KR101625931B1 - Turbine including housing with thrust collar - Google Patents

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KR101625931B1
KR101625931B1 KR1020140176026A KR20140176026A KR101625931B1 KR 101625931 B1 KR101625931 B1 KR 101625931B1 KR 1020140176026 A KR1020140176026 A KR 1020140176026A KR 20140176026 A KR20140176026 A KR 20140176026A KR 101625931 B1 KR101625931 B1 KR 101625931B1
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KR1020140176026A
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박병식
이시우
이형기
양영민
이동현
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a turbine including a housing with a thrust collar which minimizes shaft processing to facilitate manufacture of a thrust collar. According to the present invention, the turbine including a housing with a thrust collar comprises: a turbine on which a first surface is formed; a shaft coaxially positioned with the turbine, on which a second surface facing the first surface is formed; a connection member which is positioned between the turbine and the shaft, connects the turbine and the shaft, and has a thickness thinner than the turbine and the shaft; and a housing having a thrust collar protruding to a portion to which the connection member is connected, wherein a third surface facing the first surface and a fourth surface facing the second surface are formed on the thrust collar.

Description

스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈{TURBINE INCLUDING HOUSING WITH THRUST COLLAR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbine having a thrust collar portion,

본 발명은 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 이용하여 샤프트의 가공을 최소한으로 줄여 스러스트 칼라의 제조를 용이하게 할 수 있는 터빈에 관한 것이다.
The present invention relates to a turbine including a housing having a thrust collar portion, and more particularly, to a turbine that can easily manufacture a thrust collar by minimizing shaft machining by using a housing having a thrust collar portion.

일반적인 터빈에 적용되는 스러스트 베어링의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(20)의 한쪽에 회전축의 수직 방향으로 스러스트 베어링(50)과 면 접촉을 하기 위한 스러스트 칼라(thrust collar)(21)가 구비된다.1, a thrust collar 21 for making surface contact with the thrust bearing 50 in the vertical direction of the rotating shaft is provided on one side of the shaft 20, .

스러스트 베어링(50)은 회전축에 연결된 스러스트 칼라(21)와 면 접촉을 이용하여 회전축을 따라 발생하는 터빈(10) 구조의 추력 하중을 상쇄시킨다.The thrust bearing 50 uses surface contact with the thrust collar 21 connected to the rotating shaft to cancel the thrust load of the turbine 10 structure generated along the rotating shaft.

이러한 스러스트 칼라(21)는 샤프트(20)와 별개로 가공하여 조립하거나, 터빈의 규모가 작은 경우 샤프트(20)와 일체형으로 가공하는 방식으로 제조한다.The thrust collar 21 is fabricated separately from the shaft 20 or assembled in such a manner that it is integrated with the shaft 20 when the turbine is small in size.

하지만, 일체형으로 샤프트를 가공하여 스러스트 칼라를 제조하는 방법은 상대적으로 고비용이 소모되며, 전동기 또는 발전기의 경우 영구 자석의 결합이 어려운 문제점이 있다.However, in the method of manufacturing the thrust collar by machining the shaft integrally, relatively high cost is consumed, and in the case of the electric motor or the generator, the permanent magnet is difficult to be coupled.

또한, 샤프트를 가공하는 과정에서 많은 부피를 절삭 가공하게 되어 가공에 소요되는 시간이 길고, 샤프트가 가공되며 버려지는 자원량도 증가하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that a lot of machining time is long, the shaft is machined, and the amount of abandoned resources is increased because a large volume of the shaft is machined in the process of machining the shaft.

그리고, 스러스트 칼라를 샤프트와 별개로 가공하는 경우, 조립 면에서 공차관리가 어려우며, 조립부로 인한 전체적인 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.When the thrust collar is machined separately from the shaft, it is difficult to manage the tolerance on the assembly surface, and the overall structure due to the assembly portion becomes complicated.

한편, 스러스트 칼라는 샤프트에 비해 반지름이 크기 때문에 같은 회전속도에서 스러스트 칼라의 끝단 선속도가 샤프트보다 커지게 된다.On the other hand, since the thrust collar has a larger radius than the shaft, the end line speed of the thrust collar becomes larger than the shaft at the same rotation speed.

따라서, 상대적으로 큰 반지름으로 형성된 스러스트 칼라 구조는 터빈의 회전속도를 제한시키는 요소로 작용하는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem that the thrust collar structure formed with a relatively large radius acts as a factor limiting the rotation speed of the turbine.

또한, 회전축으로부터 반경이 큰 스러스트 칼라는 가공 단계에서 스러스트 칼라 내의 질량 분포를 일정하게 유지하기가 어려우며, 이는 회전하는 터빈 구조의 동적 안정성을 해치게 되는 문제점이 있다.
In addition, it is difficult to keep the mass distribution in the thrust collar constant in the machining step, because the thrust collar having a large radius from the rotation axis has a problem that the dynamic stability of the rotating turbine structure is deteriorated.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 이용하여 샤프트의 가공을 최소한으로 줄여 스러스트 칼라의 제조를 용이하게 할 수 있는 터빈을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a turbine which can easily manufacture a thrust collar by minimizing shaft machining by using a housing having a thrust collar portion.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 터빈은 제1 면이 형성되는 터빈, 상기 터빈과 동일한 회전축 상에 위치하고, 상기 제1 면과 대향되는 제2 면이 형성되는 샤프트, 상기 터빈 및 상기 샤프트 사이에 위치하여 상기 터빈 및 상기 샤프트를 연결하고, 상기 터빈 및 상기 샤프트보다 가는 굵기로 형성되는 연결부재 및 상기 연결부재가 연결된 부위로 돌출되는 스러스트 칼라부가 형성되고, 상기 스러스트 칼라부는 상기 제1 면과 대향하는 제3 면 및 상기 제2 면과 대향하는 제4 면이 형성되는 하우징을 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a turbine comprising: a turbine having a first surface; a shaft disposed on the same axis as the turbine and having a second surface opposite to the first surface; And a thrust collar portion protruding from a connecting member formed to have a thickness smaller than that of the turbine and the shaft and protruding to a portion where the connecting member is connected, And a housing having a third surface facing the first surface and a fourth surface facing the second surface.

이때, 상기 제1 면과 상기 제3 면 사이 및 상기 제2 면과 상기 제4 면 사이 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비될 수 있다.At this time, a thrust bearing may be provided on at least one of the first surface, the third surface, and the second surface and the fourth surface.

또한, 상기 터빈은 한 쌍이 구비되고, 상기 샤프트는 한 쌍의 상기 터빈 사이에 위치하며, 상기 연결부재는 한 쌍이 구비되어 상기 터빈과 상기 샤프트 사이에 구비되고, 상기 하우징에는 한 쌍의 상기 스러스트 칼라부가 형성될 수 있다.Also, the turbine is provided with a pair, the shaft is disposed between a pair of the turbines, the coupling member is provided between the turbine and the shaft, and the housing is provided with a pair of the thrust collar An additional portion may be formed.

또한, 상기 터빈과 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 및 상기 샤프트와 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비될 수 있다.A thrust bearing may be provided on at least one of surfaces of the turbine and the thrust collar portion facing each other and surfaces of the shaft and the thrust collar portion facing each other.

한편, 본 발명에 따른 터빈은 터빈, 상기 터빈에 결합되어 상기 터빈과 함께 회전하고, 함몰되는 함몰부가 형성되는 샤프트유닛 및 상기 샤프트의 함몰부의 함몰된 공간에 위치하도록 돌출되는 스러스트 칼라부가 형성되는 하우징을 포함할 수 있다.The turbine according to the present invention comprises a turbine, a shaft unit coupled to the turbine and rotatable together with the turbine, the turbine unit including a depression formed therein and a thrust collar protruding from the depression of the shaft, . ≪ / RTI >

이때, 상기 함몰부와 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비될 수 있다.At this time, a thrust bearing may be provided on at least one of the surfaces of the depression and the thrust collar portion facing each other.

또한, 상기 샤프트유닛은 한 쌍의 샤프트 및 상기 샤프트보다 가는 굵기로 형성되어 상기 한 쌍의 샤프트 사이에 위치하는 연결부재를 포함하고, 상기 스러스트 칼라부는 상기 샤프트 사이의 상기 연결부재가 위치하는 공간으로 돌출되어 형성될 수 있다.
The shaft unit includes a pair of shafts and a connecting member formed to be thinner than the shaft and positioned between the pair of shafts, and the thrust collar portion is a space in which the connecting members are located between the shafts As shown in Fig.

본 발명에 따른 터빈에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the turbine of the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 기존에 스러스트 칼라를 형성하기 위하여 샤프트를 가공하는 공정을 줄여, 샤프트를 가공하는 비용 및 노력을 절감할 수 있는 효과가 있다.First, there is an effect that it is possible to reduce the process of machining the shaft to form the thrust collar, and to reduce the cost and effort of machining the shaft.

둘째, 샤프트를 가공하면서 버려지는 자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.Second, it has the effect of saving resources that are abandoned while processing the shaft.

셋째, 전체 터빈 구조가 거대해지고 복잡해지지 않으면서 스러스트 칼라를 형성할 수 있는 효과가 있다.Third, thrust collar can be formed without complicating the entire turbine structure.

넷째, 터빈의 회전에 있어서 보다 효율적인 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.Fourth, there is an effect of securing more efficient dynamic stability in the rotation of the turbine.

다섯째, 상대적으로 큰 반지름의 스러스트 칼라를 제거하여 터빈 구조의 회전속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Fifth, there is an effect that the rotation speed of the turbine structure can be improved by removing the thrust collar having a relatively large radius.

이러한 본 발명에 의한 효과는 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 can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래의 스러스트 칼라 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈 구조의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분인 스러스트 칼라를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4는 서로 대향하는 한 쌍의 터빈에 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈의 구조가 적용되는 제1 실시예의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제1 베어링 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제2 베어링 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제3 베어링 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈 구조의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional thrust collar structure.
2 is a view showing a first embodiment of a turbine structure including a housing with a thrust collar part according to the present invention.
Fig. 3 is a view showing the thrust collar, which is a part A in Fig. 2, in more detail.
4 is a view showing a modification of the first embodiment in which the structure of the turbine including the housing having the thrust collar portion according to the present invention is applied to a pair of turbines opposed to each other.
5 is a view showing a first bearing embodiment in which a thrust bearing is arranged in FIG.
FIG. 6 is a view showing a second bearing embodiment in which the thrust bearing is arranged in FIG. 4; FIG.
FIG. 7 is a view showing a third bearing embodiment in which the thrust bearing is disposed in FIG. 4; FIG.
8 is a view showing a second embodiment of a turbine structure including a housing with a thrust collar part according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.
Moreover, in describing the present invention, terms indicating a direction such as forward / rearward or upward / downward are described in order that a person skilled in the art can clearly understand the present invention, and the directions indicate relative directions, It is not limited.

<제1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 터빈 제1 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.First, the configuration of the turbine according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈 구조의 제1 실시예를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A부분인 스러스트 칼라를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a first embodiment of a turbine structure including a housing with a thrust collar part according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing a thrust collar part A of FIG. 2 in more detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈은 터빈(100), 샤프트(200), 연결부재(300) 및 하우징(400)을 포함할 수 있다.2, the turbine according to the present invention may include a turbine 100, a shaft 200, a connecting member 300, and a housing 400.

터빈(100)은 유동하는 유체의 운동에너지를 회전에너지로 변환하는 구성으로, 본 실시예에서는 래디얼 터빈으로 구비될 수 있으며, 터빈의 후면에는 제1 면(110)이 형성될 수 있다.The turbine 100 is configured to convert the kinetic energy of the flowing fluid into rotational energy. In the present embodiment, the turbine 100 may be provided with a radial turbine, and the first surface 110 may be formed on the rear surface of the turbine.

이러한 터빈(100)은 유체의 운동에너지를 회전에너지로 변환할 수 있고, 회전운동을 하면서 일측에 제1 면(110)이 형성되도록 마련된다면, 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The shape and configuration of the turbine 100 may vary without limitation as long as the turbine 100 is capable of converting the kinetic energy of the fluid into rotational energy and forming the first surface 110 on one side while rotating.

한편, 샤프트(200)는 전술한 터빈(100)과 동일한 회전축 상에 위치하며 터빈(100)과 함께 회전하는 구성으로, 일반적으로는 원기둥의 형태로 형성될 수 있으며, 전술한 터빈(100)의 제1 면(110)과 대향되는 제2 면(210)이 형성될 수 있다.The shaft 200 is disposed on the same axis of rotation as the turbine 100 and rotates together with the turbine 100. The shaft 200 may be formed in a generally cylindrical shape, A second surface 210 facing the first surface 110 may be formed.

또한, 샤프트(200)가 발전기에 적용되는 경우 자력을 가지도록 형성될 수도 있다.Further, the shaft 200 may be formed to have a magnetic force when applied to a generator.

이러한 샤프트(200)의 구성 역시 터빈(100)과 함께 회전하며, 터빈(100)의 제1 면(110)과 대향하는 제2 면(210)이 형성되도록 마련된다면, 그 소재 및 형태는 제한되지 않고 다양할 수 있다.If the configuration of the shaft 200 is also rotated together with the turbine 100 and the second surface 210 facing the first surface 110 of the turbine 100 is formed to be formed, Can vary.

한편, 연결부재(300)는 전술한 터빈(100) 및 샤프트(200)사이에 위치하여 터빈(100) 및 샤프트(200)를 상호 연결하는 구성으로, 터빈(100) 및 샤프트(200)보다 상대적으로 가는 굵기로 형성될 수 있다.The connecting member 300 is disposed between the turbine 100 and the shaft 200 to interconnect the turbine 100 and the shaft 200. The connecting member 300 is relatively in contact with the turbine 100 and the shaft 200, As shown in FIG.

즉, 연결부재(300)는 터빈(100) 및 샤프트(200)와 동일한 회전축을 갖도록 결합되어 함께 회전하며, 연결부재(300)가 회전하는 영역의 지름이 터빈(100) 및 샤프트(200)가 회전하는 영역의 지름보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.That is, the connecting member 300 is coupled to the turbine 100 and the shaft 200 so as to have the same rotational axis and rotates together, and the diameter of the rotating region of the connecting member 300 is smaller than that of the turbine 100 and the shaft 200 And may be formed to be relatively smaller than the diameter of the rotating area.

이러한 연결부재(300) 역시 터빈(100) 및 샤프트(200)의 사이에 마련되어 터빈(100) 및 샤프트(200)를 상호 결합하여 함께 회전하도록 마련된다면, 그 소재 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The connecting member 300 may be provided between the turbine 100 and the shaft 200 so as to rotate together with the turbine 100 and the shaft 200. The material and configuration of the connecting member 300 may be various have.

한편, 하우징(400)은 전술한 터빈(100), 샤프트(200) 및 연결부재(300)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 구성으로, 본 발명에 따른 터빈의 전체적인 외관을 형성할 수 있다.Meanwhile, the housing 400 is formed to surround at least a part of the turbine 100, the shaft 200, and the connecting member 300, and can form the overall appearance of the turbine according to the present invention.

또한, 하우징(400)은 전술한 터빈(100), 샤프트(200) 및 연결부재(300)의 적어도 일부를 감싸면서, 연결부재(300)가 연결된 부위로 돌출되는 형태의 스러스트 칼라부(410)가 형성될 수 있다.The housing 400 includes a thrust collar portion 410 which surrounds at least a portion of the turbine 100, the shaft 200 and the connecting member 300 and is protruded to a portion to which the connecting member 300 is connected. Can be formed.

도 3에 도시된 바와 같이, 스러스트 칼라부(410)는 전술한 터빈(100)의 제1 면(110)과 대향하는 제3 면(420) 및 전술한 샤프트(200)의 제2 면(210)과 대향하는 제4 면(430)이 형성될 수 있다.3, the thrust collar portion 410 includes a third surface 420 facing the first surface 110 of the aforementioned turbine 100 and a second surface 210 of the shaft 200 described above, And a fourth surface 430 facing the first surface 430 may be formed.

이러한 스러스트 칼라부(410)의 구조는 회전하는 터빈(100), 샤프트(200) 및 연결부재(300)에 추력이 발생하여 이동하는 것을 가로막는 기능을 수행할 수 있다.The structure of the thrust collar part 410 may function to prevent thrust from being generated in the rotating turbine 100, the shaft 200, and the connecting member 300.

또한, 하우징(400)은 발전을 위한 코일이 구비될 수 있는 공간(440) 및 하우징(400)이 터빈(100)까지 함께 감싸도록 형성되는 경우에는 터빈(100)에 공급되는 유체가 이동하는 유로가 형성될 수도 있다.When the housing 400 is formed so as to enclose the turbine 100 together with the space 400 in which the coil for power generation can be provided and the housing 400 is formed so as to enclose the turbine 100 together, May be formed.

이러한 하우징(400)의 구성 역시 회전하는 터빈(100), 샤프트(200) 및 연결부재(300)를 감싸도록 형성된다면 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The configuration of the housing 400 may be variously shaped and configured so as to surround the rotating turbine 100, the shaft 200, and the connecting member 300 without limitation.

한편, 스러스트 칼라부(410)가 전술한 터빈(100) 및 샤프트(200)와 직접적으로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 제1 면(110)과 제3 면(420)의 사이 및 제2 면(210)과 제4 면(430)의 사이 중 적어도 하나에 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있다.In order to prevent the thrust collar portion 410 from directly colliding with the turbine 100 and the shaft 200 described above, a gap between the first surface 110 and the third surface 420 and a gap between the second surface 210 The thrust bearing 500 may be provided on at least one of the first surface 430 and the fourth surface 430.

스러스트 베어링(500)은 일반적인 터빈에 사용되는 구성이며, 본 발명에서 스러스트 베어링(500)의 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The thrust bearing 500 is used for a general turbine, and the shape and configuration of the thrust bearing 500 in the present invention are not limited and may vary.

이때, 스러스트 베어링(500)은 회전하는 제1 면(110) 및 제2 면(210)에 설치되는 것에 비해 스러스트 칼라부(410)에 결합되는 것이 유리할 수 있으며, 따라서 제3 면(420) 및 제4 면(430)에 구비되는 것이 유리할 수 있다.The thrust bearing 500 may advantageously be coupled to the thrust collar 410 relative to the first surface 110 and the second surface 210 that are rotating and thus the third surface 420 and / It may be advantageous to be provided on the fourth surface 430.

또한, 회전하는 터빈(100), 샤프트(200) 및 연결부재(300)에 발생하는 추력의 방향이 어느 쪽이라도 스러스트 칼라부(410)와 스러스트 베어링(500)의 역할을 수행할 수 있도록 스러스트 칼라부(410)의 제3 면(420) 및 제4 면(430) 양측 모두에 스러스트 베어링(500)이 구비되는 것이 유리할 수 있다.The thrust force generated in the rotating turbine 100, the shaft 200 and the connecting member 300 can be transmitted to the thrust collar 410 and the thrust bearing 500, It may be advantageous to provide thrust bearings 500 on both sides of the third surface 420 and the fourth surface 430 of the portion 410.

그리고, 본 발명에 따른 터빈에 적용되는 샤프트(200)는 스러스트 베어링(500)과 접하는 제2 면(210)이 형성되므로, 기존의 샤프트(200) 구조에 비해 상대적으로 더 굵게 형성되는 것이 유리할 수 있다.Since the shaft 200 applied to the turbine according to the present invention has the second surface 210 contacting the thrust bearing 500, it is advantageous that the shaft 200 is relatively thicker than the conventional shaft 200 structure have.

전술한 모든 구성에 의한 본 발명에 따른 터빈은 기존에 스러스트 칼라를 형성하기 위하여 샤프트(200)를 가공하는 공정을 생략할 수 있어, 샤프트(200)를 가공하는 비용 및 노력을 절감할 수 있으며, 샤프트(200)를 가공하면서 버려지는 자원을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The turbine according to the present invention having all the configurations described above can omit the process of machining the shaft 200 in order to form the thrust collar in advance and can reduce the cost and effort of machining the shaft 200, It is possible to obtain the effect of reducing the resources that are discarded while the shaft 200 is being machined.

또한, 전체 터빈 구조가 거대해지고 복잡해지지 않으면서 스러스트 칼라를 형성할 수 있으며, 따라서 터빈의 회전에 있어서 보다 효율적인 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the thrust collar can be formed without making the entire turbine structure large and complicated, and therefore, it is possible to obtain more efficient dynamic stability in the rotation of the turbine.

그리고, 상대적으로 큰 반지름의 스러스트 칼라를 제거하여 터빈 구조의 회전속도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Further, the thrust collar having a relatively large radius can be removed to improve the rotation speed of the turbine structure.

이어서, 도 4 내지 도 7을 참조하여 전술한 구성이 적용된 본 발명에 따른 본 발명에 따른 터빈 제1 실시예의 변형예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Next, a modification of the first embodiment of the turbine according to the present invention, to which the above-described configuration is applied, will be described in detail with reference to Figs. 4 to 7. Fig.

여기서, 도 4는 서로 대향하는 한 쌍의 터빈에 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈의 구조가 적용되는 제1 실시예의 변형예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제1 베어링 실시예를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제2 베어링 실시예를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 4에서 스러스트 베어링이 배치되는 제3 베어링 실시예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a modified example of the first embodiment to which the structure of the turbine including the housing having the thrust collar portion according to the present invention is applied to a pair of turbine opposed to each other, FIG. 6 is a view showing a second bearing embodiment in which the thrust bearing is disposed in FIG. 4, and FIG. 7 is a view showing a third bearing embodiment in which the thrust bearing is disposed in FIG. Fig.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 터빈 제1 실시예의 변형예는 전술한 제1 실시예와 같이, 터빈(100), 샤프트(200), 연결부재(300) 및 하우징(400)을 포함할 수 있다.4, a modified example of the first embodiment of the turbine according to the present invention includes a turbine 100, a shaft 200, a connecting member 300, and a housing (not shown) (400).

이때, 터빈(100), 샤프트(200), 연결부재(300), 하우징(400) 및 스러스트 베어링(500)의 구성은 전술한 제1 실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The turbine 100, the shaft 200, the connecting member 300, the housing 400, and the thrust bearing 500 are the same as those of the first embodiment described above, and will not be described in detail.

다만, 본 변형예에서는 터빈(100)이 서로 대향되는 방향으로 배치되는 한 쌍으로 구비되고, 샤프트(200)는 한 쌍의 터빈(100) 사이에 위치하며, 연결부재(300)는 한 쌍이 구비되어 양측의 터빈(100)과 샤프트(200)의 사이 공간에 구비되고, 하우징(400)에는 한 상의 연결부재(300)가 구비된 위치에 한 쌍의 스러스트 칼라부(410)가 형성될 수 있다.However, in this modified example, the turbine 100 is provided in a pair arranged in a direction in which the turbine 100 is opposed to each other, the shaft 200 is positioned between the pair of turbines 100, And a pair of thrust collar portions 410 may be formed in the housing 400 at a position where the one-phase connecting member 300 is provided in the space between the turbine 100 and the shaft 200 on both sides .

본 변형예에서는 샤프트(200)의 양측에 구비되는 연결부재(300)의 위치에 각각 스러스트 칼라부(410)가 형성되어 터빈(100) 및 샤프트(200)가 하우징(400)의 스러스트 칼라부(410)와 접하는 부위(S)가 4군데 형성될 수 있다.The thrust collar portion 410 is formed at the position of the connecting member 300 provided on both sides of the shaft 200 so that the turbine 100 and the shaft 200 are connected to the thrust collar portion 410 may be formed in four places.

전술한 제1 실시예와 같이, 스러스트 베어링(500)은 회전하는 제1 면(110) 및 제2 면(210)에 설치되는 것에 비해 스러스트 칼라부(410)에 결합되는 것이 유리할 수 있으므로, 본 변형예에서 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있는 스러스트 칼라부(410)의 면은 4개 형성될 수 있다.The thrust bearing 500 may be advantageously coupled to the thrust collar portion 410 as compared to the first surface 110 and the second surface 210 which are rotated, In the modified embodiment, four surfaces of the thrust collar portion 410, which may include the thrust bearing 500, may be formed.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 변형예에서 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있는 베어링 실시예는 3가지 조합이 적용될 수 있다.As shown in FIGS. 5 to 7, in the bearing embodiment in which the thrust bearing 500 is provided in the present modification, three combinations can be applied.

먼저, 제1 베어링 실시예는 양 스러스트 칼라부(410)의 바깥쪽 면, 즉 터빈(100)의 제1 면(110)과 대향되는 스러스트 칼라부(410)의 면에 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있다.First, in the first bearing embodiment, the thrust bearing 500 is mounted on the outer surface of the two thrust collar portion 410, that is, the surface of the thrust collar portion 410 opposed to the first surface 110 of the turbine 100 .

또한, 제2 베어링 실시예는 양 스러스트 칼라부(410)의 안쪽 면, 즉 샤프트(200)의 제2 면(210)과 대향되는 스러스트 칼라부(410)의 면에 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있다.In the second bearing embodiment, the thrust bearing 500 is provided on the inner surface of the both thrust collar portion 410, that is, the surface of the thrust collar portion 410 opposed to the second surface 210 of the shaft 200 .

그리고, 제3 베어링 실시예는 양 스러스트 칼라부(410)의 양쪽 면, 즉 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있는 스러스트 칼라부(410)의 면 4개 모두에 스러스트 베어링(500)이 구비될 수 있다.In the third bearing embodiment, the thrust bearing 500 is provided on both sides of the both thrust collar portion 410, that is, on all four sides of the thrust collar portion 410 where the thrust bearing 500 may be provided .

제1 베어링 실시예 및 제2 베어링 실시예는 스러스트 칼라의 면적을 넓혀 터빈의 추력을 보다 효과적으로 감소시키면서, 스러스트 베어링(500)의 개수를 줄여 스러스트 베어링(500) 제조 및 설치에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The first bearing embodiment and the second bearing embodiment reduce the number of the thrust bearings 500 while reducing the thrust of the turbine more effectively while widening the area of the thrust collar to reduce the cost and time required for manufacturing and installing the thrust bearing 500 Can be saved.

또한, 제3 베어링 실시예는 스러스트 칼라의 면적을 극대화시켜 터빈에서 발생하는 추력을 감소시키는 효율을 극대화 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Also, the third bearing embodiment can maximize the area of the thrust collar, thereby maximizing the efficiency of reducing the thrust generated in the turbine.

<제2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

이어서, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 터빈 제2 실시예의 구성에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Next, the configuration of the second embodiment of the turbine according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

여기서, 도 8은 본 발명에 따른 스러스트 칼라부가 형성된 하우징을 포함하는 터빈 구조의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a second embodiment of a turbine structure including a housing with a thrust collar part according to the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈은 터빈(600), 샤프트유닛(700) 및 하우징(800)을 포함할 수 있다.8, a turbine according to the present invention may include a turbine 600, a shaft unit 700, and a housing 800. As shown in FIG.

터빈(600)은 전술한 제1 실시예의 터빈(100)의 구성과 실질적으로 동일한 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The turbine 600 has substantially the same configuration as that of the turbine 100 of the first embodiment described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.

샤프트유닛(700)은 터빈(600)에 결합되어 터빈(600)과 함께 회전하는 구성으로, 기본적인 샤프트의 구성은 전술한 제1 실시예의 샤프트(200)와 동일한 구성일 수 있다.The shaft unit 700 is coupled to the turbine 600 and rotates together with the turbine 600. The basic shaft configuration may be the same as the shaft 200 of the first embodiment described above.

다만, 본 실시예에서 샤프트유닛(700)은 일부가 함몰되는 함몰부(710)가 형성될 수 있다.However, in this embodiment, the shaft unit 700 may be formed with a depression 710 in which a portion is recessed.

함몰부(710)는 샤프트유닛(700)의 일부를 절삭 가공하여 형성될 수 있으며, 전술한 제1 실시예의 연결부재(300)와 동일한 구성의 별도 부재를 이용하여 복수개의 샤프트유닛(700)을 연결하는 구성도 적용될 수 있다.The depressed portion 710 may be formed by cutting a part of the shaft unit 700 and may include a plurality of shaft units 700 by using separate members having the same constitution as the connecting member 300 of the first embodiment The connecting configuration can also be applied.

즉, 샤프트유닛(700)은 한 쌍의 샤프트 및 샤프트보다 가는 굵기로 형성되어 한 쌍의 샤프트 사이에 위치하는 연결부재를 포함하여 구성될 수 있다.That is, the shaft unit 700 may include a pair of shafts and a connecting member formed to be thinner than the shaft and positioned between the pair of shafts.

물론, 전술한 제1 실시예의 연결부재(300)도 샤프트(200)의 끝단부를 절삭 가공하는 과정을 통해 형성하는 것도 적용될 수 있다.Of course, the connection member 300 of the first embodiment may also be formed by cutting the end portion of the shaft 200 through a cutting process.

한편, 하우징(800)은 전술한 샤프트유닛(700) 함몰부(710)의 함몰된 공간에 위치하도록 돌출되는 스러스트 칼라부(810)가 형성될 수 있다.Meanwhile, the housing 800 may be formed with a thrust collar portion 810 protruding to be located in the recessed space of the depression 710 of the shaft unit 700 described above.

이러한 하우징(800) 및 스러스트 칼라부(810)의 구성은 전술한 제1 실시예에서의 하우징(400) 및 스러스트 칼라부(410)의 구성과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다.The configuration of the housing 800 and the thrust collar portion 810 may be substantially the same as the configuration of the housing 400 and the thrust collar portion 410 in the first embodiment described above.

다만, 본 실시예에서는 샤프트유닛(700)의 중앙부가 함몰되어 함몰부(710)가 형성되었기 때문에, 스러스트 칼라부(810)가 하우징(800)의 중앙을 가로질러 돌출되도록 형성될 수 있다.However, in this embodiment, since the central portion of the shaft unit 700 is depressed to form the depression 710, the thrust collar portion 810 may be formed so as to protrude across the center of the housing 800.

또한, 전술한 샤프트유닛(700)의 구성이 한 쌍의 샤프트 및 샤프트를 연결하는 연결부재로 구성된 경우에는, 스러스트 칼라부(810)가 연결부재가 위치하는 공간으로 돌출되어 형성될 수 있다.Further, in the case where the configuration of the shaft unit 700 described above is composed of a connecting member for connecting the pair of shafts and the shaft, the thrust collar portion 810 may protrude into the space where the connecting member is located.

이때, 스러스트 칼라부(810)는 샤프트유닛(700)의 함몰부(710)과 스러스트 칼라부(810)가 대향하는 면을 포함할 수 있으며, 함몰부(710)와 스러스트 칼라부(810)가 대향하는 면 중 적어도 하나에는 스러스트 베어링(900)이 구비될 수 있다.The thrust collar portion 810 may include a surface where the depression 710 of the shaft unit 700 and the thrust collar portion 810 face each other and the depression 710 and the thrust collar portion 810 At least one of the facing surfaces may be provided with a thrust bearing (900).

스러스트 베어링(900)은 회전하는 샤프트유닛(700)에 설치되는 것에 비해 스러스트 칼라부(810)에 결합되는 것이 유리할 수 있으므로, 본 실시예에서 스러스트 베어링(900)은 스러스트 칼라부(810)의 양 측면에 형성되는 것이 유리할 수 있다.Since the thrust bearing 900 may be advantageously coupled to the thrust collar portion 810 as opposed to being mounted on the rotating shaft unit 700, the thrust bearing 900 in this embodiment is configured such that the amount of thrust collar portion 810 It may be advantageous to be formed on the side surface.

전술한 모든 구성에 의한 본 발명에 따른 터빈은 기존에 스러스트 칼라를 형성하기 위하여 샤프트를 가공하는 공정을 최소화할 수 있어, 샤프트를 가공하는 비용 및 노력을 절감할 수 있으며, 샤프트를 가공하면서 버려지는 자원을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The turbine according to the present invention having all of the above-described configurations can minimize the process of machining the shaft to form the thrust collar, thereby reducing the cost and effort of machining the shaft, The effect of reducing resources can be obtained.

또한, 전체 터빈 구조가 거대해지고 복잡해지지 않으면서 스러스트 칼라를 형성할 수 있으며, 따라서 터빈의 회전에 있어서 동적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Further, the thrust collar can be formed without making the whole turbine structure large and complicated, and therefore, the dynamic stability in the rotation of the turbine can be secured.

그리고, 상대적으로 큰 반지름의 스러스트 칼라를 제거하여 터빈 구조의 회전속도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Further, the thrust collar having a relatively large radius can be removed to improve the rotation speed of the turbine structure.

한편, 전술한 제1 실시예와 제2 실시예를 조합하여 보다 많은 수의 스러스트 칼라를 형성하는 구성도 적용될 수 있다.On the other hand, a configuration in which a greater number of thrust collar is formed by combining the first and second embodiments may be applied.

이러한 경우, 터빈의 추력을 저항할 수 있는 스러스트 칼라의 면적을 극대화시켜 스러스트 칼라에 걸리는 부하를 줄이고, 터빈에서 발생하는 추력을 감소시키는 효율을 극대화 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
In this case, the area of the thrust collar which can resist the thrust of the turbine is maximized, thereby reducing the load on the thrust collar and maximizing the efficiency of reducing the thrust generated in the turbine.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is self-evident to those of ordinary skill in the art. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

100 : 터빈
110 : 제1 면
200 : 샤프트
210 : 제2 면
300 : 연결부재
400 : 하우징
410 : 스러스트 칼라부
420 : 제3 면 430 : 제4 면
500 : 스러스트 베어링
600 : 터빈
700 : 샤프트유닛
710 : 함몰부
800 : 하우징
810 : 스러스트 칼라부
900 : 스러스트 베어링100: Turbine
110: first side
200: Shaft
210: second side
300: connecting member
400: housing
410: Thrust collar part
420: Third side 430: Fourth side
500: thrust bearing
600: Turbine
700: Shaft unit
710: Depression
800: Housing
810: Thrust collar part
900: Thrust bearing

Claims (7)

제1 면이 형성되는 터빈;
상기 터빈과 동일한 회전축 상에 위치하고, 상기 제1 면과 대향되는 제2 면이 형성되는 샤프트;
상기 터빈 및 상기 샤프트 사이에 위치하여 상기 터빈 및 상기 샤프트를 연결하고, 상기 터빈 및 상기 샤프트보다 가는 굵기로 형성되는 연결부재; 및
상기 연결부재가 연결된 부위로 돌출되는 스러스트 칼라부가 형성되고, 상기 스러스트 칼라부는 상기 제1 면과 대향하는 제3 면 및 상기 제2 면과 대향하는 제4 면이 형성되는 하우징;
을 포함하는 터빈.A turbine having a first surface formed therein;
A shaft positioned on the same axis of rotation as the turbine and having a second surface facing the first surface;
A connecting member located between the turbine and the shaft and connecting the turbine and the shaft, the connecting member being thinner than the turbine and the shaft; And
A thrust collar portion protruding from a portion to which the connecting member is connected; a thrust collar portion having a third surface opposed to the first surface and a fourth surface opposed to the second surface;
/ RTI &gt; 제1항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제3 면 사이 및 상기 제2 면과 상기 제4 면 사이 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비되는 터빈.The method according to claim 1,
And a thrust bearing is provided on at least one of the first surface and the third surface and between the second surface and the fourth surface. 제1항에 있어서,
상기 터빈은 한 쌍이 구비되고,
상기 샤프트는 한 쌍의 상기 터빈 사이에 위치하며,
상기 연결부재는 한 쌍이 구비되어 상기 터빈과 상기 샤프트 사이에 구비되고,
상기 하우징에는 한 쌍의 상기 스러스트 칼라부가 형성되는 터빈.The method according to claim 1,
The turbines are provided in pairs,
The shaft being located between a pair of the turbines,
Wherein the connecting member is provided between the turbine and the shaft,
And the housing is provided with a pair of thrust collar portions. 제1항에 있어서,
상기 터빈과 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 및 상기 샤프트와 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비되는 터빈.The method according to claim 1,
Wherein the thrust bearing is provided on at least one of surfaces of the turbine and the thrust collar portion facing each other and surfaces of the shaft and the thrust collar portion facing each other. 터빈;
상기 터빈에 결합되어 상기 터빈과 함께 회전하는 한 쌍의 샤프트 및 상기 샤프트보다 가는 굵기로 형성되어 한쌍의 샤프트 사이에 위치하는 연결부재를 포함하여, 함몰되는 형태의 함물부가 형성되는 샤프트유닛; 및
상기 샤프트유닛의 상기 연결부재가 위치하는 공간인 함몰부의 함몰된 공간에 위치하도록 돌출되는 스러스트 칼라부가 형성되는 하우징;
을 포함하는 터빈.turbine;
A shaft unit coupled to the turbine and including a pair of shafts rotating together with the turbine, and a connecting member formed between the pair of shafts, the shafts having a thickness smaller than that of the shafts; And
A housing having a thrust collar portion protruded to be located in a recessed space of a depression which is a space where the connecting member of the shaft unit is located;
/ RTI &gt; 제5항에 있어서,
상기 함몰부와 상기 스러스트 칼라부가 대향하는 면 중 적어도 하나에 스러스트 베어링이 구비되는 터빈.6. The method of claim 5,
Wherein the thrust bearing is provided on at least one of the surface where the depression and the thrust collar portion are opposed to each other. 삭제delete
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