專利名稱：水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體涉及一種通過改良隨風(fēng)向自動轉(zhuǎn)動且因 風(fēng)的作用而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的構(gòu)造，從而能夠達(dá)到最大效率的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電和太陽能一樣，屬于自然能源，與煤炭、天然氣等化石能源釋放大氣污染 物質(zhì)和溫室氣體不同，是一種不釋放污染物質(zhì)的具有代表性的環(huán)保型清潔能源。這樣的風(fēng)力發(fā)電最近通過不斷地改進(jìn)，提高了機(jī)器的可靠性，而且作為利用自然 能源的發(fā)電系統(tǒng)，其優(yōu)越性變得更加突出。還有，全世界對風(fēng)力發(fā)電的需求不斷增加，預(yù)計(jì)今后在世界范圍內(nèi)風(fēng)力發(fā)電裝置 的建設(shè)將會更加活躍。通常，風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸對地面的方向分為水平型風(fēng)力方式和垂直型風(fēng)力方 式。在此，水平型風(fēng)力方式是指作為轉(zhuǎn)子(rotor)的風(fēng)車旋轉(zhuǎn)軸相對于地面水平旋轉(zhuǎn) 的方式，分為葉片(blade)式，荷蘭(dutch)式，帆翼(sail wing)式，螺旋槳(propeller) 式等的風(fēng)車結(jié)構(gòu)。而且，垂直型風(fēng)力方式是指作為轉(zhuǎn)子(rotor)的風(fēng)車旋轉(zhuǎn)軸對地面垂直地旋轉(zhuǎn) 的方式，分為橫流(crossflow)式，達(dá)里厄(darrieus)式，薩沃尼斯(sabonius)式，槳葉 (paddle)式等的風(fēng)車結(jié)構(gòu)。如上所述的垂直型風(fēng)力方式，具有其運(yùn)行與風(fēng)向無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，因此多設(shè)置利用在 沙漠、平原等地，其還具有無需設(shè)置風(fēng)力追蹤裝置，且系統(tǒng)價(jià)格也低廉的優(yōu)點(diǎn)。但是，所述垂直型風(fēng)力方式與水平型風(fēng)力方式相比，具有效率很低的問題。特別是由于在韓國，長時(shí)間穩(wěn)定地刮強(qiáng)風(fēng)的地域很少的地理特征，因此比起所述 垂直型風(fēng)力方式，水平型風(fēng)力方式的發(fā)電機(jī)更有效。因此，能夠?qū)⑺叫惋L(fēng)力方式發(fā)電機(jī)的效率最大化的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開發(fā)正 在抬頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了改善以上問題所創(chuàng)作的，本發(fā)明的目的在于，提供一種水平型風(fēng)力 發(fā)電機(jī)，其通過對根據(jù)方向設(shè)定部的結(jié)構(gòu)隨風(fēng)向自動轉(zhuǎn)動且受風(fēng)的作用而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體構(gòu) 造進(jìn)行改進(jìn)，從而能夠達(dá)到最高效率。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其通過將支撐旋轉(zhuǎn)體的支 撐軸相對于中心軸而偏心設(shè)置，從而能夠迅速確定初始方向，并且能夠使由于旋轉(zhuǎn)體的旋 轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的震動最小化。本發(fā)明又另一目的在于，提供一種水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其通過在旋轉(zhuǎn)體上增加風(fēng) 向引導(dǎo)部結(jié)構(gòu)，以使風(fēng)向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體按規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在相同強(qiáng)度的
3風(fēng)力下能夠加速旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的又一目的在于，提供一種水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其通過將用于轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)體 的葉片部構(gòu)成為能夠根據(jù)風(fēng)的作用而折疊或展開，使葉片部根據(jù)風(fēng)的作用自動地驅(qū)動，從 而能夠使初始啟動容易，提高耐久性。上述目的可根據(jù)本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，所述水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī) 包括支撐主體部，設(shè)置在地面上；中心軸，從所述支撐主體部的中心向垂直于地面的方向 突出，并且可旋轉(zhuǎn)；連接部，從所述中心軸的端部向水平方向延伸；支撐軸，從所述連接部 的端部向上方延伸；水平軸，從所述支撐軸的一側(cè)向左、右延伸；多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，其與所述水 平軸結(jié)合，并且能夠隨風(fēng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；方向設(shè)定部，其配置在所述支撐軸的端部；其中，所述 支撐軸相對于所述中心軸偏心設(shè)置。在此，所述旋轉(zhuǎn)體可以包括主體部，包括與所述水平軸結(jié)合的旋轉(zhuǎn)軸，且具有圓 筒形狀；支撐部，沿著所述主體部的外周按規(guī)定間距突出形成；葉片部，與所述支撐部結(jié) 合；風(fēng)向引導(dǎo)部，配置在所述主體部的上、下部。而且，所述葉片部可以與所述支撐部的一側(cè)結(jié)合，并且能夠根據(jù)風(fēng)的作用而展開、折疊。在此，所述風(fēng)向引導(dǎo)部可以包括框架部，形成在所述旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)部；風(fēng)向引導(dǎo) 膜，具有與所述葉片部相對應(yīng)的寬度，并與所述框架部結(jié)合。而且，所述風(fēng)向引導(dǎo)膜可以按事先設(shè)定的曲率設(shè)置，以將吹向所述旋轉(zhuǎn)體的風(fēng)導(dǎo) 向所述葉片部。一方面，所述支撐軸可以設(shè)置成從所述中心軸偏心3 10度。還有，可以使所述方向設(shè)定部在俯視時(shí)具有V字形狀，從而使所述中心軸向風(fēng)吹 來的方向旋轉(zhuǎn)。在此，所述水平軸可以沿著所述支撐軸的長度方向形成有多個(gè)。而且，所述水平軸的剖面可以是圓形或者正多邊形。根據(jù)本發(fā)明，對通過方向設(shè)定部的結(jié)構(gòu)隨風(fēng)向自動轉(zhuǎn)動且受風(fēng)的作用而旋轉(zhuǎn)的旋 轉(zhuǎn)體的構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，從而可達(dá)到最高效率。而且，將支撐旋轉(zhuǎn)體的支撐軸對于中心軸偏心設(shè)置，從而能夠迅速確定初始方向， 并且使由于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的震動最小化。還有，在旋轉(zhuǎn)體上增加風(fēng)向引導(dǎo)部，以使風(fēng)向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體按規(guī)定的 方向轉(zhuǎn)動的同時(shí)，在相同強(qiáng)度的風(fēng)力下能夠加速旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)。另外，通過將轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)體的葉片部構(gòu)成為，能夠根據(jù)風(fēng)的作用展開、折疊，從而根 據(jù)風(fēng)的作用使葉片部自動地被驅(qū)動，因此可使初始啟動容易，并提高耐久性。


下面的附圖用于理解上述發(fā)明的詳細(xì)說明和本發(fā)明的技術(shù)思想，因此，本發(fā)明不 能限定解釋于下面的附圖所示的事項(xiàng)。圖1是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體的立體圖。圖2是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖。圖3是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的立體圖。
圖4是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主視圖。附圖標(biāo)記
10支撐主體部20 中心軸
30連接部40 支撐軸
50水平軸60 旋轉(zhuǎn)體
61旋轉(zhuǎn)軸62 主體部
63支撐部64 葉片部
65風(fēng)向引導(dǎo)部66 框架部
67風(fēng)向引導(dǎo)膜70 方向設(shè)定部
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)成。之前，本說明書及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語不能限定解釋于辭典的含義，根據(jù) 發(fā)明者為了用最好的方式說明本人的發(fā)明可適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語概念的原則，應(yīng)以符合本發(fā)明 技術(shù)思想的含義和概念來進(jìn)行解釋。因此，本說明書上記載的實(shí)施例以及附圖所示的結(jié)構(gòu)僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例， 并沒有全部體現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想，應(yīng)理解為在提出本申請時(shí)可以有代替這些的多種等同 物和變形例。圖1是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體的立體圖，圖2是示出本發(fā) 明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖，圖3是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的立體圖，圖4是示出本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主視圖。參照圖1至圖4，本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括支撐主體部10，設(shè)置在地 面上；中心軸20，從所述支撐主體部10的中心向地面垂直方向突出設(shè)置，并且能夠進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)；連接部30，從所述中心軸20的端部向水平方向延伸；支撐軸40，從所述連接部30的端 部向上方延伸；水平軸50，從所述支撐軸40的一側(cè)向左、右延伸；多個(gè)旋轉(zhuǎn)體60，與所述水 平軸50結(jié)合，且被設(shè)置成可隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)；方向設(shè)定部70，配置在所述支撐軸40的端部；其中， 所述支撐軸40對于所述中心軸20偏心設(shè)置。在此，本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如圖3至圖4所示，可以包括中心軸20， 從所述支撐主體部10的中心向垂直方向突出；連接部30，從所述中心軸20延伸；以及支撐 軸40 ；水平軸50，從所述支撐軸40的一側(cè)向左、右延伸形成；旋轉(zhuǎn)體60，與所述水平軸50 結(jié)合，并且隨風(fēng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在此，所述支撐主體部10是提供設(shè)置所述中心軸20的空間的構(gòu)成要素。如圖3 所示，可具有圓盤形狀，但不限定于此，當(dāng)然也可具有多種多樣的板狀形態(tài)。而且，所述中心軸20是與后述的連接部30及支撐軸40 —起構(gòu)成發(fā)電機(jī)的軸的構(gòu) 成要素，自所述支撐主體部10的中心向垂直于地面的方向可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。在此，所述發(fā)電機(jī)的軸由從所述中心軸20延伸的連接部30及支撐軸40構(gòu)成。如 圖3至圖4所示，所述連接部30從所述中心軸20的端部水平地延伸，而所述支撐軸40從 所述連接部30的端部向上方延伸形成。在此，如圖4所示，所述支撐軸40相對于所述中心軸20偏心設(shè)置，以使隨風(fēng)向而旋轉(zhuǎn)的所述中心軸20的轉(zhuǎn)動更加容易。即，使所述支撐軸40從中心軸20偏心規(guī)定角度，以使與所述支撐軸40結(jié)合的左、 右側(cè)旋轉(zhuǎn)體60的載重不同，從而與所述支撐軸40被施加相同載重的情況相比，使所述中心 軸20的旋轉(zhuǎn)更容易。因此，所述中心軸20根據(jù)施加在后述的方向設(shè)定部70上的風(fēng)的作用而自然地旋 轉(zhuǎn)，從而能夠迅速確定初始方向。在此，所述支撐軸40從所述中心軸20偏心規(guī)定角度(a° )，優(yōu)選所述支撐軸40 對于所述中心軸20偏心3至10度。在此，當(dāng)所述偏心角度小于3度時(shí)，不容易實(shí)現(xiàn)偏心帶來的中心軸20的旋轉(zhuǎn)，而當(dāng) 所述偏心角度超過10度時(shí)，結(jié)合在所述支撐軸40上的左、右側(cè)旋轉(zhuǎn)體60的載重差距被設(shè) 定得過大，以使所述中心軸20的旋轉(zhuǎn)偏向于一方向，從而有可能發(fā)生由旋轉(zhuǎn)體60的轉(zhuǎn)動而 帶來的震動變大的問題。在此，所述旋轉(zhuǎn)體60是隨著風(fēng)而旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成要素，并與沿著所述支撐軸40的長度 方向左、右延伸的水平軸50結(jié)合。在此，如圖1至圖2所示，所述旋轉(zhuǎn)體60可以包括主體部62，其包括與所述水平 軸50結(jié)合的旋轉(zhuǎn)軸61，并且具有圓筒形狀；支撐部63，沿著所述主體部62的外周按規(guī)定間 距突出形成；葉片部64，與所述支撐部63結(jié)合；風(fēng)向引導(dǎo)部65，配置在所述主體部62的上 下部。另外，所述葉片部64是通過受風(fēng)而提供用于轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)體60的旋轉(zhuǎn)力的構(gòu)成要素， 其與所述支撐部63的一側(cè)結(jié)合，并且可根據(jù)風(fēng)的作用能夠展開或折疊。在此，所述葉片部64通過彎曲部分和圓形線圈彈簧與所述支撐部63結(jié)合，所以有 風(fēng)時(shí)展開、無風(fēng)時(shí)折疊。因此，即使在所述葉片部64及支撐部63中流入雪、雨、異物等，由于通過所述旋轉(zhuǎn) 體60的轉(zhuǎn)動使所述葉片部64被展開，導(dǎo)致內(nèi)部空間被開放，所以通過旋轉(zhuǎn)體60的轉(zhuǎn)動，流 入的異物可自動地被排出。另外，所述風(fēng)向引導(dǎo)部65是將吹向所述旋轉(zhuǎn)體60方向的風(fēng)引向所述葉片部64方 向，從而提高所述旋轉(zhuǎn)體60的旋轉(zhuǎn)效率的構(gòu)成要素，其分別配置在所述旋轉(zhuǎn)體60的上、下 部側(cè)，將從所述旋轉(zhuǎn)體60的上、下部吹來的風(fēng)引向所述葉片部64，從而加速所述旋轉(zhuǎn)體60 的旋轉(zhuǎn)。在此，如圖1至圖2所示，所述風(fēng)向引導(dǎo)部65可以包括框架部66，形成在所述旋 轉(zhuǎn)體60的兩側(cè)部；風(fēng)向引導(dǎo)膜67，具有與所述葉片部64相對應(yīng)的寬度，并與所述框架部66
纟口口。S卩，如圖2所示，所述風(fēng)向引導(dǎo)膜67為了將吹向所述旋轉(zhuǎn)體60的風(fēng)引向所述葉片 部64，以事先設(shè)定的曲率固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)體60的上、下側(cè)。而且，下側(cè)風(fēng)向引導(dǎo)膜67 將從旋轉(zhuǎn)體60的下部吹來的風(fēng)向上方傳送，上側(cè)風(fēng)向引導(dǎo)膜67將從旋轉(zhuǎn)體60的上部吹來 的風(fēng)向下方傳送，從而能夠提高旋轉(zhuǎn)體60的旋轉(zhuǎn)效率。另外，在圖3至圖4中示出了由一對水平軸50實(shí)現(xiàn)的單層形態(tài)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但 并不限定于此，根據(jù)發(fā)電容量，還可以是，所述水平軸50沿著所述支撐軸40的長度方向形 成有多個(gè)且在各水平軸50上分別設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)體60的多層形態(tài)。
并且，如圖3至圖4所示，所述水平軸50在剖面上可為圓形，但并不限定于此，也 可以是正多邊形等多種形態(tài)，并與所述旋轉(zhuǎn)軸61對應(yīng)地結(jié)合。另一方面，所述方向設(shè)定部70是配置在所述支撐軸40的端部上的構(gòu)成要素，起到 使所述支撐軸40以及與其聯(lián)動的連接部30和中心軸20隨風(fēng)自然旋轉(zhuǎn)的作用。在此，如圖3至圖4所示，所述方向設(shè)定部70在俯視時(shí)具有V字形狀，可以使所述 中心軸20向風(fēng)吹來的方向旋轉(zhuǎn)。另外，在本說明書中，雖然未描述所述旋轉(zhuǎn)體60的旋轉(zhuǎn)力通過軸和齒輪等手段傳 遞至通過所述旋轉(zhuǎn)體60的旋轉(zhuǎn)而發(fā)電的發(fā)電部的結(jié)構(gòu)，這是由于將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成電力的 技術(shù)是該技術(shù)領(lǐng)域所公知的，因此省略。如上所述，本發(fā)明涉及的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過改進(jìn)旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到最 高效率，其中，該旋轉(zhuǎn)體根據(jù)方向設(shè)定部的結(jié)構(gòu)自動地向風(fēng)向旋轉(zhuǎn)且受風(fēng)的作用而進(jìn)行轉(zhuǎn) 動。還有，使支撐旋轉(zhuǎn)體的支撐軸相對于中心軸偏心，從而能夠迅速確定初始方向，并 且使由于旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的震動最小化。而且，在旋轉(zhuǎn)體上增設(shè)風(fēng)向引導(dǎo)部結(jié)構(gòu)，使風(fēng) 向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在相同強(qiáng)度的風(fēng)力下可以加速旋 轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)。另外，使轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)體的葉片部構(gòu)成為可根據(jù)風(fēng)的作用而折疊或展開，從而根據(jù)風(fēng) 的作用使葉片部自動地被驅(qū)動，從而能使初始啟動容易，并提高耐久性。以上，本發(fā)明雖然以限定的實(shí)施例和附圖進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的技術(shù)思想并 不受限于此，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)思想和下述的權(quán)利要求范圍 的均等范圍內(nèi)，可進(jìn)行多種修正以及變形。
權(quán)利要求
1.一種水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括 支撐主體部，設(shè)置在地面上；中心軸，從所述支撐主體部的中心向垂直于地面的方向突出，并能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；連接部，從所述中心軸的端部向水平方向延伸；支撐軸，從所述連接部的端部向上方延伸；水平軸，從所述支撐軸的一側(cè)向左、右延伸；多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，與所述水平軸結(jié)合，并能夠隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)；方向設(shè)定部，配置在所述支撐軸的端部；其中，所述支撐軸相對于所述中心軸偏心設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體包括 主體部，包括與所述水平軸結(jié)合的旋轉(zhuǎn)軸，且具有圓筒形狀；支撐部，沿著所述主體部的外周按規(guī)定間距突出形成；葉片部，與所述支撐部結(jié)合；風(fēng)向引導(dǎo)部，配置在所述主體部的上、下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述葉片部與所述支撐部的一側(cè)結(jié)合，并且能夠根據(jù)風(fēng)的作用而展開或折疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)向引導(dǎo)部包括 框架部，形成在所述旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)部；風(fēng)向引導(dǎo)膜，具有與所述葉片部相對應(yīng)的寬度，并與所述框架部結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)向引導(dǎo)膜以事先設(shè)定的曲率設(shè)置，從而將吹向所述旋轉(zhuǎn)體的風(fēng)引導(dǎo)至所述葉片
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述支撐軸從所述中心軸偏心3至10度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述方向設(shè)定部在俯視時(shí)具有V字形狀，從而使所述中心軸向風(fēng)吹來的方向旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述水平軸沿著所述支撐軸的長度方向形成有多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述水平軸的剖面為圓形或者正多邊形。
全文摘要
本發(fā)明涉及水平型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括支撐主體部，設(shè)置在地面上；中心軸，在所述支撐主體部的中心向垂直于地面的方向突出，并可旋轉(zhuǎn)；連接部，從所述中心軸的端部向水平方向延伸；支撐軸，從所述連接部的端部向上方延伸；水平軸，從所述支撐軸的一側(cè)向左、右延伸；多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，與所述水平軸結(jié)合，并可隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)；方向設(shè)定部，配置在所述支撐軸的端部；其中，所述支撐軸相對于所述中心軸偏心設(shè)置。改進(jìn)通過方向設(shè)定部的結(jié)構(gòu)使發(fā)電機(jī)自動地隨風(fēng)向旋轉(zhuǎn)且根據(jù)風(fēng)的作用而轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)，從而能夠達(dá)到最高效率。
文檔編號F03D1/02GK102141010SQ20111005299
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者池允培, 金寶謙, 金榮才 申請人:盧載鶴, 金榮才, 金雪松