KR101545684B1 - Power ganaeration for water service pipe usig the water power - Google Patents

Power ganaeration for water service pipe usig the water power Download PDF

Info

Publication number
KR101545684B1
KR101545684B1 KR1020150055268A KR20150055268A KR101545684B1 KR 101545684 B1 KR101545684 B1 KR 101545684B1 KR 1020150055268 A KR1020150055268 A KR 1020150055268A KR 20150055268 A KR20150055268 A KR 20150055268A KR 101545684 B1 KR101545684 B1 KR 101545684B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
housing
valve body
inlet
water
Prior art date
Application number
KR1020150055268A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조상현
Original Assignee
주식회사 바램
조상현
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 주식회사 바램, 조상현 filed Critical 주식회사 바램
Priority to KR1020150055268A priority Critical patent/KR101545684B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101545684B1 publication Critical patent/KR101545684B1/en

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
    • F03B1/00Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • 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
    • F03B1/00Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
    • F03B1/04Nozzles; Nozzle-carrying members
    • 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
    • F03B3/02Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side of rotors, e.g. Francis 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • Y02E10/22
    • 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
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

The present invention relates to a power generation device for water service pipes using a water pressure comprising: a cylindrical housing interposed between water service pipes and having a first inlet for introducing liquid from one water service pipe and a first outlet for discharging the introduced liquid to the other water service pipe; a valve unit cylindrically arranged inside the housing on the same central axis as a central axis of the housing and having a valve body rotated by a water pressure, a plurality of second inlets through which the liquid introduced into the housing is introduced into the valve body, and a second outlet for discharging the liquid to the housing from the valve body; a stator arranged inside the housing; a rotation unit connected to the valve body to rotate together and having a rotor installed corresponding to the stator and a plurality of rotating blades formed from a rotary shaft of the rotor in a circumferential direction; and magnets for producing electricity by the rotation of the rotor. The present invention can increase the water pressure to produce electric energy even in the water service pipes with a low water pressure by gradually reducing the diameter of the second inlets to which the liquid with the low water pressure is introduced and controlling the liquid to be stagnated in the first inlet for a predetermined time through the rotation of the valve body.

Description

수압을 이용한 수도관용 발전 장치 {Power ganaeration for water service pipe usig the water power}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power generator for a water pipe,

본 발명은 수압을 이용한 수도관용 발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수압이 낮은 수도관에서도 전기에너지를 생산할 수 있도록 수압을 증가시킬 수 있는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generator for a water pipe using a water pressure, and more particularly, to a power generator for a water pipe using a water pressure that can increase a water pressure to produce electric energy even in a water pipe with a low water pressure.

일반적으로 전기에너지를 생산하는 발전 방식으로는 화석 연료를 주원료로 이용하는 화력발전, 핵분열로 발전하는 원자력발전, 풍향을 이용한 풍력발전, 태양광을 이용한 태양광발전, 바닷물의 간만 차를 이용하여 발전하는 조력발전, 댐의 유량 낙차로 발전하는 수력발전 등이 있다. 이와 같은 발전 중 화력발전의 경우 주원료를 지속적으로 투입하여야 하기 때문에 자원 고갈 문제와 온실가스 배출과 같은 환경오염을 발생시킨다는 문제점이 있다. 원자력발전의 경우 화력발전과 마찬가지로 주원료 고갈, 핵반응에 따른 방사능 누출 및 핵폐기물의 처리 문제 등이 문제된다. 또한 풍력발전의 경우 바람이 불지 않을 때에는 발전이 불가능하며, 태양광은 낮과 밤, 기후의 변화에 의해 일정하게 발전이 이루어질 수 없다. 뿐만 아니라 조력발전의 경우 마찬가지로 간만의 차가 있을 때에만 발전할 수 있다. 이와 같은 발전 방법은 각기 다른 문제점에 의해 일정하게 발전할 수 없다는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 최근에는 강이나 수도관에 흐르는 물이 발생시키는 수압을 통해 전기에너지를 생산하여 직접 전기에너지를 사용하거나, 축전지에 충전시켜 전기에너지가 필요한 곳에 사용되도록 하는 장치들이 많이 발명되고 있다. Generally, electric power generation methods that generate electric energy include thermal power generation using fossil fuel as a main material, nuclear power generation using nuclear fission, wind power using wind direction, solar power using solar light, Tidal power generation, and hydropower generation that develops due to a drop in the flow of the dam. In the case of such thermal power generation, there is a problem that environmental pollution such as resource depletion problem and greenhouse gas emission is generated because the main raw materials must be continuously supplied. In the case of nuclear power generation, as in the case of thermal power generation, there are problems such as depletion of main raw materials, radiation leakage due to nuclear reaction, and disposal of nuclear waste. In the case of wind power generation, it is impossible to generate electricity when the wind does not blow, and sunlight can not be constantly developed due to changes in daytime, nighttime and climate. In addition, in the case of tidal power generation, it can be developed only when there is a tidal difference. Such a development method is disadvantageous in that it can not be constantly developed due to different problems. In order to overcome these disadvantages, recently, many devices have been invented that produce electric energy through water pressure generated by water flowing in a river or a water pipe, and use the electric energy directly or fill the battery and use it in a place where electric energy is required .

그 중 종래기술 '대한민국특허청 등록특허 제10-0578452호 수도관의 수압을 이용한 전기 에너지 발생 장치'가 있는데, 이는 수압을 회전운동으로 변환하여 동력을 얻는 터빈 날개와, 터빈 날개에 축설되어 회전되는 터빈 샤프트와, 터빈 샤프트와 결합되어 전기에너지를 발생시키는 발전기를 포함하는 유니트와, 유니트 내의 일측부에 구성되어 흐르는 물을 유도하는 유도판과, 유니트의 상측에 형성되어 터빈 날개가 내장 구성되고 터빈 날개의 상,하측에 수압의 편차를 유도하는 수압 편차 하우징을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.Among them, there is a prior art 'Korean Patent Registration No. 10-0578452', an electric energy generator using water pressure of a water pipe ', which includes a turbine blade for converting hydraulic pressure into rotary motion to obtain power, a turbine 1. A turbine rotor comprising: a turbine shaft; a unit including a shaft and a generator for generating electric energy in association with the turbine shaft; an induction plate for guiding water flowing in one side of the unit; And a hydraulic pressure difference housing for guiding a hydraulic pressure deviation to the upper and lower sides of the hydraulic pressure chamber.

또한 종래기술 '대한민국특허청 등록특허 제10-1092123호 상하수도관의 수압을 이용한 전기 발전장치'는 출구측으로 갈수록 그 내경이 좁아지게 형성된 제1수압상승관이 존재하지만, 이는 물의 흐름이 티형관 방향으로 상승되기 위해 매우 높은 수압이 형성되는 수도관에 설치되어야 한다.In addition, there is a first water pressure rising pipe formed in the prior art 'Korean Patent Registration No. 10-1092123' where the inner diameter becomes narrower toward the outlet side in the electricity generating device using water pressure of the water supply and sewage pipe, It should be installed in a water pipe with very high water pressure to rise.

따라서 이와 같은 구성으로 이루어진 종래발명들은 수압이 약하거나 유량이 적은 수도관에 설치할 경우 터빈 날개가 회전하지 않거나 티형관 방향으로 상승되지 못하여 전기에너지 생산이 이루어지기 힘들기 때문에 수압이 강한 수도관에만 설치해야 하는 한계가 있다.Therefore, in the conventional invention having such a configuration, it is difficult to produce electric energy because the turbine blade does not rotate or rise in the direction of the tee pipe when the water pressure is low or the flow rate is low. There is a limit.

대한민국특허청 등록특허 제10-0578452호Korea Patent Office Registration No. 10-0578452 대한민국특허청 등록특허 제10-1092123호Korea Patent Office Registration No. 10-1092123

따라서 본 발명의 목적은 수압이 낮은 액체가 유입되는 제2유입관의 직경을 점진적으로 감소시키고, 밸브몸체의 회전을 통해 일정 시간동안 제1유입관에 액체가 고여있도록 조절하여, 수압이 낮은 수도관에서도 전기에너지를 생산할 수 있도록 수압을 증가가능한 수압을 이용한 수도관용 발전 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling a flow rate of a liquid in a water pipe, the method comprising: gradually reducing a diameter of a second inflow pipe into which a low- A power generating device for a water pipe using a water pressure capable of increasing a water pressure so as to produce electric energy.

상기한 목적은, 수도관 사이에 개재되어 상기 수도관으로부터 액체가 유입되는 제1유입구와, 유입된 액체가 상기 수도관으로 배출되는 제1배출구가 형성된 원통형상의 하우징과; 상기 하우징의 중심축과 동일한 중심축으로 상기 하우징 내에 원통형상으로 배치되며 수압에 의해 회전구동하는 밸브몸체와, 상기 하우징 내로 유입된 액체가 상기 밸브몸체 내로 유입되도록 하는 복수의 제2유입구와, 상기 밸브몸체로부터 액체를 상기 하우징으로 배출하는 제2배출구를 포함하는 밸브유니트와; 상기 하우징 내에 배치되는 고정자와; 상기 밸브몸체와 연결되어 함께 회전하며 상기 고정자에 대응하여 설치되는 회전자와, 상기 회전자의 회전축으로부터 직경을 따라 형성되는 복수의 회전날개를 포함하는 회전유니트와; 상기 회전자의 회전에 의해 전기를 생산가능하도록 하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치에 의해 달성된다.The above object can be accomplished by providing a water pump comprising: a cylindrical housing provided between a water pipe and having a first inlet through which liquid flows from the water pipe and a first outlet through which the introduced liquid is discharged to the water pipe; A valve body rotatably driven by water pressure and arranged in a cylindrical shape in the housing with the same central axis as the central axis of the housing; a plurality of second inlets for allowing the liquid introduced into the housing to flow into the valve body; And a second outlet for discharging liquid from the valve body to the housing; A stator disposed within the housing; A rotating unit connected to the valve body and rotating together and corresponding to the stator, and a plurality of rotating blades formed along the diameter of the rotating shaft of the rotor; And a magnet capable of producing electricity by rotation of the rotor.

여기서, 복수의 상기 제2유입구 총 단면적과 상기 제1유입구와의 단면적 비율은 1:1.5 내지 3인 것이 바람직하며, 상기 제2유입구는 액체의 수압이 증가하도록 액체의 유입방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하며, 직경이 점진적으로 감소하는 상기 제2유입구는 액체가 유입되는 영역과 액체가 배출되는 영역의 단면적 비율이 1:0.5 내지 0.8인 것이 바람직하다.Preferably, the ratio of the cross sectional area of the plurality of second inlets to the first inlet is in a range of 1: 1.5 to 3, and the diameter of the second inlet is gradually increased along the inflow direction of the liquid so that the water pressure of the liquid increases. And the ratio of the cross-sectional area of the second inlet where the diameter gradually decreases to the area where the liquid is introduced and the area where the liquid is discharged is preferably 1: 0.5 to 0.8.

또한, 복수의 상기 제2유입구는 2의 배수로 형성되며, 상기 회전날개는 상기 회전자의 회전방향을 따라 중앙영역이 돌출된 것이 바람직하다.Preferably, the plurality of second inlets are formed by a multiple of 2, and the rotor blade has a central region protruding along the rotational direction of the rotor.

상술한 본 발명의 구성에 따르면 수압이 낮은 액체가 유입되는 제2유입관의 직경을 점진적으로 감소시키고, 밸브몸체의 회전을 통해 일정 시간동안 제1유입관에 액체가 고여있도록 조절하여, 수압이 낮은 수도관에서도 전기에너지를 생산할 수 있도록 수압을 증가가능한 효과를 얻을 수 있다.According to the structure of the present invention described above, the diameter of the second inflow pipe into which the low-pressure liquid flows is gradually reduced, and the liquid is adjusted to be filled in the first inflow pipe through the rotation of the valve body for a predetermined time, It is possible to increase the water pressure so as to produce electric energy even in a low water pipe.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수도관용 발전 장치의 정면도이고,
도 2는 도 1의 단면도이다.
1 is a front view of a power generator for a water pipe according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of Fig.

이하 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 수도관용 발전 장치(10)를 상세히 설명한다.Hereinafter, a water power generation power generator 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이 수압을 이용한 수도관용 발전 장치(10)는 하우징(100), 하우징(100) 내에 배치되는 밸브유니트(300), 밸브유니트(300)와 함께 회전하는 회전유니트(500), 고정자(700) 및 자석(900)을 포함한다.1 and 2, the water power generation power generation apparatus 10 includes a housing 100, a valve unit 300 disposed in the housing 100, a rotation unit (not shown) that rotates together with the valve unit 300 500, a stator 700, and a magnet 900.

하우징(100)은 원통형상으로 이루어져 수압이 낮은 액체가 흐르는 수도관 사이에 개재되며, 수도관을 따라 흐르는 액체가 유입되는 제1유입구(110)와, 유입된 액체가 수도관으로 다시 배출되는 제1배출구(130)를 포함한다. 여기서 제1유입구(110)와 제1배출구(130)는 수도관과 견고하게 결합되며 누수가 발생하지 않도록 암나사 또는 수나사가 형성되며, 이와 대응하여 수도관에도 암나사 또는 수나사가 형성되는 것이 바람직하다.The housing 100 has a cylindrical shape and is interposed between water pipes through which a low-pressure liquid flows. The housing 100 has a first inlet 110 through which liquid flowing along the water pipe flows, and a first outlet 110 through which the introduced liquid is discharged back to the water pipe 130). Here, the first inlet 110 and the first outlet 130 are tightly coupled to the water pipe, and a female screw or a male screw is formed to prevent leakage, and a corresponding female screw or male screw is also formed in the water pipe.

하우징(100)에 형성된 제1유입구(110)는 제1배출구(130)보다 상부영역에 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 제1유입구(110)로부터 유입된 액체가 전기를 생산하기 위해 회전운동을 한 후 중력에 의해 제1배출구(130) 영역으로 이동되고, 제1배출구(130)를 통해 수도관으로 빠져나가게 된다. Preferably, the first inlet 110 formed in the housing 100 is formed in an area above the first outlet 130. The liquid introduced from the first inlet 110 is rotated to generate electricity and then is moved to the first outlet 130 region by gravity and is discharged to the water pipe through the first outlet 130 .

하우징(100) 내에 배치되는 밸브유니트(300)는 하우징(100)과 마찬가지로 원통형상을 가진 밸브몸체(310)와, 밸브몸체(310)에 형성된 제2유입구(330) 및 제2배출구(350)를 포함한다. 밸브몸체(310)는 하우징(100)의 중심축과 동일한 위치에 중심축이 배치되어 밸브유니트(300) 내에 유입된 액체의 수압에 의해 회전구동한다. The valve unit 300 disposed in the housing 100 includes a valve body 310 having a cylindrical shape and a second inlet 330 and a second outlet 350 formed in the valve body 310, . The valve body 310 is rotatably driven by the hydraulic pressure of the liquid introduced into the valve unit 300 by arranging the central axis at the same position as the central axis of the housing 100.

밸브몸체(310)와 결합된 제2유입구(330)는 복수 개로 이루어지며 제1유입구(110)를 통해 유입된 액체가 제2유입구(330)를 통해 밸브몸체(310) 안으로 유입된다. 여기서 복수의 제2유입구(330)는 2의 배수 즉, 짝수로 형성되는 것이 바람직한데 이는 발전 장치(100)를 설계할 때 홀수보다 짝수로 형성하는 것이 구조적으로 안정적이며, 제조하기에도 용이하기 때문이다.The second inlet 330 coupled to the valve body 310 is formed of a plurality of liquids and the liquid introduced through the first inlet 110 flows into the valve body 310 through the second inlet 330. It is preferable that the plurality of second inlets 330 are formed in a multiple of two, that is, an even number. In this case, it is structurally stable to form even number of odd numbers when designing the power generation apparatus 100, to be.

본 발명의 경우 수압이 낮은 수도관에 사용하기 때문에 액체의 수압이 낮으며, 이 액체가 그대로 밸브몸체(310) 안으로 들어가게 되면 밸브몸체(310) 내의 회전날개(510)를 회전시킬 정도의 힘을 가지고 있지 않아 회전날개(510)를 회전시키기 용이하지 않다. 따라서 제1유입구(110)를 통해 유입된 액체가 어느 정도 고여서 수압을 높인 후 밸브몸체(310) 내로 유입되도록 하는 것이 바람직 한데, 이를 위해 제2유입구(330)를 제1유입구(110)보다 직경이 작도록 하는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 직경의 비는 복수의 제2유입구(330) 총 단면적과 제1유입구(110)와의 단면적의 비율이 1:1.5 내지 3인 것인데, 복수의 제2유입구(330) 총 단면적에 비해 제1유입구(110) 단면적 비율이 1.5미만일 경우 수압을 증가시키기 어려우며, 비율이 3을 초과할 경우 유입되는 액체의 양에 비해 배출되는 액체의 양이 적어져 수도관에 액체가 과하게 고여있을 우려가 있다.The water pressure of the liquid is low because it is used in a water pipe having a low water pressure in the present invention. When the liquid is directly introduced into the valve body 310, the liquid has a force enough to rotate the rotary vane 510 in the valve body 310 So that it is not easy to rotate the rotary vane 510. Therefore, it is preferable that the liquid introduced through the first inlet 110 is increased to a certain degree and then the water is introduced into the valve body 310 after the water pressure is increased. To this end, the second inlet 330 is connected to the first inlet 110 It is preferable that the diameter is small. The ratio of the total cross-sectional area of the plurality of second inlets 330 to the cross-sectional area of the first inlet 110 is 1: 1.5 to 3, and the ratio of the total cross-sectional area of the plurality of second inlets 330 to the cross- If the cross-sectional area ratio of the inlet 110 is less than 1.5, it is difficult to increase the water pressure. If the ratio is more than 3, the amount of liquid discharged may be less than the amount of the liquid to be introduced.

밸브몸체(310)가 회전하면서 제2유입구(330)가 제1유입구(110) 영역에 배치되면 제2유입구(330)로 액체가 유입되고, 회전하면서 제2유입구(330)가 제1유입구(110)에 배치되지 않을 경우에는 제1유입구(110) 영역에 액체가 고여 있게 된다. 그 후 밸브몸체(310)의 회전에 의해 다른 제2유입구(330)가 제1유입구(110) 영역에 배치되면 고여 있던 액체가 높은 수압을 가지면서 제2유입구(330)로 유입된다. 즉 밸브몸체(310)에 형성된 복수의 제2유입구(330)가 제1유입구(110)에 배치되지 않을 경우에는 제1유입구(110)에 액체가 저장되면서 수압이 증가하게 되고, 회전에 의해 제2유입구(330)가 제1유입구(110)에 배치되면 수압이 증가된 액체가 제2유입구(330)로 유입되면서 내부의 회전날개(510)를 높은 수압으로 회전시키게 된다.When the valve body 310 is rotated and the second inlet 330 is disposed in the region of the first inlet 110, the liquid is introduced into the second inlet 330 and the second inlet 330 is connected to the first inlet 330 110, the liquid is accumulated in the region of the first inlet 110. Then, when the second inlet 330 is disposed in the first inlet 110 by rotation of the valve body 310, the accumulated liquid flows into the second inlet 330 with a high water pressure. That is, when the plurality of second inlets 330 formed in the valve body 310 are not disposed in the first inlet 110, the liquid is stored in the first inlet 110 and the water pressure is increased, When the second inlet 330 is disposed in the first inlet 110, the liquid with increased water pressure flows into the second inlet 330 and rotates the inner rotor 510 at a higher water pressure.

액체의 수압을 증가시키기 위해서는 밸브몸체(310)를 회전시킬 뿐만 아니라 제2유입구(330)의 직경이 점진적으로 감소하도록 형성할 수 있다. 액체의 유입방향을 따라 제2유입구(330)의 직경이 점진적으로 감소하게 되면 2차로 수압이 증가하면서 회전날개(510)를 더 강하게 회전시키며 이를 통해 발전이 용이해진다. 이러한 제2유입구(330)는 액체가 유입되는 영역과 배출되는 영역의 단면적 비율이 1:0.5 내지 0.8인 것이 바람직한데, 배출되는 영역의 단면적 비율이 0.5 미만일 경우 유입되는 액체의 양에 비해 배출되는 액체의 양이 너무 적어 액체 배출이 원활하지 않으며, 0.8을 초과할 경우 수압을 증가시키는 효과가 미미하다.In order to increase the water pressure of the liquid, not only the valve body 310 may be rotated, but the diameter of the second inlet 330 may be gradually decreased. As the diameter of the second inlet 330 gradually decreases along the liquid inflow direction, the water pressure in the second order increases, and the rotary vane 510 rotates more strongly, thereby facilitating power generation. The ratio of the cross-sectional area of the second inlet 330 to the area of the liquid to be discharged and the area to be discharged is preferably 1: 0.5 to 0.8. When the cross-sectional area ratio of the discharged area is less than 0.5, The amount of liquid is too small to discharge the liquid smoothly, and when it exceeds 0.8, the effect of increasing the water pressure is insignificant.

제2배출구(350)는 밸브몸체(310)의 하부에 배치되어 제1배출구(130)로 액체를 배출시키는 역할을 한다. 이러한 제2배출구(350)는 밸브몸체(310)와 일체로 형성되어 함께 회전하여도 되며, 따로 분리되어 위치가 고정되어 있어도 무방하다.The second outlet 350 is disposed at a lower portion of the valve body 310 to discharge the liquid to the first outlet 130. The second outlet 350 may be integrally formed with the valve body 310 and rotated together with the second outlet 350. Alternatively, the second outlet 350 may be fixed separately.

회전하는 밸브몸체(310)와 연결되어 함께 회전하는 회전유니트(500)는 회전자(530)와 회전날개(510)를 포함한다. 밸브몸체(310)를 지나 유입되는 액체는 수압이 높은 액체로 이를 통해 복수의 회전날개(510)를 회전시키게 된다. 이를 통해 회전날개(510)와 연결되는 회전자(530)가 회전하게 된다. 여기서 회전날개(510)는 회전자(530)의 회전축으로부터 직경을 따라 형성되는데, 회전날개(510)의 형상은 회전자(530)의 회전방향을 따라 중앙영역이 곡선으로 돌출된 것이 바람직하다. 회전날개(510)의 중앙영역이 돌출될 경우 액체가 중앙영역으로 모여, 회전날개(510)가 직선으로 이루어질 때보다 수압이 더욱 강해져 회전속도가 증가하게 된다.The rotating unit 500 connected to the rotating valve body 310 and rotating together includes a rotor 530 and a rotating blade 510. The liquid flowing through the valve body 310 is a liquid with a high water pressure, thereby rotating the plurality of rotating blades 510. The rotor 530 connected to the rotary vane 510 rotates. Here, the rotary vane 510 is formed along the diameter of the rotary shaft of the rotor 530, and the shape of the rotary vane 510 is preferably a curved shape in the central area along the rotation direction of the rotor 530. When the central region of the rotary vane 510 protrudes, the liquid is gathered in the central region, and the water pressure becomes stronger than when the rotary vane 510 is straight, so that the rotation speed increases.

밸브몸체(310) 내에 배치되는 회전자(530)는 밸브몸체(310)와 함께 회전하는 데, 이와 같은 구동이 가능하도록 밸브몸체(310)와 회전자(530)는 서로 결합되어 있다. 더욱 바람직하게는 밸브몸체(310)와 회전자(530)를 일체로 성형시키는 것이다.The rotor 530 disposed in the valve body 310 rotates together with the valve body 310. The valve body 310 and the rotor 530 are coupled to each other to enable such driving. More preferably, the valve body 310 and the rotor 530 are integrally formed.

회전자(530)와 대응하여 하우징(100) 내에는 고정자(700)가 설치되며, 고정자(700)와 회전자(530) 사이에는 회전자(530)의 회전에 의해 전기를 생산가능하도록 하는 자석(900)이 설치된다. 또한 고정자(700)에는 도시되어 있지는 않지만 발전기가 연결되어 있어 회전자(530)의 회전력이 발전기로 전달되어 최종적으로 전기가 생산된다. 여기서 자석은 전자석, 영구자석 등과 같이 발전가능한 종류의 자석이면 어느 것이든 사용 가능하다.A stator 700 is provided in the housing 100 in correspondence to the rotor 530 and a magnet 530 is provided between the stator 700 and the rotor 530 to enable electricity to be produced by the rotation of the rotor 530. [ (900) is installed. Also, although not shown in the stator 700, a generator is connected, so that the rotational force of the rotor 530 is transmitted to the generator to finally produce electricity. Here, the magnet can be any of a magnet of a power generation type such as an electromagnet, a permanent magnet, or the like.

종래의 수도관용 발전 장치는 주로 높은 수압이 형성되는 수도관에 설치되었다. 하지만 본 발명의 경우 제2유입구(330)의 직경이 점진적으로 감소할 뿐만 아니라, 밸브몸체(310)가 회전하는 동안 제2유입구(330)의 액체 유입이 조절되어 액체의 수압이 더욱 증가된다. 이러한 본 발명의 발전 장치(10)는 수압이 낮은 수도관에도 용이하게 사용될 수 있다.Conventional power generators for water supply systems are mainly installed in water pipes where high water pressure is formed. However, in the present invention, not only the diameter of the second inlet 330 gradually decreases but also the inflow of liquid into the second inlet 330 is controlled while the valve body 310 rotates to further increase the water pressure of the liquid. Such a power generation apparatus 10 of the present invention can be easily used for a water pipe having a low water pressure.

10: 발전 장치 100: 하우징
110: 제1유입구 130: 제1배출구
300: 밸브유니트 310: 밸브몸체
330: 제2유입구 350: 제2배출구
500: 회전유니트 510: 회전날개
530: 회전자 700: 고정자
900: 자석
10: Power generator 100: Housing
110: first inlet 130: first outlet
300: valve unit 310: valve body
330: second inlet port 350: second outlet port
500: rotating unit 510: rotating blade
530: Rotor 700: Stator
900: Magnet

Claims (6)

수압을 이용한 수도관용 발전 장치에 있어서,
수도관 사이에 개재되어 상기 수도관으로부터 액체가 유입되는 제1유입구와, 유입된 액체가 상기 수도관으로 배출되는 제1배출구가 형성된 원통형상의 하우징과;
상기 하우징의 중심축과 동일한 중심축으로 상기 하우징 내에 원통형상으로 배치되며 수압에 의해 회전구동하는 밸브몸체와, 상기 하우징 내로 유입된 액체가 상기 밸브몸체 내로 유입되도록 하는 복수의 제2유입구와, 상기 밸브몸체로부터 액체를 상기 하우징으로 배출하는 제2배출구를 포함하는 밸브유니트와;
상기 하우징 내에 배치되는 고정자와;
상기 밸브몸체와 연결되어 함께 회전하며 상기 고정자에 대응하여 설치되는 회전자와, 상기 회전자의 회전축으로부터 직경을 따라 형성되는 복수의 회전날개를 포함하는 회전유니트와;
상기 회전자의 회전에 의해 전기를 생산가능하도록 하는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
1. A power generator for a water pipe using a water pressure,
A cylindrical housing interposed between the water pipes and having a first inlet through which the liquid flows from the water pipe and a first outlet through which the introduced liquid is discharged to the water pipe;
A valve body rotatably driven by water pressure and arranged in a cylindrical shape in the housing with the same central axis as the central axis of the housing; a plurality of second inlets for allowing the liquid introduced into the housing to flow into the valve body; And a second outlet for discharging liquid from the valve body to the housing;
A stator disposed within the housing;
A rotating unit connected to the valve body and rotating together and corresponding to the stator, and a plurality of rotating blades formed along the diameter of the rotating shaft of the rotor;
And a magnet for producing electric power by rotation of the rotor.
제 1항에 있어서,
복수의 상기 제2유입구 총 단면적과 상기 제1유입구와의 단면적 비율은 1:1.5 내지 3인 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a ratio of a total cross-sectional area of the plurality of second inlets to a cross-sectional area of the first inlet is 1: 1.5 to 3.
제 1항에 있어서,
상기 제2유입구는 액체의 수압이 증가하도록 액체의 유입방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second inlet gradually decreases in diameter along the inflow direction of the liquid to increase the hydraulic pressure of the liquid.
제 3항에 있어서,
직경이 점진적으로 감소하는 상기 제2유입구는 액체가 유입되는 영역과 액체가 배출되는 영역의 단면적 비율이 1:0.5 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
The method of claim 3,
Wherein a ratio of a cross-sectional area of a region in which the liquid is introduced to a region in which the liquid is discharged is in a range of 1: 0.5 to 0.8, the second inlet being gradually reduced in diameter.
제 1항에 있어서,
복수의 상기 제2유입구는 2의 배수로 형성되는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
The method according to claim 1,
And the plurality of second inlets are formed in multiples of two.
제 1항에 있어서,
상기 회전날개는 상기 회전자의 회전방향을 따라 중앙영역이 돌출된 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 수도관용 발전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rotary blade has a central region protruded along the rotation direction of the rotor.
KR1020150055268A 2015-04-20 2015-04-20 Power ganaeration for water service pipe usig the water power KR101545684B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150055268A KR101545684B1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Power ganaeration for water service pipe usig the water power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150055268A KR101545684B1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Power ganaeration for water service pipe usig the water power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101545684B1 true KR101545684B1 (en) 2015-08-20

Family

ID=54061438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150055268A KR101545684B1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Power ganaeration for water service pipe usig the water power

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101545684B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168997A (en) 2009-01-22 2010-08-05 Toto Ltd Generator for water faucet

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168997A (en) 2009-01-22 2010-08-05 Toto Ltd Generator for water faucet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nuramal et al. Experimental study of screw turbine performance based on different angle of inclination
US20070140829A1 (en) Modular Hydraulic or Hydroelectric Machine
KR101464078B1 (en) Small hydro power plant
KR101202678B1 (en) A waterpower generator for a drain pipe
US8123457B2 (en) System and apparatus for improved turbine pressure and pressure drop control using turbine head potential
CN104595094B (en) hydraulic turbine generator
US10221828B2 (en) Hydroelectric power generation device for pipeline
TW201344043A (en) Water turbine
JP6049749B2 (en) Turbine equipment
KR101503727B1 (en) A small hydropower generation apparatus
KR101567263B1 (en) Small hydro power plant
KR101773513B1 (en) Small hydropower generation apparatus
KR101256823B1 (en) Small hydro-power device
KR101545684B1 (en) Power ganaeration for water service pipe usig the water power
RU2347935C2 (en) In-channel river plant
KR101663248B1 (en) Submerged small hydro-power plant
KR101320636B1 (en) A waterpower generator for pipe flowing water
MX2013006448A (en) Hydroelectric generator installed in flowing water.
WO2011005215A1 (en) Hydroelectric inflow dam system
US20160237978A1 (en) Gear Pump for Hydroelectric Power Generation
GB2543566A (en) Rotor apparatus
KR20100112450A (en) A hydroelectric powergeneration system
KR101642444B1 (en) Small hydro power plant
KR20210056840A (en) Small Scale Hydropower Comprising Multi-Turbine
US20240141859A1 (en) Energy storage system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180802

Year of fee payment: 4