KR20160076623A - Blade for vertical axis wind generator - Google Patents

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KR20160076623A
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Abstract

The present invention relates to a blade for a vertical axis type-wind generator. The blade for a vertical axis type-wind generator, which includes a generator and a generator shaft, comprises a rotary block, a first rotary shaft, a second rotary shaft, rotation restriction units, first blades and second blades. The rotary block is fixed to the generator shaft. The first rotary shaft and the second rotary shaft are installed to pass through each of a pair of surfaces in opposite directions to each other of four peripheral surfaces of the rotary block and perform self-rotation. The rotation restriction units are fixed to both ends of each of the first rotary shaft and the second rotary shaft to restrict rotation angles of the first rotary shaft and the second rotary shaft. The first blades in a pair are fixed to both ends of the first rotary shaft, respectively. Each first blade has one end fixed in a horizontal direction and the other end fixed in a vertical direction. The second blades in a pair are fixed to both ends of the second rotary shaft, respectively. Each second blade has one end fixed in the horizontal direction and the other end fixed in the vertical direction. The blades arranged in the vertical direction are rotated by wind power to be laid, and the laid blades in the horizontal directions are erected, thereby including continuous rotation.

Description

수직축형 풍력 발전장치용 블레이드{BLADE FOR VERTICAL AXIS WIND GENERATOR}[0001] DESCRIPTION [0002] BLADE FOR VERTICAL AXIS WIND GENERATOR [0003]

본 발명은 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지면에 대해 수평방향으로 회전하는 블레이드를 구비하되, 정방향 바람만 수직판에 맞고 역방향 바람은 수평판이기에 바람의 영향을 받지 않고 원활하게 회전하면서 전기를 생산할 수 있도록 개선된 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드에 관한 것이다.The present invention relates to a blade for a vertical axis type wind power generator, and more particularly, to a blade for a vertical axis type wind power generator having a blade rotating in a horizontal direction with respect to the ground, The present invention relates to a blade for a vertical axis type wind power generator.

최근 들어 전기를 생산하는 종래의 발전기술이 환경오염에 미치는 영향과 지구 환경의 보전에 대한 관심이 증가하면서 대체 무한 에너지 중 하나인 풍력을 이용한 풍력발전장치의 개발과 보급이 증가하고 있다. Recently, the development and supply of wind power generation equipment using wind power, which is one of the alternative infinite energy, is increasing, as the conventional power generation technology for generating electricity is increasingly concerned about environmental pollution and conservation of global environment.

이러한 풍력발전장치는 바람개비의 형태와 유사하며 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 유도전기를 전력계통이나 수요자에게 공급하는 것으로, 원자력이나 수력 및 화력에 비해 설치비용 및 설치면적이 매우 경제적이며 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있다. This type of wind power generator is similar to the shape of a vane, and it supplies induction electricity generated by converting the wind power into rotational power to the power system and the consumer. It is very economical in installation cost and installation area compared with nuclear power, There is an advantage that it does not cause pollution.

이러한 이점이 있는 상기 풍력발전장치는 샤프트 방향에 따라 프로펠라형 수평축 풍력 발전시스템(HAWT:horizontal axis wind turbine)과 자이로밀(GYROMILL)형 및 다리우스형과 같은 수직축 풍력 발전시스템(VAWT:vertical axis wind turbine) 등으로 구분된다. The wind turbine generator having such advantages has a vertical axis wind turbine (VAWT) such as a propeller type horizontal axis wind turbine (HAWT), a GYROMILL type and a Darius type, ).

그리고, 종래의 풍력발전장치는 타워의 상부에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치된 동체와, 상기 동체의 선단에 설치되어 바람에 의해 회전하는 날개와, 상기 날개의 회전력을 증속시키기 위한 증속기와, 상기 증속기에서 증속된 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 발전기 등으로 구성되어 있다. The conventional wind power generation apparatus includes a moving body provided on the upper portion of the tower so as to be rotatable in the left and right direction, a blade installed at the tip of the moving body and rotating by wind, a speed increasing mechanism for increasing the rotating force of the wing, And a generator that converts the rotational force increased in shorthand into electrical energy.

그러나, 종래의 풍력발전장치를 구성하는 증속기는 날개의 통한 큰 동력의 전달시 동력을 전달하는 기어와 회전축을 지지하는 베어링 등의 쉽게 손상됨에 따라 안정적인 동력을 전달하기 어렵고 부품을 자주 교체해야하는 문제점이 있으며, 종래의 풍력발전장치를 구성하는 증속기는 구조가 복잡함에 따라 부품의 교체 또는 파손에 따른 교체작업이 어렵고 유지보수에 많은 시간과 비용이 소비되는 문제점이 있었다. However, the accelerator constituting the conventional wind power generator is difficult to transmit the stable power due to the damage of the gear for transmitting the power and the bearing for supporting the rotating shaft when the large power is transmitted through the wing, And the speed reducer constituting the conventional wind power generator is complicated in structure, so that it is difficult to replace the parts due to replacement or breakage of the parts, and there is a problem that much time and cost are required for maintenance.

또한, 종래의 수직축 풍력발전기는 풍량, 풍속, 풍향이 일정하지 않고 불규칙적으로 반복되기 때문에 풍력이용 효율이 적은 문제점이 있다. 즉, 역방향으로 회전력이 작용하여 정방향의 에너지가 감소하기 때문이다. In addition, the conventional vertical axis wind turbine generator has a problem that the wind utilization efficiency is low because the wind speed, the wind speed, and the wind direction are not constant but are irregularly repeated. That is, the rotational energy acts in the reverse direction, and the energy in the forward direction decreases.

이것은 날개를 중심으로 양측에서 바람이 불어 오게 되면 날개는 양쪽 바람의 영향을 다 받기 때문에 좀 더 바람이 센 쪽으로 돌기는 하지만, 반대쪽에도 날개가 바람에 의한 힘을 받고 있는 상태이므로 원활하게 회전되지 못하게 되어 발전효율이 급속히 떨어지는 단점을 불러 일으킨다.This is because when the wind is blowing from both sides around the wing, the wing is influenced by both winds, so it turns more toward the windward side, but the wing is also receiving the force by the wind on the opposite side, Resulting in a disadvantage that the power generation efficiency is rapidly deteriorated.

이에, 풍력 효율을 높이기 위해 역방향으로 회전하도록 영향을 미치는 바람의 영향을 적게 받도록 블레이드 모양을 변형시켜 보지만, 구조적으로 복잡해지고, 바람을 온전히 활용할 수 없다는 한계에 직면해 있는 실정이다.In order to increase the efficiency of the wind, the shape of the blades is modified so as to receive less influences of winds that affect the rotation in the reverse direction. However, the blades are structurally complicated and face the limitation that they can not fully utilize the winds.

또한, 공기를 포집하여 날려 보내는 날개의 모양이 원형, 직사각형, 타원형 등 다양한 모양 등이 있으나 날개의 모양, 형태에 따라 효율차이가 많은 문제점도 있다.In addition, there are various shapes such as circular, rectangular, and elliptical shapes of wings that catch air and blow out, but there is also a problem that there is a large difference in efficiency depending on the shape and shape of the wings.

이와 관련된 기술로는 등록특허 제1387351호를 비롯하여, 등록특허 제1327517호, 등록특허 제1192810호 등을 들 수 있다.The related arts include registered patent No. 1387351, registered patent No. 1327517, registered trademark No. 1192810, and the like.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지면에 대해 수평방향으로 회전하는 블레이드를 이용하여 풍력발전을 수행할 때 역방향 바람은 저항을 받지 않고 정방향 바람에 의해 원활하게 회전함으로서 고효율적으로 풍력발전이 가능하도록 한 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드를 제공함에 그 주된 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a wind turbine, The present invention provides a blade for a vertical axis type wind power generator which is capable of generating wind power with high efficiency.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 발전기 및 발전기축을 구비한 풍력 발전장치에 있어서; 상기 발전기축에 고정된 회전블럭; 상기 회전블럭의 둘레 4면 중 대향하는 한 쌍의 면을 각각 관통하여 자회전될 수 있게 설치된 제1,2회전샤프트; 상기 제1,2회전샤프트의 양단부에 고정되어 상기 제1,2회전샤프트의 회전각도를 제한하는 회전제한유닛; 상기 제1회전샤프트의 양단에 각각 고정되어 한 쌍을 이루되, 일단에는 수평방향으로 고정되고 타단에는 수직방향으로 고정된 제1블레이드; 상기 제2회전샤프트의 양단에 각각 고정되어 한 쌍을 이루되, 일단에는 수평방향으로 고정되고 타단에는 수직방향으로 고정된 제2블레이드;를 포함하고, 상기 수직방향으로 배치된 블레이드가 풍력을 받아 회전하면서 눕혀지고, 눕혀져 있던 수평방향의 블레이드는 세워지면서 연속적인 회전을 유도하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드를 제공한다.According to the present invention, there is provided a wind power generator having a generator and a generator shaft, A rotating block fixed to the power generator shaft; First and second rotating shafts rotatably inserted through a pair of opposing surfaces of the four peripheral surfaces of the rotating block; A rotation restricting unit that is fixed to both ends of the first and second rotation shafts and limits a rotation angle of the first and second rotation shafts; A first blade fixed to both ends of the first rotating shaft, each pair being fixed to one end in a horizontal direction and fixed to the other end in a vertical direction; And a second blade fixed to both ends of the second rotating shaft, the pair of blades being fixed in a horizontal direction at one end and fixed in a vertical direction at the other end, wherein the vertically arranged blade receives wind power Wherein the horizontal blades that are laid down and laid down are configured to induce continuous rotation while being raised. The present invention also provides a blade for a vertical axis type wind power generator.

이때, 상기 제1,2회전샤프트는 길이 중앙을 기점으로 양단이 대칭되게 구성되되, 각 단을 향해 다단 단차 가공되어 중심에서 단부를 향해 베어링조립부, 회전제한유닛 조립부, 너트체결부를 이루며; 상기 베어링조립부에는 회전베어링이 조립되고, 상기 회전제한유닛 조립부에는 제1,2회전제한부재로 이루어진 회전제한유닛이 조립되며, 상기 너트체결부에는 상기 제1,2블레이드를 고정하는 너트부분이 체결 고정되는 것에도 그 특징이 있다.At this time, the first and second rotating shafts are symmetrical with respect to the center of the length, and the bearing assembly, the rotation restricting unit assembly, and the nut fastening portion are formed from the center toward the end of the first and second rotating shafts. The rotation restricting unit is assembled to the rotation restricting unit assembly unit, and the rotation restricting unit including the first and second rotation restricting members is assembled. The nut securing unit includes a nut part And is also fastened and fixed.

또한, 상기 회전블럭의 둘레 4면에는 상기 제1,2블레이드가 각각 수직상태로 전환되었을 때 직각을 넘어 둔각으로 넘어가지 않도록 차단하는 회전제한로드가 착탈가능하게 고정된 것에도 그 특징이 있다.The rotation restricting rod is detachably fixed to four circumferential surfaces of the rotary block so as to prevent the first and second blades from being inclined at an obtuse angle beyond a right angle when the first and second blades are respectively switched to the vertical state.

뿐만 아니라, 상기 회전제한유닛은 제1회전제한부재와, 상기 제1회전제한부재에 면접 배치되는 제2회전제한부재로 이루어지되, 상기 제1,2회전제한부재는 원형상으로 형성되고, 원 중심에는 상기 제1,2회전샤프트 각각에 끼워질 수 있는 끼움공이 형성되며, 상기 끼움공의 내경에는 다수의 스플라인이 형성되고, 상기 제1,2회전샤프트의 대응되는 외주면에도 상기 스플라인과 대응되는 스플라인이 형성되어 회전시 회전방향으로 슬립되지 않게 구성된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the rotation limiting unit may include a first rotation limiting member and a second rotation limiting member disposed to be in contact with the first rotation limiting member, wherein the first and second rotation limiting members are formed in a circular shape, A plurality of splines are formed in the inner diameter of the fitting hole, and the outer circumferential surface of each of the first and second rotating shafts is formed to correspond to the spline And the spline is formed so as not to slip in the rotating direction during rotation.

아울러, 상기 제1회전제한부재의 일측면에는 특정 형상의 제1돌출부와, 상기 제1돌출부를 제외한 부위에 형성되는 제1요입부를 구비하며, 상기 제1회전제한부재와 마주하는 제2회전제한부재의 일측면에는 상기 제1돌출부 및 제1요입부와 어긋나게 제2돌출부 및 제2요입부가 형성되어 상기 제1돌출부는 상기 제2요입부 내부에서만 회전유동할 수 있고, 상기 제2돌출부는 상기 제1요입부 내부에서만 회전유동하도록 구성되어 상기 제1,2회전샤프트의 회전각도를 제한하는 것에도 그 특징이 있다.The first rotation limiting member may include a first rotation limiting member having a first protrusion having a specific shape and a first recess formed at a portion except for the first protrusion, The first projecting portion and the second projecting portion are formed on one side of the member so as to be shifted from the first projecting portion and the first projecting portion so that the first projecting portion can rotate only in the second projecting portion, And is configured to rotate in only the first recessed portion to limit the rotation angle of the first and second rotary shafts.

본 발명에 따르면, 지면에 대해 수평방향으로 회전하는 블레이드를 구비하되, 역방향 바람에 저항받지 않고 정방향 바람에 의해 원활하게 회전하면서 고효율적으로 전기를 생산하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain an effect of efficiently generating electricity while smoothly rotating by a forward wind without being resisted by reverse wind, with a blade rotating in a horizontal direction with respect to the ground.

도 1은 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드의 예시적인 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드의 예시적인 일측단면도 및 요부 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드를 구성하는 회전제한유닛의 예시도이다.1 is an exemplary perspective view of a blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention.
2 is an exemplary plan view of a blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention.
3 is an exemplary cross-sectional view and a partial enlarged view of a blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention.
4 is an exemplary view of a rotation restricting unit constituting a blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드는 회전블럭(100)을 포함한다.1 to 4, the blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention includes a rotating block 100.

상기 회전블럭(100)은 직육면체 형태로 형성된 부재로서, 하단면에는 발전기축(GF, 도 4 참조)에 결합되어 상기 회전블럭(100)이 회전함에 따라 상기 발전기축(GF)이 함께 회전되면서 도시 생략한 발전기 또는 발전기와 증속기를 돌려 전기를 생산할 수 있도록 구성된다.The rotary block 100 is a member formed in a rectangular parallelepiped shape. The lower end surface of the rotary block 100 is coupled to a generator shaft GF (see FIG. 4), and as the rotary block 100 rotates, the generator shaft GF rotates together The alternator or generator and the accelerator can be turned to produce electricity.

다만, 풍력을 이용한 증속기 및 발전기에 대한 구성은 공지된 것이므로 본 발명에서는 구체적인 설명을 생략하고, 핵심 구성인 풍력에 의해 발전기축(GF)을 돌릴 수 있는 회전력을 얻을 수 있는 구성에 대해 집중적으로 설명하기로 한다.However, since the configuration for a wind turbine using a wind turbine and a generator is well known, a detailed description thereof will be omitted in the present invention, and a configuration capable of obtaining a rotational force capable of rotating the generator shaft GF by a wind force, I will explain.

그리고, 상기 회전블럭(100)의 일측면 중심과 그 대향면 중심을 관통하여 제1회전샤프트(110)가 끼워지고, 상기 제1회전샤프트(110)와 직교되는 방향으로 상기 제1회전샤프트(110)와 동일한 방식으로 상기 회전블럭(100)을 관통하되, 상기 제1회전샤프트(110)와 상부 또는 하부로 간격을 두고 관통하여 제2회전샤프트(120)가 끼워진다.The first rotating shaft 110 is inserted through the center of the one side surface of the rotating block 100 and the center of the opposite surface of the first rotating shaft 110 and is inserted into the first rotating shaft 110 in a direction orthogonal to the first rotating shaft 110. [ The second rotating shaft 120 is inserted through the rotating block 100 in a manner similar to that of the first rotating shaft 110, passing through the first rotating shaft 110 with a gap therebetween.

이때, 상기 제1,2회전샤프트(110,120)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 길이 중앙을 기점으로 양단이 대칭되게 구성되는데, 각 단을 향해 다단 단차 가공되어 중심에서 단부를 향해 베어링조립부(BP), 회전제한유닛 조립부(RP), 너트체결부(NP)를 이룬다.3 (b), the first and second rotating shafts 110 and 120 are symmetrical with respect to the center of the length, and the first and second rotating shafts 110 and 120 are symmetric with respect to the center of the shaft. A bearing assembly BP, a rotation restricting unit assembly RP, and a nut fastening portion NP.

그리하여, 도 3의 (a)에서와 같이, 상기 회전블럭(100) 상에 일부 매립된 형태로 구비되는 회전베어링(200)이 상기 베어링조립부(BP)에 끼워진 채 고정되어 상기 제1,2회전샤프트(110,120)를 회전가능하게 지지 고정하게 된다.3 (a), the rotary bearing 200, which is partially embedded in the rotary block 100, is fixed while being fitted in the bearing assembly BP, The rotary shafts 110 and 120 are rotatably supported and fixed.

또한, 상기 회전제한유닛 조립부(RP)에는 회전제한유닛(300)이 끼워지는데, 회전제한유닛(300)은 다양하게 구현될 수 있는데, 바람직하게는 도 4와 같이 상기 회전제한유닛(300)은 상기 회전베어링(200)에 가깝게 배치되는 제1회전제한부재(310)와 상기 제1회전제한부재(310)에 면접 배치되게 끼워지는 제2회전제한부재(320)로 이루어진다. 4, the rotation restricting unit 300 may be mounted on the rotation restricting unit assembly RP. The rotation restricting unit 300 may be variously implemented, A first rotation limiting member 310 disposed close to the rotation bearing 200 and a second rotation limiting member 320 interposed between the first rotation limiting member 310 and the first rotation limiting member 310.

여기에서, 상기 제1,2회전제한부재(310,320)는 원형상이 바람직하며, 원 중심에는 상기 회전제한유닛 조립부(RP)에 끼워질 수 있는 끼움공(H1,H2)이 형성되며, 상기 끼움공(H1,H2)의 내경에는 다수의 스플라인(Spline)(SP1)이 형성된다.The first and second rotation limiting members 310 and 320 are preferably circular in shape and include fitting holes H1 and H2 that can be fitted into the rotation limiting unit assembly RP at the center of the circle, A plurality of splines SP1 are formed on the inner diameters of the fitting holes H1 and H2.

물론, 상기 회전제한유닛 조립부(RP)의 외경, 즉 외주면에도 상기 스플라인(SP1)과 대응되는 스플라인(SP2)이 형성되는데, 이들은 끼워질 때 서로 스플라인 결합되게 하여 회전시 회전방향으로 슬립(Slip)이 발생되지 않게 하면서 쉽게 분리 이탈되지 않도록 고정하는 기능도 수행하게 된다.Of course, a spline SP2 corresponding to the spline SP1 is formed on the outer diameter, that is, the outer circumferential surface of the rotation limiting unit assembly RP. The spline SP2 is splined to each other when fitted, ) Is prevented from being easily generated and separated.

그리고, 상기 제1회전제한부재(310)의 일측면에는 특정 형상의 제1돌출부(312)와, 상기 제1돌출부(312)를 제외한 부위에 형성되는 제1요입부(314)를 구비하며, 상기 제2회전제한부재(320)의 일측면, 즉 상기 제1돌출부(312) 및 제1요입부(314)와 마주보는 면에는 상기 제1돌출부(312) 및 제1요입부(314)와 어긋나게 제2돌출부(322) 및 제2요입부(324)가 형성된다.The first rotation limiting member 310 has a first projection 312 having a specific shape and a first recessed portion 314 formed at a portion except for the first projection 312, The first protrusion 312 and the first recessed portion 314 are formed on one side of the second rotation limiting member 320, that is, a surface facing the first protrusion 312 and the first recessed portion 314, The second projecting portion 322 and the second recessed portion 324 are formed alternately.

이 경우, 상기 제1,2회전제한부재(310,320)가 서로 마주보고 접촉 배치되었을 때 상기 제1돌출부(312)는 상기 제2요입부(324) 내에서 회전유동할 수 있고, 상기 제2돌출부(322)는 상기 제1요입부(314) 내에서 회전유동할 수 있게 된다.In this case, when the first and second rotation limiting members 310 and 320 are disposed in contact with each other and facing each other, the first protrusion 312 can rotate in the second recessed portion 324, The first recessed portion 322 can be rotated in the first recessed portion 314.

때문에, 상기 제1,2회전제한부재(310,320)는 서로 접촉 배치됨으로써 일정각도, 바람직하게는 90의 범위 내에서만 회전유동하게 제한하는 일종의 스토퍼 기능을 수행하게 되며, 동시에 상기 제1,2회전샤프트(110,120), 특히 회전제한유닛 조립부(RP) 상에 스플라인 결합되어 있으므로 결국, 상기 제1,2회전샤프트(110,120)는 상기 제1,2회전제한부재(310,320)로 인해 일정 각도 내에서만 왕복하면서 회전유동할 수 밖에 없는 구조로 구속된다. 아울러, 상기된 구조로 인하여 블레이드의 회전과정에서 가해지는 상당한 힘이 가해져도 제1,2회전제한부재(310,320)는 기계적인 문제가 없이 기능을 발휘할 수 있다.Therefore, the first and second rotation limiting members 310 and 320 are disposed to be in contact with each other to perform a kind of stopper function that limits the rotation of the first and second rotation limiting members 310 and 320 within a predetermined angle, preferably within a range of 90, The first and second rotation shafts 110 and 120 are spline coupled to the first and second rotation limiting members 310 and 320 and the rotation limiting unit assembly RP, And is constrained to a structure that is forced to rotate. In addition, even if considerable force is applied during the rotation of the blades due to the above-described structure, the first and second rotation limiting members 310 and 320 can function without mechanical problems.

또한, 상기 제1,2회전샤프트(110,120)의 각 양단에는 각각 제1블레이드(130)와 제2블레이드(140)가 고정된다.The first and second blades 130 and 140 are fixed to both ends of the first and second rotating shafts 110 and 120, respectively.

상기 제1,2블레이드(130,140)는 상기 제1,2회전샤프트(110,120)의 너트체결부(NP) 상에 너트체결형으로 고정될 수 있는데, 너트체결부(NP)는 이중 너트의 결합으로 구성하는 것이 바람직한데, 이것은 바람직한 예를 예시적으로 설명한 것에 지나지 않으며, 그 이외의 다양한 체결구조를 가질 수 있음은 물론이다.The first and second blades 130 and 140 may be fixed in a nut tightening manner on the nut fastening part NP of the first and second rotating shafts 110 and 120. The nut fastening part NP is formed by a double- However, it is a matter of course that this is merely illustrative of a preferable example, and it is needless to say that it is possible to have various other fastening structures.

특히, 각 회전샤프트, 즉 제1회전샤프트(110)의 양단 및 제2회전샤프트(120)의 양단에 각각 고정되는 제1,2블레이드(130,140)는 서로 직교되게 배치된다.In particular, the first and second blades 130 and 140, which are respectively fixed to the respective rotating shafts, that is, both ends of the first rotating shaft 110 and both ends of the second rotating shaft 120, are disposed orthogonally to each other.

다시 말해, 제1블레이드(130) 한 쌍은 서로 직교되게 배치되고, 제2블레이드(140) 한 쌍도 각각 서로 직교되게 배치되는데, 이를 테면 하나가 수평하게 배치되면 다른 하나는 수직하게 배치되는 형태이다.In other words, a pair of the first blades 130 are arranged orthogonally to each other, and a pair of the second blades 140 are arranged orthogonally to each other, that is, one is arranged horizontally and the other is arranged vertically to be.

이들 제1,2블레이드(130,140)는 모두 판상으로서, 제1,2회전샤프트(110,120)에 대해 단변 중심이 아닌 중심으로 벗어난 지점, 즉 편심 고정됨이 바람직하다.It is preferable that the first and second blades 130 and 140 are plate-shaped and fixed to the center of the first and second rotating shafts 110 and 120, that is, eccentrically fixed.

여기에서, 수직하게 배치된 블레이드를 참고할 때, 하측이 상측보다 더 길게 치우치도록 편심 설계됨이 특히 바람직하다.Here, when referring to vertically arranged blades, it is particularly preferable that the lower side is eccentrically designed to be longer than the upper side.

이것은 중량이 하측으로 쏠리게 하여 중력을 받을 때 무게중심이 아랫쪽에 있으므로 더 쉽게 회전될 수 있도록 하기 위한 것이다.This is to make it easier to rotate because the center of gravity is at the bottom when gravity is gravitated by lowering the weight downward.

뿐만 아니라, 상기 제1,2블레이드(130,140)는 단변 대 장변의 길이비가 1:2~3을 갖도록 함으로써 바람을 받았을 때 최적의 회전토크를 발생시키도록 하면 더욱 좋다. In addition, it is preferable that the first and second blades 130 and 140 have a length ratio of 1: 2 ~ 3 at the short side to the long side so as to generate the optimum rotation torque when the wind is received.

또한 상기 제1,2블레이드(130,140)는 장변이 수평방향으로 설치하여서 블레이드의 말단에 가해지는 작은 바람에 의해서도 큰 원심력이 발생하여서 블레이드의 회전력을 극대화시키는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the first and second blades 130 and 140 are installed in the horizontal direction so that a large centrifugal force is generated even by the small winds applied to the ends of the blades, thereby maximizing the rotational force of the blades.

이와 같은 제1,2블레이드(130,140)의 설치 구조로 인해 바람이 양측 블레이드로 모두 불어 오더라도 수평하게 배치된 쪽에서는 그 표면을 타고 바람이 영향을 주지 않은 채 그냥 흘러가게 하고, 수직하게 배치된 쪽에서는 바람을 막아 풍압을 받도록 하여 회전블럭(100)이 회전되도록 하기 위함이며, 이것이 회전블럭(100)의 사면에 설치되어 있으므로 바람만 분다면 끊김없이 원활하게 지속적 회전력을 발생시킨다.Because of the installation structure of the first and second blades 130 and 140, even if the wind is blown to both the blades, the wind is not caused to flow on the horizontally disposed side, In order to rotate the rotary block 100, the rotary block 100 is installed on the slope of the rotary block 100, so that the continuous rotary force is smoothly generated without interruption if the wind is blown.

이렇게 하면, 기존에는 두 개가 모두 바람을 받음으로 인해 회전이 잘 안되었지만, 본 발명에서는 무조건 일측만 바람을 받기 때문에 별도의 바람막이를 구비하지 않고도 원활한 회전력을 추출해낼 수 있게 된다.However, in the present invention, since only one side is winded unconditionally, a smooth rotation force can be extracted without providing a separate windshield.

더구나, 각기 한 쌍씩의 제1,2블레이드(130,140)는 바람에 따라 회전하면서 수직상태의 것은 수평상태로 바뀌었다가 다시 수직상태로 바뀌는 과정을 수없이 반복하면서 회전하게 된다.In addition, each pair of the first and second blades 130 and 140 rotates with the wind, while the vertical state changes to the horizontal state, and then the vertical state is repeatedly rotated.

이와 같이, 상기 두 개의 블레이드는 회전하면서 바람을 받는 위치에 따라 세워졌다 눕혀졌다를 반복하게 되므로 항상 한 쪽 방향으로만 회전하게 되어 역풍에 의한 회전력 손실을 차단하기 때문에 효율적인 회동을 유도하게 된다.As described above, the two blades are rotated up and down according to the position where the wind is received. Therefore, the two blades are always rotated only in one direction, and the rotation loss due to the backward wind is blocked.

이때, 바람의 영향으로 두 블레이드가 회전할 때 세워졌다 눕혀졌다를 보다 더 쉽게 하기 위해 제1,2회전샤프트(110,120) 상에 편심 고정되어야 함은 앞서 설명한 바와 같다.In this case, as described above, the two blades are eccentrically fixed on the first and second rotating shafts 110 and 120 to make the two blades rotate more easily than when the two blades rotate.

아울러, 제1,2회전제한부재(310,320)가 각 블레이드의 회전각을 제한하도록 스토퍼 역할을 수행하기는 하지만, 갑자기 풍압이 센 바람이 급격히 불어 올 경우 파손의 위험이 있다.In addition, although the first and second rotation limiting members 310 and 320 serve as stoppers to limit the rotation angles of the respective blades, there is a risk of damage if the wind pressure suddenly blows suddenly.

이를 완벽하게 대처할 수 있도록, 풍압을 받는 상태, 즉 블레이드가 수직상태로 배열될 때 그 뒤를 받칠 수 있도록 상기 회전블럭(100)의 4면 상에 회전제한로드(R)를 더 설치하여 편심된 쪽, 즉 블레이드의 하측이 걸림되게 하여 과도한 회전유동을 제한하도록 구성하면 더욱 좋다.In order to perfectly cope with this, a rotation restricting rod (R) is further provided on four sides of the rotating block (100) so as to support wind pressure, that is, when the blades are arranged in a vertical state, That is, the lower side of the blade is hooked so as to limit the excessive rotational flow.

이 경우, 상기 회전제한로드(R)는 나사체결방식으로 탈부착 가능하게 구성함이 특히 바람직하다.In this case, it is particularly preferable that the rotation restricting rod R is detachably attachable by a screw fastening method.

이에 따라, 상기 제1,2회전샤프트(110,120)는 일정반경 내에서만 정회전과 역회전을 반복하게 되며, 제1,2블레이드(130,140)는 수직상태를 오버하여 과도하게 넘어가는 일은 생기지 않는다.Accordingly, the first and second rotating shafts 110 and 120 repeatedly rotate forward and reverse only within a predetermined radius, and the first and second blades 130 and 140 do not excessively overcome the vertical state.

뿐만 아니라, 상기 제1,2블레이드(130,140)의 표면, 즉 바람을 받는 면에는 바람을 최대한 잘 받을 수 있도록 물결형태로 굴곡진 형상, 혹은 부채꼴 형상, 격자형상, 턱 형상 등 다양한 단면을 갖도록 변형할 수 있다.In addition, the surface of the first and second blades 130 and 140, that is, the wind receiving surface, may be modified to have various cross-sections such as a curved shape, a fan shape, a lattice shape, can do.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드는 바람막이를 구비하지 않고도 항상 바람을 받을 수 있어 역풍없이 한 방향으로의 회전을 원활하게 유지할 수 있다.The blade for a vertical axis type wind power generator according to the present invention having such a configuration can always receive wind without a wind shield and can smoothly maintain rotation in one direction without a back wind.

이는 앞서 설명하였듯이, 바람이 받는 블레이드는 수직상태이고, 이때 반대쪽 블레이드는 수평상태를 유지하므로 이는 바람과 평행하게 배치되어 있기 때문에 바람의 영향을 받지 않는다.This is because, as described above, the wind-receiving blades are in a vertical position, while the opposite blade remains horizontal, so it is not influenced by the wind because it is arranged in parallel with the wind.

그리고, 바람을 받아 회전하게 되면 자연스럽게 수직상태는 자연스럽게 수평하게 눕혀지고, 눕혀져 있던 수평상태는 다시 수직하게 세워져 이후에는 세워진 블레이드가 바람을 받기 때문에 바람은 항상 수직상태의 블레이드가 받게 되어 회전블럭(100)의 회전력이 떨어지지 않고 원활하게 유지되므로 발전효율을 일정하게 유지할 수 있게 된다.When the wind is rotated, the vertical state is naturally laid down horizontally, and the horizontal state is laid vertically again. Thereafter, since the erected blade is winded, the wind always receives the vertical blade, Is maintained smoothly without deteriorating the rotational force of the generator, so that the power generation efficiency can be kept constant.

100: 회전블럭 110: 제1회전샤프트
120: 제2회전샤프트 130: 제1블레이드
140: 제2블레이드 300: 회전제한유닛100: rotating block 110: first rotating shaft
120: second rotating shaft 130: first blade
140: second blade 300: rotation limiting unit

Claims (5)

발전기 및 발전기축을 구비한 풍력 발전장치에 있어서;
상기 발전기축에 고정된 회전블럭;
상기 회전블럭의 둘레 4면 중 대향하는 한 쌍의 면을 각각 관통하여 자회전될 수 있게 설치된 제1,2회전샤프트;
상기 제1,2회전샤프트의 양단부에 고정되어 상기 제1,2회전샤프트의 회전각도를 제한하는 회전제한유닛;
상기 제1회전샤프트의 양단에 각각 고정되어 한 쌍을 이루되, 일단에는 수평방향으로 고정되고 타단에는 수직방향으로 고정된 제1블레이드;
상기 제2회전샤프트의 양단에 각각 고정되어 한 쌍을 이루되, 일단에는 수평방향으로 고정되고 타단에는 수직방향으로 고정된 제2블레이드;를 포함하고,
상기 수직방향으로 배치된 블레이드가 풍력을 받아 회전하면서 눕혀지고, 눕혀져 있던 수평방향의 블레이드는 세워지면서 연속적인 회전을 유도하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드.CLAIMS 1. A wind turbine generator comprising a generator and a generator shaft,
A rotating block fixed to the power generator shaft;
First and second rotating shafts rotatably inserted through a pair of opposing surfaces of the four peripheral surfaces of the rotating block;
A rotation restricting unit that is fixed to both ends of the first and second rotation shafts and limits a rotation angle of the first and second rotation shafts;
A first blade fixed to both ends of the first rotating shaft, each pair being fixed to one end in a horizontal direction and fixed to the other end in a vertical direction;
And a second blade fixed to both ends of the second rotating shaft, each pair being fixed to one end in a horizontal direction and fixed to the other end in a vertical direction,
Wherein the blade arranged in the vertical direction is rotated to receive the wind force and is laid down, and the horizontally oriented blades that are laid down are configured to induce continuous rotation while standing up. 청구항 1에 있어서;
상기 제1,2회전샤프트는 길이 중앙을 기점으로 양단이 대칭되게 구성되되, 각 단을 향해 다단 단차 가공되어 중심에서 단부를 향해 베어링조립부, 회전제한유닛 조립부, 너트체결부를 이루며;
상기 베어링조립부에는 회전베어링이 조립되고, 상기 회전제한유닛 조립부에는 제1,2회전제한부재로 이루어진 회전제한유닛이 조립되며, 상기 너트체결부에는 상기 제1,2블레이드를 고정하는 너트부분이 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드.The method of claim 1,
The first and second rotating shafts are symmetrical with respect to the center of the shaft. The first and second rotating shafts are multi-stepped toward the respective ends to form bearing assemblies, rotation restricting unit assemblies, and nut fastening portions from the center toward the ends.
The rotation restricting unit is assembled to the rotation restricting unit assembly unit, and the rotation restricting unit including the first and second rotation restricting members is assembled. The nut securing unit includes a nut part Wherein the blade is fixed to the blade. 청구항 1에 있어서;
상기 회전블럭의 둘레 4면에는 상기 제1,2블레이드가 각각 수직상태로 전환되었을 때 직각을 넘어 둔각으로 넘어가지 않도록 차단하는 회전제한로드가 착탈가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드.The method of claim 1,
Wherein a rotation restricting rod is detachably fixed to four circumferential surfaces of the rotary block so as to prevent the first and second blades from being inclined at an obtuse angle beyond a right angle when the first and second blades are respectively switched to the vertical state. For the blade. 청구항 1에 있어서;
상기 회전제한유닛은 제1회전제한부재와, 상기 제1회전제한부재에 면접 배치되는 제2회전제한부재로 이루어지되, 상기 제1,2회전제한부재는 원형상으로 형성되고, 원 중심에는 상기 제1,2회전샤프트 각각에 끼워질 수 있는 끼움공이 형성되며, 상기 끼움공의 내경에는 다수의 스플라인이 형성되고, 상기 제1,2회전샤프트의 대응되는 외주면에도 상기 스플라인과 대응되는 스플라인이 형성되어 회전시 회전방향으로 슬립되지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드.The method of claim 1,
Wherein the rotation restricting unit comprises a first rotation restricting member and a second rotation restricting member disposed to be in contact with the first rotation restricting member, wherein the first and second rotation restricting members are formed in a circular shape, A plurality of splines are formed in the inner diameter of the fitting hole, and a spline corresponding to the spline is formed on a corresponding outer circumferential surface of the first and second rotating shafts So as not to slip in the rotating direction during rotation. 청구항 4에 있어서;
상기 제1회전제한부재의 일측면에는 특정 형상의 제1돌출부와, 상기 제1돌출부를 제외한 부위에 형성되는 제1요입부를 구비하며, 상기 제1회전제한부재와 마주하는 제2회전제한부재의 일측면에는 상기 제1돌출부 및 제1요입부와 어긋나게 제2돌출부 및 제2요입부가 형성되어 상기 제1돌출부는 상기 제2요입부 내부에서만 회전유동할 수 있고, 상기 제2돌출부는 상기 제1요입부 내부에서만 회전유동하도록 구성되어 상기 제1,2회전샤프트의 회전각도를 제한하는 것을 특징으로 하는 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드.The method of claim 4,
The first rotation limiting member may include a first rotation restricting member and a second rotation restricting member. The first rotation restricting member may include a first rotation limiting member having a first projection having a specific shape and a first recess formed at a portion except for the first projection, The first projecting portion and the second projecting portion are formed on one side of the first projecting portion and the first projecting portion so that the first projecting portion can rotate only in the second projecting portion, And a rotation angle of the first and second rotating shafts is limited only within the recessed portion to limit the rotation angle of the first and second rotating shafts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102028668B1 (en) * 2018-04-30 2019-10-04 이인남 Non-resistance wind or hydraulic power unit

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