KR20220131471A - Wind power generator with improved power generation efficiency - Google Patents

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KR20220131471A
KR20220131471A KR1020210036200A KR20210036200A KR20220131471A KR 20220131471 A KR20220131471 A KR 20220131471A KR 1020210036200 A KR1020210036200 A KR 1020210036200A KR 20210036200 A KR20210036200 A KR 20210036200A KR 20220131471 A KR20220131471 A KR 20220131471A
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장병철
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Abstract

The present invention relates to a wind power generator with improved power generation efficiency. According to the present invention, even when a wind speed is less than a rated wind speed, the power generation efficiency of a power generation unit can be significantly improved. The wind power generator with the improved generation efficiency of the present invention comprises: a rotary shaft; a blade; a power generation unit; and a drive unit.

Description

발전효율이 향상된 풍력발전장치{Wind power generator with improved power generation efficiency}Wind power generator with improved power generation efficiency

본 발명은 풍속이 정격 풍속미만인 때에도 발전부의 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있는 발전효율이 향상된 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator with improved power generation efficiency, which can significantly improve the power generation efficiency of the power generation unit even when the wind speed is less than the rated wind speed.

최근 소형 풍력발전은 가로등, 건물 옥상 등 그 설치 장소나 용도가 다양하게 적용되어 활용되고 있다.Recently, small wind power generation has been applied to various installation places and uses such as street lamps and roofs of buildings.

이는 대형 풍력터빈과는 다르게 내부 구조나 제품의 설치가 간단하기 때문인데, 최근에는 수직형 풍력터빈이 도심환경이나 건물의 구조와 조화롭게 디자인되어 설치되는 사례가 증가하고 있다.This is because, unlike large wind turbines, the internal structure and product installation are simple. Recently, vertical wind turbines are increasingly designed and installed in harmony with the urban environment or the structure of buildings.

소형 수직축 풍력발전기는 수평축과 다르게 요잉 제어(바람 방향에 맞추어 회전축의 중심을 움직이는 제어)를 필요로 하지 않는 것이 특징인데, 회전력을 발생시키는 원리에 따라 항력형, 양력형, 그리고 혼합형으로 구분될 수 있다.Unlike the horizontal axis, the small vertical axis wind turbine is characterized by not requiring yaw control (control to move the center of the rotating shaft according to the wind direction). have.

수직축 항력형의 대표적 블레이드 형태는 사보니우스형으로 기동 토크는 크지만 회전수가 낮고 끝단속도비 1 전후 영역에서 15~20%정도의 출력계수를 갖는다.The representative blade shape of the vertical axis drag type is the Savonius type, which has a large starting torque but a low rotational speed and has an output coefficient of about 15-20% in the area around the tip speed ratio of 1.

항력형 블레이드는 바람의 항력을 받아 회전하면서 발전하는 방식으로 설계가 비교적 용이하지만 블레이드의 한쪽면이 바람에 밀리면서 발생되는 정토크와 반대로 회전면적의 50%에 해당되는 다른쪽 블레이드면은 바람과 마주보며 회전하면서 역토크가 발생하게 되므로 고속회전될 수 없어 전체적으로 낮은 출력계수를 나타내는 문제점이 있다.The drag-type blades are relatively easy to design in a way that generates power while receiving the drag force of the wind, but the other side of the blade, which is 50% of the rotational area, is opposite to the static torque generated when one side of the blade is pushed by the wind. Since reverse torque is generated while rotating while facing each other, high-speed rotation is not possible, so there is a problem in that the overall output coefficient is low.

수직축 양력형의 대표적 블레이드 형태는 다리우스형이 있으며, 초기 기동토크가 작아 일정 회전속도까지 도달하는데 시간이 걸리긴 하지만 끝단속도비 5 전후 영역에서 30%이상의 출력계수를 갖는다.The representative blade shape of the vertical shaft lift type is the Darius type, and although it takes time to reach a certain rotation speed due to the small initial starting torque, it has an output coefficient of 30% or more in the area around the end speed ratio of 5.

이와 같은 양력형 블레이드 형태는 풍속과 회전속도가 충분한 정격운전점에서의 출력계수는 우수하지만 상대풍속(회전속도와 풍속의 합)이 낮은 기동조건, 즉, 약한바람에서는 토크가 작아 기동이 어렵거나 정삭적으로 회전하는데 시간이 걸린다는 문제점이 있다.This type of lift blade type has excellent output coefficient at the rated operating point where the wind speed and rotation speed are sufficient, but it is difficult to start or There is a problem in that it takes time to complete the rotation.

이와 같은 문제점을 해소하기 위한 혼합형 블레이드는 양력형의 높은 출력계수와 항력형의 우수한 기동특성을 동시에 구현할 목적으로 고안된 방식으로서, 특허문헌 0001(KR10-1269109B1) 및 특허문헌0002(JP2009-047030A) 등으로 제안된 바 있다.The mixed blade for solving such a problem is a method devised for the purpose of simultaneously realizing the high output coefficient of the lift type and the excellent maneuverability of the drag type, Patent Document 0001 (KR10-1269109B1) and Patent Document 0002 (JP2009-047030A), etc. has been proposed as

특허문헌 0001은 건물일체형 풍력발전장치에 관한 것으로서, 중심축과, 상기 중심축의 양단과 연결되는 내부의 사보니우스 회전부 및 외부의 다리우스 회전부를 포함하는 회전모듈; 상기 중심축의 양단과 연결되어 상기 회전모듈을 지지하고, 상기 회전모듈로 기류를 유도하는 유도모듈; 및 상기 회전모듈에 의해 발생하는 회전력을 이용하여 발전하는 발전모듈을 포함한다.Patent Document 0001 relates to a building-integrated wind power generator, comprising: a rotation module including a central shaft, an internal Savonius rotation part connected to both ends of the central shaft, and an external Darius rotation part; an induction module connected to both ends of the central shaft to support the rotation module and to induce an airflow to the rotation module; and a power generation module that generates power using the rotational force generated by the rotation module.

특허문헌 0002는 풍력발전장치에 관한 것으로서, 다리우스 로터와 사보니우스 로터의 조합에 의해 풍차부를 포함하고, 사보니우스 로터의 한 곳에 집중하는 금속 피로를 없애 설치 부분의 내구성 향상을 도모하는 것을 특징으로 한다.Patent document 0002 relates to a wind power generator, which includes a windmill part by a combination of a Darius rotor and a Savonius rotor, and aims to improve the durability of the installation part by eliminating metal fatigue concentrated in one place of the Savonius rotor do it with

특허문헌 0001 및 0002의 풍력발전장치는 우수한 기동특성을 가지나, 풍속이 정격 풍속 미만일 경우 발전효율이 크게 저하되는 문제가 있다.The wind power generators of Patent Documents 0001 and 0002 have excellent starting characteristics, but when the wind speed is less than the rated wind speed, there is a problem in that the power generation efficiency is greatly reduced.

특히, 중소형 풍력발전기의 경우 대부분 12m/s에서 정격 출력을 가지나, 국내의 평균 풍속이 4~5m/s이므로 발전효율이 좋지 못한 문제가 있다.In particular, in the case of small and medium-sized wind power generators, most have a rated output at 12 m/s, but since the average wind speed in Korea is 4 to 5 m/s, there is a problem in that the power generation efficiency is not good.

그리고, 발전부의 발전출력은 회전수의 증가에 따라 증가하나 도 1에서 보는 바와 같이 상기 발전부의 발전출력과 회전수의 상관관계는 비례하지 않고 회전수방향으로 볼록한 곡선형태를 이루기 때문에 정격 풍속 미만인 경우 상기 발전부의 발전 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.And, the power generation output of the power generation unit increases as the number of rotations increases, but as shown in FIG. 1, the correlation between the generation output of the power generation unit and the number of rotations is not proportional and forms a convex curve in the rotation speed direction. There is a problem in that the power generation efficiency of the power generation unit is greatly reduced.

KR10-1269109B1 (2013.05.23)KR10-1269109B1 (2013.05.23) JP2009-047030A (2009.03.05)JP2009-047030A (2009.03.05)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 풍속이 정격 풍속미만인 때에도 발전부의 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있는 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wind power generator with improved power generation efficiency that can significantly improve the power generation efficiency of the power generation unit even when the wind speed is less than the rated wind speed.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전샤프트와; 상기 회전샤프트에 설치되는 블레이드와; 상기 회전샤프트의 회전을 통해 전압을 발생시키는 발전부와; 상기 회전샤프트를 회전시키는 구동부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a rotary shaft; a blade installed on the rotary shaft; a power generation unit for generating a voltage through rotation of the rotary shaft; It provides a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that it comprises; a driving unit for rotating the rotary shaft.

그리고, 상기 회전샤프트에 원웨이 회전부가 구비되고, 상기 구동부는 상기 원웨이 회전부를 통해 상기 회전샤프트를 회전시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a one-way rotating unit is provided on the rotating shaft, and the driving unit rotates the rotating shaft through the one-way rotating unit.

여기서, 상기 원웨이 회전부는 원웨이베어링으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the one-way rotating part is made of a one-way bearing.

또는, 상기 원웨이 회전부는 유성기어부로 이루어지는 것이 바람직하다.Alternatively, it is preferable that the one-way rotating part is made of a planetary gear part.

그리고, 상기 구동부는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동축의 회전력을 상기 원웨이 회전부로 전달하는 회전력전달부재;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.And, the driving unit includes a driving motor; It is preferable to include a rotational force transmitting member for transmitting the rotational force of the driving shaft of the driving motor to the one-way rotating unit.

여기서, 상기 원웨이 회전부의 외면에 기어치가 형성되고, 상기 회전력 전달부재는 상기 원웨이 회전부의 기어치에 치합되고, 상기 구동모터의 구동축에 결합되어 상기 구동모터의 구동축의 회전력을 상기 원웨이 회전부로 전달하는 회전기어;로 구성되는 것이 바람직하다.Here, gear teeth are formed on the outer surface of the one-way rotating part, and the rotational force transmitting member is meshed with the gear teeth of the one-way rotating part, is coupled to the driving shaft of the driving motor, and transmits the rotational force of the driving shaft of the driving motor to the one-way rotating part. It is preferable to consist of a rotation gear that transmits to

나아가, 상기 발전부의 출력전압을 검출하는 전압검출부와; 상기 전압검출부에 의해 검출된 전압이 기설정된 전압 범위내일 경우 상기 구동부를 구동시키는 제어부;가 구비되는 것이 바람직하다.Furthermore, a voltage detection unit for detecting the output voltage of the power generation unit; Preferably, a control unit for driving the driving unit when the voltage detected by the voltage detecting unit is within a preset voltage range.

더불어, 상기 블레이드는 다리우스형 블레이드, 사보니우스형 블레이드, 자이로밀형 블레이드, 퍼들형 블레이드, 크로스플로우형 블레이드 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the blade is preferably made of any one of a Darius-type blade, a Savonius-type blade, a gyro-mill-type blade, a puddle-type blade, and a crossflow-type blade.

또는, 상기 블레이드는 다리우스형 블레이드와 사보니우스형 블레이드로 구성되는 복합형 블레이드로 이루어지는 것이 바람직하다.Alternatively, the blade is preferably made of a composite blade consisting of a Darius-type blade and a Savonius-type blade.

본 발명은 풍속이 정격 풍속 미만으로 불때에 기동된 회전샤프트의 회전속도를 구동부를 통해 가속시켜 정격 출력이 출력되도록 하므로서, 풍속이 정격 풍속미만인 때에도 발전부의 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention accelerates the rotational speed of the started rotating shaft when the wind speed is less than the rated wind speed through the driving unit so that the rated output is output. .

도 1은 발전출력과 회전수의 상관관계를 개략적으로 나타내는 그래프이고,
도 2는 본 발명의 일실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 3은 도 2는 일예의 구동부를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 4는 다른예의 원웨이 회전부를 개략적으로 나타내는 도 3의 A - A선에 따른 일부단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 6은 도 5의 일예의 구동부를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 7은 복합형 블레이드를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 8은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.1 is a graph schematically showing the correlation between power generation output and rotation speed;
2 is a side view schematically showing a wind power generator with improved power generation efficiency, which is an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a side view schematically showing an example of the driving unit,
4 is a partial cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 3 schematically showing a one-way rotating part of another example;
5 is a side view schematically showing a wind power generator with improved power generation efficiency, which is another embodiment of the present invention;
6 is a side view schematically showing the driving unit of the example of FIG. 5;
7 is a side view schematically showing a composite blade,
8 is a block diagram schematically illustrating a control state of a control unit.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings. Of course, the scope of the present invention is not limited to the following examples, and various modifications may be made by those of ordinary skill in the art without departing from the technical gist of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.2 is a side view schematically showing a wind power generator with improved power generation efficiency, which is an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치는 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 회전샤프트(10), 블레이드(20), 발전부(30) 및 구동부(40)를 포함하여 이루어지는 수평축 풍력발전기로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the wind power generator with improved power generation efficiency according to an embodiment of the present invention is a horizontal axis wind power generator comprising a rotating shaft 10 , a blade 20 , a power generation unit 30 , and a driving unit 40 . can be composed of

먼저, 상기 회전샤프트(10)는 일예로, 제 1회전샤프트(110)와; 상기 제 1회전샤프트(110)의 전측의 반대측인 후측에 배치되어 상기 제 1회전샤프트(110)을 따라 회전하는 제 2회전샤프트(120);를 포함하여 구성될 수 있다.First, the rotary shaft 10 is an example, the first rotary shaft 110 and; It may be configured to include a; is disposed on the rear side opposite to the front side of the first rotation shaft 110 and rotates along the first rotation shaft 110 .

다음으로, 상기 블레이드(20)는 상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 전측에 설치되어 풍력에 의해 상기 제 1회전샤프트(110)와 함께 회전될 수 있다.Next, the blade 20 may be installed on the front side of the first rotating shaft 110 of the rotating shaft 10 and rotated together with the first rotating shaft 110 by wind power.

상기 블레이드(20)는 프로펠라형 블레이드 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.The blade 20 may be formed of various types, such as a propeller-type blade.

다음으로, 상기 발전부(30)는 상기 회전샤프트(10)의 제 2회전샤프트(120)의 전측의 반대측인 후측에 결합되어 상기 제 1회전샤프트(110)를 따라 회전하는 제 2회전샤프트(120)의 회전을 통해 전압을 발생시킬 수 있다.Next, the power generation unit 30 is coupled to the rear side opposite to the front side of the second rotary shaft 120 of the rotary shaft 10 and rotates along the first rotary shaft 110. The second rotary shaft ( 120) can generate a voltage through the rotation.

다음으로, 상기 구동부(40)는 상기 회전샤프트(10)를 회전시킬 수 있다.Next, the driving unit 40 may rotate the rotating shaft 10 .

일예로, 상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 후측과 제 2회전샤프트(120)의 의 전측 사이에는 상기 제 1회전샤프트(110)와 상기 제 2회전샤프트(120)를 연결하는 원웨이 회전부(21)가 구비될 수 있다.For example, between the rear side of the first rotating shaft 110 of the rotating shaft 10 and the front side of the second rotating shaft 120 of the rotating shaft 10, the first rotating shaft 110 and the second rotating shaft 120 are A one-way rotating part 21 for connecting may be provided.

상기 구동부(40)는 상기 원웨이 회전부(21)를 통해 상기 회전샤프트(10)를 회전시킬 수 있다.The driving unit 40 may rotate the rotating shaft 10 through the one-way rotating unit 21 .

도 3은 도 2는 일예의 구동부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.3 is a side view schematically illustrating an example of a driving unit of FIG. 2 .

여기서, 상기 원웨이 회전부(21)는 일예로, 원웨이베어링으로 이루어질 수 있다.Here, the one-way rotating part 21 may be formed of, for example, a one-way bearing.

상기 원웨이 회전부(21)를 이룰 수 있는 원웨이베어링의 외면에 기어치(211)가 형성될 수 있다.Gear teeth 211 may be formed on the outer surface of the one-way bearing that may form the one-way rotating part 21 .

상기 구동부(40)는 도 3에서 보는 바와 같이 일예로, 구동모터(410)와 회전력전달부재(420)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the driving unit 40 may include, for example, a driving motor 410 and a rotational force transmitting member 420 .

상기 구동모터(410)는 상기 회전샤프트(10)의 제 2회전샤프트(120)의 하부방향으로 수평배치될 수 있다.The driving motor 410 may be horizontally disposed in a lower direction of the second rotating shaft 120 of the rotating shaft 10 .

상기 회전력전달부재(420)는 일예로, 상기 원웨이 회전부(21)를 이룰 수 있는 원웨이베어링의 기어치(211)에 치합되는 회전기어로 이루어질 수 있다.The rotational force transmitting member 420 may be formed of, for example, a rotational gear that meshes with the gear teeth 211 of the one-way bearing capable of forming the one-way rotational part 21 .

상기 회전력전달부재(420)를 이룰 수 있는 회전기어는 상기 구동모터(410)의 구동축(411)의 전측에 결합될 수 있다.A rotation gear capable of forming the rotational force transmitting member 420 may be coupled to the front side of the driving shaft 411 of the driving motor 410 .

상기 회전력전달부재(420)를 이룰 수 있는 회전기어는 상기 구동모터(410)의 구동축(411)의 회전력을 전달받아 상기 원웨이 회전부(21)를 이룰 수 있는 원웨이 베어링으로 전달할 수 있다.The rotational gear capable of forming the rotational force transmitting member 420 may receive the rotational force of the driving shaft 411 of the driving motor 410 and transmit it to a one-way bearing capable of forming the one-way rotating part 21 .

도 4는 다른예의 원웨이 회전부를 개략적으로 나타내는 도 3의 A - A선에 따른 일부단면도이다.4 is a partial cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 3 schematically showing a one-way rotating part of another example.

다음으로, 다른예로서, 상기 원웨이 회전부(21)는 도 4에서 보는 바와 같이 유성기어부로 이루어질 수 있다.Next, as another example, the one-way rotating unit 21 may be formed of a planetary gear unit as shown in FIG. 4 .

상기 원웨이 회전부(21)를 이룰 수 있는 유성기어부는 링기어(210)와; 상기 링기어(210)의 내측에 선기어(220)와; 상기 링기어(210)의 내주면 및 상기 선기어(220)의 외주면과 치합된 상태로 상기 링기어(210)와 상기 선기어(220) 사이에 일정간격으로 구비되는 유성기어(230)와; 상기 유성기어(230)와 축결합되는 캐리어(240);를 포함하여 구성될 수 있다.The planetary gear unit capable of forming the one-way rotating unit 21 includes a ring gear 210; a sun gear 220 inside the ring gear 210; a planetary gear 230 provided at regular intervals between the ring gear 210 and the sun gear 220 while meshing with the inner circumferential surface of the ring gear 210 and the outer circumferential surface of the sun gear 220; The planetary gear 230 and the carrier 240 shaft-coupled; may be configured to include.

상기 링기어(210)의 외면에 상기 회전력전달부재(420)를 이룰 수 있는 회전기어와 치합되는 기어치(211)가 형성될 수 있다.Gear teeth 211 that mesh with the rotational gear that can form the rotational force transmitting member 420 may be formed on the outer surface of the ring gear 210 .

상기 선기어(220)는 상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 후측과 제 2회전샤프트(120)의 전측 사이에 구비되어 상기 제 1회전샤프트(110)와 상기 제 2회전샤프트(120)를 연결할 수 있다.The sun gear 220 is provided between the rear side of the first rotating shaft 110 of the rotating shaft 10 and the front side of the second rotating shaft 120 of the rotating shaft 10 , and the first rotating shaft 110 and the second rotating shaft (120) can be connected.

도 5는 본 발명의 다른 실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.5 is a side view schematically showing a wind power generator with improved power generation efficiency, which is another embodiment of the present invention.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예인 발전효율이 향상된 풍력발전장치는 일실시예와 동일하게 구성되되, 수직축 풍력발전기로 구성될 수 있다.Next, another embodiment of the present invention, the wind power generator with improved power generation efficiency is configured in the same manner as in one embodiment, it may be configured as a vertical axis wind power generator.

상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 하부와 제 2회전샤프트(120)의 상부사이에는 상기 회전샤프트(10)의 제 1, 2회전샤프트(110, 120)를 연결하기 위한 상기 원웨이 회전부(21)가 구비될 수 있다.Between the lower portion of the first rotary shaft 110 and the upper portion of the second rotary shaft 120 of the rotary shaft 10, for connecting the first and second rotary shafts 110 and 120 of the rotary shaft 10 The one-way rotating part 21 may be provided.

도 6은 도 5의 일예의 구동부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.6 is a side view schematically illustrating the driving unit of the example of FIG. 5 .

상기 제 1회전샤프트(110)의 하부와 제 2회전샤프트(120)의 상부사이에는 도 6에서 보는 바와 같이 외면에 기어치(211)가 형성된 원웨이 베어링으로 이루어질 수 있는 일예의 상기 원웨이 회전부(21)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 6 , between the lower part of the first rotating shaft 110 and the upper part of the second rotating shaft 120 , an example of the one-way rotating part may include a one-way bearing having gear teeth 211 formed on its outer surface. (21) may be provided.

또는, 상기 제 1회전샤프트(110)의 하부와 상기 제 2회전샤프트(120) 사이에는 상기 제 1회전샤프트(110)의 하부와 상기 제 2회전샤프트(120)를 연결하기 위한 다른예의 원웨이 회전부(21)를 이룰 수 있는 유성기어부의 선기어(220)가 구비될 수 있다.Alternatively, between the lower portion of the first rotary shaft 110 and the second rotary shaft 120 , another example of one-way for connecting the lower portion of the first rotary shaft 110 and the second rotary shaft 120 . A sun gear 220 of a planetary gear unit capable of forming the rotation unit 21 may be provided.

상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 상부에 상기 블레이드(20)가 구비될 수 있다.The blade 20 may be provided on the first rotating shaft 110 of the rotating shaft 10 .

상기 회전샤프트(10)의 제 2회전샤프트(120)의 하부방향에는 그라운드에 수직으로 설치되는 고정샤프트(11)가 구비될 수 있다.A fixed shaft 11 installed perpendicular to the ground may be provided in a lower direction of the second rotating shaft 120 of the rotating shaft 10 .

상기 회전샤프트(10)의 제 2회전샤프트(120)와 상기 고정샤프트(11) 사이에 상기 발전부(30)가 설치될 수 있다.The power generation unit 30 may be installed between the second rotating shaft 120 of the rotating shaft 10 and the fixed shaft 11 .

상기 구동부(40)의 구동모터(410)는 일예로, 상기 발전부(30)의 상부 일측에 수직으로 볼트고정 등 다양한 방식으로 안착고정될 수 있고, 상기 구동모터(410)의 구동축(411)의 상부에 회전기어로 이루어질 수 있는 상기 회전력전달부재(420)가 결합될 수 있다.The driving motor 410 of the driving unit 40 may be seated and fixed in various ways, such as vertically bolted to an upper side of the power generation unit 30, for example, and the driving shaft 411 of the driving motor 410. The rotational force transmission member 420, which may be formed of a rotational gear, may be coupled to the upper portion of the .

수직축 풍력발전기를 구성할 수 있는 상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 상부에 구비되는 상기 블레이드(20)는 다리우스형 블레이드, 사보니우스형 블레이드, 자이로밀형 블레이드, 퍼들형 블레이드, 크로스플로우형 블레이드 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The blade 20 provided on the first rotary shaft 110 of the rotary shaft 10 constituting the vertical axis wind power generator is a Darius-type blade, a Savonius-type blade, a gyro-mill-type blade, and a puddle-type blade. , it may be made of any one of the crossflow type blades.

도 7은 복합형 블레이드를 개략적으로 나타내는 측면도이다.7 is a schematic side view of a composite blade;

또는, 수직축 풍력발전기를 구성할 수 있는 상기 회전샤프트(10)의 제 1회전샤프트(110)의 상부에 구비되는 상기 블레이드(20)는 도 7에서 보는 바와 같이 다리우스형 블레이드(201)와 사보니우스형 블레이드(202)로 구성되는 복합형 블레이드로 이루어져 양력형의 높은 출력계수와 항력형의 우수한 기동특성을 동시에 구현할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 7 , the blade 20 provided on the first rotation shaft 110 of the rotation shaft 10 constituting the vertical axis wind power generator includes a Darius-type blade 201 and a savoni. It is composed of a composite blade composed of a right-hand blade 202, so that it is possible to simultaneously implement the high output coefficient of the lift type and the excellent maneuverability of the drag type.

도 8은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.8 is a block diagram schematically illustrating a control state of a control unit.

본 발명에서는 풍속이 정격 풍속 미만으로 불때에 기동된 상기 회전샤프트(10)의 회전속도를 상기 구동부(40)를 통해 가속시켜 정격 출력이 출력되도록 하므로서, 풍속이 정격 풍속미만일 때에도 상기 발전부(30)의 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있다.In the present invention, by accelerating the rotational speed of the rotating shaft 10 started when the wind speed is less than the rated wind speed through the driving unit 40 to output the rated output, even when the wind speed is less than the rated wind speed, the power generation unit 30 ) can greatly improve the power generation efficiency.

이를 위해, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 발전부(30)의 출력전압을 검출하는 전압검출부(50)와; 상기 전압검출부(50)에 의해 검출된 전압이 기설정된 전압 범위내일 경우, 상기 구동부(40)를 구동시키는 제어부(60)가 구비될 수 있다.To this end, as shown in FIG. 8, a voltage detection unit 50 for detecting the output voltage of the power generation unit 30; When the voltage detected by the voltage detection unit 50 is within a preset voltage range, a control unit 60 for driving the driving unit 40 may be provided.

상기 전압검출부(50)에 의해 검출된 전압이 상기 제어부(60)에 기설정된 전압 범위내일 경우 상기 제어부(60)는 전원공급부(610)의 전원을 상기 구동모터(410)로 공급하여 상기 구동모터(410)를 구동시킬 수 있다.When the voltage detected by the voltage detection unit 50 is within a voltage range preset in the control unit 60 , the control unit 60 supplies power from the power supply unit 610 to the driving motor 410 to supply the driving motor 410 can be driven.

상기 전압검출부(50)에 의해 검출된 전압이 상기 제어부(60)에 기설정된 전압 범위내에 속하지 않을 경우, 상기 제어부(60)의 제어에 의해 상기 구동모터(410)는 구동중지될 수 있다.When the voltage detected by the voltage detection unit 50 does not fall within a voltage range preset by the control unit 60 , the driving motor 410 may be stopped under the control of the control unit 60 .

10; 회전샤프트, 20; 블레이드,
30; 발전부, 40; 구동부.10; rotating shaft, 20; blade,
30; Power Generation, 40; drive part.

Claims (9)

회전샤프트와;
상기 회전샤프트에 설치되는 블레이드와;
상기 회전샤프트의 회전을 통해 전압을 발생시키는 발전부와;
상기 회전샤프트를 회전시키는 구동부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
a rotating shaft;
a blade installed on the rotary shaft;
a power generation unit for generating a voltage through rotation of the rotary shaft;
A wind power generator with improved power generation efficiency, comprising: a driving unit for rotating the rotary shaft.
 제 1항에 있어서,
상기 회전샤프트에 원웨이 회전부가 구비되고,
상기 구동부는 상기 원웨이 회전부를 통해 상기 회전샤프트를 회전시키는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
The method of claim 1,
A one-way rotating part is provided on the rotating shaft,
The driving unit is a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that for rotating the rotating shaft through the one-way rotating unit.
 제 2항에 있어서,
상기 원웨이 회전부는 원웨이베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
3. The method of claim 2,
The one-way rotating part is a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that made of a one-way bearing.
 제 2항에 있어서,
상기 원웨이 회전부는 유성기어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
3. The method of claim 2,
The one-way rotating part is a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that consisting of a planetary gear part.
 제 2항에 있어서,
상기 구동부는 구동모터와;
상기 구동모터의 구동축의 회전력을 상기 원웨이 회전부로 전달하는 회전력전달부재;를 포함하여 구성되는 것을 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
3. The method of claim 2,
The driving unit includes a driving motor;
A wind power generator with improved power generation efficiency that is configured to include; a rotational force transmitting member for transmitting the rotational force of the driving shaft of the driving motor to the one-way rotating unit.
 제 5항에 있어서,
상기 원웨이 회전부의 외면에 기어치가 형성되고,
상기 회전력 전달부재는 상기 원웨이 회전부의 기어치에 치합되고, 상기 구동모터의 구동축에 결합되어 상기 구동모터의 구동축의 회전력을 상기 원웨이 회전부로 전달하는 회전기어;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
6. The method of claim 5,
Gear teeth are formed on the outer surface of the one-way rotating part,
The rotational force transmitting member is meshed with the gear teeth of the one-way rotating part, and is coupled to the driving shaft of the driving motor to transmit the rotational force of the driving shaft of the driving motor to the one-way rotating part; Wind power generator with improved efficiency.
 제 1항에 있어서,
상기 발전부의 출력전압을 검출하는 전압검출부와;
상기 전압검출부에 의해 검출된 전압이 기설정된 전압 범위내일 경우 상기 구동부를 구동시키는 제어부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
The method of claim 1,
a voltage detection unit detecting an output voltage of the power generation unit;
and a control unit for driving the driving unit when the voltage detected by the voltage detecting unit is within a preset voltage range.
 제 1항에 있어서,
상기 블레이드는 다리우스형 블레이드, 사보니우스형 블레이드, 자이로밀형 블레이드, 퍼들형 블레이드, 크로스플로우형 블레이드 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.
The method of claim 1,
The blade is a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that it is made of any one of a Darius-type blade, a Savonius-type blade, a gyro-mill-type blade, a puddle-type blade, and a cross-flow-type blade.
 제 1항에 있어서,
상기 블레이드는 다리우스형 블레이드와 사보니우스형 블레이드로 구성되는 복합형 블레이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 풍력발전장치.The method of claim 1,
The blade is a wind power generator with improved power generation efficiency, characterized in that it consists of a composite blade consisting of a Darius-type blade and a Savonius-type blade.
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