KR101379509B1 - 터빈시스템의 공기유입장치 - Google Patents

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Abstract

터빈시스템의 공기유입장치가 개시된다. 터빈시스템에 공기를 공급하는 공기유입장치로서, 터빈시스템의 공기흡입구에 설치되며 연소장치와 연통되는 연결부, 연결부에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입되는 공기유입부, 연결부와 공기유입부 사이에 개재되는 스위블베어링, 및 연결부에 대해 상기 공기유입부를 회전시키는 회전구동부를 포함한다.

Description

터빈시스템의 공기유입장치 {AIR INTAKE STRUCTURE OF TURBINE SYSTEM}
본 발명은 터빈시스템의 공기유입장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 외부 환경에 따라 터빈시스템으로 유입되는 공기의 유입 방향을 조절할 수 있도록 회전가능하게 설치되는 터빈시스템의 공기유입장치에 관한 것이다.
일반적으로 터빈시스템은 공기가 연소장치를 거치면서 고온/고압의 가스 상태로 회전임펠러에 부딪혀 기계적 에너지로 변환되면서 동력을 생성시킨다.
이러한 터빈시스템에는 외부의 공기가 유입되는 공기유입장치가 구비되며, 종래의 공기유입장치는 터빈시스템에 고정되게 설치되어 한 방향에서만 공기가 유입된다.
이로 인하여 각종 먼지와 이물질이 포함된 공기나 타 장비로부터 발생되는 더운 공기가 그대로 터빈시스템에 유입되어 환경에 능동적으로 대처할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 외부 환경에 따라 터빈시스템의 가동에 적합한 공기가 유입될 수 있도록 터빈시스템으로 유입되는 공기의 유입 방향을 조절할 수 있는 터빈시스템의 공기유입장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 외부의 공기를 분석하여 터빈시스템의 가동에 적합한 낮은 온도, 높은 습도, 적은 미세먼지 농도 등의 조건에 적합한 공기를 터빈시스템으로 유입시킬 수 있는 터빈시스템의 공기유입장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 터빈시스템에 공기를 공급하는 공기유입장치로서, 상기 터빈시스템의 공기흡입구를 관통하여 연소장치와 연통되는 연결부; 상기 연결부에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입되는 공기유입부; 상기 연결부와 상기 공기유입부 사이에 개재되는 스위블베어링; 및 상기 연결부에 대해 상기 공기유입부를 회전시키는 회전구동부를 포함하는 터빈시스템의 공기유입장치가 제공된다.
또한, 상기 터빈시스템의 외부의 공기를 분석하는 감지부를 더 포함할 수 있으며, 상기 감지부의 상기 공기의 분석에 따라 상기 공기유입부의 회전을 조절할 수 있다.
상기 감지부는 상기 공기의 온도, 습도 및 먼지농도 중 어느 하나 이상을 분석할 수 있다.
상기 회전구동부는 상기 공기유입부에 결합되는 회전링; 및 상기 회전링의 일측에 결합되어 신축에 따라 상기 회전링을 회전구동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 회전구동부는 상기 공기유입부의 외주를 따라 결합되는 래크; 및 상기 래크에 치합되는 피니언을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 외부 환경에 따라 터빈시스템의 가동에 적합한 공기가 유입될 수 있도록 터빈시스템으로 유입되는 공기의 유입 방향을 조절할 수 있다.
또한, 외부의 공기를 분석하여 터빈시스템의 가동에 적합한 낮은 온도, 높은 습도, 적은 미세먼지 농도 등의 조건에 적합한 공기가 터빈시스템으로 유입되게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 회전구동부를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 회전구동부의 변형례를 개략적으로 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치를 개략적으로 나타내는 도면 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 회전구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 회전구동부의 변형례이다.
도 1 내지 도 4에는 공기유입장치(10), 연소장치(12), 터빈(14), 터빈프레임(16), 공기흡입구(18), 감지부(20), 연결부(22), 공기유입부(24), 스위블베어링(26), 회전구동부(28), 액추에이터(30), 링크부재(32), 회전링(34), 피니언(36), 래크(38)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치(10)는, 터빈시스템에 공기를 공급하는 공기유입장치(10)로서, 터빈시스템의 공기흡입구(18)를 관통하여 연소장치(12)와 연통되는 연결부(22), 연결부(22)에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입되는 공기유입부(24), 연결부(22)와 공기유입부(24) 사이에 개재되는 스위블베어링(26), 및 연결부(22)에 대해 공기유입부(24)를 회전시키는 회전구동부(28)를 포함하여, 외부 환경에 따라 터빈시스템의 가동에 적합한 공기가 유입될 수 있도록 터빈시스템으로 유입되는 공기의 유입 방향을 조절할 수 있다.
본 실시예에 따른 터빈시스템은 발전기나 대형 콤프레셔, 펌프 등이 연결되어, 공기를 이용하여 에너지를 생성시켜 발전기나 대형 콤프레셔, 펌프 등을 구동시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 터빈시스템은 외부의 공기가 유입되는 공기유입장치(10), 유입된 공기를 연소시키는 연소장치(12), 연소가스에 의해 회전구동되는 터빈(14)을 포함한다.
공기유입장치(10)는, 외부 환경에 따라 터빈시스템의 가동에 적합한 공기가 유입될 수 있도록 터빈프레임(16)에 설치된다.
연소장치(12)는 공기유입장치로부터 유입된 공기를 압축 후 연료와 함께 폭발시켜 고온 및 고압의 연소가스를 생성한다. 연소장치에 의해 발생된 고온 및 고압의 연소가스는 터빈으로 공급되어 터빈을 구동시킨다.
터빈(14)은 연소가스에 의해 날개가 회전되면서 회전 에너지로 동력을 발생시켜 발전기, 대형 콤프레셔, 펌프 등에 동력을 전달한다.
연소장치(12)와 터빈(14)은 터빈프레임(16)의 내부에 설치되며, 공기유입장치(10)는 터빈프레임(16)의 공기흡입구(18)에 설치된다.
연결부(22)는 터빈프레임(16)의 공기흡입구(18)를 관통하여 연소장치(12)와 연통되게 설치된다. 터빈프레임은 터빈시스템의 뼈대를 이루는 것으로, 그 내부에는 터빈스시템의 구축을 위한 연소장치, 터빈 등이 각종 장치가 내재된다. 터빈스시템의 구동을 위해서는 외부의 공기가 유입되어야 하는데 본 실시예에 따른 공기유입장치를 통해 외부의 공기가 터빈스시템에 제공된다.
연결부는 터빈프레임의 공기흡입구를 관통하여 연소장치와 연통되며 연결부를 통해 유입된 공기가 연소장치에서 연소되면서 고온 및 고압의 연소가스가 생성된다.
공기유입부(24)는 연결부(22)에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입된다. 공기유입부는 외부 환경에 따라 터빈시스템의 가동에 적합한 공기가 유입될 수 있도록 연결부에 대해 회전가능하게 결합된다.
스위블베어링(26)은 연결부(22)와 공기유입부(24) 사이에 개재되며, 공기유입부(24)가 매끄럽게 회전될 수 있도록 공기유입부를 지지한다.
회전구동부는 연결부에 대해 공기유입부가 회전될 수 있도록 회전력을 제공한다. 예를 들면, 회전구동부(28)는 후술할 감지부(20)로부터 신호를 전달받아 터빈 구동에 적합한 공기가 공기유입부(24)로 유입되도록 연결부(22)에 대해 공기유입부(24)를 회전시키며, 다양한 실시예로 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 공기유입장치(10)는 터빈시스템의 외부의 공기를 분석하는 감지부(20)를 구비할 수 있다.
감지부(20)는 공기유입장치(10)의 외측에 구비되어, 터빈시스템의 외부 공기의 온도, 습도 및 먼지농도 중 어느 하나 이상을 분석한다.
터빈 구동에 적합한 공기의 조건을 미리 설정할 수 있으며, 외부 공기의 분석 결과에 따라 공기유입장치(10)의 방향을 조절하여, 낮은 온도, 높은 습도, 적은 미세먼지 농도 등의 조건에 적합한 공기를 터빈시스템으로 유입시킬 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치(10)의 회전구동부(28)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 회전구동부(28)는 공기유입부(24)에 결합되는 회전링(34), 회전링(34)의 일측에 결합되어 신축에 따라 회전링(34)을 회전구동시키는 액추에이터(30), 및 액추에이터(30)와 회전링(34)을 연결하는 링크부재(32)를 포함한다.
액추에이터(30)는 감지부(20)의 신호에 의해 구동될 수 있으며, 즉, 감지부(20)에서 외부 공기를 분석한 후 감지부(20)의 신호가 액추에이터(30)로 전달되면, 액추에이터(30)가 직선방향으로 이동하면서 링크부재(32)가 회전링(34)을 밀어주게 되어 회전링(34)이 회전 작동됨으로써, 회전링(34)과 결합된 공기유입부(24)가 미리 설정된 조건에 적합한 공기가 존재하는 방향으로 회전된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈시스템의 공기유입장치의 회전구동부의 변형례를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4를 참조하면, 회전구동부(28)는 공기유입부(24)의 외주를 따라 형성되는 래크(38), 및 래크(38)에 치합되는 피니언(36)을 포함할 수 있다.
피니언(36)은 감지부(20)의 신호에 의해 구동될 수 있으며, 즉, 피니언(36)이 감지부(20)의 신호를 전달받아 회전구동되면 래크(38)가 이동되어, 래크(38)와 결합된 공기유입부(24)가 회전된다.
이외의 구성요소에 대해서 상술한 바와 같거나 유사하므로 그 설명을 생략한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
10 : 공기유입장치 12 : 연소장치
14 : 터빈 16 : 터빈프레임
18 : 공기흡입구 20 : 감지부
22 : 연결부 24 : 공기유입부
26 : 스위블베어링 28 : 회전구동부
30 : 액추에이터 32 : 링크부재
34 : 회전링 36 : 피니언
38 : 래크

Claims (5)

  1. 터빈시스템에 공기를 공급하는 공기유입장치로서,
    상기 터빈시스템의 공기흡입구를 관통하여 연소장치와 연통되는 연결부;
    상기 연결부에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입되는 공기유입부;
    상기 연결부와 상기 공기유입부 사이에 개재되는 스위블베어링; 및
    상기 연결부에 대해 상기 공기유입부를 회전시키는 회전구동부를 포함하되,
    상기 회전구동부는,
    상기 공기유입부에 결합되는 회전링; 및
    상기 회전링의 일측에 결합되어 신축에 따라 상기 회전링을 회전구동시키는 액추에이터를 포함하고,
    상기 회전링의 회전에 따라서 상기 공기유입부가 회전하여, 상기 공기의 유입경로가 변경되는 터빈시스템의 공기유입장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터빈시스템의 외부의 공기를 분석하는 감지부를 더 포함하며,
    상기 감지부의 상기 공기의 분석에 따라 상기 공기유입부의 회전을 조절하는, 터빈시스템의 공기유입장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 공기의 온도, 습도 및 먼지농도 중 어느 하나 이상을 분석하는, 터빈시스템의 공기유입장치.
  4. 삭제
  5. 터빈시스템에 공기를 공급하는 공기유입장치로서,
    상기 터빈시스템의 공기흡입구를 관통하여 연소장치와 연통되는 연결부;
    상기 연결부에 회전 가능하게 결합되어 공기가 유입되는 공기유입부;
    상기 연결부와 상기 공기유입부 사이에 개재되는 스위블베어링; 및
    상기 연결부에 대해 상기 공기유입부를 회전시키는 회전구동부를 포함하되,
    상기 회전구동부는,
    상기 공기유입부의 외주를 완전히 둘러싸도록 형성된 래크; 및
    상기 래크에 치합되는 피니언을 포함하고,
    상기 피니언의 회전에 따라서, 상기 래크 및 상기 공기유입부가 360도 회전가능한 터빈시스템의 공기유입장치.
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KR100967711B1 (ko) * 2003-08-19 2010-07-07 주식회사 포스코 집진설비의 더스트 고착 방지장치

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