KR200173613Y1 - Structure for cooling scroll of gas turbine engine - Google Patents

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KR200173613Y1
KR200173613Y1 KR2019960015520U KR19960015520U KR200173613Y1 KR 200173613 Y1 KR200173613 Y1 KR 200173613Y1 KR 2019960015520 U KR2019960015520 U KR 2019960015520U KR 19960015520 U KR19960015520 U KR 19960015520U KR 200173613 Y1 KR200173613 Y1 KR 200173613Y1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling

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Abstract

연소기(6)로부터 유입되는 고온의 압축공기가 흐르는 공간(10)을 형성하고 냉각공기가 유출되는 유출구멍(16)이 다수 형성되는 스크롤 내벽(14)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 바깥쪽(도면에서 원주방향으로 바깥쪽)과 뒤쪽(도면에서 축방향으로 뒤쪽)에 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 후면 유입구멍(20)이 다수 형성되는 스크롤 후면 외벽(18)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 안쪽(도면에서 원주방향으로 안쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 내면 유입구멍(28)이 다수 형성되는 스크롤 내면 외벽(26)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 앞쪽(도면에서 축방향으로 앞쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 전면 유입구멍(32)이 다수 형성되는 스크롤 전면 외벽(30)으로 구성되는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조를 제공한다.The scroll inner wall 14, which forms a space 10 through which the high-temperature compressed air flowing from the combustor 6 flows, and has a plurality of outlet holes 16 through which cooling air flows out, and the outside of the scroll inner wall 14 described above. Scroll rear outer wall 18, which is installed at regular intervals on the side (outward in the circumferential direction in the drawing) and the rearward (backward in the axial direction in the drawing) and has a plurality of rear inlet holes 20 through which cooling air is introduced, The scroll inner wall 26, which is provided at a predetermined interval from the inner side of the scroll inner wall 14 (inward in the circumferential direction) and has a plurality of inner surface inflow holes 28 through which cooling air is introduced, and the scroll described above. Gas turbine engine scroll cooling consisting of a scroll front outer wall 30 formed with a plurality of front inlet holes 32, which are installed at a predetermined distance from the front of the inner wall 14 (the front in the axial direction in the drawing) and in which cooling air is introduced. Structure to provide.

Description

가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조Gas Turbine Engine Scroll Cooling Structure

제1도는 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조의 일실시예가 적용된 가스 터빈 엔진을 개략적으로 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a gas turbine engine to which an embodiment of the present invention gas turbine engine scroll cooling structure is applied.

제2도는 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조의 일실시예를 나타내는 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of the present invention gas turbine engine scroll cooling structure.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

14 : 스크롤 내벽 16 : 유출구멍14 scroll inner wall 16 outlet hole

18 : 스크롤 후면 외벽 20 : 후면 유입구멍18: scroll rear outer wall 20: rear inlet hole

22 : 간격 유지부재 26 : 스크롤 내면 외벽22: gap holding member 26: scroll inner wall

28 : 내면 유입구멍 30 : 스크롤 전면 외벽28: inner inlet hole 30: scroll front outer wall

32 : 전면 유입구멍 34 : 냉각돌기32: front inlet hole 34: cooling projection

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 고안은 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤의 벽을 이중으로 설치하고 냉각구멍을 형성하여 막냉각과 충돌 냉각을 행하는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조에 관한 것이다.The present invention relates to a gas turbine engine scroll cooling structure, and more particularly, to a gas turbine engine scroll cooling structure in which a scroll wall is doubled and a cooling hole is formed to perform membrane cooling and impingement cooling.

[종래의 기술][Prior art]

일반적으로 가스 터빈 엔진은 압축기부, 연소부, 터빈부, 배기부, 보기류부 등으로 이루어져 있다.In general, a gas turbine engine is composed of a compressor unit, a combustion unit, a turbine unit, an exhaust unit, a accessory, and the like.

상기와 같이 구성된 가스 터빈 엔진은 압축기부의 흡입구로 흡입된 공기가 압축기부를 통과하면서 압축되고, 압축된 공기는 압축기부의 디퓨저를 거치면서 동압이 정압으로 전환되어 연소부의 연소실로 흡입되며, 연소실로 흡입된 압축공기의 일부는 보기류부의 연료 펌프를 통하여 연소실로 공급되는 연료와 혼합되어 연소실에서 연소되고, 연소된 고온의 가스로부터 열전달을 받아 연소실 안으로 흡입된 나머지 압축공기는 팽창하면서 연소실 출구에 연결된 터빈부의 스크롤을 통과하면서 일정한 흐름방향이 형성되고, 터빈부의 블레이드를 통과하면서 운동에너지를 전달하여 터빈부와 결합된 터빈축을 회전시키고 배기부를 통하여 배출된다.In the gas turbine engine configured as described above, the air sucked into the inlet of the compressor unit is compressed while passing through the compressor unit, and the compressed air is converted into a constant pressure through the diffuser of the compressor unit and is sucked into the combustion chamber of the combustion unit. Part of the compressed air sucked in is mixed with fuel supplied to the combustion chamber through the fuel pump of the main convection part, and is combusted in the combustion chamber. The compressed air sucked into the combustion chamber by receiving heat transfer from the burned hot gas is expanded and connected to the combustion chamber outlet. A constant flow direction is formed while passing through the scroll of the turbine, and the kinetic energy is transmitted while passing through the blade of the turbine to rotate the turbine shaft associated with the turbine and discharge through the exhaust.

상기에서 연소부의 연소실에서 팽창하면서 터빈부의 스크롤로 고온의 가스가 공급될 때에 있어서, 스크롤은 연소실에서 나온 가스가 직접 스크롤의 내벽에 충돌하기 때문에 전압력이 손실이 발생하고, 열에 직접 노출되어 열변형 및 손상이 발생한다는 문제가 있다.In the above, when hot gas is supplied to the scroll of the turbine while expanding in the combustion chamber of the combustion section, the scroll loses voltage force because the gas from the combustion chamber directly collides with the inner wall of the scroll, and is directly exposed to heat so that the heat deformation and There is a problem that damage occurs.

따라서 종래 가스 터빈 엔진 스크롤은 막냉각 구조에 의하여 냉각을 행하고 있다. 즉 스크롤벽을 계단형상으로 형성하고, 각각의 계단부에 냉각구멍을 형성하며, 상기한 냉각구멍이 형성된 부분의 위쪽에는 냉각돌기를 형성한다.Therefore, the conventional gas turbine engine scroll is cooled by the film cooling structure. That is, the scroll wall is formed in a step shape, cooling holes are formed in each step portion, and cooling projections are formed above the portion where the cooling holes are formed.

상기와 같이 구성된 종래 가스 터빈 엔진 스크롤의 막냉각 구조에 의하면, 스크롤의 내부는 연소실에서 연소가스와 접촉한 고온의 압축공기가 흐르고, 압축기를 통과하고 연소가스와 접촉하지 않은 상태로 스크롤의 외부로 공급된 냉각공기는 상기한 스크롤벽의 냉각구멍을 통하여 스크롤의 내부로 유입되고 상기한 냉각돌기에 부딪쳐서 흐름방향이 고온의 압축공기의 흐름방향과 같은 방향으로 바뀌어 흐르면서, 고온의 압축공기와 접하게 되고 열교환이 일어나게 된다. 이때 상기한 냉각구멍을 통하여 냉각공기가 계속하여 공급되므로 상기한 스크롤벽에는 일정한 길이에 걸쳐 얇은 막을 이루면서 냉각공기가 존재하는 냉각막이 형성되어 고온의 압축공기에 의한 영향을 방지하게 된다.According to the film cooling structure of the conventional gas turbine engine scroll configured as described above, the inside of the scroll flows high temperature compressed air in contact with the combustion gas in the combustion chamber, passes through the compressor and is not in contact with the combustion gas to the outside of the scroll. The supplied cooling air flows into the inside of the scroll through the cooling hole of the scroll wall and hits the cooling projection so that the flow direction is changed in the same direction as the flow direction of the hot compressed air, thereby contacting the hot compressed air. Heat exchange will occur. At this time, since the cooling air is continuously supplied through the cooling hole, a cooling film in which cooling air exists while forming a thin film over a predetermined length is formed in the scroll wall, thereby preventing the influence of high temperature compressed air.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래 가스 터빈 엔진 스크롤의 막냉각 구조에 있어서는 상기한 냉각돌기의 단면형상이 사각형상이므로 냉각막의 길이에 한계가 있고 충분한 길이의 냉각막이 형성되지 않는다는 문제가 있다.However, in the film cooling structure of the conventional gas turbine engine scroll configured as described above, since the cross-sectional shape of the cooling projection is rectangular, there is a problem that the length of the cooling film is limited and that the cooling film of sufficient length is not formed.

또 전열 면적이 큰 경우에는 상기한 막냉각 구조에 의한 냉각만으로는 충분하지 않다는 문제가 있다.In addition, when the heat transfer area is large, there is a problem that cooling by the film cooling structure is not enough.

[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 고안이 강구한 수단은 연소기로부터 유입되는 고온의 압축공기가 흐르는 공간을 형성하고 냉각공기가 유출되는 유출구멍이 다수 형성되는 스크롤 내벽과, 상기한 스크롤 내벽의 바깥쪽과 뒤쪽에 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 후면 유입구멍이 다수 형성되는 스크롤 후면 외벽과, 상기한 스크롤 내벽의 안쪽과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 내면 유압구멍이 다수 형성되는 스크롤 내면 외벽과, 상기한 스크롤 내벽의 앞쪽과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 전면 유입구멍이 다수 형성되는 스크롤 전면 외벽으로 구성되는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조를 제공하는 것이다.Means devised to solve the above problems are the scroll inner wall to form a space in which the high-temperature compressed air flows from the combustor flows and the outlet air through which the cooling air flows out, and the outside of the scroll inner wall There are many scroll back outer walls which are installed at regular intervals on the side and the rear, and there are a plurality of rear inflow holes through which cooling air is introduced, and a plurality of internal hydraulic holes which are installed at regular intervals from the inside of the scroll inner wall and where cooling air is introduced. The present invention provides a gas turbine engine scroll cooling structure including a scroll inner surface outer wall formed at a predetermined distance from a front side of the scroll inner wall and a scroll front outer wall formed with a plurality of front inflow holes through which cooling air is introduced.

상기한 스크롤 후면 외벽은 끝부분으로 갈수록 상기한 스크롤 내벽과 가까워지도록 형성하는 것이 바람직하다. 또 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내벽의 간격을 일정하게 유지하기 위한 복수의 간격 유지부재를 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내벽 사이에 설치하는 것이 바람직하다.The scroll rear outer wall is preferably formed to be closer to the scroll inner wall toward the end. In addition, it is preferable to provide a plurality of gap holding members between the scroll back outer wall and the scroll inner wall for maintaining a constant gap between the scroll back outer wall and the scroll inner wall.

상기한 스크롤 전면 외벽에는 냉각 효율을 높이기 위한 냉각돌기를 하나 이상 설치하는 것이 바람직하다.The scroll front outer wall is preferably provided with at least one cooling projection for increasing the cooling efficiency.

또 상기한 스크롤 내벽에 형성하는 유출구멍과 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내면 외벽 및 스크롤 전면 외벽에 형성하는 후면 유입구멍과 내면 유입구멍 및 전면 유입구멍은 서로 어긋나는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the outflow hole formed in the scroll inner wall, the rear inflow hole, the inner surface inflow hole, and the front inflow hole formed in the scroll rear outer wall, the scroll inner surface outer wall, and the scroll front outer wall are disposed at positions shifted from each other.

상기와 같이 구성되는 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조는 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내면 외벽 및 스크롤 전면 외벽에 형성하는 후면 유입구멍과 내면 유입구멍 및 전면 유입구멍을 통하여 유입되는 냉각공기가 상기한 스크롤 내벽에 충돌하여 충돌 냉각을 행하고, 다시 냉각공기가 상기한 스크롤 내벽과 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내면 외벽 및 스크롤 전면 외벽 사이의 공간을 흐르면서 대류 냉각을 행하고, 상기한 스크롤 내벽과 상기한 스크롤 후면 외벽과 스크롤 내면 외벽 및 스크롤 전면 외벽 사이의 공간을 흐르는 냉각공기의 일부는 상기한 스크롤 내벽에 형성된 유출구멍을 통하여 스크롤 내벽의 내면으로 유출되어 상기한 스크롤 내벽의 내면을 따라서 흐르면서 막냉각을 행한다.The present invention gas turbine engine scroll cooling structure is configured as described above is the cooling air flowing through the rear inlet and inner surface inlet hole and the front inlet hole formed in the outer wall and the inner wall of the scroll and the outer wall scroll. Impingement cooling by colliding with the scroll inner wall, and conducting convection cooling while cooling air flows through the space between the scroll inner wall, the scroll rear outer wall, the scroll inner surface outer wall and the scroll front outer wall, and the scroll inner wall and the scroll Part of the cooling air flowing through the space between the rear outer wall and the scroll inner wall and the scroll front outer wall flows through the outflow hole formed in the scroll inner wall to the inner surface of the scroll inner wall and flows along the inner surface of the scroll inner wall to perform film cooling. .

또 상기한 스크롤 내벽과 스크롤 후면 외벽 사이에 간격 유지부재를 설치하면, 열팽창에 의하여 상기한 스크롤 내벽과 스크롤 후면 외벽 사이에 형성되는 유로의 높이가 변하여 냉각에 악영향을 미치는 것을 방지할 수가 있다.In addition, if the gap retaining member is provided between the scroll inner wall and the scroll rear wall, the height of the flow path formed between the scroll inner wall and the scroll rear wall by thermal expansion can be prevented from adversely affecting cooling.

그리고 상기한 스크롤 전면 내벽에 냉각돌기를 설치하면, 냉각 효과의 부분적인 상승을 얻을 수 있다.If the cooling projection is provided on the inner wall of the scroll front, a partial increase in the cooling effect can be obtained.

[실시예]EXAMPLE

다음으로 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the most preferable embodiment of the gas turbine engine scroll cooling structure of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

먼저 제1도~제2도에 나타낸 바와 같이, 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조의 일실시예는 연소기(6)로부터 유입되는 고온의 압축공기가 흐르는 공간(10)을 형성하고 냉각공기가 유출되는 유출구멍(16)이 다수 형성되는 스크롤 내벽(14)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 바깥쪽(도면에서 원주방향으로 바깥쪽)과 뒤쪽(도면에서 축방향으로 뒤쪽)에 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 후면 유입구멍(20)이 다수 형성되는 스크롤 후면 외벽(18)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 안쪽(도면에서 원주방향으로 안쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 내면 유입구멍(28)이 다수 형성되는 스크롤 내면 외벽(26)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 앞쪽(도면에서 축방향으로 앞쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 전면 유입구멍(32)이 다수 형성되는 스크롤 전면 외벽(30)으로 구성된다.First, as shown in FIG. 1 to FIG. 2, one embodiment of the gas turbine engine scroll cooling structure of the present invention forms a space 10 through which high-temperature compressed air flows from the combustor 6 and the cooling air flows out. The scroll inner wall 14, which is formed with a plurality of outflow holes 16 to be formed, and the outer space (outward in the circumferential direction in the drawing) and the rear (backward in the axial direction in the drawing) of the scroll inner wall 14 at regular intervals. It is installed at a predetermined distance from the scroll rear outer wall 18 and a plurality of rear inlet holes 20 through which the cooling air is introduced, and the inner side of the scroll inner wall 14 (in the circumferential direction in the drawing). Scroll inner surface outer wall 26, which is formed with a plurality of inner surface inlet holes 28 through which cooling air is introduced, and spaced at a predetermined distance from the front of the scroll inner wall 14 (the front in the axial direction in the drawing). Incoming front inlet It is composed of a scroll front outer wall 30 in which a plurality of yokes 32 are formed.

상기한 스크롤 후면 외벽(20)은 끝부분(24)으로 갈수록 상기한 스크롤 내벽(14)과 가까워지도록 형성하는 것이 바람직하다. 또 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내벽(14)의 간격을 일정하게 유지하기 위한 복수의 간격 유지부재(22)를 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내벽(14) 사이에 설치하는 것이 바람직하다.The scroll rear outer wall 20 is preferably formed to be closer to the scroll inner wall 14 toward the end portion 24. In addition, a plurality of gap retaining members 22 are provided between the scroll rear outer wall 18 and the scroll inner wall 14 to maintain a constant gap between the scroll rear outer wall 18 and the scroll inner wall 14. It is preferable.

상기한 스크롤 전면 외벽(30)에는 냉각 효율을 높이기 위한 냉각돌기(34)를 하나 이상 설치하는 것이 바람직하다.The scroll front outer wall 30 is preferably provided with one or more cooling projections 34 to increase the cooling efficiency.

또 상기한 스크롤 내벽(14)에 형성하는 유출구멍(16)과 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내면 외벽(26) 및 스크롤 전면 외벽(30)에 형성하는 후면 유입구멍(20)과 내면 유입구멍(28) 및 전면 유입구멍(32)은 서로 어긋나는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the outflow hole 16 formed in the scroll inner wall 14, the rear inflow hole 20 and the inner surface formed in the scroll rear outer wall 18, the scroll inner surface outer wall 26, and the scroll front outer wall 30 are formed. The inflow hole 28 and the front inflow hole 32 are preferably formed at positions displaced from each other.

이어서 상기한 바와 같이 구성되는 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉가구조의 일실시예를 가스 터빈 엔진에 적용한 경우에 대하여 설명한다.Next, a case in which an embodiment of the present invention gas turbine engine scroll cooling structure configured as described above is applied to a gas turbine engine will be described.

먼저 제1도에 나타낸 바와 같이, 공기 흡입구(2)로 흡입된 공기가 압축기(4)에서 압축되고 디퓨저부를 통과하면서 동압이 정압으로 전환되어 연소기(6)의 연소실로 흡입되며, 연소기(6)로 흡입된 압축공기의 일부는 보기류부(도면에 나타내지 않음)의 연료 펌프를 통하여 연소실로 공급되는 연료와 혼합되어 연소기(6) 연소실에서 연소되고, 연소된 고온의 가스로부터 열전달을 받아 연소실 안으로 흡입된 나머지의 압축공기가 팽창하고 연소실 출구에 연결된 터빈부(8)의 스크롤(10)을 통과하면서 일정한 흐름방향이 형성되고, 터빈부(8)의 블레이드를 통과하면서 운동에너지를 전달하여 터빈부(8)와 결합된 터빈축(9)을 회전시킨다.First, as shown in FIG. 1, the air sucked into the air inlet 2 is compressed by the compressor 4, passes through the diffuser, and the dynamic pressure is converted into a constant pressure and sucked into the combustion chamber of the combustor 6, and the combustor 6 Part of the compressed air sucked into the furnace is mixed with the fuel supplied to the combustion chamber through the fuel pump of the auxiliary part (not shown), combusted in the combustion chamber of the combustor 6, and receives heat transfer from the burned hot gas and sucked into the combustion chamber. The remaining compressed air is expanded and a constant flow direction is formed while passing through the scroll 10 of the turbine unit 8 connected to the exit of the combustion chamber, and the kinetic energy is transmitted while passing through the blade of the turbine unit 8 so that the turbine unit ( 8) rotate the turbine shaft (9) associated with.

상기에서 압축기(4)에서 압축된 압축공기의 일부는 연소기(6)의 연소실로 흡입되어 연소가스와 열전달에 의하여 고온의 압축공기로 되어 상기한 스크롤(10)의 내부로 유입되고, 나머지의 압축공기는 연소실을 통과하지 않고 상기한 스크롤 외부(12)로 유입되어 냉각공기로서 작용한다. 즉 상기한 스크롤 외부(12)로 유입되는 냉각공기는 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내면 외벽(26) 및 스크롤 전면 외벽(30)에 형성하는 후면 유입구멍(20)과 내면 유입구멍(28) 및 전면 유입구멍(32)을 통하여 유입되어 상기한 스크롤 내벽(14)에 충돌하여 충돌 냉각을 행하고, 다시 냉각공기가 상기한 스크롤 내벽(14)과 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내면 외벽(26) 및 스크롤 전면 외벽(30) 사이의 공간을 흐르면서 대류 냉각을 행하고, 상기한 스크롤 내벽(14)과 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내면 외벽(2) 및 스크롤 전면 외벽(30) 사이의 공간을 흐르는 냉각공기의 일부는 상기한 스크롤 내벽(14)에 형성된 유출구멍(16)을 통하여 스크롤 내벽(14)의 내면으로 유출되어 상기한 스크롤 내벽(14)의 내면을 따라서 흐르면서 막냉각을 행한다.Part of the compressed air compressed by the compressor (4) is sucked into the combustion chamber of the combustor (6) is a high temperature compressed air by the combustion gas and heat transfer to the inside of the scroll (10), the remaining compression The air does not pass through the combustion chamber and flows into the outside of the scroll 12 to act as cooling air. That is, the cooling air flowing into the outside of the scroll 12 is formed of the rear inlet hole 20 and the inner surface of the inlet hole 20 formed in the outer wall of the scroll back wall 18, the inner wall 26 of the scroll and the outer wall of the scroll 30. 28) and impingement through the front inlet hole 32 to impinge on the scroll inner wall 14 to impinge cooling, and again, the cooling air again scrolls the scroll inner wall 14 and the scroll rear outer wall 18 and the scroll. Convection cooling is performed while flowing between the inner outer wall 26 and the scroll front outer wall 30, and the scroll inner wall 14, the scroll rear outer wall 18, and the scroll inner wall 2 and the scroll front outer wall ( A part of the cooling air flowing through the space between 30 flows out through the outflow hole 16 formed in the scroll inner wall 14 to the inner surface of the scroll inner wall 14 and flows along the inner surface of the scroll inner wall 14. Film cooling is performed.

또 상기한 스크롤 내벽(14)과 스크롤 후면 외벽(18) 사이에 간격 유지부재(22)를 설치하면, 열팽창에 의하여 상기한 스크롤 내벽(14)과 스크롤 후면 외벽(18) 사이에 형성되는 유로의 높이가 변하여 냉각에 악영향을 미치는 것을 방지할 수가 있다.In addition, when the gap retaining member 22 is provided between the scroll inner wall 14 and the scroll rear outer wall 18, the flow path formed between the scroll inner wall 14 and the scroll rear outer wall 18 by thermal expansion is formed. It is possible to prevent the height change from adversely affecting the cooling.

그리고 상기한 스크롤 전면 내벽(30)에 냉각돌기(34)를 설치하면, 냉각 효과의 부분적인 상승을 얻을 수 있다.If the cooling projection 34 is provided on the scroll front inner wall 30, a partial increase in the cooling effect can be obtained.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실용신안등록 청구의 범위 및 고안의 상세한 설명과 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지 변형이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the utility model registration claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Of course, this also belongs to the scope of the present invention.

[고안의 효과][Effect of design]

상기와 같이 구성되는 본 고안 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조를 사용하면, 충돌 냉각과 대류냉각 및 막냉각을 골고루 이용하여 스크롤의 냉각을 행하기 때문에 전열 면적이 큰 경우에도 충분한 냉각 효율이 얻어진다.By using the gas turbine engine scroll cooling structure of the present invention configured as described above, the cooling of the scroll is performed evenly by impingement cooling, convection cooling and film cooling, so that sufficient cooling efficiency is obtained even when the heat transfer area is large.

Claims (5)

연소기(6)로부터 유입되는 고온의 압축공기가 흐르는 공간(10)을 형성하고 냉각공기가 유출되는 유출구멍(16)이 다수 형성되는 스크롤 내벽(14)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 바깥쪽(도면에서 원주방향으로 바깥쪽)과 뒤쪽(도면에서 축방향으로 뒤쪽)에 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 후면 유입구멍(20)이 다수 형성되는 스크롤 후면 외벽(18)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 안쪽(도면에서 원주방향으로 안쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 내면 유입구멍(28)이 다수 형성되는 스크롤 내면 외벽(26)과, 상기한 스크롤 내벽(14)의 앞쪽(도면에서 축방향으로 앞쪽)과 일정한 간격을 두고 설치되고 냉각공기가 유입되는 전면 유입구멍(32)이 다수 형성되는 스크롤 전면 외벽(30)으로 구성되는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조.The scroll inner wall 14, which forms a space 10 through which the high-temperature compressed air flowing from the combustor 6 flows, and has a plurality of outlet holes 16 through which cooling air flows out, and the outside of the scroll inner wall 14 described above. Scroll rear outer wall 18, which is installed at regular intervals on the side (outward in the circumferential direction in the drawing) and the rearward (backward in the axial direction in the drawing) and has a plurality of rear inlet holes 20 through which cooling air is introduced, The scroll inner wall 26, which is provided at a predetermined interval from the inner side of the scroll inner wall 14 (inward in the circumferential direction) and has a plurality of inner surface inflow holes 28 through which cooling air is introduced, and the scroll described above. Gas turbine engine scroll cooling consisting of a scroll front outer wall 30 formed with a plurality of front inlet holes 32, which are installed at a predetermined distance from the front of the inner wall 14 (the front in the axial direction in the drawing) and in which cooling air is introduced. rescue. 제1항에 있어서, 상기한 스크롤 후면 외벽(20)은 끝부분(24)으로 갈수록 상기한 스크롤 내벽(14)과 가까워지도록 형성하는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조.The gas turbine engine scroll cooling structure according to claim 1, wherein the scroll rear outer wall (20) is formed closer to the scroll inner wall (14) toward the end (24). 제1항에 있어서, 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내벽(14)의 간격을 일정하게 유지하기 위한 복수의 간격 유지부재(22)를 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내벽(14) 사이에 설치하는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조.2. The scroll rear outer wall 18 and the scroll inner wall 14 according to claim 1, further comprising a plurality of gap retaining members 22 for maintaining a constant gap between the scroll rear outer wall 18 and the scroll inner wall 14. Installed between the gas turbine engine scroll cooling structure. 제1항에 있어서, 상기한 스크롤 전면 외벽(30)에는 냉각 효율을 높이기 위한 냉각돌기(34)를 하나 이상 설치하는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조.The gas turbine engine scroll cooling structure according to claim 1, wherein one or more cooling projections (34) are provided on the scroll front outer wall (30) to increase cooling efficiency. 제1항에 있어서, 상기한 스크롤 내벽(14)에 형성하는 유출구멍(16)과 상기한 스크롤 후면 외벽(18)과 스크롤 내면 외벽(26) 및 스크롤 전면 외벽(30)에 형성하는 후면 유입구멍(20)과 내면 유입구멍(28) 및 전면 유입구멍(32)은 서로 어긋나는 위치에 형성하는 가스 터빈 엔진 스크롤 냉각구조.2. The rear inlet hole according to claim 1, wherein the outflow hole (16) formed in the scroll inner wall (14) and the scroll back outer wall (18) and the scroll inner surface outer wall (26) and the scroll front outer wall (30) are formed. A gas turbine engine scroll cooling structure in which 20, an inner surface inlet hole 28, and a front inlet hole 32 are formed at positions that deviate from each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100651820B1 (en) * 1999-02-08 2006-11-30 삼성테크윈 주식회사 Scroll of gasturbine

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