KR102572871B1 - 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법 - Google Patents

압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 압축기 베인을 고정하기 위한 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 있어서, 링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재; 링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재; 및 상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법을 제공한다.
따라서, 압축기 베인과 압축기 슈라우드 베이스의 체결을 용이하게 하고, 압축기 베인과 압축기 슈라우드 베이스 사이의 갭을 최소화하여 압축 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법{Compressor vane shroud assembly structure and compressor, gas turbine and compressor vane shroud assembly method including the same}
본 발명은 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기 베인을 압축기 슈라우드 베이스에 조립하기 위한 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법에 관한 것이다.
터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 증기를 이용하는 증기터빈 및 고온의 연소가스를 이용하는 가스터빈 등이 있다.
이 중, 가스터빈은 크게 압축기와 연소기 및 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 공기 도입구가 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. 또한, 압축기, 연소기, 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 로터가 배치되어 있다.
로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 로터에 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 특징이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.
가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 되며, 동력을 발생시키면서 압축 효율을 보다 향상시킬 수 있는 가스터빈에 대한 연구가 진행되고 있는 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2006-0087872호(2006.08.03. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 실정에 부합하기 위해 창출된 것으로서, 압축기 베인과 압축기 슈라우드 베이스 사이의 갭을 최소화하여 압축 효율을 보다 향상시킬 수 있는 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 압축기 베인을 고정하기 위한 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 있어서, 링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재; 링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재; 및 상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 제공한다.
본 발명에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조는 상기 삽입공간으로 삽입된 상기 쉴드부재가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재를 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결하는 체결수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 있어서, 상기 쉴드부재는 링 형상을 가질 수 있고, 상기 제1경사면과 연결되며 둘레면에 전단에서 후단으로 상향 경사지게 형성되는 제3경사면이 형성되는 연결단과, 상기 연결단의 전단에서 하측으로 절곡되며 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결되는 체결단을 포함할 수 있으며, 상기 연결단의 하부면은 상기 제2경사면과 대응되는 형상을 가질 수 있고, 상기 연결단과 상기 체결단은 일체로 형성될 수 있다.
상기 프런트 슈라우드 부재가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 쉴드부재가 체결되는 제1체결홈이 형성될 수 있고, 상기 쉴드부재의 연결단에는 상기 제1체결홈에 삽입되는 제1체결돌기가 형성될 수 있으며, 상기 제1체결홈과 상기 제1체결돌기는 링 형상을 가질 수 있다.
상기 체결단이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결단이 체결되는 제2체결홈이 형성될 수 있고, 상기 체결단의 끝단에는 상기 제2체결홈에 삽입되는 제2체결돌기가 절곡되게 형성될 수 있으며, 상기 제2체결홈과 상기 제2체결돌기는 링 형상을 가질 수 있다.
상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결수단이 체결되는 복수개의 체결공이 형성될 수 있고, 상기 체결단에는 상기 복수개의 체결공과 대응되게 복수개의 관통공이 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 압축기 케이싱 내에 다단으로 설치되며, 압축기 디스크와, 압축기 블레이드를 포함하는 압축기 로터 디스크 조립체; 다단의 상기 압축기 로터 디스크 조립체 사이에 위치하여 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 다단의 압축기 베인; 및 다단의 압축기 베인을 상기 압축기 케이싱의 내측면에 결합하기 위해 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 포함하며, 상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는 링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재와, 링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재와, 상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 압축기를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 공기를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축 공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서, 상기 압축기는 터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 압축기 케이싱 내에 다단으로 설치되며, 압축기 디스크와, 압축기 블레이드를 포함하는 압축기 로터 디스크 조립체; 다단의 상기 압축기 로터 디스크 조립체 사이에 위치하여 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 다단의 압축기 베인; 및 다단의 압축기 베인을 상기 압축기 케이싱의 내측면에 결합하기 위해 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 포함하며, 상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는 링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재와, 링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재와, 상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 가스터빈을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 압축기 베인을 조립하는 압축기 베인 슈라우드 조립방법에 있어서, 링 형상을 가지고 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재를 상기 압축기 베인의 하부단 후방에 체결하는 리어 슈라우드 부재 장착단계; 링 형상을 가지고 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재를 상기 압축기 베인의 하부단 전방에 위치시킨 후 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 밀착시키는 프런트 슈라우드 부재 밀착단계; 및 상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 쉴드부재를 삽입하여 장착하는 쉴드부재 장착단계를 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립방법을 제공한다.
본 발명에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조 및 이를 포함하는 압축기, 가스터빈, 압축기 베인 슈라우드 조립방법에 의하면 압축기 베인과 압축기 슈라우드 베이스의 체결을 용이하게 하고, 압축기 베인과 압축기 슈라우드 베이스 사이의 갭을 최소화하여 압축 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스터빈의 일부를 잘라 본 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 이용하여 압축기 베인을 고정 지지하는 상태가 도시된 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 압축기 베인 슈라우드 조립구조의 리어 슈라우드 부재와 프런트 슈라우드 부재가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 쉴드부재를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 압축기 베인 슈라우드 조립체가 조립되어 압축기 베인을 고정 지지하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 조립된 압축기 베인 슈라우드 조립체를 압축기 베인에 체결하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 12는 종래 기술에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립체를 이용하여 압축기 베인을 고정 지지하는 상태가 도시된 도면이다.
도 13은 종래 기술에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립체를 압축기 베인에 체결하는 과정에서 발생되는 문제점이 도시된 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립방법의 순서를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈의 내부가 도시된 도면, 도 2는 도 1에 도시된 가스터빈의 일부를 잘라 본 종단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 이용하여 압축기 베인을 고정 지지하는 상태가 도시된 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈(100)은 타이로드(1000)와, 압축기(2000)와, 연소기(3000)와, 터빈(4000)을 포함한다. 상기 타이로드(1000)는 상기 가스터빈(100)의 중심부를 가로지르도록 설치되는 봉 부재이며, 상기 타이로드(1000)는 압축기(2000)와 터빈(4000)을 체결시키는 역할을 한다.
상기 가스터빈(100)은 하우징(100a)을 구비하고 있고, 상기 하우징(100a)의 후측에는 터빈(4000)을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(100b)가 구비되어 있으며, 상기 디퓨저(100b)의 앞쪽에는 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(3000)가 배치되며, 상기 하우징(100a)은 후술되는 압축기(2000)의 압축기 케이싱과 동일하다.
공기의 흐름을 기준으로 설명하면, 상기 하우징(100a)의 상류 측에 압축기(2000)가 위치하고, 하류 측에는 터빈(4000)이 배치된다. 상기 압축기(2000)와 상기 터빈(4000)의 사이에는 상기 터빈(4000)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(2000)로 전달하는 토크전달부재로서의 토크튜브(T)가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 압축기(2000)는 상기 타이로드(1000)의 일측에 설치되며, 다단의 압축기 로터 디스크 조립체(2100)와, 다단의 압축기 베인(2200)와, 압축기 베인 슈라우드 조립구조(2300)를 포함한다.
상기 압축기(2000)에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크(2110)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(2110)들은 타이로드(1000)에 의해 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.
상기 압축기(2000)는 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 것과 같은 대형 가스터빈(100)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기가 적용되는 것이 일반적이다.
상기 각각의 압축기 로터 디스크(2110)는 대략 중앙을 상기 타이로드(1000)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있으며, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크(2110)는 대향하는 면이 상기 타이로드(1000)에 의해 압축되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.
상기 압축기 로터 디스크(2110)의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드(2120)가 방사상으로 결합되어 있으며, 각각의 압축기 블레이드(2120)는 별도의 블레이드 고정구(미도시)에 의해 상기 압축기 로터 디스크(2110)의 축방향으로 이동되지 않도록 안정적으로 고정되는 것이 바람직하다.
상기 압축기 블레이드(2120)는 루트부(2121)와, 생크부(2122)와, 날개부(2123)를 포함하며, 상기 압축기 블레이드(2120)는 상기 루트부(2121)에 의해 상기 압축기 로터 디스크(2110)의 슬롯(2111)에 체결된다.
상기 루트부(2121)는 압축기 로터 디스크(2110)의 외주면에 형성된 복수개의 슬롯(2111)에 삽입되며, 상기 루트부(2121)의 체결방식은 탄젠셜 타입(Tangential type)과 액셜 타입(Axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다.
상기 루트부(2121)의 상부에는 생크부(2122)가 결합되며, 상기 생크부(2122)는 이웃한 압축기 블레이드(2120)의 생크부(2122)와 그 측면이 서로 접하여 상기 압축기 블레이드들 사이의 간격을 유지시키는 역할을 한다.
상기 생크부(2122)의 상부면에는 날개부(2123)가 구비되며, 상기 날개부(2123)는 가스터빈(100)의 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 다단의 압축기 로터 디스크 조립체(2100) 사이에는 다단의 압축기 베인(2200)이 위치하며, 상기 다단의 압축기 베인(2200)은 전단의 압축기 블레이드(2120) 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(2120) 측으로 가이드하는 역할을 한다.
상기 다단의 압축기 베인(2200)은 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 조립된 압축기 베인 슈라우드 조립체(2300)에 의해 상기 압축기 케이싱 내에 결합되며, 압축기 케이싱에는 다단의 압축기 블레이드(2120)에 의해 여러단계로 압축된 압축 공기를 후술되는 터빈(4000) 측으로 유동시켜 터빈 블레이드를 냉각시키는 연결관이 형성되는 것이 바람직하다.
도 12는 종래 기술에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립체를 이용하여 압축기 베인을 고정 지지하는 상태가 도시된 도면이고, 도 13은 종래 기술에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립체를 압축기 베인에 체결하는 과정에서 발생되는 문제점이 도시된 도면이다.
도 12를 참조하면, 종래의 압축기 베인 슈라우드 조립체(2300')는 리어 슈라우드 부재(2310')와, 프런트 슈라우드 부재(2320')를 포함한다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310')는 압축기 베인(2200')의 하부 후방을 고정 지지하고, 상기 프런트 슈라우드 부재(2320')는 압축기 베인(2200')의 하부 전방을 고정 지지한다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320')의 상면과 상기 리어 슈라우드 부재(2310')의 상면을 연결되어 압축기 유로 허브의 경사면을 형성하며, 미설명 도면부호 OS는 압축기 베인 아우터 슈라우드이다.
도 13을 참조하면, 상기 압축기 베인(2200')에 리어 슈라우드 부재(2310')와 프런트 슈라우드 부재(2320')를 체결하는 과정에서, 압축기 베인(2200')의 하부 후방에 리어 슈라우드 부재(2310')를 체결한 후, 압축기 베인(2200')의 하부 전방에 프런트 슈라우드 부재(2320')를 체결하여 고정한다.
이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 압축기 베인(2200')의 끝 부분인 베인팁(A)과 프런트 슈라우드 부재(2320')가 간섭하여 원활하게 조립되지 않음으로써, 도 14에 도시된 바와 같이, 실제로는 베인팁(A)을 커팅하여 여유공간을 확보한 후, 압축기 베인(2200')의 하부 전방에 프런트 슈라우드 부재(2320')를 체결하여 고정한다. 그 결과, 압축기 베인(2200')과 프런트 슈라우드 부재(2320') 사이에는 커팅된 베인팁(A) 만큼의 갭(Gap)이 발생하여 외기를 압축하는 압축효율의 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 조립된 압축기 베인 슈라우드 조립체(2300)는 압축기 베인(2200)과 프런트 슈라우드 부재(2320)의 체결을 용이하게 하고, 압축기 베인(2200)과 프런트 슈라우드 부재(2320) 사이에 쉴드부재(2330)가 삽입되어 압축기 베인(2200)과 프런트 슈라우드 부재(2320) 사이의 갭을 최소화하여 압축효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 압축기 베인 슈라우드 조립구조의 리어 슈라우드 부재와 프런트 슈라우드 부재가 결합된 상태를 도시한 도면, 도 5는 도 3에 도시된 쉴드부재를 확대하여 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 압축기 베인 슈라우드 조립체가 조립되어 압축기 베인을 고정 지지하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 조립된 압축기 베인 슈라우드 조립체(2300)는 리어 슈라우드 부재(2310)와, 프런트 슈라우드 부재(2320)와, 쉴드부재(2330)를 포함하고, 체결수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 하부면에는 슈라우드 베이스(B)와 체결될 수 있는 형상이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 리어 슈라우드 부재(2310)는 상기 압축기 베인(2200)의 하부단 후방을 하부에서 지지하고, 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)는 상기 압축기 베인(2200)의 하부단 전방을 하부에서 지지한다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)는 링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인(2200)의 하부단 후방을 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면(2310a)이 형성된다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320) 역시 링 형상을 가지고 그 둘레면이 상기 압축기 베인(2200)의 하부단 전방을 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면(2310a) 보다 타이로드(1000)로부터 안쪽에 위치하며, 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면(2320a)이 형성된다.
상기 압축기 베인(2200)의 하부면과 상기 제2경사면(2320a)의 사이에 형성되는 삽입공간(I)으로는 쉴드부재(2330)가 삽입되며, 상기 쉴드부재(2330)는 링 형상을 가지고 그 둘레면에 형성되는 제3경사면(2331a)이 상기 제1경사면(2310a)과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성한다.
상기 쉴드부재(2330)는 연결단(2331)과, 체결단(2332)을 포함하며, 상기 연결단(2331)은 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 연결되고, 둘레면에는 상기 제1경사면(2310a)와 연결되는 제3경사면(2331a)이 형성되며, 상기 제3경사면(2331a)은 전단에서 후단으로 상향으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 연결단(2331) 및 상기 제3경사면(2331a)은 상기 제1경사면(2310a)과 상기 제2경사면(2320a)이 타이로드(1000)로부터 이격되는 거리와 대응되는 두께로 형성되고, 상기 제1경사면(2310a)와 상기 제2경사면(2320a) 및 상기 제3경사면(2331a)은 동일한 각도의 경사를 가지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 각도를 가질 수도 있다.
상기 체결단(2332)은 상기 연결단(2331)의 전단에서 하측으로 절곡되며, 끝단이 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단에 체결되고, 상기 연결단(2331)의 하부면은 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 제2경사면(2320a)과 대응되는 형상을 가지며, 상기 연결단(2331)과 상기 체결단(2332)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320)가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 전단 측면에는 제1체결홈(2310b)이 형성되고, 상기 제1체결홈(2310b)에는 상기 쉴드부재(2330)의 연결단(2331)에서 외측으로 돌출되게 형성되는 제1체결돌기(2331b)가 삽입된다.
상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에는 제2체결홈(2320b)이 형성되고, 상기 제2체결홈(2320b)에 상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)이 삽입되며, 상기 체결단(2332)의 끝단에는 상기 제2체결홈(2320b)에 삽입되는 제2체결돌기(2332a)이 절곡되게 형성된다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 전단 측면에 형성되는 제1체결홈(2310b), 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에 형성되는 제2체결홈(2320b), 상기 연결단(2331)에 형성되는 제1체결돌기(2331b), 및 상기 체결단(2332)에 형성되는 제2체결돌기(2332a)는 링 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 제1체결홈(2310b)에 제1체결돌기(2331b)가 삽입되고, 상기 제2체결홈(2320b)에 제2체결돌기(2332a)가 삽입됨으로써 상기 쉴드부재(2330)가 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에 이탈되지 않도록 장착되며,상기 쉴드부재(2330)가 장착됨으로써 상기 쉴드부재(2330)의 제3경사면(2331a)과 상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 제1경사면(2310a)이 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline;H)을 형성한다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에 장착된 상기 쉴드부재(2330)는 체결수단(미도시)에 의해 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에는상기 체결수단(미도시)이 체결되는 복수개의 체결공(2320c)이 형성되고, 상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)에는 복수개의 체결공(2320c)와 대응되게 복수개의 관통공(2332b)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 쉴드부재(2330)를 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에 체결하는 체결수단은 볼트 등의 일반적인 것으로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 쉴드부재(2330)를 이용하여 상기 압축기 베인(2200)과 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)를 체결함으로써 압축기 베인(2200)의 끝 부분인 베인팁을 커팅하지 않고도 원활히 체결할 수 있고 베인팁을 커팅하지 않음으로써 갭이 발생하는 것을 방지하여 외기를 압축하는 압축기의 압축 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 의해 조립된 압축기 베인 슈라우드 조립체를 압축기 베인에 체결하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 조립구조(2300)에 의해 조립된 압축기 베인 조립체를 압축기 베인(2200)에 체결하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 7 및 도 8에도시된 바와 같이, 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)를 압축기 베인(2200)의 하부 전방과 체결한다.
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 리어 슈라우드 부재(2310)를 상기 압축기 베인(2200)의 하부 후방 및 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)와 체결한다. 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)는 서로 대응하는 위치에 체결공이 형성되며, 볼트 등의 체결수단으로 체결한다. 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 상기 프런트 슈라우드 부재(2320) 및 상기 압축기 베인(2200)을 체결한 결과, 상기 압축기 베인(2200)의 하면 및 상기 제1경사면(2310a)과 제2경사면(2320a) 사이에는 쉴드부재(2330)가 삽입될 수 있는 삽입공간(I)이 형성된다.
도 7 내지 도 9에서는 상기 프런트 슈라유드 부재(2320)가 먼저 압축기 베인(2200)에 체결된 후 리어 슈라우드 부재(2310)가 체결되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 리어 슈라우드 부재(2310)가 먼저 압축기 베인(2200)과 체결될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 쉴드부재(2330)를 삽입공간(I)에 삽입되며, 상기 쉴드부재(2330)의 제1체결돌기(2331b)가 리어 슈라우드 부재(2310)의 제1체결홈(2310b)에 삽입되고, 상기 쉴드부재(2330)의 제2체결돌기(2332a)가 프런트 슈라우드 부재(2320)의 제2체결홈(2320b)에 삽입되어, 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320) 및 쉴드부재(2330)는 조립될 수 있다. 추가적으로, 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 프런트 슈라우드 부재(2320)와 쉴드부재(2330)를 더욱 견고하게 체결할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 타이로드(1000)는 상기 복수개의 압축기 로터 디스크 조립체(2100)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크 조립체(2100) 내에 체결되고, 타측 단부는 토크튜브(T) 내에서 고정된다.
상기 압축기(2000)에서 압축된 압축 공기는 연소기(3000)로 공급되며, 상기 연소기(3000)는 유입된 압축 공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압의 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.
가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 연소기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 연소기 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 연소기 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.
한편, 연소기 라이너 후단에는 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션 피스가 연결된다. 이러한 트랜지션 피스는 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축 공기에 의해 냉각된다.
이를 위해 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축 공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 연소기 라이너 측으로 유동된다.
상기 연소기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션 피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축 공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.
상기연소기(3000)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 터빈(4000)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충돌, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크튜브(T)를 거쳐 압축기(2000)로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.
상기 터빈(4000)은 기본적으로 상기 압축기(2000)의 구조와 유사하며, 상기 터빈(4000)은 복수의 터빈 로터 디스크(4110)와, 복수의 터빈 블레이드(4120)로 구성되는 복수개의 터빈 로터(4100)를 포함한다. 상기 터빈(4000)의 구조가 상기 압축기(2000)의 구조와 유사하며, 상기 터빈(4000)의 구조에 대한 상세한 설명은 상기 압축기(2000)의 구조에 대한 설명과 중복될 수 있는 바, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 터빈 블레이드(4120)는 상기 압축기 블레이드(2100)와 달리 고온고압의 연소가스와 직접 접촉하게 되며, 연소가스의 온도는 1700℃ 달할 정도의 고온이기 때문에 냉각 수단을 필요로 하게 된다. 이를 위해서, 상기 압축기(2000) 측의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 상기 터빈(4000)측 터빈 블레이드(4120)로 공급하는 냉각 유로(미도시)를 갖는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기 베인 슈라우드 조립방법은 압축 공기를 가이드하는 압축기 베인과 압축기 베인 슈라우드 조립체를 조립하기 위한 것으로, 리어 슈라우드 부재 장착단계(S10)와, 프런트 슈라우드 부재 밀착단계(S20)와, 쉴드부재 장착단계(S30)를 포함하고, 쉴드부재 체결단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
도 3 및 도 15를 참조하면, 상기 리어 슈라우드 부재 장착단계(S10)는 링 형상을 가지고 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면(2310a)이 형성된 리어 슈라우드 부재(2310)를 압축기 베인(2200)의 하부단 후방에 장착하는 단계이다.
상기 리어 슈라우드 부재 장착단계(S10)를 거친 후 프런트 슈라우드 부재 밀착단계(S20)를 수행하며, 상기 프런트 슈라우드 부재 밀착단계(S20)는 링 형상을 가지고 둘레면에는 상기 제1경사면(2310a) 보다 타이로드(1000)로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면(2320a)이 형성된 프런트 슈라우드 부재(2320)를 압축기 베인(2200)의 하부단 전방에 위치시킨 후 상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 전단에 밀착시키는 단계이다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 하부면에는 슈라우드 베이스(B)와 체결될 수 있는 형상이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)는 각각 상기 압축기 베인(2200)의 하부단 후방과 전방을 하부에서 지지하게 된다.
상기 프런트 슈라우드 부재 밀착단계(S20)를 거친 후 쉴드부재 장착단계(S30)를 수행하며, 상기 쉴드부재 장착단계(S30)는 압축기 베인(2200)의 하부면과 상기 제2경사면(2320a) 사이에 형성되는 삽입공간(I)으로 쉴드부재(2330)를 삽입하여 장착하는 단계이다.
상기 쉴드부재(2330)는 링 형상을 가지고, 연결단(2331)과, 체결단(2332)을 포함한다. 상기 연결단(2331)은 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 연결되고, 둘레면에는 상기 제1경사면(2310a)와 연결되는 제3경사면(2331a)이 형성되며, 상기 제3경사면(2331a)은 전단에서 후단으로 상향으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 연결단(2331) 및 상기 제3경사면(2331a)은 상기 제1경사면(2310a)과 상기 제2경사면(2320a)이 타이로드(1000)로부터 이격되는 거리와 대응되는 두께로 형성되고, 상기 제1경사면(2310a)와 상기 제2경사면(2320a) 및 상기 제3경사면(2331a)은 동일한 각도의 경사를 가지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 각도를 가질 수도 있다.
상기 체결단(2332)은 상기 연결단(2331)의 전단에서 하측으로 절곡되며, 끝단이 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단에 체결되고, 상기 연결단(2331)의 하부면은 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 제2경사면(2320a)과 대응되는 형상을 가지며, 상기 연결단(2331)과 상기 체결단(2332)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320)가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 전단 측면에는 제1체결홈(2310b)이 형성되고, 상기 제1체결홈(2310b)에는 상기 쉴드부재(2330)의 연결단(2331)에서 외측으로 돌출되게 형성되는 제1체결돌기(1331b)가 삽입된다.
상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에는 제2체결홈(2320b)이 형성되고, 상기 제2체결홈(2320b)에 상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)이 삽입되며, 상기 체결단(2332)의 끝단에는 상기 제2체결홈(2320b)에 삽입되는 제2체결돌기(2332a)이 절곡되게 형성된다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 전단 측면에 형성되는 제1체결홈(2310b), 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에 형성되는 제2체결홈(2320b), 상기 연결단(2331)에 형성되는 제1체결돌기(2331b), 및 상기 체결단(2332)에 형성되는 제2체결돌기(2332a)는 링 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 제1체결홈(2310b)에 제1체결돌기(2331b)가 삽입되고, 상기 제2체결홈(2320b)에 제2체결돌기(2332a)가 삽입됨으로써 상기 쉴드부재(2330)가 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에 이탈되지 않도록 장착되며,상기 쉴드부재(2330)가 장착됨으로써 상기 쉴드부재(2330)의 제3경사면(2331a)과 상기 리어 슈라우드 부재(2310)의 제1경사면(2310a)이 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성한다.
상기 쉴드부재 장착단계(S30)를 거친 후 쉴드부재 체결단계(S40)를 수행하며, 상기 쉴드부재 체결단계(S40)는 상기 삽입공간(I)에 삽입된 쉴드부재(2330)가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재(2330)를 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단에 체결수단(미도시)을 이용하여 체결하는 단계이다.
상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에 장착된 상기 쉴드부재(2330)는 체결수단(미도시)에 의해 상기 리어 슈라우드 부재(2310)와 프런트 슈라우드 부재(2320)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
상기 프런트 슈라우드 부재(2320)의 전단 측면에는상기 체결수단(미도시)이 체결되는 복수개의 체결공(2320c)이 형성되고, 상기 쉴드부재(2330)의 체결단(2332)에는 복수개의 체결공(2320c)와 대응되게 복수개의 관통공(2332b)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 쉴드부재(2330)를 이용하여 상기 압축기 베인(2200)과 상기 프런트 슈라우드 부재(2320)를 체결함으로써 압축기 베인(2200)의 끝 부분인 베인팁을 커팅하지 않도록 원활히 체결할 수 있고 베인팁을 커팅하지 않음으로써 갭이 발생하는 것을 방지하여 외기를 압축하는 압축기의 압축 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 가스터빈 1000 : 타이로드
2000 : 압축기 2100 : 압축기 로터 디스크 조립체
2200 : 압축기 베인 2300 : 압축기 베인 슈라우드 조립체
2310 : 리어 슈라우드 부재 2320 : 프런트 슈라우드 부재
2330 : 쉴드부재 3000 : 연소기
4000 : 터빈

Claims (23)

  1. 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 압축기 베인을 고정하기 위한 압축기 베인 슈라우드 조립구조에 있어서,
    링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재;
    링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재; 및
    상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입공간으로 삽입된 상기 쉴드부재가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재를 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결하는 체결수단을 더 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 쉴드부재는 링 형상을 가지고,
    상기 제1경사면과 연결되며 둘레면에 전단에서 후단으로 상향 경사지게 형성되는 제3경사면이 형성되는 연결단과,
    상기 연결단의 전단에서 하측으로 절곡되며 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결되는 체결단을 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결단의 하부면은 상기 제2경사면과 대응되는 형상을 가지고, 상기 연결단과 상기 체결단은 일체로 형성되는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 쉴드부재가 체결되는 제1체결홈이 형성되고,
    상기 쉴드부재의 연결단에는 상기 제1체결홈에 삽입되는 제1체결돌기가 형성되며,
    상기 제1체결홈과 상기 제1체결돌기는 링 형상을 가지는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 체결단이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결단이 체결되는 제2체결홈이 형성되고,
    상기 체결단의 끝단에는 상기 제2체결홈에 삽입되는 제2체결돌기가 절곡되게 형성되며,
    상기 제2체결홈과 상기 제2체결돌기는 링 형상을 가지는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결수단이 체결되는 복수개의 체결공이 형성되고,
    상기 체결단에는 상기 복수개의 체결공과 대응되게 복수개의 관통공이 형성되는 압축기 베인 슈라우드 조립구조.
  8. 터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 압축기 케이싱 내에 다단으로 설치되며, 압축기 디스크와, 압축기 블레이드를 포함하는 압축기 로터 디스크 조립체;
    다단의 상기 압축기 로터 디스크 조립체 사이에 위치하여 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 다단의 압축기 베인; 및
    다단의 압축기 베인을 상기 압축기 케이싱의 내측면에 결합하기 위해 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 포함하며,
    상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는,
    링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재와,
    링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재와,
    상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 압축기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는,
    상기 삽입공간으로 삽입된 상기 쉴드부재가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재를 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결하는 체결수단을 더 포함하는 압축기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 쉴드부재는 링 형상을 가지고,
    상기 제1경사면과 연결되며 둘레면에 전단에서 후단으로 상향 경사지게 형성되는 제3경사면이 형성되는 연결단과,
    상기 연결단의 전단에서 하측으로 절곡되며 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결되는 체결단을 포함하는 압축기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 연결단의 하부면은 상기 제2경사면과 대응되는 형상을 가지고, 상기 연결단과 상기 체결단은 일체로 형성되는 압축기.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 쉴드부재가 체결되는 제1체결홈이 형성되고,
    상기 쉴드부재의 연결단에는 상기 제1체결홈에 삽입되는 제1체결돌기가 형성되며,
    상기 제1체결홈과 상기 제1체결돌기는 링 형상을 가지는 압축기.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 체결단이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결단이 체결되는 제2체결홈이 형성되고,
    상기 체결단의 끝단에는 상기 제2체결홈에 삽입되는 제2체결돌기가 절곡되게 형성되며,
    상기 제2체결홈과 상기 제2체결돌기는 링 형상을 가지는 압축기.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결수단이 체결되는 복수개의 체결공이 형성되고,
    상기 체결단에는 상기 복수개의 체결공과 대응되게 복수개의 관통공이 형성되는 압축기.
  15. 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 공기를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축 공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서,
    상기 압축기는,
    터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 압축기 케이싱 내에 다단으로 설치되며, 압축기 디스크와, 압축기 블레이드를 포함하는 압축기 로터 디스크 조립체;
    다단의 상기 압축기 로터 디스크 조립체 사이에 위치하여 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 다단의 압축기 베인; 및
    다단의 압축기 베인을 상기 압축기 케이싱의 내측면에 결합하기 위해 압축기 베인 슈라우드 조립구조를 포함하며,
    상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는,
    링 형상을 가지고 둘레면이 상기 압축기 베인의 하부단 후방을 하부에서 지지하며, 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재와,
    링 형상을 가지고 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 위치하여 상기 압축기 베인의 하부단 전방을 하부에서 지지하고, 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재와,
    상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 삽입되며, 상기 제1경사면과 연결되어 압축 공기가 유동하는 허브라인(hubline)을 형성하는 쉴드부재를 포함하는 가스터빈.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 압축기 베인 슈라우드 조립구조는,
    상기 삽입공간으로 삽입된 상기 쉴드부재가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재를 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결하는 체결수단을 더 포함하는 가스터빈.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 쉴드부재는 링 형상을 가지고,
    상기 제1경사면과 연결되며 둘레면에 전단에서 후단으로 상향 경사지게 형성되는 제3경사면이 형성되는 연결단과,
    상기 연결단의 전단에서 하측으로 절곡되며 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결되는 체결단을 포함하는 가스터빈.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 연결단의 하부면은 상기 제2경사면과 대응되는 형상을 가지고, 상기 연결단과 상기 체결단은 일체로 형성되는 가스터빈.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재가 밀착되는 상기 리어 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 쉴드부재가 체결되는 제1체결홈이 형성되고,
    상기 쉴드부재의 연결단에는 상기 제1체결홈에 삽입되는 제1체결돌기가 형성되며,
    상기 제1체결홈과 상기 제1체결돌기는 링 형상을 가지는 가스터빈.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 체결단이 밀착되는 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결단이 체결되는 제2체결홈이 형성되고,
    상기 체결단의 끝단에는 상기 제2체결홈에 삽입되는 제2체결돌기가 절곡되게 형성되며,
    상기 제2체결홈과 상기 제2체결돌기는 링 형상을 가지는 가스터빈.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 프런트 슈라우드 부재의 전단 측면에는 상기 체결수단이 체결되는 복수개의 체결공이 형성되고,
    상기 체결단에는 상기 복수개의 체결공과 대응되게 복수개의 관통공이 형성되는 가스터빈.
  22. 전단의 압축기 블레이드 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드 측으로 가이드하는 압축기 베인을 조립하는 압축기 베인 슈라우드 조립방법에 있어서,
    링 형상을 가지고 둘레면에는 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제1경사면이 형성된 리어 슈라우드 부재를 상기 압축기 베인의 하부단 후방에 체결하는 리어 슈라우드 부재 장착단계;
    링 형상을 가지고 둘레면에는 상기 제1경사면 보다 타이로드로부터 안쪽에 위치하며 전단에서 후단으로 상향되게 경사진 제2경사면이 형성된 프런트 슈라우드 부재를 상기 압축기 베인의 하부단 전방에 위치시킨 후 상기 리어 슈라우드 부재의 전단에 밀착시키는 프런트 슈라우드 부재 밀착단계; 및
    상기 압축기 베인의 하부면과 상기 제2경사면 사이에 형성되는 삽입공간으로 쉴드부재를 삽입하여 장착하는 쉴드부재 장착단계를 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 삽입공간에 삽입된 쉴드부재가 이탈되지 않도록 상기 쉴드부재를 상기 프런트 슈라우드 부재의 전단에 체결수단을 이용하여 체결하는 쉴드부재 체결단계를 더 포함하는 압축기 베인 슈라우드 조립방법.
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