KR20130101337A - Power generation system using wastewater flow - Google Patents

Power generation system using wastewater flow

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KR20130101337A
KR20130101337A KR1020120022406A KR20120022406A KR20130101337A KR 20130101337 A KR20130101337 A KR 20130101337A KR 1020120022406 A KR1020120022406 A KR 1020120022406A KR 20120022406 A KR20120022406 A KR 20120022406A KR 20130101337 A KR20130101337 A KR 20130101337A
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Abstract

PURPOSE: A power generation apparatus using wastewater is provided to generate power by rotating a wind turbine with the fallen wastewater. CONSTITUTION: A power generation apparatus comprises a water collecting tank (10), water level sensors (30,32), a wastewater pipe (28), a water pipe (36), and a power generator (16). The water collecting tank comprises a wastewater inlet (20) and a wastewater outlet (24). The water level sensors detect the wastewater level of the water collecting tank. The wastewater pipe is connected to the wastewater outlet of the water collecting tank. A main valve (26) is installed in the wastewater pipe. The water pipe is arranged in the downstream of the wastewater pipe. A nozzle (44) is arranged inside the upper part of the water pipe. A water turbine chamber (38) is integrated in the lateral side of the water pipe. A water turbine (14) is arranged inside the water turbine chamber. The power generator receives the rotation force of the water turbine through an electric belt (54) because an electric wheel (52) is mounted on a shaft (40) of the water turbine, thereby generating power.

Description

오수를 이용한 발전장치 {POWER GENERATION SYSTEM USING WASTEWATER FLOW}POWER GENERATION SYSTEM USING WASTEWATER FLOW BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 도시의 거주나 업무를 위한 건물에서 버려지는 생활오수 또는 우수를 포함하는 오수의 흐름을 이용하여 발전이 이루어질 수 있도록 한 오수를 이용한 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation apparatus using sewage that can be generated by using the flow of sewage containing abandoned sewage or storm sewage in a building for residence or work in a city.

종래, 물의 낙차를 이용하는 수력발전시설은 댐, 저수지, 수로 등을 이용하는 발전형태로 설치되므로, 그 설치비용과 운전비용이 막대할 뿐만 아니라 부득이 환경파괴의 원인이 되고 있다. Conventionally, a hydroelectric power plant using water drops is installed in a form of power generation using a dam, a reservoir, a waterway, etc., so that not only the installation cost and operation cost are enormous but also cause environmental destruction inevitably.

한편, 도시의 집중거주지나 업무용 건물 등의 경우 생활오수나 우수가 지정된 장소에서 집수된 후 그대로 방류되는 경우가 허다하다. 만약 이러한 오수의 흐름을 이용하여 발전이 이루어질 수 있도록 하는 경우, 대규모 발전시설이 소요되는 지역에서 발전의 일부를 담당할 수 있어 폐자원의 활용 또는 재사용으로 기존의 환경파괴에 의한 피해를 줄이고 화력발전에 사용되는 화석연료와 같은 에너지 자원을 절약할 수도 있을 것이다.On the other hand, in the case of urban concentrated residence or business buildings, it is often the case that domestic sewage or stormwater is collected at a designated place and then discharged as it is. If the generation of electricity can be made by using the flow of sewage, it can take part of the development in the area where the large-scale power generation facilities are needed. By utilizing or reusing the waste resources, It may save energy resources such as fossil fuels.

본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 도시의 거주를 위한 집단거주건물로서 아파트나 업무를 위한 빌딩에서 하수관을 통하여 배출되는 오수를 집수하여 집수된 오수의 흐름에 의한 낙차로 수차를 회전시켜 발전이 이루어질 수 있도록 한 오수를 이용한 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, the present invention was conceived in view of the foregoing points, and it is a collective residence building for a residence of a city, which collects sewage discharged from a building for an apartment or business through a sewer pipe, And it is an object of the present invention to provide a power generation apparatus using sewage that enables power generation by rotating an aberration.

이를 위하여, 본 발명에 의한 발전장치는 외부로부터 유입되는 오수를 이용하여 발전하고, 상기 유입되는 오수를 저장하며 상부에 오수가 유입되는 오수유입구(20)와 하부에 오수가 배출되는 오수유출구(24)를 각각 구비한 집수통(10)과, 상기 집수통(10) 내의 저장된 오수 수위를 감지하기 위한 하나 이상의 수위센서(30, 32)와, 상기 집수통(10)의 상기 오수유출구(24)에 연결되고 상기 오수유출구(24)로부터 배출되는 오수의 낙하 유동을 제어하기 위한 메인밸브(26)가 배치된 오수흐름관(28)과, 상기 오수흐름관(28)의 하류측에 배치되고, 상부내측에 상기 오수의 낙하 유동을 가속하는 노즐(44)이 배치되며, 측부에 수차챔버(38)가 일체로 형성되고 이에 축(40)으로 축설되며 주면에 다수의 블레이드(42)를 구비하여 이로써 상기 메인밸브(26)의 개방에 따라 상기 오수흐름관(28)을 따라 낙하 유동하는 오수의 낙차력을 상기 다수의 블레이드(42)가 전달받고 이로써 회전하는 수차(14)가 배치된 수로관(36)과, 상기 수차(14)의 상기 축(40)에 전동휠(52)이 착설되어 전동벨트(54)를 통하여 상기 수차(14)의 회전력을 전달받고 이로써 전기를 발생하는 발전기(16)를 포함할 수 있다.To this end, the power generation apparatus according to the present invention generates power by using sewage introduced from the outside, and stores the introduced sewage and the sewage inlet 20 through which the sewage is introduced into the upper portion and the sewage outlet 24 through which the sewage is discharged. A sump (10), each having one or more water level sensors (30, 32) for sensing the stored sewage level in the sump (10), and the sewage outlet (24) of the sump (10). A sewage flow pipe 28 and a downstream side of the sewage flow pipe 28, which are connected to the main valve 26 and arranged to control a drop flow of the sewage discharged from the sewage discharge port 24, The nozzle 44 for accelerating the drop flow of the sewage is disposed inside the upper portion, the aberration chamber 38 is integrally formed on the side, and is arranged on the shaft 40 and has a plurality of blades 42 on the main surface thereof. As a result, the sewage in accordance with the opening of the main valve 26 A waterway pipe 36 in which a plurality of blades 42 are received and rotated therein is disposed, and the shaft of the aberration 14 is provided with a dropping force of filthy water falling and flowing along the flow pipe 28. The electric wheel 52 is installed in the 40 and may include a generator 16 that receives the rotational force of the aberration 14 through the electric belt 54 and thereby generates electricity.

이때, 본 발명에 의한 발전장치는 상기 집수통(10)의 측부 상측으로부터 상기 오수흐름관(28)의 상기 메인밸브(26)의 하류측으로 연장된 오버플로우관(34)을 더 포함할 수 있다.At this time, the power generation apparatus according to the present invention may further include an overflow pipe 34 extending from the upper side of the sump (10) to the downstream side of the main valve 26 of the sewage flow pipe (28). .

또한, 상기 다수의 블레이드(42)는 개별적으로 분리 또는 교체 가능하다.In addition, the plurality of blades 42 can be separated or replaced individually.

또한, 본 발명에 의한 발전장치는 상기 오수흐름관(28)의 상기 메인밸브(26)의 상류측으로 상기 수로관(36)의 하류측으로 연장되고 바이패스밸브(50)를 갖는 바이패스관(48)을 더 포함하고, 상기 바이패스밸브(50)의 개방시 집수통(10)으로부터의 오수의 유동은 상기 수로관(36)이 아닌 바이패스관(48)으로 바이패스되어 상기 발전기(16)의 작동을 방지할 수 있다.In addition, the power generation apparatus according to the present invention extends to the upstream side of the main valve 26 of the sewage flow pipe 28 to the downstream side of the water pipe 36 and has a bypass pipe 48 having a bypass valve 50. Further, wherein the flow of sewage from the sump (10) when opening the bypass valve 50 is bypassed to the bypass pipe (48) instead of the water pipe (36) to operate the generator 16 Can be prevented.

또한, 상기 집수통(10)은 상기 오수유출구(24)로의 오수 배출을 용이하게 하는 경사저면(10')을 가질 수 있다.In addition, the sump (10) may have an inclined bottom (10 ') to facilitate the discharge of sewage to the sewage outlet 24.

또한, 상기 집수통(10)은 상부에 외부의 공기와 소통하고 상기 오수유출구(24)로의 오수 배출시 외부의 공기가 인입되어 상기 집수통(10)의 내부기압의 저하를 방지함으로써 상기 오수 배출을 용이하게 하는 환기구(22)를 더 포함할 수 있다.In addition, the sump (10) is in communication with the outside air at the top and when the waste water discharged to the sewage outlet 24 is introduced into the outside air to prevent the lowering of the internal pressure of the sump (10) to discharge the sewage It may further include a vent 22 to facilitate.

또한, 본 발명에 의한 발전장치에 있어서, 상기 수차(14)는 그 주면에 등간격을 두고 상기 수차(14)의 축선방향에 나란하게 형성된 다수의 더브테일형 삽입요구(14a)를 포함하고, 상기 다수의 블레이드(42)는 상기 수차(14)의 주면에 분리가능하게 결합되며, 상기 수차(14)의 두께보다 더 큰 폭과 상기 결합시 상기 수차(14)의 주면에 밀착하는 저면을 갖는 기판(42a)과, 상기 기판(42a)의 외측에 형성된 포켓(42b)과, 상기 수차(14)의 더브테일형 삽입요구(14a)에 측방향으로부터 삽입하여 결합하도록 상기 기판(42a)의 내측에 형성된 더브테일형의 삽입돌조(42c)와, 상기 삽입돌조(42c)의 일측 저면에 상기 수차(14)의 주연방향으로 형성된 고정턱(42d)과, 상기 삽입돌조(42c)의 상기 고정턱(42d)의 반대측 저면에 상기 수차(14)의 주연방향으로 형성된 고정홈(42e)을 포함하고, 이때 상기 발전장치는 스냅링(42f)을 더 포함하여 상기 스냅링(42f)이 상기 수차(14)의 측면으로 상기 고정홈(42e)에 결합됨으로써 상기 수차(14)의 주면에 이미 결합된 상기 다수의 블레이드(42)를 확실히 고정할 수 있다.In addition, in the power generation apparatus according to the present invention, the aberration 14 includes a plurality of dovetail-type insertion requests 14a which are formed side by side in the axial direction of the aberration 14 at equal intervals on the main surface thereof, The plurality of blades 42 are detachably coupled to the main surface of the aberration 14, and have a width greater than the thickness of the aberration 14 and a bottom surface in close contact with the main surface of the aberration 14 during the engagement. The inner side of the substrate 42a so as to be inserted into and coupled to the substrate 42a, the pocket 42b formed on the outside of the substrate 42a, and the dovetail-type insertion request 14a of the aberration 14. Dovetail-type insertion protrusion 42c formed at the bottom, and the fixing jaw 42d formed in the circumferential direction of the aberration 14 on the bottom surface of the insertion protrusion 42c, and the fixing jaw of the insertion protrusion 42c And a fixing groove 42e formed in the circumferential direction of the aberration 14 on the bottom surface opposite to 42d. The generator further includes a snap ring 42f such that the plurality of blades already coupled to the main surface of the aberration 14 by the snap ring 42f coupled to the fixing groove 42e by the side of the aberration 14. (42) can be fixed firmly.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명의 오수를 이용한 발전장치의 개략구성도.
도 2는 본 발명 발전장치의 수차와 발전기 부분의 상세도.
도 3은 수차에 블레이드가 결합되어 고정되는 예를 보인 사시도.
도 4는 도 3의 부분확대도.
도 5는 스냅링으로 블레이드가 수차에 고정되어 있는 것을 보인 부분확대도.
도 6(a)~(c)는 수차에 블레이드가 결합고정되는 단계를 보인 부분단면도.
도 7은 본 발명의 발전장치에 사용된 집수통의 다른 실시형태를 보인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power generation apparatus using waste water according to the present invention; FIG.
2 is a detailed view of aberrations and generator portions of the power generation device of the present invention.
3 is a perspective view showing an example in which a blade is fixedly coupled to an aberration;
Figure 4 is a partial enlarged view of Figure 3;
5 is a partially enlarged view showing that the blade is fixed to the aberration by the snap ring.
6 (a) to 6 (c) are partial cross-sectional views showing a step in which a blade is coupled and fixed to an aberration.
7 is a configuration view showing another embodiment of the water collecting container used in the power generating apparatus of the present invention.

먼저, 본 발명의 본 명세서에서 사용되는 "오수"라는 용어는 생활오수 및 공업오수뿐만 아니라 우수(雨水)까지도 포함하는 모든 오수(汚水)를 가리킨다.First, the term "sewage" as used in the present invention refers to all sewage including not only domestic sewage and industrial sewage but also rainwater.

본 발명은 크게 나누어 두 부분, 즉, 집수통(10)으로 이루어진 집수부(12)와, 수차(14) 및 발전기(16)를 포함하는 발전부(18)로 구성된다. The present invention is roughly divided into two parts, namely, a water collecting part 12 made up of a water collecting container 10, and a power generating part 18 including a water turbine 14 and a generator 16. [

집수부(12)의 집수통(10)은 생활오수 또는 우수를 포함하는 오수를 집수할 수 있게 되어 있고, 이후 상세히 설명되는 바와 같이 낙차를 고려하여 아파트나 업무를 위한 빌딩 등의 건물에서 발전부(18)보다 높은 위치에 배치된다. 예를 들어, 본 발명의 발전장치가 도시에 설치되는 경우, 발전부(18)는 건물의 지하에 배치되고 집수통(10)은 이로부터 낙하하여 배출되는 오수가 위치에너지를 갖도록 하는 것과 건물의 각 층으로부터 나오는 생활오수, 예를 들어 싱크대, 욕조 및 샤워부스 등에서 나오는 오수 또는 다른 경로를 통하여 유도될 수 있는 우수가 집수될 수 있도록 하는 것을 고려하여 발전부(18)보다 높은 위치에 배치된다.The water collection tank 10 of the water collecting unit 12 is capable of collecting sewage containing domestic sewage or stormwater. In the future, as described in detail below, in a building such as a building for an apartment or business, (18). For example, when the power generation apparatus of the present invention is installed in the city, the power generation unit 18 is disposed in the basement of the building, and the cistern 10 has the potential energy of falling water discharged from the building, And is disposed at a higher position than the power generation section 18 in consideration of enabling the storm that can be led through the sewage coming from each floor, for example, sewage coming from the sink, bathtub, shower booth, or the like, to be collected.

집수통(10)은 집수되는 오수의 양을 고려한 크기를 갖는 물탱크의 형태로 상부에 오수유입구(20)와 환기구(22)가 배치되어 있고 하부에는 오수유출구(24)가 배치되어 있으며, 오수유출구(24)는 오수의 흐름을 제어하기 위한 메인밸브(26)를 갖는 오수흐름관(28)에 연결된다. 그리고, 집수통(10)의 오수유입구(20)에는 상기 언급된 바와 같이 건물의 각층으로부터 나오는 생활오수 또는 다른 경로를 통하여 유도되는 우수를 포함하는 오수가 유입된다. The water storage tank 10 is in the form of a water tank having a size considering the amount of wastewater to be collected and has a pouring water inlet 20 and a ventilation port 22 at the upper part thereof and a pouring water outlet 24 at the lower part thereof, The outlet (24) is connected to a sewage flow pipe (28) having a main valve (26) for controlling the flow of wastewater. As described above, the sewage inlet 20 of the cistern 10 is filled with domestic wastewater discharged from each floor of the building or wastewater containing stormwater introduced through another route.

또한, 집수통(10)의 환기구(22)는 외부의 공기와 소통된다. 특히, 오수유출구(24)로 오수가 배출되어 집수통(10) 내부의 기압이 낮아지면 이에 따라 외부의 공기가 환기구(22)를 통해 집수통(10) 내부로 유입되어 집수통(10) 내부 기압을 일정하게 유지함으로써, 집수통(10) 내부의 기압이 낮아져 오수배출이 어렵게 되는 현상을 방지한다. 이와 관련하여, 도 1 및 도 7에서는 오수유입구(2)가 오수유출구(24)의 상부에 위치되는 것으로 도시되나, 일 실시예로서 오수유입구(2) 및 환기구(22)의 위치가 바뀌어 환기구(22)가 오수유출구(24)의 상부에 위치되어 오수유출구(24)로의 배출을 더욱 촉진할 수도 있다. 또한, 환기구(22)는 집수통(10)의 오수에서 발생될 수 있는 발생가스 등을 외기로 방출할 수도 있다.In addition, the ventilation port 22 of the collection container 10 communicates with the outside air. Particularly when the sewage is discharged into the sewage outlet 24 and the air pressure in the water storage tank 10 is lowered, the outside air is introduced into the water storage tank 10 through the ventilation hole 22, By keeping the air pressure constant, it is possible to prevent the phenomenon that the atmospheric pressure inside the watercontainer 10 is lowered and the discharge of sewage water becomes difficult. In this regard, although the sewage inlet 2 is shown as being located above the sewage outlet 24 in FIGS. 1 and 7, the location of the sewer inlet 2 and the vent 22 may be reversed, 22 may be located at the top of the sump outlet 24 to further facilitate discharge to the sump outlet 24. In addition, the ventilation opening 22 may discharge generated gas or the like, which may be generated in the waste water of the collection container 10, to the outside air.

한편, 집수통(10)에는 저장된 오수의 수위를 계측 감지하는 하나 이상의 수위센서가 배치된다. 일 예로서, 도 1에 도시하듯이, 오수가 가득 유입되는 고수위의 위치와 오수가 상당량 유출되어 발전이 불가능한 정도에 이르는 저수위의 위치에 각각 고수위 센서(30)와 저수위 센서(32)가 배치될 수 있다. 이러한 고수위 센서(30) 및 저수위 센서(32)는 레벨센서, 스위치센서, 플로트센서 등 해당 분야에서 공지된 모든 센서가 사용될 수 있다. 또한, 그리고, 고수위의 위치에서 오수흐름관(28)의 메인밸브(26)의 하류측으로 오버플로우관(34)이 배치된다.On the other hand, at least one water level sensor for measuring the level of the stored wastewater is disposed in the collection container (10). For example, as shown in FIG. 1, the high-level sensor 30 and the low-level sensor 32 are disposed at a high-level position where the wastewater flows in full, and at a low- . The high-level sensor 30 and the low-level sensor 32 may be all sensors known in the field such as a level sensor, a switch sensor, and a float sensor. Further, the overflow pipe 34 is disposed at the high water level position on the downstream side of the main valve 26 of the sewage flow pipe 28.

또한, 발전부(18)는 상기 언급된 바와 같이 수차(14)와 발전기(16)로 구성되며, 수차(14)는 오수흐름관(28)의 연장선상에 배치된 수로관(36)의 측부에 일체로 형성된 수차챔버(38)내에 축(40)으로 축설되어 있고, 주면에 다수의 블레이드(42)가 배치되어 있는 형태이다.The power generation section 18 is constituted by the aberration 14 and the generator 16 as described above and the aberration 14 is disposed on the side of the water pipe 36 disposed on the extension line of the sewage flow pipe 28 (40) in the aberration chamber (38) integrally formed with a plurality of blades (42) arranged on the main surface.

특히, 수로관(36)의 상류측 내부에는 낙하하여 흐르는 오수를 수차(14)의 블레이드(42)에 집중공급할 수 있도록 하는 노즐(44)이 배치되며, 수로관(36)의 하류측은 오수가 최종적으로 배출되는 배출관(46)에 연결된다.Particularly, a nozzle 44 is disposed in the upstream side of the water pipe 36 so as to allow the wastewater flowing downward to be concentratedly supplied to the blades 42 of the aberration 14, and the downstream side of the water pipe 36 is filled with wastewater And is connected to a discharge pipe 46 which is discharged.

또한, 다수의 블레이드(42) 각각은 개별적으로 수차(14)에 결합고정되며 유지보수를 위하여 수차(14)로부터 분리될 수 있게 되어 있다.In addition, each of the plurality of blades 42 is individually fixed to the aberration 14 and can be detached from the aberration 14 for maintenance.

도 3~6은 이와 같이 수차(14)에 블레이드(42)가 결합고정되는 구조를 보이고 있다. 예를 들어, 수차(14)는 원반형으로 그 주면에 등간격을 두고 이러한 수차(14)의 축선방향에 나란하게 더브테일(dovetail)형의 삽입요구(14a)가 다수 형성되어 있다. 수차(14)의 주면에 다수가 결합되는 블레이드(42)는 원반형 수차(14)의 원주면의 곡률과 같은 곡률을 가지고 폭이 원반형 수차(14)의 두께 보다 큰 기판(42a)과 이러한 기판(42a)의 외측에 형성된 포켓(42b)으로 구성되며 기판(42a)의 내측에는 수차(14)의 더브테일형 삽입요구(14a)에 측방향에서 삽입되는 더브테일형의 삽입돌조(42c)가 형성되어 있다. 한편, 수차(14)의 주면에 형성된 삽입요구(14a)에 블레이드(42)가 측방향에서 삽입되는 삽입돌조(42c)에 의하여 결합된 후에 이러한 결합상태가 고정적으로 유지될 수 있도록 하기 위하여, 삽입돌조(42c)의 일측 저면에 수차(14)의 주연방향으로 고정턱(42d)이 형성되어 있고, 그 반대측인 삽입돌조(42c)의 타측 저면에는 수차(14)의 주연방향으로 고정홈(42e)이 형성되어 있고 이에 수차(14)의 측면으로부터 스냅링(snap ring)(42f)이 결합되어 고정될 수 있게 되어 있다.3 to 6 show a structure in which the blade 42 is engaged and fixed to the aberration 14 as described above. For example, the aberration 14 is formed in a disk-like shape and has a plurality of dovetail insertion requests 14a arranged at equal intervals on the main surface thereof, in parallel with the axial direction of the aberrug 14. A plurality of blades 42 coupled to the main surface of the aberration 14 are disposed on the substrate 42a having a curvature equal to the curvature of the circumferential surface of the discular aberration 14 and larger than the thickness of the discular aberration 14, And a pocket 42b formed on the outer side of the shoulder 14a of the aberration 14a and a pocket 42b formed on the outside of the substrate 42a. . In order that the coupling state can be fixedly maintained after the blade 42 is coupled to the insertion request 14a formed on the main surface of the aberration 14 by the insertion claw 42c inserted laterally, A fixing step 42d is formed on the bottom surface of the ridge 14 in the circumferential direction of the aberration 14 and a fixing groove 42e is formed on the bottom surface of the other side of the insertion ridge 42c, And a snap ring 42f can be coupled and fixed from the side of the aberration 14.

수차(14)에 블레이드(42)가 결합고정되는 단계가 도 6(a)~(c)에서 설명된다.The steps in which the blade 42 is engaged and fixed to the aberration 14 is described in Figs. 6 (a) to 6 (c).

도 6(a)에서, 수차(14)의 주면에 형성된 더브테일형 삽입요구(14a)에 대하여 블레이드(42)의 기판(42a)에 형성된 더브테일형 삽입돌조(42c)가 측방향에서 슬라이딩 방식으로 삽입된다. 삽입돌조(42c)의 일측 저면에 형성된 고정턱(42d)이 수차(14)의 일측면에 접촉하여 고정된 상태에서, 삽입돌조(42c)의 폭이 수차(14)의 두께 보다 크므로 삽입돌조(42c)의 일부가 수차(14)의 측면으로부터 돌출된 형태로 결합된다. 고정홈(42e)은 이와 같이 수차(14)의 측면으로부터 돌출되어 노출된 삽입돌조(42c)에서 수차(14)의 측면에 근접하게 형성되어, 도 6(b)에서 보인 바와 같이, 이러한 고정홈(42e)이 수차(14)의 측면으로 노출된다. 도 6(c)에서 보인 바와 같이 이러한 고정홈(42e)에 스냅링(42f)을 탄력적으로 삽입함으로서 수차(14)에 대하여 블레이드(42)가 결합고정될 수 있다. 수차(14)에 각 블레이드(42)를 결합한 후에 하나의 스냅링(42f)으로 고정되며, 블레이드(42)의 유지보수를 위하여 블레이드(42)를 분리하고자 하는 경우에는 분리도구를 이용하여 스냅링(42f)을 본리함으로서 각 블레이드(42)를 수차(14)로부터 분리할 수 있다. 6A, a dovetail type insertion protrusion 42c formed on the substrate 42a of the blade 42 with respect to the dovetail type insertion request 14a formed on the main surface of the aberration 14 is slid in the lateral direction . Since the width of the insertion protrusion 42c is greater than the thickness of the aberration 14 in a state where the fixing protrusion 42d formed on the bottom surface of the insertion protrusion 42c is in contact with and fixed to one side of the aberration 14, And a part of the projecting portion 42c is projected from the side surface of the aberration 14. The fixing groove 42e is formed in the insertion groove 42c protruded from the side surface of the aberration 14 in the vicinity of the side of the aberration 14 in the exposed insertion groove 42c, (42e) is exposed to the side of the aberration (14). The blade 42 can be engaged and fixed with respect to the aberration 14 by resiliently inserting the snap ring 42f into the fixing groove 42e as shown in Fig. 6 (c). When the blade 42 is to be separated for maintenance of the blade 42 after the respective blades 42 are coupled to the aberration 14 and then fixed with one snap ring 42f and the snap ring 42f The respective blades 42 can be separated from the aberration 14.

한편, 저수위의 오수는 발전효율이 낮으므로, 고수위 센서(30) 및 저수위 센서(32)의 감지에 따라 미리 정해진 수준의 저수위일 경우, 메인밸브(26)와 하술하는 바이패스밸브(50)를 폐쇄하여 원하는 수준의 수위까지 오수가 집수통(10)에 계속 집수되도록 한다. 그리고, 소정 수준의 집수가 되면, 바이패스밸브(50)는 폐쇄한 채로 메인밸브(26)를 개방하여 집수되었던 오수가 수로관(36)을 유동하여 발전부(18)를 가동시키도록 한다.Meanwhile, since the low-level wastewater is low in power generation efficiency, the main valve 26 and the bypass valve 50, which will be described later, are connected to each other when the water level is low by a predetermined level according to the detection of the high-level sensor 30 and the low- So that wastewater can be continuously collected in the water container 10 to a desired water level. When the predetermined amount of collected water is collected, the main valve 26 is opened while the bypass valve 50 is closed, and the collected wastewater flows through the water passage 36 to operate the power generation section 18.

또한, 바이패스밸브(50)는 오수흐름관(28)에서 메인밸브(26)의 상류측으로부터 바이패스관(46)으로 연결 및 배치되며 이는 발전부(18), 예를 들어 블레이드(42)를 수리할 경우 개방될 수 있다. 이러한 바이패스밸브(50)의 개방에 의하여, 집수통(10)으로부터의 오수는 바이패스관(46)으로 바이패스됨으로써 발전부(18)를 거치지 않게 된다.The bypass valve 50 is also connected to the bypass pipe 46 from the upstream side of the main valve 26 in the sewage flow pipe 28 and is connected to the power generation section 18, It can be opened. By opening the bypass valve 50, the wastewater from the collection container 10 is bypassed to the bypass pipe 46, so that the waste water does not pass through the generator portion 18.

또한, 발전부(18)에 있어서, 수차(14)의 축(40)이 수차챔버(38)의 외측으로 연장되어 이에 전동휠(52)이 착설되고, 전동벨트(54)가 발전기(16)의 회전차축(56)에 연결되어 수차(14)의 회전력이 발전기(16)에 전달되어 발전한다. 발전기(16)에는 컨버터(58)를 통하여 축전지(60)가 연결되고 전력사용기구(62)가 연결될 수 있으며, 남는 전력을 전력구매처(64)로 보낼 수도 있다.The shaft 40 of the aberration 14 is extended to the outside of the aberration chamber 38 to provide the electric wheel 52 and the electric belt 54 is connected to the generator 16, And the rotational force of the aberration 14 is transmitted to the generator 16 to be generated. The generator 16 may be connected to the battery 60 through the converter 58 and the power using mechanism 62 may be connected and the remaining power may be sent to the power purchaser 64. [

이러한 본 발명에 의한 오수를 이용한 발전장치에 있어서, 집수통(10)은 건물의 각 층으로부터 나오는 생활오수, 예를 들어 싱크대, 욕조 및 샤워부스 등에서 나오는 오수 또는 다른 경로를 통하여 유도될 수 있는 우수가 집수될 수 있도록 하는 위치에 배치된다. 집수되는 오수는 오수유입구(20)를 통하여 집수통(10)에 집수된다.In the power generation apparatus using the wastewater according to the present invention, the water collecting container 10 is designed to be capable of discharging domestic sewage coming from each layer of the building, for example, sewage coming from a sink, bathtub, shower booth, In order to collect water. The wastewater to be collected is collected in the collection container 10 through the inlet 21 of the wastewater.

그리고, 집수통(10)에 집수된 오수의 수위가 고수위 센서(30)에 의하여 감지되었을 때 이러한 고수위 센서(30)의 감지작동에 따른 전기적인 신호에 의하여 오수유출구(24)의 오수흐름관(28)에 배치된 메인밸브(26)가 개방되어(이때, 바이패스관(48)의 바이패스밸브(50)는 폐쇄상태를 유지한다), 오수가 오수흐름관(28)을 통하여 수로관(36)으로 흐르게 된다.When the water level of the wastewater collected in the collection cistern 10 is sensed by the high water level sensor 30, an electric signal corresponding to the sensing operation of the high water level sensor 30 is inputted to the sewage flow pipe The bypass valve 50 of the bypass pipe 48 maintains the closed state) and the wastewater flows through the sewage flow pipe 28 into the water pipe 36 ).

한편, 집수통(10)으로는 오수유입구(20)를 통하여 오수의 유입이 계속되고 집수통(10) 내에 설정된 고수위를 넘는 오수는 오버플로우관(34)을 통하여 오수흐름관(28)으로 흐르고 수로관(36)으로 흐르게 된다.On the other hand, the wastewater flowing into the water storage tank 10 through the wastewater inlet 20 and flowing into the wastewater flow pipe 28 through the overflow pipe 34 And flows to the water pipe 36.

또한, 수로관(36)으로 흐르는 오수는 낙차에 의한 에너지를 가지고 수로관(36)의 상류측에 배치된 노즐(44)을 통하여 수차(14)의 블레이드(42)에 집중공급되어 오수의 유동력이 극대화됨으로써 수차챔버(38) 내에서 수차(14)의 효율적인 회전이 이루어진다. 수차(14)를 회전시킨 오수는 배출관(46)을 통하여 도시하수관으로 배출된다.The wastewater flowing into the water pipe 36 is concentratedly supplied to the blade 42 of the aberration 14 through the nozzle 44 disposed on the upstream side of the water pipe 36 with the energy due to the drop, So that efficient rotation of the aberration 14 within the aberration chamber 38 is achieved. The wastewater that has rotated the aberration 14 is discharged through the discharge pipe 46 to the city sewer pipe.

그리고, 이와 같은 수차(14)의 회전은 그 축(40)이 수차챔버(38)의 외부로 연장되어 이에 착설된 전동휠(52)과 이러한 전동휠(52)에 감긴 전동벨트(54), 그리고 발전기(16)의 회전자축(56)을 통하여 발전기(16)에 전달되고 수차(14)의 회전력으로 발전기(16)에서 전력의 발생이 이루어진다. 또한, 발전기(16)의 발전에 의하여 발생된 전력은 컨버터(58)를 통하여 축전지(60)에 저장되었다가 사용되거나 전력사용기구(62)에 사용될 수 있으며 전력구매처(64)에 전력의 판매를 위하여 전력을 공급할 수 있을 것이다.The rotation of such an aberration 14 is transmitted to the outside of the aberration chamber 38 via the electric wheel 52 and the electric belt 54 wound on the electric wheel 52, And is transmitted to the generator 16 via the rotor shaft 56 of the generator 16 and power is generated in the generator 16 by the rotational force of the aberration 14. The power generated by the generator 16 can also be stored in the battery 60 via the converter 58 and used or used in the power usage mechanism 62 and the sales of the power to the power purchaser 64 Power supply.

만약, 집수통(10)에 오수의 공급이 중단되거나 공급량이 소량이어서 수차(14)를 회전시킬 수 없을 정도로 집수통(10) 내에서 오수의 수위가 저수위일 경우, 저수위 센서(32)는 이를 감지하여 그 전기적인 신호를 통해 메인밸브(26)와 하술하는 바이패스밸브(50)를 폐쇄하여 원하는 수준의 수위까지 오수가 집수통(10)에 계속 집수되도록 한다.If the level of the wastewater in the collection container 10 is low enough to stop the water turbine 14 from rotating because the supply of the wastewater to the collection receptacle 10 is stopped or the supply amount is small, And the main valve 26 and the bypass valve 50, which will be described later, are closed through the electrical signal so that the sewage is continuously collected in the water container 10 to a desired water level.

도 7은 본 발명에서 집수통(10)의 다른 실시형태를 보인 것으로, 본 실시형태에 의하면, 집수통(10)으로부터 오수의 원활한 유출을 위하여 집수통(10)의 저면이 소정각도로 경사진 경사저면(10')을 갖는다. 따라서, 이러한 경사저면(10')으로 인해 오수유출구(24)로의 오수 유출이 가속화될 수 있다. 뿐만 아니라, 경사저면(10')의 경사로 인해 오수에 포함되어 있는 각종 오물들도 용이하게 오수유출구(24)로 배출될 수 있다. 이때, 오수의 저수위 상태를 감지할 수 있도록 도 1의 실시형태와는 다른 위치에 저수위 스위치 센서(32)가 배치된다. 그러나, 도 7의 실시형태는 집수통(10)이 경사저면(10')을 갖고 이에 따라 저수위 스위치 센서(32)의 배치된 위치가 상이한 것을 제외하고는 전체 구성이나 작용효과에 있어서도 1 및 도 2에 의거하여 상기 언급된 선행 실시형태와 동일하다.7 is a view showing another embodiment of the water storage tank 10 according to the present invention. According to the present embodiment, in order to smoothly discharge sewage from the water storage can 10, the bottom of the water storage can 10 is inclined at a predetermined angle And an inclined bottom surface 10 '. Therefore, the lean bottom 10 'can accelerate the outflow of sewage to the sewage outlet 24. In addition, because of the inclination of the inclined bottom surface 10 ', various kinds of dirt contained in the wastewater can be discharged to the wastewater outlet 24 easily. At this time, the low-level switch sensor 32 is disposed at a position different from the embodiment of FIG. 1 so as to detect the low-water level of the wastewater. However, the embodiment of Fig. 7 is different from the embodiment of Fig. 7 in that the water container 10 has the inclined bottom surface 10 'and accordingly the low-level switch sensor 32 is disposed at different positions, 2 < / RTI >

이와 같이, 본 발명은 도시의 거주를 위한 집단거주건물로서 아파트나 업무를 위한 빌딩에서 하수관을 통하여 배출되는 오수를 집수하여 집수된 오수의 흐름에 의한 낙차로 수차를 회전시켜 발전이 이루어질 수 있도록 한 오수를 이용한 발전장치를 제공한다.As described above, the present invention is a collective residence building for a residence of a city, which collects sewage discharged from a building for an apartment or a business through a sewer pipe and rotates the aberration by the flow of collected sewage, Thereby providing a power generation apparatus using sewage.

10: 집수통, 12: 집수부, 14: 수차, 14a: 삽입요구, 16: 발전기, 18: 발전부, 20: 오수유입구, 22: 환기구, 24: 오수유출구, 26: 메인밸브, 28: 오수흐름관, 30: 고수위 스위치 센서, 32: 저수위 스위치 센서, 34: 오버플로우관, 36: 수로관, 38: 수차챔버, 40: 축, 42: 블레이드, 42a: 기판, 42b: 포켓, 42c: 삽입돌조, 42d: 고정턱, 42e: 고정홈, 42f: 스냅링, 44: 노즐, 46: 배출관, 48: 바이패스관, 50: 바이패스밸브, 52: 전동휠, 54: 전동벨트, 56: 회전자축, 58: 컨버터, 60: 축전지, 62: 전력사용기구, 64: 전력구매처.The present invention relates to a power generator for a power generator and a power generator for generating electricity by supplying power to the power generator. The present invention relates to a high-level switch sensor for detecting a high-level switch sensor in a high-level switch sensor, The present invention relates to an electric toothbrush comprising a fixing jaw and a fixing jaw which are fixed to the fixing jaw by a fixing screw, 58: converter, 60: accumulator, 62: electric power utilization apparatus, 64: power purchaser.

Claims (7)

외부로부터 유입되는 오수를 이용하여 발전하는 발전장치에 있어서,
상기 유입되는 오수를 저장하며 상부에 오수가 유입되는 오수유입구(20)와 하부에 오수가 배출되는 오수유출구(24)를 각각 구비한 집수통(10)과;
상기 집수통(10) 내의 저장된 오수 수위를 감지하기 위한 하나 이상의 수위센서(30, 32)와;
상기 집수통(10)의 상기 오수유출구(24)에 연결되고 상기 오수유출구(24)로부터 배출되는 오수의 낙하 유동을 제어하기 위한 메인밸브(26)가 배치된 오수흐름관(28)과;
상기 오수흐름관(28)의 하류측에 배치되고, 상부내측에 상기 오수의 낙하 유동을 가속하는 노즐(44)이 배치되며, 측부에 수차챔버(38)가 일체로 형성되고 이에 축(40)으로 축설되며 주면에 다수의 블레이드(42)를 구비하여 이로써 상기 메인밸브(26)의 개방에 따라 상기 오수흐름관(28)을 따라 낙하 유동하는 오수의 낙차력을 상기 다수의 블레이드(42)가 전달받고 이로써 회전하는 수차(14)가 배치된 수로관(36)과;
상기 수차(14)의 상기 축(40)에 전동휠(52)이 착설되어 전동벨트(54)를 통하여 상기 수차(14)의 회전력을 전달받고 이로써 전기를 발생하는 발전기(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.1. A power generating apparatus for generating electricity using waste water flowing from outside, comprising:
(10) having a poured water inlet (20) for storing the introduced wastewater and a wastewater outlet (24) for discharging wastewater to the lower portion;
At least one water level sensor (30, 32) for sensing stored sewage level in the sump (10);
A sewage flow pipe (28) connected to the sewage outlet (24) of the sump (10) and provided with a main valve (26) for controlling the flow of sewage discharged from the sewage outlet (24);
A nozzle 44 is disposed downstream of the sewage flow pipe 28, and a nozzle 44 for accelerating the drop flow of the sewage is disposed at an upper side thereof, and an aberration chamber 38 is integrally formed at a side thereof, and the shaft 40 is formed therein. And a plurality of blades 42 on the main surface thereof, so that the plurality of blades 42 have a dropping force of sewage falling along the sewage flow pipe 28 according to the opening of the main valve 26. A water pipe (36) on which the aberration (14) is received and rotated;
The electric wheel 52 is mounted on the shaft 40 of the aberration 14 to receive a rotational force of the aberration 14 through the electric belt 54 and thereby include a generator 16 for generating electricity. Characterized in that the generator. 제1항에 있어서,
상기 다수의 블레이드(42)는 개별적으로 분리 또는 교체 가능한 것을 특징으로 하는 발전장치.The method of claim 1,
The plurality of blades (42) is characterized in that the power generator separately removable or replaceable. 제1항에 있어서,
상기 오수흐름관(28)의 상기 메인밸브(26)의 상류측으로 상기 수로관(36)의 하류측으로 연장되고 바이패스밸브(50)를 갖는 바이패스관(48)을 더 포함하고, 상기 바이패스밸브(50)의 개방시 상기 집수통(10)으로부터의 오수의 낙하 유동은 상기 수로관(36)이 아닌 바이패스관(48)으로 바이패스되어 상기 발전기(16)의 작동을 방지하는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method of claim 1,
And a bypass pipe 48 having a bypass valve 50 and extending downstream of the water pipe 36 to an upstream side of the main valve 26 of the sewage flow pipe 28. Dropping flow of sewage from the sump (10) at the time of opening (50) is bypassed to the bypass pipe (48) instead of the water pipe (36), characterized in that to prevent the operation of the generator (16) Power generation device. 제1항에 있어서,
상기 집수통(10)의 측부 상측으로부터 상기 오수흐름관(28)의 상기 메인밸브(26)의 하류측으로 연장된 오버플로우관(34)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method of claim 1,
And an overflow pipe (34) extending from the upper side of the sump (10) to the downstream side of the main valve (26) of the sewage flow pipe (28). 제1항에 있어서,
상기 집수통(10)은 상기 오수유출구(24)로의 오수 배출을 용이하게 하는 경사저면(10')을 갖는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method of claim 1,
Wherein the water storage tank (10) has an inclined bottom surface (10 ') for facilitating discharge of sewage to the water discharge outlet (24). 제1항에 있어서,
상기 집수통(10)은 상부에 외부의 공기와 소통하고 상기 오수유출구(24)로의 오수 배출시 외부의 공기가 인입되어 상기 집수통(10)의 내부기압의 저하를 방지함으로써 상기 오수 배출을 용이하게 하는 환기구(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method of claim 1,
The sump (10) is in communication with the outside air at the top and when the waste water discharged to the sewage outlet 24, the outside air is introduced to prevent the lowering of the internal pressure of the sump (10) to facilitate the discharge of the sewage Generating device, characterized in that it further comprises a vent (22). 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수차(14)는 그 주면에 등간격을 두고 상기 수차(14)의 축선방향에 나란하게 형성된 다수의 더브테일형 삽입요구(14a)를 포함하고,
상기 다수의 블레이드(42)는 상기 수차(14)의 주면에 분리가능하게 결합되며, 상기 수차(14)의 두께보다 더 큰 폭과 상기 결합시 상기 수차(14)의 주면에 밀착하는 저면을 갖는 기판(42a)과, 상기 기판(42a)의 외측에 형성된 포켓(42b)과, 상기 수차(14)의 더브테일형 삽입요구(14a)에 측방향으로부터 삽입하여 결합하도록 상기 기판(42a)의 내측에 형성된 더브테일형의 삽입돌조(42c)와, 상기 삽입돌조(42c)의 일측 저면에 상기 수차(14)의 주연방향으로 형성된 고정턱(42d)과, 상기 삽입돌조(42c)의 상기 고정턱(42d)의 반대측 저면에 상기 수차(14)의 주연방향으로 형성된 고정홈(42e)을 포함하고,
상기 수차(14)의 측면으로 상기 고정홈(42e)에 결합됨으로써 상기 수차(14)의 주면에 결합된 상기 다수의 블레이드(42)를 고정하는 스냅링(42f)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The aberration 14 includes a plurality of dovetail-type insertion requests 14a formed side by side in the axial direction of the aberration 14 at equal intervals on the main surface thereof,
The plurality of blades 42 are detachably coupled to the main surface of the aberration 14, and have a width greater than the thickness of the aberration 14 and a bottom surface in close contact with the main surface of the aberration 14 during the engagement. The inner side of the substrate 42a so as to be inserted into and coupled to the substrate 42a, the pocket 42b formed on the outside of the substrate 42a, and the dovetail-type insertion request 14a of the aberration 14. Dovetail-type insertion protrusion 42c formed at the bottom, a fixed jaw 42d formed in the circumferential direction of the aberration 14 on one side bottom of the insertion protrusion 42c, and the fixing jaw of the insertion protrusion 42c A fixing groove 42e formed in the circumferential direction of the aberration 14 on the bottom surface on the opposite side of 42d,
Further comprising a snap ring (42f) for fixing the plurality of blades (42) coupled to the main surface of the aberration (14) by being coupled to the fixing groove (42e) to the side of the aberration (14) Device.
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