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KR102186684B1 - Vertical-axix wing turbine - Google Patents

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KR102186684B1
KR102186684B1 KR1020190094135A KR20190094135A KR102186684B1 KR 102186684 B1 KR102186684 B1 KR 102186684B1 KR 1020190094135 A KR1020190094135 A KR 1020190094135A KR 20190094135 A KR20190094135 A KR 20190094135A KR 102186684 B1 KR102186684 B1 KR 102186684B1
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KR
South Korea
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blade
drag
main
wind turbine
drag blade
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Application number
KR1020190094135A
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Korean (ko)
Inventor
박준규
Original Assignee
박준규
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Publication date
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Abstract

The present invention relates to a vertical axis wind turbine. More specifically, the present invention relates to a vertical axis wind turbine which has a brief, simple structure, and does not require an additional driving unit, to automatically provide drag for initial driving of a blade, to be folded by centrifugal force when rotating at a high speed, to prevent the generation of drag, and to increase rotary force by wind power. According to the present invention, the vertical axis wind turbine comprises: a rotary axis rotatably installed; a plurality of main blades installed on the rotary axis to be apart from each other; and a drag generation means installed on the main blades. The drag generation means includes: a drag blade rotatably installed on the main blades; and an elastic member which applies elastic force to unfold the drag blade.

Description

수직축 풍력 터빈{VERTICAL-AXIX WING TURBINE}Vertical axis wind turbine {VERTICAL-AXIX WING TURBINE}

본 발명은 수직축 풍력 터빈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고 별도의 구동부가 요구되지 않으면서도 자동적으로 블레이드의 초기 구동을 위한 항력을 제공하고 고속회전 시 항력 발생을 차단하여 풍력에 의한 회전력을 상승시킬 수 있는 수직축 풍력 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical axis wind turbine, and more particularly, the structure is concise and simple, and without requiring a separate driving unit, it automatically provides drag for initial driving of the blade and blocks the occurrence of drag during high-speed rotation. It relates to a vertical axis wind turbine capable of increasing the rotational force by.

일반적으로, 화석에너지 자원이 고갈로 인해 최근에는 수력 및 조력이나 파력 등에서 얻어지는 부하나, 풍력에서 발생하는 부하를 이용한 발전기에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다.In general, due to depletion of fossil energy resources, in recent years, research on a power generator using a load obtained from hydraulic power, tidal power or wave power, or a load generated from wind power has been actively conducted.

예컨대, 댐을 이용한 수력발전 방법이나, 밀물과 썰물을 이용한 조력발전장치나, 파도의 위.아래 움직임을 활용한 파력발전장치들이 개발되어 있으나 비교적 풍력을 이용하는 풍력발전장치가 많이 설치되어 있다.For example, a hydroelectric power generation method using a dam, a tidal power generation device using a high tide and an ebb tide, and wave power generation devices utilizing the up/down motion of a wave have been developed, but relatively many wind power generation devices using wind power have been installed.

풍력발전장치는 풍력에 의해 회전되는 풍력 터빈과 풍력 터빈에 의해 생성된 회전력을 증속시키기 위한 증속기, 증속된 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 발전기 등으로 구성되어 있다.The wind power generator is composed of a wind turbine rotated by wind power, a speed increaser for increasing the rotational force generated by the wind turbine, and a generator that converts the increased rotational force into electrical energy.

풍력 터빈은 터빈 회전축이 지면에 수평으로 형성되는 수평축 풍력 터빈과 지면에 수직으로 형성되는 수직축 풍력 터빈 등으로 나누어진다.The wind turbine is divided into a horizontal axis wind turbine in which a turbine rotation axis is formed horizontally on the ground and a vertical axis wind turbine in which a turbine rotation axis is formed vertically on the ground.

수평축 풍력 터빈은 프로펠러 블레이드를 구비하여 유체의 양력을 이용한 방식으로서, 회전 블레이드의 회전 속도가 높고 발전 효율이 높아서 주로 대형 풍력 발전에 주로 사용된다. 하지만, 수평축 풍력 터빈은 풍향에 따라 회전 블레이드의 방향을 변환시켜야 하고, 풍속에 따라 회전 블레이드의 각도를 변경하여야 하는 장치가 필요한 단점이 있다.The horizontal axis wind turbine is a method that uses the lift of fluid by having a propeller blade, and is mainly used for large-scale wind power generation because the rotational speed of the rotating blade is high and power generation efficiency is high. However, the horizontal axis wind turbine has a disadvantage that requires a device in which the direction of the rotating blade must be changed according to the wind direction and the angle of the rotating blade must be changed according to the wind speed.

수직축 풍력 터빈은 낮은 풍속에서도 큰 회전력을 얻을 수 있고 풍향에 크게 좌우되지 않는다는 장점이 있으나 발전 효율은 낮아서 소형 발전시스템에만 적용이 가능한 단점이 있다.The vertical axis wind turbine has the advantage that it can obtain a large rotational force even at a low wind speed and is not largely influenced by the wind direction, but has a disadvantage that it can be applied only to a small power generation system due to low power generation efficiency.

그리고, 수직축 풍력 터빈은 블레이드 회전방식에 따라 바람의 양력으로 구동하는 자이로밀 타입 및 다리우스(Darrieus) 타입과 항력(drag force)으로 구동하는 사보니우스(Savonius) 타입으로 나누어져 있다.In addition, the vertical axis wind turbine is divided into a gyromill type driven by the lift of the wind, a Darrieus type, and a Savonius type driven by drag force according to the blade rotation method.

다리우스 타입은 유체의 양력을 이용하는 방식으로 초기에 스스로 기동하지 못하여 초기 기동을 위한 보조 동력장치가 필요하며, 사보니우스 타입은 유체의 항력을 이용하는 방식이므로 회전 속도가 풍속보다는 높을 수 없어 높은 풍속에서의 고속 회전이 어려운 단점이 있지만 낮은 풍속에서 큰 회전력을 얻을 수 있으며 자체 기동력이 있기 때문에 소형 발전시스템에 주로 활용되고 있다The Darius type is a method that uses the lift of the fluid and cannot start by itself at the beginning, so it needs an auxiliary power device for the initial start. The Savonius type is a method that uses the drag of the fluid, so the rotation speed cannot be higher than the wind speed. It has a disadvantage that it is difficult to rotate at high speed, but it is mainly used in small power generation systems because it can obtain large rotational power at low wind speeds and has its own mobility.

도1a는 종래 다리우스 타입 수직축 풍력 터빈을 설명하기 위한 사시도이고, 도1b는 종래 다리우스 타입 수직축 풍력 터빈을 설명하기 위한 단면도이다.1A is a perspective view illustrating a conventional Darius type vertical axis wind turbine, and FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a conventional Darius type vertical axis wind turbine.

도1a 및 도1b는 한국 등록특허공보 제10-1192854호로 개시된 '풍력 발전용 수직 풍차'에 관한 것으로서, 프레임(20)과, 프레임(20)에 회전가능하게 설치된 회전축(30)과, 회전축(30)의 외주면에 등간격으로 설치된 다수의 블레이드(40)와, 블레이드(40)의 외부로 돌출되는 제 1위치와 블레이드(40) 내부로 인입되는 제 2위치 사이에 이동가능하게 설치된 항력발생부재(50)와, 항력발생부재(50)를 이동시키는 구동부(60)를 구비한다.1A and 1B are related to a'vertical windmill for wind power generation' disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1192854, a frame 20, a rotation shaft 30 rotatably installed on the frame 20, and a rotation shaft ( A drag generating member installed movably between a plurality of blades 40 installed at equal intervals on the outer circumferential surface of 30), and a first position protruding to the outside of the blade 40 and a second position leading into the blade 40 (50) and a driving unit 60 for moving the drag generating member 50.

구동부(60)는 본체부(42)의 설치공간(43) 내에 설치되어 항력발생부재(50)를 관통구(46)를 통하여 제 1위치로 인출시키거나, 제 2위치로 인입시킬 수 있게 회전축(30)의 회전 시 발생하는 원심력에 의해 발생하는 링크의 회전운동을 항력발생부재(50)의 제 1 및 제 2위치 사이의 직선운동으로 변환한다.The driving unit 60 is installed in the installation space 43 of the main body 42 to allow the drag generating member 50 to be withdrawn to the first position or to the second position through the through hole 46. The rotational motion of the link generated by the centrifugal force generated during rotation of (30) is converted into a linear motion between the first and second positions of the drag generating member (50).

그리고, 구동부(60)는 본체부(42) 내부에 회동가능하게 설치된 메인링크(61)와, 메인링크(61)의 일단부에 설치된 웨이트부재(62)와, 본체부(42) 내부에 회동가능하게 설치되되, 메인링크(61)의 타단부에 일단부가 회동 및 슬라이딩 가능하게 설치된 서브링크(63)와, 서브링크(63)의 타단부에 일단부가 회동 및 슬라이딩 가능하게 설치되며, 타단부에 항력발생부재(50)가 설치된 구속로드(64)와, 메인링크(61)의 회전축(30)에 설치되어 메인링크(61)를 탄성바이어스 시키는 탄성부재(65)를 구비한다.In addition, the driving unit 60 is a main link 61 that is rotatably installed inside the body portion 42, a weight member 62 installed at one end of the main link 61, and the body portion 42 rotates inside It is installed to be possible, but one end is rotatably and slidably installed at the other end of the main link 61, and one end is rotatably and slidably installed at the other end of the sub-link 63, the other end It includes a restraining rod 64 on which the drag generating member 50 is installed, and an elastic member 65 installed on the rotation shaft 30 of the main link 61 to elastically bias the main link 61.

전술한 바와 같은 종래 수직축 풍력 터빈은 초기 구동이 용이한 장점은 있지만 항력발생부재(50)를 구동시키기 위한 별도의 구동부(60)가 필요한 단점이 있다. 그리고, 구동부(60)는 세부 구성요소가 많고 구조가 지나치게 복잡하므로 제조원가가 높고, 고장의 요인이 많아서 내구성이 저하되고 휴지시간의 증가 및 유지보수비용의 상승과 같은 단점이 있다.The conventional vertical axis wind turbine as described above has the advantage of being easy to initially drive, but there is a disadvantage that a separate driving unit 60 is required for driving the drag generating member 50. Further, the driving unit 60 has disadvantages such as a high manufacturing cost because there are many detailed components and an excessively complicated structure, a durability deterioration due to a large number of failure factors, an increase in downtime, and an increase in maintenance cost.

특히, 구동부(60)는 넓은 설치공간이 필요하여 블레이드(40)의 내부에 별도의 설치공간을 형성하여야 하므로 블레이드 제작비용의 상승을 초래하고, 블레이드의 크기, 형상 등 설계에 제한 요소로 작용될 뿐만 아니라 사용할 수 있는 블레이드 구조가 제한되므로 호환성이 결여되는 단점이 있다. In particular, the drive unit 60 requires a large installation space, so that a separate installation space must be formed inside the blade 40, resulting in an increase in blade manufacturing cost, and acting as a limiting factor in design such as the size and shape of the blade. In addition, there is a disadvantage of lack of compatibility because the blade structure that can be used is limited.

한국 등록특허공보 제10-1192854호 '풍력 발전용 수직 풍차'Korean Patent Publication No. 10-1192854'Vertical windmill for wind power generation' 한국 공개특허공보 제10-2017-0000577호 '양력 블레이드에 탈부착 항력 날개를 구비하는 수직축 풍력 터빈'Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0000577'Vertical axis wind turbine with detachable drag blades on lift blades'

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고 별도의 구동부가 요구되지 않으면서도 자동적으로 블레이드의 초기 구동을 위한 항력을 제공하고 고속회전 시 항력 발생을 차단하여 풍력에 의한 회전력을 상승시킬 수 있도록 한 수직축 풍력 터빈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in light of the above, and the structure is simple and simple, and without requiring a separate driving unit, it automatically provides drag for initial driving of the blade and blocks the occurrence of drag during high-speed rotation, thereby preventing rotational force caused by wind power. It is an object of the present invention to provide a vertical axis wind turbine that can lift the wind turbine.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈은 수직축 풍력 터빈에 있어서, 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축에 이격되게 설치되는 복수의 메인블레이드; 및 상기 메인블레이드에 설치되는 항력발생수단을 포함하고, 상기 항력발생수단은, 상기 메인블레이드에 회전 가능하게 설치되는 항력블레이드; 및 상기 항력블레이드가 펼쳐지도록 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vertical axis wind turbine according to the present invention is a vertical axis wind turbine, comprising: a rotating shaft rotatably installed; A plurality of main blades spaced apart from the rotating shaft; And a drag generating means installed on the main blade, wherein the drag generating means comprises: a drag blade rotatably installed on the main blade; And an elastic member applying an elastic force so that the drag blade is unfolded.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈은 수직축 풍력 터빈에 있어서, 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축에 이격되게 설치되는 복수의 메인블레이드; 및 상기 메인블레이드에 설치되는 항력발생수단을 포함하고, 상기 항력발생수단은 상기 메인블레이드에 회전 가능하게 설치되는 항력블레이드, 및 상기 항력블레이드가 펼쳐지도록 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하고, 상기 메인블레이드는 상기 항력블레이드에 풍력을 제공하도록 바람이 유입되는 바람유입홀이 형성된 것을 특징으로 한다.And, in order to achieve the above object, the vertical axis wind turbine according to the present invention is a vertical axis wind turbine, the rotary shaft installed to be rotatable; A plurality of main blades spaced apart from the rotating shaft; And a drag generating means installed on the main blade, wherein the drag generating means includes a drag blade rotatably installed on the main blade, and an elastic member for applying an elastic force so that the drag blade is unfolded, and the main The blade is characterized in that a wind inlet hole through which wind is introduced is formed to provide wind power to the drag blade.

상기 탄성부재는 권취부의 일측 자유단이 상기 항력블레이드에 걸림되고, 타측 자유단이 상기 메인블레이드에 걸림되는 토션스프링으로 구성될 수 있다.The elastic member may be composed of a torsion spring in which one free end of the winding portion is caught by the drag blade, and the other free end is caught by the main blade.

바람직하게, 상기 항력발생수단은 상기 메인블레이드의 길이방향을 따라 내면에 설치되고 상기 항력블레이드가 접속되는 항력블레이드 연결축을 더 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 항력블레이드 연결축에 복수 개가 설치될 수 있다.Preferably, the drag generating means further comprises a drag blade connecting shaft installed on the inner surface along the longitudinal direction of the main blade and to which the drag blade is connected, and a plurality of the elastic members may be installed on the drag blade connecting shaft. .

한편, 본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈은 바람의 유출을 차단하도록 상기 항력블레이드의 상단 및 하단과 접한 상기 메인블레이드의 폭방향으로 돌출되고 상기 항력블레이드연결축이 접속되는 바람유출방지날개를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the vertical axis wind turbine according to the present invention comprises a wind leakage prevention blade protruding in the width direction of the main blade in contact with the upper and lower ends of the drag blade and to which the drag blade connecting shaft is connected to block the outflow of wind. Can be.

상기 메인블레이드는 에어포일형으로 형성된 메인블레이드몸체, 상기 항력블레이드가 안착되도록 요입되고 선단에 접속돌부가 마련되도록 형성된 항력블레이드안착홈, 상기 항력블레이드연결축이 삽입되도록 상기 접속돌부에 한 쌍으로 돌출되는 복수의 축받이부를 포함할 수 있다.The main blade is a main blade body formed in an airfoil type, a drag blade seating groove formed so that the drag blade is seated and a connecting protrusion is provided at the front end, and the drag blade connecting shaft protrudes in a pair to the connecting protrusion so that the drag blade connection shaft is inserted. It may include a plurality of bearings.

그리고, 상기 항력블레이드는 항력블레이드몸체, 항력블레이드몸체의 일단에 길이방향을 따라 형성된 축삽입홀, 상기 항력블레이드몸체의 일단에 돌출되고 상기 접속돌부에 안착되는 가이드홈이 요입된 가이드돌부, 상기 축받이부에 형합되도록 상기 항력블레이드몸체의 일단에 형성되는 축받이홈, 상기 탄성부재가 걸림되도록 요입되는 탄성걸림홈을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the drag blade includes a drag blade body, a shaft insertion hole formed at one end of the drag blade body along the longitudinal direction, a guide protrusion protruding from one end of the drag blade body and having a guide groove seated on the connection protrusion recessed, the bearing It may be configured to include a bearing groove formed at one end of the drag blade body so as to be fitted with the part, and an elastic locking groove concave to engage the elastic member.

본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈에 의하면, 복잡한 구동부가 요구되지 않으면서 탄성부재에 의해 작동되는 항력블레이드로 초기 구동을 위한 항력을 제공할 수 있으므로 구조가 간결, 단순하여 제조원가를 절감할 수 있고, 고장의 요인이 적어 내구성이 향상되고 휴지시간의 단축 및 유지보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the vertical axis wind turbine according to the present invention, since a drag blade operated by an elastic member can provide drag for initial driving without requiring a complicated driving unit, the structure is concise and simple to reduce manufacturing cost, and failure. Due to fewer factors, durability is improved, downtime is shortened, and maintenance costs are reduced.

그리고, 본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈의 항력발생수단은 저 풍속일 경우 항력을 이용한 회전을 통해 전기에너지의 발전이 가능할 뿐만 아니라 블레이드의 내부에 별도로 구동부의 설치공간을 요구하지 않으므로 메인블레이드의 구조나 형상 등에 제한 없이 호환성 있게 사용할 수 있고, 메인블레이드의 설계에 제한 요소로 작용되지 않는 장점이 있다.In addition, the drag generating means of the vertical axis wind turbine according to the present invention not only enables electric energy generation through rotation using drag when the wind speed is low, but also does not require a separate installation space of the driving unit inside the blade. It can be used interchangeably without limitation in shape, etc., and has the advantage of not acting as a limiting factor in the design of the main blade.

도1a는 종래 다리우스 타입 수직축 풍력 터빈을 설명하기 위한 사시도,
도1b는 종래 다리우스 타입 수직축 풍력 터빈을 설명하기 위한 단면도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈을 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 주요 구성을 확대하여 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 주요 구성을 나타낸 분리사시도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 요부를 나타낸 부분절개 사시도,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 항력블레이드를 나타낸 사시도,
도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도7a는 메인블레이드의 저속 회전시 상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도7b는 메인블레이드의 고속 회전시 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도8a 및 도8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 변형예를 설명하기 위한 도면으로서, 도8a는 항력블레이드의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이고, 도8b는 항력블레이드의 접혀진 상태를 나타낸 사시도이다.1A is a perspective view for explaining a conventional Darius type vertical axis wind turbine;
1B is a cross-sectional view for explaining a conventional Darius type vertical axis wind turbine;
2 is a perspective view showing a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing an enlarged main configuration of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view showing the main configuration of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
5 is a partially cut-away perspective view showing a main part of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
6 is a perspective view showing a drag blade of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
7A and 7B are views for explaining the operation of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, FIG. 7A is a perspective view for explaining a state when the main blade rotates at a low speed, and FIG. 7B is a high-speed main blade. It is a perspective view for explaining the state during rotation.
8A and 8B are views for explaining a modified example of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a perspective view showing an unfolded state of the drag blade, and FIG. 8B is a folded state of the drag blade. It is a perspective view.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도8b에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도8b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings FIGS. 2 to 8B, and the same reference numerals are assigned to the same components in FIGS. 2 to 8B. On the other hand, in each drawing, a configuration that can be easily understood by those in this field from a general technique, and an operation and a detailed description thereof have been simplified or omitted, and parts related to the present invention are mainly illustrated.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈을 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 주요 구성을 확대하여 나타낸 사시도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 주요 구성을 나타낸 분리사시도, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 요부를 나타낸 부분절개 사시도, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 항력블레이드를 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing an enlarged main configuration of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention An exploded perspective view showing the main configuration of a vertical axis wind turbine according to, Figure 5 is a partial cut-away perspective view showing a main part of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention It is a perspective view showing the drag blade.

도2 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈은 회전 가능하게 설치되는 회전축(1), 회전축(1)에 이격되게 설치되는 복수의 메인블레이드(2), 및 메인블레이드(2)에 설치되는 항력발생수단(3)을 구비하되, 항력발생수단(3)은 별도의 구동부가 요구되지 않으면서도 자동적으로 블레이드의 초기 구동을 위한 항력을 제공하고 고속회전 시 원심력에 의해 접히게 되어 항력 발생을 차단하도록 구성한 점에 특징이 있다.2 to 6, a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a rotation shaft 1 that is rotatably installed, a plurality of main blades 2 spaced apart from the rotation shaft 1, and a main blade. It is provided with a drag generating means (3) installed on the blade (2), but the drag generating means (3) automatically provides drag for initial driving of the blade without requiring a separate driving unit, and by centrifugal force when rotating at high speed. It is folded to block the occurrence of drag.

회전축(1)은 봉 형상의 부재로 형성된 것으로서 지주(4)에 설치된 발전기(6)와 연결되어 있다. The rotating shaft 1 is formed of a rod-shaped member and is connected to the generator 6 installed on the post 4.

그리고, 회전축(1)은 상측과 하측 부분에 메인블레이드(2)와 연결되는 블레이드연결부재(5)가 구성되어 있다. In addition, the rotating shaft 1 includes a blade connecting member 5 connected to the main blade 2 at the upper and lower portions.

블레이드연결부재(5)는 회전축(1)에 설치되는 고정브라켓(51), 이 고정브라켓(51)에 일단이 연결되고, 타단이 메인블레이드(2)에 형성된 결속홀에 삽입되어 볼트와 같은 체결부재에 의해 결속되는 블레이드지지바(52)로 구성되어 있다.The blade connecting member (5) is a fixing bracket (51) installed on the rotating shaft (1), one end is connected to the fixing bracket (51), and the other end is inserted into a binding hole formed in the main blade (2), and fastened like a bolt. It consists of a blade support bar 52 that is bound by a member.

여기서, 블레이드연결부재(5)는 도2에 도시된 형태 외에도 메인블레이드(2)의 설치수량, 메인블레이드의 형상이나 크기에 따라 다양한 형태로 변경하여 설치할 수 있다.Here, in addition to the shape shown in FIG. 2, the blade connecting member 5 may be installed in various shapes depending on the number of installations of the main blade 2 and the shape or size of the main blade.

메인블레이드(2)는 횡단면이 유선형을 갖는 대략 직사각판 형상으로 형성된 것으로서, 회전축(1)에 설치되는 블레이드연결부재(5)를 매개로 복수 개가 등각도로 설치되어 있다. The main blade 2 is formed in a substantially rectangular plate shape having a streamlined cross section, and a plurality of the main blades 2 are installed at an isometric angle via a blade connecting member 5 installed on the rotating shaft 1.

보다 구체적으로 설명하면 메인블레이드(2)는 에어포일형으로 형성된 메인블레이드몸체(21), 후술되는 항력블레이드(31)가 안착되도록 요입되고 선단에 접속돌부(23)가 마련되도록 메인블레이드몸체(21) 중앙 부분에 형성된 항력블레이드 안착홈(22), 후술되는 항력블레이드연결축(33)이 삽입되도록 접속돌부(23)에 돌출되는 축받이부(24)를 구비한다. In more detail, the main blade 2 is concave so that the main blade body 21 formed in an airfoil type and the drag blade 31 to be described later are seated, and the connecting protrusion 23 is provided at the tip of the main blade body 21 ) A drag blade seating groove 22 formed in the central part, and a bearing part 24 protruding from the connection protrusion 23 so that the drag blade connection shaft 33 to be described later is inserted.

이때, 축받이부(24)는 메인블레이드(2)의 길이방향(높이방향)인 상하방향을 따라 복수 개가 배치되어 있고, 각 축받이부(24)는 동일 형상을 갖는 2개의 축받이부재가 서로 이격되게 돌출되어 있다. 또한 메인블레이드(2)에는 후술되는 탄성부재(32)의 자유단(32c)이 걸림되도록 구멍(또는 홈 형상) 형상의 걸림홀(미도시)이 형성되어 있다.At this time, a plurality of bearing portions 24 are arranged along the vertical direction (height direction) of the main blade 2, and each bearing portion 24 has two bearing members having the same shape to be spaced apart from each other. It protrudes. In addition, the main blade 2 is formed with a hole (or groove shape)-shaped locking hole (not shown) so that the free end 32c of the elastic member 32 to be described later is caught.

한편, 항력발생수단(3)은 메인블레이드(2)에 유동 가능하게 설치되는 항력블레이드(31)와, 이 항력블레이드(31)가 펼쳐지도록 탄성력을 인가하는 탄성부재(32)가 구비되어 있다.On the other hand, the drag generating means 3 is provided with a drag blade 31 that is movably installed on the main blade 2 and an elastic member 32 that applies an elastic force so that the drag blade 31 is unfolded.

항력블레이드(31)는 항력블레이드안착홈(22)에 안착되도록 대략 직사각판 형상으로 형성된 것으로서, 항력블레이드(31)의 횡단면적 형상은 항력블레이드안착홈(22)에 밀착된 상태에서 메인블레이드(2)의 상부 및 하부의 횡단면 구조와 유사한 횡단면 형상이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.The drag blade 31 is formed in a substantially rectangular plate shape to be seated in the drag blade seating groove 22, and the cross-sectional shape of the drag blade 31 is the main blade 2 in a state in close contact with the drag blade seating groove 22. ) Is preferably formed to have a cross-sectional shape similar to that of the upper and lower cross-sectional structures.

예컨대, 항력블레이드(31)는 횡단면이 유선형을 갖는 대략 직사각판 형상의 항력블레이드몸체(31a), 후술되는 항력블레이드연결축(33)이 삽입되도록 항력블레이드몸체(31a)의 일단에 길이방향(상하방향)을 따라 형성된 축삽입홀(31b), 항력블레이드몸체(31a)의 일단에 돌출되고 메인블레이드의 접속돌부(23)에 안착되는 가이드홈(31d)이 요입된 가이드돌부(31c), 메인블레이드(2)의 축받이부(24)에 형합되도록 형성되는 축받이홈(31e), 및 탄성부재(32)의 자유단이 걸림되도록 요입되는 탄성걸림홈(31f)을 구비한 구조로 되어 있다.For example, the drag blade 31 is in the longitudinal direction (up and down) at one end of the drag blade body 31a so that the drag blade body 31a in the shape of a substantially rectangular plate having a streamlined cross section, and the drag blade connection shaft 33 to be described later are inserted. Direction) formed along the shaft insertion hole (31b), the guide groove (31d) protruding from one end of the drag blade body (31a) and seated on the connecting projection (23) of the main blade is concave (31c), the main blade It has a structure including a bearing groove 31e formed to fit into the bearing portion 24 of (2), and an elastic engaging groove 31f recessed so that the free end of the elastic member 32 is engaged.

탄성부재(32)는 항력블레이드(31)를 메인블레이드(2)로부터 이탈시켜 벌어지게 하는 탄성력을 제공하는 형태라면 특별한 제한 없이 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 선형부재가 코일 형태로 권취된 권취부(32a)와, 이 권취부의 일측 및 타측에 돌출되는 일자 형상의 자유단(32b,32c)을 구비한 토션스프링으로 구성되어 있다.The elastic member 32 may be configured without particular limitation as long as it provides an elastic force that causes the drag blade 31 to be separated from the main blade 2 and is opened, but in this embodiment, the linear member is wound in a coil shape. It is composed of a torsion spring having a mounting portion 32a and straight free ends 32b and 32c protruding from one side and the other side of the winding portion.

그리고 탄성부재(32)는 항력블레이드(31)를 메인블레이드(2)로부터 이탈시키는 탄성력을 인가하도록 권취부(32a)의 일측 자유단(32b)이 항력블레이드(31)의 탄성걸림홈(31f)에 걸림되고, 타측 자유단(32c)이 메인블레이드(2)에 걸림되어 있다.And the elastic member 32 has one free end (32b) of the winding portion (32a) to apply an elastic force that separates the drag blade (31) from the main blade (2) is the elastic locking groove (31f) of the drag blade (31) And the other free end 32c is engaged with the main blade 2.

바람직하게 탄성부재(32)는 항력블레이드연결축(33)에 삽입되어 축받이부(24) 사이에 위치하도록 설치되어 있다.Preferably, the elastic member 32 is installed so as to be inserted into the drag blade connection shaft 33 to be positioned between the bearing portions 24.

한편, 상기 항력발생수단(3)은 메인블레이드(2)의 길이방향을 따라 내면에 설치되고 항력블레이드(31)가 접속되는 항력블레이드연결축(33)이 더 구성되어 있고, 이 항력블레이드연결축(33)에는 권취부(32a)가 삽입되는 형태로 상하방향을 따라 복수의 탄성부재(32)가 설치되어 있다.On the other hand, the drag generating means (3) is installed on the inner surface along the longitudinal direction of the main blade (2), and the drag blade connection shaft (33) to which the drag blade (31) is connected is further configured, and the drag blade connection shaft In 33, a plurality of elastic members 32 are installed along the vertical direction in a form in which the winding portion 32a is inserted.

한편, 항력발생수단(3)은 항력블레이드(31)를 향해 유입된 바람의 유출을 차단하기 위한 바람유출방지날개(34)가 구성되어 있다.On the other hand, the drag generating means (3) is configured with a wind outflow prevention blade (34) for blocking the outflow of the wind introduced toward the drag blade (31).

바람유출방지날개(34)는 항력블레이드(31)의 상단 및 하단과 접한 메인블레이드(2)의 폭방향으로 돌출되게 형성된 것으로서 항력블레이드연결축(33)의 상단 및 하단이 접속되어 있다. The wind leak prevention blade 34 is formed to protrude in the width direction of the main blade 2 in contact with the upper and lower ends of the drag blade 31, and the upper and lower ends of the drag blade connection shaft 33 are connected.

그리고, 바람유출방지날개(34)는 메인블레이드(2)와 항력블레이드(31) 사이로 유입된 바람을 용이하게 가둘 수 있는 구조라면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 항력블레이드안착홈(22)의 상하단 가장자리 부분과 접한 메인블레이드몸체(21) 내면에 대략 삼각 형상으로 돌출되어 있다.And, if the wind leakage prevention wing 34 is a structure that can easily trap the wind introduced between the main blade (2) and the drag blade (31), there is no particular limitation on the shape or structure, but in this embodiment, the drag blade seating groove The inner surface of the main blade body 21 in contact with the upper and lower edges of 22 protrudes in a substantially triangular shape.

그리고, 바람유출방지날개(34)는 필수적인 구성요소를 아니며 풍속이 빠른 지역에 설치하는 풍력 터빈의 경우 항력블레이드(31)만으로도 신속한 초기 구동이 가능하므로 생략할 수 있다. In addition, the wind leak prevention blade 34 is not an essential component, and in the case of a wind turbine installed in an area with a high wind speed, it can be omitted because the drag blade 31 can be used for rapid initial driving.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention will be briefly described.

도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도7a는 메인블레이드의 저속 회전시 상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도7b는 메인블레이드의 고속 회전시 상태를 설명하기 위한 사시도이다.7A and 7B are views for explaining the operation of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, FIG. 7A is a perspective view for explaining a state when the main blade rotates at a low speed, and FIG. 7B is a high-speed main blade. It is a perspective view for explaining the state during rotation.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈은 메인블레이드(2)의 내측에 항력발생수단(3)의 구성품을 차례로 조립하고, 블레이드연결부재(5)를 이용하여 회전축(1)에 메인블레이드(2)를 결합한 상태에서 설치장소의 지주(4)에 결속하는 방식으로 도7a에 도시된 바와 같이 시공작업을 완료할 수 있다.The vertical shaft wind turbine according to an embodiment of the present invention sequentially assembles the components of the drag generating means 3 inside the main blade 2, and uses the blade connecting member 5 to the main blade ( 2) It is possible to complete the construction work as shown in Fig. 7A by binding to the post 4 of the installation site in the combined state.

이러한 상태에서 바람이 불어오게 되면 회전축(1)에 이격, 배치된 메인블레이드(2)는 에어호일형으로 형성되어 있으므로 저 풍속일 경우 초기에 스스로 기동하지 못하지만 항력발생수단(3)이 항력에 의한 회전력을 생성하여 저 풍속에서도 회전동작을 가능하게 하고, 고속 회전시에는 원심력에 의하여 접히게 되어 항력이 해소되도록 함으로써 풍력을 이용한 효율적인 발전이 이루어지도록 한다. When the wind blows in this state, the main blade (2), which is spaced apart from the rotating shaft (1), is formed in an air foil type, so in the case of low wind speed, it cannot start by itself initially, but the drag generating means (3) is caused by drag. By generating rotational force, rotational operation is possible even at low wind speed, and when rotating at high speed, it is folded by centrifugal force to relieve drag, so that efficient power generation using wind power is achieved.

보다 구체적으로 설명하면, 도5 및 도7a에 도시된 바와 같이 저 풍속의 초기 상태에서는 토션스프링으로 구성된 탄성부재(32)의 탄성력에 의해 항력블레이드(31)가 항력블레이드안착홈(22)로부터 이탈되어 항력블레이드연결축(33)을 기준으로 회전되면서 회전축(1) 방향으로 벌어지게 된다.More specifically, as shown in Figs. 5 and 7A, in the initial state of low wind speed, the drag blade 31 is separated from the drag blade seating groove 22 by the elastic force of the elastic member 32 composed of a torsion spring. As it rotates with respect to the drag blade connection shaft 33, it opens in the direction of the rotation shaft 1.

이와 같이 항력블레이드(31)가 회전되어 벌어진 상태에 있게 되면 메인블레이드(2) 사이로 바람이 유입되는 바람에 의해 항력블레이드(31)가 항력을 받게 되므로 저 풍속이라 하더라도 풍력 터빈의 회전운동을 수행할 수 있다. In this way, when the drag blade 31 is rotated and in an open state, the drag blade 31 receives drag by the wind flowing through the main blade 2, so that even at low wind speeds, the rotational motion of the wind turbine can be performed. I can.

이때, 항력블레이드(31)의 상단 및 하단에 해당되는 메인블레이드(2) 사이에 바람유출방지날개(34)가 돌출되어 있어서 바람의 유출을 차단하여 가두는 역활을 수행하므로 항력을 더욱 증가시켜 회전력을 상승시킬 수 있다.At this time, since the wind outflow prevention blade 34 protrudes between the main blade 2 corresponding to the top and bottom of the drag blade 31, it blocks the outflow of wind and performs the role of confining it, thereby further increasing the drag and rotating force. Can be raised.

한편 전술한 바와 같은 초기 기동과정을 거쳐 메인블레이드(2)에 양력이 작용되어 고속 회전동작이 수행되면 자연히 항력블레이드(31)에 원심력이 작용되면서 메인블레이드(2)의 내면 방향으로 각운동되면서 항력블레이드안착홈(22)에 안착된다.Meanwhile, when a high-speed rotation operation is performed due to a lift force applied to the main blade (2) through the initial starting process as described above, a centrifugal force is naturally applied to the drag blade (31), resulting in an angular motion toward the inner surface of the main blade (2). It is seated in the blade seating groove (22).

이와 같이 벌어져 돌출되어 있던 항력블레이드(31)가 항력블레이드안착홈(22)에 안착되면 외관 형상이 유선형을 이루게 되므로 메인블레이드(2)의 회전 속도가 보다 빨라지게 되어 발전 효율을 향상시킬 수 있다.When the drag blade 31 protruding in this way is seated in the drag blade seating groove 22, the external shape is streamlined, so that the rotational speed of the main blade 2 becomes faster, and power generation efficiency can be improved.

이하, 본 발명에 따른 변형예을 설명하되, 전술한 일 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. Hereinafter, a modified example according to the present invention will be described, but detailed descriptions of components similar to the components shown in the above-described embodiment will be omitted, and components having differences will be mainly described.

도8a 및 도8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직축 풍력 터빈의 변형예를 설명하기 위한 도면으로서, 도8a는 항력블레이드의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이고, 도8b는 항력블레이드의 접혀진 상태를 나타낸 사시도이다.8A and 8B are views for explaining a modified example of the vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a perspective view showing an unfolded state of the drag blade, and FIG. 8B is a folded state of the drag blade. It is a perspective view.

도8a 및 도8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 수직축 풍력 터빈은 회전 가능하게 설치되는 회전축(1), 회전축(1)에 이격되게 설치되는 복수의 메인블레이드(2), 및 메인블레이드(2)에 설치되는 항력발생수단(3)을 포함하고, 항력발생수단(3)은 항력블레이드(31)와, 이 항력블레이드(31)가 펼쳐지도록 탄성력을 인가하는 탄성부재(32)를 구비하되, 항력블레이드(31)가 설치되는 메인블레이드(2) 부위에는 바람유입홀(25)이 형성되어 있다.8A and 8B, a vertical shaft wind turbine according to a modified example of an embodiment of the present invention includes a rotation shaft 1 that is rotatably installed, a plurality of main blades 2 spaced apart from the rotation shaft 1, And a drag generating means (3) installed on the main blade (2), wherein the drag generating means (3) includes a drag blade (31), and an elastic member (32) that applies an elastic force so that the drag blade (31) is unfolded. ), but the wind inlet hole 25 is formed in the portion of the main blade 2 where the drag blade 31 is installed.

바람유입홀(25)은 바람의 유입이 가능하므로 메인블레이드(2)가 바람의 진입방향과 동일한 방향으로 배치된 상태에서도 항력블레이드(31)에 풍력을 제공함으로써 풍력 터빈의 초기 구동 시간을 보다 신속하게 수행할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.Since the wind inlet hole 25 allows the inflow of wind, even when the main blade 2 is arranged in the same direction as the wind entry direction, wind power is provided to the drag blade 31 to speed up the initial driving time of the wind turbine. It performs a function that allows it to be performed easily.

그리고, 바람유입홀(25)은 크기나 형상에 특별한 제한은 없지만 개구부의 면적이 항력블레이드(31)의 표면적에 대해 대략 60 내지 70퍼센트 정도가 되도록 천공하는 것이 바람직하다.Further, the wind inlet hole 25 is not particularly limited in size or shape, but it is preferable to drill so that the area of the opening is approximately 60 to 70% of the surface area of the drag blade 31.

전술한 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 수직축 풍력 터빈은 도8a에 도시된 바와 같이 저 풍속의 초기 상태에서는 탄성부재(32)의 탄성력이 항력블레이드(31)에 인가되어 펼쳐진 상태에 있게 되므로 항력블레이드(31)와 메인블레이드(2) 사이로 바람이 유입되면 항력을 받게 되어 풍력 터빈은 회전운동을 수행하게 된다. 이때, 메인블레이드(2) 부위에 바람유입홀(25)이 형성되어 있어서 메인블레이드(2)가 바람방향과 마주보게 배치된 상태에서도 항력블레이드(31)에 풍력을 제공함으로써 풍력 터빈의 초기 구동 시간을 보다 신속하게 수행할 수 있는 장점이 있다.In the vertical axis wind turbine according to the modified example of the embodiment of the present invention described above, as shown in Fig. 8A, in the initial state of low wind speed, the elastic force of the elastic member 32 is applied to the drag blade 31 to be in an unfolded state. When wind flows between the drag blade 31 and the main blade 2, the wind turbine receives the drag, and the wind turbine performs a rotational motion. At this time, the wind inlet hole 25 is formed in the part of the main blade 2, so even when the main blade 2 is arranged facing the wind direction, the initial driving time of the wind turbine is provided by providing wind power to the drag blade 31. There is an advantage that can be performed more quickly.

전술한 바와 같은 초기 기동과정을 거쳐 메인블레이드(2)에 양력이 작용되어 고속 회전동작이 수행되면 항력블레이드(31)에 원심력이 작용되면서 메인블레이드(2)의 내면 방향으로 각운동하여 밀착되므로 바람유입홀(25)이 밀폐된다. After the initial starting process as described above, when the lift force is applied to the main blade 2 and the high-speed rotation is performed, the centrifugal force is applied to the drag blade 31, and the angular motion in the inner surface of the main blade 2 is in close contact. The inlet hole 25 is sealed.

이와 같이 항력블레이드(31)가 바람유입홀(25)을 밀폐하게 되면 전체적인 횡단면 형상이 유선형을 이루게 되므로 메인블레이드(2)의 회전 속도가 보다 상승되면서 발전 효율을 향상시킬 수 있다.In this way, when the drag blade 31 closes the wind inflow hole 25, the overall cross-sectional shape is streamlined, so that the rotational speed of the main blade 2 is further increased, thereby improving power generation efficiency.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 수직축 풍력 터빈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the vertical axis wind turbine according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims, the subject matter of the present invention. Without departing from the scope, any person of ordinary skill in the field to which the present invention pertains will have the technical idea of the present invention to the extent that various modifications can be implemented.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the above-described embodiments are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

1:회전축
2:메인블레이드
21:메인블레이드몸체
22:항력블레이드안착홈
23:접속돌부
24:축받이부
25:바람유입홀
3:항력발생수단
31:항력블레이드
32:탄성부재
33:항력블레이드연결축
34:바람유출방지날개
4:지주
5:블레이드연결부재
6:발전기1: rotating shaft
2: Main blade
21: main blade body
22: drag blade seating groove
23: connection protrusion
24: bearing part
25: wind inflow hole
3: drag generating means
31: drag blade
32: elastic member
33: drag blade connection shaft
34: wind leak prevention wing
4: Holding
5: Blade connecting member
6: Generator

Claims (6)

수직축 풍력 터빈에 있어서,
회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축에 이격되게 설치되는 복수의 메인블레이드; 및 상기 메인블레이드에 설치되는 항력발생수단을 포함하고,
상기 항력발생수단은, 상기 메인블레이드에 회전 가능하게 설치되는 항력블레이드; 및 상기 항력블레이드가 펼쳐지도록 탄성력을 인가하는 탄성부재; 상기 메인블레이드의 길이방향을 따라 내면에 설치되고 상기 항력블레이드가 접속되는 항력블레이드연결축; 및 바람의 유출을 차단하도록 상기 항력블레이드의 상단 및 하단과 접한 상기 메인블레이드의 폭방향으로 돌출되고 상기 항력블레이드연결축이 접속되는 바람유출방지날개;를 포함하고,
상기 메인블레이드는 에어포일형으로 형성된 메인블레이드몸체, 상기 항력블레이드가 안착되도록 요입되고 선단에 접속돌부가 마련되도록 형성된 항력블레이드 안착홈, 상기 항력블레이드연결축이 삽입되도록 상기 접속돌부에 한 쌍으로 돌출되는 복수의 축받이부를 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 항력블레이드연결축에 복수 개가 설치되되, 상기 항력블레이드연결축에 삽입되어 상기 축받이부 사이에 위치하도록 설치되고,
상기 항력블레이드는 항력블레이드몸체, 항력블레이드몸체의 일단에 길이방향을 따라 형성된 축삽입홀, 상기 항력블레이드몸체의 일단에 돌출되고 상기 접속돌부에 안착되는 가이드홈이 요입된 가이드돌부, 상기 축받이부에 형합되도록 상기 항력블레이드몸체의 일단에 형성되는 축받이홈, 상기 탄성부재가 걸림되도록 요입되는 탄성걸림홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 터빈.In the vertical axis wind turbine,
A rotating shaft rotatably installed; A plurality of main blades spaced apart from the rotating shaft; And a drag generating means installed on the main blade,
The drag generating means may include a drag blade rotatably installed on the main blade; And an elastic member for applying an elastic force so that the drag blade is unfolded. A drag blade connection shaft installed on an inner surface along the longitudinal direction of the main blade and to which the drag blade is connected; And a wind leakage preventing blade protruding in the width direction of the main blade in contact with the upper and lower ends of the drag blade and to which the drag blade connecting shaft is connected to block the outflow of wind, and
The main blade has a main blade body formed in an airfoil type, a drag blade seating groove formed so that the drag blade is seated and a connecting protrusion is provided at the front end, and the drag blade connecting shaft protrudes in a pair to the connecting protrusion so that the drag blade connection shaft is inserted. It includes a plurality of bearings that become,
A plurality of the elastic members are installed on the drag blade connection shaft, and are inserted into the drag blade connection shaft to be positioned between the bearing portions,
The drag blade includes a drag blade body, a shaft insertion hole formed at one end of the drag blade body along the longitudinal direction, a guide protrusion protruding from one end of the drag blade body and in which a guide groove seated on the connection protrusion is concave, and the bearing part A vertical shaft wind turbine comprising: a bearing groove formed at one end of the drag blade body so as to be engaged, and an elastic engaging groove recessed to engage the elastic member. 제1항에 있어서,
상기 메인블레이드는 상기 항력블레이드에 풍력을 제공하도록 바람이 유입되는 바람유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 터빈.The method of claim 1,
The main blade is a vertical axis wind turbine, characterized in that formed with a wind inlet hole through which wind is introduced to provide wind power to the drag blade. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성부재는 권취부의 일측 자유단이 상기 항력블레이드에 걸림되고, 타측 자유단이 상기 메인블레이드에 걸림되는 토션스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 터빈.The method according to claim 1 or 2,
The elastic member is a vertical axis wind turbine, characterized in that consisting of a torsion spring in which one free end of the winding part is caught by the drag blade and the other free end is caught by the main blade. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113955099A (en) * 2021-10-29 2022-01-21 西安交通大学 Flapping wing structure with length-adjustable fins on front edge surface

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007270746A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Univ Nihon Vertical wind/water turbine having variable blade
KR20090101513A (en) * 2007-02-20 2009-09-28 쯔네오 노구찌 Vertical shaft windmill
KR20110004121A (en) * 2009-07-07 2011-01-13 허정 Horizontal rotator of hydraulic generator or aerogenerator
KR101192854B1 (en) 2010-01-29 2012-10-18 서형우 vertical axis wind turbine
KR101468913B1 (en) * 2014-05-07 2014-12-04 김민관 A blade of wind power generator
KR20170000577A (en) 2015-06-24 2017-01-03 주식회사 코비스 Vertical axis wind turbine with detachable drag force generating wing for lift force blade

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007270746A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Univ Nihon Vertical wind/water turbine having variable blade
KR20090101513A (en) * 2007-02-20 2009-09-28 쯔네오 노구찌 Vertical shaft windmill
KR20110004121A (en) * 2009-07-07 2011-01-13 허정 Horizontal rotator of hydraulic generator or aerogenerator
KR101192854B1 (en) 2010-01-29 2012-10-18 서형우 vertical axis wind turbine
KR101468913B1 (en) * 2014-05-07 2014-12-04 김민관 A blade of wind power generator
KR20170000577A (en) 2015-06-24 2017-01-03 주식회사 코비스 Vertical axis wind turbine with detachable drag force generating wing for lift force blade

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113955099A (en) * 2021-10-29 2022-01-21 西安交通大学 Flapping wing structure with length-adjustable fins on front edge surface

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