[发明专利]风力发电机的叶片角度调节装置及具有其的风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机的叶片角度调节装置及具有其的风力发电机，更详细地，涉及可根据风速来改变叶片的角度的风力发电机的叶片角度调节装置及具有其的风力发电机。

背景技术

一般情况下，风力发电机为将空气的动能，即，将风能转换为旋转动能后，将上述旋转动能转换为电能的装置。

这种风力发电机大致包括：转子(rotor)，借助风来旋转；机舱(nacelle)，用于将转子的旋转力转换为电力；以及塔架(tower)，用于支撑机舱和转子。其中，转子设有多个借助风来产生旋转力的叶片(blade)，上述转子以可旋转的方式设置于机舱。并且，机舱包括：齿轮箱，用于传输转子的旋转力；发电机，借助上述旋转力来工作。并且，塔架以支撑设置于塔架的上部的机舱和转子的负荷的方式垂直设置于设置场所。

由于设置场所的不同，导致风向和风力各不相同，因而上述风力发电机无法以某个特定结构来接收所有风并工作。因此，需要适合各种地域和场所并具有高效率的风力发电机的结构。例如，在风力发电机中，在使叶片的宽度变宽的情况下，有助于利用低速的风，但不利于利用强风。尤其，在为了在强风中避免施加于叶片的危险而使用改变叶片的整体角度的水平轴式叶片的情况下，由于旋转方向的旋转角发生变化而将导致产生在转子旋转时引起振动等的安全问题。因此，需要即使具有宽面积的叶片，也均可使用强风或弱风的风力发电机和其结构。

为了解决上述问题，作为以往技术，提出有韩国登录实用新型第20-0459015号(2012.02.27登录)中的“风力发电机用叶片角度控制装置”和日本登录实用新型第3002361号(1994.07.13登录)中的“水力风力可变风车”，但这种以往的技术以在水平轴风力发电机的叶片根据风速旋转时通过调节叶片的角度来避免强风的危险为要旨，上述以往的技术为了根据风的强弱来调节叶片的角度而使用铰链，并且在叶片的角度发生变化时会使转子及机舱整体的角度均发生变化，这种以往技术有利于使大面积的叶片应对弱风，而应对强风则极为不利。因此，为了避免上述大面积的叶片应对强风的不利点而改变叶片的角度，但在此时，存在如下问题，即，铰链无法调节适合叶片面积和风速的叶片变化始点上的力。尤其，若在转子的轴被水平设置的水平轴式叶片中改变叶片的整体角度，则由于导致叶片的旋转方向的角度发生变化，从而会引起叶片的安全问题。

发明内容

技术问题

为了解决如上所述的以往技术问题，本发明的目的在于通过迅速、稳定地旋转来根据风速的大小调节叶片受到风压的面积，以此在微风或强风中均产生高旋转力，进而安全地调节叶片的面积。本发明的另一目的可通过对以下实施例的说明来容易理解。

解决问题的手段

为了实现如上所述的目的，根据本发明的一实施方式，本发明提供风力发电机的叶片角度调节装置，上述风力发电机的叶片角度调节装置根据风速调节风力发电机的叶片角度，上述风力发电机的叶片角度调节装置包括：轴部；外壳，使上述轴部以能够旋转的方式设置；以及发条，上述发条的末端分别固定于上述轴部和上述外壳，借助上述轴部和上述外壳的相对旋转来储存弹性能量，当解除相对旋转所需的力时，使上述轴部和上述外壳向逆方向进行相对旋转，来使上述轴部和上述外壳恢复到原来的状态，上述轴部和上述外壳中的一个固定于使上述叶片以借助风压进行旋转的方式设置的叶片设置部，上述轴部和上述外壳中的另一个固定于上述叶片，从而借助上述发条的弹力来根据风速的大小调节上述叶片受到风压的面积。

上述轴部沿着长度方向可固定于以风力发电机的轮毂为中心以向半径方向延伸的方式设于上述轮毂的上述叶片设置部，上述外壳可使固定于上述叶片的叶片固定板从外壳的侧部突出。

上述发条的一端可固定于上述轴部，上述发条以包围上述轴部的方式设于上述外壳的内部，上述发条的另一端固定于上述外壳的内侧面，上述轴部以可旋转的方式由分别设于上述外壳内部的轴承支撑，来使上述轴部位于上述发条的两侧。

本发明还可包括：挡止部，从上述轴部突出；以及卡定片，以位于上述挡止部的旋转轨迹内的方式设于上述外壳，以使得借助上述发条的弹力旋转的上述叶片的受到风压的面积不超过所需的大小的方式卡在上述挡止部，上述卡定片选择性地固定于上述旋转轨迹内的多个位置中的一个，以此可调节上述叶片受到风压的最大面积。