KR20200011242A - Wind power generators - Google Patents

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KR20200011242A
KR20200011242A KR1020180086093A KR20180086093A KR20200011242A KR 20200011242 A KR20200011242 A KR 20200011242A KR 1020180086093 A KR1020180086093 A KR 1020180086093A KR 20180086093 A KR20180086093 A KR 20180086093A KR 20200011242 A KR20200011242 A KR 20200011242A
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Abstract

The present invention provides a wind power generator which comprises: a tower fixed to and installed into the ground of an installation site; a nacelle installed in an upper end of the tower and having a main generator; a main wing which rotates by wind, and is rotatably connected to and installed in the nacelle so that electricity is generated from the main generator; a rotation guide rotatably connected to and installed in the outside of the tower in a state of being located between the main wing and the ground, and having a plurality of connecting frames spaced apart at regular intervals in a circumferential direction on the outside; a plurality of inner wings coupled to and installed in the ends of the connecting frames; an outer wing connected to and installed in the end of the connecting frame to be located outside the tower than the end of each inner wing, and collides with the passing wind in a state of being out of the outer end of the inner wing; and an auxiliary power generator installed to be connected to the rotation guide, and generating electricity by receiving a rotational force from the rotation guide when the rotation guide rotates. Therefore, power generation efficiency is increased.

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 by 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 shaft is installed perpendicular to the ground and a horizontal wind turbine whose rotation shaft 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 turbine has a simple structure, which is convenient to install, but has to be placed high from the ground due to the influence of wind, and has a high noise level. Regardless of the desert, the plains, the city can be installed in the place where the wind fluctuates.

여기서, 수평형 풍력발전기는, 지면에 고정 설치하는 타워와, 타워의 상단에 고정 설치하는 나셀과, 나셀에 회전 가능하게 설치하는 날개로 구성된다.Here, the horizontal wind turbine is composed of a tower fixed to the ground, a nacelle fixed to the top of the tower, and a wing rotatably mounted to the nacelle.

그러나, 종래의 수평형 풍력발전기는, 날개를 지면으로부터 높이 배치되도록 타워의 길이를 길게 하게 되는데, 이때, 날개와 지면 사이에 발생하는 바람에 대한 발전이 이루어지지 못하고 낭비되는 문제점이 있다.However, the conventional horizontal wind power generator, which extends the length of the tower so that the wings are disposed high from the ground, at this time, there is a problem that the power generation for the wind generated between the wing and the ground is not made and wasted.

이러한, 종래의 수평형 풍력발전기와 관련된 기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-1556188호(2015.09.30)에 제시된다.Such a technology related to a conventional horizontal wind power generator is presented in Korean Patent Publication No. 10-1556188 (2015.09.30).

본 발명은, 날개와 지면 사이를 이동하는 바람에 대해서도 발전이 이루어지게 하면서 전체 발전효율을 높이는 풍력 발전장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a wind power generator that increases power generation efficiency while generating power for wind moving between a wing and the ground.

본 발명은, 설치장소의 지면에 고정 설치하는 타워, 상기 타워의 상단에 설치하며, 메인 발전기를 구비하는 나셀, 바람에 의해 회전하며 메인 발전기에서 전기가 발생되도록 상기 나셀에 회전 가능하게 연결 설치하는 메인 날개, 상기 메인 날개와 지면 사이에 위치한 상태로 타워의 외측에 회전 가능하게 연결 설치하며, 외측에는 원주방향으로 일정 간격으로 이격되게 복수의 연결프레임을 구비하는 회전 가이드, 상기 연결프레임의 단부에 결합 설치하는 복수의 내측 날개, 각 상기 내측 날개의 단부보다 타워의 외측에 위치하도록 연결프레임의 단부에 연결 설치하며, 내측 날개의 외측 단부를 벗어난 상태로 지나가는 바람과 충돌하는 외측 날개, 상기 회전 가이드와 연결되게 설치하며, 회전 가이드가 회전할 때 회전 가이드로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 보조 발전부를 포함하는 풍력 발전장치를 제공한다.The present invention, the tower fixed to the ground of the installation place, installed on the top of the tower, the nacelle having a main generator, rotated by wind and rotatably connected to the nacelle so that electricity is generated from the main generator Rotation guide is installed rotatably connected to the outside of the tower in a state located between the main wing, the main wing and the ground, the outer guide having a plurality of connecting frames spaced apart at regular intervals in the circumferential direction, the end of the connecting frame A plurality of inner blades coupled to install, the outer blade is connected to the end of the connecting frame so as to be located outside the tower than the end of each of the inner blade, the outer wing collides with the wind passing outside the outer end of the inner blade, the rotation guide And the rotational force is transmitted from the rotation guide when the rotation guide rotates. Receiving provides a wind power generator that includes a secondary power unit that generates electricity.

또한, 상기 연결프레임에는, 바람과 충돌하면서 바람 방향으로 밀림 이동되게 연결하는 항력보조판을 구비하며, 상기 연결프레임의 내측에 결합 형성되며, 복수의 내측 날개 중 항력이 증대된 내측 날개와 연결 배치된 항력보조판이 연결프레임의 내측을 가림 상태로 유지되게 지지하면서 바람에 의한 회전 가이드의 회전모멘트를 증대되게 하는 망 구조의 받침프레임을 더 구비할 수 있다.In addition, the connection frame is provided with a drag support plate for connecting the sliding movement in the wind direction while colliding with the wind, is formed coupled to the inside of the connecting frame, the plurality of inner wings are connected to the inner wing of the drag increase is arranged The drag support plate may further include a support frame of a network structure for increasing the rotation moment of the rotation guide caused by the wind while supporting the inner side of the connection frame to be kept in a closed state.

상기 타워의 외측에는,상/하 방향으로 이격되게 링 구조의 상부지지대와 하부지지대를 삽입상태로 고정 결합하며, 상부지지대 및 하부지지대에는 각 외주면에는 안착 지지단이 돌출되게 형성되고, 상기 회전 가이드는, 상기 연결프레임의 상단에 연결되며, 상부지지대의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 상부회전대, 상기 연결프레임의 하단에 연결 설치되며, 하부지지대의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 하부회전대를 더 포함할 수 있다.On the outside of the tower, the upper support and the lower support of the ring structure is fixedly coupled to the spaced apart in the up / down direction, the upper support and the lower support is formed so that the seating support end is projected on each outer peripheral surface, the rotation guide Is connected to the upper end of the connecting frame, the upper swivel of the ring structure is rotatably seated in the inserted state on the outside of the upper support, connected to the lower end of the connecting frame, rotatable in the inserted state outside the lower support It may further include a lower swivel of the ring structure that is seated.

또한, 상기 보조 발전부는, 상기 회전 가이드에 연결 설치하는 발전연결기어, 발전연결기어와 상호 맞물리는 발전구동기어가 구동축에 구비되어, 발전연결기어의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 보조발전기를 포함할 수 있다.In addition, the auxiliary power generation unit includes a power generation connecting gear connected to the rotation guide and a power generation driving gear meshed with the power generation connecting gear on the drive shaft, and receives a rotational force of the power generation connecting gear to generate electricity. can do.

또한, 상기 연결프레임의 외측 단부에는 타워의 외측 방향으로 연장되는 날개지지바를 더 결합 구비하며, 상기 날개지지바의 외측 단부에 외측 날개를 결합 설치할 수 있다.In addition, the outer end of the connecting frame is further provided with a wing support bar extending in the outward direction of the tower, it can be coupled to install the outer wing on the outer end of the wing support bar.

또한, 상기 내측 날개는, 사보니우스 타입일 수 있다.In addition, the inner wing may be a savonius type.

또한, 상기 외측 날개는, 자이로밀 타입일 수 있다.In addition, the outer wing may be a gyro mill type.

본 발명에 따른 풍력 발전장치는, 메인 날개와 타워의 하단이 고정되는 지면 사이에 위치하도록 회전 가이드를 타워에 회전되게 설치하고, 바람에 대해 항력을 증대시키는 내측 날개를 회전 가이드에 일정간격으로 이격되게 복수 설치하여 메인 날개와 더불어 내측 날개에 의한 발전이 이루어지게 하는 바, 발전효율이 증대되게 한다. 더불어, 내측 날개의 외측 바깥쪽으로 이동하는 바람은 외측 날개에 충돌되면서 항력이 증대되는 바, 메인 날개와 지면 사이를 이동하는 바람에 의한 회전 가이드의 회전모멘트를 최대화하여 발전효율을 증대되게 한다.In the wind turbine generator according to the present invention, the rotary guide is installed to be rotated in the tower so as to be positioned between the main wing and the ground at which the lower end of the tower is fixed, and the inner wing for increasing drag against the wind is spaced at a predetermined interval from the rotary guide. By installing a plurality so that the power generated by the inner wing together with the main wing, the power generation efficiency is increased. In addition, the wind moving to the outside of the inner wing is to increase the drag as it collides with the outer wing, maximizing the rotation moment of the rotation guide by the wind moving between the main wing and the ground to increase the power generation efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 정면도이다.1 is a perspective view of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1.
3 is a front view of the portion A shown in FIG. 1.

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 나타낸 A 부분의 확대도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 정면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 풍력 발전장치는, 타워(100), 나셀(200), 메인 날개(300), 회전 가이드(400), 내측 날개(500), 외측 날개(600), 보조 발전부(700)를 구비하고 있다.1 is a perspective view of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of a portion A shown in FIG. 1. 1 to 3, the wind turbine generator according to one embodiment includes a tower 100, a nacelle 200, a main wing 300, a rotation guide 400, an inner wing 500, and an outer wing 600. The auxiliary power generation unit 700 is provided.

상기 타워(100)는 이후 설명될 나셀(200)과 메인 날개(300)와 회전 가이드(400)와 내측 날개(500)와 외측 날개(600) 및 보조 발전부(700) 등의 구조물에 대한 축 방향 하중을 지지한다. 이러한, 타워(100)는 설치장소의 지면에 매설 또는 별도의 체결 수단에 의해 수직상태로 고정되게 설치한다. 그리고, 타워(100)는 저중심 구조를 가지면서 높은 풍속에서도 안정적인 설치상태를 유지할 수 있도록 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 원추형 구조를 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않음은 물론이다. 더불어, 타워(100)는 내부에 각종 케이블을 설치할 수 있도록 공간부가 마련된 관 구조를 가지도록 형성될 수 있다.The tower 100 is a shaft for structures such as the nacelle 200, the main blade 300, the rotation guide 400, the inner blade 500, the outer blade 600, and the auxiliary power generation unit 700, which will be described later. Support directional loads. Such, the tower 100 is installed to be fixed in a vertical state by the buried or separate fastening means on the ground of the installation place. In addition, the tower 100 preferably has a low center of gravity and a conical structure having a smaller diameter toward the top so as to maintain a stable installation even at high wind speeds, but is not limited thereto. In addition, the tower 100 may be formed to have a tubular structure provided with a space portion to install various cables therein.

이러한, 상기 타워(100)의 일측, 보다 상세하게는 메인 날개(300)와 지면 사이에 내측 날개(500) 및 외측 날개(600)를 연결 설치할 수 있도록 회전 지지부(110)를 구비할 수 있다. 즉, 회전 지지부(110)는 내측 날개(500)와 외측 날개(600)를 연결 지지하는 회전 가이드(400)가 메인 날개(300)와 지면 사이에서 회전 가능하게 연결 지지한다. 더불어, 회전 지지부(110)는 타워(100)의 외측에 삽입 설치되면서 타워(100)의 구조적 강도도 보강하는 역할을 한다.One side of the tower 100, more specifically, may be provided with a rotatable support 110 to connect and install the inner wing 500 and the outer wing 600 between the main wing 300 and the ground. That is, the rotatable support 110 supports the rotatable guide 400 rotatably connected between the main wing 300 and the ground to support the inner wing 500 and the outer wing 600. In addition, the rotary support 110 is inserted into the outside of the tower 100 and serves to reinforce the structural strength of the tower 100.

이러한, 상기 회전 지지부(110)는 회전 가이드(400)의 연결프레임(410) 상단을 삽입상태로 안착되도록 연결 지지하는 상부지지대(110a)와, 회전 가이드(400)의 연결프레임(410) 하단을 삽입상태로 안착되도록 연결 지지하는 하부지지대(110b)를 포함한다. 여기서, 상부지지대(110a) 및 하부지지대(110b)는 각각 타워(100)의 외측에 삽입 상태로 고정 결합되도록 링 구조를 가지며, 외주면 하단에는 각각 회전 가이드(400)의 연결프레임(410) 단부를 안착 지지하는 안착 지지단(110c)이 돌출되게 형성된다.This, the rotation support 110 is the upper support (110a) for supporting the connection to be seated in the insertion state of the top of the connection frame 410 of the rotation guide 400, the lower end of the connection frame 410 of the rotation guide 400 It includes a lower support (110b) for supporting the connection to be seated in the inserted state. Here, the upper support (110a) and the lower support (110b) each has a ring structure to be fixedly coupled to the inserted state on the outside of the tower 100, the outer peripheral surface of the lower end of the connecting frame 410 of the rotary guide 400, respectively The seating support end 110c for seating support is formed to protrude.

상기 나셀(200)은 이후 설명될 메인 날개(300)를 타워(100)의 상단에서 회전 가능한 상태로 연결 지지하는 부분이다. 이러한, 나셀(200)은 타워(100)의 상단에 결합 설치하며, 메인 날개(300)를 회전 가능하게 연결할 수 있도록 로터(201)가 구비되고, 메인 날개(300)에 의해 전기를 생산하는 메인 발전기(도면미도시)를 구비한다. 이러한, 나셀(200)에는 로터(201)와 메인 발전기 이외에 메인 샤프트(도면미도시)와 기어박스(도면미도시)와 같은 기계부품들을 추가로 구비하여 상호 구조적으로 결합되게 설치한다.The nacelle 200 is a part supporting the main blade 300 to be described later in a rotatable state at the top of the tower 100. Such, nacelle 200 is installed coupled to the top of the tower 100, the rotor 201 is provided so as to rotatably connect the main wing 300, the main wing to produce electricity by the main wing 300 A generator (not shown) is provided. In addition, the nacelle 200 includes mechanical parts such as a main shaft (not shown) and a gearbox (not shown) in addition to the rotor 201 and the main generator, and are installed to be structurally coupled to each other.

상기 메인 날개(300)는 바람에 의해 시계 또는 반시계 방향으로 회전이 이루어지는 부분이다. 이러한, 메인 날개(300)는 복수의 블레이드로 구성된 상태로 나셀(200)의 로터(201)에 연결되게 설치한다.The main wing 300 is a portion that rotates in the clockwise or counterclockwise direction by the wind. The main blade 300 is installed to be connected to the rotor 201 of the nacelle 200 in a state composed of a plurality of blades.

상기 회전 가이드(400)는 타워(100)에 회전 가능하게 연결 설치하는 구조물이다. 이러한, 회전 가이드(400)는 메인 날개(300)와 타워(100)의 하단이 고정되는 지면 사이, 보다 상세하게는 내측 날개(500) 및 외측 날개(600)가 메인 날개(300)와의 간섭이 이루어지지 않는 위치의 타워(100)에서 회전할 수 있도록 내측 날개(500) 및 외측 날개(600)를 타워(100)에 연결상태로 지지한다. 여기서, 회전 가이드(400)는 타워(100)의 외측에 회전 가능하게 삽입 설치하는데, 보다 상세하게는 회전지지부(110)의 상부지지대(110a)와 하부지지대(110b) 외주면에 삽입된 상태로 안착지지단(110c)에 안착상태로 연결 설치한다.The rotation guide 400 is a structure that is rotatably connected to the tower 100. The rotation guide 400 is between the main wing 300 and the ground on which the lower end of the tower 100 is fixed, more specifically, the inner wing 500 and the outer wing 600 has interference with the main wing 300. The inner wing 500 and the outer wing 600 are connected to the tower 100 so as to be rotated in the tower 100 which is not made. Here, the rotation guide 400 is installed rotatably inserted to the outside of the tower 100, more specifically, the seat is inserted into the outer peripheral surface of the upper support (110a) and lower support (110b) of the rotary support 110. It is connected to the support end 110c in a seated state.

그리고, 상기 회전 가이드(400)의 외주면에는 내측 날개(500)와 외측 날개(600)를 연결 지지할 수 있도록 복수의 연결프레임(410)을 구비할 수 있다. 이러한, 복수의 연결프레임(410)은 회전 가이드(400)의 외주면에 원주방향으로 일정 간격 이격되게 설치하며, 회전 가이드(400)의 외주면에 외측으로 돌출되도록 양단을 상호 마주보도록 절곡한 ']'자 수직단면 형상을 가진다. 그리고, 연결프레임(410)의 양단 테두리는 회전 지지부(410)의 외주면에 회전 가능하게 연결 설치한다. 이때, 연결프레임(410)의 상단에는 상부지지대(110a)의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 상부회전대(411)을 연결 구비한다. 그리고, 연결프레임(410)의 하단에는 하부지지대(110b)의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 하부회전대(412)를 연결 구비한다. 여기서, 상부회전대(411)와 상부지지대(110a) 사이 및 하부회전대(412)와 하부지지대(110b) 사이에는 상부회전대(411)와 하부회전대(412)의 안정적인 이동을 가능하게 하는 베어링부재(도면미도시)를 구비할 수 있다.In addition, a plurality of connection frames 410 may be provided on the outer circumferential surface of the rotation guide 400 so as to connect and support the inner wing 500 and the outer wing 600. These, the plurality of connecting frames 410 are installed on the outer circumferential surface of the rotation guide 400 spaced apart in a circumferential direction, and bent to face each other so as to protrude outward on the outer circumferential surface of the rotation guide 400 ']' It has a vertical cross-sectional shape. And, both ends of the connecting frame 410 is rotatably connected to the outer peripheral surface of the rotary support 410. At this time, the upper end of the connection frame 410 is provided with an upper swivel 411 of the ring structure that is rotatably seated in the inserted state on the outside of the upper support (110a). And, the lower end of the connecting frame 410 is provided with a lower rotary table 412 of the ring structure that is rotatably seated in the inserted state on the outside of the lower support (110b). Here, between the upper swivel 411 and the upper support (110a) and between the lower swivel 412 and the lower support (110b) bearing member to enable a stable movement of the upper swivel 411 and the lower swivel 412 (Fig. Not shown).

또한, 상기 연결프레임(410)의 일측에는 바람이 충돌할 때 바람 방향으로 밀림 이동되게 항력보조판(420)을 연결 구비한다. 이러한, 항력보조판(420)의 일단은 연결프레임(410)의 일측, 즉 타워(100)로부터 멀어지게 배치된 연결프레임(410)의 외측 단부에 연결되게 설치한다. 여기서, 항력보조판(420)은 바람의 충돌이 발생할 때, 바람 방향으로 휘어진 후, 바람이 발생하지 않을 경우에는 다시 원상태로 복원될 수 있도록 탄성복원력을 가지는 연질로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고 경질의 판재 일단을 연결프레임(410)에 회전 가능하게 힌지로 결합되게 하는 구조로 구성할 수도 있다.In addition, one side of the connection frame 410 is provided with a drag auxiliary plate 420 to be moved in the wind direction when the wind collides. One end of the drag assistance plate 420 is installed to be connected to one side of the connection frame 410, that is, the outer end of the connection frame 410 disposed away from the tower 100. Here, the drag auxiliary plate 420 is preferably formed of a soft having an elastic restoring force so that when the collision of wind occurs, after bending in the wind direction, if the wind does not occur, it can be restored to its original state, but not limited thereto. One end of the hard plate may be configured to be coupled to the hinge rotatably to the connection frame 410.

그리고, 상기 연결프레임(410)의 내측에는 바람에 의해 복수의 항력보조판(420) 중 항력이 증대된 내측 날개(500)에 인접 배치된 항력보조판(420)을 펼침상태로 유지되게 하는 망 구조의 받침프레임(430)이 형성될 수 있다. 이러한, 받침프레임(430)은 항력보조판(420) 중 바람에 의해 항력이 증대된 내측 날개(500)에 인접 배치된 항력보조판(420)이 펼침된 상태로 연결프레임(410)의 개방된 내측 부분을 가리도록 지지하는 바, 바람에 의한 회전 가이드(400)의 회전모멘트를 증대시킴과 더불어 인접 배치된 내측 날개(500)로의 바람도 안정적으로 이동되게 한다.And, the inner side of the connecting frame 410 of the network structure to keep the drag support plate 420 disposed adjacent to the inner wing 500 of the drag increase of the plurality of drag support plate 420 by the wind in the unfolded state Support frame 430 may be formed. The support frame 430 has an open inner portion of the connection frame 410 in a state where the drag support plate 420 disposed adjacent to the inner wing 500 of which the drag is increased by the wind is extended. Supported to cover the bar, while increasing the rotation moment of the rotation guide 400 by the wind to ensure that the wind to the adjacent inner blade 500 is also stably moved.

또한, 상기 연결프레임(410)의 외측 단부에는 타워(100)의 외측 방향으로 연장되는 날개지지바(440)를 결합 구비할 수 있다. 이러한, 날개지지바(440)는 이후 설명될 외측 날개(600)를 내측 날개(500)보다 타워(100)의 외측 방향에 배치된 상태로 연결프레임(410)에 연결되게 한다. 여기서, 날개지지바(440)는 양단을 타워(100) 방향으로 절곡시킨 ']'자형의 수직단면 형상을 가지며, 양단은 각각 연결프레임(410)의 외측 단부에 고정되게 결합한다. 그리고, 날개지지바(440)의 외측 단부에는 외측 날개(600)를 고정상태로 결합 설치한다.In addition, the outer end of the connection frame 410 may be provided with a wing support bar 440 extending in the outward direction of the tower 100. Such, the wing support bar 440 is to be connected to the connecting frame 410 in a state that the outer wing 600 to be described later is disposed in the outward direction of the tower 100 than the inner wing 500. Here, the wing support bar 440 has a vertical cross-sectional shape of the ']' shape both ends bent in the direction of the tower 100, both ends are fixedly coupled to the outer end of the connecting frame 410, respectively. Then, the outer end of the wing support bar 440 is installed to couple the outer wing 600 in a fixed state.

상기 내측 날개(500)는 메인 날개(300)와 타워(100)의 하단이 고정된 지면 사이를 통과하는 바람과 충돌되면서 항력을 발생되게 하여, 회전 가이드(400)를 타워(100) 외측에 삽입 배치된 상태에서 회전할 수 있게 하는 반원형의 수평단면 형상을 가지는 날개 부분이다. 이러한, 내측 날개(500)는 회전 가이드(400)의 외주면에 복수를 고정되게 결합 설치하는데, 보다 상세하게는 타워(100)를 중심으로 원주방향으로 일정간격 이격되게 배치되도록 회전 가이드(400)의 각 연결프레임(410) 외측 단부에 연결 설치한다. 여기서, 내측 날개(500)는 연결프레임(400) 상에 사보니우스 타입으로 형성되는 것이 바람직하다.The inner wing 500 is to generate a drag while colliding with the wind passing between the main wing 300 and the bottom of the tower 100 is fixed, the rotation guide 400 is inserted into the tower 100 outside A wing portion having a semi-circular horizontal cross-sectional shape that allows rotation in an arranged state. Such, the inner blade 500 is fixed to the outer circumferential surface of the rotary guide 400 fixedly installed, more specifically, the space of the rotary guide 400 to be spaced apart at regular intervals in the circumferential direction around the tower (100) The connecting frame 410 is connected to the outer end of the installation. Here, the inner blade 500 is preferably formed in the Savonius type on the connection frame 400.

상기 외측 날개(600)는 메인 날개(200)와 타워(100)의 하단이 고정된 지면 사이를 통과하는 바람 중 내측 날개(500)에 충돌되지 않고 내측 날개(500)의 외측 테두리 부분을 벗어난 부분으로 이동하는 바람과 충돌되면서 항력을 발생되게 하여 회전 가이드(400)의 회전모멘트를 증대되게 하는 날개 부분이다. 이러한, 외측 날개(600)는 회전 가이드(400)의 외측에 복수를 배치되게 연결 설치하는데, 보다 상세하게는 타워(100)를 중심으로 원주방향으로 일정간격 이격되게 배치되도록 회전 가이드(400)의 각 연결프레임(410) 외측 단부에 연결 설치한다. 여기서, 외측 날개(600)는 각 연결프레임(410)에 형성된 날개지지바(440)의 외측 단부에 고정상태로 결합됨으로써, 내측 날개(500)의 외측 단부보다 타워(100)의 외측에 배치하게 된다. 여기서, 외측 날개(600)는 날개지지바(440) 상에 자이로밀 타입으로 형성되는 것이 바람직하다.The outer wing 600 is a portion outside the outer edge of the inner wing 500 without colliding with the inner wing 500 of the wind passing between the main wing 200 and the ground fixed to the bottom of the tower 100 It is a wing portion to increase the rotation moment of the rotation guide 400 by generating a drag while colliding with the wind moving to. This, the outer blade 600 is installed to connect a plurality arranged outside the rotation guide 400, more specifically, the center of the tower 100 to be spaced apart at regular intervals in the circumferential direction of the rotation guide 400 The connecting frame 410 is connected to the outer end of the installation. Here, the outer wing 600 is fixedly coupled to the outer end of the wing support bar 440 formed on each connection frame 410, so that it is arranged outside the tower 100 than the outer end of the inner wing 500 do. Here, the outer wing 600 is preferably formed of a gyro mill type on the wing support bar 440.

상기 보조 발전부(700)는 내측 날개(500) 및 외측 날개(600)에 충돌되는 바람에 의해 회전하는 회전 가이드(400)으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 부분이다. 이러한, 보조 발전부(700)는 회전 가이드(400)에 연결되도록 설치하는데, 보다 상세하게는 회전 가이드(400)의 연결프레임(410)에 구비되는 상부회전대(411) 및/또는 하부회전대(412)에 연결되게 설치한다. 여기서, 보조 발전부(700)는 보조 발전기(710)과 발전연결기어(720)로 구성될 수 있다. 보조 발전기(710)는 회전 가이드(400)의 회전시, 회전 가이드(400)로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 기기로, 별도의 결합수단(도면미도시)를 통해 타워(100)나 지면에 연결되게 설치한 상태로 회전 가이드(400)와 연결되어 회전력을 전달받게 된다. 여기서, 보조 발전기(710)의 축 단부에는 발전연결기어(720)와 이맞춤되는 발전구동기어(711)를 구비한다. 이러한, 일 실시예에서 보조 발전기(710)는 회전가이드(400)의 상부회전대(411)에 구비되는 발전연결기어(720)와 연결되도록 하나가 구비된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 하부회전대(411)에 발전연결기어(720)를 구비한 상태에서 하부회전대(411)의 발전연결기어(720)와도 연결되도록 추가 구비하여 발전효율을 높일 수도 있다. 발전연결기어(720)는 회전 가이드(400)의 회전시, 회전력을 보조 발전기(710)로 전달하는 수단이다. 이러한, 발전연결기어(720)는 회전가이드(400)의 상부회전대(411) 외주면 또는/및 하부회전대(412)의 외주면에 고정되게 삽입 설치된 상태에서 보조 발전기(710)의 발전구동기어(711)와 상호 맞물리도록 배치한다. 여기서, 발전연결기어(720)는 링기어를 선택 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않음은 물론이다.The auxiliary power generation unit 700 is a part for generating electricity by receiving a rotational force from the rotating guide 400 which is rotated by the wind impinging on the inner blade 500 and the outer blade 600. The auxiliary power generation unit 700 is installed to be connected to the rotation guide 400, and more specifically, the upper swivel 411 and / or the lower swivel 412 provided in the connection frame 410 of the rotation guide 400. To be connected). Here, the auxiliary power generator 700 may be composed of an auxiliary generator 710 and the power generation connection gear 720. The auxiliary generator 710 is a device that generates electricity by receiving rotational force from the rotation guide 400 when the rotation guide 400 rotates, and is connected to the tower 100 or the ground through a separate coupling means (not shown). It is connected to the rotation guide 400 in the installed state to be connected to receive the rotational force. Here, at the shaft end of the auxiliary generator 710 is provided with a power generation drive gear 711 is fitted with the power generation connection gear 720. Such, in one embodiment, the auxiliary generator 710 is shown as being provided with one to be connected to the power generation connecting gear 720 provided on the upper swivel 411 of the rotary guide 400, but not limited to the lower swivel ( In a state in which the power generation connecting gear 720 is provided in the 411, the power generation efficiency may be increased by being further provided to be connected to the power generation connecting gear 720 of the lower swivel 411. The power generation connecting gear 720 is a means for transmitting the rotational force to the auxiliary generator 710 when the rotation guide 400 rotates. The power generation connecting gear 720 is a power generation drive gear 711 of the auxiliary generator 710 in a state of being fixedly inserted into the outer circumferential surface of the upper swivel 411 of the rotation guide 400 and / and the outer circumferential surface of the lower swivel 412. To interlock with. Here, the power generation connecting gear 720 may be selected to use a ring gear, but is not limited to this.

이와 같은 구성으로 이루어진 일 실시예에 따른 풍력 발전장치의 동작을 설명하면, 먼저, 바람이 발생될 경우, 메인 날개(300)에 바람이 충돌하면서 로터(210)가 회전함에 따라 나셀(200)에 구비된 메인 발전기에서 1차적인 발전이 이루어진다.Referring to the operation of the wind power generator according to an embodiment having such a configuration, first, when the wind is generated, as the rotor 210 rotates while the wind collides with the main wing 300 to the nacelle 200. Primary generation takes place in the main generator.

그리고, 상기 메인 날개(300)와 타워(100)의 하단이 고정된 지면 사이에서 발생되는 바람은 내측 날개(500) 및 외측 날개(600)와 충돌하게 되는데, 이를 통해 회전 가이드(400)가 회전하면서 보조 발전부(700)를 통해 부가적인 2차 발전이 이루어진다. 이에 대해 상세하게 설명하면, 타워(100)에 인접한 상태로 통과하는 바람은 내측 날개(500)에 충돌하면서 회전 가이드(400)를 타워(100) 상에서 회전되게 하고, 내측 날개(500)의 외측 단부를 벗어난 바람은 외측 날개(600)에 충돌하면서 회전 가이드(400)를 타워(100) 상에서 회전되게 한다.In addition, the wind generated between the main blade 300 and the ground on which the lower end of the tower 100 is fixed collides with the inner blade 500 and the outer blade 600, through which the rotation guide 400 rotates. While additional secondary power generation is made through the auxiliary power generation unit 700. In detail, the wind passing adjacent to the tower 100 causes the rotation guide 400 to rotate on the tower 100 while colliding with the inner blade 500, and the outer end of the inner blade 500. Wind outside the impingement on the outer wing 600 causes the rotation guide 400 to rotate on the tower (100).

이렇게, 상기 내측 날개(500)와 외측 날개(600)에 의해 발생된 회전 가이드(400)의 회전력은 연결프레임(410)의 상부회전대(411) 또는/및 하부회전대(412)를 통해 보조 발전부(600)의 보조 발전기(710)의 축을 회전되게 하면서 발전이 이루어지게 한다.Thus, the rotational force of the rotation guide 400 generated by the inner blade 500 and the outer blade 600 is the auxiliary power generation unit through the upper swivel 411 or / and lower swivel 412 of the connecting frame 410 Power generation is made while rotating the shaft of the auxiliary generator 710 of (600).

이와 같이, 일 실시예에 따른 풍력 발전장치는, 메인 날개(300)와 타워(100)의 하단이 고정되는 지면 사이에 위치하도록 회전 가이드(400)를 타워(100)에 회전되게 설치하고, 바람에 대해 항력을 증대시키는 내측 날개(500)를 회전 가이드(400)에 일정간격으로 이격되게 복수 설치하여 메인 날개(300)와 더불어 내측 날개(500)에 의한 발전이 이루어지게 하여 발전효율이 증대되게 한다. 더불어, 내측 날개(500)의 외측 바깥쪽으로 이동하는 바람은 외측 날개(600)에 충돌되면서 항력이 증대되는 바, 메인 날개(300)와 지면 사이를 이동하는 바람에 의한 회전 가이드(400)의 회전모멘트를 최대화하여 발전효율을 증대되게 한다.As such, in the wind power generator according to the embodiment, the rotation guide 400 is installed to be rotated in the tower 100 so as to be positioned between the main wing 300 and the ground at which the lower end of the tower 100 is fixed, and the wind The inner wing 500 to increase the drag against the rotary guide 400 is installed in a plurality spaced apart at regular intervals to generate power by the inner wing 500 together with the main wing 300 to increase the power generation efficiency do. In addition, the wind moving to the outside outside of the inner blade 500 impacts the outer blade 600, the drag is increased, the rotation of the rotation guide 400 by the wind moving between the main blade 300 and the ground Maximize the moment to increase 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 illustrated 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: 타워 110: 회전지지부
110a: 상부지지대 110b: 하부지지대
110c: 안착지지단 200: 나셀
300: 메인 날개 400: 회전 가이드
410: 연결프레임 420: 항력보조판
430: 받침프레임 500: 내측 날개
600: 외측 날개 700: 보조 발전부
710: 보조 발전기 720: 발전연결기어100: tower 110: rotation support
110a: upper support 110b: lower support
110c: seating support 200: nacelle
300: main wing 400: rotation guide
410: connecting frame 420: drag auxiliary plate
430: support frame 500: inner wing
600: outer wing 700: auxiliary power generation unit
710: auxiliary generator 720: power generation connection gear

Claims (7)

설치장소의 지면에 고정 설치하는 타워와;
상기 타워의 상단에 설치하며, 메인 발전기를 구비하는 나셀과;
바람에 의해 회전하며 메인 발전기에서 전기가 발생되도록 상기 나셀에 회전 가능하게 연결 설치하는 메인 날개와;
상기 메인 날개와 지면 사이에 위치한 상태로 타워의 외측에 회전 가능하게 연결 설치하며, 외측에는 원주방향으로 일정 간격으로 이격되게 복수의 연결프레임을 구비하는 회전 가이드와;
상기 연결프레임의 단부에 결합 설치하는 복수의 내측 날개와;
각 상기 내측 날개의 단부보다 타워의 외측에 위치하도록 연결프레임의 단부에 연결 설치하며, 내측 날개의 외측 단부를 벗어난 상태로 지나가는 바람과 충돌하는 외측 날개; 및
상기 회전 가이드와 연결되게 설치하며, 회전 가이드가 회전할 때 회전 가이드로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 보조 발전부;를 포함하는 풍력 발전장치.A tower fixed to the ground of the installation site;
A nacelle installed at an upper end of the tower and having a main generator;
A main blade rotatably connected to the nacelle and rotatably connected to the nacelle to generate electricity from the main generator;
A rotatable guide installed rotatably connected to the outside of the tower in a state located between the main wing and the ground, and having a plurality of connecting frames spaced at regular intervals in the circumferential direction;
A plurality of inner wings coupled to and installed at an end of the connecting frame;
An outer wing which is connected to an end of the connection frame so as to be located outside the tower than an end of each inner wing, and which collides with the wind passing outside the outer end of the inner wing; And
And an auxiliary power generation unit installed to be connected to the rotation guide and generating electricity by receiving rotation force from the rotation guide when the rotation guide rotates. 청구항 1에 있어서,
상기 연결프레임에는, 바람과 충돌하면서 바람 방향으로 밀림 이동되게 연결하는 항력보조판을 구비하며,
상기 연결프레임의 내측에 결합 형성되며, 복수의 내측 날개 중 항력이 증대된 내측 날개와 연결 배치된 항력보조판이 연결프레임의 내측을 가림 상태로 유지되게 지지하면서 바람에 의한 회전 가이드의 회전모멘트를 증대되게 하는 망 구조의 받침프레임을 더 구비하는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The connecting frame is provided with a drag support plate for connecting to move in the wind direction while colliding with the wind,
It is coupled to the inner side of the connecting frame, the drag support plate arranged to connect with the inner wing of the plurality of inner wings are increased to maintain the inner side of the connecting frame while maintaining the rotational moment of the rotation guide by the wind Wind turbines further comprising a support frame of the network structure to be made. 청구항 1에 있어서,
상기 타워의 외측에는,상/하 방향으로 이격되게 링 구조의 상부지지대와 하부지지대를 삽입상태로 고정 결합하며, 상부지지대 및 하부지지대에는 각 외주면에는 안착 지지단이 돌출되게 형성되고,
상기 회전 가이드는,
상기 연결프레임의 상단에 연결되며, 상부지지대의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 상부회전대와,
상기 연결프레임의 하단에 연결 설치되며, 하부지지대의 외측에 삽입상태로 회전 가능하게 안착되는 링 구조의 하부회전대를 더 포함하는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
On the outside of the tower, the upper support and the lower support of the ring structure is fixedly coupled to be spaced apart in the up / down direction, the upper support and the lower support is formed so that the seating support end on each outer peripheral surface,
The rotation guide,
Is connected to the upper end of the connecting frame, the upper swivel of the ring structure is rotatably seated in the inserted state on the outside of the upper support,
It is connected to the lower end of the connecting frame, the wind turbine further comprises a lower swivel of the ring structure that is rotatably seated on the outer side of the lower support. 청구항 1에 있어서,
상기 보조 발전부는,
상기 회전 가이드에 연결 설치하는 발전연결기어와,
상기 발전연결기어와 상호 맞물리는 발전구동기어가 구동축에 구비되어, 발전연결기어의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 보조발전기를 포함하는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The auxiliary power generation unit,
A power generation connecting gear connected to and installed on the rotation guide;
And a subsidiary generator configured to generate power by receiving rotational force of the generating connection gear, the power generation driving gear meshing with the generating connection gear. 청구항 1에 있어서,
상기 연결프레임의 외측 단부에는 타워의 외측 방향으로 연장되는 날개지지바를 더 결합 구비하며,
상기 날개지지바의 외측 단부에 외측 날개를 결합 설치하는 풍력 발전장치.The method according to claim 1,
The outer end of the connection frame is further provided with a wing support bar extending in the outward direction of the tower,
The wind turbine generator coupled to the outer blade to the outer end of the wing support bar. 청구항 1에 있어서,
상기 내측 날개는, 사보니우스 타입인 풍력발전장치.The method according to claim 1,
The inner wing is a wind power generator of Savonius type. 청구항 1에 있어서,
상기 외측 날개는, 자이로밀 타입인 풍력발전장치.

The method according to claim 1,
The outer wing is a wind power generator of the gyro mill type.

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