KR20040025972A - A spilt wing apparatus of windmill - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍차의 풍익장치에 관한 것으로서, 특히 풍익장치를 복수개의 블레이드로 분할 구성하여 충격이나 진동을 최소화한 풍차의 풍익장치에 관한 것이다.The present invention relates to a windmill of a windmill, and more particularly, to a windmill of windmills that minimizes shock and vibration by dividing the windmill into a plurality of blades.
종래 기술에 따른 풍차의 풍익장치는 실용신안등록출원 실0107569호에서 지지체와; 상기 지지체에 회전 가능하도록 종축으로 축설된 회전축과; 상기 회전축의 상부에서 수평을 이루며 방사상으로 뻗혀있는 복수개의 프레임과; 상기 각각의 프레임에 대해 프레임 선단에서 선회 가능하도록 각각 연결된 복수개의 판상 풍익으로 이루어진 풍차의 풍익장치에 있어서, 각각의 상기 풍익은 내부에 수평의 장공이 뚫려 있는 판상의 풍익으로 상기 풍익의 내부에서 상기 프레임에 한쪽 끝단이 선회 가능하게 연결되어 있으며; 한쪽 끝단은 선회 가능하도록 프레임에 연결되어 있으며 상기 판상 풍익의 장공을 관통하면서 자유종단을 가지고 연장되어 개방각도를 제한하는 제한 지지체를 포함하여 상기 판상 풍익이 상기 프레임의 선단에 최대 개방 각도 120°까지 선회 가능하도록 한 형태를 공개하고 있다.Windmill apparatus of the windmill according to the prior art is the support model in Utility Model Registration Application No.0107569; A rotating shaft arranged in the longitudinal axis to be rotatable on the support; A plurality of frames horizontally extending radially from an upper portion of the rotating shaft; In the wind vane device of the windmill consisting of a plurality of plate-like wind vanes connected to each other so as to be pivotable at the frame front end for each frame, wherein each of the wind vane is a plate-like wind vane with a horizontal long hole therein in the inside of the wind vane One end is pivotally connected to the frame; One end is connected to the frame so as to be pivotable and includes a limiting support extending through the long hole of the plate wind vane and extending with a free end to limit the opening angle, so that the plate wind vane reaches a maximum opening angle of 120 ° at the tip of the frame. It reveals a form that allows you to turn.
그러나, 이러한 풍차의 풍익장치는 바람을 맞는 풍익이 판상의 단일체로 이루어져 있기 때문에, 상기 판상의 풍익이 바람에 의해 회동될 때 그 충격이 크게 되고, 이러한 충격은 프레임과 회전축에 전달되며, 상기 프레임과 회전축에는 진동이나 소음이 발생됨과 아울러 풍차의 수명이 저하되는 문제점이 있다.However, since the wind vane of the windmill is composed of a single plate-like wind vane, the impact is large when the plate-shaped wind vane is rotated by the wind, the impact is transmitted to the frame and the rotating shaft, the frame In addition to the vibration and noise generated in the rotating shaft and there is a problem that the life of the windmill is reduced.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프레임 및 회전축에 전달되는 충격과 진동을 최소화하고 수명을 늘릴 수 있는 풍차의 풍익장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a windmill device that can increase the life and minimize the shock and vibration transmitted to the frame and the rotating shaft.
도 1은 본 발명에 따른 풍차의 사시도이고,1 is a perspective view of a windmill according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 풍익장치의 확대 사시도이며,2 is an enlarged perspective view of the wind vane device according to the present invention;
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이며,4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 풍익장치 중 어느 하나를 예로 들어 블레이드가 바람에 의해 회동되는 상태를 나타낸 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing a state in which the blade is rotated by the wind taking any one of the wind vane according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
2: 지지체4: 회전축2: support 4: rotating shaft
5,6,7,8: 프레임20: 풍익장치5,6,7,8: Frame 20: Wind vane
21: 틀체 22: 공간부21: frame 22: space part
24: 베어링30: 회전봉24: bearing 30: rotating rod
40: 블레이드50: 스톱돌기40: blade 50: stop protrusion
60: 연동부재62: 힌지60: linking member 62: hinge
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 지지체와; 상기 지지체에 회전 가능하도록 축설된 회전축과; 상기 회전축의 상부에서 수평을 이루며 방사상으로 뻗혀있는 복수개의 프레임과; 상기 각각의 프레임에 장착된 풍익장치를 포함하는 풍차에 있어서, 상기 풍익장치는 상기 프레임에 장착되어 수직하게 배치되고 내부에 공간부가 형성된 틀체와, 상기 틀체에 회동 가능하게 지지되어 상기 공간부에 수직하게 배치되고 복수개가 이격되는 회전봉과; 상기 회전봉의 각각에 좌우가 편심되게 고정된 복수개의 블레이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for solving the above problems; A rotating shaft arranged on the support to be rotatable; A plurality of frames horizontally extending radially from an upper portion of the rotating shaft; In the windmill including a wind vane mounted on each frame, the wind vane is mounted on the frame and disposed vertically, the frame is formed with a space therein, and is rotatably supported on the frame is perpendicular to the space A rotary rod disposed to be spaced apart from each other; It characterized in that it comprises a plurality of blades fixed left and right eccentrically to each of the rotating rods.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 풍차의 사시도이다.1 is a perspective view of a windmill according to the present invention.
본 실시예에 의한 풍차는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지체(2)와; 상기 지지체(2)에 회전 가능하도록 축설된 회전축(4)과; 상기 회전축(4)의 상부에서 수평을 이루며 방사상으로 뻗혀 있는 복수개의 프레임(5,6,7,8)과; 상기 각각의 프레임(5,6,7,8)에 장착된 풍익장치(20)를 포함한다.Windmill according to this embodiment, as shown in Figure 1, the support (2); A rotating shaft 4 arranged to be rotatable on the support 2; A plurality of frames (5,6,7,8) extending horizontally and radially on an upper portion of the rotating shaft (4); And a wind vane device 20 mounted on each of the frames 5, 6, 7, 8.
도 2는 본 발명에 따른 풍익장치의 확대 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.Figure 2 is an enlarged perspective view of the wind vane device according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
상기 풍익 장치(20)의 각각은 모두 동일한 구조로 이루어지고, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(5,6,7,8)의 각각에 장착되어 수직하게 배치되고 내부에 공간부(22)가 형성된 틀체(21)와; 상기 틀체(21)에 회동 가능하게 지지되어 상기 공간부(22) 내측에 수직하게 배치되고 복수개가 이격되는 회전봉(30)과; 상기 회전봉(30)의 각각에 좌우가 편심되게 고정된 복수개의 블레이드(40)를 포함하여 구성된다.Each of the wind vane device 20 has the same structure, and as shown in FIGS. 2 to 4, mounted on each of the frames 5, 6, 7, and 8, disposed vertically, and having a space therein. A frame body 21 in which a portion 22 is formed; A rotating rod (30) rotatably supported by the frame (21) and disposed vertically in the space (22) and spaced apart from each other; It comprises a plurality of blades 40 fixed to the left and right eccentrically to each of the rotating rods (30).
상기 틀체(21)는 상기 공간부(22)가 3개 이상으로 구획됨과 아울러 외곽이 사각 또는 원형으로 이루어지고, 상기 프레임(5,6,7,8)의 단부에 일체로 형성되거나 프레임(5,6,7,8)의 단부에 용접 등의 방법으로 고정된다.The frame body 21 is divided into three or more space parts 22 and has an outer or square shape and is integrally formed at the ends of the frames 5, 6, 7 and 8, or the frame 5. , 6, 7, and 8 are fixed to the end of the welding method.
그리고, 상기 틀체(21)에는 상기 회전봉(30)을 회동 가능하게 지지함과 동시에 상기 블레이드(40)에 전달된 풍력을 전달받기 위해 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전봉(30)이 끼움되는 베어링(24)이 장착된다.In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the frame 21 is rotatably supported by the rotating rod 30 to receive the wind power transmitted to the blade 40, and the rotating rod 30. This fitted bearing 24 is mounted.
상기 베어링(24)은 그 외륜(24a)이 상기 틀체(21)에 형성된 끼움홈부(25)에 삽입 끼움되어 상기 틀체(21)에 고정되고, 내륜(24b)에 상기 회전봉(30)의 외주면이 밀착 끼움되어 되어 상기 블레이드(40)를 회동 가능하게 지지하면서 블레이드(40)에 가해진 풍력을 상기 틀체(21)로 전달한다.The bearing 24 has its outer ring 24a inserted into the fitting groove 25 formed in the frame 21 to be fixed to the frame 21, and the outer circumferential surface of the rotating rod 30 on the inner ring 24b. While being in close contact with each other, the blade 40 is rotatably supported while transmitting wind power applied to the blade 40 to the frame 21.
상기 회전봉(30)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개가 상기 틀체(21) 내부 공간부(22)에 상기 틀체(21)의 좌우 길이 방향으로 일렬로 배치되고, 상기 블레이드(40)가 서로 간섭되지 않고 회동될 수 있도록 블레이드(40)의 가로 방향 길이보다 큰 간격으로 이격된다.As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of the rotating rods 30 are arranged in a line in the left and right length direction of the frame 21 in the inner space portion 22 of the frame 21, and the blade 40. ) Are spaced apart at intervals greater than the horizontal length of the blade 40 so that they can be rotated without interfering with each other.
상기 블레이드(40)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 세로 길이가 가로 길이보다 더 긴 판상부재로서, 상기 틀체(21)의 배치방향과 나란한 방향으로 배치될 경우 상기 공간부(22)의 면적과 같아지도록 그 각각의 좌우폭의 합이 공간부 좌우폭보다 크거나 같게 이루어진다.As shown in FIGS. 2 and 4, the blade 40 is a plate member having a vertical length longer than a horizontal length, and the space portion 22 when the blade 40 is disposed in a direction parallel to the arrangement direction of the frame 21. The sum of the right and left widths of each is made equal to or greater than the left and right widths of the space portion so as to be equal to the area of.
또, 상기 블레이드(40)는 가로 방향으로 2:1 내지 4:1이 되는 부위 일측이 상기 회전봉(30)에 용접 등에 의해 고정되며, 상기 회전봉(30)을 기준으로 내측부(41) 면적이 외측부(42) 면적보다 크게 고정된다.In addition, one side of the portion of the blade 40, which is 2: 1 to 4: 1 in the horizontal direction, is fixed to the rotating rod 30 by welding or the like, and an inner portion 41 has an outer portion based on the rotating rod 30. (42) It is fixed larger than the area.
한편, 상기 틀체(21)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드(50)의 내측부(41)가 바람에 의해 틀체(21) 후방으로 젖혀짐을 막을 수 있도록 상기 블레이드(50)의 내측부(41)가 걸림되는 스톱 돌기(50)가 형성된다.On the other hand, as shown in Figure 4, the inner body portion 41 of the blade 50 to prevent the inner portion 41 of the blade 50 is folded back to the frame body 21 by the wind, as shown in FIG. Stop projection 50 is formed.
그리고, 상기한 풍익장치(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 블레이드(40)가 일체로 회동될 수 있도록 상기 복수개의 블레이드(40) 각각에 힌지(62) 연결된 연동부재(60)를 더 포함한다.2 and 3, the wind vane 20 is interlocked with a hinge 62 connected to each of the plurality of blades 40 so that the plurality of blades 40 may be integrally rotated. It further includes a member 60.
상기 연동부재(60)는 상기 블레이드(40)의 전면측에 가로방향으로 길게 배치되어 상기 복수개의 블레이드(40)를 동시에 회동되게 한다.The interlocking member 60 is disposed in the transverse direction on the front side of the blade 40 to rotate the plurality of blades 40 at the same time.
그리고, 상기 힌지(62)는 일종의 경첩으로서, 일단에 힌지봉을 갖고 상기 연동부재(60)의 배면에 볼트로 체결된 제 1 판체(62a)와, 상기 힌지봉이 회전 가능하게 삽입되는 힌지홈부를 갖고 상기 블레이드(40)의 내측부(41) 전면에 볼트로 체결된 제 2 판체(62b)로 구성된다.In addition, the hinge 62 is a kind of hinge, and has a hinge rod at one end and a first plate body 62a fastened to the rear surface of the interlocking member 60 with a bolt, and a hinge groove portion into which the hinge rod is rotatably inserted. And a second plate body 62b fastened with a bolt to the front of the inner portion 41 of the blade 40.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5 the operation of the present invention configured as described above are as follows.
도 5는 본 발명에 따른 풍익장치 중 어느 하나를 예로 들어 블레이드가 바람에 의해 회동되는 상태를 나타낸 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing a state in which the blade is rotated by the wind taking any one of the wind vane according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 풍익장치(20)가 회동하여 바람이 불어오는 방향과 가장 가까운 위치(C)에 있을 때 상기 복수개의 블레이드(40) 각각은 상기 스톱 돌기(50)의 각각에 걸림된 상태로 상기 틀체(21)과 같은 방향으로 배치된다.As shown in FIG. 5, each of the plurality of blades 40 is disposed at each of the stop protrusions 50 when the wind vane 20 is in a position C closest to the direction in which the wind blows. It is arranged in the same direction as the frame 21 in a locked state.
상기 복수개의 블레이드(40)의 각각은 상기 풍익장치(20)가 C에 있을 때를 기준으로 하여 약 45°가 되는 위치(D)를 지나 90°가 되는 위치(E)에 이를 때까지 각각 블레이드(40)의 내측부(41) 풍압이 외측부(42) 풍압이 더 크게 되고 상기 블레이드(40) 각각의 내측부가 상기 스톱 돌기(50)에 걸림된 상태이므로 상기 틀체(21)과 같은 방향을 배치된다.Each of the plurality of blades 40 each has a blade until it reaches a position E that becomes 90 ° past the position D that is about 45 ° relative to when the wind vane 20 is at C. Since the wind pressure of the inner portion 41 of the 40 is greater than that of the outer portion 42 and the inner portion of each of the blades 40 is locked to the stop protrusion 50, the same direction as the frame 21 is disposed. .
한편, 상기 풍익장치(20)가 기준 위치(C)로부터 90°가 되는 위치(E)를 지나게 되면, 각각의 블레이드(40)는 외측부(42) 풍압이 내측부(41) 풍압보다 점차 커지면서 각각의 블레이드(40)와 회전봉(30)이 상기 외측부(42)가 틀체(21)의 후방측으로 젖혀지는 방향으로 회동되고, 상기 풍익장치(20)가 F위치에 이르게 되면 블레이드(40)의 각각은 그 양측면이 받는 풍압이 같아져서 바람의 방향과 평행하게 된다.On the other hand, when the wind vane 20 passes the position E that becomes 90 ° from the reference position (C), each blade 40 is each of the outer portion 42 wind pressure is larger than the inner portion 41 wind pressure of each When the blade 40 and the rotating rod 30 are rotated in the direction in which the outer portion 42 is turned to the rear side of the frame 21, and the wind vane 20 reaches the F position, each of the blades 40 is rotated. The wind pressures on both sides are equal, parallel to the direction of the wind.
그런 다음, 상기 풍익장치(20)는 F위치를 지난 후에 풍압이 각각의블레이드(40) 배면에 미치게 되고, 상기 블레이드(40)는 상기 회전봉(30)을 기준으로 오른편(42)에 더 많은 풍압이 작용하면서 블레이드(40)의 회동각이 증가되며, 상기 풍익장치(20)는 기준 위치(C)로부터 180°만큼 떨어진 위치(G)에 이르게 되면 각각의 블레이드(40)가 상기 틀체(21)의 배치 방향과 직각이 된다.Then, after the wind vane 20 passes the F position, the wind pressure reaches the back of each blade 40, and the blade 40 has more wind pressure on the right side 42 relative to the rotating rod 30. This action increases the angle of rotation of the blade 40, and when the wind vane 20 reaches a position (G) 180 degrees away from the reference position (C), each blade 40 is the frame 21 Is perpendicular to the arrangement direction of.
그리고, 상기 기준 위치(C)로부터 180°만큼 떨어진 위치(G)를 지난 상기 풍익장치(20)는 상기 블레이드(50)의 배면측에 풍압이 작용하게 되고, 상기 회전봉(30)을 기준으로 오른편(42)에 더 많은 풍압이 작용하게 되어 그 회동각이 증가하게 되며, 상기 풍익장치(20)가 상기 F 위치와 대응되는 위치(H)에 이르게 되면 상기 블레이드(40)의 양측면이 받는 풍압이 같아지게 되면서 블레이드(40)의 각각은 바람의 방향과 평행하게 된다.In addition, the wind vane 20 having passed the position G 180 degrees away from the reference position C acts on the back side of the blade 50, and the right side of the rotary rod 30. More wind pressure acts on the 42 and the rotation angle thereof increases, and when the wind vane 20 reaches a position H corresponding to the F position, the wind pressure received by both sides of the blade 40 is increased. While being equal, each of the blades 40 is parallel to the direction of the wind.
그리고, 상기 풍익장치(20)는 기준위치(C)로 회전하는 도중에 상기 블레이드(40)의 양측면에 작용하는 풍압이 같게 되고, 상기 블레이드(40)의 각각은 기준위치(C)에 이를 때까지 바람의 방향과 평행한 상태가 유지된다.In addition, the wind vane 20 has the same wind pressure acting on both sides of the blade 40 during the rotation to the reference position (C), until each of the blades 40 reaches the reference position (C) It remains parallel to the direction of the wind.
한편, 상기와 같은 풍익장치(20)의 회동이 이루어지는 동안 풍력은 상기 각각의 블레이드(40)에 분산되어 가해지게 되어 상기 틀체(21)에는 충격 없이 안정감 있게 풍력이 전달되게 되고, 상기 각각의 블레이드(40)는 상기 연동부재(60)에 의해 연결되어 일체로 회동되므로, 상기 각각의 블레이드(40)의 회동각이 차이가 있을 경우 발생될 수 있는 블래이드 주변의 와류 생성을 막게 된다.On the other hand, during the rotation of the wind vane device 20 as described above, the wind power is distributed and applied to each of the blades 40 so that the wind power is transmitted to the frame 21 stably without impact, the respective blades 40 is connected by the interlocking member 60 and integrally rotated, thereby preventing the generation of vortices around the blades, which may occur when the rotation angles of the respective blades 40 are different.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 풍차의 풍익장치는 내부에 공간부를 갖는 틀체가 프레임에 수직하게 배치되고, 상기 틀체의 공간부의 내측에 복수개의 회전봉이 회동 가능하게 수직하게 배치되며, 상기 회전봉의 각각에 좌우가 편심되는 복수개의 블레이드가 고정되어, 풍력을 상기 블레이드가 분산하여 받으므로 풍익장치의 회동시 급격한 충격을 방지하고, 진동 및 소음을 최소화할 수 있으며, 수명을 늘리 수 있는 이점이 있다.In the wind vane device of the windmill according to the present invention configured as described above is a frame having a space therein is vertically disposed in the frame, a plurality of rotating rods are arranged to be rotatable vertically inside the space of the frame, A plurality of blades eccentric left and right are fixed to each other, so that the blades receive wind power, thereby preventing sudden impact during rotation of the wind vane, minimizing vibration and noise, and increasing service life. .
또, 상기 블레이드는 상기 회전봉에 내측부 면적이 외측부 면적보다 크도록 상기 회전봉에 고정되고, 상기 틀체에는 상기 블레이드의 내측부가 프레임 후방으로 젖혀짐을 막을 수 있도록 상기 블레이드가 걸림되는 스톱 돌기가 형성되어 상기 블레이드가 풍력을 최대한 전달받을 수 있는 이점이 있다.In addition, the blade is fixed to the rotating rod so that the inner portion of the blade is larger than the outer portion of the rotating rod, the frame is formed with a stop protrusion to stop the blade so as to prevent the inner portion of the blade from flipping back to the frame is the blade There is an advantage that can receive the maximum wind power.
또, 상기 풍익장치는 상기 복수개의 블레이드 각각에 힌지 연결된 연동부재를 더 포함하여 구성되어 복수개의 블레이드가 일체로 회동되므로, 상기 각각의 블레이드에 회동각 차이가 있을 경우 발생될 수 있는 블레이드 주변의 와류 생성을 막을 수 있는 이점이 있다.The wind vane further includes an interlocking member hinged to each of the plurality of blades, so that the plurality of blades are integrally rotated, so that the vortex around the blades may be generated when there is a difference in the angle of rotation of each of the blades. There is an advantage that can prevent the production.
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