KR920002384Y1 - Water mill - Google Patents

Abstract

내용 없음.No content.

Description

수력원동장치Hydraulic power unit

제 1 도는 본 고안의 실시예에 의한 터어빈의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a turbine according to an embodiment of the present invention.

제 2 도는 본 고안의 안내날개 조립상태를 나타내는 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing the guide vane assembly state of the present invention.

제 3 도는 본 고안에 따른 작동상태 단면도.3 is a cross-sectional view of the operating state according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 터어빈 1a : 터어빈 샤프트1: Turbine 1a: Turbine Shaft

2 : 후렌지 3 : 뚜껑2: Hurenji 3: lid

4 : 리테이너 5 : 베벨기어4: Retainer 5: Bevel Gear

6 : 관성풀리 7 : 에어벨브6: inertial pulley 7: air valve

8 : S자형 유도편 9 : 격판8: S-shaped guide piece 9: diaphragm

10 : 유도블럭 11 : 고정원판10: guide block 11: fixed disc

12 : 토출관 13 : 스톱밸브12 discharge tube 13 stop valve

14 : 터어빈원판 15 : 안내날개14: Turbine Disc 15: Guide Wings

15a : 원통보스 15b : 고정후렌지15a: cylindrical boss 15b: fixed flange

16 : 임페라 17 : 조정핸들16: Imperra 17: steering wheel

본 고안은 비교적 높은 곳에서 낙하는 물의 압력을 이용하여 기계적 에너지로 변환 시킬 수 있도록 한 수력원동장치에 관한 것으로, 출원인의 선출원 발명이 특허출원제87-2365호에 있어서, 고수(高水)압력이 터어빈의 토출관을 통과할 때, 물이 와류현상에 의해 터어빈 샤프트 하단의 중심으로 회류되는 물을 가장자리로 유도하여 토출압을 증가 함으로써, 고 회전력을 얻을 수 있도록 개량한 것이다.The present invention relates to a hydraulic power unit that can be converted into mechanical energy by using the pressure of water falling at a relatively high place, the applicant's prior invention in patent application No. 87-2365, high water pressure When passing through the discharge tube of the turbine, the water flows back to the center of the lower end of the turbine shaft by the vortex phenomenon to the edge to increase the discharge pressure, improved to obtain a high rotational force.

일반적으로 수력원동설비의 수차는 물의 낙하에 따라서 프로펠러 수차등을 운전시킴으로써 동력을 얻는 것이며, 선출원발명의 경우에는 높은 곳의 물압력이 밀폐된 터어빈 내의 터어빈원판을 회전시키면서 유입되어 와류현상이 발생하고 물을 유도하여 구멍이 작은 토출관으로 배출하는 과정에서 임페라를 고속회전시켜 발전설비를 운전하고 이 발전설비의 전력으로 양수펌프를 가동하여 물을 고수설비에 양수하는 연속적인 운전에 의해 동력을 발생시키는 장치로서 운전효율을 향상시켜 에너지를 효과적으로 이용코져 하는 것이었다.In general, aberrations of hydraulic power plants are powered by driving propeller aberrations in response to water drop.In the case of the original invention, vortex phenomena occur due to the inflow of the turbine disc in a closed turbine with high water pressure. In the process of guiding water and discharging it to the discharge hole with a small hole, the impeller is rotated at high speed to operate the power generation facility, and the power is generated by the continuous operation of pumping water to the water storage facility by operating the pump pump with the power of the power generation facility. As a device to improve the efficiency of the operation was to use energy effectively.

그러나 상기한 수력원동장치는 고가(高架)설비의 물압력이 터어빈 내에 기밀을 유지하도록 충만된 상태에서 토출관의 스톱밸브를 개방하면 물은 터어빈원판과의 수력작용으로 터어빈원판을 회전시키면서 원심력에 의해 터어빈 내벽의 나선형 유도편을 따라 하강하여 토출관 상측의 유선형 유도블럭 사이를 통과하여 토출관의 임페라를 차고 나가게 되며 이때, 유도블럭의 고정원판에 와류가 부딪쳐 물의 압력손실로 인한 터어빈 샤프트의 회전력을 감소시키게 되는 문제점이 발생하게 된다.However, in the hydraulic power unit described above, when the stop valve of the discharge tube is opened while the water pressure of the expensive equipment is filled to maintain the airtightness in the turbine, the water rotates the turbine disc by the hydraulic action with the turbine disc, It descends along the spiral guide piece of the inner wall of the turbine and passes between the streamlined guide blocks on the upper side of the discharge tube to carry out the impeller of the discharge tube.At this time, the vortex hits the fixed disk of the guide block and the rotational force of the turbine shaft due to the pressure loss of water There is a problem that reduces.

따라서, 고가 설비로부터 터어빈까지 충만된 물이 압력이 손실되지 않고 토출관으로 배출되도록 하여 동력발생을 극대화 시키기 위하여는 상기한 유도블럭의 고정원판 상에 물을 터어빈 가장자리로 유도하는 보조수단을 설치하는 것이 바람직 하다.Therefore, in order to maximize the generation of power by allowing the water filled from the expensive equipment to the turbine to be discharged to the discharge pipe without losing pressure, an auxiliary means for guiding water to the turbine edge on the fixed disk of the induction block is provided. It is desirable.

본 고안의 목적은 터어빈 샤프트에 축삽입됨과 동시에 터어빈 하측의 유도블럭을 지지하는 고정원판에 체결되는 프로펠러 형태의 안내날개를 설치하여 터어빈 샤프트의 회전을 가속 시킬 수 있도록 하는데 있는 것이며, 본 고안의 또 다른 목적은 터어빈 샤프트상측에 경사지게 부채꼴의 입구를 갖는 날개를 8매 지닌 터어빈원판을 설치하여 대용량의 배수 또는 물의 흐름을 시계방향에 적합하도록 하여 터어빈 내의 와류현상을 촉진시키도록 하는데 있다.The purpose of the present invention is to install a propeller-shaped guide blade fastened to a stationary disk supporting the induction block at the bottom of the turbine at the same time as the shaft is inserted into the turbine shaft so as to accelerate the rotation of the turbine shaft. Another object is to install a turbine disc having eight blades with a fan-shaped inlet on the turbine shaft inclined upward to facilitate the vortex phenomenon in the turbine by making a large amount of drainage or water flow in a clockwise direction.

본 고안의 장치에 있어서, 물은 상기한 안내날개가 고정된 상태에서 샤프트 중심에서 날개를 통하여 바깥쪽(터어빈원호면)으로 유도하여 토출관의 유도블럭 외주로 배출되도록 해야 한다.In the device of the present invention, the water should be discharged to the outer periphery of the induction block of the discharge pipe to guide the outer (turbine arc surface) through the blade from the center of the shaft in the state where the guide blade is fixed.

아울러 터어빈원판의 날개는 일정각도로 원통형상의 벽면과 일체로 되어 고정되어 있으며 시계방향으로 물의 흐름을 안내하게 된다.In addition, the wing of the turbine disk is fixed and integral with the cylindrical wall surface at a predetermined angle to guide the flow of water clockwise.

이후 본 고안의 작용과 효과를 도면과 결부하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

제 1 도 및 제 3 도에 있어서, 도면중(1)은 터어빈이고, (2)는 터어빈 상측의 후렌지이며, (3)은 고가설비의 수관이 연결되는 뚜껑이다.In FIG. 1 and FIG. 3, (1) is a turbine, (2) is a flange of an upper side of a turbine, and (3) is a lid to which the water pipe of an expensive installation is connected.

(4)는 터어빈 샤프트(1a)의 기밀을 유지하는 리테이너, (5)는 베벨기어로서 터어빈 샤프트(1a)의 회전력을 변속밋숀을 거쳐 발전설비 또는 양수펌프에 동력을 전달하기 위한 것이며, (6)은 관성풀리, (7)은 에어밸브로서 터어빈(1)에 고수설비의 물을 주입할 때 생기는 기포등을 배출하여 터어빈(1) 가동시 수압이 저하되는 것을 방지한다.(4) is a retainer for maintaining the airtightness of the turbine shaft (1a), (5) is a bevel gear for transmitting power to the power generation equipment or pumping pump through the transmission of the rotational force of the turbine shaft (1a), (6 ) Is an inertial pulley, and 7 is an air valve to discharge bubbles and the like generated when water is supplied into the turbine 1 to prevent the water pressure from being lowered when the turbine 1 is operated.

(8)은 터어빈(1) 내측 원통벽에 부착된 S자형 유도편으로 물이 터어빈(1)을 빠져나갈 때 안내하게 된다.(8) is an S-shaped guide piece attached to the inner cylindrical wall of the turbine (1) to guide when water exits the turbine (1).

(9)는 터어빈(1) 저면의 모서리에 방사형으로 돌출된 격판이다.(9) is a diaphragm which protrudes radially at the edge of the bottom surface of a turbine (1).

이 격판(9)은 와류되는 물이 원심방향에 위치한 토출관으로 유도하는 보조역할을 한다.The diaphragm 9 serves as an auxiliary guide of the vortexed water to the discharge tube located in the centrifugal direction.

(10)은 터어빈(1) 저면 중심에 위치한 유도블럭이고, (11)은 상기 유도블럭을 지지하는 고정원판이다.Denoted at 10 is an induction block located at the center of the bottom surface of the turbine 1, and 11 is a fixed disk supporting the induction block.

(12)는 토출관, (13)은 토출관을 개폐하는 스톱밸브이다.Denoted at 12 is a discharge tube, and at 13 is a stop valve for opening and closing the discharge tube.

본 고안의 주요 부분으로서 (14)는 터어빈 상측에 위치한 터어빈원판으로 S자형 유도형(8)에 제 3 도와 같이 고정된다.As the main part of the present invention (14) is a turbine disk located on the upper side of the turbine is fixed to the S-shaped guide type (8) as a third degree.

상기 원판은 일정한 경사를 두고 부채꼴상의 입구를 갖는 8매의 날개(14a)을 구비하고 있으며, 상하로 관통되어 최초 가동시 터어빈(1)내의 물을 시계방향으로 유도 한다.The disc has eight blades 14a having a fan-shaped inlet with a predetermined inclination and penetrates up and down to induce water in the turbine 1 clockwise upon initial operation.

제 3 도에서 고가 설비로부터 터어빈(1)에 물이 충만된 상태에서 터어빈 아래측의 토출관(12)을 개방하면 물은 터어빈뚜껑(3)을 통해 터어빈원판(14)의 물입구를 통하여 터어빈(1)내에서 일방향으로 회전하게 된다.In FIG. 3, when the discharge tube 12 below the turbine is opened while the turbine 1 is filled with water from the expensive facility, the water is opened through the water inlet of the turbine disc 14 through the turbine lid 3. It rotates in one direction in (1).

이어서 터어빈(1) 내벽의 S자형 유도편(8)을 따라 하강하면서 유도편의 바로 아래측에 있는 격판(9)에 접촉하여 유도블럭(10)으로 물은 안내된다.Subsequently, water descends along the S-shaped guide piece 8 of the inner wall of the turbine 1, contacts the diaphragm 9 just below the guide piece, and guides water to the guide block 10.

이때, 상기 터어빈(1) 내벽의 S자형 유도편(8)은 , 물의 초기 진입시 이미 상측의 터어빈원판(14)에 의해 시계방향으로 유도되어 하강되면서 원심력이 발생하여 외향력을 갖고 회전 하강하는 물을 보다 회전력을 증가 시키면서 유속을 빠르게 유도시켜 급속히 하측의 유도블럭(10)으로 진입케 하므로써 강력한 회전력과 수압을 얻을 수 있게되며, 이와 같은 상태로 유도블럭(10)사이를 통하여 토출관(12)으로 배출하기전에 회류되는 물은 유도블럭(10)을 지지하는 고정원판(11)에 부딪혀 수압이 감소하게 됨으로 안내날개(15)는 이를 방지하기 위한 것으로서 상술한 수압감소요인을 제거하게 된다.At this time, the S-shaped guide piece (8) of the inner wall of the turbine (1) is already induced by the clockwise direction by the upper turbine disk 14 at the initial entry of the water while descending while generating a centrifugal force to rotate the water descending By increasing the rotational force to increase the rotational force to quickly enter the lower induction block 10 by entering a strong rotational force and water pressure can be obtained, in this state discharge pipe 12 through the induction block 10 in this state Water discharged before being discharged to the fixed disk 11 supporting the induction block 10 is to reduce the water pressure because the guide vane 15 is to prevent this to remove the above-mentioned pressure reduction factors.

한편, 안내날개(15)의 구성은 제 2 도와 같이 원통보스(15a) 표면에 나선을 이루면서 하측이 굴신되어 있고, 축삽입되는 원통보스(15a)아래에 고정후렌지(15b)가 일체로 형성되어 상기한 유도블럭(10)을 지지하는 고정원판(11)에 볼트로 체결되어 있다.On the other hand, the configuration of the guide vane 15, the lower side is bent while forming a spiral on the surface of the cylindrical boss (15a) as the second degree, the fixed flange (15b) is formed integrally under the cylindrical boss (15a) to be inserted into the shaft It is fastened with a bolt to the stationary disk (11) for supporting the induction block (10).

따라서, 회류되는 물이 안내날개(15)쪽으로 모이게 되면 날개에 의해 물을 바깥쪽으로 유도하여 유도블럭(10)을 통과하여 급속히 토출관(12)을 빠져 나가는 유속에 따라 터어빈 샤프트(1a)의 임페라(16)를 고속회전시키게 된다.Therefore, when the flowing water is collected toward the guide vane 15, the impeller of the turbine shaft 1a is guided to the outside by the wing and flows out of the discharge pipe 12 rapidly through the guide block 10. It will rotate (16) at high speed.

그리고 (17)은 토출관(12)을 제어하는 스톱밸브를 연결링크에 의해 상하로 작동하는 조정핸들이며, 이 조정핸들(17)은 피치이동에 따라 지렛대와 같이 스톱밸브를 움직인다.And (17) is an adjustment handle for operating the stop valve for controlling the discharge pipe 12 up and down by the connecting link, this adjustment handle 17 moves the stop valve like a lever according to the pitch movement.

(18)은 터어빈(1)이 설치된 수조로서, 터어빈(1) 구동시 토출관(12)을 통해 배출되는 물을 받아 고가 설비에 양수하게되며 상기한 조정핸들(17)은 수조 상측으로 설치되어 갑자기 불어나는 액면수위로 인해 토출관(12)을 폐쇄하는 작업을 용이하게 한 것이다.18 is a water tank in which the turbine 1 is installed, receives water discharged through the discharge pipe 12 when the turbine 1 is driven, and pumps it to an expensive facility, and the adjustment handle 17 is installed above the water tank. It is to facilitate the operation of closing the discharge pipe 12 due to the sudden level of liquid level.

이상과 같이 구성된 본 고안의 산업상 이용과 효과는 터어빈 샤프트(1a)에 삽입도어 샤프트만 공회전하도록 고정형식의 터어빈원판(14)의 구조를 변경하여 대용량 또는 물흐름에 적합하도록 함과 동시에 와류발생을 촉진시키고 또한 토출판(12)으로 배출되는 수압이 감소되지 않도록 중심에서 바깥쪽으로 물을 유도하는 고정형식의 안내날개(15)를 부설하여 고회전의 수력동력을 얻을 수 있게 되므로 수력원동장치로서 효과높게 널리이용할 수 있게 되는 산업상 이용성을 제공하는 특징이 있게 되는 것이다.Industrial use and effect of the present invention configured as described above is to change the structure of the turbine disk 14 of the fixed type so that only the insert shaft shaft in the turbine shaft (1a) to be suitable for large capacity or water flow and at the same time vortex generation It is possible to obtain a high power hydraulic power by laying a guide vane 15 of the fixed type to guide the water from the center to the outside so that the water pressure discharged to the discharge plate 12 is not reduced. There will be features that provide industrial usability that is highly widely available.

Claims (2)

터어빈 샤프트(1a)의 축삽입되고 터어빈(1) 하측에 고정된 유도블럭(10)의 고정원판(11)에 고정형식의 안내날개(15)를 설치하여 물을 중심에서 바깥쪽으로 유도하고 토출관(12)의 임페라(16)을 차고 나가는 수압감소를 방지하여 터어빈 샤프트(1a)의 회전을 가속시키도록 구성하고 상기 터어빈(1)의 상측으로 일정각도로 경사지게 부채꼴의 입구를 갖는 날개를 8매 지닌 터어빈원판(14)을 고정설치하여 대용량의 배수또는 물흐름을 시계방향에 적합하도록 하여 터어빈(1)내의 와류현상을 촉진시키도록 한 것을 특징으로 하는 수력원동장치.A fixed type guide vane 15 is installed on the fixed disk 11 of the guide block 10 inserted in the shaft of the turbine shaft 1a and fixed to the lower side of the turbine 1 to guide the water from the center to the outside and discharge the pipe. The impeller 16 of (12) is configured to accelerate the rotation of the turbine shaft (1a) by preventing the water pressure to go out, and eight wings having a fan-shaped inlet inclined at an angle to the upper side of the turbine (1). Hydroelectric drive device, characterized in that to fix the installed turbine disk 14 to facilitate the large-scale drainage or water flow in the clockwise direction to promote the vortex phenomenon in the turbine (1). 제 1 항에 있어서, 안내날개(15)는 원통보스(15a) 표면에 나선을 이루면서 하측이 굴신되어 있고, 원통보스(15a) 일체로 고정후렌지(15b)가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 수력원동장치.The hydraulic wing according to claim 1, wherein the guide vane 15 is formed with a spiral on the surface of the cylindrical boss 15a, and the fixed wing 15b is formed integrally with the cylindrical boss 15a. Device.