KR102038112B1 - 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이너와 트랜지션피스의 연결 부분을 안정적으로 지지할 수 있는 연소기 및 가스 터빈을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 연소기는, 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐, 상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너, 상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스를 포함하며, 상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고, 상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치된다.

Description

연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈{COMBUSTOR AND GAS TURBINE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 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 터빈 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생된다. 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.
대한민국 등록특허 제 10-1760736호
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 라이너와 트랜지션피스의 연결 부분을 안정적으로 지지할 수 있는 연소기 및 가스 터빈을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 연소기는, 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐, 상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너, 상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스를 포함하며, 상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고, 상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치된다.
여기서, 상기 제1 탄성 지지부재는 판 스프링으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 탄성 변형부의 일측 측단에 절곡되며 상기 라이너 플랜지에 고정된 고정 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성 지지부재는 상기 탄성 변형부의 타측 측단에서 절곡되며 상기 라이너 플랜지와 대향하되 상기 라이너 플랜지에서 이격된 유동 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제1 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부보다 더 작은 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 라이너 플랜지에는 상기 제1 탄성 지지부재에 삽입되되 판스프링으로 이루어진 보조 탄성 지지부재가 설치되고, 상기 보조 탄성 지지부재와 상기 제1 탄성 지지부재는 서로 상이한 스프링 상수를 갖도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보조 탄성 지지부재의 스프링 상수는 상기 제1 탄성 지지부재의 스프링 상수의 1.1배 내지 5배로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 제1 탄성 지지부재를 향하여 돌출되어 상기 제1 탄성 지지부재와 맞닿는 제2 탄성 지지부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성 지지부재와 상기 제2 탄성 지지부재는 끼움 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성 지지부재에는 상기 제2 탄성 지지부재를 향하여 돌출된 실링 돌기가 형성되고, 상기 제2 탄성 지지부재에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 지지 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 라이너에는 상기 트랜지션피스의 내주면과 맞닿아 지지하는 가이드부재가 설치되고, 상기 가이드 부재는 상기 라이너의 내주면에 고정되되 상기 트랜지션피스의 내부로 이어진 가이드 막대와 상기 가이드 막대에 회동 가능하게 고정되며 상기 트랜지션피스의 내주면과 맞닿는 가이드 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 연소기는 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐, 상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너, 및 상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스를 포함하며, 상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 라이너 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제2 탄성 지지부재가 설치된다.
또한, 상기 제2 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제2 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부 보다 더 작은 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 라이너 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가스 터빈은, 외부에서 유입된 공기를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소하는 연소기 및 상기 연소기에서 연소된 연소 가스에 의해 회전하는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈을 포함하는 가스 터빈으로서, 상기 연소기는, 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐, 상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너, 및 상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스를 포함하며, 상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고, 상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 판 스프링으로 이루어진 제1 탄성 지지부재가 설치된다.
여기서, 상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제1 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함하고, 상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부 보다 더 작은 두께를 가지며, 상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 연소기 및 가스 터빈에 의하면, 라이너 및 트랜지션피스가 열팽창 하더라도 라이너 및 트랜지션피스를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 연소기를 도시한 도면이다.
3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스를 절개하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
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 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이며, 도 2는 도 1의 연소기를 도시한 도면이다.
본 실시예를 따르는 가스 터빈(1000)의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따를 수 있다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성될 수 있다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소 가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출할 수 있다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어질 수 있다.
위와 같은 브레이튼 사이클을 실현하는 가스 터빈(1000)은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1100), 연소기(1200) 및 터빈(1300)을 포함할 수 있다. 이하의 설명은 도 1을 참조하겠지만, 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈(1000)과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 가스 터빈(1000)의 압축기(1100)는 외부로부터 공기를 흡입하여 압축할 수 있다. 압축기(1100)는 압축기 블레이드(1130)에 의해 압축된 압축 공기를 연소기(1200)에 공급하고, 또한 가스 터빈(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급할 수 있다. 이때, 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열 압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과한 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.
압축기(1100)는 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 것과 같은 대형 가스 터빈(1000)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기(1100)가 적용되는 것이 일반적이다. 이때, 다단 축류 압축기(1100)에서는, 압축기(1100)의 블레이드(1130)는 로터 디스크의 회전에 따라 회전하여 유입된 공기를 압축하면서 압축된 공기를 후단의 베인(1140)으로 이동시킨다. 공기는 다단으로 형성된 블레이드(1130)를 통과하면서 점점 더 고압으로 압축된다.
베인(1140)은 하우징(1150)의 내부에 장착되며, 복수의 베인(1140)이 단을 형성하며 장착될 수 있다. 베인(1140)은 전단의 압축기 블레이드(1130)로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(1130) 측으로 가이드한다. 일 실시예에서 복수의 베인(1140) 중 적어도 일부는 공기의 유입량의 조절 등을 위해 정해진 범위 내에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다.
압축기(1100)는 터빈(1300)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동될 수 있다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1100)의 회전축과 터빈(1300)의 회전축은 직결될 수 있다. 대형 가스 터빈(1000)의 경우, 터빈(1300)에서 생산되는 출력의 거의 절반 정도가 압축기(1100)를 구동시키는데 소모될 수 있다. 따라서, 압축기(1100)의 효율을 향상시키는 것은 가스 터빈(1000)의 전체 효율을 향상시키는데 직접적인 영향을 미치게 된다.
한편, 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소 가스를 만들어 낼 수 있다. 도 2는 가스 터빈(1000)에 적용되는 연소기(1200)의 일례를 보여준다. 연소기(1200)는 연소기 케이싱(1210), 버너(1220), 연소 노즐(1230), 라이너(1250), 트랜지션피스(1260), 유동 슬리브(1270), 제1 탄성 지지부재(1253), 및 제2 탄성 지지부재(1263)를 포함할 수 있다.
연소기 케이싱(1210)은 복수의 버너(1220)를 감싸며 대략 원형 형상으로 이루어질 수 있다. 버너(1220)는 압축기(1100)의 하류에 배치되며, 환형을 이루는 연소기 케이싱(1210)을 따라 배치될 수 있다. 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.
가스 터빈(1000)에는 가스 연료와 액체 연료, 또는 이들이 조합된 복합 연료가 사용될 수 있다. 법적 규제 대상이 되는 일산화탄소와 질소산화물 등의 배출가스 양을 저감하기 위한 연소 환경을 만드는 것이 중요한데, 연소 제어가 상대적으로 어렵기는 하지만 연소 온도를 낮추고 균일한 연소를 만들어 배출가스를 줄일 수 있다는 장점이 있어 근래에는 예혼합 연소가 많이 적용된다.
예혼합 연소의 경우에는 압축 공기가 연소 노즐(1230)에서 미리 분사되는 연료와 혼합된 후 연소실(1240) 안으로 들어간다. 예혼합 가스의 최초 점화는 점화기를 이용하여 이루어지며, 이후 연소가 안정되면 연료와 공기를 공급하는 것으로 연소는 유지된다.
도 2를 참조하면, 버너(1220)와 터빈(1300) 사이를 연결하여 고온의 연소가스가 유동하는 덕트 조립체(1280)의 외면을 따라 압축공기가 흘러서 연소 노즐(1230) 쪽으로 공급되며, 이 과정에서 고온의 연소가스에 의해 가열된 덕트 조립체(1280)가 적절히 냉각된다.
덕트 조립체(1280)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260), 유동 슬리브(1270)를 포함할 수 있다. 덕트 조립체(1280)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)의 바깥을 유동 슬리브(1270)가 감싸는 이중 구조로 이루어져 있으며, 압축공기는 유동 슬리브(1270) 안쪽의 환형 공간 안으로 침투하여 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 냉각시킨다.
라이너(1250)는 연소기(1200)의 버너(1220)에 연결되는 관 부재로서, 라이너(1250) 내부의 공간이 연소실(1240)을 형성하게 된다. 그리고, 라이너(1250)와 연결되는 트랜지션피스(1260)는 터빈(1300)의 입구와 연결되어 고온의 연소가스를 터빈(1300)으로 유도하는 역할을 한다. 유동 슬리브(1270)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 보호하는 한편 고온의 열기가 외부로 직접 방출되는 것을 막아주는 역할을 한다.
특히, 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)는 고온의 연소가스에 직접 접촉하기 때문에 적절한 냉각이 필수적이다. 기본적으로는 압축공기를 이용한 필름 냉각을 통해 고온의 연소가스로부터 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 보호한다.
라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)의 일단은 연소기(1200)와 터빈(1300) 측에 각각 고정되기 때문에, 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)이 연결된 부분에서는 열팽창으로 인한 변위가 발생할 수 있다.
라이너(1250)는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지(1251)를 포함하는데, 라이너 플랜지(1251)는 라이너(1250)의 길이방향 단부에 형성된다. 라이너 플랜지(1251)는 라이너(1250)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다. 또한 트랜지션피스(1260)는 외측으로 돌출된 트랜지션피스 플랜지(1261)를 포함하는데 트랜지션피스 플랜지(1261)는 트랜지션피스(1260)의 길이방향 단부에 형성된다. 트랜지션피스 플랜지(1261)는 트랜지션피스(1260)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
라이너 플랜지(1251)와 트랜지션피스 플랜지(1261)는 서로 대향하도록 배치된다. 이를 위해서 라이너 플랜지(1251)와 트랜지션피스 플랜지(1261)는 동일한 직경을 갖도록 이루질 수 있다. 라이너 플랜지(1251)와 트랜지션피스 플랜지(1261) 사이에는 제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)가 설치된다.
제1 탄성 지지부재(1253)는 라이너 플랜지(1251)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 제1 탄성 지지부재(1253)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지한다. 이를 위해서 제1 탄성 지지부재(1253)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(1253a)와 탄성 변형부(1253a)의 양쪽 측단에서 절곡되며 라이너 플랜지(1251)에 고정된 2개의 고정 지지부(1253b, 1253c)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(1253a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(1253b, 1253c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(1253b, 1253c)는 나사, 볼트, 용접 등의 수단으로 라이너 플랜지(1251)에 고정될 수 있다. 제1 탄성 지지부재(1253)는 라이너 플랜지(1251)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
한편, 제2 탄성 지지부재(1263)는 제1 탄성 지지부재(1253)와 맞닿으며, 트랜지션피스 플랜지(1261)에 고정 설치될 수 있다. 제2 탄성 지지부재(1263)는 판 스프링으로 이루어질 수 있으며, 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지한다. 이를 위해서 제2 탄성 지지부재(1263)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(1263a)와 탄성 변형부(1263a)의 양쪽 측단에 절곡되며 트랜지션피스 플랜지(1261)에 고정된 2개의 고정 지지부(1263b, 1263c)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(1263a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(1263b, 1263c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(1263b, 1263c)는 용접 등에 의하여 트랜지션피스 플랜지(1261)에 고정될 수 있다. 제2 탄성 지지부재(1263)는 트랜지션피스 플랜지(1261)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)는 동일한 직경을 갖도록 형성되며, 제1 탄성 지지부재(1253)의 탄성 변형부(1253a) 선단이 제2 탄성 지지부재(1263)의 탄성 변형부(1263a) 선단과 맞닿는다. 이에 따라 제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)의 볼록한 부분이 서로 맞닿아 가압된 상태로 설치될 수 있다.
본 제1 실시예와 같이 라이너 플랜지(1251)에 제1 탄성 지지부재(1253)가 설치되고 트랜지션피스 플랜지(1261)에 제2 탄성 지지부재(1263)가 설치되면 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때, 탄성 지지부재들이 수축하여 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
종래에는 라이너와 트랜지션피스가 끼워져 중첩된 상태에서, 라이너의 외주면과 트랜지션피스의 내주면에 접촉하는 탄성부재를 설치하였다. 그러나 이러한 구조는 라이너와 트랜지션피스가 열팽창과 수축을 반복할 때, 탄성부재와 트랜지션피스가 마찰되어 탄성부재가 파손되거나 탄성부재의 수명이 단축되는 문제가 있었다.
그러나 본 제1 실시예에 따르면 제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)가 가압된 상태로 접촉하여 평상 시에 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지할 수 있으며, 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때에는 제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)가 수축 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지할 수 있다. 또한, 열이 제거되면 제1 탄성 지지부재(1253)와 제2 탄성 지지부재(1263)가 다시 팽창 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 가스 터빈은 제1 탄성 지지부재(1254)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 탄성 지지부재(1254)는 라이너 플랜지(1251)와 트랜지션피스 플랜지(1261) 사이에 설치되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 탄성적으로 지지한다.
제1 탄성 지지부재(1254)는 라이너 플랜지(1251)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 제1 탄성 지지부재(1254)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제1 탄성 지지부재(1254)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(1254a)와 탄성 변형부(1254a)의 양쪽 측단에서 절곡되며 라이너 플랜지(1251)에 고정된 2개의 고정 지지부(1254b, 1254c)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(1254a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(1254b, 1254c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(1254b, 1254c)는 용접으로 라이너 플랜지(1251)에 고정될 수 있다. 제1 탄성 지지부재(1254)는 라이너 플랜지(1251)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 의하면 라이너 플랜지(1251)에 설치된 하나의 제1 탄성 지지부재(1254)를 이용하여 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 가스 터빈은 제1 탄성 지지부재(1255) 및 보조 탄성 지지부재(1256)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 제3 실시예에 따른 연소기는 제1 탄성 지지부재(1255)와 보조 탄성 지지부재(1256)를 포함한다. 제1 탄성 지지부재(1255)는 라이너 플랜지(1251)와 트랜지션피스 플랜지(1261) 사이에 설치되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 탄성적으로 지지한다.
제1 탄성 지지부재(1255)는 라이너 플랜지(1251)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 제1 탄성 지지부재(1255)는 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제1 탄성 지지부재(1255)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(1255a)와 탄성 변형부(1255a)의 한쪽 측단에서 절곡되며 라이너 플랜지(1251)에 고정된 고정 지지부(1255b)와 탄성 변형부(1255a)의 다른 쪽 측단에서 절곡된 유동 지지부(1255c)를 포함할 수 있다.
제1 탄성 지지부재(1255)는 라이너 플랜지(1251)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다. 탄성 변형부(1255a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(1255b, 1255c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(1255b)는 평판으로 이루어지며 용접 등에 의하여 라이너 플랜지(1251)에 고정될 수 있다. 유동 지지부(1255c)는 평판으로 이루어져 라이너 플랜지(1251)와 대향하되 라이너 플랜지(1251)에서 이격 형성된다. 이에 따라 유동 지지부(1255c)는 자유단이 된다.
보조 탄성 지지부재(1256)는 판 스프링으로 이루어지며, 호형으로 이루어진 탄성 변형부(1256a)와 탄성 변형부(1256a)의 양단에 연결된 판으로 이루어진 고정부(1256b)를 포함할 수 있다. 탄성 변형부(1256a)는 곡면판으로 이루어지고, 고정부(1256b)는 평판으로 이루어질 수 있다. 또한, 고정부(1256b)는 라이너 플랜지(1251)에 나사, 볼트, 용접 등의 수단으로 고정될 수 있다.
보조 탄성 지지부재(1256)의 스프링 상수는 제1 탄성 지지부재(1255)의 스프링 상수와 상이하게 형성되는데, 보조 탄성 지지부재(1256)의 스프링 상수는 제1 탄성 지지부재(1255)의 스프링 상수 보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한 보조 탄성 지지부재(1256)의 스프링 상수는 제1 탄성 지지부재(1255)의 스프링 상수의 1.1배 내지 5배로 이루어질 수 있다. 보조 탄성 지지부재(1256)의 스프링 상수가 상기한 범위 내로 형성되면 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이하에서는 본 제3 실시예에 따른 제1 탄성 지지부재(1255)와 보조 탄성 지지부재(1256)의 작용에 대해서 설명한다.
라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 열팽창하면 1차적으로 탄성 변형부(1255a)가 변형되면서 유동 지지부(1255c)가 라이너 플랜지(1251)와 맞닿을 수 있다. 이후 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 더욱 팽창하면 2차적으로 탄성 변형부(1255a)가 변형되어 제1 탄성 지지부재(1255)의 탄성 변형부(1255a)와 보조 탄성 지지부재(1256)가 맞닿는다. 또한, 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)가 더욱 팽창하면 3차적으로 제1 탄성 지지부재(1255)와 보조 탄성 지지부재(1256)가 함께 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 지지한다.
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 의하면 제1 탄성 지지부재(1255)와 보조 탄성 지지부재(1256)가 설치되므로 제1 탄성 지지부재(1255)와 보조 탄성 지지부재(1256)가 3단계로 변형되면서 라이너(1250)와 트랜지션피스(1260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 가스 터빈은 제1 탄성 지지부재(2253)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일, 유사한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 탄성 지지부재(2253)는 라이너 플랜지(2251)와 트랜지션피스 플랜지(2261) 사이에 설치되어 라이너(2250)와 트랜지션피스(2260)를 탄성적으로 지지한다.
제1 탄성 지지부재(2253)는 라이너 플랜지(2251)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 탄성 지지부재(2253)는 라이너 플랜지(2251)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제1 탄성 지지부재(2253)는 라이너(2250)와 트랜지션피스(2260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(2250)와 트랜지션피스(2260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제1 탄성 지지부재(2253)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(2253a)와 탄성 변형부(2253a)의 양쪽 측단에서 절곡되며 라이너 플랜지(2251)에 고정된 2개의 고정 지지부(2253b, 2253c)와 탄성 변형부(2253a)에서 돌출된 실링 돌기(2253d)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(2253a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(2253b, 2253c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(2253b, 2253c)는 용접으로 라이너 플랜지(2251)에 고정될 수 있다. 실링 돌기(2253d)는 탄성 변형부(2253a)에서 트랜지션피스 플랜지(2261)를 향하여 돌출되며, 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 이루어진다.
실링 돌기(2253d)는 제1 두께(T1)를 갖고 탄성 변형부(2253a)는 제2 두께(T2)를 갖는데, 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)보다 더 작게 형성된다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)의 0.3배 내지 0.9배로 이루어질 수 있다.
한편, 트랜지션피스 플랜지(2261)에는 실링 돌기(2253d)가 삽입되는 안착 홈(2264)이 형성된다. 실링 돌기(2253d)가 안착 홈(2264)에 삽입되면 외부의 충격으로 라이너(2250)와 트랜지션피스(2260)가 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제4 실시예에 의하면 라이너(2250)와 트랜지션피스(2260)가 열팽창할 때, 1차적으로 실링 돌기(2253d)가 탄성 변형하여 지지하고, 2차적으로 탄성 변형부(2253a)가 탄성적으로 변형되어 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 제5 실시예에 따른 가스 터빈은 제1 탄성 지지부재(3253), 제2 탄성 지지부재(3263), 라이너(3250), 트랜지션피스(3260), 및 가이드부재(3210)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
라이너(3250)는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지(3251)를 포함하는데, 라이너 플랜지(3251)는 라이너(3250)의 길이방향 단부에 형성된다. 라이너 플랜지(3251)는 라이너(3250)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다. 라이너 플랜지(3251)에서 트랜지션피스(3260)를 향하는 대향면은 라이너(3250)의 외주면에 대하여 수직으로 형성되며, 라이너 플랜지(3251)에서 대향면과 반대방향을 향하는 유동 안내면(3252)은 라이너(3250)의 외주면에 대하여 경사지게 형성되어 라이너(3250)의 외면을 따라 이동하는 유동을 안내할 수 있다.
또한 트랜지션피스(3260)는 외측으로 돌출된 트랜지션피스 플랜지(3261)를 포함하는데 트랜지션피스 플랜지(3261)는 트랜지션피스(3260)의 길이방향 단부에 형성된다. 트랜지션피스 플랜지(3261)는 트랜지션피스(3260)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
트랜지션피스 플랜지(3261)에서 라이너(3250)를 향하는 대향면은 트랜지션피스(3260)의 외주면에 대하여 수직으로 형성되며, 트랜지션피스 플랜지(3261)에서 대향면과 반대방향을 향하는 유동 안내면(3262)은 트랜지션피스(3260)의 외주면에 대하여 경사지게 형성되어 트랜지션피스(3260)의 외면을 따라 이동하는 유동을 안내할 수 있다.
제1 탄성 지지부재(3253)와 제2 탄성 지지부재(3263)는 라이너 플랜지(3251)와 트랜지션피스 플랜지(3261) 사이에 설치되어 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)를 탄성적으로 지지한다.
제1 탄성 지지부재(3253)는 라이너 플랜지(3251)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 탄성 지지부재(3253)는 라이너 플랜지(3251)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제1 탄성 지지부재(3253)는 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제1 탄성 지지부재(3253)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(3253a)와 탄성 변형부(3253a)의 양쪽 측단에서 절곡된 고정부(3253b)와 탄성 변형부(3253a)의 중앙에서 돌출된 실링 돌기(3253c)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(3253a)는 곡면으로 이루어지고, 고정부(3253b)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정부(3253b)는 용접으로 라이너 플랜지(3251)에 고정될 수 있다. 실링 돌기(3253c)는 탄성 변형부(3253a)에서 트랜지션피스 플랜지(3261)를 향하여 돌출되며, 사각형의 종단단면을 갖도록 이루어질 수 있다.
제2 탄성 지지부재(3263)는 트랜지션피스 플랜지(3261)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 탄성 지지부재(3263)는 트랜지션피스 플랜지(3261)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제2 탄성 지지부재(3263)는 라이너(3260)와 트랜지션피스(3260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(3260)와 트랜지션피스(3260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제2 탄성 지지부재(3263)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(3263a)와 탄성 변형부(3263a)의 양쪽 측단에서 절곡된 고정부(3263b)를 포함하고, 탄성 변형부(3263a)의 중앙에는 함몰 형성된 지지 홈(3263c)이 형성될 수 있다.
탄성 변형부(3263a)는 곡면으로 이루어지고, 고정부(3263b)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정부(3263b)는 용접으로 라이너 플랜지(3261)에 고정될 수 있다. 지지 홈(3263c)에는 실링 돌기(3253c)가 삽입되며 이에 따라 제1 탄성 지지부재(3253)와 제2 탄성 지지부재(3263)는 끼움 결합될 수 있다.
가이드부재(3210)는 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)가 측방향으로 이탈하는 것을 방지하고, 열팽창할 때, 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)의 이동을 안내한다.
가이드부재(3210)는 트랜지션피스(3260)의 내주면과 맞닿아 지지하는데, 라이너(3250)의 내주면에 고정된 가이드 막대(3212)와 가이드 막대(3212)에 회동 가능하게 고정된 가이드 롤러(3213)를 포함한다. 가이드 막대는 일측 단부가 라이너(3250)의 내주면에 고정되고, 타측 단부는 트랜지션피스의 내부로 이어진다. 가이드 롤러(3213)는 가이드 막대(3212)의 타측 단부에 고정되며 라이너(3250)의 내주면과 맞닿는다.
상기한 바와 같이 본 제5 실시예에 의하면 제1 탄성 지지부재(3253)와 제2 탄성 지지부재(3263)가 끼움 결합되어 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)가 측방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)가 열팽창할 때, 가이드 막대(3212)가 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)의 이동을 안내하여 마찰의 발생 없이 라이너(3250)와 트랜지션피스(3260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 본 제6 실시예에 따른 가스 터빈은 제2 탄성 지지부재(4263), 라이너(4250), 트랜지션피스(4260)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
라이너(4250)는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지(4251)를 포함하는데, 라이너 플랜지(4251)는 라이너(4250)의 길이방향 단부에 형성된다. 라이너 플랜지(4251)는 라이너(4250)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다. 라이너 플랜지(4251)에서 트랜지션피스(4260)를 향하는 대향면은 라이너(4250)의 외주면에 대하여 수직으로 형성되며, 라이너 플랜지(4251)에서 대향면과 반대방향을 향하는 유동 안내면(4252)은 호형으로 오목하게 만곡 형성되어 라이너(4250)의 외면을 따라 이동하는 유동을 안내할 수 있다.
또한 트랜지션피스(4260)는 외측으로 돌출된 트랜지션피스 플랜지(4261)를 포함하는데 트랜지션피스 플랜지(4261)는 트랜지션피스(4260)의 길이방향 단부에 형성된다. 트랜지션피스 플랜지(4261)는 트랜지션피스(4260)의 둘레방향을 따라 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
트랜지션피스 플랜지(4261)에서 라이너(4250)를 향하는 대향면은 트랜지션피스(4260)의 외주면에 대하여 수직으로 형성되며, 트랜지션피스 플랜지(4261)에서 대향면과 반대방향을 향하는 유동 안내면(4262)은 호형으로 오목하게 만곡 형성되어 트랜지션피스(4260)의 외면을 따라 이동하는 유동을 안내할 수 있다.
제2 탄성 지지부재(4263)는 트랜지션피스 플랜지(4261)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 탄성 지지부재(4263)는 트랜지션피스 플랜지(4261)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제2 탄성 지지부재(4263)는 라이너(4260)와 트랜지션피스(4260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(4260)와 트랜지션피스(4260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제2 탄성 지지부재(4263)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(4263a)와 탄성 변형부(4263a)의 양쪽 측단에서 절곡된 고정 지지부(4263b, 4263c)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(4263a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(4263b, 4263c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(4263b, 4263c)는 용접으로 트랜지션피스 플랜지(4261)에 고정될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제6 실시예에 의하면 제2 탄성 지지부재(4263)가 탄성적으로 변형되어 슬라이딩에 의한 마찰 없이 라이너(4250)와 트랜지션피스(4260)를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라이너와 트랜지션피스의 일부를 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 본 제7 실시예에 따른 가스 터빈은 제2 탄성 지지부재(5263)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제2 탄성 지지부재(5263)는 트랜지션피스 플랜지(5261)에 고정 설치되며 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 탄성 지지부재(5263)는 트랜지션피스 플랜지(5261)의 둘레 방향으로 이어져 환형으로 이루어질 수 있다.
제2 탄성 지지부재(5263)는 라이너(5260)와 트랜지션피스(5260)가 열팽창할 때 탄성적으로 변형되어 라이너(5260)와 트랜지션피스(5260)를 지지할 수 있다. 이를 위해서 제2 탄성 지지부재(5263)는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부(5263a)와 탄성 변형부(5263a)의 양쪽 측단에서 절곡된 고정 지지부(5263b, 5263c)와 탄성 변형부(5263a)에서 돌출된 실링 돌기(5263d)를 포함할 수 있다.
탄성 변형부(5263a)는 곡면으로 이루어지고, 고정 지지부(5263b, 5263c)는 평면으로 이루어질 수 있다. 고정 지지부(5263b, 5263c)는 용접으로 트랜지션피스 플랜지(5261)에 고정될 수 있다. 실링 돌기(5263d)는 탄성 변형부(5263a)에서 트랜지션피스 플랜지(5261)를 향하여 돌출되며, 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 이루어진다.
실링 돌기(5263d)는 제1 두께(T3)를 갖고 탄성 변형부(5263a)는 제2 두께(T4)를 갖는데, 제1 두께(T3)는 제2 두께(T4)보다 더 작게 형성된다. 제1 두께(T3)는 제2 두께(T4)의 0.3배 내지 0.9배로 이루어질 수 있다.
한편, 라이너 플랜지(5251)에는 실링 돌기(5263d)가 삽입되는 안착 홈(5254)이 형성된다. 실링 돌기(5263d)가 안착 홈(5264)에 삽입되면 외부의 충격으로 라이너(5250)와 트랜지션피스(5260)가 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제7 실시예에 의하면 라이너(5250)와 트랜지션피스(5260)가 열팽창할 때, 1차적으로 실링 돌기(5263d)가 탄성 변형하여 지지하고, 2차적으로 탄성 변형부(5263a)가 탄성적으로 변형되어 지지할 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.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
1000: 가스 터빈
1100: 압축기
1130: 압축기 블레이드
1140: 베인
1150: 하우징
1200: 연소기
1210: 연소기 케이싱
1220: 버너
1230: 연소 노즐
1240: 연소실
1250, 2250, 3250, 4250, 5250: 라이너
1260, 2260, 3260, 4260, 5260: 트랜지션피스
1270: 유동 슬리브
1280: 덕트 조립체
1251, 2251, 3251, 4251, 5251: 라이너 플랜지
1253, 1254, 1255, 2253, 3253: 제1 탄성 지지부재
1253a, 1254a, 1255a, 1256a, 1263a, 2253a, 3253a, 3263a, 4263a, 5263a: 탄성 변형부
1253b, 1253c, 1254b, 1254c, 1255b, 1263b, 1263c, 2253b, 2253c, 4263b,
4263c, 5263b, 5263c: 고정 지지부
1255c: 유동 지지부
1261, 2261, 3261, 4261, 5261: 트랜지션피스 플랜지
1263, 3263, 4263, 5263: 제2 탄성 지지부재
1256: 보조 탄성 지지부재
1256b, 3253b, 3263b: 고정부
2253d, 3253c, 5263d: 실링 돌기
2264, 5264: 안착 홈
3252, 3262, 4252, 4262: 유동 안내면
3263c: 지지 홈

Claims (19)

  1. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되며,
    상기 제1 탄성 지지부재는 판 스프링으로 이루어진, 연소기.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 탄성 변형부의 일측 측단에 절곡되며 상기 라이너 플랜지에 고정된 고정 지지부를 포함하는, 연소기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 지지부재는 상기 탄성 변형부의 타측 측단에서 절곡되며 상기 라이너 플랜지와 대향하되 상기 라이너 플랜지에서 이격된 유동 지지부를 포함하는, 연소기.
  5. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되며,
    상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제1 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함하는, 연소기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부보다 더 작은 두께를 갖는, 연소기.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성된, 연소기.
  8. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되며,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 제1 탄성 지지부재에 삽입되되 판스프링으로 이루어진 보조 탄성 지지부재가 설치되고, 상기 보조 탄성 지지부재와 상기 제1 탄성 지지부재는 서로 상이한 스프링 상수를 갖는, 연소기.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 보조 탄성 지지부재의 스프링 상수는 상기 제1 탄성 지지부재의 스프링 상수의 1.1배 내지 5배인, 연소기.
  10. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되며,
    상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 제1 탄성 지지부재를 향하여 돌출되어 상기 제1 탄성 지지부재와 맞닿는 제2 탄성 지지부재가 설치된, 연소기.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 지지부재와 상기 제2 탄성 지지부재는 끼움 결합된, 연소기.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 지지부재에는 상기 제2 탄성 지지부재를 향하여 돌출된 실링 돌기가 형성되고, 상기 제2 탄성 지지부재에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 지지 홈이 형성된, 연소기.
  13. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되며,
    상기 라이너에는 상기 트랜지션피스의 내주면과 맞닿아 지지하는 가이드부재가 설치되고, 상기 가이드 부재는 상기 라이너의 내주면에 고정되되 상기 트랜지션피스의 내부로 이어진 가이드 막대와 상기 가이드 막대에 회동 가능하게 고정되며 상기 트랜지션피스의 내주면과 맞닿는 가이드 롤러를 포함하는, 연소기.
  14. 연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 라이너 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제2 탄성 지지부재가 설치된, 연소기.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제2 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함하는, 연소기.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부 보다 더 작은 두께를 갖는, 연소기.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성된, 연소기.
  18. 외부에서 유입된 공기를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소하는 연소기 및 상기 연소기에서 연소된 연소 가스에 의해 회전하는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈을 포함하는 가스 터빈으로서,
    상기 연소기는,
    연료와 압축 공기를 혼합하여 분사하는 복수의 노즐;
    상기 노즐의 일측 단부에 결합되며, 상기 노즐로부터 분사된 상기 연료와 상기 압축 공기가 내부에서 연소되는 라이너; 및
    상기 라이너 내부의 고압 가스가 향하는 상기 라이너의 출구 측에 결합되며, 상기 고압 가스를 터빈으로 내보내는 트랜지션피스;를 포함하며,
    상기 라이너는 외측으로 돌출된 라이너 플랜지를 포함하고, 상기 트랜지션피스는 외측으로 돌출되며 상기 라이너 플랜지와 대향하는 트랜지션피스 플랜지를 포함하고,
    상기 라이너 플랜지에는 상기 트랜지션피스 플랜지를 향하여 돌출되며 탄성을 갖는 제1 탄성 지지부재가 설치되고,
    상기 제1 탄성 지지부재는 판 스프링으로 이루어진, 가스 터빈.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 지지부재는 호형으로 만곡 형성된 탄성 변형부와 상기 제1 탄성 지지부재의 선단에서 상기 트랜지션피스의 플랜지를 향하여 돌출된 실링 돌기를 포함하고,
    상기 실링 돌기는 호형으로 만곡되어 탄성 변형 가능하게 형성되고, 상기 실링 돌기는 상기 탄성 변형부 보다 더 작은 두께를 가지며, 상기 트랜지션피스 플랜지에는 상기 실링 돌기가 삽입되는 안착 홈이 형성된, 가스 터빈.
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