KR101550593B1 - 반작용식 터빈 노즐 시험 장치 - Google Patents

반작용식 터빈 노즐 시험 장치 Download PDF

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KR101550593B1 KR1020140023456A KR20140023456A KR101550593B1 KR 101550593 B1 KR101550593 B1 KR 101550593B1 KR 1020140023456 A KR1020140023456 A KR 1020140023456A KR 20140023456 A KR20140023456 A KR 20140023456A KR 101550593 B1 KR101550593 B1 KR 101550593B1
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Abstract

본 발명은 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 유체가 유입되는 유입구(117)와 유체가 배출되는 배출구(119)가 형성된 하우징(110), 하우징(110)에 회전가능하게 결합된 회전축(120), 회전축(120)에 결합되고, 내부에 수용공간이 형성된 회전자(130), 및 회전자(130)의 수용공간에 분리가능하게 결합되고, 유입구(117)로 유입된 유체를 분사하여 발생하는 반작용에 의해서 회전자(130)를 회전시키는 반작용식 터빈 노즐(140)을 포함한다.

Description

반작용식 터빈 노즐 시험 장치{Test Device of Reaction-Type Turbine Nozzle}
본 발명은 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 관한 것이다.
노즐 시험 장치는 다양한 형태가 이용되고 있다. 예를 들어, 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 바와 같이, 종래기술에 따른 노즐 시험 장치는 공급 공기 밸브와 공급관을 통해서 연료 노즐에 공급된 압축 공기를 유량계와 압력계로 유량과 압력을 측정된다. 하지만, 종래기술에 따른 노즐 시험 장치는 연료 노즐이 고정된 상태이므로, 회전하는 터빈에 장착되는 노즐의 성능을 측정하기에는 적합하지 않은 문제점이 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 노즐 시험 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 시험하고자 하는 노즐이 회전부를 갖는 외팔보에 고정되어, 노즐의 중량, 유체 유량, 입구 압력, 입구 온도, 노즐이 올라간 각도 등을 측정할 수 있도록 구성된다. 이때, 노즐의 중심으로부터 회전부 중심까지의 길이와 노즐의 분사력을 계산하여 노즐의 성능을 측정한다. 이러한 노즐 시험 장치는 노즐이 일정한 각도를 가지고 분사 반대 방향으로 상승한 후 정지한다. 하지만, 실제 회전하는 터빈에 장착되는 노즐은 원심력의 영향을 계속 받는 반면, 상기 노즐 시험 장치는 상술한 바와 같이 노즐이 상승한 후 정지한다. 따라서, 상기 노즐 시험 장치는 실제 터빈과 물리적인 현상이 상이하고, 분사력에 의한 회전수 및 출력을 측정할 수 없어, 터빈에 장착될 노즐의 성능을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 존재한다.
KR 20-2009-0006451 U
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 반작용식 터빈 노즐을 회전자에 분리가능하게 결합하여 실제 터빈과 물리적인 현상을 동일하게 구현하고, 분사력에 의한 회전수 및 출력을 측정할 수 있는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치는 유체가 유입되는 유입구와 상기 유체가 배출되는 배출구가 형성된 하우징, 상기 하우징에 회전가능하게 결합된 회전축, 상기 회전축에 결합되고, 내부에 수용공간이 형성된 회전자, 및 상기 회전자의 수용공간에 분리가능하게 결합되고, 상기 유입구로 유입된 상기 유체를 분사하여 발생하는 반작용에 의해서 상기 회전자를 회전시키는 반작용식 터빈 노즐을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 반작용식 터빈 노즐에는 체결홀이 형성되고, 상기 체결홀에 볼트를 삽입하여 상기 반작용식 터빈 노즐이 상기 회전자에 분리가능하게 결합된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 회전자에는 상기 수용공간의 측면을 정의하는 격벽이 형성되고, 상기 반작용식 터빈 노즐은 상기 격벽에 양측면이 지지되어, 상기 회전자에 분리가능하게 결합된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 격벽에는 상기 반작용식 터빈 노즐 방향으로 돌출된 제1 체결돌기가 형성되고, 상기 반작용식 터빈 노즐에는 상기 제1 체결돌기에 대응하도록 함몰된 제1 체결홈이 형성되어, 상기 제1 체결돌기와 상기 제1 체결홈이 결합된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 제1 체결돌기와 상기 제1 체결홈은 복수개가 형성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 반작용식 터빈 노즐에는 상기 격벽 방향으로 돌출된 제2 체결돌기가 형성되고, 상기 격벽에는 상기 제2 체결돌기에 대응하도록 함몰된 제2 체결홈이 형성되어, 상기 제2 체결돌기와 상기 제2 체결홈이 결합된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 제2 체결돌기와 상기 제2 체결홈은 복수개가 형성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 격벽은, 상기 회전자의 테두리를 따라 소장길이 연장된 제1 연장부와 상기 제1 연장부의 일단으로부터 상기 회전자의 내측으로 절곡되어 연장된 제1 절곡부를 포함하는 제1 격벽, 및 상기 제1 격벽과 상기 회전자의 중심을 기준으로 대칭이 되도록, 상기 회전자의 테두리를 따라 소장길이 연장된 제2 연장부와 상기 제2 연장부의 일단으로부터 상기 회전자의 내측으로 절곡되어 연장된 제2 절곡부를 포함하는 제2 격벽을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 반작용식 터빈 노즐은 제1 반작용식 터빈 노즐과 제2 반작용식 터빈 노즐을 포함하고, 상기 제1 반작용식 터빈 노즐은 상기 제1 연장부의 타단과 상기 제2 절곡부의 말단에 양측면이 지지되고, 상기 제2 반작용식 터빈 노즐은 상기 제2 연장부의 타단과 상기 제1 절곡부의 말단에 양측면이 지지된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 회전축에 연결되어 회전되는 발전기 또는 전동 모터를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 상기 회전축의 회전수를 측정하는 회전센서, 상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 압력을 측정하는 압력계, 상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 유량을 측정하는 유량계, 및 상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 있어서, 진동을 측정하는 진동센서, 및 상기 회전축의 변위를 측정하는 변위센서를 더 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 반작용식 터빈 노즐을 회전하는 회전자에 결합하여 실제 터빈과 물리적인 현상을 동일하게 구현함으로써, 터빈에 장착될 반작용식 터빈 노즐의 성능을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반작용식 터빈 노즐을 회전하는 회전자에 결합하므로, 분사력에 의한 회전수 및 출력을 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반작용식 터빈 노즐을 회전자에 분리가능하게 결합하므로, 다양한 형상의 노즐을 교체하며 시험할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 회전축에 발전기 또는 전동 모터를 연결하여, 반작용식 터빈 노즐에 의한 발전량을 측정할 수 있고, 무부하 시험 및 부하 시험을 선택적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치의 종단면도;
도 2는 도 1에 도시된 반작용식 터빈 노즐 시험 장치의 측면도;
도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 회전자의 종단면도;
도 4는 도 1에 도시된 회전자의 횡단면도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 데이터 수집 장치가 결합된 개념도; 및
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 발전기 또는 전동 모터가 결합된 개념도; 및
도 7은 종래기술에 따른 노즐 시험 장치의 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치의 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반작용식 터빈 노즐 시험 장치의 측면도이고, 도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 회전자의 종단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 회전자의 횡단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 유체가 유입되는 유입구(117)와 유체가 배출되는 배출구(119)가 형성된 하우징(110), 하우징(110)에 회전가능하게 결합된 회전축(120), 회전축(120)에 결합되고, 내부에 수용공간이 형성된 회전자(130), 및 회전자(130)의 수용공간에 분리가능하게 결합되고, 유입구(117)로 유입된 유체를 분사하여 발생하는 반작용에 의해서 회전자(130)를 회전시키는 반작용식 터빈 노즐(140)을 포함한다.
상기 하우징(110)은 내부에 공간이 형성되어, 회전축(120), 회전자(130), 및 반작용식 터빈 노즐(140) 등을 수용하는 역할을 수행한다. 여기서, 하우징(110)에는 유체가 유입되는 유입구(117)와 유체가 배출되는 배출구(119)가 형성된다. 구체적으로, 하우징(110)은 원통형으로 형성된 제1 하우징(111)과 원판형으로 형성된 제2 하우징(113)을 포함할 수 있고, 제1 하우징(111)과 제2 하우징(113)은 막대형상으로 형성된 복수개의 스페이서(115)로 결합될 수 있다. 이때, 제1 하우징(111)의 측면에는 유입구(117)가 형성될 수 있고(도 1 참조), 복수개의 스페이서(115) 사이 공간이 배출구(119) 역할을 수행할 수 있다(도 2 참조). 따라서, 유입구(117)를 통해서 유입된 유체는 회전자(130)의 수용공간으로 전달되어, 반작용식 터빈 노즐(140)에서 분사된 후, 최종적으로 배출구(119, 복수개의 스페이서(115) 사이)를 통해서 배출된다(도 1의 점선 참조).
상기 회전축(120)은 하우징(110)에 회전가능하게 결합되어, 반작용식 터빈 노즐(140)에서 유체를 분사하면서 발생하는 반작용에 의해서 회전한다. 여기서, 회전축(120)은 베어링을 통해서 하우징(110)에 결합되어, 하우징(110)에 대해서 자유롭게 회전될 수 있다.
상기 회전자(130)는 회전축(120)에 결합되어, 회전축(120)과 함께 회전하는 것으로, 전체적으로 원통형으로 형성되어 내부에 수용공간이 구비된다. 여기서, 회전자(130)에는 수용공간의 측면을 정의하는 격벽(137)이 형성된다. 구체적으로, 회전자(130)는 제1 회전자(133)와 제2 회전자(135)를 포함할 수 있고, 제2 회전자(135)로부터 격벽(137)이 수직으로 연장되고, 격벽(137)의 말단에 제2 회전자(135) 결합될 수 있다. 또한, 회전자(130)의 수용공간에는 반작용식 터빈 노즐(140)이 구비되고, 제1 회전자(133)와 회전축(120) 사이에는 유로(134)가 형성된다. 따라서, 유체는 유입구(117), 유로(134), 반작용식 터빈 노즐(140), 및 배출구(119) 순으로 이동될 수 있다.
상기 반작용식 터빈 노즐(140)은 유체를 분사하는 노즐을 포함하는 것으로, 유체를 분사하여 반작용을 발생시킴으로써 회전자(130)를 회전시키는 역할을 수행한다. 여기서, 반작용식 터빈 노즐(140)은 회전자(130)의 수용공간에 분리가능하게 결합된다. 따라서, 다양한 형상의 반작용식 터빈 노즐(140)을 교체하면서 시험할 수 있다. 특히, 회전자(130)가 스페이서(115)의 사이를 통해서 노출되므로(도 2 참조), 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)을 완전히 분해하지 않고도 손쉽게 회전자(130)에서 반작용식 터빈 노즐(140)을 교체할 수 있다. 한편, 반작용식 터빈 노즐(140)을 회전자(130)의 수용공간에 분리가능하게 결합하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반작용식 터빈 노즐(140)에 체결홀(149a)을 형성하고, 이러한 체결홀(149a)에 볼트(149b)를 삽입하여, 반작용식 터빈 노즐(140)이 회전자(130)에 분리가능하게 결합될 수 있다. 한편, 반작용식 터빈 노즐(140)은 회전자(130)의 격벽(137)에 양측면이 지지될 수 있다(도 3a 내지 도 3d 참조). 추가적으로, 격벽(137)과 반작용식 터빈 노즐(140)은 제1 체결돌기(145a)와 제1 체결홈(147a)을 이용하여 결합될 수 있다(도 3a 내지 도 3b 참조). 구체적으로, 격벽(137)에는 반작용식 터빈 노즐(140) 방향으로 돌출된 제1 체결돌기(145a)가 형성되고, 반작용식 터빈 노즐(140)에는 제1 체결돌기(145a)에 대응하도록 함몰된 제1 체결홈(147a)이 형성될 수 있다(도 3a 참조). 따라서, 격벽(137)에 형성된 제1 체결돌기(145a)와 반작용식 터빈 노즐(140)에 형성된 제1 체결홈(147a)이 서로 결합되면서, 격벽(137)과 반작용식 터빈 노즐(140)은 견고하게 결합될 수 있다. 이때, 제1 체결돌기(145a)와 제1 체결홈(147a)은 각각 하나가 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 각각 복수개가 형성되어 격벽(137)과 반작용식 터빈 노즐(140)이 더욱 견고하게 결합될 수 있다(도 3b 참조). 이와 같이, 반작용식 터빈 노즐(140)이 격벽(137)에 제1 체결돌기(145a)와 제1 체결홈(147a)을 이용하여 견고하게 결합되므로, 반작용식 터빈 노즐(140)에 큰 유체의 압력이 작용하거나 회전자(130)가 회전하면서 반작용식 터빈 노즐(140)에 큰 원심력이 작용하더라도, 반작용식 터빈 노즐(140)이 탈락하는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 제1 체결돌기(145a) 및 제1 체결홈(147a)과 유사하게, 격벽(137)과 반작용식 터빈 노즐(140)은 제2 체결돌기(145b)와 제2 체결홈(147b)을 이용하여 결합될 수 있다(도 3c 내지 도 3d 참조). 구체적으로, 반작용식 터빈 노즐(140)에는 격벽(137) 방향으로 돌출된 제2 체결돌기(145b)가 형성되고, 격벽(137)에는 제2 체결돌기(145b)에 대응하도록 함몰된 제2 체결홈(147b)이 형성될 수 있다(도 3c 참조). 따라서, 반작용식 터빈 노즐(140)에 형성된 제2 체결돌기(145b)와 격벽(137)에 형성된 제2 체결홈(147b)이 서로 결합되면서, 격벽(137)과 반작용식 터빈 노즐(140)은 견고하게 결합될 수 있다. 이때, 제2 체결돌기(145b)와 제2 체결홈(147b)은 각각 복수개가 형성될 수 있다(도 3d 참조).
또한, 회전자(130)의 측면을 정의하는 격벽(137)은 제1 격벽(138)과 제2 격벽(139)을 포함할 수 있다(도 3a 참조). 여기서, 제1 격벽(138)은 회전자(130)의 테두리를 따라 소정길이 연장된 제1 연장부(138a)와 제1 연장부(138a)의 일단으로부터 회전자(130)의 내측으로 절곡되어 연장된 제1 절곡부(138b)를 포함한다. 또한, 제2 격벽(139)은 회전자(130)의 테두리를 따라 소정길이 연장된 제2 연장부(139a)와 제2 연장부(139a)의 일단으로부터 회전자(130)의 내측으로 절곡되어 연장된 제2 절곡부(139b)를 포함한다. 이때, 제1 격벽(138)과 제2 격벽(139)은 회전자(130)의 중심을 기준으로 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 여기서, 대칭이다는 의미는 제1 격벽(138)과 제2 격벽(139)이 수학적으로 완전히 대칭이라는 것을 의미하는 것이 아니라 제조 공정에서 발생하는 가공오차 등에 의한 미미한 위치의 변화를 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 제1 연장부(138a)의 타단(일단의 반대 말단)과 제2 절곡부(139b)의 말단은 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 제2 연장부(139a)의 타단(일단의 반대 말단)과 제1 절곡부(138b)의 말단 역시 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 반작용식 터빈 노즐(140)은 제1 반작용식 터빈 노즐(141)과 제2 반작용식 터빈 노즐(143)을 포함할 수 있고, 제1 반작용식 터빈 노즐(141)은 제1 연장부(138a)의 타단과 제2 절곡부(139b)의 말단에 양측면이 지지되고, 제2 반작용식 터빈 노즐(143)은 제2 연장부(139a)의 타단과 제1 절곡부(138b)의 말단에 양측면이 지지될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 격벽(138)과 제2 격벽(139)은 회전자(130)의 중심을 기준으로 대칭이 되도록 형성되므로, 제1 반작용식 터빈 노즐(141)과 제2 반작용식 터빈 노즐(143) 역시 회전자(130)의 중심을 기준으로 대칭이 되도록 배치된다. 결국, 제1 반작용식 터빈 노즐(141)에서 발생하는 반작용과 제2 반작용식 터빈 노즐(143)에서 발생하는 반작용은 균형을 이룰 수 있어(도 3a의 화살표 참조), 반작용식 터빈 노즐(140)의 성능을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 반작용식 터빈 노즐(140)을 회전하는 회전자(130)에 결합하여 실제 터빈과 물리적인 현상이 동일하게 구현함으로써, 터빈에 장착되는 반작용식 터빈 노즐(140)의 성능을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 반작용식 터빈 노즐(140)을 회전하는 회전자(130)에 결합하므로, 분사력에 의한 회전수 및 출력을 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 데이터 수집 장치가 결합된 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 데이터 수집 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 데이터 수집 장치(150)는 회전축(120)의 회전수, 유체의 압력, 유체의 유량, 및 유체의 온도 등 다양한 데이터를 수집할 수 있다. 구체적으로, 회전축(120)의 말단에는 회전축(120)의 회전수를 측정하는 회전센서(151)가 구비될 수 있다. 또한, 유입구(117)로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 압력계(153), 유입구(117)로 유입되는 유체의 유량을 측정하는 유량계(155), 및 유입구(117)로 유입되는 유체의 온도를 측정하는 온도센서(157) 등이 구비될 수 있다. 이러한 회전센서(151), 압력계(153), 유량계(155), 및 온도센서(157)에서 측정한 데이터는 데이터 수집 장치(150)로 전송될 수 있다.
추가적으로, 데이터 수집 장치(150)는 진동, 회전축(120)의 변위 등의 데이터도 수집할 수 있다. 구체적으로, 회전축(120)과 회전자(130)가 회전함에 따라 발생하는 진동을 측정하는 진동센서, 및 유격 등으로 회전축(120)에 발생하는 변위를 측정하는 변위센서 등이 구비될 수 있다. 이러한 진동센서, 및 변위센서에서 측정한 데이터 역시 데이터 수집 장치(150)로 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, 데이터 수집 장치(150)는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)에서 다양한 데이터를 수집하여 저장할 수 있고, 그에 따라 터빈에 장착될 반작용식 터빈 노즐(140)의 성능을 정확하게 측정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치에 발전기 또는 전동 모터가 결합된 개념도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반작용식 터빈 노즐 시험 장치(100)는 발전기 또는 전동 모터(160)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 하우징(110)으로부터 노출된 회전축(120)의 말단은 발전기 또는 전동 모터(160)와 풀리(163, pulley) 및 벨트(165, belt)를 이용하여 연결될 수 있다. 따라서, 반작용식 터빈 노즐(140)에서 발생하는 반작용에 의해서 회전축(120)이 회전함에 따라 발전기 또는 전동 모터(160) 역시 회전할 수 있다. 결국, 반작용식 터빈 노즐(140)에서 발생하는 반작용 의한 발전기 또는 전동 모터(160)의 발전량을 측정할 수 있고, 부하 시험을 수행할 수 있다. 또한, 회전축(120)의 말단과 발전기 또는 전동 모터(160) 사이의 결합을 제거할 경우, 무부하 시험을 수행하는 것 역시 가능하다.
한편, 회전축(120)의 말단과 발전기 또는 전동 모터(160)는 풀리(163)와 벨트(165)를 이용하여 연결되는 것으로 도시되었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 직접 연결되거나 기어(gear)를 통해서 연결될 수도 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 반작용식 터빈 노즐 시험 장치 110: 하우징
111: 제1 하우징 113: 제2 하우징
115: 스페이서 117: 유입구
119: 배출구 120: 회전축
130: 회전자 133: 제1 회전자
134: 유로 135: 제2 회전자
137: 격벽 138: 제1 격벽
138a: 제1 연장부 138b: 제1 절곡부
139: 제2 격벽 139a: 제2 연장부
139b: 제2 절곡부 140: 반작용식 터빈 노즐
141: 제1 반작용식 터빈 노즐 143: 제2 반작용식 터빈 노즐
145a: 제1 체결돌기 145b: 제2 체결돌기
147a: 제1 체결홈 147b: 제2 체결홈
149a: 체결홀 149b: 볼트
150: 데이터 수집 장치 151: 회전센서
153: 압력계 155: 유량계
157: 온도센서 160: 발전기 또는 전동 모터
163: 풀리 165: 벨트

Claims (12)

  1. 유체가 유입되는 유입구와 상기 유체가 배출되는 배출구가 형성된 하우징;
    상기 하우징에 회전가능하게 결합된 회전축;
    상기 회전축에 결합되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 상기 유입구를 통해서 유입된 상기 유체는 상기 수용공간으로 전달되는 회전자; 및
    상기 회전자의 수용공간에 분리가능하게 결합되고, 상기 수용공간으로 전달된 상기 유체를 분사하여 발생하는 반작용에 의해서 상기 회전자를 회전시키는 반작용식 터빈 노즐;
    을 포함하고,
    상기 회전자와 상기 회전축 사이에는 유로가 형성되어, 상기 유체는 상기 유입구, 상기 유로, 상기 반작용식 터빈 노즐, 및 상기 배출구 순으로 이동되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반작용식 터빈 노즐에는 체결홀이 형성되고, 상기 체결홀에 볼트를 삽입하여 상기 반작용식 터빈 노즐이 상기 회전자에 분리가능하게 결합되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자에는 상기 수용공간의 측면을 정의하는 격벽이 형성되고,
    상기 반작용식 터빈 노즐은 상기 격벽에 양측면이 지지되어, 상기 회전자에 분리가능하게 결합되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 격벽에는 상기 반작용식 터빈 노즐 방향으로 돌출된 제1 체결돌기가 형성되고,
    상기 반작용식 터빈 노즐에는 상기 제1 체결돌기에 대응하도록 함몰된 제1 체결홈이 형성되어,
    상기 제1 체결돌기와 상기 제1 체결홈이 결합되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 체결돌기와 상기 제1 체결홈은 복수개가 형성되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 반작용식 터빈 노즐에는 상기 격벽 방향으로 돌출된 제2 체결돌기가 형성되고,
    상기 격벽에는 상기 제2 체결돌기에 대응하도록 함몰된 제2 체결홈이 형성되어,
    상기 제2 체결돌기와 상기 제2 체결홈이 결합되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 체결돌기와 상기 제2 체결홈은 복수개가 형성되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 회전자의 테두리를 따라 소장길이 연장된 제1 연장부와 상기 제1 연장부의 일단으로부터 상기 회전자의 내측으로 절곡되어 연장된 제1 절곡부를 포함하는 제1 격벽; 및
    상기 제1 격벽과 상기 회전자의 중심을 기준으로 대칭이 되도록, 상기 회전자의 테두리를 따라 소장길이 연장된 제2 연장부와 상기 제2 연장부의 일단으로부터 상기 회전자의 내측으로 절곡되어 연장된 제2 절곡부를 포함하는 제2 격벽;
    을 포함하는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 반작용식 터빈 노즐은 제1 반작용식 터빈 노즐과 제2 반작용식 터빈 노즐을 포함하고,
    상기 제1 반작용식 터빈 노즐은 상기 제1 연장부의 타단과 상기 제2 절곡부의 말단에 양측면이 지지되고,
    상기 제2 반작용식 터빈 노즐은 상기 제2 연장부의 타단과 상기 제1 절곡부의 말단에 양측면이 지지되는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축에 연결되어 회전되는 발전기 또는 전동 모터;
    를 더 포함하는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축의 회전수를 측정하는 회전센서;
    상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 압력을 측정하는 압력계;
    상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 유량을 측정하는 유량계; 및
    상기 유입구로 유입되는 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서;
    를 더 포함하는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축과 상기 회전자가 회전함에 따라 발생하는 진동을 측정하는 진동센서; 및
    상기 회전축의 변위를 측정하는 변위센서;
    를 더 포함하는 반작용식 터빈 노즐 시험 장치.

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