KR20110050895A

KR20110050895A - 풍차

Info

Publication number: KR20110050895A
Application number: KR1020090107473A
Authority: KR
Inventors: 이소학
Original assignee: 이소학
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-17

Abstract

본 발명은, 바람에 의해 회전되는 회전체, 상기 회전체에 연결되어 상기 회전체의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전부 및 상기 회전체의 둘레를 따라 설치되어 상기 회전체로 상기 바람을 안내하는 유도모듈을 가지며, 상기 유도모듈은, 원 또는 호 형태로 형성되어 상기 회전체의 둘레에 배치되고 원주방향으로 공기가 유입되는 통로가 구비되는 프레임부와, 상기 프레임부의 바깥쪽으로 설치되고, 상기 원 형태의 상기 프레임부를 기준으로 삼아 상기 프레임부의 둘레를 4 기점으로 균등 분할하면, 하나의 기점으로부터 제1 회전방향을 따라 인접하는 다른 하나의 기점을 잇는 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 유도판을 포함함으로써, 발전효율을 향상시킬 수 있는 풍차를 제공한다.

유도판, 날개, 부력체, 회전체, 환형 수조, 레일, 발전, 풍차

Description

풍차{WINDMILL}

본 발명은 풍차에 관한 것이다.

풍력발전은 태양에너지와 같은 자연 에너지로, 석탄이나 천연가스 등 화석에너지가 대기오염 물질과 온실가스를 방출하는 것과 달리, 오염물질을 방출하지 않는 대표적인 환경 친화적 청정에너지이다. 이러한 풍력발전은 최근 진보를 거듭하여 자연에너지를 이용한 발전시스템으로 그 위상이 더욱 높아지고 있다. 이에 따라, 전세계적으로 풍력발전 수요는 계속 증가하고 있으며, 향후 풍력발전장치의 건설이 더욱 활발해질 것으로 예상되고 있다.

한편, 풍력 발전기는 지면에 대한 회전축의 방향에 따라 수평축 풍력방식과 수직축 풍력방식으로 분류된다. 여기서, 수평축 풍력방식은 풍차의 회전축이 지면에 대해 수평으로 회전하는 방식으로, 블레이드형, 더치형, 세일 윙형, 프로펠러형 등으로 구분된다. 이러한 수평축 풍력방식은 간단한 구조로 이루어져 있어 설치가 용이한 장점이 있지만, 바람의 영향에 민감하다는 단점이 있다. 예를 들어, 풍속이 불규칙하면, 풍속에 따르는 모터의 회전속도와 그 회전속도에 대응하는 유도전류의 세기가 수시로 변하게 되므로, 유도전류를 이용하는 전기의 생산과 공급이 안 정적이지 못하다는 문제가 있다. 즉, 종래의 수평축 풍력방식은 발전효율을 향상시키기 위한 지속적인 개선이 필요한 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발전효율을 향상시킬 수 있는 풍차를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 풍차는, 바람에 의해 회전되는 회전체, 상기 회전체에 연결되어 상기 회전체의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전부 및 상기 회전체의 둘레를 따라 설치되어 상기 회전체로 상기 바람을 안내하는 유도모듈을 가지며, 상기 유도모듈은, 원 또는 호 형태로 형성되어 상기 회전체의 둘레에 배치되고 원주방향으로 공기가 유입되는 통로가 구비되는 프레임부와, 상기 프레임부의 바깥쪽으로 설치되고, 상기 원 형태의 상기 프레임부를 기준으로 삼아 상기 프레임부의 둘레를 4 기점으로 균등 분할하면, 하나의 기점으로부터 제1 회전방향을 따라 인접하는 다른 하나의 기점을 잇는 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 유도판을 포함한다.

여기서, 상기 하나의 기점으로부터 상기 제1 회전방향을 따라 연속적으로 위치되는 상기 다른 하나의 기점과 또 다른 하나의 기점이 형성하는 호를 잇는 적어도 하나의 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 보조 유도판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임부는, 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 기설정된 간격으로 떨어져 있으며 마주보는 제2 프레임, 그리고 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 둘레를 따라 형성되어 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임을 일체로 연결하는 복수의 지지대를 포함하고, 상기 지지대는 상기 유도판 및 상기 보조 유도판과 일대일로 대응되어 상기 유도판 및 상기 보조 유도판을 길이방향으로 결합시킬 수 있다.

또한, 상기 유도판 및 상기 보조 유도판은 상기 제1 회전방향과 반대되는 제2 회전방향으로 일측이 구부러져 형성될 수 있다.

또한, 상기 프레임부가 상기 호 형태로 형성될 경우, 상기 프레임부와 대응되는 상기 회전체의 타측에 설치되는 꼬리날개를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임부 및 상기 꼬리날개는 상기 회전체에 결합되어 상기 회전체의 회전에 연동되어 회전하는 연결대에 의해 서로 연결될 수 있다.

또한, 상기 회전체는, 고정축, 상기 고정축과 동일 중심축 상에서 회전하는 회전축, 상기 회전축의 길이방향 일단부에 수직하게 연결되어 있는 제1 지지판, 상기 제1 지지판과 평행하도록 상기 회전축의 길이방향 타단부에 수직하게 연결되어 있는 제2 지지판, 그리고 상기 회전축으로부터 방사상으로 배치되어 있고 상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판에 의해 양단부가 동시에 지지되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 지지판에 연결되어 있는 튜브 형태의 제1 부력체 및 상기 제1 부력체가 잠겨있는 제1 환형 수조를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임부에 연결되어 있는 튜브 형태의 제2 부력체 및 상기 제2 부력체가 잠겨있는 제2 환형 수조를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 부력체 및 상기 제2 부력체는 유리섬유강화플라스틱, 스테인리스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 만들어질 수 있다.

또한, 상기 지지대에 고정되고 상기 유도판 및 상기 보조 유도판의 하측에 위치하며, 양측 가장자리에 형성되는 걸림턱을 가지는 유도 받침대를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 유도 받침대 위에 설치되어 있는 복수의 레일, 그리고

상기 유도판 및 상기 보조 유도판에 결합되어 있고 상기 레일을 따라 움직이는 롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 프레임부의 둘레를 4 기점으로 균등 분할하여 하나의 기점으로부터 제1 회전방향을 따라 인접하는 다른 하나의 기점을 잇는 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 유도판 및 하나의 기점으로부터 상기 제1 회전방향을 따라 연속적으로 위치되는 다른 하나의 기점과 또 다른 하나의 기점이 형성하는 호를 잇는 적어도 하나의 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 보조 유도판을 프레임부 둘레로부터 바깥쪽으로 설치함으로써, 회전체로 유입되는 바람의 세기를 강화하여 발전효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 회전체 하부에 제1 부력체를 구비함으로써, 회전체와 같은 속도로 회전할 때 마찰을 줄여주면서 회전체를 지지하며, 일정 속도가 되면 환형수조의 물도 같이 회전하게 됨에 따라 물의 관성력에 의해 회전체의 회전력을 증가시킬 수 있다. 더불어, 프레임부 하부에 유도 받침대나 제2 부력체를 구비함으로써, 프레임부가 회전할 시 이의 마찰력을 줄이고, 프레임부를 지지하여 프레임부의 회전력을 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차를 나타낸 제1 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차를 나타낸 제2 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 단면도이다. 또한, 도 4는 도 1의 횡단면도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판 및 보조 유도판의 형성구조를 설명하기 위해 나타낸 모식도이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판 및 보조 유도판의 형상을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차(10)는, 바람을 이용하여 전기를 생산하는 장치로, 회전체(100), 발전부(200) 및 유도모듈(300) 을 포함한다.

회전체(100)는 바람에 의해 횡 방향으로 회전되며, 이를 통해 발생되는 회전력을 발전부(200)로 전달하게 된다. 이러한 회전체(100)는 고정축(110), 회전축(120), 제1 지지판(130), 제2 지지판(140) 및 날개(150)를 포함한다.

고정축(110)은 일단부가 지면에 매설되어 지면과 수직하게 설치된다. 이러한 고정축(110)은 회전체(100)의 중심축으로, 회전축(120)의 회전을 지지하게 된다.

회전축(120)은 고정축(110)의 외측 둘레에 설치된다. 이때, 고정축(110)과 회전축(120) 사이에는 베어링(11, 11')이 설치되어, 회전축(120)이 고정축(110)에 의해 지지되며 그 둘레를 회전하게 된다. 따라서, 베어링(11, 11')은 회전축(120)의 원활한 회전을 돕기 위해, 고정축(110)과 회전축(120)의 결합을 통해 형성된 이들의 사이 공간 중 상측, 하측 또는 하측단에 형성될 수 있다.

제1 지지판(130)은 회전축(120)의 길이방향 하단부에 이와 수직하게 연결된다. 또한, 제2 지지판(140)은 제1 지지판(130)과 평행하게 배치된다. 즉, 제2 지지판(140)은 회전축(120)의 길이방향 상단부에 이와 수직하게 연결된다. 이러한 제1 지지판(130) 및 제2 지지판(140)은 이들에 수직으로 결합되는 복수의 날개(150)를 고정하게 된다. 이때, 제1 지지판(130) 및 제2 지지판(140)은 판상으로 설치될 수 있고, 복수의 날개(150)와 일대일로 대응되도록 방사상으로도 형성될 수 있다.

날개(150)는 바람의 압력을 회전력으로 변환시키는 수단으로, 회전축(120)으 로부터 방사상으로 배치된다. 이때, 날개(150)의 상단 및 하단은 각각 제2 지지판(140) 및 제1 지지판(130)에 동시에 고정된다. 이러한 날개(150)는 판형 또는 익형 등 바람에 의해 발생되는 양력의 크기가 최대로 될 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 날개(150)가 바람에 의해 움직이게 되면, 이와 연결되어 있는 제1 지지판(130) 및 제2 지지판(140)이 움직이게 되고, 이로 인해, 회전축(120)이 고정축(110)을 중심으로 회전하게 되며, 회전축(120)의 회전력은 이와 연결되어 있는 발전부(200)로 전달된다.

발전부(200)는 회전축(120)으로부터 회전력을 전달받아 이를 구동력으로 하여 전기를 생산하는 장치이다. 이를 위해, 발전부(200)는 회전축(120)에 부착되어 있는 수평 및 베벨기어의 조합체(12)와 연결된다. 한편, 회전축(120)에는 초기 정지상태의 회전축(120)에 회전력을 부여하기 위한 모터(미도시)가 구비되어, 외부로부터 공급되는 전기에 의해 동작될 수 있다.

유도모듈(300)은 회전체(100)의 둘레를 따라 설치되어 회전체(100)로 바람을 안내하는 구조물이다. 이러한 유도모듈(300)은 프레임부(310), 복수의 유도판(320) 및 복수의 보조 유도판(330)을 포함한다.

프레임부(310)는 복수의 유도판(320) 및 보조 유도판(330)을 장착 및 고정시키는 것으로, 회전체(100)의 둘레에 배치되고, 원주방향으로 공기가 유입되는 통로(300a)가 구비된다. 이때, 통로(300a)는 프레임부(310)에 소정 간격으로 떨어져 배치되는 복수의 유도판(320) 및 보조 유도판(330)의 설치에 따라 자연적으로 형성된다. 이러한 프레임부(310)는 제1 프레임(311), 제2 프레임(312) 및 지지대(313) 를 포함한다. 제1 프레임(311) 및 제2 프레임(312)은 대략 링 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1 프레임(311) 및 제2 프레임(312)은 기설정된 간격으로 떨어져 서로 마주보도록 상, 하로 배치된다. 이때, 제1 프레임(311) 및 제2 프레임(312)은 내측으로 회전체(100)를 수용할 만큼 충분히 크게 형성되어야 한다. 이러한 제1 프레임(311) 및 제2 프레임(312)은 그 둘레를 따라 형성되는 지지대(313)를 통해 일체로 연결된다. 지지대(313)는 제1 프레임(311)과 제2 프레임(312)을 결합시키고, 복수의 유도판(320) 및 보조 유도판(330)과 일대일로 대응되어, 이들이 프레임부(310) 바깥쪽으로 향하도록 길이방향으로 결합시킨다.

유도판(320)은 유입되는 바람의 방향을 변화시켜, 그 세기가 가장 큰 상태로 바람을 날개(150)에 부딪치도록 유도하는 장치로, 프레임부(310) 둘레를 따라 복수개 설치되고, 프레임부(310)의 바깥쪽으로 돌출되도록 설치된다. 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판(320)의 설치 위치 및 설치 각도는 프레임부(310)의 둘레를 균등 분할하는 4 기점(a 내지 d)의 상관관계를 통해 결정되는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 한편, 유도판(320)은 평판 형태로 형성될 수 있고, 유입되는 바람을 모으기 위해 일측이 구부려진 형태로 형성될 수도 있다.

보조 유도판(330)은 유도판(320)과 마찬가지로, 유입되는 바람이 날개(150)에 부딪치도록 유도하는 장치이다. 또한, 보조 유도판(330)은 각각의 유도판(320) 사이에 복수개 형성될 수 있다. 이러한 보조 유도판(330)의 형태는 유도판(320)과 동일할 수 있으며, 이의 설치 위치 및 설치 각도도 유도판(320)과 마찬가지로, 4 기점(a 내지 d)의 상관관계를 통해 결정된다.

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판(320) 및 보조 유도판(330)의 형성구조에 대해 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판(320)은 프레임부(310)의 둘레를 균등 분할하는 4 기점(a 내지 d)의 상관관계를 통해, 그 설치 위치 및 설치 각도가 결정된다.

먼저, a기점을 기준으로 할 때, a기점으로부터 시계방향을 따라 인접하는 b기점을 잇는 직선에서 연장되어, a기점과 b기점에 따른 제1 유도판(321)이 형성된다. 다음으로, b기점을 기준으로 할 때, b기점으로부터 시계방향을 따라 인접하는 c기점을 잇는 직선에서 연장되어, b기점과 c기점에 따른 제2 유도판(322)이 형성된다. 다음으로, c기점을 기준으로 할 때, c기점으로부터 시계방향을 따라 인접하는 d기점을 잇는 직선에서 연장되어, c기점과 d기점에 따른 제3 유도판(323)이 형성된다. 마지막으로, d기점을 기준으로 할 때, d기점으로부터 시계방향을 따라 인접하는 a기점을 잇는 직선에서 연장되어, d기점과 a기점에 따른 제4 유도판(324)이 형성된다. 이때, 제1 유도판(321)은 제2 유도판(322) 및 제4 유도판(324)와 수직하게 위치된다. 즉, 하나의 기점은 양쪽으로 인접하는 다른 기점들과 수직하게 설치되고, 대응되는 또 다른 기점과는 평행하게 설치된다. 이와 같은 구조로 제1 유도판 내지 제4 유도판(321, 322, 323, 324)이 설치되면, 유입되는 바람의 세기 및 속도가 최대가 되고, 이로 인해, 회전체(100)의 양력 또한 최대가 되어 발전효율을 그만큼 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 보조 유도판(330)은, 유도판(320)이 설치된 후 풍차(10) 설치 지역의 풍량 및 풍속을 고려하여 설치 유무 및 설치 수량이 정해진다. 이러한 보조 유도판(330) 또한, 4 기점(a 내지 d)에 의존되어, 그 설치 위치 및 설치 각도가 결정된다.

먼저, a기점을 기준으로 할 때, a기점으로부터 제1 유도판(321)과 제2 유도판(322)이 형성하는 프레임부(310)의 테두리인 호를 잇는 직선에서 연장되어, 이에 따른 제1 보조 유도판(331)이 형성된다. 이때, 제1 보조 유도판(331)은 호를 분할하도록 복수개로 형성될 수 있다. 다음으로, b기점을 기준으로 할 때, b기점으로부터 제2 유도판(322)과 제3 유도판(323)이 형성하는 호를 잇는 직선에서 연장되어, 이에 따른 제2 보조 유도판(332)이 복수개 형성된다. 다음으로, c기점을 기준으로 할 때, c기점으로부터 제3 유도판(323)과 제4 유도판(324)이 형성하는 호를 잇는 직선에서 연장되어, 이에 따른 제3 보조 유도판(333)이 복수개 형성된다. 마지막으로, d기점을 기준으로 할 때, d기점으로부터 제4 유도판(324)과 제1 유도판(321)이 형성하는 호를 잇는 직선에서 연장되어, 이에 따라 제4 보조 유도판(334)이 복수개 형성된다. 이와 같은 구조로 형성되는 제1 보조 유도판 내지 제4 보조 유도판(331, 332, 333, 334)은 바람이 회전체(100)로 유입되는 통로(300a)를 더 좁게 만들어, 회전체(100)로 유입되는 바람의 세기를 더욱 강화시키는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차(100)는 제1 지지판(130) 하단에 제1 부력체(400)가 연결되고, 제1 부력체(400)를 담는 제1 환형 수조(500)가 구비된다. 이에 따라, 제1 부력체(400)는 회전체(100)의 회전에 연동되어 함께 회전하게 된 다. 이러한 제1 부력체(400)는 튜브 형태로 만들어질 수 있으며, 유리섬유강화플라스틱, 스테인리스 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 제1 환형 수조(500)은 내부가 비어 있으며 제1 부력체(400)가 내부에 수용될 수 있도록 일측이 개방되어 있다. 이러한 제1 환형 수조(500)에는 물과 같은 유체가 채워지며, 물에는 부동액이 포함될 수 있다. 제1 부력체(400)는 회전체(100)의 하중을 지지하면서 제1 환형 수조(500)에 떠있고 회전체(100)와 함께 회전한다. 이때, 제1 환형 수조(500)의 내부 유체도 함께 회전하므로, 제1 부력체(400)와 유체 간의 마찰은 거의 없다. 그리고 제1 부력체(400)의 회전이 일정속도가 되면, 제1 환형 수조(500)의 물도 같이 회전하게 됨에 따라 물의 관성력에 의해 회전체(100)의 회전력을 더욱 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차(10)의 프레임부(310) 하단에는 유도 받침대(600)가 설치된다. 유도 받침대(600)의 양측 가장자리에는 걸림턱(610)이 형성되어 있고, 양측 걸림턱(610) 사이 즉, 유도 받침대(600) 상면에는 레일(620)이 형성되어 있다. 그리고 제1 프레임부(310) 하단에는 레일(620)에 상응되도록 롤러(630)가 형성되어 있다. 롤러(630)는 레일(620)을 따라 움직이며 프레임부(310)의 회전에 따른 마찰력을 감소시키는 역할을 하게 된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍차에 대하여 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍차를 나타낸 종단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍차(20)는, 회전체(100), 발전부(200) 및 유도모듈(300)을 포함한다. 또한, 풍차(20)는 회전체(100) 하단에 연결되는 제1 부력체(400) 및 제1 부력체(400)를 수용하는 제1 환형 수조(500)를 포함한다. 그리고 풍차(20)는 프레임부(310) 하단에 연결되는 제2 부력체(700) 및 제2 부력체(700)를 수용하는 제2 환형 수조(800)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 한 실시예와 비교하여 프레임부 하단에 유도 받침대 대신 제2 부력체가 형성되어 있는 것에 차이가 있을 뿐 나머지 구성요소들은 동일하므로, 이들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 부력체(700)는 제1 부력체(400)와 비교하여, 크기에 차이만 있을 뿐 동일한 재질로 형성되고 동일한 역할을 한다. 즉, 제2 부력체(700)는 프레임부(310) 하단에 연결되어 프레임부(310)의 회전에 연동되어 함께 회전하게 된다. 또한, 제2 환형 수조(800)는 제1 환형 수조(500)와 마찬가지로, 제2 부력체(700)가 내부에 수용될 수 있도록 일측이 개방되어 있고, 그 내부에는 물과 같은 유체가 채워질 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 유도 받침대(600)에 설치되는 레일(620) 및 이를 타고 움직이는 롤러(630)는 마찰력을 어느 정도 감소시키는 효과는 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따라 프레임부(310) 하단에 제2 부력체(700) 및 이를 수용하는 제2 환형 수조(800)가 구비되면, 마찰력 자체가 거의 없을 뿐만 아니라 물의 관성력에 의해 유도모듈(300)의 회전력을 더욱 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차에 대하여 도 8 및 도 9를 참조 하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 횡단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차(30)는, 회전체(100), 발전부(200) 및 유도모듈(300')을 포함한다. 또한, 풍차(30)는 회전체(100) 하단에 연결되는 제1 부력체(400) 및 제1 부력체(400)를 수용하는 제1 환형 수조(500)를 포함한다. 그리고 풍차(30)는 프레임부(310') 하단에 연결되는 유도 받침대(600)를 포함한다. 이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차(30)는 프레임부(310') 하단에 유도 받침대(600) 대신 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 부력체(700) 및 이를 수용하는 제2 환형 수조(800)가 구비될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 또 다른 실시예는 본 발명의 한 실시예와 비교하여 프레임부가 원이 아닌 호 형태로 형성되는 것에 차이가 있을 뿐 나머지 구성요소들은 동일하므로, 이들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.

유도모듈(300')은 본 발명의 한 실시예에 따른 유도모듈(300)을 종 방향으로 자른 형태로 형성된다. 즉, 유도모듈(300')을 형성하는 프레임부(310')는 호 형태로 형성된다. 여기서, 프레임부(310')를 호 형태로 형성하는 이유는 본 발명의 한 실시예보다 구조를 단순화시켜 제조비용을 절감하기 위한 것으로, 프레임부(310')가 바람이 부는 방향으로 적절히 이동되면, 결국, 원 형태의 프레임부(310)와 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 이를 위해, 회전체(100)를 기준으로 프레임부(310')의 타측에는 회전체(100)에 결합되어 회전체(100)의 회전에 연동되어 회전 하는 연결대(910)를 매개로 꼬리날개(900)가 형성되어 있으며, 연결대(910)는 프레임부(310')와 꼬리날개(900)를 서로 연결시키게 된다. 이때, 꼬리날개(900)가 회전체(100)와 프레임부(310') 사이의 거리보다 회전체(100)로부터 더 멀리 떨어지도록 설치하면, 지렛대의 원리에 의해 유도판(320) 및 보조 유도판(330)보다 바람의 저항을 크게 받아 바람이 부는 방향으로만 이동하여, 어느 방향으로 바람이 불더라도 풍차(30)로 유입되는 바람을 유도판(320) 및 보조 유도판(330)을 통해 회전체(100)로 유도하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차(30)는 꼬리날개(900)를 구비하여, 유도모듈(300')을 바람이 부는 방향으로 적절히 이동시켜, 유도모듈(300')에 대한 바람의 저항을 최소화하여 약한 바람에도 큰 회전력을 얻을 수 있다. 그리고 무엇보다도 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차(30)는, 프레임부(310)가 원 형태인 풍차(10, 20) 보다 그 구조를 간소화시켜 제조비용을 대폭 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차를 나타낸 제1 사시도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍차를 나타낸 제2 사시도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 단면도.

도 4는 도 1의 횡단면도.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판 및 보조 유도판의 형성구조를 설명하기 위해 나타낸 모식도.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 유도판 및 보조 유도판의 형상을 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍차를 나타낸 종단면도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍차를 나타낸 사시도.

도 9는 도 8의 횡단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20, 30 : 풍차 11, 11' : 베어링

12 : 기어 100 : 회전체

110 : 고정축 120 : 회전축

130 : 제1 지지판 140 : 제2 지지판

150 : 날개 200 : 발전부

300, 300' : 유도모듈 300a : 통로

310, 310' : 프레임부 311 : 제1 프레임

312 : 제2 프레임 313 : 지지대

320, 321, 322, 323, 324 : 유도판 330, 331, 332, 333, 334 : 보조 유도판

400 : 제1 부력체 500 : 제1 환형 수조

600 : 유도 받침대 610 : 걸림턱

620 : 레일 630 : 롤러

700 : 제2 부력체 800 : 제2 환형 수조

900 : 꼬리날개 910 : 연결대

Claims

바람에 의해 회전되는 회전체,

상기 회전체에 연결되어 상기 회전체의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전부 및

상기 회전체의 둘레에 설치되어 상기 회전체로 상기 바람을 안내하는 유도모듈을 가지며,

상기 유도모듈은,

원 또는 호 형태로 형성되어 상기 회전체의 둘레에 배치되고 원주방향으로 공기가 유입되는 통로가 구비되는 프레임부와,

상기 프레임부의 바깥쪽으로 설치되고, 상기 원 형태의 상기 프레임부를 기준으로 삼아 상기 프레임부의 둘레를 4 기점으로 균등 분할하면, 하나의 기점으로부터 제1 회전방향을 따라 인접하는 다른 하나의 기점을 잇는 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 유도판을 포함하는

풍차.
제1항에서,

상기 하나의 기점으로부터, 상기 제1 회전방향을 따라 연속적으로 위치되는 상기 다른 하나의 기점과 또 다른 하나의 기점이 형성하는 호를 잇는 적어도 하나의 가상 직선에서 연장되는 평판 형태로 형성되어 있는 보조 유도판을 더 포함하는 풍차.
제2항에서,

상기 프레임부는,

제1 프레임,

상기 제1 프레임과 기설정된 간격으로 떨어져 있으며 마주보는 제2 프레임, 그리고

상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 둘레를 따라 형성되어 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임을 일체로 연결하는 복수의 지지대를 포함하고,

상기 지지대는 상기 유도판 및 상기 보조 유도판과 일대일로 대응되어 상기 유도판 및 상기 보조 유도판을 길이방향으로 결합시키는

풍차.
제1항에서,

상기 유도판 및 상기 보조 유도판은 상기 제1 회전방향과 반대되는 제2 회전방향으로 일측이 구부러져 형성되는 풍차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

상기 프레임부가 상기 호 형태로 형성될 경우, 상기 프레임부와 대응되는 상기 회전체의 타측에 설치되는 꼬리날개를 더 포함하는 풍차.
제5항에서,

상기 프레임부 및 상기 꼬리날개는 상기 회전체에 결합되어 상기 회전체의 회전에 연동되어 회전하는 연결대에 의해 서로 연결되어 있는 풍차.
제1항에서,

상기 회전체는,

고정축,

상기 고정축과 동일 중심축 상에서 회전하는 회전축,

상기 회전축의 길이방향 일단부에 수직하게 연결되어 있는 제1 지지판,

상기 제1 지지판과 평행하도록 상기 회전축의 길이방향 타단부에 수직하게 연결되어 있는 제2 지지판, 그리고

상기 회전축으로부터 방사상으로 배치되어 있고 상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판에 의해 양단부가 동시에 지지되는 복수의 날개

를 포함하는 풍차.
제7항에서,

상기 제1 지지판에 연결되어 있는 튜브 형태의 제1 부력체 및 상기 제1 부력체가 잠겨있는 제1 환형 수조를 더 포함하는 풍차.
제1항에서,

상기 프레임부에 연결되어 있는 튜브 형태의 제2 부력체 및 상기 제2 부력체가 잠겨있는 제2 환형 수조를 더 포함하는 풍차.
제8항 또는 제9항에서,

상기 제1 부력체 및 상기 제2 부력체는 유리섬유강화플라스틱, 스테인리스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 만들어지는 풍차.
제3항에서,

상기 지지대에 고정되고 상기 유도판 및 상기 보조 유도판의 하측에 위치하며, 양측 가장자리에 형성되는 걸림턱을 가지는 유도 받침대를 더 포함하는 풍차.
제11항에서,

상기 유도 받침대 위에 설치되어 있는 복수의 레일, 그리고

상기 유도판 및 상기 보조 유도판에 결합되어 있고 상기 레일을 따라 움직이는 롤러를 더 포함하는 풍차.