KR20070013554A - System for electric generating using accumulation pressure - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 압력-축적 전기 발생 장치의 외양을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 압력-축적 전기 발생 장치의 터빈의 배치(allocation)를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing the allocation of a turbine of the pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 압력-축적 전기 발생 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing the structure of a pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 압력-축적 전기 발생 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 압력-축적 전기 발생 장치의 유체수집조(fluid collecting tank)의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a fluid collecting tank of the pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 유체분무기구 11 : 압력축적조10
12 : 유체분무관12: fluid spray pipe
20 : 발전기 21 : 터빈20: generator 21: turbine
30 : 가압유닛 31 : 물펌프30: pressurization unit 31: water pump
32 : 공기펌프 33 : 물추출관32: air pump 33: water extraction pipe
40 : 고압공기병40: high pressure air bottle
50 : 전기모터 51 : 전지50: electric motor 51: battery
60 : 베이스 61 : 구성요소60: base 61: component
62 : 관통영역 63 : 유체수집조62: through area 63: fluid collection tank
111 : 수입구 112 : 공기입구111: import port 112: air inlet
본 발명은 축적 압력을 이용하여 고압의 공기와 물의 혼합에 의해 형성된 고속의 유체의 이점을 이용하여 전기 발생 장치에 제공된 터빈을 충격시키고, 그에 의하여 상기 전기 발생 장치가 전기를 발생시키도록 구동되도록 하여 전기를 발생시키도록 하고, 그리고 압력-축적 전기 발생 장치(pressure-accumulation electric generating system) 상의 전력소모요소(electricity consumptive elements)에 전력 생성된 전력의 일부를 공급하여 상기 압력-축적 전기 발생 장치가 보다 부드럽게 가동될 수 있도록 하는 압력-축적 전기 발생 장치에 관한 것이다.The present invention utilizes the accumulated pressure to exploit the advantages of high velocity fluid formed by the mixing of high pressure air and water to impact the turbine provided to the electrical generator, thereby allowing the electrical generator to be driven to generate electricity. Generating electricity and supplying a portion of the power generated power to electrical power consumptive elements on a pressure-accumulation electric generating system, thereby providing more pressure- accumulating electricity generating device. The present invention relates to a pressure-accumulating electricity generating device capable of running smoothly.
지구상의 에너지원 시장에서의 주요 공급업자들 대부분은 화력 및 원자력 에너지에 의해 전력을 발생시키는 사람들이다. 비록 이들이 생활 및 경제 발전을 위하여 전력을 제공할 수 있기는 하나, 에너지원의 소모, 환경 오염 및 후손들이 해결할 수 없는 많은 문제점들이 있다. 환경 오염이 점점 심각해지고 있다는 사실 및 에너지원의 위기가 점차 명확해지기 때문에, 미래의 에너지원으로서 재생 에너 지원(regenerative energy source)을 획득하는 것이 대세이다. 상기 재생 에너지원은 자연에 존재하던 것을 방출시킨 에너지이며, 이들 재생 에너지는 공공적으로 오염을 일으키지 아니하는 기술들에 의하여 사용될 수 있으며, 예를 들어, 재생 에너지에는 태양 에너지, 풍력, 수력, 지열 에너지, 생물자원 에너지 등을 포함한다. 그러나 다양한 발전 형태들 중에서, 수력 발전 형태가 가장 효율적인 형태들 중의 하나이며, 그 이유로서 발전을 위한 태양 에너지는 시간 및 적절한 기후 등에 제한을 갖고, 발전을 위한 풍력은 또한 계절 및 위치에 제한을 갖고, 지열 에너지는 지역의 제한을 가지며, 생물자원 에너지의 기술은 아직 완전하지 않기 때문이다. 물은 쉽게 얻을 수 있는 물질이며, 동일한 속도를 갖는 물의 흐름과 공기의 흐름이 각각 발전기(electric generator)에 제공된 터빈 상에 충격될 때, 물의 양(quantity)이 공기의 양 보다 훨씬 많기 때문에, 발전기에서 물로부터 전환되는 동적 에너지 효율은 상대적으로 훨씬 크다.Most of the major suppliers in the global energy source market are powered by thermal and nuclear energy. Although they can provide electricity for life and economic development, there are many problems that energy consumption, environmental pollution and descendants cannot solve. As environmental pollution is becoming increasingly serious and the crisis of energy sources becomes increasingly clear, it is important to acquire regenerative energy sources as future energy sources. The renewable energy source is energy that emits what existed in nature, and these renewable energy can be used by technologies that do not cause pollution in public, for example, renewable energy includes solar energy, wind power, hydropower, geothermal energy. Energy, biomass energy, and the like. Of the various forms of power generation, however, hydropower is one of the most efficient forms, for which solar energy for power generation is limited in time and appropriate climate, and wind power for power generation is also limited in season and location. For example, geothermal energy has regional limitations, and the description of biomass energy is not yet complete. Water is an easily obtainable material, because when the flow of water and air flow with the same velocity impinge on a turbine provided to an electric generator respectively, the quantity of water is much higher than the amount of air, The dynamic energy efficiency converted from water to water is relatively much higher.
그러나 상기 재생 에너지원들의 획득 및 전환은 대개 단지 훨씬 큰 면적과 공간에 의하여 얻어질 수 있으며, 일반적인 소형의 발전기들, 즉 디젤 발전기 및 가솔린 발전기들은 발전을 위하여 석유화학 연료들을 주로 사용한다. 이들 형태의 발전기들은 이들이 에너지원들을 빠르게 소모할 수 있다는 것을 제외하고도, 실제로 보다 심각한 환경오염을 일으킬 수 있다.However, the acquisition and conversion of these renewable energy sources can usually only be achieved by much larger areas and spaces, and common small generators, ie diesel generators and gasoline generators, mainly use petrochemical fuels for power generation. These types of generators can actually cause more serious environmental pollution, except that they can quickly consume energy sources.
앞서 언급한 관점에서, 본 발명은 에너지원의 절약 및 전기의 생산의 목적을 달성하기 위하여 재생 에너지를 사용하는 소형의 전기 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a compact electricity generating device using renewable energy in order to achieve the purpose of saving energy sources and producing electricity.
본 발명에 따른 상기 압력-축적 전기 발생 장치는 크게 압력축적조(pressure accumulation tank)에 구비되는 유체분무기구(fluid spraying device)를 포함하며, 상기 유체분무기구에는 압력축적조에 연결되는 유체분무관(fluid spraying pipe), 발전기에 구비된 터빈, 상기 터빈이 구동될 때 전기를 발생시키는 발전기 및 상기 유체분무기구에 연결되는 가압유닛(pressurizing unit)들이 설치된다. 상기 유체를 상기 압력축적조 내로 주입하고, 상기 가압유닛에 의하여 상기 유체를 가압하는 것에 의해, 상기 유체가 상기 유체분무관으로부터 방출되어 고속으로 상기 터빈에 충격하게 되고, 상기 터빈은 상기 유체에 의한 충격 이후 구동되어 상기 발전기를 구동시켜 전력을 발생시킨다. 공기가 가압 방출 후 보다 높은 팽창비를 가져 보다 높은 단위 비중(unit specific weight)을 갖는 물을 분출시켜 혼합된 공기와 물의 고압 유체를 형성할 수 있는 특징을 갖기 때문에, 상기 유체는 실제로는 공기와 물을 포함하며; 상기 유체는 이것이 상기 터빈에 충격될 때 최적의 에너지 전달 효과를 얻는다. 또한 상기 전기 발생 장치를 구동시킨 후, 발생된 전기의 일부를 상기 가압유닛의 사용에 제공할 수 있으며, 상기 전기 발생 장치가 물과 공기의 혼합의 가압 동작을 수행하도록 할 수 있다.The pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention includes a fluid spraying device largely provided in a pressure accumulation tank, and the fluid spray device includes a fluid spray pipe connected to the pressure accumulation tank ( fluid spraying pipe), a turbine provided in the generator, a generator for generating electricity when the turbine is driven, and pressurizing units connected to the fluid spraying mechanism are installed. By injecting the fluid into the pressure storage tank and pressurizing the fluid by the pressurizing unit, the fluid is discharged from the fluid spray pipe to impact the turbine at high speed, and the turbine is caused by the fluid. It is driven after the impact to drive the generator to generate power. Since the air is characterized by having a higher expansion ratio after pressurized release to eject water having a higher unit specific weight to form a high pressure fluid of mixed air and water, the fluid is actually air and water It includes; The fluid achieves an optimal energy transfer effect when it is bombarded with the turbine. In addition, after driving the electricity generating device, it is possible to provide a portion of the generated electricity to the use of the pressurizing unit, and to allow the electricity generating device to perform a pressurizing operation of mixing water and air.
본 발명에 따른 상기 압력-축적 전기 발생 장치가 정상적으로 전기를 발생시키기 전에, 상기 유체분무기구 내의 상기 압력축적조는 초기 단계에서 전지(electric cell) 또는 고압공기병(high-pressure air bottle)에 의해 직접 가압하 는 것에 의해 분무-흐름 압력(spraying-flow pressure)을 형성시킬 수 있으며, 그에 의하여 발전기가 구동되어 전기를 발생시킨다. 또한, 상기 압력-축적 전기 발생 장치가 전력을 발생시키는 경우, 발생된 전기의 일부가 상기 가압유닛의 사용에 제공된다. 상기 압력-축적 전기 발생 장치에 의해 생성된 전력의 양이 상기 가압유닛의 전기 소모량 보다 더 크기 때문에, 상기 전력은 상기 압력-축적 전기 발생 장치에 대하여 압력을 증가시키도록 하는데 도움을 주어 유지시키도록 상기 가압유닛에 공급될 수 있다. 상기 압력-축적 전기 발생 장치에서 발생되는 전기는 보다 완만하게 될 수 있다. 상기 터빈에 충격되는 분무 흐름에서의 물이 수집되고 난 후에는, 다시 상기 유체분무기구 내로 주입되어 상기 물이 재사용될 수 있도록 하고, 그에 의하여 공공의 위험 및 오염 등이 생기지 않도록 할 수 있다.Before the pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention normally generates electricity, the pressure accumulating tank in the fluid spraying mechanism is directly operated by an electric cell or a high-pressure air bottle at an early stage. Pressing can create a spraying-flow pressure, whereby the generator is driven to generate electricity. In addition, when the pressure-accumulating electricity generating device generates electric power, part of the generated electricity is provided for use of the pressurizing unit. Since the amount of power generated by the pressure-generating electricity generating device is greater than the amount of electricity consumed by the pressurizing unit, the power helps to maintain and increase the pressure with respect to the pressure-accumulating electricity generating device. It can be supplied to the pressurizing unit. The electricity generated in the pressure-accumulating electricity generating device may be gentler. After the water in the spray stream impinging on the turbine is collected, it can be injected back into the fluid spray mechanism so that the water can be reused, thereby avoiding public hazards and contamination.
본 발명은 첨부된 도면들을 참고하여 그 바람직한 구체예에 의하여 보다 명백하게 될 것이다.The present invention will become more apparent by its preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 상기 압력-축적 전기 발생 장치를 나타내는 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전기 발생 장치는 유체분무기구(10), 발전기(20) 및 가압유닛(30)을 포함하며, 앞서 언급한 유닛들의 구성요소들을 지지하기 위하여 베이스(60)가 제공된다. 상기 유체분무기구(10)는 압력축적조(11), 상기 압력축적조(11)와 수입구(111) 및 공기입구(112)들과 연결되는 유체분무관(12)으로 구성된다. 상기 가압유닛(30)은 물펌프(31) 및 공기펌프(32)를 포함하며, 물은 상기 물펌프(31)의 회전에 의하여 상기 수입구(111)로부터 상기 압력축적조(11) 내로 보충되고, 공기는 상기 공기펌프(32)의 회전에 의하여 상기 공기입구(112)로부터 상기 압력축적조(11) 내로 주입되어 압력을 증가시킨다.1 and 2 showing the pressure-accumulating electricity generating device according to the present invention, the electricity generating device includes a
상기 발전기(20)에는 상기 유체분무관(12)과 함께 터빈(21)이 제공되어 있으며, 상기 터빈(21)이 외부의 충격력에 의해 회전하는 경우, 상기 발전기(20)가 구동되어 운동에너지를 전기에너지로 전환시킬 수 있다.The
도 3 및 도 4를 동시에 참조하면, 상기 유체분무관(12)이 상기 압력축적조(11)의 상부에 제공되고, 상기 유체분무관(12)의 일측단부가 상기 압력축적조(11) 내의 수면 아래의 지점까지 연장되어 있으며, 고압의 공기가 상기 물을 가압하고 그리고 밀어내기 위하여 사용되며, 공기와 물의 혼합에 의해 얻어진 유체는 상기 유체분무관(12)으로부터 고속으로 연속적으로 방출되어 고속의 분무 흐름을 형성하여 상기 발전기(20)를 작동시켜 발전하도록 한다.3 and 4 at the same time, the
도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 베이스(60)에는 상기 터빈(21)으로부터 유체가 튀어나오는 것을 제한하기 위한 것으로서 분명하게 나타내지 않은 구성요소(61)들이 제공되며, 또한 상기 터빈(21)에 대향되는 위치에 관통영역(62)이 형성된다. 상기 분명하게 나타내지 않은 구성요소(61)는 상기 관통영역(62)에 근접하여 배치된다. 또한 유체수집조(63)가 상기 베이스(60)의 상기 관통영역(62)의 하부에 제공되어, 상기 터빈(21)에 충격된 후의 상기 물이 재사용을 위하여 물펌프(31)에 의해 다시 끌어올려지도록 수집될 수 있다. 예를 들어, 물추출관(33)이 상기 유체수집조(63) 내로 연장되도록 제공되며, 상기 물펌프(31)가 상기 수집된 물을 한번 더 상기 압력축적조(11) 내로 주입하여 상기 물을 연속적으로 순환시켜 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한다.As shown in FIGS. 2 and 5, the
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 가압유닛(30)에 포함된 상기 물펌프(31) 및 상기 공기펌프(32)들은 전기모터(50)에 의해 구동될 수 있으며; 또한 상기 베이스(60)에는 전지(51)가 구비될 수 있다. 상기 전지(51)는 상기 전기모터(50)을 구동시키는데 요구되는 전력을 사전 저장하여, 상기 압력-축적 전기 발생 장치가 전력을 발생시킨 후에는 상기 생성된 전기의 일부를 상기 전기모터(50)를 구동시키는데 사용할 수 있도록 하여 그에 의하여 상기 물펌프(31) 및 상기 공기펌프(32)들이 상기 전기 발생 동작의 구동을 유지하는데 도울 수 있도록 한다. 달리, 상기 유체분무기구(10)는 상기 압력축적조(11)에 연결된 고압공기병(40)의 위에 제공되어 상기 고압공기병(40)의 압력 방출에 의하여 상기 압력축적조(11) 내의 압력을 증가시키고, 상기 전기 발생 장치가 동작되도록 시동시킨다.In a specific embodiment of the present invention, the
따라서 본 발명에 의하면 축적 압력을 이용하여 고압의 공기와 물의 혼합에 의해 형성된 고속의 유체의 이점을 이용하여 전기 발생 장치에 제공된 터빈을 충격시키고, 그에 의하여 상기 전기 발생 장치가 전기를 발생시키도록 구동되도록 하여 전기를 발생시키도록 하고, 그리고 압력-축적 전기 발생 장치(pressure-accumulation electric generating system) 상의 전력소모요소(electricity consumptive elements)에 전력 생성된 전력의 일부를 공급하여 상기 압력-축적 전기 발생 장치가 보다 부드럽게 가동될 수 있도록 하는 압력-축적 전기 발생 장치를 제공하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the accumulated pressure is used to take advantage of the high speed fluid formed by the mixing of high pressure air and water to impact the turbine provided to the electric generator, thereby driving the electric generator to generate electricity. To generate electricity, and supplying a portion of the power generated power to electrical power consumptive elements on a pressure-accumulation electric generating system. There is an effect of providing a pressure-accumulating electricity generating device that enables the operation of the pump to be smoother.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020239237A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Thesum Gmbh I.Gr. | Micro pumped-storage power plant |
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2005
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020239237A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Thesum Gmbh I.Gr. | Micro pumped-storage power plant |
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