KR200480582Y1 - 비행선의 터빈 발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비행선의 터빈 발전기에 관한 것으로, 지표면의 범위를 벗어나 임의의 장애물에 의한 간섭이 없는 거대한 대기 공간에 위치한 비행선을 이용한 발전설비의 터빈 발전기에 관한 것이다.

Description

비행선의 터빈 발전기 {TURBINE GENERATOR OF AIRSHIP}

본 고안은 비행선의 터빈 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지표면의 범위를 벗어나 임의의 장애물에 의한 간섭이 없는 거대한 대기 공간에 위치한 비행선을 이용한 발전설비의 터빈 발전기에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 발전설비는 화력발전이나 원자력발전이 주를 이루고 있으나, 무공해 대체 발전설비로서 태양광발전, 풍력발전, 하이브리드 발전 등이 사용되고 있다.

풍력발전은 자연 상태의 무공해 에너지원으로 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술로서 풍력발전 시스템은 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템이다.

일반적으로 풍력발전장치에는 수평축 풍력발전기와 수직축 풍력발전기가 있다. 수평축 풍력발전기는 회전축이 바람의 방향에 대해 수평인 풍력발전시스템으로써 비교적 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받는다.

수직축 풍력발전기는 회전축이 바람에 불어오는 방향에 수직인 풍력발전시스템으로써 바람의 방향에 관계가 없어 사막이나 평지에도 설치 가능하나 설치비용이 많이 들고 효율이 떨어지므로 보급률이 낮으며, 정지풍속은 높은 편이나 대용량인 경우 초기 기동에 있어 수평축에 비해 높은 풍속을 요구한다.

일반적으로 사용되는 대용량 풍력발전기의 경우 초기기동에 있어 높은 풍속을 요구하는데 비해 평균 풍속 4m/s 이하인 우리나라의 실정에 맞지 않으므로 보급되기 어려운 문제점이 있다.

지금까지 풍력 발전의 범위는 매우 한정이 되어있으며, 지표면 혹은 해상에서 일정한 범위를 차지하는 풍력 발전 단지를 설치하여 발전을 하고 있다. 지상의 광대한 범위 영역을 사용하므로 해당 구역을 타용도로 사용하는 것은 불가능하였고 사용을 하더라도 제약이 많을 수밖에 없다.

또한 현재까지 대단위 풍력 발전이라고 하면 지표면 상에서 불어오는 바람을 이용한다는 한계를 가지며, 단위 설비당 발전능력은 화력발전이나 원자력 발전에 등에 비하여 생산전력이 미미하다.

한편, 대기권을 살펴보면 무한한 바람이 지구 대류권에서 생성되고 있다는 것을 알 수 있다. 지구의 대류 현상으로 인하여 고고도의 대기는 항상 일정하고 저고도 날씨의 영향을 받지 않으며 풍부한 기류를 생성하고 있다. 이러한 기류대에 발전 설비를 장착하고 있는 비행선을 올려놓음으로써 거의 무한한 대단위 발전을 할 수 있을 것이다.

비행선을 이용한 고고도 발전 설비의 경우에 기류(air flow)가 있는 영역에서 운용되어야 하기 때문에 비행선이 하중이 최대한 가볍게 운용되는 것이 요구된다.

대부분의 풍력 발전 장치는 바람에 의해 회전되는 블레이드(blade)와 이를 이용하여 전력을 생산하는 발전기(generator) 사이에 여러 단계의 기어등이 포함되어 복잡한 구성을 가지고 있다.

블레이드의 회전에너지를 발전기에 전달하기 위해 증속기등의 기어 박스(gear box) 또는 기어리스(gearless)형의 경우에는 동기 발전기, 인버터등이 요구되어 매우 크고 무거우며 제작비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 고안은 비행선의 터빈 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지표면의 범위를 벗어나 임의의 장애물에 의한 간섭이 없는 거대한 대기 공간에 위치한 비행선을 이용한 발전설비에 관한 것으로 터빈과 발전기를 일체형으로 구현하여 비행선의 하중을 감소시킬 수 있는 터빈 발전기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 비행선의 터빈 발전기의 일 실시예에 의하면, 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한 비행선의 터빈 발전기에 있어서, 상기 비행선으로 유입되는 공기(air) 유속을 증대시키는 베르누이 관 (Bernoulli pipe); 상기 유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade); 상기 블레이드를 길이방향으로 결합하여 상기 블레이드의 회전에 의해 회전력을 획득하는 터빈축; 및 자석(magnet) 및 상기 터빈축에 결합된 코일(coil)을 포함하여 기전력(electromotive force)을 발생시키는 발전기(generator);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 블레이드 및 상기 발전기는 상기 베르누이 관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 코일은 상기 터빈축에 설치되고, 상기 자석은 상기 코일이 설치된 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 블레이드는 상기 터빈축에 길이 방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 상기 블레이드 사이의 영역에 상기 코일을 배치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 블레이드는 상기 터빈축의 1 영역에 일정한 간격으로 배치되고, 상기 코일은 상기 1 영역과 다른 상기 터빈축의 제 2 영역에 배치되며, 상기 자석은 상기 2 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 베르누이 관은 중심축으로부터 소정의 직경을 가지는 파이프(pipe)이며, 상기 터빈축을 상기 중심축에 위치시키는 복수개의 지지부재;를 더 포함하되 상기 지지부재에는 상기 터빈축의 회전이 가능하게 하는 회전부재가 포함된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 블레이드는 상기 터빈축의 둘레를 따라 방사방향(radial direction)으로 설치되고, 상기 방사방향에 설치된 상기 블레이드는 상기 터빈축의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 배치되고, 상기 코일은 상기 블레이드 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 비행선의 터빈 발전기의 일 실시예에 의하면, 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한 비행선의 터빈 발전기에 있어서, 상기 비행선으로 유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade)와 상기 블레이드의 회전으로부터 기전력을 발생시키는 발전기가 하나의 터빈축에 결합된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 발전기는 코일(coil), 자석(magnet)을 포함하여 기전력(electromotive force)을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 비행선은 상기 공기(air)의 유속을 증대시키는 베르누이 관 (Bernoulli pipe);을 포함하고, 상기 블레이드 및 상기 발전기는 상기 베르누이 관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,

상기 코일은 상기 터빈축에 설치되고, 상기 자석은 상기 코일이 설치된 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 비행선의 터빈 발전기에 의하면, 회전에너지를 공급하는 터빈, 터빈축 및 발전기를 일체화하여 대기의 기류대에 위치한 비행선의 하중을 감소할 수 있는 효과가 있다.

본 고안에 따른 비행선의 터빈 발전기에 의하면, 터빈과 발전기가 터빈축에 의해 일체화되어 비행선의 베르누이 관 내부에 위치함으로써 발전 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행선을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행선의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1c는 본 발명에 따른 비행선 흡입구의 정면도 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 1d는 본 발명에 따른 비행선의 베르누이 관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비행선 운용 방법의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 비행선이 위치한 지구의 기류대의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 비행선의 여러 형태를 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 5b는 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 전류 발생 과정을 도식적으로 보여주는 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 비행선의 터빈 발전기의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 제 3의 실시예를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 비행선의 터빈 발전기에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.

이하에서 본 고안을 설명함에 있어서, 당업계에 공지 및 주지된 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 기술 용어들은 본 고안에서의 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 기초로 판단되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 일 실시예의 비행선은 지표면의 영역이 아닌 제트 기류가 위치한 영역(도 3)에서 운용되는 발전설비이다.

제트기류(jet stream)는 대류권의 상부 혹은 권계면 부근에 존재하는 폭이 좁은 강풍대를 말한다.

일반적으로 길이는 수천 ㎞, 폭은 수백 m, 두께는 수 ㎞인 고층의 서풍이다. 세계기상기구(WMO)에서는 그 풍속이 30m/sec 이상인 것을 제트기류로 규정하고 있다. 풍속은 계절에 따라 차이를 보이는데 여름철에는 25m/sec 내외이나 겨울철에는 50m/sec로 강화되며, 때에 따라 100m/sec 이상의 경우도 나타난다.

풍속이 가장 빠른 지역은 유라시아 대륙의 동안이나 북아메리카 대륙의 동안으로 특히 겨울에 강한 제트기류가 발달한다.

제트기류는 계절에 따라 남북으로 위치가 변동된다. 북반구의 경우 여름에는 북위 35~45°에 위치하나, 겨울철에는 북위 20~25°까지 내려간다. 제트 기류는 고도 10㎞ 부근에서 바람이 제일 강하며, 고도는 계절등의 여러가지 요인에 의해 높아지거나 낮아질 수 있다.

본 발명에서 고고도(high latitude)라 함은 지표면에서 운용되는 풍력 발전에 대비하기 위한 용어로, 제트 기류가 생성되는 고도를 의미한다.

본 발명은 제트기류가 생성되는 지역에서 운용되는 비행선을 이용한 고고도 발전설비에서 비행선의 하중을 줄이기 위해 종래에 분리되어 있던 터빈(Turbine)과 발전기(Generator)를 결합하여 일체형으로 구성하는 것이 특징이다.

본 발명에서의 비행선을 이용한 발전 설비는 기본적으로 풍력을 이용하는 것으로 화력발전 혹은 원자력 발전에서 사용되는 터빈과 달리 고압, 고열의 증기에 노출되어 있지 않아 터빈과 발전기를 통합하는 것이 가능한 것을 이용한 것이다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행선을 개략적으로 도시한 도면이다.

비행선(10)은 자체 추력 또는 스태빌라이저(Stabilizer)(도시 않음)를 이용하여 높낮이와 일정한 속력을 유지하며 일정한 위치범위에서 작동할 수 있도록 다이나믹 포지셔닝 시스템(Dynamic Positioning System)(도시 않음)을 장착한다.

스태빌라이저는 안전 장치로서 비행선(10)의 자세 안정 장치이다. 다이내믹 포지셔닝 시스템(DPS)은 GPS와 전파를 이용해 비행선(10) 위치를 정확하게 파악하고 센서를 통해 비행선(10)에 전달되는 기류 정보를 분석하고 이러한 정보를 통해 기류대에서 비행선(10)의 위치를 유지할 수 있도록 하는 시스템이다.

또한 비행선(10)은 현실적 기류에 대항한다는 것은 어렵기 때문에 비행선의 자체 추력 및 지상의 전기 수신/송신 설비(40)에 연결된 전선(50)에 의지하여 연처럼 고정되게 된다.

전선(50)은 비행선(10)의 인장력에 대응할 수 있도록 예를 들어, 탄소 섬유와 같은 특수한 재료로 제작되어야 하는데 탄소 섬유로 한정되지 않으며 동일하거나 유사한 기능을 하는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.

비행선(10)에는 발전 터빈(30)이 설치되고 항력 및 추력을 갖는다. 도면에서 베르누이 관(20)은 발전 터빈(30)이 구동될 수 있도록 바람의 속도를 증가시키는 기능을 한다.

발전 터빈(30)은 베르누이 관(20)을 통해 유입된 기류를 움직이는 날개에 부딪치게 하여 그 운동에너지를 회전운동으로 바꾸어 전기를 생산한다. 전선 연결부(60)는 전기 수신/송신 설비(40)에 연결되는 전선(50)을 연결하는 부분이다. 도면에서 미설명 부호 70은 비행선(10)의 자체 추력을 위한 동력장치이다.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행선의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

다른 형태의 베르누이 관(20)을 도시한 도 1b를 참조하면, 조절가능한 흡입구(10a)는 고고도의 기류 즉 공기를 흡입하는 입구로서 풍량을 조절가능하게 설계되어 있으며, 이 조절가능한 흡입구(10a)에 연결되는 윈드 가이드(20a)를 통해 흡입구(10a)로 들어온 공기의 유속이 빨라지게 된다.

비행선(10)의 길이방향으로 짧게 연장하는 터빈(30)의 터빈 축(30a)의 끝단에 터빈 축(30a)의 회전력을 전달하도록 기어박스(30d)가 설치되고 기어박스(30d)에 직교하여 발전기(30c)가 배치된다.

또한, 배기 홀(10b)을 통해 조절가능한 흡입구(10a)로부터 들어온 공기가 배출되게 된다.

도 1b에 있어서, 윈드 가이드(20a)는 베르누이 관(20) 내부로 유입되는 공기가 발전 터빈(30)에 도달하기 전 공기가 압축될 수 있도록 유도해 주고 또한 일정한 방향을 가지도록 하여 터빈(30)의 블레이드가 회전하기에 최적의 조건이 될 수 있도록 제어해 준다. 윈드 가이드(20a)는 고정형 또는 가변형으로 되고 설치 목적에 맞게 선택할 수 있다.

도 1c는 본 발명에 따른 비행선 흡입구의 정면도 다양한 실시예를 도시한 도면이다.

도 1c는 조절가능한 흡입구의 정면도를 각각 도시하는데, (a)는 흡입구가 완전히 닫친 상태를 도시하고, (b)는 중간정도 열린 상태를 도시하고, (c)는 완전히 열린 상태를 도시하는데 이것으로 한정되지 않으며 여러 다양한 형태를 가질 수 있을 것이다.

도 1c의 도시와 같이 공기의 흡입량을 조절하도록 하는 것은 바람의 세기에 따라 베르누이 관내로 유입되는 공기의 양을 조절하기 위함이다.

도 1d는 본 발명에 따른 비행선의 베르누이 관을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1d의 관 형상은 베르누이의 원리를 이용하여 외부에서 입력되는 바람을 관 속으로 통과시켜 특정 지점에서 유속을 증가시키기 위한 것이다.

V1의 유속을 가진 인자를 지름 A1의 관으로 입력시켜 지름 A2를 가진 관에서 V2만큼의 속도를 증가시킨 인자로 출력시키게 된다.

이렇게 출력된 V2 유속의 에너지원으로 터빈을 회전시켜 전기를 생성한다.

도 2는 본 발명에 따른 비행선 운용 방법의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.

비행선(10)에서 생산된 전기는 도면에 도시된 바와 같이 지표상의 전기수신/송신 설비(40)까지 연결된 전선(50)을 통하여 전기 수신/송신 설비(40)에 공급된다.

전기 수신/송신 설비(40)는 도 2의 (a), (b), 및 (c)에서 볼 수 있는 바와 같이 다양한 곳 즉 리그선(Rig Pontoon), 선박 또는 지표상에 설치될 수 있으며, 도시되지 않은 전기 수요처 일반 주택, 공공설비 등에 전기를 공급할 수 있다.

전선(50)은 비행선(10)을 일정한 고도 및 범위에서 움직이도록 비행선(10)을 구속하고 발전 터빈(30)에서 생산된 전기를 전기 수신/송신 설비(40)에 공급한다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 전선의 임의의 지점에 하드포인트(Hard point) 즉, 전투기의 동체나 날개에 미사일, 폭탄, 연료탱크를 다는 파일런(Pylon, 현수지주)를 붙일 수 있도록 강하게 제작한 연결부위처럼 연결부위를 설치하여 보조 부양체를 부착할 수도 있고 비행선이 지상에 착륙할 때에는 하드포인트를 제거하면 전선과 보조 부양체는 분리될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 비행선이 위치한 지구의 기류대의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 비행선을 이용한 고고도 발전에서 사용하는 바람의 영역은 도면에서 A로 표시된 항상 바람의 양이 풍부하고 방향이 일정하며 태풍 등의 영향을 받지 않는 전 지구적인 흐름의 대규모 풍계 구역이다.

A로 표시된 제트 기류는 편서풍 안에 있는 넓이 수백 km, 두께 수백 m의 특히 바람이 강한 부분이다.

대규모 풍계 구역의 바람의 세기는 구역별로 다르지만 대략적으로 살펴보면 8 ~ 40 m/s 속도의 바람이 일정하게 흐르며 특히 제트 기류의 구간에서는 50 ~ 100 m/s 의 속도로 바람이 부는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에 적용하여 대규모의 전기생산을 하는데 충분하다.

한편 남반구의 제트류는 극지방의 대륙이 적고 지형이 단순하므로 동서로 평행하게 흐르며, 진폭도 적고 세력도 미약하다. 제트류는 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 고층편서풍으로 심한 사행(meandering)을 하면서 흐른다. 이런 사행은 남북 공기의 혼합과 교란에도 큰 역할을 하고 있다. 제트류는 한대 제트류(polar jet)(A)와 아열대 제트류(subtropical jet)(A')로 구분된다.

도 4는 본 발명에 따른 비행선의 여러 형태를 도시한 도면이다.

비행선은 도 4에 도시된 바와 같이 전통적인 비행선 형태, 항공기 형태 등 여러 가지의 형태를 가질 수 있다.

도 5a는 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 고고도 비행선을 이용한 발전 설비는 터빈과 발전기를 일체형으로 구성하는 것이 특징이다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한 비행선의 터빈 발전기의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

터빈 발전기는 터빈과 발전기를 결합한 것으로 비행선으로 유입되는 공기(air) 유속을 증대시키는 베르누이 관 (Bernoulli pipe)(20)내에 위치한다.

베르누이 관(20)은 상기에서 언급한 바와 같이 비행선으로 유입된 공기의 유속을 증가시키는 부분이다.

유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade)(540)가 회전된다.

블레이드(540)는 터빈축(530)에 결합되며, 터빈축(530)은 블레이드를 길이방향으로 결합하여 블레이드(540)의 회전에 의해 회전력을 획득한다.

발전기는 코일(coil)(520), 자석(magnet)(510)을 포함하여 기전력(electromotive force)을 발생시키는 영역을 말한다.

블레이드(540) 및 발전기는 베르누이 관(20)의 내부에 위치한다.

발전기의 코일(520)은 터빈축(530)에 설치되고, 즉 터빈축에 코일이 감기는 것이다.

자석(510)은 코일(520)이 설치된 영역을 포함하는 베르누이 관(20)의 외측면에 설치된다.

도 5a에서 도시된 블레이드(540)는 터빈축(530)에 길이 방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 블레이드(540) 사이의 영역에 코일(520)을 배치, 감기는 구성으로 되어 있다.

베르누이 관(20)은 중심축으로부터 소정의 직경을 가지는 파이프(pipe)이며,터빈축(530)을 중심축에 위치시키는 복수개의 지지부재에 의해 결합된다.

지지부재에는 블레이드의 회전에 의해 터빈축(530)이 회전할 수 있도록 하기 위한 회전부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 5b는 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 전류 발생 과정을 도식적으로 보여주는 도면이다.

도 5b는 도 5a에서 도시된 발전기의 유도 기전력의 발생 과정을 개략적으로 도시한 것이다.

자석(510)에 의해 생성되는 자기장 내에서 코일(520)이 일정한 방향으로 회전함으로써 기전력이 발생되는 것의 원리를 이용한 것이다.

코일의 회전은 본 발명에서의 블레이드(540)의 회전에 의해 획득되며, 블레이드의 회전은 고고도에 위치한 바람에 의해 유발된다.

본 발명에서의 바람의 유속을 충분히 증가시키기 위해서 베르누이 관의 내부에 발전기를 위치시키고 있다는 것과 지표면이 아닌 제트기류가 생성되는 고고도에 위치한 비행선에 의해 운용되는 것이 특징이다.

도 6 은 본 발명에 따른 비행선의 터빈 발전기의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 6 은 본 발명에 따른 터빈 발전기의 다른 실시예를 보여주는 것으로, 도 5a에서의 터빈 발전기와는 다르다.

도 6a는 블레이드(640)가 터빈축(630)의 Ⅱ 영역에 일정한 간격으로 배치되고, 코일(620)은 터빈축(630)의 제 I 영역에 배치되고, 자석(610)은 I 영역을 포함하는 베르누이 관(20)의 외측면에 위치하는 일 실시예를 도시한 것이다.

회전 에너지를 공급하는 블레이드가 위치한 터빈과 전기를 생산하는 발전기의 위치가 구별되어 있으나, 도 6에서의 실시예에서 도시된 바와 같이 터빈(Ⅱ)과 발전기(I)는 모두 하나의 터빈축(630)에 의해 결합되어 있고, 또한 베르누이 관 내부에 위치하고 있다는 점에서 종래의 풍력발전과는 차이가 있다.

즉, 터빈과 발전기 사이에서 복잡한 기어 박스(gear box)등이 본 발명에서의 터빈 발전기에서는 필요가 없게 되는 것이며, 이로 인하여 고고도에서 운용되는 비행선이 가볍게 되고 이로 인하여 비행선을 운용하기 위한 다른 구성들의 요구조건들이 복잡하지 않게 되는 것이다.

도 6b는 도6a에 공기의 원활한 흐름을 유도하기 위한 구성요소, 에어 파이프(660)를 추가한 실시예이다.

도 6b는 도 6a의 코일(620)이 있는 구역에서는 공기가 원활히 지나가지 못하므로 코일 튜브(620)주변에 블레이드(640)를 회전시키고 난 공기가 나갈 수 있도록 통로를 만들어주는 에어 파이프(air pipe)(660)를 추가한 구조이다.

에어 파이프(660)의 갯수는 베르누이 관(20)에 들어오는 공기 량의 따라 적절하게 코일이 있는 주변에 배치할 수 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 비행선 터빈 발전기의 제 3의 실시예를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 비행선은 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비행선이 터빈 발전기는 비행선으로 유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade)와 블레이드의 회전으로부터 기전력을 발생시키는 발전기가 하나의 터빈축에 결합된 것이 특징이다.

블레이드에 의해 회전 에너지를 발생시키는 터빈과 전기를 발생시키는 발전기(generator)는 모두 베르누이 관(20) 내부에 위치한다.

도 7은 도5, 도6 과는 다른 터빈 발전기의 제 3 실시예를 도시한 것으로 블레이드가 터빈축(730)의 둘레를 따라 방사방향(radial direction)으로 설치되고, 방사방향에 설치된 블레이드(740)는 터빈축(730)의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 배치되고, 코일(720)은 블레이드 사이에 설치된다.

전기 발전을 위한 자석은 코일이 위치한 영역에 위치하며, 구체적 베르누이 관(20)의 외측면에 위치한다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자, 즉 당업자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

1. 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한 비행선의 터빈 발전기에 있어서,
   상기 비행선으로 유입되는 공기(air) 유속을 증대시키는 베르누이 관 (Bernoulli pipe);
   상기 유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade);
   상기 블레이드를 길이방향으로 결합하여 상기 블레이드의 회전에 의해 회전력을 획득하는 터빈축; 및
   자석(magnet) 및 상기 터빈축에 결합된 코일(coil)을 포함하여 기전력(electromotive force)을 발생시키는 발전기(generator);를 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 블레이드는 상기 터빈축에 길이 방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 상기 블레이드 사이의 영역에 상기 코일을 배치하는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
2. 청구항 1 에 있어서,
   상기 블레이드 및 상기 발전기는 상기 베르누이 관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
3. 청구항 1 에 있어서,
   상기 코일은 상기 터빈축에 설치되고, 상기 자석은 상기 코일이 설치된 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
4. 삭제
5. 청구항 2 에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 터빈축의 1 영역에 일정한 간격으로 배치되고, 상기 코일은 상기 1 영역과 다른 상기 터빈축의 제 2 영역에 배치되며, 상기 자석은 상기 2 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
6. 청구항 1 에 있어서,
   상기 베르누이 관은 중심축으로부터 소정의 직경을 가지는 파이프(pipe)이며, 상기 터빈축을 상기 중심축에 위치시키는 복수개의 지지부재;를 더 포함하되 상기 지지부재에는 상기 터빈축의 회전이 가능하게 하는 회전부재가 포함된 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
7. 청구항 1 에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 터빈축의 둘레를 따라 방사방향(radial direction)으로 설치되고, 상기 방사방향에 설치된 상기 블레이드는 상기 터빈축의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 배치되고, 상기 코일은 상기 블레이드 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
8. 지구의 제트 기류대(jet stream)에 위치한 비행선의 터빈 발전기에 있어서,
   상기 비행선으로 유입되는 공기에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(blade)와 상기 블레이드의 회전으로부터 기전력을 발생시키는 발전기가 하나의 터빈축에 결합된 것을 특징으로 하며,
   상기 발전기는 코일(coil), 자석(magnet)을 포함하여 기전력(electromotive force)을 발생시키는 것을 특징으로 하며,
   상기 블레이드는 상기 터빈축에 길이 방향으로 일정한 간격으로 배치되고, 상기 블레이드 사이의 영역에 상기 코일을 배치하는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
9. 삭제
10. 청구항 8 에 있어서, 상기 비행선은
    상기 공기(air)의 유속을 증대시키는 베르누이 관 (Bernoulli pipe);을 포함하고, 상기 블레이드 및 상기 발전기는 상기 베르누이 관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.
11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 코일은 상기 터빈축에 설치되고, 상기 자석은 상기 코일이 설치된 영역을 포함하는 상기 베르누이 관의 외측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 비행선의 터빈 발전기.

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