WO2019083134A1

WO2019083134A1 - 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템

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Publication number: WO2019083134A1
Application number: PCT/KR2018/008385
Authority: WO
Inventors: 김덕보; 김다원
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: KR101849052B1

Abstract

본 발명은 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하고 균일하게 분할하되, 속도를 증가시켜 로터 블레이드로 유도함으로써 안정적이고 효율이 높은 풍력을 얻을 수 있도록 하되, 풍량조절부재를 부가하여 태풍이나 강풍이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 줄여서 로터 블레이드의 손상을 방지함과 아울러 터보 팬의 안정적인 동작을 가능케 하고, 반면 약풍(또는 미풍)이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 많게 하여 터보 팬이 안정적으로 동작되도록 한, 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템에 관한 것이다.

Description

방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템

본 발명은 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하고 균일하게 분할하되, 속도를 증가시켜 로터블레이드로 유도함으로써 안정적이고 효율이 높은 풍력을 얻을 수 있도록 하되, 풍량조절부재를 부가하여 태풍이나 강풍이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 줄여서 로터 블레이드의 손상을 방지함과 아울러 터보 팬의 안정적인 동작을 가능케 하고, 반면 약풍(또는 미풍)이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 많게 하여 터보팬이 안정적으로 동작되도록 하는, 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 풍력발전장치는 풍차(windmill)라고 불리우며, 이는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용하여 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치이다.

이러한 풍력발전장치는 수평축 풍력발전 장치(horizontal axis wind turbine)와 수직축 풍력발전장치(vertical axis wind turbine)로 대별되는데, 수평축을 이용하는 방식은 프로펠러 방식으로서 공기 역학적으로 바람의 양력(lift force)을 이용한 블레이드로 구성된 로터를 사용하여 발전 효율은 비교적 높으나 바람이 부는 방향에 따라 로터의 방향을 바꾸어 주어야 하며, 바람의 세기에 따라 블레이드의 각도를 바꾸어 주어야 하는 장치가 필요하다.

또한, 수평축을 이용하는 경우는 로터의 축이 최소한 로터의 반지름보다 높은 곳에 위치하게 되므로 높은 곳에 위치한 로터축과 발전기를 연결하기 위해서는 발전기를 로터축과 같은 높이에 설치하여 발전기의 회전축과 로터의 회전축을 거의 동일한 위치에 설치하거나, 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 장치를 설치하여 발전기와 연결을 한다. 이 경우 전자의 경우에는 강한 바람에 의해 기구적인 손상이 발생할 수 있는 위험과 유지, 보수가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 후자의 경우에는 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 과정에서 에너지의 손실이 일어난다.

한편, 수직형의 경우에는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우는 발전기의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우는 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되고 있다.

따라서, 수직형의 약점인 낮은 효율 등을 극복하기 위해서 최근에 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들면, 블레이드의 설계나 구조 또는 조립방식 등을 개선하거나, 지지구조물과 블레이드를 부착하는 방식을 개선하기도 하며, 블레이드의 피치각 제어 시스템을 개선하여 블레이드의 각속도를 일정하게 하는 방식을 사용하기도 한다.

미국 특허번호 제 4,718,821호에는 개별적인 블레이드에 작용하는 공압을 변화시킴으로써 회전중에 각각의 블레이드를 주기적으로 요동하게 하는 장치가 개시되는데, 이 경우는 블레이드가 기구적으로 손상되기 쉽다는 문제가 있으며, 이는 유지비용의 증가로 이어진다.

상기한 개별적인 피치각 제어 시스템과 달리 전체 블레이드의 피치각을 집단적으로 조절하는 시스템이 개시되기도 하는데, 미국 특허번호 제 4,299,537호에는 회전시에 블레이드가 요동을 함으로써 피치각이 변하도록 블레이드를 편심링(eccentric ring)에 연결시키는 피치각 제어 시스템이 개시된다.

그러나 이 경우는 바람에 의해 블레이드의 피치각이 결정되므로 고효율의 풍력을 얻기 위한 적극적인 블레이드 피치각의 제어가 불가능하며, 급격한 바람 방향의 변화에 대응하는데 미흡하다는 문제가 있다.

이를 보완하기 위해, 국내특허공개 제10-2011-0004803호의 터보형 수직축 풍력장치가 제안된 바 있다.

상기 공개특허는 지면 위에 지지 고정되는 베이스; 상기 베이스 상에 수직상으로 설치되는 복수의 칼럼; 상기 칼럼 상에 고정되게 적층 설치되는 스테이터 블레이드; 상기 베이스의 중심부위에 설치되는 축 브라켓; 상기 축브라켓에 회전 가능하게 지지되는 수직 회전축; 상기 수직 회전축의 상부에 결합된 채 상기 스테이터 블레이드의 내부에 위치하여, 상기 스테이터 블레이드로부터 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드; 및 상기 수직 회전축의 하부에 연결되는 발전기;를 포함하고, 상기 스테이터 블레이드는, 원형의 상부륜과 하부륜; 및 상기 상부륜과 하부륜의 사이에 360°에 걸쳐 설치되며, 상기 상부륜과 하부륜의 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된 복수의 안내 블레이드를 포함하고, 상기 안내 블레이드 상호 간의 간격은 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지도록 구성하여, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 습득할 수 있는 장점을 갖도록 하였다.

그러나, 상기한 공개특허의 경우 스테이터 블레이드가 항상 고정된 각도를 유지하고 있으므로 태풍이나 강풍이불때 풍력장치의 내부로 많은 풍량의 바람이 빠른 풍속으로 유입됨으로써 스테이터 블레이드에 강한 충격이 가해져 파손의 우려가 있고, 상기 풍력장치에 인버터 등이 연결될 경우 풍력장치의 과속회전으로 인해 인버터가 손상되는 문제점이 있다.

반대로, 약풍(미풍)이 부는 경우에도 스테이터의 블레이드가 고정되어 있으면 풍력장치의 내부로 유입되는 풍량은 적고 이에 비례하여 풍속도 약할 수밖에 없으므로 로터 블레이드의 회전속도가 느려져 에너지 효율이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.

종합하면, 태풍이나 강풍이 불 때 또는 약풍이 불 때와 같이 풍량 및 풍속이 지나치게 크거나 작을 경우에 로터 블레이드가 안정적이고 일정한 속도를 유지하지 못하게 되어 에너지 효율이 급감하는 것에 문제점이 있었던 만큼, 이의 개선이 요구되고 있다.

본 발명의 제 1 목적은, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하고 균일하게 분할하되, 속도를 증가시켜 로터 블레이트로 유도함으로써 안정적이고 효율이 높은 풍력을 얻을 수 있도록 하되, 풍량조절부재를 부가하여 태풍이나 강풍이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 줄여서 로터 블레이드의 손상을 방지함과 아울러 터보 팬의 안정적인 동작을 가능케 하고, 반면 약풍(또는 미풍)이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 많게 하여 이 역시 터보 팬이 안정적으로 동작되도록 함에 있다.

본 발명의 제 2 목적은 바람 또는 수력이 미약할 때는 기어비가 큰 슈퍼기어에 의해 최소한의 기계동력으로 최대한의 출력을 얻을 수 있도록 한 슈퍼기어를 이용한 풍력 및 수력 복합형 발전장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제 3 목적은 터보 팬을 환풍기로 사용하여 공기 배출 효율을 증가시키고, 터보 팬의 회전력을 전달받은 무동력 선풍기로 실내 공기 순환 및 온도 조절이 가능하도록 함에 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 터보 팬 및 이를 이용하는 발전장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터보 팬은, 상부림; 상부림의 아래에 위치되는 하부림; 상부림과 하부림의 사이에 원주 방향으로 배열되며, 상호 간에 일정 간격을 두고 설치 각도를 가지며 위치되는 스테이터 블레이드들; 상부림과 하부림의 중심부에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 회전축에 방사상으로 연결되며, 스테이터 블레이드들 사이로 유입되는 유체에 의해 회전되면서 회전축을 회전시켜주는 로터 블레이드들; 및 인접한 스테이터 블레이드들의 상부 및 하부를 연결하는 한 쌍의 상하 가이드 플레이트들을 포함하되, 인접한 스테이터 블레이드들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지고, 한 쌍의 상하 가이드 플레이트들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지는 것을 특징으로 한다.

터보 팬은, 상부림과 하부림에 연결되며, 스테이터 블레이드를 둘러싸며, 상부림과 하부림의 바깥쪽으로 연장되는 날개틀; 및 날개틀의 바깥쪽으로 연장된 부분의 내측에 힌지 연결되는 풍량 조절판을 포함하되, 풍량 조절판이 힌지축을 중심으로 회동함에 따라, 스테이터 블레이드들 사이로 통과하는 풍량이 조절될 수 있다.

상부림과 하부림은, 외부링; 및 외부링보다 작은 직경을 가지며, 외부링의 내측에 동축상으로 위치되는 내부링을 포함하되, 터보 팬은 외부링과 내부링을 가로지르며, 외부링과 내부링에 고정되는 결합바를 더 포함할 수 있다.

로터 블레이드는, 회전축에 일단이 연결되는 상부 프레임; 상부 프레임의 하측에 위치되고, 일단이 회전축에 연결되는 하부 프레임; 상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판; 및 연결판의, 스테이터 블레이드를 통과한 바람이 충돌하는 면 상에 경사를 가지며 돌출된 보조 날개를 포함할 수 있다.

로터 블레이드는, 회전축에 일단이 연결되는 상부 프레임; 상부 프레임의 하측에 위치되고, 일단이 회전축에 연결되는 하부 프레임; 상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판; 및 연결판의, 스테이터 블레이드를 통과한 바람이 충돌하는 면의 종단에 연결되며, 경사를 가지며 연장되는 보조 날개를 포함할 수 있다.

로터 블레이드는, 원판형의 상부 플레이트; 상부 플레이트의 하측에 위치된, 원판형의 하부 플레이트; 일단이 원판형의 상부 플레이트에 연결되는 상부 프레임; 상부 프레임의 하측에 위치되고, 원판형의 하부 플레이트에 연결되는 하부 프레임; 및 상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판을 포함하되, 상부 플레이트의 중앙에는 상부 축 개구가 형성되어 있으며, 하부 플레이트의 중앙에는 하부 축 개구가 형성되며, 회전축이 상부축 개구와 하부 축 개구를 통과하며 상부 플레이트와 하부 플레이트에 고정될 수 있다.

회전축은, 상부 축 플레이트; 상부 축 플레이트의 하측에 위치되는 하부 축 플레이트; 상부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 상향 연장되는 상부 축; 하부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 하향 연장되는 하부 축; 프레임 구조를 가지는 축 프레임; 축 프레임의 상단에 고정된 축 프레임 상부 플레이트; 및 축 프레임의 하단에 고정된 축 프레임 하부 플레이트를 포함하되, 상부 축 플레이트와 축 프레임 상부 플레이트는 상호 간에 고정 결합되며, 하부 축 플레이트와 축 프레임 하부 플레이트는 상호 간에 고정 결합되며, 상부 축은 로터 블레이드의 상부 축 개구를 통과하며, 하부 축은 로터 블레이드의 하부 축 개구를 통과하고, 상부 축 플레이트는 로터 블레이드의 상부 플레이트와 고정되며, 하부 축 플레이트는 로터 블레이드의 하부 플레이트와 고정될 수 있다.

터보 팬은 회전축의 종단에 연결된 슈퍼 기어; 슈퍼 기어보다 작은 직경을 가지며, 슈퍼 기어와 치합되는 시동기어; 및 시동기어를 회전시켜주는 시동모터를 더 포함할 수 있다.

터보 팬은 슈퍼 기어와 동축 상으로 연결되어 슈퍼 기어의 회전동력을 증폭시키는 증폭 부재를 더 포함하되, 증폭 부재는 슈퍼 기어보다 작은 직경을 가지는 증폭 구동륜; 및 증폭 구동륜보다 작은 직경을 가지는 증폭 종동륜을 포함할 수 있다.

터보 팬은 증폭 종동륜에 연결되어 증폭 종동륜으로부터 출력되는 회전 동력을 축전하는 축전 배터리; 축전 배터리의 전기에너지를 사용 전압으로 변환해주는 변압기; 변압기의 전류를 외부기기로 공급할 것인지 또는 한전으로 공급할 것인지를 선택 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

슈퍼 기어는 띠형 베이스에 기어치를 끼움 조립하여 이루어질 수 있다.

본 발명은, 풍량조절부재를 부가하여 태풍이나 강풍이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 줄여서 로터 블레이드의 손상을 방지함과 아울러 터보 팬의 안정적인 동작을 가능케 하고, 반면 약풍(또는 미풍)이 불 때는 터보팬으로 유입되는 풍량을 많게 하여 이 역시 터보 팬이 안정적으로 동작되도록 할 수 있다.

본 발명은, 터보 팬의 안정된 회전력에 의해 터보 팬에 연결된 풍력발전장치의 동작도 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명은, 발전기 측에 설치되는 인버터에 과부하가 걸리지 않게 함으로써 인버터의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명은, 바람 또는 수력이 미약할 때는 기어비가 큰 슈퍼기어에 의해 최소한의 기계동력으로 최대한의 출력을 얻을 수 있다.

본 발명은, 터보 팬을 환풍기로 사용하여 공기 배출 효율을 증가시키고, 터보 팬의 회전력을 전달받은 무동력 선풍기로 실내 공기 순환 및 온도 조절이 가능하도록 한다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬 및 이를 이용하는 발전장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 로터 블레이드의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 회전축의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 보조 날개를 도시하기 위한 개략적인 평면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 또 다른 보조 날개를 도시하기 위한 개략적인 평면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 상하 가이드 플레이트들을 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬에 슈퍼 기어가 설치된 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 슈퍼 기어의 구체적인 실시예들을 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬을 사용하는 풍력 및 수력 복합형 발전장치의 개략도를 도시한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬에 의해 무동력 선풍기를 구동하는 개략적인 구성을 도시한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬에 태양광 패널이 장착된 구조를 도시한다.

도면의 주요부호 설명

110: 상부림 111: 외부링

112: 내부링 113: 결합바

120: 하부림 121: 외부링

122: 내부링 123: 결합바

130: 스테이터 블레이드 140: 회전축

141: 상부 축 142: 하부 축

143: 축 프레임 144: 상부 축 플레이트

145: 축 프레임 상부 플레이트 146: 하부 축 플레이트

147: 축 프레임 하부 플레이트 150: 로터 블레이드

151: 상부 프레임 152: 하부 프레임

153: 연결판 154: 보조 날개

155: 보조 날개 156: 상부 플레이트

157: 하부 플레이트 158: 상부 축 개구

159: 하부 축 개구 180: 상하 가이드 플레이트

160: 풍량 조절부재 161: 날개틀

162: 풍량 조절판 210: 슈퍼 기어

220: 시동 기어 230: 시동모터

240: 증폭 부재 241: 증폭 구동륜

242: 증폭 종동륜 250: 축전 배터리

260: 변압기 270: 컨트롤러

310: 벨트풀리 320: 종동 벨트 풀리

330: 벨트 340: 베벨 기어

350: 페달 400: 태양광 패널

본 발명은 상부림; 상부림의 아래에 위치되는 하부림; 상부림과 하부림의 사이에 원주 방향으로 배열되며, 상호 간에 일정 간격을 두고 설치 각도를 가지며 위치되는 스테이터 블레이드들; 상부림과 하부림의 중심부에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 회전축에 방사상으로 연결되며, 스테이터 블레이드들 사이로 유입되는 유체에 의해 회전되면서 회전축을 회전시켜주는 로터 블레이드들; 및 인접한 스테이터 블레이드들의 상부 및 하부를 연결하는 한 쌍의 상하 가이드 플레이트들을 포함하되, 인접한 스테이터 블레이드들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지고, 한 쌍의 상하 가이드 플레이트들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지며, 로터 블레이드는, 원판형의 상부 플레이트; 상부 플레이트의 하측에 위치된, 원판형의 하부 플레이트; 일단이 원판형의 상부 플레이트에 연결되는 상부 프레임; 상부 프레임의 하측에 위치되고, 원판형의 하부 플레이트에 연결되는 하부 프레임; 및 상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판을 포함하되, 상부 플레이트의 중앙에는 상부 축 개구가 형성되어 있으며, 하부 플레이트의 중앙에는 하부 축 개구가 형성되며, 회전축이 상부 축 개구와 하부 축 개구를 통과하며 상부 플레이트와 하부 플레이트에 고정되고, 회전축은, 상부 축 플레이트; 상부 축 플레이트의 하측에 위치되는 하부 축 플레이트; 상부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 상향 연장되는 상부 축; 하부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 하향 연장되는 하부 축; 프레임 구조를 가지는 축 프레임; 축 프레임의 상단에 고정된 축 프레임 상부 플레이트; 및 축 프레임의 하단에 고정된 축 프레임 하부 플레이트를 포함하되, 상부 축 플레이트와 축 프레임 상부 플레이트는 상호 간에 고정 결합되며, 하부 축 플레이트와 축 프레임 하부플레이트는 상호 간에 고정 결합되며, 상부 축은 로터 블레이드의 상부 축 개구를 통과하며, 하부 축은 로터 블레이드의 하부 축 개구를 통과하고, 상부 축 플레이트는 로터 블레이드의 상부 플레이트와 고정되며, 하부 축 플레이트는 로터 블레이드의 하부 플레이트와 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 분해사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 로터 블레이드의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 회전축의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 보조 날개를 도시하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 또 다른 보조 날개를 도시하기 위한 개략적인 평면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 풍량조절 방향키를 갖는 터보 팬(100)은 상부림(110), 하부림(120), 스테이터 블레이드(130), 회전축(140), 로터 블레이드(150), 풍량 조절부재(160) 및 상하 가이드 플레이트(180)를 포함한다.

상부림(110)은 터보 팬(100)의 상부를 구성하고 있는 상부 프레임으로, 외부링(111)과 내부링(112)으로 구성되며, 내부링(112)은 외부링(111)보다 작은 직경을 가지며, 외부링(111)의 내부에 동축상으로 배치될 수 있다. 외부링(111)과 내부링(112)은 이들을 가로지르는 결합바(113)와 결합되어 일체를 이루며, 용접으로 결합되는 것이 바람직하다.

하부림(120)은 터보 팬(100)의 하부를 구성하고 있는 하부 프레임으로, 상부림(110)의 아래 쪽에 일정간격을 두고 동축상으로 배치될 수 있다. 하부림(120)도 상부림(110)과 마찬가지로, 외부링(121)과 내부링(122)으로 구성되며, 내부링(122)은 외부링(121)보다 작은 직경을 가지고, 외부링(121)의 내부에 동축상으로 배치될 수 있다.

외부링(121)과 내부링(122)은 이들을 가로지르는 결합바(113)와 결합되어 일체를 이루며, 용접으로 결합되는 것이 바람직하다.

스테이터 블레이드(130)는 방향키의 기능을 수행하는 부재로서, 상부림(110)과 하부림(120)의 사이에 원주 방향으로 복수 개가 배열되며, 상호 간에 일정 간격을 두고 설치 각도를 가지며 위치될 수 있다. 외부의 유체(기체나 액체 모두 가능하지만, 이하에서는 기체(바람)를 예로 들어 설명한다)가 설치 각도로 유도되어 로터 블레이드(150)까지 도달할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

인접한 스테이터 블레이드(130)들이 회전축(140) 방향으로 갈수록 서로 가까워지도록 설치 각도를 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 스테이터 블레이드(130)들 사이를 통과하는 바람은 통과 면적이 점점 감소하게 되어 빠른 속도로 로터 블레이드(150)에 집중하여 이동하며 충돌할 수 있게 된다. 따라서, 미풍에도 로터 블레이드(150)가 회전할 수 있게 된다.

회전축(140)은 상부림(110)과 하부림(120)의 축방향 중심부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

로터 블레이드(150)는 회전축(140)에 복수 개가 연결되며, 회전축(140)을 중심으로 방사상으로 상호 이격되도록 배열될 수 있다. 로터 블레이드(150)는 스테이터 블레이드(130)들 사이로 유입되는 바람에 의해 회전되면서 회전축(140)을 회전시켜주는 원동력을 제공할 수 있다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 로터 블레이드(150)는 상부 프레임(151), 하부 프레임(152) 및 연결판(153)을 포함할 수 있다. 상부 프레임(151)은 일단이 원판형의 상부 플레이트(156)에 연결되고, 하부 프레임(152)은 상부 프레임(151)의 하측에 위치되고, 일단이 원판형의 하부 플레이트(157)에 연결될 수 있다. 연결판(153)은 상부 프레임(151)과 하부 프레임(152) 사이를 연결할 수 있다. 상부 플레이트(156)의 중앙에는 상부 축 개구(158)가 형성되어 있으며, 하부 플레이트(157)의 중앙에는 하부 축 개구(159)가 형성되며, 회전축(140)이 상부 축 개구(158)와 하부 축 개구(159)를 통과하며 상부 플레이트(156)와 하부 플레이트(157)에 고정된다. 이에 따라 스테이터 블레이드(130)를 통과한 바람은 연결판(153)에 충돌하게 되며, 이러한 충돌에 의해 회전축(140)이 회전하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(140)은 프레임 구조로 이루어질 수 있다. 회전축(140)은 상부 축(141), 상부축 플레이트(144), 축 프레임 상부 플레이트(145), 축 프레임(143), 축 프레임 하부 플레이트(147), 하부 축 플레이트(146) 및 하부 축(142)을 포함할 수 있다.

상부 축(141)은 상부 축 플레이트(144)의 중심부에 고정되며, 하부 축(142)은 하부 축 플레이트(146)의 중심부에 고정된다. 축 프레임(143)은 육면체 형태의 프레임이 일 방향으로 연결된 형태의 프레임 구조이며, 상단에는 원판형의 축 프레임 상부 플레이트(145)가 고정되며, 하단에는 원판형의 축 프레임 하부 플레이트(147)가 고정된다. 상부 축 플레이트(144)와 축 프레임 상부 플레이트(145)는 상호 간에 고정 결합되며, 하부 축 플레이트(146)와 축 프레임 하부 플레이트(147)는 상호 간에 고정 결합된다. 상호 간에 볼트 결합으로 고정되는 것이 바람직하다.

상부 축(141)은 로터 블레이드(150)의 상부 축 개구(158)를 통과하며, 하부 축(142)은 로터 블레이드(150)의 하부 축 개구(159)를 통과한다 상부 축 플레이트(144)는 로터 블레이드(150)의 상부 플레이트(156)와 고정될 수 있으며, 하부 축 플레이트(146)는 로터 블레이드(150)의 하부 플레이트(157)와 고정될 수 있다.

회전축(140)은 축 프레임(143)을 반복 연결하여 축 길이를 연장할 수 있다. 즉, 축 프레임(143)의 상부 축 플레이트(144)가 다른 축 프레임(143)의 하부 축 플레이트(146)에 고정되는 방식으로 회전축(140)의 길이가 연장될 수 있으며, 사각 프레임 구조로 인해, 단순히 원기둥 형태의 회전축을 연장하는 경우보다는 강성이 더 큰 회전축이 될 수 있다. 터보 팬(100)의 크기가 커질수록 원기둥형 회전축은 가공이 어렵지만, 프레임 형태의 축을 사용하게 되면 터보 팬의 크기에 관계없이 회전축의 제작이 가능하게 된다. 축 프레임(143)은 육면체 형태의 프레임이 반복되는 것으로 예시하였으나, 삼각형 프레임이 반복되는 트러스 구조가 적용될 수도 있으며, 프레임의 횡단면도 사각형이 아닌, 삼각형, 오각형과 같은 다각형 구조로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 하중이 집중되는 로터 블레이드(150)의 하부에는 회전축(140)의 지지판(미도시)에 위치한 베어링(미도시)의 상하에 동일 극성의 자석을 배열하여 자석의 척력에 의해 베어링에 하중이 가해지는 것을 감소시킬 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 로터 블레이드(150)는 보조 날개(154)(155)를 더 포함할 수 있다.

도 6에 도시된 보조 날개(154)는 연결판(153)의 면(스테이터 블레이드(130)를 통과한 바람이 충돌하는 면) 상에 경사를 가지며 돌출된 구조이다. 도 6에서는 연결판(153)의 면에 대하여 보조 날개(154)가 수직으로 연장된 구성을 도시하고 있으나, 보조 날개(154)의 종단이 회전축(140) 방향을 향하도록 경사를 가질 수도 있다.

도 7에 도시된 보조 날개(155)는 연결판(153)의 면(스테이터 블레이드(130)를 통과한 바람이 충돌하는 면)의 종단으로부터 경사를 가지며 돌출된 구조이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보조 날개(154)(155)는 스테이터 블레이드(130)를 통과한 바람이 충돌하는 면적을 증가시켜 바람의 충돌로부터 얻어지는 회전 동력을 최대한 얻어낼 수 있다.

풍량 조절부재(160)는 날개틀(161) 및 풍량 조절판(162)을 포함할 수 있다.

날개틀(161)은 상부림(110)과 하부림(120)에 연결되고, 스테이터 블레이드(130)를 둘러싸며, 상부림(110)과 하부림(120)의 바깥쪽으로 연장될 수 있다.

풍량 조절판(162)은 날개틀(161)의 바깥쪽으로 연장된 부분의 내측에 힌지 연결될 수 있다. 도 3에서 점선으로 표시된 바와 같이, 풍량 조절판(162)이 힌지축(163)을 중심으로 회동함에 따라, 바람이 스테이터 블레이드(130)들 사이로 통과하는 면적이 조절되며, 통과 면적이 커지면 로터 블레이드(150)로 향하는 풍량이 증가되고, 통과 면적이 작아지면 로터 블레이드(150)로 향하는 풍량이 감소된다.

이러한 구성에 의해 터보 팬(100)은 태풍 또는 강풍이 불 때는 풍량이 많고 풍속이 빠름을 감안하여 풍량 조절판(162)의 각도를 도 3의 점선과 같이 변경하여 스테이터 블레이드(130) 사이로 유입되는 풍량을 줄여준다. 이렇게 로터 블레이드(150)로 향하는 바람의 양을 적당하게 조절함으로써 로터 블레이드에 대한 부하를 줄여주게 되고, 후에 설명될 풍력발전장치의 인버터에 대한 부하도 줄여줄 수 있으므로 인버터의 파손을 방지하면서 안정된 풍력을 얻을 수 있게 된다.

반대로, 약풍(또는 미풍)이 불 때는 풍량 조절판(162)의 각도를 도 3의 실선과 같이 조절하여 스테이터 블레이드(130) 사이로 유입되는 풍량을 많게 해 준다. 이렇게 로터 블레이드(150)로 향하는 바람의 양을 늘려주어 로터 블레이드(150)가 일정한 속도로 회전할 수 있도록 도와주게 된다.

한 쌍의 상하 가이드 플레이트(180)들은 인접한 스테이터 블레이드(130)들의 상부와 하부를 연결하며, 회전축(140) 방향으로 갈수록 서로 가까워지는 구조를 가진다. 즉, 인접한 스테이터 블레이드(130)들의 상부를 연결하는 상하 가이드 플레이트(180)는 회전축(140) 방향을 향해 하향 경사를 가지며, 인접한 스테이터 블레이드(130)들의 하부를 연결하는 상하 가이드 플레이트(180)는 회전축(140) 방향을 향해 상향 경사를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의해 스테이터 블레이드(130)들 사이를 통과하는 바람은 통과 면적이 점점 감소하게 되어 빠른 속도로 로터 블레이드(150)에 집중하여 이동하며 충돌할 수 있게 된다. 따라서, 미풍에도 로터 블레이드(150)가 회전할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬에 슈퍼 기어가 설치된 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬의 슈퍼 기어의 구체적인 실시예들을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 슈퍼 기어(210)를 더 포함할 수 있다.

슈퍼 기어(210)는 회전축(140)의 일 종단에 연결되고, 슈퍼 기어(210)보다 작은 직경을 가지는 시동기어(220)가 슈퍼 기어(210)에 치합될 수 있다. 시동모터(230)는 시동기어(220)를 회전시켜주는 역할을 한다.

이러한 구성이 필요한 이유는, 유체의 동력이 미약할 때 또는 초기 기동시에 시동모터(230)에 의해 시동기어(220)를 회전시켜주면 이에 접속되어 있는 큰 직경의 슈퍼 기어(210)가 회전함에 따라 이에 회전축(140)에 연결되어 있는 터보 팬(100)의 원활한 초기 회전을 돕게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 슈퍼 기어(210)는 띠형 베이스(211)에 기어치(212)를 끼움 조립하여 구성될 수 있다. 슈퍼 기어(210)는 그 직경이 큰 관계로 일체형으로 제작하기에 어려움이 있으므로, 원호형으로 분할 제작한 후 이들을 조합하여 원형으로 만들게 된다. 이 경우에 기어치(212)를 일체형으로 가공하는 것도 어려움이 예상되므로 도 10에서와 같이 조립식으로 구성하게 되면 제작상 어려움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 기어치(212)의 손상시 해당 부위만을 교체하면 되므로 제작상으로나 유지 보수면에서 유리한 형태이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 슈퍼 기어(210)와 동축상으로 연결되어 슈퍼 기어(210)의 회전동력을 증폭시키는 증폭부재(240)를 더 포함할 수 있다.

증폭부재(240)는 증폭 구동륜(241) 및 증폭 종동륜(242)을 포함하며, 증폭 구동륜(241)은 슈퍼 기어(210)보다 작은 직경을 가지며, 슈퍼 기어(210)와 동축상으로 연결되며, 증폭 종동륜(242)은 증폭 구동륜(241)보다 작은 직경을 가지며, 증폭 구동륜(241)으로부터 체인 연결, 벨트 연결, 기어 맞물림 연결 등의 방식으로 회전력을 전달받는다. 증폭부재(240)는 슈퍼 기어(210)로부터 출력되는 출력 동력을 증폭하여 최종 출력되는 회전동력을 배가시키기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 증폭 종동륜(242)에 연결되어 증폭 종동륜(242)으로부터 출력되는 회전동력을 축전하는 축전 배터리(250)와, 축전 배터리(250)의 전기에너지를 사용전압으로 변환해주는 변압기(260)와, 변압기(260)의 전류를 외부기기로 공급할 것인지 또는 전력회사로 공급할 것인지를 선택 제어하는 컨트롤러(270)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 건물 등의 상층에 설치되어 로터 블레이드(150)들의 회전에 의해 실내의 공기를 외부로 배출시키는 환풍기 기능을 수행할 수 있다. 또한, 회전축(140)에 구동 벨트 풀리(310)를 연결하고, 건물의 실내의 천정 또는 벽에 고정된 선풍기(300)의 회전축에 종동 벨트 풀리(320)를 연결하여 구동벨트 풀리(310)의 구동력이 벨트(330)를 통해 종동 벨트 풀리(320)로 전달되도록 함으로써, 환풍 작용에 의해 발생되는 회전력을 무동력 선풍기의 회전에 사용할 수 있게 된다. 또한, 벨트 구동 방식이 아닌 기어 결합에 의한 구동력 전달 방식도 가능할 수 있다. 도 12에는 회전축(140)과 선풍기(300)의 축이 베벨 기어(340)에 의해 상호 결합되어 회전력을 전달하는 방식이 도시된다.

이러한 구조는 양계장, 축사, 양어장 등에 설치가 가능하다. 터보 팬(100)이 양계장이나 축사의 천장에 설치되어 양계장이나 축사 내부의 공기를 외부로 배출시키는 환풍기의 기능을 수행하고, 터보 팬(100)에 연결된 무동력 선풍기(300)들이 양계장이나 축사 내부에서 구동되어 항상 내부에 바람이 통하는 환경이 될 수 있다. 이러한 환경에서는 가축에 진딧물이 서식할 수 없게 되며, 이에 따라 축사 내부의 환경이 쾌적하게 유지된다. 또한, 양어장의 경우에는 무동력 선풍기를 물 속에 집어 넣어 물을 휘젓도록 하여 산소 공급 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 자전거 페달(350)을 더 포함할 수 있는데, 자전거 페달(350)은 벨트(300)에 의해 선풍기(300) 및/또는 회전축(140)과 연결될 수 있으며, 자전거 페달(350)의 운동이 터보 팬(100)의 초기 구동에 사용될 수 있거나, 터보 팬(100) 및/또는 선풍기(350)의 구동에 사용될 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)은 회전축(140)이 지면에 대해 수직한 것으로 설명이 되었으나, 회전축(140)을 지면과 평행하게 배치하고 낙하하는 물이 로터 블레이드(150)들을 회전시키도록 하는 것도 가능하다.

이 경우에도 풍력 발전과 마찬가지로, 발전을 하거나, 건물 내부의 선풍기를 돌릴 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보 팬(100)의 상부에는 태양광 패널(400)이 설치되는 것이 바람직하다 태양광 패널은 지면으로부터 이격되어 설치되는 것이 바람직하다 지열에 의해 태양광 패널의 기능이 열화될 수 있기 때문이다. 따라서, 터보 팬의 상부에 태양광 패널(400)을 설치하게 되면, 터보 팬(100) 주변의 강한 공기 유동으로 인해 온도 상승이 방지되며, 높은 설치 위치로 인해 지열에 의한 온도 상승도 방지되므로, 태양광 패널(400)이 최적의 기능을 수행할 수 있게 되며, 이러한 결합 구조는 풍력과 태양광에 의한 무공해 에너지를 동일한 위치에서 한번에 생산할 수 있다는 장점이 생긴다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 방향키 풍력을 이용한 환풍기와 무동력 선풍기 발전 시스템은 풍량조절부재를 부가하여 태풍이나 강풍이 불 때는 터보 팬으로 유입되는 풍량을 줄여서 로터 블레이드의 손상을 방지함과 아울러 터보 팬의 안정적인 동작을 가능케 하고, 반면 약풍(또는 미풍)이 불 때는 터보팬으로 유입되는 풍량을 많게 하여 이 역시 터보 팬이 안정적으로 동작되도록 할 수 있도록 하며, 터보 팬의 안정된 회전력에 의해 터보 팬에 연결된 풍력발전장치의 동작도 안정성을 확보할 수 있고, 발전기 측에 설치되는 인버터에 과부하가 걸리지 않게 함으로써 인버터의 수명을 연장시킬 수 있으며, 바람 또는 수력이 미약할 때는 기어비가 큰 슈퍼기어에 의해 최소한의 기계동력으로 최대한의 출력을 얻을 수 있고, 터보 팬을 환풍기로 사용하여 공기 배출 효율을 증가시킴은 물론 터보 팬의 회전력을 전달받은 무동력 선풍기로 실내 공기 순환 및 온도 조절이 가능하도록 할 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명인 것이다.

Claims

상부림;

상부림의 아래에 위치되는 하부림;

상부림과 하부림의 사이에 원주 방향으로 배열되며, 상호 간에 일정 간격을 두고 설치 각도를 가지며 위치되는 스테이터 블레이드들;

상부림과 하부림의 중심부에 회전 가능하게 설치되는 회전축;

회전축에 방사상으로 연결되며, 스테이터 블레이드들 사이로 유입되는 유체에 의해 회전되면서 회전축을 회전시켜주는 로터 블레이드들; 및

인접한 스테이터 블레이드들의 상부 및 하부를 연결하는 한 쌍의 상하 가이드 플레이트들을 포함하되,

인접한 스테이터 블레이드들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지고,

한 쌍의 상하 가이드 플레이트들은 회전축 방향으로 갈수록 서로 가까워지며,

로터 블레이드는,

원판형의 상부 플레이트;

상부 플레이트의 하측에 위치된, 원판형의 하부 플레이트;

일단이 원판형의 상부 플레이트에 연결되는 상부 프레임;

상부 프레임의 하측에 위치되고, 원판형의 하부 플레이트에 연결되는 하부 프레임; 및

상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판을 포함하되,

상부 플레이트의 중앙에는 상부 축 개구가 형성되어 있으며, 하부 플레이트의 중앙에는 하부 축 개구가 형성되며, 회전축이 상부 축 개구와 하부 축 개구를 통과하며 상부 플레이트와 하부 플레이트에 고정되고,

회전축은,

상부 축 플레이트;

상부 축 플레이트의 하측에 위치되는 하부 축 플레이트;

상부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 상향 연장되는 상부 축;

하부 축 플레이트의 중심부에 고정되어 하향 연장되는 하부 축;

프레임 구조를 가지는 축 프레임;

축 프레임의 상단에 고정된 축 프레임 상부 플레이트; 및

축 프레임의 하단에 고정된 축 프레임 하부 플레이트를 포함하되,

상부 축 플레이트와 축 프레임 상부 플레이트는 상호 간에 고정 결합되며, 하부 축 플레이트와 축 프레임 하부 플레이트는 상호 간에 고정 결합되며,

상부 축은 로터 블레이드의 상부 축 개구를 통과하며, 하부 축은 로터 블레이드의 하부 축 개구를 통과하고,

상부 축 플레이트는 로터 블레이드의 상부 플레이트와 고정되며, 하부 축 플레이트는 로터 블레이드의 하부 플레이트와 고정되는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 1 항에 있어서, 터보 팬은,

상부림과 하부림에 연결되며, 스테이터 블레이드를 둘러싸며, 상부림과 하부림의 바깥쪽으로 연장되는 날개틀; 및

날개틀의 바깥쪽으로 연장된 부분의 내측에 힌지 연결되는 풍량 조절판을 포함하되,

풍량 조절판이 힌지축을 중심으로 회동함에 따라, 스테이터 블레이드들 사이로 통과하는 풍량이 조절되는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 1 항에 있어서,

상부림과 하부림은,

외부링; 및

외부링보다 작은 직경을 가지며, 외부링의 내측에 동축상으로 위치되는 내부링을 포함하되,

터보 팬은

외부링과 내부링을 가로지르며, 외부링과 내부링에 고정되는 결합바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보팬.
제 1 항에 있어서,

로터 블레이드는,

회전축에 일단이 연결되는 상부 프레임;

상부 프레임의 하측에 위치되고, 일단이 회전축에 연결되는 하부 프레임;

상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판; 및

연결판의, 스테이터 블레이드를 통과한 바람이 충돌하는 면 상에 경사를 가지며 돌출된 보조 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 1 항에 있어서,

로터 블레이드는,

회전축에 일단이 연결되는 상부 프레임;

상부 프레임의 하측에 위치되고, 일단이 회전축에 연결되는 하부 프레임;

상부 프레임과 하부 프레임 사이를 연결하는 연결판; 및

연결판의, 스테이터 블레이드를 통과한 바람이 충돌하는 면의 종단에 연결되며, 경사를 가지며 연장되는 보조날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 1 항에 있어서, 터보 팬은

회전축의 종단에 연결된 슈퍼 기어;

슈퍼 기어보다 작은 직경을 가지며, 슈퍼 기어와 치합되는 시동 기어; 및

시동기어를 회전시켜주는 시동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 6 항에 있어서, 터보 팬은

슈퍼 기어와 동축 상으로 연결되어 슈퍼 기어의 회전동력을 증폭시키는 증폭 부재를 더 포함하되,

증폭 부재는

슈퍼 기어보다 작은 직경을 가지는 증폭 구동륜; 및

증폭 구동륜보다 작은 직경을 가지는 증폭 종동륜을 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 7 항에 있어서, 터보 팬은

증폭 종동륜에 연결되어 증폭 종동륜으로부터 출력되는 회전 동력을 축전하는 축전 배터리;

축전 배터리의 전기에너지를 사용 전압으로 변환해주는 변압기;

변압기의 전류를 외부기기로 공급할 것인지 또는 한전으로 공급할 것인지를 선택 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 팬.
제 6 항에 있어서, 슈퍼 기어는 띠형 베이스에 기어치를 끼움 조립하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터보 팬.