KR101842385B1 - Hydraulic power plant with buoyancy body - Google Patents

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KR101842385B1 KR1020170002204A KR20170002204A KR101842385B1 KR 101842385 B1 KR101842385 B1 KR 101842385B1 KR 1020170002204 A KR1020170002204 A KR 1020170002204A KR 20170002204 A KR20170002204 A KR 20170002204A KR 101842385 B1 KR101842385 B1 KR 101842385B1
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Abstract

The present invention relates to a hydraulic power unit, and more specifically, relates to the hydraulic power unit capable of improving power generation efficiency by enlarging the amount of water flowing between first and second buoyant body frames. For the above object, the hydraulic power unit according to the present invention comprises: the first and second buoyant body frames; a buoyant body; a pair of forward chain gears; a pair of rear chain gears; a pair of rotary shafts; first and second chains; a plurality of water receiving units; and a generator. The present invention is characterized in that the first and second buoyant body frames are fixed to the bottom of the sea.

Description

부력체가 구비된 수력발전장치{Hydraulic power plant with buoyancy body}[0001] Hydraulic power plant with buoyancy body [0002]

발명은 수력발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1,2 부력체 프레임에 가이드부를 형성함으로써, 제1,2 부력체 프레임 사이로 유입되는 물의 양을 확대하여 발전 효율을 개선할 수 있는 수력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic power generating apparatus, and more particularly, to a hydraulic power generating apparatus capable of improving the power generation efficiency by enlarging the amount of water flowing between the first and second buoyant body frames, ≪ / RTI >

일반적으로, 동력 발생 장치는 원자력 또는 화석 연료의 연소시 발생하는 열에 의하여 증기를 생성하고 그 증기압으로 동력을 발생하거나, 내연 기관 또는 외연 기관과 같은 동력 발생 장치는 연료의 연소시 발생하는 폭발력으로 동력을 발생시킨다.Generally, the power generating apparatus generates steam by heat generated during combustion of atomic energy or fossil fuel, generates power by its vapor pressure, and the power generating apparatus such as an internal combustion engine or an external combustion engine generates explosive force .

그러나, 이와 같은 화석 연료를 이용한 동력 발생 장치는 환경적인 문제로 인하여 선진국 등에서는 많은 규제를 받고 있고 있다.However, such a power generation system using fossil fuels is subject to a lot of restrictions in developed countries due to environmental problems.

한편, 수력 터빈이나 수차 등은 물의 낙차를 이용한 동력 발생 장치로서, 친환경적인 장치로 간주되고 있으나, 강의 댐과 같이 그 장치를 설치하는데 한정적이며, 따라서 광범위하게 이용되기 어려운 기술이다.On the other hand, a hydro turbine or a water turbine is considered to be an environmentally friendly device as a power generating device using fall of water, but it is limited to installing the device like a river dam, and thus is a technology that is not widely used.

이와 함께, 태양광, 태양열, 풍력 또는 조력을 에너지원으로 이용하는 동력 발생 장치는 친환경 에너지를 이용한다는 장점이 있으나, 경제성 및 실용화될 수 있는 기술력을 갖고 있지 않다는 이유로 화석 연료를 이용한 동력 발생 장치를 대체하지 못하고 있다.In addition, a power generating device that uses solar, solar, wind or tidal power as an energy source has the advantage of using environmentally friendly energy. However, since it does not have economical efficiency and practical technology, I can not.

이를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2001-0096812호에는 물통; 각각 상기 물통의 상부와 하부에 설치된 상부도로레 및 제 1 하부도로레; 상기 하부도로레의 축과 연결되어 상기 물통의 외부에 설치된 제 2 하부도로레; 상기 상부도로레와 상기 제 1 하부도로레에 연결되어 설치된 밸트; 상기 밸트에 설치된 한면은 개방되어 있고 다른 면은 폐쇄되어 있는 공기통들; 상기 공기통들의 폐쇄된 면이 아래로 향하는 위치에 있는 공기통들의 아래방향 바로 밑에 존재하는 물통의 밑면아래에 설치된 피스톤; 상기 피스톤의 바로 아래에 설치된 구동도로레; 상기 제 2 하부도로레와 상기 구동도로레를 연결시키는 밸트; 상기 피스톤의 밑면과 상기 구동도로레의 원주의 한끝지점에 함께 연결되어 있는 피스톤 봉; 상기 피스톤의 상부면과 물통의 밑면을 통하도록 설치된 제 1 체크밸브; 상기 피스톤의 하부면에 설치된 제 2 체크밸브를 포함하도록 구성되어 있고, 상기 물통의 상부도로레와 제 1 하부도로레 사이는 연장되어 상기 물통과 분리된 공간인 것을 특징으로 하는 부력에 의한 엔진장치가 개시되어 있다.To solve this problem, Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0096812 discloses a water bottle; An upper road rail and a first lower road rail installed at upper and lower portions of the water tank, respectively; A second lower roadway connected to an axis of the lower roadway and installed outside the waterway; A belt connected to the upper road and the first lower road; A reservoir in which one side is open and the other side is closed; A piston provided below a bottom of a water reservoir existing beneath a downward direction of the air cylinders at a position where the closed surfaces of the air cylinders face downward; A drive roller provided directly below the piston; A belt connecting the second lower road and the driving road; A piston rod connected to a bottom surface of the piston and a point of one end of the circumference of the driving road rail; A first check valve installed to communicate with an upper surface of the piston and a bottom surface of a water reservoir; And a second check valve provided on a lower surface of the piston, wherein the upper check valve and the first lower check valve are spaced apart from the water can, .

다만 상기 공개특허는 공기통들이 고정된 형상으로 이루어지기 때문에 하강시 많은 저항을 받게 되어 발전 효율이 낮다는 문제가 있다.However, since the air cylinders are formed in a fixed shape, there is a problem in that the power generation efficiency is low due to the large resistance during the descent.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1623684호에는 수중에 띄워진 상태로 고정되며 좌우로 나란히 배치되는 적어도 한 쌍의 제1,2부력체와; 상기 제1,2부력체의 전방 및 후방 영역에 각각 횡방향으로 배치되는 전방 및 후방 회전축과; 상기 전방 및 후방 회전축 각각의 양단에 설치되는 전방 및 후방 체인기어와; 상기 전방 및 후방 체인기어에 전후 방향으로 연결되는 제1,2체인과; 상기 제1,2체인 각각의 둘레를 따라 설치되는 다수의 제1,2회전바와, 상기 제1,2회전바 사이에 설치되는 다수의 물받이 시트로 이루어지는 회전부와; 상기 전방 회전축 또는 후방 회전축에 연결된 발전기;를 포함하며, 종방향으로 나란히 배치된 상기 다수의 물받이 시트가 상기 전방 및 후방 회전축을 기준으로 하측에서는 물에 침수되어 물의 흐름에 의해 후방으로 밀려 가면서 상기 전방 및 후방 회전축을 회전시켜 발전이 이루어지되, 상기 제1,2회전바는 상기 제1,2체인에 회전가능하게 힌지결합되며, 일측에는 호 형상의 가이드홈이 형성되고, 일단은 상기 제1,2회전바의 일측에 고정되고, 타단은 상기 제1,2회전바의 전방 영역에 있는 상기 제1,2체인에 고정되어 상기 제1,2회전바가 회전하는 범위를 제한하는 와이어와; 일단은 상기 가이드홈에 결합하고, 타단은 상기 제1,2회전바의 후방 영역에 있는 상기 제1,2체인에 고정되어 상기 제1,2회전바를 지지하는 지지바;를 더 포함하며, 상기 제1,2회전바가 물에 침수된 상태에서는 물의 흐름과 수직한 방향으로 펴지고, 상기 후방 체인기어를 통과하여 물 밖으로 나온 상태에서는 접히도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수력발전장치가 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-1623684 discloses at least one pair of first and second buoyant bodies which are fixed in floating state and are arranged side by side in a row; A front and rear rotating shafts disposed laterally in front and rear regions of the first and second buoyant bodies, respectively; Front and rear chain gears installed at both ends of the front and rear rotating shafts; First and second chains connected to the front and rear chain gears in the front-rear direction; A plurality of first and second rotating bars installed along the peripheries of the first and second chains, and a plurality of water receiving sheets provided between the first and second rotating bars; Wherein the plurality of water receiving sheets disposed in parallel to each other in the longitudinal direction are submerged in water below the front and rear rotating shafts and are pushed backward by the flow of water, Wherein the first and second rotating bars are rotatably hinged to the first and second chains, and a guide groove is formed on one side of the first and second rotating bars, A wire fixed on one side of the second rotating bar and fixed on the first and second chains in the front region of the first and second rotating bars to limit a range of rotation of the first and second rotating bars; And a support bar fixed to the first and second chains at one end and coupled to the guide groove and the other end at a rear region of the first and second rotation bars to support the first and second rotation bars, Wherein the first and second rotating bars are configured to expand in a direction perpendicular to the flow of water when the first and second rotating bars are submerged in water and to fold when the first and second rotating bars are out of the water through the rear chain gear.

상기 등록특허는 본 발명의 발명자에 의해 개발된 것으로서, 선박 형태로 이루어지는 한 쌍의 제1, 2부력체를 이용하기 때문에 설치 및 이동이 편리한 장점이 있다. 다만, 상기 등록특허는 물받이 시트가 물에 침수된 상태에서는 펴지고, 물 밖으로 나온 상태에서는 접히는 구조로 이루어지기 때문에 바다에서 설치되는 경우 밀물과 썰물과 같이 바닷물의 운동방향이 반대로 바뀌는 상황에서는 어느 한 방향에서만 발전을 해야하는 제약이 있었다.The above patent developed by the inventor of the present invention is advantageous in that it is convenient to install and move since a pair of first and second buoyancy members in the form of a ship are used. However, since the water-receiving sheet is stretched when it is submerged in water and is folded when it is out of the water, the water-absorbing material of the present invention is not limited to any one direction such as tide and ebb There was a restriction that the power generation should be performed only.

대한민국 공개특허 제10-2001-0096812호Korean Patent Publication No. 10-2001-0096812 대한민국 등록특허 제10-1623684호Korean Patent No. 10-1623684

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제1,2 부력체 프레임에 가이드부를 형성함으로써, 제1,2 부력체 프레임 사이로 유입되는 물의 양을 확대하여 발전 효율을 개선할 수 있는 수력발전장치에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to enlarge the amount of water flowing between the first and second buoyant body frames by forming guide portions in the first and second buoyant body frames, Thereby improving the power generation efficiency.

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또한, 본 발명의 목적은 복수의 제1,2부력체 프레임을 연결, 분리할 수 있기 때문에 발전 규모를 손쉽게 조절할 수 있고, 선박 형태로 구성하여 장소의 제약을 최대한 적게 받으며 원하는 영역에 손쉽게 복수의 수력발전장치를 설치할 수 있는 수력발전장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and a system for connecting a plurality of first and second buoyant body frames to each other so that the scale of the power generation can be easily adjusted, And to provide a hydroelectric generating apparatus capable of installing the hydroelectric generating apparatus.

이를 위해 본 발명에 따른 수력발전장치는 좌우로 나란히 배치되는 제1,2 부력체 프레임과; 상기 제1,2 부력체 프레임에 각각 설치되는 부력체와; 상기 제1,2 부력체 프레임의 전방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 전방 체인기어와; 상기 제1,2 부력체 프레임의 후방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 후방 체인기어와; 상기 한 쌍의 전방 및 후방 체인기어 사이에 설치되는 한 쌍의 회전축과; 상기 전방 및 후방 체인기어에 연결되는 제1,2 체인과; 일단은 상기 제1체인에 고정되고 타단은 상기 제2체인에 고정되는 바 형상의 연결축과, 상기 연결축에 상하 대칭되도록 설치되는 사각틀 형상의 물받이 프레임과, 상기 물받이 프레임 내에 복수 개가 이격하여 배치되는 판 형상의 물받이 플레이트를 포함하되, 상기 제1,2 체인의 둘레 방향을 따라 소정 간격으로 설치되는 복수의 물받이부와; 상기 전방 및 후방 회전축 중 적어도 하나에 연결된 발전기;를 포함하며, 상기 제1,2 부력체 프레임은 바다의 바닥에 고정되는 것을 특징으로 한다.To this end, the hydroelectric power generating apparatus according to the present invention comprises first and second buoyant body frames arranged side by side in a horizontal direction; A buoyant body installed in each of the first and second buoyant body frames; A pair of forward chain gears respectively installed in front regions of the first and second buoyant body frames; A pair of rear chain gears respectively installed at rear regions of the first and second buoyant body frames; A pair of rotation shafts installed between the pair of front and rear chain gears; First and second chains connected to the front and rear chain gears; A tubular connecting shaft having one end fixed to the first chain and the other end fixed to the second chain; a rectangular frame-shaped water-receptacle frame vertically symmetrical to the connection shaft; A plurality of water receiving portions including a plate-shaped water receiving plate disposed at predetermined intervals along the circumferential direction of the first and second chains; And a generator connected to at least one of the front and rear rotary shafts, wherein the first and second buoyant body frames are fixed to the bottom of the sea.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 제1,2 부력체 프레임의 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에는 제1,2 부력체 프레임 사이로 유입되는 물의 양을 확대할 수 있도록 물이 유입되는 방향으로 벌어진 구조의 전방 및 후방 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in at least one of the front and rear ends of the first and second buoyant body frames of the hydro-electric power generating apparatus according to the present invention, the water flows into the first and second buoyant body frames in a direction in which the water flows in, And the front and rear guide portions of the structure are formed.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 제1,2 부력체 프레임의 중앙 영역에는 중앙 가이드부가 더 설치되며, 상기 중앙 가이드부는 상기 전방 가이드부와 대응하는 방향으로 벌어진 구조의 제1중앙 가이드부와, 상기 후방 가이드부와 대응하는 방향으로 벌어진 구조의 제2중앙 가이드부로로 이루어지고, 상기 전방, 후방 가이드부와, 상기 중앙 가이드부는 각각 상기 부력체의 하면보다 아래로 연장 형성되어 상기 전방 가이드부와 제1중앙 가이드부 사이 또는 상기 후방 가이드부와 제2중앙 가이드부 사이의 공간으로 물이 유입되는 구조인 것을 특징으로 한다.Further, in the hydroelectric power generating apparatus according to the present invention, a central guide portion is further provided at a central region of the first and second buoyant body frames, and the central guide portion includes a first central guide portion having a structure opened in a direction corresponding to the front guide portion And a second central guide portion having a structure opened in a direction corresponding to the rear guide portion, wherein the front and rear guide portions and the central guide portion each extend downward from a lower surface of the buoyant body, And the first center guide portion or the space between the rear guide portion and the second center guide portion.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 제1,2 부력체 프레임이 바다에 설치되어 밀물과 썰물에 의해 물의 흐름이 바뀌는 경우에도 발전이 이루어질 수 있도록 양방향으로 회전 가능한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second buoyant body frames of the hydroelectric power generating apparatus according to the present invention are installed in the sea and can be rotated in both directions so that power can be generated even when the flow of water is changed due to tide and ebb.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 물받이부에는 상기 복수의 물받이 플레이트들이 서로 이격하여 형성되는 공간부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water receiving unit of the hydro-electric power generating apparatus according to the present invention may further include a space portion in which the plurality of water receiving plates are spaced apart from each other.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 물받이 프레임은 상기 연결축을 기준으로 상하로 대칭되는 상부 및 하부 물받이 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the water-receiving frame of the hydro-electric power generating apparatus according to the present invention is characterized by comprising upper and lower water-receiving frames which are vertically symmetrical with respect to the connecting shaft.

또한, 본 발명에 따른 수력발전장치의 물받이 프레임에는 전후 양쪽에 고정홀이 형성되고, 복수의 와이어에 의해 고정되되, 상기 와이어는 일단은 상기 고정홀에 연결되고 타단은 상기 제1,2 체인 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 한다.Further, in the hydroelectric power generating apparatus according to the present invention, fixing holes are formed on both front and rear sides of the water receiving frame, and are fixed by a plurality of wires, one end of which is connected to the fixing hole, And is connected to any one of them.

본 발명에 따른 수력발전장치에 의하면, 제1,2 부력체 프레임에 가이드부를 형성함으로써, 제1,2 부력체 프레임 사이로 유입되는 물의 양을 확대하여 발전 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the hydraulic power generating apparatus according to the present invention, by forming the guide portions in the first and second buoyant body frames, the amount of water flowing into the first and second buoyant body frames can be increased to improve the power generation efficiency.

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또한, 본 발명에 따른 수력발전장치에 의하면, 복수의 제1,2부력체 프레임을 전후 방향으로 연결, 분리할 수 있기 때문에 발전 규모를 손쉽게 조절할 수 있고, 선박 형태로 구성하여 장소의 제약을 최대한 적게 받으며 원하는 영역에 손쉽게 복수의 수력발전장치를 설치할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the hydraulic power generating apparatus according to the present invention, since the first and second buoyant body frames can be connected and separated in the forward and backward directions, the power generation scale can be easily adjusted, It is possible to easily install a plurality of hydroelectric generators in a desired area.

도 1은 본 발명에 따른 수력발전장치의 일실시예를 도시하되, 물받이부에서 물받이 플레이트가 생략된 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수력발전장치의 일실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 물받이부가 작동하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 4a는 각각 본 발명의 물받이부의 구성을 도시하는 정면도이고, 도 4b는 본 발명의 물받이부가 체인에 연결된 모습을 도시하는 사시도이며, 도 4c는 도 4a의 측면도이고, 도 4d는 본 발명의 체인에 고정판이 설치된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 부력체 프레임에 중앙 가이드부가 형성된 모습을 도시하는 개략적으로 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다수의 제1,2부력체가 연결된 모습을 도시하는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a hydroelectric power generating apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a water receiving plate is omitted from a water receiving unit.
2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a hydroelectric power generating apparatus according to the present invention.
3 is a side view showing a state in which the water receiving portion of the present invention operates.
4A is a front view showing the structure of the water receiving portion of the present invention, FIG. 4B is a perspective view showing a water receptacle of the present invention connected to a chain, FIG. 4C is a side view of FIG. 4A, In which a fixing plate is installed.
5A and 5B are a schematic plan view and a side view showing a state in which a center guide portion is formed on a buoyancy body frame of the present invention.
6 is a view showing a state where a plurality of first and second buoyant bodies of the present invention are connected.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 수력발전장치(100)는 바다와 같이 물의 흐름이 있는 곳에 부력체를 띄워 놓고 발전을 하는 것으로서, 크게 제1,2 부력체 프레임(110,110a)과, 부력체(115)와, 전방 및 후방 체인기어(120,120a)와, 회전축(125,125a)과, 제1,2 체인(130,130a)과, 물받이부(150)와, 발전기(180)로 구성된다.1 to 5, the hydroelectric power generating apparatus 100 according to the present invention generates power by floating a buoyant body in a place where water flows like the sea. The hydraulic power generating apparatus 100 mainly includes first and second buoyant body frames 110 and 110a, The first and second chains 130 and 130a and the water receiving portion 150 and the generator 180 to the front and rear chain gears 120 and 120a, the rotating shafts 125 and 125a, the first and second chains 130 and 130a, .

구체적으로, 본 발명에 따른 수력발전장치(100)는 좌우로 나란히 배치되는 제1,2 부력체 프레임(110,110a)과, 상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a)에 각각 설치되는 부력체(115)와, 상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 전방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 전방 체인기어(120)와, 상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 후방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 후방 체인기어(120a)와, 좌우 한 쌍의 전방 체인기어(120) 및 좌우 한 쌍의 후방 체인기어(120a) 사이에 각각 연결되어 회전하는 한 쌍의 회전축(125,125a)과, 상기 전방 및 후방 체인기어(120a)에 전후 방향으로 연결되는 제1,2 체인(130,130a)과, 복수의 물받이부(150)와, 상기 전방 및 후방 회전축(125,125a) 중 적어도 하나에 연결된 발전기(180)를 포함할 수 있다.Specifically, the hydroelectric power generating apparatus 100 according to the present invention includes first and second buoyant body frames 110 and 110a arranged side by side in a left and right direction, and a buoyant body 110 installed in the first and second buoyant body frames 110 and 110a, respectively. A pair of front chain gears 120 installed at front regions of the first and second buoyant body frames 110 and 110a, A pair of right and left rear chain gears 120a and a pair of left and right rear chain gears 120a and a pair of right and left rear chain gears 120a, First and second chains 130 and 130a connected to the front and rear chain gears 120a in the front and rear direction, a plurality of water receiving portions 150, at least one of the front and rear rotational shafts 125 and 125a, And a generator 180 connected to the generator 180.

이하에서는 본 발명에 따른 수력발전장치를 구성하는 각 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, each configuration and operation of the hydraulic power generating apparatus according to the present invention will be described in detail.

상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a)은 부력체(115)를 지지하는 역할을 하는 것으로서 좌우로 배치되어 한 쌍을 이루며, 부력체(115)에 의해 수중에 띄워진 상태에서 고정 앙카(101) 및 고정와이어(105)에 의해 고정되는 것을 예시할 수 있다.The first and second buoyant body frames 110 and 110a serve to support the buoyant body 115 and are disposed laterally to form a pair. The buoyant body 115 is fixed to the fixed anchor 101 and the fixed wire 105, as shown in Fig.

상기 제1,2부력체 프레임(110,110a) 상에는 상기 회전축(125,125a) 내지 발전기(180) 등이 설치된다.The rotating shafts 125 and 125a, the generator 180, and the like are installed on the first and second buoyant body frames 110 and 110a.

상기 회전축(125,125a)은 상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 전방 및 후방 영역에 설치되며, 상기 한 쌍의 회전축(125,125a)의 양단에는 상기 한 쌍의 전방 체인기어(120) 및 후방 체인기어(120a)가 설치된다.The rotating shafts 125 and 125a are installed in the front and rear regions of the first and second buoyant body frames 110 and 110a and the pair of front chain gears 120 are disposed at both ends of the pair of rotating shafts 125 and 125a, And a rear chain gear 120a.

상기 제1부력체 프레임(110)과 제2부력체 프레임(110a)에 각각 설치된 상기 전방 체인 기어(120)와 후방 체인기어(120a)에는 제1,2 체인(130,130a)이 전후 방향으로 연결된다.The first and second chains 130 and 130a are connected to the front chain gear 120 and the rear chain gear 120a provided in the first buoy body frame 110 and the second buoy body frame 110a, do.

상기 제1,2 체인(130,130a)은 상기 물받이부(150)가 물의 흐름에 의해 밀려나가는 힘에 의해 회전하게 되고, 상기 제1,2 체인(130,130a)의 회전에 의해 상기 회전축(125,125a)이 회전하면서 발전기(180)가 구동한다.The first and second chains 130 and 130a rotate due to the force of the water receiving part 150 being pushed by the flow of water. The rotation of the first and second chains 130 and 130a causes the rotation axes 125 and 125a The generator 180 is driven.

즉, 상기 발전기(180)는 회전축(125,125a)에 연결되어 상기 회전축(125,125a)으로부터 전달된 회전력을 전기에너지로 변환하는 역할을 하는 것으로서, 영구자석(미도시)과, 상기 영구자석의 외측에 위치하는 권선된 코일(미도시)에 의해 기전력이 발생하는 원리로 구동될 수 있고, 그 역도 가능하며, 정방향 뿐만 아니라 역방향으로 회전하는 경우에도 발전이 이루어진다. 따라서 바다에 설치된 경우에 조류에 의해 물의 방향이 정,역 방향으로 전환되는 경우에 양 방향 회전에 대하여 발전이 가능하다. 다만, 이러한 양방향 발전기는 대한민국 등록특허 제10-1377804호 등에서 이미 공지된 구성에 해당하므로 그 자세한 설명은 생략한다.That is, the generator 180 is connected to the rotating shafts 125 and 125a to convert the rotational force transmitted from the rotating shafts 125 and 125a into electric energy. The generator 180 includes a permanent magnet (not shown) (Not shown), and vice versa, as well as in the case of rotating in the opposite direction as well. Therefore, when the water is installed in the sea and the direction of the water is changed by the algae in the forward and reverse directions, it is possible to generate for both directions of rotation. However, such a bi-directional generator corresponds to a configuration already known from Korean Patent No. 10-1377804, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 물받이부(150)는 물의 흐름 내지 수압을 받아 물의 흐름에 따라 밀리면서 체인(130,130a) 내지 체인기어(120,120a)를 회전시키는 동력을 제공하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1,2 체인(130,130a)의 둘레 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개가 설치된다.The water receiving portion 150 is provided with a power for rotating the chains 130 and 130a to the chain gears 120 and 120a while being pushed in accordance with the flow of water by receiving water flow or water pressure. As shown in FIG. 3, A plurality of chains are provided at predetermined intervals along the circumferential direction of the two chains 130 and 130a.

그리고 각 물받이부(150)는 일단은 제1체인(130)에 고정되고 타단은 상기 제2체인(130a)에 고정되는 바 형상의 연결축(151)과, 상기 연결축(151)에 상하 대칭되도록 설치되며 도 4b에 도시된 바와 같이 연결축(151)의 양단 및 중앙에 상하로 설치된 브라켓(151a)에 삽입하여 고정되는 사각틀 형상의 물받이 프레임(153a, 153b)과, 상기 물받이 프레임(153a, 153b)의 폭 방향으로 설치되는 가로바(152a)와, 일단은 상기 물받이 프레임(153a, 153b)의 상하단에 고정되고 타단은 상기 가로바(152a)에 고정되는 판 형상의 복수의 물받이 플레이트(155)로 이루어진다. 좌우로 이웃하는 물받이 플레이트(155)들은 도 4a에 도시된 바와 같이 공간부(156)를 사이에 두고 이격되어 있다. 상기 연결축(151)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상하 대칭되는 물받이 프레임(153a, 153b) 사이에 배치되는 바 형상이며 양단에는 제1, 2체인(130)(130a)이 결합한다.Each water receiving unit 150 has a bar-shaped connecting shaft 151 whose one end is fixed to the first chain 130 and the other end is fixed to the second chain 130a, Like water receptacle frames 153a and 153b which are inserted and fixed in brackets 151a installed vertically at both ends and the center of the connection shaft 151 as shown in FIG. 4B, and water receptacle frames 153a and 153b, 153b fixed to upper and lower ends of the water receiving frames 153a and 153b and one end of which is fixed to the horizontal bar 152a and a plurality of water receiving plates 155 ). The water receiving plates 155 adjacent to the left and right are spaced apart with the space portion 156 therebetween as shown in FIG. 4A. 4A and 4B, the connection shaft 151 is bar-shaped disposed between vertically symmetrical water-receptacle frames 153a and 153b, and the first and second chains 130 and 130a are coupled to both ends thereof .

한편, 상기 제1, 2 체인(130,130a)에는 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 연결축(151)과 연결되는 연결축 고정판(135)과, 상기 연결축 고정판(135)의 좌우로 설치되는 한 쌍의 와이어 고정판(135a)이 설치된다. 상기 와이어 고정판(135a)에는 와이어 고정홀(138)이 형성된다. As shown in FIG. 4D, the first and second chains 130 and 130a include a connection shaft fixing plate 135 connected to the connection shaft 151 and a connection shaft fixing plate 135 connected to the connection shaft fixing plate 135 A pair of wire fixing plates 135a are provided. A wire fixing hole 138 is formed in the wire fixing plate 135a.

상기 연결축 고정판(135)에는 도 4d에 도시된 바와 같이 고정핀(137)이 형성되고, 상기 고정핀(137)은 도 4a에 도시된 바와 같이 연결축(151)의 양단에 삽입하여 연결축(151)과 제1, 2 체인(130,130a)을 결합시킨다. 정리하면, 각 물받이부(150)는 연결축(151)을 통해 제1, 2 체인(130,130a)에 결합되고, 물받이 프레임(153a, 153b)은 연결축(151)의 양단 및 중앙에 상하로 설치된 브라켓(151a)에 삽입하여 고정된다.4D, a fixing pin 137 is formed on the connection shaft fixing plate 135. The fixing pin 137 is inserted into both ends of the connection shaft 151 as shown in FIG. 4A, And the first and second chains 130 and 130a. Each of the water receiving portions 150 is coupled to the first and second chains 130 and 130a through the connecting shaft 151 and the water receiving frames 153a and 153b are coupled to both ends of the connecting shaft 151 And is inserted and fixed to the bracket 151a.

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만약, 상기 공간부(156)가 마련되지 않는 경우에는 전방에 배치된 물받이 플레이트(155)에 걸리는 수압에 비해 후방에 배치된 물받이 플레이트(155)에 걸리는 수압이 현저히 줄어들어 발전 효율도 낮아지는 것은 물론, 어느 하나의 물받이 플레이트(155)에 과다한 수압이 걸리게 되어 파손될 확률도 높아지게 된다.If the space portion 156 is not provided, the water pressure applied to the water receiving plate 155 disposed at the rear of the water receiving plate 155 disposed in front of the water receiving plate 155 is significantly reduced, , Excessive water pressure is applied to any of the water receiving plates (155), and the probability of breakage is increased.

그리고 물받이 프레임(153)은 상기 연결축(151)을 기준으로 상하로 대칭되는 상부 및 하부 물받이 프레임(153a,153b)으로 이루어지는 것이 바람직하다.The water receiver frame 153 is preferably composed of upper and lower water receiver frames 153a and 153b which are vertically symmetrical with respect to the connecting shaft 151. [

이러한 상부 및 하부 물받이 프레임(153a,153b)은 연결축(151)을 기준으로 상하 대칭되는 구조인 것을 예시할 수 있다.The upper and lower water-receiving frames 153a and 153b may have a vertically symmetrical structure with respect to the connecting shaft 151 as an example.

상기 상부 및 하부 물받이 프레임(153a,153b)의 중앙에는 세로바(153c)가 설치되며, 상기 세로바(153c)에는 고정홀(157)이 형성된다.Vertical bars 153c are provided at the centers of the upper and lower water receiving frames 153a and 153b and fixing holes 157 are formed in the vertical bars 153c.

상기 와이어(158)는 일단은 상기 고정홀(157)에 연결되고 타단은 상기 와이어 고정홀(136)에 연결되어 상기 물받이 프레임(153a,153b)을 지지하는 역할을 한다.One end of the wire 158 is connected to the fixing hole 157 and the other end is connected to the wire fixing hole 136 to support the water receiving frame 153a and 153b.

한편, 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에는 제1,2 부력체 프레임(110,110a) 사이로 유입되는 물의 양을 확대할 수 있도록 물이 유입되는 방향으로 벌어진 구조의 전방 및 후방 가이드부(170,170a) 중 적어도 어느 하나가 형성된다.On the other hand, at least one of the front and rear ends of the first and second buoyant body frames 110 and 110a is opened in a direction in which water flows in order to increase the amount of water flowing between the first and second buoyant body frames 110 and 110a At least one of the front and rear guide portions 170 and 170a of the structure is formed.

예를 들어, 좌우 한 쌍의 전방 가이드부(170)는 조류에 의해 바닷물이 전방에서 후방 쪽으로 흐르는 경우 전방이 넓고 후방이 좁아지는 경사를 형성하게 된다. 보다 구체적으로 한 쌍의 전방 가이드부(170) 또는 후방 가이드부(170a)는 전체적으로 물이 유입되는 방향으로 벌어진 구조로 이루어진다.For example, when the seawater flows from the front to the rear by the algae, the pair of left and right front guide parts 170 form a slope that widens forward and narrows backward. More specifically, the pair of front guide portions 170 or the rear guide portions 170a have a structure that is opened in a direction in which water is totally introduced.

그리고 전방 가이드부(170)와 함께 후방 가이드부(170a)가 함께 형성되는 이유는 바다와 같이 조류가 발생하는 곳에 본 발명의 수력발전장치(100)를 설치할 때 적용되는데, 물의 흐름이 바뀔 때마다 전방 가이드부(170)와 후방 가이드부(170a)에서 각각 많은 양의 물을 집중적으로 유입하여 발전 효율을 증대시킬 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 상기 발전기(180)에서는 양방향의 물의 흐름에 맞추어 발전이 이루어진다.The reason why the rear guide part 170a is formed together with the front guide part 170 is applied when installing the hydroelectric power generator 100 of the present invention in a place where algae such as the sea are generated. A large amount of water can be intensively introduced into the front guide part 170 and the rear guide part 170a, respectively, thereby increasing power generation efficiency. As described above, in the generator 180, electricity is generated in accordance with the flow of water in both directions.

한편, 본 발명에서는 중앙 가이드부(175)를 더 포함할 수 있는데, 상기 중앙 가이드부는 상기 전방 및 후방 가이드부(170,170a)에 각각 대응하는 제1,2 중앙 가이드부(175a,175b)로 이루어질 수 있다. 달리 설명하면 제1,2 중앙 가이드부(175a,175b)는 '∧' 또는 '∨' 형상인 것을 예시할 수 있다.In the present invention, the center guide unit 175 may further include first and second central guide units 175a and 175b corresponding to the front and rear guide units 170 and 170a, respectively. . In other words, the first and second guide portions 175a and 175b may have a shape of '∧' or '∨'.

예를 들어, 전방에서 유입되는 물의 흐름은 후방으로 갈수록 줄어드는데 이러한 수압의 강하를 상기 중앙 가이드부(175a,175b)가 보전하는 역할을 하는데, 도 5a 및 도 5b와 같이 전방 가이드부(170) 뿐만 아니라 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 측면 영역에서도 물을 공급함으로써 전방과 후방에 배치된 물받이 플레이트(155)에 균일한 수압이 걸리도록 하여 발전 효율을 향상시킬 수 있다.For example, the flow of water introduced from the front decreases as the water flows backward. The central guide portions 175a and 175b maintain the water pressure drop. However, as shown in FIGS. 5A and 5B, In addition, by supplying water also in the lateral areas of the first and second buoyant body frames 110 and 110a, uniform water pressure can be applied to the water receiving plate 155 arranged forward and rearward, thereby improving power generation efficiency.

보다 구체적으로, 상기 전방, 후방 가이드부(170,170a)와, 상기 중앙 가이드부(175a,175b)는 각각 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 부력체의 하면보다 아래로 연장 형성되어 도 5a의 화살표로 표시한 바와 같이 상기 전방 가이드부와 제1중앙 가이드부 사이 또는 상기 후방 가이드부와 제2중앙 가이드부 사이의 공간으로 물이 유입되는 구조로 이루어진다.More specifically, the front and rear guide portions 170 and 170a and the center guide portions 175a and 175b extend downward from the lower surface of the buoyant body as shown in FIG. 5B, respectively, Water is introduced into the space between the front guide part and the first center guide part or between the rear guide part and the second center guide part as shown.

마찬가지 이유로 전후로 이웃하는 상기 물받이부(150)에 형성된 공간부(156)는 서로 다른 위치에 형성되는 것이 바람직한데, 이는 후방에 배치된 물받이 플레이트(155)에 미치는 유속 내지 수압이 줄어드는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있기 때문이다.For the same reason, it is preferable that the space portions 156 formed in the water receiving portion 150 adjacent to the front and rear are formed at different positions. This is because the flow velocity or the water pressure applied to the water receiving plate 155 disposed at the rear is more efficiently This can be prevented.

상기 전방 및 후방 가이드부(170a), 중앙 가이드부(175a,175b)는 상기 제1,2 부력체 프레임(110,110a) 내지 부력체(115)가 1~2m의 높이로 형성되는 경우 0.5~1m 정도가 물속에 잠기는 데, 이때 각 가이드부는 부력체의 하면에서 1m 내지 4m, 보다 바람직하게는 1~2m 아래로 연장 형성되는 것이 바람직하다.In the case where the first and second buoyant body frames 110 and 110a to the buoyant body 115 are formed to have a height of 1 to 2 m, the front and rear guide portions 170a and the center guide portions 175a and 175b have a length of 0.5 to 1 m , And each guide portion is preferably extended from the lower surface of the buoyant body to 1 to 4 m, more preferably 1 to 2 m or less.

각 가이드부(170,170a,175a,175b)는 금속판 등으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.Each of the guide portions 170, 170a, 175a, and 175b may be formed of a metal plate or the like.

도 6은 본 발명의 수력발전장치 복수 개가 연결된 모습을 도시하는 도면이다.6 is a view showing a state in which a plurality of hydroelectric generating units of the present invention are connected.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 제1,2 부력체 프레임(110,110a) 각각의 후단에는 연결와이어(103)에 의해 적어도 하나의 다른 제1,2 부력체 프레임(110,110a)가 연결되어 추가적인 발전을 하도록 구성할 수 있다.1 to 6, at least one other first and second buoyant body frames 110 and 110a are connected to a rear end of each of the first and second buoyant body frames 110 and 110a by a connecting wire 103, It can be configured to generate electricity.

상기 연결와이어(103)는 일단은 전방에 배치된 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 후단 상측에 고정되고, 타단은 후방에 배치된 제1,2 부력체 프레임(110,110a)의 전단 하측에 고정되는 것이 바람직한데, 발전시 부력체의 전단부가 내려가기 때문에 이를 보상하기 위함이다.The connecting wire 103 is fixed to the rear upper end of the first and second buoyant body frames 110 and 110a disposed at the front and the other end is connected to the front end of the first and second buoyant body frames 110 and 110a disposed at the rear It is desirable to fix the lower part of the buoyant body to compensate for the lowered portion of the buoyant body during power generation.

이와 같이, 복수의 제1,2 부력체 프레임(110,110a)을 손쉽게 착탈할 수 있기 때문에 발전 규모를 손쉽게 조절할 수 있고, 선박 형태로 구성하여 강 또는 바다의 제반 환경에 맞추어 원하는 영역에 손쉽게 복수의 수력발전장치를 설치할 수 있는 장점이 있다.Since the plurality of first and second buoyant body frames 110 and 110a can be easily attached and detached, it is possible to easily adjust the scale of the power generation, and it is possible to easily construct a plurality of first and second buoy body frames 110 and 110a in a desired area There is an advantage that a hydroelectric power plant can be installed.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.

100 : 수력발전장치 101 : 고정 앙카
103 : 연결와이어 110 : 제1 부력체 프레임
110a : 제2 부력체 프레임 115 : 부력체
120 : 전방 체인기어 120a : 후방 체인기어
125 : 전방 회전축 125a : 후방 회전축
130 : 제1 체인 130a : 제2 체인
150 : 물받이부 151 : 연결축
153 : 물받이 프레임 155 : 물받이 플레이트
156 : 공간부 157 : 고정홀
158 : 와이어 170 : 전방 가이드부
170a : 후방 가이드부 175 : 중앙 가이드부
175a,175b : 제1,2 중앙 가이드부
180 : 발전기100: hydroelectric power generation apparatus 101: fixed anchor
103: connecting wire 110: first buoyancy frame
110a: second buoyant body frame 115: buoyant body
120: front chain gear 120a: rear chain gear
125: front rotating shaft 125a: rear rotating shaft
130: first chain 130a: second chain
150: water receiver 151:
153: Water receiving frame 155: Water receiving plate
156: Space part 157: Fixed hole
158: wire 170: front guide portion
170a: rear guide portion 175: central guide portion
175a, 175b: first and second central guide portions
180: generator

Claims (7)

좌우로 나란히 배치되는 제1,2 부력체 프레임과;
상기 제1,2 부력체 프레임에 각각 설치되는 부력체와;
상기 제1,2 부력체 프레임의 전방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 전방 체인기어와;
상기 제1,2 부력체 프레임의 후방 영역에 각각 설치되는 한 쌍의 후방 체인기어와;
상기 한 쌍의 전방 및 후방 체인기어 사이에 설치되는 한 쌍인 전방 및 후방 회전축과;
상기 전방 및 후방 체인기어에 연결되는 제1,2 체인과;
일단은 상기 제1체인에 고정되고 타단은 상기 제2체인에 고정되는 바 형상의 연결축과, 상기 연결축에 상하 대칭되도록 설치되는 사각틀 형상의 물받이 프레임과, 상기 물받이 프레임 내에 복수 개가 이격하여 배치되는 판 형상의 물받이 플레이트를 포함하되, 상기 제1,2 체인의 둘레 방향을 따라 소정 간격으로 설치되는 복수의 물받이부와;
상기 전방 및 후방 회전축 중 적어도 하나에 연결된 발전기;를 포함하며,
상기 제1,2 부력체 프레임은 바다의 바닥에 고정되되,
상기 제1,2 부력체 프레임의 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에는 제1,2부력체 프레임 사이로 유입되는 물의 양을 확대할 수 있도록 물이 유입되는 방향으로 벌어진 구조의 전방 및 후방 가이드부가 형성되고,
상기 제1,2 부력체 프레임의 중앙 영역에는 중앙 가이드부가 더 설치되며,
상기 중앙 가이드부는 상기 전방 가이드부와 대응하는 방향으로 벌어진 구조의 제1중앙 가이드부와, 상기 후방 가이드부와 대응하는 방향으로 벌어진 구조의 제2중앙 가이드부로로 이루어지고,
상기 전방, 후방 가이드부와, 상기 중앙 가이드부는 각각 상기 부력체의 하면보다 아래로 연장 형성되어 상기 전방 가이드부와 제1중앙 가이드부 사이 또는 상기 후방 가이드부와 제2중앙 가이드부 사이의 공간으로 물이 유입되는 구조인 것을 특징으로 하는 수력발전장치.First and second buoyant body frames arranged side by side;
A buoyant body installed in each of the first and second buoyant body frames;
A pair of forward chain gears respectively installed in front regions of the first and second buoyant body frames;
A pair of rear chain gears respectively installed at rear regions of the first and second buoyant body frames;
A pair of front and rear chain shafts installed between the pair of front and rear chain gears;
First and second chains connected to the front and rear chain gears;
A tubular connecting shaft having one end fixed to the first chain and the other end fixed to the second chain; a rectangular frame-shaped water-receptacle frame vertically symmetrical to the connection shaft; A plurality of water receiving portions including a plate-shaped water receiving plate disposed at predetermined intervals along the circumferential direction of the first and second chains;
And a generator connected to at least one of the front and rear rotation shafts,
The first and second buoyant body frames are fixed to the bottom of the sea,
At least one of the front and rear ends of the first and second buoyant body frames are formed with front and rear guide portions having a structure opened in a direction in which water flows in order to enlarge the amount of water flowing between the first and second buoyant body frames ,
A central guide portion is further provided in a central region of the first and second buoyant body frames,
The central guide portion includes a first central guide portion having a structure that is opened in a direction corresponding to the front guide portion and a second central guide portion having a structure that is opened in a direction corresponding to the rear guide portion,
Each of the front and rear guide portions and the central guide portion is formed to extend below the lower surface of the buoyant body so as to form a space between the front guide portion and the first central guide portion or between the rear guide portion and the second central guide portion And water is introduced into the water tank. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 물받이부에는 상기 복수의 물받이 플레이트들이 서로 이격하여 형성되는 공간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수력발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the water receiving portion further comprises a space portion in which the plurality of water receiving plates are spaced apart from each other. 제1항에 있어서,
상기 물받이 프레임은 상기 연결축을 기준으로 상하로 대칭되는 상부 및 하부 물받이 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수력발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the water receiving frame comprises upper and lower water receiving frames symmetrical up and down with respect to the connecting shaft. 제1항에 있어서,
상기 물받이 프레임에는 전후 양쪽에 고정홀이 형성되고, 복수의 와이어에 의해 고정되되,
상기 와이어는 일단은 상기 고정홀에 연결되고 타단은 상기 제1,2 체인 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 수력발전장치.The method according to claim 1,
The water receptacle frame has fixing holes formed on both front and rear sides thereof and fixed by a plurality of wires,
Wherein the wire is connected at one end to the fixing hole and at the other end to one of the first and second chains.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006046152A (en) 2004-08-03 2006-02-16 Akizo Nishio Horizontal type running water power generator
KR101623684B1 (en) 2015-04-27 2016-06-07 엄명섭 Hydroelectric power plant

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