KR20090019880A - 밀폐형 터널식 발전시스템 - Google Patents

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KR20090019880A
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Abstract

본 발명은 밀폐형 터널식 발전시스템에 관한 것으로서, 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 풍속을 발생하는 풍력송출수단(200)이 마련되고, 풍력송출수단(200)을 기준으로 일정간격으로 풍력발전수단(300)들이 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 공기의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부에는 각 풍력발전수단(300)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된 것을 특징으로 하고,
또는 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 물의 유속을 발생하는 수력송출수단(600)이 마련되고, 수력송출수단(600)을 기준으로 일정간격으로 수력발전수단(700)이 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 물의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부에는 각 수력발전수단(700)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된 것을 특징으로 하는바, 밀폐형의 터널구조물 내에서 메인 송출수단을 통해 바람 또는 물의 강제 이송으로서 부가적으로 발전수단을 통해 얻게되는 전기에너지의 충전은 송출수단을 구동하기 위한 전력소모량 대비 보다 높은 전기에너지를충전할 수 있기 때문에 이와 같은 발전시설이 설비된 건물 및 그 주변에서는 필요한 전기를 바로 공급받을 수 있는 이점이 있고, 대규모의 전기에너지를 얻기위한 발전시설에 비해 시설비가 적게 들고, 전기 송출에 따른 비효율적인 전력사용량을 줄일 수 있으며, 시설의 설비는 건물의 신축공사 또는 장소에 구외되지 않고 전기가 공 급되는 지역내에서 소음없이 소규모 타입과 대규모타입으로 시설할 수 있는 이점이 있다.
Figure P1020090003161
터털구조물, 풍속, 수력, 발전, 축전기

Description

밀폐형 터널식 발전시스템{A Closed-type tunnel way power generation system}
본 발명은 발전시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 밀폐형의 터널 내에 발전을 위한 송출수단을 갖추고, 상기 송출수단으로부터 발생하는 동력대비 높은 발전량을 얻을 수 있도록 하여 건물에서 필요로 하는 전기에너지를 확보하므로서 발전시스템을 더욱 유용하게 사용할 수 있도록 하는 것은 물론이고, 상기 발전시스템을 지하에 설치하므로서 설치공간에 제한을 받지 않아도 됨은 물론이고, 발전시스템의 설치에 따른 소음을 완벽하게 방지하는 동시에 주변환경을 전혀 해치지 않도록 한 밀폐형 터널식 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 발전시설은 조수간만, 혹은 대용량의 물의 낙차를 이용한 수력발전과 풍속을 이용한 풍력발전으로서 자연적인 에너지를 전기에너지로 변환, 축적하여 실생활에 필요로 하는 전기에너지를 얻어 사용하고 있다.
보통 자연에너지를 이용하여 얻는 시설은, 전기가 공급되지 않는 특정지역에 시설을 갖추고, 이로부터 얻어지는 전기에너지를 필요로 하는 곳에 송출하여 사용된다. 통상적으로 공통된 발전의 원리는 회전력제공으로서 자성의 극성과 코일의 회전방향에서 발생하는 유도기전력을 통해 전기를 얻고 있다.
현재에는 전기시설이 갖추어진 장소에서 전기의 공급으로서 가동되는 별도의 회전장치를 설치하고, 이 회전장치로부터 발생하는 전기 소모량 대비 많은 전기 에너지를 얻고자하는데 노력하고 있으나, 전기에너지의 축전량은 필요로 하는 전기에너지의 충분한 사용량에 비해 현실적으로 부족하다.
이와 같이 축전량이 많이 확보되지 못하는 이유에서 예를 들면, 건물사용의 경우, 일정시간 외에 낮은 소비전력만이 요구되는 범위에 운영되는 조명등에만 사용되기 때문에 회전장치의 설치에 따른 투자비용에 비해 대량의 전기에너지 확보가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 풍력발전시스템이든 태양광발전시스템이든 모든 발전시스템이 지상에 설치되기 때문에 이들의 설치에 많은 제한(설치공간 및 소음)이 따랐을 뿐만 아니라, 이들을 설치하는데에도 많은 설치비용이 소요되는 곳은 물론, 이들의 에너지원을 전기에너지로 전환되는 것이 약 10％ 정도로 매우 낮은 효율성을 보이고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 밀폐형의 터널 내에 전기 공급으로서 풍속을 발생하기 위한 송출수단 및 송출수단으로부터 인가되는 풍속에 의해 단계적으로 풍속으로서 발전하는 발전수단을 다수개 갖추고, 송출수단으로부터 발생하는 동력대비 높은 발전량을 얻을 수 있도록 하여 건물에서 필 요로 하는 전기에너지를 확보하여 유용하게 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 밀폐형의 터널 내에 전기 공급으로서 가동되어 터널 내부로부터 유속을 발생하기 위한 송출수단 및 송출수단으로부터 인가되는 유속에 의해 단계적으로 발전하는 발전수단을 갖추고, 송출수단으로부터 발생하는 동력대비 높은 발전량을 얻을 수 있도록 하여 건물에서 필요로 하는 전기에너지를 확보하여 유용하게 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 트랙형태의 밀폐형 터널구조물 내에 전기공급에 의해 풍속을 발생하는 풍력송출수단이 마련되고, 풍력송출수단을 기준으로 일정간격으로 풍력발전수단이 배치되며, 상기 터널구조물의 외부로부터는 공기의 유입을 제어하는 댐퍼가 설치되고, 터널구조물의 외부에는 각 풍력발전수단으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기가 설치된 것을 특징으로 하는 한다.
또한, 본 발명은,트랙형태의 밀폐형 터널구조물 내에 전기공급에 의해 물의 유속을 발생하는 수력송출수단이 마련되고, 수력송출수단을 기준으로 일정간격으로 수력발전수단이 배치되며, 상기 터널구조물의 외부로부터는 물의 유입을 제어하는 댐퍼가 설치되고, 터널구조물의 외부에는 각 수력발전수단으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발전시스템은, 밀폐형의 터널구조물 내에서 메인 송출수단을 통해 바람 또는 물의 강제 이송으로서 부가적으로 발전수단을 통해 얻게되는 전기에너지의 충전은 송출수단을 구동하기 위한 전력소모량 대비 보다 높은 전기에너지를 충전할 수 있기 때문에 이와 같은 발전시설이 설비된 건물 및 그 주변에서는 필요한 전기를 바로 공급받을 수 있는 이점이 있고, 대규모의 전기에너지를 얻기위한 발전시설에 비해 시설비가 적게 들고, 전기 송출에 따른 비효율적인 전력사용량을 줄일 수 있으며, 시설의 설비는 건물의 신축공사 또는 장소에 구외되지 않고 전기가 공급되는 지역내에서 소규모 타입과 대규모타입으로 소음없이 시설할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 산속이나, 지하, 그리고 빌딩의 지하에 설치되어지는 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 풍속을 발생하는 풍력송출수단(200)이 마련되고, 상기 풍력송출수단(200)을 기준으로 일정간격으로 풍력발전수단(300)들이 다수 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 공기의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부 적소에는 각 풍력발전수단(300)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된다.
상기 댐퍼(400)는 공기의 유입량을 제어하여 터널구조물(100) 내부의 송풍에 따른 기압을 조정하기 위해 설치된다.
상기 터널구조물(100)은 대구경 예컨대, 3000mm∼5000mm의 내부 직경을 갖는 대구경으로 시공되며, 그 형상은 종합운동장과 같은 트랙형으로 그 내벽의 단면두께는 콘크리트시공으로서 풍압이나 수압에 견딜 수 있는 두께로 시공되며, 각 적정위치에는 관리 출입도어(도면에서 생략함)가 설치되며, 여기서 출입도어는 터널구조물의 기밀이 유지될 수 있는 시설이 구축된다.
상기 터널구조물(100)의 순환 길이에 따라 상기 풍력송출수단(200)은 두 지점으로 각각 나누어 설치되고, 상기 풍력송출수단(200) 사이에 풍력발전수단(300)이 배치된다.
이때, 상기 터널구조물(100)의 순환 길이는 상기 풍력송출수단(200)의 출력에 따라 달라지는데, 상기 풍력송출수단(200)의 출력이 다수 설치되어진 상기 풍력발전수단(300)중 가장 마지막에 설치되어있는 풍력발전수단(300)을 동작시켜 목적한 전기에너지를 생산할 수 있을 만큼의 길이로 시공되어야 한다. 즉, 상기 풍력송출수단(200)에서 최초로 발생한 풍력이 60m/s이라고 가정하면, 그 풍력이 가장 마지막에 설치되어있는 풍력발전수단(300)에 적어도 10m/s 이상으로 도달하여야 소망하는 전기에너지를 발생시킬 수 있다
그리고, 상기 터널구조물(100)의 길이를 매우 길게 연장하고 싶을 시에는 터널구조물(100)의 적소 적소에 다수의 풍력송출수단(200)을 설치하여 원활한 발전효과를 얻을 수 있다.
상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 풍력송출수단(200)은, 밀폐형 터널구조 물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)에 구동모터(210)가 설치되고, 구동모터(210)와 연결 설치되어 바람을 발생하기 위해 다수개의 블레이드를 갖는 송풍팬(220)이 설치된다.
상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 풍력발전수단(300)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 회전가능하게 설치되어 풍력송출수단(200)으로부터 바람의 저항으로 회전력을 발생하기 위해 다수개의 블레이드를 갖는 풍력팬(310)이 설치되는 한편, 상기 풍력팬(310)으로부터 샤프트(V)로 연결 설치되어 전달받는 회전동력으로서 유도기전력을 발생하는 기어박스(320)가 터널구조물(100)의 외부로부터 설치되고, 상기 기어박스(320)는 터널구조물(100)의 외부측 축전기(500)와 전기적으로 연결 설치된다.
상기 기어박스(320)는 기존의 풍력발전기에 적용되는 발전기로서 풍력팬(310)로부터 얻어지는 회전구동력에 의해 내부적으로 다수의 기어와 발전을 위한 로터가 설치된 것으로서, 그 내부의 자세한 구성은 이미 공지된 것들이므로 생략하기로 한다.
상기 풍력발전수단(300)이 각각 설치된 밀폐형 터널구조물(100) 내에는 벤츄리관 효과와 같이 풍속 가변을 위해 터널구조물(100)의 내부 직경 보다 작은 직경의 풍속가변턱(120)이 마련된다.
상기 풍력발전수단(300)의 풍력팬(310)은 터널구조물(100)의 내부에서 발생하는 풍속에 따라 균일한 발전량을 얻기 위해 바람이 진행하는 방향에 따라 점차 작은 직경이 되게 배치된다.
상기 풍력발전수단(300)의 풍력팬(310)은 블레이드 각도에 따라 풍속을 가변하도록 할 수도 있다. 이는 간격을 두고 각각 배치되는 풍력팬(310)의 블레이드 각도를 조정하여 세팅함으로써, 풍속이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 지지프레임(110)으로부터는 바람을 맞는 각각 풍력팬(310)의 선단에는 풍력팬(310)으로 바람을 집중시키는 동시에 바람의 저항을 최소화하기 위한 원뿔형의 에어포일(111)이 더 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 발전시스템의 일 실시예로서, 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 물의 유속을 발생하는 수력송출수단(600)이 마련되고, 수력송출수단(600)을 기준으로 일정간격으로 수력발전수단(700)이 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 물의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부에는 각 수력발전수단(700)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된다.
상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 수력송출수단(600)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 수중모터(610)가 설치되고, 수중모터(610)에 연결 설치되어 물의 유속을 발생하기 위한 스크류(620)가 설치된다.
상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 수력발전수단(700)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 회전가능하게 설치되어 수력송출수단(600)으로부터 물의 유속저항으로 회전력을 발생하기 위해 수차(710)가 설치되는 한편, 상기 수차(710)로부터 샤프트(V)로 연결 설치되어 전달받는 회전동력으 로서 유도기전력을 발생하는 기어박스(720)가 터널구조물(100)의 외부로부터 설치되고, 상기 기어박스(720)는 터널구조물(100)의 외부측 축전기(500)와 전기적으로 연결 설치된다.
상기 기어박스(720)는 발전기로서 수차(710)로부터 얻어지는 회전구동력에 의해 내부적으로 다수의 기어와 발전을 위한 로터가 설치된 것으로서, 내부의 자세한 구성은 생략하기로 한다.
상기 터널구조물(100)의 순환 길이에 따라 상기 수력송출수단(600)은 두 지점으로 각각 나누어 설치되고, 수력송출수단 사이에 수력발전수단(700)이 배치된다. 이는 상술한 바의 풍력송출수단과 같이 터널구조물의 길이가 100미터 이상인 경우 원활한 발전효과를 얻기 위해 각 두 지점으로 나누어 설치할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명인 밀폐형 터널식 발전시스템에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 발전시스템은 산이나, 건물의 신축공사시 지하공간에 설치하거나, 지상에 설치하여 도심이나 도외지 등에서 필요로 하는 전기를 저렴하게 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이는 소정의 전기 공급사용으로서 대용량의 전력소모를 할 수 있는 발전시스템을 구축하기 위한 일환으로, 외부로부터 간섭을 피할 수 있는 밀폐형 터널구조물(100) 내에서 제공되는 바람이나, 물을 이용한 매체의 강제 송출로서 충분한 발전을 꾀하기 위함이다. 즉, 500KW의 풍력송출수단(200)을 동작시켜 풍력발전기인 300KW∼1MW의 풍력발전수단(300) 다수를 구동시킴으로써 더 많은 전기에너지를 생 산할 수 있도록 한 것이다.
상기 터널구조물(100)의 내부에 설치된 풍력송출수단(200)은 전기의 공급으로서 최초 구동하며, 풍력송출수단(200)인 송풍팬(210)은 구동모터(220)에 의한 강한 회전을 발생하고, 이때 발생하는 풍속은 터널구조물(100)의 내부를 따라 이동되면서 순차적으로 등간격지게 배치된 풍력발전수단(300)인 풍력팬(310)을 구동한다.
상기 송풍팬(210)의 구동에 따라 풍속이 발생되는 순간 송풍팬의 바람이 일어나는 반대측 풍력발전수단(300)은 순간 진공상태가 됨과 동시에 기압차에 의한 흡입력이 만들어지면서 급격한 기류변화로 인하여 회전이 이루어진다.
이때, 상기 송풍팬(210)의 회전수를 강약 조절하게 되면 송풍팬(210의 후방부에 순간적인 진공이 연속하여 발생하게 되어 기류의 순환이 매우 빨라지게 되므로서 풍력발전수단(300)의 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
상기와 같이 풍속이 초기에 진행되면서 바람이 이송되는 방향에 제일 먼저 설치된 풍력발전수단(300)의 풍력팬(310) 회전은 송풍팬(210)의 회전력대비 80％정도의 회전속도로 구동하면서 이차적으로 풍속을 만들어내어 그 다음 구간에 설치된 풍력발전수단인 풍력팬(310)을 회전구동한다.
상기와 같은 풍속은 터널구조물(100)에 설치된 댐퍼(400)에 의해 외부로부터 공기 유입량을 제어하여 내부 기압상태를 조정하여 가면서 풍력송출수단(200), 풍력발전수단(300)의 구동이 이루어진다.
이후 연속으로 설치된 풍력발전수단(300)인 풍력팬(310)을 구동하여 샤프트(V)로 연결 설치된 기어박스(320)은 그 내부 발전구성요소를 회전시켜 발전을 구가 하며, 이때 발생되는 유도기전력은 터널구조물(100)의 외부에 설치된 축전기(500)에 전기에너지로서 저장된다.
상기와 같이 각각의 풍력발전수단(300)인 풍력팬(310)의 회전구동에 따라 빠른 속도로 터널구조물(100)의 내부를 순환 이송되는 바람은, 각각의 풍력팬(310)을 통해 발전이 개별적으로 이루어지며, 이때 각 풍력팬(310)의 회전속도는 송풍팬(210)의 회전에 의해 발생된 풍속을 유지하면서 회전하게 된다.
상술한 바와 같은 풍속은 터널구조물(100)의 크기와 그 길이에 의해 풍속이 점차 낮아질 수 있으나, 이는 첨부된 도 4에서 도시한 바와 같이, 터널구조물(100) 내부 직경보다 작은 풍속가변턱(120)을 두어 최초 송풍팬(210)으로부터 발생한 바람이 이송되는 속도가 풍력팬(310)의 근처에 도달하여 통과되는 순간 상기 풍속가변턱에 의해 더욱 빠르게 저항(310)팬을 통과하면서 풍력팬의 회전속도를 높여 줄 수 있게 한다.
결국 상기 풍속가변턱(120)은 터널구조물 내부의 직경을 좁게 형성하여 유체의 흐름속도를 배가시켜 통과하게 하는 벤츄리관의 효과와 동일한 것으로서, 상기 풍력팬의 회전속도는 최초 송풍팬(210)으로부터 발생한 풍속에 대해 80％정도의 풍속을 다음 풍력팬(310)이 있는 곳까지 강제 송출함과 동시에 기어박스(320)를 통해서는 발전이 이루어진다.
또는 첨부된 도 5에서 도시된 바와 같이 터널구조물(100)의 내부직경을 점차 작아지는 형태로 점차 구배지게 하고, 이에 맞게 풍력팬(310)을 각각 적정위치에 설치함으로써, 터널구조물의 내부를 통과하는 풍속이 최초 송풍팬(210)에서 발생하 는 풍속에 가깝게 순환시켜 각 풍력팬을 통해서는 충분한 발전이 이루어지게 할 수 있다.
상기와 같은 상태에서 풍력팬(310)을 구성하는 블레이드의 각도변화를 각각 풍력팬이 설치된 구간마다 변위를 줌으로써 바람의 이송속도와 함께 풍력팬의 회전력에 따른 발전을 구현할 수 있게 된다.
또한, 첨부된 도 6에서 도시된 바와 같이 풍력팬(310)이 설치된 지지프레임(110)으로부터 마련되는 원뿔형의 에어포일(111)로서 풍력팬(310)을 회전시키는 풍속의 통과 속도를 충분히 유지토록 함으로써, 상술한 바와 같이 원활한 발전과 발전을 통해 충분한 전기에너지를 충전할 수 있게 된다.
가령, 터널구조물(100)이 좀 더 규모가 있고, 트랙의 길이가 100미터를 넘는 경우에서는 첨부된 도 7에서와 같이 풍력송출수단(200)인 송풍팬(210)과 구동모터(200)를 두 지점 설치하여 충분한 풍속유지와 발전이 이루어질 수 있게 할 수 있다.
상술한 바와 같은 풍력을 이용한 발전에서 얻어진 전기에너지는 풍력송출수(200)단인 송풍팬(210)을 각각 구동하는 전기에너지의 사용과 함께 기타 나머지 풍력팬(310)에서 기어박스(320)를 통해 얻어진 전기에너지의 발전량으로서 축전기(500)에 충전된 전기에너지는 해당 건물이나 각종 시설 등에 필요로 하는 전기사용처에 공급하여 유효적절하게 사용할 있다.
한편, 첨부된 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 일 실시예의 수력발전시스템을 나타낸 것으로서, 밀폐형 터널구조물 내에 물을 채운 상태에서 물의 강제이송 을 이용한 수력발전이 이루어지도록 한 것이다.
이는 주어진 전기공급으로서 수력송출수단(600)인 수중모터(610)와 이에 부합되어 결합된 스크류(620)의 회전으로서 물을 일방향으로 이송한다. 물의 이송에 있어, 터널구조물(100)에 설치된 댐퍼(400)를 통해서는 외부로부터 물의 유입량에 대한 내부 기압조절을 하여 원활한 유체의 송출이 이루어지도록 한다.
물의 일방향 강제 이송에 따라 순차적으로 터널구조물(100)의 내부에 연속 설치된 수력발전수단(700)인 수차(710)를 회전구동시키고, 수차(720)의 회전으로서 샤프트(V)의 동력전달은 터널구조물(100)의 외부측에 설치된 기어박스(720)를 통해 얻어진 전기에너지의 발전량으로서 축전기에 충전된 전기에너지는 해당 건물이나 각종 시설 등에 필요로 하는 전기사용처에 공급하여 유효적절하게 사용할 있게 된다.
한편, 첨부된 도 11은 도 8에서 터널구조물 내에 수력송출수단(600)이 설치된 상태의 일 실시예를 보여주는 평면도로서, 터널구조물(100)이 좀더 규모가 있고, 트랙의 길이가 100미터를 넘는 경우에서는 첨부된 도 7에서와 같이 수력송출수단인 스크류(620) 및 수중모터(610)를 두 지점에 설치하여 충분한 유속을 갖도록 함으로써 원활한 발전이 이루어질 수 있게 한다.
따라서 밀폐형의 터널구조물 내에서 메인 송출수단을 통해 바람 또는 물의 강제 이송으로서 부가적으로 발전수단을 통해 얻게되는 전기에너지의 충전은 송출수단을 구동하기 위한 전력소모량 대비 보다 높은 전기에너지를 충전할 수 있기 때문에 이와 같은 발전시설이 설비된 건물 및 그 주변에서는 필요한 전기를 바로 공 급받을 수 있는 이점이 있고, 대규모의 전기에너지를 얻기위한 발전시설에 비해 시설비가 적게 들고, 전기 송출에 따른 비효율적인 전력사용량을 줄일 수 있으며, 시설의 설비는 건물의 신축공사 또는 장소에 구외되지 않고 전기가 공급되는 지역내에서 소음없이 소규모 타입과 대규모 타입으로 시설할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 터널구조물에 풍력발전시스템이 도입된 상태를 개략적으로 보여주는 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 터널구조물 내에 풍력송출수단인 송풍팬 설치상태를 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 터널구조물 내에 풍력발전수단인 풍력팬 설치상태를 보여주는 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 풍력발전수단인 풍력팬이 나열되어 설치된 상탸를 보여주는 터널구조물 내부 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 풍력발전수단인 풍력팬의 전면에 에어포일이 설치된 상태를 일 예로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 터널구조물 내에 풍력송출수단이 설치된 상태의 일 실시예를 보여주는 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로 밀폐형 터널구조물 내에 수력발전시스템이 도입된 상태를 개략적으로 보여주는 평면도,
도 9는 도 8에서 터널구조물 내에 수력송출수단인 수중모터와 스크류의 설치를 보여주는 단면도,
도 10은 도 8에서 터널구조물 내에 수력발전수단인 수차가 설치된 상태를 보여주는 단면도,
도 11은 도 8에서 터널구조물 내에 수력송출수단이 설치된 상태의 일 실시예 를 보여주는 평면도,
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎
100: 터널구조물 110: 지지프레임
111: 에어포일 120: 풍속가변턱
200: 풍력송출수단 210: 송풍팬
220: 구동모터 300: 풍력발전수단
310: 풍력팬 320: 기어박스
400: 댐퍼 500: 축전기
600: 수력송출수단 610: 수중모터
620: 스크류 700: 수력발전수단
710: 수차 720: 기어박스

Claims (12)

  1. 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 풍속을 발생하는 풍력송출수단(200)이 마련되고, 풍력송출수단(200)을 기준으로 일정간격으로 풍력발전수단(300)들이 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 공기의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부에는 각 풍력발전수단(300)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터널구조물(100)의 순환 길이에 따라 상기 풍력송출수단(200)은 두 지점으로 각각 나누어 설치되고, 풍력송출수단 사이에 풍력발전수단(300)이 배치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 풍력송출수단(200)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 구동모터(210)가 설치되고, 구동모터(210)와 연결 설치되어 바람을 발생하기 위해 다수개의 블레이드를 갖는 송풍팬(220)이 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 풍력발전수단(300)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 회전가능하게 설치되어 풍력송출수단(200)으로부터 바람의 저항으로 회전력을 발생하기 위해 다수개의 블레이드를 갖는 풍력팬(310)이 설치되는 한편, 상기 풍력팬(310)으로부터 샤프트(V)로 연결 설치되어 전달받는 회전동력으로서 유도기전력을 발생하는 기어박스(320)가 터널구조물(100)의 외부로부터 설치되고, 상기 기어박스(320)는 터널구조물(100)의 외부측 축전기(500)와 전기적으로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 풍력발전수단(300)이 각각 설치된 밀폐형 터널구조물 내에는 벤츄리관 효과와 같이 풍속 가변을 위해 터널구조물(100)의 내부 직경 보다 작은 직경의 풍속가변턱(120)이 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 풍력발전수단(300)의 풍력팬(310)은 터널구조물(100)의 내부에서 발생하는 풍속에 따라 균일한 발전량을 얻기 위해 바람이 진행하는 방향에 따라 점차 작은 직경이 되게 배치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 풍력발전수단(300)의 풍력팬(310)은 블레이드 각도에 따라 풍속을 가변하도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 지지프레임(110)으로부터는 바람을 맞는 각각의 풍력팬(310) 선단에는 원뿔형의 에어포일(111)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  9. 트랙형태의 밀폐형 터널구조물(100) 내에 전기공급에 의해 물의 유속을 발생하는 수력송출수단(600)이 마련되고, 수력송출수단(600)을 기준으로 일정간격으로 수력발전수단(700)이 배치되며, 상기 터널구조물(100)의 외부로부터는 물의 유입을 제어하는 댐퍼(400)가 설치되고, 터널구조물(100)의 외부에는 각 수력발전수단(700)으로부터 얻어지는 유도기전력을 전기에너지로 충전하는 축전기(500)가 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 수력송출수단(600)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 수중모터(610)가 설치되고, 수중모터(610)에 연결 설치되어 물의 유속을 발생하기 위한 스크류(620)가 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 터널구조물(100) 내에 설치되는 수력발전수단(700)은, 밀폐형 터널구조물(100) 내에 지지설치되는 지지프레임(110)으로터 회전가능하게 설치되어 수력송출수단(600)으로부터 물의 유속저항으로 회전력을 발생하기 위해 수차(710)가 설치되는 한편, 상기 수차(710)로부터 샤프트(V)로 연결 설치되어 전 달받는 회전동력으로서 유도기전력을 발생하는 기어박스(720)가 터널구조물(100)의 외부로부터 설치되고, 상기 기어박스(720)는 터널구조물(100)의 외부측 축전기(500)와 전기적으로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 터널구조물(100)의 순환 길이에 따라 상기 수력송출수단(600)은 두 지점으로 각각 나누어 설치되고, 수력송출수단 사이에 수력발전수단(700)이 배치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 터널식 발전시스템.
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