KR20140108330A - 수차 발전 장치 - Google Patents

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KR20140108330A
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도시아키 가네모토
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가부시키가이샤 교와 컨설턴츠
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Abstract

수차부와 발전기부를 가지는 발전 기구와, 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구를 구비하는 수차 발전 장치로서, 걸림 기구의 치수 증대나, 보수 점검 시의 댐 판으로부터의 이탈 곤란성 등의 문제점이 생기지 않는 수차 발전 장치를 제공한다. 발전 기구와, 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구를 구비하고, 발전 기구는, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구가 형성되고 하단이 물 유출구를 형성하는 통형 케이싱과, 통형 케이싱 내에 설치된 임펠러를 가지는 수차부와 발전기부를 가지고, 걸림 기구는 지지체인 수로에 설치한 댐 판에 수차부의 통형 케이싱을 걸리게 하는, 수차 발전 장치로서, 수차부는 통형 케이싱 내에 축심을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러를 가지고, 발전기부는 내외 이중 회전 전기자형 발전기를 가지고, 상기 1조의 임펠러의 한쪽은 상기 발전기의 내외의 회전 전기자의 한쪽에, 상기 1조의 임펠러의 다른 쪽은 상기 발전기부의 내외의 회전 전기자의 다른 쪽에, 각각 연결되어 있고, 걸림 기구는, 발전 기구를 지지체에 고정시키지 않고 걸리게 한다.

Description

수차 발전 장치{WATER TURBINE GENERATOR}
본 발명은, 수차(水車) 발전 장치에 관한 것이다.
발전 기구(機構)와 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구(locking mechanism)를 구비하고, 발전 기구는, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구가 형성되고 하단이 물 유출구를 형성하는 통형(筒形) 케이싱과, 통형 케이싱 내에 설치된 임펠러를 가지는 수차부(水車部)와, 발전기부를 가지고, 걸림 기구는 지지체인 수로에 설치한 댐 판(dam plate)에 수차부의 통형 케이싱을 걸리게 하는 것을 특징으로 하는 수차 발전 장치가, 특허 문헌 1, 2에 개시되어 있다.
일본 공개특허 제2001―153021호 공보 일본 공개특허 제2001―174678호 공보
전술한 수차 발전 장치에 있어서는, 발전기부의 고정 전기자와 임펠러에 의해 회전 구동되는 발전기부의 회전 전기자와의 사이에, 상반(相反) 회전 토크가 기능하도록 하기 위해, 고정 전기자의 회전을 방지할 필요가 있고, 나아가서는 통형 케이싱의 회전을 방지할 필요가 있어, 걸림 기구는 통형 케이싱을 댐 판에 견고하게 고정시킬 수 있는 것을 필요로 한다. 이 결과, 걸림 기구의 치수 증대나, 보수 점검 시의 댐 판으로부터의 이탈 곤란성 등의 문제점이 생긴다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 발전 기구와 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구를 구비하고, 발전 기구는, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구가 형성되고 하단이 물 유출구를 형성하는 통형 케이싱과, 통형 케이싱 내에 설치된 임펠러를 가지는 수차부와, 발전기부를 가지고, 걸림 기구는 지지체인 수로에 설치한 댐 판에 수차부의 통형 케이싱을 걸리게 하는 것을 특징으로 하는 수차 발전 장치로서, 걸림 기구의 치수 증대나, 보수 점검 시의 댐 판으로부터의 이탈 곤란성 등의 문제점이 생기지 않는 수차 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 있어서는, 발전 기구와, 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구를 구비하고, 발전 기구는, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구가 형성되고 하단이 물 유출구를 형성하는 통형 케이싱과, 통형 케이싱 내에 설치된 임펠러를 가지는 수차부와, 발전기부를 가지고, 걸림 기구는 지지체인 수로에 설치한 댐 판에 수차부의 통형 케이싱을 걸리게 하는, 수차 발전 장치로서, 수차부는 통형 케이싱 내에 축심(軸心)을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림(twist) 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러를 가지고, 발전기부는 내외 이중 회전 전기자형 발전기를 가지고, 상기 1조의 임펠러의 한쪽은 상기 발전기의 내외의 회전 전기자의 한쪽에, 상기 1조의 임펠러의 다른 쪽은 상기 발전기부의 내외의 회전 전기자의 다른 쪽에, 각각 연결되어 있고, 걸림 기구는, 발전 기구를 지지체에 고정시키지 않고 걸리게 하는 것을 특징으로 하는 수차 발전 장치를 제공한다.
본 발명에 관한 수차 발전 장치에 있어서는, 댐 판보다 상류측의 수로의 수위와 댐 판보다 하류측의 수로의 수위와의 사이의 낙차를 이용하여 발전한다. 수로의 댐 판보다 상류역의 수류가 댐 판을 넘어 상기 수류의 일부 또는 전부가 수차 발전 장치의 물 유입구를 통하여 통형 케이싱에 유입되고, 통형 케이싱 내를 하강하여 임펠러를 서로 역방향으로 회전 구동하고, 물 유출구를 통하여 통형 케이싱으로부터 유출되고, 수로의 댐 판보다 하류역을 흘러내린다.
축심을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러가 서로 역방향으로 회전하고, 상기 회전이 발전기부의 내외 이중 회전 전기자에 전달되고, 이중 회전 전기자가 서로 역방향으로 회전하여 발전한다. 발전 중, 이중 회전 전기자에 작용하는 상반 회전 토크는 일치하고, 나아가서는, 내측 회전 전기자와 상기 전기자에 연결된 임펠러가 형성하는 내측 회전계와, 외측 회전 전기자와 상기 전기자에 연결된 임펠러가 형성하는 외측 회전계에 작용하는 상반 회전 토크는 일치하여, 상쇄한다.
본 발명에 관한 수차 발전 장치에 있어서는, 발전 중, 내측 회전 전기자와 상기 전기자에 연결된 임펠러가 형성하는 내측 회전계와, 외측 회전 전기자와 상기 전기자에 연결된 임펠러가 형성하는 외측 회전계에 작용하는 상반 회전 토크는 일치하여, 상쇄하므로, 통형 케이싱에는 반작용으로서의 회전 토크는 발생하지 않는다. 따라서, 걸림 기구는, 통형 케이싱을 댐 판에 견고하게 고정시킬 필요가 없고, 단지 걸리게 해도 된다. 따라서, 본 발명에 관한 수차 발전 장치에 있어서는, 걸림 기구의 치수 증대나, 보수 점검 시의 댐 판으로부터의 이탈 곤란성 등의 문제점이 생기지 않는다.
본 발명의 바람직한 태양(態樣)에 있어서는, 걸림 기구는 댐 판의 정상부(頂部)에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면(斷面) 부재를 가진다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 걸림 기구는 댐 판의 정상부에 형성한 절결(切缺)에 삽통(揷通)되는 다리부와 댐 판의 수로 상류측 단면(端面)과 맞닿는 헤드부를 구비하는 폴 부재(pawl member )를 가진다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 걸림 기구는 댐 판의 정상부에 배치한 돌기가 삽통되는 구멍이 형성된 암 부재(arm member)를 가진다.
발전 기구를 지지체에 고정시키지 않고 걸리게 하는 기구로서, 댐 판의 정상부에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면 부재를 가지는 것, 댐 판의 정상부에 형성한 절결에 삽통되는 다리부와 댐 판의 수로 상류측 단면과 맞닿는 헤드부를 구비하는 폴 부재를 가지는 것, 댐 판의 정상부에 배치한 돌기가 삽통되는 구멍이 형성된 암 부재를 가지는 것, 등이 간소한 구조로서 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 걸림 기구는 발전 기구와는 별체이며, 발전 기구에 착탈(着脫) 가능하게 고정된다.
수차 발전 장치를 설치하는 수로나 댐 판의 상황에 따라서, 걸림 기구를 최적화할 필요가 있다. 따라서, 걸림 기구는, 발전 기구와는 별개로 하고, 발전 기구에 착탈 가능하게 고정시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 걸림 기구는 골조(骨組) 구조물이다.
걸림 기구를 골조 구조물로 함으로써, 걸림 기구의 수류에 대한 저항을 최대한 저감시켜, 걸림 기구로부터 댐 판에 인가되는 하중을 저감할 수 있다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 수차 발전 장치는, 수차부의 통형 케이싱에 대한, 걸림 기구의 댐 판과의 걸어맞춤부의 상하 방향 상대 위치를 가변(可變) 조절하는 조절 기구를 구비한다.
댐 판보다 상류측의 수면에 대한 발전 기구의 물 유입구의 높이 위치를 최적화하기 위해, 수차부의 통형 케이싱에 대한, 걸림 기구의 댐 판과의 걸어맞춤부의 상하 방향 상대 위치를 가변 조절하는 조절 기구를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 걸림 기구는 수로의 저벽에 하단이 맞닿는 길이 조정 가능한 지지 다리를 구비한다.
수차 발전 장치의 설치 상황을 안정화시키기 위해, 걸림 기구는 수로의 저벽에 하단이 맞닿는 길이 조정 가능한 지지 다리를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 수차부는 물 유입구로부터 통형 케이싱의 직경 방향 외측으로 연장되는 끝으로 갈수록 넓어지는 집수통(集水筒)을 구비한다.
집수통을 설치함으로써, 통형 케이싱에 유입되는 물의 유량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 통형 케이싱의 하단부는 끝으로 갈수록 넓어지는 배수통을 형성하고 있다.
통형 케이싱의 하단부가 끝으로 갈수록 넓어지는 배수통(排水筒)을 형성함으로써, 물 유출구의 폐기 손실을 경감할 수 있고, 또한 사이폰 효과의 촉진에 의해 통형 케이싱에 유입되는 물의 유량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 통형 케이싱의 임펠러에 대치하는 부위가 투명 소재로 형성되어 있다.
통형 케이싱의 임펠러에 대치하는 부위를 투명 소재로 형성함으로써, 임펠러의 점검이 용이하게 된다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 발전기부는 통형 케이싱의 위쪽에 위치결정되어 있다.
발전기부를 통형 케이싱의 위쪽에 위치결정함으로써, 발전기부의 수류와의 접촉을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 수차 발전 장치의 일부를 단면(斷面)으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 수차 발전 장치의 발전 기구의 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 관한 수차 발전 장치의 발전 기구의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 관한 수차 발전 장치의 걸림 기구의 다른 태양의 사시도이다.
본 발명의 실시예에 관한 수차 발전 장치를 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 수차 발전 장치(A)는, 발전 기구(B)와, 발전 기구(B)를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구(C)를 구비하고 있다.
발전 기구(B)는, 도 1∼3에 나타낸 바와 같이, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구(11a)가 형성되고 하단이 물 유출구(11b)를 형성하는 통형 케이싱(11)과, 통형 케이싱(11) 내에 설치된 임펠러 군(12)을 가지는 수차부(1)와, 발전기부(2)를 가지고 있다.
통형 케이싱(11)에는, 물 유입구(11a)로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 편평한 끝으로 갈수록 넓어지는(흐름 방향으로는 좁아지는) 집수통(11c)이 고정되어 있고, 또한 통형 케이싱(11)의 하단부는 끝으로 갈수록 넓어지는 배수통(11d)을 형성하고 있다.
통형 케이싱(11)의 임펠러 군(12)에 대치하는 부위(11e)는 투명 소재에 의해 형성되어 있다.
임펠러 군(12)은, 축심을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러(12a, 12b)에 의해 구성되어 있다. 위쪽의 임펠러(12a)는 상하로 연장되는 통형의 외축(12c)의 하단부에 고정되어 있고, 아래쪽의 임펠러(12b)는 외축(12c)에 삽통되어 상하로 연장되는 내축(12d)의 하단에 고정되어 있다. 외축(12c)은, 통형 케이싱(11) 내에 설치되어 상하로 연장되고 암 부재(12e)를 통하여 통형 케이싱(11)에 고정된 지지통(12f)에 의해 중심축선 주위로 회전 가능하게 또한 상하 이동 불가능하게 지지되어 있고, 내축(12d)은 외축(12c)에 의해 중심축선 주위로 회전 가능하게 또한 상하 이동 불가능하게 지지되어 있다.
지지통(12f)은, 통형 케이싱(11)의 상단을 막는 정상판(頂板)(11f)을 관통하여, 위쪽으로 연장되어 있다. 외축(12c)은 지지통(12f)의 정상부를 통하여 위쪽으로 연장되어 있고, 상단에 풀리(12g)가 고정되어 있다. 내축(12d)은 풀리(12g)를 관통하여 위쪽으로 연장되어 있고, 상단에 풀리(12h)가 고정되어 있다.
발전기부(2)는, 상하로 연장되는 통형의 외축(21a)과, 외축(21a)에 삽통되어 상하로 연장되는 내축(21b)과, 외축(21a)에 고정된 외측 회전 전기자(22a)와, 내축(21b)에 고정되고 외측 회전 전기자(22a)에 대치하는 내측 회전 전기자(22b)와, 외축(21a)의 하단에 고정된 풀리(23a)와, 외축(21a)의 하단보다 아래쪽으로 연장된 내축(21b)의 하단에 고정된 풀리(23b)와, 상기 부재를 수용하는 통형 케이싱(24)을 가지는 내외 이중 회전 전기자형 동기(同期) 발전기에 의해 구성되어 있다.
발전기부(2)는 수차부(1)의 통형 케이싱(11)보다 위쪽에 위치결정되어 있다.
발전기부(2)의 풀리(23a)는 무단(無端) 벨트(31a)를 통하여 수차부의 풀리(12h)에 작동 가능하게 걸어맞추어져 있고, 발전기부(2)의 풀리(23b)는 무단 벨트(31b)를 통하여에 수차부의 풀리(12g)에 작동 가능하게 걸어맞추어져 있다.
걸림 기구(C)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 발전 기구(B)와는 별개로 형성되고, 볼트와 너트를 사용하여 통형 케이싱(11)의 하부에 착탈 가능하게 고정된 프레임체(41)와, 상하로 정렬되어 프레임체(41)에 형성된 복수의 장착공과, 상하로 정렬되어 자체에 형성된 복수의 장착공과, 장착공에 삽통되는 볼트와, 볼트에 나사장착되는 너트를 사용하여 상하 방향 상대 위치 가변으로 프레임체(41)에 고정된 홈형 단면 부재(42)와, 상하로 연장되고 프레임체(41)의 하단으로부터 아래쪽으로 돌출되는 부분의 길이 조정 가능하게 프레임체(41)에 장착된 지지 다리(43)를 가지는 골조 구조물(4)에 의해 구성되어 있다.
걸림 기구(C)는, 수로(100)에 설치한 댐 판(200)의 정상부에 홈형 단면 부재(42)를 위쪽으로부터 외측으로부터 끼워맞추어, 발전 기구(B)를 댐 판(200)에 걸리게 한다. 발전 기구(B)는 수로(100)를 흐르는 수류에 관하여 댐 판(200)보다 하류측에 있고, 지지 다리(43)의 하단이 댐 판(200)보다 하류측의 수로(100)의 저벽과 맞닿는다.
발전 기구(B)가 댐 판(200)에 걸린 상태에서, 집수통(11c)의 선단 개구부(11c')는 수로(100)를 흐르는 수류에 관하여 상류측으로 마주하고 있다.
수차 발전 장치(A)의 작동을 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 댐 판(200)의 설치에 의해, 댐 판보다 상류측의 수로의 수위(h1)와 댐 판보다 하류측의 수로의 수위(h2)와의 사이에 낙차가 생긴다.
도 1에 흰색 화살표로 나타낸 바와 같이, 수로(100)의 댐 판(200)보다 상류역의 수류가 댐 판(200)을 넘어 상기 수류의 일부 또는 전부가 수차 발전 장치(A)의 집수통(11c)에 유입되고, 또한 물 유입구(11a)를 통하여 통형 케이싱(11)에 유입되고, 통형 케이싱(11) 내를 하강하여 임펠러(12a, 12b)를 서로 역방향으로 회전 구동하고, 물 유출구(11b)를 통하여 통형 케이싱(11)으로부터 유출되고, 수로(100)의 댐 판(200)보다 하류역을 흘러내린다.
축심을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러(12a, 12b)가 서로 역방향으로 회전하고, 상기 회전이 외축(12c), 내축(12d)을 통하여 풀리(12g, 12h)에 전달되고, 또한 무단 벨트(31b, 31a)와, 풀리(23b, 23a)를 통하여 내축(21b), 외축(21a)에 증속하여 전달되고, 내측 회전 전기자(22b)와 외측 회전 전기자(22a)가 서로 역방향으로 회전하여, 발전한다.
수차 발전 장치(A)에 있어서는, 발전 중, 이중 회전 전기자(22a, 22b)에 작용하는 상반 회전 토크는 일치하고, 나아가서는, 내측 회전 전기자(22b)와 상기 전기자에 연결된 내축(21b), 외축(12c), 임펠러(12a)가 형성하는 내측 회전계와, 외측 회전 전기자(22a)와 상기 전기자에 연결된 외축(21a), 내축(12d), 임펠러(12b)가 형성하는 외측 회전계에 작용하는 상반 회전 토크는 일치하여, 상쇄한다.
수차 발전 장치(A)에 있어서는, 발전 중, 내측 회전 전기자(22b)와 상기 전기자에 연결된 내축(21b), 외축(12c), 임펠러(12a)가 형성하는 내측 회전계와, 외측 회전 전기자(22a)와 상기 전기자에 연결된 외축(21a), 내축(12d), 임펠러(12b)가 형성하는 외측 회전계에 작용하는 상반 회전 토크가 일치하여, 상쇄하므로, 통형 케이싱(11)에는 반작용으로서의 회전 토크는 발생하지 않는다. 따라서, 걸림 기구(C)는, 통형 케이싱(11)을 댐 판(200)에 견고하게 고정시킬 필요가 없고, 단지 걸리게 해도 된다. 댐 판(200)의 정상부에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면 부재(42)는, 통형 케이싱(11)을 댐 판(200)에 고정시키지 않고 걸리게 하는데 바람직하다. 통형 케이싱(11)을 댐 판(200)에 고정시키지 않고 단지 걸리게 하여 수차 발전 장치(A)에 있어서는, 걸림 기구(C)의 치수 증대나, 보수 점검 시의 댐 판(200)으로부터의 이탈 곤란성 등의 문제점이 생기지 않는다.
수차 발전 장치(A)를 설치하는 수로(100)나 댐 판(200)의 상황, 예를 들면, 수로를 흐르는 수류의 유속(流速), 댐 판의 두께 등에 따라, 걸림 기구(C)를 최적화할 필요가 있다. 따라서, 걸림 기구(C)는, 발전 기구(B)와는 별개로 하고, 발전 기구(B)에 착탈 가능하게 고정시키는 것이 바람직하다.
걸림 기구(C)를 골조 구조물(4)로 함으로써, 걸림 기구(C)의 수류에 대한 저항을 최대한 저감시켜, 걸림 기구(C)로부터 댐 판(200)에 인가되는 하중을 저감할 수 있다.
댐 판(200)보다 상류측의 수면에 대한 발전 기구(B)의 물 유입구(11a)의 높이 위치를 최적화하기 위해, 수차부의 통형 케이싱(11)에 대한, 걸림 기구(C)의 댐 판(200)과의 걸어맞춤부, 보다 구체적으로는 댐 판(200)의 정상부에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면 부재(42)의 상하 방향 상대 위치를 가변 조절하는 조절 기구를 설치하는 것이 바람직하다.
수차 발전 장치(A)의 설치 상황을 안정화시키기 위해, 걸림 기구(C)는 수로(100)의 저벽에 하단이 맞닿는 길이 조정 가능한 지지 다리(43)를 구비하는 것이 바람직하다.
끝으로 갈수록 넓어지는 집수통(11c)을 설치함으로써, 통형 케이싱(11)으로의 유입수 유량이 증가한다.
끝으로 갈수록 넓어지는 배수통(11d)을 설치하여 물 유출구(11b)에서의 유속을 저감시킴으로써, 수차부(1)의 폐기 손실이 저감되는 동시에, 상류의 임펠러 근방부에서 유속이 증가하여 압력이 저하되고, 사이폰 효과가 촉진되어 통형 케이싱(11)으로의 유입수 유량이 증가한다.
통형 케이싱(11)의 임펠러(12a, 12b)에 대치하는 부위(11e)를 투명 소재로 형성함으로써, 임펠러(12a, 12b)의 점검이 용이하게 된다.
발전기부(2)를 통형 케이싱(11)의 위쪽에 위치결정함으로써, 발전기부(2)의 수류나 수중 표류물과의 접촉을 억제할 수 있다.
상기 실시예에 있어서는, 댐 판(200)의 정상부에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면 부재(42)를 가지는 걸림 기구를 채용했지만, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이 댐 판(200)의 정상부에 형성한 절결(200a)에 삽통되는 다리부(5a)와 댐 판의 수로 상류측 단면과 맞닿는 헤드부(5b)를 구비하는 폴 부재(5)를 가지는 걸림 기구나, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 댐 판(200)의 정상부에 배치한 돌기(200b)가 삽통되는 구멍(6a)이 형성된 암 부재(6)를 가지는 걸림 기구를 사용해도, 통형 케이싱(11)을 댐 판(200)에 고정시키지 않고 걸리게 할 수 있다.
전술한 걸림 기구와는 구성의 상이한 걸림 기구를 사용하여, 통형 케이싱(11)을 댐 판(200)에 고정시키지 않고 걸리게 해도 된다.
상기 실시예에 있어서는, 프레임체(41)를 통하여 홈형 단면 부재(42)나 지지 다리(43)를 수차부(1)에 장착하였으나, 홈형 단면 부재(42)나 지지 다리(43)를 수차부(1)에 직접 장착해도 된다.
동기(同期) 발전기 대신에 유도 발전기를 사용해도 된다.
[산업 상의 이용 가능성]
본 발명은, 농업용 수로, 공업용 수로, 생활용 수로, 소하천 등의 소수로에 설치하는 소출력의 수차 발전 장치에 널리 이용 가능하다.
A 수차 발전 장치
B 발전 기구
C 걸림 기구
1 수차부
2 발전기부
4 골조 구조물
5 폴 부재
6 암 부재
12a, 12b 임펠러
22a 외측 회전자
22b 내측 회전자
42 홈형 단면 부재
100 수로
200 댐 판

Claims (12)

  1. 발전 기구(機構)와, 상기 발전 기구를 지지체에 걸리게 하는 걸림 기구(locking mechanism)를 구비하고, 상기 발전 기구는, 상하로 연장되고 상부 주위벽에 물 유입구가 형성되고 하단이 물 유출구를 형성하는 통형(筒形) 케이싱과, 상기 통형 케이싱 내에 설치된 임펠러를 가지는 수차부(水車部)와, 발전기부를 가지고, 상기 걸림 기구는 지지체인 수로에 설치한 댐 판(dam plate)에 수차부의 통형 케이싱을 걸리게 하는, 수차 발전 장치로서,
    상기 수차부는 통형 케이싱 내에 축심(軸心)을 일치시켜 설치되고 축심의 연장 방향에 대한 날개의 비틀림(twist) 방향이 서로 역방향인 1조의 임펠러를 가지고,
    상기 발전기부는 내외 이중 회전 전기자형 발전기를 가지고, 상기 1조의 임펠러의 한쪽은 상기 발전기의 내외의 회전 전기자의 한쪽에, 상기 1조의 임펠러의 다른 쪽은 상기 발전기부의 내외의 회전 전기자의 다른 쪽에, 각각 연결되어 있고,
    상기 걸림 기구는, 상기 발전 기구를 지지체에 고정시키지 않고 걸리게 하는,
    수차 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 걸림 기구는 댐 판의 정상부(頂部)에 외측으로부터 끼워맞추는 홈형 단면(斷面) 부재를 가지는, 수차 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 걸림 기구는 상기 댐 판의 정상부에 형성된 절결(切缺)에 삽통(揷通)되는 다리부와, 상기 댐 판의 수로 상류측 단면(端面)과 맞닿는 헤드부를 구비하는 폴 부재(claw portion)를 가지는, 수차 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 걸림 기구는 상기 댐 판의 정상부에 형성한 돌기가 삽통되는 구멍이 형성된 암 부재(arm member)를 가지는, 수차 발전 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 걸림 기구는 상기 발전 기구와는 별체이며, 상기 발전 기구에 착탈(着脫) 가능하게 고정되는, 수차 발전 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 걸림 기구는 골조(骨組) 구조물인, 수차 발전 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수차부의 통형 케이싱에 대한, 상기 걸림 기구의 댐 판과의 걸어맞춤부의 상하 방향 상대 위치를 가변(可變) 조절하는 조절 기구를 구비하는, 수차 발전 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 걸림 기구는, 상기 수로의 저벽에 하단이 맞닿는 길이 조정 가능한 지지 다리를 구비하는, 수차 발전 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수차부는, 상기 물 유입구로부터 상기 통형 케이싱의 직경 방향 외측으로 연장되는 끝으로 갈수록 넓어지는 집수통(集水筒)을 구비하는, 수차 발전 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통형 케이싱의 하단부는 끝으로 갈수록 넓어지는 배수통(排水筒)을 형성하고 있는, 수차 발전 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통형 케이싱의 임펠러에 대치하는 부위가 투명 소재로 형성되어 있는, 수차 발전 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발전기부는, 상기 통형 케이싱의 위쪽에 위치결정되어 있는, 수차 발전 장치.
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