KR101211581B1 - 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도로를 지나는 차량의 주행풍을 이용하여 발전을 수행하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치는 전기를 발생하는 발전기가 수납되어 바닥에 매설되는 발전본체, 상기 발전본체의 상부로 연장되는 지주, 상기 지주의 상단에 회전되고 바람에 의해 회전하여 상기 발전기를 구동하는 블레이드, 상기 블레이드의 측면 둘레의 일부를 감싸는 형태로 상기 블레이드에서 회전가능하게 결합되고 상기 블레이드로 바람을 모아 안내하는 집풍가이드, 및 상기 집풍가이드와 상기 블레이드의 사이로 바람이 유입되는 바람유입구가 바람이 불어오는 방향과 마주하도록 상기 집풍가이드의 상단의 일측으로 돌출되어 상기 집풍가이드를 바람의 방향에 따라 회전시키는 커버조향부를 포함한다. 따라서, 발전효율을 향상시킬 수 있다.

Description

도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치{wind turbines are installed on the roadside}
본 발명은 도로를 지나는 차량의 주행풍을 이용하여 발전을 수행하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전장치는 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하는 장치이다.
이러한 풍력발전장치는 대량의 전기를 생산하기 위해 대형으로 제작되어 바람이 많이 부는 바닷가 주변이나 산골에 설치되어 발전을 수행하였다.
하지만, 근래에는 에너지 절약에 대한 요구가 늘어나면서 대형이 아닌 소형의 풍력발전기를 제작하여 적은 바람으로도 전기를 생산할 수 있는 소형 풍력발전장치의 개발이 활발히 진행되고 있다.
소형 풍력발전장치의 일례로는 한국특허공개 제10-2010-0032604호와 같이 차량의 주행 시 발생되는 주행풍으로 발전을 수행하는 "차량의 통행을 이용한 풍력발전 시스템"이 개시된 바가 있다.
종래의 차량의 통행을 이용한 풍력발전 시스템은 도로에서 차량의 주행방향을 따라서 형성되고, 그 측면에 바람이 유입될 수 있는 유입구 및 상기 유입구와 연통된 수용부를 구비하는 지지부; 상기 지지부의 측면에서 돌출되어 차량의 주행 방향과 반대 방향으로 연장되고, 바람을 상기 수용부로 유도하며 차량이 상기 지지부와 충돌하는 경우 충격을 완화하는 완충유도부; 상기 수용부 내부에 위치하면서 바람에 의해서 회전하는 로터; 및 상기 로터의 회전을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치를 포함하여 구성되었다.
이러한 구성을 가지는 종래의 차량의 통행을 이용한 풍력발전 시스템은 차량이 주행 시 발생되는 바람이 완충유도부에 의해 유도되고, 이 완충유도부로 유도된 바람이 로터를 회전시키는 형태로 발전을 수행하였다.
하지만, 종래의 차량의 통행을 이용한 풍력발전 시스템은 바람을 안내하는 완충유도부가 차량의 주행방향과 마주하는 바람만 유입되도록 구성된다.
이로 인해 차량의 주행 시 다양한 방향에서 발생하는 바람을 활용하지 못할 뿐만 아니라, 자연상태의 다양한 방향에서 발생하는 바람도 활용을 하지 못해 발전효율이 하락되는 문제점이 있었다.
또한, 완충유도부로 돌과 같은 이물질이 유입될 경우, 회전하는 로터와 완충유도부의 사이에 끼어 로터가 파손되는 문제점이 이었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 방향에서 발생되는 주행풍 뿐만 아니라, 자연풍으로도 로터를 회전시켜 발전효율을 향상시킬 수 있는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치를 제공하는 것이다.
또한, 바람에 유입된 이물질로 인해 로터의 파손을 방지할 수 있고, 야간에 차량의 불빛을 반사시켜 운전자에게 시각적으로 경고를 할 수 있는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치는 전기를 발생하는 발전기가 수납되어 바닥에 매설되는 발전본체, 상기 발전본체의 상부로 연장되는 지주, 상기 지주의 상단에 회전되고 바람에 의해 회전하여 상기 발전기를 구동하는 블레이드, 상기 블레이드의 측면 둘레의 일부를 감싸는 형태로 상기 블레이드에서 회전가능하게 결합되고 상기 블레이드로 바람을 모아 안내하는 집풍가이드, 및 상기 집풍가이드와 상기 블레이드의 사이로 바람이 유입되는 바람유입구가 바람이 불어오는 방향과 마주하도록 상기 집풍가이드의 상단의 일측으로 돌출되어 상기 집풍가이드를 바람의 방향에 따라 회전시키는 커버조향부를 포함한다.
상기 블레이드는 상기 발전기에 구동력을 전달하는 회전축, 및 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되며 바람이 모일 수 있도록 중간 부분이 오목하게 형성되는 날개를 포함할 수 있다.
상기 집풍가이드는 상기 바람유입구를 형성하는 상기 집풍가이드의 끝단에서 반대방향의 끝단으로 갈수록 상기 집풍가이드와 상기 블레이드의 사이 간격이 원호형상으로 좁아지게 형성될 수 있다.
상기 집풍가이드는 상기 바람유입구의 반대방향에서 상기 바람유입구와 직교된 위치의 상기 블레이드의 전방까지 상기 블레이드를 감싸는 전방밀폐부를 포함할 수 있다.
상기 집풍가이드는 상기 바람유입구로 유입된 바람이 상기 집풍가이드에 가이드되어 임의의 지점에서 상기 집풍가이드의 외부로 배출되는 바람배출공을 포함할 수 있다.
상기 집풍가이드는 상기 바람유입구와 마주하는 부분에는 상기 바람유입구로 유입되는 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 일부 절개된 형태로 형성되고, 상기 집풍가이드의 절개된 부분에는 절개된 부분을 개방 또는 폐쇄하는 이물질배출도어가 구비될 수 있다.
상기 이물질배출도어는 상기 집풍가이드에서 힌지에 의해 회전가능하게 결합되며, 상기 이물질배출도어는 상기 집풍가이드의 절개된 부분을 탄성력에 의해 폐쇄하도록 탄성부재에 의해 지지될 수 있다.
상기 발전본체는 상기 바닥에 견고하게 고정되도록 외면이 요철형상으로 형성될 수 있다.
상기 커버조향부는 상기 집풍가이드의 상단에서 상기 바람유입구로 바람이 유입되는 반대방향으로 연장되는 연장부, 및 상기 연장부에서 판 형상으로 돌출되어 바람의 저항을 받아 상기 집풍가이드를 회전시키는 조향판을 포함할 수 있다.
상기 조향판은 도로를 주행하는 차량의 불빛을 반사하는 반사부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람을 모아 블레이드로 제공하는 집풍커버를 다양한 바람의 방향에 대응하여 회전하도록 구성됨으로써, 다양한 방향의 바람을 활용할 수 있어 발전효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 바람유입구로 유입된 이물질을 이물질배출도어로 배출하여 이물질로 인한 블레이드 및 집풍커버의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 조향판에는 반사부재가 구비되어 차량의 불빛을 반사시킴으로써, 운전자에게 시각적으로 경고하여 안전사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치를 도시한 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치의 상부 부분(블레이드, 집풍가이드)을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도로서, 이물질배출도어를 통해 이물질을 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치가 도로가에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 차량이 주행하는 도로변에 설치되어 주로, 도로를 주행하는 차량에서 발생하는 주행풍(走行風, 바람)으로 발전을 수행할 수 있다.
여기서, 도로변은 도로가 즉, 도로의 일측 가장자리, 도로의 양측 가장자리 또는 도로의 중앙부분을 의미하며, 도로는 차량이 주행하는 도로뿐만 아니라, 자전거가 주행하는 도로, 사람이 주행하는 인도를 모두 의미한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 발전본체(110)를 포함할 수 있다.
이 발전본체(110)는 도로변의 바닥에 매설되어 집풍형 풍력발전장치(100)를 바닥에 고정시키는 동시에 하기에 설명될 블레이드(150)의 회전력에 의해 발전을 수행할 수 있다.
한편, 발전본체(110)는 하우징(113)을 포함할 수 있다. 하우징(113)은 하기에 설명될 발전기(111)가 내부에 수납될 수 있도록 밀폐된 용기형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 발전본체(110) 더 구체적으로는 하우징(113)의 외면은 요철형상으로 형성될 수 있다. 즉, 하우징(113)의 외면이 요철형상으로 형성됨으로써, 발전본체(110)가 매설되는 부분과 하우징(113)의 접촉면적이 넓어져 발전본체(110)가 바닥에 견고하게 매설될 수 있다.
이때, 하우징(113)의 외면에 형성되는 요철형상은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성될 수 있음은 물론이다.
실시예에서의 하우징(113)의 외면은 하우징(113)을 측면에서 바라봤을 때, 지그재그의 형상으로 규칙적인 요철형상으로 형성하였다.
또한, 하우징(113)은 하부로 갈수록 그 면적이 넓어지도록 형성되어 집풍형 풍력발전장치(100)의 지지력을 더욱 견고하게 할 수 있다.
발전본체(110)는 발전기(111)를 포함할 수 있다. 이 발전기(111)는 하기에 설명될 블레이드(150)의 회전력에 의해 발전할 수 있다.
한편, 발전기(111)는 발전을 수행하는 블레이드(150)와 결합되어 회전하는 구동축을 포함할 수 있으며, 발전기(111)는 공지된 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 지주(130)를 포함할 수 있다. 이 지주(130)는 바닥에 매설된 발전본체(110)의 상부로 블레이드(150)가 위치되도록 블레이드(150)를 지지할 수 있다.
한편, 지주(130)는 내부가 빈 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 발전본체(110)의 상부에 결합될 수 있다. 이때, 지주(130)와 발전본체(110), 더 구체적으로는 발전본체(110)를 구성하는 하우징(113)의 내부공간은 서로 연통되도록 구성될 수 있다.
그리고, 지주(130)의 내부에는 지주(130)의 상단에 위치되는 블레이드(150)와 발전본체(110)의 하우징(113)의 내부에 위치되는 발전기(111)를 연결하여 블레이드(150)의 회전력을 발전기(111)의 구동축으로 전달하는 연결축(131)이 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 블레이드(150)를 포함할 수 있다.
이 블레이드(150)는 바람에 저항을 받아 회전하며, 회전하는 회전력으로 발전기(111)를 구동할 수 있다.
이때, 블레이드(150)와 발전기(111)의 구동축은 연결축(131)으로 서로 연결되어 블레이드(150)의 회전시 구동축을 회전시키는 형태로 발전기(111)를 구동할 수 있으며, 블레이드(150)는 수직축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
한편, 블레이드(150)는 회전축(153)과 날개(151)를 포함할 수 있다. 회전축(153)은 막대 형상으로 수직된 형상으로 배치되고, 연결축(131)과 결합되어 연결축(131)을 회전시킬 수 있다.
날개(151)는 바람의 저항을 받아 회전축(153)을 회전시키는 것으로서, 회전축(153)을 중심으로 방사상 복수 개가 구비될 수 있다.
한편, 날개(151)는 판 형상으로 형성되고, 날개(151)를 상부에서 바라봤을 때, 날개(151)의 중앙 부분이 오목하게 형성될 수 있으며, 날개(151)의 상단 및 하단은 날개(151)의 중앙부분에 부딪힌 바람이 날개(151)의 상부 또는 하부로 새어나가지 않도록 밀폐될 수 있다.
즉, 날개(151)는 오목한 부분으로 공기가 유입될 수 있도록 오목한 부분과 대향되는 면은 개방된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 날개(151)는 상하로의 길이가 길게 형성될 수 있으며, 날개(151)가 회전축(153)을 중심으로 방사상으로 배치될 때, 복수 개의 날개(151)의 오목한 부분이 동일한 원주 상에 블레이드(150)가 회전하는 어느 한 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
이러한 형상을 가지는 날개(151)는 바람이 부딪히면 날개(151)의 오목하게 형성된 부분으로 바람이 모아져 바람의 저항을 극대화함으로써, 블레이드(150)의 회전력을 더욱 향상시킬 수 있다.
실시예에서는 회전축(153)을 중심으로 6개의 날개(151)가 방사상 배치되도록 구성되었다.
한편, 집풍형 풍력발전장치(100)가 도로가에 설치된 경우에는 도로에 가장 인접한 날개(151)의 오목한 부분이 차량이 주행방향과 마주하도록 설치되는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 집풍가이드(170)를 포함할 수 있다. 이 집풍가이드(170)는 블레이드(150)의 회전속도 및 회전력을 향상시키기 위해 바람을 모여 블레이드(150)로 공급되도록 바람을 안내할 수 있다.
한편, 집풍가이드(170)는 블레이드(150)의 측면 둘레의 일부를 감싸는 형태로 형성될 수 있으며, 집풍가이드(170)는 블레이드(150)의 회전축(153)을 중심으로 회전하도록 블레이드(150)의 회전축(153)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
그리고, 집풍가이드(170)는 원호형상의 판으로 형성되어 블레이드(150)의 측면 둘레에 배치되고, 집풍가이드(170)의 상단 및 하단은 회전축(153)이 위치되는 방향으로 절곡되어 회전축(153)에 회전 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.
이때, 회전축에 연결되는 집풍가이드(170)의 상단 및 하단은 바람이 유동될 수 있도록 개방된 형태로 형성될 수 있다.
한편, 블레이드(150)의 둘레를 감싸는 집풍가이드(170)의 일단은 블레이드(150)와 사이 간격이 이격되어 바람이 유입되는 바람유입구(171)를 형성할 수 있다.
그리고, 바람유입구(171)에서 집풍가이드(170)의 타단으로 갈수록 블레이드(150)와 집풍가이드(170)의 사이 간격이 좁아지게 형성되어 바람유입구(171)로 유입된 공기를 블레이드(150)로 안내할 수 있다.
이때, 집풍가이드(170)는 바람유입구(171)를 형성하는 바람유입구(171)의 끝단에서 블레이드(150)와 인접한 반대방향의 끝단으로 갈수록 바람이 용이하게 안내되도록 원호형상의 곡선으로 형성될 수 있다.
그리고, 집풍가이드(170)은 전방밀폐부(172)를 포함할 수 있다.
이 전방밀폐부(172)는 바람이 바람유입구(171)로만 유입될 수 있도록 블레이드의 전방 부분을 밀폐하여 블레이드(150)이 회전하는 반대방향으로 바람이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 전방밀폐부(172)는 블레이드(150)의 회전축(153)을 중심으로 바람유입구와 대칭되는 블레이드(150)의 측면에서 바람유입구(171)와 직교되는 위치의 블레이드(150)의 전방까지 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 여기서 전방은 바람유입구(171)로 바람이 유입되는 반대방향을 의미한다.
또한, 집풍가이드(170)은 바람배출공(173)을 포함할 수 있다.
이 바람배출공(173)은 집풍가이드(150)의 임의의 지점을 관통된 형태로 형성하여 집풍가이드(150)에 가이드되는 바람을 외부로 배출할 수 있다.
여기서, 집풍가이드(170)에 가이드되는 바람은 집풍가이드(170)에 가이드되는 거리가 길수록 바람의 세기가 급격히 약해지기 때문에 집풍가이드(170)에 가이드되는 바람이 블레이드(150)에 적용되고, 신속히 외부로 배출되어 새로운 바람이 다시 유입될 수 있도록 바람배출공(173)을 형성한다.
한편, 바람배출공(173)은 바람유입구(171)로 유입된 바람이 집풍가이드(170)에 가이드되어 바람유입구(171)와 직교된 방향으로 배출되도록 바람유입구(171)와 직교된 위치에서 마주하는 집풍가이드(170)의 부분에 형성될 수 있다.
이 부분에 바람배출공(173)을 형성함으로써, 집풍가이드(170)로 유입된 바람의 세기가 최소화되기 전, 바람을 외부로 배출하여 블레이드(150)의 회전력을 향상시킬 수 있다.
여기서, 바람배출공(173)은 복수 개가 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 실시예에서 집풍가이드(170)는 블레이드(150)를 상부에서 바라봤을 때, 270°정도 블레이드(150)의 측면 둘레를 감싸도록 형성하고, 90°의 각도로 세 개의 부분으로 나눠 각 부분에 이물질배출도어(175), 바람배출공(173), 및 전방밀폐부(172)가 순차적으로 위치되도록 구성하였다(도 5 참조).
이때, 이물질배출도어(175)가 형성되는 구역의 측단이 바람유입구(171)가 될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 집풍가이드(170)는 이물질배출도어(175)를 포함할 수 있다.
이 이물질배출도어(175)는 집풍가이드(170)로 유입되는 이물질 예컨대, 차량의 주행에 의해 도로에서 튀는 돌들이 집풍가이드(170)와 블레이드(150)의 사이에 끼어 블레이드(150) 및 집풍가이드(170)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 집풍가이드(170)의 일부분, 더 구체적으로는 바람유입구(171)와 마주하는 집풍가이드(170)의 부분이 절개된 형태로 형성될 수 있으며, 이 절개된 부분을 이물질배출도어(175)가 개방 또는 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
이때, 이물질배출도어(175)는 마치 도어와 같이 이물질배출도어(175)의 끝단이 집풍가이드(170)에 수직축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 집풍가이드(170)의 절개된 부분을 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
그리고, 집풍가이드(170)의 절개되는 부분은 바람유입구(171)의 부분에서 바람이 집풍가이드(170)로 유입되는 방향으로 대략 90°까지 절개되는 형태로 형성될 수 있다(도 5 참조).
한편, 이물질배출도어(175)는 탄성부재(177)를 포함할 수 있다. 이 탄성부재(177)는 이물질배출도어(175)가 집풍가이드(170)의 절개된 부분을 밀폐하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 이물질배출도어(175)를 집풍가이드(170)에서 탄성적으로 지지할 수 있다.
즉, 탄성부재(177)는 집풍가이드(170)의 절개된 부분을 이물질배출도어(175)가 탄성력에 의해 밀폐하도록 이물질배출도어(175)를 지지할 수 있다.
이때, 탄성부재(177)는 코일 스프링으로 구현될 수 있으며, 코일 스프링의 일단은 집풍가이드(170)에 결합되고, 코일 스프링의 타단은 이물질배출도어(175)에 결합되는 형태로 구성될 수 있다.
이렇게 구성된 이물질배출도어(175)는 바람유입구(171)로 돌과 같은 이물질이 유입될 경우, 바람유입구(171)로 유입되는 이물질의 힘뿐만 아니라, 블레이드(150)가 바람에 의해 회전하는 힘에 의해 이물질이 이물질배출도어(175)를 충격하여 집풍가이드(170)의 절개된 부분을 개방함으로써, 이 절개된 부분을 통해 이물질을 집풍가이드(170)의 외부로 배출할 수 있다.
그리고, 집풍가이드(170)는 커버조향부(180)를 포함할 수 있다. 이 커버조향부(180)는 집풍가이드(170)와 블레이드(150)의 사이에 형성되는 바람유입구(171)가 항상 바람과 마주할 수 있도록 블레이드(150)에서 집풍가이드(170)를 바람의 방향에 따라 회전시킬 수 있다(도 1 및 도 3 참조).
한편, 커버조향부(180)는 연장부(181)와, 조향판(183)을 포함할 수 있다.
이 연장부(181)는 조향판(183)을 설치하기 위해 집풍가이드(170)에서 연장되는 부분으로서, 집풍가이드(170)의 상단에서 집풍가이드(170)의 측방향으로 임의의 길이로 연장 형성될 수 있다.
이때, 연장부(181)는 집풍가이드(170)가 회전하는 중심축을 기준으로 바람유입구(171)가 위치되는 방향과는 반대방향으로 연장될 수 있다.
그리고, 조향판(183)은 판 형상으로 형성되어 연장부(181)에 결합되며, 조향판(183)은 바람의 저항을 받아 바람의 방향에 따라 집풍가이드(170)를 블레이드(150)에서 회전시킬 수 있다.
한편, 조향판(183)은 바람유입구(171)로 바람의 유입되는 방향과 나란하게 연장부(181)에 설치될 수 있으며, 조향판(183)에는 반사부재(185)가 구비될 수 있다.
이 반사부재(185)는 야간에 도로를 주행하는 차량의 헤드라이트 불빛을 반사하여 운전자에게 시각적인 경고를 할 수 있다.
한편, 반사부재(185)는 조향판(183)의 양측 면 중 어느 하나의 측면에 구비될 수 있으며, 반사부재(185)는 임의의 형상을 가지는 무늬모양으로 형성될 수 있다.
여기서, 반사부재(185)는 반사물질을 조향판(183)에 도포하거나, 반사시트를 조향판(183)에 부착하거나, 또는 조향판(183)에 요철을 형성하는 형태로 구성될 수 있다.
이렇게 구성된 커버조향부(180)는 마치 비행기의 꼬리날개(151)와 같이 조향판(183)이 집풍가이드(170)의 일측으로 연장된 연장부(181)에 설치되기 때문에 바람이 발생한 경우, 조향판(183)이 바람의 저항을 극복하기 위해 바람의 부는 방향과 대향되는 방향으로 이동하여 집풍가이드(170)를 회전시킨다.
이와 같이, 집풍가이드(170)가 회전하면, 바람과 마주하는 방향으로 바람유입구(171)가 배치되기 때문에 바람에 방향에 따라 많은 바람을 집풍가이드(170)를 통해 블레이드(150)로 공급할 수 있다.
또한, 조향판(183)에는 반사부재(185)가 구비되어 특히, 야간의 경우, 조향판(183)에서 빛을 반사할 뿐만 아니라, 바람의 방향에 따라 조향판(183)이 회전하여 운전자에게 시각적인 경고효과를 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 발전본체(110)의 내부에 발전기(111)가 설치되고, 블레이드(150)를 바닥에서 이격시키는 지주(130)가 설치된다.
그리고, 지주(130)의 상단부분에는 블레이드(150)가 회전가능하게 설치되고, 회전하는 블레이드(150)는 연결축(131)에 의해 발전기(111)를 구동하여 발전을 수행한다.
또한, 블레이드(150)에는 바람을 모아 블레이드(150)에 공급하는 집풍가이드(170)가 블레이드(150)에서 회전가능하게 결합되며, 집풍가이드(170)의 상부에는 바람의 방향에 따라 집풍가이드(170)를 회전시킬 수 있는 커버조향부(180)가 구비된다.
그리고, 집풍가이드(170)에는 바람유입구(171)로 유입되는 이물질을 배출할 수 있는 이물질배출도어(175)가 구비된다.
이와 같이 구성된 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 도로가의 바닥을 굴토하여 바닥에 매립하는 형태로 설치한다.
이때, 발전본체(110)의 하우징(113)은 외면이 요철형상으로 형성되어 집풍형 풍력발전장치(100)의 바닥에 고정되는 지지력을 견고히 할 수 있으며, 바람유입구(171)가 도로에 인접하게 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 발전본체(110)가 바닥에 고정된 집풍형 풍력발전장치(100)는 차량이 도로를 주행하면 주행풍이 발생하고, 이 주행풍에 의해 블레이드(150)가 회전하여 블레이드(150)와 연결된 연결축(131)이 블레이드(150)의 회전력을 발전기(111)로 전달하여 발전을 수행한다.
이때, 주행풍은 집풍가이드(170)에 의해 모여 블레이드(150)로 공급되고, 집풍가이드(170)는 바람이 불어오는 방향과 바람유입구(171)가 마주하도록 커버조향부(180)에 의해 회전한다.
또한, 이물질이 바람유입구(171)로 유입되는 경우에는 이물질이 유입되는 힘과 블레이드(150)가 회전하는 힘에 의해 이물질배출도어(175)를 개방하여 집풍가이드(170)로 유입되는 이물질을 외부로 배출할 수 있다.
그리고, 야간에는 차량의 헤드라이트 불빛이 조향판(183)에 구비된 반사부재(185)에 의해 반사되는 동시에 커버조향부(180)가 바람의 방향에 따라 회전하여 운전자에게 시각적으로 경고하는 경고효과를 향상시킬 수 있다.
아울러, 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 도로가를 따라 일정 간격 이격되도록 복수 개가 설치될 수 있으며, 복수 개의 집풍형 풍력발전장치(100)는 하나의 충전부(190)에 연결되어 복수 개의 집풍형 풍력발전장치(100)에서 발생되는 전기를 모아 2차전지(미도시)를 충전하는 형태로도 구성될 수 있다.
이때, 충전부(190)는 집풍형 풍력발전장치(100)에서 발생된 전기를 2차전지를 충전시킬 수 있는 전기로 변환하는 전력변환부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치(100)는 집풍가이드(170)에 의해 바람을 모아 집풍가이드(170)로 공급함으로써, 발전효율을 을 향상시킬 수 있다.
또한, 집풍가이드(170)에 구비된 커버조향부(180)에 의해 바람과 바람유입구(171)가 항상 마주하는 방향으로 위치되어 다양한 방향에서 발생하는 바람 즉, 주행풍 뿐만 아니라, 자연풍으로도 발전을 수행할 수 있다.
또한, 이물질배출도어(175)를 통해 외부로 이물질을 배출함으로써, 이물질이 집풍가이드(170)와 블레이드(150)의 사이에 끼어 집풍가이드(170) 및 블레이드(150)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 커버조향부(180)에는 반사부재(185)가 구비되어 야간에 운전자를 시각적으로 경고함으로써, 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 집풍형 풍력발전장치 110: 발전본체
111: 발전기 113: 하우징
130: 지주 131: 연결축
150: 블레이드 151: 날개
153: 회전축 170: 집풍가이드
171: 바람유입구 172: 전방밀폐부
173: 바람배출공 175: 이물질배출도어
176: 힌지핀 177: 탄성부재
180: 커버조향부 181: 연장부
183: 조향판 185: 반사부재
190: 충전부

Claims (10)

  1. 전기를 발생하는 발전기가 수납되어 바닥에 매설되는 발전본체,
    상기 발전본체의 상부로 연장되는 지주,
    상기 지주의 상단에 회전되고 바람에 의해 회전하여 상기 발전기를 구동하는 블레이드,
    상기 블레이드의 측면 둘레의 일부를 감싸는 형태로 상기 블레이드에서 회전가능하게 결합되고 상기 블레이드로 바람을 모아 안내하는 집풍가이드, 및
    상기 집풍가이드와 상기 블레이드의 사이로 바람이 유입되는 바람유입구가 바람이 불어오는 방향과 마주하도록 상기 집풍가이드의 상단의 일측으로 돌출되어 상기 집풍가이드를 바람의 방향에 따라 회전시키는 커버조향부를 포함하고,
    상기 집풍가이드는
    상기 바람유입구와 마주하는 부분에는 상기 바람유입구로 유입되는 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 일부 절개된 형태로 형성되고,
    상기 집풍가이드의 절개된 부분에는 절개된 부분을 개방 또는 폐쇄하는 이물질배출도어가 구비되는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드는
    상기 발전기에 구동력을 전달하는 회전축, 및
    상기 회전축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되며 바람이 모일 수 있도록 중간 부분이 오목하게 형성되는 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집풍가이드는
    상기 바람유입구를 형성하는 상기 집풍가이드의 끝단에서 반대방향의 끝단으로 갈수록 상기 집풍가이드와 상기 블레이드의 사이 간격이 원호형상으로 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집풍가이드는
    상기 바람유입구의 반대방향에서 상기 바람유입구와 직교된 위치의 상기 블레이드의 전방까지 상기 블레이드의 측면을 감싸는 전방밀폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집풍가이드는
    상기 바람유입구로 유입된 바람이 상기 집풍가이드에 가이드되어 임의의 지점에서 상기 집풍가이드의 외부로 배출되는 바람배출공을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이물질배출도어는
    상기 집풍가이드에서 힌지에 의해 회전가능하게 결합되며,
    상기 이물질배출도어는 상기 집풍가이드의 절개된 부분을 탄성력에 의해 폐쇄하도록 탄성부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발전본체는
    상기 바닥에 견고하게 고정되도록 외면이 요철형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 커버조향부는
    상기 집풍가이드의 상단에서 상기 바람유입구로 바람이 유입되는 반대방향으로 연장되는 연장부, 및
    상기 연장부에서 판 형상으로 돌출되어 바람의 저항을 받아 상기 집풍가이드를 회전시키는 조향판을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조향판은
    도로를 주행하는 차량의 불빛을 반사하는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치.
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