KR20160020827A - 급배수관용 발전형 감압장치 - Google Patents

급배수관용 발전형 감압장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160020827A
KR20160020827A KR1020140106062A KR20140106062A KR20160020827A KR 20160020827 A KR20160020827 A KR 20160020827A KR 1020140106062 A KR1020140106062 A KR 1020140106062A KR 20140106062 A KR20140106062 A KR 20140106062A KR 20160020827 A KR20160020827 A KR 20160020827A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
sub
main body
main shaft
cover
Prior art date
Application number
KR1020140106062A
Other languages
English (en)
Inventor
박종흠
Original Assignee
엔와이피시스템 주식회사
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 엔와이피시스템 주식회사 filed Critical 엔와이피시스템 주식회사
Priority to KR1020140106062A priority Critical patent/KR20160020827A/ko
Publication of KR20160020827A publication Critical patent/KR20160020827A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/18Regulating, i.e. acting automatically for safety purposes, e.g. preventing overspeed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/02Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

급배수관과 연결되도록 양단이 개방된 파이프 형상을 가지며 분기된 급배수관과 연결되도록 분기되어 형성되는 분기관부와 외측으로 개방된 개방구를 가지는 장치 본체, 장치 본체 내부에 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2프로펠러, 제1 및 제2프로펠러의 회전중심에 연결되는 메인축부, 장치 본체의 외측에 메인축부와 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되는 서브축, 메인축부의 회전력을 개방구를 통해 서브축으로 전달하는 제1동력전달부, 장치 본체의 외측에 설치되어 서브축의 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전부 및, 서브축의 회전력을 축전부로 전달하는 제2동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치가 게시된다.

Description

급배수관용 발전형 감압장치{Electricity generation and Decompression device in Plumbing}
본 발명은 급배수관용 발전형 감압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물의 수압을 감압하면서 발전을 동시에 할 수 있는 급배수관용 발전형 감압장치에 관한 것이다.
급배수 관로 내의 물은, 가압장에서 필요한 압력으로 가압되어 급배수관을 통해 수압이 부족한 목적지로 이송된다. 상기 가압장에서 물에 가해지는 압력은, 가압장과 수요자 간의 거리나, 급수관의 직경이나 상태 등을 고려하여 결정된다. 예를 들어 급수 대상지역이 가압장으로부터 상당히 멀고 또한 고지대를 포함할 경우에는, 물에 가해지는 압력이 그렇지 않은 경우보다 상대적으로 높다.
한편, 상기한 급배수관에는, 이를테면, 필요 이상의 높은 수압 발생시 급배수관 및 수요자측 급배수시설에 손상을 입힐 수 있으므로, 물의 수압을 낮추기 위한 감압밸브가 거의 필수적으로 설치된다. 상기 감압밸브는 물의 수압이 필요 이상 높을 경우 작동하여, 감압밸브 하류측 물의 수압이 거의 일정하게 유지되도록 함으로써 급수관의 터짐이나 누수 등을 방지한다.
상기한 감압밸브는 매우 많은 종류가 있으며, 예컨대 급수관을 통과하는 물의 수압을 이용하여 전기를 발생할 수 있는 타입의 것도 개발되어 있다.
도 1은 종래의, 발전(發電)시스템이 적용되어 있는 감압장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도 1에 도시된 감압장치는, 급수관(11)의 내부에 샤프트(21)를 회전축으로 하여 회전 가능한 로터(17)와, 상기 로터(17)의 상 하류 측에 고정되는 가이드언덕(13,15)과, 상기 로터(17)로부터 회전 토크를 전달받아 전기를 생산하는 발전기(미도시) 등을 포함하여 구성된다.
상기 로터(17)에는 물의 수압을 전달받아 샤프트(21)를 회전시키기 위한 다수의 블레이드(19)가 구비된다. 상기 블레이드(19)는 급수관(11)을 통과하는 물의 운동에너지를 전달받아 로터(17)를 회전시키는 역할을 한다.
상기 샤프트(21)는 그 단부가 급수관(11)의 외부로 연장되어, 급수관(11) 외부에 설치되어 있는 상기 발전기를 구동하여 발전기로 하여금 전기를 발생하게 한다.
아울러 상기 가이드언덕(13,15)은, 로터(17)의 내벽면에 고정된 돌출부로서, 물의 스트림라인을 화살표 a 방향으로 유도하여, 물이 로터(17)의 도면상 하측부를 통과하도록 한다.
상기 구성을 갖는 감압장치가, 물의 수압을 감압시키는 이유는, 감압장치 자체가, 급수관(11) 내부의 유동 단면적을 줄여 물의 흐름을 방해함으로써, 유속을 저하시키는 방해물로 작용하기 때문이다.
그런데 상기한 구성을 갖는 종래의 감압장치는, 감압(減壓)의 정도를 조절할 수 없다는 단점을 갖는다. 즉, 로터(17) 하류의 수압을 원하는 데로 강하시킬 수 없는 것이다. 상기 로터(17)가 물의 운동에너지를 받아 단순히 회전하며 전기를 생산할 뿐, 일단 돌기 시작하면 더 이상, 유동장내의 저항체로 작용할 수 없기 때문이다.
더욱이 상기 가이드언덕(13,15)의 작용으로 인해 물이 로터(17)를 돌리며 쉽게 빠져나가는 구조를 가지므로, 저항체로서의 기능이 더욱 떨어진다.
아울러, 상기한 감압장치는 발전효율도 그다지 좋지 않다. 도시한 바와 같이, 상기 가이드언덕(13,15)이 물의 스트림라인을 화살표 a 방향으로 가이드 하기는 하지만, 100%의 물이 로터(17)의 하부를 통과하는 것이 아닌 이상, 물의 일부가 로터(17)의 회전방향에 역행하여 화살표 b 방향으로 빠져나가며 로터의 회전을 방해하기 때문이다.
한편, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1245450호를 통해 물의 수압을 조절할 수 있고 발전효율이 향상된 급배수관용 발전형 감압장치를 출원한 바 있다.
그런데 본 출원인의 등록특허의 경우에도 실제 현장에 적용시 개선해야할 필요가 있는 부분들이 발견되었다. 예를 들어, 프로펠러에 연결된 샤프트의 회전력을 발전부로 전달하기 위한 동력전달장치의 구성과, 샤프트의 제동을 위한 구성 등이 복잡할 뿐만 아니라, 유체가 흐르는 하우징 내부에 설치하다 보니 유체의 유동을 방해함은 물론, 내구성이 약하고, 고장 및 수리를 위한 작업이 번거로운 문제점이 발견되었다.
대한민국 등록특허 제0-1245450호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 구조가 간단하고 내구성이 향상되며, 수리 및 교환작업을 포함하는 유지관리가 용이한 급배수관용 발전형 감압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 급배수관용 발전형 감압장치는, 급배수관과 연결되도록 양단이 개방된 파이프 형상을 가지며, 분기된 급배수관과 연결되도록 분기되어 형성되는 분기관부와, 외측으로 개방된 개방구를 가지는 장치 본체; 상기 장치 본체 내부에 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2프로펠러; 상기 제1 및 제2프로펠러의 회전중심에 연결되는 메인축부; 상기 장치 본체의 외측에 상기 메인축부와 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되는 서브축; 상기 메인축부의 회전력을 상기 개방구를 통해 상기 서브축으로 전달하는 제1동력전달부; 상기 장치 본체의 외측에 설치되어 상기 서브축의 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전부; 및 상기 서브축의 회전력을 상기 축전부로 전달하는 제2동력전달부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1프로펠러는 상기 분기관부의 상류측에 설치되고, 상기 제2프로펠러는 상기 분기관부에 대응되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메인축부는, 상기 장치 본체 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2프로펠러의 회전중심에 결합되는 메인 축; 상기 메인 축을 회전 가능하게 수용하는 축 하우징; 및 상기 축 하우징을 상기 장치 본체의 내부에 위치 고정하는 하우징 고정부재;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 서브축은 상기 개방구의 외측에 상기 메인축과 수직으로 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되며, 상기 서브축을 회전 가능하게 지지하며, 상기 개방구의 상단을 덮도록 결합되는 서브축 지지유닛을 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 서브축 지지유닛은, 상기 개방구 상단의 플랜지에 결합되어 상기 개방구를 덮으면서 베어링에 의해 상기 서브축의 하단부를 회전가능하게 지지하는 커버브라켓; 상기 커버 지지브라켓과 이격되어 상기 서브축의 상단부를 회전 가능하게 지지하는 상부 지지브라켓; 상기 커버 지지브라켓과 상기 상부 지지브라켓을 연결하는 연결부재; 상기 커버 지지브라켓과 상기 서브축 사이에 설치되는 실링부재; 및 상기 실링부재가 외부로 이탈하는 것을 방지하도록 상기 커버 지지브라켓의 상단에 설치되는 실링케이스;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제1동력전달부는 일단은 상기 메인 회전축부에 연결되고 타단은 상기 서브축에 연결되며, 탄력적으로 변형 및 복권 가능한 스프링을 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 급배수관용 발전형 감압장치에 따르면, 급배수관에 설치되어 급배수관을 흐르는 유체의 수압을 쉽게 조절할 수 있게 된다.
또한, 장치 본체 내부에 복수의 프로펠러를 서로 이격되게 설치함으로써, 장치 본체에 분기관을 연결할 경우에도 분기관부를 통해 유동하는 유체를 프로펠러를 이용하여 감압함과 동시에 발전을 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 장치 본체에 개방구를 설치하고, 그 개방구를 통해 메인축과 외부의 서브축을 탄성 변형 가능한 스프링을 이용하여 동력 전달될 수 있도록 연결한 구성을 가짐으로써, 외부에 설치되는 서브축의 설치위치나 자세에 제한을 받지 않게 된다. 따라서 장치를 최적의 상태로 설계할 수 있으며, 설치 장소와 설치 지형 등에 다라서 다양하게 설계하여 적용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 프로펠러의 회전속도를 제어하기 위한 전자브레이크를 장치 본체 내부에 설치하지 않고 외측에 설치하여 서브축의 회전속도를 제어함으로써 전기적인 신호에 의해 동작되는 전자브레이크를 습도로부터 안전하게 보호하여 내구성을 향상시키고 고장 및 오동작을 방지하고 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉, 유체의 감압상태를 리니어하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 감압장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급배수관용 발전형 감압장치를 나타내 보인 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 급배수관용 발전형 감압장치의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 급배수관용 발전형 감압장치의 좌측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 급배수관용 발전형 감압장치의 우측면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급배수관용 발전형 감압장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급배수관용 발전형 감압장치(100)는, 양단이 개방된 파이프 형의 장치 본체(110)와, 장치 본체(110) 내부에 설치되는 제1 및 제2프로펠러(121,123)와, 제1 및 제2프로펠러(121,123)의 회전중심에 연결되는 메인축부(130)와, 상기 장치 본체(110)의 외측에 메인축부(130)와 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되는 서브축(140)과, 상기 메인축부(130)의 회전력을 상기 서브축(140)으로 전달하는 제1동력전달부(150)와, 서브축(140)의 회전력을 전달받아 발전하는 발전부(160), 발전부(160)에서 생산된 전기에너지를 축전하는 축전부(170), 서브축(140)의 회전력을 축전부(170)로 전달하는 제2동력전달부(180)를 구비한다.
장치 본체(110)는 양단이 개방된 파이프 구조로서, 양단에 플랜지부(111)가 형성된다. 플랜지부(111)를 급배수관(30)의 플랜지부(31)와 밀착시킨 상태로 결합함으로써 장치 본체(110)를 급배수관(30)에 연결할 수 있다. 여기서, 급배수관(30)은 급수관과 배수관을 모두 아우르는 용어이다. 장치 본체(110)의 내경은 급배수관(30)의 내경에 대응되는 내경을 가진다.
또한, 장치 본체(110)의 하부에는 베이스(미도시)에 대해 안정된 자세로 장치 본체(110)를 고정 지지하기 위한 고정 브라켓(60)이 결합된다.
또한, 장치 본체(110)의 외측(상부측)에는 외부로 개방된 개방구(113)가 형성되어 있으며, 개방구(113)의 상단에는 실링케이스(148)가 결합되는 플랜지(113a)가 형성된다.
또한, 장치 본체(110)의 대략 중앙부분에는 분기관부(115)가 형성된다. 분기관부(115)는 장치 본체(110)와 연통되도록 장치 본체(110) 외측으로 관형으로 돌출되게 형성되며, 그 단부에는 다른 급수배관(35)과 연결되는 결합플랜지(115a)가 형성된다.
상기 제1프로펠러(121)는 장치 본체(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 유체의 운동에너지(유동에너지)에 의해 회전된다. 제1프로펠러(121)는 분기관부(115)보다 상류에 배치되며, 그 회전중심에는 메인축부(130)의 선단이 결합된다.
제2프로펠러(123)는 장치 본체(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되되, 상기 제1프로펠러(121)보다 하류에 위치하며, 구체적으로는 분기관부(115)에 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 제2프로펠러(123)는 분기관부(115)를 통해 장치 본체(110) 내부로 유입되는 유체의 유동압력에 의해 회전되어 감압하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제2프로펠러(123)는 메인축부(130)의 후단부의 외측에 결합된다.
상기 메인축부(130)는 장치 본체(110) 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2프로펠러(121,123)의 회전중심에 결합되는 메인 축(131)과, 메인 축(131)을 회전 가능하게 수용하는 축 하우징(133)과, 축 하우징(133)을 장치 본체(110)의 내부에 위치 고정하는 하우징 고정부재(135)를 구비한다. 메인 축(131)의 선단에 제1프로펠러(121)가 결합되고, 후단부 측에 제2프로펠러(123)가 결합된다.
메인 축(131)은 축 하우징(133) 내부에 수용되어 회전 가능하게 지지된다. 이를 위해 축 하우징(133)은 파이프 구조를 가지며, 내부에 설치되는 베어링(132)에 의해 메인 축(131)을 회전 가능하게 지지한다. 그리고 메인 축(131)의 선단과 후단측 각각은 축 하우징(133)의 외부로 더 연장되며, 축 하우징(133)의 선단 및 후단 각각에는 하우징 커버(134)가 결합되고, 하우징 커버(134)가 결합되어 축 하우징(133)의 내부와 외부가 차단된다. 그리고 하우징 커버(134)와 메인 축(131) 사이에는 리테이너(136)가 설치되어 실링 상태를 유지할 수 있게 되어, 축 하우징(133) 내부로 유체가 유입되는 것을 차단하여 메인 축(131)이 축 하우징(133) 내부에서 안정적으로 회전될 수 있는 상태를 유지할 수 있다.
상기 하우징 고정부재(135)는 장치 본체(110)의 외측에서 내부로 삽입되어 축 하우징(133)의 외측에 결합되어 축 하우징(133)을 지지한다. 이러한 하우징 고정부재(135)는 복수가 구비되어, 복수 위치에서 축 하우징(133)이 장치 본체(110)의 내부의 중앙위치에 위치하도록 고정 지지한다. 이러한 하우징 고정부재(135)는 축 하우징(133)의 외측에 일단이 결합되고, 타단에는 내주에 나사선이 형성된 너트형 고정부와, 너트형 고정부의 나사선에 나사결합되고 장치 본체(110)에 회전 가능하게 설치되는 고정볼트부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 고정볼트부의 헤드가 장치 본체(110)의 외부로 노출되며, 그 노출된 헤드를 회전시켜서 상기 고정볼트부와 너트형 고정부의 결합력을 조절하여 축 하우징(133)을 장치 본체(110)의 내부의 중앙에 위치 고정할 수 있게 된다.
상기 서브축(140)은 장치 본체(110)의 외부의 개방구(113)의 외측에 수직으로 즉, 메인 축(131)에 직교하는 자세로 서브축 지지유닛(143)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 서브축(140)은 동력전달부(150)에 의해 메인 축(131)의 회전력을 전달받아 장치 본체(110)의 외측에서 회전된다.
상기 서브축 지지유닛(143)은 개방구(113) 상단의 플랜지(113a)에 결합되어 개방구(113)를 덮으면서 베어링(144a)에 의해 서브축(140)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 커버 브라켓(144)과, 커버 브라켓(144)과 이격되어 서브축(140)의 상단부를 회전 가능하게 지지하는 상부 지지브라켓(145)과, 커버 브라켓(144)과 상부 지지브라켓(145)을 연결하는 연결부재(146)를 구비한다. 상부 지지브라켓(145)과 서브축(140) 사이에도 베어링(145a)이 설치된다. 또한, 연결부재(146)는 커버 브라켓(144)과 상부 지지브라켓(145)을 연결하는 역할과 함께, 커버 브라켓(145)과 상기 개방구(113)의 플랜지(113a)를 동시에 결합할 수 있도록 구성되다. 이러한 연결부재(146)는 볼트과 복수의 너트를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 커버 브라켓(145)과 서브축(140) 사이에는 실링부재(147)과 개재되고, 상기 실링부재(147)가 외부로 이탈하지 못하도록 커버 브라켓(145)의 상단에는 실링케이스(148)가 설치된다. 실링케이스(148)는 볼트에 의해 커버 브라켓(145)에 결합된다.
상기 제1동력전달부(150)는 메인축(131)의 회전력을 서브축(140)으로 전달하기 위한 것으로서, 일단은 메인축(131)의 후단에 연결되고, 타단은 서브축(140)의 하단에 연결되는 동력전달용 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. 제1동력전달부(150)는 외력에 의해 탄력적으로 변형될 수 있는 스프링구조를 가짐으로써, 서로 직교하는 방향으로 배치되는 메인축(131)과 서브축(140)을 직접 연결할 수 있고, 연결된 상태에서 메인축(131)이 회전력을 서브축(140)으로 그대로 전달할 수 있게 된다. 여기서, 제1동력전달부(150)의 견고한 연결을 위해서, 메인 축(131)의 후단과 서브축(140)의 하단 각각에는 스프링 홀더(151,153)가 설치된다. 스프링 홀더(151,153)는 메인축(131) 및 서브축(140)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 결합될 수도 있다. 이러한 스프링 홀더(151,153)에 제1동력전달부(150) 즉, 스프링이 끼워져 결합되어 일체로 회전될 수 있게 된다.
상기 발전부(160)는 장치 본체(110)의 외측에 지지바(161)에 의해 지지되는 제너레이터(163)와, 상기 제너레이터(163)의 중심에 회전 가능하게 설치되어 상기 서브축(140)의 회전력을 전달받아 회전되는 발전축(165)을 구비한다.
발전부(160) 즉, 제너레이터(163)에서 생성된 전기에너지는 제너레이터(163)에 연결되는 축전부(170)로 공급되어 축전 될 수 있다.
축전부(170)는 장치 본체(110)의 외측에 설치될 수도 있고, 별도로 분리되어 배치될 수도 있다. 축전부(170)에 축전된 전기에너지는 외부의 전력부하(200)로 공급되어 사용되거나 장치 본체(110) 내부에 설치될 수 있는 하이드로트리터(미도시)로 선택적으로 공급될 수도 있다. 여기서 전력부하(200)는 급수배관(30) 주변의 지상에 설치되는 각종 전기장치나 조명 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변의 가로등이나 소화전의 승강장치 등의 동력원으로 사용될 수 있다.
상기 제2동력전달부(180)는 서브축(140)에 설치되는 구동풀리(181)와, 발전축(165)에 결합되는 종동풀리(183), 구동풀리(181)와 종동풀리(183)를 연결하는 동력전달벨트(185)를 구비한다. 동력전달벨트(185)는 타이밍벨트인 것이 바람직하며, 구동풀리(181)와 종동풀리(183) 사이에서 무한궤도를 주행하도록 설치되어 서브 축(140)의 회전력을 발전축(165)으로 전달한다.
그리고 동력전달벨트(185)를 보호하고, 작업자의 안전을 위해서 벨트 커버(186)가 커버 연결부재(187)에 의해 동력전달벨트(185)를 덮도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 장치 본체(110) 내의 수압을 측정할 수 있는 수압센서(190)가 제2프로펠러(123)의 하류 측에 설치되는 것이 좋다.
또한, 서브축(140)의 회전속도를 제어하기 위한 전자브레이크(210)가 더 설치될 수 있다. 이러한 전자브레이크(210)는 별도의 제어부(230)에 의해 인가되는 제어신호에 의해 동작되어 서브축(140)의 회전속도를 제어할 수 있다. 이와 같은 전자브레이크(210)는 소위 전자식 클러치 브레이크로서 제어부(230)의 제어신호에 따라 동작되어 서브 축(140)에 부하를 제공하여 회전속도를 제어하게 된다. 서브 축(140)의 회전속도를 제어함에 따라 결국 제1 및 제2프로펠러(121,123)의 회전속도를 제어할 수 있게 되어 장치 본체(110) 내부를 흐르는 유체의 수압을 조절할 수 있다. 즉, 제1 및 제2프로펠러(121,123)의 하류 측 수압을 선형적(소위, linear 하게)으로 조절할 수 있게 된다. 이러한 전자브레이크(210)는 서브축(140)을 제동할 수 있는 위치이면 어디든 설치될 수 있다.
상기 수압센서(190)는 장치 본체(110)의 내부를 흐르는 유체의 압력 즉, 수압을 측정하고, 측정된 수압정보는 제어부(230)로 전달되고, 제어부(230)는 측정된 수압정보에 따라서 전자식 브레이크(210)의 동작을 제어하여 프로펠러(121,123)의 회전속도를 제어함으로써, 결국 장치 본체(110) 내부의 감압상태를 리니어하게 유지되게 제어할 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 급배수관용 발전형 감압장치(100)는, 장치 본체(110)가 분기관부(115)를 가지는 구성으로서, 그 내부에 복수의 프로펠러(121,123)를 설치하여 장치 본체(110)에 메인 경로를 통해 유동하는 유체뿐만 아니라, 분기관부(115)를 통해 유동되는 유체의 수압도 감압할 수 있는 구성을 가지며, 감압시키는 힘을 이용하여 전기에너지를 생성할 수 있게 된다.
또한, 복수의 프로펠러(121,123)에 의한 회전력을 장치 본체(110)의 외부의 발전부(160)로 전달함에 있어서, 메인축(131)과 직교하는 자세로 외부에 배치되는 서브축(140)을 스프링으로 연결하는 간단한 구조로서 동력전달이 가능하도록 할 수 있다. 따라서 메인축(131)에 대한 서브축(140)의 설치자세나 위치에 제한을 받지 않고 설치할 수 있으며, 자유롭게 설치되는 서브축(140)으로 메인축(131)의 회전력을 쉽게 전달하도록 간단한 구성으로 구현할 수 있게 되어 소형화와 단순화 및 경량화가 가능하다. 그로 인하여, 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 프로펠러(120)의 회전속도를 제어하기 위한 전자브레이크(210)를 장치 본체(110) 외부에 설치함으로써 물에 잠기거나 물이 닿아서 오동작 되거나 고장 나는 문제를 근본적으로 해결하여 장치의 내구성을 향상시킬 수 있고, 프로펠러(121,123)를 보다 정밀하게 속도제어 할 수 있게 되어 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉, 종래에는 전자브레이크가 물속에 잠김 상태에서 제어동작이 이루어지도록 설치됨으로써 설치가 어려울 뿐만 아니라, 설치 후에도 신뢰성이 낮아 정밀한 제어가 어려운 문제점이 있었으나, 본 발명과 같이 장치 본체(110)의 외부에 설치되는 서브 축(140)에 연결되도록 전자브레이크(210)를 설치하여 종래의 문제를 모두 해결할 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..급배수관용 발전형 감압장치 110..장치 본체
121,123..제1, 제2프로펠러 130..메인축부
140..서브축 150..제1동력전달부
160..발전부 170..축전부
180..제2동력전달부 190..수압센서
210..전자식 브레이크 230..제어부

Claims (6)

  1. 급배수관과 연결되도록 양단이 개방된 파이프 형상을 가지며, 분기된 급배수관과 연결되도록 분기되어 형성되는 분기관부와, 외측으로 개방된 개방구를 가지는 장치 본체;
    상기 장치 본체 내부에 서로 이격되게 설치되는 제1 및 제2프로펠러;
    상기 제1 및 제2프로펠러의 회전중심에 연결되는 메인축부;
    상기 장치 본체의 외측에 상기 메인축부와 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되는 서브축;
    상기 메인축부의 회전력을 상기 개방구를 통해 상기 서브축으로 전달하는 제1동력전달부;
    상기 장치 본체의 외측에 설치되어 상기 서브축의 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전부; 및
    상기 서브축의 회전력을 상기 축전부로 전달하는 제2동력전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1프로펠러는 상기 분기관부의 상류측에 설치되고,
    상기 제2프로펠러는 상기 분기관부에 대응되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메인축부는,
    상기 장치 본체 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2프로펠러의 회전중심에 결합되는 메인 축;
    상기 메인 축을 회전 가능하게 수용하는 축 하우징; 및
    상기 축 하우징을 상기 장치 본체의 내부에 위치 고정하는 하우징 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서브축은 상기 개방구의 외측에 상기 메인축과 수직으로 교차하는 자세로 회전 가능하게 설치되며,
    상기 서브축을 회전 가능하게 지지하며, 상기 개방구의 상단을 덮도록 결합되는 서브축 지지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서브축 지지유닛은,
    상기 개방구 상단의 플랜지에 결합되어 상기 개방구를 덮으면서 베어링에 의해 상기 서브축의 하단부를 회전가능하게 지지하는 커버브라켓;
    상기 커버 지지브라켓과 이격되어 상기 서브축의 상단부를 회전 가능하게 지지하는 상부 지지브라켓;
    상기 커버 지지브라켓과 상기 상부 지지브라켓을 연결하는 연결부재;
    상기 커버 지지브라켓과 상기 서브축 사이에 설치되는 실링부재; 및
    상기 실링부재가 외부로 이탈하는 것을 방지하도록 상기 커버 지지브라켓의 상단에 설치되는 실링케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1동력전달부는 일단은 상기 메인 회전축부에 연결되고 타단은 상기 서브축에 연결되며, 탄력적으로 변형 및 복권 가능한 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 급배수관용 발전형 감압장치.
KR1020140106062A 2014-08-14 2014-08-14 급배수관용 발전형 감압장치 KR20160020827A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140106062A KR20160020827A (ko) 2014-08-14 2014-08-14 급배수관용 발전형 감압장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140106062A KR20160020827A (ko) 2014-08-14 2014-08-14 급배수관용 발전형 감압장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160020827A true KR20160020827A (ko) 2016-02-24

Family

ID=55449611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140106062A KR20160020827A (ko) 2014-08-14 2014-08-14 급배수관용 발전형 감압장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160020827A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245450B1 (ko) 2012-05-14 2013-03-19 박종흠 급배수관용 발전형 감압장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245450B1 (ko) 2012-05-14 2013-03-19 박종흠 급배수관용 발전형 감압장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9587508B2 (en) Generator-type pressure relief device for water supply and drainage pipes
JP5204705B2 (ja) 消火栓装置
JP5777313B2 (ja) 消火栓装置
ES2719949T3 (es) Dispositivo electrohidráulico para soltar el freno y disposición de freno
CN211922529U (zh) 双向泵闸装置
US20130195656A1 (en) Wind turbine, transport system and methods of operating, maintenance and construction of a wind turbine
KR101744664B1 (ko) 소방용 수압 조절장치
KR20100067917A (ko) 무선 수위 자동 조절 장치
JPH02307486A (ja) 消火栓装置
CN209213017U (zh) 电动密封蝶阀
KR20160020827A (ko) 급배수관용 발전형 감압장치
KR101585341B1 (ko) 유량자동조절밸브
US1599944A (en) Air-operated turbine
GB2449964A (en) Hydrant used to access water pipe for maintenance
JP6322699B2 (ja) 機能ユニット及び該ユニットを含む電気液圧式ブレーキ解除装置
KR101070462B1 (ko) 양면 2중 웜 감속기 부착형 버터플라이밸브
KR20160072560A (ko) 동파 방지 밸브 시스템
CN212407722U (zh) 一种便于连接水管的电动三通o型球阀
US20170045896A1 (en) Flow Controller
KR20160020826A (ko) 급배수관용 발전형 감압장치
KR200449385Y1 (ko) 수도용 수직조작형 새들분수전
EP2110546A2 (en) Axial fluid-dynamic machine for generating electric energy
CN110455992A (zh) 管道气体检测装置
JP5183697B2 (ja) 自動警報弁
US20110290338A1 (en) Water supply system utilizing collected stored water and mains water supply

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right