WO2019208945A1

WO2019208945A1 - 수력 발전 장치

Info

Publication number: WO2019208945A1
Application number: PCT/KR2019/003780
Authority: WO
Inventors: 소진대; 황준성
Original assignee: So Jindae
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2019-10-31
Also published as: KR101932965B1

Abstract

본 발명은 수력 발전 장치의 설치, 유지 보수, 수거가 용이하며, 발전기의 내구력을 높이는 수력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이에 본 발명은 입구부와 출구부를 연통하는 유로를 형성하는 흐름유도장치를 포함하고, 상기 흐름유도장치의 출구부는 관체로 형성되며, 상기 입구부는 하부가 개방된 터널형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상기 출구부의 유로 상에 배치되는 터빈, 상기 터빈의 동력으로부터 전기를 생산하는 발전기 및 상기 출구부의 유로 상에서 상기 터빈의 회전축과 연결되며 상기 터빈의 동력을 발전기에 전달하는 동력전달장치를 포함하고, 상기 발전기는 상기 흐름유도장치의 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

수력 발전 장치

본 발명은 수력 발전용 흐름 유도 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흐르는 물을 이용하여 전기를 발전하는 유량몰이식 소수력 발전에 사용되는 수력 발전 장치에 관한 것이다.

수력 발전이란 높은 곳에서 흐르는 물의 위치에너지를 발전기 터빈의 운동에너지로 변환시키고 발전기 내부의 전자기유도 현상을 이용하여 전기를 얻는 방법이다.

수력 발전은 화력 발전이나 원자력 발전과 달리 환경오염물질을 배출하지 않는 재생에너지라는 장점이 있다. 그러나 많은 양의 물이 흐르면서 높은 위치에너지를 얻을 수 있는 지형이 매우 한정적이며, 댐이나 방조제 건설시 매우 큰 비용이 발생하고 환경파괴가 따른다는 문제점이 있다. 또한 계절에 따라 유량의 차이가 있는 경우 안정적인 전기 생산을 보장하기 어렵다는 단점이 있다.

이에, 적은 양의 유량으로도 발전을 할 수 있는 소수력 발전이 대안으로 제시된다. 소수력 발전은 종래의 수력 발전 시 많은 양의 물의 위치에너지를 이용했던 것에 비하여, 적은 양의 물을 흐름유도장치 내부로 흘려보내고, 흐름유도장치에서 높은 압력으로 물을 내보내며 터빈을 회전시킴으로써 전기를 생산하는 차이가 있다.

따라서 소수력 발전은 자연적으로 흐르는 물을 활용할 수 있고, 화력발전소 냉각수, 하수처리수, 해류양식순환수, 저수지 등 본연의 목적으로 사용하고 난 후에 버려지는 수자원을 활용하여, 기존의 수로나 시설물의 배수 또는 취수 구역에 설치할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 유량몰이식 소수력 발전 장치는 발전 설비의 규모가 작고, 댐이나 수로 관로장치의 별도 설치가 필요 없어, 발전소 건설비용과 설치 비용이 저렴하며, 수력 발전소를 건설할 수 없는 지역과 동남아시아 등 개발도상국에서 더욱 각광받고 있으나, 몇 가지 개선할 사항이 있었다.

첫째, 전체적으로 관 형상으로 형성됨으로 인해, 흐름유도장치 내부에 차 있는 유량의 무게에 의하여 소수력 발전 장치를 인양 시 매우 큰 힘을 요한다. 일반적으로 소수력 발전 장치와 내부 유체의 무게 및 유속을 고려하면 수력 발전 장치를 인양하는 데에는 보통 순 중량보다 4 내지 5배 정도의 힘이 필요하여, 유지 보수나 수거 시에 대형 용량의 장비를 사용하여야 하는 바, 따라서 비용의 증가가 초래되며, 장비가 진입할 수 있는 넓은 공간이 확보되어야 하는 문제가 있다.

둘째, 흐름유도장치 내부에 발전기를 설치하는 경우, 흐름유도장치 내부가 협소한 이유로 작업에 어려움이 있으며, 흐름유도장치 내부로 이물질이 들어가거나 국지적 호우시 급격한 유량 증가에 따라 내부 압력이 증가하는 경우, 흐름유도장치 내부에 발전기가 파손되거나 발전기의 로터와 스테이터를 보호하는 방수부가 파손되어 수밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 수력 발전 장치의 설치 비용이 저렴하며, 설치, 유지 보수, 철거, 수거가 용이한 수력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 종래 하우징 내부에 형성되는 높은 수압으로 인해 발전기가 파손되는 것을 방지하여 발전기의 내구력을 높이는 수력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수력 발전 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 유체가 흘러 들어오는 입구가 형성되는 입구부와 유체가 흘러 나가는 출구가 형성되는 출구부를 포함하며, 상기 입구부와 출구부를 연통하는 유로를 형성하는 흐름유도장치를 포함하고, 상기 흐름유도장치의 출구부는 관체로 형성되며, 상기 입구부는 하부가 개방된 터널형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 입구부의 하부가 개방됨에 따라, 본 발명을 수로에 설치할 때 유체 저항을 줄일 수 있으며, 유지 보수 및 수거를 위해 수로에서 인양을 할 때에도 흐름유도장치 내부에 있는 유체가 하부로 방출될 수 있어 적은 힘으로 용이하게 작업할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 출구부의 유로 상에 배치되는 터빈, 상기 터빈의 동력으로부터 전기를 생산하는 발전기 및 상기 출구부의 유로 상에서 상기 터빈의 회전축과 연결되며 상기 터빈의 동력을 발전기에 전달하는 동력전달장치를 포함하고, 상기 발전기는 상기 흐름유도장치의 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 상기 발전기는 상기 흐름유도장치의 상측에 배치될 수 있다.

흐름유도장치 내부는 유체의 유속 및 높은 수두에 의하여 압력이 높게 형성되는데, 이에 비하여 흐름유도장치 상측에 발전기를 배치하면 상대적으로 수압이 낮아져 발전기가 파손될 위험이 적다.

또한 상기 동력전달장치는, 상기 출구부의 유로상에 고정되며 상기 터빈의 회전축과 연결되어 터빈의 동력 전달 방향을 변경하는 제1동력전달장치 및 상기 흐름유도장치의 외부에 배치되며 상기 제1동력전달장치로부터 터빈의 동력을 전달 받아 전달 방향을 변경하여 상기 발전기에 동력을 전달하는 제2동력전달장치를 포함하여 터빈에서 발생하는 동력을 자유로운 방향으로 전달할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 흐름유도장치의 외측 둘레에 고정되는 복수 개의 프레임을 포함하여, 수력 발전 장치의 설치 및 인양을 용이하게 하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 발전기는 상기 지지대의 하측에 고정되는 것을 특징으로 하여, 지지대로 인하여 발전기가 외부 충격을 받는 것을 방지할 수 있다.

더불어 상기 지지대는 상기 입구를 가로지르는 방향으로 설치되는 복수 개의 거름부를 더 포함하여 이물질이 흐름유도장치 내부로 유입되는 것을 줄일 수 있다.

또한 본 발명은 상기 입구의 상측에 설치되는 상부가이드베인을 더 포함하며, 상기 상부가이드베인은, 상기 흐름유도장치에 결합되는 결합부 및 상기 결합부로부터 상기 입구의 상측 방향으로 연장형성되는 가이드부를 더 포함할 수 있다. 더불어 상기 상부가이드베인은 상기 흐름유도장치에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.

상기 상부가이드베인은 입구의 상측으로 연장형성되어 흐름유도장치의 상측에 흐르는 유체가 흐름유도장치 내부로 흐르도록 유도할 수 있다. 따라서 흐름유도장치 내부에 흐르는 유체의 수두가 높아지는 효과가 있어 발전 효율을 높일 수 있다.

또한 본 발명은 상기 입구의 측부에 설치되며, 상기 유로가 연장되는 방향으로 연장형성되는 측부가이드베인을 더 포함하며, 상기 측부가이드베인은 상기 유로에 나란한 방향 또는 상기 유로의 외측 방향으로 설치되는 1차측부가이드베인을 포함하고, 상기 1차측부가이드베인의 상단에 탈부착 가능하게 설치되는 2차측부가이드베인을 더 포함할 수 있다. 나아가 상기 2차측부가이드베인은, 상기 1차측부가이드베인과 나란한 방향으로 연장형성되되, 상단부가 상기 입구의 상단보다 높이 위치되어, 흐름유도장치의 외부로 물이 흐르는 손실을 줄일 수 있다.

본 발명은 흐름유도장치 입구부의 하부가 개방됨에 따라, 본 발명을 수로에 설치할 때 유체 저항을 줄일 수 있으며, 유지 보수 및 수거를 위해 수로에서 인양을 할 때에도 흐름유도장치 내부에 있는 유체가 하부로 방출될 수 있어 적은 힘으로 용이하게 작업할 수 있다.

나아가 본 발명은 설치, 유지, 보수 및 수거를 위해 필요한 장비의 소형화가 가능하며, 장비 사용에 필요한 공간이 적어 본 발명의 설치 장소가 제한받지 않고, 장비 사용에 소요되는 비용이 적어 경제적인 장점이 있다. 따라서 본 발명은 수력 발전소를 건설할 수 없는 지형에 설치가능하며, 적은 비용으로 개발도상국에 적용하기 적합한 적정기술이다.

또한 본 발명은 발전기가 흐름유도장치 외부에 설치됨에 따라 흐름유도장치 내부 공간이 확보되어, 내부에 설치되는 터빈 및 동력전달장치의 설치 및 보수 작업이 정밀하고 용이하게 이루어질 수 있다. 나아가, 흐름유도장치 상측에 발전기를 배치하면 상대적으로 수압이 낮아져 발전기의 내구력이 향상되며, 본 발명 수력 발전 장치의 경제성이 향상된다.

또한 본 발명은 상기 동력전달장치를 사용함에 따라 적은 유량과 유속으로 발전 효율이 낮은 경우에도 회전력을 증속하여 소수력 발전의 출력 한계를 극복하고 효율적인 발전을 할 수 있다. 또한 터빈에서 발생하는 동력을 자유로운 방향으로 전달할 수 있어, 발전기 설치 위치의 자유도를 높일 수 있다.

또한 본 발명은 지지대를 설치함으로써 수력 발전 장치의 설치 및 인양을 용이하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 거름부를 상기 지지대상에 마련함에 따라 별도의 거름 장치를 설치하지 않아도 되어 제작 공정 및 작업 과정이 단축되며, 거름부로 인하여 수로에 유체와 함께 흐르는 나무나 동물의 사체 등의 이물질이 흐름유도장치 내부로 유입되어 흐름유도장치나 내부에 설치된 구성이 파손되는 것을 줄일 수 있다.

또한 본 발명은 탈부착 가능한 상부가이드베인을 포함하여, 발전 효율을 높일 수 있으며, 유량이 많지 않은 갈수기에 상부가이드베인을 설치함으로써 계절의 영향을 덜 받으면서 안정적으로 전기를 생산할 수 있다.

또한 본 발명은 측부가이드베인을 포함하여 흐름유도장치 내의 통수 유량을 늘릴 수 있어 소수력 발전의 출력 효율을 높이며, 특히 탈부착 가능하게 설치되는 2차측부가이드베인을 포함함으로써 물이 흐름유도장치 옆으로 새는 손실을 줄여주고 수두를 높여주는 효과가 있다.

또한 본 발명은 발전기를 다중으로 연결함에 따라, 제한된 유량에도 발전효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명 제1실시예의 사시도,

도 2는 도 1의 우측면도,

도 3은 본 발명 제2실시예의 우측면도,

도 4는 본 발명 제3실시예의 사시도,

도 5는 본 발명 제4실시예의 우측면도,

도 6은 본 발명 제5실시예의 사시도,

도 7은 본 발명 도 5의 변형예의 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 제1실시예의 사시도, 도 2는 도 1의 우측면도이다. 이들 도면에 따르면 본 발명은, 유로(110)를 형성하는 흐름유도장치(100), 흐름유도 장치의 출구 측에 설치되는 터빈(200), 터빈(200)의 회전축(300)에 연결되는 동력전달장치(500), 동력전달장치(500)에 연결되는 발전기(400)를 포함한다.

흐름유도장치(100)는, 유체가 흘러 들어오는 입구가 형성되는 입구부(110a)와 유체가 흘러 나가는 출구가 형성되는 출구부(110b)를 포함한다. 흐름유도장치(100)의 길이방향으로 입구부(110a)와 출구부(110b)가 배치되며, 이들을 연통하는 유로(110)가 형성된다.

입구부(110a)와 출구부(110b)는 일체로 형성되거나, 별도로 제작되어 각 단부가 결합될 수도 있다. 흐름유도장치(100)의 출구부(110b)는 하부가 폐쇄된 관체로 형성되며, 입구부(110a)는 하부가 개방된 터널형상으로 형성된다. 흐름유도장치(100)의 단면 형상은 다양하게 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 것과 같이 흐름유도장치(100)는, 상판(101), 상판(101)의 양 측에 일단이 위치하는 측판(102), 측판(102)의 타단에 연결되는 하판(103)을 포함하며, 하판(103)은 흐름유도장치(100)의 출구측에만 형성되어 흐름유도장치(100)의 입구측에는 개구부(103a)가 형성된다. 즉, 흐름유도장치(100)의 하부 중 일부가 뚫린 형상으로 형성된다.

입구부(110a)의 하부가 개방됨에 따라, 본 발명을 수로에 설치할 때 유체 저항을 줄일 수 있으며, 유지 보수 및 수거를 위해 수로에서 인양을 할 때에도 흐름유도장치(100) 내부에 있는 유체가 하부로 방출될 수 있어 적은 힘으로 작업을 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 설치 및 유지 보수 등에 소형 장비를 사용할 수 있어 장비 사용 비용이 저렴하고, 장비 사용 시 필요한 공간이 적어져 수력 발전 장치의 설치 장소의 제약이 적으며, 매우 경제적인 장점이 있다.

흐름유도장치(100)의 출구에는 출구를 가로지르는 방향으로 터빈(200)이 배치된다. 터빈(200)은 회전축(300)을 포함하며, 터빈(200)의 회전축(300)은 동력전달장치(500)에 연결된다. 동력전달장치(500)의 동력전달축(502)은 발전기(400)의 로터(미도시)에 연결된다.

동력전달장치(500)는 지지부재(501)에 의해 흐름유도장치(100)의 출구부(110b) 하판(103)에 설치되며, 하나 이상의 베벨기어(미도시)를 포함하여 회전축(300)의 동력 전달 방향을 수직한 방향으로 변경한다. 또한 동력전달장치(500)는 터빈(200)의 회전축(300) 상이면 흐름유도장치(100)의 외부 또는 내부 어느 쪽에 설치되더라도 무방하나, 내구성을 위해 흐름유도장치(100)의 내부에 설치됨이 바람직하다.

발전기(400)는 흐름유도장치(100)의 외부에 배치되며, 지지부재(401)에 의해 지지될 수 있다. 또한 발전기(400)는 동력전달축(502)에 의해 동력전달장치(500)에 연결된다. 발전기(400)의 위치는 흐름유도장치(100)의 상부인 것이 바람직하다.

발전기(400)가 흐름유도장치(100)의 외부에 배치됨으로써, 흐름유도장치(100) 내부 공간이 확보되어, 내부에 설치되는 터빈(200) 및 동력전달장치(500)의 설치 및 보수 작업이 정밀하고 용이하게 이루어질 수 있다. 나아가, 흐름유도장치(100) 상부는 흐름유도장치(100) 내부가 수두가 높고 유속에 의해 압력이 높은 것과 비교할 때 상대적으로 수압이 낮으므로, 수압에 의해 발전기(400)의 방수부가 파손될 위험이 적어 발전기(400)의 내구력이 향상된다.

또한 상기 발전기(400)는 복수 개의 로터와 스테이터를 포함하는 발전 장치가 다중으로 연결되어 발전효율을 높일 수 있다. 여기에는 발전 장치가 다층으로 결합하여 하나의 발전기(400)를 구성하는 것과 복수 개의 발전기(400)가 다중으로 연결된 것이 포함될 수 있다.

도 3은 본 발명 제2실시예의 우측면도이다. 제2실시예의 수력 발전 장치는, 동력전달장치(500)에 관한 구성이 제1실시예와 상이하며, 나머지 구성은 동일하다. 따라서 제1실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며, 자세한 설명은 생략한다.

동력전달장치(500)는 흐름유도장치(100)의 출구부(110b) 유로(110)상에 고정되는 제1동력전달장치(510) 및 흐름유도장치(100)의 외부에 배치되는 제2동력전달장치(520)를 포함한다.

제1동력전달장치(510)는 출구부(110b) 하판(103)에 지지부재(501)에 의해 고정되며, 베벨기어를 포함하여, 터빈(200)의 회전축(300)으로부터 전달되는 터빈(200)의 동력을 수직한 방향으로 전달한다. 제2동력전달장치(520)는 흐름유도장치(100)의 외부에서 제1동력전달축(504)에 의해 제1동력전달장치(510)에 연결되어 터빈(200)의 동력을 전달받아, 제2동력전달축(505)를 통해 발전기(400)에 동력을 전달한다. 제2동력전달장치(520) 또한 베벨기어를 포함하여 동력을 전달 받은 방향에 수직한 방향으로 전달할 수 있다.

동력전달장치(500)를 복수로 포함함에 따라, 본 발명은 터빈(200)에서 발생하는 동력을 자유로운 방향으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 흐름유도장치(100)의 외부에 설치된 제2동력전달장치(520) 내부에 설치된 부품을 용이하게 변경함으로써 회전축(300)의 회전 속도를 자유롭게 증속할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명 제3실시예의 사시도이다. 제3실시예의 수력 발전 장치는, 흐름유도장치(100) 외부에 설치되는 지지대(600)를 포함하는 점에서 제1실시예와 상이하며, 나머지 구성은 동일하다. 따라서 제1실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며, 자세한 설명은 생략한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지대(600)는 복수 개의 프레임이 연결되어 전체적으로 직육면체 형상으로 형성되며, 흐름유도장치(100)의 외부를 감싸도록 배치되고 일부 프레임은 흐름유도장치(100)와 결합된다.

따라서 본 발명 수력 발전 장치의 설치나 수거 시에 장비를 지지대(600)에 걸어 작업함으로써 용이하게 작업할 수 있으며, 흐름유도장치(100)의 형태를 유지하고, 설치된 장소에서 이탈하는 것을 줄일 수 있다.

나아가 흐름유도장치(100)의 외부에 배치되는 발전기(400) 및 제2실시예에서 제2동력전달장치(520)는 상기 지지대(600)의 하측에 배치됨이 바람직하다. 발전기(400)와 제2동력장치를 흐름유도장치(100) 상측 및 지지대(600)의 하측에 배치함으로써, 안정적으로 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 장점이 있다.

또한 지지대(600)는 흐름유도장치(100)의 입구를 가로지르는 방향으로 설치되는 거름부(610)를 더 포함할 수 있다. 거름부(610)는 상기 입구를 가로지르는 방향으로 배치되는 가로대(611) 및 세로대(612)를 포함한다. 거름부(610)에 의해서 유체와 함께 흐르는 나무토막, 식물의 줄기, 동물의 사체나 쓰레기 등의 이물질이 흐름유도장치(100) 내부로 유입되는 것을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명 제4실시예의 우측면도이다. 제4실시예의 수력 발전 장치는, 흐름유도장치(100) 입구 상부에 설치되는 상부가이드베인(700)을 포함하는 점에서 제1실시예와 상이하며, 나머지 구성은 동일하다. 따라서 제1실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며, 자세한 설명은 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상부가이드베인(700)은 흐름유도장치(100) 입구 상부에 설치된다. 도면상 상판(101)에 설치되는 것으로 도시하였으나, 제3실시예와 같이 지지대(600)를 포함하는 경우 지지대(600) 상에 마련될 수도 있으며, 그 설치 위치에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

상부가이드베인(700)은, 플레이트 형상으로서, 흐름유도장치(100) 입구 상부에 결합되는 결합부(720) 및 결합부(720)로부터 입구의 상측 방향으로 연장형성되는 가이드부(710)를 더 포함할 수 있다. 가이드부(710)는 도면에 도시된 것처럼 유체 흐름을 용이하게 가이드하고, 파손을 방지하기 위하여 결합부(720)와 가이드부(710) 사이에 절곡부(720a)를 형성하여 흐름유도장치(100)의 입구 전방을 향해 일정 각도를 이루도록 연장형성됨이 바람직하다.

더불어 상부가이드베인(700)의 결합부(720)는 볼트(721) 등의 결합수단에 의해 흐름유도장치(100)에 결합됨으로써, 상부가이드베인(700)이 흐름유도장치(100)에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.

상부가이드베인(700)은 흐름유도장치(100)의 상측에 흐르는 유체가 흐름 유도 장치 내부로 흐르도록 유도하여, 흐름유도장치(100) 내부에 흐르는 유체의 수두가 높아지는 효과가 있어 발전 효율을 높일 수 있다. 또한 유량이 많지 않은 갈수기에 상부가이드베인(700)을 설치함으로써 계절의 영향을 덜 받으면서 안정적으로 전기를 생산할 수 있다.

도 6은 본 발명 제5실시예의 사시도, 도 7은 본 발명 제5실시예의 변형예의 사시도이다. 제5실시예의 수력 발전 장치는, 흐름유도장치(100) 입구 측부에 설치되는 측부가이드베인(800)을 포함하는 점에서 제1실시예와 상이하며, 나머지 구성은 동일하다. 따라서 제1실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하며, 자세한 설명은 생략한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 측부가이드베인(800)은 흐름유도장치(100)의 측판(102) 입구측 단부에 설치된다. 측부가이드베인(800)은 흐름유도장치(100)의 양 측판(102)에 탈부착식으로 결합될 수도 있고, 측판(102)과 일체로 형성될 수도 있다.

측부가이드베인(800)은 측판(102)으로부터 연장되는 1차측부가이드베인(810, 812)을 포함하며, 1차측부가이드베인(810, 812)의 상부에 탈착식으로 설치되는 2차측부가이드베인(820, 822)을 더 포함할 수 있다. 2차측부가이드베인(820, 822)은 볼트(830)나 고정걸이(미도시)에 의하여 설치될 수 있다.

1차측부가이드베인(810, 812)은 흐름유도장치(100)의 입구 측부에 설치되며, 유로가 연장되는 방향으로 연장형성되는 플레이트 형상의 부재이다. 더불어 도 6과 같이 유로에 나란한 방향으로 설치되는 경우 더욱 안정적으로 설치될 수 있고, 도 7과 같이 유로가 연장되는 방향으로 설치되되 유로 외측을 향하여 설치되는 경우 더 많은 유량을 흐름유도장치(100) 내부로 유입시킬 수 있어 발전 효율이 높아진다는 장점이 있다.

2차측부가이드베인(820, 822)은, 도면상 지면으로부터 수직한 방향으로 연장형성되나, 상술한 상부가이드베인(700)과 마찬가지로, 절곡된 형태로 1차측부가이드베인(810, 812)과 일정 각도를 이루도록 형성될 수도 있다.

본 명세서에서는 각 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시예를 조합하여 도출될 수 있는 실시 형태 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유체가 흘러 들어오는 입구가 형성되는 입구부와 유체가 흘러 나가는 출구가 형성되는 출구부를 포함하며, 상기 입구부와 출구부를 연통하는 유로를 형성하는 흐름유도장치;

상기 출구부의 유로 상에 배치되는 터빈;

상기 터빈의 동력으로부터 전기를 생산하는 발전기; 및

상기 출구부의 유로 상에서 상기 터빈의 회전축과 연결되며, 상기 터빈의 동력을 발전기에 전달하는 동력전달장치;

를 포함하고,

상기 입구부와 출구부는,

상기 유로의 상면을 형성하는 상판; 및

상기 유로의 측면을 형성하는 측판;

을 포함하며,

상기 출구부는 상기 유로의 하면을 형성하는 하판을 더 포함하고, 상기 입구부의 하부는 개방되어,

상기 출구부는 둘레방향으로 모두 폐쇄되며, 상기 입구부는 둘레방향으로 측부 및 상부만이 폐쇄된 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제1항에 있어서,

상기 발전기는 상기 흐름유도장치의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제2항에 있어서,

상기 동력전달장치는,

상기 출구부의 유로상에 고정되며, 상기 터빈의 회전축과 연결되어 터빈의 동력 전달 방향을 변경하는 제1동력전달장치; 및

상기 흐름유도장치의 외부에 배치되며, 상기 제1동력전달장치로부터 터빈의 동력을 전달 받아 전달 방향을 변경하여 상기 발전기에 동력을 전달하는 제2동력전달장치;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흐름유도장치의 외측 둘레에 고정되는 복수 개의 프레임을 포함하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 흐름유도장치의 외측 둘레에 고정되는 복수 개의 프레임을 포함하는 지지대를 더 포함하며,

상기 발전기는 상기 지지대의 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제4항에 있어서,

상기 지지대는, 상기 입구를 가로지르는 방향으로 설치되는 가로대 및 세로대를 포함하는 거름부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입구의 상부에 설치되는 상부가이드베인을 더 포함하며,

상기 상부가이드베인은,

상기 흐름유도장치에 결합되는 결합부; 및

상기 결합부로부터 상기 입구의 상측 방향으로 연장형성되는 가이드부;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제7항에 있어서,

상기 상부가이드베인은 상기 흐름유도장치에 탈부착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입구의 측부에 설치되며, 상기 유로가 연장되는 방향으로 연장형성되는 측부가이드베인을 더 포함하며,

상기 측부가이드베인은,

상기 유로에 나란한 방향 또는 상기 유로의 외측 방향으로 설치되는 1차측부가이드베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.
제9항에 있어서,

상기 측부가이드베인은,

상기 1차측부가이드베인의 상단에 탈부착 가능하게 설치되는 2차측부가이드베인을 포함하며,

상기 2차측부가이드베인은, 상기 1차측부가이드베인과 나란한 방향으로 연장형성되고, 상단부가 상기 입구의 상단보다 높이 위치되는 것을 특징으로 하는 수력 발전 장치.