KR101042683B1

KR101042683B1 - Wind power generator

Info

Publication number: KR101042683B1
Application number: KR1020080107525A
Authority: KR
Inventors: 윤미현
Original assignee: 윤미현
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2011-06-20
Also published as: KR20100048395A

Abstract

본 발명은 지면에 수직하게 고정되는 수직축과; 상기 수직축에 회전가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 외주면에 방사상으로 다수 형성되어 제1회전궤적을 그리며 회전하는 제1지지대들과; 상기 제1지지대들에 회전가능하게 설치된 지지축에 고정되는 다수의 블레이드들과; 상기 회전축의 상단에 위치되고, 상기 제1회전궤적의 일부 구간에서 바람에 대한 상기 블레이드들의 접촉면적을 확장하는 방향으로 정렬되면서 회전될 수 있도록 상기 블레이드들을 간섭하는 블레이드 간섭부와; 상기 회전축의 회전력을 전달받아 발전하는 발전부;를 포함한다.The present invention and the vertical axis is fixed to the ground perpendicularly; A rotating shaft rotatably installed on the vertical shaft; A plurality of first supports radially formed on an outer circumferential surface of the rotation shaft to rotate while drawing a first rotation trajectory; A plurality of blades fixed to a support shaft rotatably installed on the first supports; A blade interference part positioned at an upper end of the rotating shaft and interfering with the blades so as to be rotated while being aligned in a direction extending the contact area of the blades with respect to the wind in a portion of the first rotational trajectory; It includes; a power generation unit for generating power received by the rotational force of the rotary shaft.

본 발명은 블레이드가 가이드부재에 간섭될 때에는 바람에 의해 항력이 작용되고, 가이드부재에 간섭되지 않을 때에는 바람에 의한 항력이 최소화됨으로써, 즉, 블레이드의 이동을 방해하는 방해항력이 최소화됨으로써, 회전축의 회전효율이 향상되고, 결국 발전효율이 향상되는 장점이 있다.According to the present invention, when the blade interferes with the guide member, the drag acts by the wind, and when the blade does not interfere with the guide member, the drag by the wind is minimized, that is, the disturbing drag that hinders the movement of the blade is minimized, The rotational efficiency is improved, and eventually the power generation efficiency is improved.

풍력, 발전, 항력, 블레이드, 정렬, 방해항력 Wind power, power generation, drag, blades, alignment, jamming

Description

Wind Power Generators {WIND POWER GENERATION APPARATUS}

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전축이 바람의 방향에 수직하게 구비되는 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine, and more particularly, to a wind turbine having a rotation axis perpendicular to the direction of the wind.

일반적으로 풍력 발전장치는 바람에 의해 터빈을 회전시키고, 이 터빈의 회전력을 이용하여 발전하는 장치이다.In general, a wind power generator is a device that rotates a turbine by wind and generates power using the rotational force of the turbine.

이러한 풍력 발전장치는 터빈의 회전축이 바람의 방향에 대해 수평한 수평축 풍력 발전장치와, 터빈의 회전축이 바람의 방향에 수직인 수직축 풍력 발전장치가 있다.Such a wind power generator includes a horizontal axis wind power generator in which the rotation axis of the turbine is horizontal with respect to the wind direction, and a vertical axis wind power generator in which the rotation axis of the turbine is perpendicular to the wind direction.

수평축 풍력 발전장치는 특정 방향의 바람에 의해서만 터빈이 회전되므로, 발전에 풍향이 지대한 영향을 끼쳐 발전효율이 떨어지는 단점이 있다.The horizontal axis wind turbine is rotated only by the wind in a specific direction, so the wind direction has a great influence on the power generation has a disadvantage of low power generation efficiency.

반면에, 수직축 풍력 발전장치는 다양한 방향의 바람에 의해 터빈을 회전시킬 수 있어, 풍향이 발전효율에 영향을 끼치지 않는다. 그러나, 터빈이 회전될 때, 바람은 터빈를 회전시키는 회전항력과 함께, 터빈의 회전을 방해하는 방해항력으로도 작용된다. 방해항력은 터빈의 회전에너지의 손실을 가져오고, 결국 발전장치의 발전효율을 감소시켰다.On the other hand, the vertical axis wind turbine can rotate the turbine by the wind in various directions, the wind direction does not affect the power generation efficiency. However, when the turbine is rotated, the wind, along with the rotational drag that rotates the turbine, also acts as a disturbing drag that hinders the rotation of the turbine. The disturbance drag results in a loss of turbine's rotational energy, which in turn reduces the generating efficiency of the generator.

이에, 최근에는 수직축 풍력 발전장치에서 발전효율을 증가시키기 위해, 터빈에 작용하는 바람의 방해항력을 최소화시키기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Therefore, in recent years, in order to increase power generation efficiency in a vertical axis wind turbine, researches for minimizing the disturbance drag of wind acting on a turbine have been actively conducted.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 방향의 바람으로부터 회전력의 손실없이 안정적인 회전력을 얻어 발전효율을 향상시킨 풍력 발전장치를 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a wind power generator that improves the power generation efficiency by obtaining a stable rotational force without loss of rotational force from the wind in various directions.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지면에 수직하게 고정되는 수직축과; 상기 수직축에 회전가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 외주면에 방사상으로 다수 형성되어 제1회전궤적을 그리며 회전하는 제1지지대들과; 상기 제1지지대들에 회전가능하게 설치된 지지축에 고정되는 다수의 블레이드들과; 상기 회전축의 상단에 위치되고, 상기 제1회전궤적의 일부 구간에서 바람에 대한 상기 블레이드들의 접촉면적을 확장하는 방향으로 정렬되면서 회전될 수 있도록 상기 블레이드들을 간섭하는 블레이드 간섭부와; 상기 회전축의 회전력을 전달받아 발전하는 발전부;를 포함한다.The present invention for achieving the above object and the vertical axis is fixed perpendicular to the ground; A rotating shaft rotatably installed on the vertical shaft; A plurality of first supports radially formed on an outer circumferential surface of the rotation shaft to rotate while drawing a first rotation trajectory; A plurality of blades fixed to a support shaft rotatably installed on the first supports; A blade interference part positioned at an upper end of the rotating shaft and interfering with the blades so as to be rotated while being aligned in a direction extending the contact area of the blades with respect to the wind in a portion of the first rotational trajectory; It includes; a power generation unit for generating power received by the rotational force of the rotary shaft.

상기 블레이드 간섭부는 상기 지지축에 연결되고, 상기 블레이드에 연동되어 상기 지지축을 중심으로 제2회전궤적을 그리며 회전하는 핸들과; 상기 회전축에 회전가능하게 설치되는 풍향조정축과; 상기 풍향조정축의 외주면에 방사상으로 형성된 제2지지대에 고정되어 상기 핸들을 상기 제1회전궤적의 일부 구간동안 가이드하되, 상기 핸들이 상기 제2회전궤적의 설정된 구간동안 회전되게 함으로써 바람에 대한 상기 블레이드의 접촉면적이 확장되는 방향으로 상기 블레이드를 정렬시키는 가이드부재와; 상기 풍향조정축의 상단에 결합되고, 바람에 의해 회전되어 상기 가이드부재를 풍향에 따라 설정된 위치에 정렬시키는 풍향기;를 포함하고 있다.The blade interference portion is connected to the support shaft, the handle is interlocked with the blade to rotate around the support shaft drawing a second rotational trajectory; A wind direction adjustment shaft rotatably installed on the rotation shaft; The blade against the wind by being fixed to the second support formed radially on the outer circumferential surface of the wind direction adjustment shaft to guide the handle for a portion of the first rotational trajectory, by causing the handle to rotate during the set period of the second rotational trajectory A guide member for aligning the blade in a direction in which the contact area of the blade is extended; And a wind vane coupled to an upper end of the wind direction adjusting shaft, and rotated by wind to align the guide member at a predetermined position according to the wind direction.

상기 풍향조정축은 상기 회전축에 일방향으로만 회전되도록 원웨이베어링에 의해 연결된다.The wind direction adjusting shaft is connected to the rotary shaft by a one-way bearing to rotate only in one direction.

한편, 상기 블레이드는 호형으로 형성되고, 상기 지지축에 편심되게 결합되며, 상기 핸들은 상기 지지축에 축방향으로 결합되어 고정되는 고정부분과, 상기 고정부분으로부터 수직하게 굴곡되어 연장된 연장부분으로 이루어진 연결부재와; 상기 연장부분에 탄성력에 의해 슬라이딩가능하게 결합되고, 선단에 상기 가이드부재에 가이드되며 상기 지지축의 회전시 상기 제2회전궤적을 그리는 가이드돌기가 돌출된 안내부재;를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the blade is formed in an arc shape, is coupled eccentrically to the support shaft, the handle is a fixed portion coupled to the support shaft in the axial direction and fixed, and an extended portion extending bent vertically from the fixed portion A connection member made of; And a guide member slidably coupled to the extension portion by an elastic force, guided to the guide member at a tip thereof, and a guide protrusion protruding the second rotational trajectory when the support shaft is rotated.

상기 가이드부재는 상기 핸들의 상기 가이드돌기가 진입되는 진입부분은 상기 제2회전궤적의 직경보다는 큰 폭으로 형성되고, 상기 가이드돌기가 진입되어 배출되는 부분은 상기 진입부분의 폭보다 작은 폭으로 형성된다.The guide member has an entry portion through which the guide protrusion of the handle enters a width larger than a diameter of the second rotational trajectory, and a portion through which the guide protrusion enters and exits has a width smaller than the width of the entry portion. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 풍력 발전장치의 실시 예를 첨부한 도 1에 나타내 보였다.An embodiment of the wind turbine generator according to the present invention is shown in FIG.

도 1를 참조하면, 본 실시 예는 지면에 수직하게 설치된 수직축(100)에 회전가능하게 회전축(200)이 구비되고, 회전축(200)의 외주면에 방사상으로 다수 형성된 제1지지대(210)들에 회전가능하게 다수의 블레이드(300)가 설치된다.Referring to FIG. 1, in the present embodiment, a rotation shaft 200 is rotatably provided on a vertical shaft 100 installed perpendicular to the ground, and a plurality of first supports 210 formed radially on an outer circumferential surface of the rotation shaft 200. A plurality of blades 300 are rotatably installed.

그리고, 회전축(200)의 상단에는 블레이드(300)들이 바람에 대한 접촉면적을 확장하는 방향으로 정렬되게 블레이드(300)들을 간섭하는 블레이드 간섭부(400)가 마련된다. 또한, 회전축의 회전력을 전달받아 발전하는 발전부(700)가 마련된다.In addition, a blade interference part 400 is provided at the top of the rotation shaft 200 to interfere with the blades 300 such that the blades 300 are aligned in a direction in which the blades 300 extend the contact area with respect to the wind. In addition, the power generation unit 700 is generated to receive the rotational force of the rotating shaft is provided.

수직축(100)은 지면에 고정된 베이스(500)에 수직하게 설치된다.The vertical axis 100 is installed perpendicular to the base 500 fixed to the ground.

제1지지대(210)는 회전축(200)에 상하방향으로 상호 이격되게 설치된 한 쌍을 셋트로 하여 회전축(200)의 외주면에 방사상으로 다수 구비된다. 이에, 회전축(200)이 회전될 때, 제1지지대(210)는 일정 반경의 제1회전궤적을 따라 회전된다. The first support 210 is a plurality of radially provided on the outer circumferential surface of the rotary shaft 200 in a pair set to be spaced apart from each other in the vertical direction on the rotary shaft 200. Thus, when the rotating shaft 200 is rotated, the first support 210 is rotated along the first rotation trajectory of a predetermined radius.

블레이드(300)는 호형으로 형성되고, 제1지지대(210)의 선단에 회전가능하게 설치된 지지축(220)에 편심되게 결합된다. The blade 300 is formed in an arc shape and is eccentrically coupled to the support shaft 220 rotatably installed at the tip of the first support 210.

한편, 블레이드 간섭부(400)는 지지축(220)에 연결되어 블레이드(300)와 함께 제2회전궤적을 그리며 회전하는 핸들(410)과, 회전축(200)에 회전가능하게 설치되는 풍향조정축(420)과, 풍향조정축(420)에 고정되어 핸들(410)을 제1지지대(210)가 그리는 제1회전궤적의 일부 구간동안 가이드하여 바람에 대한 블레이드(300)의 접촉면적이 확장되는 방향으로 블레이드(300)를 간섭하여 정렬시키는 가이드부재(430)와, 가이드부재(430)를 풍향에 따라 설정된 위치에 정렬시키는 풍향기(440) 로 이루어져 있다.On the other hand, the blade interfering portion 400 is connected to the support shaft 220, the handle 410 rotates while drawing a second rotational trajectory with the blade 300, and the wind direction adjustment shaft is rotatably installed on the rotation shaft 200 420 and fixed to the wind direction adjustment shaft 420 to guide the handle 410 during a portion of the first rotational trajectory drawn by the first support 210 to expand the contact area of the blade 300 against the wind. It consists of a guide member 430 for aligning the interference with the blade 300 in the direction, and a wind direction 440 for aligning the guide member 430 in a set position according to the wind direction.

도 2를 참조하면, 핸들(410)은 지지축(220)에 축방향으로 결합되어 제1지지대(210)의 상부로 노출되는 고정부분(411a)과 고정부분(411a)으로부터 수직하게 굴곡되어 연장된 연장부분(411b)으로 이루어진 연결부재(411)와, 연결부재(411)의 연장부분(411b)에 슬라이딩가능하게 결합되고 선단에 가이드부재(430)에 가이드되며 지지축(220)의 회전시 제2회전궤적을 그리는 가이드돌기(412a)가 돌출된 안내부재(412)로 이루어져 있다. 즉, 제2회전궤적은 고정부분(411a)의 중심으로부터 가이드돌기(412a)의 중심까지의 거리를 반경으로하는 궤적이다. 제2회전궤적의 반경은 안내부재(412)가 연장부분(411b)으로부터 슬라이딩되므로 가변된다.Referring to FIG. 2, the handle 410 is axially coupled to the support shaft 220 and vertically bent and extended from the fixing portion 411a and the fixing portion 411a exposed to the upper portion of the first support 210. The connecting member 411 consisting of the extended portion 411b, and slidably coupled to the extending portion 411b of the connecting member 411 and guided to the guide member 430 at the tip, and during the rotation of the support shaft 220 The guide protrusion 412a, which draws the second rotational trajectory, includes a guide member 412 that protrudes. That is, the second rotational trajectory is a trajectory whose radius is the distance from the center of the fixed portion 411a to the center of the guide protrusion 412a. The radius of the second rotational trajectory is varied since the guide member 412 slides from the extension portion 411b.

안내부재(412)는 연장부분(411b)에 탄성력에 의해 슬라이딩가능하게 결합된다. 즉, 연장부분(411b)에는 안내부재(412)가 인입될 인입홈(411c)이 축방향으로 형성되어 있다. 그리고, 인입홈(411c) 내에는 인장스프링(413)이 위치되며, 인장스프링(413)은 인입홈(411c)과 안내부재(412)를 탄성력에 의해 결합하고 있다. The guide member 412 is slidably coupled to the extension portion 411b by an elastic force. That is, the inlet groove 411c through which the guide member 412 is to be drawn is formed in the extension portion 411b in the axial direction. In addition, a tension spring 413 is positioned in the inlet groove 411c, and the tension spring 413 couples the inlet groove 411c and the guide member 412 by an elastic force.

또한, 인입홈(411c)을 차폐하는 마개(414)가 구비되고, 마개(414)의 중앙부는 안내부재(412)가 끼워지도록 통공되어 있다. 연장부분(411b)의 외면에는 안내부재(412)가 슬라이딩되는 방향으로 일정 길이의 슬릿(415)이 형성되어 있으며, 슬릿(415)을 통해 인입홈(411c)에 인입된 안내부재(412)의 외면에 결합되는 슬라이딩핀(416)이 마련된다.In addition, a stopper 414 for shielding the inlet groove 411c is provided, and the central portion of the stopper 414 is perforated so that the guide member 412 is fitted. On the outer surface of the extension part 411b, a slit 415 having a predetermined length is formed in the direction in which the guide member 412 slides, and the guide member 412 introduced into the inlet groove 411c through the slit 415 is formed. A sliding pin 416 is coupled to the outer surface.

즉, 안내부재(412)가 인입홈(411c)에서 슬라이딩될 때, 슬라이딩핀(416)이 슬릿(415)을 따라 이동되면서, 안내부재(412)가 인입홈(411c)내에서 자회전되는 것 이 방지된다. 이에, 안내부재(412)의 가이드돌기(412a)는 항상 상향된 위치에 있게 되고, 가이드부재(430)에 간섭된다.That is, when the guide member 412 is slid in the inlet groove (411c), while the sliding pin 416 is moved along the slit 415, the guide member 412 is self-rotating in the inlet groove (411c) This is avoided. Thus, the guide protrusion 412a of the guide member 412 is always in an upward position and interferes with the guide member 430.

한편, 가이드부재(430)는 풍향조정축(420)의 외면에 방사상으로 다수 구비된 제2지지대(431)에 의해 결합되고, 제1지지대(210)의 제1회전궤적의 경로상에 위치된다. On the other hand, the guide member 430 is coupled by the second support 431 radially provided on the outer surface of the wind direction adjustment shaft 420, is located on the path of the first rotational trajectory of the first support (210) .

즉, 가이드부재(430)는 회전축(200)의 중심으로부터 지지축(220)의 중심까지의 거리(D)와 상기 제2회전궤적의 반경(d)을 합한 거리를 반경으로하여 호형으로 형성된다. 이때, 제2회전궤적의 반경은 최소반경, 즉 안내부재(412)가 연장부분(411b)의 인입홈(411c)에 인입되어 더이상 인입되지 못할 때, 고정부분(411a)의 중심으로부터 가이드돌기(412a)의 중심까지의 거리이다.(도 5참조)That is, the guide member 430 is formed in an arc shape by using a radius of the distance D from the center of the rotation shaft 200 to the center of the support shaft 220 and the radius d of the second rotation trajectory. . At this time, the radius of the second rotational trajectory is the minimum radius, that is, when the guide member 412 is introduced into the inlet groove 411c of the extension portion 411b and can no longer be inserted therein, the guide protrusion (from the center of the fixed portion 411a) 412a) to a center of gravity (see FIG. 5).

가이드부재(430)는 핸들(410)의 가이드돌기(412a)가 인입되어 지나도록 제1지지대(210)의 제1회전궤적을 따라 회전 통로(432)를 형성하게 된다. The guide member 430 forms the rotation passage 432 along the first rotational trajectory of the first support 210 so that the guide protrusion 412a of the handle 410 is inserted therethrough.

특히, 핸들(410)의 가이드돌기(412a)는 지지축(220)의 회전에 의해 제2회전궤적을 그리며 자회전되므로, 가이드부재(430)에서 가이드돌기(412a)가 진입되는 진입부분은 적어도 제2회전궤적의 직경보다 큰 폭을 갖는 통로로 형성된다. 따라서, 자회전되는 가이드돌기(412a)가 가이드부재(430)의 회전 통로(432)로 원활히 진입된다.In particular, the guide protrusion 412a of the handle 410 is self-rotating by drawing the second rotational trajectory by the rotation of the support shaft 220, so that the entry portion into which the guide protrusion 412a enters from the guide member 430 is at least entered. It is formed as a passage having a width larger than the diameter of the second rotational trajectory. Therefore, the self-rotating guide protrusion 412a smoothly enters the rotation passage 432 of the guide member 430.

한편, 가이드부재(430)에서 가이드돌기(412a)가 배출되는 배출부분은 진입부분의 폭보다 작은 폭으로 통로를 형성하여도 된다.On the other hand, the discharge portion from which the guide protrusion 412a is discharged from the guide member 430 may form a passage smaller than the width of the entry portion.

도 1을 참조하면, 풍향기(440)는 일반적인 풍향계로서, 양측에 바람에 의한 저항차를 둔 것으로, 보다 작은 저항을 갖는 측이 바람이 불어오는 방향을 향하게 회전되는 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 1, the wind vane 440 is a general wind vane having a resistance difference caused by wind on both sides, and a side having a smaller resistance is rotated in a direction in which the wind blows, and a detailed description thereof will be omitted. .

따라서, 풍향기(440)에 의해 풍향조정축(420)이 풍향에 따라 회전되면서, 가이드부재(430)를 풍향에 대해 항상 일정한 위치로 이동시키게 된다.Therefore, as the wind direction adjusting shaft 420 is rotated according to the wind direction by the wind direction 440, the guide member 430 is always moved to a predetermined position with respect to the wind direction.

한편, 풍향조정축(420)은 회전축(200)의 상부에 돌출된 중심축(230)에 끼워져 회전가능하게 설치되고, 회전축(200)에 대해 일방향으로 회전되게 원웨이베어링(600)에 의해 연결된다.On the other hand, the wind direction adjustment shaft 420 is inserted into the center shaft 230 protruding from the upper portion of the rotary shaft 200 is rotatably installed, it is connected by the one-way bearing 600 to rotate in one direction with respect to the rotary shaft 200 do.

도 3을 참조하면, 원웨이베어링(600)은 풍향조정축(420)의 하면에 형성된 래칫기어(610)와, 회전축(200)의 상면에 구비되어 탄성력에 의해 회동되어 돌출되며 래칫기어(610)를 간섭하는 래칫(620)으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the one-way bearing 600 is provided on the ratchet gear 610 formed on the lower surface of the wind direction adjustment shaft 420 and the upper surface of the rotation shaft 200, and is rotated and protruded by an elastic force to form the ratchet gear 610. ) Consists of a ratchet 620 interfering.

도 4를 참조하면, 발전부(700)는 회전축(200)의 외면에 설치된 구동기어(710)와, 구동기어(710)에 치합되는 종동기어(720)와, 종동기어(720)의 회전력을 전달받아 발전되는 발전기(730)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 4, the generator 700 includes a drive gear 710 installed on an outer surface of the rotation shaft 200, a driven gear 720 meshed with the drive gear 710, and a rotational force of the driven gear 720. It consists of a generator 730 is generated and received.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present embodiment configured as described above will be described.

도 5를 참조하면, 전방에서 불어오는 바람에 대해 가이드부재(430)는 회전축(200)을 기준으로 우측 전방에 위치된다. 가이드부재(430)의 위치는 풍향기(440)에 의해 풍향에 따라 풍형조정축(420)이 회전되므로 항상 불어오는 바람에 대해 같은 위치에 있게 된다.Referring to FIG. 5, the guide member 430 is positioned at the right front side with respect to the rotating shaft 200 with respect to the wind blowing from the front side. The position of the guide member 430 is always in the same position with respect to the blowing wind because the wind adjustment shaft 420 is rotated in accordance with the wind direction by the wind direction 440.

가이드부재(430)에 가이드돌기(412a)가 간섭되지 않은 상태의 블레이드(300)는 바람에 의해 자회전된다. 그러나, 블레이드(300)가 지지축(220)에 편심되게 결 합되어 있기 때문에, 블레이드(300)는 지지축(220)을 중심으로 양측에 바람의 저항차이가 생기게 되고, 가장 적게 받는 위치에서 정렬된다. 즉, 블레이드(300)는 지속적으로 회전되지 않고 바람의 방향과 나란한 위치에서 정렬된다. The blade 300 in a state where the guide protrusion 412a is not interfered with the guide member 430 is rotated by wind. However, since the blade 300 is eccentrically coupled to the support shaft 220, the blade 300 has a difference in wind resistance on both sides with respect to the support shaft 220, and is aligned at the least received position. do. That is, the blade 300 is aligned at a position parallel to the direction of the wind without continuously rotating.

한편, 가이드부재(430)에 가이드돌기(412a)가 간섭되는 블레이드(300)는 가이드부재(430)에 의해 가이드돌기(412a)가 제2회전궤적을 따라 회전되는 것이 방해되기 때문에, 블레이드(300)는 바람의 저항을 가장 적게 받는 위치로 정렬되지 못하게 된다.On the other hand, the blade 300, the guide protrusion 412a interferes with the guide member 430, because the guide protrusion 412a is prevented from rotating along the second rotation trajectory by the guide member 430, the blade 300 ) Will not be aligned to the position of least wind resistance.

이에, 블레이드(300)는 바람의 의해 항력이 발생되고, 제1회전궤적을 따라 이동되면서 회전축(200)을 회전시키게 된다. 또한, 블레이드(300)가 호형으로 형성되어 있어 제1회전궤적을 따라 이동될 때, 이동저항이 최소화된다.Thus, the drag 300 is generated by drag of the wind, and rotates the rotating shaft 200 while moving along the first rotation trajectory. In addition, since the blade 300 is formed in an arc shape, the movement resistance is minimized when the blade 300 is moved along the first rotation trajectory.

또한, 가이드돌기(412a)가 가이드부재(430)에 간섭될 때, 가이드돌기(412a)가 형성된 안내부재(412)가 연결부재(411)의 연장부분(411b)으로부터 탄성력에 의해 슬라이딩되기 때문에, 가이드돌기(412a)가 가이드부재(430)의 간섭시 완충되어 원활하게 이동된다.In addition, when the guide protrusion 412a interferes with the guide member 430, since the guide member 412 on which the guide protrusion 412a is formed is slid by an elastic force from the extending portion 411b of the connection member 411, The guide protrusion 412a is smoothly moved when the guide member 430 interferes with the interference.

이와 같이, 블레이드(300)는 가이드돌기(412a)가 가이드부재(430)에 간섭되는 구간에서는 바람에 대해 항력이 발생되어 회전축(200)을 회전시키고, 가이드돌기(412a)가 가이드부재(430)에 간섭되지 않는 구간, 즉 바람이 블레이드(300)의 이동을 방해하는 방해항력이 작용되는 구간에서는 바람의 저항을 최소화하면서 회전축(200)의 회전력을 저하시키지 않게 된다.As such, in the blade 300, the drag is generated against the wind in the section in which the guide protrusion 412a interferes with the guide member 430, thereby rotating the rotation shaft 200, and the guide protrusion 412a guides the guide member 430. In a section that does not interfere, that is, a section in which a wind drag interferes with the movement of the blade 300, a section of the rotation shaft 200 is not reduced while minimizing the resistance of the wind.

따라서, 블레이드(300)가 바람의 방해항력을 최소화하면서 제1회전궤적을 따 라 이동되기 때문에, 회전축(200)의 회전효율이 향상되고, 발전효율이 향상된다.Therefore, since the blade 300 is moved along the first rotational track while minimizing the interference drag of the wind, the rotational efficiency of the rotational shaft 200 is improved, and the power generation efficiency is improved.

한편, 도 5를 참조하면, 풍향기(440)가 설치된 풍향조정축(420)이 원웨이베어링(600)에 의해 회전축(200)에 연결되어 있다. 이러한 풍향조정축(420)은 회전축(200)의 회전방향(시계방향)으로는 회전축(200)에 대해 상대회전되지 못하고, 회전축(200)의 역회전방향(반시계방향)으로는 회전축(200)에 대해 상대회전된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, the wind direction adjusting shaft 420 provided with the wind vane 440 is connected to the rotary shaft 200 by the one-way bearing 600. The wind direction adjustment shaft 420 may not rotate relative to the rotation shaft 200 in the rotation direction (clockwise) of the rotation shaft 200, and the rotation shaft 200 in the reverse rotation direction (counterclockwise) of the rotation shaft 200. Relative to).

이는, 풍향의 급변으로 블레이드(300)에 의해 회전축(200)이 역회전될 때, 가이드돌기(412a)와 가이드부재(430)의 배출부분이 상호 충돌되어 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.This is to prevent the guide shaft 412a and the discharge portion of the guide member 430 from colliding with each other when the rotating shaft 200 is reversely rotated by the blade 300 due to the sudden change of the wind direction.

즉, 회전축(200)이 역회전될 때에는 회전축(200)과 풍향조정축(420)이 함께 회전되어 가이드돌기(412a)와 가이드부재(430)의 배출부분이 상호 충돌되지 않게 된다.That is, when the rotating shaft 200 is reversely rotated, the rotating shaft 200 and the wind direction adjusting shaft 420 are rotated together so that the discharge portions of the guide protrusion 412a and the guide member 430 do not collide with each other.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전장치의 실시 예를 도시한 도면,1 is a view showing an embodiment of a wind turbine generator according to the present invention,

도 2는 도 1의 풍력 발전장치에서 블레이드와 핸들의 결합구조를 도시한 도면,Figure 2 is a view showing a coupling structure of the blade and the handle in the wind power generator of Figure 1,

도 3은 도 1의 풍력 발전장치에서 풍향조정축과 회전축의 결합구조를 도시한 도면,Figure 3 is a view showing a coupling structure of the wind direction adjusting shaft and the rotating shaft in the wind power generator of Figure 1,

도 4는 도 1의 풍력 발전장치에서 발전부의 구조를 도시한 도면,Figure 4 is a view showing the structure of the power generation unit in the wind power generator of Figure 1,

도 5는 도 1의 풍력 발전장치에서 바람에 의해 블레이드가 이동되는 과정을 도시한 도면.5 is a view showing a process of moving the blades by the wind in the wind power generator of Figure 1;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 수직축 200 : 회전축100: vertical axis 200: rotation axis

210 : 제1지지대 300 : 블레이드210: first support 300: blade

400 : 블레이드 간섭부 410 : 핸들400: blade interferer 410: handle

420 : 풍향조정축 430 : 가이드부재420: Wind direction adjusting shaft 430: Guide member

431 : 제2지지대 440 : 풍향기431: second support 440: wind direction

600 : 원웨이 베어링 700 : 발전부600: one-way bearing 700: power generation unit

Claims

delete

A vertical axis fixed perpendicularly to the ground;

A rotating shaft rotatably installed on the vertical shaft;

A plurality of first supports radially formed on an outer circumferential surface of the rotation shaft to rotate while drawing a first rotation trajectory;

A plurality of blades fixed to a support shaft rotatably installed on the first supports;

A blade interference part positioned at an upper end of the rotating shaft and interfering with the blades so as to be rotated while being aligned in a direction extending the contact area of the blades with respect to the wind in a portion of the first rotational trajectory;

And a power generation unit configured to receive the rotational force of the rotary shaft and generate power.

The blade interferer

A handle connected to the support shaft and linked to the blade to rotate while drawing a second rotational track about the support shaft;

A wind direction adjustment shaft rotatably installed on the rotation shaft;

The blade against the wind by being fixed to the second support formed radially on the outer circumferential surface of the wind direction adjustment shaft to guide the handle for a portion of the first rotational trajectory, by causing the handle to rotate during the set period of the second rotational trajectory A guide member for aligning the blade in a direction in which the contact area of the blade is extended;

And a wind vane coupled to an upper end of the wind direction adjusting shaft and rotated by wind to align the guide member at a predetermined position according to the wind direction.

3. The method of claim 2,

The wind direction adjustment shaft is a wind turbine generator, characterized in that connected by the one-way bearing to rotate only in one direction to the rotation axis.

The method of claim 2 or 3,

The blade is formed in an arc shape, is eccentrically coupled to the support shaft,

The handle is

A connecting member comprising a fixed part coupled to the support shaft in an axial direction and fixed, and an extended part bent vertically from the fixed part;

A guide member slidably coupled to the extension portion by an elastic force, guided to the guide member at a tip end thereof, and a guide member protruding from the guide shaft to draw the second rotational track when the support shaft is rotated.

The guide member is

The entry portion into which the guide protrusion of the handle enters is formed to have a width larger than the diameter of the second rotational trajectory, and the portion into which the guide protrusion enters and is discharged is formed to have a width smaller than the width of the entry portion. Wind power generator.