KR102507832B1 - 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 유량 측정 장치를 이용하여 다양한 용량의 가스 터빈의 공기 유입량을 측정할 수 있는 유량 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유량 측정 장치는 유입 안내부와 배출 안내부를 갖는 벨마우스 부재, 및 상기 벨마우스 부재를 지지하는 지지 프레임을 포함하고, 상기 벨마우스 부재는 상기 유입 안내부로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재를 포함할 수 있다.

Description

벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치{FLOWMETER HAVING BELL MOUTH PIPE}
본 발명은 가스 터빈의 흡입 공기의 유량을 측정하는 유량 측정 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치에 관한 것이다.
가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.
일반적으로 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고온의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 배출된다. 연소 가스에 의해 터빈 내부의 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생된다. 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.
가스 터빈으로 흡입되는 공기의 유량을 측정하기 위해서 벨마우스 부재를 이용한 유량계가 사용된다. 그러나 가스 터빈의 용량에 따라 유량 측정 범위가 상이하여 가스 터빈의 용량에 따라 각각 유량 측정을 위한 벨마우스 부재를 제작해야 하는 문제가 있다. 또한, 하나의 가스 터빈에서 저부하 운전과, 고부하 운전 시에 유량 측정 범위가 크게 변하므로, 측정 범위가 다른 벨마우스 부재를 교체 설치해야 하는 불편함이 있었다.
공개특허공보 제10-2020-0085214호(2020.07.14.)
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 하나의 유량 측정 장치를 이용하여 다양한 용량의 가스 터빈의 공기 유입량을 측정할 수 있는 유량 측정 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 저부하 운전과, 고부하 운전의 공기 유량 측정 시에 벨마우스 부재의 교체 없이 공기 유입량을 측정할 수 있는 유량 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유량 측정 장치는 유입 안내부와 배출 안내부를 갖는 벨마우스 부재, 및 상기 벨마우스 부재를 지지하는 지지 프레임을 포함하고, 상기 벨마우스 부재는 상기 유입 안내부로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 지지 프레임에는 복수개의 벨마우스 부재가 고정 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복수의 상기 벨마우스 부재는 유입되는 공기를 분할하며 복수의 격실을 갖는 분배 가이드의 격실에 각각 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 유량 제어부재는 가스 터빈의 용량에 따라 일부 벨마우스 부재를 폐쇄하고, 나머지 벨마우스 부재를 개방할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 유량 제어부재는 가스 터빈의 저부하 운전 시에는 상기 벨마우스 부재의 유입 안내부를 부분적으로 막고, 가스 터빈의 고부하 운전 시에는 상기 벨마우스 부재의 유입 안내부를 전부 개방할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 유량 제어부재는 커버 플레이트와 상기 커버 플레이트에 연결된 구동 막대와 상기 구동 막대를 상기 벨마우스 부재의 길이방향으로 이동시키는 구동부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 커버 플레이트는 상기 벨마우스 부재의 내면과 맞닿으며, 경사 커버 플레이트의 전면에 대하여 경사지게 형성된 경사측면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 구동부재는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 커버 플레이트는 전방으로 돌출된 가이드 돌출부를 포함하고, 상기 가이드 돌출부는 뿔 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 유량 제어부재는 판 형상으로 이루어지고, 상기 벨마우스 부재에는 상기 유량 제어부재가 삽입되는 슬릿이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 슬릿과 마주하는 상기 벨마우스 부재의 하부에는 상기 유량 제어부재가 삽입되는 지지 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 유량 제어부재는 상기 벨마우스 부재 내부에 회전 가능하게 설치된 복수의 셔터 플레이트를 포함하고, 상기 셔터 플레이트의 회전에 의하여 공기의 유입량이 조절될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 셔터 플레이트는 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가하는 제1 경사부와 상기 제1 경사부의 후단에 연결되며, 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 감소하는 제2 경사부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복수의 상기 셔터 플레이트들은 서로 평행하게 이어져 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 벨마우스 부재의 후단에 연결되되, 관의 내부 단면적이 가변하는 가변 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 유량 측정 장치에 의하면 벨마우스 부재가 유량 제어부재를 포함하여 하나의 유량 측정 장치를 이용하여 다양한 용량의 가스 터빈의 공기 유량을 측정할 수 있다. 또한, 하나의 유량 측정 장치를 이용하여 저부하 운전 및 고부하 운전 시의 공기 유량을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치가 가스 터빈의 흡기 시스템에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치를 정면에서 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨마우스 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 벨마우스 부재가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 벨마우스 부재가 닫힌 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유량 측정 장치가 가스 터빈의 흡기 시스템에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치가 가스 터빈의 흡기 시스템에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치를 정면에서 본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 가스 터빈의 전방에는 가스 터빈으로 흡입되는 공기를 유도하는 흡기 시스템(10)(intake system)이 설치된다.
흡기 시스템(10)은 공기 흐름을 수용하는 유입 가이드(12)와 공기 흐름을 유출하는 유출 가이드(14)와 유입 가이드(12)의 후방에 연결된 분배 가이드(16)를 포함한다. 분배 가이드(16)는 분할된 복수의 격실(13)을 포함하며, 격실(13)은 격벽(15)에 의하여 복수의 공간으로 분할된다. 격실(13)은 복수의 어레이로 형성될 수 있으며, 2열 2행, 3열 3행, 4열 4행 등 다양한 구조로 형성될 수 있다. 분배 가이드(16)는 후단에 배치된 후방벽(17)을 가지며, 후방벽(17)에는 벨마우스 부재(200)가 삽입되는 개구가 형성될 수 있다.
유량 측정 장치(100)는 분배 가이드(16)와 유출 가이드(14) 사이에 설치되며 관 형상으로 이루어진 벨마우스 부재(200)와 벨마우스 부재(200)를 지지하는 지지 프레임(300)을 포함한다. 지지 프레임(300)은 가로 프레임(320)과 가로 프레임(320)들을 지지하는 기둥 프레임(310)을 포함하며, 복수의 벨마우스 부재(200)들을 지지한다.
벨마우스 부재(200)는 복수의 어레이로 배치되며, 가스 터빈의 용량에 따라 3열 3행, 4열 4행 등 다양한 구조로 배치될 수 있다. 벨마우스 부재(200)는 후방벽(17)을 관통하여 격실(13) 내부에 삽입된다. 이와 같이 벨마우스 부재(200)가 격실(13) 내부에 삽입되면 벨마우스 부재(200)로 공기가 유입될 때 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨마우스 부재를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 벨마우스 부재(200)는 입구에 나팔관이 형성된 관으로 이루어진다. 벨마우스 부재(200)는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 감소하는 유입 안내부(201)와 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 배출 안내부(202)를 포함한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 벨마우스 부재는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
벨마우스 부재(200)는 유입 안내부(201)에 설치되어 유입 안내부(201)로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재(210)를 더 포함할 수 있다. 유량 제어부재(210)는 벨마우스 부재(200)를 부분적으로 막거나 벨마우스 부재(200)를 폐쇄하거나 벨마우스 부재(200)를 전부 개방하여 유량 측정 장치(100)가 측정할 수 있는 유량의 범위를 제어할 수 있다. 벨마우스 부재(200)에는 압력계가 연결되어 유량 제어부재(210)는 압력 변화에 따른 공기의 유량을 측정할 수 있다.
유량 제어부재(210)는 커버 플레이트(212)와 커버 플레이트(212)에 연결된 구동 막대(214)와 구동 막대(214)를 벨마우스 부재(200)의 길이방향으로 이동시키는 구동부재(213)를 포함할 수 있다. 커버 플레이트(212)는 원판으로 이루어질 수 있다. 커버 플레이트(212)는 커버 플레이트(212)의 전면에 대하여 경사지게 형성된 경사 측면(212a)을 포함할 수 있으며, 경사 측면(212a)은 벨마우스 부재(200)의 내면과 맞닿아 공기의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 경사 측면(212a)이 벨마우스 부재(200)의 내면에서 이격되면 경사 측면(212a)과 벨마우스 부재(200)의 내면 사이의 공간으로 공기가 유입될 수 있다.
구동 막대(214)는 커버 플레이트(212)와 구동부재(213)를 연결하며 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 구동부재(213)는 유압 실린더로 이루어지며, 구동 막대(214)를 전진 또는 후진시킬 수 있다. 이에 따라 커버 플레이트(212)가 전진 또는 후진하면서 커버 플레이트(212)의 경사 측면(212a)과 벨마우스 부재(200)의 내면 사이의 간격이 조절될 수 있다.
유량 제어부재(210)는 일부의 벨마우스 부재(200)를 개방하고 나머지 벨마우스 부재(200)를 폐쇄할 수 있는데, 가스 터빈의 용량에 따라 일부 벨마우스 부재(200)를 폐쇄하고, 나머지 벨마우스 부재(200)를 개방하여 유량 측정 장치(100)의 측정 범위를 조절할 수 있다.
이와 같이 본 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치(100)는 벨마우스 부재(200)에 유량 제어부재(210)가 설치되므로 일부의 벨마우스 부재(200)만 개방하여 다양한 용량을 갖는 가스 터빈의 공기 유량을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 하나의 가스 터빈에서 저부하 운전 및 고부하 운전에 따라 측정 가능한 유량 범위를 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유량 측정 장치에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 유량 측정 장치는 벨마우스 부재를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
벨마우스 부재(400)는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 감소하는 유입 안내부(401)와 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 배출 안내부(402)를 포함한다.
벨마우스 부재(400)는 유입 안내부(401)에 설치되어 유입 안내부(401)로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재(410)를 더 포함할 수 있다. 유량 제어부재(410)는 벨마우스 부재(400)를 부분적으로 막거나 벨마우스 부재(400)를 폐쇄하거나 벨마우스 부재(400)를 전부 개방하여 측정할 수 있는 유량의 범위를 제어할 수 있다. 벨마우스 부재(400)에는 압력계가 연결되어 압력 변화에 따라 공기의 유량을 측정할 수 있다.
유량 제어부재(410)는 판 형상으로 이루어지며, 벨마우스 부재(400)에는 유량 제어부재(410)가 삽입되는 슬릿(421)이 형성될 수 있다. 유량 제어부재(410)는 원판 형태로 이루어지며, 슬릿(421)은 벨마우스 부재(400)의 상부에 형성될 수 있다.
또한, 슬릿(421)과 마주하는 벨마우스 부재(400)의 하부에는 유량 제어부재가 삽입되는 지지 홈(423)이 형성될 수 있다. 유량 제어부재(410)는 수동으로 삽입되거나, 로봇 또는 이송 장치 등에 의하여 삽입될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유량 측정 장치에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 벨마우스 부재를 잘라 본 부분 단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 유량 측정 장치는 벨마우스 부재를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
벨마우스 부재(500)는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 감소하는 유입 안내부(501)와 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 배출 안내부(502)를 포함한다.
벨마우스 부재(500)는 유입 안내부(501)에 설치되어 유입 안내부(501)로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재(510)를 더 포함할 수 있다. 유량 제어부재(510)는 벨마우스 부재(500)를 부분적으로 막거나 벨마우스 부재(500)를 폐쇄하거나 벨마우스 부재(500)를 전부 개방하여 측정할 수 있는 유량의 범위를 제어할 수 있다. 벨마우스 부재(500)에는 압력계가 연결되어 압력 변화에 따라 공기의 유량을 측정할 수 있다.
유량 제어부재(510)는 커버 플레이트(512)와 커버 플레이트(512)에 연결된 구동 막대(514)와 구동 막대(514)를 벨마우스 부재(500)의 길이방향으로 이동시키는 구동부재(513)를 포함할 수 있다. 커버 플레이트(512)는 원판으로 이루어질 수 있다. 커버 플레이트(512)는 커버 플레이트(512)의 전면에 대하여 경사지게 형성된 경사측면(512b)을 포함할 수 있으며, 경사 측면(512b)은 벨마우스 부재(500)의 내면과 맞닿아 공기의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 경사 측면(512b)이 벨마우스 부재(500)의 내면에서 이격되면 경사 측면(512b)과 벨마우스 부재(500)의 내면 사이의 공간으로 공기가 유입될 수 있다.
또한, 커버 플레이트(512)는 전방으로 돌출된 가이드 돌출부(512a)를 더 포함할 수 있다. 가이드 돌출부(512a)는 뿔 형상으로 이루어질 수 있으며, 특히 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다. 커버 플레이트(512)에 가이드 돌출부(512a)가 형성되면 가이드 돌출부(512a)가 공기의 흐름을 안내하여 커버 플레이트(512)가 유동을 방해하는 것을 최소화할 수 있다.
구동 막대(514)는 커버 플레이트(512)와 구동부재(513)를 연결하며 원기둥으로 이루어질 수 있다. 구동부재(513)는 유압 실린더로 이루어지며, 구동 막대(514)를 전후진시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 유량 측정 장치에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 벨마우스 부재가 개방된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 벨마우스 부재가 닫힌 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 유량 측정 장치는 벨마우스 부재를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 유량 측정 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
벨마우스 부재(600)는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 감소하는 유입 안내부(601)와 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 배출 안내부(602)를 포함한다.
벨마우스 부재(600)는 유입 안내부(601)에 설치되어 유입 안내부(601)로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재(610)를 더 포함할 수 있다. 유량 제어부재(610)는 벨마우스 부재(600)를 부분적으로 막거나 벨마우스 부재(600)를 폐쇄하거나 벨마우스 부재(600)를 전부 개방하여 벨마우스 부재(600)로 측정할 수 있는 유량의 범위를 제어할 수 있다. 벨마우스 부재(600)에는 압력계가 연결되어 압력 변화에 따라 공기의 유량을 측정할 수 있다.
유량 제어부재(610)는 벨마우스 부재(600) 내부에 회전 가능하게 설치된 복수의 셔터 플레이트(611)를 포함하고, 셔터 플레이트(611)의 회전에 의하여 공기의 유입량이 조절될 수 있다. 복수의 셔터 플레이트(611)들은 서로 평행하게 배치될 수 있는데, 셔터 플레이트(611)들은 지면과 평행한 방향으로 이어져 형성되거나, 중력방향과 평행하게 이어져 형성될 수 있다.
셔터 플레이트(611)는 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가하는 제1 경사부(612)와 제1 경사부(612)의 후단에 연결되며, 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 감소하는 제2 경사부(614)를 포함할 수 있다. 이와 같이 셔터 플레이트(611)가 제1 경사부(612)와 제2 경사부(614)를 포함하면, 셔터 플레이트(611)에 의한 유동 방해를 최소화하면서 셔터 플레이트(611)가 유동을 균일화할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 셔터 플레이트(611)들이 지면과 평행하게 눕혀지면 벨마우스 부재(600) 내부로 공기가 유입될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 셔터 플레이트(611)들이 지면에 대하여 일렬로 세워져 배치되면 공기의 유입이 차단될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유량 측정 장치에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유량 측정 장치가 가스 터빈의 흡기 시스템에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하여 설명하며, 본 실시예에 따른 흡기 시스템(50)에는 유량의 측정을 위한 유량 측정 장치(100)가 설치된다. 유량 측정 장치(100)는 하나의 벨마우스 부재(200)와 벨마우스 부재(200)를 지지하는 지지 프레임1을 포함한다. 한편, 벨마우스 부재(200)는 상기한 제1 실시예에 따른 벨마우스 부재와 동일한 구조로 이루어진다.
벨마우스 부재(200)의 후단에는 관의 내부 단면적이 가변하는 가변 커넥터(18)가 연결된다. 가변 커넥터(18)는 관 형상으로 이루어질 수 있으며, 다양한 크기의 흡기 시스템(50)에 적용될 수 있도록 관의 크기가 변하도록 형성될 수 있다. 이를 위해서 가변 커넥터(18)는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 벨로스 관 형태로 이루어질 수 있다.
유량 제어부재는 가스 터빈의 저부하 운전 시에는 벨마우스 부재(200)의 유입 안내부를 부분적으로 막고, 가스 터빈의 고부하 운전 시에는 벨마우스 부재(200)의 유입 안내부를 전부 개방할 수 있다. 또한, 유량 제어부재는 대용량 가스 터빈에 적용된 경우에는 벨마우스 부재(200)의 유입 안내부를 모두 개방하고, 저용량 가스 터빈에 적용된 경우에는 벨마우스 부재(200)의 유입 안내부를 부분적으로 막을 수 있다.
이에 따라 하나의 벨마우스 부재(200)를 이용하여 가스 터빈의 저부하 운전과 고부하 운전 시에 유량을 모두 측정할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 용량을 갖는 가스 터빈의 유량을 측정할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10, 50: 흡기 시스템 12: 유입 가이드
13: 격실 14: 유출 가이드
15: 격벽 16: 분배 가이드
17: 후방벽 100: 유량 측정 장치
200, 400, 500: 벨마우스 부재 201, 401, 501, 601: 유입 안내부
202, 402, 502, 602: 배출 안내부 210, 410, 502, 602: 유량 제어부재
212, 512: 커버 플레이트 213, 513: 구동부재
214, 514: 구동 막대 300: 지지 프레임
310: 기둥 프레임 320: 가로 프레임
421: 슬릿 423: 지지 홈
611: 셔터 플레이트

Claims (15)

  1. 가스 터빈의 흡기 시스템에 설치되어 공기의 유량을 측정하는 유량 측정 장치로서,
    관 형상으로 이루어지며 유입 안내부와 배출 안내부를 갖는 벨마우스 부재;
    상기 벨마우스 부재를 지지하는 지지 프레임을 포함하고,
    상기 벨마우스 부재는 상기 유입 안내부로 유입되는 공기의 유량을 제어하는 유량 제어부재를 포함하며,
    상기 지지 프레임에는 복수개의 벨마우스 부재가 고정 설치되고,
    상기 유량 제어부재에 의하여 상기 벨마우스 부재들의 개방 정도가 서로 상이하게 제어되어 유량의 측정 범위가 조절되며,
    상기 벨마우스 부재의 후단에는 관의 내부 단면적이 가변하는 가변 커넥터가 연결되고,
    상기 가변 커넥터는 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 벨로스 관 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 벨마우스 부재는 유입되는 공기를 분할하며 복수의 격실을 갖는 분배 가이드의 격실에 각각 삽입된 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부재는 가스 터빈의 저부하 운전 시에는 상기 벨마우스 부재의 유입 안내부를 부분적으로 막고, 가스 터빈의 고부하 운전 시에는 상기 벨마우스 부재의 유입 안내부를 전부 개방하는 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부재는 커버 플레이트와 상기 커버 플레이트에 연결된 구동 막대와 상기 구동 막대를 상기 벨마우스 부재의 길이방향으로 이동시키는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 상기 벨마우스 부재의 내면과 맞닿으며, 경사 커버 플레이트의 전면에 대하여 경사지게 형성된 경사측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 구동부재는 유압 실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 전방으로 돌출된 가이드 돌출부를 포함하고, 상기 가이드 돌출부는 뿔 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부재는 판 형상으로 이루어지고, 상기 벨마우스 부재에는 상기 유량 제어부재가 삽입되는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 슬릿과 마주하는 상기 벨마우스 부재의 하부에는 상기 유량 제어부재가 삽입되는 지지 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부재는 상기 벨마우스 부재 내부에 회전 가능하게 설치된 복수의 셔터 플레이트를 포함하고, 상기 셔터 플레이트의 회전에 의하여 공기의 유입량이 조절되는 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 셔터 플레이트는 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가하는 제1 경사부와 상기 제1 경사부의 후단에 연결되며, 후방으로 갈수록 두께가 점진적으로 감소하는 제2 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    복수의 상기 셔터 플레이트들은 서로 평행하게 이어져 형성된 것을 특징으로 하는 벨마우스 부재를 갖는 유량 측정 장치.
  15. 삭제
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