KR20230108983A - Foldable wind power generator - Google Patents

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KR20230108983A
KR20230108983A KR1020220004784A KR20220004784A KR20230108983A KR 20230108983 A KR20230108983 A KR 20230108983A KR 1020220004784 A KR1020220004784 A KR 1020220004784A KR 20220004784 A KR20220004784 A KR 20220004784A KR 20230108983 A KR20230108983 A KR 20230108983A
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foldable
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KR1020220004784A
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이충연
이정기
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이충연
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Abstract

본 발명은 필요 시 원하는 장소에 자유롭게 설치하여 사용할 수 있고, 미사용 시에는 복수의 블레이드를 접을 수 있도록 함으로써 휴대 및 보관이 용이하도록 한 접이식 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a foldable wind turbine that can be freely installed and used in a desired place when necessary, and is easy to carry and store by allowing a plurality of blades to be folded when not in use.

Description

접이식 풍력발전기{FOLDABLE WIND POWER GENERATOR}Foldable wind power generator {FOLDABLE WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 필요 시 원하는 장소에 자유롭게 설치하여 사용할 수 있으며, 복수의 블레이드를 접을 수 있어 휴대 및 보관이 용이한 접이식 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a foldable wind turbine that can be freely installed and used in a desired place when necessary, and is easy to carry and store because a plurality of blades can be folded.

일반적으로, 풍력발전기는 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다. 이러한 풍력발전기는 풍력에 의해 회전자가 회전됨으로써 발생하는 기계적 회전에너지가 고정자에서 전기에너지로 변환된다. 이때 풍력에 의한 에너지(PWind Watt)는 질량보존법칙에 의해 아래와 같은 식으로 구할 수 있다.In general, a wind turbine is a device that converts kinetic energy of wind into electrical energy. In such a wind power generator, mechanical rotational energy generated by rotation of a rotor by wind power is converted into electrical energy in a stator. At this time, the energy by wind power (P Wind Watt) can be obtained by the following equation according to the law of conservation of mass.

여기서, A는 바람을 받는 면적(바람이 부는 방향에서 보이는 블레이드의 회전면적, ㎡)이고, V는 풍속(m/s)이며, 는 공기의 밀도(약 1.225kg/㎥)이다.Here, A is the area receiving the wind (the area of rotation of the blade viewed from the windy direction, m 2), V is the wind speed (m / s), is the density of air (approximately 1.225 kg/m3).

이처럼, 풍력에 의해 발전할 수 있는 에너지는 풍속과 회전면적에 의해 정해지며, 작은 풍속에서도 필요한 전력을 생산하기 위해서 회전면적을 크게 해야 하므로 풍력발전기의 크기 또한 커질 수밖에 없다.As such, the energy that can be generated by wind power is determined by the wind speed and the rotational area, and since the rotational area must be increased to produce the necessary power even at a small wind speed, the size of the wind turbine cannot but be increased.

이러한 물리학적인 제한 때문에 풍력발전기는 대부분 크기가 크고 일정한 위치에 고정 설치되어야 하는 등의 문제점이 있다.Because of these physical limitations, most wind turbines have a problem in that they are large in size and must be fixed to a fixed location.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0028160호(공개일: 2010.03.12.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0028160 (published date: 2010.03.12.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 필요 시 원하는 장소에 자유롭게 설치하여 사용할 수 있고, 미사용 시에는 복수의 블레이드를 접을 수 있도록 함으로써 휴대 및 보관이 용이하도록 한 접이식 풍력발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a foldable wind turbine that can be freely installed and used in a desired place when necessary, and is easy to carry and store by allowing a plurality of blades to be folded when not in use. There is a purpose.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기는, 회전축이 구비되는 본체부; 상기 회전축의 외주면에 복수 개가 방사상으로 배치되며, 미사용 시 상기 본체부의 외주면에 감김 보관되는 날개부; 및 상기 본체부에 구비되어 상기 날개부의 회전에 따른 회전에너지를 전기에너지로 변환해주는 발전부;를 포함할 수 있다.Foldable wind power generator according to the present invention for implementing the object as described above, the body portion provided with a rotating shaft; A plurality of wing parts radially arranged on the outer circumferential surface of the rotating shaft, and stored wrapped around the outer circumferential surface of the main body unit when not in use; and a power generation unit provided in the main body and converting rotational energy according to rotation of the wings into electrical energy.

이 경우 상기 본체부는, 설치대상 바닥면에 놓이는 지지대; 상기 지지대에 상측을 향하도록 결합 배치되는 소정 길이의 봉 부재; 및 상기 봉 부재의 상, 하측에 회전 가능하게 베어링 결합되는 적어도 한 쌍의 회전축;을 포함할 수 있다.In this case, the main body portion, a support placed on the bottom surface to be installed; a rod member having a predetermined length coupled to the support and disposed to face upward; and at least one pair of rotating shafts rotatably coupled to bearings on upper and lower sides of the rod member.

또한 상기 봉 부재는, 텔레스코픽(Telescopic) 방식으로 길이 조절 가능한 것을 포함할 수 있다.In addition, the rod member may include one whose length can be adjusted in a telescopic manner.

또한 상기 날개부는, 소정 면적의 사각형상으로 형성되며, 일측변이 상기 회전축에 고정되고 타측변이 자유단으로 배치되는 블레이드; 및 상기 블레이드의 상, 하측변에 결합되어 상기 블레이드의 펼침 상태를 유지해주며, 접힘 가능한 재질로 형성되는 고정프레임;을 포함할 수 있다.In addition, the blade portion is formed in a rectangular shape with a predetermined area, one side is fixed to the rotation shaft and the other side is disposed as a free end blade; and a fixing frame coupled to the upper and lower sides of the blade to maintain the unfolded state of the blade and made of a foldable material.

또한 상기 날개부는, 상기 회전축에 일단이 고정되고, 타단이 상기 고정프레임의 자유단에 고정되어 상기 고정프레임이 결합된 블레이드의 처짐을 방지하는 와이어부재;가 각각 구비될 수 있다.In addition, the wing portion may include a wire member having one end fixed to the rotating shaft and the other end fixed to the free end of the fixed frame to prevent sagging of the blade to which the fixed frame is coupled.

또한 상기 고정프레임은, 상기 블레이드의 일면이 오목한 형상을 유지할 수 있도록 상기 와이어부재의 장력에 의해 소정 곡률로 형성될 수 있다.In addition, the fixing frame may be formed with a predetermined curvature by tension of the wire member so that one surface of the blade may maintain a concave shape.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기는, 사용 시 펼침 조작하여 전기에너지를 생산할 수 있고, 미사용 시에는 복수의 블레이드를 접어 휴대 및 보관이 용이하도록 함으로써 강풍에 의한 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.The foldable wind power generator according to the present invention having the above configuration can produce electric energy by unfolding operation when in use, and when not in use, folds a plurality of blades to make it easy to carry and store, thereby preventing damage caused by strong winds There are advantages.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기가 펼쳐진 상태를 보여주는 사시도,
도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 본체부의 길이가 조절되는 상태를 보여주는 측면도,
도 3은 도 1의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 날개부를 접은 상태를 보여주는 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기의 평면도이다.1 is a perspective view showing a state in which a folding wind turbine according to the present invention is unfolded;
Figure 2a, Figure 2b is a side view showing a state in which the length of the body portion is adjusted according to the present invention,
Figure 3 is a side view of Figure 1;
Figure 4 is a side view showing a folded state of the wings according to the present invention;
5 is a plan view of a folding wind turbine according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Here, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are marked with the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기가 펼쳐진 상태를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.1 is a perspective view showing a state in which a foldable wind turbine according to the present invention is unfolded, and FIG. 2 is a side view of FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 접이식 풍력발전기(100)는, 본체부(110), 날개부(120), 발전부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a foldable wind power generator 100 according to a preferred embodiment of the present invention may include a body portion 110, a wing portion 120, and a power generating portion 130.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The detailed description of the configuration of the present invention is as follows.

도 2a를 참조하면, 상기 본체부(110)는 접이식 풍력발전기(100)의 주된 프레임을 구성할 수 있다.Referring to Figure 2a, the main body portion 110 may constitute a main frame of the foldable wind power generator (100).

구체적으로, 상기 본체부(110)는 설치대상 바닥면에 놓이는 지지대(111)와, 상기 지지대(111)에 상측을 향하도록 결합 배치되는 소정 길이의 봉 부재(113)와, 상기 봉 부재(113)의 상, 하측에 회전 가능하게 베어링 결합되는 적어도 한 쌍의 회전축(115)을 포함할 수 있다.Specifically, the body portion 110 includes a support 111 placed on the bottom surface to be installed, a rod member 113 having a predetermined length coupled to the support 111 so as to face upward, and the rod member 113 ) It may include at least one pair of rotating shafts 115 rotatably coupled to bearings on the upper and lower sides.

이 경우 상기 지지대(111)는 봉 부재(113)가 수직 상태를 유지할 수 있도록 설치대상 바닥면에 고정 설치되는 것이 바람직하다.In this case, the support 111 is preferably fixed to the bottom surface to be installed so that the rod member 113 can maintain a vertical state.

일례로, 상기 지지대(111)는 봉 부재(113)에 비해 무거운 중량체로 형성되거나, 또는 상기 지지대(111)의 바닥면에 소정 넓이의 판체로 형성되어 상기 봉 부재(113)가 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.For example, the support 111 is formed of a heavier weight than the rod member 113, or formed as a plate body having a predetermined width on the bottom surface of the support 111 to prevent the rod member 113 from falling down. can

또한 상기 봉 부재(113)는 이동 및 보관이 용이하도록 텔레스코픽(Telescopic) 방식으로 길이 조절 가능할 수 있다(도 2b 참조).In addition, the rod member 113 may be able to adjust the length in a telescopic manner to facilitate movement and storage (see FIG. 2B).

이 경우 상기 회전축(115)은 상기 봉 부재(113)의 길이 조절이 가능하도록 봉 부재(113)의 상·하부에 이격 설치될 수 있으며, 이러한 회전축(115)에는 후술할 날개부(120)가 고정될 수 있다.In this case, the rotating shaft 115 may be spaced apart from the top and bottom of the rod member 113 so that the length of the rod member 113 can be adjusted. can be fixed

구체적으로, 회전축(115)은 상부 회전축과 하부 회전축으로 구분될 수 있다. 이 경우 상부 회전축의 하측에 블레이드(121) 상측이 고정되고, 상부 회전축의 상측에 와이어부재(125)가 고정될 수 있다. 그리고 하부 회전축의 상측에 블레이드(121)의 하측이 고정되고, 하부 회전축의 하측에 또 다른 와이어부재(125)가 고정될 수 있다.Specifically, the rotation shaft 115 may be divided into an upper rotation shaft and a lower rotation shaft. In this case, the upper side of the blade 121 may be fixed to the lower side of the upper rotating shaft, and the wire member 125 may be fixed to the upper side of the upper rotating shaft. In addition, the lower side of the blade 121 may be fixed to the upper side of the lower rotating shaft, and another wire member 125 may be fixed to the lower side of the lower rotating shaft.

도 3을 참조하면, 상기 날개부(120)는 회전축(115)의 중심축선을 기준으로 외주면에 복수 개가 방사상으로 배치되어 바람에 의해 회전될 수 있다. 이러한 날개부(120)는 미사용 시 상기 본체부(110)의 외주면에 감김 보관될 수 있다(도 4 참조).Referring to FIG. 3 , a plurality of wing parts 120 are radially disposed on an outer circumferential surface based on the central axis of the rotating shaft 115 and rotated by wind. When not in use, these wing parts 120 can be stored wrapped around the outer circumferential surface of the body part 110 (see FIG. 4).

구체적으로, 상기 날개부(120)는 소정 면적으로 형성되며 일측변이 회전축(115)에 고정되고 타측변이 자유단으로 배치되는 블레이드(121)와, 상기 블레이드(121)의 상, 하측변에 결합되어 블레이드(121)의 펼침 상태를 유지해주며 접힘 가능한 재질로 형성되는 고정프레임(123)을 포함할 수 있다.Specifically, the wing portion 120 is formed with a predetermined area, and one side is fixed to the rotation shaft 115 and the other side is coupled to the blade 121 disposed as a free end, and the upper and lower sides of the blade 121 It maintains the unfolded state of the blade 121 and may include a fixed frame 123 formed of a foldable material.

이 경우 상기 블레이드(121)는 사각형상의 패브릭 소재로 형성될 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 블레이드(121)를 펼치거나 접을 수 있다면 다양한 소재로 변경 적용할 수 있다.In this case, the blade 121 may be formed of a rectangular fabric material. Of course, it is not limited thereto, and if the blade 121 can be unfolded or folded, it can be changed to various materials.

또한 상기 날개부(120)는 회전축(115)에 일단이 고정되고, 타단이 상기 고정프레임(123)의 자유단에 연결 고정되어 고정프레임(123)이 결합된 블레이드(121)의 처짐을 방지하는 복수의 와이어부재(125)를 포함할 수 있다. 이러한 와이어부재(125)는 블레이드(121)의 상, 하측에 대칭으로 설치되어 블레이드(121)를 지지할 수 있다.In addition, the wing portion 120 has one end fixed to the rotating shaft 115 and the other end connected and fixed to the free end of the fixed frame 123 to prevent the blade 121 to which the fixed frame 123 is coupled from sagging. A plurality of wire members 125 may be included. These wire members 125 may be symmetrically installed on upper and lower sides of the blade 121 to support the blade 121 .

바람직하게, 상기 와이어부재(125)는 고정프레임(123)의 중심부에 추가로 연결되어 상기 블레이드(121)의 형상을 견고하게 지지할 수 있다.Preferably, the wire member 125 is additionally connected to the central portion of the fixing frame 123 to firmly support the shape of the blade 121 .

도 5를 참조하면, 상기 고정프레임(123)은 불어오는 바람과 접하는 블레이드(121)의 일면이 오목한 형상을 유지할 수 있도록 상기 와이어부재(125)의 장력에 의해 소정 곡률로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the fixing frame 123 may be formed with a predetermined curvature by tension of the wire member 125 so that one side of the blade 121 in contact with the blowing wind may maintain a concave shape.

또한 상기 고정프레임(123)은 블레이드(121)의 펼친 상태를 유지하거나, 블레이드(121)와 함께 접을 수 있도록 탄소 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 소재로 변경 적용될 수 있다.In addition, the fixing frame 123 is preferably formed of a carbon material to maintain the unfolded state of the blade 121 or to be folded together with the blade 121 . Of course, it is not limited thereto, and may be changed and applied to various materials.

다시 도 3을 참조하면, 상기 발전부(130)는 본체부(110)의 하부에 구비되어 날개부(120)의 회전에 따른 회전에너지를 전기에너지로 변환해줄 수 있다. 이러한 발전부(130)는 회전축(115)에 구비되는 회전자와 봉 부재(113)에 구비되는 고정자로 이루어질 수 있다. 발전부(130)를 구성하는 회전자와 고정자는 공지된 기술임에 따라 이에 대한 상세한 작동원리는 생략하기로 한다.Referring back to FIG. 3 , the power generation unit 130 is provided below the body unit 110 to convert rotational energy according to rotation of the wing unit 120 into electrical energy. The power generation unit 130 may include a rotor provided on the rotation shaft 115 and a stator provided on the rod member 113 . Since the rotor and the stator constituting the power generation unit 130 are known technologies, detailed operating principles thereof will be omitted.

한편, 상기 발전부(130)의 일측에는 생산된 전기에너지를 이용하여 충전할 수 있는 배터리부(미도시)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, a battery unit (not shown) capable of being charged using the generated electrical energy may be further provided at one side of the power generation unit 130 .

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 접이식 풍력발전기(100)는, 사용 시 펼침 조작하여 전기에너지를 생산할 수 있고, 미사용 시에는 복수의 블레이드를 접어 휴대 및 보관이 용이하도록 함으로써 강풍에 의한 파손을 방지할 수 있다.The foldable wind power generator 100 according to the present invention configured as described above can produce electric energy by unfolding operation when in use, and when not in use, folds a plurality of blades to make it easy to carry and store, thereby preventing damage caused by strong winds can do.

이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been shown and described with specific specific examples, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

100 : 접이식 풍력발전기 110 : 본체부
111 : 지지대 113 : 봉 부재
115 : 회전축 120 : 날개부
121 : 블레이드 123 : 고정프레임
125 : 와이어부재 130 : 발전부100: folding wind generator 110: main body
111: support 113: rod member
115: axis of rotation 120: wing
121: blade 123: fixed frame
125: wire member 130: power generation unit

Claims (6)

회전축이 구비되는 본체부;
상기 회전축의 외주면에 복수 개가 방사상으로 배치되며, 미사용 시 상기 본체부의 외주면에 감김 보관되는 날개부; 및
상기 본체부에 구비되어 상기 날개부의 회전에 따른 회전에너지를 전기에너지로 변환해주는 발전부;를 포함하는 접이식 풍력발전기.
A body portion provided with a rotating shaft;
A plurality of wing parts radially arranged on the outer circumferential surface of the rotating shaft, and stored wrapped around the outer circumferential surface of the main body unit when not in use; and
Foldable wind power generator comprising a; power generation unit provided in the main body and converting rotational energy according to rotation of the wing into electrical energy.
 제1항에 있어서,
상기 본체부는,
설치대상 바닥면에 놓이는 지지대;
상기 지지대에 상측을 향하도록 결합 배치되는 소정 길이의 봉 부재; 및
상기 봉 부재의 상, 하측에 회전 가능하게 베어링 결합되는 적어도 한 쌍의 회전축;을 포함하는 접이식 풍력발전기.
According to claim 1,
The body part,
A support placed on the floor of the installation target;
a rod member having a predetermined length coupled to the support and disposed to face upward; and
At least one pair of rotating shafts rotatably coupled to bearings on upper and lower sides of the bar member; foldable wind power generator comprising a.
 제2항에 있어서,
상기 봉 부재는,
텔레스코픽(Telescopic) 방식으로 길이 조절 가능한 것을 포함하는 접이식 풍력발전기.
According to claim 2,
The rod member,
Foldable wind power generator including adjustable length in a telescopic manner.
 제2항에 있어서,
상기 날개부는,
소정 면적의 사각형상으로 형성되며, 일측변이 상기 회전축에 고정되고 타측변이 자유단으로 배치되는 블레이드; 및
상기 블레이드의 상, 하측변에 결합되어 상기 블레이드의 펼침 상태를 유지해주며, 접힘 가능한 재질로 형성되는 고정프레임;을 포함하는 접이식 풍력발전기.
According to claim 2,
The wing part,
a blade formed in a rectangular shape with a predetermined area, one side fixed to the rotating shaft and the other side arranged as a free end; and
A folding wind power generator comprising a fixed frame coupled to the upper and lower sides of the blade to maintain the unfolded state of the blade and formed of a foldable material.
 제3항에 있어서,
상기 날개부는,
상기 회전축에 일단이 고정되고, 타단이 상기 고정프레임의 자유단에 고정되어 상기 고정프레임이 결합된 블레이드의 처짐을 방지하는 와이어부재;가 각각 구비된 것을 더 포함하는 접이식 풍력발전기.
According to claim 3,
The wing part,
A wire member having one end fixed to the rotating shaft and the other end fixed to the free end of the fixed frame to prevent drooping of the blade to which the fixed frame is coupled;
 제5항에 있어서,
상기 고정프레임은,
상기 블레이드의 일면이 오목한 형상을 유지할 수 있도록 상기 와이어부재의 장력에 의해 소정 곡률로 형성되는 것인 접이식 풍력발전기.According to claim 5,
The fixed frame,
A folding wind turbine that is formed with a predetermined curvature by the tension of the wire member so that one side of the blade can maintain a concave shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100028160A (en) 2008-09-04 2010-03-12 김상훈 An expressway light use a small size wind power generator

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KR20100028160A (en) 2008-09-04 2010-03-12 김상훈 An expressway light use a small size wind power generator

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