KR101918410B1 - 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 케이싱; 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인; 상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징; 및 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 포함하는 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공한다.
본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 씰링하우징의 외면에 설치되는 배플을 구비함으로써, 터빈 디스크와 씰링하우징 사이로 연소가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 배플이 연소가스가 유입되는 측을 향하여 기울어지도록 배치되고, 배플의 단부에 연소가스가 유입되는 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플이 더 구비되고, 배플의 상부를 향하여 압축공기가 분사됨으로써, 연소가스가 터빈 디스크와 씰링하우징 사이로 유입되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈{Turbine stator, turbine and gas turbine comprising the same}

본 발명은, 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 가이드하는 터빈 스테이터, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.

가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 압축기 입구 스크롤 스트럿이 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.

터빈은 터빈 케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 이러한 터빈 케이싱과 터빈 블레이드 사이에는, 팁 클리어런스(Tip clearance)로 정의되는 간격이 형성된다. 또한, 가스터빈에는 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 타이로드가 배치되어 있다. 상기 타이로드는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 타이로드에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.

이러한 가스터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.

가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈 측으로 분사된다. 분사된 연소가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.

이러한 가스터빈의 터빈 스테이터와 관련된 기술로서, 대한민국 등록실용신안 제20-0174662호에서는, 가스터빈에 관해 개시하고 있다.

이러한 종래의 가스터빈은, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하기 위하여, 터빈 베인의 단부에 설치되는 씰링하우징을 구비한다. 이때, 터빈 디스크는 터빈 블레이드와 함께 터빈 케이싱의 내부에서 회전하는 구성이기 때문에, 터빈 케이싱에 고정되는 터빈 베인과 씰링하우징은, 상기 터빈 디스크 및 터빈 블레이드로부터 일정 간격 이상으로 이격되도록 배치되어야 한다.

따라서 상기 종래의 가스터빈은, 터빈 디스크와 씰링하우징 사이에 형성되는 공간으로 연소가스가 유입되게 되고, 이러한 사이공간으로 유입된 연소가스가, 터빈 로터의 내부에 열 손상을 입히게 되는 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 터빈 디스크와 씰링하우징 사이로 연소가스가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 터빈 스테이터는, 케이싱; 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인; 상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징; 및 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인과, 상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징을 포함하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 결합되되, 상기 베인의 사이에 배치되는 블레이드를 포함하며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 통과함에 따라 회전하는 로터를 포함하되, 상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 더 포함하는 터빈이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 타이로드; 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기; 및 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하되, 상기 터빈은, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인과, 상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 결합되되, 상기 베인의 사이에 배치되는 블레이드를 포함하며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 통과함에 따라 회전하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 더 포함하는 가스터빈이 제공된다.

상기 씰링하우징의 외면은, 가스터빈의 타이로드 측을 향하는 하면과, 상기 하면으로부터 상기 베인 측으로 수직 연장되는 측면을 포함하며, 상기 배플은 상기 씰링하우징의 측면에 설치될 수 있다.

상기 배플의 단부로부터 상기 베인 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플을 더 포함할 수 있다.

상기 배플과 보조배플은, 소정 곡률을 지닌 곡면으로 연결될 수 있다.

상기 씰링하우징은, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 배플 측으로 토출시키는 냉각유로가 형성될 수 있다.

상기 냉각유로는, 토출구가 상기 배플의 상기 베인 측 상부를 향하여 형성될 수 있다.

상기 냉각유로는, 상기 씰링하우징의 내부로부터 상기 배플 측으로 향할수록, 상기 베인 측으로 기울어지도록 형성될 수 있다.

상기 배플의 길이는, 상기 씰링하우징의 측면과 수직으로 연결되고, 상기 씰링하우징의 측면과 대향하는 상기 터빈 디스크의 측면과 수직으로 연결되는 선분의 길이의 절반보다 더 길 수 있다.

본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 씰링하우징의 외면에 설치되는 배플을 구비함으로써, 터빈 디스크와 씰링하우징 사이로 연소가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 배플이 연소가스가 유입되는 측을 향하여 기울어지도록 배치되고, 배플의 단부에 연소가스가 유입되는 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플이 더 구비되고, 배플의 상부를 향하여 압축공기가 분사됨으로써, 연소가스가 터빈 디스크와 씰링하우징 사이로 유입되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 가스터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1 중 Ⅱ 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2 중 Ⅲ 부분을 확대 도시한 단면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 터빈 스테이터, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(10)의 일 예가 도시되어 있다. 상기 가스터빈(10)은 케이싱을 구비하고 있고, 상기 케이싱의 후측에는 터빈(100)을 통과한 연소가스가 배출되는 터빈 디퓨저가 구비되어 있다. 그리고 상기 디퓨저의 앞쪽으로 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(12)가 배치된다.

공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 상기 케이싱의 상류 측에 압축기(11)가 위치하고, 하류 측에 터빈(100)이 배치된다. 이때, 상기 케이싱은 압축기 케이싱과 터빈 케이싱(111)을 포함한다. 상기 압축기 케이싱은 압축기 베인과 압축기 로터를 내부에 수용하며, 상기 터빈 케이싱(111)은 터빈 베인(112)과 터빈 로터(120)를 내부에 수용한다. 그리고 상기 압축기(11)와 상기 터빈(100)의 사이에는 터빈(100)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(11)로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치되어 있다.

상기 압축기 로터는, 압축기 디스크, 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.

구체적으로, 상기 각각의 압축기 디스크는 대략 중앙을 상기 타이로드(13)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드(13)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.

상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 압축기 디스크의 사이에는 상기 압축기 케이싱에 고정되어 배치되는 복수개의 압축기 베인이 위치한다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 하게 된다. 이때, 고정체에 해당하는 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 회전체에 해당하는 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.

상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크 및 터빈 디스크들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다.

상기 타이로드의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 압축기 디스크와 터빈 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.

도시되지는 않았으나, 가스터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 안내깃 역할을 하는 디스월러(Desworler)가 설치될 수 있다.

상기 연소기에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.

가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사하는 노즐과, 연소실을 형성하는 라이너(Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션피스(Transition piece)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 라이너는 노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.

한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.

이를 위해 상기 트랜지션피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀(Hole)들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.

상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 압축공기로 제공되어 충돌할 수 있다.

한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(100)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소가스가 팽창하면서 터빈 블레이드(122)에 충동, 반동력을 주어 회전토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기(11)로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.

상기 터빈(100)은 기본적으로는 압축기(11)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(100)에도 압축기(11)의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터(120)가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터(120) 역시, 터빈 디스크(121)와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드(122)를 포함한다. 상기 터빈 블레이드(122)의 사이에도 상기 터빈 케이싱(111)에 고정되는 복수개의 터빈 베인(112)이 구비되어, 터빈 블레이드(122)를 통과한 연소가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다. 이때, 고정체에 해당하는 상기 터빈 케이싱(111)과 터빈 베인(112) 역시, 회전체에 해당하는 상기 터빈 로터(120)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터(110)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 터빈 스테이터(110)는, 씰링하우징(113)과 배플(114;Baffle)을 더 포함한다. 상기 씰링하우징(113)은, 인접하는 상기 터빈 디스크(121)와 디스크(121)의 사이에 형성되는 빈 공간에 채워지도록 설치되어, 상기 디스크(121)와 디스크(121)의 사이를 씰링한다. 상기 배플(114)은, 상기 씰링하우징(113)의 외면으로부터 돌출되도록 설치되어, 상기 터빈 블레이드(122)를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징(113)과 터빈 디스크(121)의 사이로 유입되는 것을 방지한다.

이때, 상기 씰링하우징(113)의 외면은, 상기 타이로드(13) 측을 향하는 하면과, 상기 하면으로부터 상기 베인(112) 측으로 수직 연장되는 측면으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 배플(114)은, 상기 씰링하우징(113)의 측면으로부터 인접하는 상기 디스크(121)의 측면을 향하여 돌출되되, 상기 베인(112) 측으로 기울어지도록 배치될 수 있다. 도 2 및 도 3에서는, 상기 배플(114)이 상기 씰링하우징(113)의 측면과 이루는 각도가 일정한 평면 형상인 것으로 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 상기 배플(114)은, 상기 씰링하우징(113)의 측면으로부터 상기 배플(114)의 단부로 갈수록, 상기 베인(112) 측으로 휘어지는 곡면 형상의 부재일 수도 있다.

이와 같이 상기 배플(114)이 상측으로 기울어진 형상으로 형성됨으로써, 상기 디스크(121)와 씰링하우징(113)의 사이로 유입하려는 연소가스(G)가, 상기 배플(114)에 막혀 상기 배플(114)의 상측에서 정체되도록 할 수 있고, 그에 따라 연소가스가 상기 로터(120)의 내부로 유입되어 상기 로터(120)의 내부에 열 손상을 가하는 것을 방지할 수 있다.

상기 씰링하우징(113)에는, 상기 압축기(11)로부터 상기 베인(112) 및 씰링하우징(113)으로 순차적으로 공급된 압축공기를, 상기 배플(114) 측으로 토출시키는 냉각유로(113a)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 냉각유로(113a)는, 상기 배플(114)의 상측으로 압축공기가 토출될 수 있도록 하기 위하여, 토출구가 상기 배플(114)의 상기 베인(112) 측 상부를 향하도록 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 배플(114)의 상기 베인(112) 측 상면이, 연소가스에 의해 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 냉각유로(113a)로부터 상기 배플(114)의 상면을 향하여 토출된 압축공기가, 상기 배플(114)의 휘어진 상면을 따라 상기 배플(114)의 상측으로 가이드됨으로써, 상기 디스크(121)와 씰링하우징(113)의 사이로 유입하려는 연소가스를 상측으로 밀어, 연소가스가 상기 배플(114)의 상측에서 체류되도록 할 수 있다.

이와 같이 상기 냉각유로(113a)로부터 토출된 압축공기가 상기 배플(114)의 상면을 따라 더욱더 효과적으로 가이드될 수 있도록 하기 위하여, 상기 냉각유로(113a)는, 상기 씰링하우징(113)의 내부로부터, 상기 배플(114)이 배치된 상기 씰링하우징(113)의 측면으로 향할수록, 상기 베인(112) 측으로 기울어지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 씰링하우징(113)의 내부로 공급된 압축공기가, 상기 냉각유로(113a)의 기울어진 형상을 따라 상기 베인(112) 측으로 휘어지도록 유동함으로써, 상기 냉각유로(113a)로부터 토출된 압축공기가 상기 배플(114)의 기울어진 방향을 따라 유동하도록 할 수 있다.

또한, 상기 배플(114)의 휘어진 상면을 따라 유동하는 압축공기가, 상기 배플(114)의 상측 부분으로 더욱더 효과적으로 가이드될 수 있도록 하기 위하여, 상기 배플(114)의 단부에는, 상기 베인(112) 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플(115)이 추가로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 배플(114)의 상면을 따라 유동하는 압축공기가, 상기 보조배플(115)을 만나 상기 배플(114)의 상측 부분으로 휘어지도록 유동하게 되어, 상기 배플(114)의 상측으로 유입하려는 연소가스가 상기 로터(120)의 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 배플(114)의 길이(L)는, 상기 씰링하우징(113)의 측면과 수직으로 연결되고, 상기 씰링하우징(113)의 측면과 대향하는 상기 터빈 디스크(121)의 측면과 수직으로 연결되는 선분의 길이, 즉, 상기 터빈 디스크(121)와 씰링하우징(113) 사이의 폭(W)의 절반보다 더 길게끔 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 배플(114)의 길이(L)가 결정되는 경우, 상기 배플(114)이 상기 터빈 디스크(121)와 씰링하우징(113)의 사이에서 차지하는 공간의 비중이 커지게 되고, 따라서 상기 배플(114)은 상기 터빈 디스크(121)와 씰링하우징(113)의 사이로 연소가스가 유입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈 스테이터(110), 터빈(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(10)에 의하면, 씰링하우징(113)의 외면에 설치되는 배플(114)을 구비함으로써, 터빈 디스크(121)와 씰링하우징(113) 사이로 연소가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 터빈 스테이터(110), 터빈(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(10)에 의하면, 배플(114)이 연소가스가 유입되는 측을 향하여 기울어지도록 배치되고, 배플(114)의 단부에 연소가스가 유입되는 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플(115)이 더 구비되고, 배플(114)의 상부를 향하여 압축공기가 분사됨으로써, 연소가스가 터빈 디스크(121)와 씰링하우징(113) 사이로 유입되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

10 : 가스터빈 100 : 터빈
110 : 스테이터 111 : 케이싱
112 : 베인 113 : 씰링하우징
114 : 배플 115 : 보조배플

Claims (20)

1. 케이싱;
   상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인;
   상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징; 및
   상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 포함하되,
   상기 씰링하우징의 외면은, 가스터빈의 타이로드 측을 향하는 하면과, 상기 하면으로부터 상기 베인 측으로 수직 연장되는 측면을 포함하며,
   상기 배플은 상기 씰링하우징의 측면에 설치되고,
   상기 배플의 단부로부터 상기 베인 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플을 더 포함하는 터빈 스테이터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 배플과 보조배플은, 소정 곡률을 지닌 곡면으로 연결되는 터빈 스테이터.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 씰링하우징은, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 배플 측으로 토출시키는 냉각유로가 형성되는 터빈 스테이터.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 냉각유로는, 상기 냉각유로를 따라 토출된 냉각공기가 상기 배플의 휘어진 상면을 따라 상기 배플의 상측으로 가이드되도록, 토출구가 상기 배플의 상기 베인 측 상면를 향하여 형성된 터빈 스테이터.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 냉각유로는, 상기 씰링하우징의 내부로부터 상기 배플 측으로 향할수록, 상기 베인 측으로 기울어지도록 형성되는 터빈 스테이터.
8. 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배플의 길이는, 상기 씰링하우징의 측면과 수직으로 연결되고, 상기 씰링하우징의 측면과 대향하는 상기 터빈 디스크의 측면과 수직으로 연결되는 선분의 길이의 절반보다 더 긴 것을 특징으로 하는 터빈 스테이터.
9. 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인과, 상기 베인의 단부에 결합되며, 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징을 포함하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 결합되되, 상기 베인의 사이에 배치되는 블레이드를 포함하며, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 통과함에 따라 회전하는 로터를 포함하되,
   상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 더 포함하며,
   상기 씰링하우징의 외면은, 가스터빈의 타이로드 측을 향하는 하면과, 상기 하면으로부터 상기 베인 측으로 수직 연장되는 측면을 포함하며,
   상기 배플은 상기 씰링하우징의 측면에 설치되고,
   상기 스테이터는, 상기 배플의 단부로부터 상기 베인 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플을 더 포함하는 터빈.
10. 삭제
11. 삭제
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 배플과 보조배플은, 소정 곡률을 지닌 곡면으로 연결되는 터빈.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 씰링하우징은, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기를 상기 배플 측으로 토출시키는 냉각유로가 형성되는 터빈.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각유로는, 상기 냉각유로를 따라 토출된 냉각공기가 상기 배플의 휘어진 상면을 따라 상기 배플의 상측으로 가이드되도록, 토출구가 상기 배플의 상기 베인 측 상면를 향하여 형성된 터빈.
15. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각유로는, 상기 씰링하우징의 내부로부터 상기 배플 측으로 향할수록, 상기 베인 측으로 기울어지도록 형성되는 터빈.
16. 청구항 9, 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배플의 길이는, 상기 씰링하우징의 측면과 수직으로 연결되고, 상기 씰링하우징의 측면과 대향하는 상기 터빈 디스크의 측면과 수직으로 연결되는 선분의 길이의 절반보다 더 긴 것을 특징으로 하는 터빈.
17. 타이로드; 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기; 및 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하되,
    상기 터빈은, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인과, 상기 베인의 단부에 결합되며 터빈의 디스크와 디스크 사이를 씰링하는 씰링하우징을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 외주면에 결합되되 상기 베인의 사이에 배치되는 블레이드를 포함하며 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스가 통과함에 따라 회전하는 로터를 포함하며,
    상기 스테이터는, 상기 씰링하우징의 외면에 설치되되, 상기 베인 측으로 기울어지도록 배치되어, 가스터빈의 연소기로부터 생성되어 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 씰링하우징과 터빈의 디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 배플을 더 포함하되,
    상기 씰링하우징의 외면은, 가스터빈의 타이로드 측을 향하는 하면과, 상기 하면으로부터 상기 베인 측으로 수직 연장되는 측면을 포함하며,
    상기 배플은 상기 씰링하우징의 측면에 설치되고,
    상기 스테이터는, 상기 배플의 단부로부터 상기 베인 측을 향하여 절곡 연장된 보조배플을 더 포함하는 가스터빈.
18. 삭제
19. 삭제
20. 청구항 17에 있어서,
    상기 배플과 보조배플은, 소정 곡률을 지닌 곡면으로 연결되는 가스터빈.

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