KR101015418B1 - The aerogenerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바람에 의해 회전하는 임펠러와, 이의 회전력을 얻어 함께 회전하는 관성제공유닛을 마련함으로서, 상기 임펠러의 회전에 관성이 작용하여 회전력을 증대시킬 수 있도록 한 풍력발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind power generator, which provides an impeller rotating by wind and an inertial providing unit which rotates together by obtaining a rotational force thereof, thereby increasing the rotational force by inertia acting on the rotation of the impeller.
바람으로 임펠러를 회전시켜 전기를 일으키는 풍력발전기에 관한 기술로는,In the technology of the wind power generator that generates electricity by rotating the impeller with the wind,
대한민국특허등록 제10-0935244호(2009.12.24.등록, 이하 '선행기술'이라고 함) 『풍력발전기용 임펠러』가 제시되어 있는바,Korean Patent Registration No. 10-0935244 (registered on December 24, 2009, hereinafter referred to as 'advanced technology') `` impeller for wind power generator '' is proposed,
상기 선행기술은The prior art
회전축의 외주연에 다수개의 날개본체에 다수개의 에어통과홀이 형성된 임펠러날개를 방사방향으로 설치한 임펠러의 회전축이 프레임 상에 수직 설치되며, 임펠러의 외측에는 전후방에 유입구와 배기구가 형성되며 유입구의 반대 측 외부에 방향키를 설치한 케이싱이 임펠러를 감싸도록 회전되게 설치되고, 회전축 하측의 프레임에는 임펠러의 회전력에 의해 발전을 하는 발전기가 설치된 풍력발전기용 임펠러 있어서, 상기 날개본체의 하측에 유체유입관부가 수평방향으로 형성되고, 그 유체유입관부의 내측에 관성유체가 삽입되며, 그 유체유입관부의 입구에는 고정마개가 설치되고, 상기 날개본체의 상측 모서리부에는 전방측으로 휘어지는 상부만곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 기술이다.
On the outer periphery of the rotating shaft, the rotary shaft of the impeller, in which the impeller wings with a plurality of air passage holes are formed in the radial direction, is installed vertically on the frame.Inlet and exhaust ports are formed in the front and rear of the impeller. A casing provided with an directional key on the outside of the opposite side is installed to surround the impeller, and an impeller for a wind power generator is installed in a frame below the rotating shaft to generate electricity by the rotational force of the impeller. Is formed in a horizontal direction, an inertial fluid is inserted into the fluid inlet pipe part, a fixing stopper is installed at the inlet of the fluid inlet pipe part, and an upper curved part that is bent toward the front side is formed at an upper edge of the wing body. Technology.
상기 선행기술은 프레임 상에 수직 설치되는 회전축의 외주연에 방사상으로 설치되는 다수개의 임펠러날개에 다수개의 에어통과홀을 형성하여 임펠러날개의 전후방에서 발생하던 저항을 완화시킬 수 있도록 하고, 이 임펠러날개에 관성력이 작용하게 하는 관성제공수단을 구비하여 임펠러의 회전을 극대화함으로서, 풍력발전기에서의 발전율을 향상시킬 수 있도록 하고자 하나, 그 구조가 매우 복잡하여 제조 단가 및 설치비용이 상승하는 문제가 있다.The prior art is to form a plurality of air through holes in the plurality of impeller wings radially installed on the outer periphery of the rotating shaft vertically installed on the frame to relieve the resistance generated in the front and rear of the impeller wing, this impeller wing By providing an inertial force to act on the inertial force to maximize the rotation of the impeller, to improve the power generation rate in the wind turbine, but the structure is very complicated, there is a problem that the manufacturing cost and installation cost increases .
또 날개본체의 하측에 유체유입관부를 마련하고 이에 관성유체(부동액이나 구슬 등)를 삽입하며 유체유입관부 입구를 막는 고정마개를 마련함으로서, 임펠러의 회전에 관성이 작용하도록 하고 있으나,In addition, by providing a fluid inlet pipe portion at the lower side of the wing body, inserting an inertial fluid (antifreeze or bead, etc.) and securing a stopper to block the inlet of the fluid inlet pipe portion, so that the inertia acts on the rotation of the impeller.
유체유입관부 내에 내장되는 것 중 부동액의 경우 그 양이 소량일 때에 임펠러의 회전에 작용하게 되는 관성력이 부족하거나 미치지 못할 수 있고, 이를 해소하기 위하여 유체유입관부 내의 공간을 확장할 시 날개본체의 영역이 좁아질 수밖에 없는 문제가 있다.In the case of the antifreeze contained in the fluid inlet pipe part, the amount of inertial force that acts on the rotation of the impeller may be insufficient or insufficient when the amount is small, and the area of the wing body when expanding the space in the fluid inlet pipe part to solve this problem. There is a problem that can only be narrowed.
그리고 유체유입관부 내에 내장되는 것 중 구슬의 경우 임펠러의 정지 상태에서 회전 시, 또는 회전 상태에서 정지 시에 유체유입관부 내에서 구슬이 이동하게 됨에 따라 소음이 발생할 수 있고, 아울러 구슬이나 이에 의해 접촉되는 유체유입관부 내벽이나 고정마개 등이 손상될 수 있는 등의 문제가 있다.
In the case of the beads embedded in the fluid inlet pipe part, when the ball is moved in the fluid inlet pipe part when the impeller is rotated or stopped in the rotating state, noise may occur. There is a problem such as damage to the inner wall of the fluid inlet pipe or the fixed stopper.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 풍력발전기는,Wind turbine according to the present invention to solve the above problems,
회전축;Rotation axis;
상기 회전축과 연결되는 전기발생유닛;An electricity generating unit connected to the rotating shaft;
상기 회전축 중단부(中端部)에 연결되는 관성제공유닛; 및An inertial providing unit connected to the rotating shaft stop part; And
상기 회전축 중심을 기준으로 방사상(放射狀) 배열되게 상기 회전축에 연결되는 다수의 날개를 포함하고, 상기 관성제공유닛 상부 및 하부 측 각각에 배치되는 두 임펠러;Two impellers including a plurality of vanes connected to the rotating shaft in a radial arrangement with respect to the center of the rotating shaft, and disposed on upper and lower sides of the inertial providing unit;
를 포함하여 이루어진다.
It is made, including.
그리고 상기 관성제공유닛은And the inertial providing unit
상기 회전축 중심을 기준으로 방사상 배열되는 다수의 관성체, 그리고A plurality of inertial bodies radially arranged with respect to the center of the rotation axis, and
각각의 상기 관성체를 상기 회전축에 연결시키기 위한 다수의 중계부재A plurality of relay members for connecting each of the inertial bodies to the rotary shaft;
로 이루어진 것을 특징으로 한다.
Characterized in that consisting of.
그리고 상기 각 관성체는 평면상에서 바라보았을 때 전단부(前端部)에 곡선부, 후단부(後端部)에 첨단부를 갖는 유선형(流線型) 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 한다.
Each inertial body has a streamlined structure having a curved portion at the front end and a tip portion at the rear end when viewed from a plane.
한편, 상기 각 관성체는 평면상에서 바라보았을 때 상기 두 임펠러의 각 날개 끝단부 보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, each of the inertial body is characterized in that located on the outer side than the wing end of each of the two impeller when viewed in a plane.
한편, 상기 각 중계부재는 상기 각 관성체의 상단부 및 상기 회전축과, 상기 각 관성체의 하단부 및 상기 회전축에 각각 연결되되, 상하로 나란하게 배열되게 연결되는 두 중계로드로 이루어진 것을 특징으로 한다.
On the other hand, each of the relay member is connected to the upper end and the rotary shaft of each of the inertia body, and the lower end and the rotary shaft of each of the inertia, characterized in that consisting of two relay rods are arranged side by side up and down.
마지막으로, 상기 관성제공유닛은 상기 중계부재의 두 중계로드를 상호 연결하는 형태의 보조날개를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Finally, the inertial providing unit is characterized in that it further comprises an auxiliary wing of the type connecting the two relay rods of the relay member.
본 발명에 따른 풍력발전기는,Wind power generator according to the invention,
바람에 의해 회전하는 임펠러와, 이의 회전력을 얻어 함께 회전하되 상기 임펠러의 회전에 관성을 작용시키게 되는 관성제공유닛을 마련함으로서, 상기 임펠러의 회전력을 증대시킬 수 있어 발전 효율의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.By providing an impeller rotating by wind and an inertial providing unit which rotates together to obtain the rotational force thereof and inerts the rotation of the impeller, the rotational force of the impeller can be increased, thereby improving the generation efficiency. There is.
또 구조가 간단하여 제조 단가 및 설치비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the structure is simple, there is an effect that can reduce the manufacturing cost and installation cost.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기를 나타낸 입체 분해 구성도,
도 2는 도 1의 입체 결합 구성도,
도 3은 도 2의 평면 구성도,
도 4는 임펠러의 변형예를 나타낸 입체 구성도 및 평면 구성도,
도 5는 관성제공유닛의 변형예를 나타낸 입체 구성도.1 is a three-dimensional exploded configuration diagram showing a wind power generator according to the present invention,
2 is a three-dimensional coupling configuration of FIG.
3 is a plan view of FIG.
4 is a three-dimensional configuration and a planar configuration diagram showing a modification of the impeller;
5 is a three-dimensional configuration diagram showing a modification of the inertial providing unit.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
설명에 앞서, 도 1을 기준으로 두 임펠러 중 위쪽에 있는 임펠러 측을 상부 또는 상방, 전기발생유닛 측을 하부 또는 하방이라 방향을 특정하기로 한다.
Prior to the description, the direction of the impeller on the upper side of the two impellers on the upper side or the upper side, the electric generating unit side to the lower side or the lower side will be specified.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기는,As shown in Figure 1 to 5, the wind power generator according to the present invention,
크게 회전축(10), 전기발생유닛(20), 관성제공유닛(30) 및 임펠러(40)로 이루어진다.It consists largely of the rotating
각 구성에 대해 살펴보면,
Looking at each configuration,
회전축(10)은The rotating
도 1에 도시된 바와 같이,As shown in FIG. 1,
통상의 원통 축 형상으로 이루어진다.
It consists of a normal cylindrical shaft shape.
전기발생유닛(20)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 1 and 2,
상기 회전축(10) 단부(端部)와 연결되어 상기 회전축(10) 작동 시(회전 시) 전기를 발생시키기 위한 통상의 제너레이터 구조를 갖는 것으로,It is connected to an end of the
상기 회전축(10)과 상기 전기발생유닛(20)의 연결 구조에 대한 일 예로,As an example of the connection structure of the rotating
상기 회전축(10)에 결합되는 풀리(미도시)와, 벨트에 의해 상기 풀리와 연결되는 대응풀리를 갖는 제너레이터(미도시), 상기 제너레이터로부터 발생된 전기가 외부로 공급될 수 있도록 연결된 전기 케이블(미도시) 등으로 이루어질 수 있다.Generator (not shown) having a pulley (not shown) coupled to the rotating
이는 하나의 예로서, 상기 회전축(10)의 회전 동작에 의해 전기를 발생시킬 수 있도록 하는 상기 회전축(10)과 상기 전기발생유닛(20)의 연결 구조는 다양하게 변경 및 변형 가능할 것이다.This is one example, the connection structure of the
그리고 상기 전기발생유닛(20)은 발생된 전기의 축전을 위한 축전부(미도시)가 더 구비될 수 있는 것이다.
The
관성제공유닛(30)은Inertia providing unit (30)
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 1 to 3,
상기 회전축(10)의 중단부(中端部)에 연결되어 상기 임펠러(40)의 회전에 관성을 작용시키기 위한 것으로,Is connected to the middle portion of the
상기 회전축(10) 중심을 기준으로 방사상 배열되는 다수의 관성체(31), 그리고A plurality of
각각의 상기 관성체(31)를 상기 회전축(10)에 연결시키기 위한 다수의 중계부재(32)A plurality of relay members 32 for connecting each of the
를 포함하여 이루어진다.
It is made, including.
이때 일 예에 따른 상기 각 관성체(31)는 중계부재(32)에 의해서 상기 회전축(10)과 상호 연결되는데,At this time, each of the
상기 중계부재(32)는The relay member 32 is
상기 각 관성체(31)의 상단부 및 상기 회전축(10)와, 상기 각 관성체(31)의 하단부 및 상기 회전축(10)에 각각 연결되되, 상하로 나란하게 배열되게 연결되는 두 중계로드(321)로 이루어진다.
Two
여기서 일 예에 따른 상기 두 중계로드(321)가 상기 회전축(10)에 바로 연결되는데,Here, the two
변형예에 따른 상기 중계부재(32)는The relay member 32 according to the modification
상기 회전축(10)에 끼워져 고정 결합되는 축결합부(322),
상기 각 관성체(31)의 상단부 및 상기 축결합부(322)와, 상기 각 관성체(31)의 하단부 및 상기 축결합부(322)에 각각 연결되되, 상하로 나란하게 배열되게 연결되는 두 중계로드(321)로 이루어질 수 있다.
The upper end of each of the
한편, 상기 관성제공유닛(30)의 각 관성체(31)는On the other hand, each of the
도 3에서와 같이, 평면상에서 바라보았을 때 전단부(前端部)에 곡선부(311), 후단부(後端部)에 첨단부(尖端部)를 갖는 유선형(流線型) 구조를 이룬다.As shown in FIG. 3, when viewed in plan view, a streamlined structure is formed having a
따라서 공기나 바람의 저항을 최소화할 수 있는 기류형 구조를 이루는 것이다.
Therefore, to achieve the air flow structure that can minimize the resistance of air or wind.
한편, 상기 관성제공유닛(30)의 각 관성체(31)는On the other hand, each of the
중량(重量)의 관성체로서, 도 3에서와 같이 후술할 임펠러 외측 단부보다 더 외측으로 돌출된 위치에 배열된다.As a weight inertial body, it is arrange | positioned in the position which protruded more outward than the impeller outer edge mentioned later as shown in FIG.
다시 말해, 상기 각 관성체(31)는 평면상에서 바라보았을 때 상기 두 임펠러(40)의 각 날개(41) 끝단부 보다 외측에 위치하게 배열된다.
In other words, each of the
결국 상기 관성제공유닛(30)은Eventually the inertial providing
바람에 의해 회전하는 두 임펠러(40)에 의해 함께 회전하게 될 때에,When rotated together by two
상기 각 관성체(31)가 공기나 바람의 저항을 최소화할 수 있는 유선형 구조이어서 두 임펠러(40)의 회전 동작에 대한 간섭을 최소화할 수 있고,Since each
아울러 상기 두 임펠러(40)의 회전에 관성을 작용시켜 회전력을 증대시킬 수 있다.
In addition, by inertia to the rotation of the two
한편, 도 5에서와 같이 상기 관성제공유닛(30)은 보조날개(33)를 더 포함하는데,Meanwhile, as shown in FIG. 5, the inertial providing
상기 보조날개(33)는 상기 중계부재(32)의 두 중계로드(321)를 상호 연결하는 형태로 이루어진다.The
결국 불어오는 바람에 의해 회전하게 되는 상기 두 임펠러(40)와 상기 보조날개(33)를 통해 최초 회전 시 상기 관성제공유닛(30)의 관성체(31)가 좀 더 원활하게 회전할 수 있도록 도와주게 된다.
Eventually, the
임펠러(40)는
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 1 to 3,
상기 회전축(10) 중심을 기준으로 방사상 배열되게 상기 회전축(10)에 연결되는 다수의 날개(41)를 포함하고, 상기 관성제공유닛(30) 상부 및 하부 측 각각에 배치되는 한 쌍으로 이루어진다.
It includes a plurality of
이때 상기 임펠러(40)의 각 날개(41)는At this time, each
상기 회전축(10)에 끼워져 고정 결합되기 위한 축고정결합부(412)를 갖되,Has a fixed
도 1 및 도 2에서와 같이, 상하가 개방된 형태로 이루어질 수 있고,1 and 2, the top and bottom may be formed in an open form,
도 4의 [가] 및 [나]에서와 같이, 상하에 구비된 플레이트(411)에 의해 상부 및 하부가 막힌 형태로 이루어질 수 있다.As shown in [a] and [b] of FIG. 4, the upper and lower portions may be formed to be blocked by the
따라서 상하가 개방된 각 날개(41) 보다 상하가 플레이트(411)에 의해서 막힌 각 날개(41)가 불어오는 바람의 영향을 더 받게 될 것이다.
Therefore, each
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "풍력발전기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, a description of the "wind generator" having a specific shape and structure, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and modifications of the present invention It should be interpreted as being within the scope of protection.
10 : 회전축
20 : 전기발생유닛
30 : 관성제공유닛
31 : 관성체 311 : 곡선부
312 : 첨단부 32 : 중계부재
321 : 중계로드 322 : 축결합부
33 : 보조날개
40 : 임펠러
41 : 날개 411 : 플레이트
412 : 축고정결합부10: axis of rotation
20: electricity generating unit
30: inertial unit
31: inertial body 311: curved portion
312: tip 32: relay member
321: relay rod 322: shaft coupling portion
33: auxiliary wing
40 impeller
41: wing 411: plate
412: shaft fixing part
Claims (6)
상기 회전축(10)과 연결되는 전기발생유닛(20);
상기 회전축(10) 중단부(中端部)에 연결되는 관성제공유닛(30); 및
상기 회전축(10) 중심을 기준으로 방사상(放射狀) 배열되게 상기 회전축(10)에 연결되는 다수의 날개(41)를 포함하고, 상기 관성제공유닛(30) 상부 및 하부 측 각각에 배치되는 두 임펠러(40);
을 포함하여 이루어지되,
상기 관성제공유닛(30)은 상기 회전축(10) 중심을 기준으로 방사상 배열되는 다수의 관성체(31), 그리고 각각의 상기 관성체(31)를 상기 회전축(10)에 연결시키기 위한 다수의 중계부재(32)로 이루어지고,
상기 각 관성체(31)는 평면상에서 바라보았을 때 상기 두 임펠러(40)의 각 날개(41) 끝단부 보다 외측에 위치하며,
상기 각 중계부재(32)는 상기 각 관성체(31)의 상단부 및 상기 회전축(10)과, 상기 각 관성체(31)의 하단부 및 상기 회전축(10)에 각각 연결되되, 상하로 나란하게 배열되게 연결되는 두 중계로드(321)로 이루어지고,
상기 두 중계로드(321)는 보조날개(33)에 의해서 상호 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
Rotary shaft 10;
An electricity generating unit 20 connected to the rotating shaft 10;
An inertial providing unit (30) connected to the middle portion of the rotating shaft (10); And
A plurality of vanes 41 connected to the rotating shaft 10 so as to be arranged radially with respect to the center of the rotating shaft 10, and two disposed on the upper and lower sides of the inertial providing unit 30, respectively. Impeller 40;
Including but not limited to,
The inertial providing unit 30 includes a plurality of inertia bodies 31 arranged radially about the center of the rotation shaft 10, and a plurality of relays for connecting each of the inertia bodies 31 to the rotation shaft 10. Member 32,
Each of the inertial bodies 31 is located outside the ends of each blade 41 of the two impellers 40 when viewed in a plan view,
Each of the relay members 32 is connected to the upper end of the inertial body 31 and the rotary shaft 10, the lower end of each of the inertial body 31, and the rotary shaft 10, respectively, arranged side by side up and down. Consisting of two relay rods 321 connected to each other,
The two relay rods 321 is a wind power generator, characterized in that interconnected by the auxiliary wing (33).
상기 각 관성체(31)는 평면상에서 바라보았을 때 전단부(前端部)에 곡선부(311), 후단부(後端部)에 첨단부(312)를 갖는 유선형(流線型) 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.The method of claim 1,
Each of the inertial bodies 31 has a streamlined structure having a curved portion 311 at the front end and a tip 312 at the rear end when viewed in a plan view. A wind turbine characterized by the above-mentioned.
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JP2001132617A (en) | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Masaharu Miyake | Wind power generation device |
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2010
- 2010-08-25 KR KR1020100082449A patent/KR101015418B1/en active IP Right Grant
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