KR20230060787A - turbine generator that can prevent interference with cooling system and circuit system - Google Patents

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KR20230060787A
KR20230060787A KR1020210145351A KR20210145351A KR20230060787A KR 20230060787 A KR20230060787 A KR 20230060787A KR 1020210145351 A KR1020210145351 A KR 1020210145351A KR 20210145351 A KR20210145351 A KR 20210145351A KR 20230060787 A KR20230060787 A KR 20230060787A
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Abstract

본 발명은 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공의 수용공간을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치된 한 쌍의 터빈블레이드, 상기 회전축의 중앙부에 회전자가 설치된 발전기, 일측이 열교환기에 연결되고, 타측이 상기 하우징에 연결되어 상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체를 상기 하우징 내부에 유입하는 주입유로, 상기 주입유로로부터 서로 분기해 상기 터빈블레이드의 입구에 각각 연결되고, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 내부유로, 상기 터빈블레이드 작동 후 상기 하우징에 잔존하는 작동유체를 상기 하우징 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징의 양 측면에 각각 연결되며, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 회수유로 및 일측이 한 쌍의 상기 회수유로가 병합될 수 있도록 상기 회수유로와 연결되며, 타측이 열교환기와 연결되는 병합유로를 포함하며, 상기 회수유로는 상기 하우징의 양 측면의 중심으로부터 소정거리 이격된 편심부에 연결되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a branched turbine generator capable of preventing interference between a cooling system and a line system, and more particularly, to a housing including a hollow accommodation space, disposed inside the housing, and to a plane orthogonal to a rotational axis. A pair of turbine blades that are symmetrical to each other and disposed opposite to each other at both ends of the rotating shaft and installed symmetrically with each other, a generator with a rotor installed in the center of the rotating shaft, one side connected to the heat exchanger, and the other side connected to the housing to remove from the heat exchanger An injection passage through which the discharged working fluid flows into the housing, a pair of internal passages branched from the injection passage and connected to the inlet of the turbine blade, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other. , A pair of recovery connected to both sides of the housing to discharge the working fluid remaining in the housing to the outside of the housing after the turbine blade operates, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other A flow path and a merging flow path having one side connected to the recovery flow path so that the pair of recovery flow paths can be merged and the other side connected to the heat exchanger, wherein the recovery flow path is spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing It relates to a branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that connected to the eccentric part.

Description

냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기{turbine generator that can prevent interference with cooling system and circuit system} Branch turbine generator that can prevent interference with cooling system and circuit system}

본 발명은 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공의 수용공간을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치된 한 쌍의 터빈블레이드, 상기 회전축의 중앙부에 회전자가 설치된 발전기, 일측이 열교환기에 연결되고, 타측이 상기 하우징에 연결되어 상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체를 상기 하우징 내부에 유입하는 주입유로, 상기 주입유로로부터 서로 분기해 상기 터빈블레이드의 입구에 각각 연결되고, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 내부유로, 상기 터빈블레이드 작동 후 상기 하우징에 잔존하는 작동유체를 상기 하우징 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징의 양 측면에 각각 연결되며, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 회수유로 및 일측이 한 쌍의 상기 회수유로가 병합될 수 있도록 상기 회수유로와 연결되며, 타측이 열교환기와 연결되는 병합유로를 포함하며, 상기 회수유로는 상기 하우징의 양 측면의 중심으로부터 소정거리 이격된 편심부에 연결되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a branched turbine generator capable of preventing interference between a cooling system and a line system, and more particularly, to a housing including a hollow accommodation space, disposed inside the housing, and to a plane orthogonal to a rotational axis. A pair of turbine blades that are symmetrical to each other and disposed opposite to each other at both ends of the rotating shaft and installed symmetrically with each other, a generator with a rotor installed in the center of the rotating shaft, one side connected to the heat exchanger, and the other side connected to the housing to remove from the heat exchanger An injection passage through which the discharged working fluid flows into the housing, a pair of internal passages branched from the injection passage and connected to the inlet of the turbine blade, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other. , A pair of recovery connected to both sides of the housing to discharge the working fluid remaining in the housing to the outside of the housing after the turbine blade operates, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other A flow path and a merging flow path having one side connected to the recovery flow path so that the pair of recovery flow paths can be merged and the other side connected to the heat exchanger, wherein the recovery flow path is spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing It relates to a branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that connected to the eccentric part.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part simply provide background information on the present invention and do not constitute prior art.

일반적으로 터빈장치는 압축기에서 압축되고, 연소기에서 연소과정을 거쳐 생성된 고온 고압의 작동유체가 팽창되어 출력을 발생시킴으로써 열에너지를 회전에너지로 변환시켜 압축기를 구동하고, 압축기의 구동에 의하여 압축된 고압의 가스를 다시 연소기로 보내는 동작을 반복적으로 수행하는 브레이튼 사이클(Brayton Cycle)을 따라 구동된다.In general, a turbine device is compressed in a compressor, and a high-temperature and high-pressure working fluid generated through a combustion process in a combustor is expanded to generate output, converting thermal energy into rotational energy to drive a compressor, and high pressure compressed by driving the compressor. It is driven according to the Brayton Cycle, which repeatedly performs the operation of sending the gas back to the combustor.

한편, 연소기를 거친 고온 고압의 작동유체는 터빈 임펠러를 고속 회전시키면서, 터빈 임펠러의 온도를 상승시킨다.Meanwhile, the high-temperature and high-pressure working fluid that has passed through the combustor rotates the turbine impeller at a high speed and increases the temperature of the turbine impeller.

한편, 이러한 열은 임펠러의 회전축 상에 체결되는 에어 포일 베어링에 전달되어 베어링의 성능과 수명이 단축되는 등 전체적인 터빈장치의 결함 발생 요인으로 작용한다.On the other hand, this heat is transmitted to the air foil bearing fastened on the rotating shaft of the impeller, and acts as a factor causing defects in the entire turbine device, such as shortening the performance and life of the bearing.

이러한 고열의 터빈 임펠러로 인하여 발생하는 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 냉각수를 별도의 유동로를 제작함으로써 순환시키는 방법에 의하였으나, 별도의 유동로를 설계하는 비용으로 인하여 전체 터빈장치의 생산단가가 상승하고, 유동로 형성에 의하여 터빈장치의 사이즈가 커지는 문제가 있었다.In order to solve the problem caused by such a high-temperature turbine impeller, conventionally, a method of circulating the cooling water by manufacturing a separate flow path has been used, but the production cost of the entire turbine device has decreased due to the cost of designing the separate flow path. rise, and there was a problem that the size of the turbine device increases due to the formation of the flow path.

상술한 종래 터빈 발전기의 문제점을 해결하기 위해 일부 국내 및 해외의 관련 업체에서는 별도의 냉각유로가 없는 터빈 발전기에 관한 연구를 수행한 사례가 있으나, 실제 제품화하기에는 구조를 구비하기 위해서 소모되는 비용이 과도하거나, 그렇지 않더라도 해당 장치의 제조 단가 대비 냉각 효과가 크지 않아 종래 터빈 발전기와 비교할 때 시장 경쟁력이 떨어져 본격 상용화된 사례는 찾아볼 수 없었다. In order to solve the above-mentioned problems of the conventional turbine generator, some domestic and foreign related companies have conducted research on turbine generators without a separate cooling passage, but the cost required to provide a structure is excessive for actual productization. Or, even if it is not, the cooling effect compared to the manufacturing cost of the device is not great, so compared to conventional turbine generators, market competitiveness is low, so no case of full-fledged commercialization could be found.

따라서, 상술한 것과 같이 종래기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 장치 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a device capable of solving the problems of the prior art as described above.

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.The problem to be solved by the present invention is to supplement the above-mentioned disadvantages of the prior art, and the object of the present invention is as follows.

첫째, 복수개의 조립체 간 영역을 분할하여, 일부는 냉각계통 유로로 사용하고, 나머지는 발전기 회선계통 통로로 사용하여, 서로 다른 계통 간 간섭을 방지할 수 있는 터빈 발전기를 제공하고자 한다. First, it is intended to provide a turbine generator capable of preventing interference between different systems by dividing the area between a plurality of assemblies, using some as cooling system passages and using the rest as generator circuit passages.

둘째, 복수개의 조립체 간 형상 및 조립방식에 의하여 구배를 가지는 유로를 복수개 형성하고, 터빈의 발전효율을 향상시킬 수 있도록 각 유로의 부피를 상이하게 설정하여 작동유체의 유속을 제어할 수 있는 터빈 발전기를 제공하고자 한다. Second, a turbine generator capable of controlling the flow rate of the working fluid by forming a plurality of flow passages having a gradient according to the shape and assembly method between the plurality of assemblies and setting the volume of each passage differently to improve the power generation efficiency of the turbine. want to provide

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명에 따르면, 중공의 수용공간을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치된 한 쌍의 터빈블레이드, 상기 회전축의 중앙부에 회전자가 설치된 발전기, 일측이 열교환기에 연결되고, 타측이 상기 하우징에 연결되어 상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체를 상기 하우징 내부에 유입하는 주입유로, 상기 주입유로로부터 서로 분기해 상기 터빈블레이드의 입구에 각각 연결되고, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 내부유로, 상기 터빈블레이드 작동 후 상기 하우징에 잔존하는 작동유체를 상기 하우징 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징의 양 측면에 각각 연결되며, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 회수유로 및 일측이 한 쌍의 상기 회수유로가 병합될 수 있도록 상기 회수유로와 연결되며, 타측이 열교환기와 연결되는 병합유로를 포함하며, 상기 회수유로는 상기 하우징의 양 측면의 중심으로부터 소정거리 이격된 편심부에 연결되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기를 제공한다.According to the present invention, a housing including a hollow accommodation space, a pair of turbine blades disposed inside the housing, arranged symmetrically to each other with respect to a plane orthogonal to the rotational axis, and disposed opposite to each other at both ends of the rotational axis and installed symmetrically with each other , A generator with a rotor installed in the center of the rotating shaft, one side connected to the heat exchanger and the other side connected to the housing, an injection passage through which the working fluid discharged from the heat exchanger flows into the housing, branching from the injection passage A pair of internal flow passages connected to the inlet of the turbine blade and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other, and the working fluid remaining in the housing after the turbine blade operates can be discharged to the outside of the housing. A pair of recovery passages formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other and one side connected to the recovery passage so that the pair of recovery passages can be merged, Provides a branched turbine generator equipped with an eccentric recovery path, characterized in that the other side includes a combined flow path connected to the heat exchanger, and the recovery flow path is connected to an eccentric part spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing. do.

이 때, 상기 하우징은 내부에 상기 발전기를 수용할 수 있도록 내부에 중공의 수용공간을 포함하는 원통형의 제1조립체, 상기 제1조립체의 측부로부터 상기 제1조립체의 외측으로 상기 제1조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하며, 상기 제1조립체의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 원판형의 제2조립체, 상기 제2조립체의 측부로부터 상기 제2조립체의 외측으로 상기 제2조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되며 상기 제2조립체에 형성된 천공홈보다 작은 직경을 가지는 천공홈을 포함함으로써 상기 제2조립체에 형성된 천공홈에 상기 제3조립체에 형성된 천공홈이 내삽되며, 상기 제2조립체의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 원판형의 제3조립체, 상기 제3조립체의 측부로부터 상기 제3조립체의 외측으로 상기 제3조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하며, 상기 제2조립체의 직경보다는 작되 상기 제3조립체의 직경보다는 큰 직경으로 형성되는 원판형의 제4조립체 및 상기 제4조립체와 연결되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하는 원판형의 제5조립체를 포함할 수 있다. At this time, the housing is a cylindrical first assembly including a hollow accommodation space therein to accommodate the generator therein, coupled with the first assembly from the side of the first assembly to the outside of the first assembly. And, including a perforated groove formed in the center so that the rotating shaft of the turbine can be inserted, a disk-shaped second assembly formed with a larger diameter than the diameter of the first assembly, the second assembly from the side of the second assembly Is coupled to the second assembly to the outside of, is formed in the center so that the rotating shaft of the turbine can be inserted, and includes a hole hole having a smaller diameter than the hole hole formed in the second assembly to the hole formed in the second assembly The perforated groove formed in the third assembly is interpolated, and the disc-shaped third assembly formed with a smaller diameter than the diameter of the second assembly, the third assembly from the side of the third assembly to the outside of the third assembly and coupled, including a perforated groove formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted, a disk-shaped fourth assembly formed with a diameter smaller than the diameter of the second assembly but larger than the diameter of the third assembly, and the first assembly It is connected to the fourth assembly and may include a disk-shaped fifth assembly including a perforated groove formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted.

또한, 상기 내부유로는 그 기점이 상기 제1조립체의 외주면이며, 그 종점이 상기 터빈블레이드의 임의의 지점에 형성될 수 있도록 터빈의 회전축을 향해 소정의 슬로프를 가진 채 형성될 수 있다. In addition, the internal passage may be formed with a predetermined slope toward the rotational axis of the turbine so that a starting point is the outer circumferential surface of the first assembly and an end point is formed at an arbitrary point of the turbine blade.

나아가, 상기 내부유로는 상기 주입유로로부터 상기 하우징 내부에 주입된 작동유체를 공급받으며, 상기 제1조립체 및 상기 제2조립체에 의해 형성되는 제1내부유로, 일측이 상기 제1내부유로와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제3조립체 및 상기 제4조립체에 의해 형성되는 제2내부유로 및 일측이 상기 제2내부유로와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제5조립체에 의해 형성되는 제3내부유로를 포함할 수 있다. Furthermore, the internal passage receives the working fluid injected into the housing from the injection passage, and a first internal passage formed by the first assembly and the second assembly, one side of which is connected to the first internal passage The third assembly is supplied with a working fluid, and a second inner flow path formed by the third assembly and the fourth assembly and one side thereof are connected to the second inner flow passage to receive a working fluid and formed by the fifth assembly. An internal flow path may be included.

한편, 상기 제2조립체에는 상기 제1조립체의 직경에 대응되는 지점에 슬릿이 형성되며, 상기 제1내부유로는 상기 슬릿에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.On the other hand, in the second assembly, a slit is formed at a point corresponding to the diameter of the first assembly, and the first internal flow path is formed by the slit, which can prevent interference with the cooling system and the line system Branch turbine generator.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은 터빈 회전축 상으로 직교하는 평면 상 상기 제2조립체 내 3분할되어 형성될 수 있으며, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은 작동유체가 상기 터빈블레이드 내측을 향할 수 있도록 소정의 구배를 가지며, 상기 제1조립체의 측면의 단부에는 상기 제2조립체의 3분할된 영역에 대응되는 슬릿이 형성될 수 있다. According to another feature of the present invention, the slit formed in the second assembly may be formed by dividing into three parts in the second assembly on a plane orthogonal to the turbine rotation axis, and the slit formed in the second assembly is a working fluid The turbine blade may have a predetermined gradient toward the inside, and a slit corresponding to the three-divided area of the second assembly may be formed at an end of a side surface of the first assembly.

이 때, 상기 제1조립체의 단부에 형성된 상기 슬릿에는, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿의 구배와 일치하는 구배가 형성될 수 있으며, 상기 제3조립체는 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 직경이 점진적으로 상승하며, 상기 제4조립체는 터빈 내측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부의 내주면은 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 폭이 점진적으로 감소하며, 상기 제3조립체와 상기 제4조립체 사이에 공극이 형성될 수 있도록 상기 제3조립체의 최소직경은 상기 제4조립체에 형성된 상기 돌출부의 최대폭보다 작으며, 상기 제3조립체의 최대직경은 상기 제4조립체에 형성된 상기 돌출부의 최소 폭보다 작게 형성되며, 상기 제2내부유로는 상기 제3조립체와 상기 제4조립체에 의해 형성되는 공극에 의해 형성될 수 있다. At this time, the slit formed at the end of the first assembly may have a gradient that matches the gradient of the slit formed in the second assembly, and the third assembly moves toward the inside of the turbine from the outside of the turbine. The diameter gradually increases, and the fourth assembly includes a protrusion protruding toward the inside of the turbine, and the width of the inner circumferential surface of the protrusion gradually decreases from the outside of the turbine toward the inside of the turbine. And the minimum diameter of the third assembly is smaller than the maximum width of the protrusion formed in the fourth assembly so that a gap can be formed between the fourth assembly, and the maximum diameter of the third assembly is formed in the fourth assembly It is formed smaller than the minimum width of the protrusion, and the second internal passage may be formed by a gap formed by the third assembly and the fourth assembly.

또한, 상기 제2내부유로의 최대부피는 상기 제1내부유로와 상기 제3내부유로의 부피보다 크게 형성됨으로써 상기 제1내부유로 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로 내 작동유체의 유속보다 빠르며, 상기 제3내부유로 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로 내 작동유체의 유속보다 빠른 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.In addition, since the maximum volume of the second inner flow passage is larger than the volumes of the first inner flow passage and the third inner flow passage, the flow rate of the working fluid in the first inner flow passage is greater than the flow rate of the working fluid in the second inner flow passage. The branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the circuit system, characterized in that the flow rate of the working fluid in the third internal passage is faster than the flow rate of the working fluid in the second internal passage.

나아가, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿 사이에 형성된 3개의 영역에 제1영역에는 상기 발전기 내부에 냉각수를 유입하는 냉각수 주입유로가 형성되고, 제2영역에는 상기 발전기의 내부로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출유로가 형성되고, 제3영역에는 코일의 회로단자가 형성될 수 있다. Furthermore, in the three regions formed between the slits formed in the second assembly, cooling water injection passages are formed in the first region to introduce cooling water into the generator, and in the second region, cooling water is discharged from the inside of the generator. A discharge passage may be formed, and circuit terminals of the coil may be formed in the third region.

본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.Additional solutions of the present invention will be explained in part in the description that follows below, and can be readily ascertained in part from the description, or can be obtained by practice of the present invention.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.Both the foregoing general description and the following detailed description are illustrative and explanatory only and do not limit the invention described in the claims.

상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.The effects of the present invention configured as described above are described as follows.

첫째, 복수개의 조립체 간 영역을 분할하여, 일부는 냉각계통 유로로 사용하고, 나머지는 발전기 회선계통 통로로 사용하여, 서로 다른 계통 간 간섭을 방지할 수 있다. First, by dividing the area between a plurality of assemblies, some are used as cooling system passages and the rest are used as generator circuit passages, preventing interference between different systems.

둘째, 복수개의 조립체 간 형상 및 조립방식에 의하여 구배를 가지는 유로를 복수개 형성하고, 터빈의 발전효율을 향상시킬 수 있도록 각 유로의 부피를 상이하게 설정하여 작동유체의 유속을 제어할 수 있다. Second, it is possible to form a plurality of flow passages having gradients according to the shape and assembly method between the plurality of assemblies, and to control the flow rate of the working fluid by setting the volume of each passage to be different so as to improve the power generation efficiency of the turbine.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따르는 터빈 발전기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따르는 하우징의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 제1조립체 및 제2조립체의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따르는 제3조립체 및 제4조립체의 사시도이다.
도 5는 제1조립체 내지 제5조립체의 분해도이다.
1 is a perspective view of a turbine generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a housing according to one embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a first assembly and a second assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a third assembly and a fourth assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded view of first to fifth assemblies.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. However, in describing a specific embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.The foregoing objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention can apply various changes and can include various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the numbers used in the description process of this specification are only identifiers for distinguishing one component from another component.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffix "part" for components used in the following description is used or used interchangeably only to easily compose the specification, and does not itself have a meaning or role distinct from each other.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따르는 터빈 발전기(30)의 사시도이다.1 is a perspective view of a turbine generator 30 according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시례에 따르는 하우징(10)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a housing 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시례를 따르는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기(30)는 하우징(10), 터빈블레이드, 발전기(30), 주입유로(40), 내부유로(100), 회수유로(200) 및 병합유로(300)를 포함할 수 있다. The branched turbine generator 30 provided with an eccentric recovery passage according to an embodiment of the present invention includes a housing 10, a turbine blade, a generator 30, an injection passage 40, an internal passage 100, a recovery passage ( 200) and a merge flow path 300.

하우징(10)은 그 내부에 중공의 수용공간을 포함할 수 있다. The housing 10 may include a hollow accommodation space therein.

터빈블레이드는 상기 하우징(10) 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치될 수 있다. Turbine blades are disposed inside the housing 10, and may be installed symmetrically to each other with respect to a plane orthogonal to the rotational axis, and disposed opposite to each other at both ends of the rotational axis so as to be symmetrical to each other.

터빈블레이드는 발전기(30)를 기준으로 좌우 각각 한 쌍으로 형성될 수 있다. Turbine blades may be formed in pairs on the left and right of the generator 30, respectively.

주입유로(40)는 일측이 열교환기에 연결되고, 타측이 상기 하우징(10)에 연결되어 상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체를 상기 하우징(10) 내부에 주입할 수 있다. The injection passage 40 has one side connected to the heat exchanger and the other side connected to the housing 10 to inject the working fluid discharged from the heat exchanger into the housing 10 .

내부유로(100)는 상기 주입유로(40)로부터 서로 분기해 상기 터빈블레이드의 입구에 각각 연결되고, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상을 가질 수 있다. The internal passages 100 branch off from the injection passage 40 and are connected to the inlets of the turbine blades, respectively, and may have symmetrical shapes so that pressure loss is equal to each other.

회수유로(200)는 상기 터빈블레이드 작동 후 상기 하우징(10)에 잔존하는 작동유체를 상기 하우징(10) 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징(10)의 양 측면에 각각 연결될 수 있다. The recovery passage 200 may be connected to both side surfaces of the housing 10 to discharge the working fluid remaining in the housing 10 after the turbine blade operates to the outside of the housing 10 .

회수유로(200)는 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다. The recovery passage 200 may be formed in a symmetrical shape so that pressure loss may be equal to each other.

병합유로(300)는 일측이 한 쌍의 상기 회수유로(200)가 병합될 수 있도록 상기 회수유로(200)와 연결되며, 타측이 열교환기와 연결될 수 있다. One side of the merging flow path 300 is connected to the recovery flow path 200 so that the pair of recovery flow paths 200 can be merged, and the other side can be connected to the heat exchanger.

상기 회수유로(200)는 상기 하우징(10) 내 작존하는 작동유체의 회수율이 향상될 수 있도록 상기 하우징(10)의 양 측면의 중심으로부터 소정거리 이격된 편심부에 연결될 수 있다. The recovery passage 200 may be connected to an eccentric part spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing 10 so as to improve the recovery rate of the working fluid existing in the housing 10 .

상기 하우징(10)은 제1조립체(11), 제2조립체(12), 제3조립체(13), 제4조립체(14) 및 제5조립체(15)를 포함할 수 있다. The housing 10 may include a first assembly 11 , a second assembly 12 , a third assembly 13 , a fourth assembly 14 , and a fifth assembly 15 .

도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 제1조립체(11) 및 제2조립체(12)의 사시도이다.3 is a perspective view of a first assembly 11 and a second assembly 12 according to an embodiment of the present invention.

제1조립체(11)는 내부에 상기 발전기(30)를 수용할 수 있도록 내부에 중공의 수용공간을 포함할 수 있으며, 원통형의 형상을 가질 수 있다. The first assembly 11 may include a hollow accommodation space therein to accommodate the generator 30 therein, and may have a cylindrical shape.

제2조립체(12)는 상기 제1조립체(11)의 측부로부터 상기 제1조립체(11)의 외측으로 상기 제1조립체(11)와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈(H)을 포함할 수 있다. The second assembly 12 is coupled to the first assembly 11 from the side of the first assembly 11 to the outside of the first assembly 11, and is formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted It may include a perforated groove (H).

제2조립체(12)는 상기 제1조립체(11)의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The second assembly body 12 may have a disk-like shape formed with a larger diameter than the diameter of the first assembly body 11 .

상기 제2조립체(12)에는 상기 제1조립체(11)의 직경에 대응되는 지점에 슬릿(S)이 형성되며, 상기 제1내부유로(110)는 상기 슬릿(S)에 의해 형성될 수 있다. A slit S is formed in the second assembly 12 at a point corresponding to the diameter of the first assembly 11, and the first internal passage 110 may be formed by the slit S. .

상기 제2조립체(12)에 형성된 상기 슬릿(S)은 터빈 회전축 상으로 직교하는 평면 상 상기 제2조립체(12) 내 3분할되어 형성될 수 있다. The slit S formed in the second assembly 12 may be divided into three parts in the second assembly 12 on a plane orthogonal to the turbine rotation axis.

보다 상세하게는, 상기 제2조립체(12)에 형성된 상기 슬릿(S)은 작동유체가 상기 터빈블레이드 내측을 향할 수 있도록 소정의 구배를 가질 수 있다. 나아가, 상기 제1조립체(11)의 측면의 단부에는 상기 제2조립체(12)의 3분할된 영역에 대응되는 슬릿(S)이 형성될 수 있으며, 상기 제1조립체(11)의 단부에 형성된 상기 슬릿(S)에는, 상기 제2조립체(12)에 형성된 상기 슬릿(S)의 구배와 일치하는 구배가 형성될 수 있다. More specifically, the slit S formed in the second assembly 12 may have a predetermined gradient so that the working fluid may be directed toward the inside of the turbine blade. Furthermore, a slit (S) corresponding to the three-division area of the second assembly 12 may be formed at the end of the side surface of the first assembly 11, and formed at the end of the first assembly 11. A gradient matching the gradient of the slit S formed in the second assembly 12 may be formed in the slit S.

결과적으로, 상기 제2내부유로(120)는 상기 제3조립체(13)와 상기 제4조립체(14)에 의해 형성되는 공극에 의해 형성될 수 있다. As a result, the second internal passage 120 may be formed by a gap formed by the third assembly body 13 and the fourth assembly body 14 .

상기 제2내부유로(120)의 최대부피는 상기 제1내부유로(110)와 상기 제3내부유로(130)의 부피보다 크게 형성됨으로써 상기 제1내부유로(110) 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로(120) 내 작동유체의 유속보다 빠르며, 상기 제3내부유로(130) 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로(120) 내 작동유체의 유속보다 빠르게 설정될 수 있다. The maximum volume of the second internal passage 120 is formed larger than the volumes of the first internal passage 110 and the third internal passage 130, so that the flow rate of the working fluid in the first internal passage 110 is It is faster than the flow rate of the working fluid in the second internal passage 120, and the flow rate of the working fluid in the third internal passage 130 can be set to be faster than the flow rate of the working fluid in the second internal passage 120.

상기 제2조립체(12)에 형성된 상기 슬릿(S) 사이에 형성된 3개의 영역에 제1영역에는 상기 발전기(30) 내부에 냉각수를 유입하는 냉각수 주입유로(40)가 형성되고, 제2영역에는 상기 발전기(30)의 내부로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출유로가 형성되고, 제3영역에는 코일의 회로단자가 연결될 수 있다. A cooling water injection passage 40 for introducing cooling water into the generator 30 is formed in the first area in the three areas formed between the slits S formed in the second assembly 12, and in the second area, A cooling water discharge passage through which cooling water is discharged from the inside of the generator 30 is formed, and a circuit terminal of a coil may be connected to a third region.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 따르는 제3조립체(13) 및 제4조립체(14)의 사시도이다.4 is a perspective view of a third assembly 13 and a fourth assembly 14 according to an embodiment of the present invention.

제3조립체(13)는 상기 제2조립체(12)의 측부로부터 상기 제2조립체(12)의 외측으로 상기 제2조립체(12)와 결합될 수 있다. The third assembly 13 may be coupled to the second assembly 12 from the side of the second assembly 12 to the outside of the second assembly 12 .

제3조립체(13)는 천공홈(H)을 포함할 수 있다.The third assembly 13 may include a perforated groove (H).

제3조립체(13)에 형성되는 천공홈(H)은 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 제3조립체(13)의 중심에 형성되며 상기 제2조립체(12)에 형성된 천공홈(H)보다 작은 직경을 가지는 천공홈(H)을 포함함으로써 상기 제2조립체(12)에 형성된 천공홈(H)에 내삽될 수 있다. The hole hole H formed in the third assembly 13 is formed at the center of the third assembly 13 so that the rotational shaft of the turbine can be inserted, and is smaller than the hole hole H formed in the second assembly 12. By including a perforated groove (H) having a diameter can be inserted into the perforated groove (H) formed in the second assembly (12).

제3조립체(13)는 상기 제2조립체(12)의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The third assembly body 13 may have a disk-shaped shape formed with a smaller diameter than the diameter of the second assembly body 12 .

제4조립체(14)는 상기 제3조립체(13)의 측부로부터 상기 제3조립체(13)의 외측으로 상기 제3조립체(13)와 결합될 수 있다. The fourth assembly 14 may be coupled to the third assembly 13 from the side of the third assembly 13 to the outside of the third assembly 13 .

제4조립체(14)는 천공홈(H)을 포함할 수 있다. The fourth assembly 14 may include a perforated groove (H).

제4조립체(14)에 형성되는 천공홈(H)은 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성될 수 있다.The perforated groove H formed in the fourth assembly 14 may be formed at the center so that the rotating shaft of the turbine can be inserted.

제4조립체(14)는 상기 제2조립체(12)의 직경보다는 작되 상기 제3조립체(13)의 직경보다는 큰 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The fourth assembly 14 may have a disk-like shape formed with a diameter smaller than the diameter of the second assembly 12 but larger than the diameter of the third assembly 13 .

이 때, 상기 제3조립체(13)는 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 직경이 점진적으로 상승하며, 상기 제4조립체(14)는 터빈 내측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부의 내주면은 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 폭이 점진적으로 감소할 수 있다. At this time, the diameter of the third assembly 13 gradually increases from the outside of the turbine toward the inside of the turbine, and the fourth assembly 14 includes a protrusion protruding toward the inside of the turbine. The width of the inner circumferential surface may gradually decrease from the outer side of the turbine toward the inner side of the turbine.

나아가, 상기 제3조립체(13)와 상기 제4조립체(14) 사이에 공극이 형성될 수 있도록 상기 제3조립체(13)의 최소직경은 상기 제4조립체(14)에 형성된 상기 돌출부의 최대폭보다 작으며, 상기 제3조립체(13)의 최대직경은 상기 제4조립체(14)에 형성된 상기 돌출부의 최소 폭보다 작게 형성될 수 있다.Furthermore, the minimum diameter of the third assembly 13 is greater than the maximum width of the protrusion formed in the fourth assembly 14 so that a gap can be formed between the third assembly 13 and the fourth assembly 14. And, the maximum diameter of the third assembly 13 may be smaller than the minimum width of the protrusion formed in the fourth assembly 14 .

도 5는 제1조립체(11) 내지 제5조립체(15)의 분해도이다. 5 is an exploded view of the first assembly 11 to the fifth assembly 15 .

제5조립체(15)는 상기 제4조립체(14)와 연결되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈(H)을 포함하는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The fifth assembly 15 is connected to the fourth assembly 14 and may have a disk-like shape including a perforation groove H formed at the center to allow the rotation shaft of the turbine to be inserted.

상기 내부유로(100)는, 그 기점이 상기 제1조립체(11)의 외주면이며, 그 종점이 상기 터빈블레이드의 임의의 지점에 형성될 수 있도록 터빈의 회전축을 향해 소정의 슬로프를 가진 채 형성될 수 있다. The internal passage 100 is formed with a predetermined slope toward the rotational axis of the turbine so that its starting point is the outer circumferential surface of the first assembly 11 and its ending point can be formed at an arbitrary point on the turbine blade. can

상기 내부유로(100)는 제1내부유로(110), 제2내부유로(120) 및 제3내부유로(130)를 포함할 수 있다. The internal passage 100 may include a first internal passage 110 , a second internal passage 120 and a third internal passage 130 .

제1내부유로(110)는 상기 주입유로(40)로부터 상기 하우징(10) 내부에 주입된 작동유체를 공급받으며, 상기 제1조립체(11) 및 상기 제2조립체(12)에 의해 형성될 수 있다. The first internal passage 110 receives the working fluid injected into the housing 10 from the injection passage 40, and may be formed by the first assembly 11 and the second assembly 12. there is.

제2내부유로(120)는 일측이 상기 제1내부유로(110)와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제3조립체(13) 및 상기 제4조립체(14)에 의해 형성될 수 있다. One side of the second internal passage 120 is connected to the first internal passage 110 to receive a working fluid, and may be formed by the third assembly 13 and the fourth assembly 14 .

제3내부유로(130)는 일측이 상기 제2내부유로(120)와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제5조립체(15)에 의해 형성될 수 있다. One side of the third internal passage 130 is connected to the second internal passage 120 to receive a working fluid, and may be formed by the fifth assembly 15 .

상기 주입유로(40)는 상기 하우징(10)의 상단에 직결되며, 상기 회수유로(200)는 상기 하우징(10)의 하단에 직결되며, 터빈 회전축의 하부에 배치될 수 있다. The injection passage 40 is directly connected to an upper end of the housing 10, and the recovery passage 200 is directly connected to a lower end of the housing 10 and may be disposed below a turbine rotation shaft.

회수유로(200)는 제1회수유로(200), 제2회수유로(200) 및 제3회수유로(200)를 포함할 수 있다.The recovery passage 200 may include a first recovery passage 200 , a second recovery passage 200 and a third recovery passage 200 .

제1회수유로(200)는 일측이 하우징(10)에 연결될 수 있다. One side of the first recovery passage 200 may be connected to the housing 10 .

제2회수유로(200)는 일측이 상기 제1회수유로(200)와 연결되며, 상기 제1회수유로(200)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다. One side of the second recovery passage 200 is connected to the first recovery passage 200 and may have a diameter smaller than that of the first recovery passage 200 .

제3회수유로(200)는 일측이 상기 제2회수유로(200)와 연결되며, 타측이 상기 병합유로(300)에 연결되고, 상기 제2회수유로(200)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. The third recovery passage 200 has one side connected to the second recovery passage 200 and the other side connected to the merging passage 300, and may have a larger diameter than that of the second recovery passage 200. there is.

상기 제1회수유로(200) 및 상기 제2회수유로(200)의 최하면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제3회수유로(200)의 최하면은 높이방향 축 상 상기 제1회수유로(200) 및 상기 제2회수유로(200)의 최하면이 위치한 선상보다 낮은 선상에 배치될 수 있다.The lowermost surfaces of the first recovery passage 200 and the second recovery passage 200 are located on the same line on the height direction axis, and the lowermost surface of the third recovery passage 200 is on the height direction axis. It may be disposed on a line lower than the line on which the lowermost surfaces of the recovery passage 200 and the second recovery passage 200 are located.

상기 제2회수유로(200) 및 상기 제3회수유로(200)의 최상면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제1회수유로(200)의 최상면은 높이방향 축 상 상기 제2회수유로(200) 및 상기 제3회수유로(200)의 최상면이 위치한 선상보다 높은 선상에 배치될 수 있다. The uppermost surfaces of the second recovery passage 200 and the third recovery passage 200 are located on the same line on the height direction axis, and the top surface of the first recovery passage 200 is the second recovery passage along the height direction axis. 200 and the uppermost surface of the third recovery passage 200 may be disposed on a line higher than the line.

상기 제1회수유로(200)의 직경은 상기 하우징(10)으로부터 상기 제2회수유로(200)에 접근할수록 점진적으로 감소할 수 있으며, 상기 제3회수유로(200)의 직경은 상기 제2회수유로(200)부터 상기 병합유로(300)로 접근할수록 증가할 수 있다. The diameter of the first recovery passage 200 may gradually decrease as it approaches the second recovery passage 200 from the housing 10, and the diameter of the third recovery passage 200 may reduce the diameter of the second recovery passage 200. It may increase as it approaches the combined flow path 300 from the flow path 200 .

상기 하우징(10)의 최하면이 높이방향 축 상 상기 회수유로(200)의 최하면보다 높은 선상에 배치될 수 있도록 소정의 부피를 가지며, 상기 하우징(10) 내부의 양 단부에 배치되는 가이더를 포함할 수 있다. Guiders disposed at both ends of the inside of the housing 10 and having a predetermined volume so that the lowermost surface of the housing 10 can be disposed on a line higher than the lowermost surface of the recovery passage 200 on the height direction axis can include

나아가, 상기 가이더의 높이는 상기 터빈블레이드로부터 상기 회수유로(200)로 접근할수록 점진적으로 감소할 수 있다. Furthermore, the height of the guider may gradually decrease as it approaches the recovery passage 200 from the turbine blade.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. This embodiment is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations of this embodiment can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be possible.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. This embodiment is not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and therefore, the scope of the present invention is not limited by this embodiment.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The protection scope of the present invention should be interpreted according to the claims, and all technical ideas recognized as equivalent or equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

S - 슬릿
H - 천공홈
10 - 하우징
11 - 제1조립체
12 - 제2조립체
13 - 제3조립체
14 - 제4조립체
15 - 제5조립체
30 - 발전기
40 - 주입유로
100 - 내부유로
110 - 제1내부유로
120 - 제2내부유로
130 - 제3내부유로
200 - 회수유로
300 - 병합유로
S - slit
H - drilled groove
10 - housing
11 - first assembly
12 - second assembly
13 - 3rd assembly
14 - 4th assembly
15 - Fifth assembly
30 - generator
40 - injection passage
100 - Internal flow path
110 - 1st internal flow path
120 - second internal passage
130 - 3rd internal passage
200 - recovery passage
300 - Combined Euro

Claims (12)

중공의 수용공간을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치된 한 쌍의 터빈블레이드;
상기 회전축의 중앙부에 회전자가 설치된 발전기;
일측이 열교환기에 연결되고, 타측이 상기 하우징에 연결되어 상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체를 상기 하우징 내부에 유입하는 주입유로;
상기 주입유로로부터 서로 분기해 상기 터빈블레이드의 입구에 각각 연결되고, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 내부유로;
상기 터빈블레이드 작동 후 상기 하우징에 잔존하는 작동유체를 상기 하우징 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징의 양 측면에 각각 연결되며, 압력 손실이 서로 동일할 수 있도록 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 회수유로; 및
일측이 한 쌍의 상기 회수유로가 병합될 수 있도록 상기 회수유로와 연결되며, 타측이 열교환기와 연결되는 병합유로
를 포함하며

상기 회수유로는,
상기 하우징의 양 측면의 중심으로부터 소정거리 이격된 편심부에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
A housing including a hollow receiving space;
A pair of turbine blades disposed inside the housing, arranged symmetrically in plane with respect to a plane orthogonal to the rotational axis, and disposed opposite to each other at both ends of the rotational axis and installed symmetrically with each other;
a generator with a rotor installed at the center of the rotating shaft;
an injection passage having one side connected to the heat exchanger and the other side connected to the housing to introduce the working fluid discharged from the heat exchanger into the housing;
a pair of internal passages diverging from the injection passages and connected to the inlets of the turbine blades, each having a symmetrical shape so that pressure loss is equal to each other;
A pair of recovery passages connected to both sides of the housing to discharge the working fluid remaining in the housing to the outside of the housing after the turbine blade operates, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other. ; and
A merge flow path having one side connected to the recovery flow path so that the pair of recovery flow paths can be merged and the other side connected to the heat exchanger
contains

As the recovery flow path,
Branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the circuit system, characterized in that connected to the eccentric part spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing.
제1항에 있어서
상기 하우징은
내부에 상기 발전기를 수용할 수 있도록 내부에 중공의 수용공간을 포함하는 원통형의 제1조립체;
상기 제1조립체의 측부로부터 상기 제1조립체의 외측으로 상기 제1조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하며, 상기 제1조립체의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 원판형의 제2조립체;
상기 제2조립체의 측부로부터 상기 제2조립체의 외측으로 상기 제2조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되며 상기 제2조립체에 형성된 천공홈보다 작은 직경을 가지는 천공홈을 포함함으로써 상기 제2조립체에 형성된 천공홈에 상기 제3조립체에 형성된 천공홈이 내삽되며, 상기 제2조립체의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 원판형의 제3조립체;
상기 제3조립체의 측부로부터 상기 제3조립체의 외측으로 상기 제3조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하며, 상기 제2조립체의 직경보다는 작되 상기 제3조립체의 직경보다는 큰 직경으로 형성되는 원판형의 제4조립체; 및
상기 제4조립체와 연결되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하는 원판형의 제5조립체
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 1
the housing
A cylindrical first assembly including a hollow accommodation space therein to accommodate the generator therein;
It is coupled to the first assembly from the side of the first assembly to the outside of the first assembly, and includes a drilled groove formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted, and has a diameter larger than the diameter of the first assembly. a disc-shaped second assembly to be formed;
A perforated groove coupled to the second assembly from the side of the second assembly to the outside of the second assembly, formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted, and having a smaller diameter than the perforated groove formed in the second assembly A disc-shaped third assembly formed with a diameter smaller than the diameter of the second assembly, wherein the hole formed in the third assembly is interpolated to the hole formed in the second assembly by including;
It is coupled to the third assembly from the side of the third assembly to the outside of the third assembly, and includes a hole formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted, and is smaller than the diameter of the second assembly, but the first assembly a disc-shaped fourth assembly having a larger diameter than the diameter of the third assembly; and
A disk-shaped fifth assembly that is connected to the fourth assembly and includes a perforated groove formed in the center so that the rotational shaft of the turbine can be inserted therein.
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that it comprises a.
제2항에 있어서
상기 내부유로는,
그 기점이 상기 제1조립체의 외주면이며, 그 종점이 상기 터빈블레이드의 임의의 지점에 형성될 수 있도록 터빈의 회전축을 향해 소정의 슬로프를 가진 채 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 2
The internal flow path,
The starting point is the outer circumferential surface of the first assembly, and the end point is formed with a predetermined slope toward the rotational axis of the turbine so that the end point can be formed at any point of the turbine blade. Branched turbine generators that can be avoided.
제3항에 있어서
상기 내부유로는
상기 주입유로로부터 상기 하우징 내부에 주입된 작동유체를 공급받으며, 상기 제1조립체 및 상기 제2조립체에 의해 형성되는 제1내부유로;
일측이 상기 제1내부유로와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제3조립체 및 상기 제4조립체에 의해 형성되는 제2내부유로; 및
일측이 상기 제2내부유로와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제5조립체에 의해 형성되는 제3내부유로
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 3
The internal flow path
a first internal flow path receiving the operating fluid injected into the housing from the injection flow path and formed by the first assembly and the second assembly;
a second inner flow path, one side of which is connected to the first inner flow path to receive a working fluid, and is formed by the third assembly and the fourth assembly; and
One side is connected to the second internal passage to receive a working fluid, and the third internal passage formed by the fifth assembly
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that it comprises a.
제4항에 있어서
상기 제2조립체에는 상기 제1조립체의 직경에 대응되는 지점에 슬릿이 형성되며, 상기 제1내부유로는 상기 슬릿에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 4
The second assembly has a slit formed at a point corresponding to the diameter of the first assembly, and the first internal flow path is a branched type capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that formed by the slit. turbogenerator.
제5항에 있어서
상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은
터빈 회전축 상으로 직교하는 평면 상 상기 제2조립체 내 3분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 5
The slit formed in the second assembly is
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that it is formed by dividing into three parts in the second assembly on a plane orthogonal to the turbine rotation axis.
제6항에 있어서
상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은
작동유체가 상기 터빈블레이드 내측을 향할 수 있도록 소정의 구배를 가지는 것을 특징으로 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 6
The slit formed in the second assembly is
A branched turbine generator capable of preventing interference with a cooling system and a line system, characterized in that it has a predetermined gradient so that the working fluid is directed toward the inside of the turbine blade.
제7항에 있어서
상기 제1조립체의 측면의 단부에는
상기 제2조립체의 3분할된 영역에 대응되는 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 7
At the end of the side of the first assembly
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the circuit system, characterized in that a slit corresponding to the three-divided area of the second assembly is formed.
제8항에 있어서
상기 제1조립체의 단부에 형성된 상기 슬릿에는,
상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿의 구배와 일치하는 구배가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 8
In the slit formed at the end of the first assembly,
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that a gradient matching the gradient of the slit formed in the second assembly is formed.
제9항에 있어서
상기 제3조립체는 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 직경이 점진적으로 상승하며, 상기 제4조립체는 터빈 내측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부의 내주면은 터빈 외측에서부터 터빈 내측 방향을 향할수록 그 폭이 점진적으로 감소하며,
상기 제3조립체와 상기 제4조립체 사이에 공극이 형성될 수 있도록 상기 제3조립체의 최소직경은 상기 제4조립체에 형성된 상기 돌출부의 최대폭보다 작으며, 상기 제3조립체의 최대직경은 상기 제4조립체에 형성된 상기 돌출부의 최소 폭보다 작게 형성되며,

상기 제2내부유로는
상기 제3조립체와 상기 제4조립체에 의해 형성되는 공극에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 9
The diameter of the third assembly gradually increases from the outside of the turbine toward the inside of the turbine, and the fourth assembly includes a protrusion protruding toward the inside of the turbine. The width gradually decreases toward
The minimum diameter of the third assembly is smaller than the maximum width of the protrusion formed in the fourth assembly so that a gap can be formed between the third assembly and the fourth assembly, and the maximum diameter of the third assembly is the fourth assembly. It is formed smaller than the minimum width of the protrusion formed in the assembly,

The second internal flow path
A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that formed by the air gap formed by the third assembly and the fourth assembly.
제10항에 있어서
상기 제2내부유로의 최대부피는 상기 제1내부유로와 상기 제3내부유로의 부피보다 크게 형성됨으로써 상기 제1내부유로 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로 내 작동유체의 유속보다 빠르며, 상기 제3내부유로 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로 내 작동유체의 유속보다 빠른 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 10
The maximum volume of the second inner flow passage is formed larger than the volumes of the first inner flow passage and the third inner flow passage, so that the flow rate of the working fluid in the first inner flow passage is faster than the flow rate of the working fluid in the second inner flow passage, The branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the line system, characterized in that the flow rate of the working fluid in the third internal passage is faster than the flow rate of the working fluid in the second internal passage.
제6항에 있어서
상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿 사이에 형성된 3개의 영역에
제1영역에는 상기 발전기 내부에 냉각수를 유입하는 냉각수 주입유로가 형성되고, 제2영역에는 상기 발전기의 내부로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출유로가 형성되고, 제3영역에는 코일의 회로단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각계통과 회선계통 간섭을 방지할 수 있는 분기형 터빈 발전기.

According to claim 6
in three regions formed between the slits formed in the second assembly
A cooling water injection passage for introducing cooling water into the generator is formed in a first region, a cooling water discharge passage for discharging cooling water from the inside of the generator is formed in a second region, and a circuit terminal of a coil is formed in a third region. A branched turbine generator capable of preventing interference with the cooling system and the circuit system, characterized in that.

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KR101703930B1 (en) * 2015-10-30 2017-02-09 한국생산기술연구원 Turbine generating apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09112207A (en) * 1995-10-18 1997-04-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Integral turbine generator
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