KR101025773B1 - 터보 제네레이터 장치 및, 그것을 구비한 연료 전지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 하우징과; 상기 하우징의 제 1 측에서 상기 하우징의 중심축과 동축선상으로 형성된 공기 유입구와; 상기 하우징으로부터 차례로 연장된 콤프레서 스크롤 및, 터빈 스크롤과; 상기 하우징, 상기 콤프레서 스크롤 및, 상기 터빈 스크롤을 통하여 연장되고 회전 가능하게 설치된 타이 샤프트와; 상기 하우징 내에서 상기 타이 샤프트에 결합된 로터와; 상기 콤프레서 스크롤에 대응하여 상기 타이 샤프트에 결합된 임펠러와; 상기 터빈 스크롤에 대응하여 상기 타이 샤프트에 결합된 터빈 휠과; 상기 로터에 대응하여 상기 하우징의 내측에 설치된 고정자 권선부;를 구비하는 터보 제네레이터 장치 및, 그것을 구비한 연료 전지 시스템이 제공된다.

Description

터보 제네레이터 장치 및, 그것을 구비한 연료 전지 시스템{Turbo generator apparatus and fuel cell system with the same}
도 1 에 도시된 것은 종래 기술에 따른 터보 제네레이터 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 2 에 도시된 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 제네레이터 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3 에 도시된 것은 도 2 에 도시된 터보 제네레이터 장치의 길이 방향의 일부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4 에 도시된 것은 타이 샤프트의 전방 부분에서 쓰러스트 디스크와 베어링들이 상호 조립된 상태를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5 에 도시된 것은 쓰러스트 디스크와 베어링들을 분해 상태로 도시한 것이다.
도 6 은 터보 제네레이터 장치를 구비한 연료 전지 시스템에 대한 개략적인 구성도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
31. 타이 샤프트 32. 로터
33. 임펠러 34. 터빈 휠
본 발명은 터보 제네레이터 장치 및, 그것을 구비한 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자 권선부와 베어링의 냉각이 별도의 구성 없이도 이루어질 수 있는 터보 제네레이터 시스템 및, 그것을 구비한 연료 전지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터보 제네레이터 장치는 콤프레서, 개스 터빈 및, 모터-제네레이터가 동축선상에 결합된 장치로서, 압축된 공기와 연료를 연소시켜서 발생된 연소 개스로 개스 터빈을 회전시킴으로써 콤프레서 및, 모터-제네레이터의 회전력을 얻을 수 있는 장치이다. 상세하게는, 콤프레서의 작동에 의해서 압축된 공기가 연소기로 공급됨과 동시에 연료가 분사됨으로써 연소가 이루어지고, 연소에 의해 발생된 고온 고압의 배출 개스를 이용하여 개스 터빈을 회전시키며, 개스 터빈의 회전축과 동축선상에 설치된 콤프레서와 모터-제네레이터를 회전됨으로써 공기의 압축과 전력을 얻을 수 있도록 되어 있다. 이러한 터보 제네레이터 장치는 소형 발전기로 응용될 수도 있으며, 최근에는 연료 전지와 결합된 연료 전지 시스템으로 구성될 수 있다.
도 1 에 도시된 것은 종래 기술에 따른 터보 제네레이터 장치에 대한 개략적인 단면도로서, 이것은 미국 특허 제 6,198,174 호에 개시된 것이다.
도면을 참조하면, 모터-제네레이터의 로터(12), 콤프레서의 임펠러(13) 및, 개스 터빈의 터빈 휠(14)이 타이 샤프트(11)에 의해서 동축선상에 결합된 것이 도시되어 있다. 모터-제네레이터의 로터(12)는 영구 자석이며, 상기 모터-제네레이터의 로터(12)의 주변에는 고정자 권선부(22)가 설치된다. 따라서 로터(12)가 회전하면 상기 고정자 권선부(22)에는 유도 기전력이 발생될 수 있다. 임펠러(13)의 외주에는 콤프레서의 스크롤(15)이 형성되어 있으며, 공기 유입구(20)로부터 유입되는 공기가 임펠러(13)의 회전에 의해서 압축되어 상기 스크롤(15)을 통해 유출된다. 스크롤(15)을 통해 유출된 압축 공기는 도시되지 않은 연소기로 공급되어 연료와 함께 연소된다.
터빈 휠(14)의 외주에는 개스 터빈의 터빈 스크롤(16)이 형성되어 있다. 연소기(미도시)에서 연료의 연소에 의해 발생된 고온 고압의 연소 개스는 터빈 스크롤(16)로 유입되며, 연소 개스의 작용에 의해서 터빈 휠(14)이 회전될 수 있다. 터빈 휠(14)의 회전은 타이 샤프트(11)를 통하여 임펠러(13)와 로터(12)를 회전시키게 된다. 터빈 스크롤(16)에서 팽창된 연소 개스는 배출 디퓨저(21)를 통하여 배출된다.
도시된 바와 같은 터보 제네레이터 장치에서, 타이 샤프트(11)를 회전 가능하게 유지하는 것은 타이 샤프트(11)의 길의의 중간 부분에서 임펠러(13)에 근접하여 설치된 에어 포일 베어링(17,18) 및, 타이 샤프트(11)의 일 단부에 위치한 다른 에어 포일 베어링(19)이다. 특히 에어 포일 베어링(17)은 쓰러스트 베어링의 역할을 수행하게 된다.
위에 설명된 바와 같은 터보 제네레이터의 장치는 모터-제네레이터의 냉각 구조와 관련하여 다음과 같은 문제점을 가진다. 모터-제네레이터는 전류가 고정자 권선부(22)를 통하여 도전될 때 발생하는 열 및, 타이 샤프트(11)가 베어링(17,18,19)에 의해 유지되어 회전할 때 발생하는 열에 의해서, 그리고 인접한 모터-제네레이터에 인접한 콤프레서와 개스 터빈으로부터 발생되는 열에 의해서 가열되므로, 이를 냉각시키기 위한 냉각 구조를 필요로 한다. 도 1 에 도시된 예에서는 공기 유입부(20)가 모터-제네레이터에 근접하여 배치됨으로써 외부 공기가 모터-제네레이터의 표면을 냉각시킬 수 있고, 또한 냉매가 순환할 수 있는 별도의 유로가 형성됨으로써 소기의 냉각 효과를 얻을 수 있다. 그러나 이와 같은 구조는 전체저긴 장치를 복잡하게 할 뿐만 아니라 냉각 효과가 충분하지 않고 비효율적인 것이다.
한편, 도 1 에 도시된 예에서 알 수 있는 바와 같이, 공기 유입구(20)는 콤프레서의 중심으로부터 이격되어 있다. 따라서 공기 유입구(20)로부터 유입된 공기가 콤프레서로 유입되기 위해서는 유입 경로가 급격하게 변경되어야 하며, 이것은 결국 유동의 입구 손실로 이어지게 된다는 문제점이 있다. 다른 한편으로, 도면 번호 17 로 표시된 쓰러스트 베어링이 임펠러(13)에 근접하여 배치되므로, 임펠러(13)의 입구로 유입되는 공기의 방향이 급격하게 변경되어 입구 손실이 더 발생하게 된다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 터보 제네레이터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 별도의 냉각 구조 없이도 효과적인 냉각 성능이 보장되는 용이한 터보 제네레이터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 콤프레서에 대한 공기의 유입이 입구 손실을 최소화시키면서 이루어지는 터보 제네레이터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 개선된 터보 제네레이터 장치를 구비한 연료 전지 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,
하우징과;
상기 하우징의 제 1 측에서 상기 하우징의 중심축과 동축선상으로 형성된 공기 유입구와;
상기 하우징으로부터 차례로 연장된 콤프레서 스크롤 및, 터빈 스크롤과;
상기 하우징, 상기 콤프레서 스크롤 및, 상기 터빈 스크롤을 통하여 연장되고 회전 가능하게 설치된 타이 샤프트와;
상기 하우징 내에서 상기 타이 샤프트에 결합된 로터와;
상기 콤프레서 스크롤에 대응하여 상기 타이 샤프트에 결합된 임펠러와;
상기 터빈 스크롤에 대응하여 상기 타이 샤프트에 결합된 터빈 휠과;
상기 로터에 대응하여 상기 하우징의 내측에 설치된 고정자 권선부;를 구비하는 터보 제네레이터 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 임펠러로부터 이격된 상기 타이 샤프트의 제 1 단부의 위치 및, 상기 임펠러에 근접한 위치에서 상기 타이 샤프트를 각각 회전 가능하게 유지하는 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링과;
상기 타이 샤프트의 제 1 단부에 결합된 쓰러스트 디스크와;
상기 쓰러스트 디스크의 전방 및, 후방에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링;을 더 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 공기 유입구로부터 상기 하우징으로 유입되는 공기는 상기 고정자 권선부와, 상기 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링과, 상기 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링에 직접적으로 접촉하여 그것을 냉각시킨다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 로터는 상기 타이 샤프트와 일체로 형성된 영구 자석이다.
또한 본 발명에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 제 1 측에서 상기 하우징의 중심축과 동축선상으로 형성된 공기 유입구와, 상기 하우징내에 배치된 것으로서, 모터-제네레이터를 구성하는 로터와 고정자 권선부, 콤프레서를 구성하는 임펠러 및, 개스 터빈을 구성하는 터빈 휠이 동일축의 타이 샤프트상에 회전 가능하도록 설치됨으로써 이루어지며, 상기 타이 샤프트는 상기 임펠러로부터 이격된 상기 타이 샤프트의 제 1 단부의 위치 및, 상기 임펠러에 근접한 위치에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링과, 상기 타이 샤프트의 제 1 단부에 결합된 쓰러스트 디스크와, 상기 쓰러스트 디스크의 전방 및, 후방에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링에 의해 회전 가능하게 유지되는 터보 제네레이터와;
상기 콤프레서에서 압축된 공기가 공급되는 연료 전지와;
상기 연료 전지에서 가열된 공기와 연료 공급기로부터 공급되는 연료를 연소시켜서 고온 고압의 연소 개스를 발생시키는 연소기와;
상기 모터-제네레이터에서 발생된 전류로써 충전되거나 또는 충전된 전류를 상기 모터-제네레이터에 공급하기 위한 배터리와;
상기 배터리로부터 상기 모터-제네레이터에 대하여 전류의 공급을 개시하기 위한 시작 신호를 인가하는 시작 신호 인가부와;
상기 배터리와 상기 모터-제네레이터 사이에서 전류의 방향을 변환시키기 위한 스위치부와;
상기 스위치부에서의 전류의 방향 변환 작동을 제어하기 위한 제어부와;
상기 터보 제네레이터의 작동 상태를 감지하여 작동 상태 정보를 상기 제어부에 전달하기 위한 센서부;를 구비하는 연료 전지 시스템이 제공된다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 에 도시된 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 제네레이터 장치에 대한 개략적인 단면도이며, 도 3 에 도시된 것은 도 2 에 도시된 터보 제네레이터 장치의 길이 방향의 일부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터보 제네레이터는 하우징(41)과, 상기 하우징(41)의 제 1 측에서 상기 하우징(41)의 중심과 동축선상으로 설치된 공기 유입부(50)와, 상기 하우징(41)의 제 2 측에서 상기 하우징(41)에 연장되어 설치된 콤프레서 스크롤(35)과, 상기 콤프레서 스크롤(35)에 근접하여 설치된 터빈 스크롤 (36)과, 상기 하우징(41), 상기 콤프레서 스크롤(35) 및, 상기 터빈 스크롤(36)을 통하여 연장되어 회전 가능하게 설치된 타이 샤프트(31)와, 상기 하우징(41) 내에서 타이 샤프트(31)에 결합된 로터(32)와, 상기 콤프레서 스크롤(35)에 대응하여 상기 타이 샤프트(31)에 설치된 임펠러(33)와, 상기 터빈 스크롤(36)에 대응하여 상기 타이 샤프트(31)에 결합된 터빈 휠(34)과, 상기 로터(32)에 대응하여 상기 하우징(31)의 내측에 설치된 고정자 권선부(42)를 구비한다. 로터(32)는 통상적으로 영구 자석으로 이루어지고, 로터(32)는 실질적으로 타이 샤프트(31)와 일체형으로 형성된다. 이처럼 로터(32)가 타이 샤프트(31)와 일체형으로 형성됨으로써 회전시의 동적 안정성이 획득될 수 있다.
고정자 권선부(42)는 도전성 코일을 감아서 만든 것이다. 터빈 휠(34)의 회전력에 의해 고정자 권선부(42)의 내측에서 로터(32)가 회전하면 고정자 권선부(42)를 형성하는 도전성 코일에 전류가 발생하므로 제네레이터의 역할을 하게 된다. 반대로, 외부의 전류를 고정자 권선부(42)에 인가하면 로터(32)를 회전시킬 수 있는 모터의 역할을 할 수 있으므로, 그에 의해 임펠러(33) 및, 터빈 휠(34)을 회전시켜서 터보 제네레이터를 기동시킬 수 있다.
상기 하우징(41)의 제 1 측에서 상기 하우징(41)에 동축선상으로 설치된 공기 유입부(50)는 본 발명의 일 특징을 구성하는 것이다. 공기 유입부(50)를 통해 하우징(41)으로 유입되는 공기는 별도의 냉각 구조 없이도 고정자 권선부(42)에서 발생하는 열과, 각각의 베어링(45,46,47,48)에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.
한편, 하우징(41)의 중심축과 임펠러(33)의 중심축이 동축선상에 있으므로, 하우징(41)을 통해 유입되는 공기는 급격한 경로 변경 없이 임펠러(33)를 향하여 유동할 수 있고, 따라서 유동의 입구 손실을 최소화시킬 수 있다.
도 3 을 참조하면, 타이 샤프트(31)의 제 1 단부에서 상기 타이 샤프트(31)를 회전 가능하게 유지하는 제 1 라디얼 베어링(48)과, 상기 임펠러(33)에 근접한 위치에서 상기 타이 샤프트(31)를 회전 가능하게 유지하는 제 2 라디얼 베어링(45)이 구비된다. 상기 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링(48,45)은 에어 포일 베어링인 것이 바람직스럽다. 도면에 도시된 바로부터 알 수 있는 바로서, 상기 타이 샤프트(31)는 상기 로터(32)와 실질적으로 일체로 형성되어 있으며, 따라서 양 단부에서는 단면 직경이 작은 타이 샤프트(31)가 로터(32)에 근접한 부분에서는 단면 직경이 단계적으로 증가되어 있다. 따라서 상기 제 1 및, 제 2 라이얼 베어링(48,45)은 실질적으로 상기 타이 샤프트(31)에서 직경이 증가된 부분에 대응하여 배치됨으로써 타이 샤프트(31)를 회전 가능하게 유지할 수 있다.
또한 상기 타이 샤프트(31)의 제 1 단부에 결합된 쓰러스트 디스크(49)와, 상기 쓰러스트 디스크(49)의 전방에 배치된 제 1 쓰러스트 베어링(46)과, 상기 쓰러스트 디스크(49)의 후방에 배치된 제 2 쓰러스트 베어링(47)을 구비한다. 제 1 쓰러스트 베어링(46)은 그것의 외측 가장자리가 하우징(41)의 내표면에 고정됨으로써 설치되고, 제 2 쓰러스트 베어링(47)은 상기 제 1 라디얼 베어링(48)과 실질적으로 일체로 형성되는 것이 바람직스럽다. 제 2 쓰러스트 베어링(47)의 외측 가장자리도 상기 하우징(41)의 내표면에 고정된다. 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링(46,47)은 공지의 에어 포일 베어링으로서 구성될 수 있다.
상기와 같이 쓰러스트 디스크(49)와 쓰러스트 베어링(46,47)을 타이 샤프트(31)의 제 1 단부에 근접하여 배치한 구성도 본원 발명의 다른 일 특징을 구성한다. 이처럼 쓰러스트 디스크(49)와 쓰러스트 베어링(46,47)을 임펠러(33)로부터 이격된 위치에 배치함으로써, 그것에 의한 유입 공기의 급격한 경로 변경을 방지함과 동시에, 공기 유입부(50)로부터 유입되는 저온의 공기에 의한 쓰러스트 베어링의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
도 4 에 도시된 것은 타이 샤프트의 전방 부분에서 쓰러스트 디스크와 베어링들이 상호 조립된 상태를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 5 에 도시된 것은 쓰러스트 디스크와 베어링들을 분해 상태로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 타이 샤프트(31)의 전방에 쓰러스트 디스크(49)가 결합되고, 쓰러스트 디스크(49)를 정위치에 고정시키기 위해서 타이 샤프트(31)의 단부에 체결구(31)가 고정된다. 쓰러스트 디스크(49)는 타이 샤프트(31)를 통해 전달되는 전방향 및, 후방향의 축 쓰러스트(thrust)를 제 1 쓰러스트 베어링(46)과 제 2 쓰러스트 베어링(47)을 통하여 유지할 수 있다. 도 5를 통하여 각 베어링 및, 쓰러스트 디스크의 개별 구조를 이해할 수 있다.
위에 설명된 터보 제네레이터의 작용을 도면들을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 하우징(41)의 제 1 측에 설치된 공기 유입부(50)를 통하여 외부의 공기가 하우징(41) 안으로 유입될 수 있다. 이때, 공기 유입부(50)의 전방에는 공기 필터(미도시)등이 설치될 수 있으며, 공기 필터의 작용에 의해서 공기가 여과될 수 있다.
하우징(41)으로 유입되는 외부 공기는 상대적으로 온도가 낮은 유체이므로, 공기가 하우징(41)의 다른 측에 설치된 콤프레서 스크롤(35)을 향하여 유동하는 동안에 베어링들을 냉각시키는 작용을 할 수 있다. 즉, 하우징(41)의 내측으로 유입되는 공기는 우선 제 1 쓰러스트 베어링(46)과 제 2 쓰러스트 베어링(47) 및, 제 1 라디얼 베어링(48)을 냉각시키며, 다음에 임펠러(33)에 근접하여 배치된 제 2 라디얼 베어링(45)을 냉각시킬 수 있다.
유입된 공기는 임펠러(33)에 의한 압축 작용을 받은 후에 고압의 상태로 콤프레서 스크롤(35)에 유입된다. 압축된 공기는 콤프레서 스크롤(35)에 연결된 유로를 통해서 외부의 다른 구성 요소로 공급될 수 있다. 위에서 언급된 미국 특허 제 6,198,174 호의 경우에, 콤프레서에 의해 압축된 고압의 공기를 이용하여 개스 터빈으로부터 배출되는 고온의 배출 개스와 열교환을 수행하였다. 본원 발명에서는 특히 콤프레서에 의해 압축된 공기가 연료 전지(미도시)의 작동 유체로서 사용될 것이며, 이에 관해서는 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다.
콤프레서에 의해 압축된 공기는 열교환에 이용되거나 또는 연료 전지의 반응에 이용된 이후에 연소기(미도시)에서 연료와 함께 연소되며, 그에 의해 발생된 고온 고압의 연소 개스는 개스 터빈의 터빈 스크롤(36)로 유입된다. 터빈 스크롤(36)로 유입된 연소 개스는 터빈 휠(34)을 회전시키게 되며, 이후에 배출 디퓨저(36)를 통하여 외부로 배출된다.
도 6 에는 위에 설명된 터보 제네레이터 장치를 구비한 연료 전지 시스템에 대한 개략적인 구성도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 터보 제네레이터를 구비한 연료 전지 시스템은, 공기 유입부가 일측에 형성된 하우징(41)내에 배치된 것으로서, 모터-제네레이터를 구성하는 로터(32)와 고정자 권선부(42), 콤프레서를 구성하는 임펠러(33) 및, 개스 터빈을 구성하는 터빈 휠(34)이 동일축의 타이 샤프트(31)상에 회전 가능하도록 설치됨으로써 이루어진 터보 제네레이터(61)와; 상기 하우징(41)의 공기 유입부에 여과된 공기를 공급하도록 배치된 공기 필터(69)와; 상기 콤프레서에서 압축된 공기가 공급되는 연료 전지(62)와; 상기 연료 전지(62)에서 가열된 공기가 공급되는 연소기(63)와; 상기 개스 터빈에 고온 고압의 연소 개스를 배출시킬 수 있도록 상기 연소기(63)에 연료를 공급하는 연료 공급기(64)와; 상기 모터-제네레이터에서 발생된 전류로써 충전되거나 또는 충전된 전류를 상기 모터-제네레이터에 공급하기 위한 배터리(74)와; 상기 배터리(74)로부터 상기 모터-제네레이터에 대하여 전류의 공급을 개시하기 위한 시작 신호를 인가하는 시작 신호 인가부(73)와; 상기 배터리(74)와 상기 모터-제네레이터 사이에서 전류의 방향을 변환시키기 위한 스위치부(72)와; 상기 스위치부(72)에서의 전류의 방향 변환 작동을 제어하기 위한 제어부(75)와; 상기 터보 제네레이터(61)의 작동 상태를 감지하여 작동 상태 정보를 상기 제어부(75)에 전달하기 위한 센서부(76)를 구비한다.
공기 필터(69)를 통해 여과된 공기는 하우징(41)을 통하여 콤프레서에 공급되고, 이후에 차례로 연료 전지(62)에서 가열되고, 연소기(63)에서 연료와 함께 연소되며, 개스 터빈에 공급되어 터빈 휠(34)을 회전시킨 후에 외부로 배출된다.
연료 전지(62)는 공지된 바와 같이 메탄올을 연료로 하여 열과 전기를 동시에 얻거나, 수소와 산소의 반응 등을 통해 전력을 얻는 장치이다. 연료 전지에서 발생하는 산화 환원 반응은 발열반응이므로, 상기 콤프레서로부터 공급되는 압축 공기는 그러한 산화 환원 반응으로부터 발생된 열에 의해서 가열될 수 있다. 그로 인해, 상기 압축 공기는 고온 고압의 작동 유체로서 배출된다. 그러나, 비록 연료 전지(63)에서 배출된 작동 유체가 온도가 고온 고압의 상태이기는 하나, 개스 터빈(34)을 구동하기에는 온도 및, 압력이 충분하지 않으므로, 상기 고온 고압의 작동 유체는 연소기(170)로 유입되어 연료 공급기(64)로부터 공급된 연료와 함께 연소됨으로서 압력과 온도를 상승시킨다.
연소기(63)에서 연료를 연소시킴으로써 발생된 연소 개스는 개스 터빈으로 유입되어 터빈 휠(34)을 회전시킨다. 터빈 휠(34)의 회전은 타이 샤프트(31)를 통하여 콤프fp서의 임펠러(33) 및, 모터-제네레이터의 로터(42)를 함께 회전시킨다. 그로 인하여 모터-제네레이터에서 전기가 발생한다. 전류는 스위칭부(72)의 스위치 작동에 따라서 배터리(74)를 충전시키는 방향으로 인가될 수 있다.
도면 번호 65 로 표시된 것은 압축기에서 압축된 공기들중 일부가 개스 터빈으로 유입되어 개스 터빈의 냉각에 사용되는 것을 표시하는 것이다. 압축기에서 임펠러(33)에 의해 압축된 공기들중 일부는 개스 터빈으로 공급되어 개스 터빈에서 발생된 열을 냉각시키는데 사용될 수 있다. 이를 위해서 개스 터빈에서는 냉각 공기가 순환될 수 있는 공지의 에어 재킷(air jacket)과 같은 것이 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에서도 위에서 설명된 바와 같이 공 기 유입부가 터보 제네레이터(61)의 하우징(41)의 일측에 형성되어 있으며, 따라서 터보 제네레이터(61)의 콤프레서로 유입되는 공기는 하우징(41)을 통해서 공급된다. 따라서, 모터-제네레이터에 구비된 고정자 권선부 및, 타이 샤프트(32)를 지지하는 베어링에 대한 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에서도 도 2 에 도시된 바와 같이 쓰러스트 디스크(49) 및, 쓰러스트 베어링(46,47)이 공기 유입구(50)에 근접하여 배치되므로, 베어링에 대한 냉각 효과가 향상되고, 임펠러(33)를 구비한 콤프레서로 유동하는 공기의 입구 손실을 최소화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 터보 제네레이터 장치 및, 그것을 구비한 연료 전지 시스템에서는 별도의 냉각 구조 없이도 모터-제네레이터 및, 쓰러스트 베어링을 효과적으로 냉각시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 콤프레서로 유동하는 공기의 입구 손실이 최소화되며, 전체 구성의 단순화에 기인하여 장치 및, 시스템의 소형화 및, 집약화가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예지적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 중심축의 반경 방향으로 내부의 공기가 외부로 유출되지 않는 형상을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 제 1 측에서 상기 하우징의 중심축과 동축선상으로 형성된 공기 유입구;
    상기 하우징내에 설치된 로터, 고정자 권선부, 임펠러 및 터빈휠;
    상기 하우징내에서 상기 임펠러 및 상기 터빈휠을 관통하고, 상기 로터와 일체로 구비되어 회전가능하게 설치되는 샤프트;
    상기 임펠러로부터 이격된 상기 샤프트의 제 1 단부의 위치 및, 상기 임펠러에 근접한 위치에서 상기 샤프트를 각각 회전 가능하게 유지하는 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링;
    상기 샤프트의 제 1 단부에 결합된 쓰러스트 디스크;
    상기 쓰러스트 디스크의 전방 및, 후방에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링;을 포함하며,
    상기 하우징 내부로 유입되는 공기는, 순차적으로 상기 공기 유입구, 상기 제 1 쓰러스트 베어링, 상기 쓰러스트 디스크, 상기 제 2 쓰러스트 베어링, 상기 제 1 라디얼 베어링을 접촉하면서 유입되며, 상기 하우징 내부로 유입된 공기는 순차적으로 상기 고정자 권선부, 상기 제 2 라디얼 베어링을 접촉하면서 이동하여 상기 임펠러로 유입되는 터보 제네레이터 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터는 상기 샤프트와 일체로 형성된 영구 자석인 것을 특징으로하는 터보 제네레이터 장치.
  5. 중심축의 반경 방향으로 내부의 공기가 외부로 유출되지 않는 형상을 가지는 하우징과, 상기 하우징의 제 1 측에서 상기 하우징의 중심축과 동축선상으로 형성된 공기 유입구와, 상기 하우징내에 배치된 것으로서, 모터-제네레이터를 구성하는 로터와 고정자 권선부, 콤프레서를 구성하는 임펠러 및, 개스 터빈을 구성하는 터빈 휠이 동일축의 타이 샤프트상에 회전 가능하도록 설치됨으로써 이루어지며, 상기 타이 샤프트는 상기 임펠러로부터 이격된 상기 타이 샤프트의 제 1 단부의 위치 및, 상기 임펠러에 근접한 위치에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 라디얼 베어링과, 상기 타이 샤프트의 제 1 단부에 결합된 쓰러스트 디스크와, 상기 쓰러스트 디스크의 전방 및, 후방에 각각 배치된 제 1 및, 제 2 쓰러스트 베어링에 의해 회전 가능하게 유지되는 터보 제네레이터 장치와;
    상기 콤프레서에서 압축된 공기가 공급되는 연료 전지와;
    상기 연료 전지에서 가열된 공기와 연료 공급기로부터 공급되는 연료를 연소시켜서 고온 고압의 연소 개스를 발생시키는 연소기와;
    상기 모터-제네레이터에서 발생된 전류로써 충전되거나 또는 충전된 전류를 상기 모터-제네레이터에 공급하기 위한 배터리와;
    상기 배터리로부터 상기 모터-제네레이터에 대하여 전류의 공급을 개시하기 위한 시작 신호를 인가하는 시작 신호 인가부와;
    상기 배터리와 상기 모터-제네레이터 사이에서 전류의 방향을 변환시키기 위한 스위치부와;
    상기 스위치부에서의 전류의 방향 변환 작동을 제어하기 위한 제어부와;
    상기 터보 제네레이터의 작동 상태를 감지하여 작동 상태 정보를 상기 제어부에 전달하기 위한 센서부;를 구비하며,
    상기 터보 제네레이터 장치는, 상기 하우징 내부로 유입되는 공기가 순차적으로 상기 공기 유입구, 상기 제 1 쓰러스트 베어링, 상기 쓰러스트 디스크, 상기 제 2 쓰러스트 베어링, 상기 제 1 라디얼 베어링을 접촉하면서 유입되며, 상기 하우징 내부로 유입된 공기는 순차적으로 상기 고정자 권선부, 상기 제 2 라디얼 베어링을 접촉하면서 이동하여 상기 임펠러로 유입되는 연료 전지 시스템.
  6. 삭제
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CN2005100846105A CN1727654B (zh) 2004-07-30 2005-07-15 涡轮发电机和具有该涡轮发电机的燃料电池系统
JP2005216934A JP2006046337A (ja) 2004-07-30 2005-07-27 ターボジェネレータ及びそれを備える燃料電池システム
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008066102A (ja) 2006-09-07 2008-03-21 Yamaha Corp 燃料電池用空気供給装置
PL1905948T3 (pl) * 2006-09-12 2013-03-29 Cryostar Sas Urządzenie do odzyskiwania energii
ATE498060T1 (de) * 2007-05-24 2011-02-15 Lindenmaier Gmbh Turbolader
FR2934931B1 (fr) * 2008-08-10 2011-07-08 Renault Sas Refroidissement d'un systeme comprenant un generateur electrique et un moteur thermique
DE102008044876A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Daimler Ag Luftversorgungseinheit für eine Brennstoffzelle
KR101289800B1 (ko) * 2008-09-22 2013-07-26 삼성테크윈 주식회사 영구 자석 모터 및 이를 구비한 유체 과급 장치
KR101324226B1 (ko) * 2008-09-22 2013-11-20 삼성테크윈 주식회사 유체 과급 장치
KR101408341B1 (ko) * 2009-04-01 2014-06-18 삼성테크윈 주식회사 영구 자석 모터 및 이를 구비한 유체 과급 장치
US7818969B1 (en) * 2009-12-18 2010-10-26 Energyield, Llc Enhanced efficiency turbine
US8269383B2 (en) * 2010-06-08 2012-09-18 Remy Technologies, Llc Electric machine cooling system and method
US8456046B2 (en) * 2010-06-08 2013-06-04 Remy Technologies, Llc Gravity fed oil cooling for an electric machine
US8519581B2 (en) * 2010-06-08 2013-08-27 Remy Technologies, Llc Electric machine cooling system and method
CN102434217A (zh) * 2011-11-01 2012-05-02 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 一体式悬臂转子结构
JP5726095B2 (ja) * 2012-01-12 2015-05-27 三菱重工業株式会社 ハイブリッド排気タービン過給機
CN104564314A (zh) * 2014-01-01 2015-04-29 唐荣春 一种机械增压器与发电机一体化装置
DE102014214040B4 (de) * 2014-07-18 2021-07-01 Eberspächer Climate Control Systems GmbH Gasverdichter, insbesondere zum Fördern von Anodenabgas oder/und Luft zu einem Reformer eines Brennstoffzellensystems
WO2016101192A1 (zh) * 2014-12-24 2016-06-30 深圳智慧能源技术有限公司 减压膨胀透平发电机组
DE102015210574A1 (de) * 2015-06-09 2016-12-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Oxidationsmittelförderer zur Förderung eines Oxidationsmittels zu mindestens einer Brennstoffzelle sowie Brennstoffzellensystem
FR3045111B1 (fr) * 2015-12-14 2017-12-01 Labinal Power Systems Compresseur centrifuge electrique de turbomachine ou d'aeronef
WO2018027896A1 (zh) * 2016-08-12 2018-02-15 深圳智慧能源技术有限公司 透平膨胀发电机
GB201615491D0 (en) * 2016-09-13 2016-10-26 Delta Motorsport Ltd Improvements in or relating to gas turbine generators
WO2018139497A1 (ja) * 2017-01-25 2018-08-02 株式会社Ihi 電動コンプレッサ
US11022004B2 (en) * 2017-03-31 2021-06-01 The Boeing Company Engine shaft integrated motor
US11927193B2 (en) * 2017-11-14 2024-03-12 Garrett Transportation I Inc Multi-stage compressor with turbine section for fuel cell system
CN108643979B (zh) * 2018-04-10 2020-11-06 中国北方发动机研究所(天津) 一种超临界二氧化碳闭式循环涡轮压缩机
CN108964305B (zh) * 2018-09-14 2023-12-05 潍坊云深机械科技有限公司 电机及包括该电机的燃气轮机
CN109252960A (zh) * 2018-10-21 2019-01-22 至玥腾风科技投资集团有限公司 一种燃气轮机发电机组
CN109184914A (zh) * 2018-10-21 2019-01-11 至玥腾风科技投资集团有限公司 一种转子系统及燃气轮机发电机组
CN109163014A (zh) * 2018-10-21 2019-01-08 至玥腾风科技投资集团有限公司 一种推力轴承、转子系统及燃气轮机发电机组
CN110985211B (zh) * 2019-12-25 2024-03-08 至玥腾风科技集团有限公司 一种燃气轮机定心结构、加工方法、转子系统及发电机组
CN112377432A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 一种循环泵、循环装置及燃料电池系统
CN112814935A (zh) * 2021-02-05 2021-05-18 陈亮 一种燃料电池用高速空气悬浮压缩机、燃料电池系统及车辆
JP2022157733A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 本田技研工業株式会社 複合動力システム
DE102021127333A1 (de) * 2021-10-21 2023-04-27 Ihi Charging Systems International Gmbh Aufladesystem einer Brennstoffzelle
CN115559792A (zh) * 2022-10-09 2023-01-03 势加透博(成都)科技有限公司 超临界气体的发电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11345623A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池装置
JP2003120214A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスタービン装置
KR20040009042A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 한국과학기술연구원 발전기와 일체로 된 터보과급기를 갖는 과급시스템

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2508397A (en) * 1948-12-14 1950-05-23 Kane Saul Allan Cooling means for gas turbogenerators
DE3500069A1 (de) 1985-01-03 1986-08-14 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Aus einem luftfoerdergeblaese und einer lichtmaschine bestehendes aggregat fuer eine brennkraftmaschine
CN1006512B (zh) * 1985-07-10 1990-01-17 阿尔斯汤姆大西洋有限公司 涡轮发电机转子励磁绕组-端的护环下面的一种冷却气体分配装置
US5113670A (en) * 1990-08-03 1992-05-19 United Technologies Corporation Bearing cooling arrangement for air cycle machine
US5482791A (en) 1993-01-28 1996-01-09 Fuji Electric Co., Ltd. Fuel cell/gas turbine combined power generation system and method for operating the same
US5497615A (en) * 1994-03-21 1996-03-12 Noe; James C. Gas turbine generator set
US5789825A (en) * 1996-05-02 1998-08-04 Chrysler Corporation Compressor of turboalternator for hybrid motor vehicle
US5827040A (en) * 1996-06-14 1998-10-27 Capstone Turbine Corporation Hydrostatic augmentation of a compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing
US6011331A (en) * 1997-04-22 2000-01-04 Emerson Electric Co. Electric motor having an improved airflow cooling system
US6487096B1 (en) * 1997-09-08 2002-11-26 Capstone Turbine Corporation Power controller
US6784565B2 (en) * 1997-09-08 2004-08-31 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator with electrical brake
US5964663A (en) * 1997-09-19 1999-10-12 Capstone Turbine Corp. Double diaphragm compound shaft
AU1085499A (en) * 1997-10-14 1999-05-03 Capstone Turbine Corporation Vehicle powered by a fuel cell/gas turbine combination
TW390936B (en) 1997-12-20 2000-05-21 Allied Signal Inc Microturbine power generating system
US6023135A (en) * 1998-05-18 2000-02-08 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator/motor control system
US5994804A (en) * 1998-12-07 1999-11-30 Sundstrand Corporation Air cooled dynamoelectric machine
US6916564B2 (en) 2000-05-31 2005-07-12 Nuvera Fuel Cells, Inc. High-efficiency fuel cell power system with power generating expander
AU2002214677A1 (en) * 2000-10-30 2002-05-15 Francois Balas Turbogenerator cooling system
JP2002147250A (ja) * 2000-11-10 2002-05-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd 回転部一体型のガスタービン発電装置
US6571563B2 (en) * 2000-12-19 2003-06-03 Honeywell Power Systems, Inc. Gas turbine engine with offset shroud
JP3901578B2 (ja) 2002-05-16 2007-04-04 本田技研工業株式会社 発電装置
JP4007062B2 (ja) * 2002-05-22 2007-11-14 株式会社日立製作所 ガスタービン及びガスタービン発電装置
JP2004084878A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Honda Motor Co Ltd フォイル軸受け

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11345623A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池装置
JP2003120214A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスタービン装置
KR20040009042A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 한국과학기술연구원 발전기와 일체로 된 터보과급기를 갖는 과급시스템

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