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KR102738237B1 - 다목적 발전 펌프 및 이를 포함하는 관거 - Google Patents

다목적 발전 펌프 및 이를 포함하는 관거 Download PDF

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KR102738237B1
KR102738237B1 KR1020220068094A KR20220068094A KR102738237B1 KR 102738237 B1 KR102738237 B1 KR 102738237B1 KR 1020220068094 A KR1020220068094 A KR 1020220068094A KR 20220068094 A KR20220068094 A KR 20220068094A KR 102738237 B1 KR102738237 B1 KR 102738237B1
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pipe
multipurpose
generation pump
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이효상
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다목적 발전 펌프 및 이를 포함하는 관거에 관한 것으로, 다목적 발전 펌프, 상기 다목적 발전 펌프가 배치되어 있는 관거본체 및 상기 관거본체와 연결되어 있는 맨홀부를 포함한다.
상기 다목적 발전 펌프는 샤프트, 상기 샤프트의 길이 방향을 따라 배치되어 있고 유체로부터 압력을 받아 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있는 나선형 수차, 상기 샤프트와 연결되어 있는 발전 겸용 모터, 상기 발전 겸용 모터와 연결되어 있는 축전지 및 상기 발전 겸용 모터와 연결되어 관거를 유동하는 유체의 유량을 측정할 수 있는 센서부를 포함한다.
상기 발전 겸용 모터는 상기 센서부에서 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값 미만이면 상기 나선형 수차의 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 상기 축전지에 저장하고 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값을 초과하면 상기 나선형 수차를 회전시켜 상기 나선형 수차가 유체에 압력을 가하여 배수력을 높인다.

Description

다목적 발전 펌프 및 이를 포함하는 관거{Multipurpose electricity generation pump and culvert comprising the same}
본 발명은 다목적 발전 펌프 및 이를 포함하는 관거에 관한 것이다.
비가 내리는 시간과 관계없이 총 강수량이 많은 것을 호우라고 한다. 단시간에 비가 많이 오는 현상을 폭우 또는 집중호우라고 한다. 그러나 국지성호우는 지형적인 특징과 강우전선상의 문제 등으로 인하여 특정 지역에만 국한되어 집중적으로 비가 내린다는 점에서 차이가 있다. 국지성호우는 태풍에 수반하여 일어날 때도 있다. 또한 홍수나 사태 등의 재해를 수반하므로 커다란 사회 문제가 되고 있다.
호우로 인하여 배수 구역내 특정지점에 과도한 우수가 일시에 유입되고, 이때 배수 용량을 초과한 양이 유입부, 맨홀 등으로 월류하면서 침수피해가 발생한다.
이에 주요 침수 지점에는 배수 펌프 시설을 운영하고 있다. 그러나 소규모 관거(예, 300mm~600mm)를 적용하고 있는 지역에서는 배수 펌프 설치 지점까지 도달하기 전에 국지적으로 많은 침수가 발생하여, 소규모 배수 펌프의 도입의 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-2271940호 (2021.06.28.) 대한민국 등록특허 제10-1213565호 (2012.12.12.)
본 발명은 관거에 설치된 다목적 발전 펌프가 유체의 유량이 설정 값 미만이면 발전기로 사용되어 전기에너지를 생산하고 설정 값을 초과하면 펌프로 사용되어 유체의 배수성을 높이는 기술을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 다목적 발전 펌프는 샤프트, 상기 샤프트의 길이 방향을 따라 배치되어 있고 유체로부터 압력을 받아 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있는 나선형 수차, 상기 샤프트와 연결되어 있는 발전 겸용 모터, 상기 발전 겸용 모터와 연결되어 있는 축전지 및 상기 발전 겸용 모터와 연결되어 관거를 유동하는 유체의 유량을 측정할 수 있는 센서부를 포함한다.
상기 발전 겸용 모터는 상기 센서부에서 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값 미만이면 상기 나선형 수차의 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 상기 축전지에 저장하고 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값을 초과하면 상기 나선형 수차를 회전시켜 상기 나선형 수차가 유체에 압력을 가하여 배수성을 높일 수 있다.
상기 다목적 발전 펌프는 상기 샤프트의 일단과 타단에 배치되어 있고 직경이 탄성적으로 가변될 수 있으며 관거의 내부에 밀착 고정될 수 있는 고정부, 그리고 상기 고정부와 상기 샤프트를 연결하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 나선형 수차의 일부분이 상기 고정부의 중앙에서 자중에 의해 상기 관거의 내부 둘레와 접하도록 길이가 가변될 수 있다.
상기 다목적 발전 펌프는 상기 고정부의 외부 둘레에 간격을 두고 배치된 미끌림방지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 샤프트의 일단과 타단을 각각 회전 가능하게 지지하는 베어링하우징, 그리고 상기 베어링하우징에서 돌출되어 상기 고정부와 연결된 복수의 탄성로드를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 관거는 상기와 같이 기재된 다목적 발전 펌프, 상기 다목적 발전 펌프가 배치되어 있는 관거본체 및 상기 관거본체와 연결되어 있는 맨홀부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발전 겸용 모터를 관거본체의 과잉수 배수를 위한 펌프로 활용하기 위해 구동모터로 이용하고, 관거본체를 유동하는 유체로부터 전기 에너지를 생산할 수 있는 발전기로 이용할 수 있어 다목적 발전 펌프를 다기능으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유체로부터 압력을 받는 부분을 나선형 수차로 형성함으로써 부유물 따위가 걸리지 않아 다목적 발전 펌프를 부유물이 많은 자연하천, 하수관거, 도심지 유출구, 저유량의 하천 등에 적용할 수 있어 사용성이 광범위해지는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고정부가 수축된 상태로 관거본체에 삽입되고 이후 원상태로 팽창하면서 관거본체의 내부 둘레에 고정된다. 이에 다양한 직경의 관거본체에 다목적 발전 펌프를 설치 고정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 고정부가 관거본체에 설치된 상태에서 나선형 수차는 길이가 가변되는 탄성로드에 의해 자중에 의해 하부로 처지면서 하부측 일부분이 관거본체의 내부 둘레와 접할 수 있다. 이에 나선형 수차는 관거본체를 유동하는 소량의 유체로부터 압력을 받아 회전할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다목적 발전 펌프를 포함하는 관거를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 다목적 발전 펌프를 나타낸 개략도.
도 3은 도 2의 다목적 발전 펌프가 관거에 설치된 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 도 2의 다목적 발전 펌프가 관거에 설치된 상태를 나타낸 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 다목적 발전 펌프는 본 발명의 실시예인 관거에 적용될 수 있는 바, 이하에서는 다목적 발전 펌프가 적용된 관거 위주로 설명한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 관거에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다목적 발전 펌프를 포함하는 관거를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 다목적 발전 펌프를 나타낸 개략도이며, 도 3은 도 2의 다목적 발전 펌프가 관거에 설치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 다목적 발전 펌프가 관거에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 관거(1)는 관거본체(100), 맨홀부(110) 및 다목적 발전 펌프(200)를 포함하며 다목적 발전 펌프(200)를 관거본체(100)를 유동하는 유체의 유량 값에 따라 발전기 또는 배수펌프로 사용한다.
관거본체(100)는 지하에 매설되어 가로 및 세로방향으로 연결될 수 있다. 관거본체(100)에는 외부에서 유입된 유체가 유동할 수 있다. 유체는 하수도, 우수 등일 수 있다. 그러나 유체는 상수도일 수도 있다. 관거본체(100)는 흄관(hume pipe), 수지 또는 금속 파이프일 수 있다.
맨홀부(110)는 관거본체(100)와 연결되어 있으며 우수가 유입될 수 있도록 지상으로 개방되어 있다. 맨홀부(110)는 관거본체(100)와 연결된 하수 파이프일 수도 있다.
이와 같은 관거본체(100)와 맨홀부(110)의 세부적인 구성은 공지된 구성으로 도심지 등의 매설된 관거와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
다목적 발전 펌프(200)는 샤프트(210), 나선형 수차(220), 발전 겸용 모터(230), 축전지(240) 및 센서부(250)를 포함하며 관거본체(100)의 내부에 설치되어 발전기 또는 배수펌프 역할을 할 수 있다. 다목적 발전 펌프(200)는 지지부(270), 고정부(260) 및 미끌림방지부재(280)를 더 포함할 수 있다.
샤프트(210)는 다목적 발전 펌프(200)의 회전 중심을 이룬다. 샤프트(210)는 중공으로 형성될 수 있다. 샤프트(210)는 금속으로 형성될 수 있다. 금속은 부식 방지를 위하여 스테인리스로 만들어질 수 있다. 그러나 샤프트(210)는 엔지니어링 플라스틱 따위로 만들어질 수 있다. 샤프트(210)는 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 구조로 형성되어 관거본체(100)의 구조에 따라 자유롭게 휘어질 수도 있다.
나선형 수차(220)는 샤프트(210)의 외부 둘레 일단에서 타단으로 연속 연결되어 형성되어 있다. 나선형 수차(220)의 지름 치수는 150㎜ 내지 600㎜일 수 있다. 나선형 수차(220)의 지름 치수는 300㎜ 내지 600㎜일 수 있다. 나선형 수차(220)의 지름 치수는 200㎜일 수 있다. 나선형 수차(220)의 지름 치수는 다목적 발전 펌프(200)의 설계 및 관거본체(100)의 규격에 지름에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
나선형 수차(220)는 샤프트(210)와 같은 재질로 만들어질 수 있다. 그러나 나선형 수차(220)는 샤프트(210)가 플렉시블 구조로 형성되면 방수성을 갖는 직물 따위로 만들어질 수 있다. 이때 나선형 수차(220)의 가장자리를 따라 보강부재(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 보강부재는 나선형 구조를 갖는다. 이에 나선형 수차(220)는 샤프트(210)와 함께 관거본체(100)의 구조에 따라 자유롭게 휘어질 수도 있다.
나선형 수차(220)는 유동하는 유체로부터 압력을 받아 샤프트(210)를 기준으로 회전할 수 있다. 그러나 샤프트(210)에 가해지는 동력에 의해 나선형 수차(220)는 회전할 수 있다. 이경우 나선형 수차(220)는 유체의 유동성을 높인다.
지지부(270)는 베어링하우징(271), 그리고 탄성로드(272)를 포함한다.
베어링하우징(271)은 샤프트(210)의 일단과 타단에 각각 배치되어 샤프트(210)를 회전할 수 있게 지지하고 있다. 베어링하우징은 부싱일 수 있다.
탄성로드(272)는 베어링하우징(271)의 외부 둘레에서 원주 방향을 따라 배열되어 있다. 배열된 탄성로드(272)들은 기설정된 길이와 굵기를 갖으며 늘어나고 줄어들 수 있는 고무 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 탄성로드(272)는 길이가 늘고 줄어들 수 있는 텔레스코픽(telescopic)으로 형성될 수도 있다.
고정부(260)는 샤프트(210)의 일단과 타단에 배치되어 탄성로드(272)와 연결되어 있다. 고정부(260)는 탄성밴드 따위로 만들어질 수 있다. 고정부(260)는 다목적 발전 펌프(200)가 관거본체(100)의 내부에 삽입된 상태에서 관거본체(100)의 지름 치수에 맞게 수축될 수 있다. 이때 고정부(260)의 외부 둘레는 관거본체(100)의 내부 둘레에 밀착되어 다목적 발전 펌프(200)는 관거본체(100)의 내부에 고정될 수 있다.
미끌림방지부재(280)는 고정부(260)의 외부 둘레를 따라 배열되어 있다. 미끌림방지부재(280)는 고무패드 따위로 만들어질 수 있다. 고무패드는 접착력을 갖는다. 미끌림방지부재(280)는 관거본체(100)의 내부 둘레에 접착 고정되어 고정부(260)가 관거본체(100)의 내부 둘레에서 미끄러지지 않고 고정되도록 한다.
발전 겸용 모터(230)는 샤프트(210)의 일단에 배치되어 동력 연결되어 있다. 발전 겸용 모터(230)는 발전기 또는 구동모터일 수 있다. 이에 관거본체(100)를 유동하는 유체의 압력에 의해 나선형 수차(220)가 회전하면 발전 겸용 모터(230)는 샤프트(210)의 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환 전기 에너지를 생산할 수 있다.
그러나 발전 겸용 모터(230)는 회전력을 발생시켜 샤프트(210)를 회전시킬 수 있고 이때 나선형 수차(220)는 유체의 유동성을 높여 관거본체(100)에서 유체의 배수성을 높인다.
축전지(240)는 발전 겸용 모터(230)와 연결되어 있으며 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있다. 또한 축전지(240)는 발전 겸용 모터(230)가 구동모터로 사용되는 경우 전원을 공급할 수 있다.
센서부(250)는 관거본체(100)의 내부에 배치되어 있다. 센서부(250)는 관거본체(100)의 상하 방향에서 하단을 기준을 1/2 범위를 벗어나지 않는다. 센서부(250)는 관거본체(100)를 유동하는 유체의 유량을 감지한다. 이에 센서부(250)에서 감지된 유량이 설정 값 미만이면 발전 겸용 모터(230)는 발전기 역할을 하여 전기 에너지를 생산한다. 그러나 센서부(250)에서 감지된 유량이 설정 값을 초과하면 발전 겸용 모터(230)는 구동모터 역할을 하여 전기 샤프트(210)에 회전력을 전달하여 나선형 수차(220)를 회전시킨다. 이때 나선형 수차(220)는 관거본체(100)의 유체에 압력을 가하여 유체 배수성을 높인다.
한편, 발전 겸용 모터(230)에는 견인부(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 견인부는 맨홀부(110)를 통해 지상으로 노출될 수 있다. 견인부()는 다목적 발전 펌프(200)의 분실 또는 관거본체(100)에서 다목적 발전 펌프(200)를 인출할 때 사용할 수 있다.
또한, 발전 겸용 모터(230)에는 축전지(240)와 전기적으로 연결된 GPS가 배치될 수 있다. 관리 운영자는 GPS를 통해 다목적 발전 펌프(200)의 위치를 확인하여 작동 및 발전 상태를 확인할 수 있다.
다음은 도 1 내지 도 4를 다시 참고하여 위에서 설명한 다목적 발전 펌프의 작용에 대하여 설명한다.
맨홀부(110)를 통해 관거본체(100)의 내부로 고정부(260)를 수축한 상태에서 다목적 발전 펌프(200)를 삽입할 수 있다. 수축된 고정부(260)는 원상태로 팽창하면서 관거본체(100)의 내부 둘레와 접하며 미끌림방지부재(280)는 관거본체(100)의 내부 둘레와 접하여 접착될 수 있다. 이에 다목적 발전 펌프(200)는 관거본체(100)에 고정될 수 있다.
고정부(260)가 수축된 상태로 관거본체(100)에 삽입되고 이후 원상태로 팽창하면서 관거본체(100)의 내부 둘레에 고정된다. 이에 다양한 직경의 관거본체(100)에 다목적 발전 펌프(200)를 설치 고정할 수 있다.
한편, 샤프트(210)와 연결된 탄성로드(272)의 길이가 가변되면서, 샤프트(210), 나선형 수차(220), 발전 겸용 모터(230) 및 축전지(240) 등은 자중에 의해 관거본체(100)의 하부로 처질 수 있으며 이때 나선형 수차(220)의 하부측 일부분은 관거본체(100)의 내부 둘레와 접할 수 있다. 이에 소량의 유량에도 나선형 수차(220)는 유체로부터 압력을 받을 수 있다.
그리고 센서부(250)는 발전 겸용 모터(230)와 통신할 수 있는 상태가 될 수 있다. 센서부(250)는 관거본체(100)를 유동하는 유체의 유량을 센싱한다.
관거본체(100)를 유동하는 유체는 나선형 수차(220)에 압력을 가할 수 있으며, 나선형 수차(220)는 샤프트(210)를 기준으로 회전할 수 있다. 이때 발전 겸용 모터(230)는 샤프트(210)를 통해 입력된 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기 에너지를 생산하고, 축전지(240)는 생산된 전기 에너지를 저장한다(센서부에서 감지한 유량이 설정 값 미만일때).
그러나 센서부(250)에서 감지한 유량이 설정 값을 초과하면 발전 겸용 모터(230)는 구동모터로 전환되어 샤프트(210)를 회전시킬 수 있다. 이때 나선형 수차(220)는 샤프트(210)를 따라 회전하면서 유체에 압력을 가하여 유체의 유동성을 향상시킨다. 이에 관거본체(100)를 유동하는 유체의 배수력이 높아질 수 있다.
아울러, 나선형 수차(220)가 유체에 압력을 가하므로 부유물질의 배수 또한 용이하여 부유물질에 의한 관거본체(100)의 막힘을 예방할 수 있는 효과가 있다.
본 실시예에 따르면 나선형 수차(220)를 관거본체(100)의 과잉수 배수를 위한 펌프로 활용하기 위해 구동모터로 이용하고, 관거본체를 유동하는 유체물로부터 전기 에너지를 생산하기 위해 발전기로 이용할 수 있어 다목적 발전 펌프(200)를 다기능으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 실시예에 따르면, 유체로부터 압력을 받는 부분을 나선형 수차(220)로 형성함으로써 부유물 따위가 걸리지 않아 다목적 발전 펌프(200)를 부유물이 많은 자연하천, 하수관거, 도심지 유출구, 저유량의 하천 등에 적용할 수 있어 사용성이 광범위해지는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 관거 100: 관거본체
110: 맨홀부 200: 다목적 발전 펌프
210: 샤프트 220: 나선형 수차
230: 발전 겸용 모터 240: 축전지
250: 센서부 260: 고정부
270: 지지부 271: 베어링하우징
272: 탄성로드 280: 미끌림방지부재

Claims (5)

  1. 샤프트,
    상기 샤프트의 길이 방향을 따라 배치되어 있고 유체로부터 압력을 받아 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있는 나선형 수차,
    상기 샤프트와 연결되어 있는 발전 겸용 모터,
    상기 발전 겸용 모터와 연결되어 있는 축전지,
    상기 발전 겸용 모터와 연결되어 있고 관거를 유동하는 유체의 유량을 측정할 수 있는 센서부,
    상기 샤프트의 일단과 타단에 배치되어 있고 직경이 탄성적으로 가변될 수 있으며 관거의 내부에 밀착 고정될 수 있는 고정부 및
    상기 고정부와 상기 샤프트를 연결하는 지지부
    를 포함하며,
    상기 지지부는 상기 나선형 수차의 일부분이 상기 고정부의 중앙에서 자중에 의해 상기 관거의 내부 둘레와 접하도록 길이가 가변될 수 있는
    다목적 발전 펌프.
  2. 제1항에서,
    상기 발전 겸용 모터는 상기 센서부에서 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값 미만이면 상기 나선형 수차의 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 상기 축전지에 저장하고 측정된 상기 관거의 유량이 설정 값을 초과하면 상기 나선형 수차를 회전시켜 상기 나선형 수차가 유체에 압력을 가하여 배수되도록 하는
    다목적 발전 펌프.
  3. 제1항에서,
    상기 고정부의 외부 둘레에 간격을 두고 배치된 미끌림방지부재를 더 포함하는 다목적 발전 펌프.
  4. 제1항에서,
    상기 지지부는
    상기 샤프트의 일단과 타단을 각각 회전 가능하게 지지하는 베어링하우징, 그리고
    상기 베어링하우징에서 돌출되어 상기 고정부와 연결된 복수의 탄성로드
    를 포함하는
    다목적 발전 펌프.
  5. 제1항 내지 제4항 중 선택된 어느 한 항에 정의되어 있는 다목적 발전 펌프,
    상기 다목적 발전 펌프가 배치되어 있는 관거본체 및
    상기 관거본체와 연결되어 있는 맨홀부
    를 포함하는 관거.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937990B1 (ko) * 2018-04-19 2019-04-11 최상진 상수도 배관용 발전시스템
KR102192263B1 (ko) * 2016-12-19 2020-12-16 이.온 스베리지 에이비 유동 제어기
KR102271940B1 (ko) * 2020-07-27 2021-07-02 충북대학교 산학협력단 휴대용 회전 스크류를 갖는 초소수력 발전 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1017646A3 (nl) * 2006-12-05 2009-03-03 Witteveen En Bos Raadgevende I Vijzel pomp en generator.
KR101213565B1 (ko) 2010-07-16 2012-12-18 충북대학교 산학협력단 스크류형상의 수차를 이용한 소수력 발전장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102192263B1 (ko) * 2016-12-19 2020-12-16 이.온 스베리지 에이비 유동 제어기
KR101937990B1 (ko) * 2018-04-19 2019-04-11 최상진 상수도 배관용 발전시스템
KR102271940B1 (ko) * 2020-07-27 2021-07-02 충북대학교 산학협력단 휴대용 회전 스크류를 갖는 초소수력 발전 장치

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