KR102378829B1 - 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터 - Google Patents

풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽면부와 천장부로 이루어지고, 일측에 출입구가 형성된 본체와, 상기 천장부의 상부에 풍력 모듈이 형성되되, 상기 풍력 모듈은 풍력에 의해 전기를 생산하는 발전 모듈과 공기를 포집하여 본체 내부로 공급하는 공기 분사 모듈을 포함하며; 상기 발전 모듈에 의해 생산된 전기는 충전부에 저장되며, 풍력 모듈에 의해 포집된 공기는 공기 분사 모듈에 의해 본체 내부로 공기를 공급하여 본체 내부의 공기를 순환시키며; 상기 풍력 모듈을 통해 전기 생산과 공기 분사가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 제안한다.

Description

풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터{Air-Circulating Shelter Using Wind Power}
본 발명은 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터에 관한 것으로, 벽면과 천장으로 이루어지고, 천장 상부에 풍력 모듈을 구비하여 풍력을 통하여 발전할 수 있는 발전 모듈과, 천장으로부터 쉘터 본체 내부에 공기 또는 안개를 분사하여 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감시킬 수 있는 공기 분사 모듈과, 본체의 내부에 장착되어 사람이 앉도록 형성되며, 온열기능을 발휘하는 벤치와, 공기 분사부에 추가로 약품을 혼합하여 해충과 악취를 제거할 수 있는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터에 관한 것이다.
근래들어 버스정류소에 버스를 기다리는 사람들을 위한 기다림의 장소인 쉘터(shelter)를 설치하여 운영하고 있다.
특히 중앙버스전용차로가 운영되면서 버스정류장 쉘터의 설치 수는 더욱 늘어나게 되었다. 버스정류장 쉘터는 사람들이 버스를 기다리면서 쉴 수 있는 쉼터이면서 버스정류장의 정차하는 버스의 노선정보를 제공할 수 있는 수단으로 작용하고 있으며, 근래에는 기업들의 광고수단으로 적극 활용되고 있다.
종래의 버스정류장 쉘터는 단순히 기구적인 프레임으로 쉘터를 설치하고, 기타 광고물 또는 LCD 디스플레이어 정도의 외부 기기가 설치된 정도이다.
그러나 사람들이 버스정류장에서 버스를 기다리는 동안 매연을 마시게 되어 호흡기에 지장을 줄 수 있고, 더운 여름철에는 더위로 인한 피해와 겨울철에는 혹한으로 인한 피해가 대기하는 사람들에게 가해지므로 건강에 해를 미치는 문제점이 있었다.
관련선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2017-0003286호(2017.01.09.)에 공기정화기를 갖는 버스정류장이 공개되어 있으며, 선행문헌에서는 출입구에 내, 외부 공기의 흐름이 차단되도록 에어커튼이 구비되며, 필터실을 구비하여 오염공기를 정화시킬 수 있는 구성을 개시하고 있다.
그러나 쉘터에 공급하는 전기 에너지의 자가 발전이 불가하여, 별도의 에너지 공급원이 필요하며, 공기 순환을 위한 별도의 팬 모터가 구비되어야 하며 이를 구동하기 위한 별도의 에너지 공급원이 필요하므로 쉘터의 설비 및 유지 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0003286호(2017.01.09.)
본 발명은 상기와 같은 상황을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터는 풍력 모듈을 통해 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 쉘터의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하며, 풍력 모듈을 통해 자연발생적으로 공기를 포집하여 쉘터 내부에 유속이 증가된 공기 공급하여 사용자가 느끼기에 시원한 공기를 지속적으로 공급할 수 있는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 쉘터 내부에 공기 또는 안개를 분사하여 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감시킬 수 있으며, 풍력 모듈을 통해 생성된 전기를 통해 온열기능을 발휘하는 벤치를 구동하며, 공기 분사 모듈에 약품을 혼합하여 해충과 악취를 제거할 수 있는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터는, 벽면부와 천장부로 이루어지고, 일측에 출입구가 형성된 본체와, 상기 천장부의 상부에 풍력 모듈이 형성되며, 상기 풍력 모듈은 풍력에 의해 전기를 생산하는 발전 모듈과 공기를 포집하여 본체 내부로 공급하는 공기 분사 모듈을 포함하며; 상기 발전 모듈에 의해 생산된 전기는 충전부에 저장되며, 풍력 모듈에 의해 포집된 공기는 공기 분사 모듈에 의해 본체 내부로 공기를 공급하여 본체 내부의 공기를 순환시키며; 상기 풍력 모듈을 통해 전기 생산과 공기 분사가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 본체 내부에 장착되어 사람이 앉을 수 있도록 형성되며, 충전부로부터 전원을 공급받아 온열기능을 발휘하는 벤치를 포함하며, 상기 천장부에 구비되는 조명부는, 상기 충전부로부터 전원을 공급받아 빛이 발광되도록 하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 풍력 모듈은, 공기 분사 모듈에 필터부를 더 포함하여, 공기 분사 시 미세먼지를 필터링하여 미세먼지가 제거된 정화된 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 풍력 모듈은, 물을 공급하여 안개를 생성하는 안개분사장치를 포함하며; 공기 분사 시 미세한 안개를 분사하여, 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 안개분사장치는, 상기 안개 분사 시 약품을 혼합하여 해충 또는 악취를 제거할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 풍력 모듈은, 발전 모듈 구동 시 풍력 발전기의 날개에 바람이 불어 회전 시 바람의 이동은 날개의 외부 방향과 내부 방향으로 불어 회전하며, 공기 분사 모듈 구동 시 내부 방향으로 이동하는 바람을 중앙으로 집진하여 내부의 깔때기 형상의 지주에서 상부에서 하부로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 풍력 모듈은, 공기 분사 모듈을 통해 공기 분사 시 깔때기 형상의 지주의 상부에 형성된 유입구를 통해 공기가 유입되어 하부에 형성된 배출구로 유속이 증가되어 공기를 배출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터는 풍력 모듈을 통해 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 쉘터의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하며, 풍력 모듈을 통해 자연발생적으로 공기를 포집하여 쉘터 내부에 유속이 증가된 공기 공급하여 사용자가 느끼기에 시원한 공기를 지속적으로 공급할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 쉘터 내부에 공기 또는 안개를 분사하여 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감시킬 수 있으며, 풍력 모듈을 통해 생성된 전기를 통해 온열기능을 발휘하는 벤치를 구동할 수 있으며, 공기 분사 모듈에 약품을 혼합하여 해충과 악취를 제거할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 천장부의 저면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈을 나타내는 정면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈의 저면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈의 단면 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 분사 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터의 안개분사 상태를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터를 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 천장부의 저면 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈을 나타내는 정면 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈의 저면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 모듈의 단면 개념도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 분사 과정을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터의 안개분사 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 쉘터(100)는 벽면부(120,130)과 천장부(150)로 이루어지고, 일측이 출입이 가능하도록 개방되어 형성된 본체와, 천장부(150)의 형성되어 풍력에 의해 전기를 생산하거나 본체 내부로 공기를 포집하여 공급할 수 있는 풍력 모듈(10)과 본체의 내부에 장착되어 사람이 앉도록 형성되며, 온열기능을 발휘하는 벤치(200)를 포함하여 이루어진다.
벤치(bench, 200)는 나무 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 열선이 내장되어 발열기능을 갖는다.
쉘터(shelter, 100)의 천장부(150) 상면에 배치되는 풍력 모듈(10)은 풍력으로 전력을 발전하는 발전 모듈(20)과 공기를 포집하여 쉘터 본체 내부로 공기를 공급하는 공기 분사 모듈(30)을 포함한다.
또한, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 배관의 길이 방향에 따라 복수의 공기 분사구(41)가 형성될 수 있으며, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 배관의 길이 방향에 따른 복수의 공기 분사구(41)와 적어도 하나의 환기구(42)가 형성될 수 있다.
따라서, 공기 분사구(41)를 통해 외부로부터 쉘터 본체 내부로 공기가 이동될 수 있으며, 내부의 공기는 외부로부터 유입되는 공기로 인하여 순환되어 환기구(42)를 통해 외부로 이동될 수 있다.
공기 분사 모듈(30)은 에어 멀티플라이어(Air Multiplier)기술을 적용하여 풍력 모듈(10)에서 공기를 포집하여 천장부에 배치된 배관(40)을 통해 공기가 이송되며, 배관의 길이 방향에 따라 형성된 복수의 공기 분사구(41)로 공기를 분사하여, 시원한 바람이 분사되는 것을 특징으로 한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 풍력 모듈(10)은 바람에 의해 회전 가능하도록 날개(11)가 구성되며, 이때 풍력 모듈의 날개(11)에 바람이 불어 회전 시 공기의 이동은 날개의 외부 방향과 내부 방향으로 불어 회전하게 되는데 내부로 이동하는 공기는 풍력 모듈의 지주에 형성된 관통공(12)을 통해 지주 내부로 유입되며, 내부로 유입된 공기는 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 깔때기 형상의 공기 이송부(15)의 상부에 형성된 유입구(15-1)로 유입되어 이송되며 하부에 형성된 배출구(15-2)로 공기를 배출하도록 형성된다.
이때, 베르누이 원리에 의해 상부의 유입구(15-1)가 형성된 넓은 통로의 공기 이송부의 상측에서 유입되어 하부의 배출구(15-2)가 형성된 좁은 통로의 공기 이송부의 하측으로 공기가 이송 시 유체의 속력이 증가하게 되어 공기가 이송된다.
유속이 증가되어 이송되는 공기는 배관(40)을 통해 이송되며, 배관의 길이 방향에 따라 형성된 복수의 분사구(41)를 통해 공기가 쉘터 본체 내부로 분사되도록 한다.
이것에 의해 상대적으로 시원한 공기가 쉘터의 상부에서 불어와 더운 공기를 순환시켜 밀어내며, 시원한 공기가 쉘터 내부로 지속적으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
즉, 공기 분사 모듈은 베르누이 법칙에 의해 넓은 공간에서 좁은 공간으로 이동하는 공기로 인하여 승강장 내부로 공기 분사 시 바람의 세기가 커지며 쉘터 내부에 시원한 바람을 공급할 수 있다.
따라서, 풍력 모듈(10)은 쉘터에 불어오는 바람을 발전 모듈(20)의 풍력 발전기를 통해 전기를 생산하여 충전부(미도시)에 저장함과 더불어 바람을 포집하여 공기 분사 모듈(30)을 통해 쉘터의 내부로 분사하여 쉘터 내부의 공기를 정화 및 시원한 바람이 상부에서 지속적으로 불어오는 쉘터 구조를 갖는다.
따라서, 풍력 모듈을 통해 전기 생산과 공기 분사가 동시에 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 공기 분사 모듈(30)은 공기 중의 오염물질을 여과하는 필터부(미도시)를 포함할 수 있다.
이것에 의해 공기 분사 시 미세먼지를 필터링하여 미세먼지가 제거된 정화된 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 풍력 모듈은 물을 공급하여 안개를 생성하는 안개분사장치(60)를 포함할 수 있으며, 공기 분사 시 미세한 안개를 분사하여, 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한, 안개분사장치(60)는 안개 분사 시 약품을 혼합하여 해충 또는 악취를 제거할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 풍력 모듈은 제어부(미도시)를 포함하여 발전 모듈, 충전부 및 쉘터의 조명(61,62)과 같은 전기 장치에 연결되고, 발전 모듈에서 생성된 전기가 충전부 또는 쉘터의 전기장치에 전달되도록 제어한다.
또한, 제어부는 쉘터의 충전부의 선택적인 작동 및 전기공급을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터는 풍력 모듈을 통해 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 쉘터의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하며, 풍력 모듈을 통해 자연 발생적으로 공기를 포집하여 쉘터 내부에 유속이 증가된 공기 공급하여 사용자가 느끼기에 시원한 공기를 지속적으로 공급할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 쉘터 내부에 공기 또는 안개를 분사하여 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감시킬 수 있으며, 풍력 모듈을 통해 생성된 전기를 통해 온열기능을 발휘하는 벤치를 구동할 수 있으며, 공기 분사 모듈에 약품을 혼합하여 해충과 악취를 제거할 수 있는 효과를 가진다.
지금까지 본 발명에 따른 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 풍력 모듈
11: 날개12: 관통공
15: 공기 이송부
16: 회전축
19: 지지부
20: 발전 모듈
30: 공기 분사 모듈
40: 공기 이송 배관
50: 환기 모듈
100: 쉘터(shelter)
110: 바닥부
120: 측면 벽부
130: 벽부
150: 천장부
200: 벤치

Claims (7)

  1. 벽면부와 천장부로 이루어지고, 일측에 출입구가 형성된 본체와, 상기 천장부의 상부에 풍력 모듈이 형성되며, 상기 풍력 모듈은 풍력에 의해 전기를 생산하는 발전 모듈과 공기를 포집하여 본체 내부로 공급하는 공기 분사 모듈을 포함하며;
    상기 발전 모듈에 의해 생산된 전기는 충전부에 저장되며, 풍력 모듈에 의해 포집된 공기는 공기 분사 모듈에 의해 본체 내부로 공기를 공급하여 본체 내부의 공기를 순환시키며;
    상기 풍력 모듈을 통해 전기 생산과 공기 분사가 동시에 수행되며;
    상기 풍력 모듈은, 발전 모듈 구동 시 풍력 발전기의 날개에 바람이 불어 회전 시 바람의 이동은 날개의 외부 방향과 내부 방향으로 불어 회전하며,
    공기 분사 모듈 구동 시 내부 방향으로 이동하는 바람을 중앙으로 집진하여 내부의 깔때기 형상의 지주에서 상부에서 하부로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 내부에 장착되어 사람이 앉을 수 있도록 형성되며, 충전부로부터 전원을 공급받아 온열기능을 발휘하는 벤치를 포함하며;
    상기 천장부에는 조명부가 구비되어, 상기 충전부로부터 전원을 공급받아 빛이 발광되도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍력 모듈은, 공기 분사 모듈에 필터부를 더 포함하여,
    공기 분사 시 미세먼지를 필터링하여 미세먼지가 제거된 정화된 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 풍력 모듈은, 물을 공급하여 안개를 생성하는 안개분사장치를 포함하며;
    공기 분사 시 미세한 안개를 분사하여, 외부의 미세먼지 및 열섬현상을 저감하는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 안개분사장치는,
    상기 안개 분사 시 약품을 혼합하여 해충 또는 악취를 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍력 모듈은,
    공기 분사 모듈을 통해 공기 분사 시 깔때기 형상의 지주의 상부에 형성된 유입구를 통해 공기가 유입되어 하부에 형성된 배출구로 유속이 증가되어 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 풍력을 활용한 공기 순환형 쉘터.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120114066A (ko) * 2011-04-06 2012-10-16 미르텍알앤디 주식회사 환풍 통로에 배치되는 환풍 및 풍력 발전 장치
KR20170003286A (ko) 2015-06-30 2017-01-09 이연순 공기정화기를 갖는 버스정류장
KR20190009010A (ko) * 2017-07-17 2019-01-28 경북대학교 산학협력단 튜브도어가 장착된 친환경 버스부스
KR102069382B1 (ko) * 2019-03-27 2020-01-23 이소영 미세먼지 제거기능이 구비된 친환경 이동식 부스

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