KR101760736B1 - 가스터빈용 연소 덕트를 조립하기 위한 스프링 플레이트 - Google Patents

Abstract

개시되는 발명은 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 구성하는 라이너와 트랜지션 피스를 탄력적으로 지지하는 스프링 플레이트에 관한 것으로서, 환형의 띠 형태로 형성된 중간 플레이트; 및 상기 중간 플레이트를 상기 라이너 측을 향하는 제1 영역과 상기 트랜지션 피스 측을 향하는 제2 영역으로 분할하였을 때, 상기 제1 영역 및 제2 영역의 길이방향을 따라 각각 이격 배치된 복수 개의 판형 스프링;을 포함하는 스프링 플레이트인 것을 특징으로 한다.

Description

가스터빈용 연소 덕트를 조립하기 위한 스프링 플레이트{Spring plate for assembling a combustion duct of gas turbine}

본 발명은 가스터빈의 연소 덕트를 조립하기 위한 스프링 플레이트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 라이너와 트랜지션 피스의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하면서 냉각을 위한 압축공기의 흐름을 최대한 방해하지 않는 스프링 플레이트에 관한 것이다.

가스터빈은 고온, 고압의 연소가스로 터빈을 가동시키는 회전형 열기관이다. 일반적으로 압축기, 연소기, 터빈으로 이루어져 있으며, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 팽창하는 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이 연소 가스의 힘을 이용하여 터빈을 회전시킴으로써 동력을 얻게 된다.

연소기에서 만들어진 고온의 연소 가스를 터빈까지 전달하기 위해서는 덕트 구조물이 필요한데, 이러한 덕트 구조물은 연소 덕트 조립체라 불릴 수 있다. 연소 덕트 조립체는 통상적으로 연소기에 인접한 라이너와 상기 라이너와 연결되는 트랜지션 피스로 이루어진다.

연소 덕트 조립체(6)의 일 실시형태를 도 1을 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 라이너(2)의 상류측에는 연소기(1)가 배치되는데, 트랜지션 피스(3)와 연결되는 라이너(2)의 하류측 외면에는 외측으로 볼록하게 만곡된 환형의 스프링 실(5)이 부착되어 있다. 이 환형의 스프링 실(5)은 보통 훌라 실(hula seal)로 불린다. 그리고, 트랜지션 피스(3)는 라이너(2)의 하류측에 부착된 스프링 실(5)의 볼록한 부분과 탄력적으로 접촉하는 내벽과, 상기 내벽을 감싸는 외벽의 이중관 구조를 갖는다. 따라서, 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)는 스프링 실(5)의 탄성을 매개로 상호 슬라이딩이 가능하게 연결된다.

그런데, 연소 덕트 조립체는 고온의 연소 가스가 흐르는 통로이기 때문에 적절한 냉각이 요구되며, 이를 위해 압축기에서 고압으로 압축된 공기의 일부를 가스터빈의 하우징 안에 충만시키는 한편 트랜지션 피스의 외벽과 라이너를 감싸는 슬리브에 다수의 통공을 뚫어 압축공기가 라이너와 트랜지션 피스를 냉각시키도록 구성되어 있다.

그렇지만, 라이너에 일단이 부착된 스프링 실의 존재는 압축공기의 흐름을 막는 방해물로 작용한다. 따라서, 특허문헌 1에 개시된 구성과 같이, 스프링 실(훌라 실)의 거의 전체에 걸쳐 길게 슬릿을 형성하여 트랜지션 피스의 내벽 안쪽으로도 압축공기가 흐르도록 하는 한편, 스프링 실이 설치되는 라이너의 일부분을 그 사이에 공간이 있는 이중벽 구조로 하고 그 안으로도 압축공기가 흐르도록 함으로써 스프링 실에 의해 가려지는 라이너의 외면도 냉각될 수 있게 하기도 한다.

그러나, 특허문헌 1의 구성은 라이너와 트랜지션 피스를 연결시키는 스프링 실에 긴 슬릿을 형성하기 때문에 구조적으로 스프링 실의 탄성이 낮아져 라이너와 트랜지션 피스의 결합 강성을 상당히 떨어뜨리며, 스프링 실이 설치되는 라이너의 일부분을 중공의 이중벽 구조로 만들기 때문에 제작이 복잡하고 충분한 라이너 냉각 효과를 얻기 힘들다는 문제점이 있다.

이는 구조적으로 훌라 실이 압축공기의 흐름을 방해하는 구조물이기 때문에 복잡한 설계가 요구되는 것으로서, 기존의 훌라 실을 대체하여 라이너와 트랜지션 피스의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하면서 냉각을 위한 압축공기의 흐름을 최대한 방해하지 않는 새로운 지지체의 개발이 필요한 실정이다.

미국등록특허 제8,245,514호 (2012.08.21 공고)

본 발명은 라이너와 트랜지션 피스의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하면서 냉각을 위한 압축공기의 흐름을 최대한 방해하지 않는 새로운 구조의 스프링 플레이트를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 구성하는 라이너와 트랜지션 피스를 탄력적으로 지지하는 스프링 플레이트에 관한 것으로서, 환형의 띠 형태로 형성된 중간 플레이트; 및 상기 중간 플레이트를 상기 라이너 측을 향하는 제1 영역과 상기 트랜지션 피스 측을 향하는 제2 영역으로 분할하였을 때, 상기 제1 영역 및 제2 영역의 길이방향을 따라 각각 이격 배치된 복수 개의 판형 스프링;을 포함하는 스프링 플레이트인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 내주면을 따라 구비되고, 상기 중간 플레이트는 상기 제1 영역과 제2 영역의 경계선을 따라 단차부가 형성되어 상기 제1 영역과 제2 영역 중 어느 한 영역의 내경이 더 크게 형성된다.

여기서, 상기 제2 영역의 내경이 더 클 수 있으며, 이때 상기 제2 영역의 내경은 상기 제1 영역의 내경보다 상기 트랜지션 피스의 두께만큼 더 클 수 있다.

그리고, 상기 판형 스프링은 중간에 볼록한 곡면부가 형성되고, 그 양단이 모두 상기 중간 플레이트에 고정되어 있다.

이러한 실시형태에서는 상기 판형 스프링이 상기 중간 플레이트의 중심축과 평행한 방향을 따라 신축하는 방향으로 배치된다.

그리고, 상기 제1 영역 및 제2 영역에 각각 구비된 판형 스프링은 상기 제1 영역 및 제2 영역의 경계선과 인접한 일단이 고정되어 있을 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 판형 스프링은 중간에 오목면이 형성되면서 상기 오목면의 양옆으로 볼록면이 형성된 형태이고, 상기 판형 스프링의 길이방향이 상기 중간 플레이트의 원주방향을 따르도록 배치된다.

이러한 실시형태에서는 상기 판형 스프링의 양단 중 적어도 어느 일단이 상기 중간 플레이트에 고정된다.

한편 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 내주면 또는 외주면에 일단이 고정되고, 타단은 상기 중간 플레이트의 축방향을 따라 외측으로 연장된 스프링 발을 형성하게 된다.

여기서, 상기 제1 영역과 제2 영역에 각각 구비된 상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 축방향을 따라 서로 겹치지 않게 교번으로 배치될 수 있다.

이러한 본 발명의 스프링 플레이트는 상기 중간 플레이트의 외주면을 따라 이격되게 구비되는 복수 개의 브라켓을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기와 같은 구성을 가진 스프링 플레이트가 적용되는 가스터빈용 연소 덕트의 조립 구조는, 상기 스프링 플레이트의 브라켓이 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 구성하는 슬리브에 고정되고, 상기 중간 플레이트의 제1 영역으로는 라이너가 슬라이딩 결합되는 한편 상기 제2 영역으로는 트랜지션 피스가 슬라이딩 결합됨으로써 상기 스프링 플레이트가 상기 라이너와 트랜지션 피스를 각각 탄력적으로 지지하게 된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 스프링 플레이트는 라이너와 트랜지션 피스를 끼워서 결합하는 방식으로 쉽게 조립할 수 있으면서 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하면서 지지하는 것이 가능하다.

또한, 종래의 탄성 지지체인 훌라 실에 비해 냉각을 위한 압축공기의 유로를 차단하는 면적이 상당히 줄어들기 때문에 연소 덕트 조립체의 냉각 효율 향상에도 많은 기여를 한다.

그리고, 종래의 훌라 실은 라이너에 일단을 용접으로 고정하기 때문에 훌라 실의 수명이 다하였을 때 이를 보수하는 것이 쉽지 않지만, 본 발명의 스프링 플레이트는 라이너와 트랜지션 피스 어디에도 용접되지 않기 때문에 유지 보수 측면에서도 유리하다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 연소 덕트 조립체의 결합 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스프링 플레이트의 구조를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도.
도 4는 도 2의 스프링 플레이트를 적용하여 연소 덕트 조립체를 구성하는 구조를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 스프링 플레이트의 구조를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시형태에 따른 스프링 플레이트의 구조를 도시한 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여할 것이며, 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.

그리고, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되면서 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고도 이해되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스프링 플레이트(10)의 구조를 도시한 사시도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 스프링 플레이트(10)의 기본적인 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다. 참고로, 도 2는 대칭 구조를 갖는 스프링 플레이트(10)의 절반만을 도시한 것으로서, 이는 스프링 플레이트(10)의 내부 구조를 명확히 보여주기 위한 것이다. 따라서, 도면에서는 생략된 나머지 절반은 도시된 구조의 대칭 형태가 이어져 있는 것으로 이해하여야 하며, 다른 도면에서도 이와 유사하게 대칭 형태를 생략하고 도시할 수 있음에 유의할 필요가 있다.

그리고, 본 발명의 스프링 플레이트(10)는 도 1에 도시된 연소 덕트 조립체(6)를 구성하는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 슬라이딩 가능하게 탄력적으로 지지하는 독립된 구성체로서, 종래의 훌라 실을 대체하여 적용될 수 있는 것이다. 따라서, 라이너(2)와 트랜지션 피스(3), 슬리브(4) 등에 관한 설명은 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 스프링 플레이트(10)의 구성을 살펴보면, 환형의 띠 형태로 형성된 중간 플레이트(110)와, 중간 플레이트(110)에 구비되는 복수 개의 판형 스프링(120)으로 나누어 볼 수 있다.

중간 플레이트(110)는 띠 형상의 판재가 둥글게 원형으로 말린 환형의 플레이트이다. 중간 플레이트(110)는 스프링 플레이트(10)의 골격을 형성하는 프레임의 기능을 하며, 안쪽의 라이너(2)와 트랜지션 피스(3), 그리고 바깥쪽의 슬리브(4) 사이에 형성되는 환형 공간에 배치될 수 있는 외경의 크기를 가진다.

중간 플레이트(110)의 내주면을 따라서는 복수 개의 판형 스프링(120)이 배치된다. 여기서, 판형 스프링(120)이라 함은 금속재질의 평평한 판재를 가공하여 굴곡을 주거나 꺾임을 주는 형태로 소성가공을 함으로써 그 형태에 의해 탄성력을 발휘하는 탄성수단을 의미하는 것이다. 따라서, 도시된 형태의 판형 스프링(120) 이외의 다른 다양한 변형된 형태가 적용될 수 있음에 유의할 필요가 있다.

복수 개의 판형 스프링(120)은 중간 플레이트(110)의 개방면 양측으로 각각 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 지지할 수 있도록 두 개의 열을 이루도록 배치되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서는 편의상 중간 플레이트(110)를 라이너(2) 측을 향하는 제1 영역(111)과, 트랜지션 피스(3) 측을 향하는 제2 영역(112)으로 분할하여 설명하기로 한다.

이처럼 중간 플레이트(110)를 제1/제2 영역(111,112)으로 구분한다면, 판형 스프링(120)은 중간 플레이트(110)의 제1 영역(111) 및 제2 영역(112)의 길이방향, 즉 원주방향을 따라 내주면 상에 각각 이격 배치된다. 이에 따라, 중간 플레이트(110)의 제1 영역(111) 및 제2 영역(112)을 향해 각각 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 밀어넣으면, 각 영역에 원주방향을 따라 구비된 복수 개의 판형 스프링(120)에 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 외주면이 끼워진다.

이러한 구조는 도 4의 단면도를 참조할 수 있는데, 원주방향을 따라 열을 이루는 복수 개의 판형 스프링(120)은 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 중심을 자동으로 일치시킬 수 있으며, 판형 스프링(120)의 탄성에 의해 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 탄력적으로 지지하게 된다.

이와 같은 판형 스프링(120)의 지지 구조는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 길이방향으로 열팽창하는 것을 허용한다. 이는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 판형 스프링(120)에 슬라이딩 방식으로 결합하기 때문에 가능한 것이다. 또한, 판형 스프링(120)은 중간 플레이트(110)의 반경 방향으로 탄성 변형을 하기 때문에 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 반경방향으로 열팽창하는 것 역시 허용된다. 따라서, 본 발명의 스프링 플레이트(10)는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 모두를 탄력적으로 수용할 수 있다.

여기서, 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 길이방향으로 열팽창 하였을 때 마주보는 단부가 서로 부딪혀 자유로운 길이 신장이 차단됨으로써 응력이 쌓이거나 변형이 일어나는 것을 방지하기 위하여, 라이너(2)와 트랜지션 피스(3) 중 어느 한쪽이 다른 쪽 안으로 들어가 겹쳐질 수 있도록 내경을 서로 다르게 만들 수 있다.

따라서, 본 발명의 스프링 플레이트(10)도 이러한 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 수용할 수 있게 제1 영역(111)과 제2 영역(112)의 경계선을 따라 중간 플레이트(110)에 단차부(114)를 형성함으로써, 제1 영역(111)과 제2 영역(112) 중 어느 한쪽 영역의 내경을 더 크게 형성할 수 있다.

이와 같이 중간 플레이트(110)의 중간에 단차부(114)를 형성하면 서로 외경이 다른 라이너(2)나 트랜지션 피스(3)를 적용하더라도 동일한 사양의 판형 스프링(120)을 사용할 수 있다. 즉, 단차부(114)의 높이로서 라이너(2)와 트랜지션 피스(3) 사이의 외경 차이를 해결하는 것이며, 이에 따라 판형 스프링(120)의 사양을 하나로 통일하는 것이 가능해진다. 만일 판형 스프링(120)의 사양을 바꾸려면 판형 스프링(120)을 새로 설계하고 평가를 해야 하기 때문에 시간과 비용면에서 불리해진다.

도 4는 도 2의 스프링 플레이트(10)를 적용하여 연소 덕트 조립체(6)를 구성하는 일 실시형태를 도시한 단면도인데, 이러한 실시형태에서는 트랜지션 피스(3) 측의 제2 영역(112)의 내경을 제1 영역(111)보다 더 크게 만들었다. 이러한 실시형태는 트랜지션 피스(3)의 안쪽으로 라이너(2)가 끼워지는 구조인 경우이다. 따라서, 이러한 경우 제2 영역(112)의 내경은 제1 영역(111)의 내경에 비해 트랜지션 피스(3)의 두께만큼 더 크게 만들어질 수 있다.

도 3은 도 2의 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도로서, 이 도면을 통해 판형 스프링(120)의 형상 및 배치구조를 쉽게 파악할 수 있다. 도시된 실시형태에서의 판형 스프링(120)은 중간에 볼록한 곡면부(122)가 형성되고, 그 양단 중 어느 일단만이 중간 플레이트(110)에 고정되어 있다. 판형 스프링(120)의 일단만 고정시키는 것은 다른 고정되지 않은 방향으로 판형 스프링(120)이 자유롭게 신장되도록 하기 위한 것이다. 판형 스프링(120) 중간의 볼록한 곡면부(122)는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 외주면에 닿는 부분으로서, 판형 스프링(120)에 탄성을 부여하는 한편 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 지탱하는 지지점을 형성한다.

이러한 실시형태에서는 판형 스프링(120)이 중간 플레이트(110)의 중심축과 평행한 방향을 따라 신축하는 방향으로 배치된다. 이는 중간 플레이트(110)의 양측 개구면을 통해 중심축 방향으로 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 진입하기 때문에 판형 스프링(120) 역시 동일한 방향으로 신축할 수 있어야 하는 것이다.

그리고, 이러한 배치에 있어서, 제1 영역(111) 및 제2 영역(112)에 각각 구비된 판형 스프링(120)은 제1 영역(111) 및 제2 영역(112)의 경계선과 인접한 쪽의 일단, 즉 중간 플레이트(110) 안쪽의 일단이 각각 고정되는 것이 바람직하다. 이렇게 고정되어 있으면 판형 스프링(120)이 중간 플레이트(110)의 양측 개구면 쪽을 향하여 신장되기 때문에 판형 스프링(120)이 많이 눌리는 경우라도 판형 스프링(120)이 방해를 받을 염려 없이 자유롭게 변형될 수 있기 때문이다.

위와 같은 판형 스프링(120)의 배치는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 중심을 자동으로 일치시킬 수 있고, 판형 스프링(120)의 탄성에 의해 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 열팽창을 수용하면서 탄력적으로 지지할 수 있다는 장점을 가진다. 다만, 냉각을 위한 압축공기의 흐름 면에서는 판형 스프링(120)의 폭만큼 유로가 좁아지는 측면이 있기 때문에 이를 고려하여 다름 구성은 동일하게 유지하면서 판형 스프링(120)의 형태를 달리하는 새로운 실시형태를 생각해볼 수 있다. 물론 도 2 내지 도 4에 도시된 스프링 플레이트(10)가 도 1에 도시된 종래의 훌라 실(5)에 비해서는 훨씬 넓은 압축공기 유로를 확보한다는 점에서 유리하다는 것은 명백하다.

도 5는 압축공기의 유로 면적을 더욱 증가시킬 수 있는 판형 스프링(120)을 가진 스프링 플레이트(10')의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 도시된 판형 스프링(120)은 중간에 오목면(124)이 형성되면서 상기 오목면(124)의 양옆으로 볼록면(126)이 형성된 형태, 즉 단면이 "M" 자를 이루는 형태이며, 특히 판형 스프링(120)의 길이방향이 중간 플레이트(110)의 원주방향을 따르도록 배치된다. 즉, 중간 플레이트(110)의 개구면을 통해 판형 스프링(120)을 보면 판형 스프링(120)의 얇은 두께만이 보이는 방향으로 "M" 자 형태의 판형 스프링(120)이 배치되는 것이다. 따라서, 본 실시형태에서는 판형 스프링(120)이 압축공기의 유로 단면상에서 차지하는 면적은 매우 작게 되며, 이로써 최대화된 유로면적을 확보하는 것이 가능하다.

여기서, 판형 스프링(120)의 단면을 "M" 자 형태로 만드는 것은 판형 스프링(120)의 길이방향이 중간 플레이트(110)의 원주방향을 따르도록 배치됨에 따라, 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)가 삽입되었을 때의 판형 스프링(120)의 변형 형태가 달라져야 하기 때문이다. "M" 자 단면 형태의 판형 스프링(120)은 양옆의 볼록면(126)에 힘이 가해지면 중간의 오목면(124)이 볼록면(126)이 변형될 수 있는 여유를 확보하는 역할을 하게 된다. 이러한 판형 스프링(120)의 실시형태에서는 판형 스프링(120)의 양단이 모두 중간 플레이트(110)에 고정되어 있는 것이 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)를 탄력적으로 견고하게 지탱하는데 더 나은 결과를 보여줄 것이다.

도 5는 판형 스프링(120)이 다른 스프링 플레이트(10")의 또 하나의 실시형태를 보여준다. 이러한 실시형태에 따르면, 판형 스프링(120)은 중간 플레이트(110)의 내주면 또는 외주면에 일단이 고정되고, 타단은 중간 플레이트(110)의 축방향을 따라 외측으로 연장된 스프링 발(128)을 형성하고 있다. 스프링 발(128)은 하향 경사져 있어 중간 플레이트(110)의 안쪽으로 삽입되는 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 외주면을 탄력적으로 압박하여 지탱하게 된다.

이러한 도 5의 판형 스프링(120)은 외팔보 형식의 스프링이라 할 수 있는데, 이러한 실시형태의 장점은 라이너(2)와 트랜지션 피스(3)의 외경에 서로 차이가 있더라도 중간 플레이트(110)에 굳이 단차부(114)를 형성할 필요가 없다는 것이다. 이는 외팔보 형식의 판형 스프링(120)은 그 변형 폭이 상당히 크기 때문에 다소간의 외경 차이는 충분히 감당할 수 있어서이다.

여기서, 제1 영역(111)과 제2 영역(112)에 각각 구비된 외팔보 형식의 판형 스프링(120)은 중간 플레이트(110)의 축방향을 따라 서로 겹치지 않게 교번으로 배치될 수 있다. 만일 양측의 판형 스프링(120)이 겹치게 되면 그 면적만큼 압축공기의 유로를 막기 때문에, 서로 겹치지 않게 양측의 판형 스프링(120)을 엇갈리게 배치함으로써 압축공기가 판형 스프링(120)을 돌아서 나갈 여유 공간을 주는 것이 좋기 때문이다.

상기와 같은 여러 실시형태의 스프링 플레이트(10,10',10")는 중간 플레이트(110)의 외주면을 따라 이격되게 구비되는 복수 개의 브라켓(130)을 포함할 수 있다. 이 브라켓(130)은 스프링 플레이트(10,10',10")를 슬리브(4)의 내주면 상에 고정적으로 설치하기 위한 연결부재이다.

즉, 도 4에 도시된 구성을 참조하면, 스프링 플레이트(10,10',10")의 브라켓(130)이 가스터빈용 연소 덕트 조립체(6)를 구성하는 슬리브(4)에 먼저 고정되고, 이렇게 슬리브(4)에 고정된 스프링 플레이트(10,10',10")에 대해 제1 영역(111)으로는 라이너(2)가 슬라이딩 결합되고, 제2 영역(112)으로는 트랜지션 피스(3)가 슬라이딩 결합된다. 즉, 슬리브(4)에 고정된 하나의 스프링 플레이트(10,10',10")가 라이너(2)와 트랜지션 피스(3) 각각을 탄력적으로 지지하는 구조의 가스터빈용 연소 덕트 조립체(6)를 구성하게 된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시형태가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재내용과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

1: 연소기 2: 라이너
3: 트랜지션 피스 4: 슬리브
6: 연소 덕트 조립체 10, 10', 10": 스프링 플레이트
110: 중간 플레이트 111: 제1 영역
112: 제2 영역 114: 단차부
120: 판형 스프링 122: 곡면부
124: 오목면 126: 볼록면
128: 스프링 발 130: 브라켓

Claims (13)

1. 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 구성하도록 서로 마주보는 라이너와 트랜지션 피스를 탄력적으로 지지하는 스프링 플레이트에 관한 것으로서,
   환형의 띠 형태로 형성된 중간 플레이트; 및
   상기 중간 플레이트를 상기 라이너 측을 향하는 제1 영역과 상기 트랜지션 피스 측을 향하는 제2 영역으로 분할하였을 때, 상기 제1 영역 및 제2 영역의 길이방향을 따라 각각 이격 배치된 복수 개의 판형 스프링;
   을 포함하고
   상기 중간 플레이트의 제1 영역으로는 라이너가 슬라이딩 결합되는 한편 상기 제2 영역으로는 트랜지션 피스가 슬라이딩 결합됨으로써 상기 스프링 플레이트가 상기 라이너와 트랜지션 피스의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하도록 지지하고, 또한 상기 라이너와 트랜지션 피스가 반경 방향으로 서로 겹쳐지는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는스프링 플레이트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 내주면을 따라 구비되고, 상기 중간 플레이트는 상기 제1 영역과 제2 영역의 경계선을 따라 단차부가 형성되어 상기 제1 영역과 제2 영역 중 어느 한 영역의 내경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 영역의 내경이 더 큰 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 영역의 내경은 상기 제1 영역의 내경보다 상기 트랜지션 피스의 두께만큼 더 큰 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
5. 제2항에 있어서,
   상기 판형 스프링은 중간에 볼록한 곡면부가 형성되고, 그 양단이 모두 상기 중간 플레이트에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 중심축과 평행한 방향을 따라 신축하는 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 영역 및 제2 영역에 각각 구비된 판형 스프링은 상기 제1 영역 및 제2 영역의 경계선과 인접한 일단이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
8. 제2항에 있어서,
   상기 판형 스프링은 중간에 오목면이 형성되면서 상기 오목면의 양옆으로 볼록면이 형성된 형태이고, 상기 판형 스프링의 길이방향이 상기 중간 플레이트의 원주방향을 따르도록 배치된 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
9. 제8항에 있어서,
   상기 판형 스프링의 양단 중 적어도 어느 일단이 상기 중간 플레이트에 고정된 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
10. 제1항에 있어서,
    상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 내주면 또는 외주면에 일단이 고정되고, 타단은 상기 중간 플레이트의 축방향을 따라 외측으로 연장된 스프링 발을 형성하는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역과 제2 영역에 각각 구비된 상기 판형 스프링은 상기 중간 플레이트의 축방향을 따라 서로 겹치지 않게 교번으로 배치된 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 플레이트의 외주면을 따라 이격되게 구비되는 복수 개의 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
13. [청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

    환형의 띠 형태로 형성된 중간 플레이트;
    상기 중간 플레이트를 라이너 측을 향하는 제1 영역과 트랜지션 피스 측을 향하는 제2 영역으로 분할하였을 때, 상기 제1 영역 및 제2 영역의 길이방향을 따라 각각 이격 배치된 복수 개의 판형 스프링; 및
    상기 중간 플레이트의 외주면을 따라 이격되게 구비되는 복수 개의 브라켓;
    을 포함하는 스프링 플레이트를 포함하고,
    상기 스프링 플레이트의 브라켓이 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 구성하는 슬리브에 고정되고, 상기 중간 플레이트의 제1 영역으로는 라이너가 슬라이딩 결합되는 한편 상기 제2 영역으로는 트랜지션 피스가 슬라이딩 결합됨으로써 상기 스프링 플레이트가 서로 마주보는 상기 라이너와 트랜지션 피스의 열팽창에 따른 길이 및 반경 방향 변형을 탄력적으로 수용하도록 지지하는 동시에 상기 라이너와 트랜지션 피스가 반경 방향으로 서로 겹쳐지는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트의 조립 구조.

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