KR101981224B1 - Self-cooling And Lubricated Center-symmetric Organic Rankine Cycle Turbine Generator - Google Patents

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Abstract

자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기가 개시된다. 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기는, 작동유체가 순환되도록 응축기, 냉매펌프 및 증발기와 연결되어 작동유체를 냉각시키는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 있어서, 회전축과, 상기 회전축의 중앙에 서로 대칭으로 배치되며, 터빈배출구가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 한 쌍의 터빈과, 상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 상기 터빈을 중심으로 상기 회전축의 양측에 각각 결합되고, 상기 회전축에 자성이 제공되는 영구자석이 구비되는 회전자와, 상기 회전자를 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 스테이터 코일이 감기는 복수 개의 코일권선부가 형성되는 고정자와, 상기 고정자의 외주면이 각각 결합되는 하우징을 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 증발기와 응축기 사이에 설치되어 터빈으로 인입되는 작동유체가 고정자 및 회전자를 2차 냉각시켜 응축기로 전달함으로 냉각 효율을 향상시키고, 상호 대칭되게 형성되는 터빈이 장동유체가 인입되는 위치에 구비되어 발전기에서 발생되는 축진동을 저감시키며, 발전기의 내측에 구비되어 마그네틱 베어링 역할을 하는 영구자석이 구비되어 회전축과 상호 이격된 거리를 유지시키는 효과가 있다.A self-cooled lubricated organic Rankine cycle turbine generator is disclosed. A self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention is a self-cooled lubricated organic Rankine cycle turbine generator that is connected to a condenser, a refrigerant pump and an evaporator to circulate the working fluid so as to cool the working fluid, A pair of turbines arranged symmetrically with respect to each other at a center, the turbine exhaust ports being arranged in directions opposite to each other, and a pair of turbines coupled to both sides of the rotating shaft about the turbine so as to be rotatable together with the rotating shaft, A stator formed in a cylindrical shape surrounding the rotor and provided with a plurality of coil winding portions wound around the stator coil on the inner circumferential surface thereof; .
According to the present invention, the working fluid installed between the evaporator and the condenser, the working fluid drawn into the turbine, secondarily cools the stator and the rotor to the condenser, thereby improving the cooling efficiency, and the turbine, which is symmetrically formed, And a permanent magnet serving as a magnetic bearing is provided inside the generator to maintain a distance between the rotary shaft and the rotary shaft.

Description

자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기{Self-cooling And Lubricated Center-symmetric Organic Rankine Cycle Turbine Generator}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-cooling lubricating type organic Rankine cycle turbine generator,

본 발명은 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기와 응축기 사이에 설치되어 증발기를 통해 인입되는 작동유체가 고정자 및 회전자를 2차 냉각시켜 냉각 효율을 향상시키며, 작동유체가 인입되는 위치에 상호 대칭되게 터빈이 형성되어 축진동을 저감시키고, 발전기의 내측에 구비되는 영구자석으로 인해 회전축과 상호 이격되어 마그네틱 베어링기능을 가능하게 하는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator, and more particularly, to a cooling system for a self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator, The present invention relates to a self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator, which has a turbine formed symmetrically with respect to a position at which a fluid is introduced to reduce shaft vibration and is separated from a rotating shaft by a permanent magnet provided inside the generator, will be.

일반적으로 유기랭킨사이클(ORC : Organic Rankine Cycle)은 유기매체를 작동유체로 사용하는 랭킨사이클(Rankine Cycle)로서 비교적 저온의 온도 범위 (60℃~200℃)의 열원을 회수하여 전기를 생산하는 시스템이다.Generally, Organic Rankine Cycle (ORC) is a Rankine Cycle that uses organic medium as a working fluid. It is a system that produces electricity by recovering a heat source with a relatively low temperature range (60 ° C to 200 ° C) to be.

또한 유기랭킨사이클에 구비되는 터빈(Turbine)은 유체가 가지는 에너지를 기계적인 일로 전환시키는 회전형 장치를 말하며, 증기 터빈이라 함은 상대적으로 고온, 고압의 증기를 터빈 내부로 분사하여 터빈 블레이드(blade)에 전달되는 증기의 에너지를 기계적인 일로 전환하고, 상대적으로 저온, 저압의 증기를 배출하는 장치를 말한다.Turbine in the organic Rankine cycle refers to a rotary type device that converts the energy of a fluid into a mechanical one. The steam turbine refers to a turbine in which relatively high temperature and high pressure steam is injected into a turbine, ) Is a device that converts the energy of steam transferred to a mechanical work and discharges relatively low temperature and low pressure steam.

증기 터빈을 비롯한 일반적인 터빈은, 작동유체의 유동으로부터 모든 매커니즘이 비롯되는 본질적인 특성상, 작동유체가 유입되는 터빈 후면 압력이 작동유체가 배출되는 터빈 전면 압력보다 높게 형성되어 압력차에 따른 축하중이 발생되게 되는데, 터빈에서 발생되는 이러한 축하중을 지지하기 위하여, 터빈에 연결된 회전축의 축방향에 수직한 스러스트 베어링(thrust bearing)을 두거나, 축방향 하중을 분담하는 볼 베어링(ball bearing)을 두는 것이 일반적이다. 그러나 과도한 축하중이 발생될 경우, 베어링의 증가된 마찰에 의하여, 심지어는 베어링의 손상에 의하여 터빈 및 발전기의 회전체 전체에 파손을 일으켜 큰 손실이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 파손 문제를 근본적으로 방지하기 위하여, 축방향의 하중을 구조적으로 상쇄시킬 필요성이 요구며 지지 하중의 범위가 낮은 증기 베어링을 이용하는 경우, 그 파손의 문제는 더욱 심각하게 된다.In a general turbine including a steam turbine, due to the intrinsic nature of all mechanisms from the flow of the working fluid, the back pressure of the turbine into which the working fluid is introduced is formed to be higher than the front pressure of the turbine through which the working fluid is discharged, In order to support such an axial load generated by the turbine, it is common to place a thrust bearing perpendicular to the axial direction of the rotary shaft connected to the turbine, or to place a ball bearing for sharing the axial load to be. However, when excessive axial load is generated, the increased friction of the bearings, or even damage to the bearings, causes damage to the entire rotor of the turbine and the generator, resulting in a large loss. Therefore, in order to fundamentally prevent such a breakage problem, it is necessary to structurally cancel the axial load, and the problem of the breakage becomes more serious when the steam bearing having a low range of the support load is used.

그런데 현재 작동유체가 유입되는 위치에 터빈을 상호 대칭되게 한 쌍으로 배치하여 터빈에서 발생되는 축하중을 저감 시키면서 발전기의 냉각효율을 증가시키는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기의 필요성이 대두하여 이에대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.However, there is a need for a self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator that reduces the axial load generated by the turbine and increases the cooling efficiency of the generator by symmetrically arranging the turbines in a position where the working fluid flows in. Research is actively being carried out.

기존 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기의 종래 기술로서, 대한민국 공개특허 제 2012-0058582호(2012.06.07)를 통해 엔진으로부터 폐기되는 에너지를 전력으로서 재생 및 회수하는 엔진 폐열 회수 발전 터보 시스템 및 이것을 구비한 왕복동 엔진 시스템이 제안된바 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally known as a conventional self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator, an engine waste heat recovery power generation turbo system for regenerating and recovering energy discarded from an engine as electric power through Korean Utility Model Publication No. 2012-0058582 (2012.06.07) A reciprocating engine system has been proposed.

그러나 이러한 엔진 폐열 회수 발전 터보 시스템 및 이것을 구비한 왕복동 엔진 시스템은 엔진으로부터 폐기되는 에너지를 전력으로서 재생 및 회수하는 것에만 그칠뿐 터빈의 주축을 지지하는 베어링이 스러스트 베어링으로 구비되어 과도한 축하중의 발생시 베어링이 손상되거나 터빈 및 발전기의 회전체 전체에 파손을 일으킬 수 있는 문제가 있어 비효율 적이다.However, such an engine waste heat recovery power generation turbo system and a reciprocating engine system having the engine waste heat recovery power generation turbo system are merely for regenerating and recovering the energy discarded from the engine as electric power. The bearing supporting the main shaft of the turbine is provided as a thrust bearing, There is a problem that the bearings may be damaged or the entire rotating body of the turbine and the generator may be damaged, which is inefficient.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 증발기와 응축기 사이에 설치되어 증발기를 통해 인입되는 작동유체가 냉각 유료를 통해 고정자 및 회전자를 2차 냉각시켜 순환시킴으로 냉각 효율을 향상시키고, 증발기로부터 작동유체가 인입되는 위치에 상호 대칭되게 터빈이 형성되어 터빈의 회전으로 인한 축진동을 저감시키며, 마그네틱 베어링 기능을 하는 영구자석이 발전기의 내측에 구비되어 회전축과의 이격거리를 유지시키는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for cooling a stator and a rotor by circulating a working fluid, And a turbine is formed symmetrically with respect to a position where the working fluid is drawn from the evaporator to reduce axial vibration caused by the rotation of the turbine. A permanent magnet functioning as a magnetic bearing is provided inside the generator to maintain a distance from the rotary shaft The present invention provides a self-cooled lubricated organic Rankine cycle turbine generator.

상기한 본 발명의 목적은, 작동유체가 순환되도록 응축기, 냉매펌프 및 증발기와 연결되어 고정자 및 회전자를 냉각시키는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 있어서, 회전축과, 상기 회전축의 중앙에 서로 대칭으로 배치되며, 터빈배출구가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 한 쌍의 터빈과, 상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 상기 터빈을 중심으로 상기 회전축의 양측에 각각 결합되고, 상기 회전축에 자성이 제공되는 영구자석이 구비되는 회전자와, 상기 회전자를 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 스테이터 코일이 감기는 복수 개의 코일권선부가 형성되는 고정자와, 상기 고정자의 외주면이 각각 결합되는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 의해 달성될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator which is connected to a condenser, a refrigerant pump and an evaporator so as to circulate the working fluid to cool the stator and the rotor, A pair of turbines arranged in a direction opposite to the turbine exhaust ports, a pair of permanent magnets coupled to both sides of the rotary shaft about the turbine so as to be rotatable together with the rotary shaft, A stator having a cylindrical shape surrounding the rotor and having a plurality of coil winding portions wound around the stator coil on its inner circumferential surface and a housing to which the outer circumferential surfaces of the stator are respectively coupled, Characterized in that the self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator .

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 하우징은, 상기 증발기로부터 연결되어 상기 하우징의 내부로 작동유체를 각각 유입하는 제 1작동유체 유입구와, 상기 고정자의 외측에 형성되고, 상기 제 1작동유체 유입구를 통해 유입되는 작동유체가 통과하는 제 1냉각유로와, 상기 제 1냉각유로를 통과하여 상기 고정자의 냉각을 마친 작동유체를 외부로 배출하는 제 1작동유체 배출구를 각각 포함한다.According to a preferred aspect of the present invention, the housing includes: a first working fluid inlet connected to the evaporator and introducing a working fluid into the housing, respectively; and a second working fluid inlet formed outside the stator and connected to the first working fluid inlet A first cooling flow passage through which the introduced working fluid passes and a first working fluid discharge opening through which the working fluid having passed through the first cooling flow passage and cooled by the stator is discharged to the outside.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 하우징은, 상기 증발기로부터 연결되어 각각의 상기 터빈으로 작동유체를 유입하는 제 2작동유체 유입구와, 상기 터빈배출구로부터 연장되어 상기 고정자 및 회전자 사이를 지나는 제 2냉각유로와, 상기 제 2냉각유로의 출구로부터 응축기로 연결되며 상기 고정자 및 회전자의 냉각을 마친 작동유체를 상기 응축기로 배출하는 제 2작동유체 배출구를 각각 포함하고, 상기 제 2작동유체 유입구는 상기 제 1작동유체 배출구와 연통되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the housing further comprises: a second working fluid inlet connected from the evaporator and introducing a working fluid into each of the turbines; a second cooling fluid passage extending from the turbine outlet and passing between the stator and the rotor And a second working fluid outlet connected to the condenser through an outlet of the second cooling channel and discharging a working fluid after cooling the stator and the rotor to the condenser, And is communicated with the first working fluid discharge port.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 회전축의 양측에는 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 구비되고, 상기 베어링은 공기베어링인 것을 특징으로 한다.According to a preferred aspect of the present invention, bearings for rotatably supporting the rotary shaft are provided on both sides of the rotary shaft, and the bearings are air bearings.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 회전축의 내부에는 상기 회전축의 길이방향으로 상기 제 2작동유체 유입구를 통해 유입된 작동유체가 통과하는 축통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred aspect of the present invention, an axial passage through which the working fluid introduced through the second working fluid inlet in the longitudinal direction of the rotating shaft passes is formed inside the rotating shaft.

본 발명에 따르면, 증발기와 응축기 사이에 설치되어 터빈으로 인입되는 작동유체가 고정자 및 회전자를 2차 냉각시켜 응축기로 전달함으로 냉각 효율을 향상시키고, 상호 대칭되게 형성되는 터빈이 장동유체가 인입되는 위치에 구비되어 발전기에서 발생되는 축진동을 저감시키며, 발전기의 내측에 구비되어 마그네틱 베어링 역할을 하는 영구자석이 구비되어 회전축과 상호 이격된 거리를 유지시키는 효과가 있다.According to the present invention, a working fluid installed between an evaporator and a condenser, which is drawn into a turbine, secondarily cools a stator and a rotor to a condenser, thereby improving cooling efficiency, And a permanent magnet serving as a magnetic bearing is provided inside the generator to maintain a distance between the rotary shaft and the rotary shaft.

도 1은 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 나타낸
도 2는 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 나타낸
도 3은 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 나타낸
도 4는 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 나타낸
도 5는 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기를 나타낸1 shows a self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention;
Figure 2 shows a self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention
Figure 3 shows a self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention
4 shows a self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention
Figure 5 shows a self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator according to the present invention

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며 이는 해당 기술 분야의 통상적 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.The thickness of the lines and the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and those skilled in the art will easily implement the invention. But does not mean that the technical idea and scope of the present invention are limited.

또한, 하기에서 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and this may vary depending on the intention or custom of the user, the operator, and the definition of these terms should be based on the contents throughout this specification.

본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기(1)는, 작동유체가 순환되도록 응축기(3), 냉매펌프(4) 및 증발기(5)와 연결되어 작동유체를 냉각시키는 것으로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(100)과, 상기 회전축(100)의 중앙에 서로 대칭으로 배치되며, 터빈배출구(210)가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 한 쌍의 터빈(200)과, 상기 회전축(100)과 함께 회전 가능하도록 상기 터빈(200)을 중심으로 상기 회전축(100)의 양측에 각각 결합되고, 상기 회전축(100)에 자성이 제공되는 영구자석(310)이 구비되는 회전자(300)과, 상기 회전자(300)를 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 스테이터 코일이 감기는 복수 개의 코일권선부(410)가 형성되는 고정자(400)와, 상기 고정자(400)의 외주면이 각각 결합되는 하우징(500)을 포함한다.The self-cooled lubricating organic Rankine cycle turbine generator 1 according to the present invention is connected to the condenser 3, the refrigerant pump 4 and the evaporator 5 to circulate the working fluid to cool the working fluid, A pair of turbines 200 disposed symmetrically with each other at the center of the rotary shaft 100 and arranged in a direction opposite to the turbine exhaust ports 210, And a permanent magnet 310 coupled to both sides of the rotary shaft 100 with the turbine 200 as a center so as to be rotatable together with the rotary shaft 100 and provided with magnetic force on the rotary shaft 100, A stator 400 formed in a cylindrical shape surrounding the rotor 300 and having a plurality of coil windings 410 wound around the stator coil on the inner circumferential surface thereof; And a housing 500 to which the outer circumferential surfaces of the housing 500 are respectively coupled.

여기서 회전축(100)은 상기 응축기(3), 냉매펌프(4) 및 증발기(5)를 순차적으로 통과하며 순환하는 작동유체가 유입되는 하기에서 설명하려는 제 2작동유체 유입구(420)를 중심으로 양측이 터빈발전기의 길이 방향으로 연장되어 구동력의 전달에 의해 양측이 동일하게 회전되도록 구비된다.Here, the rotary shaft 100 sequentially passes through the condenser 3, the refrigerant pump 4, and the evaporator 5, and circulates through the second working fluid inlet 420, And the turbine generator is provided so as to extend in the longitudinal direction of the turbine generator and rotate on both sides by the transmission of the driving force.

상기 회전축(100)의 양측에는 공기베어링(110)이 구비되는데, 이 공기베어링(110)은 상기 회전축(100)의 양측에 상기 회전축(100)을 회전가능하게 지지하는 베어링이 구비되는 것으로, 상기 베어링의 측면을 관통하는 복수 개의 구멍이 구비되며, 상기 베어링의 구멍을 통하여 상기 회전축(100)과 접촉하는 상기 베어링의 내주면으로 작동유체 또는 공기가 유입되어 고속 회전하는 상기 회전축(100)과 상기 공기베어링(110)의 접촉면에 분사됨으로서 상기 회전축(100)과 상기 공기베어링(110)에 가해지는 마찰을 줄여주며 축의 부상 및 자가윤활 효과가 발생되도록 구비된다.Air bearings 110 are provided on both sides of the rotary shaft 100. The air bearings 110 include bearings for rotatably supporting the rotary shaft 100 on both sides of the rotary shaft 100, The rotary shaft (100), which is rotated at a high speed by flowing a working fluid or air into the inner circumferential surface of the bearing which is in contact with the rotary shaft (100) through a hole of the bearing, And is sprayed on the contact surface of the bearing 110, thereby reducing friction applied to the rotating shaft 100 and the air bearing 110, and providing a floating and self-lubricating effect of the shaft.

상기 공기베어링(110)은 공기가 상기 공기베어링(110)의 내주면으로 인입되어 윤활유 역활을 함으로 회전축(100)에서 발생되는 축하중을 현격히 상쇄할 수 있고, 상기 공기베어링(110)은 상기 베어링으로서 비교적지지 하중의 범위가 낮은 증기베어링 또는 가스베어링일 수 있다.The air bearing 110 can draw in the inner circumferential surface of the air bearing 110 to serve as lubricating oil, thereby significantly canceling the axial load generated in the rotary shaft 100, and the air bearing 110 can be used as the bearing It may be a steam bearing or gas bearing with a relatively low range of support load.

상기 회전축(100)의 내부에는 축통로(120)가 구비되는데, 이 축통로(120)는 상기 회전축(100)의 내측에 상기 회전축(100)의 길이방향으로 상기 제 2작동유체 유입구(420)를 통해 유입된 작동유체가 통과하는 것으로, 고속회전 되는 회전축(100)에서 발생되는 열을 저감시키도록 구비된다.An axial passage 120 is provided in the rotary shaft 100. The axial passage 120 is formed inside the rotary shaft 100 in the longitudinal direction of the rotary shaft 100 to communicate with the second working fluid inlet 420, So that the heat generated in the rotating shaft 100 rotating at a high speed can be reduced.

전술한 회전축(100)의 중앙에는 한 쌍의 터빈(200)이 구비되는데, 이 터빈(200)은 상기 회전축(100)의 중앙에 서로 대칭으로 배치되며, 터빈배출구(210)가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 것으로, 상기 작동유체순환로(6)를 따라 순환하는 작동유체가 메인유입구(7)로 유입되면 상기 터빈(200)의 회전력에 의해 하기에서 설명하려는 제 2작동유체 유입구(420)로 유입되도록 하며, 축하중을 저감시키도록 상호 대칭을 이루는 상기 터빈(200)이 상호 반대방향으로 배치되어 작동되도록 구비된다.A pair of turbines 200 are provided at the center of the rotary shaft 100. The turbines 200 are arranged symmetrically with respect to the center of the rotary shaft 100 and are disposed in a direction When the working fluid circulating along the working fluid circulation path 6 flows into the main inlet 7, it flows into the second working fluid inlet 420 to be described below by the rotational force of the turbine 200 And the turbines 200, which are mutually symmetric so as to reduce the axial load, are disposed to operate in opposite directions to each other.

한편, 축하중을 효율적으로 상쇄시키기 위하여 한 쌍의 터빈(200)은 동일한 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 각 터빈(200)에 유입되는 작동유체의 유량 및 압력 구배가 동일한 경우를 전제로 한 것으로 만약 유입되는 작동유체의 유량 및 압력 구배가 다를 경우 상호 동일한 크기의 축하중을 발생할 수 있도록 터빈(200)의 크기를 각각 다르게 마련하는 것도 고려할 수 있다.On the other hand, in order to efficiently cancel the axial load, it is preferable that the pair of turbines 200 have the same size. This is based on the premise that the flow rate and the pressure gradient of the working fluid flowing into each turbine 200 are the same. If the flow rate and pressure gradient of the working fluid are different, the turbine 200 May be different from each other.

전술한 회전축(100)의 외주면에는 회전자(300)가 구비되는데, 이 회전자(300)는 상기 회전축(100)과 함께 회전가능하도록 상기 터빈(200)을 중심으로 상기 회전축(100)의 양측에 각각 결합되고, 상기 회전축(100)에 자성이 제공되는 영구자석(310)이 구비되는 것으로, 상기 회전축(100)의 외주면에 구비되어 상기 회전축(100)과함께 회전되며, 하기에서 설명하려는 고정자(400)와의 이격거리를 유지시키도록 영구자석(310)이 구비된다.The rotor 300 is provided on the outer circumferential surface of the rotating shaft 100. The rotor 300 rotatably supports both sides of the rotating shaft 100 around the turbine 200 so as to be rotatable together with the rotating shaft 100 And a permanent magnet 310 provided on the rotating shaft 100 to provide magnetism to the rotating shaft 100. The permanent magnet 310 is provided on the outer circumferential surface of the rotating shaft 100 and rotated together with the rotating shaft 100, The permanent magnet 310 is provided so as to maintain a separation distance from the magnet 400.

상기 회전자(300)의 외측으로 이격되어 고정자(400)가 구비되는데, 이 고정자(400)는 상기 회전자(300)를 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 스테이터 코일이 감기는 복수 개의 코일권선부(410)가 형성되는 것으로, 상기 회전축(100) 중앙에 구비되는 상기 터빈(200)에 작동유체가 충돌하여 상기 터빈(200)의 회전력이 상기 회전축(100)으로 인가되어 고속 회전하면 상기 영구자석(310)이 회전하면서 자기력을 상기 코일권선부(410)에 인가시켜 전기를 발생시키도록 구비된다.A stator 400 is disposed outside the rotor 300. The stator 400 is formed in a cylindrical shape surrounding the rotor 300 and has a plurality of When a working fluid collides with the turbine 200 provided at the center of the rotating shaft 100 and the rotating force of the turbine 200 is applied to the rotating shaft 100 and rotated at a high speed The permanent magnet 310 is rotated to apply a magnetic force to the coil winding part 410 to generate electricity.

상기 영구자석(310)은 회전축(100)의 외주면에 하나 또는 복수 개가 배열되어 제공될 수 있다.One or more permanent magnets 310 may be provided on the outer circumferential surface of the rotating shaft 100.

전술한 고정자(400)의 외주면을 커버하도록 하우징(500)이 구비되는데, 이 하우징(500)은 상기 고정자(400)의 외주면이 각각 결합되는 것으로, 작동유체의 이탈을 방지하며, 작동유체가 상기 증발기(5)에서 응축기(3)로 순환되는 경로를 제공하도록 구비된다.A housing 500 is provided to cover the outer circumferential surface of the stator 400. The outer circumferential surfaces of the stator 400 are coupled to the housing 500 to prevent the working fluid from being separated. To the evaporator (5) and to the condenser (3).

상기 하우징(500)에는 제 1작동유체 유입구(510)가 구비되는데, 이 제 1작동유체 유입구(510)는 상기 증발기(5)로부터 연결되어 상기 하우징(500)의 내부로 작동유체를 각각 유입하는 것으로, 상기 작동유체순환로(6)를 따라 순환하면서 상기 증발기(5)를 통해 유입되는 작동유체의 일부분이 상기 제 1작동유체 유입구(510)로 유입될 수 있게 구비된다.The housing 500 is provided with a first working fluid inlet 510 which is connected to the evaporator 5 to introduce the working fluid into the housing 500 A portion of the working fluid flowing through the evaporator 5 while circulating along the working fluid circulation path 6 is introduced into the first working fluid inlet 510.

상기 제 1작동유체 유입구(510)를 통해 유입된 작동유체는 제 1냉각유로(520)로 유입되는데, 이 제 1냉각유로(520)는 상기 고정자(400)의 외측에 형성되고, 상기 제 1작동유체 유입구(510)를 통해 유입되는 작동유체가 통과하는 것으로, 상기 고정자(400)의 외측과 상기 하우징(500)의 내측 사이에 구비되어 상기 제 1작동유체 유입구(510)를 통해 유입되어 고정자를 1차 냉각시키도록 구비된다.The working fluid introduced through the first working fluid inlet 510 flows into the first cooling passage 520. The first cooling passage 520 is formed outside the stator 400, The working fluid flowing through the working fluid inlet 510 passes through the stator 400 and the inside of the housing 500 and flows through the first working fluid inlet 510, As shown in Fig.

상기 제 1냉각유로(520)를 통해 유입되는 작동유체는 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출되는데, 이 제 1작동유체 배출구(530)는 상기 제 1냉각유로(520)를 통과하여 상기 고정자(400)의 냉각을 마친 작동유체를 외부로 배출하는 것으로, 1차 냉각을 마친 작동유체는 하기에서 설명하려는 제 2작동유체 유입구(420)로 유입되도록 상기 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출된다.The working fluid flowing through the first cooling channel 520 is discharged through the first working fluid outlet 530. The first working fluid outlet 530 passes through the first cooling channel 520, By discharging the cooled working fluid of the stator 400 to the outside, the working fluid after the first cooling is discharged from the first working fluid outlet 530 to be introduced into the second working fluid inlet 420 to be described later ≪ / RTI >

한편, 상기 제 1냉각유로(520)는 고정자(400)의 외주면과 내주면 사이의 일부 면이 상기 고정자(400)의 길이방향으로 관통되어 형성될 수 있으며, 단면도에서는 원형으로 형성되지만 원형뿐만 아니라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first cooling passage 520 may be formed by passing a part of the surface between the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the stator 400 in the longitudinal direction of the stator 400. The first cooling passage 520 may have a circular shape, Or the like.

또한, 도시되지는 않았지만 제 1냉각유로(520)를 통과한 작동유체가 원활하게 제 1작동유체 배출구(530)로 배출될 수 있도록 상기 하우징(500) 또는 고정자(400)에 상기 제 1작동유체 배출구(530)와 상기 제 1냉각유로(520)를 서로 연결하는 원주방향의 오목한 홈이 형성될 수 있고, 상기 오목한 홈은 고리 형태로 이루질 수 있다.The first working fluid (not shown) may be supplied to the housing 500 or the stator 400 so that the working fluid that has passed through the first cooling flow path 520 can be smoothly discharged to the first working fluid outlet 530. [ A circumferential concave groove connecting the outlet 530 and the first cooling passage 520 may be formed and the concave groove may be formed in a ring shape.

상기 하우징(500)의 내측에는 제 2작동유체 유입구(420)가 구비되는데, 이 제 2작동유체 유입구(420)는 상기 증발기(5)로부터 연결되어 각각의 상기 터빈(200)으로 작동유체를 유입하는 것으로, 상기 작동유체순환로(6)를 순환하는 작동유체가 상기 증발기(5)를 통해 메인유입구(7)로 유입되면 상기 터빈(200)을 회전시키면서 상기 제 2작동유체 유입구(420)로 유입되도록 구비된다.A second working fluid inlet 420 is provided inside the housing 500. The second working fluid inlet 420 is connected to the evaporator 5 to introduce a working fluid into each of the turbines 200 When the working fluid circulating through the working fluid circulation path 6 flows into the main inlet 7 through the evaporator 5, the turbine 200 is rotated and the inlet of the second working fluid inlet 420 flows into the second working fluid inlet 420 Respectively.

이때 상기 제 2작동유체 유입구(420)로 유입된 작동유체는 상기 제 1작동유체 배출구(530)에서 배출되는 1차 냉각을 마친 작동유체와 혼합되어 상기 터빈(200)으로 유입되도록 구비된다.At this time, the working fluid flowing into the second working fluid inlet 420 is mixed with the working fluid that has been firstly cooled, which is discharged from the first working fluid outlet 530, and is introduced into the turbine 200.

상기 제 2작동유체 유입구(420)를 통해 유입된 작동유체가 고정자(400) 및 회전자(300)를 2차 냉각시키도록 제 2냉각유로(430)가 구비되는데, 이 제 2냉각유로(430)는 상기 터빈배출구(210)로부터 연장되어 상기 고정자(400) 및 회전자(300) 사이를 지나는 것으로, 상기 제 2작동유체 유입구(420)를 통해 유입되는 작동유체가 상기 고정자(400) 및 회전자(300)를 2차 냉각하도록 구비된다.The second cooling flow passage 430 is provided so that the working fluid introduced through the second working fluid inlet 420 secondarily cools the stator 400 and the rotor 300. The second cooling flow passage 430 Is extended from the turbine outlet 210 and passes between the stator 400 and the rotor 300. The working fluid flowing through the second working fluid inlet 420 flows through the stator 400 and the rotor 300, So as to secondarily cool the electrons 300.

상기 제 2냉각유로(430)를 통과한 작동유체는 제 2작동유체 배출구(440)로 배출되는데, 이 제 2작동유체 배출구(440)는 상기 제 2냉각유로(430)의 출구로부터 응축기(3)로 연결되며 냉각을 마친 작동유체를 상기 응축기(3)로 배출하는 것으로, 상기 제 2냉각유로(430)를 통해 상기 고정자(400) 및 회전자(300)의 2차 냉각을 마친 작동유체는 상기 응축기(3)로 유입되도록 구비된다.The working fluid that has passed through the second cooling channel 430 is discharged to the second working fluid outlet 440 through the outlet of the second cooling channel 430 from the outlet of the condenser 3 The working fluid after the second cooling of the stator 400 and the rotor 300 through the second cooling flow path 430 is discharged to the condenser 3, And is introduced into the condenser (3).

상기 제 2작동유체 유입구(420)는 1차 냉각된 작동유체가 배출되는 상기 제 1작동유체 배출구(530)와 연통되어 서로 다른 온도의 작동유체가 상호 혼합되어 상기 터빈(200)으로 유입되도록 구비된다.The second working fluid inlet 420 communicates with the first working fluid outlet 530 through which the first cooled working fluid is discharged so that the working fluid at different temperatures are mixed with each other and introduced into the turbine 200 do.

상기 적용된 작동유체는 Difluoromethane로 일반적으로 R32라고 불리며, 녹는점이 -136도 끓는점이 -51.6도로 매우 저온의 증발온도를 가지고, ASHRAE classification이 A2L 등급으로 약간의 화염성을 갖는 성질이 있다.The applied working fluid is difluoromethane, commonly referred to as R32, has a melting point of -136 ° C, a boiling point of -51.6 ° C, a very low temperature of evaporation temperature, and an ASHRAE classification of A2L grade with some flammability.

상기 R32가 적용된 작동유체는 675의 GWP와 0의 ODP로 친환경 냉매로 적용되며, 열전도율과 같은 물리적 성질이 우수하여 발전 효율이 높으며, 고압 냉매로 전체 플랜트 체적이 적다The working fluid to which R32 is applied is applied as an environment-friendly refrigerant with a GWP of 675 and an ODP of 0, and has excellent physical properties such as thermal conductivity, high power generation efficiency,

한편 작동유체는 R32뿐만 아니라 R245fa, R717, R1234yf, R1234ze 중 선택되는 어느 한가지로 대체되어 이용될 수 있다.On the other hand, the working fluid can be used by replacing any one of R245fa, R717, R1234yf and R1234ze as well as R32.

이와 같이 구성된 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator 1 thus constructed will be described as follows.

본 발명의 일실시예에 따른 회전축(100)은 제 2작동유체 유입구(420)를 중심으로 양측이 터빈발전기의 길이 방향으로 연장되는 것으로, 회전체의 외주면에 각각 구비되는 회전자(300)와 회전축(100)의 중심에 구비되는 각각의 터빈(200)이 동일하게 회전되도록 한다.The rotary shaft 100 according to an embodiment of the present invention extends in the longitudinal direction of the turbine generator on both sides of the second working fluid inlet 420 and includes rotors 300 and 300, So that the respective turbines 200 provided at the center of the rotary shaft 100 are rotated in the same manner.

본 발명의 일실시예에 따른 회전축(100)의 양측에 구비되는 공기베어링(110)은 회전축(100)의 회전이 가능하게 지지하는 것으로, 공기베어링(110)의 내주면으로 인입되는 냉매 증기가 윤활유 역화을하여 축하중에 발생되는 축하중을 저감 시키며, 회전축(100)과 상기 공기베어링(110)에 가해지는 마찰을 현저하게 줄여주는 효과가 있다. The air bearing 110 provided on both sides of the rotary shaft 100 according to an embodiment of the present invention supports the rotary shaft 100 so that the refrigerant vapor flowing into the inner peripheral surface of the air bearing 110 is lubricated The backlash is reduced to reduce the axial load generated during the axial load, and the friction applied to the rotary shaft 100 and the air bearing 110 is remarkably reduced.

본 발명의 일실시예에 따른 터빈(200)은 회전축(100)의 중앙에 서로 대칭으로 구비되면서 터빈배출구(210)가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 것으로, 회전축(100)의 중앙에는 한 쌍의 터빈(200)이 구비되어 작동유체의 순환 효율을 증가시키며, 축하중을 저감 시키는 효과가 있다.The turbine 200 according to an embodiment of the present invention is disposed symmetrically with respect to the center of the rotating shaft 100 and disposed in a direction opposite to the direction of the turbine discharging ports 210. A pair of The turbine 200 is provided to increase the circulating efficiency of the working fluid and to reduce the axial load.

본 발명의 일실시예에 따른 회전자(300)는 회전축(100)의 외주면에 각각 결합되어 자성이 제공되는 영구자석(310)이 구비되는 것으로, 회전축(100)과 함께 회전되면서 영구자석(310)의 자성으로 인해 고정자(400)와 이격된 거리가 유지되는 효과가 있다.The rotor 300 according to an embodiment of the present invention includes permanent magnets 310 coupled to the outer circumferential surfaces of the rotating shaft 100 and provided with magnetic properties and rotated together with the rotating shaft 100 to rotate the permanent magnets 310 The distance between the stator 400 and the stator 400 is maintained.

본 발명의 일실시예에 따른 고정자(400)는 회전자(300)의 외측으로 이격되어 복수 개의 코일권선부(410)가 구비되는 것으로, 작동유체가 터빈(200)으로 인입되어 회전축(100)이 고속회전하면 영구자석(310)과 코일권선부(410)에서 발생되는 자기력으로 인해 전기가 발생한다.The stator 400 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of coil windings 410 spaced apart from the rotor 300 to allow the working fluid to flow into the turbine 200, The electric power is generated by the magnetic force generated in the permanent magnet 310 and the coil winding part 410.

본 발명의 일실시예에 따른 하우징(500)은 고정자(400)의 외주면에 결합되는 것으로, 작동유체의 이동경로를 제공함과 동시에 작동유체가 이탈되는 것을 방지한다.The housing 500 according to an embodiment of the present invention is coupled to the outer circumferential surface of the stator 400 to provide a movement path of the working fluid and prevent the working fluid from being separated.

본 발명의 일실시예에 따른 제 1작동유체 유입구(510)는 증발기(5)를 통해 유입되는 작동유체의 일부분이 유입되는 것으로, 작동유체가 고정자(400)를 1차 냉각시키기 위해 제 1냉각유로(520)로 안내시키는 역할을 한다.The first working fluid inlet 510 according to an embodiment of the present invention includes a first working fluid inlet 510 through which a part of the working fluid flowing through the evaporator 5 flows, To the flow path 520.

상기 제 1작동유체 유입구(510)를 통해 유입된 작동유체는 제 1냉각유로(520)로 유입되어 고정자(400)를 냉각시키는 것으로, 제 1냉각유로(520)를 통해 유입되는 작동유체가 고정자(400)를 1차 냉각시키도록 한다.The working fluid introduced through the first working fluid inlet 510 flows into the first cooling path 520 to cool the stator 400. The working fluid flowing through the first cooling path 520 flows through the stator 400, (400) is first cooled.

상기 제 1냉각유로(520)를 통해 유입되는 작동유체는 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출되는 것으로, 1차 냉각을 마친 작동유체는 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출되며, 제 1작동유체 배출구(530)는 제 2작동유체 배출구(440)와 연통되어 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출되는 1차 냉각을 마친 작동유체가 제 2작동유체 배출구(440)를 통해 유입되는 작동유체와 상호 혼합되어 터빈(200)으로 유입된다.The working fluid flowing through the first cooling channel 520 is discharged through the first working fluid outlet 530. The working fluid after the first cooling is discharged through the first working fluid outlet 530, The first working fluid discharge port 530 is communicated with the second working fluid discharge port 440 so that the primary working fluid discharged through the first working fluid discharge port 530 flows through the second working fluid discharge port 440 And flows into the turbine 200 in intermixing with the incoming working fluid.

본 발명의 일실시예에 따른 제 2작동유체 유입구(420)는 증발기(5)를 통해 유입되는 작동유체가 메인유입구(7)를 통해 유입되어 제 1작동유체 배출구(530)를 통해 배출되는 1차 냉각을 마친 작동유체와 상호 혼합되어 터빈(200)으로 작동유체가 유입되도록 한다.The second working fluid inlet 420 according to an embodiment of the present invention is configured such that the working fluid flowing through the evaporator 5 flows through the main inlet 7 and is discharged through the first working fluid outlet 530 Cooled fluid is intermixed with the working fluid to allow the working fluid to flow into the turbine (200).

상기 제 2작동유체 유입구(420)를 통해 유입된 작동유체는 제 2냉각유로(430)로 유입되면서 고정자(400) 및 회전자(300)를 2차 냉각시키는 것으로, 터빈(200)을 통해 제 2냉각유로(430)로 유입되는 작동유체가 고정자(400) 및 회전자(300)를 2차 냉각시킴으로 냉각효율이 향상되는 효과가 있다.The working fluid introduced through the second working fluid inlet 420 is secondarily cooled in the stator 400 and the rotor 300 while flowing into the second cooling flow passage 430, 2, the working fluid flowing into the cooling flow path 430 has a secondary cooling effect on the stator 400 and the rotor 300, thereby improving the cooling efficiency.

상기 제 2냉각유로(430)를 통해 2차 냉각을 마친 작동유체는 제 2작동유체 배출구(440)를 통해 배출되어 응축기(3)로 유입되는 것으로, 2차 냉각된 작동유체가 작동유체순환로(6)를 따라 응축기(3), 냉매펌프(4) 및 증발기(5)를 순차적으로 순환하도록 제 2작동유체 배출구(440)에서 배출한다. The working fluid that has undergone the second cooling through the second cooling flow passage 430 is discharged through the second working fluid discharge port 440 and flows into the condenser 3 so that the second cooled working fluid flows through the working fluid circulation path 6, the condenser 3, the refrigerant pump 4 and the evaporator 5 are sequentially discharged from the second working fluid outlet 440 so as to be circulated sequentially.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기(1)를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.The above description is only one embodiment for implementing the self-cooled lubricant type organic Rankine cycle turbine generator 1 according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

3 : 응축기 4 : 냉매펌프
5 : 증발기 6 : 작동유체순환로
7 : 메인유입구 100 : 회전축
110 : 공기베어링 120 : 축통로
200 : 터빈 210 : 터빈배출구
300 : 회전자 310 : 영구자석
400 : 고정자 410 : 코일권선부
420 : 제 2작동유체 유입구 430 : 제 2냉각유로
440 : 제 2작동유체 배출구 500 : 하우징
510 : 제 1작동유체 유입구 520 : 제 1냉각유로
530 : 제 1작동유체 배출구3: condenser 4: refrigerant pump
5: Evaporator 6: Working fluid circulation path
7: main inlet 100: rotary shaft
110: air bearing 120: shaft passage
200: turbine 210: turbine outlet
300: rotor 310: permanent magnet
400: stator 410: coil winding part
420: second working fluid inlet 430: second cooling flow passage
440: second working fluid outlet 500: housing
510: first working fluid inlet 520: first cooling flow passage
530: First working fluid outlet

Claims (5)

작동유체가 순환되도록 응축기, 냉매펌프 및 증발기와 연결되어 고정자 및 회전자를 냉각시키는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기에 있어서,
상기 응축기(3), 상기 냉매펌프(4) 및 증발기(5)를 순차적으로 통과하며 순환하는 작동유체가 유입되며 제 2작동유체 유입구(420)를 중심으로 양측이 터빈발전기의 길이 방향으로 연장되어 구동력의 전달에 의해 양측이 동일하게 회전되도록 구비된 회전축;
상기 회전축의 중앙에 서로 대칭으로 배치되며, 터빈배출구가 서로 반대되는 방향으로 배치되는 한 쌍의 터빈;
상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 상기 터빈을 중심으로 상기 회전축의 양측에 각각 결합되고, 상기 회전축에 자성이 제공되는 영구자석이 구비되는 회전자;
상기 회전자를 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 스테이터 코일이 감기는 복수 개의 코일권선부가 형성되는 고정자; 및
상기 고정자의 외주면이 각각 결합되는 하우징을 포함하여 구성되며,
상기 하우징은,
상기 증발기로부터 연결되어 상기 하우징의 내부로 작동유체를 각각 유입하는 제 1작동유체 유입구와,
상기 고정자의 외측에 형성되고, 상기 제 1작동유체 유입구를 통해 유입되는 작동유체가 통과하는 제 1냉각유로; 및
상기 제 1냉각유로를 통과하여 냉각을 마친 작동유체를 외부로 배출하는 제 1작동유체 배출구를 각각 포함하되,
상기 회전축의 양측에는 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 공기베어링이 구비되고, 상기 공기베어링의 측면에는 상기 작동유체가 유입되어 상기 회전축과 상기 공기베어링의 접촉면에 분사되도록 하는 상기 공기베어링의 측면을 관통하는 복수 개의 구멍이 구비되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기.
A self-cooling lubricated organic Rankine cycle turbine generator connected with a condenser, a refrigerant pump and an evaporator to cool the stator and the rotor so that the working fluid is circulated,
The circulating working fluid sequentially flows through the condenser 3, the refrigerant pump 4 and the evaporator 5, and both sides extend in the longitudinal direction of the turbine generator with respect to the second working fluid inlet 420 A rotating shaft provided on both sides to rotate equally by transmission of driving force;
A pair of turbines arranged symmetrically with each other at the center of the rotary shaft, the turbine exhaust ports arranged in directions opposite to each other;
A rotor coupled to both sides of the rotating shaft about the turbine so as to be rotatable together with the rotating shaft, the permanent magnet being provided with magnetic force on the rotating shaft;
A stator formed in a cylindrical shape surrounding the rotor, the stator having a plurality of coil winding portions around which a stator coil is wound; And
And a housing to which the outer circumferential surfaces of the stator are respectively coupled,
The housing includes:
A first working fluid inlet connected to the evaporator and introducing a working fluid into the housing,
A first cooling passage formed outside the stator and through which a working fluid flowing through the first working fluid inlet flows; And
And a first working fluid discharge port through which the working fluid that has passed through the first cooling flow path and has been cooled is discharged to the outside,
Wherein the air bearing is provided on both sides of the rotary shaft so as to rotatably support the rotary shaft, and the side surface of the air bearing, through which the working fluid flows into the side surface of the air bearing, Characterized in that a plurality of holes are provided in the inner surface of the inner surface of the turbine shaft.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 증발기로부터 연결되어 각각의 상기 터빈으로 작동유체를 유입하는 제 2작동유체 유입구와,
상기 터빈배출구로부터 연장되어 상기 고정자 및 회전자 사이를 지나는 제 2냉각유로; 및
상기 제 2냉각유로의 출구로부터 응축기로 연결되며 냉각을 마친 작동유체를 상기 응축기로 배출하는 제 2작동유체 배출구를 각각 포함하고,
상기 제 2작동유체 유입구는 상기 제 1작동유체 배출구와 연통되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기.
The method according to claim 1,
The housing includes:
A second working fluid inlet connected to the evaporator and operatively connected to each of the turbines,
A second cooling passage extending from the turbine outlet and passing between the stator and the rotor; And
And a second working fluid discharge port connected to the condenser from the outlet of the second cooling flow passage and discharging the cooled working fluid to the condenser,
And the second working fluid inlet communicates with the first working fluid outlet. ≪ Desc / Clms Page number 24 >
삭제delete 제 3항에 있어서,
상기 회전축의 내부에는 상기 회전축의 길이방향으로 상기 제 2작동유체 유입구를 통해 유입된 작동유체가 통과하는 축통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각 윤활형 유기 랭킨 사이클 터빈발전기.
The method of claim 3,
And an axial passage through which the working fluid introduced through the second working fluid inlet port passes is formed in the rotating shaft in the longitudinal direction of the rotating shaft.
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