KR101829707B1 - 자가 발전 환풍기 - Google Patents

Abstract

자가 발전 환풍기가 개시된다. 본 발명의 자가 발전 환풍기는, 대형 공장이나 발전소를 포함하는 대형 구조물의 굴뚝에 마련되며, 안전 발판이 구비된 본체; 본체의 내부에 회전 가능하게 결합 되며, 굴뚝에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부; 회전부의 외벽에 마련되는 자성체; 및 자성체와 이격 되도록 본체의 내벽에 탈착 가능하게 결합 되는 복수의 코일 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자가 발전 환풍기{SELF GENERATING VENTILATOR}

본 발명은, 환풍기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대형 구조물의 굴뚝에서 배출되는 기체를 동력원으로 하여 발전되는 자가 발전 환풍기에 관한 것이다.

일반적으로, 현대 인류문명은 화석연료를 기반으로 하여 다양하게 발전해 왔으나, 최근에는 화석연료를 이용한 발전수단이 화석연료가 연소할 때 발생 되는 오염물질로 인하여 지구의 대기환경이 심각하게 오염되고 있다.

이러한 대기오염은 현실적으로 지구온난화와 같은 심각한 환경 파괴를 발생시키고 있는 실정이고, 화석연료의 매장량에는 한계가 있는바, 화석연료의 고갈에 따라 근래에는 화석연료를 대체할 만한 에너지 생산수단의 개발이 필요한 상태이다.

이러한 친환경적인 대체에너지 생산수단으로는 풍력을 이용한 풍력발전기, 낙수를 이용한 수력발전기, 조수간만의 차를 이용한 조력발전기, 태양 빛을 이용한 태양광발전기 등이 화석연료의 고갈에 따른 대체에너지를 생산하기 위한 목적으로 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다.

이와 같은 대체에너지 생산수단 중 풍력 발전기의 경우, 대형의 발전용 터빈과, 터빈을 구동하는 대형의 블레이드 및 블레이드와 터빈이 장착되는 포스트로 구성되어, 고지대와 같이 바람이 많이 불어오는 지역에 다수로 설치하여 자연풍을 이용해 발전용터빈을 작동하여 전기에너지를 생산하는 방법이 적용되고 있다.

그러나 종래의 풍력 발전기의 경우 발전용 터빈을 작동하기 위해서는 대형의 블레이드를 결합하여 풍량의 세기가 큰 지역 및 고지대에 다수의 풍력발전기를 설치해야 전기를 생산할 수 있다. 따라서 제작비용 및 설치비용이 증가함과 동시에 투자 비용 대비 전기 생산성이 저조하며, 일반 도심지에 설치하기에는 전기에너지를 생산하기에 풍량이 충분하지 않아 풍력발전기를 가동하기가 쉽지 않은 문제점들이 있었다.

한편 대형 건물의 옥상이나 공장의 지붕에는 실내의 공기를 환기시키는 환풍기가 마련되고, 이 환풍기에 발전 구성을 마련하면 종래의 풍력 발전기에 비해 제작 비용과 설치 비용을 대폭 감소할 수 있으므로 이에 대한 개선책이 요구된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록공보 제10-0781121호(박창진) 2007. 11. 26.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 대형 구조물의 굴뚝에서 배출되는 기체를 동력원으로 하여 발전되는 자가 발전 환풍기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대형 공장이나 발전소를 포함하는 대형 구조물의 굴뚝에 마련되며, 안전 발판이 구비된 본체; 상기 본체의 내부에 회전 가능하게 결합 되며, 상기 굴뚝에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부; 상기 회전부의 외벽에 마련되는 자성체; 및 상기 자성체와 이격 되도록 상기 본체의 내벽에 탈착 가능하게 결합 되는 복수의 코일 모듈을 포함하는 자가 발전 환풍기가 제공될 수 있다.

상기 회전부는, 상기 본체의 지지대에 회전 가능하게 결합 되는 회전축; 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축과 같이 회전되는 회전 바디; 및 상기 회전 바디의 내벽에 나선형으로 마련되어 상기 회전 바디의 회전을 가이드 하는 회전 가이드 부재를 포함할 수 있다.

상기 복수의 코일 모듈은, 상기 본체에 탈착 가능하게 결합 되며 단자홈이 구비된 커넥터 바디; 및 상기 자성체와 마주보는 영역의 상기 커넥터 바디에 마련되는 코일을 포함할 수 있다.

상기 복수의 코일 모듈에 마련되어 상기 코일에 흐르는 전류를 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부는 상기 코일에 흐르는 전류의 상태를 중앙 제어부로 주기적으로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 대형 공장이나 발전소를 포함하는 대형 구조물의 굴뚝에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부를 마련하고, 이 회전부의 외벽에 자성체를 마련하고, 자성체와 이격된 위치에 복수의 코일 모듈을 마련하여 굴뚝에서 배출되는 기체를 동력원으로 하여 발전 되므로 자가 발전을 할 수 있고, 제작 비용과 설치 비용을 대폭 감소할 수 있다.

또한 복수의 코일 모듈이 본체에 탈착 가능하게 결합 되므로 유지 보수가 필요한 코일 모듈을 선택적으로 교체할 수 있어 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 환풍기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 코일 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 본체에 개폐 도어가 개방된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 발전 환풍기를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 코일 모듈을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 본체에 개폐 도어가 개방된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자가 발전 환풍기(1)는, 대형 공장이나 발전소를 포함하는 대형 구조물의 굴뚝(C)에 마련되며 안전 발판(11)이 구비된 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 회전 가능하게 결합 되며 굴뚝(C)에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부(20)와, 회전부(20)의 외벽에 마련되는 자성체(30)와, 자성체(30)와 이격 되도록 본체(10)의 내벽에 탈착 가능하게 결합 되는 복수의 코일 모듈(40)과, 복수의 코일 모듈(40)에 마련되어 코일(42)에 흐르는 전류를 감지하는 센서부(50)를 구비한다.

본체(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 굴뚝(C)의 상단부에 결합 되며, 본체(10)의 내부는 비어 있어 굴뚝(C)에서 배출되는 기체는 본체(10)의 내부를 통해 외부로 배출될 수 있다. 본 실시 예에서 본체(10)는 굴뚝(C)에 볼트, 용접 또는 공지된 결합 방법을 통해서 결합될 수 있다.

본 실시 예에서 본체(10)의 외벽에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 안전 발판(11)이 본체(10)의 외벽을 연속적으로 둘러싸도록 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 안전 발판(11)은 본체(10)에 탈착 가능하게 볼트 결합 될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 본체(10)의 바닥부와 천장부에는 회전축(21)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(12)가 마련될 수 있다. 이 지지대(12)는 본체(10)에 볼트 또는 용접 결합 될 수 있고, 지지대(12)의 내부에는 회전축(21)을 지지하는 베어링이 마련될 수 있다.

나아가 본 실시 예에서 본체(10)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 개폐 도어(13)가 결합 되고, 이 개폐 도어(13)는 본체(10)에 힌지 결합 될 수 있다.

회전부(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 마련되어, 굴뚝(C)을 통해 배출되는 기체에 의해 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 회전부(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 지지대(12)에 회전 가능하게 결합 되는 회전축(21)과, 회전축(21)과 연결되어 회전축(21)과 같이 회전되는 회전 바디(22)와, 회전 바디(22)의 내벽에 나선형으로 마련되어 회전 바디(22)의 회전을 가이드 하는 회전 가이드 부재(23)를 포함한다.

회전부(20)의 회전 바디(22)는 내부가 비어있는 원통형 형상을 가질 수 있고, 회전 바디(22)의 외벽에는 자성체(30)가 결합 될 수 있는 자성체 수용홈이 마련될 수 있다.

회전부(20)의 회전 가이드 부재(23)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 바디(22)의 상단부에서 하측부 방향으로 경사지게 마련될 수 있다. 즉 본 실시 예에서 회전 가이드 부재(23)는 나선형 형상으로 마련되어 굴뚝(C)에서 배출되는 기체가 회전 바디(22)를 통과할 때 회전 가이드 부재(23)를 타고 회오리 형태로 배출되도록 할 수 있다. 그 결과 회전 바디(22)도 회오리 형태로 배출되는 기체에 의해 더 원활히 회전될 수 있다.

본 실시 예에서 회전 가이드 부재(23)는 사각형 단면 형상을 갖는 얇은 편 형상으로 마련될 수 있다.

자성체(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 바디(22)의 외벽에 결합 되어 회전 바디(22)와 같이 회전된다.

본 실시 예에서 자성체(30)는 회전 바디(22)의 자성체 수용홈에 삽입된 후 브래킷을 통해 고정될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 자성체(30)는 영구 자석을 포함한다.

코일 모듈(40)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내벽에 결합 되며 회전 바디(22)와 같이 회전 되는 자성체(30)에 의해 전기를 발생시킨다.

또한 본 실시 예에서 복수의 코일 모듈(40)은 본체(10)에 각각 탈착 가능하게 결합 되므로 유지보수가 필요한 코일 모듈(40)만을 선택하여 교체할 수 있으므로 유지 보수 비용을 줄일 수 있다.

본 실시 예에서 코일 모듈(40)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단자홈(41a)이 구비된 커넥터 바디(41)와, 자성체(30)와 마주보는 영역의 커넥터 바디(41)에 마련되는 코일(42)을 포함한다.

코일 모듈(40)의 단자홈(41a)에는 본체(10)에 마련된 돌출 단자가 삽입되며, 코일(42)에서 발생되는 전기에너지는 케이블이나 전선을 통해 단자홈(41a)에 연결되어 돌출 단자로 연결될 수 있다.

그리고 단자홈(41a)은 케이블이나 전선을 통해 센서부(50)와 연결될 수 있다.

코일 모듈(40)의 코일(42)은 도 3을 기준으로 커넥터 바디(41)의 하측부에 감겨지며, 코일(42)이 감겨진 커넥터 바디(41)의 영역은 도 2를 기준으로 자성체(30)와 서로 마주볼 수 있다.

센서부(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 코일(42)이 감겨 진 영역의 커넥터 바디(41)에 마련되어 코일(42)에 흐르는 전류를 감지한다.

본 실시 예에서 센서부(50)에는 코일(42)에서 감지된 전류를 중앙 제어부로 주기적으로 전달하는 제어부가 구비될 수 있다.

본 실시 예에서 제어부는 코일(42)에서 감지된 전류를 근거로 코일(42)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 본 실시 예에서 제어부는 코일(42)에서 감지된 전류가 기 설정된 전류와 상이하면 코일(42)이 이상한 것으로 판단될 수 있다.

그리고 본 실시 예에서 각각의 센서부(50)는 서로 병렬로 연결될 수 있다.

이하에서 본 실시 예의 작동을 간략히 설명한다.

굴뚝(C)에서 기체가 배출되면 회전 바디(22)는 배출되는 기체에 의해 일정 방향으로 회전된다. 이때 회전 바디(22)의 외벽에 마련된 자성체(30)는 회전 바디(22)와 같이 회전되며, 회전되는 자성체(30)에 의해 본체(10)에 결합 된 코일(42)에 전류가 발생될 수 있다. 코일(42)에서 발생 된 전류는 전선이나 케이블을 통해 외부 수요처로 공급될 수 있다.

그리고 본 실시 예는 본체(10)의 높이 방향으로 복수의 층으로 적층 될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 대형 공장이나 발전소를 포함하는 대형 구조물의 굴뚝에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부를 마련하고, 이 회전부의 외벽에 자성체를 마련하고, 자성체와 이격된 위치에 복수의 코일 모듈을 마련하여 굴뚝에서 배출되는 기체를 동력원으로 하여 발전 되므로 자가 발전을 할 수 있고, 제작 비용과 설치 비용을 대폭 감소할 수 있다.

또한 복수의 코일 모듈이 본체에 탈착 가능하게 결합 되므로 유지 보수가 필요한 코일 모듈을 선택적으로 교체할 수 있어 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 자가 발전 환풍기
10 : 본체
11 : 안전 발판
12 : 지지대
13 : 개폐 도어
20 : 회전부
21 : 회전축
22 : 회전 바디
23 : 회전 가이드 부재
30 : 자성체
40 : 코일 모듈
41 : 커넥터 바디
41a : 단자홈
42 : 코일
50 : 센서부
C : 굴뚝

Claims (5)

1. 공장이나 발전소를 포함하는 구조물의 굴뚝에 마련되며, 안전 발판이 구비된 본체;
   상기 본체의 내부에 회전 가능하게 결합 되며, 상기 굴뚝에서 배출되는 기체에 의해 회전되는 회전부;
   상기 회전부의 외벽에 마련되는 자성체; 및
   상기 자성체와 이격 되도록 상기 본체의 내벽에 탈착 가능하게 결합 되는 복수의 코일 모듈을 포함하고,
   상기 복수의 코일 모듈은,
   상기 본체에 탈착 가능하게 결합 되며 단자홈이 구비된 커넥터 바디; 및
   상기 자성체와 마주보는 영역의 상기 커넥터 바디에 마련되는 코일을 포함하고,
   상기 회전부는,
   상기 본체의 지지대에 회전 가능하게 결합 되는 회전축;
   상기 회전축과 연결되어 상기 회전축과 같이 회전되는 회전 바디; 및
   상기 회전 바디의 내벽에 나선형으로 마련되어 상기 회전 바디의 회전을 가이드 하는 회전 가이드 부재를 포함하는 자가 발전 환풍기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 코일 모듈에 마련되어 상기 코일에 흐르는 전류를 감지하는 센서부를 더 포함하는 자가 발전 환풍기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 센서부는 상기 코일에 흐르는 전류의 상태를 중앙 제어부로 주기적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 환풍기.

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