KR200187395Y1 - 가스터어빈엔진 - Google Patents

Abstract

가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트를 개시한다. 이는 엔진의 본체에 고정되며 환형의 공간부를 형성하는 제1스크롤 부재와, 상기 제1스크롤부재와 접속되며 상기 공간부와 연통되는 출구를 형성하는 제2,3스크롤부재와, 상기 제1,2,3 스크롤부재와 소정간격 이격되어 공기흐름 통로를 형성하는 하우징와, 제1,2,3 스크롤 부재의 외주면과 대응되는 하우징의 내주면중 적어도 일측에 설치되는 간격유지수단을 포함하여 된 것에 그 특징이 있으며, 이는 스크롤부재와 하우징의 열팽창시 스크롤부재와 하우징 사이에 형성되는 냉각통로가 좁혀지거나 차단되는 것을 방지할 수 있다.

Description

가스 터어빈 엔진{Gas tubine engine}

본 고안은 가스 터어빈 엔진에 관한 것으로, 더 상세하게는 연소기로부터 공급되는 고온 고압의 기류를 터어빈으로 유도하는 스크롤 유니트가 개랑된 가스 터어빈 엔진에 관한 것이다.

가스 터어빈 엔진은 공기를 다단압축하는 압축기와, 이 압축기로부터 공급되는 고압의 공기에 연료를 노즐로부터 분사하여 점화시킴으로써 고온고압의 가스를 발생하는 연소기와, 연소기에서 발생된 가스를 이용하여 회전력을 얻는 터어빈을 포함한다.

상기와 같이 구성된 가스 터어빈 엔진에 있어서, 상기 연소기로부터 발생된 고온 고압의 기체를 터어빈 측으로 공급하는 스크롤 유니트가 설치되는데, 도 1에는 이러한 가스 터어빈 엔진에 장착된 스크롤 유니트의 일 예를 나타내 보였다.

이 스크롤 유니트는 연소기와 연통되며 환형의 공간부를 이루는 제1스크롤부재(21)와, 상기 제1스크롤부재(21)의 양단부와 연결되어 상기 터어빈의 브레이드(11) 측으로 연장되어 환형의 공간부(25)로 유입되는 고온 고압의 기체가 분사되는 노즐부(26)를 형성하는 제2,3스크롤 부재(22)(23)를 포함한다. 그리고 상기 제1,2스크롤부재(21)(22)의 외주면에는 이와 소정간격 이격되어 냉각 공기가 흐르는 유로를 형성하는 하우징(24)이 설치된다.

이와 같이 구성된 종래의 스크롤 유니트(20)는 가스 터어빈 엔진의 연소기로부터 공급되는 고온 고압의 기류를 환형의 공간부(25)와 노즐부(26)를 통하여 터어빈의 브레이드측으로 가이드 하게 된다. 이와 같이 고온고압의 기류가 연소기 측으로 공급되는 동안 압축기로부터 공급되는 압축공기의 일부가 상기 제1,2 스크롤부재(21)(22)와 하우징(24) 사이로 흐르면서 제1,2 스크롤(21)(22)를 냉각시키게 된다.

그러나 상기와 같이 고온고압의 기류를 안내하는 스크롤 부재(21)(22)와 이를 감싸는 하우징(24)은 각 부위에서 열팽창되는 정도가 다르므로 상기 하우징(24)과 제1,2 스크롤부재(21)(22) 사이의 간격이 일정하게 유지되지 않은 문제점이 내재되어 있다. 즉, 상기 제1,2 스크롤부재(21)(22)와 하우징(24)은 하우징에 대해 그 단부에 형성된 플랜지부와 엔진본체에 고정된 지지부재에 의해 지지되어 있으므로 각 부위를 균일한 지지력을 지지할 수 없으며, 특히 연소기로부터 유입되는 고온 고압의 기류에 의해 가열되는 정도가 각 부위에서 다르므로 가열정도에 따른 열팽창량의 차이로 하우징(24)과 제1,2 스크롤부재(21)(22) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 없다. 이러한 스크롤 부재와 하우징의 간격의 차이는 냉각공기의 흐름를 차단함으로서 과열에 의한 제1,2 및 제3스크롤부재들의 손상을 유발하게 된다.

본 고안은 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스크롤부재와 하우징 사이의 간격을 일정하게 유지하여 스크롤부재의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스크롤부재와 하우징 사이로 공기가 균일하게 공급되도록 하는 가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트를 제공함에 있다.

도 1은 가스 터어빈 엔진에 종래 스크롤 유니트가 장착된 상태를 도시한 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 가스 터어빈엔진의 스크롤 유니트를 도시한 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 스크롤 유니트의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40; 스크롤유니트 41; 제1스크롤부재

42; 제2스크롤 부재 43; 제3스크롤부재

44; 하우징

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 엔진의 본체와, 상기 본체에 고정되며 환형의 공간부를 형성하는 제1스크롤 부재와, 상기 제1스크롤부재와 접속되며 상기 공간부와 연통되는 노즐부를 형성하는 제2,3스크롤부재와, 상기 제1,2,3 스크롤부재와 소정간격 이격되어 공기흐름 통로를 형성하는 하우징와, 제1,2,3 스크롤 부재의 외주면과 대응되는 하우징의 내주면중 적어도 일측에 설치되는 복수개의 간격유지부재를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 간격유지부재는 하우징에 격벽부재를 설치하여 된 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 고안에 가스 터어빈 엔진의 연소기로부터 공급되는 고온 고압의 기류를 터어빈 측으로 분사하는 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 엔진의 본체(31)에 환형의 공간부(41)를 형성하는 제1스크롤부재(42)의 플랜지부(42a)가 고정되고 상기 환형의 공간부(41)를 이루는 제1스크롤부재(42)의 양단부에는 제2,3스크롤부재(43)(44)가 접속되는데, 이 제2,3스크롤부재(43)(44)는 상기 공간부와 연통되며 터어빈 측으로 연장되는 통로 즉, 노즐부(45)를 형성하게 된다. 그리고 상기 제1,2,3스크롤부재의 외주면 특히 1,2스크롤부재(42)(43)의 외주면에는 이와 소정간격 이격되는 하우징(46)에 의해 감싸여져 냉각 공기가 흐르는 통로(47)가 형성된다. 그리고 상기 각 스크롤부재의 외주면과 하우징 부재의 내주면 사이에는 이들의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격유지수단(50)이 설치되는데, 이 간격유지수단(50)은 상기 하우징(46) 또는 스크롤부재의 외주면중 적어도 일측에 설치되는 격벽부재(51)로 이루어진다. 여기에서 상기 격벽부재(51)는 제1스크롤 부재 측으로부터 노즐부측으로 설치된다. 즉, 상기 격벽부재는 스크롤 유니트(40)의 중심축과 나란한 방향으로 설치되며 중심축에 대해 방사상으로 배열된다. 상기 격벽부재(51)는 연속적으로 형성되거나 소정길이 씩 단속적으로 형성함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트(40)는 이와 연통되도록 설치된 연소기로부터 공급되는 고압의 기류가 상기 제1스크롤부재(42)에 의해 형성되는 환형의 공간부(41)와, 이 공강부와 연통되는 것으로 제2,3스크롤부재(43)(44)에 의해 형성되는 노즐부(45)를 통하여 터어빈 측으로 유도 공급된다. 상기와 같이 기류가 유도배출되는 과정에서 상기 제1,2,3스크롤부재(42)(43)(44)와 하우징(46)은 가열되어 열팽창된다. 이때에 스크롤부재와 하우징(46) 사이에는 간격 유지수단인 격벽부재(51)이 설치되어 있으므로 스크롤부재를 냉각시키기 위한 통로가 좁혀지거나 차단되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 스크롤부재(42)(43)의 외주면 또는 하우징(46)의 내면에 형성된 격벽부재(51)에 의해 이들이 상호 지지된 상태이므로 열팽창에 의해 간격이 좁혀지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 작동되는 본 고안에 따른 스크롤 유니트는 열팽창에 의해 스크롤부재와 하우징 사이에 형성되는 냉각통로가 차단되는 것을 방지할 수 있으므로 스크롤유지트의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 본체와, 상기 본체에 고정되며 환형의 공간부를 형성하는 제1스크롤 부재와, 상기 제1스크롤부재와 접속되며 상기 공간부와 연통되는 출구를 형성하는 제2,3스크롤부재와, 상기 제1,2,3 스크롤부재와 소정간격 이격되어 공기흐름 통로를 형성하는 하우징과, 제1,2,3 스크롤 부재의 외주면과 대응되는 하우징의 내주면중 적어도 일측에 설치되는 간격유지수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트.
2. 제1항에 있어서, 상기 간격유지수단은 하우징의 내면과 스크롤부재의 외주면에 지지되는 격벽을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 가스 터어빈 엔진의 스크롤 유니트.