KR101013498B1 - 하수 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 하수관이나 오수관 또는 우수관을 타고 배출되는 하수나 오수 또는 우수를 이용하여 발전기를 회전시키도록 함으로써 전기에너지를 얻을 수 있도록 하는 하수 발전장치에 관한 것이다.

본 발명은 하수관의 하단부에 발전용 배관을 연결하고, 상기 발전용 배관에는 발전터빈을 설치하되 하수관에서 발전용 배관을 타고 흐르는 하수가 발전터빈의 수차에 위치에너지를 제공하도록 하며, 상기 발전터빈의 회전력으로 발전기를 회전시켜 전기에너지를 생산하도록 하되 발전용 배관에는 발전터빈의 수차를 타고 역으로 흐르는 하수를 차단하기 위한 물끊음판을 설치하고, 상기 발전용 배관의 전단에는 밸브를 설치하는 한편 바이패스관을 설치함으로써 이루어지게 된다.

하수, 발전, 배관, 오수

Description

하수 발전장치{Sewage generator}

본 발명은 건물의 하수관이나 오수관 또는 우수관을 타고 배출되는 하수나 오수 또는 우수를 이용하여 발전기를 회전시키도록 함으로써 전기에너지를 얻을 수 있도록 하는 하수 발전장치에 관한 것이다.

일정 높이를 갖는 건물이나 아파트 등에는 하수를 배출시키기 위한 하수관과 오수를 배출시키기 위한 오수관이 설치되어 있거나, 하수관을 이용하여 오수까지 처리하도록 하는 경우가 대부분으로, 상기 하수나 오수는 지하에 설치된 정화조로 유입되어 정화 처리된 후 하수종말 처리장으로 배출하게 되며, 우수는 우수관을 통하여 별도로 배출된다.

일정 높이를 갖는 건물에 설치된 하수관과 오수관에는 하수나 오수가 흐르게 되며, 상기 하수관과 오수관을 흐르는 하수나 오수는 상당한 낙차에너지를 갖게 되나, 기존에는 이러한 낙차에너지를 이용하지 않고 있다.

즉 하수나 오수는 높이를 갖고 하수관이나 오수관을 타고 지하에 매설된 정화조로 이동하게 되고, 이 과정에서 높이에 따른 위치에너지가 발생하게 되나, 현재에는 이러한 위치에너지를 이용하지 않고, 하수나 오수를 그대로 흘려보내고 있 으며, 또한 별도의 우수관을 통하여 우수도 위치에너지를 이용하지 않고 배출하는 실정이다.

본 발명은 건물에 설치된 하수관이나 오수관 또는 우수관을 타고 배출되는 하수나 오수 또는 우수는 상당한 위치에너지를 갖게 되므로, 이를 이용하여 발전기를 회전시키도록 함으로써, 최소한의 전기에너지를 생산하도록 한 후 이를 배터리에 충전시켜 조명 등의 용도로 사용할 수 있도록 하여 전기에너지를 절약하도록 하는 것이다.

즉 본 발명은 하수나 오수 또는 우수가 갖고 있는 위치에너지를 이용하여 전기에너지를 생산함으로써 에너지를 절약하도록 하는 것이다.

본 발명은 하수관의 하단부에 발전용 배관을 연결하고, 상기 발전용 배관에는 발전터빈을 설치하되 하수관에서 발전용 배관을 타고 흐르는 하수가 발전터빈의 수차에 위치에너지를 제공하도록 하며, 상기 발전터빈의 회전력으로 발전기를 회전시켜 전기에너지를 생산하도록 하되 발전용 배관에는 발전터빈의 수차를 타고 역으로 흐르는 하수를 차단하기 위한 물끊음판을 설치하고, 상기 발전용 배관의 전단에는 밸브를 설치하는 한편 바이패스관을 설치함으로써 이루어지게 된다.

본 발명은 하수관에 발전기를 회전시키는 발전터빈이 설치된 발전용 배관을 연결하여 하수관을 흐르는 하수가 발전터빈을 회전시키도록 함으로써 전기에너지를 얻을 수 있도록 하는 것으로, 상기 발전용 배관은 오수관에도 설치하거나 하수관과 오수관을 합류시킨 지점에 설치하거나 또는 우수관에 설치하여 사용 할 수 있다.

본 발명은 활용하지 못하고 버리게 되는 하수나 오수 또는 우수를 이용하여 발전을 함으로써 전기에너지를 얻게 되는 것으로, 에너지를 절약하는 효과가 있다.

본 발명은 건물의 높이에 의해 하수관으로 흐르는 하수나 오수관으로 흐르는 오수가 낙차에너지는 갖게 되는 것을 이용하여 하수 및 오수의 낙차에너지로 발전터빈을 회전시켜 전기에너지를 얻도록 하는 것으로, 하수관에 발전터빈을 연결하거나 또는 하수관에 발전터빈을 연결하거나 하수관과 오수관이 합친 후단에 발전터빈을 설치하여 하수와 오수가 갖고 있는 낙차 에너지를 전기에너지로 변환시키는 것이다.

본 발명의 발전터빈은 하수관의 하측에 결합되는 발전용 배관에 설치되는 것으로, 하수관을 통하여 떨어지는 하수가 발전용 배관의 내부에서 발전터빈의 수차를 충격하도록 함으로써 발전터빈이 회전되면서 발전이 이루어지도록 하는 것이다.

여기서 발전용 배관은 최대한 하수관의 하측에 설치하여 최대한의 위치에너지는 이용하도록 하는 한편 오수관이 하수관으로 흐르게 하여 오수와 하수가 동시에 발전터빈을 회전시키도록 할 수 있다.

본 발명의 발전용 배관을 하수관에 연결하기 전에 개폐밸브를 연결하고, 개폐밸브의 전단에 바이패스관을 설치함으로써 평상시 발전용 배관으로 하수가 흘러 발전터빈을 회전시키도록 하되 발전터빈에 이상이 발생한 경우 하수가 바이패스관을 타고 흐르게 하여 하수가 역류하는 문제가 없게 한다.

이러한 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 하수관(10)의 하측에 발전용 배관(100)을 결합시키되 상기 발전용 배관(100)은 플렌지(110)를 이용하여 하수관(10)과 착탈될 수 있도록 하고, 상기 발전용 배관(100)의 내부에는 발전터빈(120)을 설치하여 발전용 배관(100)을 타고 흐르는 물이 발전터빈(120)의 수차(121)를 때릴 때 발전터빈(120)이 회전하도록 하며, 상기 발전터빈(120)에는 발전기(200)와 배터리(300)를 연결하여 전기를 저장하며 사용하도록 한다.

여기서 발전용 배관(100)은 하수관(10)으로 유입되는 하수가 발전터빈(120)을 회전하는 방향으로 위치에너지를 제공하기 위하여 일측으로 휘어진 상태를 갖도록 하며, 또한 발전용 배관(100)에는 부싱판(150)을 발전터빈(120)과 밀착되는 부위에 설치함으로써, 수차(121)에 이물질이 끼는 경우 부싱판(150)을 열고 수리할 수 있도록 하는 한편 발전터빈(120)은 회전할 때 수차(121)가 부싱판(150)에 닿을 수 있도록 하여, 부싱 역할을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 발전터빈(120) 하측에는 수차(121)를 타고 역방향으로 유입되는 물을 차단하기 위한 물차단판(130)이 설치되는 한편 물끊음부(140)를 형성하여 발전터빈(120)의 수차(121)를 때린 물이 수차(121)를 타고 역으로 유입되는 것을 방지하도록 한다.

상기 발전용 배관(100)에는 플렌지(110)를 형성하여 하수관(10)에 쉽게 착탈시킬 수 있도록 하며, 상기 발전용 배관(100)의 전단에는 밸브(400)를 설치하고, 상기 밸브(400)의 전단에는 바이패스관(500)을 설치함으로써 밸브(400)를 닫거나 발전터빈(120)이 돌지 않아 발전용 배관(100)이 막힐 경우 하수가 바이패스관(500)을 통하여 정화조 유입관(30)으로 흐를 수 있도록 한다.

본 발명의 발전용 배관(100)은 하수관(10)과 오수관(20)에 각각 설치하거나, 오수관(20)을 하수관(10)과 연결한 후 설치할 수 있는 것으로, 어떠한 경우든 최대한 발전이 이루질 수 있는 상태를 고려하여 설치하도록 한다.

이러한 구성의 본 발명은 플렌지(110)를 이용하여 발전용 배관(100)을 하수관(10)에 연결함으로써 하수가 발전용 배관(100)의 발전터빈(120)을 회전시킨 후 정화조 유입관(30)으로 흐르도록 한다.

여기서 발전용 배관(100)의 전단에 밸브(400)를 연결하고, 밸브(400)의 전단에 바이패스관(500)을 연결함으로써 평상시 밸브(400)를 열어주면 하수가 발전용 배관(100)을 통하여 흐르게 한다.

그러나 발전용 배관(100)의 발전터빈(120)이 회전하지 않을 경우 하수는 발전용 배관(100)을 흐르지 못하고 차오르게 되고, 발전용 배관(100)을 차오른 하수는 바이패스관(500)을 통하여 정화조 유입관(30)으로 흐르게 되며, 이때 밸브(400)를 잠가주면 발전용 배관(100)을 떼어내도 하수가 누출될 우려 없이 정상적으로 흐르게 된다.

발전용 배관(100)으로 하수가 유입되면 하수는 발전터빈(120)의 수차(121)를 때리게 되고, 이때의 낙차에너지로 인하여 발전터빈(120)이 회전하게 되며, 상기 발전터빈(120)의 회전력은 발전기(200)를 구동시켜 전기에너지를 생성하게 되고, 발전기(200)에서 생성된 전기는 배터리(300)에 저장되며 사용하게 된다.

상기 발전터빈(120)이 회전할 때 이물질이 끼게 되는 경우 부싱판(150)을 분리시켜 제거하게 되는 것으로, 상기 부싱판(150)은 수차(121)가 발전용 배관(100)을 치게 되는 경우 부싱판(150)이 닳게 함으로써 교체하며 사용할 수 있도록 한다.

본 발명의 발전용 배관(100)에는 내측으로 발전터빈(120)만 설치되지 않고, 발전터빈(120)의 하측으로 수차(121)를 타고 역방향으로 유입되는 물을 차단하기 위한 물차단판(130)과 물끊음부(140)를 형성하여 발전터빈(120)의 수차(121)를 때린 하수가 수차(121)를 타고 역으로 유입되는 것을 방지한다.

배터리(300)에 저장되는 전기에너지는 지하실의 조명 등 전력 사용량이 적은 곳에 사용할 수 있으며, 배터리(300)에 저장시키는 이유는 아파트와 같은 건물에서 하수가 많이 배출되는 시간에 저장한 후 하수가 적게 배출되는 시간에 사용하기 위함이다.

본 발명은 높이가 있는 건물에서 그냥 버리게 되는 하수나 오수 또는 우수를 이용하여 최소한의 발전이 이루어지게 함으로써 에너지를 절약하는 것이다.

도 1은 본 발명 발전용 배관의 사시도

도 2는 본 발명 발전용 배관의 단면도

도 3은 본 발명의 요부 단면도

도 4는 본 발명의 발전 블록도

도 5는 본 발명의 부싱판 분해 사시도

도 6은 본 발명의 실시예 설치도

도 7은 본 발명의 다른 실시예 설치도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 하수관 20 : 오수관

100 : 발전용 배관 110 : 플렌지

120 : 발전터빈 121 : 수차

130 : 물차단판 140 : 물 끊음부

150 : 부싱판 200 : 발전기

300 : 배터리 400 : 밸브

500 : 바이패스관

Claims (4)

1. 하수관(10)의 하측에 발전용 배관(100)을 결합시키되 상기 발전용 배관(100)에는 하수의 낙차에너지로 회전되는 발전터빈(120)을 설치하고,

   상기 발전용 배관(100)에는 수차(121)에 낀 이물질을 제거하거나 발전터빈(120)의 회전시 마모되지 않도록 하는 부싱판(150)을 착탈 가능하게 설치하며,

   상기 발전용 배관(100)의 상부에는 밸브(400)를 설치하는 한편 상기 밸브(400)의 상측으로 바이패스관(500)을 설치하고,

   상기 발전터빈(120)의 회전력으로 발전기(200)를 구동시키게 하는 한편 상기 발전터빈(120)의 하측에는 수차(121)를 타고 역방향으로 유입되는 물을 차단하는 물차단판(130)과 물끊음부(140)를 형성시킨 것을 특징으로 하는 하수 발전장치.
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