KR20220041776A - Air Compressed Vertical Wind Power Generator Set - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트로서 지지대, 주축(14), 블레이드(1), 상부 블레이드 바(2), 하부 블레이드 바(3), 상부 덮개(4), 변속기, 공기압축기(16), 공기저장탱크(18), 발전부품(19), 출입문(7)을 포함하며, 주축(14)은 지지대 중심부에 수직으로 설치되며, 블레이드(1) 위에 작은 날개(1a)와 큰 날개(1b)가 설치되어 상부 블레이드 바(2), 하부 블레이드 바(3) 사이에 블레이드 고정 어셈블리에 의해 고정되며, 여러 블레이드 고정 어셈블리는 주축(14)의 원주 방향에 따라 고르게 분포하고, 수직으로 설치되며, 바람에 따라 회전한다.
수집한 바람은 주축(14)을 돌려 기계적 에너지를 얻고 변속기를 거쳐 공기압축기(16)를 구동하여 공기저장탱크(18)에 공기를 저장하고, 공기저장탱크(18)는 저장된 압축공기로 발전부품을 구동한다. 블레이드와 풍력에너지의 접촉면이 넓어 전환효율이 높으며 블레이드의 경량화가 가능하고 두께가 더 얇게 할 수 있어 내구성이 우수하다.The present invention is an air-compressed vertical wind power generator set, including a support, a main shaft 14, a blade 1, an upper blade bar 2, a lower blade bar 3, an upper cover 4, a transmission, and an air compressor 16 ), an air storage tank 18, power generation parts 19, and a door 7, and the main shaft 14 is vertically installed in the center of the support, and a small wing 1a and a large wing (1a) on the blade (1) ( 1b) is installed and fixed by a blade fixing assembly between the upper blade bar 2 and the lower blade bar 3, and several blade fixing assemblies are evenly distributed along the circumferential direction of the main shaft 14, installed vertically, , rotates according to the wind.
The collected wind turns the main shaft 14 to obtain mechanical energy, and through a transmission, the air compressor 16 is driven to store air in the air storage tank 18, and the air storage tank 18 is a power generation component with the stored compressed air. to drive Because the contact surface between the blade and wind energy is wide, the conversion efficiency is high, and the blade can be made lighter in weight and has excellent durability because it can be made thinner.

Description

공기압축식 수직형 풍력발전기 세트Air Compressed Vertical Wind Power Generator Set

본 발명의 실시예는 풍력발전 기술분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공 기압축식 수직형 풍력발전기 세트에 관한 것이다..An embodiment of the present invention relates to the field of wind power generation technology, and more particularly, to an air compression type vertical wind power generator set.

청정한 무공해 재생에너지원으로서 매장량이 많고, 특히 풍력 발전은 경보호로 인해 전세계에서 그 중요성이 증대되고 있다.As a clean, pollution-free renewable energy source, it has a large amount of reserves, and in particular, wind power is gaining importance around the world due to light protection.

현재 풍력발전 설비는 수평식 풍력발전기가 세계에서 가장 많이 쓰이고 있으 며, 주로 로터, 기어박스, 발전기, 후미방향타 및 타워로 구성되어 있다. 로터는 바람의 작용에 의해 회전하고, 바람의 운동에너지를 로터축의 기계적 에너지로 변환시키며, 다시 기어박스를 통해 속도를 올려 발전기가 발전하도록 한다. 그리고 바람의 방향에 초점을 맞춰 전력을 극대화하기 위해서는 풍향계 같은 후미방향타를 달아야 하고, 풍력발전설비마다 송전탑을 설치해야 한다.Currently, the horizontal wind power generator is the most used in the world for wind power generation facilities, and it is mainly composed of a rotor, a gearbox, a generator, aft rudder and a tower. The rotor rotates by the action of the wind, converts the kinetic energy of the wind into the mechanical energy of the rotor shaft, and then increases the speed through the gearbox to generate electricity. In order to maximize power by focusing on the wind direction, a rear rudder such as a wind vane must be installed, and transmission towers must be installed for each wind power generation facility.

이러한 풍력발전기는 로터의 회전속도가 풍속의 크기와 풍향에 따라 변하므로 풍력이 5m/s 미만이면 로터가 회전하지 않아 발전이 불가능하고, 25m/s 이상일 때는 강력한 풍압으로 로터의 회전속도가 너무 빨라 발전기에 과부하가 걸려 과열로 인해가 파손돼 화재가 발생할 수 있다. 또 풍속이 불규칙하여 발전량이 불안정 여 맥동현상이 나타난다. 로터의 블레이드는 바람의 세기가 바꿀 때 내구성이 제한적이 어서 수명 주기가 짧다. 블레이드, 기어박스, 발전기가 모두 타워 꼭대기에 설치돼 있어서 고장시 보수에 어려움이 있을 뿐 아니라 보수 비용도 많이 든다. 또한 후미 방향타와 타워의 설계도 원가와 구조의 복잡성을 증가시킨다.Since the rotation speed of the rotor changes according to the size and direction of the wind speed in these wind generators, if the wind power is less than 5 m/s, the rotor does not rotate and thus power generation is impossible. The generator may be overloaded and overheated, causing damage and fire. Also, due to irregular wind speed, the amount of power generation is unstable, resulting in pulsation. The blades of the rotor have limited durability when the wind strength changes, resulting in a short life cycle. The blade, gearbox, and generator are all installed on the top of the tower, so it is difficult to repair in case of breakdown, but also expensive to repair. The design of the aft rudder and tower also increases the cost and complexity of the structure.

현재 수직형 풍력발전 설비도 연구 개발되고 있지만 기존 수직형 풍력발전 설비는 블레이드가 같은 링에서 움직이기 때문에 발생되는 토크가 크지 않아 전반적으로 효율이 낮다. 또한 블레이드의 내구성이 높지 않아 과속시 속도의 제어가 어려워 파손되기 쉽고 자동운전이 쉽지 않다.Currently, vertical wind power generation facilities are also being researched and developed, but the existing vertical wind power generation facilities do not have a large torque generated because the blades move in the same ring, so the overall efficiency is low. In addition, because the durability of the blade is not high, it is difficult to control the speed when overspeeding, so it is easy to damage and automatic operation is not easy.

본 발명은 기존에 풍속과 풍향변화에 의한 맥동의 발생과 강풍으로 인한 설 비의 손상 및 정비에 어려움을 해소하는 한편, 동시에 구조를 간소화해 설비 생산 및 보수 원가를 낮추고 블레이드의 내구성을 향상시키며, 속도의 제어성을 증가시 키며, 설비의 수명 연장해 자동운전이 용이하도록 한다.The present invention solves the problem of damage and maintenance of equipment due to the occurrence of pulsation caused by changes in wind speed and direction and the difficulty in maintenance, while at the same time simplifying the structure to lower the cost of equipment production and maintenance and improve the durability of the blade, It increases the controllability of speed and extends the lifespan of the equipment to facilitate automatic operation.

본 발명에 따른 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트는 지지대, 주축, 블레이드, 상부 블레이드 기둥, 하부 블레이드 기둥, 상부 덮개, 변속기, 공기압축기, 공기 저장탱크, 발전부품과 출입문을 포함한다.The air compression type vertical wind turbine generator set according to the present invention includes a support, a main shaft, a blade, an upper blade column, a lower blade column, an upper cover, a transmission, an air compressor, an air storage tank, a power generation part and a door.

이 중 지지대는 상부 지지대, 하부 지지대, 상부 지지기둥, 하부지지기둥과 트랙을 포함하며, 상부 지지대와 하부 지지대는 각각 지지기둥의 상하 양단에 설치되어 3자가 고정 연결되고, 상부 지지대와 하부 지지대에는 모두 트랙이 설치되어 있으며, 트랙은 주축과 같은 동심축으로 설치된다. 하부 지지기둥은 상부 지지기동의 하부에 설치되며, 하부 지지기둥의 지름 크기는 상부 지지기동의 지름 크기보다 작다. 블레이드는 상부 블레이드 바 및 하부 블레이드 바 사이의 블레이드 고정 어셈블리에 의해 고정되며, 주축은 지지대에 수직으로 설치되고, 여러 개의 블레이드 고정 어셈블리는 주축의 원주면을 따라 고르게 분포되어 있고 수직으로 설치되어 있는 지지대의 트랙을 지탱하고 주축에 끼워져 연결된다. 또한 블레이드는 작은 버트레스와 큰 버트레스를 포함하고 있으며, 여러 개의 작은 버트레스와 큰 버트레스는 블레이드 의 볼록한 면에 각각 설치된다. 변속기는 주축 보조기어, 주축 원형기어 그리고 둘 사이에 연결된 변속기축을 포함하고 주축 보조기어와 주축의 밑부분이 고정되어 연결되며, 주축 원형기어는 주축 보조기어의 지름보다 직경이 크게 구비된다. 변속기, 공기압축기, 공기 저장 탱크는 지지대에 설치되며, 변속기의 주축인 보조기어를 주축과 연결하고, 변 속기의 주축인 원형기어는 공기압축기 밖에 있는 구동기어와 맞물리면서 여러 개의공기압축기를 동시에 구동하도록 작동하며, 탱크의 공기입력구와 공기압축기의 공 기출력구가 연결되고, 탱크의 공기출력구가 발전부품과 연결된다. 상단 커버는 지 지대 상단부에, 출입문은 하단 지지대 위에 설치된다.Of these, the support includes an upper support, a lower support, an upper support column, a lower support column, and a track, and the upper support and lower support are installed at both upper and lower ends of the support column, respectively, and are fixedly connected by three characters. All are equipped with a track, and the track is installed concentrically with the main shaft. The lower support column is installed under the upper support column, and the diameter size of the lower support column is smaller than the diameter size of the upper support column. The blade is fixed by the blade fixing assembly between the upper blade bar and the lower blade bar, the main shaft is installed vertically on the support, and the multiple blade fixing assemblies are evenly distributed along the circumferential surface of the main shaft and installed vertically on the support It supports the track and is connected to the main shaft. In addition, the blade includes a small buttress and a large buttress, and several small buttresses and large buttresses are respectively installed on the convex side of the blade. The transmission includes a main shaft auxiliary gear, a main shaft circular gear, and a transmission shaft connected between the two, and the main shaft auxiliary gear and the lower part of the main shaft are fixedly connected, and the main shaft circular gear is provided with a diameter larger than the diameter of the main shaft auxiliary gear. The transmission, air compressor, and air storage tank are installed on the support, and the auxiliary gear, which is the main shaft of the transmission, is connected to the main shaft. In operation, the air inlet of the tank and the air outlet of the air compressor are connected, and the air outlet of the tank is connected to the power generation part. The upper cover is installed on the upper part of the support, and the door is installed on the lower support.

이와 같이 주축의 끝부분에는 클램프식 주축 연결부, 주축 고정부, 주축 베 어링부가 각각 설치되어 있다. 상부 블레이드 기둥의 상부 앞부분에 클램프식 주축 연결부를 통해 주축 고정부와 연결되고, 주축 베어링부는 힌지를 통해 상부 지지대에 연결되며, 기둥 단부 뒷부분에 트랙과 슬라이딩이 되도록 연결된 회전구동 요소가 설치되어 있으며, 하부블레이드기둥은 기둥의 헤드부에 트랙과 슬라이딩이 되도록 연결된 회전구동 요소가 설치되어 있다. 이 회전구동 요소에는 회전구동 본체 및 회전구동 본체에 설치된 회전구동 연결부, 회전구동 외측휠과 회전구동 내 측휠이 포함되어 있다. 회전구동 연결부는 블레이드 기둥에 고정되어 있으며, 그 중에는 블레이드의 회전속도를 조절하기 위한 제동장치가 설치되어 있으며 회전구 동 외측휠과 회전구동 내측휠은 각각 트랙의 외측과 내측에 위치한다. 또한 탱크는 또한 지지대의 외부에 설치할 수 있으며, 탱크의 크기와 수량은 필요에 따라 조절 할 수 있으며, 각각의 탱크 그룹은 공기압축기에 대응한다. 또한 트랙의 횡단면은 "T”자 형이다. 아울러 발전부품은 지지대의 하부 또는 외부에 설치된다.As such, at the end of the main shaft, a clamp-type main shaft connection part, a main shaft fixing part, and a main shaft bearing part are installed, respectively. In the upper front part of the upper blade column, it is connected to the main shaft fixing part through a clamp-type spindle connection part, and the spindle bearing part is connected to the upper support through a hinge. The lower blade column is equipped with a rotating drive element connected to the track and sliding on the head of the column. The rotary drive element includes a rotary drive body and a rotary drive connection installed on the rotary drive body, a rotary drive outer wheel and a rotary drive inner wheel. The rotary drive connection part is fixed to the blade post, and a brake device for adjusting the rotation speed of the blade is installed, and the rotary drive outer wheel and rotary drive inner wheel are located outside and inside the track, respectively. In addition, the tank can also be installed on the outside of the support, the size and quantity of the tank can be adjusted as needed, and each tank group corresponds to an air compressor. In addition, the cross section of the track is "T"-shaped. In addition, the power generation parts are installed on the bottom or outside of the support.

발전부품은 공기엔진과 발전기가 있는데, 공기엔진은 탱크에서 나오는 압축 공기로 구동되고 발전기는 공기엔진으로 구동돼 기계적 에너지가 전기에너지로 전환된다.The power generation parts include an air engine and a generator. The air engine is driven by compressed air from a tank, and the generator is driven by an air engine, converting mechanical energy into electrical energy.

본 발명은 다음과 같은 현저한 장점을 가지고 있다.The present invention has the following remarkable advantages.

본 발명명의 주축과 블레이드는 모두 수평면에 수직으로 위치하며 블레이드 또한 주축에 고정되어 있고 발전부품은 지지대의 하부나 외부에 설치되어 있으므로 유지보수가 용이하며, 정비원가를 낮출 수 있다.The main shaft and the blade of the present invention are both located perpendicular to the horizontal plane, the blade is also fixed to the main shaft, and the power generation parts are installed on the lower part or outside of the support, so maintenance is easy and maintenance cost can be lowered.

블레이드 이용하여 바람을 모아서 주축을 움직여 회전시킨 후 변속기를 거쳐 공기압축기를 구동시켜 공기를 압축해 저장한다. 바람이 강하게 불 때 블레이드로 공기를 일부는 발전용으로 쓰고 나머지는 압축 저장해 풍력이 비교적 적은 시간에 압축공기를 이용해 발전하기 때문에 발전기의 회전속도가 일정하여 발전기에 발생 하는 맥동현상을 줄이면므로 발전량과 시간을 탄력적으로 조절할 수 있다. 태풍과 허리케인은 물론 바람과 바람이 불지 않을 때, 즉 바람이 25m/s 이상 불고 바람이 5m/s 미만이라도 발전할 수 있다.The blades are used to collect the wind, move the main shaft to rotate it, and then drive the air compressor through the transmission to compress and store the air. When the wind blows strongly, the blade uses some of the air for power generation and compresses and stores the rest to generate power using compressed air at a time when the wind power is relatively low. Time can be flexibly controlled. Typhoons and hurricanes, of course, can develop even when there is no wind and no wind, that is, winds of more than 25 m/s and winds of less than 5 m/s.

본 발명에서는 수직형 블레이드의 적용으로 블레이드와 풍속과의 접촉면을 증가시킬 수 있으며 내구성이 안정적이고 제조가 쉬우며 제조원가가 낮다In the present invention, by applying a vertical blade, the contact surface between the blade and wind speed can be increased, durability is stable, manufacturing is easy, and manufacturing cost is low.

또한 본 발명에서 주축은 수평면에 수직으로 세워져 있으며, 지지대에 여러대의 공기압축기, 공기저장 탱크, 발전기를 설치할 수 있는 충분한 내부 공간이 있 다.In addition, in the present invention, the main shaft is erected vertically on a horizontal plane, and there is sufficient internal space to install several air compressors, air storage tanks, and generators on the support.

또한 본 발명에서 상부 지지대와 하부 지지대에 트랙이 설치되어 블레이드가 트랙에서 회전하면서 날개의 하중을 위로 받치는 지지대와 아래로 받치는 지지대로 분산시켜 날개가 미풍에 회전할 수 있도록 하고, 강한 바람에도 날개가 안정적으로 고속으로 회전할 수 있다.In addition, in the present invention, tracks are installed on the upper support and the lower support, so that the blades rotate in the track and distribute the load of the wing to the support supporting the upper and lower supports so that the wing can rotate in the breeze, and even in strong wind, the blades It can rotate stably at high speed.

또한 본 발명에서 수평식 풍력발전기 블레이드와 달리 블레이드의 상부와 하 부는 상부 지지대와 하부 지지대를 통해 고정되어 있기 때문에 내구성이 우수할 뿐 만 아니라 넓은 면적의 블레이드가 두께를 얇게 할 수 있으므로 한층 경량화할 수 있다.In addition, unlike the horizontal wind turbine blade in the present invention, since the upper and lower parts of the blade are fixed through the upper support and lower support, not only the durability is excellent, but also the thickness of the blade of a large area can be made thinner, so that it can be further reduced in weight. there is.

또한 본 발명에서 바람이 많이 부는 지역에 더 많은 공기저장탱크와 발전부 품을 설치해 공기관로를 통해 멀리까지 연결해 수천m 떨어진 곳에서도 안정적으로 발전할 수 있도록 했다.In addition, in the present invention, more air storage tanks and power generation parts are installed in windy areas so that they can be connected to a long distance through an air pipe so that power can be stably generated even at a distance of thousands of meters.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기압축식 수직형 풍력발전기의 구조설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드와 지지대의 상부 조합의 구조 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트랙과 회전구동 요소의 구조 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변속기와 공기압축기 부위의 구조설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트의 경사진 방향의 사시도이다.1 is a structural explanatory diagram of an air compression type vertical wind power generator according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded view of an air-compressed vertical wind power generator set according to an embodiment of the present invention.
3 is a structural explanatory view of the upper combination of the blade and the support according to the embodiment of the present invention.
4 is a structural explanatory view of a track and a rotational driving element according to an embodiment of the present invention.
5 is a structural explanatory diagram of a transmission and an air compressor part according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view in an inclined direction of the air compression type vertical wind power generator set according to an embodiment of the present invention.

아래의 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 구체적으로 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings below.

참고로 도 1, 도 2, 도 6에서 본 발명에 따른 실시예의 공기압축식 수직형풍력발전기는 지지대, 주축(14), 블레이드(1), 상부 블레이드 바(2), 하부 블레이드 바(3), 상부 덮개(4), 변속기, 공기압축기(16), 공기저장탱크(18), 발전부품(19) 및 출입문(7)을 포함한다.For reference, in Figs. 1, 2, and 6, the air compression type vertical wind power generator of an embodiment according to the present invention is a support, a main shaft 14, a blade 1, an upper blade bar 2, a lower blade bar 3 , including an upper cover (4), a transmission, an air compressor (16), an air storage tank (18), a power generation part (19) and a door (7).

이 중 지지대는 상부 지지대(10a), 하부 지지대(10b), 상부 지지기둥(5), 하부 지지대(6)과 트랙(9)을 포함하며, 상부 지지대(10a)와 하부 지지대(10b) 는 각각 상부 지지대(5)의 상하 양단에 설치되어 3자가 고정 연결되고, 상부 지지대(10a)와 하부 지지대(10b)에는 모두 트랙(9)이 설치되어 있으며, 트랙(9)는 주축(14)과 같은 동 심축으로 설치된다. 하부지지기둥(6)은 상부 지지기동(5)의 하부에 설치되며 지지 기둥(5)에는 상부 지지대(10a) 하부 지지대(10b)가 사용된다. 하부지지기둥(6)의 지름 크기는 상부 지지기동(5)의 지름 크기보다 작다. 블레이드(1)는 상부블레이드 바(2) 및 하부 블레이드 바(3) 사이의 블레이드 고정 어셈블리에 의해 고정된다. 주축(14)은 지지대에 수직으로 설치되며 6개의 블레이드 고정 어셈블리는 주축의 원 주방향으로 고르게 분포하고 수직으로 설치되어 지지대의 트랙(9)에 지탱하고 주축 에 끼워져 연결된다. 블레이드(1)는 작은 버트레스(1a)와 큰 버트레스(1b)를 포함 하고 있으며, 세 개의 작은 버트레스(1a)와 큰 버트레스(1b)는 블레이드(1)의 볼록 한 면에 설치된다. 블레이드(1)은 풍력에너지를 수집하여 바람의 구동에 의해 주축 연결부를 회전시키며, 주축(14)의 회전으로 기계적 에너지를 얻을 수 있도록 한다. 주축(14)는 수평면으로부터 수직으로 배치되기 때문에 기존 수평식 설정에 비해 바 람과 블레이드(1)의 접촉면이 커서 내구성이 좋고, 구조가 간단하여 제조가 쉬우며 원가가 낮아 수리가 편리하다. 블레이드(1)은 상부 블레이드 바와(2)와 하부 블레 이드 바(3) 사이에 고정되어 있어서 블레이드(1)가 더욱 견고하고 넓은 면적이서 블레이드(1)의 두께를 얇게 경량화할 수 있다. 상단커버(4)는 보호용으로 지지대 상단부에 설치되며 출입문(7)은 하부 지지기둥(6)에 설치되어 내부 작업자의 출입을 위하여 사용된다.Of these, the support includes an upper support 10a, a lower support 10b, an upper support post 5, a lower support 6 and a track 9, and the upper support 10a and the lower support 10b are each It is installed at both upper and lower ends of the upper support 5 and three characters are fixedly connected, and the track 9 is installed in both the upper support 10a and the lower support 10b, and the track 9 is the same as the main shaft 14. It is installed concentrically. The lower support post 6 is installed in the lower part of the upper support post 5 , and the upper support 10a and the lower support 10b are used for the support post 5 . The diameter of the lower support column 6 is smaller than the diameter of the upper support column 5 . The blade 1 is fixed by a blade fixing assembly between the upper blade bar 2 and the lower blade bar 3 . The main shaft (14) is installed vertically on the support, and the six blade fixing assemblies are evenly distributed in the circumferential direction of the main shaft and installed vertically to support the track (9) of the support and to be inserted into the main shaft and connected. The blade (1) includes a small buttress (1a) and a large buttress (1b), and three small buttresses (1a) and a large buttress (1b) are installed on the convex side of the blade (1). The blade 1 collects wind energy and rotates the main shaft connection part by driving the wind, so that mechanical energy can be obtained by the rotation of the main shaft 14 . Since the main shaft 14 is arranged vertically from the horizontal plane, the contact surface between the wind and the blade 1 is larger than that of the conventional horizontal setting, so the durability is good, the structure is simple, so it is easy to manufacture, and the cost is low, so the repair is convenient. Since the blade 1 is fixed between the upper blade bar 2 and the lower blade bar 3, the blade 1 is more robust and has a large area, so that the thickness of the blade 1 can be reduced and lighter. The upper cover (4) is installed on the upper end of the support for protection, and the door (7) is installed on the lower support column (6) and used for the entry and exit of the inner worker.

도 2와 도 5를 참고하면 본 발명의 실시예에서 변속기는 주축보조기어(15), 주축원형기어(17) 및 이 둘 사이에 주축보조기어(15)와 주축(14)의 밑부분을 고정하여 연결하는 변속기축을 포함하며, 주축원형기어(17)의 지름은 이와 같은 주축보 조기어(15)의 지름보다 크다. 변속기, 공기압축기(16), 공기저장탱크(18) 이 지지대 에 설치되어 있으며, 주축(14)과 연결된 변속기의 주축보조기어(15), 변속기의 주 축원형기어(17), 6개의 공기압축기(16)의 6개 구동기어(16b)가 서로 맞물리면서 6 개의 공기압축기(16)가 동시에 작동시킨다. 주축(14)는 기계적 에너지를 변속기에 전 달하고, 변속기는 회전 속도를 조절해 공기압축기(16)의 동작 회전 속도를 달성함 으로써 기계적 에너지를 공기압축기(16)에 전달한다. 저장탱크(18)의 공기 입력구 와 공기압축기(16)의 공기 출구는 연결되어 있고, 저장탱크(18)의 공기 출구는 발 전부품으로 연결되어 있다. 본 실시예에서 지지대에는 6개의 공기 압축기(16), 6개의 공기저장 탱크(18) 및 6개의 블레이드 고정 어셈블리가 각각 설치되어 있다.2 and 5, in the embodiment of the present invention, in the transmission, the main shaft auxiliary gear 15, the main shaft circular gear 17, and the main shaft auxiliary gear 15 and the main shaft 14 are fixed between the two. and a transmission shaft to be connected, and the diameter of the main shaft circular gear 17 is larger than the diameter of the main shaft auxiliary gear 15. The transmission, the air compressor (16), and the air storage tank (18) are installed on the support, and the main shaft auxiliary gear (15) of the transmission connected to the main shaft (14), the main shaft circular gear of the transmission (17), 6 air compressors Six drive gears (16b) of (16) are engaged with each other and the six air compressors (16) are operated simultaneously. The main shaft 14 transmits mechanical energy to the transmission, and the transmission adjusts the rotation speed to achieve the operating rotation speed of the air compressor 16, thereby transferring the mechanical energy to the air compressor 16. The air inlet of the storage tank 18 and the air outlet of the air compressor 16 are connected, and the air outlet of the storage tank 18 is connected with the power generation unit. In this embodiment, six air compressors 16, six air storage tanks 18, and six blade fixing assemblies are installed on the support in this embodiment, respectively.

본 발명의 실시예에서 주축보조기어(15)는 주축(14)의 회전 속도를 최소 5 배, 주축원형기어(17)는 추가로 10배 이상으로 회전속도를 높일 수 있어서, 변속기 가 공기압축기에 제공하는 회전 속도는 주축 (14) 회전 속도의 50배 이상이고, 공기압 축기(16)의 회전속도는 분당 300회전 이상이다.In the embodiment of the present invention, the main shaft auxiliary gear 15 can increase the rotation speed of the main shaft 14 by at least 5 times, and the main shaft circular gear 17 can increase the rotation speed by an additional 10 times or more, so that the transmission is connected to the air compressor. The rotation speed provided is 50 times or more of the rotation speed of the main shaft 14, and the rotation speed of the air compressor 16 is 300 rotations per minute or more.

도2, 도3 및 도4를 참고하면, 본 발명의 실시예에서 주축(14)의 상단부에는주축연결부(11), 주축고정구(12) 및 주축베어링부(13)이 설치되어 있습니다. 상부 블레이드 바(2)의 기단부는 클램프식 주축연결부(11)를 통해 주축고정구(12)와 연 결되고, 주축 베어링부(13)는 힌지를 통해 상단지지대(10a)와 연결된다. 주축 베어 링부(13)는 블레이드(1)의 하중에 충분히 대응하며 고속 회전이 가능하다. 기둥의 상단에는 트랙(9)과 슬라이딩 가능한 회전구동 요소(8)가 설치되어 있고，하부 블 레이드 바(3)는 바의 상단에 트랙(9)과 슬라이딩 가능하게 회전구동 요소(8)가 설 치되어 있다.2, 3 and 4, in the embodiment of the present invention, at the upper end of the main shaft 14, the main shaft connection part 11, the main shaft fixture 12, and the spindle bearing part 13 are installed. The proximal end of the upper blade bar (2) is connected to the main shaft fixture (12) through the clamp-type spindle connection part (11), and the spindle bearing part (13) is connected to the upper end support (10a) through a hinge. The spindle bearing portion 13 can sufficiently respond to the load of the blade 1 and can rotate at a high speed. A track 9 and a slidable rotary drive element 8 are installed at the top of the column, and the lower blade bar 3 has a track 9 and a slidable rotary drive element 8 installed at the top of the bar. it is hit

본 발명품에서 회전구동 요소(8)는 회전구동 본체(8b) 및 회전구동 본체(8b)에 설치된 회전구동 연결부(8a), 회전구동 외측 휠(8c)와 회전구동 내측 휠(8d)를 포함한다. 회전구동 연결부(8a)는 블레이드 기둥에 고정되고 회전구동 외측 휠(8c)과 회전구동 내측 휠(8d)은 각각 크랙(9)의 바깥쪽과 안쪽에 위치한다 .주축(14)은 기계적 에어지를 변속기에 전달하고, 변속기는 공기압축기(16)의 작동 속도를 내기 위해 회전 속도를 조절하는 데 사용된다. 블레이드(1)는 회전구동 요소(8)의 제한 하에서 트랙(9)을 회전하며, 상부 지지대(10a)와 하부지지대 (10b)에 설치된 트랙(9)은 블레이드(1)의 하중을 상부 블레이드 바(2)와 하부 블레이드 바(3)로 분산시켜 미풍에도 블레이드가 회전이 가능하도록 하고, 강풍에도 블레이드(1)가 고속으로 안정적으로 회전할 수 있도록 하며, 블레이드 (1)가 바람이 너무 강하게 불어도 파손되는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, the rotary drive element 8 includes a rotary drive body 8b and a rotary drive connection part 8a installed on the rotary drive body 8b, a rotary drive outer wheel 8c and a rotary drive inner wheel 8d. . The rotary drive connecting portion 8a is fixed to the blade post, and the rotary drive outer wheel 8c and the rotary drive inner wheel 8d are located outside and inside the crack 9, respectively. Transmission to the transmission, the transmission is used to adjust the rotational speed to achieve the operating speed of the air compressor (16). The blade 1 rotates the track 9 under the constraint of the rotational drive element 8, and the track 9 installed on the upper support 10a and the lower support 10b applies the load of the blade 1 to the upper blade bar. (2) and the lower blade bar (3) are dispersed so that the blade can be rotated even in a gentle wind, and the blade (1) can rotate stably at high speed even in a strong wind, even when the blade (1) is blown too strongly by the wind damage can be prevented.

도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면 본 발명의 실시예에서는 트랙 (9)의 가로 단면은”T”자로 형성되어 회전구동 요소(8)가 이 궤도에서 이탈하는 것을 방지하므로 블레이드 (1)가 이 트랙(9)에서 이탈하는 것을 막아 풍력발전기 세트의 안정성을 높였다. 또한 블레이드(1)의 회전 속도를 더 잘 제어하기 위해 회전구동 요소(8)에는 회전구동 연결부(8a)에 블레이드 (1) 회전 속도 조절을 위한 제동장치도 포함되어 있다.2, 4 and 6, in the embodiment of the present invention, the transverse section of the track 9 is formed in a “T” shape to prevent the rotational drive element 8 from deviate from this track, so that the blade 1 is prevented from escaping from this track (9), increasing the stability of the wind turbine set. In addition, in order to better control the rotational speed of the blade 1, the rotational drive element 8 also includes a braking device for adjusting the rotational speed of the blade 1 at the rotational drive connection 8a.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에서는 주축 연결부(11)은 클램프식 연결부이다. 상부 블레이드 바(2)가 외부 온도의 영향을 받아 늘어나거나 단축될 때 또는 회전용 트랙(9), 회전구동 외측 휠(8c)과 회전구동 내측휠(8d)이 상부 블레이드 바 (2)가 길이로 변화할 때, 클램핑식 주축 연결부 (11)는 유연하게 길이를 조절하여 상부 블레이드 바(2)의 부하를 낮추므로 블레이드(1)가 회전할 때 원심력의 영향을 받거나 상부 블레이드 바(2)가 온도 변화에 의해 변형되는 것을 방지한다.1, 2 and 3, in the embodiment of the present invention, the main shaft connecting portion 11 is a clamp-type connecting portion. When the upper blade bar 2 is stretched or shortened under the influence of external temperature, or when the rotary track 9, the rotary drive outer wheel 8c and the rotary drive inner wheel 8d have the upper blade bar 2 length When changing to , the clamping spindle connection 11 flexibly adjusts the length to lower the load on the upper blade bar 2, so that when the blade 1 rotates, it is affected by centrifugal force or the upper blade bar 2 Prevents deformation due to temperature change.

도2 및 도 6을 참고하면，본 발명의 실시예에서 발전 부품 19는 이와 같은 지지대의 내부 하단에 설치된다. 공기엔진과 발전기가 포함된 이 발전부품은 공기 엔진은 공기압축탱크(18)에서 나오는 압축공기로 구동되고，발전기는 공기엔진에 으해 구동되어 기계적 에너지를 전기에너지로 전환시킨다.Referring to Figures 2 and 6, in the embodiment of the present invention, the power generation component 19 is installed at the bottom of the inside of such a support. This power generation part, including an air engine and a generator, is driven by the air engine with compressed air from the air compression tank 18, and the generator is driven by the air engine to convert mechanical energy into electrical energy.

본 발명의 실시예에서 공기저장탱크(18)의 수는 공기 압축기(16) 와 같고，하 나의 공기압축기(18)에 하나의 탱크(18)가 해당하며，공기저장탱크 18는 지지대에 고정된다. 하지만 본 발명은 여기에 그치지 않고 공기저장탱크(18) 도 지지대 바깥 에 설치할 수 있으며，공기저장탱크(18)의 크기와 수량은 필요에 따라 지지대 공간에 구애받지 않고 조절할 수 있다. 많은 양의 공기저장탱크(18)를 설치할 경우，공 기압축기(16)에 대응하는 공기저장탱크(18)는 바람이 많이 부는 언덕이나 고지 또 는 지대가 평평하지 않은 지역에 공기저장탱크(18)의 수량 혹은 부피 및 발전부품을 증설하고, 공기관로를 통해 멀리까지 연결하여 수천미터 떨어진 평탄한 지역에 서도 전기를 생산할 수 있어서 더 많은 전력을 안정적으로 생산할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the number of air storage tanks 18 is the same as the air compressor 16, and one tank 18 corresponds to one air compressor 18, and the air storage tank 18 is fixed to the support. . However, the present invention is not limited thereto, and the air storage tank 18 can also be installed outside the support, and the size and quantity of the air storage tank 18 can be adjusted regardless of the space of the support as needed. When a large amount of air storage tank 18 is installed, the air storage tank 18 corresponding to the air compressor 16 is located on a windy hill or highland or in an area that is not flat. ), more power can be stably produced by increasing the quantity or volume and power generation parts and connecting them far away through an air pipe to produce electricity even in a flat area thousands of meters away.

본 실시에 제공되는 공기압축식 수직형 풍력발전기는 블레이드를 이용하여 로터를 움직여 회전시키므로 풍력에너지를 기계적 에너지로 변환하고 변속기를 변속시킨 후 공기압축기를 구동하여 공기를 압축헤 저장 탱크에 저장하고, 바람이 강하게 불면 블레이드가 수집하는 풍력에너지가 많아 일부는 발전시키고, 나머지는 압축을 통해 저장하며 풍력이 작을 때 발전속도를 조절하여 발전기로 발전할 수 있다. 또한 태풍과 허리케인이 발생했을 때든지 바람이 불지 않을 때이든지 즉 바람이 25m/s 이상일 때, 바람이 5m/s 미만일 때도 발전할 수 있다.The air-compressed vertical wind power generator provided in this embodiment uses blades to move and rotate the rotor, so it converts wind energy into mechanical energy, shifts the transmission, and drives the air compressor to compress air and store it in a storage tank, When the wind blows strongly, there is a lot of wind energy collected by the blades, so some of it is generated and the rest is stored through compression. It can also generate power during typhoons and hurricanes, when there is no wind, that is, when the wind is over 25 m/s, and when the wind is less than 5 m/s.

1 : 블레이드
1a : 작은 버트레스
1b : 큰 버트레스
2 : 상부 블레이드 바
3 : 하부 블레이드 바
4 : 상부 덮개
5 : 상부지지기둥
6 : 하부 지지기둥
7 ： 출입문
8 ：회전구동 요소
8a ： 회전구동 연결부
8b ： 회전구동 본체
8c ： 회전구동 외측 훨
8d ： 회전구동 내측 휠
9 ： 트랙
10a ： 상부 지지대
10b ： 하부 지지대
11 ： 주축 연결부
12 ： 주축 고정구
13 : 주축 베어링부
14 ： 주축
15 ： 주축 보조기어
16 ： 공기압축기
16a ： 압축기 케이스
16b : 구동기어
17 ： 주축 원형기어
18 ： 공기저장탱크
19 ： 발전부품1: Blade
1a: small buttress
1b: large buttress
2: Upper blade bar
3: lower blade bar
4: top cover
5: upper support column
6: lower support column
7: Entrance door
8: Rotational drive element
8a : Rotary drive connection part
8b : Rotational drive body
8c: Rotation drive outer wheel
8d: Rotation drive inner wheel
9: Track
10a: upper support
10b: lower support
11 : main shaft connection part
12: spindle fixture
13: spindle bearing part
14: main shaft
15: main shaft auxiliary gear
16: air compressor
16a: Compressor case
16b: drive gear
17: main shaft circular gear
18: air storage tank
19: power generation parts

Claims (8)

지지대, 주축(14), 블레이드(1), 상부 블레이드 바(2), 하부 블레이드 바(3), 변속기, 공기 압축기(16), 공기저장탱크(18) 및 발전 부품(19) 를 포함한다; 그 중에, 상기 지지대는 상부 지지대 (10a), 하부 지지대 (10b), 지지기둥(5), 하 부 지지기둥(6) 및 트랙(9)을 포함하고
상부 지지대 (10a) 및 상기 하부 지지대(10b)는 각각 지지기둥 (5)의 상하 양 단에 동축으로 배치되어 연결되고, 상부 지지대(10a) 및 상기 하부 지지대(10b)는 트랙(9)이 모두 설치되어 있으며, 상기 트랙(9)과 상기 주축(14)은 동축으로 배열 되고; 상기 하부 지지기둥(6)은 상기 상부 지지기둥(5)의 하부에 배치되며, 하부 지지기둥(6) 직경은 상부 지지기둥(5) 직경크기보다 작게 구비되고,
상기 블레이드(1)는 상부 블레이드 바(2) 및 하부 블레이드 바(4) 사이에서 블레이드 고정 어셈블리에 의해 고정되며, 주축(14)은 지지대에 수직으로 설치되고, 여러 개의 블레이드 고정 세트는 주축(14)의 원주방향을 따라 고르게 분포하고 수직으로 설치되며 트랙(9)에 지지되고 주축(14)에 끼워져 연결되며,
상기 블레이드(1)는 작은 버트레스(1a)와 큰 버트레스 (1b)를 포함하며, 작은 버 트레스(1a)와 큰 버트레스(1b)는 블레이드(1)의 블록면에 설치되며
상기 변속기는 주축 보조기어(15), 주축 원형기어(17) 및 양자를 연결하는 변속기 축을 포함하고, 주축 보조기어(15)는 주축(14) 하부와 고정 연결되고, 주축 원형기 어(17)는 지름이 상기 주축 보조기어(15)보다 지름이 크며
상기 변속기, 공기 압축기(16), 공기저장탱크(18)는 상기 지지대에 설치되고, 주 축(14)을 변속기의 주축 보조기어(15)에 연결하여, 변속기의 주축 원형기어(17)가 다수 공기압축기 케이스(16a) 밖의 구동기어(16b)와 맞물려 다수의 공기 압축기(16)를 동시에 운행할 수 있도록 하고, 공기저장태크(18)의 공기입력 인터페 이스와 공기 압축기(16)의 공기 출력포트를 연결하고, 공기저장탱크(18)의 공기출력 포트가 발전 부품(19)과 연결되는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력 발전기 세트.
includes a support, a main shaft 14, a blade 1, an upper blade bar 2, a lower blade bar 3, a transmission, an air compressor 16, an air storage tank 18 and a power generation part 19; Among them, the support includes an upper support 10a, a lower support 10b, a support post 5, a lower support post 6 and a track 9,
The upper support 10a and the lower support 10b are respectively arranged coaxially at both upper and lower ends of the support column 5 and are connected, and the upper support 10a and the lower support 10b are all tracks 9 installed, wherein the track (9) and the main shaft (14) are arranged coaxially; The lower support post 6 is disposed below the upper support post 5, and the diameter of the lower support post 6 is smaller than the diameter of the upper support post 5,
The blade (1) is fixed by a blade fixing assembly between the upper blade bar (2) and the lower blade bar (4), the main shaft (14) is installed vertically on the support, and a set of several blade fixings is the main shaft (14) ), is evenly distributed along the circumferential direction, is installed vertically, is supported on the track 9, and is connected to
The blade (1) includes a small buttress (1a) and a large buttress (1b), the small buttress (1a) and the large buttress (1b) are installed on the block surface of the blade (1),
The transmission includes a main shaft auxiliary gear 15, a main shaft circular gear 17 and a transmission shaft connecting both, the main shaft auxiliary gear 15 is fixedly connected to the lower part of the main shaft 14, and the main shaft circular gear 17 is The diameter is larger than the diameter of the main shaft auxiliary gear (15),
The transmission, the air compressor 16, and the air storage tank 18 are installed on the support, and the main shaft 14 is connected to the main shaft auxiliary gear 15 of the transmission, so that the main shaft circular gear 17 of the transmission is a plurality It engages with the driving gear 16b outside the air compressor case 16a so that a plurality of air compressors 16 can be operated at the same time, and the air input interface of the air storage tag 18 and the air output port of the air compressor 16 Connecting, and the air output port of the air storage tank (18) is an air compression type vertical wind power generator set, characterized in that connected to the power generation part (19).
 청구항 1에 있어서,
상부 덮개(4)와 출입문(7)을 더 포함하고, 상부 덮개(4)는 지지대 상부에 설치되고, 출입문(7)은 하부 지지기둥(6)에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
The method according to claim 1,
Air-compressed vertical type, characterized in that it further includes an upper cover (4) and an access door (7), the upper cover (4) is installed on the upper part of the support, and the door (7) is installed on the lower support column (6) Wind turbine set.
 청구항 1에 있어서,
주축(14)의 상단에 주축 연결부(11), 주축 고정구(12) 및 주축 베어링부(13)가 설치되고; 상기 상부 블레이드 바(2)는 상부 앞부분에 상기 주축 연결구(11)를 통해 상기 주축 고정구(12)와 연결되고, 상기 주축 베어링부 (13)에 의해 상부 지지대(10a)에 힌지 결합되며, 상부 뒷부분에 트랙(9)과 슬라이딩 결합되는 회전구동 요소(8)가 설치되며;
하부 블레이드 바(3)는 상부 앞부분에 트랙(9)과 슬라이딩 결합되는 회전구동 요소(8)가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트
The method according to claim 1,
At the upper end of the main shaft 14, the main shaft connecting portion 11, the main shaft fixture 12 and the spindle bearing portion 13 are installed; The upper blade bar 2 is connected to the main shaft fixture 12 through the main shaft connector 11 in the upper front part, and is hinged to the upper support 10a by the spindle bearing part 13, and the upper rear part a rotary drive element (8) slidingly engaged with the track (9) is installed;
The lower blade bar (3) is an air-compressed vertical wind power generator set, characterized in that a rotational drive element (8) slidingly coupled to the track (9) is installed in the upper front part
 청구항 3에 있어서,
상기 회전구동 요소(8)는 회전구동 본체(8b) 및 상기 회전구동 본체(8b) 에 구비되는 회전구동 연결부(8a), 회전구동 외측 훨(8c) 및 회전구동 내측 훨(8d) 를 포함하고, 상기 회전구동 연결부(8a)는 상기 상부 블레이드 바(2) 에 고정되며, 상기 회전구동 외측 휠(8c) 및 상기 회전구동 내측휠(8d)은 각각 상기 트랙(9)의 외측 및 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
4. The method according to claim 3,
The rotary drive element 8 includes a rotary drive body 8b and a rotary drive connection portion 8a provided in the rotary drive body 8b, a rotary drive outer wheel 8c and a rotary drive inner wheel 8d, and , the rotary drive connection part 8a is fixed to the upper blade bar 2, and the rotary drive outer wheel 8c and the rotary drive inner wheel 8d are provided outside and inside the track 9, respectively Air compression type vertical wind power generator set, characterized in that.
 청구항 1에 있어서
상기 공기저장탱크(18)는 지지대 외부에도 설치할 수 있고, 각 공기저장탱크(18)는 크기와 수량은 필요에 따라 조절할 수 있으며, 각각의 공기 저장탱크는 공기 압축기(16)에 대응되는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
The method according to claim 1
The air storage tank 18 can be installed outside the support, and the size and quantity of each air storage tank 18 can be adjusted as needed, and each air storage tank corresponds to the air compressor 16 . A set of air-compressed vertical wind power generators.
 청구항 1에 있어서,
상기 트랙(9)의 횡단면은 "T"자 형상인 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
The method according to claim 1,
The cross section of the track (9) is a set of air-compressed vertical wind turbines, characterized in that the "T" shape.
 청구항 1에 있어서,
상기 발전부품(19)은 상기 지지대의 하부 또는 외부에 설치되는 것을 특징으 로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
The method according to claim 1,
The power generation part (19) is an air compression type vertical wind power generator set, characterized in that installed on the lower or outside of the support.
 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발전부품(19)은 공기엔진과 발전기를 포함하고,
에어엔진은 에어탱크(18)로부터 송출되는 압축공기에 의해 구동되고, 발전기는 에어 엔진에 의해 구동되어 기계에너지를 전기에너지로 전환시키는 것을 특징으로 하는 공기압축식 수직형 풍력발전기 세트.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The power generation part 19 includes an air engine and a generator,
The air engine is driven by compressed air sent from the air tank (18), and the generator is driven by the air engine to convert mechanical energy into electrical energy.
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