KR20230006296A - Generating system for using small hydropower - Google Patents

Generating system for using small hydropower Download PDF

Info

Publication number
KR20230006296A
KR20230006296A KR1020210087328A KR20210087328A KR20230006296A KR 20230006296 A KR20230006296 A KR 20230006296A KR 1020210087328 A KR1020210087328 A KR 1020210087328A KR 20210087328 A KR20210087328 A KR 20210087328A KR 20230006296 A KR20230006296 A KR 20230006296A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wastewater
power generation
pipe
fish farm
transfer pipe
Prior art date
Application number
KR1020210087328A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍국선
Original Assignee
홍국선
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 홍국선 filed Critical 홍국선
Priority to KR1020210087328A priority Critical patent/KR20230006296A/en
Publication of KR20230006296A publication Critical patent/KR20230006296A/en
Priority to KR1020230131917A priority patent/KR20230142690A/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
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/02—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side of rotors, e.g. Francis turbines
    • 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
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/186—Spiral or volute casings
    • 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

Landscapes

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

Abstract

According to the present invention, a small hydropower generation system using wastewater from a fish farm comprises: a transfer pipe into which wastewater from a fish farm is introduced and through which the wastewater is transferred downward; a power generation module which is connected to the transfer pipe; and a discharge pipe which is connected to the power generation module and discharges the wastewater. The power generation module can include: an inflow unit into which the wastewater is introduced and which has an opening/closing door selectively opened/closed; a vortex contraction pipe unit which is connected to the inflow unit and has a gradually contracting inner diameter so that the wastewater can be gradually accelerated; an impeller unit which is arranged in the center of the vortex contraction pipe unit to be rotated; and a discharge unit which is engaged with the opposite side to the vortex contraction pipe unit and discharges the wastewater. According to the present invention, the small hydropower generation system using wastewater from a fish farm is able to improve the power generation efficiency from the conventional level by partially accelerating wastewater and reducing fluid resistance by the transfer pipe and the vortex contraction pipe unit, selectively temporarily stop the operation of the apparatus through a rapid discharge pipe when needed, improve facility efficiency and apparatus life, integrate the opening/closing door in the power generation module, simplify the additional facilities, and facilitate maintenance.

Description

양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템{GENERATING SYSTEM FOR USING SMALL HYDROPOWER}Small hydro power generation system using fish farm wastewater {GENERATING SYSTEM FOR USING SMALL HYDROPOWER}

본 발명은 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐수를 부분 가속하고 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a small hydro power generation system using fish farm wastewater, and more particularly, to a small hydro power generation system using fish farm wastewater, which can improve power generation efficiency compared to the prior art by partially accelerating wastewater and reducing fluid resistance.

소수력 발전은 물의 낙차를 이용해 전기를 생산하는 일반적인 수력발전 중 발전시설용량이 1만㎾ 미만의 소규모 수력발전을 말한다.Small-scale hydroelectric power generation refers to small-scale hydroelectric power generation with a power generation facility capacity of less than 10,000 kW among general hydroelectric power plants that produce electricity using water droplets.

이러한 소수력 발전은 최근 탄소제로 시대에 발맞춰 친환경 에너지원으로서 부각되고 있으며 발전 매개가 주로 폐수, 오수 등 일반적으로 버려지는 물을 재할용한다는 점에서도 에너지 수율이 우수할 수 있는 매력적인 청정 에너지 발생 설비일 수 있다.These small-scale hydroelectric power generation has recently emerged as an eco-friendly energy source in line with the zero-carbon era, and it is an attractive clean energy generating facility that can have excellent energy yield in that the power generation medium mainly recycles water that is generally discarded, such as wastewater and sewage. can

소수력 발전시스템은 일반적으로, 위치에너지가 동반된 발전 매개체인 물이 이송되는 복수의 배관과, 발전장치를 포함하며, 여기서 발전장치는 배관에 마련되어 물의 유속에 의해 회전운동하는 임펠러를 통하여 회전 운동을 발동시키고 이에 연결된 발전기를 구동시킴으로써 전기에너지를 발생시키는 구조이다.A small hydro power generation system generally includes a plurality of pipes through which water, which is a power generation medium accompanied by potential energy, is transported, and a power generation device. It is a structure that generates electrical energy by activating and driving a generator connected to it.

그러나 종래의 송수관용 소수력 발전시스템은 수력발전에 비해 상대적으로 물의 위치에너지가 낮아 유속이 느릴 수 밖에 없고 부대 설비인 발전장치의 부하도 상당하여 발전효율이 낮은 문제점이 있다.However, the conventional small hydro power generation system for water pipes has a problem in that the potential energy of water is relatively low compared to hydroelectric power generation, so the flow rate is inevitably slow, and the power generation efficiency is low due to the considerable load of the power generation device, which is an auxiliary facility.

또한, 한번 설치되면 지속적인 가동으로 발전장치의 설비 효율 및 장치 수명이 저하되며 단속적으로 가동되기 위해서 배관 상에 별도의 밸브 장치, 제어기 등이 부가되어 설비의 복잡성을 야기하고 유지보수가 힘든 문제점이 있다.In addition, once installed, the facility efficiency and device life of the power generation device are reduced due to continuous operation, and a separate valve device, controller, etc. are added to the pipe to operate intermittently, causing complexity of the facility and difficult maintenance. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이송배관 및 보르텍스 축관부에 의해 폐수를 부분 가속하고 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있으며, 필요시 신속배출배관을 통해 선택적으로 장치 가동을 임시 정지할 수 있어 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상되며 개폐도어가 발전모듈 내에 일체화되어 부대설비가 간단해지고 유지보수가 용이할 수 있는 소수력 발전시스템을 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and the power generation efficiency can be improved compared to the prior art by partially accelerating the wastewater and reducing the fluid resistance by the transfer pipe and the vortex condensation pipe, and when necessary, through the quick discharge pipe Provided is a small hydro power generation system in which device operation can be temporarily stopped to improve device efficiency and device lifespan, and an opening and closing door is integrated into a power generation module to simplify auxiliary facilities and facilitate maintenance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템은, 양어장의 폐수가 유입되고 하방으로 이송되는 이송배관; 상기 이송배관에 연결되는 발전모듈; 및 상기 발전모듈에 연결되어 상기 폐수가 배출되는 배출배관을 포함하며, 상기 발전모듈은, 상기 폐수가 인입되되 선택적으로 개폐되는 개폐도어가 마련되는 인입부; 상기 인입부에 연결되며, 내경이 점진적으로 축관되어 상기 폐수가 점진적으로 가속되는 보르텍스 축관부; 상기 보르텍스 축관부의 중심에 배치되어 회동되는 임펠러부; 및 상기 보르텍스 축관부의 반대편에 결합되어 상기 폐수가 배출되는 배출부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a small hydro power generation system utilizing wastewater from a fish farm according to the present invention includes a transfer pipe through which wastewater from a fish farm is introduced and transported downward; a power generation module connected to the transfer pipe; and a discharge pipe connected to the power generation module through which the wastewater is discharged, wherein the power generation module includes: an inlet portion through which the wastewater is introduced and an opening/closing door selectively opened and closed; A vortex condensation part connected to the inlet part and gradually accelerating the wastewater by gradually condensing the inner diameter; an impeller part disposed at the center of the vortex conduit part and rotated; And coupled to the opposite side of the vortex condensation tube may include a discharge portion through which the wastewater is discharged.

상기 보르텍스 축관부는, 스네일몸체; 상기 스네일몸체의 내벽을 따라 상기 폐수의 진행방향으로 형성되는 복수의 베인; 및; 및 상기 임펠러부와 상기 베인 사이에 마련되어 선택적으로 상기 폐수의 입출을 저지하는 차단벽이 마련될 수 있다.The vortex condensation part may include a snail body; a plurality of vanes formed along the inner wall of the snail body in the direction of flow of the wastewater; and; And a blocking wall may be provided between the impeller unit and the vane to selectively block the inflow and outflow of the wastewater.

상기 이송배관은, 상기 양어장에 연결되는 제1 이송관; 상기 제1 이송관에 연결되되 1차적으로 내경 축소되는 제2 이송관; 및 상기 제2 이송관에 연결되되 2차적으로 내경 축소되는 제3 이송관을 포함할 수 있다.The transfer pipe may include a first transfer pipe connected to the fish farm; a second transfer pipe that is connected to the first transfer tube and has an inner diameter primarily reduced; and a third transfer pipe that is connected to the second transfer pipe and secondarily has an inner diameter reduced.

상기 배출부는, 상기 임펠러부의 일면에 연결되되 점진적으로 확관되는 확관연결체를 포함하며,상기 확관연결체는 제1, 제2 배출구일 수 있다.The discharge unit includes a pipe expansion connection body that is connected to one surface of the impeller unit and is gradually expanded, and the tube expansion connection body may be first and second outlets.

상기 인입부는, 상기 개폐도어의 회동축에 연결되는 카운팅밸런서; 및 상기 회동축을 구동하는 구동실린더를 포함할 수 있다.The inlet unit may include a counting balancer connected to the rotation shaft of the opening and closing door; And it may include a driving cylinder for driving the rotation shaft.

상기 이송배관은, 상기 인입부 앞에서 분기되어 신속배출배관을 더 포함할 수 있다.The transfer pipe may further include a quick discharge pipe branched in front of the inlet.

본 발명에 의한 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템은, 이송배관 및 보르텍스 축관부에 의해 폐수를 부분 가속하고 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있으며, 필요시 신속배출배관을 통해 선택적으로 장치 가동을 임시 정지할 수 있어 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상되며 개폐도어가 발전모듈 내에 일체화되어 부대설비가 간단해지고 유지보수가 용이할 수 있다.The small hydro power generation system using fish farm wastewater according to the present invention can improve power generation efficiency compared to the prior art by partially accelerating the wastewater by partially accelerating the wastewater and reducing fluid resistance by the transfer pipe and the vortex condensation pipe, and, if necessary, through the quick discharge pipe It is possible to temporarily stop the operation of the device, improving the equipment efficiency and life of the device, and since the opening and closing door is integrated into the power generation module, auxiliary facilities can be simplified and maintenance can be facilitated.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 이송배관 및 발전모듈의 연결도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 발전모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 발전모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 발전모듈의 정면도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 발전모듈에서 보르텍스 축관부 및 임펠러부의 부분 확대도이다.1 is a conceptual diagram of a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.
2 is a connection diagram of a transfer pipe and a power generation module in a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a power generation module in a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a power generation module in a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view of a power generation module of a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a side view of Figure 5;
7 is a partially enlarged view of a vortex conduit and an impeller in a power generation module of a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 이송배관 및 발전모듈의 연결도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 발전모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템에서 발전모듈의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 발전모듈의 정면도이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 발전모듈에서 보르텍스 축관부 및 임펠러부의 부분 확대도이다.1 is a conceptual diagram of a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a connection diagram of a transfer pipe and a power generation module in a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view of a power generation module in a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view of a power generation module in a small hydro power generation system using fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention. 5 is a front view of a power generation module of a small hydro power generation system utilizing wastewater from a fish farm according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a side view of FIG. 5, and FIG. 7 is a view illustrating wastewater from a fish farm according to an embodiment of the present invention It is a partially enlarged view of the vortex tube and impeller in the power generation module of the small hydro power generation system.

도 1에 도시된 바와 같이, 내륙의 육지 양어장(1)은 일반적으로 해수면보다 상대적으로 높은 고지에 마련될 수 있으며, 이러한 양어장(1)의 일측에는 해수를 공급하는 공급배관(2) 및 이에 연결된 공급펌프(3)가 마련될 수 있다. 양어장(1)에서 사용된 해수는 다시 바다로 배출되게 되며, 이때 본 소수력 발전시스템이 마련되어 전기를 발생시킬 수 있다.As shown in FIG. 1, an inland land fish farm 1 may be generally provided on a highland relatively higher than sea level, and on one side of the fish farm 1, a supply pipe 2 for supplying seawater and a supply pipe 2 connected thereto A supply pump 3 may be provided. The seawater used in the fish farm 1 is discharged back to the sea, and at this time, the small hydro power generation system can be provided to generate electricity.

본 발명의 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 양어장(1)의 폐수가 유입되고 하방으로 이송되는 이송배관(10); 상기 이송배관(10)에 연결되는 발전모듈(100); 및 상기 발전모듈(100)에 연결되어 상기 폐수가 배출되는 배출배관을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 7 , a small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater according to an embodiment of the present invention includes a transfer pipe 10 through which wastewater from a fish farm 1 is introduced and transported downward; A power generation module 100 connected to the transfer pipe 10; And it may include a discharge pipe connected to the power generation module 100 through which the wastewater is discharged.

이송배관(10)은 주로 도 1에 도시된 바대로, 일측이 양어장(1)과 연결되며, 타측은 발전모듈(100)에 연결될 수 있다. 상기 이송배관(10)은 주로 도 1에 도시된 바대로, 양어장(1)보다 상대적으로 저지대인 해수면 측으로 하방 경사지게 마련될 수 있다. 이러한 이송배관(10)은 상기 양어장(1)에 연결되는 제1 이송관(11); 상기 제1 이송관(11)에 연결되되 1차적으로 내경 축소되는 제2 이송관(12); 및 상기 제2 이송관(12)에 연결되되 2차적으로 내경 축소되는 제3 이송관(13)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the transfer pipe 10 may have one side connected to the fish farm 1 and the other side connected to the power generation module 100 . As shown in FIG. 1, the transfer pipe 10 may be provided with a downward slope towards the sea level, which is a relatively low-lying area than the fish farm 1. The transfer pipe 10 includes a first transfer pipe 11 connected to the fish farm 1; a second transfer pipe 12 that is connected to the first transfer pipe 11 and primarily has an inner diameter reduced; and a third transfer pipe 13 connected to the second transfer pipe 12 but secondarily having an inner diameter reduced.

제1 이송관(11)에 비해, 제2 이송관(12)이 축관되게 마련되며, 마찬가지로 제2 이송관(12)에 비해 제3 이송관(13)이 상대적으로 축관될 수 있다.Compared to the first conveying pipe 11, the second conveying pipe 12 is provided to be contracted, and likewise, the third conveying pipe 13 may be relatively constricted compared to the second conveying pipe 12.

이와 같이 고지대에서 해수면으로 갈수록, 이송배관(10)의 내경이 줄어듬에 따라 폐수가 부분 가속될 수 있어 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있다.In this way, as the inner diameter of the transfer pipe 10 decreases from the highland to the sea level, the wastewater can be partially accelerated, so that the power generation efficiency can be improved compared to the prior art.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 제3 이송관(13)은 발전모듈(100)에 직접 연결되는 한편, 발전모듈(100) 직전에 제3 이송관(13)에서 분기되는 신속배출배관(14)이 마련될 수 있다. 폐수는 필요에 따라 신속배출배관을 거쳐 발전모듈(100)을 거치지 아니하고 바로 바다로 배출될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the third transfer pipe 13 is directly connected to the power generation module 100, while the quick discharge pipe 14 branches from the third transfer pipe 13 just before the power generation module 100. ) can be provided. Wastewater may be directly discharged to the sea without passing through the power generation module 100 through a quick discharge pipe as needed.

이러한 신속배출배관(14)이 마련됨에 따라, 선택적으로 장치 가동 예컨대, 발전모듈(100) 등을 임시 정지할 수 있어 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상될 수 있다.As the quick discharge pipe 14 is provided, it is possible to selectively temporarily stop the operation of the device, for example, the power generation module 100, so that the equipment efficiency and lifespan of the device can be improved.

이송배관(10)(정확히 말하면, 제3 이송관(13))의 끝에는 발전모듈(100)이 연결될 수 있다. 상기 발전모듈(100)은 주로 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 폐수가 인입되되 선택적으로 개폐되는 개폐도어(111)가 마련되는 인입부(110); 상기 인입부(110)에 연결되며, 내경이 점진적으로 축관되어 상기 폐수가 점진적으로 가속되는 보르텍스 축관부(120); 상기 보르텍스 축관부(120)의 중심에 배치되어 회동되는 임펠러부(130); 및 상기 보르텍스 축관부(120)의 반대편에 결합되어 상기 폐수가 배출되는 배출부(140)를 포함할 수 있다.The power generation module 100 may be connected to the end of the transfer pipe 10 (to be precise, the third transfer pipe 13). As shown in FIGS. 3 to 7 , the power generation module 100 includes an inlet portion 110 provided with an opening and closing door 111 through which the waste water is introduced and selectively opened and closed; A vortex condensation part 120 connected to the inlet part 110 and gradually accelerating the wastewater by gradually shrinking the inner diameter; An impeller part 130 which is disposed at the center of the vortex condensation part 120 and rotates; And coupled to the opposite side of the vortex condensation pipe 120 may include a discharge portion 140 through which the wastewater is discharged.

상기 인입부(110)는, 상기 개폐도어(111)의 회동축에 연결되는 카운팅밸런서(113); 및 상기 회동축을 구동하는 구동실린더(112)를 포함할 수 있다.The inlet part 110 includes a counting balancer 113 connected to the rotation shaft of the opening and closing door 111; And it may include a drive cylinder 112 for driving the pivot shaft.

카운팅밸런서(113)는 개폐도어(111)의 개폐를 원활하게 한다.The counting balancer 113 facilitates opening and closing of the opening and closing door 111 .

이러한 인입부(110)는 발전모듈(100)에 일체화되게 마련될 수 있다. 발전모듈(100) 상에 인입부(110)는 연결부재(115) 및 결합부재(116)에 의해 상호 결합될 수 있다. 이에 따라, 부대설비가 간단해지고 유지보수가 용이할 수 있다. 즉, 고장 발생 시 발전모듈 만을 분리하거나 수거하여 수리할 수 있으며 다른 배관이나 설비는 그대로 유지될 수 있어 유지보수면에서 유리할 수 있다.This inlet 110 may be provided integrally with the power generation module 100 . The inlet portion 110 on the power generation module 100 may be coupled to each other by a connecting member 115 and a coupling member 116. Accordingly, auxiliary facilities can be simplified and maintenance can be facilitated. That is, when a failure occurs, only the power generation module can be separated or collected and repaired, and other piping or facilities can be maintained as they are, which is advantageous in terms of maintenance.

또한, 신속배출배관(14)을 통해 폐수를 유출시키면서 선택적으로 발전모듈(100)을 임시 정지할 수 있다. 다시 말해, 이러한 인입부(110)의 구동에 의해, 발전모듈(100)의 가동 여부가 결정될 수 있다. 이에 따라 인입부(110)에 의해 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상될 수 있다. In addition, the power generation module 100 may be temporarily stopped while draining wastewater through the quick discharge pipe 14 . In other words, whether or not the power generation module 100 is operated may be determined by driving the inlet unit 110 . Accordingly, equipment efficiency and lifespan of the device may be improved by the inlet 110 .

보르텍스 축관부(120)는 스네일몸체(121), 상기 스네일몸체(121)의 내벽을 따라 상기 폐수의 진행방향으로 형성되는 복수의 베인(123); 및 상기 임펠러부(130)와 상기 베인(123) 사이에 마련되어 선택적으로 상기 폐수의 입출을 저지하는 차단벽(124)을 포함할 수 있다.The vortex condensation pipe 120 includes a snail body 121, a plurality of vanes 123 formed along the inner wall of the snail body 121 in the direction of flow of the wastewater; and a blocking wall 124 provided between the impeller part 130 and the vane 123 to selectively prevent the entry and exit of the wastewater.

상기 보르텍스 축관부(120)는 폐수가 진행되는 방향으로 갈수록 축관되는 달팽이 형상의 스네일몸체(121)가 마련될 수 있다. 상기 스네일몸체(121)는 내부가 중공형으로 마련되며 이러한 스네일몸체(121)는 가공이 용이한 플라스틱 재질로 채택될 수도 있고, 구조 강성을 확보하기 위해 알루미늄 서스 재질로 제작될 수도 있다.The vortex condensation tube 120 may be provided with a snail-shaped snail body 121 that is condensed in the direction in which wastewater flows. The snail body 121 has a hollow inside, and the snail body 121 may be made of a plastic material that is easy to process or made of an aluminum suspension material to secure structural rigidity.

스네일몸체(121)의 축심 측, 임펠러부(130)와 면접한 내벽 상에는 복수의 베인(123)이 마련될 수 있다. 이러한 베인(123)은 폐수의 진행방향을 따라 경사지게 마련되며, 이에 따라 폐수는 스네일몸체를 유동되면서 간헐적으로 임펠러부(130)로 진입될 수 있다.A plurality of vanes 123 may be provided on the shaft center side of the snail body 121 and on the inner wall interviewed with the impeller unit 130 . These vanes 123 are inclined along the flow direction of the wastewater, and accordingly, the wastewater can intermittently enter the impeller unit 130 while flowing through the snail body.

스네일몸체(121)의 일측에는 개폐구(122)가 마련되며, 개폐구(122)를 통해 청소 등이 가능할 수 있다.An opening 122 is provided on one side of the snail body 121, and cleaning can be performed through the opening 122.

그리고 상기 임펠러부(130)와 상기 베인(123) 사이에는 차단벽(124)이 마련되며, 이러한 차단벽(124)은 선택적으로 상기 폐수의 입출을 저지하는 역할을 한다.And, a blocking wall 124 is provided between the impeller part 130 and the vane 123, and the blocking wall 124 selectively serves to block the entry and exit of the wastewater.

스네일몸체(121)의 중앙부에는 임펠러부(130)가 마련되며, 임펠러부(130)에는 복수의 임펠러(131)가 마련될 수 있다.An impeller part 130 is provided at the center of the snail body 121, and a plurality of impellers 131 may be provided in the impeller part 130.

비록 도면에 도시되지 않았지만, 임펠러부의 회동축상에 발전기가 결합되며, 임펠러부(130)의 회전에 따라 전기가 생산될 수 있다.Although not shown in the drawings, a generator is coupled to the rotating shaft of the impeller unit, and electricity may be generated according to the rotation of the impeller unit 130 .

임펠러부(130)의 반대측에는 배출부(140)가 마련될 수 있다. 상기 배출부(140)는 주로 3 및 도 6을 참조하면, 상기 임펠러부(130)의 일면에 연결되되 점진적으로 확관되는 확관연결체(140)를 포함하며,상기 확관연결체(140)는 제1, 제2 배출구(141, 142)일 수 있다. 이러한 확관연결체(140)를 통해, 폐수는 임펠러부(130)를 회전시킨 다음 배출될 수 있다.A discharge unit 140 may be provided on the opposite side of the impeller unit 130 . Referring mainly to 3 and 6, the discharge unit 140 includes a pipe expansion connector 140 that is connected to one surface of the impeller unit 130 and is gradually expanded, and the pipe expansion connector 140 is 1, it may be the second outlet (141, 142). Through this pipe expansion connector 140, the wastewater can be discharged after rotating the impeller unit 130.

이러한 확관연결체(140)는 폐수 진행방향을 따라 갈수록 점진적으로 확관되게 마련될 수 있어 유체 저항을 줄일 수 있어 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있다.The pipe expansion connector 140 may be provided to be gradually expanded along the flow direction of the wastewater, thereby reducing fluid resistance, thereby improving power generation efficiency compared to the related art by reducing fluid resistance.

이와 같은 구성을 통해, 이송배관(10) 및 보르텍스 축관부(120)에 의해 폐수를 부분 가속하고 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있으며, 필요시 신속배출배관(14)을 통해 선택적으로 장치 가동을 임시 정지할 수 있어 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상되며 개폐도어(111)가 발전모듈(100) 내에 일체화되어 부대설비가 간단해지고 유지보수가 용이할 수 있다.Through this configuration, the power generation efficiency can be improved compared to the prior art by partially accelerating the wastewater and reducing the fluid resistance by the transfer pipe 10 and the vortex condensation pipe 120, and if necessary, through the quick discharge pipe 14 It is possible to temporarily stop the operation of the device selectively, so that the efficiency of the device and the life of the device are improved, and since the opening and closing door 111 is integrated into the power generation module 100, auxiliary facilities can be simplified and maintenance can be facilitated.

이하, 본 실시예에 따른 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템의 발전 과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the power generation process of the small hydro power generation system using fish farm wastewater according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 .

먼저, 공급펌프(3)에 의해 해수가 공급배관(2)를 거쳐 양어장으로 끌어올려진다.First, seawater is pulled up to the fish farm through the supply pipe 2 by the supply pump 3.

다음, 양어장에서 사용된 해수 즉, 폐수는 이송배관(10)을 거쳐 외부로 배출된다. 여기서, 제1, 제2 및 제3 이송관(11, 12, 13)을 거침에 따라 폐수가 부분 가속되며 발전모듈(100)로 인입된다.Next, the seawater used in the fish farm, that is, the wastewater is discharged to the outside through the transfer pipe 10. Here, as the wastewater passes through the first, second, and third transfer pipes 11, 12, and 13, the wastewater is partially accelerated and introduced into the power generation module 100.

한편, 전기 발생이 불필요할 때 또는 수리를 위해 발전모듈이 정지되어야 할 때에는 인입부(110)의 개폐도어(111)가 폐쇄되고 이에 따라 신속배출배관(14)을 따라 폐수가 외부로 배출된다.On the other hand, when electricity generation is unnecessary or when the power generation module needs to be stopped for repair, the opening/closing door 111 of the inlet 110 is closed and wastewater is discharged to the outside along the quick discharge pipe 14 accordingly.

인입부(110)의 개폐도어(111)가 개방된 상태에서는 대부분의 폐수는 발전모듈(100)을 거치게 된다.In a state in which the opening and closing door 111 of the inlet 110 is open, most of the wastewater passes through the power generation module 100.

폐수는 스네일몸체(121)를 유동되면서 가속되고 복수의 베인(123)을 통해 간헐적으로 임펠러부(130)로 유입된다.Wastewater is accelerated while flowing through the snail body 121 and flows into the impeller unit 130 intermittently through the plurality of vanes 123.

다음, 폐수는 임펠러(131)를 강제 회동시키고, 이에 따라 전기 생산이 가능할 수 있다.Next, the wastewater forces the impeller 131 to rotate, and thus electricity may be produced.

다음, 임펠러부(130)를 거친 폐수는 일면에 연통되어 있는 확관연결체(140)를 거쳐 외부로 배출되는데, 이때 제1 제2 배출구(141, 142)의 점진적인 확관 구조에 의해 유체 저항이 줄어들 수 있다.Next, the wastewater passing through the impeller unit 130 is discharged to the outside through the pipe expansion connector 140 communicating on one side. At this time, the fluid resistance is reduced by the gradual expansion structure of the first and second outlets 141 and 142. can

이러한 동작 과정을 거쳐, 이송배관(10) 및 보르텍스 축관부(120)에 의해 폐수를 부분 가속하고 유체 저항을 줄여 종래 대비 발전효율이 향상될 수 있으며, 필요시 신속배출배관을 통해 선택적으로 장치 가동을 임시 정지할 수 있어 장치의 설비 효율 및 장치 수명이 향상되며 개폐도어(111)가 발전모듈 내에 일체화되어 부대설비가 간단해지고 유지보수가 용이할 수 있다.Through this operation process, the power generation efficiency can be improved compared to the prior art by partially accelerating the wastewater and reducing the fluid resistance by the transfer pipe 10 and the vortex condensation pipe 120, and optionally through the quick discharge pipe when necessary Since the operation can be temporarily stopped, the equipment efficiency and lifespan of the equipment are improved, and since the opening and closing door 111 is integrated into the power generation module, auxiliary equipment can be simplified and maintenance can be easily performed.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10 : 이송배관 11, 12, 13 : 제1, 제2, 제3 이송관
14 : 신속배출배관
100 : 발전모듈 110 : 인입부
111 : 개폐도어 112 : 구동실린더
113 : 카운팅밸런서 120 : 보르텍스 축관부
121 : 스네일몸체 122 : 개폐구
123 : 베인 124 : 차단벽
130 : 임펠러부 131 : 임펠러
140 : 배출부, 확관연결체 141, 142 : 제1, 제2 배출구
10: transfer pipe 11, 12, 13: first, second, third transfer pipe
14: quick discharge piping
100: power generation module 110: inlet
111: opening and closing door 112: drive cylinder
113: counting balancer 120: vortex conduit
121: snail body 122: opening and closing opening
123: vane 124: barrier
130: impeller part 131: impeller
140: discharge unit, pipe expansion connector 141, 142: first and second outlets

Claims (6)

양어장의 폐수가 유입되고 하방으로 이송되는 이송배관;
상기 이송배관에 연결되는 발전모듈; 및
상기 발전모듈에 연결되어 상기 폐수가 배출되는 배출배관을 포함하며,
상기 발전모듈은,
상기 폐수가 인입되되 선택적으로 개폐되는 개폐도어가 마련되는 인입부;
상기 인입부에 연결되며, 내경이 점진적으로 축관되어 상기 폐수가 점진적으로 가속되는 보르텍스 축관부;
상기 보르텍스 축관부의 중심에 배치되어 회동되는 임펠러부; 및
상기 보르텍스 축관부의 반대편에 결합되어 상기 폐수가 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템. A transfer pipe through which wastewater from the fish farm is introduced and transported downward;
a power generation module connected to the transfer pipe; and
It is connected to the power generation module and includes a discharge pipe through which the wastewater is discharged.
The power module,
an inlet portion through which the wastewater enters but is provided with an opening/closing door that is selectively opened and closed;
A vortex condensation part connected to the inlet part and gradually accelerating the wastewater by gradually condensing the inner diameter;
an impeller part disposed at the center of the vortex conduit part and rotated; and
A small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater, characterized in that it includes a discharge portion coupled to the opposite side of the vortex condensation pipe to discharge the wastewater. 제1항에 있어서,
상기 보르텍스 축관부는,
스네일몸체;
상기 스네일몸체의 내벽을 따라 상기 폐수의 진행방향으로 형성되는 복수의 베인; 및
상기 임펠러부와 상기 베인 사이에 마련되어 선택적으로 상기 폐수의 입출을 저지하는 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템. According to claim 1,
The vortex conduit,
snail body;
a plurality of vanes formed along the inner wall of the snail body in the direction of flow of the wastewater; and
A small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater, characterized in that it includes a barrier wall provided between the impeller unit and the vane to selectively block the entry and exit of the wastewater. 제1항에 있어서,
상기 이송배관은,
상기 양어장에 연결되는 제1 이송관;
상기 제1 이송관에 연결되되 1차적으로 내경 축소되는 제2 이송관; 및
상기 제2 이송관에 연결되되 2차적으로 내경 축소되는 제3 이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템. According to claim 1,
The transfer pipe,
a first transfer pipe connected to the fish farm;
a second transfer pipe that is connected to the first transfer tube and has an inner diameter primarily reduced; and
Small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater, characterized in that it comprises a third transfer pipe connected to the second transfer pipe but secondarily reduced in inner diameter. 제2항에 있어서,
상기 배출부는, 상기 임펠러부의 일면에 연결되되 점진적으로 확관되는 확관연결체를 포함하며,
상기 확관연결체는 제1, 제2 배출구인 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템. According to claim 2,
The discharge part includes a pipe expansion connection connected to one surface of the impeller part and gradually expanding,
The small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater, characterized in that the pipe expansion connection is the first and second outlets. 제1항에 있어서,
상기 인입부는,
상기 개폐도어의 회동축에 연결되는 카운팅밸런서; 및
상기 회동축을 구동하는 구동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템. According to claim 1,
The inlet part,
a counting balancer connected to the rotation axis of the opening and closing door; and
Small hydro power generation system utilizing fish farm wastewater, comprising a drive cylinder for driving the pivoting shaft. 제1항에 있어서,
상기 이송배관은, 상기 인입부 앞에서 분기되는 신속배출배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장 폐수를 활용하는 소수력 발전시스템.
According to claim 1,
The transfer pipe further comprises a quick discharge pipe branching in front of the inlet.
KR1020210087328A 2021-07-02 2021-07-02 Generating system for using small hydropower KR20230006296A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087328A KR20230006296A (en) 2021-07-02 2021-07-02 Generating system for using small hydropower
KR1020230131917A KR20230142690A (en) 2021-07-02 2023-10-04 Generating system for using small hydropower

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087328A KR20230006296A (en) 2021-07-02 2021-07-02 Generating system for using small hydropower

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230131917A Division KR20230142690A (en) 2021-07-02 2023-10-04 Generating system for using small hydropower

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230006296A true KR20230006296A (en) 2023-01-10

Family

ID=84893380

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210087328A KR20230006296A (en) 2021-07-02 2021-07-02 Generating system for using small hydropower
KR1020230131917A KR20230142690A (en) 2021-07-02 2023-10-04 Generating system for using small hydropower

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230131917A KR20230142690A (en) 2021-07-02 2023-10-04 Generating system for using small hydropower

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20230006296A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230142690A (en) 2023-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8546965B2 (en) Reduced pressure differential hydroelectric turbine system
RU2684855C2 (en) Device for generating electric power and system, including such device
KR101668980B1 (en) vertical inline type of small scale hydropower
KR20230006296A (en) Generating system for using small hydropower
KR20200028795A (en) Small hydropower generation system using fish farm
CA2278707C (en) Helical penstock
KR101871703B1 (en) Hydroelectric system
KR20200002084A (en) The non-power eletric pumping water and small hydropower system
JP7129916B2 (en) Turbogenerator for generating electrical energy, associated operating and installation methods
KR102220554B1 (en) Tubular type watertightness permanent magnet synchronous power generation system with vortex prevention guide vane
KR102086304B1 (en) Hybrid Water Generator Device and Water Quality Improvement System
JP3782931B2 (en) Residual pressure recovery power generation equipment for water supply facilities
KR101959850B1 (en) System for increasing capacity of small hydropower generation system using modularization
KR101784493B1 (en) Small hydroelectric power apparatus
JP2000336635A (en) Jet type hydraulic turbine for pressure line and power generating method using the turbine
KR101069414B1 (en) Siphon micro hydropower equipment using discharge way inline turbine of the thermal power plant
CN117646695A (en) Pipeline hydroelectric power generation system
KR101314465B1 (en) Small hydroelectric power generation facilities using industrial water line
JP2002317607A (en) Power generation system using micro water turbine
GB2491403A (en) Water pump
JPH07305676A (en) Rotor machinery selectively operated as pump or turbine
JP2021014739A (en) Rotary hydraulic power generating system
JP2014118831A (en) Water turbine device, and water turbine generator
JP2000291525A (en) Power generating system
JP6785401B2 (en) Impulsive turbine equipment

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination
A107 Divisional application of patent