KR101213318B1 - 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기는, 한 쌍으로 이루어져 상호 분해/조립이 가능하며, 가스 배관 라인 상에 결합 및 분리가 가능하게 설치되는 가스관 하우징; 가스관 하우징의 내부에 설치되며, 각 날개의 단부에는 영구자석이 각각 설치되고, 상호 소정 간격으로 동일 축선상에 설치되어 가스관 내부의 압력차에 따른 가스의 흐름에 의해 회전하는 복수의 회전자용 프로펠러; 복수의 회전자용 프로펠러를 동일 축선상에 고정시키는 축; 축의 양단에 각각 설치되어 축을 지지 및 고정하는 축 고정부재; 복수의 회전자용 프로펠러들 사이의 영역에 대응하는 상기 가스관 하우징의 외표면부의 영역에 설치되며, 상기 복수의 회전자용 프로펠러들의 각 날개 단부에 설치된 영구자석에 의해 형성된 자기장과의 쇄교에 의해 유도기전력을 발생하는 다수의 권선 코일 뭉치를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 가스관의 내외부를 연결하는 물리적인 구조를 갖지 않아 폭발의 위험성을 갖는 가연성 가스관에도 적용이 가능하며, 가스관에서 소멸되던 압력에너지를 전기에너지로 재생함으로써 높은 경제적 이익을 획득할 수 있다.

Description

가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기{Turbine-integrated generator for generating electricity using gas pressure in a gas pipe}
본 발명은 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기에 관한 것으로서, 특히 가스관 내부의 고압의 기체 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위하여 가스관의 내부에 터빈을 설치하여 하나의 발전 시스템을 구축하되, 가스관의 내부와 외부 간에 회전축의 연결이나 전기선의 인출 등과 같은 가스관의 내외부 간에 물리적인 연결구조를 갖지 않는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기에 관한 것이다.
종래의 발전시스템은 압력 에너지 차이에 의해서 물, 공기, 증기 등이 이동하는 현상을 이용한 것으로 유속 중간에 터빈을 설치하여 축을 회전시켜서 운동에너지를 발전기에 전달하여 전기에너지로 변환하는 것이 일반적이다. 이러한 발전기는 대부분 유속에 의해 회전하는 축에 권선뭉치와 자석을 구성하여 패러데이 법칙에 의해서 유도 기전력을 얻게 된다.
종래의 발전시스템은 주로 화석연료를 연소시켜 열에너지를 생성하고 이를 다시 증기 압력에너지로 변환하여 터빈을 회전시켜 발전을 하는 비효율적인 발전 방식을 주로 사용하고 있다.
종래의 가스터빈 발전기, 증기터빈 발전기는 모두 실린더(가스관 또는 증기관) 내부에서 터빈의 회전에 의해 발생된 회전운동 에너지를 실린더 외부의 발전기의 회전축으로 전달하여 외부에 있는 발전기를 구동시키는 방식을 사용한다. 이와 같은 종래 가스(증기)터빈 발전기에 있어서, 배기가스 및 증기는 고압의 형태로 존재하여, 회전운동 에너지의 전달 메커니즘을 접촉판 형태로 구성하여 가스(또는 증기)가 축방향으로 누출되는 현상을 방지하고 있다. 그런데, 이러한 구조에서는 실린더의 배출부에 가스(증기)압을 유지시킬 필요성이 거의 없으므로, 대부분의 압력이 자연방사되어 회전축 방향으로 큰 압력이 작용하지 않게 된다.
하지만, 실린더 내의 가스가 배기가스 또는 증기가 아닌 가연성 LNG, LPG이면서 배출구에 일정 압력을 지속적으로 유지해야 하는 경우에는, 접촉판으로 구성된 회전운동 에너지의 전달 구조라 할지라도 약간의 가스 누출이 발생한다면 매우 위험하며 에너지 손실 또한 발생하게 될 것이다. 따라서 실린더 또는 가스관 내에는 외부와 연결된 운동에너지 전달 축 등이 존재하지 않는 구조로 개발할 필요성이 있다.
본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 가스관 내부의 고압의 기체 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위하여 가스관의 내부에 터빈을 설치하여 하나의 발전 시스템을 구축하되, 가스관의 내부와 외부 간에 회전축의 연결이나 전기선의 인출 등과 같은 가스관의 내외부 간에 물리적인 연결구조를 갖지 않는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기는,
고압 가스가 공급되는 가스 배관 라인 상에 설치되어 고압 가스의 압력에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기로서,
한 쌍으로 이루어져 상호 분해/조립이 가능하며, 상기 가스 배관 라인 상에 결합 및 분리가 가능하게 설치되는 가스관 하우징;
상기 가스관 하우징의 내부에 설치되며, 각 날개의 단부에는 영구자석이 각각 설치되고, 상호 소정 간격으로 동일 축선상에 설치되어 가스관 내부의 압력차에 따른 가스의 흐름에 의해 회전하는 복수의 회전자용 프로펠러;
상기 복수의 회전자용 프로펠러를 동일 축선상에 고정시키는 축;
상기 축의 양단에 각각 설치되어 축을 지지 및 고정하는 축 고정부재; 및
상기 복수의 회전자용 프로펠러들 사이의 영역에 대응하는 상기 가스관 하우징의 외표면부의 영역에 설치되며, 상기 복수의 회전자용 프로펠러들의 각 날개 단부에 설치된 영구자석에 의해 형성된 자기장과의 쇄교에 의해 유도기전력을 발생하는 다수의 권선 코일 뭉치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 복수의 회전자용 프로펠러들 사이에는, 회전자용 프로펠러의 회전운동에 기여함 없이 회전자용 프로펠러를 무사 통과한 가스의 유량에 의해 회전함으로써 축의 회전 효율을 증대시키고 가스관 내부의 가스의 유동 방향을 변화시켜 회전자용 프로펠러들의 회전운동을 촉진시키기 위하여, 그 날개의 단부에 영구자석이 설치되지 않은 보조 프로펠러가 각각 더 설치된다.
또한, 상기 한 쌍의 가스관 하우징은 상호 대칭 관계의 대략 반원통형의 외관을 갖는 한 쌍의 구조체로 이루어지고, 각 구조체의 종단면은 요철(凹凸) 구조로 형성된다.
또한, 상기 회전자용 프로펠러의 각 날개 단부에 설치되는 영구자석은 자석 고정용 하우징에 각각 고정되어 하우징과 함께 회전자용 프로펠러의 각 날개 단부에 설치된다.
여기서, 상기 자석 고정용 하우징의 회전방향의 전면부는 회전 중심부쪽으로 경사면부를 갖는 직각삼각형 구조로 구성된다.
또한, 상기 축의 양 단부 중 가스가 유입되는 쪽의 단부에는 가스의 유속 저항을 낮추기 위한 유선형(반타원체)의 캡이 더 설치된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 가스관 내부의 고압의 기체 압력에너지를 전기에너지로 변환하기 위하여 가스관의 내부에 터빈을 설치하여 하나의 발전 시스템을 구축하되, 가스관의 내부와 외부 간에 회전축의 연결이나 전기선의 인출 등과 같은 가스관의 내외부 간에 물리적인 연결구조를 갖지 않으므로, 폭발의 위험성을 갖는 가연성 가스관에도 적용이 가능하며, 가스관에서 소멸되던 압력에너지를 전기에너지로 재생함으로써 높은 경제적 이익을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 조립 상태에서의 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 분해 상태에서의 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 회전자용 프로펠러와 보조 프로펠러, 영구자석의 설치 관계를 보여주는 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 회전자용 프로펠러의 단부에 설치된 영구자석 및 영구자석 고정용 하우징을 보여주는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 구성을 나타낸 것으로서, 도 1은 조립 상태를 보여주는 사시도이고, 도 2는 분해 상태를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기는 고압 가스가 공급되는 가스 배관 라인 상에 설치되어 고압 가스의 압력에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기로서, 가스관 하우징(110a)(110b), 복수의 회전자용 프로펠러(120), 축(130), 축 고정부재(140a)(140b), 다수의 권선 코일 뭉치 (150)를 포함한다.
상기 가스관 하우징(110a)(110b)은 한 쌍으로 이루어져 상호 분해/조립이 가능하며, 가스 배관 라인 상에 결합 및 분리가 가능하게 설치된다. 여기서, 이와 같은 가스관 하우징(110a)(110b)은 비자성체인 금속(예를 들면, 오스테나이트 계열의 스테인레스 합금 또는 두랄루민 계열의 알루미늄 합금)재질로 제작된다. 이는 후술되는 영구자석(121)과 권선 코일뭉치(150) 간의 자기장에 의한 상호작용에 방해요소가 없도록 하기 위한 것이다. 또한, 가스관 하우징(110a)(110b)은 연결하고자 하는 가스관과 동일한 직경으로 하거나 보다 바람직하게는 그 이상의 직경을 갖도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 캡(126)(뒤에서 다시 설명됨)과 축(130) 등과 같은 회전축이 차지하는 부피가 존재하므로 가스관의 직경은 실제로 작아지는 결과가 된다. 따라서, 본 터빈 일체형 발전기의 직경은 기존의 가스관 보다 더 커야 한다. 예를 들어, 회전축의 직경이 10mm라고 하면 100mm 직경의 터빈 일체형 발전기의 단면을 통과할 수 있는 가스는 90mm 직경을 갖는 가스관을 통과하는 것과 같으므로, 100mm 직경의 터빈 일체형 발전기와 연결되는 가스관의 직경은 90mm 이하가 되어야 한다. 그래야만 단순 연결 상에 있어서 직경이 작아진 효과로 인하여 가스압이 낮아지는 현상을 배제할 수 있기 때문이다.
상기 복수의 회전자용 프로펠러(120)는 상기 가스관 하우징(110a)(110b)의 내부에 설치되며, 프로펠러의 각 날개의 단부에는 영구자석(121)이 각각 설치되고, 프로펠러들은 상호 소정 간격으로 동일 축선상에 설치되어 가스관 내부의 압력차에 따른 가스의 흐름에 의해 회전한다. 여기서, 이와 같은 회전자용 프로펠러(120)의 갯수는 바람직하게는 2의 배수(짝수개)가 되도록 한다. 이는 전력 생산시 60Hz의 전압을 생성하는데 용이하기 때문이다. 그러나, 프로펠러(120)의 갯수를 홀수 개로 하여도 전기적으로 인버터에 의해 해결할 수 있기 때문에 크게 문제될 것은 없다. 프로펠러(120)의 휨 각도는 유속의 속도와 밀접하므로, 가장 적합한 각을 갖도록 설계되어야 한다.
상기 축(130)은 상기 복수의 회전자용 프로펠러(120)를 동일 축선상에 고정시킨다.
상기 축 고정부재(140)는 축(130)의 양단에 각각 설치되어 축(130)을 지지 및 고정한다.
상기 다수의 권선 코일 뭉치(150)(도 1 및 도 3 참조)는 상기 복수의 회전자용 프로펠러들(120) 사이의 영역에 대응하는 상기 가스관 하우징(110a)(110b)의 외표면부의 영역(즉, 가스관 하우징(110a)(110b)의 요철(凹凸) 구조의 요홈부)에 설치되며, 상기 복수의 회전자용 프로펠러들(120)의 각 날개 단부에 설치된 영구자석(121)에 의해 형성된 자기장과의 쇄교에 의해 유도기전력을 발생한다. 그리고, 본 도면에는 자세히 도시되지는 않았지만 이와 같은 다수의 권선 코일 뭉치(150)의 각 코일의 양단은 코일 뭉치들 간에 직렬연결 또는 병렬 연결 관계를 가지도록 서로 접속되며, 최종 양 단부는 전력(유기기전력) 출력 단자로서 외부의 전기설비(예를 들면, 변압기 등)의 입력단자에 접속된다.
여기서, 바람직하게는 상기 복수의 회전자용 프로펠러들(120) 사이에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자용 프로펠러(120)의 회전운동에 기여함 없이 회전자용 프로펠러(120)를 무사 통과한 가스의 유량에 의해 회전함으로써 축의 회전 효율을 증대시키고 가스관 내부의 가스의 유동 방향을 변화시켜 회전자용 프로펠러들 (120)의 회전운동을 촉진시키기 위하여, 그 날개의 단부에 영구자석이 설치되지 않은 보조 프로펠러(125)가 각각 더 설치된다. 여기서, 이와 같은 보조 프로펠러 (125)는 상기 회전자용 프로펠러(120)와 소정의 틀어짐 각도(예를 들면, 45°)를 갖도록 설치된다. 이는 보조 프로펠러(125)를 회전자용 프로펠러(120)와 서로 다른 각도로 설치함으로써 유속에 의한 회전 토크를 더욱 증진시키기 위함이다. 도 3에서 참조부호 121h는 영구자석(121)을 고정시키기 위한 고정용 홀(hole), 150c는 코일이 감겨지는 원통형 철심(규소강판 재질)을 각각 나타낸다.
또한, 상기 한 쌍의 가스관 하우징(110a)(110b)은 도시된 바와 같이, 상호 대칭 관계의 대략 반원통형의 외관을 갖는 한 쌍의 구조체로 이루어지고, 각 구조체의 종단면은 요철(凹凸) 구조로 형성된다.
또한, 상기 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 설치되는 영구자석 (121)은 자석 고정용 하우징(122)에 각각 고정되어 하우징(122)과 함께 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 설치된다.
여기서, 상기 자석 고정용 하우징(122)의 회전방향의 전면부는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 중심부쪽으로 경사면부(122s)를 갖는 직각삼각형 구조로 구성된다. 이는 자석 고정용 하우징(122)의 회전에 따른 하우징 전면부에 대한 가스 매체의 저항을 감소시키는 동시에 자석 고정용 하우징(122)의 회전궤적상에 존재하는(즉, 가스관 하우징(110a)(110b)의 철(凸)부)의 볼록 홈 속에 존재하는) 가스 매체를 프로펠러(120)의 중심부로 향하도록 함으로써, 중심부로 보내진 가스 매체가 프로펠러(120)를 회전시키는데 기여하도록 하여, 프로펠러(120)의 회전 효율을 더욱 증진시키기 위한 것이다.
또한, 상기 축(130)의 양 단부 중 가스가 유입되는 쪽의 단부에는 가스의 유속 저항을 낮추기 위한 유선형(반타원체)의 캡(126)이 더 설치된다. 도 2에서 참조번호 127,129는 트러스트(thrust) 베어링, 128은 고속 축베어링을 각각 나타낸다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기의 동작에 대하여 간략히 설명해 보기로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기가 가스관에 설치된 상태에서, 고압 가스가 가스관 내부를 흘러 본 발명의 터빈 일체형 발전기의 회전자용 프로펠러(120)를 통과하게 되면, 가스 매체는 높은 압력으로 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개와 부딪치게 되고(즉, 각 날개를 밀치게 되고), 이에 따라 회전자용 프로펠러(120)는 그 힘에 의해 회전을 하게 된다.
회전자용 프로펠러(120)가 회전하면, 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 각각 설치되어 있는 영구자석(121)도 함께 회전하게 되고, 이에 따라 각 영구자석(121)으로부터의 자속이 권선 코일 뭉치(150)의 원통형 철심(150c)을 통하여 흐르게 된다. 즉, 도 3에서 일측 영구자석(121)의 N극으로부터 방출된 자속이 권선 코일 뭉치(150)의 원통형 철심(150c)을 경유하여 이웃하는 타측 영구자석(121)의 S극으로 들어가게 된다. 따라서, 이 과정에서 자속이 원통형 철심(150c)의 길이방향에 대해 직각 방향으로 감겨있는 코일과 쇄교하게 되고, 이에 따라 권선 코일 뭉치(150)에는 유도기전력이 발생된다. 이때 생성되는 유도기전력의 크기는 권선 코일과 쇄교하는 자속의 시간적 변화율(본 발명에서는 결국 회전자용 프로펠러(120)의 회전속도)과, 코일의 감은 수에 비례하게 된다. 따라서, 본 발명의 터빈 일체형 발전기를 설계할 시, 발전기가 적용될(설치될) 가스관에 흐르는 가스의 압력, 요구되는 생산 전력의 크기 등을 고려하여 회전자용 프로펠러(120)의 날개 갯수나 비틀림 각도, 코일의 권선 횟수 등을 가장 적절한 값으로 설정하게 된다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기는 터빈의 회전축을 외부에 위치한 발전기의 회전축에 연결시키기 위하여 축을 가스관의 외부와 연결하거나, 내부 발전코일과 연결된 전선 등이 가스관 밖으로 연결되는 것과 같은 구성을 사용하지 않는다. 따라서, 폭발의 위험성을 갖는 가연성 가스관에도 적용이 가능한 장점이 있다.
또한, 가스관 내에서 고압의 가스가, 가스관에 설치된 본 발명의 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기를 통과하게 되면 다수의 회전 영구자석과 가스관 외부에 고정된 다수의 권선뭉치 간의 상호작용(자기적 반발력)을 극복한 가스 압력이 출력되며, 이에 따라 입력된 가스압과 출력된 가스압의 차이 만큼의 압력에너지에 발전효율이 곱해진 만큼의 전기에너지가 생산된다. 따라서, 가스관에 있어서 지금까지 소멸되고 있었던 압력에너지를 전기에너지라는 새로운 에너지 형태로 재생시킴에 따른 경제적 파급 효과는 매우 클 것으로 기대된다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110a,110b...가스관 하우징 120...회전자용 프로펠러
121...영구자석 121h...영구자석 고정용 홀(hole)
122...하우징 122s...경사면부
125...보조 프로펠러 126...캡
127,129...트러스트 베어링 128...고속 축베어링
130...축 140a,140b...축 고정부재
150...권선 코일 뭉치 150c...원통형 철심

Claims (7)

  1. 고압 가스가 공급되는 가스 배관 라인 상에 설치되어 고압 가스의 압력에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기로서,
    한 쌍으로 이루어져 상호 분해 또는 조립이 가능하며, 상기 가스 배관 라인 상에 결합 또는 분리가 가능하게 설치되는 가스관 하우징(110a, 110b);
    상기 가스관 하우징(110a, 110b)의 내부에 설치되며, 각 날개의 단부에는 영구자석(121)이 각각 설치되고, 상호 소정 간격으로 동일 축선상에 설치되어 가스관 내부의 압력차에 따른 가스의 흐름에 의해 회전하는 복수의 회전자용 프로펠러(120);
    상기 복수의 회전자용 프로펠러(120)를 동일 축선상에 고정시키는 축(130);
    상기 축(130)의 양단에 각각 설치되어 축(130)을 지지 및 고정하는 축 고정부재(140); 및
    상기 복수의 회전자용 프로펠러(120) 사이의 영역에 대응하는 상기 가스관 하우징(110a, 110b)의 외표면부의 영역에 설치되며, 상기 복수의 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 설치된 영구자석(121)에 의해 형성된 자기장과의 쇄교에 의해 유도기전력을 발생하는 다수의 권선 코일 뭉치(150)를 포함하고,
    상기 복수의 회전자용 프로펠러(120) 사이에는, 회전자용 프로펠러(120)의 회전운동에 기여함 없이 회전자용 프로펠러(120)를 무사 통과한 가스의 유량에 의해 회전함으로써 축의 회전 효율을 증대시키고 가스관 내부의 가스의 유동 방향을 변화시켜 회전자용 프로펠러들(120)의 회전운동을 촉진시키기 위하여, 그 날개의 단부에 영구자석(121)이 설치되지 않은 보조 프로펠러(125)가 각각 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 프로펠러(125)는 상기 회전자용 프로펠러(120)와 45°의 틀어짐 각도를 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가스관 하우징(110a, 110b)은 상호 대칭 관계의 반원통형의 외관을 갖는 한 쌍의 구조체로 이루어지고, 각 구조체의 종단면은 요철(凹凸) 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 설치되는 영구자석(121)은 자석 고정용 하우징(122)에 각각 고정되어 상기 자석 고정용 하우징(122)과 함께 회전자용 프로펠러(120)의 각 날개 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자석 고정용 하우징(122)의 회전방향의 전면부는 회전 중심부쪽으로 경사면부(122s)를 갖는 직각삼각형 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 축(130)의 양 단부 중 가스가 유입되는 쪽의 단부에는 가스의 유속 저항을 낮추기 위한 반타원체의 캡(126)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가스관 기압발전용 터빈 일체형 발전기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107882604B (zh) * 2017-12-07 2024-07-02 北京大臻科技有限公司 压力能回收设备及管道压力能回收系统
CN108757057A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 郑州朗润智能装备股份有限公司 可多组串并联天然气管道压差发电装置
CN110630335A (zh) * 2019-09-06 2019-12-31 北京市燃气集团有限责任公司 气体膨胀装置
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KR20230105208A (ko) * 2022-01-03 2023-07-11 주식회사 피닉스인베니트 터빈 블레이드형 전기 모터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170270A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Nidec Shibaura Corp 送風機
US20080178589A1 (en) 2006-08-07 2008-07-31 Forcecon Technology Co., Ltd. Heat-pipe generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170270A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Nidec Shibaura Corp 送風機
US20080178589A1 (en) 2006-08-07 2008-07-31 Forcecon Technology Co., Ltd. Heat-pipe generator

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