(57)【要約】【課題】風力捕集発電装置を提供する。【解決手段】本発明は、風力捕集発電装置に関するもので、特に、両方向に運送手段が交差するように走行する走行路の中央に上下に長く前記走行路の走行方向に沿って設置された複数の中央風力部、および前記中央風力部の上端部から前記両方向のうちの少なくとも一方の水平方向に延長されるように設置された複数の一側天井風力部を含む風力発生部と、前記風力発生部のうちのいずれか一つの回転軸に連結され、前記風力発生部の回転速度を増加させる増速機とを含んでなり、前記中央風力部および前記一側天井風力部は、所定の連結手段で連結され、同時に前記運送手段により発生した風の進行方向を法線方向にして、回転するブレードの回転力を利用して電気を発生させるように構成されることにより、発電効率を高めることができるという利点を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両方向に運送手段が交差するように走行する走行路の中央に上下に長く前記走行路の走行方向に沿って設置された複数の中央風力部、および前記中央風力部の上端部から前記両方向のうちの少なくとも一方の水平方向に延長されるように設置された複数の一側天井風力部を含む風力発生部と、
前記風力発生部のうちのいずれか一つの回転軸に連結され、前記風力発生部の回転速度を増加させる増速機とを含んでなり、
前記中央風力部および前記一側天井風力部は、所定の連結手段で連結され、同時に前記運送手段により発生した風の進行方向を法線方向にして、回転するブレードの回転力を利用して電気を発生させることを特徴とする、風力捕集発電装置。
【請求項２】
前記風力発生部は、
前記走行路の両方向のうちのいずれか一方の走行路沿いに設置されるが、前記一側天井風力部の先端部と前記連結手段によって連結されるように上下に長く設置され、前記中央風力部及び前記一側天井風力部と連動して回転する一側垂直風力部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の風力捕集発電装置。
【請求項３】
前記風力発生部は、
前記中央風力部の上端部から前記両方向のうちの他方の水平方向に延長されるように設置された複数の他側天井風力部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の風力捕集発電装置。
【請求項４】
前記風力発生部は、
前記走行路の両方向のうちの他方の走行路沿いに設置されるが、前記他側天井風力部の先端部と前記連結手段によって連結されるように上下に長く設置され、前記他側天井風力部と連動して回転する他側垂直風力部をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の風力捕集発電装置。
【請求項５】
前記所定の連結手段がベベルギヤアセンブリであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力捕集発電装置。
【請求項６】
前記複数の中央風力部、一側天井風力部、他側天井風力部、一側垂直風力部及び他側垂直風力部のうちの少なくとも一つの回転軸と所定の連結手段によって連結され、前記増速機によって回転しながら前記風力発生部の回転速度を増加させる連結シャフトをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力捕集発電装置。
【請求項７】
前記所定の連結手段は、
前記風力発生部の回転軸に備えられたウォームホイールギヤ、及び前記シャフトの外周面に設けられ、前記ウォームホイールギヤに噛み合うウォームギヤを含むウォーム及びウォームホイールギヤアセンブリであることを特徴とする、請求項６に記載の風力捕集発電装置。
【請求項８】
前記増速機が容量可変型であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力捕集発電装置。
【請求項９】
前記風力発生部の設置を媒介する支柱台アセンブリをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の風力捕集発電装置。
【請求項１０】
前記支柱台アセンブリは、
前記両方向の走行路沿いの上部に位置した前記所定の連結手段を包み込むハウジング部を固定させるように、前記運送手段の走行方向に長く配置された一対の第１支柱台と、
前記一対の第１支柱台を相互連結させる複数の第２支柱台と、
前記一対の第１支柱台を地面に固定させる複数の第３支柱台とを含むことを特徴とする、請求項９に記載の風力捕集発電装置。
【請求項１１】
前記風力発生部は、それぞれの回転軸に対して放射状に延長された複数のブレードが形成され、
前記中央風力部に形成された前記複数のブレードは、直線の水平断面を持つことを特徴とする、請求項４に記載の風力捕集発電装置。
【請求項１２】
前記風力発生部は、それぞれの回転軸に対して放射状に延長された複数のブレードが形成され、
前記中央風力部に形成された前記複数のブレードは、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面を持つことを特徴とする、請求項４に記載の風力捕集発電装置。
【請求項１３】
前記中央風力部を除いた残りの風力部に形成された前記複数のブレードは、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面を持つことを特徴とする、請求項１１に記載の風力捕集発電装置。
【請求項１４】
運送手段により発生した風力を発電ブレードへ伝達して動力を得るために、前記運送手段の走行方向を除いた残りの部分全体に既に組み立てられた支柱台アセンブリと、
前記ブレードがそれぞれ備えられ、前記支柱台アセンブリに設置される複数の風力発生部と、
前記複数の風力発生部のうちの隣接する風力発生部を連結して同じ風力によって同時に回転させるベベルギヤアセンブリと、
前記ベベルギヤアセンブリによって連動して回転する前記複数の風力発生部に所定の連結手段によって連結された一つまたは二つ以上の連結シャフトに所定の回転力を伝達して前記風力発生部の回転速度を増加させる増速機とを含んでなることを特徴とする、風力捕集発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力捕集発電装置に係り、より詳しくは、両方向に交差するように走行する運送手段により発生した風力を利用して発電を行うと、複数の風力部の回転軸の動力を連結シャフトによって延長して増速機を駆動することにより発電のバランスを取ることができる風力捕集発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電装置の種類には、原子力を利用した原子力発電、火力を利用した火力発電、水力を利用した水力発電、及び風力を利用した風力発電などがあり、その中でも、原子力及び火力を利用した原子力発電装置や火力発電装置は、効率の面では優れるが、環境汚染や資源枯渇という問題に直面することになり、水力発電装置及び風力捕集発電装置は、環境汚染及び資源枯渇の問題はないが、大量の電気を生産するために大型に製作され、特定の地形に設置されなければならない設置上の問題点がある。
【０００３】
特に、風力捕集発電装置は、風の多い地域である海辺や山里に設置されなければならない設置上の問題点を抱えているが、最近では、省エネルギーに対するニーズが増え、大型ではなく、小型の風力発電機を製作して少ない風でも電気を生産する小型風力捕集発電装置の開発が盛んに行われている。
【０００４】
これらの公知技術は、自動車や地下鉄などの運送手段の走行路上に設置され、前記運送手段の走行により発生する風力を利用する共通点を持つ。
【０００５】
ところが、これらの公知技術は、個別単位の発電モジュールをいちいち設置しなければならないという問題点があるとともに、走行路における風力が弱い部分の発電モジュールとそうでない部分の発電モジュールによって不均一な電力が生産され、走行路上で前記運送手段により発生した風力が上方に消滅することにより、発電効率を低下させるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１０−００３２６０４号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１２１１５８１号公報
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２０１２−００６３８８８号公報
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２０１３−００８１５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した技術的課題を解決するために案出されたもので、その目的は、走行路上で運送手段により発生する風力の損失を最小限に抑え、均一な電力が生産されるようにすることにより、風力発電の効率を上昇させることができる風力捕集発電装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、運送手段の走行により発生した風力に加えて増速機によって風力部の回転速度を増大させることにより、効率を極大化することができる風力捕集発電装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、地下鉄だけでなく、地上鉄の走行路にも適用可能であり、自動車の走行道路のどこにも適用可能であるので、汎用性を向上させることができる風力捕集発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る風力捕集発電装置の実施例は、両方向に運送手段が交差するように走行する走行路の中央に上下に長く前記走行路の走行方向に沿って設置された複数の中央風力部、および前記中央風力部の上端部から前記両方向のうちの少なくとも一方の水平方向に延長されるように設置された複数の一側天井風力部を含む風力発生部と、前記風力発生部のうちのいずれか一つの回転軸に連結され、前記風力発生部の回転速度を増加させる増速機とを含んでなり、前記中央風力部および前記一側天井風力部は、所定の連結手段で連結され、同時に前記運送手段により発生した風の進行方向を法線方向にして、回転するブレードの回転力を利用して電気を発生させる。
【００１１】
ここで、前記風力発生部は、前記走行路の両方向のうちのいずれか一方の走行路沿いに設置されるが、前記一側天井風力部の先端部と前記連結手段によって連結されるように上下に長く設置され、前記中央風力部及び前記一側天井風力部と連動して回転する一側垂直風力部をさらに含んでもよい。
【００１２】
また、前記風力発生部は、前記中央風力部の上端部から前記両方向のうちの他方の水平方向に延長されるように設置された複数の他側天井風力部をさらに含んでもよい。
【００１３】
また、前記風力発生部は、前記走行路の両方向のうちの他方の走行路沿いに設置されるが、前記他側天井風力部の先端部と前記連結手段によって連結されるように上下に長く設置され、前記他側天井風力部と連動して回転する他側垂直風力部をさらに含んでもよい。
【００１４】
一方、前記所定の連結手段はベベルギヤアセンブリであってもよい。
【００１５】
また、前記複数の中央風力部、一側天井風力部、他側天井風力部、一側垂直風力部及び他側垂直風力部のうちの少なくとも一つの回転軸と所定の連結手段によって連結され、前記増速機によって回転しながら前記風力発生部の回転速度を増加させる連結シャフトをさらに含んでもよい。
【００１６】
また、前記所定の連結手段は、前記風力発生部の回転軸に備えられたウォームホイールギヤ、及び前記シャフトの外周面に設けられ、前記ウォームホイールギヤに噛み合うウォームギヤを含むウォーム及びウォームホイールギヤアセンブリであってもよい。
【００１７】
また、前記増速機は容量可変型であってもよい。
【００１８】
また、前記風力発生部の設置を媒介する支柱台アセンブリをさらに含んでもよい。
【００１９】
また、前記支柱台アセンブリは、前記両方向の走行路沿いの上部に位置した前記所定の連結手段を包み込むハウジング部を固定させるように、前記運送手段の走行方向に長く配置された一対の第１支柱台と、前記一対の第１支柱台を相互連結させる複数の第２支柱台と、前記一対の第１支柱台を地面に固定させる複数の第３支柱台とを含んでもよい。
【００２０】
また、前記風力発生部は、それぞれの回転軸に対して放射状に延長された複数のブレードが形成され、前記中央風力部に形成された前記複数のブレードは、直線の水平断面を持ってもよい。
【００２１】
また、前記風力発生部は、それぞれの回転軸に対して放射状に延長された複数のブレードが形成され、前記中央風力部に形成された前記複数のブレードは、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面を持ってもよい。
【００２２】
また、前記中央風力部を除いた残りの風力部に形成された前記複数のブレードは、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面を持ってもよい。
【００２３】
一方、本発明に係る風力捕集発電装置は、運送手段により発生した風力をブレードへ伝達して動力を得るために、前記運送手段の走行方向を除いた残りの部分全体に既に組み立てられた支柱台アセンブリと、前記ブレードが備えられ、前記支柱台アセンブリに設置される複数の風力発生部と、前記複数の風力発生部のうちの隣接する風力発生部を連結し、同じ風力によって同時に回転させるベベルギヤアセンブリと、前記ベベルギヤアセンブリによって連動し、回転する前記複数の風力発生部に所定の連結手段によって連結された一つまたは二つ以上の連結シャフトに所定の回転力を伝達して前記風力発生部の回転速度を増加させる増速機とを含んでなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る風力捕集発電装置によれば、次の様々な効果が達成される。
【００２５】
第一に、運送手段により発生した風力の大部分を失うことなく、能動的に捕集された風力を利用することができるため、風力捕集発電装置の全体的な効率を上昇させることができる。
【００２６】
第二に、増速機を利用して風力の強弱を問わず持続的に均一な電力を生産することができる。
【００２７】
第三に、運送手段が両方向に交差するように走行する走行路であれば何処でも適用することができるので、汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明に係る風力捕集発電装置の他の実施例を示す正面図である。
【図４】本発明に係る風力捕集発電装置の他の実施例を示す正面図である。
【図５】本発明に係る風力捕集発電装置の他の実施例を示す正面図である。
【図６】本発明に係る風力捕集発電装置の連結手段の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る風力捕集発電装置の構成の一つである増速機の作動例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る風力捕集発電装置の様々な実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例を示す斜視図、図２は図１の正面図、図３〜図５は本発明に係る風力捕集発電装置の他の実施例を示す正面図、図６は本発明に係る風力捕集発電装置の連結手段の一例を示す斜視図、図７は本発明に係る風力捕集発電装置の構成の一つである増速機の作動例を示す概要図である。
【００３１】
本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例では、両方向に運送手段が走行する走行路に設置されることをその骨子とする。ここで、前記走行路は、地上道路だけでなく、地下道路まで含み、列車（または地下鉄）が走行する線路を含むことができる。もちろん、前記運送手段の範囲は、本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例だけでなく、後述する全ての他の実施例に共通に適用される事項であり、直接的に走行路及び線路などに設置されるのではなく、車両または列車の走行を妨害しない限度で設置されることが好ましい。
【００３２】
一方、前記運送手段は、本発明に係る風力捕集発電装置が設置できる前記走行路を走行する運送手段であればよく、列車（または地下鉄）及び自動車に限定されないことに注意しなければならない。つまり、本発明に係る風力捕集発電装置は、自然風を利用するのではなく、何らかの経路で発生した人為的な風の風力を利用することが可能なところであれば制限なく適用できるのは当たり前である。例えば、航空機の離陸の際に、地上で航空機から発生する風力を利用することができるので、飛行場の離陸場の一箇所に本発明に係る風力捕集発電装置を適用することができる。
【００３３】
本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例では、図５に示すように、両方向に運送手段が走行する走行路の中央に上下に長く前記主行路の走行方向に沿って設置された複数の中央風力部２０Ｍ、及び前記中央風力部２０Ｍの上端部から前記両方向のうちの少なくとも一方の水平方向に延長されるように設置された複数の一側天井風力部２０ＲＣを含むことができる。
【００３４】
ここで、前記複数の中央風力部２０Ｍ及び前記一側天井風力部２０ＲＣ（以下、前記中央風力部２０Ｍ及び天井風力部２０ＲＣ、２０ＬＣを総称して「風力発生部２０」と呼ぶ）は、前記走行路を走行する前記運送手段によって所定の強さの風が発生する場合、その風の流動方向に置かれることにより、所定の回転軸２１を基準に回転しながら電力を生産する。前記回転軸２１の周囲には電場を形成するコイル（図示せず）とマグネット群が配置できるのは当たり前である。
【００３５】
前記風力発生部２０は、前記回転軸２１と、前記回転軸２１から外側に放射状に延長された複数のブレード２３とを含むことができる。前記複数のブレード２３は、前記運送手段により発生した風との摩擦力によって最大効率の回転力を得ることができるように設計できる。
【００３６】
本発明に係る風力捕集発電装置の一実施例では、前記一側天井風力部２０ＲＣが図面上における前記走行路の右側に備えられた場合を例示して説明する。前記中央風力部２０Ｍと前記一側天井風力部２０ＲＣとは、所定の連結手段５０Ａ、５０Ｂによって連結され、同時に連動回転する。
【００３７】
しかし、本発明に係る風力捕集発電装置は、上述した一実施例によって限定されるものではなく、前記走行路の両方向のうちのいずれか一方の走行路沿いに設置されるが、前記一側天井風力部２０ＲＣの先端部と前記所定の連結手段５０Ａ、５０Ｂによって連結されるように上下に長く設置される一側垂直風力部２０Ｒをさらに含む他の実施例として実現できる。
【００３８】
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【００３９】
本発明に係る他の実施例の場合にも、好適な一実施例でのように、前記中央風力部２０Ｍ、前記一側天井風力部２０ＲＣ及び前記一側垂直風力部２０Ｒが前記連結手段によって連結されることにより、同時に連動して回転する。
【００４０】
一方、本発明に係る風力捕集発電装置は、上述した好適な一実施例及び他の実施例によって限定されるものではなく、図４に示すように、前記中央風力部２０Ｍの上端部から前記両方向のうちの他方の水平方向（すなわち、図面上の左側）に延長されるように設置された複数の他側天井風力部２０ＬＣをさらに含む別の実施例として実現できる。
【００４１】
本発明の別の実施例に係る風力捕集発電装置の場合、前記他側天井風力部２０ＬＣをさらに含むことにより、図４に示すように、頭部が右側に横たわっている略「Ｆ」字状に設置される。
【００４２】
一方、本発明の追加的な実施例としては、図１及び図２を参照すると、図４に示した別の実施例の構成に加えて、前記走行路の両方向のうちの他方の走行路沿いに設置されるが、前記他側天井風力部２０ＬＣの先端部と前記連結手段５０Ａ、５０Ｂによって連結されるように上下に長く設置され、前記他側天井風力部２０ＬＣと連動して回転する他側垂直風力部２０Ｌをさらに含むように実現できる。本発明の追加的な実施例の場合、前記中央風力部２０Ｍ、前記一側天井風力部２０ＲＣ及び前記一側垂直風力部２０Ｒが前記走行路における図面上の右側に走行する車両が通過するトンネルを形成し、前記中央風力部２０Ｍ、前記他側天井風力部２０ＬＣ及び前記他側垂直風力部２０Ｌが前記走行路における図面上の左側に走行する車両が通過するトンネルを形成することにより、全体的に略「Ｍ」字状に設置される。
【００４３】
但し、本発明の追加的な実施例の場合は、前記走行路における図面上の右側及び左側で走行する各運送手段ごとに発生させる風の方向が逆方向であるので、前記一側天井風力部２０ＲＣ及び前記他側天井風力部２０ＬＣの回転方向は相互反対方向となるので、前記連結手段５０Ａ、５０Ｂによって前記中央風力部２０Ｍに連結される天井風力部は、前記一側天井風力部２０ＲＣ及び前記他側天井風力部２０ＬＣのいずれか一方でなければならない。
【００４４】
以下、説明の便宜のために、前記運送手段により発生した所定の風力によって発電させることが可能な構成の集合体を「単位発電モジュール」という概念で定義して説明する。例えば、本発明の追加的な実施例の場合、前記中央風力部２０Ｍ、前記一側天井風力部２０ＲＣ及び前記一側垂直風力部２０Ｒが所定の風力によって発電させることが可能な構成の集合体を一つの単位発電モジュールとして定義することができ、前記中央風力部２０Ｍに連結されていない前記他側天井風力部２０ＬＣと前記他側垂直風力部２０Ｌが所定の風力によって発電させることが可能な構成の集合体をもう一つの単位発電モジュールとして定義することができる。
【００４５】
一方、前記連結手段５０Ａ、５０Ｂはベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂ（以下、連結手段とベベルギヤアセンブリは同じ図面符号で示す）であってもよい。すなわち、図６に示すように、前記連結手段５０Ａ、５０Ｂは、前記風力部のうち、いずれか一つの風力部の回転軸２１の先端部に備えられた第１ベベルギヤ５０Ａと、残りの一つの風力部の回転軸２１の先端部に備えられた第２ベベルギヤ５０Ｂを含むことができる。
【００４６】
前記ベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂは、回転方向を直交方向に切り替える機能を行う。すなわち、前記連結手段５０Ａ、５０Ｂを用いて、前記中央風力部２０Ｍと前記一側天井風力部２０ＲＣとを連結させるか、或いは前記一側天井風力部２０ＲＣと前記一側垂直風力部２０Ｒとを連結させるか、或いは前記他側天井風力部２０ＬＣと前記他側垂直風力部２０Ｌとを連結させることにより、それぞれ一つの風力部のみが回転する場合よりも、前記運送手段により発生した風力を損失なく活用することができるという利点を有する。
【００４７】
前記ベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂはハウジング部３０の内部に設置される。前記ハウジング部３０の内部には連結させようとする前記風力発生部２０の回転軸２１がそれぞれ挿入され、該回転軸は前記ベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂによって前記ハウジング部３０の内部で結合される。
【００４８】
一方、前記走行路ごとに各運送手段が発生させる風の方向が逆方向であるので、前記風力発生部２０を構成する前記ブレード２３の形状も互いに異なる。
【００４９】
例えば、前記中央風力部２０Ｍの場合、列車（または地下鉄）または車両の進行方向が右側である韓国では、図１及び図２に示すように、各走行路の各運送手段により発生した風によって同じ方向に回転するので、前記ブレード２３は、前記回転軸２１から放射状に延長されるが、直線の垂直断面を持つように形成されることが好ましい。より好ましくは、前記中央風力部２０Ｍの前記ブレード２３は、前記回転軸２１から放射状に延長されるが、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面を持つように形成できる。
【００５０】
また、前記中央風力部２０Ｍを除いた残りの風力発生部２０に形成された前記複数のブレード２３は、前記回転軸２１から放射状に延長されるが、前記運送手段の走行方向に対して反対方向に向かってラウンドされた垂直断面または水平断面を持つように形成されることが好ましい。
【００５１】
このように構成される本発明に係る風力捕集発電装置は、好ましくは、各走行路に各運送手段が走行するトンネルを形成するか、或いは前記運送手段が走行する方向を除いた少なくとも２面を外部と遮断されるように形成することにより、集約的な設置が可能であるという利点を持つ。
【００５２】
一方、本発明に係る風力捕集発電装置は、前述した集約的な設置及び頑丈な設置のために、前記風力発生部２０の設置を媒介する支柱台アセンブリ１０、１５、１７をさらに含むことができる。
【００５３】
前記支柱台アセンブリ１０、１５、１７は、前記風力発生部２０の設置のために前記走行路上に既に組み立てられてもよい。
【００５４】
前記支柱台アセンブリ１０、１５、１７は、前記両方向の走行路沿いの上部に位置した前記所定の連結手段５０Ａ、５０Ｂを包み込むハウジング部３０を固定させるように前記運送手段の走行方向に長く配置された一対の第１支柱台１０と、前記一対の第１支柱台１０を相互連結させる複数の第２支柱台１５と、前記一対の第１支柱台１０を地面Ｇに固定させる複数の第３支柱台１７とを含むことができる。
【００５５】
前記支柱台アセンブリ１０、１５、１７は、前記風力発生部２０の頑丈な設置を媒介するための構成であるが、前記第１支柱台１０、第２支柱台１５及び第３支柱台１７を用いて予め大きな枠を組んだ後、前記風力発生部２０を個別設置することができる。
【００５６】
前記支柱台アセンブリ１０、１５、１７のうち、地面Ｇに固定される部分は、コンクリートを用いて頑丈に固定させることができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、図示してはいないが、列車の線路のように前記支柱台アセンブリ１０、１５、１７のすべてを前記走行路沿いで走行路に沿って移動可能に設置することも可能である。
【００５７】
一方、本発明に係る風力捕集発電装置は、前記風力発生部のうちのいずれか一つの回転軸２１に連結され、前記風力発生部２０の回転速度を増加させる増速機４０をさらに含むことができる。
【００５８】
前記増速機４０は、前記運送手段により発生した風力が小さくても、若干の回転力を付加して前記風力発生部２０の回転速度を増加させる機能を行う。
【００５９】
前記増速機４０は容量可変型であってもよい。例えば、本発明に係る風力捕集発電装置は、小型発電装置の範疇に属するものではあるが、前記風力発生部を成す単位発電モジュールの数が増加するほど、大型発電装置の範疇に拡張できる。また、前記走行路に沿って長く配置される場合、後述するように、一つの増速機４０によって複数の風力部を加速させることは、増速機４０の容量に依存するしかなく、前記走行路ごとに設置環境が異なるため、要求される前記増速機４０の容量は様々であるので、これに能動的に対処するために、前記増速機４０は容量可変型に備えられることが好ましい。
【００６０】
一方、本発明に係る風力捕集発電装置は、前記複数の中央風力部２０Ｍ、一側天井風力部２０ＲＣ、他側天井風力部２０ＬＣ、一側垂直風力部２０Ｒ、及び他側垂直風力部２０Ｌのうちの少なくとも一つの回転軸２１と所定の連結手段（図示せず）によって連結され、前記増速機４０によって回転しながら前記風力発生部２０の回転速度を増加させる連結シャフト４５をさらに含むことができる。
【００６１】
ここでの前記所定の連結手段は、前記風力発生部２０の回転軸２１に備えられたギヤアセンブリであってもよい。
【００６２】
前記連結シャフト４５は、前記走行路に沿って配置された前記複数の風力発生部２０の回転軸２１と前記連結手段によって連結されることにより、前記増速機４０の回転力を伝達する役割を果たす。前記連結シャフト４５によって前記単位発電モジュールをなす複数の風力発生部２０のいずれか一つにのみ前記増速機４０の回転力を伝達しても、前記複数の風力発生部２０は、前記ベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂによって連結された風力発生部２０にはすべて伝達されるため、効率の面で非常に有利である。
【００６３】
一方、前記連結シャフト４５と前記風力発生部２０の回転軸２１とを連結する前記所定の連結手段は、ギヤアセンブリのうち、前記連結シャフト４５に形成されたウォームギヤ及び前記風力部の回転軸に形成されたウォームホイールギヤのウォーム及びウォームホイールギヤアセンブリとして実現できるのはもちろんのこと、前記連結シャフト４５に形成された第１ベベルギヤ及び前記風力部の回転軸に形成された第２ベベルギヤからなるベベルギヤアセンブリとして実現できる。ここで、前記ギヤアセンブリは、前記連結シャフト４５の回転による前記増速機４０の動力が最大限効率よく伝達されるように構成されることが好ましい。
【００６４】
前記増速機４０は、例えば、本発明の一実施例でのように、前記中央風力部２０Ｍを基準に前記一方側の走行路側に連結され、前記運送手段により発生した風力を利用する単位発電モジュールの数が異なって前記風力のバラツキが発生する場合、全体的にバランスの取れた発電を図ることができるように助ける補助機能を行うことができる。
【００６５】
言い換えれば、図３に示すように、一方側及び他方側の走行路に該当するそれぞれに前記中央風力部２０ＲＭ、２０ＬＭを一対備え、前記中央風力部２０ＲＭ、２０ＬＭそれぞれに一側天井風力部２０ＲＣ、他側天井風力部２０ＬＣ、一側垂直風力部２０Ｒ及び他側垂直風力部２０Ｌを、下方が開口した略「コ」字状に設置して１つの発電モジュールを形成する場合、それぞれの走行路に沿って走行する運送手段により発生した風力は、前記走行路に沿って走行する運送手段の頻度の差の他には大きな違いがないので、それぞれの走行路に関連した単位発電モジュールに前記増速機４０を一つずつ設置してその作動容量を調節すると、均一な発電を図ることができる。
【００６６】
しかし、図１及び図２に示すように、前記中央風力部２０Ｍを一つ備え、前記中央風力部２０Ｍと前記所定の連結手段５０Ａ、５０Ｂによって連結された部分の走行路側、及び前記中央風力部２０Ｍと直接連結されていない走行路側は、前記それぞれの走行路に沿って走行する運送手段の頻度が同じであっても、風力は異なるしかなく、このような風力のバラツキが発生する場合、均一な発電を図ることが難しい。したがって、前記増速機４０をそれぞれの走行路側に前記連結シャフト４５を用いて連結することにより、前記風力のバラツキに応じた作動容量を調節して均一な発電を図ることができる。
【００６７】
一方、前記増速機４０は、管理の面で複数の増速機４０を備えるよりは、一つの容量可変型増速機４０を備えることにより、管理性の効率を図ることがさらに好ましい。
【００６８】
より詳しくは、図７に示すように、前記増速機４０は、前記走行路側のいずれか一方側の管理可能な場所に備えられ、前記単位発電モードのそれぞれに連結する前記連結シャフト４５（単位発電モジュールが２つである場合には、２つの連結シャフト）と所定の連結手段によって前記増速機４０と選択的に連結させて風力による作動容量を調節することにより、本発明に係る風力捕集発電装置の均一な発電を図ることができる。
【００６９】
このように構成される本発明に係る風力捕集発電装置は、前記走行路を走行する前記運送手段の走行を妨害しないように設置されなければならない。
【００７０】
したがって、前記風力発生部２０の前記一側天井風力部２０ＲＣ及び他側天井風力部２０ＬＣは、前記走行路の上側に設置されるので、その高さは前記走行路を走行する前記運送手段の最大高さを十分に考慮して設計されるべきである。
【００７１】
また、前記風力発生部２０の前記一側垂直風力部２０Ｒ及び他側垂直風力部２０Ｌは、前記走行路の一側及び他側に垂直して設置されるので、前記走行路沿いに設置されるが、実質的に前記走行路との間に緊急道路を侵犯しない外郭地域に設置されるように設計されなければならず、前記走行路沿いに突風を防ぐための突風防止丘などが備えられる場合、その部分に設置できるのは当然である。
【００７２】
一方、図示してはいないが、前記走行路と前記一側垂直風力部２０Ｒ及び前記他側垂直風力部２０Ｌとの間には、前記運送手段の侵入及び衝突を防止するための防止手段が備えられてもよい。
【００７３】
前記連結シャフト４５は、外部に露出しないことが好ましいので、前記走行路沿いに設置された前記一側垂直風力部２０Ｒ及び前記他側垂直風力部２０Ｌの回転軸２１の下端部を連結するように設計される場合、地面Ｇの上側に設置されるときには、図１〜図５に示すように、前記連結シャフト４５が挿設される設置ハウジング６０が備えられてもよく、地面Ｇの下側に設置されるときには、コンクリート配管などを介して挿設されるように配管ハウジング（図示せず）が備えられてもよい。
【００７４】
一方、上述した本発明に係る風力捕集発電装置の様々な実施例は、前記走行路上で前記運送手段が両方向で交差走行するようにしたことに限定して説明したが、本発明は、両方向に交差して走行する走行路に限定されて解釈されてはならない。
【００７５】
より詳しくは、本発明に係る風力捕集発電装置は、両方向に走行する走行路を問わず、全体的に運送手段により発生した風力発電を直接ブレードへ伝達して発電するが、前記運送手段により発生した風力を捕集するようにすることを骨子とする。
【００７６】
このような風力の捕集のために、前記走行路上に既に組み立てられた支柱台アセンブリ１０、１５、１７に複数の風力発生部２０を風力の損失なく最大限に活用するための構造（すなわち、前記運送手段の走行方向を除いた残りの部分全体を遮蔽する構造）で設置した後、走行路を走行する運送手段の頻度および外部的な要因による捕集された風力のバラツキを解消するために、各風力発生部２０をベベルギヤアセンブリ５０Ａ、５０Ｂによって連結して同時に回転するように構成した後、増速機４０を一つまたは二つ以上の連結シャフト４５を介して連結して前記風力発生部の回転速度を増加させることにより、均一な発電がなされるようにするのである。
【００７７】
したがって、本発明に係る風力捕集発電装置は、上述した各実施例によって限定されるものではなく、運送手段により発生した風力を能動的に捕集して最大の風力を利用することを可能にする前記風力発生部２０の構成及び組み合わせの概念と共に、前記風力発生部２０間のバラツキを解消して均一な発電をなすようにする概念が先行的に認められるべきである。
【００７８】
前述のように構成される本発明に係る風力捕集発電装置は、運送手段が走行する走行路に設置され、少なくとも走行方向を除いた２面の空間を遮蔽するように前記風力発生部２０を設計配置することにより、前記運送手段により発生した風力の損失を最大限減らし、最近新設される地下道路、既に構築された地上道路及び航空機の離陸場に積極的に適用することができるので、汎用性を向上させるという利点を有する。
【００７９】
また、増速機４０を介して１つの風力部だけでなく、同時に複数の風力発生部２０を増速させることができるようにすることにより、均一な電力生産が可能であり、大型化傾向の原子力及び火力発電による環境汚染の問題及び資源枯渇の問題を一挙に解決することができるという利点を有する。
【００８０】
以上、本発明に係る風力捕集発電装置の様々な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は、必ずしも前述した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な変形及び均等な範囲での実施が可能であるのは当たり前である。よって、本発明の真正な権利範囲は後述する特許請求の範囲によって定められるというべきである。
【符号の説明】
【００８１】
１０    第１支柱台
１５    第２支柱台
１７    第３支柱台
２０    風力発生部
２０Ｍ    中央風力部
２０ＲＣ    一側天井風力部
２０ＬＣ    他側天井風力部
２０Ｒ    一側垂直風力部
２０Ｌ    他側垂直風力部
３０    ハウジング部
４０    増速機
４５    連結シャフト
５０Ａ、５０Ｂ    連結手段（ベベルギヤアセンブリ）
６０    設置ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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