KR101187875B1 - 급수 파이프용 발전시스템 및 이를 위한 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 급수 파이프에 발전모듈을 구비하되, 상기 발전모듈을 통하여 발전된 전류를 이용하여 오작동 여부 및 누수여부의 감지가 가능하도록 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈케이스와, 상기 회전모듈케이스 내측에 상기 인입되어 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 설치되는 회전휠과, 상기 회전모듈케이스 내측에 상기 회전휠의 회전 시 상기 회전휠과 동일 회전축으로 회전되도록 설치되는 제1자성체 및 상기 회전모듈케이스에 착탈 가능하게 설치되며 상기 제1자성체의 회전에 따라 소정 전력을 발전하는 발전모듈을 포함하여 구성되는 급수 파이프용 발전시스템을 제공한다.

Description

급수 파이프용 발전시스템 및 이를 위한 제어방법{Generating System For Supply Pipe And Control Method Using The Same}
본 발명은 소수력 발전유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 급수 파이프 내측에 흐르는 유체의 유동을 이용하여 자가발전이 가능하도록 하되, 자가발전에 의하여 발생된 전력을 이용 원격 관리 및 누수감지를 할 수 있도록 한 급수 파이프용 발전시스템 및 이를 위한 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 물을 이용한 발전방법으로는 높은 곳에서 떨어지는 물의 낙차를 이용하여 발전하는 수력발전과, 건물에서 버려지는 물을 한 곳으로 모아 상당한 낙차를 가지고 배수하여 얻어지는 에너지로 수차를 돌려 발전하는 수력발전시스템이 알려져 있다.
대표적으로, 이와 같은 소수력발전은 건물의 각층에서 버려지는 오수나 빗물을 하나의 배수관으로 집수하고 상당한 낙차로 배수되게 하고, 상기 배수관의 하부에 발전기를 비치해서 집수 낙하하는 오수나 빗물로 발전하는 방식이 있거나, 외부로부터 격리된 상급수 파이프나 오/폐수 배관의 도중에 장착하여 전력을 생산하기에 적합한 수력발전장치 등이 종래 제시되고 있었다.
이와 같은 소수력 발전장치는 물과 같은 유체의 유동에 따라서 회전되는 회전자와 고정자를 이용하여 소정의 전력을 발생하도록 하고 있으며, 이와 같이 발전된 전력은 별도의 전력장치에 연결되어 사용되도록 하고 있다.
그런데, 종래 이와 같은 소수력발전시스템들의 경우에는 다수의 분지된 급수 등에 구비되는데, 임의의 소수력발전시스템이 오작동을 일으키는 경우 외부에서는 즉각적인 파악이 쉽지가 않았다.
특히, 파악이 된 경우에도 해당 발전시스템의 교체가 힘들었으며, 급수 파이프의 누수가 발생된 경우에는 발전기의 오작동에 의한 것이지 해당 급수 파이프의 누수에 의한 것인지의 파악 또한 쉽지 않았다.
나아가, 누수 등이 발생하는 경우 발전시스템이 고장나는 경우도 빈번하였다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 다수의 급수 시설물에 다수 개가 분지되어 구비되는 급수 파이프에 설치되어 자가발전이 가능함과 동시에 그 유지 및 관리를 효율적으로 할 수 있는 발전장치 및 이를 위한 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 누수 가능성이 있는 급수 파이프의 식별을 원격지에서도 파악 가능한 발전장치 및 이를 위한 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
셋째, 본 발명은 오작동을 일으키는 발전장치의 수리 및 교체를 용이하게 할 수 있는 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈케이스와, 상기 회전모듈케이스 내측으로 인입 및 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 구비되는 회전휠과, 상기 회전모듈케이스 내측에 구비된 상기 회전휠의 회전 시 상기 회전휠과 동일 회전축으로 회전되도록 구비되는 제1자성체와, 상기 회전모듈케이스에 착탈 가능하게 구비되는 발전모듈케이스와, 상기 발전모듈케이스 내측에 회전 가능하게 구비되는 회전브라켓과, 상기 제1자성체의 회전 시 상기 제1자성체의 자력에 의하여 상기 회전브라켓이 회전되도록 상기 회전브라켓에 구비되는 제2자성체 및 상기 제2자성체와의 상대회전에 따라서 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 코일부를 포함하는 급수 파이프용 발전시스템을 제공한다.
삭제
그리고, 상기 제2자성체는 메인자성체와 보조자성체를 포함하되, 상기 메인자성체는 상기 제1자성체의 상측에 서로 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치되고, 상기 보조자성체는 상기 제1자성체의 측부에 서로 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 발전모듈케이스는 상기 제2자성체의 회전수를 감지 가능하도록 유량감지모듈이 설치될 수 있다.
그리고, 발전된 전력의 충전이 가능하도록 상기 발전모듈과 전기적으로 연결되는 충전모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 발전모듈과 전기적으로 연결되며 외부와 소정 데이터의 송수신이 가능하도록 하는 무선통신모듈을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈케이스와, 상기 회전모듈케이스 내측으로 인입 및 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 구비되는 회전휠과, 상기 회전모듈케이스 내측에 구비된 상기 회전휠의 회전 시 상기 회전휠과 동일 회전축으로 회전되도록 구비되는 제1자성체와, 상기 회전모듈케이스에 착탈 가능하게 구비되는 발전모듈케이스와, 상기 발전모듈케이스 내측에 회전 가능하게 구비되는 회전브라켓과, 상기 제1자성체의 회전 시 상기 제1자성체의 자력에 의하여 상기 회전브라켓이 회전되도록 상기 회전브라켓에 구비되는 제2자성체와, 상기 제2자성체와의 상대회전에 따라서 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 코일부와, 상기 제2자성체의 회전수를 감지하도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 유량감지모듈 및 상기 유량감지모듈과 전기적으로 연결되어 감지된 데이타를 외부와 송수신하도록 구비되는 무선통신모듈을 포함하는 급수 파이프용 발전 시스템을 이용한 제어방법에 있어서, 상기 급수 파이프 내 유체를 유동시키는 단계와, 상기 유체의 유동에 따라 유도되어 상기 제2자성체 및 상기 코일부를 통하여 유도되어 발생되는 전류값을 감지하는 단계와, 상기 무선통신모듈을 이용 상기 감지된 전류값을 외부로 전송하는 단계와, 상기 유량감지모듈을 통하여 유동하는 유체의 유량값을 감지하는 단계 및 상기 무선통신모듈을 이용 상기 감지된 유체 유량값을 외부로 전송하는 단계를 포함하는 급수 파이프용 발전시스템의 제어방법을 제공한다.
여기서, 상기 감지된 유체의 유량값 및 상기 각 유체의 유량값에 대응되어 발생되는 전류값을 기 저장하는 단계를 더 포함하여 구성되되, 상기 유체의 유량값 및 대응되어 발생되는 전류값을 비교한 값이 소정 오차범위를 벗어나는 경우에는 오작동 표시를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명 급수 파이프용 발전시스템 및 이를 위한 제어방법의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 급수 파이프의 내부 유동을 이용하여 발전 가능한 발전모듈이 구비되되, 상기 발전모듈과 전기적으로 연결되는 무선통신모듈이 구비되도록 하여, 별도의 전원공급장치 없이도 발전모듈 또는 해당 발전모듈의 오작동 여부를 원격지에서도 감지할 수 있게 된다.
둘째, 본 발명은 급수 파이프에 별도의 회전모듈을 설치한 후, 발전모듈은 별도로 상기 회전모듈과 소정 이격된 상태에서 발전이 이루어지도록 함으로써, 누수로 인한 발전모듈의 오작동율을 줄일 수 있음은 물론, 각각의 주요 구성을 모듈화하여 설치함으로써 교체 및 수리가 간편해지는 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명 급수 파이프용 발전시스템이 설치된 급수 파이프를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 본 발명 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 주요 구성간의 관계를 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈의 내부사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈이 결합된 모습을 나타낸 측단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 주요 모듈의 분해 사시도;
도 6은 본 발명 급수 파이프용 발전시스템을 이용한 제어방법을 나타낸 순서도;
도 7은 본 발명이 다른 실시예에 따른 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈이 결합된 모습을 나타낸 측단면도; 및
도 8은 본 발명이 다른 실시예에 따른 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈이 결합된 모습을 나타낸 측단면도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 위주로 설명한다.
한편, 급수 파이프가 다수 개 연결되어 적용되는 수로 시설물로는 아파트 단지의 상수도관련 시설물 또는 화재진압용이나 화단 등에 물을 주기 위한 스프링쿨러 시설물 등을 예로 들 수 있을 것이다. 상술한 바와 같이 급수 파이프가 적용되는 분야는 다양하나, 이하에서는 그 중 스플링쿨러가 설치 적용되는 급수 파이프에 본 발명에 따른 발전시스템이 적용된 형태를 일 예로 들어 설명한다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구조를 설명하기로 한다. 첨부된 도면 중 도 1은 본 발명 급수 파이프용 발전시스템이 다수의 분지된 급수 파이프(10) 각각에 설치 적용된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 급수 파이프(10)가 다수 개 연결되는 시설물에 있어서, 각각의 급수 파이프(10)에는 스프링쿨러(11)가 작동 가능하도록 설치된다. 상기 스프링쿨러(11)는 상기 각 급수 파이프(10)에 물이 공급되는 경우 외부로 물을 분사할 수 있도록 설치 적용된다
그리고, 상기 각 스프링쿨러(11)가 설치 적용된 급수 파이프(10) 각각에는 본 발명에 따른 발전시스템(100)이 설치된다.
도 2는 본 발명 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 주요 구성요소들의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 2에서와 같이, 본 발명 급수 파이프용 발전시스템(100)은 회전모듈(110), 발전모듈(130), 충전모듈(150), 유량감지모듈(170) 및 무선통신모듈(190)을 포함하여 구성된다.
상기 회전모듈(110) 및 상기 발전모듈(130)은 상기 급수 파이프(10) 내부를 유동하는 물 등 유체의 유동에 의하여 소정 전력의 생성이 가능하도록 설치된다. 상기 회전모듈(110) 및 발전모듈(130)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 충전모듈(150)은 상기 발전모듈(130)에 의하여 발전된 전류의 충전이 가능하도록 상기 발전모듈(130)과 전기적으로 연결된다. 자세히 도시되지는 않았으나 일반적인 충전지와 이를 위한 케이스로 구성될 것이다.
그리고, 상기 무선통신모듈(190)은 상기 충전모듈(150)에 전기적으로 연결되게 구비되며, 상기 발전모듈(130)을 통하여 발전된 전력를 이용 작동하게 된다. 이때, 상기 무선통신모듈(190)은 직접 상기 발전모듈(130)에 전기적으로 연결된 상태를 이룰 수도 있다.
상기 무선통신모듈(190)은 외부 이격된 장소에 구비된 마이컴과 무선으로 소정 신호의 교환이 가능하도록 구성되며, 공지된 다양한 형태가 적용 가능하다. 그리고, 상기 무선통신모듈(190)은 기 저장된 프로그램에 따라 소정 수치를 계산하여 외부로 전송할 수 있는 제어부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 유량감지모듈(170)은 상기 급수 파이프(10)를 유동하는 유량값을 측정하는 것으로서, 기계적 또는 전자식 등 기 공지된 다양한 형태가 적용 가능하다. 이하에서는, 자성체의 회전수를 감지하여 유량을 감지하는 엔코더 형태가 적용된 유량감지모듈을 일 예로 하여 설명한다.
그리고, 상기 유량감지모듈(170) 또한 상기 무선통신모듈(190)과 전기적으로 연결된 구성을 취한다.
도 3은 본 발명 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈의 내부 사시도이고, 도 4는 본 발명 급수 파이프용 발전시스템을 이루는 회전모듈 및 발전모듈이 결합된 모습을 나타낸 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 상기 회전모듈(110)은 회전모듈케이스(101) 및 회전휠(118)을 포함하여 구성된다.
상기 회전모듈케이스(101)는 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출 가능하도록 형성된다. 이와 같이 형성되되, 상기 회전모듈케이스(101)의 일측 및 타측에는 각각 물 공급용 급수 파이프(10)가 연결되는 구성을 이루게 된다. 이를 위해, 별도의 연결브라켓 등이 적용될 수 있을 것이다.
상기 회전모듈케이스(101) 내측에는 물의 유동에 따라서 내부에 설치된 소정 회전축(114)을 중심으로 회전 가능하도록 다수의 블레이드가 구비된 회전휠(118)이 설치된다.
상기 회전휠(118)의 원활한 회전을 위하여는 상기 회전모듈케이스(101) 내측을 흐르는 물이 상기 회전축(114)을 중심으로 일측으로만 유동함이 바람직할 것이다.
상황에 따라서는 상기 회전휠(118)의 원활한 회전을 위한 다른 형태의 회전모듈케이스(101) 구성이 적용될 수 있을 것이며, 이에 대해서는 이미 다양한 기술이 나와 있으므로, 공지된 기술 중 적절한 형태의 구성을 적용 가능할 것이다. 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 회전모듈케이스(101) 내측에는 상기 회전휠(118)이 회전 시 상기 회전축(114)과 동일 회전축을 이루며 회전되도록 하는 제1자성체(112)가 구비된다. 즉, 상기 제1자성체(112)는 상기 회전휠(118)이 회전 시 동일 회전축(114)을 중심으로 함께 회전하도록 설치된다.
이를 위해, 도시된 바와 같이, 상기 회전휠(118)의 동일 회전축(114) 상에 상기 제1자성체(112)가 설치될 것이다. 이때, 상기 회전모듈케이스(101)는 일측으로 외부 돌출된 원형 형태의 돌출부(95)가 구비되며, 상기 돌출부(95) 내측으로 상기 제1자성체(112)가 회전 가능하게 위치된다. 그리고, 상기 제1자성체(112)의 높이보다 더 크게 상기 돌출부(95)의 높이가 형성됨이 바람직하다.
한편, 상기 발전모듈(130)은 상기 회전모듈(110)에 착탈 가능한 구성을 이루며, 이하에서는 이에 대하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
상기 발전모듈(130)은 발전모듈케이스(139), 제2자성체(131) 및 코일부(135)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 발전모듈(130)은 상기 회전모듈(110)에 착탈 가능하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 발전모듈케이스(139)는 상기 회전모듈케이스(101)의 돌출부(95)에 대응하여 끼움홈(134)이 형성된 외관을 이룬다.
즉, 상기 발전모듈케이스(139)의 끼움홈(134)에 상기 회전모듈케이스(101)의 돌출부(95)가 끼워져 상기 회전모듈케이스(101)와 상기 발전모듈케이스(139)가 서로 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 도 3 및 도 4에서는 억지끼움 방식으로 상기 발전모듈케이스(139)가 상기 회전모듈케이스(101) 착탈식으로 결합 가능한 구성을 도시한 것이며, 결합 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 별도의 고정편 등 고정장치(미도시)의 적용도 가능할 것이다.
자세히 도시되어 있지는 않으나, 상기 돌출부(95)의 외부에 나사산이 구비되도록 한 후, 상기 끼움부(134)에는 상기 나사산에 대응되는 피나사산이 구비되도록 하여, 상기 발전모듈(130)을 회전시켜 상기 회전모듈(110)에 결합된 상태를 유지하도록 할 수도 있을 것이다.
상기 발전모듈케이스(139) 내측에는 회전축(138)을 중심으로 회전 가능하게 회전브라켓(137)이 설치된다. 이때, 상기 회전브라켓(137)의 회전축(138)은 상기 회전휠(118)의 회전축(114)과 각각의 회전축이 이루는 선이 동일하게 연결되도록 구성된다.
또한, 상기 제1자성체(112)의 회전 시 자력에 의한 인력에 의하여 상기 회전브라켓(137)이 함께 회전되도록 제2자성체(131)가 구비된다.
상기 제2자성체(131)는 상기 회전브라켓(137)에 결합된 상태를 이룬다. 그리고, 상기 제2자성체(131)는 메인자성체(133)와 보조자성체(132)를 포함하되, 상기 메인자성체(133)는 상기 제1자성체의 상측에 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치되고, 상기 보조자성체(132)는 상기 제1자성체(112)의 측부에 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치됨이 바람직하다.
상기 제2자성체(131)를 상기 메인자성체(133)와 보조자성체(132) 두 개로 구성한 이유는, 상기 제1자성체(112)와 제2자성체(131)와의 자력에 의한 인력을 더 크게 하여, 상기 회전휠(118)의 회전 시 회전브라켓(137)의 회전 또한 보다 확실하게 이루어지도록 하기 위함이다.
그리고, 상기 메인자성체(133)와 보조자성체(132) 두 개의 자성체가 설치되면서도 전체 사이즈가 컴팩트(compact)하게 되도록, 상기 회전브라켓(137) 또한 소정 절곡된 구성을 이룸이 바람직할 것이다.
한편, 상기 제2자성체(131)와의 상대회전에 따라 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈케이스(139)에는 코일부(135)가 설치된다. 상기 코일부(135)는 상기 제2자성체(131)와의 상대회전을 일으키도록 상기 발전모듈케이스(139)에 고정된 상태를 이루게 된다.
그리고, 상기 제1자성체(112)와 제2자성체(131) 사이의 강한 자력을 통한 인력이 일어나도록 상기 회전모듈케이스(101) 및 발전모듈케이스(139)는 모두 내구성이 만족하는 한도에서 최소의 얇기를 가지도록 함이 바람직할 것이다.
또한, 상기 회전모듈케이스(101) 및 발전모듈케이스(139)는 각각 비철금속 재질로 이루어짐이 보다 바람직할 것이다.
상기 유량감지모듈(170)은 상기 발전모듈케이스(139)의 일측으로 상기 제2자성체(131)의 회전 수를 감지 가능하도록 설치된다.
상기 유량감지모듈(170)은 소정의 엔코더 형태를 이루도록 감지센서가 적용될 수 있는데, 이를 통하여 시간당 회전하는 자성체의 감지 속도를 체크하여 나타난 펄스 파장을 이용하여 시간당 급수 파이프를 흐르는 유량을 측정할 수 있게 된다.
이를 위해, 상기 발전모듈케이스(139)의 제2자성체(131)와 인접되도록 유량감지모듈안착부(177)가 구비된다. 그리고, 상기 유량감지모듈안착부(177)에 유량감지모듈(170)이 설치된다.
이 경우, 상기 유량감지모듈(170)은 제2자성체 중 하나의 자성체만의 회전 수의 감지가 가능하도록 할 수도 있으나, 상기 메인자성체(133)와 보조자성체(132) 모두의 자성을 체크할 수 있도록 하여 감지율을 높일 수 있도록 함이 바람직할 것이다.
도 5는 본 발명 발전시스템을 구성하는 주요 구성요소들의 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전시스템(100)을 구성하는 회전모듈(110), 발전모듈(130), 충전모듈(150), 유량감지모듈(170) 및 무선통신모듈(190)은 모두 하나의 모듈로써 각기 구성된다.
그리고, 소정의 연결 잭을 이용하여 각각의 모듈이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 구성을 취한다. 도시된 바와 같이, 급수 파이프(10) 주위 소정 장소에 별도로 구비된 설치브라켓(55)에 착탈식으로 상기 충전모듈(150) 및 무선통신모듈(190)이 설치되도록 하고, 상기 발전모듈(130) 등과 전기적으로 연결되도록 함이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명 급수 파이프용 발전시스템의 작동과정 및 이를 위한 제어방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명 급수 파이프용 발전시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도시된 바와 같이, 먼저, 급수 파이프(10)를 통하여 유체를 유동시키는 단계를 거치도록 한다.
이때, 상기 급수 파이프(10) 내 유체의 유동에 따라서 상기 회전휠(118)이 회전하게 되고, 이에 따라 상기 제1자성체(112)가 함께 회전하게 된다. 그리고, 상기 제1자성체(112)의 회전에 따라 상기 발전모듈(130)을 구성하는 제2자성체(131) 또한 제1자성체(112)와의 자력에 의한 인력에 의하여 회전하게 된다.
이렇게 되면, 상기 코일부(135)와의 상대 회전에 의하여 소정 전력이 생성되고, 이와 같이 생성된 전류값을 감지하는 단계를 거치게 된다(S10).
다음으로는, 상기 무선통신모듈(190)을 이용 상기 감지된 전류값을 외부로 전송하는 단계를 거치게 된다(S20). 이때, 상기 무선통신모듈(190)의 작동 전원은 상기 발전모듈(130)에서 발생한 전력을 사용하게 됨은 물론이다.
한편, 상기 유량감지모듈(170)을 통하여 급수 파이프(10) 내부를 흐르는 유체의 유량값을 감지하는 단계를 거치게 된다(S30). 그리고, 상기 감지된 유체의 유량값 또한 상기 무선통신모듈(190)을 이용하여 외부로 전송하는 단계를 거치게 된다(S40).
한편, 외부에는 별도의 마이컴(미도시)를 구비하여, 상기 감지된 전류값 및 유체의 유량값을 전송받게 되고, 이에 따라서 발전모듈(130)의 정상 작동 및 유체의 정상 유동을 판단할 수 있게 된다.
특히, 미리 특정 급수 파이프에 있어서 소정 시간 당 흐르는 유체 유량값 및 상기 각 유량값에 대응되어 발생되는 전류값을 기 저장할 수도 있다.
이 경우 미리 저장된 대응되는 유체의 유량값과 발생되는 전류값 사이의 오차범위가 소정 수치를 넘어가는 것으로 판단되는 경우에는 발전모듈(130) 또는 유량감지모듈(170)이 오작동을 하거나 또는 해당 급수 파이프에서 누수가 발생되는 것으로 판단할 수 있다(S50).
이와 같은 경우, 외부의 마이컴과 별도로 전기적으로 연결되는 오작동 알림부(미도시)가 구비되도록 하여, 오작동 여부를 관리자가 바로 파악할 수 있도록 함이 바람직할 것이다. 이와 같은 오작동 알림부는 소정의 음향발생부 또는 램프 등이 적용 가능하다.
또한, 별도의 데이타베이스와 상기 마이컴이 전기적으로 연결되도록 할 수도 있다.
이 경우에는, 급수 파이프(10)의 연결 시스템 자체를 미리 정량화 가능하도록 하거나, 임의의 장소에 위치된 시설물의 파악이 가능하도록 하여 상기 데이타베이스에 저장되도록 할 수 있다. 즉, 특정 시설물의 급수 파이프의 규격 및 공급되는 급수량 등을 데이터화 한 후, 이에 따른 유체의 유량값 또는 유량값에 대한 발전효율을 미리 수치화할 수 있는데, 이와 같은 경우 관리자는 소정의 다운로드 프로그램 또는 어플리케이션 등을 다운 로드받아 해당 시설물에서의 발전시스템 정보를 저장하고 이에 따라 발전시스템의 정확한 제어가 가능하게 된다.
특히, 상술한 전류값과 유체의 유동하는 유량값이 일정 범위 이상으로 (+) 값 또는 (-) 값으로 나오는 경우에는 저장된 프로그램에 따라서 발전기의 오작동인지 유량감지모듈의 오작동인지의 여부 또한 확인이 가능할 것이다. 그리고, 확인한 결과 발전모듈(130)과 유량감지모듈(170) 모두 정상 작동하는 것으로 파악 시에는 급수 파이프 자체의 문제가 있는 것으로 판단할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 급수 파이프(10)의 내부 유동을 이용하여 발전 가능한 발전모듈(130)이 구비되되, 상기 발전모듈(130)과 전기적으로 연결되는 무선통신모듈(190)이 구비되도록 하여, 별도의 전원공급장치 없이도 발전모듈(130) 또는 유량감지모듈(170)의 오작동 여부를 원격지에서도 감지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 급수 파이프에 별도의 회전모듈을 설치한 후, 발전모듈은 상기 회전모듈과 소정 이격된 상태에서 발전이 이루어지도록 함으로써, 누수로 인한 발전모듈의 오작동율을 줄일 수 있음은 물론, 각각의 주요 구성을 모듈화 함으로써 교체 및 수리가 간편해지는 효과를 가져온다.
이와 같이, 상기한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.
예를 들어, 상술한 실시예에서는 상기 제2자성체(131)가 메인자성체(133)와 보조자성체(132) 두 개로 구성된 것으로 도시 및 설명되어 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 메인자성체 또는 보조자성체 중 하나의 자성체만을 적용하여 발전 및 유량감지모듈을 통한 유량체크가 가능함은 물론이다. 반대로, 세 개 이상의 제2자성체가 적용될 수도 있으며, 각각의 제2자성체를 이루는 자성체의 개수에 따라서 코일부 및 유량감지모듈의 위치 및 발전모듈케이스의 외형이 변화될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 회전모듈케이스의 입구측을 상향되도록 형성시킴으로써 유동하는 물의 낙차를 이용하야 회전휠(118)의 원활한 회전을 유도할 수도 있을 것이다.
10: 급수 파이프 11: 스프링쿨러
95: 돌출부 100: 급수 파이프용 발전시스템
110: 회전모듈 101: 회전모듈케이스
112: 제1자성체 114: 회전축
118: 회전휠 130: 발전모듈
131: 제2자성체 132: 보조자성체
133: 메인자성체 134: 끼움부
135: 코일부 137: 회전브라켓
138: 회전축 139: 발전모듈케이스
150: 충전모듈 170: 유량감지모듈
190: 무선통신모듈

Claims (8)

  1. 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈케이스;
    상기 회전모듈케이스 내측으로 인입 및 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 구비되는 회전휠;
    상기 회전모듈케이스 내측에 구비된 상기 회전휠의 회전 시 상기 회전휠과 동일 회전축으로 회전되도록 구비되는 제1자성체;
    상기 회전모듈케이스에 착탈 가능하게 구비되는 발전모듈케이스;
    상기 발전모듈케이스 내측에 회전 가능하게 구비되는 회전브라켓;
    상기 제1자성체의 회전 시 상기 제1자성체의 자력에 의하여 상기 회전브라켓이 회전되도록 상기 회전브라켓에 구비되는 제2자성체; 및
    상기 제2자성체와의 상대회전에 따라서 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 코일부;
    를 포함하는 급수 파이프용 발전시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2자성체는 메인자성체와 보조자성체를 포함하되,
    상기 메인자성체는 상기 제1자성체의 상측에 서로 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치되고, 상기 보조자성체는 상기 제1자성체의 측부에 서로 자력에 의한 인력이 작용하도록 설치되도록 상기 회전브라켓이 형성된 것을 특징으로 하는 급수 파이프용 발전시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발전모듈케이스는,
    상기 제2자성체의 회전수를 감지 가능하도록 유량감지모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 급수 파이프용 발전시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    발전된 전력의 충전이 가능하도록 상기 발전모듈과 전기적으로 연결되는 충전모듈을 더 포함하는 급수 파이프용 발전시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발전모듈과 전기적으로 연결되며 외부와 소정 데이터의 송수신이 가능하도록 하는 무선통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수 파이프용 발전시스템.
  7. 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈케이스와, 상기 회전모듈케이스 내측으로 인입 및 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 구비되는 회전휠과, 상기 회전모듈케이스 내측에 구비된 상기 회전휠의 회전 시 상기 회전휠과 동일 회전축으로 회전되도록 구비되는 제1자성체와, 상기 회전모듈케이스에 착탈 가능하게 구비되는 발전모듈케이스와, 상기 발전모듈케이스 내측에 회전 가능하게 구비되는 회전브라켓과, 상기 제1자성체의 회전 시 상기 제1자성체의 자력에 의하여 상기 회전브라켓이 회전되도록 상기 회전브라켓에 구비되는 제2자성체와, 상기 제2자성체와의 상대회전에 따라서 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 코일부와, 상기 제2자성체의 회전수를 감지하도록 상기 발전모듈케이스에 구비되는 유량감지모듈 및 상기 유량감지모듈과 전기적으로 연결되어 감지된 데이타를 외부와 송수신하도록 구비되는 무선통신모듈을 포함하는 급수 파이프용 발전 시스템을 이용한 제어방법에 있어서,
    상기 급수 파이프 내 유체를 유동시키는 단계;
    상기 유체의 유동에 따라 유도되어 상기 제2자성체 및 상기 코일부를 통하여 유도되어 발생되는 전류값을 감지하는 단계;
    상기 무선통신모듈을 이용 상기 감지된 전류값을 외부로 전송하는 단계;
    상기 유량감지모듈을 통하여 유동하는 유체의 유량값을 감지하는 단계; 및
    상기 무선통신모듈을 이용 상기 감지된 유체 유량값을 외부로 전송하는 단계;
    를 포함하는 급수 파이프용 발전시스템의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지된 유체의 유량값 및 상기 각 유체의 유량값에 대응되어 발생되는 전류값을 기 저장하는 단계를 더 포함하여 구성되되,
    상기 유체의 유량값 및 대응되어 발생되는 전류값을 비교한 값이 소정 오차범위를 벗어나는 경우에는 오작동 표시를 하는 단계를 더 포함하는 급수 파이프용 발전시스템의 제어방법.
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