KR102057287B1 - 이중관 라이너 내부 유동가이드를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스터빈 - Google Patents

Abstract

이중관 라이너 내부 유동가이드를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스터빈이 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연소기는, 내측에 내경방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 공기통로를 형성하는 내부케이싱과 외부케이싱을 포함하고, 상기 공기통로를 통하여 유입된 연소용 공기를 연료와 혼합하여 중앙노즐과 메인노즐을 통하여 연소실로 분사하는 연소기로서, 상기 내부케이싱과 외부케이싱 사이에 케이싱의 연장방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되고, 내부케이싱과 외부케이싱 사이의 공간을 통해 유동하는 연소용 공기의 유속을 빠르게 하거나 느리게 할 수 있도록 폭이 점점 좁아지거나 넓어지도록 장착되는 한 쌍의 유동가이드;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 연소기의 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량을 일정하게 유지함으로써, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

Description

이중관 라이너 내부 유동가이드를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스터빈{Burner Having Flow Guide In Double Pipe Type Liner, And Gas Turbine Having The Same}

본 발명은 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.

가스 터빈 엔진의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따른다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성된다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출한다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어진다.

위와 같은 브레이튼 사이클을 실현하는 가스 터빈 엔진은 압축기와 연소기, 터빈을 포함한다. 도 1은 가스 터빈 엔진(1000)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하의 설명은 도 1을 참조하겠지만, 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈 엔진(1000)과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.

가스 터빈 엔진(1000)의 압축기(1100)는 공기를 흡입하여 압축하는 역할을 하는 부분이며, 연소기(1200)에 연소용 공기를 공급하는 한편 가스 터빈 엔진(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급하는 것이 주된 역할이다. 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과하는 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.

가스 터빈 엔진(1000)에 포함되는 압축기(1100)는 보통 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈 엔진에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 대형 가스 터빈 엔진(1000)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기(1100)가 적용되는 것이 일반적이다. 압축기(1100)의 회전축과 터빈(1300)의 회전축은 직결되어 있고, 따라서 압축기(1100)는 터빈(1300)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동된다.

그리고, 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소가스를 만들어 낸다. 도 2는 가스 터빈 엔진(1000)에 구비되는 연소기(1200)의 일례를 보여준다. 연소기(1200)는 압축기(1100)의 하류에 배치되며, 환형을 이루는 연소기 케이싱(1210)을 따라 복수 개의 버너(1220)가 배치된다. 각 버너(1220)에는 수 개의 연소 노즐(1230)이 구비되며, 이 연소 노즐(1230)에서 분사되는 연료가 공기와 적절한 비율로 혼합되어 연소에 적합한 상태를 이루게 된다.

연소기(1200)는 가스 터빈 엔진(1000)에서 가장 고온 환경을 이루기 때문에 적절한 냉각이 필요하다. 도 2를 참조하면, 버너(1220)와 터빈(1300) 사이를 연결하여 고온의 연소가스가 유동하는 덕트 조립체, 즉 라이너(1250)와 트랜지션 피스(1260), 유동 슬리브(1270)로 이루어진 관 조립체의 외면을 따라 압축공기가 흘러서 연소 노즐(1230) 쪽으로 공급되는 유로를 확인할 수 있다. 압축공기가 관 조립체의 외면을 따라 이동하는 과정 중에 고온의 연소가스에 의해 가열된 덕트 조립체가 적절히 냉각된다.

더욱 구체적으로, 종래 기술에 따른 연소기(1200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내측에 내경방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 공기통로(1211)를 형성하는 내부케이싱(1250)과 외부케이싱(1210)을 포함하고, 상기 공기통로(1211)를 통하여 유입된 연소용 공기를 연료와 혼합하여 중앙노즐(1230)과 메인노즐(1231)을 통하여 연소실로 분사하는 구조이다.

이때, 중앙노즐(1230)는 내부케이싱(1250)의 중심부에 연소기의 축방향으로 설치되고, 메인노즐(1231)은 중앙노즐(1230)을 둘러싸도록 내부케이싱(1250) 내부에 복수 배치되어 있다.

종래 기술에 따른 연소기의 경우, 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량이 일정하지 않고 낮을 경우, 각 노즐로 유입되는 공기 편차가 발생하여 동일한 연료 서킷(Fuel circuit)의 각 노즐 당량비에 편차가 생길 수 있다.

상대적으로 높은 당량비의 노즐은 높은 NOx를 생성하고, 상대적으로 낮은 당량비의 노즐은 높은 CO를 생성하거나 LBO의 문제가 발생할 수 있다.

또한, 유입되는 공기의 유속이 높을 경우, 노즐 슈라우드에서 강한 유동박리가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기에 대한 기술이 필요한 실정이다.

한국공개특허 10-2016-0069805 (2016년 06월 17일 공개)

본 발명은, 연소기의 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량을 일정하게 유지함으로써, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 연소기는, 내측에 내경방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 공기통로를 형성하는 내부케이싱과 외부케이싱을 포함하고, 상기 공기통로를 통하여 유입된 연소용 공기를 연료와 혼합하여 중앙노즐과 메인노즐을 통하여 연소실로 분사하는 연소기로서, 상기 내부케이싱과 외부케이싱 사이에 케이싱의 연장방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되고, 내부케이싱과 외부케이싱 사이의 공간을 통해 유동하는 연소용 공기의 유속을 빠르게 하거나 느리게 할 수 있도록 폭이 점점 좁아지거나 넓어지도록 장착되는 한 쌍의 유동가이드;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유동가이드는, 내부케이싱의 외부면에 두 쌍 이상 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 유동가이드는, 내부케이싱의 외부면에 장착되고 외부케이싱의 내측면 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 판상형 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 한 쌍의 유동가이드는, 내부케이싱의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 좁아지도록 장착되거나, 내부케이싱의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 넓어지도록 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 유동가이드는, 외부케이싱의 내측면에 장착되고 내부케이싱의 외부면 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 판상형 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 한 쌍의 유동가이드는, 외부케이싱의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 좁아지도록 장착되거나, 외부케이싱의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 넓어지도록 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연소기는, 외부케이싱의 일측면에 장착되고, 한 쌍의 유동가이드의 서로 이격된 폭을 변경하는 폭변경부를 더 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유동가이드는 외부케이싱의 내측면에 힌지구조에 의해 장착되고, 상기 외부케이싱의 일측부에는 힌지구조에 구동력을 가하여 유동가이드의 각도를 변경시키는 각도변경부가 장착되는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유동가이드는 두 개 층이 겹쳐진 이중구조이고, 상기 유동가이드의 이중구조 내측에는, 유동가이드의 연장방향과 대응되는 방향으로 유동채널이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유동가이드의 단면 구조는 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 연장된 타원형 구조, 유선형 구조 또는 에어포일 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 유동가이드의 단면 구조는 에어포일 구조이고, 한 쌍의 유동가이드는 에어포일 구조의 상부면이 서로 대향하도록 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유동가이드는, 상기 내부케이싱의 외부면 또는 외부케이싱의 내측면에 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착된 판상형 구조의 공기대향 몸체판; 및 상기 공기대향 몸체판의 일단부에 소정각도만큼 회전가능하도록 힌지구조로 장착되고, 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조의 폭조절 구동판;을 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 공기대향 몸체판과 폭조절 구동판은 단면상 에어포일 구조를 형성할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 한 쌍의 유동가이드를 구비함으로써, 연소기의 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량을 일정하게 유지함으로써, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 내부케이싱의 외부면 또는 외부케이싱의 내부면에 두 쌍 이상의 유동가이드를 구비함으로써, 연소기의 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량을 일정하게 유지함으로써, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 폭이 좁아지거나 폭이 넓어지도록 한 쌍의 유동가이드를 장착함으로써, 연소용 공기의 유동 속도가 높을 경우에는 폭이 서서히 넓어지는 구조로 변경하고, 연소용 공기의 유동 속도가 낮을 경우에는 폭이 서서히 좁아지는 구조로 변경함으로써, 노즐어셈블리에 유입되는 연소용 공기의 유량을 일정하게 유지할 수 있어, 결과적으로, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 폭변경부, 위치변경부를 구비함으로써, 한 쌍의 유동가이드의 이격 폭을 손쉽고 안정적으로 변경할 수 있어, 노즐어셈블리에 유입되는 연소용 공기의 유량을 일정하게 유지할 수 있어, 결과적으로, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 공기대향 몸체판 및 폭조절 구동판을 포함하는 유동가이드를 구비함으로써, 한 쌍의 유동가이드의 이격 폭을 손쉽고 안정적으로 변경할 수 있어, 노즐어셈블리에 유입되는 연소용 공기의 유량을 일정하게 유지할 수 있어, 결과적으로, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 가스터빈을 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연소기의 일부분을 나타내는 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부케이싱, 외부케이싱 및 유동가이드를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 내부케이싱의 외부면에 장착된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 내부케이싱의 외부면에 장착된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 힌지구조 및 각도변경부에 의해 각도변경되면서 한 쌍의 유동가이드의 이격 폭을 변경하는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 7은 내부에 유동채널이 형성된 이중구조의 유동가이드를 나타내는 평면도이다.
도 8은 에어포일 구조의 단면구조를 갖는 한 쌍의 유동가이드를 나타내는 평면도이다.
도 9는 공기대향 몸체판 및 폭조절 구동판을 포함하는 유동가이드를 나타내는 평면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부케이싱, 외부케이싱 및 유동가이드를 나타내는 단면도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 내부케이싱의 외부면에 장착된 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 내부케이싱의 외부면에 장착된 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연소기는, 내측에 내경방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 공기통로를 형성하는 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102)을 포함하고, 상기 공기통로를 통하여 유입된 연소용 공기를 연료와 혼합하여 중앙노즐과 메인노즐을 통하여 연소실로 분사하는 구성이다.

본 실시예에 따른 유동가이드(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102) 사이에 케이싱의 연장방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착된 구성이다.

또한, 본 실시예에 따른 유동가이드(110)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102) 사이의 공간을 통해 유동하는 연소용 공기의 유속을 빠르게 하거나 느리게 할 수 있도록 폭이 점점 좁아지거나 넓어지도록 장착되어 있다.

이러한 구성을 포함하는 연소기는, 연소용 공기의 유동 속도가 높을 경우에는 유동가이드(110)의 폭을 서서히 넓어지는 구조로 변경하고, 연소용 공기의 유동 속도가 낮을 경우에는 유동가이드(110)의 폭을 서서히 좁아지는 구조로 변경함으로써, 노즐 어셈블리에 유입되는 연소용 공기의 유량을 일정하게 유지할 수 있어, 결과적으로, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

이때, 유동가이드(110)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 장착됨이 바람직하다. 유동가이드(110)는 내부케이싱(101)의 외부면에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 외부케이싱(102)의 내측면에 장착될 수 있다.

한 쌍의 유동가이드(110)가 내부케이싱(101)의 외부면에 장착될 경우, 유동 가이드(110)는 외부케이싱(102)의 내측면 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 판상형 구조를 형성함이 바람직하다.

앞서 설명한 바와 같이, 한 쌍의 유동가이드(110)는, 내부케이싱(101)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 좁아지도록 장착되거나, 내부케이싱(101)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 넓어지도록 장착될 수 있다.

경우에 따라서, 한 쌍의 유동가이드(110)의 서로 이격된 폭을 변경할 수 있도록 외부케이싱(102)의 일측면에 폭변경부를 더 장착할 수 있다.

이 경우, 설계자의 의도 또는 운용자의 의도에 따라 한 쌍의 유동가이드(110)의 폭을 임의로 손쉽게 변경할 수 있어, 연소용 공기의 유동 속도가 높을 경우에는 폭이 서서히 넓어지는 구조로 변경하고, 연소용 공기의 유동 속도가 낮을 경우에는 폭이 서서히 좁아지는 구조로 변경함으로써, 노즐 어셈블리도 유입되는 연소용 공기의 유량을 일정하게 유지할 수 있어, 결과적으로, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동가이드가 힌지구조 및 각도변경부에 의해 각도변경되면서 한 쌍의 유동가이드의 이격 폭을 변경하는 모습을 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 유동가이드(110)는 외부케이싱(102)의 내측면에 힌지구조(111)에 의해 장착될 수 있다. 이때, 외부케이싱(102)의 일측부에는 힌지구조(111)에 구동력을 가하여 유동가이드(110)의 각도를 변경시키는 각도변경부(112)가 장착될 수 있다.

이러한 구조는 포함하는 유동가이드(110)는, 각도변경부(112)의 구동에 의해 유동가이드(110)의 회전각도가 변경될 수 있으며, 결과적으로 한 쌍의 유동가이드(110)의 폭을 공기 유동방향에 대해 서서히 넓어지거나 좁아지도록 손쉽게 변경할 수 있다.

도 7에는 내부에 유동채널이 형성된 이중구조의 유동가이드를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 유동가이드(110)는 두 개 층이 겹쳐진 이중구조일 수 있다. 이때, 유동가이드(110)의 이중구조 내측에는, 유동가이드(110)의 연장방향과 대응되는 방향으로 유동채널(113)이 형성될 수 있다.

이 경우, 유동채널(113)로 유입된 공기는 반대쪽으로 배출되면서 한 쌍의 유동가이드(110) 사이를 통해 유동한 공기를 흐름을 모아주며 공기 유동이 확산되거나 유속이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

경우에 따라서, 유동채널(113)의 갯수를 증가시키거나 위치를 변경하여 공기 유동의 확산 방지와 유속 저하 방지를 더욱 효과적으로 수행할 수 있다.

도 8에는 에어포일 구조의 단면구조를 갖는 한 쌍의 유동가이드를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 유동가이드(110)의 단면 구조는 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 연장된 타원형 구조, 유선형 구조 또는 에어포일 구조일 수 있다.

유동가이드(110)의 단면 구조가 도 8에 도시된 바와 같이 에어포일 구조일 경우, 한 쌍의 유동가이드(110)는 에어포일 구조의 상부면이 서로 대향하도록 장착됨이 바람직하다.

이 경우, 에어포일 구조에 의해 공기 유동을 더욱 효과적으로 가이드 할 수 있다.

도 9에는 공기대향 몸체판 및 폭조절 구동판을 포함하는 유동가이드를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 유동가이드(110)는, 특정 구조의 공기대향 몸체판(114) 및 폭조절 구동판(115)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 공기대향 몸체판(114)은, 내부케이싱(101)의 외부면 또는 외부케이싱(102)의 내측면에 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착된 판상형 구조일 수 있다.

또한, 폭조절 구동판(115)은, 공기대향 몸체판(114)의 일단부에 소정각도 만큼 회전가능하도록 힌지구조로 장착되고, 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조일 수 있다.

이때, 공기대향 몸체판(114)과 폭조절 구동판(115)은 단면상 에어포일 구조를 형성함이 바람직하다.

본 발명은 또한, 본원발명에 따른 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 특정 구조의 한 쌍의 유동가이드를 구비함으로써, 연소기의 노즐 어셈블리로 유입되는 공기의 유량을 일정하게 유지함으로써, 당량비 차이에 따른 문제를 해결할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

1000: 종래 기술에 따른 가스 터빈
1100: 압축기
1200: 연소기
1210: 외부케이싱
1211: 공기통로
1230: 중앙노즐
1231: 메인노즐
1250: 내부케이싱
1300: 터빈
100: 연소기
101: 내부케이싱
102: 외부케이싱
110: 유동가이드
111: 힌지구조
112: 각도변경부
113: 유동채널
114: 공기대향 몸체판
115: 폭조절 구동판

Claims (16)

1. 내측에 내경방향으로 서로 소정 거리만큼 이격되어 공기통로를 형성하는 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102)을 포함하고, 상기 공기통로를 통하여 유입된 연소용 공기를 연료와 혼합하여 중앙노즐과 메인노즐을 통하여 연소실로 분사하는 연소기(100)로서,
   상기 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102) 사이에 케이싱의 연장방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착되고, 내부케이싱(101)과 외부케이싱(102) 사이의 공간을 통해 유동하는 연소용 공기의 유속을 빠르게 하거나 느리게 할 수 있도록 폭이 점점 좁아지거나 넓어지도록 장착되는 한 쌍의 유동가이드(110); 및
   외부케이싱(102)의 일측면에 장착되고, 한 쌍의 유동가이드(110)의 서로 이격된 폭을 변경하는 폭변경부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유동가이드(110)는, 내부케이싱(101)의 외부면에 두 쌍 이상 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 내부케이싱(101)의 외부면에 장착되고 외부케이싱(102)의 내측면 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 판상형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 내부케이싱(101)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 좁아지도록 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 내부케이싱(101)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 넓어지도록 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 외부케이싱(102)의 내측면에 장착되고 내부케이싱(101)의 외부면 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 판상형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 외부케이싱(102)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 좁아지도록 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 유동가이드(110)는, 외부케이싱(102)의 연장방향으로 서로 이격된 폭이 서서히 넓어지도록 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
   
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10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동가이드(110)는 외부케이싱(102)의 내측면에 힌지구조(111)에 의해 장착되고,
    상기 외부케이싱(102)의 일측부에는 힌지구조(111)에 구동력을 가하여 유동가이드(110)의 각도를 변경시키는 각도변경부(112)가 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동가이드(110)는 두 개 층이 겹쳐진 이중구조이고,
    상기 유동가이드(110)의 이중구조 내측에는, 유동가이드(110)의 연장방향과 대응되는 방향으로 유동채널(113)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동가이드(110)의 단면 구조는 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 연장된 타원형 구조, 유선형 구조 또는 에어포일 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유동가이드(110)의 단면 구조는 에어포일 구조이고,
    한 쌍의 유동가이드(110)는 에어포일 구조의 상부면이 서로 대향하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 연소기.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동가이드(110)는,
    상기 내부케이싱(101)의 외부면 또는 외부케이싱(102)의 내측면에 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장되어 장착된 판상형 구조의 공기대향 몸체판(114); 및
    상기 공기대향 몸체판(114)의 일단부에 소정각도 만큼 회전가능하도록 힌지구조로 장착되고, 연소용 공기의 유동 방향과 대응되는 방향으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조의 폭조절 구동판(115);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기대향 몸체판(114)과 폭조절 구동판(115)은 단면상 에어포일 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 연소기.
    
16. 제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 연소기(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
    

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