KR102448563B1 - Rotating body for small wind power generation - Google Patents

Rotating body for small wind power generation Download PDF

Info

Publication number
KR102448563B1
KR102448563B1 KR1020220039707A KR20220039707A KR102448563B1 KR 102448563 B1 KR102448563 B1 KR 102448563B1 KR 1020220039707 A KR1020220039707 A KR 1020220039707A KR 20220039707 A KR20220039707 A KR 20220039707A KR 102448563 B1 KR102448563 B1 KR 102448563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
wind
cup
coupled
magnet
Prior art date
Application number
KR1020220039707A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종배
Original Assignee
주식회사 엘씨엠에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘씨엠에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘씨엠에너지솔루션
Priority to KR1020220039707A priority Critical patent/KR102448563B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102448563B1 publication Critical patent/KR102448563B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067—Cyclic movements
    • F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a small rotating body for wind power generation, which has a simple structure so that a blade unit on a windward side uses the wind as much as possible and an opposite blade unit can minimize resistance to the wind. The small rotating body comprises: a plurality of blade units including a cup-shaped head which includes a head body having a predetermined length in a vertical direction and having a substantially C-shape or a streamlined shape on a plane, and a cover plate for covering upper and lower ends of the head body, blades which generate drag by wind and guide the wind toward the cup-shaped head, and connectors which include a fixing hole and a pin hole and connect the cup-shaped head and the blade; a support unit including support arms which have ends connected to the blade units, a support base which is connected to the other ends of the support arms, and a rotating shaft which is coupled to the support base; and a rotation induction unit including a stationary magnet which is fixed to one side of the fixing hole, a pair of first brackets which are fixed and coupled to the inner surface of the blade in a rotational radial direction in a plan view and a pair of second brackets which are fixed and coupled to the outer surface of the blade in the rotational radial direction of the blade in the plan view and coupled to the first brackets, a moving magnet which is fixed to the first brackets (320), and a fixing pin which is inserted and coupled to a bearing provided inside the second brackets and fixed and coupled to the pin hole. One end of the moving magnet is located inside the stationary magnet, and the stationary magnet and the moving magnet are magnetized with the same polarity on sides thereof facing each other to be arranged so that repulsive force acts on each other. In an initial state without wind, the plurality of blade units touch each other so that the space therebetween is closed.

Description

소형 풍력발전용 회전체{Rotating body for small wind power generation}Rotating body for small wind power generation

본 발명은 소형 풍력발전용 회전체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블레이드유닛 간의 개폐를 통해 바람에 보다 능동적으로 대처할 수 있는 소형 풍력발전용 회전체에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor for small wind power generation, and more particularly, to a rotation body for small wind power generation that can more actively cope with wind through opening and closing between blade units.

풍력 발전은 바람이 가진 운동에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 것으로서 태양광발전에 비해 단위 면적당 발전량이 크다는 장점이 있다.Wind power generation uses the kinetic energy of wind to produce electrical energy, and has an advantage in that the amount of power generated per unit area is larger than that of solar power generation.

그리고 풍력발전기는 회전축의 방향에 따라 즉, 회전축이 지면에 평행한 수평축 풍력발전기와 회전축이 지면에 수직인 수직축 풍력발전기로 나누어진다.And the wind power generator is divided into a horizontal axis wind turbine whose rotation axis is parallel to the ground and a vertical axis wind power generator whose rotation axis is perpendicular to the ground according to the direction of the rotation axis.

수평축 풍력발전기는 구조가 간단하고 에너지 변환효율이 우수하여 현재 가장 많이 사용되는 유형이며, 일반적으로 3개의 날개를 가진 프로펠러형의 회전체가 사용되고 있다.The horizontal axis wind turbine has a simple structure and excellent energy conversion efficiency, so it is the most used type at present, and a propeller-type rotating body with three blades is generally used.

수직축 풍력발전기는 대개 소형 풍력 발전에 사용되며 바람의 방향에 영향을 받지 않는 장점이 있고, 통상 원호형 날개 2~3개를 수직축에 장착한 다리우스형, 2~4개의 수직 대칭익형의 날개를 구비한 자이로밀형 및 상호 마주보는 반원통형의 날개를 구비한 하사보니우스형의 회전체가 사용되고 있다.Vertical axis wind turbines are usually used for small wind power generation and have the advantage that they are not affected by the wind direction, and usually have a Darius type with 2-3 arc-shaped blades mounted on a vertical axis, and 2-4 vertically symmetrical blades. A rotating body of the Hasabonius type having one gyromil type and opposite semi-cylindrical blades is used.

그 외에도 다양한 형태의 회전체가 개발되고 있으며, 그러한 종래 기술의 하나로서 아래의 특허문헌 1에 수직형 풍력발전기가 개시되어 있다.In addition, various types of rotating bodies have been developed, and as one of such prior art, a vertical wind power generator is disclosed in Patent Document 1 below.

상기 수직형 풍력발전기는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되되 상기 하우징에 연결된 회전축을 포함하는 로터; 상기 하우징의 외면을 따라 배치되어 상기 하우징에 상대 회전가능하게 연결되며, 상기 하우징의 외면에 대향되게 배치되어 상호 연동되는 한 쌍의 블레이드로 이루어진 하나 이상의 단위 블레이드를 포함하는 복수의 블레이드; 및 상기 하우징의 외면에 형성된 슬롯을 관통하여 상기 단위 블레이드를 이루는 한 쌍의 상기 블레이드를 상호 연동되게 연결하는 블레이드 연결유닛을 포함하며, 상기 단위 블레이드는, 바람에 대향되는 상기 하우징의 외면에 배치된 상기 블레이드가 상기 하우징의 외면으로부터 이격되는 방향으로 상기 하우징에 대해 상대 회전되는 경우에, 바람에 대향되는 상기 하우징의 외면의 반대편에 배치된 상기 블레이드는 상기 하우징의 외면에 접근하는 방향으로 상기 하우징에 대해 상대 회전되는 것을 특징으로 한다.The vertical wind power generator includes a housing, and a rotor disposed inside the housing and including a rotating shaft connected to the housing; a plurality of blades disposed along the outer surface of the housing and connected to the housing to be rotatably connected to the housing, the plurality of blades being disposed opposite to the outer surface of the housing and including one or more unit blades comprising a pair of interlocking blades; and a blade connecting unit that penetrates a slot formed in the outer surface of the housing and connects a pair of the blades constituting the unit blades to each other, wherein the unit blades are disposed on the outer surface of the housing facing the wind. When the blade is rotated relative to the housing in a direction spaced from the outer surface of the housing, the blade disposed on the opposite side of the outer surface of the housing facing the wind is placed on the housing in a direction approaching the outer surface of the housing. It is characterized in that it is rotated relative to the

그러나 상기 수직형 풍력발전기는 구조가 복잡하고 연결바가 하우징의 슬롯에 삽입된 상태에서 외측 블레이드와 결합되어 있으므로 구조적으로 안전성 및 내구성을 담보할 수 없으며 블레이드 회전시 소음이 많이 발생한다는 문제가 있다.However, the vertical wind power generator has a complex structure and is coupled with the outer blade in a state in which the connecting bar is inserted into the slot of the housing, so structurally safety and durability cannot be guaranteed, and there is a problem that a lot of noise is generated during blade rotation.

등록특허공보 제10-1360277호(2014. 02. 11. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1360277 (2014. 02. 11. Announcement)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 간단한 구조로 바람이 불어오는 측의 블레이드유닛은 바람을 최대한 이용하고 그 반대측의 블레이드유닛은 바람에 의한 저항을 최소화할 수 있는 소형 풍력발전용 회전체를 제공하는 것이다.The problem to be solved in the present invention is to provide a rotating body for a small wind power generation that can minimize the resistance caused by the wind in the blade unit on the side from which the wind blows with a simple structure to use the wind as much as possible and the blade unit on the opposite side to minimize the resistance caused by the wind. will be.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 소형 풍력발전용 회전체는, 수직 방향으로 소정 길이를 갖되 평면상 대략 C 형 또는 유선형으로 이루어지는 헤드본체 및 상기 헤드본체의 상단부와 하단부를 덮는 커버판으로 이루어지는 컵형 헤드와, 바람에 의한 항력을 발생시키고 바람을 상기 컵형 헤드로 유도하는 블레이드와, 고정홀과 핀홀을 포함하되 상기 컵형 헤드와 블레이드를 결합시키는 연결구로 구성되는 복수의 블레이드유닛; 일단이 블레이드유닛에 연결되는 지지암과, 상기 지지암의 타단에 연결되는 지지대와, 상기 지지대에 결합되는 회전축으로 이루어지는 지지부; 및 상기 고정홀의 일측에 고정되는 고정자석과, 평면도상 블레이드의 회전 반경 방향 내측면에 고정 결합되는 한 쌍의 제1 브래킷 및 평면도상 블레이드의 회전 반경 방향 외측면에 고정 결합되되 제1 브래킷에 결합되는 한 쌍의 제2 브래킷과, 상기 제1 브래킷(320)에 고정되는 이동자석과, 상기 제2 브래킷의 내부에 구비된 베어링에 삽입 결합되되 상기 핀홀에 고정 결합되는 고정핀으로 이루어지는 회동유도부;로 이루어지고, 상기 고정자석의 내측에 이동자석의 일단이 위치하되 상기 고정자석과 이동자석은 서로 마주보는 측이 동일한 극성으로 자화되어 있어 서로 척력이 작용하도록 배치되며, 바람이 없는 초기 상태에서 복수의 블레이드유닛이 서로 맞닿아 각 블레이드유닛 사이가 폐쇄된 구조를 갖도록 구성된다.In order to solve the above problems, the rotary body for small wind power generation of the present invention is a cup type having a predetermined length in the vertical direction and comprising a head body having a substantially C-shape or streamline shape in plan view and a cover plate covering the upper and lower ends of the head body a plurality of blade units comprising a head, a blade generating drag by the wind and guiding the wind to the cup-shaped head, and a connector including a fixing hole and a pinhole for coupling the cup-shaped head and the blade; A support part comprising a support arm having one end connected to the blade unit, a support connected to the other end of the support arm, and a rotating shaft coupled to the support; and a stationary magnet fixed to one side of the fixing hole, a pair of first brackets fixedly coupled to the inner surface of the blade in a plan view in a rotational direction, and a pair of first brackets fixedly coupled to an outer surface of the blade in a rotational direction in a plan view and coupled to the first bracket a rotation inducing unit comprising a pair of second brackets, a movable magnet fixed to the first bracket 320, and a fixing pin inserted and coupled to a bearing provided inside the second bracket and fixedly coupled to the pinhole; One end of the moving magnet is located inside the stationary magnet, but the stationary magnet and the moving magnet are magnetized with the same polarity on opposite sides and are arranged so that a repulsive force acts on each other. of the blade units are in contact with each other and configured to have a closed structure between each blade unit.

또한 본 발명의 소형 풍력발전용 회전체는, 상기 컵형 헤드가 헤드본체와 커버판의 내측으로 유동공간부가 형성되며, 상기 블레이드는 그 단부가 컵형 헤드의 선단 내벽에 이격된 상태로 고정되고, 상기 유동공간부는 블레이드에 의해 분할되어 내측개구부와 외측개구부가 형성되며 상기 내측개구부 및 외측개구부를 통해 바람의 상호 유동이 가능해진다.In addition, in the rotary body for small wind power generation of the present invention, the cup-type head has a flow space formed inside the head body and the cover plate, and the blade is fixed with an end spaced apart from the inner wall of the tip of the cup-type head, and the The flow space is divided by the blade to form an inner opening and an outer opening, and mutual flow of wind is made possible through the inner and outer openings.

또한 본 발명의 소형 풍력발전용 회전체는, 상기 연결구가 회동유도부가 결합될 수 있도록 고정홀과 핀홀이 구비되고, 지지암과의 결합을 위한 돌출편이 구비되며, 선단부에는 연결구 상하의 바람이 통과할 수 있는 유동홈이 구비된다.In addition, the rotary body for small wind power generation of the present invention is provided with a fixing hole and a pin hole so that the connector can be coupled to the rotation inducing part, a protruding piece for coupling with the support arm is provided, and the wind at the top and bottom of the connector passes through the tip. A movable groove is provided.

삭제delete

본 발명의 소형 풍력발전용 회전체에 의하면, 바람이 불어오는 측의 블레이드유닛은 개방되어 바람을 최대한 이용하되 그 반대측의 블레이드유닛은 폐쇄되어 바람에 의한 저항을 최소화할 수 있으므로 풍력을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.According to the rotary body for small wind power generation of the present invention, the blade unit on the side from which the wind blows is opened to use the wind as much as possible, but the blade unit on the opposite side is closed to minimize the resistance due to the wind, so that the wind power can be used more efficiently Available.

또한 본 발명의 소형 풍력발전용 회전체에 의하면, 비교적 구조가 간단하고 제작이 용이하므로 소형 풍력발전용 회전체로서의 효용성이 증대된다.In addition, according to the rotating body for small wind power generation of the present invention, since the structure is relatively simple and manufacturing is easy, the effectiveness as a small wind power generation rotating body is increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형 풍력발전용 회전체의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형 풍력발전용 회전체의 블레이드유닛 및 회동유도부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소형 풍력발전용 회전체의 블레이드유닛 및 회동유도부의 측면 투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형 풍력발전용 회전체의 회동유도부의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소형 풍력발전용 회전체의 회동유도부와 블레이드유닛의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is an overall perspective view of a rotating body for small wind power generation according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the blade unit and the rotation induction part of the rotor for a small wind power generation according to an embodiment of the present invention.
3 is a side perspective view of a blade unit and a rotation induction unit of a rotor for small wind power generation according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a rotation inducing unit of a rotating body for small wind power generation according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation process of the rotation inducing unit and the blade unit of the rotating body for small wind power generation according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 소형 풍력발전용 회전체는 복수의 블레이드유닛(100), 지지부(200) 및 회동유도부(300)로 이루어지고, 바람이 없는 초기 상태에서 복수의 블레이드유닛(100)은 자석(310, 340)간의 척력에 의해 서로 맞닿아 각 블레이드유닛(100) 사이가 폐쇄된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. Referring to Figure 1, the small wind power generator of the present invention is made of a plurality of blade units 100, a support portion 200, and a rotation induction portion 300, and a plurality of blade units 100 in an initial state without wind ) is in contact with each other by the repulsive force between the magnets (310, 340), characterized in that it has a closed structure between each blade unit (100).

이하, 각 구성별로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.Hereinafter, specific contents of the present invention will be described for each configuration.

상기 블레이드유닛(100)은 바람에 의해 회전함으로써 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 구성으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 컵형 헤드(120), 블레이드(140) 및 연결구(160)로 구성된다.The blade unit 100 is configured to convert wind energy into mechanical energy by rotating by wind, and is composed of a cup-type head 120 , a blade 140 and a connector 160 as shown in FIG. 2 .

구체적으로, 상기 컵형 헤드(120)는 수직 방향으로 소정 길이를 갖되 평면상 대략 C 형 또는 유선형으로 이루어지는 헤드본체(121)와, 상기 헤드본체(121)의 상단부와 하단부를 덮는 커버판(122)으로 이루어지고, 상기 헤드본체(121)와 커버판(122)의 내측으로 유동공간부(123)가 형성되도록 한다.Specifically, the cup-shaped head 120 has a predetermined length in the vertical direction and has a head body 121 that is approximately C-shaped or streamlined in plan view, and a cover plate 122 that covers the upper and lower ends of the head body 121. is made, and the flow space 123 is formed inside the head body 121 and the cover plate 122 .

상기 헤드본체(121)는 평면상 에어포일의 리딩에지(leading edge)로부터 최대 두께(max. thickness)에 해당하는 전면 부분에 대응되는 형태로 제작하는 것이 바람직하다.The head body 121 is preferably manufactured in a shape corresponding to the front portion corresponding to the maximum thickness (max. thickness) from the leading edge (leading edge) of the airfoil on a plane.

상기 커버판(122)은 헤드본체(121)의 일측으로 유입된 바람이 타측으로 유출될 때 헤드본체(121)의 상하부로 빠져나가는 것을 차단하여 바람을 보다 효율적으로 이용하기 위한 것이다. The cover plate 122 is to prevent the wind flowing into one side of the head body 121 from escaping to the upper and lower portions of the head body 121 when the wind flows out to the other side to use the wind more efficiently.

그리고 컵형 헤드(120)의 내측으로 블레이드(140)가 일정 깊이까지 삽입되는 구조로 고정된다.And the blade 140 is fixed to the inside of the cup-shaped head 120 is inserted to a certain depth.

즉, 블레이드(140) 단부는 도 3에 도시된 바와 같이 컵형 헤드(120)의 선단 내벽에 이격(d)된 상태로 고정되고, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 유동공간부(123)의 개구부는 블레이드(140)에 의해 분할되어 내측개구부(i)와 외측개구부(o)가 형성된다.That is, the end of the blade 140 is fixed to the inner wall of the tip end of the cup-shaped head 120 as shown in FIG. 3 in a spaced apart (d) state, and as shown in FIG. 1 , the opening of the flow space part 123 is shown in FIG. is divided by the blade 140 to form an inner opening (i) and an outer opening (o).

그리고 상기 내측개구부(i) 및 외측개구부(o)를 통한 바람의 상호 유동을 통해 컵형 헤드(120)가 블레이드유닛(100)의 항력을 더욱 높이는 역할을 하는데 이에 대해서는 후술한다. And the cup-shaped head 120 serves to further increase the drag of the blade unit 100 through the mutual flow of wind through the inner opening (i) and the outer opening (o), which will be described later.

상기 블레이드(140)는 바람에 의한 항력을 발생시키고 바람을 컵형 헤드(120)로 유도하는 구성으로서, 곡면판으로 이루어진다.The blade 140 is configured to generate drag by the wind and guide the wind to the cup-type head 120 , and is made of a curved plate.

구체적으로, 상기 블레이드(140)는 평면상 에어포일의 캠버선(camber line)에 대응되는 형태로 제작하는 것이 바람직하다.Specifically, the blade 140 is preferably manufactured in a shape corresponding to the camber line of the airfoil on a plane.

또한, 상기 블레이드(140)는 외측 표면에 길이 방향으로 소정 폭을 갖는 복수의 가이드리브(141)가 구비될 수 있고, 상기 가이드리브(141)는 블레이드(140)의 강도 보강을 위한 것이면서 바람의 효과적인 유도를 위한 것이다.In addition, the blade 140 may be provided with a plurality of guide ribs 141 having a predetermined width in the longitudinal direction on the outer surface, the guide ribs 141 are for strength reinforcement of the blade 140 and wind for effective induction of

또한, 상기 블레이드(140)는 선단부에 복수의 결합홈(142)이 구비되어 있고, 상기 결합홈(142)에 연결구(160)가 결합 고정된다.In addition, the blade 140 is provided with a plurality of coupling grooves 142 at the distal end, and the connector 160 is coupled and fixed to the coupling grooves 142 .

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 바람이 없는 초기 상태에서 평면상 어느 블레이드유닛(100)의 블레이드(140) 후단부가 인접한 다른 블레이드유닛(100)의 컵형 헤드(120)의 회전 반경 방향 내측에 위치하도록 배치되고(도 1의 "A" 부분 참조), 고정자석(310)의 내측에 이동자석(340)의 일단이 위치하도록 배치되되(도 1의 "B" 부분 참조) 고정자석(310)과 이동자석(340)은 서로 마주보는 측이 동일한 극성으로 자화되어 서로 척력이 작용하도록 하며, 복수의 블레이드유닛(100)이 서로 맞닿아 각 블레이드유닛(100) 사이가 폐쇄된 구조를 갖도록 구성된다.On the other hand, as shown in Fig. 1, the present invention is in the direction of rotation of the cup-shaped head 120 of the other blade unit 100 adjacent to the rear end of the blade 140 of any blade unit 100 on a plane in the initial state without wind. It is arranged to be located inside (see part "A" in FIG. 1), and one end of the movable magnet 340 is located inside the stationary magnet 310 (see part "B" in FIG. 1) and the stationary magnet ( 310) and the moving magnet 340 are magnetized with the same polarity on the opposite sides so that a repulsive force acts on each other, and a plurality of blade units 100 are in contact with each other to have a closed structure between each blade unit 100 is composed

상기 연결구(160)는 컵형 헤드(120)와 블레이드(140)를 결합시키는 구성이고, 도 2에 도시된 바와 같이 대략 컵형 헤드(120)의 내측면에 대응되는 형상을 갖되, 후술하는 회동유도부(300)가 결합될 수 있도록 고정홀(161)과 핀홀(162)이 구비되며, 후술하는 지지암(220)과의 결합을 위한 돌출편(163)이 구비되며, 선단부에는 연결구(160) 상하의 바람이 통과할 수 있는 유동홈(164)이 구비되어 있다.The connector 160 is configured to couple the cup-type head 120 and the blade 140, and has a shape corresponding to the inner surface of the cup-type head 120 as shown in FIG. A fixing hole 161 and a pinhole 162 are provided so that the 300) can be coupled, and a protruding piece 163 for coupling with the support arm 220 to be described later is provided, and the wind up and down the connector 160 is provided at the tip. A flow groove 164 through which this can pass is provided.

상기 지지부(200)는 블레이드유닛(100)에 연결되어 그 회전력을 발전기에 전달하는 구성으로서, 지지암(220), 회전축(240) 및 지지대(260)를 포함하여 구성된다.The support 200 is connected to the blade unit 100 and transmits the rotational force to the generator, and includes a support arm 220 , a rotating shaft 240 and a support 260 .

구체적으로, 상기 지지암(220)은 일단이 블레이드유닛(100)에 연결되고 타단이 지지대(260)에 연결되며, 상기 회전축(240)은 지지대(260)에 결합되어 블레이드유닛(100)이 회전함에 따라 회전하여 그 회전력을 발전기에 전달하고, 상기 지지대(260)는 복수의 지지암(220)과 회전축(240)을 결합시키는 구성이다. Specifically, the support arm 220 has one end connected to the blade unit 100 and the other end connected to the support 260 , and the rotating shaft 240 is coupled to the support 260 to rotate the blade unit 100 . As it rotates and transmits the rotational force to the generator, the support 260 is configured to couple the plurality of support arms 220 and the rotation shaft 240 .

한편, 상기 지지암(220)은 길이 조절이 가능한 구조로 변경될 수도 있다.On the other hand, the support arm 220 may be changed to a structure in which the length can be adjusted.

상기 회동유도부(300)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 바람에 의한 블레이드(140)의 회동을 유도하기 위한 구성으로서, 고정홀(161)의 일측에 고정되는 대략 "U"자 형상의 고정자석(310)과, 평면도상 블레이드(140)의 회전 반경 방향 내측면에 고정 결합되는 한 쌍의 제1 브래킷(320) 및 평면도상 블레이드(140)의 회전 반경 방향 외측면에 고정 결합되되 제1 브래킷(320)에 결합되는 한 쌍의 제2 브래킷(330)과, 제1 브래킷(320)에 고정되는 이동자석(340)과, 제2 브래킷(330)의 내부에 구비된 베어링에 삽입 결합되되 핀홀(162)에 고정 결합되는 고정핀(350)으로 이루어진다.The rotation inducing unit 300 is a configuration for inducing rotation of the blade 140 by the wind as shown in FIGS. 1 and 4 , and has an approximately “U” shape fixed to one side of the fixing hole 161 . The stationary magnet 310, a pair of first brackets 320 fixedly coupled to the inner surface of the blade 140 in the rotational direction in a plan view, and the first bracket fixedly coupled to the outer surface of the blade 140 in the rotational direction in a plan view. A pair of second brackets 330 coupled to one bracket 320 , a moving magnet 340 fixed to the first bracket 320 , and a bearing provided inside the second bracket 330 are inserted and coupled However, it consists of a fixing pin 350 fixedly coupled to the pinhole 162 .

한편, 바람이 불어 블레이드(140)가 회동하는 경우 이에 연동되어 블레이드(140)에 결합된 이동자석(340)도 회동하게 되고, 앞서 설명한 바와 같이 고정자석(310)과 이동자석(340)은 서로 마주보는 측이 동일한 극성으로 자화되어 있어 서로 척력이 작용하고 있으므로 이동자석(340)의 회동량이 많더라도 이동자석(340)이 고정자석(310)에 달라붙지 않고 바람이 멈추게 되면 상기 척력에 의해 이동자석(340)은 원위치로 복귀하게 되고 이에 따라 블레이드(140)도 원위치로 복귀하게 된다.On the other hand, when the blade 140 rotates due to the wind, the moving magnet 340 coupled to the blade 140 also rotates in conjunction therewith, and as described above, the stationary magnet 310 and the moving magnet 340 are connected to each other. Since the opposite sides are magnetized with the same polarity and repel each other, even if the amount of rotation of the moving magnet 340 is large, the moving magnet 340 does not stick to the stationary magnet 310 and moves by the repulsive force when the wind stops. The magnet 340 returns to its original position, and thus the blade 140 also returns to its original position.

이하, 도 5를 참조하여 회동유도부(300)와 블레이드유닛(100)의 작동 과정을 설명한다.Hereinafter, an operation process of the rotation induction unit 300 and the blade unit 100 will be described with reference to FIG. 5 .

설명의 편의상, 컵형 헤드(120)가 3시, 6시, 9시, 12시 방향에 있는 블레이드유닛을 제1, 제2, 제3, 제4 블레이드유닛(B1, B2, B3, B4)이라 한다.
그리고 바람이 없는 초기 상태에서 복수의 블레이드유닛(100)은 서로 맞닿아 있으며 고정자석(310)과 이동자석(340)은 서로 척력이 작용한 상태로 평형 상태를 이루고 있다. For convenience of explanation, the blade units in which the cup-shaped head 120 is located at 3 o'clock, 6 o'clock, 9 o'clock, and 12 o'clock are referred to as first, second, third, and fourth blade units (B1, B2, B3, B4). do.
And in the initial state without wind, the plurality of blade units 100 are in contact with each other, and the stationary magnet 310 and the moving magnet 340 are in equilibrium with each other in a state in which a repulsive force acts.

좌측에서 바람(W)이 불 경우 바람의 힘에 의해 고정자석(310)과 이동자석(340)의 척력을 이겨내고 블레이드가 회동하여 제2 블레이드유닛(B2)과 제3 블레이드유닛(B3) 사이와 제3 블레이드유닛(B3)과 제4 블레이드유닛(B4) 사이로 바람이 유입된다.When the wind (W) blows from the left side, overcome the repulsive force of the stationary magnet 310 and the moving magnet 340 by the force of the wind, and the blade rotates between the second blade unit (B2) and the third blade unit (B3) The wind is introduced between the third blade unit (B3) and the fourth blade unit (B4).

그리고 내부로 유입된 바람(W1)의 풍력이 자석 간의 척력에 더해짐으로써 제1 블레이드유닛(B1) 및 제2 블레이드유닛(B2) 사이와 제1 블레이드유닛(B1) 및 제4 블레이드유닛(B4) 사이를 견고하게 폐쇄시킴으로써 폐쇄된 구역 근처의 외부 바람에 의한 저항을 최소화할 수 있다.And between the first blade unit (B1) and the second blade unit (B2) and the first blade unit (B1) and the fourth blade unit (B4) by adding the wind force of the wind (W 1 ) introduced into the magnet to the repulsive force between the magnets ) to minimize the resistance from outside winds near the closed area.

한편, 제2 블레이드유닛(B2) 측으로 불어오는 바람(W)은 블레이드(140)에 부딪혀 그 항력으로 제2 블레이드유닛(B2)에 회전력을 발생시키는데 외표면에 부딪친 바람의 일부(W2)가 외측개구부(o)로 유입된 후 내측개구부(i)로 유출되는바, 이러한 바람(W2)의 유동공간부(36c) 출입 과정에서 제2 블레이드유닛(B2)의 항력이 더욱 증가하게 된다.On the other hand, the wind (W) blowing toward the second blade unit (B2) collides with the blade 140 to generate a rotational force in the second blade unit (B2) by its drag force, and a part of the wind (W 2 ) that hits the outer surface is After being introduced into the outer opening (o) and flowing out to the inner opening (i), the drag force of the second blade unit (B2) is further increased in the process of entering and exiting the flow space portion (36c) of the wind (W 2 ).

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it should be understood that the scope of the present invention extends to the scope equivalent to the embodiments of the present invention. Various modifications can be made by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains without departing from the spirit.

100: 블레이드유닛
120: 컵형 헤드 140: 블레이드 160: 연결구
200: 지지부
220: 지지암 240: 회전축 260: 지지대
300: 회동유도부
310: 고정자석 320: 제1 브래킷 330: 제2 브래킷
340: 이동자석 350: 고정핀100: blade unit
120: cup head 140: blade 160: connector
200: support
220: support arm 240: rotation shaft 260: support
300: rotation induction unit
310: fixed magnet 320: first bracket 330: second bracket
340: moving magnet 350: fixing pin

Claims (4)

수직 방향으로 소정 길이를 갖되 평면상 대략 C 형 또는 유선형으로 이루어지는 헤드본체(121) 및 상기 헤드본체(121)의 상단부와 하단부를 덮는 커버판(122)으로 이루어지는 컵형 헤드(120)와, 바람에 의한 항력을 발생시키고 바람을 상기 컵형 헤드(120)로 유도하는 블레이드(140)와, 고정홀(161)과 핀홀(162)을 포함하되 상기 컵형 헤드(120)와 블레이드(140)를 결합시키는 연결구(160)로 구성되는 복수의 블레이드유닛(100);
일단이 블레이드유닛(100)에 연결되는 지지암(220)과, 상기 지지암(220)의 타단에 연결되는 지지대(260)와, 상기 지지대(260)에 결합되는 회전축(240)으로 이루어지는 지지부(200); 및
상기 고정홀(161)의 일측에 고정되는 고정자석(310)과, 평면도상 블레이드(140)의 회전 반경 방향 내측면에 고정 결합되는 한 쌍의 제1 브래킷(320) 및 평면도상 블레이드(140)의 회전 반경 방향 외측면에 고정 결합되되 제1 브래킷(320)에 결합되는 한 쌍의 제2 브래킷(330)과, 상기 제1 브래킷(320)에 고정되는 이동자석(340)과, 상기 제2 브래킷(330)의 내부에 구비된 베어링에 삽입 결합되되 상기 핀홀(162)에 고정 결합되는 고정핀(350)으로 이루어지는 회동유도부(300);
로 이루어지고,
상기 고정자석(310)의 내측에 이동자석(340)의 일단이 위치하되 상기 고정자석(310)과 이동자석(340)은 서로 마주보는 측이 동일한 극성으로 자화되어 있어 서로 척력이 작용하도록 배치되며,
바람이 없는 초기 상태에서 복수의 블레이드유닛(100)이 서로 맞닿아 각 블레이드유닛(100) 사이가 폐쇄된 구조를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 풍력발전용 회전체.A cup-shaped head 120 comprising a head body 121 having a predetermined length in the vertical direction and having an approximately C-shaped or streamlined shape on a plane and a cover plate 122 covering the upper and lower ends of the head body 121, and A connector for coupling the cup-shaped head 120 and the blade 140, including a blade 140 that generates drag by the force and guides the wind to the cup-shaped head 120, and a fixing hole 161 and a pinhole 162. A plurality of blade units 100 consisting of (160);
A support part ( 200); and
A stationary magnet 310 fixed to one side of the fixing hole 161, a pair of first brackets 320 fixedly coupled to the inner surface of the blade 140 in a rotational radial direction in a plan view, and a blade 140 in a plan view A pair of second brackets 330 fixedly coupled to the rotational radial outer surface of the first bracket 320 and a movable magnet 340 fixed to the first bracket 320, the second a rotation inducing part 300 comprising a fixing pin 350 which is inserted and coupled to a bearing provided in the inside of the bracket 330 and is fixedly coupled to the pinhole 162;
is made of,
One end of the moving magnet 340 is located inside the stationary magnet 310, but the stationary magnet 310 and the moving magnet 340 are magnetized with the same polarity as the opposite sides of the stationary magnet 310, so that a repulsive force is applied to each other. ,
A rotating body for small wind power generation, characterized in that the plurality of blade units 100 are in contact with each other in the initial state without wind and are configured to have a closed structure between each blade unit 100. 제1항에 있어서,
상기 컵형 헤드(120)는 헤드본체(121)와 커버판(122)의 내측으로 유동공간부(123)가 형성되며, 상기 블레이드(140)는 그 단부가 컵형 헤드(120)의 선단 내벽에 이격(d)된 상태로 고정되고, 상기 유동공간부(123)는 블레이드(140)에 의해 분할되어 내측개구부(i)와 외측개구부(o)가 형성되며 상기 내측개구부(i) 및 외측개구부(o)를 통해 바람의 상호 유동이 가능해지는 것을 특징으로 하는 소형 풍력발전용 회전체.According to claim 1,
The cup-shaped head 120 has a flow space 123 formed inside the head body 121 and the cover plate 122 , and the blade 140 has an end spaced apart from the inner wall of the front end of the cup-shaped head 120 . (d) is fixed, and the flow space 123 is divided by the blade 140 to form an inner opening (i) and an outer opening (o), and the inner opening (i) and the outer opening (o) ) through which the mutual flow of wind is possible. 제1항에 있어서,
상기 연결구(160)는
상기 지지암(220)과의 결합을 위한 돌출편(163)이 구비되며, 선단부에는 연결구(160) 상하의 바람이 통과할 수 있는 유동홈(164)이 구비되는 것을 특징으로 하는 소형 풍력발전용 회전체.According to claim 1,
The connector 160 is
A protrusion piece 163 for coupling with the support arm 220 is provided, and a flow groove 164 through which the wind up and down the connector 160 can pass is provided at the tip end. all. 삭제delete
KR1020220039707A 2022-03-30 2022-03-30 Rotating body for small wind power generation KR102448563B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220039707A KR102448563B1 (en) 2022-03-30 2022-03-30 Rotating body for small wind power generation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220039707A KR102448563B1 (en) 2022-03-30 2022-03-30 Rotating body for small wind power generation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102448563B1 true KR102448563B1 (en) 2022-09-29

Family

ID=83461882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220039707A KR102448563B1 (en) 2022-03-30 2022-03-30 Rotating body for small wind power generation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102448563B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170234A (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Yuichi Onishi Variable wing type wind force converting mechanism
KR101360277B1 (en) 2013-08-09 2014-02-11 주식회사 홍문 Vertical wind power generator
KR101359977B1 (en) * 2012-10-19 2014-02-12 강태준 Wind power generator
JP3204736U (en) * 2013-06-08 2016-06-16 泓星科技有限公司 Wind generator with shock absorber
US20200408192A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-31 Hong Xing Technology Co., Ltd. Vertical axial wind power generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170234A (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Yuichi Onishi Variable wing type wind force converting mechanism
KR101359977B1 (en) * 2012-10-19 2014-02-12 강태준 Wind power generator
JP3204736U (en) * 2013-06-08 2016-06-16 泓星科技有限公司 Wind generator with shock absorber
KR101360277B1 (en) 2013-08-09 2014-02-11 주식회사 홍문 Vertical wind power generator
US20200408192A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-31 Hong Xing Technology Co., Ltd. Vertical axial wind power generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100954760B1 (en) Windmill for a wind power aerogenerator
JPWO2005095793A1 (en) Vertical axis wind turbine and blade for wind turbine
JPWO2007141834A1 (en) Wind turbine blades, wind turbine, and wind power generator
KR20110022065A (en) Wind-powered generator
KR102448563B1 (en) Rotating body for small wind power generation
KR101360277B1 (en) Vertical wind power generator
KR200459015Y1 (en) Blade Tilt Control Device For Wind Power Generation
JP4918664B2 (en) Wind power generator
KR102026980B1 (en) Wind collection apparatus for wind turbine generator
KR101455900B1 (en) Vertical-axis wind power generator having mechanism for angle variation of wings
KR102067026B1 (en) Vertical wind turbine with auxiliary blade
US11143162B2 (en) Turbine system with lift-producing blades
KR100995880B1 (en) Wind generator with torque weight balancer
KR101169212B1 (en) Vertical axis wind power generator
KR101049452B1 (en) Wind power system
KR101197289B1 (en) wind power generator
GB2356431A (en) Vertical axis wind turbine
JP4728008B2 (en) Horizontal axis windmill
ITRE20090077A1 (en) WIND GENERATOR
KR20150003237U (en) wind power generator
CN112196729A (en) Fan blade structure of wind driven generator and wind driven generator thereof
GB2475670A (en) Pivoted blade vertical axis drag-type wind turbine with repelling magnet strips, aerofoil blades and constant speed generator
KR101943845B1 (en) Horizontal wind power generator
KR20110083476A (en) The vertical axis wind turbine using drag force and lift force simultaneouly
KR100947173B1 (en) Wind powered generator

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant