KR20100014089A - Apparatus generating electric energy using waterfall of high-rise building - Google Patents

Apparatus generating electric energy using waterfall of high-rise building Download PDF

Info

Publication number
KR20100014089A
KR20100014089A KR1020090002457A KR20090002457A KR20100014089A KR 20100014089 A KR20100014089 A KR 20100014089A KR 1020090002457 A KR1020090002457 A KR 1020090002457A KR 20090002457 A KR20090002457 A KR 20090002457A KR 20100014089 A KR20100014089 A KR 20100014089A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
drop
pipe
generator
reservoir
Prior art date
Application number
KR1020090002457A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진구
김관호
Original Assignee
김진구
김관호
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 김진구, 김관호 filed Critical 김진구
Publication of KR20100014089A publication Critical patent/KR20100014089A/en

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
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • 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"
    • 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
    • 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
    • F03B7/00—Water wheels
    • F03B7/003—Water wheels with buckets receiving the liquid
    • 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
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • 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
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Abstract

PURPOSE: An electric energy generating apparatus using waterfall of a high-rise building is provided to rotate a fan with the wall falling along a head pipe and transmit the torque of the fan to a generator, thereby creating auxiliary electricity supplied to the building. CONSTITUTION: An electric energy generating apparatus using waterfall of a high-rise building comprises a rooftop water tank(2) which stores water on the rooftop of the building(1), a head pipe(5) which is extended from the side of the building to a generator room(6) of basement, a fan(7) which is installed on the bottom of the head pipe and rotated with the water falling along the head pipe, a shaft(7a) which is fixed by a support(9) on the floor of the generator room and transmits the torque of the fan to a generator(8), a bottom water tank(10) which stores the water falling from the head pipe, an underwater motor(M) which is installed inside the bottom water tank and supplies the water through the lower end of an inlet pipe(3) to the rooftop water tank, and a plurality of fixing members which fix the head pipe on the sidewall of the building.

Description

고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치{APPARATUS GENERATING ELECTRIC ENERGY USING WATERFALL OF HIGH-RISE BUILDING}Electric energy generator using water drop of high-rise assembly {APPARATUS GENERATING ELECTRIC ENERGY USING WATERFALL OF HIGH-RISE BUILDING}

본 발명은 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고층 집합 건물의 일측벽에 낙차관을 설치하여 낙차관으로부터 낙차되는 물에 의해 발생하는 수력을 이용하여 발전기를 구동시켜 전기에너지를 발생시키도록 한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation device for generating electrical energy by using a drop of water in a high-rise assembly, and more particularly, by installing a drop pipe on one side wall of a high-rise assembly to generate water from the drop. The present invention relates to an electric energy generating apparatus using a drop of water in a high-rise assembly that generates electric energy by driving a generator using hydraulic power.

일반적으로 발전장치는 일상에 필요한 에너지원을 공급받는 장치로서, 주로 화석연료나 원자력을 이용한 발전장치가 주류를 이룬다.In general, the generator is a device that receives the energy source necessary for daily life, mainly the fossil fuel or nuclear power generator.

그런데, 상기한 화석연료나 원자력을 이용한 발전장치는, 그 에너지원의 양이 한정적이므로 고갈될 우려가 있으며, 무엇보다 공해물질을 배출하여 환경오염을 유발시키기 때문에, 상기한 화석연료나 원자력을 이용한 발전장치에 대한 대안으로, 발전장치는 자연의 에너지, 즉 태양열이나 수력, 풍력 등 대체에너지를 이용한 친환경적인 발전장치의 개발이 필요하다.However, the fossil fuel or nuclear power plant using the above-mentioned fossil fuel or nuclear power may be exhausted because of the limited amount of energy sources. As an alternative to the power generation device, the power generation device needs to develop an eco-friendly power generation device using natural energy, that is, alternative energy such as solar, hydro, and wind power.

이러한 수력이나 풍력 등 대체에너지를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 장치 중, 물의 낙차를 이용하여 수력을 발생시키는 소수력발전은 일정한 낙차를 가지는 소량의 물을 이용하여 전기를 발생시키는 것을 의미한다. 이와 같이 일정한 낙차를 가지는 소량의 물은, 흔히 생활 주변 또는 자연환경에서 쉽게 얻을 수 있는 것으로, 이러한 소수력 발전을 이용하여 에너지원인 전기를 발생시키는 것은 여러 가지 측면에서 유리하다. Among apparatuses for generating electrical energy using alternative energy such as hydropower or wind power, hydroelectric power generation using hydrodynamic drop of water means generating electricity using a small amount of water having a certain drop. As such, a small amount of water having a certain drop can be easily obtained from a surrounding environment or a natural environment, and it is advantageous in various aspects to generate electricity as an energy source using such hydrophobic power generation.

현재 생활환경의 변화로 인하여, 주거지역으로 아파트가 널리 보급되어 있다. 그리고 이러한 아파트에는 최소한 다수의 층으로 지어지고 있으며, 특히 최근에는 보다 효율적인 주거공간의 확보를 위하여 고층아파트가 널리 보급되고 있는 실정이다.Due to the change of living environment, apartments are widely used in residential areas. In addition, these apartments are constructed of at least a plurality of floors, and in recent years, high-rise apartments are widely used to secure more efficient residential space.

이러한 고층아파트에는 많은 세대가 모여서 살고 있어, 전력의 소모량이 많아 부족한 전력량으로 인해 누전 현상이 발생하게 되고, 전력량의 소모가 많아짐에 따라 전기 사용 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.In such high-rise apartments, many generations live together, and a shortage of power occurs due to insufficient power consumption, and there is a problem in that electricity consumption costs increase as power consumption increases.

그리고, 특히 이러한 집합 고층건물에는 공동으로 사용하는 전기에 의해 구동되는 시설, 즉 엘리베이터, 지하주차장의 전등, 복도의 센서등과 같은 시설은 항상 전기의 사용에 노출되어 있어, 이들 전기의 소모량이 과다하다는 문제점이 있다.In particular, in such a high-rise building, facilities that are commonly driven by electricity, such as elevators, lights in underground parking lots, and sensors in corridors, are always exposed to the use of electricity. There is a problem.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고층 집합 건물의 일측벽에 낙차관을 설치하여 낙차관으로부터 낙차되는 물에 의해 발생 하는 수력을 이용하여 발전기를 구동시켜 전기에너지를 발생시키도록 한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to install a drop pipe on one side wall of a high-rise assembly building to drive the generator using hydraulic power generated by the water falling from the drop pipe to generate electrical energy The present invention provides an electric energy generating device using a drop of water in a high-rise assembly.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치는, 고층 집합건물의 상면에 옥상에 물을 저장하도록 설치된 옥상 저수조와; 상기 옥상 저수조에 물이 유입되는 유입관과 물을 배출하는 배출파이프를 통해 물을 낙차시켜 고층 집합건물의 측면에 하측으로 지하의 발전실까지 연장되어 발전실 내의 바닥면에 고정 설치된 낙차관과; 상기 낙차관의 최하부 내측에 편심 설치되어 낙차관 내의 물의 낙차에 의해 회전하는 팬과; 상기 팬의 회전에 의해 그 회전력을 발전기로 전달하도록 지지대에 의해 발전실 내의 바닥에 고정된 축과; 상기 발전실의 하측과 일측벽이 이루는 공간에 형성되어 낙차관으로부터 낙차되는 물을 저장하는 하부 저수조와; 상기 하부 저수조 내에 설치되어 상기 유입관의 하측단을 통해 상기 옥상 저수조 내로 물을 압송하는 수중모터와; 상기 고층 집합건물의 측벽에서 나란히 설치된 상기 유입관과 낙차관을 고정하는 다수개의 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric energy generating apparatus using a drop of water of a high rise assembly according to the present invention comprises: a rooftop water tank installed to store water on a roof of an upper face of a high rise assembly; A dropping pipe installed on the bottom surface of the power generation chamber by dropping water through an inflow pipe into which the water flows into the rooftop reservoir and a discharge pipe for discharging the water to extend to the basement chamber underneath the side of the high-rise assembly building; A fan which is eccentrically installed inside the bottom of the drop pipe and rotates due to the drop of water in the drop pipe; A shaft fixed to the floor in the power generating chamber by a support to transmit the rotational force to the generator by rotation of the fan; A lower reservoir formed in a space formed by the lower side and one side wall of the power generation chamber and storing water falling from the dropping pipe; An underwater motor installed in the lower reservoir to pump water into the rooftop reservoir through a lower end of the inlet pipe; It characterized in that it comprises a plurality of fixing members for fixing the inlet pipe and the drop pipe installed side by side on the side wall of the high-rise assembly.

본 발명의 다른 실시예는 상기 하부 저수조 내의 입구부에 하부 저수조 내의 물이 낙차관으로 역류하지 않도록 플렉시블한 격막이 고층 집합건물의 지하구조물 측벽에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다. Another embodiment of the present invention is characterized in that the flexible diaphragm is fixed to the sidewall of the underground structure of the high-rise assembly so that water in the lower reservoir does not flow back into the drop pipe at the inlet portion of the lower reservoir.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 옥상 저수조 내의 일측벽에는 보조적으로 수돗물을 유입하는 유입파이프가 역류밸브와 함께 연결 설치되고, 타측벽에 는 수위를 감지하는 수위센서가 설치되며, 상기 수위센서는 물의 수위가 일정량 이상이 되면 이를 감지하여 상기 배출 파이프 내의 전자밸브로 개방 신호를 보내 배출파이프로 물이 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, one side wall of the rooftop reservoir is installed with an inlet pipe for auxiliary tap water to be connected with a backflow valve, and a water level sensor is installed on the other side wall to detect the water level. The sensor detects when the water level exceeds a certain amount, and sends an open signal to the solenoid valve in the discharge pipe, so that the water is discharged to the discharge pipe.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치는, 고층 집합건물의 상면에 옥상에 물을 저장하도록 설치된 옥상 저수조와; 상기 옥상 저수조에 물이 유입되는 유입관과 물을 배출하는 배출파이프를 통해 물을 낙차시켜 고층 집합건물의 측면에 하측으로 지하의 발전실까지 연장되어 발전실 내의 바닥면에 고정 설치된 낙차관과; 상기 낙차관 내에는 낙차되는 물에 의해 회전 동력을 생성하도록 설치된 낙차 발전장치를 포함한다. An electric energy generating apparatus using a drop of water of a high-rise assembly according to another embodiment of the present invention, the roof-top water tank is installed to store water on the roof of the high-rise assembly; A dropping pipe installed on the bottom surface of the power generation chamber by dropping water through an inflow pipe into which the water flows into the rooftop reservoir and a discharge pipe for discharging the water to extend to the basement chamber underneath the side of the high-rise assembly building; The dropping pipe includes a dropping generator installed to generate rotational power by water that is dropped.

상기 낙차 발전장치는 상기 낙차관 내의 상부 및 하부에 각각 설치된 상부 및 하부 회전기어와; 상기 상부 및 하부 회전기어에 외주면에 팽팽하게 맞물리는 벨트로서 내주면에 상기 상부 및 하부 회전기어와 맞물림 돌기가 형성된 회전벨트부재와; 상기 회전벨트부재의 외주면에 일정 간격으로 다수개 고정 설치되어 상기 배출파이프에서 배출되는 물을 상부 개구를 통해 채워져 낙하하는 물받이부재로 구성된 것을 특징으로 한다.The drop generator includes an upper and lower rotary gears respectively installed above and below the drop tube; A rotating belt member that is tightly engaged with an outer circumferential surface of the upper and lower rotary gears and has an engagement protrusion formed on the inner circumferential surface of the upper and lower rotary gears; A plurality of fixedly installed on the outer circumferential surface of the rotating belt member at predetermined intervals is characterized in that consisting of a drip tray member that is filled with water discharged from the discharge pipe through the upper opening.

본 발명의 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치에 의하면, 고층 집합 건물의 각종 시설, 즉 가정이나 회사 내부의 전기는 물론, 엘리베이터, 지하 주차장, 복도의 센서등과 같은 시설에 전기를 보조적으로 공급하게 되어 전기에너지를 설비의 운전 에너지로 재활용함으로써, 국가 에너지 정책에도 이바지 할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.According to the electric energy generation device using the water drop of the high-rise assembly of the present invention, the electric power to the various facilities of the high-rise assembly building, that is, the electricity in the home or company, as well as the facilities such as elevators, underground parking lots, hallway sensors, etc. It is a very useful invention that can contribute to the national energy policy by supplying auxiliary energy and recycling electric energy as operating energy of the facility.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 고층 집합 건물의 낙차 발전장치를 도시한 측면 사시도이고, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 고층 집합 건물의 측벽에 설치된 낙차 발전장치를 도시한 단면도이며, 도3은 도2의 A-A 선에 따른 단면도이다.1 is a side perspective view showing a fall generator of a high rise assembly according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a drop generator installed on a side wall of a high rise assembly according to a first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2.

상기한 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치는, 고층 집합건물(1)의 상면 즉, 옥상에 물을 저장하는 옥상 저수조(2)를 설치하고, 상기 옥상 저수조(2)에는 물이 유입되는 유입관(3)과 물을 배출하는 배출파이프(4)를 통해 물을 낙차시키는 낙차관(5)이 고층 집합건물(1)의 측면에 하측으로 지하의 발전실(6)까지 연장되어 발전실(6) 내의 바닥면에 고정 설치되어 있다. As shown in the drawings, the electric energy generator using the drop of water in the high-rise assembly according to the first embodiment of the present invention, the rooftop reservoir for storing water on the upper surface of the high-rise assembly 1, that is, the roof (2), the rooftop reservoir (2) has a drop pipe (5) for dropping water through the inlet pipe (3) through which water is introduced and the discharge pipe (4) for discharging the water. It extends to the basement power generation chamber 6 below and is fixed to the bottom surface in the power generation chamber 6 to the side of the bottom side.

상기 낙차관(5)의 최하부 내측에는 낙차관(5) 내의 물의 낙차에 의해 회전하는 팬(7)이 설치되어 있고, 상기 팬(7)의 회전에 의해 그 회전력을 발전기(8)로 전달하는 축(7a)은 지지대(9)에 의해 발전실(6) 내의 바닥에 고정되어 있다.The fan 7 which rotates by the fall of the water in the fall pipe 5 is provided in the lowermost inside of the fall pipe 5, and transmits the rotational force to the generator 8 by the rotation of the said fan 7. The shaft 7a is fixed to the floor in the power generation chamber 6 by the support 9.

상기 팬(7)은 낙차관(5)에서 낙차되는 물이 팬(7)의 중심 상부을 벗어난 일측을 가격하도록 낙차관(5)으로부터 편심되어 있다. The fan 7 is eccentric from the drop tube 5 so that the water dropped in the drop tube 5 hits one side beyond the upper center of the fan 7.

상기 발전실(6)의 하측과 일측벽이 이루는 공간은 낙차되는 물이 저장되는 하부 저수조(10)를 형성하고, 상기 하부 저수조(10) 내에는 수중모터(M)가 설치되 어 수중모터(M)에 의해 펌핑되는 물이 상기 유입관(3)의 하측단을 통해 상기 옥상 저수조(2) 내로 압송된다.The space formed by the lower side and the one side wall of the power generation chamber (6) forms a lower reservoir (10) in which water is dropped, and an underwater motor (M) is installed in the lower reservoir (10). Water pumped by M) is pumped into the rooftop reservoir 2 through the lower end of the inlet pipe 3.

상기 유입관(3)과 낙차관(5)은 고층 집합건물(1)의 측벽에 나란히 설치되어 다수개의 고정부재(11)로 고정되어 있다.The inflow pipe (3) and the drop pipe (5) is installed side by side on the side wall of the high-rise assembly (1) is fixed by a plurality of fixing members (11).

상기 고정부재(11)는 상기 두 개의 관, 즉 유입관(3)과 낙차관(5)을 동시에 고정 지지하도록 플렉시블한 재질로 되어 끝단에 볼트(11a)로 고정하여 두 관을 견고히 고정한다.The fixing member 11 is made of a flexible material to simultaneously support and support the two tubes, that is, the inlet tube 3 and the dropping tube 5, and firmly fix the two tubes by fixing them with bolts 11a at their ends.

상기 하부 저수조(10) 내의 입구부에는 하부 저수조(10) 내의 물이 낙차관(5)으로 역류하지 않도록 플렉시블한 격막(12)이 고층 집합건물의 지하구조물 측벽(1a)에 고정되어 있다. A flexible diaphragm 12 is fixed to the underground structure sidewall 1a of the high-rise assembly at the inlet portion of the lower reservoir 10 so that water in the lower reservoir 10 does not flow back into the drop pipe 5.

상기 옥상 저수조(2) 내의 일측벽에는 보조적으로 수돗물을 유입하는 유입파이프(2a)가 역류밸브와 함께 연결 설치되고, 타측벽에는 수위를 감지하는 수위센서(13)가 설치되어 있다. 이 수위센서(13)는 물의 수위가 일정량 이상이 되면 이를 감지하여 상기 배출 파이프(4) 내의 전자밸브(4a)로 개방 신호를 보내 배출파이프(4)로 물이 배출되도록 제어한다.On one side wall of the rooftop reservoir 2, an inlet pipe (2a) for auxiliary tap water is connected to the reverse flow valve, and a water level sensor (13) is installed on the other side wall to sense the water level. The water level sensor 13 detects when the water level is a certain amount or more and sends an open signal to the solenoid valve 4a in the discharge pipe 4 to control the water to be discharged to the discharge pipe 4.

물론, 상기 수위센서(13)는 도시하지 않은 마이컴에 연결되어 이 마이컴의 제어에 의해 전자밸브(4a)를 개폐하게 되는 것이다.Of course, the water level sensor 13 is connected to a microcomputer (not shown) to open and close the solenoid valve 4a by the control of the microcomputer.

설명하지 않은 도면부호 3a는 역류밸브이다.Reference numeral 3a, which has not been described, is a backflow valve.

다음에 상기한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 상기 옥상 저수조(2) 내에 물을 유입파이프(2a)를 통해 채운다. 여기서 채워 지는 물은 지하수이거나, 가정에 공급되는 수돗물이다. 상기 옥상 저수조(2)에 물이 채워지면, 수위센서(13)는 수위를 감지하게 되고, 이 감지된 신호를 마이컴을 통해 배출파이프(4)의 전자밸브(4a)를 개방한다. 전자밸브(4a)의 개방에 따라 배출되는 물은 낙차관(5)으로 낙하하게 되고, 낙차관(5)의 최하단에 있는 팬(7)을 회전시키게 된다. 이 팬(7)의 회전력은 축(7a)을 통해 발전기(8)를 작동시킨다. 이 발전기(8)의 작동에 의해 전기에너지가 생성되고, 이 전기에너지는 고층 집합건물의 각종 시설에 전기를 공급하게 되는 것이다.Next, the operation and effect of the first embodiment of the present invention as described above will be described. First, water is filled in the rooftop reservoir 2 through the inlet pipe 2a. The water being filled here is either groundwater or tap water supplied to homes. When the rooftop reservoir 2 is filled with water, the water level sensor 13 detects the water level, and opens the solenoid valve 4a of the discharge pipe 4 through the microcomputer. The water discharged by the opening of the solenoid valve 4a falls into the free fall pipe 5 and rotates the fan 7 at the bottom of the free fall pipe 5. The rotational force of this fan 7 actuates the generator 8 via the shaft 7a. Electric energy is generated by the operation of the generator 8, and this electric energy is to supply electricity to various facilities of the high-rise assembly building.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고층 집합 건물의 낙차 발전장치를 도시한 측면 사시도이고, 도5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고층 집합 건물의 측벽에 설치된 낙차 발전장치를 도시한 측 단면도이다.FIG. 4 is a side perspective view showing the free fall generator of the high rise assembly according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the free fall generator of the high rise assembly according to the second embodiment of the present invention. One side cross section.

본 발명의 제2 실시예에 의한 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치는, 고층 집합건물(1)의 상면 즉, 옥상에 물을 저장하는 옥상 저수조(2)를 설치하고, 상기 옥상 저수조(2)에는 물이 유입되는 유입관(3)과 물을 배출하는 배출파이프(4)를 통해 물을 낙차시키는 낙차관(5)이 고층 집합건물(1)의 측면에 하측으로 지하의 발전실(6)까지 연장되어 발전실(6) 내의 바닥면에 고정 설치되어 있다. The electric energy generating apparatus using the free fall of the water in the high rise assembly according to the second embodiment of the present invention is provided with a rooftop water tank (2) for storing water on the upper surface of the high rise assembly (1), that is, the rooftop. The reservoir 2 has a drop pipe 5 for dropping water through an inlet pipe 3 through which water is introduced and a discharge pipe 4 through which water is discharged. It extends to the chamber 6 and is fixed to the bottom surface in the power generation chamber 6.

상기 낙차관(5) 내에는 낙차되는 물에 의해 회전 동력을 생성하는 낙차 발전장치(20)가 설치되어 있다.In the drop pipe 5, a drop generator 20 that generates rotational power by water that is dropped is provided.

상기 낙차 발전장치(20)는 상기 낙차관(5) 내의 상부 및 하부에 각각 설치된 상부 및 하부 회전기어(21, 22)와, 상기 상부 및 하부 회전기어(21, 22)에 외주면 에 팽팽하게 맞물리는 벨트로서 내주면에 상기 상부 및 하부 회전기어(21, 22)와 맞물림 돌기(23a)가 형성된 회전벨트부재(23)와, 상기 회전벨트부재(23)의 외주면에 일정 간격으로 다수개 고정 설치되어 상기 배출파이프(4)에서 배출되는 물을 상부 개구를 통해 채워져 낙하하는 물받이부재(24)로 구성된다. The free fall generator 20 is tightly fitted to the outer circumferential surface of the upper and lower rotary gears 21 and 22 and the upper and lower rotary gears 21 and 22 respectively installed in the upper and lower portions of the drop tube 5. As a belt, a plurality of rotating belt members 23 are formed on the inner circumferential surface of the rotating belt member 23 and the outer circumferential surfaces of the rotating belt member 23 are fixed at a predetermined interval. The water discharged from the discharge pipe 4 is composed of a drip member 24 that is filled through the upper opening to fall.

상기 하부 회전기어(22)의 회전에 의해 그 회전력을 발전기(8)로 전달하는 축(7a)은 지지대(9)에 의해 발전실(6) 내의 바닥에 고정되어 있다.The shaft 7a for transmitting the rotational force to the generator 8 by the rotation of the lower rotary gear 22 is fixed to the floor in the power generation chamber 6 by the support 9.

상기 하부 회전기어(22)와 상기 발전기(8)의 사이에는 상기 축(7a)의 회전속을 증속시켜 발전기(8)에 전달하도록 증속기어(14)가 설치되어 있다. An increase gear 14 is provided between the lower rotary gear 22 and the generator 8 to increase the rotational speed of the shaft 7a and transmit the same to the generator 8.

상기 발전실(6)의 하측과 일측벽이 이루는 공간은 낙차되는 물이 저장되는 하부 저수조(10)를 형성하고, 상기 하부 저수조(10) 내에는 수중모터(M)가 설치되어 수중모터(M)에 의해 펌핑되는 물이 상기 유입관(3)의 하측단을 통해 상기 옥상 저수조(2) 내로 압송된다.The space formed between the lower side and the one side wall of the power generation chamber 6 forms a lower reservoir 10 in which free water is stored, and an underwater motor M is installed in the lower reservoir 10. Water pumped by) is pumped into the rooftop reservoir 2 through the lower end of the inlet pipe 3.

다음에 상기한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저, 상기 옥상 저수조(2) 내에 물을 유입파이프(2a)를 통해 채운다. 여기서 채워지는 물은 지하수이거나, 가정에 공급되는 수돗물이다. 상기 옥상 저수조(2)에 물이 채워지면, 수위센서(13)는 수위를 감지하게 되고, 이 감지된 신호를 마이컴을 통해 배출파이프(4)의 전자밸브(4a)를 개방한다. 전자밸브(4a)의 개방에 따라 배출되는 물은 낙차관(5)으로 낙하하게 되고, 낙차관(5)의 일측 최상단에 있는 물받이부재(24)에 배출되는 물이 채워지고, 이 물의 무게에 의해 물받이부재(24)는 낙하하게 된다. 이 최상단의 물받이부재(24)가 낙하하면서 회전벨트부재(23)가 하강하 면서 상부 및 하부 회전기어(21, 22)의 외주면을 따라 회전하게 되고, 다음의 물받이부재(24)에 물이 채워지면서 하강하는 것을 반복하면서 상기 상부 및 하부 회전기어(21, 22)의 회전은 더욱더 빨라지게 된다. 이와 같이 하부 회전기어(22)의 회전력을 전달받은 축(7a)은 그 증속기어(14)에 의해 회전속이 빨라져 발전기(8)를 작동시키게 된다.  Next, the operation and effect of the second embodiment of the present invention as described above will be described. First, water is filled in the rooftop reservoir 2 through the inlet pipe 2a. The water being filled here is either groundwater or tap water supplied to the home. When the rooftop reservoir 2 is filled with water, the water level sensor 13 detects the water level, and opens the solenoid valve 4a of the discharge pipe 4 through the microcomputer. The water discharged by the opening of the solenoid valve 4a falls into the dropping tube 5, and the water discharged to the drip member 24 at the top of one side of the dropping tube 5 is filled, and the weight of the water The drip member 24 falls by this. As the top drip member 24 falls, the rotating belt member 23 descends and rotates along the outer circumferential surfaces of the upper and lower rotary gears 21 and 22, and water is filled in the next drip member 24. The upper and lower rotary gears 21 and 22 rotate more and more rapidly while repeating the falling as they are being built. Thus, the shaft (7a) receiving the rotational force of the lower rotary gear 22 is rotated by the speed increase gear 14 to operate the generator (8).

이 발전기(8)의 작동에 의해 전기에너지가 생성되고, 이 전기에너지는 고층 집합건물의 각종 시설에 전기를 공급하게 되는 것이다.Electric energy is generated by the operation of the generator 8, and this electric energy is to supply electricity to various facilities of the high-rise assembly building.

이와 같이 고층 집합 건물의 각종 시설, 즉 가정이나 회사 내부의 전기는 물론, 엘리베이터, 지하 주차장, 복도의 센서등과 같은 시설에 전기를 보조적으로 공급하게 되는 것이다.In this way, electricity is supplied to various facilities of the high-rise assembly building, that is, home or company, as well as facilities such as elevators, underground parking lots, hall sensors, and the like.

이와 같이 낙차를 이용한 전기에너지를 설비의 운전 에너지로 재활용함으로써, 국가 에너지 정책에도 이바지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.In this way, by recycling the electric energy using the drop into the operating energy of the facility, it is a very useful invention that can contribute to the national energy policy.

보통, 아파트와 같은 고층 집합 건물의 높이, 즉 낙차 높이는 아파트가 20층일 경우, 한 층을 2.5미터로 하면 그 낙차 높이는 약 50m 정도가 된다.Normally, the height of a high-rise building such as an apartment, that is, a drop height, when the apartment is 20 stories, the height of the drop is about 50 meters when one floor is 2.5 meters.

이 높이에서 수직으로 낙하하는 물의 중력은 낙차관(5)의 직경에 따라 다르게 나타나는 데, 이 중력은 낙차관의 직경과 낙차 높이에 비례하여 나타난다. The gravity of the water falling vertically at this height varies with the diameter of the drop tube 5, which is proportional to the diameter of the drop tube and the drop height.

도 1은 본 발명의 고층 집합 건물의 낙차 발전장치를 도시한 측면 사시도이고,1 is a side perspective view showing a free-fall generator of the high-rise assembly building of the present invention,

도 2는 본 발명의 고층 집합 건물의 측벽에 설치된 낙차 발전장치를 도시한 단면도이며, 2 is a cross-sectional view showing a drop generator installed on the side wall of the high-rise assembly building of the present invention,

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도, 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고층 집합 건물의 낙차 발전장치를 도시한 측면 사시도이고, 4 is a side perspective view showing the free fall generator of the high-rise assembly building according to the second embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고층 집합 건물의 측벽에 설치된 낙차 발전장치를 도시한 측 단면도이다.FIG. 5 is a side sectional view showing a drop generator installed on a side wall of a high rise assembly building according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 고층 집합건물 2 : 옥상 저수조1: high-rise assembly 2: rooftop reservoir

3 : 유입관 4 : 배출파이프3: inlet pipe 4: outlet pipe

4a : 전자밸브 5 : 낙차관4a: solenoid valve 5: free drop pipe

6 : 발전실 7 : 팬6: power generation room 7: fan

7a : 축 8 : 발전기 7a: shaft 8: generator

M : 수중모터 9 : 지지대M: Submersible Motor 9: Support

10 : 하부 저수조 11 : 고정부재10: lower reservoir 11: fixing member

12 : 격막 13 : 수위센서12: diaphragm 13: water level sensor

14 : 증속기어 20 : 낙차 발전장치14: speed increase gear 20: free fall generator

21, 22 : 상부 및 하부 회전기어 23 : 회전벨트부재21, 22: upper and lower rotary gear 23: rotating belt member

23a : 맞물림 돌기 24 : 물받이부재23a: engaging projection 24: drip member

Claims (5)

고층 집합건물(1)의 상면에 옥상에 물을 저장하도록 설치된 옥상 저수조(2)와;A rooftop reservoir (2) installed on the roof of the high-rise assembly (1) to store water on the roof; 상기 옥상 저수조(2)에 물이 유입되는 유입관(3)과 물을 배출하는 배출파이프(4)를 통해 물을 낙차시켜 고층 집합건물(1)의 측면에 하측으로 지하의 발전실(6)까지 연장되어 발전실(6) 내의 바닥면에 고정 설치된 낙차관(5)과;The power generation chamber (6) is located below the side of the high-rise assembly (1) by dropping water through the inlet pipe (3) into which the water enters the rooftop reservoir (2) and the discharge pipe (4). A dropping pipe 5 extending to and fixed to the bottom surface of the power generation chamber 6; 상기 낙차관(5)의 최하부 내측에 편심 설치되어 낙차관(5) 내의 물의 낙차에 의해 회전하는 팬(7)과;A fan (7) which is eccentrically installed inside the lowermost part of the free fall pipe (5) and rotates due to free fall of water in the free fall pipe (5); 상기 팬(7)의 회전에 의해 그 회전력을 발전기(8)로 전달하도록 지지대(9)에 의해 발전실(6) 내의 바닥에 고정된 축(7a)과;A shaft (7a) fixed to the floor in the power generating chamber (6) by a support (9) to transmit its rotational force to the generator (8) by the rotation of the fan (7); 상기 발전실(6)의 하측과 일측벽이 이루는 공간에 형성되어 낙차관(5)으로부터 낙차되는 물을 저장하는 하부 저수조(10)와;A lower reservoir 10 formed in a space formed by the lower side and one side wall of the power generation chamber 6 and storing water falling from the drop pipe 5; 상기 하부 저수조(10) 내에 설치되어 상기 유입관(3)의 하측단을 통해 상기 옥상 저수조(2) 내로 물을 압송하는 수중모터(M)와;An underwater motor (M) installed in the lower reservoir (10) for pumping water into the rooftop reservoir (2) through the lower end of the inlet pipe (3); 상기 고층 집합건물(1)의 측벽에서 나란히 설치된 상기 유입관(3)과 낙차관(5)을 고정하는 다수개의 고정부재(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치.Electricity using a drop of water of the high-rise assembly characterized in that it comprises a plurality of fixing members 11 for fixing the inlet pipe (3) and the dropping tube (5) installed side by side on the side wall of the high-rise assembly (1) Energy generators. 제1항에 있어서, 상기 하부 저수조(10) 내의 입구부에 하부 저수조(10) 내의 물이 낙차관(5)으로 역류하지 않도록 플렉시블한 격막(12)이 고층 집합건물의 지하구조물 측벽(1a)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치.The side wall 1a of the underground structure of the high-rise assembly of claim 1, wherein the flexible diaphragm 12 is formed so that the water in the lower reservoir 10 does not flow back into the drop pipe 5 at the inlet portion of the lower reservoir 10. Electric energy generating device using a drop of water of the high-rise assembly, characterized in that fixed to. 제1항에 있어서, 상기 옥상 저수조(2) 내의 일측벽에는 보조적으로 수돗물을 유입하는 유입파이프(2a)가 역류밸브와 함께 연결 설치되고, 타측벽에는 수위를 감지하는 수위센서(13)가 설치되며, 상기 수위센서(13)는 물의 수위가 일정량 이상이 되면 이를 감지하여 상기 배출 파이프(4) 내의 전자밸브(4a)로 개방 신호를 보내 배출파이프(4)로 물이 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치.The inlet pipe (2a) for auxiliary tap water is connected to one side wall in the rooftop water tank (2) is connected with the backflow valve, the water level sensor (13) for detecting the water level is installed on the other side wall The water level sensor 13 detects when the water level reaches a predetermined amount or more, and sends an open signal to the solenoid valve 4a in the discharge pipe 4 to control the water to be discharged to the discharge pipe 4. Electric energy generating device using a drop of water of high-rise aggregated building. 고층 집합건물(1)의 상면에 옥상에 물을 저장하도록 설치된 옥상 저수조(2)와;A rooftop reservoir (2) installed on the roof of the high-rise assembly (1) to store water on the roof; 상기 옥상 저수조(2)에 물이 유입되는 유입관(3)과 물을 배출하는 배출파이프(4)를 통해 물을 낙차시켜 고층 집합건물(1)의 측면에 하측으로 지하의 발전실(6)까지 연장되어 발전실(6) 내의 바닥면에 고정 설치된 낙차관(5)과;The power generation chamber (6) is located below the side of the high-rise assembly (1) by dropping water through the inlet pipe (3) into which the water enters the rooftop reservoir (2) and the discharge pipe (4). A dropping pipe 5 extending to and fixed to the bottom surface of the power generation chamber 6; 상기 낙차관(5) 내에는 낙차되는 물에 의해 회전 동력을 생성하도록 설치된 낙차 발전장치(20)를 포함하고; A drop generator (20) installed in the drop pipe (5) to generate rotational power by water that is dropped; 상기 낙차 발전장치(20)는 상기 낙차관(5) 내의 상부 및 하부에 각각 설치된 상부 및 하부 회전기어(21, 22)와;The free fall generator 20 includes upper and lower rotary gears 21 and 22 installed at upper and lower portions of the drop tube 5, respectively; 상기 상부 및 하부 회전기어(21, 22)에 외주면에 팽팽하게 맞물리는 벨트로서 내주면에 상기 상부 및 하부 회전기어(21, 22)와 맞물림 돌기(23a)가 형성된 회전벨트부재(23)와;A rotating belt member 23 having a belt meshing tightly to the outer circumferential surface of the upper and lower rotary gears 21 and 22 and having an engaging protrusion 23a formed on the inner circumferential surface thereof; 상기 회전벨트부재(23)의 외주면에 일정 간격으로 다수개 고정 설치되어 상기 배출파이프(4)에서 배출되는 물을 상부 개구를 통해 채워져 낙하하는 물받이부재(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치.High-rise assembly building, characterized in that consisting of a drip member 24 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating belt member 23 at regular intervals and filled with water discharged from the discharge pipe 4 through the upper opening to drop. Electric energy generator using a drop of water. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 하부 회전기어(22)의 회전에 의해 그 회전력을 발전기(8)로 전달하는 축(7a)은 지지대(9)에 의해 발전실(6) 내의 바닥에 고정되어 있고;A shaft 7a for transmitting the rotational force to the generator 8 by the rotation of the lower rotary gear 22 is fixed to the floor in the power generation chamber 6 by a support 9; 상기 하부 회전기어(22)와 상기 발전기(8)의 사이에는 상기 축(7a)의 회전속을 증속시켜 발전기(8)에 전달하도록 설치된 증속기어(14)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 집합건물의 물의 낙차를 이용한 전기에너지 발전장치.High-rise assembly, characterized in that between the lower rotary gear 22 and the generator 8 further includes a speed increase gear 14 installed to increase the speed of rotation of the shaft 7a and transmit it to the generator 8. Electric energy generator using water drop of building.
KR1020090002457A 2008-08-01 2009-01-12 Apparatus generating electric energy using waterfall of high-rise building KR20100014089A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080075821 2008-08-01
KR20080075821 2008-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100014089A true KR20100014089A (en) 2010-02-10

Family

ID=42087984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090002457A KR20100014089A (en) 2008-08-01 2009-01-12 Apparatus generating electric energy using waterfall of high-rise building

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100014089A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102392778A (en) * 2011-11-25 2012-03-28 吴德滨 High-mountain water storage battery
CN102477931A (en) * 2010-11-24 2012-05-30 中国科学院工程热物理研究所 Minitype water pumping energy storage system
KR101404686B1 (en) * 2012-03-05 2014-06-27 김정열 Power generation system using wastewater flow
CN104454302A (en) * 2014-11-05 2015-03-25 武汉包尼喜科技有限公司 High-rise rainwater collection device
CN106762588A (en) * 2017-01-14 2017-05-31 商洛学院 A kind of night electricity system automatic energy storage system
WO2019045171A1 (en) * 2017-08-30 2019-03-07 (주) 케이비테크놀로지 Energy regeneration system for building
WO2020235842A1 (en) * 2019-05-20 2020-11-26 Park Beomhum Building-type pumped storage power generation system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477931A (en) * 2010-11-24 2012-05-30 中国科学院工程热物理研究所 Minitype water pumping energy storage system
CN102392778A (en) * 2011-11-25 2012-03-28 吴德滨 High-mountain water storage battery
KR101404686B1 (en) * 2012-03-05 2014-06-27 김정열 Power generation system using wastewater flow
CN104454302A (en) * 2014-11-05 2015-03-25 武汉包尼喜科技有限公司 High-rise rainwater collection device
CN106762588A (en) * 2017-01-14 2017-05-31 商洛学院 A kind of night electricity system automatic energy storage system
WO2019045171A1 (en) * 2017-08-30 2019-03-07 (주) 케이비테크놀로지 Energy regeneration system for building
WO2020235842A1 (en) * 2019-05-20 2020-11-26 Park Beomhum Building-type pumped storage power generation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100014089A (en) Apparatus generating electric energy using waterfall of high-rise building
US20090058092A1 (en) Self-supported power generation device
AU2004234556B2 (en) Production installation
JP2006029277A (en) Electric generator
CN103452737B (en) Scroll-tupe dynamic power device and there is the power generation system of this Scroll-tupe dynamic power device
JP2010540827A (en) Hydroelectric pumped storage
JP2023533746A (en) FFWN Clean Energy Power Plant
KR101261033B1 (en) A power generation machine structure using skyscraper waterdrop
WO2008016238A2 (en) Artificial atmosphere difference induction type wind power generator
MX2013006447A (en) Wind power generator for an urban area.
CN113167208B (en) Water pumping power generation tower through multistage installation pipeline turbine
KR101775923B1 (en) Small hydropower generating apparatus and rotative force generator used therefor
CN102454533A (en) Device for generating power by using water surface surging
KR20090110283A (en) Micro Hydropower Of The Using Gravity and Apparatus For Purify Waste Water System
KR200455069Y1 (en) Water tank with hybrid ventilation
KR20140109216A (en) Repulsion power generation system using aberration
KR20110003133U (en) Wave Power Generation System
JP2006068575A (en) Method and apparatus for aerating and circulating reservoir, and the like, by wind power energy
KR20090107477A (en) Micro hydropower and Apparatus For Purify Waste Water
CN104747357A (en) Method for driving electric generator to generate electricity by utilizing sewerage of high-rise buildings
JP2010138879A (en) Seawater pumping device for hydraulic power generation
KR20200031769A (en) Pumping-up power generation tower by installing pipeline turbine series
WO2016016668A1 (en) Conversion from gravitational force to electrical power
JP2023070229A (en) Hydraulic power generating device and hydraulic power generating system
KR20140087948A (en) Wastewater hydroelectric

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application