KR20110015237A - Control apparatus of blade direction for a wind power plant and rotation power generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수직축 풍력 발전기용 및 수직축 풍력 발전기용 회전 블레이드의 방향 조절장치 및 이를 이용한 회전력 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직축 풍력발전기에서 회전 블레이드의 정회전 풍력을 최대한 받고 회전 블레이드의 역회전 풍력을 최소화시키기 위해서 풍향을 감지하여 회전 블레이드의 방향을 조절하기 위한 수직축 풍력 발전기용 회전 날개의 방향 조절장치 및 이를 이용한 회전 블레이드를 포함하는 회전력 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a direction control device for a rotary blade for a vertical axis wind turbine and a vertical axis wind generator, and a rotational force generating device using the same, and more particularly, in the vertical axis wind power generator to receive the maximum forward wind power of the rotary blade in reverse rotation of the rotary blade The present invention relates to a direction control device for rotating blades for a vertical wind turbine for sensing wind direction and to adjust a direction of a rotating blade in order to minimize wind power, and a rotation force generator including the rotating blade using the same.
풍력 발전기는 주축의 설치 방법에 따라 수평축 발전기와 수직축 발전기로 대별되고, 회전 블레이드를 수평축에 설치한 프로펠러형의 수평축 발전기는 정격 출력을 위한 풍속이 6∼15[m/s]가 되어야 하므로 우리나라에서는 풍속이 낮아서 특정 몇 개의 지역에만 설치 가능하며, 내륙이나 해안의 2∼5[m/s] 정도의 저풍속 지역에서는 풍향에 관계없이 일정하게 회전할 수 있는 수직축에 회전 블레이드를 설치한 수직축 발전기를 사용하고 있다. 그러나, 수직축 발전기에 사용되는 회전 블 레이드는 회전체에 부착된 연결관에 고정되어 있기 때문에, 회전 블레이드가 주축을 중심으로 공전된 어떠한 위치에 있더라도 자전을 하지 못하여, 회전 블레이드는 역방향의 풍력을 받기도 하고, 전혀 풍력을 받지 못하는 회전 블레이드의 각도를 형성하므로, 주축에 회전력을 전달하지 못하여 풍력 발전의 효율이 약하다. 또한, 컵 형태의 블레이드를 사용하는 경우는 풍향에 대항하는 오목부의 컵 날개만 풍력을 이용할 수 있어 풍력의 절반만 이용할 뿐이며, 풍향에 대항하는 볼록부의 컵 날개에 바람의 저항이 많아 파이프 타워의 보강이 문제되고, 도어형 블레이드는 역방향 쪽의 날개가 열려 바람의 저항을 줄일 수 있으나 회전에 필요한 힘은 블레이드의 절반 부분만 담당하므로 발전 효율이 떨어지는 문제가 있다.Wind generators are divided into horizontal shaft generators and vertical shaft generators according to the main shaft installation method. Propeller-type horizontal shaft generators with rotating blades installed on the horizontal shaft should have a wind speed of 6-15 [m / s] for rated power. It can be installed in a few specific areas due to low wind speed. In low wind speed area of 2 ~ 5 [m / s] inland or coast, it is possible to install a vertical axis generator equipped with a rotating blade on the vertical axis that can rotate constantly regardless of the wind direction. I use it. However, since the rotating blades used in the vertical shaft generator are fixed to the connecting tube attached to the rotating body, the rotating blades do not rotate at any position revolved about the main axis, and thus the rotating blades receive the reverse wind force. And, because it forms the angle of the rotating blade that does not receive wind at all, the efficiency of wind power generation is weak because it can not transmit the rotational force to the main shaft. In addition, in the case of using a cup-shaped blade, only the wind vane can use the wind power of the cup wing of the concave portion facing the wind direction, and only half of the wind power is used. This problem, the door-type blade is open to the reverse side wings to reduce the resistance of the wind, but the power required for rotation is only half of the blade has a problem of low power generation efficiency.
상기와 같은 도어형 블레이드의 발전 효율을 높이기 위한 발명으로서, 특허공개번호 제10-2002-0023795호(공개일자: 2002년3월29일)의 '수직축 풍력 발전기용 회전날개의 각도 변환장치'가 공개되었다. 상기 공개 발명은 도 1에 도시한 바와 같이, 발전기와 증속장치로 연결되고 파이프 타워에 내설된 주축의 상단에 회전체가 고정 설치되고, 회전체에 부착된 다수개의 연결관의 끝단에 회전 날개가 고정된 통상의 수직축 풍력 발전기에 있어서, 회전체는 그 내부에 베벨 기어로 된 태양 기어와 유성 기어가 치합되어 설치되고, 태양 기어는 그 중심에 회전체의 상부에 설치된 레이디얼 베어링에 지지되고 회전체의 상부에 형성된 구멍을 관통하며 회전체의 저면에 설치된 축받이 스러스트 베어링에 지지된 풍향계(1)와 연결된 풍향계 회전축과 키로써 고정되며, 유성 기어는 베벨 기어로 된 구동 기어 및 피동 기어로 구성된 자전 장치의 구동 기어와 회전체에 부착된 연결관(3)의 내부에 다수의 레이 디얼 베어링에 의해 지지되게 설치된 기어축으로 연결되어 설치되고, 피동 기어는 그 중심에 자전 장치의 상하부에 설치된 레이디얼 베어링에 지지되고 관통되며 자전 장치의 상하부 외측에서 회전 날개(2)가 부착된 회전 날개축과 키로써 고정되며, 태양 기어의 잇수와 피동 기어의 잇수가 1:2의 비율로 구성되고 유성 기어의 잇수와 구동 기어의 잇수가 1:1의 비율로 된 수직축 풍력 발전기용 회전 날개의 각도 변환장치에 관한 것이다.As an invention for improving the power generation efficiency of the door-type blade as described above, Patent Publication No. 10-2002-0023795 (published date: March 29, 2002) of the 'angle conversion device for a vertical axis wind turbine generator' Was released. As shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, a rotor is fixed to an upper end of a main shaft installed in a pipe tower and connected to a generator and a speed increaser. In a fixed vertical axis wind power generator, a rotating body is installed in which a bevel gear and a sun gear are meshed therein, and the sun gear is supported by a radial bearing installed at the top of the rotating body at its center. It is fixed by a wind vane rotary shaft and a key connected to a wind vane (1) supported by a bearing thrust bearing installed on the bottom of the rotating body and penetrating the hole formed in the upper part of the whole, the planetary gear is composed of a rotating gear consisting of a driven gear and a driven gear of the bevel gear It is connected to the gear shaft installed to be supported by a plurality of radial bearings inside the drive pipe of the device and the connecting pipe (3) attached to the rotating body. The driven gear is supported and penetrated by radial bearings installed at the upper and lower parts of the rotating device at the center thereof and fixed with a rotating blade shaft and a key to which the rotating blade 2 is attached at the upper and lower parts of the rotating device. And the number of teeth of a driven gear in a ratio of 1: 2 and the number of teeth of a planetary gear and the number of teeth of a driving gear in a ratio of 1: 1.
상기 도 1과 같이 개시된 공개발명은 상기 풍향계(1)의 풍향에 따른 회전에 따라서 상기 풍향계(1)의 하부에 일체로 형성된 베벨기어가 회전하게 되고, 상기 베벨기어와 치합된 유성기어가 회전하여 상기 회전날개(2)의 각도를 변환시키도록 되어 있다. 상기 공개 발명은 풍력에 의해 상기 회전날개(2)가 회전을 하게되고, 상기 연결관(3)을 통하여 상기 회전체에 강한 회전력을 발생시키는 과정에서 상기 베벨기어와 결합되어 있는 상기 풍향계(1)가 상기 회전체의 강한 회전력에도 불구하고 항상 풍향의 위치에 있어야 한다. 즉, 상기 풍향계(1)는 항상 풍향을 정확하게 감지하여 상기 베벨기어를 통해 회전날개(2)의 각도를 변환시킬 수 있어야 상기 공개발명의 목적을 달성할 수 있다.As disclosed in FIG. 1, the bevel gear formed integrally with the lower part of the
그러나, 상기 회전날개(2)의 회전력 즉, 회전체의 회전력이 상기 강하기 때문에 상기 유성기어는 그 회전력으로 베벨기어를 풍향의 변화와는 관계없이 회전시킬 수 있다. 즉, 상기 유성기어가 상기 베벨기어의 회전에 종속되어야 하는데, 상기 공개발명의 구성에서는 상기 유성기어가 베벨기어를 회전시킬 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 베벨기어의 상측에 설치된 상기 풍향계(2)를 풍향과는 다 른 방향으로 회전시킬 수 있다. 그렇게 되면 상기 회전날개(2)의 풍향에 따른 각도 변환이 정확하게 이루어질 수 없는 문제점이 있다.However, since the rotational force of the rotary blade 2, that is, the rotational force of the rotor, is strong, the planetary gear can rotate the bevel gear regardless of the change of the wind direction by the rotational force. That is, the planetary gear should be subordinate to the rotation of the bevel gear. In the configuration of the present invention, the planetary gear may rotate the bevel gear. Therefore, the wind vane 2 installed above the bevel gear can be rotated in a direction different from the wind direction. If so, there is a problem that the angle conversion according to the wind direction of the rotary blade 2 can not be made accurately.
그러므로, 상기 수직축 풍력발전기에서는 상기 회전날개의 방향을 풍향의 변화에 따라서 정확하게 변환되도록 할 수 있는 발명이 요망된다. Therefore, there is a need for an invention in the vertical axis wind power generator that can accurately convert the direction of the rotary blade according to the change of the wind direction.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수직축 풍력발전기의 회전 블레이드의 방향을 풍향에 따라서 정확하게 조절할 수 있는 수직축 풍력 발전기용 회전 블레이드의 방향 조절장치 및 이를 이용한 회전력 발생장치를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to adjust the direction of the rotary blade of the vertical axis wind power generator, which can accurately adjust the direction of the rotary blade of the vertical axis wind turbine according to the wind direction and generating a torque using the same To provide a device.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점은 회전축과, 상기 회전축과 결합되어 회전력을 전달하기 위한 적어도 하나의 수직축형 회전 블레이드와, 상기 회전축의 상단측에 설치되는 풍향계와, 상기 풍향계와 결합되어 회전각도를 감지하기 위한 센서와, 모터와, 상기 센서의 감지신호를 전달받아 상기 모터의 구동을 제어하기 위한 모터제어부와, 상기 모터의 축에 결합되어 회전하는 베벨기어와, 상기 베벨기어와 치합되어 상기 베벨기어의 회전력을 상기 회전 블레이드에 전달하기 위한 유성기어를 포함하는 수직축 풍력 발전기용 회전 블레이드의 방향 조절장치 및 이를 이용한 회전력 발생장치가 제시된다.As a technical solution for achieving the object of the present invention, a first aspect of the present invention is a rotating shaft, at least one vertical shaft rotating blade coupled to the rotating shaft for transmitting a rotational force, installed on the upper side of the rotating shaft A wind vane, a sensor coupled to the wind vane for sensing a rotation angle, a motor, a motor controller for controlling the driving of the motor by receiving a detection signal from the sensor, and a rotation coupled to the shaft of the motor. A bevel gear and a direction control device for a vertical shaft wind turbine rotating blade including a planetary gear for meshing with the bevel gear and transmitting the rotating force of the bevel gear to the rotating blade are provided.
본 발명의 제2 관점은 회전축과, 상기 회전축과 결합되어 상기 회전축에 회전력을 전달하기 위한 적어도 하나의 수직축형 회전 블레이드와, 상기 회전축의 상단측에 설치되어 풍향을 감지하여 풍향에 따라 방향을 변경하는 메인 풍향계와, 상기 메인 풍향계와 결합되어 상기 메인 풍향계와 함께 회전하는 베벨기어와, 상기 베벨기어와 치합되어 상기 베벨기어의 회전력을 상기 회전 블레이드에 전달하기 위 한 유성기어를 포함하고, 상기 메인 풍향계와 소정 거리 이격되어 설치되는 적어도 하나의 서브 풍향계를 포함하고, 상기 서브 풍향계의 회전력을 상기 메인 풍향계와 결합되어 있는 베벨기어에 전달하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전기용 회전 블레이드의 방향 조절장치 및 이를 이용한 회전력 발생장치가 제시된다.According to a second aspect of the present invention, at least one vertical shaft rotating blade coupled to the rotating shaft and coupled to the rotating shaft to transmit rotational force to the rotating shaft, and installed at an upper side of the rotating shaft to detect a wind direction and change direction according to the wind direction. A main wind vane, a bevel gear coupled to the main wind vane and rotating together with the main wind vane, and a planetary gear for meshing with the bevel gear to transmit rotational force of the bevel gear to the rotating blade; A direction of the rotary blades for the vertical wind turbine including the at least one sub wind vane installed to be spaced apart from the wind vane, and configured to transmit the rotational force of the sub wind vane to a bevel gear coupled to the main wind vane. An adjusting device and a rotating force generating device using the same are provided.
본 발명에 의하면, 메인 풍향계 및 다수의 서브 풍향계를 일체로 형성하여 풍향에 따라서 방향을 바꾸도록 되어 있으므로, 상기 회전 블레이드의 회전력에 의해 회전 저항을 받는 상기 베벨기어가 상기 메인 풍향계 및 상기 다수의 서브 풍향계의 풍력에 의한 강한 저항력을 전달받아서 상기 회전 블레이드의 회전력에 영향을 받지 않고, 상기 메인 풍향계 및 서브 풍향계의 풍향 감지 회전력을 정확하게 상기 유성기어에 전달할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the main wind vane and the plurality of sub wind vanes are integrally formed to change directions according to the wind direction, the bevel gears subjected to the rotational resistance by the rotational force of the rotating blades are the main wind vane and the plurality of sub wind vanes. By receiving a strong resistance force of the wind vane of the wind vane is not affected by the rotational force of the rotary blade, there is an effect that can accurately transmit the wind direction sensing rotational force of the main wind vane and the sub wind vane to the planetary gear.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2은 본 발명의 제1 실시 예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(90)과, 상기 회전축(90)의 상단에 결합되는 제1 기어박스(50)와, 상기 제1 기어박스(50)의 외주면에 결합되는 적어도 하나의 소정 길이의 연결관(60)과, 상기 연결관(60)의 단부에 결합되는 제2 기어박스(40)와, 상기 제2 기어박스(40)의 내부와 기어로 결합되고 상기 제2 기어박스(40)의 하측에 설치되는 소정 길이의 적어도 하나의 회전블레이드(70)와, 일단이 상기 회전블레이드(70)의 하단에 회전이 가능하게 결합되고 타단이 상기 회전축(80)의 소정 부위에 결합되는 회전 블레이드 연결부재(80)와, 상기 제1 기어박스(50)의 상측에 설치되는 풍향계(10)와, 상기 풍향계(10)의 풍향에 따른 회전각도를 감지하여 모터를 구동시키고 상기 모터의 구동에 따라 베벨기어를 회전시켜 상기 회전 블레이드(70)의 방향을 조절하도록 구성되어 있다. 2 is a schematic structural diagram of a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, at least one predetermined shaft coupled to the
상기 제1 기어박스(50), 상기 연결관(60), 상기 제2 기어박스(40), 상기 회전축(90) 및 상기 회전 블레이드 연결부재(80)는 일체로 결합되어 있다. The
도 3은 본 발명의 제1 실시 예인 상기 도 2의 구성을 더 상세하게 설명하기 위한 일부 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 풍향계(10)는 상기 풍향계의 회전각도를 감지하기 위한 센서(35)와, 제1 베벨기어(34)와 축이 결합되어 있는 모터(37)와, 상기 센서(35)의 감지신호를 수신하여 상기 모터(37)의 구동을 제어하기 위한 모터제어부(36)를 구비하고 있다. 상기 모터(37)와 축이 연결되어 있는 상기 제1 베벨기어(34)의 제1 베벨기어축(32)의 하단은 상기 제1 기어박스(50)의 내측 하단에 베어링으로 회전이 가능하도록 결합되어 있다. 또한, 상기 제1 베벨기어(34)에 적어도 하나의 제1 유성기어(48)가 치합되어 있고, 상기 제2 기어박스(40)의 내부에는 제2 베벨기어(42)와 제2 유성기어(44)가 설치되고, 상기 제1 기어박스(50)와 일단이 결합되고 타단이 상기 제2 기어박스(40)에 결합되는 연결관(60)의 내부에 일단이 상기 제1 유성기어(48)과 결합되고 타단이 상기 제2 유성기어(44)와 결합되는 유성기어축(46)이 상기 중심축(90)과는 수직으로 설치되어 있 다. 상기 제2 기어박스(40)의 상기 제2 베벨기어(42)는 소정 길이의 상기 중심축(90)과 평행한 제2 베벨기어축(72)과 결합되고, 상기 제2 베벨기어축(72)에는 상기 회전 블레이드(70)가 결합되어 있다. 상기 제2 베벨기어축(72)의 상단은 상기 제2 기어박스(40) 내측 상부에 하단은 상기 회전 블레이드 연결부재(80)의 단부에 회전 가능하도록 결합되어 있다.3 is a partial cross-sectional view for explaining in more detail the configuration of FIG. 2 as the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
상기 본 발명의 제1 실시 예는 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 풍향계(10)와 센서(35), 상기 모터(37), 제1 베벨기어축(32) 및 제1 베벨기어(34)가 제1 구성요소로써 구성되어 있고, 상기 제1 기어박스(50), 중심축(90), 회전 블레이드 연결부재(80), 연결관(60) 및 제2 기어박스(40)가 제2 구성요소로써 일체로 구성되어 있고, 상기 제1 유성기어(48), 유성기어축(46) 및 제2 유성기어(44)가 제 3 구성요소로써 일체로 구성되어 있고, 상기 제2 베벨기어(42), 제2 베벨기어축(72) 및 상기 회전 블레이드(70)가 제4 구성요소로써 일체로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the first embodiment of the present invention includes the
상기 도 2 및 도 3에서 설명한 본 발명의 제1 실시 예의 구성에 따른 작용을 설명하기로 한다. 상기 제1 구성요소의 상기 풍향계(10)는 풍향의 변화에 따라서 풍력에 의해 그 방향이 바뀌도록 구성되어 있고, 상기 풍향계(10)의 축에 설치되어 있는 상기 센서(35)가 상기 풍향계(10)의 풍향에 따른 회전각도를 감지하여 감지신호를 상기 모터제어부(36)로 송신하고 상기 모터제어부(36)은 상기 수신된 감지신호에 따라서 상기 모터(37)를 상기 풍향계(10)의 회전각도만큼 상기 제1 베벨기어(34)를 회전시킨다. 상기 제1 베벨기어(34)의 회전에 따라서 상기 제1 유성기어(48)가 설정된 비율의 회전수, 바람직하게는 2:1의 비율로 회전하고 그 회전력이 상기 유성기어축(46)에 의해 상기 제2 기어박스(40) 내의 상기 제2 유성기어(44)로 전달되고, 상기 제2 유성기어(44)의 회전력은 상기 제2 베벨기어(42)로 전달되어 역시 설정된 회전수에 따라서 회전하게 된다. 상기 제2 베벨기어(42)의 회전에 따라서 상기 제2 베벨기어축(72)과 결합되어 있는 상기 회전 블레이드(70)의 방향을 변경시키도록 되어 있다. 상기 회전 블레이드(70)의 최초 방향은 풍력을 최대한 많이 받을 수 있는 각도로 설치되어 있고, 풍향의 변화에 따라서 그 방향이 영향받지 않도록 상기 제1 구성요소에서 풍향을 감지하여 상기 회전 블레이드(70)의 방향을 조절하도록 작용을 한다. 바람직하게는 상기 회전 블레이드(70)와 이에 대응되는 반대측 회전 블레이드의 상호 각도는 항상 직교하도록 설정되는 것이 좋다. 이렇게 작용함으로써 수직축 풍력발전기에서 회전 블레이드의 정회전 풍력을 최대한 받고 회전 블레이드의 역회전 풍력을 최소화시킬 수 있다. 또한, 회전 블레이드(70)에 양압과 항압이 동시에 작용하여 최상의 상태로 풍력을 이용할 수 있다. Operations according to the configuration of the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3 will be described. The
상기와 같이 제1 구성요소의 풍향 감지 및 방향 조절을 받으면서 풍력에 의해 최적 상태로 회전하는 상기 회전 블레이드(70)에 의한 제4 구성요소의 회전력이 역으로 상기 제1 유성기어(48)를 통하여 상기 제1 베벨기어(34) 측에 전달되므로, 상기 제1 베벨기어(34)가 상기 풍향계의 풍향 감지와는 관계없이 회전할 수 있다. 그러나 본 발명의 제1 실시 예에서는 상기 모터(37)를 사용하여 상기 제1 베벨기어(34)에 회전력을 전달하는 구성이므로 상기 제1 유성기어(48)에 의한 회전을 상기 제1 베벨기어(34)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the rotational force of the fourth component by the
또한, 상기 회전 블레이드(70)의 구성을 상기 회전축(90)에서 소정 거리 이 격되어 상기 회전축(90)과 평행하게 형성하고, 상기 회전 블레이드(70)의 회전력을 상측과 하측에서 상기 회전축(90)에 전달하게 되므로 구성상 안정적이면서, 풍력의 낭비가 없이 최대한 효율성이 좋게 그 회전력을 발전기에 전달할 수 있다.In addition, the configuration of the
도 4는 본 발명의 제2 실시 예를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 상기 제1 실시 예의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시 예는 상기 제1 실시예와 상기 제2 구성요소, 제3 구성요소 및 제4 구성요소는 차이가 없으나, 상기 제1 구성요소의 구성에서 다른 예를 보이고 있다. 4 is a schematic diagram illustrating a second embodiment of the present invention. The same configuration as that of the first embodiment will be described with the same reference numerals. In the second embodiment of the present invention, although there is no difference between the first embodiment, the second component, the third component, and the fourth component, another example is shown in the configuration of the first component.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시 예의 제1 구성요소는 상기 제1 기어박스(50)의 상측에 설치되는 메인 풍향계(10)와, 상기 제2 기어박스(40)의 상측에 결합되는 서브풍향계 결합박스(45)와, 상기 제1 기어박스(50)와 상기 제2 기어박스(40)를 연결하는 서브풍향계 연결관(26a)~(26d)과, 상기 서브풍향계 결합박스(45)의 상측에 회전이 가능하도록 결합되는 적어도 하나의 서브 풍향계(20a)~(20d)로 구성되어 있다. As shown in FIG. 4, the first component of the second embodiment of the present invention includes a
상기 구성의 제1 구성요소는 상기 메인 풍향계(10)와 상기 서브 풍향계(20a)~(20d)가 각각 풍력에 의해 풍향에 따라서 방향을 바꾸도록 되어 있고, 상기 서브 풍향계(20a)~(20d)의 회전력을 상기 서브풍향계 연결관(26a)~(26d)을 통하여 상기 메인 풍향계(10)와 결합되어 있는 상기 제1 베벨기어에 전달하도록 구성되어 있다.In the first component of the configuration, the
도 5는 상기 본 발명의 제 2실시 예를 더 상세히 설명하기 위한 도 4의 일부 단면도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예의 제1 구성요소를 상세히 설명하기로 한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 하단이 상기 제1 기어박스(50)의 내측 하면에 회전 가능하도록 결합된 소정 길이의 제1 베벨기어축(32)의 상단에 결합된 메인 풍향계(10)와, 상기 제1 기어박스(50)의 내부에 설치되고 상기 제1 베벨기어축(32)과 일체로 결합되는 제1 베벨기어(34)와, 상기 제1 베벨기어(34)의 상측에서 상기 제1 베벨기어축(32)에 결합되는 제1 체인 체결부재(33)를 구비하고, 상기 제2 기어박스(40)의 상측에 결합되는 상기 서브풍향계 결합박스(45)에 상기 서브 풍향계(20a)~(20d)가 풍향계축으로 회전이 가능하도록 결합되고, 상기 서브풍향계 결합박스(45)의 내측 풍향계축의 소정 위치에 결합되는 제2 체인 체결부재(27)를 구비하고 있고, 상기 제1 체인체결부재(33)와 상기 제2 체인체결부재(27)를 상기 서브풍향계 연결관(26a)~(26d)을 통하여 체인(25a)~(25d)으로 연결하는 구성이다.FIG. 5 is a partial cross-sectional view of FIG. 4 for explaining the second embodiment of the present invention in more detail. A first component of a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. As shown in FIG. 5, a
상기 본 발명의 제2 실시 예에서도 상기와 같이 제1 구성요소의 풍향 감지 및 방향 조절을 받으면서 풍력에 의해 최적 상태로 회전하는 상기 회전 블레이드(70)에 의한 제4 구성요소의 회전력이 역으로 상기 제1 유성기어(48)를 통하여 상기 제1 베벨기어(34) 측에 전달되므로, 상기 제1 베벨기어(34)가 상기 풍향계의 풍향 감지와는 관계없이 회전할 수 있다. 그러나 본 발명의 제2 실시 예에서는 상기 메인 풍향계(10)의 풍력에 의한 부동 저항력과 상기 적어도 하나의 바람직하게는 복수개의 서브 풍향계(20a)~(20d)의 풍력에 의한 부동 저항력이 상기 체인(25a)~(25d)을 통하여 상기 제1 베벨기어(34)에 전달되므로 상기 제1 유성기어(48)에 의한 회전을 최대한 방지할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the rotational force of the fourth component by the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 풍향의 변화에 따라 상기 회전 블레이드(70)의 방향을 조정하여 수직축 풍력발전기에서 회전 블레이드의 정회전 풍력을 최대한 받고 회전 블레이드의 역회전 풍력을 최소화시킬 수 있는 예를 설명하기 위한 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 회전 블레이드(70)와 그 반대측 회전 블레이드의 상호 각도가 항상 직교하도록 조절된 것을 알 수 있다.Figure 6 is to adjust the direction of the
이상에서 본 발명의 2개의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다. 즉, 풍향에 따라서 회전 블레이드의 방향을 조절하는 수직축 풍력 발전기에서 회전 블레이드의 회전력이 상기 풍향계에 전달되어 풍향과 관계없이 풍향계가 움직이는 현상을 방지하기 위한 본 발명의 기술적 사상은 이를 위한 다양한 실시 예를 포함한다고 할 수 있다.While two embodiments of the present invention have been described above, it is obvious that the technical scope of the present invention is not limited thereto. That is, in the vertical axis wind generator that adjusts the direction of the rotary blade according to the wind direction, the rotational force of the rotary blade is transmitted to the wind vane, the technical idea of the present invention for preventing the phenomenon of moving the wind vane regardless of the wind direction is various embodiments for this It can be said to include.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서 상기 제1 베벨기어에 회전력을 전달하는 수단으로서 모터를 구성요소로 설명하였지만, 모터 외에 상기 제1 베벨기어에 회전력을 전달할 수 있는 다양한 동력발생수단이 사용될 수 있다. 예를 들면, 유압에 의한 동력발생 등도 본 발명의 실시예에 포함된다 하겠다. That is, although the motor is described as a component as a means for transmitting the rotational force to the first bevel gear in the first embodiment of the present invention, various power generating means capable of transmitting the rotational force to the first bevel gear in addition to the motor can be used. have. For example, power generation by hydraulic pressure is also included in the embodiment of the present invention.
도 1은 종래의 수직축 풍력발전기의 회전날개 각도변화장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a rotation angle change device of a conventional vertical axis wind turbine.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 주요부에 관한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an essential part of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 관한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic structural diagram of another embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 주요부에 관한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an essential part of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 회전력발생장치의 회전 블레이드의 방향 조절 상태도이다.Figure 6 is a direction control state diagram of the rotary blade of the rotational force generating device of the present invention.
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