WO2014106995A1 - 유속을 이용한 발전장치 - Google Patents

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WO2014106995A1
WO2014106995A1 PCT/KR2013/011688 KR2013011688W WO2014106995A1 WO 2014106995 A1 WO2014106995 A1 WO 2014106995A1 KR 2013011688 W KR2013011688 W KR 2013011688W WO 2014106995 A1 WO2014106995 A1 WO 2014106995A1
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focusing
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flow
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PCT/KR2013/011688
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Inventor
정주원
박재석
Original Assignee
Jung Ju-Won
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present invention relates to a power generation apparatus using a flow rate, and more particularly, by connecting the power generation apparatus on a pipeline through which a fluid passes, so as to obtain the required energy by varying the flow rate flowing in the pipeline at a flow rate that can generate power.
  • the present invention relates to a power generator using a flow rate.
  • facilities obtained by using natural energy are installed in specific areas where electricity is not supplied, and they are sent to and used where necessary.
  • a common principle of power generation is to provide electricity through the rotation of a rotor or a turbine through magnetic polarity and induced electromotive force generated in the direction of rotation of the coil.
  • the source technology as described above is a power generation technology for converting the flow of the fluid flowing in the pipeline into electrical energy.
  • the rotational force is generated for the flow rate flowing through the inside of the pipe with a constant pressure, and the electrical energy can be obtained through the generator according to the rotational force, but the structure thereof is complicated, and the connection relationship between these components is affected. Since the flow of the fish flow is not made smoothly, it is difficult to obtain an induced electromotive force to a degree that can be sufficiently converted into electric energy, thereby making it difficult to secure an amount of power storage for use as electric energy.
  • the present invention has been invented to solve the conventional problems as described above, the object is to connect the power generation device on the passage through which the fluid is passed by varying the flow rate flowing in the pipeline to the flow rate of the power generation required
  • the present invention provides a power generator using a flow rate to obtain energy.
  • the present invention for achieving the above object, it is connected to the tube and the pipe is installed in the power generation device for generating an induced electromotive force for obtaining electrical energy by providing a rotational force to the bearing housing of the generator by the flow rate of the fluid passing through the pipe
  • the power generation device for generating an induced electromotive force for obtaining electrical energy by providing a rotational force to the bearing housing of the generator by the flow rate of the fluid passing through the pipe
  • a conical focus tube for focusing the flow rate in one direction is installed on the inner diameter of the pipe body provided with a flange connected to the pipe on both sides, the generator is fixedly installed in the center of the focusing pipe through the fixing table
  • a guide vane for guiding the fluid passing through the pipe to the center of the focusing tube is installed, and at the end of the bearing housing located at the inner diameter where the focusing tube is narrowed, it flows into the focusing tube.
  • the impeller is provided to rotate by the conveying pressure of the fluid generated to generate an induced electromotive force.
  • the focusing tube according to the present invention is characterized in that the fallopian tube part which further extends a predetermined angle in the flow direction of the flow rate from the narrower inner diameter to generate a flow rate is integrally formed.
  • the generator of the present invention is installed between the tube and the tube through which the fluid flows, and the guide vane on the generator side installed in the focusing tube, and the impeller has a faster flow rate of the fluid installed in the focusing tube and the narrower diameter becomes smaller according to the flow of the fluid
  • the impeller has a faster flow rate of the fluid installed in the focusing tube and the narrower diameter becomes smaller according to the flow of the fluid
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of the inventor of the power generation device of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view showing a power generation device according to the present invention.
  • Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of fluid inside the power generation device according to the present invention
  • Figure 4 is an enlarged view showing the operating state of the main part in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of the present invention the power generator
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a power generator according to the present invention
  • Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of fluid inside the power generator according to the present invention
  • 4 is an enlarged view showing the operating state of the main part in FIG.
  • the present invention as shown in the connection between the pipe (P) and the pipe (P) is installed by providing a rotational force to the bearing housing 11 of the generator 10 by the flow rate of the fluid passing through the pipe (P1)
  • the power generation apparatus 100 for generating induced electromotive force for obtaining electrical energy
  • the power generation device 100 The power generation device 100,
  • Conical focusing tube 120 for welding the flow in one direction is installed on the inner diameter of the pipe body 110 is provided with a flange 112 connected to the pipe on both sides, the generator 10 is a fixed table 12 A guide vane fixedly installed at the center of the focusing pipe 120 and guided to the center of the focusing pipe, the fluid passing through the conduit P1 on the bearing housing 11 on which the rotating shaft of the generator 10 is installed. 14 is installed, the impeller for generating an induced electromotive force by rotating by the transfer pressure of the fluid introduced into the focusing pipe 120 at the end of the bearing housing 11 located in the inner diameter narrowing the focusing pipe 120 ( 16).
  • the focusing pipe 120 is formed with an additional fallopian tube part 122 which is a constant angle in the flow direction of the flow rate from the narrower inner diameter to generate a flow rate integrally, which is similar to the shape of the venturi tube.
  • the generator is wired to the outside of the tube to be connected to the storage battery.
  • the power generation device 100 installed between the pipe (P) and the pipe (P) matches the flange 112 formed on the pipe body 110 with the flange provided at the end of the pipe (P), the direction in which the fluid flows
  • the wide diameter side of the focusing tube 120 is assembled in the state in which the fluid is passed in the direction of passing through the bolts and nuts.
  • the generator 100 installed as described above is connected between the pipe (P) and the pipe (P), the fluid flowing along the pipe (P1) passes through the focusing pipe 120 constituting the power generator 100, At this time, the guide vane 14 installed on the bearing housing 11 of the generator 10 fixed by the holder 12 guides the flow of fluid to the center of the focusing tube 120 to flow.
  • the focusing pipe 120 is formed in a conical shape, such as a funnel, so that the guide vane 14 passes faster than the flow rate with the induction direction of the fluid flowing in the pipe line P1 while being rotated by the flow rate. Given.
  • the fluid passing through the guide vane 14 is changed in flow velocity at the impeller 16 side coupled to the rotating shaft end of the bearing housing 11 side of the generator 10.
  • the induction electromotive force is generated in the generator 10 through the bearing housing 11 according to the rotation of the impeller 16, and the induction electromotive force is connected to the generator 10 and the storage battery wired from the outside to be utilized as electrical energy ( Power storage).
  • the impeller 16 is rotated at the narrow inner diameter of the focusing tube 120 to pass the fluid through the pipe (P) connected to the power generator 100, wherein the flow rate of the fluid is a fallopian tube integrally extending from the narrow diameter
  • the portion 122 passes through the tube at a high flow rate.
  • the flow of the fluid is more rapid when passing through the generator 100 in the tube, so that the flow rate of the generator 10 through the impeller 16 to obtain the electrical energy required It becomes possible.
  • the power generating apparatus has been described by being positioned in the transverse direction in the drawings, it may be installed vertically, and in particular, the fluid may be installed between the pipe and the pipe flowing from the upper to the lower power.
  • the generator 100 of the present invention is a conical focusing pipe 120 is welded and installed to focus the flow rate in one direction on the inner diameter of the pipe body 110 is provided with a flange 112 connected to the pipe on both sides, the The generator 10 is fixedly installed at the center of the converging pipe 120 through the fixing stand 12, and focuses the fluid passing through the pipe line P1 on the bearing housing 11 on which the rotating shaft on the generator 10 side is installed.
  • Guide vane 14 is guided to the center of the pipe is installed, the end of the bearing housing 11 located in the inner diameter of the focusing pipe 120 is narrowed by the transfer pressure of the fluid introduced into the focusing pipe 120
  • the impeller 16 is rotated to generate an induced electromotive force.
  • the generator of the present invention is installed between the tube and the tube through which the fluid flows, and the guide vane on the generator side installed in the focusing tube, and the impeller has a faster flow rate of the fluid installed in the focusing tube and the narrower diameter becomes smaller according to the flow of the fluid
  • the impeller has a faster flow rate of the fluid installed in the focusing tube and the narrower diameter becomes smaller according to the flow of the fluid

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Abstract

본 발명은 유속을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 유체가 통과되는 관로 상에 발전장치를 연결하여 관로 내에 흐르는 유량을 발전가능한 정도의 유속으로 가변하여 필요로 하는 에너지를 얻을 수 있도록 한 유속을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 31.12.2013]　유속을 이용한 발전장치
본 발명은 유속을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 유체가 통과되는 관로 상에 발전장치를 연결하여 관로 내에 흐르는 유량을 발전가능한 정도의 유속으로 가변하여 필요로 하는 에너지를 얻을 수 있도록 한 유속을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 발전시설은 조수간만, 혹은 대용량의 물의 낙차를 이용한 수력발전과 풍속을 이용한 풍력발전으로서 자연적인 에너지를 전기에너지로 변환, 축적하여 실생활에 필요로 하는 전기에너지를 얻어 사용하고 있다.
보통 자연에너지를 이용하여 얻는 시설은, 전기가 공급되지 않는 특정지역에 시설을 갖추고, 이로부터 얻어지는 전기에너지를 필요로 하는 곳에 송출하여 사용된다.
통상적으로 공통된 발전의 원리는 로터나 터빈의 회전력 제공으로서 자성의 극성과 코일의 회전방향에서 발생하는 유도기전력을 통해 전기를 얻고 있다.
현재에는 전기시설이 갖추어진 장소에서 전기의 공급으로서 가동되는 별도의 회전장치를 설치하고, 이 회전장치로부터 발생하는 전기 소모량 대비 많은 전기 에너지를 얻고자하는데 노력하고 있으나, 전기에너지의 축전량은 필요로 하는 전기에너지의 충분한 사용량에 비해 현실적으로 부족하다.
한편, 비교적 작은 소규모 발전으로는 관로에서 흐르는 유체의 유속을 이용하여 발전이 이루어지도록 한 바 있다.
이는 대한민국 특허출원 제2000-41439호(발명의 명칭: 발전기 구동장치) 및 대한민국 등록실용신안 제20-419830호(고안의 명칭: 가스발전 유도장치)가 개시되어 있다.
상기와 같은 선원 기술은 모두 관로 내에 흐르는 유체의 흐름을 전기에너지로 변환하기 위한 발전기술이다.
즉, 관 내부를 일정 압을 가지고 흐르는 유량에 대해 회전력을 발생시키고, 이 회전력에 따라 발전기를 통해 전기에너지를 얻을 수는 있도록 한 것이나, 그 구조가 복잡하고, 이러한 구성의 연결관계에 영향이 미치어 유량의 흐름이 원활하게 이루어지지 못하기 때문에 충분히 전기에너지로 변환할 수 있는 정도로의 유도기전력을 얻기에는 무리가 있어, 이를 통해서 전기에너지로 사용할 만큼의 축전량이 확보가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 유체가 통과되는 관로 상에 발전장치를 연결하여 관로 내에 흐르는 유량을 발전가능한 정도의 유속으로 가변하여 필요로 하는 에너지를 얻을 수 있도록 한 유속을 이용한 발전장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 관과 관 사이에 연결 설치되어 관로를 통과하는 유체의 유속에 의해 회전력을 발전기의 베어링하우징에 제공하여 전기에너지를 얻기 위한 유도기전력을 발생하는 발전장치에 있어서,
상기 발전장치는, 양측에 상기 관과 연결되는 플랜지가 마련된 관체의 내경에 유량을 일방향으로 집속시키기 위한 원추 형상의 집속관이 용접 설치되며, 상기 발전기는 고정대를 통해 집속관의 중앙에 고정 설치되고, 발전기측의 회전축이 설치되는 베어링하우징 상에는 상기 관로를 통과하는 유체를 집속관의 중앙으로 유도하는 가이드베인이 설치되고, 상기 집속관이 좁아지는 내경에 위치한 베어링하우징의 단부에는 집속관 내부로 유입된 유체의 이송 압에 의해 회전하여 유도기전력을 발생시키는 임펠러가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 집속관은 좁아지는 내경으로부터 유량의 흐름 방향으로 일정각도 확장되어 유속을 발생하는 나팔관부가 일체로 더 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발전장치는 유체가 흐르는 관과 관 사이에 설치되어 유체의 흐름에 따라 큰 직경에서 작은 직경은 좁아지는 집속관 및 집속관에 설치된 발전기측의 가이드베인, 임펠러가 유체의 유속을 보다 빠른 속도로 가변하여 통과시킴으로써, 최종 임펠러를 통해 발생한 회전력으로 발전기를 통해 유도기전력을 얻음으로써 필요로 하는 전기 에너지를 효과적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 발전장치를 일부 절개하여 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 발전장치를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 발전장치 내부에 유체의 흐름을 도시한 종단면도,
도 4는 도 3에서 주요부분의 작동상태를 도시한 확대도이다.
이하, 본 발명을 바람직하게 도시한 도면을 통해 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.
도 1은 본 발명인 발전장치를 일부 절개하여 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 발전장치를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 발전장치 내부에 유체의 흐름을 도시한 종단면도, 도 4는 도 3에서 주요부분의 작동상태를 도시한 확대도이다.
본 발명은, 도시한 바와 같이, 관(P)과 관(P) 사이에 연결 설치되어 관로(P1)를 통과하는 유체의 유속에 의해 회전력을 발전기(10)의 베어링하우징(11)에 제공하여 전기에너지를 얻기 위한 유도기전력을 발생하는 발전장치(100)에 있어서,
상기 발전장치(100)는,
양측에 상기 관과 연결되는 플랜지(112)가 마련된 관체(110)의 내경에 유량을 일방향으로 집속시키기 위한 원추 형상의 집속관(120)이 용접 설치되며, 상기 발전기(10)는 고정대(12)를 통해 집속관(120)의 중앙에 고정 설치되고, 발전기(10)측의 회전축이 설치되는 베어링하우징(11) 상에는 상기 관로(P1)를 통과하는 유체를 집속관의 중앙으로 유도하는 가이드베인(14)이 설치되고, 상기 집속관(120)이 좁아지는 내경에 위치한 베어링하우징(11)의 단부에는 집속관(120) 내부로 유입된 유체의 이송 압에 의해 회전하여 유도기전력을 발생시키는 임펠러(16)가 구비된다.
한편, 상기 집속관(120)은 좁아지는 내경으로부터 유량의 흐름 방향으로 일정각도 확장되어 유속을 발생하는 나팔관부(122)가 일체로 더 형성된 것으로, 이는 벤츄리관의 형태와 유사하게 형성된다.
참고로 상기 발전기는 관체의 외부로 배선이 이루어져 축전지와 연결되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명인 발전장치의 설치에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 관(P)과 관(P) 사이에 설치되는 발전장치(100)는 관체(110)에 형성된 플랜지(112)를 관(P)의 단부에 마련된 플랜지와 일치시키되, 유체가 흐르는 방향을 고려하여 집속관(120)의 넓은 직경 측은 유체가 통과되는 방향으로 위치시킨 상태에서 볼트와 너트로서 상호 연결조립한다.
상기와 같이 설치된 발전장치(100)는 관(P)과 관(P) 사이에 연결된 것으로, 관로(P1)를 따라 흐르는 유체는 발전장치(100)를 구성하는 집속관(120)을 통과하고, 이때 고정대(12)로 고정된 발전기(10)의 베어링하우징(11)상에 설치된 가이드베인(14)은 유체의 흐름을 집속관(120)의 중앙으로 집속시켜 흐르도록 유도한다.
상기 집속관(120)은 깔때기 형상과 같은 원추형으로 형성되어 있는 이유에서 상기 가이드베인(14)은 유량에 의해 회전이 이루어지면서 관로(P1)에서 흐르는 유체의 유입방향 유도와 함께 유속보다 빠르게 통과시켜 주게 된다.
상기와 같이 가이드베인(14)을 통해 통과되는 유체는 상기 발전기(10)의 베어링하우징(11)측 회전축 단부에 결합된 임펠러(16)측에서 유속변경이 이루어진다.
이는 상기 집속관(120)이 깔대기와 같이 좁아진 영역으로 인해 유체가 통과하면서 보다 빠른 회전을 유도하게 된다.
이때 임펠러(16)의 회전에 따라 베어링하우징(11)을 통한 발전기(10)에서 유도기전력을 발생하게 되고, 이 유도기전력은 전기에너지로 활용할 수 있도록 외부에서 발전기(10)측과 배선된 축전지(도면에서 생략함)에 축전할 수 있게 된다.
상기 임펠러(16)는 집속관(120)의 좁은 내경에서 회전이 이루어지면서 유체를 발전장치(100)와 연결된 관(P)으로 통과시키게 되는데, 이때 유체의 유속은 좁은 직경으로부터 일체로 연장된 나팔관부(122)를 통해 빠른 유속으로 관을 통과하게 된다.
상술한 바와 같이 유체의 연속 흐름은 관에서 상기 발전장치(100)를 통과할 때 유속이 더욱 빠르게 나타나게 되고, 이에 따라 임펠러(16)를 통한 발전기(10)의 발전은 필요로 하는 전기에너지를 얻을 수 있게 된다.
본 발명에 따른 발전장치는 도면상에서 횡방향으로 위치하여 설명하였지만, 수직으로 설치되어 특히 유체가 상부에서 하부로 흐르는 관과 관 사이에 설치되어 발전할 수도 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양하게 실시할 수 있음은 자명하다.
본발명의 발전장치(100)는 양측에 상기 관과 연결되는 플랜지(112)가 마련된 관체(110)의 내경에 유량을 일방향으로 집속시키기 위한 원추 형상의 집속관(120)이 용접 설치되며, 상기 발전기(10)는 고정대(12)를 통해 집속관(120)의 중앙에 고정 설치되고, 발전기(10)측의 회전축이 설치되는 베어링하우징(11) 상에는 상기 관로(P1)를 통과하는 유체를 집속관의 중앙으로 유도하는 가이드베인(14)이 설치되고, 상기 집속관(120)이 좁아지는 내경에 위치한 베어링하우징(11)의 단부에는 집속관(120) 내부로 유입된 유체의 이송 압에 의해 회전하여 유도기전력을 발생시키는 임펠러(16)가 구비되도록 구성한다.
본 발명의 발전장치는 유체가 흐르는 관과 관 사이에 설치되어 유체의 흐름에 따라 큰 직경에서 작은 직경은 좁아지는 집속관 및 집속관에 설치된 발전기측의 가이드베인, 임펠러가 유체의 유속을 보다 빠른 속도로 가변하여 통과시킴으로써, 최종 임펠러를 통해 발생한 회전력으로 발전기를 통해 유도기전력을 얻음으로써 필요로 하는 전기 에너지를 효과적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 관(P)과 관(P) 사이에 연결 설치되어 관로(P1)를 통과하는 유체의 유속에 의해 회전력을 발전기(10)의 베어링하우징(11)에 제공하여 전기에너지를 얻기 위한 유도기전력을 발생하는 발전장치(100)에 있어서,
    상기 발전장치(100)는,
    양측에 상기 관과 연결되는 플랜지(112)가 마련된 관체(110)의 내경에 유량을 일방향으로 집속시키기 위한 원추 형상의 집속관(120)이 용접 설치되며, 상기 발전기(10)는 고정대(12)를 통해 집속관(120)의 중앙에 고정 설치되고, 발전기(10)측의 회전축이 설치되는 베어링하우징(11) 상에는 상기 관로(P1)를 통과하는 유체를 집속관의 중앙으로 유도하는 가이드베인(14)이 설치되고, 상기 집속관(120)이 좁아지는 내경에 위치한 베어링하우징(11)의 단부에는 집속관(120) 내부로 유입된 유체의 이송 압에 의해 회전하여 유도기전력을 발생시키는 임펠러(16)가 구비된 것을 특징으로 하는 유속을 이용한 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집속관(120)은 좁아지는 내경으로부터 유량의 흐름 방향으로 일정각도 확장되어 유속을 발생하는 나팔관부(122)가 일체로 더 형성된 것을 특징으로 하는 유속을 이용한 발전장치.
PCT/KR2013/011688 2013-01-07 2013-12-17 유속을 이용한 발전장치 WO2014106995A1 (ko)

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KR10-2013-0001437 2013-01-07
KR1020130001437A KR101296759B1 (ko) 2013-01-07 2013-01-07 유속을 이용한 발전장치

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