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복수 개의 블레이드를 구비하고, 제공된 수력에 의해 회전을 수행하는 런너;상기 런너의 주위를 감싸는 나선형의 형상 부위인 스파이럴부를 구비하고 외부로부터 유입된 유체를 상기 런너로 배출하는 스파이럴케이싱;상기 스파이럴부 내부 유로의 원주 방향을 따라 상기 런너의 주위에 배열되는 스테이베인;상기 스테이베인과 상기 런너 사이에서 상기 런너의 둘레 방향을 따라 배열되는 가이드베인;상기 스파이럴부와 결합하고 상기 런너를 통과 후 배출되는 유체를 통과시켜 외부로 유체를 배출시키고, 상기 런너를 통과한 유체가 유입되는 흡출유입구에 인접한 내부면에 형성된 와류방지핀을 구비하는 흡출관; 및외부로부터 공급된 공기를 상기 흡출관의 내부를 향해 분사하는 공기분사부를 포함하고,상기 흡출관은, 상기 스파이럴부와 결합하고 상기 흡출유입구와 상기 와류방지핀이 형성되고 상기 런너를 통과한 유체에 유로를 제공하는 관흡입부를 더 구비하고,상기 공기분사부는, 상기 관흡입부의 벽체를 관통하는 유로인 공기주입유로 및, 상기 공기주입유로와 연결되고 상기 흡출관의 내부를 향해 공기를 분사하는 분사구가 형성된 일 부위가 상기 런너의 내부에 위치하는 분사관을 구비하며,상기 분사관의 일 부위는 상기 복수 개의 블레이드 사이의 공간에 형성되고,상기 분사구에서 분사되는 공기가 상기 런너로부터 상기 흡출관의 내부 방향으로 분사됨으로써, 상기 흡출관 내부로의 공기 분사를 통해 상기 흡출관 내 와류 생성이 억제되는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1에 있어서,상기 공기분사부를 통해 상기 흡출관으로 주입되는 공기의 양은, 상기 스파이럴케이싱으로 유입되는 시간 당 유량 대비 0
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청구항 1에 있어서,상기 와류방지핀은, 상기 흡출관의 내측면으로부터 돌출되는 형상으로 형성되고 상기 흡출유입구를 통과하는 유체의 유동 방향을 따라 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1에 있어서,상기 흡출관은, 상기 관흡입부와 결합하고 상기 관흡입부를 통과한 유체가 외부로 배출되도록 유로를 제공하는 관배출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 5에 있어서,상기 관배출부는, 상기 관흡입부를 통과한 유체를 외부 일측으로 배출시키는 제1관배출체; 및상기 관흡입부를 통과한 유체를 외부 타측으로 배출시키는 제2관배출체를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1에 있어서,상기 공기분사부로 공기를 주입시키는 공기공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1에 있어서,상기 스테이베인 또는 상기 가이드베인은, 전연에서부터 후연으로 유입된 유체가 유동하도록 유선형의 익형을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1에 있어서,상기 런너는, 상기 복수 개의 블레이드 각각의 일단과 결합하는 허브; 및상기 복수 개의 블레이드 각각의 타단과 결합하는 슈라우드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치
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청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5, 및 청구항 8 내지 청구항 11 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치; 및상기 런너와 연결되고 상기 런너의 회전에 의해 발전을 수행하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템
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청구항 1의 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치의 작동 방법에 있어서,상기 스파이럴케이싱을 통과한 유체가 상기 런너로 유동하여 상기 런너가 회전하는 제1단계;상기 런너를 통과한 유체가 상기 흡출관으로 유동하는 제2단계;상기 공기분사부로 공기가 주입되고, 상기 공기분사부로부터 상기 흡출관의 내부로 공기가 분사되는 제3단계; 및상기 흡출관을 통과한 유체가 외부로 배출되는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치의 작동 방법
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청구항 13에 있어서,상기 제3단계에서, 상기 흡출관으로 유입되는 유체의 유량에 따라 상기 공기분사부로부터 분사되는 공기의 양이 조절되는 것을 특징으로 하는 내부 유동이 개선된 프란시스 수차 장치의 작동 방법
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