KR20230060785A - turbine generator with eccentric return path - Google Patents

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KR20230060785A
KR20230060785A KR1020210145345A KR20210145345A KR20230060785A KR 20230060785 A KR20230060785 A KR 20230060785A KR 1020210145345 A KR1020210145345 A KR 1020210145345A KR 20210145345 A KR20210145345 A KR 20210145345A KR 20230060785 A KR20230060785 A KR 20230060785A
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한국생산기술연구원
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Abstract

In accordance with the present invention, provided is a branched turbine generator provided with an eccentric return flow path. The branched turbine generator includes: a housing comprising a hollow housing space; a pair of turbine blades disposed inside the housing, having plane symmetry to a plane orthogonal onto a rotary shaft, and individually installed to be symmetrical to each other by being disposed opposite each other at both ends of the rotary shaft; a generator having a rotor installed in the center of the rotary shaft; an injection flow path having one end connected to a heat exchanger, and having the other end connected to the housing to introduce a working fluid discharged from the heat exchanger into the housing; a pair of internal flow paths branched from the injection flow path and connected to inlets of the turbine blades, respectively, and formed in a symmetrical shape such that pressure losses can be equalized; a pair of return flow paths connected to both sides of the housing, respectively, such that the working fluid remaining in the housing after the operation of the turbine blades can be discharged to the outside of the housing, and formed in a symmetrical shape such that pressure losses can be equalized; and a merging flow path having one side connected to the return flow paths such that the pair of the return flow paths can be merged, and having the other side connected to the heat exchanger, wherein the return flow paths are connected to an eccentric part spaced by a predetermined distance apart from the center of both sides of the housing. Therefore, the present invention is capable of efficiently collecting a working fluid and a refrigerant remaining in the housing through a return flow path.

Description

편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기{turbine generator with eccentric return path} Branch turbine generator provided with an eccentric return path {turbine generator with eccentric return path}

본 발명은 편심 회수로가 구비되는 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 provided with an eccentric recovery path, and more particularly, to a housing including a hollow accommodation space, disposed inside the housing, and plane symmetrical to each other with respect to a plane orthogonal to the rotation axis, the rotation shaft A pair of turbine blades disposed opposite to each other 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 supply the working fluid discharged from the heat exchanger An injection passage flowing into the housing, a pair of internal passages diverging 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, the turbine blade operates and a pair of recovery passages connected to both sides of the housing so that the working fluid remaining in the housing can be discharged to the outside of the housing, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss can be equal to each other, and one side is It is connected to the recovery passage so that the recovery passage of the pair can be merged, and includes a merging passage connected to the heat exchanger at the other side, and the recovery passage is connected to an eccentric part 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.

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

터빈은 작동유체의 유체에너지를 터빈의 운동에너지로 전환하며, 전환된 터빈의 운동에너지는 발전기에 의해 전기에너지로 변환된다. 이 과정에서 발생하는 발열에 의해 터빈의 조립체가 손상되거나 터빈이 오작동할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 터빈 하우징 내 냉매를 순환시킬 수 있다. The turbine converts the fluid energy of the working fluid into kinetic energy of the turbine, and the converted kinetic energy of the turbine is converted into electrical energy by a generator. The heat generated in this process may damage the assembly of the turbine or cause the turbine to malfunction, and to prevent this, the refrigerant in the turbine housing may be circulated.

터빈 작동 과정에서 순환하는 냉매는 터빈의 조립체 또는 작동유체와 대류 또는 복사에 의해 열교환을 하게 된다. 이 과정에서 냉매의 온도는 높아지며 이를 방지하기 위하여 냉매의 효율적인 순환시스템이 요구된다. During the operation of the turbine, the circulating refrigerant exchanges heat with the assembly of the turbine or the working fluid by convection or radiation. In this process, the temperature of the refrigerant increases, and an efficient circulation system of the refrigerant is required to prevent this.

이를 위하여 종래 터빈은 냉매를 원할히 회수할 수 있도록 유로를 형성하는 다양한 시도가 있었다. 그러나 단순히 하우징에 연결되는 유로를 형성한다고 하여 하우징 내 협소한 중공에 잔존하는 작동유체 및 냉매를 효율적으로 회수할 수 없다는 문제점이 있었다. To this end, various attempts have been made in the conventional turbine to form a flow path so that the refrigerant can be smoothly recovered. However, there is a problem in that the working fluid and refrigerant remaining in the narrow hollow of the housing cannot be efficiently recovered by simply forming a passage connected to the housing.

상술한 것과 같이 종래기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 터빈 조립체 개발이 요구된다.As described above, it is required to develop a turbine assembly that can solve the problems of the prior art.

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, 하우징 내 잔존하는 작동유체 및 냉매를 효율적으로 회수할 수 있도록 하우징의 중심으로부터 소정 거리 이격된 편심부에 직결된 회수유로가 구비된 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기를 제공하고자 한다. First, to provide a branched turbine generator provided with an eccentric recovery path having a recovery path directly connected to an eccentric part spaced apart from the center of the housing by a predetermined distance so as to efficiently recover the working fluid and refrigerant remaining in the housing.

둘째, 각기 다른 형상 및 직경을 가지는 제1회수유로, 제2회수유로 및 제3회수유로로 구성되는 회수유로에 의해 구배를 형성하여 작동유체 및 냉매를 회수할 수 있는 구비되는 분기형 터빈 발전기를 제공하고자 한다. Second, a branched turbine generator provided that can recover working fluid and refrigerant by forming a gradient by the recovery passage composed of the first recovery passage, the second recovery passage, and the third recovery passage having different shapes and diameters. 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.

또한, 상기 주입유로는 상기 하우징의 상단에 직결되며, 상기 회수유로는 상기 하우징의 하단에 직결되며, 터빈 회전축의 하부에 배치될 수 있다. In addition, the injection passage is directly connected to an upper end of the housing, and the recovery passage is directly connected to a lower end of the housing and may be disposed below a turbine rotation shaft.

이 때, 한쌍의 상기 회수유로는 일측이 하우징에 연결되는 제1회수유로, 일측이 상기 제1회수유로와 연결되며, 상기 제1회수유로의 직경보다 작은 직경을 가지는 제2회수유로 및 일측이 상기 제2회수유로와 연결되며, 타측이 상기 병합유로에 연결되고, 상기 제2회수유로의 직경보다 큰 직경을 가지는 제3회수유로를 포함할 수 있다. At this time, the pair of recovery passages include a first recovery passage having one side connected to the housing, a second recovery passage having one side connected to the first recovery passage and having a diameter smaller than that of the first recovery passage, and one side thereof. It may include a third recovery passage connected to the second recovery passage, the other end of which is connected to the merging passage, and having a diameter greater than that of the second recovery passage.

나아가, 상기 제1회수유로 및 상기 제2회수유로의 최하면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제3회수유로의 최하면은 높이방향 축 상 상기 제1회수유로 및 상기 제2회수유로의 최하면이 위치한 선상보다 낮은 선상에 배치될 수 있다.Furthermore, the lowermost surfaces of the first recovery passage and the second recovery passage are located on the same line on the axis in the height direction, and the lowermost surface of the third recovery passage is on the axis in the height direction. It may be arranged on a line lower than the line on which the lowermost surface of the flow path is located.

한편, 상기 제2회수유로 및 상기 제3회수유로의 최상면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제1회수유로의 최상면은 높이방향 축 상 상기 제2회수유로 및 상기 제3회수유로의 최상면이 위치한 선상보다 높은 선상에 배치될 수 있다. On the other hand, the uppermost surfaces of the second recovery passage and the third recovery passage are located on the same line on the height direction axis, and the uppermost surface of the first recovery passage is the second recovery passage and the third recovery passage on the height direction axis. It can be arranged on a line higher than the line on which the uppermost surface is located.

또한, 상기 제1회수유로의 직경은 상기 하우징으로부터 상기 제2회수유로에 접근할수록 점진적으로 감소할 수 있으며, 상기 제3회수유로의 직경은 상기 제2회수유로부터 상기 병합유로로 접근할수록 증가할 수 있다. In addition, the diameter of the first recovery passage may gradually decrease as it approaches the second recovery passage from the housing, and the diameter of the third recovery passage may increase as it approaches the combined passage from the second recovery passage. can

이 때, 상기 하우징의 최하면이 높이방향 축 상 상기 회수유로의 최하면보다 높은 선상에 배치될 수 있도록 소정의 부피를 가지며, 상기 하우징 내부의 양 단부에 배치되는 가이더를 포함할 수 있다. At this time, guiders having a predetermined volume so that the lowermost surface of the housing can be disposed on a line higher than the lowermost surface of the recovery passage on a height direction axis and disposed at both ends inside the housing may be included.

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

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, 하우징의 중심으로부터 소정 거리 이격된 편심부에 직결된 회수유로에 의해 하우징 내 잔존하는 작동유체 및 냉매를 효율적으로 회수할 수 있다. First, working fluid and refrigerant remaining in the housing can be efficiently recovered by a recovery passage directly connected to an eccentric part spaced apart from the center of the housing by a predetermined distance.

둘째, 각기 다른 형상 및 직경을 가지는 제1회수유로, 제2회수유로 및 제3회수유로로 구성되는 회수유로에 의해 구배를 형성하여 작동유체 및 냉매를 회수할 수 있다. Second, it is possible to recover the working fluid and the refrigerant by forming a gradient by the recovery passage composed of the first recovery passage, the second recovery passage, and the third recovery passage having different shapes and diameters.

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 터빈 발전기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 터빈 발전기 내 작동유체 및 냉매의 흐름도이다.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 turbine generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a working fluid and a refrigerant in a turbine generator according to an embodiment of the present invention.

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 터빈 발전기(30)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a turbine generator 30 according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시례를 따르는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기(30)는 하우징(10), 터빈블레이드(20), 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 20, a generator 30, an injection passage 40, an internal passage 100, A recovery passage 200 and a merge passage 300 may be included.

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

터빈블레이드(20)는 상기 하우징(10) 내부에 배치되며, 회전축 상으로 직교하는 평면에 대해서 서로 면대칭으로, 회전축의 양단으로 대향 배치되어 서로 대칭되게 각각 설치될 수 있다. Turbine blades 20 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.

터빈블레이드(20)는 발전기(30)를 기준으로 좌우 각각 한 쌍으로 형성될 수 있다. Turbine blades 20 may be formed as a pair on each left and right with respect to the generator 30.

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 터빈블레이드(20)의 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 20, respectively, and may have symmetrical shapes so that the pressure loss may be equal to each other.

회수유로(200)는 상기 터빈블레이드(20) 작동 중 및 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 is connected to both side surfaces of the housing 10 to discharge the working fluid remaining in the housing 10 to the outside of the housing 10 during and after the turbine blade 20 operates. can

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 잔존하는 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 to improve the recovery rate of the working fluid remaining in the housing 10 .

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(210), 제2회수유로(220) 및 제3회수유로(230)를 포함할 수 있다.The recovery passage 200 may include a first recovery passage 210 , a second recovery passage 220 and a third recovery passage 230 .

제1회수유로(210)는 일측이 하우징(10)에 연결될 수 있다. One side of the first recovery passage 210 may be connected to the housing 10 .

제2회수유로(220)는 일측이 상기 제1회수유로(210)와 연결되며, 상기 제1회수유로(210)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다. One side of the second recovery passage 220 is connected to the first recovery passage 210 and may have a diameter smaller than that of the first recovery passage 210 .

제3회수유로(230)는 일측이 상기 제2회수유로(220)와 연결되며, 타측이 상기 병합유로(300)에 연결되고, 상기 제2회수유로(220)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. The third recovery passage 230 has one side connected to the second recovery passage 220 and the other side connected to the merging passage 300, and may have a larger diameter than that of the second recovery passage 220. there is.

도 3은 본 발명의 일 실시례에 따르는 터빈 발전기(30) 내 작동유체 및 냉매의 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart of the working fluid and refrigerant in the turbine generator 30 according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)의 y축은 높이를 나타내며, 도 3의 (b)의 y축은 회수유로(200)의 바닥면의 높이를 나타낸다. The y-axis of FIG. 3 (a) represents the height, and the y-axis of FIG. 3 (b) represents the height of the bottom surface of the recovery passage 200.

상기 제1회수유로(210) 및 상기 제2회수유로(220)의 최하면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제3회수유로(230)의 최하면은 높이방향 축 상 상기 제1회수유로(210) 및 상기 제2회수유로(220)의 최하면이 위치한 선상보다 낮은 선상에 배치될 수 있다.The lowermost surfaces of the first recovery passage 210 and the second recovery passage 220 are located on the same line on the height direction axis, and the lowermost surface of the third recovery passage 230 is on the height direction axis. The recovery passage 210 and the second recovery passage 220 may be disposed on a line lower than a line on which the lowermost surfaces are located.

상기 제2회수유로(220) 및 상기 제3회수유로(230)의 최상면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제1회수유로(210)의 최상면은 높이방향 축 상 상기 제2회수유로(220) 및 상기 제3회수유로(230)의 최상면이 위치한 선상보다 높은 선상에 배치될 수 있다. The uppermost surfaces of the second recovery passage 220 and the third recovery passage 230 are located on the same line on the height direction axis, and the top surface of the first recovery passage 210 is the second recovery passage along the height direction axis. 220 and the uppermost surface of the third recovery passage 230 may be disposed on a line higher than the line.

상기 제1회수유로(210)의 직경은 상기 하우징(10)으로부터 상기 제2회수유로(220)에 접근할수록 점진적으로 감소할 수 있으며, 상기 제3회수유로(230)의 직경은 상기 제2회수유로(220)부터 상기 병합유로(300)로 접근할수록 증가할 수 있다. The diameter of the first recovery passage 210 may gradually decrease as it approaches the second recovery passage 220 from the housing 10, and the diameter of the third recovery passage 230 may reduce the diameter of the second recovery passage 230. It may increase as it approaches the combined flow path 300 from the flow path 220 .

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제1회수유로(210)와 제2회수유로(220)의 단면 상 제1회수유로(210)와 제2회수유로(220)의 바닥면의 레벨은 동일하나, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제1회수유로(210)의 바닥면의 레벨이 제2회수유로(220)의 바닥면의 레벨보다 높은 곳에 배치되기 위하여 회수유로(200) 내부에 가이더(G)가 배치될 수 있다. As shown in (a) of FIG. 3, the level of the bottom surface of the first recovery passage 210 and the second recovery passage 220 on the cross section of the first recovery passage 210 and the second recovery passage 220 is However, as shown in (b) of FIG. 3, the level of the bottom surface of the first recovery passage 210 is higher than the level of the bottom surface of the second recovery passage 220, so that the recovery passage 200 A guider (G) may be disposed therein.

가이더(G)는 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 배치될 수 있다. The guider (G) has 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, and both ends inside the housing 10 can be placed in

나아가, 상기 가이더(G)의 높이는 상기 터빈블레이드(20)로부터 상기 회수유로(200)로 접근할수록 점진적으로 감소할 수 있다. Furthermore, the height of the guider (G) may gradually decrease as it approaches the recovery passage 200 from the turbine blade 20 .

상기 하우징(10)은 제1조립체, 제2조립체, 제3조립체, 제4조립체 및 제5조립체를 포함할 수 있다. The housing 10 may include a first assembly, a second assembly, a third assembly, a fourth assembly, and a fifth assembly.

제1조립체는 내부에 상기 발전기(30)를 수용할 수 있도록 내부에 중공의 수용공간을 포함할 수 있으며, 원통형의 형상을 가질 수 있다. The first assembly may include a hollow accommodation space therein to accommodate the generator 30 therein, and may have a cylindrical shape.

제2조립체는 상기 제1조립체의 측부로부터 상기 제1조립체의 외측으로 상기 제1조립체와 결합되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함할 수 있다. The second assembly is coupled to the first assembly from a side of the first assembly to an outside of the first assembly, and may include a hole formed in the center so that a rotational shaft of a turbine can be inserted.

제2조립체는 상기 제1조립체의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The second assembly may have a disk-shaped shape formed with a larger diameter than the diameter of the first assembly.

제3조립체는 상기 제2조립체의 측부로부터 상기 제2조립체의 외측으로 상기 제2조립체와 결합될 수 있다. The third assembly may be coupled to the second assembly from the side of the second assembly to the outside of the second assembly.

제3조립체는 천공홈을 포함할 수 있다.The third assembly may include a perforated groove.

제3조립체에 형성되는 천공홈은 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 제3조립체의 중심에 형성되며 상기 제2조립체에 형성된 천공홈보다 작은 직경을 가지는 천공홈을 포함함으로써 상기 제2조립체에 형성된 천공홈에 내삽될 수 있다. The perforated groove formed in the third assembly is formed at the center of the third assembly so that the rotating shaft of the turbine can be inserted and has a diameter smaller than that of the perforated groove formed in the second assembly, thereby forming the perforated groove formed in the second assembly. can be interpolated into the groove.

제3조립체는 상기 제2조립체의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The third assembly may have a disk-like shape formed with a smaller diameter than the diameter of the second assembly.

제4조립체는 상기 제3조립체의 측부로부터 상기 제3조립체의 외측으로 상기 제3조립체와 결합될 수 있다. The fourth assembly may be coupled to the third assembly from the side of the third assembly to the outside of the third assembly.

제4조립체는 천공홈을 포함할 수 있다. The fourth assembly may include a perforated groove.

제4조립체에 형성되는 천공홈은 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성될 수 있다.The punched groove formed in the fourth assembly may be formed at the center so that the rotating shaft of the turbine can be inserted.

제4조립체는 상기 제2조립체의 직경보다는 작되 상기 제3조립체의 직경보다는 큰 직경으로 형성되는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The fourth assembly may have a disk-like shape formed with a diameter smaller than the diameter of the second assembly but larger than the diameter of the third assembly.

제5조립체는 상기 제4조립체와 연결되며, 터빈의 회전축이 삽입될 수 있도록 중심에 형성되는 천공홈을 포함하는 원판형의 형상을 가질 수 있다. The fifth assembly may be connected to the fourth assembly and may have a disk-like shape including a perforated groove formed at the center to insert a rotational shaft of the turbine.

상기 내부유로(100)는, 그 기점이 상기 제1조립체의 외주면이며, 그 종점이 상기 터빈블레이드(20)의 임의의 지점에 형성될 수 있도록 터빈의 회전축을 향해 소정의 슬로프를 가진 채 형성될 수 있다. The internal passage 100 may be formed with a predetermined slope toward the rotational axis of the turbine so that the starting point is the outer circumferential surface of the first assembly and the ending point may be formed at an arbitrary point of the turbine blade 20. can

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

제1내부유로(100)는 상기 주입유로(40)로부터 상기 하우징(10) 내부에 주입된 작동유체를 공급받으며, 상기 제1조립체 및 상기 제2조립체에 의해 형성될 수 있다. The first internal passage 100 receives the working fluid injected into the housing 10 from the injection passage 40 and may be formed by the first assembly and the second assembly.

제2내부유로(100)는 일측이 상기 제1내부유로(100)와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제3조립체 및 상기 제4조립체에 의해 형성될 수 있다. The second inner flow path 100 has one side connected to the first inner flow path 100 to receive a working fluid, and may be formed by the third assembly and the fourth assembly.

제3내부유로(100)는 일측이 상기 제2내부유로(100)와 연결되어 작동유체를 공급받으며, 상기 제5조립체에 의해 형성될 수 있다. One side of the third internal passage 100 is connected to the second internal passage 100 to receive a working fluid, and may be formed by the fifth assembly.

상기 제2조립체에는 상기 제1조립체의 직경에 대응되는 지점에 슬릿이 형성되며, 상기 제1내부유로(100)는 상기 슬릿에 의해 형성될 수 있다. A slit may be formed in the second assembly body at a point corresponding to a diameter of the first assembly body, and the first internal passage 100 may be formed by the slit.

상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은 터빈 회전축 상으로 직교하는 평면 상 상기 제2조립체 내 3분할되어 형성될 수 있다. The slit formed in the second assembly may be divided into three parts in the second assembly on a plane orthogonal to the rotation axis of the turbine.

보다 상세하게는, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿은 작동유체가 상기 터빈블레이드(20) 내측을 향할 수 있도록 소정의 구배를 가질 수 있다. 나아가, 상기 제1조립체의 측면의 단부에는 상기 제2조립체의 3분할된 영역에 대응되는 슬릿이 형성될 수 있으며, 상기 제1조립체의 단부에 형성된 상기 슬릿에는, 상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿의 구배와 일치하는 구배가 형성될 수 있다. More specifically, the slit formed in the second assembly may have a predetermined gradient so that the working fluid may be directed toward the inside of the turbine blade 20 . Furthermore, a slit corresponding to the three-divided area of the second assembly may be formed at an end of the side surface of the first assembly, and the slit formed at the end of the first assembly includes the slit formed in the second assembly. A gradient matching the gradient of can be formed.

이 때, 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 감소할 수 있다. At this time, 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 may gradually decrease toward the inside of the turbine.

나아가, 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 형성될 수 있다.Furthermore, 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 It may be formed smaller than the minimum width of the protrusion formed in the fourth assembly.

결과적으로, 상기 제2내부유로(100)는 상기 제3조립체와 상기 제4조립체에 의해 형성되는 공극에 의해 형성될 수 있다. As a result, the second internal passage 100 may be formed by a gap formed by the third assembly and the fourth assembly.

상기 제2내부유로(100)의 최대부피는 상기 제1내부유로(100)와 상기 제3내부유로(100)의 부피보다 크게 형성됨으로써 상기 제1내부유로(100) 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로(100) 내 작동유체의 유속보다 빠르며, 상기 제3내부유로(100) 내 작동유체의 유속은 상기 제2내부유로(100) 내 작동유체의 유속보다 빠르게 설정될 수 있다. The maximum volume of the second internal passage 100 is formed larger than the volumes of the first internal passage 100 and the third internal passage 100, so that the flow rate of the working fluid in the first internal passage 100 is It is faster than the flow rate of the working fluid in the second inner flow passage 100, and the flow rate of the working fluid in the third inner flow passage 100 can be set to be faster than the flow rate of the working fluid in the second inner flow passage 100.

상기 제2조립체에 형성된 상기 슬릿 사이에 형성된 3개의 영역에 제1영역에는 상기 발전기(30) 내부에 냉각수를 유입하는 냉각수 주입유로가 형성되고, 제2영역에는 상기 발전기(30)의 내부로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출유로가 형성되고, 제3영역에는 코일의 회로단자가 연결될 수 있다. 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 30, and in the second region, cooling water is formed from the inside of the generator 30. A cooling water discharge passage is formed, and circuit terminals of the coil may be connected to the third region.

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.

G - 가이더
10 - 하우징
20 - 터빈블레이드
30 - 발전기
40 - 주입유로
100 - 내부유로
200 - 회수유로
210 - 제1회수유로
220 - 제2회수유로
230 - 제3회수유로G - Guider
10 - housing
20 - Turbine blade
30 - generator
40 - injection passage
100 - Internal flow path
200 - recovery passage
210 - 1st recovery passage
220 - 2nd recovery passage
230 - 3rd recovery passage

Claims (9)

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 중과 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 편심 회수로가 구비되는 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 turbine blades connected to both sides of the housing to discharge the working fluid remaining in the housing to the outside of the housing during and after operation, and formed in a symmetrical shape so that the pressure loss is equal to each other recovery path; and
A merged passage having one side connected to the recovery passage so that the pair of recovery passages can be merged, and the other side connected to the heat exchanger
contains

As the recovery flow path,
A branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that connected to an eccentric part spaced a predetermined distance from the center of both sides of the housing.
 제1항에 있어서
상기 주입유로는
상기 하우징의 상단에 직결되며,

상기 회수유로는
상기 하우징의 하단에 직결되며, 터빈 회전축의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 1
The injection flow is
It is directly connected to the top of the housing,

The recovery path is
Directly connected to the lower end of the housing, branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that disposed below the turbine rotation shaft.
 제1항에 있어서
한쌍의 상기 회수유로는
일측이 하우징에 연결되는 제1회수유로;
일측이 상기 제1회수유로와 연결되며, 상기 제1회수유로의 직경보다 작은 직경을 가지는 제2회수유로; 및
일측이 상기 제2회수유로와 연결되며, 타측이 상기 병합유로에 연결되고, 상기 제2회수유로의 직경보다 큰 직경을 가지는 제3회수유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 1
The pair of recovery passages
a first recovery passage having one side connected to the housing;
a second recovery passage having one side connected to the first recovery passage and having a diameter smaller than that of the first recovery passage; and
a third recovery passage having one side connected to the second recovery passage and the other side connected to the merging passage, and having a diameter greater than that of the second recovery passage;
A branched turbine generator provided with an eccentric recovery path comprising a.
 제3항에 있어서
상기 제1회수유로 및 상기 제2회수유로의 최하면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제3회수유로의 최하면은 높이방향 축 상 상기 제1회수유로 및 상기 제2회수유로의 최하면이 위치한 선상보다 낮은 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 3
The lowermost surfaces of the first recovery passage and the second recovery passage are located on the same line on the axis in the height direction, and the lowermost surface of the third recovery passage is located on the axis in the height direction. A branched turbine generator provided with an eccentric return path, characterized in that disposed on a lower line than the lowermost line.
 제4항에 있어서
상기 제2회수유로 및 상기 제3회수유로의 최상면이 높이방향 축 상 동일한 선상에 위치하며, 상기 제1회수유로의 최상면은 높이방향 축 상 상기 제2회수유로 및 상기 제3회수유로의 최상면이 위치한 선상보다 높은 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 4
The uppermost surfaces of the second recovery passage and the third recovery passage are located on the same line on the axis in the height direction, and the uppermost surface of the first recovery passage is the uppermost surface of the second recovery passage and the third recovery passage on the axis in the height direction. A branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that disposed on a higher line than the line on which it is located.
 제3항에 있어서
상기 제1회수유로의 직경은 상기 하우징으로부터 상기 제2회수유로에 접근할수록 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 3
The branched turbine generator provided with an eccentric recovery passage, characterized in that the diameter of the first recovery passage gradually decreases as it approaches the second recovery passage from the housing.
 제3항에 있어서
상기 제3회수유로의 직경은 상기 제2회수유로부터 상기 병합유로로 접근할수록 증가하는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 3
The branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that the diameter of the third recovery path increases as it approaches the combined flow path from the second recovery path.
 제1항에 있어서
상기 하우징의 최하면이 높이방향 축 상 상기 회수유로의 최하면보다 높은 선상에 배치될 수 있도록 소정의 부피를 가지며, 상기 하우징 내부의 양 단부에 배치되는 가이더
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 1
Guiders having a predetermined volume so that the lowermost surface of the housing can be disposed on a line higher than the lowermost surface of the recovery passage on the height direction axis, and disposed at both ends inside the housing
A branched turbine generator provided with an eccentric recovery path, characterized in that it comprises a.
 제8항에 있어서
상기 가이더의 높이는 상기 터빈블레이드로부터 상기 회수유로로 접근할수록 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 편심 회수로가 구비되는 분기형 터빈 발전기.
According to claim 8
A branched turbine generator having an eccentric recovery passage, characterized in that the height of the guider gradually decreases as it approaches the recovery passage from the turbine blade.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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