KR20150082804A - 수직형 풍력발전기 - Google Patents

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KR20150082804A KR1020140002215A KR20140002215A KR20150082804A KR 20150082804 A KR20150082804 A KR 20150082804A KR 1020140002215 A KR1020140002215 A KR 1020140002215A KR 20140002215 A KR20140002215 A KR 20140002215A KR 20150082804 A KR20150082804 A KR 20150082804A
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Abstract

본 발명은 수직형 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력에 의하여 회전체가 회전력을 갖도록 하는 풍력발전기용 날개가 바람을 좀 더 많이 받기 위해서 면적을 넓혀도 바람의 저항이 낮으며, 날개의 질량이 낮아도 날개에 공기를 집중시켜 공기밀도가 높아지면서 날개의 질량이 높으며, 풍향이 순간적으로 날개의 옆면 방향으로 변화할 때에도 회전체의 회전력이 감소되지 않으며, 태풍과 같은 풍속이 높을 때에는 풍력발전기용 날개를 연결대 윗부분으로 눕혀서 회전체의 회전력을 낮춰 기계구조학적 불안감의 해소와 안정적인 발전을 하며, 상기 회전체와 결합 구성된 발전기가 발전되면서 전기에너지를 생산 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 전기에너지를 생산하는 발전기와,
상기 발전기 상단에 설치되어 회전력을 갖는 발전기중심축과,
상기 발전기중심축 상단에 설치되는 커버링과,
상기 커버링에 설치되는 회전체와;
상기 회전체는 커버링 일단에 설치되는 연결대와,
상기 연결대의 일단에 설치되어 바람에너지를 이용하는 풍력발전기용 날개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기를 제공하여 전기에너지를 생산하는 효과가 있으며, 무공해 자원 개발이므로 친환경적인 효과가 있으면서 신·재생에너지 산업 상 매우 유용한 효과를 가져 올 것이다.

Description

수직형 풍력발전기 { Vertical wind turbines }
본 발명은 수직형 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력에 의하여 회전체가 회전력을 갖도록 하는 풍력발전기용 날개가 바람을 좀 더 많이 받기 위해서 면적을 넓혀도 바람의 저항이 낮으며, 날개의 질량이 낮아도 날개에 공기를 집중시켜 공기밀도가 높아지면서 날개의 질량이 높으며, 풍향이 순간적으로 날개의 옆면 방향으로 변화할 때에도 회전체의 회전력이 감소되지 않으며, 태풍과 같은 풍속이 높을 때에는 풍력발전기용 날개를 연결대 윗부분으로 눕혀서 회전체의 회전력을 낮춰 기계구조학적 불안감을 해소하며, 상기 회전체와 결합 구성된 발전기가 발전되면서 전기에너지를 생산 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기에 관한 것이다.
풍력발전기는 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적 특성을 이용하여 회전체를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고, 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 기술이다. 여기서 공기의 유동인 바람은 대단히 가벼운 공기의 흐름이지만, 이러한 공기의 흐름을 효율적으로 에너지화하기 위해서는 운동에너지 및 공기의 질량에 대하여 이해하여야 하며,
바람의 운동에너지(J) = ½ × m × v2, m : 질량 kg, v : 풍속 m/s
바람의 질량(kg) = 단면적(m2) × 공기 밀도(kg/m3) × v(m/s)
바람의 파워(w) = ½ × 단면적(m2) × 공기 밀도(kg/m3) × v(m/s)3
즉, 풍력발전은 풍차의 직경에 2승에 비례하고, 풍속의 3승에 비례한다.
그렇기 때문에 풍력을 에너지원으로 활용하기 위해서는, 풍력발전기의 구성요소인 날개가 바람을 좀 더 많이 받기 위해서 면적을 넓혀야 하며, 날개의 질량을 높이기 위하여 날개에 공기를 집중시켜 공기밀도를 높이는 구조가 필요하다.
그러나 풍력발전기의 종류에서 대표적인 형태인 수평형 풍력발전기는 바람을 좀 더 많이 받기 위하여 날개의 단면적을 넓히거나, 날개에 공기를 밀집시킬 수 있는 장치를 구성하면 강풍 시에 날개의 끝부분이 뒤로 휘어지면서 타워와의 충돌 위험성이 있으며, 날개가 바람을 받는 방향을 쫓아야 하는 구조로 인하여 풍속이 낮고 풍향이 불규칙한 지역에서는 발전효율이 낮으며, 수직형 풍력발전기는 날개의 단면적을 높이면 회전체의 회전 시 날개 뒷면의 저항도 높아지는 문제점으로 회전체의 회전력에 도움이 되지 않은 문제점이 있었으며, 날개의 중량도 비례하여 높아져서 중심축으로 회전체의 중량이 집중되어 초기 가동의 어려운 문제점이 있었으며, 풍향이 순간적으로 날개의 옆면 방향으로 변화할 때에는 회전체의 회전력이 감소되거나 회전력을 얻을 수 없는 문제점이 있으며, 태풍과 같은 높은 풍속에서는 회전체의 회전력이 너무 높아져서 기계구조학적 불안감과 안정적인 발전의 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 풍력에 의하여 회전체가 회전력을 갖도록 하는 풍력발전기용 날개가 바람을 좀 더 많이 받기 위해서 면적을 넓혀도 바람의 저항을 낮추도록 하며, 날개의 질량을 높이기 위하여 날개에 공기를 집중시켜 공기밀도를 높이는 구조가 필요 하며, 풍향이 순간적으로 날개의 옆면 방향으로 변화할 때에도 회전체의 회전력이 감소되지 않고 회전력을 얻을 수 있도록 하며, 태풍과 같은 높은 풍속에서는 회전체의 회전력을 낮춰서 기계구조학적 불안감 해소와 안정적인 발전이 가능하도록 하며, 상기 회전체와 연결된 발전기가 발전되면서 전기에너지를 생산 할 수 있도록 하는 수직형 풍력발전기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 구성은 전기에너지를 생산하는 발전기와,
상기 발전기 상단에 설치되어 회전력을 갖는 발전기중심축과,
상기 발전기중심축 상단에 설치되는 커버링과,
상기 커버링에 설치되는 회전체와;
상기 회전체는 커버링 일단에 설치되는 연결대와,
상기 연결대의 일단에 설치되어 바람에너지를 이용하는 풍력발전기용 날개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기를 제공한다.
또한, 상기 연결대는,
상기 커버링의 상단에 설치되는 샤프트와,
상기 샤프트의 일단에 설치되는 경첩과,
상기 커버링의 하단에 연결되어 전원에 의하여 작동하는 유압식 샤프트와;
상기 유압식 샤프트는 매인샤프트와,
상기 매인샤프트의 내부에 설치되어 좌우운동을 하는 내부샤프트와,
상기 내부샤프트의 일단에 연결되는 수놈장착구와,
상기 수놈장착구가 삽입되어 상하운동을 하도록 연결되는 홈과,
상기 홈이 구성되는 조절기와,
상기 조절기가 설치되는 뒷면 날개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풍력발전기용 날개는,
상기 샤프트의 일단에 평면 형태로 연결되는 뒷면 날개와,
상기 뒷면 날개와 옆 날개를 연결하여 주도록 설치되어 회전체가 회전 시에 회전방향 앞에 있는 공기의 저항을 낮출 수 있도록 끝부분이 뾰족한 "∠"형태의 결합부분과,
상기 결합부분의 일단에 평면 형태로 내각을 15°∼45°로 주어 1이상으로 설치되는 옆 날개와,
상기 옆 날개의 내측에 설치되는 앞면 날개와,
상기 앞면 날개의 일단과 옆 날개의 내측으로 설치되는 앞면 공기입출구와,
상기 앞면 공기입출구의 내부에 설치되는 내부 날개와,
상기 내부 날개의 앞뒤로 공기의 흐름이 있도록 설치되는 공기집중실과,
상기 공기집중실의 일단에 설치되는 뒷면 공기입출구와,
상기 뒷면 공기입출구의 상단에 설치되는 상부하우징과,
상기 뒷면 공기입출구의 하단에 설치되는 하부하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 뒷면 날개는,
상기 연결대의 일단에 연결하여 상부하우징과 하부하우징 안에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 뒷면 공기입출구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앞면 날개는,
상기 상부하우징과 하부하우징 안과 내부 날개 앞에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 앞면 공기입출구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부 날개는,
상기 뒷면 날개와 앞면 날개 내부에 1이상으로 설치하며, 평면 형태로 만들어 공기집중실을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수직형 풍력발전기는 풍력에 의하여 회전체가 회전력을 갖도록 하는 풍력발전기용 날개가 바람을 좀 더 많이 받기 위해서 면적을 넓혀도 바람의 저항을 낮추도록 하는 효과가 있으며, 풍력발전기용 날개의 질량을 높이기 위하여 풍력발전기용 날개에 공기를 집중시켜 공기밀도를 높이는 효과가 있으며, 풍향이 순간적으로 풍력발전기용 날개의 옆면 방향으로 변화할 때에도 회전체의 회전력이 감소되지 않고 회전력을 얻을 수 있는 효과가 있으며, 태풍과 같은 높은 풍속에서는 풍력발전기용 날개를 연결대 상단부분으로 눕혀 회전체의 회전력을 낮춰서 기계구조학적 불안감의 해소와 안정적인 발전을 하는 효과가 있으며, 상기 회전체에 연결된 발전기가 발전되면서 전기에너지를 생산 할 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명에 의한 수직형 풍력발전기를 이용하여 전기에너지를 생산하는 효과가 있으며, 무공해 자원 개발이므로 친환경적인 효과가 있으면서 신·재생에너지 산업 상 매우 유용한 효과를 가져 올 것이다.
도 1은 본 발명의 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도.
도 2의 (가)는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대에 풍력발전기용 날개를 구성한 도시한 평면도.
도 2의 (나)는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대에 연결된 조절기를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대의 작용효과를 도시한 설명도.
(가)는 풍속의 정상적일 때 연결대에 연결된 풍력발전기용 날개의 형태를 설명한 평면도.
(나)는 태풍과 같은 풍속이 높을 때 연결대에 연결된 풍력발전기용 날개의 형태를 설명한 평면도.
도 4는 본 발명의 수직형 풍력발전기를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개의 배면도.
도 7은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개를 도시한 분해사시도.
도 8은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개의 작용효과를 도시한 설명도.
(A)는 바람이 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 유입되어 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도.
(B)는 바람이 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 유입되어 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도이며, 도 2의 (가)는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대에 풍력발전기용 날개를 구성한 도시한 평면도이며, 도 2의 (나)는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대에 연결된 조절기를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 연결대의 작용효과를 도시한 설명도로 (가)는 풍속의 정상적일 때 연결대에 연결된 풍력발전기용 날개의 형태를 설명한 평면도이며, (나)는 태풍과 같은 풍속이 높을 때 연결대에 연결된 풍력발전기용 날개의 형태를 설명한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 수직형 풍력발전기를 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개의 배면도이며, 도 7은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개를 도시한 분해사시도이며, 도 8은 본 발명의 수직형 풍력발전기에서 풍력발전기용 날개의 작용효과를 도시한 설명도로 (A)는 바람이 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 유입되어 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도이며, (B)는 바람이 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 유입되어 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도이다.
도 1내지 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명은 전기에너지를 생산하는 발전기(6)와,
상기 발전기(6) 상단에 설치되어 회전력을 갖는 발전기중심축(2)과,
상기 발전기중심축(2) 상단에 설치되는 커버링(4)과,
상기 커버링(4)에 설치되는 회전체(3)와;
상기 회전체(3)는 커버링(4) 일단에 설치되는 연결대(8)와,
상기 연결대(8)의 일단에 설치되어 바람에너지를 이용하는 풍력발전기용 날개(10)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기를 제공한다.
또한, 상기 연결대(8)는,
상기 커버링(4)의 상단에 설치되는 샤프트(5)와,
상기 샤프트(5)의 일단에 설치되는 경첩(7)과,
상기 커버링(4)의 하단에 연결되어 전원에 의하여 작동하는 유압식 샤프트(9)와;
상기 유압식 샤프트(9)는 매인샤프트(9d)와,
상기 매인샤프트(9d)의 내부에 설치되어 좌우운동을 하는 내부샤프트(9e)와,
상기 내부샤프트(9e)의 일단에 연결되는 수놈장착구(9c)와,
상기 수놈장착구(9c)가 삽입되어 상하운동을 하도록 연결되는 홈(9b)과,
상기 홈(9b)이 구성되는 조절기(9a)와,
상기 조절기(9a)가 설치되는 뒷면 날개(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풍력발전기용 날개(10)는,
상기 샤프트(5)의 일단에 평면 형태로 연결되는 뒷면 날개(12)와,
상기 뒷면 날개(12)와 옆 날개(13)를 연결하여 주도록 설치되어 회전체(3)가 회전 시에 회전방향 앞에 있는 공기의 저항을 낮출 수 있도록 끝부분이 뾰족한 "∠"형태의 결합부분(12a)과,
상기 결합부분(12a)의 일단에 평면 형태로 내각을 15°∼45°로 주어 1이상으로 설치되는 옆 날개(13)와,
상기 옆 날개(13)의 내측에 설치되는 앞면 날개(14)와,
상기 앞면 날개(14)의 일단과 옆 날개(13)의 내측으로 설치되는 앞면 공기입출구(17)와,
상기 앞면 공기입출구(17)의 내부에 설치되는 내부 날개(15)와,
상기 내부 날개(15)의 앞뒤로 공기의 흐름이 있도록 설치되는 공기집중실(18)과,
상기 공기집중실(18)의 일단에 설치되는 뒷면 공기입출구(19)와,
상기 뒷면 공기입출구(19)의 상단에 설치되는 상부하우징(11)과,
상기 뒷면 공기입출구(19)의 하단에 설치되는 하부하우징(16)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 뒷면 날개(12)는,
상기 연결대(8)의 일단에 연결하여 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 뒷면 공기입출구(19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앞면 날개(14)는,
상기 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안과 내부 날개(15) 앞에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 앞면 공기입출구(17)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부 날개(15)는,
상기 뒷면 날개(12)와 앞면 날개(14) 내부에 1이상으로 설치하며, 평면 형태로 만들어 공기집중실(18)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 수직형 풍력발전기의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 풍력발전기용 날개(10)의 작용효과를 살펴보면, 상기 커버링(4)의 상단에 설치되는 회전체(3)에 있어서, 상기 회전체에 구성된 연결대(8)에 대칭으로 풍력발전기용 날개(10)를 각 1개씩 구성함으로서 회전체(3)의 중량이 감소되어 회전체(3)의 회전력을 증가 시킬 수 있는 효과가 있으며, 상기 풍력발전기용 날개(10)는 도 8의 (B)인 바람이 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 유입되어 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도에서 보여주듯이 평면 형태로 만들어 진 상기 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안에 설치된 앞면 날개(14)에 의하여 회전체(3)의 앞에서 불어오는 바람(W3)이 풍력발전기용 날개(10)의 위 아래로 빠지지 않고 앞면 날개(14)를 밀면서 회전체(3)가 회전 방향으로 회전력을 갖도록 하는 1차 효과가 있으며, 상기 앞면 날개(14)와 연결되는 옆 날개(13)에 의하여 앞면 날개(14)를 밀고 빠지는 바람이 옆 날개(13) 내부로 들어가 밀면서 회전체가 회전 방향으로 회전력을 갖도록 하는 2차 효과가 있으며, 상기 옆 날개(13)와 연결되는 앞면 공기입출구(17)에 의하여 옆 날개(13)의 내부를 밀고 빠지는 바람은 자연스럽게 공기집중실(18)로 흐르고, 상기 공기집중실(18)로 흐른 바람은 공기집중실(18)과 연결되는 뒷면 공기입출구(19)로 배출되며, 상기 뒷면 공기입출구(19)로 배출되는 바람(W4)은 뒷면 공기입출구(19)의 앞에 존재하는 공기와 부딪치면서 발생되는 작용과 반작용의 효과에 의하여 뒷면 공기입출구(19)가 뒤로 밀리면서 회전체(3)가 회전할 때에 추진력을 주는 효과가 있으며, 도 6의 (A)인 바람이 뒷면 날개와 연결된 뒷면 공기입출구로 유입되어 앞면 날개와 연결된 앞면 공기입출구로 배출되는 것을 도시한 설명도에서 보여주듯이 평면 형태로 만들어 진 상기 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안에 연결되는 뒷면 날개(12)에 의하여 회전체(3)의 앞에서 불어오는 바람(W1)이 뒷면 날개(14)와 뒷면 공기입출구(19)로 밀고 들어가면서 내부 날개(15)를 밀어 회전체(3)가 회전 방향으로 회전력을 갖도록 하는 1차 효과가 있으며, 상기 뒷면 공기입출구(19)와 연결된 공기집중실(18)에 의하여 내부 날개(15)를 밀고 빠지는 바람이 옆 날개(13)의 내부를 밀어서 회전체(3)의 회전력에 도움을 주는 효과가 있으며, 상기 옆 날개(13)의 내부를 밀고 난 바람은 다시 앞면 공기입출구(17)로 배출되며, 상기 앞면 공기입출구(17)로 배출되는 바람(W2)은 앞면 공기입출구(17)의 앞에 존재하는 공기와 부딪치면서 발생되는 작용과 반작용의 효과에 의하여 앞면 공기입출구(17)가 뒤로 밀리면서 회전체(3)가 회전할 때에 추진력을 주는 효과가 있으며, 상기와 같은 풍력발전기용 날개(10)가 구성된 회전체(3)의 회전력이 발전기중심축(2)에 전달되며, 상기 발전기중심축(2)과 연결된 발전기(6)가 발전하면서 전기에너지를 생산하는 효과가 있다.
또한, 상기 연결대(8)는,
상기 커버링(4)의 상단에 설치되는 샤프트(5)와,
상기 샤프트(5)의 일단에 설치되는 경첩(7)과,
상기 커버링(4)의 하단에 연결되어 전원에 의하여 작동하는 유압식 샤프트(9)와;
상기 유압식 샤프트(9)는 매인샤프트(9d)와,
상기 매인샤프트(9d)의 내부에 설치되어 좌우운동을 하는 내부샤프트(9e)와,
상기 내부샤프트(9e)의 일단에 연결되는 수놈장착구(9c)와,
상기 수놈장착구(9c)가 삽입되어 상하운동이 가능하도록 연결되는 홈(9b)과,
상기 홈(9b)이 구성되는 조절기(9a)와,
상기 조절기(9a)가 설치되는 뒷면 날개(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 도3의 (가)에서 보여주듯이 안정적인 풍속에서는 유압식 샤프트(9)에 구성된 내부샤프트(9e)가 매인샤프트(9d)가 있는 좌측방향으로 전원에 의하여 이동하면서 매인샤프트(9d)의 내부 속으로 들어가며, 이 때 상기 연결대(8)에 연결되어 있는 풍력발전기용 날개(10)가 수직으로 세워져서 풍력을 이용하여 회전체(3)가 회전하고, 회전체(3)의 회전력을 이용하여 발전기(6)가 전기에너지를 생산하지만, 도3의 (나)에서 보여주듯이 태풍과 같은 풍속이 높을 때에는 유압식 샤프트(9)에 구성된 내부샤프트(9e)가 전원에 의하여 매인샤프트(9d)의 내부에서 나오면서 풍력발전기용 날개(10)가 있는 우측방향으로 이동하며, 이 때 내부샤프트(9e)의 일단에 연결된 수놈장착구(9c)가 조절기(9a)에 구성된 홈(9b)에서 상하운동을 하면서 뒷면 날개(12)를 앞으로 밀면 샤프트(5)에 구성된 경첩(7)에 의하여 풍력발전기용 날개(10)가 샤프트(5) 상단부분으로 접히면서 풍력발전기용 날개(10) 상단으로 부는 바람(Wa)은 풍력발전기용 날개(10)의 상단에 부딪히지 않으며, 풍력발전기용 날개(10) 중앙으로 부는 바람(Wb)는 풍력발전기용 날개(10)의 중앙에 부딪히지만 평면형태의 앞면날개(14)의 윗부분을 따라서 바로 빠져버리며, 풍력발전기용 날개(10) 하단으로 부는 바람(Wc)은 풍력발전기용 날개(10)의 하단에 부딪히지 않아서 회전체(3)의 회전력이 감소되면서 태풍과 같은 높은 풍속에서의 기계구조학적 불안감의 해소와 안정적인 발전을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 뒷면 날개(12)는, 상기 연결대(8)의 일단에 연결하여 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 뒷면 공기입출구(19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 도 8의 (A)에서 보여주듯이, 상기 회전체(3)의 회전 방향 뒤에서 불어오는 바람(W1)이 평면 형태로 만들어진 뒷면 날개(12)에 많은 힘을 가하여 회전체(3)의 회전력을 높일 수 있는 효과가 있으며, 상기 회전체(3)의 회전 방향 뒤에서 불어오는 바람(W1)이 1이상의 뒷면 공기입출구(19)로 집중되어 들어가는 효과가 있으며, 상기 뒷면 공기입출구(19)로 집중되어 들어 간 바람이 뒷면 날개(12)와 앞면 날개(14)의 내부에 구성된 1이상의 내부 날개(15)를 밀면서 회전체(3)의 회전력을 높일 수 있는 효과가 있으며, 상기 뒷면 날개(12)와 옆 날개(12)를 연결하는 결합부분(12a)을 회전체(3)가 회전 시에 회전방향 앞에 있는 공기의 저항을 낮출 수 있도록 끝부분이 뾰족한 "∠"형태로 구성함으로서 회전체(3)에 구성된 풍력발전기용 날개(10)가 바람에 의하여 회전 시에 회전체(3)의 회전 방향 앞에 존재하는 공기의 저항에 의하여 회전력이 감소되는 문제가 발생되는데, 이때 발생되는 공기의 저항을 끝부분이 뾰족한 "∠"형태로 만든 결합 부분(12a)에 의하여 낮춰져서 회전체(3)의 회전력을 감소시키지 않는 효과가 있으며, 상기 결합부분(12a)에 평면 형태로 내각을 15°∼45°로 주어 설치되는 옆 날개(13)는 상기 회전체(3)가 회전 시에 회전방향 앞에 존재하는 공기가 상기 결합 부분(12a)에 의하여 뒷면 날개(12)와 옆 날개(13)를 타고 양분될 때 상기 옆 날개(13)를 평면 형태로 내각이 15°∼45°으로 만들어서 빠르게 뒤로 빠지도록 하는 효과가 있으며, 도 8의 (A)에서 보여주듯이, 상기 옆 날개(13)를 구성한 회전체(3)가 회전 중에 풍향이 순간적으로 풍력발전기용 날개(10)의 옆 방향으로 변환하는 바람(W5)은 앞면 날개(14)와 1이상의 옆 날개(13)에 의하여 회전체의 회전력이 감소되지 않고 회전력을 얻을 수 있는 효과가 있으며, 도 8의 (B)에서 보여주듯이, 상기 회전체(3)의 앞에서 앞면 날개(14)로 불어오는 바람(W3)을 옆 날개(13)의 내부로 집중시켜 회전체(3)의 회전 방향으로 향하게 함으로써 회전체(3)의 회전력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 앞면 날개(14)는, 상기 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안과 내부 날개(15) 앞에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 앞면 공기입출구(17)와 결합 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 함으로서, 도 8의 (B) 바람이 앞면 날개(14)와 결합 구성된 앞면 공기입출구(17)로 유입되어 뒷면 날개(12)와 결합 구성된 뒷면 공기입출구(19)의 배출되는 것을 도시한 설명도에서 보여주듯이, 상기 회전체(3)의 회전 방향 앞에서 불어오는 바람(W3)은 앞면 날개(14)가 평면 형태로 넓게 만들어졌기 때문에 좀 더 많은 바람의 량에 의한 힘을 가하여 회전체(3)의 회전력을 높일 수 있는 효과가 있으며, 상기 회전체(3)의 회전 방향 뒤에서 불어오는 바람(W3)이 1이상의 앞면 공기입출구(17)로 집중되어 들어가 뒷면 날개(12)와 결합 구성된 뒷면 공기입출구(19)로 배출되는 효과가 있다.
또한, 상기 내부 날개(15)는, 상기 뒷면 날개(12)와 앞면 날개(14) 내부에 1이상으로 설치하며, 평면 형태로 만들어 공기집중실(18)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함으로서, 상기 뒷면 날개(12)와 앞면 날개(14) 내부에 1이상으로 평면 형태인 내부 날개(15)를 설치하면, 상기 뒷면 날개(12)와 내부 날개a(15a) 사이와, 상기 내부 날개a(15a)와 내부 날개b(15b) 사이와, 상기 내부 날개b(15b)와 앞면 날개(14) 사이에는 자연스럽게 1이상의 공기집중실(18)이 구성되며, 상기 공기집중실(18)은 내부 날개a(15a)와 내부 날개b(15b)의 간격을 1∼5mm내로 밀착시켜줌으로써 앞면 공기입출구(17) 또는 뒷면 공기입출구(19)를 통하여 흡입된 공기가 집중되어 공기의 밀도가 높아져서 풍력발전기용 날개(10)의 질량을 높이는 효과가 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1:타워, 2:발전기중심축, 3:회전체, 4:커버링, 5:샤프트, 6:발전기, 7:경첩, 8:연결대, 9:유압식샤프트, 9a:조절기, 9b:홈, 9c:수놈장착구, 9d:매인샤프트, 9e:내부샤프트, 10:풍력발전기용 날개, 11:상부하우징, 12:뒷면 날개, 12a:결합 부분, 13:옆 날개, 14:앞면 날개, 15:내부 날개, 15a:내부 날개a, 15b:내부 날개b, 16:하부하우징, 17:앞면 공기입출구, 18:공기집중실, 19:뒷면 공기입출구, 20:전원

Claims (6)

  1. 전기에너지를 생산하는 발전기(6)와,
    상기 발전기(6) 상단에 설치되어 회전력을 갖는 발전기중심축(2)과,
    상기 발전기중심축(2) 상단에 설치되는 커버링(4)과,
    상기 커버링(4)에 설치되는 회전체(3)와;
    상기 회전체(3)는 커버링(4) 일단에 설치되는 연결대(8)와,
    상기 연결대(8)의 일단에 설치되어 바람에너지를 이용하는 풍력발전기용 날개(10)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결대(8)는,
    상기 커버링(4)의 상단에 설치되는 샤프트(5)와,
    상기 샤프트(5)의 일단에 설치되는 경첩(7)과,
    상기 커버링(4)의 하단에 연결되어 전원에 의하여 작동하는 유압식 샤프트(9)와;
    상기 유압식 샤프트(9)는 매인샤프트(9d)와,
    상기 매인샤프트(9d)의 내부에 설치되어 좌우운동을 하는 내부샤프트(9e)와,
    상기 내부샤프트(9e)의 일단에 연결되는 수놈장착구(9c)와,
    상기 수놈장착구(9c)가 삽입되어 상하운동을 하도록 연결되는 홈(9b)과,
    상기 홈(9b)이 구성되는 조절기(9a)와,
    상기 조절기(9a)가 설치되는 뒷면 날개(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풍력발전기용 날개(10)는,
    상기 샤프트(5)의 일단에 평면 형태로 연결되는 뒷면 날개(12)와,
    상기 뒷면 날개(12)와 옆 날개(13)를 연결하여 주도록 설치되어 회전체(3)가 회전 시에 회전방향 앞에 있는 공기의 저항을 낮출 수 있도록 끝부분이 뾰족한 "∠"형태의 결합부분(12a)과,
    상기 결합부분(12a)의 일단에 평면 형태로 내각을 15°∼45°로 주어 1이상으로 설치되는 옆 날개(13)와,
    상기 옆 날개(13)의 내측에 설치되는 앞면 날개(14)와,
    상기 앞면 날개(14)의 일단과 옆 날개(13)의 내측으로 설치되는 앞면 공기입출구(17)와,
    상기 앞면 공기입출구(17)의 내부에 설치되는 내부 날개(15)와,
    상기 내부 날개(15)의 앞뒤로 공기의 흐름이 있도록 설치되는 공기집중실(18)과,
    상기 공기집중실(18)의 일단에 설치되는 뒷면 공기입출구(19)와,
    상기 뒷면 공기입출구(19)의 상단에 설치되는 상부하우징(11)과,
    상기 뒷면 공기입출구(19)의 하단에 설치되는 하부하우징(16)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 뒷면 날개(12)는,
    상기 연결대(8)의 일단에 연결하여 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 뒷면 공기입출구(19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 앞면 날개(14)는,
    상기 상부하우징(11)과 하부하우징(16) 안과 내부 날개(15) 앞에 설치하며, 평면 형태로 만들어 1이상의 앞면 공기입출구(17)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 내부 날개(15)는,
    상기 뒷면 날개(12)와 앞면 날개(14) 내부에 1이상으로 설치하며, 평면 형태로 만들어 공기집중실(18)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112648138A (zh) * 2020-12-25 2021-04-13 安徽合宇天成建设工程有限公司 一种立轴风力发电设备

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