KR101851605B1 - 가변형 블레이드를 장착한 터빈 및 풍력조절장치 - Google Patents

Abstract

가변형 블레이드를 장착한 터빈 및 풍력조절장치가 개시된다. 본 발명은 원통 형상의 외주면에 적어도 하나 이상의 홈을 형성하며 회전축을 중심으로 회전하는 하우징과 하우징에 형성되는 적어도 하나 이상의 홈에 삽입되는 고정부재와 고정부재에 힌지 결합되어 바람에 의해 일정한 각도 범위 내에서 회전하는 블레이드부를 포함하는 가변형 블레이드를 장착한 풍력발전기와,
풍력발전기가 내부에 수용되고 풍력발전기를 감싸는 형상으로 이루어져 외부의 바람을 풍력발전기에 전달하기 위해 개폐가능한 적어도 하나 이상의 도어와 도어의 일측과 힌지 연결되는 지지구조물과 도어를 개폐하기 위한 동력을 제공하는 구동부 및 일측은 상기 도어에 연결되고 타측은 상기 구동부에 연결되어 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 상기 도어를 회동시키는 도어암을 포함하는 풍력조절장치를 포함하며,
본 발명에 따르면, 블레이드의 가변에 따라 풍력발전기의 에너지 효율을 높일 수 있고 또한 바람의 세기, 양 등을 조절함으로써 풍력발전기의 효율적인 운행이 가능하다.

Description

가변형 블레이드를 장착한 터빈 및 풍력조절장치{TURBINE WITH VARIABLE BLADE AND WIND POWER CONTROL APPARATUS}

본 발명은 풍력발전기에 사용되는 터빈 및 풍력조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블레이드가 바람 방향에 따라 가변할 수 있으며, 바람의 양을 조절하여 효율적인 풍력발전기의 운행을 위한 것이며 덧붙여 수력발전형으로도 적용이 가능한 가변형 블레이드를 장착한 터빈 및 풍력조절장치 발명의 명칭에 관한 것이다.

산업발전이 급속하게 이루어짐에 따라 화석 연료의 사용은 증가하는 실정이다. 그러나 지구에 매장되어있는 화석 연료의 절대량은 한정적이며 이에 따른 원가상승문제가 야기되고, 덧붙여 환경적인 측면에서도 화석 연료 사용으로 인해 다량의 이산화탄소가 대기 중에 쌓이면서 두꺼운 이산화탄소 층을 형성하여 지구 온난화를 발생시키고 있다. 따라서 세계적으로 화석연료의 사용량을 제한하는 실정이다. 이러한 추세에 따라 화석 연료의 사용을 대체할 수 있는 친환경 대체 에너지의 필요성이 대두되며 대표적으로는 수력발전, 풍력발전 등이 이에 속한다.

특히 풍력발전의 경우 바람의 운동에너지를 이용한 발전방식으로 화석연료 대체효과가 매우 크며 낙도 등의 낙후 지역에 경제성 있는 전력 보급이 가능하다. 또한 풍력이 우수한 해안 및 산간지역에 설치함으로써 국내 토지이용을 합리화할 수 있으며 제주지역과 같은 일부 특정지역의 경우 대규모 풍력발전단지 조성으로 관광자원으로 활용이 가능하다.

이러한 풍력 발전기의 원리는 바람이 지니고 있는 에너지를 우리가 유용하게 사용할 수 있는 전기에너지로 바꿔주는 장치로써, 불어오는 바람은 풍력 발전기의 날개를 회전시키게 된다. 이때 생긴 날개의 회전력으로 전기를 생산하여 우리가 사용하게 되는 것이다. 구체적으로 풍력 발전기는 날개, 변속장치, 발전기의 세 부분으로 구성되어 있다. 날개는 바람에 의해 회전되어 풍력 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 장치이다. 변속장치는 날개에서 발생한 회전력이 중심 회전축을 통해서 변속기어에 전달되어 발전기에서 요구되는 회전수로 높여서 발전기를 회전시킨다. 발전기는 날개에서 발생한 기계적인 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다.

이러한 풍력 발전기는 수직형과 수평형으로 나눠지는데 수평형은 일반적으로 프로펠러형을 말하며, 수직형은 지면에 수직으로 세워진 회전축에 블레이드를 구비하고, 블레이드에 의해 회전축이 회전하면서 전기를 발생하는 발전기를 말한다.

이러한 풍력 발전기의 발전효율(Generating efficiency)은 30% 내외에 그치고 있는 실정이다. 또한, 종래의 풍력발전기는 바람에 의한 회전운동 시에 바람에 의해 블레이드가 회전하는 곳에서는 회전운동 시에 필요한 추진력을 얻으나, 바람방향과 반대되는 방향으로 블레이드가 회전하는 구간에서는 바람에 의해 저항으로 작용할 수 있다. 덧붙여 바람의 세기가 일정세기를 초과하거는 경우 풍력발전기에 부하가 발생할 수 있으며 일정세기에 못 미치는 경우 풍력발전기에서 에너지를 공급하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 풍력발전기의 블레이드(Blade)들이 바람의 방향에 따라 가변이 가능하게 설치되어 있어 블레이드가 회전하는 방향에 따라 블레이드와 바람이 맞닿는 면적이 넓어지도록 펼쳐지고 블레이드가 회전하는 방향의 반대방향에서는 블레이드와 바람이 맞닿는 면적을 최소화하도록 블레이드가 접혀지도록 설치되어있는 가변형 블레이드를 장착한 터빈을 제공함에 있으며, 그에 따른 기존의 대형 발전시스템의 발전용량을 소규모화로도 대체 가능할 것이다.

또한 풍력발전기를 감싸며 형성되고 일괄 또는 일부의 개폐에 의해 바람의 세기, 양 등을 조절하는 풍력조절장치를 제공하는데 있다.

또한 외부의 에너지를 장치의 면적상에 한하여 최대로 수용하여 전기적 에너지로 전환하는 장치로의 적극성이 강한 기계적 시스템이라고 볼 수 있다.

또한 수력의 경우 일정한 위치에너지를 갖는 물의 흐름이 있는 곳은 어느 곳이나 어느 형태로든 적용이 가능하고 형태에 따라 수력과 풍력을 동시에 적용도 가능한 일체형 모델링도 가능하다. 미관상이나 외관상으로 문제없이 보 형태나 물 흐름 안에 복수로 수중에 장치하여 에너지화 하는 것도 가능하다. 조류가 있는 바다나 흐름이 풍부한 강에 수중 터빈과 수면 위 풍력터빈을 동시 적용하여 시너지형 모델링으로 다각화 할 수 있다. 이에 수직 수평형의 형식의 제한 없이 적용도 가능하여 외부에너지의 형태에 따라 장치의 제한 없이 상황별 효율적인 적용이 가능하다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 ‘통상의 기술자’)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈은, 원통 형상의 외주면에 적어도 하나 이상의 홈을 형성하며 회전축을 중심으로 회전하는 하우징과 상기 하우징에 형성되는 적어도 하나 이상의 홈에 삽입되는 고정부재와 상기 고정부재에 힌지 결합되어 바람에 의해 일정한 각도 범위 내에서 회전하는 블레이드부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 블레이드부는 상기 고정부재에 힌지 결합되는 회전부재와 상기 회전부재에 연결되어 연장되는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전부재는 상기 회전부재가 일정한 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 상기 회전부재의 일측방향 회전각도를 제한하는 제1각도 제한부와 상기 회전부재의 타측방향 회전각도를 제한하는 제2각도 제한부 및 상기 블레이드와 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 홈에 구비되어 상기 제1각도 제한부에 가해지는 충격을 완화해주는 제1충격완화부재 및 상기 하우징의 홈에 구비되어 상기 제2각도 제한부에 가해지는 충격을 완화해주는 제2충격완화부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충격완화부재는 사용자에 의해 각도 조절이 제어 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드의 일측과 연결되어 바람에 의해 블레이드가 회전함에 따라 발생하는 소음을 저감하는 풍절음 감소장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 풍력조절장치는 풍력발전기가 내부에 수용되고 풍력발전기를 감싸는 형상으로 이루어져 외부의 바람을 풍력발전기에 전달하기 위해 개폐가능한 적어도 하나 이상의 도어와 상기 도어의 일측과 힌지 연결되는 지지구조물과 상기 도어를 개폐하기 위한 동력을 제공하는 구동부 및 일측은 상기 도어에 연결되고 타측은 상기 구동부에 연결되어 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 상기 도어를 회동시키는 도어암을 포함한다.

바람직하게는, 상기 구동부는 동력을 발생하는 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 적어도 하나 이상의 톱니바퀴 및 상기 톱니바퀴에 맞물려 상기 도어암에 동력을 전달하는 체인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부는 동력을 발생하는 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 베이스부재 및 상기 베이스부재에서 일정길이 연장되어 일측이 상기 도어암과 힌지 결합되는 작동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도어는 상기 도어가 개폐됨에 따라 상기 풍력발전기에 불순물이 유입되는 것을 차단하거나 안전사고를 미연에 방지하는 안전망을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 블레이드가 회전하는 방향에 따라 블레이드와 바람이 맞닿는 면적이 넓어지도록 펼쳐지고 블레이드가 회전하는 방향의 반대방향에서는 블레이드와 바람이 맞닿는 면적을 최소화하도록 블레이드가 접혀지도록 설치되어 효율적인 에너지의 변환이 가능하며, 장치에 직접적 영향을 주는 외부의 에너지원을 최대한 수용하여 손실을 최소화 하여 동력으로 전달 할 수 있다.

또한, 풍력발전기를 감싸며 형성되고 일괄 또는 일부의 개폐에 의해 바람의 세기, 양 등을 조절함으로써 풍력발전기의 효율적인 운행이 가능하다.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 터빈에 대한 상측면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 터빈에 사용되는 회전부재를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전부재의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력조절장치의 상측면도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력조절장치의 상측면도를 나타낸 도면이다.
도 8은 도6 또는 도7에 도시된 풍력조절장치의 사시도를 나타낸 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

또한 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대한 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게는 제2구성요소는 제1구송요소로도 명명 될 수 있다. 이하 도면에 따라서 논리적으로 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 터빈에 대한 상측면도를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 터빈에 사용되는 회전부재를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈(100)은 원통 형상의 외주면에 적어도 하나 이상의 홈을 형성하며 회전축(130)을 중심으로 회전하는 하우징(110)과 하우징(110)에 형성되는 적어도 하나 이상의 홈에 삽입되는 고정부재(150)와 고정부재에 힌지 결합되어 바람에 의해 일정한 각도 범위 내에서 회전하는 블레이드부(170, 171)를 포함한다. 상기 하우징(110)의 외주면에 형성되는 홈은 반드시 도면의 일 실시예에 따른 형상으로 한정되는 것은 아니며 풍향, 풍력 등의 외기조건에 따라 십(十)자 형태의 지점에 홈이 형성될 수도 있으며, 대(大)자 형태의 지점에 홈이 형성될 수도 있을 것이다.

한편 블레이드부는 고정부재(150)에 힌지 결합되는 회전부재(170)와 회전부재(170)에 연결되어 연장되는 블레이드(171)를 포함한다. 블레이드부(170,171)는 일정한 각도 범위 내에서 회전이 가능하여 풍향에 따라 회전하는 블레이드는 펼쳐짐으로써 바람과 맞닿는 면적을 넓혀 회전운동에 필요한 원심력을 제공하며, 그 반대쪽은 풍향에 따라 바람과 맞닿는 면적을 최소화 하여 회전운동 시 저항으로 작용할 수 있는 요소를 배제할 수 있을 것이다.

또한 회전부재(170)는 회전부재가 일정한 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 회전부재의 일측방향 회전각도를 제한하는 제1각도 제한부(170a)와 회전부재의 타측방향 회전각도를 제한하는 제2각도 제한부(170b) 및 블레이드와 연결되는 연결부(170c)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 회전부재에 형성되는 각도 제한부(170a, 170b)는 하우징의 외주면과 접촉하여 블레이드(171)가 바람에 의해 펼쳐지는 각도와 바람에 의해 접혀지는 각도를 일정 범위내로 제한하는 다양한 형상을 포함하며 반드시 도면에 따른 본 발명의 일 실시예에 한정되는 형상을 구비한다고 볼 수는 없을 것이다.

또한, 하우징의 홈에 구비되어 상기 제1각도 제한부(170a)에 가해지는 충격을 완화해주는 제1충격완화부재(190)와 하우징의 홈에 구비되어 상기 제2각도 제한부(170b)에 가해지는 충격을 완화해주는 제2충격완화부재(191)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람이 강하게 불 경우, 상기 블레이드를 일정한 범위내의 각도로 제한해주는 각도 제한부(170a, 170b)에 걸리는 외력에 의해 회전부재(170) 또는 하우징(110)이 파손될 염려가 있다. 이를 방지하기 위해 각도 제한부(170a, 170b)에 가해지는 외력을 완화시켜주기 위해 상기 하우징의 외주면에 형성되는 홈에 구비되고, 더욱 상세하게는 상기 홈에 구비되는 고정부재(150)의 양측에 구비되어 각도 제한부(170a, 170b)와 맞닿을 수 있는 구조로 형성될 것이다. 상기 충격완화부재(191, 192)는 탄성체로 이루어져 충격을 흡수할 수 있으며 특히 각도 제한부(170a, 170b)와 맞닿는 부분은 고무 등의 재질로 이루어져 각도 제한부(170a, 170b)의 파손을 방지할 수 있을 것이다. 덧붙여 충격완화부재(191, 192)는 도면에서 도시되는 본 발명의 일실시예에 한정되는 것이 아니며 에어쿠션, 오일쿠션등의 유동식(가변식) 완충장치를 포함시킬 수 있을 것이다. 또한 제1충격완화부재(190)의 경우 별도의 컨트롤러 적용으로 풍량에 따라 펴짐 각의 조절폭을 조정해줄 수도 있을 것이다. 더욱 상세하게는 제1충격완화부재(190)가 하우징(110)의 외부로 돌출됨에 따라 날개가 펼쳐지는 각이 좁아지므로 상기 터빈의 회전속도를 조절할 수 있을 것이다.

한편, 블레이드의 일측에는 바람에 의해 블레이드가 회전함에 따라 발생하는 소음을 저감하기 위한 풍절음 감소장치(172)를 더 포함할 수 있다. 더욱 상세하게는, 블레이드가 접히고 펴지고 하는 동작과 전체적으로 회전되는 터빈의 회전 간 날개의 일측(회전반경이 제일 넓은 부위 위주)에 풍절음이 발생될 것을 방지 또는 최소화하기 위해 우레탄, 실리콘 등을 소재로 한 촘촘한 그물(Mesh)이나 수세미 형식의 폼을 날개 끝부분 일정면적에 도포 또는 접착, 장착 하는 형태로 적용하여 풍절음을 줄이거나 제거할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 블레이드를 장착한 터빈의 사시도이다.

도 4를 참고하면 회전부재(270)는 도 1에서는 블레이드의 양 측 일부분을 고정부재(150)와 연결하여 블레이드의 각도조절이 가능하나, 이 경우 회전을 지지해주는 힌지 연결부재가 강한 바람에 의해 블레이드가 결손될 위험이 있으므로, 도 4에서 도시하는 본 발명에 따른 다른 실시예에서는 상기 회전부재가 상기 하우징의 상부에서부터 연결되어 하부로 긴밀하게 이어지는 구조를 띄고 있으며 이에 따라 회전부재(270)에 가해지는 충격완화부재도 도시한 바와 같이 복수개가 구비될 수 있을 것이다. 한편, 본 발명에 따른 회전부재의 다른 실시예로서, 상기 회전부재(270)는 하우징(110)의 내부에 삽입되어 바람의 영향을 최소화 할 수 있을 것이며 그에 따라 충격완화부재 역시 내부에 삽입되어 있는 회전부재에 가해지는 충격을 완화하기 위해 장착될 수 있을 것이고 부자재의 외부노출을 최소화 해 외부요인으로부터의 오염을 최소화 하고 추가적인 내구성 확보에도 도움이 될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전부재의 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b를 참고하면 충격완화부재(390,391)는 회전운동을 하는 부채꼴 모양의 캠(Cam)으로 이루어질 수 있을 것이다. 상기 충격완화부재(390, 391)의 하부에는 완충장치(392)가 구비되어 있어 외력에 따라 상기 충격완화부재(390, 391)와 각도 제한부(370a, 370b)가 파손되는 것을 방지할 수 있을 것이다. 한편 상술한 충격완화부재(390,391)는 본 발명의 일 실시예에 따른 부채꼴 모양의 캠으로 한정할 것은 아니며 부채꼴 모양으로 사용할 시 완충장치(392)의 소재에 따라 홈 내부에 생기는 불필요한 공간을 최소화하기 위해 달걀형으로 만들어질 수 있을 것이다. 덧붙여 도 4의 실시예에서 상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 회전부재(370) 역시 하우징의 상부에서부터 연결되어 하부로 긴밀하게 이어지는 구조를 띌 수 있으며 이에 따라 회전부재(370)에 가해지는 충격완화부재(390,391)도 복수개가 구비될 수 있을 것이다.한편 이 때 완충장치(392)는 상술한 바와 같이 통상의 기술자에게 쉽게 차용될 수 있는 다양한 소재 또는 모양을 포함할 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력조절장치의 상측면도를 나타낸 도면이다.

도 6을 참고하면 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력조절장치(400)는 풍력발전기가 내부에 수용되고 풍력발전기를 감싸는 형상으로 이루어져 외부의 바람을 풍력발전기에 전달하기 위해 개폐가능한 적어도 하나 이상의 도어(410)와 상기 도어의 일측과 힌지 연결되는 지지구조물(430)과 상기 도어를 개폐하기 위한 동력을 제공하는 구동부(451,452,453) 및 일측은 상기 도어에 연결되고 타측은 상기 구동부에 연결되어 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 상기 도어를 회동시키는 도어암(470)을 포함한다. 더욱 상세하게는 구동부는 동력을 발생시키는 모터(451)와 상기 모터에 의해 회전하는 적어도 하나 이상의 톱니바퀴(452) 및 상기 톱니바퀴에 맞물려 상기 도어암에 동력을 전달하는 체인(453)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 모터(451)는 상기 톱니바퀴(452)와 연결되어 모터의 구동에 따라 톱니바퀴가 회전하고, 톱니바퀴가 회전함에 따라 톱니바퀴의 사이에 구비되는 체인(453)과 도어암(470)에 의해 도어(410)가 일괄 개폐될 수 있을 것이다. 또한 바람이 부는 정도에 따라 도어(410)의 개폐정도를 조절하여 상기 풍력조절장치(400) 내부에 수용되는 풍력발전기에 전달하는 바람의 양을 조절할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력조절장치의 상측면도를 나타낸 도면이다.

도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력조절장치(500)는 풍력발전기가 내부에 수용되고 풍력발전기를 감싸는 형상으로 이루어져 외부의 바람을 풍력발전기에 전달하기 위해 개폐가능한 적어도 하나 이상의 도어(510)와 상기 도어의 일측과 힌지 연결되는 지지구조물(530)과 상기 도어를 개폐하기 위한 동력을 제공하는 구동부(551,552,553) 및 일측은 상기 도어에 연결되고 타측은 상기 구동부에 연결되어 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 상기 도어를 회동시키는 도어암(570)을 포함한다. 더욱 상세하게는 구동부는 동력을 발생시키는 모터(551)와 상기 모터에 의해 회전하는 베이스부재(552) 및 상기 베이스부재에서 일정길이 연장되어 일측이 상기 도어암과 힌지 결합되는 작동부재(553)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편 상기 베이스부재(552)는 상기 모터(551)의 동력에 의해 회전운동하며 베이스부재의 상측에는 원통형상의 회전축이 구비된다. 원통형상의 회전축에서 일정길이 연장되어 도어암(570)과 힌지 결합되는 작동부재(553)는 상기 베이스부재(552)의 회전운동에 의해 베이스부재와 같은 방향으로 회전하며, 상기 작동부재(553)의 회전에 의해 도어암(570)과 작동부재(553)가 힌지 결합되는 부분이 접혀지고 펼쳐짐에 따라 도어(510)의 일괄개폐가 가능할 것이다. 이에 따른 효과는 도 6에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 풍력조절장치와 동일한 효과를 가져 올 수 있을 것이다. 다만 내구성에 있어서는 도 6에서 설명한 체인과 톱니바퀴의 결합보다 도 7에서 설명한 도어암과 작동부재의 결합이 더 견고할 것이다.

도 8은 도6 또는 도7에 도시된 풍력조절장치의 사시도를 나타낸 도면이다.

도 8을 참고하면 풍력조절장치의 내부에는 풍력발전기가 구비될 수 있으며 반드시 본 발명에서 실시하고 있는 가변형 블레이드를 장착한 터빈이 사용된 풍력발전기 외에 기존에 사용되고 있는 풍력발전기에도 적용될 수 있을 것이다. 또한 바람이 부는 방향이나 세기 등에 따라 일부만을 개폐하여 유체역학적으로 가장 이상적인 바람의 흐름을 유도함으로써 풍력조절장치의 내부에 구비되는 풍력발전기의 효율을 높일 수 있을 것이다. 또한, 대형 터빈이 내장된 시설물이라면 유사시 일괄 폐쇄하여 내부적인 정비 작업이나 재해 방지에 효과적일 것이다. 덧붙여 풍력조절장치의 도어가 개폐됨에 따라 풍력조절장치 내부에 구비된 풍력발전기로 불순물 등이 진입하는 경우를 방지하기 위해 풍력조절장치의 측면에는 풍력발전기를 감싸는 형태로 각 도어가 개폐되는 부분에 메쉬(MESH)형태의 그물망이 적용될 수 있을 것이다.

상술한 내용에서 본 발명의 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 특히 본 발명에서 설명된 가변형 블레이드를 장착한 터빈 및 풍력조절장치는 반드시 풍력에 한하여 사용될 수 있는 것은 아니며 가변형 블레이드를 장착한 터빈이 수력발전에도 응용이 가능하고 이 경우 풍향에 따라 블레이드가 가변하는 것이 아닌, 수력방향에 따라 블레이드가 가변할 수 있으며 풍향조절장치는 수력발전에 응용 시 수력의 세기, 흐름, 수량등을 조절할 수 있을 것이다.

100,200 : 가변형 블레이드를 장착한 터빈
110 : 하우징
130 : 회전축
150 : 고정부재
170,270,370 : 회전부재
170a,370a : 제1각도 제한부
170b,370b : 제2각도 제한부
170c,370c : 연결부
171 : 블레이드
172 : 풍절음 감소장치
190,390 : 제1충격완화부재
191,291,391 : 제2충격완화부재
392 : 완충장치
400,500 : 풍력조절장치
410,510 : 도어
430,530 : 지지구조물
451,551 : 모터
452 : 톱니바퀴
453 : 체인
470,570 : 도어암
552 : 베이스부재
553 : 작동부재

Claims (10)

1. 원통 형상의 외주면에 적어도 하나 이상의 홈을 형성하며 회전축을 중심으로 회전하는 하우징과
   상기 하우징에 형성되는 적어도 하나 이상의 홈에 삽입되는 고정부재와
   상기 고정부재에 힌지 결합되어 바람에 의해 일정한 각도 범위 내에서 회전하는 회전부재와;
   상기 회전부재에 연결되어 연장되는 블레이드를 포함하며,
   상기 회전부재는,
   상기 회전부재가 일정한 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 상기 회전부재의 일측방향 회전각도를 제한하는 제1각도 제한부와
   상기 회전부재의 타측방향 회전각도를 제한하는 제2각도 제한부 및 상기 블레이드와 연결되는 연결부를 포함하며,
   상기 블레이드는 상기 회전부재의 회전에 의해 서로 겹쳐질 수 있는 것을 특징으로 하는 가변형 블레이드를 장착한 터빈.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 홈에 구비되어 상기 제1각도 제한부에 가해지는 충격을 완화해주는 제1충격완화부재 및
   상기 하우징의 홈에 구비되어 상기 제2각도 제한부에 가해지는 충격을 완화해주는 제2충격완화부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 블레이드를 장착한 터빈.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1,2충격완화부재는, 사용자에 의해 각도 조절이 제어 가능한 것을 특징으로 하는 가변형 블레이드를 장착한 터빈.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드의 일측과 연결되어 바람에 의해 블레이드가 회전함에 따라 발생하는 소음을 저감하는 풍절음 감소장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 블레이드를 장착한 터빈.
   
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