KR100898379B1 - 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치에 관한 것으로서, 그 주요 구성은 일측에 유체공급원으로 이어진 주입관이 연결되어 상기 유체공급원으로부터 작동유체를 공급 받는 암형 하우징; 상기 암형 하우징의 소켓실에 삽입되도록 일측에 축경부가 형성되고, 상기 축경부 타단에는 복수의 제1 분사구가 관통되어 내부공간이 제1 및 제2 터빈실로 나누어져 있는 수형 하우징; 상기 수형 하우징의 내부에 상기 격벽을 관통하여 상기 수형 하우징의 축선을 따라 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 축경부의 제1 분사구로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제1 횡류터빈; 상기 제2 터빈실의 제2 분사구로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제2 횡류터빈; 내측면 중앙에 장착된 베어링에 의해 상기 회전축의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1 회전지지수단; 및 내측면 중앙에 장착된 베어링에 의해 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지하는 제2 회전지지수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 따르면 출력을 크게 저하시키지 않고 회전 구동원의 소형화를 이룰 수 있게 되고, 따라서 회전 구동원으로서 터빈의 제작, 조립, 및 설치를 용이하게 할 수 있게 된다.

횡류터빈, 작동유체, 분사, 회전

Description

횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치{Micro-turbine device provided with a crossflow turbine}

본 발명은 마이크로 터빈장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히트펌프의 배관계통에서 흐르고 있는 냉매가스, 에어컴프레서로 만들어지는 압축공기, 또는 상수도의 펌프가 공급하는 물 등 상온의 유체가 가지고 있지만 그대로 소멸되는 유동 에너지를 횡류터빈과 같은 강체의 운동 에너지로 전환하여 이 강체로부터 회전 동력을 얻을 수 있도록 한 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치에 관한 것이다.

통상적으로 터빈장치란 물, 가스, 또는 증기 등의 유체가 가지는 유동 에너지를 터빈과 같은 강체의 운동 에너지로 전환하여 유용한 일을 만들어 내는 기계를 통틀어 말한다. 이러한 터빈은 출력 용량에 따라 수백 ㎾의 소형에서부터 수백 ㎿의 대형까지 용량이 다양한데, 흔히 터빈이라 하면 대용량의 터빈을 이르며, 이 대용량 터빈은 대부분 날개형으로서, 작동유체의 충격을 회전운동으로 전환하여 동력을 얻도록 되어 있으며, 화력발전소나 원자력발전소 등 초대형 발전기의 원동기로 널리 사용된다. 또한, 이러한 대형 터빈은 작동유체인 증기의 압력이 최소 30㎏/㎠에서 100㎏/㎠ 이상의 초고압은 되어야 발전하는데 경제성이 있는 것으로 알려져 있으며, 초내열, 초강도, 초경량의 소재로서 초정밀가공으로 제작해야 하기 때문에 초고가이므로, 일반 공장이나 가정에서 사용이 불가하다.

뿐만 아니라, 위와 같은 종래의 대형 터빈은 대형화에 중점을 둔 것으로, 수백 ㎾급으로 소형화시킬 경우 회전토크가 낮아지고, 출력 효율이 떨어지며, 설계기간과 비용이 높아지고, 가공시간이 길어지는 등 제작 상 많은 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 소형화된 터빈이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 전체적인 구조를 소형 경량화하여 제작 및 유지비용을 절감하고 제품의 생산성을 높이며, 이와 동시에 횡류터빈을 2단 이상 다단으로 제작할 수 있을 뿐 아니라, 횡류터빈에 충돌하는 유체의 유동밀도를 높임으로써 출력 효율을 증대시켜 소형화에 따른 회전토크 및 출력의 감소를 보완할 수 있는 고출력, 고효율의 터빈장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 일측에 유체공급원으로 이어진 주입관이 연결되어 상기 유체공급원으로부터 작동유체를 공급 받으며, 타측으로 개방된 소켓실이 내부에 형성된 암형 하우징; 상기 암형 하우징의 소켓실에 삽입되도록 일측에 축경부가 형성되고, 상기 축경부 타단에는 복수의 제1 분사구가 관통되어 상기 암형 하우징에서 유입된 상기 작동유체를 내부에 분사하도록 되어 있으며, 내주면에 부착된 환형의 격벽에 의해 내부공간이 제1 및 제2 터빈실로 나누어져 있으며, 상기 제1 및 제2 터빈실은 상기 격벽에 인접한 내주면에 각각 형성된 유입구와 제2 분사구를 잇는 유동로를 통해 서로 연결되어 있는 수형 하우징; 상기 수형 하우징의 내부에 상기 격벽을 관통하여 상기 수형 하우징의 축선을 따라 회전 가능하게 설치되며, 상기 수형 하우징의 타측으로 돌출된 회전축; 상기 회전축 일단의 둘레에 압입되어 상기 수형 하우징의 제1 터빈실에 삽입 장착되며, 상기 축경부의 제1 분사구로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제1 횡류터빈; 상기 회전축 타단의 둘레에 압입되어 상기 수형 하우징의 제2 터빈실에 삽입 장착되며, 상기 제2 터빈실의 제2 분사구로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제2 횡류터빈; 상기 축경부 일단의 개방구에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링에 의해 상기 회전축의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1 회전지지수단; 및 상기 수형 하우징 타단의 개방구에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링에 의해 상기 회전축의 타단을 회전 가능하게 지지함과 동시에, 상기 회전축의 타단이 외부로 노출되도록 삽입되는 관통공이 상기 베어링과 동축상으로 형성되어 있는 제2 회전지지수단;으로 이루어지며, 상기 수형 하우징의 상기 축경부 외주면과 상기 암형 하우징의 내주면 사이에는 유동틈새가 형성되어 상기 주입관을 통해 상기 암형 하우징 안으로 유입된 상기 작동유체를 상기 제1 분사구를 통해 상기 제1 횡류터빈으로 분사하도록 되어 있고, 상기 제1 횡류터빈의 타측 고정링에는 복수의 유통공이 관통되어 상기 제1 횡류터빈을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 상기 제1 터빈실의 타단으로 배출하도록 되어 있으며, 상기 수형 하우징의 외주면 타단에는 하나 이상의 방출공이 관통되어 상기 제2 횡류터빈에 충돌해 상기 제2 횡류터빈을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 외부로 배출하도록 되어 있는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치를 제공한다.

따라서, 본 발명의 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치에 의하면, 유체공급원에서 공급되는 고압의 작동유체에 의해 하나 이상 다단의 횡류터빈을 고속으로 회전시키고, 이때 발생한 회전력을 횡류터빈의 회전축을 통해 외부로 인출하여 다른 공구나 장치의 회전 구동원으로 전환할 수 있게 되므로, 인접한 설비나 장치 등 유체공급원에서 그대로 소멸되고 마는 작동유체의 높은 운동에너지를 그대로 폐기시키지 않고 동력원으로 잘 활용할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 마이크로 터빈장치는 회전토크나 출력을 크게 떨어뜨리지 않으면서도 회전 구동원으로서 소형화가 가능하기 때문에, 크기에 비해 상대적으로 높은 출력효율을 얻을 수 있게 되고, 따라서 제작, 설치 및 운전을 보다 용이하고, 저렴하게 할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 터빈장치는 도 1에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 본 발명의 가장 기본적인 형태로서, 크게 암형 하우징(3), 수형 하우징(5), 회전축(6), 횡류터빈(7), 제1 회전지지수단(8) 및 제2 회전지지수단(9)으로 이루어져 있다.

여기에서, 암형 하우징(3)은 수형 하우징(5) 및 회전 지지수단(9)과 함께 마이크로 터빈장치(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 소켓실(12)을 갖는 중공 원통형의 관 형태로 되어 있으며, 상면(45) 중앙에 주입관(11)이 결합되어 있는데, 이 주입관(11)은 도 2에 도시된 것처럼 유체공급원(S)에 연결되어 유체공급원(S)에서 발생한 작동유체를 암형 하우징(3) 안으로 공급한다. 한편, 암형 하우징(3)의 타단에는 수형 하우징(5)의 축경부(13)를 소켓실(12)로 삽입할 수 있도록 개방구(63)가 형성되어 있으며, 개방 구(63) 바로 안 쪽의 내주면(64) 상에 암나사부(65)가 가공되어 있다.

한편, 회전 지지수단(9)과 함께 마이크로 터빈장치(1)의 몸체 뒤쪽 부분을 형성하는 수형 하우징(5)은 암형 하우징(3)과 마찬가지로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부공간을 갖는 중공 원통형의 관 형태로 되어 있으며, 바람직하게는 암형 하우징(3)과 동일한 외경을 갖도록 되어 있다. 특히, 수형 하우징(5)은 암형 하우징(3)에 삽입되는 축경부(13)가 좌측단에 돌출되어 있는 바, 이 축경부(13)는 수형 하우징(5)의 내부공간과 함께 터빈실(14)을 형성하며, 암형 하우징(3)의 암나사부(65)에 나사 결합되는 수나사부(67)가 우측단에 가공되어 있다. 또, 이 수나사부(67)와 축경부(13) 외주면(17) 사이에는 단턱(69)이 져 있어 축경부(13)가 암형 하우징(3) 안으로 결합되어 들어간 때 축경부(13)의 외주면(17)과 암형 하우징(3)의 내주면(64) 사이에 유동틈새(g)를 형성하도록 되어 있다.

축경부(13)는 또한, 좌측단에 개방구(23)가 형성되어 수형 하우징(5)의 터빈실(14) 안으로 횡류터빈(7)을 삽입할 수 있도록 해주며, 단턱(69)과 인접한 외주면(17) 상에 터빈실(14)로 이어진 하나 이상의 분사구(19)가 원주방향으로 관통되어 있다. 이때, 분사구(19)는 도 3에 도시된 바와 같이 단면 형상이 터빈실(14)을 향해 좁아지는 노즐 형태로 테이퍼져 있으며, 축경부(13) 외주면(17)의 법선에 대해 횡류터빈(7)의 회전방향과 같은 방향으로 경사지도록 비스듬히 가공되는 것이 바람직하다.

아울러, 수형 하우징(5)은 외주면(22) 우측단에 원주방향으로 하나 이상의 방출공(21)이 관통되어 있으며, 따라서 주입관(11)으로부터 유동틈새(g)를 거쳐 분 사구(19)에서 터빈실(14)로 분사되어 횡류터빈(7)을 회전시킨 작동유체를 이 방출공(21)을 통해 외부로 원활히 배출시킬 수 있게 된다.

한편, 수형 하우징(5)의 터빈실(14)에 삽입되어 축경부(13)의 분사구(19)에서 분사되는 작동유체에 의해 고속 회전하도록 되어 있는 횡류터빈(7)은 일반적으로 널리 사용되는 횡류팬과 유사한 형태로 되어 있는 바, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양단의 고정링(31,32)과 이들 고정링(31,32) 사이에 길게 뻗어 방사상으로 배열되어 있는 복수의 블레이드(73)로 이루어져 있으며, 고정링(31)에는 회전축(6)의 섕크(78)를 끼울 수 있는 소직경의 삽입공(75)이, 고정링(32)에는 회전축(6)의 몸체(77)를 끼울 수 있는 대직경의 삽입공(76)이 각각 관통되어 있다.

따라서, 횡류터빈(7)은 도 3에 도시된 바와 같이 회전방향으로 경사진 분사구(19)에서 분사되는 작동유체가 블레이드(73)에 연속적으로 충돌함으로써 회전축(6)을 중심으로 고속으로 회전하게 된다. 이를 위해 회전축(6)은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 중간의 몸체(77), 이 몸체(77) 좌측단에 연장되어 있는 짧은 섕크(78), 그리고 몸체(77) 우측단에 연장되어 있는 긴 섕크(79)로 이루어져 있으며, 도 2에 도시된 것처럼, 몸체(77) 외주면에 압착된 횡류터빈(7)과 함께 수형 하우징(5)에 삽입된 상태에서 좌우측단의 섕크(78,79)에 각각 압입되는 제1 및 제2 회전지지수단(8,9)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

여기에서, 제1 및 제2 회전지지수단(8,9)은 각각 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 수형 하우징(5)의 좌우측단 개방구(23,24)에 각각 체결되어 이들 개방구(23,24)를 폐쇄하는 마개 형태의 몸체(81,82)와, 이 몸체(81,82)의 내측면 중앙 에 압입되어 회전축(6)의 좌우측단 섕크(78,79) 위에 압착됨으로써 회전축(6)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(25,27)으로 이루어져 있다.

이때, 좌측단의 제1 회전지지수단(8)은 수형 하우징(5) 축경부(13)의 좌측단 개방구(23)를 유체밀봉 상태로 마감할 수 있도록 개방구(23)에 압입되며, 회전축(6)의 좌측단 섕크(78) 또한 베어링(25)을 통해 몸체(81)에 끼워진다. 반면, 우측단의 제2 회전지지수단(9)은 수형 하우징(5)의 우측단 개방구(24)를 유체밀봉 상태로 폐쇄할 필요가 없으며, 오히려 횡류터빈(7)을 수형 하우징(5)의 터빈실(14) 안으로 넣고 뺄 수 있도록 개방구(24)에 착탈 가능하게 체결된다. 이를 위해 제2 회전지지수단(9)은 몸체(81) 외주면에 수나사부(84)가 가공되어 있으며, 수형 하우징(5)의 개방구(24) 안쪽에는 암나사부(83)가 가공되어 있다. 또한, 제2 회전지지수단(9)은 회전축(6)의 회전출력을 우측단 섕크(79)를 통해 수형 하우징(5) 밖으로 인출할 수 있도록 베어링(27)이 끼워진 몸체(82)의 중앙에 관통공(29)이 동축상으로 형성되어 있다.

또한, 이와 같이 관통공(29)을 통해 밖으로 노출된 우측단 섕크(79)의 끝에는 별도의 연결부재(10)가 억지끼움이나 나사체결에 의해 결합되어 회전축(6)에서 발생한 회전력을 예컨대, 드릴과 같은 다양한 공구나 기계장치에 회전 구동원으로서 제공할 수 있게 된다.

도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치가 도면부호 101로 도시되어 있는 바, 이 마이크로 터빈장치(101)는 수형 하우징(105)과 관련된 구성을 제외하면 제1 실시예의 마이크로 터빈장치(1)와 대동소이 하므로, 이하 수형 하우징(105)과 관련된 상이한 구성을 위주로 설명한다.

제2 실시예의 마이크로 터빈장치(101)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 마이크로 터빈장치(1)와 마찬가지로 암형 하우징(103), 수형 하우징(105), 회전축(106), 제1 및 제2 회전지지수단(108,109) 등으로 이루어져 기본적으로는 유사하나, 하나의 수형 하우징(105) 안에 두 개의 횡류터빈(107,107')이 수용되어 있는 차이를 가진다.

즉, 암형 하우징(103)은 일측에 주입관(111)이 연결되어 유체공급원(S)으로부터 작동유체를 공급 받으며, 내부에 타측으로 개방된 소켓실(112)이 형성되어 있다.

또, 수형 하우징(105)은 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 하나 이상의 환형 격벽(135)에 의해 내부의 터빈실이 제1 및 제2 두 개의 터빈실(137,138)로 나누어져 있으며, 각각의 터빈실(137,138) 내부에는 제1 및 제2 횡류터빈(107,107')이 각각 삽입 장착되어 회전축(106) 둘레에 압입되어 있다. 또한, 제1 터빈실(137)과 제2 터빈실(138)은 도 5에 도시된 것처럼 유입구(141)로부터 제2 분사구(142)로 이어진 유동로(140)를 통해 연결되어 제1 횡류터빈(107)을 거친 제1 터빈실(137) 내의 작동유체가 유입구(141)를 거쳐 제2 분사구(142)를 통해 제2 터빈실(138)로 고압 분사되도록 한다. 이때, 유입구(141)는 격벽(135), 이 격벽(135)과 인접한 제1 터빈실(137)의 내주면, 또는 격벽(135)과 제1 터빈실(137) 내주면이 만나는 경계 부분에, 제2 분사구(142)는 격벽(135)과 인접한 제2 터빈실(138)의 내주면에 각각 형성되며, 제2 분사구(142)는 제1 분사구(119)와 마찬가지로 제2 터빈실(138) 쪽으로 좁아지도록 노즐 형태로 테이퍼진 상태에서 제2 횡류터빈(107')의 회전방향과 같은 방향으로 경사지도록 비스듬하게 형성되어 있다.

또한, 수형 하우징(105)의 축경부(113) 외주면(117)과 암형 하우징(103)의 내주면(164) 사이에는 유동틈새(g)가 형성되어 주입관(111)을 통해 암형 하우징(103) 안으로 유입된 작동유체를 제1 분사구(119)를 통해 제1 터빈실(137) 내부의 제1 횡류터빈(107)으로 분사하도록 되어 있고, 수형 하우징(105)의 외주면(122) 타단에는 하나 이상의 방출공(121)이 관통되어 제2 횡류터빈(107')에 충돌해 제2 횡류터빈(107')을 회전시키고 난 뒤의 작동유체를 외부로 배출하도록 되어 있다.

수형 하우징(105)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축(106)은 수형 하우징(105)의 축선을 따라 격벽(135)을 관통하여 수형 하우징(105)의 우측단에 결합되는 제2 회전지지수단(109)을 통해 외부로 노출된다. 또, 제1 및 제2 횡류터빈(107,107')은 회전축(106)의 좌우측 둘레에 압입되어 수형 하우징(105)의 제1 및 제2 터빈실(137,138)에 각각 삽입 장착되며, 축경부(113)의 제1 분사구(119) 및 제2 터빈실(138)의 제2 분사구로부터 각각 분사되는 고압의 작동유체 압력에 의해 회전하도록 되어 있다. 이와 같이, 격벽(135)을 사이에 두고 인접하도록 수형 하우징(105) 내부에 장착되는 각각의 횡류터빈(107,107')은 전체적인 구성이 제1 실시예의 횡류터빈(7)과 동일하나, 제1 분사구(119)로부터 분사되어 블레이드(173)에 충돌한 작동유체가 유입구(141)를 통해 원활하게 빠져나갈 수 있도록 제1 횡류터빈(107)의 우측단 고정링(132)에는 복수의 유통공(133)이 방사상으로 관통되어 있는 점에 차이가 있다.

또, 제1 회전지지수단(108)은 축경부(113)의 좌측단 개방구(123)에 밀봉 상태로 압입 체결되며, 내측면 중앙에 회전축(106)의 좌측단을 회전 가능하게 지지하는 베어링(125)이 장착되어 있다. 마찬가지로, 제2 회전지지수단(109)은 수형 하우징(105) 우측단의 개방구(124)에 밀봉 상태로 나사 체결되며, 내측면 중앙에 회전축(106)의 우측단을 회전 가능하게 지지하는 베어링(127)이 장착되어 있는데, 이때 베어링(127)의 중앙에는 회전축(106)의 우측 섕크(179)가 관통하여 외부로 노출되는 관통공(129)이 동축상으로 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 암형 하우징(103)은 도 6에 도시된 바와 같이, 유체공급원(S)과 연결된 주입관(111)을 암형 하우징(103)의 외주면(143) 상에 축선과 직각을 이루어 돌출되도록 부착할 수 있다. 이와 같이 주입관(111)을 외주면(143) 상에 연결하게 되면, 도시된 것처럼 암형 하우징(103)의 끝면(145) 즉, 좌측면에 파지봉(147)을 축선 방향으로 돌출하여 형성할 수 있으므로, 작동유체의 공급과 터빈장치(101)의 파지를 개별적으로 이룰 수 있게 된다.

또한, 마이크로 터빈장치(101)의 직경이 수형 하우징(105)과 제2 횡류터빈(107')을 비롯하여 전체적으로 굵은 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 우측단의 제2 회전지지수단(109)의 몸체(182) 내측면이 충분한 면적을 가지므로, 방출공(121')을 수형 하우징(105)의 외주면(122) 대신 몸체(182)의 베어링(127) 주위에 관통하여 형성할 수도 있다. 이때, 수형 하우징(105)에 삽입된 제2 횡류터빈(107')의 우측단 고정링(132')에는 복수의 유통공(133')이 관통되어 제2 횡류터빈(107')과 충돌한 뒤 블레이드(173') 사이의 홈으로 흘러온 작동유체가 이들 유통공(133')을 통 해 제2 횡류터빈(107')을 빠져나와 방출공(121')을 통해 외부로 배출되도록 한다.

본 발명의 제3 실시예로서 도 7에 도시된 마이크로 터빈장치(101)는 도시된 것처럼, 제2 분사구(142)와 인접한 위치에 보강 분사구(144)가 형성되어 있는 점을 제외하면 제2 실시예의 마이크로 터빈장치(101)와 완전히 동일하다. 따라서 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

여기에서, 보강 분사구(144)는 주입관(111)에 연결된 유체공급라인(L1)과 또 다른 유체공급라인(L2)이 주입관(146)을 통해 연결되어 유체공급원(S)으로부터 고압의 작동유체를 직접적으로 공급 받도록 되어 있으며, 이를 위해 제1 및 제2 실시예의 제1 분사구(19,119)와 마찬가지로 수형 하우징(105)의 벽면에 하나 이상 방사상으로 관통되어 원주방향으로 배열되어 있다. 보강 분사구(144)는 또한, 내부의 제2 터빈실(138)을 향해 점차 좁아지는 노즐 형태로 테이퍼진 단면 형상을 가지며, 도 3에 도시된 제1 분사구(19)와 같이 수형 하우징(105) 외주면의 법선에 대해 제2 횡류터빈(107')의 회전방향과 같은 방향으로 경사지도록 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 수형 하우징(105)에 두 개의 횡류터빈(107,107')을 삽입 장착하도록 되어 있는 마이크로 터빈장치(101)는 수형 하우징(105)과 동일한 형태의 수형 하우징을 반복해서 연결함으로써 반복되는 만큼의 횡류터빈을 회전축(106)에 다단으로 장착할 수 있게 되며, 따라서 회전축(106)의 회전출력을 원하는 만큼 증대시킬 수 있게 된다.

도 8에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(301)는 제2 실시예의 마이크로 터빈장치(101)와 달리 암형 하우징(303)과 수형 하우징(304) 이외에도 이 두 하우징(303,304) 사이에 암수형 하우징(305)이 추가로 배치되는 차이가 있는데, 이 중에서 먼저 암형 하우징(303)은 일측에 주입관(311)이 연결되어 유체공급원(S)으로부터 작동유체를 공급 받으며, 내부에 타측으로 개방된 제1 소켓실(312)이 형성되어 있다.

한편, 암수형 하우징(305)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 수형 하우징(105)과 마찬가지로 내부에 터빈실(337)을 형성하는 중공 원통형의 관 형태로 되어 있으며, 좌측단에 제1 축경부(313)가 돌출되어 있고, 우측단이 개방되어 있는 바, 이 제1 축경부(313)는 제1 횡류터빈(307)을 삽입할 수 있도록 좌측단이 개방되어 있고, 우측단에 수나사부(367)가 가공되어 있으며, 수나사부(367)의 좌측단에 단턱(369)이 형성되어 제1 축경부(313)가 암형 하우징(303) 안으로 삽입된 때 제1 축경부(313)의 외주면(317)과 암형 하우징(303)의 내주면(364) 사이에 유동틈새(g)를 만들도록 되어 있다. 또, 제1 축경부(313) 외주면(317)의 단턱(369) 인접 부분에는 분사구(119)와 동일한 형태의 제1 분사구(319)가 한 개 이상 원주방향으로 관통되어 있다. 따라서, 암수형 하우징(305)은 주입관(311)을 통해 암형 하우징(303)으로 유입된 작동유체를 유동틈새(g)를 통해 제1 분사구(319)로부터 제1 터빈실(337)에 수용된 제1 횡류터빈(307)에 고압 분사하여 제1 횡류터빈(307)을 회전시킨다.

또한, 암수형 하우징(305)은 내주면의 우측단 쪽에 수형 하우징(304)의 제2 축경부(313')가 삽입될 수 있는 깊이로 제2 소켓실(339)을 형성하도록 환형의 격 벽(335)이 부착될 수 있으며, 내주면(366) 우측단에 수형 하우징(304)의 수나사부(372)가 체결되는 암나사부(371)가 가공되어 있는데, 격벽(335)에는 작동유체의 유통이 가능하도록 하나 이상의 유통공(341)이 관통되어 있다. 따라서, 이 격벽(335)은 제1 터빈실(337)에 삽입, 수용되는 제1 횡류터빈(307)과 제2 축경부(313') 사이를 가로막아 제1 횡류터빈(307)을 돌리고 나온 작동유체가 유통공(341)을 통해서 보다 원활하게 수형 하우징(304)의 후술하는 제2 분사구(319')로 안내되도록 한다.

한편, 위와 같은 암수형 하우징(305)의 우측에 결합되는 수형 하우징(304)은 제1 실시예의 수형 하우징(5)과 그 형태가 거의 유사하나, 제2 축경부(313')의 좌측단에 축관(316)이 일체로 돌출되어 있는 점에 차이가 있다.

따라서, 수형 하우징(304)은 우측단이 개방되어 내부의 제2 터빈실(338)에 제2 횡류터빈(307')을 수용하도록 되어 있으며, 좌측단에 제2 축경부(313')가 연장되어 있다. 암수형 하우징(305)의 우측단으로 삽입되는 제2 축경부(313')는 좌측단에 축관(316)이 돌출되어 회전축(306)을 끼우도록 되어 있는 바, 이 축관(316)은 회전축(306)의 외주면에 밀착됨으로써 제2 축경부(313') 안쪽 제2 터빈실(338)의 기밀을 유지하게 된다. 제2 축경부(313')는 또한 우측단에 수나사부(372)가 가공되어 있으며, 수나사부(372)의 좌측단에 단턱(369')이 형성되어 암수형 하우징(305) 우측단에 삽입된 때 그 외주면(317')과 암수형 하우징(305) 내주면(366) 사이에 유동틈새(g')를 형성하도록 되어 있다. 또, 단턱(369')의 바로 좌측에는 제1 분사구(319)와 동일한 형태의 제2 분사구(319')가 한 개 이상 원주방향으로 관통되어 제1 횡류터빈(307)을 거쳐 유통공(341)과 유동틈새(g')를 통해 공급되는 작동유체를 이 제2 분사구(319')를 통해 제2 횡류터빈(307')으로 고압 분사하도록 되어 있다. 수형 하우징(304)은 또한, 제1 실시예의 수형 하우징(5)과 마찬가지로 외주면(322) 우측단에 방출공(321)이 관통되어 제2 횡류터빈(307')을 돌리고 나온 작동유체를 터빈장치(301) 외부로 배출하도록 되어 있다.

한편, 암수형 하우징(305) 및 수형 하우징(304)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축(306)은 양 하우징(305,304)의 축선을 따라 격벽(335)과 축관(316)을 관통하여 수형 하우징(304)의 우측단에 결합되는 제2 회전지지수단(309)을 통해 외부로 노출된다.

또한, 축관(316)을 사이에 두고 인접하도록 암수형 하우징(305) 및 수형 하우징(304) 내부에 각각 장착되는 제1 및 제2 횡류터빈(307,307')은 회전축(306)의 좌우측 둘레에 압입되어 암수형 하우징(305) 및 수형 하우징(304)의 제1 및 제2 터빈실(337,338)에 각각 삽입 장착되며, 제1 및 제2 축경부(313,313')의 제1 및 제2 분사구(119,119')로부터 각각 분사되는 작동유체의 고압에 의해 회전하도록 되어 있어 전체적인 구성이 제1 실시예의 횡류터빈(7)과 동일하나, 제1 분사구(319)로부터 분사되어 블레이드(373)에 충돌한 작동유체가 유통공(341)을 통해 원활하게 빠져나갈 수 있도록 제1 횡류터빈(307)의 우측단 고정링(332)에는 복수의 유통공(333)이 방사상으로 관통되어 있는 점에 차이가 있다.

또, 제1 회전지지수단(308)은 제1 축경부(313)의 좌측단 개방구(323)에 밀봉 상태로 압입 체결되며, 내측면 중앙에 회전축(306)의 좌측단을 회전 가능하게 지지 하는 베어링(325)이 장착되어 있다. 마찬가지로, 제2 회전지지수단(309)은 수형 하우징(304) 우측단의 개방구(324)에 밀봉 상태로 나사 체결되며, 내측면 중앙에 회전축(306)의 우측단을 회전 가능하게 지지하는 베어링(327)이 장착되어 있는데, 이때 베어링(327)의 중앙에는 회전축(306)의 우측 섕크(379)가 관통하여 외부로 노출되는 관통공(329)이 형성되어 있다.

끝으로, 본 발명의 제5 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(301)는 도 10에 도시된 것처럼, 제3 실시예의 마이크로 터빈장치(101)와 마찬가지로 수형 하우징(304)의 제2 축경부(313')와 포개지며, 제2 분사구(319')와 인접한 암수형 하우징(305)의 우측단 부분에 하나 이상의 보강 공급구(344)가 형성되어 있는 점을 제외하면 제4 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(301)와 완전히 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

여기에서, 각각의 보강 공급구(344)는 제3 실시예의 보강 분사구(144)와 마찬가지로 고압의 작동유체를 직접 공급 받도록 주입관(346)과 제2의 유체공급라인(L2)을 통해 유체공급원(S)과 연결되며, 암수형 하우징(305)의 우측단 벽면에 방사상으로 관통되어 원주방향으로 배열되어 있으나, 보강 분사구(144)와 달리 작동유체를 직접적으로 제2 횡류터빈(307')에 분사하지 않으므로, 굳이 노즐 모양으로 테이퍼지거나 제2 횡류터빈(307')의 회전방향과 같은 방향으로 경사져 있을 필요는 없고, 단지 안쪽으로 관통되어 있으면 충분하다.

이때, 마이크로 터빈장치(301)도 마찬가지로 암수형 하우징(305)과 수형 하우징(304)을 교대로 반복시켜 배열하고, 각 하우징(305,304) 안에 각각 하나씩 횡 류터빈을 다단으로 장착함으로써 회전축(106)의 회전출력을 원하는 데로 가감할 수 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치의 작용을 설명한다.

먼저, 제1 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(1)는 도 2에 도시된 유체공급원(S)에서 주입관(11)으로 고압의 작동유체가 공급된 때 동작을 개시한다. 주입관(11)을 통해 암형 하우징(3) 소켓실(12)로 유입된 작동유체는 유동틈새(g)를 통해 분사구(19)로 유입되어 수형 하우징(5) 내부로 고압 분사된다. 이와 같이 분사된 고압의 작동유체와 충돌하게 된 횡류터빈(7)은 좌우측단 회전 지지수단(8,9)의 베어링(25,27)에 회전 가능하게 지지된 회전축(6)과 함께 고속으로 회전하게 되고, 횡류터빈(7)으로 분사된 작동유체는 방출공(21)을 통해 외부로 배출된다. 이렇게 발생된 회전축(6)의 회전력은 회전 지지수단(9)의 관통공(29)를 통해 외부로 노출되어 있는 섕크(79)를 통해 연결부재(10)로 전달된다. 이에 따라 연결부재(10)에 결합된 다양한 종류의 공구나 장치를 회전 구동할 수 있게 된다.

제2 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(101)의 경우에도 마찬가지로 도 5에 도시된 유체공급원(S)으로부터 주입관(111)을 통해 암형 하우징(103)으로 공급된 작동유체는 축경부(113) 외주면과 암형 하우징(103)의 내주면 사이의 틈새(g)를 통과하여 분사구(119)를 통해 제1 횡류터빈(107)으로 분사되며, 따라서 제1 횡류터빈(107)은 회전축(106)과 함께 고속으로 회전한다.

이와 같이 제1 횡류터빈(107)에 분사된 작동유체는 블레이드(173)와 회전 축(106) 외주면 사이에 형성되는 홈을 따라 우측단 고정링(132)으로 이동하여 복수의 유통공(133)을 통해 제1 횡류터빈(107)을 빠져나간다. 유통공(133)을 빠져나온 작동유체는 곧바로 유입구(141)를 통해 유동로(140)로 유입되어 복수의 분사구(142)를 통해 터빈실(138)로 분사된다. 분사된 작동유체는 제2 횡류터빈(107')에 충돌하여 제2 횡류터빈(107')을 회전시킴으로써 회전축(106)을 다시 한 번 더 회전시킨 다음, 방출공(121)을 통해 또는 도 6에 도시된 것처럼, 고정링(132')의 유통공(133')과 제2 회전지지수단(109)의 방출공(121')을 통해 외부로 배출되며, 이러한 과정을 통해 회전축(106)은 고속으로 회전하여 연결부재(110)에 결합된 다양한 종류의 공구나 장치를 회전 구동하게 된다.

또한, 도 7에 도시된 제3 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(101)도 마찬가지로 유통공(133)을 통해 제1 횡류터빈(107)을 빠져나온 작동유체를 유동로(140)를 거쳐 분사구(142)를 통해 다음 번 제2 횡류터빈(107')에 분사하여 회전축(106)을 다시 한 번 회전시킬 뿐 아니라, 유체공급원(S)에서 공급되는 새로운 작동유체를 보강 분사구(144)를 통해 추가적으로 제2 횡류터빈(107')에 분사함으로써 회전축(106)의 회전력을 배가시킬 수 있다.

또한, 도시되어 있지 않으나 횡류터빈이 3개 이상인 경우에도 이와 같이 보강 분사구를 각 횡류터빈마다 인접 형성하고, 각각의 보강 분사구에 새로이 공급되는 작동유체를 회전축에 분사함으로써 회전축의 회전력을 배증시킬 수 있음은 물론이다.

제4 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(301)의 경우에도 회전축(306)을 다단 으로 회전시키도록 되어 있는 바, 도 8에 도시된 것처럼 유체공급원(S)으로부터 주입관(311)를 통해 암형 하우징(303)으로 공급된 고압의 작동유체는 유동틈새(g)를 거쳐 암수형 하우징(305)의 제1 분사구(319)를 통해 제1 터빈실(337) 안으로 분사되어 제1 횡류터빈(307)을 회전시킨다. 그리고 나서, 고정링(332)의 유통공(333)을 통해 제1 터빈실(337) 우측으로 빠져나와 다시 유동틈새(g')를 거쳐 수형 하우징(304)의 제2 분사구(319')를 통해 제2 터빈실(338) 안으로 분사된다. 이때, 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 제1 횡류터빈(307)과 제2 축경부(313') 사이에 격벽(335)이 있는 경우에는 제1 횡류터빈(307)을 빠져나온 작동유체가 유통공(341)을 통해 유동틈새(g')로 유입된다. 한편, 제2 분사구(319')에서 분사된 작동유체는 제2 횡류터빈(307')을 돌려 회전축(306)을 다시 한 번 회전시킨 후, 방출공(321)을 통해 외부로 배출된다.

이와 같이, 터빈장치(301)는 고압으로 분사되는 작동유체에 의해 복수의 횡류터빈(307,307')과 회전축(306)을 횡류터빈(307,307')의 수만큼 다단으로 중복해서 회전시킬 수 있게 되므로, 회전축(306)이나 연결부재(310)에 연결되어 있는 다양한 종류의 공구나 장치를 더욱 빠른 속도로 회전시킬 수 있게 된다.

마찬가지로, 도 10에 도시된 제5 실시예에 따른 마이크로 터빈장치(301)의 경우에도 제1 횡류터빈(307)을 빠져나온 작동유체를 제1 분사구(319')를 통해 다음 번 제2 횡류터빈(307')에 분사할 뿐 아니라, 유체공급원(S)으로부터 유체공급라인(L2)을 통해 주입관(346)으로 유입된 새로운 작동유체를 보강 공급구(344)를 통해 유동틈새(g')로 직접 공급하고, 다시 분사구(319')를 통해 제2 횡류터빈(307') 에 분사함으로써 회전축(306)의 회전력을 배가시킬 수 있으며, 제3 실시예에서와 마찬가지로 횡류터빈이 3개 이상인 경우, 보강 공급구를 각 횡류터빈마다 일대일로 배치하여 작동유체를 누적적으로 추가 공급함으로써, 분사구에서 분사되는 작동유체에 의해 회전하는 회전축의 회전력을 배증시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 터빈장치를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 마이크로 터빈장치의 종단면도.

도 3은 도 2의 분사구를 따라 절단한 횡단면도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 터빈장치를 도시한 분해 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 마이크로 터빈장치의 종단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 터빈장치의 변형예를 도시한 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 터빈장치를 도시한 종단면도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 마이크로 터빈장치를 도시한 분해 사시도.

도 9는 도 8에 도시된 마이크로 터빈장치의 종단면도.

도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 마이크로 터빈장치를 도시한 종단면 도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,101,301 : 마이크로 터빈장치

3 : 암형 하우징 5 : 수형 하우징

6 : 회전축 7 : 횡류터빈

8, 9 : 회전 지지수단 10 : 연결부재

11 : 주입관 13 : 축경부

14, 137, 138 : 터빈실 19, 142 : 분사구

21, 121' : 방출공 25, 27 : 베어링

29 : 관통공 31, 32 : 고정링

65, 83, 371 : 암나사부 67, 84, 372 : 수나사부

69 : 단턱 73 : 블레이드

77 : 몸체 78, 79 : 섕크

133 : 유통공 135 : 환형 격벽

140 : 유동로 141 : 유입구

144 : 보강 분사구 147 : 파지봉

304 : 암수형 하우징 344 : 보강 공급구

Claims (7)

1. 삭제
2. 일측에 유체공급원(S)으로 이어진 주입관(111)이 연결되어 상기 유체공급원(S)으로부터 작동유체를 공급 받으며, 타측으로 개방된 소켓실(112)이 내부에 형성된 암형 하우징(103);

   상기 암형 하우징(103)의 소켓실(112)에 삽입되도록 일측에 축경부(113)가 형성되고, 상기 축경부(113) 타단에는 복수의 제1 분사구(119)가 관통되어 상기 암형 하우징(103)에서 유입된 상기 작동유체를 내부에 분사하도록 되어 있으며, 내주면에 부착된 환형의 격벽(135)에 의해 내부공간이 제1 및 제2 터빈실(137,138)로 나누어져 있으며, 상기 제1 및 제2 터빈실(137,138)은 상기 격벽(135)에 인접한 내주면에 각각 형성된 유입구(141)와 제2 분사구(142)를 잇는 유동로(140)를 통해 서로 연결되어 있는 수형 하우징(105);

   상기 수형 하우징(105)의 내부에 상기 격벽(135)을 관통하여 상기 수형 하우 징(105)의 축선을 따라 회전 가능하게 설치되며, 상기 수형 하우징(105)의 타측으로 돌출된 회전축(106);

   상기 회전축(106) 일단의 둘레에 압입되어 상기 수형 하우징(105)의 제1 터빈실(137)에 삽입 장착되며, 상기 축경부(113)의 제1 분사구(119)로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제1 횡류터빈(107);

   상기 회전축(106) 타단의 둘레에 압입되어 상기 수형 하우징(105)의 제2 터빈실(138)에 삽입 장착되며, 상기 제2 터빈실(138)의 제2 분사구(142)로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제2 횡류터빈(107');

   상기 축경부(113) 일단의 개방구(123)에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링(125)에 의해 상기 회전축(106)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1 회전지지수단(108); 및

   상기 수형 하우징(105) 타단의 개방구(124)에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링(127)에 의해 상기 회전축(106)의 타단을 회전 가능하게 지지함과 동시에, 상기 회전축(106)의 타단이 외부로 노출되도록 삽입되는 관통공(129)이 상기 베어링(127)과 동축상으로 형성되어 있는 제2 회전지지수단(109);으로 이루어지며,

   상기 수형 하우징(105)의 상기 축경부(113) 외주면(117)과 상기 암형 하우징(103)의 내주면(164) 사이에는 유동틈새(g)가 형성되어 상기 주입관(111)을 통해 상기 암형 하우징(103) 안으로 유입된 상기 작동유체를 상기 제1 분사구(119)를 통해 상기 제1 횡류터빈(107)으로 분사하도록 되어 있고,

   상기 제1 횡류터빈(107)의 타측 고정링(132)에는 복수의 유통공(133)이 관통되어 상기 제1 횡류터빈(107)을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 상기 제1 터빈실(137)의 타단으로 배출하도록 되어 있으며,

   상기 수형 하우징(105)의 외주면(122) 타단에는 하나 이상의 방출공(121)이 관통되어 상기 제2 횡류터빈(107')에 충돌해 상기 제2 횡류터빈(107')을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 외부로 배출하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 수형 하우징(105)은 상기 유동로(140)의 제2 분사구(142)에 인접한 내주면에 복수의 보강 분사구(144)가 관통되어 있으며, 상기 보강 분사구(144)는 상기 유체공급원(S)으로부터 유체공급라인(L2)을 통해 공급된 새로운 작동유체를 상기 제2 횡류터빈(107')에 분사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.
4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,

   상기 주입관(111)은 상기 암형 하우징(103)의 외주면(143) 상에 연결되고, 상기 암형 하우징(103)의 끝면(145)에는 축선을 따라 파지봉(147)이 돌출되어 있으며; 상기 제2 회전지지수단(109)의 베어링(127) 주위에는 방출공(121')이 관통되고, 상기 제2 횡류터빈(107')의 타측 고정링(132')에는 복수의 유통공(133')이 관통되어, 상기 제2 횡류터빈(107')에 충돌하여 상기 제2 횡류터빈(107')을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 상기 유통공(133')과 상기 방출공(121')을 통하여 외부로 배출시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.
5. 일측에 유체공급원(S)으로 이어진 주입관(311)이 연결되어 상기 유체공급원(S)으로부터 작동유체를 공급 받으며, 타측으로 개방된 제1 소켓실(312)이 내부에 형성된 암형 하우징(303);

   상기 암형 하우징(303)의 제1 소켓실(312)에 삽입되도록 일측에 제1 축경부(313)가 형성되고, 상기 제1 축경부(313) 타단에는 복수의 제1 분사구(319)가 관통되어 상기 암형 하우징(303)에서 유입된 상기 작동유체를 내부의 제1 터빈실(337)로 분사하도록 되어 있는 암수형 하우징(305);

   상기 암수형 하우징(305)의 제2 소켓실(339)에 삽입되도록 일측에 제2 축경부(313')가 형성되고, 상기 제2 축경부(313') 타단에는 복수의 제2 분사구(319')가 관통되어 상기 암수형 하우징(305)에서 유입된 상기 작동유체를 내부의 제2 터빈실(338)로 분사하도록 되어 있는 수형 하우징(304);

   상기 암수형 하우징(305) 및 상기 수형 하우징(304)의 내부에 상기 두 하우징(305,304)의 축선을 따라 회전 가능하게 설치되며, 상기 수형 하우징(304)의 타측으로 돌출된 회전축(306);

   상기 회전축(306) 일단의 둘레에 압입되어 상기 암수형 하우징(305)의 제1 터빈실(337)에 삽입 장착되며, 상기 제1 축경부(313)의 제1 분사구(319)로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제1 횡류터빈(307);

   상기 회전축(306) 타단의 둘레에 압입되어 상기 수형 하우징(304)의 제2 터빈실(338)에 삽입 장착되며, 상기 제2 축경부(313')의 제2 분사구(319')로부터 분사되는 상기 작동유체의 압력에 의해 회전하는 제2 횡류터빈(307');

   상기 제1 축경부(313) 일단의 개방구(323)에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링(325)에 의해 상기 회전축(306)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1 회전지지수단(308); 및

   상기 수형 하우징(304) 타단의 개방구(324)에 밀봉 상태로 체결되며, 내측면 중앙에 장착된 베어링(327)에 의해 상기 회전축(306)의 타단을 회전 가능하게 지지함과 동시에, 상기 회전축(306)의 타단이 외부로 노출되도록 삽입되는 관통공(329)이 상기 베어링(327)과 동축상으로 형성되어 있는 제2 회전지지수단(309);으로 이루어지며,

   상기 암수형 하우징(305)의 상기 제1 축경부(313) 외주면(317)과 상기 암형 하우징(303)의 내주면(364) 사이에는 유동틈새(g)가 형성되어 상기 주입관(311)으로부터 상기 암형 하우징(303) 안으로 유입된 상기 작동유체를 상기 제1 분사구(319)를 통해 상기 제1 횡류터빈(307)으로 분사하도록 되어 있고,

   상기 제1 횡류터빈(307)의 타측 고정링(332)에는 복수의 유통공(333)이 관통되어 상기 제1 횡류터빈(307)을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 상기 제1 터빈실(337)의 타단으로 배출하도록 되어 있으며,

   상기 수형 하우징(304)의 상기 제2 축경부(313') 일단에는 상기 회전축(306)이 끼워지는 축관(316)이 돌출되어 상기 회전축(306) 밀봉 상태로 삽입하도록 되어 있고,

   상기 제2 축경부(313') 외주면(317')과 상기 암수형 하우징(305)의 내주면(366) 사이에는 유동틈새(g')가 형성되어 상기 제1 터빈실(337) 타단의 상기 작동유체를 상기 제2 분사구(319')를 통해 상기 제2 횡류터빈(307')으로 분사하도록 되어 있고,

   상기 수형 하우징(304)의 외주면(322) 타단에는 하나 이상의 방출공(321)이 관통되어 상기 제2 횡류터빈(307')에 충돌해 상기 제2 횡류터빈(307')을 회전시키고 난 뒤의 상기 작동유체를 외부로 배출하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 암수형 하우징(305)은 상기 수형 하우징(304)의 상기 제2 축경부(313')와 포개지는 부분에 복수의 보강 공급구(344)가 관통되어 있으며, 상기 보강 공급구(344)는 상기 유체공급원(S)으로부터 유체공급라인(L2)을 통해 공급된 새로운 작동유체를 상기 유동틈새(g')를 거쳐 상기 제2 분사구(319')를 통해 상기 제2 횡류터빈(307')에 분사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.
7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서,

   상기 암수형 하우징(305)은 내주면(366)의 상기 제1 횡류터빈(307)과 상기 제2 축경부(313') 사이에 환형의 격벽(335)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(335)에는 상기 작동유체의 유통을 가능하게 하는 하나 이상의 유통공(341)이 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 횡류터빈을 구비한 마이크로 터빈장치.

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