KR100924527B1 - 수직축 풍력 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바람의 방향과 관계없이 발전을 가능하게 하고 작은 공간에서도 설치가 가능한 수직축 풍력 발전장치에 관한 것으로; 회전 날개부와, 회전 날개부를 감싸며 외부 바람을 항상 일방향으로 유입되게 하여 회전 날개부를 회전시키는 다수의 둘레날개를 가지는 고정 덕트부와, 상기 고정 덕트부의 상부에 구비되어 상부로 부는 바람을 하부로 이동시켜 회전 날개부에 일방향으로 유입시키는 다수의 둘레 안내날개를 가지는 상부 덕트부와, 상기 회전 날개부와 고정 덕트부의 하부에 회전 날개부를 회전되게 지지하는 하부 지지수단과, 상기 회전 날개부의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수직축 풍력 발전장치{Vertical type wind turbine device}
본 발명은 수직축 풍력 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바람의 방향과 관계없이 발전을 가능하게 하고 작은 공간에서도 설치가 가능한 수직축 풍력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 풍력 발전이라 함은, 자연적으로 불어오는 바람을 전기 에너지로 변환하는 장치를 말하는 것으로, 바람개비형 풍력 발전기가 대표적으로 알려져 있다.
그런데 종래의 바람개비형 풍력 발전기를 사용함에 있어서, 바람이 날개를 스치면서 지나가는 원인으로 인하여 풍력의 손실이 큼에 따라 풍력 대비 발전효율이 낮은 문제점을 가지고 있었다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 본 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 제10-877419호의 "수직축 풍력 발전장치"(이하, "종래의 수직축 풍력 발전장치"라 한다.)가 알려져 있다.
즉 종래의 수직축 풍력 발전장치는, 회전 가능하며 사방이 터진 하우징과, 수직 출력축이 구비되며 상기 하우징의 내부에 구비되는 회전체가 포함된 풍력 발 전 장치에 있어서, 상기 하우징의 바람이 유입되는 전방 일측의 둘레에는, 전방의 일측으로 불어오는 바람을 유입받아 바람의 방향을 전환하여 회전체를 정방향으로 회전시키는 둘레 덕트부와, 상기 하우징의 후방 중간에는 상기 둘레 덕트부가 바람에 맞서도록 상기 하우징을 회전시키는 방향타부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 둘레 덕트부에는 상기 외주면에 형성된 유입구로 들어온 바람의 방향을 전환하여 상기 회전체의 블레이드를 회전시키도록 상기 하우징을 향한 유출구가 형성된 공기통로가 포함되는 것이다.
또한 상기 하우징의 상부에는 상기 회전체의 정면에서 불어오는 바람의 방향을 전환하여 상기 회전체의 상부로 유입시키는 상부 덕트부가 더 구비되고, 상기 회전체에 구비되는 블레이드는 상부에서 유입되는 바람에 의하여 회전되도록 경사진 것이다.
따라서, 상부 덕트부가 더 구비되는 경우에는 풍력 발전장치의 상부를 지나는 바람이 회전체를 회전시키는데 사용됨에 따라, 측면에서 불어오는 바람에 더하여 회전체에 상당한 회전력을 더 하게 됨으로, 발전 효율이 증가되는 효과가 있다. 특히, 블레이드에 많은 공기를 보낼 수 있기에 낮은 풍속일 때, 더욱 효과적인 발전을 가능하게 할 수 있는 장점을 가지는 것이다.
그러나, 상기와 같이 구성된 풍력 발전장치를 사용할 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
상기 둘레 덕트부와 상부 덕트부가 바람의 방향에 따라 회전되어야 함에 따라 방향타부를 필수적으로 구비해야 함으로써, 전,후방의 전체 길이가 길어짐에 따 라 넓은 설치공간이 필요한 문제점을 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 발명된 것으로, 고정 덕트부와 상부 덕트부를 회전시키지 않고도 전방향으로 불어오는 바람을 이용하여 발전을 가능하게 할 수 있는 수직축 풍력 발전장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한 바다 또는 강 등의 해상에 부상되게 설치함으로써, 풍속이 강한 바닷바람이나 강바람을 이용할 수 있는 풍력 발전기를 제공하는 다른 목적이 있다.
또 회전 날개부의 둘레에 형성된 경사 날개홈부를 함몰되게 형성함으로써, 회전 날개부의 외측부로 바람이 집중되게 유입되게 할 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다.
또 회전 날개부의 하중을 지지하면서 회전저항을 낮춤에 따라 회전 날개부의 회전을 원활하게 할 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다.
또 부력 미끄럼부를 구성하는 원뿔부가 팽이와 같이 회전되게 함으로써, 회전 날개부가 회전되는 과정에서 회전 날개부의 수직 중심이 변경되는 것이 방지될 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전 날개부와, 회전 날개부를 감싸며 외부 바람을 항상 일방향으로 유입되게 하여 회전 날개부를 회전시키는 다수의 둘레날개를 가지는 고정 덕트부와, 상기 고정 덕트부의 상부에 구 비되어 상부로 부는 바람을 하부로 이동시켜 회전 날개부에 일방향으로 유입시키는 다수의 둘레 안내날개를 가지는 상부 덕트부와, 상기 회전 날개부와 고정 덕트부의 하부에 회전 날개부를 회전되게 지지하는 하부 지지수단과, 상기 회전 날개부의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 고정 덕트부와 상부 덕트부를 회전시키지 않고도 전방향으로 불어오는 바람을 이용하여 발전을 가능하게 함으로써, 바지선 또는 지면의 작은 공간에서도 설치가 가능한 수직축 풍력 발전장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 바다 또는 강 등의 해상에 부상시켜 풍속이 강한 바닷바람이나 강바람을 이용할 수 있도록 함으로써, 발전 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 풍력 발전기를 제공하는 효과도 있다.
또 상부 덕트부에 다수의 안내날개를 구비하여 하부로 이동되는 바람을 일방향으로 유입시킬 수 있도록 함으로써, 회전 날개부의 출력 효율을 좀더 향상시킬 수 있도록 하는 효과도 있다.
또 회전 날개부의 외측부로 바람이 집중 유입되게 함으로써, 회전 날개부의 원심력을 향상시킴에 따라 바람에 대한 회전 날개부의 회전력을 최대로 높일 수 있도록 하는 효과도 있다.
또 회전 날개부의 하중을 지지하면서 회전저항을 낮춤에 따라 회전 날개부의 회전을 원활하게 할 수 있도록 함으로써, 발전 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 하 는 또 다른 효과도 있다.
또 부력 미끄럼부를 구성하는 원뿔부가 팽이와 같이 회전됨에 따라서 회전 날개부가 회전되는 과정에서 회전 날개부의 수직 중심이 변경되는 것이 방지됨으로써, 좀더 안정적인 작동을 얻을 수 있는 또 다른 효과도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 풍력 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전 날개부를 확대 도시한 일부 분해 사시도이다.
이에 본 발명에 따른 제1 실시예의 풍력 발전기는, 회전 날개부(1)와, 회전 날개부(1)를 감싸며 외부 바람을 항상 일방향으로 유입되게 하여 회전 날개부(1)를 회전시키는 다수의 둘레날개(21)를 가지는 고정 덕트부(2)와, 상기 고정 덕트부(2)의 상부에 구비되어 상부로 부는 바람을 하부로 이동시켜 회전 날개부(1)에 일방향으로 유입시키는 다수의 둘레 안내날개(31)를 가지는 상부 덕트부(3)와, 상기 회전 날개부(1)와 고정 덕트부(2)의 하부에 회전 날개부(1)를 회전되게 지지하는 하부 지지수단(4)과, 상기 회전 날개부(1)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전수단(5)을 포함한다.
그리고 상기 발전수단(5)은 상기 상부 덕트부(3)에 구비되어 회전 날개부(1)의 회전력을 입력받아 발전을 일으키는 상부 발전기(51)를 포함하는 것이다.
상기 회전 날개부(1)는 중심에 수직으로 구비되고 외측에는 다수의 회전날개(15)가 구비되어 상기 상부 발전기(51)와 연결된 수직 회전축(11)을 포함 한다. 그리고 상기 하부 지지수단(4)은, 수직 회전축(11)의 하부에 구비되어 수중에 부상 회전되게 구비된 부구체(41)와, 고정 덕트부(2)의 하부에 구비된 부상수단(44)을 포함하는 것이다.
상기 부상수단(44)은, 조선소에서 건조되어 이동이 가능하고, 설치 장소를 용이하게 변경시킬 수 있도록 바지선으로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서 바지선의 상부에 수력 발전기를 장착함으로써 강한 바람이 부는 해상에서 충분한 발전이 가능한 것이다.
또한, 상기 회전 날개부(1)는 둘레에 등간격으로 형성되어 수평 및 상부에서 하부로 이동되는 바람의 미는 힘에 의해 회전 날개부(1)를 회전시키는 상부가 후방으로 경사지게 형성된 다수의 경사 날개홈부(16)를 포함하는 것이다.
상기 경사 날개홈부(16)는 바람이 유입되는 함몰 경사면(161)과 바람이 충돌되는 함몰 충돌면(162)으로 구성되어 있는 것이다.
또, 상기 고정 덕트부(2)의 둘레에 등간격으로 구비된 둘레날개(21)는 내측 단부가 후방으로 경사진 경사판으로 구성되어 있음으로써, 둘레날개(21)들의 사이로 바람이 일방향으로 통일되게 유입되는 것이다.
상기 상부 덕트부(3)의 둘레에 등간격으로 구비된 상기 둘레 안내날개(31)는 하부가 후방으로 경사진 경사판으로 구성됨으로써, 둘레 안내날개(31)들의 사이로 상부의 바람이 유입되고 유입된 바람이 하부로 이동되어 회전 날개부(1)에 일방향 으로 유입되는 것이다.
즉 상기 고정 덕트부(2)는 사이 둘레에 둘레날개(21)들이 구비된 상,하판을 포함하는 것이다. 그리고 상기 고정 덕트부(2)의 상판에는 회전 날개부(1)와 연통되게 형성된 관통홀(22)이 더 형성되어 있고, 상기 관통홀(22)의 상부에는 상부 덕트부(3)가 구비되어 있는 것이다. 아울러 상기 상부 덕트부(3)는, 고정 덕트부(2)의 상판 둘레에 관통홀(22)의 둘레로 돌출되게 구비되어 바람을 상기 회전 날개부(1)의 둘레로 유입시키는 상기 다수의 안내날개(31)와, 안내날개(31)들의 내측에 구비되고 하판(321)을 포함하는 수직관(32) 및 안내날개(31)들의 상부를 커버하는 상판(33)을 포함하는 것이다.
한편, 상기 부상수단(44)의 중앙에 부구체 삽입홀(441)이 구비되어 있고, 상기 부구체 삽입홀(441)의 둘레에는 부구체(41)의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 다수의 롤러(442)가 구비되어 있는 것이다. 즉 상기 롤러(42)는 수직으로 회전 가능하게 구비되어 있고 둘레에 등격의 다단으로 구비되어 있는 것이다.
그리고 상기 부구체(41)는 상부가 넓고 하부가 좁은 원뿔형으로 구성되어 있으며, 상기 부구체(41)의 하부 중앙에는 추(43)가 더 구비되어 있음으로써, 부구체(41)가 항상 수직으로 세워짐에 따라 회전 날개부(1)의 기울어짐을 사전에 예방할 수 있는 것이다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 설명하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 바다 또는 강 등의 해상에 띠워진 상태에서, 외부로부터 고정 덕트부(2)와 상부 덕트부(3)로 바람이 유입되게 되면, 고정 덕트부(2)로 유입된 바람은 고정 덕트부(2)의 둘레에 구비된 둘레날개(21)들의 사이를 통과하여 경사 날개홈부(16)로 유입되어 회전 날개부(1)를 회전시킨다.
그리고 상기 상부 덕트부(3)로 유입된 바람은, 상부 덕트부(3)를 구성하는 안내날개(31)들의 안내를 통해 상부에서 하부로 유입된다. 아울러 상부에서 하부로 유입되는 바람은 회전 날개부(1)의 경사 날개홈부(16)로 유입되어 회전 날개부(1)를 회전시킨다.
즉 상기 고정 덕트부(2)의 둘레날개(21)들을 통과하여 수평으로 유입되는 바람은, 회전 날개부(1)를 구성하는 경사 날개홈부(16)의 함몰 경사면(161)을 따라 수평으로 이동되어 함몰 충돌면(162)에 충돌됨으로써 회전 날개부(1)를 회전시키게 되는 것이다.
아울러 상기 상부 덕트부(3)의 안내날개(31)들의 사이를 통과하여 하부로 이동되는 바람도, 회전 날개부(1)를 구성하는 경사 날개홈부(16)의 함몰 경사면(161)을 따라 이동되어 경사진 함몰 충돌면(162)에 충돌됨으로써 회전 날개부(1)를 회전시키게 되는 것이다.
그러므로, 본 발명에 따른 풍력 발전장치는, 고정 덕트부(2)와 상부 덕트부(3)를 회전시키지 않고도 발전을 가능하게 할 수 있는 장점을 가지는 것이다. 따라서 전술한 종래 기술에서 언급한 방향타부를 필요없게 함으로써, 해상에 띠워지는 바지선 등의 작은 공간에서도 설치가 가능한 수직축 풍력 발전장치를 제공할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같이 구성된 제1 실시예의 풍력 발전기를 바다 또는 강 등의 수면에 부상시켜 풍속이 강한 바닷바람이나 강바람을 이용하여 발전을 가능하게 함으로써, 발전 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.
또한 상부 덕트부(3)에 다수의 안내날개(31)를 구비하여 하부로 이동되는 바람을 일방향으로 유입시킬 수 있도록 함으로써, 회전 날개부(1)의 출력 효율을 좀더 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.
또한 상기 회전 날개부(1)의 둘레에 형성된 경사 날개홈부(16)를 함몰되게 형성함으로써, 회전 날개부(1)의 외측부로 바람이 집중되게 유입되게 하는 것이다. 따라서 회전 날개부(1)의 원심력을 향상시킴에 따라 바람에 대한 회전 날개부(1)의 회전력을 최대로 높일 수 있는 장점을 가지는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예의 풍력 발전기를 나타낸 단면도이다.
이에 본 발명에 따른 제2 실시예의 풍력 발전기는, 회전 날개부(1)와 하부 지지수단(4) 및 발전수단(5)의 구성을 제외하고 타 구성은 상술한 제1 실시예의 풍력 발전기의 구성과 동일함을 전제로 한다.
따라서 본 발명에 따른 제2 실시예의 풍력 발전기를 구성하는 회전 날개부(1)와 하부 지지수단(4) 및 발전수단(5)을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 회전 날개부(1)는 상부 덕트부(3)에서 수직으로 구비된 수직 고정축(12)과, 수직 고정축(12)의 외측에 회전되게 구비되고 둘레에는 회전날개(15)가 구비된 중공 회전축(13)을 포함한다.
그리고 상기 하부 지지수단(4)은, 수직 회전축(14)의 하부 둘레에 수중에 부상되어 회전되게 구비되고 내부에는 공간(421)이 구비된 부구체(42)와, 고정 덕트 부(2)의 하부에 구비된 부상수단(44)을 포함한다.
아울러 발전수단(5)은, 상기 부구체(42)의 내부에 형성된 공간(421)에 구비되어 상기 수직 고정축(12)이 연결된 하부 발전기(52)를 포함하는 것이다.
그러므로, 상기 회전 날개부(1)가 회전되게 되면 중공 회전축(13)이 회전되고 회전 날개부(1)의 하부 둘레에 구비된 부구체(42)가 회전됨으로써, 부구체(42)의 내부 공간(421)에 구비된 하부 발전기(52)의 둘레가 회전됨에 따라 발전을 일으키게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 3실시예의 풍력 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전장치를 저부에서 본 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전장치를 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 7의 B부 확대도이다.
이에 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전기는, 회전 날개부(1)와 하부 지지수단(4) 및 발전수단(5)의 구성을 제외하고 타 구성은 상술한 제1 실시예의 풍력 발전기의 구성과 동일함을 전제로 한다.
따라서 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전기를 구성하는 회전 날개부(1)와 하부 지지수단(4) 및 발전수단(5)을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 발전수단은 하부 지지수단(4)에 구비되어 회전 날개부(1)의 회전력을 입력받아 발전을 일으키는 하부 발전기(53)를 포함한다.
그리고 상기 회전 날개부(1)는 중심에 수직으로 구비되고 외측에는 회전날개(15)가 구비되어 상기 상부 발전기(51)와 연결된 수직 회전축(14)을 포함하는 것 이다. 그리고 상기 하부 지지수단(4)은, 상기 수직 회전축(14)의 하부에 구비되어 지면에 세워지는 중앙 지지축(45)과, 상기 고정 덕트부(2)의 하부에 다수로 구비되어 지면에 세워지는 지지다리(46)들을 포함하는 것이다.
또한 상기 중앙지지축(45)의 상부에는 상기 수직 회전축(14)이 연결된 상기 하부 발전기(53)가 구비되는 것이다.
한편, 상기 회전 날개부(1)의 하부와 중앙 지지축(45)의 상부 둘레에는 부력에 의해 회전 날개부(1)의 마찰을 줄일 수 있는 부력식 미끄럼부(47)가 더 구비되는 것이다.
그리고 상기 부력식 미끄럼부(47)는, 중앙 지지축(45)의 상부 둘레에 구비된 유조(471)와, 상기 회전 날개부(1)의 하부 둘레에 돌출 구비되어 유조(471)에 채워진 유체에 뜨게 되는 부구체(472)로 구성되는 것이다.
또한 상기 부구체(472)는 중앙에 형성되는 하부가 좁고 상부가 넓은 원뿔형으로 구성되어 있는 것이다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전기의 작동과정을 설명하면, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 지지수단(4)을 통해 지면에 세워진 상태에서, 외부로부터 고정 덕트부(2)와 상부 덕트부(3)로 바람이 유입되게 되면, 고정 덕트부(2)로 유입된 바람은 고정 덕트부(2)를 구성하는 둘레날개(21)들의 사이를 통과하여 경사 날개홈부(16)로 유입되어 회전 날개부(1)를 회전시킨다.
그리고 상기 상부 덕트부(3)로 유입된 바람은, 상부 덕트부(3)를 구성하는 안내날개(31)들의 안내를 통해 상부에서 하부로 유입된다. 아울러 상부에서 하부로 유입되는 바람은 회전 날개부(1)의 경사 날개홈부(16)로 유입되어 회전 날개부(1)를 회전시킨다.
즉 상기 고정 덕트부(2)의 둘레날개(21)들을 통과하여 수평으로 유입되는 바람은, 회전 날개부(1)를 구성하는 경사 날개홈부(16)의 함몰 경사면(161)을 따라 수평으로 이동되어 함몰 충돌면(162)에 충돌됨으로써 회전 날개부(1)를 회전시키게 되는 것이다.
아울러 상기 상부 덕트부(3)의 안내날개(31)들의 사이를 통과하여 하부로 이동되는 바람도, 회전 날개부(1)를 구성하는 경사 날개홈부(16)의 함몰 경사면(161)을 따라 이동되어 경사진 함몰 충돌면(162)에 충돌됨으로써 회전 날개부(1)를 회전시키게 되는 것이다.
따라서 전술한 종래 기술에서 언급한 방향타부를 필요없게 함으로써, 지면의 작은 공간에서도 설치가 가능한 수직축 풍력 발전장치를 제공할 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 부력식 미끄럼부(8)를 사용함으로써, 회전 날개부의 하중을 지지하면서 회전저항을 낮춤에 따라 회전 날개부의 회전을 원활하게 할 수 있는 것이다.
그러므로 상기 부력식 미끄럼부(8)를 통해 회전 날개부(1)의 마찰을 최소로 줄임에 따라 발전 효율을 크게 향상시킴에 따라서, 적은 바람에서도 발전을 가능하게 할 수 있음은 물론, 바람으로부터 전기에너지를 최대로 얻을 수 있는 장점을 가지는 것이다.
한편 상기 부구체(472)가 원뿔형으로 구성되어 팽이와 같이 회전됨에 따라서, 회전 날개부(1)가 회전되는 과정에서 회전 날개부(1)의 수직 중심이 변경되는 것이 방지됨으로써, 좀더 안정적인 작동이 가능한 장점도 가지는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 풍력 발전기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 회전 날개부를 확대 도시한 일부 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예의 풍력 발전기를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 제 3실시예의 풍력 발전기를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전장치를 저부에서 본 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 제3 실시예의 풍력 발전장치를 나타낸 단면도.
도 8은 도 7의 B부 확대도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 회전 날개부
11 : 수직 회전축
12 : 수직 고정축
13 : 중공 회전축
14 : 수직 회전축
15 : 회전날개
16 : 경사 날개홈부
161 : 함몰 경사면, 162 : 함몰 충돌면
2 : 고정 덕트부
21 : 둘레날개
22 : 관통홀
3 : 상부 덕트부
31 : 안내날개
32 : 수직관
321 : 하판
33 : 상판
4 : 하부 지지수단
41 : 부구체
42 : 부구체
421 : 공간
43 : 추
44 : 부상수단
441 : 부구체 삽입홀, 442 : 롤러
45 : 중앙 지지축
46 : 지지다리
47 : 부력식 미끄럼부
471 : 유조, 472 : 부구체
5 : 발전수단
51 : 상부 발전기
52 : 하부 발전기
53 : 하부 발전기

Claims (14)

  1. 회전 날개부(1)와,
    회전 날개부(1)를 감싸며 외부 바람을 항상 일방향으로 유입되게 하여 회전 날개부(1)를 회전시키는 다수의 둘레날개(21)를 가지는 고정 덕트부(2)와,
    상기 고정 덕트부(2)의 상부에 구비되어 상부로 부는 바람을 하부로 이동시켜 회전 날개부(1)에 일방향으로 유입시키는 다수의 둘레 안내날개(31)를 가지는 상부 덕트부(3)와,
    상기 회전 날개부(1)와 고정 덕트부(2)의 하부에 회전 날개부(1)를 회전되게 지지하는 하부 지지수단(4)과,
    상기 회전 날개부(1)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전수단(5),
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 발전수단(5)은 상기 상부 덕트부(3)에 구비되어 회전 날개부(1)의 회전력을 입력받아 발전을 일으키는 상부 발전기(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회전 날개부(1)는 중심에 수직으로 구비되고 외측에는 다수의 회전날개(15)가 구비되어 상기 상부 발전기(51)와 연결된 수직 회전축(11)을 포함하고;
    상기 하부 지지수단(4)은, 수직 회전축(11)의 하부에 수중에 부상되어 회전되게 구비된 부구체(42)와, 고정 덕트부(2)의 하부에 구비된 부상수단(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전 날개부(1)는, 상부 덕트부(3)에서 수직으로 구비된 수직 고정축(12)과, 수직 고정축(12)의 외측에 회전되게 구비되고 둘레에는 다수의 회전날개(15)가 구비된 중공 회전축(13)을 포함하며;
    상기 하부 지지수단(4)은, 수직 회전축(14)의 하부 둘레에 수중에 부상되어 회전되게 구비되고 내부에는 공간(421)이 구비된 부구체(42)와, 고정 덕트부(2)의 하부에 구비된 부상수단(44)을 포함하고;
    상기 발전수단(5)은, 상기 공간(421)에 구비되어 상기 수직 고정축(12)이 연결된 하부 발전기(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 부상수단(44)의 중앙에 부구체 삽입홀(441)이 구비되어 있고,
    상기 부구체 삽입홀(441)의 둘레에는 부구체의 회전 마찰을 줄이는 다수의 롤러(442)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  6. 제 3항 또는 제 4항 있어서, 상기 부구체는 상부가 넓고 하부가 좁은 원뿔형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 부구체의 하부 중앙에 추(43)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발정장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 발전수단(5)은 상기 하부 지지수단(4)에 구비되어 회전 날개부(1)의 회전력을 입력받아 발전을 일으키는 하부 발전기(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 회전 날개부(1)는 중심에 수직으로 구비되고 외측에는 다수의 회전날개(15)가 구비되어 상기 하부 발전기(53)와 연결된 수직 회전축(14)을 포함하고;
    상기 하부 지지수단(4)은, 상기 수직 회전축(14)의 하부에 구비되어 지면에 세워지는 중앙 지지축(45)과, 상기 고정 덕트부(3)의 하부에 다수로 구비되어 지면에 세워지는 지지다리(46)들을 포함하며;
    상기 중앙 지지축(45)의 상부에는 상기 수직 회전축(14)이 연결된 하부 발전기(53)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수직 풍력 발전장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 회전 날개부(1)의 하부와 중앙 지지축(45)의 상부 둘레에는 부력에 의해 회전 날개부(1)의 마찰을 줄일 수 있는 부력식 미끄럼부(47)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 부력식 미끄럼부(47)는,
    중앙 지지축(45)의 상부 둘레에 구비된 유조(471)와,
    상기 회전 날개부(1)의 하부 둘레에 돌출 구비되어 유조(471)에 채워진 물에 뜨게 되는 부구체(472)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 부구체(472)는 중앙에 형성되는 하부가 좁고 상부가 넓은 원뿔형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  13. 제 1항 내지 제 4항 및 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 날개부(1)는 둘레에 등간격으로 형성되어 수평 및 상부에서 하부로 이동되는 바람의 충돌에 의해 회전 날개부(1)를 회전시키는 상부가 후방으로 경사지게 형성된 다수의 경사 날개홈부(16)를 포함하며;
    상기 경사 날개홈부(16)는 바람이 유입되는 함몰 경사면(161)과 바람이 충돌되는 함몰 충돌면(162)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
  14. 제 1항 내지 제 4항 및 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 둘레날개(21)는 내측 단부가 후방으로 경사진 경사판으로 구성되어 있고,
    상기 둘레 안내날개(31)는 하부가 후방으로 경사진 경사판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 풍력 발전장치.
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