통공을 개방시킴으로써, 바람의 방향에 상관없이 바람이 불면 상기 블레이드가 일 방향으로 회전하고 이에 따라 수직회전축을 일 방향으로 회전하여 수직회전축에 연계된 발전기를 회전시켜 전기를 생성하는 효과가 있다.

이에 따라, 바람의 방향에 상관없이 바람이 부는 장소 어느 곳에나 설치하여 전기를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기억박스를 장착함으로써, 상기 수직회전축이 빨리 회전할 경우 또는 늦게 회전할 경우, 회전속도를 변화시켜 상기 발전기가 회전하는 속도는 일정하게 해 준다.

도 1은 종래의 풍차형 풍력 발전장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 블레이드의 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치에서 블레이드의 작동상태를 나타낸 평면도.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치에서 블레이드의 구성을 보인 평 단면도.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치에서 지지부재의 구성을 나타낸 단면도.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 풍력 발전장치의 전체적인 구성 및 사용 상태를 나타낸 측면도.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치는, 회전에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전기(100)와; 상기 발전기(100)와 연계되고 수직방향으로 장착되어 회전하는 수직회전축(200)과; 상기 수직회전축(200)을 기준으로 방사형으로 각각 돌출되게 상기 수직회전축(200)에 장착된 지지부재(300)와; 각각의 상기 지지부재(300)의 끝단에 수직방향으로 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축(200)을 일 방향으로 회전시키는 블레이드(400); 를 포함하되, 상기 블레이드(400)는, 평판형상으로 형성되어 중앙에는 관통공(411)이 형성되고, 위에서 보았을 때, 상기 지지부재(300)와 길이방향으로 평행하게 배치되는 제1날개(410)와; 평판형상으로 형성되어 상기 수직회전축(200)과 인접하는 상기 제1날개(410)의 일단에서 상기 제1날개(410)가 회전하는 반대방향으로 절곡 형성된 제2날개(420)와; 상기 제1날개(410)에 힌지결합되어 상기 관통공(411)을 개폐하는 개폐부재(430); 를 포함하며, 상기 개폐부재(430)는 바람의 방향이 상기 제1날개(410)의 회전방향과 동일할 경우에는 상기 관통공(411)을 폐쇄하고, 바람의 방향이 상기 제1날개(410)의 회전방향과 반대될 경우에는 상기 관통공(411)을 개방하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직회전축(200)과 상기 발전기(100) 사이에는 기억박스를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

상기 발전기(100)는 회전에너지를 이용하여 전기를 생성한다.

이러한 상기 발전기(100)는 공지된 것으로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 수직회전축(200)은 상기 발전기(100)와 연계되고 수직방향으로 장착되어 회전한다.

이러한 상기 수직회전축(200)이 회전하면서 상기 발전기(100)를 회전시켜 전기를 생성하게 된다.

그리고 상기 수직회전축(200)은 후술하는 바와 같이 상기 블레이드(400)에 의해 일 방향으로만 회전한다.

이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

상기 지지부재(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 수직회전축(200)을 기준으로 방사형으로 각각 돌출되게 상기 수직회전축(200)의 상부에 장착된다.

이러한 상기 지지부재(300)의 각각의 끝단에는 상기 블레이드(400)가 장착된다.

이로 인해, 상기 지지부재(300)는 상기 블레이드(400)와 상기 수직회전축(200)을 연결하여 상기 블레이드(400)에 의해 상기 수직회전축(200)이 회전하게 한다.

상기 블레이드(400)는 각각의 상기 지지부재(300)의 끝단에 수직방향으로 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축(200)을 일 방향으로 회전시킨다.

더욱 상세하게는, 상기 블레이드(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수직회전축(200)과 평행하게 상기 지지부재(300)와 직교되는 수직방향으로 상기 지지부재(300)에 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축(200)을 일 방향으로 회전시킨다.

이러한 상기 블레이드(400)는 제1날개(410), 제2날개(420), 개폐부재(430), 상부커버(440), 하부커버(450)를 포함한다.

상기 제1날개(410)는 도 3에 도시된 바와 같이 평판형상으로 형성되어 중앙에는 관통공(411)이 형성되고, 위에서 보았을 때, 상기 지지부재(300)와 길이방향으로 평행하게 배치된다.

즉, 상기 제1날개(410)는 도 4에 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때, 상기 수직회전축(200)에서 방사형으로 돌출된 상기 지지부재(300)의 길이방향과 평행한 방향으로 배치된다.

이와 같이 상기 제1날개(410)가 상기 지지부재(300)와 평행한 방향으로 배치됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(400)가 A위치에 위치하였을 때,(A위치에 있는 지지부재(300)의 길이방향과 바람의 방향이 동일할 때), 후술하는 상기 제2날개(420)가 바람을 맞이하여 상기 블레이드(400)가 바람의 방향과 동일한 방향으로 회전하게 한다.

따라서, 상기 제1날개(410)는 상기 지지부재(300)와 평행하게 배치되게 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 관통공(411)은 바람이 통과하는 곳으로 후술하는 바와 같이 상기 개폐부재(430)에 의해 개폐되어 바람이 통과하거나, 통과하지 않게 된다.

상기 제2날개(420)는 평판형상으로 형성되어 상기 수직회전축(200)과 인접하는 상기 제1날개(410)의 일단에서 상기 제1날개(410)가 회전하는 반대방향으로 절골 형성된다.

더욱 상세하게는, 상기 제2날개(420)는 도 4에 도시된 바와 같이 수직회전축(200)과 인접하는 상기 제1날개(410)의 일단에서 상기 제1날개(410)가 바람에 의해 일방향으로 회전할 때, 회전하는 반대방향으로 도 3에 도시된 바와 같이 절곡 형성된다.

이러한 상기 제2날개(420)는 도 4에 도시된 바와 같이 A위치에 위치하였을 때에는 바람을 맞이하여 상기 블레이드(400)가 일 방향으로 회전하게 밀어주고, B와 C위치에 위치하였을 때에는 바람이 상기 블레이드(400)에서 빠져나가지 못하게 모아주어 상기 블레이드(400)가 바람을 맞이하여 보다 잘 회전하게 한다.

이러한 상기 제1날개(410)와 상기 제2날개(420)가 이루는 최소 각도(θ)는 도 5에 도시된 바와 같이 100°~ 120°로 이루어진다. 바람직하게는 110°로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1날개(410)와 상기 제2날개(420)가 이루는 최소 각도가 100°보다 작게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 A위치에서 상기 제2날개(420)가 바람을 맞아 상기 블레이드(400)가 회전하지 못하게 하고, 120°를 초과하게 되면 A위치에서 바람을 맞이하는 상기 제2날개(420)와 바람과 이루는 각도가 커지면서 상기 제2날개(420)가 바람을 잘 맞이하지 못해 상기 블레이드(400)를 잘 회전시키지 못한다.

이러한 상기 제2날개(420)가 도 4에서 D와 F위치에서는 상기 블레이드(400)가 반대로 회전하도록 저항을 발생시키게 되는데, 이때에는 상기 블레이드(400)가 회전하는 회전력에 의해 이러한 저항은 거의 무시되어 회전된다.

또한, 상기 제1날개(410)의 길이(x)와 상기 제2날개(420)의 길이(y)는, 도 5에 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때, 길이방향으로 상기 제2날개(420)의 길이(y)보다 상기 제1날개(410)의 길이(x)가 2배 이상으로 형성된다.

왜냐하면, 상기 제1날개(410)가 실질적으로 바람을 맞이하여 상기 수직회전축(200)을 일 방향으로 회전시키기 때문에, 보다 바람이 잘 맞이할 수 있도록 크게 하고, 상기 제2날개(420)는 바람을 모아주는 역할을 하기 때문에 너무 크면 바람을 맞이하면서 큰 저항을 발생시키기 때문 작게 형성한다.

상기 개폐부재(430)는 상기 제1날개(410)에 힌지결합되어 상기 관통공(411)을 개폐한다.

더욱 상세하게는, 상기 개폐부재(430)는 도 4에 도시된 바와 같이 바람의 방향이 상기 제1날개(410)의 회전방향과 동일할 경우 즉, 상기 블레이드(400)가 A위치에서 D위치까지의 이동할 경우에는 도 3(a) 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 관통공(411)을 폐쇄하여 상기 바람이 상기 관통공(411)으로 통과하지 못하게 하여 상기 제1날개(410)를 밀어주게 하고, 도 4에 도시된 바와 같이 바람의 방향이 상기 제1날개(410)의 회전방향과 반대될 경우 즉, D위치에서 A위치까지의 상기 블레이드(400)가 이동할 경우에는 도 3(a) 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 관통공(411)을 개방하여 바람이 상기 관통공(411)으로 통과하게 하여 바람의 저항이 발생하지 않게 하여 상기 블레이드(400)가 일 방향으로 회전하게 한다.

이와 같이 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)을 개폐함으로서, 상기 블레이드(400)는 일방향으로 회전하게 되고, 이로 인해, 상기 수직회전축(200)이 일방향으로 회전하게 된다.

이러한 상기 개폐부재(430)는 상기 관통공(411)보다 크게 형성되어 상기 관통공(411)을 폐쇄한 상태에서, 바람을 맞이하는 상기 제1날개(410)의 일면의 타단에 힌지결합된다.

더욱 상세하게는, 상기 개폐부재(430)는 관통공(411)보다 크게 형성되어 도 3(a) 및 도 4에 도시된 바와 같이 A에서 D위치까지 상기 블레이드(400)가 이동시, 상기 개폐부재(430)의 외주연이 상기 관통공(411)의 외주연에 걸리도록 한다.

이때, 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)의 외주연에 걸렸을 때, 소음이 발생하지 않도록 도 (3b)에 도시된 바와 같이 상기 관통공(411)의 외주연에 마찰패드(S)를 장착하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 개폐부재(430)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(400)가 A위치에 위치하였을 때, 바람에 의해 상기 관통공(411)을 폐쇄하도록 상기 수직회전축(200)에서 먼 쪽의 상기 제1날개(410)의 일면 타단에 힌지결합된다.

만약, 본 고안과 달리 상기 개폐부재(430)가 상기 제1날개(410)의 일단에 힌지 결합되면, 상기 블레이드(400)가 A위치에 위치하였을 때, 상기 관통공(411)을 폐쇄시키지 못하기 때문에 상기 제1날개(410)의 일면 즉, 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)을 폐쇄한 상태에서, 바람을 맞이하는 일면의 타단에 힌지결합하여 바람에 의해 상기 관통을 개폐하도록 하여야 한다.

본 실시예에 달리 상기 개폐부재(430)를 상기 제1날개(410)의 일면의 상단에 힌지결합되어 상기 블레이드(400)가 A위치에 위치하였을 때, 중력에 의해 상기 관통공(411)을 폐쇄하게 할 수도 있다.

하지만, 상기 개폐부재(430)가 중력에 의해 상기 관통공(411)을 폐쇄되게 하면, 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)을 개방한 상태에서도 즉, 도 4의 E위치와 F위치에서도 상기 개폐부재(430)에 중력이 작용하여 항시 상기 관통공(411)을 폐쇄할려고 하기 때문에 상기 관통공(411)을 통과한 바람이 상기 개폐부재(430)에 맞으면서 저항이 발생하여 상기 블레이드(400)의 회전을 방해하게 된다.

상기 상부커버(440)는 상기 제1날개(410)와 상기 제2날개(420)의 상단에 장착된다.

그리고 상기 하부커버(450)는 상기 제1날개(410)와 상기 제2날개(420)의 하단에 장착된다.

더욱 상세하게는, 상기 상부커버(440)와 상기 하부커버(450)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1날개(410)와 상기 제1날개(410)가 이루는 최소 각도(θ) 부분의 상단과 하단에 장착되어 상기 블레이드(400)가 도 4에 도시된 바와 같이 A위치에서 D위치까지 이동할 때, 바람이 상기 블레이드(400)의 상단과 하단으로 빠져 나지지 못하게 한다.

이와 같이 상기 상부커버(440)와 상기 하부커버(450)가 상기 블레이드(400)의 상단과 하단으로 바람이 빠져나가지 못하게 함으로써, 상기 블레이드(400)는 바람에 의해 보다 많은 힘을 받아 회전하게 된다.

한편, 상기 제1날개(410)의 타단에는 상기 개폐부재(430)가 상기 관통을 폐쇄한 상태에서 상기 제1날개(410)의 회전방향의 반대방향으로 돌출된 돌기(412)가 형성된다.

이와 같이 형성된 상기 돌기(412)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 블레이드(400)가 A위치에서 D위치까지 이동시, 바람이 상기 제1날개(410)를 맞아 밀어주고, 상기 제1날개(410)의 타단으로 빠져나가는 바람이 상기 돌기(412)에 한번 더 맞이하여 밀어주게 된다.

이러한 상기 돌기(412)에는 도 4의 D위치와 같이 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)을 완전히 개방하였을 때, 상기 개폐부재(430)가 닿을 수 있기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 마찰패드(S)를 부착하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 지지부재(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 제1부재(310), 제2부재(320), 고정부재(330)를 포함한다.

상기 제1부재(310)는 중공형상으로 형성되어 상기 회전축 또는 상기 블레이드(400) 중 어느 하나에 장착된다.

그리고 상기 제2부재(320)는 상기 수직회전축(200) 또는 상기 블레이드(400) 중 나머지 하나에 장착되어 상기 제1부재(310)에 삽입된다.

그리고 상기 고정부재(330)는 상기 제2부재(320)가 상기 제1부재(310)에 삽입된 상태에서 상기 제2부재(320)를 설정된 위치에 고정시킨다.

본 실시예에서는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1부재(310)의 일단은 상기 수직회전축(200)에 결합되고, 상기 제2부재(320)의 타단은 상기 블레이드(400)에 결합된 상태에서, 상기 제2부재(320)의 일단을 상기 제1부재(310)의 타단에 삽입하여 상기 고정부재(330)로 고정하도록 하였다.

이와 같이 상기 제1부재(310)가 상기 제2부재(320)에 삽입되어 상기 고정부재(330)로 결합함으로써, 상기 수직회전축(200)과 상기 블레이드(400)의 사이의 간격을 필요에 따라 조절할 수 있다.

그리고 이러한 상기 지지부재(300)와 상기 블레이드(400)가 상기 수직회전축(200)을 중심으로 방사형으로 3개 이상 장착된다.

만약, 3개 미만으로 상기 지지부재(300)와 상기 블레이드(400)가 상기 수직회전축(200)에 장착되면, 서로 대칭되는 방향으로 장착되어, 처음 회전시 바람이 부는 방향이 상기 지지부재(300)와 평행할 경우 회전이 이루어지지 않게 된다.

본 실시예에서는 상기 지지부재(300)와 상기 블레이드(400)를 6개를 장착하였다.

상기 기어박스(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직회전축(200)과 상기 발전기(100) 사이에 장착되어 상기 발전기(100)에 전달되는 회전속도를 조절한다.

더욱 상세하게는, 상기 기어박스(500)는 상기 수직회전축(200)이 빨리 회전할 경우 또는 늦게 회전할 경우, 회전속도를 변화시켜 상기 발전기(100)가 회전하는 속도를 일정하게 해 준다.

한편, 다른 실시예로 도 7에 도시된 바와 같이 수평회전축(600)을 더 포함할 수 있다.

이러한 상기 수평회전축(600)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 수직회전축(200)과 직교되는 수평방향으로 장착되어 상기 수직회전축(200)에 연계되어 회전한다.

이러한 상기 수평회전축(600)에는 도 7에 도시된 바와 같이 일단에는 또 다른 풍력 발전장치의 수평회전축(600)이 서로 연결되고, 타단에는 발전기(100)가 장착된다.

이와 같이 상기 수평회전축(600)을 장착함으로써, 다수의 풍력 발전장치를 장착하여 하나의 상기 발전기(100)를 회전시킬 수 있고, 이에 따라, 다수의 풍력 발전장치에 나오는 큰 힘으로 발전기(100)를 회전시킬 수 있다.

본 실시예에서는 상기 기억박스(500)를 통해 상기 수직회전축(200)과 상기 수평회전축(600)이 연결되게 하였지만, 이와 달리 상기 수직회전축(200)과 상기 수평회전축(600)이 베벨 기어에 의해 서로 연결되게 할 수도 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 작동 상태를 도 4를 참고하여 자세히 설명한다.

그리고 상기 블레이드(400)는 회전하면서 연속으로 이루어지지만, 설명의 편의를 위해 상기 블레이드(400)가 도 4에 도시된 바와 같이 각각 위치하였을 때, 바람이 작용하는 것으로 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 바람이 불어오게 되면, A위치에서는 상기 개폐부재(430)가 바람에 의해 상기 제1날개(410)의 관통공(411)을 폐쇄시킨다.

그리고 상기 제1날개(410)에는 바람을 맞이하여 상기 블레이드(400)가 일방향으로 회전하게 한다.

그리고 B위치에는 상기 관통공(411)을 폐쇄한 상기 개폐부재(430)가 바람을 맞이하여 상기 블레이드(400)가 회전하게 하고, 상기 제1날개(410)는 상기 개폐부재(430)를 맞이한 바람이 상기 제1날개(410)의 일단으로 즉, 수직회전축(200) 방향으로 빠져나가지는 것을 막아 바람에 의해 상기 블레이드(400)가 보다 잘 회전하게 한다.

그리고 C위치에서는 B위치에서와 같이 상기 관통공(411)을 폐쇄한 상기 개폐부재(430)가 바람을 맞이하여 상기 블레이드(400)를 회전시킨다.

하지만, C위치에서는 상기 개폐부재(430)를 맞이한 바람이 B위치에서와 달리 반대방향인 상기 제1날개(410)의 타단으로 빠져나가게 되는데, 이때, 상기 제2날개(420)의 타단에 돌출된 상기 돌기(412)에 바람이 맞이하게 되어 상기 블레이드(400)가 보다 잘 회전하게 한다.

그리고 D위치에서는 상기 제2날개(420)에 바람을 맞이하여 저항을 발생시키지만, 상기 블레이드(400)가 회전하는 힘에 의해 저항을 극복하고 회전한다.

그리고 E위치에서는 상기 개폐부재(430)가 상기 관통공(411)을 통과한 바람에 의해 상기 관통공(411)을 완전히 개방하여 바람이 상기 관통공(411)으로 수월하게 빠져 나가면서 바람에 의한 저항을 최소화한다.

그리고 F위치에서는 상기 개폐부재(430)가 바람의 방향과 평행하게 배치되면서, 상기 개폐부재(430)가 약간 회전하여 상기 관통공(411)의 개방범위가 줄어든다.

하지만, 바람이 통과하면서 상기 관통공(411)의 개방범위가 줄어드는 것이기 때문에 바람이 상기 관통공(411)을 통과하면서, 저항을 주지는 않게 된다.

이와 같이 상기 블레이드(400)가 A위치에서 회전하여 다시 A위치로 이동하면서 전술한 과정이 연속하여 반복되면서 상기 수직회전축(200)을 일 방향으로 회전하게 한다.

그리고 본 고안의 설치 및 분해가 용이하도록 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 수직회전축(200)과 수평회전축(600) 등에는 서로 분리할 수 있도록 커플링(P) 등을 설치하여 분리 및 설치가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

본 고안인 풍력 발전 장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 고안의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100: 발전기 200: 수직회전축 300: 지지부재
310: 제1부재 320: 제2부재 330: 고정부재
400: 블레이드 410: 제1날개 411: 관통공
412: 돌기 420: 제2날개 430: 개폐부재
440: 상부커버 450: 하부커버 500: 기어박스
600: 수평회전축 S: 마찰패드 P: 커플링

Claims (11)

1. 회전에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전기와;
   상기 발전기와 연계되고 수직방향으로 장착되어 회전하는 수직회전축과;
   상기 수직회전축을 기준으로 방사형으로 각각 돌출되게 상기 수직회전축에 장착된 지지부재와;
   각각의 상기 지지부재의 끝단에 수직방향으로 장착되어 바람을 맞아 상기 수직회전축을 일 방향으로 회전시키는 블레이드; 를 포함하되,
   상기 블레이드는,
   평판형상으로 형성되어 중앙에는 관통공이 형성되고, 위에서 보았을 때, 상기 지지부재와 길이방향으로 평행하게 배치되는 제1날개와;
   평판형상으로 형성되어 상기 수직회전축과 인접하는 상기 제1날개의 일단에서 상기 제1날개가 회전하는 반대방향으로 절곡 형성된 제2날개와;
   상기 제1날개에 힌지결합되어 상기 관통공을 개폐하는 개폐부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐부재는,
   바람의 방향이 상기 제1날개의 회전방향과 동일할 경우에는 상기 관통공을 폐쇄하고, 바람의 방향이 상기 제1날개의 회전방향과 반대될 경우에는 상기 관통공을 개방하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 개폐부재는,
   상기 관통공보다 크게 형성되어 상기 관통공을 폐쇄한 상태에서, 바람을 맞이하는 상기 제1날개의 일면의 타단에 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1날개와 상기 제2날개가 이루는 최소 각도(θ)는 100°~ 120°인 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1날개의 길이(x)와 상기 제2날개의 길이(y)는,
   위에서 보았을 때, 길이방향으로 상기 제2날개의 길이(y)보다 상기 제1날개의 길이(x)가 2배 이상인 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
6. 청구항 1항에 있어서,
   상기 제1날개의 타단에는, 상기 제1날개의 회전방향의 반대방향으로 돌출된 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 블레이드에는,
   상기 제1날개와 상기 제2날개의 상단에 장착된 상부커버와;
   상기 제1날개와 상기 제2날개의 하단에 장착된 하부커버; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재와 상기 블레이드는,
   상기 수직회전축을 중심으로 방사형으로 3개 이상 장착되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는,
   중공형상으로 형성되어 상기 수직회전축 또는 상기 블레이드 중 어느 하나에 장착되는 제1부재와;
   상기 수직회전축 또는 상기 블레이드 중 나머지 하나에 장착되어 상기 제1부재에 삽입되는 제2부재와;
   상기 제2부재가 상기 제1부재에 삽입된 상태에서 상기 제2부재를 설정된 위치에 고정시키는 고정부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직회전축과 상기 발전기 사이에 장착되어 상기 발전기의 회전속도를 조절하는 기어박스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직회전축과 직교되는 수평방향으로 장착되어 상기 수직회전축에 연계되어 회전하는 수평회전축; 을 더 포함하되,
    상기 수평회전축에는 또 다른 수평회전축이 연속으로 장착되거나, 상기 발전기가 장착되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.

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