KR101597538B1 - Generator turbine apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발전기용 터빈 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈의 회전에 의한 발전기의 가동 수단으로서 고압 스팀이나 압력 에어 또는 압력수와 같은 압력 작용수단을 활용하되 터빈의 회전 효율을 향상시켜 발전기 성능 향상 등을 기대할 수 있는 새로운 발전기용 터빈 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a turbine apparatus for a generator, and more particularly, to a turbine apparatus for a generator, which utilizes pressure acting means such as high-pressure steam, pressure air or pressure water as a driving means of the generator by rotation of the turbine, And the like, which can be expected to be improved.
전기에너지를 생산하는 발전 방식으로는 화석 연료를 주원료로 이용하는 화력발전, 핵분열로 발전하는 원자력발전, 풍향을 이용한 풍력발전, 태양광을 이용한 태양광발전, 바닷물의 간만 차이를 이용하여 발전하는 조력발전, 댐의 유량 낙차로 발전하는 수력발전 등이 있다. 이와 같은 발전 중 화력발전의 경우 주원료를 지속적으로 투입하여야 하기 때문에 자원 고갈 문제와 온실가스 배출과 같은 환경오염을 발생시킨다는 문제점이 있다. 원자력발전의 경우 화력발전과 마찬가지로 주원료 고갈, 핵반응에 따른 방사능 누출 및 핵폐기물의 처리 문제 등이 문제된다. 또한, 풍력발전의 경우 바람이 불지 않을 때에는 발전이 불가능하며, 태양광은 낮과 밤, 기후의 변화에 의해 일정하게 발전이 이루어질 수 없다. 조력발전의 경우 마찬가지로 간만의 차가 있을 때에만 발전할 수 있다. 이와 같은 발전 방법은 각기 다른 문제점에 의해 일정하게 발전할 수 없다는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 최근에는 강이나 수도관에 흐르는 물이 발생시키는 수압을 통해 전기에너지를 생산하여 직접 전기에너지를 사용하거나, 축전지에 충전시켜 전기에너지가 필요한 곳에 사용되도록 하는 장치들이 많이 발명되고 있다.Electricity generation methods that generate electric energy include thermal power generation using fossil fuels as main materials, nuclear power generation using nuclear fission, wind power generation using wind direction, solar power generation using solar light, tidal power generation using tidal difference between seawater , And hydroelectric power generation that leads to a drop in the flow of the dam. In the case of such thermal power generation, there is a problem that environmental pollution such as resource depletion problem and greenhouse gas emission is generated because the main raw materials must be continuously supplied. In the case of nuclear power generation, as in the case of thermal power generation, there are problems such as depletion of main raw materials, radiation leakage due to nuclear reaction, and disposal of nuclear waste. In the case of wind power generation, it is impossible to generate electricity when the wind is not blowing, and the sunlight can not be constantly developed due to changes in daytime, night, and climate. In the case of tidal power generation, it can be developed only when there is a tidal difference. Such a development method is disadvantageous in that it can not be constantly developed due to different problems. In order to overcome these disadvantages, recently, many devices have been invented that produce electric energy through water pressure generated by water flowing in a river or a water pipe, and use the electric energy directly or fill the battery and use it in a place where electric energy is required .
한편, 터빈을 돌려서, 터빈의 회전력으로 발전기를 가동시키는 터빈 장치가 개발되어 있기도 한다. 이때, 발전기용 터빈에서 압력 유체의 부하 저항이나 압력 손살을 최대한 줄여서 터빈의 회전 효율을 높이고, 터빈의 회전 효율을 높임으로써 을 최대한 발전기의 효율을 높일 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
On the other hand, a turbine device has been developed in which the turbine is turned and the generator is operated by the rotational force of the turbine. In this case, there is a need for a device capable of increasing the efficiency of the generator as much as possible by increasing the rotation efficiency of the turbine by reducing the load resistance or the pressure loss of the pressure fluid in the generator turbine as much as possible and increasing the rotation efficiency of the turbine.
본 발명은 터빈의 회전에 의한 발전기의 가동 수단으로서 고압 스팀이나 압력 에어 또는 압력수와 같은 압력 유체를 활용하여 터빈을 회전시키되 압력 유체의 압력 손실이나 압력 유체의 부하 저항 등을 최소화시켜서 터빈의 회전 효율을 향상시킴으로써 발전기 성능 향상 등을 기대할 수 있는 새로운 발전기용 터빈 장치를 를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
The present invention utilizes pressure fluid such as high-pressure steam or pressure air or pressure water as a moving means of a generator by rotation of a turbine to rotate the turbine, but minimizes pressure loss of the pressure fluid and load resistance of the pressure fluid, And to provide a new turbine generator for a generator capable of improving the efficiency of the generator and improving the efficiency of the generator.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 압력 유체가 공급되는 유입구를 구비한 하우징; 코어 터빈드럼의 외주면에 원주 방향을 따라 복수개의 터빈윙이 구비되고 상기 코어 터빈드럼의 중심부에는 샤프트가 구비되어 상기 하우징에 내장되며 상기 샤프트는 상기 하우징에 회전 가능하게 결합된 터빈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pressure regulating device comprising: a housing having an inlet through which a pressure fluid is supplied; A turbine having a plurality of turbine wings along a circumferential direction on the outer circumferential surface of the core turbine drum and having a shaft at a center portion of the core turbine drum and being rotatably coupled to the housing; And a turbine generator for a generator is provided.
상기 하우징과 상기 터빈의 상기 코어 터빈드럼은 원통형으로 구성되고, 상기 코어 터빈드럼에는 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 복수개의 유입홀이 구비되고, 상기 코어 터빈드럼의 외주면에는 상기 터빈윙의 기단부가 결합되고, 상기 코어 터빈드럼의 양단부에는 엔드 패널이 구비되고, 상기 엔드 패널의 중심부에 상기 샤프트가 구비되며, 상기 엔드 패널에는 상기 샤프트의 주위에 배치되어 복수개의 배출홀을 형성하는 배출 가이드편이 구비된 것을 특징으로 한다.The core and the turbine drum of the turbine are formed in a cylindrical shape. The core turbine drum is provided with a plurality of inflow holes along a circumferential direction with respect to a central portion. The outer circumferential surface of the core turbine drum has a proximal end And the end panel is provided with an end panel at both ends of the core turbine drum, the shaft is provided at a central portion of the end panel, and the end panel has a discharge guide piece disposed around the shaft to form a plurality of discharge holes .
본 발명에서는 터빈의 각 터빈윙으로 압력 유체가 들어와서 터빈을 돌리고, 터빈을 회전시킨 압력 유체는 곧바로 외부로 빠져 나가는 것이 아니라 코어 터빈드럼의 더 작은 사이즈의 유입홀 사이에 형성된 클로즈부에 압력 유체의 일부가 막히고 상기 유입홀과 터빈의 양단부에 형성된 각 배출 가이드편 사이의 배출홀을 통해 외부로 빠져나가게 되므로, 기존에 비하여 터빈을 돌리는 압력 유체의 압력을 충분히 터빈에 가해줄 수 있으며, 이처럼 압력 유체의 회전 추력 압력이 충분히 터빈에 가해짐으로써 터빈의 회전 효율이 기존에 비하여 월등히 증가하는 효과가 있다.In the present invention, the pressure fluid flows into the turbine wings of the turbine to rotate the turbine, and the pressure fluid that rotates the turbine does not immediately go out to the outside. Instead of the pressure fluid flowing in the closed portion formed between the inlet holes of the smaller size of the core turbine drum, The pressure of the pressure fluid that drives the turbine can be sufficiently applied to the turbine. As a result, the pressure of the pressure fluid that drives the turbine can be sufficiently applied to the turbine, The rotating thrust pressure of the fluid is sufficiently applied to the turbine, so that the rotation efficiency of the turbine is greatly increased compared with the conventional one.
물론, 본 발명은 상기의 효과 이외에 여러 가지 효과가 있으나 상기와 같은 효과는 본 발명의 주요 효과에 해당한다고 할 수 있다.
Of course, the present invention has various effects in addition to the above effects, but the above-described effects are considered to be the main effects of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 발전기용 터빈 장치의 주요부인 터빈의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 터빈의 내부 구조를 보여주는 사시도
도 3은 도 2의 평단면도
도 4는 도 2의 정단면도
도 5는 도 1에 도시된 터빈을 하우징에 내장한 상태를 보여주는 사시도
도 5는 본 발명의 주요부인 터빈의 구조를 보여주는 정단면도
도 6은 본 발명에 의한 발전기용 터빈 장치의 외관 사시도
도 7은 도 6의 평단면도
도 8은 도 6의 측단면도
도 9는 도 6의 정단면도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전기용 터빈 장치의 내부 구조를 보여주는 평단면도1 is a perspective view of a turbine which is a main part of a turbine generator for a generator according to the present invention;
Fig. 2 is a perspective view showing the internal structure of the turbine shown in Fig.
3 is a cross-sectional view
Fig. 4 is a cross-
Fig. 5 is a perspective view showing a state in which the turbine shown in Fig. 1 is housed in a housing; Fig.
5 is a front section showing the structure of a turbine,
6 is an external perspective view of a turbine generator for a generator according to the present invention.
Fig. 7 is a plan view of Fig. 6
8 is a side sectional view of Fig. 6
Figure 9 is a cross-
10 is a plan view showing the internal structure of a turbine generator for a generator according to another embodiment of the present invention
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. For example, if a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, It is to be understood that other components may be "connected "," coupled "
도면을 참조하면, 본 발명의 발전기용 터빈 장치는 압력 유체가 공급되는 유입구(12IP)를 구비한 하우징(10)과, 이 하우징(10)에 회전 가능하게 내장된 터빈(20)을 구비한다.Referring to the drawings, a turbine apparatus for a generator according to the present invention includes a
상기 하우징(10)은 원형 드럼 형상의 하우징 바디(12)를 포함한다. 하우징 바디(12)의 전단부와 후단부에는 하우징 엔드 패널(14)이 결합된다. 볼트와 너트와 같은 체결수단에 의해 하우징 엔드 패널(14)이 결합된다. 하우징 엔드 패널(14)의 중앙부에는 원형의 홀이 구비되고, 상기 홀의 주위에는 배출홀(DH)이 구비된다. 하우징 엔드 패널(14)에는 챔버 케이스(16)가 결합된다. 챔버 케이스(16)는 원통형으로서 내측단의 플랜지부에 형성된 체결구홀에 볼트 등의 체결구가 삽입되고, 체결구는 하우징 엔드 패널(14)에 결합되어 챔버 케이스(16)가 하우징 엔드 패널(14)의 배출홀(DH)을 감싸주게 된다. 즉, 하우징 엔드 패널(14)의 배출홀(DH)들이 챔버 케이스(16) 내부 영역에 배치된다. 챔버 케이스(16)에는 하우징 엔드 패널(14)의 원형의 홀과 동축적으로 배치된 샤프트홀이 구비된다. 본 발명에서 하우징 바디(12)와 하우징 엔드 패널(14)과 챔버 케이스(16)가 하우징(10)을 구성하며, 하우징(10)에 배출 슬리브(16S)가 구비된다. 배출 슬리브(16S)는 하우징 바디(12)에서 직접 위로 연장되도록 구비될 수도 있고, 상기 챔버 케이스(16)에서 위쪽으로 연장되도록 구비될 수도 있다. 본 발명의 도면에서는 챔버 케이스(16)에서 위쪽으로 연장되도록 배출 슬리브(16S)가 구비된 것이 도시되어 있다. 또한, 상기 하우징 바디(12)에는 압력 유체가 공급되는 유입구(12IP)가 구비된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 전면에서 볼 때에 좌측 상부에 한쪽의 유입구(12IP)가 구비되고, 우측 하부에 다른 쪽의 유입구(12IP)가 구비된다. 상기 유입구(12IP)는 서로 나란하게 복수개로 구비되어 유입구(12IP) 그룹을 형성한다. 본 발명에서는 세 개의 유입구(12IP)가 나란하게 배치되어 상기 유입구(12IP) 그룹을 형성하는 것이 도시되어 있다. 상기 유입구(12IP)에는 고압 스팀이나 압력 에어 또는 압력수와 같은 압력 유체를 공급하는 압력 유체 공급장치(미도시)가 호스 등의 연결관을 매개로 연결될 수 있다.The
상기 터빈(20)은 코어 터빈드럼(22)과, 이 코어 터빈드럼(22)의 외주면에 원주 방향을 따라 구비된 복수개의 터빈윙(26)을 구비한다. 터빈윙(26)은 곡면형 날개 구조를 이룬다. 각 터빈윙(26) 사이에는 압력 유체가 통과하기 위한 유입 스페이스가 확보된다. 코어 터빈드럼(22)의 중심부에는 샤프트(28)가 구비된다. 터빈(20)은 하우징(10)에 내장된다. 터빈(20)의 샤프트(28)는 하우징(10)에 회전 가능하게 결합된다. 하우징(10)을 구성하는 하우징 엔드 패널(14)에 형성된 원형의 홀과 챔버 하우징(10)의 샤프트홀에 터빈(20)의 샤프트(28)가 결합된다. 베어링을 매개로 터빈(20)의 샤프트(28)가 하우징(10)에 결합되어 터빈(20)의 샤프트(28)가 회전 가능하게 된다. 하우징(10)에 구비된 베어링 하우징과 샤프트(28)의 외주면에 사이에 베어링이 개재되어, 베어링을 매개로 터빈(20)의 샤프트(28)가 하우징(10)에 결합된다. 샤프트(28)가 회전 가능하므로 터빈(20)이 하우징(10)에 회전 가능하게 내장된 구조를 취할 수 있다. 본 발명에서는 하우징(10)의 구성인 챔버 케이스(16)의 샤프트홀에 베어링 하우징이 구비되고, 이러한 베어링 하우징에 베어링이 수용되어 상기 베어링을 매개로 터빈(20)의 샤프트(28)가 결합된 구조를 취할 수 있다.The
상기 하우징(10)과 터빈(20)의 코어 터빈드럼(22)은 원통형으로 구성된다. 코어 터빈드럼(22)에는 복수개의 유입홀(22IH)이 구비된다. 유입홀(22IH)은 코어 터빈드럼(22)의 전후단 방향으로 길게 연장된 장홀 형태이다. 유입홀(22IH)은 코어 터빈드럼(22)에는 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 복수개로 구비된다. 복수개의 유입홀(22IH) 그룹은 코어 터빈드럼(22)의 전후 방향을 따라 일정 간격 이격되도록 배치된다. 복수열의 유입홀(22IH) 그룹이 코어 터빈드럼(22)의 전후 방향으로 배치된 것이다. 이때, 각 열의 유입홀(22IH) 그룹 사이에는 막혀 있는 클로즈부(22CP)가 구비된다. 클로즈부(22CP)의 길이는 유입홀(22IH)의 길이에 따라서 달라질 수 있다.The housing (10) and the core turbine drum (22) of the turbine (20) are configured in a cylindrical shape. The
상기 코어 터빈드럼(22)의 외주면에는 터빈윙(26)의 기단부가 결합되고, 상기 코어 터빈드럼(22)의 양단부에는 엔드 패널(24)이 구비되고, 이러한 엔드 패널(24)의 중심부에 샤프트(28)가 구비된다. 또한, 엔드 패널(24)에는 샤프트(28)의 주위에 배치되어 복수개의 배출홀(DH)을 형성하는 배출 가이드편(25)이 구비된다. 이때, 상기 터빈윙(26)은 단면 곡선형 판으로 구성되어, 상기 코어 터빈드럼(22)의 외주면에 터빈윙(26)의 기단부가 결합된다. 상기 터빈윙(26) 사이에 유입 스페이스가 구비되며, 상기 유입 스페이스는 코어 터빈드럼(22)의 유입홀(22IH)과 연통된 구조이다.The end portion of the
상기 하우징 엔드 패널(14)에는 배출 가이드편(25)과 마주하는 위치에 배출홀(DH)이 구비된다. 이때, 배출 가이드편(25)은 코어 터빈드럼(22)의 엔드 패널(24)의 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 복수개로 구비되고, 상기 엔드 패널(24)의 두께 방향에 대해 배출 가이드편(25)이 경사진 각도로 배치된다. 바람직하게, 상기 배출 가이드편(25)은 곡면판 형상으로 구성된다.The housing end panel (14) is provided with a discharge hole (DH) at a position facing the discharge guide piece (25). A plurality of
상기 터빈(20)의 양단부에 구비된 엔드 패널(24)에는 웨이트(22)가 구비된다. 웨이트(32)는 터빈(20)이 가속시 하중을 치고 넘어가도록 중량감을 주는 기능을 한다. 웨이트(32)는 터빈(20)의 배출 가이드편(25) 외측 위치에 배치된다. 웨이트(32)는 링판 형상으로 구성된다.The
또한, 터빈(20)의 엔드 패널(24)에는 보조 웨이트(34)가 더 구비된다. 보조 웨이트(34)를 터빈(20)의 엔드 패널(24)에 장착한 상태에서 필요에 따라 보조 웨이트(34)를 일정 범위(일정 길이) 절단하여 형성될 수 있다. 보조 웨이트(34) 역시 터빈(20)이 가속시 하중을 치고 넘어가도록 중량감을 주는 기능을 한다.Further, an
상기 터빈(20)의 양단부로 돌출된 샤프트(28)에는 플라이 휘일(36)이 구비된다. 플라이 휘일(36)은 중량물이다. 본 발명에서 플라이 휘일(36)은 일정 중량의 디스크 형상으로 구성된다. 플라이 휘일(36)이 터빈(20)의 한쪽 단부(정확하게는 전단부)로 돌출된 샤프트(28)의 외주면에 장착된다. 플라이 휘일(36)의 중심부가 샤프트(28)에 동축적으로 결합된다. 또한, 터빈(20)의 다른 쪽 단부(정확하게는 후단부)로 돌출된 샤프트(28)의 외주면에 풀리가 장착된다. 풀리의 중심부가 샤프트(28)의 중심부에 동축적으로 결합된다. 플라이 휘일(36) 역시 터빈(20)의 가속시 하중을 치고 넘어가도록 중량감을 주는 기능을 한다. 여기서, 하중이란 터빈(20)의 회전할 때에 방해를 하는 힘으로서 상기 웨이트(32)와 보조 웨이트(34) 및 플라이 휘일(36)은 터빈(20)이 회전하여 가속을 할 때에 터빈(20)의 회전을 방해하는 하중을 치고 넘어가서 터빈(20)이 원활하게 회전될 수 있도록 중량감을 주는 것이다. 웨이트(32)와 보조 웨이트(34) 및 플라이 휘일(36)이 터빈(20)의 원활한 회전에 도움을 주는 것이라 할 수 있다. 한편, 터빈(36)의 샤프트(28)에 구비된 풀리에는 벨트를 통해서 발전기의 모터가 연결되어, 상기 터빈(20)의 회전에 따라 발진기 모터가 돌아가서 발전을 하게 된다. 터빈(36)의 회전력을 발전기 모터에 전달하는 동력전달수단은 상기 풀리와 벨트 이외에 체인과 스프로켓과 같은 공지의 수단을 채용할 수 있음은 당연하다.The
한편, 본 발명에서는 하우징(10)의 내주면에 구비된 하우징 실드부(10SP)와, 상기 터빈(20)에 구비되어 하우징 실드부(10SP)와 마주하는 위치에 배치된 터빈 실드부(20SP)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우 하우징 실드부(10SP)와 터빈 실드부(20SP)에 의해 터빈(20)과 하우징(10) 내주면 사이의 압력이 유출이 차단되고, 상기 터빈(20)에 구비된 유출 가이드편 사이의 배출홀(DH)과 상기 하우징(10)을 구성하는 하우징 엔드 패널(14)의 배출홀(DH)을 통해 외부로 배출된다.
In the present invention, the housing shield 10SP provided on the inner circumferential surface of the
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 하우징(10)에 구비된 한쪽 측면부의 유입구(12IP)를 통하여 압력 유체(본 발명에서는 고압 스팀이나 압력 에어로서, 편의상 고압 스팀이나 압력 에어를 압력 유체로 칭하기로 함)가 들어오고 동시에 하우징(10)에 구비된 다른 측면부의 유입구(12IP)를 통해 압력 유체가 들어오는데, 상기 유입구(12IP)들이 터빈(20)의 터빈윙(26)을 돌려줄 수 있는 방향(도면에서 화살표 방향)으로 들어오게 되므로, 상기 압력 유체가 각각의 터빈윙(26)에 회전력을 작용시키고 나서 각 터빈윙(26) 사이의 유입 스페이스로 빠져나오고, 각 유입 스페이스로 빠져나온 압력 유체는 코어 터빈드럼(22)에 형성된 각각의 유입홀(22IH)을 통해 코어 터빈드럼(22)의 안쪽으로 들어오고, 코어 터빈드럼(22)의 안쪽으로 들어온 압력 유체는 코어 터빈드럼(22)의 양단부에 형성된 각각의 배출 가이드편(25)에 충돌하였다가 각 배출 가이드편(25) 사이에 확보된 배출홀(DH)을 통해 빠져나오고 다시 상기 하우징(10)의 하우징 엔드 패널(14)에 구비된 배출홀(DH)을 통해 압력 유체가 외부로 빠져나오게 된다. 이때, 상기 하우징 엔드 패널(14)의 배출홀(DH)을 감싸는 챔버 케이스(16)의 내부로 압력 유체가 들어와서 위로 연장된 배출 슬리브(16S)를 통해 외부로 빠지게 된다. 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 압력 유체가 흐르게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, the pressure fluid (in the present invention, high-pressure steam or pressure air, for convenience, high-pressure steam or pressure air is referred to as a pressure fluid through the inlet 12IP of the one side portion provided in the
따라서, 본 발명에 의한 발전기용 터빈 장치는 터빈(20)의 각 터빈윙(26)으로 압력 유체가 들어와서 터빈(20)을 돌리고, 터빈(20)을 회전시킨 압력 유체는 곧바로 외부로 빠져 나가는 것이 아니라 코어 터빈드럼(22)의 더 작은 사이즈의 유입홀(22IH) 사이에 형성된 클로즈부(22CP)에 압력 유체의 일부가 막히고 상기 유입홀(22IH)과 터빈(20)의 양단부에 형성된 각 배출 가이드편(25) 사이의 배출홀(DH)을 통해 외부로 빠져나가게 되므로, 기존에 비하여 터빈(20)을 돌리는 압력 유체의 압력을 충분히 터빈(20)에 가해줄 수 있으며, 이처럼 압력 유체의 회전 추력 압력이 충분히 터빈(20)에 가해짐으로써 터빈(20)의 회전 효율이 기존에 비하여 월등히 증가하는 효과가 있으며, 나아가 터빈(20)의 회전 효율이 높아지는 만큼 발전기 모터의 효율이 월등히 증가하여 발전 효율이 상당히 향상되는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 터빈(20)의 회전에 의한 발전기의 가동 수단으로서 고압 스팀이나 압력 에어 또는 압력수와 같은 압력 유체(압력 작용수단)을 활용하되 터빈(20)의 회전 효율을 향상시켜 발전기 성능 향상 등을 기대할 수 있는 것이다.Accordingly, the turbine device for a generator according to the present invention is configured such that the pressure fluid enters each
또한, 상기 터빈(20)에 구비된 터빈윙(26)은 곡면판 형상으로 구성되므로, 터빈(20)의 회전을 위한 압력 유체가 회전하면서 빠져나가게 되므로, 터빈(20)의 회전 효율을 더 높이는 효과가 있다.In addition, since the
또한, 상기 터빈(20)의 양단부에 구비된 배출 가이드편(25)에도 압력 유체가 충돌하면서 외부로 빠져나가게 되어 배출 가이드편(25)에 의해서도 터빈(20)의 회전 추력을 더 높이게 되어, 터빈(20)의 회전 효율이 보다 높아지게 된다. 이때, 상기 배출 가이드편(25)이 곡면판 형상으로 구성되면, 압력 유체가 배출 가이드편(25)에서도 회전하면서 배출되므로 터빈(20)의 회전 추력을 더욱 높이게 된다.In addition, the pressure fluid also collides with the
한편, 본 발명에서는 하우징(10)의 내주면에 구비된 하우징 실드부(10SP)와, 상기 터빈(20)에 구비되어 하우징 실드부(10SP)와 마주하는 위치에 배치된 터빈 실드부(20SP)를 더 포함할 수 있다. 하우징 실드부(10SP)는 하우징(10)의 내주면을 따라 이어진 링형상이고 터빈 실드부(20SP)는 터빈(20)의 외주면을 따라 이어진 링형상으로 구성된다. 이러한 경우 하우징 실드부(10SP)와 터빈 실드부(20SP)에 의해 터빈(20)과 하우징(10) 내주면 사이의 압력이 유출이 차단되고, 상기 터빈(20)에 구비된 유출 가이드편 사이의 배출홀(DH)과 상기 하우징(10)을 구성하는 하우징 엔드 패널(14)의 배출홀(DH)을 통해 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.In the present invention, the housing shield 10SP provided on the inner circumferential surface of the
상기와 같은 하우징 실드부(10SP)와 터빈 실드부(20SP)를 구비한 경우에는 하우징(10)의 내주면과 터빈(20)의 외주면(정확하게는, 터빈윙(26)의 외측단) 사이의 스페이스로 압력 유체가 빠져나가 유실되려 할 때에 상기 하우징 실드부(10SP)와 터빈 실드부(20SP)가 미로를 형성하게 되어서 압력 유체가 유실되는 경우가 방지되는 효과가 있으며, 이처럼 하우징(10)의 내주면과 터빈(20)의 외주면(정확하게는, 터빈윙(26)의 외측단) 사이의 스페이스로 압력 유체가 빠져나가는 현상을 방지함으로써 터빈(20)의 회전 효율을 더욱 높이고 터빈(20)에 의해 회전되는 발전기 모터의 효율을 더욱 높이는 장점을 가지게 된다.
The space between the inner circumferential surface of the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the scope and spirit of the present invention is not limited to these specific embodiments, and that various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. If you have, you will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
10. 하우징 12. 하우징 드럼
12P. 유입구 14. 하우징 엔드 패널
16. 챔버 케이스 20. 터빈
22. 코어 터빈드럼 22IH. 유입홀
22CP. 클로즈부 24. 엔드 패널
25. 배출 가이드편 26. 터빈윙
28. 샤프트 32. 웨이트
34. 보조 웨이트 36. 플라이 휘일10.
12P.
16.
22. Core turbine drum 22IH. Inlet hole
22CP.
25.
28.
34.
Claims (12)
코어 터빈드럼(22)의 외주면에 원주 방향을 따라 복수개의 터빈윙(26)이 구비되고 상기 코어 터빈드럼(22)의 중심부에는 샤프트(28)가 구비되어 상기 하우징(10)에 내장되며 상기 샤프트(28)는 상기 하우징(10)에 회전 가능하게 결합된 터빈(20);을 포함하여 구성되고,
상기 코어 터빈드럼(22)의 양단부에는 엔드 패널(24)이 구비되고, 상기 엔드 패널(24)의 중심부에 구비된 상기 샤프트(28)의 주위에 복수개의 배출홀(DH)을 형성하는 배출 가이드편(25)이 구비되고, 상기 하우징(10)은 양단부에 하우징 엔드 패널(14)이 구비되고, 상기 하우징 엔드 패널(14)에는 상기 배출 가이드편(25)과 마주하는 위치에 배출홀(DH)이 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
A housing (10) having an inlet through which pressure fluid is supplied;
A plurality of turbine wings 26 are provided along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the core turbine drum 22 and a shaft 28 is provided at the center of the core turbine drum 22 to be housed in the housing 10, (28) comprises a turbine (20) rotatably coupled to the housing (10)
The end turbine drum 22 is provided with an end panel 24 and a plurality of discharge holes DH are formed around the shaft 28 provided at the center of the end panel 24, And a housing end panel 14 is provided at both ends of the housing 10. The housing end panel 14 is provided with a discharge hole DH at a position facing the discharge guide piece 25, ) Is provided on the outer circumferential surface of the turbine.
상기 하우징(10)과 상기 터빈(20)의 상기 코어 터빈드럼(22)은 원통형으로 구성되고, 상기 코어 터빈드럼(22)에는 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 복수개의 유입홀(22IH)이 구비되고, 상기 코어 터빈드럼(22)의 외주면에는 상기 터빈윙(26)의 기단부가 결합되고, 상기 터빈윙(26) 사이에 유입 스페이스가 구비되고, 상기 유입 스페이스는 상기 코어 터빈드럼(22)의 상기 유입홀(22IH)과 연통된 구조이며, 상기 코어 터빈드럼(22)의 양단부에는 엔드 패널(24)이 구비되고, 상기 엔드 패널(24)의 중심부에 상기 샤프트(28)가 구비되며, 상기 엔드 패널(24)에는 상기 샤프트(28)의 주위에 배치되어 복수개의 배출홀(DH)을 형성하는 배출 가이드편(25)이 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
The method according to claim 1,
The housing 10 and the core turbine drum 22 of the turbine 20 are formed in a cylindrical shape and a plurality of inlet holes 22IH are formed in the core turbine drum 22 along the circumferential direction The turbine wing 26 is coupled to the outer circumferential surface of the core turbine drum 22 and the inlet space is provided between the turbine wings 26, And the end plate 24 is provided at both ends of the core turbine drum 22 and the shaft 28 is provided at the center of the end panel 24, Wherein the end panel (24) is provided with a discharge guide piece (25) disposed around the shaft (28) to form a plurality of discharge holes (DH).
상기 터빈윙(26)은 단면 곡선형 판으로 구성되어, 상기 코어 터빈드럼(22)의 외주면에 상기 터빈윙(26)의 기단부가 결합되어 상기 코어 터빈드럼(22) 사이에 유입 스페이스가 구비되며, 상기 유입 스페이스는 상기 코어 터빈드럼(22)의 상기 유입홀(22IH)과 연통된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
3. The method of claim 2,
The turbine wing 26 is formed of a curved cross-section plate, and a base end of the turbine wing 26 is coupled to an outer circumferential surface of the core turbine drum 22 to provide an inflow space between the core turbine drums 22 , And the inflow space is in communication with the inlet hole (22IH) of the core turbine drum (22).
상기 유입홀(22IH)은 상기 코어 터빈드럼(22)의 양단부 방향으로 복수개의 열로 구비되어, 상기 각 열의 유입홀(22IH) 사이에 클로즈부(22CP)가 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
The method of claim 3,
Characterized in that the inlet hole (22IH) is provided in a plurality of rows in the direction of both ends of the core turbine drum (22), and a closing portion (22CP) is provided between the inlet holes (22IH) .
상기 배출 가이드편(25)은 상기 코어 터빈드럼(22)의 상기 엔드 패널(24)의 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 복수개로 구비되고, 상기 엔드 패널(24)의 두께 방향에 대해 상기 배출 가이드편(25)이 경사진 각도로 배치된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
3. The method of claim 2,
The exhaust guide pieces 25 are provided along the circumferential direction with respect to the center of the end panel 24 of the core turbine drum 22, (25) are arranged at an oblique angle.
상기 배출 가이드편(25)은 곡면판 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the discharge guide piece (25) is formed in a curved plate shape.
상기 엔드 패널(24)에는 상기 코어 터빈드럼(22)의 회전 중심을 맞추는 웨이트(32)가 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the end panel (24) is provided with a weight (32) for matching the center of rotation of the core turbine drum (22).
상기 엔드 패널(24)에는 보조 웨이트(34)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the end panel (24) is further provided with an auxiliary weight (34).
상기 하우징 엔드 패널(14)에는 상기 배출홀(DH)을 감싸는 챔버 케이스(16)가 구비되고, 상기 챔버 케이스(16)에 배출 슬리브(16S)가 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the housing end panel (14) is provided with a chamber case (16) enclosing the discharge hole (DH) and a discharge sleeve (16S) is provided in the chamber case (16).
상기 샤프트(28)에는 플라이 휘일(36)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 발전기용 터빈 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the shaft (28) is further provided with a flywheel (36).
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