KR200345962Y1 - Air cooling apparatus for turbo engine - Google Patents

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KR200345962Y1 KR2019970042150U KR19970042150U KR200345962Y1 KR 200345962 Y1 KR200345962 Y1 KR 200345962Y1 KR 2019970042150 U KR2019970042150 U KR 2019970042150U KR 19970042150 U KR19970042150 U KR 19970042150U KR 200345962 Y1 KR200345962 Y1 KR 200345962Y1
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    • F01D5/08Heating, heat-insulating or cooling means
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    • F01D11/001Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor

Abstract

본 발명은 회전축상에 설치되어 회전가능한 블레이드가 적층된 압축기 하우징부와, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링 부재와, 상기 블레이드와 근접한 회전축상에 형성되어 압축된 공기중 일부가 유입되는 제 1 밀봉 부재와, 상기 압축기 하우징부와 대응되는 회전축상에 설치되는 터어빈부와, 상기 베어링 부재의 전후방에 근접하게 설치되는 제 2 밀봉 부재와, 상기 회전축과 압축기 하우징부와 터어빈부에 각각 형성되는 복수개의 공기 통로부를 구비하는 터어보 엔진의 공기 냉각 장치에 관한 것으로서, 회전축상에 복수개의 공기 통로부를 만들고, 이중 하나는 회전축을 지지하는 베어링 부재를 통과하지 않고 터어빈부로 유도되고, 다른 하나는 회전축을 따라 유동하면서 베어링 부재를 냉각시킨후 흐르게 된다. 이에 따라, 상기 회전축의 축 방향으로 가해지는 압력의 강하 현상을 최대한으로 줄일 수 있으므로 베어링에 가해지는 하중을 줄여주므로 베어링 부재의 안정성을 크게 향상시킬 수 있고, 나아가 터어보 엔진의 수명을 연장시킬 수 있다.The present invention provides a compressor housing portion having a rotatable blade stacked on a rotating shaft, a bearing member rotatably supporting the rotating shaft, and a first portion of compressed air formed on a rotating shaft proximate the blade to flow therein. A plurality of sealing members, a turbine portion provided on a rotating shaft corresponding to the compressor housing portion, a second sealing member provided in proximity to the front and rear of the bearing member, and a plurality of rotary shafts, the compressor housing portion and the turbine portion, respectively. 1. An air cooling apparatus of a turbo engine having two air passages, the plurality of air passages being formed on a rotating shaft, one of which is led to a turbine without passing through a bearing member supporting the rotating shaft, and the other is a rotating shaft. It flows along and flows after cooling a bearing member. Accordingly, the pressure drop in the axial direction of the rotating shaft can be reduced to the maximum, thereby reducing the load on the bearing, thereby greatly improving the stability of the bearing member, and further extending the life of the turbo engine. have.

Description

터어보 엔진의 공기 냉각 장치{Air cooling apparatus for turbo engine}Air cooling apparatus for turbo engine

본 고안은 터어보 엔진의 공기 냉각 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 회전축상의 공기 통로부 구조가 개선된 터어보 엔진의 공기 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air cooling apparatus of a turbo engine, and more particularly, to an air cooling apparatus of a turbo engine having an improved air passage structure on a rotating shaft.

통상적으로, 터어보 엔진은 항공기용 엔진이나 산업용 엔진 등으로 사용되며, 압축기에 의해 압축된 공기에 연료를 혼합한 후 연소킴으로써 추진력 또는 동력을 얻는다. 이러한 터어보 엔진은 회전축의 회전시 베어링 부재의 마찰열을 냉각시키기 위하여 공기를 베어링 부재상에 통과시켜 냉각시키게 된다.In general, a turbo engine is used as an aircraft engine or an industrial engine and the like, and a propulsion force or power is obtained by mixing and then combusting fuel with air compressed by a compressor. Such a turbo engine cools the air by passing it on the bearing member in order to cool the frictional heat of the bearing member during rotation of the rotary shaft.

도 1은 종래의 터어보 엔진(10)의 일부를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically illustrates a portion of a conventional turbo engine 10.

도면을 참조하면, 상기 터어보 엔진(10)에는 회전축(11)이 마련되고, 상기 회전축(11)의 일측에는 다수개의 블레이드(12a)를 가지는 압축기 하우징부(12)가 설치된다. 상기 압축기 하우징부(12)에는 다단 압축된 공기를 연소실(13) 측으로 배출하는 공기 유출구(12b)가 형성되어 있다.Referring to the drawings, the turbo engine 10 is provided with a rotating shaft 11, and one side of the rotating shaft 11 is provided with a compressor housing part 12 having a plurality of blades 12a. The compressor housing part 12 is provided with an air outlet 12b for discharging the multi-stage compressed air to the combustion chamber 13 side.

상기 연소실(13)은 상기 공기 유출구(12c)에 인접하게 설치되고, 상기 연소실(13)의 후방에는 터어빈부(14)가 설치된다. 상기 터어빈부(14)에는 디스크(14a)가 회전축(11)에 결합되고, 상기 디스크(14a)의 외주면에는 블레이드(14b)가 장착된다.The combustion chamber 13 is installed adjacent to the air outlet 12c, and a turbine portion 14 is installed behind the combustion chamber 13. A disk 14a is coupled to the rotary shaft 11 in the turbine portion 14, and a blade 14b is mounted on an outer circumferential surface of the disk 14a.

또한, 상기 압축기의 블레이드(12a) 사이에는 상기 회전축(11)으로 다단 압축되는 공기중 일부를 공급할 수 있도록 공기 유입공(17a)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 블레이드(12a)와 근접한 회전축(11)에는 상기 공기가 이동할 수 있는 밀봉 부재(15)가 설치된다. 상기 밀봉 부재(15)는 래버린스형(labyrinth type) 패킹 구조인데, 다단으로 압력이 강하된 상태에서 상기 회전축(11)의 축방향을 따라서 유동할 수 있다.In addition, an air inlet hole 17a is formed between the blades 12a of the compressor so as to supply a part of air compressed in the stage to the rotary shaft 11. In addition, a sealing member 15 to which the air can move is installed on the rotating shaft 11 adjacent to the blade 12a. The sealing member 15 is a labyrinth type packing structure, and may flow along the axial direction of the rotating shaft 11 in a state where the pressure is dropped in multiple stages.

한편, 상기 회전축(11) 상에 베어링 부재(16)가 설치되어 회전축(11)을 회전가능하게 지지하고 있다.On the other hand, a bearing member 16 is provided on the rotary shaft 11 to rotatably support the rotary shaft 11.

상기와 같은 구조를 가지는 종래의 터어보 엔진(10)은 회전축(11)이 회전함에 따라 동시에 회전축(11)에 결합된 블레이드(12a)가 고속으로 회전하게 된다. 적층된 블레이드(12a)가 고속으로 회전하게 되면, 다단으로 압축된 공기가 공기 유출구(12b)를 통하여 연소실(13) 측으로 유동하게 된다.In the conventional turbo engine 10 having the structure as described above, as the rotary shaft 11 rotates, the blade 12a coupled to the rotary shaft 11 simultaneously rotates at a high speed. When the stacked blades 12a rotate at a high speed, air compressed in multiple stages flows to the combustion chamber 13 through the air outlet 12b.

이어서, 상기 연소실(13)에 유입된 공기는 연소실(12)로부터 분사되는 연료와 혼합되고, 점화되어 가스를 발생시키게 된다. 이 가스는 상기 터어빈부(14)의 디스크(14a)의 외주면에 설치되어 고속으로 회전하는 블레이드(14b)를 통과하면서 급속도로 팽창하게 된다.Subsequently, air introduced into the combustion chamber 13 is mixed with fuel injected from the combustion chamber 12 and ignited to generate gas. This gas is installed on the outer circumferential surface of the disk 14a of the turbine portion 14 and expands rapidly while passing through the blade 14b which rotates at high speed.

여기에서, 상기 압축기측 블레이드(12a) 사이에는 압축된 공기중 일부가 회전축(11)을 따라 유동되는 공기 유입공(17a)이 설치되어 있어서, 공기가 상기 공기 유입공(17a)을 빠져나와 회전축(11)으로 유동된다. 즉, 공기는 밀봉 부재(15)를 통과하면서 소정의 압력 강하가 일어난 다음, 상기 회전축(11)과 압축기 하우징부(12) 사이의 공간부를 따라 유동한다. 유동된 공기는 회전축(11)이 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재(16)를 냉각시키게 된다.Here, the air inlet hole (17a) is provided between the compressor side blade (12a) is a portion of the compressed air flows along the rotary shaft 11, the air exits the air inlet hole (17a) Flow to (11). That is, the air passes along the space between the rotary shaft 11 and the compressor housing part 12 after a predetermined pressure drop occurs while passing through the sealing member 15. The flowed air cools the bearing member 16 which the rotation shaft 11 rotatably supports.

이어서, 터어빈부(14)의 블레이드(14b) 사이에 형성된 공기 유출공(17b)을 통하여 빠져나가게 된다.Subsequently, it exits through the air outlet hole 17b formed between the blades 14b of the turbine portion 14.

그런데, 종래의 터어보 엔진(10)은 압축기측 블레이드(12a)로부터 압축된 공기가 상기 공기 유입공(17a)을 따라 회전축(11)으로 비교적 고압의 상태로 유입되는데 반하여, 고속으로 회전하는 베어링 부재(16)를 통과하는 냉각공기는 현저한 압력강하를 방지한다.By the way, the conventional turbo engine 10 is a bearing that rotates at a high speed, while the air compressed from the compressor-side blade (12a) is introduced into the rotating shaft 11 along the air inlet hole (17a) in a relatively high pressure state Cooling air passing through the member 16 prevents significant pressure drop.

이로 인하여, 상기 회전축(11) 상에 상당한 차이의 압력 강하 현상이 발생하여 축방향으로 과다한 하중이 작용하고, 이것은 베어링 부재(16)가 회전시 안정성을 크게 방해한다. 이에 따라, 터어보 엔진(10)의 수명에 막대한 손해를 끼치게 된다.Due to this, a significant difference in pressure drop occurs on the rotating shaft 11 and an excessive load acts in the axial direction, which greatly hinders the stability of the bearing member 16 when rotating. As a result, the life of the turbo engine 10 is greatly damaged.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 회전축을 지지하는 베어링을 냉각시킴과 동시에 회전축에서 발생하는 축방향 하중을 줄일 수 있도록 회전축의 공기 통로부 구조가 변경된 터어보 엔진의 공기 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the cooling of the bearing supporting the rotating shaft and at the same time to reduce the axial load generated in the rotating shaft air cooling of the turbo engine of the turbo engine has been changed The purpose is to provide a device.

도 1은 종래의 터어보 엔진의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a conventional turbo engine,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 터어보 엔진의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a part of a turbo engine according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

10,20. 터어보 엔진11,21. 회전축10,20. Turbo engine11,21. Axis of rotation

12,22. 압축기 하우징부12a,22a. 블레이드12,22. Compressor housing parts 12a, 22a. blade

12b,22b. 공기 유출구13,23. 연소실12b, 22b. Air outlet13,23. combustion chamber

14,24. 터어빈부14a,24a. 디스크14,24. Turbine section 14a, 24a. disk

14b,24b. 블레이드15. 밀봉 부재14b, 24b. Blade 15. Sealing member

16,26. 베어링 부재17a. 공기 유입공16,26. Bearing member 17a. Air inlet

17b. 공기 유출공25a. 제 1 밀봉 부재17b. Air outlet hole 25a. First sealing member

25b. 제 2 밀봉 부재27a. 제 1 공기 유입공25b. Second sealing member 27a. 1st air inlet hole

27b. 제 1 공기 유출공27c. 제 2 공기 유출공27b. First air outlet hole 27c. 2nd air outlet

28a. 제 2 공기 유입공28b. 제 3 공기 유출공28a. Second air inlet hole 28b. Third air outlet

28c. 제 4 공기 유출공28c. 4th air outlet

상기와 같은 구조를 가지는 터어보 엔진의 공기 냉각 장치는, 회전축; 상기 회전축상에 설치되고, 고속 회전가능한 다수개의 블레이드가 적층된 압축기 하우징부; 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링 부재; 상기 블레이드와 근접한 회전축상에 형성되어 압축된 공기중 일부가 유입되는 제 1 밀봉 부재; 상기 압축기하우징부와 대응되는 회전축상에 설치되고, 그 외주면에 다수개의 블레이드가 설치된 디스크를 구비하는 터어빈부; 상기 베어링 부재의 전후방에 근접하게 설치되는 제 2 밀봉 부재; 및 상기 회전축과 압축기 하우징부와 터어빈부에 각각 형성되는 복수개의 공기 통로부;를 포함한다.The air cooling device of the turbo engine having the above structure includes a rotation shaft; A compressor housing part installed on the rotating shaft and having a plurality of blades capable of rotating at high speed; A bearing member rotatably supporting the rotating shaft; A first sealing member formed on a rotation axis close to the blade and into which a part of compressed air flows; A turbine unit provided on a rotating shaft corresponding to the compressor housing and having a disk on which a plurality of blades are installed on an outer circumferential surface thereof; A second sealing member installed near the front and rear of the bearing member; And a plurality of air passage portions formed in the rotary shaft, the compressor housing portion, and the turbine portion, respectively.

또한, 상기 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드로부터 압축된 공기중 일부가 상기 베어링 부재를 거치지 않고 터어빈부로 유출되는 제 1 공기 통로부와, 상기 압축기측 블레이드로부터 압축된 공기중 일부가 상기 회전축을 따라서 베어링 부재를 통과하여 터어빈부로 유출되는 제 2 공기 통로부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The air passage portion may include a first air passage portion through which a portion of the air compressed from the compressor side blades flows out into the turbine portion without passing through the bearing member, and a portion of the air compressed from the compressor side blades along the rotating shaft. And a second air passage portion flowing through the member to the turbine portion.

여기서, 상기 제 1 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드 사이에 형성된 제 1 공기 유입공과, 상기 베어링 부재의 상부측 압축기 하우징부에 형성된 제 1 공기 유출공과, 상기 터어빈부측 블레이드 사이에 형성된 제 2 공기 유출공을 구비하고,상기 제 2 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드 사이에 형성된 제 2 공기 유입공과, 상기 베어링 부재에 인접한 회전축의 소정 부위에 형성되는 제 3 공기 유출공과, 상기 터어빈부측 블레이드 사이에 형성된 제 4 공기 유출공을 구비하는 것을 특징으로 한다.Here, the first air passage portion is a first air inlet hole formed between the compressor side blades, a first air outlet hole formed in the upper compressor housing part of the bearing member, and a second air outlet hole formed between the turbine side blades. And a second air inlet hole formed between the compressor side blades, a third air outlet hole formed in a predetermined portion of a rotation shaft adjacent to the bearing member, and a fourth air gap formed between the turbine side blades. It is characterized by having an air outlet hole.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 터어보 엔진의 공기 냉각 장치를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, an air cooling apparatus of a turbo engine according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 따른 터어보 엔진(20)의 일부를 개략적으로 도시한 것이다.2 schematically shows a part of the turbo engine 20 according to the present invention.

도면을 참조하면, 상기 터어보 엔진(20)에는 회전축(21)이 마련된다. 상기 회전축(21)의 일측에는 압축기 하우징부(22)가 설치된다. 상기 압축기 하우징부(22)에는 상기 회전축(21)과 결합하여 고속회전이 가능한 다단식의 블레이드(22a)가 설치된다. 상기 블레이드(22a)에는 다단 압축된 공기를 연소실(23)측으로 보내는 공기 유출구(22b)가 형성된다.Referring to the drawings, the turbo engine 20 is provided with a rotation shaft 21. One side of the rotating shaft 21 is provided with a compressor housing 22. The compressor housing 22 is provided with a multi-stage blade 22a that is coupled to the rotating shaft 21 and capable of high speed rotation. The blade 22a is provided with an air outlet 22b for sending the multi-stage compressed air to the combustion chamber 23 side.

상기 연소실(23)은 상기 공기 유출구(22b)에 근접하게 설치되어 흡입된 공기와 연료를 혼합하여 가스를 발생시킨다. 상기 연소실(23)의 후방에는 상기 연소실(23)로부터 공급된 가스를 고온 고압으로 팽창시키는 터어빈부(24)가 설치된다. 상기 터어빈부(24)에는 회전축(21)에 결합되는 디스크(24a)와, 상기 디스크(24a)의 외주면에 다수개 설치되는 블레이드(24b)를 구비한다.The combustion chamber 23 is installed close to the air outlet 22b to generate gas by mixing inhaled air and fuel. At the rear of the combustion chamber 23, a turbine 24 for expanding the gas supplied from the combustion chamber 23 to high temperature and high pressure is provided. The turbine portion 24 includes a disk 24a coupled to the rotating shaft 21 and a plurality of blades 24b installed on an outer circumferential surface of the disk 24a.

한편, 상기 압축기측 블레이드(22a)와 근접한 회전축(21) 상에는 제 1 밀봉 부재(25a)가 설치되고, 상기 터어빈부(24)에 근접한 회전축(21) 상에는 제 2 밀봉 부재(25b)가 설치된다. 상기 제 1 밀봉 부재(25a)는 상기 압축기측 블레이드(22a)로부터 유입되는 공기를 다단으로 소정의 압력으로 강하시켜 회전축(21)을 따라서 공급하는 역할을 하게 되고, 상기 제 2 밀봉 부재(25b)는 추후 기술할 공기 통로부에 흐르는 공기를 밀폐시켜 저압과 고압의 공기가 각각 독립적으로 흐르도록 하는 역할을 하게 된다.On the other hand, a first sealing member 25a is provided on the rotary shaft 21 adjacent to the compressor-side blade 22a, and a second sealing member 25b is provided on the rotary shaft 21 adjacent to the turbine 24. . The first sealing member 25a serves to supply air along the rotating shaft 21 by dropping the air flowing from the compressor-side blade 22a to a predetermined pressure in multiple stages, and the second sealing member 25b. The air is to seal the air flowing in the air passage to be described later to play a role to flow independently of the low pressure and high pressure air.

본 고안의 특징에 의하면, 상기 회전축(21)과 블레이드(22a)(24b)들 사이에는 복수개의 공기 통로부가 형성된다. 상기 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드(22a)로부터 압축된 공기중 일부가 베어링 부재(26)를 거치지 않고회전축(21)으로 유입되는 제 1 공기 통로부와, 상기 블레이드(22a)로부터 유입된 공기가 베어링 부재(26)를 통과하여 유출되는 제 2 공기 통로부를 구비한다.According to a feature of the present invention, a plurality of air passages are formed between the rotating shaft 21 and the blades (22a, 24b). The air passage portion includes a first air passage portion through which some of the air compressed from the compressor side blade 22a flows into the rotating shaft 21 without passing through the bearing member 26, and air introduced from the blade 22a. And a second air passage portion flowing out through the bearing member 26.

즉, 상기 제 1 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드(22a)들 사이에 설치되어 압축된 공기가 회전축(21)으로 유입되는 제 1 공기 유입공(27a)이 형성된다. 그리고, 상기 베어링 부재(26)의 상부측 압축기 하우징부(22)에는 제 1 공기 유출공(27b)이 형성되어 있다. 그리고, 제 1 공기 유출공(27b)을 빠져 나간 공기가 터어빈부(24) 측으로 배출가능하도록 터어빈측 블레이드(24b) 사이에는 제 2 공기 유출공(27c)이 형성된다.That is, the first air passage part is provided between the compressor side blades 22a to form a first air inlet hole 27a through which compressed air flows into the rotating shaft 21. A first air outlet hole 27b is formed in the upper compressor housing part 22 of the bearing member 26. Then, a second air outlet hole 27c is formed between the turbine side blades 24b so that the air exiting the first air outlet hole 27b can be discharged to the turbine portion 24 side.

또한, 상기 제 2 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드(22a)에 형성되어 다단 압축된 공기를 상기 회전축(21) 상으로 유입하는 제 2 공기 유입공(28a)이 형성된다. 그리고, 상기 베어링 부재(26)와 인접한 회전축(21)의 소정 부위에 제 3 공기 유출공(28b)을 형성시키고, 상기 터어빈부(24)의 디스크(24a)의 틈새부를 빠져나간 공기가 배출되도록 상기 블레이드(24b) 사이에는 제 4 공기 유출공(28c)이 형성된다.In addition, the second air passage portion is formed in the blade (22a) of the compressor is formed with a second air inlet hole (28a) for introducing the multi-stage compressed air onto the rotary shaft (21). In addition, a third air outlet hole 28b is formed in a predetermined portion of the rotating shaft 21 adjacent to the bearing member 26 so that the air exiting the gap portion of the disk 24a of the turbine part 24 is discharged. A fourth air outlet hole 28c is formed between the blades 24b.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 터어본 엔진(20)의 공기 냉각 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the air cooling device of the turbo engine 20 according to the present invention configured as described above is as follows.

회전축(21)이 회전함에 따라 동시에 압축기의 블레이드(22a)가 고속으로 회하게 된다. 다단식으로 적층된 블레이드(22a)가 고속으로 회전하게 되면, 다단으로 압축된 공기가 압축기측 공기 유출구(22b)를 통하여 연소실(23) 측으로 유동하게 된다.As the rotating shaft 21 rotates, the blade 22a of the compressor rotates at a high speed. When the multi-stage blades 22a are rotated at high speed, the air compressed in the multistage flows to the combustion chamber 23 side through the compressor-side air outlet 22b.

이어서, 상기 연소실(23)에 유입된 공기는 연소실(22)로부터 분사되는 연료와 혼합하고, 점화되어 가스를 발생시키게 된다. 이 가스는 상기 터어빈부(24)의 디스크(24a)의 외주면에 설치된 블레이드(24b)를 통과하면서 급속도로 팽창하게 된다.Subsequently, air introduced into the combustion chamber 23 is mixed with fuel injected from the combustion chamber 22 and ignited to generate gas. The gas expands rapidly while passing through the blade 24b provided on the outer circumferential surface of the disk 24a of the turbine portion 24.

여기에서, 상기 회전축(21)은 이를 지지하는 베어링 부재(26)에 상당한 축방향하중이 발생하게 된다. 이러한 하중으로 인한 베어링 부재(26)에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 별도의 공기 통로부로부터 공기가 공급하게 된다.Here, the rotating shaft 21 is subjected to a significant axial load on the bearing member 26 supporting it. Air is supplied from a separate air passage to cool the heat generated by the bearing member 26 due to this load.

즉, 상기 블레이드(22a)의 제 1 공기 유입공(27a)으로부터 유입된 공기는 제 1 밀봉 부재(25a)를 거치면서 소정의 압력 강화가 된 상태에서 회전축(21)과 압축기 하우징부(22) 사이의 공간부를 통하여 유동하게 된다. 이 유동된 공기는 베어링 부재(26)를 거치지 않고 제 1 공기 유출공(27b)을 통하여 빠져나가 제 2 공기 유출공(27c)으로 배출하게 된다. 이로 인하여 상기 회전축(21)의 양 단에는 압력의 강하가 최대한으로 줄어들게 된다.That is, the air flowing from the first air inlet hole 27a of the blade 22a passes through the first sealing member 25a and is provided with a predetermined pressure reinforcement, so that the rotary shaft 21 and the compressor housing part 22 are provided. It flows through the space between them. The flowed air exits through the first air outlet hole 27b without passing through the bearing member 26 and is discharged to the second air outlet hole 27c. As a result, the pressure drop is reduced to the maximum at both ends of the rotary shaft 21.

한편, 상기 베어링 부재(26)를 냉각시키기 위하여 상기 블레이드(22a)에 형성된 제 2 공기 유입공(28a)을 통과한 공기는 상기 회전축(21)을 따라 유동하다가 회전축(21)의 소정 부위에 설치된 제 3 공기 유출공(28b)을 통과하게 된다.Meanwhile, air passing through the second air inlet hole 28a formed in the blade 22a to cool the bearing member 26 flows along the rotation shaft 21 and is installed at a predetermined portion of the rotation shaft 21. It passes through the third air outlet hole 28b.

이어서, 공기는 상기 베어링 부재(26)를 통과하면서 고온 상태의 베어링 부재(26)를 냉각시키게 된다. 상기 베어링 부재(26)를 통과한 공기는 터어빈부(24)의 디스크(24a)에 형성된 관통공을 따라서 제4 공기 유출공(28c)으로 빠져나가게 된다.Air then passes through the bearing member 26 to cool the bearing member 26 in a high temperature state. The air passing through the bearing member 26 exits to the fourth air outlet hole 28c along the through hole formed in the disk 24a of the turbine portion 24.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 터어보 엔진의 공기 냉각 장치는 회전축상에 복수개의 공기 통로부를 만들고, 이중 하나는 회전축을 지지하는 베어링 부재를 통과하지 않고 터어빈부로 유도되고, 다른 하나는 회전축을 따라 유동하면서 베어링 부재를 냉각시킨후 흐르게 된다. 이에 따라, 상기 회전축의 축 방향으로 가해지는 압력의 강하 현상을 최대한으로 줄일 수 있으므로 베어링에 가해지는 하중을 줄여주므로 베어링 부재의 안정성을 크게 향상시킬 수 있고, 나아가 터어보 엔진의 수명을 연장시킬 수 있다.As described above, the air cooling device of the turbo engine of the present invention makes a plurality of air passage portions on the rotation shaft, one of which is led to the turbine portion without passing through the bearing member supporting the rotation shaft, and the other is along the rotation shaft. While flowing, the bearing member is cooled and then flowed. Accordingly, the pressure drop in the axial direction of the rotating shaft can be reduced to the maximum, thereby reducing the load on the bearing, thereby greatly improving the stability of the bearing member, and further extending the life of the turbo engine. have.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (3)

회전축;Rotation axis; 상기 회전축상에 설치되고, 고속 회전가능한 다수개의 블레이드가 적층된 압축기 하우징부;A compressor housing part installed on the rotating shaft and having a plurality of blades capable of rotating at high speed; 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링 부재;A bearing member rotatably supporting the rotating shaft; 상기 블레이드와 근접한 회전축상에 형성되며, 상기 블레이드로부터 유입되는 공기를 다단으로 압력 강하시켜서 회전축을 따라 공급하는 제 1 밀봉 부재;A first sealing member formed on a rotating shaft proximate to the blade and configured to supply pressure along the rotating shaft by dropping air introduced from the blade into multiple stages; 상기 압축기 하우징부와 대응되는 회전축상에 설치되고, 그 외주면에 다수개의 블레이드가 설치된 디스크를 구비하는 터어빈부;A turbine unit provided on a rotating shaft corresponding to the compressor housing unit and having a disk having a plurality of blades installed on an outer circumferential surface thereof; 상기 회전축과, 압축기 하우징부와, 터어빈부에 각각 형성되며,The rotary shaft, the compressor housing part, and the turbine part, respectively; 상기 압축기측 블레이드로부터 압축된 공기중 일부가 상기 베어링 부재를 거치지 않고 터어빈부로 유출되는 통로를 제공하는 제 1 공기 통로부와, 상기 압축기측 블레이드로부터 압축된 공기중 일부가 상기 회전축을 따라서 베어링 부재를 통과하여 터어빈부로 유출되는 통로를 제공하는 제 2 공기 통로부로 이루어진 공기 통로부; 및A first air passage portion providing a passage through which some of the compressed air from the compressor-side blade flows out into the turbine portion without passing through the bearing member; and some of the compressed air from the compressor-side blade along the rotating shaft. An air passage portion consisting of a second air passage portion for providing a passage through which the turbine portion flows out; And 상기 베어링 부재의 전후방에 근접하게 설치되며, 상기 공기 통로부에 유동하는 공기를 밀폐시켜서 저압과 고압의 공기가 독립적으로 흐르도록 유도하는 제 2 밀봉 부재;를 포함하는 터어보 엔진의 공기 냉각 장치.And a second sealing member installed close to the front and rear of the bearing member and sealing air flowing in the air passage part to induce low and high pressure air to flow independently. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드 사이에 형성된 제 1 공기 유입공과, 상기 베어링 부재의 상부측 압축기 하우징부에 형성된 제 1 공기 유출공과, 상기 터어빈부측 블레이드 사이에 형성된 제 2 공기 유출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 터어보 엔진의 공기 냉각 장치.The first air passage part includes a first air inlet hole formed between the compressor side blades, a first air outlet hole formed in an upper compressor housing part of the bearing member, and a second air outlet hole formed between the turbine side blades. Air cooling device of a turbo engine, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 공기 통로부는 상기 압축기측 블레이드 사이에 형성된 제 2 공기 유입공과, 상기 베어링 부재에 인접한 회전축의 소정 부위에 형성되는 제 3 공기 유출공과, 상기 터어빈부측 블레이드 사이에 형성된 제 4 공기 유출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 터어보 엔진의 공기 냉각 장치.The second air passage portion may include a second air inlet hole formed between the compressor side blades, a third air outlet hole formed in a predetermined portion of the rotating shaft adjacent to the bearing member, and a fourth air outlet hole formed between the turbine side blades. Air cooling device for a turbo engine, characterized in that provided.
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