KR100744194B1 - 나선형 증기 터빈 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형 증기 터빈 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터빈이 나선형으로 형성되어 증기가 원활하게 흐르면서 터빈을 회전시킴으로써 저압 증기로부터 충분한 회전력을 얻을 수 있는 나선형 증기 터빈 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치는, 양측 말단부 각각에 증기 유입구와 증기 배출구가 형성된 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용가능한 반경을 갖는 나선형의 날개가 그 피치가 터빈축의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성되고, 날개의 나선의 진행방향으로 일정한 간격마다 통공이 형성된 격막이 구비되며, 날개의 피치가 작은 말단부가 상기 하우징의 증기 유입구 측에 위치되도록 터빈축의 양측 말단이 상기 하우징의 양측 말단부에 회전지지된 터빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

증기, 터빈

Description

나선형 증기 터빈 장치{LOW PRESSURE STEAM TURBIN DEVICE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저압 증기 터빈 장치를 도시한 사시도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저압 증기 터빈 장치의 터빈을 도시한 사시도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저압 증기 터빈 장치를 도시한 단면도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 하우징

11 통체

12 증기 유입구

13 증기 배출구

14,15 터빈축 지지부

20 터빈

21 터빈축

22 날개

23 격막

23a 통공

24 격판

25 블레이드

26 유통홀

본 발명은 나선형 증기 터빈 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터빈이 나선형으로 형성되어 증기가 원활하게 흐르면서 터빈을 회전시킴으로써 저압 증기로부터 충분한 회전력을 얻을 수 있는 나선형 증기 터빈 장치에 관한 것이다.

증기 터빈은 증기가 가진 열에너지를 기계적인 회전 에너지로 전환하는 장치이다. 일반적으로 증기 터빈은 보일러에서 발생시킨 고온고압의 증기를 노즐 또는 고정된 날개로부터 분출·팽창시켜 나온 고속의 증기류(蒸氣流)를 회전하는 터빈 날개에 부딪쳐서 그 충동작용 또는 반동작용에 의하여 축을 회전시킨다. 즉, 일반적인 증기 터빈은 증기가 가진 열에너지를 속도에너지로 전환하여 기계적 에너지로 바꾼다. 따라서, 일반적인 증기 터빈에서는 충분한 증기의 속도에너지를 얻기 위해 고온고압의 증기를 사용한다.

본 발명은 상기와 같이 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 터빈이 나선형으로 형성되어 증기가 원활하게 흐르면서 터빈을 회전시킴으로써 저압 증기로부터 충분한 회전력을 얻을 수 있는 나선형 증기 터빈 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치는, 양측 말단부 각각에 증기 유입구와 증기 배출구가 형성된 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용가능한 반경을 갖는 나선형의 날개가 그 피치가 터빈축의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성되고, 날개의 나선의 진행방향으로 일정한 간격마다 통공이 형성된 격막이 구비되며, 날개의 피치가 작은 말단부가 상기 하우징의 증기 유입구 측에 위치되도록 터빈축의 양측 말단이 상기 하우징의 양측 말단부에 회전지지된 터빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치는, 양측 말단부 각각에 증기 유입구와 증기 배출구가 형성된 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수용가능한 반경을 갖는 나선형의 날개가 그 피치가 터빈축의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성되고, 날개의 나선의 진행방향으로 일정한 간격마다 통공이 형성된 격막이 구비되며, 날개의 피치가 작은 말단부측에는 원반형의 격판이 구비되고 그 격판의 외측면에는 방사 대칭형의 블레이드가 형성되며, 상기 터빈축에는 상기 블레이드가 형성된 측에서 상기 날개의 피치가 작은 위치로 연결된 증기 유통홀이 형성되며, 상기 블레이드가 상기 하우징의 증기 유입구 측에 위치되도록 터빈축의 양측 말단이 상기 하우징의 양측 말단부에 회전지지된 터빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2을 참조하면 본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치는 하우징(10)과 터빈(20)으로 구성된다.

상기 하우징(10)은 상기 터빈(20)이 내부에 회전가능하게 설치되도록 터빈(20)을 둘러싸기 위한 것이다. 도면을 참조하면 상기 하우징(10)은 원기둥 형상의 통체(11)의 길이방향으로의 양측에 터빈축 지지부(14,15)가 형성되고, 양측 말단부 각각에 증기 유입구(12)와 증기 배출구(13)가 형성된다.

상기 터빈(20)은 상기 하우징(10)의 증기 유입구(12)로 증기(S)가 유입되어 증기 배출구(13)로 배출되도록 흐르는 증기(S)의 흐름에 의해 회전되기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 터빈(20)은 터빈축(21)의 양단이 상기 하우징(10)의 축지지부(14,15)에 지지되어 회전가능하게 상기 하우징(10)의 내부에 설치된다. 상기 터빈(20)은 상기 하우징(10)의 내부에 수용가능한 반경을 갖는 나선형의 날개(22)를 갖는다. 따라서, 상기 하우징(10)의 증기 유입구(12)로 유입된 공기는 상기 나선형의 날개(22) 사이를 따라 나선형으로 진행된다. 특히, 상기 나선형의 날개(22)는 그 피치(P1,P2)가 터빈축(21)의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성된다. 즉 도면을 참조하면 상기 날개(22)의 피치 P1, P2중 P2가 더 크다. 상기 날개(22) 사이에는 날개(22)의 나선의 진행방향으로 일정한 간격마다 통공(23a)이 형성된 격막(23)이 구비된다. 이에 따라 상기 터빈(20)에는 나선형의 날개(22)와 격막(23) 사이마다 공간이 형성된다. 특히 상기와 같이 날개(22)의 피치가 점진적으로 증가되면 날개(22) 및 격막(23) 사이의 공간은 점점 커지게 되며, 이에 따라 날개(22) 사이에서 상기 격막(23)에 형성된 통공(23a)을 지나 흐르는 증기는 점점 부피가 증가되는 공간으로 진행되면서 압력이 점진적으로 작아지게 된다. 이에 따라 격막(23)을 사이에 두고 양 공간에는 압력차가 발생되고 그에 따라 증기(S)는 격막(23)에 형성된 통공(23a)을 통해 공간 사이를 원활하게 흐르게 된다. 상기 터빈(20)은 날개(22)의 피치가 작은 말단부가 상기 하우징(10)의 증기 유입구(12) 측에 위치되고 피치가 큰 말단부가 증기 배출구(13) 측에 위치되도록 터빈축(21)의 양측 말단이 상기 하우징(10)의 양측에 구비된 터빈축 지지부(14,15)에 회전지지된다. 상기와 같이 증기(S)가 흐르면서 증기는 격막(23)에 충돌하게 되고 그에 따라 터빈(20)은 일방(R)으로 회전된다.

한편, 상기 증기 유입구(12)로 유입되는 증기(S)는 비교적 큰 속도를 갖고 유입된다. 따라서, 상기 터빈(20)에는 상기 증기 유입구(12)로 유입되는 증기(S)의 속도에너지를 터빈(20)의 회전에너지로 전환되도록 증기 유입구(12)로 유입되는 증기(S)가 직접 충돌되기 위한 블레이드(25)가 구비되어 질 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 블레이드(25)의 형성을 위하여 상기 터빈(20)에는 날개(22)의 피치가 작은 말단부 측에 원반형의 격판(24)이 구비된다. 이에 따라 상기 날개(22)와 블레이드(25)는 서로 공간적으로 분리된다. 상기 블레이드(25)는 상기 격판(24)의 외측면에 방사 대칭형으로 형성된다. 상기와 같이 상기 증기 유입구(12)로 유입되어 상기 블레이드(25)에 충돌된 증기는 터빈축(21)에 형성된 유통홀(26)을 통해 블레이드(25)가 위치된 공간에서 날개(22)가 위치된 공간으로 이동된다. 도면을 참조하면 유통홀(26)은 터빈축(21)에 형성되는데 상기 블레이드(25)가 형성된 측에서 상기 피치가 작은 날개(22)가 형성된 위치로 연결된다. 상기와 같이 형성된 터빈(20)은 상기 블레이드(25)가 상기 하우징(10)의 증기 유입구(12) 측에 위치되도록 터빈축(21)의 양측 말단이 상기 하우징(10)의 양측에 구비된 터빈축 지지부(14,15)에 회전지지된다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 나선형 증기 터빈 장치는, 터빈이 나선형으로 형성되어 증기가 원활하게 흐르면서 터빈을 회전시킴으로써 저압 증기로부터 충분한 회전력을 얻을 수 있는 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 나선형 증기 터빈 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 양측 말단부 각각에 증기 유입구와 증기 배출구가 형성된 원통형의 하우징과;

   상기 하우징에 양단부가 지지되는 터빈축과, 상기 터빈축에 하우징의 내부에 수용가능한 반경을 가지며 피치가 터빈축의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성되고 피치가 작은 말단부가 상기 하우징의 증기 유입구 측에 위치되는 나선형의 날개와, 날개의 나선 진행방향으로 날개와 회전축에 지지되며 일정한 간격마다 통공이 형성된 격막을 구비한 터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 증기 터빈장치.
2. 양측 말단부 각각에 증기 유입구와 증기 배출구가 형성된 원통형의 하우징과;

   상기 하우징에 양단부가 지지되는 터빈축과, 상기 터빈축에 하우징의 내부에 수용가능한 반경을 가지며 피치가 터빈축의 축방향으로 점진적으로 증가하게 형성되고 피치가 작은 말단부가 상기 하우징의 증기 유입구 측에 위치되는 나선형의 날개와, 날개의 나선 진행방향으로 날개와 회전축에 지지되며 일정한 간격마다 통공이 형성된 격막과,

   상기 날개의 피치가 작은 말단부 측에는 원반형의 격판이 구비되며, 상기 터빈축에는 격판에 의해 구획된 전면측으로부터 날개의 피치가 작은 측으로 유통홀이 형성되고, 상기 유통홀의 유입구측의 격판에 방사 대칭형으로 형성된 블레이드를 구비한 터빈을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 나선형 증기 터빈장치.

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