KR20110064422A - 풍력발전 시스템용 풍차장치 - Google Patents

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Abstract

회전축에 풍향을 추종하도록 회전 가능도록 체결되며 원통형 날개부의 순방향 진행 부위로 바람을 유도하는 풍향 추종부를 구비하는 고 효율 풍차장치가 개시되어 있다. 풍차장치의 풍향 추종부는 회전축에 회전가능하게 설치된 몸체와, 원통형 날개부의 역방향 진행 부위를 가로막아 바람을 차단하는 바람 차단부재와, 몸체 선단이 항상 바람 부는 방향을 향하도록 방향을 잡아주는 방향 유도부재와, 몸체의 일측단에 고정되고, 바람차단부에 작용하는 역방향 회전력을 상쇄시키는 순방향 회전력을 생성하여 방향 유도부에 작용하는 풍향 추종방향의 밸런스와 순방향 진행 부위에 주변 바람을 유도하는 바람 유도부재를 포함한다. 상술한 구성을 갖는 풍차장치는 동일한 풍력에 대하여 높은 회전력을 얻을 수 있다.
풍력, 풍차, 바람, 풍력발전

Description

풍력발전 시스템용 풍차장치{Apparatus Of Wind Power System For Wind Turbine}
본 발명은 풍력발전 시스템에 적용되는 풍차장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동일한 풍력에 대하여 높은 회전력을 얻을 수 있는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치에 관한 것이다.
최근에 지구 온난화 현상으로 화석연료를 태워서 발전을 하는 화력발전 보다는 이산화탄소의 발생이 없는 대체 에너지를 이용한 풍력, 수력, 원자력, 태양력, 조력 등과 같이 자연의 힘을 이용하는 발전 시스템에 대한 연구가 활발히 전개되고 있다.
풍력 발전은 풍차의 구조에 따라 프로펠러형 풍차와 원통형 풍차로 구분된다. 프로펠러형 풍차는 풍차의 회전축에 고정된 비틀림 회전날개 즉 프로펠러(propeller)형 날개에 작용하는 풍압에 의해 회전하는 방식이다. 원통형 풍차는 풍차의 회전축에 원통형 날개 즉 임펠라(impeller)형 날개에 작용하는 풍압에 의해 회전하는 방식이다. 그러므로 프로펠러형 풍차는 회전축의 길이방향과 풍향이 평행이고 원통형 풍차는 회전축의 길이방향과 풍향이 서로 수직인 관계를 가진다.
프로펠러형 풍차는 바람이 진행하는 방향에 전면적이 풍압을 받는 구조이므로 에너지 변환 효율이 좋은 반면에 발전기 자체가 풍향을 추종하는 구조로 설계되어야 하므로 구조가 복잡하고 설치비용이 고가라는 단점이 있다.
반면에 원통형 풍차는 구조가 간단하여 설치비용이 저렴하다는 장점이 있으나 바람의 진행방향과 동일한 순방향 진행부위와 바람의 진행방향과 역방향인 역방향 진행부위가 동시에 공존하기 때문에 에너지 변환 효율이 떨어지는 단점이 있다.
따라서 원통형 풍차의 각 날개구조가 역방향 진행부위에서는 바람의 저항을 최소화하기 위하여 볼록면으로 형성하고 순방향 진행부위에서는 바람을 최대한 많이 받기 위하여 오목면으로 형성하거나 역방향 진행부위의 전방에는 바람 차단막을 설치하거나 한다.
날개구조가 비용이 대해서 자의 풍속 및 풍향이 수시로 변하기 때문에 균일한 발전이 곤란하다는 단점이 있다. 따라서 풍력 발전에서는 바람의 방향을 추종하는 장치가 요구된다.
공개특허 제2009-0079738호에서는 수직 풍차 내부로 바람 가속화 공기압축부와 공기압축부가 항상 바람과 정면으로 마주보도록 하는 꼬리 날개를 갖는 풍력발전 시스템이 개시되어 있다.
그러나 상기 공개특허에서는 상술한 기술의 풍력발전 시스템은 공기 압축부가 바람의 진행방향과 역방향으로 회전되는 역방향 진행 부위만을 가리게 되므로 공기 압축부에 가해지는 풍압이 크게 작용하므로 시계방향으로 회전력을 받게 된다. 이를 감쇄하여 항상 바람부는 방향을 지향하도록 하기 위해서는 시계방향의 작 용력을 상쇄시키는 반시계방향으로 회전하려고 작용력을 생성시키는 꼬리 날개가 매우 크게 제작되어야 하므로 구조적으로 수직 회전축에 가해지는 하중이 커지고 이를 받치기 위한 베어링에 악영향을 미치게 된다. 따라서 그 만큼 설치비용이 증대되는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 원통형 날개부 구조에서 수직 날개부에 풍향에 따라 풍차의 역진행 방향에 대한 바람은 차단하고 순진행 방향으로는 바람을 유도하면서 방향 유도부의 사이즈를 줄일 수 있는 원통형 풍차장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 바람 차단부와 바람 유도부의 밸런스 조정에 의해 꼬리 날개의 사이즈를 줄일 수 있는 원통형 풍차장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 풍차 주변의 바람을 유도하여 풍차의 역진행 방향 부위에 제공하여 에너지 변환 효율을 높일 수 있는 원통형 풍차장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전시스템의 풍차장치는 축에 회전가능하게 설치되고, 바람에 의해 일 방향으로 회전되는 날개들이 형성된 원통형 날개부 및, 원통형 날개 상부에 배치되어 축에 풍향을 추종하도록 회전 가능도록 체결되고, 원통형 날개부의 순방향 진행 부위로 바람을 유도하는 풍향 추종부를 구비한다. 풍향 추종부는 축에 회전가능하게 설치된 몸체와, 몸체 선단에 고정되고, 원통형 날개부의 역방향 진행 부위를 가로막아 바람을 차단하는 바람 차단부재와, 몸체에 고정되고, 몸체 선단이 항상 바람 부는 방향을 향하도록 방향을 잡아주는 방향 유도부재와, 몸체의 일측단에 고정되고, 바람차단부에 작용하는 역방향 회전력을 상쇄시키는 순방향 회전력을 생성하여 방향 유도부에 작용하는 풍향 추종방향의 밸런스를 잡아주고, 원통형 날개부의 순방향 진행 부위에 주변 바람을 유도하는 바람 유도부재를 포함한다.
본 발명에서 원통형 날개부의 상부, 하부 또는 상하부를 지나가는 바람을 모아 상기 원통형 날개부의 역방향 진행 부위로 제공하는 집풍부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 바람 차단부재의 전면은 원통형 날개부의 좌반부에 부닥치는 바람을 원통형 날개부의 우반부로 유도하도록 순경사면으로 구성되고, 바람 유도부재의 전면은 원통형 날개부의 우반부를 벗어난 우측 인접영역을 흐르는 바람을 원통형 날개부의 우반부로 유도하도록 역경사면으로 구성된 것이 바람직하다.
본 발명에서 방향 유도부재는 바람의 방향에 따라 상기 바람차단부재 좌우로 회전 가능하도록 상기 바람차단부재와 연결되며, 풍차의 전면, 풍차전면의 양측 또는 풍차후면의 양측에 구비되는 방향타를 더 포함하는 것이 좋다.
또한 본 발명에서 방향타는 플레이트 또는 파이프 형상으로 구성된다. 그리고 원통형 날개부의 각 날개들은 축에 미치는 회전구조물의 하중에 대향하는 양력을 발생시키기 위하여 날개 하단이 날개 상단보다 더 진행된 위치에 배치되는 역경사면으로 구성된 것이 좋으며 또한 원통형 날개부의 각 날개들은 날개면에 부딪친 바람이 에지부를 통해 쉽게 흘러나가지 못하게 소정 높이를 갖는 취풍판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서는 바람차단부재의 전면 또는 바람유도부재의 전면에는 풍 속에 응답하여 그 길이가 가변되는 가변 연장부재를 더 구비한 것이 바람직하다. 가변 연장부재는 바람차단부재의 전면 또는 바람유도부재의 전면에 슬라이딩 가능하게 설치된 연장판과, 바람차단부재 또는 상기 바람유도부재에 고정되고 상기 연장판을 슬라이딩 구동시키는 전동모터와, 바람차단부재 또는 바람유도부재에 고정되고 원통형 날개부의 회전속도를 검출하기 위한 풍속검출센서와, 풍속검출센서를 통해 검출된 풍속에 응답하여 전동모터를 정역회전시켜서 풍속이 세면 상기 연장판을 바람맞는 면적을 줄이는 방향으로 슬라이딩 시키고, 풍속이 약하면 연장판을 바람맞는 면적을 늘이는 방향으로 슬라이딩 시키는 제어부를 포함한다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 풍력 발전시스템용 풍차장치는 바람 차단부재와 바람 유도부재의 밸런스 조정에 의해 방향 유도부재의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 바람 차단부재는 상기 바람 유도부재와 함께 상기 풍차의 좌우측을 지나가는 바람을 순방향으로 회전하는 풍차의 날개로 유입되도록 유도함으로서 보다 효과적으로 풍차의 회전력을 향상시킬 수 있다. 이러한 구성을 갖는 풍차장치는 기존의 풍차 장치에 비해 동일한 풍속의 조건에서 보다 높은 풍력에너지를 생산할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전시스템의 풍차장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설 명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 풍력발전 시스템용 풍차장치(100)는 수직축 또는 샤프트(110)에 회전 가능하게 체결된 원통형 날개부(120)와 풍향 추종부(130)를 포함한다. 풍향 추종부(130)는 몸체(132), 바람 차단부재(134), 바람 유도부재(136) 및 방향 유도부재(138)를 포함한다.
원통형 날개부(120)는 고정 바디(미도시)의 상단에 설치된 사프트(110)에서 회전가능도록 구비된다. 여기서, 고정 바디는 원통형 날개부(120)를 지면으로부터 일정높이 이상 이격시키기 위한 지지체이다. 원통형 날개부(120)는 바람에 의해 일 방향으로 회전하기 위해 사프트(110) 둘레에 일정 간격으로 다수의 수직 날개판들이 배치되고 각 수직 날개판들은 반지름 방향으로 일정 폭을 가진 것으로 전제적으로 이들의 조합은 원통 형태를 이룬다.
일 예로서, 원통형 날개부(120)는 플레이트 형태의 날개, 유선형 형태의 날개, 회전시 날개에 접하는 바람이 손쉽게 빠져나가지 않도록 그 상부와 하부에 취풍판(미도시)이 체결된 구조를 갖는 플레이트 또는 유선형 날개 등이 적용될 수 있다. 본 실시예의 원통형 날개부(110)는 플레이트 형태의 날개를 적용한 것이다.
다른 예로서, 상술한 형태를 갖는 풍차의 날개들은 수직한 상태로 배치되거나 회전시 풍차의 자체 무게로 인해 발생된 저항을 감소시키기는 양력을 발생시키기 위해 날개판의 하단이 상단에 비해 진행 방향으로 더 나아간 위치에 배치되는 경사판으로 구성될 수 있다.
풍향 추종부(130)의 몸체(132)는 제1지지프레임(132a)과 제2지지프레임(132b)을 포함한다. 제1지지프레임(132a)은 원통형 날개부(120)의 지름 보다 약간 더 긴 길이를 가지며 그 중심이 샤프트(110)에 회전 가능하도록 설치된다. 제1지지프레임(132a)의 선단(132a-1)에는 바람 차단부재(134)가 고정되고 후단(132a-2)에는 방향 유도부재(138)가 고정된다. 제2지지프레임(132b)은 원통 날개부의 반지름 보다 약간 더 긴 길이를 가지며 일단은 제1 지지프레임(132a)의 중심에 고정된다. 제2지지프레임(132b)의 타단에는 바람 유도부재(136)가 고정된다.
바람 차단부재(134)는 제1 지지프레임(132a)의 선단(132a-1)으로부터 하방으로 연장되어 원통형 날개부(120)의 높이와 동일 이상의 높이를 가지며 원통형 날개 부(120)의 반지름 보다 더 긴 가로 폭을 가지는 경사판으로 구성된다. 즉 바람과 마주하는 원통형 날개부(120)의 좌반부(도면에서 A 부분)의 전방에 위치하여 바람의 진행 방향에 대하여 역방향으로 진행하는 날개부위에 바람이 직접적으로 부딪치지 못하게 가로막는 역할을 한다. 바람 차단부재(134)는 제1지지프레임(132b)의 선단의 연장선으로부터 좌측 방향으로 적어도 45 이상~ 90도이하의 사이의 경사각으로 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 바람 차단부재(134)의 전면에 부딪치는 A영역의 바람은 원통형 날개부(120)의 좌반부(도면의 A부분)로 가지 못하고 원통형 날개부(120)의 우반부(도면의 B부분)로 유도되어 순방향 진행부위로 유입된다.
바람 유도부재(136)는 제2 지지프레임(132b)의 타단(132b-1)으로부터 하방으로 연장되어 원통형 날개부(120)의 높이와 동일 이상의 높이를 가지며 원통형 날개부(120)의 반지름 보다 더 긴 가로 폭을 가지는 경사판으로 구성된다. 즉 바람과 마주하는 원통형 날개부(120)의 우반부(도면에서 B 부분)의 측방인 도면의 C 부분에 위치하여 바람의 진행 방향에 대하여 순방향으로 진행하는 날개부위에 C 영역의 바람을 유도하는 역할을 함과 동시에 바람 반시계방향으로 회전하는 작용력을 발생하여 차단부재(132)에 작용하는 시계방향 작용력을 상쇄시킴으로서 풍향 추종부(130)가 바람이 부는 방향으로 유지되도록 한다. 바람 유도부재(36)의 사이즈는 바람 차단부재(134)의 사이즈와 동일 유사하여 서로 밸런스가 유지되는 사이즈를 가진다.
방향 유도부재(138)는 제1지지프레임(132a)의 후단(132a-2)으로부터 상방향 으로 일정 높이를 가지며 제1 지지프레임의 길이방향과 동일 방향으로 연장된 일정 폭을 가진다. 따라서 방향 유도부재(138)는 바람 차단부재(134) 및 바람 유도부재(136)의 밸런스 차이를 잡아주는 정도나 바람의 동적 변동분에 의한 풍향 추종부(130)의 떨림 등을 잡아줄 정도의 사이즈로 제작된다. 그러므로 바람 차단부재(134)의 사이즈에 비해 작은 사이즈로 제작할 수 있다.
방향 유도부재(138)는 수직판 구조가 통상적이다. 그러나 본 발명에서는 작은 사이즈로 구성하는 것이 가능하므로 제1지지프레임의 길이방향과 동일한 길이방향으로 배치된 파이프 형상으로 구성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
실시예2의 풍력발전 시스템용 풍차장치(200)는 상술한 실시예1과 비교하여 원통형 날개부(210)의 각 날개들이 곡면형태를 이룬 점이 다르고, 바람 차단부재(234) 및 바람 유도부재(140)가 판재가 아니라 함체로 구성된 점이 다르다. 또한 방향 유도부재(238)는 가로 프레임(238a)에 3개의 파이프형 방향타(238b)가 일정 간격으로 고정된 구조가 다르다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
실시예 3의 풍력발전 시스템용 풍차장치(300)는 상술한 실시예1과 비교하여 원통형 날개부(320)의 각 날개들이 곡면형태이고 날개 에지에 치풍판(322)이 형성된 점이 다르고, 바람 유도부재(340)가 바람 차단부재(334)의 반대편에 위치하는 것이 동일하게 전방으로 배치된 점이 다르다.
실시예 3의 풍향 추종부(330)의 몸체(332)는 제1지지프레임(322a)의 길이가 제2지지프레임(322b)과 동일하게 반지름 보다 약간 더 큰 사이즈를 가지며 원통형 날개부(320)의 반지름 보다 긴 길이를 가진 제3 및 제4 지지프레임(332c, 332d)을 더 포함한다. 제1지지프레임(322a)은 후단이 샤프트(310)에 회전가능하게 설치된다. 제3 및 제4지지 프레임((332c, 332d)은 제1 지지프레임(322a)을 중심으로 좌우로 45도의 각도로 경사지게 배치되어 그 일단이 제1지지프레임(322a)의 일단에 고정되며, 제3 및 제4 지지프레임(332c, 332d)의 양단 사이에는 방향 유도부재(338)의 가로프레임(338a)이 고정된다. 가로 프레임(338a)에는 3개의 파이프형 방향타(338b)가 일정 간격으로 고정된다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이고, 도 5는 도 4에 개시된 집풍구를 I-I'방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
실시예 4는 풍향 추종부(430)의 몸체구조는 상술한 실시예 1과 다르고 집풍부재(440)을 더 구비한 점이 다르다.
실시예 4의 몸체(432)는 원판형상으로 형성되고 원판의 지름은 원통형 날개부(420)의 지름보다 약간 더 큰 사이즈를 가지며 원판의 중심이 샤프트(410)에 회전 가능하게 설치된다. 바람 차단부재(434), 바람 유도부재(436), 방향 유도부재(438)들은 원판 몸체(432)의 에지에 각각 고정된다.
집풍부재(440)는 원통형 날개부(420)의 하방에 배치된 "L"자형으로 구부러진 나팔관 형상으로 집풍구(442)의 가로 폭은 대략 원통형 날개부(420)의 지름과 동일 유사하고 출풍구(444)는 원통형 날개부(420)의 역방향 진행부위로 역방향으로 흐르는 바람을 토출하기 위한 적당한 사이즈를 가진다. 집풍부재(440)는 풍향 추종부(430)에 고정되어 집풍구(442)가 풍향을 추종한다.
도 6은 본 발명의 실시예 5에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
실시예 5의 풍차장치(500)는 상술한 실시예 1과 동일하고 단지 바람차단부재의 전면 및 바람유도부재의 전면에 각각 가변 연장부재(510)를 더 구비한 구성이 다르다.
가변 연장부재(510)는 연장판(502), 전동모터(504), 풍속검출센서(506) 및 제어부(508)을 포함한다. 연장판(502)은 바람차단부재의 전면 및 바람유도부재의 전면에 각각 슬라이딩 가능하게 설치된다. 전동모터(504)는 바람차단부재 및 상기 바람유도부재에 각각 고정되고 정역회전력을 이용하여 연장판(502)을 직선 운동시켜서 슬라이딩 구동시킨다. 풍속검출센서(506)는 광학식, 자기식 또는 기계식 인코더로 구성되고 바람차단부재 또는 바람유도부재에 고정되어 원통형 날개부의 회전속도를 검출한다. 제어부(508)는 풍속검출센서(506)를 통해 검출된 풍속에 응답하여 전동모터(504)를 정역회전시켜서 풍속이 세면 상기 연장판(502)을 바람맞는 면적을 줄이는 방향으로 슬라이딩 시키고(즉 내측으로 당겨서 바람맞는 면적을 줄이고), 풍속이 약하면 연장판(502)을 바람맞는 면적을 늘이는 방향으로 슬라이딩 시킨다(즉 외측으로 밀어서 바람맞는 면적을 늘인다.).
이상 설명한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 풍력 발전시스템용 풍차장지는 풍력발전 시스템의 에너지 변환 효율을 향상시키고, 방향 유도부재의 사이즈를 대폭적으로 줄일 수 있으므로 제조원가의 절감 및 동작의 안정성을 확보할 수 있다. 또한 기존의 풍차 장치에 비해 동일한 풍속의 조건에서 보다 높은 풍력에너지를 생산할 수 있고, 풍속이 낮은 지역에서도 발전효율이 높아 지역적, 환경적 영향에 의한 제약으로부터 자유로울 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 4에 개시된 집풍구를 I-I'방향으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 5에 따른 풍력발전시스템용 풍차장치를 나타내는 구성도이다.

Claims (9)

  1. 샤프트에 회전가능하게 설치되고, 바람에 의해 일 방향으로 회전되는 다수의 날개들이 형성된 원통형 날개부 및 상기 원통형 날개 상부에 배치되어 상기 샤프트에 풍향을 추종하도록 회전 가능도록 체결되고, 상기 원통형 날개부의 순방향 진행 부위로 바람을 유도하는 풍향 추종부를 구비한 풍력발전 시스템용 풍차장치에 있어서,
    상기 풍향 추종부는
    상기 샤프트에 회전가능하게 설치된 몸체;
    상기 몸체 선단에 고정되고, 상기 원통형 날개부의 역방향 진행 부위를 가로막아 바람을 차단하는 바람 차단부재;
    상기 몸체에 고정되고, 상기 몸체 선단이 항상 바람 부는 방향을 향하도록 방향을 잡아주는 방향 유도부재; 및
    상기 몸체의 일측단에 고정되고, 상기 바람차단부에 작용하는 역방향 회전력을 상쇄시키는 순방향 회전력을 생성하여 상기 방향 유도부에 작용하는 풍향 추종방향의 밸런스를 잡아주고, 상기 원통형 날개부의 순방향 진행 부위로 주변 바람을 유도하는 바람 유도부재를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 원통형 날개부의 상부, 하부 또는 상하부를 지나가는 바람을 모아 상기 원통형 날개부의 역방향 진행 부위로 제공하는 집풍부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 바람 차단부재의 전면은 상기 원통형 날개부의 역방향 진행 부위에 부닥치는 바람을 상기 원통형 날개부의 순방향 진행 부위로 유도하도록 순경사면으로 구성되고, 상기 바람 유도부재의 전면은 상기 원통형 날개부의 순방향 진행부위를 벗어난 우측 인접영역을 흐르는 바람을 상기 원통형 날개부의 순방향 진행부위로 유도하도록 역경사면으로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 방향 유도부재는 바람의 방향에 따라 상기 바람차단부재 좌우로 회전 가능하도록 상기 바람차단부재와 연결되며, 풍차의 전면, 풍차전면의 양측 또는 풍차후면의 양측에 구비되는 방향타를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 방향타는 플레이트 또는 파이프 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 원통형 날개부의 각 날개들은 상기 샤프트에 미치는 회전구조물의 하중에 대향하는 양력을 발생시키기 위하여 날개 하단이 날개 상단보 다 더 진행된 위치에서 배치되는 역경사면으로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 원통형 날개부의 각 날개들은 날개면에 부딪친 바람이 에지부를 통해 쉽게 흘러나가지 못하게 소정 높이의 취풍판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 바람차단부재의 전면 또는 상기 바람유도부재의 전면에는 풍속에 응답하여 그 길이가 가변되는 가변 연장부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가변 연장부재는
    상기 바람차단부재의 전면 또는 상기 바람유도부재의 전면에 슬라이딩 가능하게 설치된 연장판;
    상기 바람차단부재 또는 상기 바람유도부재에 고정되고 상기 연장판을 슬라이딩 구동시키는 전동모터;
    상기 상기 바람차단부재 또는 상기 바람유도부재에 고정되고 상기 원통형 날개부의 회전속도를 검출하기 위한 풍속검출센서; 및
    상기 풍속검출센서를 통해 검출된 풍속에 응답하여 상기 전동모터를 정역회전시켜서 풍속이 세면 상기 연장판을 바람맞는 면적을 줄이는 방향으로 슬라이딩 시키고, 풍속이 약하면 상기 연장판을 바람맞는 면적을 늘이는 방향으로 슬라이딩 시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템용 원통형 풍차장치.
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