KR101295465B1 - Heating apparatus of gas turbine engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스터빈엔진의 가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온으로 인해 높아진 윤활오일의 점성을 낮추고, 밧데리의 성능을 향상시켜 저온상태에서의 가스터빈엔진 구동시 시동성능이 향상되도록 하기 위한 가스터빈엔진의 가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus for a gas turbine engine, and more particularly, to lower the viscosity of the lubricated oil that is increased due to low temperature, and to improve the performance of the battery so as to improve the starting performance when the gas turbine engine is operated at low temperature. A heating apparatus for a gas turbine engine.

Description

가스터빈엔진의 가열장치{HEATING APPARATUS OF GAS TURBINE ENGINE}HEATING APPARATUS OF GAS TURBINE ENGINE}

본 발명은 가스터빈엔진의 가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온으로 인해 높아진 윤활오일의 점성을 낮추고, 밧데리의 성능을 향상시켜 저온상태에서의 가스터빈엔진 구동시 시동성능이 향상되도록 하기 위한 가스터빈엔진의 가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus for a gas turbine engine, and more particularly, to lower the viscosity of the lubricated oil that is increased due to low temperature, and to improve the performance of the battery so as to improve the starting performance when the gas turbine engine is operated at low temperature. A heating apparatus for a gas turbine engine.

일반적으로 가스터빈엔진은 시동시 점화 및 자체 동력으로 운전이 가능한 회전수까지 외부의 동력으로 가속시켜주어야 한다.In general, the gas turbine engine should be accelerated by external power up to the number of revolutions that can be operated by ignition and its own power at start-up.

전기시동방식의 시동기는 밧데리로 구동되는 것으로서, 가스터빈엔진을 가속시키며 주로 소형헬기 등에 사용된다.The electric starter is powered by a battery, which accelerates the gas turbine engine and is mainly used for small helicopters.

이와 같은 전기시동방식의 시동기는 저온에서 공급토크가 크게 저하되고, 가스터빈엔진의 윤활오일의 점도는 온도가 낮으면 높아지기 때문에 초기 엔진 드래그 토크(Drag Torque)가 증가되는 문제점이 있다.The starter of such an electric start method greatly reduces the supply torque at low temperature, and the viscosity of the lubricating oil of the gas turbine engine is increased when the temperature is low, thereby increasing the initial engine drag torque.

또한, 가스터빈엔진은 시동시 시동기의 공급토크가 엔진 드래그 토크보다 커야 시동에 필요한 가속율을 얻을 수 있으나, 전기시동방식의 시동기는 저온에서 토크가 부족하여 점화 실패/시동 지연 또는 부족한 토크를 만회하기 위해 연료가 과다 투입되어 핫 스타트(Hot Start) 등이 발생되는 등 밧데리 성능 저하에 따른 저온시동 성능이 나쁜 문제점이 있다.In addition, the gas turbine engine can obtain the acceleration rate necessary for starting when the supply torque of the starter is larger than the engine drag torque at the start. In order to reduce the low temperature startup performance due to the battery performance, such as hot start (Hot Start), etc. due to excessive fuel injection.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is as follows.

첫째, 시동기를 구동하는 밧데리를 예열하여 밧데리 성능 향상에 따른 시동기의 공급토크를 증가시켜 가스터빈엔진의 저온시동 성능이 향상되도록 하기 위한 가스터빈엔진의 가열장치를 제공하는 것이다.First, to provide a heating device of a gas turbine engine for preheating the battery driving the starter to increase the supply torque of the starter according to the battery performance improvement to improve the low-temperature starting performance of the gas turbine engine.

둘째, 가스터빈엔진의 윤활오일을 예열하여 윤활오일의 점도 증가에 따른 초기 엔진의 드래그 토크(Drag Torque)를 감소시켜 가스터빈엔진의 저온시동 성능이 향상되도록 하기 위한 가스터빈엔진의 가열장치를 제공하는 것이다.Second, to provide a gas turbine engine heating device to preheat the lubrication oil of the gas turbine engine to reduce the drag torque of the initial engine according to the increase of the viscosity of the lubricating oil to improve the low temperature starting performance of the gas turbine engine. It is.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오일탱크로부터 윤활오일을 공급받고, 시동기의 구동을 위해 밧데리로부터 전원을 공급받는 가스터빈엔진의 저온시동을 위한 가열장치로서, 일측으로 연료가 공급되며 타측으로 연소가스가 배출되는 연소부; 연소부에 공기를 공급하는 공기공급부; 연소부로부터 배출되는 연소가스를 공급받아 밧데리로 공급하는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 가열장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a heating device for low-temperature start of the gas turbine engine is supplied with lubricating oil from the oil tank, and is supplied from the battery for driving the starter, the fuel is supplied to one side and the other Combustion unit discharge combustion gas to the side; An air supply unit supplying air to the combustion unit; It provides a gas turbine engine heating apparatus comprising a heat exchanger for receiving a combustion gas discharged from the combustion unit to supply to the battery.

본 발명에 따른 열교환부에는 연소부로부터 연소가스가 유입되는 연소가스유입관과, 유입된 연소가스가 밧데리로 배출되는 연소가스배출관이 연결되며, 양단부가 오일탱크에 연결되어 내측으로 윤활오일이 순환되는 오일관을 가열하는 것을 특징으로 한다.The heat exchange part according to the present invention is connected to the combustion gas inlet pipe through which the combustion gas flows from the combustion unit, and the combustion gas discharge pipe through which the introduced combustion gas is discharged to the battery, and both ends are connected to the oil tank to circulate the lubricating oil inside. It is characterized in that the oil pipe is heated.

본 발명에 따른 오일관은 오일탱크로부터 윤활오일이 유입되는 오일유입관과, 유입된 오일이 오일탱크로 배출되는 오일배출관 및 오일유입관과 오일배출관 사이에 위치하는 오일가열관으로 이루어지며, 열교환부는 오일가열관을 감싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The oil pipe according to the present invention consists of an oil inlet pipe into which the lubricating oil is introduced from the oil tank, an oil discharge pipe in which the introduced oil is discharged into the oil tank, and an oil heating pipe positioned between the oil inlet pipe and the oil discharge pipe. The part is characterized in that it is formed in a shape surrounding the oil heating tube.

본 발명에 따른 열교환부는 내측으로 공간부가 형성되고, 그 공간부에는 오일가열관이 위치하는 것을 특징으로 한다.The heat exchange unit according to the present invention is characterized in that a space portion is formed inward, and the oil heating tube is located in the space portion.

본 발명에 따른 열교환부는 원형코일관 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.Heat exchange unit according to the invention is characterized in that it is formed in the shape of a circular coil tube.

본 발명에 따른 열교환부는 원형코일관이 수용되는 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 한다.Heat exchange unit according to the invention is characterized in that it comprises a casing in which the circular coil pipe is accommodated.

본 발명에 따른 열교환부는 내측으로 공간이 형성되고, 중앙부에는 양단부를 관통하는 중공부가 형성되며, 중공부에는 오일가열관이 위치하는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger according to the present invention is characterized in that a space is formed inward, a hollow portion penetrating both ends is formed in the center portion, and an oil heating tube is located in the hollow portion.

본 발명에 따른 연소가스배출관은 일단부가 열교환부에 연결되고, 타단부에는 커버가 연결되며, 커버는 밧데리를 감싸는 것을 특징으로 한다.The combustion gas discharge pipe according to the present invention is characterized in that one end is connected to the heat exchange unit, the other end is connected to the cover, the cover wraps the battery.

본 발명에 따른 밧데리 및 오일탱크에는 제1온도감지센서 및 제2온도감지센서가 설치되고, 오일유입관에는 제1개폐밸브가 설치되며, 오일배출관에는 제2개폐밸브 및 오일펌프가 설치되고, 연소가스배출관에는 제3개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.The first temperature sensor and the second temperature sensor is installed in the battery and the oil tank according to the present invention, the first inlet valve is installed in the oil inlet pipe, the second open valve and the oil pump is installed in the oil discharge pipe, The combustion gas discharge pipe is characterized in that the third opening and closing valve is installed.

본 발명에 따른 제1,2온도감지센서의 온도감지에 따라 제1,2,3개폐밸브의 개폐를 제어하고, 오일펌프와 공기공급부 및 점화기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And controlling the opening and closing of the first, second and third opening / closing valves and controlling the driving of the oil pump, the air supply unit and the igniter according to the temperature detection of the first and second temperature sensing sensors according to the present invention. do.

본 발명에 따르면, 가스터빈엔진의 시동기에 전원을 공급하는 밧데리를 예열함으로써 밧데리의 성능 향상으로 인한 시동기의 공급토크가 증가되는 것은 물론, 이로 인하여 가스터빈엔진의 저온시동 성능이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, by preheating the battery for supplying power to the starter of the gas turbine engine, the supply torque of the starter is increased due to the improvement of the battery performance, and thus, the low temperature starting performance of the gas turbine engine is improved. .

또한, 가스터빈엔진의 윤활오일을 예열함으로써 윤활오일의 점도 증가에 따른 초기 엔진 드래그 토크(Drag Torque)가 감소되는 것은 물론, 이로 인하여 가스터빈엔진의 저온시동 성능이 향상되는 효과가 있다.In addition, by preheating the lubrication oil of the gas turbine engine, as well as the initial engine drag torque (Drag Torque) is reduced by increasing the viscosity of the lubricating oil, and this has the effect of improving the low-temperature starting performance of the gas turbine engine.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치가 설치된 상태의 사용 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부를 도시한 측면도 및 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부의 다른 예를 도시한 종단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부의 또 다른 예를 도시한 사시도 및 종단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 오일관의 다른 예를 도시한 종단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 커버를 도시한 종단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 커버의 다른 예를 도시한 종단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치가 작동되는 상태를 도시한 사용 상태도이다.1 is a state diagram used in the state in which the heating device of the gas turbine engine according to the present invention is installed.
2 is a conceptual diagram schematically showing a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention.
3 and 4 are a side view and a longitudinal sectional view showing a heat exchanger in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention.
5 is a longitudinal sectional view showing another example of the heat exchanger in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention.
6 and 7 are a perspective view and a longitudinal sectional view showing another example of the heat exchanger in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention.
8 and 9 are longitudinal cross-sectional views showing another example of the oil pipe in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention.
10 is a longitudinal sectional view showing a cover in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention.
11 is a longitudinal sectional view showing another example of a cover in a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention.
12 is a use state diagram showing a state in which the heating device of the gas turbine engine according to the present invention is operated.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치가 설치된 상태의 사용 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치를 개략적으로 도시한 개념도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부를 도시한 측면도 및 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부의 다른 예를 도시한 종단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 열교환부의 또 다른 예를 도시한 사시도 및 종단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 오일관의 다른 예를 도시한 종단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 커버를 도시한 종단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치에서 커버의 다른 예를 도시한 종단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치가 작동되는 상태를 도시한 사용 상태도이다.1 is a state diagram of the use of the gas turbine engine heating apparatus is installed in accordance with the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing a heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention, Figures 3 and 4 the present invention Figure 6 is a side view and a longitudinal sectional view showing a heat exchanger in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention, Figure 5 is a longitudinal sectional view showing another example of the heat exchanger in the heating apparatus of the gas turbine engine according to the present invention, Figures 6 and 7 8 is a perspective view and a longitudinal sectional view showing another example of a heat exchange unit in a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention, and FIGS. 8 and 9 show another example of an oil pipe in a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention. 10 is a longitudinal sectional view showing a cover in a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention, and FIG. 11 is another example of a cover in a heating apparatus of a gas turbine engine according to the present invention. Figure 12 is a longitudinal sectional view, Figure 12 is a use state diagram showing a state in which the heating device of the gas turbine engine according to the present invention is operated.

도 1 내지 도 12를 참조하여 보면, 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 윤활오일이 저장되는 오일탱크(110)로부터 윤활오일을 공급받고, 시동기(130)의 구동을 위해 밧데리(120)로부터 전원을 공급받는 가스터빈엔진(100)의 저온시동을 위한 가열장치로서, 일측으로 연료가 공급되며 타측으로 연소가스가 배출되는 연소부(10), 상기 연소부(10)에 공기를 공급하는 공기공급부(20), 상기 연소부(10)로부터 배출되는 연소가스를 공급받아 상기 밧데리(120)로 공급하는 열교환부(30)를 포함한다.1 to 12, the heating device 1 of the gas turbine engine receives lubrication oil from an oil tank 110 in which lubrication oil is stored, and from the battery 120 for driving the starter 130. As a heating device for low temperature start of the gas turbine engine 100, which is supplied with power, a combustion unit 10 in which fuel is supplied to one side and combustion gas is discharged to the other side, and air for supplying air to the combustion unit 10 It includes a supply unit 20, the heat exchanger 30 for receiving the combustion gas discharged from the combustion unit 10 to supply to the battery 120.

상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 헬기 등의 항공기에 탑재 가능하며, 가스터빈엔진(1)의 시동 전에 상기 밧데리(120)를 및 상기 오일탱크(110)에 저장되는 윤활오일을 예열한다.The heating device 1 of the gas turbine engine may be mounted on an aircraft such as a helicopter as shown in FIG. 1, and the battery 120 and the oil tank 110 may be installed before starting of the gas turbine engine 1. Preheat the stored lubricating oil.

상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 항공기의 저온 운용 조건에서 탑재하는 것이 바람직하며, 이로 인해 상온 운용 조건에서의 항공기 중량을 낮출 수 있다.The gas turbine engine heating device 1 is preferably mounted in a low temperature operating condition of the aircraft, thereby lowering the weight of the aircraft at room temperature operating conditions.

상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 오일탱크(110)에 저장되는 윤활오일 및 상기 밧데리(120)의 예열에 연료가스나 연료유량이 많이 필요하지 않기 때문에 경량으로 설계 가능하다.The heating device 1 of the gas turbine engine may be designed to be light in weight because it does not require much fuel gas or fuel flow rate for preheating the lubricating oil and the battery 120 stored in the oil tank 110.

여기서, 상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)가 상기 밧데리(120)를 예열하는 것은 그 밧데리(120)의 내부에 구비되는 밧데리 전해액이 예열되는 것으로 이해되어야 한다. Here, the preheating of the battery 120 by the heating device 1 of the gas turbine engine should be understood that the battery electrolyte provided in the battery 120 is preheated.

시동기(130)는 전기시동방식으로 이루어지며, 상기 밧데리(120)로부터 전원을 공급받아 가스터빈엔진(100)이 자체 동력으로 운전가능한 회전수까지 가속시킨다.The starter 130 is made of an electric startup method, and receives power from the battery 120 to accelerate the gas turbine engine 100 to a rotational speed at which it can be driven by its own power.

상기 연소부(10)는 항공기 연료펌프 등의 연료공급장치(140)로부터 연료를 공급받는다.The combustion unit 10 receives fuel from a fuel supply device 140 such as an aircraft fuel pump.

상기 연소부(10)는 도시되지는 않았으나 연료공급장치(140)로부터 연료를 공급받을 수 있도록 연료공급구가 형성되고, 연료가 통과하여 방출되는 연료노즐이 구비될 수 있음은 물론이다.Although not shown, the combustion unit 10 may include a fuel supply port formed to receive fuel from the fuel supply device 140, and a fuel nozzle through which the fuel is discharged.

상기 공기공급부(20)는 외부의 공기를 흡입하여 상기 연소부(10)에 공급하는 다양한 형태로 형성될 수 있다.The air supply unit 20 may be formed in various forms to suck the outside air and supply it to the combustion unit 10.

예컨대, 상기 공기공급부(20)는 일반적인 형태의 흡입팬 등으로 이루어지며, 상기 연소부(10)와 공기공급관(21)에 의해 연결된다.For example, the air supply unit 20 is made of a suction fan of a general type, and is connected by the combustion unit 10 and the air supply pipe (21).

상기 공기공급관(21)은 양단부가 개구되는 일반적인 관 형태로 형성된다.The air supply pipe 21 is formed in a general pipe shape in which both ends are opened.

상기 공기공급부(20)는 상기 밧데리(120)로부터 전원을 공급받아 구동되며, 외부로부터 흡입된 공기를 상기 연소부(10)로 공급한다.The air supply unit 20 is driven by receiving power from the battery 120, and supplies air sucked from the outside to the combustion unit 10.

이때, 상기 연소부(10)는 점화기(11)를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the combustion unit 10 preferably includes an igniter (11).

상기 점화기(11)는 상기 밧데리(120)로부터 전원을 공급받아 구동되며, 상기 연소부(10)를 점화시킨다.The igniter 11 is driven by receiving power from the battery 120 to ignite the combustion unit 10.

상기 열교환부(30)는 상기 연소부(10)로부터 연소가스가 유입되는 연소가스유입관(31) 및 유입된 연소가스가 상기 밧데리(120)로 배출되는 연소가스배출관(32)과 연통되며, 양단부가 상기 오일탱크(110)에 연결되어 내측으로 윤활오일이 순환되는 오일관(36)을 가열한다.The heat exchange unit 30 is in communication with the combustion gas inlet pipe 31 through which the combustion gas flows from the combustion unit 10 and the combustion gas discharge pipe 32 through which the introduced combustion gas is discharged to the battery 120. Both ends are connected to the oil tank 110 to heat an oil pipe 36 through which lubricating oil is circulated.

상기 연소가스유입관(31) 및 상기 연소가스배출관(32)은 양단부가 개구되는 일반적인 형태의 관으로 이루어진다.The combustion gas inlet pipe 31 and the combustion gas discharge pipe 32 is formed of a general type of pipe that is open at both ends.

상기 연소가스배출관(32)은 일단부가 상기 열교환부(30)에 연결되고, 타단부는 상기 밧데리(120) 방향으로 연장 형성된다.One end of the combustion gas discharge pipe 32 is connected to the heat exchange part 30, and the other end thereof extends toward the battery 120.

상기 오일관(36)은 상기 오일탱크(110)로부터 윤활오일이 유입되는 오일유입관(33)과, 유입된 오일이 상기 오일탱크(110)로 배출되는 오일배출관(34) 및 상기 오일유입관(33)과 상기 오일배출관(34) 사이에 위치하며 상기 열교환부(30)를 통과하는 오일가열관(35)으로 이루어지며, 상기 열교환부(30)는 상기 오일가열관(35)을 감싸는 다양한 형태로 형성된다.The oil pipe 36 is an oil inlet pipe 33 through which lubricating oil is introduced from the oil tank 110, an oil discharge pipe 34 and an oil inlet pipe from which the introduced oil is discharged into the oil tank 110. Located between the 33 and the oil discharge pipe 34 and consists of an oil heating tube 35 passing through the heat exchange unit 30, the heat exchange unit 30 is a variety of surrounding the oil heating tube 35 It is formed in the form.

예컨대, 상기 열교환부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 오일가열관(35)을 감싸는 원형코일관(30-1) 형태로 형성된다.For example, the heat exchange part 30 is formed in the form of a circular coil tube 30-1 surrounding the oil heating tube 35 as shown in FIG.

상기 원형코일관(30-1)은 일단부가 상기 연소가스유입관(31)에 연결되고, 타단부는 상기 연소가스배출관(32)에 연결된다.One end of the circular coil pipe 30-1 is connected to the combustion gas inlet pipe 31, and the other end thereof is connected to the combustion gas discharge pipe 32.

상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 연소부(10)로부터 공급되는 연소가스가 상기 원형코일관(30-1)을 따라 선회이동되면서 상기 오일관(35)을 가열한다.The heating device 1 of the gas turbine engine heats the oil pipe 35 while the combustion gas supplied from the combustion unit 10 is pivoted along the circular coil pipe 30-1.

여기서, 상기 열교환부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원형코일관(30-1)의 외측으로 그 원형코일관(30-1)을 감싸는 케이싱(37)을 포함하여도 무방하다.Here, the heat exchange part 30 may include a casing 37 surrounding the circular coil pipe 30-1 to the outside of the circular coil pipe 30-1 as shown in FIG. 4.

상기 케이싱(37)은 상기 원형코일관(30-1)으로부터 발생되는 열이 외부로 방열되는 것을 방지하기 위함이다.The casing 37 is for preventing heat generated from the circular coil pipe 30-1 from being radiated to the outside.

또는, 상기 열교환부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 내측으로 공간부(38)가 형성되고, 그 공간부(38)로 상기 오일가열관(35)이 수용되며, 외측에는 상기 연소가스유입관(31) 및 상기 연소가스배출관(32)이 연결된다. Alternatively, the heat exchange part 30 has a space 38 formed therein as shown in FIG. 5, the oil heating tube 35 is accommodated in the space 38, and the combustion gas is disposed outside. An inlet pipe 31 and the combustion gas discharge pipe 32 is connected.

상기 공간부(38)에는 상기 연소부(10)로부터 공급되는 연소가스가 수용되며, 그 공간부(38)에 수용되는 연소가스에 의해 상기 오일관(36)이 가열된다.The combustion gas supplied from the combustion unit 10 is accommodated in the space 38, and the oil pipe 36 is heated by the combustion gas accommodated in the space 38.

또는, 상기 열교환부(30)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 내측으로 공간부(38a)가 형성되며, 중앙부에는 양단부를 관통하는 중공부(39)가 형성되고, 상기 중공부(39)에는 상기 오일가열관(35)이 위치한다. Alternatively, as shown in FIGS. 6 and 7, the heat exchange part 30 has a space portion 38a formed therein, a hollow portion 39 penetrating both ends thereof is formed in the center portion thereof, and the hollow portion 39 ) Is the oil heating tube 35 is located.

상기 열교환부(30)의 외측에는 상기 연소가스유입관(31) 및 상기 연소가스배출관(32)이 연결되고, 상기 연소부(10)로부터 공급되는 연소가스는 상기 공간부(38a)를 따라 선회이동되면서 상기 오일관(36)을 가열한다.The combustion gas inlet pipe 31 and the combustion gas discharge pipe 32 are connected to the outside of the heat exchange unit 30, and the combustion gas supplied from the combustion unit 10 pivots along the space 38a. The oil pipe 36 is heated while being moved.

이로 인하여, 상기 오일탱크(110)로부터 공급되는 저온 상태의 윤활오일은 상기 오일관(36)을 따라 순환되면서 상기 열교환부(30)로 공급되는 고온의 연소가스에 의해 빠르게 예열된다.Thus, the low temperature lubricating oil supplied from the oil tank 110 is rapidly preheated by the high temperature combustion gas supplied to the heat exchange unit 30 while being circulated along the oil pipe 36.

상기와 같이 구성된 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 오일가열관(35)이 일직선 형태로 형성되어도 무방하나, 상기 열교환부(30)로부터 방출되는 열과의 접촉면적이 넓도록 도 8에 도시된 바와 같이 코일관 형태로 형성되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 지그재그관 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.In the heating device 1 of the gas turbine engine configured as described above, the oil heating pipe 35 is in a straight line. It may be formed in the form, but is formed in the form of a coil tube as shown in Figure 8 so as to have a wide contact area with heat emitted from the heat exchange unit 30, or may be formed in a zigzag tube form as shown in FIG. Of course it can.

이때, 상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 밧데리(120)를 감싸는 커버(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the heating device 1 of the gas turbine engine further includes a cover 50 surrounding the battery 120.

상기 커버(50)는 내측으로 공간부(52)가 형성되며, 그 공간부(52)로 상기 밧데리(120)가 위치한다.The cover 50 has a space 52 formed therein, and the battery 120 is located in the space 52.

또는, 상기 커버(50)는 도 11에 도시된 바와 같이 내측으로 공간부(52a)가 형성되며, 중앙부에는 양단부를 관통하는 중공부(53)가 형성되고, 상기 중공부(53)에는 상기 밧데리(120)가 위치한다. Alternatively, the cover 50 has a space portion 52a formed therein as shown in FIG. 11, a hollow portion 53 penetrating both ends thereof is formed at a central portion thereof, and the battery 53 is disposed at the hollow portion 53. 120 is located.

상기 커버(50)에는 상기 연소가스배출관(32)의 타단부가 연결되어 내측으로 연소가스가 수용되며, 그 수용된 연소가스에 의해 상기 밧데리(120)가 예열된다.The other end of the combustion gas discharge pipe 32 is connected to the cover 50 to receive combustion gas inward, and the battery 120 is preheated by the received combustion gas.

여기서, 상기 커버(50)는 내측에 수용되는 연소가스가 외부로 토출되는 토출관(51)이 연결되거나, 도시되지는 않았으나 내부의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브가 설치될 수 있다.Here, the cover 50 may be connected to the discharge pipe 51 for discharging the combustion gas accommodated inside the outside, or may be provided with a pressure regulating valve for adjusting the pressure inside, although not shown.

또한, 상기 토출관(51)을 통해 배출되는 연소가스는 터빈엔진(100)의 엔진배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.In addition, the combustion gas discharged through the discharge pipe 51 may be discharged to the outside through the engine discharge port of the turbine engine (100).

한편, 상기 밧데리(120) 및 상기 오일탱크(110)에는 제1온도감지센서(41) 및 제2온도감지센서(42)가 설치되고, 상기 오일유입관(33)에는 제1개폐밸브(43)가 설치되며, 상기 오일배출관(34)에는 제2개폐밸브(44) 및 오일펌프(45)가 설치되고, 상기 연소가스배출관(32)에는 제3개폐밸브(46)가 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the battery 120 and the oil tank 110, the first temperature sensor 41 and the second temperature sensor 42 is installed, the oil inlet pipe 33, the first opening and closing valve 43 ) Is installed, and the oil discharge pipe 34 is provided with a second opening and closing valve 44 and the oil pump 45, the combustion gas discharge pipe 32 is preferably provided with a third opening and closing valve 46. .

그리고, 상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 제1,2온도감지센서(41,42)의 온도감지에 따라 상기 제1,2,3개폐밸브(43,44,46)의 개폐를 제어하고, 상기 오일펌프(45) 및 상기 점화기(11)의 구동을 제어하는 제어부(40)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the heating device 1 of the gas turbine engine opens and closes the first, second and third open / close valves 43, 44, and 46 according to the temperature detection of the first and second temperature detection sensors 41 and 42. It is preferable to further include a control unit 40 for controlling the driving of the oil pump 45 and the igniter (11).

상기 제어부(40)는 상기 밧데리(120)로부터 전원을 공급받아 가동되며, 상기 밧데리(120) 및 상기 오일탱크(110)의 적정 온도상태를 설정하여 상기 제1,2,3개폐밸브(43,44,46)와, 상기 공기공급부(20)와, 상기 오일펌프(45) 및 상기 점화기(11)를 제어한다. The control unit 40 is operated by receiving power from the battery 120, by setting the appropriate temperature state of the battery 120 and the oil tank 110, the first, second, third opening and closing valve 43, 44, 46, the air supply unit 20, the oil pump 45 and the igniter 11.

이를 자세히 설명하면, 상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1,2온도감지센서(41,42)의 온도감지에 따라 상기 밧데리(120) 및 상기 오일탱크(110)의 온도가 상기 제어부(40)에 설정된 온도보다 낮게 감지되면 상기 제어부(40)는 상기 공기공급부(20) 및 상기 점화기(11)를 구동시켜 상기 연소부(10)에서 연소가스가 발생되도록 한다.In detail, the heating device 1 of the gas turbine engine has the battery 120 and the oil tank according to the temperature sensing of the first and second temperature sensing sensors 41 and 42, as shown in FIG. 7. When the temperature of 110 is detected to be lower than the temperature set in the control unit 40, the control unit 40 drives the air supply unit 20 and the igniter 11 to generate combustion gas in the combustion unit 10. Be sure to

그리고, 상기 제어부(40)는 상기 제1,2개폐밸브(43,44)가 개방되도록 하고, 상기 오일펌프(45)를 구동시켜 상기 오일탱크(110)에 저장된 윤활오일이 순환되며 상기 열교환부(30)에서 가열될 수 있도록 한다.The control unit 40 opens the first and second opening / closing valves 43 and 44 and drives the oil pump 45 to circulate lubricating oil stored in the oil tank 110. Allow to be heated at 30.

또한, 상기 제어부(40)는 상기 제3개폐밸브(46)를 개방시켜 상기 연소부(10)에서 발생되는 연소가스가 상기 밧데리(120)로 공급되도록 하여 상기 밧데리(120)를 예열한다.In addition, the controller 40 opens the third open / close valve 46 to supply the combustion gas generated from the combustion unit 10 to the battery 120 to preheat the battery 120.

이와 반대로, 상기 제1,2온도감지센서(41,42)의 온도감지에 따라 상기 밧데리(120) 및 상기 오일탱크(110)의 온도가 상기 제어부(40)에 설정된 온도에 이르면 상기 제어부(40)는 상기 제1,2,3개폐밸브(43,44,46)가 닫히도록 제어하고, 상기 오일펌프(45) 및 상기 점화기(11)의 구동을 정지시킨다.On the contrary, when the temperature of the battery 120 and the oil tank 110 reaches the temperature set in the control unit 40 according to the temperature detection of the first and second temperature detection sensors 41 and 42, the control unit 40 ) Controls the first, second, and third open / close valves 43, 44, and 46 to close, and stops the operation of the oil pump 45 and the igniter 11.

상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 상기 밧데리(120) 및 상기 오일탱크(110)에 저장되는 윤환오일이 저온 시동전에 예열됨으로써 밧데리의 성능 향상으로 인한 시동기의 공급토크가 증가되는 것은 물론, 윤활오일의 점도 증가에 따른 초기 엔진 드래그 토크(Drag Torque)가 감소된다.The heating device 1 of the gas turbine engine is pre-heated before the low temperature startup of the lubrication oil stored in the battery 120 and the oil tank 110, as well as increasing the supply torque of the starter due to the improved performance of the battery, The initial engine drag torque decreases with increasing viscosity of the lubricating oil.

이로 인하여, 상기 가스터빈엔진의 가열장치(1)는 가스터빈엔진의 저온시동 성능을 향상시킬 수 있다.
For this reason, the heating device 1 of the gas turbine engine can improve the low-temperature starting performance of the gas turbine engine.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 가스터빈엔진의 가열장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
What has been described above is merely an embodiment for carrying out a heating apparatus for a gas turbine engine according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 가열장치 10 : 연소부
11 : 점화기 20 : 공기공급부
21 : 흡입팬 30 : 열교환부
31 : 연소가스유입관 32 : 연소가스배출관
33 : 오일유입관 34 : 오일배출관
35 : 오일가열관 36 : 오일관
37 : 케이싱 38,38a : 공간부
39 : 중공부 40 : 제어부
41 : 제1온도감지센서 42 : 제2온도감지센서
43 : 제1개폐밸브 44 : 제2개폐밸브
45 : 오일펌프 46 : 제3개폐밸브
50 : 커버 51 : 토출관
52,52a : 공간부 53 : 중공부
100 : 가스터빈엔진 110 : 오일탱크
120 : 밧데리 130 : 시동기 Description of the Related Art [0002]
1: heating device 10: combustion unit
11: igniter 20: air supply
21: suction fan 30: heat exchange unit
31: combustion gas inlet pipe 32: combustion gas discharge pipe
33: oil inlet pipe 34: oil discharge pipe
35: oil heating tube 36: oil tube
37: casing 38,38a: space part
39: hollow portion 40: control unit
41: first temperature sensor 42: second temperature sensor
43: first open and close valve 44: second open and close valve
45: oil pump 46: the third open and close valve
50 cover 51 discharge tube
52, 52a: space portion 53: hollow portion
100: gas turbine engine 110: oil tank
120: battery 130: starter

Claims (10)

오일탱크로부터 윤활오일을 공급받고, 시동기의 구동을 위해 밧데리로부터 전원을 공급받는 가스터빈엔진의 저온시동을 위한 가열장치로서,
일측으로 연료가 공급되며 타측으로 연소가스가 배출되는 연소부;
상기 연소부에 공기를 공급하는 공기공급부;
상기 연소부로부터 배출되는 연소가스를 공급받아 상기 밧데리로 공급하는 열교환부를 포함하며,
상기 열교환부에는 상기 연소부로부터 연소가스가 유입되는 연소가스유입관과, 유입된 연소가스가 상기 밧데리로 배출되는 연소가스배출관이 연결되며,
양단부가 상기 오일탱크에 연결되어 내측으로 윤활오일이 순환되는 오일관을 가열하며,
상기 오일관은 상기 오일탱크로부터 윤활오일이 유입되는 오일유입관과, 유입된 오일이 상기 오일탱크로 배출되는 오일배출관 및 상기 오일유입관과 상기 오일배출관 사이에 위치하는 오일가열관으로 이루어지며,
상기 열교환부는 상기 오일가열관을 감싸는 형태로 형성되고,
상기 열교환부는 내측으로 공간이 형성되고, 중앙부에는 양단부를 관통하는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 상기 오일가열관이 위치하는 것을 특징으로 하는 터빈엔진의 오일펌프 가열장치.As a heating device for low temperature start of gas turbine engine, which is supplied with lubricating oil from oil tank and powered from battery for driving starter,
A combustion unit for supplying fuel to one side and exhausting combustion gas to the other side;
An air supply unit supplying air to the combustion unit;
It includes a heat exchanger for supplying the combustion gas discharged from the combustion unit to the battery,
The heat exchange part is connected to a combustion gas inlet tube through which the combustion gas flows from the combustion unit, and a combustion gas discharge tube through which the introduced combustion gas is discharged to the battery.
Both ends are connected to the oil tank to heat an oil pipe through which lubricating oil is circulated.
The oil pipe is composed of an oil inlet pipe through which the lubricating oil flows from the oil tank, an oil discharge pipe through which the introduced oil is discharged into the oil tank, and an oil heating pipe located between the oil inlet pipe and the oil discharge pipe.
The heat exchange part is formed in a shape surrounding the oil heating tube,
The heat exchange part is a space is formed in the inner side, a hollow portion penetrating both ends in the center portion is formed, the oil pump heating apparatus of the turbine engine, characterized in that the oil heating tube is located. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 연소가스배출관은 일단부가 상기 열교환부에 연결되고, 타단부에는 커버가 연결되며, 상기 커버는 밧데리를 감싸는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 가열장치.The method of claim 1,
One end of the combustion gas discharge pipe is connected to the heat exchange part, the other end is connected to the cover, the cover of the gas turbine engine, characterized in that the battery wraps. 제 1항 또는 제 8항에 있어서,
상기 밧데리 및 상기 오일탱크에는 제1온도감지센서 및 제2온도감지센서가 설치되고, 상기 오일유입관에는 제1개폐밸브가 설치되며, 상기 오일배출관에는 제2개폐밸브 및 오일펌프가 설치되고, 상기 연소가스배출관에는 제3개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 가열장치.The method according to claim 1 or 8,
A first temperature sensor and a second temperature sensor are installed in the battery and the oil tank, a first open / close valve is installed in the oil inlet pipe, a second open / close valve and an oil pump are installed in the oil discharge pipe. And a third opening / closing valve is installed in the combustion gas discharge pipe. 제 9항에 있어서,
상기 밧데리로부터 전원을 공급받아 구동되며, 상기 연소부를 점화시키는 점화기; 및
상기 제1,2온도감지센서의 온도감지에 따라 상기 제1,2,3개폐밸브의 개폐를 제어하고, 상기 오일펌프와 상기 공기공급부 및 상기 점화기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 가열장치.The method of claim 9,
An igniter driven by receiving power from the battery and igniting the combustion unit; And
And controlling the opening and closing of the first, second and third opening / closing valves and controlling the driving of the oil pump, the air supply unit, and the igniter according to the temperature detection of the first and second temperature sensing sensors. Heating apparatus for gas turbine engine.
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