KR101725588B1 - 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치에 관한 것으로, 그 구성은 하우징 일측에 형성되어 오염공기가 유입되는 통로로써, 그 내부의 입구부에는 분진 제거용 전처리 필터가 구비되고, 상기 전처리 필터와 간격을 두고 양자에너지 발생부의 수전부가 설치되고, 수전부와 간격을 두고 오염공기를 강제로 유입시키기 위한 에어팬이 설치된 흡기관; 상기 에어팬에 의해 이송된 오염공기가 고전압 방전기를 통해 전계전자에너지를 인가하여 산화질소(NO), 활성산소 및 활성분자(OH-)를 생성하는 고전압 방전부; 상기 고전압 방전부에서 방전과정에서 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기 상태를 유지하도록 방전 전극 및 접지전극 뒷면에 면접하여 부착되는 영구자석; 상기 고전압 방전부와 간격을 두고 공기 순환통로 내부에 일정 간격의 상하지지대가 설치되고 상하위치에서 수평방향으로 설치되는 지지대 중앙부분에 베어링 하우징과 베어링이 설치되고 수직으로 세워진 축 좌우로 일정 크기를 가지면서 축 좌우에 견고하게 부착 되어서 하나의 유닛이 형성되고 형성된 유닛이 상하 지지대 중앙부분의 베어링 하우징 안에 설치되며 상기 에어팬의 직선토출 기류의 에너지가 날개에 의해 회전에너지로 변환되어 날개와 간격을 두고 축 끝단자리에 2개의 베벨기어가 서로 맞물리게 설치되고 맞물린 하나의 베벨기어와 스퍼기어가 유로를 관통하여 축으로 연결되고 로터 발전기가 일체되어 축으로 연결되고, 다른 스퍼기어가 맞물려 회전하여 발전으로 전력을 생산 및 저장하여 고전압 방전부의 고전압 발생과 양자에너지 발생장치에 전력을 공급하는 풍력 발전부; 상기 풍력발전부와 간격을 두고 설치되며 내통, 외통의 원통관 각각 코일이 서로 반대방향으로 감겨있고 각각의 전압 공급기에서 서로 반대방향으로 전류가 흐르게 하여 각각의 코일에서 생성되는 자기장이 서로 중첩되어 상쇄되도록 하여 양자에너지가 생성되게 하여서 발진부에서 순환공기를 매개체로 실내로 보내고 흡기관 내부에 설치된 흡기관이 실내로 공급되는 양자에너지를 유도 흡인하도록 하는 양자에너지 발생부; 및 배기관, 흡기관에 설치된 오염물질 검출센서 및 양자에너지 검출센서에서 계측된 자료를 제어반에 전송하여 사전에 프로그램된 피드백 제어부에 의해 자동 운전되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 활성분자들에 의해 강력한 살균 처리를 통해 양자발생장치의 뫼비우스 코일에서 자기장이 제거되면서 발생된 양자 에너지가 가전기기의 저주파에 노출된 재 실자에게 저주파 차폐 보호막을 형성하여 저주파 및 고주파의 전자파 유해성을 제거하고, 고전압 방전부에서 생성된 산화질소와 함께 재실자의 호흡기, 피부 등으로 체내에 흡수되어 혈관의 확장, 체내 독성제거, 신호전달계의 안정, 세포 활성화, 면역세포 기능 증진, 내분비세포기능 등 건강증진 기능과 양자 에너지의 관절염, 편두통, 통증 감소 등과 함께 건강을 증진시키는 효과를 제공한다.

Description

풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치{A self - diagnosis system for fish holding nursery and marine­nursery facilities}
본 발명은 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 풍력발전에 의해 생성된 전력으로 고전압 발생기와 양자 에너지 발생부에 전력을 공급하여 고전압 방전에 의해 생성되는 전계 전자에너지를 오염된 공기에 인가하여 이온화, 여기, 산화, 환원 등의 전기 화학적 반응으로 공기 중 질소(N2) 및 산소(O2) 분자의 공유 결합을 분해하여 산화질소(NO), 활성산소(O), 수산기(OH-Radical)를 발생시켜 공기 내에 포함된 악취물질 및 오염물질을 분해 및 제거할 수 있고, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)등의 온실가스를 분해 제거하여 탄산가스 배출량을 감축할 수 있는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 오염된 실내공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계전자에너지를 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등 전기화학적 반응 중에 생성되는 활성산소(O), OH Radical(OH-) 등의 활성분자에 의해 오염공기 중 부유 세균을 살균하며, 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기상태를 유지하면서 고전압 방전과정에서 생성되는 활성분자와 접촉시간 연장을 통한 전기화학적 반응을 지속토록 함으로써 탈취 및 살균효율을 더욱 향상시키고, 산화질소 생성량을 증가시킬 수 있는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치에 관한 것이다.
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IT 기술의 발달로 실내 거주시간이 증가됨에 따라 실내에 설치된 가전기기 등의 전자장치에서 발생되는 100Hz 이하의의 초저주파 에서도 인체에 유해하며( Punrich, 1984) 이러한 유해환경에 노출된 재실자에게 Moebius Coil에서 생성된 양자에너지를 공급하면 저주파 차폐막(Shield)이 형성되어 재실자를 보호한다.
탈취의 기존 기술은 카본, 제올라이트 등의 흡착제의 미세기공에 악취물질을 흡착시키는 흡착법, 물, 알칼리수, 산성수, 흡수액에 악취물질을 흡수 용해시키는 흡수법, 미생물을 이용한 생물학적 처리법, LNG 등의 연료 열을 이용한 소각법 등이 개발되어 활용되고 있다.
살균의 방법은 오존을 이용한 살균법, 오존을 물에 용해시켜 생성되는 수산기(OH-Radical)를 이용한 살균법, 자외선을 대상물에 조사시켜 살균하는 자외선 법, 스팀 등의 열원을 이용하여 가열시켜 살균하는 방법 등이 개발되어 각 산업분야에 적용되고 있는 실정이다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0099370호(대기오염장치로부터 배출되는 바람을 이용한 풍력발전 시스템)에서는 백 필터 등 대기오염 장치의 후단에서 방출되는 바람 에너지를 별도 설치된 로터와 발전기를 가동시켜 생산된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 방법으로 이 기술은 발전기능은 있지만 탈취 및 살균기능이 없고, 온실가스 제거기능이 없다.
대한민국 특허 공개번호 제10-1086892호(태양광과 풍력발전의 전기에너지를 이용한 냉난방 시스템) 태양광 또는 풍력에너지에 의해 생성된 직류전원으로 공기 순환팬과 냉,열 효과를 내는 열전반도체를 가동시켜 열전반도체의 냉열작용에 의한 냉,난방을 하는 장치로 이 기술은 태양에너지와 풍력에너지의 이원적 발전기능은 있지만 살균기능과 탈취기능이 없고 온실가스 제거 기능이 없다.
대한민국 특허공보 제10-1312009호(하수처리장을 포함하는 수처리시설 내 공기를 이용하는 발전기)에서는 하수처리시설 공정의 폭기조에 별도 설치된 팬에 의해 공급되는 공기와 하수처리공정 중 발생되는 악취를 제거하기 위한 악취처리시설에 별도 설치된 팬에 의해 흡입되는 공기를 이용하여 로터와 발전기를 가동시켜 전기를 생성하는 장치로서 이 기술은 발전기능은 있지만 탈취가 한정된 공간에 제한되고 살균기능과 온실가스 제거기능이 없다.
대한민국 특허공보 제10-1192846호(공기살균기)에서는 광촉매가 코팅된 살균램프와 광촉매가 코팅된 필터봉에 별도 설치된 에어팬을 이용 실내공기를 순환시켜 오염공기 중 세균 및 탈취물질은 광촉매반응을 이용하는 방법으로 램프와 필터의 주기적 교체의 문제와 발전기능이 없고, 온실가스 제거기능이 없다.
대한민국 등록특허 제10-0203721호(산화질소 가스 혼합물 생성방법 및 장치)에서 온도 약 섭씨 300~1200도의 범위에서 산소 및 질소, 산소 및 암모니아, 산소 및 질소 암모니아를 포함한 공급가스를 VIII족 촉매에 접촉시켜 이산화질소를 함유한 혼합물을 생성하는 방법을 소개하고 있으나 이러한 방법을 가스의 온도를 섭씨 300~1200도까지 승온시키는 별도의 가열장치가 필요하고 이로 인한 에너지 비용이 과다하게 소비되며, 공정 중 사용되는 암모니아 가스는 인체 호흡기 계통에 영향을 주며 화재 위험이 내재 되어 별도의 안전조치가 필요하며 발전기능과 탈취, 살균 기능이 없고, 온실가스 제거기능이 없다.
대한민국 특허공개 공개번호 제10-2014-0011732호에서는 철조각 10%, 황동조각 10%, 구리조각 10%, 수정조각 20%의 무기물 분말과 폴리프로필렌 수지 또는 폴리에스터 레진이나 에폭시 레진 50%를 혼합하여 굳힌 피라미드형, 원추형, 구조체 내면에 시계방향으로 감긴 우토션 코일과 외면에 반 시계방향으로 감긴 좌토션 코일을 설치하고, 2개의 코일에 전원을 공급하여 스칼라 에너지를 발생시키는데, 테슬라 코일에서 발생되는 미세 에너지는 전달거리가 너무 짧아 국소적 공간에서만 건강기능에 도움이 되는 단점이 있고 발전기능 과 탈취, 살균 기능이 없고, 온실가스 제거 기능이 없다.
즉, 지금까지 개발된 종래의 풍력발전 기능이 내장된 오염된 공기의 세균의 살균, 오염물질의 분해 제거에 의한 공기 정화기능과 산화질소 발생, 양자에너지 발생에 의한 건강장애 요인을 제거하고 건강을 증진시키는 기능이 없으며, 보다 양호한 제거 효율과 안전성 및 내구성을 확보하면서 넓은 적용범위를 갖는 풍력발전 기능이 내장된 살균 탈취 및 산화질소, 양자 에너지 발생기술에 대해서는 아직까지 개발이 미진한 상태이다.
[관련기술문헌]
1. 대기오염 제어장치로부터 배출되는 바람을 이용한 풍력발전 시스템(WIND POWER GENERATOR USING WIND FROM APPARATUS FOR TREATING AIR POLLUTANTS) (특허공개번호 제10-2013-0099370호)
2. 태양광과 풍력발전의 전기에너지를 이용한 냉난방시스템(HEATING AND COOLING SYSTEM USING ELECTRIC ENERGY OF SOLAR ENERGY AND WIND POWER)(특허등록번호 제10-1086892호)
3. 하수처리장을 포함하는 수처리 시설 내 공기를 이용하는 풍력발전기(WIND POWER GENERATOR USING SEWAGE WATER TREATMENT FACILITY WHICH INCLUDES USE OF AIR)(특허등록번호 제10-1312009호)
4. 공기살균기(Air sterilizer)(특허등록번호 제10-1192846호)
5. 산화질소 가스 혼합물 생성 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCTION OF NITRIC OXIDE GAS MIXTURE)(특허등록번호 제10-0203721호)
6. 수정에 시계방향으로 감긴 코일을 피라미드 안에 내장하여 미세에너지를 발생시키는 장치.(clock wise coil on quartz installed pyramid shape device for Subtle Energy)(특허공개번호 제10-2014-0011732호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는 풍력발전에 의해 생성된 전력으로 고전압 발생부와 양자 에너지 발생부에 전력을 공급하여 고전압 방전에 의해 생성되는 전계 전자에너지를 오염된 공기에 인가하여 이온화, 여기, 산화, 환원 등의 전기 화학적 반응으로 공기 중 질소(N2) 및 산소(O2) 분자의 공유 결합을 분해하여 산화질소(NO), 활성산소(O), 수산기(OH-Radical)를 발생시켜 공기 내에 포함된 악취물질 및 오염물질을 분해 및 제거할 수 있고, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)등의 온실가스를 분해 제거하여 탄산가스 배출량을 감축할 수 있는 풍력발전 기능이 내장된 살균 탈취, 산화질소 및 양자 에너지 발생장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 오염된 실내공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계전자에너지를 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등 전기화학적 반응 중에 생성되는 활성산소(O), OH Radical(OH-) 등의 활성분자에 의해 오염공기 중 부유 세균을 살균하며, 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기상태를 유지하면서 고전압 방전과정에서 생성되는 활성분자와 접촉시간 연장을 통한 전기화학적 반응을 지속토록 함으로써 탈취 및 살균효율을 더욱 향상시키고, 산화질소 생성량을 증가시킬 수 있는 풍력발전 기능이 내장된 양자 에너지 발생장치를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는, 하우징 일측에 형성되어 오염공기가 유입되는 통로로써, 그 내부의 입구부에는 분진 제거용 전처리 필터가 구비되고, 상기 전처리 필터와 간격을 두고 양자에너지 발생부의 수전부가 설치되고, 수전부와 간격을 두고 오염공기를 강제로 유입시키기 위한 에어팬이 설치된 흡기관; 상기 에어팬에 의해 이송된 오염공기가 고전압 방전기를 통해 전계전자에너지를 인가하여 산화질소(NO), 활성산소 및 활성분자(OH-Radical)를 생성하는 고전압 방전부; 상기 고전압 방전부에서 방전과정에서 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기 상태를 유지하도록 방전 전극 및 접지전극 뒷면에 면접하여 부착되는 영구자석; 상기 고전압 방전부와 간격을 두고 공기 순환통로 내부에 일정 간격의 상하지지대가 설치되고 상하위치에서 수평방향으로 설치되는 지지대 중앙부분에 베어링 하우징과 베어링이 설치되고 수직으로 세워진 축 좌우로 일정 크기를 가지면서 축 좌우에 견고하게 부착 되어서 하나의 유닛이 형성되고 형성된 유닛이 상하 지지대 중앙부분의 베어링 하우징 안에 설치되며 상기 에어팬의 직선토출 기류의 에너지가 날개에 의해 회전에너지로 변환되어 날개와 간격을 두고 축 끝단자리에 2개의 베벨기어가 서로 맞물리게 설치되고 맞물린 하나의 베벨기어와 스퍼기어가 유로를 관통하여 축으로 연결되고 로터 발전기가 일체되어 축으로 연결되고, 다른 스퍼기어가 맞물려 회전하여 발전으로 전력을 생산 및 저장하여 고전압 방전부의 고전압 발생과 양자에너지 발생장치에 전력을 공급하는 풍력 발전부; 상기 풍력발전부와 간격을 두고 설치되며 내통, 외통의 원통관 각각 코일이 서로 반대방향으로 감겨있고 각각의 전압 공급기에서 서로 반대방향으로 전류가 흐르게 하여 각각의 코일에서 생성되는 자기장이 서로 중첩되어 상쇄되도록 하여 양자에너지가 생성되게 하여서 발진부에서 순환공기를 매개체로 실내로 보내고 흡기관 내부에 설치된 흡기관이 실내로 공급되는 양자에너지를 유도 흡인하도록 하는 양자에너지 발생부; 및 배기관, 흡기관에 설치된 오염물질 검출센서 및 양자에너지 검출센서에서 계측된 자료를 제어반에 전송하여 사전에 프로그램된 피드백 제어부에 의해 자동 운전되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는 고전압 방전부의 방전극은 방전전극 및 접지전극이 조합, 방전전극 및 접지전극의 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석이 부착된 조합, 방전전극 및 접지전극의 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석이 부착되고 방전극의 방전표면에 이산화티타늄(Tio2), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 지르코늄(Zrsio4)의 촉매 중에서 어느 한 가지 이상이 코팅된 조합 또는 방전전극 및 접지전극 사이에 석영, 고순도 알루미나, 세라믹 재질의 유전체 중에서 택일되어 부착되는 조합 중 어느 하나를 선택하여 구성되는 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는 상기 풍력 발전부의 기어유닛은 상하 지지축에 연결된 제 1 베벨기어, 제 1 베벨기어에 맞물린 제 2 베벨기어, 제 2 베벨기어에 연결된 제 2 Shaft(축), 제 2 Shaft(축) 끝단에 설치된 제 1 스퍼기어, 제 1 스퍼기어에 맞물려 돌아가는 제 2 스퍼기어, 제 2 스퍼기어에 연결된 제 3 Shaft(축), 제 3 Shaft(축)의 끝단에 연결된 로터, 로터에 면접 설치되어 로터와 면접하여 발전기가 설치되고 기어의 직경 변화에 의해 각기어의 원주길이 확대에 의한 기어 피치의 증가로 회전수가 증속되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는 상기 양자 에너지 발생부는 내부 원통관, 내부 원통관 외면에 감겨지는 제 1 코일부, 내부코일에 전원을 공급하는 제 1 전원공급장치와 외부 원통관, 외부 원통에 외면에 감겨지는 제 2 코일부, 외부 원통 외면에 감겨진 코일에 전원을 공급하는 제 2 전원공급장치 및 주파수 변환장치로 구성되어 있고, 내부 원통관과 외부 원통관에 감기는 각각의 코일에 코일의 감기는 방향이 서로 반대 방향(시계방향, 반시계방향)으로 감겨 있는 특성을 갖고, 제 1, 2전원공급장치에서 제 1 코일부과 제 2 코일부에 각각 전원을 공급하되 전류의 흐름을 반대 방향으로 흐르게 하여 각각의 코일에 전류가 흐름에 따라 각 코일에서 생성된 자기장이 중첩되어 소멸되어 양자에너지가 발생되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는, 풍력발전에 의해 생성된 전력으로 고전압 발생기와 양자 에너지 발생부에 전력을 공급하여 고전압 방전에 의해 생성되는 전계 전자에너지를 오염된 공기에 인가하여 이온화, 여기, 산화, 환원 등의 전기 화학적 반응으로 공기 중 질소(N2) 및 산소(O2) 분자의 공유 결합을 분해하여 산화질소(NO), 활성산소(O), 수산기(OH-Radical)를 발생시켜 공기 내에 포함된 악취물질 및 오염물질을 분해 및 제거할 수 있고, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)등의 온실가스를 분해 제거하여 탄산가스 배출량을 감축할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는, 활성분자들에 의해 강력한 살균 처리를 통해 양자발생장치의 뫼비우스 코일에서 자기장이 제거되면서 발생된 양자 에너지가 가전기기의 저주파에 노출된 재실자에게 저주파 차폐 보호막을 형성하여 저주파 및 고주파의 전자파 유해성을 제거하고, 고전압 방전부에서 생성된 산화질소와 함께 재실자의 호흡기, 피부 등으로 체내에 흡수되어 혈관의 확장, 체내 독성제거, 신호전달계의 안정, 세포 활성화, 면역세포 기능 증진, 내분비세포기능 등 건강증진 기능과 양자 에너지의 관절염, 편두통, 통증 감소 등과 함께 건강을 증진시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는, 오염된 실내공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계전자에너지를 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등 전기화학적 반응 중에 생성되는 활성산소(O), OH Radical(OH-) 등의 활성분자에 의해 오염공기 중 부유 세균을 살균하며, 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기상태를 유지하면서 고전압 방전과정에서 생성되는 활성분자와 접촉시간 연장을 통한 전기화학적 반응을 지속토록 함으로써 탈취 및 살균효율을 더욱 향상시키고, 산화질소 생성량을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는, 양자에너지 발생부에서 생성된 양자에너지와 고전압 방전부에서 전기화학적 반응과정에서 생성된 산화질소(NO)를 순환공기를 매개체로 실내에 공급함으로써 재실자의 건강 장애를 예방하고, 건강을 증진시킬 수 있으며, 배기관 내부에 설치된 오염물질 농도 검출센서와 양자에너지 검출센서로부터 계측된 자료를 전송받아 실행 및 운전에 따른 편리성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 전체 시스템 구성도
도 2는 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 고전압 방전부를 나타낸 계통도
도 3은 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 풍력발전부를 나타내는 계통도
도 4는 도 3에 따른 풍력발전부의 유도전동 유닛의 세부구성을 도시한 계통도
도 5는 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 양자에너지 발생부를 나타낸 단면도
도 6은 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 제어계통도를 나타낸 블록도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 전체 시스템 구성도를 나타낸다. 도 1을 참조하여 본 발명의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 세부 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 살균 탈취, 산화질소 및 양자에너지 발생장치는 흡기관(100), 전처리 필터(110), 에어팬(120), 고전압 방전부(200), 풍력 발전부(300), 양자에너지 발생부(400) 및 제어부(500)로 구성된다.
상기 흡기관(100)은 일정한 체적의 하우징(미도시)의 일측에 부설되어 실내 오염 공기를 흡입하도록 형성되며, 상기 전처리 필터(110)는 상기 흡기관(100) 내부 입구 일측에 위치하여 에어팬(120)의 구동에 따라 흡입된 공기의 분진을 제거하도록 구성된다.
상기 에어팬(120)은 상기 흡기관(100) 내부에서 전처리 필터(110)와 일정 간격으로 이격되어 양자에너지 발생장치의 수전기가 설치되고, 수전기와 일정 간격 이격되어 실내 오염공기를 강제로 유입시키도록 구성된다.
즉, 상기 흡기관(100)은 하우징 일측에 형성되어 오염공기가 유입되는 통로로써, 그 내부의 입구부에는 분진 제거용 전처리 필터(110)가 구비되고, 상기 전처리 필터(110)와 간격을 두고 하기에 기술될 양자에너지 발생부(400)의 수전부가 설치되고, 수전부와 간격을 두고 오염공기를 강제로 유입시키기 위한 에어팬(120)이 설치된다.
상기 고전압 방전부(200)는 상기 에어팬(120)을 통해 흡입된 외부 공기에 매우 전계 전자에너지를 인가하여 전기화학적 반응을 일으켜 산화질소(NO), 활성산소(O) 및 활성분자(OH- Radical)를 생성하는데, 고전압 방전부(200)는 상기 에어팬(120)에 의해 이송된 오염공기에 전계전자에너지를 인가하기 위한 고전압 방전기가 설치된다.
한편, 상기 고전압 방전부(200)에서 방전과정에서 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기 상태를 유지하도록 방전 전극 및 접지전극 뒷면에 면접하여 부착되는 영구자석이 부설된다.
상기 풍력 발전부(300)는 상기 고전압 방전부(200)에서 이송되는 공기를 발전기 축에 연결된 날개에 토출시켜 날개의 회전에너지가 로터(341) 및 발전기(342)에 공급시켜 전기에너지를 생산하는데, 상기 풍력 발전부(300)는 회전에너지에 의해 전기에너지(직류)를 생산 및 저장하고 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터를 수용하여 구성된다.
상기 양자에너지 발생부(400)는 상기 풍력 발전부(300)에서 이송된 공기를 이중 원기둥형, 이중 사각형 구조에 내통에는 시계방향으로 코일이 300회에서 20000회 범위까지 감기고, 외통에는 반시계 방향으로 코일이 300회에서 20000회 범위까지 감기고, 여기에 전류를 흘려보내어 각 코일에서 생성되는 전자기장이 중첩되어 소멸되게 하면서(자기장:0) 양자에너지로 발생시키는 뫼비우스 코일 구조 및 주파수 변조 기능(Ocilator)이 수용되어 구성된다.
상기 양자에너지 발생부(400)는 상기 흡기관(100)에 이중 원기둥형 구조의 뫼비우스 코일 형태의 수전기가 설치되어 양자발생기에서 발생된 양자에너지가 공기를 매체로 하여 공기의 파동에너지에 의해 먼 거리의 수전부에 전달하게 하는 구조로 형성된다.
상기 에어팬(120)에 의해 흡입된 외부 공기는 고전압 방전부(200), 풍력 발전부(300), 양자 에너지 발생부(400)를 거쳐 정화되고, 산화질소(NO) 및 양자에너지가 공급된 공기는 실내로 배출 및 순환되는 압력을 제공하게 되는데, 상기 제어부(500)는 오염공기를 강제로 유입시키는 흡기관(100), 에어팬(120), 고전압 방전부(200) 및 양자에너지 발생부(400)를 제어하는 것으로서, 일련의 과정이 프로그램된 순서에 의해 동작 및 제어되도록 구성된다.
배기관, 흡기관에 설치된 오염물질 검출센서 및 양자에너지 검출센서에서 계측된 자료를 제어반에 전송하여 사전에 프로그램된 피드백 제어부(500)에 의해 자동 운전되도록 구성된다.
첨부된 도 2는 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 고전압 방전부를 나타낸 계통도로서 도 1 내지 도 2를 참조하여 고전압 방전부(200)의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 본 발명에 따른 고전압 방전부(200)는 크게 방전극이 설치되는 유로(210) 및 방전전극(220a), 접지전극(220b), 영구자석(220c), 촉매코팅층(220d)를 포함하는 방전극(220), 방전극(220)에 고전압을 인가하는 고전압 발생기(230)로 구성된다.
상기 고전압 방전부(200)는 고전압발생기(230)에서 승압된 고전압을 방전극(220)에 인가하여 전계 전자에너지에 의해 공기중 산소분자(O2),수증기의(H2O)의 공유결합을 전기화학적 반응으로 분해하여 형성된 활성산소(O) 및 OH- Radical 등 활성기체로 살균하는것으로서, 보다 구체적으로 상기 고전압발생기(230)에서 승압된 고전압을 방전극(220)에 인가하면 방전전극(220a)과 접지전극(220b) 사이에 방전되어 전계전자에너지대가 형성되고, 상기 에어팬(120)을 통해 유입된 실내공기를 통과시키면 공기를 구성하는 분자들이 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원 등의 전기화학적 반응으로 공기 중 질소분자(N2), 산소분자(O2), 공기 중 수증기(H2O)의 공유결합이 분해되어, 산화질소(NO)를 생성하고, OH- Radical, 활성산소 등 활성분자들이 동시에 생성되어, 오염 공기 중 일산화탄소(CO),이산화탄소(CO2) 등의 온실가스가 분해제거 및 기타 오염공기가 분해 제거되고, OH- Radical, 활성산소 활성분자들에 의해 부유 공기 중 세균을 살균하게 된다.
상기 방전극(220)은 방전전극(+전극)(220a) 및 접지전극(-전극)(220a)이 조합되는 구성과, 상기 방전전극(220a), 접지전극(220b) 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석(220c)이 부착되는 구성, 상기 방전전극(220a), 접지전극(220b) 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석(220c)이 부착되고 방전극의 방전 표면에 이산화티탄(TiO2) 등의 촉매코팅층(220d)이 코팅되는 구성, 상기 방전전극(220a) 및 접지전극(220b)의 사이에 석영, 고순도 알루미나, 세라믹 재질의 유전체 중에서 어느 하나가 선택되어 부착되는 조합의 구성 중 어느 하나로 선택적으로 적용할 수 있다.
또한, 상기 방전극(200)의 방전전극(220a) 및 접지전극(220b)의 재질은 텅스텐, 티타늄, 니켈 및 크롬 성분이 함유된 스테인리스스틸(STS304, 316L, 403 등), 콘스탄틴 합금, 이규화몰리브덴, 백금, 코발트 합금, 하스탈로이 중에 선택적으로 적용될 수 있으며, 방전극(200) 표면에 방전효율을 향상시키기 위하여 이산화티탄(TiO2), 백금(Pt), 이산화망간(MnO2), 지르코니아(ZrSiO4), 수산화리튬(LiOH) 등의 촉매물질(224)이 코팅되고, 방전극(200)의 형상은 평판형, 직사각형, 정사각형, 다각형, 원형, 삼각형, 원뿔형, 피라미드형 등의 형상 중 어느 하나가 부착되어 사용할 있다.
또한, 상기 방전극(220)은 내부에 방전전극(+전극)(220a) 및 접지전극(-전극)(220b)의 설치 형상은 상하 마주보기, 좌우 마주보기, 다각형의 각 면에 설치되어 마주보기, 직사각형의 내부에서 지그재그 형태로 설치하기, 이중관 내부에 서로 마주보기 및 지그재그 형태로 마주보기, 원통 내부에서 인접하여 원주면 사에 연속하여 설치 등 다양한 방법으로 배열되어 설치될 수 있다.
한편, 상기 고전압 방전부(200)의 고전압 발생기(230)는 입력전압, 주파수, 출력전압이 적정 값으로 미리 설정된 고정형과 입력전압은 고정되고 출력전압, 주파수, 정격용량이 임의로 조절 가능한 가변형으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 고전압 발생기(230)는 입력측 전압이 직류전압(DC)인 경우 12V 이상, 교류전압(AC)인 경우 110V 이상이며, 출력측 전압이 1KV이상 300KV 범위이고, 주파수(Hz)범위는 1KHz이상 500KHz범인 고정형과 가변형으로 구성된다.
본 발명에 따른 고전압 발생부(200)의 전계전자에너지의 적용상태를 살펴보면, 공기 중 산소분자(O2)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 12.0857eV 이상으로 구성되고, 질소분자(N2)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 15,58eV 이상으로 구성되고,, 체내로 흡입되어 혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 카복실 헤모글로빈을 형성하여 혈액을 응고시켜 급성 두통 유발 및 뇌 조직과 신경계통에 많은 피해를 일으키는 일산화탄소(CO))의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 14.014eV 이상으로 구성되고, 재실자의 호흡과정에서 발생 및 조리과정 중에 연소 생성물로 발생되어 만성 두통을 일으키며 온실가스 지표 물질인 이산화탄소(CO2)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 13.7778eV 이상으로 구성되고, 새집 증후군 대표물질로서 호흡성 질환, 알레르기성 질환, 중추 신경성 질환을 일으키는 포름알데히드분자(HCHO)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.86eV 이상으로 구성되고, 아세트알데히드(CH3CHO)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.229eV 이상으로 구성되고, 암모니아분자(NH3)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 10.95eV 이상으로 구성되고, 발암성 물질인 벤젠분자(C6H6)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 9.20eV 이상으로 구성되고, 코의 점막을 부식시키며 인체에 치명적 독성 물질인 이황화탄소분자(CS2)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 10.073eV 이상으로 구성되고, 클로로폼분자(CH3Cl3)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 11.37eV 이상으로 구성되고, 계란 썩는 악취를 발생시키는 황화수소분자(H2S)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계 전자에너지(IE, eV)는 10.457eV 이상으로 구성되고, 양파 썩는 악취를 발생시키는 메칠 멜캅탄분자(CH3SH)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 9.438eV 이상으로 구성되고, 인체의 폐 세포를 손상시키며 광화학 스모그를 유발하는 오존분자(O3)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 12.53eV 이상으로 구성되고, 고기 굽는 냄새의 악취를 발생시키는 발레릭산분자(C4H9COOH)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.53eV 이상으로 구성되고, 미세분진에 혼합된 중금속을 이온화(양이온)하여 산소원자 등 음이온과 이온 중화하여 제거하기 위한 중금속을 양이온화하기 위해서는 매우 높은 전계전자 에너지가 인가되어야 한다.
본 발명의 고전압 발생기(230)는 입력 측 전압이 직류전압(DC) 12V 이상이고, 교류전압(AC)이 110V 이상이며, 출력 측 전압은 실내 부유 공기 중 저분자 유해물질, 고분자 유해물질의 해리 및 초미세 분진군의 중금속을 이온화(양이온)하여 산소 원자 등 음이온과 이온 중화 방법으로 제거하기 위해서는 매우 높은 출력측 전압이 선택적으로 공급되어야 하기 때문에 고전압 발생기(230)의 출력측 전압이 직류전압(DC), 교류전압(AC)이 1KV 이상 300KV이며, 또한 방전효율의 향상시키기 위해서는 출력 측 주파수(Hz) 범위는 교류(AC)의 경우 1KHz 이상 500KHz 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 고전압 방전부(200)에 설치되는 고전압 발생기(230)의 출력 측의 전압(V)은 1KV에서 300KV 범위이고, 주파수(Hz)는 1KHz 이상 500KHz 범위 중 택일 전압 및 주파수가 설정되고, 정격용량(W, A)은 설정된 조건에 따라 적합한 용량으로 임의적으로 선정된 고정형 고전압 발생기나 전압, 주파수, 용량이 조절 가능한 가변형 고전압 발생기를 선택적으로 사용할 수 있다.
상기와 같이 고전압 발생기(230)에 의한 전계전자에너지를 인가받아 방전하여 유입된 실내 오염공기에 대한 전기화학적 반응은 전계전자에너지를 e로, M을 Na, K, Ca, Mg라 표기할 때 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 해리반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.
1) e + O2 → O + O + e
2) e + N2 → N + N + e
3) e + O2 → O + O
또한, 이온화 반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.
1) e + N2 → N + N+ + 2e
2) e + N2 → N2+ + 2e
3) e + O2 → O + O+ + 2e
4) e + O2 → O2+ + 2e
또한, 산화반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.
1) e + O2 → O + O
2) e + NO + M → NO2 + M
3) O + H2O → OH + OH
4) OH + NO2 → HNO3
또한 환원 반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.
1) e + N2 → e + N + N
2) N + NO → N2 + O
전기화학적 반응 과정에서 공기 중 세균을 살균하는 OH Radical 활성종 생성 반응은 공기 중 수증기를 해리하여 생성하는 아래와 같은 단계로 이루어진다.
1) e + H2O → H+ + OH-
2) e + H2O → H + OH + e
3) O + H2O → 2OH
그러나 상기와 같이 고전압 방전에 의해 발생하는 활성분자는 짧아 접촉효율이 저하될 뿐만 아니라 활성분자의 수명이 짧아서 공기를 제대로 분해할 정도로 여기상태가 충분히 지속되지 않기 때문에 인체에 영향을 주지 않을 정도로 오염기체를 충분히 정화하고 살균하는 효과가 낮다.
다만, 고전압 방전에 의해 생성된 활성분자에 자기장을 인가하게 되면 상기 활성분자의 수명이 크게 연장되고, 이에 따라 활성분자를 포함하는 공기의 여기상태를 그만큼 보다 지속할 수 있는 특성을 지니고 있다.
따라서 상기와 같은 특성을 이용하여 고전압 방전부(200)에서 방전에 의해 여기된 공기의 여기상태를 연장하고 특정한 방향으로 유도함으로써, 접촉 시간을 늘려 전기화학적 반응을 향상시키기 위해서 방전전극(220a)과 접지전극(220b)의 뒷면에 3200가우스 이상의 자장을 생성하는 네오디움 재질의 영구 자석을 면접하여 부착한다.
첨부된 도 3은 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 풍력 발전부(300)의 내부 구성을 도시한 계통도를 나타낸다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 풍력 발전부(300)의 세부 구성 및 동작을 살펴보면, 상기 풍력 발전부(300)는 고전압 방전부(200)에서 이송되는 공기를 발전기 축에 연결된 날개에 토출시켜 날개의 회전에너지가 로터(341) 및 발전기(342)에 의해 전기에너지를 생산하는 것으로서, 크게 유도 전동유닛(310), BLADE 유닛(320), 기어유닛(330) 및 발전유닛(340)으로 포함한다.
상기 유도 전동유닛(310)은 운전코일(311), 기동코일(312), 운전컨덴서(313), 기동컨덴서(314), 기동릴레이(315)로 구성되고, 상기 BLADE 유닛(320)은 BLADE 상하지지 Shaft(축)(321)과 간격을 두고 중공 구조의 회전자(320a) 내부에 좌우로 상하(시작과 끝) 180도 뒤틀린 2개의 날개가 좌우로 결합되어 부착된 TWIST TYPE의 제 1 BLADE(324), 상하지지 고정대(322), 제 1 BLADE(324)와 아래 방향으로 간격을 두고 상하지지 Shaft(축)(321)에 설치된 프로펠러형 제 2 BLADE(325), 상하지지 고정대(322)에 설치되는 Bearing Housing과 Bearing(323)로 구성된다.
상기 기어유닛(330)은 상부지지 Shaft(축)(321)에 설치되는 제 1 베벨기어(331), 제 1 베벨기어(331)에 맞물린 제 2 베벨기어(332), 제 2 베벨기어(332)에 연결된 제 2 Shaft(축)(333), 제 2 Shaft(축) 끝단에 설치된 제 1 스퍼기어(334), 제 1 스퍼기어에 맞물려 돌아가는 제 2 스퍼기어(335), 제 2 스퍼기어에 연결된 제 3 Shaft(축)(336)으로 구성된다.
또한, 상기 발전유닛(340)은 상기 기어유닛(330)의 제 2 스퍼기어에 연결된 제 3 Shaft(축)(336)의 끝단에 연결된 로터(341), 로터(341)에 면접 설치되어 로터(341)와 동일 RPM으로 회전하는 발전기(342), 발전기의 출력선(343), 발전기에서 생성된 전력을 저장하는 축전기(344), 축전기의 전력을 교류전력으로 전환시키는 인버터(345a), 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터(345b), 인버터 및 컨버터의 출력선(346)으로 구성된다.
상기의 구성과 같이 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 풍력 발전부(300)의 동작을 살펴보면, 상기 고전압 방전부(200)에서 토출된 기류는 프로펠러 타입의 제 2 BLADE(325) 선단(시작부분)으로 유입되어 토출기류의 풍속 및 전압을 증가시키며, 이어 회전자(320a) 내부에 부착된 TWIST TYPE의 제 1 BLADE(324)의 선단(시작부분)으로 유입되어 비틀림 면을 따라 중앙부분으로 이송되면서, 날개의 비틀림 면에 유입공기가 부딛쳐서 발생되는 작용력과 반발력이 적용되어, 토출기류의 직선방향 압축력(F1)과 BLADE 중앙부의 비틀림 면에 작용되는 반발력(F2)과의 3차원적 벡터 합성력(F3)이 작용하여 직선방향의 풍력에너지가 회전에너지로 전환되며 제 1 BLADE(324)를 회전하게 되는데 공기의 흐름은 압축력과 날개 표면의 마찰력에 의해 유속이 감소되고 선회류(와류)로 되고, 중앙부분에서 끝부분으로 오염기체가 이송되면서 에너지가 약화된 토출기류의 직선방향 양력(F3)과 중앙부의 비틀림 면에 작용되는 반발력(F4)과의 3차원적 벡터 합성력(F5)이 작용하여 직선방향의 풍력에너지가 회전에너지로 전환되어 제 1 BLADE(324)를 다시 한번 회전하게 되는데 공기의 흐름은 감소된 압축력(양력)과 날개 표면의 마찰력에 의해 유속이 증가되어 선회류 방향으로 제 1 베벨기어(331)의 중앙부로 관통하여 이송된다.
또한, 반대편에 부착된 날개에서는 상기에 언급한 반대방향으로 작용하여 토출기류의 직선방향 양력(f1)과 BLADE 중앙부의 비틀림 면에 작용되는 반발력(f2)과의 3차원적 벡터 합성력(f3)이 작용하여 직선방향의 풍력에너지가 회전에너지로 전환되며 제 1 BLADE(324)를 회전하게 되는데 공기의 흐름은 양력과 날개 표면의 마찰력에 의해 유속이 증가되고 선회류(와류)로 되고, 중앙부분에서 끝부분으로 오염기체가 이송되면서 토출기류의 직선방향 압축력(f3)과 중앙부의 비틀림 면에 작용되는 반발력(f4)과의 3차원적 벡터 합성력(f5)이 작용하여 직선방향의 풍력에너지가 회전에너지로 전환되며 제 1 BLADE(324)를 다시 한번 회전하게 되는데 공기의 흐름은 압축력과 날개 표면의 마찰력에 의해 유속이 감소되어 선회류 방향으로 제 1 베벨기어(331)의 중앙부로 관통하여 이송된다.
상기의 동작에 따라 BLADE 상하지지 Shaft(축)(321)를 기준점으로 좌우, 상하 분면에서 물리량의 증감이 동시에 발생되어 에너지가 평형상태를 유지한다.
즉, 상기 풍력 발전부(300)는 상기 고전압 방전부(200)와 간격을 두고 공기 순환통로 내부에 일정 간격의 상하지지대가 설치되고 상하위치에서 수평방향으로 설치되는 지지대 중앙부분에 베어링 하우징과 베어링(323)이 설치되고 수직으로 세워진 축 좌우로 일정 크기를 가지면서 축 좌우에 견고하게 부착 되어서 하나의 유닛이 형성되고 형성된 유닛이 상하 지지대 중앙부분의 베어링 하우징 안에 설치되며 상기 에어팬의 직선토출 기류의 에너지가 날개에 의해 회전에너지로 변환되어 날개와 간격을 두고 축 끝단자리에 2개의 베벨기어(331, 332)가 서로 맞물리게 설치되고 맞물린 하나의 베벨기어와 스퍼기어가 유로를 관통하여 축으로 연결되고 로터(341)와 발전기(342)가 일체되어 축으로 연결되고, 다른 스퍼기어가 맞물려 회전하여 발전으로 전력을 생산 및 저장하여 고전압 방전부(200)의 고전압 발생과 양자에너지 발생장치에 전력을 공급하게 된다.
상기의 동작과 같이 상기 풍력 발전부(300)는 고전압 방전부(200)가 면접하여 설치되며, 유로 내부에 프로펠러 및 SPIRAL TYPE의 날개를 메인 축에 연결하고, 메인 축의 상부. 하부는 Ball Bearing을, 또는 Taper Bearing으로 설치하여 회전이 용이하게 하고 풍력발전용 날개가 이탈되지 않도록 고정 역할을 한다.
자중에 의한 중력 영향을 최소화하고, 회전력을 최대로 하기 위해 날개(BLADE) 및 Shaft, 베벨기어, 스퍼기어는 경량재질인 Engineering Plastic 또는 중공구조의 Al 합금, PVC 또는 FRP 재질로 선택하여 자중에 의한 중력의 영향을 최소화하여 에너지 손실을 최소화한다.
회전력(3차원 벡터합성력)에 의해 BLADE(날개)가 회전하면 BLADE 축의 일직선상의 끝단에 설치된 제 1 베벨기어(331)이 회전되고, 제 1 베벨기어(331)에 면접 설치된 제 2 베벨기어(332)가 회전하는데, 매 분당 회전수(RPM)는 제 1 베벨기어(331)와 제 2 베벨기어(332)의 직경 변화에 의한 기어 피치수에 비례하여 제 2 베벨기어(332)의 매 분당 회전수는 증가하게 된다.
즉, 상기 제 2 베벨기어(332)는 제 1 스퍼기어(334)와 유로의 본체를 관통하여 제 2 Shaft(축)(333)에 연결되어 있고 제 2 베벨기어(332)와 제 1 스퍼기어(334)의 제 3 Shaft(축)(336)로 연결되어 있기 때문에 동일한 RPM으로 회전한다.
상기 제 2 스퍼기어(335)는 제 1 스퍼기어(334)에 맞물려 설치되어 있고, 제 1 스퍼기어(334)의 직경이 제 2 스퍼기어(335) 보다 직경이 크기 때문에 직경의 원주길이(L1 = πD)가 제 2 스퍼기어(335)(L2 = πD2) 보다 월등히 크기 때문에 제 2 스퍼기어(335)의 회전수가 증가된다. 이렇게 하여 제 1 베벨기어(331)과 제 2 베벨기어(332), 제 1 스퍼기어(334)과 제 2 스퍼기어(335)의 기어 직경 차에 의한 원주길이의 증가는 제 1 스퍼기어(335)의 매 분당 회전수를 크게 증가시킨다.
또한, 상기 제 2 스퍼기어(335)는 로터(341)와 제 2 Shaft(축)(336)과 직접 연결되어 있는데 Rotor(341)는 제 2 스퍼기어(335)와 동일 RPM으로 회전되며, Rotor(341)와 면접 설치된 발전기(342)는 Rotor(341)와 동일 회전수로 가동되어 전력을 생산한다.
상기의 동작에 따라 제 1 베벨기어(331)와 제 2 베벨기어(332)의 직경 차에 원주길이 증가, 제 1 스퍼기어(334)과 제 2 스퍼기어(335)와의 직경차이에 의한 원주길이가 증가한 만큼 회전수가 증가되고 제 1 BLADE(324)/제 2 BLADE(325), 제 1 베벨기어(331), 제 2 베벨기어(332), 제 1 스퍼기어(334), 제 2 스퍼기어(335) 및 BLADE 상하지지 Shaft(축)(321), 제 1 Shaft(축)(333), 제 2 Shaft(336)을 경량재질을 채택함으로써 자중에 의한 중력 손실을 경감시킴으로서 고효율 발전을 가능하게 한다.
상기의 절차에 풍력 발전부(300)에 의해 생산된 전력은 발전기의 특성에 따라 직류 전력 또는 교류 전력을 생산할 수 있으며, 이렇게 하여 발전기에서 생산된 전력을 발전기의 출력선(343)을 통하여 전력 저장 장치(344)에 공급되어 저장되고, 전력변환장치인 인버터(344) 또는 컨버터(345)를 경유하여 전력이 변환되어 유도 전동유닛(310), 고전압 방전부(200)의 고전압 발생기(230) 입력 전력 또는 양자에너지 발생부(400)의 입력 전원으로 공급된다.
도 4는 도 3에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 풍력 발전부(300)의 유도 전동유닛(310)의 세부구성을 도시한 계통도로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 유도 전동유닛(310)의 구성 및 동작을 살펴보면, 상기 유도 전동유닛(310)은 운전코일(311), 기동코일(312), 운전컨덴서(313), 기동컨덴서(314), 기동릴레이(315)로 구성되는데, 전력 변환장치의 인버터(344)에서 교류 전원이 공급되어 운전코일(311)에 전류가 흐르면 자계가 상쇄되어 내부에 제 1 BLADE(324), 제 2 BLADE2(325)가 설치된 회전자(320)가 회전할 수 없기 때문에 이 운전코일(311)에 수평으로 형성된 불평등 자계를 만들기 위하여 기동컨덴서(314)를 설치하여, 기동컨덴서(314)가 운전전압보다 매우 높은 전압과 전류를 저장하였다가 유도전동유닛(310)이 기동할 때 기동코일(312)로 동시에 공급하여 기동코일에 큰 자력을 형성하여 상기 운전코일(311)에 형성된 평등한 자계 방향을 이 기동코일(312)의 자계가 운전코일(311)의 자계를 불평등한 상태로 만들어 회전자(320)를 회전시킨다.
한편, 상기 운전코일(311)에 전압과 전류만으로는 회전자에 부하가 없는 상태에서는 회전자를 회전시킬 수 있으나 회전자에 부하가 있는 경우에는 운전 전압과 전류가 낮아서 운전코일(311)에 형성된 자계를 불평등하게 하는 자계로 만들지 못하여 회전할 수 없어서 기동코일(312)에 운전컨덴서(313)를 설치하여 회전자의 미끄러짐으로 발생하는 회전 감소를 보충하여 정상 속도로 회전하게 하며, 기동릴레이(315)는 기동코일(312)에 전류가 공급되어 회전자가 정상회전으로 도달한 후에도 기동코일(312)에 계속 전류가 공급되어서 기동코일(312)에 공급되는 전류에 의해서 발생되고 운전 전류가 많이 소모되는데, 이 기동릴레이(315)는 회전자가 정상 회전에 도달하기 전에는 작동하지 않다가 정상 회전에 도달하면 운전 전류가 흐름으로, 전선에 발생되는 자계의 힘으로 릴레이 접점을 OFF하여 기동코일(312)에 공급된 전류를 차단하여 회전자를 정상 회전하게 된다.
한편, 회전자가 정상 회전함에 따라 상기 흡기관(100)에 설치된 에어팬(120)에 의해 흡입, 도출되어 순환되는 풍량은 유도 전동유닛(310)의 회전자의 회전수(RPM) 의해 회전자 내부에 설치된 제 1 BLADE(324) 및 제 2 BLADE(325)가 동일 회전수로 회전하여 에어팬(120) 없이도 자체 공급이 가능한데 제 2 BLADE(325) 구조 특성을 고려하여 에어팬(120)과 동일한 토출 기류를 형성 및 전압을 유지하기 위하여 BLADE 상하지지 Shaft(축)(321)에 프로펠러 타입의 제 2 BLADE(325)을 설치하여 에어팬(120), 고전압 발생기(230), 양자에너지 발생장치에서 소요되는 전력을 자체 생산하여 공급하는데, 이때 에어팬(120)은 전력이 공급되면 정지된다. 상기 풍력 발전부(300)에서 이송된 공기는 풍력 발전부(300)와 간격을 두고 설치된 양자에너지 발생부(400)로 이송된다.
첨부된 도 4는 본 발명에 따른 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 양자에너지 발생부(400)의 구성을 도시한 단면도를 나타낸다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 양자에너지 발생부(400)의 세부 구성 및 동작을 살펴보면, 상기 양자에너지 발생부(400)는 풍력 발전부(300)와 간격을 두고 설치되며 내통, 외통의 원통관 각각 코일이 서로 반대방향으로 감겨있고 각각의 전력 공급기에서 서로 반대방향으로 전류가 흐르게 하여 각각의 코일에서 생성되는 자기장이 서로 중첩되어서 상쇄되며 생성된 양자에너지는 발진부에서 순환공기를 매개체로 실내로 보내고 흡기관 내부에 설치된 흡기관이 실내로 공급하도록 구성된 것으로서, 그 구성은 내부 원통관(401), 내부 원통관 외면에 감겨지는 제 1 코일부(402), 내부코일에 전원을 공급하는 전원공급장치(403)와 외부 원통관(411), 외부 원통에 외면에 감겨지는 코일(412), 외부 원통 외면에 감겨진 코일에 전원을 공급하는 전원공급장치(413) 및 주파수 변환장치(420)로 구성되어 있다.
먼저, 발전부, 수전부의 내통(401)과 외통(411)에 감기는 제 1 코일부(402), 제 2 코일부(412)는 서로 반대 방향(시계방향, 반시계방향)으로 감겨있는 특성을 갖지며, 제 1 전원공급장치(403) 및 제 2 전원공급장치(413)에서 제 1 코일부(402)과 제 2 코일부(412)에 전원을 각각 공급하되 전류의 흐름을 반대 방향으로 흐르게 한다.
이중 중공구조의 내부 원기둥(401)의 외면에 감긴 제 1 코일(402)에 제 1 전원공급기(403)를 동작시켜 전원을 공급하면 도면에서 제시된 바와 같이 전류 방향은 밑에서 위쪽으로 전류가 흐르고 자기장은 전류방향과 직각 방향으로 왼쪽으로 형성된다.
이어, 외부 원통관(411)의 외부 표면에 감긴 제 2 코일부(412)에 제 2 전원공급장치(413)를 동작시켜 전력을 공급하면, 전류는 위에서 아래 방향으로 향하게 흐르고 자기장의 방향은 오른쪽을 향하여 발생되는 제 1 코일부(402)에서 발생되는 자기장과 중첩되어 두 코일에서 생성되는 자기장이 소멸된다. - (자기장 제로)
이와 같이 자기장이 상쇄되면서 이상한 새로운 에너지가 출현되는데 이 에너지를 비 헤르쯔파(Non - Hertzian Wave) 또는 양자에너지(Quantum Energy) 또는 스칼라파(Scalar Wave)라 부른다. 본 명세서에는 편의상 Zero 에너지를 양자에너지라 지칭한다.
자기장이 소멸되면서 생성되는 양자에너지 생성량을 증가시키기 위하여 전원공급장치(413) 내부에 주파수 변환장치(420)를 설치한다
이때, 주파수 변환장치(420)에서 변환되는 주파수(Hz)의 범위는 1Hz 이상 10 Hz이하이거나, 11Hz 이상 29 Hz이하이거나, 30Hz 이상 40KHz이하에서 사용 여건을 고려하여 적정 주파수 값을 선정한다.
인체의 유해환경에 양자에너지 발생부에서 생성된 양자에너지(영점에너지, 스칼라에너지)를 공기를 매개체로 실내에 공급하게 되면 : 실내의 재실자는 생체정보통신이 정상화되면서 감소된 생체에너지가 복원되며, 항상성(Homeo Stasis)이 향상되고 자기 치유력, 자기 복원력이 복원되어 면역체계가 증진되고, 혈액순환이 정상으로 회복되어 신경계 밑 내분비계의 생체의사소통이 원활해지며 세포가 활성화(미토콘드리아) 된다.
본 발명은 상기와 같이 생활환경의 오염에 의한 오염공기를 고전압 방전부에서 생성된 전계 전자에너지를 인가하여 오염공기가 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등의 전기화학적 반응으로 오염물질을 분해, 제거하고 활성분자들에 의해 부유공기 중 세균을 살균하면서, 오염된 공기를 정화하며, 질소분자(N2), 산소분자(O2)의 공유결합을 분해하여서 신화질소(NO)를 생성시켜 정화된 공기 속에 혼합하여 실내에 공급하면 재 실자는 피부와 구강을 통하여 흡입하게 되는데 흡입된 산화질소는 심혈관, 순환계, 신호전달체계를 안정화시키고, 인체의 활성산소를 산화 환원 반응으로 제거하여 건강을 증진시키는데, 양자에너지의 생체 활성반응에 함께 건강증진 효과를 더욱 향상시킨다.
이로써, 실내 공기 정화 및 재실자의 건강 위험을 예방하고, 건강을 증진시키며 공기 순환 통로에 양자에너지 발생부의 수전부(Resonable), 발전부를 두어 이런 효과를 더욱 향상시키며, 고전압 방전부의 고전압발생기, 양자에너지 발생부의 제 1 코일부, 제 2 코일부의 전원공급장치에서 소비되는 전력을 풍력 발전부에서 생성된 전력에너지로 충당한다.
도 6은 도 1의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치의 제어계통도를 나타낸 블록도로서, 도면에서 도시된 바와 같이 배기관에 설치된 실내오염 물질 검출 센서에서 계측되어 전송되는 데이터에 의해 실시간 운전이 이루어지도록 하며 만약 각 센서에서 계측된 계측값이 전송되면 입 설정값 이하가 되면 제어부(500)에 신호를 전송하여 사전에 프로그램되어 입력된 피드 백(Feed Back) 제어 시스템이 실시됨에 따라 고전압 발생기에 공급되는 전력을 양자에너지 발생장치에 공급되는 전력을 차단 또는 재공급하는 등 제어기능을 수행한다.
이상과 같이 본 발명의 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치는 에어팬에 의해 유입되는 오염된 실내공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계전자 에너지를 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등 전기화학적 반응으로 공기 중 질소분자(N2),산소분자(O2),수증기의 물분자(H2O) 및 오염물질 분자의 공유 결합을 분해하여 산화질소를 생성하고, 오염물질 및 악취물질을 제거하며 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)를 분해 제거함으로써 탄산가스 배출량을 감축시키며, 전기화학적 반응 중에 생성되는 활성산소(O), OH Radical(OH-) 등의 황성분자에 의해 오염공기 중 부유 세균을 살균하며, 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기 상태를 유지하면서 고전압 방전과정에서 생성되는 활성분자와 접촉시간 연장을 통한 전기 화학적 반응을 지속토록 함으로써 탈취 및 살균효율을 더욱 향상시키고, 산화질소 생성량을 증가시킨다.
또한, 오염공기를 살균, 탈취의 정화과정을 수행하기 위하여 실내공기를 강제로 순환시키는 통로(유로)에 풍력 발전부를 설치하여 풍력 발전부에서 생산된 전력을 고전압 발생기 및 양자에너지 발생장치에 공급함으로써 재생에너지 생산에 의한 에너지 절약 및 고전압 방전부에서 전기화학적 반응 공정에서 제거되는 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)량과 생산된 재생에너지량만큼 탄산가스 배출량을 감축시키는 효과가 있다.
또한 양자에너지 발생부에서 생성된 양자에너지와 고전압 방전부에서 전기 화학적 반응공정에서 생성된 산화질소(NO)를 순환공기를 매개체로 실내에 공급함으로써 재실자의 건강 장애를 예방하고, 건강을 증진 시키는데 매우 적합하다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 흡기관 110 : 전처리 필터
120 : 에어팬
200 : 고전압 방전부
210 : 유로 220 : 방전극
220a : 방전전극 220b: 접지전극
220c : 영구자석 220d : 촉매코팅층
230 : 고전압 발생기
300 : 풍력 발전부
310 : 유도전동유닛 311 : 운전코일
312 : 기동코일 313 : 운전콘덴서
314 : 기동콘덴서 315 : 기동릴레이
320 : BLADE 유닛 320a : 회전자
321 : BLADE 상하지지 Shaft(축)
322 : 상하지지 고정대 323 : Bearing Housing과 Bearing
324 : 제 1 BLADE 325 : 제 2 BLADE
330 : 기어 유닛
331 : 제 1 베벨기어 332 : 제 2 베벨기어
333 : 제 2 Shaft(축) 334 : 제 1 스퍼기어
335 : 제 2 스퍼기어 336 : 제 3 Shaft(축)
340 : 발전유닛
341 : 로터 342 : 발전기
343 : 발전기 출력선 344 : 전력 저장장치(축전지)
345a : 인버터 345b : 컨버터
346 : 인버터,컨버터 출력선
400 : 양자에너지 발생부
401 : 내부 원통관 402 : 제 1코일부
403 : 제 1 전압공급기 411 : 외부 원통관
412 : 제 2 코일부 413 : 제 2 전압공급기
420 : 주파수 변환장치
500 : 제어부

Claims (9)

  1. 하우징 일측에 형성되어 오염공기가 유입되는 통로로써, 그 내부의 입구부에는 분진 제거용 전처리 필터가 구비되고, 상기 전처리 필터와 간격을 두고 양자에너지 발생부의 수전부가 설치되고, 수전부와 간격을 두고 오염공기를 강제로 유입시키기 위한 에어팬이 설치된 흡기관(100);
    상기 에어팬에 의해 이송된 오염공기가 고전압 방전기를 통해 전계전자에너지를 인가하여 산화질소(NO), 활성산소(O) 및 활성분자(OH-)를 생성하는 고전압 방전부(200);
    상기 고전압 방전부(200)에서 방전과정에서 여기된 공기에 자기장을 인가하여 여기 상태를 유지하도록 방전 전극(220a) 및 접지전극(220b) 뒷면에 면접하여 부착되는 영구자석(220c);
    상기 고전압 방전부(200)와 간격을 두고 공기 순환통로 내부에 일정 간격의 상하지지대가 설치되고 상하위치에서 수평방향으로 설치되는 지지대 중앙부분에 베어링 하우징과 베어링(323)이 설치되고 수직으로 세워진 축 좌우로 일정 크기를 가지면서 축 좌우에 견고하게 부착 되어서 하나의 유닛이 형성되고 형성된 유닛이 상하 지지대 중앙부분의 베어링 하우징 안에 설치되며 상기 에어팬의 직선토출 기류의 에너지가 날개에 의해 회전에너지로 변환되어 날개와 간격을 두고 축 끝단 자리에 2개의 베벨기어(331, 332)가 서로 맞물리게 설치되고 맞물린 하나의 베벨기어와 스퍼기어가 유로를 관통하여 축으로 연결되고 로터(341)와 발전기(342)가 일체되어 축으로 연결되고, 다른 스퍼기어가 맞물려 회전하여 발전으로 전력을 생산 및 저장하여 고전압 방전부(200)의 고전압 발생과 양자에너지 발생부에 전력을 공급하는 풍력 발전부(300);
    상기 풍력 발전부(300)와 간격을 두고 설치되며 내통, 외통의 원통관 각각 코일이 서로 반대방향으로 감겨있고 각각의 전압 공급기에서 서로 반대방향으로 전류가 흐르게 하여 각각의 코일에서 생성되는 자기장이 서로 중첩되어 상쇄되도록 하여 양자에너지가 생성되게 하여서 발진부에서 순환공기를 매개체로 실내로 보내고 흡기관 내부에 설치된 흡기관이 실내로 공급되는 양자에너지를 유도 흡인하도록 하는 양자에너지 발생부(400); 및
    배기관, 흡기관에 설치된 오염물질 검출센서 및 양자에너지 검출센서에서 계측된 자료를 제어반에 전송하여 사전에 프로그램된 피드백 제어부(500)에 의해 자동 운전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 방전부(200)의 방전극은 방전전극(+전극)(220a) 및 접지전극(-전극)(220b)이 조합, 방전전극(+전극) 및 접지전극(-전극)의 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석이 부착된 조합, 방전전극(+전극) 및 접지전극(-전극)의 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석이 부착되고 방전극의 방전표면에 이산화티타늄(TiO2), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 지르코늄(ZrSiO4)의 촉매 중에서 어느 한 가지 이상이 코팅된 조합 또는 방전전극(+전극) 및 접지전극(-전극) 사이에 석영, 알루미나, 세라믹 재질의 유전체 중에서 택일되어 부착되는 조합되는 어느 하나를 선택하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방전극은 텅스텐, 티타늄, 니켈 및 크롬 성분이 함유된 스테인리스 스틸(STS304, 316, 403), 콘스탄틴 합금, 이규화몰리부덴, 백금, 코발트 합금, 하스탈로이의 재질을 선택적으로 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방전극의 형상은 평판형, 직사각형, 정사각형, 다각형, 원형, 삼각형, 원뿔형, 피라미드형의 형상 중 어느 하나가 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자 에너지 발생부는 내부 원통관, 내부 원통관 외면에 감겨지는 제 1 코일부, 제 1 코일부에 전원을 공급하는 제 1 전원공급장치와 외부 원통관, 외부 원통에 외면에 감겨지는 제 2 코일부, 외부 원통 외면에 감겨진 코일에 전원을 공급하는 제 2 전원공급장치 및 주파수 변환장치로 구성되어 있고, 내부 원통관과 외부 원통관에 감기는 각각의 코일에 코일의 감기는 방향이 서로 반대 방향(시계방향, 반시계방향)으로 감겨 있는 특성을 갖고, 제 1, 2 전원공급장치에서 제 1 코일부와 제 2 코일부에 각각 전원을 공급하되 전류의 흐름을 반대 방향으로 흐르게 하여 각각의 코일에 전류가 흐름에 따라 각 코일에서 생성된 자기장이 중첩되어 소멸되어 양자에너지가 발생되는 것을 특징으로 하는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주파수 변환장치의 주파수(Hz)의 범위는 1Hz 이상 10 Hz 이하이거나, 11Hz 이상 29 Hz 이하이거나, 30Hz 이상 40KHz 이하에서 선택적으로 주파수 값을 선정되는 것을 특징으로 하는 풍력발전 기능이 내장된 양자에너지 발생장치.
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