KR102448771B1 - 조형용 풍력발전시스템 - Google Patents

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KR102448771B1 KR1020210167324A KR20210167324A KR102448771B1 KR 102448771 B1 KR102448771 B1 KR 102448771B1 KR 1020210167324 A KR1020210167324 A KR 1020210167324A KR 20210167324 A KR20210167324 A KR 20210167324A KR 102448771 B1 KR102448771 B1 KR 102448771B1
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김용호
이재근
이재민
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(주) 케이앤지앰테크
김용호
이재근
이재민
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Abstract

본 발명은, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 장식적 조형물로써의 기능 또는 광고기능 또는 조명기능(가로등)과 같은 각종 이로운 기능을 수행함은 물론, 풍력발전을 통해 친환경적인 발전기능을 수행하도록 되어 사용품질이 극대화되도록 된 것으로, 특히 다량의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)이 함유된 풍압에 대하여 구조적 안정성을 구현할 수 있도록;
바닥에 대하여 수직상으로 길이를 가지고 수평방향으로 간격을 가지면서 직립되게 시설되는 다수의 지주프레임들과; 상기 지주프레임들의 하단에서 상부로 길이를 가지면서 연결형성되며 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하도록 된 조형부와; 상기 지주프레임들상에 상기 조형부의 상부에서 상측방향으로 길이를 가지면서 연결형성되며 인가되는 풍압을 회전에너지로 전환하여 전기에너지를 생성하도록 된 발전모듈들과, 상기 발전모듈들과 전기적으로 연결되는 발전된 전기에너지를 축전하도록 된 축전수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조형용 풍력발전시스템을 제공한다.

Description

조형용 풍력발전시스템{Wind power generation system for modeling}
본 발명은, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 장식적 조형물로써의 기능 또는 광고기능 또는 조명기능(가로등)과 같은 각종 이로운 기능을 수행함은 물론, 풍력발전을 통해 친환경적인 발전기능을 수행하도록 되어 사용품질이 극대화된 조형용 풍력발전시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 특히 다량의 부식성 이물질이 함유된 풍압에 대하여 구조적 안정성을 구현할 수 있도록 된 조형용 풍력발전시스템에 관한 것이다.
더 구제척으로는, 구조적으로 간단하고 분해조립이 용이하게 이루어지도록 되어 경제적으로 제공할 수 있음은 물론, 작업성이 향상된 조형용 풍력발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 빌딩의 입구, 공원 등에는 해당 빌딩의 상징으로서 또는 도시미관의 향상을 위해 지나는 사람에게 시각적인 심미감을 불러 일으킬 수 있는 조형물이 설치되며, 현재 거리 조형물 설치는 대한민국에서는 의무사항으로 되어 있다.
즉, 1984년 서울시에서 '건축물 미술장식 제도'를 처음 도입한 후, 1995년 부터는 전국적으로 확대되었으며, 당시 연면적 1만㎡ 이상의 건축물을 지을 때엔 건축비의 0.1~1% 내에서 건축 미술품을 의무적으로 설치하도록 규정하고. 이후 민간 건축주가 건물을 지을 때는 총 공사비의 0.7%를 조각이나 벽화, 서예, 회화 등 미술작품을 설치하도록 조정해왔다.
한편, LED를 이용한 조명 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 가로등의 용도로 사용되는 LED를 이용한 조명장치들이 제안되고 있는 실정이다.
아울러, 풍력 및 태양광을 통해 발전하여 자체적으로 생산된 전력을 적용하도록 된 자가발전조명시설들이 활발하게 제안되고 있다.
상기에서 풍력을 통해 발전하도록 된 풍력발전장치들은, 풍압에너지를 기계에너지로 변환하되, 최종적으로 전기에너지로 변환하여 발전하도록 되어 있다.
이와 같은, 풍력발전장치의 주요 구성요소는, 회전자, 종속기어장치, 발전기, 및 축전설비 등으로 이루어져 있다.
상기에서 회전자는, 풍압 에너지를 기계 에너지로 변환시켜주는 에너지 변환장치이며, 상기 회전자는 허브와 회전자 블레이드로 구성되어 있다.
상기에서 종속기어장치는, 상기 회전자에서 발생하는 회전력을 발전기에 전달하는 동력전달수단의 하나로, 주로 기어식과 벨트식으로 분류될 수 있으며, 특히, 상기 기어식의 경우에는 수명이 길고 동력전달 효율이 높아 소형 풍력발전장치에 주로 사용되고 있는 실정이다.
한편, 실내외에는, 상업적인 광고나 표식 등의 시각적인 효과를 위하여 애드벌룬이나 플랜카드, 입체간판 또는 전광판 등을 적용하거나 각종 기구나 조형물을 이용하고 있으며, 이러한 광고용 조형물로서 사람이나 동물 또는 식물 등의 모형이나 만화의 캐릭터, 또는 상징성을 갖는 물품이나 형상 등을 금속이나 합성수지 또는 목재 등으로 제작하여 설치하고 있다.
본 발명은, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 장식적 조형물로써의 기능 또는 광고기능 또는 조명기능(가로등)과 같은 각종 이로운 기능을 수행함은 물론, 풍력발전을 통해 친환경적인 발전기능을 수행하도록 되어 사용품질이 극대화된 조형용 풍력발전시스템에 관한 것이다.
이와 같이 풍력발전과 조명물, 장식조형물, 광고물이 결합된 풍력발전시스템들이 다양하게 제안되고 있으며, 그 중 하나로, 한국특허출원번호 제10-2011-0124639호(명칭: 풍력 발전 겸용 조형물/2011.11.25.)가 있으며, 공보에 공지된 바와 같이, 지면에서 소정의 높이로 세워진 지지대와; 상기 지지대의 상부에서 회전축을 중심으로 풍력에 의해 회전되는 블레이드가 구비된 풍차와; 입력축이 상기 풍차의 회전축과 연결되어 상기 회전축의 토크를 전달받아 회전되면서 전력을 생산하는 발전기와; 상기 풍차에 구비되어 상기 블레이드와 일체로 회전되되, 회전되는 경우 회전잔상면을 형성하는 외측에 복수개의 LED램프가 소정의 간격으로 배치되는 LED어레이와; 상기 LED어레이가 회전되는 경우 상기 회전잔상면에 시각잔상효과에 의한 기호, 문자, 도형을 포함하는 시각정보가 표출되도록 상기 LED어레이의 점등을 제어하되, 상기 회전축의 회전속도를 센싱하는 속도센싱부가 구비되어 상기 속도센싱부에서 센싱된 상기 회전축의 회전속도에 따라 상기 LED어레이의 점등을 제어하는 제어부를; 포함하는 풍력 발전 겸용 조형물이 기재되어 있다.
그리고 한국특허출원번호 제10-2009-0051183호(명칭: 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치/2009.06.09.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 주간에는 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전에 의하여 생성된 전력으로 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 있어서, 지지부; 상기 지지부의 상단에 설치되는 풍력 발전기; 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 충전하는 배터리; 조명을 제공하며 실리콘으로 몰딩 처리되는 광 표출 부분을 포함하는 LED 조명부; 상기 지지부의 상단에 설치되는 조명 함체를 포함하되, 상기 풍력 발전기는 바람에 의한 회전력을 발생시키는 회전 날개; 상기 회전력을 전기로 변환하는 제너레이터; 상기 변환된 전기를 정류하는 레귤레이터를 포함하되, 주간에 고속으로 회전하는 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 하여 상기 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 하며 천재지변의 상황 및 긴급한 관리 상황에서 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 브레이크를 더 포함하는 조명 장치가 기재되어 있다.
한편, 한국특허출원번호 제10-2004-0073339호(명칭: 광고용 조형물/2004.09.04.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 금속 또는 합성수지의 판을 절단하고 접어 바람개비 형상으로 형성된 복수의 날개를 갖고, 풍력에 의하여 일정 방향으로 회전하는 회전체; 일단이 상기 회전체에 고정구 조립체로 고정되고, 타단이 회전축 지지관을 통하여 복수의 베어링으로 지지되어 회전체의 회전력을 지지하는 회전축; 상기 회전축 지지관이 상단에 관통되어 지지되고, 하단에 고정용 지지판이 구비된 소정 길이 를 갖는 지지대를 포함하는 광고용 조형물이 기재되어 있다.
또한, 한국실용신안출원번호 제20-2006-0028757호(명칭: 풍력발전을 이용한 야간 조형물 발광장치/2006.10.27.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 항상 전면이 바람이 불어오는 방향을 향하도록 하는 방향타와 회전체을 가지며, 전면의 회전익이 회전하면서 풍력발전기가 전기를 생산한 것을 충전장치 및 제어장치를 두어 안정적인 전기를 공급하고, 야간에만 점등되도록 광량센서를 설치하며, 회전익은 금속 또는 합성수지의 판을 절단하고 접어 바람개비 형상으로 형성하여 회전익 안쪽에 발광장치를 두어 빛이 잘 반사되도록 하여 야간에도 발광의 효과와 더불어 회전으로 인한 시각적인 심미감과 시인성을 갖도록 하는 조형물 발광장치차가 기재되어 있다.
한국특허출원번호 제10-2011-0124639호(2011.11.25.) 한국특허출원번호 제10-2009-0051183호(2009.06.09.) 한국특허출원번호 제10-2004-0073339호(2004.09.04.) 한국실용신안출원번호 제20-2006-0028757호(2006.10.27.)
그러나, 상기와 같은 종래의 풍력발전과 조명물, 장식조형물, 광고물이 결합된 풍력발전시스템들은, 실외에 시설되는 시설물이 시설공간에서의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)에 따른 오염원을 가지는 풍압에 대하여 구조적 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.
아울러, 구조적으로 복잡하고 분해조립이 불편하여 비경제적임은 물론, 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하게 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 장식적 조형물로써의 기능 또는 광고기능 또는 조명기능(가로등)과 같은 각종 이로운 기능을 수행함은 물론, 풍력발전을 통해 친환경적인 발전기능을 수행하도록 되어 사용품질이 극대화되도록 된 것으로, 특히 다량의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)이 함유된 풍압에 대하여 구조적 안정성을 구현할 수 있도록 된 조형용 풍력발전시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 구조적으로 간단하고 분해조립이 용이하게 이루어지도록 되어 경제적으로 제공할 수 있음은 물론, 작업성이 향상된 조형용 풍력발전시스템을 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 조형용 풍력발전시스템은, 바닥에 대하여 수직상으로 길이를 가지고 수평방향으로 간격을 가지면서 직립되게 시설되는 다수의 지주프레임들과; 상기 지주프레임들의 하단에서 상부로 길이를 가지면서 연결형성되며 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하도록 된 조형부와; 상기 지주프레임들상에 상기 조형부의 상부에서 상측방향으로 길이를 가지면서 연결형성되며 인가되는 풍압을 회전에너지로 전환하여 전기에너지를 생성하도록 된 발전모듈들과; 상기 발전모듈들과 전기적으로 연결되는 발전된 전기에너지를 축전하도록 된 축전수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전모듈은, 상기 지주프레임들의 사이를 수평적으로 각각 연결하며 수직방향으로 간격을 가지면서 각각 시설되는 다수의 고정수단들과, 상기 고정수단들의 사이에서 공회전가능하게 배치되는 회전축과, 상기 회전축에 축결합되어 동일방향으로 회전운동력을 형성하도록 된 풍차부재를 가지는 풍차수단과; 상기 회전축의 양단에 각각 구비되며 상기 회전축의 회전운동력을 전달받아 전기에너지를 형성하도록 된 한 쌍의 발전수단들과; 각각의 상기 발전수단들을 각각 고정하며 상기 고정수단들에 결속되어 고정되는 한 쌍의 결합브라켓들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전축과 상기 풍차부재는, '알루미늄(Al)', '스테인레스', 'B2표면처리된 재질'들 중에서 선택된 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 조형용 풍력발전시스템은, 지주프레임들에 연결형성되는 조형부를 통해 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하는 효과를 가진다.
그리고, 지주프레임들상에서 조형부의 상부에 형성되어 발전공간으로 인가되는 풍압을 발전모듈들을 통해 회전에너지를 형성한 후, 발전수단을 통하여 전기에너지로 발전하도록 됨에 따라, 친환경적인 발전환경을 구현하는 효과를 가진다.
아울러, 다수로 배열되는 발전모듈들을 통해 풍압을 상쇄시켜 시설공간에 대한 공기의 흐름을 부드럽게 형성하여, 시설공간에서의 공기환경의 안정성을 확보함은 물론, 풍압에 대하여 직접적으로 하중을 인가받도록 되는 회전축과 풍차부재가 '알루미늄(Al)', '스테인레스', 'B2표면처리된 재질' 등으로 이루어져 내식성을 가짐에 따라, 다량의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)이 함유된 풍압에 대하여 구조적 안정성을 구현하는 효과를 가진다.
이와 더불어, 지주수프레임들과 고정수단 및 발전모듈의 구성 및 구조가 간단하고 분해조립이 용이하게 이루어지도록 되어 경제적으로 제공할 수 있음은 물론, 작업성이 향상되는 효과를 가진다.
도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템을 보인 개략 사시 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 방풍용 풍력발전시스템을 보인 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 방풍용 풍력발전시스템을 구성하는 발전모듈을 보인 개략 사시 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 방풍용 풍력발전시스템을 구성하는 발전모듈을 보인 개략 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 방풍용 풍력발전시스템을 구성하는 발전모듈을 보인 개략 평단면 예시도.
도 6은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템의 작용상태를 보인 개략 예시도.
도 7은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템의 제어상태를 보인 개략 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1 내지 도 7은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)을 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)은, 주로, 도로, 인도, 광장 등과 같은 거리에 시설되어 장식적 조형물로써의 기능 또는 광고기능 또는 조명기능(가로등)과 같은 각종 이로운 기능을 수행함은 물론, 풍압을 통해 발전하도록 되는 것에 적용된다.
즉, 도로, 인도 및 각종 건물의 실외에 시설되어 인가되는 풍압을 통해 발전하면서 상쇄시켜, 시설공간에서의 공기흐름을 안정되게 형성하여 공기환경을 향상시킴은 물론, 보행자들에 대하여 각종 조명기능과 광고기능 및 심미적 장식감을 부여하여 사용품질을 극대화하도록 되는 것에 적용된다.
이러한 본 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)은, 바닥에 대하여 수직상으로 길이를 가지고 수평방향으로 간격을 가지면서 직립되게 시설되는 다수의 지주프레임(2)들과; 상기 지주프레임(2)들의 하단에서 상부로 길이를 가지면서 연결형성되며 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하도록 된 조형부(200)와; 상기 지주프레임(2)들상에 상기 조형부(200)의 상부에서 상측방향으로 길이를 가지면서 연결형성되며 인가되는 풍압을 회전에너지로 전환하여 전기에너지를 생성하도록 된 발전모듈(100)들과, 상기 발전모듈(100)들과 전기적으로 연결되는 발전된 전기에너지를 축전하도록 된 축전수단(7);을 포함한다.
즉, 바닥에 대하여 상기 지주프레임(2)들이 수평적으로 간격을 가지면서 직립되게 배열설치된 상태에서 상기 지주프레임(2)상에의 하부에 연결형성되는 상기 조형부(200)를 통해 장식적 심미감을 가지는 조형물의 기능을 수행하게 된다.
이때, 상기 조형부(200)에 구비되는 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하도록 됨에 따라, 현대화된 조형물로의 가치를 형성하게 된다.
아울러, 상기 지주프레임(2)들에 대하여 수평적 및 수직적으로 다수개가 각각 배치되면서 조립된 상기 발전모듈(100)들이 상기 지주프레임(2)들의 사이에 형성되는 발전공간들에 각각 배치되면서 상기 발전공간으로 인가되는 풍압을 회전에너지로 전환한 후, 전기에너지로 발전하고, 얻어진 전기에너지를 상기 축전수단(7)에 축전하며, 상기 조형부(200)를 구성하는 각종 조명 및 영상디스플레이의 구현에 적용되는 전력으로 적용하게 된다.
이때, 상기 발전수단(6)을 관통하는 풍압은 상기 발전모듈(100)에 의해 에너지를 손실하게 되어, 공기의 흐름이 부드럽게 변환된다.
이에 따라, 강풍을 훈풍으로 변환하여 시설공간에서의 공기흐름을 부드럽게 형성하게 되며, 시설공간에 대한 공기의 흐름이 안정성을 가지게 됨과 동시에 친환경적인 발전을 하도록 되어, 사용품질이 향상된다.
상기에서 지주프레임(2)은, 바닥에 대하여 받침되게 지지고정되는 지주플레이트(21)와; 상기 지주플레이트(21)에서 상부로 길이를 가지면서 직립되게 구비되는 지주봉(22);을 포함할 수 있다.
즉, 상기 지주봉(22)이 상기 지주플레이트(21)에 조립된 상태에서 상기 지주플레이트(21)가 비닥(지면)에 고정되면서 시설될 수 있다.
상기에서 지주플레이트(21)는, 바닥(지면)의 내부로 시설되는 기초심재(콘크리트블럭 등)에 앵커구조를 통해 조립될 수 있다.
상기에서 지주봉(22)은, '관(管;pipe)' 형상의 '관체'로 이루어질 수 있다.
상기에서 지주프레임(2)의 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술이 적용된 구성 또는 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기에서 축전수단(7)은, 다수의 상기 발전모듈(100)들과 전원선 등과 같은 전기요소들을 통해 전기적으로 연결되어, 상기 발전모듈(100)들에서 발생된 전기에너지를 전달받아 축전하도록 된 것으로, 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술이 적용된 구성 또는 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 조형부(200)에는, 전원을 제어하도록 된 제어수단(81)의 제어를 통해 전원을 공급받아 발광하여 조명하도록 된 다수의 조명수단(82)들이 구비될 수 있으며; 이때, 상기 조명수단(82)들은 상기 조형부(200)가 시설되는 상기 지주프레임(2)들에 각각 구비될 수 있는 것으로; 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다,
상기에서 조명수단(82)은, 엘이디발광램프를 포함할 수 있는 것으로; 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술이 적용된 구성 또는 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기 조형부(200)에는, 상기 제어수단(81)의 제어를 통해 전원을 공급받아 영상데이터를 표현하도록 된 디스플레이장치(83)들이 구비될 수 있으며; 그 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술이 적용된 구성 또는 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 본 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)에서, 상기 발전모듈(100)은, 상기 지주프레임(2)들의 사이를 수평적으로 각각 연결하며 수직방향으로 간격을 가지면서 각각 시설되는 다수의 고정수단(3)들과, 상기 고정수단(3)들의 사이에서 공회전가능하게 배치되는 회전축(5)과, 상기 회전축(5)에 축결합되어 동일방향으로 회전운동력을 형성하도록 된 풍차부재(40)를 가지는 풍차수단(4)과; 상기 회전축(5)의 양단에 각각 구비되며 상기 회전축(5)의 회전운동력을 전달받아 전기에너지를 형성하도록 된 한 쌍의 발전수단(6)들과; 각각의 상기 발전수단(6)들을 각각 고정하며 상기 고정수단(3)들에 결속되어 고정되는 한 쌍의 결합브라켓(110)들;을 포함한다.
즉, 상기 고정수단(3)들과 상기 지주프레임(2)들의 사이에 형성되는 상기 발전공간들로 유입되는 풍압을 상기 풍차부재(40)가 유입받아 회전운동하면서 상기 회전축(5)을 회전시키게 되며; 상기 회전축(5)과 연동되어 회전운동력을 전달받아 전기에너지를 형성하는 상기 발전수단(6)들을 통해 전기에너지로 전환하여 발전하게 된다.
이와 같이 상기 발전수단(6)들에서 발전된 전기에너지는 상기 축전수단(7)에 축전하게 된다.
상기에서 발전수단(6)은, 종래 공지된 기술이 적용된 구조 또는 구성으로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 발전수단(6)은, 상기 회전축(5)에 결합된 상기 풍차수단(4)의 양측에 각각 구비되는 2개 1조로 이루어져; 상기 풍차수단(4)에 의해 형성되는 회전에너지의 전기에너지로의 전환효율을 향상시켜, 발전효율을 극대화할 수 있다.
상기에서 발전수단(6)들을 구성하는 발전축(61)과 상기 회전축(5)은, 종래 공지된 '스플라인 결속구조'로 이루어져; 장시간 사용시에도 내마모에 우수하고 회전동력의 전달이 우수하게 이루어져, 에너지손실을 최소화할 수 있으며; 상기 회전축과 상기 발전수단의 분리조립작업이 슬라이딩방식으로 이루어질 수 있어, 작업성이 향상될 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기에서 회전축(5)은, 내열성 및 내식성이 큰 '알루미늄(Al)', '스테인레스' 및/또는 B2(Blasting 2) 표면처리된 재질로 이루어져, 다량의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)이 함유된 풍압 대하여 강한 내열성 및 내식성을 형성하도록 되어 구조적 안정성을 구현하게 될 수 있다.
이에 따라, 장시간 사용하더라도 사용품질이 유지될 수 있다
상기에서 고정수단(3)은, 상기 지주프레임(2)들의 상기 지주봉(22)의 외측부에 결속되는 한 쌍의 결속브라켓(31)들과; 길이를 가지며 양단에 상기 결속브라켓(31)들이 각각 구비되는 고정봉(32);을 포함할 수 있다.
즉, 상기 고정봉(32)에 상기 결속브라켓(31)들에 조립된 상태에서 상기 지주봉(22)의 외측면에 볼트 등과 같은 별도의 고정요소를 통해 조립되어 시설될 수 있다.
상기에서 고정봉(32)은, '관(管;pipe)' 형상의 '관체'로 이루어질 수 있다.
상기에서 고정수단(3)의 구성 및 구조는, 종래 공지된 기술이 적용된 구성 또는 구조로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 본 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)에서, 상기 풍차부재(40)는, 상기 회전축(5)에 축결합되어 동일방향으로 회전운동할 수 있도록 된 사보니우스(Savonius)풍차와; 상기 사보니우스풍차를 내부에 수용하면서 상기 회전축(5)에 축결합되어 동일방향으로 회전운동할 수 있도록 된 다리우스(Darrieus)풍차;를 포함할 수 있다.
즉, 시설되는 상기 발전공간에 대하여 회전반경이 작은 상기 사보니우스풍차와 비교적 회전반경이 큰 상기 다리우스풍차가 풍압을 인가받아 고속회전하면서 상기 회전축(5)을 회전운동시키도록 되어, 풍압의 작고 큼에 상관없이 발전효율을 극대화하게 될 수 있다.
상기에서 사보니우스풍차는, 상기 회전축(5)에 간격을 가지면서 각각 배치되는 한 쌍의 측판(41)들과; 각각의 상기 측판(41)들의 중앙부위를 연결하면서 내부에 상기 회전축(5)이 관통되면서 '스플라인 결속구조'로 결속되는 '관(官;sleeve)' 형상의 풍차슬리브(42)와; 상기 풍차슬리브(42)의 외주면에서 외측방향으로 연장형성되되 상기 발전공간을 관통하여 경유하는 풍압을 감싸면서 인가받도록 단면이 '곡면형상'을 가지는 날개편들로 이루어지 날개부재(43);를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 날개부재(43)는. 상기 풍차슬리브(42)의 길이방향으로 각각 배치되되 각각의 날개편들이 상기 풍차슬리브(42)의 중앙을 중심으로 중심이 편위된 위치에 각각 형성되는 2개 1조로 이루어지는 날개조립체들의 연결구성으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 발전공간에서 풍압의 분포가 다르게 형성되면서 지속적으로 배출되더라도 회전중심이 서로 다른 각각의 상기 날개조립체들을 통해 손실되는 풍압이 적게 되면서 회전운동으로 전환하여 상기 회전축을 회전운동시키도록 될 수 있다.
이에 따라, 발전효율이 향상될 수 있다.
한편, 상기에서 다리우스풍차는, 상기 회전축(5)에서 상기 사보니우스풍차의 양측으로 간격을 가지면서 각각 배치되면서 상기 회전축(5)이 관통되면서 스플라인 결속구조'로 결속되는 '관(官;sleeve)' 형상의 한 쌍의 결속관(44)들과; 양단이 각각의 상기 결속관(44)들의 외주면에 고정결속되며 풍압이 관통하면서 회전압을 형성하도록 된 다수의 회전판(45)들;을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 회전판(45)들은, 상기 결속관(44)들을 중심으로 방사상방향으로 각각 배치되는 3개 1조로 이루어질 수 있다.
상기에서 사보니우스풍차 및 상기 다리우스풍차는, 종래 공지된 기술이 적용된 구조로 각각 이루어질 수 있는 것으로; 그 구성 및 구조는, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 본 실시 예에 의한 조형용 풍력발전시스템(1)에서, 상기 회전축(5)과 상기 사보니우스풍차 및 상기 다리우스풍차는, 내열성 및 내식성이 큰 '알루미늄(Al)', '스테인레스' 및/또는 B2(Blasting 2) 표면처리된 재질로 이루어져, 상기 발전공간을 경유하는 다량의 각종 유해물질(예를 들면, 대기오염물질, 부식성물질 등)이 함유된 풍압에 대하여 강한 내열성 및 내식성을 형성하도록 되어 구조적 안정성을 구현하게 될 수 있다.
이에 따라, 장시간 사용하더라도 사용품질이 안정적으로 유지될 수 있다
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 조형용 풍력발전시스템
100 : 발전모듈 110 : 결합브라켓
200 : 조형부 2 : 지주프레임
21 : 지주플레이트 22 : 지주봉
3 : 고정수단 31 : 결속브라켓
32 : 고정봉 4 : 풍차수단
40 : 풍차부재 41 : 측판
42 : 풍차슬리브 43 : 날개부재
44 : 결속판 45 : 회전판
5 : 회전축 6 : 발전수단
61 : 발전축 7 : 축전수단
81 : 제어수단 82 : 조명수단
83 : 디스플레이장치

Claims (3)

  1. 바닥에 대하여 수직상으로 길이를 가지고 수평방향으로 간격을 가지면서 직립되게 시설되는 다수의 지주프레임(2)들과; 상기 지주프레임(2)들의 사이를 수평적으로 각각 연결하며 수직방향으로 간격을 가지면서 각각 시설되는 다수의 고정수단(3)들과; 상기 고정수단(3)들의 사이에서 공회전가능하게 배치되는 회전축(5)에 축결합되어 동일방향으로 회전운동력을 형성하도록 된 풍차부재(40)를 가지는 풍차수단(4)과, 상기 회전축(5)의 양단에 각각 구비되며 상기 회전축(5)의 회전운동력을 전달받아 전기에너지를 형성하도록 된 한 쌍의 발전수단(6)들과, 각각의 상기 발전수단(6)들을 각각 고정하며 상기 고정수단(3)들에 결속되어 고정되는 한 쌍의 결합브라켓(110)들을 구비하는 발전모듈(100)들과; 상기 발전모듈(100)들과 전기적으로 연결되는 발전된 전기에너지를 축전하도록 된 축전수단(7)과; 상기 지주프레임(2)들의 하단에 구비되며 상부로 길이를 가지면서 연결형성되며 각종 조명 및 영상디스플레이가 선택적으로 구현되어 광고와 장식기능을 수행하도록 전원을 제어하도록 된 제어수단(81)의 제어를 통해 전원을 공급받아 발광하여 조명하도록 된 다수의 조명수단(82)들과, 상기 제어수단(81)의 제어를 통해 전원을 공급받아 영상데이터를 표현하도록 된 디스플레이장치(83)들이 구비된 조형부(200);를 포함하는 조형용 풍력발전시스템(1)에 있어서;
    상기 지주프레임(2)은,
    바닥에 대하여 받침되게 지지고정되는 지주플레이트(21)와, 상기 지주플레이트(21)에서 상부로 길이를 가지면서 직립되게 구비되는 지주봉(22)을 포함하며;
    상기 고정수단(3)은,
    상기 지주프레임(2)들의 상기 지주봉(22)의 외측부에 결속되는 한 쌍의 결속브라켓(31)들과, 길이를 가지며 양단에 상기 결속브라켓(31)들이 각각 구비되는 고정봉(32)을 포함하고;
    상기 풍차수단(4)은,
    상기 회전축(5)에 간격을 가지면서 각각 배치되는 한 쌍의 측판(41)들과, 각각의 상기 측판(41)들의 중앙부위를 연결하면서 내부에 상기 회전축(5)이 관통되면서 '스플라인 결속구조'로 결속되는 '관(官;sleeve)' 형상의 풍차슬리브(42)와, 상기 풍차슬리브(42)의 외주면에서 외측방향으로 연장형성되되 상기 발전공간을 관통하여 경유하는 풍압을 감싸면서 인가받도록 단면이 '곡면형상'을 가지는 날개편들로 이루어지며 상기 풍차슬리브(42)의 길이방향으로 각각 배치되되 각각의 날개편들이 상기 풍차슬리브(42)의 중앙을 중심으로 중심이 편위된 위치에 각각 형성되는 2개 1조로 이루어지는 날개조립체들과, 상기 회전축(5)이 관통되면서 스플라인 결속구조'로 결속되는 '관(官;sleeve)' 형상의 한 쌍의 결속관(44)들과, 양단이 각각의 상기 결속관(44)들의 외주면에 고정결속되며 풍압이 관통하면서 회전압을 형성하도록 된 다수의 회전판(45)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조형용 풍력발전시스템.
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