KR20130035652A

KR20130035652A - 반작용식 터빈장치

Info

Publication number: KR20130035652A
Application number: KR1020110100089A
Authority: KR
Inventors: 김기태; 장영일; 김정훈
Original assignee: 주식회사 에이치케이터빈
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-09
Also published as: KR101303343B1; US10006289B2; US20140248124A1; DE112012004080B4; WO2013048072A1; DE112012004080T5

Abstract

본 발명은 조립을 용이하게 한 반작용식 터빈장치가 개시된다. 이를 위한, 반작용식 터빈장치는 특정 길이로 형성된 회전축과, 내부공간이 형성되어 상기 회전축에 회전가능하게 결합된 것으로, 일측에는 작동유체가 유입될 수 있도록 관통된 유입부가 형성되고, 타측에는 작동유체가 외부로 배출될 수 있도록 관통된 배출부가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축의 길이 방향으로 배치되며, 상기 하우징의 유입부로부터 유입되는 작동유체가 유입되었다가 분사됨에 따라 상기 회전축을 회전시키는 적어도 하나 이상의 회전유닛을 포함하고, 적어도 하나의 회전유닛의 둘레면과 상기 하우징의 내면 사이로 상기 회전유닛의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된다.

Description

반작용식 터빈장치{Reaction type turbine}

본 발명은 반작용식 터빈장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀이나 가스 또는 압축공기를 이용하여 회전력을 발생시키는 반작용식 터빈장치에 관한 것이다.

스팀터빈은 스팀이 가진 열에너지를 기계적 일로 변환시키는 원동기 방식의 하나이다. 스팀터빈은 진동이 적고, 능률이 좋으며, 고속이면서 큰 마력을 얻을 수 있기 때문에 화력발전이나 선박의 주기관으로 널리 사용되고 있다.

한국등록특허 10-1052253 (공개일 2009.04.15)에는 반작용식 터빈이 기술되어 있다. 반작용식 터빈은 종래의 일반적인 터빈과 다르게 로터들로부터 작동유체가 외부로 분사되고, 이에 대한 반발력으로 로터가 회전하게 된다.

한편, 한국등록특허 10-1052253의 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 분사회전부들(120A, 120B, 120C)을 터빈축(130)에 순차적으로 결합시켜서 제조하여야 하고, 도 17에 도시된 바와 같이, 터빈축(280)에 로터(240,250,260)가 조립된 상태에서는 하우징(210, 220, 230)을 터빈축(280)에 결합시킬 수 없으므로, 하우징이 분할된 형태로 제조한 다음, 로터와 하우징을 1개씩 번갈아 삽입하여서 조립하여야 한다. 이에 따라, 조립이 용이하지 않으므로, 전체 부품의 축 중심을 맞추기가 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 조립을 용이하게 한 반작용식 터빈장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 트러스트 베어링에 큰 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 반작용식 터빈장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반작용식 터빈장치는, 특정 길이로 형성된 회전축과, 내부공간이 형성되어 상기 회전축에 회전가능하게 결합된 것으로, 일측에는 작동유체가 유입될 수 있도록 관통된 유입부가 형성되고, 타측에는 작동유체가 외부로 배출될 수 있도록 관통된 배출부가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축의 길이 방향으로 배치되며, 상기 하우징의 유입부로부터 유입되는 작동유체가 유입되었다가 분사됨에 따라 상기 회전축을 회전시키는 적어도 하나 이상의 회전유닛을 포함하고, 적어도 하나의 회전유닛의 둘레면과 상기 하우징의 내면 사이로 상기 회전유닛의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된다.

본 발명에 따른 반작용식 터빈장치는, 회전축에 하우징을 결합시키고 하우징의 내부에 회전유닛만 결합하거나, 회전축에 회전유닛만 결합한 다음 하우징을 결합시켜서 제조를 완료할 수 있으므로, 종래의 반작용식 터빈장치 보다 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 반작용식 터빈장치는 조립이 용이하도록 이루어져있으므로,하우징과 회전유닛의 중심을 동일하게 맞추기가 용이하여 동작시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있고, 누설 손실을 줄일 수 있다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 반작용식 터빈장치에서 하우징의 일부를 분리하여 도시한 분해사시도.
도 3은, 도 1에 도시된 반작용식 터빈장치에서 A-A'라인을 따라 취한 단면도.
도 4는, 도 3에 도시된 반작용식 터빈장치에서 B-B'라인을 따라 취한 제1회전부의 제2몸체부의 단면도.
도 5는, 도 3에 도시된 반작용식 터빈장치에서 C-C'라인을 따라 취한 제2회전부의 제3몸체부의 단면도.
도 6은, 도 3에 도시된 반작용식 터빈장치에서 D-D'라인을 따라 취한 제2회전부의 제4몸체부의 단면도.
도 7은, 도 1에 도시된 반작용식 터빈장치에서 회전유닛과 회전축의 변형예를도시한 단면도.
도 8은, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치를 도시한 단면도.
도 9는, 도 8에 도시된 반작용식 터빈장치에서 하우징의 변형예를 도시한 단면도.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치를 도시한 단면도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(100)는 회전축(110)과, 하우징(120)과, 회전유닛(150)을 포함한다.

회전축(110)은 특정 길이로 형성된다. 반작용식 터빈장치(100)가 발전기에 적용되는 경우, 회전축(110)에는 발전기에 포함된 전자석이 결합되어 전기를 생산할 수 있다. 또한, 반작용식 터빈장치(100)가 동력장치에 적용되는 경우, 회전축(110)에 벨트 또는 기어를 결합시키는 것도 가능하다.

하우징(120)에는 내부공간이 형성된다. 하우징(120)은 상기 회전축(110)에 회전가능하게 결합된다. 하우징(120)은 지면상에 고정될 수 있다. 이 경우, 회전축(110)과, 후술할 회전유닛(150)은 서로 연동되어 회전된다. 하우징(120)과 회전축(110)이 접촉되는 부분에는 베어링(123)이 설치될 수 있다. 하우징(120)의 형상의 일예로 원기둥 형상일 수 있다. 하우징(120)의 일측에는 작동유체가 유입될 수 있도록 관통된 유입부(121)가 형성된다. 유입부(121)는 하나의 홀 또는 다수개의 홀로 이루어질 수 있다.

상기 하우징(120)은 커버(124)를 더 포함할 수 있다. 커버(124)는 하우징(120)에서 유입부(121)에 인접한 부분에 형성된다. 커버(124)는 내부공간이 형성되도록 형성되어 외부로부터 공급되는 작동유체가 유입부(121)로 유입될 있도록 안내한다. 하우징(120)의 타측에는 작동유체가 외부로 배출될 수 있도록 관통된 배출부(122)가 형성된다. 예를 들어, 도면상에서 하우징(120)의 좌측면에 유입부(121)가 형성되는 경우, 하우징(120)의 우측면에 배출부(122)가 형성될 수 있다. 이와 다르게, 하우징(120)의 좌측면에 배출부(122)가 형성되는 경우, 하우징(120)의 우측면에 유입부(121)가 형성되는 것도 가능하다. 배출부(122)는 하나의 홀 또는 다수개의 홀로 이루어질 수 있다.

상기와 같은 하우징(120)은 회전축(110)의 길이방향을 따라 복수개로 분할되도록 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 하우징(120)이 원기둥형상으로 이루어진 경우, 하우징(120)에서 유입부(121)와 배출부(122)가 형성된 부분을 제외한 부분이 회전축(110)의 길이 방향으로 일정 길이마다 분할되도록 이루어질 수 있다.

회전유닛(150)은 상기 하우징(120) 내부에 배치되어 상기 회전축(110)에 결합되고, 상기 회전축(110)의 길이 방향으로 배치된다. 회전유닛(150)은 상기 하우징(120)의 유입부(121)로부터 유입되는 작동유체가 유입되었다가 분사됨에 따라 상기 회전축(110)을 회전시킨다. 즉, 회전유닛(150)은 회전력을 발생시키는 역할을 한다.

한편, 본 발명에 따른 반작용식 터빈장치(100)에서는 회전유닛(150)의 둘레면과 상기 하우징(120)의 내면 사이로 상기 회전유닛(150)의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조로 이루어진 반작용식 터빈장치(100)는 회전축(110)에 하우징(120)을 결합시키고 하우징(120)의 내부에 회전유닛(150)만 결합하거나, 회전축(110)에 회전유닛(150)만 결합한 다음 하우징(120)을 결합시켜서 제조를 완료할 수 있으므로, 종래의 반작용식 터빈장치보다 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 반작용식 터빈장치(100)는 조립이 용이하도록 이루어져있으므로, 하우징(120)과 회전유닛(150)의 중심을 동일하게 맞추기가 용이하여 동작시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있고, 누설 손실을 줄일 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 반작용식 터빈장치(100)에서 상기 유입부(121)는 상기 하우징(120)에서 상기 회전축(110)에 인접한 부분에 형성될 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 반작용식 터빈장치(100)에서 회전유닛(150)의 구조의일예를 설명하면, 회전유닛(150)은 제1회전부(151)와, 제2회전부(154)를 포함할 수 있다.

제1회전부(151)는 원판형상으로 이루어진다. 제1회전부(151)는 상기 회전축(110)과 평행한 방향으로 작동유체를 유입하도록 제1관통부(153c)가 형성된다. 제1회전부(151)는 상기 유입부(121)를 통하여 유입된 작동유체가 내부를 지나 둘레면으로 배출될 수 있게 한다. 제1회전부(151)는 제1몸체부(152)와 제2몸체부(153)를 포함할 수 있다. 도 2로 되돌아가서, 제1몸체부(152)는 베이스부(152a)와, 돌출부(152b)를 포함할 수 있다. 베이스부(152a)는 원판형상으로 이루어진다. 베이스부(152a)에는 회전축(110)이 관통될 수 있도록 중공이 형성된다.

돌출부(152b)는 상기 베이스부(152a)의 일면으로부터 특정 폭으로 돌출 형성되면서 회전축(110)을 감싸도록 형성된다. 상기 제1관통부(153c)는 돌출부(152b)를 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 제1관통부(153c)는 아크형상으로 이루어지며 회전축(110)을 중심으로 일정 각도마다 형성된 것일 수 있다. 이러한 제1관통부(153c)들을 통하여 하우징(120)에 형성된 유입부(121)를 통하여 유입된 작동유체가 이동한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2몸체부(153)는 제1몸체부(152)의 베이스부(152a)와 대응되는 원판형으로 형성될 수 있다. 제2몸체부(153)에는 유입홈(153a)과, 이송홈(153b)과, 노즐(153c)이 형성될 수 있다. 유입홈(153a)은 제1몸체부(152)와 제2몸체부(153)가 접촉된 상태에서 제1몸체부(152)의 돌출부(152b)에 형성된 홀과 대응되는 위치에 형성된다. 유입홈(153a)은 특정 깊이로 인입되게 형성된 원형의 홈일 수 있다. 이송홈(153b)은 유입홈(153a)과 연통되도록 형성되고, 제2몸체부(153)의 둘레의 접선과 직교하는 방향으로 형성되며, 직선 형상으로 이루어지고, 끝부분은 제2몸체부(153)의 둘레에 인접하도록 형성된다. 노즐(153c)은 이송홈(153b)에 대해 특정 각도로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 제2몸체부(153)에 의하여 작동유체가 노즐(153c)을 통하여 원판형으로 이루어진 제2몸체부(153)의 접선방향과 최대한 비슷한 각도로 분사될 수 있다. 제2몸체부(153)의 접선방향에 가까운 방향으로 작동유체가 분사될수록 제2몸체부(153)의 회전력이 최대치에 가깝게 이루어질 수 있다. 이러한 노즐(153c)의 개수의 일예로 4개일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

제2회전부(154)는 원판형상으로 이루어지고, 일면이 상기 제1회전부(151)의 일면과 밀착되도록 배치된다. 제2회전부(154)에는 미도시된 유로가 형성된다. 유로는 상기 제1회전부(151)의 제1관통부(153c)와 대응되는 위치에 특정 깊이로 형성된다. 그리고 제2회전부(154)에는 상기 유로와 연통되어 둘레면으로 작동유체를 분사시키는 복수의 노즐들이 형성된다.

도 3으로 되돌아가서, 상기 제2회전부(154)는 하나 또는 복수개로 이루어질 수 있다. 제2회전부(154)가 복수개로 이루어지는 경우, 제2회전부(154)는 회전축(110)의 길이방향을 따라 서로 밀착되도록 배치될 수 있다. 이러한 제2회전부(154)의 상세한 구조의 일예로 제3몸체부(155)와, 제4몸체부(156)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 제3몸체부(155)는 원판형상으로 이루어진다. 제3몸체부(155)는 제2관통부(155a)를 포함한다. 제2관통부(155a)는 아크형상(Arc)으로 이루어져서 상기 회전축(110)과 평행한 방향으로 관통되게 형성되어 상기 제1회전부(151)를 통하여 배출된 작동유체가 유입되게 한다. 제2관통부(155a)는 복수개로 이루어질 수 있으며, 제2관통부(155a)들의 중심은 회전축(110)이 될 수 있다. 제2관통부(155a)들은 회전축(110)을 중심으로 일정 간격마다 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제4몸체부(156)는 원판형상으로 이루어진다. 제4몸체부(156)는 일면이 상기 제3몸체부(155)의 일면과 밀착되도록 배치된다. 제4몸체부(156)에는 상기 제3몸체부(155)의 제2관통부(155a)와 대응되는 위치에 특정 깊이로 형성된 폐곡선형상의 유로(156a)가 형성된다. 그리고, 제4몸체부(156)에는 상기 유로(156a)와 연통되어 둘레면으로 작동유체를 분사시키는 복수의 노즐(156b)들이 형성된다.

한편, 도 3으로 되돌아가서, 하우징(120)에서 배출부(122)가 형성된 부분의 내면과, 제2회전부(154)들 중에서 하우징(120)의 배출부(122)가 형성된 부분과 접촉되게 위치한 제2회전부(154) 사이에는 베어링(123b)이 설치될 수 있다. 상기 베어링(123)은 하우징(120) 내부에서 회전유닛(150)이 원활하게 회전될 수 있게 한다. 이를 위한 베어링(123b)의 일예로 트러스트 베어링(123b, thrust bearing)일 수 있다.

한편, 반작용식 터빈장치(100)는 씰링부재(140)를 더 포함할 수 있다. 씰링부재(140)는 상기 회전유닛(150)의 둘레면과 상기 하우징(120)의 내면 사이에 개재된다. 씰링부재(140)의 일예로 래버린스씰(labyrinth seal)일 수 있다. 래버린스씰은 자기 윤활성을 갖는 재질로 이루어진다. 래버린스씰은 작동유체가 제1회전부(151)를 지나 제1회전부(151)에 인접한 제2회전부(154)에만 재유입되게 하고, 제1회전부(151)에 인접하지 않은 제2회전부(154)로는 재유입되지 않게 한다. 그리고, 래버린스씰에 의하여 회전유닛(150)이 복수개의 제2회전부(154)들로 이루어진 경우, 회전축(110)의 길이방향을 따라 제2회전부(154)들에서 재유입과 배출이 순차적으로 발생될 수 있게 한다. 뿐만 아니라, 래버린스씰은 고압의 작동유체가 하우징(120)의 외부로 누설되는 것을 방지한다.

한편, 도 7을 참조하면, 반작용식 터빈장치(100)는 배압실(125)과 연통로(130)를 더 포함할 수 있다.

배압실(125)은 가장 배출부(122)에 인접한 회전유닛(150)과 상기 하우징(120) 사이에 형성된다.

연통로(130)는 상기 배압실(125) 내부와 배압실(125) 외부의 공간을 연통한다. 더욱 상세하게 연통로(130)는 상기 회전축(110)의 일단으로부터 내부를 지나 상기 배압실(125)과 연통되도록 형성된다. 연통로(130)를 통하여 상기 배압실(125)에 작동유체가 공급된다.

한편, 반작용식 터빈장치(100)의 동작과정에서 하우징(120)의 유입부(121)를 통하여 유입된 작동유체가 회전유닛(150)을 통과하면서 제1회전부(151)와 제2회전부(154)에 압력이 가해질 가능성이 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 제1회전부(151)와 제2회전부(154)에 도면상에서 우측방향인 제1방향으로 압력이 가해질 수 있다. 이에 따라, 하우징(120)에서 배출부(122)가 형성된 부분의 내면과, 제2회전부(154)들 중에서 하우징(120)의 배출부(122)가 형성된 부분과 접촉되게 위치한 제2회전부(154) 사이에 배치된 트러스트 베어링(123)에 비교적 큰 압력이 가해질 가능성이 있다.

그러나, 상기 연통로(130)는 하우징(120)의 유입부(121)에 유입되는 작동유체와 동일한 작동유체가 배압실(125)에 공급되게 함으로써, 회전유닛(150)에 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 압력이 가해지게 된다. 이에 따라, 트러스트 베어링(123)에 가해지는 압력의 대부분이 상쇄될 수 있으므로, 트러스트 베어링(123)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(200)에서 상기 유입부(221)는 상기 하우징(220)의 둘레면에 인접한 부분에 형성될 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 반작용식 터빈장치(200)의 상기 회전유닛(150)은 전술한 반작용식 터빈장치(200)와 다르게 제1회전부(151, 도 3참조)는 포함하지 않고, 제2회전부(154)만 포함할 수 있다. 상기 제2회전부(154)의 구조는 전술한 반작용식 터빈장치(100, 도 3 참조)의 제2회전부(154)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(200)에서 상기 유입부(221)는 제2회전부(154)의 제3몸체부(155)의 제2관통부(155a)와 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 유입부(221)로 유입된 작동유체가 제2회전부(154)의 제3몸체부(155)의 제2관통부(155a)로 직접 유입되게 한다.

한편, 도 9를 참조하면, 상기 하우징(220)은 밀폐부(222)를 더 포함할 수 있다. 밀폐부(222)는 상기 유입부(221)가 형성된 부분에서 상기 회전축(110)의 일단을 감싸도록 형성된다. 이러한 밀폐부(222)에 의해 회전축(110)의 자유단과 하우징(220) 사이의 공간으로 이물질이 유입되는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(300)는 회전축(110)과, 하우징(320)과, 회전유닛(150)을 포함한다. 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(300)의 회전축(110)과 회전유닛(150)은 전술한 반작용식 터빈장치(300)과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

전술한 반작용식 터빈장치(300)에서는 유입부(321)가 하우징(320)의 일측에 형성되고 배출부(122)는 하우징(320)의 타측에 형성되어 있었다. 그러나, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(300)에서는, 상기 유입부(321)는 상기 하우징(320)의 둘레면의 중간 부분에 형성되고, 상기 회전유닛(150)은 상기 유입부(321)를 기준으로 대칭되도록 배치되며, 상기 배출부(122)는 상기 하우징(320)의 양단에 각각 형성된다. 그리고, 전술한 반작용식 터빈장치(100, 도 3 참조)에서와 같이 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 반작용식 터빈장치(300)에서도 회전유닛(150)의 둘레면과 상기 하우징(320)의 내면 사이로 상기 회전유닛(150)의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 것이 바람직하다.

한편, 반작용식 터빈장치(300)가 상기와 같은 구조로 이루어진 경우, 회전유닛(150)은 유입부(321)를 기준으로 좌측에 복수개의 제2회전부(154a)들(이하 ‘좌측 제2회전부들’이라 함)이 배치될 수 있다. 그리고, 회전유닛(150)은 유입부(321)를 기준으로 우측에 복수개의 제2회전부(154b)들(이하 ‘우측 제2회전부들’이라 함)이 배치될 수 있다. 여기서, 좌측 제2회전부(154a)들과 우측 제2회전부(154b)들은 작동유체에 의해 서로 동일한 방향으로 회전되도록 회전축(110)에 결합될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 반작용식 터빈장치 110: 회전축
120, 220, 320: 하우징 121,221, 321: 유입부
122, 322: 배출부 123: 베어링
124: 커버 130: 공급부
140: 씰링부재 150: 회전유닛
151: 제1회전부 152: 제1몸체부
152a: 베이스부 152b: 돌출부
153c: 제1관통부 153: 제2몸체부
153a: 유입홈 153b: 이송홈
153c, 156b: 노즐 154: 제2회전부
155: 제3몸체부 155a: 제2관통부
156: 제4몸체부 156a: 유로

Claims

특정 길이로 형성된 회전축;
내부공간이 형성되어 상기 회전축에 회전가능하게 결합된 것으로, 일측에는 작동유체가 유입될 수 있도록 관통된 유입부가 형성되고, 타측에는 작동유체가 외부로 배출될 수 있도록 관통된 배출부가 형성된 하우징; 및
상기 하우징 내부에 배치되어 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축의 길이 방향으로 배치되며, 상기 하우징의 유입부로부터 유입되는 작동유체가 유입되었다가 분사됨에 따라 상기 회전축을 회전시키는 적어도 하나 이상의 회전유닛;을 포함하고,
적어도 하나의 회전유닛의 둘레면과 상기 하우징의 내면 사이로 상기 회전유닛의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.
제1항에 있어서,
특정 길이로 형성된 회전축;
내부공간이 형성되어 상기 회전축에 회전가능하게 결합된 것으로, 작동유체가 유입될 수 있도록 관통된 유입부가 형성되고, 작동유체가 외부로 배출될 수 있도록 관통된 배출부가 형성된 하우징;
상기 하우징 내부에 배치되어 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축의 길이 방향으로 배치된 것으로, 상기 하우징의 유입부로부터 유입되는 작동유체가 유입되었다가 분사됨에 따라 상기 회전축을 회전시키는 적어도 둘 이상의 회전유닛;을 포함하고,
상기 유입부는 상기 하우징의 둘레면의 중간 부분에 형성되고,
상기 회전유닛은 상기 유입부를 기준으로 대칭되도록 배치되며,
상기 배출부는 상기 하우징의 양단에 각각 형성되고,
적어도 하나의 회전유닛의 둘레면과 상기 하우징의 내면 사이로 상기 회전유닛의 회전 중에 작동유체가 유출되는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전유닛은:
원판형상으로 이루어진 것으로, 상기 회전축과 평행한 방향으로 작동유체를 유입하도록 제1관통부가 형성된 제1회전부와;
원판형상으로 이루어지고, 일면이 상기 제1회전부의 일면과 밀착되도록 배치된 것으로, 상기 제1회전부의 제1관통부와 대응되는 위치에 특정 깊이로 형성된 유로가 형성되고, 상기 유로와 연통되어 둘레면으로 작동유체를 분사시키는 복수의 노즐들이 형성된 제2회전부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.
제1항에 있어서,
가장 배출부에 인접한 회전유닛과 상기 하우징 사이에 형성된 배압실과;
상기 배압실 내부와 배압실 외부의 공간을 연통하는 연통로;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.
제4항에 있어서,
상기 연통로는 상기 회전축의 내부를 통해 상기 배압실 내부와 상기 유입부 측을 연통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전유닛의 둘레면과 상기 하우징의 내부면 사이에 개재된 적어도 하나의 씰링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반작용식 터빈장치.