(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の長さ方向に回転羽が形成されて外部風によって回転される回転羽部、前記回転羽部の表面から突き出されて流入される外部風によって前記回転羽部の回転力を増大させる補助羽、及び前記回転羽部の回転方向に対する向かい風が前記回転羽部に流入することを遮断するカバーを含む回転ユニットと、
前記回転羽部の前記回転軸にそれぞれ連結されて発電する複数個の発電機を有する発電ユニットと、
を含む風力エネルギーの変換装置であって、
前記回転羽部は、前記回転軸から複数個延長される回転羽と、前記回転軸に沿って少なくとも一つ設置され、前記回転羽を複数の部分で区切る区画板とを含み、前記区画板によって前記回転羽が多段をなし、
前記補助羽に形成されて、流入される外部風によって前記回転羽部の回転力を増大させる片羽を更に有することを特徴とする風力エネルギー変換装置。
【請求項２】
前記カバーには前記回転羽部の回転方向に対する順風（ｆａｖｏｒａｂｌｅ  ｗｉｎｄ）を前記回転羽部に誘導する、前記カバーの胴体から延長された風誘導部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項３】
前記風誘導部は、前記カバーの胴体に対してその長さが可変であることを特徴とする請求項２に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項４】
前記区画板には互いに異なる高さを有する複数個の片羽が形成され、
前記片羽にはそれぞれ風が経由する貫通ホールと、前記貫通ホールに風を誘導する誘導板と、が形成され、
前記貫通ホールには前記区画板の両側表面からそれぞれ所定高さでその両末端が突き出されて、内部が空の形状の貫通管が設置されることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項５】
前記貫通管から風が流出される方の末端には風の逆流防止のためにその外側にフランジが形成されることを特徴とする請求項４に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項６】
前記貫通管で風が流出される方の末端を開閉させる開閉部材と、前記開閉部材に弾性を付加する弾性部材とがさらに設置され、前記貫通管を通じて風が流動すれば前記開閉部材が前記貫通管を開き、前記弾性部材は復元力を蓄積し、前記貫通管を通じて風が流動しなければ前記開閉部材が前記弾性部材の復元力によって元の位置戻って前記貫通管を閉めることを特徴とする請求項４に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項７】
前記区画板の内部には複数個の区画空間が形成され、前記複数個の区画空間にそれぞれ液体が注入され、前記複数個の区画空間の円周外部から前記複数個の区画空間の内部に複数個の抵抗フィンが突き出され、
前記区画板が回転すれば前記液体が前記区画空間の一側に集められ、そして、前記区画板の回転力が弱くなれば前記液体が慣性によって前記区画空間の他の側に集められながら前記複数個の抵抗フィンと衝突されて前記回転ユニットの回転力を倍加させることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項８】
前記回転羽部は回転羽と、該回転羽を貫通する風向き誘導管とを含むことを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項９】
前記回転羽部は、前記風向き誘導管の流出口に形成され、風の逆流を防止する三角帽子形状の逆流防止覆い、前記逆流防止覆いと前記風向き誘導管との間に風の流出路が形成されるように前記風向き誘導管の流出口と前記逆流防止覆いとの間に間隔をおいて形成される流入側間隔形成部材、前記風向き誘導管の流入口で風の逆流防止をする平板形状の逆流防止覆い、及び前記風向き誘導管の流入口と前記逆流防止覆いとの間に風の流入路が形成されるように、前記逆流防止覆いと前記風向き覆い誘導管との間に間隔をおいて形成される流入側間隔形成部材を含むことを特徴とする請求項８に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１０】
前記回転羽部は、前記風向き誘導管の流出口での風の逆流防止のための弾性を有した逆流防止覆いを含むことを特徴とする請求項８に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１１】
前記風向き誘導管は、捩じった形状をなして、前記回転羽部の回転力が増大されるように風が通過しながら抵抗されることを特徴とする請求項８に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１２】
前記区画空間には少なくとも一つの球形状の質量錘が挿入されることを特徴とする請求項７に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１３】
前記カバーは、風が吹く方向によって前記回転軸を中心に回転されることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１４】
前記回転羽部と前記補助羽には少なくとも一つの表面に陥没溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【請求項１５】
前記カバーに形成されて弾性変形されることができる弾性変形部を更に有し、
前記カバー内部に外部の風が流入すれば、前記風の圧力によって前記弾性変形部が外側に変形されて前記カバー内部に空気の収容空間が増大され、
前記カバー内部への外部の風流入が減少すれば、前記弾性変形部が元の状態に復元し、前記弾性変形部の変形によって前記カバー内部に収容された空気が押されて前記カバー内部に供給されることを特徴とする請求項１に記載の風力エネルギー変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力エネルギー変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力エネルギー変換装置は、風力を利用して発電、動力への利用などをする装置である。
このような風力エネルギー変換装置は、回転羽を有した回転ユニットと、回転ユニットの回転羽の回転によって回転されながら発電する発電ユニットを含んで、外部から吹いて来る風によって発電を遂行する。
しかし、従来の風力エネルギー変換装置によると、その構造上発電効率を向上させるのに限界があった。よって、このような発電効率の向上のために風力エネルギー変換装置の構造改善が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、作動効率を向上させることができる構造を有した風力エネルギー変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の風力発電機は、回転軸の長さ方向に回転羽が形成されて外部風によって回転される回転羽部、回転羽部の表面から突き出されて流入される外部風によって回転羽部の回転力を増大させる補助羽、及び回転羽部の回転方向に対する向かい風が回転羽部に流入することを遮断するカバーを含む回転ユニットと、
回転羽部の回転軸にそれぞれ連結されて発電する複数個の発電機を有する発電ユニットと、
を含む風力エネルギーの変換装置であって、
回転羽部は、回転軸から複数個延長される回転羽と、回転軸に沿って少なくとも一つ設置され、回転羽を複数の部分で区切る区画板とを含み、区画板によって回転羽が多段をなすことを特徴とする。
【０００５】
前記カバーには回転羽部の回転方向に対する順風（ｆａｖｏｒａｂｌｅ  ｗｉｎｄ）を回転羽部に誘導する、カバーの胴体から延長された風誘導部が形成されることを特徴とする。
また、前記風誘導部は、カバーの胴体に対してその長さが可変であることを特徴とする。
前記区画板には互いに異なる高さを有する複数個の片羽が形成され、片羽にはそれぞれ風が経由する貫通ホールと、貫通ホールに風を誘導する誘導板とが形成され、貫通ホールには区画板の両側表面からそれぞれ所定高さでその両末端が突き出されて、内部が空の形状の貫通管が設置されることを特徴とする。

【０００６】
前記貫通管から風が流出される方の末端には風の逆流防止のためにその外側にフランジが形成されることを特徴とする。
また、前記貫通管で風が流出される方の末端を開閉させる開閉部材と、開閉部材に弾性を付加する弾性部材と、がさらに設置され、貫通管を通じて風が流動すれば開閉部材が貫通管を開き、弾性部材は復元力を蓄積し、貫通管を通じて風が流動しなければ開閉部材が弾性部材の復元力によって元の位置戻って貫通管を閉めることを特徴とする。
【０００７】
前記区画板の内部には、複数個の区画空間が形成され、複数個の区画空間にそれぞれ液体が注入され、複数個の区画空間の円周外部から複数個の区画空間の内部に複数個の抵抗フィンが突き出され、
区画板が回転すれば液体が区画空間の一側に集められ、そして、区画板の回転力が弱くなれば液体が慣性によって区画空間の他の側に集められながら複数個の抵抗フィンと衝突されて回転ユニットの回転力を倍加させることを特徴とする。
また前記回転羽部は、回転羽と、該回転羽を貫通する風向き誘導管を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記回転羽部は、前記風向き誘導管の流出口に形成され、風の逆流を防止する三角帽子形状の逆流防止覆い、逆流防止覆いと風向き誘導管との間に風の流出路が形成されるように風向き誘導管の流出口と逆流防止覆いとの間に間隔をおいて形成される流入側間隔形成部材、風向き誘導管の流入口で風の逆流防止をする平板形状の逆流防止覆い、及び風向き誘導管の流入口と逆流防止覆いとの間に風の流入路が形成されるように、逆流防止覆いと風向き覆い誘導管との間に間隔をおいて形成される流入側間隔形成部材を含むことを特徴とする。
また前記回転羽部は、風向き誘導管の流出口での風の逆流防止のための弾性を有した逆流防止覆いを含むことを特徴とする。
【０００９】
前記風向き誘導管は、捩じった形状をなして、回転羽部の回転力が増大されるように風が通過しながら抵抗されることを特徴とする。
また前記区画空間には、少なくとも一つの球形状の質量錘が挿入されることを特徴とする。
また前記カバーは、風が吹く方向によって回転軸を中心に回転されることを特徴とする。
また、前記回転羽部と前記補助羽には少なくとも一つの表面に陥没溝が形成されることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、補助羽に形成されて、流入される外部風によって前記回転羽部の回転力を増大させる片羽を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、カバーに形成されて弾性変形されることができる弾性変形部を有し、
カバー内部に外部の風が流入すれば、風の圧力によって弾性変形部が外側に変形されてカバー内部に空気の収容空間が増大され、カバー内部への外部の風流入が減少すれば、弾性変形部が元の状態に復元し、弾性変形部の変形によってカバー内部に収容された空気が押されてカバー内部に供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の風力エネルギー変換装置によると、回転羽部の回転方向に対する向かい風が回転羽部に流入されることを遮断するカバーが形成されるか、または回転羽部の表面から突き出されて流入される外部風によって回転羽部の回転力を増大させる補助羽が形成される構成によって、風力エネルギー変換装置の作動効率が向上することができ、また、微風にも発電が可能であり、発電機を複数台連結することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの結合された様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
【図４】本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の発電ユニットの様子を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの結合された様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
【図９】本発明の第４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの一部を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の様子を示す斜視図である。
【００１４】
【図１１】本発明の第６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図１２】本発明の第７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図１３】本発明の第８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図１４】本発明の第９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される開閉部材を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第１０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図１６】本発明の第１０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を示す図面である。
【図１７】本発明の第１１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図１８】本発明の第１２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図１９】本発明の第１３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図２０】本発明の第１４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【００１５】
【図２１】本発明の第１５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図２２】本発明の第１６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図２３】本発明の第１７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図２４】本発明の第１７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を拡大した図面である。
【図２５】本発明の第１８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の結合部分のホールを塞ぐ遮蔽膜を示す図面である。
【図２６】本発明の第１９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図５２】本発明の第１９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の補助羽を示す拡大図である。
【図２７】本発明の第２０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の昇降ユニットを示す図面である。
【図２８】本発明の第２１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図２９】本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図５３】本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の他の様子を示す図面である。
【図３０】本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を拡大した図面である。
【００１６】
【図３１】本発明の第２３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３２】本発明の第２４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３３】本発明の第２５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３４】は本発明の第２６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３５】本発明の第２７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３６】本発明の第２８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図３７】本発明の第２９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
【図３８】本発明の第３０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
【図３９】本発明の第３１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図４０】本発明の第３０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットが船舶に適用された様子を示す図面である。
【００１７】
【図４１】本発明の第３２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
【図４２】本発明の第３３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
【図４３】本発明の第３４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図４４】本発明の第３５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
【図４５】本発明の第３６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を示す断面図である。
【図４６】本発明の第３７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する断面図である。
【図４７】本発明の第３８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部に対する図面である。
【図４８】本発明の第３９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する図面である。
【図４９】本発明の第４０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する図面である。
【図５０】本発明の第４１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部に対する図面である。
【図５１】本発明の第４２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔最良の形態〕
以下では、図面を参照して本発明の実施例らによる風力エネルギー変換装置に対して説明する。以下では、風力エネルギー変換装置が回転ユニットの回転力を利用して発電ユニットを駆動させて発電をするものとして示されるが、これは例示的なものであり、本発明による風力エネルギー変換装置は船舶などの推力に利用されるなど、多様な分野で回転ユニットの回転力が直接駆動力に利用されるように適用することもできる。
図１は本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図であり、図２は本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの結合された様子を示す斜視図であり、図３は本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面であり、図４は本発明の第１実施例による風力エネルギー変換装置の発電ユニットの様子を示す斜視図である。
【００１９】
図１ないし図４を共に参照すると、本実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニット１００は、回転羽部１０１と、カバー１０５を含む。
前記回転羽部１０１は、複数個の回転羽１０２と、区画板１０３と、回転軸１０４を含んで、外部風が前記回転軸１０４の垂直方向に流入されながら回転される。前記回転羽１０２は、前記回転軸１０４の長さ方向に形成される。
以下の実施例で、別途の説明がなくても、回転羽部は複数個の回転羽、回転軸などを含むと定義される。
【００２０】
前記カバー１０５は、カバー胴体１０６と、回転軸挿入部１０７と、方向舵１０８を含んで、前記回転羽部１０１の回転方向に対する向かい風（ｈｅａｄ  ｗｉｎｄ）が前記回転羽部１０１に流入されることを遮断する。前記カバー１０５は風が吹く方向によって前記回転軸１０４を中心に回転されて、風が前記回転羽部１０１にさらに円滑に流入されるようにする。
所定曲率で湾曲されるか、または所定回数折曲された形状をなしてもよい、複数個前記回転羽１０２が前記回転軸１０４から延長される。前記回転羽１０２はその曲率が大きい曲面をなす。そうすると、前記回転羽１０２が外部風によって円滑に回転することができ、前記回転羽１０２の向かい風を防止することができる。
【００２１】
前記区画板１０３は、前記回転軸１０４に沿って少なくとも一つ設置されて、前記回転羽１０２を複数の部分に区切って、前記回転羽１０２が多段をなす。
ここで、前記回転羽１０２は、その羽の位置が互いに対応するように多段で形成されることもでき、または、その羽の位置が互いに所定角度を保つように多段で形成されることもできる。
前記区画板１０３と前記回転羽１０２でできたセットが複数個連結されて前記回転羽部１０１をなすこともできる。
外部風は前記回転軸１０４の垂直方向に流入されて、それによって前記回転軸１０４から延長された前記回転羽１０２が回転される。
前記カバー１０５はそのカバー胴体１０６が所定曲率に湾曲された形状をなして、前記回転羽部１０１の一部を覆う。同一な方向から吹いて来る風が前記回転軸１０４を基準に前記回転羽部１０１の半分には順風で、前記回転羽部１０１の残り半分には向かい風で作用するようになるので、前記カバー１０５は前記回転軸１０４を基準に前記回転羽部１０１の半分を覆うことが望ましい。そうすると、前記カバー１０５によって前記回転羽部１０１に向かい風が流入されることを最小化することができるので、その作動効率を向上させることができる。
【００２２】
前記回転軸挿入部１０７には前記回転軸１０４が回転可能に挿入される。前記方向舵１０８は前記回転ユニット１００が風が吹く方向に回転するようにする。
本実施例では、前記回転羽部１０１の回転軸１０４がその設置地面を基準にして垂直方向に設置される。
【００２３】
一方、前記風力エネルギー変換装置の発電ユニット１１０は、前記回転ユニット１００の回転軸１０４と連結される回転軸１１１と、該回転軸１１１に連結された駆動ギヤ１１２と、該駆動ギヤ１１２と噛み合う複数個の従動ギヤ１１３と、前記複数個の従動ギヤ１１３にそれぞれ連結される複数個の発電機１１４を含む。
そうすると、前記複数個の発電機１１４は、前記回転羽部１０１の前記回転軸１０４にそれぞれ連結されて発電することができるので、発電量が増大される。
ここで、前記従動ギヤ１１３、前記駆動ギヤ１１２などの適用は、例示的なものであり、他の多様な動力伝達器具を適用することができる。
上記は前記発電ユニット１１０を通じて発電されるものとして提示したが、これは例示的なものであり、前記回転ユニット１００の回転軸１０４に直接回転軸が連結される単数個の発電機（図示せず）形態も提示することができる。
【００２４】
（発明の実施のための形態）
以下では図面を参照して本発明の他の実施例について説明する。このような説明を遂行するにおいて、前記した本発明の第１実施例で既に記載した内容と重複する説明はそれに替えて、ここでは略する。
図５は、本発明の第２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図であり、図６は、本発明の第２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの結合された様子を示す斜視図である。
図５及び図６を共に参照すると、本実施例では回転ユニット１２０の回転羽部１２１の回転軸１２４がその設置地面を基準にして水平方向に設置されて、前記回転羽部１２１の一部を覆うカバー１２５も水平方向に設置される。
【００２５】
本実施例では、前記カバー１２５の前側、すなわち、風が吹いて来る方に風誘導部１２９が延長される。前記風誘導部１２９は前記回転羽部１２１の回転方向に対する順風（ｆａｖｏｒａｂｌｅ  ｗｉｎｄ）を前記回転羽部１２１に誘導する。そうすると、前記回転羽部１２１に順風が円滑に誘導されて、前記回転羽部１２１の回転力が向上するので、作動効率を向上させることができる。
図７は、本発明の第３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの分解された様子を示す斜視図であり、図８は、本発明の第３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
【００２６】
図７及び図８を共に参照すると、本実施例ではその設置地面を基準として回転羽部１３１の回転軸１３４が垂直方向に設置され、カバー１３５も垂直方向に設置され、そのようなカバー１３５に風誘導部１３８が延長されている。
前記風誘導部１３８の機能は、図５及び図６に示された風誘導部１２９の機能と同一である。
図９は、本発明の第４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの一部を示す斜視図である。
図９を参照すると、本実施例では風誘導部１４８がカバー１４５の胴体１４６に対してその長さを変えることができる。このような風誘導部１４８の長さ可変は作業者によって手動でなされることもでき、また、風の強さをセンシングして制御部（図示せず）及び駆動モータなどによって自動的になされることもできる。
前記のように、前記風誘導部１４８の長さが変われば、風の強さによって前記風誘導部１４８の長さが変えられて、発電に適合するように回転羽部１４１の回転を調節することができるし、さらに多くの風に当たることができるので、作動効率を向上させることができる。
【００２７】
図１０は、本発明の第５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の様子を示す斜視図である。
図１０を参照すると、本実施例では回転ユニット１５０が回転軸１５４と、回転羽１５２と、補助羽１５５を含んで、外部風が前記回転軸１５４に垂直方向から流入すると回転される。
前記回転羽１５２は、前記回転軸１５４で湾曲されながら延長されるものである。
前記補助羽１５５は、前記回転羽１５２の表面から突き出されて、流入される外部風によって前記回転羽１５２の回転力を増大させるものである。このような補助羽１５５の突き出方向は、前記回転羽１５２の表面と鋭角をなすように形成される。そして、前記補助羽１５５は、前記回転羽１５２の幅と同じ幅で形成されるか、または複数個で区画された形態に形成される。
前記のとおり、前記補助羽１５５がさらに形成されることによって風に対する抵抗力が向上されて、前記回転ユニット１５０の回転力が向上することができるので、作動効率を向上させることができる。
【００２８】
図１１は、本発明の第６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図１１を参照すると、本実施例では回転羽部１６１と、カバー１６５を含む。
前記回転羽部１６１は、一組の回転羽１６２、１６３が一体になって回転軸１６４周辺に複数組が設置される。前記一組の回転羽１６２、１６３にはそれぞれ補助羽１６２ａ、１６３ａが複数個形成される。
前記カバー１６５は、カバー胴体１６６と、風誘導羽１６７と、風誘導部１６８が形成される。
前記カバー胴体１６６は、前記回転羽部１６１を囲みながら、その設置場所に固定される。前記風誘導部１６８は前記カバー胴体１６６から所定長さで延長された形態をなす。前記カバー胴体１６６には前記風誘導部１６８によって誘導される風が流入される主風流入ホール１６６ａと、前記カバー胴体１６６に沿って複数個形成される補助風流入ホール１６６ｂが形成される。前記風誘導羽１６７は、前記カバー胴体１６６の内側に形成されて、前記補助風流入ホール１６６ｂに風を誘導する。
前記のとおり、前記補助風流入ホール１６６ｂが複数個形成されることによって、多くの方向の風が前記回転羽部１６１に流入することができるので、作動効率を向上させることができる。
【００２９】
図１２は、本発明の第７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図１２を参照すると、本実施例では回転ユニット１７０が多重のカバー１７１、１７４、１７３を含んで、回転羽部（図示せず）を囲む。
前記多重のカバー１７１、１７４、１７３は、前記回転羽部を囲む最内側カバー１７１と、前記最内側カバー１７１を囲む内側カバー１７４と、該内側カバー１７４を囲む外側カバー１７３とで構成される。前記内側カバー１７４は複数個でなされる。
前記のように配置されれば、前記外側カバー１７３は前記回転羽部を囲んで、前記内側カバー１７４及び前記最内側カバー１７１は、前記外側カバー１７３と前記回転羽部との間に配置される。
前記外側カバー１７３と前記回転羽部との間が前記内側カバー１７４によって区画され、複数個の風流入ホール１７３ａ、１７４ａが形成されて、前記複数個の風流入ホール１７３ａ、１７４ａが前記回転羽部の他の部分にそれぞれ風を流入させる。
【００３０】
より詳しくは、前記内側カバー１７４は前記回転羽部の一定部分まで延長されて、その末端まで内側の風流入ホール１７４ａが形成されることで、その風流入ホール１７４ａを通じて前記回転羽部の内側部分にまで風が誘導されるので、作動効率を向上させることができる。
前記回転ユニット１７０は、可変部材１７６、１７７を含む。前記可変部材１７６、１７７はそれぞれ前記外側カバー１７３及び前記内側カバー１７４と連結されて、回転軸１７２に対する前記外側カバー１７３及び前記内側カバー１７４の位置を可変させる。前記可変部材１７６、１７７は油圧シリンダーなどが利用される。
前記のように、前記可変部材１７６、１７７が前記回転軸１７２に対する前記外側カバー１７３及び前記内側カバー１７４の位置を変えることで、前記複数個の風流入ホール１７３ａ、１７４ａの開放間隔を変えることができるので、風の強さなどによって前記開放間隔を調節することができる。よって、作動効率を向上させることができる。
【００３１】
図１３は、本発明の第８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図１３を参照すると、本実施例では回転ユニット１８０が回転羽部１８４と、カバー１８１と、開閉部材１８２、１８３とを含む。
前記カバー１８１は、前記回転羽部１８４の外部風が流入される流入ホール１８１ａ側と前記回転羽部１８４を経由した風が流出される流出ホール１８１ｂ側とでその厚さ（ｔ１、ｔ２）が異なるように形成される。
前記開閉部材１８２、１８３は、それぞれ前記カバー１８１の流入ホール１８１ａ及び流出ホール１８１ｂ側部分にそれぞれ回転可能に連結されて、前記流入ホール１８１ａ及び前記流出ホール１８１ｂを開閉させる。そして、風が弱い時前記流入ホール１８１ａ側の開閉部材１８２は、風誘導部の機能を遂行する。
【００３２】
図１４は、本発明の第９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される開閉部材を示す斜視図である。
図１４を参照すると、本実施例では回転ユニットに開閉部材１９０が適用される。前記開閉部材１９０は図１３の開閉部材１８２の位置に設置されて、その開閉部材１８２を取り替えることができる。
前記開閉部材１９０は、所定曲率に湾曲された外側開閉部１９１、１９２、１９３と、前記外側開閉部１９１、１９２、１９３内側に前記外側開閉部１９１、１９２、１９３と異なる曲率に湾曲された内側開閉部１９４、１９５と、前記内側開閉部１９４、１９５に形成されて、前記内側開閉部１９４、１９５を経由する風が渦流になるように誘導する渦流形成部１９４ａ、１９５ａを含む。
前記外側開閉部１９１、１９２、１９３は、風の流動経路に沿ってその入口側の外側開閉部１９３の幅がその出口側の外側開閉部１９１の幅より大きく形成されて、前記出口側の外側開閉部１９１の幅は徐々に減少して傾くように形成されて、前記出口側の外側開閉部１９１で風の速度が増大される。
【００３３】
前記渦流形成部１９４ａ、１９５ａは、前記内側開閉部１９４、１９５に螺旋形状になされた溝で提示される。このような渦流形成部１９４ａ、１９５ａを風が過ぎ去りながら渦流が形成されて、前記渦流形成部１９４ａ、１９５ａを風が加圧するようになるので、前記回転ユニットの回転力を向上させることができる。
前記外側開閉部１９１、１９２、１９３と前記内側開閉部１９４、１９５で末端に該当する部分はその中間部分に重畳されて、その長さを変えることができる。例えば、前記外側開閉部１９１、１９２、１９３のうちで末端部分１９３はその中間部分１９２に重畳されることができ、そのような場合前記外側開閉部１９１、１９２、１９３の長さが短くなる。反対に前記外側開閉部１９１、１９２、１９３のうち末端部分１９３がその中間部分１９２で延長されることができ、そのような場合前記外側開閉部１９１、１９２、１９３の長さが長くなる。
前記のように、前記外側開閉部１９１、１９２、１９３と前記内側開閉部１９４、１９５の長さが可変されることによって、風の強さが弱い時その長さを伸ばして、風の強さが強い時その長さを減らして、効率的な運転ができる。
【００３４】
図１５は、本発明の第１０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面であり、図１６は本発明の第１０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を示す図面である。
図１５及び図１６を共に参照すると、本実施例では回転ユニット２００の区画板２０１外郭に質量錘２０２が形成される。
前記質量錘２０２の形成によって、前記回転ユニット２００の回転時に慣性によって前記回転ユニット２００の回転力を倍加することができる。
また、前記回転ユニット２００の区画板２０１の表面には互いに異なる高さを有する複数個の片羽２０５、２０６、２０７が形成される。
図１６に示したとおり、前記片羽２０５、２０６、２０７にはそれぞれ風が経由する貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａが形成される。前記貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａは、前記各片羽２０５、２０６、２０７の大きさによって異なる個数に形成される。
【００３５】
図１７は、本発明の第１１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図１７を参照すると、本実施例では図１６に示された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａに貫通管２１０が設置される。
前記貫通管２１０は、その胴体２１１の両末端が区画板２１０ａの両側表面でそれぞれ所定高さに突き出されて、内部が空の形状でなされる。このような突き出された胴体２１１形状によって、前記貫通管２１０を通過する風の逆流を防止し、風を円滑に移動させる。
一方、前記貫通管２１０内部には、前記貫通管２１０を通過する風に渦流が形成されるように、図１４の渦流形成部１９４ａ、１９５ａと類似に螺旋形状の渦流形成溝（図示せず）をさらに形成することもできる。
【００３６】
図１８は、本発明の第１２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図１８を参照すると、本実施例では図１６に示された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａに貫通管２２０が設置される。
前記貫通管２２０は、その胴体２２１の両末端が区画板２２０ａの両側表面でそれぞれ所定高さに突き出され、内部が空の形状でなされ、前記貫通管２２０の風が流出される側の末端には風の逆流防止のためにその外側でフランジ２２３が形成される。
前記フランジ２２３の形成によって、前記貫通管２２０での風の逆流防止効果を増大させることができる。
【００３７】
図１９は、本発明の第１３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図１９を参照すると、本実施例では図１６に示された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａに貫通管２３０が設置される。
前記貫通管２３０は、その胴体２３１の両末端が区画板２３０ａの両側表面でそれぞれ所定高さに突き出され、内部が空の形状でなされ、前記貫通管２３０で風が流出される側の末端には風の逆流防止のためにその外側でフランジ２３３が形成され、前記貫通管２３０で風が流入される側の末端にも風の逆流防止のためにその外側でフランジ２３４が形成される。
前記フランジ２３４の形成によって、前記貫通管２３０での風の逆流防止効果をさらに増大させることができる。
【００３８】
図２０は、本発明の第１４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図２０を参照すると、本実施例では図１６に示された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａに貫通管２４０が設置される。
前記貫通管２４０は、その胴体２４１の両末端が区画板２４０ａの両側表面でそれぞれ所定高さに突き出され、内部が空の形状でなされ、前記貫通管２４０で風が流出される側の末端を開閉させる開閉部材２４３と、前記開閉部材２４３に弾性を付加する弾性部材２４４がさらに設置される。
前記開閉部材２４３は三角帽子形状でなされる。
前記貫通管２４０を通じて風が流動されれば、前記開閉部材２４３が前記貫通管２４０を開いて前記弾性部材２４４は復元力を蓄積して、前記貫通管２４０を通じて風が流動されなければ、前記開閉部材２４３が前記弾性部材２４４の復元力によって原位置に戻って前記貫通管２４０を閉める。
【００３９】
図２１は、本発明の第１５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図２１を参照すると、本実施例では図１６に示された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａに貫通管２５０が設置される。
前記貫通管２５０は、その胴体２５１の両末端が区画板２５０ａの両側表面でそれぞれ所定高さに突き出され、内部が空の形状でなされ、前記貫通管２５０で風が流出される方の末端を開閉させる開閉部材２５３と、該開閉部材２５３に弾性を付加する弾性部材２５４がさらに設置されて、前記開閉部材２５３の胴体と連結されて、前記貫通管２５０の出口を覆う覆い２５５を含む。
前記覆い２５５が形成されることによって、前記開閉部材２５３が前記貫通管２５０の出口を完全に覆うことができる。
【００４０】
図２２は、本発明の第１６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図２２を参照すると、本実施例では回転ユニット２７０の区画板２７２内部に複数個の区画板２７３が形成されて、前記複数個の区画板２７３によって複数個の区画空間２７４が形成される。
前記複数個の区画空間２７４には不凍液などの液体がそれぞれ注入される。
前記複数個の区画空間２７４それぞれには前記複数個の区画空間２７４の周辺で前記複数個の区画空間２７４に複数個の抵抗フィン２７５が突き出される。前記複数個の抵抗フィン２７５は、前記回転ユニット２７０の回転方向と反対方向に傾くように突き出される。
前記区画板２７３が回転すれば、前記液体が前記区画空間２７４の一側、すなわち、前記区画板２７３の回転方向と反対側に集まり、前記区画板２７３の回転力が弱くなれば、前記液体が慣性によって前記区画空間２７４の他の側、すなわち、前記区画板２７３の回転方向と同じ側に集まりながら前記複数個の抵抗フィン２７５と衝突されて、前記回転ユニット２７０の回転力が倍加されるので、作動効率を向上させることができる。
一方、前記区画空間２７４には少なくとも一つの球形状の質量錘を挿入することができる。そうすると前記球形状の質量錘が前記回転ユニット２７０の回転力を倍加させる。
【００４１】
図２３は、本発明の第１７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面であり、図２４は、本発明の第１７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を拡大した図面である。
図２３及び図２４を共に参照すると、本実施例では回転羽部２８０が複数個の回転羽２８１、２８５を含んで、前記複数個の回転羽２８１、２８５にそれぞれ複数個の補助羽２８２、２８６、２８７、２８９が形成される。前記補助羽２８２、２８６、２８７、２８９は様々な形態をとってよい。例えば、補助羽２８０は、貫通ホール２８３ａへの風の逆流を防止する遮蔽膜２８４を有すること、補助羽２８６は直線形状であること、前記補助羽２８７は曲線形状であること、複数個が複数列に配列されて、前記複数列のうちで互いに近接された二つの列で一列の補助羽の間の間隔に対応される位置に他の一列の補助羽２８９が配置されること、など多様な形態で提示されることができる。
前記複数個の回転羽２８１、２８５の結合部分には風の流出口２８８が形成される。前記風の流出口２８８を通じて前記回転羽２８１、２８５を経由した風が流出することができる。前記流出口２８８を開閉させることができる遮蔽膜２８８ａがさらに形成される。
前記のように形成された回転羽部２８０によって回転羽部２８０の回転力を向上させることができるので、その作動効率を向上させることができる。
【００４２】
図２５は、本発明の第１８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の結合部分のホールを塞ぐ遮蔽膜を示す図面である。
図２５を参照すると、本実施例では図２３及び図２４の貫通ホール２８３ａに対応される貫通ホール２６２を覆う遮蔽膜２６３が形成される。
前記遮蔽膜２６３は弾性を有して、前記貫通ホール２６２に風が流動されれば前記貫通ホール２６２を開放するように撓みながら復元力を蓄積して、前記貫通ホール２６２に風が流動されなければ、その復元力によって元の状態に回復して前記貫通ホール２６２を閉める。
図２６は、本発明の第１９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面であり、図５２は本発明の第１９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の補助羽を示す拡大図である。
【００４３】
図２６及び図５２を共に参照すると、本実施例では回転ユニット２９０を構成する回転羽２９１上の補助羽２９２が複数個でなされて、前記補助羽２９２が互いに異なる高さを有する。望ましくは、前記回転羽２９１の上端に行くほど前記補助羽２９２の高さが低くなるように構成することができる。
回転軸２９０ａに前記回転羽２９１が連結される部分には補強部２９３が形成される。
本実施例では前記補助羽２９３が複数個の列を構成して、各列が互い違いに配置される。そして、前記補助羽２９３上には複数個の陥没溝２９２ａが互い違いに形成されて、風に対する対面面積を広くすることによって、作動効率を向上させることができる。前記陥没溝２９２ａは風に対面する面に形成されることができる。
また、前記回転羽２９１の表面にも複数個の陥没溝２９１ａが形成されて、風に対する対面面積を広くすることができる。
【００４４】
図２７は、本発明の第２０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の昇降ユニットを示す図面である。
図２７を参照すると、本実施例では回転羽部を昇降させる昇降ユニット３００がさらに設置される。
前記昇降ユニット３００は、シリンダー３０１と、前記シリンダー３０１内側で昇降されるピストン３０２と、該ピストン３０２に連結されて前記回転羽部の回転軸と連結される乗降軸３０３と、該乗降軸３０３が前記シリンダー３０１に対して滑らかに回転されるようにする軸受３０４と、前記シリンダー３０１内部に油圧を供給する油圧供給部３０５を含む。
前記油圧供給部３０５から供給される油圧によって前記乗降軸３０３が昇降されれば、前記回転羽部の回転軸も昇降されて、その昇降された状態で前記回転羽部が回転されるので、その回転を滑らかにできる。
また、軸受の使用が最小化されるので、前記回転羽部の回転がさらに滑らかにできる。
【００４５】
図２８は、本発明の第２１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
図２８を参照すると、本実施例では回転羽部３１０に風抵抗部３１４が形成される。
前記風抵抗部３１４は、前記回転羽部３１０の回転羽３１２の一部が突き出されたことで、風に抵抗しながら前記回転羽部３１０の回転力を増大させる。
また、前記回転羽３１２で別途のステム羽３１５が延長されて、前記ステム羽３１５には複数個の補助羽３１６が形成されることができ、前記回転羽３１２の回転力をさらに向上させることができる。
図２９は、本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面であり、図５３は本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の他の様子を示す図面であり、図３０は本発明の第２２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を拡大した図面である。
【００４６】
図２９ないし図３０を共に参照すると、本実施例では回転羽部３２０が複数個の回転羽３２１、３２３と、前記複数個の回転羽３２１、３２３のうち互いに隣合う回転羽の間を開閉させる開閉部材３２５を含む。
前記複数個の回転羽３２１、３２３は、少なくとも二つ以上が一つの束となり、そのような束が複数個の前記回転羽部３２０に適用される。
前記開閉部材３２５は、一側回転羽３２３に回転可能に連結され、前記他側回転羽３２１を覆うことで、前記隣合う回転羽３２３、３２１の間を開閉させることができる。
前記回転羽３２１にはそれを貫通する風向き誘導管３２７を含む。
前記風向き誘導管３２７は、前記回転羽３２１を貫通して風を誘導することで、図３０に示したとおり、その貫通ホール３２７ｃを通じて風を貫通させることができ、その胴体３２７ａ周辺に沿って風を誘導する。前記胴体３２７ａはその前後部分３２７ｂより高く形成されて風の逆流を防止することができる。
風の流動経路に沿って前記風向き誘導管３２７の後側に補助羽３２８が配置されて、風に抵抗しながら回転力を増加させることができる。
【００４７】
図３１は、本発明の第２３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３１を参照すると、本実施例では図３０の風向き誘導管３２７に対応される風向き誘導管３３０が提示されている。
前記風向き誘導管３３０は、前記風向き誘導管３３０の流出口での風の逆流防止のための三角帽子形状の逆流防止覆い３３６と、前記風向き誘導管３３０の流出口と前記逆流防止覆い３３６との間に風の流出路が形成されるように前記逆流防止覆い３３６と前記風向き誘導管３３０との間に間隔を形成する間隔形成部材３３５を含んで、風が円滑に貫通されながら、その逆流を防止する。
【００４８】
図３２は、本発明の第２４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３２を参照すると、本実施例では図３１の風向き誘導管３３０に対応される風向き誘導管３４０が提示されている。
前記風向き誘導管３４０は、前記風向き誘導管３４０の流入口での風の逆流防止のための平板形状の逆流防止覆い３４８と、前記風向き誘導管３４０の流入口と前記逆流防止覆い３４８との間に風の流入路が形成され、前記逆流防止覆い３４８と前記風向き誘導管３４０との間に間隔を形成する間隔形成部材３４７を含んで、風が円滑に貫通されながら、その逆流を防止することができる。
【００４９】
図３３は、本発明の第２５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３３を参照すると、本実施例では図３０の風向き誘導管３２７に対応される風向き誘導管３５０が提示されている。
前記風向き誘導管３５０には前記風向き誘導管３５０の流出口での風の逆流防止のための弾性を有した逆流防止覆い３５５を含む。前記逆流防止覆い３５５は風が吹けば開き、風が弱くなればその復元力によって元の状態に回復する。
【００５０】
図３４は、本発明の第２６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３４を参照すると、本実施例では図３１の風向き誘導管３３０に対応する風向き誘導管３６０が提示されている。
前記風向き誘導管３６０は、流出口側の三角帽子形状の逆流防止覆い３６６に逆流防止フランジ３６７が延長される。前記逆流防止フランジ３６７によって風の逆流防止効果を増大させることができる。
【００５１】
図３５は、本発明の第２７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３５を参照すると、本実施例では図３０の風向き誘導管３２７に対応する風向き誘導管３７０が提示されている。
前記風向き誘導管３７０は、一側に曲げられた形状をなして、前記風向き誘導管３７０の一側には前記補助羽３７５が形成されて、前記風向き誘導管３７０の風逆流を防止し、回転力を向上させることができる。
図３６は、本発明の第２８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図３６を参照すると、本実施例では図３０の風向き誘導管３２７に対応する風向き誘導管３８０が提示されている。
前記風向き誘導管３８０は、捻じれた形状をなして、風が通過しながら抵抗されて、回転羽部の回転力が増大されるので、作動効率を向上させることができる。
【００５２】
図３７は、本発明の第２９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
図３７を参照すると、本実施例では回転ユニット３９０が回転羽部３９１と、その一部を囲んで、その下端が開放されたカバー３９６と、該カバー３９６の下端で前記カバー３９６の下端を開閉させることができる風誘導部３９７を含む。
本実施例では前記カバー３９６の下端の前側で風が流入されて、前記回転羽部３９１を経った風が前記カバー３９６の下端後側に風が流出される。
図３８は、本発明の第３０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットの空気流動を示す図面である。
図３８を参照すると、本実施例では回転ユニット４００が回転羽部４０１と、固定カバー４０６を含む。
前記固定カバー４０６は、前記回転ユニット４００が設置される場所に固定されることで、複数個の風流動ホール４０７が形成される。前記複数個の風流動ホール４０７を通じて、その内部の前記回転羽部４０１に風が流入することができる。
【００５３】
図３９は、本発明の第３１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図３９を参照すると、本実施例では回転ユニット４１０の区画板４１１外郭にレール４１９上に質量錘４１２が移動可能に配置される。
前記質量錘４１２は複数個で構成されて、連結体４１８によって連結される。前記複数個の質量錘４１２は前記連結体４１８によって連結された状態で前記レール４１９上に移動されることができる。そうすると、前記回転ユニット４１０の回転時に慣性によって前記回転ユニット４１０の回転力が倍加される。
【００５４】
図４０は、本発明の第３０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットが船舶に適用された様子を示す図面である。
図４０を参照すると、図示したとおり、本実施例による回転ユニット４００が船舶１０に適用されて、前記船舶１０の航海のための帆機能を遂行し、前記船舶１０のエネルギー供給源として風力発電を遂行する。
例えば、前記回転ユニット４００が前記船舶１０の航海のための帆機能を遂行する時には回転されず固定された形態とし、前記船舶１０のエネルギー供給源機能を遂行する時には回転しながら作動することができる。
一方、前記回転ユニット４００が区画板などによって多段に形成される場合、前記船舶１０の甲板に近接された側の回転羽の幅を他の回転羽の幅より相対的に狭く形成することができる。そうすると、前記回転ユニット４００を前記船舶１０に設置しても、前記船舶１０の甲板上で前記回転ユニット４００が搭乗者の動線を邪魔する現象を最小化することができる。
【００５５】
図４１は、本発明の第３２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される羽空気連通部を示す図面である。
図４１を参照すると、本実施例では図３０の風向き誘導管３２７に対応する風向き誘導管５６２が提示されている。
前記風向き誘導管５６２は、回転羽５６１を貫通して風を誘導することで、その貫通ホール５６５を通じて風を貫通させることができる。
前記風向き誘導管５６２の胴体は、全体的に漏斗形状に形成される。より詳しくは、前記風向き誘導管５６２の胴体は、風が流入される入口の方の直径が風が流出される方の直径より相対的に大きく形成される収斂部５６３と、該収斂部５６３の末端で一定な直径で延長される延長部５６４が構成されて、全体的に漏斗形状に形成される。
前記のとおり風向き誘導管５６２が漏斗形状をなすことで、通過される風に渦流が形成されて、前記回転羽５６１の回転力をさらに向上させることができる。
【００５６】
図４２は、本発明の第３３実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットを示す図面である。
図４２を参照すると、本実施例による回転ユニット４２０はカバー４２３の一定部分に弾性変形部４２３ｂが形成される。
前記弾性変形部４２３ｂは、前記カバー４２３の一部をなし、弾性変形することができる部分である。前記カバー４２３入口である風流入ホール４２３ａ、４２４ａを通じて外部の風が前記カバー４２３内部に流入すると、前記風の圧力によって前記弾性変形部４２３ｂが外側に変形されて前記カバー４２３内部に空気の収容空間を増大させる。
前記の状態で、前記風流入ホール４２３ａ、４２４ａを通じた外部の風流入が減少すれば、前記弾性変形部４２３ｂはその自体の復元力によって元の状態に復帰し、この復帰過程で前記弾性変形部４２３ｂの変形によって前記カバー４２３内部に収容された空気が押されて前記カバー４２３内部に供給され、それによって前記カバー４２３内部の回転羽部に持続的に風が供給されて、前記回転羽部を持続的に回転することができる。
【００５７】
図４３は、本発明の第３４実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
図４３を参照すると、本実施例による回転ユニット４３０は回転軸４３１から延長される回転羽４３２に複数個の補助羽４３４が突き出されて、前記回転羽４３２の末端には前記回転羽４３２の末端から所定角度で折れた形態の折れた羽４３４が形成される。
前記回転羽４３２は前記回転軸４３１から所定曲率に湾曲された形態をなして、前記折れた羽４３４は前記回転羽４３２の末端で前記回転羽４３２が湾曲される方向に前記回転羽４３２の曲率より相対的にさらに大きい角度で折れた形態をなす。
前記折れた羽４３４上にも前記複数個の補助羽４３４が形成される。
前記のとおり、前記折れた羽４３４が形成されることによって、前記回転ユニット４３０が風を受けることができる面積が増大されて、前記回転ユニット４３０の作動効率を向上させることができる。
【００５８】
図４４は、本発明の第３５実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽を示す図面である。
図４４を参照すると、本実施例による回転ユニット４４０では回転羽４４２が付いた回転軸４４１に駆動モータ４４４が設置される。
前記駆動モータ４４４は、前記回転軸４４１の末端部、前記回転軸４４１の中の一定支点など多様な位置に形成される。
前記駆動モータ４４４は、外部の電源（図示せず）と連結されて、前記回転軸４４１を回転させることができる。例えば、前記回転ユニット４４０が自動車に適用される場合、前記駆動モータ４４４は前記自動車のバッテリーに電気的に連結されて作動することができる。
前記のとおり、前記回転羽４４２が付いた前記回転軸４４１に前記駆動モータ４４４が設置されることによって、風が弱い場合などに、前記駆動モータ４４４が駆動されて前記回転軸４４１を回転させる。
【００５９】
図４５は、本発明の第３６実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部を示す断面図である。
図４５を参照すると、本実施例による回転ユニット４５０は回転羽４５２内部に外部と密閉された空間が形成されて、前記回転羽４５２内の空間に作動流体４５３が収容される。
前記作動流体４５３が前記回転羽４５２内部の空間で流動するように、前記回転羽４５２内部の空間には一定量の作動流体４５３が満たされて、残りは空気などで満たされる。
前記のとおり、前記回転羽４５２内部の外部と密閉された空間に前記作動流体４５３が収容することによって、前記回転羽４５２が外部の風によって回転される時、前記作動流体４５３が前記回転羽４５２内部で流動されながら前記回転羽４５２の回転慣性を増大させて、前記回転羽４５２を安定的に持続的な回転をさせる。
符号４５４は、質量錘であり、前記回転羽４５２の末端に形成されて、前記回転羽４５２の回転力を増進させる。このような質量錘４５４も前記回転羽４５２の末端で折れた形態の羽形状でなされて、前記回転羽４５２の回転力がさらに増大される。
【００６０】
図４６は、本発明の第３７実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する断面図である。
図４６を参照すると、本実施例による回転ユニット４６０は回転軸４６１上に複数個の回転羽４６４、４６５、４６６が具備される。
符号４６２及び４６３は、前記回転軸４６１上で互いに独立的に回転されることができるように互いに分離した形態をなし、前記回転軸４６１を囲んで設置される回転軸軸受である。前記回転軸軸受４６２、４６３は前記回転軸４６１に対して独立的に自由に回転されることができる。
前記複数個の回転羽４６４、４６５、４６６のうち一部回転羽４６４、４６６は、前記回転軸軸受４６２、４６３にそれぞれ結合され、前記回転軸軸受４６２、４６３と共に回転され、前記複数個の回転羽４６４、４６５、４６６のうち残り回転羽４６５は、前記回転軸４６１に結合されて、前記回転軸４６１と共に回転される。
【００６１】
前記回転軸４６１は、発電機（図示せず）の軸に直接連結されて、前記回転軸軸受４６２、４６３はギヤなどを通じて他の発電機（図示せず）に連結される。例えば、前記回転軸軸受４６２、４６３の外郭にギヤが形成されて、前記ギヤに前記他の発電機の回転軸上に形成されたギヤが噛み合うことができる。
前記のとおり構成されれば、外部の風によって前記複数個の回転羽４６４、４６５、４６６がそれぞれ互いに独立的に回転されるので、前記回転軸４６１と前記回転軸軸受４６２、４６３をそれぞれ異なる発電機に連結して、それぞれ異なる需要先に電気を独立的に供給することができる。
【００６２】
図４７は、本発明の第３８実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部に対する図面である。
図４７を参照すると、本実施例による回転ユニット４７０では回転軸４７１から区画板４７２が延長される。
前記区画板４７２は回転羽を複数の部分で区切って前記回転羽が多段をなすようにするものである。
本実施例では、前記区画板４７２上に区画板羽４７３が形成される。
前記区画板羽４７３は、前記区画板４７２の表面から突き出された形態をなし、前記回転羽と別に風を受けて前記回転ユニット４７０の回転力を増大させることができる。
【００６３】
前記区画板羽４７３は、区画板羽胴体４７４と、区画板羽補助体４７５を含む。
前記区画板羽胴体４７４は、高低差を有するように構成される。例えば、図示したとおり前記回転軸４７１側で前記区画板４７２の外郭に行くほど徐々に高さが高くなるか、または反対に前記回転軸４７１で前記区画板４７２の外郭に行くほど徐々に高さが低くなるように形成される。勿論、この外にも前記回転軸４７１の方で前記区画板４７２の外郭に行くほど高低差を有する多様な形態が提示されることができる。
そして、図示したとおり、前記区画板羽胴体４７４は球形（ｇｌｏｂｕｌａｒ  ｓｈａｐｅ）の一部を切断した形態に湾曲された形状をなす。そして、前記区画板羽補助体４７５は、前記区画板羽胴体４７４で折れた形態をなすものである。
前記のとおり形成される区画板羽胴体４７４と前記区画板羽補助体４７５によって風迎えホール４７６が形成されて、前記風迎えホール４７６に風を迎えて、前記区画板羽４７３を効率的に回転させる。
【００６４】
図４８は、本発明の第３９実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する図面である。
図４８を参照すると、本実施例による回転ユニット４８０では回転軸４８１で複数個の回転軸羽４８２が延長されて、前記回転軸４８１と区画板などで連結された前記回転ユニット４８０の縁には複数個の回転羽が形成される。
前記複数個の回転羽は、前記区画板によって多段で構成され、前記複数個の回転軸羽４８２にも風が流入されるように少なくとも一部が開放された形態をなす。
前記複数個の回転軸羽４８２は一方向、例示的に示された図では時計方向に横になった形態をなす。
【００６５】
前記複数個の回転羽は、回転羽胴体４８３から内側、すなわち、前記複数個の回転軸羽４８２に向けて延長される内側回転羽４８４と、前記回転羽胴体４８３から外側を向けて延長される外側回転羽４８５を含む。
前記内側回転羽４８４は、前記複数個の回転軸羽４８２と同一の方向に向けて横になった形態をなす。
前記のとおり形成された前記回転軸羽４８２と前記内側回転羽４８４は、外部の風に当たって前記回転ユニット４８０を回転させる。そして、前記外側回転羽４８５も外部の風に当たって前記回転ユニット４８０を回転させる。よって、前記回転ユニット４８０の回転力を増大させることができる。
【００６６】
図４９は、本発明の第４０実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽に対する図面である。
図４９を参照すると、本実施例による回転ユニット４９０は、図４８の第３９実施例で既に記述された回転ユニット４８０と類似した形態で構成されるが、次の事項に差がある。
本実施例では回転軸４９１で複数個の回転軸羽４９２が延長されて、前記複数個の回転軸羽４９２がヒンジなどによって前記回転軸４９１に結合されることにより、所定角度に回動される。
また、複数個の回転羽を構成する回転羽胴体４９３から延長される複数個の内側回転羽４９４がヒンジなどによって前記回転羽胴体４９３に結合されることにより所定角度に回動される。
【００６７】
また、複数個の回転羽を構成する回転羽胴体４９３から延長される複数個の外側回転羽４９５がヒンジなどによって前記回転羽胴体４９３に結合されることにより、所定角度に回動される。
前記複数個の回転軸羽４９２、前記複数個の内側回転羽４９４及び前記複数個の外側回転羽４９５の回動範囲が制限されるようにストッパ（図示せず）などが区画板、前記回転羽胴体４９３などに形成される。
図４９に実線で表示したものは前記複数個の回転軸羽４９２と前記複数個の内側回転羽４９４が互いに離隔される方向に回動された様子を示すものであり、点線で表示したものは前記複数個の回転軸羽４９２と前記複数個の内側回転羽４９４が互いに近接される方向に回動された様子を示すものである。
図４９に実線で表示したものは前記複数個の外側回転羽４９５が前記回転羽胴体４９３に近接されるように回動された様子を示すものであり、点線で表示したものが前記複数個の外側回転羽４９５が前記回転羽胴体４９３と離隔されるように回動された様子を示すものである。
【００６８】
前記複数個の回転軸羽４９２と前記複数個の内側回転羽４９４が互いに離隔される方向に回動されて、前記複数個の外側回転羽４９５が前記回転羽胴体４９３に近接する方向に回動すれば、風の影響をほとんど受けなくなり、前記複数個の回転軸羽４９２と前記複数個の内側回転羽４９４が互いに近接する方向に回動して、前記複数個の外側回転羽４９５が前記回転羽胴体４９３と離隔する方向に回動すれば、風によって押され、前記回転ユニット４９０が回転するようにする。よって、風の方向による前記回転ユニット４９０の回転を制御することができる。
また、本実施例では前記回転羽胴体４９３を貫通する風流動管４９７が形成される。前記風流動管４９７の代わりにホール形態の風流動ホール４９６を形成することもできる。
前記のとおり、風流動管４９７が形成されることによって、外側回転羽４９５側から吹いて来た風が前記風流動管４９７を通じて隣合う外側回転羽４９５側に流入され、前記回転ユニット４９０の回転力を増大させることができる。
図４９では単数個の回転軸羽４０２、単数個の内側回転羽４９４及び単数個の外側回転羽４９５が回動するものとして示したが、これは図示及び説明の便宜のためのものであり、他の回転軸羽４０２、他の内側回転羽４９４及び他の外側回転羽４９５もすべて等しく回動することができることは勿論である。
【００６９】
図５０は、本発明の第４１実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の一部に関する図面である。
図５０を参照すると、本実施例による回転ユニット５００は、図４９の第４０実施例で既に記述された回転ユニット４９０と類似した形態で構成され、次の事項に差がある。
本実施例では、区画板５０１上に風誘導体５０２が形成される。
前記風誘導体５０２は、前記区画板５０１上を流動する風が内側回転羽の方に誘導されるように、前記内側回転羽の方に傾くように形成される。例えば、図示したとおり、前記風誘導体５０２が四角平断面を有する場合、風が進入する方の二つの縁は前記区画板５０１と同一または類似の高さをなして、残り二つの角のうちで前記内側回転羽の方の縁も前記区画板５０１と同一または類似の高さをなして、残り二つの角のうちで他の一つの縁は前記区画板５０１から所定高さに突き出されて、前記各縁の上端部は傾いた平面形態をなす。すなわち、前記各縁の上端部によってなされる傾いた平面は、前記内側回転羽の方に向ける。
【００７０】
前記のとおり構成されれば、前記区画板５０１上を流動する風が前記風誘導体５０２を経て、前記内側回転羽の方に誘導され、前記回転ユニット５００の回転力を増大させることができる。
図５１は、本発明の第４２実施例による風力エネルギー変換装置の回転ユニットに適用される回転羽の様子を示す斜視図である。
図５１を参照すると、本実施例では回転ユニット５１０が回転軸５５４と、回転羽５５２と、補助羽５５５を含む。
前記回転羽５５２は、前記回転軸５５４で湾曲されて延長されるものである。
前記補助羽５５５は、前記回転羽５５２の表面から突き出されて、流入される外部風によって前記回転羽５５２の回転力を増大させるものである。このような補助羽５５５の突き出方向は、前記回転羽５５２の表面と鋭角をなすように形成される。そして、前記補助羽５５５は、前記回転羽５５２の幅と同じ幅で形成されるか、または複数個に区画された形態で形成される。
【００７１】
本実施例では、前記補助羽５５５上に片羽５５６が形成される。前記片羽５５６は前記補助羽５５５上に複数個形成されて、流入される外部風に向かい、前記回転羽５５２の回転力を増大させる。
前記片羽５５６には、図１６の片羽２０５、２０６、２０７に形成された貫通ホール２０５ａ、２０６ａ、２０７ａのような貫通ホール（図示せず）がさらに形成されて、風が貫通されることができ、図１７ないし図２１にそれぞれ図示及び説明された貫通管のうちで少なくとも一つがさらに形成されることもでき、既に図１６ないし図２１に関して記述された説明に替えて、ここでは重複される説明は略する。
前記のとおり、前記片羽５５６がさらに形成されることによって風に対する抵抗力が向上し、前記回転ユニット５１０の回転力を向上させることができるので、作動効率を向上させることができる。
【００７２】
本発明は、特定の実施例に関して説明したが、当業界で通常の知識を有した者なら以下の特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域を脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができるであろう。しかしながら、このような修正及び変形構造らはすべて本発明の権利範囲内に含まれるものであることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の一側面による風力エネルギー変換装置によると、作動効率を向上させることができるので、その産業上利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００７４】
１０：船舶
１００、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、２００、２７０、２９０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００：回転ユニット
１０１、１１１，１２１、１３１、１４１、１６１、１８４、２８０、３１０、３２０、３９１、４０１：回転羽部
１０２、１２２、１３２、１４２、１５２、１６２、１６３、１７２、２８１、２８５、２９１、３１２、３２１、３２３、４３２、４４２、４５２、４６４、４６５、４６６、５６１、５５２：回転羽
１０３、１２３、１３３、１４３、２０１、２１０ａ、２２０ａ、２３０ａ、２４０ａ、２５０ａ、２７２、２７３、４１１、４７２、５０１：区画板
１０４、１１１、１２４、１３４、１４４、１５４、１６４、２９０ａ、４３１、４４１、４６１、４７１、４８１、４９１、５５４：回転軸
１０５、１２５、１３５、１４５、１６５、１８１、３９６、４２３：カバー
１０６、１２６、１３６、１４６、１６６：カバー胴体
１０７、１２７、１３７、１４７：回転軸挿入部
１０８、１２８、１３８：方向舵
１１０：発電ユニット
１１２：駆動ギヤ
１１３：従動ギヤ
１１４：発電機
１２９、１３８、１４８、１６８、３９７：風誘導部
１５５、１６２ａ、１６３ａ、２８２、２８６、２８７、２８９、２９２、３１６、３２８、３７５、５５５：補助羽
１６６ａ：主風流入ホール
１６６ｂ：補助風流入ホール
１６７：風誘導羽
１７１：最内側カバー
１７３：外側カバー
１７３ａ、１７４ａ、４２３ａ、４２４ａ：風流入ホール
１７４：内側カバー
１７６、１７７：可変部材
１８１ａ：流入ホール
１８１ｂ：流出ホール
１８２、１８３、１９０、２４３、２５３、３２５：開閉部材
１９１、１９２、１９３：外側開閉部
１９４、１９５：内側開閉部
１９４ａ、１９５ａ：渦流形成部
２０２、４１２、４５４：質量錘
２０５、２０６、２０７、５５６：片羽
２０５ａ、２０６ａ、２０７ａ、２８３ａ、２６２、３２７ｃ、５６５：貫通ホール
２１０、２２０、２３０、２４０、２５０：貫通管
２１１、２２１、２３１、２４１、２５１、３２７ａ：胴体
２２３、２２３、２３４：フランジ
２４４、２５４：弾性部材
２５５：覆い
２６３、２８４、２８８ａ：遮蔽膜
２７４：区画空間
２７５：抵抗フィン
２８８：風の流出口
２９２ａ：陥没溝
２９３：補強部
３００：昇降ユニット
３０１：シリンダー
３０２：ピストン
３０３：乗降軸
３０４、４６２、４６３：（回転軸）軸受
３０５：油圧供給部
３１４：風抵抗部
３１５：ステム羽
３２７、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０：風向き誘導管
３２７ｂ：（胴体の）前後部分
３３５、３４７：間隔形成部材
３３６、３４８、３５５、３６６：逆流防止覆い
３６７：逆流防止フランジ
４０６：固定カバー
４０７、４９６：風流動ホール
４１８：連結体
４１９：レール
４２３ｂ：弾性変形部
４３４：折れた羽（補助羽）
４４４：駆動モータ
４５３：作動流体
４７３：区画板羽
４７４：区画板羽胴体
４７５：区画板羽補助体
５７６：風迎えホール
４８２、４９２：回転軸羽
４８３、４９３：回転羽胴体
４８４、４９４：内側回転羽
４８５、４９５：外側回転羽
４９７：風流動管
５０２：風誘導体
５６２：風向き誘導管
５６３：収斂部
５６４：延長部
【図１】
0005547806.tif 000002
【図２】
0005547806.tif 000003
【図３】
0005547806.tif 000004
【図４】
0005547806.tif 000005
【図５】
0005547806.tif 000006
【図６】
0005547806.tif 000007
【図７】
0005547806.tif 000008
【図８】
0005547806.tif 000009
【図９】
0005547806.tif 000010
【図１０】
0005547806.tif 000011
【図１１】
0005547806.tif 000012
【図１２】
0005547806.tif 000013
【図１３】
0005547806.tif 000014
【図１４】
0005547806.tif 000015
【図１５】
0005547806.tif 000016
【図１６】
0005547806.tif 000017
【図１７】
0005547806.tif 000018
【図１８】
0005547806.tif 000019
【図１９】
0005547806.tif 000020
【図２０】
0005547806.tif 000021
【図２１】
0005547806.tif 000022
【図２２】
0005547806.tif 000023
【図２３】
0005547806.tif 000024
【図２４】
0005547806.tif 000025
【図２５】
0005547806.tif 000026
【図２６】
0005547806.tif 000027
【図２７】
0005547806.tif 000028
【図２８】
0005547806.tif 000029
【図２９】
0005547806.tif 000030
【図３０】
0005547806.tif 000031
【図３１】
0005547806.tif 000032
【図３２】
0005547806.tif 000033
【図３３】
0005547806.tif 000034
【図３４】
0005547806.tif 000035
【図３５】
0005547806.tif 000036
【図３６】
0005547806.tif 000037
【図３７】
0005547806.tif 000038
【図３８】
0005547806.tif 000039
【図３９】
0005547806.tif 000040
【図４０】
0005547806.tif 000041
【図４１】
0005547806.tif 000042
【図４２】
0005547806.tif 000043
【図４３】
0005547806.tif 000044
【図４４】
0005547806.tif 000045
【図４５】
0005547806.tif 000046
【図４６】
0005547806.tif 000047
【図４７】
0005547806.tif 000048
【図４８】
0005547806.tif 000049
【図４９】
0005547806.tif 000050
【図５０】
0005547806.tif 000051
【図５１】
0005547806.tif 000052
【図５２】
0005547806.tif 000053
【図５３】
0005547806.tif 000054