KR101718804B1 - A wind power generation apparatus for road structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 중앙분리대 , 방호벽 등과 같은 도로구조물에 설치되며 바람을 유도할 수 있는 수단을 구비한 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치에 관한 것이다.
본 발명의 도로구조물에 설치되는 풍력 발전장치는 바람유도유닛에 의해 차량에 의해 발생 되는 주행풍을 일정한 방향으로 유도하고 주행풍이 빠르게 통과됨에 따라 풍차의 높은 회전력에 의해 풍력발전효율을 높일 수 있는 이점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind power generator installed in a road structure, and more particularly, to a wind power generator installed in a road structure such as a center separator, a barrier wall and the like, .
The wind power generator installed in the road structure of the present invention is advantageous in that the wind induction unit induces the wind generated by the vehicle in a certain direction and the wind wind is passed quickly so that the wind power generation efficiency can be increased by the high turning power of the windmill .

Description

도로구조물에 설치되는 풍력발전장치 { A wind power generation apparatus for road structure }BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wind power generation apparatus for a road structure,

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 중앙분리대 , 방호벽 등과 같은 도로구조물에 설치되며 바람을 유도할 수 있는 수단을 구비한 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, to a wind power generator installed in a road structure such as a center separator, a barrier, and the like, and installed in a road structure having means for inducing wind.

일반적으로 풍력발전은 자연적으로 부는 바람을 이용한 것으로, 바람에 의해 회전되는 팬의 회전력을 이용하여 발전하는 것이다.Generally, wind power is generated by natural wind blowing, and it is generated by utilizing the rotational force of the fan rotated by the wind.

풍력발전은 많은 나라에서 사용되고 있으나, 풍력발전은 자연풍이 최소한 평균 10km/h의 속도로 불어야만 산업적으로 사용할 수 있는 양질의 전기를 발전할 수 있기 때문에 풍력발전기의 설치장소에 제한이 있었다.Although wind power generation is used in many countries, wind power generation has a limitation in the installation place of the wind power generator because natural wind can blow at a speed of at least 10 km / h on average to generate high quality electricity for industrial use.

이에, 도로에서 차량의 주행으로 인해 차량의 후미에서 발생되는 주행풍을 이용하기 위해 도로의 중앙분리대에 풍력발전기를 설치하게 되었다.Accordingly, a wind turbine was installed in a median of the road to utilize the running wind generated from the rear of the vehicle due to the running of the vehicle on the road.

도로의 중앙분리대에 발전기를 설치한 종래의 기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0192828호의 차량이 주행풍을 이용한 풍력발전기에 개시되어 있다.In a conventional technique in which a generator is installed in a median separator of a road, a vehicle of Korean Utility Model Registration No. 20-0192828 is disclosed in a wind turbine using running wind.

종래기술에 따른 차량의 주행풍을 이용한 풍력발전기는 중앙분리대에 상단에 압입되는 회전축과, 회전축의 회주면에 다수 마련된 블레이드로 이루어진 풍차, 중앙분리대의 내부에 위치되어 회전축의 회전력을 전달받아 발전하는 회전자, 발전코일, 전압조정기 등으로 이루어진 발전부가 마련되며, 발전된 전기를 충전할 수 있는 축전지가 마련되어 있다.The wind turbine using the running wind of the vehicle according to the related art has a rotating shaft which is pushed into the upper end of the center separator and a wind turbine including a plurality of blades provided on the rotating surface of the rotating shaft. A power generation unit including a rotor, a power generation coil, and a voltage regulator is provided, and a battery capable of charging generated electricity is provided.

이와 같이, 구성된 종래기술은 차량의 주행으로 인해 차량의 후미에서 발생되는 주행풍이 블레이드를 간섭하여 회전축이 회전되고, 회전축의 회전력에 의해 회전축의 하단에 마련된 발전부가 발전하게 된다.Thus, in the conventional art constructed as described above, the running wind generated at the rear of the vehicle due to the running of the vehicle interferes with the blades and the rotating shaft is rotated, and the power generating portion provided at the lower end of the rotating shaft develops due to the rotating force of the rotating shaft.

그러나, 차량의 주행으로 인해 차량의 후미에서 발생되는 주행풍은 일정한 방향으로 지속적으로 형성되지 않고, 진행방향이 일정하지 않은 와류로 형성되기 때문에 회전 및 발전효율이 떨어지는 단점이 있다.However, the running wind generated at the rear of the vehicle due to the running of the vehicle is not continuously formed in a constant direction, but is formed as a vortex in which the traveling direction is not constant, resulting in a disadvantage that rotation and power generation efficiency are inferior.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0192828호 : 차량이 주행풍을 이용한 풍력발전기Registered Utility Model No. 20-0192828 of Korea Registered Wind Power Generator Using Vehicle Running Wind

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바람의 이용효율을 높이기 위해 블레이드에 바람을 일정한 방향으로 유도하고 가속하여 발전효율을 높일 수 있는 수단을 가진 도로구조물에 설치되는 풍력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a wind power generator installed in a road structure having a means for increasing the efficiency of generation of wind by guiding and accelerating the wind to a blade in order to increase the utilization efficiency of wind It has its purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치는 도로구조물에 설치되는 것으로서, 수직으로 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에서 방사상으로 다수 형성된 지지대들과, 상기 지지대들에 각각 고정되며 에어포일 형상의 다수의 블레이드을 구비하는 수직축형 풍차와, 상기 수직축형 풍차의 일측과 타측을 에워싸도록 상기 도로 구조물에 설치되어 상기 수직축형 풍차 주변으로 불어오는 바람을 상기 블레이드 방향으로 유도하고 상기 바람을 층류화하며 가속함으로써 양력을 증가시켜 상기 블레이드의 회전력을 높이는 바람유도유닛을 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind power generator installed in a road structure, including a rotation shaft installed vertically, a plurality of support rods formed radially from an outer circumferential surface of the rotation shaft, And a plurality of blades installed in the road structure so as to surround one side and the other side of the vertical axis type windmill and winds around the vertical axis type windmill in the direction of the blades And a wind induction unit for increasing the rotational force of the blade by increasing the lift by laminating and accelerating the wind.

상기 바람유도유닛은 상기 블레이드를 사이에 두고 마주하되 상기 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 치우치도록 배치되어 바람을 상기 수칙축형 풍차로 유도하는 제1 및 제2 가이드 패널을 구비한다.The wind induction unit is provided with first and second guide panels arranged to face each other with the blades therebetween, and to bias the wind in the opposite direction about the rotation axis to guide the wind to the windshield type windmill.

상기 제1 및 제2 가이드패널은 상기 블레이드와 마주하는 내주면에 상기 회전축 방향으로 돌출되되 상기 블레이드의 길이방향과 직교하는 방향으로 연장형성되며, 상기 제1 및 제2 가이드패널의 길이방향으로 상호 소정간격을 이루는 복수 개의 방향유도비드를 각각 구비한다.Wherein the first and second guide panels are formed to extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the blades and protrude in the direction of the axis of rotation on an inner circumferential surface facing the blades, And a plurality of directionally guiding beads spaced from each other.

상기 제1 및 제2가이드 패널은 상기 블레이드와 상기 제1 및 제2가이드 패널 사이로 바람이 유입되는 측에 상부에서 하부로 소정간격을 이루며 절제되어 바람의 유입량을 확대하는 절제부를 각각 구비한다.The first and second guide panels are each provided with a cut-off portion that is spaced from the upper portion to the lower portion at a side where the wind is introduced between the blades and the first and second guide panels and is cut to enlarge the inflow amount of wind.

상기 제1 및 제2가이드 패널은 상기 내주면에 상하로 배열되는 상기 방향유도비드들 사이에 형성되며, 바람이 유입되는 일측에서 바람이 빠져나가는 타측으로 갈수록 상기 회전축과 가까워지도록 돌출되되 상기 회전축에 대해 상기 블레이드보다 이격되게 형성되는 가속유도비드를 구비한다.Wherein the first and second guide panels are formed between the direction induction beads arranged up and down on the inner circumferential surface and are protruded so as to be closer to the rotation axis toward the other side where the wind escapes from a wind inflow side, And an acceleration inducing bead spaced apart from the blade.

본 발명의 도로구조물에 설치되는 풍력 발전장치는 바람유도유닛에 의해 차량에 의해 발생 되는 주행풍을 일정한 방향으로 유도하고 주행풍이 빠르게 통과됨에 따라 풍차의 높은 회전력에 의해 풍력발전효율을 높일 수 있는 이점이 있다.The wind power generator installed in the road structure of the present invention is advantageous in that the wind induction unit induces the wind generated by the vehicle in a certain direction and the wind wind is passed quickly so that the wind power generation efficiency can be increased by the high turning power of the windmill .

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 바람유도유닛에 대한 일부사시도이고,
도 3은 도 1에 적용된 풍력발전장치에 대한 평면도이고,
도 4는 도 1에 적용된 블레이드의 압력분포도이고,
도 5는 도 1에 적용된 풍력발전장치가 설치된 도로 중앙분리대에 대한 사시도이고,
도 6은 도 1에 적용된 풍력발전장치가 다른 형태로 설치된 중앙분리대에 대한 사시도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전장치에 대한 평면도이다.1 is a perspective view of a wind power generator installed in a road structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a partial perspective view of the wind induction unit applied to Figure 1,
FIG. 3 is a plan view of the wind power generator applied to FIG. 1,
Fig. 4 is a pressure distribution diagram of the blade applied to Fig. 1,
FIG. 5 is a perspective view of a road center separator provided with the wind power generator applied in FIG. 1,
FIG. 6 is a perspective view of a median separator in which the wind power generator of FIG. 1 is installed in a different form,
7 is a plan view of a wind turbine generator according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전장치에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wind turbine generator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치는 상방과 일측 및 타측이 개방된 절제부(1a)에 설치된 것을 예로 들고 있지만, 도 6에서와 같이 중앙분리대의 상면에 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 6, the wind turbine generator installed in the road structure of the present invention is installed on the cut-off portion 1a having one side and one side opened. However, as shown in FIG. 6, As shown in FIG.

또한, 도시되지는 않았지만 가드레일이나 방호벽, 교량 등에도 설치될 수도 있다.Also, although not shown, they may also be provided on guard rails, barrier walls, bridges, and the like.

본 발명에 따른 풍력발전장치(100)는 지지프레임(200), 수직축형 풍차(300)와 바람유도유닛(400)을 구비한다.The wind power generator 100 according to the present invention includes a support frame 200, a vertical axis windmill 300, and a wind induction unit 400.

지지프레임(200)은 내부에 공간이 형성되며 중앙분리대(1)에 고정되는 부분이다.The support frame 200 has a space formed therein and is fixed to the center separator 1. [

지지프레임(200)의 내부에는 후술되는 회전축(210)의 회전됨에 따라 전기를 발생시키는 발전부(미도시)가 구비된다.The support frame 200 is provided therein with a power generator (not shown) for generating electricity according to rotation of the rotation shaft 210, which will be described later.

발전부(미도시)는 통상적인 수직축 풍력발전기에 적용되는 발전부가 이용될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.The power generating unit (not shown) may be a power generating unit applied to a conventional vertical-axis wind power generator, and thus a detailed description thereof will be omitted.

수직축형 풍차(300)는 회전축(310)과, 지지대(320), 블레이드(330)로 이루어진다.The vertical axis windmill 300 comprises a rotary shaft 310, a support base 320, and a blade 330.

회전축(310)은 그 일부분이 지지프레임(200)의 내부공간에 인입되어 회전가능하게 수직으로 설치된다.A part of the rotary shaft 310 is inserted into the inner space of the support frame 200 and installed rotatably and vertically.

지지대(320)는 지지프레임(200)의 외부에 노출되는 회전축(310)의 외주면에 직교하는 방향으로 방사상으로 다수 형성된다.The support base 320 is radially formed in a direction perpendicular to the outer peripheral surface of the rotation shaft 310 exposed to the outside of the support frame 200.

블레이드(330)는 지지대(320)의 단부에 각각 마련된다.The blades 330 are provided at the ends of the supports 320, respectively.

블레이드(330)는 횡단면이 항공기의 날개 단면형상과 같은 에어포일형상이며, 수직방향으로 길이 연장된 형태이다.The blade 330 has a cross-sectional shape in the form of an airfoil such as a wing cross-sectional shape of the aircraft, and a shape elongated in the vertical direction.

본 발명에 따른 수직형 풍차(100)에 적용된 에어포일형태의 블레이드(330)는 양력형 블레이드이다.The blade 330 in the form of an airfoil applied to the vertical windmill 100 according to the present invention is a lifting blade.

수직형 풍차에 사용되는 블레이드는 일반적으로 양력형과 항력형으로 나뉜다.Blades used in vertical windmills are generally divided into lifting type and drag type.

항력형 풍차는 패들형이나 사보니우스 형 등과 같이 블레이드에 발상되는 항력으로 회전되는 풍차이다. 양력형 풍차는 다리우스형이나 자이로밀형 등과 같이 블레이드에 발생되는 양력으로 회전되는 풍차이다.A drag-like windmill is a windmill that is rotated by a drag that is thought of as a blade, such as a paddle type or a sabonius type. A lifting type windmill is a windmill rotated by a lift generated by the blade, such as a Darius type or a Gyro-mill type.

항력형 풍차는 불어 올리는 측을 향하는 블레이드의 저항을 작게하여 항력차에 의해 풍차를 회전시키는 데 반해, 양력형 풍차는 블레이드에 발생되는 양력에 의해 회전되는 풍차이다.The drag type windmill rotates the windmill by the drag car by reducing the resistance of the blade toward the blowing side, while the lift type windmill is the windmill rotated by the lift generated in the blade.

양력으로 회전되는 블레이드(330)의 작용에 대해서는 후술하기로 한다.The operation of the blade 330 rotated by lift will be described later.

블레이드(330)는 내향면(333)과 외향면(331)으로 구분되는데, 각각 전방이 후방에 비해 볼록한 유선형으로 형성된다.The blade 330 is divided into an inwardly facing surface 333 and an outwardly facing surface 331, each of which is formed in a convexly streamlined shape in front of the rear.

블레이드(330)의 내향면(333)은 회전축(310)의 외주면과 마주하는 면이다.The inward surface 333 of the blade 330 is a surface facing the outer circumferential surface of the rotary shaft 310.

본 발명에 따른 수직축형 풍차(300) 4개의 블레이드(330)가 설치될 수 있도록 지지대(320)가 상호 직각을 이루면 회전축(310)의 외주면에 설치되었지만, 블레이드(330) 개수에 따라 지지대(320)의 수가 조절될 수도 있다.The vertical axis type windmill 300 according to the present invention is installed on the outer circumferential surface of the rotary shaft 310 when the support rods 320 are perpendicular to each other so that the four blades 330 can be installed. However, depending on the number of the blades 330, ) May be adjusted.

바람유도유닛(400)은 수직축형 풍차(300)의 일측과 타측을 에워싸도록 도로 구조물에 설치되어 수직형축 풍차(300) 주변으로 불어오는 주행풍을 블레이드(330) 방향으로 유도하는 부분이다.The wind induction unit 400 is installed on the road structure so as to surround one side and the other side of the vertical axis type windmill 300 and guides the traveling wind blown around the vertical axis windmill 300 toward the blade 330.

주행풍은 처음에는 차량의 전방에서 발생한 정압에 의해 공기가 차량 외부로 밀려나기 때문에 차량에서 중앙분리대 방향으로 바람이 형성되고, 나중에는 차량의 후미에 발생되는 부압에 의해 중앙분리대에서 차량방향으로 바람이 형성된다.At first, the wind is generated in the direction of the vehicle from the vehicle because the air is pushed out of the vehicle by the static pressure generated from the front of the vehicle at first, and later the wind is blown from the median to the vehicle by the negative pressure generated at the tail of the vehicle .

이와 같이 차량의 통과시 주행풍의 방향이 바뀌면서, 그에 따라 난류가 형성되어 주행풍의 방향이 여러방향으로 분산되어 일정하지 않게 된다.In this way, the direction of the running wind changes when passing through the vehicle, thereby forming a turbulent flow, and the direction of the running wind is dispersed in various directions and not constant.

따라서, 바람유도유닛(400)은 와류형태로 유입되는 주행풍을 일정한 방향으로 흐르는 층류 형태로 유도함으로써 수직축형 풍차의 회전력을 높여 발전효율을 높일 수 있도록 한다.Accordingly, the wind induction unit 400 induces the traveling wind flowing in the vortex shape in the form of laminar flow flowing in a constant direction, thereby enhancing the rotation efficiency of the vertical axis windmill to increase the power generation efficiency.

바람유도유닛(400)은 제1가이드패널(410) 및 제2가이드패널(420)을 구비한다.The wind induction unit 400 includes a first guide panel 410 and a second guide panel 420.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1,2가이드패널(410, 420)은 중앙분리대(1)의 절제부(1a)의 일측면과 타측면에 각각 설치되어, 상호 도로의 길이연장방향으로 이격 되어 있다.The first and second guide panels 410 and 420 according to an embodiment of the present invention are installed on one side surface and the other side surface of the cutout portion 1a of the median strip 1, .

제1가이드패널(410)과 제2가이드패널(420)사이에 수직축형 풍차(300)가 설치되어 도로를 지나가는 차량에 의해 발생되는 와류형태의 주행풍을 수직축형 풍차(300)로 유도하는 역할을 한다.A vertical axis windmill 300 is installed between the first guide panel 410 and the second guide panel 420 to guide the wind traveling in the form of a vortex generated by the vehicle passing through the road to the vertical axis windmill 300 .

즉, 제1 및 2가이드 패널(410,420)은 상호 블레이드(330)를 사이에 두고 마주하되 회전축(310)을 중심으로 서로 반대 방향으로 치우치도록 배치된다.That is, the first and second guide panels 410 and 420 face each other with the blades 330 interposed therebetween, but are disposed to be offset in the opposite directions about the rotation axis 310.

제1 및 2 가이드 패널(410, 420)은 회전축(310)과 동일한 방향의 호형곡률을 가지며, 블레이드(330)의 길이방향과 동일한 방향으로 길이 연장된 형태이다.The first and second guide panels 410 and 420 have an arc curvature in the same direction as the rotation axis 310 and are elongated in the same direction as the longitudinal direction of the blade 330.

제1 및 2 가이드패널(410,420)은 방향유도비드(430), 가속유도비드(440), 패널절제부(450)가 각각구비된다.The first and second guide panels 410 and 420 are provided with a direction inducing bead 430, an acceleration inducing bead 440, and a panel cutting part 450, respectively.

방향유도비드(430)는 제1 및 제2가이드패널(410,420)의 블레이드(330)와 마주하는 내주면에 각각 형성되는 부분이다.The direction inducing bead 430 is formed on the inner peripheral surface of the first and second guide panels 410 and 420 facing the blade 330, respectively.

방향유도비드(430)는 제1및 제2가이드패널(410,420)의 내주면에서 각각 회전축(310) 방향으로 돌출되되, 제1,2가이드패널(410,420)의 가로방향인 블레이드(330)의 길이방향과 직교하는 방향으로 연장형성된다.The direction inducing bead 430 protrudes from the inner circumferential surface of the first and second guide panels 410 and 420 in the direction of the rotational axis 310 and is disposed in the longitudinal direction of the blade 330 in the transverse direction of the first and second guide panels 410 and 420 As shown in Fig.

방향유도비드(430)는 제1 및 제2 가이드패널(410,420)의 길이방향으로 내주면에 상호 소정간격을 이루며 배열되게 복수 개 형성된다.A plurality of the direction inducing beads 430 are formed on the inner peripheral surface in the longitudinal direction of the first and second guide panels 410 and 420 so as to be spaced apart from each other.

방향유도비드(430)가 제1 및 2 가이드패널(410,420) 내주면에 일정간격으로 돌출형성됨으로써 방향유도비드(430)들 사이의 내주면은 인입된 형태가 되어 불규칙한 방향으로 유입되는 주행풍을 층류 형태로 유도하는 통로가 형성된다. Since the direction induction beads 430 protrude from the inner circumferential surfaces of the first and second guide panels 410 and 420 at regular intervals, the inner circumferential surface between the direction inducing beads 430 is in a pulled-in shape, As shown in Fig.

패널절제부(450)는 블레이드(330)와 제1 및 제2가이드 패널(410, 420) 사이로 바람이 유입되는 측에 형성된 부분이다.The panel cutout portion 450 is a portion formed on the side where the wind is introduced between the blade 330 and the first and second guide panels 410 and 420.

패널절제부(450)는 제1 및 제2가이드 패널(410,420)의 상부에서 하부로 소정간격을 이루며 일정한 크기로 절제되는데, 주행풍의 유입량을 확대하는 역할을 한다.The panel cutout part 450 is spaced downward from the upper part of the first and second guide panels 410 and 420 at a predetermined interval and cut to a predetermined size, and enlarges the inflow amount of the running wind.

가속유도비드(440)는 제1 및 제2가이드패널(410,420)의 내주면에 방향유도비드(430)들 사이에 형성되는 부분이다.The acceleration inducing bead 440 is a portion formed between the direction inducing beads 430 on the inner circumferential surface of the first and second guide panels 410 and 420.

가속유도비드(440)는 주행풍이 유입되는 일측에서 바람이 빠져나가는 타측으로 갈수록 회전축(310)과 가까워지도록 돌출되되, 회전축(310)에 대해 블레이드(330)보다 이격되게 형성된다.The acceleration inducing bead 440 protrudes from one side to which the wind is inflow and approaches the rotary shaft 310 toward the other side where the wind is escaped and is formed to be spaced apart from the blade 330 with respect to the rotary shaft 310.

주행풍이 유입되는 일측은 패널절제부(450)가 형성되는 부분이며, 주행풍이 빠져나가는 타측은 가속유도비드(440)가 최대로 돌출되는 부분이다.One side to which the running wind is introduced is a portion where the panel cutting portion 450 is formed and the other side where the running wind exits is a portion where the acceleration inducing bead 440 protrudes to the maximum.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치의 작용에 대해 상세히 설명한다.The operation of a wind power generator installed in a road structure having the above-described structure will be described in detail.

본 발명에 따른 풍력발전장치(100)는 양력형 블레이드가 구비된 수직축형 풍차(300)를 예로 들고 있다.The wind turbine generator 100 according to the present invention is an example of a vertical axis wind turbine 300 having a lifting blade.

수직축형 풍차(300)는 도로에서 유입된 주행풍이 유입되면서 블레이드(330)에 발생되는 양력에 의해 회전축(310)이 회전된다.In the vertical axis type windmill 300, the rotary shaft 310 is rotated by the lift generated in the blade 330 while the running wind introduced from the road is introduced.

본 실시 예에서는 시계방향으로 회전되는 예를 들었다.In the present embodiment, an example has been described in which it is rotated clockwise.

제1,2가이드패널(410, 420)에 의해 블레이드(330) 전방으로 들어오는 주행풍이 발생한다.The first and second guide panels 410 and 420 generate a running wind that flows in front of the blade 330.

일반적으로 에어포일형상의 블레이드(330)는 전방으로부터 부는 주행풍에 대해 도 4에 도시한 바와 같은 압력 분포가 형성된다. Generally, the airfoil-shaped blade 330 has a pressure distribution as shown in Fig. 4 for running wind running from the front.

즉, 블레이드(330)에 사용되고 있는 에어포일형의 압력분포는 블레이드의 내향면(333)의 전방에 외기압보다 높은 압력이 분포되고, 후방에 대략 외기압과 동일한 압력이 되고, 외향면(331)에는 전방의 에어포일 형상에 의해 유속이 가속되므로 압력이 작아진다.That is, the pressure distribution of the airfoil type used in the blade 330 is such that a pressure higher than the external pressure is distributed in front of the inward surface 333 of the blade, a pressure substantially equal to the external pressure is applied to the rear, ), The flow velocity is accelerated by the forward airfoil shape, so that the pressure is reduced.

따라서, 블레이드(330)는 도 3에 도시한 바와 같이 전방으로 부터 바람을 받으면, 양력이 상기 도면의 L 화살표 방향으로 발생한다. 그로 인해 블레이드(330)에 발생되는 양력의 회전방향분력(L1)에 의해 풍차는 시계방향으로 회전한다.Therefore, when the blade 330 receives wind from the front as shown in Fig. 3, lift occurs in the L arrow direction in the figure. As a result, the windmill rotates in the clockwise direction due to the rotational direction component force L1 of the lift force generated in the blade 330. [

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 풍력발전장치(100)는 제1,2가이드패널(410,420)에 의해 수직축형풍차(300)로 주행풍이 유입된다.Referring to FIG. 3, the wind turbine generator 100 according to the present invention includes a first wind guide panel 410 and a second guide panel 420 to guide a wind to the vertical axis windmill 300.

또한, 제1,2가이드패널(410,420)에 형성된 패널절제부(450)에 의해 주행풍의 유입량이 증가된다.In addition, the inflow amount of the running wind is increased by the panel cutter 450 formed on the first and second guide panels 410 and 420.

블레이드(330)는 제1,2가이드패널(410, 420)에 구비된 방향유도비드(430)와 가속유도비드(450)를 통해 높은 양력이 발생됨으로써 블레이드(330)는 빠른 회전력을 얻을 수 있다.The blade 330 generates a high lift force through the direction inducing bead 430 and the acceleration inducing bead 450 provided in the first and second guide panels 410 and 420 so that the blade 330 can obtain a quick rotational force .

먼저, 제1가이드패널(410) 측으로 통과하는 주행풍에 대해 설명한다. First, the traveling wind passing through the first guide panel 410 will be described.

와류형태로 불규칙하게 유입되는 주행풍이 블레이드(330)의 전방에 부딪히면서 외향면(331)을 타는 바람과 내향면(333)을 타는 바람으로 분기되어 흐르게 된다.A running wind that is irregularly flowed into a vortex form bounces on the front of the blade 330 and is branched and flows by a wind that rides on the outward surface 331 and a wind that rides on the inward surface 333.

이때, 외향면(331)과 제1가이드패널의 내주면을 타고 흐르는 바람은 제1가이드패널(410)에 형성된 방향유도비드(440)가 내주면과 함께 형성되는 통로를 타고 흐르면서 층류 형태로 바뀌고, 블레이드(330)에 부딧히며 발생될 수 있는 저항도 줄어든다.At this time, the wind flowing along the outward surface 331 and the inner circumferential surface of the first guide panel is changed into a laminar flow while flowing along the path formed along with the inner circumferential surface, the direction inducing bead 440 formed on the first guide panel 410, And the resistance that can be generated by overcoming the above-described problem is reduced.

또한, 방향유도비드에 의해 층류형태로 유도된 바람이 가속유도비드(450)를 타고 흐르게 된다.Further, the wind guided in the form of a laminar flow by the direction inducing bead flows on the acceleration inducing bead 450.

바람은 가속유도비드(450)와 블레이드(330)사이 간격이 좁아지는 부분을 통과하면서, 밀도가 높아져 빠른 속도로 제1가이드패널(410)과 블레이드(330) 사이를 통과하게 된다.The wind passes through a portion where the interval between the acceleration inducing bead 450 and the blade 330 is narrowed and passes through the gap between the first guide panel 410 and the blade 330 at a high speed.

이에 따라 주행풍인 바람은 방향유도비드에 의해 층류형태로 유도되고, 가속유도비드에 의해 밀도가 높아져 블레이드 외향면을 빠르게 통과하게 되어, 블레이드(330)의 외향면(331)측에는 내향면(333)과 비교시 압력차가 높은 양력을 발생된다.Accordingly, the driving wind is guided in a laminar flow form by the direction induction bead, and the density is increased by the acceleration inducing bead to pass quickly through the blade outward surface. On the outward surface 331 side of the blade 330, A lift with high pressure difference is generated.

제2가이드패널(420)을 통과하는 주행풍에도 상기와 같은 작용이 발생된다.The above-mentioned action also occurs in the running wind passing through the second guide panel 420.

따라서, 수직축형 풍차(300)는 제1가이드패널(410)을 통과하는 블레이드(330)와 제2가이드패널(420)을 통과하는 블레이드(330)가 L방향으로 높은 양력이 발생됨에 따라 높은 회전력을 갖게 된다.Accordingly, since the blade 330 passing through the first guide panel 410 and the blade 330 passing through the second guide panel 420 generate high lift in the L direction, .

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 풍력발전장치(100)는 블레이드(330)의 전후방에 바람이 작용하더라도 제1,2가이드패널(410,420)에 의해 수직형 풍차(300)를 일방향으로 회전시킬 수가 있기 때문에, 차량의 주행풍에서도 원활히 회전되어 발전효율이 향상시킬 수 있다.As described above, the wind turbine generator 100 according to the present invention can rotate the vertical windmill 300 in one direction by the first and second guide panels 410 and 420 even when the wind is applied to the front and rear of the blade 330 Therefore, even in the running wind of the vehicle, it is smoothly rotated and the power generation efficiency can be improved.

또한, 제1,2가이드패널(410,420)에 구비된 방향유도비드와 가속유도비드에 의해 수직형 풍차가 높은 회전력으로 회전함으로써 풍력발전의 효율도 높일 수 있다는 이점이 있다.In addition, since the vertical induction bead and the acceleration inducing bead provided on the first and second guide panels 410 and 420 rotate the vertical windmill at high rotational power, the efficiency of wind power generation can be increased.

이와 같이 수직축형 풍차(100)가 주행풍에 의해 회전되면, 회전축(310)의 회전력이 회전축(310)과 지지프레임(200) 내에 마련된 발전부(미도시) 사이에 구비된 기어(미도시)에 의해 발전부에 전달되어 발전부(미도시)가 발전되면서 전기가 생산된다.When the vertical axis windmill 100 is rotated by the traveling wind, the rotational force of the rotary shaft 310 is transmitted to the gears (not shown) provided between the rotary shaft 310 and a power generating portion (not shown) provided in the support frame 200, And the electricity is generated as the power generation unit (not shown) is generated.

본 발명의 일 실시 예인 풍력 발전장치의 발전부는 중앙분리대 상면에 설치되어 있으나, 중앙분리대 내부에 설치될 수도 있다.The power generating unit of the wind power generator, which is one embodiment of the present invention, is installed on the upper surface of the center separator, but may be installed inside the center separator.

도 7에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전장치(100)가 도시되어 있다.7 shows a wind turbine generator 100 according to another embodiment of the present invention.

앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.The same reference numerals denote the same elements as those in the drawings.

도 7을 참조하면, 제1,2가이드 패널(410, 420)에 각각 형성된 가속유도비드(640)는 반복되는 굴곡부(641)가 형성된다.Referring to FIG. 7, the acceleration inducing beads 640 formed on the first and second guide panels 410 and 420 are formed with repeated bent portions 641.

굴곡부(641)는 제1,2가이드패널(410,420)의 패널절제부(450)가 형성된 일측에서주행풍이 빠져나가는 타측 방향으로 형성된다.The bent portion 641 is formed in the other direction in which the running wind escapes from one side where the panel cutout portions 450 of the first and second guide panels 410 and 420 are formed.

굴곡부(641) 회전축(310) 방향으로 점진적으로 돌출되는 상승부(645)와, 회전축(310)에서 멀어지는 방향으로 점진전으로 돌출정도가 줄어드는 하강부(647)가 구비된다.A rising portion 645 gradually protruding in the direction of the rotation axis 310 of the bent portion 641 and a falling portion 647 decreasing the degree of protrusion in a direction away from the rotation axis 310 are provided.

가속유도비드(640)는 상기와 같은 굴곡부(641)가 반복되게 형성된다.The acceleration inducing bead 640 is formed such that the bent portion 641 is repeatedly formed.

가속유도비드(640)는 제1 및 제2 가이드패널(410,420)의 길이방향으로 내주면에 상호 소정간격을 이루며 배열되게 복수 개 형성된다.A plurality of acceleration inducing beads 640 are formed on the inner circumferential surface of the first and second guide panels 410 and 420 in the longitudinal direction thereof.

가속유도비드(640)가 형성됨에 따라 제1가이드패널(410)과 블레이드(330) 외향면 측을 통과하는 바람의 속도나 제2가이드패널(420)과 블레이드(330) 외향면을 통과하는 바람의 속도가 가속되는 효과를 볼 수 있다.The velocity of wind passing through the first guide panel 410 and the outward surface of the blade 330 or the wind passing through the second guide panel 420 and the outward surface of the blade 330 as the acceleration guide bead 640 is formed, The speed of the accelerator can be accelerated.

블레이드(330) 외향면(331) 측을 통과하는 바람이 가속됨에 따라 내향면(333)과 외향면(331)의 압력차가 커지므로 블레이드(330)와 회전축(310)의 회전력을 높일 수 있는 양력이 발생 될 수 있다.Since the pressure difference between the inward face 333 and the outward face 331 increases as the wind passing through the outward face 331 side of the blade 330 is accelerated, the lift force that can increase the rotational force of the blade 330 and the rotational axis 310 May occur.

본 발명에 따른 도로구조물에 설치되는 풍력 발전장치(100)는 바람유도유닛(400)에 의해 차량에 의해 발생 되는 주행풍을 일정한 방향으로 유도하고 주행풍이 빠르게 통과됨에 따라 풍차의 높은 회전력에 의해 풍력발전효율을 높일 수 있는 이점이 있다.The wind power generator 100 installed in the road structure according to the present invention induces the running wind generated by the vehicle by the wind guiding unit 400 in a certain direction and the running wind quickly passes, There is an advantage that the power generation efficiency can be enhanced.

이상에서 본 발명에 따른 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치는 도면에 도시된 일 예를 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다향한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.As described above, the wind power generator installed in the road structure according to the present invention has been described with reference to the example shown in the drawings, but the present invention is merely illustrative and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, It will be appreciated that other equivalent embodiments are possible. Accordingly, the scope of the true technical protection of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1 : 중앙분리대
100 : 풍력발전장치 200 : 지지프레임
300 : 수직축형 풍차 310 : 회전축
320 : 지지대 330 : 블레이드
331 : 외향면 333 : 내향면
410 : 제1가이드패널 420 : 제2가이드패널
430 : 패널절제부 440 : 방향유도비드
450 : 가속유도비드1: Median separator
100: Wind power generator 200: Support frame
300: vertical axis windmill 310: rotary shaft
320: support plate 330: blade
331: Outward face 333: Inward face
410: first guide panel 420: second guide panel
430: panel stripper 440: direction induction bead
450: accelerated induction bead

Claims (5)

도로구조물에 설치되는 것으로서,
수직으로 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에서 방사상으로 다수 형성된 지지대들과, 상기 지지대들에 각각 고정되며 에어포일 형상의 다수의 블레이드을 구비하는 수직축형 풍차와;
상기 도로구조물에 설치되며 상기 회전축이 회전가능하도록 상기 회전축의 하부에 연결되어 상기 수직축형 풍차를 지지하는 지지프레임과;
상기 수직축형 풍차의 일측과 타측을 에워싸도록 상기 도로 구조물에 설치되어 상기 수직축형 풍차 주변으로 불어오는 바람을 상기 블레이드 방향으로 유도하고 상기 바람을 층류화하며 가속함으로써 양력을 증가시켜 상기 블레이드의 회전력을 높이는 바람유도유닛;을 구비하고,
상기 바람유도유닛은
상기 블레이드를 사이에 두고 마주하되 상기 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 치우치도록 배치되어 바람을 상기 수직축형 풍차로 유도하는 제1 및 제2 가이드 패널을 구비하고,
상기 제1 및 제2 가이드패널은
상기 블레이드와 마주하는 내주면에 상기 회전축 방향으로 돌출되되 상기 블레이드의 길이방향과 직교하는 방향으로 연장형성되며, 상기 제1 및 제2 가이드패널의 길이방향으로 상호 소정간격을 이루는 복수 개의 방향유도비드를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치.As installed on a road structure,
A vertical shaft type windmill having a plurality of blades in the form of airfoils fixed to the support rods;
A support frame installed on the road structure and connected to a lower portion of the rotary shaft so as to rotate the rotary shaft to support the vertical axis windmill;
A vertical axis type wind turbine installed in the road structure so as to surround one side and the other side of the vertical axis type windmill so as to induce winds blowing around the vertical axis type windmill in the direction of the blades, And a wind induction unit for raising the wind power,
The wind induction unit
And a first guide panel and a second guide panel arranged to face each other with the blades therebetween so as to be offset from each other with respect to the rotation axis and to guide the wind to the vertical axis windmill,
The first and second guide panels
A plurality of directionally guiding beads protruding from the inner circumferential surface facing the blade in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the blades and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the first and second guide panels, And the wind power generator is installed in the road structure. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2가이드 패널은
상기 블레이드와 상기 제1 및 제2가이드 패널 사이로 바람이 유입되는 측에 상부에서 하부로 소정간격을 이루며 절제되어 바람의 유입량을 확대하는 패널절제부를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치.The apparatus of claim 1, wherein the first and second guide panels
And a panel cut-out section for cutting off a predetermined distance from the upper part to the lower part on the side where the wind is introduced between the blade and the first and second guide panels to enlarge an inflow amount of the wind. Generator. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2가이드 패널은
상기 내주면에 상하로 배열되는 상기 방향유도비드들 사이에 형성되며, 바람이 유입되는 일측에서 바람이 빠져나가는 타측으로 갈수록 상기 회전축과 가까워지도록 돌출되되 상기 회전축에 대해 상기 블레이드보다 이격되게 형성되는 가속유도비드를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로구조물에 설치되는 풍력발전장치.The apparatus of claim 1, wherein the first and second guide panels
And an acceleration induction member which is formed between the direction induction beads arranged vertically on the inner circumferential surface and is protruded so as to be closer to the rotation axis toward the other side where the wind escapes from a side from which wind is introduced, Wherein the bead is provided on the road structure.
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