KR20210071021A - 수직축 풍력 발전 장치 및 컨테이너 수용 수력 발전 장치 - Google Patents

수직축 풍력 발전 장치 및 컨테이너 수용 수력 발전 장치 Download PDF

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KR20210071021A
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료스케 가라사와
도모히사 오쿠노
미쓰루 아카가와
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Abstract

지주(6)의 상부에 회전 가능하게 설치된 주축(5)에, 복수의 날개(7)가 암(8)을 통해 연결된 수직축형의 풍차(1)와, 발전기(3)를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치(W)가, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너(2)를 구비한다. 풍차(1)가 절첩 상태 또는 분해 상태로 발전기(3)와 함께 컨테이너(2)에 수납 가능하다. 컨테이너(2)에, 풍차(1)의 지주(6)를 상기 컨테이너(2)에 고정시키는 지주 고정 수단(20)이 설치된다. 컨테이너(2)는, 그 내부에, 풍차(1)의 절첩체를 수용하는 경사대(21)를 가지고 있어도 된다.

Description

수직축 풍력 발전 장치 및 컨테이너 수용 수력 발전 장치
본 출원은, 2018년 10월 9일자 일본 특허출원 제2018-190582, 2018년 10월 9일자 일본 특허출원 제2018-190583, 2019년 4월 4일자 일본 특허출원 제2019-072001, 및 2019년 4월 18일자 일본 특허출원 제2019-079604의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체를 참조에 의해 본원의 일부를 이루는 것으로서 인용한다.
본 발명은, 개발 도상국의 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역에서의 전력 공급원으로서, 용이하게 수송할 수 있어, 간단하고 용이하게 설치할 수 있는 수직축 풍력 발전 장치, 및 수송성(輸送性)이 우수한 컨테이너 수용 수력 발전 장치에 관한 것이다.
수송의 용이화나 설치의 용이성을 고려한 풍력 발전 장치가, 특허문헌 1 내지 4에 있어서 제안되어 있다. 특허문헌 1에는, 수송용 박스의 측면이 태양광 패널이며, 이들을 상방향으로 전개하고, 박스의 프레임 상에 경사지게 하여 올리는 것, 및 프레임의 한 변에 풍력 발전기를 장착하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2, 3에는, 풍력 발전기의 수송에 사용한 컨테이너를, 풍력 발전기를 설치하는 기초로 하여 사용하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 4에는, 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 풍차의 날개(blade)를 주축(主軸; main spindle)을 따라 절첩하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 제4791353호 공보 일본 특허 제4563179호 공보 일본 특허 제5557858호 공보 일본 공개특허 제2017-218998호
개발 도상국의 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역에서의 전력 공급을 행하기 위한 전원 시스템의 요건으로서는, 수송의 용이성과, 설치의 용이성, 발전 능력이 중요하다.
특허문헌 1에서는, 유닛의 크기는 1m 각(角)의 입방체를 상정하고 있고, 발전량을 충분히 얻을 수 없다. 또한, 1m 각의 입방체이면, 작은 트럭으로도 수송이 가능한 점에서는 수송에 유리하지만, 복수개 적재하여 트럭 수송하는 경우에, 짐받침대(荷臺; load bed)의 치수로 맞지 않아 쓸모없는 공간이 남게 되어, 비경제적이다. 특허문헌 2, 3에서는 규격 치수의 컨테이너를 사용하므로, 트럭이나 열차에 의한 육상 운송 외에, 해로(海路)나, 공로(空路)로 수송하는 경우에, 수송의 효율이 양호하다. 그러나, 특허문헌 1 내지 3의 풍력 발전 장치는, 모두, 수평축 형태의 풍차를 사용하고 있으므로, 소형화한 경우의 발전 효율이 나쁘다. 개발 도상국의 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역으로의 수송성 및 설치의 용이성을 고려한 소형의 풍차 사이즈로 한 경우, 발전 효율이 나빠, 발전 능력이 부족하였다. 또한, 수평축 풍차는, 저풍속의 경우에 회전이 쉽게 생기지 않아, 재해 지역에서의 한정된 장소에 설치하는 경우, 효율적으로 발전할 수 있는 설치 장소가 얻어지지 않을 경우가 있다.
특허문헌 4에서는, 수직축형의 풍차를 사용하고 있으므로, 상기한 수평축형 풍차의 문제점이 없고, 또한 날개가 절첩되므로, 수송성이나 설치성도 우수하다. 그러나, 절첩한 풍차의 수송을 어떻게 행할 것인지에 대하여 개시가 없다.
본 발명의 목적은, 수송이 용이하며 설치가 용이하게 행하고, 소형이라도 발전 능력을 확보할 수 있는 수직축 풍력 발전 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 소수력(小水力; compact hydropower) 발전 장치의 수송성을 높인 컨테이너 수용 수력 발전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 수직축 풍력 발전 장치는, 지주(支柱; support column)의 상부에 수직 축심 주위에서 회전 가능하게 설치된 주축(main shaft)에, 이 주축의 주위에서 수직 방향으로 연장되는 복수의 날개가 암(arm)을 통해 연결된 수직축형의 풍차와, 상기 주축의 회전에 의해 발전하는 발전기를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치로서, 화물(貨物) 수송용의 규격 치수의 컨테이너를 구비하고, 상기 풍차가 상기 발전기와 함께 상기 컨테이너에 수납 가능하며, 상기 컨테이너에, 상기 풍차의 상기 지주를 상기 컨테이너에 고정시키는 지주 고정 수단이 설치된다.
이 구성에 의하면, 수직축 풍력 발전 장치이므로, 수평축형과는 달리, 1대의 트럭으로 수송할 수 있을 정도의 소형으로 해도, 효율적으로 발전이 행해지고, 또한 저풍속으로 효율적으로 발전할 수 있다. 또한, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너를 구비하고, 풍차가 발전기와 함께 컨테이너에 수납 가능하므로, 트럭이나 열차에 의한 육상 운송이나, 해상 운송, 항공수송을 행하는 경우에, 통상의 표준 사이즈의 컨테이너로서 취급할 수 있고, 수송성이 우수하다. 그러므로, 수송 상의 제한 사이즈 내에서, 가능한 한 큰 발전 장치로 할 수 있어, 발전 전력 확보의 상에서 유리하다. 풍차의 설치에 대하여는, 컨테이너에 풍차의 지주를 고정시키는 지주 고정 수단이 설치되어 있고, 컨테이너에 대한 풍차의 설치가 용이하며, 또한 컨테이너를 풍차의 기초로서 이용할 수 있다.
그러므로, 수송이 용이하며, 설치가 용이하게 또한 신속하게 행하고, 소형이라도 발전 능력을 확보할 수 있다. 이로써, 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역에서의 전력 수요에 따르는 것이 가능하다. 그리고, 전술한 「화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너」는, 적어도 컨테이너를 수송하는 국내의 표준 규격이면 되지만, 예를 들면, 상기 국내의 행정 기관 또는 국제 표준화 기구(ISO) 등의 국제적인 기관으로 정해진 규격이다.
본 발명에 있어서, 상기 수직축 풍차가 절첩 또는 분해 가능해도 된다. 상기 풍차가 절첩 또는 분해 가능하면, 보다 큰 수직축 풍차를 용이하게 수송할 수 있다. 상기 수직축 풍차는, 분해 상태로 할 수 있는 조립식이라도 되지만, 절첩 가능하면, 설치 작업이 더 한층 용이하며, 신속히 설치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 풍차가 절첩 상태 또는 분해 상태로 상기 컨테이너에 수납 가능해도 된다. 상기 풍차가 절첩 상태 또는 분해 상태로 컨테이너에 수납 가능하면, 보다 큰 수직축 풍차를 컨테이너에 수용할 수 있다.
수직축 풍차가 절첩 가능한 구성인 경우에, 상기 컨테이너가, 그 내부에, 이 컨테이너의 길이 방향 끝의 개구측이 낮게 되도록 경사지고, 상기 풍차의 절첩체를, 상기 개구로부터 출입 가능하게 탑재하는 경사대(inclining mount)를 구비하고 있어도 된다. 이와 같이, 컨테이너 내에 경사대를 구비하고, 그 위에 풍차의 절첩체를 탑재하여 수납함으로써, 설치 현장에 있어서, 경사대 상에서 풍차의 절첩체를 자중(自重)에 의해 미끄러져 컨테이너로부터 반출(搬出)할 수 있어, 현장에서의 설치 작업이 용이하게 된다. 예를 들면, 중기(重機)를 사용하지 않고 인력(人力)으로 컨테이너로부터 절첩 상태의 풍차의 인출을 행할 수 있다.
컨테이너에 대한 풍차의 수납에 대하여는, 경사대 상에서 밀어올려 수납하게 되지만, 수직축 풍력 발전 장치의 공장이나 보관용의 창고 등에서는, 중기 등의 설비가 구비되어 있는 경우가 일반적이고, 수납 작업 상의 문제는 쉽게 생기지 않는다. 재해지에서의 설치를 고려한 경우, 중기의 사용 환경이 정리되지 않은 설치 장소에서, 인력으로 간단하게 컨테이너로부터 인출하게 하는 것이 바람직하다. 이 수직축 풍력 발전 장치가 불필요해지는 철거 시에는, 주변지역의 교통 사정이 복구되고 있는 경우가 많아, 중기의 사용도 간단하게 된다. 또는 도 39의 상태로부터 윈치(winch) 등을 사용하여 인력으로 경사대 상으로 밀어올려 도 38의 상태로 수납하는 것도 가능하다.
상기 컨테이너가 상기 경사대를 구비하는 경우에, 상기 풍차의 절첩체를, 상기 경사대를 사용하여 인출하고 또한, 전개하고, 또한 상승하는 작업을 지원하는 인출 전개 기구(機構)를 상기 컨테이너에 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 인출 전개 기구를 컨테이너에 구비하고 있으면, 설치 작업이 더 한층, 간단하고 신속히 행할 수 있다. 그리고, 상기 수직축 풍차의 전체 길이가 상기 컨테이너의 장변보다 짧은 경우는, 작게 접지 않고 격납할 수 있고, 그와 같은 풍차의 설치 작업은 절첩식에 비해, 보다 신속히 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 컨테이너가, 상기 컨테이너의 길이 방향 끝의 개구를 개폐하는 양측 개방의 도어를 구비하고, 개방된 상태의 상기 도어가 아우트리거(outrigger)로서 기능하도록 해도 된다. 컨테이너의 도어가 아우트리거로서 기능함으로써, 전용(專用)의 아우트리거를 설치하지 않고, 강한 바람이나 지진 등에 대하여, 컨테이너 및 이에 고정된 풍차의 안정을 확보할 수 있다.
전술한 도어가 아우트리거로서 기능하는 구성의 경우에, 상기 컨테이너가, 상기 도어의 내측에, 외부로부터의 침입을 방지하는 내측 도어를 가지도록 해도 된다. 도어를 아우트리거로서 이용하면, 그대로는 내부가 개방 상태로 되어 버려, 비바람의 침입이나 도난 등의 우려가 있지만, 내측 도어에 의해 이들의 침입이나 도난 등이 방지된다.
본 발명에 있어서, 상기 컨테이너의 외측 또는 상측에 설치 가능하도록 가대(stand)에 조립되어 태양광 발전을 행하는 태양광 패널, 및 발전된 전력을 축전하는 축전지가, 상기 절첩 상태 또는 분해 상태의 상기 풍차와 함께 상기 컨테이너 내에 수납 가능해도 된다. 이 구성의 경우, 풍력 발전과 태양광 발전이 함께 행할 수 있다. 태양광 패널은 가대에 조립되어 있으므로, 컨테이너의 외측 또는 상측에 두는 것만으로 설치할 수 있다. 가대에 조립된 태양광 패널을 복수 구비하는 경우, 컨테이너에의 수납 상태에서는, 순차적으로 적층형으로 조합 가능한 형상으로 함으로써, 다수의 태양광 패널의 컨테이너에의 수납을 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지주 및 상기 주축을 구비하는 상기 주축 유닛을 절첩 가능하게 하는 주축 유닛 절첩 기구(main-shaft-unit folding mechanism)와, 상기 날개 및 상기 암에 의해 구성된 날개 유닛을 절첩된 상태의 상기 주축 유닛을 따르도록 절첩 가능하게 하는 날개 유닛 절첩 기구(blade-unit folding mechanism)를 구비하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 지주 및 주축을 구비하는 주축 유닛과, 날개 및 그 지지용의 암을 구비하는 날개 유닛을, 모두 절첩 변경하므로, 절첩 상태로 수송할 수 있어, 수송성이 우수하고, 또한 절첩식이므로, 수송처에서 절첩 상태로부터 전개(展開)함으로써, 용이하게 설치할 수 있다. 날개 유닛뿐아니라, 지주를 구비하는 주축 유닛도 절첩 변경하므로, 풍력을 확보할 수 있어, 발전 전력이 확보할 수 있도록, 지주를 어느 정도 높게 해도 수송성의 문제가 생기지 않는다. 그러므로, 수송이 용이하며 설치가 용이하게 또한 신속하게 행하고, 소형이라도 발전 능력을 확보할 수 있다. 이로써, 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역에서의 전력 수요에 따르는 것이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 주축 유닛 절첩 기구는, 풍차 설치대에 대하여 상기 지주를 기도(起倒; tilting) 가능하게 연결하는 지주 기도 기구를 포함해도 된다. 지주가 기도 가능하면, 더 한층 컴팩트하게 접어서 수송할 수 있고, 수송성이 더욱 향상된다.
본 발명에 있어서, 상기 주축 유닛 절첩 기구는, 상기 지주의 상단(上端)에 위치하여 상기 주축을 주축 하단(下端)에서 회전 가능하게 지지하는 주축 하단 지지 부재를, 주축이 기도 가능하도록 연결하고, 넘어짐 상태에서 주축이 지주를 따르는 자세로 하는 주축 기도 연결 기구를 구비하고 있어도 된다. 주축이 지주가 따르는 자세로 절첩되므로, 더 한층 컴팩트하게 접어서 수송할 수 있어, 수송성이 더욱 향상된다.
본 발명에 있어서, 상기 날개 유닛 절첩 기구는, 상기 날개마다 설치되어 상기 주축의 주위로 회전 가능하게 설치되고 상기 암의 기단(基端; base end)가 연결되는 회전 연결 부재를 구비하고 있어도 된다. 이 구성의 경우, 상기 회전 연결 부재가 주축의 주위에서 회전함으로써, 복수의 날개를 중첩 상태로 절첩할 수 있어, 컴팩트하게 절첩할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 날개 유닛 절첩 기구는, 상기 암을 기단(base end)에서 상기 주축에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 기단 절곡 연결부와, 상기 암을 선단에서 상기 날개에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 선단 절곡 연결부를 가지도록 해도 된다. 이 구성의 경우, 상기 암을 절곡함으로써, 각 날개가 주축을 따르도록 날개 유닛을 절첩할 수 있고, 이 경우에도 컴팩트하게 절첩할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 풍차를, 상기 컨테이너에의 수납 상태에서, 상기 컨테이너 도어의 내측을 따라 유지하는 풍차 유지 수단을 상기 도어에 구비해도 된다. 풍차의 이동 시에, 풍차를 설치 장소로부터 분리해내고, 캐리지(carriage) 등으로 컨테이너 내에 수납하는 경우, 이하의 문제점이 있다. 컨테이너 내의 바닥과 지면과의 사이에는 단차(段差)가 있으므로, 슬로프(slope) 등을 별개로 설치할 필요가 있고, 또한 중량물인 풍차를 탑재한 캐리지를 슬로프로 바닥 상에 올리는 것은 매우 곤란하다. 컨테이너 내에 설치된 풍차를 컨테이너 밖으로 장착하는 경우에도, 슬로프를 설치한 후에 풍차를 탑재한 캐리지를 컨테이너로부터 내리지 않으면 안된다.
이 문제점을 해결하는 수단으로서, 풍차를, 컨테이너에의 수납 상태로 컨테이너 도어의 내측을 따라 유지하는 풍차 유지 수단을 도어에 설치하였다. 그러므로, 상기 도어를 개방하고 이 도어의 내측을 따라 유지된 풍차를 컨테이너 밖으로 내놓은 상태에서, 슬로프 등을 사용하지 않고 캐리지 등으로 풍차를 수취하고, 원하는 설치 장소로 이동하는 것이 가능해진다. 풍차를 설치 장소로부터 분리해내고, 컨테이너 내에 수납하는 경우에도, 상기 도어를 개방한 상태로 하여, 풍차 유지 수단에 의해, 슬로프 등을 사용하지 않고 용이하게 풍차를 도어의 내측을 따라 유지할 수 있다.
상기 풍차 유지 수단을 구비한 발명에 있어서, 상기 풍차 유지 수단은, 상기 풍차의 위치를 상기 도어의 내측으로부터 이 도어의 내측보다 이격된 위치로 변경하는 기능을 가져도 된다. 상기 도어를 개방하고 이 도어의 내측을 따라 유지된 풍차를 컨테이너 밖으로 간단하게 인출할 수 있지만, 노면이 모래 또는 흙 등, 노면 상황에 따라서는 캐리지로 이동하는 것이 어려운 경우가 있다. 그래서, 상기 풍차 유지 수단은, 상기 풍차의 위치를 상기 도어의 내측으로부터 이 도어의 내측보다 이격된 위치로 변경함으로써, 도어로부터 풍차를 내리지 않고, 그대로 원하는 설치 장소로 이동하여 고정시키는 것이 가능해진다.
수차(水車; water turbine)를, 상기 컨테이너에의 수납 상태에서, 상기 컨테이너 도어의 내측을 따라 유지하는 수차 유지 수단을 상기 도어에 구비해도 된다. 이 경우, 상기 도어를 개방하고 이 도어의 내측을 따라 유지된 수차를 컨테이너 밖으로 내놓은 상태에서, 슬로프 등을 사용하지 않고 캐리지 등으로 수차를 수취하고, 원하는 설치 장소로 이동하는 것이 가능해진다. 수차를 설치 장소로부터 분리해내고, 컨테이너 내에 수납하는 경우에도, 수차 유지 수단에 의해, 슬로프 등을 사용하지 않고 용이하게 수차를 도어의 내측을 따라 유지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 풍차를, 상기 날개가 상기 컨테이너의 높이 범위로부터 위쪽으로 돌출하는 사용 위치와 상기 날개가 상기 컨테이너의 높이 범위 내에 수납되는 수납 위치와의 사이에서 승강 가능하도록 안내하는 직동(直動) 안내 장치가 상기 컨테이너에 설치되어 있어도 된다. 이와 같이, 직동 안내 장치에 의해 풍차가 승강 가능하게 되어 있으면, 수송처에서 풍차를 사용 가능한 상태로 간단하게 전개할 수 있고, 또한 풍차의 철거나 강풍 시의 풍차의 퇴피가 용이하게 행해진다.
풍차를 승강 가능하게 한 경우에, 상기 컨테이너의 상부와 상기 지주의 하부에 결합된 와인딩 부재(winding member)를 감아올림으로써 상기 풍차를 승강시키는 것이 가능한 권상식(捲上式; winding type)의 승강 장치를 구비한 바와 같이 해도 된다. 이 구성의 경우, 승강 장치의 조작에 의해 풍차를 승강시킬 수 있어, 풍차를 승강시키는 작업이 더 한층 용이하게 된다. 승강용 권상기는, 컨테이너의 상부와 상기 지주의 하부에 결합된 와인딩 부재를 감아올리는 구성이므로, 간단한 구성의 것을 채용할 수 있다. 예를 들면, 일반적인 윈치 등을 사용할 수 있다. 상기 와인딩 부재로서는, 체인, 로프, 벨트 등을 사용할 수 있다. 상기 승강용 권상기 등의 상기 풍차를 승강시키는 승강 장치를 설치한 경우, 상기 지주 고정 수단은, 승강 장치 등과는 별개로 고정 전용에 설치해도, 또한 승강 장치나 직동 안내 장치가 상기 지주 고정 수단을 겸하도록 해도 된다. 직동 안내 장치가 설치되어 있으므로, 상하동 이외에 동작이 규제되므로, 승강 장치에 의해 상하 동작이 규제되면, 풍차는 컨테이너에 고정된다.
상기 승강 장치는, 전동 모터의 구동으로 권상 동작을 행하는 전동식(電動式)이라도 된다. 상기 승강용 권상기는 수동식이라도 되지만, 전동식이면 스위치 조작에 의해 더 한층 간단하게 풍차를 승강시킬 수 있다.
풍차를 승강 가능하게 한 경우에, 상기 컨테이너가, 상기 풍차를 출입시키는 상면 개구를 천정면에 가지고, 상기 지주에, 상기 풍차가 상승한 상태에서 상기 상면 개구를 밀폐하는 내측 커버가 설치되어 있어도 된다. 지주에 내측 커버를 설치하여 둠으로써, 풍차를 사용 위치로 상승시키면, 컨테이너의 상면 개구가 내측 커버에 의해 폐쇄되므로, 내측 커버를 닫기 위한 전용의 조작이 불필요해진다.
본 발명의 컨테이너 수용 수력 발전 장치는, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너와, 수로(水路; water channel)에 설치 가능하면서 또한, 상기 컨테이너에 수납 및 인출 가능한 소수력 발전 장치를 구비한다. 이 구성의 수력 발전 장치에 의하면, 소수력 발전 장치가 규격 치수의 컨테이너에 수납되므로, 수송성이 우수하다.
특허청구범위 및/또는 명세서 및/또는 도면에 개시된 2개 이상의 구성의 어떠한 조합도, 본 발명에 포함된다. 특히, 청구의 범위의 각 청구항의 2개 이상의 어떠한 조합도, 본 발명에 포함된다.
본 발명은, 첨부한 도면을 참고로 한 이하의 바람직한 실시형태의 설명으로부터, 보다 명료하게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 실시형태 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 정하기 위해 이용되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에서의 동일한 부호는, 동일 또는 상당하는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 상태에서 도어 개방 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 동 수직축 풍력 발전 장치의 컨테이너에 경사대를 설치한 상태의 사시도이다.
도 4는 동 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태를 이면측(裏面側)으로부터 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 V부의 확대 사시도이다.
도 6은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 상태에서 도어 개방 상태를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII 선 단면도(斷面圖)이다.
도 8은 도 6의 VIII-VIII 선 단면도이다.
도 9는 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 수납 전의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 지주 넘어뜨림 과정을 나타낸 사시도이다.
도 11은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 주축 유닛 절곡 과정을 나타낸 사시도이다.
도 12는 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 날개 유닛 절첩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 13은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 풍차 절첩체의 수납 과정을 나타낸 사시도이다.
도 14는 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 풍차 설치대의 상승 과정을 나타낸 사시도이다.
도 15는 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 과정에서의 도어 폐쇄 과정을 나타낸 사시도이다.
도 16은 동 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 설치대의 상승 상태를 나타낸 사시도이다.
도 17은 동 풍차 설치대의 넘어짐 상태를 나타낸 사시도이다.
도 18은 동 풍차 설치대로의 지주의 연결 과정을 나타낸 사시도이다.
도 19는 동 풍차 설치대가 씌움 측 훅(hook)의 걸어맞춤 과정을 나타낸 사시도이다.
도 20은 동 풍차 설치대의 지주 기립(起立) 과정을 나타낸 사시도이다.
도 21은 동 풍차 설치대의 지주 고정 과정을 나타낸 사시도이다.
도 22는 동 수직축 풍력 발전 장치의 주축 기도 연결 기구의 사시도이다.
도 23은 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 전개 상태를 나타낸 사시도이다.
도 24는 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 절첩 상태를 나타낸 사시도이다.
도 25는 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 전개 상태를 나타낸 평면도이다.
도 26은 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 절첩 상태를 나타낸 평면도이다.
도 27은 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 절첩 기구의 전개 상태를 나타낸 사시도이다.
도 28은 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 절첩 기구의 절첩 상태를 나타낸 사시도이다.
도 29는 동 수직축 풍력 발전 장치의 도어를 아웃리거(outriggers)로서 사용하는 예의 사시도이다.
도 30은 동 수직축 풍력 발전 장치의 컨테이너에 내측 도어를 부가한 상태의 사시도이다.
도 31은 동 수직축 풍력 발전 장치의 컨테이너에 내측 도어를 부가한 상태의 파단(破斷) 정면도이다.
도 32는 도 31의 XXXII부의 확대 단면도이다.
도 33은 날개 유닛에 날개 유닛 절첩 기구의 변형예를 설치한 예의 정면도이다.
도 34a는 동 변형예에 관한 날개 유닛 절첩 기구의 절첩 형태의 일례를 나타낸 정면도이다.
도 34b는 동 변형예에 관한 날개 유닛 절첩 기구의 절첩 형태의 다른 예를 나타낸 정면도이다.
도 35는 동 날개 유닛 절첩 기구의 암 기단 절곡 연결부의 절첩 상태를 나타낸 사시도이다.
도 36은 동 암 기단 절곡 연결부의 절첩 전의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 37은 동 날개 유닛 절첩 기구의 암 선단 절곡 연결부의 절첩 전의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 38은 동 수직축 풍력 발전 장치의 인출 전개 기구를 설치한 실시형태의 수납 상태를 나타낸 파단 정면도이다.
도 39는 동 수직축 풍력 발전 장치의 전개 과정을 나타내는 파단 정면도이다.
도 40a는 동 수직축 풍력 발전 장치의 지주 상승 과정을 나타내는 파단 정면도이다.
도 40b는 지주 상승 완성 상태를 나타낸 파단 정면도이다.
도 41은 동 수직축 풍력 발전 장치에 있어서의 풍차 절곡체의 인출 과정을 나타낸 사시도이다.
도 42는 동 수직축 풍력 발전 장치의 날개 유닛 전개 과정을 나타낸 사시도이다.
도 43은 동 수직축 풍력 발전 장치의 주축 유닛 전개 과정을 나타낸 사시도이다.
도 44는 동 수직축 풍력 발전 장치의 주축 유닛 상승 과정을 나타낸 사시도이다.
도 45는 동 수직축 풍력 발전 장치의 인출 전개 기구의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 46은 동 수직축 풍력 발전 장치의 또 다른 실시형태의 정면도이다.
도 47은 동 수직축 풍력 발전 장치의 태양광 패널을 설치한 실시형태의 사시도이다.
도 48은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수납 상태의 단면도이다.
도 49는 동 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태의 평면도이다.
도 50은 동 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태의 정면도이다.
도 51은 동 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태의 좌측면도이다.
도 52는 동 수직축 풍력 발전 장치의 사용 상태의 우측면도이다.
도 53은 동 수직축 풍력 발전 장치의 태양광 패널을 설치한 또 다른 실시형태의 사시도이다.
도 54는 동 수직축 풍력 발전 장치에 사용하는 가대 부착 태양광 패널의 일례의 사시도이다.
도 55는 동 가대 부착 태양광 패널의 다른 예의 평면도이다.
도 56은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 평면도이다.
도 57은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 정면도이다.
도 58은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 사시도이다.
도 59는 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 측면도이다.
도 60은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 평면도이다.
도 61은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 정면도이다.
도 62는 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 사시도이다.
도 63은 동 가대 부착 태양광 패널의 또 다른 예의 정면도이다.
도 64는 컨테이너 상으로의 가대 부착 태양광 패널의 예를 나타낸 사시도이다.
도 65는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 수납 상태를 나타낸 사시도이다.
도 66은 동 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 사용 상태를 나타낸 사시도이다.
도 67a는 동 수직축 풍력 발전 장치의 승강 장치를 나타낸 사시도이다.
도 67b는 동 수직축 풍력 발전 장치의 지주 고정부를 나타낸 사시도이다.
도 68은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 수납 상태를 나타낸 사시도이다.
도 69는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 수납 상태를 나타낸 사시도이다.
도 70은 동 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 사용 상태를 나타낸 사시도이다.
도 71은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 컨테이너 수용 수력 발전 장치의 수납 상태의 사시도이다.
도 72는 그 소수력 발전 장치의 일례의 사시도이다.
도 73a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 수납 상태를, 컨테이너 내부의 평면에서 볼 때 나타낸 도면이다.
도 73b는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 수납 상태를 정면에서 볼 때 나타낸 도면이다.
도 74a는 동 수직축 풍력 발전 장치의 컨테이너의 도어를 개방한 상태를 평면에서 볼 때 나타낸 도면이다.
도 74b는 동 수직축 풍력 발전 장치의 컨테이너의 도어를 개방한 상태를 정면에서 본 상태를 나타낸 도면이다.
도 75는 동 수직축 풍력 발전 장치의 풍차 유지 수단의 부분 확대도이다.
도 76은 동 수직축 풍력 발전 장치의 수차 유지 수단의 부분 확대도이다.
도 77은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치의 평면도이다.
본 발명의 제1 실시형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치(W)를, 도 1 내지 도 28과 함께 설명한다. 도 1에 있어서, 이 수직축 풍력 발전 장치(W)는, 풍차(1)와, 컨테이너(2)와, 풍차(1)의 회전에 의해 발전하는 발전기(3)를 구비한다. 수직축 풍력 발전 장치(W)는, 또한 축전지(4)와, 제어반(制御盤; control panel)(50)을 구비한다.
풍차(1)는, 지주(6)의 상부에 수직 축심 주위에서 회전 가능하게 설치된 주축(5)에, 이 주축(5)의 주위에서 수직 방향으로 연장되는 복수의 날개(7)가 암(8)을 통해 주축(5)에 연결된 수직축형의 풍차이다. 상기 복수의 날개(7)와 암(8)과 회전 날개(9)를 구성한다. 지주(6)는 환형 강관 등으로 이루어지고, 지주(6)의 상단에 주축 하단 지지 부재(15)가 설치되어 있다. 주축 하단 지지 부재(15)는, 단통형(短筒狀)의 케이스를 구비하고, 이 케이스 내에 설치된 복렬(複列)의 롤링 베어링(도시하지 않음)에 의해, 주축(5)이 하단으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 주축 하단 지지 부재(15)의 상기 케이스 내에 상기 발전기(3)가 설치되고, 그 입력축이 주축(5)과 연결되어 있다.
컨테이너(2)는, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너이다. 상기 화물 수송용의 규격은, 적어도 컨테이너를 수송하는 국내의 표준 규격이면 되지만, 예를 들면, 상기 국내의 행정 기관 또는 국제 표준화 기구(ISO) 등의 국제적인 기관으로 정해진 규격이다. 이 예에서는 ISO의 드라이 컨테이너의 규격에서의 20피트 컨테이너에 적합한 컨테이너(2)를 사용하고 있다. 도 1의 컨테이너(2)는, 길이 방향의 일단(一端)에 개구(2a)를 구비하고, 이 개구(2a)를 개폐하는 양측 개방의 도어(10)가 설치되어 있다.
풍차(1)는, 도 2와 같이 컨테이너(2) 내에 수용 가능하며 절첩식이다. 구체적으로는, 도 1에 있어서, 풍차(1)는, 상기 지주(6) 및 주축(5)을 구비하는 주축 유닛(11)과, 상기 날개(7) 및 이 날개(7)를 지지하는 암(8)에 의해 구성되는 복수의 날개 유닛(12)으로 구성되어 있다. 수직축 풍력 발전 장치(W)는, 주축 유닛(11)을 절첩 가능하게 하는 주축 유닛 절첩 기구(13)와, 절첩된 상태의 주축 유닛(11)을 따르도록 날개 유닛(12)을 절첩 가능하게 하는 날개 유닛 절첩 기구(14)를 구비한다.
주축 유닛 절첩 기구(13)는, 지주 기도 기구(support-column tilting mechanism)(18)와 주축 기도 연결 기구(19)로 주로 구성된다. 지주 기도 기구(18)는, 풍차 설치대(17)에 대하여 지주(6)를 기도 가능하게 연결하는 기구이다. 주축 기도 연결 기구(19)는, 상기 주축 하단 지지 부재(15)를, 주축(5)이 기도 가능하도록 연결하고, 넘어짐 상태에서 주축(5)이 지주(6)를 따르는 자세로 하는 기구이다.
지주(6)는, 기립 자세에 있어서, 하단이 상기 풍차 설치대(17)에 지지되어 컨테이너(2)의 개구(2a)를 따라 위치하고, 컨테이너(2)의 개구(2a)의 상부 에지에서, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)에 설치된 지주 고정 수단(20)에 의해 고정된다. 지주 고정 수단(20)은, 지주(6)의 외주(外周)의 일부를 따르는 반원형의 받이부(20a)(도 5)를 구비하고 기단이 컨테이너(2)의 천정재 하면에 고정된 쿠와형의 금속 부재와, 상기 받이부(20a)에 대하여 지주(6)를 고정시키는 고정 부재(도시하지 않음)로 구성된다. 상기 고정 부재는, 예를 들면, 지주(6)의 상기 받이부(20a)에 따르지 않는 나머지의 외주 부분을 포위해 상기 받이부(20a)에 계탈(係脫) 가능하게 장착되는 반원형의 금속 부재 또는 로프로 이루어진다.
도 1에 있어서, 컨테이너(2) 내에 경사대(21)이 설치되어 있다. 경사대(21)는, 컨테이너(2)의 길이 방향 끝의 상기 개구(2a) 측이 낮게 되도록 경사지고, 풍차(1)의 절첩체를, 상기 개구(2a)로부터 출입 가능하게, 도 2와 같이 탑재하여 보관하는 테이블이다. 이 실시형태에서는, 풍차(1)의 절첩체는, 절첩 상태의 상기 주축 유닛(11) 및 날개 유닛(12)이다.
경사대(21)는, 풍차(1)의 절첩체가 길이 방향을 따라 이동하기 쉽도록 한 안내 수단을 구비하고 있다. 도 1의 예에서는, 안내 수단은 경사대(21)의 길이 방향으로 배열되는 복수의 롤러(22)로 이루어진다. 도 3과 같이, 경사대(21)는, 상기 롤러(22)와 프레임으로 이루어지는 경사진 롤러 컨베이어로서 구성되어 있다. 그리고, 경사대은, 상면을 평면형으로 하고, 마찰 경감용의 수지 시트(도시하지 않음)를 상기 안내 수단으로서 설치해도 된다.
경사대(21)는, 컨테이너(2)의 단폭(短幅) 방향의 치수보다 짧은 폭 치수를 구비하고, 풍차(1)의 절첩체의 형상, 및 치수에 따라서, 컨테이너(2)의 단폭 방향의 중앙으로부터 치우친 위치에 배치되어 있다. 그리고, 경사대(21) 대신에, 상면이 수평인 보관 및 출입용의 테이블(도시하지 않음)을 컨테이너(2)에 설치해도 된다.
도 1에 있어서, 상기 축전지(4) 및 제어반(50)은, 경사대(21)의 가로에서, 컨테이너(2) 내의 안쪽부의 바닥면 상에 고정 상태로 설치되어 있다. 제어반(50)은, 발전기(3)에 의해 발전된 교류 전력을 축전지(4)에 의해 축전 가능한 전압으로 변환하는 AC/DC 컨버터와, 풍차(1)의 회전에 의한 발전을 제어하는 발전 컨트롤러와, 축전지(4)에 의해 축전한 전력을 교류 상용(商用) 전력과 마찬가지의 정현파(正弦波)의 교류로, 또는 직사각형파의 교류로 변환하는 인버터 등을 구비하고 있다.
도 16 내지 도 21은, 상기 주축 유닛 절첩 기구(13)(도 1)에서의 지주 기도 기구(18)를 나타낸다. 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 상기 풍차 설치대(17)는, 경사대(21)의 경사 방향의 하단에, 수평인 지지축(23) 주위에 기도 가능하게 연결되고, 걸림공(24)에 삽탈(揷脫) 가능하게 삽입된 핀 등의 걸림구(도시하지 않음)에 의해, 도 16의 기립 수납 자세와 도 17의 수평인 사용 자세로 자세의 고정이 가능하다.
풍차 설치대(17)에는, 중앙보다 기단측(基端側)의 부분에 지주 연결용 판(25)이 설치되고, 양 측부의 선단에, 고정 상태의 받이 훅(26)과, 회동(回動) 가능한 씌움 측 훅(27)이 설치되어 있다. 도 18, 도 19에 나타낸 바와 같이, 지주(6)의 기단에는, 피지지 바(28)가 양 측부의 브래킷(bracket)(29, 29) 사이에 걸쳐 고정되어 있고, 또한 기단 연결판(30)이 설치되어 있다. 지주(6)는, 도 18과 같이 상기 피지지 바(28)를 풍차 설치대(17)의 받이 훅(26)에 걸어맞추고, 풍차 설치대(17)가 씌움 측 훅(27)을 도 19와 같이 피지지 바(28)에 씌운 상태로, 도 20과 같이 기립시킨다. 이 상태에서, 도 21과 같이 지주(6)의 기단 연결판(30)은, 풍차 설치대(17)의 지주 연결용 판(25)에 중첩되므로, 이들 지주 연결용 판(25) 및 기단 연결판(30)에 정합(整合)하여 형성된 볼트 삽통공(揷通孔)(31)[도 19], (32)에 걸쳐 볼트(도시하지 않음)를 삽통(揷通)하고 너트 고정함으로써, 지주(6)의 하단이 풍차 설치대(17)에 고정된다. 상기와 역수순의 작업으로, 기립 상태의 지주(6)를 넘어짐 상태에서 행할 수 있다. 상기 받고 훅(26), 씌움 측 훅(27), 피지지 바(28)(도 20), 지주 연결용 판(25), 및 기단 연결판(30)에 의해, 상기 지주 기도 기구(18)가 구성된다.
도 22는, 상기 주축 유닛 절첩 기구(13)에서의 상기 주축 기도 연결 기구(19)를 나타낸다. 동 도면은 지주(6)를 눕힌 자세로 도시하고 있다. 주축 하단 지지 부재(15)는, 힌지 장치(33)에 의해, 지주(6)의 상단에 기도 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는 힌지 장치(33)의 회전 지지축(33a) 주위에 주축 하단 지지 부재(15)가 주축(5)(도 2)과 일체로 기도한다. 상기 힌지 장치(33)와, 이 힌지 장치(33)가 설치된 위치와 지주 직경 방향의 반대측에 위치하여 설치되어 지주(6)와 주축 하단 지지 부재(15)를 연결 해제 가능하게 연결하는 연결 부재(도시하지 않음)에 의해, 상기 주축 기도 연결 기구(19)가 구성된다.
도 23 내지 도 28은, 날개 유닛 절첩 기구(14) 및 그 절첩 형태의 일례를 나타낸다. 이 예의 날개 유닛 절첩 기구(14)는, 도 24 및 도 26에 나타낸 바와 같이, 각각 날개(7) 및 암(8)으로 이루어지는 날개 유닛(12)이 서로 중첩되는 상태로 절첩되는 기구이다. 구체적으로는, 도 27에 나타낸 바와 같이, 각 날개 유닛(12)마다 주축(5)의 주위로 회전 가능하게 설치되어 암(8)의 기단이 연결되는 회전 연결 부재(34)에 의해 구성된다. 각 날개 유닛(12)의 회전 연결 부재(34)는 상하로 배열되어 설치되어 있고, 도 28과 같이 각각의 회전 연결 부재(34)가 서로 대략 중첩되는 위상으로 회전시킴으로써, 복수의 날개 유닛(12)이, 도 24, 도 26과 같이 중첩되는 상태로 절첩된다. 복수의 날개 유닛(12)에서의 1개의 날개 유닛(12)의 회전 연결 부재(34)(도 28)는, 주축(5)에 대하여 회전하지 않고 고정하여 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 고정된 회전 연결 부재(34)는, 단순한 연결 부재이다.
상기 구성의 수직축 풍력 발전 장치(W)의 사용 방법 및 작용을 설명한다. 이 수직축 풍력 발전 장치(W)는, 도 1과 같이, 풍차(1)의 지주(6)를 컨테이너(2)에 고정하고, 컨테이너(2)를 기초로서 사용하여 풍력 발전을 행한다. 컨테이너(2)를 지반에 고정 수단(도시하지 않음)에 의해 고정시켜도 된다. 수송 시나 보관 시는, 도 2, 도 7, 도 8과 같이 풍차(1)를 주축 유닛(11) 및 날개 유닛(12)과도 절첩하고, 그 풍차 절첩체를 컨테이너(2) 내에 경사대(21) 상에 탑재하여 수납한다. 그리고, 도 7, 도 8은, 풍차 설치대(17)가 컨테이너(2)에 대하여 미수납의 상태를 나타낸다..
도 9 내지 도 18은, 수직축 풍력 발전 장치(W)를 운전 상태로부터 컨테이너(2)에 수납할 때까지의 과정을 나타낸다. 도 9는 수직축 풍력 발전 장치(W)의 운전 상태를 나타낸다. 컨테이너(2)에 수납하는 경우에는, 먼저 풍차(1)의 전체를 도 10과 같이 넘어뜨린다. 이 경우, 풍차(1)를 주축 유닛 절첩 기구(13)에서의 지주 기도 기구(18)(도 16 내지 도 21 참조)에 의해 넘어뜨린다. 그 다음에, 주축 유닛(11)을, 지주(6)와 주축(5)이 중첩되는 상태에서, 주축 기도 연결 기구(19)(도 22)를 사용해 도 11과 같이 절첩한다.
이 후, 날개 유닛(12)을 날개 유닛 절첩 기구(14)(도 27, 도 28)에 의해, 도 24와 같이 날개 유닛(12)이 서로 중첩되도록 절첩한다. 이와 같이, 풍차(1)를 절첩한 풍차 절첩체를, 도 13과 같이 경사대(21) 상에 가압하여 넣어 컨테이너(2)에 수납한다. 이 상태에서는, 경사대(21)의 하단에 연결된 풍차 설치대(17)는 컨테이너(2)의 개구(2a)로부터 돌출된 상태이며, 도 14와 같이 풍차 설치대(17)를 기립시켜 컨테이너(2)에 수납한다. 도 15와 같이 컨테이너(2)의 도어(10)를 닫고, 수납이 완료된다. 이와 같이, 컨테이너(2)에 풍차(1)를 절첩 상태로 수납한 상태로, 수송이나 보관을 행한다.
이 구성의 수직축 풍력 발전 장치(W)에 의하면, 수직축 풍력 발전 장치이므로, 수평축형과 달리, 1대의 트럭으로 수송할 수 있을 정도의 소형으로 해도, 효율적으로 발전이 행해지고, 또한 저풍속으로 효율적으로 발전할 수 있다. 또한, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너(2)를 구비하고, 풍차(2)가 절첩 상태로 발전기(3)와 함께 컨테이너(2)에 수납 가능하므로, 트럭이나 열차에 의한 육상 운송이나, 해로, 공로에서의 수송을 행하는 경우에, 통상의 표준 사이즈의 컨테이너로서 취급할 수 있어, 수송성이 우수하다. 그러므로, 수송 상의 제한 사이즈 내에서, 가능한 한 큰 발전 장치로 할 수 있어, 발전 전력 확보의 상에서 유리하다.
특히, 지주(6) 및 주축(5)을 구비하는 주축 유닛(11)과, 날개(7) 및 그 지지용의 암(8)을 구비하는 날개 유닛(12)을, 모두 절첩 변경하므로, 컴팩트한 절첩 상태로 할 수 있어, 보다 수송성이 우수하다. 또한, 절첩식이므로, 수송처에서 절첩 상태로부터 전개함으로써, 용이하게 설치할 수 있다. 날개 유닛(12)뿐아니라, 지주(6)를 구비하는 주축 유닛(11)도 절첩 변경하므로, 풍력을 확보할 수 있어, 발전 전력을 확보할 수 있도록, 지주(6)를 어느 정도 높게 해도 수송성의 문제가 생기지 않는다.
상기 주축 유닛 절첩 기구(13)는, 풍차 설치대(17)에 대하여 지주(6)를 기도 가능하게 연결하는 지주 기도 기구(18)를 구비하고, 지주(6)가 기도 가능하므로, 더 한층 컴팩트하게 접어서 수송할 수 있다. 또한, 주축 유닛 절첩 기구(13)는, 지주(6)의 상단에 위치하여 주축(5)을 주축 하단으로 회전 가능하게 지지하는 주축 하단 지지 부재(15)를, 주축(5)이 기도 가능하도록 연결하고, 넘어짐 상태에서 주축(5)이 지주(6)가 따르는 자세로 하는 주축 기도 연결 기구(19)를 구비하므로, 주축(5)을 지주(6)를 따르는 자세로 절첩하여, 더 한층 컴팩트하게 접어서 수송할 수 있다.
풍차(1)의 설치에 대하여는, 컨테이너(2)에 풍차(1)의 지주(6)를 고정시키는 지주 고정 수단(20)(도 4, 도 5 참조)이 설치되어 있고, 컨테이너(2)에 대한 풍차(1)의 설치가 용이하며, 컨테이너(2)를 풍차(1)의 기초로서 이용할 수 있다. 이로써, 수송이 용이하며 설치가 용이하며 또한 신속하게 행하고, 소형이라도 발전 능력을 확보할 수 있다. 이로써, 미전화 지역이나 재해 등의 재해 지역에서의 전력 수요에 따르는 것이 가능하다.
또한, 컨테이너(2) 내에 길이 방향 끝의 개구(2a) 측이 낮게 되도록 경사진 경사대(21)를 구비하고, 그 위에 풍차(1)의 절첩체를 수납하는 구성이므로, 설치 현장에 있어서, 경사대(21) 상에서 풍차(1)의 절첩체를 자중에 의해 미끄러져 컨테이너(2)로부터 반출할 수 있고, 현장에서의 설치 작업이 용이하게 된다. 예를 들면, 중기를 사용하지 않고 인력으로 컨테이너(2)로부터 풍차(1)의 절첩체의 인출을 행할 수 있다.
컨테이너(2)에 대한 풍차(1)의 절첩체의 수납에 대하여는, 경사대(21) 상에서 밀어올려 수납하게 되지만, 수직축 풍력 발전 장치(W)의 공장이나 보관용의 창고 등에서는, 중기 등의 설비가 구비되어 있는 경우가 일반적이고, 수납 작업 상의 문제는 쉽게 생기지 않는다. 재해지에서의 설치를 고려한 경우, 중기의 사용 환경이 정리되지 않은 설치 장소에서, 인력으로 간단하게 컨테이너로부터 인출하게 하는 것이 바람직하다. 이 수직축 풍력 발전 장치(W)가 불필요해지는 철거 시에는, 주변 지역의 교통 사정이 복구되고 있는 경우가 많아, 중기의 사용도 간단하게 된다. 또는 도 39의 상태로부터 윈치 등을 사용하여 인력으로 경사대 상으로 밀어올려 도 38의 상태로 수납하는 것도 가능하다.
이하, 본 발명에서의 다른 각종 실시형태에 대하여 설명한다. 이들 실시형태에 있어서, 특별히 설명하는 사항 외에는, 제1 실시형태와 마찬가지이다.
제1 실시형태에 있어서, 설치 상태에 있어서, 컨테이너(2)의 양측 개방의 도어(10)는, 개방한 상태에서 아우트리거로서 기능하게 하도록 해도 된다. 아우트리거로서 기능하게 하는 경우, 도어(10)와 컨테이너(2)의 설치면과의 사이에, 개재물(介在物)(도시하지 않음)을 개재(介在)시킬 것인지, 또는 도어(10)에 신축(伸縮) 가능한 다리(도시하지 않음)를 설치하여 컨테이너(2)의 경사 시에 도어(10)와 하중(荷重)을 부담할 수 있도록 한다. 컨테이너(2)의 도어(10)가 아우트리거로서 기능함으로써, 전용의 아우트리거를 설치하지 않고, 강한 바람이나 지진 등에 대하여, 컨테이너(2) 및 이에 고정된 풍차(1)의 안정을 확보할 수 있다.
도어(10)를 아우트리거로서 기능하게 하는 경우에, 예를 들면, 도 29에 나타낸 바와 같이, 양측 개방의 도어(10)의 선단의 하단과 지주(6)의 상단과의 사이에, 와이어 로프 등의 보강 와이어(35)를 설치해도 된다. 이로써, 풍차(1)의 지지가 더 한층 안정된다.
또한, 도어(10)를 아우트리거로서 기능하게 하는 경우에, 도 30 내지 도 32에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)의 도어(10)의 내측에, 외부로부터의 침입을 방지하는 내측 도어(36)를 설치해도 된다. 내측 도어(36)는, 개폐 도어를 가지는 개구(36a)를 구비하고 있어도 된다. 내측 도어(36)는, 이 예에서는, 도 31, 도 32에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)의 개구(2a)의 상부 에지에 힌지(37)에 의해 위쪽으로 튀오르는 상태로 개방 가능하게 되어 있다. 도어(10)(도 30)를 아우트리거로서 이용하면, 그대로는 컨테이너(2)의 내부가 개방 상태로 되어 버려, 비바람의 침입이나 도난 등의 우려가 있지만, 내측 도어(36)에 의해 이들의 침입이나 도난 등이 방지된다.
도 33 내지 도 37은, 날개 유닛 절첩 기구(14)의 변형예를 나타낸다. 이 예의 날개 유닛 절첩 기구(14A)에서는, 날개 유닛(12)의 암(8)을 기단으로 주축(5)에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 기단 절곡 연결부(38)와, 암(8)을 선단에서 날개(7)에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 선단 절곡 연결부(39)를 구비한다. 날개(7)는, 주축(5)에 대하여 도 34a에 나타낸 바와 같이, 위쪽으로 절첩되도록 해도, 또한 도 34의 (B)와 같이 아래쪽으로 절첩되도록 해도 된다.
암 기단 절곡 연결부(38)는, 도 35에 나타낸 바와 같이, 힌지(38a)와, 이 힌지(38a)에 연결된 암(8)의 기단에 걸어맞추어 암(8)의 경사각을 전개 시의 각도 규제(restriction)하는 스토퍼 부재(38b)로 이루어진다. 암(8)과 스토퍼 부재(38b)는, 암(8)의 전개 시, 즉 암(8)이 풍차 사용 시의 각도로 된 상태에서, 도 36과 같이 서로 중첩되고, 암(8) 및 스토퍼 부재(38b)에 형성된 볼트 삽통공(41, 42)에 삽통된 볼트 및 너트(모두 도시하지 않음)에 의해 고정된다. 도 37은 암 선단 절곡 연결부(39)의 일례를 나타낸다. 이 예에서는, 암 선단 절곡 연결부(39)가 힌지에 의해 구성되어 있다.
이와 같이 구성한 경우에도, 날개 유닛(12)을 컴팩트하게 절첩할 수 있다.
도 38 내지 도 44는, 제1 실시형태에 있어서, 경사대(21) 상에 수납된 절첩 상태의 주축 유닛(11) 및 날개 유닛(12)으로 이루어지는 풍차(1)의 절첩체를, 경사대(21)를 사용하여 인출하고 또한, 전개하고, 또한 상승하는 작업을 지원하는 인출 전개 기구(43)를 컨테이너(2)에 설치한 예이다.
인출 전개 기구(43)는, 컨테이너(2) 내의 개구(2a)에 대한 안쪽의 단부(端部) 부근의 바닥면에 설치된 윈치(44)와, 이 윈치(44)에 감겨져 선단이 지주(6)의 길이 방향의 중간 부분에 접속된 와이어 로프 등의 로프(45)와, 상기 윈치(44)의 위쪽에 위치하여 컨테이너(2)의 내부에 설치되고 상기 로프(45)가 걸어장착된 가이드 롤러(46)로 구성된다.
이 구성에 의하면, 윈치(44)를 되감음으로써, 풍차(1)의 절첩체가 경사대(17) 상을 자중에 의해 미끄러져 내리고, 도 39의 스텝 A와 같이 컨테이너(2)의 개구(2a)로부터 나온다. 이 과정에서는, 윈치(44)를 사용하므로, 풍차(1)의 절첩체를 완만하게 안전하게 내려놓는 것이 가능하다. 이 상태에서, 작업자에 의해, 도 39의 스텝 B와 같이 날개 유닛(12)을 전개시키고, 또한 도 39의 스텝 C와 같이, 주축 유닛(11)을 지주(6)와 주축(5)이 직선형으로 계속되도록 전개시킨다.
이 상태에서, 도 40a와 같이, 윈치(44)를 감겨들어가는 것으로, 풍차(1)를 서서히 기립시키고, 도 40b와 같이 완전히 기립하면, 지주(6)를 컨테이너(2)에 지주 고정 수단(20)(도 4, 도 5 참조)에 의해 고정시킨다. 도 41 내지 도 44는, 상기한 과정을 사시도로 나타낸다. 그리고, 도 45에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)에 설치하는 가이드 롤러(46)를, 컨테이너(2)의 입구(2a)에 설치해도 된다.
이와 같은 인출 전개 기구(43)를 구비함으로써, 설치 장소에서의 이 수직축 풍력 발전 장치(W)의 설치 작업을 보다 간단하고 신속히 행할 수 있다.
도 46은, (2)기의 풍차(1)를 컨테이너(2)의 길이 방향의 양단에 고정시키는 예를 나타낸다. 2기의 풍차(1)는, 모두 제1 실시형태와 마찬가지로, 컨테이너(2) 내에 절첩 상태로 수납된다. 이 경우, 컨테이너(2)의 양단에 개구(2a)를 형성하고, 도 1의 경사대(21)는, 서로 역방향으로서 컨테이너(2) 내에 폭 방향으로 배열하여 설치된다. 이와 같이, 2기의 풍차(1)를 컨테이너(2)에 절첩 상태로 수납하고, 또한 전개하여 컨테이너(2)에 고정하도록 해도 된다.
도 47 내지 도 52는, 제1 실시형태에 있어서, 태양광 패널(51)을 부가하는 예를 나타낸다. 태양광 패널(51)은, 복수의 태양 전지 셀(도시하지 않음)을 배열하여 패널 상태로 한 것이다. 태양광 패널(51)은, 일조(日照)를 받기 쉽도록 가대(52)에 경사지게 설치되고, 태양광 패널(51)과 가대(52)와, 가대 부착 태양광 패널(53)을 구성한다. 가대 부착 태양광 패널(53)은, 캐스터(54)(도 48)를 구비하고 있어도 된다. 이 가대 부착 태양광 패널(53)이, 전술한 절첩 상태의 풍차(1)와 함께 컨테이너(2) 내에 수납된다.
가대 부착 태양광 패널(53)의 가대(52)는, 도 48과 같이 각각의 가대 부착 태양광 패널(53)의 태양광 패널(51)이 순차적으로 약간 어긋나 중첩 가능하도록, 적층하여 수납할 수 있는 형상으로 된다. 이들 복수의 가대 부착 태양광 패널(53)은, 컨테이너(2) 내의 경사대(21)의 가로측의 빈 공간에, 상기한 중첩 상태로 수납된다. 그리고, 컨테이너(2)의 사이즈를 크게 하지 않고 태양광 패널(51)을 많이 수납하고자 하는 경우에는, 풍차(1)는 제1 실시형태의 것보다 소형으로 구성한다. 이 실시형태에서는, 컨테이너(2) 내의 제어반(50)(도 1)은, 각 태양광 패널(51)의 발전 전력을 축전지(4)에 충전하는 솔라 챠저가 부가된다.
이 구성의 경우, 수직축 풍력 발전 장치(W)의 설치 장소에서, 각각의 가대 부착 태양광 패널(53)은, 도 47, 도 49 내지 도 52와 같이, 컨테이너(2)의 주위의 지면 상에 배열되어 설치된다. 가대 부착 태양광 패널(53)은, 도 64와 같이 컨테이너(2)의 천정판(ceiling plate) 상에 배열하여어 설치해도 된다.
이와 같이, 태양광 패널(51)을 병용하는 경우, 일조 시는 태양광에 의해서도 발전이 행해지고, 무풍 시 등이라도 발전 전력을 확보할 수 있다. 각각의 가대 부착 태양광 패널(53)은, 컨테이너(2)는 별개로 설치되므로, 컨테이너(2)의 설치 장소의 방위를 걱정할 필요가 없다.
도 54 내지 도 63은, 가대 부착 태양광 패널(53)의 각종 예를 나타낸다. 도 57, 도 61의 예에서는, 가대(52)의 각부(脚部)(52a)를 신축 가능하게 함으로써, 태양광 패널(51)의 경사 각도의 조정을 가능하게 하고 있다.
도 65 내지 도 70은, 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 이들 실시형태에 있어서, 특별히 설명하는 사항 외에는, 제1 실시형태와 마찬가지이다.
이 실시형태는, 상기 풍차(1)를, 날개(7)가 컨테이너(2)의 높이 범위로부터 위쪽으로 돌출하는 사용 위치(도 65에 나타낸 위치)와 날개(7)가 컨테이너(2)의 높이 범위 내에 수납되는 수납 위치(도 66에 나타낸 위치)와의 사이에서 승강 가능하도록 안내하는 직동 안내 장치(71)가 컨테이너(2)에 설치되어 있다. 또한, 풍차(1)를 승강시키는 승강 장치(75)가 설치되어 있다. 컨테이너(2)는, 재해 등의 재해 지역에서의 전력 공급을 행하기 위한 시스템을 수송하기 위해, 육로 내지 공로에서의 수송이 가능해지는 표준 사이즈의 컨테이너를 사용한다. 여기서는 12피트 컨테이너를 상정하고 있다.
상기 직동 안내 장치(71)는, 롤링 형식의 리니어 가이드(직동 롤링 베어링이라고도 함) 등으로 이루어지고, 컨테이너(2)의 일단의 벽(2b)의 내면에 장착되어 있다. 직동 안내 장치(71)는, 컨테이너(2)의 벽(2b)에 상하 방향을 따라 장착된 고정 레일(72)과, 이 고정 레일에 상하 방향으로 직동 가능하게 조립된 상하 복수의 가동(可動) 부재(73)로 되고, 상기 가동 부재(73)는 풍차(1)의 지주(6)의 하부에 장착되어 있다.
상기 승강 장치(75)에는, 도 67a에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)의 상부와 지주(6)의 하부에 결합된 와인딩 부재(76)를 감아올림으로써 상기 풍차(1)를 승강시키는 것이 가능한 승강용 권상기, 예를 들면, 윈치가 사용되고 있다. 상기 와인딩 부재(76)는, 예를 들면, 로프, 벨트, 또는 체인이며, 상하의 양단에 훅(77, 78)이 설치되어 있다. 상측의 훅(77)은, 컨테이너(2)의 상부에 장착된 받이 금속 부재(79)에, 하측의 훅(78)은 지주(6)의 하단에 장착된 받이 금속 부재(80)에 각각 걸어맞추어진다.
상기 승강 장치(75)는, 와인딩 부재(76)를 권취하는 드럼을 핸들 등(도시하지 않음)의 회전시키는 손으로 감는 방식으로 되어 있다. 승강 장치(75)는, 전동 모터(81)(도 67b 참조)에 의해 상기 드럼을 회전시키는 전동식으로 해도 된다. 도 67b의 승강 장치(75)는 손으로 감는 방식이지만, 전동 모터(81)를 상상선으로 추가하고 있다.
컨테이너(2)의 천정(2c)에는 풍차(1)를 출입시키는 상면 개구(83)가 형성되어 있다. 이 상면 개구(83)에는 도어(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 필요에 따라 개폐가 가능하다. 상기 도어는, 풍차(1)가 컨테이너(2) 내에 격납되어 있을 때는 닫고, 풍차(1)를 사용 위치에 전개할 때는 개방하는 것이 가능하게 되어 있다. 상면 개구(83)의 형상 및 크기는, 풍차(1)의 2개의 날개(7)로 구성되는 회전 날개(9)가 컨테이너(2)의 단면(端面)을 따르는 회전 위상으로 된 상태에서만 출입이 가능하도록, 컨테이너(2)의 단면을 따르는 직사각형으로 되고, 개구 면적이 최소로 되도록 되어 있다.
이 구성에 의하면, 컨테이너(2) 내에 있어서, 풍차(1)의 지주(6)는 컨테이너(2) 내의 벽(2b)에 수직 방향으로 설치된 직동 안내 장치(71)에 장착된다. 풍차(1)를 전개할 때는, 컨테이너(2)의 상부에 걸어맞추어지는 훅(77)과 풍차(1)의 지주(6)의 하부에 걸어맞추어지는 훅(78)을 연결하는 와인딩 부재(76)를, 승강 장치(75)에 의해 수동으로 감아올림으로써, 간단하게 풍차(1)를 컨테이너(2) 상으로 끌어올릴 수가 있다. 컨테이너(2)의 천정(2c)은 상면 개구(83)를 구비하고, 필요에 따라 도어와 같이 풍차(1)가 격납되어 있을 때는 닫고, 풍차(1)를 전개할 때는 개방할 수 있다. 또한, 풍차(1)가 전개되어 있을 때도 컨테이너(2) 내를 비바람으로부터 지키기 위해, 내측 커버(84)(도 68)를 설치해도 된다. 내측 커버(84)는, 풍차(1)의 지주(6)에 장착시켜 두어도 된다. 이로써, 풍차(1)를 끌어올리는 동시에 내측으로부터 내측 커버(84)를 닫아, 컨테이너(2)를 밀봉할 수 있다.
또한, 용이하게 전개, 수납할 필요가 있는 경우에는, 승강 장치(75)에 전동 권상기를 사용해도 된다. 이로써, 풍차(1)의 전개, 수납을 스위치 조작만으로 행할 수 있다. 이 경우, 리미트 스위치 등(도시하지 않음)을 지주(6)와 컨테이너(2)에 장착하고, 전개 후 및 수납 후에 자동으로 전동식의 승강 장치가 정지하는 기능을 부가하게 된다.
상기 승강 장치(75)는 직동 안내 장치(71)와 함께, 상기 풍차(1)의 지주(6)를 컨테이너(2)에 대하여 고정시키는 지주 고정 수단을 겸하는 것으로 해도 되지만, 필요에 따라, 풍차(1)를 끌어올린 상태에서 컨테이너(2)와 고정시키는 고정 전용의 지주 고정 수단을 설치해도 된다. 도 67b에 지주 고정 수단(85)으로서 볼트를 이용하고, 풍차(1)의 지주(6)와 컨테이너(2)를 볼트 고정시키는 경우의 예를 나타낸다. 이 예에서는, 지주(6)에 고정된 고정 금속 부재(86)를 컨테이너(2)와 일체의 컨테이너측 고정 금속 부재(87)에 볼트(88)에 의해 고정시킨다.
상기한 실시형태는, 풍차(1)를 컨테이너(2)의 내측에 배치하였으나, 풍차(1)의 고정 위치는, 필요에 따라, 예를 들면, 도 69, 도 70에 나타낸 바와 같이, 컨테이너(2)의 외측에 장착해도 된다. 풍차(1)를 컨테이너(2) 밖에 장착한 경우에는, 컨테이너(2) 내의 스페이스가 넓어져 내부 스페이스를 유효 활용할 수 있다. 단, 풍차(1)는 그대로, 또는 절첩하거나, 또는 분해하여 컨테이너(2) 내에 격납 가능한 형상 치수로 한다. 이로써, 대형의 태풍 등이 근접한 경우에는 즉시 풍차(1)를 격납하는 것도 가능하며, 태풍에 의한 풍차(1)의 파손을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 컨테이너(2)의 외측에 풍차(1)를 장착하는 경우에, 풍차(1)를 장착한 채 컨테이너(2)를 이동하도록 하면, 풍차(1)의 손상이 염려되는 문제점이 있다. 그래서, 컨테이너(2)의 이동 시에는, 풍차(1)를 직동 안내 장치(71)로부터 분리해 내어, 도시하지 않은 캐리지 등에 의해 컨테이너 내에 수납한다. 이 경우, 컨테이너 내의 바닥과 지면과의 사이에는 단차가 있으므로, 슬로프 등을 별개로 설치할 필요가 있고, 또한 중량물인 풍차(1)를 탑재한 캐리지를 슬로프로 바닥 상에 올리는 것은 매우 곤란하다. 컨테이너 내에 설치된 풍차를 컨테이너 밖에 장착하는 경우에도, 슬로프를 설치한 후에 풍차를 탑재한 캐리지를 컨테이너로부터 내리지 않으면 안된다.
이 문제점을 해결하는 수단으로서, 도 73a, 도 73b 및 도 74a, 74b에 나타낸 바와 같이, 풍차(1)를, 컨테이너(2)에 대한 수납 상태에서 컨테이너(2)의 도어(10A)의 내측을 따라 유지하는 풍차 유지 수단(Ha)를 도어(10A)에 구비한다. 또한, 수차(62)를 포함하는 소수력 발전 장치(60)를, 컨테이너(2)에 대한 수납 상태에서, 컨테이너(2)의 도어(10A)의 내측을 따라 유지하는 수차 유지 수단(Hb)를 도어(10A)에 구비한다. 이 실시형태의 컨테이너(2)는, 양 측면에 개구(2a)를 구비하고, 각각의 개구(2a)를 개폐하는 양측 개방의 도어(10A), (10A)가 각각 설치되어 있다.
도 74b의 좌측 하부를 확대한 도 75에 나타낸 바와 같이, 풍차 유지 수단(Ha)은, 지주(6)의 길이 방향 하부에 고정된 고정 금속 부재(86)와, 고정 금속 부재(86)의 각각의 볼트공(86a)에 삽통되고, 컨테이너(2)의 도어(10A)(도 74b)의 내측에 나사결합되는 복수의 도시하지 않은 볼트를 가진다. 고정 금속 부재(86)에는, 와인딩 부재(76)(도 67a 참조)에서의 하측의 훅(78)이 걸어맞춤 가능한 피걸어맞춤부(86b)가 설치되어 있다.
따라서, 도 74a, 74b에 나타낸 바와 같이, 상기 도어(10A)를 개방하고 이 도어(10A)의 내측을 따라 유지된 풍차(1)를 컨테이너 밖으로 내놓은 상태에서, 슬로프 등을 사용하지 않고 캐리지 등으로 풍차(1)를 수취하고, 예를 들면, 도 69, 도 70에 나타낸 바와 같이, 풍차(1)를 컨테이너(2)의 외측의 직동 안내 장치(71)에 용이하게 장착하는 것이 가능해진다. 풍차(1)를 설치 장소로부터 분리해내고, 컨테이너 내에 수납하는 경우에도, 도 74b에 나타낸 바와 같이, 상기 도어(10A)를 개방한 상태로 하여, 풍차 유지 수단(Ha)에 의해, 슬로프 등을 사용하지 않고 용이하게 풍차(1)를 도어(10A)의 내측을 따라 유지할 수 있다.
도 74b의 우측 상부를 확대한 도 76 및 도 74a에 나타낸 바와 같이, 수차 유지 수단(Hb)은, 수차(62)의 폭 방향 양단의 기대(基臺) Kd, Kd를 지지하는 2개의 지지 부재(66, 66)와, 상기 기대 Kd, Kd에 형성된 장공(長孔)에 삽통되고 각각의 지지 부재(66)에 연결되는 복수의 볼트·너트(67)를 구비한다. 상기 2개의 지지 부재(66, 66)는, 컨테이너(2)의 도어(10A)의 내측에 평행하게 고정되고, 소정 간격을 두고 벽면에 대하여 수직 방향으로 각각 연장된다. 각각의 지지 부재(66)는, 예를 들면, 이른바 앵글 등의 등변(等邊) 산형(山形) 강(鋼)으로 이루어진다.
이 경우, 상기 도어(10A)를 개방하고 이 도어(10A)의 내측을 따라 유지된 수차(62)를 컨테이너 밖으로 내놓은 상태에서, 슬로프 등을 사용하지 않고 캐리지 등으로 수차(62)를 수취하고, 원하는 설치 장소로 이동하는 것이 가능해진다. 수차(62)를 설치 장소로부터 분리해내고, 컨테이너 내에 수납하는 경우에도, 수차 유지 수단(Hb)에 의해, 슬로프 등을 사용하지 않고 용이하게 수차(62)를 도어(10A)의 내측을 따라 유지할 수 있다.
도 73a, 도 73b, 도 74a, 도 74b 등에 나타낸 바와 같이 도어(10A)를 개방하고 이 도어(10A)의 내측을 따라 유지된 풍차(1)를 컨테이너 밖으로 간단하게 인출할 수 있지만, 노면이 모래 또는 흙 등, 노면 상황에 따라서는 캐리지로 이동하는 것이 어려운 경우가 있다. 그래서, 도 77에 나타낸 바와 같이, 풍차 유지 수단(Ha)은, 풍차(1)의 위치를 상기 도어(10A)의 내측으로부터 이 도어(10A)의 내측보다 이격된 위치로 변경하는 기능인 링크 기구(68)를 가져도 된다. 링크 기구(68)는, 브래킷(69)과, 제1, 제2 링크판(L1, L2)을 구비한다. 도어(10A)의 내측의 개구단(開口端)에 브래킷(69)이 고정되고, 이 브래킷(69)에, 제1 링크판 L1의 길이 방향 일단이 상하 방향 축심(軸心) 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 링크판 L1의 길이 방향 타단에는, 제2 링크판 L2의 길이 방향 일단이 상하 방향 축심 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 제2 링크판 L2의 길이 방향 타단은 지주(6)에 연결되어 있다.
따라서, 도어(10A)를 개방하고 이 도어(10A)의 내측을 따라 유지된 풍차(1)를 컨테이너 밖으로 내놓은 상태에서, 고정 금속 부재(86)(도 75)로부터 볼트를 이탈하여 두고, 도 77에 나타낸 바와 같이, 링크 기구(68)에 의해, 풍차(1)의 위치를 도어(10A)의 내측으로부터 이 도어(10A)의 내측보다 이격된 위치, 동 도면(77)의 예에서는 컨테이너(2)의 길이 방향 일단측으로 위치 변경한다. 이로써, 도어(10A)로부터 풍차(1)를 내리지 않고, 그대로 원하는 설치 장소로 이동하여 상기 볼트에 의해 고정시키는 것이 가능해진다.
도 71, 도 72는, 컨테이너 수용 수력 발전 장치의 일 실시 형태를 나타낸다. 이 컨테이너 수용 수력 발전 장치는, 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너(2)와, 수로에 설치 가능하면서 또한, 컨테이너(2)에 수납 및 인출 가능한 복수의 소수력 발전 장치(60)를 구비한다. 각각의 소수력 발전 장치(60)는, 수송용 지그(jig)(64)와 함께 컨테이너(2)에 수납되어 있다.
소수력 발전 장치(60)는, 예를 들면, 도 72에 나타낸 바와 같이, 수로(도시하지 않음)의 양측의 수로 벽 상에 설치되는 한 쌍의 기대(61, 61)와, 수차(62)와, 이 수차(62)가 유지하여 상기 한 쌍의 기대(61, 61)에 상하 회전 가능하게 지지된 회전 프레임(63)과, 수차(62)에 회전에 의해 발전하는 발전기(59)를 구비한다. 회전 프레임(63)은, 수차(62)가 수로 중의 수면 아래로 잠기는 사용 자세와, 수면 상에 대기하는 튀오오름 자세와의 사이에서 회전 가능하게 된다. 이 구성의 수력 발전 장치에 의하면, 소수력 발전 장치가 규격 치수의 컨테이너에 수납되므로, 수송성이 우수하다.
이상, 실시형태에 기초하여 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명하였으나, 여기서 개시한 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에서가 아니라 특허 청구의 범위에 의해 표시되고, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
다음에, 상기에서 설명한 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 컨테이너 및 지주 고정 수단을 구성 요건으로 하지 않는, 본 발명의 범위에 포함되지 않은 응용 태양(態樣)에 관한 수직축 풍력 발전 장치에 대하여 설명한다. 이 응용 태양은, 이하의 태양1 내지 8을 포함한다. 이 응용 형태에 관한 수직축 풍력 발전 장치에 의해서도, 지주 및 주축을 구비하는 주축 유닛과, 날개 및 그 지지용의 암을 구비하는 날개 유닛을, 모두 절첩 변경하므로, 절첩 상태로 수송할 수 있어, 수송성이 우수하고, 또한 절첩식이므로, 수송처에서 절첩 상태로부터 전개함으로써, 용이하게 설치할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.
[태양 1]
지주 및 이 지주의 상부에 수직 축심 주위에서 회전 가능하게 설치된 주축을 구비하는 주축 유닛과, 각각 상기 주축의 주위에서 수직 방향으로 연장되는 날개 및 이 날개를 상기 주축에 연결하는 암에 의해 구성되는 복수의 날개 유닛과, 상기 주축의 회전에 의해 발전하는 발전기를 구비한 수직축 풍력 발전 장치로서,
상기 주축 유닛을 절첩 가능하게 하는 주축 유닛 절첩 기구와, 절첩된 상태의 상기 주축 유닛을 따르도록 상기 날개 유닛을 절첩 가능하게 하는 날개 유닛 절첩 기구를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 2]
태양 1에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 주축 유닛 절첩 기구는, 풍차 설치대에 대하여 상기 지주를 기도 가능하게 연결하는 지주 기도 기구를 포함하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 3]
태양 1 또는 태양 2에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 주축 유닛 절첩 기구는, 상기 지주의 상단에 위치하여 상기 주축을 주축 하단으로 회전 가능하게 지지하는 주축 하단 지지 부재를, 주축이 기도 가능하도록 연결하고, 넘어짐 상태에서 주축이 지주를 따르는 자세로 하는 주축 기도 연결 기구를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 4]
태양 1 내지 태양 3 중 어느 하나에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 날개 유닛 절첩 기구는, 상기 날개마다 설치되어 상기 주축의 주위로 회전 가능하게 설치되고 상기 암의 기단이가 연결되는 회전 연결 부재를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 5]
태양 1 내지 태양 3 중 어느 하나에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 전방 날개 유닛 절첩 기구는, 상기 암을 기단으로 상기 주축에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 기단 절곡 연결부와, 상기 암을 선단에서 상기 날개에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 선단 절곡 연결부를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 6]
태양 1 내지 태양 5 중 어느 하나에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 주축 유닛 및 상기 날개 유닛을 절첩 상태로 수납하고, 또한 상기 발전기가 내부에 설치된 컨테이너와, 이 컨테이너로부터 인출된 상기 주축 유닛의 상기 지주를 기립 자세로 고정시키는 지주 고정 수단을 포함하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 7]
태양 6에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 컨테이너 내에, 이 컨테이너의 길이 방향 끝의 개구측이 낮게 되도록 경사지고, 절첩 상태의 상기 주축 유닛 및 상기 날개 유닛을 상기 개구로부터 출입 가능하게 탑재하는 경사대를 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
[태양 8]
태양 7에 기재된 수직축 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 경사대 상에 수납된 상기 절첩 상태의 상기 주축 유닛 및 상기 날개 유닛을, 상기 경사대를 사용하여 인출하고 또한, 전개하고, 또한 상승하는 작업을 지원하는 인출 전개 기구를 상기 컨테이너에 구비하는 수직축 풍력 발전 장치.
1: 풍차
2: 컨테이너
3: 발전기
4: 축전지
6: 지주
7: 날개
8: 암
9: 회전 날개
2a: 개구
10, 10A: 도어
11: 주축 유닛
12: 날개 유닛
13: 주축 유닛 절첩 기구
14: 날개 유닛 절첩 기구
14A: 날개 유닛 절첩 기구
17: 풍차 설치대
18: 지주 기도 기구
19: 주축 기도 연결 기구
20: 지주 고정 수단
21: 경사대
22: 롤러
34: 회전 연결 부재
35: 보강 와이어
36: 내측 도어
38: 암 기단 절곡 연결부
39: 암 선단 절곡 연결부
43: 인출 전개 기구
44: 윈치
45: 로프
46: 가이드 롤러
50: 제어반
51: 태양광 패널
52: 가대
53: 가대 부착 태양광 패널
54: 캐스터
60: 소수력 발전 장치
62: 수차
63: 회전 프레임
71: 직동 안내 장치
75: 승강 장치
76: 와인딩 부재
83: 상면 개구
84: 내측 커버
85: 지주 고정 수단
Ha: 풍차 유지 수단
Hb: 수차 유지 수단
W: 수직축 풍력 발전 장치

Claims (21)

  1. 지주(支柱; support column)의 상부에 수직 축심 주위에서 회전 가능하게 설치된 주축(主軸; main shaft)에, 상기 주축의 주위에서 수직 방향으로 연장되는 복수의 날개(blade)가 암(arm)을 통해 연결된 수직축형의 풍차; 및
    상기 주축의 회전에 의해 발전하는 발전기;
    를 포함하는 수직축 풍력 발전 장치로서,
    화물(貨物) 수송용의 규격 치수의 컨테이너를 구비하고, 상기 풍차가 상기 발전기와 함께 상기 컨테이너에 수납 가능하며, 상기 컨테이너에, 상기 풍차의 상기 지주를 상기 컨테이너에 고정시키는 지주 고정 수단이 설치된,
    수직축 풍력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직축 풍차가 절첩 또는 분해 가능한, 수직축 풍력 발전 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 풍차가 절첩 상태 또는 분해 상태로 상기 컨테이너에 수납 가능한, 수직축 풍력 발전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨테이너가, 그 내부에, 상기 컨테이너의 길이 방향 끝의 개구측이 낮게 되도록 경사지고, 상기 풍차의 절첩체(folded body)를 상기 개구로부터 출입 가능하게 탑재하는 경사대(inclining mount)를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풍차의 절첩체를, 상기 경사대를 사용하여 인출하고 또한, 전개하고, 또한 세우는 작업을 지원하는 인출 전개 기구(機構)를 상기 컨테이너에 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너가, 상기 컨테이너의 길이 방향 끝의 개구를 개폐하는 양측 개방의 도어를 구비하고, 개방된 상태의 상기 도어가 아우트리거(outrigger)로서 기능하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨테이너가, 상기 도어의 내측에, 외부로부터의 침입을 방지하는 내측 도어를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너의 외측 또는 상측에 설치 가능하도록 가대(stand)에 조립되어 태양광 발전을 행하는 태양광 패널, 및 발전된 전력을 축전하는 축전지가, 상기 절첩 상태 또는 분해 상태의 상기 풍차와 함께 상기 컨테이너 내에 수납 가능한, 수직축 풍력 발전 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지주 및 상기 주축을 구비하는 상기 주축 유닛을 절첩 가능하게 하는 주축 유닛 절첩 기구(main-shaft-unit folding mechanism); 및
    상기 날개 및 상기 암에 의해 구성된 날개 유닛을 절첩된 상태의 상기 주축 유닛을 따르도록 절첩 가능하게 하는 날개 유닛 절첩 기구(blade-unit folding mechanism);를 더 포함하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주축 유닛 절첩 기구는, 풍차 설치대에 대하여 상기 지주를 기도(起倒; tilting) 가능하게 연결하는 지주 기도 기구를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 주축 유닛 절첩 기구는, 상기 지주의 상단(上端)에 위치하여 상기 주축을 주축 하단(下端)에서 회전 가능하게 지지하는 주축 하단 지지 부재를, 주축이 기도 가능하도록 연결하고, 넘어짐 상태에서 주축이 지주를 따르는 자세로 하는 주축 기도 연결 기구를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날개 유닛 절첩 기구는, 상기 날개마다 설치되어 상기 주축의 주위로 회전 가능하게 설치되고 상기 암의 기단(基端; base end)이 연결되는 회전 연결 부재를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    전방 날개 유닛 절첩 기구는,
    상기 암을 기단에서 상기 주축에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 기단 절곡 연결부; 및
    상기 암을 선단에서 상기 날개에 대하여 절곡 가능하게 연결하는 암 선단 절곡 연결부;를 구비하는, 수직축 풍력 발전 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 풍차를, 상기 컨테이너에의 수납 상태에서, 상기 컨테이너 도어의 내측을 따라 유지하는 풍차 유지 수단을 상기 도어에 구비한, 수직축 풍력 발전 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 풍차 유지 수단은, 상기 풍차의 위치를 상기 도어의 내측으로부터 상기 도어의 내측보다 이격된 위치로 변경하는 기능을 가지는, 수직축 풍력 발전 장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    수차(水車; water turbine)를, 상기 컨테이너에의 수납 상태에서, 상기 컨테이너 도어의 내측을 따라 유지하는 수차 유지 수단을 상기 도어에 구비한, 수직축 풍력 발전 장치.
  17. 제1항 또는 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍차를, 상기 날개가 상기 컨테이너의 높이 범위로부터 위쪽으로 돌출하는 사용 위치와 상기 날개가 상기 컨테이너의 높이 범위 내에 수납되는 수납 위치 사이에서 승강 가능하도록 안내하는 직동(直動) 안내 장치가 상기 컨테이너에 설치된, 수직축 풍력 발전 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 컨테이너의 상부와 상기 지주의 하부에 결합된 와인딩 부재(winding member)를 감아올림으로써 상기 풍차를 승강시키는 것이 가능한 권상식(捲上式; winding type)의 승강 장치를 구비한, 수직축 풍력 발전 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 승강 장치는, 전동 모터의 구동으로 권상 동작을 행하는 전동식(電動式)인, 수직축 풍력 발전 장치.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너가, 상기 풍차를 출입시키는 상면 개구를 천정면에 가지고, 상기 지주에, 상기 풍차가 상승한 상태에서 상기 상면 개구를 밀폐하는 내측 커버가 설치된, 수직축 풍력 발전 장치.
  21. 화물 수송용의 규격 치수의 컨테이너; 및
    수로(水路; water channel)에 설치 가능하면서 또한, 상기 컨테이너에 수납 및 인출 가능한 소수력(小水力; compact hydropower) 발전 장치;
    를 포함하는, 컨테이너 수용 수력 발전 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220349172A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-03 Woods Hole Oceanographic Institution Stowable Power Generator Device
US11614073B1 (en) * 2021-11-25 2023-03-28 Kaab Ceesay Multiple folded blade vertical axis wind turbine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4563179B2 (ja) 2002-09-27 2010-10-13 アロイス・ヴォベン 風力発電設備
JP4791353B2 (ja) 2003-04-07 2011-10-12 ピュア ソイル ホールディング インコーポレーテッド 再生可能なエネルギーから得られる電力および水の供給ユニット
JP2017218998A (ja) 2016-06-09 2017-12-14 達広 佐野 風力発電装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187043A (ja) 2006-01-12 2007-07-26 Shinko Electric Co Ltd 水力発電装置
US8593102B2 (en) * 2006-12-27 2013-11-26 Ecosphere Technologies, Inc. Portable, self-sustaining power station
US20080231057A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Zeuner Kenneth W System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
EP2268918A2 (en) 2007-07-27 2011-01-05 Skybuilt Power Renewable energy trailer
CN201228615Y (zh) * 2008-07-24 2009-04-29 崨豹科技有限公司 移动式风力发电装置
US8915697B2 (en) * 2008-08-22 2014-12-23 Natural Power Concepts Inc. Mobile wind turbine
US8295033B2 (en) * 2010-01-21 2012-10-23 George Van Straten Mobile electricity generator using solar, wind, and fuel-generated power
US8882441B2 (en) * 2010-07-07 2014-11-11 ATOPIA Research Deployable wind power and battery unit
US9780720B2 (en) * 2012-02-17 2017-10-03 Hci Energy, Llc Transportable hybrid power system
JP5599926B1 (ja) 2013-03-21 2014-10-01 秀樹 中込 水路一体型水力発電所
US9441612B2 (en) * 2014-04-17 2016-09-13 Jonathan Haar Transportable system for self-contained energy micro-grid with wind turbine
US20160108893A1 (en) * 2014-10-16 2016-04-21 Pete Agtuca Portable Multiple Source Electrical Power Unit
WO2016064886A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-28 Littoral Power Systems Inc. Modular tidal and river current energy production system
KR101985257B1 (ko) * 2014-12-23 2019-06-03 엠에이치아이 베스타스 오프쇼어 윈드 에이／에스 선박에 탑재된 풍력 터빈 블레이드의 취급 방법
US20170370347A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 Daniel E. Davis Portable wind turbine
CN108331715A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 重庆翼耀科技咨询有限公司 安全型楼宇风力发电机
CN108146883B (zh) * 2017-11-24 2019-03-12 山东科技大学 一种太阳能电池旋转收纳装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4563179B2 (ja) 2002-09-27 2010-10-13 アロイス・ヴォベン 風力発電設備
JP5557858B2 (ja) 2002-09-27 2014-07-23 アロイス・ヴォベン 風力発電設備
JP4791353B2 (ja) 2003-04-07 2011-10-12 ピュア ソイル ホールディング インコーポレーテッド 再生可能なエネルギーから得られる電力および水の供給ユニット
JP2017218998A (ja) 2016-06-09 2017-12-14 達広 佐野 風力発電装置

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