KR101763360B1 - 가스를 이용한 동력발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배출되어 낭비되는 가스 에너지를 동력에너지로 변환시키는 동력발생장치에 관한 것으로서, 연소가스의 유동을 안내하도록 구성되는 케이싱의 내부에 축결합되어 유입된 연소가스의 공급압에 의해 회전하는 회전체가 포함되며, 상기 회전체는 중앙부에 가스배출공이 형성된 복수개의 회전판이 소정의 간격으로 결합되어 상기 회전판의 사이사이에 상기 가스배출공으로 이어지는 연소가스통로가 형성되고, 상기 회전판의 선단부에 고정되어 상기 연소가스통로를 가로지르는 터빈블레이드가 마련되어, 연소가스가 상기 케이싱에 유입되면, 연소가스가 상기 터빈블레이드를 밀며 상기 회전체를 회전시켜 동력을 발생시킨 후 상기 연소가스통로를 통해 상기 가스배출공으로 배출되되, 상기 회전판은 둘레를 따라 요홈과 톱니가 번갈아가며 원형톱날 형상을 형성되며, 상기 톱니는 적어도 2개의 변을 갖는 다각형으로 형성되되, 회전방향을 향하는 변이 외부를 향하여 볼록하게 라운드지도록 형성되는 한편, 상기 터빈블레이드가 상기 요홈에 위치하여, 연소가스가 공급되면 상기 톱니의 라운드지는 선단부를 따라 상기 요홈으로 유도되어 상기 터빈블레이드를 밀어 상기 회전판을 회전시킬 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

Description

가스를 이용한 동력발생장치{Apparatus for power generation using gas}

본 발명은 배출되어 낭비되는 가스 에너지를 동력에너지로 변환시키는 동력발생장치에 관한 것으로서, 증기 또는 연소 후 발생하는 가스를 이용하여 동력을 발생시킨 후 배출시키는 가스를 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 동력발생장치(furbine)는 물, 증기, 가스 또는 바람과 같이 움직이는 유체의 운동에너지를 기계적 회전운동 에너지로 바꾸는 장치를 말하며, 대형 터빈은 가스터빈엔진, 증기터빈, 제트엔진, 수차 등이 있다.

종래 동력발생장치의 종류는 작동방식에 따라 충동터빈, 반동터빈, 혼식터빈 등으로 분류할 수 있는 이러한 종래의 동력발생장치의 효율은 일반적으로 47%를 넘지 못하고 있다. 그 이유는 입력된 팽창 가스는 비틀림(유선형) 고정날개 또는 회전날개를 통과하면서 회전력을 얻고 비틀림 날개 사이로 그냥 가스가 새어 나가는 형태로 압력에 대한 기밀성이 떨어지기 때문이며, 더욱이 현재의 내연기관, 가스터빈엔진, 증기터빈 등을 포함한 열기관 효율이 작게는 24%, 많게는 40% 정도로 효율성 열기관이 되지 못하고 있는 것이 지금 실정이다. 내연기관에서 효율보다 손실이 많은 이유는 냉각손실, 배기손실, 기계적 동력변환구조 때문이며, 이와 같은 손실문제를 해결할 필요가 있다.

한편, 휘발유나 디젤 등을 연료로 사용하는 동력장치의 경우 배기가스가 완전히 발생되지 않도록 하는 것은 사용상 불가능하다. 또한, 배기가스는 배기관을 통해 고압으로 외부로 빠져나오는바, 이러한 배기가스를 이용하여 동력을 발생시키는 기술이 개발되고 있으며 이는 대한민국 등록특허공보 제10-0934174호 (이하, '인용발명'이라 한다)에서 제안되고 있다.

상기와 같은 인용발명은 자동차 배기관에 설치되어 고압으로 빠져나오는 배기가스를 이용하여 상기 터빈을 회전시켜 동력을 발생시킨 후 발전기를 통해 전기를 생산한다는 효과를 얻을 수 있다.

그러나 케이스 내에서 회전하는 날개조립체는 다수의 날개디스크와 구획디스크가 아무런 간격없이 밀접하게 적층되어 있는 구조를 가지는바, 유입공을 통해 케이스 내부로 들어간 배기가스는 상기 날개조립체의 둘레를 따라 회전하다가 상기 케이스내의 배기가스의 양이 증가하여 압력이 높아지면 상기 유출공을 통해 나가게 된다.

이러한 경우, 상기 날개조립체를 회전시킨 배기가스의 배출이 원활하지 않게 되는바 상기 케이스 내의 압력이 현저히 높아져 폭발의 위험이 있다. 또한, 상기 케이스 내로 유입되는 배기가스와 상기 날개조립체의 회전으로 인해 발생되는 열이 더해져 별도의 냉각장치를 구비하지 않는 경우 상기 케이스가 녹아내릴 위험이 크다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스를 이용하여 동력을 발생시킴으로써 버려지는 에너지를 활용할 수 있음은 물론 동력을 발생시킨 배기가스의 배출이 용이하여 안전성을 확보할 수 있는 배기가스를 이용한 동력발생장치를 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 연소가스의 유동을 안내하도록 구성되는 케이싱의 내부에 축결합되어 유입된 연소가스의 공급압에 의해 회전하는 회전체가 포함되며, 상기 회전체는 중앙부에 가스배출공이 형성된 복수개의 회전판이 소정의 간격으로 결합되어 상기 회전판의 사이사이에 상기 가스배출공으로 이어지는 연소가스통로가 형성되고, 상기 회전판의 선단부에 고정되어 상기 연소가스통로를 가로지르는 터빈블레이드가 마련되어, 연소가스가 상기 케이싱에 유입되면, 연소가스가 상기 터빈블레이드를 밀며 상기 회전체를 회전시켜 동력을 발생시킨 후 상기 연소가스통로를 통해 상기 가스배출공으로 배출되되, 상기 회전판은 둘레를 따라 요홈과 톱니가 번갈아가며 원형톱날 형상을 형성되며, 상기 톱니는 적어도 2개의 변을 갖는 다각형으로 형성되되, 회전방향을 향하는 변이 외부를 향하여 볼록하게 라운드지도록 형성되는 한편, 상기 터빈블레이드가 상기 요홈에 위치하여, 연소가스가 공급되면 상기 톱니의 라운드지는 선단부를 따라 상기 요홈으로 유도되어 상기 터빈블레이드를 밀어 상기 회전판을 회전시킬 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치를 제안한다.

본 발명에 의하면, 차량용 내연기관에 사용할 수 있는 새로운 구조의 동력발생용 터빈을 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에 의한 동력발생장치는 외부로 배출되어 버려질 에너지를 활용하여 또 다른 동력원으로 사용할 수 있게 되고, 동력을 발생시킨 가스가 상기 케이싱 내에서 오랜 시간 머물지 않고 상기 케이싱 외부로 용이하게 배출되므로, 열이나 압력으로 인한 폭발이나 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 본 발명의 전체 형상을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 내부구조를 나타낸 결합분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체에 대한 결합분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체를 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 1을 세로 방향으로 잘라 표현한 종단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체의 외주면을 나타낸 입면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체에 임펠러가 구비된 형상을 나타낸 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체의 측면을 나타낸 것으로서, 터빈블레이드의 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체의 측면을 나타낸 것으로서, 터빈블레이드의 또 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.

본 발명은 연소되어 배출되는 가스를 이용하여 동력을 발생시킴으로써 버려져 낭비되는 에너지를 활용하여 에너지의 일부를 다시 축적할 수 있는 동력발생장치에 관한 것으로서, 배출되며 일정한 압력을 가지는 연소가스를 한 곳에 모을 수 있는 케이싱에 연소가스의 공급압에 의하여 회전하게 되는 회전체를 구비하여 상기 회전체를 회전시킴으로써 상기 회전체와 회전축으로 연결된 발전기에 에너지를 축적시키게 되는 것이다.

본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

이하, 본 발명의 가스를 이용한 동력발생장치를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참고하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 본 발명의 가스를 이용한 동력발생장치의 외형 및 내부구조를 나타낸 것으로, 본 발명은 배출되는 연소가스를 모아 동력을 발생시킨 후 다시 배출시킬 수 있는 케이싱(100)이 형성된다. 상기 케이싱(100)은 일단부에 연소가스가 유입되게 되는 유입부(120)가 형성되고, 상기 유입부(120)를 통해 내부로 유입된 연소가스는 내부에서 유동한 다음 상기 케이싱(100)의 측면에 형성된 배출부(140)로 배출되게 된다.

여기서, 상기 케이싱(100)은 내부가 달팽이관과 같은 나선형 구조로 이루어져 내부에 구비되는 상기 회전체(200)의 외주면 전체에 아울러 고르게 연소가스를 공급하여 상기 회전체(200)의 외주면 전체 방향에서 연소가스를 고르게 공급함으로써 연소가지나치게 상기 회전체(200)의 일지점에 공급되어 공급압이 손실되는 정도를 줄일 수 있게 된다. 즉, 상기 연소가스가 가진 에너지 전달 효율을 극대화할 수 있게 된다.

상기 케이싱(100)은 내부에 유입된 연소가스가 원통형의 상기 회전체(200)의 둘레인 외주면에 접선방향으로 공급하게 하는 복수개의 날개깃(500)이 마련된다. 즉, 상기 날개깃(500)이 상기 회전체(200)의 외부를 둘러 소정의 간격을 두고 일정 각도로 경사지게 형성되어, 연소가스가 상기 날개깃(500)의 사이를 통과하게 되면 상기 회전체(200)의 회전축을 향하여 직각되는 방향으로 공급되지 않고 상기 회전체(200)의 중심축을 빗겨나가도록 공급하게 되는 것이다. 따라서 연소가스가 상기 회전체(200) 외주면의 가장자리와 마찰하며 상기 회전체(200)를 회전시킬 수 있게 됨으로써 적은 에너지로 상기 회전체(200)를 쉽게 회전시킬 수 있게 된다.

상기 케이싱(100)은 상기 배출부(140)에 상기 케이싱(100)의 내부에 유입된 연소가스를 배출을 돕는 임펠러(600)가 마련된다. 즉, 상기 임펠러(600)는 프로펠러형 또는 스크루형 등과 같이 연소가스를 일 방향으로 신속히 유도할 수 있도록 형성되어 상기 회전체(200)와 함께 회전하면서 상기 케이싱(100) 내부의 연소가스를 배출시키게 되는 것이다. 따라서 상기 케이싱(100)의 내부에 연소가스가 축적되어 내부 압력 또는 온도가 높아지게 되는 것을 완화시키게 되고 연소가스의 유동을 원활하게 하여 상기 회전체(200)의 회전율을 높일 수 있게 된다.

도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 본 발명의 회전체(200)를 나타낸 것으로, 상기 회전체(200)는 원판 형상의 복수개의 회전판(220)이 소정의 간격을 두고 겹겹이 배열되고, 상기 회전판(220)의 사이사이에 상기 케이싱(100) 내부로 유입된 연소가스가 지날 수 있는 연소가스통로(260)가 형성되어, 연소가스가 상기 연소가스통로(260)을 지나면서 상기 회전판(220)의 둘레 및 상기 회전판(220)의 측면과 마찰하며 상기 회전체(200)를 회전시킬 수 있게 된다.

상기 회전체(200)는 중앙부에 가스배출공(240)이 형성된 복수개의 회전판(220)이 상기 가스배출공(240)이 연통될 수 있게 배열되어 결합됨으로써 상기 회전체(200)의 폭과 같이 소정의 길이를 가지는 가스배출공(240)이 형성된다. 즉, 상기 가스배출공(240)이 형성된 복수개의 회전판(220)들이 일체로 결합됨으로써 상기 가스배출공(240) 또한 나란히 배열될 수 있게 되어, 상기 회전체(200)의 중앙부에는 상기 연소가스통로(260)와 이어지는 연소가스의 배출을 위한 통로가 형성되는 것이다. 따라서 연소가스는 상기 연소가스통로(260)를 지나며 상기 회전체(200)를 회전시킨 후 상기 가스배출공(240)을 통해 외부로 배출되게 된다.

상기 회전체(200)상기 회전판(220)은 둘레를 따라 요홈(2242)과 톱니(2244)가 번갈아가며 원형톱날 형상을 한편, 상기 톱니(2244)는 적어도 2개의 변을 갖는 다각형으로 형성되되, 회전방향을 향하는 변이 외부를 향하여 볼록하게 라운드지도록 형성되는 동력전달판(224)과, 상기 동력전달판(224)의 일측 또는 양측에 배치되는 구획판(226)을 포함하도록 형성된다. 즉, 상기 회전체(200)는 상기 동력전달판(224)과 구획판(226)이 번갈아가며 겹겹이 배치되도록 형성되는 것으로, 일 실시예로, 복수개의 구획판(226)의 사이에 상기 동력전달판(224)이 구비되거나, 혹은 복수개의 동력전달판(224)의 사이에 구획판(226)이 구비될 수 있는 것이다.

상기 회전체(200)는 라운드지는 톱니(2244)가 형성된 상기 동력전달판(224)이 상기 구획판(226)과 겹겹이 배열되면 상기 톱니(2244)의 라운드지는 정도에 대응하는 깊이에서 상기 구획판(226)과 단차가 형성되게 된다. 즉, 상기 동력전달판(224) 및 상기 구획판(226)의 선단부가 상기 회전체(200)의 외주면을 이루면 상기 외주면의 표면은 상기 요홈(2242)의 깊이만큼의 빈 공간이 형성되는 것이다. 결국, 상기 회전체(200)에 연소가스가 공급되면 라운드지는 톱니(2244)의 선단부를 따라 상기 요홈(2242)으로 유도되게 되는 것이다.

그리고 상기 회전체(200)는 상기 회전판(220)의 사이사이에 형성되는 복수개의 상기 연소가스통로(260)를 가로지르는 터빈블레이드(400)가 마련된다. 즉, 상기 터빈블레이드(400)는 공급된 연소가스와의 접촉면적을 최대화하여 연소가스의 공급압을 상기 회전체(200)에 최대한 전달할 수 있도록 일정 너비의 접촉면(420)을 가지고 상기 회전체(200)의 가장자리에서 상기 회전체의 양측면 방향인 폭 방향으로 마련되는 것이다. 따라서 연소가스가 상기 회전체(200)가 회전될 수 있도록 공급되게 되면 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)의 접촉면(420)을 수직 방향으로 밀어 상기 회전체(200)를 회전시킬 수 있게 된다.

상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전판(220)과 교차하는 방향으로 상기 요홈(2242)에 자리하여 상기 요홈(2242)으로 유도된 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)를 밀면 상기 터빈블레이드(400)는 상기 톱니(2244)를 밀어 상기 회전판(220)을 회전시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 구획판(226)은 상기 터빈블레이드(400)가 끼워질 수 있도록 둘레를 따라 끼움홈(2262)이 형성되어, 상기 끼움홈(2262)에 상기 터빈블레이드(400)를 끼워 고정시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 구획판(226)의 끼움홈(2262)이 상기 동력전달판(224)의 톱니(2244)의 라운드지는 변의 끝자락에 위치하게 나란히 구비되도록 하여 상기 회전체(200)를 구성하면, 상기 터빈블레이드(400)가 끼움홈(2262)과 요홈(2242)을 지나며 상기 연소가스통로(260)를 관통하는 형상으로 가로지르게 구비되어 상기 회전판(220)과 일체로 고정될 수 있게 된다. 따라서 연소가스가 상기 회전체(200)에 공급되면, 연소가스가 회전판(220)의 라운드지는 톱니(2244)에 유도되어 상기 회전판(220)의 내부를 향해 유동한 후 상기 요홈(2242) 및 연소가스통로(260)를 통과하며 상기 터빈블레이드(400)를 밀어 상기 회전체(200)를 회전시킨 후 상기 연소가스통로(260)를 따라 상기 회전체(200)의 중심부로 이동한 후 중심부에 형성된 가스배출공(240)을 통해 배출되게 된다.

상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전판(220)에 견고히 결합될 수 있게 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전체(200)에 결합될 수 있도록 상기 연소가스통로(260)를 가로지르는 접촉면(420)과 상기 접촉면(420)의 양쪽 측면의 단부로부터 연장되어 상기 회전체(200)의 측면에 결합되는 결합부(440)로 이루어지는 것이다. 결국, 상기 결합부(440)가 상기 접촉면(420)과 수직되게 절곡되어 상기 회전체(200)의 측면에 형성될 수 있게 됨으로써 상기 터빈블레이드(400)가 상기 회전체(200)의 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 형성될 수 있게 되어 상기 접촉면(420)이 상기 회전체(200)의 측면방향으로 이동되거나 또는 이탈되는 것을 예방할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 터빈블레이드(400)의 결합에 있어서, 상기 터빈블레이드(400)의 복수개의 결합부(440) 및 상기 회전판(220) 및 구획판(226)을 관통하는 볼트에 의해 일체로 결합될 수 있다. 따라서, 상기 터빈블레이드(400)가 휘어지는 등 손상될 경우 손쉽게 교체할 수 있게 된다.

한편, 상기 회전체(200)는 상기 연소가스통로(260)가 일정한 폭으로 유지될 수 있도록 상기 회전판(220)의 사이사이에 이격부재(280)가 마련될 수 있다. 즉, 상기 이격부재(280)의 두께만큼 상기 회전판(220)이 이격될 수 있게 되는 것이다.

여기서 상기 이격부재(280)는 와셔(washers)와 같은 형상으로 형성된다. 즉, 이격부재(280)는 상기 회전판(220)의 사이에서 상기 터빈블레이드(400)와 함께 볼트에 끼워져 일체로 결합될 수 있는 것이다. 따라서 상기 이격부재(280)는 상기 회전판(220)의 측면에 별도의 접합을 필요하지 않고 단순히 상기 회전판(220)의 사이에 위치할 수 있게 된다.

도 5는 일 실시예에 따른 본 발명의 단면을 나타낸 것으로, 도 1의 종단면을 나타낸 것이다. 상기 날개깃(500)은 상기 회전체(200)의 외주면 전체를 둘러 배열되면서도 비행기의 날개와 같은 형상으로 중심부가 볼록하고 중심부로부터 상기 회전체(200)를 향하여 두께가 점차 작아지도록 형성된다.

즉, 상기 날개깃(500)은 연소가스를 상기 회전체(200)의 외주면의 접선 방향으로 유도될 수 있도록 상기 케이싱(100)의 내부에서 축결합되고 경사지게 형성되어 상기 날개깃(500)의 사이를 통해 연소가스를 통과시킬 수 있게 형성되면 연소가스가 상기 날개깃(500)을 스치면서 일정한 폭의 사이 공간을 가지는 좁은 통로를 빠르게 통과하게 되는 것이다.

따라서 연소가스가 상기 날개깃(500)의 사이 공간을 통과하면서 속도가 상승될 수 있게 되고, 상기 회전체(200)에 에너지를 가하는 면적을 줄여 집중시킬 수 있게 됨으로써 결국 연소가스의 공급압을 상승시켜 상기 회전체(200)를 더욱 강하게 밀어 회전시킬 수 있게 된다.

도 6은 일 실시예에 따른 회전체(200)의 입면을 나타낸 것으로, 상기 회전체(200)는 양 측면에 보조회전판(300)이 마련되어, 상기 보조회전판(300)을 통해 상기 회전판(220)에 공급되는 연소가스가 상기 회전판(220)의 측면 밖으로 새어나가지 못함으로써 회전판에 공급압의 전체 에너지를 상기 회전판(220)을 회전시키는데 이용할 수 있게 된다.

상기 보조회전판(300)은 상기 회전판(220)의 지름보다 크게 형성된다. 즉, 연소가스가 상기 회전판(220)에 공급되면 상기 회전체(200)의 양측면에 구비된 상기 보조회전판(300)에 의해 막혀 양측면 방향으로 빠져나가지 않고 상기 연소가스통로(260)로 이동할 수 있게 되는 것이다.

상기 보조회전판(300)은 상기 회전체(200)와 함께 볼트 결합될 수 있다. 즉, 하나의 볼트에 의해 상기 회전판(220) 및 터빈블레이드(400)와 함께 고정될 수 있게 되는 것이다. 반면, 상기 보조회전판(300)은 상기 회전체(200)와 함께 회전축에 의해 결합되어 상기 회전체(200)와 함께 회전되도록 형성될 수 있다. 그러나 상기 보조회전판(300)은 상기 회전체(200)로부터 연소가스가 새어나오는 것을 막을 수 있도록 형성되는 것이 바람직하므로 상기 회전체(200)와 일체로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 회전판(220)은 선단부가 둘레를 따라 뾰족하게 형성된다. 즉, 연소가스가 상기 회전체(200)에 공급되어 상기 회전판(220)에 부딪히게 되면 공급압이 손실되지 않고 상기 회전판(220)의해 양갈래로 나뉘어 상기 회전판(220)의 양측면에 형성된 상기 연소가스통로(260)로 향하게 되는 것이다.

상기 터빈블레이드(400)는 일정 너비를 가지되, 상기 회전체(200)의 끼움 결합되어 상기 회전체(200)의 외주면으로부터 노출되도록 소정의 높이를 가지도록 접촉면(420)이 확장 형성된다. 즉, 상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전체(200)에 공급되어 상기 연소가스통로(260)로 이동하지 못하고 상기 회전체(200)의 외주면을 스치며 빗겨나가게 되는 연소가스와 마찰할 수 있게 됨으로써 연소가스의 공급압의 손실을 줄일 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전체(200)로부터 노출되는 부위가 상기 회전체(200)의 폭 방향으로 라운드지도록 형성된다. 즉, 상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전체(200)로부터 중앙부위가 볼록하게 돌출된 형태로 노출되고 양측면으로 갈수록 노출되는 정도가 줄어들게 형성되는 것이다. 따라서 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)의 중앙부에 부딪히며 상기 회전체(200)를 회전시킬 수 있게 되면서도 상기 터빈블레이드(400)의 양측면으로는 접하지 않고 통과될 수 있도록 하여 다시 상기 보조회전판(300)에 의해 상기 연소가스통로(260)로 유도될 수 있도록 있게 형성되어 오히려 상기 터빈블레이드(400)에 부딪히며 상기 보조회전판(300)을 넘어 양측면으로 연소가스가 새어나가는 것을 예방할 수 있게 된다.

한편, 상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전판(220)의 선단부로부터 일부 노출되게 형성되면서도, 노출되는 정도는 상기 보조회전판(300)의 둘레로부터 벗어나지 않도록 형성된다. 따라서 상기 보조회전판(300)의 사이로 연소가스가 공급되면 연소가스의 에너지를 상기 회전판(220)을 회전시키는데 대부분을 사용할 수 있게 되는 것이다.

도 7은 일 실시예에 따라 상기 회전체(200)의 측면을 나타낸 것으로, 상기 회전체(200)의 측면에 형성된 상기 가스배출공(240)에 임펠러(600)가 구비된다. 즉, 상기 회전체(200)에 연소가스의 배출을 돕는 상기 임펠러(600)가 구비됨으로써 상기 회전체(200)의 회전축 방향으로 상기 연소가스통로(260)를 통과한 연소가스가 다시 측면방향으로 방향을 배출방향이 전환된 연소가스를 상기 가스배출공(240)으로 신속히 배출될 수 있게 되는 것이다.

따라서 상기 회전체(200)의 내부에서 신속히 배출되지 못하고 잔류하는 연소가스에 의해 상기 케이싱(100)의 내부 압력이 상승하게 되는 것을 예방할 수 있게 되고, 연소가스의 유동을 원활하게 함으로써 상기 회전체(200)의 회전이 끊어지는 현상을 예방할 수 있게 된다.

도 8은 일 실시예에 따른 본 발명의 터빈블레이드(400)의 측면을 나타낸 것으로, 상기 터빈블레이드(400)의 접촉면(420)은 상기 회전체(200)의 회전방향으로 오목하게 형성되어, 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)의 접촉면에 닿게 되면 부딪히 상하좌우로 퍼지면서 에너지가 손실되지 않고 중심부에 모일 수 있게 되어 에너지의 손실 없이 상기 터빈블레이드(400)를 밀 수 있게 된다.

즉, 상기 터빈블레이드(400)에 부딪히는 연소가스는 상기 회전체(200)에 회전함에 따라 자연스럽게 상기 회전체(200)로부터 상승하여 상기 회전체(200)의 외부로 새어나가게 되는데 오목하게 형성됨으로써 새어나가게 되는 연소가스를 줄이고 상기 연소가스통로(260)로 유도할 수 있게 되는 것이다.

따라서 상기 터빈블레이드(400)에 의해 상기 회전체(200)가 더욱 원활하게 회전하여 동력을 발생시킬 수 있게 된다.

도 9 역시 일 실시예에 따른 본 발명의 터빈블레이드(400)의 측면을 나타낸 것으로, 상기 터빈블레이드(400)의 접촉면(420)은 상기 회전체(200)의 중심방향으로 편향된 것으로, 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)의 접촉면에 닿은후에 회전체(200)의 중심으로 용이하게 진입하면서 상기 회전체(200)의 회전후 배출이 용이하게 되는 효과가 발생한다.

100 : 케이싱 120 : 유입부
140 : 배출부 160 : 회전축
200 : 회전체 220 : 회전판
224 : 동력전달판 2242 : 요홈
2244 : 톱니 226 : 구획판
2262 : 끼움홈 240 : 가스배출공
260 : 연소가스통로 280 : 이격부재
300 : 보조회전판 400 : 터빈블레이드
420 : 접촉면 440 : 결합부
500 : 날개깃 600 : 임펠러
700 : 볼트

Claims (10)

1. 연소가스의 유동을 안내하도록 구성되는 케이싱(100)의 내부에 축결합되어 유입된 연소가스의 공급압에 의해 회전하는 회전체(200)가 포함되며,
   상기 회전체(200)는 중앙부에 가스배출공(240)이 형성된 복수개의 회전판(220)이 소정의 간격으로 결합되어 상기 회전판(220)의 사이사이에 상기 가스배출공(240)으로 이어지는 연소가스통로(260)가 형성되고, 상기 회전판(220)의 선단부에 고정되어 상기 연소가스통로(260)를 가로지르는 터빈블레이드(400)가 마련되어,
   연소가스가 상기 케이싱(100)에 유입되면, 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)를 밀며 상기 회전체(200)를 회전시켜 동력을 발생시킨 후 상기 연소가스통로(260)를 통해 상기 가스배출공(240)으로 배출되되,
   상기 회전판(220)은 둘레를 따라 요홈(2242)과 톱니(2244)가 번갈아가며 원형톱날 형상을 형성되며,
   상기 톱니(2244)는 적어도 2개의 변을 갖는 다각형으로 형성되되, 회전방향을 향하는 변이 외부를 향하여 볼록하게 라운드지도록 형성되는 한편,
   상기 터빈블레이드(400)가 상기 요홈(2242)에 위치하여, 연소가스가 공급되면 상기 톱니(2244)의 라운드지는 선단부를 따라 상기 요홈(2242)으로 유도되어 상기 터빈블레이드(400)를 밀어 상기 회전판(220)을 회전시킬 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 케이싱(100)은 내부에 상기 회전체(200)의 외주면를 둘러 연소가스의 유동을 안내하는 복수개의 날개깃(500)이 마련되어,
   공급되어 상기 날개깃(500)의 사이를 통과하는 연소가스가 상기 터빈블레이드(400)에 집중될 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 회전판(220)은 둘레를 따라 끼움홈(2262)이 형성되어,
   상기 터빈블레이드(400)가 상기 끼움홈(2262)에 끼워져 고정될 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 회전판(220)은 둘레를 따라 요홈(2242)과 톱니(2244)가 번갈아가며 원형톱날 형상을 한편, 상기 톱니(2244)는 적어도 2개의 변을 갖는 다각형으로 형성되되, 회전방향을 향하는 변이 외부를 향하여 볼록하게 라운드지도록 형성되는 동력전달판(224)과, 상기 동력전달판(224)의 일측 또는 양측에 배치되는 구획판(226)으로 이루어지고,
   상기 구획판(226)은 둘레를 따라 끼움홈(2262)이 형성되는 한편, 상기 끼움홈(2262)이 상기 동력전달판(224)의 톱니(2244)의 라운드지는 변의 끝자락에 위치하게 나란히 구비되어 함께 회전할 수 있게 되어,
   상기 터빈블레이드(400)가 상기 끼움홈(2262)과 요홈(2242)을 지나며 상기 연소가스통로(260)를 가로지르게 구비되는 가스를 이용한 동력발생장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 회전판(220)은 둘레가 뾰족하게 형성되어,
   공급된 연소가스를 상기 연소가스통로(260)로 유도할 수 있게 되는 가스를 이용한 동력발생장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 터빈블레이드(400)는 연소가스와 마찰하는 면이 회전방향으로 오목하게 라운드지게 형성되는
   가스를 이용한 동력발생장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 터빈블레이드(400)는 단부가 상기 회전체(200)의 외부로 노출되도록 형성되는
   가스를 이용한 동력발생장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 터빈블레이드(400)는 상기 회전체(200)의 폭 방향을 향하여 노출되는 정도가 줄어들게 라운드지는 형상의 단부를 가지는 가스를 이용한 동력발생장치.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 회전체(200)는 양측면에 보조회전판(300)이 더 구비되어,
   상기 보조회전판(300)은 상기 회전판(220)과 함께 회전할 수 있게 되는 한편, 상기 회전판(220)의 지름과 상기 터빈블레이드(400)의 노출되는 단부의 길이를 포함하는 지름의 크기를 가지도록 형성되는 가스를 이용한 동력발생장치.
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