KR100720287B1 - Wind power generator - Google Patents
Wind power generator Download PDFInfo
- Publication number
- KR100720287B1 KR100720287B1 KR1020050075086A KR20050075086A KR100720287B1 KR 100720287 B1 KR100720287 B1 KR 100720287B1 KR 1020050075086 A KR1020050075086 A KR 1020050075086A KR 20050075086 A KR20050075086 A KR 20050075086A KR 100720287 B1 KR100720287 B1 KR 100720287B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shaft
- wing
- wind
- rotating
- rotation angle
- Prior art date
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/221—Rotors for wind turbines with horizontal axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 타워(10)의 상단 베어링(12)에 수직축(21)이 지지되어 축 회전되며 상기 수직축(21)의 상단에 수평을 이루도록 일체로 된 원통형상의 회동체(20); 상기 회동체(20)의 선단부에 발전기(14)가 설치되며 이 발전기(14)의 축과 일체로 되어 원통형상의 회동체(20)에 축 회전되게 관통 설치되고 그 후단부에 회전판(22)이 직립 부착된 회전축(24); 상기 회전판(22)의 외측면 테두리를 따라 등 간격으로 설치되되 회전축(24)의 중심선에 대하여 일정각도를 가지고 엇갈리게 마련된 복수의 날개힌지축(30); 상기 날개힌지축(30)에 한쪽끝단이 힌지 결합되어 상기 날개힌지축(30)을 기준으로 회동되도록 설치된 복수의 날개(40); 및 상기 날개(40)의 회동각을 풍력에 따라 조절할 수 있는 회동각 조절수단이 포함하여 구성된다.The present invention relates to a wind turbine, the vertical shaft 21 is supported on the top bearing 12 of the tower 10 is rotated axially and the cylindrical rotating body 20 integrally formed to be horizontal to the top of the vertical shaft 21 ); The generator 14 is installed at the front end of the rotating body 20 and is integrally formed with the shaft of the generator 14 so as to axially rotate through the cylindrical rotating body 20, and the rotating plate 22 at the rear end thereof. A rotary shaft 24 mounted upright; A plurality of wing hinge shafts 30 which are installed at equal intervals along the outer surface edge of the rotating plate 22 and are staggered with a predetermined angle with respect to the center line of the rotating shaft 24; A plurality of wings 40, one end of which is hinged to the wing hinge shaft 30 and installed to rotate based on the wing hinge shaft 30; And it is configured to include a rotation angle adjustment means for adjusting the rotation angle of the wing 40 according to the wind power.
따라서, 본 발명은 회동체가 자동적으로 풍향을 찾아가며, 풍압에 따라 날개의 확장각도가 가변되면서 날개에 가해지는 풍압세기를 적절히 해소시켜 날개나 타워 등 풍력발전기 자체의 손상 발생을 방지할 수 있도록 하는 동시에, 미풍일때는 바람을 최대한 많이 받아 풍력 발전 효율을 극대화시키고, 강풍일때는 바람의 저항을 최소화시키면서 풍력 발전은 지속적으로 이루어지는 등의 효과를 얻는다.Therefore, the present invention is to automatically find the wind direction, the angle of expansion of the wing is variable according to the wind pressure to properly solve the wind pressure strength applied to the wing to prevent the occurrence of damage to the wind turbine itself, such as wings or towers At the same time, wind power is maximized by maximizing wind power efficiency, and when wind is strong, wind power generation is achieved while minimizing wind resistance.
풍력발전기, 타워, 방향키, 날개, 슬라이더 Wind turbine, tower, rudder, wing, slider
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기를 나타낸 개략측면도이다.1 is a schematic side view showing a wind power generator according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기의 날개가 접힌 상태를 나타낸 개략측면도이다.Figure 2 is a schematic side view showing a state in which the wing of the wind turbine is folded according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기를 좌측에서 바라본 개략도이다.3 is a schematic view of the wind generator according to the embodiment of the present invention seen from the left side.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing a wind turbine according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기를 나타낸 측면도이다.Figure 5 is a side view showing a wind power generator according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기의 날개가 접힌 상태를 나타낸 측면도이다.Figure 6 is a side view showing a folded state of the wind turbine generator according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기의 회동체에 단속브레이크가 설치된 상태를 나타낸 측면도이다.7 is a side view showing a state where an intermittent brake is installed on a rotating body of a wind turbine according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기의 단속브레이크에 의해 날개의 접힘각이 제어되는 상태를 나타낸 측면도이다.8 is a side view showing a state in which the folding angle of the blade is controlled by the intermittent brake of the wind turbine according to another embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 타워 12 : 베어링 14 : 발전기10: tower 12: bearing 14: generator
20 : 회동체 21 : 수직축 22 : 회전판20: rotating body 21: vertical axis 22: rotating plate
24 : 회전축 25 : 보조회전축 26 : 연장축24: rotating shaft 25: auxiliary rotating shaft 26: extension shaft
26a : 나사산 28 : 방향키 29 : 보조날개26a: thread 28: direction key 29: auxiliary wing
30 : 날개힌지축 32 : 스톱퍼 32a : 나사산30: wing hinge axis 32:
34 : 슬라이더 36 : 연결링크 38 : 지지브라켓34: slider 36: connection link 38: support bracket
40 : 날개 42 : 인장스프링 50 : 날개40: wing 42: tension spring 50: wing
52 : 발전기 54 : 회전축 56 : 회동각조절봉52: generator 54: shaft 56: rotation angle adjustment rod
58 : 스프링 60 : 회동체 62 : 단속브레이크58: spring 60: rotating body 62: intermittent brake
64 : 날개힌지축 66 : 회전판 66a : 관통공64
68 : 보조회전판 68a : 관통공68: auxiliary
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회동체가 자동적으로 풍향을 찾아가고, 풍압에 따라 날개의 확장각도가 가변되면서 날개에 가해지는 풍압 세기를 적절히 해소시켜 날개나 타워 등 풍력발전기 자체의 손상 발생을 방지할 수 있도록 하는 동시에, 미풍일때는 바람을 최대한 많이 받아 풍력 발전 효율을 극대화시키고, 강풍일때는 바람의 저항을 최소화시키면서 풍력 발전은 지속적으로 이루어지도록 하는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more specifically, the rotor automatically finds the wind direction, and the angle of expansion of the wing is varied according to the wind pressure, thereby appropriately resolving the wind pressure strength applied to the wing of the wind power generator itself such as a wing or a tower. At the same time to prevent the occurrence of damage, while receiving the wind as much as possible in the wind to maximize the wind power generation efficiency, and in the strong winds to minimize the wind resistance while the wind power generator is to continue to be made.
일반적으로 풍력발전기는 풍력에 의해 회전되는 날개의 회전에너지를 전기에너지로 전환시켜 각 수요자에게 전기를 공급하는 장치를 말한다.In general, a wind power generator refers to a device that supplies electricity to each consumer by converting rotational energy of a blade rotated by wind power into electrical energy.
이러한 풍력발전기는 날개의 회전축 방향에 따라 프로펠라형 수평축 풍력발전기와, 자이로밀형 및 다리우스형과 같은 수직축 풍력발전기, 수직수평축 통합형 풍력발전기 등으로 구별되며, 원자력이나 수력 및 화력 등에 비해 설치비용 및 설치면적 등이 매우 경제적이고, 환경오염을 유발시키지 않는 등의 이점이 있다.These wind turbine generators are classified into propeller-type horizontal shaft wind turbines, vertical shaft wind turbines such as gyro mill and Darius, and vertical horizontal shaft integrated wind turbines according to the direction of rotation of the blade. The back is very economical and does not cause environmental pollution.
일례로 종래 기술의 풍력발전기를 살펴보면, 타워의 상부에 회전 가능하게 설치된 회동체와, 이 회동체의 선단에 설치되어 바람에 의해 회전되는 대직경 날개와, 이 날개의 회전력을 증속시키기 위한 증속기 등의 기어박스와, 이 기어박스에서 증속된 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전기 등을 포함하는 구성으로 되어 있다.Looking at the wind turbine of the prior art as an example, a rotating body rotatably installed on the top of the tower, a large diameter blade installed at the tip of the rotating body rotated by wind, and an increaser for increasing the rotational force of the wing And a generator for converting the rotational force increased in the gearbox into electrical energy.
그러나, 이러한 종래 기술의 풍력발전기는 날개가 고정식으로 되어 있기 때문에 태풍과 같은 강풍이 불면 날개에 가해지는 풍압에 의해 날개는 물론 풍력발전기 자체, 특히 타워 등에도 풍압에 의한 하중이 가해져 결과적으로 이들 날개 및 타워가 부러지거나 파손되는 등의 손상을 입게 되는 문제점을 갖고 있었다.However, in the wind turbine of the prior art, since the blades are fixed, wind loads are applied to the blades as well as the wind turbines themselves, especially towers, due to the wind pressure applied to the blades when a strong wind such as a typhoon blows. And it had a problem that the tower is damaged, such as broken or broken.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위해 날개의 직경을 작게 하면 강풍에 의해 날개나 기타 시설물이 파손되는 문제점은 어느 정도 방지할 수 있지만, 이와 반대로 바람이 약한 미풍에 대해서는 풍력 발전이 제대로 이루어지지 않는 등의 문제점을 갖고 있었다.On the other hand, if the diameter of the wing is reduced to solve such a problem, it is possible to prevent the problem that the wing or other facilities are damaged by the strong wind to some extent, but on the contrary, the wind power generation is not performed properly for the weak wind. I had a problem.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 회동체가 자동적으로 풍향을 찾아가고, 풍압에 따라 날개의 확장각도가 가변되면서 날개에 가해지는 풍압 세기를 적절히 해소시켜 날개나 타워 등 풍력발전기 자체의 손상 발생을 방지할 수 있으며, 미풍일때는 바람을 최대한 많이 받아 풍력 발전 효율을 극대화시키고, 강풍일때는 바람의 저항을 최소화시키면서 풍력 발전은 지속적으로 이루어지도록 하는 풍력발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, the rotating body automatically finds the wind direction, by varying the expansion angle of the wing in accordance with the wind pressure to properly solve the wind pressure strength applied to the wing wind power such as wings or towers It is possible to prevent damage of the generator itself, and to maximize the wind power efficiency by receiving as much wind as possible in the wind, and to provide a wind power generator that allows the wind power generation to continue while minimizing the wind resistance during strong winds. There is this.
상기와 같은 목적달성을 위한 본 발명에 따른 풍력발전기는 타워의 상단 베어링에 수직축이 지지되어 축 회전되며 상기 수직축의 상단에 수평을 이루도록 일체로 된 원통형상의 회동체; 이 회동체의 선단부에 발전기가 설치되며 이 발전기의 축과 일체로 되어 원통형상의 회동체에 축 회전되게 관통 설치되고 그 후단부에 회전판이 적립 부착된 회전축; 이 회전판의 외측면 테두리를 따라 등 간격으로 설치되되 회전축의 중심선에 대하여 일정각도를 가지고 엇갈리게 마련된 복수의 날개힌지축; 상기 날개힌지축에 한쪽끝단이 힌지 결합되어 상기 날개힌지축을 기준으로 회동되도록 설치된 복수의 날개; 및 상기 날개의 회동각을 풍력에 따라 조절할 수 있는 회동각 조절수단을 포함하여 구성된다.Wind turbine according to the present invention for achieving the above object is a cylindrical rotating body that is supported by a vertical axis to the top bearing of the tower is rotated axially to be horizontal to the top of the vertical axis; A rotating shaft having a generator installed at the front end of the rotating body and integrally formed with the shaft of the generator so as to be axially rotated in the cylindrical rotating body and having a rotating plate attached to the rear end thereof; A plurality of wing hinge shafts which are installed at equal intervals along the outer surface edge of the rotating plate and are staggered with a predetermined angle with respect to the center line of the rotating shaft; A plurality of wings installed at one end hinged to the wing hinge shaft and pivoted about the wing hinge shaft; And it comprises a rotation angle adjusting means that can adjust the rotation angle of the wing according to the wind power.
본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 회동각 조절수단은 회전판의 중심에서 축 방향으로 소정길이만큼 연장되고 그 연장단부에 스톱퍼가 구비된 연장축; 상기 연장축 상에서 슬라이딩되는 슬라이더; 상기 슬라이더와 복수의 날개에 각각 힌지 연결되는 연결링크; 및 상기 회전판과 슬라이더 사이에 배치되고 그 양단부가 이들 회전판과 슬라이더에 각각 고정되어 있는 스프링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the wind power generator according to the present invention, the rotation angle adjusting means extends by a predetermined length in the axial direction from the center of the rotating plate and an extension shaft provided with a stopper at its extension end; A slider sliding on the extension shaft; Connecting links hinged to the slider and the plurality of wings, respectively; And a spring disposed between the rotary plate and the slider and both ends of which are fixed to the rotary plate and the slider, respectively.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 회동각 조절수단은, 각각의 날개에 일단부가 고정되고 그 타단부가 발전기쪽을 향해 연장된 회동각조절봉; 및 상기 각각의 회동각조절봉 단부를 서로 연결하여 소정형상의 폐곡선을 형성하는 복수의 스프링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, in the wind power generator according to the present invention, the rotation angle control means, the rotation angle control rods having one end fixed to each blade and the other end extending toward the generator; And a plurality of springs connecting the end portions of the respective rotation angle adjusting rods to each other to form a closed curve of a predetermined shape.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 일단부가 상기 각각의 회동각조절봉과 일정거리 이격된 외주부를 둘러싸고 그 타단부가 회동체에 고정되어 회동각조절봉이 벌어지는 것을 단속하는 단속브레이크가 구비된 것이 바람직하다.In addition, in the wind power generator according to the present invention, one end portion is provided with an intermittent brake that surrounds the outer periphery spaced apart from the respective rotation angle adjustment rods and the other end is fixed to the rotation body to control the rotation angle adjustment rod to be opened. desirable.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 날개힌지축은 회전판의 외측면 테두리를 따라 일정거리 이격되고 상기 날개힌지축의 경사각만큼 서로 키 높이가 다른 한 쌍의 지지브라켓에 그 양단부가 각각 고정 지지된 것이 바람직하다.In addition, in the wind power generator according to the present invention, the wing hinge shaft is fixedly supported at both ends by a pair of support brackets spaced apart a predetermined distance along the outer surface edge of the rotating plate and different from each other in height by the inclination angle of the wing hinge shaft. It is preferable.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 날개힌지축은 회전판의 외측면과 일정거리로 이격되고 회전축으로 연결된 보조회전판 사이에서 상기 날개힌지축의 경사각과 동일 선상에 형성된 이들 회전판과 보조회전판의 관통공을 관통하여 고정 설치된 것이 바람직하다.In addition, in the wind turbine generator according to the present invention, the wing hinge shaft is spaced apart from the outer surface of the rotating plate and the through hole of these rotating plate and the auxiliary rotating plate formed on the same line as the inclination angle of the wing hinge shaft between the auxiliary rotating plate connected by the rotating shaft. It is preferable to penetrate and be fixed.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 회동체 상에 바람의 방향을 쉽게 찾을 수 있도록 축 방향을 따라 일정길이만큼 연장되고 후방을 향해 상향 경사진 판재 형상의 방향키가 구비된 것이 바람직하다. 상기 방향키는 후방으로 갈수록 폭 두께가 두껍게 마련할 수 있다.In addition, in the wind power generator according to the present invention, it is preferable that a direction key of a plate shape extending in a predetermined length along the axial direction and inclined upward toward the rear side so as to easily find the direction of the wind on the rotating body. The direction key may be provided with a thicker width toward the rear.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기에 있어서, 상기 발전기에는 로터인 축에 동심을 이루고 그 전방으로 일체화되어 연결된 보조회전축이 마련되고, 이 보조회 전축 선단부에 축착된 보조날개가 더 구비된 것이 바람직하다.In addition, in the wind power generator according to the present invention, it is preferable that the generator is provided with an auxiliary rotary shaft concentric with the shaft which is the rotor and is integrally connected to the front thereof, and further provided with auxiliary blades fixed to the front end of the auxiliary rotating shaft. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 풍력발전기를 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the wind power generator according to the present invention.
도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기는 타워(10)의 상단 베어링(12)에 수직축(21)이 지지되어 축 회전되며 상기 수직축(21)의 상단에 수평을 이루도록 일체로 된 원통형상의 회동체(20)와, 이 회동체(20)의 선단부에 발전기(14)가 설치되며 이 발전기(14)의 축과 일체로 되어 원통형상의 회동체(20)에 축 회전되게 관통 설치되고 그 후단부에 회전판(22)이 직립 부착된 회전축(24)과, 상기 회전판(22)의 외측면 테두리를 따라 등 간격으로 설치되되 회전축(24)의 중심선에 대하여 일정각도를 가지고 엇갈리게 마련된 복수의 날개힌지축(30)과, 상기 날개힌지축(30)에 한쪽끝단이 힌지 결합되어 상기 날개힌지축(30)을 기준으로 회동되도록 설치된 복수의 날개(40) 및 상기 날개(40)의 회동각을 풍력에 따라 조절할 수 있는 회동각 조절수단을 포함하는 구성으로 되어 있다.As shown in Figures 1 to 3, the wind power generator according to an embodiment of the present invention is supported by the
상기 회동체(20)는 지상에서 수직 상방으로 설치되어있는 타워(10)의 상단에 설치되되, 상기 타워(10)상단에는 베어링(12)으로 회전가능하게 지지된 수직축(21)의 상단에 수평방향으로 마련된 원통형상이다. 다시 말해서, 상기 회동체(20)는 평면에서 보았을 때 바람의 방향에 따라 회전될 수 있어야 하며, 상기 회동체(20)의 내부에는 회전축(24)이 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어 있다.The
상기 수직축(21)은 타워(10)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 하단부에 너트 등의 체결구가 체결되어 있다.The
또한, 상기 회동체(20)의 외주면 상부에는 바람의 방향을 쉽게 찾을 수 있도록 축 방향을 따라 일정길이로 연장되고 후방으로 향해 상향 경사진 삼각 판재 형상의 방향키(28)가 마련되어 있다. 상기 방향키(28)는 바람의 흐름을 더욱 원활하게 하는 동시에 바람의 방향을 더욱 빠르게 찾을 수 있도록 하기 위해 후방으로 갈수록 폭 두께가 두껍게 마련하는 것이 바람직하다.In addition, an upper circumferential surface of the
그리고, 상기 회동체(20)의 선단에는 로터인 축을 갖는 통상의 발전기(14)가 장착되어 있으며, 상기 발전기(14)는 그 축후단에 회동체(20)를 관통하는 회전축(24)이 일체로 연결됨은 물론 발전기(14)의 축선단은 보조회전축(25)이 연결되어 일체로 되고, 이 보조회전축(25) 선단부에는 풍력 발전의 보조역할을 하는 보조날개(29)가 구비되어 있다.In addition, a
상기 회전축(24)은 수직축(21)과 직각을 이루는 회동체(20)의 중심축 방향을 따라 연장되어 축 회전되는 원기둥 형상이며, 그 선단부에는 발전기(14)의 축과 연결되어 있고, 그 후단부에는 직립 부착된 원판 형상의 회전판(22)이 마련되어 있다.The rotating
상기 날개힌지축(30)은 회전판(24)의 외측면 테두리를 따라 등 간격으로 이격되어 설치되되 회전축(24)의 축 방향에 대하여 일정각도를 갖고 엇갈리게 경사져있는 것이다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 날개힌지축(30)은 회전판(22)의 외측면 테두리를 따라 일정거리로 이격되고 상기 날개힌지축(30)의 경사각만큼 서로 키 높이가 다른 한 쌍의 지지브래킷(38)에 그 양단부가 각각 고정 지지된 구조이다.The
상기 날개(40)는 그 일단부가 날개힌지축(30)에서 회전 가능하게 힌지 결합되고 그 타단부가 약간 비틀어진 형상으로 일정거리만큼 연장되며 상기 날개힌지축(30)을 기준으로 회동되는 판재 형상이다. 또한 상기 날개힌지축(30)과 힌지 결합되는 일단부에는 원기둥 형상의 날개힌지축(30)이 관통될 수 있도록 원관 형상으로 되어 있고 그 타단부의 소정부위에는 연결링크(36)의 일단부가 힌지 연결되어 있다.The
상기 회동각 조절수단은 풍력에 따라 날개(40)가 접히고 펴지도록 날개(40)의 회동각을 조절하는 것이다. 그 구성을 살펴보면, 상기 회전판(22)의 중심에서 축 방향으로 소정길이만큼 연장되고 그 연장단부에 스톱퍼(32)가 구비된 연장축(26)과, 이 연장축(26) 상에서 슬라이딩되는 슬라이더(34)와, 이 슬라이더(34)와 복수의 날개(40)에 각각 힌지 연결되는 연결링크(36) 및 상기 회전판(22)과 슬라이더(34) 사이에 설치되고 그 양단부가 이들 회전판(22)과 슬라이더(34)에 각각 고정되어 있는 인장스프링(42)을 포함하는 구성이다.The rotation angle adjusting means is to adjust the rotation angle of the
여기에서, 상기 스톱퍼(32)는 슬라이더(34)의 슬라이딩 길이를 조절할 수 있도록 연장축(26)을 따라 이동이 가능하게 된 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 연장축(26) 외주면 상에 나사산(26a)이 형성되고 이에 대응되는 스톱퍼(32)의 내주면에 나사산(32a)이 형성되어 있으므로, 상기 스톱퍼(32)를 나사 회전시키면서 슬라이더(34)의 위치를 조절할 수 있는 것이다.Here, the
이와 같은 구성에 따른 본 발명의 풍력발전기의 작용에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.It will be described in detail the operation of the wind power generator of the present invention according to such a configuration.
우선, 바람이 불면 회동체(20)는 그 외주면 상에 설치된 방향키(28) 및 날개(10)에 의해 자동으로 바람의 방향과 대응되는 방향으로 회동되게 된다. 즉, 회동체(20)는 풍향에 대응해서 마주하도록 발전기(14)가 앞쪽에 놓이고 날개(40)가 뒤쪽에 놓이는 형상을 하게 된다. 그리고, 바람에 의해 경사져있는 날개(40)가 회전하게 되고 이에 따라서 날개(40)가 설치된 연장축(26) 및 회전축(24)이 회전되게 되며, 상기 회전축(24)과 일체화되어 있는 발전기(14)의 로터인 축이 회전되면서 발전기(14)에서 전력이 생산되는 것이다.First, when the wind blows, the rotating
그리고, 상기 발전기(14)에서 생산된 전력은 전선(미도시)을 통해 지상의 송전선 또는 축전장치 등으로 전송되는 것이다.In addition, the electric power produced by the
이와 같이 사용도중에 돌풍이나 태풍 등의 악천후에 따른 강풍 발생시 일정속도 이상의 급격한 풍압이 날개(40)에 작용하게 되면 날개(40)의 회전속도가 과도하게 증가되며, 이때 순간적으로 강력한 풍압에 밀려 날개가 경사설치된 날개힌지축(30)을 기준으로 해서 후방으로 일정각도만큼 회동되게 됨과 아울러 날개(40)의 확장각 또한 변화되면서 오므라드는 확장각 가변현상이 발생하게 된다.In this way, if a strong wind pressure caused by bad weather such as gusts or typhoons during use causes rapid wind pressure on the
상기 각각의 날개(40)는 연결링크(36)를 통해 하나의 슬라이더(34)에 연결되어 있으므로 풍력에 의해 복수의 날개(40)들은 동시에 후방을 향해 일률적으로 회전되어 오므라들면서 각각의 연결링크(36)를 후방으로 밀어내게 되며 이에 따라 슬라이더(34)가 연장축(26)을 따라 후방으로 슬라이딩되는 것이다.Since each
상기 슬라이더(34)는 연장축(26)끝단의 스톱퍼(32)에 의해 슬라이딩이 저지될 때까지 슬라이딩되게 되며, 이렇게 슬라이더(34)가 슬라이딩되는 거리만큼 슬라 이더(34)와 회전판(22) 사이에 연결된 인장스프링(42)이 인장되므로 상기 인장스프링(42)을 원래사이즈로 복원시킬 수 있는 탄성복원력(인장력)이 부여되는 상태로 된다.The
이와 같이 상기 날개(40)가 풍압에 의해 후방측으로 일정각도를 가지고 경사진 상태로 될수록 초기위치보다 바람의 영향을 덜 받게 되므로 회전속도가 감소하게 되고, 이에 따라 상기 발전기(14) 측으로 전달되는 회전력도 감소하게 되어 발전기(14)의 과부하 등이 방지되므로 풍력발전기의 전체 시스템이 보호되면서 지속적인 풍력 발전이 이루어진다.As the
특히, 날개힌지축(30)이 회전축(24)과 연장축(26)의 중심선에 대하여 소정의 경사각을 가지고 설치되어 있으므로, 상기 날개힌지축(30)을 기준으로 해서 후방으로 일정각도만큼 회동되게 됨과 아울러 날개(40)의 확장각 또한 변화되면서 오므라드는 확장각의 가변현상이 발생하게 되며, 이로 인하여 바람과 대향하는 날개(40)의 접촉면적이 급격하게 줄어들어 돌풍이라든가 태풍의 급격한 풍압에도 회전축(24)의 구동을 최소화하여 급격한 과부하에도 풍력발전기의 전체 시스템이 안전하게 보호됨은 물론 지속적인 풍력발전이 가능하게 된다.In particular, since the
이러한 상태에서 다시 바람의 세기가 약해지면 인장되어 있던 인장스프링(42)의 탄성복원력에 의해 슬라이더(34)는 당겨지므로 원상태로 복귀되면서 이 슬라이더(34)에 연결되어 있는 연결링크(36)를 밀어내게 되며, 이와 연동하여 날개(40)가 연결링크(36)에 의해 밀려나면서 원상태로 펼쳐지는 것이다.In this state, when the strength of the wind decreases again, the
한편, 상기 날개(40)가 너무 많이 회전되어 오므라들게 되면 날개(40)의 회 전력이 떨어지게 되므로 그 만큼 풍력 발전량도 줄어들게 된다. 이러한 경우에는 스톱퍼(32)의 위치를 연장축(26) 안쪽으로 이동시켜 슬라이더(34)의 이동길이를 짧게 하면, 날개(40)의 회전각도가 조금만 접히게 되어 날개(40)의 회전력이 높아지면서 결과적으로 풍력 발전량을 높일 수 있게 되는 것이다.On the other hand, if the
이와 같이, 풍속의 세기에 따라 날개(40) 및 풍력발전기의 시스템 전반에 손상이 생기지 않을 정도로 날개(40)가 자동적으로 접히고 펴지면서 태풍 등의 비상시에도 풍력발전을 지속적이고 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.As such, the
그리고, 도 4 내지 도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전기를 나타낸 것이다. 여기서는, 수직축의 상단에 발전기(52)와 회동체(60)가 일체화되어 장착되고 상기 발전기(52)의 로터인 축의 후단으로 회전축(54)이 연장되어 있으며, 상기 회전축(54)에는 상기 날개(40)의 회동각을 풍력에 따라 조절할 수 있는 회동 각 조절수단이 구비되어 있다.4 to 8 show a wind turbine according to another embodiment of the present invention. Here, the
상기 회동각 조절수단은 회전축(54)에 축방향으로 일정거리만큼 이격되어 회전판(66)과 보조회전판(68)이 고정되고, 이 회전판(66)과 보조회전판(68)에 회전축(54)의 축방향에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 천공된 관통공(66a,68a)을 관통하여 날개힌지축(64)이 설치되어 있으며, 상기 날개힌지축(64)에 한쪽끝단이 힌지 결합되어 소정각으로 접히고 펴지도록 다수의 날개(50)가 설치된 것이다. 상기 회전판(66)과 보조회전판(68)은 하나의 유닛으로 마련하여 회전축(54)에 조립 고정할 수 있고 상기 회전축(54)에 직접적으로 마련할 수도 있다.The rotation angle adjusting means is spaced apart by a predetermined distance in the axial direction to the
상기 날개힌지축(64)에 힌지 결합된 날개(50)에는 각각의 날개(50)에 일단부 가 고정되고 그 타단부가 발전기(52)쪽을 향해 회전축(54)과 평행하게 회동각조절봉(56)이 연장되어 있고 이 각각의 회동각조절봉(56) 단부에는 이들을 서로 연결하여 삼각형상의 폐곡선으로 스프링(58)이 설치되어 있다. 이러한 스프링(58) 구조에 의해 날개(50)들이 풍력에 의해 접히고 펴지는 속도나 세기가 거의 균일하게 이루어지게 되는 것이다.One end is fixed to each
상기 회동각조절봉(56)은 날개힌지축(64)과 인접부인 날개(50)의 소정부위에 연결되어 서로 거의 직각을 이루는 형상으로 되어 풍력의 세기에 민감하게 반응할 수 있도록 되어 있다. 즉, 일례로, 상기 회동각조절봉(56)이 날개힌지축(64)에서 멀어지는 위치에 연결되어 있을수록 상기 날개(50)는 풍력에 저항하는 힘이 점점 강해지게 되어 결과적으로 고정식 날개와 거의 같아지게 되는 것이다.The rotation
상기 회동각조절봉(56)의 외주부에는 이 회동각조절봉(56)의 바깥 방향으로 급격하게 벌어짐을 단속하면서 어느정도의 제동력을 부여하기 위해서 도 7 및 도 8과 같이, 그 일단부가 상기 회동각조절봉(56)과 일정거리만큼 이격된 외주부를 둘러싸고 그 타단부가 회동체(60)에 고정되는 원통 형상의 단속브레이크(62)가 마련되어 있다.In order to give a certain braking force to the outer circumferential portion of the rotation
이밖에, 상기 다른 실시예에 따른 풍력발전기에도 방향키(미도시)나 보조날개(미도시) 등이 선택적으로 설치가 가능할 것이다.In addition, a direction key (not shown) or an auxiliary wing (not shown) may be selectively installed in the wind power generator according to the other embodiment.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기는 회동체가 자동적으로 풍향을 찾아가고 풍압에 따라 날개의 확장각도가 가변되면서 날개에 가해지는 풍압 세기를 적절히 해소시켜 날개나 타워 등 풍력발전기 자체의 손상 발생을 방지할 수 있으며, 미풍일때는 바람을 최대한 많이 받아 풍력 발전 효율을 극대화시키고 강풍일때는 바람의 저항을 최소화시키면서 풍력 발전은 지속적으로 이루어지는 등의 효과를 얻는다.As described above, the wind power generator according to the present invention is to damage the wind generator itself, such as wings or towers by appropriately resolving the wind pressure strength applied to the wing as the rotor automatically finds the wind direction and the angle of expansion of the wing is changed according to the wind pressure It is possible to prevent the occurrence of wind, wind power is maximized by maximizing wind power efficiency in the case of breeze, wind power generation is made continuously while minimizing wind resistance in strong wind.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20050003521 | 2005-02-02 | ||
KR2020050003521 | 2005-02-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060088814A KR20060088814A (en) | 2006-08-07 |
KR100720287B1 true KR100720287B1 (en) | 2007-05-22 |
Family
ID=37177131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050075086A KR100720287B1 (en) | 2005-02-02 | 2005-08-12 | Wind power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100720287B1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010021732A2 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Natural Power Concepts, Inc. | Folding blade turbine |
KR101028481B1 (en) * | 2008-08-21 | 2011-04-14 | 이달은 | A wind-dynamotor |
KR101060327B1 (en) | 2009-04-06 | 2011-08-29 | 존넬슨 | Wind power generator for easy rotation of rotating body |
KR101061315B1 (en) | 2009-12-16 | 2011-08-31 | 이창현 | Wind generator that varies air resistance according to wind speed |
KR101294010B1 (en) | 2011-03-16 | 2013-08-27 | 고재욱 | An apparatus for folding blades of wind power generator |
US8915697B2 (en) | 2008-08-22 | 2014-12-23 | Natural Power Concepts Inc. | Mobile wind turbine |
WO2015084919A1 (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | Natural Power Concepts, Inc. | Folding blade wind turbine |
WO2024019282A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 송진숙 | Power generation device |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2504552A (en) * | 2012-08-03 | 2014-02-05 | Richard Alan Sturt | Wind turbine with folding blades |
KR200473849Y1 (en) * | 2014-05-23 | 2014-09-23 | 한칠석 | Parasol Type Wind Power Generator |
CN108105013A (en) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 中国船舶重工集团公司第七0研究所 | A kind of mechanical impeller power regulating device applied to ocean current power generation |
CN109341772B (en) * | 2018-11-07 | 2024-02-13 | 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 | Inspection tool for transformer box |
CN109268208A (en) * | 2018-11-26 | 2019-01-25 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | A kind of blade damping device of wind-driven generator |
CN112228287B (en) * | 2020-08-31 | 2022-01-04 | 长江三峡集团福建能源投资有限公司 | Typhoon-resistant ocean wind power generation platform with foldable blades |
CN116928028B (en) * | 2023-09-18 | 2023-12-22 | 中国海洋大学 | Offshore omnidirectional windward type wind power generation device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200364737Y1 (en) | 2004-07-07 | 2004-10-13 | 김동용 | Hybrid axis wind turbine with single rotor |
-
2005
- 2005-08-12 KR KR1020050075086A patent/KR100720287B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200364737Y1 (en) | 2004-07-07 | 2004-10-13 | 김동용 | Hybrid axis wind turbine with single rotor |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101028481B1 (en) * | 2008-08-21 | 2011-04-14 | 이달은 | A wind-dynamotor |
GB2475217B (en) * | 2008-08-22 | 2013-03-20 | Natural Power Concepts Inc | Folding blade turbine |
WO2010021732A3 (en) * | 2008-08-22 | 2010-05-20 | Natural Power Concepts, Inc. | Folding blade turbine |
GB2475217A (en) * | 2008-08-22 | 2011-05-11 | Natural Power Concepts Inc | Folding blade turbine |
WO2010021732A2 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Natural Power Concepts, Inc. | Folding blade turbine |
US8915697B2 (en) | 2008-08-22 | 2014-12-23 | Natural Power Concepts Inc. | Mobile wind turbine |
KR101060327B1 (en) | 2009-04-06 | 2011-08-29 | 존넬슨 | Wind power generator for easy rotation of rotating body |
KR101061315B1 (en) | 2009-12-16 | 2011-08-31 | 이창현 | Wind generator that varies air resistance according to wind speed |
KR101294010B1 (en) | 2011-03-16 | 2013-08-27 | 고재욱 | An apparatus for folding blades of wind power generator |
WO2015084919A1 (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | Natural Power Concepts, Inc. | Folding blade wind turbine |
GB2535959A (en) * | 2013-12-03 | 2016-08-31 | Natural Power Concepts Inc | Folding blade wind turbine |
GB2535959B (en) * | 2013-12-03 | 2020-04-01 | Natural Power Concepts Inc | Folding blade wind turbine |
WO2024019282A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 송진숙 | Power generation device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060088814A (en) | 2006-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100720287B1 (en) | Wind power generator | |
US6979175B2 (en) | Downstream wind turbine | |
US4310284A (en) | Automatically controlled wind propeller and tower shadow eliminator | |
CA2395612C (en) | Wind power installation with two rotors in tandem | |
EP2577054B1 (en) | Wind turbine with a centrifugal force driven adjustable pitch angle and blades retained by cables | |
JP5478782B2 (en) | Vertical axis wind turbine with speed regulation and storm protection system | |
JP2005090332A (en) | Darrieus wind turbine | |
JP5685699B2 (en) | Variable pitch device | |
JP4982733B2 (en) | Vertical-axis linear blade wind turbine with aerodynamic speed control mechanism | |
KR101294010B1 (en) | An apparatus for folding blades of wind power generator | |
KR100754368B1 (en) | The Wind turbine blade which uses a centrifugal flapping device | |
US20120049536A1 (en) | Wind Turbine | |
KR101259712B1 (en) | Blade for horizontal axis wind power generation | |
CN209892383U (en) | Wind wheel device of wind driven generator with tiltable blades | |
KR101266783B1 (en) | Apparatus for adding wind power of vertical wind power generation | |
KR20120105645A (en) | Wind power generator with folding blades | |
JP3833193B2 (en) | Automatic rotation adjustment device for wind turbines for wind power generation | |
EP1828597A1 (en) | Vertical axis turbine apparatus | |
KR20050052723A (en) | Air volume control method of windmill for power generation adjustable according to air connecting structure of the windmill | |
JP4533991B1 (en) | Small propeller windmill | |
KR101061315B1 (en) | Wind generator that varies air resistance according to wind speed | |
KR100308339B1 (en) | Wing of fan-driven generator | |
JP2005233143A (en) | Vertical blade vertical shaft wind mill | |
JP4361063B2 (en) | Wind power generator | |
TWI273165B (en) | A vertical axial wind engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |