KR102094145B1 - Solar updraft powerplant having air purification function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양열 상승기류 발전소에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기정화 기능을 구비한 태양열 상승기류 발전소에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat rising air power plant, and more particularly, to a solar heat rising air power plant having an air purification function.
태양열 상승기류 타워(solar updraft tower)는, 비교적 낮은 온도의 태양열로부터 전력을 생산하기 위한 설비이다. 태양열 상승기류 타워는, “태양열 상승기류 발전소”라 칭할 수 있다. 태양광은 매우 넓은 온실과 같은 집열기에서 공기를 가열하고, 가열된 공기는 굴뚝에서 상승기류를 형성할 수 있다. 이 같은 공기의 흐름은 풍력 터빈(wind turbine)을 구동하여 전력을 생산할 수 있다.A solar updraft tower is a facility for generating electric power from relatively low temperature solar heat. The solar upward airflow tower may be referred to as a “solar upward airflow power plant”. Sunlight heats air in collectors, such as very large greenhouses, and the heated air can form an upward stream in the chimney. This flow of air can drive wind turbines to generate power.
공기 정화 타워는 외부에서 공기를 흡입하여 정화시켜 배출할 수 있다. 공기 정화 타워는 오염된 공기를 대량으로 처리하는 점에서 대기 오염의 해결 방안이 될 수 있다.The air purifying tower may inhale air from outside and purify it to discharge it. Air purification towers can be a solution to air pollution in that they process large amounts of contaminated air.
태양열 상승기류 타워와 공기 정화 타워는, 높은 건설 비용을 필요로 할 수 있다. 태양열 상승기류 타워는 공기의 흐름을 적용하는 점에서 공기 정화 타워(air purifier tower)와 유사할 수 있다. 공기정화 기능을 구비하는 태양열 상승기류 타워는, 높은 건설 비용 문제에 대한 해결 방안으로 고려될 수 있다.Solar rising air towers and air purification towers may require high construction costs. The solar riser tower can be similar to an air purifier tower in that it applies air flow. The solar rising airflow tower with air purification function can be considered as a solution to the high construction cost problem.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공기정화 기능을 구비한 태양열 상승기류 발전소를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a solar heat rising airflow power plant having an air purification function.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
본 발명의 일 측면(an aspect)에 따르면, 본 발명은, 지면에 설치되되 지면과 이격된 지붕; 상기 지붕의 중심부에 배치되며 상기 지붕과 지면의 사이의 공간에 연통된 흡입구와, 상기 흡입구에서 연장되어 형성되는 윈드 터널을 형성하는 페데스탈; 상기 페데스탈에서 상부로 연장되고, 상기 윈드 터널과 연통된 상부 터널을 형성하는 기둥; 상기 윈드 터널에 설치되는 터빈(turbine); 그리고 상기 기둥의 외부에 위치하되 상기 지붕의 아래에 배치되며, 상부에서 하부로 제공되는 먼지 흡착 액체를 이용하여 공기를 정화하는 공기 정화 어셈블리를 포함하는, 태양열 상승기류 발전소를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the present invention is installed on the ground, the roof spaced apart from the roof; A pedestal disposed in the center of the roof and communicating with a space between the roof and the ground and a wind tunnel extending from the intake; A pillar extending from the pedestal upward and forming an upper tunnel in communication with the wind tunnel; A turbine installed in the wind tunnel; And it is located on the outside of the pillar but is disposed under the roof, it can provide a solar heating airflow power station comprising an air purification assembly for purifying air by using the dust adsorption liquid provided from the top to the bottom.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 상승기류 발전소는, 공기정화 기능을 구비할 수 있다.The solar heat rising airflow power plant according to an embodiment of the present invention may have an air purification function.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1 및 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 상승기류 발전소를 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리를 구비한 태양열 상승기류 발전소를 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리의 상면도이다.
도 7 및 8은, 여러 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리의 단면을 도시한 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 상승기류 발전소의 구성을 표현한 블록도이다.1 and 2 is a view showing a solar thermal power plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a solar thermal power plant with an air purification assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an air purification assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of an air purification assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a top view of an air purification assembly according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are cross-sectional views of air purification assemblies according to various embodiments.
9 is a block diagram showing the configuration of a solar thermal airflow power plant according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" to another part, this is not only when it is "directly connected", but also "indirectly" with another member in between. "It also includes the case where it is. Also, when a part is said to “include” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding the other component unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 상승기류 발전소(100, solar updraft power plant)는 지면(50)에 설치될 수 있다. 태양열 상승기류 발전소(100)는 “발전소”라 칭할 수 있다. 태양열 상승기류 발전소(100)는 “공기정화 기능을 구비한 태양열 상승기류 발전소”라 칭할 수 있다.Referring to FIG. 1, a solar
태양열 상승기류 발전소(100)는 굴뚝(200)과 지붕(250)을 포함할 수 있다. 태양열 상승기류 발전소(100)가 설치되는 장소는, 건조하여 연간 강수량이 적고 일사량이 많은 지역일 수 있다.The solar rising
지붕(250)은 지면(50)에 설치될 수 있다. 지붕(250)의 일부는 외부와 연통될 수 있다. 예를 들어 지붕(250)의 외주(peripheral edge)의 적어도 일부는 지면(50)에서 이격될 수 있다. 지붕(250)과 지면(50)이 서로 이격되어, 지붕(250) 외부의 공기가 지붕(250) 밑으로 유입될 수 있다. 지붕(250)은, 외주에서 중심을 향하는 방향으로 오르막 경사를 형성할 수 있다.The
지붕(250)과 지면(50)의 사이에 공간이 형성될 수 있다. 지붕(250)과 지면(50) 사이의 공간에 위치하는 공기(air)를 “내부 공기”라 칭할 수 있다. 지붕(250)의 외부에 위치하는 공기를 “외부 공기”라 칭할 수 있다.A space may be formed between the
지붕(250)의 상부에서 지붕(250)에 입사하는 태양광의 적어도 일부는 지붕(250)에 열에너지를 제공할 수 있다. 지붕(250)의 상부에서 지붕(250)에 입사하는 태양광의 대부분은 지붕(250)을 투과할 수 있다. 지붕(250)을 투과한 태양광은 열에너지를 내부 공기에 제공할 수 있다. 지붕(250)을 투과한 태양광은, 내부 공기에 직접 열에너지를 전달하거나, 지면(50)에 열에너지를 전달할 수 있다. 열에너지를 제공받은 지면(50)의 온도가 상승함으로써, 내부 공기에 복사열을 제공할 수 있다. 내부 공기의 온도는, 지면(50)으로부터의 복사열에 의해, 상승할 수 있다. 지면(50)으로부터의 복사열은, 내부 공기의 온도 상승에 높은 비중으로 기여할 수 있다.At least a portion of the sunlight incident on the
내부 공기의 온도가 상승하면, 내부 공기의 밀도는 낮아질 수 있다. 내부 공기의 밀도가 낮아지면, 내부 공기는 상승하려는 성질을 가질 수 있다. 따라서 내부 공기는 지붕(250)과 지면(50) 사이의 공간을 이동하여 지붕(250)의 중심에 위치한 기둥(210)을 통해 외부로 배출될 수 있다.When the temperature of the internal air rises, the density of the internal air may decrease. When the density of the internal air is lowered, the internal air may have a property to increase. Therefore, the inside air may be discharged to the outside through the
굴뚝(200)은, 기둥(210) 및 페데스탈(220, pedestal)을 포함할 수 있다. 페데스탈(220)은 지면(50)과 기둥(210) 사이에 위치할 수 있다.굴뚝(200)은, 기둥(210) 및 페데스탈(220, pedestal), 그리고 베이스(230, base)를 포함할 수 있다. 베이스(230)는 지면(50)에 설치될 수 있다. 페데스탈(220)은 베이스(230)의 상부에 설치될 수 있다. 기둥(210)은 페데스탈(220)의 상부에 설치될 수 있다.The
내부공기는 굴뚝(200)의 크기에 따라 하나 혹은 다수개로 구성된 윈드 터널(310)을 통과하게 된다. 내부 공기의 흐름은, 지붕(250)과 지면(50)의 사이에서 수평 방향이며, 윈드 터널(310)에 진입한 이후 수직 방향으로 변환될 수 있다. 윈드 터널(310)은, 내부 공기의 이동 방향의 전환에 의해 발생될 수 있는 난류 발생으로 인한 에너지 손실을 최소화하도록 설계될 수 있다. 윈드 터널(310)의 내부는, 벤츄리 형상을 이루어 노즐목 부분에서는 내부 공기의 속도가 최고에 도달할 수 있도록, 설계될 수 있다. 공기의 흐름을 이용하여 터빈을 돌려 전력을 발생시키는 풍력발전의 경우 얻을 수 있는 전력은 공기 속도의 3제곱에 비례하기 때문에, 터빈을 설치할 위치에 공기의 속도를 최대로 끌어올리는 것이 중요하며, 윈드 터널(310)은 이러한 목적에 맞게 설계될 수 있다.The internal air passes through the
흡입구(240)는 베이스(230)에 형성될 수 있다. 흡입구(240)는 복수개로 형성될 수 있다. 내부 공기는 흡입구(240)로 유입될 수 있다. 흡입구(240)로 유입된 내부 공기는, 페데스탈(220)과 기둥(210)을 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 내부 공기가 흡입구(240)에서 페데스탈(220)을 거쳐 기둥(210)을 향해 이동하는 과정에서, 내부 공기의 흐름을 이용한 전력 생산이 수행될 수 있다.The
베이스(230)는, 흡입구(240)를 사이에 두고 돌출될 수 있다. 베이스(230)의 돌출된 형상은, 내부 공기를 흡입구(240)로 가이드(guide)할 수 있다. 즉 흡입구(240)를 사이에 두고 베이스(230)의 돌출된 형상은, 흡입구(240)로 유입되는 내부 공기의 압력을 증가시킬 수 있다. 따라서 베이스(230)의 돌출 형상은, 내부 공기의 흐름을 이용한 전력 생산의 효율을 높일 수 있다.The base 230 may protrude with the
도 2를 참조하면, 굴뚝(200)의 단면 사시도가 관찰될 수 있다. 터널(300)은 굴뚝(200)에 형성될 수 있다. 터널(300)은 흡입구(240)와 연통될 수 있다.2, a cross-sectional perspective view of the
터널(300)은 윈드 터널(310, wind tunnel)을 포함할 수 있다. 윈드 터널(310)은, 흡입구(240)에서 연장되어 형성될 수 있다. 윈드 터널(310)은, 수평부(311), 벤딩부(313), 그리고 수직부(315)를 포함할 수 있다. 흡입구(240)에 유입된 내부 공기는, 순차적으로 수평부(311), 벤딩부(313), 그리고 수직부(315)를 통과할 수 있다.The tunnel 300 may include a
수평부(311)는, 베이스(230)의 중심을 향하여 흡입구(240)에서 연장되어 형성될 수 있다. 수평부(311)는 베이스(230)에 형성될 수 있다. 수평부(311)는 수평면(horizontal plane)과 실질적으로 나란할 수 있다.The
벤딩부(313)는, 수평부(311)에서 연장되되 상부를 향하여 굽어질 수 있다. 벤딩부(313)는 수평부(311)와 연통될 수 있다. 내부 공기의 이동 방향은, 벤딩부(313)에서 전환될 수 있다. 수평부(311)에서 수평 방향으로 이동하는 내부 공기는, 벤딩부(313)에 이르러 수직 방향으로 이동할 수 있다. 벤딩부(313)는, 내부 공기의 흐름을 수평에서 수직으로 전환시킬 수 있다.The bending
수직부(315)는, 벤딩부(313)에서 상부를 향하여 연장될 수 있다. 수직부(315)는 벤딩부(313)에 연통될 수 있다. 수직부(315)는 기둥(210)의 내부에 연통될 수 있다.The
터널(300)은 상부 터널(340)을 포함할 수 있다. 상부 터널(340)은 기둥(210)에 형성될 수 있다. 상부 터널(340)은, 기둥(210)에 형성된 중공부(hollow portion)이라 이해될 수 있다. 상부 터널(340)은, 기둥(210)의 상측 단부(upper end)에서 외부와 연통될 수 있다.The tunnel 300 may include an
도 3에서 Z축은 태양열 상승기류 발전소(100)의 높이 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어 Z축은, 태양열 상승기류 발전소(100)의 수직 방향을 의미할 수 있다. Z축은, 수평면에 대하여 직교할 수 있다. 도 3에서 r축은, 수평면에서 태양열 상승기류 발전소의 중심에서 외주를 향하는 방향을 나타낼 수 있다. r축은 반지름 방향(radial direction)을 의미할 수 있다.In FIG. 3, the Z-axis may indicate the height direction of the solar thermal
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 상승기류 발전소(100)는, 공기 정화 어셈블리(400)를 포함할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 지면(50)에 설치될 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 지붕(250)의 하부에 위치할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 굴뚝(200)의 외부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 공기 정화 어셈블리(400)는, 굴뚝(200)의 외주를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 공기 정화 어셈블리(400)는, 베이스(230, 도 1 참조)의 외부를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 달리 말하면, 지붕(250)의 외주에서 중심부로 이동하는 내부 공기는, 베이스(230, 도 1 참조)에 도달하기 이전에 공기 정화 어셈블리(400)에 도달할 수 있다. 따라서 공기 정화 어셈블리(400)는, 내부 공기가 굴뚝(200) 앞까지 오면서 높아진 속도가 감속되지 않은 상태에서 내부 공기에서 먼지를 제거할 수 있는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3, the solar thermal
내부 공기는, 태양열 상승기류 발전소(100)의 외주에서 중심부를 향하여 진행함으로써 바람(wind)을 형성할 수 있다. 태양열 상승기류 발전소(100)의 외주에서 중심부를 향하여 진행하는 바람(wind)은, 공기 정화 어셈블리(400)에 도달할 수 있다. 태양열 상승기류 발전소(100)의 외주에서 공기 정화 어셈블리(400)에 도달하는 바람은, “제1 바람”이라 칭할 수 있다. 제1 바람은, 공기 정화 어셈블리(400)를 통과하지 않은 상태의 바람일 수 있다.The internal air may form a wind by proceeding from the outer periphery of the solar thermal
제1 바람을 형성하는 공기는, “제1 공기”라 칭할 수 있다. 제1 공기는, 외부에서 지붕(250)의 아래로 유입된 공기일 수 있다. 제1 공기는, 먼지 또는 미세 먼지를 포함할 수 있다. The air forming the first wind may be referred to as “first air”. The first air may be air introduced from the outside under the
제1 공기는, 공기 정화 어셈블리(400)를 거쳐 굴뚝(200)을 향할 수 있다. 제1 공기는, 공기 정화 어셈블리(400)에서 정화될 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 먼지 또는 미세 먼지를 제거하는 필터(filter)를 포함할 수 있다.The first air may be directed to the
공기 정화 어셈블리(400)에서 굴뚝(200)을 향하여 진행하는 바람은, “제2 바람”이라 칭할 수 있다. 제2 바람을 형성하는 공기는, “제2 공기”라 칭할 수 있다. 제2 공기에 포함된 먼지 또는 미세먼지의 밀도는, 제1 공기에 포함된 먼지 또는 미세 먼지의 밀도 보다 낮을 수 있다.The wind traveling from the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 어셈블리(400)는, 고리(ring)의 형상으로 형성될 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 굴뚝(200, 도 1 내지 3 참조)의 외부에 위치할 수 있다. 예를 들어 공기 정화 어셈블리(400)는, 굴뚝(200, 도 1 내지 3 참조)를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 지붕(250)의 하부에 위치할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 중공부를 형성하는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 즉 공기 정화 어셈블리(400)는, 링벨트(ring-belt)의 형상으로 형성될 수 있다.Referring to Figure 4, the
공기 정화 어셈블리(400)는, 중공부(405)를 형성할 수 있다. 중공부(405)에, 굴뚝(200, 도 1 내지 3 참조)이 위치할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 중공부(405)를 형성하는 원기둥의 형상을 가질 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 부분 중에서 중공부(405)에 인접한 부분은, “내측 부분”이라 할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 부분 중에서 공기 정화 어셈블리(400)의 외주(外周)에 인접한 부분은, “외측 부분”이라 할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 내측면은, 중공부(405)를 마주하는 부분이라 할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 외측면은, 공기 정화 어셈블리(400)의 외부를 반지름 방향으로 마주하는 부분이라 할 수 있다.The
내부 공기가 공기 정화 어셈블리(400)를 통과하면서 압력 손실이 발생할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)는, 이러한 압력 손실, 공기의 유량, 최대 허용 가능한 공기 정화율을 고려하여 설계된 필터를 구비할 수 있다.Pressure loss may occur as the internal air passes through the
공기 정화 어셈블리(400)는, 제1 지지부(410)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(410)는, 공기 정화 어셈블리(400)의 상면(上面)을 형성할 수 있다. 제1 지지부(410)는, 지붕(250, 도 3 참조)을 마주할 수 있다. 제1 지지부(410)는, 지붕(250, 도 3 참조)의 아래에 위치할 수 있다.The
공기 정화 어셈블리(400)는, 제2 지지부(420)를 포함할 수 있다. 제2 지지부(420)는, 제1 지지부(410)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 지지부(420)는, 공기 정화 어셈블리(400)의 하면(下面)을 형성할 수 있다. 제2 지지부(420)는, 지면(50, 도 3 참조)을 마주할 수 있다. 제2 지지부(420)는, 지면(50, 도 3 참조)의 상부에 위치할 수 있다.The
도 5를 참조하면, 제1 지지부(410)는, 판(板)의 형상을 가질 수 있다. 제1 지지부(410)는, 중공부(405, 도 4 참조)에 대응되는 개구부(opening)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
제2 지지부(420)는, 판(板)의 형상을 가질 수 있다. 제2 지지부(420)는, 중공부(405, 도 4 참조)에 대응되는 개구부를 형성할 수 있다. 제2 지지부(420)의 형상은, 제1 지지부(410)의 형상에 대응될 수 있다. 제2 지지부(420)는, 제1 지지부(410)의 하부에 위치할 수 있다. 제2 지지부(420)는, “제2 플레이트”라 칭할 수 있다.The
공기 정화 어셈블리(400)는, 필터 빔(430)을 포함할 수 있다. 필터 빔(430)은, 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 사이에 배치될 수 있다. 필터 빔(430)은, 제1 지지부(410)에서 제2 지지부(420)를 향해 연장된 형상을 가질 수 있다. 필터 빔(430)은, 복수 개로 제공될 수 있다. 필터 빔(430)의 상단(上端)은, 제1 지지부(410)에 결합될 수 있다. 필터 빔(430)의 하단(下端)은, 제2 지지부(420)에 결합될 수 있다. 필터 빔(430)을 통과하는 공기는 정화될 수 있다.The
도 6을 참조하면, 제1 지지부(410)는 제1 플레이트(411)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(411)는, 판(板)의 형상으로 형성될 수 있다. 제1 플레이트(411)에 결합 홀(413)이 형성될 수 있다. 결합 홀(413)은, 제1 플레이트(411)에 복수 개로 형성될 수 있다. 결합 홀(413)을 통해 제1 지지부(410)의 상부와 하부가 연통될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
필터 빔(430)은 제1 지지부(410)에 결합될 수 있다. 예를 들어 필터 빔(430)은, 제1 플레이트(411)에 형성된 결합 홀(413)에 끼워질 수 있다. 필터 빔(430)의 상단부는, 결합 홀(413)에 위치할 수 있다.The
도면에 도시되지 않았으나, 제2 지지부(420, 도 5 참조)는, 제1 지지부(410)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 필터 빔(430)의 하단부는, 제2 지지부(420, 도 5 참조)에 결합될 수 있다.Although not shown in the drawing, the second support 420 (see FIG. 5) may have a structure similar to the
도 7은, 도 4에 도시된 공기 정화 어셈블리(400)를 A1-A2를 따라 자른 단면을 나타낼 수 있다. A1-A2는, 공기 정화 어셈블리(400)의 중심에서 외부를 향하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어 A1-A2는, r축(도 3 참조) 방향일 수 있다.7 may show a cross-section of the
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지부(410)는 단부 벽(415)을 포함할 수 있다. 단부 벽(415)은, 제1 플레이트(411)의 단부(端部)에서 상부로 연장되어 형성될 수 있다. 제1 플레이트(411)의 단부(端部)는, 제1 플레이트(411)의 엣지(edge)를 의미할 수 있다. 단부 벽(415)은, “엣지 월(edge wall)”이라 칭할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
제1 지지부(410)는, 상부를 향하여 개방된 수용 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어 제1 플레이트(411)와 단부 벽(415)은, 상부를 향하여 개방된 수용 공간을 형성할 수 있다. 제1 지지부(410)는, 액체를 수용할 수 있다. 예를 들어 제1 지지부(410)는, 먼지 흡착 액체를 수용할 수 있다. 먼지 흡착 액체는, 공기 중에 있는 먼지와 결할 수 있다. 먼지 흡착 액체는, 예를 들어 물(水)을 포함할 수 있다. 물(水)은, 먼지 흡착 액체를 지칭할 수 있다.The
복수 개의 필터 빔(430)은, 제1 플레이트(411)에서 연장되어 제2 플레이트(420)에 이를 수 있다. 제1 플레이트(411)의 상부에 위치하는 물(水)은, 결합 홀(413, 도 6 참조)을 통해 필터 빔(430)에 제공될 수 있다. 필터 빔(430)의 상부에 제공된 물(水)은, 필터 빔(430)을 따라 제2 플레이트(420)를 향하여 이동할 수 있다.The plurality of
제1 플레이트(411)와 제2 플레이트(420)의 사이를 가로질러, 공기의 이동이 형성될 수 있다. 제1 공기가 필터 빔(430)을 통과하면, 제1 공기에 포함된 먼지(미세 먼지 포함)는 필터 빔(430)에 위치한 물에 결합될 수 있다. 즉 필터 빔(430)은, 공기 정화 기능을 수행할 수 있다.Across the
필터 빔(430)의 상부에서 제공된 물(水)은, 하부로 이동하면서 많은 먼지를 포함할 수 있다. 즉 필터 빔(430)의 하부로 이동한 물(水)은, 먼지를 포함할 수 있다. 먼지를 포함한 물(水)은, 제2 플레이트(420)에 도달하여 처리될 수 있다.Water provided at the top of the
도 8은, 도 4에 도시된 공기 정화 어셈블리(400)를 A1-A2를 따라 자른 단면을 나타낼 수 있다. 도 8을 참조하면, 제1 플레이트(411)는, A1-A2를 따라 제1 길이(L1)를 가질 수 있다. 제2 플레이트(420)는, A1-A2를 따라 제2 길이(L2)를 가질 수 있다. 제2 플레이트(420)는, 지면(50, 도 3 참조)에 위치할 수 있다. 제1 플레이트(411)는, 지면(50, 도 3 참조)으로부터 제1 높이(H1) 만큼 위에 위치할 수 있다. 제1 플레이트(411)와 제2 플레이트(420) 사이의 거리는, 제1 높이(H1)에 대응될 수 있다.8 may show a cross-section of the
제1 플레이트(411)는, 제1 플레이트(411)의 일측에서 타측으로 연장되어 형성될 수 있다. 제1 플레이트(411)의 일측은, A1에 인접할 수 있다. 제1 플레이트(411)의 타측은, A2에 인접할 수 있다. 제1 플레이트(411)의 일측은, 제1 플레이트(411)의 내측이라 할 수 있다. 제1 플레이트(411)의 타측은, 제1 플레이트(411)의 외측이라 할 수 있다.The
제2 플레이트(420)는, 제2 플레이트(420)의 일측에서 타측으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 플레이트(420)의 일측은, A1에 인접할 수 있다. 제2 플레이트(420)의 타측은, A2에 인접할 수 있다. 제2 플레이트(420)의 일측은, 제2 플레이트(420)의 내측이라 할 수 있다. 제2 플레이트(420)의 타측은, 제2 플레이트(420)의 외측이라 할 수 있다.The
제2 플레이트(420)의 일측은, 제1 플레이트(411)의 일측 보다 제1 갭(G1) 만큼 A1에 인접할 수 있다. 즉 제2 플레이트(420)의 일측은, 제1 플레이트(411)의 일측 보다 제1 갭(G1) 만큼 굴뚝(200, 도 3 참조)에 인접할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 내측면은, 상부로 갈수록 중공부(405, 도 4 참조)에서 멀어지도록 경사질 수 있다. 예를 들어 공기 정화 어셈블리(400)의 내측면은, 원뿔대(truncated cone)의 형상을 포함할 수 있다. 또는 중공부(405, 도 4 참조)는, 원뿔대의 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어 공기 정화 어셈블리(400)의 내측면은, 역원뿔대(inverted truncated cone)의 형상을 포함할 수 있다. 또는 중공부(405, 도 4 참조)는, 역원뿔대의 형상을 포함할 수 있다.One side of the
제1 플레이트(411)의 타측은, 제2 플레이트(420)의 타측 보다 제2 갭(G2) 만큼 A2에 인접할 수 있다. 즉 제1 플레이트(411)의 타측은, 제2 플레이트(420)의 타측 보다 제2 갭(G2) 만큼 공기 정화 어셈블리(400)의 외주(도 4 참조)에 인접할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400)의 외측면은, 원뿔대의 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어 공기 정화 어셈블리(400)의 외측면은, 역원뿔대의 형상을 포함할 수 있다.The other side of the
제1 갭(G1)은, 제2 갭(G2) 보다 작을 수 있다. 제1 길이(L1)는, 제2 길이(L2) 보다 작을 수 있다. 제1 길이(L1)와 제1 갭(G1)의 합은, 제2 길이(L2)와 제2 갭(G2)의 합과 동일(同一)할 수 있다.The first gap G1 may be smaller than the second gap G2. The first length L1 may be smaller than the second length L2. The sum of the first length L1 and the first gap G1 may be the same as the sum of the second length L2 and the second gap G2.
필터 빔(430)의 자세는, 제1 플레이트(411)와 제2 플레이트(420)의 형상 및 배치에 의존할 수 있다. 예를 들어 필터 빔(430)은, 하부에서 상부로 갈수록, 공기 정화 어셈블리(400)의 외주에 인접하도록 기울어질 수 있다. 즉 필터 빔(430)은, 상부에서 하부로 갈수록, 공기 정화 어셈블리(400)의 중심부(A1 측)에 인접하도록 기울어질 수 있다.The posture of the
필터 빔(430)은, 수평면과 각도를 형성할 수 있다. 예를 들어 필터 빔(430)은, 상부로 갈수록 지붕(250, 도 3 참조)의 외주에 인접하도록, 수평면과 각도를 형성할 수 있다. 복수 개의 필터 빔(430)과 수평면이 형성하는 각도는, 프로파일(profile)을 가질 수 있다. 예를 들어 복수 개의 필터 빔(430)과 수평면이 형성하는 각도는, 공기 정화 어셈블리(400)의 외부로 갈수록 작아질 수 있다. 복수 개의 필터 빔(430)과 수평면이 형성하는 각도는, 제1 길이(L1), 제2 길이(L2), 제1 갭(G1), 그리고 제1 높이(H1)에 의존할 수 있다.The
도 3과 도 8을 참조하면, 공기는 A2에서 A1을 향하여 이동할 수 있다. A2에서 A1을 향하는 방향은, 태양열 상승기류 발전소(100, 도 3 참조)의 외주에서 굴뚝(200, 도 3 참조)을 향하는 방향일 수 있다. 필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)이 받는 힘(force)은, 제1 힘과 제2 힘의 벡터 합(vector sum)일 수 있다. 제1 힘은, 제1 플레이트(411)에서 제2 플레이트(420)를 향하는 방향의 중력(gravity)일 수 있다. 제2 힘은, A2에서 A1을 향하는 방향의 바람(공기의 이동)에 의한 힘일 수 있다.3 and 8, air can move from A2 to A1. The direction from A2 to A1 may be a direction toward the chimney 200 (see FIG. 3) from the outer periphery of the solar thermal airflow power plant 100 (see FIG. 3). The force received by water positioned above the
필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)이 받는 힘의 방향은, 공기 정화 어셈블리(400)의 외부에서 내부로 향하는 방향과 아래 방향의 합일 수 있다. 즉 필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)이 받는 힘의 방향은, 수평면에 대하여 각도를 형성할 수 있다. 도 7에 도시된 필터 빔(430)과 “필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)이 받는 힘의 방향”이 형성하는 각도는, 도 8에 도시된 필터 빔(430)과 “필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)이 받는 힘의 방향”이 형성하는 각도 보다 클 수 있다.The direction of the force received by the water located at the top of the
필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)에 작용하는 힘은, 필터 빔(430)의 상부에 위치하는 물(水)을 필터 빔(430)을 따라 제2 플레이트(420)로 상대적으로 용이하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 필터 빔(430)의 기울어진 자세에 기인하여, 필터 빔(430)에 위치하는 물(水)은 필터 빔(430)으로부터 상대적으로 적게 분리될 수 있다. 즉 필터 빔(430)의 기울어진 자세는, 공기 정화 어셈블리(400)의 성능을 향상시킬 수 있다.The force acting on the water located at the top of the
도 9를 참조하면, 태양열 상승기류 발전소(100)는, 순환 모듈(450)을 포함할 수 있다. 순환 모듈(450)은, 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에서 사용되는 물(水)을 순환시킬 수 있다. 순환 모듈(450)은, 펌프(451)를 포함할 수 있다. 펌프(451)는, 예를 들어, 제1 지지부(410, 도 7 및 8 참조)에 물을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 9, the solar thermal
태양열 상승기류 발전소(100)는, 센서부(500)를 포함할 수 있다. 센서부(500)는, 제1 센서(510)를 포함할 수 있다. 제1 센서(510)는, 먼지 농도를 측정할 수 있다. 예를 들어 제1 센서(510)는, 제1 공기의 먼지 농도를 측정할 수 있다. 즉 제1 센서(510)는, 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에 유입되는 공기의 먼지 농도를 측정할 수 있다. 제1 센서(510)는 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제1 신호(S1)는, 제1 공기의 먼지 농도에 관한 정보를 포함할 수 있다.The solar rising
센서부(500)는, 제2 센서(520)를 포함할 수 있다. 제2 센서(520)는 바람의 세기를 측정할 수 있다. 제2 센서(520)는, 예를 들어, 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에 유입되는 바람의 세기를 측정할 수 있다. 제2 센서(520)는 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 바람의 세기에 관한 정보를 포함할 수 있다.The
센서부(500)는, 제3 센서(530)를 포함할 수 있다. 제3 센서(530)는 공기의 습도를 측정할 수 있다. 제3 센서(530)는, 예를 들어, 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에 유입되는 공기의 습도를 측정할 수 있다. 제3 센서(530)는 제3 신호(S3)를 생성할 수 있다. 제3 신호(S3)는, 공기의 습도에 관한 정보를 포함할 수 있다.The
태양열 상승기류 발전소(100)는, 제어부(600)를 포함할 수 있다. 제어부(600)는, 센서부(500)와 순환 모듈(450)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(600)는, 컴퓨터(computer), 서버(server), 워크스테이션(workstation), 논리회로(logic circuit), 서킷 보드(circuit board) 중 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다.The solar rising
제어부(600)는, 센서부(500)로부터 입력 신호(S1, S2, S3)를 수신할 수 있다. 입력 신호(S1, S2, S3)는, 제1 신호(S1), 제2 신호(S2), 그리고 제3 신호(S3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입력 신호(S1, S2, S3)는, 사용자(operator)로부터 수신된 명령 신호(command signal)을 포함할 수 있다.The
제어부(600)는, 입력 신호(S1, S2, S3)에 기초하여 출력 신호(S4)를 생성할 수 있다. 출력 신호(S4)는, 제4 신호(S4)를 포함할 수 있다. 제4 신호(S4)는, 펌프(451)의 작동에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제어부(600)는, 제4 신호(S4)를 펌프(451)에 제공할 수 있다.The
펌프(451)는, 제4 신호(S4)에 맞추어 작동할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에 유입되는 공기의 먼지 농도가 높은 경우, 펌프(451)는 상대적으로 많은 물(水)을 제1 지지부(410, 도 7 및 8 참조)에 제공할 수 있다. 공기 정화 어셈블리(400, 도 3 내지 8 참조)에 유입되는 바람의 세기가 강한 경우, 펌프(451)는 상대적으로 적은 물(水)을 제1 지지부(410, 도 7 및 8 참조)에 제공할 수 있다.The
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.
100: 태양열 상승기류 발전소 200: 굴뚝
300: 터널 400: 공기 정화 어셈블리
500: 센서부 600: 제어부100: solar thermal power plant 200: chimney
300: tunnel 400: air purification assembly
500: sensor unit 600: control unit
Claims (9)
상기 지붕의 중심부에 배치되며 상기 지붕과 지면의 사이의 공간에 연통된 흡입구와, 상기 흡입구에서 연장되어 형성되는 윈드 터널을 형성하는 페데스탈;
상기 페데스탈에서 상부로 연장되고, 상기 윈드 터널과 연통된 상부 터널을 형성하는 기둥;
상기 윈드 터널에 설치되는 터빈(turbine); 그리고
상기 기둥의 외부에 위치하되 상기 지붕의 아래에 배치되며, 상부에서 하부로 제공되는 먼지 흡착 액체를 이용하여 공기를 정화하는 공기 정화 어셈블리를 포함하고,
상기 공기 정화 어셈블리는,
상기 지붕의 아래에 위치하는 제1 지지부;
상기 제1 지지부의 하부에 위치하는 제2 지지부; 그리고
상기 제1 지지부와 제2 지지부의 사이에 위치하고, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부에 결합된 복수 개의 필터 빔을 구비하고,
상기 복수 개의 필터 빔의 상부에 상기 먼지 흡착 액체가 제공되는,
태양열 상승기류 발전소.A roof installed on the ground but separated from the ground;
A pedestal disposed in the center of the roof and communicating with a space between the roof and the ground, and a wind tunnel extending from the intake;
A pillar extending from the pedestal upward and forming an upper tunnel in communication with the wind tunnel;
A turbine installed in the wind tunnel; And
Located on the outside of the pillar but disposed under the roof, and includes an air purification assembly for purifying air using a dust adsorption liquid provided from top to bottom,
The air purification assembly,
A first support part located under the roof;
A second support part positioned below the first support part; And
Located between the first support and the second support, and having a plurality of filter beams coupled to the first support and the second support,
The dust adsorption liquid is provided on top of the plurality of filter beams,
Solar thermal power plant.
상기 제1 지지부는,
판(板) 형상의 제1 플레이트; 그리고
상기 제1 플레이트에 형성된 복수 개의 결합 홀을 구비하고,
상기 복수 개의 필터 빔은,
상기 복수 개의 결합 홀에 결합되는,
태양열 상승기류 발전소.According to claim 1,
The first support portion,
A plate-shaped first plate; And
It has a plurality of coupling holes formed in the first plate,
The plurality of filter beams,
Is coupled to the plurality of coupling holes,
Solar thermal power plant.
상기 복수 개의 필터 빔은,
하부에서 상부로 갈수록, 상기 지붕의 외주를 향하여 기울어진,
태양열 상승기류 발전소.According to claim 3,
The plurality of filter beams,
Increasing from bottom to top, tilted toward the outer periphery of the roof,
Solar thermal power plant.
상기 복수 개의 필터 빔이 수평면과 이루는 각도는,
상기 공기 정화 어셈블리의 외부로 갈수록 작아지는,
태양열 상승기류 발전소.According to claim 4,
The angle formed by the plurality of filter beams with the horizontal plane is
Smaller and smaller toward the outside of the air purification assembly,
Solar thermal power plant.
상기 제1 지지부는,
상기 제1 플레이트에서 상부로 연장되어 형성된 단부 벽을 더 구비하며,
상기 제1 플레이트와 상기 단부 벽은,
상부를 향하여 개방된 수용 공간을 형성하는,
태양열 상승기류 발전소.According to claim 3,
The first support portion,
Further comprising an end wall formed to extend upward from the first plate,
The first plate and the end wall,
Forming an open receiving space toward the top,
Solar thermal power plant.
상기 제1 지지부에 상기 먼지 흡착 액체를 제공하는 펌프;
상기 공기 정화 어셈블리에 유입되는 공기의 먼지 농도를 측정하는 제1 센서를 구비한 센서부; 그리고
상기 펌프와 상기 센서부에 전기적으로 연결되며, 상기 센서부로부터 제공받은 입력 신호를 기초로 출력 신호를 생성하여 상기 펌프에 제공하는 제어부를 더 포함하는,
태양열 상승기류 발전소.According to claim 3,
A pump that provides the dust absorbing liquid to the first support;
A sensor unit having a first sensor for measuring a dust concentration of air flowing into the air purification assembly; And
Further connected to the pump and the sensor unit, and further comprising a control unit for generating an output signal based on the input signal provided from the sensor unit to provide to the pump,
Solar thermal power plant.
상기 입력 신호는,
상기 제1 센서가 생성하는 제1 신호를 포함하고,
상기 펌프는,
상기 출력 신호에 맞추어 상기 제1 지지부에 상기 먼지 흡착 액체를 공급하는,
태양열 상승기류 발전소.The method of claim 7,
The input signal,
It includes a first signal generated by the first sensor,
The pump,
Supplying the dust adsorbing liquid to the first support in accordance with the output signal,
Solar thermal power plant.
상기 센서부는,
상기 공기 정화 어셈블리에 유입되는 바람의 세기를 측정하여 제2 신호를 생성하는 제2 센서를 더 구비하고,
상기 입력 신호는,
상기 제1 신호와 상기 제2 신호 중 적어도 하나를 포함하는,
태양열 상승기류 발전소.The method of claim 8,
The sensor unit,
Further comprising a second sensor for measuring the intensity of the wind entering the air purification assembly to generate a second signal,
The input signal,
It includes at least one of the first signal and the second signal,
Solar thermal power plant.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020180162100A KR102094145B1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Solar updraft powerplant having air purification function |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180162100A KR102094145B1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Solar updraft powerplant having air purification function |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR1020180162100A Active KR102094145B1 (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Solar updraft powerplant having air purification function |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH07508464A (en) * | 1992-09-09 | 1995-09-21 | ユナイテツド・ステーツ・デパートメント・オブ・エナーヂ | Reflux tower |
| US7956487B2 (en) | 2009-11-16 | 2011-06-07 | Henry Hovakimian | Compost updraft tower |
| KR101691866B1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-01-03 | 비즈 주식회사 | Turbine wind tunnel facility for solar chimney power plant |
-
2018
- 2018-12-14 KR KR1020180162100A patent/KR102094145B1/en active Active
Patent Citations (3)
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