KR101609821B1 - 송수관 설치형 소수력 발전장치 - Google Patents

송수관 설치형 소수력 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101609821B1
KR101609821B1 KR1020140113247A KR20140113247A KR101609821B1 KR 101609821 B1 KR101609821 B1 KR 101609821B1 KR 1020140113247 A KR1020140113247 A KR 1020140113247A KR 20140113247 A KR20140113247 A KR 20140113247A KR 101609821 B1 KR101609821 B1 KR 101609821B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impeller
water pipe
generator
fluid
water
Prior art date
Application number
KR1020140113247A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160025848A (ko
Inventor
김봉환
Original Assignee
경남과학기술대학교 산학협력단
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 경남과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 경남과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020140113247A priority Critical patent/KR101609821B1/ko
Publication of KR20160025848A publication Critical patent/KR20160025848A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101609821B1 publication Critical patent/KR101609821B1/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
    • 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 송수관 설치형 소수력 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송수관의 내부에 임펠러가 발전기와 연결되게 설치되어 펌프에 의해 송수관을 따라 압송되는 유체의 흐름 압력에 의해 전기에너지를 발생시키는 송수관 설치형 소수력 발전장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 펌프에 의해 압송되는 유체가 통과하는 송수관; 상기 송수관의 내부에 설치되어 상기 유체에 의해 회전하는 임펠러; 및 상기 송수관의 외부에서 상기 임펠러와 연결되어 상기 임펠러의 회전력으로 발전하는 발전기;를 포함하여 구성되되, 상기 임펠러는, 상기 발전기의 구동축이 연결되고 상방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 상부보스; 상기 송수관에 축지되고 하방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 하부보스; 및 상기 상부보스와 상기 하부보스의 가장자리를 일정간격으로 곡형을 이루며 연결하고 익형으로 형성되는 복수 개의 블레이드;로 구성되는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치를 기술적 요지로 한다.

Description

송수관 설치형 소수력 발전장치{Water pipe installation type small hydroelectric power generator}
본 발명은 송수관 설치형 소수력 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송수관의 내부에 임펠러가 발전기와 연결되게 설치되어 펌프에 의해 송수관을 따라 압송되는 유체의 흐름 압력에 의해 전기에너지를 발생시키는 송수관 설치형 소수력 발전장치에 관한 것이다.
현재 석탄이나 중유 등과 같은 화석연료를 사용하는 발전하는 화력발전소나 우라늄이나 플루토늄 등과 같은 원자의 이용하여 발전하는 원자력발전소는 환경오염과 폐기물 처리에 따른 문제로 인하여 신규로 설치하는 것이 어려운 상황이다.
이러한 상황으로 인하여 냉난방 전기 사용이 급등하는 여름철이나 겨울철에는 전력생산량이 전력공급량을 따라가지 못하는 전력 대란으로 인하여 대규모 정전 상태를 피하기가 쉽지 않은 실정이다.
이를 전력 대란을 방지하기 위하여 풍력과 수력 및 파력 등을 이용하여 발전하는 친환경 발전설비가 곳곳에 설치되고 있는 추세이다. 그러나 상기한 친환경 발전설비를 대규모로 설치하는 경우 설치 장소에 한계가 있고 유지비용도 만만치 않아 경제적으로 비효율적이다.
상기와 같은 한계와 비효율적인 부분을 해소하기 위하여 친환경 발전설비는 소규모 형태로 설치되고 있는데, 그 중에서도 송수관의 내부에 설치되어 송수관을 따라 유동하는 유체의 흐름 압력을 이용하여 발전하는 소수력 발전장치에 대한 관심이 증대되고 있다.
상기한 송수관용 소수력 발전장치는 송수관의 내부에 설치되어 펌프에 의해 압송되는 유체의 유속에 의해 회전 운동하는 임펠러를 통하여 발전기를 구동시킴으로써 전기에너지를 발생시키는 구조이다.
그러나 종래의 송수관용 소수력 발전장치는 대부분이 발전기가 임펠러와 함께 송수관의 내부에 설치됨에 따라 유체의 흐름을 방해하는 문제점이 있었다. 그리고 임펠러의 형상이 단순하여 유체의 흐름 압력을 제대로 이용하지 못함에 따라 발전효율이 떨어지는 문제점도 있었다.
국내 특허등록공보 제10-1189764호, 2012.10.04.자 등록. 국내 특허등록공보 제10-1296759호, 2013.08.08.자 등록. 국내 특허등록공보 제10-1381022호, 2014.03.27.자 등록.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 송수관 내부를 흐르는 유체의 원활한 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 유체의 흐름 압력을 최대한 이용하여 발전효율을 향상시킬 수 있도록 임펠러의 형상을 개선한 송수관 설치형 소수력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 펌프에 의해 압송되는 유체가 통과하는 송수관; 상기 송수관의 내부에 설치되어 상기 유체에 의해 회전하는 임펠러; 및 상기 송수관의 외부에서 상기 임펠러와 연결되어 상기 임펠러의 회전력으로 발전하는 발전기;를 포함하여 구성되되, 상기 임펠러는, 상기 발전기의 구동축이 연결되고 상방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 상부보스; 상기 송수관에 축지되고 하방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 하부보스; 및 상기 상부보스와 상기 하부보스의 가장자리를 일정간격으로 곡형을 이루며 연결하고 익형으로 형성되는 복수 개의 블레이드;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블레이드는, 상기 상부보스의 가장자리에 연결되는 일단과, 상기 하부보스의 가장자리에 연결되는 타단이 수직선상에서 위치 차가 나도록 20~40°의 각도로 비틀어진 헬리컬 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 송수관은, 상기 임펠러가 설치되는 위치를 기준으로 하여 상기 임펠러의 전단에서는 내경이 상기 임펠러의 외경에 대응되게 점진적으로 축소되고 상기 임펠러의 후단에서는 내경이 다시 점진적으로 확대되는 이젝터 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 송수관의 내부에는, 상기 유체가 상기 임펠러로 집중되도록 유입구가 상기 송수관의 내경과 대응되고 유출구가 상기 송수관의 내경보다 상대적으로 작으면서 상기 임펠러의 블레이드 일측으로 편심된 편심내관이 상기 임펠러의 전단에 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 임펠러는, 상기 송수관의 길이에 따라 복수 개로 구성되어 상기 송수관의 내부에 일정간격으로 다단 형태로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 송수관은, 복수 개로 구성되어 상호 일정간격을 두고 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 송수관에는, 상기 임펠러를 기준으로 하여 전단에 제1유량계와 제1압력계가 설치되고 후단에 제2유량계와 제2압력계가 설치되어, 상기 전원제어반과 연결되는 단말기를 통해 유량과 압력 손실에 대한 모니터링이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 발명은, 임펠러의 개선된 형상을 통하여 송수관을 따라 압송되는 유체의 흐름 압력을 최대한 이용하여 전기에너지의 발전량을 극대화시킴으로써 발전효율이 크게 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임펠러를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임펠러의 블레이드를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 송수관의 내부에 편심내관을 더 설치한 예시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 임펠러를 다단 형태로 설치한 예시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량 및 압력손실 모니터링을 위한 계통도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 임펠러의 비틀림 각도에 따른 성능을 시뮬레이션한 결과를 도시한 표.
본 발명에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 저수지, 양수장, 취수장 등에서 펌프에 의해 유체가 내부를 따라 압송되는 송수관에 설치되어 펌프의 잉여 양역을 이용하는 것으로 유체의 흐름 압력으로 임펠러를 회전시켜서 발전기를 구동하여 전력을 발생시키는 장치이다.
특히, 본 발명에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는 유체의 흐름을 최대한 원활하게 보장하면서 유체의 흐름 압력을 최대한 이용함으로써 송수관의 기능을 해치지 않으면서 발전효율을 향상시킨 것이 특징이다.
이러한 특징은, 펌프에 의해 유체가 내부를 따라 압송되는 송수관과, 송수관의 내부에 설치되어 유체에 의해 회전력을 얻는 임펠러와, 송수관의 외부에서 임펠러와 연결되어 임펠러의 회전력으로부터 전기에너지를 발생시키는 발전기를 포함하고, 상기 임펠러가 상부가 볼록한 원판의 상부보스와 하부가 볼록한 원판의 하부보스 및 복수 개로 구성되어 상부보스와 하부보스의 가장자리를 일정간격으로 곡형으로 연결하는 익형(airfoil)의 블레이드로 구성되는 구조에 의해 달성된다.
즉, 상기 임펠러는 상부보스와 하부보스 및 복수 개의 블레이드에 의해 전체적으로 구형으로 구성되고 상기 블레이드는 단면이 익형이면서 일정각도로 비틀어진 헬리컬(helical) 형상으로 구성된 것이다.
따라서 펌프의 작동으로 인하여 송수관의 내부를 따라 압송되는 유체가 임펠러를 통과하면서 임펠러를 회전시킴으로써 임펠러의 회전축과 일체로 연결된 발전기의 구동축이 회전되면서 전기에너지를 발생하게 되는 것이다.
이때 임펠러의 블레이드가 헬리컬 형상으로서 일정각도로 비틀어진 형태이므로 유체의 흐름에 따른 캐비테이션(cavitation) 현상을 최소화함으로써 유체의 원활한 흐름을 보장하게 된다.
그리고 임펠러의 블레이드 단면이 익형이므로 유체가 통과하는 과정에서 자체적으로 양력이 발생하면서 임펠러의 연속적인 회전을 보장함으로써 출력이 향상되게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임펠러를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임펠러의 블레이드를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 송수관의 내부에 편심내관을 더 설치한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 임펠러를 다단 형태로 설치한 예시도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량 및 압력손실 모니터링을 위한 계통도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 임펠러의 비틀림 각도에 따른 성능을 시뮬레이션한 결과를 도시한 표이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 송수관(100), 임펠러(200), 및 발전기(300)로 크게 구성된다.
먼저, 상기 송수관(100)은 펌프에 의해 압송되는 유체를 목적지로 압송하는 구성이다. 즉, 송수관(100)은 펌프가 연결되는 배관의 전단부에 위치하여 유체가 내부를 따라 강하게 압송되는 구성이다.
이를 위해 송수관(100)은 일단이 유체가 저수되는 저수탱크와 연결되고 타단이 유체가 사용되는 곳의 배관과 연결된다. 그리고 저수탱크와의 사이에는 저수탱크의 유체를 압송하는 펌프가 연결된다.
즉, 펌프가 작동되면 저수탱크에 저수된 유체가 펌프의 작동압력에 의해 압송되면서 송수관(100)을 따라 목적지로 공급되게 된다.
다음으로, 상기 임펠러(200)는 송수관(100)의 내부에 설치되어 송수관(100)의 내부를 따라 압송되는 유체에 의해 회전 운동하는 구성이다. 즉, 임펠러(200)는 송수관(100)의 내부에 작용하는 유체의 흐름에 의해 유체가 흐르는 방향과 직교하는 방향을 중심으로 하여 회전하면서 회전력을 발생시키는 구성이다.
이를 위해 임펠러(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부보스(210), 하부보스(220) 및 복수 개의 블레이드(230)로 구성된다.
상기 상부보스(210)는 상부면이 상방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되어 후술할 상기 발전기(300)의 구동축(310)이 연결되고, 상기 하부보스(220)는 하부면이 하방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되어 송수관(100)의 내측에 회전 가능하게 축지된다.
단, 상부보스(210)와 하부보스(220)는 임펠러(200)의 회전시 회전 저항이 최소화되도록 베어링(미도시)을 사이에 두고 송수관(100)의 내부에 설치된다.
상기 블레이드(230)는 상부보스(210)와 하부보스(220)의 가장자리를 일정간격으로 곡형으로 연결하는 형태를 가지면서 단면이 익형으로 구성되면서, 상부보스(210)의 가장자리에 연결되는 일단과 하부보스(220)의 가장자리에 연결되는 타단이 수직선상에서 위치 차가 나도록 비틀어진 헬리컬 형태로 구성된다.
즉, 임펠러(200)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 송수관(100)의 내부에 적용 가능하도록 상부보스(210)와 하부보스(220) 및 복수 개의 블레이드(230)가 이루는 전체적인 형상이 구형을 형성하면서, 유체의 흐름에 의한 캐비테이션을 최소화하면서 자체적으로 양력이 발생하도록 블레이드(230)의 단면이 익형이면서 헬리컬 형태를 가진 것이다.
이때 블레이드(230)의 비틀림 각도(α)는 상기 헬리컬 형태에 따른 작용효과가 극대화되도록 하기 위해서는 20~40°가 바람직한데, 이는 상기 비틀림 각도가 각각 0°일 때와 30°일 때를 시뮬레이션한 결과에 따른 흐름속도 백터(flow velocity vector), 흐름 유선형(flow streamline), 블레이드에 작용하는 압력(Pa), 양력계수(CL), 토크(Nm), 동력계수(power coefficient)를 통해 확인할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 흐름속도 벡터에 있어서 30°일 때는 전반적으로 유동이 원활하게 되고 있지만 0°일 때는 임펠러 후단에서 유동박리에 의해 와류가 형성되어 양력을 감소시키는 것을 확인할 수 있다.
흐름 유선형에 있어서 30°일 때는 유선의 흐름이 유입되는 유체와 거의 평행한 방향에서는 유선이 부드럽게 흐르다가 임펠러가 회전하면서 유입 유체와 직각을 이루는 곳에서는 순간적으로 유체가 빠져나가지 못하고 와류가 생기는 현상이 발생하지만 0°일 때는 임펠러 후단에서 와류가 크게 발생하여 양력을 감소시키고 회전에너지의 손실을 발생하는 것을 확인할 수 있다.
블레이드 작용하는 압력에 있어서 30°일 때는 와류가 거의 없고 유체가 부드럽게 블레이드를 타고 흘러가면서 주변 속도가 낮아지므로 0°일 때보다 압력이 낮음을 확인할 수 있다. 또한, 양력계수, 토크, 동력계수에 있어서도 0°일 때보다 30°일 때 모두 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
한편, 시뮬레이션 결과를 별도로 첨부하지 않았지만 블레이드(230)의 비틀림 각도가 20°보다 작은 경우에는 0°일 때와 같이 유체의 흐름을 방해하여 작용효과가 미미한 것을 확인하였고, 40°보다 큰 경우에는 30°일 때와 달리 오히려 역효과가 발생하는 것을 확인하였다.
따라서 유동 손실의 최소화, 회전 토크의 최대화, 및 유체에 흐름에 의한 캐비테이션의 최소화를 위해서는 블레이드(230)의 비틀림 각도를 20~40°로 구성하는 것이 가장 바람직하다.
마지막으로, 상기 발전기(300)는 송수관(100)의 외부에서 임펠러(200)와 연결되는 구성이다. 즉, 발전기(300)는 임펠러(200)의 회전력을 전달받아 구동축이 회전되면서 전자기유도 현상을 통해 전기에너지를 발생시키는 구성이다.
이를 위해 발전기(300)는 구동축이 임펠러(200)의 상부보스(210) 중심에 일체로 회전되게 연결된다. 그리고 발전기(300)의 출력단은 발전기(300)에서 출력되는 전기에너지를 안정적으로 제어하여 축전지에 충전하거나 전기장치의 전원으로 직접 사용되도록 공급하는 전원제어반(500)과 전기적으로 연결된다.
여기서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 발전효율을 높이기 위하여 유체가 임펠러(200)로 집중될 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이 임펠러(200)가 설치되는 위치를 기준으로 하여 임펠러(200)의 전단에서는 내경이 상기 임펠러(200)의 외경에 대응되게 점진적으로 축소되고 임펠러(200)의 후단에서는 내경이 다시 점진적으로 확대되는 이젝터 형상으로 구성되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 발전효율을 높이기 위하여 유체가 임펠러(200)로 집중될 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 송수관(100)의 내부에는 유체가 유입되는 유입구가 송수관(100)의 내경과 대응되고 유입된 유체가 유출되는 유출구가 송수관(100)의 내경보다 상대적으로 작으면서 임펠러(200)의 블레이드(230) 일측으로 편심된 편심내관(400)이 임펠러(200)의 전단에 더 설치되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는, 단위시간당 발전량을 증대시킬 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 임펠러(200)가 복수 개로 구성되어 송수관(100)의 내부에 일정간격으로 설치되는 직렬 다단 형태로 구성되는 것도 가능하다.
그리고 도시하지 않았지만 송수관(100)이 복수 개로 구성되어 상호 일정간격을 두고 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 직, 병렬 다단 형태로 구성되는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송수관 설치형 소수력 발전장치는 도 6에 도시된 바와 같이 임펠러(200)를 기준으로 하여 그 전단에 제1유량계(610)와 제1압력계(710)를 설치하고 그 후단에 제2유량계(620)와 제2압력계(720)를 설치하여 발전량에 따른 유량과 압력 손실을 전원제어반(500)을 통해 단말기(800)로 모니터링하면서 운영 가능하다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
100: 송수관
200: 임펠러
210: 상부보스
220: 하부보스
230: 블레이드
300: 발전기
310: 구동축
400: 편심내관
500: 전원제어반
610: 제1유량계
620: 제2유량계
710: 제1압력계
720: 제2압력계
800: 단말기

Claims (7)

  1. 펌프에 의해 압송되는 유체가 통과하는 송수관;
    상기 송수관의 내부에 설치되어 상기 유체에 의해 회전하는 임펠러; 및
    상기 송수관의 외부에서 상기 임펠러와 연결되어 상기 임펠러의 회전력으로 발전하는 발전기;를 포함하여 구성되되,
    상기 임펠러는 상기 발전기의 구동축이 연결되고 상방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 상부보스; 상기 송수관의 내부에 베어링을 사이에 두고 축지되고 하방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 하부보스; 및 상기 상부보스와 상기 하부보스의 가장자리를 일정간격으로 곡형을 이루며 연결하고 익형으로 형성되는 복수 개의 블레이드;로 구성되고,
    상기 블레이드는 상기 상부보스의 가장자리에 연결되는 일단과, 상기 하부보스의 가장자리에 연결되는 타단이 수직선상에서 위치 차가 나도록 20~40°의 각도로 비틀어진 헬리컬 형태로 구성되며,
    상기 송수관은 상기 임펠러가 설치되는 위치를 기준으로 하여 상기 임펠러의 전단에서는 내경이 상기 임펠러의 외경에 대응되게 점진적으로 축소되고 상기 임펠러의 후단에서는 내경이 다시 점진적으로 확대되는 이젝터 형상으로 구성되고,
    상기 발전기는 상기 송수관의 외부에 설치되어 상기 임펠러의 회전력을 전달받아 구동축이 회전되면서 전자기유도 현상으로 전기에너지를 발생시켜 출력단으로 출력하며 상기 발전기의 구동축은 상기 임펠러의 상부보스 중심에 일체로 회전되게 연결되며 상기 발전기의 출력단은 상기 발전기에서 출력되는 전기에너지를 안정적으로 제어하여 축전지에 충전하거나 전기장치의 전원으로 직접 사용되도록 공급하는 전원제어반과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송수관의 내부에는,
    상기 유체가 상기 임펠러로 집중되도록 유입구가 상기 송수관의 내경과 대응되고 유출구가 상기 송수관의 내경보다 상대적으로 작으면서 상기 임펠러의 블레이드 일측으로 편심된 편심내관이 상기 임펠러의 전단에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는,
    상기 송수관의 길이에 따라 복수 개로 구성되어 상기 송수관의 내부에 일정간격으로 다단 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 송수관은,
    복수 개로 구성되어 상호 일정간격을 두고 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송수관에는,
    상기 임펠러를 기준으로 하여 전단에 제1유량계와 제1압력계가 설치되고 후단에 제2유량계와 제2압력계가 설치되어, 상기 전원제어반과 연결되는 단말기를 통해 유량과 압력 손실에 대한 모니터링이 이루어지는 것을 특징으로 하는 송수관 설치형 소수력 발전장치.
KR1020140113247A 2014-08-28 2014-08-28 송수관 설치형 소수력 발전장치 KR101609821B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140113247A KR101609821B1 (ko) 2014-08-28 2014-08-28 송수관 설치형 소수력 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140113247A KR101609821B1 (ko) 2014-08-28 2014-08-28 송수관 설치형 소수력 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160025848A KR20160025848A (ko) 2016-03-09
KR101609821B1 true KR101609821B1 (ko) 2016-04-06

Family

ID=55536359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140113247A KR101609821B1 (ko) 2014-08-28 2014-08-28 송수관 설치형 소수력 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101609821B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051582A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 주식회사 지오에너지 송수관 설치형 소수력 발전 터빈
WO2020022530A1 (ko) * 2018-07-24 2020-01-30 노츠 주식회사 소수력 발전용 수차 하우징
KR102116039B1 (ko) 2019-08-12 2020-05-27 동해에코에너지(주) 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124335A1 (ko) * 2016-12-29 2018-07-05 (주)리엔텍엔지니어링 수중 설치형 소수력 발전장치
KR102031614B1 (ko) * 2017-12-29 2019-10-14 한국기계연구원 구조 보강된 익형 블레이드를 가지는 관로형 터빈
KR102145589B1 (ko) * 2018-04-19 2020-08-18 최상진 배관용 발전장치
KR102208524B1 (ko) * 2018-09-07 2021-01-27 김성식 수차회전체 관로지지형 관로터빈과 관로터빈을 다단으로 직렬 설치한 수력 발전장치
WO2020050676A1 (ko) 2018-09-07 2020-03-12 김성식 관로 터빈 다단 설치를 통한 양수 발전 타워

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004360479A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Torishima Pump Mfg Co Ltd ポンプ逆転水車型発電設備

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101189764B1 (ko) 2010-03-17 2012-10-10 황금연 배관용 수력발전장치
KR101296759B1 (ko) 2013-01-07 2013-08-14 정주원 유속을 이용한 발전장치
KR101381022B1 (ko) 2013-07-16 2014-04-04 주성훈 관로 발전 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004360479A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Torishima Pump Mfg Co Ltd ポンプ逆転水車型発電設備

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051582A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 주식회사 지오에너지 송수관 설치형 소수력 발전 터빈
WO2020022530A1 (ko) * 2018-07-24 2020-01-30 노츠 주식회사 소수력 발전용 수차 하우징
KR102116039B1 (ko) 2019-08-12 2020-05-27 동해에코에너지(주) 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160025848A (ko) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101609821B1 (ko) 송수관 설치형 소수력 발전장치
US10202960B2 (en) Systems and methods for hydroelectric systems
TW201344043A (zh) 水渦輪機
JP6049749B2 (ja) タービン装置
KR101611857B1 (ko) 수중 설치형 소수력 발전장치
CN201730728U (zh) 一种循环式水轮发电机组
CN105705781A (zh) 用于水力涡轮的充气系统
JP6078364B2 (ja) 水流発電装置
RU2673965C9 (ru) Насосный гидроагрегат
CN210164574U (zh) 辅助动力的风力发电机
CN103244440B (zh) 水动风力推进器及冷却塔风力系统
CN105179145A (zh) 一种带适航调节装置的竖轴潮流能水轮机组
CN201650646U (zh) 风力抽水机
TWM609483U (zh) 流體發電系統
KR101075538B1 (ko) 파력발전시스템
CN203430684U (zh) 冷却塔用直联高效内置式水轮机
CN202055975U (zh) 自力式输水浮台
CN205779451U (zh) 潮流能发电装置及其水底密封保护装置
CN205013191U (zh) 风能浪能组合多级发电装置
CN209621513U (zh) 一种用于有限水头的水泵水轮机发电机组
CN201588729U (zh) 大气压力发电系统
CN205478460U (zh) 水力发电机组专用风机
Nawaz et al. Home Pump-Storage Hydroelectric System as Alternative to Battery Bank in UPS System
US20230392573A1 (en) Tidal stream generation apparatus with pump
AU2016201909A1 (en) Atmo-Hydro-Electrical system (AHE) - producing hydroelectricity from atmospheric pressure.

Legal Events

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

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4