KR20230082673A - 세로축 풍차 - Google Patents

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rotation shaft
rotation
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마사히코 스즈키
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가부시키가이샤 글로벌 에너지
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Abstract

상하의 가로 프레임과 복수의 지지축으로 틀이 짜인 지지 프레임에 있어서의 각 가로 프레임의 중앙부에 각각 발전기가 수평으로 배치되어 마련되고, 상기 상하의 발전기에 있어서의 상하에서 대향하는 회전축의 사이에, 베어링을 사용하지 않고 세로축 로터의 세로 주축이 함께 움직임 가능하게 일체로 연결되어 지지되어 있다.

Description

세로축 풍차
본 발명은, 세로축 풍차에 관한 것으로서, 베어링을 사용하지 않고 세로 주축의 뒤틀림을 억제하고, 세로축 로터를 지지하는 지지 프레임의 상하의 가로 프레임에 마련한 상하의 발전기의 회전축에 세로 주축의 상하 단부를 함께 움직임 가능하게 세로로 일련으로 연결한 세로축 풍차에 관한 것이다.
세로축 풍차에 있어서의 세로 주축은, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 일반적으로 발전기 위에 수직으로 마련되고, 세로 주축의 상하 혹은 중간을 베어링에 의해 지지되어 있다.
일본국 공개특허공보 2006-118384호 공보
특허문헌 1에 기재되어 있는 발명에 있어서는, 세로 주축의 상하 부분이 베어링에 의해 지지되어 있기 때문에, 발전기의 회전축과 풍차의 세로 주축이 수직으로 지지되어도 이상이 발생하는 것에 의해, 풍차가 회전하여 가속할 때, 발전기에 부하가 걸려, 세로 주축에 뒤틀림이 발생하여, 진동이 발생하고, 그에 따른 소음도 발생하는 경우가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다.
(1) 세로 주축의 주위에 등간격으로 배치하여 마련되는 복수의 양력형 세로로 긴 블레이드에 있어서의 각 거의 수직인 메인부의 상하로 연속하여 형성된, 세로 주축 쪽을 향하는 상내향 원호 곡면부와 하내향 원호 곡면부의 각 선단을, 상기 세로 주축에 배치한 상하의 블레이드 장착구의 장착 고정부에 각각 고정하는 세로축 풍차에 있어서, 상하로 수평으로 배치하여 마련되는 가로 프레임과 복수의 지지축으로 틀이 짜인 지지 프레임의 각 가로 프레임 내측의 복수의 내측 프레임 살의 평면 중앙부에, 각각 발전기가 수평으로 배치되어 마련되고, 상기 상단의 가로 프레임에 마련된 상부의 발전기의 회전축은, 그 하단부를 해당 발전기의 하면에서 수직 하향으로 돌출되고, 상기 하단의 가로 프레임에 마련된 하부의 발전기의 회전축은, 해당 발전기의 상면에서 수직 상향으로 돌출되고, 상기 상부의 발전기의 하면에서 하향으로 돌출된 상기 회전축의 하단면과, 상기 하부의 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축의 상단면 사이에, 세로축 로터의 상기 세로 주축의 상하 단면을 상기 상하의 발전기에 있어서의 상하 회전축과 동심 형태로 직접 연결되고, 그 이음매의 외주측에 피복체를 피착하여 접속부가 형성되고, 상기 세로 주축이 베어링을 사용하지 않고, 회전시의 뒤틀림과 진동을 억제하기 위해, 상기 세로 주축의 상하 단부가 상기 상하의 발전기의 상기 상하의 회전축의 사이에 함께 움직임 가능하되 동심 형태로 세로로 일련으로 연결 지지되어 이루어지는 세로축 풍차.
(2) 상기 지지 프레임의 상기 가로 프레임은 상중하 3단으로 배치하여 마련되고, 상기 각 세로 프레임 내측의 복수의 내측 프레임 살의 평면 중앙부에, 각각 발전기가 1대씩 수평으로 도입되고, 상기 상단의 가로 프레임에 있어서의 상부의 발전기의 회전축은, 그 하단부를 해당 발전기의 하면에서 수직 하향으로 돌출되고, 상기 중간단의 가로 프레임에 있어서의 중부의 발전기에 있어서의 회전축은, 해당 발전기의 상면에서 수직 상향으로 돌출되고, 상기 상부의 발전기로부터 하향으로 돌출된 상기 회전축과, 상기 중부의 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축의 사이에, 상단의 세로축 로터의 세로 주축의 상하 단부가 각각 접속재를 통해 일체로 연결되고, 상기 세로 주축이, 상기 베어링을 사용하지 않고 상기 상부의 발전기에 있어서의 회전축과, 상기 중부의 발전기에 있어서의 회전축에 의해 지지되고, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축의 하단부는, 해당 발전기로부터 하향으로 돌출되고, 상기 하부의 상기 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축과, 상기 중부의 발전기로부터 하향으로 돌출된 상기 회전축의 사이에, 하단의 세로축 로터의 세로 주축의 상하 단부가 각각 접속부를 통해 일체로 연결되고, 상기 세로 주축이, 상기 베어링을 사용하지 않고 상기 하부의 발전기에 있어서의 상향의 회전축과, 상기 중부의 발전기에 있어서의 하향의 회전축에 의해 지지되고, 상기 상부의 발전기의 상기 회전축과, 상기 상단의 세로축 로터의 세로 주축과, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축과, 상기 하부의 발전기의 상기 회전축이 함께 움직임 가능하되 동심 형태로 세로로 일련으로 연결되어 지지되어 이루어지는 상기 (1)에 기재된 세로축 풍차.
(3) 상기 중간단의 가로 프레임에 있어서의 상기 중부의 발전기의 상기 회전축은, 그 상단부를 상기 발전기의 상면에서 상향 수직으로 돌출되고, 그 회전축의 하단부를 상기 발전기의 하면에서 하향 수직으로 돌출되고, 그 상하향으로 돌출된 상기 회전축의 상하 각 선단면에, 같은 방향을 향하는 가로로 긴 요부가 축 방향을 향해 형성되고, 상기 상하단의 세로축 로터에 있어서의 상기 각 세로 주축의 상하 단면에, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축의 선단면에 형성한 요부와 동심 형태로 끼워 맞춤 가능하고, 상하에서 같은 방향을 향하는 가로로 긴 철부가 축 방향을 향해 돌출 형성되고, 상기 각 세로 주축의 상하 단부 둘레면에, 상기 철부를 상기 발전기의 회전축의 요부에 끼워 맞췄을 때의 이음매를 피복하도록 이탈 방지용 피복체가 마련되어 접속부가 되고, 상하에서 대향하는 상기 회전축에 있어서의 각 가로로 긴 상기 요부에, 상기 세로 주축의 상하 선단면에 형성된 상기 철부를 끼워 맞춰, 상기 세로 주축의 둘레면에 마련되어 있는 상기 피복체를, 상기 각 회전축과 상기 세로 주축의 이음매를 피복하도록 이동시켜 연결하도록 형성되어 이루어지는 상기 (2)에 기재된 세로축 풍차.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 발휘된다.
상기 (1)에 기재된 발명에 있어서는, 세로축 로터의 세로 주축의 상하 단부가, 베어링을 사용하지 않고 상하의 발전기의 상하에서 대향하는 회전축의 사이에 함께 움직임 가능하게 일체로 연결되어 지지되어 있으므로, 세로 주축의 회전력은 직접 상하의 발전기를 회전시켜 발전시킬 수 있다.
그 결과, 발전기를 용량이 작은 것으로 할 수 있기 때문에, 발전기의 코깅 토크가 작고, 미풍에서도 기동성이 높아지므로 발전 효율을 높일 수 있고, 베어링을 사용하지 않고 세로 주축의 상하 단부가 직접 발전기에 연결되어 지지되어 있으므로, 가속시에 세로 주축의 상하에 발전 부하가 걸려, 뒤틀림이 발생하지 않고, 진동과 그에 따른 소음의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한 상기 발전기에 의한 회생 브레이크도 세로 주축의 상하에서 동시에 걸 수 있기 때문에, 강풍시에도 밸런스가 좋은 제어를 할 수 있다.
또한 세로 주축을 지지하는 베어링 장치를 생략할 수 있으므로, 작업성이 향상되고 코스트를 낮출 수 있다.
상기 (2)에 기재된 발명에 있어서의 상기 지지 프레임의 상기 가로 프레임은, 지지 프레임에 상중하단인 3단으로 배치하여 마련되고, 각 가로 프레임의 중앙부에 각각 발전기가 수평으로 배치되어 마련되고, 상기 상중의 2대의 발전기에 있어서의 회전축의 사이와, 중하부의 2대의 발전기에 있어서의 회전축의 사이에, 각각 세로축 로터의 세로 주축이 상하에서 함께 움직임 가능하게 베어링을 사용하지 않고 일체로 연결 지지되어 있으므로, 복수의 세로 주축을 상하 다단으로 배치하여 마련해도, 가속시에 진동과 그에 따른 소음 발생을 억제할 수 있다.
또한 발전기에서 같은 출력을 얻음에도, 코깅 토크가 작은 소형의 발전기를 사용할 수 있기 때문에, 저풍속 중에서 기동성이 좋아지고, 풍차의 가속 효율도 높아져 발전 효과가 높아진다. 블레이드의 매수가 많아 회전력이 강해도, 강풍시에 3대의 발전기에 의한 회생 브레이크에 의해, 용이하게 안정된 확실한 제어를 할 수 있는 효과가 있다.
상기 (3)에 기재되어 있는 발명은, 발전기의 회전축과 세로축 로터의 세로 주축은 접속부를 통해 일체로 연결되고, 해당 접속부는, 상하의 발전기에 있어서의 회전축의 요부에, 상기 세로 주축의 상하 선단부의 철부를 끼워 맞추고, 그 접속부의 둘레면에 이탈 방지용 피복체가 피착 고정되어 있으므로 용이하면서도 완전히 연결할 수 있다.
또한 상기 발전기의 회전축과 상기 세로축 로터의 세로 주축은, 각각의 단면에 서로 끼워 맞추는 요철부가 형성되어 있으므로, 용이하게 끼워 맞출 수 있고, 상기 세로 주축의 상하 단부 둘레면에, 상기 철부를 상기 발전기의 회전축의 요부에 끼워 맞췄을 때의 이음매를 피복하도록 이탈 방지용 피복체가 마련되어 있으므로, 상기 상하의 발전기의 회전축과 상기 세로축 로터의 세로 주축은 동심 형태로 고정되어 직선성이 정확하게 유지되어, 진동이 발생하기 어렵다.
도 1은, 본 발명의 세로축 풍차의 정면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 세로축 풍차의 평면도이다.
도 3은, 도 1에 있어서의 III-III선 단면도이다.
도 4는, 도 1에 있어서의 발전기의 회전축과 세로축 로터의 세로 주축의 연결 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는, 도 1에 있어서의 블레이드 장착구의 평면도이다.
도 6은, 도 5에 있어서의 블레이드 장착구의 정면도이다.
도 7은, 도 1에 있어서의 중간 지지 아암의 평면도이다.
도 8은, 도 7에 있어서의 중간 지지 아암의 정면도이다.
도 9는, 본 발명의 세로축 풍차의 실시예 2를 나타내는 정면도이다.
도 10은, 도 9에 있어서의 세로축 풍차의 평면도이다.
본 발명의 일 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 세로축 풍차(1)는, 기반(G)상에 마련된 지지대(g)상에, 상하의 가로 프레임(2, 2)과 복수의 지지축(3, 3)으로 입체 모양으로 형성된 지지 프레임(4)에 세로축 로터(16)가 지지되어 있다.
지지축(3)은 3개 내지 4개이고, 도 2, 도 3에서는 3개로 되어 있고, 도면에서는 파이프가 도시되어 있지만, 4개여도 좋고, L형, H형 등의 형강재여도 좋다.
각 가로 프레임(2)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외측 프레임 살(2A, 2A)과 3개의 지지축(3)으로 평면시 삼각형으로 구성하고, 그 안에 복수의 내측 프레임 살(2B, 2B)에 의해 중앙에 발전기(5)가 수평으로 배치되어 마련되어 있다. 해당 각 가로 프레임(2)은, 모두 같은 구성으로 되어 있다.
상부의 발전기(5)의 하향의 회전축(5A)의 하부와, 하부의 발전기(6)의 상향의 회전축(6A)의 상부 사이에, 세로축 로터(16)의 세로 주축(7)의 상하 단부가, 접속부(9)를 통해 함께 움직임 가능하게 일체로 연결되고, 세로축 로터(16)의 세로 주축(7)은 베어링을 사용하지 않고 지지되어 있고, 해당 세로 주축(7) 주위에는, 복수의 양력형 세로로 긴 블레이드(11)가 마련되어 있다.
세로 주축(7)과 상하의 발전기(6)의 상하의 회전축(5A, 6A)과 접속되어 있는 접속부(9)는, 도 4에 일례를 예시하는 바와 같이, 상부의 발전기(5)의 하향의 회전축(5A)의 하부에 있어서의 요부(9A)에, 세로 주축(7)의 상부의 철부(9B)를 끼워 맞추고, 그 이음매의 외주측에 피착 고정시킨 피복체(9C)를 세로 주축(7)에 핀(9D)으로 체결하여, 연결을 강고하게 하고 있다.
마찬가지로, 상기 하부의 발전기(6)의 상향의 회전축(6A)의 요부(9A)에, 세로 주축(7)의 하부의 철부(9B)를 끼워 맞추고, 그 이음매의 외주측에 피착 고정시킨 피복체(9C)를 세로 주축(7)에 핀(9D)으로 고정하여 연결을 보강하고 있다. 이에 의해, 용이하게 발전기(6)의 회전축(6A)과 세로 주축(7)을 정확하게 연결시킬 수 있다.
이 각 접속부(9)는, 도시하지 않는 유니버셜 조인트를 사용하여 연결할 수 있고, 발전기(6)의 회전축(6A)과 세로 주축(7)의 미세한 어긋남을 해소할 수 있다.
세로 주축(7)에는, 상하의 발전기(5, 6)나 상하의 블레이드 장착구(10)의 근접 부분 이외에, 탄성 합성 수지로 이루어진 두꺼운 보강 피복용 관체(8)가 피착되어 있다. 이에 의해 금속으로 이루어진 세로 주축(7)을 가는 지름으로 하는 것에 의해 중량을 가볍게 하여 회전 효율을 높일 수 있는 한편, 고속 회전시에 발생하는 세로 주축(7)의 원심력에 의한 휨과, 그에 의한 진동 및 그에 따른 소음의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있고, 보강 피복용 관체(8)는 경량이기 때문에, 회전의 부담이 되지 않는다.
세로 주축(7)에는, 상하 2단으로 양력형 세로로 긴 블레이드(11)가, 각각 상하의 블레이드 장착구(10, 10)를 통해 고정되어 있다. 해당 블레이드 장착구(10)는, 도 5에 평면도, 도 6에 정면도를 나타내는 바와 같이, 중앙부에 형성된 축 구멍(10C)의 하부 외주에 고리 모양 고정부(10D)가 형성되어 있고, 해당 고정부(10D)의 둘레면에 형성된 핀 구멍(10E)에 핀을 끼워 맞춰 세로 주축(7)에 고정한다.
블레이드 장착구(10)는, 도 5에 평면도를, 도 6에 정면도를 나타내는 바와 같이, 원반 형태의 메인부(10A)의 외주부에 3방향으로 돌출되는 장착 고정부(10B, 10B)가 형성되어 있고, 해당 장착 고정부(10B)에 양력형 세로로 긴 블레이드(11)의 상하 단부가 나사 구멍(10F)에 나사를 체결하는 것에 의해 고정된다. 세로로 긴 블레이드의 상하 단부에 내향 경사부가 형성되어 있는 형식의 블레이드를 사용할 때에는, 장착 고정부(10B)의 길이를 길게 한 것을 사용한다.
양력형 세로로 긴 블레이드(11)의 상하의 중간부의 내면은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 세로 주축(7)의 보강 피복용 관체(8)에 수평으로 고정된, 중간 지지 아암(12)에 고정 지지되어 있다.
해당 중간 지지 아암(12)은 도 7에 평면도, 도 8에 정면도를 나타내는 바와 같이, 원반 형태의 메인부(12A)의 외주부에서 3방향으로 수평으로 연장되는 지지 아암(12C)의 선단부에, 하향의 고정편(12D)이 형성되어 있고, 해당 고정편(12D)의 외면을 양력형 세로로 긴 블레이드(11)의, 회전시의 내측면에 접하여, 핀 구멍(12E)에 끼우는 나사로 고정하도록 되어있다.
중간 지지 아암(12)은, 메인부(12A)의 아래에 돌출된 고정부(12F)에 형성된 도시하지 않는 핀 구멍에 나사를 끼워 보강 피복용 관체(8)에 고정된다. 상기 양력형 세로로 긴 블레이드(11)에 있어서의 전연(11A)과 후연(11B)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 동일 회전 트랙(T) 위를 회전하도록 설정되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 양력형 세로로 긴 블레이드(11)의 두께는, 블레이드의 회전 트랙(T)을 경계로 하여, 내측보다 외측의 두께가 두껍게 형성되어 있고, 이 외표면을 따라 통과하는 기류는, 코안다 효과에 의해 후연(11B)에서 내측 후 방향으로 통과하여, 블레이드의 전연(11A)을 외측 방향으로 반작용으로 미는 작용을 한다.
양력형 세로로 긴 블레이드(11)의 형식은 특정되지 않지만, 도 1에서는, 거의 수직인 메인부(11C)의 상부에 세로 주축(7) 방향으로 원호형으로 구부러져 연장되는 상내향 원호 곡면부(11D)와, 거의 수직인 메인부(11C)의 하부에 세로 주축(7) 방향으로 원호형으로 구부러져 연장되는 하내향 원호 곡면부(11E)가 형성되어 있고, 이 각 길이는, 각각이 전체의 거의 1/3의 길이로 설정되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 세로축 풍차(1)의 실시예 2를 나타내는 정면도이다. 상술한 예와 같은 부재에는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 이 실시예 2는, 가로 프레임(2)을 상, 중, 하인 3단으로 마련하여 지지 프레임(4) 전체의 높이를 높게 한 것으로서, 각 가로 프레임(2)에 각각 상부의 발전기(13), 중부의 발전기(14), 하부의 발전기(15)가 수평으로 고정되어 있다.
상부의 발전기(13)의 하향의 회전축(13A)과, 중부의 발전기(14)의 상방으로 돌출된 상향의 회전축(14A)의 사이에, 상단의 세로축 로터(17)의 세로 주축(18)의 상하 단부가, 상하의 접속부(9, 9)를 통해 함께 움직임 가능하게 일체로 연결되어, 베어링을 사용하지 않고 지지되어 있다. 여기서의 접속부(9)는, 도 4와 그 설명에 기재하는 것과 동일한 것이 사용된다.
중부의 발전기(14)의 하방으로 돌출된 하향의 회전축(14B)과, 하부의 발전기(15)의 상향으로 돌출된 상향의 회전축(15A)의 사이에, 하단의 세로축 로터(19)의 세로 주축(20)의 상하 단부가, 접속부(9, 9)를 통해 함께 움직임 가능하게 일체로 연결되어, 베어링을 사용하지 않고 지지되어 있다. 한편, 상하의 세로 주축(18, 20)에도, 도 1과 그 설명에 기재한 것과 동일한 보강 피복용 관체(8)를 피착할 수 있다.
상단의 세로축 로터(17)는, 상단의 세로 주축(18)에 양력형 세로로 긴 블레이드(21, 21)를 상하 2단으로 배치하여 마련하고, 상하에서 양력형 세로로 긴 블레이드(21)의 위상을 등각도로 떼어 바꾸었다. 양력형 세로로 긴 블레이드(21)의 형식은 임의이고, 도에서는 정면시 반원호 형상이고 2장의 날개인 것이 도시되어 있지만, 3장의 날개 이상으로 할 수 있다.
하단의 세로축 로터(19)는, 하단의 세로 주축(20)에 양력형 세로로 긴 블레이드(21, 21)를 상하 2단으로 배치하여 마련하고, 상하의 양력형 세로로 긴 블레이드(21, 21)의 위상을 등각도로 떼어 바꾸었다.
이와 같이, 가로 프레임(2)을 지지 프레임(4)에 상, 중, 하의 3단으로 마련하고, 각 가로 프레임(2, 2)에 발전기(13, 14, 15)를 각각 마련하여, 상부의 발전기(13)의 하향의 회전축(13A)과, 중부의 발전기(14)의 상향의 회전축(14A)의 사이에 상단의 세로축 로터(17)의 세로 주축(18)을 일체로 연결하여, 베어링을 사용하지 않고 지지하고, 중부의 발전기(14)의 하향의 회전축(14B)과, 하부의 발전기(15)의 상향의 회전축(15A)의 사이에 하단의 세로축 로터(19)의 세로 주축(20)을 일체로 연결하여 베어링을 사용하지 않고 지지하는 것에 의해, 높이가 다른 세로축 로터(17, 19)의 세로 주축(18, 20)은, 각각 상하 단부를 발전기의 회전축에 고정되어 있기 때문에 진동이 발생하지 않고, 진동에 따라 발생하는 소음을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 소형의 발전기를 사용할 수 있기 때문에, 저풍속이어도 기동성이 향상되고, 회전 효율을 높일 수 있다. 강풍시에는, 상중하의 3대의 발전기(13, 14, 15)를 회생 브레이크로서 사용할 수 있으므로, 안정된 안전한 제어를 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 9에 있어서, 지지 프레임(4)에 가로 프레임(2)을 4단 배치하여 마련하고, 각 가로 프레임(2)에 각각 발전기를 배치하는 것에 의해, 세로축 로터를 3단 배치하여 마련할 수 있다. 그 경우, 각 단에 있어서의 세로축 로터의 세로로 긴 블레이드는 1개여도, 혹은 3개여도 좋다.
이상에서 상세하게 기재한 바와 같이, 본 발명은, 세로축 로터의 세로 주축의 상하부를 베어링을 사용하지 않고 상하의 발전기에 있어서의 회전축의 사이에 일체로 연결하여 직접 지지시켰으므로, 회전시의 세로 주축의 뒤틀림이 발생하기 어렵고, 뒤틀림에 따른 진동의 발생과 그에 따른 소음의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한 코깅 토크가 작은 소형 발전기를 사용할 수 있기 때문에, 저풍속에서의 기동성이 우수하고, 회전 효율이 높기 때문에, 시가지 등에 있어서의 풍력 발전 장치로서 널리 이용할 수 있다.
본 발명은, 세로축 풍차의 지지 프레임에 있어서의 상하의 가로 프레임에 각각 발전기를 배치하여 마련하고, 해당 상하의 발전기의 회전축의 사이에 세로축 로터의 세로 주축을 일체로 연결하여 지지했기 때문에, 소형의 발전기를 사용하여 기동성을 높이고, 회전 효율을 높일 수 있어, 시가지 등에 있어서의 풍력 발전 장치로서 널리 이용할 수 있다.
1: 세로축 풍차
2: 가로 프레임
2A: 외측 프레임 살
2B: 내측 프레임 살
3: 지지축
4: 지지 프레임
5: 6: 발전기
5A: 6A: 회전축
7: 세로 주축
8: 보강 피복용 관체
9: 접속부
9A: 요부
9B: 철부(凸部)
9C: 피복체
9D: 핀
10: 블레이드 장착구
10A: 메인부
10B: 장착 고정부
10C: 축 구멍
10D: 고정부
10E: 핀 구멍
10F: 나사 구멍
11: 양력형 세로로 긴 블레이드
11A: 전연(
Figure pct00001
)
11B: 후연(
Figure pct00002
)
11C: 거의 수직인 메인부
11D: 상내향(上內向) 원호 곡면부
11E: 하내향(下內向) 원호 곡면부
12: 중간 지지 아암
12A: 메인부
12B: 축 구멍
12C: 지지 아암
12D: 고정편
12E: 핀 구멍
12F: 고정부
13, 14, 15: 발전기
13A: 14A, 14B, 15A: 회전축
16, 17, 19: 세로축 로터
18, 20: 세로 주축
21: 양력형(揚力型) 세로로 긴 블레이드
G: 기반
g: 지지대

Claims (3)

  1. 세로 주축의 주위에 등간격으로 배치하여 마련되는 복수의 양력형 세로로 긴 블레이드에 있어서의 각 거의 수직인 메인부의 상하로 연속하여 형성된, 세로 주축 쪽을 향하는 상내향 원호 곡면부와 하내향 원호 곡면부의 각 선단을, 상기 세로 주축에 배치한 상하의 블레이드 장착구의 장착 고정부에 각각 고정하는 세로축 풍차에 있어서, 상하로 수평으로 배치하여 마련되는 가로 프레임과 복수의 지지축으로 틀이 짜인 지지 프레임의 각 가로 프레임 내측의 복수의 내측 프레임 살의 평면 중앙부에, 각각 발전기가 수평으로 배치되어 마련되고, 상기 상단의 가로 프레임에 마련된 상부의 발전기의 회전축은, 그 하단부를 해당 발전기의 하면에서 수직 하향으로 돌출되고, 상기 하단의 가로 프레임에 마련된 하부의 발전기의 회전축은, 해당 발전기의 상면에서 수직 상향으로 돌출되고, 상기 상부의 발전기의 하면에서 하향으로 돌출된 상기 회전축의 하단면과, 상기 하부의 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축의 상단면 사이에, 세로축 로터의 상기 세로 주축의 상하 단면을 상기 상하의 발전기에 있어서의 상하 회전축과 동심 형태로 직접 연결되고, 그 이음매의 외주측에 피복체를 피착(被着)하여 접속부가 형성되고, 상기 세로 주축이 베어링을 사용하지 않고, 회전시의 뒤틀림과 진동을 억제하기 위해, 상기 세로 주축의 상하 단부가 상기 상하의 발전기의 상기 상하의 회전축의 사이에 함께 움직임 가능하되 동심 형태로 세로로 일련으로 연결 지지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로축 풍차.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임의 상기 가로 프레임은 상중하 3단으로 배치하여 마련되고, 상기 각 세로 프레임 내측의 복수의 내측 프레임 살의 평면 중앙부에, 각각 발전기가 1대씩 수평으로 도입되고, 상기 상단의 가로 프레임에 있어서의 상부의 발전기의 회전축은, 그 하단부를 해당 발전기의 하면에서 수직 하향으로 돌출되고, 상기 중간단의 가로 프레임에 있어서의 중부의 발전기에 있어서의 회전축은, 해당 발전기의 상면에서 수직 상향으로 돌출되고, 상기 상부의 발전기로부터 하향으로 돌출된 상기 회전축과, 상기 중부의 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축의 사이에, 상단의 세로축 로터의 세로 주축의 상하 단부가 각각 접속재를 통해 일체로 연결되고, 상기 세로 주축이, 상기 베어링을 사용하지 않고 상기 상부의 발전기에 있어서의 회전축과, 상기 중부의 발전기에 있어서의 회전축에 의해 지지되고, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축의 하단부는, 해당 발전기로부터 하향으로 돌출되고, 상기 하부의 상기 발전기로부터 상향으로 돌출된 상기 회전축과, 상기 중부의 발전기로부터 하향으로 돌출된 상기 회전축의 사이에, 하단의 세로축 로터의 세로 주축의 상하 단부가 각각 접속부를 통해 일체로 연결되고, 상기 세로 주축이, 상기 베어링을 사용하지 않고 상기 하부의 발전기에 있어서의 상향의 회전축과, 상기 중부의 발전기에 있어서의 하향의 회전축에 의해 지지되고, 상기 상부의 발전기의 상기 회전축과, 상기 상단의 세로축 로터의 세로 주축과, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축과, 상기 하부의 발전기의 상기 회전축이 함께 움직임 가능하되 동심 형태로 세로로 일련으로 연결되어 지지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로축 풍차.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중간단의 가로 프레임에 있어서의 상기 중부의 발전기의 상기 회전축은, 그 상단부를 상기 발전기의 상면에서 상향 수직으로 돌출되고, 그 회전축의 하단부를 상기 발전기의 하면에서 하향 수직으로 돌출되고, 그 상하향으로 돌출된 상기 회전축의 상하 각 선단면에, 같은 방향을 향하는 가로로 긴 요부가 축 방향을 향해 형성되고, 상기 상하단의 세로축 로터에 있어서의 상기 각 세로 주축의 상하 단면에, 상기 중부의 발전기의 상기 회전축의 선단면에 형성한 요부와 동심 형태로 끼워 맞춤 가능하고, 상하에서 같은 방향을 향하는 가로로 긴 철부가 축 방향을 향해 돌출 형성되고, 상기 각 세로 주축의 상하 단부 둘레면에, 상기 철부를 상기 발전기의 회전축의 요부에 끼워 맞췄을 때의 이음매를 피복하도록 이탈 방지용 피복체가 마련되어 접속부가 되고, 상하에서 대향하는 상기 회전축에 있어서의 각 가로로 긴 상기 요부에, 상기 세로 주축의 상하 선단면에 형성된 상기 철부를 끼워 맞춰, 상기 세로 주축의 둘레면에 마련되어 있는 상기 피복체를, 상기 각 회전축과 상기 세로 주축의 이음매를 피복하도록 이동시켜 연결하도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로축 풍차.
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