KR101082013B1 - 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수도 시설 배관 시스템의 배관 내에 설치되는 감압장치에 있어서, 상기 배관 내에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 복수의 블레이드 및 상기 브라켓의 중심을 관통하여 수평 방향으로 설치되는 회전축을 포함하여 이루어지는 로터와, 상기 로터의 양측에 설치되되 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성되며 양측 모두 블레이드 측으로 오목하게 파인 가이드 언덕 및 상기 로터와 연결되며 로터의 회전력을 통해 전력을 생산하는 발전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템에 관한 것이다.

Description

배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템{generating system using depressurization apparatus in pipe}

본 발명은 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수도 시설 배관 시스템의 배관 내에 설치되는 감압장치에 있어서, 상기 배관 내에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 복수의 블레이드 및 상기 브라켓의 중심을 관통하여 수평 방향으로 설치되는 회전축을 포함하여 이루어지는 로터와, 상기 로터의 양측에 설치되되 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성되며 양측 모두 블레이드 측으로 오목하게 파인 가이드 언덕 및 상기 로터와 연결되며 로터의 회전력을 통해 전력을 생산하는 발전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 배관내에 감압장치가 설치된 상태를 나타내기 위한 예시도이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 종래의 아파트 또는 빌딩과 같은 고층건물은 각 층에 물을 공급하기 위해 지하에 지하저수조를 구비하고 건물의 상부에 고가수조를 설치하여 지하저수조로부터 공급되는 물을 고가수조로 끌어올려 위에서 아래로 이동시키면서 각 층에 물을 공급하게 된다.

각 층에 물을 공급하는 배관에는 배관 내부에 발생하는 압력을 강제로 감소시키기 위한 감압장치를 반드시 설치하여야 하는데 종래의 감압장치는 스프링의 반발력을 압력을 감소하는 방법으로써 에너지 손실이 불가피하고 장치의 파손에 따른 수리 또는 교체작업이 필요하며 이로 인해 불필요한 시간과 비용이 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 배관에 공급되는 물의 압력을 낮추기 위해 필요한 감압장치가 필요치 않은 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템을 제공하고자 한다.

또한, 공급되는 물에 의해 회전하면서 직접 회전력을 얻어 에너지를 발생시켜 전기로 생산할 수 있는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템을 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 수도 시설 배관 시스템의 배관 내에 설치되는 감압장치에 있어서, 상기 배관 내에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 복수의 블레이드 및 상기 브라켓의 중심을 관통하여 수평 방향으로 설치되는 회전축을 포함하여 이루어지는 로터와, 상기 로터의 양측에 설치되되 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성되며 양측 모두 블레이드 측으로 오목하게 파인 가이드 언덕 및 상기 로터와 연결되며 로터의 회전력을 통해 전력을 생산하는 발전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브라켓은 유체가 회전축과 블레이드 사이에 유입되어 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드는 유입되는 유체와 마찰력을 줄이고 회전력을 증가시킬 수 있도록 유체의 흐르는 방향 측으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 배관을 따라 흐르는 고압의 유체에 의해 로터가 회전하면서 직접 회전력을 얻으므로 로터와 연결된 발전기를 통해 로터가 회전하면서 발생하는 에너지를 전기로 사용할 수 있으며, 로터가 회전하면서 저항을 발생시켜 배관 내부의 압력을 감소시키므로 별도의 감압장치가 필요치 않다.

도 1은 종래의 배관 내부에 감압장치가 설치된 상태를 설명하기 위한 예시도.
도 2 내지 3은 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 로터의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 로터의 횡단면도.
도 5는 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 유체의 흐름을 설명하기 위한 종단면도.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 2 내지 3은 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 로터의 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 로터의 횡단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템의 유체의 흐름을 설명하기 위한 종단면도이다.

본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템은 수도 시설 배관 시스템의 배관 내에 설치되는 감압장치에 있어서, 상기 배관(A) 내에 설치되는 브라켓(11)과, 상기 브라켓(11)으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 복수의 블레이드(13) 및 상기 브라켓의 중심을 관통하여 수평 방향으로 설치되는 회전축(12)을 포함하여 이루어지는 로터(10)와, 상기 로터(10)의 양측에 설치되되 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성되며 양측 모두 블레이드 측으로 오목하게 파인 가이드 언덕(20) 및 상기 로터(10)와 연결되며 로터의 회전력을 통해 전력을 생산하는 발전기(30)를 포함하여 구성된다.

도 2 내지 4를 참조하면, 상기 로터(10)는 배관 내부에 설치되어 배관 내부에 흐르는 물의 수압으로 회전하는 것으로, 브라켓(11)과, 회전축(12) 및 블레이드(13)로 구성된다.

상기 브라켓(11)은 회전축(12)에 의해 수도 시설 배관 내부에 고정되며, 유입된 유체가 회전축(12)과 블레이드(13) 사이에 유입되어 와류가 발생하는 것을 방지하고 로터(10)의 회전속도를 확보할 수 있도록 타원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 회전축(12)은 상기 브라켓(11)의 중심을 관통하여 수평으로 설치되고 배관의 내외부에 걸쳐 회전가능하게 설치되며, 상기 브라켓을 지지 및 고정한다.

또한, 상기 회전축(12)은 일측 끝단이 외부에 설치되는 발전기(30)와 연결되며, 고압의 유체에 의해 로터(10)가 회전하면서 발생하는 회전력을 전력으로 변환하게 된다.

상기 블레이드(13)는 상기 브라켓(11)으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 것으로, 연장되는 방향은 유체와 접촉하면서 유체에 의해 회전할 수 있도록 유체의 흐르는 방향 측으로 연장되어 형성되며, 공급되는 유체와 접촉할 때 발생하는 마찰력을 줄이고 회전력을 증가시킬 수 있도록 유체의 흐르는 방향 측으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템은 상기 로터(10)의 양측에 설치되는 가이드 언덕(20)을 포함하여 구성된다.

상기 가이드 언덕(20)은 유입되는 유체의 진행방향을 유도하고 유속을 증가시키는 역할을 하는 것으로, 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성된다.

또한, 상기 가이드 언덕(20)은 흐르는 유체에 의한 난류발생을 최소화하기 위해 블레이드 측으로 오목하게 홈이 파인 형상을 갖는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템은 도 5를 참조하면 배관(A)으로 유체가 유입되면 상기 로터(10)가 유체에 의해 회전하면서 회전력을 얻게 되며 상기 로터(10)와 연결된 발전기(20)가 로터(10)의 회전력을 통해 전력을 생산하게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 배관내 감압장치를 이용한 발전시스템은 현재의 수도관 급수 시스템에서 고압을 저압으로 감압하는 과정에서 소멸되고 있는 압력에너지를 전기에너지로 변환함으로써 화석연료 등을 연소시켜 얻었던 전기에너지의 일부를 대체할 수 있고, 아울러 화석연료의 연소에 따른 탄소의 배출을 줄일 수 있다.

A :배관 10 : 로터
11 : 브라켓 12 : 회전축
13 : 블레이드 20 : 가이드 언덕
30 : 발전기

Claims (3)

1. 수도 시설 배관 시스템의 배관 내에 설치되는 감압장치에 있어서,
   상기 배관 내에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓으로부터 방사상 방향으로 연장되어 형성되는 복수의 블레이드 및 상기 브라켓의 중심을 관통하여 수평 방향으로 설치되는 회전축을 포함하여 이루어지는 로터와;
   상기 로터의 양측에 설치되되 유체가 유입되는 측은 배관의 상부에 형성되고 유체가 배출되는 측은 배관의 하부에 형성되며 양측 모두 블레이드 측으로 오목하게 파인 가이드 언덕; 및
   상기 로터와 연결되며 로터의 회전력을 통해 전력을 생산하는 발전기;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 브라켓은 유체가 회전축과 블레이드 사이에 유입되어 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 블레이드는 유입되는 유체와 마찰력을 줄이고 회전력을 증가시킬 수 있도록 유체의 흐르는 방향 측으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 배관에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템.

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