KR20190138033A - Wind power generators - Google Patents

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KR20190138033A
KR20190138033A KR1020180064073A KR20180064073A KR20190138033A KR 20190138033 A KR20190138033 A KR 20190138033A KR 1020180064073 A KR1020180064073 A KR 1020180064073A KR 20180064073 A KR20180064073 A KR 20180064073A KR 20190138033 A KR20190138033 A KR 20190138033A
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KR1020180064073A
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박성언
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박성언
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Abstract

According to the present invention, provided is a wind power generator. The wind power generator includes: a base installed on the floor of an installation place, and including a rotary shaft connected to the upper part to be able to be rotated while being vertical to the floor; a plurality of wings installed on the outer edge surface of the rotary shaft at regular intervals in a circumferential direction, including a drag inflow part formed in a lateral edge part and curved in one rotating direction to increase drag with the inflow of wind, and made of a soft material having elastic restoring force to be able to be folded in a wind direction when the wind collides; a plurality of wind folding support parts installed on the outer edge surface of the rotary shaft to be located behind each of the wings, and increasing the torque of the rotary shaft with wind by keeping the wings unfolded while supporting only a wing with drag increased through the drag inflow part when the wind collides; and a power generation part connected to the rotary shaft to generate electricity by receiving rotational force from the rotary shaft. Therefore, the present invention is capable of increasing efficiency in power generation by maximizing the torque of the rotary shaft.

Description

풍력 발전장치{Wind power generators}Wind power generators

본 발명은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator for producing electricity using the wind.

일반적으로 풍력발전기는 자연적으로 부는 바람을 이용하는 것으로, 바람에 의해 회전되는 날개의 회전력을 이용하여 발전하는 장치이다In general, wind power generators use naturally blowing wind, and are devices that generate power using the rotational force of the blades rotated by the wind.

이러한, 풍력 발전기는 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직형 풍력발전기와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되는 수평형 풍력발전기로 구별된다.Such a wind generator is classified into a vertical wind turbine whose rotation axis is installed perpendicular to the ground and a horizontal wind turbine whose rotation axis is installed horizontally with respect to the ground according to the direction of the rotation axis of the blade.

상기 수평형 풍력발전기는 간단한 구조로 이루어져 설치하기는 편리하나, 바람의 영향을 많이 받아 날개를 크게 해야 함과 더불어 지면으로부터 높이 배치되어야 하며 소음이 큰 문제가 있고, 수직형 풍력발전기는 바람의 방향에 관계없이 사막이나 평원, 도심부의 바람의 변동이 심한 곳에도 설치할 수 있는 장점이 있다. The horizontal wind power generator has a simple structure, which is convenient to install, but due to the influence of the wind, the wings must be enlarged and placed high from the ground, and there is a big noise problem. Regardless of the desert, the plains, the city can be installed in the place where the wind fluctuates.

여기서, 수직형 풍력발전기는, 회전축을 기준으로 좌,우측에 위치한 날개에 작용하는 항력의 차이, 즉 회전방향 에너지에 도움이 되는 순방향 항력과 방해가 되는 역방향 항력의 차이로 발생하며, 이러한, 항력의 차이가 크면 클수록 높은 회전방향 에너지를 얻게 된다.Here, the vertical wind turbine is generated by the difference in the drag acting on the blades located on the left and right sides of the rotational axis, that is, the difference between the forward drag that helps the rotation direction energy and the reverse drag that hinders. The larger the difference is, the higher the rotational energy is obtained.

그러나, 종래의 수직형 풍력발전기는, 회전축을 기준으로 좌,우측에 위치한 날개가 대칭된 동일한 고정 구조로 이루어진 바, 날개에 작용하는 항력의 차이를 극대화할 수 없는 형상으로 최대량의 회전방향 에너지를 생산하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional vertical wind power generator, since the blades positioned on the left and right sides of the rotating shaft are symmetrically fixed, the maximum wind energy in the direction of rotation cannot be maximized in a shape that cannot maximize the difference in drag applied to the blades. There is a problem that is difficult to produce.

이러한, 종래의 수직형 풍력발전기와 관련된 기술은, 대한민국공개특허공보 제10-2005-0103623호(2005.11.01)에 제시된다.Such a technology related to a conventional vertical wind turbine is presented in Korean Patent Publication No. 10-2005-0103623 (Nov. 01, 2005).

본 발명은, 회전축을 기준으로 바람 방향에 따라 복수의 날개에 작용하는 항력의 차이를 극대화하여 발전효율을 높이는 풍력 발전장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wind power generator that maximizes the difference in drag acting on a plurality of blades according to a wind direction based on a rotation axis to increase power generation efficiency.

본 발명은, 설치장소의 바닥에 설치하며, 상부에는 바닥에 수직한 상태로 회전 가능하게 회전축을 연결 구비하는 베이스, 상기 회전축의 외주면에 원주방향으로 일정 간격 이격되게 복수를 설치하고, 측방향 테두리 부분에는 바람의 유입 이동으로 항력을 증대시키도록 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형의 항력유입부가 형성되며, 바람이 부딪힐 때 바람 방향으로 접힘상태로 휘어질 수 있도록 탄성복원력을 가지는 연성재질로 이루어진 날개, 각 상기 날개의 후방에 위치하도록 회전축의 외주면에 복수를 설치하며, 바람이 부딪힐 때 복수의 날개 중 항력유입부를 통해 항력이 증대된 날개만을 지지하면서 날개가 펼침상태로 유지되게 하여 바람에 의한 회전축의 회전모멘트를 증대되게 하는 날개펼침지지부, 상기 회전축과 연결되어, 회전축으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전부를 포함하는 풍력 발전장치를 제공한다.The present invention is installed on the bottom of the installation place, the base is provided with a rotating shaft rotatably in a state perpendicular to the bottom, a plurality of spaced apart at regular intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating shaft, the lateral edge The part is formed with a curved drag inlet curved in one rotational direction to increase drag by the inflow of the wind, and wings made of a soft material having elastic restoring force so that it can be bent in a folded state in the wind direction when the wind is hit. To install a plurality on the outer circumferential surface of the rotating shaft to be located behind each of the wings, when the wind strikes, while supporting only the wing with increased drag through the drag inlet portion of the plurality of wings to maintain the wing unfolded by the wind Wing spread support for increasing the rotation moment of the rotating shaft, connected to the rotating shaft, the rotating shaft By receiving a rotational force provides a wind power generator including a power to generate electricity.

또한, 상기 날개펼침지지부는, 양단을 상호 마주보도록 절곡한 'ㄷ'자 수직단면 형상을 가지며, 양단 테두리는 회전축에 고정 결합하는 지지프레임, 상기 지지프레임의 내측에 고정 설치하는 망 구조의 보조프레임을 포함할 수 있다.In addition, the wing spread support portion has a vertical cross-sectional shape 'B' bent so as to face each other, both edges are the support frame fixed to the rotation axis, the auxiliary frame of the network structure fixed to the inside of the support frame It may include.

또한, 상기 날개에 대향되는 지지프레임의 일측면에는 바람에 대해 항력을 증대시키도록 항력증대홈이 형성되고, 상기 지지프레임의 타측면에는 바람에 대해 항력을 감소시키도록 반원형의 항력감소돌기가 형성될 수 있다.In addition, a drag increasing groove is formed on one side of the support frame opposite to the wing to increase drag against the wind, and a semicircular drag reducing protrusion is formed on the other side of the support frame to reduce drag against the wind. Can be.

또한, 상기 항력증대홈은, 상호 이격상태로 대향 배치되도록 상기 지지프레임의 일측면 내측 테두리에 형성된 내측벽과, 상기 지지프레임의 일측면 외측 테두리에 형성된 외측벽에 의해 마련되며, 상기 외측벽의 높이는 상기 내측벽의 높이보다 높게 형성될 수 있다.In addition, the drag increasing groove is provided by an inner wall formed on one side inner edge of the support frame and the outer wall formed on one side outer edge of the support frame so as to face each other in a spaced apart state, the height of the outer wall is It may be formed higher than the height of the inner wall.

또한, 상기 날개의 항력유입부는 상단에 하단으로 갈수록 곡률반경이 커지도록 형성될 수 있다.In addition, the drag inlet of the wing may be formed such that the radius of curvature increases toward the lower end.

또한, 상기 날개의 항력유입부는 클로소이드 곡선 구조를 가질 수 있다.In addition, the drag inlet of the wing may have a structure of a clausoid curve.

또한, 상기 날개펼침지지부의 하단 외측 모서리 부분은 상기 날개에 반대측 방향으로 곡선형으로 휘어지도록 유체양력증대부가 더 형성될 수 있다.In addition, the lower outer edge portion of the wing spreading support portion may be further formed to increase the fluid lift to be curved in the opposite direction to the wing.

본 발명에 따른 풍력 발전장치는, 바람에 대해 항력을 증대시키는 항력유입부가 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형으로 형성된 상태로 탄성복원력을 가지는 연성재질의 날개를 회전축에 일정간격으로 이격되게 복수 설치한다. 그리고, 날개의 후방에는 복수의 날개 중 항력유입부로의 바람이 유입 이동되면서 항력이 증대된 날개만을 날개펼침지지부가 펼침상태로 지지할 수 있게 하는 바, 회전축을 중심으로 대칭되게 위치하는 날개의 항력 차이를 커지게 하면서 회전축의 회전모멘트를 최대화하여 발전효율을 증대되게 한다.In the wind power generator according to the present invention, a plurality of wings of a flexible material having elastic restoring force are spaced apart at regular intervals on a rotating shaft in a state in which a drag inlet for increasing drag against wind is formed in a curved shape in one rotational direction. In addition, in the rear of the wing, as the wind flows into the drag inlet part of the plurality of wings, only the wing having the drag increased can be supported by the wing spreading support in an unfolded state. While increasing the difference to maximize the rotation moment of the rotation axis to increase the power generation efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 풍력 발전장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 작동시 날개의 상태도이다.1 is a perspective view of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the wind power generator shown in FIG. 1.
3 is a state diagram of the blade during operation of the wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시한 풍력 발전장치의 평면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 풍력 발전장치는, 베이스(100), 날개(200), 날개펼침지지부(300), 발전부(400)를 구비하고 있다.1 is a perspective view of a wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of the wind turbine shown in FIG. 1 and 2, the wind turbine generator according to one embodiment includes a base 100, a wing 200, a wing spreading support unit 300, and a power generation unit 400.

상기 베이스(100)는 이후 설명될(200) 날개(200) 및 날개펼침지지부(300)를 설치장소의 바닥 상에 회전 가능하게 지지하는 부분이다. 이러한, 베이스(100)는 설치장소의 바닥에 안착상태로 날개(200) 및 날개펼침지지부(300)를 안정적으로 지지할 수 있도록 바닥에 고정되게 설치하며, 상부에는 수직하게 배치되도록 회전축(110)을 회전 가능하게 연결 구비한다. 이때, 베이스(100)에는 회전축(110)을 안정적인 회전상태로 연결할 수 있도록 베어링부재(도면미도시)를 구비할 수 있다. 이같이, 회전축(110)은 날개(200) 및 날개펼침지지부(300)를 연결 지지한 상태에서 바람이 날개(200)에 부딪히면서 발생하는 항력을 통해 회전하게 되고, 이렇게 발생된 회전력을 이후 설명될 발전부(400)를 전달되게 한다. 여기서, 베이스(100)는 내부에 공간부가 형성되지 않은 블럭구조인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 내부에 공간부가 형성된 박스구조로 형성될 수도 있다. 이같이, 베이스(100)가 내부에 공간부를 가진 박스구조일 경우, 이후 설명될 발전부(400)를 베이스(100)의 내부에 배치한 상태로 회전축(110)과 연결되게 설치할 수도 있다.The base 100 is a part for rotatably supporting the wing 200 and the wing spreading support part 300 to be described later on the bottom of the installation place (200). The base 100 is fixedly installed on the floor to stably support the wing 200 and the wing spreading support part 300 in a seated state on the bottom of the installation place, and the rotary shaft 110 is disposed vertically on the top. It is provided with a rotatable connection. At this time, the base 100 may be provided with a bearing member (not shown) to connect the rotating shaft 110 in a stable rotation state. As such, the rotary shaft 110 is rotated through the drag generated while the wind hit the wing 200 in a state in which the wing 200 and the wing spreading support 300 is connected and supported, the rotational force thus generated will be described later Allow the portion 400 to be delivered. Here, the base 100 is shown as a block structure in which no space portion is formed therein, but is not limited thereto. The base 100 may be formed in a box structure having a space portion formed therein. As such, when the base 100 has a box structure having a space therein, the power generation unit 400 to be described later may be installed to be connected to the rotating shaft 110 in a state of being disposed in the base 100.

상기 날개(200)는 바람과 부딪히면서 항력을 발생되게 하여, 회전축(110)이 베이스(100) 상에서 회전할 수 있게 하는 판 부분이다. 이러한, 날개(200)는 회전축(110)의 외주면에 원주방향으로 일정간격 이격되게 복수를 고정되게 결합 설치하는데, 보다 상세하게는 회전축(110)을 중심으로 대칭되게 배치하도록 회전축(110)에 연결 설치한다.The wing 200 is a plate portion that allows the rotational shaft 110 to rotate on the base 100 by generating a drag while hitting the wind. The blade 200 is fixedly coupled to the plurality of fixed intervals spaced apart in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotary shaft 110, in more detail connected to the rotary shaft 110 to be symmetrically disposed about the rotary shaft 110 Install.

그리고, 상기 날개(200)의 일측면 중 회전축(110)으로부터 멀어지게 위치하는 날개(200)의 측방향 외측 테두리 부분에는 바람에 대해 항력을 증대시키는 항력유입부(210)가 형성된다. 이러한, 항력유입부(210)는 날개(200)의 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형으로 형성되는데, 보다 상세하게는 클로소이드 곡선구조를 가지도록 형성된다. 도 1과 같이, 항력유입부(210)는 회전축(110)을 기준으로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 날개(200)를 예로 들어 설명하면, 회전축(110)의 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형으로 형성됨으로써, 한 쌍의 날개(200) 중 일측면 부분으로 바람이 가해지는 날개(200)는 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동되면서 날개(200)에 가해지는 항력이 증대되는데 반해, 반대측 날개(200)에서는 타측면 부분으로 바람이 가해지면서 항력유입부(210)로는 바람이 유입 이동되지 않게 되면서 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동된 날개(200)와 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동하지 않은 날개(200)는 서로 다른 크기의 항력을 가질 수 있게 된다.Then, a drag inlet 210 for increasing drag against wind is formed at a side outer edge portion of the wing 200 located away from the rotation shaft 110 of one side of the wing 200. The drag inlet 210 is formed in a curved shape bent in one direction of rotation of the wing 200, more specifically, it is formed to have a clausoid curved structure. 1, the drag inlet 210 is described as an example of a pair of wings 200 are arranged symmetrically with respect to the rotation axis 110, formed in a curved shape bent in one direction of rotation of the rotation axis 110 By doing so, the wing 200 is applied to one side portion of the pair of wings 200, while the wind is introduced into the drag inlet 210, the drag applied to the wing 200 is increased, the opposite wing At 200, the wind is applied to the other side portion, so that the wind is not moved into the drag inlet 210, while the wind is introduced into the drag inlet 210 and the drag inlet 210 to the drag inlet 210 The wing 200 does not move the wind is able to have a different size of drag.

여기서, 상기 날개(200)의 항력유입부(210)는 상단에서 하단으로 갈수록 곡률반경이 커지도록 형성되어, 항력유입부(210)로 바람의 유입시 바람의 유동량이 날개(200)의 상부 방향보다 하부 방향으로 보다 많이 이동되게 하면서 날개(200)의 양력을 증대되게 한다. 이같이, 날개(200)의 양력이 증대될 경우, 회전축(200)과 이후 설명될 발전부(400)의 연결 부분에 가해지는 부하를 감소시켜 발전효율을 높일 수 있게 한다.Here, the drag inlet 210 of the wing 200 is formed so that the radius of curvature increases from the upper end to the lower end, when the flow of wind into the drag inlet 210 to the upper direction of the wing 200 The lift force of the wing 200 is increased while allowing more movement in the lower direction. As such, when the lift of the wing 200 is increased, the load applied to the connecting portion of the rotating shaft 200 and the power generating unit 400 to be described later may be reduced to increase power generation efficiency.

또한, 상기 날개(200)는 바람의 부딪힘이 발생할 때, 바람 방향으로 휘어진 후, 바람이 발생하지 않을 경우에는 다시 원상태로 복원될 수 있도록 탄성복원력을 가지는 연성재질로 형성된다. 이같이, 날개(200)가 탄성복원력을 가지는 연성재질로 형성될 경우, 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동되도록 일측에 배치된 날개(200)는 항력유입부(210)도 일부분이 펼침된 상태로 바람의 충돌면적을 증대시켜 항력이 증대시킨 상태에서 이후 설명될 날개펼침지지부(300)에 의해 펼침 지지될 수 있는 반면, 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동되지 않게 타측에 배치된 날개(200)는 바람에 의해 밀림 변형되며 바람방향으로 접힘되게 휘어진 상태에서 바람의 충돌면적을 더욱 감소시켜 항력이 감소된다. 이같이, 날개(200)가 연성재질로 형성됨으로써, 바람에 의해 날개펼침지지부(300)에 충돌시에도 날개(200)와 날개펼침지지부(300)의 손상이 발생하는 것을 방지함과 더불어 소음의 발생을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the wing 200 is formed of a flexible material having an elastic restoring force to be restored to its original state when the wind is not generated, after bending in the wind direction, if the wind does not occur. As such, when the wing 200 is formed of a flexible material having elastic restoring force, the wing 200 disposed at one side of the wing 200 to move the wind into the drag inlet 210 may have a portion of the drag inlet 210 extended. While it can be unfolded and supported by the wing spreading support 300 to be described later in the state where the drag is increased by increasing the collision area of the wind in the state, the other side is disposed so that the wind does not flow into the drag inlet 210. The wing 200 is deformed by the wind and the bending force is further reduced by bending the wind in the folded state in the wind direction is reduced drag. As such, the wing 200 is formed of a soft material, thereby preventing damage to the wing 200 and the wing spreading part 300 even when colliding with the wing spreading part 300 by the wind, and generating noise. Can be minimized.

상기 날개펼침지지부(300)는 복수의 날개(200)로 바람이 가해질 때, 항력유입부(210)로 바람이 유입 이동되는 날개(200)만을 지지하면서, 항력유입부(210)를 통해 항력이 증대된 날개(200)를 펼침상태로 유지되게 하여 바람에 의한 회전축(110)의 회전모멘트를 증대되게 한다. 즉, 날개펼침지지부(300)는 복수의 날개(200) 중 바람이 가해질 때, 항력유입부(210)에 의해 항력이 증대된 날개(200)만을 지지하면서 날개(200)가 바람의 충돌면적을 최대상태로 유지하도록 펼침 유지되게 한다. 이러한, 날개펼침지지부(300)는 각 날개(200)의 타측면 후방에 위치하도록 회전축(110)의 외주면에 상호 이격되게 복수를 설치한다. 여기서, 날개펼침지지부(300)는 지지프레임(310), 보조프레임(320)을 포함한다.The wing spreading support unit 300 supports the wing 200 through which the wind flows into the drag inlet unit 210 when the wind is applied to the plurality of wings 200, while the drag is applied through the drag inlet unit 210. By maintaining the expanded wing 200 in the unfolded state to increase the rotation moment of the rotary shaft 110 by the wind. That is, the wing spreading support unit 300 supports only the wing 200 of which the drag is increased by the drag inlet 210 when the wind is applied among the plurality of wings 200, while the wing 200 supports the collision area of the wind. Keep stretched to maintain maximum. The wings spread support unit 300 is provided with a plurality of spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the rotary shaft 110 to be located behind the other side of each wing (200). Here, the wing spread support unit 300 includes a support frame 310, the auxiliary frame 320.

상기 지지프레임(310)은 항력유입부(210)로 이동 유입되는 바람에 의해 항력이 증대된 날개(200)의 타측면 테두리 부분에 밀착되면서 날개(200)를 펼침상태로 지지되게 하는 프레임이다. 이러한, 지지프레임(310)은 양단을 상호 마주보도록 절곡한 'ㄷ'자 수직단면 형상을 가진다. 즉, 지지프레임(310)은 길이방향 일단을 회전축(110)에 고정되게 결합한 상태로 상호 이격되게 수평되게 배치하는 한 쌍의 수평바(310a)와, 한 쌍의 수평바(310a)의 길이방향 타단을 연결하는 수직바(310b)로 구성될 수 있다. 이같이, 지지프레임(310)은 내측으로는 개방된 'ㄷ'자 수직단면 형상을 가지도록 형성되어, 바람이 불 때 항력유입부(210)를 통해 항력이 증대된 날개(200)를 지지함과 더불어, 항력유입부(210)를 통해 항력이 증대되지 않은 반대측의 날개(200) 타측 후방에서는 개방된 내측을 통해 바람이 통과할 수 있게 한다.The support frame 310 is a frame for supporting the wing 200 in an unfolded state while being in close contact with the other side edge portion of the wing 200 in which drag is increased by the wind flowing into the drag inlet 210. The support frame 310 has a vertical cross-sectional shape of the letter 'c' bent to face each other. That is, the support frame 310 is a pair of horizontal bars (310a) and horizontally spaced apart from each other in a state in which one end in the longitudinal direction is fixedly coupled to the rotary shaft 110, the longitudinal direction of the pair of horizontal bars (310a) It may be composed of a vertical bar 310b for connecting the other end. As such, the support frame 310 is formed to have a vertical cross-sectional shape of the letter 'c' is opened inward, to support the wing 200 is increased drag through the drag inlet 210 when the wind is blowing and In addition, through the drag inlet 210, the wind is allowed to pass through the inside of the other side of the wing 200 on the opposite side where the drag is not increased.

여기서, 상기 지지프레임(310)의 일측면, 즉 날개(200)의 타측면에 대향되는 면부에는 항력증대홈(311)이 형성된다. 이러한, 항력증대홈(311)은 지지프레임(310)을 바람에 대해 항력이 증대되게 하면서 지지프레임(310)에 의한 회전축(110)의 회전모멘트를 증대되게 한다. 여기서, 항력증대홈(311)은 지지프레임(310)의 일측면 중, 상부에 배치되는 수평바(310a)와 수직바(310b)에만 형성될 수 있다. 그리고, 항력증대홈(311)은 지지프레임(310)의 일측면에 상호 이격상태로 대향되게 배치되는 내측벽(311a)과 외측벽(311b)에 의해 형성된다. 즉, 내측벽(311a)은 지지프레임(310)의 일측면 내측 테두리 부분에 수직한 방향으로 연장되게 형성되고, 외측벽(311b)은 지지프레임(310)의 일측면 외측 테두리 부분에 수직한 방향으로 연장되게 형성된다. 이때, 외측벽(311b)의 높이는 내측벽(311a)의 높이보다 높게 형성되도록 하여, 항력증대홈(311)으로 유입되는 바람이 지지프레임(310)의 외측으로 유출되는 것을 방지함으로써 안정적인 항력을 받을 수 있게 한다.Here, a drag increase groove 311 is formed on one side of the support frame 310, that is, the surface portion opposite to the other side of the wing 200. The drag increase groove 311 allows the support frame 310 to increase the rotation moment of the rotation shaft 110 by the support frame 310 while increasing drag against the wind. Here, the drag increasing groove 311 may be formed only on the horizontal bar 310a and the vertical bar 310b disposed at an upper side of one side of the support frame 310. The drag increasing groove 311 is formed by an inner wall 311a and an outer wall 311b which are disposed to face each other in a spaced apart state on one side of the support frame 310. That is, the inner wall 311 a is formed to extend in a direction perpendicular to one side inner edge portion of the support frame 310, and the outer wall 311 b is in a direction perpendicular to one side outer edge portion of the support frame 310. It is formed to extend. At this time, the height of the outer wall (311b) is formed to be higher than the height of the inner wall (311a), it can be received a stable drag by preventing the wind flowing into the drag increase groove 311 to flow out to the outside of the support frame (310). To be.

또한, 상기 지지프레임(310)의 타측면, 즉 항력증대홈(311)이 형성된 면부의 반대측 면부에는 바람에 대해 항력을 감소시키도록 반원형의 항력감소돌기(312)가 형성될 수 있다.In addition, a semicircular drag reduction protrusion 312 may be formed on the other side of the support frame 310, that is, on the opposite side of the surface portion where the drag increase groove 311 is formed, to reduce drag against wind.

상기 보조프레임(320)은 항력유입부(210)를 통해 항력이 증대된 날개(200)의 펼침상태를 안정적으로 지지할 수 있게 하는 프레임이다. 즉, 보조프레임(320)은 항력유입부(210)에 의해 항력이 증대된 날개(200)의 테두리 부분을 지지프레임(310)에 의해 지지한 상태에서 지지프레임(310)에 의해 지지되지 않은 날개(200)의 내측 부분을 밀착상태로 지지할 수 있게 한다. 이러한, 보조프레임(320)은 지지프레임(310)의 내측에 결합 설치하며, 바람이 통과할 수 있도록 망 구조를 가지게 형성한다.The auxiliary frame 320 is a frame that can stably support the unfolding state of the wing 200 is increased drag through the drag inlet 210. That is, the auxiliary frame 320 is a wing that is not supported by the support frame 310 in a state in which the edge of the wing 200, the drag increased by the drag inlet 210, is supported by the support frame 310 It is possible to support the inner part of the (200) in close contact. The auxiliary frame 320 is installed to be coupled to the inside of the support frame 310, and has a network structure so that the wind can pass through.

이러한, 상기 날개펼침지지부(300)의 하단 외측 모서리 부분은 날개(200)의 반대방향, 즉 지지프레임(310)의 타측면 방향으로 곡선형으로 휘어지도록 유체양력증대부(330)가 형성될 수 있다. 이러한, 유체양력증대부(330)는 앞서 설명한 항력증대홈(311)을 통해 이동하는 바람이 날개펼침지지부(300)의 하단 외측 모서리 부분을 통해 하단 후방으로 배출되게 하면서 날개펼침지지부(300)에 양력을 증대되게 한다. 이같이, 날개펼침지지부(300)의 양력이 증대될 경우, 회전축(200)과 이후 설명될 발전부(400)의 연결 부분에 가해지는 부하를 감소시켜 발전효율을 높일 수 있게 한다.The lower edge portion of the wing spreading support 300 may be a fluid lift increasing portion 330 to be curved in a direction opposite to the wing 200, that is, the other side of the support frame 310. . This, the fluid lifting unit 330 lifts the wing spread support unit 300 while the wind moving through the drag increase groove 311 described above is discharged to the rear rear through the bottom outer edge portion of the wing spread support unit 300. To increase. As such, when the lifting force of the wing spreading support 300 is increased, the load applied to the connecting portion of the rotating shaft 200 and the power generating unit 400 to be described later may be reduced to increase power generation efficiency.

상기 발전부(400)는 날개(200)에 가해지는 바람에 의해 회전하는 회전축(110)으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 부분이다. 이러한, 발전부(400)는 회전축(110)과 연결되도록 설치한다. 여기서, 발전부(400)는 발전기(410)과 연결수단(420)으로 구성될 수 있다. 발전기(410)는 회전축(110)의 회전력을 이용해 전기를 발생시키는 기기로, 연결수단(420)을 통해 회전축(110)과 연결되어, 회전축(110)으로부터 회전력을 전달받게 된다. 연결수단(420)은 회전축(110)의 회전력을 발전기(410)로 전달하는 수단이다. 이러한, 연결수단(420)은 발전기(410)와 회전축(110)을 상호 맞물리는 기어로 전달하는 구조나, 벨트나 체인 및 풀리를 통해 전달하는 구조일 수 있다.The power generation unit 400 is a portion for generating electricity by receiving a rotational force from the rotating shaft 110 is rotated by the wind applied to the wing (200). The power generation unit 400 is installed to be connected to the rotation shaft 110. Here, the power generation unit 400 may be composed of a generator 410 and the connecting means 420. Generator 410 is a device for generating electricity by using the rotational force of the rotary shaft 110, is connected to the rotary shaft 110 through the connecting means 420, and receives the rotational force from the rotary shaft 110. Connection means 420 is a means for transmitting the rotational force of the rotating shaft 110 to the generator 410. Such a connection means 420 may be a structure for transmitting the generator 410 and the rotating shaft 110 to the gear meshing with each other, or a structure for transmitting through the belt, chain and pulley.

이와 같은 구성으로 이루어진 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the wind power generator according to an embodiment made of such a configuration as follows.

먼저, 바람이 날개(200)로 바람이 부딪힐 경우, 도 3과 같이 항력유입부(210a)를 통해 바람이 유입 이동이 이루어지는 날개(200a)는 바람에 의해 펼침상태로 날개(200a)의 타측면 후방에 배치된 날개펼침지지부(300a)에 의해 지지된 상태를 유지한다.First, when the wind hit the wing 200, the wing 200a through which the wind flows through the drag inlet 210a as shown in FIG. 3, the other side of the wing 200a in the unfolded state by the wind It maintains the state supported by the wing spread support 300a disposed in the side rear.

그리고, 상기 회전축(100)을 기준으로 반대측에 위치하는 날개(200b), 즉 항력유입부(210b)를 통해 바람의 유입 이동이 이루어지지 않은 날개(200b)는 바람에 의해 휘어진 상태가 된다.In addition, the wing 200b positioned on the opposite side of the rotary shaft 100, that is, the wing 200b that does not move in the wind through the drag inlet 210b is bent by the wind.

이같이, 상기 항력유입부(210a)를 통해 바람이 유입 이동이 이루어지는 날개(200a)는 바람에 의해 펼침상태로 날개펼침지지부(300a)에 의해 지지되면서 항력이 증대되는데 반해, 항력유입부(210b)를 통해 바람의 유입 이동이 이루어지지 않는 날개(200b)는 휘어지면서 항력이 오히려 최초 펼침상태보다 작아지게 된다. 따라서, 양측의 날개(200a,200b) 사이에서 항력 차이는 더욱 커지게 되고, 이를 통해 회전축(110)의 회전모멘트가 증대되면서 발전효율이 증대된다.As such, while the wing 200a through which the wind flows through the drag inlet 210a is supported by the wing spreader 300a in an unfolded state by the wind, the drag is increased while the drag inlet 210b is used. Wing 200b is not made through the movement of the wind through the bending force is rather smaller than the initial unfolded state. Accordingly, the drag difference between the wings 200a and 200b on both sides becomes larger, and as a result, the rotation moment of the rotation shaft 110 is increased, thereby increasing power generation efficiency.

이와 같이, 일 실시예에 따른 풍력 발전장치는, 바람에 대해 항력을 증대시키는 항력유입부(210)가 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형으로 형성된 상태로 탄성복원력을 가지는 연성재질의 날개(200)를 회전축(110)에 일정간격으로 이격되게 복수 설치한다. 그리고, 날개(200)의 타측면 후방에는 복수의 날개(200) 중 항력유입부(210)로의 바람이 유입 이동되면서 항력이 증대된 날개(200)만을 날개펼침지지부(300)가 펼침상태로 지지할 수 있게 하는 바, 회전축(110)을 중심으로 대칭되게 위치하는 날개(200)의 항력 차이를 커지게 하면서 회전축(110)의 회전모멘트를 최대화하여 발전효율을 증대되게 한다.As described above, the wind power generator according to the embodiment includes a flexible material wing 200 having elastic restoring force in a state in which the drag inlet 210 for increasing drag against wind is formed in a curved shape curved in one rotation direction. The rotary shaft 110 is installed in a plurality spaced apart at regular intervals. And, while the wind is introduced into the drag inlet 210 of the plurality of wings 200 in the rear of the other side of the wing 200, only the wing 200 with increased drag support the wing spreading support unit 300 in an unfolded state. It is possible to increase, while increasing the drag difference of the wing 200 is positioned symmetrically about the rotation axis 110 to maximize the rotation moment of the rotation axis 110 to increase the power generation efficiency.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 베이스 110: 회전축
200: 날개 210: 항력유입부
300: 날개펼침지지부 310: 지지프레임
320: 보조프레임 400: 발전부
410: 발전기 420: 연결수단100: base 110: rotation axis
200: wing 210: drag inlet
300: wing spreading support 310: support frame
320: auxiliary frame 400: power generation unit
410: generator 420: connecting means

Claims (7)

설치장소의 바닥에 설치하며, 상부에는 바닥에 수직한 상태로 회전 가능하게 회전축을 연결 구비하는 베이스와;
상기 회전축의 외주면에 원주방향으로 일정 간격 이격되게 복수를 설치하고, 측방향 테두리 부분에는 바람의 유입 이동으로 항력을 증대시키도록 일측 회전방향으로 휘어진 곡선형의 항력유입부가 형성되며, 바람이 부딪힐 때 바람 방향으로 접힘상태로 휘어질 수 있도록 탄성복원력을 가지는 연성재질로 이루어진 날개와;
각 상기 날개의 후방에 위치하도록 회전축의 외주면에 복수를 설치하며, 바람이 부딪힐 때 복수의 날개 중 항력유입부를 통해 항력이 증대된 날개만을 지지하면서 날개가 펼침상태로 유지되게 하여 바람에 의한 회전축의 회전모멘트를 증대되게 하는 날개펼침지지부; 및
상기 회전축과 연결되어, 회전축으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전부;를 포함하는 풍력 발전장치.A base installed at the bottom of the installation place and having a top connected to a rotating shaft rotatably in a state perpendicular to the bottom;
On the outer circumferential surface of the rotary shaft is installed a plurality of spaced apart in the circumferential direction, the lateral edge portion is formed a curved drag inlet portion curved in one rotation direction to increase the drag by the movement of the wind inflow, the wind hit And wings made of a flexible material having an elastic restoring force to be bent in a folded state in the wind direction;
Install a plurality on the outer circumferential surface of the rotary shaft so as to be located behind each of the wings, and when the wind hits, while supporting the wing with increased drag through the drag inlet portion of the plurality of wings to keep the wing in an unfolded state by the wind shaft Wing spread support portion to increase the rotation moment of the; And
And a power generation unit connected to the rotation shaft to generate electricity by receiving rotation force from the rotation shaft. 청구항 1에 있어서,
상기 날개펼침지지부는,
양단을 상호 마주보도록 절곡한 'ㄷ'자 수직단면 형상을 가지며, 양단 테두리는 회전축에 고정 결합하는 지지프레임과,
상기 지지프레임의 내측에 고정 설치하는 망 구조의 보조프레임을 포함하는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The wing spread support portion,
It has a vertical cross-sectional shape of the '''bent to face each other, the both ends of the frame is a support frame fixed to the rotation axis,
A wind turbine comprising an auxiliary frame of a network structure fixed to the inside of the support frame. 청구항 2에 있어서,
상기 날개에 대향되는 지지프레임의 일측면에는 바람에 대해 항력을 증대시키도록 항력증대홈이 형성되고,
상기 지지프레임의 타측면에는 바람에 대해 항력을 감소시키도록 반원형의 항력감소돌기가 형성된 풍력 발전장치.The method according to claim 2,
On one side of the support frame opposed to the wing is formed a drag increase groove to increase the drag against the wind,
Wind turbines having a semicircular drag reduction protrusion formed on the other side of the support frame to reduce drag against wind. 청구항 3에 있어서,
상기 항력증대홈은, 상호 이격상태로 대향 배치되도록 상기 지지프레임의 일측면 내측 테두리에 형성된 내측벽과, 상기 지지프레임의 일측면 외측 테두리에 형성된 외측벽에 의해 마련되며,
상기 외측벽의 높이는 상기 내측벽의 높이보다 높게 형성된 풍력 발전장치.The method according to claim 3,
The drag increase groove is provided by an inner wall formed on one side inner edge of the support frame and the outer wall formed on one side outer edge of the support frame so as to face each other in a spaced apart state.
The height of the outer wall is a wind power generator formed higher than the height of the inner wall. 청구항 1에 있어서,
상기 날개의 항력유입부는 상단에 하단으로 갈수록 곡률반경이 커지도록 형성된 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The drag inlet of the wing is configured to increase the radius of curvature toward the bottom of the wind turbine. 청구항 1에 있어서,
상기 날개의 항력유입부는 클로소이드 곡선 구조를 가지는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The drag inlet of the wing has a wind power generator having a closed curve structure. 청구항 1에 있어서,
상기 날개펼침지지부의 하단 외측 모서리 부분은 상기 날개에 반대측 방향으로 곡선형으로 휘어지도록 유체양력증대부가 더 형성된 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The lower outer edge portion of the wing spreading support is a wind power generation unit is further formed to be a fluid lift to be curved in the opposite direction to the wing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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