KR20150089574A - Piston Engine Centrifugal multi-stage turbine generator using exhaust gas - Google Patents

Piston Engine Centrifugal multi-stage turbine generator using exhaust gas Download PDF

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KR20150089574A KR1020140010348A KR20140010348A KR20150089574A KR 20150089574 A KR20150089574 A KR 20150089574A KR 1020140010348 A KR1020140010348 A KR 1020140010348A KR 20140010348 A KR20140010348 A KR 20140010348A KR 20150089574 A KR20150089574 A KR 20150089574A
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a centrifugal multistage turbine power generating device using an exhaust gas of a piston engine capable of increasing a velocity of a hydraulic fluid discharged through a muffler of an exhaust pipe for the exhaust gas while generating electricity by acquiring torque by joining a centrifugal multistage turbine composed of a disc through-hole wheel driven by linear movement of the hydraulic fluid when converting kinetic energy of the exhaust gas dumped in the air through the muffler of the exhaust pipe after driving the piston engine used for a vehicle or a vessel; capable of obtaining strong torque by increasing a rotating speed of a turbine rotator; capable of obtaining strong torque of the turbine rotator through the linear movement increasing the velocity of a gas or fluid; capable of easily adjusting wheel balance and an inertial action due to the rotation of a rotator wheel; and capable of being safely operated without vibration and noise. The most important point of the technology is to operate a motor, which is not resistant to a flow of the hydraulic fluid and a flow of the exhaust gas discharged through a discharge pipe, without affecting to the operation of the piston engine by joining the motor to the muffler of the exhaust pipe of the piston engine. The present invention provides the centrifugal multistage turbine power generating device using the exhaust gas of a piston engine which utilizes the kinetic energy of the exhaust gas being dumped without side effects to the operation of the piston engine by joining a big-bang turbine of the disc through-hole wheel with no blade that a problem of a turbocharger or a blade-type turbine acquiring power using the exhaust gas of the piston engine and excessively supplying air is solved to the muffler of the piston engine.

Description

피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치 {omitted}Piston engine exhaust gas centrifugal multistage turbine power generation system

본 발명은 피스톤엔진 배기가스이용 원심형다단터빈발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤 엔진의 실린더에서 고온 고압으로 폭발하면서 피스톤을 밀고 배기관 머플러를 통하여 저압의 대기 공간으로 버리는 배기가스의 운동에너지를 이용하여 회전동력을 획득하여 발전기를 구동하는 원동기 발전장치에 관한 것으로, 종래에 배기가스를 이용하여 동력을 얻어서 흡입공기를 더 많이 공급하였던 터보차저의 구동시켰던 날개형터빈에 대비하여 고속회전하는 원심형다단터빈을 장착하여 머풀러를 통과하는 배기가스를 더욱 빠르게 배출하도록 작동시키면서 효율적으로 회전동력을 획득하여 피스톤엔진에서 획득하는 동력과 더불어서 경제적으로 전기를 발전하는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal multi-stage turbine generator using exhaust gas from a piston engine, and more particularly to a centrifugal multi- The present invention relates to a prime mover power generator for driving a generator by obtaining a rotational power by using an exhaust gas, and more particularly, to a prime mover power generator using a turbine for driving a turbocharger, A centrifugal multi-stage turbine is installed to operate the exhaust gas passing through the muffler to discharge the exhaust gas at a higher speed while efficiently obtaining rotational power, thereby generating electricity economically in addition to the power obtained from the piston engine. Power generation field.

본 발명은 왕복운동의 피스톤엔진에 비하여 원운동의 관성작용으로 고효율과 고속으로 회전동력을 얻는 원동기장치인 터빈에 관한 것으로 특히 사용유체 조건이 종래의 날개형 터빈을 구동시키기에는 열악한 상태의 저유량과 저압상태에서 직접 회전동력을 획득하는 마이크로터빈(일반적으로 1000마력 이하의 터빈) 기술이다.The present invention relates to a turbine, which is a prime mover device for obtaining high-efficiency and high-speed rotational power by an inertial action of a circular motion as compared with a reciprocating piston engine, and particularly relates to a turbine in which a fluid condition is low And a microturbine (turbine of generally less than 1000 horsepower) that obtains direct rotational power at low pressure.

원동기장치는 열기관 또는 피스톤 엔일반적으로 진으로 분류하고 있으며 원동기장치에서 회전동력을 얻는 동력원을 열이라고 하며 용량을 열량으로만 표시하는 경우가 있는데 이는 유체기계의 핵심기술인 원동기장치를 전체적인 에너지변환 작동원리로 나타낸 것이 아니라 일부분에 치우친 해석이라 할 수 있다.A prime mover is generally classified as a piston in a heat pipe or a piston. A prime mover refers to a power source that receives rotational power from the prime mover. The prime mover, which is a core technology of a fluid machine, But it can be interpreted as a partial interpretation.

실제는 연소실의 연소열은 전달되어 유체가 팽창하도록 작용 되었으며 제한된 공간에서 팽창된 유체로 인해 압력이 높아지는 것이고 실린더나 연소실에서 발생한 고압의 유체가 저압측(대기압)으로 빠르게 흐르면서 피스톤이나 터빈의 날개를 밀고 나가는 운동에너지로 회전동력을 얻게 되는 것이다. 즉 유체기기인 원동기장치에서 회전동력으로 얻게 되는 에너지는 E = M x V2 x 1/2 에 의해서 유체의 운동에너지를 원동기장치의 회전동력으로 획득하여 이용하게 되는 것이다.In practice, the heat of combustion in the combustion chamber is transmitted, causing the fluid to expand, resulting in a higher pressure due to the expanded fluid in the confined space. As the high pressure fluid from the cylinder or combustion chamber rapidly flows to the low pressure side (atmospheric pressure) The outgoing kinetic energy gives the rotary power. That is, the energy obtained by the rotational power in the prime mover, which is a fluid device, is obtained by using the kinetic energy of the fluid as the rotational power of the prime mover by E = M x V 2 x 1/2.

대형발전소에서 열기관장치의 스팀이나 가스터빈의 연소가스나 피스톤엔진의 배기가스가 고압에서 저압으로 흐르는 것은 대기권에서 공기가 고기압에서 저기압으로 흐르는 바람이나 마찬가지의 유체운동으로 인공적인 바람이라고 할 수 있다.In a large power plant, the combustion of steam or gas turbines in gasoline or gas turbines, or the exhaust gas from piston engines, flows from high pressure to low pressure, which can be said to be an artificial wind, which is similar to the flow of air from atmospheric pressure to low pressure.

이렇게 모든 종류의 유체운동은 에너지를 보유하고, 전달하는 능력이 있으며, 이러한 유체가 운동하는 에너지는 E = M x V2 x 1/2 에너지전환의 용량에 비교되는 다른 형태의 에너지로 변환시킬 수 있다. 이러한 기체 또는 유체의 운동에너지를 전달 매체로 하여 에너지의 형태를 변환시킬 수 있는 많은 기체 또는 액체의 유체기계들이 알려져 있고, 가스터빈, 증기터빈 등이 있다.Thus, all kinds of fluid motion have the ability to retain and transmit energy, and the energy that this fluid moves into can be converted to another form of energy compared to the capacity of E = M x V 2 x 1/2 energy conversion have. Many gaseous or liquid fluid machines capable of converting the shape of energy using the kinetic energy of such gas or fluid as a transmission medium are known, and there are gas turbines, steam turbines, and the like.

이러한 종래의 가스터빈은 압축된 공기와 연료의 혼합 기체가 연소실에서 연속 점화가 지속되면서 공기와 연소가스가 팽창되고 팽창된 연소가스가 배출구로 나가면서 날개깃에 작용시켜 임펠러를 회전시켜 동력을 얻으며, 증기터빈은 물을 끓여서 발생시킨 고압증기를 저압측으로 흐르게 하면서 유체의 운동에너지를 날개깃에 작용시켜 임펠러의 회전으로 동력을 획득한다.In such a conventional gas turbine, the mixture gas of compressed air and fuel continues to be continuously ignited in the combustion chamber, and the air and the combustion gas are expanded, and the expanded combustion gas is discharged to the discharge port to act on the impeller to rotate the impeller, The steam turbine makes the high pressure steam generated by boiling the water flow to the low pressure side, and the kinetic energy of the fluid is applied to the blade to acquire the power by the rotation of the impeller.

즉, 날개형터빈은 고속으로 흐르는 사용유체를 경사진 날개깃에 작용시켜 임펠러를 회전시킴으로써, 사용유체가 흐르는 운동에너지를 터빈의 회전동력으로 변화되는 구조로 이루어져 있다. 또한, 날개깃에 사용유체가 작용하는 유체 관로의 단면적과 유체가 충동하는 임펠러의 형상과 경사각도, 배치간격 등에 따라 날개형 터빈의 출력 효율이 좌우된다.That is, the blade-type turbine has a structure in which the kinetic energy flowing through the fluid is changed by the rotational power of the turbine by rotating the impeller by applying a fluid that flows at a high speed to an inclined blade. Further, the output efficiency of the blade-type turbine depends on the cross-sectional area of the fluid duct in which the fluid is applied to the impeller, the shape of the impeller impinging the impeller, the inclination angle,

종래의 날개형 터빈에서 사용유체가 작용하는 날개깃은 고온고압의 기체 또는 액체가 빠른 속도로 부딪치기 때문에 하나 하나가 돌출된 수많은 날개깃의 손상을 방지하기 위하여 초고강도, 초내열, 초경량의 특수강 재질을 사용하기 때문에 재료비용과 제작비용이 막대하게 들었다.In the conventional wing-type turbine, the wing feat which uses the fluid is a high-temperature, high-pressure gas or liquid that hits at a high speed. Therefore, in order to prevent the damage of many wing feathers protruding one by one, Because of its use, material costs and production costs were enormous.

또한, 고온 고압의 사용유체가 흐르는 단면적이 크게 넓어지는 구성에서 날카로운 유선형의 날개깃과 부딪치면서 팽창되어 캐비테이션 현상이 발생하여 속도와 방향이 모두 달라져 분산되기 때문에 터빈 날개깃을 한쪽방향으로 밀어서 회전시켜야 하는 유체 에너지가 낭비되므로 에너지 이용효율이 현저하게 낮았으며, 진동과 소음이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, in a configuration in which the cross-sectional area through which high-temperature, high-pressure fluid flows is greatly expanded, the turbine blades are forced to rotate in one direction because the turbine blades collide against the sharp streamlined blades, Energy is wasted, energy utilization efficiency is remarkably low, and vibration and noise are generated.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 피스톤엔진을 구동하고 나서 배기관의 머플러를 통해서 버려지는 배기가스의 운동에너지를 회전동력으로 전환하는데 사용유체의 직진운동으로 구동되는 원반통공휠로 구성된 원심형다단터빈을 융/복합 결합시켜서 회전동력을 획득하여 전기를 발전하면서도 배기가스의 배기관 머플러를 통해서 배출되는 사용유체의 속도를 강화시키고 터빈 회전자의 회전속도를 빠르게 하여 강한 회전동력에너지를 얻을 수 있는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention which is devised to solve the above-mentioned problems is to provide a disk driving apparatus for driving a piston engine, which is driven by a linear motion of a fluid used to convert kinetic energy of exhaust gas discharged through a muffler of an exhaust pipe into rotary power By combining the centrifugal multi-stage turbine with the combined turbine, it obtains the rotational power to generate the electric power. It also enhances the speed of the fluid to be discharged through the exhaust pipe muffler of the exhaust gas and speeds up the rotating speed of the turbine rotor, And a centrifugal multi-stage turbine generator using the piston engine exhaust gas.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 기체 또는 유체의 운동속도를 높이는 직진운동으로 터빈 회전자의 강한 회전동력을 얻을 수 있으며 회전자휠의 원운동에 따른 관성작용과 휠발란싱을 맞추기 용이하며 진동 및 소음 없이 안전하게 운전될 수 있는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치원반 통공홀 임펠러가 결합된 원심형 다단터빈을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a turbine rotor which can obtain a strong rotational power of a turbine rotor by rectilinear motion that increases the kinetic energy of a gas or a fluid, facilitates the inertia action and the wheel balancing according to the circular motion of the rotor wheel, A centrifugal multi-stage turbine with exhaust gas utilization centrifugal multi-stage turbine power generation apparatus, which can be safely operated without noise.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술특징에 따르면, 저압 저유량의 사용유체가 일정한 관을 통해서 흐르고 있는 유체의 운동은 도처에 있는데, 문제 해결의 핵심은 배관의 단면적과 동일한 유체 흐름의 단면적으로 구성되는 터빈이 저압 저유량의 사용유체에서 효율적으로 회전동력을 얻는 마이크로터빈을 찾거나 제작하는 것인데, 날개 없는 원반통공휠 빅뱅터빈을 적용하는 것이다.According to an aspect of the present invention, a fluid having a low-pressure low-flow-rate fluid flowing through a constant pipe is everywhere, and the core of the problem is solving the problem of fluid flow Sectional area of the turbine is to find or fabricate a micro turbine that efficiently obtains rotational power from a low-pressure low-flow-rate working fluid, to which a big blade turbine without a blade is to be applied.

대기중에 분산되어 흐르는 바람의 속도는 5m/s 정도밖에 되지 못하는데도 자연바람을 사용유체로 전기를 발전하고 있는 풍력 발전과 같은 개념으로 회전동력을 획득하여 전기를 발전하는 것은, 히트펌프 배관에 흐르는 냉매의 운동속도 20m/s 이상, 난방용 저압스팀(10 kg/cm 압력일 때 40m/s 이상임)으로 전기를 발전하고 있는바, 피스톤엔진이 정상 운전시에 배기가스가 머풀러를 통과하여 흐르는 유체운동 속도인 30m/s의 사용유체를 이용하여 터보차저보다 월등하게 높은 출력의 회전동력을 획득하여 전기를 생산하는데, 가장 중요한 기술의 핵심은 배기관에 배출되는 배기가스 사용유체가 흐르는 운동에 저항하지 않는 원동기장치를 피스톤엔진의 배기관 머플러에 결합시켜서 피스톤엔진의 운전에 부작용이 없이 작동시키는 것이다.Although the velocity of the wind that is dispersed in the atmosphere is only about 5m / s, it is the same concept as the wind power generating electric power using the natural wind, and the electric power is generated by obtaining the rotational power, (At a pressure of 10 kg / cm or more) at a speed of 20 m / s or more for a refrigerant and a low-pressure steam for heating (more than 40 m / s for a pressure of 10 kg / cm) The most important technique is to use a fluid with a speed of 30m / s to obtain a rotational power much higher than that of a turbo charger. The key to this technology is that it does not resist movement of exhaust gas flowing through the exhaust pipe The prime mover is coupled to the exhaust pipe muffler of the piston engine to operate the piston engine without side effects.

피스톤엔진의 배기가스를 이용하여 동력을 획득하여 흡입공기를 과급 시키는 터보차저나 날개형 터빈의 문제점을 개선한 날개 없는 원반 통공휠의 빅뱅터빈을 피스톤엔진의 배기관 머플러와 융/복합 결합시켜서 피스톤엔진의 작동에 부작용이 없이 버려지는 배기가스의 운동에너지를 활용하는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치원심형 다단터빈 발전장치를 제공한다.A big-bang turbine of a wing-free disk-opening wheel, which improves the problems of a turbocharger or a wing-type turbine that acquires power by using exhaust gas from a piston engine to supercharge the intake air, is fusion-combined with an exhaust pipe muffler of a piston engine, The present invention provides a centrifugal multi-stage turbine power generator using a piston engine exhaust gas centrifugal multistage turbine generator utilizing the kinetic energy of exhaust gas discharged without side effects.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 날개 없는 원반 통공휠 마이크로 터빈은 피스톤엔진으로 구성된 자동차엔진이나 선박엔진의 배기가스 머플러를 통해서 버려지는 배기가스가 회전자휠을 통해서 배출되는 사용유체의 속도를 강화시키고 회전자휠의 회전속도를 빠르게 하여 강한 회전 동력에너지를 얻을 수 있는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the wingless disk-driven wheel microturbine can enhance the speed of the exhaust gas discharged through the rotor wheel through the exhaust gas muffler of an automobile engine or a marine engine composed of a piston engine And a centrifugal multi-stage turbine generator using a piston engine exhaust gas, which can obtain a high rotational power energy by increasing the rotational speed of the rotor wheel.

또한, 본 발명에 따르면 하우징을 일체로 제작 하우징 내부에 두개의 고정자휠 사이에 회전자휠을 삽입함으로써 고정자휠 및 회전자휠 사이로 발생되는 사용유체의 에너지 손실을 최소화 할 수 있는 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a housing is integrally formed. By inserting a rotor wheel between two stator wheels in a housing, a piston engine exhaust gas can be used that minimizes energy loss of fluid used between a stator wheel and a rotor wheel A centrifugal multi-stage turbine generator can be provided.

또한, 본 발명에 따르면 고정자휠 및 회전자휠에 형성되는 유로의 간격을 동일하게 하여 고정자휠에서 회전자휠로 이동하는 사용유체의 압력저하가 거의 발생하지 않도록 조립되고, 사용유체의 운동속도를 높이는 직진운동으로 터빈 회전자의 강한 회전동력을 얻을 수 있으며 터빈 회전자휠의 원운동에 따른 관성작용과 휠발란싱이 용이하며 진동 및 소음 없이 안전하게 운전될 수 있는 피스톤엔진 배기가스이용 원심형 다단터빈 발전장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, since the intervals of the flow passages formed on the stator wheel and the rotor wheel are made the same, the pressure of the fluid used for moving from the stator wheel to the rotor wheel hardly decreases, Height can be obtained by the strong rotation power of the turbine rotor by the straight motion, the inertia effect of the circular motion of the turbine rotor wheels and the easy balancing of the wheel, and the piston engine which can be operated safely without vibration and noise. Centrifugal multi- A power generation device can be provided.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피스톤엔진 발전기의 배기관 머플러에 원반 통공휠 마이크로 터빈이 결합된 실제 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공휠 마이크로 터빈의 통공홀로 가공된 임펠러와 통공홀로 가공된 노즐의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공홀의 임펠러와 날개형의 터보차저 임펠러를 비교하여 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명 원반 통공휠 터빈과 대비할 수 있는 종래의 날개형 터빈이 다단으로 팽창하는 복잡한 과정을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명 피스톤엔진 배기가스이용 원심형다단터빈 발전장치의 구성과 대비할 수 있는 자동차 배기가스이용 터보차저를 나타낸 분해사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공휠 원심형다단터빈 2단을 결합시킨 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈의 사시도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an actual perspective view of a disk-driven wheel microturbine coupled to an exhaust muffler of a piston engine generator according to a preferred embodiment of the present invention; Fig.
FIG. 2 is an exploded perspective view of an impeller machined into a through hole of a disk-driven wheel microturbine and a nozzle machined into a through hole according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing an impeller of a through hole and a turbocharger impeller of a blade type according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a perspective view showing a complicated process in which a conventional wing-type turbine, which can be compared with the original wheeled-wheel turbine of the present invention,
5 is an exploded perspective view showing a turbocharger using automobile exhaust gas, which is comparable to that of the centrifugal multi-stage turbine generator using the piston engine exhaust gas of the present invention.
6 is a perspective view of a centrifugal multi-stage turbine using a piston engine exhaust gas in which two stages of a centrifugal multi-stage turbine of a disk drive wheel according to a preferred embodiment of the present invention are combined;

본 발명의 구성은 이미 사용되고 있는 종래 기술의 피스톤엔진과 발전기를 상호간에 결합시키는 융/복합기술이며, 날개 없는 원반통공휠 터빈의 장점과 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The configuration of the present invention is a fusion / hybrid technique for coupling a prior art piston engine and a generator to each other, which is already in use. The advantages and characteristics of a wingless disc-drilled wheel turbine and how to achieve them are described in detail Will be apparent with reference to the embodiments described below.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치원반 통공홀 임펠러가 결합된 원심형 다단터빈을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a centrifugal multi-stage turbine in which a piston engine exhaust gas centrifugal multi-stage turbine power generator apparatus through hole hole impeller is combined according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피스톤엔진 발전기의 배기관 머플러에 원반 통공휠 마이크로 터빈이 결합된 실제 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an actual perspective view of a disk-driven wheel microturbine coupled to an exhaust muffler of a piston engine generator according to a preferred embodiment of the present invention; Fig.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공휠 마이크로 터빈의 통공홀로 가공된 임펠러와 통공홀로 가공된 노즐의 분해 사시도FIG. 2 is an exploded perspective view of an impeller machined into a through hole of a disk-driven wheel microturbine and a nozzle machined into a through hole according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공홀의 임펠러와 날개형의 터보차저 임펠러를 비교하여 나타낸 분해 사시도3 is an exploded perspective view showing an impeller of a through hole and a turbocharger impeller of a blade type according to a preferred embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명 원반 통공휠 터빈과 대비할 수 있는 종래의 날개형 터빈이 다단으로 팽창하는 복잡한 과정을 나타낸 사시도FIG. 4 is a perspective view showing a complicated process in which a conventional wing-type turbine, which can be compared with the original wheeled-wheel turbine of the present invention,

도 5는 본 발명 피스톤엔진 배기가스이용 원심형다단터빈 발전장치의 구성과 대비할 수 있는 자동차 배기가스이용 터보차저를 나타낸 분해사시도5 is an exploded perspective view showing a turbocharger using automobile exhaust gas, which is comparable to that of the centrifugal multi-stage turbine generator using the piston engine exhaust gas of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원반 통공휠 원심형다단터빈 2단을 결합시킨 피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈의 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view of a centrifugal multi-stage turbine using a piston engine exhaust gas in which two stages of a disc-through-wheel centrifugal multi-stage turbine are combined according to a preferred embodiment of the present invention.

엔진 발전기로 사용되는 피스톤엔진(300)에서 배기관 머플러(302)를 통해서 대기로 방출되기 전에 원반통공휠 터빈(100)을 구동시키면서 회전동력을 얻는다.And the rotational driving force is obtained while driving the disk-driven wheel turbine 100 before being discharged to the atmosphere through the exhaust pipe muffler 302 from the piston engine 300 used as the engine generator.

배기가스 사용유체가 배기가스 머플러(300)과 원반 통공휠 터빈(100)을 통과하면서 동력을 얻고 발전기(200)를 구동하여 전기를 생산하고 대기중에 방출된다.The exhaust gas-use fluid passes through the exhaust gas muffler 300 and the through-hole wheel turbine 100 to generate power, drives the generator 200 to generate electricity, and is discharged to the atmosphere.

여기서, 배기가스가 통과하는 배기관 머플러(302)에서 유체가 흐르는 단면적과 원반 통공휠 터빈(100)의 통공홀 임펠러(301)의 통공홀과 노즐통공(104)에 흐르는 사용유체의 단면적은 동일하게 설계 제작되어 장치에 결합 되는 것이 중요하다.The cross sectional area of the fluid flowing through the exhaust pipe muffler 302 through which the exhaust gas passes is equal to the cross sectional area of the through hole of the through hole impeller 301 of the disc through hole wheel turbine 100 and the usable fluid flowing through the nozzle through hole 104 It is important that they are designed and assembled to the device.

기체 또는 유체의 이동시 기체 또는 유체가 분산되면 기체 또는 유체 에너지가 감소하여 원반 통공휠 터빈(100)의 회전력이 감소할 수 있는데 배기관 머플러(300)의 사용유체가 흐르는 단면적을 정합시켜 전체의 효율을 높이게 되며, 이동하는 기체 또는 유체가 흐르는 운동에 저항이 발생하지 않는 것이다. 또한, 기체 또는 유체의 직진운동으로 터빈의 회전동력을 얻으며 휠의 원운동에 따른 관성작용으로 진동 및 소음 없이 안전하게 동작이 가능한 것이다.When the gas or the fluid is dispersed when the gas or the fluid is dispersed, the gas or fluid energy is reduced, and the rotational force of the disk-driven wheel turbine 100 may be reduced. By matching the sectional area of the exhaust pipe muffler 300, And no resistance is generated in the movement of the moving gas or fluid. In addition, it is possible to obtain the rotational power of the turbine by linear motion of the gas or fluid, and to operate safely without vibration and noise by the inertial action according to the circular motion of the wheel.

이와 같이, 기체 또는 유체가 원반 통공홀 임펠러(103)에 의해 형성되는 유로를 통과하며 원반통공휠 터빈(100)을 회전시키고, 원반통공휠 터빈(100)과 일체로 회전하는 회전자축(101)에 동력전달 밸트(102)에 의해 발전기(200)로 회전 동력에너지가 전달되어 전기 부하(201)를 이용할 수 있는 발전이 이루어지는 피스톤엔진 배기가스이용 원심형다단터빈 발전장치를 제공할 수 있게 된 것이다.As described above, since the gas or the fluid passes through the flow passage formed by the original through-hole impeller 103 and rotates the disk-driven wheel turbine 100 and rotates integrally with the disk-driven wheel turbine 100, It is possible to provide a centrifugal multi-stage turbine generator for use in a piston engine exhaust gas in which rotational power energy is transferred to a generator 200 by a power transmission belt 102 to thereby enable electric power to be used for the electric load 201 .

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

100: 원반 통공휠 원심형 다단터빈
101: 원심형 다단터빈 회전자축 102: 동력 전달 밸트
103: 원반 통공홀 임펠러 104: 원반 통공홀 노즐
200: 발전기
201: 발전출력 전기부하
300: 피스톤 엔진
301: 엔진 발전출력 부하 302: 배기가스 배관 머플러
400: 날개형 터보차저 임펠러
500: 자동차용 터보차저
600: 날개형 스팀터빈 임펠러100: Disc-drilling wheel Centrifugal multi-stage turbine
101: Centrifugal multi-stage turbine rotor shaft 102: Power transmission belt
103: original hole hole impeller 104: original hole hole nozzle
200: generator
201: Power output electrical load
300: Piston engine
301: Engine power output load 302: Exhaust gas piping muffler
400: winged turbocharger impeller
500: Car turbocharger
600: winged steam turbine impeller

Claims (1)

피스톤엔진 배기가스 이용 원심형 다단터빈 발전장치
원반 통공홀 임펠러로 구성된 터빈회전자; 원반 통공홀 노즐의 동심웜에 따라서 임펠러의 통공홀이 동심원의 일측이 각각 이격되게 통공되고 상기 원반 통공홀 노즐의 유로에 맞추어서 터빈 임펠러의 동심원을 따라 제1통공홀 임펠러의 통공이 가공되어 형성되는 제4유로, 상기 제2통공홀의 동신원을 따라 다수개의 제2통공홀 임펠러의 통공이 각각 이격되게 가공되고 상기 제임펠러의 동심원을 따라 형성되는 제5유로, 상기 제4격벽의 내측을 따라 다수개의 제6임펠러의 일측이 각각 이격되게 결합되고 상기 제6임펠러의 타측을 따라 제2내주면이 결합되어 형성되는 제6유로 및 상기 제2내주면의 내측을 따라 다수개의 프로펠러의 일측이 각각 이격되게 결합되고 상기 프로펠러의 타측을 따라 중앙축이 결합되어 형성되는 중앙회전축을 포함하고, 상기 하우징 중단부의 내부로 회전가능하게 삽입되는 회전자휠로 구성됨을 특징으로 하는 원반 통공홀임펠러가 결합된 원심형 다단터빈.Piston Engine Centrifugal multi-stage turbine generator using exhaust gas
A turbine rotor composed of a disc through hole impeller; The through hole of the impeller is formed so as to be spaced apart from one side of the concentric circle along the concentric worm of the original through hole nozzle and the through hole of the first through hole impeller is formed along the concentric circle of the turbine impeller in accordance with the flow path of the original through hole nozzle A fourth flow path, a fifth flow path formed along the concentric circle of the impeller, wherein the through holes of the plurality of second through hole impellers are spaced apart from each other along the dynamic source of the second through hole, A sixth flow path in which one side of the sixth impeller is spaced apart from each other and a second inner circumferential surface is coupled along the other side of the sixth impeller and a sixth flow path in which one side of the plurality of propellers is spaced apart from each other along the inside of the second inner circumferential surface, And a central rotation axis formed by coupling a central shaft along the other side of the propeller, The impeller has a hole through-hole disc that features consisting of a rotor wheel coupled multistage centrifugal turbine.
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