KR20090120195A - The ventilation system in which the wind power generation means is equipped - Google Patents
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- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 공조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조용 덕트 내부를 흐르는 공기의 흐름을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 한 풍력발전수단이 구비된 공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system of a building, and more particularly, to an air conditioning system having a wind power generation means capable of producing electric power using a flow of air flowing in an air conditioning duct.
일반적으로, 근래에 시공되고 있는 건축물에는 냉난방 효율의 증대를 위하여 개폐 가능한 창문의 수가 줄어들고 있는데, 이에 따라 실내 공기의 공조를 위하여 별도의 공조시스템을 설치하는 경우가 늘어나고 있다.In general, the number of windows that can be opened and closed in order to increase the heating and cooling efficiency in buildings that are being constructed in recent years, and accordingly, the installation of a separate air conditioning system for the air conditioning of the room is increasing.
또한, 외부 공기의 유입이 힘든 지하의 건축물 등에도 오염된 공기의 신속한 배출을 위한 공조시스템이 필수적으로 요구되고 있는 실정이다.In addition, the air conditioning system for the rapid discharge of polluted air is also required to the underground buildings, such as difficult to inflow outside air.
이러한 공조시스템은 통상적으로 오염된 실내의 공기를 실외로 배출하는 배기덕트 및 실외의 신선한 공기를 실내로 공급하는 급기덕트로 분리되어 구성되며, 이러한 덕트를 통해 실내의 오염된 공기가 원활하게 실외로 배출됨과 동시에, 실외의 신선한 공기가 실내로 공급되면서 쾌적한 생활을 할 수 있게 되는 것이다.Such an air conditioning system is generally composed of an exhaust duct for discharging the indoor air of the contaminated air and an air supply duct for supplying the fresh air of the outdoor air, and the indoor contaminated air is smoothly flowed out through the duct. At the same time it is discharged, the fresh air from the outside is supplied to the room to be able to live a comfortable life.
하지만, 이러한 공조용 덕트에는 통상적으로 일정한 유속의 공기가 통과하게 되는데, 이 때 발생되는 공기의 흐름은 단순히 공조 기능을 수행한 후에는 버려짐에 따라 에너지의 효율적인 활용 측면에서 낭비가 발생되는 문제점이 있었다.However, such air conditioning ducts typically pass air at a constant flow rate, and there is a problem in that the flow of air generated at this time is a waste in terms of efficient utilization of energy as it is simply discarded after performing the air conditioning function. .
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 공조용 덕트 내부를 흐르는 공기의 흐름을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 풍력발전수단이 구비된 공조시스템을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object is to provide an air conditioning system equipped with wind power generation means to produce power by using the flow of air flowing through the air conditioning duct. Is in.
또한, 본 발명의 목적은 풍력발전부가 간단한 구성으로 종래의 급기덕트 및 배기덕트에 결합이 간편하게 이루어지도록 함에 있다.In addition, an object of the present invention is to make it easy to combine the conventional air supply duct and the exhaust duct with a simple configuration.
또한, 본 발명의 목적은 팬과 발전기 사이의 기계적이 작동부가 최소화되도록 함에 있다.It is also an object of the present invention that the mechanical between the fan and the generator is such that the operating portion is minimized.
또한, 본 발명의 목적은 발전기가 공기의 흐름에 방해를 일으키지 않도록 함에 있다.It is also an object of the present invention to ensure that the generator does not interfere with the flow of air.
또한, 본 발명의 목적은 하나의 팬의 회전에 의해 동시에 다수의 발전기에서 발전이 이루어지도록 함에 있다.It is also an object of the present invention to generate power in a plurality of generators at the same time by the rotation of one fan.
또한, 본 발명의 목적은 팬의 구동 효율이 극대화되도록 함에 있다.In addition, an object of the present invention is to maximize the driving efficiency of the fan.
또한, 본 발명의 목적은 급기덕트 및 배기덕트 내부에서 팬에 의해 발생되는 압력손실이 최소화되도록 함에 있다.In addition, an object of the present invention is to minimize the pressure loss caused by the fan in the air supply duct and the exhaust duct.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실내공간으로 실외의 신선한 공기를 공급하는 급기덕트와, 실내공간의 오염된 공기를 실외로 강제 배출시키는 배기덕트가 포함된 공조시스템에 있어서, 상기 급기덕트 및 배기덕트의 내측으 로 공기의 흐름에 의해 회전되면서 전력을 생산하는 풍력발전부가 구비된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an air-conditioning system including an air supply duct for supplying fresh air to the indoor space and an exhaust duct for forcibly discharging the contaminated air of the indoor space to the outside, the air supply It is characterized in that the wind power generation unit for generating power while being rotated by the flow of air into the duct and the exhaust duct.
또한, 상기 풍력발전부;는 상기 급기덕트 및 배기덕트와 대응되는 단면을 갖고 전,후방으로 관통된 하우징, 상기 하우징의 내측에 결합되고 공조에 따른 공기의 흐름에 의해 회전되는 팬, 상기 팬과 연결되어 팬의 구동력에 의해 회전되면서 전력을 생산하는 발전기로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the wind turbine; the housing having a cross section corresponding to the air supply duct and the exhaust duct, penetrated forward and backward, the fan coupled to the inside of the housing and rotated by the flow of air due to air conditioning, the fan and Is connected and rotated by the driving force of the fan, characterized in that consisting of a generator for producing power.
또한, 상기 팬;은 회전축이 상기 덕트의 중심에 위치되는 축류팬으로 성형되고, 상기 팬의 회전축의 후방에 상기 발전기가 일체로 결합된 것을 특징으로 한다.In addition, the fan; is characterized in that the rotating shaft is formed into an axial flow fan located in the center of the duct, the generator is integrally coupled to the rear of the rotating shaft of the fan.
또한, 상기 팬;은 회전축이 상기 덕트의 중심에 위치되는 축류팬으로 성형되고, 상기 하우징의 외측면에 발전기가 구비되며, 상기 팬의 회전축과 발전기가 베벨기어로 결합된 것을 특징으로 한다.In addition, the fan; is formed into an axial fan in which the rotating shaft is located in the center of the duct, the generator is provided on the outer surface of the housing, characterized in that the rotating shaft of the fan and the generator is coupled to the bevel gear.
또한, 상기 팬;은 회전축이 상기 덕트의 중심에 위치되는 축류팬으로 형성되고, 상기 팬의 외측 끝단에 팬에 일체로 결합되어 회전되는 링 형상의 구동기어가 구비되며, 상기 구동기어에 맞물려 회전되는 다수의 발전기가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the fan; is formed of an axial fan in which the rotating shaft is located in the center of the duct, the outer end of the fan is provided with a ring-shaped drive gear which is integrally coupled to the fan to rotate, and meshes with the drive gear to rotate It is characterized in that a plurality of generators are provided.
또한, 상기 팬;은 회전축이 상기 하우징의 양 측벽을 지지하는 원통형의 시로코팬으로 형성되고, 상기 하우징의 외측으로 상기 회전축의 단부에 발전기가 결합된 것을 특징으로 한다.The fan may include a cylindrical sirocco fan whose rotation shaft supports both sidewalls of the housing, and a generator coupled to an end of the rotation shaft to the outside of the housing.
또한, 상기 팬;은 양 측부의 직경보다 중앙부의 직경이 점차 좁아지는 함몰부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the fan; is characterized in that the depression is formed in the diameter of the central portion gradually narrower than the diameter of both sides.
이에, 본 발명은 공조용 덕트 내부를 흐르는 공기의 흐름을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 풍력발전수단이 구비된 공조시스템을 제공함으로서, 단순히 건물의 외부로 버려지는 공조에 의한 공기의 운동에너지를 재활용하여 전력 생산에 이용할 수 있게 되는 효과를 가지게 된다.Accordingly, the present invention provides an air conditioning system equipped with a wind power generation means to produce electric power by using the flow of air flowing through the air conditioning duct, by simply recycling the kinetic energy of the air by air conditioning discarded to the outside of the building This has the effect of being available for power generation.
또한, 본 발명은 풍력발전부가 하우징과 팬 및 발전기의 간단한 구성으로 종래의 급기덕트 및 배기덕트에 결합이 간편하게 이루어지도록 함으로서, 제작이 간편하고, 조립 및 유지 보수가 간편하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention by the wind power generator is a simple configuration of the housing, the fan and the generator to be easily coupled to the conventional air supply duct and exhaust duct, it is easy to manufacture, and has the effect that the assembly and maintenance is easy.
또한, 본 발명은 축류팬으로 구성된 팬의 회전축에 발전기가 직결되도록 하여 팬과 발전기 사이의 기계적이 작동부가 최소화되도록 함으로서, 마찰손실이 최소화될 뿐만 아니라, 고장의 발생이 줄어들고, 제작이 더욱 간편해지는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention allows the generator to be directly connected to the rotating shaft of the fan consisting of an axial fan to minimize the mechanical operation between the fan and the generator, thereby minimizing frictional losses, reducing the occurrence of failures, and more simple to manufacture Will have an effect.
또한, 본 발명은 팬의 회전축과 발전기가 베벨기어로 연결되도록 하여 발전기가 공기의 흐름에 방해를 일으키지 않도록 함으로서, 덕트 내부의 공기의 흐름이 더욱 원활해질 뿐만 아니라, 공기의 운동에너지가 전기에너지로 전환되는 효율이 더욱 향상되는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention is connected to the rotating shaft of the fan and the generator is connected to the bevel gear so that the generator does not interfere with the flow of air, the flow of air in the duct is more smooth, as well as the kinetic energy of the air as electrical energy The conversion efficiency is further improved.
또한, 본 발명은 팬의 외측으로 링 형상의 구동기어를 구비하여 하나의 팬의 회전에 의해 동시에 다수의 발전기에서 발전이 이루어지도록 함으로서, 발전 용량이 더욱 증대되는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention has a ring-shaped drive gear on the outside of the fan to generate power in a plurality of generators at the same time by the rotation of one fan, the power generation capacity is further increased.
또한, 본 발명은 시로코팬으로 형성하여 팬의 구동 효율이 극대화되도록 함 으로서, 낮은 속도 및 압력의 공기가 급기덕트와 배기덕트를 통과할 때에도 팬의 구동이 원활하게 이루어져 전력의 생산이 원활하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention is formed by a sirocco fan to maximize the driving efficiency of the fan, even when the low speed and pressure of air passes through the air supply duct and exhaust duct smoothly the production of power is made smoothly Will have an effect.
또한, 본 발명은 팬에 함몰부를 형성하여 급기덕트 및 배기덕트 내부에서 팬에 의해 발생되는 압력손실이 최소화되도록 함으로서, 팬이 공조시스템의 작동에 방해를 일으키는 것을 줄이는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention is to form a depression in the fan to minimize the pressure loss caused by the fan in the air supply duct and the exhaust duct, thereby reducing the effect that the fan interferes with the operation of the air conditioning system.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 공조시스템의 개략 구성도로서, 도시된 것과 같이 본 발명은 실내공간(1)의 쾌적한 환경 조성을 위하여 공기의 환기 및 냉난방을 위한 공조시스템에 관한 것으로서, 특히 오염된 실내의 공기를 실외로 배출하는 배기덕트(20) 및 실외의 신선한 공기를 실내로 공급하는 급기덕트(10)로 분리되어 구성된 공조시스템의 배기덕트(20)와 급기덕트(10)의 내측을 공기의 흐름에 의해 회전되면서 전력을 생산하는 풍력발전부(30)를 구비하여 단순히 건물의 외부로 버려지는 공조에 의한 공기의 운동에너지를 재활용하여 전력 생산에 이용할 수 있도록 한 것이다.1 is a schematic configuration diagram of an air conditioning system according to the present invention. As shown in the present invention, the present invention relates to an air conditioning system for ventilation and cooling and heating of air in order to create a pleasant environment of an indoor space (1). The air flows through the
상기 급기덕트(10) 및 배기덕트(20)는 실내공간(1)의 공기 순환이 이루어지도록 하는 것으로서, 통상의 배관으로 형성되고, 급기덕트(10) 및 배기덕트(20)의 내측으로는 공기의 원활한 순환을 위하여 공기를 강제 이동 시키는 송풍기(11)(21) 를 구비함으로써, 실내공간(1)의 신속하고 원활한 환기 작동이 이루어지도록 한다.The
상기 풍력발전부(30)는 상기 송풍기(11)(21)에 의해 발생된 공기의 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로서, 상술한 급기덕트(10) 및 배기덕트(20) 중 어느 일측에 결합하는 것도 무방하나, 전력생산 효율을 극대화시키기 위하여 급기덕트(10)와 배기덕트(20) 양 측에 모두 설치하는 것이 바람직하다.The
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제1 실시예를 보인 것으로서, 도 2a는 풍력발전부의 정면도이고, 도 2b는 풍력발전부의 측면도로서, 상술한 풍력발전부(30)는 도시된 것과 같이 상술한 급기덕트(10) 및 배기덕트(20)와 대응되는 단면을 갖고, 전,후방으로 관통되어 형성된 하우징(31)의 내측에 공기의 흐름에 의해 회전되는 팬(32)을 구비하고, 상기 팬(32)에 연결되어 회전되면서 전력을 생산하는 통상의 발전기(33)를 구비하여 급기덕트(10)와 배기덕트(20)의 내부에 공기의 흐름이 발생될 때의 운동에너지에 의해 팬(32)이 회전하면서 발전기(33)를 구동시켜 전력을 생산하도록 한다.Figure 2 shows a first embodiment of the wind power generation unit according to the present invention, Figure 2a is a front view of the wind power generation unit, Figure 2b is a side view of the wind power generation unit, the above-described wind
이때, 상기 팬(32)은 회전축(321)이 하우징(31)의 중앙에 위치되는 축류팬으로 형성되도록 하고, 하우징(31)의 내측으로 팬(32)을 지지하는 지지대(311)를 구비하며, 상기 회전축(321)의 후방 끝단에 발전기(33)가 직결되도록 함으로써, 팬(32)의 회전이 원활하게 이루어짐과 동시에 팬(32)과 발전기(33) 사이의 동력 손실이 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 상기 하우징(31)의 양 측에는 급기덕트(10) 및 배기덕트(20)의 사이에 간편하게 결합되도록 하기 위한 플랜지를 형성하는 것이 바람직하나, 급기덕트(10) 나 배기덕트(20)의 일측면을 절개하여 하우징(31)이 그 내측으로 삽입되어 고정되도록 하는 것도 무방하다.In addition, it is preferable to form a flange to be easily coupled between the
이에 따라, 간단한 구성으로 동력 손실을 최소화하면서도 원활한 전력의 상산이 가능해지게 되는 것이다.Accordingly, it is possible to smoothly calculate the power while minimizing power loss with a simple configuration.
도 3은 본 발명에 따른 풍력발전부의 제2 실시예를 보인 측면도로서, 본 실시예서의 팬(32)은 하우징(31)의 내측 중앙부에 회전축(321)이 배치되는 축류팬으로 형성되도록 하되, 발전기(33)가 하우징(31)의 내측 벽면 또는 외측면에 고정되도록 하고, 발전기(33)가 회전축(321)의 후방 끝단에 베벨기어(322)에 의해 결합되도록 하여 팬(32)과 발전기(33) 사이의 동력 전달이 이루어지도록 한다.Figure 3 is a side view showing a second embodiment of the wind power generation unit according to the present invention, the
이에 따라, 하우징(31)의 내측 유로상에서 벗어난 위치에 발전기(33)를 설치할 수 있게 되어 발전기(33)가 공기의 흐름을 방해하는 것이 해소됨으로써, 공조시스템의 기본 환기 및 공조 작동이 원활하게 이루어지면서도, 안정적인 전력의 생산이 가능해지게 되는 것이다.Accordingly, it is possible to install the
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제3 실시예를 보인 정면도로서, 본 실시예에서는 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지로 팬(32)의 회전축(321)이 하우징(31)의 내측 중앙부에 위치되는 축류팬으로 형성되도록 하되, 상기 팬(32)의 외측 둘레를 따라 결합되어 팬(32)과 함께 회전되는 링 형상의 구동기어(34)를 구비하고, 상기 하우징(31)의 내측 모서리에 상기 구동기어(34)와 맞물려 회전되는 다수의 발전기(33)가 구비되도록 한다.4 is a front view showing a third embodiment of the wind power generation unit according to the present invention. In this embodiment, as in the above-described first and second embodiments, the
이때, 상기 구동기어(34)는 외측면에 기어의 치형을 형성하고, 상기 발전기(33)의 구동축에 이와 대응되는 기어를 결합하여 팬(32)이 회전됨에 따라 구동기어(34)가 회전하면서 발전기(33)가 구동되도록 한다.At this time, the
이에 따라, 기계적인 작동부가 최소화되면서도 동시에 다수의 발전기(33)를 이용하여 전력을 생산할 수 있게 되어 전력 생산 효율이 더욱 증대되게 된다.Accordingly, the mechanical operating portion can be minimized, and at the same time, power can be produced using the plurality of
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제4 실시예를 보인 사시도로서, 본 실시예에서는 상술한 팬(32)의 회전축(321)이 상기 하우징(31)의 양 측벽을 지지하면서 공기의 이동방향에 직각으로 배치되는 통상의 시로코팬으로 형성되도록 하고, 상기 하우징(31)의 외측에 팬(32)의 회전축(321)에 맞물려 회전되는 발전기(33)가 구비되도록 한다.5 is a perspective view showing a fourth embodiment of the wind power generation unit according to the present invention. In this embodiment, the above-described
이에 따라, 팬(32)이 하우징(31)의 내측 유로의 전체 면적을 가로막으면서 공기를 통과시키게 되어 저압 및 저속의 공기가 흐를 때에도 팬(32)이 원활하게 회전되면서 안정적인 전력의 생산이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, the
도 6은 본 발명에 따른 풍력발전부의 제5 실시예를 보인 사시도로서, 본 실시예에서는 상술한 제4 실시예와 마찬가지로 팬(32)이 하우징(31)의 내측에 결합되는 시로코팬으로 형성되도록 하되, 팬(32)의 외측면으로 중앙부의 직경이 양 측부의 직경보다 점차 좁아지는 함몰부(323)가 형성되도록 한다.FIG. 6 is a perspective view showing a fifth embodiment of the wind power generation unit according to the present invention. In this embodiment, as in the fourth embodiment, the
이에 따라, 하우징(31)을 통과하는 공기의 흐름 중 일부가 팬(32)의 회전에 이용되지 않고 함몰부(323)를 통해 바로 빠져나갈 수 있게 되어 팬(32)의 전,후의 압력손실이 최소화되게 되고, 이에 의해 급기덕트(10) 및 배기덕트(20)를 흐르는 공기의 압력이 매우 낮거나 저속일 경우에도 공기가 역류하는 것을 방지하면서 공 조시스템이 원활하게 작동되는 것이다.Accordingly, some of the flow of air passing through the
도 1은 본 발명에 따른 공조시스템의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an air conditioning system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제1 실시예를 보인 것으로서,Figure 2 shows as a first embodiment of the wind power generation unit according to the present invention,
도 2a는 풍력발전부의 정면도, Figure 2a is a front view of the wind power generation unit,
도 2b는 풍력발전부의 측면도. Figure 2b is a side view of the wind power generation unit.
도 3은 본 발명에 따른 풍력발전부의 제2 실시예를 보인 측면도.Figure 3 is a side view showing a second embodiment of the wind power generation unit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제3 실시예를 보인 측면도.Figure 4 is a side view showing a third embodiment of the wind power generation unit according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전부의 제4 실시예를 보인 사시도.5 is a perspective view showing a fourth embodiment of the wind power generation unit according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 풍력발전부의 제5 실시예를 보인 사시도.6 is a perspective view showing a fifth embodiment of the wind power generation unit according to the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
1 : 실내공간1: indoor space
10 : 급기덕트 11 : 송풍기10: air supply duct 11: blower
20 : 배기덕트 21 : 송풍기20: exhaust duct 21: blower
30 : 풍력발전부30: wind power generation
31 : 하우징 311 : 지지대 31
32 : 팬 321 : 회전축 32: fan 321: rotation axis
322 : 베벨기어 323 : 함몰부 322 bevel gear 323 depression
33 : 발전기 34 : 구동기어 33: generator 34: drive gear
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
KR101662672B1 (en) | 2016-04-21 | 2016-10-06 | 주식회사 나라컨트롤 | Air conditioning system with the wind power generator of self adaptative type having the self generatoing |
KR101687960B1 (en) * | 2016-05-02 | 2016-12-20 | 주식회사 비오크린 | Sterilizer for air conditioner |
KR102386313B1 (en) * | 2021-06-23 | 2022-04-14 | (주)에이피 | Ventilation systems using renewable energy |
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2008
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |