KR20030046282A - 저 낙차를 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리장, 정수장, 오수처리장의 최종방류수의 낙차를 이용하여 전기에너지를 얻는 발전장치에 관한 것이다.

본 발명은 방류수조(1)의 방류관(2) 내측으로 저낙차에 의해서도 회전이 가능하도록 제작된 수차(10)를 설치하고, 수차(10)의 회전축(15)에 회전축(21)을 연결부재(30)로 연결하여 회전축(21)에 권회된 회전자(여자코일)가 케이스(23)의 내면으로 N극과 S극이 교차되게 설치되어진 다극의 고정자(영구자석)(24) 주위를 회전하면서 전기에너지가 생성되어지는 다극 발전기(고주파 발전기)(20)로 구성된 저낙차를 이용한 발전장치를 제공하는데 있다.

Description

저 낙차를 이용한 발전장치{omitted}

본 발명은 하수처리장, 정수장, 오수처리장의 최종방류수의 낙차를 이용하여 전기에너지를 얻는 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리장, 정수장, 오수처리장에서 처리되어 방류되는 최종 방류수의 방류량이 1일 수십 만톤에 이르고 있다.

상기와 같이 방류되는 최종 방류수는 소정의 낙차와 풍부한 유량으로 방류되어 지는데, 통상적으로 최종 방류수의 낙차는 2m∼3m 또는 4m∼5m로 방류되어 진다.

본원 출원인은 하수처리장, 정수장, 오수처리장 등에서 방류되는 최종 방류수가 낙차를 가지고 방류는 것에서 본 발명의 발전장치를 개발하기에 이르렀다.

본 발명은 하수처리장, 정수장, 오수처리장 등의 방류수조로부터 방류되는 최종 방류수의 저낙차를 이용하여 전기에너지를 생산하는 저 낙차를 이용한 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 저 낙차를 이용한 발전장치의 설치상태의 일 실시예시도.

도2는 본 발명에 따른 낙차를 이용한 발전장치의 수차를 발췌한 사시 구성도.

도3은 본 발명에 따른 낙차를 이용한 발전장치의 다극 발전기(고주파 발전기)의 구조를 나타낸 측면도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 수차 11,12 : 원판

13 : 공간부 14 : 축공

15 : 회전축 16 : 날개판

20 : 다극 발전기(고주파 발전기) 21 : 회전축

22 : 회전자(여자코일) 23 : 케이스

24 : 고정자(영구자석) 30 : 연결부재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하수처리장, 정수장, 오수처리장에서 처리된 방류수가 방류수조(1)를 거쳐 방류되어지는 방류관(2)의 하부로 중앙의 축공(14)으로 끼워져 키고정되는 회전축(15)에 의해 설치되고, 방류관(2)을 따라 방류되는 방류수가 모아지는 공간부(13)가 날개판(16)에 의해 원주를 따라 형성되어 있되, 양쪽으로 위치하는 원판(11)(12) 사이의 간격을 넓여 저낙차 방류되는 방류수에 의해 회전이 가능하도록 낙차면적을 크게 가지는 수차(10)와;

상기 수차(10)의 축공(14)으로 끼워진 회전축(15)에 전기에너지가 생성되어지는 회전자(여자코일)(22)를 가지는 회전축(21)이 연결부재(30)에 의해 설치되어 있고, 상기 회전자(22)가 케이스(23)의 내면으로 일정간격을 갖고 설치됨과 동시에 N극과 S극이 교차되게 위치하는 고정자(영구자석)(34)를 지날때 회전자(22)의 극이 변화하면서 전기적 에너지를 생산해 내는 다극 발전기(고주파 발전기)(20)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 저 낙차를 이용한 발전장치의 설치상태의 일 실시예시도 이고, 도2는 본 발명에 따른 낙차를 이용한 발전장치의 수차를 발췌한 사시 구성도 이며, 도3은 본 발명에 따른 낙차를 이용한 발전장치의 다극 발전기(고주파 발전기)의 구조를 나타낸 측면도 이다.

도시된 바와 같이 저 낙차를 이용한 발전장치는, 하수처리장, 정수장, 오수처리장에서 처리된 최종 방류수가 방류수조(1)를 거쳐 방류될때 방류관(2)으로 설치되어진 수차(10)의 날개판(16)에 의해 원주면을 따라 형성된 공간부(13)로 방류수가 모아지게 된다.

상기와 같이 공간부(13)로 모아지는 방류수는 원주를 따라 형성된 공간부(13)들중 회전축(14)을 기점으로 1/2 지점이 되는 일측의 공간부(13)로만 모아지도록 설치되어 있어 방류수의 무게낙차 및 수량에 의해 회전력이 발생되어진다.

상기와 같이 수차(10)를 회전시키는 최종 방류수의 낙차 높이는 방류수조의 방류수 배출구로부터 수차(10)가 설치된 지점까지의 거리는 보통 2m∼3m 또는 4m∼5m 정도이다.

상기한 높이의 낙차를 가지고 방류되는 방류수에 의해서 수차(10)가 회전되어지기 위해서는 본 발명의 수차(10)와 같이 양쪽으로 위치한 원판(11)(12)의 간격을 넓여 방류수가 모아짐과 동시에 부딪치는 공간부(13)의 낙차면적을 증대시키므로서 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 방류수조(1)로부터 방류되는 방류수에 의해 회전하는 수차(10)의 회전력은 수차(10)의 회전축(15)과 연결부재(30)에 의해 연결된 다극 발전기(고주파 발전기)(20)의 회전축(21)을 회전시키게 되고, 상기 회전축(21)의 회전으로 회전축(21)에 권회되어 있는 회전자(여자코일)(22)가 케이스(23)의 내면으로 N극과 S극이 교차하도록 설치되어진 고정자(영구자석)(24) 주위를 회전하면서 회전자(22)로부터 전기적 에너지가 생성되어지게 된다.

상기의 다극 발전기(고주파 발전기)(20)는 통상적으로 사용되어지는 발전기와 같이 일정속도(360rpm) 이상으로 회전이 일어나지 않고 저속 또는 발생되는 수차(10)의 회전수 만큼에서 발전이 일어나는 것이어서 하수처리장, 정수장, 오수처리장에 저낙차로 방류되는 방류수를 이용한 발전이 가능한 것이다.

실시예)

실증 PILOT를 제작하여 방류수조(1)의 방류관(2)에 저 낙차를 이용한 발전장치를 3단 설치한 상태에서 전기에너지가 생산된 시험한 결과를 보면, 직경이 1.5m,폭1m; 수차의 날개 20EA를 가지는 수차를 3단으로 설치하여 수량을 1.0㎥/mm로 유출시켜 시험한 결과 하나의 수차(10)에서 500w의 전기가 발생되어 수차(10)를 3단으로 설치하였을때 총1.5kw의 전기에너지가 생산되어진다.

상기와 같이 얻어진 전기에너지를 설비의 전기에너지로 활용함으로서 설비 운전에 따른 전기에너지를 절감할 수 있게 된다.

상기된 바와 같이 본 발명의 저 낙차를 이용한 발전장치는, 방류수조(1)의 최종 방류수가 방류되는 방류관(2)에 방류수에 대한 낙차면적을 크게 갖는 수차(10)를 설치하여 저낙차로 방류되는 방류수에 의한 수차의 회전이 가능하게 하였고, 방류수에 의해 회전하는 수차(10)의 회전축(15)에 다극 발전기(고주파 발전기)(20)의 회전축(21)을 연결부재(30)로 연결하여 수차의 회전력에 의해 회전축(21)이 회전하면서 회전축에 권회되어진 회전자(여자코일)(22)가 케이스(23)의 내주면에서 N극과 S극이 교차되게 설치되어진 고정자(영구자석)(24) 주위를 회전 하면서 전기에너지가 생성되어져 저속 또는 발생되는 수차(10)의 회전수 만큼의 전기에너지를 얻늘 수 있으며, 방류수의 낙차를 이용한 수차에 의해 얻어진 전기에너지를 설비의 운전 에너지로 재활용함으로서 국가 에너지 정책에도 이바지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 하수처리장, 정수장, 오수처리장에서 처리된 방류수가 방류수조(1)를 거쳐 방류되어지는 방류관(2)의 하부로 중앙의 축공(14)으로 끼워져 키고정되는 회전축(15)에 의해 설치되고, 방류관(2)을 따라 방류되는 방류수가 모아지는 공간부(13)가 날개판(16)에 의해 원주를 따라 형성되어 있되, 양쪽으로 위치하는 원판(11)(12) 사이의 간격을 넓여 저낙차 방류되는 방류수에 의해 회전이 가능하도록 낙차 면적을 크게 가지는 수차(10)와;

   상기 수차(10)의 축공(14)으로 끼워진 회전축(15)에 전기에너지가 생성되어지는 회전자(여자코일)(22)를 가지는 회전축(21)이 연결부재(30)에 의해 설치되어 있고, 상기 회전자(22)가 케이스(23)의 내면으로 일정간격을 갖고 설치됨과 동시에 N극과 S극이 교차되게 위치하는 고정자(영구자석)(24) 주위를 회전하면서 전기적 에너지를 생산해내는 다극 발전기(고주파 발전기)(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 저 낙차를 이용한 발전장치.