KR101961452B1 - 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와 이를 포함하는 공조 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 실외기의 팬에서 방출된 바람을 전기 에너지로 변환하여 발전하는 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 본체; 바람에 의해 회전하는 날개를 포함하는 프로펠러; 프로펠러의 회전 동력을 전기 에너지로 변환하는 발전부; 발전부에서 변환된 전기 에너지를 저장하는 축전부; 실외기와 연결 통로 역할을 수행하는 인터페이스부; 및 축전부에 저장된 전기 에너지를 실외기로 전송하도록 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와 이를 포함하는 공조 시스템 {Hybrid generator using outdoor fan of the air conditioner and air conditioning system having the same}
본 발명은 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와 이를 포함하는 공조 시스템에 관한 것이다.
화석연료의 고갈 및 고비용, 환경오염 등의 이유로 인해 조력, 태양력, 풍력 등과 같은 자연에너지로부터 전력을 얻기 위한 연구가 다방면으로 진행되고 있으며, 특히 풍력발전은 공기의 유동이 가지는 운동에너지를 이용하고 기존의 대체에너지 중에서도 가장 적은 면적을 차지하는 발전방법이어서 언제 어느 곳에나 무한정으로 청정한 에너지를 얻을 수 있는 것이며, 환경에 미치는 영향이 거의 없어 매우 유망한 대체 에너지이다.
그러나 현재 국내에서 이루어지고 있는 풍력발전은 바람이 많지 않고 평균풍압이 낮은 국토의 특성상 대개 소규모로만 이루어지고 있으며, 더구나 0.3 ~ 50KW 미만인 소 풍력발전마저도 타워설치로 인한 고비용 문제와 운송비용, 발전기의 소음으로 인한 주민들의 불편으로 인해 실제 전력이 많이 필요한 인구 밀집지역에서 풍력 발전을 실용화한다는 것은 쉬운 일이 아니다.
최근 들어 자동차나 지하철, 철도 등과 같은 차량이 지나가면서 발생하게 되는 주행풍, 즉 차량주행풍이나 자연풍을 이용하여 발전함으로써 전기에너지를 생산하고자 하는 시도가 있어왔다.
한편, 차량이나 지하철이 운행하는 터널 또는 대형 빌딩 등지에는 환기를 위하여 환기 시설이 설치되는 것이 일반적이며, 이러한 환기 시설 중 환풍기를 통해 실내에서 외부측으로 바람이 배출되며, 소실된다.
이러한 대기중으로 소실되는 풍력 에너지를 재활용하여 전기 에너지를 발전하는 선행기술로서, “환풍기에서 배출되는 폐 바람을 이용한 발전장치”가 제안되었다. 그리고 상기 선행기술은, 회전하는 발전 팬 구조와, 상기 발전 팬과 환풍기를 연결하는 유로를 특징으로 개시하고 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1079858호, “환풍기에서 배출되는 폐 바람을 이용한 발전장치”
그러나 전술한 선행기술의 경우, 유로와 발전 팬으로 인해 환풍 팬의 사방이 폐쇄되어 환풍기의 환풍, 열 방출 등의 주 역할을 제대로 수행하지 못하는 문제가 있다.
또한, 환풍 팬과의 관계에서, 환풍 팬에서 방출되는 미풍을 효율적으로 받아들여 회전하는 발전 팬 구조에 대한 개발이 더 필요하다.
실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실외기에서 방출되는 바람을 높은 효율로 전기 에너지로 변환하면서 상기 실외기의 열 방출 효율을 유지하기 위한 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와 이를 포함하는 공조 시스템에 관한 것이다.
실시예에 따른 실외기의 팬에서 방출된 바람을 전기 에너지로 변환하여 발전하는 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 본체; 바람에 의해 회전하는 날개를 포함하는 프로펠러; 프로펠러의 회전 동력을 전기 에너지로 변환하는 발전부; 발전부에서 변환된 전기 에너지를 저장하는 축전부; 실외기와 연결 통로 역할을 수행하는 인터페이스부; 및 축전부에 저장된 전기 에너지를 실외기로 전송하도록 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 프로펠러는, 회전 중심축과, 회전 중심 축에 배치되는 복수의 유선형 날개를 포함하는 다익형 구조일 수 있다.
또한, 상기 프로펠러의 회전 중심축과 실외기의 팬의 중심축과 엇갈리도록 배치되고, 프로펠러 날개는, 실외기의 팬 날개의 길이 보다 0.3배 내지 0.7배의 길이로 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체는, 실외기의 팬과 프로펠러 사이의 간격이 30cm 내지 100cm가 되도록 배치될 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 본체를 이동시켜 본체와 실외기 사이의 거리를 조절하는 본체 이송부를 포함하고, 본체 이송부는, 본체 아래 형성된 슬라이딩 레일과, 슬라이딩 레일과 본체 사이에 형성된 슬라이딩 롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 인터페이스부를 통해 실외기의 팬의 회전 정보를 수신하고, 본체 이송부를 제어하여 회전 정보에 따라서 실외기의 팬과 프로펠러 사이의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 실외기 주변 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 실외기 주변 온도가 기 설정된 제 1 온도 값 이상이면, 프로펠러 회전을 정지하도록 제어하고, 실외기 주변 온도가 제 1 온도보다 큰 제 2 온도 값 이상이면, 축전부의 전기 에너지를 공급하여 프로펠러를 회전하도록 제어할 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 본체 주변 자연풍의 풍속을 측정하는 풍속 센서와, 본체의 후면에 배치된 개폐 도어를 더 포함하고, 제어부는, 실외기의 팬에서 방출된 바람의 풍속과 자연풍의 풍속과 비교하여, 비교된 풍속 정보에 따라서 개폐 도어를 제어할 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 본체 상에 배치되어, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 축전부에 전송하는 태양열 전지판을 더 포함할 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 태양열 전지판을 회전시키는 회전부를 더 포함하고, 제어부는, 회전부를 제어하여 태양열 전지판의 상면이 태양을 향하도록 제어할 수 있다.
그리고 실시예에 따른 공조 시스템은, 전술한 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기로 바람을 방출하는 실외기를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 실외기에서 발생되어 대기 중으로 소멸되는 풍력 에너지를 회생하여 전기 에너지로 재생함으로써, 환경 친화적으로 전기 에너지를 생산할 수 있는 장점이 있다.
특히, 실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 실외기 팬과의 관계에서 최적화된 구조, 형상 및 배치를 가진 프로펠러를 포함하여, 고효율로 실외기 팬에서 방출된 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 실외기 팬의 회전세기에 따라서 상기 실외기 팬과 프로펠러 사이의 간격을 조절하여, 발전 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 실외기 팬에서 방출된 바람의 온도에 따라서 프로펠러를 각기 다르게 동작시킴으로써, 실외기 팬의 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 상황에 따라서 선택적으로 실외기 바람과 자연풍을 선택하고 선택된 바람으로 발전하여, 발전효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기는, 태양열 전지판을 더 포함하여 하이브리드 발전함으로써, 실외기의 풍력 에너지가 약할 때 축전부의 충전효율을 더 향상시킬 수 있다.
그리고 실시예에 따른 공조 시스템은, 전기요금이 비싼 시각에 재생 에너지로 발전하는 하이브리드 발전기에서 공급되는 전력으로 공조기를 구동함으로써, 공조에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공조 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기의 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실외기 팬과 발전기의 프로펠러 사이의 관계를 나타내기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 본체 이송부의 외관을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 온도 별 프로펠러 제어과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 풍속 별 풍력발전 제어과정을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전지판과, 상기 태양열 전지판을 회전시키는 회전부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동작부의 내부 블록도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공조 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 공조 시스템은, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)와, 실외기(20)와, 공조기를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20)에서 방출되는 바람을 이용하여 풍력 발전하는 풍력 발전기(100)와, 주변 태양광을 이용하여 발전하는 태양열 발전기(200)를 포함하는 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)이다.
이러한 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20)에서 발생되어 대기 중으로 소멸되는 풍력 에너지를 회생하여 전기 에너지로 재생함으로써, 환경 친화적으로 전기 에너지를 생산할 수 있다.
그리고 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)에서 생산된 전기 에너지는, 실외기(20) 또는/및 공조기로 전달되어, 공조기 구동에 사용되어, 전체 공조 시스템의 에너지 소비가 절감될 수 있다.
특히, 공조 시스템은, 전기요금이 비싼 여름 낮 시간에 강한 태양광과 이시기에 동작하는 실외기(20)의 강한 풍력으로 전기 에너지를 효과적으로 생산하고 공급함으로써, 건물 공조에 소요되는 전기 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 실외기(20)를 이용한 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20)에서 방출하는 바람을 통해 프로펠러(180)를 회전시키고, 회전되는 프로펠러(180)의 동력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전부를 포함한다.
따라서, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)가 실외기(20)에서 방출되는 풍력 에너지를 효과적으로 동력 에너지로 변환하기 위해서는, 회전하는 프로펠러(180)가 실외기(20) 팬과의 관계에서 최적화된 구조, 형상, 제어 및 배치관계 등을 가질 필요가 있다.
이하, 이러한 풍력 발전 구조를 가지면서도 실외기(20)의 열 방출 기능을 방해하지 않으며, 상황에 따라 자연풍으로 발전하는 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)에 대해 좀더 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 실외기(20)를 이용한 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)의 내부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 본체(10), 프로펠러(180), 발전부(110), 축전부(120), 인터페이스부(130), 온도 센서(140), 본체 이송부(150), 동작부(160), 제어부(170), 태양열 전지판(210) 및 전지판 회전부(220)를 포함할 수 있다.
자세히, 본체(10)는, 전술한 구성들을 포함하거나 지지하는 하우징일 수 있다.
그리고 프로펠러(180)는, 상기 본체(10) 내에 실외기(20) 팬과 마주보도록 배치되어, 실외기(20) 바람 또는 자연풍에 의해 회전함으로써, 풍력 에너지를 동력 에너지로 변환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실외기(20) 팬과 발전기의 프로펠러(180) 사이의 관계를 나타내기 위한 도면이다.
자세히, 도 4를 참조하면, 프로펠러(180)는, 회전 중심축(181)과, 회전 중심 축(181)에 배치되는 복수의 유선형 날개(182)를 포함하는 다익형 구조일 수 있다.
이러한 다익형 구조의 프로펠러(180)는, 상대적으로 풍속이 낮은 실외기(20) 바람을 효과적으로 받아들여 회전할 수 있다.
이러한 프로펠러(180)는, 실외기(20)의 바람을 방출하는 실외기(20) 팬(Fan)에 대응되는 개수가 본체(10)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 실외기(20) 팬의 개수가 2개라면, 프로펠러(180)의 개수도 2개일 수 있다.
그리고 실외기(20) 팬에 대응되어 배치되는 프로펠러(180)의 회전 중심(C)은, 실외기(20)의 팬의 중심과 엇갈리도록 배치될 수 있다.
자세히, 프로펠러(180)를 실외기(20) 팬 측으로 수평이동시켰을 때, 프로펠러(180)의 회전 중심축(181)과 실외기(20) 팬의 회전 중심축(23)은 서로 중첩되지 않고 틀어지게 배치되어, 실외기(20) 팬에서 방출된 바람을 좀더 효과적으로 프로펠러(180) 날개(182)에 전달할 수 있다.
또한, 프로펠러(180) 날개(182)는, 실외기(20) 팬의 날개(22) 보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 프로펠러(180) 날개(182)의 길이(h1)는, 실외기(20)의 팬 날개(22)의 길이(h2) 보다 0.3배 내지 0.7배의 길이(h1)로 형성될 수 있다. 좀더 바람직하게는, 프로펠러(180) 날개(182)의 길이(h1)는, 실외기(20) 팬 날개(22)의 길이(h2) 보다 0.4배 내지 0.6배 크기로 형성될 수 있다.
프로펠러(180) 날개(182)의 길이(h1)가 실외기(20) 팬 날개(22)의 길이(h2)보다 보다 0.3배 이하이면, 실외기(20) 팬에서 발생된 바람이 프로펠러(180) 외측으로 방출되는 단점이 있고, 0.7배를 초과하면, 실외기(20) 팬에서 발생된 바람에 의해 프로펠러(180)가 회전하지 않을 수 있다.
즉, 이와 같은 프로펠러(180)의 구조는, 실외기(20) 팬과의 관계에서 최적화된 구조로서, 고효율로 실외기(20) 팬에서 방출된 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격도, 발전 효율에 중요한 요소일 수 있다.
실시예에서, 본체(10)는, 실외기(20)의 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격이 30cm 내지 100cm가 되도록 배치될 수 있다. 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격이 30cm 이내이면, 실외기(20) 팬에서 방출된 바람이 프로펠러(180)로 전달되지 못하고 실외기(20) 본체(10)에 충돌하여 외측으로 소실될 수 있다. 또한, 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격이 100cm 초과하면, 실외기(20) 팬에서 방출된 풍력 에너지의 대부분이 프로펠러(180)에 도달하기 전 소실될 수 있다.
다만, 전술한 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격 한정은, 실외기(20) 팬의 회전속도가 일반 회전속도인 경우로서, 실외기(20) 팬의 회전속도가 빠를때와 낮을 때 사이 간격도 달라질 필요가 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 본체 이송부(150)의 외관을 나타내는 평면도이다.
실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격을 조절하기 위해, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 본체(10)를 이동시켜 본체(10)와 실외기(20) 사이의 거리를 조절하는 본체 이송부(150)와, 제어부(170)와, 인터페이스부(130)를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이러한 본체 이송부(150)는, 본체(10) 아래 형성된 슬라이딩 레일(151)과, 슬라이딩 레일과 본체(10) 사이에 형성된 슬라이딩 롤러(152)를 포함할 수 있다.
그리고 제어부(170)는, 도 3에 도시된 각 구성들을 전반적인 동작을 제어하는 유닛일 수 있다. 이러한 제어부(170)는 하드웨어 측면에서, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
그리고 인터페이스부(130)는, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10) 사이의 연결 통로 역할을 수행할 수 있다. 실시예에서, 인터페이스부(130)는, 실외기(20)의 동작정보를 수신할 수 있으며, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)에서 생성된 전기 에너지를 실외기(20)로 전송할 수 있다.
다시, 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격을 조절하기 위한 설명으로 돌아와, 상기 제어부(170)는, 인터페이스부(130)를 통해 실외기(20)의 팬의 회전 정보를 수신하고, 본체 이송부(150)를 제어하여 회전 정보에 따라서 실외기(20)의 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 본체 이송부(150)는, 실외기(20)의 풍속 변화에 따라 실외기(20) 팬과 프로펠러(180) 사이의 간격을 조절하여 가장 효과적으로 풍력 에너지를 동력 에너지로 변환할 수 있는 위치에 프로펠러(180)를 배치함으로써, 발전 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(170)의 온도 별 프로펠러(180) 제어과정을 나타내는 흐름도이다.
한편, 실외기(20)는, 공조기에서 발생된 열을 방출하기 위한 역할을 수행하는 바, 실외기(20) 팬이 가열된 상태에서 실외기(20) 팬의 바람 방출을 억제하면, 실외기(20)가 가열되어 공조기 효율이 떨어질 수 있다.
이를 방지하기 위해, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20) 주변 온도를 측정하는 온도 센서(140)를 더 포함하고, 상기 온도 센서(140)에서 측정된 온도를 기초로 프로펠러(180)를 제어하여, 실외기(20)의 열 방출 효율을 유지하거나 향상시킬 수 있다.
도6을 참조하면, 먼저, 실외기(20)가 동작되면, 제어부(170)는, 인터페이스부(130)를 통해 실외기(20) 동작 정보를 수신할 수 있다. (S101)
그리고 제어부(170)는, 실외기(20) 동작 정보에 따라 실외기(20)와의 간격을 조절한 후 풍력 발전을 시작할 수 있다 (S102)
풍력 발전 중, 제어부(170)는, 온도 센서(140)로부터 실외기(20) 주변 온도를 측정하고, 주변 온도가 기 설정된 제 1 온도 이상인지 판단할 수 있다. (S103)
만약, 제어부(170)는, 실외기(20) 주변 온도가 기 설정된 제 1 온도 값 이상이면, 프로펠러(180) 회전을 정지하도록 제어하여, 실외기(20)의 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다. (S104)
그리고 제어부(170)는, 온도 센서(140)로부터 실외기(20) 주변 온도를 측정하고, 주변 온도가 제 1 온도 보다 높은 기 설정된 제 2 온도 이상인지 판단할 수 있다. (S105)
그리고, 제어부(170)는, 실외기(20) 주변 온도가 제 1 온도보다 큰 제 2 온도 값 이상이면, 축전부(120)의 전기 에너지를 공급하여 프로펠러(180)를 회전하도록 제어할 수 잇다.
즉, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20) 주변 온도가 너무 높으면, 프로펠러(180)를 통해 실외기(20) 열 방출을 보조하여, 실외기(20)의 열 방출을 더욱 가속화시킬 수 있다.
즉, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20) 팬에서 방출된 바람의 온도에 따라서 프로펠러(180)를 각기 다르게 동작시킴으로써, 실외기(20) 팬의 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 실외기(20)가 동작하지 않거나, 실외기(20) 바람이 약한 경우에도, 발전기를 동작시켜 전기 에너지를 생산할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(170)의 풍속 별 풍력발전 제어과정을 나타내는 흐름도이다.
이를 위해, 도 7을 참조하면, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 본체(10) 주변 자연풍의 풍속을 측정하는 풍속 센서와, 본체(10)의 후면에 배치되어 후면을 개방 또는 폐쇄하는 개폐 도어를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 개폐 도어는, 태양열 전지판(210)과 회전부(220)일 수 있다. 자세히, 도 8을 참조하면, 본체(10) 상에는 태양열 전지판(210)을 회전시키는 회전부(220)가 배치되고, 회전부(220)에는 태양열 전지판(210)이 배치될 수 있다. 회전부(220)는, 태양열 전지판(210)이 회전시켜 본체(10) 후면을 폐쇄할 수 있고, 반대측으로 회전시켜 본체(10) 후면을 개방할 수도 있다.
다시 풍력발전 제어과정에 대한 설명으로 돌아와, 도 7을 참조하면, 먼저, 먼저, 실외기(20)가 동작되면, 제어부(170)는, 인터페이스부(130)를 통해 실외기(20) 동작 정보를 수신할 수 있다. (S201)
그리고 제어부(170)는, 실외기(20) 동작 정보에 따라 실외기(20)와의 간격을 조절한 후 실외기(20) 바람을 통해 풍력 발전을 시작할 수 있다 (S202)
풍력 발전 중, 제어부(170)는, 제어부(170)는, 실외기(20)의 팬에서 방출된 바람의 풍속과 자연풍의 풍속과 비교하고, 비교된 풍속 정보에 따라서 개폐 도어를 제어할 수 있다. (S203)
자세히, 제어부(170)는, 자연풍의 풍속이 실외기(20) 풍속보다 쎄다면, 자연풍을 통해 풍력 발전을 개시할 수 있다. (S204)
예를 들어, 제어부(170)는, 개폐 도어를 제어하여 본체(10) 후면을 개방하여 자연풍을 통해 풍력 발전을 수행할 수 있다.
그리고 제어부(170)는, 실외기(20) 동작이 정지하면, 자연풍을 통해 풍력 발전을 개시할 수 있다. (S205)
만약, 제어부(170)는, 실외기(20)가 동작하고 자연풍의 풍속이 실외기(20) 풍속보다 약한 경우에만, 실외기(20) 바람을 통해 풍력 발전을 지속할 수 있다. (S206)
즉, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 상황에 따라서 선택적으로 실외기(20) 바람과 자연풍을 선택하고 선택된 바람으로 발전하여, 발전효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 전지판(210)과, 상기 태양열 전지판(210)을 회전시키는 회전부(220)를 나타내는 도면이다.
한편, 도 8을 참조하면, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 본체(10) 상에 배치되어, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 축전부(120)에 전송하는 태양열 전지판(210)을 더 포함할 수 있다.
자세히, 본체(10) 상에는 태양열 전지판(210)을 회전시키는 회전부(220)가 배치되고, 회전부(220)에는 태양열 전지판(210)이 배치될 수 있다.
실시예에서, 제어부(170)는, 회전부(220)를 제어하여 태양열 전지판(210)의 상면이 태양을 향하도록 제어하여, 태양열 전지판(210)의 발전효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고 제어부(170)는, 회전부(220)를 제어하여 태양열 전지판(210)이 본체(10) 후면을 개방하거나 폐쇄하도록 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(170)는, 회전부(220)를 제어하여 태양열 전지판(210)의 상면이 프로펠러(180)에 상에 오도록 제어한 후, 프로펠러(180)를 동작시켜 태양열 전지판(210) 상면의 먼지를 제거함으로써, 태양열 전지판(210)의 발전효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 태양열 전지판(210)을 더 포함하여 하이브리드 발전함으로써, 실외기(20)의 풍력 에너지가 약할 때 축전부(120)의 충전효율을 더 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동작부(160)의 내부 블록도이다.
한편, 주변 조류나 곤충들이 공조 시스템 주변을 오염시켜, 기기 동작에 오류가 발생될 수 있고, 특히 태양열 전지판(210)의 발전 효율이 떨어질 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위해, 실시에에 따른 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기(10)는, 본체(10) 주변에 동물이 접근을 막는 동작부(160)를 더 포함할 수 있다.
자세히, 도 9를 참조하면, 동작부(160)는, 본체(10)에서 인출되는 제 1 회전 바와, 제 1 회전 바(164)에서 절곡되어 연장되는 제 2 회전 바(164)와, 프로펠러(180)의 회전 동력 또는 축전부(120)의 전력을 변환하여 제 1 회전 바(164)를 회전시키는 동력 변환부(161)와, 제 2 회전 바(164)의 길이를 조절하는 길이 조절부(162)와, 제 1 회전 바(164)의 회전 반경을 설정하는 회전반경 설정부(163)를 포함할 수 있다.
자세히, 제 1 회전바가 회전하면 제 1 회전바에서 절곡되어 연장된 제 2 회전바가 실외기(20)와 본체(10)의 상에 수평면에서 회전하여, 공조 시스템 주변에 조류나 곤충들이 접근하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제어부(170)나, 사용자는, 제 2 회전바의 길이 조절부(162)를 통해 제 2 회전바의 길이를 조절하여, 공조 시스템이 놓여진 베란다 크기에 맞게 조절될 수 있다.
또한, 제어부(170)나 사용자는, 제 1 회전바의 회전 반경을 회전반경 설정부(163)를 통해 설정하여, 제 2 회전바가 베란다 구조물과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
제어부(170)는, 축전부(120)의 전력 또는 프로펠러(180) 회전 동력으로 제 1 회전 바(164)를 일정시간마다 회전시켜, 공조 시스템 주변에 동물이 접근하는 것을 방지하여, 공조 시스템의 오염을 막고, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 실외기의 팬에서 방출된 바람을 전기 에너지로 변환하여 발전하는 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기에 있어서,
    본체;
    바람에 의해 회전하는 날개를 포함하는 프로펠러;
    상기 프로펠러의 회전 동력을 전기 에너지로 변환하는 발전부;
    상기 발전부에서 변환된 상기 전기 에너지를 저장하는 축전부;
    상기 실외기와 연결 통로 역할을 수행하는 인터페이스부; 및
    상기 축전부에 저장된 상기 전기 에너지를 상기 실외기로 전송하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 프로펠러는, 회전 중심축과, 상기 회전 중심 축에 배치되는 복수의 유선형 날개를 포함하는 다익형 구조이고,
    상기 프로펠러의 회전 중심축과 상기 실외기의 팬의 중심축은 서로 엇갈리도록 배치되고, 상기 프로펠러 날개는, 상기 실외기의 팬 날개의 길이 보다 0.3배 내지 0.7배의 길이로 형성되며,
    상기 본체는, 상기 실외기의 팬과 상기 프로펠러 사이의 간격이 30cm 내지 100cm가 되도록 배치되고,
    상기 본체를 이동시켜 상기 본체와 상기 실외기 사이의 거리를 조절하는 본체 이송부를 더 포함하고,
    상기 본체 이송부는, 상기 본체 아래 형성된 슬라이딩 레일과, 상기 슬라이딩 레일과 상기 본체 사이에 형성된 슬라이딩 롤러를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 인터페이스부를 통해 상기 실외기의 팬의 회전 정보를 수신하고, 상기 본체 이송부를 제어하여 상기 회전 정보에 따라서 상기 실외기의 팬과 상기 프로펠러 사이의 간격을 조절하며,
    상기 본체 상에 배치되어, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 축전부에 전송하는 태양열 전지판을 더 포함하고, 상기 태양열 전지판을 회전시키는 회전부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 회전부를 제어하여 상기 태양열 전지판의 상면이 태양을 향하도록 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 회전부를 제어하여 상기 태양열 전지판의 상면이 상기 프로펠러 상에 오도록 제어하는
    에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외기 주변 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 실외기 주변 온도가 기 설정된 제 1 온도 값 이상이면, 상기 프로펠러 회전을 정지하도록 제어하고,
    상기 실외기 주변 온도가 상기 제 1 온도보다 큰 제 2 온도 값 이상이면, 상기 축전부의 전기 에너지를 공급하여 상기 프로펠러를 회전하도록 제어하는
    에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 주변 자연풍의 풍속을 측정하는 풍속 센서와, 상기 본체의 후면에 배치된 개폐 도어를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 실외기의 팬에서 방출된 바람의 풍속과 상기 자연풍의 풍속과 비교하여, 상기 비교된 풍속 정보에 따라서 상기 개폐 도어를 제어하는
    에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항의 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기와,
    상기 에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기로 바람을 방출하는 실외기를 포함하는
    에어컨 실외기를 이용한 하이브리드 발전기를 포함하는 공조 시스템.
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