專利名稱：水平型風力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種水平型風力發(fā)電機，具體涉及一種通過改良隨風向自動轉(zhuǎn)動且因風的作用而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的構(gòu)造，從而能夠達到最大效率的水平型風力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
風力發(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。這樣的風力發(fā)電最近通過不斷地改進，提高了機器的可靠性，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，全世界對風力發(fā)電的需求不斷增加，預計今后在世界范圍內(nèi)風力發(fā)電裝置的建設將會更加活躍。通常，風力發(fā)電機根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸對地面的方向分為水平型風力方式和垂直型風力方式。在此，水平型風力方式是指作為轉(zhuǎn)子(rotor)的風車旋轉(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) 式等的風車結(jié)構(gòu)。而且，垂直型風力方式是指作為轉(zhuǎn)子(rotor)的風車旋轉(zhuǎn)軸對地面垂直地旋轉(zhuǎn)的方式，分為橫流(crossflow)式，達里厄(darrieus)式，薩沃尼斯(sabonius)式，槳葉 (paddle)式等的風車結(jié)構(gòu)。如上所述的垂直型風力方式，具有其運行與風向無關(guān)的優(yōu)點，因此多設置利用在沙漠、平原等地，其還具有無需設置風力追蹤裝置，且系統(tǒng)價格也低廉的優(yōu)點。但是，所述垂直型風力方式與水平型風力方式相比，具有效率很低的問題。特別是由于在韓國，長時間穩(wěn)定地刮強風的地域很少的地理特征，因此比起所述垂直型風力方式，水平型風力方式的發(fā)電機更有效。因此，能夠?qū)⑺叫惋L力方式發(fā)電機的效率最大化的水平型風力發(fā)電機的開發(fā)正在抬頭。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了改善以上問題所創(chuàng)作的，本實用新型的目的在于，提供一種水平型風力發(fā)電機，其通過對根據(jù)方向設定部的結(jié)構(gòu)隨風向自動轉(zhuǎn)動且受風的作用而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體構(gòu)造進行改進，從而能夠達到最高效率。本實用新型的另一目的在于，提供一種水平型風力發(fā)電機，其通過將支撐旋轉(zhuǎn)體的支撐軸相對于中心軸而偏心設置，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。本實用新型又另一目的在于，提供一種水平型風力發(fā)電機，其通過在旋轉(zhuǎn)體上增加風向引導部結(jié)構(gòu)，以使風向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體按規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)的同時，在相同強度的風力下能夠加速旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動。本實用新型的又一目的在于，提供一種水平型風力發(fā)電機，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)風的作用而折疊或展開，使葉片部根據(jù)風的作用自動地驅(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)本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機來實現(xiàn)，所述水平型風力發(fā)電機包括支撐主體部，設置在地面上；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；多個旋轉(zhuǎn)體，其與所述水平軸結(jié)合，并且能夠隨風進行旋轉(zhuǎn)；方向設定部，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；風向引導部，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)風的作用而展開、折疊。在此，所述風向引導部可以包括框架部，形成在所述旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)部；風向引導膜，具有與所述葉片部相對應的寬度，并與所述框架部結(jié)合。而且，所述風向引導膜可以按事先設定的曲率設置，以將吹向所述旋轉(zhuǎn)體的風導向所述葉片部。一方面，所述支撐軸可以設置成從所述中心軸偏心3 10度。還有，可以使所述方向設定部在俯視時具有V字形狀，從而使所述中心軸向風吹來的方向旋轉(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。而且，所述水平軸的剖面可以是圓形或者正多邊形。根據(jù)本實用新型，對通過方向設定部的結(jié)構(gòu)隨風向自動轉(zhuǎn)動且受風的作用而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的構(gòu)造進行改進，從而可達到最高效率。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)體上增加風向引導部，以使風向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體按規(guī)定的方向轉(zhuǎn)動的同時，在相同強度的風力下能夠加速旋轉(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)風的作用展開、折疊，從而根據(jù)風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實用新型的詳細說明和本實用新型的技術(shù)思想，因此， 本實用新型不能限定解釋于下面的附圖所示的事項。圖1是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)體的立體圖。圖2是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖。圖3是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的立體圖。[0033]圖4是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的主視圖。[0034]附圖標記[0035]10支撐主體部20 中心軸[0036]30連接部40 支撐軸[0037]50水平軸60 旋轉(zhuǎn)體[0038]61旋轉(zhuǎn)軸62 主體部[0039]63支撐部64 葉片部[0040]65風向引導部66 框架部[0041]67風向引導膜70 方向設定部
具體實施方式
下面，參照附圖詳細說明本實用新型的構(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?shù)囟x術(shù)語概念的原則，應以符合本實用新型技術(shù)思想的含義和概念來進行解釋。因此，本說明書上記載的實施例以及附圖所示的結(jié)構(gòu)僅是本實用新型的優(yōu)選實施例，并沒有全部體現(xiàn)本實用新型的技術(shù)思想，應理解為在提出本申請時可以有代替這些的多種等同物和變形例。圖1是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)體的立體圖，圖2是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖，圖3是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的立體圖，圖4是示出本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機的主視圖。參照圖1至圖4，本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機包括支撐主體部10，設置在地面上；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置，并且能夠進行旋轉(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；多個旋轉(zhuǎn)體60，與所述水平軸50結(jié)合，且被設置成可隨風旋轉(zhuǎn)；方向設定部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偏心設置。在此，本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機，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，并且隨風進行旋轉(zhuǎn)。在此，所述支撐主體部10是提供設置所述中心軸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)地設置。在此，所述發(fā)電機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偏心設置，以使隨風向而
5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定部70上的風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，當所述偏心角度小于3度時，不容易實現(xiàn)偏心帶來的中心軸20的旋轉(zhuǎn)，而當所述偏心角度超過10度時，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；風向引導部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，所以有風時展開、無風時折疊。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，所述風向引導部65是將吹向所述旋轉(zhuǎn)體60方向的風引向所述葉片部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，所述風向引導部65可以包括框架部66，形成在所述旋轉(zhuǎn)體60的兩側(cè)部；風向引導膜67，具有與所述葉片部64相對應的寬度，并與所述框架部66結(jié)合。即，如圖2所示，所述風向引導膜67為了將吹向所述旋轉(zhuǎn)體60的風引向所述葉片部64，以事先設定的曲率固定設置在所述旋轉(zhuǎn)體60的上、下側(cè)。而且，下側(cè)風向引導膜67 將從旋轉(zhuǎn)體60的下部吹來的風向上方傳送，上側(cè)風向引導膜67將從旋轉(zhuǎn)體60的上部吹來的風向下方傳送，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實現(xiàn)的單層形態(tài)的風力發(fā)電機，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且在各水平軸50上分別設置有所述旋轉(zhuǎn)體60的多層形態(tài)。[0065]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對應地結(jié)合。另一方面，所述方向設定部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隨風自然旋轉(zhuǎn)的作用。在此，如圖3至圖4所示，所述方向設定部70在俯視時具有V字形狀，可以使所述中心軸20向風吹來的方向旋轉(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)領域所公知的，因此省略。如上所述，本實用新型涉及的水平型風力發(fā)電機，通過改進旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)能夠達到最高效率，其中，該旋轉(zhuǎn)體根據(jù)方向設定部的結(jié)構(gòu)自動地向風向旋轉(zhuǎn)且受風的作用而進行轉(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)體上增設風向引導部結(jié)構(gòu)，使風向朝向旋轉(zhuǎn)體，從而使旋轉(zhuǎn)體向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)的同時，在相同強度的風力下可以加速旋轉(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)風的作用而折疊或展開，從而根據(jù)風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，本實用新型雖然以限定的實施例和附圖進行了說明，但是本實用新型的技術(shù)思想并不受限于此，本實用新型所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型的技術(shù)思想和下述的權(quán)利要求范圍的均等范圍內(nèi)，可進行多種修正以及變形。
權(quán)利要求1.一種水平型風力發(fā)電機，其特征在于，包括 支撐主體部，設置在地面上；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；多個旋轉(zhuǎn)體，與所述水平軸結(jié)合，并能夠隨風旋轉(zhuǎn)；方向設定部，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置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風力發(fā)電機，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；風向引導部，配置在所述主體部的上、下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平型風力發(fā)電機，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所述的水平型風力發(fā)電機，其特征在于，所述風向引導部包括 框架部，形成在所述旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)部；風向引導膜，具有與所述葉片部相對應的寬度，并與所述框架部結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平型風力發(fā)電機，其特征在于，所述風向引導膜以事先設定的曲率設置，從而將吹向所述旋轉(zhuǎn)體的風引導至所述葉片
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風力發(fā)電機，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所述的水平型風力發(fā)電機，其特征在于，所述方向設定部在俯視時具有V字形狀，從而使所述中心軸向風吹來的方向旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風力發(fā)電機，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。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平型風力發(fā)電機，其特征在于， 所述水平軸的剖面為圓形或者正多邊形。
專利摘要本實用新型涉及水平型風力發(fā)電機，其包括支撐主體部，設置在地面上；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；多個旋轉(zhuǎn)體，與所述水平軸結(jié)合，并可隨風旋轉(zhuǎn)；方向設定部，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置。改進通過方向設定部的結(jié)構(gòu)使發(fā)電機自動地隨風向旋轉(zhuǎn)且根據(jù)風的作用而轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)，從而能夠達到最高效率。
文檔編號F03D1/02GK202031779SQ20112005692
公開日2011年11月9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