WO2013108953A1 - 사보니우스 블레이드 구조 - Google Patents

사보니우스 블레이드 구조 Download PDF

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WO2013108953A1
WO2013108953A1 PCT/KR2012/001525 KR2012001525W WO2013108953A1 WO 2013108953 A1 WO2013108953 A1 WO 2013108953A1 KR 2012001525 W KR2012001525 W KR 2012001525W WO 2013108953 A1 WO2013108953 A1 WO 2013108953A1
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WO
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blades
blade
pivot
wind
vertical axis
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PCT/KR2012/001525
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임희창
김영한
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부산대학교 산학협력단
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    • F03D3/06—Rotors
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    • F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the present invention relates to a savonius blade structure for wind power generation.
  • the present invention relates to a savonius blade structure, and is used in an apparatus for generating electricity using wind power.
  • Wind power can be converted into useful energy using its kinetic energy, which is generally a turbine or a windmill, and is classified into a horizontal axis or a vertical axis system according to the type of shaft that transmits the rotational force of the turbine to the generator.
  • Savonius turbines belong to the vertical axis system, and the wings generally have an s-shape as a whole, and the parts of the wing that do not generate rotation are relatively resistant to wind, so the rotation speed is relatively slow, but the rotating wing area is large. There is an advantage of generating a large torque by receiving the wind in front. In addition, there is an advantage that the generation efficiency is relatively good even at low wind speed and low air volume.
  • the typical form of a vertical small wind generator is to place two half pipes in opposite directions so that when one side is subjected to maximum drag, the other half pipe portion is subjected to minimum drag. And savonius rotors having torque characteristics.
  • the present invention is equipped with a plurality of panels for the conventional half-pipe Savonius wind power generation to the plurality of pivot pivot panel of the surface subjected to the maximum drag to maintain the shape and at the same time, the maximum torque,
  • the area that receives the least drag is characterized by the fact that the pivot panel is opened, that is, the wind can pass through, thereby maximizing the rotational force generated.
  • the problem solving means of the present invention is as follows.
  • the vertical axis 300 is formed in the center of the space between the circular upper plate and the lower plate; A plurality of blades formed in a radial direction about the vertical axis; A plurality of pivot columns on which the blades are mounted; Wherein the blade is coupled by the pivot column and the elastic means, the blades of the position (concave with respect to the wind direction) to receive the maximum wind pressure is closed, and at the same time the blades (wind direction of the opposite position relative to the vertical axis) Convexly arranged relative to the pivot pillar.
  • the elastic means is a spring, one side of the spring is mounted to the pivot pillar and the other end is mounted to the blade surface, characterized in that the blade is rotated about the pivot pillar by a predetermined angle from the neutral position by the wind pressure.
  • pivot pillars are interconnected by a link, characterized in that the pivot pillars of one side are rotated to form a body with respect to the vertical axis.
  • the blade structure of the present invention may be widely applied to a general wind blade.
  • Wind power generator having a blade structure of the present invention to receive the wind pressure of the blowing wind as it is to be used as it is in the rotational force and at the same time the wind passes through the blade in the opposite position relative to the vertical axis, wind pressure generation is impeded by the rotational force It can exert the function to stop.
  • FIG. 1 is a blade mounting structure according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a state in which the blade is open when the wind in the situation of Figure 1,
  • 3 and 4 is a view showing the mounting state of the blade and the pivot column
  • FIG. 6 illustrates a conventional savonius blade technology.
  • a vertical axis formed at the center of the space between the circular upper and lower plates
  • a plurality of blades formed in a radial direction about the vertical axis and having an arc shape when viewed from above;
  • a plurality of pivot columns on which the blades are mounted are mounted
  • the blade is coupled by a pivoting column and elastic means so that the blades at the position receiving the maximum wind pressure (arranged concave with respect to the wind direction) are closed, and at the same time the blades at the opposite positions with respect to the vertical axis (convex with respect to the wind direction).
  • Arrangement is the best form for the practice of the present invention, the savonius blade structure, characterized in that the elastic means is displaced by the wind pressure to be opened about the pivot column.
  • FIG. 6 shows a conventional savonius rotor 10 structure.
  • the rotor (or turbine) 20 is rotated about the vertical axis 30, and the vertical axis 30 is coupled to the support plate 40.
  • the lower power generation unit 50 briefly illustrates a portion where power is generated as the blade 20 rotates.
  • the blade 20 is composed of a first blade 220 that receives the wind to the front to generate a rotational force in the direction of the wind and a second blade 24 that rotates in the opposite direction to the direction of the wind.
  • the vertical axis of rotation is fixedly coupled to the left and right ends of the first and second blades and is perpendicular to the direction of the ground and the wind, and receives the rotational force generated by the rotation of the blade and transmits the rotational force to one end of the shaft.
  • the blade opposite to the blade that receives the wind direction to the maximum, rather than to act to reduce the rotation force adversely affects the performance of the wind generator.
  • the blade portion for reducing the rotational force to pass through the wind to increase the rotational force to the maximum is the subject of the technical idea.
  • Figures 1 and 2 show the structure of the blade of the present invention, respectively, Figure 1 shows the closed state of the blade (when there is no wind), Figure 2 from the front of the ground to the back When the wind blows, the blades on the right side (750,760,770,780) The scene opened by) is shown.
  • FIG. 1 and FIG. 2 since the power generation unit 50 in FIG. 6 is generally used, only the main components are shown for convenience. Hereinafter, the blade structure and the coupling structure of the present invention will be described.
  • the vertical vertical axis 300 is mounted at a position connecting the center of the lower plate to the center of the upper plate in the space between the upper and lower plates 400 and 410, and the blades rotate while the power is generated.
  • the upper plate hole 401 is briefly illustrated as where the vertical axis 300 is coupled.
  • the blade of the present invention unlike the prior art Figure 6 blades 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780 is coupled to one side of the pivot pillars. At this time, the blades are connected to the pivot columns by using a predetermined elastic means, which is normally closed by the elastic force of the elastic means (812a, 812b, 812c) so that it is opened by wind pressure only when the wind blows. For sake.
  • FIG. 2 the various blades on the right side of the vertical axis 300 are opened by the wind pressure, and A, B, C, and D show directions in which the blades are opened by the wind pressure.
  • the opening blades are in a convex position protruding with respect to the wind direction (right blades in FIG. 5). Blades that are not open are located concave with respect to the wind direction (left blades in FIG. 5).
  • the rotational force by wind pressure is greater than the rotational force by the spring force, so that the blade is opened as shown in FIG. 2, so that the constant of the spring (elastic means) and the position where the elastic means is mounted in consideration of the normal external air velocity applied to the small wind turbine It must be decided.
  • Blades positioned on the left side of the vertical axis of FIG. 2 are closed.
  • the blade 720 denotes the pivot panel 610 as a stopper
  • the blade 730 refers to the pivot panel 630 as the stopper.
  • the vertical axis 300 serves as a stopper.
  • the pivot columns 610, 620, 630, 640, 650, 660 are symmetrically opposed to each other about the vertical axis 300, and the ends of the respective pivot columns are connected to each other by the link 900 by the link 900.
  • the opposite pivot pillars may be rotated at the same time while facing each other at an angle of 180 degrees about 300.
  • the pivot pillars are interconnected by the link 900 so that the pivot pillars on one side may be rotated to form a body with respect to the vertical axis.
  • the number of the pivot pillars can be added or subtracted.
  • the shape of the blade is shown in a flat plate shape, it is formed in an arc shape having a curvature (cross section is an arc shape), so that when looking at the four blades on one side of the vertical axis 300 as a whole (when viewed from above) It is preferable to form a shape of. That is, it is preferable to be formed like the shape of one blade of Figure 6 showing the prior art.
  • the blade 750 is mounted on the side of the pivot pillar 640, the elastic means 812a is mounted on one side of the central portion of the pivot pillar.
  • the elastic means is pulled and fixed in one direction by the elastic force of the elastic means, and when the wind blows, it is opened by the wind pressure as shown in FIG. 2.
  • the end of the elastic means has a structure fixed to the spring fixing means 735, the edge of the blade 750 is coupled with the blade fixing means 642a, 642b.
  • the blade fixing means is mounted to surround the outer circumference of the pivot column 640.
  • blade fixing means 642a and the blade 750 are preferably coupled by a plurality of riveting means 737, various fastening means may be used without being limited to rivets.
  • FIG. 4 two blades 720 and 730 are mounted on the pivot column 620 of the pivot columns of FIG. 2.
  • the pivot column 620 and blades 720 and 730 of FIG. 4 are structurally identical to the other pivot columns 650 and blades 760 and 770 of FIG. 2.
  • the two blades 720 and 730 are centered around the pivot column 620, and open in a v-shape when the wind pressure is applied to pass through the wind.
  • FIG. 4 differs from FIG. 3 in that two blades are mounted on one pivot column. Therefore, two elastic means 812b and 812c are mounted around the pivot pillar, and two blade fixing means 642c, 642d, 642e, and 642f are coupled to and fixed with the blades 720 and 730, respectively.
  • the end of the elastic means is fixed to one side of the blade face takes the same structure as in the case of FIG.
  • FIG. 5 is a view summarizing the structure and the principle of operation of the present invention, the wind direction is set from the bottom up, it is a view observed from the top of FIG.
  • the blades on the left side receive the maximum wind pressure based on the vertical axis to generate the rotational force (clockwise), and the blades on the right side have the spring force less than the wind pressure so that the blades open about the pivot column. So as not to reduce the rotational force.
  • the present invention can be applied to the savonius blade to more efficiently generate wind power, it can be widely applied to the green industry to replace the fossil fuel.

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Abstract

본 발명은 기존의 반파이프 형태의 사보니우스 풍력발전용 복수개의 패널을 복수개의 피봇에 장착시켜서 최대의 항력을 받는 면의 피봇패널은 형상을 유지하여 최대의 토크를 낼 수 있도록 함과 동시에, 최소의 항력을 받는 영역은 피봇 패널이 개방된 상태 즉 바람이 통과될 수 있도록 하여 발생되는 회전력이 극대화 될 수 있다.

Description

사보니우스 블레이드 구조
본 발명은 풍력 발전용 사보니우스 블레이드 구조에 관한 것이다.
본 발명은 사보니우스 블레이드 구조에 관한 것으로서, 풍력을 이용하여 발전을 하는 장치에 사용되어진다. 풍력은 그 운동에너지를 이용하여 유용한 에너지로 변환가능한데, 일반적인 것이 터빈 또는 풍차이고 터빈의 회전력을 발전기에 전달하는 축 형태에 따라서 수평축 혹은 수직축 시스템으로 분류된다.
사보니우스 터빈은 수직축 시스템에 속하며, 날개가 전체적으로 s 자 모양을 가지는 것이 일반적이고, 회전력이 발생하지 않는 날개 부분은 오히려 바람에 의해 저항력이 발생하므로 비교적 회전속도가 느리지만 회전하는 날개 면적이 넓고 바람을 정면으로 받아 토크를 크게 발생시키는 장점이 있다. 또한 낮은 풍속 및 적은 풍량에서도 비교적 발전 효율이 좋은 장점이 있다.
수직축 소형풍력 발전기의 대표적 형태는 두개의 반파이프(half pipe) 를 서로 반대방향으로 위치시켜 한쪽이 최대 항력을 받을 때, 다른 반파이프 부분은 최소의 항력을 받도록 하여, 주기적이면서 낮은 주속비에서 큰 토크 특성을 가지는 사보니우스 로터를 들 수 있다.
기존의 사보니우스 로터는 반파이프형태에서 최근, 소음 진동을 고려하여 나선형 사보니우스 형상을 이용하는 기술들이 많이 제시되어 있다. 도 6에서는 전형적인 사보니우스 로터의 날개 형상을 보이고 있다.
본 발명은 기존의 반파이프 형태의 사보니우스 풍력발전용 복수개의 패널을 복수개의 피봇에 장착시켜서 최대의 항력을 받는 면의 피봇패널은 형상을 유지하여 최대의 토크를 낼 수 있도록 함과 동시에, 최소의 항력을 받는 영역은 피봇 패널이 개방된 상태 즉 바람이 통과될 수 있도록 하여 발생되는 회전력이 극대화 될 수 있도록 함에 그 특징이 있다.
종래 기술과의 차별성을 재차 설명하면 다음과 같다. 기존의 사보니우스 로터의 경우 단순한 가공을 통해서 반파이프 형태에서 최근 소음, 진동을 고려하여 나선형 사보니우스 형상을 가진 형태로 기술이 발전되었지만, 본 발명에서 개폐가능한 사보니우스 블레이드 형태를 구현함으로써 파워 특성이 20~30 퍼센트 향상을 기대할 수 있으며 소형 풍력 발전기에 널리 적용될 것으로 판단된다.
본 발명에서는 사보니우스 구조를 가진 풍력발전기에 사용되는 블레이드 장착구조를 피벗기둥에 다수개 설치하여, 회전력을 극대화시키기 위한 구조물을 제시함을 목적으로 한다.
본 발명의 과제해결수단은 다음과 같다.
즉 풍력발전을 위한 사보니우스 블레이드 구조에 있어서, 원형의 상판과 하판 사이 공간의 중심에 형성되는 수직축(300); 상기 수직축을 중심으로 방사 방향으로 형성되는 다수의 블레이드; 상기 블레이드들이 장착되는 다수의 피벗기둥; 을 포함하되, 상기 블레이드는 피벗기둥과 탄성수단에 의해 결합되어, 풍압을 최대로 받는 위치(풍향에 대해 오목하게 배열)의 블레이드들은 닫혀 있고, 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치의 블레이드들(풍향에 대해 볼록하게 배열)은 상기 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 탄성수단은 스프링이며, 스프링 일측은 피벗기둥에 장착됨과 동시에 타단부는 상기 블레이드면에 장착됨으로써, 풍압에 의해 중립위치로부터 소정의 각도만큼 블레이드가 피벗기둥을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피벗기둥들은 링크에 의해 상호 연결되어 수직축을 기준으로 하여 일측의 피벗기둥들이 한몸체를 이루며 회전됨을 특징으로 한다.
본 발명의 블레이드 구조는 일반적인 풍력발전용 블레이드에 광범위하게 적용될 수도 있다.
즉 수직축; 상기 수직축을 중심으로 방사 방향으로 형성되는 다수의 블레이드; 상기 블레이드들이 장착되는 다수의 피벗기둥; 을 포함하되, 상기 블레이드는 피벗기둥과 탄성수단에 의해 결합되어, 풍압을 최대로 받는 위치(풍향에 대해 오목하게 배열)의 블레이드들은 닫혀 있고, 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치의 블레이드들(풍향에 대해 볼록하게 배열)은 상기 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 형성된 형태로 풍력발전기 블레이드로 널리 적용가능하다.
본 발명의 블레이드 구조를 가진 풍력발전기는 불어오는 바람의 풍압을 그대로 받아 회전력에 그대로 사용할 수 있도록 함과 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치에 있는 블레이드에서는 바람이 통과하도록 함으로써, 회전력에 저해되는 풍압발생을 저지하는 기능을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 블레이드 장착구조도,
도 2는 도 1의 상황에서 바람이 불때 블레이드가 개방된 상태를 보인 도면,
도 3과 도 4는 블레이드와 피벗기둥의 장착상태를 보인 도면,
도 5는 본 발명의 원리를 개략도로 표시한 도면,
도 6은 종래의 사보니우스 블레이드 기술을 도시한 도면이다.
원형의 상판과 하판 사이 공간의 중심에 형성되는 수직축;
상기 수직축을 중심으로 방사 방향으로 형성되되, 상방향에서 볼때 원호형태를 가지는 다수의 블레이드;
상기 블레이드들이 장착되는 다수의 피벗기둥;
을 포함하되,
상기 블레이드는 피벗기둥과 탄성수단에 의해 결합되어, 풍압을 최대로 받는 위치(풍향에 대해 오목하게 배열)의 블레이드들은 닫혀 있고, 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치의 블레이드들(풍향에 대해 볼록하게 배열)은 풍압에 의해 상기 탄성수단이 변위되어 상기 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 형성된 것을 특징으로 하는 사보니우스 블레이드 구조가 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하며 구체적으로 설명한다. 다만 이하의 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 권리범위는 특허청구범위로부터 파악되는 발명 범위와 균등한 수준의 발명에까지 그 권리가 미침을 미리 밝혀 둔다.
도 6은 종래의 사보니우스 로터 (10) 구조를 도시하고 있다. 도면에서 수직축(30)을 중심으로 로터(혹은 터빈, 20)이 회전하게 되며, 지지판(40)에 수직축(30)이 결합되어 있다. 하측의 발전부(50)는 블레이드(20)의 회전에 따라서 전력이 발생되는 부위를 간략히 도시하고 있다. 블레이드(20)는 바람을 정면으로 받아 바람의 진행방향으로 회전력을 발생하는 제1블레이드(220)와 바람의 진행방향과 역방향으로 회전하는 제2블레이드(24)로 이루어진다.
수직의 회전축은 제1,2 블레이드의 좌우 일측 단부에 고정 결합되는 것으로 지면 및 바람의 방향과 수직을 이루며 블레이드의 회전에 의해 발생된 회전력을 전달받고 축의 일측 단부로 전달한다.
상기 종래의 기술에서는 바람의 방향을 최대로 받는 블레이드(풍향에 대해 오목한 블레이드)의 반대편 블레이드에서는 오히려 회전력을 저감시키는 작용을 하게 되므로 풍력 발전기의 성능에 악영향을 끼치게 된다.
이에 본 발명에서는 회전력을 감소시키는 블레이드 부분에서는 바람을 통과시키도록 하여 회전력을 최대로 증가시키는 것을 기술적 사상의 요지로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 블레이드가 장착된 구조에 대하여 각각 도시하고 있는데, 도 1은 블레이드가 닫힌 상태를 도시한 것이고(바람이 없는 경우), 도 2는 지면(紙面) 앞쪽에서 뒤쪽으로 바람이 불 때 우측의 블레이드들(750,760,770,780)이 풍압(風
Figure 58d3
)에 의해 열려 있는 장면을 도시한 것이다.
블레이드들 여러개가 피벗기둥에 접촉되어 있는 상태에서는, 상방향으로부터 볼 때 원호의 형상을 함이 풍압을 받기 위해 바람직하다.
도 1, 도 2에서는, 도 6에서의 발전부(50)는 통상적으로 사용하는 것이므로 편의상 생략하여 주요 구성요소들만을 도시하였다. 이하 본 발명의 블레이드 구조 및 그 결합구조를 설명하도록 한다.
도 6의 종래기술과 같이 상하판(400,410) 사이 공간에는 중심 수직축(300)이 하판의 중심과 상판의 중심을 연결하는 위치에 장착되며 이를 중심으로 블레이드들이 회전하면서 발전하게 된다. 상판홀(401)에는 수직축(300)이 결합되는 곳으로 간략히 도시하고 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 블레이드는 종래기술인 도 6과는 달리 블레이드들 (710,720,730,740,750,760,770,780)이 피벗기둥들의 일측에 결합되어 있다. 이때 블레이드들은 소정의 탄성수단이 사용되어 피벗기둥들에 연결되는데, 이는 평상시에는 블레이드들이 탄성수단(812a,812b,812c )의 탄성력에 의해 닫혀 있다가 바람이 불게 될 경우에만 풍압에 의해 개방되도록 하기 위함이다.
도 2에서는 이렇게 풍압에 의해서 수직축(300) 우측의 여러 블레이드들이 개방된 상태를 도시하고 있으며 A, B, C, D 는 풍압에 의해 블레이드가 개방되는 방향을 나타낸다. 개방되는 블레이드들은 바람방향에 대해 볼록(도 5의 우측 블레이드들)하게 돌출된 위치에 있을 경우이다. 개방되지 않는 블레이드들은 바람방향에 대해 오목(도 5의 좌측 블레이드들)하게 위치한 경우이다.
한편, B, C 방향으로 블레이드가 개방될 때 스프링은 중립(neutral) 상태에서 각각 인장, 압축되어 원상태로 복원되려 하지만 풍압에 의해서 개방되는 것이다. 중립상태는 스프링에 외력이 없는 상태를 말한다.
스프링력에 의한 회전력 보다 풍압에 의한 회전력이 커야 블레이드가, 도 2와 같이 개방되므로 소형 풍력발전기에 가해지는 통상의 외기 풍속을 고려하여 스프링(탄성수단)의 상수 및 탄성수단이 장착되는 위치등이 결정되어야 할 것이다.
도 2의 수직축을 기준으로 좌측에 위치한 블레이드들은 닫혀 있는데, 이때 도면부호 720의 블레이드는 피벗패널(610)이 스토퍼 역할을 담당하며, 도면부호 730의 블레이드는 피벗패널(630)이 스토퍼 역할을 담당하며, 도면부호 740의 블레이드는 수직축(300)이 스토퍼 역할을 담당한다.
피벗기둥들(610,620,630,640,650,660)은 수직축(300)을 중심으로 대칭적으로 각각 3개씩 대향되는 위치에 있으며, 링크(900)에 의해서 각각의 피벗기둥들의 단부는 링크(900)에 의해 상호 연결되어 있어서 수직축(300)을 중심으로 180도 각도로 마주보면서 대향되어 있는 피벗기둥들이 동시에 회전될 수 있도록 한다.
즉 상기 피벗기둥들은 링크(900)에 의해 상호 연결되어 수직축을 기준으로 하여 일측의 피벗기둥들이 한몸체를 이루며 회전될 수 있는 것이다. 상기 피벗기둥들의 개수는 가감 가능함은 물론이다.
또한 블레이드의 형상은 편평한 플레이트 형상으로 도시되어 있지만, 곡률을 가진 원호 형상(단면이 원호형상임)으로 형성됨으로써, 수직축(300) 일측의 네개의 블레이드를 전체적으로 바라볼때 (상방향에서 바라 볼때) 원호의 형상을 이루도록 형성함이 바람직하다. 즉 종래기술을 도시한 도 6의 블레이드 한개의 형상처럼 형성되도록 함이 바람직하다.
보다 상세히 피벗기둥과 블레이드의 결합 구조를 설명한다.
도 3을 참조하면, 블레이드(750)이 피벗기둥(640)의 측면에 장착되어 있으며, 탄성수단(812a) 은 피벗기둥의 중심부 일측에 장착된다. 탄성수단은 바람이 불지 않을 때는 탄성수단의 탄성력에 의해 일측방향으로 당겨져 고정되어 있다가, 바람이 불 경우에는 도 2와 같이 풍압에 의해 열려지게 된다.
탄성수단의 단부는 스프링고정수단(735)에 고정된 구조를 취하며, 블레이드(750) 가장자리는 블레이드고정수단(642a, 642b)과 결합된다. 블레이드고정수단은 피벗기둥(640) 외주를 감싸도록 장착된다.
다수의 리벳수단(737)에 의해 블레이드고정수단(642a)과 블레이드(750)가 결합됨이 바람직하지만, 반드시 리벳에 국한됨은 아니고 다양한 체결수단이 사용될수도 있다.
도 4에서는 도 2의 피벗기둥들 중에서 도면부호 620의 피벗기둥에, 두개의 블레이드(720,730)이 장착된 모습을 도시하고 있다.
도 4의 피벗기둥(620)과 블레이드(720,730)는 구조상, 도 2의 다른 피벗기둥(650)과 블레이드(760,770)와 동일하다.
도 2에서와 같이 두개의 블레이드(720,730)는 피벗기둥(620)을 중심으로 하여, 풍압이 가해질 경우 v자 모양을 이루면서 열려져 바람을 통과시키게 된다.
도 4의 구조가 도 3과 다른점은, 블레이드 2개가 하나의 피벗기둥에 장착되어져 있다는 점이다. 따라서 탄성수단(812b,812c)이 두개가 피벗기둥 주위로 장착되며, 블레이드고정수단(642c, 642d, 642e, 642f)은 각 두개씩 블레이드(720,730)와 결합, 고정된다.
탄성수단 단부는 블레이드 면의 일측에 고정된다는 점은 도 3의 경우와 동일한 구조를 취하므로 상세 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 구조 및 작동원리를 요약한 도면이며, 풍향을 아래에서 위로 정하였고, 도 1의 상방향에서 관찰한 도면이다.
앞서 설명된 바와 같이 바람이 불어 오면, 수직축을 기준으로 좌측의 블레이드들은 풍압을 최대로 받아 회전력(시계방향)이 발생되고 우측의 블레이드들은 스프링력이 풍압보다 작아 블레이드가 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 하여 회전력을 감소시키지 않도록 구성된다.
본 발명은 사보니우스 블레이드에 적용되어 보다 효율적으로 풍력 발전을 할 수 있어, 화석연료를 대체할 녹색 산업에 폭넓게 적용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 풍력발전을 위한 사보니우스 블레이드 구조에 있어서,
    원형의 상판과 하판 사이 공간의 중심에 형성되는 수직축);
    상기 수직축을 중심으로 방사 방향으로 형성되되, 상방향에서 볼때 원호형태를 가지는 다수의 블레이드;
    상기 블레이드들이 장착되는 다수의 피벗기둥;
    을 포함하되,
    상기 블레이드는 피벗기둥과 탄성수단에 의해 결합되어, 풍압을 최대로 받는 위치(풍향에 대해 오목하게 배열)의 블레이드들은 닫혀 있고, 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치의 블레이드들(풍향에 대해 볼록하게 배열)은 풍압에 의해 상기 탄성수단이 변위되어 상기 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 형성된 것을 특징으로 하는 사보니우스 블레이드 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성수단은 스프링이며, 스프링 일측은 피벗기둥에 장착됨과 동시에 타단부는 상기 블레이드면에 장착됨으로써, 풍압에 의해 중립위치로부터 소정의 각도만큼 블레이드가 피벗기둥을 중심으로 회전되어 개방되는 것을 특징으로 하는 사보니우스 블레이드 구조.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 피벗기둥들은 링크에 의해 상호 연결되어 수직축을 기준으로 하여 일측의 피벗기둥들이 한몸체를 이루며 회전됨을 특징으로 하는 사보니우스 블레이드 구조.
  4. 수직축;
    상기 수직축을 중심으로 방사 방향으로 형성되는 다수의 블레이드;
    상기 블레이드들이 장착되는 다수의 피벗기둥;
    을 포함하되,
    상기 블레이드는 피벗기둥과 탄성수단에 의해 결합되어, 풍압을 최대로 받는 위치(풍향에 대해 오목하게 배열)의 블레이드들은 닫혀 있고, 동시에 수직축을 기준으로 대향된 위치의 블레이드들(풍향에 대해 볼록하게 배열)은 상기 피벗기둥을 중심으로 개방되도록 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 블레이드 구조.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 블레이드는 곡면 또는 평판으로 형성되며,
    상기 곡면의 형상은, 소정의 곡률을 가진 원호 형상(단면이 원호형상임)으로 형성됨으로써, 수직축 일측의 네개의 블레이드를 전체적으로 바라볼때 (상방향에서 바라 볼때) 원호의 형상을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 풍력발전용 블레이드 구조.
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