KR101690601B1 - 유량을 이용한 소수력발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유량을 이용한 소수력발전시스템에 관한 것으로서, 특히, 산사태 방지용으로 설치된 사방댐 등의 물의 유량을 이용하여 보다 높은 효율로 소수력발전을 할 수 있을 뿐만 아니라 개수로 및 관수로와의 호환성이 매우 우수하여 사방댐은 물론 개수로 및 관수로 병행사용이 가능하고, 아울러, 일체형으로 탈부착가능하게 제작 및 유지보수가 매우 용이한 효과가 있다.

Description

유량을 이용한 소수력발전시스템{Small Hydro Power System Using flow}
본 발명은 특히, 산사태 방지용으로 설치된 사방댐 등의 물의 유량을 이용하여 보다 높은 효율로 소수력발전을 할 수 있을 뿐만 아니라 개수로 및 관수로와의 호환성이 매우 우수하여 사방댐은 물론 개수로 및 관수로 병행사용이 가능하고, 아울러, 일체형으로 탈부착가능하게 제작 및 유지보수가 매우 용이한 유량을 이용한 소수력발전시스템에 관한 것이다.
지구 온난화의 영향으로 대형 수해를 겪으면서 산사태 등의 자연재해를 저감시키는 사방댐을 지속적으로 확대하고 있다.
사방댐은 국민의 재산과 생명피해를 최소화하기 위해 많은 설치를 하고 있으며, 다목적으로 산불진화 취수용, 농업용수 공급원등으로 설치를 하고 있는 추세이며, 최근에는 사방댐을 시공하고 저사가 완료된 후에도 다시 사방댐을 증축하여 추가 저사가 가능하도록 함으로서, 사방댐의 재시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 사방댐 및 그 시공방법이 국내공개특허공보 공개번호 제10-2002-0064106호로 제안된 바 있다.
그러나, 상기 국내공개특허공보 공개번호 제10-2002-0064106호에서는 사방댐의 시공방법에 관한 내용만 기재되어 있을 뿐 사방댐의 물의 유량을 이용한 소수력발전관련내용은 전혀 제시되어 있지 않다.
국내공개특허공보 공개번호 제10-2002-0064106호
본 발명은 특히, 산사태 방지용으로 설치된 사방댐 등의 물의 유량을 이용하여 보다 높은 효율로 소수력발전을 할 수 있을 뿐만 아니라 개수로 및 관수로와의 호환성이 매우 우수하여 사방댐은 물론 개수로 및 관수로 병행사용이 가능하고, 아울러, 일체형으로 탈부착가능하게 제작 및 유지보수가 매우 용이한 유량을 이용한 소수력발전시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징과; 상기 하우징의 내부에 축결합되는 수차와; 상기 하우징에 구비되어 상기 수차로 물을 공급하는 노즐부와; 상기 수차와 축결합되어 상기 하우징의 내부에 구비된 상태에서 상기 수차로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템을 제공한다.
여기서, 상기 하우징의 내부에 상기 발전기를 일정높이로 지지하는 지지부가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 노즐부의 전측 상하폭은 상기 노즐부의 후측에서 상기 노즐부의 전측방향으로 갈수록 점차 좁아지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 노즐부는 후측에서 전측으로 갈수록 상하폭이 점차 좁아지는 제 1전측관체와, 상기 제 1전측관체와 연통된 상태로 상기 제 1전측관체의 후측에 형성되는 제 2전측관체로 구성되는 전측관체와; 상기 전측관체의 후측방향에 형성되는 후측관체와; 상기 전측관체 및 상기 후측관체와 연통된 상태로 상기 전측관체와 상기 후측관체 사이에 형성되는 연결관체;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 노즐부에 상기 노즐부의 내부를 통과하여 상기 수차로 공급되는 유량을 조절하는 유량조절부가 구비되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 노즐부의 전측관체의 단면형상은 사각형상으로 형성되고, 상기 후측관체의 단면형상은 원형형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유량조절부는 상기 노즐부의 바닥판에 전후이동가능하게 구비되고, 상부면에 후측에서 전측으로 갈수록 상기 노즐부의 전측 상부방향으로 상향경사지는 경사면이 형성되는 전후이동판부재와; 상기 전후이동판부재를 상기 노즐부의 전후방향으로 이동시키는 전후이동부재;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전후이동부재는 상기 전후이동판부재의 하부에 나사결합되는 리드스크류와; 상기 리드스크류와 축결합된 상태로 상기 노즐부의 하부에 구비되어 상기 리드스크류를 회전시키는 구동부재;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 전후이동부재는 전측이 상기 전후이동판부재의 하부에 연결된 상태로 상기 노즐부의 하부에 구비되는 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 수차의 회전수를 측정하는 회전수측정부와; 상기 회전수측정부가 측정한 회전수값을 근거로 상기 유량조절부를 제어하는 제어부;가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 노즐부의 전측 상부에 상기 수차의 상부방향에 위치하도록 가이드판부가 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 가이드판부는 상기 수차의 상부방향으로 볼록한 호형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 특히, 산사태 방지용으로 설치된 사방댐 등의 물을 노즐부를 통해 하우징의 내부에 축결합된 수차로 보다 용이하게 공급할 수 있음은 물론 이때, 상기 수차와 축결합된 발전기가 상기 수차의 회전력을 전달받아 보다 용이하게 전기를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 유량조절부를 통해 상기 수차로 공급되는 물의 유량을 조절하여 발전기의 소수력발전효율을 보다 극대화시킬 수 있고, 나아가 개수로 및 관수로와의 호환성이 매우 우수하여 사방댐은 물론 개수로 및 관수로 병행사용이 가능하고, 아울러 하우징, 상기 수차, 상기 노즐부 및 상기 발전기를 일체형으로 탈부착가능하게 제작할 수 있음은 물론 유지보수 또한 매우 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 유량을 이용한 소수력발전시스템을 개략적으로 나타내는 일부절개사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 수차를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 4는 노즐부를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 5는 도 4의 단면도이고,
도 6 및 도 7은 유량조절부의 일예를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 8 및 도 9는 유량조절부의 다른예를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 10은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 유량을 이용한 소수력발전시스템을 개략적으로 나타내는 일부절개사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
본 발명의 일실시예인 유량을 이용한 소수력발전시스템은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 하우징(10), 수차(20), 노즐부(30) 및 발전기(40)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 하우징(10)의 하부가 개방되도록 상기 하우징(10)은 크게, 일측판(110), 타측판(120), 전측판(130), 후측판(140) 및 상부판(150)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 일측판(110) 및 상기 타측판(120)은 일정간격으로 유지한 상태로 수직형성될 수 있다.
상기 전측판(130) 및 상기 후측판(140)은 상기 일측판(110)의 전측과 상기 타측판(120)의 전측 사이 및 상기 일측판(110)의 후측과 상기 타측판(120)의 후측 사이에 각각 수직형성될 수 있다.
상기 상부판(150)은 상기 일측판(110)의 상부 및 상기 타측판(120)의 상부 사이에 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 수차(20)는 상기 하우징(10)의 전측 내부에 축결합된상태로 구비된다.
도 3은 수차를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
상기 수차(20)는 도 3에서 보는 바와 같이 크게, 일측회전판(210), 타측회전판(220), 축부재(230) 및 블레이드(240)로 구성될 수 있다.
상기 일측회전판(210)과 상기 타측회전판(220)은 원형 형상 등으로 형성되어 상기 하우징(10)의 내부 전측에서 정역회전될 수 있다.
상기 축부재(230)는 상기 일측회전판(210)의 중심부와 상기 타측회전판(220)의 중심부에 각각 수평형성될 수 있다.
상기 일측회전판(210)과 상기 타측회전판(220)이 상기 하우징(10)의 내부 전측에 구비되도록 상기 일측회전판(210)의 중심부에 형성된 상기 축부재(230)는 상기 하우징(10)의 일측판(110) 전측에 정역회전가능하게 베어링결합될 수 있다.
상기 블레이드(240)는 상기 축부재(230)의 외측방향에 위치하도록 상기 일측회전판(210)의 가장자리와 상기 타측회전판(220)의 가장자리 사이에 등간격으로 복수형성될 수 있다.
상기 수차(20)로 공급되는 물에 의해 상기 일측회전판(210)과 상기 타측회전판(220) 및 상기 축부재(230)가 도 2에서 보는 바와 같이 반시계방향으로 보다 용이하게 회전될 수 있도록 하기 위해, 상기 블레이드(240)는 상기 하우징(10)의 후측에서 상기 하우징(10)의 전측방향으로 볼록한 호형상 등으로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 노즐부(30)는 상기 하우징(10)에 구비되어 상기 수차(10)의 블레이드(240)로 물을 공급하게 된다.
상기 노즐부(30)의 후측 내부로 공급되는 물이 상기 노즐부(30)의 전측외부로 빠른 속력으로 배출되어 상기 수차(20)의 회전속도가 향상될 수 있도록 하여 상기 발전기(40)의 소수력발전효율이 보다 극대화될 수 있도록 하기 위해, 상기 노즐부(30)의 전측 상하폭은 상기 노즐부(30)의 후측에서 상기 노즐부의 전측방향으로 갈수록 점차 좁아지는 것이 좋다.
도 4는 노즐부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도이다.
보다 구체적으로, 상기 노즐부(30)는 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 크게, 전측관체(310), 후측관체(320) 및 연결관체(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전측관체(310)는 제 1전측관체(311)와 제 2전측관체(312)로 구성될 수 있다.
상기 제 1전측관체(311)의 후측에서 상기 제 1전측관체(311)의 전측방향으로 갈수록 상기 제 1전측관체(311)의 상하폭이 점차 좁아질 수 있다.
상기 제 2전측관체(312)는 상기 제 1전측관체(311)와 연통된 상태로 상기 제 1전측관체(311)의 후측에 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 후측관체(320)는 상기 전측관체(310)의 제 2전측관체(312)의 후측방향에 형성될 수 있다.
상기 연결관체(330)는 상기 전측관체(310) 및 상기 후측관체(320)와 연통된 상태로 상기 전측관체(310)의 제 2전측관체(312)와 상기 후측관체(320) 사이에 형성될 수 있다.
상기 전측관체(310) 및 상기 연결관체(330)가 상기 하우징(10)의 내부 상측에 수용됨과 더불어 상기 후측관체(320)의 후측이 상기 하우징(10)의 후측 외부로 노출되도록 상기 후측관체(320)의 전측은 상기 하우징(10)의 내부로 일정깊이로 인입된 상태로 상기 하우징(10)의 후측 상부에 고정될 수 있다.
상기 후측관체(320)의 후측에는 환형형상 등으로 형성될 수 있는 플랜지(321)가 형성될 수 있다.
상기 후측관체(320)의 플랜지(321)는 산사태 방지용 등으로 설치되는 사방댐의 배수구 주변의 사방댐 표면 부위에 앵커고정, 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
또는, 상기 하우징(10)은 개수로, 관수로 등 다양한 장소에 설치가능하며, 특히 상기 후측관체(320)의 플랜지(321)는 관형태의 관수로 일단부 또는 타단부에 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
그리고, 후술할 유량조절부(60)를 통해 상기 수차(20)로 공급되는 물의 유량을 보다 용이하게 조절하기 위해 상기 노즐부(30)의 전측관체(310)는 단면형상이 사각형상으로 형성되고, 단면형상이 대게 원형형상으로 형성되는 관형태의 관수로 일단부 또는 타단부에 상기 후측관체(320)의 플랜지(321)를 보다 용이하게 고정하기 위해, 상기 후측관체(320)는 단면형상이 원형형상으로 형성됨과 더불어 상기 플랜지(321)는 환형형상으로 형성되는 것이 좋다.
다음으로, 상기 발전기(40)의 일측이 상기 수차(20)의 타측회전판(220)의 중심부에 형성된 상기 축부재(230)에 결합된 상태로 상기 발전기(40)는 상기 하우징(10)의 전측내부에 구비되어 상기 수차(20)로부터 정역회전력을 전달받아 전기를 발생시킬 수 있다.
상기 발전기(40)가 발생시킨 전기는 도면에서는 도시되지 않았으나, 별도의 축전지에 축전될 수 있다.
도 1에서 보는 바와 같이 상기 하우징(10)의 내부에는 상기 발전기(40)를 일정높이로 지지하는 지지부(50)가 구비될 수 있다.
상기 지지부(50)는 상기 하우징(10)의 타측판(120)에 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
상기 지지부(50)는 상기 발전기(40)의 전측 하부가 상부에 안착되는 전측지지프레임(510)과; 상기 발전기(40)의 후측 하부가 상부에 안착되는 후측지지프레임(520);으로 구성될 수 있다.
도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 하우징(10)의 내부에는 상기 발전기(40)가 발생시킨 전류 또는 전압을 변환하기 위한 컨버터 또는 인버터로 이루어질 수 있는 전력변환부가 더 구비될 수 있다.
도 6 및 도 7은 유량조절부의 일예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 상기 노즐부(30)에 상기 노즐부(30)의 내부를 통과하여 상기 수차(20)로 공급되는 유량을 조절하는 유량조절부(60)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 전측관체(310)의 제 1전측관체(311)의 하부는 개방될 수 있고, 상기 유량조절부(60)는 전후이동판부재(610)와 전후이동부재(620)로 구성될 수 있다.
상기 전후이동판부재(610)는 상기 노즐부(30)의 제 2전측관체(312)의 바닥판 상부에 상기 노즐부(30)의 전후방향으로 이동가능하게 수평안착구비될 수 있다.
상기 전후이동판부재(610)의 상부면에는 상기 노즐부(30)의 후측에서 상기 노즐부(30)의 전측방향으로 갈수록 상기 노즐부(30)의 전측 상부방향으로 상향경사지는 경사면(611)이 형성될 수 있다.
상기 전후이동판부재(610)의 전측 하부에는 상기 전후이동판부재(610)의 하부방향으로 수직형성되는 전후이동몸체(612)가 구비될 수 있다.
상기 전후이동부재(620)는 상기 노즐부(30)의 전후방향으로 상기 전후이동판부재(610)를 전후이동시킬 수 있다.
상기 전후이동부재(620)는 일예로, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 크게, 리드스크류(621)와 구동부재(622)로 구성될 수 있다.
상기 리드스크류(621)의 전측에는 상기 전후이동판부재(610)의 전후이동몸체(612)가 상기 리드스크류(621)의 전측 외부방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지판(623)이 수직구비될 수 있다.
상기 리드스크류(621)는 상기 전후이동판부재(610)의 전측 하부에 형성된 상기 전후이동몸체(612)에 수평으로 나사결합될 수 있다.
구동모터 등으로 이루어질 수 있는 상기 구동부재(622)는 상기 리드스크류(621)의 후측과 축결합된 상태로 상기 노즐부(30)의 제 2전측관체(312)의 하부에 볼트고정 등 다양한 방식으로 구비되어 상기 리드스크류(621)를 정역회전시킬 수 있다.
도 8 및 도 9는 유량조절부의 다른예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
상기 전후이동부재(620)는 다른예로, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이 실린더로 이루어질 수 있다.
상기 전후이동부재(620)를 이루는 실린더는 상기 노즐부((30)의 제 2전측관체(312)의 하부에 볼트고정 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
상기 전후이동부재(620)를 이루는 실린더의 로드(620a)의 전측은 상기 전후이동판부재(610)의 전측 하부에 형성된 상기 전후이동몸체(612)에 연결될 수 있다.
상기 전후이동판부재(610)가 상기 노즐부(30)의 전측방향으로 전진할수록 상기 전후이동판부재(610)의 상부면에 형성된 경사면(611)과 상기 노즐부(30)의 제 1전측관체(311)의 내면 사이의 상하폭(D)은 점차 줄어들게 되고, 이로 인해 상기 노즐부(30)의 전측 외부로 물이 점차 빠른 속도로 배출될 수 있게 된다.
상기 전후이동판부재(610)가 상기 노즐부(30)의 후측방향으로 후진할수록 상기 전후이동판부재(610)의 상부면에 형성된 경사면(611)과 상기 노즐부(30)의 제 1전측관체(311)의 내면 사이의 상하폭(D)은 점차 넓어지게 되고, 이로 인해 상기 노즐부(30)의 전측 외부로 물이 점차 느린 속도로 배출될 수 있게 된다.
도 10은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
다음으로, 도 10에서 보는 바와 같이 상기 수차(20)의 정역회전수를 측정하는 회전수측정부(70)와; 상기 회전수측정부(70)가 측정한 회전수값을 근거로 축전지 또는 외부의 별도 전원공급부(810)로부터 전원을 공급받아 상기 유량조절부(60)를 제어하는 제어부(80)가 더 구비될 수 있다.
상기 회전수측정부(70)는 상기 수차(20)의 축부재(230)에 구비되는 엔코더 등으로 이루어질 수 있다.
상기 제어부(80)는 상기 하우징(10)의 내부 등 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 상기 제어부(80)에는 기준회전수값이 미리 설정될 수 있다.
상기 회전수측정부(70)가 측정한 상기 수차(20)의 정역회전수가 상기 제어부(80)에 미리 설정된 기준회전수값 이하인경우,
상기 제어부(80)는 상기 노즐부(30)의 전측 외부로 배출되는 물의 양이 적어 상기 수차(20)의 정역회전속도가 느린 것으로 판단하게 되고, 적은양의 물을 통해 상기 수차(20)를 보다 고속으로 회전시키기 위해 상기 전후이동판부재(610)는 상기 제어부(80)의 제어에 의해 상기 제어부(80)에 설정된 전진거리만큼 상기 노즐부(30)의 전측방향으로 전진할 수 있다.
상기 회전수측정부(70)가 측정한 상기 수차(20)의 정역회전수가 상기 제어부(80)에 미리 설정된 기준회전수값 초과인경우,
상기 제어부(80)는 상기 수차(20)가 너무 빠른 속도로 고속으로 회전하는 것으로 판단하여 상기 수차(20)의 회전속도를 저감시키기 위해, 상기 제어부(80)의 제어에 의해 상기 전후이동판부재(610)가 상기 제어부(80)에 설정된 후진거리만큼 상기 노즐부(30)의 후측방향으로 후진할 수 있다.
다음으로, 상기 노즐부(30)의 내부로 공급된 물이 상기 수차(20)의 상부 외부방향으로 분산되지 않은 상태로 상기 수차(20)의 상부방향으로 공급될 수 있도록 하기 위해 도 1, 도 2, 도 4 내지 도 9에서 보는 바와 같이 상기 노즐부(30)의 제 1전측관체(311)의 전측 상부에는 상기 수차(20)의 상부방향에 위치하도록 가이드판부(90)가 형성될 수 있다.
상기 노즐부(30)의 내부로 공급된 물이 상기 수차(20)의 상부 외부방향으로 분산되지 않은 상태로 상기 수차(20)의 상부방향으로 보다 더욱 용이하게 공급될 수 있도록 하기 위해, 상기 가이드판부(90)는 상기 수차(20)의 상부방향으로 볼록한 호형상으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 특히, 산사태 방지용으로 설치된 사방댐 등의 물을 상기 노즐부(30)를 통해 상기 하우징(10)의 내부에 축결합된 상기 수차(20)로 보다 용이하게 공급할 수 있음은 물론 이때, 상기 수차(20)와 축결합된 상기 발전기(40)가 상기 수차(20)의 회전력을 전달받아 보다 용이하게 전기를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 유량조절부(60)를 통해 상기 수차(20)로 공급되는 물의 유량을 조절하여 상기 발전기(40)의 소수력발전효율을 보다 극대화시킬 수 있고, 나아가 개수로 및 관수로와의 호환성이 매우 우수하여 사방댐은 물론 개수로 및 관수로 병행사용이 가능하고, 아울러 상기 하우징(10), 상기 수차(20), 상기 노즐부(30) 및 상기 발전기(40)를 일체형으로 탈부착가능하게 제작할 수 있음은 물론 유지보수 또한 매우 용이한 이점이 있다.
10; 하우징, 20; 수차,
30; 노즐부, 40; 발전기.

Claims (12)

  1. 하우징과;
    상기 하우징의 내부에 축결합되는 수차와;
    상기 하우징에 구비되어 상기 수차로 물을 공급하는 노즐부와;
    상기 수차와 축결합되어 상기 하우징의 내부에 구비된 상태에서 상기 수차로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기와;
    상기 노즐부의 바닥판에 전후이동가능하게 구비되고 상부면에 후측에서 전측으로 갈수록 상기 노즐부의 전측 상부방향으로 상향경사지는 경사면이 형성되는 전후이동판부재와, 상기 전후이동판부재를 상기 노즐부의 전후방향으로 이동시키는 전후이동부재로 구성되어 상기 노즐부의 내부를 통과하여 상기 수차로 공급되는 유량을 조절하는 유량조절부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 상기 발전기를 일정높이로 지지하는 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부의 전측 상하폭은 상기 노즐부의 후측에서 상기 노즐부의 전측방향으로 갈수록 점차 좁아지는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 노즐부는 후측에서 전측으로 갈수록 상하폭이 점차 좁아지는 제 1전측관체와, 상기 제 1전측관체와 연통된 상태로 상기 제 1전측관체의 후측에 형성되는 제 2전측관체로 구성되는 전측관체와;
    상기 전측관체의 후측방향에 형성되는 후측관체와;
    상기 전측관체 및 상기 후측관체와 연통된 상태로 상기 전측관체와 상기 후측관체 사이에 형성되는 연결관체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 노즐부의 전측관체의 단면형상은 사각형상으로 형성되고, 상기 후측관체의 단면형상은 원형형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전후이동부재는 상기 전후이동판부재의 하부에 나사결합되는 리드스크류와;
    상기 리드스크류와 축결합된 상태로 상기 노즐부의 하부에 구비되어 상기 리드스크류를 회전시키는 구동부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전후이동부재는 전측이 상기 전후이동판부재의 하부에 연결된 상태로 상기 노즐부의 하부에 구비되는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 수차의 회전수를 측정하는 회전수측정부와;
    상기 회전수측정부가 측정한 회전수값을 근거로 상기 유량조절부를 제어하는 제어부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부의 전측 상부에 상기 수차의 상부방향에 위치하도록 가이드판부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 가이드판부는 상기 수차의 상부방향으로 볼록한 호형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유량을 이용한 소수력발전시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020064106A (ko) 2001-02-01 2002-08-07 평산에스아이 주식회사 사방댐 및 그 시공방법
KR20040107916A (ko) * 2003-06-16 2004-12-23 박수조 소수력 발전장치 및 이를 위한 수차
KR101376254B1 (ko) * 2012-12-06 2014-03-25 박성구 소수력 발전장치용 수차 회전력 증강장치
JP2014141905A (ja) * 2013-01-23 2014-08-07 Denyo Co Ltd 水力発電用水車の流量調整用ノズル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020064106A (ko) 2001-02-01 2002-08-07 평산에스아이 주식회사 사방댐 및 그 시공방법
KR20040107916A (ko) * 2003-06-16 2004-12-23 박수조 소수력 발전장치 및 이를 위한 수차
KR101376254B1 (ko) * 2012-12-06 2014-03-25 박성구 소수력 발전장치용 수차 회전력 증강장치
JP2014141905A (ja) * 2013-01-23 2014-08-07 Denyo Co Ltd 水力発電用水車の流量調整用ノズル

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