KR20070094633A - 터빈 흡기구 필터 - Google Patents

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Abstract

가스 터빈으로 유입되는 공기 흐름으로부터 입자를 제거하기 위한 터빈 흡기구 필터는, 다공성 폴리테트라플루오르에틸렌(ePTFE)과 같은 다공성 고분자 멤브레인을 포함하는 멤브레인 여과층(20)과, 멜트 블로운(melt blown) 웹과 같은 섬유를 포함하고 필터를 통과하는 가스 유동의 방향에 대하여 멤브레인 여과층(20)의 상류측에 배치되는 하나 이상의 다층 여과 여재층(18)으로 제작되는 복합 필터 여재(10)를 포함한다. 다층 여과 여재층(18)의 섬유는 정전하를 갖는다. ePTFE 멤브레인은 PTFE-단일중합체 및 개량된 PTFE 중합체의 혼합물로 제작되는 것이 바람직하다.
터빈, 유입 공기, 필터, 멤브레인

Description

터빈 흡기구 필터{TURBINE AIR-INTAKE FILTER}
본 발명은 가스 터빈으로 유입되는 가스 흐름으로부터 입자를 제거하기 위한 터빈 흡기구 필터에 관한 것이다.
가스 터빈의 흡기구로 극도로 정화된 공기가 공급되는 것이 중요하다. 유입 공기 중의 작은 입자는 블레이드 상에 퇴적되어 터빈의 압축기 섹션에서의 막힘(fouling)을 유발한다. 따라서, 유입 공기는 터빈으로 유입되기 전에 먼저 여과 시스템을 통과한다. 여과 시스템은 해양 플랫폼(off-shore platforms) 및 열대, 북극 및 사막 지역과 같은 가혹한 환경에서도 신뢰성 있게 작동해야한다. 고효율 여과 시스템에 관한 통상적인 몇몇의 용례로는 비상 동력 발생기, 최신 어선(modern sea vessels)의 가스 터빈, 및 염전(salt stock)으로부터의 가스를 채굴하는 가스 채굴 작업(gas mining operation)이 있다. 터빈의 조기 부식을 방지하기 위하여, 여과 시스템은 어떠한 물과 염분 입자의 침입도 방지해야 한다. 예컨대, 유입 공기 내의 염분 입자는 연소 챔버 후방에 위치되는 터빈의 고온 채널 섹션 내에서 부식을 유발하는 것으로 판명되었다.
오늘날 주로 사용되는 여과 시스템은 매우 복잡하고, 다단계 또는 "직렬(cascade)"형으로 이루어진다. 직렬 여과 시스템은 [루버(louver)를 가진 후드 와 같은] 기계적인 비산 보호기를 포함하는 연속적이나, 독립적인 단계로 이루어지고, 안개로부터 물방울을 제거하기 위한 디미스터가 후속된다. 이어서, 여과 시스템이 매우 오염된 지역에 사용되도록 의도된 경우에 최종 단계의 필터의 수명을 연장하기 위하여 전처리 필터가 선택적으로 마련된다. 이에 따라, 유입 공기는 작동 조건에서 0.5 ㎛ 크기의 입자에 대하여 예컨대 85 ％의 입자 여과 효율을 갖는 고효율의 다층 필터를 통과한다. 마지막으로, 필터 시스템의 하류측에는 염분 제거를 위한 별개의 필터가 설치된다. 전처리필터, 다층 필터 및 염분 필터는 카트리지, 패널, 미니플릿(minipleat) 및 필터 백과 같은 다양한 구성으로 배치될 수 있다. 많은 수의 이러한 카트리지는 터빈에 대하여 적절한 기류를 제공하도록 평행하게 연결된다. 예컨대, 단일의 소형 가스 터빈은 시간당 50,000 ㎥ 이상의 공기를 필요로 할 수 있다. 완전한 여과 시스템은 필요한 유입 공기의 양에 따라 하나 이상의 하우징을 충전할 것이다.
전술한 직렬 여과 시스템은 통상적으로 먼지, 염분, 및 물의 침입으로부터 매우 제한적인 보호만을 제공한다. 또한, 직렬 여과 시스템은 다양한 필터 단계의 빈번한 점검 뿐만 아니라, 염분 및 물의 침입에 의해 야기되는 부식에 기인한 보수를 요한다. 극도로 오염된 환경에서, 3달 내지 6달 마다 정비를 위해 코어를 완전히 제거하는 것도 드문 일은 아니다.
따라서, 더 긴 수명, 덜 잦은 점검 및 개선된 물과 염분 제거 능력을 가진 경량이고 덜 복잡한 여과 시스템을 설계하는 것이 바람직하다. 그러한 시스템은 가혹한 환경 조건하에서 사용되는 가스 터빈에 대해 보다 우수한 보호를 제공할 것 이다.
유럽 특허 제1 266 681 A2호는 터빈에 대한 오염의 유발 가능성을 낮춘 가스 터빈용 필터 여재를 기술하고 있다. 이러한 필터 여재는 다공성 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorethylene ; ePTFE) 멤브레인과 2개의 공기 투과율 지지층을 포함한다. 2개의 지지층 중 하나 이상은 멤브레인의 상류측에 배치되고, 대기 중의 먼지에 대한 전처리 필터로서 기능한다. 2개의 지지층 중 다른 하나는 멤브레인의 하류측 상에 또는 제1 지지층과 멤브레인 사이 중 어느 한 쪽에 배치되고, 보강 부재로서 기능한다. 추가 지지층이 마련되기는 하지만, 전처리 기능과 보강 기능을 멤브레인의 상류측 상의 단일 지지층에 통합하는 것이 더욱 제안되고 있다.
공기 투과성 지지 부재는, 0.2 ㎛ 내지 15 ㎛ 사이의 평균 섬유 직경과 전처리 필터 재료에 대하여 30 ｇ／㎡의 직물 무게를 가진 폴리올레핀 섬유로 이루어진 부직포로 제작되는 것이 바람직한 것으로 기술되어있다. 공기 투과성 지지 부재는의 공기 투과율은 다공성 PTFE 멤브레인의 공기 투과율보다 더 커야만 한다. 다공성 PTFE 멤브레인은 0.01 ㎛ 내지 5 ㎛ 의 평균 기공 직경, 유일한 예에서는 1 ㎛ 로 특정되는 평균 기공 직경 그리고, 0.2 ㎛ 내지 1.0 ㎛ 의 평균 섬유 직경, 실시예에서는 0.2 ㎛ 로 특정되는 평균 섬유 직경을 갖는 한편, 공기가 5.3 ㎝／ｓ의 유동 속도로 멤브레인을 통과하는 경우, 50 ㎩ 내지 1,000 ㎩의 압력 강하, 실시예에서는 176.5 ㎩로 특정되는 압력 강하를 나타내는 것으로 기술되어 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는, 정전하가 바람직하지 않은 것으로 기술되어 있기 때문에, 필터 여재를 방전하도록 특정 수단이 취해진다. 결론적으로, 정전기 대전을 방지하기 위하여, 공기 투과성 지지 부재는는 정전기 대전에 저항하는 재료로 제작된다.
유럽 특허 제1 266 681 A2호에 기술된 단일 단계의 필터 여재의 현장 용례는 지금까지 관찰되지 않았다. 그러한 필터 여재는 전술한 요구에 부합하는 방법을 제시하고 있지만, 가스 터빈의 현장 용례에 적합하게 되도록 필터 여재를 더 개선하는 것이 필요하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라 유럽 특허 제1 266 681호에서 제안된 것과 같은 전체 구조와 기본적으로 유사하나 일부 수정된 터빈 흡기구 필터에 의해 달성된다. 따라서, 터빈 흡기구 필터는 복합 필터 여재, 및 복합 필터 여재가 내부에 장착되어 필터 여재와 프레임 사이의 기밀 끼워맞춤이 이루어지는 프레임을 포함하며, 필터 여재는 다공성 고분자 멤브레인을 갖는 멤브레인 여과층과, 섬유를 포함하고 필터를 통과하는 기류의 방향에 대하여 멤브레인 여과층의 상류측 상에 배치되는 하나 이상의 다층 여과 여재층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 다층 여과 여재층의 섬유는 정전하를 갖는 전처리 필터처럼 작용한다.
공지된 다양한 기술에 의해 전기적으로 대전된 필터 재료가 제작될 수 있으나, 섬유 웹을 냉동 대전하는 간편한 방법 중 하나가 미국 특허 제5,401,446호에 기술되어 있다. 대전된 섬유는 소형 입자를 섬유로 끌어당겨 입자를 보유함으로써 필터 성능을 향상시킨다. 이로써 다층 여과 여재 내의 전기 대전되지 않은 필터 여재보다 이러한 필터 여재의 압력 강하가 더 낮은 비율로 증가하는 것으로 판단된다.
다층 여과 여재(전처리 필터)에서의 소형 입자의 제거는, 멤브레인 표면("다층" 여과 여재에 비교되는 "표면" 여과 여재)상의 케이크 필터(cake filter)의 축적에 기인하여 멤브레인 여과층의 조기 막힘을 방지한다. 따라서 케이크 필터의 투과율은 좀 더 긴 시간 주기 동안 유지된다. 본 발명에 따른 필터는 필터 대체 필요성 없이 2년까지 그리고 그 이상 동안 극도로 오염된 지역에서 계속 사용하기 위해 형성될 수 있는 것으로 추정된다.
다층 여과 여재와 차이가 있는 지지층은 멤브레인의 상류측 또는 하류측에 마련되어, 기류와 도출되는 압력 강하를 견디도록 지지층을 제공하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 지지층이 필터 여재의 전체 투과율에 실질적으로 영향을 준다는 것에 주의하여야 한다. 이는 지지층이 멤브레인에 적층되는 바람직한 경우에 특히 그러하다. 결과적으로, 필터의 투과율은 지지층의 적층에 기인한 5가지 인자에 의해 감소될 수 있다.
다층 여과 여재층 또는 층들이 부직포 섬유상 고분자 웹, 특히 멜트 블로운 웹을 포함하는 것이 바람직하나, 멤브레인 여과층 다공성 폴리테트라플루오르에틸렌(ePTFE)으로 제작되는 것이 바람직하다. ePTFE는 소수성이고, 조밀한 미세다공성 구조는 물 침입에 저항하고 소형 입자를 포획하는데 매우 효과적인 표면으로 종결함에 따라, 이는 또한 염분 입자의 통과를 효과적으로 방지한다. 미국 특허 제5,814,405호에서 기술되는 것과 같은 ePTFE 멤브레인을 사용하는 것이 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 상기 특허에서 기술되는 멤브레인은 높은 여과 효율, 기류, 및 파열 강도(burst strength)를 갖는다. 적합한 ePTFE 멤브레인을 제작하는 방법도 상기 특허에 완전히 기술되어 있으며 이는 참조로서 본 명세서에 통합된다. 이들 ePTFE 멤브레인은 델라웨어 뉴워크 더블유. 엘. 코어 앤드 어소시에이트 주식회사(W.L. Gore & Associates, Inc. of Newark, Delaware)로부터 입수할 수 있다. 하지만, 다른 수단에 의해 제작된 동일한 구조의 ePTFE 멤브레인도 또한 사용될 수 있다.
이러한 특정 종류의 ePTFE 멤브레인은 상응하는 인자, 공기 투과율, 물 및 염분 보유, 입자 여과 효율 및 조작 효율 사이의 우수한 트래이드 오프(trade-off)를 제공하는 것으로 판단된다. 특히, 필터 여재가 주름식 카트리지 또는 패널 필터를 형성하도록 접힌 경우에 통상적으로 발생하는 핀 홀들은 이러한 ePTFE 멤브레인이 사용되는 경우 더 이상 문제가 되지 않는 것으로 보인다.
멤브레인에 대한 이들 유리한 특성들은 그 미세 구조에 의한 것일 수도 있다. 더 상세하게, 미국 특허 제5,814,405호에서 기술되는 ePTFE 멤브레인은 원섬유에 의해 상호결합된 일련의 노드를 실질적으로 포함하는 내부 미세구조를 가지며, 이 노드는 대체로 평행하게 배열되고, 신장률이 크며, 25:1 이상의 종횡비, 바람직하게는 150:1 이상의 종횡비를 갖는다. 이는 ePTFE 멤브레인이 PTFE-단일중합체(homopolymer) 및 개량된 PTFE-중합체(polymer)의 혼합물로 형성되는 경우 획득될 수 있다.
미국 특허 제5,814,405호에 기술된 멤브레인의 평균 유공 크기(mean flow pore size)는 1.5 ㎛이하의 범위이며, 이는 본 발명의 목적을 위하여 1.5 ㎛ 초과의, 특히 1.5 ㎛ 내지 15 ㎛ 사이의 평균 유공 크기를 갖고, 바람직한 실시형태에서는 대략 3 ㎛인 평균 유공 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이는 멤브레인을 제작하는 동안 요구되는 다공성이 획득될 때까지 멤브레인을 종방향 및/또는 횡방향으로 더 펼침으로써 용이하게 획득될 수 있다.
따라서, 이는 ePTFE 멤브레인, 지지층, 및 전기적으로 대전된 하나 이상의 멜트 블로운 필터 여재로 이루어진 주름식 적층부를 가진 복합 필터 여재를 포함하는 터빈 흡기구 필터를 제공함으로써 가능해지며, 이 적층부는 대략 3 프레이저 내지 15 프레이저의 공기 투과율 그리고 적어도 90％의 입자 여과 효율, 특히 10 ㎝/s, 특정 실시형태에서 5.3 ㎝/s 또는 그 이하의 면속도에서, 0.3 ㎛ 크기의 입자에 대한 95％ 이상의 입자 여과 효율을 가지며, 멜트 블로운 필터 여재는 대략 30 프레이저(550㎥／㎡ｈ) 내지 대략 130 프레이저의 공기 투과율과 0.3 ㎛ 크기의 입자에 대한 적어도 50％의 입자 여과 효율을 갖는다. 1 ㎝/s 내지 10 ㎝/s까지의 면속도에서 0.3 ㎛ 입자에 대한 99％ 그리고 그 이상의 여과 효율은 가스 터빈 흡기구 용례에 매우 적합한 복합 필터(H12-13)로부터 획득될 수 있다.
본 발명에 따르면, 개별 디미스터가 더 이상 필요하지 않다. 또한, 선택적인 전처리 필터가 필터 여재의 부분을 이미 형성하여, 본 발명의 필터 여재는 －60℃ 내지 ＋70℃ 사이의 엄격한 환경하에서 사용될 수 있다. 결과적으로, 멤브레인 여재가 방수(IP X5)가 되고 높은 염분 보유성을 또한 제공하기 때문에 개별 염분 필터는 더 이상 필요치 않다. 따라서, 터빈 부품의 부식이 효과적으로 방지된다. 본 발명에 따른 단일 단계 필터 여재는 경량이고, 2년의 수명을 가지나 엄격한 환경하에서는 좀 더 길어질 것으로 예상한다.
복합 필터 여재의 다층 구조에 기인하여, 매우 작은 공기 입자만이 전처리 필터를 관통하여 소정 지체 후 멤브레인 표면에 도달할 것이다. 대략 90％의 여과 효율을 가진 멜트 블로운 전처리 필터가 대부분의 입자를 여과한다. 시간이 경과하면 케이크 필터가 전처리 필터의 상류측 상에 축적한다. 이러한 케이크 필터는 추가 여과 효과를 제공한다. 케이크 필터의 여과 효율은 시간이 지날수록 향상하고, 전 전처리 필터의 한 종류를 구성한다. 전술한 방식으로 장착된 필터가 예컨대 90％를 초과하는 상대 습도를 가진 습한 기후하에 노출되는 경우, 케이크 필터는 전체 필터 여재에 대한 중요한 기능을 나타낸다. 더 상세하게, 케이크 필터가 멤브레인 재료의 표면에 직접적으로 축적된 경우에는, 습한 기후에서 케이크 필터 입자의 증대는 필터 여재 상의 증가된 압력 강하의 결과를 발생시킨다. 그러나, 케이크 필터가 전처리 필터에 의한 것과 같이 멤브레인 표면으로부터 분리되는 경우 그러한 압력 강하의 증가는 낮아진다.
도 1은 본 발명의 터빈 흡기구 필터를 위한 복합 필터 여재의 단면도이다.
도 2는 단독 지지층이 필터 여재의 하류측에 있는 또 다른 복합 필터 여재의 단면도이다.
도 3은 단독 지지층이 중심에 배치된 또 다른 복합 필터 여재의 단면도이다.
도 4는 추가 안정층을 필터 여재의 상류측에서 배치한 다른 필터 여재의 단면도이다.
도 5는 터빈 흡기구 필터로서 사용하기 위한 필터의 사시도이다.
도 6은 터빈 흡기구 필터로서 사용하기 위한 카트리지 필터의 사시도이다.
도 7은 복합 필터 여재의 바람직한 멤브레인 여과층 형성부의 구조에 관한 예시적인 확대 단면도를 도시하고 있다.
도 8은 다른 멤브레인 필터 상에 놓인 복합 필터 여재의 개선된 성능을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 터빈 흡기구 필터에서 사용된 복합 필터 여재는 2개의 이상의 여과층인, 멤브레인 여과층과 다층 여과층을 제공한다. 멤브레인 여과층은 다공성 고분자 멤브레인을 포함한다. 하나 이상의 다층 여과 여재층이 기류의 방향에 대하여 멤브레인 여과층의 상류에 위치된다. 선택적으로, 복합 필터 여재 지지층을 포함한다. 지지층은 필터를 통과하는 기류에 대하여 멤브레인 여과층의 상류측 또는 하류측 중 어느 한쪽에 위치될 수 있다. 선택적으로, 지지층은 멤브레인에 적층될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 바람직하게 0.5 ㎜ 내지 1.5 ㎜ 사이의 전체 두께를 가진 몇몇 양상의 복합 필터 여재(10)에 대한 단면도를 나타낸다. 다층 여과 여재층(18)은 (도 1) 화살표에 의해 지시되는 유동의 방향으로, 멤브레인 여과층(20)의 상류에 위치된다. 도 2에서 도시된 것은 여과 여재(10)로서, 이는 멤브레인 여과층(20)의 하류측에 배치되는 지지층(22)을 포함한다. 도 3에서 지지층(22)은 멤브레인 여과층(20)의 상류 상에, 다층 여과 여재층(18)과 멤브레인 여과층(20) 사이 에 배치된다. 지지층(22)이 바람직하게 열적으로 또는 접착제를 매개로 멤브레인 여과층(20)에 적층될지라도, 다층 여과 여재층(18)은 멤브레인 여과층(20) 및 지지층(22)과 개별적으로 느슨하게 결합할 수 있다.
부가적으로, 도 4에서 도시된 것과 같이, 예컨대 섬유상 네트의 형상으로 안정층(23)이 다층 여과 여재층(18)의 상부에 최상층으로서 배열되어, 필터 여재(10)를 취급하고 처리하는 동안 다층 여과 여재층(18) 내 섬유의 엉김을 방지할 수 있다. 안정층(23)은 대략 5 ｇ／㎡ 내지 10 ｇ／㎡의 면적 무게를 가진 멜트블로운으로 제작되는 것이 바람직하며, 열적으로 기계적으로 또는 접착제에 의해 다층 여과 여재층(18)에 부착될 수 있다.
도 5에서 더 잘 확인할 수 있는 바와 같이, 더 나은 구조적 안전성을 제공하고 여과를 위해 노출된 면적을 현저하게 증가시키기 위하여 필터 여재(10)는 주름 형식으로 자체적으로 접히는 것이 바람직하다. 여재는 멤브레인 여과층(20) 및 다층 여과층(18)의 정점(26)이 정렬되도록 주름이 잡혀있다. 주름은 바람직하게 250 ㎜를 초과하지 않는, 가장 바람직하게는 대략 30 ㎜ 내지 90 ㎜ 범위의 높이를 가질 수 있다. 필터 여재(10)는 도 5에서 주름 잡혀서 주름식 패널을 형성하는 것으로 도시되어 있으나, 패널의 두 에지를 결합하여 원통형 필터 여재를 형성하는 것도 대개 바람직하다(도 6). 플레이트는 5 cm/s까지 그리고 그 이상의 높은 면속도에서 여과 작업을 허용하도록 상류측 및/또는 하류측 상에서 스페이서에 의해 안정화되는 것이 바람직하다. 또한, 필터 여재에 고압의 하나 이상의 역류 펄스("역펄스 방법")를 가함으로써 필터 여재를 정화하는 것도 또한 튼튼한 주름 형성을 요구 한다.
도 5는 프레임(14) 내에 장착된 복합 필터 여재(10)를 가진 신규 필터를 도시한다. 프레임(14)의 면적은 용례의 사양이고, 여과될 가스/공기를 수송하는 도관 내에서의 빈틈없는 억지끼움을 제공하도록 형성되어야만 한다. 프레임은 알루미늄 또는 아연 강철 또는 구조적인 중합체를 포함하는 금속과 같은 임의의 재료일 수 있다. 프레임은 양극처리된 알루미늄으로 구성된다. 필터 여재(10)는, 필터 여재(10)와 프레임(14) 사이의 기밀 억지끼움이 이루어지고 필터 여재(10) 주위의 여과되지 않은 공기의 누출을 방지하도록 프레임(14) 내에 장착될 수 있다. 이상적으로는, 필터 여재(10)는 폴리우레탄, 에폭시, 실리콘, 고온 용융 접착제 또는 플래스티솔(plastisol)과 같은 포팅 재료(24)를 사용하여 프레임(14)에 장착된다. 빈틈없는 밀봉을 형성하기 위하여, 포팅 재료(24)가 선택되고 필터 여재(10)로 침지하도록 취급되어져 영구적인 밀봉을 확립한다. 하나의 카트리지 실시예에서, 여재(10)는 500 ㎥／ｈ 내지 1500 ㎥／ｈ, 바람직하게 대략 1000 ㎥／ｈ의 기류 용량을 위해 형성될 수 있다.
선택적으로, 루버를 가진 후드가 필터 앞에 기계적인 비산 보호기로서 배열될 수 있다.
복합 필터 여재(10)의 다층 여과 여재층(18)은 스펀본드와 같은 부직포 섬유상 고분자 웹이 바람직하고, 또는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌, 부직포 폴리에스터 섬유, 섬유글래스, 미세섬유글래스, 셀룰로오스 및 폴리테트라플루오르에틸렌을 포함하는 멜트 블로운 웹이 바람직하다.
멜트 블로운 웹은 고온의 집중된 기류를 용융 스펀에 불어 넣음으로써 극히 미세한 필리멘트를 생성하도록 제조된다. 멜트 블로운 공정은 통상적으로 10 미크론 미만의 비교적 작은 직경을 가진 섬유로 이루어진 연속적인 서브 데니어 섬유를 형성한다.
멜트 블로운 중합체 섬유 웹 층은 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타클로라이트 및 폴리에틸렌을 포함하는 다양한 고분자 재료로 형성될 수 있다. 폴리프로필렌은 더 바람직한 고분자 재료 중 하나이다. 통상적으로, 웹을 형성하는 중합체 섬유는 대략 0.5 ㎛ 내지 대략 10 ㎛의 범위의 직경을 갖는다. 섬유 직경은 대략 1 ㎛ 내지 대략 5 ㎛인 것이 바람직하다.
다층 여과층의 두께가 문제가 되지는 않는다. 다층 여과 여재가 멜트 블로운 웹인 경우, 예컨대 그 두께는 대략 0.25 ㎜ 내지 대략 3 ㎜일 수 있다. 더 두꺼운 두께는 더 높은 포집 용량을 이끌어낸다. 그러나, 과도한 다층 여과 여재층의 두께는 복합 필터 여재에서 사용될 수 있는 전체 층의 수를 제한할 수 있다.
다층 여과 여재의 기본 무게의 선택은 또한 당업계의 당업자의 재량 하에 있다. 멜트 블로운 중합체 섬유 웹의 무게는 예컨대, 대략 1ｇ／㎡ 내지 대략 100ｇ／㎡의 범위 내에 있으며, 멜트 블로운 중합체 섬유 웹의 기본 무게는 대략 10ｇ／㎡ 내지 대략 50 ｇ／㎡인 것이 바람직하다.
하나 이상의 다층 여과 여재는 정전하를 갖는 고효율층을 포함하는 일렉트릭(electret) 필터 여재로서 형성된다. 다양한 공지 기술을 사용하여 여과 성능을 향상하도록 일렉트릭 전하는 멜트 블로운 섬유상 웹에 전해진다.
예를 들어, 적합한 웹은, 타사이(Tsai) 등에 허여된 미국 특허 제5,401,446호에 교시된 방식으로 서로에 대하여 실질적으로 반대 극성을 갖는 인접한 전계와 같은 일련의 전계에 웹을 순차적으로 인가함으로써 용이하게 냉동 대전된다. 상기 특허에서 기술되는 바와 같이, 웹의 일측에는 초기에 양전하가 가해지는 반면 웹의 타측에는 초기에 부전하가 가해진다. 이후, 웹의 제1 측에는 부전하가 가해지고, 웹의 타측에는 양전하가 가해진다. 그러나, 일렉트릭 필터 재료는 또한 다른 공지된 다양한 기술에 의해 제작될 수 있다.
또한, 다층 여과 여재는 여과 성능을 향상시키도록 부가물을 수용할 수 있으며, 성능을 향상시키도록 추출할 수 있는 낮은 정도의 탄화수소를 가질 수도 있다. 섬유는 용융 처리 가능한 플루오르카본(fluorocarbon), 예컨대 불소화합물 옥사졸리디논(fluorochemical oxazolidinones) 및 피페라진기(piperazines) 그리고 과불화 절반(perfluorinated moieties)을 수용할 수 있다. 이러한 부가물의 사용은 전기적으로 대전된 웹 섬유의 성능에 특히 유리할 수 있다.
다층 여과층(18)의 하류는 미세다공성 고분자 멤브레인 여과층(20)에 배치된다. 미세다공성 고분자 멤브레인 여과층(20)은 다층 여과층을 통과하는 입자를 포획하도록 한다. 미세다공성 고분자 멤브레인은 입자와 유체 흐름으로부터의 유기체를 제거하는 안전성과 신뢰성을 나타낸다. 멤브레인은 통상적으로 그 고분자 조합, 공기 통기성, 수용체에 대한 압출력 및 여과 효율에 의해 특성화된다.
다양한 미세다공성 고분자 멤브레인은 용례의 필요성에 따라 멤브레인 여과층으로 사용될 수 있다. 멤브레인 여과층은 다음 예시적인 재료, 니트로셀룰로오 스, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리설폰, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리데닌 플로라이드(polyvinylidene fluorid), 아크릴 공중합체로 구성될 수 있다.
멤브레인 여과층은 액체의 통과를 방지할 수 있는 소수성 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 멤브레인 여과층은 필터 여재에 걸쳐 인가되는 압력차를 여과층을 통과하는 임의의 액체가 없어도 지탱할 수 있어야만 한다. 바람직한 멤브레인은 0.01 ｂａｒ 내지 0.25 ｂａｒ의 물 침투압과, 대략 7 프레이저(frazier; 128㎥／㎡ｈ) 내지 대략 100 프레이저의 평균 공기 통기성, 더 바람직하게는 적어도 대략 30 프레이저(550 ㎥／㎡ｈ) 프레이저인 평균 공기 통기성, 가장 바람직하게는 적어도 대략 60 프레이저(1100 ㎥／㎡ｈ)의 평균 공기 통기성을 갖는다.
바람직하게, 멤브레인 여과층은 ePTFE, 불화 에틸렌프로필렌(FEP), 퍼플루오르알콕시 폴리머(PFA), 폴리프로필렌(PU), 폴리에틸렌(PE) 또는 or 초고분자량체 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene, uhmwPE)과 같은 미세다공성 플루오르폴리머(fluoropolymer)이다.
가장 바람직하게, 멤브레인 여과층은 ePTFE를 포함한다. 적합한 ePTFE 멤브레인은 미국 특허 제5,814,405호에 기술되어 있다. 상기 특허에 기재된 멤브레인은 우수한 여과 효율, 높은 기류, 및 파열 강도를 갖는다. 도 7은 전술한 미국 특허로부터 가져온 SEM 영상을 도시하고 있으며, 상기 특허에 기재된 ePTFE 멤브레인의 미세 구조의 일예를 제공하기 위하여 이 용례에 도입된다. 확인할 수 있는 것과 같이, 멤브레인의 미세구조는 원섬유에 의해 상호결합된 일련의 노드를 포함하 고, 이 노드는 대체로 평행하게 배열되고, 신장률이 크며, 25:1 또는 그 이상의 종횡비를 갖는다. 미세 구조의 장형 노드는 필터 주름 잡음 공정 동안 멤브레인의 어떠한 조각남도 방지함으로써 핀홀 형성의 위험도 회피하게 돕는 것으로 판단된다.
멤브레인 여과층(20)은 필터의 임의의 특성을 향상시키기 위해 충진 재료를 선택적으로 수용할 수 있다. 미국 특허 제5,814,405호에는 탄소 블록과 같은 적합한 충진재 또는 다른 도전성 충진재, 촉매 미립자, 암모니아로 훈증된 이산화규소(fumed silica), 콜로이드 이산화규소, 또는 활성화된 탄소와 같은 흡수 재료, 또는 활성화된 알루미나 및 TiO2와 같은 세라믹 충진재, 그리고 본 발명에서 유용한 충진된 멤브레인을 준비하는 방법이 완전히 기술되어 있다.
지지층(22)은 여과층(20)을 안정화하도록 마련된다. 따라서, 바람직한 지지 재료는 멤브레인과 다층 여과층을 지지하기에 충분할 정도로 강성을 가져야하나, 멤브레인에 손상을 주는 것을 방지하기에 충분할 정도로 부드럽고 유연해야한다. 지지층(22)은 부직포 직물 또는 직포 직물을 포함할 수 있다. 다른 실시예의 적합한 지지층은 직포 및 부직포 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 섬유글래스, 미세섬유글래스 및 폴리테트라플루오르에틸렌을 포함할 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다. 주름의 방향에 있어서, 재료는 주름을 서로 이격시켜 유지하도록(즉, 주름이 중첩되는 것을 방지하도록) 주름 내에 기류 채널을 제공해야한다. 스펀본드식 부직포와 같은 재료는 이러한 용례에서 사용하는데 특히 적합하다.
지지층(22)은 멤브레인 필터층(20)의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다. 지지 재료(22)는 기저층을 형성하도록 멤브레인 여과층에 적층될 수 있다. 이러한 관점에서, 기저층은 겹쳐진 멜트 블로운 여재층에 대한 양쪽 지지를 제공하고 최종 여과 표면으로서 작용한다.
시험 방법
투과율
공기 투과율은 프레이저 수 시험 방법(Frazier number test method)에 따라 결정될 수 있다. 이러한 방법으로, 공기 투과율은 개스킷식으로 플랜지된 고정물에 시험 샘플을 클램핑함으로써 측정되며, 고정물은 기류 측정을 위하여 대략 2.75 인치 직경과 6 인치 평방 면적의 원형 단면을 제공한다. 샘플 고정물의 상류측은 건조 압축된 공기 공급원과 직렬인 유량계(flowmeter)와 연결된다. 샘플 고정물의 하류측은 대기로 개방한다. 시험은 샘플의 상류측에 수두압 0.5 인치를 가하고, 직렬 유량계(볼-부동 로타미터)를 통과하는 공기의 유속을 기록함으로써 달성된다. 샘플은 시험 전 적어도 4시간 동안 21 ℃ 그리고 65 ％ 상대 습도하에서 조절된다. 그 결과는 0.5인치의 수압에서 샘플에 대하여 입방 피트/분/평방 피트의 단위를 갖는 프레이저 수의 용어로 보고된다.
포집 용량
포집 용량은 하기의 방법에 따라 결정될 것이다. 3 ％ 염화나트륨 수용액은 정격 출력 원자화기(TSI Model 3096; 쇼어뷰, 미네소타)를 이용하여 원자화된다. 입자는 80 ℃에서 가열되어 건조된 후 정화 건조 공기로 희석된다. 입자 크기의 분포는 공기역학적 입자 계수기(Aerodynamic Particle Sizer)(즉,TSI Model 3320; 쇼어뷰, 미네소타)에 의해 측정된다. 기하 평균 입자 직경(geometric mean particle diater) 및 표준 편차가 결정된다.
직경이 44.4 ㎜인 필터 시험 샘플은 시험 전에 무게가 측정되고 필터 고정기 내부에 위치된다. 면속도는 53 ㎜／ｓ로 설정된다. 필터 전체의 압력 강하는 압력 센서(pressure transducer)(예를 들어, Heise Model PMlO; 스트래트포드, 코네티컷)에 의해 연속적으로 모니터 된다. 필터 여재에 걸친 최종 압력 강하가 750 ㎩에 도달할 때까지 이러한 필터는 염화나트륨 수용액으로 채워진다. 이러한 시험 샘플은 질량 하중을 결정하도록 검사한 후에 다시 무게가 측정된다. 포집 부하 용량은 시험 샘플의 초기 질량과 최종 질량 사이의 차이이다.
여과 효율
입자 집진 효율은 자동화된 효율 시험기(예컨대, 미네소타주 세인트폴, TSI 사로부터 입수할 수 있는 Model 8160)에 의해 측정된다. 이 시험은 실내 대기 온도(70 °Ｆ)와 상대 습도 조건(40 ％)에서 실행된다. 디옥틸프탈레이트(dioctyl-phthalate ; DOP)는 0.03 ㎛ 내지 0.5 ㎛인 직경의 입자를 합유하는 에어로졸을 생성하도록 원자화된다. 제1 샘플은 5.3 ㎝／ｓ의 기류 속도에서 에어로졸로 테스트된다. 2개의 응축 핵 입자는 검사 샘플의 상류와 하류에서 동시에 입자 농도를 거꾸로 측정한다. 입자 조건 효율은 필터에 의해 집진된 상류 테스트 입자의 백분율로 보고된다.
대전 및 방전된 멜트 블로운의 비교
대전 및 방전된 멜트 블로운(MB)의 차등 효율은 세 가지 예 A, B 및 C의 관하여 하기의 표 1에서 나타내고 있다.
필터 투과율 (frazier) 부하 용량 (mg) 포집 용량 (ｇ／㎡) 개선도
실시예 A ePTFE 7.6 8.8 6.4 -
실시예 B ePTFE＋대전된 MB 4.9 12.6 9.1 43％
실시예 C ePTFE ＋중립 MB 5.1 4.4 3.2 -50％
실시예 A는 지지층으로 203 ｇ／㎥ 폴리에스터 스펀본드 베커를 가진 ePTFE 멤브레인을 포함하는 ePTFE 멤브레인 적층부에 관한 것이다. 이 멤브레인은 대략 7.6 프레이저의 투과율을 갖고 임의의 시험 조건하에서 6.4 ｇ／㎥의 포집 용량을 나타낸다.
실시예 B는 실시예 A의 ePTFE 멤브레인 적층부에 초음파로 융착된 30 ｇ／㎥ 폴리프로필렌 멜트 블로운을 가진 독창적인 복합 필터 여재에 관한 것이다. 실시예 B에 사용된 멜트 블로운은 매사추세츠 이스트 왈포일에 기반을 둔 힐링스워스 앤드 보스사(Hollingsworth and Vose Company)로부터 입수할 수 있는, 부품번호 TR1462A로 가능하다. 초음파 융착은 대략 0.8 ㎜인 크기의 소형 용접점을 가진, 필터의 전체 면적에 걸쳐 형성되며, 전체에는 대략 55,500 점／㎡이 있다. 복합 필터 여재의 투과율은 대략 4.9 프레이저이고, 필터 여재는 동일한 시험 조건하에서 9.1 ｇ／㎥의 포집 용량을 나타내고, 이는 43 ％의 개선도를 보인다.
실시예 B에서 복합 필터 여재가 본 발명에 따라 정전기적으로 대전되는 반면, 실시예 C는 동일한 복합 필터 여재에 관한 것이기는 하지만, 정전기 전하를 중성화시키기 위해 이소프로필 알콜(Isopropyl alcohol) 또는 이소프로판올(Iso-propanol)에 여재를 담궈서 방전시키고, 이어서 건조한다. 예견되는 바와 같이, 투과율이 많이 변하지 않기는 하지만, 실시예 C는 실시예 B 보다 더 낮은 포집 용량, 즉 3.2 ｇ／㎡을 단지 나타낸다. 놀랍게도, 대전되지 않은 복합 필터 여재도 ePTFE 단일 적층부의 포집 용량보다 다소 낮은 포집 용량으로 귀결한다.
비교예
(델라워어주 뉴워크) 더블유. 엘. 코어 앤드 어소시에이트사(W.L. Gore & Associates, Inc. of Newark, Delaware)로부터 입수할 수 있는, 미세다공성 ePTFE 멤브레인 적층부는 멤브레인 필터의 부하 용량을 예시한다. ePTFE 멤브레인은 18 프레이저 내지 29 프레이저, 평균적으로 대략 25 프레이저의 공기 투과율과, 0.2 ｂａｒ 초과의 볼 파열 강도, 대략 5ｇ／㎡의 무게, 5.3 ㎝/s의 면속도에서 대략 95％ 또는 그 이상의 여과 효율을 갖는다. 멤브레인의 물 침입 압력은 대략 100ｍｂａｒ이다. ePTFE 멤브레인은 270ｇ／㎡의 기본 무게, 28 프레이저 내지 32 프레이저 사이의 공기 투과율 그리고 14 ｂａｒ초과의 뮬렌(Mullen) 타입의 파열을 가진 폴리에스터 스펀본드 지지 재료(일본, 토레이사로부터 입수 가능)에 융착된다. 멤브레인은 180 ℃ 내지 350 ℃ 사이의 온도 및 0.1 ｂａｒ 내지 7 ｂａｒ 사이의 압력으로 지지 재료에 융착된다. 최종 ePTFE 적층부는 5 프레이저 내지 8 프레이저 사이의 공기 투과율을 갖는다. 필터는 압력 강하가 750 ㎩에 도달할 때까지 이전에 설명된 시험 절차에 따라 염화나트륨 에어로졸로 채워진다. 도 8에서 적층부에 대한 포집 부하 곡선이 도시되어 있다. 전체 포집 부하 용량은 14ｍｇ이다.
실시예 1
10ｇ／㎡의 멜트 블로운 여재(델라웨어주 미들타운, 델스타 주식회사로부터 입수할 수 있는 DelPore 6001-10P)의 층은 비교예의 ePTFE 멤브레인 적층부의 상류에 위치되어 복합형 여재를 형성한다. 멜트 블로운 여재는 10ｇ／㎡의 폴리프로필렌 멜트블로운층과 10ｇ／㎡의 폴리에스터 스펀 본드 스크림(scrim)으로 제작된다. 폴리프로필렌 섬유는 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 직경을 갖는다. 평균 기공 크기는 대략 15 ㎛이고, 여재 두께는 대략 0.2 ㎜이다. 다층 여과층의 공기 투과율은 대략 130 프레이저이다. 여재는 전기적으로 대전되어 입자 집진 효율을 향상시킨다. 필터는 압력 강하가 750 ㎩에 도달할 때까지 이전에 설명된 시험 절차에 따라 염화나트륨 에어로졸로 채워진다. 부하 곡선은 도 8에서 도시되고 있다.
실시예 2
30ｇ／㎡의 멜트 블로운 여재(델라웨어주 미들타운, 델스타 주식회사로부터 입수할 수 있는 DelPore 6001-30P)의 다층 여과 여재층은 비교예의 ePTFE 멤브레인 적층부의 상류에 위치되어 복합형 여재를 형성한다. 멜트 블로운 여재는 30ｇ／㎡의 폴리프로필렌 섬유층과 10ｇ／㎡의 폴리에스터 스펀 본드 스크림으로 제작된다. 폴리프로필렌 섬유는 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 직경을 갖는다. 평균 기공 크기는 대략 15 ㎛이고, 여재 두께는 대략 0.56 ㎜이다. 멜트 블로운의 공기 투과율은 대략 37 프레이저이다. 여재는 전기적으로 대전되어 입자 집진 효율을 향상시킨다. 이러한 멜트블로운 여재의 필터의 2개의 층은 미세다공성 ePTFE 적층부의 상류에 위치된다. 필터는 압력 강하가 750 ㎩에 도달할 때까지 이전에 설명된 것과 같이 염화나트륨 에어로졸로 채워진다. 부하 곡선은 도 8에서 도시되고 있다.
실시예 3
30ｇ／㎡의 멜트 블로운 폴리프로필렌(미국 델라웨어주 미들타운, 델스타 주식회사로부터 입수할 수 있는 DelPore 6001-30P)의 다층 여과 여재층은 비교예의 미세다공성 ePTFE 멤브레인 적층부의 상류에 위치되어 복합형 여재를 형성한다. 멜트 블로운 여재는 30ｇ／㎡의 폴리프로필렌 섬유층과 10ｇ／㎡의 폴리에스터 스펀 본드 스크림으로 제작된다. 스크림은 연한 멜트 블로운 여재를 지지한다. 폴리프로필렌 섬유는 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 직경을 갖는다. 평균 기공 크기는 대략 15 ㎛이고, 여재 두께는 대략 0.56 ㎜이다. 멜트 블로운의 공기 투과율은 대략 37 프레이저이다. 여재는 전기적으로 대전되어 입자 집진 효율을 향상시킨다. 이러한 멜트블로운 여재의 한 층은 미세다공성 ePTFE 적층부의 상류에 위치되고 그리고 이에 연결되어, 스크림이 외측 상류측을 형성하는 복합 필터 여재를 형성한다. 필터는 압력 강하가 750 ㎩에 도달할 때까지 이전에 설명된 것과 같이 염화나트륨 에어로졸로 채워진다. 부하 곡선은 도 8에서 도시되고 있다. 이는 실시예 2의 부하 곡선과 실질적으로 동일하다.
조합 여재는 도 5에서 도시되는 것과 같은 카트리지 필터를 형성하는데 사용된다. 카트리지 필터는 주름진 복합형 여재 재료(10)를 포함하고, 이 재료는 원형으로 배열되며, 측면 에지(4) 중 하나 이상이 대응하는 밀폐용 캡(2a, 2b)에 의해 밀봉된다. 카트리지 필터는 70 ㎝의 높이와 35 ㎝의 직경을 갖는다. 한 필터 중 주름진 복한 여재 재료는 12.6 ㎡의 여과 영역을 갖는다. 필터가 새것인 경우 1000 ㎥／ｈ의 기류 속도는 대략 180 ㎩의 압력 강하지점에서 도달한다. 원형인 여재 재료의 내부(15)는 금속 그리드를 갖는다. 공기를 이용한 5ＭＷ의 가스 터빈의 최고 동력을 위하여, 예시적으로 64 카트리지 필터는 하나의 필터 하우스 내에 배열될 수 있다.
필터의 여과 효율은 하기의 표 2에서 나타내고 있다. 표 2에는 (실시예 1에 도시된 것과 같은) ePTFE 멤브레인, 30ｇ／㎡의 멜트 블로운의 층 및 실시예 3에 따라 필터 복합체 사이의 효율을 나타내고 있다. 이들 샘플들은 모두 1 ㎝／ｓ와 5.3 ㎝／ｓ의 접근 속도로 시험 된다. 실시예 3에 따른 복합체는 최고의 여과 효율을 갖는다.
효율 ＠1 ㎝／ｓ 효율 ＠5.3 ㎝／ｓ
입자 크기㎛ ePTFE 30ｇ／㎡ 멜트블로운 복합체 ePTFE 30ｇ／㎡ 멜트블로운 복합체
0.03 99.786 99.218 99.977 97.141 83.185 99.226
0.05 99.652 95.120 99.961 95.997 81.523 98.898
0.07 99.490 94.809 99.946 95.082 80.417 98.703
0.1 99.274 95.721 99.939 94.868 81.093 98.867
0.15 99.189 96.847 99.954 95.551 81.643 99.145
0.2 99.265 97.655 99.974 96.659 82.349 99.440
0.3 99.570 98.587 99.993 98.360 85.424 99.779

Claims (18)

  1. 터빈으로 유입되는 가스 흐름으로부터 입자를 제거하기 위한 터빈 흡기구 필터로서,
    복합 필터 여재(10) 및, 이 복합 필터 여재(10)가 내부에 장착되어 필터 여재(10)와 프레임(14) 사이에 기밀 끼워맞춤이 이루어지는 프레임(14)을 포함하고,
    복합 필터 여재(10)는, 다공성 고분자 멤브레인을 포함하는 멤브레인 여과층(20), 및
    섬유를 포함하고, 필터를 통과하는 가스의 유동 방향에 대하여 멤브레인 여과층(20)의 상류측에 배치되는 하나 이상의 다층 여과 여재층(18)을 포함하는 터빈 흡기구 필터에 있어서,
    상기 다층 여과 여재층(18)의 섬유는 정전하를 갖는 것을 특징으로 하는 것인 터빈 흡기구 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 멤브레인 여과층(20)은 다공성 폴리테트라플루오르에틸렌(ePTFE)을 포함하는 것인 터빈 흡기구 필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 멤브레인 여과층(20)의 상류측 또는 하류측에 그리고 멤브레인 여과층(20)에 인접하게 지지층(22)이 배치되는 것인 터빈 흡기구 필터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지층(22)은 멤브레인 여과층(20)에 적층되는 것인 터빈 흡기구 필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 다층 여과 여재층(18)은 부직포 섬유상 고분자 웹(web)을 포함하는 것인 터빈 흡기구 필터.
  6. 제5항에 있어서, 부직포 섬유상 고분자 웹은 멜트 블로운(melt blown) 웹인 것인 터빈 흡기구 필터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 멤브레인 여과층은 7 프레이저(7 Frazier) 이상의 투과율, 더 바람직하게는 대략 30 프레이저의 투과율, 가장 바람직하게는 60 프레이저 이상의 투과율을 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 다층 여과 여재층(18)은 각각 적어도 대략 30 프레이저 이상의 투과율, 더 바람직하게는 대략 100 프레이저 이상의 투과율을 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 복합 필터 여재(10)는 10 ㎝/s 이하의 면속도(face velocity)에서 0.3 미크론 크기의 입자의 90％ 이상을 여과하 는 입자 여과 효율을 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 멤브레인 여과층(20)과 하나 이상의 다층 여과 여재층(18)은 멤브레인 여과층(20)과 하나 이상의 다층 여과층(18)의 정점(26)이 정렬되도록 주름이 잡혀있는 것인 터빈 흡기구 필터.
  11. 제10항에 있어서, 필터 여재(10)는 주름식 패널로 형성되는 것인 터빈 흡기구 필터.
  12. 제11항에 있어서, 패널의 2개의 에지는 원통형 필터 여재를 형성하도록 결합되는 것인 터빈 흡기구 필터.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멤브레인 여과층(20)은 원섬유에 의해 상호결합된 일련의 노드를 실질적으로 포함하는 내부 미세구조를 갖는 미세다공성 폴리테트라플루오르에틸렌(ePTFE) 멤브레인이며, 상기 노드는 대체로 평행하게 배열되고, 신장률이 크며, 25:1 이상의 종횡비를 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 노드는 150:1 이상의 종횡비를 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)은 PTFE-단일중합체(homopolymer) 및 개량된 PTFE-중합체(polymer)의 혼합물인 것인 터빈 흡기구 필터.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 멤브레인 여과층은 1.5 ㎛를 초과하는 평균 유공 크기(mean flow pore size)를 갖는 것인 터빈 흡기구 필터.
  17. 제16항에 있어서, 평균 유공 크기는 대략 3 ㎛인 것인 터빈 흡기구 필터.
  18. 가스 흐름이 터빈으로 유입될 수 있는 흡기구를 갖는 가스 터빈에 있어서,
    제1항 내지 제17항 중 어느 한항에 따른 터빈 흡기구 필터가 가스 흐름이 터빈으로 유입되기 전에 필터를 먼저 통과하도록 흡기구에 위치되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
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