KR20130015051A - 수차를 이용한 발전시스템의 집수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수차를 이용하여 전기를 생산하는 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단식으로 설치된 복수의 수차에 의해 전기를 생산할 수 있는 발전시스템의 집수구조에 관한 것이다.
본 발명은, 다수의 물받이판 및 원형판에 고정되어 함께 회전하는 회전축으로 구성되어 수직방향을 따라 나란하게 배열된 복수의 수차와, 물을 최상단 수차의 상방으로 유도하여 낙하시키는 물 공급기구와, 상기 수차의 원형판의 원주면을 감싸는 원호형상의 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 원형판을 감싸는 형상의 양측면과 집수된 물을 그 하방의 수차로 낙하시키는 배수구를 구비하며 상기 각 수차의 양측에 대향되게 설치된 복수의 집수가이드와, 상기 각 수차의 회전력을 모아 발전기로 전달하기 위한 동력전달기구를 구비한 수차를 이용한 발전시스템에 있어서,
각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구는 하방에 설치된 수차의 중심을 지나치도록 연장형성되어 상기 배수구를 통해 배출되는 물이 그 방향성을 그대로 유지하면서 하방에 설치된 수차로 배출됨으로써 상하로 인접하는 수차들이 회전방향을 서로 달리하면서 순차적으로 회전하도록 하고,
상기 물받이판은 수차의 중심선상으로부터 수차가 회전되는 반대방향을 향해 일정각도 경사지다가 수차가 회전되는 방향으로 절곡된 형상으로 형성되며,
각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 일측 집수가이드의 배수구는 타측 집수가이드의 배수구보다 하부에 위치되도록 하여 수차의 원심력에 의해 반대측 집수가이드의 배수구에 모인 물들이 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구측으로 낙하되면서 수차의 회전에 이용되도록 하고,
각 수차의 양측에 설치된 집수가이드의 배수구 사이에는 타측 집수가이드의 배수구로 부터 낙하하는 물의 흐름방향을 일측 집수가이드의 배수구로부터 낙하하는 물의 흐름방향과 일치시키는 유로변경용 곡관을 설치하여 구성된다.

Description

수차를 이용한 발전시스템의 집수구조{Water collecting structure of electric power generating system using water mill}

본 발명은 수차를 이용하여 전기를 생산하는 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단식으로 설치된 복수의 수차에 의해 전기를 생산할 수 있는 발전시스템의 집수구조에 관한 것이다.

자원의 고갈에 따라 대체 에너지의 개발은 매우 중요한 문제로 대두되고 있으며, 장기간의 화석연료 사용으로 인한 지구 온난화 등의 문제로 환경친화적인 에너지의 개발이 요구되고 있다.

또한 상기와 같은 환경친화적인 에너지로 풍력, 태양열, 조력 등을 이용한 발전시스템이 알려져 있고, 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 물의 중력을 이용하여 수차를 회전시키는 수단에 의해 전기를 얻는 방식인 물레방아 방식의 발전시스템도 알려져 있다.

이러한 물레방아식 발전시스템은 물이 떨어지는 높이가 그리 높지 않고 수량이 많지 않은 곳에서 주로 사용되는 방식이다.

상기 물레방아 방식의 발전시스템에서 수차의 회전력은 수차의 중심축을 기준으로 오른쪽이나 왼쪽 중 어느 한쪽의 물받이에 실리는 물이 중력의 영향으로 밑으로 낙하하는 힘에 의해 발생된다.

따라서 물의 중력이 크면 클수록 수차의 회전력은 커지고 이에 비례하여 발전량은 많아지게 된다.

그러나 물의 중력을 크게 하여 발전량을 증가시키는 것은 한계가 있다.

왜냐하면 물의 중력을 증가시키기 위해서는 수차를 대형화하여 물받이의 용량을 늘려주어야 하는데, 수차를 대형화하는 것은 한계가 있기 때문이다.

따라서 상기와 같은 여러가지 원인으로 인해 물레방아식의 발전시스템은 제한된 용도로만 사용될 뿐 활발한 상용화가 이루어지지 않고 있다.

본 발명은 복수의 수차를 수직방향으로 다단으로 배치하는 수단에 의해 수차를 대형화하지 않고도 물의 중력을 증가시킬 수 있고 물을 연속적으로 순환시키면서 사용할 수 있는 발전시스템의 집수구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 물받이판 및 원형판에 고정되어 함께 회전하는 회전축으로 구성되어 수직방향을 따라 나란하게 배열된 복수의 수차와, 물을 최상단 수차의 상방으로 유도하여 낙하시키는 물 공급기구와, 상기 수차의 원형판의 원주면을 감싸는 원호형상의 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 원형판을 감싸는 형상의 양측면과 집수된 물을 그 하방의 수차로 낙하시키는 배수구를 구비하며 상기 각 수차의 양측에 대향되게 설치된 복수의 집수가이드와, 상기 각 수차의 회전력을 모아 발전기로 전달하기 위한 동력전달기구를 구비한 수차를 이용한 발전시스템에 있어서,

각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구는 하방에 설치된 수차의 중심을 지나치도록 연장형성되어 상기 배수구를 통해 배출되는 물이 그 방향성을 그대로 유지하면서 하방에 설치된 수차로 배출됨으로써 상하로 인접하는 수차들이 회전방향을 서로 달리하면서 순차적으로 회전하도록 하고,

상기 물받이판은 수차의 중심선상으로부터 수차가 회전되는 반대방향을 향해 일정각도 경사지다가 수차가 회전되는 방향으로 절곡된 형상으로 형성되며,

각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 일측 집수가이드의 배수구는 타측 집수가이드의 배수구보다 하부에 위치되도록 하여 수차의 원심력에 의해 반대측 집수가이드의 배수구에 모인 물들이 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구측으로 낙하되면서 수차의 회전에 이용되도록 하고,

각 수차의 양측에 설치된 집수가이드의 배수구 사이에는 타측 집수가이드의 배수구로 부터 낙하하는 물의 흐름방향을 일측 집수가이드의 배수구로 부터 낙하하는 물의 흐름방향과 일치시키는 유로변경용 곡관을 설치하여서 된 수차를 이용한 발전시스템의 집수구조이다.

본 발명에 따른 수차를 이용한 발전시스템의 집수구조는 최상단의 수차를 회전시킨 물이 손실됨이 없이 하방으로 낙하하면서 다단으로 설치된 수차를 서로 반대방향으로 순차회전시키기 때문에 단일의 수차를 회전시키는 종래 발전장치에 비해 발전효율이 크게 향상된다.

아울러, 종래에 비해 소형화된 수차를 이용하므로 공간활용도가 높은 효과를 기대할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발전시스템의 정면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발전시스템의 측면도
도 3은 본 발명을 구성하는 수차와 집수 가이드의 사시도
도 4는 본 발명을 구성하는 수차와 집수 가이드의 정단면도
도 5는 본 발명에 따른 발전시스템의 동력전달 부분의 구성도
도 6은 유로변경용 곡관을 나타낸 집수가이드의 배수구 부분 확대도
도 7은 흡상관 하단에 설치된 분기관 부분의 확대도

본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도면의 도 1과 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수차를 이용한 발전시스템의 정면도와 측면도로서, 본 발명에 적용되는 수차를 이용한 발전시스템 은 크게 나누어 수직방향을 따라 나란하게 배열된 복수의 수차(10a)(10b)(10c)(10d)와, 상기 수차 중 최상단에 위치한 수차(10a)에 물을 공급하기 위한 물 공급기구와, 상기 물 공급기구에 의해 공급된 물을 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)에 순차적으로 낙하시켜 주기 위한 복수의 집수 가이드(20a)(20b)와, 상기 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 회전력을 모아서 발전기에 전달하기 위한 동력전달기구 등으로 구성되어 있다.

상기 물 공급기구는 인력이나 자연력 등으로 양수동작을 수행할 수 있는 모든 기구를 의미하며, 본 실시예에서는 펌프를 예를 들어 도시하고 설명한다. 상기 펌프는 주간에만 전력을 사용하는 산업상의 특별한 사유가 있는 경우에 매우 유용하다. 왜냐하면, 새벽의 값싼 전기를 이용하여 펌프를 동작시켜 물을 수차의 상부로 끌어올린 다음 주간에 비싼 전기를 이용하지 않는 대신 본원의 발전시스템을 이용하여 얻어지는 전기를 사용함으로써 실질적으로 경제적인 이득을 볼 수도 있기 때문이다.

상기 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)는 좌우로 대향된 한쌍의 원형판(11)과, 이들 대향된 한쌍의 원형판(11) 사이에 일정 간격으로 설치된 복수의 물받이판(12)과, 상기 원형판(11)의 회전 중심에 고정되어 원형판의 회전 시 함께 회전하는 회전축(13)으로 이루어져 있다.

그리고 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 회전축(13)은 동일 수직선상에 위치하도록 수직방향을 따라 나란히 배열되어 있으며, 이들 회전축(13)은 베어링 등을 통해 프레임(30)에 지지되어 있다.

본 발명의 일실시예를 나타낸 첨부 도면에서는 프레임(1)에 4개의 수차(10a)(10b)(10c)(10d)가 나란히 설치된 일예를 도시하였으나, 설치 공간의 크기에 따라 3개나 5개 또는 그 이상의 갯수로 설치할 수 있다.

상기 복수의 수차(10a)(10b)(10c)(10d) 중 최상단에 위치한 수차(10a)에 물을 공급하기 위한 물 공급기구는 수조(40) 내에 설치된 펌프(41)와 이 펌프(41)에 연결된 흡상관(42)으로 구성되며, 상기 흡상관(42)의 선단은 최상단에 있는 수차(10a)의 상방에 위치하여 있다. 그리고 상기 흡상관(42)의 선단에는 흡상관(42)을 통해 낙하하는 물이 좌측 또는 우측으로 일정한 방향성을 갖고 낙하되도록 유도단(43)이 더 구비될 수도 있다. 상기 유도단(43)이 구비되지 않는 경우의 상기 흡상관(42)의 위치는 흡상관(42)을 통해 낙하하는 물이 좌측 또는 우측으로 일정한 방향성을 갖고 낙하되도록 수차(10a)의 중심으로부터 좌측 또는 우측으로 편심된 위치에 위치되도록 한다.

따라서 펌프(41)를 구동시키면 수조(40) 내의 물이 흡상관(42)과 유도단을 따라 일정한 방향성을 갖고 수차(10a)의 상방으로 이동하여 원형판(11) 사이에 설치된 물받이판(12)으로 떨어지게 되고 물받이판(12)에 실리는 물의 중력에 의해 회전축(13)이 회전을 하게 된다.

또 첨부된 도면에서는 펌프(41)가 수조(40) 내에 설치된 예를 도시하였으나, 상기 펌프(41)는 수조(40)의 바깥에 설치될 수도 있다.

그리고 흡상관(42)의 하단에는 도 7과 같이 수차로 공급되는 물의 양을 조절하기 위한 분기관(44)이 연결되어 있고 이들 흡상관(42)과 분기관(44)에는 각각 개폐밸브가 설치되어 있다.

따라서 어떤 원인으로 인해 흡상관(42)으로 흡상되어 수차로 떨어지는 물의 양이 너무 많은 경우에는 분기관(44)에 설치된 개폐밸브를 열어 수차로 공급되는 물의 양을 조절하여 일정한 전류를 생산할 수 있게 하여 준다.

만약, 수차로 공급되는 물의 양이 과다하면 발전기(70)가 너무 빨리 돌아 발전기(70)에 무리가 가고 일정한 전류도 생산되지 않는다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 물받이판(12)은 수차의 회전력을 배가시키기 위해 일정한 방향으로 경사지게 설치된다. 또한, 상기 물받이판(12)은 물받이판(12)으로 떨어진 물의 수위가 높아지면서 원형판(11)을 통해 수차의 바깥쪽으로 흘러 넘쳐 유실되지 않도록 상기 원형판(11)의 높이(H) 보다 작은 높이(h)로 제작된다.

그리고 상기 물받이판(12)은 수차(10a)의 중심선(C/L)과 일치하도록 형성된 물받이판에 비하여 보다 많은 양의 물을 수용할 수 있도록 수차(10a)의 중심선(C/L)상으로부터 수차(10a)가 회전되는 반대방향을 향해 일정각도 경사를 이루다가 수차(10a)가 회전하는 방향으로 절곡되는 형상으로 되어 있는데, 이는 물받이판(12)에 수용는 물의 양을 극대화하기 위한 것이다.

이와 같이 물받이판(12)에 수용되는 물의 양이 증대되면 낙하되는 물의 양도 상대적으로 증대되면서 물이 낙하될 때 발생되는 반동력이 증대된다. 따라서, 수차(10a)의 회전력을 극대화시킬 수 있게 된다.

상기 물 공급기구에 의해 공급된 물을 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)에 순차적으로 낙하시켜 주기 위한 집수 가이드(20a)(20b)는 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 양측에 서로 대향되게 설치되며, 수차가 회전함에 따라 하방으로 낙하하는 물이 밖으로 분산되지 않고 모일 수 있도록 원형판(11)의 원주면을 감싸는 원호형상의 바닥면(21)과 이 바닥면(21)으로부터 연장되어 원형판(11)의 바깥측을 감싸주는 형상의 양측면(22) 및 집수된 물을 그 하방에 위치된 수차로 낙하시키는 배수구(23)로 구성되어 있다.

이에 따라, 수차를 회전시키고 낙하하는 물은 수차의 양측에 설치된 집수 가이드(20a)(20b) 중 일측의 집수 가이드(20a)에 안내되어 그 하방의 수차로 낙하하게 된다.

본 발명에 따르면, 물이 통과하는 일측의 집수가이드(20a)의 배수구(23)는 그 단부가 하방에 설치된 수차의 중심을 지나치도록 연장형성된다. 이는 상기 배수구(23)를 통해 배출되는 물이 그 방향성을 그대로 유지하면서 에너지 손실없이 하방에 설치된 수차를 효율적으로 회전시키도록 하기 위함이다.

따라서, 상하로 인접된 수차들(10a)(10b)(10c)(10d)은 서로 다른 방향으로 회전되며 상기 수차들(10a)(10b)(10c)(10d)을 통과하는 물의 흐름은 전체적으로 "S" 형상을 그리게 된다.

예를 들어 첨부도면의 도 1에서 최상단의 수차(10a)가 반시계방향으로 회전을 한다고 가정하면 수차(10a)를 회전시킨 물은 도면상 좌측에 설치된 집수 가이드(20a)의 배수구(23)를 통해 그 하방의 수차(10b)로 낙하되어 수차(10b)를 시계방향으로 회전시키고 수차(10b)를 회전시킨 물은 우측에 형성된 집수 가이드(20a)의 배수구(23)를 통해 그 하방의 수차(10c)로 낙하되어 수차(10c)를 반시계방향으로 회전시키게 되며, 마찬가지로 수차(10c)를 회전시킨 물은 좌측에 설치된 집수 가이드(20a)의 배수구(23)를 통해 수차(10d)로 낙하되어 수차(10d)를 시계방향으로 회전시킨 후 우측에 설치된 집수 가이드(20a)의 배수구(23)를 통해 수조(40)로 떨어지게 되는 것이다.

또한, 각 수차의 양측에 설치된 집수가이드(20a,20b) 중, 물의 흐름을 유도하는 집수가이드(20a)의 배수구(23)는 반대측 집수가이드(20b)의 배수구(23)보다 하부에 위치되도록 한다. 이는, 수차의 원심력에 의해 일측의 집수가이드(20a)로 배출되지 못하고 물받이판(12)에 잔존해 있던 물이 수차의 회전이 진행됨에 따라 더 이상 물받이판(12)에 수용되지 못하게 되면서 중력에 의해 타측의 집수가이드(20b)의 배수구(23)로 모이게 되고, 이렇게 타측의 집수가이드(20b)의 상기 배수구(23)에 모인 물들이 일측의 집수가이드(20a)의 배수구(23)측으로 낙하되면서 수차의 회전에 이용되도록 하기 위함이다. 따라서 각 수차로 공급된 모든 물이 하방의 수차의 회전에 이용되므로 발전효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

또한, 도 6과 같이 물의 흐름을 유도하는 집수가이드(20a)의 배수구(23)와 반대측 집수가이드(20)b)의 배수구(23) 사이에는 상기 타측 집수가이드(20b)의 배수구(23)로 부터 일측 집수가이드(20a)의 배수구 측으로 낙하되는 물의 유로를 변경시키기 위한 유로변경용 곡관(24)이 설치되어 있는데, 이 유로변경용 곡관(24)은 타측 집수가이드(20b)의 배수구(23)로 부터 떨어지는 물의 흐름방향을 일측 집수가이드(20a)의 배수구(23)로부터 그 하방의 수차로 떨어지는 물의 흐름방향과 일치시켜 물의 에너지 손실을 최소화하기 위한 것이다.

즉, 상기 유로변경용 곡관(24)이 없는 경우 타측 집수가이드(20b)의 배수구(23)로부터 떨어지는 물의 흐름이 일측 집수가이드(20a)의 배수구(23)로부터 그 하방의 수차로 떨어지는 물의 흐름에 대해 거의 직교하는 방향으로 형성되기 때문에 하방의 수차로 떨어지는 물의 흐름에 방해를 주어 유속이 감소되지만, 유로변경용 곡관(24)이 설치되는 경우에는 타측 집수가이드(20b)의 배수구(23)로부터 떨어지는 물이 유로변경용 곡관(24)을 통과하면서 방향전환이 되어 일측 집수가이드(20a)의 배수구(23)로부터 그 하방의 수차로 떨어지는 물의 흐름방향과 일치하게 되므로 유속의 감소가 일어나지 않게 되는 것이다.

상기 유로변경용 곡관(24)은 프레임(30)에 지지되어 일정한 위치로 유지된다.

그리고, 집수 가이드(20a,20b)가 원형판(11)의 원주면을 감싸고 있기 때문에 집수 가이드(20a,20b)의 폭은 원형판(11)의 폭보다 더 클 수밖에 없고, 그 결과 집수 가이드(20a,20b)와 원형판(11) 사이에는 이격공간이 존재하게 된다. 그리고 이 이격공간을 통해 배수구(23)를 통과한 물은 하방의 수차의 원형판(11)의 바깥측으로 떨어져 손실이 발생될 수 있다.

따라서, 상기 배수구(23)의 하단은 배수구(23)를 통해 하방의 수차로 낙하하는 물이 수차의 원형판(11)의 바깥측으로 떨어져 손실되지 않도록 그 폭이 점진적으로 좁아지도록 형성된다. 아울러, 타측의 집수가이드(20b)의 배수구(23)의 폭은일측의 집수가이드(20a)의 배수구(23) 보다 좁게 형성되는 것이 바람직하며, 최소한 수차의 원형판(11)의 폭보다는 좁게 형성되어야 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력전달기구는 수차의 일측에 수직상으로 설치되고 프레임(30)에 지지되어 회전하는 구동축(50)과, 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 회전축(13)의 회전력을 상기 구동축(50)에 전달하기 위한 복수의 베벨기어(14)(51)와, 상기 구동축(50)의 회전력을 증속기(60)에 전달하는 베벨기어(52)(61)로 구성되어 있으며, 증속기(60)의 축은 발전기(70)의 축과 커플링으로 결합되어 있다.

상기 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 회전축(13)에는 베벨기어(14)가 고정되어 있고 상기 구동축(50)의 원주면에는 상기 각 회전축(13)의 베벨기어(14)에 대응하는 복수의 베벨기어(51)가 고정되어 있으며, 상기 회전축(13)의 베벨기어(14)와 구동축(50)의 베벨기어(51)는 서로 맞물려 있다.

따라서 물의 낙하에 의해 복수의 수차(10a)(10b)(10c)(10d)가 회전하면 각 수차(10a)(10b)(10c)(10d)의 회전축(13)이 회전을 하게 되고 회전축(13)의 회전력이 서로 맞물린 베벨기어(14)(51)를 통해 구동축(50)에 전달되어 구동축(50)이 회전을 하게 되며, 구동축(50)의 회전력이 베벨기어(52)(61)를 통해 증속기(60)로 전달되어 증속된 후 발전기(70)에 전달되어 발전을 하게 된다.

한편, 상기 발전기(70)의 일측에는 역률방지용 보조모터(80)가 설치되어 있고 이 보조모터(80)의 풀리(81)와 발전기(70)의 축에 고정된 풀리(82) 사이에는 동력전달을 위한 벨트가 연결되어 있다.

따라서 어떤 원인으로 인해 발전기(70)의 축이 발전이 일어나지 않을 정도로 저속 회전하여 역률이 발생할 때 보조모터(80)를 구동시키면 보조모터(80)의 회전력이 풀리(81)(82)를 통해 발전기(70)의 축으로 전달되어 발전기가 가동되므로 일정량의 발전 또는 최소한의 발전이 확보된다.

한편, 발전기(70)의 축에는 상기 발전기(70)의 축과 함께 회전하면서 상기 발전기(70)의 축에 회전관성력을 발생시키는 휠(83)이 끼움 고정되어 있다. 이는, 낙하하는 물의 양이 달라지더라도 발전기(70) 축의 회전속도 변화로 곧바로 이어지지 않고 상기 휠(83)의 회전관성력에 의해 발전기(70) 축의 회전속도가 완만하게 변화하도록 하기 위함이다. 그 결과, 발전기(70)의 축 회전속도는 급변하거나 자주 변화하게 되지 않음으로써 발전기(70)의 성능이 저하되지 않고 균일하고 안정된 출력을 보장받을 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명은 복수의 수차(10a)(10b)(10c)(10d)를 수직상으로 나란히 설치하여 최상단의 수차(10a)로 낙하된 물이 하방으로 떨어지면서 나머지 수차(10b)(10c)(10d)들을 순차적으로 회전시키도록 되어 있기 때문에 예를 들어 1톤의 중량으로 수차를 회전시킨다고 가정할 때 첨부된 도면의 실시예에서와 같이 4개의 수차를 설치하는 경우 4톤의 중량으로 수차를 회전시키는 것과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.

10a,10b,10c,10d : 수차 11 : 원형판
12 : 물받이판 13 : 회전축
14,51,52,61 : 베벨기어 20a,20b : 집수 가이드
21 : 바닥면 22 : 양측면
23 : 배수구 24 : 유로변경용 곡관
30 : 프레임 40 : 수조
41 : 펌프 42 : 흡상관
43 : 유도단 44 : 분기관
50 : 구동축 60 : 증속기
70 : 발전기 80 : 보조모터
81,82 : 풀리 83 : 휠

Claims (4)

1. 다수의 물받이판 및 원형판에 고정되어 함께 회전하는 회전축으로 구성되어 수직방향을 따라 나란하게 배열된 복수의 수차와, 물을 최상단 수차의 상방으로 유도하여 낙하시키는 물 공급기구와, 상기 수차의 원형판의 원주면을 감싸는 원호형상의 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 원형판을 감싸는 형상의 양측면과 집수된 물을 그 하방의 수차로 낙하시키는 배수구를 구비하며 상기 각 수차의 양측에 대향되게 설치된 복수의 집수가이드와, 상기 각 수차의 회전력을 모아 발전기로 전달하기 위한 동력전달기구를 구비한 수차를 이용한 발전시스템에 있어서,
   각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구는 하방에 설치된 수차의 중심을 지나치도록 연장형성되어 상기 배수구를 통해 배출되는 물이 그 방향성을 그대로 유지하면서 하방에 설치된 수차로 배출됨으로써 상하로 인접하는 수차들이 회전방향을 서로 달리하면서 순차적으로 회전하도록 하고,
   상기 물받이판은 수차의 중심선상으로부터 수차가 회전되는 반대방향을 향해 일정각도 경사지다가 수차가 회전되는 방향으로 절곡된 형상으로 형성되며,
   각 수차의 양측에 설치된 집수가이드 중, 물의 흐름을 유도하는 일측 집수가이드의 배수구는 타측 집수가이드의 배수구보다 하부에 위치되도록 하여 수차의 원심력에 의해 반대측 집수가이드의 배수구에 모인 물들이 물의 흐름을 유도하는 집수가이드의 배수구측으로 낙하되면서 수차의 회전에 이용되도록 하고,
   각 수차의 양측에 설치된 집수가이드의 배수구 사이에는 타측 집수가이드의 배수구로 부터 낙하하는 물의 흐름방향을 일측 집수가이드의 배수구로 부터 낙하하는 물의 흐름방향과 일치시키는 유로변경용 곡관을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 수차를 이용한 발전시스템의 집수구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 물 공급기구의 흡상관에 분기관을 연결하여 이 분기관으로 물을 배출함에 의해 흡상관으로 흡상되는 물의 양을 조절할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 수차를 이용한 발전시스템의 수차구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전기의 일측에 역률방지용 보조모터를 설치하고 이 보조모터의 축과 발전기의 축을 풀리와 벨트로 연결하여 보조모터에 의해 발전기의 축을 회전시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 수차를 이용한 발전시스템의 수차구조.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 발전기의 축에는 발전기의 축과 함께 회전하면서 상기 발전기의 축에 대하여 회전관성력을 발생시키는 휠이 끼움 고정된 것을 특징으로 하는 수차를 이용한 발전시스템의 수차구조.

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