KR20140056486A - Reaction type turbine system - Google Patents

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KR20140056486A
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김기태
장영일
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주식회사 에이치케이터빈
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Abstract

In the present invention, a lifting force blade is arranged in an injection flow passage for injecting a working fluid. Lifting force is generated in the same direction as the rotation direction of a turbine shaft based on the lifting force blade, and thus the lifting force from the lifting force blade is added to torque which is caused by reaction generated from the injection of the working fluid. Accordingly, the torque of the turbine shaft increases, thereby improving efficiency of a generator.

Description

반작용식 터빈 시스템{Reaction type turbine system}[0001] Reaction type turbine system [0002]

본 발명은 반작용식 터빈 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동 유체의 토출로 인한 반작용에 의해 터빈 축을 회전시키면서 발전 효율을 보다 향상시킬 수 있는 반작용식 터빈 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reaction turbine system, and more particularly, to a reaction turbine system capable of further improving power generation efficiency by rotating a turbine shaft by reaction due to discharge of a working fluid.

터빈은, 물, 스팀 등을 이용하여 전기를 생산하는 데 이용된다. 터빈 중에서 수차는 물이 이용하여 전기를 생산한다. 폐쇄형 수차로는 프란시스 수차, 프로펠러 수차가 있으며, 개방형 수차로는 펠톤 수차가 있다. 일반적인 펠톤 수차는 노즐에서 물을 버킷에 분사하여 그 반동으로 인하여 회전축이 회전한다. 하지만, 상기 버킷의 설계 및 제작이 어려워서 제작비가 높은 단점이 있다. 더욱이, 펠톤 수차는 물의 낙차가 작을 경우, 물의 분사 속도가 낮아서, 물의 속도 에너지가 버킷에 효율적으로 전달되기 어려운 단점이 있다. 상기와 같은 문제점으로 인하여, 기존의 펠톤 수차의 구조 대신에 새로운 구조를 가지는 수차의 개발이 필요하다.Turbines are used to produce electricity using water, steam, and the like. Of the turbines, water turbines use electricity to produce electricity. There are Francis aberration and propeller aberration in the closed aqueduct, and Pelton aberration in the open aqueduct. In general, Pelton aberration sprays water from a nozzle onto a bucket and the rotation axis rotates due to the reaction. However, it is difficult to design and manufacture the bucket so that the production cost is high. Furthermore, when the drop of water is small, the Pelton aberration has a disadvantage that the jetting speed of water is low and the velocity energy of water is not efficiently transmitted to the bucket. Due to the above-described problems, it is necessary to develop aberration having a new structure instead of the existing Phelton aberration structure.

공개특허 제2009-0037201호에는 스팀을 이용하는 반작용식 터빈이 개시되어 있다. 상기 반작용식 터빈은 분사회전부에 스팀이 분사될 때 발생하는 반발력을 이용하여 터빈 축을 회전시킨다. Patent Publication No. 2009-0037201 discloses a reaction type turbine using steam. The reaction-type turbine rotates the turbine shaft by using a repulsive force generated when steam is sprayed to all of the crushers.

본 발명의 목적은, 발전 효율은 보다 향상시킬 수 있는 반작용식 터빈 시스템을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a reaction turbine system capable of further improving power generation efficiency.

본 발명에 따른 반작용식 터빈 시스템은, 터빈 축과, 상기 터빈 축에 결합되고, 축방향으로 유입된 작동 유체를 상기 터빈 축의 반경방향으로 유동시킨 후 원주방향의 속도를 갖도록 분사하는 분사유로를 포함하고, 작동 유체의 분사시 발생되는 반작용에 의해 상기 터빈 축을 회전시키는 로터와, 상기 분사유로 내에서 작동 유체의 유동방향으로 길게 배치되고 상기 분사유로를 양측으로 구획하여, 상기 로터의 회전방향으로 양력을 발생시켜 상기 터빈 축에 회전력을 추가하는 양력 날개를 포함한다.The reaction type turbine system according to the present invention includes a turbine shaft and a jet flow passage coupled to the turbine shaft and configured to inject a working fluid flowing in an axial direction into a radial direction of the turbine shaft and then spraying the working fluid so as to have a circumferential velocity A rotor which rotates the turbine shaft by a reaction generated when a working fluid is injected; and a rotor which is disposed in a long direction in a flow direction of a working fluid in the injection path and which divides the injection path on both sides, And a lift blade for generating rotational force to the turbine shaft.

본 발명은, 작동 유체를 분사하는 분사 유로내에 양력 날개가 구비되어, 상기 양력 날개를 중심으로 터빈 축의 회전방향과 동일한 방향으로 양력이 발생되기 때문에, 작동 유체의 분사시 발생되는 반작용에 의한 회전력에 상기 양력 날개에 의한 양력이 추가되어, 상기 터빈 축의 회전력이 보다 증가되므로, 상기 발전기 효율이 보다 향상될 수 있다. According to the present invention, since the lift vane is provided in the injection flow passage for injecting the working fluid and lift is generated in the same direction as the rotation direction of the turbine shaft about the lift vane, the rotational force due to the reaction The lifting force by the lift blades is added, and the rotational force of the turbine shaft is further increased, so that the efficiency of the generator can be further improved.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반작용식 터빈 시스템이 도시된 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 로터의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 로터의 단면도이다.1 is a schematic diagram illustrating a reaction turbine system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view of the rotor shown in Fig.
3 is a cross-sectional view of a rotor according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a rotor according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 반작용식 터빈 시스템은, 하우징(2)과, 터빈 축(10)과, 로터(20)와, 양력 날개(30)를 포함한다.1 and 2, a reaction turbine system according to a first embodiment of the present invention includes a housing 2, a turbine shaft 10, a rotor 20, and a lift blade 30 do.

상기 하우징(2)은, 작동 유체가 유입되는 하우징 입구(4)와, 상기 하우징 입구(4)에서 소정의 간격을 두고 배치되어 작동유체가 배출되는 하우징 출구(6)가 형성된다. The housing 2 has a housing inlet 4 into which a working fluid flows and a housing outlet 6 through which a working fluid is discharged at a predetermined interval from the housing inlet 4.

상기 작동 유체는 고압의 스팀이나 가스 또는 압축 공기를 포함한다.The working fluid includes high pressure steam or gas or compressed air.

상기 터빈 축(10)은 상기 하우징(2)을 관통하고, 상기 하우징(2)에 회전가능토록 배치된다. 상기 하우징(2)의 양측에는 상기 터빈 축(10)을 지지하는 베어링이 구비된 베어링 모듈이 설치된다. The turbine shaft 10 passes through the housing 2 and is rotatably disposed in the housing 2. [ On both sides of the housing 2, a bearing module having bearings for supporting the turbine shaft 10 is installed.

상기 로터(20)는 상기 터빈 축(10)과 일체로 결합되어 함께 회전한다. 상기 로터(20)는 복수개가 상기 터빈 축(10)에 축방향을 따라 다단으로 적층 배치된다. 전단의 로터로부터 외주측으로 분사된 작동유체는 후단의 로터의 중심측으로 다시 유입된다. 상기 터빈 축(10)에 결합되는 상기 로터(20)의 개수에 따라 터빈의 용량이 가변된다. 즉, 터빈의 용량이 작은 경우에는 상기 로터(20)의 개수를 적게 구성하고, 터빈의 용량이 큰 경우에는 상기 로터(20)의 개수를 많게 구성할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 로터(20)는 4개가 축방향을 따라 배치된 것으로 예를 들어 설명한다.The rotor 20 is integrally coupled with the turbine shaft 10 and rotates together. A plurality of the rotors 20 are stacked on the turbine shaft 10 in multiple stages along the axial direction. The working fluid injected from the rotor at the front end to the outer circumferential side flows back to the center side of the rotor at the rear end. The capacity of the turbine varies depending on the number of the rotors 20 coupled to the turbine shaft 10. That is, when the capacity of the turbine is small, the number of the rotors 20 is reduced, and when the capacity of the turbine is large, the number of the rotors 20 can be increased. In the present embodiment, four rotors 20 are arranged along the axial direction, for example.

상기 4개의 로터(20)는 각각 2개의 제1,2로터 플레이트(21)(22)들이 축방향으로 결합되어 일체를 이룬다. 상기 제1,2로터 플레이트(21)(22)는 각각 원판 형상으로 이루어진다. 상기 제1로터 플레이트(21)는 상기 하우징 입구(4)측을 향해 돌출된 제1보스부가 형성된다. 상기 제1보스부와 후술하는 제2보스부(25) 사이로 작동 유체가 유입된다. 상기 제2로터 플레이트(22)의 중심에는 상기 하우징 입구(4)측을 향해 돌출된 제2보스부(25)가 형성되고, 상기 제2보스부(25)에는 상기 터빈 축(10)이 관통하는 축홀(22a)이 형성된다. The four rotors 20 are integrally formed by axially coupling two first and second rotor plates 21 and 22, respectively. The first and second rotor plates 21 and 22 are each formed in a disc shape. The first rotor plate (21) has a first boss portion protruding toward the housing inlet (4) side. A working fluid flows between the first boss portion and a second boss portion 25 described later. A second boss portion 25 protruding toward the housing inlet 4 is formed at the center of the second rotor plate 22 and the turbine shaft 10 is inserted into the second boss portion 25 A shaft hole 22a is formed.

상기 제1,2로터 플레이트(21)(22)는 서로 마주하는 면 중 적어도 일면에는 작동 유체가 통과하여 분사하는 분사유로(23)가 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 분사유로(23)는 상기 제2로터 플레이트(22)에 홈 형상으로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 분사유로(23)는 상기 제2로터 플레이트(22)의 주조 작업시 형성되고, 볼 엔드 밀(ball end mill) 등을 이용하여 마무리 가공할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고, 상기 제 2로터 플레이트(22)에 홈을 가공할 수 있는 방법이라면 어느 것으로든 제작 가능하다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 분사유로(23)는 상기 제1로터 플레이트(21)에 형성된 유로와 상기 제2로터 플레이트(22)에 형성된 유로가 합해져서 형성되는 것도 물론 가능하다. The first and second rotor plates 21 and 22 are formed at least on one surface thereof with a jet flow path 23 through which a working fluid passes and is jetted. In the present embodiment, the injection path 23 is formed in the second rotor plate 22 in a groove shape, for example. The injection path 23 is formed during the casting operation of the second rotor plate 22, and can be finished using a ball end mill or the like. Of course, the present invention is not limited to this, and any method can be used as long as it can process grooves in the second rotor plate 22. However, the present invention is not limited to this, and the injection path 23 may be formed by combining the flow path formed in the first rotor plate 21 and the flow path formed in the second rotor plate 22.

상기 분사유로(23)는, 상기 로터(20)의 중심측에서 축방향으로 유입된 작동유체를 상기 터빈 축(10)의 반경방향으로 유동시킨 후 원주방향의 속도를 갖도록 절곡 형성된다. 상기 분사유로(23)는 복수개가 상기 로터(20)의 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 분사유로(23)는 4개가 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. The injection flow path 23 is formed so as to have a velocity in the circumferential direction after flowing a working fluid flowing axially from the center side of the rotor 20 in the radial direction of the turbine shaft 10. A plurality of the injection paths 23 may be spaced apart from each other along the circumferential direction of the rotor 20. In the present embodiment, four injection paths 23 are formed and will be described by way of example.

상기 분사유로(23)는 상기 터빈 축(10)을 중심으로 하는 가상의 원에 대한 접선 방향으로 향하다가 상기 제2로터 플레이트(22)의 원주방향을 향해 절곡 형성된다. 후술하는 양력 날개(30)는 상기 분사유로(23) 중에서 상기 접선 방향으로 형성된 부분에 배치된다. The injection path 23 is bent toward the circumferential direction of the second rotor plate 22 in a tangential direction with respect to a virtual circle centering on the turbine shaft 10. The lift vane 30, which will be described later, is disposed in the portion of the injection path 23 that is formed in the tangential direction.

상기 분사유로(23)는 일정한 단면적을 갖도록 형성되고, 상기 분사유로(23)의 배출 측에는 상기 분사유로(23)의 배출측보다 단면적이 작은 노즐부(25)가 형성된다. 상기 노즐부(25)는 상기 분사유로(23)보다 단면적이 작게 형성되어, 배출되는 작동유체의 유속을 증가시킨다. 본 실시예에서는, 상기 노즐부(25)는 상기 제2로터 플레이트(22)에 형성된 홈인 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상기 분사유로(23)에 소경부를 갖는 별도의 노즐이 설치되는 것도 물론 가능하다.The injection passage 23 is formed to have a constant cross sectional area and a nozzle section 25 having a smaller cross sectional area than the discharge side of the injection passage 23 is formed on the discharge side of the injection passage 23. The nozzle unit 25 is formed to have a smaller cross sectional area than the injection path 23, thereby increasing the flow rate of the working fluid to be discharged. In the present embodiment, the nozzle unit 25 is a groove formed in the second rotor plate 22, but the present invention is not limited thereto, and a separate nozzle having a small diameter portion is installed in the injection path 23 Of course it is possible.

도 2를 참조하면, 상기 양력 날개(30)는, 상기 분사유로(23)내에 배치되어, 상기 로터(20)의 회전방향인 반시계방향으로 양력을 발생시킨다. 상기 양력 날개(30)는 상기 분사유로(23)내에서 작동 유체의 유동 방향으로 길게 배치되어 상기 분사유로(23)내부를 양측(A)(B)으로 구획한다. 즉, 상기 분사유로(23)는 상기 양력 날개(30)를 중심으로 상기 로터(20)의 회전방향측 유로(A)와 상기 회전방향과 반대방향측 유로(B)로 구획된다. Referring to FIG. 2, the lift vane 30 is disposed in the injection passage 23, and generates a lift force in a counterclockwise direction, which is a rotation direction of the rotor 20. The lifting vane 30 is disposed in the injection flow path 23 in the flow direction of the working fluid to partition the inside of the injection flow path 23 into both sides A and B. That is, the jet passage 23 is divided into a rotation direction side flow passage A of the rotor 20 and a flow passage B opposite to the rotation direction about the lift vane 30.

상기 양력 날개(30)의 단면은 에어포일(airfoil) 형상으로 이루어진 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 양력 날개(30)의 둘레면 중 상기 로터(20)의 회전방향 측 둘레면(30a)이 상기 회전방향과 반대방향측 둘레면(30b)보다 길게 형성되면 가능하다. 상기 양력 날개(30)를 중심으로 상기 회전방향측 유로(A)를 통과하는 작동 유체의 유선이 상기 반대방향측 유로(B)를 통과하는 작동유체의 유선보다 길게 되므로, 상기 회전방향측 유로(A)는 고속 저압 상태이고, 상기 반대방향측 유로(B)는 저속 고압 상태가 된다. 따라서, 상기 로터(20)의 회전방향으로 양력(F)이 발생하게 되어, 상기 터빈 축(10)에 회전력이 추가된다.The cross-section of the lift vane 30 is formed in the form of an airfoil. However, the present invention is not limited thereto. For example, the circumferential surface of the lift vane 30, (30a) is longer than the circumferential surface (30b) on the opposite side of the rotation direction. The flow line of the working fluid passing through the rotating direction side flow path A around the lift blade 30 becomes longer than the flowing direction of the working fluid passing through the opposite direction side flow path B, A) is in a high-speed low-pressure state and the counter-directional flow path B is in a low-speed high-pressure state. Accordingly, a lift F is generated in the rotating direction of the rotor 20, so that a rotational force is added to the turbine shaft 10.

상기 양력 날개(30)는 상기 제2로터 플레이트(20)의 주조시 함께 제작되거나 인서트 성형되는 것도 가능하고, 별도로 제작되어 접합되는 것도 물론 가능하다.The lift vanes 30 may be formed together or insert-molded at the time of casting the second rotor plate 20, or may be separately manufactured and joined together.

상기 양력 날개(30)는 4개의 분사 유로(23)내에 각각 구비된 것으로 예를 들어 설명하나, 적어도 일부에 구비되는 것도 물론 가능하다.
The lift vanes 30 are provided in each of the four injection passages 23, but they may be provided at least partially.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 반작용식 터빈 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation of the reaction turbine system according to the first embodiment of the present invention will now be described.

작동 유체가 상기 하우징 입구((4)를 통해 유입되면, 유입된 작동유체는 상기 로터(20)의 중심측을 통해 축방향으로 유입되고, 상기 분사유로(23)를 통과한 후, 상기 노즐부(25)를 통해 고속 분사된다. 상기 분사유로(23)에서 작동 유체의 분사시 발생되는 반작용에 의해 상기 로터(20)와 터빈 축(10)이 반시계 방향으로 회전하게 된다. When the working fluid flows in through the housing inlet (4), the introduced working fluid flows in the axial direction through the center side of the rotor (20), passes through the injection path (23) The rotor 20 and the turbine shaft 10 are rotated in a counterclockwise direction due to the reaction generated when the working fluid is injected from the injection path 23.

한편, 상기 분사유로(23)를 통과하는 도중에 작동 유체는 상기 양력 날개(30)에 의해 양측으로 분기되어 유동한다. 이 때, 상기 양력 날개(30)를 중심으로 상기 로터(20)의 회전방향측 유로(A)를 흐르는 작동유체의 유선이 길어지기 때문에, 상기 회전방향측 유로(A)를 흐르는 작동유체는 고속 저압 상태가 된다. 상기 로터(20)의 회전방향과 반대방향측 유로(B)를 흐르는 작동유체는 저속 고압상태가 된다. 따라서, 상기 양력 날개(30)를 중심으로 상기 로터(20)의 회전방향으로 양력(F)이 발생한다. 상기 양력(F)의 방향은 상기 터빈 축(10)의 회전방향과 동일하여, 상기 양력(F)은 상기 터빈 축(10)에 회전력을 부가하게 된다.On the other hand, during the passage through the injection path (23), the working fluid is branched by the lift vane (30) and flows on both sides. At this time, since the flow line of the working fluid flowing through the flow path A in the rotating direction of the rotor 20 is long around the lift blade 30, the working fluid flowing in the rotating direction side flow path A flows at a high speed Pressure state. The working fluid flowing through the flow passage B in the direction opposite to the rotating direction of the rotor 20 is in a low-speed high-pressure state. Therefore, lift F is generated in the rotating direction of the rotor 20 about the lift vane 30. The direction of the lift F is the same as the direction of rotation of the turbine shaft 10 so that the lift F applies a rotational force to the turbine shaft 10.

따라서, 작동 유체의 분사시 발생되는 반작용에 의한 회전력에 상기 양력 날개(30)에 의한 양력(F)이 추가되어, 상기 터빈 축(10)의 회전력이 증가되므로, 상기 발전기 효율이 보다 향상될 수 있다.
Therefore, the lift force F generated by the lift blade 30 is added to the rotational force generated by the reaction generated when the working fluid is injected, so that the rotational force of the turbine shaft 10 is increased, have.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 로터(100)의 양력 날개(110)는, 분사유로(101)를 양측으로 구획하는 구획부(111)와, 상기 구획부(111)를 중심으로 로터(100)의 회전방향과 반대방향측 유로(B)에서 구비되고 작동 유체가 통과하는 통로를 형성하는 통로부(112)로 이루어진 것이 상기 제1실시예와 상이하며, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.3, the lift vane 110 of the rotor 100 according to the second embodiment of the present invention includes a partition portion 111 for partitioning the injection path 101 on both sides, And a passage portion 112 provided at a flow passage B on the side opposite to the rotating direction of the rotor 100 and forming a passage through which the working fluid passes is different from the first embodiment. Will be described in detail.

상기 구획부(111)는 작동 유체의 유동방향으로 길게 배치되고 리브 형상으로 이루어진다. 상기 구획부(111)에 의해 상기 분사유로(101)는 상기 로터(100)의 회전방향측 유로(A)와 상기 회전방향과 반대방향측 유로(B)로 구획된다. The partition 111 is arranged in the flow direction of the working fluid and has a rib shape. The partitioning part 111 divides the injection path 101 into a rotation direction side flow path A of the rotor 100 and a flow path side B opposite to the rotation direction.

상기 통로부(112)는 상기 로터(100)의 회전방향과 반대방향측 유로(B)에 구비되어, 상기 로터(100)의 회전방향과 반대방향측 유로(B)의 적어도 일부를 차단하도록 형성된다. 상기 통로부(112)는 상기 구획부(111)의 단부에서 절곡되어 상기 분사유로(101)의 내벽면까지 연장 형성되고, 리브 형상으로 이루어진다. 상기 통로부(112)에는 작동유체가 통과할 수 있도록 홀(113)이 형성되고, 작동 유체가 상기 홀(113)을 통해 빠져나가기 때문에, 상기 반대방향측 유로(B)를 통과하는 작동 유체의 속도를 저하시키고 압력을 상승시키게 된다. 따라서, 상기 로터(100)의 회전방향 측으로 양력(F)이 발생되어, 상기 로터(100)와 터빈 축(10)의 회전력을 증가시켜, 발전 효율이 향상될 수 있다. The passage portion 112 is provided in the flow passage B on the side opposite to the rotating direction of the rotor 100 so as to block at least a part of the flow passage B opposite to the rotational direction of the rotor 100 do. The passage part 112 is bent at the end of the partition part 111 and extends to the inner wall surface of the injection path 101, and is formed into a rib shape. A hole 113 is formed in the passage part 112 so that the working fluid can pass therethrough and the working fluid flows out through the hole 113. Therefore, The speed is lowered and the pressure is increased. Therefore, a lift F is generated on the rotation direction side of the rotor 100 to increase the rotational force of the rotor 100 and the turbine shaft 10, so that the power generation efficiency can be improved.

본 실시예에서는, 상기 양력 날개(110)가 상기 구획부(111)와 통로부(112)로 이루어지고 일체로 형성된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 통로부(112)가 상기 구획부(111)와 별도로 형성되는 것도 가능하고, 상기 반대방향측 유로(B)의 단면적을 줄일 수 있는 형상으로 이루어지면 가능하다. In the present embodiment, the lift vane 110 is formed integrally with the partition 111 and the passage 112. However, the present invention is not limited to this, Side flow path B and the cross-sectional area of the opposite-side flow path B can be reduced.

도면부호 100a는 터빈 축(10)이 끼워지는 홀을 나타내고, 도면부호 102는 노즐부(102)를 나타낸다.
Reference numeral 100a denotes a hole into which the turbine shaft 10 is fitted, and reference numeral 102 denotes a nozzle portion 102. [

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 반작용식 터빈의 로터(200)의 양력 날개(210)는 분사유로(201)를 양측으로 구획하는 리브 형상으로 이루어지고, 상기 로터(200)의 회전방향과 반대방향측 유로(B)의 단면적이 상기 작동 유체의 유동 방향으로 갈수록 점차 줄어들게 형성된 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다. 4 is a cross-sectional view of a rotor 200 of a reaction turbine according to a third embodiment of the present invention, in which the lift vanes 210 are formed in a rib shape that divides the injection path 201 on both sides, Side flow path B is gradually reduced toward the flow direction of the working fluid is different from that of the first embodiment and will be described in detail mainly on different points.

상기 양력 날개(210)를 중심으로 상기 로터(200)의 회전방향측 유로(A)와 회전방향과 반대방향측 유로(B)로 구획된다. 상기 양력 날개(210)는 상기 반대방향측유로(B)의 단면적이 상기 회전방향측 유로(A)의 단면적보다 작게 형성되도록 상기 반대방향측 유로(B)로 소정각도 기울어지게 배치된다. 본 실시예에서는, 상기 양력 날개(210)는 상기 작동 유체의 유동방향으로부터 상기 반대방향측 유로(B)로 소정각도 기울어지다가 다시 상기 유동방향에 평행하게 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. Side flow path A of the rotor 200 and the flow-path-side flow path B opposite to the rotation direction about the lift vanes 210. [ The lift vane 210 is disposed at a predetermined angle to the opposite side flow path B so that the cross sectional area of the opposite side flow path B is smaller than the cross sectional area of the rotation direction side flow path A. In the present embodiment, the lift vane 210 is formed to be inclined at a predetermined angle from the flow direction of the working fluid to the opposite side flow path B, and then parallel to the flow direction.

상기 양력 날개(210)를 중심으로 상기 반대방향측 유로(B)의 단면적이 상기 회전방향측 유로(A)의 단면적보다 작게 형성되기 때문에, 상기 반대방향측 유로(B) 에서 작동 유체의 속도가 감소되고 압력이 상승하여, 상기 로터(200)의 회전방향으로 양력이 발생하게 된다. 따라서, 상기 로터(200)와 터빈 축(10)의 회전력을 증가시켜, 발전 효율이 향상될 수 있다. Since the cross sectional area of the opposite side flow path B is smaller than the cross sectional area of the rotation direction side flow path A about the lift vane 210, And the pressure is increased, so that a lift force is generated in the rotation direction of the rotor 200. Therefore, the rotational force of the rotor 200 and the turbine shaft 10 is increased, and the power generation efficiency can be improved.

도면부호 202는 노즐부를 나타낸다.
Reference numeral 202 denotes a nozzle unit.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

2: 하우징 10: 터빈 축
20: 로터 21: 제1로터 플레이트
22: 제1로터 플레이트 30: 양력 날개
A: 회전방향측 유로 B: 반대방향측 유로2: housing 10: turbine shaft
20: rotor 21: first rotor plate
22: first rotor plate 30: lift blade
A: rotation direction side flow path B: reverse direction side flow path

Claims (9)

터빈 축과;
상기 터빈 축에 결합되고, 축방향으로 유입된 작동 유체를 상기 터빈 축의 반경방향으로 유동시킨 후 원주방향의 속도를 갖도록 분사하는 분사유로를 포함하고, 작동 유체의 분사시 발생되는 반작용에 의해 상기 터빈 축을 회전시키는 로터와;
상기 분사유로 내에서 작동 유체의 유동방향으로 길게 배치되고 상기 분사유로를 양측으로 구획하여, 상기 로터의 회전방향으로 양력을 발생시켜 상기 터빈 축에 회전력을 추가하는 양력 날개를 포함하는 반작용식 터빈 시스템. A turbine shaft;
And a jet flow path coupled to the turbine shaft for jetting a working fluid flowing in an axial direction in a radial direction of the turbine shaft and having a velocity in a circumferential direction, A rotor for rotating the shaft;
A reciprocating turbine system disposed longitudinally in the flow direction of the working fluid in the injection path and partitioning the injection path to both sides to generate a lift in the direction of rotation of the rotor to add rotational force to the turbine shaft; . 청구항 1에 있어서,
상기 양력 날개는,
상기 로터의 회전방향 측 둘레면이 상기 회전방향과 반대방향측 둘레면보다 길게 형성된 반작용식 터빈 시스템. The method according to claim 1,
The lift blade
Wherein a circumferential surface of the rotor in the direction of rotation is longer than a circumferential surface of the rotor in a direction opposite to the rotational direction. 청구항 2에 있어서,
상기 양력 날개의 단면은 에어포일 형상으로 이루어진 반작용식 터빈 시스템.The method of claim 2,
Wherein the cross section of the lift vane is in the form of an airfoil. 청구항 1에 있어서,
상기 양력 날개를 중심으로 상기 로터의 회전방향과 반대방향측 유로의 단면적이 상기 회전방향측 유로의 단면적보다 작게 형성된 반작용식 터빈 시스템. The method according to claim 1,
And a cross sectional area of the flow path on the side opposite to the rotating direction of the rotor is smaller than a cross sectional area of the flow direction side flow path. 청구항 4에 있어서,
상기 양력 날개는,
상기 분사유로 내에서 작동 유체의 유동방향으로 길게 배치되어 상기 분사유로를 양측으로 구획하는 구획부와,
상기 구획부를 중심으로 상기 로터의 회전방향과 반대방향측 유로를 차단하고 작동 유체가 통과하는 통로를 형성하는 통로부를 포함하는 반작용식 터빈 시스템.The method of claim 4,
The lift blade
A partitioning portion which is disposed in the injection flow path in the flow direction of the working fluid and divides the injection flow path on both sides,
And a passage portion that blocks the flow passage on the side opposite to the rotating direction of the rotor with respect to the partition and forms a passage through which the working fluid passes. 청구항 4에 있어서,
상기 회전방향과 반대방향측 유로는 상기 작동 유체의 유동방향으로 갈수록 단면적이 점차 줄어들게 형성된 반작용식 터빈 시스템.The method of claim 4,
Wherein the cross-sectional area of the flow path in the opposite direction to the rotational direction is gradually reduced toward the flow direction of the working fluid. 청구항 4에 있어서,
상기 양력 날개는,
상기 작동유체의 유동방향으로부터 상기 로터의 회전방향과 반대방향으로 소정각도 기울어지게 배치된 반작용식 터빈 시스템. The method of claim 4,
The lift blade
Wherein the working fluid is arranged to be inclined at a predetermined angle in a direction opposite to the rotating direction of the rotor from the flowing direction of the working fluid. 청구항 1에 있어서,
상기 분사유로는 상기 터빈 축을 중심으로 하는 가상의 원에 대한 접선 방향으로 향하다가 상기 로터의 원주방향을 향해 절곡 형성되고,
상기 양력 날개는 상기 접선 방향으로 형성된 부분에 배치된 반작용식 터빈 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the injection path is bent in a tangential direction with respect to an imaginary circle centered on the turbine shaft and in a circumferential direction of the rotor,
Wherein the lift vane is disposed in the tangentially formed portion. 청구항 1에 있어서,
상기 분사유로는 일정한 단면적을 갖도록 형성되고, 상기 분사유로의 배출측에는 상기 분사유로보다 단면적이 작게 형성된 노즐부가 배치된 반작용식 터빈 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the injection passage is formed to have a constant cross sectional area, and a nozzle section having a cross sectional area smaller than that of the injection passage is disposed on a discharge side of the injection passage.
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