KR102609972B1 - 유체차단막이 형성되는 터빈장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체차단막이 형성되는 터빈장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 일측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체유입구와, 타측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체출구와, 내주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 복수의 제1블레이드가 구비되는 스테이터; 상기 스테이터의 내부 중앙에 구비되고, 외주면에 상기 제1블레이드와 동일한 각도로 형성되는 복수의 제2블레이드가 구비되는 로터;를 포함하되, 상기 유체유입구에 일정 압력의 유체가 유입되어 상기 제2블레이드의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 상기 유체가 상기 제1블레이드의 타측과 접촉된 후, 상기 유체의 반동력에 의해 상기 제2블레이드의 일측을 접촉하는 동작을 반복하며 상기 로터가 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체차단막이 형성되는 터빈장치{Turbine equipment driven by fluid collision and expansion pressure}
본 발명은 유체차단막이 형성되는 터빈장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터의 회전에 의해 제1블레이드의 일측 끝단과 제2블레이드의 타측 끝단 사이에 유체차단막이 형성됨으로써, 유체가 외부로 배출되는 것을 방지함과 동시에, 유체가 제1공간에서 제2공간으로 이동 시, 체적이 점차 늘어나 로터의 회전력을 증대시키기 위한 유체차단막이 형성되는 터빈장치에 관한 것이다.
일반적으로, 터빈(turbine)은 물, 가스, 증기 등의 유체가 가지는 에너지를 유용한 기계적 일로 변환시키는 기계이다.
이러한, 터빈은 회전운동을 하는 것이 특징이다. 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃(blade) 또는 날개를 심고 거기에 증기 또는 가스를 내뿜어 고속 회전시키는 터보형의 기계를 터빈이라고 한다.
높은 곳의 물을 낙하시켜 그것을 회전체인 러너(runner)를 지나게 하여 유수의 에너지를 기계적 일로 변환시키는 것이 수력터빈이고, 일정 압력의 증기를 노즐로부터 내뿜어 깃에 작용케 하여 회전시키는 증기에너지를 이용하는 것이 증기터빈이다.
한편, 현재 널리 사용되는 축류형 터빈 발전기는, 대부분 유체를 블레이드에 충돌시키는 충동력에 회전력이 발생되고, 블레이드 사이에 유체가 쉽게 빠져 나갈 수 밖에 없는 구조로 제작되어, 유체의 압축력이 낮아질 수 밖에 없는 문제점이 발생되었다.
즉, 종래의 터빈은 복수의 블레이드를 설치해야함과 동시에, 블레이드의 단면적을 넓어지도록 제작하여 유체의 압축력을 증대시킬 수 밖에 없고, 유체의 압축력을 증대하기 위하여 터빈장치의 부피가 커질 수 밖에 없는 문제점이 발생되었다.
또한, 가스엔진이나 터보제트엔진의 경우, 고열을 냉각시켜야 하는 문제점과, 내구성이 현저히 떨어지는 등의 문제점이 발생되어 터빈장치의 결함으로 이어지는 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
한편, 유체압력을 회전력으로 바꾸어주는 대부분의 터빈들은 블레이드 사이에 틈새가 많아 형성되는 구조이므로 유체가 잘 빠져나가는 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위하여, 회전 블레이드와 고정 블레이드를 여러 층으로 중복시키는 구조로 형성시켜 크기가 크고 블레이드의 단면적을 늘려줘야 하기 때문에 블레이드가 복수개 필요하고, 이에 따라, 부품수의 증가로 인한 제작비가 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0129037호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 로터의 회전에 의해 제1블레이드의 일측 끝단과 제2블레이드의 타측 끝단 사이에 유체차단막이 형성됨으로써, 유체가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 유체가 제1공간에서 제2공간으로 이동 시, 체적이 점차 늘어나 로터의 회전력을 증대시키기 위한 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 로터가 저속으로 회전되어도 정용량에 가까운(배기량 대비 회전비) 회전을 수행하기 위한 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복수개의 터빈을 적층하는 터빈과 달리, 단일개의 터빈을 구비하여도 축류형 터빈과 같은 효과를 구현할 수 있어 구조가 간단하고 제작비를 절감하기 위한 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 본 발명은 일측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체유입구와, 타측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체출구와, 내주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 복수의 제1블레이드가 구비되는 스테이터;
상기 스테이터의 내부 중앙에 구비되고, 외주면에 상기 제1블레이드와 동일한 각도로 형성되는 복수의 제2블레이드가 구비되는 로터;를 포함하되,
상기 유체유입구에 일정 압력의 유체가 유입되어 상기 제2블레이드의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 상기 유체가 상기 제1블레이드의 타측과 접촉된 후, 상기 유체의 반동력에 의해 상기 제2블레이드의 일측을 접촉하는 동작을 반복하며 상기 로터가 회전하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로터의 회전에 의해 상기 제1블레이드의 일측 끝단과 상기 제2블레이드의 타측 끝단이 교차되고, 상기 제1블레이드의 일측 끝단과 상기 제2블레이드의 타측 끝단 사이 공간에 유체차단막이 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유체유입구로 유입되는 유체는, 제1공간으로 유입되고, 제2공간으로 이동되며, 제3공간으로 이동된 후, 상기 유체출구로 배출되되,
상기 유체가 상기 제1공간에서 상기 제2공간, 상기 제3공간으로 이동되며 체적이 점차 향상되고 유체가 팽창되어 상기 로터의 회전력을 향상시키는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유체유입구와, 상기 유체출구의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유체유입구의 내측에는, 상기 제1블레이드와 일정각도 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 제1슬릿이 형성되고,
상기 유체출구의 내측에는, 상기 제1블레이드와 일정각도 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 제2슬릿이 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1슬릿과, 상기 제2슬릿의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1블레이드의 갯수는 상기 제2블레이드의 갯수 보다 많게 형성되거나,
상기 제1블레이드의 갯수는 상기 제2블레이드의 갯수 보다 작게 형성되는 유체차단막이 형성되는 터빈장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 유체차단막이 형성되는 터빈장치에 따르면, 로터의 회전에 의해 제1블레이드의 일측 끝단과 제2블레이드의 타측 끝단 사이에 유체차단막이 형성됨으로써, 유체가 외부로 배출되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 유체가 제1공간에서 제2공간으로 이동 시, 체적이 점차 늘어나 로터의 회전력을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 로터가 저속으로 회전되어도 정용량에 가까운(배기량 대비 회전비) 회전을 수행하는 효과가 있다.
또한, 복수개의 터빈을 적층하는 터빈과 달리, 단일개의 터빈을 구비하여도 축류형 터빈과 같은 효과를 구현할 수 있어 구조가 간단하고 제작비를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치의 유체흐름을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 부분사시도이다.
이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치의 유체흐름을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유체차단막이 형성되는 터빈장치를 도시한 부분사시도이다.
도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 본 발명인 유체차단막이 형성되는 터빈장치는 크게, 스테이터(100)와, 로터(200) 및 유체차단막(300)을 포함하는 구성이다.
더욱 상세하게는, 일측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체유입구(110)와, 타측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체출구(120)와, 내주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 복수의 제1블레이드(130)가 구비되는 스테이터(100)와, 상기 스테이터(100)의 내부 중앙에 구비되고, 외주면에 상기 제1블레이드(130)와 동일한 각도로 형성되는 복수의 제2블레이드(210)가 구비되는 로터(200)를 포함하되, 상기 유체유입구(110)에 일정 압력의 유체가 유입되어 상기 제2블레이드(210)의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 상기 유체가 상기 제1블레이드(130)의 타측과 접촉된 후, 상기 유체의 반동력에 의해 상기 제2블레이드(210)의 일측을 접촉하는 동작을 반복하며 상기 로터(200)가 회전하는 구성이다.
먼저, 스테이터(100)는, 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 내부에 로터(200)가 구비되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부에 로터(200)가 구비될 수 있다.
여기서, 스테이터(100)는 로터(200)와 더불어 고정체 또는 회전체로 활용될 수 있다.
이러한, 스테이터(100)는 일측은 유체유입구(110)가 형성되고, 타측에는 유체출구(120)가 형성되며, 내주면에는 복수의 제1블레이드(130)가 형성되어 있다.
유체유입구(110)는, 스테이터(100)의 일측에 일정각도 경사지게 형성되는 구성이다.
여기서, 유체유입구(110)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 터빈장치의 측면에 형성되거나, 도 5, 6에 도시된 바와 같이 터빈장치의 정면과, 후면에 각각 형성되거나 터빈장치의 정면 또는 후면 중 어느 하나의 위치에 형성될 수 있다.
이러한, 유체유입구(110)는 일정 압력의 유체가 유입되는 구성이다.
한편, 유체유입구(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이 단일개로 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.
또한, 유체유입구(110)로 유입되는 유체는 이하 설명될 유체출구(120) 이전까지 유체의 압력이 전달되는데, 유체의 압력은 유체유입구(110)에서는 높은 압력을 유지하고, 유체출구(120)로 갈수록 유체의 압력은 상대적으로 낮아지게 된다.
여기서, 유체유입구(110)는 이하 설명될 제2블레이드(210)의 일측과 접촉을 위하여 일정각도 경사지게 형성되어 유체가 제2블레이드(210)의 일측으로 흐를 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 유체유입구(110)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 유체가 제2블레이드(210)의 일측으로 흐를 수 있도록 유도할 수 있다.
아울러, 유체유입구(110)의 내측에는, 제1블레이드(130)와 일정각도 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 제1슬릿(111)이 형성된다.
제1슬릿(111)은, 유입되는 유체의 압력으로 부터 터빈장치를 보강할 수 있고, 유입되는 유체를 유도하여 터빈장치로 유입을 가이드하기 위한 구성이다.
여기서, 제1슬릿(111)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 유체가 제1슬릿(111)을 따라 제2블레이드(210)의 일측으로 유입될 수 있도록 유도할 수 있다.
유체출구(120)는, 스테이터(100)의 타측에 일정각도 경사지게 형성되는 구성이다.
여기서, 유체출구(120)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 터빈장치의 측면에 형성되거나, 도 5, 6에 도시된 바와 같이 터빈장치의 정면과, 후면에 각각 형성되거나 터빈장치의 정면 또는 후면 중 어느 하나의 위치에 형성될 수 있다.
이러한, 유체출구(120)는 유체유입구(110)로 유입되는 일정 압력의 유체가 이하 설명될 제1공간(310)과 제2공간(320), 제3공간(320)을 거쳐 일부 배출되는 구성이다.
한편, 유체출구(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이 단일개로 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개 형성될 수 있음을 밝혀둔다.
이때, 도 3에 도시된 복수개의 유체출구(120)로 구현될 경우, 일부는 유체에너지를 회전운동으로 전환시킬 수 있고, 일부는 터빈장치와 연결되는 터보제트엔진 등에 압축공기를 유입시켜 냉각 및 예을을 한 후, 연소실에 유입시킬 수 있다.
또한, 터보제트엔진에 적용할 경우, 압축 터빈에 의해서 압축된 공기는 본 발명의 터빈에 1차적으로 유입되어 터빈 내부를 냉각 시키고 이 괴정에서 열교환 된 공기를 연소실로 이동되어 엔진효율의 향상과 터빈의 냉각에 효과적이다.
아울러, 유체출구(120)는 제1공간(310)과 제2공간(320), 제3공간(320)을 거쳐 이동되는 유체를 완만하게 배출하기 위하여 일정각도 경사지게 형성된다.
또한, 유체출구(120)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 제1공간(310)과 제2공간(320), 제3공간(320)을 거치는 유체를 완만하게 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.
아울러, 유체출구(120)의 내측에는, 제1블레이드(130)와 일정각도 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 제2슬릿(121)이 형성된다.
제2슬릿(121)은, 배출되는 유체의 압력으로 부터 터빈장치를 보강할 수 있고, 배출되는 유체를 유도하여 터빈장치로 부터 배출을 가이드하기 위한 구성이다.
여기서, 제2슬릿(121)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 유체를 완만하게 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 유체출구(120)의 내측에는, 일정각도 경사지게 형성되는 고정체 반동 블레이드(122)가 형성된다.
고정체 반동 블레이드(122)는, 유체가 유체출구(120)를 통해 배출되는 과정에서 고정체 반동 블레이드(122)를 한번 더 거치도록 하고, 배출되는 유체를 유도하여 터빈장치로 부터 배출을 가이드하기 위한 구성이다.
여기서, 고정체 반동 블레이드(122)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 유체를 완만하게 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.
제1블레이드(130)는, 스테이터(100)의 내주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 구성이다.
여기서, 제1블레이드(130)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 제2블레이드(210)의 일측으로 유입된 유체가 이동될 수 있도록 유도할 수 있다.
이를 통해, 유체유입구(110)로 부터 유입되는 유체가 제2블레이드(210)의 일측과 접촉된 후에 유체의 흐름에 의해 이동되어 제1블레이드(130)의 타측과 접촉하게 된다.
즉, 제1블레이드(130)는, 유체유입구(110)로 부터 유입되는 일정 압력의 유체가 제2블레이드(210)의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 유체가 제1블레이드(130)의 타측과 접촉하기 위한 구성이다.
한편, 제1블레이드(130)의 갯수는 제2블레이드(210)의 갯수 보다 많게 형성되거나, 제1블레이드(130)의 갯수는 제2블레이드(210)의 갯수 보다 작게 형성된다.
즉, 제1블레이드(130)의 갯수와 제2블레이드(210)의 갯수는 동일하게 형성되지 않는것이 바람직하다.
여기서, 제1블레이드(130)의 갯수가 제2블레이드(210)의 갯수 보다 많게 형성될 경우, 유체가 유입되면서 제1블레이드(130)의 일측 끝단과 제2블레이드(210)의 일측 끝단 사이에 형성된 틈새 중 많이 벌어진 곳을 향해 이동하려는 유체의 흐름에 의해 로터(200)를 회전시키려는 힘이 작용하게 된다.
로터(200)는, 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 스테이터(100)의 내부에 로터(200)가 구비되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터(100)의 외부에 구비될 수 있다.
여기서, 로터(200)는 스테이터(100)와 더불어 고정체 또는 회전체로 활용될 수 있다.
이러한, 로터(200)의 외주면에 제1블레이드(130)와 동일한 각도로 형성되는 복수의 제2블레이드(210)가 형성되어 있다.
제2블레이드(210)는, 로터(200)의 외주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 구성이다.
여기서, 제2블레이드(210)의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되어 유체유입구(110)로 부터 유입되는 유체가 이동될 수 있도록 유도할 수 있다.
이를 통해, 유체유입구(110)로 부터 유입되는 유체가 제2블레이드(210)의 일측과 접촉된 후에 유체의 흐름에 의해 이동되어 제1블레이드(130)의 타측과 접촉하게 된다.
즉, 제2블레이드(210)는, 유체유입구(110)로 부터 유입되는 일정 압력의 유체가 제2블레이드(210)의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 유체가 제1블레이드(130)의 타측과 접촉하기 위한 구성이다.
더욱 상세하게는, 유체유입구(110)에 일정 압력의 유체가 유입되어 제2블레이드(210)의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 유체가 제1블레이드(130)의 타측과 접촉된 후, 유체의 반동력에 의해 제2블레이드(210)의 일측을 접촉하는 동작을 반복하며 로터(20)의 회전이 가능한 것이다.
또한, 로터(200)의 회전에 의해 제1블레이드(130)의 일측 끝단과 제2블레이드(210)의 타측 끝단이 교차되고, 제1블레이드(130)의 일측 끝단과 제2블레이드(210)의 타측 끝단 사이 공간에 유체차단막(300)이 형성된다.
여기서, 제1블레이드(130)의 갯수는 제2블레이드(210)의 갯수 보다 많게 형성되어 있으므로, 로터(200)가 반복 회전하면서 제1블레이드(130)와 제2블레이드(210) 간에 이격거리가 순차적으로 달라지게 되는데, 제1블레이드(130)와 제2블레이드(210) 간에 이격거리가 긴 부분 부터 이격거리가 없는 부분으로 구현될 수 있으므로, 유체의 압력이 새어나가는 것을 방지할 수 있는 것이다.
즉, 유체차단막(300)은 유체의 압력이 새어나가는 것을 방지하기 위한 수단으로 에어 스크린과 같이 유체가 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 로터(200)가 회전하지 않아도 제1블레이드(130)와 제2블레이드(210) 간의 이격거리가 없는 부분을 통해 유체가 쉽게 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 유체유입구(110)로 유입되는 유체는, 제1공간(310)으로 유입되고, 제2공간(320)으로 이동되며, 제3공간(330)으로 이동된 후, 유체출구(120)로 배출되되, 유체가 제1공간(310)에서 제2공간(320), 제3공간(330)으로 순차적으로 이동되며 체적이 점차 향상되고 유체가 팽창되어 로터(200)의 회전력을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제1공간(310), 제2공간(320), 제3공간(330)은 유체가 이동되며 유체차단막(300)에 의해 구획되는데, 로터(200)의 회전에 의해 구획되어 점차 체적이 확장되어 로터(200)의 회전을 가속시키게 된다.
즉, 유체차단막(300)에 의해 구획되는 제1공간(310), 제2공간(320), 제3공간(330)은 로터(200)의 회전에 따라 제1공간(310), 제2공간(320), 제3공간(330)의 내부에 갇혀지는 공간 체적이 향상되며, 공간 체적의 향상은 로터(200)를 회전시키는 힘으로 작용하게 되는 것이다.
한편, 도 5, 6에 도시된 바와 같이, 터빈장치는 축류형 터빈으로 구현될 경우, 유체가 유입되는 유체유입구(110)는 터빈장치의 외부에 형성되어 있으며, 유체가 배출되는 유체출구(120)는 터빈장치의 내부에 형성될 수 있다.
즉, 상술된 유체의 흐름은 동일하게 작용되고, 유체유입구(110)와 유체출구(120)는 터빈장치의 정면과 후면에 각각 형성되거나, 터빈장치의 정면 또는 후면 중 어느 하나의 위치에 각각 형성되도록 구현될 수 있음을 밝혀둔다.
여기서, 유체출구(120)의 내측에는, 일정각도 경사지게 형성되는 고정체 반동 블레이드(122)가 형성된다.
고정체 반동 블레이드(122)는, 유체가 유체출구(120)를 통해 배출되는 과정에서 고정체 반동 블레이드(122)를 한번 더 거침으로서 반동력을 추가적으로 구현할 수 있고, 배출되는 유체를 유도하여 터빈장치로 부터 배출을 가이드하기 위한 구성이다.
따라서, 본 발명의 유체차단막이 형성되는 터빈장치에 따르면, 로터의 회전에 의해 제1블레이드의 일측 끝단과 제2블레이드의 타측 끝단 사이에 유체차단막이 형성됨으로써, 유체가 외부로 배출되는 것을 방지하는 효과가 있고, 유체가 제1공간에서 제2공간으로 이동 시, 체적이 점차 늘어나 로터의 회전력을 증대시키는 효과가 있으며, 로터가 저속으로 회전되어도 정용량에 가까운(배기량 대비 회전비) 회전을 수행할 수 있고, 복수개의 터빈을 적층하는 터빈과 달리, 단일개의 터빈을 구비하여도 축류형 터빈과 같은 효과를 구현할 수 있어 구조가 간단하고 제작비를 절감하는 효과가 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 스테이터 110 : 유체유입구
111 : 제1슬릿 120 : 유체출구
121 : 제2슬릿 122 : 고정체 반동 블레이드
130 : 제1블레이드 200 : 로터
210 : 제2블레이드 300 : 유체차단막
310 : 제1공간 320 : 제2공간

Claims (8)

  1. 일측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체유입구와, 타측에 일정각도 경사지게 형성되는 유체출구와, 내주면에 일정간격 이격되어 일정각도 경사지게 형성되는 복수의 제1블레이드가 구비되는 스테이터;
    상기 스테이터의 내부 중앙에 구비되고, 외주면에 상기 제1블레이드와 동일한 각도로 형성되는 복수의 제2블레이드가 구비되는 로터;를 포함하되,
    상기 유체유입구의 내측에는, 상기 제1블레이드와 일정 각도 이격되어 일정 각도 경사지게 형성되되, 단면이 일정 각도 라운드지게 형성되는 제1슬릿이 형성되고,
    상기 유체출구의 내측에는, 상기 제1블레이드와 일정 각도 이격되어 일정 각도 경사지게 형성되되, 단면이 일정 각도 라운드지게 형성되는 제2슬릿이 형성되며,
    상기 유체유입구에 일정 압력의 유체가 유입되어 상기 제2블레이드의 일측과 접촉되며 충동력이 발생되고, 상기 유체가 상기 제1블레이드의 타측과 접촉된 후, 상기 유체의 반동력에 의해 상기 제2블레이드의 일측을 접촉하는 동작을 반복하며 상기 로터가 회전하는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터의 회전에 의해 상기 제1블레이드의 일측 끝단과 상기 제2블레이드의 타측 끝단이 교차되고, 상기 제1블레이드의 일측 끝단과 상기 제2블레이드의 타측 끝단 사이 공간에 유체차단막이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구로 유입되는 유체는, 제1공간으로 유입되고, 제2공간으로 이동되며, 제3공간으로 이동된 후, 상기 유체출구로 배출되되,
    상기 유체가 상기 제1공간에서 상기 제2공간, 상기 제3공간으로 이동되며 체적이 점차 향상되고 유체가 팽창되어 상기 로터의 회전력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구와, 상기 유체출구의 단면은 일정각도 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1블레이드의 갯수는 상기 제2블레이드의 갯수 보다 많게 형성되거나,
    상기 제1블레이드의 갯수는 상기 제2블레이드의 갯수 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체차단막이 형성되는 터빈장치.
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