KR102291086B1 - 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상기 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이에 배치되는 씰링본체; 및 상기 씰링본체와 상기 제1컴포넌트의 사이에 배치되며, 상기 제1컴포넌트의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 상기 씰링본체를 상기 제2컴포넌트 측으로 가압하는 가압부재를 포함하는 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공한다.
본 발명에 따른 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 가스터빈에 구비되는 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이에 씰링본체가 개재되고, 가압부재가 제1컴포넌트의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 씰링본체를 제1컴포넌트 내측과 제2컴포넌트 측으로 동시에 가압함으로써, 보다 단순한 구조로서 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이를 긴밀하게 씰링할 수 있으며, 돌출부를 엇갈리게 배치하여 설치 및 유지/보수가 용이한 씰링 어셈블리를 제공할 수 있게 되고, 씰링 어셈블리가 열팽창에 의한 변형을 수용하면서 안정적으로 씰링 기능을 유지하도록 할 수 있다.

Description

씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈{Sealing assembly and gas turbine comprising the same}

본 발명은 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가스터빈에 구비되는 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이를 씰링하는 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공하는 데 목적이 있다.

일반적으로, 가스터빈은 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다.

압축기는 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과 압축기 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 압축기는 압축기 입구 스크롤 스트럿(Compressor inlet scroll strut)을 통해 외부의 공기를 흡입한다. 이렇게 흡입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 상기 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다.

연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 공급받아 연료와 혼합시킨다. 또한 연소기는 압축공기와 혼합된 연료를 점화기로 점화하여 고온고압의 연소가스를 생성한다. 이와 같이 생성된 연소가스는 터빈으로 공급된다.

터빈은 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 터빈은 연소기에서 생성된 연소가스를 공급받아 내부로 통과시킨다. 터빈의 내부를 통과하는 연소가스는 터빈 블레이드를 회전시키게 되고, 터빈의 내부를 완전히 통과하게 된 연소가스는 터빈 디퓨저를 통해 외부로 토출되게 된다.

가스터빈은 타이로드(Tie rod)를 더 포함한다. 상기 타이로드는, 압축기 블레이드가 외주면에 결합되는 압축기 디스크와, 터빈 블레이드가 외주면에 결합되는 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 설치된다. 이에 따라 상기 타이로드는, 압축기 디스크와 터빈 디스크가 가스터빈의 내부에서 서로 고정될 수 있도록 한다.

이와 같은 가스터빈은, 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에, 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적다. 따라서 가스터빈은, 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되며, 고속운동이 가능하여 고용량의 전력을 생성할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상기 터빈은, 스테이터와, 상기 스테이터의 내부에 배치되는 로터를 포함한다. 여기서, 상기 스테이터는, 케이싱, 상기 케이싱의 반경방향 내측에 배치되는 베인캐리어, 상기 베인캐리어의 내주면에 결합되는 베인을 포함한다. 그리고 상기 로터는, 디스크, 상기 디스크의 외주면에 결합되는 블레이드를 포함한다.

상기 베인캐리어의 내부로는 연소기로부터 공급받은 연소가스가 유동한다. 연소가스의 유동은 베인캐리어 내부에 조립된 베인의 도움을 받아 로터에 조립된 블레이드가 회전하는 운동에너지를 공급한다. 연소가스에너지가 운동에너지로 변환되는 효율은 연소가스 누설양과 반비례 하므로 베인캐리어 내부에서 의도한 연소가스 경로 이외의 누설을 최소화 해야한다. 누설이 최소화되기 위해서는 컴포넌트 사이를 보다 긴밀하게 씰링하는 것이 중요하다고 할 수 있다.

US5172918(발명의 명칭 : Secondary seal for gas turbines)

본 발명은 상기와 같은 중요성에 의해 개발된 것으로서, 케이싱의 내주면에 배치되는 제1컴포넌트와 베인캐리어의 외주면에 배치되는 제2컴포넌트의 사이를 보다 긴밀하게 씰링할 수 있는 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은, 상기 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이에 배치되는 씰링본체; 및 상기 씰링본체와 상기 제1컴포넌트의 사이에 배치되며, 상기 제1컴포넌트의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 상기 씰링본체를 상기 제2컴포넌트 측으로 가압하는 가압부재를 포함하는 씰링 어셈블리를 제공한다.

또한, 본 발명은, 외부로부터 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, 연소가스가 내부로 유입되어 통과되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내부에 배치되며, 연소가스의 유동에 의해 회전하는 로터를 포함하며, 상기 스테이터는, 케이싱과, 상기 케이싱의 반경방향 내측에 배치되며, 서로 인접하게 배치되는 제1베인캐리어 및 제2베인캐리어와, 상기 제1 및 제2베인캐리어의 내주면에 각각 결합되는 베인과, 상기 제1베인캐리어와 제2베인캐리어의 사이를 씰링하는 씰링 어셈블리를 포함하고, 상기 씰링 어셈블리는, 상기 제1베인캐리어와 제2베인캐리어의 사이에 배치되는 씰링본체와, 상기 씰링본체와 상기 제1베인캐리어의 사이에 배치되며, 상기 제1베인캐리어의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 상기 씰링본체를 상기 제2베인캐리어 측으로 가압하는 가압부재를 포함하는 가스터빈을 제공한다.

상기 제1베인캐리어는, 상기 제2베인캐리어 측 대향면에 삽입홈이 형성되며, 상기 씰링본체 및 가압부재는, 상기 삽입홈에 삽입된다.

상기 제1베인캐리어 측을 전방이라 하고, 상기 제2베인캐리어 측을 후방이라 하였을 때, 상기 씰링본체는, 전방 측의 면과 외주면 사이에 씰링경사면이 형성되며, 상기 가압부재는, 상기 씰링경사면에 안착되며, 후방에 대하여 반경방향 내측으로 경사를 이루는 방향으로 상기 씰링본체를 가압한다.

상기 제1베인캐리어 측을 전방이라 하고, 상기 제2베인캐리어 측을 후방이라 하였을 때, 상기 씰링본체는, 전방 측의 면과 외주면 사이에 씰링경사면이 형성되며, 상기 삽입홈은, 내벽에 상기 씰링경사면과 대향하는 부위에 삽입경사면이 형성되고, 상기 가압부재는, 일단이 상기 삽입경사면에 접하고 타단이 상기 씰링경사면에 접하도록 배치된다.

상기 가압부재는, 상기 제1베인캐리어의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 복수개로 구비된다.

상기 씰링본체는, 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 단위 씰링절편을 포함한다.

상기 단위 씰링절편은, 제1원주방향 단부에서 돌출되는 제1돌출부와, 상기 제1원주방향과 반대방향의 제2원주방향 단부에서 돌출되며, 상기 제2원주방향으로 인접하는 다른 단위 씰링절편의 제1돌출부와 접하는 제2돌출부가 형성된다.

상기 제1돌출부는, 상기 제2돌출부의 반경방향 외측에 안착된다.

본 발명에 따른 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 가스터빈에 구비되는 제1컴포넌트(또는 제1베인캐리어)와 제2컴포넌트(또는 제2베인캐리어)의 사이에 씰링본체가 개재되고, 가압부재가 제1컴포넌트의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 씰링본체를 제1컴포넌트 내측과 제2컴포넌트 측으로 동시에 가압함으로써, 보다 단순한 구조로서 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이를 긴밀하게 씰링할 수 있으며, 돌출부를 엇갈리게 배치하여 설치 및 유지/보수가 용이한 씰링 어셈블리를 제공할 수 있게 되고, 씰링 어셈블리가 열팽창에 의한 변형을 수용하면서 안정적으로 씰링 기능을 유지하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈의 단면도이다.
도 2는 도 1에 표시된 A 부분의 확대도로서, 본 발명에 따른 씰링 어셈블리가 삽입홈에 삽입되지 않은 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 표시된 B 부분의 확대도로서, 본 발명에 따른 씰링 어셈블리가 삽입홈에 삽입된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 씰링 어셈블리의 사시도이다.

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 씰링 어셈블리(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(1)은 압축기(2), 연소기(3) 및 터빈(4)을 포함한다. 기체(압축공기 또는 연소가스)의 유동방향을 기준으로 하였을 때, 가스터빈(1)의 상류 측에는 압축기(2)가 배치되고 하류 측에는 터빈(4)이 배치된다. 그리고 압축기(2)와 터빈(4) 사이에는 연소기(3)가 배치된다.

압축기(2)는 압축기 케이싱 내부에 압축기 베인과 압축기 로터를 수용하며, 터빈(4)은 터빈 케이싱(11) 내부에 터빈 베인(15)과 터빈 로터(20)를 수용한다. 이러한 압축기 베인과 압축기 로터는 압축공기의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되며, 터빈 베인(15)과 터빈 로터(20) 역시 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치된다. 이때, 압축기(2)는 흡입된 공기가 압축될 수 있게 전단(Front-stage)에서 후단(Rear-stage) 측으로 갈수록 내부공간이 줄어들며, 반대로 터빈(4)은 연소기로부터 공급받은 연소가스가 팽창될 수 있게 전단에서 후단 측으로 갈수록 내부공간이 커지는 구조로 설계된다.

한편, 압축기(2)의 최후단부 측에 위치한 압축기 로터와, 터빈(4)의 최전단부 측에 위치한 터빈 로터(20) 사이에는, 터빈(4)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치된다. 상기 토크튜브는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명의 여러 실시예 중 하나에 불과하며, 상기 토크튜브는 4개 이상의 단 또는 2개 이하의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수도 있다.

상기 압축기 로터는, 압축기 디스크와 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수개(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 더욱 상세하게는, 상기 각각의 압축기 디스크는 중심부가 상기 타이로드에 의해 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬된다. 그리고 인접하는 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 서로 상대적인 회전을 할 수 없도록 배치된다.

상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합된다. 또한, 상기 압축기 블레이드의 사이에는, 동일한 단(Stage)을 기준으로 하였을 때 상기 압축기 케이싱의 내주면에 환상으로 설치되는 복수개의 압축기 베인이 각각 배치된다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정된 상태를 유지하며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 한다. 이때, 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.

상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크와, 후술할 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 배치되며, 일 측 단부는 압축기의 최전단부 측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타 측 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 연소기(3)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스의 온도를 높이게 된다.

가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀(Cell) 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 포함한다.

구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 연소챔버와, 상기 연소챔버를 감싸면서 환형공간을 이루는 라이너 환형유로가 형성된다. 또한 라이너의 전단에는 연료를 분사하는 노즐이 결합되며, 측벽에는 점화기가 결합된다.

상기 라이너 환형유로에는, 라이너의 외벽에 마련되는 다수개의 홀(Hole)을 통해 유입된 압축공기가 유동하며, 후술할 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기 역시 이를 통해 유동한다. 이렇듯 압축공기가 라이너의 외벽부를 따라 유동함으로써, 상기 연소챔버에서 연료의 연소에 의해 발생되는 열에 의해 라이너가 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.

라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 상기 라이너와 마찬가지로, 상기 트랜지션피스는, 상기 트랜지션피스의 내부 공간을 감싸는 트랜지션피스 환형유로가 형성되며, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 상기 트랜지션피스 환형유로를 따라 흐르는 압축공기에 의해 외벽부가 냉각된다.

한편, 상기 연소기(3)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(4)으로 공급된다. 터빈(4)으로 공급된 고온 고압의 연소가스는 터빈(4)의 내부를 통과하면서 팽창하게 되고, 그에 따라 후술할 터빈 블레이드(22)에 충동 및 반동력을 가하여 회전토크가 발생되도록 한다. 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 부분은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.

상기 터빈(4)은 기본적으로는 압축기(2)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(4)에도 압축기(2)의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터(20)가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터(20) 역시, 터빈 디스크(21)와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드(22)를 포함한다. 상기 터빈 블레이드(22)의 사이에도, 동일한 단을 기준으로 하였을 때 복수개의 터빈 베인(15)이 구비되며, 상기 터빈 베인(15)은 터빈 블레이드(22)를 통과한 연소가스의 유동방향을 가이드하게 된다. 이때, 상기 터빈 케이싱(11)과 터빈 베인(15) 역시, 상기 터빈 로터(20)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터(10)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 터빈 스테이터(10)는, 상기 터빈 케이싱(11) 및 상기 터빈 베인(15) 이외에, 베인캐리어(13)를 더 포함한다. 상기 베인캐리어(13)는, 상기 케이싱(11)의 반경방향 내측에 배치되는 것으로서, 연소가스의 유동방향을 따라 서로 인접하게 배치되는 제1베인캐리어(12)와 제2베인캐리어(14)를 포함한다. 그리고 상기 터빈 베인(15)은, 각각 상기 제1베인캐리어(12)와 제2베인캐리어(14)의 내주면에 결합된다.

상기 씰링 어셈블리(100)는, 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이를 씰링하기 위한 것이다. 이하부터 설명될 본 발명의 실시예에서는, 제1컴포넌트와 제2컴포넌트가 각각 제1베인캐리어(12) 및 제2베인캐리어(14)인 것으로 예를 들어 설명하도록 한다. 다만, 이는 본 발명의 일 예중 하나에 불과할 뿐, 상기 제1컴포넌트와 제2컴포넌트는 가스터빈(1)의 다른 부품에 해당될 수도 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 씰링 어셈블리(100)는, 씰링본체(110) 및 가압부재(120)를 포함한다.

상기 씰링본체(110)는, 상기 제1베인캐리어(12)와 상기 제2베인캐리어(14)의 사이에 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 제1베인캐리어(12)는, 상기 제2베인캐리어(14)와의 대향면에 삽입홈(12a)이 형성된다. 그리고 상기 씰링본체(110)는, 상기 삽입홈(12a)에 삽입되며, 상기 제2베인캐리어(14)와 접하도록 배치된다.

상기 가압부재(120)는, 상기 씰링본체(110)와 상기 제1베인캐리어(12)의 사이에 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 가압부재(120)는, 상기 삽입홈(12a)에 삽입되며, 상기 삽입홈(12a)의 내벽과 상기 씰링본체(110)의 사이에 배치된다. 그리고 상기 가압부재(120)는, 상기 제1베인캐리어(12)의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어, 상기 씰링본체(110)를 상기 제2베인캐리어(14) 측으로 가압한다.

상기 제1베인캐리어(12) 측을 전방이라 하고, 상기 제2베인캐리어(14) 측을 후방이라 하였을 때, 상기 씰링본체(110)는, 전방 측의 면과 외주면의 사이에 씰링경사면(111)이 형성된다. 상기 씰링경사면(111)은, 전방에서 후방으로 향할수록, 상기 씰링본체(110)의 내주면 기준 반경방향 외측으로 경사지게 배치된다. 상기 삽입홈(12a)의 내벽에는, 상기 씰링경사면(111)과 대향하는 부위에 삽입경사면(12b)이 형성된다. 상기 삽입경사면(12b)은, 상기 씰링경사면(111)과 대응하여 반경방향 외측으로 경사지게 형성된다.

상기 가압부재(120)는, 일단이 상기 삽입경사면(12b)에 접하고, 타단이 상기 씰링경사면(111)에 접하도록 배치된다. 그리고 상기 가압부재(120)는, 후방에 대하여 반경방향 내측으로 경사를 이루는 방향(즉, 도 3을 기준으로 하였을 때의 우하단 방향)으로 상기 씰링본체(110)를 가압한다. 이 경우, 상기 가압부재(120)는, 상기 씰링본체(110)를 반경방향 내측으로도 가압하고, 후방으로도 가압하는 것이 된다. 따라서 상기 가압부재(120)는, 상기 씰링본체(110)와 상기 제1베인캐리어(12)를 서로 보다 긴밀하게 접촉시키면서 동시에, 상기 씰링본체(110)와 상기 제2베인캐리어(14)를 서로 보다 긴밀하게 접촉시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 가압부재(120)는, 상기 제1베인캐리어(12)의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 복수개로 구비된다. 따라서 상기 복수개의 가압부재(120)는, 상기 씰링본체(110)에 대하여 상기 씰링본체(110)의 길이방향을 따라 균등하게 힘을 가하게 된다.

상기 씰링본체(110)는, 상기 제1베인캐리어(12)의 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 단위 씰링절편(112)을 포함한다. 즉, 상기 씰링본체(110)는, 상기 복수개의 단위 씰링절편(112)이 원주방향을 따라 서로 결합됨에 따라, 하나의 고리 형상을 이루게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 단위 씰링절편(112)은, 제1원주방향 단부에서 돌출되는 제1돌출부(113)와, 상기 제1원주방향과 반대방향의 제2원주방향 단부에서 돌출되는 제2돌출부(114)가 형성된다. 그리고 상기 단위 씰링절편(112)은, 제1돌출부(113)가 상기 제1원주방향으로 인접하는 다른 단위 씰링절편(112)의 제2돌출부(114)와 접하도록 배치된다. 이때, 상기 제1돌출부(113)는, 상기 삽입홈(12a)의 내벽 중 반경방향 기준 내측 부위로부터 외측으로 이격된 위치에 배치된다. 그리고 상기 제2돌출부(114)는, 상기 삽입홈(12a)의 내벽 중 반경방향 기준 내측 부위에 접하도록 배치된다. 따라서 상기 제1돌출부(113)는, 상기 제2돌출부(114)의 반경방향 외측에 안착됨에 따라, 상기 제2돌출부(114)와 결합된 상태를 유지하게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 씰링 어셈블리(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 제1베인캐리어(12)와 제2베인캐리어(14)의 사이에 씰링본체(110)가 개재되고, 가압부재(120)가 제1베인캐리어(12)의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 씰링본체(110)를 제2베인캐리어(14) 측으로 가압함으로써, 상기 씰링본체(110)와 상기 제1베인캐리어(12)를 서로 보다 긴밀하게 접촉시키면서 동시에, 상기 씰링본체(110)와 상기 제2베인캐리어(14)를 서로 보다 긴밀하게 접촉시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 씰링 어셈블리(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(1)에 의하면, 보다 단순한 구조로서 제1베인캐리어(12)와 제2베인캐리어(14)의 사이를 긴밀하게 씰링할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 씰링 어셈블리(100)가 보다 단순한 구조로 설계되므로 설치 및 유지/보수가 용이하다는 장점이 있다. 그리고 본 발명에 의하면, 씰링본체(110)가 가압부재(120)에 의하여 경사 방향으로 탄성 지지되는 구조로 설계됨으로써, 제1베인캐리어(12)나 제2베인캐리어(14)의 열팽창에 의한 변형을 유연하게수용하면서 안정적으로 씰링 기능을 유지할 수 있다.

1 : 가스터빈 2 : 압축기
3 : 연소기 4 : 터빈
10 : 스테이터 20 : 로터
100 : 씰링 어셈블리 110 : 씰링본체
120 : 가압부재

Claims (16)

1. 유체의 유동방향을 따라 서로 인접하게 배치되는 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이를 씰링하는 씰링 어셈블리에 있어서,
   상기 제1컴포넌트와 제2컴포넌트의 사이에 배치되는 씰링본체; 및
   상기 씰링본체와 상기 제1컴포넌트의 사이에 배치되며, 상기 제1컴포넌트의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 상기 씰링본체를 상기 제2컴포넌트 측으로 가압하는 가압부재를 포함하되,
   상기 제1컴포넌트 측을 전방이라 하고, 상기 제2컴포넌트 측을 후방이라 하였을 때,
   상기 씰링본체는, 전방 측의 면과 외주면 사이에 씰링경사면이 형성되며,
   상기 가압부재는, 상기 씰링경사면에 안착되며, 후방에 대하여 반경방향 내측으로 경사를 이루는 방향으로 상기 씰링본체를 가압하는 씰링 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1컴포넌트는, 상기 제2컴포넌트 측 대향면에 삽입홈이 형성되며,
   상기 씰링본체 및 가압부재는, 상기 삽입홈에 삽입된 씰링 어셈블리.
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 삽입홈은, 내벽에 상기 씰링경사면과 대향하는 부위에 삽입경사면이 형성되고,
   상기 가압부재는, 일단이 상기 삽입경사면에 접하고 타단이 상기 씰링경사면에 접하도록 배치되는 씰링 어셈블리.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압부재는, 상기 제1컴포넌트의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 복수개로 구비되는 씰링 어셈블리.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 씰링본체는, 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 단위 씰링절편을 포함하는 씰링 어셈블리.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 단위 씰링절편은,
   제1원주방향 단부에서 돌출되는 제1돌출부와,
   상기 제1원주방향과 반대방향의 제2원주방향 단부에서 돌출되며, 상기 제2원주방향으로 인접하는 다른 단위 씰링절편의 제1돌출부와 접하는 제2돌출부가 형성된 씰링 어셈블리.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제1돌출부는, 상기 제2돌출부의 반경방향 외측에 안착되는 씰링 어셈블리.
9. 외부로부터 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,
   연소가스가 내부로 유입되어 통과되는 스테이터와,
   상기 스테이터의 내부에 배치되며, 연소가스의 유동에 의해 회전하는 로터를 포함하며,
   상기 스테이터는,
   케이싱과,
   상기 케이싱의 반경방향 내측에 배치되며, 연소가스의 유동방향을 따라 서로 인접하게 배치되는 제1베인캐리어 및 제2베인캐리어와,
   상기 제1 및 제2베인캐리어의 내주면에 각각 결합되는 베인과,
   상기 제1베인캐리어와 제2베인캐리어의 사이를 씰링하는 씰링 어셈블리를 포함하고,
   상기 씰링 어셈블리는,
   상기 제1베인캐리어와 제2베인캐리어의 사이에 배치되는 씰링본체와,
   상기 씰링본체와 상기 제1베인캐리어의 사이에 배치되며, 상기 제1베인캐리어의 반경방향에 대하여 경사를 이루도록 배치되어 상기 씰링본체를 상기 제2베인캐리어 측으로 가압하는 가압부재를 포함하며,
   상기 제1베인캐리어 측을 전방이라 하고, 상기 제2베인캐리어 측을 후방이라 하였을 때,
   상기 씰링본체는, 전방 측의 면과 외주면 사이에 씰링경사면이 형성되며,
   상기 가압부재는, 상기 씰링경사면에 안착되며, 후방에 대하여 반경방향 내측으로 경사를 이루는 방향으로 상기 씰링본체를 가압하는 가스터빈.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1베인캐리어는, 상기 제2베인캐리어 측 대향면에 삽입홈이 형성되며,
    상기 씰링본체 및 가압부재는, 상기 삽입홈에 삽입된 가스터빈.
11. 삭제
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 삽입홈은, 내벽에 상기 씰링경사면과 대향하는 부위에 삽입경사면이 형성되고,
    상기 가압부재는, 일단이 상기 삽입경사면에 접하고 타단이 상기 씰링경사면에 접하도록 배치되는 가스터빈.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 가압부재는, 상기 제1베인캐리어의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되는 복수개로 구비되는 가스터빈.
14. 청구항 9에 있어서,
    상기 씰링본체는, 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 단위 씰링절편을 포함하는 가스터빈.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 단위 씰링절편은,
    제1원주방향 단부에서 돌출되는 제1돌출부와,
    상기 제1원주방향과 반대방향의 제2원주방향 단부에서 돌출되며, 상기 제2원주방향으로 인접하는 다른 단위 씰링절편의 제1돌출부와 접하는 제2돌출부가 형성된 가스터빈.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1돌출부는, 상기 제2돌출부의 반경방향 외측에 안착되는 가스터빈.

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