KR102081833B1 - 수차 장치 - Google Patents

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KR102081833B1
KR102081833B1 KR1020190055806A KR20190055806A KR102081833B1 KR 102081833 B1 KR102081833 B1 KR 102081833B1 KR 1020190055806 A KR1020190055806 A KR 1020190055806A KR 20190055806 A KR20190055806 A KR 20190055806A KR 102081833 B1 KR102081833 B1 KR 102081833B1
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fluid flow
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홍순원
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주식회사 와이이씨
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Abstract

개시된 수차 장치는, 회전축에 삽입되는 회전축공이 형성되는 회전 디스크, 및 회전 디스크의 측면 외주면에 유체 흐름에 저항을 선택적으로 받도록 설치되는 복수개의 블레이드 유닛을 포함하며, 블레이드 유닛은, 회전 디스크의 외주면을 따라 설치되어, 유체 흐름의 저항력을 받아 회전력을 발생시키는 구간에서는 외부로 확장되게 회동되며 유체 흐름의 저항력을 최소한 받아야 하는 구간에서는 회전 디스크의 외주면으로 접히게 회동되게 설치되는 복수개의 블레이드부 및 블레이드부와 일체로 설치되어 블레이드부가 유체의 흐름 저항을 받게 확장되도록 하는 보조 블레이드 유닛을 포함한다. 이로써, 수력 발전 또는 회전 동력을 얻기 위해 회전 디스크를 회전시킬 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간에서는 확장되게 회동되고, 그 반대측으로 돌아가면 유체 흐름에 받는 저항을 최소화하여야 하는 구간에서는 회전 디스크의 외주면에 접히도록 함으로써, 유체 흐름을 최대한 이용하여 발전량 또는 회전 동력을 끌어올릴 수 있게 된다.

Description

수차 장치 {HYDRAULIC TURBINE}
본 발명은 수차 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 바닷물의 조력 또는 강물이나 해류의 조수를 이용하여 회전되는 동력을 이용하거나 발전할 수 있는 수차 장치에 관한 것이다.
해수나 강물의 유체 흐름을 이용하여 수차를 회전시켜 이로부터 전기를 생산하는 발전 장치나 회전 동력을 이용하여 펌핑이나 기타 동력원으로 사용하는 기술 대한 수요가 많아 지고 있다.
해수나 강물의 유체 흐름을 이용하는 것을 조류 발전, 해수 조수 간만의 차를 이용하는 조력 발전 및 위치 에너지를 이용하는 수력 발전에는 유체의 흐름에 의해 회전하는 수차가 설치된다.
도 1에는 종래 일반적으로 사용되는 수차가 개시된다. 도 1을 참조하면, 수차(10)는 회전축(미도시)에 삽입되어 회전되는 회전 디스크(11), 회전 디스크(11)의 측면 외주면(11a)에 유체의 흐름을 받는 블레이드(13)가 설치된다.
블레이드(13)가 유체의 흐름(F)에 저항을 받고 그 저항력에 의해 회전 디스크(11)가 회전축을 중심으로 회전하고, 그 회전에 의해 발전되면서 전력을 생산하게 된다.
그러나, 회전 디스크(11)는 도 1에서 유체의 흐름중 우측에 위치되는 블레이드(13R)가 저항을 받으면서 회전되는데, 회전 디스크(11)의 회전에 의해 우측 블레이드(13R)가 좌측으로 위치되면서 해당 블레이드(13L)는 오히려 회전 디스크(11)의 회전력을 감쇄시키게 된다.
즉, 도 1 상의 유체의 흐름과 수차(10) 간의 상호 관계에서, 우측 블레이드(13R)는 회전 디스크(11)를 회전시키는 동력이 되는 것이나 좌측 블레이드(13L)는 유체의 흐름에 최대한 저항을 받지 않아야 회전 디스크(11)의 회전력을 발생시켜 발전시킬 수 있게 된다.
이를 위해 블레이드(13)의 각도를 조정하여, 우측(13R)에서는 유체의 흐름에 최대한 저항하여 회전 디스크(11)를 회전시키도록 하고, 좌측(13L)으로 이동하여서는 유체의 흐름에 최대한 저항하지 않도록 각도를 조절하여 설치하고 있다.
그러나, 이러한 블레이드(13)의 설치 각도를 조정하는 경우 우측 블레이드(13R)는 최대한 유체의 흐름에 저항을 주어 회전력을 크게 받아야 하는데 최대한으로 확장이 되지 않아 회전력이 저하되고, 좌측 블레이드(13L)는 최대한 유체의 흐름에 저항을 받지 않아야 하나 회전 디스크(11)의 외주면으로 부터 어느 정도 익스텐션이 되어 있어 반대방향의 회전을 주게 되어 결과적으로 전체 회전 디스크(11)의 회전력을 감쇄시키게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 유체의 흐름에 의한 회전력을 최대한 활용할 수 있는 수차 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치는, 회전축에 삽입되는 회전축공이 형성되는 회전 디스크; 및 상기 회전 디스크의 측면 외주면에, 유체 흐름에 저항을 선택적으로 받도록 설치되는 복수개의 블레이드 유닛;을 포함하며, 상기 블레이드 유닛은, 상기 회전디스크의 외주면을 따라 설치되어, 유체 흐름의 저항력을 받아 회전력을 발생시키는 구간에서는 외부로 확장되게 회동되며 유체 흐름의 저항력을 최소한 받아야 하는 구간에서는 상기 회전 디스크의 외주면으로 접히게 회동되게 설치되는 복수개의 블레이드부; 및 상기 블레이드부와 일체로 설치되어, 상기 블레이드부가 유체의 흐름 저항을 받게 확장되도록 하는 보조 블레이드 유닛;을 포함한다.
이로써, 수력 발전 또는 회전 동력을 얻기 위해 회전 디스크를 회전시킬 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간에서는 확장되게 회동되고, 그 반대측으로 돌아가면 유체 흐름에 받는 저항을 최소화하여야 하는 구간에서는 회전 디스크의 외주면에 접히도록 함으로써, 유체 흐름을 최대한 이용하여 발전량이나 회전력을 최대한 끌어올릴 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 보조 블레이드 유닛은, 상기 블레이드부의 회전축과 연동되어, 상기 회전 디스크의 상면에서 슬라이딩 이동되는 보조 회전축; 및 상기 보조 회전축에 일정 각도로 회동가능하게 설치되는 보조 블레이드부;를 포함한다.
이로써, 보조 블레이드부가 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간에는 유체의 흐름에 저항을 받아 회전 디스크의 상면에 접힌 상태에서 직립하면서 유체의 흐름에 저항을 받게 되면서 슬라이딩 이동되고 이와 연동되어 블레이드부가 확장되면서 유체의 흐름에 저항을 받아 회전 디스크가 회전되고, 그 반대 구간으로 오면서 유체의 흐름에 저항을 받아 블레이드부가 회전 디스크의 외주면에 접하게 접히면서 그에 따라 보조 블레이드부도 회전 디스크의 상면에 접하면서 유체의 흐름에 저항을 최소시킨다.
또한, 상기 회전 디스크의 상면에는 상기 보조 블레이드 유닛의 보조 회전축의 슬라이딩 이동을 제한하는 복수개의 스토퍼부가 형성되는 것이 바람직하다.
이로써, 보조 회전축의 상기 회전 디스크 상면에서의 슬라이딩 이동이 과하게 되지 않게 제한됨으로써, 그에 따라 연동되는 블레이드부의 확장 회동도 제한되어 유체 흐름의 저항을 최대한 받을 수 있는 각도에서 더 이상 꺽이지 않게 되어 발전량을 끌어올릴 수 있게 된다.
또한, 상기 블레이드부의 선단측 상기 회전 디스크의 외주면에는 각각 유체흐름을 분기시키는 분기부;가 설치되는 것이 바람직하다.
이로써, 블레이드부가 회전 디스크이 외주면에 접하게 닫혀진 상태에서 점점 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간으로 이동되면서 외부로 확장 회동되어야 할 때 유체의 흐름이 분기부에 의하여 분기되면서 블레이드부를 밀어서 보다 신속하게 확장 회동되면서 확장 회동력을 부가하여 확장에 대한 작동 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 회전 디스크의 상기 블레이드부가 회동 가능하게 설치되는 위치에는, 유체의 흐름에 저항을 받는 공간부가 형성되는 것이 바람직하다.
이로써, 블레이드부에 의한 유체 흐름의 저항에 더하여 공간부에서 유체 흐름의 저항력을 받아 회전 디스크의 회전력을 더 확보하여 결과적으로 발전량 또는 동력을 더 끌어올릴 수 있게 된다.
본 발명의 수차 장치에 의하면, 수력 발전 또는 회전 동력을 얻기 위해 회전 디스크를 회전시킬 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간에서는 확장되게 회동되고, 그 반대측으로 돌아가면 유체 흐름에 받는 저항을 최소화하여야 하는 구간에서는 회전 디스크의 외주면에 접히도록 함으로써, 유체 흐름을 최대한 이용하여 발전량 또는 회전 동력을 끌어올릴 수 있게 된다.
또한, 보조 블레이드부가 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간에는 유체의 흐름에 저항을 받아 회전 디스크의 상면에 접힌 상태에서 직립하면서 유체의 흐름에 저항을 받게 되면서 슬라이딩 이동되고 이와 연동되어 블레이드부가 확장되면서 유체의 흐름에 저항을 받아 회전 디스크가 회전되고, 그 반대 구간으로 오면서 유체의 흐름에 저항을 받아 블레이드부가 회전 디스크의 외주면에 접하게 접히면서 그에 따라 보조 블레이드부도 회전 디스크의 상면에 접하면서 유체의 흐름에 저항을 최소시킨다.
또한, 보조 회전축의 상기 회전 디스크 상면에서의 슬라이딩 이동이 과하게 되지 않게 제한됨으로써, 그에 따라 연동되는 블레이드부의 확장 회동도 제한되어 유체 흐름의 저항을 최대한 받을 수 있는 각도에서 더 이상 꺽이지 않게 되어 발전량 또는 회전 동력을 끌어올릴 수 있게 된다.
또한, 블레이드부가 회전 디스크이 외주면에 접하게 닫혀진 상태에서 점점 때 유체의 흐름에 최대한 많은 저항을 받아 회전력을 발생시켜야 하는 구간으로 이동되면서 외부로 확장 회동되어야 할 때 유체의 흐름이 분기부에 의하여 분기되면서 블레이드부를 밀어서 보다 신속하게 확장 회동되면서 확장 회동력을 부가하여 확장에 대한 작동 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
또한, 블레이드부에 의한 유체 흐름의 저항에 더하여 공간부에서 유체 흐름의 저항력을 받아 회전 디스크의 회전력을 더 확보하여 결과적으로 발전량 또는 회전 동력을 더 끌어올릴 수 있게 된다.
도 1은 종래 수차 장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치를 나타낸 도면,
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 수차 장치의 주요부 작동을 설명하기 위한 도면,
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 수차 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 'B' 부분 확대도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치를 설명하기에 앞서, 유체의 흐름에 의한 회전력을 받아 발전하는 장치에 해수나 강물의 흐름을 이용한 조류 발전, 해수의 조수간만의 차를 이용한 조력 발전, 물의 위치 에너지를 이용한 수력 발전이 있는데, 차후 이러한 유체의 흐름을 이용하여 회전하는 수차를 이용한 발전 장치를 수력 발전이라 통칭하여 설명한다.
또한, 본 수차장치는 회전시켜 전기를 생산하는 수력 발전 또는 조력 발전 뿐만 아니라, 회전 동력 자체를 다른 에너지 형태로 전환하지 않고 바로 동력 전달을 받아 이용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치를 나타낸 도면, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 수차 장치의 주요부 작동을 설명하기 위한 도면, 도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 수차 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면, 도 6은 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수차 장치(100)는, 회전 디스크(110) 및 블레이드 유닛(130)을 포함한다.
회전 디스크(110)는 수력 발전 장치(100)의 회전축(미도시)이 삽입되어 회전 디스크(110)의 회전력을 회전축으로 전달하고 그 회전력을 이용하여 발전할 수 있게 한다.
블레이드 유닛(130)은 상기 회전 디스크(110)의 외주면(111)에 일정 간격을 따라 복수개 설치되는 것으로서, 선택적으로 유체 흐름의 저항을 많이 받거나 최소화하도록 회동되는 블레이드부(131), 블레이드부(131)의 회동을 가이드하는 블레이드 회전축(133) 및 블레이드 회전축(133)과 일체로 연결되는 보조 블레이드 유닛(133)을 포함한다.
블레이드부(131)는 도 4에 도시된 바와 같이 유체의 흐름을 받아 회전 디스크(110)의 회전력을 발생시켜야 하는 구간('O'구간)에서는 유체 흐름의 저항력을 많이 받도록 펼쳐지게 회동되고(확장 회동), 회전 디스크(110)가 회전되면서 반대 구간 즉, 유체의 흐름 저항력을 최소한으로 받아야 하는 구간('C' 구간)에서는 회전 디스크(110)의 외주면에 접하도록 접히게 회동된다(접힘 회동).
블레이드 회전축(133)은 블레이드부(131)가 선택적으로 확장 회동 및 접힘 회동되게 회전 디스크(111)의 외주면에 회전되게 설치된다.
보조 블레이드 유닛(135)은 블레이드부(131)의 확장 회동을 보조하는 것으로서, 유체의 흐름에 의해 정점(도 5에서 'C' 포인트)에서 유체의 흐름을 정면으로 받기 때문에 블레이드(131)가 확장 회동에 지장을 받을 수 있어, 확장 회동의 신뢰성을 확보하여 보조 블레이드 유닛(135)이 설치된다.
보조 블레이드 유닛(135)은 블레이드 회전축(133)과 일체로 형성되어 회전 디스크(110)의 상면에서 슬라이딩 이동회전하는 보조 회전축(135a) 및 보조 회전축(135a)에 일정 각도로 회동가능하게 설치되는 보조 블레이드부(135b)를 포함한다.
보조 회전축(135a)은 블레이드 회전축(133)의 일측이 연장되면서 회전 디스크(110)의 외주면에서 상면으로 접하도록 절곡되어, 회전 디스크(110)의 상면에서 슬라이딩 이동회동되면서, 결과적으로 블레이드부(131)를 확장 회동시킨다.
보조 블레이드부(135b)는 보조 회전축(135a)에 회동가능하게 설치되어 'O 구간' 에서는 유체의 흐름에 저항을 받아 직립되면서(직립 회동) 보조 회전축(135a)을 슬라이딩 이동회동시키면서 블레이드부(131)가 확장 회동하도록 한다.
그러나 회전디스크가 'O 구간'의 정점을 지나면서 'C 구간'으로 접할 때는 직립된 보조 블레이드부(135b)가 유체의 흐름 저항에 의해 회전 디스크(110)의 상면에 접하도록 접힘 회동된다.
즉, 보조 블레이부(135b)는 'O 구간'에서 일 방향으로만 회동되게 하고 회전 디스크(110)의 상면에서 최대한 유체 흐름의 저항을 받는 상태인 즉, 직립 상태까지만 회동되고 더 이상 회동되지 않게 보조 회전축(135b)에 설치되고, 'C 구간'에서는 회전 디스크(110)의 회전에 의해 유체 저항을 받아 접힘 회동된다.
이러한 보조 블레이드 유닛(135)에 의하여 블레이드부(131)의 확장 회동의 신뢰성을 증가시켜 전체 발전장치의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 블레이드부(131)의 선단측 회전 디스크(110)의 외주면에는 유체흐름을 분기시키는 분기부(140)가 설치된다. 분기부(140)는 단면이 삼각형인 형태로 단면에서 삼각형의 꼭짓점이 되는 면이 유체 흐름에 대향되게 배치되어 유체가 분기되어 도 6에 도시된 바와 같이 블레이드부(131)의 뒷면으로 들어가서 밀게 되면서 블레이드부(131)의 확장 회동을 추가적으로 보조할 수 있게 한다.
이를 위해, 블레이드부(131)는 회전 디스크(110)의 외주면(111)에 매몰되지 않게 외주면(111)에는 블레이드부(131)의 양측면(131a)을 지지하는 지지부(111b)가 형성되며, 블레이브부(131)의 선단측(131b)에는 내부 공간으로 유체가 진입되는 공간부(111a)로의 유체가 진입되는 공간이 확보된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 분기부(140) 내에 블레이드 회전축(133)이 설치되어 블레이드 회전축(133)의 회전을 가이드하게 한다.
이때, 블레이드부(131)가 확장 회동된 후 유체 흐름의 저항력을 더 높이게 하기 위하여 공간부(111a)의 형상이 'O 구간'에서는 회전 디스크(110) 회전시 더 많은 유체 흐름의 저항력을 받을 수 있게 하면서 'C 구간' 에서는 유체 흐름의 저항력을 최소한으로 받도록 형성된다.
즉, 'A 구간'에서는 상류측 보다 하류측의 공간 면적이 넓게 하여 진입해 들어오는 유체와 더 많이 부딪히게 하고, 'B 구간'에서는 이러한 형상에 의해 빠져 나가는 유체와 덜 부딪히게 하는 유선형으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 회전 디스크(110)의 상면에는 각 블레이드 유닛(130)에 대응되는 위치에 스토퍼부(150)가 복수개 형성된다.
이러한 스토퍼부(150)는 회전 디스크(110)의 상면에 형성되어 보조 회전축(135a)이 슬라이딩 이동회동하면서 블레이드부(131)가 확장 회동되는데 더 이상 블레이드부(131)가 확장 회동되지 않게 보조 회전축(135a)의 슬라이딩 이동회동을 저지한다.
이러한 스토퍼부(150)에 의하여, 블레이드부(131) 또한 그 유체 흐름의 저항력을 최대한 받을 수 있는 각도까지 즉, 회전 디스크(110)의 외주면에서 과하게 꺽여서 회동되는 경우 유체 흐름 저항력을 적게 받게 되므로 직립하는 각도까지만 확장 회동될 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 회전 수차(100)의 구조에 의하여, 보다 효과적으로 유체 흐름의 저항력을 받아 회전력의 손실없이 회전 디스크(110)를 회전시켜 발전량을 증가시킬 수 있게 된다.
즉, 'O 구간'에서는 분기부(140)에 의한 유체가 블레이드부(131)의 뒷면을 밀어올려 확장 회동을 보조하고, 보조 블레이드부(135b)에 의하여 보조 회전축(135a)이 슬라이딩 이동회동하면서 블레이드부(131)가 확장 회동이 보조되고, 블레이드부(131)가 위치되는 회전 디스크(110)의 공간부(111a) 형상에 의하여 확장 회동이 보조되면서, 'C 구간'에서는 블레이드부(131)가 접힘 회동되어 효과적으로 유체 흐름을 이용하여 발전할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상기에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 특허청구범위에서 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 100 : 수차 110 : 회전 디스크
111 : 회전 디스크 외주면 111a : 공간부
130 : 블레이드 유닛 131 : 블레이드부
133 : 블레이드 회전축 135 : 보조 블레이드 유닛
135a : 보조 회전축 135b : 보조 블레이드부
140 : 분기부 150 : 스토퍼부

Claims (6)

  1. 회전축에 삽입되는 회전축공이 형성되는 회전 디스크; 및
    상기 회전 디스크의 측면 외주면에, 유체 흐름에 저항을 선택적으로 받도록 설치되는 복수개의 블레이드 유닛;을 포함하며,
    상기 블레이드 유닛은,
    상기 회전디스크의 외주면을 따라 설치되어, 유체 흐름의 저항력을 받아 회전력을 발생시키는 구간에서는 외부로 확장되게 회동되며 유체 흐름의 저항력을 최소한 받아야 하는 구간에서는 상기 회전 디스크의 외주면으로 접히게 회동되게 설치되는 복수개의 블레이드부; 및
    상기 블레이드부와 일체로 설치되어, 상기 블레이드부가 유체의 흐름 저항을 받게 확장되도록 하는 보조 블레이드 유닛;을 포함하며,
    상기 보조 블레이드 유닛은,
    상기 블레이드의 회전축과 연동되어, 상기 회전 디스크의 상면에서 슬라이딩 이동되는 보조 회전축; 및
    상기 보조 회전축에 일정 각도로 회동가능하게 설치되는 보조 블레이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수차 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 디스크의 상면에는 상기 보조 블레이드의 보조 회전축의 슬라이딩 이동을 제한하는 복수개의 스토퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수차 장치.
  4. 회전축에 삽입되는 회전축공이 형성되는 회전 디스크; 및
    상기 회전 디스크의 측면 외주면에, 유체 흐름에 저항을 선택적으로 받도록 설치되는 복수개의 블레이드 유닛;을 포함하며,
    상기 블레이드 유닛은,
    상기 회전디스크의 외주면을 따라 설치되어, 유체 흐름의 저항력을 받아 회전력을 발생시키는 구간에서는 외부로 확장되게 회동되며 유체 흐름의 저항력을 최소한 받아야 하는 구간에서는 상기 회전 디스크의 외주면으로 접히게 회동되게 설치되는 복수개의 블레이드부; 및
    상기 블레이드부와 일체로 설치되어, 상기 블레이드부가 유체의 흐름 저항을 받게 확장되도록 하는 보조 블레이드 유닛;을 포함하며,
    상기 블레이드부의 선단측 상기 회전 디스크의 외주면에는 각각 유체흐름을 분기시키는 분기부가 설치되는 것을 특징으로 하는 수차 장치.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회전 디스크의 상기 블레이드부가 설치되는 위치에는, 유체의 흐름에 저항을 받는 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수차 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 블레이드부의 선단측 상기 회전 디스크의 외주면에는 각각 유체흐름을 분기시키는 분기부가 설치되는 것을 특징으로 하는 수차 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3126958U (ja) * 2006-08-10 2006-11-16 裕之 伊藤 風力、水力等の流体用回転翼車。
KR20060118173A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 최진영 동력전달용 수차

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060118173A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 최진영 동력전달용 수차
JP3126958U (ja) * 2006-08-10 2006-11-16 裕之 伊藤 風力、水力等の流体用回転翼車。

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