KR101557875B1 - 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리 - Google Patents

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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 메인수직축과 함께 회전되도록 설치되며, 내부가 빈 관체로 형성됨과 더불어 외주면은 내외 공간이 연통되도록 개방되게 이루어진 회전관체; 상기 회전관체에 회전 가능하게 설치되며, 외주면 일부에는 외부 공기의 유입을 위한 유입공이 형성되어 이루어진 유입관체; 상기 회전관체의 둘레면 중 서로 대칭되는 부위로부터 각각 외향 연장되도록 형성되며, 내부는 상기 회전관체의 내부 공간과 연통되도록 이루어진 관체로 형성되는 복수의 연결관체; 그리고, 유선형의 외형을 가지면서 내부가 빈 통체로 형성되면서 상기 각 연결관체의 외측 끝단에 연결됨과 더불어 상기 연결관체의 내부 공간과 연통되도록 형성되며, 어느 한 벽면에는 복수의 추진공 형성되어 이루어진 블레이드;를 포함하여 구성된 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 제공함으로써, 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 회전력이 제공될 수 있도록 하여 기동 초기시 로터어셈블리의 동작 불능 현상이 방지될 수 있도록 함과 더불어 빠른 동력 발전이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리{rotor assembly of vertical-axis wind turbine}
본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 회전력이 제공될 수 있도록 하여 기동 초기시 로터어셈블리의 동작 불능 현상이 방지될 수 있도록 함과 더불어 빠른 동력 발전이 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 자연바람의 힘으로 로터를 강제 회전시키고, 이렇게 회전되는 로터의 회전력으로부터 전기를 얻도록 한 발전장치로써, 로터의 회전 방향에 따라 수평축형 풍력발전기와 수직축형 풍력발전기로 크게 구분될 수 있다.
이와 같은 풍력발전기 중 수직축형 풍력발전기는 2~3개의 원호형 블레이드를 수직축에 연결하여 이루어진 다리우스형(Darrieus type)과, 2~4개의 수직 대칭익형 블레이드를 수직축에 연결하여 이루어진 자이로밀형(Gyromill type)과, 반원통형의 블레이드를 마주보게 한 사보니우스형(Savonius type) 등이 있으며, 상기 다리우스형 및 자이로밀형의 풍력발전기는 블레이드에 발생되는 양력으로 로터어셈블리를 회전시키는 양력식의 풍력 발전기이고, 상기 사보니우스형 풍력발전기는 블레이드에 발생되는 항력으로 로터어셈블리를 회전시키는 항력식의 풍력 발전기이다.
이러한 수직축형 풍력발전기는 바람의 방향에 영향을 받지않아 요잉장치가 필요없으며 고풍속 상황에서 주속비가 크고 회전토크가 높은 장점을 가진다.
하지만, 전술된 종래의 수직축형 풍력발전기 중 양력식 풍력 발전기는 주속비가 1 이하의 낮은 상황에서는 공력 특성이 나빠져 로터어셈블리를 회전시키는 회전토크 역시 낮아질 수밖에 없다는 단점 및 이로 인한 기동 모멘트가 작아 정지 상태로부터의 기동이 매우 곤란하다는 단점이 있다.
이에 최근에는 상기한 수직축형 풍력발전기의 양력식 풍력 발전기에 대한 기동 초기시의 원활한 기동이 이루어질 수 있도록 하기 위한 다양한 기술이 제공되고 있으며, 이에 관련하여는 국내 등록특허 제10-616109호, 국내 등록특허 제10-637297호, 일본공개특허 제2004-060506호, 일본공개특허 제2005-248935호, 국내 등록특허 제10-942831호, 국내 등록특허 제10-1073096호 및 국내 공개특허공보 제10-2010-81892호 등에 개시된 바와 같다.
그러나, 전술된 종래 기술들 역시 실질적인 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 힘이 극히 미미하기 때문에 양력식 풍력 발전기가 가지는 문제점의 해결은 이루어지지 못하였고, 이로써 현재에는 상기 수직축형 풍력발전기의 단점을 해결할 수 있도록 한 새로운 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 회전력이 제공될 수 있도록 하여 기동 초기시 로터어셈블리의 동작 불능 현상이 방지될 수 있도록 함과 더불어 빠른 동력 발전이 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리에 따르면 지면으로부터 수직하게 설치되는 메인수직축; 상기 메인수직축과 함께 회전되도록 설치되며, 내부가 빈 관체로 형성됨과 더불어 외주면은 내외 공간이 연통되도록 개방되게 이루어진 회전관체; 상기 회전관체에 회전 가능하게 설치되며, 외주면 일부에는 외부 공기의 유입을 위한 유입공이 형성되어 이루어진 유입관체; 상기 회전관체의 둘레면 중 서로 대칭되는 부위로부터 각각 외향 연장되도록 형성되며, 내부는 상기 회전관체의 내부 공간과 연통되도록 이루어진 관체로 형성되는 복수의 연결관체; 그리고, 유선형의 외형을 가지면서 내부가 빈 통체로 형성되면서 상기 각 연결관체의 외측 끝단에 연결됨과 더불어 상기 연결관체의 내부 공간과 연통되도록 형성되며, 어느 한 벽면에는 복수의 추진공 형성되어 이루어진 블레이드;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유입관체에 형성되는 유입공은 상기 유입관체의 둘레면 중 어느 일측 둘레면의 중앙측 부위에만 형성되면서 상기 유입관체의 축 방향으로 긴 구조의 장공으로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입관체의 외면 중 상기 유입공이 형성된 부위에는 해당 유입공 내로 공기의 유입 유동을 안내하도록 내부가 빈 관체의 유로가이드가 더 형성되고, 상기 유로가이드는 양측벽이 상기 유입관체와의 연장부위로부터 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 연결관체는 상기 회전관체의 접선방향 혹은, 방사방향으로 연장되도록 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 블레이드에 형성되는 각 추진공은 상기 각 블레이드의 회전 방향을 기준으로 볼 때 후방측 벽면의 높이 방향을 따라 각각 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 블레이드의 각 추진공에는 해당 블레이드의 회전 방향과는 반대 방향을 향해 돌출되면서 해당 추진공을 통해 토출되는 공기의 유동을 안내하는 토출노즐이 각각 더 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입관체에는 바람의 방향에 따라 상기 유입관체를 회전시켜 상기 유입관체의 유입공이 상기 바람의 방향과 동일한 방향을 이루도록 하는 윈드 베인이 더 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전관체와 각 연결관체 및 각 블레이드가 일괄적으로 내장되는 통체로 이루어지며, 어느 한 둘레면에는 양측벽이 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조의 유로가이드가 형성되어 이루어진 속도증폭부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 로터어셈블리를 지나는 버려지는 바람의 정체압력을 모아 실제 회전하는 블레이드의 추진을 위한 힘으로 사용되도록 함으로써, 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 회전력이 제공될 수 있도록 하여 기동 초기시 로터어셈블리의 동작 불능 현상이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 윈드 베인의 추가적 제공에 의해 비기동시 유입관체의 유입공이 항상 바람이 불어오는 방향을 향할 수 있도록 함으로써 기동 초기시의 공기 유입이 원활히 이루어질 수 있게 되며, 유로가이드의 추가적 제공에 의해 상기 유입공으로의 공기 유입이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 간략히 나타낸 요부 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 정면에서 본 상태를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리에 유로가이드가 구비된 상태를 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 이루는 연결관체에 대한 다른 설치 구조의 예를 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 평면도
이하, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 간략히 나타낸 요부 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 정면도 및 정단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 크게 메인수직축(100)과, 회전관체(500)와, 유입관체(200)와, 복수의 연결관체(300) 및 복수의 블레이드(400)를 포함하여 구성되며, 특히 상기 유입관체(200)를 통해 회전관체(500) 내로 바람이 유입되도록 함과 더불어 이렇게 유입된 바람을 이용하여 각 블레이드(400)의 회전을 보조할 수 있도록 함으로써 정지상태로부터 기동이 이루어지기가 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 메인수직축(100)은 바람의 영향으로 회전되는 부위로써, 지면으로부터 수직하게 설치되도록 이루어진다.
이와 같은 메인수직축(100)의 하단은 풍력발전기를 이루는 발전부(도시는 생략됨)와 연결되어 상기 발전부로 회전 동력을 제공함으로써 상기 발전부에 의한 발전이 이루어지도록 구성된다.
다음으로, 상기 회전관체(500)는 상기 메인수직축(100)과 함께 회전되도록 설치되면서 후술될 각 블레이드(400)와 연결되는 부위이다.
이와 같은 회전관체(500)는 그의 외주면이 복수의 개구부(510)를 가지면서도 내부가 빈 관체로 형성된다.
이때, 상기 회전관체(500)는 그의 저면이 상기 메인수직축(100)의 상측 끝단과 결합되도록 구성함으로써 서로가 함께 회전되도록 함을 그 예로 제시한다. 물론, 도시되지는 않았지만 상기 메인수직축(100)은 상기 회전관체(500) 내의 중앙을 관통하도록 설치함으로써 상기 회전관체(500)와 메인수직축(100)이 함께 회전되도록 구성될 수도 있다.
다음으로, 상기 유입관체(200)는 외부 공기(바람)를 유입받는 부위이다.
이와 같은 유입관체(200)는 상기 회전관체(500) 내에 회전 가능하도록 설치되며, 상하로 개방된 관체로 형성된다. 이때 상기 유입관체(200)와 회전관체(500) 간의 접촉면 사이에는 도시되지는 않았지만 가이드를 추가로 설치하거나 혹은, 베어링을 추가로 설치함으로써 상기 유입관체(200)가 상기 회전관체(500) 내에서 원활히 회전될 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 유입관체(200)의 외주면 일부에는 상기 회전관체(500)의 개구부(510)와 연통되면서 외부 공기의 유입을 위한 유입공(210)이 관통 형성된다. 이때, 상기 유입공(210)은 상기 유입관체(200)의 둘레면 중 어느 일측 둘레면의 중앙측 부위에만 형성되면서 상기 유입관체(200)의 축 방향으로 긴 구조의 장공으로 형성됨이 바람직하며, 이는 상기 유입공(210)을 통해 유입된 외부 공기가 상기 유입공(210)을 통해 곧장 배출되지 않고 후술될 각 연결관체(300)와의 연통 부위로 원활히 유동될 수 있도록 하기 위함이다. 물론, 상기 유입공(210)은 상기 유입관체(200)의 둘레면을 따라 둘 이상 복수로 형성되도록 할 수도 있지만, 이의 경우 어느 한 유입공을 통해 유입된 공기가 다른 한 공기 유입공을 통해 곧장 배출될 우려가 있기 때문에 바람직하지는 않다.
한편, 첨부된 도 5와 같이 상기 유입관체(200)의 외면 중 상기 유입공(210)이 형성된 부위에는 유로가이드(220)를 더 형성하여 상기 유입공(210)을 통한 공기 유입이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.
여기서, 상기 유로가이드(220)는 해당 유입공(210) 내로 공기의 유입 유동을 안내하도록 내부가 빈 관체로 형성되며, 상기 유로가이드(220)는 양측벽이 상기 유입관체(200)와의 연장부위로부터 외측으로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조로 형성함으로써 외부 공기의 유입이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 하면서도 상기 공기가 유로가이드(220)를 통과하는 과정에서 유속을 더욱 증대시킬 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.
물론, 상기 유로가이드(220)에 의해 안내되는 공기의 유입 방향은 실시예로 도시되어 있는 바와 같이 상기 유입관체(200) 내의 직경 방향(방사 방향)으로 이루어지도록 구성됨을 그 예로 하지만, 상기 유로가이드(220)의 공기 유입을 안내하는 방향이 상기 유입관체(200) 내의 접선 방향으로 이루어지도록 구성될 수도 있는 등 설계에 따라 달리 구성된다.
또한, 상기 유입관체(200)에는 바람의 방향에 따라 상기 유입관체(200)를 회전시키기 위한 윈드 베인(230)이 더 구비되도록 함이 바람직하다.
즉, 상기 윈드 베인(230)의 추가적 제공을 통해 바람이 불어오는 방향에 상관없이 유입관체(200)의 유입공(210)이 향하는 방향과 바람이 불어오는 방향이 항상 동일한 방향을 향할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 실시예에서는 상기 윈드 베인(230)의 축(231)이 상기 흡입관체(500)의 상면을 관통하여 유입관체(200)의 상면에 축결합되면서 상기 유입관체(200)와 연결되도록 이루어짐을 그 예로 한다.
다음으로, 상기 각 연결관체(300)는 상기 회전관체(500)와 후술될 각 블레이드(400) 간을 연결하기 위한 구성이다.
이와 같은 연결관체(300)는 상기 회전관체(500)의 상단 및 하단 둘레면 중 서로 대칭되는 부위로부터 각각 외향 연장되도록 형성되며, 특히 상기 연결관체(300)의 내부는 상기 회전관체(500)의 내부 공간과 연통되도록 이루어진 관체로 형성함으로써 상기 회전관체(500) 내로 유입된 공기가 상기 연결관체(300)를 통해 각 블레이드(400) 내로 제공될 수 있도록 한다.
상기 각 연결관체(300)는 첨부된 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전관체(500)의 서로 대칭되는 방사방향으로 연장되도록 각각 구성함으로써 유입관체(200)의 유입공(210)을 통해 회전관체(500) 내로 유입된 공기가 상기 각 연결관체(300)로 분산 제공될 수 있도록 한다.
물론, 첨부된 도 6에 도시된 바와 같이 상기 각 연결관체(300)는 상기 회전관체(500)의 둘레면으로부터 접선방향으로 연장되도록 구성할 수도 있다. 즉, 회전관체(500) 내로 유입된 공기는 상기 회전관체(500) 내벽면을 타고 선회됨을 고려할 때 상기 각 연결관체(300)는 상기 회전관체(500)의 접선방향으로 연장되도록 형성함으로써 상기 회전관체(500)의 내벽면을 타고 선회되는 공기가 해당 선회 방향측에 연통되도록 위치된 각 연결관체(300) 내로 더욱 원활히 유입될 수 있도록 함이 바람직한 것이다.
특히, 상기한 각 연결관체(300)는 각 블레이드(400)마다 복수로 제공됨이 바람직하다. 즉, 각 블레이드(400)의 형상적인 특징에 따라 해당 블레이드(400)의 균형잡히면서도 안정적인 지지를 위함과 더불어 상기 블레이드(400) 내로의 공기 공급이 전 부위로 고르게 제공될 수 있도록 하기 위해서는 둘 이상 복수의 연결관체(300)로 연결함이 바람직한 것이다.
다음으로, 상기 각 블레이드(400)는 바람의 힘으로 회전되면서 회전관체(500) 및 메인수직축(100)을 회전시키도록 이루어진 부위이다.
이와 같은 각 블레이드(400)는 수직형의 날개로 이루어지며, 유선형의 외형을 가지면서 내부가 빈 통체로 형성된다.
특히, 상기 각 블레이드(400)는 각 연결관체(300)의 외측 끝단에 연결됨과 더불어 상기 연결관체(300)의 내부 공간과 연통되도록 형성되며, 어느 한 벽면에는 복수의 추진공(410) 형성되어 이루어진다. 이때, 상기 각 추진공(410)은 상기 각 블레이드(400)의 회전 방향을 기준으로 볼 때 후방측 벽면의 높이 방향을 따라 각각 형성되도록 하여 공기가 상기 각 추진공(410)을 통해 배출되는 과정에서 상기 블레이드(400)의 전 부위에 추진력을 제공할 수 있도록 한다.
더욱이, 상기 각 블레이드(400)의 각 추진공(410)에는 해당 블레이드(400)의 회전 방향과는 반대 방향을 향해 돌출되면서 해당 추진공(410)을 통해 토출되는 공기의 유동을 안내하는 토출노즐(420)을 각각 더 형성한다. 즉, 상기한 각 토출노즐(420)의 추가적 제공을 통해 토출되는 공기의 토출 방향을 안내할 수 있도록 함으로써 각 블레이드(400)의 더욱 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리에 대한 작용을 더욱 상세히 설명하도록 한다.
우선, 발전이 이루어지지 않은 최초의 상태에서는 윈드 베인(230)에 의해 유입관체(200)의 유입공(210)은 항상 바람이 불어오는 방향을 향하도록 위치된 상태를 유지하게 된다. 물론, 필요에 따라 상기 메인수직축(100)이 강제적인 동작 정지가 이루어진 상태로 유지될 수도 있으며, 이의 경우에는 바람이 강하게 불더라도 각 블레이드(400)의 회전은 이루어지지 않는다.
이러한 최초의 상태에서 발전을 위한 메인수직축(100)의 동작 정지가 해제되면 상기 각 블레이드(400)는 바람의 영향에 의해 회전을 시작하게 된다.
특히, 이때에는 유입관체(200)의 유입공(210)을 통해 회전관체(500) 내부로 바람이 유입되며, 이렇게 유입된 바람은 상기 회전관체(500) 내를 유동하면서 상기 회전관체(500) 내부와 연통된 각 연결관체(300) 내를 따라 각 블레이드(400) 내부 공간으로 유동된다.
그리고, 상기 각 블레이드(400)의 내부 공간으로 유동된 공기(바람)는 상기 각 블레이드(400)에 형성된 각 추진공(410)을 통과하여 각 토출노즐(420)을 통해 블레이드(400) 외부로 배출되는데, 이의 과정에서 상기 공기의 토출력이 해당 블레이드(400)의 추진력으로 적용되면서 상기 블레이드(400)의 회전을 도와줄 수 있게 되며, 이로 인해 수직축형 풍력발전기의 단점으로 지적된 기동 초기시 회전의 어려움이 해소될 수 있게 된다.
또한, 전술된 바와 같은 작용에 의해 각 블레이드(400)가 회전되면 각 연결관체(300)를 통해 상기 블레이드(400)와 연결된 회전관체(500) 역시 회전되면서 상기 회전관체(500)와 결합된 메인수직축(100)을 회전시키게 되며, 이와 같은 메인수직축(100)의 회전에 의해 발전부로의 동력 전달 및 상기 발전부에 의한 발전이 이루어지게 된다.
결국, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 로터어셈블리를 지나는 버려지는 바람의 정체압력을 모아 실제 회전하는 블레이드(400)의 추진을 위한 힘으로 사용되도록 함으로써, 기동 초기시 로터어셈블리의 회전을 보조하는 회전력이 제공될 수 있도록 하여 기동 초기시 로터어셈블리의 동작 불능 현상이 방지될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 윈드 베인(230)의 추가적 제공에 의해 비기동시 유입관체(200)의 유입공(210)이 항상 바람이 불어오는 방향을 향할 수 있도록 함으로써 기동 초기시의 공기 유입이 원활히 이루어질 수 있게 되며, 유로가이드(220)의 추가적 제공에 의해 상기 유입공(210)으로의 공기 유입이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리는 전술된 실시예의 구조로만 이루어지는 것으로 한정되지 않는다.
예컨대, 로터어셈블리의 회전 속도를 더욱 증폭시키기 위한 속도증폭부(600)가 더 포함되어 구성될 수도 있는 것이다.
이때, 상기 속도증폭부(600)는 첨부된 도 7에 도시한 바와 같이 회전관체(500)와 각 연결관체(300) 및 각 블레이드(400)가 일괄적으로 내장되는 통체로 이루어지며, 어느 한 둘레면에는 양측벽이 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조의 유로가이드(610)가 형성되어 이루어진다.
즉, 상기한 속도증폭부(600)를 이용하여 유입관체(200)의 유입공(210) 내로 유입되는 공기의 속도가 더욱 증폭될 수 있도록 할 뿐 아니라 각 블레이드(400)의 회전 속도 역시 더욱 증폭될 수 있도록 하는 것이다.
또 한편, 본 발명의 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리를 이루는 흡입관체(500)와 유입관체(200) 간의 결합 구조도 전술된 실시예나 도면으로의 구조로만 이루어지는 것으로 한정되지 않는다.
예컨대, 도시되지는 않았지만 유입관체(200)가 흡입관체(500)의 둘레를 감싸면서 회전되도록 설치되는 구조로 형성할 수도 있는 것이다.
이렇듯, 본 발명은 다양한 형상으로의 변경이나 다양한 결합 구조로의 변형 등이 가능한 유용한 발명이다.
100. 메인수직축 200. 유입관체
210. 유입공 220. 유로가이드
230. 윈드 베인 300. 연결관체
400. 블레이드 410. 추진공
420. 토출노즐 500. 회전관체
510. 개구부 600. 속도증폭부
610. 유로가이드

Claims (8)

  1. 지면으로부터 수직하게 설치되는 메인수직축;
    상기 메인수직축과 함께 회전되도록 설치되며, 내부가 빈 관체로 형성됨과 더불어 외주면은 내외 공간이 연통되도록 개방되게 이루어진 회전관체;
    상기 회전관체에 회전 가능하게 설치되며, 외주면 일부에는 외부 공기의 유입을 위한 유입공이 형성되어 이루어진 유입관체;
    상기 회전관체의 둘레면 중 서로 대칭되는 부위로부터 각각 외향 연장되도록 형성되며, 내부는 상기 회전관체의 내부 공간과 연통되도록 이루어진 관체로 형성되는 복수의 연결관체; 그리고,
    유선형의 외형을 가지면서 내부가 빈 통체로 형성되면서 상기 각 연결관체의 외측 끝단에 연결됨과 더불어 상기 연결관체의 내부 공간과 연통되도록 형성되며, 어느 한 벽면에는 복수의 추진공 형성되어 이루어진 블레이드;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입관체에 형성되는 유입공은 상기 유입관체의 둘레면 중 어느 일측 둘레면의 중앙측 부위에만 형성되면서 상기 유입관체의 축 방향으로 긴 구조의 장공으로 형성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  3. 제 1 항 또는, 제 2 항에 있어서,
    상기 유입관체의 외면 중 상기 유입공이 형성된 부위에는 해당 유입공 내로 공기의 유입 유동을 안내하도록 내부가 빈 관체의 유로가이드가 더 형성되고,
    상기 유로가이드는 양측벽이 상기 유입관체와의 연장부위로부터 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조로 형성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 연결관체는 상기 회전관체의 접선방향 혹은, 방사방향으로 연장되도록 이루어짐을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 블레이드에 형성되는 각 추진공은
    상기 각 블레이드의 회전 방향을 기준으로 볼 때 후방측 벽면의 높이 방향을 따라 각각 형성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  6. 제 1 항 또는, 제 5 항에 있어서,
    상기 각 블레이드의 각 추진공에는 해당 블레이드의 회전 방향과는 반대 방향을 향해 돌출되면서 해당 추진공을 통해 토출되는 공기의 유동을 안내하는 토출노즐이 각각 더 형성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입관체에는 바람의 방향에 따라 상기 유입관체를 회전시켜 상기 유입관체의 유입공이 상기 바람의 방향과 동일한 방향을 이루도록 하는 윈드 베인이 더 구비됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전관체와 각 연결관체 및 각 블레이드가 일괄적으로 내장되는 통체로 이루어지며, 어느 한 둘레면에는 양측벽이 외부로 갈수록 폭이 넓어지는 라운드 구조의 유로가이드가 형성되어 이루어진 속도증폭부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 수직축형 풍력발전기의 로터어셈블리.
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