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KR101525553B1 - Wind power generator with vertical rotor - Google Patents

Wind power generator with vertical rotor Download PDF

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KR101525553B1
KR101525553B1 KR1020120099332A KR20120099332A KR101525553B1 KR 101525553 B1 KR101525553 B1 KR 101525553B1 KR 1020120099332 A KR1020120099332 A KR 1020120099332A KR 20120099332 A KR20120099332 A KR 20120099332A KR 101525553 B1 KR101525553 B1 KR 101525553B1
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KR1020120099332A
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Inventor
성기석
Original Assignee
강릉원주대학교산학협력단
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Publication date
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Abstract

본 발명은 지면에 수직으로 설치되고, 측면 방향의 바람에 대해서 자전 회전력, 전면 방향의 바람에 대해서는 공전 회전력을 제공하는 다수의 블레이드(100); 블레이드(100)가 주위에 회전되게 설치되고 블레이드(100)의 회전력을 전달받으며 지면에 대해 수직으로 설치된 로터(110); 로터(110)가 회전 가능하게 설치되고 바람의 방향에 대하여 블레이드(100)의 각도를 조정하고 블레이드(100)의 자전 회전력에 대한 저항력을 제공하며 지면에 대해 수직으로 설치된 중심축(115); 및 블레이드(100)와 로터(110) 사이의 동력을 전달하는 동력 전달수 단(120)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a blade having a plurality of blades (100) installed perpendicularly to a ground surface and providing revolving rotational force with respect to wind in a lateral direction and revolving rotational force with respect to wind in a front direction; A rotor 110 installed to be rotated around the blade 100 and receiving the rotational force of the blade 100 and installed perpendicular to the ground; A central shaft 115 rotatably installed with the rotor 110 installed to adjust the angle of the blade 100 with respect to the wind direction and to provide a resistance against the rotating torque of the blade 100 and perpendicular to the ground; And a power transmitting means 120 for transmitting power between the blades 100 and the rotor 110. [

Description

수직 로터형 풍력발전 장치 {WIND POWER GENERATOR WITH VERTICAL ROTOR}[0001] WIND POWER GENERATOR WITH VERTICAL ROTOR [0002]

본 발명은 수직로터형 풍력발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바람에 의해 회전되는 로터가 지면에 대해 수직으로 배치된 상태로 발전을 할 수 있는 수직로터형 풍력발전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vertical rotor type wind power generator, and more particularly, to a vertical rotor type wind power generator in which a rotor rotated by wind is vertically disposed on the ground.

종래의 고정익 풍차나 터빈은 수평 또는 수직 구동축의 모멘트 지지 부재에 곡면 형태를 유지하는 날개를 구성하고, 그 날개가 풍력을 받고 회전되도록 구성된다.Conventional fixed-wing windmills or turbines constitute a wing that maintains a curved shape in moment support members of a horizontal or vertical drive shaft, and the wing is configured to rotate under wind force.

수평축형 고정익 풍차나 터빈은 항상 유체의 흐름에 마주하도록 하지 않으면 구동 효율이 크게 감소되는 단점이 있다.The horizontal axis type fixed wing wind turbine or turbine has a disadvantage that the driving efficiency is greatly reduced unless it is always facing the flow of the fluid.

수직축형 고정익 풍차나 터빈은 유체의 흐름에 역행하는 위치의 궤적에 배치되는 날개 측에 반발하는 저항력이 발생하여 구동 효율(동력 계수)이 감소되는 폐단이 있다.Vertical shaft type fixed wing wind turbine or turbine has a closed end where the driving efficiency (power coefficient) is reduced due to the repulsive resistance generated on the wing side disposed in the locus of the position opposite to the flow of the fluid.

수직축형 풍력 발전기에는 원호형 날개 2-3개를 수직축에 붙인 다리우스 형(Darrieus type), 2-4개의 수직 대칭익형 날개를 수직축에 붙인 자이로밀 형(Gyromill type) 및 반원통형의 날개를 마주보게 한 사보니우스 형(Savonius type) 등이 있다.The vertical axis type wind turbine has a Darrieus type with two circular arched wings on the vertical axis, a Gyromill type wing with vertical symmetrical wings on the vertical axis and a semi-cylindrical wing And the Savonius type.

다리우스(Darrieus)는 일반적인 바퀴 모양의 터빈과는 대조적으로 여러 개의 직선형 및 곡선형의 회전 날개와 수직 구동축을 갖춘 원통형의 새로운 반동 터빈(reaction turbine)을 개발하였다.Darrieus has developed a new cylindrical reaction turbine with several straight and curved rotating blades and vertical drive shafts as opposed to a common wheeled turbine.

다리우스 회전차(터빈)를 실용화하기 위한 많은 시도가 있었지만 빠른 회전 속도에 비해 상대적으로 매우 낮은 효율을 보이기 때문에 실질적으로는 거의 사용되지 않았다.Although there have been many attempts to put the Darius spinning wheel (turbine) into practical use, it has been practically rarely used because it shows a relatively low efficiency compared to the high rotational speed.

한편, 이를 보완하려는 시도의 하나로서 1994년에 미국 수력발전 연구소의 고를로프(A.M.Gorlov) 박사가 수직축 구동의 회전 기판에 수개의 나선형 회전 날개를 배열한 헬리컬 터빈을 개발한 바 있다.On the other hand, A.G. Gorlov of the US Hydroelectric Power Research Institute developed a helical turbine in which several spiral rotating blades were arranged on a vertical rotating-axis rotating plate.

상기와 같은 수직축형 풍력 터빈은 바람의 방향과 무관하게 작동할 수 있는 장점이 있으나, 블레이드의 대칭적인 구조상 효율이 떨어지는 단점이 있다. 즉, 블레이드의 면이 풍향과 정면으로 향할 경우에는 회전력보다는 풍압에 의한 항력이 발생하여 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.The vertical axis type wind turbine as described above has an advantage that it can operate irrespective of the direction of the wind, but has a disadvantage in that the efficiency in terms of the symmetrical structure of the blade is inferior. That is, when the side of the blade faces the wind direction and the front side, there is a problem that the drag due to the wind pressure is generated rather than the rotational force and the efficiency is lowered.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수직축형 풍력 터빈에서 블레이드의 자전 회전력을 발생시켜 로터의 회전력으로 전환하고, 바람의 방향에 대한 블레이드의 각도를 로터의 회전 위치에 따라 조정하여 블레이드의 공전 회전력을 최대화할 수 있는 수직로터형 풍력발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a vertical axis wind turbine which is capable of generating rotation torque of a blade and converting the rotation angle of the blade to a rotation direction of the rotor, And to provide a vertical rotor-type wind power generator capable of maximizing the revolving rotational force of the blades.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수직로터형 풍력발전 장치는, 지면에 수직하는 중심축; 상기 중심축에 연결되어 상기 중심축을 바람의 방향에 따라 회전시키거나 고정하는 조정 기구; 상기 중심축에 회전가능하게 설치되고, 발전기측과 연결된 로터; 일정 길이를 가지면서 지면에 수직하며 상기 로터측에 지지되어 자전가능하게 설치된 다수의 블레이드; 상기 로터 및 상기 중심축에 지지되고, 상기 블레이드가 지지되며, 상기 블레이드의 자전 회전력을 전달받아 상기 로터를 회전시키는 동력 전달 수단을 포함하며, 상기 블레이드는 자신의 자전 중심을 기준으로 대칭되는 에어포일 형상으로 형성되고, 상기 블레이드는 측면 방향의 바람에 의해서는 양력에 의하여 자전하면서 상기 동력 전달 수단을 매개로 상기 로터를 회전시키며, 상기 블레이드는 전면 방향의 바람에 의해서는 항력에 의하여 상기 로터의 회전중심을 기준으로 공전하는 공전 회전력을 발생하여 상기 로터를 회전시킨다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vertical rotor-type wind turbine generator comprising: a central axis perpendicular to a ground; An adjusting mechanism connected to the center shaft to rotate or fix the center shaft along the wind direction; A rotor rotatably installed on the central shaft and connected to the generator side; A plurality of blades installed on the rotor side and rotatable, the blade having a predetermined length and perpendicular to the ground; And a power transmitting means supported on the rotor and the central shaft and supported by the blade and adapted to rotate the rotor by receiving a rotating force of the blade, wherein the blade has a symmetrical airfoil And the blade rotates by the lifting force by the lateral direction wind while rotating the rotor through the power transmitting means, and the blade is rotated by the wind in the front direction by the rotation of the rotor And generates a revolving torque that revolves around the center to rotate the rotor.

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상술한 바와 같은 본 발명에 따른 수직로터형 풍력발전 장치는 자전 회전력을 가지는 수개의 블레이드를 로터 상에 설치하고 로터의 회전에 따라 블레이드의 각도를 조정하여 블레이드의 자전 회전력과 공전 회전력(항력)을 로터의 회전력으로 변환함으로써 풍력 터빈의 효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.In the vertical rotor type wind turbine generator according to the present invention as described above, several blades having a rotating torque are installed on a rotor, and the angle of the blades is adjusted in accordance with the rotation of the rotor to adjust the rotation torque and the revolving torque It is possible to obtain an effect of increasing the efficiency of the wind turbine by converting it into the rotational force of the rotor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 블레이드의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 평면 개념도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 로터의 회전에 따른 블레이드의 위상을 나타낸 평면 개념도이다.
도 4는 도 3a의 블레이드에 대해 항력을 제공하는 공기의 유동 상태도이다.
도 5는 도 3a의 블레이드에 대해 양력을 발생시키는 공기의 유동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 조정 기구에 의한 방향 작동도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 정면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 평면도이다.
1 is a sectional view of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a blade of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.
3A is a schematic plan view of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a plan view showing the phase of the blade according to the rotation of the rotor of the vertical rotor type wind power generator according to the embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow diagram of the air providing drag to the blade of Figure 3a.
Figure 5 is a flow diagram of the air generating lift for the blade of Figure 3a.
6 is a directional view illustrating operation of the vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic perspective view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention.
8 is a schematic front view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention.
9 is a schematic plan view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 수직 로터형 풍력발전 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vertical rotor type wind power generator according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 블레이드의 사시도이다.FIG. 1 is a sectional view of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a blade of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.

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도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치는 지면에 수직으로 설치되는 다수의 블레이드(100), 블레이드(100)가 회전가능하게 설치되고 블레이드(100)의 회전력을 전달받으며 지면에 대해 수직으로 설치된 로터(110), 로터(110)가 회전 가능하게 설치되고 지면에 대해 수직으로 설치된 중심축(115) 및 블레이드(100)와 로터(110) 사이의 동력을 전달하는 동력 전달 수단(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention includes a plurality of blades 100 installed vertically on the ground, a plurality of blades 100 installed rotatably, A center shaft 115 installed to be rotatable and rotatable with respect to the ground and a center shaft 115 installed between the blades 100 and the rotor 110. The rotor 110 is installed vertically to the ground, And power transmission means 120 for transmitting power.

도 1 및 도 2를 더 참조하면, 블레이드(100)는 사방으로 불어오는 바람에 의해 회전될 수 있도록 형성된다.1 and 2, the blade 100 is formed to be rotatable by a wind blowing in all directions.

즉, 블레이드(100)는 대향하여 불어오는 바람에 의해 회전될 수 있도록 지면에 대해 수직으로 형성되는 면적을 가질 수 있다. 또한, 블레이드(100)는 블레이드(100)의 측면 방향으로 불어오는 바람에 의해 회전될 수 있도록, 회전 중심에 대해 단면이 점대칭인 에어포일 형상으로 형성될 수 있다.That is, the blade 100 may have an area that is formed perpendicular to the paper surface so that the blade 100 can be rotated by wind blowing against it. Further, the blade 100 may be formed into an airfoil shape having a point-symmetric cross-section with respect to the center of rotation so that the blade 100 can be rotated by a wind blowing in a lateral direction of the blade 100.

블레이드(100)는 지면에 대해 수직하게 일정한 길이로 형성되는데, 그 자체에 대해 대면하게 불어오는 바람과 측면으로부터 불어오는 바람에 의해 회전되고 동력 전달 수단(120)을 통해 로터(110) 측으로 회전력을 전달할 수 있다.The blade 100 is formed to have a predetermined length perpendicular to the plane of the drawing. The blade 100 is rotated by the wind blowing from itself and the wind blowing from the side, and the rotational force is transmitted to the rotor 110 side through the power transmitting means 120 .

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 평면 개념도이다.3A is a schematic plan view of a vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 블레이드(100)는 대칭적으로 형성되고 사방에 배치됨으로써 공기역학적인 자전 회전력과 공전 회전력을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the blades 100 are symmetrically formed and disposed at four sides to provide an aerodynamic rotating force and a revolving rotational force.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 로터의 회전에 따른 블레이드의 위상을 나타낸 평면 개념도이다.FIG. 3B is a plan view showing the phase of the blade according to the rotation of the rotor of the vertical rotor type wind power generator according to the embodiment of the present invention.

도 1, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 블레이드(100)는 측면 방향의 바람에 대해서 자전 회전력, 전면 방향의 바람에 대해서는 공전 회전력이 상대적으로 커질 수 있다. 블레이드(100)는 회전 중심에 대해 단면이 점대칭인 에어포일 형상으로 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 3A, and 3B, the rotational force of the blade 100 relative to the wind in the lateral direction and the rotational rotational force of the wind in the front direction may be relatively large. The blade 100 may be formed in the shape of an airfoil whose cross section is point symmetrical with respect to the center of rotation.

블레이드(100)는 주위에서 불어오는 바람에 의해 회전력을 쉽게 받을 수 있는 형상으로서, 그 길이나 형상의 단면 및 배치개수는 설치되는 장소의 풍속이나 풍압에 맞춰 조절할 수 있다.The blade 100 is a shape that can easily receive the rotational force due to the wind blowing from the periphery. The length and the cross-section of the shape and the number of the arrangement can be adjusted according to the wind speed and the wind pressure at the installation place.

도 1 및 도 3a를 참조하면, 로터(110)는 지면에 대해 수직으로 설치되어 바람에 의한 회전력을 전달받고, 그 회전력으로 발전기(130)를 구동시킬 수 있는 회전축에 해당된다.Referring to FIGS. 1 and 3A, the rotor 110 is installed perpendicularly to the ground, and receives a rotational force by the wind, and corresponds to a rotating shaft that can drive the generator 130 by the rotational force.

로터(110)는 지면에 대해 수직으로 고정된 중심축(115)의 상부에 베어링 결합된다. 중심축(115)은 로터(110)와 블레이드(100)를 지지하는 지지체이다.The rotor 110 is bearing-coupled to an upper portion of a central shaft 115 which is fixed perpendicular to the ground. The center shaft 115 is a support for supporting the rotor 110 and the blade 100.

로터(110)에는 블레이드(100)에 의해 회전될 수 있는 회전부재(116)가 구비될 수 있다.The rotor 110 may be provided with a rotating member 116 that can be rotated by the blade 100.

회전부재(116)의 상면부에는 블레이드(100)가 회전 가능하게 결합되는 고정축(118)이 설치된다. 블레이드(100)는 제1 기어(121)에 지지되어 고정되고, 제1 기어(121)는 회전부재(116) 상에 지지되고 베어링 결합되어 회전될 수 있다.The upper surface of the rotary member 116 is provided with a fixed shaft 118 to which the blade 100 is rotatably coupled. The blade 100 is supported and fixed to the first gear 121, and the first gear 121 is supported on the rotating member 116 and can be coupled to bearings.

회전부재(116)는 로터(110)에 대한 회전부재(116)의 회전 반경을 제공하는 것으로서, 원형판 형상으로 형성되거나 회전 암과 같이 형성되어 원주 방향을 따라 일정 각도로 이격된 회전 패널 방식으로 제공될 수 있다.The rotary member 116 provides a rotation radius of the rotary member 116 with respect to the rotor 110. The rotary member 116 is formed in a circular plate shape or as a rotary arm and is provided in a rotary panel manner spaced at an angle along the circumferential direction .

즉, 회전부재(116)는 원판형일 수도 있지만 각 블레이드(100)와 하기 각 기어 세트의 수만큼의 회전 암(미도시)으로 구성할 수도 있으며, 그럴 경우 무게를 줄일 수 있어서 더 효율적일 수 있다.That is, although the rotary member 116 may be of a disc shape, it may be constituted by a number of rotary arms (not shown) corresponding to each of the blades 100 and the following gear sets, and in this case, it is possible to reduce the weight.

도 1 및 도 3a를 참조하면, 동력 전달 수단(120)은 세 개의 기어로 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 3A, the power transmitting means 120 may be composed of three gears.

즉, 블레이드(100)가 상면부에 설치되고 고정축(118)에 회전 가능하게 베어링 결합되는 제1 기어(121), 회전부재(116) 상에 회전 가능하게 설치되고 제1 기어(121)에 맞물려 회전되는 제2 기어(122), 중심축(115)에 고정되는 제3 기어(123)를 포함할 수 있다.The first gear 121 rotatably installed on the rotary member 116 and the first gear 121 rotatably mounted on the fixed shaft 118 are provided on the upper surface of the blade 100, And a third gear 123 fixed to the center shaft 115. The second gear 122 is rotated by the second gear 122,

로터(110)의 회전부재(116)에는 블레이드(100) 개수만큼의 수직축(119)이 로터(110)의 중심과 각 블레이드(100)의 고정축(118) 사이에 구비된다. 수직축(119)에 회전 가능하게 결합된 제2 기어(122)는 제1 기어(121)와 제3 기어(123) 사이에서 회전력을 전달할 수 있다.A vertical axis 119 as many as the number of blades 100 is provided between the center of the rotor 110 and the fixed shaft 118 of each blade 100 in the rotary member 116 of the rotor 110. The second gear 122 rotatably coupled to the vertical shaft 119 can transmit a rotational force between the first gear 121 and the third gear 123.

제1 기어(121)는 유성 기어에 해당되며, 제2 기어(122)는 매개 기어이며, 제3 기어(123)는 태양 기어에 해당될 수 있다. 제1 기어(121)와 제3 기어(123)의 회전비는 1:2 정도가 적합하다.The first gear 121 corresponds to a planetary gear, the second gear 122 corresponds to an intermediate gear, and the third gear 123 corresponds to a sun gear. The rotation ratio of the first gear 121 and the third gear 123 is preferably about 1: 2.

제1 기어(121), 제2 기어(122), 제3 기어(123)를 이용하여 블레이드(100)의 자전 회전력을 로터(110)의 회전력으로 전달하는 것은, 체인, 벨트나 전달 축을 이용하는 등 마찰 손실이 적은 다른 방식으로도 가능하다. 이때, 회전력 전달은 로터(110)와 블레이드(100)의 회전비가 2:1 구성되고, 서로 역방향 회전될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The rotation of the blade 100 using the first gear 121, the second gear 122 and the third gear 123 can be transmitted by the rotational force of the rotor 110 by using a chain, Other ways of reducing friction losses are also possible. At this time, it is preferable that the rotation ratio of the rotor 110 and the blade 100 is 2: 1, and they can be rotated in opposite directions.

로터(110)에는 발전기(130)를 회전시킬 수 있는 기어 체계가 구비될 수 있다. 기어 체계는 통상적으로 발전기(130)의 회전 속도를 높이기 위한 속도로 기어비가 결정될 수 있다.The rotor 110 may be provided with a gear system capable of rotating the generator 130. The gear ratio can be determined at a speed for increasing the rotational speed of the generator 130. [

발전기(130)는 전력을 생산할 수 있으며, 반대로 전력에 의해 구동되어 로터(110)를 회전시킬 수 있는 모터로도 작동될 수 있다. 발전기(130)의 주위에는 통상적으로 전압과 전류를 변환하기 위한 인버터 및 전력을 저장하는 대형 콘덴서 또는 배터리, 전력 소자 및 회로에 의해 구성되는 컨트롤러 등이 배선 박스에 설치될 수 있다.The generator 130 can produce power and, conversely, can also be operated as a motor driven by power and capable of rotating the rotor 110. Generally, around the generator 130, an inverter for converting voltage and current and a large capacitor or battery for storing electric power, a controller constituted by a power element and a circuit, and the like may be installed in the wiring box.

도 4는 도 3a의 블레이드에 대해 항력을 제공하는 공기의 유동 상태도이다.Figure 4 is a flow diagram of the air providing drag to the blade of Figure 3a.

도 5는 도 3a의 블레이드에 대해 양력을 발생시키는 공기의 유동 상태도이다.Figure 5 is a flow diagram of the air generating lift for the blade of Figure 3a.

도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하여 블레이드(100)가 바람(W)에 의해 공전되는 작동을 살펴보면, 블레이드(100)가 "가"와 같이 위치할 때에는 블레이드(100)의 전면으로 받는 풍압에 의해 공전 회전력(항력)이 발생하여 로터(110)를 회전시킬 수 있다. 도 4에서 화살표는 바람의 유동 방향을 나타낸 것이다. 이때, 블레이드(100)는 바람(W)의 저항을 직접 받아서 로터(110)를 회전시킨다. 블레이드(100)는 바람에 대한 항력에 의해 회전부재(116) 측에 반시계 방향의 회전 모멘트를 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 3A, 3B and 4, when the blade 100 is revolved by the wind W, when the blade 100 is positioned as shown in FIG. 3A, (Anti-rotation) force is generated by the rotation of the rotor 110, and the rotor 110 can be rotated. In Fig. 4, the arrow indicates the flow direction of the wind. At this time, the blade 100 directly receives the resistance of the wind W and rotates the rotor 110. The blade 100 can provide a counterclockwise rotation moment to the rotating member 116 side by the drag force against the wind.

도 3a, 도 3b 및 도 5를 참조하여 블레이드(100)가 바람(W)에 의해 자전되는 작동을 살펴보면, 블레이드(100)가 "나"와 같이 위치할 때에는 유선형인 블레이드(100)의 측면 표면으로 흐르는 공기에 의해 자전 회전력을 얻을 수 있다. 도 5에서 화살표는 바람의 유동 방향을 나타낸 것이다. 이때, 블레이드(100)는 양력(lift force)에 의해 자전된다. 즉, 블레이드(100)가 회전하는 원리를 살펴보면, 블레이드(100)의 측면에서 출발한 바람이 제1 곡면부(101)와 제2 곡면부(102)로 분리되어 흐름을 알 수 있다. 제1 곡면부(101)를 통과한 바람은 제2 곡면부(102)를 통과하는 바람보다 속도가 빨라지게 된다. 이때, 생성되는 블레이드(100) 양면의 유속 차에 의해 양력이 발생하게 되고, 이 힘에 의해 블레이드(100)가 양력 방향으로 움직이면서 회전하게 된다. 이와 같이, 블레이드(100)는 바람(W)의 항력에 의한 공전력과 양력에 의한 자전력의 합력에 의해 회전되면서 로터(110)를 회전시킬 수 있다.Referring to Figures 3A, 3B and 5, when the blade 100 is rotated by the wind W, the side surface of the streamlined blade 100, when the blade 100 is positioned as & So that the rotation torque can be obtained. In Fig. 5, the arrow indicates the flow direction of the wind. At this time, the blade 100 is rotated by a lift force. That is, the principle of rotating the blade 100 is that the wind starting from the side of the blade 100 is separated into the first curved surface portion 101 and the second curved surface portion 102, and the flow can be seen. The wind passing through the first curved surface portion 101 becomes faster than the wind passing through the second curved surface portion 102. At this time, lift is generated by the flow velocity difference between the both sides of the generated blade 100, and the blade 100 rotates while moving in the lifting direction. As described above, the blade 100 can rotate the rotor 110 while being rotated by the combined force of the air force by the drag force of the wind W and the magnetic force by the lift force.

다시, 도 1, 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, 로터(110)의 회전에 의해 블레이드(100)가 바람의 방향으로 거슬러 움직이므로 블레이드(100)의 표면에 흐르는 공기의 상대 속도가 원래 바람의 속도보다 더 증가하게 되어, 블레이드(100)의 대한 자전 회전력이 증가할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 3A and 3B, since the blade 100 moves in the direction of the wind by the rotation of the rotor 110, the relative velocity of the air flowing on the surface of the blade 100, The speed of rotation of the blade 100 can be increased.

블레이드(100)의 자전력은 제1 기어(121), 제2 기어(122), 제3 기어(123)를 통해 로터(110)를 회전시킬 수 있으며, 공전력은 로터(115)를 직접 회전시킬 수 있다. 로터(115)의 회전력은 최종적으로 발전 시스템을 구성하는 발전기(130)로 전달되어 전력으로 변환될 수 있다.The magnetic force of the blade 100 can rotate the rotor 110 through the first gear 121, the second gear 122 and the third gear 123, . The rotational force of the rotor 115 may be finally transmitted to the generator 130 constituting the power generation system and converted into electric power.

도 1을 다시 참조하면, 중심축(115)에는 바람에 의해서 발생되는 블레이드(100)의 자전 회전력이 제3 기어(123)에 걸리는 힘과, 로터(110)가 회전할 때, 그에 대항하는 블레이드(100)의 관성으로 인하여 제3 기어(123)에 걸리는 힘의 차이만큼 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전력이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 1 again, the center shaft 115 is provided with a force generated by the rotation of the blade 100 generated by the wind and applied to the third gear 123, A clockwise or counterclockwise rotational force can be provided by the difference in the force applied to the third gear 123 due to the inertia of the first gear 100.

이때, 블레이드(100)의 자전 회전력이 로터(110)의 회전력보다 상대적으로 크면 중심축(115)에는 시계 방향의 회전력이 걸리고, 상대적으로 적으면 중심축(115)에는 반대 방향의 회전력이 걸릴 수 있다. 로터(110)는 중심축(115)에 걸리는 힘의 방향과 반대로 회전된다.At this time, if the rotating force of the blade 100 is relatively larger than the rotational force of the rotor 110, a clockwise rotational force is applied to the center shaft 115, and a relatively rotational force is applied to the center shaft 115 have. The rotor 110 is rotated in the direction opposite to the direction of the force applied to the central shaft 115. [

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 로터(110)가 회전함에 따라 중심축(115)의 기준방향과, 중심축(115)으로부터 블레이드(100)의 중심을 잇는 선이 이루는 각이 변화하는데, 이 각이 변화함에 따라 블레이드(100)의 전면이 바람의 방향과 이루는 각도가 정해진 만큼 변화될 수 있다.3A and 3B, as the rotor 110 rotates, an angle formed by a reference direction of the central axis 115 and a line connecting the center axis 115 and the center of the blade 100 changes, As the angle changes, the angle formed by the front surface of the blade 100 with the wind direction can be changed by a predetermined amount.

블레이드(100)가 공전하여 자리하는 위치에 따라, 블레이드(100)에 미치는 바람에 대한 항력이 로터(110)가 회전하는 원호의 접선 방향을 향하도록 변경 시킴으로써 블레이드(100)가 로터(110)에 미치는 공전 회전력을 극대화할 수 있다.The blade 100 is moved to the rotor 110 by changing the drag force acting on the blade 100 toward the tangent direction of the arc where the rotor 110 rotates depending on the position where the blade 100 is positioned by revolving It is possible to maximize the revolution torque.

이는 초기에 중심축(115)의 기준 방향에 대한 회전하는 각 위치에 따라서 블레이드(100)의 전면이 향하는 각도가 일정하게 되도록 설정해놓으면 된다. 그러면, 로터(110)와 블레이드(100)의 회전비가 2:1 이고, 블레이드(100)가 자전 중심축에 대해서 단면이 점대칭인 형상이므로 로터(110)가 회전하여 블레이드(100)가 회전하더라도 초기에 설정한 각도가 유지될 수 있다. 또한, 중심축(115)의 기준 방향 즉, 바람의 방향이 변경 되더라도 중심축(115)의 기준 방향에 대한 상기의 각도는 항상 유지될 수 있다.This may be set so that the angle at which the front surface of the blade 100 is directed is constant in accordance with the rotating angular position with respect to the reference direction of the central axis 115 at the beginning. Since the rotation ratio of the rotor 110 and the blade 100 is 2: 1 and the blade 100 has a point-symmetrical cross-section with respect to the axis of rotation, even if the rotor 110 rotates and the blade 100 rotates, Can be maintained. Further, even when the reference direction of the central axis 115, that is, the wind direction is changed, the above-mentioned angle with respect to the reference direction of the central axis 115 can always be maintained.

다시, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 블레이드(100)가 공전하면서 중심축(115)의 기준 방향에 대한 위상이 변화할 때, 블레이드(100)의 전면이 바람의 방향과 이루는 편차각도 변화하는데, 각 위상에서의 편차각이 항상 일정하게 유지될 수 있다. 이것은 블레이드(100)의 공전과 자전의 회전비가 2:1 이며 서로 반대 방향이고, 또한 블레이드(100)가 자전 중심축에 대하여 단면이 점대칭인 형상을 가지고 있기 때문이다.3A and 3B, when the phase of the central axis 115 with respect to the reference direction of the central axis 115 changes while the blade 100 revolves, the deviation angle of the front face of the blade 100 with respect to the wind direction changes , The deviation angle in each phase can be always kept constant. This is because the rotation ratio of the revolution of the blade 100 is 2: 1 and the opposite direction, and the blade 100 has a shape in which the cross section is point-symmetrical with respect to the axis of rotation.

이러한 편차각을 유지할 때, 바람에 의하여 발생하는 항력의 방향이 블레이드(100)의 공전 궤도의 접선 방향으로 향하게 되어 블레이드(100)의 공전 회전력으로 효과적으로 사용할 수 있다. 또한 반대 방향의 항력이 발생하는 위상에서는 양력에 의해서 자전 회전력이 발생되고, 그 자전 회전력이 다시 로터(110)의 회전력으로 전환될 수 있다.When the deviation angle is maintained, the direction of the drag force generated by the wind is directed toward the tangential direction of the orbit of the blade 100, so that it can be effectively used as the revolving torque of the blade 100. Also, in the phase in which the opposite direction of the drag force is generated, a revolving torque is generated by lifting force, and the revolving torque can be converted to the rotational force of the rotor 110 again.

도3a에서 "가" 화살표 영역에 위치하고 있는 블레이드(100)는 바람에 대한 항력이 커서 공전 회전력이 커지고, 블레이드(100)가 고정되어 있는 축과 회전부재(116)를 통해 로터(110)를 회전시킬 수 있다. 로터(110)의 회전력은 동시에 회전부재(116)에 고정된 다른 블레이드(100)를 공전시키는 회전력을 제공한다. 한편, "나" 화살표 영역에 위치한 블레이드(100)는 사실상 바람을 거슬러 회전하게 되는데, 이 바람을 거슬러 회전하는 힘은 "가" 영역에 위치한 다른 블레이드(100)의 공전 회전력을 로터(110)와 회전부재(116)를 통해 전달받은 것이다.The blade 100 located in the arrow mark region in FIG. 3A has a large drag force against the wind to increase the revolving rotational force and rotates the rotor 110 through the shaft on which the blade 100 is fixed and the rotating member 116 . The rotational force of the rotor 110 simultaneously provides rotational force to revolve another blade 100 fixed to the rotational member 116. [ On the other hand, the blade 100 located in the " I "arrow area rotates against the wind virtually, and the rotating force against the wind causes the revolving rotational force of the other blade 100 located in the" And is transmitted through the rotating member 116.

아울러 블레이드(100)의 측면을 거슬러 흐르는 바람에 의해서 양력이 발생하고 이 양력이 블레이드(100)의 자전 회전력을 일으키는데, 이 자전 회전력을 기어나 체인 등을 이용하여 로터(110)의 회전력으로 전환할 수 있다. 즉, 고정된 중심축(115)에 고정된 기어의 주위를 블레이드(100)가 회전하도록 함으로써 블레이드(100)의 회전력을 회전부재(116)와 로터(110)의 회전력으로 전환시킬 수 있다.
그리고, 블레이드(100)가 "나" 영역에서 "가" 영역 사이에 위치하여 회전할 때에는 블레이드(100)의 전면에 비스듬히 부딪치는 바람에 의해서 블레이드(100)의 공전 방향으로의 항력이 발생하고 이 항력이 회전부재와 로터(110)를 회전시킬 수 있다. 또한, 블레이드(100)의 전면에 비스듬히 부딪치는 바람에 의해서 자전 회전력이 발생되는데, 이것을 마찬가지로 로터(110)의 회전력으로 전환할 수 있다.
In addition, a lift is generated by the wind flowing across the side surface of the blade 100, and this lifting force causes the rotation torque of the blade 100. This rotation torque is converted into the rotational force of the rotor 110 by using gears, . That is, by allowing the blade 100 to rotate around the gear fixed to the fixed center shaft 115, the rotational force of the blade 100 can be converted into the rotational force of the rotational member 116 and the rotor 110.
When the blade 100 is rotated between the "I" and "I" areas, the blade 100 sweeps obliquely against the front surface of the blade 100 to generate a drag in the orbiting direction of the blade 100, A drag force can rotate the rotating member and the rotor 110. [ In addition, a rotating torque is generated by the wind which hits the front surface of the blade 100 obliquely, and this can be likewise switched to the rotational force of the rotor 110.

블레이드(100)의 위상이 변화될 때, 중심축(115)에 걸리는 회전력에 대응하는 항력을 제공하기 위해서 중심축(115)을 고정하여야 할 필요가 있다. 즉, 중심축의 기준 방향을 조정함과 동시에 고정하는 조정 기구가 필요할 수 있다.When the phase of the blade 100 is changed, it is necessary to fix the center shaft 115 to provide a drag corresponding to the rotational force applied to the center shaft 115. That is, an adjusting mechanism for adjusting and fixing the reference direction of the central axis may be required.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 조정 기구에 의한 방향 작동도이다.6 is a directional view illustrating operation of the vertical rotor type wind power generator according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 로터(110)가 가동될 수 있게 설치된 중심축(115)은 바람의 방향으로 고정되는데, 바람의 방향이 바뀌면 풍향을 자동으로 감지하여 그 방향으로 중심축(115)의 기준 방향을 바꾸어주거나, 바꾸어준 후 고정 지지하는 조정 기구(140)를 더 설치할 수 있다. 조정 기구(140)는 별도의 모터(143)로 구동되어 작동될 수 있다.Referring to FIG. 6, the center shaft 115 installed to operate the rotor 110 is fixed in the wind direction. When the wind direction is changed, the wind direction is automatically detected, and the direction of the center axis 115 It is possible to further provide an adjusting mechanism 140 for changing or changing the direction and fixing and supporting the same. The adjusting mechanism 140 may be driven by a separate motor 143 and operated.

도 1 및 도 6을 참조하면, 조정 기구(140)는 풍향을 감지하는 풍향계(141) 및 중심축(115)에 연결되어 중심축(115)을 회전시킬 수 있는 회전 암(142), 또는 웜휠(144)과 웜(145) 등을 포함할 수 있다. 중심축(115)에는 최대로 블레이드(100)의 자전 회전력만큼의 회전력이 걸릴 수 있으며, 이에 대한 저항력을 제공하여 중심축(115)의 회전을 방지하고 고정시켜야 하므로 웜휠(144)과 웜(145)와 같이 웜휠(144)에서 웜(145) 측으로 역방향의 회전력 전달이 불가능한 기어 결합에 의한 브레이크 기능을 사용할 필요가 있다. 물론, 소형의 단순한 시스템에서는 풍향을 가리키는 커다란 회전 암(142)을 사용할 수 있다.1 and 6, the adjustment mechanism 140 includes a weather vane 141 for sensing a wind direction and a rotary arm 142 connected to the center shaft 115 and capable of rotating the center shaft 115, (144), worm (145), and the like. The worm wheel 144 and the worm 145 may be fixed to the center shaft 115 to prevent the rotation of the center shaft 115 by providing resistance against the rotational force of the blade 100, It is necessary to use the brake function by the gear engagement in which it is impossible to transmit the rotational force in the reverse direction from the worm wheel 144 to the worm 145 side. Of course, in a small simple system, a large rotary arm 142 indicating the wind direction can be used.

풍향계(141)는 일 예로 전자 소자인 풍향 감지 센서가 될 수 있다. 중심축(115)은 별도의 전원이 필요 없이, 발전기(130)에 배터리나 콘덴서에 저장된 전류가 입력되어 모터를 가동하도록 구성됨으로써 회전될 수 있다. 중심축(115)은 지면 상에서 회전이 가능하게 스러스트(thrust) 베어링(147) 상에 설치될 수 있다.The weather vane 141 may be, for example, a wind direction sensor that is an electronic device. The center shaft 115 may be rotated by being supplied with a current stored in a battery or a capacitor to the generator 130 so as to operate the motor without requiring a separate power source. The center shaft 115 may be mounted on the thrust bearing 147 so as to be rotatable on the ground.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 정면도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직로터형 풍력발전 장치의 개략적인 평면도이다.FIG. 7 is a schematic perspective view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a schematic front view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention, Fig. 3 is a schematic plan view of a vertical rotor type wind power generator according to another embodiment of the present invention.

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도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 블레이드(100)와 중심축(115)의 동력 전달 수단으로서, 회전부재(116) 상에 블레이드(100)와 함께 회전가능하게 설치된 구동기어(151, 152), 구동기어(151, 152)와 각 구동체인(153, 154)에 의해 연결된 복수의 종동기어(155, 156)를 포함할 수 있다.7 and 8, another embodiment of the present invention is a power transmission device for a blade 100 and a central shaft 115. The power transmission device includes a rotary member 116, And may include a plurality of driven gears 155 and 156 coupled by gears 151 and 152, drive gears 151 and 152 and respective drive chains 153 and 154.

구동기어(151, 152), 종동기어(155, 156) 및 구동체인(153, 154)은 서로 상응하여 전술한 블레이드(100)에 작용하는 양력과 항력에 의한 회전력을 로터(110)에 전달할 수 있다.The driving gears 151 and 152 and the driven gears 155 and 156 and the drive chains 153 and 154 are capable of transmitting the rotation force due to lift and drag acting on the blade 100 to the rotor 110, have.

로터(110)의 중앙부에는 발전기를 구동시키기 위한 회전기어(161)가 고정되게 결합되고, 발전기(130)에는 이에 상응하는 발전기어(162)가 결합될 수 있다. 회전기어(161)와 발전기어(162)가 발전체인(163)에 의해 연결되므로, 로터(110)의 회전력이 발전기(130)에 전달될 수 있다.A rotary gear 161 for driving a generator is fixedly coupled to a central portion of the rotor 110 and a corresponding generator gear 162 is coupled to the generator 130. The rotational force of the rotor 110 can be transmitted to the generator 130 because the rotary gear 161 and the generator gear 162 are connected by the power generator chain 163. [

도 8을 참조하면, 회전기어(161)는 회전부재(116)와 함께 회전되는 로터(110)에 고정되게 결합되어 로터(110)와 함께 회전되면서 발전기(162) 측에 회전력을 전달할 수 있다.Referring to FIG. 8, the rotary gear 161 is fixedly coupled to the rotor 110 rotated together with the rotary member 116, and may transmit the rotational force to the generator 162 while being rotated together with the rotor 110.

또한, 중심축(115)의 하부에는 모터(143)에 결합되어 회전되는 조정기어(171)와 조정기어(171)에 상응하여 조정체인(172)에 의해 회전되는 피동기어(173)가 고정되게 결합될 수 있다.An adjusting gear 171 coupled to the motor 143 rotates and a driven gear 173 rotated by the adjusting chain 172 corresponding to the adjusting gear 171 is fixed to the lower portion of the central shaft 115 Can be combined.

도 9를 참조하면, 도 9에는 종동기어(157)를 한 개만 설치하고, 구동체인(180)을 한 개만 설치하여 모든 구동기어(151, 152)와 하나의 종동기어(157)를 하나의 구동체인(180)으로 연결하는 실시예가 도시된다. 이때, 구동기어(151, 152)와 종동기어(157) 사이에는 구동체인(180)의 늘어짐을 방지하고, 구동력의 전달을 강화시킬 수 있는 텐션기어(175, 176)가 회전부재(116) 상에 더 배치될 수 있다. 텐션기어(175, 176)는 구동체인(180)의 일부 구간에 감기며, 그 일부 구간을 반대 구간 측으로 압박하도록 설치될 수 있다.9, only one driven gear 157 is provided and only one drive chain 180 is provided to drive all of the drive gears 151 and 152 and one driven gear 157 to one drive An embodiment of connecting to the chain 180 is shown. At this time, between the driving gears 151, 152 and the driven gear 157, tensioning gears 175, 176 capable of preventing slackening of the driving chain 180 and strengthening the transmission of the driving force are provided on the rotating member 116 As shown in FIG. The tension gears 175 and 176 are wound around a part of the driving chain 180 and may be installed to press a part of the tension chain 175 and 176 toward the opposite side.

상기와 같이 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 도면은 자세한 윤곽 라인을 생략한 것으로서, 본 발명의 기술사상에 속하는 부분을 쉽게 알 수 있도록 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 상기 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 기준이 될 수 없으며, 본 발명의 청구범위에 포함된 기술사항을 이해하기 위한 참조적인 사항에 불과하다.The above-described embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, in which detailed contour lines are omitted. It should be noted that the above-described embodiments are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but merely as a reference for understanding the technical idea included in the claims of the present invention.

100: 블레이드
110: 로터
115: 중심축
116: 회전부재
118: 고정축
120: 동력 전달 수단
121: 제1 기어
122: 제2 기어
123: 제3 기어
130: 발전기
140: 조정 기구
141: 풍향계
142: 회전 암
143: 모터
144: 웜휠
145: 웜
147: 쓰러스트 베어링
151, 152, 157: 구동기어
153, 154, 180: 구동체인
155, 156: 종동기어
161: 회전기어
162: 발전기어
163: 발전체인
171: 조정기어
172: 조정체인
173: 피동기어
175, 176: 텐션기어
100: blade
110: Rotor
115: center axis
116: rotating member
118: Fixed shaft
120: Power transmission means
121: First gear
122: second gear
123: Third gear
130: generator
140: Adjusting mechanism
141: weather vane
142: rotary arm
143: Motor
144: Worm wheel
145: Worm
147: Thrust bearing
151, 152, 157: drive gear
153, 154, 180: drive chain
155, 156:
161: rotary gear
162: Power generation gear
163: Power generation chain
171: Adjusting gear
172: Adjustable chain
173: driven gear
175, 176: tension gear

Claims (13)

지면에 수직하는 중심축;
상기 중심축에 연결되어 상기 중심축을 바람의 방향에 따라 회전시키거나 고정하는 조정 기구;
상기 중심축에 회전가능하게 설치되고, 발전기측과 연결된 로터;
일정 길이를 가지면서 지면에 수직하며 상기 로터측에 지지되어 자전가능하게 설치된 다수의 블레이드;
상기 로터 및 상기 중심축에 지지되고, 상기 블레이드가 지지되며, 상기 블레이드의 자전 회전력을 전달받아 상기 로터를 회전시키는 동력 전달 수단을 포함하며,
상기 블레이드는 자신의 자전 중심을 기준으로 대칭되는 에어포일 형상으로 형성되고,
상기 블레이드는 측면 방향의 바람에 의해서는 양력에 의하여 자전하면서 상기 동력 전달 수단을 매개로 상기 로터를 회전시키며,
상기 블레이드는 전면 방향의 바람에 의해서는 항력에 의하여 상기 로터의 회전중심을 기준으로 공전하는 공전 회전력을 발생하여 상기 로터를 회전시키고,
상기 조정 기구에 의하여 상기 중심축이 고정되면 상기 블레이드의 자전 회전력에 의하여 상기 로터가 회전되는데 필요한 반작용 힘이 제공되는 것을 특징으로 하는 수직로터형 풍력발전장치.
A central axis perpendicular to the ground;
An adjusting mechanism connected to the center shaft to rotate or fix the center shaft along the wind direction;
A rotor rotatably installed on the central shaft and connected to the generator side;
A plurality of blades installed on the rotor side and rotatable, the blade having a predetermined length and perpendicular to the ground;
And a power transmission unit supported on the rotor and the central shaft, the power transmission unit being supported by the blade and rotating the rotor by receiving rotation of the blade,
Wherein the blade is formed in an airfoil shape symmetrical with respect to its own rotation center,
The blade rotates the rotor via the power transmission means while being rotated by lifting by the wind in the lateral direction,
The blade generates a revolving rotational force by revolving the rotor about the rotational center of the rotor by a drag force by the wind in the front direction,
Wherein when the central axis is fixed by the adjusting mechanism, a reaction force necessary to rotate the rotor by the rotating force of the blade is provided.
제1항에 있어서,
상기 동력 전달 수단은 상기 로터에 회전가능하게 지지된 다수의 제1 기어, 상기 로터에 회전가능하게 지지되며 상기 제1 기어와 각각 맞물린 다수의 제2 기어, 상기 중심축에 지지되며 상기 제2 기어와 맞물린 제3 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로터형 풍력발전장치.
The method according to claim 1,
The power transmitting means includes a plurality of first gears rotatably supported on the rotor, a plurality of second gears rotatably supported on the rotor and meshed with the first gears, a second gear supported on the center shaft, And a third gear engaged with the second rotor.
제1항에 있어서,
상기 동력 전달 수단은 상기 로터에 회전가능하게 지지된 다수의 구동기어, 상기 중심축에 지지된 다수의 종동기어, 하나의 상기 구동기어와 하나의 상기 종동기어를 각각 연결하는 다수의 구동체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로터형 풍력발전장치.
The method according to claim 1,
The power transmitting means includes a plurality of driving gears rotatably supported on the rotor, a plurality of driven gears supported on the central shaft, and a plurality of driving chains each connecting one of the driving gears and one of the driven gears Wherein the vertical rotor-type wind turbine generator is a vertical rotor type wind turbine generator.
제1항 내지 제3항 중, 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 기구는 상기 중심축의 기준방향을 조정함과 동시에 고정하기 위하여, 상기 중심축에 연결된 웜휠, 상기 웜휠과 맞물린 웜 및 상기 웜을 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로터형 풍력발전 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the adjusting mechanism includes a worm wheel connected to the center shaft, a worm engaged with the worm wheel, and a motor for rotating the worm to adjust and fix the reference direction of the central axis. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102455029B1 (en) 2021-04-11 2022-10-13 이상철 Rotating force generating device that revolves and rotates according to the flow of fluid
WO2022265391A1 (en) 2021-06-18 2022-12-22 이상철 Horizontal axis rotatory force-generating apparatus having rotary blades rotating while revolving
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106949008B (en) * 2017-05-19 2019-01-18 南京师范大学 A kind of wing arm automatic telescopic vertical shaft resistance type windmill

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100101287A (en) * 2009-03-09 2010-09-17 백 희 원 Wind power generator
KR20100122850A (en) * 2009-05-13 2010-11-23 이동학 Generator using wind power, water power, tidal power or tidal current
KR20110011193A (en) * 2009-07-28 2011-02-08 승애림 Blade of wind power generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100101287A (en) * 2009-03-09 2010-09-17 백 희 원 Wind power generator
KR20100122850A (en) * 2009-05-13 2010-11-23 이동학 Generator using wind power, water power, tidal power or tidal current
KR20110011193A (en) * 2009-07-28 2011-02-08 승애림 Blade of wind power generator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102455029B1 (en) 2021-04-11 2022-10-13 이상철 Rotating force generating device that revolves and rotates according to the flow of fluid
WO2022220481A1 (en) 2021-04-11 2022-10-20 이상철 Rotational force-generating apparatus revolving and rotating according to flow of fluid
WO2022265391A1 (en) 2021-06-18 2022-12-22 이상철 Horizontal axis rotatory force-generating apparatus having rotary blades rotating while revolving
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