KR20170115818A

KR20170115818A - Turbine

Info

Publication number: KR20170115818A
Application number: KR1020160043504A
Authority: KR
Inventors: 신봉근
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-10-18

Abstract

본 발명은 터빈을 개시한다. 본 발명은, 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 설치되는 로터와, 상기 하우징에 고정되도록 설치되며, 상기 로터로 유입되는 유체의 흐름방향에 대해서 상류측에 배치되는 제1 베인과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 설치되며, 상기 제1 베인과 하나의 베인을 형성하고, 상기 로터로 유입되는 유체의 흐름방향에 대해서 하류측에 배치되는 제2 베인을 포함한다. The present invention discloses a turbine. A first vane disposed on an upstream side of a flow direction of a fluid flowing into the rotor, the first vane being fixed to the housing, And a second vane that is installed to be rotatable and forms a vane with the first vane and is disposed downstream with respect to a flow direction of the fluid flowing into the rotor.

Description

Turbine {Turbine}

본 발명은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus, and more particularly to a turbine.

일반적으로 터빈은 외부로부터 유체를 공급받아 작동하여 에너지를 생성하는 장치이다. 터빈은 외부로부터 유입되는 유체에 의해 로터가 회전하고, 로터는 발전기 또는 외부 장치 등에 연결될 수 있다. 이때, 로터의 회전에 따라서 발전기는 전기를 생산할 수 있으며, 로터의 회전 에너지를 외부 장치의 동력원으로 사용하는 것이 가능하다. Generally, a turbine is a device that receives energy from outside to operate and generate energy. The turbine is rotated by the fluid flowing from the outside, and the rotor can be connected to a generator or an external device or the like. At this time, the generator can generate electricity according to the rotation of the rotor, and it is possible to use the rotational energy of the rotor as a power source of the external device.

이러한 터빈은 유입구로부터 유입되는 유체의 압력 등에 따라서 베인을 조절함으로써 로터로 유입되는 유체의 양을 제어할 수 있다. 이때, 베인의 조절되는 정도는 유입구에 유입되는 유체의 압력 등에 따라서 제어부 등에 기 설정된 상태일 수 있다. Such a turbine can control the amount of fluid flowing into the rotor by controlling the vanes according to the pressure of the fluid flowing in from the inlet. At this time, the degree of control of the vane may be preset in the controller or the like in accordance with the pressure of the fluid flowing into the inlet.

상기와 같은 터빈의 경우 베인을 조절하기 위하여 베인 자체를 움직임으로써 유체가 인접하는 베인 사이로 진입할 때 베인의 일단과 유체가 접촉하는 각도가 상이해질 수 있다. 이러한 경우 베인의 일단에서는 유체가 박리됨으로써 불규칙한 유동이 발생할 수 있다. 특히 이러한 불규칙한 유체의 유동은 터빈의 제어를 어렵게 할 수 있다. In the case of such a turbine, by moving the vane itself to adjust the vane, the angle at which the fluid contacts one end of the vane when the fluid enters the adjacent vane may be different. In this case, irregular flow may occur due to the separation of the fluid at one end of the vane. In particular, such irregular fluid flow can make control of the turbine difficult.

상기와 같은 터빈은 한국공개특허 제2003-0076487호에 구체적으로 개시되어 있다. Such a turbine is disclosed in Korean Patent Publication No. 2003-0076487.

한국공개특허 제2003-0076487호Korean Patent Publication No. 2003-0076487

본 발명의 실시예들은 터빈을 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention seek to provide a turbine.

본 발명의 일 측면은, 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 설치되는 로터와, 상기 하우징에 고정되도록 설치되며, 상기 로터로 유입되는 유체의 흐름방향에 대해서 상류측에 배치되는 제1 베인과, 상기 하우징에 회전 가능하도록 설치되며, 상기 제1 베인과 하나의 베인을 형성하고, 상기 로터로 유입되는 유체의 흐름방향에 대해서 하류측에 배치되는 제2 베인을 포함하는 터빈을 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a fluid machine comprising: a housing; a rotor rotatably installed in the housing; a first vane disposed on the upstream side with respect to a flow direction of the fluid flowing into the rotor, And a second vane that is rotatably installed in the housing and forms a vane with the first vane and is disposed downstream with respect to a flow direction of the fluid flowing into the rotor.

또한, 서로 마주보는 상기 제1 베인의 면과 상기 제2 베인의 면은 곡선으로 형성될 수 있다. Further, the surfaces of the first vane and the second vane facing each other may be curved.

또한, 상기 제1 베인을 마주보는 상기 제2 베인의 면은 상기 제1 베인 측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. In addition, the surface of the second vane facing the first vane may be formed to protrude toward the first vane.

또한, 서로 마주보는 상기 제1 베인의 면과 상기 제2 베인의 면 사이의 간격은 상기 제1 베인이 면의 중심으로부터 제1 베인의 면의 끝단으로 갈수록 작아질 수 있다. In addition, the gap between the surface of the first vane facing each other and the surface of the second vane can be made smaller as the first vane moves from the center of the surface to the end of the surface of the first vane.

또한, 상기 제1 베인의 끝단부는 상기 제2 베인의 측면 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. The end portion of the first vane may be formed to surround a side portion of the second vane.

본 발명의 실시예들은 터빈의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 터빈의 제어를 정밀하게 하는 것이 가능하다. Embodiments of the present invention can improve the performance of the turbine. Further, the embodiments of the present invention can precisely control the turbine.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 베인부(130)를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 베인과 제2 베인을 보여주는 평면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a portion of a turbine according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the vane part 130 shown in Fig.
3 is a plan view showing the first vane and the second vane shown in Fig.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being 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. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 일부를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 베인부(130)를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 제1 베인과 제2 베인을 보여주는 평면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a portion of a turbine according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view showing the vane part 130 shown in Fig. 3 is a plan view showing the first vane and the second vane shown in Fig.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 터빈(100)은 터빈하우징(110), 로터(120) 및 베인부(130)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the turbine 100 may include a turbine housing 110, a rotor 120, and a vane portion 130.

터빈하우징(110)은 외부로부터 유입되는 유입구(111a)를 포함하는 스크롤부(111) 및 스크롤부(111)로부터 연장되도록 형성되며, 유체가 외부로 배출되는 쉬라우드부(112)를 포함할 수 있다. The turbine housing 110 may include a scroll portion 111 including an inlet port 111a and a shroud portion 112 formed to extend from the scroll portion 111 to discharge the fluid to the outside. have.

스크롤부(111)는 로터(120)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있으며, 외부로부터 공급되는 유체를 로터(120)로 안내할 수 있다. 또한, 스크롤부(111)에는 베인부(130)가 삽입되도록 설치될 수 있다. The scroll portion 111 may be disposed to surround the outer circumferential surface of the rotor 120 and may guide the fluid supplied from the outside to the rotor 120. In addition, the scroll portion 111 may be provided with a vane portion 130 inserted therein.

쉬라우드부(112)는 스크롤부(111)와 연결될 수 있다. 이때, 쉬라우드부(112)는 스크롤부(111)와 일체로 형성되거나 분리되도록 형성되어 스크롤부(111)와 결합하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 쉬라우드부(112)가 스크롤부(111)와 일체로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The shroud portion 112 may be connected to the scroll portion 111. At this time, the shroud portion 112 may be integrally formed with or separated from the scroll portion 111, and may be engaged with the scroll portion 111. [ Hereinafter, the shroud portion 112 is integrally formed with the scroll portion 111 for convenience of explanation.

로터(120)는 축류형으로 형성될 수 있다. 이때, 로터(120)는 외부의 유체의 유입에 따라서 회전할 수 있다. 로터(120)는 외부의 발전기 또는 외부의 장치에 연결되어 회전력을 전달할 수 있다. The rotor 120 may be formed in an axial flow type. At this time, the rotor 120 can rotate according to the flow of the external fluid. The rotor 120 may be connected to an external generator or an external device to transmit rotational force.

로터(120)는 허브(121), 허브(121)에 설치되어 회전 중심을 형성하는 회전축(122)과, 회전축(122)으로부터 외측으로 설치되는 블레이드(123)를 포함할 수 있다. 이때, 블레이드(123)는 나선형으로 형성될 수 있다. The rotor 120 may include a hub 121 and a hub 123 installed on the hub 121 to form a rotational center and a blade 123 installed outward from the rotational axis 122. At this time, the blade 123 may be formed in a spiral shape.

베인부(130)는 하우징(131)에 설치될 수 있다. 이때, 베인부(130)는 하우징(131), 제1 베인(132), 제2 베인(133), 구동링(134) 및 구동부(135)를 포함할 수 있다. The vane part 130 may be installed in the housing 131. The vane portion 130 may include a housing 131, a first vane 132, a second vane 133, a driving ring 134, and a driving portion 135.

하우징(131)는 플레이트 형태로 형성되어 터빈하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 하우징(131)에는 로터(120)가 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 예를 들면, 하우징(131)에는 로터(120)가 삽입되도록 중공이 형성될 수 있으며, 로터(120)는 하우징(131)의 중공에 배치될 수 있다.The housing 131 may be formed in a plate shape and installed inside the turbine housing 110. At this time, the rotor (120) can be rotatably installed in the housing (131). For example, a hollow may be formed in the housing 131 to insert the rotor 120, and a rotor 120 may be disposed in the hollow of the housing 131.

제1 베인(132)은 하우징(131)에 고정되도록 설치될 수 있다. 이때, 제1 베인(132)은 스크롤부(111)로부터 유입되는 유체가 로터(120)로 유입되는 부분에 설치될 수 있다. 제1 베인(132)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제1 베인(132)은 하우징(131)에 서로 이격되어 고정될 수 있다. 복수개의 제1 베인(132)은 서로 인접하는 제1 베인(132) 사이의 공간으로 유체를 안내할 수 있다. The first vane 132 may be fixed to the housing 131. At this time, the first vane 132 may be installed in a portion where the fluid introduced from the scroll portion 111 flows into the rotor 120. A plurality of the first vanes 132 may be provided, and the plurality of first vanes 132 may be spaced apart from the housing 131. A plurality of first vanes 132 may guide the fluid to a space between adjacent first vanes 132.

제2 베인(133)은 제1 베인(132)과 인접하도록 배치될 수 있다. 이때, 제2 베인(133)은 하우징(131)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 제2 베인(133)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 베인(133)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 각 제2 베인(133)은 각 제1 베인(132)에 대응되도록 배치될 수 있다. The second vane 133 may be disposed adjacent to the first vane 132. At this time, the second vane 133 may be rotatably installed in the housing 131. Also, a plurality of second vanes 133 may be provided, and a plurality of second vanes 133 may be spaced apart from each other. At this time, each of the second vanes 133 may be arranged to correspond to each of the first vanes 132.

제2 베인(133)의 일부는 제1 베인(132)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 서로 마주보는 제1 베인(132) 또는 제2 베인(133) 중 하나는 돌출되도록 형성될 수 있으며, 서로 마주보는 제1 베인(132) 또는 제2 베인(133) 중 다른 하나는 인입되도록 형성될 수 있다. 구체적으로 서로 마주보는 제1 베인(132) 부분과 제2 베인(133) 부분은 곡선 형태로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2 베인(133)과 마주보는 제1 베인(132) 부분은 오목하게 형성될 수 있으며, 제1 베인(132)과 마주보는 제2 베인(133) 부분은 볼록하게 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. A portion of the second vane 133 may be disposed within the first vane 132. At this time, one of the first vane 132 and the second vane 133 facing each other may be formed to protrude, and the other one of the first vane 132 or the second vane 133 facing each other may be drawn in. . Specifically, the portions of the first vane 132 and the second vane 133 facing each other may be formed in a curved shape. Hereinafter, for convenience of description, the first vane 132 facing the second vane 133 may be concave, and the second vane 133 facing the first vane 132 may be convex Will be described in detail.

제1 베인(132)의 일부는 제2 베인(133)의 측면을 감싸도록 설치될 수 있다. 이때, 일 실시예로써 제1 베인(132)의 오목한 부분과 제2 베인(133)의 볼록한 부분의 외면 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 다른 실시예로써 제1 베인(132)의 오목한 부분과 제2 베인(133)의 볼록한 부분의 외면 사이의 거리는 전체 구간에서 서로 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 베인(132)의 오목한 부분과 제2 베인(133)의 볼록한 부분의 외면 사이의 거리는 제1 베인(132)의 오목한 부분의 중심으로터 제1 베인(132)의 오목한 부분의 양단으로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 베인(132)의 오목한 부분과 제2 베인(133)의 볼록한 부분의 외면 사이의 거리는 제1 베인(132)의 오목한 부분의 중심이 다른 부분보다 가장 클 수 있다. A portion of the first vane 132 may be installed to surround the side surface of the second vane 133. At this time, as an embodiment, the distance between the concave portion of the first vane 132 and the outer surface of the convex portion of the second vane 133 can be kept constant. In another embodiment, the distance between the concave portion of the first vane 132 and the outer surface of the convex portion of the second vane 133 may be different from each other in the entire section. The distance between the concave portion of the first vane 132 and the outer surface of the convex portion of the second vane 133 is greater than the distance between the concave portion of the first vane 132 and the outer surface of the concave portion of the first vane 132. [ As shown in FIG. That is, the distance between the concave portion of the first vane 132 and the outer surface of the convex portion of the second vane 133 may be larger than the center of the concave portion of the first vane 132 at the other portion.

구동링(134)은 제2 베인(133)과 연결되어 제2 베인(133)을 회전시킬 수 있다. 이때, 구동링(134)은 하우징(131)의 배면에 배치될 수 있다. 구동링(134)과 제2 베인(133)은 다양한 방법으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예로써 구동링(134)의 외면에는 기어이가 형성되며, 구동링(134)의 외면은 제2 베인(133)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 베인(133)에는 별도의 기어가 설치되어 구동링(134)의 외면과 연결될 수 있다. 다른 실시예로써 구동링(134)의 내면은 암나사 형태로 기어이가 형성될 수 있으며, 구동링(134)의 내면은 제2 베인(133)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 베인(133)에는 기어가 설치될 수 있으며, 기어는 구동링(134) 내면의 암나사에 연결되어 구동링(134)의 회전 시 회전함으로써 제2 베인(133)을 회전시킬 수 있다. 또 다른 실시예로써, 구동링(134)은 제2 베인(133)과 링크로 연결되는 것도 가능하다. 이때, 구동링(134)의 회전에 따라서 링크가 제2 베인(133)을 회전시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구동링(134) 내면에 기어이가 형성되며, 구동링(134)의 내면이 제2 베인(133)과 연결되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The drive ring 134 may be coupled to the second vane 133 to rotate the second vane 133. At this time, the driving ring 134 may be disposed on the back surface of the housing 131. The driving ring 134 and the second vane 133 can be connected in various ways. For example, in one embodiment, a gear is formed on the outer surface of the driving ring 134, and an outer surface of the driving ring 134 can be connected to the second vane 133. At this time, a separate gear may be installed in the second vane 133 and connected to the outer surface of the driving ring 134. In another embodiment, the inner surface of the drive ring 134 may be geared in the form of a female screw, and the inner surface of the drive ring 134 may be connected to the second vane 133. In this case, a gear may be installed in the second vane 133, and the gear may be connected to the female screw on the inner surface of the driving ring 134 to rotate the second vane 133 when the driving ring 134 rotates . In yet another embodiment, the drive ring 134 may be linked to the second vane 133 by a link. At this time, the link can rotate the second vane 133 in accordance with the rotation of the driving ring 134. Hereinafter, for the sake of convenience of description, a case will be described in which a gear is formed on the inner surface of the driving ring 134 and an inner surface of the driving ring 134 is connected to the second vane 133.

구동부(135)는 구동링(134)과 연결되어 구동링(134)을 회전 운동시킬 수 있다. 이때, 구동부(135)는 구동링(134)과 다양한 형태로 연결될 수 있다. 일 실시예로써 구동부(135)는 실린더를 구비하여 구동링(134)과 연결될 수 있다. 이때, 구동부(135)는 구동링(134)의 외주면에 연결될 수 있으며, 구동링(134)의 외주면의 접선 방향 또는 구동링(134)의 외주 방향과 일정한 각도를 형성하도록 비스듬히 배치됨으로써 구동링(134)을 회전시킬 수 있다. 다른 실시예로써 구동부(135)는 모터와 기어를 구비할 수 있다. 이때, 모터는 기어와 연결될 수 있으며, 기어는 구동링(134)과 연결될 수 있다. 특히 구동링(134)은 기어와 치합하도록 외면 또는 내면에 수나사가 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구동부(135)가 실린더를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The driving unit 135 may be connected to the driving ring 134 to rotate the driving ring 134. At this time, the driving unit 135 may be connected to the driving ring 134 in various forms. In one embodiment, the driving unit 135 may include a cylinder and may be connected to the driving ring 134. At this time, the driving unit 135 may be connected to the outer circumferential surface of the driving ring 134, and may be disposed obliquely to form a certain angle with the tangential direction of the outer circumferential surface of the driving ring 134 or the outer circumferential direction of the driving ring 134, 134 can be rotated. In another embodiment, the driving unit 135 may include a motor and a gear. At this time, the motor can be connected to the gear, and the gear can be connected to the driving ring 134. In particular, the drive ring 134 may be formed with an external thread on the outer surface or the inner surface so as to engage with the gear. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where the driving unit 135 includes a cylinder will be described in detail.

한편, 상기와 같은 터빈(100)의 작동을 살펴보면, 터빈(100)은 외부의 압축기 등에 연결될 수 있다. 이때, 상기 압축기에서 압축된 유체는 스크롤부(111)를 따라 터빈(100) 내부로 안내될 수 있다.In operation of the turbine 100, the turbine 100 may be connected to an external compressor or the like. At this time, the fluid compressed in the compressor may be guided into the turbine 100 along the scroll portion 111. [

스크롤부(111)를 따라 유입된 유체는 서로 인접하는 제1 베인(132) 사이를 통과하여 로터(120)로 진입할 수 있다. 이때, 유체는 스크롤부(111)를 따라 이동하면서 선회 운동을 할 수 있다. The fluid flowing along the scroll part 111 may pass between the adjacent first vanes 132 and enter the rotor 120. At this time, the fluid can move in the orbiting motion while moving along the scroll part 111.

이러한 경우 복수개의 제1 베인(132)은 하우징(131)에 고정된 상태이므로 인접하는 제1 베인(132) 사이의 간격은 복수개의 제1 베인(132)에서 모두 일정할 수 있다. In this case, since the plurality of first vanes 132 are fixed to the housing 131, the interval between the adjacent first vanes 132 may be constant in the plurality of first vanes 132.

이때, 일반적인 터빈의 경우 본 발명과 상이하게 제1 베인(132) 및 제2 베인(133)이 별도로 구비되는 것이 아니라 제1 베인(132)과 제2 베인(133)이 일체로 형성되며, 일체로 형성된 베인은 구동부의 작동에 따라서 회전할 수 있다. 이러한 경우 스크롤부와 인접한 베인 부분의 간격이 서로 상이해짐으로써 스크롤부에서 입사하는 유체가 베인에 충돌하여 박리가 발생할 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우 인접하는 베인 사이로 진입하는 유체의 흐름 형태가 일정하지 못하고 가변하여 터빈의 운전 성능이 저하될 수 있다. 특히 본 발명의 제1 베인(132)이 형성되어 있는 부분에서 일반적인 터빈의 경우 인접하는 베인 사이의 거리가 베인의 회전에 따라 상이해짐으로써 인접하는 베인 사이로 진입하는 입구의 체적(또는 면적)이 상이해질 수 있다. 이러한 경우 터빈을 운용하기 위한 인자(예를 들면, 인접하는 베인 사이의 면적(또는 체적), 유입되는 유체의 압력에 따른 베인의 회전각도 등)가 유입되는 유체의 압력에 따라서 상이해짐으로써 일반적인 터빈을 제어하기 위한 제어곡선이 일정하지 않고 복수개의 제어곡선을 따라서 제어하여야 한다. 이러한 경우 터빈은 설계 시 기대했던 성능이 발현되지 못하고 베인 사이의 간격을 증가시키는 경우와 베인 사이의 간격을 감소시키는 경우 터빈의 성능이 서로 상이한 곡선을 따라서 발현될 수 있다. In this case, the first vane 132 and the second vane 133 are not separately provided in the general turbine, but the first vane 132 and the second vane 133 are integrally formed, The vane can be rotated according to the operation of the driving unit. In this case, the gap between the scroll part and the adjacent vane part is different from each other, so that the fluid entering from the scroll part collides with the vane and peeling may occur. Also, in such a case, the flow shape of the fluid entering between adjacent vanes may not be constant and may vary, and the operation performance of the turbine may be deteriorated. Particularly, in the case where the first vane 132 of the present invention is formed, in the case of a general turbine, the distance between adjoining vanes differs according to the rotation of the vane, so that the volume (or area) . In this case, the factors for operating the turbine (for example, the area (or volume) between the adjacent vanes, the rotation angle of the vane according to the pressure of the incoming fluid, etc.) The control curve should be controlled in accordance with a plurality of control curves. In such a case, the performance of the turbine can be expressed along a curve that is different from the performance of the turbine when the expected performance is not developed and the interval between the vanes is increased and the interval between the vanes is reduced.

그러나 본 발명의 실시예들에 따른 터빈(100)의 경우 상기와 같이 복수개의 제1 베인(132)이 고정된 상태이므로 스크롤부(111)를 유동하면서 인접하는 제1 베인(132) 사이로 진입하는 유체는 항상 일정한 형태의 흐름이 형성될 수 있다. 특히 이러한 경우 인접하는 제1 베인(132)으로 유입되는 유체의 양은 일정하게되고, 인접하는 제2 베인(133)의 토출되는 유체의 양 또는 유체의 속도 등을 가변시킬 수 있으므로 터빈(100)의 운전 조건에 따라서 정확한 제어가 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 터빈(100)의 경우 터빈하우징(110)으로 유입되는 유체의 압력에 따라서 터빈(100)의 제어인자가 대략 직선 형태를 형성함으로써 터빈(100)을 일정하게 제어하는 것이 가능하다. However, in the case of the turbine 100 according to the embodiments of the present invention, since the plurality of first vanes 132 are fixed as described above, the first vanes 132 enter the adjacent first vanes 132 while flowing through the scroll portion 111 The fluid can always be formed in a constant flow. Particularly, in this case, the amount of the fluid flowing into the adjacent first vane 132 becomes constant, and the amount of the discharged fluid or the speed of the fluid of the adjacent second vane 133 can be varied, Accurate control according to operating conditions is possible. That is, in the case of the turbine 100 according to the embodiments of the present invention, the control factor of the turbine 100 according to the pressure of the fluid flowing into the turbine housing 110 forms a substantially linear shape, It is possible to control it.

상기와 같이 작동하는 동안 터빈(100)의 작동 조건에 따라서 제2 베인(133)은 하우징(131)에 결합된 부분을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 회전하는 방법은 구동부(135)의 작동에 따라서 구동링(134)이 회전하고, 구동링(134)의 작동에 따라서 제2 베인(133)이 회전하는 방법일 수 있다. During operation, the second vane 133 may rotate about a portion coupled to the housing 131, depending on the operating conditions of the turbine 100. [ At this time, the rotating method may be a method in which the driving ring 134 is rotated according to the operation of the driving unit 135, and the second vane 133 is rotated according to the operation of the driving ring 134.

상기와 같이 제2 베인(133)이 회전하는 동안 인접하는 제1 베인(132) 사이를 통과한 유체는 인접하는 제2 베인(133) 사이를 통과하여 이동할 수 있다. 이때, 상기와 같은 유체는 각 제1 베인(132)과 각 제2 베인(133)의 표면을 따라서 이동할 수 있다. 이러한 경우 제1 베인(132)의 일부가 제2 베인(133)의 측면을 감싸도록 형성됨으로써 제1 베인(132)과 제2 베인(133) 사이의 공간으로 소량의 유체만이 진입할 수 있다. 또한, 제1 베인(132)의 일부가 제2 베인(133)의 측면을 감싸도록 형성됨으로써 제1 베인(132)과 제2 베인(133) 사이의 공간에서 발생할 수 있는 소음, 불균일한 유체 흐름을 방지할 수 있다. As described above, the fluid that has passed through the adjacent first vanes 132 while the second vanes 133 are rotating can pass through the adjacent second vanes 133 and move. At this time, the fluid can move along the surfaces of the first and second vanes 132 and 133. In this case, a part of the first vane 132 is formed so as to surround the side surface of the second vane 133, so that only a small amount of fluid can enter the space between the first vane 132 and the second vane 133 . In addition, a portion of the first vane 132 is formed to enclose the side surface of the second vane 133, so that the noise that may occur in the space between the first vane 132 and the second vane 133, Can be prevented.

상기와 같이 제2 베인(133)을 통과한 유체는 로터(120)를 회전시킬 수 있다. 이때, 로터(120)의 회전에 따라서 외부에 연결된 발전기 또는 외부 장치가 작동할 수 있다. 또한, 로터(120)를 회전시킨 유체는 쉬라우드부(112)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. As described above, the fluid passing through the second vane 133 can rotate the rotor 120. At this time, a generator or an external device connected to the outside can be operated according to the rotation of the rotor 120. Further, the fluid rotated by the rotor 120 may be discharged to the outside through the shroud portion 112.

따라서 터빈(100)은 인접하는 제1 베인(132) 사이를 통과하는 유체의 흐름을 항상 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 터빈(100)은 제1 베인(132)이 고정됨으로써 제1 베인(132)이 움직여 발생하는 유체의 박리 현상을 최소화할 수 있으므로 터빈(100)의 성능을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the turbine 100 can keep the flow of the fluid passing between the adjacent first vanes 132 constant at all times. In addition, since the first vane 132 is fixed by the first vane 132, the turbine 100 can minimize the peeling of the fluid generated by moving the first vane 132, thereby improving the performance of the turbine 100.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.

100: 터빈
110: 터빈하우징
120: 로터
130: 베인부
131: 하우징
132: 제1 베인
133: 제2 베인
134: 구동링
135: 구동부100: Turbine
110: Turbine housing
120: Rotor
130:
131: Housing
132: 1st vane
133: Second vane
134: drive ring
135:

Claims

housing;
A rotor rotatably installed in the housing;
A first vane disposed to be fixed to the housing and disposed upstream of the flow direction of the fluid flowing into the rotor;
And a second vane rotatably installed in the housing and forming a vane with the first vane and disposed on a downstream side with respect to a flow direction of the fluid flowing into the rotor.

The method according to claim 1,
Wherein a surface of the first vane facing each other and a surface of the second vane are curved.

3. The method of claim 2,
And a surface of the second vane facing the first vane is projected toward the first vane.

3. The method of claim 2,
Wherein a distance between the face of the first vane facing the first vane and the face of the second vane is smaller as the first vane moves from the center of the face to the end of the face of the first vane.

The method according to claim 1,
Wherein an end of the first vane is disposed to enclose a side portion of the second vane.