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KR101191434B1 - Vertical wind power generator - Google Patents

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KR101191434B1
KR101191434B1 KR1020100085569A KR20100085569A KR101191434B1 KR 101191434 B1 KR101191434 B1 KR 101191434B1 KR 1020100085569 A KR1020100085569 A KR 1020100085569A KR 20100085569 A KR20100085569 A KR 20100085569A KR 101191434 B1 KR101191434 B1 KR 101191434B1
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KR
South Korea
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vertical
wind
generator
housing
rotating
Prior art date
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KR1020100085569A
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Korean (ko)
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KR20120022226A (en
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명태식
고준빈
서홍철
이종영
Original Assignee
한밭대학교 산학협력단
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.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 수직형 풍력 발전기에 관한 것이다.
수직형 풍력 발전기에 있어서, 내부에 발전기와 이 발전기와 연결되어 회전력을 증속시키는 동력 증속수단이 구비되는 발전 하우징; 상기 발전 하우징의 상부에 결합되며, 동력 증속수단에 회전력을 제공하는 회전축이 내장되어 이 회전축의 회전을 지지하는 샤프트 하우징; 및 상기 회전축이 결합되도록 베어링 수용부가 형성되고, 이 회전축과 결합되어 회전력을 제공하도록 풍압에 의해 회전력을 발생시키는 회전 블레이드가 일체로 형성되고, 외주면을 따라 외부로부터 바람이 유입되는 유입홀이 형성되는 수직형 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.The present invention relates to a vertical wind generator.
A vertical wind generator, comprising: a power generation housing having a generator and a power increasing means connected to the generator to increase rotational force therein; A shaft housing coupled to an upper portion of the power generation housing and having a rotating shaft configured to provide rotational force to a power increasing means to support rotation of the rotating shaft; And a bearing accommodating part to be coupled to the rotary shaft, and a rotary blade which is coupled to the rotary shaft to generate a rotational force by wind pressure to provide a rotational force is integrally formed, and an inflow hole through which wind is introduced from the outside is formed along the outer circumference. It provides a vertical wind generator comprising a; vertical rotor.

Description

수직형 풍력 발전기{Vertical wind power generator}Vertical wind power generator

본 발명은 수직형 풍력 발전기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 미풍에도 회전 가능한 수직형 로터를 통해 회전시 큰 회전력을 제공받을 수 있어 발전 에너지의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 간단한 구성을 통해 제품의 생산성 및 전력 생산성을 극대화시킨 수직형 풍력 발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a vertical wind generator. More specifically, the vertical rotor which can be rotated even by the breeze can be provided with a large rotational force when rotating to improve the efficiency of the generated energy, and also to the vertical wind generator that maximizes the product productivity and power productivity through a simple configuration. will be.

일반적으로, 풍력은 주로 발전 분야에 많이 도입되고 있지만 펌핑 및 열변환 등의 분야에도 이용되고 있는 에너지원이다. 이러한 풍력은 1990년대 이후 기후변화 협약으로 인해 온실가스 감축이 발등에 떨어진 급박한 과제로 등장하면서 풍력발전은 화력이나 원자력 발전에 대응한 대안 중의 하나로 국내의 활용 가능성이 높게 인식되는 계기가 되었고 현재는 매우 빠른 속도로 발전하는 단계에 있다. In general, although wind power is mainly introduced in the power generation field, it is an energy source that is also used in fields such as pumping and heat conversion. Such wind power has emerged as an urgent task in which the reduction of greenhouse gases has been on the rise due to the climate change agreement since the 1990s, and wind power generation has become a chance to be used domestically as one of the countermeasures against thermal power or nuclear power generation. It is in a very rapid stage of development.

통상적으로 풍력 발전 장치는 풍차(windmill)라고 불리며, 이는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용해 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치로서, 로터의 회전축이 놓인 방향에 따라 구분하면 수평축 풍력 발전 장치(horizontal axis wind turbine)와 수직축형 풍력 발전 장치(vertical axis wind turbine)가 있는데, 수직축발전 장치는 수평축에 비해 블레이드 면적이 크고 거추장스럽기 때문에 현재 풍력 발전 장치 시장에서 수평축 풍력 발전 장치가 주류를 이룬다.Wind turbines are commonly referred to as windmills, which are used to generate power using mechanical forces through a rotating shaft. Horizontal axis wind turbines are classified according to the direction in which the rotor's axis of rotation lies. turbines and vertical axis wind turbines, which have a larger and larger blade area than the horizontal axis, which is now the mainstream in the wind turbine market.

여기서, 수직축형 풍력 발전 장치는 수직축 구조를 적용하여 발전설비의 효율화를 도모하는 수직축형 풍력 발전 장치를 들 수 있다. 수직축형 풍력 발전 장치는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우는 발전기의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우는 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되는 등 그 사용범위가 매우 제한적인 문제점이 있었다.
Here, the vertical axis wind turbine generators include a vertical axis wind turbine generator that applies a vertical shaft structure to improve the efficiency of the power plant. Vertical wind turbines have Darius Rotor, which uses the lift of the wind, and Savonius Rotor, which uses the drag of the wind. However, Darius has a weak output and does not start up on its own. There is a problem that an auxiliary one-rotation power device is required, and in the case of Savonius type, the drag speed of wind turbines is limited by the rotational speed of the rotating shaft because the rotation speed cannot be higher than the wind speed because it uses the drag of the wind. Mainly used as a motor, there was a problem that the use range is very limited.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 미풍에도 회전 가능한 수직형 로터를 통해 초기 기동력과 함께 높은 토크를 제공받을 수 있으므로, 발전 에너지의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 간단한 구성을 통해 제품의 생산성 및 전력 생산성을 극대화시킨 수직형 풍력 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention can be provided with a high torque along with the initial maneuverability through the vertical rotor that can be rotated in the breeze, not only to improve the efficiency of power generation energy, but also the product productivity and power productivity through a simple configuration The purpose is to provide a vertical wind generator that maximizes the.

또한, 본 발명은 설치의 제한이 없이 간편하게 설치 가능한 수직형 풍력 발전기를 통해 환경을 보호할 수 있고, 무한한 청정 에너지를 제공받을 수 있는 친환경적인 에너지를 제공받는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an environment-friendly energy that can protect the environment through a vertical wind generator that can be easily installed without limitation of installation, and can receive infinite clean energy.

또한, 본 발명은 수직형 로터를 통해 회전시 큰 회전력을 제공받아 발전 에너지의 효율을 향상시킬 수 있는데 그 목적이 있다.
In addition, an object of the present invention is to provide a large rotational force during rotation through a vertical rotor to improve the efficiency of power generation energy.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수직형 풍력 발전기에 있어서, 내부에 발전기와 이 발전기와 연결되어 회전력을 증속시키는 동력 증속수단이 구비되는 발전 하우징; 상기 발전 하우징의 상부에 결합되며, 동력 증속수단에 회전력을 제공하는 회전축이 내장되어 이 회전축의 회전을 지지하는 샤프트 하우징; 및 상기 회전축이 결합되도록 베어링 수용부가 형성되고, 이 회전축과 결합되어 회전력을 제공하도록 풍압에 의해 회전력을 발생시키는 회전 블레이드가 일체로 형성되고, 외주면을 따라 외부로부터 바람이 유입되는 유입홀이 형성되는 수직형 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a vertical wind generator, comprising: a generator housing having a generator and a power increasing means connected to the generator to increase rotational force therein; A shaft housing coupled to an upper portion of the power generation housing and having a rotating shaft configured to provide rotational force to a power increasing means to support rotation of the rotating shaft; And a bearing accommodating part to be coupled to the rotary shaft, and a rotary blade which is coupled to the rotary shaft to generate a rotational force by wind pressure to provide a rotational force is integrally formed, and an inflow hole through which wind is introduced from the outside is formed along the outer circumferential surface thereof. It provides a vertical wind generator comprising a; vertical rotor.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 발전 하우징은 상기 발전기와 동력 증속수단이 구비되는 하우징 본체; 상기 하우징 본체의 하부에 분리 가능하게 결합되어 수직형 풍력 발전기를 지지하는 지지 하우징; 및 상기 하우징 본체의 상부에 분리 가능하게 결합되어 샤프트 하우징이 결합되는 상부커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the power generation housing may include a housing main body provided with the generator and the power increasing means; A support housing detachably coupled to a lower portion of the housing body to support a vertical wind generator; And an upper cover detachably coupled to an upper portion of the housing body to which the shaft housing is coupled.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 샤프트 하우징에는 회전축의 회전을 지지하는 베어링과, 이 베어링이 고정되도록 내주면에 베어링 장착부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the shaft housing provides a bearing for supporting the rotation of the rotary shaft, and a vertical wind generator, characterized in that the bearing mounting member is provided on the inner peripheral surface so that the bearing is fixed.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 수직형 로터의 유입홀의 양측 단부와 상기 회전 블레이드의 단부가 서로 일체로 연결되어 풍압의 향력을 극대화시키는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, both ends of the inlet hole of the vertical rotor and the end of the rotary blade is integrally connected to each other to provide a vertical power generator characterized in that to maximize the wind pressure.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드는 중앙으로 상기 회전축과 결합되어 회전시 발생되는 풍압을 전달하는 결합부와, 상기 유입홀을 통해 유입되는 바람이 집속되는 1차 집속부와, 이 1차 집속부로부터 수직형 로터의 몸체 내주면으로 이격되게 형성되는 2차 집속부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the rotating blade is coupled to the rotating shaft to the center coupled to deliver the wind pressure generated during rotation, the primary focusing unit to focus the wind flowing through the inlet hole, and the primary It provides a vertical power generator, characterized in that the secondary focusing portion is formed integrally spaced apart from the focusing body to the inner peripheral surface of the vertical rotor.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드의 1차 집속부와 2차 집속부 사이에는 유입되는 바람이 직접적으로 접촉하는 접촉패널이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, a vertical power generator is provided between the primary focusing portion and the secondary focusing portion of the rotary blade is formed integrally with the contact panel which is directly in contact with the incoming wind.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드의 1차 집속부 및 2차 집속부는 호를 가지는 만곡의 곡률부가 형성되고, 이 곡률부의 중심측으로 바람이 집속되어 회전 블레이드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.Further, in the present invention, the primary focusing portion and the secondary focusing portion of the rotating blade is a curved curvature having an arc is formed, the wind is focused to the center side of the curvature, the vertical type, characterized in that to rotate the rotating blade Provide a power generator.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드는 바람의 집속률을 더 크게 하기 위하여 상기 2차 집속부의 곡률부의 호가 상기 1차 집속부의 곡률부의 호보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the rotary blade provides a vertical power generator, characterized in that the arc of the curvature of the secondary focusing portion is larger than the arc of the curvature of the primary focusing in order to increase the wind focusing ratio. do.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드는 유입홀에 유입되지 못한 바람까지 유입홀측으로 유도할 수 있도록 유입홀의 일측 단부와 일체로 형성되게 연장 형성되는 유도패널이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the rotary blade is a vertical type characterized in that the induction panel is further formed to be formed integrally with one end of the inlet hole to be guided to the inlet hole side up to the wind does not flow into the inlet hole Provide a power generator.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전 블레이드는 수직형 로터의 내부에 총 3개로 구성되어 결합부를 중심으로 방사형으로 형성되며, 이 회전 블레이드와 다른 회전 블레이드의 사이에 서로 연통되지 않도록 각각의 공간부를 형성하여 미약한 바람의 세기라도 1차 집속부와 2차 집속부를 통해 집속된 바람을 통해 회전하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the rotary blades are formed in a total of three inside the vertical rotor to form a radial around the coupling portion, each of the space between the rotary blades and the other rotary blades to form a space It provides a vertical wind generator, characterized in that the rotation through the focused wind through the primary focusing portion and the secondary focusing part even in the weak wind strength.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 수직형 로터의 상측에는 복수의 수직형 로터가 서로 수직하게 연결될 수 있도록 결합공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기를 제공한다.In addition, in the present invention, the upper side of the vertical rotor provides a vertical wind generator, characterized in that the coupling hole is formed so that the plurality of vertical rotor can be vertically connected to each other.

이와 같은 본 발명에 의하면, 미풍에도 회전 가능한 수직형 로터를 통해 초기 기동력과 함께 높은 토크를 제공받을 수 있으므로, 발전 에너지의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 간단한 구성을 통해 제품의 생산성 및 전력 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to provide a high torque with the initial maneuvering power through the vertical rotor that can be rotated in the breeze, not only to improve the efficiency of the generated energy, but also to maximize the product productivity and power productivity through a simple configuration It can be effective.

또한, 본 발명에 의하면, 설치의 제한이 없이 간편하게 설치 가능한 수직형 풍력 발전기를 통해 환경을 보호할 수 있고, 무한한 청정 에너지를 제공받을 수 있는 친환경적인 에너지를 제공받을 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to protect the environment through a vertical wind generator that can be easily installed without limiting the installation, there is an effect that can be provided with environmentally friendly energy that can receive infinite clean energy.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 요부 결합 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기의 회전 블레이드를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기의 회전 블레이드의 출력량을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view showing a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 2 is an exploded perspective view showing a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a main portion coupling cross-sectional view showing a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a view showing a rotating blade of a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a graph showing the output of the rotary blade of the vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 요부 결합 단면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기의 회전 블레이드를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 풍력 발전기의 회전 블레이드의 출력량을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view showing a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 according to a preferred embodiment of the present invention 4 is a cross-sectional view illustrating main parts of a vertical wind generator. FIG. 4 is a view illustrating a rotating blade of a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a rotating blade of a vertical wind generator according to a preferred embodiment of the present invention. This graph shows the output of.

도시된 바와 같이, 본 발명의 수직형 풍력 발전기는 내부에 발전기(102)가 구비되는 발전 하우징(100), 발전 하우징(100)의 상부에 결합되어 발전기(102)에 회전력을 전달하는 회전축(230)이 내장되는 샤프트 하우징(200), 회전축(230)의 상부와 연결되며, 풍력에 의해 수직형 로터(300)를 포함하여 구성된다.As shown, the vertical wind generator of the present invention is a power generation housing 100 having a generator 102 therein, a rotating shaft 230 coupled to the upper portion of the power generation housing 100 to transmit a rotational force to the generator 102 ) Is connected to the shaft housing 200, the upper portion of the rotary shaft 230 is built, and comprises a vertical rotor 300 by the wind.

발전 하우징(100)은 회전축(230)과 연결되는 발전기(102)가 내부에 구비되는 하우징 본체(130), 하우징 본체(130)의 하부에 고정 결합되어 수직형 풍력 발전기를 지지하며, 이를 지면에 안정적으로 설치할 수 있도록 하부에 구성되는 지지 하우징(110) 및 하우징 본체(130)의 상부에 고정되어 샤프트 하우징(200)이 결합되는 상부커버(120)를 포함하여 구성된다.The power generation housing 100 is fixedly coupled to a lower portion of the housing main body 130 and the housing main body 130 in which the generator 102 connected to the rotating shaft 230 is supported therein, and supports the vertical wind generator on the ground. It is configured to include a support housing 110 and the upper cover 120 is fixed to the upper portion of the housing main body 130 is configured to be installed stably so that the shaft housing 200 is coupled.

하우징 본체(130)의 내부에는 수직형 로터(300)와 연결된 회전축(230)으로부터 전달되는 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전기(102)가 내장되며, 회전축(230)의 단부와 발전기(102) 사이에 구성되어 회전축(230)의 회전력을 증속시키도록 다수의 기어들로 구성된 동력 증속수단(104)이 구비된다.The interior of the housing body 130 has a generator 102 for generating electric power by the rotational force transmitted from the rotary shaft 230 connected to the vertical rotor 300, there is built between the end of the rotary shaft 230 and the generator 102 Is configured to be provided with a power increasing means 104 composed of a plurality of gears to increase the rotational force of the rotary shaft 230.

지지 하우징(110)은 하우징 본체(130)의 하단에 스크류, 고정볼트 등에 의해 분리 가능하게 결합되는 것으로 수직형 로터(300)가 효율적이고 안정적으로 풍압을 통해 회전 블레이드(320)를 회전시킬 수 있도록 지면에 설치되는 구성요소이다.The support housing 110 is detachably coupled to a lower end of the housing body 130 by screws, fixing bolts, etc. so that the vertical rotor 300 can rotate the rotary blade 320 through wind pressure efficiently and stably. It is a component installed on the ground.

상부커버(120)는 하우징 본체(130)의 상부에 분리 가능하게 결합되며, 회전축(230)이 관통되도록 중앙이 관통 형성되고 관통된 중앙측의 내주면을 따라 샤프트 하우징(200)이 안정적으로 안착될 수 있도록 안착단(122)이 돌출 형성되고, 이 안착단(122)에 일정 간격 이격되게 다수의 체결공(124)이 형성되어 샤프트 하우징(200)과 분리 가능하게 체결되는 것이다.The upper cover 120 is detachably coupled to an upper portion of the housing body 130, and a shaft is formed through the center so that the rotation shaft 230 penetrates, and the shaft housing 200 may be stably seated along the inner circumferential surface of the center side. The seating end 122 is formed to protrude so that a plurality of fastening holes 124 may be formed to be spaced apart from the seating end 122 to be detachably fastened to the shaft housing 200.

샤프트 하우징(200)은 수직형 로터(300)와 연결되는 회전축(230)을 회전 가능하게 지지하는 것으로서, 내주에 회전축(230)의 회전을 지지하는 베어링(210)이 구비되고, 이 베어링(210)의 상측부 및 하측부를 지지하여 샤프트 하우징(200)에 고정시키는 베어링 장착부재(220)가 구비된다. The shaft housing 200 rotatably supports the rotating shaft 230 connected to the vertical rotor 300, and has a bearing 210 supporting the rotation of the rotating shaft 230 at an inner circumference thereof. Bearing mounting member 220 is provided to support the upper portion and the lower portion of the fixed to the shaft housing 200.

이와 같이 구성된 발전 하우징(100) 및 샤프트 하우징(200)은 상호 간단하게 분리 및 결합이 가능한 구조로 이루어짐으로써, 각각의 구성요소 즉, 발전 하우징(100)에 내장되는 발전기(102), 동력 증속수단(104) 뿐만 아니라, 회전축(230), 수직형 로터(300)의 교체 작업 및 유지보수가 용이해짐은 물론이다.The power generation housing 100 and the shaft housing 200 configured as described above have a structure that can be easily separated and combined with each other, so that each component, that is, the generator 102 embedded in the power generation housing 100, a power increasing means. Not only 104, the rotation shaft 230 and the vertical rotor 300 are easily replaced and maintained.

수직형 로터(300)는 하측 중앙부가 회전축(230)에 고정 결합되며, 회전축(230)의 회전을 지지하는 베어링(210)이 수용되는 베어링 수용부(310)가 형성되며, 풍압에 의해 회전력을 발생시키는 회전 블레이드(320)가 일체로 형성되는 구성요소이다.The vertical rotor 300 has a lower center portion fixedly coupled to the rotation shaft 230, and a bearing accommodation portion 310 is formed in which a bearing 210 for supporting the rotation of the rotation shaft 230 is accommodated. The rotating blade 320 to generate is a component formed integrally.

이와 같은 수직형 로터(300)는 풍압 즉, 바람이 유입되는 유입홀(302)이 수직형 로터(300)의 외주면을 따라 일정 간격 이격되게 다수 형성되며, 본 발명에서는 이와 같은 유입홀(302)을 총 3개로 형성한다.The vertical rotor 300 has a plurality of wind pressure, that is, the inlet hole 302 through which the wind flows is formed to be spaced apart at regular intervals along the outer circumferential surface of the vertical rotor 300, in the present invention such an inlet hole 302 Form a total of three.

또한, 유입홀(302)의 양측 단부에는 수직형 로터(300)의 내부에 공간을 형성하도록 회전 블레이드(320)의 단부가 연결되어 있어서, 풍압의 항력을 극대화시킬 수 있도록 구성된다.In addition, both ends of the inlet hole 302 is connected to the end of the rotary blade 320 to form a space inside the vertical rotor 300, it is configured to maximize the drag force of the wind pressure.

회전 블레이드(320)는 그 중앙에 회전축(230)과 결합되어 풍압을 통해 회전하면서 발생되는 회전력을 전달하기 위해 결합부(325)가 일체로 형성되며, 유입홀(302)을 통해 유입되는 바람의 세기를 극대화시키기 위해 유입되는 바람이 집속되는 1차 집속부(322)와, 이 1차 집속부(322)로부터 수직형 로터(300)의 몸체 내주면으로 이격되게 형성되며, 이 수직형 로터(300)의 몸체와 연결되는 2차 집속부(324)로 이루어진다.Rotating blade 320 is coupled to the rotary shaft 230 in the center thereof is coupled to the coupling portion 325 is formed integrally to transmit the rotational force generated while rotating through the wind pressure, the inflow of the wind flowing through the inlet hole 302 The primary focusing portion 322 to which the incoming wind is focused to maximize the intensity, and is formed to be spaced apart from the primary focusing portion 322 to the inner peripheral surface of the body of the vertical rotor 300, the vertical rotor 300 It consists of a secondary focusing portion 324 connected to the body of).

또한, 회전 블레이드(320)의 1차 집속부(322)와 2차 집속부(324) 사이에는 이 집속부들을 연결하고, 유입되는 바람이 직접적으로 접촉하는 접촉패널(328)이 형성되며, 1차 집속부(322), 2차 집속부(324) 및 접촉패널(328)은 모두 일체로 연결 형성된다.In addition, a contact panel 328 is formed between the primary focusing portion 322 and the secondary focusing portion 324 of the rotary blade 320 to connect the focusing portions and directly contact the incoming wind. The vehicle focusing unit 322, the secondary focusing unit 324, and the contact panel 328 are all integrally connected to each other.

여기서, 1차 집속부(322)와 2차 집속부(324)는 소정의 호를 가지는 만곡의 곡률부를 가지는 형상으로 형성되어 있어서, 미약한 바람이 유입된다 하더라도 이 곡률부의 중심측으로 최대한 집속되어 회전 블레이드(320)를 회전시킬 수 있는 것이다. Here, the primary focusing portion 322 and the secondary focusing portion 324 are formed in a shape having a curved curvature having a predetermined arc, so that even if the weak wind flows, it is focused to the center side of the curvature and rotates as much as possible. The blade 320 can be rotated.

또한, 1차 집속부(322)에 형성된 곡률보다 2차 집속부(324)에 형성된 곡률의 값이 더 크게 함으로써, 1차 집속부(322)보다 2차 집속부(324)에서 생성되는 바람의 집속률이 더 크게 함으로써, 회전 블레이드(320)의 회전이 더욱 용이하게 이루어지도록 할 수 있을 것이다.In addition, the value of the curvature formed in the secondary focusing portion 324 is greater than the curvature formed in the primary focusing portion 322, thereby reducing the wind generated by the secondary focusing portion 324 than the primary focusing portion 322. By making the focusing ratio larger, the rotation of the rotating blade 320 may be made easier.

아울러, 회전 블레이드(320)는 개방된 유입홀(302)에 유입되지 못한 바람까지 유입홀(302)측으로 유도하여 바람의 세기 즉, 풍압을 더욱 향상시킬 수 있도록 유도패널(326)이 수직형 로터(300)의 몸체로부터 외측으로 일정 각도만큼 경사지게 연장 형성되되, 유입홀(302)의 일측 단부와 일체로 형성되게 연장 형성됨이 바람직하다.In addition, the rotary blade 320 is guided to the inlet hole 302 to the wind not introduced into the open inlet hole 302, the induction panel 326 is a vertical rotor to further improve the strength of the wind, that is, wind pressure Is formed to be inclined to extend outward from the body of the 300 by a predetermined angle, preferably formed to extend integrally with one end of the inlet hole (302).

이와 같은 회전 블레이드(320)는 총 3개로 구성되어 결합부(325)를 중심으로 방사형으로 형성되는 것으로 회전 블레이드(320)와 다른 회전 블레이드(320) 사이에 각각의 공간부를 형성하여 이 공간부들끼리 서로 연통되지 않도록 함으로써, 미약한 바람의 세기라도 1차 집속부(322)와 2차 집속부(324)를 통해 집속된 바람을 통해 회전할 수 있어 종래의 수직형 블레이드가 가지는 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제를 극복할 수 있는 것이다.The rotating blade 320 is composed of a total of three is formed radially around the coupling portion 325 to form the respective space between the rotating blade 320 and the other rotating blade 320 to form the space between each other By not communicating with each other, even the weak wind strength can be rotated through the wind focused through the primary focusing unit 322 and the secondary focusing unit 324, so that it does not start by itself in the early stage of a conventional vertical blade. It can not overcome the problem of needing an auxiliary one-turn power device.

이와 같이 구성된 회전 블레이드(320)는 종래의 수직형 블레이드와 본 발명의 회전 블레이드(320)의 출력량을 비교 실험한 도 5의 회전 블레이드(320)의 출력량을 나타낸 그래프 및 아래의 표 1과 같은 실험 결과에 기재된 바와 같이, 종래의 수직형 블레이드에 비해 본 발명의 회전 블레이드(320)의 효율부분은 기계적, 형태적 모든 효율을 고려한 값으로, 기계적 전달 효율을 0.6, 발전효율을 0.75이라 하고, 단순 형태에 의해서만 결정되는 계수 값으로 구한 것으로서, 최대 출력량으로 구한 효율은 기존 형태보다 157.22% 향상된 것을 알 수 있었다.The rotating blade 320 configured as described above is a graph showing the output amount of the rotating blade 320 of FIG. 5 comparing the output amount of the conventional vertical blade and the rotating blade 320 of the present invention, and the experiment as shown in Table 1 below. As described in the results, the efficiency portion of the rotary blade 320 of the present invention compared with the conventional vertical blades, considering all the mechanical and morphological efficiency, mechanical transmission efficiency 0.6 and power generation efficiency 0.75, As calculated by the coefficient value determined only by the shape, it was found that the efficiency obtained by the maximum output amount was 157.22% higher than the existing shape.


수직축Vertical axis 기존 Sabonius bladeOriginal Sabonius blade 본 발명 Hybrid Sabonius bladeInvention Hybrid Sabonius blade 날개길이(m)Wing length (m) 0.2340.234 0.2340.234 직경(m)Diameter (m) 0.270.27 0.270.27 (단순)유효면적(m2)(Simple) effective area (m 2 ) 0.06318 0.06318 0.06318 0.06318 공기밀도(kg/m3)Air density (kg / m 3 ) 1.2481.248 1.2481.248 유속(m/s)Flow rate (m / s) 33 33 실제 실험 최대 출력량(W)Actual experiment maximum output (W) 0.006970.00697 0.0102180.010218 계산 출력량(W)Calculated Power Output (W) 1.06446 1.06446 1.064461.06446 효율efficiency 0.01730.0173 0.02720.0272

이와 같이 구성된 본 발명의 수직형 풍력 발전기는 외부의 바람이 수직형 로터(300)에 형성되는 유입홀(302)과 이 유입홀(302)의 일측으로 연장 형성되는 유도패널(326)을 통해 유입되면, 회전 블레이드(320)에 의해 형성되는 공간으로 집속되면서 이 회전 블레이드(320)의 1차 집속부(322)에 집속되면서 회전 블레이드(320)를 회전시키게 된다. In the vertical wind generator of the present invention configured as described above, the external wind is introduced through the inlet hole 302 formed in the vertical rotor 300 and the induction panel 326 extending to one side of the inlet hole 302. Then, while focusing to the space formed by the rotary blade 320 to focus on the primary focusing portion 322 of the rotary blade 320 to rotate the rotary blade 320.

아울러, 지속적으로 바람이 유입된다면, 1차 집속부(322)뿐만 아니라, 접촉패널(328)과 접촉하면서 회전 블레이드(320)를 더 회전시키면서 2차 집속부(324)로 집속되어 회전 블레이드(320)의 회전량을 향상시키게 된다.In addition, if the wind is continuously introduced, as well as the primary focusing unit 322, while contacting the contact panel 328 while focusing on the secondary focusing unit 324 while further rotating the rotating blade 320, the rotating blade 320 To improve the amount of rotation.

또한, 회전 블레이드(320)의 회전에 따라 발생되는 회전력이 회전축(230)을 통해 동력 증속수단(104)으로 전달되고, 동력 증속수단(104)은 전달받은 회전력을 증속시켜 발전기(102)로 제공함으로써, 전력을 생산하도록 하는 것이다.In addition, the rotational force generated by the rotation of the rotary blade 320 is transmitted to the power increasing means 104 through the rotating shaft 230, the power increasing means 104 is provided to the generator 102 by increasing the transmitted rotating force This is to produce power.

이때, 도면에 도시하지는 않았지만, 발전기(102)에서 생산되는 전력이 충진될 수 있도록 충진 배터리가 구비됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.At this time, although not shown in the figure, it is preferable that the charging battery is provided so that the power produced by the generator 102 is charged, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 수직형 로터(300)는 복수 구비되어 서로 수직하게 연결시켜 상측에 구비되는 수직형 로터(300)의 결합부(325)와, 하측에 구비되는 수직형 로터(300)의 결합부(325)가 서로 연결될 수 있도록 그 상측에는 결합공(330)이 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, the vertical rotor 300 of the present invention is provided with a plurality of vertically connected to each other, the coupling portion 325 of the vertical rotor 300 provided on the upper side, the coupling of the vertical rotor 300 provided on the lower side It is preferable that the coupling hole 330 is formed on the upper side so that the parts 325 can be connected to each other, but is not limited thereto.

이와 같은 본 발명의 수직형 풍력 발전기는 미풍에도 회전 가능한 수직형 로터(300)를 통해 초기 기동력과 함께 높은 토크를 제공받을 수 있으므로, 발전 에너지의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 간단한 구성을 통해 제품의 생산성 및 전력 생산성을 극대화할 수 있으며, 설치 장소의 제한이 없이 간편하게 설치 가능한 수직형 풍력 발전기를 통해 환경을 보호할 수 있고, 무한한 청정 에너지를 제공받을 수 있는 친환경적인 에너지를 제공받을 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.Since the vertical wind generator of the present invention can be provided with a high torque along with the initial maneuverability through the vertical rotor 300 that can be rotated even in the breeze, not only improves the efficiency of the generated energy, but also the productivity of the product through a simple configuration And a very useful inventor who can maximize power productivity, protect the environment with a vertical wind generator that can be easily installed without any restriction on the installation location, and can receive environmentally friendly energy that can provide infinite clean energy. will be.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 발전 하우징 102: 발전기
104: 동력 증속수단 110: 지지 하우징
120: 상부커버 122: 안착단
124: 체결공 200: 샤프트 하우징
210: 베어링 220: 베어링 장착부재
230: 회전축 300: 수직형 로터
310: 베어링 수용부 320: 회전 블레이드
322: 1차 집속부 324: 2차 집속부
326: 유도패널 328: 접촉패널
330: 결합공100: power generation housing 102: generator
104: power increase means 110: support housing
120: upper cover 122: seating end
124: fastener 200: shaft housing
210: bearing 220: bearing mounting member
230: axis of rotation 300: vertical rotor
310: bearing receiving portion 320: rotating blade
322: primary focusing unit 324: secondary focusing unit
326: induction panel 328: contact panel
330: coupling hole

Claims (11)

수직형 풍력 발전기에 있어서,
내부에 발전기와 이 발전기와 연결되어 회전력을 증속시키는 동력 증속수단이 구비되는 발전 하우징;
상기 발전 하우징의 상부에 결합되며, 동력 증속수단에 회전력을 제공하는 회전축이 내장되어 이 회전축의 회전을 지지하는 샤프트 하우징; 및
상기 회전축이 결합되도록 베어링 수용부가 형성되고, 이 회전축과 결합되어 회전력을 제공하도록 풍압에 의해 회전력을 발생시키는 회전 블레이드가 일체로 형성되고, 외주면을 따라 외부로부터 바람이 유입되는 유입홀이 형성되는 수직형 로터;를 포함하고,
상기 회전 블레이드는 중앙으로 상기 회전축과 결합되어 회전시 발생되는 풍압을 전달하는 결합부와, 상기 유입홀을 통해 유입되는 바람이 집속되는 1차 집속부와, 이 1차 집속부로부터 수직형 로터의 몸체 내주면으로 이격되게 형성되는 2차 집속부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
In a vertical wind generator,
A power generation housing connected to the generator and a power increasing means configured to increase rotational force therein;
A shaft housing coupled to an upper portion of the power generation housing and having a rotating shaft configured to provide rotational force to a power increasing means to support rotation of the rotating shaft; And
The bearing receiving portion is formed to be coupled to the rotating shaft, the rotary blade is coupled to the rotating shaft to generate a rotational force by the wind pressure to provide a rotational force is integrally formed, the vertical in which the inlet hole through which the wind flows from the outside along the outer peripheral surface is formed A type rotor;
The rotating blade is coupled to the rotating shaft in the center to transmit the wind pressure generated during rotation, the primary focusing portion to focus the wind flowing through the inlet hole, and from the primary focusing portion of the vertical rotor Vertical power generator, characterized in that the secondary focusing portion is formed integrally spaced apart from the inner peripheral surface of the body.
제 1 항에 있어서,
상기 발전 하우징은
상기 발전기와 동력 증속수단이 구비되는 하우징 본체;
상기 하우징 본체의 하부에 분리 가능하게 결합되어 수직형 풍력 발전기를 지지하는 지지 하우징; 및
상기 하우징 본체의 상부에 분리 가능하게 결합되어 샤프트 하우징이 결합되는 상부커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기.
The method of claim 1,
The power generation housing
A housing body provided with the generator and a power increasing means;
A support housing detachably coupled to a lower portion of the housing body to support a vertical wind generator; And
An upper cover detachably coupled to an upper portion of the housing main body to which the shaft housing is coupled;
Vertical wind generator comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트 하우징에는 회전축의 회전을 지지하는 베어링과, 이 베어링이 고정되도록 내주면에 베어링 장착부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기.
The method of claim 1,
The shaft housing is a vertical wind generator, characterized in that the bearing for supporting the rotation of the rotating shaft, and the bearing mounting member is provided on the inner peripheral surface so that the bearing is fixed.
제 1 항에 있어서,
상기 수직형 로터의 유입홀의 양측 단부와 상기 회전 블레이드의 단부가 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
The method of claim 1,
Both ends of the inlet hole of the vertical rotor and the end of the rotary blade is a vertical power generator, characterized in that integrally connected to each other.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 회전 블레이드의 1차 집속부와 2차 집속부 사이에는 유입되는 바람이 직접적으로 접촉하는 접촉패널이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
The method of claim 1,
Vertical power generator, characterized in that between the primary focusing portion and the secondary focusing portion of the rotary blade is a contact panel which is directly in contact with the incoming wind is formed integrally.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 블레이드의 1차 집속부 및 2차 집속부는 호를 가지는 만곡의 곡률부가 형성되고, 이 곡률부의 중심측으로 바람이 집속되어 회전 블레이드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
The method of claim 1,
The primary focusing part and the secondary focusing part of the rotary blade are curved curvature having an arc is formed, the wind is focused to the center of the curvature of the vertical power generator, characterized in that for rotating the rotating blades.
제 7 항에 있어서,
상기 회전 블레이드는 상기 2차 집속부의 곡률부의 호가 상기 1차 집속부의 곡률부의 호보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
The method of claim 7, wherein
The rotating blade is a vertical power generator, characterized in that the arc of the curvature of the secondary focusing portion is formed larger than the arc of the curvature of the primary focusing portion.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 블레이드는 유입홀에 유입되지 못한 바람까지 유입홀측으로 유도할 수 있도록 유입홀의 일측 단부와 일체로 형성되게 연장 형성되는 유도패널이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 동력 발전기.
The method of claim 1,
The rotary blade is a vertical power generator, characterized in that the induction panel is further formed to be formed integrally with one end of the inlet hole to be guided to the inlet hole side up to the wind does not flow into the inlet hole.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 블레이드는 수직형 로터의 내부에 총 3개로 구성되어 결합부를 중심으로 방사형으로 형성되며, 이 회전 블레이드와 다른 회전 블레이드의 사이에 서로 연통되지 않도록 각각의 공간부를 형성하여 미약한 바람의 세기라도 1차 집속부와 2차 집속부를 통해 집속된 바람을 통해 회전하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기.
The method of claim 1,
The rotating blade is composed of a total of three inside the vertical rotor is formed radially around the coupling portion, each space portion is formed so as not to communicate with each other between the rotating blade and the other rotating blade even in the weak wind strength Vertical wind generator, characterized in that for rotating through the focused wind through the primary focusing unit and the secondary focusing unit.
제 1 항에 있어서,
상기 수직형 로터의 상측에는 복수의 수직형 로터가 서로 수직하게 연결될 수 있도록 결합공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력 발전기.
The method of claim 1,
The vertical wind generator, characterized in that the coupling hole is formed on the upper side of the vertical rotor so that the plurality of vertical rotor can be connected to each other vertically.
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