KR20030090454A - 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템에 관한 것으로서 하부지 저수량의 압력으로 펌프에 입력되는 유동량을 펌프에서 끌어안고 회전 미끄럼유동으로 송출 물이송 경사점차확대관에서 저유속으로 상압 구속에너지를 작게하여 상부지에 양수하는 거리대부분을 스크류형수차로 설치 작동에너지를 생산 펌프축동력을 상쇄 잉려에너지를 제공함을 목적이 있다.

이를 위하여 본체의 일측 하부지 바닥면에 고정안내깃의 원주전체면을 스크류형홈의 하방을 소정의 각도로 유입 유출구로 설치 하부받침대에 안착 지지시키고, 그 내측에 스크류형다중홈형태로 커버없이 펌프의 유입구로 하여 설치하고, 그 하방부를 유동 유출구로 등간격 배열 돌출형성 커버로 커버시켜 수직설치 지지를 위하여 펌프중심으로 관통설치되는 펌프축을 하단받침대 중앙부에 지지용 베어링에 하단부를 지지시키며, 원주축 베어링을 고정안내깃의 상단에 안착 지지시키고, 그 상방에 물이송경사확대관을 설치 상부지 받침대에 지지시켜 안착된 것으로서 작동 저유속으로 상압구속에너지를 작게하여 상부지에 유출 양수한다.

상기 유출구의 일측 본체내에 고정안내깃의 원주전체면을 유입 유출구로 하방을 소정의 각도로 하는 스크류형다중홈을 형성 본체(1)에 안착 지지시키고, 그 내측에 원주전체면이 스크류형다중홈형태로 설치 그 상부를 커버없이 유입구로 하여 설치하고, 그 하방부를 유동 유출구로 등간격 배열 돌출형성 커버로 커버시켜 스크류형수차로 하여 수직설치, 수차 상부에 공기배출구를 설치하고, 지지를 위하여 수차중심에 관통설치되는 회전축의 상하단 받침대의 중앙부에는 지지용 베어링에 상하단을 지지시키며 본체와 수차본체 사이 원주축 베어링을 설치 본체에 지지시키며, 회전축의 상하에 발전기실을 구비 발전기를 체결 장착, 작동 수차에 개수로로 낙차하는 유속의 비례로 역방향으로 회전 처음 낙차방향점에서 점점낮은 경사로 낙하하는 반작용으로 상승작용 하중이 없는 회전력이 지배하는 총 일한 값을 전기에너지로 전환 축동력을 상쇄 잉려에너지를 있도록 함을 특징있다.

Description

스크류형펌프 수차 경사확대관시스템{screw compound Pump, turbine inclined diffuser ystem}

본 발명은 스크류(screw)형펌프 수차 경사확대관 시스템에 관한 것으로서, 하부지의 커다란 저수량의 압력에 의해 펌프에 입력되는 유동량을 펌프회전차에서 끌어안고 회전 미끄럼유동으로 하여 송출 물이송 경사확대관에서 저유속으로 하여 상압 구속에너지를 작게하여 상부지에 양수 상압하는 거리대부분을 스크류형수차로 하여 작동 에너지를 생산 펌프 축동력을 상쇄 잉려에너지를 제공함을 목적이 있다.

일반적으로 『양수부분』→하부저수지→방수구→하부지조압수조→펌프(전동기)→상부조압수조→도수로→취수구→상부저수지 『발전부분』상부저수지→취수구→도수로→상부조압수조→수차(발전기)→방수로→하부조압수조→방수구→하부저수지등 펌프와 수차를 하나의 관수로 구조로 하여 큰 손실수두가 발생되고. 양수에서 고속회전으로 펌프회전차를 작동 상압 상부지에 유출 커다란 구속에너지를 만들고 수차에서는 배관의 지배하에 정압강하의 총압이나 총낙차에 의해 수차에 순간적 충돌이나 반동에 의해 총 낙차거리의 마지막에 1회성으로 전력을 생산 양수 하게 되므로서 전력 소비에 비해 작은 에너지를 생산 하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 하부지의 압력에 의해 고정안내깃의 원주전체면이 상방을 소정의 각도로 입력되어 유출 펌프에 유입되어 송출 물이송경사확대관에서 저유속으로 하여 상압 구속에너지를 작게하여 상부지에 양수 낙하거리대부분을 스크류형다중홈형태로 하는 커다란 유체의 유동량이 하나의 방향으로 개수로로 낙차 유속에 비례 역방향으로 회전 처음 낙차하는 동일방향점에서 점점낮은 경사로 스크류형홈을 타고 낙하 반작용으로 상승작용 수차는 하중이 없는 회전력이 지배하는 총 일률을 전기에너지로 전환 펌프축동력을 상쇄 잉려에너지를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 작동 일예를 보인 전체 종단면도이고

도 2은 본 발명의 펌프를 확대한 분해도이고

(A)는 펌프의 상세도

(B)는 고정안내깃 및 펌프의 평면도

(C)는 펌프본체의 고정부 상세도

(D)는 나선형펌프 회전차 상세도

도 2는 본 발명의 수차부 분해도이고

(A)는 본체의 고정부 상세도

(B)는 (A)에 내장되는 수차의 작동 상태 발췌한 종단면도

(C)는 고정안내깃 및 수차의 평면도

(D)는 수차 나선의 평면도.

□도면의 중요 부분에 대한 부호□

1 ; 시스템 본체 10 ; 상부지

10a : 하부지 20 ; 수차 지지대 및 유입 유출공

30 ; 상부 고정받침대 30a ; 펌프 수차 하부 고정받침대

31 ; 수차부 고정안내깃 31a ; 펌프부 고정안내깃,

40 ; 펌프본체 (회전차) 40a,40b,40c ; 펌프 유입 유동 유출구

41 ; 펌프 회전축 41a ; 펌프축 지지용 베어링

41b ; 펌프 원주축 베어링 42 ; 펌프부 축이음

43 ; 전동기실 50 ; 물이송 경사 상압확대관

50a,50b,50c ; 물이송 확대관 유입 유동 유출구

60,60a,60b,60C ; 수차본체 유입 유동 유출구

61 ; 수차 회전축 61a,61b ; 수차 상하부 지지용 베어링

61c ; 공기 배출구 62a,62b,62c,62d ; 수차 원주축베어링

63a,63b,63c,63d;축과 수차연결대 64,64a ; 상하부 발전기실

65 ; 수차부 축이음 66,66a ; 상하부 발전기

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본체(1)의 일측 바닥면에 전력소비가 큰 흡입이 없는 하부지(10a)의 커다란 저수량의 압력에 의해 입력되는 고정안내깃(31a)이 원주전체면이 유입 유출구로 상방을 소정의 각도로 설치하여 하단 받침대(30a)에 지지시켜 안착유출에서부터는 개수로(즉, 유체경계의 일부분이 대기압과 접하고 있는 유체의 유동)흐름으로 낙하 하도록 설치하고

상기 고정안내깃(31a)의 내측에 스크류형펌프유입구(40)로 원주전체면을 스크류형 다중홈형태로 커버없이 하여 유입구(40a)로 하여 설치하고,그 하방부를 유동 유출구(40b)(40c)로 등간격 배열 돌출형성 외측에 커버로 커버시켜 스크류형펌프(40)로 수직설치 하고. 그 최상부에 공기배출구(40c)로 하여 설치 수차유동구(40b)의 내에서의 원활한 흐름으로 촉진 하도록 설치하고.

상기 스크류형펌프(40)의 지지를 위하여 펌프의 중심으로 관통설치되는 펌프회전축(41)을 하단받침대(30a)의 중앙부에 지지용 베어링(41a)으로 하단을 지지시키며, 상기 안내깃(31a)의 상단에 원주축 베어링(41b)을 설치 상기 안내깃(31a)의 상단에 지지시키고, 그 상방에 물이송 경사 점차확대관(50)을 설치 상기 안내깃(31a)에 안착 하단부를 지지시키고, 상부지(10)의 고정받침대(30)의 상부에 지지시켜 설치하고, 상기 회전축(41)의 하방에 전동기실(43)을 구비하여 회전축(41)의 축이음(42)로 하여 전동기(44)를 체결 장착 된 것으로서 작동 하부지(10)의 커다란 저수량의 압력에 의해 안내깃에서 펌프에 유입 강력한 힘을 발휘하는 저속회전의 펌프전동기가 작동 저유속으로 하여 상방을 소정의 각도로 유입되는 유체의 유동을 끌어안고 회전 미끄럼유동으로 하여 송출 하나의 커다란 힘으로 집적되어 상압 구속에너지를 작게 하여 상부지(10)에 양수를 목적으로 하는 것이다,

단 하부지(10a)의 커다란 저수량의 압력에 의해 고정안내깃(31a)이 원주전체면으로 하는 유입 유출구와 하는 스크류형홈형태로 원주전체면으로 하는 유입구(40a)로 소정의 각도로 서로 마주하여 입력 유출 유입과정에서 일반 펌프에 비해 펌프(40)자체가 작아져 에너지 소비를 작게 하고 효율을 극대화하고, 펌프유동구(40b)의 내에서는 물이 충만 대기압에 영향을 받지 아니하는 고밀도 진공 상태 (수소원자에서 생기는 양전극이 상대방 원자에 생기는 음전극 사이에 가장 거리가 짧게된다, 양전하 사이에의 인력은 쿨롱법칙에 따라 거리의 제곱에 반비례 하여 커져 두 전하 사이 거리기 1/2로 가까가와 지면 그 인력은 4배로 커진다. 물의 높은 유전상수에 의해 진공중에서의 인력은 1/80로 줄어든다)와 [파스칼의 원리(principle of pascal)의 작은 힘으로 큰 힘 작용]에서 펌프(40)의 벽내면에서는 미끄럼 유동으로 하여 물이송관(50)으로 송출되고 상기 물이송경사점차확대관(50)에서는 저유속으로 하여 유심은 커지고 유속이 작아져 구속에너지를 작게 하여 상부지(10)에 유출 양수 수차(60)를 연속하여 작동 에너지를 증산 하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 스크류형펌프시스템에서 전력 소비 내역을 상세히 설명하면 다음과 같다.

스크류형펌프의 상하부지 수심 각각 10,5m씩 도합 21m

스크류형펌프 상압거리(상하부지거리 재외) 49m

물이송 경사상압 점차확대관 전체거리 70m

물 1초에 유입 유출 연속적으로 이어지는데 100톤(9.8/s)씩

효율 80%

위와 같이 9,8/s×물 100톤/s씩×70m=68,600×효율 80%=85,750kwh의 전력이 소비된다 (상기 수압으로 하는 거리21m등 특징 계산에서 재외)

위 양수된 물을 이용 상부지(10)의 본체(1)의 내부에 고정안내깃(31)의 원주전체면이 하방을 소정의 각도로 하는 유입 유출구로 스크류형다중홈형태로 형성하여 본체(1)에 지지시켜 안착하고, 그 내측에 스크류형수차(60)의 원주전체면을 스크류형다중홈형태로 하방을 소정의 각도로 커버없이 유입구(60a)로 하여 설치 하고, 그 하방부에는 하방을 소정의 각도로 하는 펌프(40)의 상압거리 대부분을 수차의 유동 유출구(60b)(60c)로 등간격 배열 돌출형성 커버로 커버시켜 수직설치 하고 그 최상부에 공기배출구(40c)로 설치 수차유동구(40b)의 내에서의 공기를 배출 흐름을 촉진토록 하여 설치 상기 스크류형수차(60)의 지지를 위하여 수차중심축(61)으로 관통설치되는 회전축(61)의 상하단 받침대(30)(30b)의 중앙부에는 지지용 베어링(61a)(61b)으로 상하단을 지지시키며, 원주축 베어링(62a)(62b)(62c)(62d)을 본체(1)의 내부벽면과 수차본체(60)의 외벽면 사이에 설치하여 본체(1)에 지지시키며, 회전축(61)과 수차(60)의 사이 연결대(63a)(63b)(63c)(63d)로 설치하여 연결하고, 회전축(61)의 상하단에는 발전기실(64)(64a)을 구비 축이음(65)등 으로 발전기(66)(66a)를 체결 장착 된 것으로서 작동 고정안내깃(31)에서 수차유입구(60a)에 개수로 흐름으로 하여 낙차하는 유체의 유동하는 유속에 비례하는 속도로 역방향으로 회전 하므로서 처음 낙차방향점에서 점점 낮은 경사점으로 낙하 하는 위치에너지와 운동에너지의 관성력과 중력의 반작용에 의해 상승작용 수차작동때에서는 하중이 없는 회전력이 지배하는 총 일 값을 전기에너지(66)(66a)로 전환 상기 펌프(40)의 축동력을 상쇄 잉려에너지 생산를 가져올수 있도록 함에 특징있다.

상기 회전축(61)은 축의 원주(내면에서 외면을 향해서)운동은 중심에서 최초의 운동을 시작하여 점차 외부를 향해서 방사상의 운동을 한다. 이러한 운동은 내부에서 외부로 향해서 원심성의 운동으로써 축의 중심선상에서는 아무런 운동이 일어나지 않지만 중심으로부터 멀어질수록 운동의 속도와 운동으로 인해 분해작용이 가속되어 중심에서 멀어지는 원심성운동은 초기 속도의 제곱해서 저항이 증가 하므로써 즉, 수차의 중심으로 부터 방사선상으로 거리가 늘어나면 그 힘은 제곱비례 급격히 초기 속도의 제곱해서 저항이 증가 하므로써 분산, 감속, 확산, 붕괴, 구조의 해체, 파괴, 마찰의 유도 과정에서 중심이 멀어질수록 속도와 저항이 급속히 상승한다.

그러나 수차(60)의 원주축(62a)∼(62d)은 원주→축(외면에서 내면을 향해서)으로의 운동인 구심성 운동은 외부로부터 중심을 향한 내부지향적 운동에 중심을 향할 수록 속도는 증가 자연스럽운 구조를 갖는다. 따라서 원주-축상의 운동은 수렴, 유인, 통합, 적분의 형태를 취하며 마찰이 작아지는 자연의 운동형태는 구심성운동이다.

단 중심회전축(41)과 원주축(62a)∼(62d)이 수직으로 조합된 동일축상에서 작용하는 원심력과 구심력간의 상호작용을 적절히 조절 (스크류형 다중홈의 크고 작기와 경사를 조절) 효과적 작용을 하는 힘의 거리에서 초당 일한 총값의 일률을전기에너지로 전환(66)(66a)하는 것이다

이와 같이 구성된 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템의 발전공학 계산 의해 전력 생산 내역을 상세히 설명하면 다음과 같다..

스크류형수차의 수직거리 약 49m

스크류형수차의 원직경 약 7,5m

스크류형홈의 유효낙차거리 약 160m

물 1초에 유입 유출이 연속이어지는데 100톤(9,8m/s)씩

물 10톤(9.8/s)씩에 전력 1kwh로 환산

상기 스크류형홈의 유효낙착거리 160m내에서는(최초 작동때는 1초에 100톤씩 약 16초 경과에서는 물 1,600톤이 유입 된다)

물 초당 100톤씩 유입 유출이 이어지는데(약 16초)물 1,600톤이 하나의 동일 방향으로 일을 하게 된다.

따라서 1시간=60분×60초×1,600톤 = 물 5,760.000톤에서 효율85%=전력 약 499,600kwh을 생산하게 된다.

상기 펌프에서 소비된 전력 87,750kwh을 상쇄하면 잉려전력이 411,050kwh(상기 상하부지 21m의 수압등 특징을 계산에서 재외)의 효과가 발생 증산하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 하부지의 커다란 저수량의 압력에 의해 펌프에 입력되는 유동량을 펌프회전차에서 끌어안고 회전 송출하는 상방에 물이송경사 점차확대관에서 저유속으로 상압 구속에너지를 작게하여 상부지에 양수하는 상압 거리대부분이 스크류형수차로 하여 작동 발생된 에너지에서 펌프축동력을 상쇄 잉려에너지를 제공 상기 발전공학 계산과 같은 효과를 가져와 인류의 상업발전에 크게 기여 할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 본체(1)의 일측 바닥면에 고정안내깃(31a)을 원주전체면을 유입 유출구로 상방을 소정의 각도로 하는 스크류형 다중홈형태로 하여 설치 하단고정받침대(30a)에 안착 지지시켜,하부지(10a)의 커다란 저수량의 압력에 의해 안내깃(31a)에 입력 유출을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템 ,
2. 제1항에 있어서, 고정안내깃(31a)의 내측에 원주전체면을 스크류형 다중홈형태의 하방부를 커버없이 유입구(40a)로 하여 설치 하고, 그 상방부를 스크류형 펌프회전차 유동 유출구(40)(40b)(40c)로 스크류형 다중홈형태로 등간격 배열 돌출형성 외측에 커버로 커버시켜 수직설치, 안내깃(31a)에서 유출 상방을 소정의 각도로 하여 입력되어 미끄럼유동으로 하여 송출을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템,
3. 제1항에 있어서, 스크류형펌프(40)의 지지를 위하여 상기 펌프(40)의 중심으로 관통설치되는 펌프회전축(41)을 하단받침대(30a)의 중앙부에 지지용 베어링(41a)으로 하단부를 지지시키며, 원주축베어링(41b)을 고정안내깃(31a)의 상단에 설치 지지시켜 스크류형펌프(40)를 작동 될수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사 확대관시스템 ,
4. 제1항에 있어서, 스크류형펌프회전차(40)의 상방에 물이송 경사점차확대관(50)을 고정안내깃(31a)의 상단에 안착하여 하단부를 지지시키고, 상부지(10)의 고정받침대(30)에 상단부를 지지시키고 회전축(41)의 하방에 축이음(42)하여 전동기(44)를 체결을 장착 작동 상압 고밀도 진공 상태로서 저유속으로 하여 상압 구속에너지를 작게하여 상부지(10)에 유출 양수하는 목적을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템 ,
5. 제1항에 있어서 {상부지} 본체(1)의 내부에 고정안내깃(31)을 원주전체면을 유입 유출구로 스크류형다중홈형태로 하방을 소정의 각도로 형성 상부지의 커다란 저수량의 압력에 의해 입력되어 유출구에서부터는 개수로로하여 낙하를 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사 점차확대관시스템
6. 제1항에 있어서 고정안내깃(31)의 내측에 상기 펌프(40)의 상압거리대부분을 스크류형수차로 원주전체면을 스크류형 다중홈형태인 상방부를 (하방을 소정의 각도로)커버없이 유입구로 하여 설치 하고, 그 하방부를 (하방을 소정의 각도로) 스크류형 다중홈형태로 등간격 배열 돌출형성 외측에 커버로 커버시켜 수직설치하고 그 최상부에 공기배출구(40c)로 하여 설치 수차 유동구(40b)의 내에서의 공기를 배출 원활한 흐름의 촉진을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사 확대관시스템
7. 제1항에 있어서 상기 수차(60)의 지지를 위하여 수차중심으로 관통설치되는상하단 받침대(30)(30a)의 중앙부에는 지지용 베어링(61a)(61b)으로 상하단을 지지시키며, 원주축 베어링(62)∼(61d)을 본체(1)와 수차본체(60)의 사이에 설치 본체(1)에 지지시키며, 회전축(61)과 수차(60)의 사이에 연결대(63a)∼(63d)설치로 연결하고, 회전축(61)의 상하단에 발전기실(64)(64a)을 구비 상기 회전축(51)에 발전기(66)(66a)를 체결 장착 된 것으로서,상부지(10)의 저수량의 의해 고정안내깃(31)의 입력 유출에서부터는 개수로로 수차에 낙차하는 유속 비례로 역방향으로 회전 처음낙차방향점에서 점점낮은 경사점으로 낙하하는 반작용으로 상승작용 하중이 없는 회전력이 지배하는 총 일 값을 전기에너지로 전환 펌프의 축동력을 상쇄 잉려에너지를 가져올수 있도록 함을 특징으로 하는 스크류형펌프 수차 경사확대관시스템