KR102116039B1 - Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same - Google Patents
Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102116039B1 KR102116039B1 KR1020190098015A KR20190098015A KR102116039B1 KR 102116039 B1 KR102116039 B1 KR 102116039B1 KR 1020190098015 A KR1020190098015 A KR 1020190098015A KR 20190098015 A KR20190098015 A KR 20190098015A KR 102116039 B1 KR102116039 B1 KR 102116039B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power generation
- blades
- gear
- drive shaft
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
- F03B17/062—Other 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
- F03B13/083—The generator rotor being mounted as turbine rotor rim
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
- F03B3/121—Blades, their form or construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/003—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves reacting to pressure and temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/30—Details
- F16K3/32—Means for additional adjustment of the rate of flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/46—Mechanical actuating means for remote operation
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y02E10/223—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 다목적 용수로, 저수지, 상하수도, 고층 빌딩시스템에서 물의 유속(1.2Mpa~1.4Mpa)을 활용하여 자가발전 에너지를 형성시켜 센서(온도, 압력, 유량) 데이터의 무선 통신과 밸브 원격 제어를 가능하게 하도록 관로 유동수를 이용한 소수력 발전을 실행하는 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템에 관한 것으로, 특히 배관 내부의 유체 흐름에 따라 전력을 생산하고, 온도, 압력, 유량 센서 및 카메라 모듈로부터 종 데이터를 검지하여 배관의 상태를 원격에서 제어할 수 있는 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템에 관한 것이다.The present invention forms a self-generated energy by utilizing the flow velocity of water (1.2Mpa ~ 1.4Mpa) in a multipurpose waterway, reservoir, water supply, and high-rise building system to enable wireless communication of sensor (temperature, pressure, flow rate) data and remote control of the valve. It relates to a self-powered device having a dual-blade structure that performs small-scale power generation using pipeline flow water and a remote control system for a smart valve using the same, in particular, it generates power according to the fluid flow inside the pipe, and generates temperature, pressure, The present invention relates to a self-powered device having a dual blade structure capable of remotely controlling the state of piping by detecting species data from a flow sensor and a camera module, and a remote control system for a smart valve using the same.
일반적으로, 수력은 자연적인 지역조건과 조화를 이루는 녹색의 청정에너지로 환경오염 규제에 대비하고 지역의 분산전원에 적합한 부존자원으로 평가되고 있다. 이러한 수력을 이용한 발전 방법으로는 높은 곳에서 떨어지는 물의 낙차를 이용하여 발전하는 수력발전 시스템과 건물에서 버려지는 물을 한 곳으로 모아 상당한 낙차를 가지고 배수하여 얻어지는 에너지로 수차를 돌려 발전하는 소수력발전 시스템이 알려져 있다. In general, hydropower is a green clean energy that harmonizes with natural local conditions, and is evaluated as an existing resource suitable for environmental pollution regulation and suitable for local distributed power. As a power generation method using such a hydroelectric power, a hydroelectric power generation system that generates power by using a drop of water falling from a high place and a small hydro power generation system that generates water by turning water aberration into energy obtained by collecting and draining water from a building with a significant drop This is known.
소수력 발전은 일반적인 대규모 수력 발전과 원리 면에서는 차이가 없으나 국지적인 지역 조건과 조화를 이루는 규모가 작고 기술적으로 단순한 수력 발전이라고 할 수 있다. 특히 소수력 발전은 공해가 없는 청정에너지로서 다른 대체 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있기 때문에 개발 가치가 큰 부존자원으로 평가받고 있으며, 여러 선진국을 중심으로 기술 개발과 개발 지원 사업이 경쟁적으로 활발하게 진행되고 있는 상황이다.Hydroelectric power generation has no difference in principle from general large-scale hydroelectric power generation, but it can be said to be a small-scale and technically simple hydroelectric power generation in harmony with local regional conditions. In particular, small hydro power is a clean energy free from pollution, and because it has a higher energy density than other alternative energy sources, it is regarded as a valuable resource with great development value, and technology development and development support projects are actively competitive among several developed countries. This is an ongoing situation.
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.In such a small-scale power generation, there is a method of collecting wastewater or rainwater that is discarded from each floor of a building into one drainage pipe and draining it with a significant drop, and there is a method of generating wastewater or rainwater that falls by collecting a generator at the bottom of the drainage pipe. Conventionally, a hydroelectric device suitable for producing electric power by mounting in the middle of a high-grade water pipe isolated from the outside or a sewage / wastewater pipe has been proposed.
상기 소수력 발전장치(20)는 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 유체의 흐름에 따라 회전하는 터빈 날개(21)를 유체가 흐르는 관로(30)의 내부 중앙에 설치하고, 터빈 축(23)이 관로(50)를 관통하여 터빈 날개(21)와 연결되어 터빈 날개(21)의 회전 운동을 관로(50)의 외부에 배치된 터빈 발전기(5)에 전달하고, 발전된 전력은 별도의 전력장치에 연결되도록 구성된다.The
이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.An example of such a technique is disclosed in
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 일측에서 인입된 물이 타측으로 배출되도록 형성된 회전모듈 케이스, 상기 회전모듈 케이스 내측으로 인입 및 배출되는 물의 유동에 따라 회전 가능하게 구비되는 회전 휠, 상기 회전모듈 케이스 내측에 구비된 상기 회전 휠의 회전 시 상기 회전 휠과 동일 회전축으로 회전되도록 구비되는 제1 자성체, 상기 회전모듈 케이스에 착탈 가능하게 구비되는 발전모듈 케이스, 상기 발전모듈 케이스 내측에 회전 가능하게 구비되는 회전 브라켓, 상기 제1 자성체의 회전 시 상기 제1 자성체의 자력에 의하여 상기 회전 브라켓이 회전되도록 상기 회전 브라켓에 구비되는 제2 자성체 및 상기 제2 자성체와의 상대회전에 따라서 유도전력이 발생되도록 상기 발전모듈 케이스에 구비되는 코일부를 포함하는 급수 파이프용 발전시스템에 대해 개시되어 있다.For example, in
또 하기 특허문헌 2에는 도 2에 도시된 바와 같이, 이송관체(50)에 장착된 밸브 본체(10)의 내부에 개폐판(11)이 승하강하는 위치에 패킹안착홈(12)이 형성되고, 상기 패킹안착홈(12)의 일측이 개방되어 패킹고정링(13)이 오링과 함께 결합되고, 결합라인을 중심으로 밸브 본체(10)와 패킹고정링(13)에 볼트 공(15)이 형성되어 볼트(16)에 의해서 패킹고정링(13)이 밸브 본체(10)에 설치되어 패킹안착홈(12)에 안착된 패킹(1)이 빠지지 않게 구성되며, 작동 로드(51)가 핸들(52)에 의해 승하강하여 개폐판(11)이 승하강하는 소프트 시트 나이프 게이트 밸브에 대해 개시되어 있다.Also, in the following Patent Document 2, as shown in FIG. 2, the
한편, 하기 특허문헌 3에는 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 발전기를 포함하고, 상기 임펠러는 상기 발전기의 구동축이 연결되고 상방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 상부 보스, 상기 송수관에 축지되고 하방으로 볼록한 원판 형상을 가지는 하부 보스 및 상기 상부 보스와 상기 하부 보스의 가장자리를 일정간격으로 곡형을 이루며 연결하고 익형으로 형성되는 복수 개의 블레이드로 구성되는 송수관 설치형 소수력 발전장치에 대해 개시되어 있다.Meanwhile, in
상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 다수의 급수 시설물에 다수 개가 분지되는 급수 파이프에 설치하여 자가발전을 실행하지만, 평판 형상의 블레이드로 이루어진 회전 휠을 적용하므로, 물의 유동에 따른 수력을 충분히 이용할 수 없다는 문제가 있었다.In the technology disclosed in
또 상기 특허문헌 2에 개시된 기술에서는 소프트 시트 나이프 게이트 밸브의 구조에서는 이송량을 조절 또는 차단하기 위해 개폐판의 승하강 작용을 원활하게 작동시킬 수 있는 실링 구조로서, 작업자가 직접 핸들(52)을 작동시켜 개폐판(11)이 하강 도는 상승하는 구조로서, 나이프 게이트 밸브가 원격지에 설치된 경우 게이트 밸브의 제어가 곤란하다는 문제가 있었다.In addition, in the technique disclosed in Patent Document 2, in the structure of the soft seat knife gate valve, as a sealing structure capable of smoothly operating the elevating and descending operation of the opening and closing plate in order to control or block the amount of transfer, the operator directly operates the
한편, 상기 특허문헌 3에 개시된 송수관 설치형 소수력 발전장치에서는 하부 보스가 송수관 내측에 회전 가능하게 베어링을 통해 축지되므로, 설치 과정이 복잡하고, 송수관 내측의 하부에도 실링 작업을 실행해야 하므로, 설치 비용이 증가한다는 문제가 있었다. 또 상기 특허문헌 3에서는 임펠러에 120도 간격으로 3개의 블레이드가 마련되므로 유체의 흐름에 의한 발전효율이 감소된다는 문제도 있었다.On the other hand, in the water pipe installation type small hydro power generator disclosed in the
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 장거리에 걸쳐 마련되고 전원의 공급 및 유지가 곤란한 상하수도 배관에 장착된 게이트 밸브의 제어를 자동으로 실행할 수 있는 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to solve the problems as described above, is provided over a long distance and is equipped with a double blade structure capable of automatically executing control of a gate valve mounted on a water supply and sewage pipe that is difficult to supply and maintain power. It is to provide a self-powered device and a remote control system for a smart valve using the same.
본 발명의 다른 목적은 다목적용수로, 저수지, 상하수도, 고층 빌딩시스템에서 물의 유속(1.2Mpa~1.4Mpa)을 활용하여 자가발전 에너지를 마련하여 온도, 압력 및 유량 데이터의 무선 통신과 밸브의 원격제어를 실행할 수 있는 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide self-generated energy by utilizing the water flow rate (1.2Mpa to 1.4Mpa) in a multipurpose waterway, reservoir, water and sewage system, and a high-rise building system to wirelessly communicate temperature, pressure and flow rate data, and remotely control valves. It is to provide a self-powered device having a dual blade structure that can be implemented and a remote control system for a smart valve using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 전력 없이 자가 발전하여 무선 통신 및 밸브의 원격 제어가 가능하여 스마트 팜에서 자동 관계 시스템에 적용할 수 있는 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a self-generated device having a double blade structure that can be applied to an automatic relation system in a smart farm by enabling self-generation without external power and remote control of wireless communication and valves, and remote control of a smart valve using the same. It is to provide a control system.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자가발전장치는 유체의 흐름에 따라 전력을 생성하는 발전 모듈을 구비한 자가발전장치로서, 배관 연결부재 내에 마련되고 유체의 공급에 따라 회전하는 회전 부재, 상기 배관 연결부재의 외부에 마련된 발전 부재, 상기 발전 부재의 회전력에 따라 회전하는 발전 모터, 상기 발전 모터에서 발생한 전기를 저장하는 충전기를 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 발전 부재에 결합되는 구동축, 상기 구동축의 주변에 마련된 다수의 제1 블레이드, 상기 다수의 제1 블레이드의 각각의 블레이드 내에 마련된 다수의 제2 블레이드, 상기 다수의 제1 블레이드를 지지하는 하부 보스 및 상부 보스를 구비하고, 상기 각각의 제1 블레이드는 일정 각도로 비틀어진 나선 형상으로 형성되고, 상기 다수의 제2 블레이드는 상기 제1 블레이드의 내측에서 상기 구동축을 향해 일정 간격을 두고 반구형으로 마련되고, 상기 하부 보스는 하부면이 하방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되고, 상기 배관 연결부재 내에서 일정 간격을 유지하도록 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the self-powered device according to the present invention is a self-powered device having a power generation module that generates electric power according to the flow of fluid, a rotating member provided in a pipe connecting member and rotating according to the supply of fluid, A power generation member provided outside the pipe connecting member, a power generation motor rotating according to the rotational force of the power generation member, and a charger for storing electricity generated by the power generation motor, wherein the rotation member is a drive shaft coupled to the power generation member, the drive shaft It has a plurality of first blades provided in the periphery, a plurality of second blades provided in each blade of the plurality of first blades, the lower boss and the upper boss supporting the plurality of first blades, each of the first One blade is formed in a spiral shape twisted at a certain angle, the plurality of second blades are provided in a hemispherical shape at regular intervals toward the drive shaft from the inside of the first blade, and the lower boss has a lower surface downward. It is formed in a convex disk shape, and is characterized in that it is provided to maintain a certain distance within the pipe connecting member.
또 본 발명에 따른 자가발전장치에서, 상기 발전 부재는 상기 배관 연결부재의 외부에 마련된 지지판 상에 장착되고, 상기 구동축과 일체화되어 구동축의 회전에 따라 회전하는 구동 기어, 상기 구동 기어에 치합되어 구동 기어의 회전력을 전달하는 일방향 동력 전달기어, 상기 동력 전달기어에 연결된 회전기어를 포함하며, 상기 발전 모터의 회전축에는 발전기 축기어가 마련되고, 상기 발전기 축기어의 기어에는 상기 회전기어의 기어가 맞물린 것을 특징으로 한다.In addition, in the self-powered device according to the present invention, the power generation member is mounted on a support plate provided on the outside of the pipe connection member, is integrated with the drive shaft and rotates according to the rotation of the drive shaft, the drive gear is engaged with the drive gear One-way power transmission gear for transmitting the rotational force of the gear, and includes a rotation gear connected to the power transmission gear, a generator shaft gear is provided on the rotation shaft of the power generation motor, the gear of the rotation gear is engaged with the gear of the generator shaft gear It is characterized by.
또 본 발명에 따른 자가발전장치에서, 상기 구동축은 상기 하부 보스의 상부에서 상기 상부 보스를 관통하여 돌출되도록 마련되고, 상기 구동축과 상기 하부 보스 및 상부 보스는 일체로 회전 가능하게 마련되고, 상기 제1 블레이드의 하부는 상기 하부 보스에 고정되고, 상기 제1 블레이드의 상부는 상기 하부 보스에서 상기 상부 보스를 향해 20~40°이동된 위치의 상부 보스에 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the self-powered device according to the present invention, the drive shaft is provided to protrude through the upper boss from the upper portion of the lower boss, the drive shaft and the lower boss and the upper boss are provided to be rotatable integrally, the agent The lower portion of the 1 blade is fixed to the lower boss, and the upper portion of the first blade is fixed to the upper boss at a position moved 20-40 ° from the lower boss toward the upper boss.
또한, 상기 목적을 달설하기 위해 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템은 배관 내부의 유체의 흐름을 단속하는 스마트 밸브, 상기 배관 내에서의 유체의 유량, 압력, 온도를 감지하는 감지 모듈, 청구항 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 따른 자가발전장치, 상기 감지 모듈에서 감지된 유량, 압력 또는 온도의 상태에 따라 상기 스마트 밸브의 개폐판의 승강 또는 하강을 제어하는 제어 모듈 및 상기 제어 모듈과의 제어 신호를 송수신하는 관리자 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remote control system of the self-powered smart valve according to the present invention to achieve the above object is a smart valve that regulates the flow of fluid inside the pipe, and detects the flow rate, pressure, and temperature of the fluid in the pipe Module, a self-generation device according to any one of
또 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템에서, 상기 스마트 밸브는 소프트 시트 게이트 밸브인 것을 특징으로 한다.In addition, in the remote control system of a self-powered smart valve according to the present invention, the smart valve is characterized in that the soft seat gate valve.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템에 의하면, 다목적 용수로, 저수지, 상하수도, 고층 빌딩시스템에서 물의 유속(1.2Mpa~1.4Mpa)을 활용하여 전력을 생성하는 발전 모듈을 마련하는 것에 의해 스마트 밸브를 원격지에서 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the self-generation device having a double blade structure according to the present invention and a remote control system of a smart valve using the same, the water flow rate (1.2Mpa to 1.4Mpa) in a multipurpose waterway, reservoir, water and sewage system, and a high-rise building system By providing a power generation module that generates power by utilizing the effect of being able to control the smart valve from a remote place is obtained.
또 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템에 의하면, 극심한 가뭄 대비 농업 및 생활용수 활용에 적용 가능하고, 하수처리장, 발전소의 냉각수, 고층 공조시설 등으로 확대 적용하여 전력을 생산하며, 스마트 밸브의 제어를 원격지에서 관리자 단말기로 용이하게 실행할 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the self-generation device having a double blade structure according to the present invention and a remote control system of a smart valve using the same, it can be applied to agricultural and domestic water use against severe drought, sewage treatment plants, cooling water of power plants, high-rise air conditioning facilities, etc. With the enlarged application to produce power, the effect that the control of the smart valve can be easily executed from the remote to the manager terminal is obtained.
또한, 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템에 의하면, 스마트 팜에서 자동 관계 시스템에 적용하여, 원예 등을 위한 용수의 공급을 자동으로 실행할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the self-generation device having a double blade structure according to the present invention and a remote control system of a smart valve using the same, it can be applied to an automatic relation system in a smart farm to automatically supply water for gardening and the like. The effect is also obtained.
도 1은 종래의 소수력 발전장치의 개념 설명도,
도 2는 이송량을 통제하기 위한 소프트 시트 나이프 게이트 밸브의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템의 구조를 나타내는 도면,
도 4 및 도 5는 스마트 밸브에서 개폐판의 작동 상태를 나타내는 도면,
도 6은 도 3에 도시된 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치의 일부 절개 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 발전 부재와 발전 모터의 분리 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 회전 부재의 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 회전 부재가 배관 연결부재에 장착된 상태를 나타내는 도면,
도 10은 도 7에 도시된 발전 부재의 내부 상태를 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 발전 부재가 배관 연결부재에 장착된 상태를 나타내는 도면.1 is a conceptual explanatory diagram of a conventional small hydro power generation device,
Figure 2 is a configuration of a soft seat knife gate valve for controlling the amount of transfer,
Figure 3 is a view showing the structure of a remote control system of a smart valve using a self-powered device with a dual blade structure according to the present invention,
4 and 5 are views showing the operating state of the opening and closing plate in the smart valve,
6 is a partially cut-away perspective view of a self-powered device having a double blade structure shown in FIG. 3,
7 is an exploded perspective view of the power generation member and the power generation motor shown in FIG. 6,
Figure 8 is a perspective view of the rotating member shown in Figure 6,
9 is a view showing a state in which the rotating member according to the present invention is mounted on the pipe connecting member,
Figure 10 is a perspective view showing the internal state of the power generation member shown in Figure 7,
11 is a view showing a state in which the power generation member according to the present invention is mounted on a pipe connecting member.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and new features of the present invention will become more apparent through the description of the present specification and the accompanying drawings.
본원에서 사용하는 용어 "스마트 밸브"는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 배관 도중에 설치되어 유로의 흐름을 단속하는 소프트 시트 게이트 밸브의 구조로서, 스마트 팜 원예작물, 다목적 용수로, 저수지, 양수장, 발전소의 냉각수, 하수처리장, 고층 빌딩 공조 시설에 적용되는 배관에서 유체(물)의 흐름을 단속하기 위한 개폐판을 자동 제어할 수 있는 구조를 의미하며, "좌측"은 배관 내에서 유체가 공급되는 방향을 의미하고, "우측"은 유체가 배출되는 방향을 의미한다.As used herein, the term “smart valve” is a structure of a soft seat gate valve installed in the middle of piping as shown in FIG. 2 to interrupt the flow of a flow path, for example, a smart farm horticultural crop, multi-purpose water reactor, reservoir, pumping station, The structure that can automatically control the opening and closing plate to control the flow of fluid (water) in the piping applied to the cooling water of the power plant, sewage treatment plant, and high-rise building air-conditioning facilities, and "left" means that fluid is supplied from the piping. The direction means "right" means the direction in which the fluid is discharged.
또 본 발명에서 사용하는 용어 "유체"는 상하수 또는 농업용수 등에 사용되는 물을 의미하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 배관을 통해 이송되는 오일, 가스등에도 적용 가능하다.In addition, the term "fluid" used in the present invention means water used for water and sewage or agricultural water, but is not limited thereto, and is applicable to oil, gas, etc. transferred through a pipe.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described according to the drawings.
도 3은 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4 및 도 5는 스마트 밸브에서 개폐판의 작동 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 3에 도시된 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치의 일부 절개 사시도 이며, 도 7은 도 6에 도시된 발전기와 발전 모터의 분리 사시도 이다.3 is a view showing the structure of a remote control system of a smart valve using a self-powered device having a double blade structure according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are views showing an operating state of a switchgear in a smart valve, 6 is a partially cut-away perspective view of a self-powered device having a double blade structure shown in FIG. 3, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the generator and the power generation motor shown in FIG.
본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 배관(100) 내부의 유체의 흐름을 단속하는 스마트 밸브(200), 상기 배관(100) 내에서의 유체의 유량, 압력, 온도를 감지하는 감지 모듈(300), 유체의 흐름에 따라 전력을 생성하는 발전 모듈(400), 상기 감지 모듈(300)에서 감지된 유량, 압력 또는 온도의 상태에 따라 상기 스마트 밸브(200)의 개폐판의 승강 또는 하강을 제어하는 제어 모듈(500) 및 상기 제어 모듈(500)과의 제어 신호를 송수신하는 관리자 단말기(600)을 포함한다.A remote control system of a smart valve using a self-powered device having a double blade structure according to the present invention is a
상기 배관(100)은 스마트 팜 원예작물, 다목적용수로, 저수지, 양수장, 발전소의 냉각수, 하수처리장, 고층 빌딩 공조시설 등에 사용되는 배관으로서, 유체(물)의 공급용으로 사용된다. 상기 배관(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 시스템 커넥팅 파이프로서 밸브면간이 마련된 배관 연결부재(110)를 통해 다수개의 배관을 연결하여 사용할 수 있다. 이와 같은 배관(100)은 통상의 배관 재료인 금속재 또는 고강도 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.The
상기 배관 연결부재(110)는 배관(100)과 동일 내경을 구비하며 각각의 단면(111)에서 볼트 등의 체결 기구에 의해 배관(100)과 일체화될 수 있다. 이 배관 열결부재(110)의 내부에는 감지 모듈(300)용 감지 부재 및 발전 모듈(400)용 회전 부재 등이 내장되고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 감지 모듈(300)과의 연통을 위한 제1 관통구(112) 및 발전 모듈(400)과의 연통을 위한 제2 관통구(113)가 마련된다. 이 제1 관통구(112)는 감지 부재의 삽입을 위해 마련되고 누수를 방지하기 위해 실링되며, 제2 관통구(113)는 회전 부재의 회전력을 전달하기 위해 베어링 등이 마련될 수 있고 누수를 방지하기 위해 실링 처리된다.The
한편, 도 3 및 도 6에서 배관(100)의 연결은 스마트 밸브(200) 및 발전 모듈(400)을 내장하기 위해 배관 연결부재(110)를 적용한 구조로 나타내었지만, 배관(100)과 배관(100)을 직접 연결하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the connection of the piping 100 in FIGS. 3 and 6 is shown as a structure in which the
상기 스마트 밸브(200)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 소프트 시트 게이트 밸브를 적용할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 밸브 본체(210)와 밸브 본체(210)에 마련된 개폐판(211)을 상하로 이동시키기 위한 샤프트와 모터(220)를 포함하고, 밸브 본체(210)가 배관 연결부재(110)와 배관(100) 사이에 장착된다. 상기 모터(220)는 제어 모듈(500)에 의해 정회전 또는 역회전 가능하게 마련되어 샤프트를 회전시키는 것에 의해 개폐판(211)을 상하로 이동시켜 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 배관(100) 내의 유체의 흐름을 단속하게 한다. 도 4는 스마트 밸브에서 개폐판의 작동 상태를 나타내는 도면으로서, 개폐판(211)이 하강하여 배관(100) 내의 유로가 폐쇄된 상태를 나타내고, 도 5는 스마트 밸브에서 모터(220)의 작동에 따라 개폐판(211)이 상승하여 배관(100) 내의 유로가 개방된 상태를 나타내는 도면이다. The
따라서 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템을 예를 들어, 스마트 팜 원예작물용 용수 공급에 적용하는 경우, 미리 정해진 시간 동안만 원예 작물에 용수를 공급할 수 있다.Therefore, when a remote control system of a smart valve using a self-powered device having a double blade structure according to the present invention is applied to water supply for a smart farm horticultural crop, for example, water is supplied to the horticultural crop only for a predetermined time. Can be.
또 본 발명에 따른 스마트 밸브(200)는 도 2에 도시된 바와 같은 기존 게이트 밸브(300㎜ 구경)에서 면간 거리가 400㎜였으나, 본 발명에 따른 스마트 밸브(200)에서는 면간 거리를 76㎜(324㎜ 축소)로 하여 밸브 하부의 유체 적체물 방지와 밸브 누수가 없으며, 수자원의 유량 조절이 가능한 구조로 마련되며, 소프트 시트를 통해 밸브 디스크를 1차 밀폐하고, 2차 메탈로 인해 누수를 차단할 수 있다. 즉, 종래의 게이트 밸브는 넓은 면간(400mm)에 유체 와류로 디스크 하부 마찰, 고무 라이닝 탈락 발생, 누수 허용, 쐐기형 디스크 구조라 전폐 시 디스크 하부 고무 라이닝 찢어짐 현상, 누수 허용 및 유량조절이 불가능하였지만, 본 발명에 따른 스마트 밸브(200)에서는 상술한 문제점을 해결할 수 있다.In addition, the
상기 감지 모듈(300)은 온도 센서, 유량 센서, 압력 센서를 일체형으로 마련하여 표시할 수 있는 구조로 마련되며, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 관통구(112)를 통해 배관 연결부재(110) 내의 회전 부재(420) 전방에 마련된다. 따라서, 배관(100) 내로 흐르는 유체의 유량, 압력 및 온도 등을 동시에 감지하여 표시할 수 있고, 제어 모듈(500)을 통해 원격지의 관리자 단말기(600)로 전송할 수도 있다.The
상기 발전 모듈(400)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 배관 연결부재(110) 내에 마련되고 유체의 공급에 따라 회전하는 회전 부재(420), 배관 연결부재(110)의 외부에 마련된 발전 부재(450), 상기 발전 부재(450)의 회전력에 따라 회전하는 발전 모터(460), 상기 발전 모터(460)에서 발생한 전기를 저장하는 충전기를 포함한다. 상기 회전 부재(420), 발전 부재(450) 등은 금속재 또는 고강도 플라스틱으로 이루어질 수 있다.6 and 7, the
상기 회전 부재(420)에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 8은 도 6에 도시된 회전 부재의 사시도 이고, 도 9는 본 발명에 따른 회전 부재가 배관 연결부재에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.The rotating
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 회전 부재(420)는 발전 부재(450)에 결합되는 구동축(421), 상기 구동축(421)의 주변에 마련된 다수의 제1 블레이드(423), 상기 다수의 제1 블레이드(423)의 각각의 블레이드 내에 마련된 다수의 제2 블레이드(424), 상기 다수의 제1 블레이드(423)를 지지하는 하부 보스(427) 및 상부 보스(428)를 구비한다.As shown in FIG. 8, the rotating
상기 구동축(421)은 하부 보스(427)의 상부에서 상부 보스(428)를 관통하여 돌출되도록 마련되고, 이 구동축(421)과 하부 보스(427) 및 상부 보스(428)는 일체로 회전 가능하게 마련된다. The driving
상기 다수의 제1 블레이드(423)는 도 8에 도시된 바와 같이, 72도 간격으로 5개가 마련되지만 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 또는 4개 또는 6개 이상으로 마련될 수 있다. 각각의 제1 블레이드(423)는 일정 각도로 비틀어진 나선 형상으로 구성된다. 즉 각각의 제1 블레이드는 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 블레이드의 하부는 하부 보스(427)에 고정되고, 블레이드의 상부는 하부 보스(427)에서 상부 보스(428)를 향해 20~40°, 바람직하게는 30° 정도 이동된 위치의 상부 보스(428)에 고정된다. 따라서 다수의 제1 블레이드(423)는 유체의 흐름에 따른 공동현산(cavitation)을 최소화하여 유체의 원활한 흐름을 보장한다. 한편, 다수의 제1 블레이드(423)의 단면은 익형으로 마련될 수도 있다. 즉 단면을 익형으로 마련하는 것에 의해 유체가 통과하는 과정에서 자체적으로 양력이 발생하여 회전 부재(420)의 연속적인 회전을 마련하여 출력을 향상시킬 수 있다.As illustrated in FIG. 8, the plurality of
상기 다수의 제2 블레이드(424)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 블레이드(423)의 내측에서 구동축(421)을 향해 일정 간격을 두고 반구형으로 마련된다. 도 8에 도시된 구조에서 다수의 제2 블레이드(424)는 3개를 마련한 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 2개 또는 4개 이상 마련될 수도 있다. As shown in FIG. 8, the plurality of
상기 하부 보스(427)는 하부면이 하방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되고, 도 9에 도시된 바와 같이, 배관 연결부재(110) 내에서 일정 간격을 유지하도록 마련되고, 상부 보스(428)는 상부면이 상방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되고, 중앙 부분에는 구동축(421)이 관통하도록 마련된다. 따라서, 본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치는 배관 연결부재(110) 내에서 상부에 마련된 제2 관통구(113)를 통한 구동축(421)에 의해 발전을 실행한다. The
또 상기 제2 관통구(113)는 도 7에 도시된 바와 같이, 발전 부재(450)를 장착하기 위해 배관 연결부재(110)의 외부에 마련된 지지판(115)을 관통하여 마련되고, 구동축(421)은 이 지지판(115)을 통과하여 발전 부재(450)에 회전 가능하도록 결합된다.In addition, the second through
다음에, 발전 부재(450)에 대해서는 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 도 10은 도 7에 도시된 발전 부재의 내부 상태를 나타내는 사시도 이고, 도 11은 본 발명에 따른 발전 부재가 배관 연결부재에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.Next, the
상기 발전 부재(450)는 도 7에 도시된 지지판(115) 상에 나사 등의 체결 기구에 의해 장착되고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(421)과 일체화되어 구동축(421)의 회전에 따라 회전하는 구동 기어(451), 상기 구동 기어(451)에 치합되어 구동 기어(451)의 회전력을 전달하는 일방향 동력 전달기어(452), 상기 동력 전달기어(452)에 연결된 회전기어(453)를 포함하며, 상기 발전 모터(460)의 회전축에는 발전기 축기어(461)가 마련되고, 이 발전기 축기어(461)의 기어에는 회전기어(453)의 기어가 맞물린다.The
따라서, 발전 모듈(400)에서는 유체의 공급에 의해 회전하는 회전 부재(420)의 회전력이 구동축(421)으로 전달되고, 구동축(421)의 회전력은 구동기어(451)를 회전시키며, 구동기어(451)의 회전력은 일방향 동력 전달기어(452)와 회전기어(453)를 통해 발전기 축기어(461)로 전달되어 발전 모터(460)를 회전시키는 것에 의해 발전을 실행하고, 이와 같은 발전에 의해 생성된 전력은 충전기에 저장된다. Therefore, in the
상술한 바와 같은 발전 모듈(400)을 마련하는 것에 의해 6kW 이상의 자가 전력을 생성하여 스마트 밸브(20)의 구동, 10㎞ 이상의 원격제어 및 모니터링과 온도, 습도 및 유량의 감지를 위한 감지 모듈(300)을 구동할 수 있다.By providing the
상기 제어 모듈(500)은 도 3에 도시된 바와 같이, 감지 모듈(300)에서 감지된 정보를 관리자 단말기(600)로 전송하기 위해 감지 모듈(300)과 전기적으로 연결된 감지 라인(510)과 관리자 단말기(600)로부터 전송된 제어 명령에 따라 스마트 밸브(20)의 작동을 제어하기 위해 스마트 밸브(200)의 모터(220)와 전기적으로 연결된 모터 라인(510)을 구비하고, 내부에 통신부, 저장부, 표시부 및 제어부를 구비한다.The
상기 제어 모듈(500)의 통신부는 10㎞ 이상의 원격제어 및 모니터링을 위한 관리자 단말기(600)와의 무선 통신을 위해 안테나를 구비할 수 있고, 로라(LoRa, Long Range) 방식, 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 방식, UNB(Ultra Narrow-Band) 모듈레이션 방식, Wi-Sun(Smart utility networks) 방식, 지그비(ZigBee) 방식, ISM(Industry-Science-Medical) 밴드 방식, RF 통신 방식, 블루투스(BLE) 방식 중의 어느 하나의 무선 통신을 실행하여 일정 주기로 감지 모듈(300)에서 감지된 정보를 관리자 단말기(600)로 전송하거나, 관리자 단말기(600)로부터 스마트 밸브(200)의 제어신호를 수신할 수 있다. 또 상기 제어 모듈(500)에는 원거리 통신을 위한 중계기가 마련될 수도 있다. The communication unit of the
상기 제어 모듈(500)의 저장부는 감지 모듈(300)에서 감지된 유체의 유량, 압력, 온도에 대한 정보, 관리자 단말기(600)에서 전송된 제어 정보, 다양한 사용자 인터페이스 등을 저장하며, 제어 모듈(500)이 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다. 또 저장부는 제어 모듈(500)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application))을 위한 명령어들을 저장할 수 있다. 또 이러한 응용 프로그램(앱) 중 적어도 일부는 관리자 단말기(600)로부터 다운로드 될 수 있다. 이를 위해 저장부는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.The storage unit of the
상기 제어 모듈(500)의 표시부는 충전기의 충전 상태 정보, 감지 모듈(300)에 의한 감지 상태 정보를 표시할 수 있으며, 액정 디스플레이(LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 어느 하나로 이루어질 수 있다.The display unit of the
상기 제어 모듈(500)의 제어부는 마이크로프로세서를 포함하고, 감지 모듈(300)에서 감지된 정보를 관리자 단말기(600)로 전송하고, 관리자 단말기(600)로부터 전송된 제어 명령에 따라 스마트 밸브(20)의 모터(220)의 작동을 제어한다.The control unit of the
상기 관리자 단말기(600)는 네트워크를 통해 제어 모듈(500)과 데이터 통신을 할 수 있는 통신 기능을 구비한 것으로서, 스마트폰, 휴대 단말기, 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal) 등과 같은 다양한 단말기를 적용할 수 있다.The
다음에 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템의 작동에 대해 설명한다.Next, the operation of the remote control system of the self-generation smart valve according to the present invention will be described.
도 3에 도시된 바와 같이, 스마트 팜 원예작물, 다목적용수로, 저수지, 양수장, 발전소의 냉각수, 하수처리장, 고층 빌딩 공조시설 등에 사용되는 배관(100)과 스마트 밸브(200), 감지 모듈(300), 발전 모듈(400)이 마련된 상태의 배관 연결부재(110)가 체결된다.As shown in Figure 3, smart farm horticultural crops, multi-purpose waterways, reservoirs, pumping stations, cooling water of power plants, sewage treatment plants, high-rise building air conditioning facilities, such as
이후, 스마트 밸브(200)의 개폐판(211)이 개방된 상태에서 배관(100) 내로 유체가 공급되면, 유체는 회전 부재(420)에 마련된 다수의 제1 블레이드(423) 및 제2 블레이드(424)로 공급하여 회전 부재(420)가 회전하게 된다. 회전 부재(420)의 회전에 따라 구동축(421)이 회전하고, 구동축(421)의 회전력이 구동기어(461), 동력 전달기어(452), 회전 기어(453) 및 발전기 축기어(461)와 발전 모터(460)를 회전시키는 것에 의해 전기를 생성하여 충전기에 충전된다.Thereafter, when the fluid is supplied into the
한편, 유체의 흐름에 따라 감지 모듈(300)에서 감지된 유체의 온도, 유량 및 압력 정보는 감지 라인(510)을 거쳐 제어 모듈(500)로 전송되고, 이 감지 정보는 관리자 단말기(600)로 전송된다. Meanwhile, according to the flow of the fluid, the temperature, flow rate, and pressure information of the fluid sensed by the
또 관리자 단말기(600)를 통해 유체의 공급을 차단하는 정보가 제어 모듈(500)로 전송되면, 제어 모듈(500)은 발전 모듈(400)에서 생성된 전력을 사용하여 스마트 밸브(200)의 모터(220)를 작동시켜 도 4에 도시된 바와 같이 개폐판(211)을 하강시켜 유체의 공급을 차단한다. 이후, 유체의 공급이 필요한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 개폐판(211)을 상승시켜 유체를 공급함과 동시에 발전 모듈(400)에서 발전을 실행하게 한다.In addition, when information to block the supply of fluid through the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템에서는 원격지에서 관리자 단말기(600)의 조작에 의해 스마트 밸브(200)의 작동을 제어하여 배관(100) 내의 유체의 공급 및 차단을 실행할 수 있다.As described above, in the remote control system of the self-powered smart valve according to the present invention, the operation of the
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously changed within a range not departing from the gist thereof.
즉 상기 설명에서는 발전 모듈(400)을 마련하여 배관(100) 내에 흐르는 유체에 의한 자가발전을 마련하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 스마트 밸브가 야외에 마련되는 경우, 상술한 자가 발전에 태양광 발전을 부가하여 적용할 수도 있다.That is, in the above description, the
또한, 상기 설명에서는 스마트 팜 원예시설, 다목적댐 농수로, 발전분야 등에서 물의 공급에 따라 발전 및 스마트 밸브의 제어에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 오일, 가스와 같은 유체에도 적용 가능하다. In addition, in the above description, the control of the power generation and the smart valve in accordance with the supply of water in the smart farm gardening facility, multi-purpose dam agricultural waterway, power generation field, etc., but is not limited thereto, and is applicable to fluids such as oil and gas.
본 발명에 따른 이중 블레이드 구조를 구비한 자가발전장치 및 이를 이용한 스마트 밸브의 원격제어 시스템을 사용하는 것에 의해 원격지에서 관리자 단말기의 조작에 의해 스마트 밸브의 작동을 제어하여 배관 내의 유체의 공급 및 차단을 실행할 수 있다.By controlling the operation of the smart valve by the operation of the manager terminal at a remote location by using the self-generation device having the double blade structure according to the present invention and the remote control system of the smart valve using the same, supplying and blocking the fluid in the piping It is workable.
100 : 배관
200 : 스마트 밸브
300 : 감지 모듈
400 : 발전 모듈
500 : 제어 모듈
600 : 관리자 단말기100: piping
200: smart valve
300: detection module
400: power generation module
500: control module
600: administrator terminal
Claims (5)
배관 연결부재 내에 마련되고 유체의 공급에 따라 회전하는 회전 부재, 상기 배관 연결부재의 외부에 마련된 발전 부재, 상기 발전 부재의 회전력에 따라 회전하는 발전 모터, 상기 발전 모터에서 발생한 전기를 저장하는 충전기를 포함하고,
상기 회전 부재는 상기 발전 부재에 결합되는 구동축, 상기 구동축의 주변에 마련된 다수의 제1 블레이드, 상기 다수의 제1 블레이드의 각각의 블레이드 내에 마련된 다수의 제2 블레이드, 상기 다수의 제1 블레이드를 지지하는 하부 보스 및 상부 보스를 구비하고,
상기 각각의 제1 블레이드는 일정 각도로 비틀어진 나선 형상으로 형성되고,
상기 다수의 제2 블레이드는 상기 제1 블레이드의 내측에서 상기 구동축을 향해 일정 간격을 두고 반구형으로 마련되고,
상기 하부 보스는 하부면이 하방으로 볼록한 원판 형상으로 형성되고, 상기 배관 연결부재 내에서 일정 간격을 유지하도록 마련된 것을 특징으로 하는 구비한 자가발전장치.A self-powered device having a power generation module that generates power according to the flow of fluid,
A rotating member provided in the pipe connecting member and rotating according to the supply of fluid, a power generating member provided outside the pipe connecting member, a power generating motor rotating according to the rotational force of the power generating member, and a charger for storing electricity generated by the power generating motor Including,
The rotating member supports a drive shaft coupled to the power generation member, a plurality of first blades provided around the drive shaft, a plurality of second blades provided in each blade of the plurality of first blades, and the plurality of first blades The lower boss and the upper boss to be provided,
Each of the first blade is formed in a spiral shape twisted at a certain angle,
The plurality of second blades are provided in a hemispherical shape at regular intervals toward the drive shaft from the inside of the first blade,
The lower boss is a self-powered device provided with a lower surface is formed in a convex disk shape, and is provided to maintain a predetermined distance in the pipe connecting member.
상기 발전 부재는 상기 배관 연결부재의 외부에 마련된 지지판 상에 장착되고, 상기 구동축과 일체화되어 구동축의 회전에 따라 회전하는 구동 기어, 상기 구동 기어에 치합되어 구동 기어의 회전력을 전달하는 일방향 동력 전달기어, 상기 동력 전달기어에 연결된 회전기어를 포함하며,
상기 발전 모터의 회전축에는 발전기 축기어가 마련되고, 상기 발전기 축기어의 기어에는 상기 회전기어의 기어가 맞물린 것을 특징으로 하는 구비한 자가발전장치.In claim 1,
The power generation member is mounted on a support plate provided on the outside of the pipe connecting member, is integrated with the drive shaft and rotates according to the rotation of the drive shaft, the drive gear is engaged with the drive gear to transmit the rotational power of the drive gear , Comprising a rotating gear connected to the power transmission gear,
A generator shaft gear is provided on a rotating shaft of the power generation motor, and a gear of the rotating gear is engaged with a gear of the generator shaft gear.
상기 구동축은 상기 하부 보스의 상부에서 상기 상부 보스를 관통하여 돌출되도록 마련되고, 상기 구동축과 상기 하부 보스 및 상부 보스는 일체로 회전 가능하게 마련되고,
상기 제1 블레이드의 하부는 상기 하부 보스에 고정되고, 상기 제1 블레이드의 상부는 상기 하부 보스에서 상기 상부 보스를 향해 20~40° 이동된 위치의 상부 보스에 고정되는 것을 특징으로 하는 구비한 자가발전장치.In claim 2,
The drive shaft is provided to protrude through the upper boss from the upper portion of the lower boss, the drive shaft and the lower boss and the upper boss are provided to be rotatable integrally,
The lower part of the first blade is fixed to the lower boss, and the upper part of the first blade is fixed to the upper boss at a position moved 20-40 ° from the lower boss toward the upper boss. Power generation device.
상기 배관 내에서의 유체의 유량, 압력, 온도를 감지하는 감지 모듈,
청구항 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 따른 자가발전장치,
상기 감지 모듈에서 감지된 유량, 압력 또는 온도의 상태에 따라 상기 스마트 밸브의 개폐판의 승강 또는 하강을 제어하는 제어 모듈 및
상기 제어 모듈과의 제어 신호를 송수신하는 관리자 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템.Smart valve that regulates the flow of fluid inside the pipe,
A sensing module that senses the flow rate, pressure, and temperature of the fluid in the piping,
Self-powered device according to any one of claims 1 to 3,
Control module for controlling the elevation of the opening and closing plate of the smart valve according to the state of the flow rate, pressure or temperature detected by the detection module and
Remote control system of a self-powered smart valve, characterized in that it comprises a manager terminal for transmitting and receiving a control signal with the control module.
상기 스마트 밸브는 소프트 시트 게이트 밸브인 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 밸브의 원격제어 시스템.In claim 4,
The smart valve is a self-powered smart valve remote control system, characterized in that the soft seat gate valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190098015A KR102116039B1 (en) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190098015A KR102116039B1 (en) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102116039B1 true KR102116039B1 (en) | 2020-05-27 |
Family
ID=70910976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190098015A KR102116039B1 (en) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102116039B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102311994B1 (en) * | 2020-11-30 | 2021-10-14 | 동해에코에너지(주) | Self-powered irrigation equipment driven AI machine learning failure prediction remote control monitoring system |
KR20220138978A (en) * | 2021-04-07 | 2022-10-14 | 대한민국(농촌진흥청장) | A bare ground smart-farm hybrid water-management system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115032A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-19 | Heinz Lange | Windmill rotor |
KR100822301B1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-04-16 | 서원희 | Wind power storage engine |
KR101187875B1 (en) | 2012-01-12 | 2012-10-04 | (주)에이엠소프트 | Generating system for supply pipe and control method using the same |
KR101563464B1 (en) | 2015-04-14 | 2015-10-26 | 박영수 | Soft seat knife gate valve |
KR20160025848A (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 경남과학기술대학교 산학협력단 | Water pipe installation type small hydroelectric power generator |
-
2019
- 2019-08-12 KR KR1020190098015A patent/KR102116039B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115032A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-19 | Heinz Lange | Windmill rotor |
KR100822301B1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-04-16 | 서원희 | Wind power storage engine |
KR101187875B1 (en) | 2012-01-12 | 2012-10-04 | (주)에이엠소프트 | Generating system for supply pipe and control method using the same |
KR20160025848A (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 경남과학기술대학교 산학협력단 | Water pipe installation type small hydroelectric power generator |
KR101609821B1 (en) | 2014-08-28 | 2016-04-06 | 경남과학기술대학교 산학협력단 | Water pipe installation type small hydroelectric power generator |
KR101563464B1 (en) | 2015-04-14 | 2015-10-26 | 박영수 | Soft seat knife gate valve |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102311994B1 (en) * | 2020-11-30 | 2021-10-14 | 동해에코에너지(주) | Self-powered irrigation equipment driven AI machine learning failure prediction remote control monitoring system |
KR20220138978A (en) * | 2021-04-07 | 2022-10-14 | 대한민국(농촌진흥청장) | A bare ground smart-farm hybrid water-management system |
KR102646423B1 (en) * | 2021-04-07 | 2024-03-12 | 대한민국 | A bare ground smart-farm hybrid water-management system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102116039B1 (en) | Self-generating device with double blade structure and remote control system of smart valve using the same | |
KR100985209B1 (en) | Wireless automatic water-level controlling apparatus | |
CN101990840A (en) | Remote automatic control method and system of water-saving irrigation system | |
KR101451779B1 (en) | Fluid storage facilities comprising function of water level measurement and multi blocking by wireless network and fluid providing system of the same | |
CN104736838A (en) | Inline power generator | |
JP6684640B2 (en) | Electric actuator for field | |
WO2019223711A1 (en) | Irrigation system and control method therefor, irrigation apparatus, and delivery tube | |
KR102088879B1 (en) | Remote control system of self-generating smart valve | |
US11542909B1 (en) | Automatic control valve with micro-hydro generator | |
JP2024040464A (en) | Farm field water management system, and hydrant controller | |
US20100247341A1 (en) | Irrigation aid | |
WO2021119674A1 (en) | System and method for portable self-contained greenhouse | |
KR101937990B1 (en) | Power generation system for water supply pipe | |
KR102311994B1 (en) | Self-powered irrigation equipment driven AI machine learning failure prediction remote control monitoring system | |
CN103042017B (en) | Speed control system actuator for pipeline cleaning and detection device | |
CN201963903U (en) | Subminiature corrosion-resistant adjusting air valve | |
US20220256778A1 (en) | System and method for portable self-contained greenhouse | |
CN111165324B (en) | Ecological corridor view irrigation system | |
US20110048550A1 (en) | Water recycling system for sprinklers | |
US5611677A (en) | River pump device | |
CN207399963U (en) | A kind of intelligent flowerpot | |
JP2020168028A (en) | Electric actuator | |
Gillies | Modernisation of furrow irrigation in the sugar industry: final report 2014/079 | |
JP6499985B2 (en) | Information distribution system for disaster prevention observation Pico hydroelectric power generation system | |
KR200383170Y1 (en) | Apparatus for self-generation and recharge at small water supply system for total monitoring and controlling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |