KR101485993B1 - 물소용돌이 발생을 이용한 소수력 발전장치 - Google Patents

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Abstract

원통형의 수조, 이 수조 상부에 일측으로 치우져서 수조가 이루는 곡선에 접하도록 연결되며, 수로와 연결되는 단부로부터 수조와 연결되는 단부인 연결부로 갈수록 수로폭이 좁아지는 테이퍼부를 가지는 유수인입부, 수조의 내부에 설치되며, 내부에 부력증강용 공기실을 가지거나 자체가 물에 잘 뜨는 물체를 포함하는 중심부와 중심부의 빗면 혹은 측면을 둘러가면서 설치되는 복수의 회전날개를 구비하는 부력수차, 중심부의 회전중심축의 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기를 구비하여 이루어지고, 수조의 저면 중앙부에는 수조에서 소용돌이를 일으키는 물이 대기중에 낙하 배출될 수 있는 배출구가 위치하고, 유수인입부의 연결부는 수조와 연결될 때 물이 회전하는 방향이 코리올리 힘에 의해 물이 배출구에서 회전하게 되는 방향과 같은 방향이 되도록 일측이 정해지는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치가 개시된다.
본 발명에 따르면, 설치 면적이 크지 않아 하천의 유역을 변경시키거나 파괴하지 않고, 입지에 있어서도 비교적 자유로워 낙차가 크지 않고 서로 인접한 복수 개소에도 설치하여 소수력 발전을 실시할 수 있고, 발전과 동시에 물이 소용돌이를 이루며 낙하할 때 유입되는 공기로 인하여 발생하는 버블로 수차의 회전을 증가시키고 물에 산소 용존율을 높여 수질을 향상, 개선시킬 수 있다.

Description

물소용돌이 발생을 이용한 소수력 발전장치 {small scale water power generation using whirlpool}
본 발명은 소수력 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흐르는 물의 운동에너지와 수조의 물이 아래로 빠져나가면서 일으키는 소용돌이에 의한 운동에너지와 물이 빠져나갈 때 출구에서 올라오는 공기방울 이용하여 발전량을 늘리는 동시에 수질 개선을 달성할 수 있는 소수력 발전장치에 관한 것이다.
통상 수력 발전은 댐을 건설하고, 댐의 낙차를 이용하여 물을 낙하시키고 물이 수차 날개와 충돌하여 돌아가도록 하고, 그 회전력으로 수차가 발전기를 돌려 발전을 하는 개념으로 사용되나, 근래에 대형 수력 발전소를 이용한 수력 발전의 문제점과 한계로 인하여 대형 수력 발전 외에 유수량이 작은 하천과 낙차가 크지 않은 지형 조건에서도 이용할 수 있는 소수력 발전이 많이 연구되고 있다.
이런 소수력 발전은 대개 시설용량이 10,000kw 이하의 수력발전을 의미하며, 비교적 적은 비용으로 설비할 수 있고, 입지 조건이 까다롭지 않으며, 댐과 같은 대규모 구조가 필요하지 않아 자연파괴나 수몰 등의 문제가 크지 않으며, 산간벽지와 같이 수요가 작고 원격된 수용가 인근에 설치할 경우, 송전의 문제가 없다는 장점이 있어서 하나의 대안적 전력 획득 방법으로 연구되고 있다.
그러나, 현재 국내에서 이루어지는 대개의 소수력발전은 대개 물막이 보를 이용한 것으로, 보를 이용한 발전 방식은 물을 저수할 수 있어 가뭄이나 집중 호우시 그 피해를 줄일 수 있는 이점이 있지만 대규모 수력발전의 댐과 비슷한 측면이 있어서 발전 장치가 설치되는 장소는 소정의 낙차가 있는 지형이어야 하며, 이에 따라 다른 소수력 발전에 비해 입지의 제한이 있다.
또한, 어느 정도의 낙차 및 영역이 확보되어야 하는 관계로 하천을 따라 가까운 범위 내에 복수의 발전시설을 설치하여 발전을 하는 것도 어렵고, 하천의 주변 유역에 변화를 초래하기 쉽다.
등록특허 제10-1194712호
본 발명은 상술한 기존의 보를 이용한 소수력 발전의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하천의 유역을 변경시키지 않고, 입지에 있어서도 비교적 자유로워 낙차가 크지 않고, 인접한 복수 개소에도 설치가 가능한 소수력 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 발전을 함과 동시에 물이 소용돌이를 이루며 낙하할 때 발생하는 버블을 이용하여 수차의 회전을 증가시키고 물에 산소 용존율을 높여 수질을 향상 혹은 개선시킬 수 있는 소수력 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 발전과정에서 발생하는 물소용돌이를 효율적으로 발전으로 연결시킬 수 있는 달팽이껍질 형태의 수조와 부력 수차(터어빈)를 통해 발전 효율을 높일 수 있는 소수력 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소수력 발전장치는,
원통형의 수조와 상기 수조 상부에 일측으로 치우져서 상기 수조가 이루는 곡선에 접하도록 연결되며, 수로와 연결되는 단부로부터 상기 수조와 연결되는 단부인 연결부로 갈수록 수로폭이 좁아지는 테이퍼부를 가지는 유수인입부,
상기 수조의 내부에 설치되며, 내부에 부력증강용 공기실을 가지거나 자체가 물에 잘 뜨는 물체를 포함하며 회전중심축을 포함하는 중심부와 상기 중심부의 빗면 혹은 측면을 둘러가면서 설치되는 복수의 회전날개를 구비하는 부력수차,
상기 회전중심축의 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기를 구비하여 이루어지고,
상기 수조의 저면 중앙부에는 상기 수조에서 소용돌이를 일으키는 물이 낙하 배출될 수 있는 배출구가 위치하고, 상기 배출구에는 대기가 작용하도록 외부에 대해 개방된 상태를 이루고,
상기 유수인입부의 연결부는 상기 수조와 연결될 때 물이 회전하는 방향이 코리올리 힘에 의해 상기 수조의 물이 배출구에서 회전하게 되는 방향과 같은 방향이 되도록 상기 일측에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 원통형 수조는 상부의 반경이 크고 회전하면서 하부로 갈수록 반경이 줄어드는 나선관 혹은 달팽이집 형태를 이루는 것이거나, 원통의 측벽 내부(내측면)에 와류 유도 날개가 경사를 이루면서 돌출되게 형성되고 이들 와류 유도 날개가 원주방향으로 이격 설치된 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 수조의 내측면에는 상기 수조로 인입되는 물의 회전을 유도하기 위해 나선의 일부를 이루도록 비스듬히 돌출되는 유도돌기가 적어도 하나 설치될 수 있다. 유도돌기는 나선형으로 돌면서 수조 위에서 아래로 길게 이어지는 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명에서 상기 회전중심축은 발전기의 회전축과 직결되거나 기어나 체인, 벤트 등의 동력전달 수단을 통해 발전기 회전축에 회전력을 전달하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에서 상기 수조 상부에 상기 수조의 벽체가 이루는 곡선에 접하도록 연결되는 상기 유수인입부는 복수 개의 가지로 분기되어 상기 수조 벽체에 복수 개소에서 연결될 수 있다. 유수인입부가 접하는 위치는 수조 중심에서 볼 때 방사상으로 분포되어 위치할 수 있다. 즉, 수조를 위쪽에서 볼 때 이루어지는 개략적인 원의 원주를 따라 복수 개가 분포할 수 있다.
본 발명에 따르면, 설치 면적이 크지 않아 하천의 유역을 변경시키거나 파괴하지 않고, 입지에 있어서도 비교적 자유로워 낙차가 크지 않고 서로 인접한 복수 개소에도 설치하여 소수력 발전을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 발전을 함과 동시에 물이 소용돌이를 이루며 낙하할 때 발생하는 버블을 이용하여 수차의 회전을 증가시키고 물에 산소 용존율을 높여 수질을 향상, 개선시킬 수 있는 소수력 발전을 실시할 수 있다.
그리고, 발전과정에서 발생되는 물소용돌이를 효율적으로 발전으로 연결시킬 수 있는 수조와 부력 수차 구성을 통해 발전 효율을 높일 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예의 수조와 유수인입부 결합형태를 나타내는 평면도,
도2는 본 발명의 일 실시예의 수조를 도1이 점선방향으로 수직하게 절단한 단면과 그 하부에 위치하는 집수구 및 수로를 나타내는 측단면도,
도3은 본 발명의 다른 실시예의 수조에 대해 도2와 같은 방법으로 절단한 면도과 집수구 및 수로를 나타내는 측단면도,
도4는 본 발명의 다른 실시예에서 수조에 부력수차 및 발전기가 결합된 형태를 나타내는 부분 측단면도,
도5는 본 발명의 또 하나의 실시예에서 수조 및 부력수차를 나타내는 평면도이다.
도6은 본 발명의 또다른 실시예의 수조와 복수 유수인입부 결합 형태를 나타내는 평면도이다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 소수력 발전장치는 단면적이 넓은 수조(10) 상부와 유수인입부(20)가 결합되는 형태를 보여준다. 유수인입부(20)는 수조(10) 상부(12)에 일측으로 치우져서 수조(10)가 이루는 곡선에 접하도록 연결된다. 이런 상태에서 유수유입부를 통해 유수가 인입되면 유수는 수조 내에서 위에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하면서 수조 아래쪽으로 흐르게 된다.
유수인입부(20)에는 상류 수로와 연결되는 단부(23)로부터 상기 수조(10)와 연결되는 단부인 연결부(25)로 갈수록 수로 폭이 좁아지는 테이퍼부(27)가 구비된다.
따라서, 연결부(25)에서는 수로 폭이 좁아진 상태로 수조와 연결된다. 수로 폭이 좁아지면 이 부분에서 유수의 속도가 증가하며, 이 속도가 증가할수록 수조 내에서 물소용돌이의 속도도 증가되어 부력수차의 회전도 빨라질 수 있다.
연결부(25)에서 수조로 유수가 인입되면 수조 내에서 유수의 속도로 인하여 원심력에 따라 유수는 수조 상부(12)의 측벽을 따라 돌면서 중력에 의해 수조 아래쪽으로 흐르게 된다. 도2의 참조번호 1은 수조 내 수면(1)을 표시하며, 유수가 측벽을 따라 돌면서 상당한 깊이까지 수조에 쌓이지 않고 수면이 오목한 형태를 이루는 것을 다소 과장되게 표현한 것이다.
수조는 상부(12)의 반경이 크고 회전하면서 하부로 갈수록 반경이 줄어드는 나선관 혹은 달팽이집 형태를 이룬다. 이런 형태도 유수의 원심력을 높여 유수가 수조에 평평하게 쌓이지 않고 더 빠르게 회전하면서 수면이 오목한 형태를 이루는 것과 관련된다.
수조(10)의 내면에는 유수의 흐름 방향과 비슷하게 도1 및 도2의 점선으로 표시된 것과 같이 물의 흐름을 유도하도록 돌출부가 나선을 이루면서 길게 이어지는 나선돌기(18)가 형성될 수 있다. 이런 나선돌기도 유수가 중력에 의해 낙하되는 것을 억제하고 측벽을 따라 돌면서 나선 운동을 유도하는 역할을 할 수 있다.
이러한 유수인입부(20)와 수조(10)의 구성에 따라 수조로 도입되어 흐르는 물은 수조 상부(12)에서는 수조 측면을 따라 회전하면서 화살표 A와 같은 큰 소용돌이 흐름을 만들고, 아래로 내려와 수조의 저면(14)에 쌓일 때에는 저면 중앙의 배출구(16)를 향해 가면서 코리올리력에 의한 B의 화살표와 같은 소용돌이 흐름을 만들게 된다.
이상과 같이 물은 수조(10) 내에서 소용돌이 운동을 하면서 배출구(16)를 통해 배출되어 대기중으로 쏟아지고, 쏟아지는 물은 하부의 수집구(61)에 모여서 하류 수로(63)를 통해 흘러가게 된다. 하류 수로(63)를 따라 흐르는 물은 다시 다른 본 발명의 소수력 발전장치에 투입되어 발전에 사용될 수 있다.
도3은 본 발명의 다른 실시예의 수조(110)를 나타낸다. 여기서도 앞서의 실시예와 같이 유수는 배출구(116)를 통해 배출되어 대기중으로 쏟아지므로 배출구(116)에서 대기와 직접 닿아있다. 물이 소용돌이를 일으켜 회전하면서 배출구를 통해 배출될 때 물은 회전으로 인하여 공기를 수조(110) 속으로 빨아들이는 현상이 발생하게 된다. 유수와 닿는 공기 일부가 도3에 도시된 것과 같이 배출구(116)를 통해 버블 형태로 수조로 들어가고, 수조 하부에 쌓인 물 속에서 수류를 따라 회전하면서 상승할 수 있다.
이때 공기 버블은 수면(1)을 향해 위쪽으로 점점 직경이 커지는 원을 따라 회전하면서 물과 함께 강한 회전력을 가질 수 있고, 이런 회전력은 아래에 소개되는 부력 수차의 회전핀을 통해 수차로 전해지고 발전기를 돌리는 힘에 이용될 수 있다. 공기 버블은 상승하면서 부력 수차에 충돌되어 부력 수차가 수조 내에서 저면(114)에 닿지 않고 물에 잘 뜨도록 하는 역할을 보조할 수도 있다.
아울러, 이런 버블은 물과 섞이면서 물에 산소를 공급하여 용존 산소를 증가시키는 역할을 한다. 수집구(61, 161)에서도 배출구(16, 116)를 통해 배출된 물이 수집구 내에서 주변 공기와 섞여 배출되는 물에서도 산소 용존율을 높이는 작용을 하게 된다.
또한, 도3의 실시예에서는 도2의 실시예와 달리, 나선돌기가 수조 내측면에서 핀(fin) 형태로 보다 명확하게 돌출되어 나선을 이루도록 나선핀(18')을 형성하고, 수조 전체를 덮을 수 있는 뚜껑(140)이 설치된다. 뚜껑 중앙에는 베어링(143)이 설치되어 있으면 이 베어링 설치부를 통해 부력수차의 회전중심축이 지나게 된다.
도4는 도3의 실시예에서 수조(110)에 부력수차(50) 및 발전기(150)가 결합된 상태의 구성이 도시된다. 단, 수조(110)에 나선핀(18')은 생략되어 있다.
여기서 부력수차(50)는 수조와 같이 상부가 폭이 넓고 하부가 좁으며 상하로 길게 이루어진 중심부(51)와 중심부(51) 주변에 위에서 볼 때 나선을 이루는 회전핀(fin: 53) 혹은 회전날개를 구비한다. 회전핀은 복수 개가 위에서 볼 때 중심부가 이루는 원주를 따라서 일정 간격으로 설치된다.
중심부(51)는 대략 원뿔이나 원뿔대를 거꾸로 세운 형태로 이루어지거나, 단순한 원기둥 형태 기타 회전대칭 형태로 이루어질 수 있고 회전핀도 수조 형태에 맞추어 위쪽이 더 벌어지고 아래쪽이 좁아지는 등의 여러 형태로 만들어질 수 있다. 중심부(51)의 상단에는 중심부의 회전중심축(55)으로서 발전을 위해 발전기 축으로 동력을 전달하기 위하여 형성된 부분이 위로 돌출되어 있다.
회전핀(53)은 수조(110)의 측벽을 따라 돌면서 흐르는 유수로부터 힘을 전달받을 수 있도록 부력수차(50)의 중심부로부터 외측으로 뻗는 형태를 이룬다. 중심부의 아래쪽에도 배출구를 향해 일부 돌출된 회전핀 부분(53')이 있어서 코리올리힘에 의해 이루어지는 물소용돌이에서 회전력을 조금이라도 더 얻을 수 있도록 이루어진다.
부력수차(50)의 중심부(51)는 수조 내에 쌓인 물에 좀 더 쉽게 뜰 수 있고, 그럼으로써 수조 저면(114)과의 마찰 없이 회전하기 용이하도록 내부에 부력증강용 공기실(57)을 가지고 있다. 부력수차를 이루는 중심부 등 재질이 물에 비해 비중이 매우 적어 잘 뜨는 것이라면 공기실(57)은 만들지 않을 수도 있다.
회전중심축(55)은 수조 뚜껑(140)의 중앙에 있는 베어링(143)을 통해 뚜껑을 관통하면서 뚜껑에 의해 지지된다. 회전중심축(55) 상단은 소켓(153) 결합을 통해 발전기 축(151)과 직결된다. 이런 형태에서는 부력 수차 자체가 발전기의 회전축 및 로터와 일체를 이루어 회전하므로 발전기 로터의 일부로 생각할 수도 있고, 로터의 무게 일부가 부력에 의해 수조 내의 물에 떠서 회전이 용이하게 된다고 볼 수도 있다.
따라서 수조 내에서 유수가 물소용돌이를 일으키면서 회전할 때 이로부터 부력수차(50)의 회전핀(53)은 유수로부터 힘을 받아 부력수차 전체가 회전중심축을 중심으로 회전하게 된다. 부력수차가 돌면 발전기 축(151)도 함께 돌아 발전기(150)에서는 발전이 이루어진다.
여기서 도시되지 않지만 통상적으로 발전기는 별도의 지지체에 지지된 상태를 이루고 있다.
이상 실시예에서는 부력 수차(50)의 회전중심축(55)은 발전기(150)의 회전축(151)과 직결되어 있지만, 회전중심축 상단에 기어바퀴나 풀리가 결합되고, 여기에 맞물리는 기어바퀴, 체인, 벨트, 로프 등이 결합되어 부력 수차의 회전력을 인출하고 공간적으로 다소 이격되어 있는 발전기의 로터축에 동력을 전달하는 통상적인 방법이 사용될 수도 있다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 평단면도이다.
여기서는 도3, 4의 실시예와 달리, 나선을 이루면서 길게 형성되는 나선핀(18') 대신에 수조의 측벽 내면에 와류 유도 날개(118')가 유수가 돌아가는 방향으로 약간 경사를 이루면서 돌출되어 있다. 이들 와류 유도 날개(118')는 수조(210) 측벽이 이루는 원의 원주방향으로 일정 간격으로 설치되어 있다.
부력수차의 중심부(255)에는 와류 유도 날개(118')에 대응되어 와류 유도 날개(118')를 자연스럽게 연장한 것과 같은 절곡선을 나타내는 회전핀(253)이 중심부가 형성하는 원의 원주를 따라 복수 개 설치되어 있다. 따라서, 회전핀은 평면도상에서 볼 때 전체적으로 방사상으로 외측을 향해 뻗도록 형성되면서도 외측이 유수가 회전하는 방향의 반대쪽으로 구부러져 있어서 유수로부터 회전력을 전달받기 용이하게 되어있다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명을 이용하면 저낙차 소수력 발전을 보다 효율적으로 실시할 수 있게 되며, 높은 발전 효율과 함께 배출되는 방출수 중에 산소 용존량을 높일 수 있어서 염색폐수 하수처리장 등에 적용할 경우, 환경적으로 높은 효과를 얻을 수 있고, 화력 발전소 등의 냉각수 등 방출 부분에도 적용하여 물을 배출시켜면 발전과 함께 산소농도를 높여 수질을 개선하고, 버블의 공기가 습기를 함께 지니고 대기중에 방출되어 온도를 낮추는 냉각효과도 거둘 수 있게 된다.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예의 수조와 복수 유수인입부(20, 20', 20'') 결합 형태를 나타내는 평면도이다. 이상 실시예에서 수조의 벽체가 이루는 개략적인 원형 곡선에 접하도록 연결되는 유수인입부는 하나로 설치되어 있지만 본 실시에에서는 상류 수로에서 물을 공급받는 통로가 복수 개의 가지로 분기되어 수조와 연결되는 말단에서는 이 복수 개의 가지가 각각 수조와 접하도록 연결되되 접하는 위치는 수조 중심에서 볼 때 방사상으로 분포되어 있다. 즉, 수조를 위쪽에서 볼 때 이루어지는 개략적인 원의 원주를 따라 복수 개가 분포되어 있다.
이 실시예에서는 구체적으로 유수인입부가 수조와 연결되는 위치가 세 곳에 분포되어 위치하지만, 더 많은 가지가 더 많은 개소에서 수조에 연결될 수도 있다.
이런 경우, 물소용돌이를 일으키는 동력이 수조 벽체를 위에서 볼 때 이루는 원주를 따라 복수 개에 분포하여 지속적인 동력을 받을 수 있으므로 유리하고, 한쪽에서 물이 다량이 유입되는 것에 비해 원주를 따라 물이 고르게 유입되어 부력수차의 회전이 보다 안정적으로 이루어질 수 있으므로 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 여기서 도시되고 설명된 구성 형태에 한정되는 것이 아니며, 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 범위 내에서 많은 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
1: 수면 10, 110, 210: 수조
14, 114: 저면 16, 116: 배출구
18: 나선돌기 18': 나선핀(fin)
20: 유수인입부 50: 부력수차
51, 255: 중심부 53: 회전핀
55: 회전중심축 57, 257: 공기실
61, 161: 수집구 63, 163: 수로
118': 와류 유도 날개 140: 뚜껑
143: 베어링 150: 발전기

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 원통형의 수조,
    상기 수조 상부에 상기 수조의 벽체가 이루는 곡선에 접하도록 연결되며, 수로와 연결되는 단부로부터 상기 수조와 연결되는 단부인 연결부로 갈수록 수로폭이 좁아지는 테이퍼부를 가지는 유수인입부,
    상기 수조의 내부에 설치되며, 내부에 부력증강용 공기실을 가지거나 자체가 물에 잘 뜨는 물체로 이루어지는 중심부와 상기 중심부의 빗면 혹은 측면을 둘러가면서 설치되는 복수의 회전날개를 구비하는 부력수차,
    상기 중심부의 회전중심축으로부터 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기를 구비하여 이루어지고,
    상기 수조의 저면 중앙부에는 상기 수조에서 소용돌이를 일으키는 물이 낙하 배출될 수 있는 배출구가 위치하고, 상기 배출구에는 대기가 작용하도록 외부에 대해 개방된 상태를 이루고,
    상기 유수인입부의 연결부는 상기 수조와 연결될 때 물이 회전하는 방향이 코리올리 힘에 의해 상기 수조의 물이 배출구에서 회전하게 되는 방향과 같은 방향이 되도록 상기 수조의 상부에서 일측으로 치우쳐져 수조가 이루는 곡선에 접하도록 연결되되,
    상기 원통형 수조는 상부의 반경이 크고 회전하면서 하부로 갈수록 반경이 줄어드는 나선관 혹은 달팽이집 형태를 하며 그 내부에 나선돌기를 형성하고,
    상기 수조 상부에 상기 수조의 벽체가 이루는 곡선에 접하도록 연결되는 상기 유수인입부는 복수 개의 가지로 분기되어 상기 수조 벽체에 3 개소 이상의 복수 개소에서 연결되고,
    상기 원통형 수조의 측벽 내부에 와류 유도 날개가 경사를 이루면서 돌출되게 형성되되 상기 와류 유도 날개 복수 개가 원주 방향으로 이격 설치되되,
    상기 유수인입부를 통해 물이 상기 수조 내로 인입되면 상기 수조의 상부에서 볼 때 수조 내에서 반시계 방향으로 회전하면서 아래쪽으로 흐르고,
    상기 배출구의 하부에 설치되 배출되는 물이 주변공기와 섞여 배출되도록 하는 수집구;
    상기 나선돌기의 내 측면 원주를 따라 2 개 이상 다수 개가 균일한 간격으로 돌출 설치된 핀(fin) 형태의 나선핀;
    상기 수조의 상부 전체를 덮도록 설치되는 뚜껑;
    상기 뚜껑의 중앙에 설치되어 상기 부력수차의 회전중심축을 지지하는 베어링; 및
    상기 회전중심축의 상단에 설치되고 소켓, 기어바퀴, 체인, 벨트, 로프 중 어느 하나를 통해 축결합하여 상기 발전기를 돌리는 발전기축; 을 더 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 소수력 발전장치.

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