KR20170128353A - 수차 장치 - Google Patents

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KR20170128353A
KR20170128353A KR1020177026697A KR20177026697A KR20170128353A KR 20170128353 A KR20170128353 A KR 20170128353A KR 1020177026697 A KR1020177026697 A KR 1020177026697A KR 20177026697 A KR20177026697 A KR 20177026697A KR 20170128353 A KR20170128353 A KR 20170128353A
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housing
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rotor
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KR1020177026697A
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마사히코 스즈키
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가부시키가이샤 베르시온
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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E10/223—
    • Y02E10/28—

Abstract

본 발명은 수로에 용이하게 배치되는 수차 장치를 제공하고 효율성 및 안정성에 있어서 우수한 전력을 생산한다.
수차 장치(1)는 원통형의 수차 하우징(3), 상기 수차 하우징(3)에 지지되는 로터(11), 및 상기 수차 하우징(3)이 서스펜딩되어 있는 수차 서스펜딩 보디(2)를 포함하고, 상기 수차 하우징(3)은 상기 수차 하우징(3)의 큰 높이 치수 부분의 상면에 배치된 서스펜딩 부재(4)를 통해 상기 수차 하우징(3)의 높이 이내의 간격을 두면서 수면에 플로팅되어 있는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥의 수평한 하면(2A)으로부터 수평으로 서스펜딩되고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)에 의해 상기 수차 하우징(3)의 상면을 따라 통과하는 수류의 상승을 억제하면서 수류를 통과시킨다.

Description

수차 장치
본 발명은 소수로에 배치하기 용이하고 높은 발전 효율을 갖는 수차 장치에 관한 것이다.
수차가 플로트에 의해 서스펜딩되어 있는 수력 발전기는 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 공지되어 있다.
JP 2012-132335 A
특허문헌 1에서 기재된 수력 발전기는 덕트의 내부 및 외주면을 따라 유동하는 유체가 로터의 각각의 블레이드의 경사부에 부딪히도록 로터의 전방부에 덕트를 장착함으로써 회전 효율을 증가시키고 있다.
이 수력 발전기의 수차 하우징을 변화없이 수류에 배치하는 경우, 그 전방부로부터 상기 수차 하우징의 상면을 따라 유동하는 유체가 상기 수차 하우징 상부에서 상향으로 상승하여 유속이 감소하기 때문에, 로터의 회전 효율을 증가시키는 것은 어렵다.
수력 발전기를 소수로에 설치하는 경우, 상기 수로의 양 측벽 사이에 가교가 제공되고, 상기 가교에 수력 발전기를 서스펜딩하는 것이 일반적이다. 따라서, 가교작업 및 가교에 상기 수력발전기를 서스펜딩하는 설치작업에 대한 수고가 필요하다.
상기 문제점의 관점에 있어서, 본 발명의 목적은 수로에 배치하기 용이하고 소수로 등에서 높은 발전 효율을 갖는 수차 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 구체적인 내용은 이하와 같다.
(1) 원통형 수차 하우징, 상기 수차 하우징에 지지되는 로터, 및 상기 수차 하우징이 서스펜딩되어 있는 수차 서스펜딩 보디를 포함하는 수차 장치로서,
상기 수차 하우징은 수차 하우징의 큰 높이 치수 부분의 상면 상에 배치된 서스펜딩 부재를 통해 상기 수차 하우징의 높이 이내의 간격을 두면서 수면에 플로팅되어 있는 상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥의 수평한 하면으로부터 수평으로 서스펜딩되고,
상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥 하면에 의해 상기 수차 하우징의 상면을 따라 통과하는 수류의 상승을 억제하면서 수류를 통과시키는 수차 장치.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 후방부의 바닥 하면이 수평으로 연장되고, 또한 상기 로터의 블레이드의 후방부로부터의 후향으로의 상기 하면의 길이가 상기 로터의 직경보다 크거나 동일하도록 형성되는 수차 장치.
(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 바닥의 양 단부 상에 각각 형성된 하향 돌출부를 갖는 수차 장치.
(4) 상기 (3)에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 하향 돌출부의 각각의 하부에 매설된 중추를 갖는 수차 장치.
(5) 상기 (1)에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 좌측부 및 우측부에 각각 연결된 분리 가능한 측면 부착 보디를 갖는 수차 장치.
(6) 상기 (5)에 있어서, 상기 측면 부착 보디는 내측부보다 더욱 하향으로 연장하는 외측부를 갖는 하향 돌출부를 각각 갖는 수차 장치.
(7) 상기 (6)에 있어서, 상기 하향 돌출부는 각각의 하부에 매설된 중추를 각각 갖는 수차 장치.
(8) 상기 (1)에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 하면의 각각의 측부로부터 연장하는 한 쌍의 측벽 및 바닥판을 포함하는 터널부를 갖고,
상기 바닥판은 상기 수차 하우징에 가까운 후단부로부터 전단으로 비스듬하게 하향하는 경사면을 갖는 수직 단면 형상을 갖고,
상기 터널부는 정면에서 볼 때에, 상기 바닥판의 전방부가 넓고 내부로 점차 좁아지는 수차 장치.
(9) 상기 (8)에 있어서, 상기 터널부의 바닥판은 전단부의 상면이 구면을 갖고, 최고점으로부터 후단부로의 영역이 점차 감소하는 원호 곡면을 갖도록 수직 단면 형상의 형상을 갖는 수차 장치.
(발명의 효과)
본 발명에 따르면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
상기 (1)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 수차 하우징의 큰 높이 치수 부분의 상면에 배치된 서스펜딩 부재를 통해 수차 하우징의 높이 이내의 간격을 두면서 수차 서스펜딩 보디를 원통형 수차 하우징에 서스펜딩하는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥의 하면에 의해 상기 수차 하우징의 상면을 따라 유동하는 수류의 상승을 억제하고, 고속으로 수류를 통과시켜 로터를 효과적으로 회전시킬 수 있다.
상기 서스펜딩 부재가 상기 수차 하우징의 큰 높이 치수 부분의 상면에 고정되기 때문에, 상기 서스펜딩 부재 직전의 유수가 가압되어 고속으로 하향으로 유동하여 로터를 효과적으로 회전시킨다.
상기 수차 장치는 상기 수차 서스펜딩 보디를 변경없이 수로에 놓고, 계류삭 등으로 상기 수로 내에 상기 보디를 계류시킴으로써 설치될 수 있다. 따라서, 작업성이 우수하고, 작업 비용을 감소시킬 수 있다.
상기 (2)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 보디의 후방부의 바닥 하면이 수평으로 연장되고, 또한 상기 로터의 블레이드의 후방부로부터 후향으로의 상기 하면의 길이가 상기 로터의 직경보다 크거나 동일하도록 상기 수차 서스펜딩 보디를 형성하는 구성을 갖는다. 따라서, 공기가 후향으로부터 상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥 하면 아래로 유입되고, 상기 수차 서스펜딩 보디가 파도에 의해 흔들릴 때에 수압을 변화시키더라도, 상기 로터의 전방부로부터 유동하는 물의 유속은 변하지 않아 상기 로터의 회전 속도가 감소될 위험이 없다.
상기 (3)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 수차 서스펜딩 보디가 상기 보디의 바닥의 양 단부에 각각 형성된 하향 돌출부를 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 파도에 의한 롤링을 억제할 수 있다.
상기 (4)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 하향 돌출부가 각각의 하방부에 매설된 중추를 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 파도에 의한 롤링을 억제할 수 있다.
상기 (5)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 수차 서스펜딩 보디가 상기 보디의 좌측부 및 우측부에 각각 연결된 분리 가능한 측면 부착 보디를 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 측면 부착 보디가 연결되지 않는 경우, 상기 수차 장치는 운반하고 배치하는 작업성이 우수하다. 상기 측면 부착 보디가 배치된 위치에 상기 수로폭에 따라 연결되는 경우, 물 속에 있는 상기 수차 서스펜딩 보디의 롤링 등이 감소되어 파도가 높더라도 수평 안정성을 유지한다.
상기 (6)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 측면 부착 보디가 내측부보다 더욱 하향으로 연장하는 외측부를 갖는 하향 돌출부를 각각 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 전체 폭이 크더라도, 파도에 의한 롤링을 억제할 수 있다.
상기 (7)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 하향 돌출부가 하방부에 매설된 중추를 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 장치의 롤링은 수평 안정성을 유지하도록 억제된다.
상기 (8)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 수차 서스펜딩 보디가 상기 보디의 하면의 각각의 측부로부터 연장하는 한 쌍의 측벽 및 바닥판을 포함하는 터널부를 갖는 구성을 갖는다. 상기 바닥판은 상기 수차 하우징에 가까운 후단부로부터 전단으로 비스듬하게 하향하는 경사면을 갖는 수직 단면 형상을 갖고, 상기 터널부는 정면에서 볼 때에 상기 바닥판의 전방부가 넓고 내부로 점차 좁아진다. 따라서, 상기 수로에서의 큰 중력에 의해 상부 유동보다 더 낮은 속도인 하부 유동이 상부 유동과 합류하도록 상기 바닥판에 의해 스쿠핑되고, 상기 합류된 유동이 상기 블레이드를 부딪히기 때문에, 상기 로터의 회전 토크는 증가한다.
상기 (9)에 기재된 상기 수차 장치는 상기 터널부의 바닥판이 상기 전단부의 상면이 구면을 갖고, 최고점으로부터 후단부로의 영역은 점차 감소하는 원호 곡면을 갖도록 수직 단면 형상의 형상을 갖는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 바닥판의 전방 단부에 부딪히는 수류가 상기 수차 서스펜딩 보디의 하면 및 바닥판의 최고점 사이의 좁은 통로를 코안다 효과에 의한 고속으로 통과하기 때문에, 상기 로터의 회전 토크는 증가한다.
도 1은 본 발명의 수차 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 수직 단면 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수차 장치를 좌측에서 본 정면도이다.
도 3은 본 발명의 수차 장치의 다른 제 2 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 수차 장치의 수직 단면 측면도이다.
도 5는 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 3 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 4 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 5 실시형태를 나타내는 수직 단면 측면도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 수차 장치를 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 6 실시형태를 나타내는 수직 단면 정면도이다.
도 10은 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 7 실시형태를 나타내는 수직 단면 정면도이다.
도 11은 본 발명의 수차 장치의 또 다른 제 8 실시형태를 나타내는 수직 단면 측면도이다.
도 12는 본 발명의 수차 장치의 제 8 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 수차 장치를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 예시적인 실시형태는 이하와 같이 도면과 함께 설명된다.
제 1 실시형태
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 수차 장치(1)는 상기 장치(1)의 종방향으로 향하는 긴 원통형의 수차 하우징(3) 및 수차 서스펜딩 보디(2)를 포함하고, 상기 수차 하우징(3)은 서스펜딩 부재(4)를 통해 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 수평으로 서스펜딩된다. 상기 수차 서스펜딩 보디(2)는 금속 또는 FRP로 제조된 중공체, 배 모양의 형상 또는 발포 수지 성형체 등의 적절한 형태로 형성되어 있다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)은 측면시의 종방향으로 긴 수평면으로 형성되고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 전단면은 상기 보디(2)의 상면(2B)으로부터 하방부의 후향으로 향하는 곡면으로 형성되고, 각각의 계류삭(6)에 연결된 복수의 앵커링 훅(5,5)은 상기 상면(2B)의 전단 및 단부에 고정되도록 연결되어 있다.
축전지(7), 도시되지 않은 컨트롤러 등은 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 배치되어 있다. 상기 서스펜딩 부재(4)는 상기 장치(1)의 종방향으로 길고 상기 장치(1)의 횡방향으로 편평한 통 형상으로 형성되어 있다. 상기 서스펜딩 부재(4)의 횡방향의 두께는 전단부에서 크고 후단을 향하여 점차 감소한다. 상기 서스펜딩 부재(4)는 상기 수차 하우징(3)의 최고점에 고정된다.
상기 서스펜딩 부재(4)에 있어서, 코드(9)는 상기 수차 하우징(3)에 배치된 발전기(8)로부터 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 축전지(7)까지 전기를 송전하도록 배치된다. 상기 서스펜딩 부재(4)는 상기 수차 서스펜딩 보디(2) 및 상기 수차 하우징(3)에 상기 부재(4)의 상단 및 하단 각각이 분리 가능하게 연결되어 있다.
상기 서스펜딩 부재(4)의 높이는 상기 수차 하우징(3)의 최대 높이 내에서 설정된다. 이와 같이, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 큰 높이 치수를 갖는 중간부 사이의 간격은 상기 수차 하우징(3)의 높이 이내가 된다. 따라서, 상기 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3) 사이의 수류는 좁은 틈을 통해 강제로 유동하여 수류의 속도는 증가한다.
상기 수차 하우징(3)는 세로로 길게 형성되고, 상기 수차 하우징(3)의 직경은 중간부가 크고 전단 및 후단을 향하여 점차 감소한다. 로터 샤프트(10)가 상기 수차 하우징(3)과 수평으로 지탱되어, 상기 샤프트(10)의 후단부는 상기 수차 하우징(3)으로부터 돌출되고, 상기 로터 샤프트(10)의 전단부는 상기 발전기(8)와 연결되고, 로터(11)는 상기 샤프트(10)의 후단부에 장착되어 있다. 상기 로터(11)가 수류에 의해 회전되는 경우, 상기 발전기(8)는 회전하여 전기를 발생시킨다. 상기 로터(11)는 상기 수차 하우징(3)의 전단측에 장착될 수 있고, 한 쌍의 로터(11)는 상기 수차 하우징(3)의 전방측 및 후방측에 장착될 수 있다.
상기 로터(11)는 허브(12) 및 반경 방향으로 향하도록 상기 허브(12)의 주변 표면에 고정된 복수의 리프트형 블레이드(13)를 갖는다(이하, 상기 리프트형 블레이드는 간단히 "블레이드"라고 함). 상기 블레이드(13)의 각각의 선단부는 상류 측으로 경사진 경사부(13A)로서 형성된다.
상기 수차 장치(1)는 아래에 상기 수차 하우징(3)을 고정시킨 상기 수차 서스펜딩 보디(2)를 수로(R)에 프로팅시키고, 계류삭(6)으로 서스펜딩 빔(14)의 훅(15)에 상기 수차 서스펜딩 보디(2)를 계류시킴으로써 소정의 위치에 장착되어 있고, 상기 서스펜딩 빔(14)은 개별적으로 상기 수로(R)의 양 제방 사이에 각각 가교되어 있다. 복수의 상기 서스펜딩 빔(14)은 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 길이에 따라서 대략 1m의 소정의 간격으로 배치되어 있다.
수면 아래의 상기 수차 하우징(3)의 주변 표면을 따라 하강하는 물은 상기 블레이드(13)의 모든 전면에 부딪히고, 상기 블레이드(13)를 회전시키면서 원심력에 의해 상기 블레이드(13)의 각각의 끝으로 이동하여 상기 경사부(13A)에 부딪히고, 반작용으로 상기 블레이드(13)를 회전시키면서 도 1의 화살표(B) 방향으로 통과한다.
도 2의 정면도에 나타낸 바와 같이, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)이 수평으로 넓기 때문에, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 전면에 부딪힌 수류는 상기 수차 서스펜딩 보디(2) 아래의 상기 수차 하우징(3)의 길이보다 더 긴 거리를 유동하는 동안에 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 의해 필연적으로 압력을 받고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥과 상기 수차 하우징(3)의 상면 사이를 통과한다.
이 때, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 전면에 부딪히는 상기 수류는 상기 수차 하우징(3)의 전면에 부딪히고 상기 수차 하우징(3)의 상향으로 돌출된 상면 상을 통과하는 수류와 합류하여 상기 서스펜딩 부재(4) 부근의 좁은 통로를 통과하고, 코안다 효과에 의해 속도를 증가시키면서 상기 블레이드(13)에 부딪힘으로써 회전 효율을 증가시킨다.
이 경우에 있어서, 상기 수차 하우징(3)의 후단부와 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A) 사이의 거리가 상기 서스펜딩 부재(4)의 높이보다 길기 때문에, 상기 수류는 용이하게 통과하고 후향으로 방사한다. 각각의 상기 블레이드(13)의 경사부(13A)는 반경 방향으로 방사된 수류를 받아 토크를 생성함으로써 회전 효율을 증가시킨다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상술한 바와 같이 형성된 수차 장치(1)는 계류삭(6)에 의해 상기 수로(R)의 양 제방 사이에 각각 가교되는 상기 서스펜딩 빔(14)으로부터 내려오고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)이 수평으로 잠기도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 수차 장치(1)를 배치하는 작업성은 향상된다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 상기 수차 하우징(3)의 직경은 중간부는 크고, 상기 중간부는 전방부와 후면부보다 치수가 더 크다. 따라서 전향으로부터 유동하는 물은 화살표(A) 방향으로 전단부로부터 중간부로 흘러 올라가도록 코안다 효과에 의해 상기 수차 하우징(3)의 주변 표면의 형태를 따라서 유동하고, 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서의 수량은 거의 증가하여 상승하려고 한다.
상기 수류의 상승이 발생하는 경우, 상기 전향으로부터의 수류는 상기 수차 하우징(3)의 주변 표면의 형태를 따라 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서 방사되고, 하류에서의 유속은 필연적으로 감소할 수 있다. 반면에, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)이 상기 수차 하우징(3)의 축선(S)과 수평으로 되도록 상기 수차 하우징(3) 상에 배치되고, 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서 상기 수류의 상승은 억제되고, 상기 물은 좁은 통로의 영향에 의해 압력을 받아 하류에서의 유속을 증가시킬 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 서스펜딩 부재(4)가 상기 수차 하우징(3)의 팽창된 중간부에 배치되기 때문에, 전면으로부터 상기 수차 하우징(3)의 표면을 따라 중간부까지 상승하는 물 및 상기 서스펜딩 부재(4)의 전면에 부딪히는 수류는 상기 수차 하우징(3)의 상면 위로 상승하려고 한다.
본 발명의 상기 수차 장치(1)는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)에 의해 상기 수차 하우징(3)의 상면 위를 유동하는 상기 물의 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 수차 하우징(3)의 상면에서 수량이 증가하고 수압이 증가하여, 상기 물은 상기 서스펜딩 부재(4)의 측면을 따라 고속으로 후향으로 통과한다.
상기 수차 하우징(3)의 후방부의 직경이 중간부보다 작기 때문에, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 후방부 사이의 간격은 상기 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 중간부 사이의 간격보다 크고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 후방부의 수류력은 그것의 전면보다 더 작다.
따라서, 상기 서스펜딩 부재(4)의 측면을 따라 통과하는 수류는 고속으로 저압인 상기 수차 하우징(3)의 후방부로 통과하고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 전방부에서의 수류는 수압의 차이에 의해 후향으로 강하게 흡입되어 유속이 증가함으로써, 상기 로터(11)의 회전 효율을 증가시킨다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 후방부의 하면(2A)에 관하여, 상기 블레이드(13)로부터 후향으로의 길이는 적어도 상기 로터(11)의 직경보다 크거나 동일한 것이 바람직하다. 이 길이는 가능한 길게 하는 것이 보다 바람직하다. 이 길이가 짧으면, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)가 흔들릴 때에, 후향으로부터 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A) 아래로 공기가 유입되는 경우에 수압은 변할 수 있고, 상기 로터(11)의 회전 속도는 때때로 감소할 수 있다. 하지만, 이러한 위험은 상기 구성에 해소된다.
제 2 실시형태
도 3은 수차 장치의 다른 제 2 실시형태를 나타내는 정면도이고, 도 4는 이 실시형태의 수직 단면 측면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 제 2 실시형태에 있어서, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥의 양 단부에 상기 수차 하우징(3)의 측면을 덮도록 하향으로 돌출된 하향 돌출부(2C)가 형성된다.
하향 돌출부(2C)의 높이는 상기 하향 돌출부(2C)의 끝이 적어도 상기 수차 하우징(3)의 측면에 도달할 정도로 설정되고, 상기 하향 돌출부(2C)의 길이는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 종 길이 정도로 설정된다. 적절한 소형의 복수의 중추(2D)는 상기 하향 돌출부(2C)의 각각의 하부에 매설되어 있다. 상기 복수의 중추(2D)는 소형으로 제조되고, 그들의 중량을 제어하도록 외부에서 분리 가능하다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)를 따라 유동하는 물은 좌우의 하향 돌출부(2C)로 인해 측방으로 분산되지 않고 상기 수차 하우징(3)에 부딪힌다. 수류가 상기 수차 하우징(3)의 두꺼운 중간부로 인해 측방으로 분산되려고 하지만, 수류가 코안다 효과에 의해 고속으로 상기 블레이드(13)에 부딪히기 때문에 회전 효율은 향상시킬 수 있다. 상기 수차 서스펜딩 보디(2)가 롤링하더라도, 바닥 하면(2A) 아래로 공기가 유입되므로 상기 로터(11)의 회전 속도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
제 3 실시형태
도 5는 수차 장치의 또 다른 제 3 실시형태를 나타내는 정면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 이 제 3 실시형태의 수차 장치(1)는 연결 부재(17)에 의해 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 좌우 측면에 각각 연결된 분리 가능한 측면 부착 보디(16)를 갖는다.
상기 수차 하우징(3)이 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 고정된 상태에서 상기 수차 장치를 운반하고, 상기 수로(R) 등에 상기 장치를 배치하는 경우, 작은 부피를 갖는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)는 작업성이 우수하다. 도 5에 나타낸 측면 부착 보디(16)는 배치되는 위치에 임의의 연결 부재(17)에 의해 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 분리 가능하게 연결된다.
이들 측면 부착 보디(16)의 크기는 배치되는 위치의 상황에 따라 선택된다. 상기 측면 부착 보디(16)의 종 길이는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 종 길이보다 길거나 짧을 수 있다. 상기 측면 부착 보디(16)는 상기 수로(R)에서 상기 수차 하우징(3)의 롤링을 감소시킬 수 있다.
제 4 실시형태
도 6은 수차 장치의 또 다른 제 4 실시형태를 나타내는 정면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 이 제 4 실시형태의 수차 장치(1)는 아래에 하향 돌출부(16A)가 제공된 측면 부착 보디(16)를 갖고, 각각의 하향 돌출부(16A)는 내측부보다 하향으로 연장하는 외측부를 갖는다.
이러한 구성에 따르면, 상기 장치가 파도에 의해 롤링하는 것 및 상기 장치가 상기 수로의 측면에 접근하는 것이 억제된다. 상기 하향 돌출부(16A)의 각각의 하부에 중추(16B)를 분리 가능하게 피팅함으로써, 상기 장치의 롤링은 수평 안정성을 유지하도록 억제된다.
제 5 실시형태
도 7은 본 발명의 수차용 워터 가이드 장치(1)의 또 다른 제 5 실시형태를 나타낸 수직 단면의 측면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 장치(1)의 종방향으로 향하는 긴 원통형의 수차 하우징(3)은 상기 서스펜딩 부재(4)를 통해 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)에 수평으로 서스펜딩되어 있다. 상기 수차 서스펜딩 보디(2)는 금속 또는 FRP로 제조된 중공체, 배 모양의 형상 또는 발포 수지 성형체 등의 적절한 형태로 형성되어 있다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)은 측면시의 종방향으로 긴 수평면으로 형성되고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 전단면은 상기 보디(2)의 상면(2B)으로부터 하부 후향으로 향하는 곡면으로 형성되고, 각각의 계류삭(6)에 연결된 복수의 앵커링 훅(5)은 상기 상면(2B)의 전방 및 단부에 고정되도록 연결되어 있다. 축전지(7), 도시되지 않은 컨트롤러는 등은 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 배치되어 있다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 후방부의 바닥 하면(2A)은 수평으로 연장되고, 상기 로터(11)로부터 후향으로의 길이는 적어도 상기 로터(11)의 직경보다 크거나 동일한 것이 바람직하다. 이 길이는 가능한 길게 하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 구성은 이하의 위험에 대항하여 제공된다: 상기 수차 서스펜딩 보디(2)가 파도에 의해 흔들릴 때에 후향으로부터 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A) 아래로 공기가 유입되는 경우에 수압은 변할 수 있고, 상기 로터(11)의 회전 속도를 갑자기 감소시키도록 전방부로부터 상기 로터(11)로 흐르는 물의 유속을 변화시킬 수 있다.
횡단면도에 있어서, 상기 서스펜딩 부재(4)는 상기 장치(1)의 종방향으로 길고 상기 장치(1)의 횡방향으로 편평한 통 형상으로 형성되고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 횡방향의 두께는 전단부에서 크고 후단을 향하여 점차 감소한다. 상기 서스펜딩 부재(4)에 있어서, 코드(9)는 상기 수차 하우징(3)에 배치된 발전기(8)로부터 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 축전지(7)까지 전기를 송전하도록 배치된다. 상기 서스펜딩 부재(4)는 상기 수차 서스펜딩 보디(2) 및 상기 부재(4)의 상단 및 하단 각각이 상기 수차 하우징(3)에 분리 가능하게 연결되어 있다.
상기 서스펜딩 부재(4)의 높이는 상기 수차 하우징(3)의 최대 높이 내에서 설정된다. 따라서, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 큰 높이 치수를 갖는 상면의 중간부 사이의 간격은 상기 수차 하우징(3)의 높이 이내가 된다. 따라서, 이러한 간격에서의 수류는 좁은 틈을 통해 강제로 유동하고 수류의 속도는 증가한다.
상기 수차 하우징(3)은 종으로 길게 형성되고, 상기 수차 하우징(3)의 직경은 중간부에서 크고 전단 및 후단을 향하여 점차 감소한다. 로터 샤프트(10)가 상기 수차 하우징(3)과 수평으로 지탱되어, 상기 샤프트(10)의 후단부는 상기 수차 하우징(3)으로부터 돌출되고, 상기 로터 샤프트(10)의 전단부는 상기 발전기(8)와 연결되고, 상기 로터(11)는 상기 샤프트(10)의 후단부에 장착되어 있다. 상기 로터(11)가 수류에 의해 회전되는 경우, 상기 발전기(8)는 회전하여 전기를 발생시킨다. 상기 로터(11)는 상기 수차 하우징(3)의 전단측에 장착될 수 있고, 한 쌍의 로터(11)는 상기 수차 하우징(3)의 전방측 및 후방측에 장착될 수 있다.
상기 로터(11)는 허브(12) 및 반경 방향으로 향하도록 상기 허브(12)의 주변 표면에 고정된 복수의 리프트형 블레이드(13)를 갖는다. 상기 블레이드(13)의 각각의 선단부는 상류측으로 경사진 경사부(13A)로서 형성된다.
상기 수차 하우징(3)의 주변 표면을 따라 흘러내리는 물은 상기 블레이드(13)의 모든 전면에 부딪히고, 상기 블레이드(13)를 회전시키면서 원심력에 의해 상기 블레이드(13)의 각각의 끝으로 이동하여 상기 경사부(13A)에 부딪히고, 반작용으로 상기 블레이드(13)를 회전시키면서 화살표(B) 방향으로 통과한다.
도 8의 정면도에 나타낸 바와 같이, 터널부(20)는 한 쌍의 좌우 측벽(18,18)을 포함하고, 바닥판(19)은 상기 수차 하우징(3)을 둘러싸도록 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A) 상에 형성된다. 상기 터널부(20)가 정면에서 볼 때에 직사각형, 원형, 육각형 등을 갖는 임의의 통 형상으로 형성되지만, 상기 수류가 낭비없이 활용될 수 있기 때문에 원형이 바람직하다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 바닥판(19)은 측면에서 볼 때에 후방부까지 휘어 올라가도록 형성된다. 상기 상향 휨 형상는 선형 또는 하향 휨 형상보다 통과 속도를 증가시키는데 보다 효과적이다.
상기 수로(R)에서의 하층 유동은 고밀도 및 저속을 갖는다. 한편, 상층 유동은 상기 하층 유동보다 유속이 더 빠르다. 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 바닥판(19)의 전방부가 하향으로 비스듬하게 휘어있기 때문에, 이 전방부에 부딪히는 하부 유동은 압축되고, 코안다 효과에 의해 가속되도록 상층 방향으로 가이드 되어, 상부 유동과 합류함으로써 상기 수차 하우징(3)에 부딪힌다.
상기 터널부(20)의 상기 바닥판(19)의 힌지(19B)로부터의 전방부는 상기 바닥판(19)의 전단부에 제공되는(도시되지 않음) 호이스트 체인의 수직 운동에 의해 수직 방향으로 스윙되게 지지될 수 있음으로써, 상기 터널부(20) 내로 하층 유동을 유도한다. 상기 수로가 좁은 경우에 있어서, 상기 하층 유동은 상기 바닥판(19)의 전단부를 낮춤으로써 상향으로 유도되고, 상기 로터(11)에 대한 수압을 증가시킬 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 수차 하우징(3)이 상기 터널부(20)에 배치된 부분의 내부 벽면(20A)은 작은 보어를 갖는 튜브 형태로 되어 있다. 상기 터널부(20)의 후단부는 호른 모양으로 확대된 개구를 가져 상기 터널부(20)에서의 수류를 배출하는데 용이하다.
상기 터널부(20)의 전방부로부터 유동하는 물은 상기 수차 하우징(3)의 전면부에서 압축되어 수압이 증가하고, 상기 로터(11)는 상기 터널부(20)에 작은 보어를 갖는 상기 튜브 부분(20A)을 고속으로 후향으로 통과하는 수류에 의해 효과적으로 회전한다. 상류로부터 하류까지의 경사가 상기 수로(R)에 제공되기 때문에, 상기 수류는 기류와 다른 물의 중력 운동에 의해 더 빠른 속도로 쉽게 좁은 통로를 용이하게 유동한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 상술한 바와 같이 형성된 수차용 워터 가이드 장치(1)는 훅(15,15)에 걸려있는 계류삭(6)에 의해 상기 수로(R)의 양 제방 사이에 각각 가교되는 상기 서스펜딩 빔(14)에서 내려놓고, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)이 수평으로 잠수하도록 배치되어 있다. 따라서, 수차용 워터 가이드 장치(1)를 배치하는 작업성을 향상시킨다. 중추(18A)가 상기 터널부(20)의 측벽(18)의 각각의 하부에 매설되면, 상기 장치의 롤링은 억제된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 수차 하우징(3)의 직경은 중간부가 크고, 상기 중간부는 전방부 및 후방부보다 치수가 더 크다. 따라서, 전향으로 유동하는 물은 코안다 효과에 의해 상기 수차 하우징(3)의 주변 표면의 형상에 따라 유동하여 전단부에서 중간부까지 화살표(A) 방향으로 상승 유동하고, 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서의 수량은 증가하여 상승하려고 한다.
상기 수류의 상승이 발생하면, 전향으로 유동하는 물은 상기 수차 하우징(3)의 주변 표면의 형상에 따라 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서 방사될 수 있고, 하류에서의 유속은 필연적으로 감소될 수 있다. 반면에, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)이 상기 수차 하우징(3) 위에 배치되어 상기 수차 하우징(3)의 축선(S)과 수평으로 되기 때문에, 상기 수차 하우징(3)의 중간부에서 수류의 상승은 억제되고, 좁은 통로의 효과에 의해 물이 압축되어 하류에서의 유속을 증가시킬 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 서스펜딩 부재(4)가 상기 수차 하우징(3)의 팽창된 중간부에 배치되기 때문에, 전방부로부터 상기 수차 하우징(3)의 표면을 따라 중간부까지 상승하는 물 및 상기 서스펜딩 부재(4)의 전면에 부딪히는 수류는 상기 수차 하우징(3)의 상면 위로 상승하려고 한다.
본 발명의 수차용 워터 가이드 장치(1)는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)에 의해 상기 수차 하우징(3)의 상면 위를 유동하는 물의 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 수차 하우징(3)의 상면에서 수량이 증가하고 수압이 증가하여, 상기 물은 상기 서스펜딩 부재(4)의 측면을 따라 고속으로 후향으로 통과한다.
상기 수차 하우징(3)의 후방부의 직경이 중간부보다 작기 때문에, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 후방부 사이의 간격은 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 중간부 사이의 간격은 상기 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징(3)의 중간부 사이의 간격보다 크고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 후방부의 수류압은 그것의 전면보다 작다.
따라서, 상기 서스펜딩 부재(4)의 측면을 따라 통과하는 수류는 고속으로 저압인 상기 수차 하우징(3)의 후방부로 통과하고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 전방부에서의 수류는 수압 차이에 의해 후향으로 강하게 흡입되어 유속이 증가함으로써, 상기 로터(11)의 회전 효율을 증가시킨다.
제 6 실시형태
도 9는 본 발명의 수차용 워터 가이드 장치(1)의 또 다른 제 6 실시형태를 나타내는 정면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 제 3 실시형태의 수차용 상기 워터 가이드 장치(1)는 연결 부재(17)에 의해 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 좌우 측면과 각각 연결된 분리 가능한 측면 부착 보디(16)를 갖는다.
상기 수차 하우징(3)이 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 고정되어 있는 상태에서 워터 가이드 장치를 운반하고 상기 수로(R) 등에 상기 장치를 배치하는 경우, 작은 부피를 갖는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)는 작업성이 우수하다. 도 9에 나타낸 측면 부착 보디(16)는 배치되는 위치에 임의의 연결 부재(17)에 의해 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 분리 가능하게 연결된다.
이들 측면 부착 보디(16)의 크기는 배치되는 위치의 상황에 따라 선택된다. 상기 측면 부착 보디(16)의 종 길이는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 종 길이보다 길거나 짧을 수도 있다. 상기 측면 부착 보디(16)는 상기 수로(R)에서 상기 수차 하우징(3)의 롤링을 감소시킬 수 있다.
제 7 실시형태
도 10은 본 발명의 수차용 상기 워터 가이드 장치(1)의 또 다른 제 7 실시형태를 나타내는 정면도이다. 도면에서 이전의 실시형태와 동일하거나 유사한 부재에 동일한 수치적 참조번호를 첨부한다. 제 7 실시형태의 상기 워터 가이드 장치(1)는 아래에 하향 돌출부(16A)가 제공된 측면 부착 보디(16)를 갖고, 각각의 하향 돌출부(16A)는 내측부보다 하향으로 연장하는 외측부를 갖는다. 중추(16B)는 상기 하향 돌출부(16A)의 각각의 하부에 피팅됨으로써, 파도로 인한 롤링 및 사이드 슬리핑을 억제할 수 있다.
제 8 실시형태
도 11은 본 발명의 수차용 워터 가이드 장치(1)의 또 다른 제 8 실시형태를 나타내는 수직 단면의 측면도이고, 도 12는 그 정면도이다. 도 11, 도 12에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때에 대체로 사다리꼴 형상를 갖는 워터 가이드 덕트(21)(이하, 상기 워터 가이드 덕트는 간단히 "덕트"라고 함)는 좌우 측벽(21A,21B) 및 바닥 보디(21C)에 의해 상기 수차 서스펜딩 보디 아래에 형성된다.
상기 덕트(21)의 전면(21C)에서 후면(21D)까지 관통하는 터널부(20)가 형성되어 있다. 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)은 상기 터널부(20)의 상부의 내벽면이다. 바닥판(19)의 전방 및 단부는 상기 수로(R)의 바닥면(r)에 거의 접촉하도록 낮은 위치에 있다. 전단부(19A)는 수직 단면의 측면도에서 구면을 가지고, 최고점(19B)으로부터 후단부(19C)까지의 영역은 감소하는 원호 곡면을 갖는다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 바닥판(19)의 최고점(19B)이 리프트형 날개의 단면 형상보다 팽창하도록 위치되어 있기 때문에, 전단부(19A)로부터 최고점(19B)까지 상승하고 후단부(19C)로 하강하는 물은 코안다 효과에 의해 고속으로 통과한다. 좁은 통로가 최고점(19B)에 형성되기 때문에, 이 위치에서 유속이 가장 빠르다. 따라서, 상기 로터(11)가 최고점(19B) 위에 배치되는 경우, 효과적인 발전이 가능하다.
상기 로터(11)는 상기 수차 하우징(3)에 지지된 상기 샤프트(10)의 단부에 장착되고, 상기 로터(11)의 리프트형 블레이드(13)는 경사부(13A)로서 상류측으로 경사진 선단부를 각각 갖는다.
상기 수차 하우징(3)은 상향으로 돌출되도록 상기 수차 서스펜딩 보디(2)를 통과하는 상기 서스펜딩 부재(4)에 의해 지지되고, 상기 서스펜딩 부재(4)의 상단부는 상기 서스펜딩 빔(14)을 통과하여 상기 서스펜딩 빔(14)에 고정된 발전기(8)에 연결된다. 상기 로터 샤프트(10)에 연결된 전동축(도시되지 않음)은 상기 서스펜딩 부재(4)에 배치되고, 상기 전동축은 상기 로터(11)의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기(8)의 메인 샤프트에 연결된다.
상기 수차 서스펜딩 보디(2)가 물의 유동에 의해 움직이는 것을 방지하기 위해서, 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 상면은 상기 수로(R)의 양 제방 사이에 가교되는 상기 서스펜딩 빔(14)으로부터의 고정 장치(22)로 압축된다. 도 11에 나타내고 있지만, 매뉴얼 스크류 로드를 갖는 상기 고정 장치(22)를 상기 장치(22)는 제한되지 않는 공지된 것일 수 있다. 필요하다면, 중추(23)는 분리 가능하게 상기 바닥판(19)에 피팅된다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 필요하다면, 슬릿(21E,21E)은 각각 양 외부에 형성되고 전방 외부로부터 후방 내부까지 비스듬한 방향으로 깊게 형성되어 외부에서 수직으로 통과한다. 차수판(24)은 이들 슬릿에 각각 피팅되어 있다. 상기 차수판(24)의 길이는 상기 수로(R)의 측벽과 상기 덕트(21)의 외부면 사이의 갭에 따라 설정된다.
이러한 구성에 따르면, 상기 덕트(21)는 상기 수로(R)에서 댐과 같은 기능을 하고, 막혀진 물은 상기 덕트(21)의 상면측으로부터 하강 유동하고, 가압된 물은 상기 덕트(21)의 상기 터널부(20)로 유동하여 고속으로 통과함으로써 상기 로터(11)를 효과적으로 회전시킨다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 필요하다면, 방진 장치(25)는 상기 덕트(21)의 전면(21C)에 고정된다. 상기 방진 장치(25)는 수직 스트라이프 패턴, 격자 패턴, 드레인 보드 패턴 등의 적절한 패턴을 가질 수 있다. 상기 방진 장치(25)는 그 하단이 전방에 위치되도록 비스듬하게 제공된다. 따라서, 상기 방진 장치(25)에 부딪히는 먼지는 상향으로 상승하여 상기 덕트(21)의 상면 위를 통과한다.
상기 덕트용 재료는 임의적이다. 예를 들면, 코어부는 발포 수지로 제조되고, 표면층은 FRP로 제조된다. 따라서, 상기 덕트가 상당히 크더라도, 쉽게 성형될 수 있다. 또한, 이러한 재료로 제조된 상기 덕트가 경량이기 때문에, 운반 및 설치가 용이할 수 있다. 당연히, 또한 상기 덕트(21)는 FRP로 제조된 중공체일 수 있다. 그 중공체를 물로 채움으로써 상기 수로(R)에 침설할 수 있다.
제조 방법에 관하여, 도 11에 나타낸 상기 수차 서스펜딩 보디(2) 및 상기 측벽(21A)은 상기 수차 서스펜딩 보디(2) 및 상기 측벽(21A)이 수직 방향으로 분리되도록 각각 성형된다. 상기 수차 하우징(3)은 상기 수차 서스펜딩 보디(2)에 장착된 후에, 수직 방향으로 상기 부재가 조립된다. 다른 방법으로서, 직사각형 실린더는 FRP 또는 금속으로 제조되고, 발포 수지로 제조된 내부 부재는 상기 직사각형 실린더의 내부면에 부착된다.
상기 워터 가이드 장치가 배치되는 경우, 상기 수로(R)의 수원은 차단되고, 상기 덕트(21)의 바닥판(19)은 상기 수로 바닥면(r)에 고정된다. 상기 서스펜딩 부재(4)의 길이는 조절되고, 상기 내부 전동축은 상기 서스펜딩 빔(14)에 의해 지지되는 상기 발전기(8)에 연결된다.
상기 수로(R)에 물이 유동하는 경우, 하부 유동은 상기 덕트(21)의 전방 하부에서부터 상기 최고점(19B)까지 전단부(19A)로 상승하여 상부 유동과 합류하고, 코안다 효과에 의해 고속으로 후향으로 통과함으로써 상기 로터(11)를 효과적으로 회전시킨다.
또한, 상기 터널부(20)의 상기 상부 내벽면(2A)의 종방향으로 중간부가 하향으로 팽창되어 있기 때문에, 수류는 코안다 효과에 의해 고속으로 상기 중간부를 통과한다. 상기 로터(11)의 상기 리프트형 블레이드(13)에 부딪히는 고속의 물은 반경 방향으로 이동하고, 상기 경사부(13A)에 의해 방사가 금지됨으로써 회전 효율을 증가시킨다.
상기 덕트(21)가 상기 터널부(20)의 상기 바닥판(19)이 수직 단면에서 볼 때에 중간부가 최고점(19B)인 원호 곡면을 갖는 구성을 갖기 때문에, 상기 덕트(21)는 수류가 합류 통과시킬뿐만 아니라 가압된 하부 유동은 코안다 효과에 의해 고속으로 상기 터널부(20)의 하면을 통과하는 특징을 갖는다.
상기 덕트(21)가 상기 수로(R)에 댐이 되도록 배치되는 경우, 수류는 상기 덕트(21)에 의해 막혀지고, 수압은 상기 덕트(21)에 의해 가해진다. 따라서, 상기 로터(11)는 상기 터널부(20)에서 발생하는 코안다 효과에 의해 효과적으로 회전된다.
도 13에 나타낸 상기 차수판(24)은 강성 재료로 제조되고, U자형을 갖는 프레임 보디(도시되지 않음)는 상기 수로(R)의 측벽에 각각 장착되고, 상기 차수판(24)의 각각의 단부는 상기 차수판(24)의 그루브 내에 고정됨으로써, 상기 덕트(21)는 고정되어 댐으로서 기능하도록 제조되는 것이 가능할 수 있다.
본 발명의 수차 장치(1)는 상기 수차 서스펜딩 보디(2)의 바닥 하면(2A)과 상기 수차 하우징의 정부 사이의 간격이 상기 수차 하우징의 높이 내에 있는 구성을 갖기 때문에, 상기 수차 하우징의 상면 위에 상향으로 상승하는 수류는 억제되고 고속 유동으로서 하강 유동하도록 하여, 소수로에서 효과적으로 상기 로터(11)를 회전시킬 수 있는 수력 발전기를 얻을 수 있다.
1. 수차 장치 2. 수차 서스펜딩 보디
2A. 바닥 하면 2B. 상면
2C. 하향 돌출부 2D. 중추
3. 수차 하우징 4. 서스펜딩 부재
5. 앵커링 훅 6. 계류삭
7. 축전지 8. 발전기
9. 코드 10. 로터 샤프트
11. 로터 12. 허브
13. 리프트형 블레이드 13A. 경사부
14. 서스펜딩 빔 15. 훅
16. 측면 부착 보디 16A. 하향 돌출부
16B. 중추 17. 연결 부재
18. 측벽 18A. 중추
19. 바닥판 20. 터널
20A. 내벽면 21. 덕트
21A, 21B. 측벽 21C. 전면
21D. 후면 22. 고정 장치
23. 중추 24. 차수판
25. 방진 장치 R. 수로
S. 축선 w. 수면

Claims (9)

  1. 원통형 수차 하우징, 상기 수차 하우징에 지지되는 로터, 및 상기 수차 하우징이 서스펜딩되어 있는 수차 서스펜딩 보디를 포함하는 수차 장치로서,
    상기 수차 하우징은 수차 하우징의 큰 높이 치수 부분의 상면 상에 배치된 서스펜딩 부재를 통해 상기 수차 하우징의 높이 이내의 간격을 두면서 수면에 플로팅되어 있는 상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥의 수평한 하면으로부터 수평으로 서스펜딩되고,
    상기 수차 서스펜딩 보디의 바닥 하면에 의해 상기 수차 하우징의 상면을 따라 통과하는 수류의 상승을 억제하면서 수류를 통과시키는 수차 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 후방부의 바닥 하면이 수평으로 연장되고, 또한 상기 로터의 블레이드의 후방부로부터 후향으로의 상기 하면의 길이가 상기 로터의 직경보다 크거나 동일하도록 형성되는 수차 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 바닥의 양 단부 상에 각각 형성된 하향 돌출부를 갖는 수차 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 하향 돌출부의 각각의 하부에 매설된 중추를 갖는 수차 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 좌측부 및 우측부에 각각 연결된 분리 가능한 측면 부착 보디를 갖는 수차 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측면 부착 보디는 내측부보다 더욱 하향으로 연장하는 외측부를 갖는 하향 돌출부를 각각 갖는 수차 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하향 돌출부는 각각의 하부에 매설된 중추를 각각 갖는 수차 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 수차 서스펜딩 보디는 상기 보디의 하면의 각각의 측부로부터 연장하는 한 쌍의 측벽 및 바닥판을 포함하는 터널부를 갖고,
    상기 바닥판은 상기 수차 하우징에 가까운 후단부로부터 전단으로 비스듬하게 하향하는 경사면을 갖는 수직 단면 형상을 갖고,
    상기 터널부는 정면에서 볼 때에, 상기 바닥판의 전방부가 넓고 내부로 점차 좁아지는 수차 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 터널부의 바닥판은 전단부의 상면이 구면을 갖고, 최고점으로부터 후단부로의 영역이 점차 감소하는 원호 곡면을 갖도록 수직 단면 형상의 형상을 갖는 수차 장치.
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