KR100748605B1 - Air-power turbine pump - Google Patents

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KR100748605B1
KR100748605B1 KR1020070036650A KR20070036650A KR100748605B1 KR 100748605 B1 KR100748605 B1 KR 100748605B1 KR 1020070036650 A KR1020070036650 A KR 1020070036650A KR 20070036650 A KR20070036650 A KR 20070036650A KR 100748605 B1 KR100748605 B1 KR 100748605B1
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김현준
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Abstract

An air power turbine pump is provided to generate high output, and to improve efficiency of electric power generation by discharging water filled in the water tank to one side of the air turbine and improving air suction efficiency. An air power turbine pump included a discharge hole(11) formed in a lower plate of a water tank(1), discharging internal water and suctioning external air into the water tank comprises an air turbine(21) and a hopper(23). The air turbine is rotated by discharged water. The hopper is included in one side of an upper part of the air turbine, and discharges water to one side of the air turbine.

Description

공기주입 터빈펌프{Air-power turbine pump}Air-power turbine pump

도 1은 본 발명의 터빈펌프를 나타낸 사시도. 1 is a perspective view showing a turbine pump of the present invention.

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도 2는 도 1의 A-A선 단면도. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 도 2의 B부 확대도. 3 is an enlarged view of a portion B of FIG. 2;

도 4는 본 발명에 따른 터빈펌프의 작동관계를 나타낸 단면도. 4 is a cross-sectional view showing the operation of the turbine pump according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 터빈이 장착된 터빈펌프를 나타낸 것으로, Figure 5 shows a turbine pump equipped with a turbine of another embodiment according to the present invention,

도 5a는 사시도이고,         5A is a perspective view,

도 5b는 도 5a의 C-C선 단면도.        5B is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 5A.

도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 터빈이 장착된 터빈펌프를 나타낸 것으로, Figure 6 shows a turbine pump equipped with a turbine of another embodiment according to the present invention,

도 6a는 사시도이고,         6a is a perspective view,

도 6b는 도 6a의 D-D선 단면도이다.         FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 6A.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 수조1: tank

11 : 배출구    11: outlet

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13 : 하판
14 : 회전축13: bottom plate
14: axis of rotation

2 : 터빈펌프 2: turbine pump

21 : 공기터빈    21: air turbine

211 : 터빈, 212, 전판, 213 : 후판, 214 : 일측 둘레판,         211: turbine, 212, front plate, 213: thick plate, 214: one side circumference plate,

215 : 타측 둘레판, 216 : 공간부, 217 : 일측판,          215: other side circumference plate, 216: space portion, 217: one side plate,

218 : 타측판, 219 : 전판, 220 : 후판, 221 : 공기 유입홀         218: other side plate, 219: front plate, 220: thick plate, 221: air inlet hole

222 : 날개, 223 : 날개, 224 : 개방부         222: wing, 223: wing, 224: opening

23 : 호퍼    23: Hopper

231 : 일측 경사판, 232 : 타측 경사판         231: one side inclined plate, 232: the other side inclined plate

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본 발명은 공기주입 터빈펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수조 내부로 유입되는 공기의 유입 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 공기주입 터빈펌프에 관한 것이다. The present invention relates to an air injection turbine pump, and more particularly to an air injection turbine pump to improve the inlet efficiency of the air flowing into the tank.

일반적으로 알려진 수력 발전은, 낙하되는 물의 위치에너지와 운동에너지를 이용하는 것으로 물에 낙차를 주어 전기를 생산하는 방식이다.Generally known hydroelectric power is a method of producing electricity by dropping water by using potential energy and kinetic energy of falling water.

이에, 종래에 수력 발전방식은, 댐을 건설하거나 수로를 변경하여 물에 낙차를 주어 전기를 생산하거나, 또는 별도의 펌프를 통해 물을 높은 곳으로 이동시켜 물에 낙차를 주어 전기를 생산하는 방식이 알려져 있다. Thus, in the conventional hydroelectric power generation method, by constructing a dam or changing the channel to give electricity to drop water to produce electricity, or to move the water to a high place through a separate pump to give electricity to drop water to produce electricity This is known.

그런데 상기와 같이 전기를 생산하는 종래의 수력 발전은, 물의 낙하 시 발생되는 위치에너지와 운동에너지만을 이용하여 발전을 함으로써, 발전 출력을 높일 경우에는 물의 낙차를 높여야 하는 문제점을 가지고 있었다. By the way, the conventional hydroelectric power generation as described above has a problem in that the power generation by using only the potential energy and kinetic energy generated during the fall of the water to increase the power generation output to increase the drop of water.

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이에, 상기와 같은 문제점을 해소하고자, 본 출원인은 대한민국특허출원 제2007-25735호의 "수력 공기터빈 발전기"(이하, "종래의 수력 공기터빈 발전기"라 칭함)를 출원한 바 있는데, 먼저 종래의 수력공기 터빈 발전기를 살펴보면 다음과 같다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present applicant has filed a "hydro air turbine generator" (hereinafter referred to as "a conventional hydro air turbine generator") of the Republic of Korea Patent Application No. 2007-25735, first of all The hydro air turbine generator is as follows.

종래의 수력 공기터빈 발전기는, 하부에 공간부를 갖도록 지면과 이격되고 물 유입구를 포함하는 수조와, 상기 수조의 하판에 관통 구비되어 수조의 내부의 물을 배출시키면서 외부공기를 수조 내로 유입시키는 공기 유입수단과, 상기 수조의 내부에 구비된 수직 출력축과, 상기 수직 출력축에 구비되어 유입되는 공기에 의해 회전되는 하나 이상의 회전수단으로 구성된다.Conventional hydro-air turbine generator, a water tank spaced apart from the ground to have a space in the lower portion and including a water inlet port, penetrated through the lower plate of the water tank to introduce external air into the water tank while discharging the water inside the water tank Means, a vertical output shaft provided inside the tank, and one or more rotating means rotated by air introduced in the vertical output shaft.

그리고 상기 공기 유입수단은, 상기 하판에 형성된 배출구와, 상기 배출구에 구비되어 물을 배출하고 공기를 유입시키는 터빈펌프로 구성되는 것이다. The air inlet means includes a discharge port formed in the lower plate and a turbine pump provided in the discharge port to discharge water and introduce air.

즉 상기 터빈펌프는, 상기 배출구에 상부가 관통되어 물의 배출을 통해 일방향으로 회전되면서 공기를 배출구로 유입시킬 있도록 구비된 공기터빈과, 상기 공기터빈을 상기 하판의 하부에 고정하는 회전축으로 구성되는 것이다. That is, the turbine pump is composed of an air turbine provided to allow the air to flow into the discharge port while the upper portion penetrates through the discharge port and rotates in one direction through the discharge of water, and a rotating shaft fixing the air turbine to the lower portion of the lower plate. .

따라서, 상기와 같이 구성된 종래의 수력 공기터빈 발전기는, 초기 시설 투자비를 줄이면서 발전을 할 수 있는 장점을 가지는 것이다. Therefore, the conventional hydro air turbine generator configured as described above has the advantage of generating power while reducing the initial capital investment.

그런데, 상기 발전기를 작동시킬 경우에는, 터빈이 일방향으로 회전되면서 물이 일측으로 배출될 경우에 터빈의 타측에서도 물이 배출되는 현상이 발생된다. By the way, when operating the generator, when the turbine is rotated in one direction, when the water is discharged to one side, the phenomenon that the water is discharged from the other side of the turbine occurs.

그러므로 터빈의 타측으로 유입되는 공기의 양이 적어짐에 따라 발전 효율이 저하되는 현상이 발생된다. Therefore, as the amount of air flowing into the other side of the turbine decreases, a phenomenon occurs that the power generation efficiency decreases.

이에 본 발명은, 수조에 채워진 물이 터빈의 일측으로만 배출되도록 하여 공기의 유입 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 공기주입 터빈펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an air injection turbine pump that allows water filled in a water tank to be discharged to only one side of a turbine, thereby improving air inflow efficiency.

또한 수조에 물이 일부 채워진 후 작동되도록 하는 다른 목적도 있다. There is also another purpose to allow the tank to work after some water has been filled.

또 외부 공기를 유입량을 늘릴 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다. There is also another purpose to increase the inflow of outside air.

또 물을 적체 배출시켜 터빈의 회전속도를 좀 더 빠르게 할 수 있도록 하는 또 다른 목적도 있다. Another goal is to make the turbine spin faster by draining the water back.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수조의 하판에 형성된 배출구에 구비되어 내부의 물을 배출시키면서 외부 공기를 수조내로 유입시키는 터빈펌프는, 배출되는 물에 의해 회전되는 공기터빈과, 공기터빈의 상부 일측에 편중되게 구비되어 물을 공기터빈의 일측으로 배출시키는 호퍼를 포함하는 공기주입 터빈펌프를 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the turbine pump is provided in the outlet formed in the lower plate of the water tank while introducing the outside air into the water tank while discharging the internal water, the air turbine is rotated by the discharged water and air It is characterized in that the air injection turbine pump is provided to be biased on the upper side of the turbine including a hopper for discharging water to one side of the air turbine.

또한 상기 호퍼는, 상기 배출구에 관통되어 하판의 상부로 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the hopper is characterized in that the penetrating through the discharge port is provided to protrude to the upper portion of the lower plate.

또 상기 호퍼는, 상광하협의 내부공간을 포함하며, 일측 경사판의 하단은 터빈 상부의 일측에 구비되며 타측 경사판의 하단은 터빈 상부 중앙이나 상부의 타측에 구비되며, 상기 일측 경사판의 하단이 상기 타측 경사판의 하단 보다 낮은 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the hopper includes an inner space of the upper and lower strait, the lower end of one of the inclined plate is provided on one side of the upper turbine, the lower end of the other inclined plate is provided on the other side of the upper or upper portion of the turbine, the lower end of the one inclined plate is the other side It is characterized in that it is provided at a position lower than the bottom of the inclined plate.

또 상기 공기터빈은, 하판에 구비된 회전축에 장착되어 배출되는 물에 의해 회전되는 터빈과, 터빈의 전후방을 커버하는 전,후판을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the air turbine is characterized in that it comprises a turbine which is mounted to the rotary shaft provided in the lower plate rotated by the water discharged, and the front and rear plates to cover the front and rear of the turbine.

또 상기 공기터빈은, 상기 호퍼의 하부 양측인 전,후판의 양 둘레에 구비된 일,타측 둘레판과, 상기 일,타측 둘레판의 사이에 구비된 개방부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the air turbine, characterized in that it further comprises an open portion provided between the one, the other side circumference plate and the one, the other side circumference plate provided on both circumference of the front, rear plate which is the lower side of the hopper.

또 상기 터빈의 둘레와 일,타측 둘레판의 사이에는 공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, a space portion is formed between the circumference of the turbine and one and the other circumference plate.

또 상기 개방부는, 상기 터빈의 타측 중간과 하부 중앙 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the opening is characterized in that provided between the middle and the lower center of the other side of the turbine.

또 상기 개방부의 일,타측에는 수직으로 세워지는 일,타측판이 구비되어 있고, 일,타측판의 전,후방에는 전,후판이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the one side and the other side of the opening portion is provided with one and the other side plate standing vertically, and the front and rear of the one, the other side plate is characterized in that the front and rear plates are further provided.

또 상기 타측판의 상부에는 공기 유입홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air inlet hole is further formed on the upper side of the other side plate.

또 터빈은, 터빈을 구성하는 각 날개가 외측으로 상향지게 중간이 절곡되어 구성되는 것을 특징으로 한다. The turbine is characterized in that the middle is bent so that each wing constituting the turbine is upwardly outward.

또 터빈은, 터빈을 구성하는 각 날개가 전,후 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다. Further, the turbine is characterized in that each blade constituting the turbine is inclined in the front and rear directions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 터빈펌프를 나타낸 사시도이다. 1 is a perspective view showing a turbine pump of the present invention.

이에 본 발명의 터빈펌프는, 수조(1)의 하판(13)에 형성된 배출구(11)에 구비되어 내부의 물을 배출시키면서 외부 공기를 수조(1)내로 유입시키는 터빈펌프(2)는, 배출되는 물에 의해 회전되는 공기터빈(21)과, 공기터빈(21)의 상부 일측에 편중되게 구비되어 물을 공기터빈(21)의 일측으로 배출시키는 호퍼(23)를 포함한다. Accordingly, the turbine pump 2 of the present invention is provided in the discharge port 11 formed in the lower plate 13 of the water tank 1, and the turbine pump 2 for introducing external air into the water tank 1 while discharging the internal water is discharged. Air turbine 21 is rotated by the water to be, and the hopper 23 is provided to be biased on the upper side of the air turbine 21 to discharge the water to one side of the air turbine 21.

그리고 상기 호퍼(23)는, 상기 배출구(11)에 관통되어 하판(13)의 상부로 돌출되게 구비되는 것이다. 즉 호퍼(23)의 외측 둘레는 하판(13)에 형성된 배출구(11)에 관통되어 용접되는 것이다.The hopper 23 penetrates through the outlet 11 to protrude upward of the lower plate 13. That is, the outer circumference of the hopper 23 is penetrated and welded through the outlet 11 formed in the lower plate 13.

한편, 상기 수조(1)의 내부에는 상기 터빈펌프(2)로부터 연속 유입되는 공기에 의해 회전되어 전기를 발생시키는 회전수단(미도시됨)이 구비되어 있는 것이다. On the other hand, the water tank 1 is provided with a rotating means (not shown) that is rotated by air continuously introduced from the turbine pump 2 to generate electricity.

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이하, 본 발명의 터빈펌프의 구성을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration of the turbine pump of the present invention in more detail.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 호퍼(23)는, 일측으로 편중되어 있고 상광하협의 내부공간을 포함하며, 일측 경사판(231)의 하단은 터빈 상부의 일측에 구비되며 타측 경사판(232)의 하단은 터빈 상부 중앙이나 상부의 타측에 구비되며, 상기 일측 경사판(231)의 하단이 상기 타측 경사판(232)의 하단 보다 낮은 위치에 구비되는 것이다. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and as shown in FIGS. 1 and 2, the hopper 23 is biased to one side and includes an inner space of the upper and lower straits, and has a lower end of one side inclined plate 231. Is provided at one side of the turbine upper side and the lower end of the other inclined plate 232 is provided at the other side of the center or upper portion of the turbine, the lower end of the one side inclined plate 231 is provided at a lower position than the lower end of the other inclined plate 232 will be.

그리고 상기 호퍼(23)가 일측으로 편중되어 있음에 따라서 호퍼(23)의 내부에 유입된 물은 양측으로 수압차가 발생됨으로써, 수조(1) 내의 물은 터빈(211)의 일측으로만 배출되게 되는데, 그 구체적인 작동관계는 후술한다. And as the hopper 23 is biased to one side, the water introduced into the hopper 23 generates a hydraulic pressure difference on both sides, so that the water in the water tank 1 is discharged to only one side of the turbine 211. The specific working relationship will be described later.

또한 상기 공기터빈(21)은, 하판(13)에 구비된 회전축(14)에 장착되어 배출되는 물에 의해 회전되는 터빈(211)과, 터빈(211)의 전후방을 커버하는 전,후판(212,213)을 포함하는 것이다. In addition, the air turbine 21 is mounted on the rotary shaft 14 provided in the lower plate 13, the turbine 211 is rotated by the water discharged, and the front and rear plates 212 and 213 to cover the front and rear of the turbine 211. ) Is included.

아울러 상기 공기터빈(21)은, 상기 호퍼(23)의 하부 양측인 전,후판(212,213)의 양 둘레에 구비된 일,타측 둘레판(214,215)과, 상기 일,타측 둘레판(214,215)의 사이에 구비된 개방부(224)를 더 포함하는 것이다. In addition, the air turbine 21 is formed on both circumferences of the front and rear plates 212 and 213 which are both lower sides of the hopper 23, and the one and the other circumference plates 214 and 215 and the one and the other circumference plates 214 and 215. It further comprises an opening 224 provided between.

또한, 상기 개방부(224)는, 상기 터빈(211)의 타측 중간과 하부 중앙 사이에 구비되는 것으로, 개방부(224)의 일,타측에는 수직으로 세워지는 일,타측판(217,218)이 구비되어 있고, 일,타측판(217,218)의 전,후방에는 전,후판(219,220)이 더 구비되는 것이다. In addition, the opening portion 224 is provided between the middle and the lower center of the other side of the turbine 211, one side of the opening portion 224, the one standing vertically on the other side, the other side plate (217, 218) is provided The front and rear plates 219 and 220 are further provided at the front and rear of the one and the other side plates 217 and 218.

그리고 상기 타측판(218)의 상부에는 공기 유입홀(221)이 더 형성됨으로써, 공기의 흡입량을 최대로 늘릴 수 있음에 따라서 발전 효율을 좀더 향상시킬 수 있는 것이다. In addition, since the air inlet hole 221 is further formed at the upper side of the other side plate 218, power generation efficiency may be further improved as the intake amount of air may be increased to the maximum.

아울러 상기 공기 유입홀(221)이 타측판(218)에 형성되어 있음에 따라서, 공기 터빈(211)의 회전을 통해 수조(1)로 유입되는 과정에서 유입되는 공기와 배출되는 물의 충돌을 예방함으로써 공기의 유입량을 최대로 늘릴 수 있는 것이다. In addition, since the air inlet hole 221 is formed in the other side plate 218, by preventing the collision of the air introduced into the water tank and the water discharged in the process of entering the water tank 1 through the rotation of the air turbine 211 It can maximize the inflow of air.

도 3은 도 2의 B부 확대도로서, 상기 터빈(211)의 둘레와 일,타측 둘레판(214,215)의 사이에는 공간부(216)가 형성됨으로써, 물이 배출되고 공기가 유입될 경우 유막과 공기막을 형성하여 터빈의 회전을 원활히 할 수 있는 것이다. FIG. 3 is an enlarged view of a portion B of FIG. 2, wherein a space portion 216 is formed between the circumference of the turbine 211 and one and the other circumference plates 214 and 215, so that water is discharged and the air flows when air is introduced. And the air film can be formed to smoothly rotate the turbine.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 터빈이 장착된 터빈펌프를 나타낸 것으로, 도 5a는 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 C-C선 단면도이다. On the other hand, Figure 5 shows a turbine pump equipped with a turbine of another embodiment according to the present invention, Figure 5a is a perspective view, Figure 5b is a cross-sectional view taken along the line C-C of Figure 5a.

이에 본 발명에 따른 다른 실시예의 터빈(211)은, 터빈(211)을 구성하는 각 날개(222)가 외측으로 상향지게 중간이 절곡되어 구성되는 것을 특징으로 한다. In the turbine 211 according to another embodiment of the present invention, each blade 222 constituting the turbine 211 is characterized in that the middle is bent so as to be upwardly outward.

따라서 상기와 같이 터빈(211)을 구성하는 각 날개(222)의 중간이 절곡되어 있음에 따라서, 수조(1)내에 채워진 물의 배출을 원활하게 할 수 있음은 물론, 공기의 유입량을 증가시킬 수 있는 것이다. Therefore, as described above, the middle of each blade 222 constituting the turbine 211 is bent, it is possible to smoothly discharge the water filled in the tank 1, as well as increase the inflow of air will be.

즉 터빈(211)을 구성하는 각 날개(222)의 중간이 절곡되어 바가지와 같은 역할을 함으로써, 외부 공기의 흡입량을 증가시킬 수 있는 것이다. That is, the middle of each blade 222 constituting the turbine 211 is bent to serve as a gourd, it is possible to increase the suction amount of the outside air.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 터빈이 장착된 터빈펌프를 나타낸 것으로, 도 6a는 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 D-D선 단면도이다. In addition, Figure 6 shows a turbine pump equipped with a turbine of another embodiment according to the present invention, Figure 6a is a perspective view, Figure 6b is a cross-sectional view taken along the line D-D of Figure 6a.

이에 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 터빈(211)은, 터빈(211)을 구성하는 각 날개(223)가 전,후 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다. Accordingly, the turbine 211 of another embodiment according to the present invention is characterized in that each blade 223 constituting the turbine 211 is formed to be inclined in the front and rear directions.

따라서 상기와 같이 터빈(211)을 구성하는 각 날개(223)가 전,후방향으로 경 사지게 형성됨으로써, 수조(1)내에 채워진 물의 배출을 원활하게 할 수 있음은 물론, 공기의 유입량을 증가시킬 수 있는 것이다. Therefore, as described above, the blades 223 constituting the turbine 211 are inclined in the front and rear directions, thereby smoothly discharging the water filled in the water tank 1 and of course increasing the inflow of air. It can be done.

즉 터빈(211)을 구성하는 각 날개(223)가 헬리컬 기어의 치형과 같이 경사지게 구비됨으로써, 수조(1)내의 물이 각 날개(223)의 경사면을 따라 흘러 배출되게 함에 따라 물의 배출효율을 향상시킴은 물론, 외부 공기가 각 날개(223)의 경사면을 따라 압축되면서 유입되게 함에 따라 공기의 흡입효율을 향상시킬 수 있는 것이다. That is, since the blades 223 constituting the turbine 211 are provided to be inclined like the teeth of the helical gear, the water in the water tank 1 is discharged along the inclined surface of each blade 223 to improve the water discharge efficiency. Of course, as the outside air is compressed while flowing along the inclined surface of each wing 223, it is possible to improve the suction efficiency of the air.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operational relationship of the present invention configured as described above are as follows.

도 4는 본 발명에 따른 터빈펌프의 작동관계를 나타낸 단면도로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명의 터빈펌프(2)가 장착된 발전기(5)를 사용하여 전기를 생산할 경우에는, 먼저, 수조에 구비된 물 유입구(12)로 물을 공급한다.
그리고 물 유입구(12)로 물이 유입되면, 초기에 유입되는 물은 수조의 하판(13)에 구비된 호퍼의 주위에 채워지게 된다. Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation of the turbine pump according to the present invention, as shown in Figures 1 to 4, when generating electricity using the generator (5) equipped with the turbine pump (2) of the present invention First, water is supplied to the water inlet 12 provided in the water tank.
And when the water is introduced into the water inlet 12, the initially introduced water is filled around the hopper provided in the lower plate 13 of the tank.

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다음, 초기에 유입되는 물의 수위가 상승되어 호퍼(23)의 내부로 유입되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 호퍼(23)가 일측으로 편중되어 있음에 따라서 호퍼(23)의 내부에 유입된 물은 양측으로 수압차가 발생된다. 즉 상기 일측 경사판(231)의 하단과 타측 경사판(232)의 하단 사이에는 높이차가 생기게 되고, 이러한 높이차로 인하여 수조(1) 내의 물은 호퍼(23)에 채워지는 과정 및 배출되는 과정에서 수압차가 발생되는 것이다.
즉 호퍼(23)에 유입된 물은 일측의 수위가 높고 타측의 수위가 낮아짐에 따라서, 호퍼(23) 내부의 채워진 물의 일측 수압이 타측 수압보다 상대적으로 높게 된다. Next, when the water level of the initially introduced water rises and flows into the hopper 23, as shown in FIG. 4, the hopper 23 is introduced into the hopper 23 as it is biased to one side. Water has a hydraulic pressure difference on both sides. That is, a height difference is generated between the lower end of the one side inclined plate 231 and the lower end of the other side inclined plate 232. Due to the height difference, the water in the water tank 1 is filled in the hopper 23, and the hydraulic pressure difference in the process of being discharged. It happens.
That is, as the water introduced into the hopper 23 has a high water level on one side and a low water level on the other side, one side water pressure of the filled water in the hopper 23 becomes relatively higher than the other water pressure.

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따라서 터빈의 일측의 수압이 높음에 따라서, 공기터빈(21)을 일방향으로 회전시키면서 물을 배출시키고, 이와 같이 물이 배출되는 과정에서는 외부의 공기가 공기터빈(21)의 날개 사이로 유입된 다음 배출구(11)를 통과하여 수조(1)의 내부에 채워진 물에 연속적으로 유입된다. Therefore, as the water pressure of one side of the turbine is high, water is discharged while rotating the air turbine 21 in one direction, and in the process of discharging the water, external air flows in between the blades of the air turbine 21 and then discharges. Passing through (11) flows continuously into the water filled in the inside of the water tank (1).

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특히, 본 발명에 따른 터빈펌프의 작동관계를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. In particular, the operational relationship of the turbine pump according to the present invention in more detail as follows.

전술한 바와 같이, 호퍼(23)에 유입된 물은 일측의 수위가 높고 타측의 수위가 낮아짐에 따라서, 호퍼(23) 내부의 채워진 물의 일측 수압이 타측 수압보다 상대적으로 높게 됨으로써, 수압이 높은 일측으로 물이 집중 배출된다. As described above, as the water introduced into the hopper 23 has a high water level on one side and a low water level on the other side, one side water pressure of the filled water in the hopper 23 is relatively higher than the other side water pressure, so that the one side with high water pressure The water is discharged concentrated.

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그러므로 공기터빈(21)의 일측으로 수압이 편중되는 현상이 발생됨으로써, 공기터빈(21)은 일방향으로만 회전됨에 따라 공기터빈(21)의 타측으로 물이 배출되는 현상을 사전에 방지할 수 있는 것이다. Therefore, a phenomenon in which water pressure is biased toward one side of the air turbine 21 is generated, so that the air turbine 21 is rotated in only one direction, thereby preventing water from being discharged to the other side of the air turbine 21 in advance. will be.

또한, 상기 호퍼(23)의 하부 양측인 전,후판(212,213)의 양 둘레에는 일,타측 둘레판(214,215)이 더 구비되어 있는 것이다. In addition, one and the other circumferential plates 214 and 215 are further provided at both circumferences of the front and rear plates 212 and 213 which are both lower sides of the hopper 23.

따라서 상기 일측 둘레판(214)을 통해 물을 적체시키면서 배출되게 함으로써, 물이 터빈(211)에 머무는 시간이 늘어나며 터빈(211)에 적체되는 물의 양이 증가된다. 그러므로 터빈(211)의 회전 속도를 좀 더 빠르게 함으로써 공기의 유입 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 것이다. Therefore, by allowing water to discharge through the one side circumferential plate 214, the time for water to stay in the turbine 211 increases and the amount of water accumulated in the turbine 211 increases. Therefore, by increasing the rotation speed of the turbine 211 to be able to improve the inflow efficiency of the air to the maximum.

그리고 상기 타측 둘레판(215)을 통해 공기터빈(21)의 타측으로 유입되는 공기의 양을 늘림에 따라서 공기 유입 효율을 좀 더 향상시킬 있는 것이다. In addition, as the amount of air introduced into the other side of the air turbine 21 through the other side circumferential plate 215 is increased, the air inflow efficiency may be further improved.

또, 상기 일,타측 둘레판(214,215)의 사이에 구비된 개방부(224)에 수직의 일,타측판(217,218)을 구비함으로써, 물의 배출을 수직으로 안내하고 배출되는 물에 간섭 없이 공기가 터빈(211)의 타측으로 원활하게 공급되게 함에 따라, 배출되는 물과 유입되는 공기의 충돌로 인하여 발생되는 발전 효율의 저하 현상을 사전에 방지할 수 있는 것이다. In addition, the one and the other side plate (217, 218) perpendicular to the opening portion 224 provided between the one, the other side peripheral plate (214, 215), to guide the discharge of water vertically and air is not interfered with the discharged water By being smoothly supplied to the other side of the turbine 211, it is possible to prevent the reduction in power generation efficiency caused by the collision of the discharged water and the incoming air in advance.

상술한 바와 같이 본 발명은, 수조에 채워진 물이 터빈의 일측으로만 배출되 도록 하여 공기의 유입 효율을 향상시킴으로써, 고출력을 얻을 수 있는 효과가 있는 것이다. As described above, in the present invention, the water filled in the water tank is discharged to only one side of the turbine to improve the inflow efficiency of air, thereby obtaining a high output.

또한 수조에 물이 일부 채워진 후 작동되도록 함으로써 초기에 발전을 가능하게 할 수 있는 효과도 있는 것이다. It also has the effect of enabling the power generation in the early stage by allowing the tank to be operated after some water is filled.

또 외부 공기를 유입량을 늘릴 수 있도록 함으로써 발전 효율을 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, by allowing the outside air to increase the flow rate, it is possible to further improve the power generation efficiency.

또 물을 적체 배출시켜 터빈의 회전속도를 좀 더 빠르게 함으로써, 좀 더 향상된 출력을 얻을 수 있는 효과도 있다. In addition, it is possible to obtain more improved output by speeding up the rotation speed of the turbine by discharging the water back to back.

Claims (11)

수조(1)의 하판에 형성된 배출구(11)에 구비되어 내부의 물을 배출시키면서 외부 공기를 수조(1)내로 유입시키는 터빈펌프(2)는, The turbine pump 2 which is provided in the discharge port 11 formed in the lower plate of the water tank 1, and introduces external air into the water tank 1 while discharging the water inside, 배출되는 물에 의해 회전되는 공기터빈(21)과, An air turbine 21 rotated by the discharged water, 공기터빈(21)의 상부 일측에 편중되게 구비되어 물을 공기터빈(21)의 일측으로 배출시키는 호퍼(23), Hopper 23 is provided to be biased on the upper side of the air turbine 21 to discharge water to one side of the air turbine 21, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프.Air injection turbine pump comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 호퍼(23)는, The method of claim 1, wherein the hopper 23, 상기 배출구(11)에 관통되어 하판(13)의 상부로 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프. An air injection turbine pump, characterized in that it is provided to protrude to the upper portion of the lower plate 13 through the discharge port (11). 제 1항에 있어서, 상기 호퍼(23)는, The method of claim 1, wherein the hopper 23, 상광하협의 내부공간을 포함하며, 일측 경사판(231)의 하단은 터빈 상부의 일측에 구비되며 타측 경사판(232)의 하단은 터빈 상부 중앙이나 상부의 타측에 구비되며, It includes an inner space of the ordinary light lower strait, the lower end of one side of the inclined plate 231 is provided on one side of the upper turbine, the lower end of the other inclined plate 232 is provided in the center or upper side of the upper turbine, 상기 일측 경사판(231)의 하단이 상기 타측 경사판(232)의 하단 보다 낮은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프. An air injection turbine pump, characterized in that the lower end of the one side inclined plate 231 is provided at a lower position than the lower end of the other inclined plate (232). 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기터빈(21)은, The air turbine 21 according to any one of claims 1 to 3, 하판(13)에 구비된 회전축(14)에 장착되어 배출되는 물에 의해 회전되는 터빈(211)과, A turbine 211 mounted on the rotary shaft 14 provided on the lower plate 13 and rotated by water discharged; 터빈(211)의 전후방을 커버하는 전,후판(212,213)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프. An air injection turbine pump comprising front and rear plates 212 and 213 covering front and rear of the turbine 211. 제 4항에 있어서, 상기 공기터빈(21)은, The method of claim 4, wherein the air turbine 21, 상기 호퍼(23)의 하부 양측인 전,후판(212,213)의 양 둘레에 구비된 일,타측 둘레판(214,215)과, One and the other circumferential plates 214 and 215 provided at both circumferences of the front and rear plates 212 and 213 which are both lower sides of the hopper 23; 상기 일,타측 둘레판(214,215)의 사이에 구비된 개방부(224)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프.Air injection turbine pump, characterized in that it further comprises an open portion (224) provided between the one, the other side circumference (214, 215). 제 5항에 있어서, 상기 터빈(211)의 둘레와 일,타측 둘레판(214,215)의 사이에는 공간부(216)가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프. 6. The air injection turbine pump according to claim 5, wherein a space portion (216) is formed between the circumference of the turbine (211) and the one side and the other circumference plate (214,215). 제 5항에 있어서, 상기 개방부(224)는, The method of claim 5, wherein the opening 224, 상기 터빈(211)의 타측 중간과 하부 중앙 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프. An air injection turbine pump, characterized in that provided between the middle of the other side and the lower center of the turbine (211). 제 7항에 있어서, 상기 개방부(224)의 일,타측에는 수직으로 세워지는 일,타측판(217,218)이 구비되어 있고,The method of claim 7, wherein one side of the opening portion 224, the other side plate (217, 218) that is vertically erect is provided, 일,타측판(217,218)의 전,후방에는 전,후판(219,220)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프.One, the front and rear of the other side plate (217, 218), the front and rear plate (219, 220) characterized in that the air injection turbine pump. 제 7항에 있어서, 상기 타측판(218)의 상부에는 공기 유입홀(221)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프.8. The air injection turbine pump according to claim 7, wherein an air inlet hole (221) is further formed on the other side plate (218). 제 4항에 있어서, 터빈(211)은, The turbine of claim 4, wherein 터빈(211)을 구성하는 각 날개(222)가 외측으로 상향지게 중간이 절곡되어 구성되는 것을 특징으로 하는 수력 발전기용 공기주입 터빈펌프. Air injection turbine pump for a hydro-electric generator, characterized in that the middle of the blades 222 constituting the turbine 211 is bent upward to the outside. 제 4항에 있어서, 터빈(211)은, The turbine of claim 4, wherein 터빈(211)을 구성하는 각 날개(223)가 전,후 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기주입 터빈펌프.Air injection turbine pump, characterized in that each blade 223 constituting the turbine 211 is formed to be inclined in the front, rear direction.
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