KR101208667B1 - 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치 - Google Patents

감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101208667B1
KR101208667B1 KR1020110099789A KR20110099789A KR101208667B1 KR 101208667 B1 KR101208667 B1 KR 101208667B1 KR 1020110099789 A KR1020110099789 A KR 1020110099789A KR 20110099789 A KR20110099789 A KR 20110099789A KR 101208667 B1 KR101208667 B1 KR 101208667B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
power generation
decompression
generation
water
Prior art date
Application number
KR1020110099789A
Other languages
English (en)
Inventor
유지만
Original Assignee
유지만
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유지만 filed Critical 유지만
Priority to KR1020110099789A priority Critical patent/KR101208667B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101208667B1 publication Critical patent/KR101208667B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/004Valve arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/006Sealing arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/30Application in turbines
    • F05B2220/32Application in turbines in water turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/50Hydropower in dwellings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Abstract

본 발명은 공동주택의 각 세대마다 설치되는 발전용 감압장치에 관한 것으로서, 부스터 펌프에 의해 지하저수조 내의 상수를 층고에 따라 각각 다른 압력으로 공급받게 되는 앵글밸브와; 상기 앵글밸브를 통과한 상수를 감압시킴과 아울러 감압에 따라 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전용 감압장치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 공동주택의 각 세대별 수도공급관을 통해 상수도가 공급될 때, 적정 수압으로 감압시킴에 따라 그 감압되는 수압을 이용하여 전기 에너지가 생산됨으로써, 추가적인 에너지 손실 없이 발전이 이루어지고, 이와 같이 발전된 전기를 각 세대별 또는 공동 전기로 사용하게 됨에 따라 전체적인 에너지 절감이 이루어지고, 결국 국가적인 전력생산비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 제공된다.

Description

감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치{Decompression apparatus for generation}
본 발명은 발전용 감압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아파트 또는 오피스텔과 같은 공동주택의 각 세대별 수도공급관에 설치되어 공급되는 상수도의 감압시, 감압에 따른 손실에너지를 이용하여 발전이 이루어지도록 한 발전용 감압장치에 관한 것이다.
산업발달에 따라 전기는 우리의 생활에 없어서는 안될 만큼 매우 중요한 요소가 되었으며, 이에 따라 지속적으로 전기를 생산하는 발전소의 증설이 요구되고 있다.
전기를 생산하는 방식으로는, 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 태워서 발생되는 열에너지를 이용한 화력발전과, 강 등에 댐을 설치하여 높은 곳에 위치한 물의 위치에너지를 수차의 회전력으로 바꾸고 그 회전력을 이용하는 수력발전과, 우라늄을 이용한 원자력 발전 등이 있다.
그러나, 화력발전의 경우 화석연료의 고갈에 따라 지속적인 대안은 되지 못함은 물론, 연소에 따른 유해가스의 배출 등으로 인하여 지구 온난화의 원인이 되는 등, 최근에는 환경문제로 인하여 크게 감소되고 있는 추세에 있다.
또한, 수력발전의 경우 많은 양의 물을 높은 위치에서 담기 위하여 댐을 설치하여야 하는데, 댐의 설치비용이 만만치 않음은 물론, 댐의 설치위치를 확보하기도 어려우며, 그로 인하여 주변 생태계가 파괴되는 등 역시 환경문제로 인하여 그 설비공사에 많은 제약을 받고 있는 실정이다.
또, 원자력 발전의 경우, 가장 효율성이 우수하기는 하지만, 방사능 배출이라는 치명적 결함으로 인하여 전 세계적으로 그 설비공사가 크게 각광받고 있지 못하는 실정이다.
이에 대한 대안으로서, 친환경적인 발전설비가 많이 연구개발되어 제공되고 있는데, 그 일 예로 풍력발전과 태양광발전을 들 수 있다.
풍력발전 및 태양광발전은 어떠한 유해물질도 배출하지 않아서 친환경적이라는 큰 장점을 가지고는 있으나, 아직까지는 그 설비비용이 많이 들고, 비용대비 발전효율이 크지 못하여 국부적으로만 사용되고 있다는 단점이 있다.
한편, 일반적인 수력발전 개념과 함께 피코하이드로(picohydro), 마이크로하이드로(microhydro) 발전시스템과 같이 저낙차 저수, 수로변경 등의 5kw 이하의 낮은 전력을 생산하는 방식으로 종래에 개발된 초소형 발전설비가 사용되고 있기는 하나, 수도관과 같이 상대적으로 수압이 높은 1~10kgf/cm2의 압력에서 발전용량 및 발전효율을 높이기 위해 개발한 발전기의 예는 거의 없는 실정이다.
이에, 본 발명은 아파트 또는 오피스텔과 같은 공동주택의 각 세대별 수도공급관에 설치되어 공급되는 상수도의 감압시 발전이 이루어지도록 한 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 공동주택의 각 세대별 수도공급관을 통해 상수도가 공급될 때, 적정 수압으로 감압시킴에 따라 그 감압되는 수압을 이용하여 전기 에너지를 생산하도록 함으로써, 추가적인 에너지 손실 없이 발전이 이루어지도록 한 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치는, 공동주택의 각 세대별 수도공급관에 순차적으로 설치되는 것으로서, 부스터 펌프에 의해 지하저수조 내의 상수를 층고에 따라 각각 다른 압력으로 공급받게 되는 앵글밸브와; 상기 앵글밸브를 통과한 상수를 감압시킴과 아울러 감압에 따라 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전용 감압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전용 감압장치는, 상기 앵글밸브를 각각 다른 압력으로 통과한 상수가 인입되는 유입관, 상기 유입관을 통과한 상수가 저항에 의해 감압되는 감압관, 상기 감압관을 통과하여 감압된 상수가 유출되는 유출관으로 구성된 연결관과; 상기 연결관의 감압관 내에 회전가능하게 개재되며 복수의 날개들로 이루어진 수차와; 상기 수차의 중심에 축설되어 상기 수차의 회전에 따라 연동하여 회전되는 회전축과; 상기 회전축의 둘레에 감합되어 상기 회전축의 회전에 따라 연동하여 회전되며 자성체로 이루어진 회전자 및; 상기 회전축 및 회전자를 수밀 있게 감싸며, 그 외측 둘레에는 권선코일 및 코어가 감겨진 방수커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방수커버를 감싸며, 상기 권선코일에서 발생되는 전류를 공급받기 위한 전선이 통과되는 통과홀을 갖는 커버를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결관의 감합관에는 수차의 하부 중심축이 회전가능하게 삽입되어 상기 수차를 지지하도록 하는 수차 받침대가 설치될 수도 있다.
또, 상기 방수커버의 하단 연장부 끝단 둘레의 저면은, 상기 연결관의 감합관 선단 둘레의 상면과 수밀링을 사이에 두고 결합되어 상기 방수커버의 외부로 누수가 방지되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 연결관의 유출관에는 보조 감압기가 더 설치될 수도 있다.
이 경우, 상기 보조 감압기는, 상기 유출관의 내부에 설치되며, 상기 유출관의 내부 직경보다 작은 직경의 유입홀 및 유출홀을 갖는 본체와; 상기 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐 또는 개방시키게 되는 차폐부와; 상기 차폐부가 상기 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐시키도록 압력을 가하는 탄성부재 및; 상기 차폐부의 높낮이를 조절하여 상기 차폐부가 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐시키는 간격을 조절하도록 하는 조절스크류를 포함하는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이, 본 발명의 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치에 의하면, 아파트 또는 오피스텔과 같은 공동주택의 각 세대별 수도공급관에 설치되어 공급되는 상수도의 감압시 소용량 발전이 이루어지게 되는바, 이와 같이 발전된 전기를 이용하여 현관등과 같이 크게 전력을 소모하지 않는 곳에 사용하게 됨에 따라 전력비용이 절감되는 효과가 제공된다.
즉, 본 발명은 공동주택의 각 세대별 수도공급관을 통해 상수도가 공급될 때, 적정 수압으로 감압시킴에 따라 그 감압되는 수압을 이용하여 전기 에너지가 생산됨으로써, 추가적인 에너지 손실 없이 발전이 이루어지고, 이와 같이 발전된 전기를 각 세대별 또는 공동 전기로 사용하게 됨에 따라 전체적인 에너지 절감이 이루어지고, 결국 국가적인 전력생산비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 제공된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 발전용 감압장치의 설치관계를 나타내기 위하여 종래 공동주택의 수도공급관 설치관계를 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은 도 2에서 본 발명에 따른 발전용 감압장치의 설치관계를 나타내기 위하여 수도공급관 설치관계를 개략적으로 도시한 부분 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 발전용 감압장치의 설치관계를 개략적으로 도시한 구성도.
도 5는 도 4에서 발전용 감압장치의 주요부 설치관계를 도시한 부분 구성도.
도 6은 도 4 또는 도 5에서 발전용 감압장치의 일부 절개 사시도.
도 7은 도 7의 단면구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 공동주택의 각 세대별 발전용 감압장치를 설명하기에 앞서, 종래에 공동주택의 수도공급관 설치관계를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공동주택의 각 세대별 발전용 감압장치의 설치관계를 나타내기 위하여 종래 공동주택의 수도공급관 설치관계를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 종래 공동주택의 경우 상수도관을 통해 상수가 지하저수조(20)로 공급되어 일정량 담수되고, 이와 같이 담수된 지하저수조(20)의 상수는 펌프(22)에 의해 옥상의 고가수조(30)에 공급된 후, 이를 자연 수압에 의하여 복수 층의 각 세대에 수도가 공급되었다.
그러나, 상기와 같이 고가수조(30)에 담수된 상수가 자연 수압에 의해 복수 층의 각 세대에 공급될 경우, 저층의 세대에는 고압의 상수가 제공되는 반면 상대적으로 위층의 세대로 올라 갈수록 수압이 낮아져 저압의 상수가 제공되는 문제점이 있었다.
또한, 옥상 등에 고가수조(30)를 별도로 설치하여야 함으로써, 그 설비비의 부담이 있었으며, 고가수조(30)에 장시간 상수가 담수되는 관계로 상수가 오염되어 각 세대에 깨끗한 상수가 공급되지 못하는 문제점도 있었다.
이에, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이, 고가수조를 배제하고 지하저수조(20)에 담수된 상수를 부스터 펌프(50)를 이용하여 고압(약 10kgf/cm2)으로 최고층 세대까지 상수를 공급하고 있는 실정이다.
여기서, 공동주택의 층별 각 세대에는 약 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 상수가 공급되게 되는데, 부스터 펌프(50)를 이용하여 고압(약 10kgf/cm2)으로 지하저수조(20)의 상수를 공급하는 이유는 상수가 위층의 세대로 올라갈수록 수압이 낮아지기 때문에 각 층별 세대에 동일한 수압으로 상수가 공급되도록 하기 위함이다.
예컨대, 부스터 펌프(50)를 이용하여 지하저수조(20) 내의 상수를 약 10kgf/cm2의 고압으로 공급할 경우, 1층 세대에는 약 9kgf/cm2의 수압으로, 또한 20층 세대에는 약 4kgf/cm2의 수압으로 공급이 이루어지게 되는바, 최고층의 세대에도 1층의 세대와 동일한 수압 즉 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 상수가 공급되도록 하기 위하여 지하저수(20)조 내의 상수는 부득이하게 고압으로 공급하게 되는 것이다.
따라서, 최고층 세대의 경우에도 적정 수압보다 높은 수압의 상수가 공급되며, 저층으로 갈수록 적정 수압보다 더 높은 수압의 상수가 공급되게 되는바, 각 세대별 수도공급관(40)에는 별도의 감압밸브를 설치하여 저층 또는 고층의 각 세대가 동일한 수압(2.5~3kgf/cm2)으로 상수가 공급되도록 한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 부스터 펌프(50)에 의해 지하저수조 내의 상수가 어느 층의 세대에 공급될 경우, 앵글밸브(42)를 거쳐 감압밸브(44)에 의해 적정 수압인 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압된 후, 계량기(46)를 거쳐 주방, 화장실 또는 베란다 등의 수전을 통해 공급이 이루어지게 된다.
여기서, 부스터 펌프(50)에 의해 지하저수조(20) 내의 상수가 1층 세대에 공급될 경우, 1층 세대의 앵글밸브(42)에는 상기한 바와 같이 약 9kgf/cm2의 수압이 작용하는바, 감압밸브(44)가 이를 적정 수압인 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압시킨 후 계량기(46)를 통과하도록 하고, 연속해서 20층 세대에 공급될 경우, 20층 세대의 앵글밸브(42)에는 상기한 바와 같이 약 4kgf/cm2의 수압이 작용하는바, 역시 감압밸브(44)가 이를 적정 수압인 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압시킨 후 계량기(46)를 통과하도록 함으로써, 각 층별 세대에는 층고의 차이에 관계없이 동일한 수압으로 상수가 공급되게 된다.
이와 같이, 각 층별 세대에 층고의 차이에 관계없이 동일한 수압으로 상수를 공급하기 위하여 각 세대별 수도공급관(40)에는 각각 감압밸브(44)가 설치됨으로써, 감압에 따른 에너지 손실이 발생되게 된다.
즉, 1층 세대의 경우 9kgf/cm2의 수압으로 공급되는 상수를 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압시킴에 따라 6~6.5kgf/cm2의 에너지 손실이 발생하게 되고, 20층 세대의 경우 4kgf/cm2의 수압으로 공급되는 상수를 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압시킴에 따라 1~1.5kgf/cm2의 에너지 손실이 발생되게 된다.
이에, 본 발명은 상기와 같이 각 세대별 수도공급관(40)에 설치되는 감압밸브를 대신하여 발전용 감압장치(100)를 설치함으로써, 상기와 같이 감압에 따른 에너지 손실을 예방하고, 감압시 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환하여 발전이 이루어지도록 한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 발전용 감압장치의 설치관계를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 5는 도 4에서 발전용 감압장치의 주요부 설치관계를 도시한 부분 구성도이며, 도 6은 도 4 또는 도 5에서 발전용 감압장치의 일부 절개 사시도이고, 도 7은 도 6의 단면구성도이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 세대별 수도공급관(40)에는 부스터 펌프(50)에 의해 지하저수조(20) 내의 상수를 층고에 따라 각각 다른 압력으로 공급받게 되는 앵글밸브(42)와, 이 앵글밸브(42)를 통과한 상수를 감압시킴과 아울러 감압에 따라 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전용 감압장치(100)를 포함한다.
상기 발전용 감압장치(100)를 통과하여 적정 수압 즉, 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 낮아진 상수는 계량기(46)를 거쳐 주방, 화장실 또는 베란다 등의 각 수전을 통해 공급이 이루어지게 된다.
상기 발전용 감압장치(100)는, 앵글밸브(42)를 통과한 상수가 연속해서 통과하여 계량기(46)로 공급되도록 하는 연결관(110)을 포함한다.
여기서, 연결관(110)은 앵글밸브(42)를 각각 다른 압력으로 통과한 상수가 인입되는 유입관(112)과, 이 유입관(112)을 통과한 상수가 저항에 의해 감압되는 감압관(116)과, 이 감압관(116)을 통과하여 감압된 상수가 유출되어 계량기(46)로 공급되도록 하는 유출관(114)으로 구성된다.
상기 연결관(110)의 감압관(116) 내에는 복수의 날개들로 이루어진 수차(120)가 회전가능하게 설치되어 있는데, 여기서 수차(120)의 하부 중심축은 감압관(116) 저부에 고정된 수차 받침대(122)에 회전가능하게 삽입,설치되며, 이에 따라 수차(120)가 회전시에도 지지가 이루어지게 된다.
상기 수차(120)의 상부 중심축에는 일정길이의 회전축(124)이 축설되어 있으며, 이 회전축(124)의 둘레에는 자성체로 이루어진 회전자(126)가 고정,설치되어 있다. 따라서, 수차(120)의 회전에 따라 회전축(124) 및 회전자(126)가 연동하여 회전이 이루어지게 된다.
한편, 회전축(124)과 회전자(126)를 수밀 있게 감싸도록 하는 방수커버(140)가 설치되어 있는데, 이 방수커버(140)의 외측둘레에는 코어(128) 및 권선코일(130)이 감겨져 있다. 여기서, 방수커버(140)의 하단 연장부 끝단 둘레의 저면은, 상기 연결관(110)의 감합관 선단 둘레의 상면과 수밀링(142)을 사이에 두고 결합되어 있으며, 이에 따라 방수커버(140)의 외부로 누수가 방지된다.
즉, 유출관(114)을 통해 유입된 상수가 감압관(116)으로 유입되어 수차(120)를 회전시킴에 따라 저항을 받아 감압이 이루어진 후, 다시 유출관(114)으로 유출될 때, 감압관(116) 내의 상수는 방수커버(140)에 의해 외부로 누수가 이루어지지 않게 된다.
특히, 수차(120)의 회전에 따라 연동하여 회전되는 회전축(124)이 방수커버(140)의 내부에 위치되고 외부로 빠져나오지 않게 됨으로써, 회전축(124)의 돌출로 인한 틈새가 없어 연결관(110)을 통과하는 고압의 상수가 누수됨이 완벽하게 예방되게 된다.
참고로, 방수커버(140)를 감싸며, 권선코일(130)에서 발생되는 전류를 공급받기 위한 전선이 통과되는 통과홀(152)을 갖는 커버(150)가 더 설치될 수도 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 공동주택의 각 세대별 발전용 감압장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 부스터 펌프(50)에 의해 지하저수조(20) 내의 상수가 고압 약 10kgf/cm2의 수압으로 공급되어, 각 층별 세대의 수도공급관(40)에 설치된 앵글밸브(42)에 4~9kgf/cm2의 수압으로 상수가 공급되면, 4~9kgf/cm2의 수압으로 공급되는 상수는 각각 발전용 감압장치(100)를 통과하여 설정 압력으로 감압이 이루어진 후, 계량기(46)를 통과하여 각 세대의 수전으로 공급이 이루어지게 된다.
여기서, 4~9kgf/cm2의 수압으로 공급되는 상수는 발전용 감압장치(100)를 통과하면서 감압이 이루어짐과 아울러 동시에 발전도 이루어지게 된다.
즉, 앵글밸브(42)를 통과한 4~9kgf/cm2의 수압으로 공급되는 상수는 발전용 감압장치(100)의 연결관(110) 중, 유입관(112)을 통해 먼저 유입이 이루어지고, 다시 감압관(116)을 통과하게 된다.
따라서, 감압관(116)으로 유입되어 통과하게 되는 상수의 유속과 수압에 의해 수차(120)가 회전하게 되고, 이에 회전축(124) 및 자성체로 된 회전자(126)가 연동하여 회전하게 된다. 이와 같이, 자성체로 된 회전자(126)의 회전에 따라 회전자(126)의 주변 둘레에 방수커버(140)를 사이에 두고 코어(128)에 감합된 권선코일(130)에는 자기장이 형성됨에 따라 전류가 발생하게 되고, 이와 같이 발생된 전류는 전선을 통해 축전지 등으로 공급됨으로써, 발전이 이루어지게 된다.
한편, 연결관(110)의 감압관(116)을 통과하면서 수차(120)를 회전시킴에 따라 수차(120)와의 저항에 의해 4~9kgf/cm2의 수압을 갖는 상수는 설정 압력인 2.5~3kgf/cm2의 수압으로 감압이 이루어진 후, 유출관(114)을 통해 계량기로 이동을 하게 된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 발전용 감압장치(100)는, 각 세대별로 각각 다른 수압을 갖는 상수가 통과됨으로써, 발전용 감압장치(100)를 통과하여 감압이 이루어진 상수는 각 세대별로 차이를 나타낼 수 있는바, 상기 발전용 감압장치(100)의 유출관(114)에는 별도의 보조 감압기(160)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
예컨대, 1층 세대에는 약 9kgf/cm2의 수압을 갖는 상수가 공급되고, 20층 세대에는 약 4kgf/cm2의 수압을 갖는 상수가 공급됨으로써, 1층 세대의 발전용 감압장치(100)와, 20층 세대의 발전용 감압장치(100)를 통과하여 발전을 이루고 감압된 상수는 동일한 압력으로 공급이 이루어지기 어려울 수 있다.
이에, 층별로 각 세대의 발전용 감압장치(100)를 통과한 각기 다른 수압을 갖는 상수들을 모두 동일한 설정 수압으로 감압시키기 위한 별도의 보조 감압기(160)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
상기 보조 감압기(160)는, 이 보조 감압기(160)를 통과하는 상수의 수압이 동일한 설정수압을 갖도록 통과되는 상수의 수압에 따라 감압을 조절할 수 있도록 하는 것이 중요하다.
상기 보조 감압기(160)는, 발전용 감압장치(100)의 연결관(110) 중, 유출관(114)의 내부에 설치되며, 유출관(114)의 내부 직경보다 작은 직경의 유입홀 및 유출홀(162)을 갖는 본체를 포함한다.
또한, 본체의 유입홀 및 유출홀(162)을 일부 차폐 또는 개방시키게 되는 차폐부(164)가 내설되어 있는데, 이 차폐부(164)는 탄성부재(166)에 의해 본체의 유입홀 및 유출홀(162)을 항시 일부 차폐시키도록 압력을 받게 된다.
또, 차폐부(164)의 높낮이를 조절하여 이 차폐부(164)가 본체의 유입홀 및 유출홀(162)을 일부 차폐시키는 간격을 조절하도록 하는 조절스크류(168)를 더 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
따라서, 감압관(116)을 통과하여 감압이 이루어진 상수는 유출관(114)의 내부 직경보다 작은 유입홀(162)을 통과하면서 1차 저항을 받고, 또한 유입홀(162)을 일부 차폐하는 차폐부(164)에 의해 2차 저항을 받게 됨으로써, 그 수압이 더욱 낮아지면서 설정 수압으로 된 후 계량기(46)로 공급이 이루어지게 된다.
여기서, 1층 세대의 경우 상기 발전용 감압장치(100)를 통과한 상수의 수압이 상대적으로 높으므로, 보조 감압기(160)의 조절스크류(168)를 통해 차폐부(164)가 본체의 유입홀 및 유출홀(162)을 보다 많이 차폐하도록 하여 보다 감압이 많이 이루어지도록 함으로써, 설정 수압인 2.5~3kgf/cm2이 되도록 하고, 반대로 20층 세대의 경우 상기 발전용 감압장치(100)를 통과한 상수의 수압이 상대적으로 낮으므로, 보조 감압기(160)의 조절스크류(168)를 통해 차폐부(164)가 본체의 유입홀 및 유출홀(162)을 보다 작게 차폐하도록 하여 보다 감압이 적게 이루어지도록 함으로써, 결국 층별로 각 세대마다 동일한 수압의 상수가 공급되도록 하면 된다.
이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
20 : 지하저수조 40 : 수도공급관
42 : 앵글밸브 50 : 부스터 펌프
100 : 발전용 감압장치 110 : 연결관
112 : 유입관 114 : 유출관
116 : 감압관 120 : 수차
124 : 회전축 126 : 회전자
128 : 코어 130 : 권선코일
140 : 방수커버 142 : 수밀링
150 : 커버 160 : 보조 감압기
162 : 유입홀 및 유출홀 164 : 차폐부
166 : 탄성부재 168 : 조절스크류

Claims (7)

  1. 공동주택의 각 세대별 수도공급관에 순차적으로 설치되는 것으로서,
    부스터 펌프에 의해 지하저수조 내의 상수를 층고에 따라 각각 다른 압력으로 공급받게 되는 앵글밸브와;
    상기 앵글밸브를 통과한 상수를 감압시킴과 아울러 감압에 따라 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로서, 상기 앵글밸브를 각각 다른 압력으로 통과한 상수가 인입되는 유입관, 상기 유입관을 통과한 상수가 저항에 의해 감압되는 감압관, 상기 감압관을 통과하여 감압된 상수가 유출되는 유출관으로 구성된 연결관을 갖는 발전용 감압장치 및;
    상기 발전용 감장장치의 연결관 중, 유출관에 설치되어, 상기 발전용 감압장치를 통과하여 감압된 상수가 상기 각 세대별로 동일한 설정수압을 갖도록 하는 것으로서,
    상기 유출관의 내부에 설치되며, 상기 유출관의 내부 직경보다 작은 직경의 유입홀 및 유출홀을 갖는 본체와;
    상기 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐 또는 개방시키게 되는 차폐부와;
    상기 차폐부가 상기 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐시키도록 압력을 가하는 탄성부재 및;
    상기 차폐부의 높낮이를 조절하여 상기 차폐부가 본체의 유입홀 및 유출홀을 일부 차폐시키는 간격을 조절하도록 하는 조절스크류로 구성된 보조 감압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발전용 감압장치는,
    상기 연결관의 감압관 내에 회전가능하게 개재되며 복수의 날개들로 이루어진 수차와;
    상기 수차의 중심에 축설되어 상기 수차의 회전에 따라 연동하여 회전되는 회전축과;
    상기 회전축의 둘레에 감합되어 상기 회전축의 회전에 따라 연동하여 회전되며 자성체로 이루어진 회전자 및;
    상기 회전축 및 회전자를 수밀 있게 감싸며, 그 외측 둘레에는 권선코일 및 코어가 감겨진 방수커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 방수커버를 감싸며, 상기 권선코일에서 발생되는 전류를 공급받기 위한 전선이 통과되는 통과홀을 갖는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연결관의 감합관에는 수차의 하부 중심축이 회전가능하게 삽입되어 상기 수차를 지지하도록 하는 수차 받침대가 설치된 것을 특징으로 하는 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 방수커버의 하단 연장부 끝단 둘레의 저면은, 상기 연결관의 감합관 선단 둘레의 상면과 수밀링을 사이에 두고 결합되어 상기 방수커버의 외부로 누수가 방지되는 것을 특징으로 하는 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020110099789A 2011-09-30 2011-09-30 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치 KR101208667B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110099789A KR101208667B1 (ko) 2011-09-30 2011-09-30 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110099789A KR101208667B1 (ko) 2011-09-30 2011-09-30 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101208667B1 true KR101208667B1 (ko) 2012-12-06

Family

ID=47906959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110099789A KR101208667B1 (ko) 2011-09-30 2011-09-30 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101208667B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101633433B1 (ko) 2015-04-07 2016-06-24 한국지역난방공사 열배관 차압에너지를 이용한 펌프구동시스템
KR20190052479A (ko) 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 금성이앤씨 고압 관로의 감압형 수력 에너지 회수장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200413622Y1 (ko) 2006-01-27 2006-04-10 (주)우리아이넷 계량기 동파방지 장치
KR100578452B1 (ko) 2005-10-04 2006-05-10 씨에스정보기술 주식회사 수도관의 수압을 이용한 전기 에너지 발생 장치
KR100643084B1 (ko) * 2006-05-22 2006-11-10 주식회사 국민에너지 건축물의 배관시스템 및 그 시공방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100578452B1 (ko) 2005-10-04 2006-05-10 씨에스정보기술 주식회사 수도관의 수압을 이용한 전기 에너지 발생 장치
KR200413622Y1 (ko) 2006-01-27 2006-04-10 (주)우리아이넷 계량기 동파방지 장치
KR100643084B1 (ko) * 2006-05-22 2006-11-10 주식회사 국민에너지 건축물의 배관시스템 및 그 시공방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101633433B1 (ko) 2015-04-07 2016-06-24 한국지역난방공사 열배관 차압에너지를 이용한 펌프구동시스템
KR20190052479A (ko) 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 금성이앤씨 고압 관로의 감압형 수력 에너지 회수장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101202678B1 (ko) 하수방류관용 수력발전장치
EP2345809A1 (en) Generating hydroenergy
US20140265328A1 (en) Electricity generating arrangement
WO2009106945A2 (en) Electricity generating arrangement
KR101769080B1 (ko) 수도시설의 배관 내에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템
KR101208667B1 (ko) 감압에 따른 손실에너지를 이용한 발전용 감압장치
CN203847399U (zh) 小型核电站用主泵结构
CN102828890B (zh) 一种用于微水头水能开发的水力发电机组
CN104005963B (zh) 小型核电站用主泵结构
JP2013024161A (ja) 高層ビル下水の落下エネルギーを利用するビル内水力発電システム
CN202811180U (zh) 一种用于微水头水能开发的水力发电机组
KR101092123B1 (ko) 상하수도관의 수압을 이용한 전기 발전장치
CN201757021U (zh) 微型水力发电装置
JP2007205217A (ja) 排水路水力発電システム
KR20180124059A (ko) 전기 에너지 생산을 위한 터빈 발전기 장치 및 관련 작동 및 설치 방법
CN105782061B (zh) 一种抽水发电两用三级水轮泵及其安装方法
KR20190052479A (ko) 고압 관로의 감압형 수력 에너지 회수장치
KR101151417B1 (ko) 회전식 주택의 상하수도 및 전기 에너지 공급장치
US9057354B1 (en) Hydro energy-offset turbine insert generator
CN203966580U (zh) 核岛洞室群l形布置地下核电站
KR20120006439U (ko) 급수압력을 이용한 무한수력발전장치
KR101088381B1 (ko) 수도관의 수압차를 이용한 마이크로 발전장치
US20170149306A1 (en) PET Electricity Turbine Vortex Force Reactor
CN202055234U (zh) 水下,螺杆排水旋转式水力发电站
KR101463063B1 (ko) 하수를 이용한 발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171103

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 7