KR20120115973A - 터빈 스테이터를 냉각하기 위한 방법 및 상기 방법을 이용하기 위한 냉각시스템 - Google Patents

터빈 스테이터를 냉각하기 위한 방법 및 상기 방법을 이용하기 위한 냉각시스템 Download PDF

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KR20120115973A
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cooling
turbines
ring support
outlet
turbomachine
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KR1020127016774A
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데니스 루크 알렝 샨테로프
마뉴엘 필립 쟝 피에르
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터보메카
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Abstract

본 발명은, 터보기계의 터빈을 냉각하기 위한 냉각 방법 및 시스템으로서,
냉각되어야 하는 적어도 한 쌍의 부분들을 포함하고, 상기 부분은
로터밸브(7)의 상류에 위치한 스테이터 및 상기 스테이터와 근접한 하류 운동 블레이드(11)로터의 밀봉링 장착(9)을 포함하며, 터빈 케이싱(3) 및 유출구 경로(13)를 포함한다. 대기공기 유동(Fs)을 흡인하고 전달하기 위해 상기 시스템은 특히, 냉각되는 적어도 한 개의 부분을 향하는 상기 케이싱(3)내부의 적어도 한 개의 개구부(15,54), 상기 부분(7,9)과 관련되는 강제 공기 대류(19,24,26)를 형성하는 공기회로 및 상기 경로(13)내에 배열된 적어도 한 개의 하류 유출구(56)를 포함한다.

Description

터빈 스테이터를 냉각하기 위한 방법 및 상기 방법을 이용하기 위한 냉각시스템{METHOD FOR COOLING TURBINE STATORS AND COOLING SYSTEM FOR IMPLEMENTING SAID METHOD}
본 발명은, 특히 헬리콥터와 같은 항공기를 추진하는 터보 기계들의 가스터빈들을 구성하는 스테이터(stator), 분배기들 또는 링들을 냉각하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 냉각시스템에 관한 것이다.
터보기계의 열역학적 사이클들이 더욱더 높은 온도에서 이루어지고 상기 기계의 스테이터부분까지 즉, 상기 기계의 분배기를 구성하는 정적 베인(vane)들 및 운동 블레이드 또는 로터의 매끄럽거나 밀봉 링 지지체( 여기서 링 지지체로서 설명함)까지 냉각이 이루어져야 한다. 다음에 공기는 상기 분배기의 베인들을 가로지르고 다음에 상기 로터 링위에서 유입된다. 다음에, 공기는 유출구 경로내부로 다시 유입된다.
유출구 노즐은 저속에서 음의 값(negative values)에 도달할 수 있는 회복계수(recovering coefficient)(Cp)를 가져서, 터빈의 유출구 설계치(outlet plan)와 대기압사이의 압력이탈의 역전이 형성된다. 다음에 고온공기의 재유입이 배기가스에 의해 형성되고 스테이터의 냉각을 방해한다.
또한, 압축기의 레벨(level)에서 탭(tap)되는 냉각공기의 이용은 더 이상 동기적 일에 기여하지 못하기 때문에, 성능비용(performance cost)을 가진다.
본 발명은, 냉각되는 스테이터의 레벨에서 대기공기의 흡입(aspiration)을 제안하여 상기 문제점을 해결하는 것이다.
좀더 구체적으로, 본 발명은 배출구에 위치하고 냉각이 필요하며 전체 작동속도에서 양의 회복계수(Cp)를 가지는 구조를 포함하며 엔진의 터빈 부분들을 냉각하기 위한 방법으로서, 상류 스테이터 및 상류 스테이터와 근접하게 배열된 하류 운동 블레이드)의 밀봉링 지지체를 포함한 상기 부분들 중 적어도 한 쌍을 위해 제공되고 냉각되어야 하는 부분들 중 적어도 한 개의 레벨에서 유동(aspiration)에 의해 대기 공기유동을 공급(tapping)시키고, 다음에 상기 부분에 대해 강제대류를 교차발생(crossing producing)시키며 다음에 유출구 경로내에서 하류 공기 재유입부을 형성하는 엔진의 터빈 부분들을 냉각하기 위한 냉각방법에 관한 것이다.
"상류(upstream)" 및 "하류(downstream)"는 엔진내부에서 공기유동을 기준으로 하고, "내부(internal)" 및 "외부(external)"는 터빈회전축의 "방향에 대해" "보이는" 위치를 나타낸다.
상기 방법은, 설정된 작동속도에서 양의 값을 유지하는 회복계수(Cp)를 제공하기에 충분한 유출구 압력을 형성하는 터빈 또는 엔진 구조에서 특히 유리하다. 본 발명의 경우는,
2 단 터빈(bi-stage turbine)으로서 동일한 팽창속도에서 작동하는 단일 단 터빈(mono- stage turbine)을 포함하여, 유출구 정적 압력은 2 단 터빈의 압력보다 작고,
특히 관통축(through shaft) 구조체와 함께 이용되는 축 대칭 노즐들을 가진 엔진들을 포함한다.
선호되는 실시예에 의하면,
상기 냉각작용은 상류 스테이터 및 상기 스테이터와 근접한 하류 링지지체를 포함한 적어도 한 개의 부분들을 위한 것이고, 상기 냉각작용은 양쪽 부분들내에서 동일한 공기유동의 연속적인 순환에 의한 직렬모드로 수행되거나, 각각의 부분내에서 상기 공기유동과 독립적인 순환에 의한 병렬모드로 수행되거나 직렬 및 혼합모드의 냉각을 위해 상류스테이터의 레벨 및 병렬 및 혼합모드의 냉각을 위해 각 부분의 레벨에서 대기공기를 공급하여 제 2 부분내에서 독립적인 순환 및 동일한 유동의 연속적인 순환에 의한 혼합모드로 수행되고,
유출구 경로내부에서 하류 재유입작용은 병렬 배출에 의해 수행되며,
공급된 공기가, 예를 들어, 케이싱의 아암상에서 상기 링지지체가 고정 구속(holding lock)되어, 냉각되어야 하는 적어도 한 개의 엔진 부분과 접촉한다.
본 발명은 또한 고정식 베인들을 가진 적어도 한 개의 분배기, 운동 블레이드들을 위한 링 지지체, 터빈 케이싱 및 유출구 경로를 포함하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 상기 냉각방법을 수행할 수 있다. 상기 냉각시스템은, 냉각되는 적어도 한 개의 부분을 향하는 상기 케이싱내부의 개구부, 상기 부분과 관련되는 강제 공기 순환 및 상기 경로내에 배열된 적어도 한 개의 하류 유출구를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면,
냉각되는 분배기의 각 베인내에서 공기순환유입구를 향하는 케이싱내에 개구부가 형성되고, 상기 순환은 상기 터빈의 유출구 경로내에 공기유출구 및 적어도 두 개의 채널들을 포함한 반경방향 회로에 의해 형성되고,
유동의 압력을 균일화하고 고정식 베인들을 더욱 양호하게 냉각시키기 위해 두 개의 채널들사이에 축대칭 공동이 제공하며,
터빈의 로터에 형성되는 밀봉링 지지체 및 분배기는 분배기 베인의 유출구내에서 유동채널(communication channel)에 의해 연속적으로 냉각(serially cooled)되고, 상기 유동채널은 링지지체의 외측부와 반경방향으로 공동내부에 개방되고 다음에 상기 링지지체내에 제공된 적어도 한 개의 오리피스를 통해 터빈의 유출구 경로를 향해 개방되며,
상기 링지지체는 유동채널을 형성하기 위하여 분배기 베인과 케이싱의 블레이드 구조의 플랜지들을 포함할 수 있는 적어도 한 개의 상류 후크를 가지고,
분배기의 각 베인이 가지는 순환채널은 유동채널을 형성하기 위해 공동내부로 직접 개방되는 연장부를 포함하며,
상기 냉각작용은 병렬모드로 수행되고, 상기 분배기의 베인이 가지는 반경방향 회로는 유출구 경로까지 가로질러 이동하기 위해 상기 로터의 링지지체내에 배열된 채널유입구를 향해 개방되며, 흡인(drawing in)에 의해 대기공기 유동을 공급하고 유출구 오리피스에 의해 링지지체와 공동을 가로지르는 병렬 공기순환 회로를 형성하기 위해 링지지체와 마주보는 케이싱내에 오리피스가 형성되고,
링형상을 가지고 천공구멍을 가진 금속 시트가 상기 링의 냉각회로를 형성하는 공동내에 제공되며,
상기 냉각작용은, 상기 직렬 또는 병렬 공기순환에 의해 직렬 및/또는 병렬 모드로 수행되고,
상기 공기순환은, 상기 순환에 관련되는 스테이터 블레이드 및/또는 케이싱들의 구조를 블레이딩(blading)하여 순환되며,
적어도 한 개의 공기회로는, 상기 케이싱내에 배열된 개구부의 레벨에 위치하는 논 리턴(non-return) 공기 밸브를 가진다.
본 발명은 특히, 단일 단(mono- stage) 터빈 및 전체 속도에 대해 특히 유리한 회복계수(Cp) 곡선을 나타내는 축대칭 노즐들을 이용할 수 있는 관통축 엔진의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들이 첨부된 도면들을 참고하여 상세히 설명되는 하기 실시예들에 의해 이해된다.
도 1은, 터보기계내부에 형성된 터빈로터의 밀봉링 지지체 및 스테이터 분배기를 포함한 일련의 냉각회로를 도시한 부분단면도.
도 1a 및 도 1b는, 후크(hook)를 이용한 분배기와 케이싱의 조립체를 도시한 확대도 및 상기 조립체의 레벨에서 도 1a의 선Ⅰ-Ⅰ을 따라본 부분 단면도.
도 1c는, 두 개의 냉각채널들사이에 위치한 축대칭 공동을 도시한 부분단면도.
도 2는, 분배기내부에 형성된 선택적 공기순환 및 이중의 상류 밀봉을 가진 도 1의 실시예를 도시한 도면.
도 3은, 힐(heel)을 가지지 않은 로터내부에 구성된 링지지체 및 분배기를 포함한 일련의 냉각회로를 도시한 부분단면도.
도 4는 힐을 가지지 않는 운동 블레이드(blade)들을 가진 터빈의 병행 냉각회로(parallel cooling circuit)를 도시한 부분단면도.
"내부(internal)" 또는 "외부(external)"라는 용어들은, 상기 터빈의 회전축 측부로부터 보이는 요소 또는 상기 회전축과 마주보는 측부로부터 보이는 요소들을 지칭한다. 또한, 동일한 도면부호들은 동일하거나 동등한 구성요소들을 나타낸다.
도 1을 참고할 때, 터빈(1)은 구체적으로 케이싱(3), 공기 분배기 스테이터 또는 고정식 베인을 가진 분배기(7), 운동 블레이드(11)들을 위한 밀봉링 지지체(9) 및 (도면에 도시되지 않은) 노즐로 접근하기 위한 유출구 경로(13)를 포함한다. 상기 케이싱(3)은, 지지체 아암(3a,3b,3c)들에 의해 링지지체 및 분배기의 위치를 고정한다. 카울(cowl) 아래의 공기가, 케이싱(3)의 흡기 오리피스(15)를 가로질러 유출구 경로(13)까지 분배기(7)와 링지지체(9)를 통해 가압(depression)작용에 의한 유동(Fs) 형태로 도시된다.
오리피스(15)는, 상기 분배기(7)내부에서 제 1 반경방향 순환 채널(19)의 한쪽 단부에 제공된 공기 유입구 개구부(17)를 향해 배열된다. 케이싱(3)상에서 상기 분배기(7)의 상류 밀봉(upstream sealing)은, 상기 케이싱(3)의 제 1 상류아암(3a) 및 상기 분배기(7)의 상류 림(rim)(7r)사이에서 가스켓(20)에 의해 제공된다.
중앙 반경방향 벽(22)은, 상기 제 1 순환채널(19)을 제 2 순환채널(24)로부터 분리시키고, 상기 채널들은 또한 상기 분배기(7)의 베인에 형성된 리딩 에지(leading edge)(7a) 및 트레일링 에지(trailing edge)(7f)에 의해 경계가 형성된다. 양쪽 채널들은, 상기 유동(Fs)을 제 1 채널로부터 제 2 채널로 반대방향으로 순환시킬 수 있는 공동(25)을 통해 연결된다. 선택적으로, 도 1c에 도시된 것처럼, 채널(19,24)들사이의 전이부(transition)를 제공하기 위하여, (나사 또는 용접과 같은) 공지수단에 의해 부분(25a)이 베인(7)의 단부에 고정된다. 상기 부분의 내부는, 상기 공기 유동(Fs)의 압력을 균일(homogenizing)화하여 고정식 베인(7)들을 더욱 양호하게 냉각하기 위한 두 개의 채널(19,24)들사이에 배열된 축대칭(axisymmetric) 공동(25b)을 형성하도록 기계가공된다. 또한, 상기 삽입 구조(insert configuration)는, 내부반경방향 단부가 개방되기 때문에, 베인(7)을 구성하는 것이 유리하다. 소위 "트롬본(trombone)" 형태를 가진 공기 유동 돌출부(pertubation)(28)는, 열전도를 증가시키기 위해 채널내부에 제공된다.
제 2 채널(24)의 반경방향 단부에서 유동(Fs)이 유입되고 순환하여, 상기 링 지지체(9)의 외측부(Fe)와 케이싱(3)사이에 배열된 공동(26)내부에서 강제대류를 발생시킨다. 반경방향으로 외측에 위치하고 링형상을 가진 시트(sheet)(30)는, 상기 단부들의 레벨에서 고정식 링 지지체(9)와 일체구성된다. 도 1a 및 도 1b에서 더욱 구체적으로 도시된 것처럼, 상기 공동(26)과 채널(24)사이의 연결은, 상기 분배기(7)와 케이싱(3)의 아암(7b,3b)들내에 형성된 블레이딩(blading)(3ℓ,7ℓ)에 의해 형성된다. 상기 링지지체(9)의 상류단부를 형성하는 후크(hook)(32)내에 플랜지들이 고정된다. 공기속도를 증가시키는 링형상의 임팩트 젯(impact jet)(30)를 형성하여 상기 링지지체(9)와 공동(26)사이에서 용이하게 열전달하도록 돌출부(30a)가 링형상 시트내에 배열된다. 링형상 시트가, 상류단부에서 후크(32)의 반경방향 측부와 일체구성된다.
도시된 실시예에서, 운동가능한 블레이드(11)는 외측단부에서 힐(heel)(34)들을 가지며 연마가능한 하니콤(honeycomb) 재료(36)를 향한다. 상기 연마가능한 재료는, 상기 링지지체(9)의 내측부(Fi)와 일체구성된다. 링형상 시트(30)의 하류단부가 일체구성되는 링지지체(9)의 하류단부 및 케이싱(3)의 하류플랜지(3c)가 구속체(38)에 의해 조여져 고정된다. 상기 재료에 의해, 특히 고속에서 상기 블레이드들이 팽창할 때 상기 운동 블레이드(11)와 밀봉링 지지체(9)사이의 간격(clearance)이 제한될 수 있다. 다음에, 상기 로터와 링사이의 밀봉을 제공하기 위해 상기 힐(34)의 립(lip)(34a)들이 상태악화(degradation)없이 상기 재료(36)속으로 유입된다.
상기 유동(Fs)은 가압작용에 의해 아직까지 강제대류기능을 제공하며 링지지체의 하류단부를 향해 이동하고, 다음에 링지지체(9)상에 배열된 개구부(40)에 의해 내부로 유인된다. 링형상의 시트(30)상에 형성된 거친 표면위에서 강제대류가 이루어져서 열전달작용이 개선될 수 있는 것이 유리하다. 다음에 유동은 상기 경로(13)내에서 통로(42)를 통해 운동 블레이드(11)로부터 하류로 배출된다.
선택적으로, 상기 고정식 베인(stationary vane)(7)의 상류밀봉 가스켓(20)은 한편 "w"내부의 립조인트(lip joint)일 수 있고 다른 한편 상기 링지지체는 연속 원형구조 또는 원호(circular sector)(섹토링) 형태일 수 있다.
선택적으로 도 2에 도시된 것처럼, 상기 분배기(7)의 상류밀봉은 이중으로 이루어진다. 상기 리딩에지(7a)의 돌출부상에 형성되고 상기 케이싱(3)의 상류플랜지(3a)내에 배열된 요홈(48)를 향하는 돌출측부(46)가 제공되어 제 2 가스켓(44)을 위한 위치가 형성된다.
또한, 도 2는, 공동(26)을 향하고 상기 분배기(7)의 제 2 냉각채널(24)에 형성되는 유동통로의 선택적 실시예가 도시된다. 상기 통로는, 채널(24)의 연장부(24p)에 의해 형성된다. 상기 연장부는, 도시된 실시예에서 구부러지고 테이퍼링(tapering)되면서, 상기 케이싱(3)의 플랜지(3b)내부에 형성되는 개구부(50)를 통해 상기 공동(26)내부로 직접 개방된다.
도 3에 도시된 또 다른 선택적 실시예에 의하면, 운동블레이드들은 힐(heel)을 가지지 못한다. 상기 링지지체(9)는, 상기 운동 블레이드(11)의 열팽창시 접촉을 방지하기 위해 상기 블레이드(11)의 변부(11b)로부터 충분한 거리를 유지한다. 또한, 마모가능한 재료층(37)은, 상기 블레이드의 상부에서 밀봉을 제공하기 위해 상기 링지지체상에서 돌출된다. 상기 구조가 가지는 장점에 의하면, 상기 공동(26)이 상대적으로 큰 체적을 가져서 상대적으로 많은 양의 공기유동(Fs)을 가지게 되어, 개구부(26)를 통해 유출구 통로(13)로 배출되기 전에, 상기 링지지체의 외측부(Fe)와 상대적으로 양호한 열전달이 허용될 수 있다. 미세구멍을 가진 링형상의 시트(30)는, 예를 들어, 중간높이에서 용접작업에 의해 상기 공동내부에 제공될 수 있다. 또한, 상기 링지지체(9)는 플랜지(33)에 의해 상기 케이싱(3)위에 고정되어 간단하게 장착된다.
도 4는, 힐(heel)을 가지지 않는 운동 블레이드(11)의 구조로부터 본 발명에 따라 병렬모드(parallel mode)로 형성되는 냉각시스템의 예를 도시한다. 상기 냉각시스템은, 독립적인 두 개의 공기유동 순환회로(Fs,Fs')를 포함한다. 상기 제 1 회로는, 상기 카터(carter)(3)의 개구부(15)를 통한 유동(aspration) 및 도 1 및 도 2에 도시된 채널(19,24)내부에서 상기 분배기(7)의 아암(7b)내부에 형성된 제 1 블레이딩(7ℓ)까지 공기유동순환(Fs)에 의한 분배기(7)의 냉각에 관한 것이다. 상기 케이싱(3)의 플랜지(3b)내에 블레이딩이 형성되지 않는다. 직접적인 유출구 채널(52)은, 상기 블레이딩(7ℓ)과 마주보는 링지지체(9)내에 형성되고 유출구 경로(13)내부로 개방된다. 다음에, 블레이딩(7ℓ)의 유출구에서, 유동(Fs)의 공기는, 경로(13)내에서 외부로 나오기 위한 채널(52)의 유입구(53)로 유입된다.
상기 제 2 공기회로는, 링지지체(9)의 레벨에서 케이싱(3)내부에 형성된 제 2 오리피스(54)로부터 구성된다. 가압작용(depression)에 의해, 상기 공기유동(Fs')은, 상기 공동(26)을 가로지르고 상기 링지지체(9)내에 형성된 제 2 개구부(56)를 통해 상기 채널(52)의 유출구와 평행하게 유출한다. 따라서, 회로들은, 상기 링지지체(9)의 냉각에 기여한다.
본 발명은, 본 명세서에 도시되고 설명된 실시예들에 국한되지 않는다. 상기 스테이터 및 링지지체와 관련한 공기순환은, 유출구의 제공에 의해, 상기 경로(13)내부의 스테이터내에 형성된 베인(7)들의 반경방향 채널(24)로부터 완전히 독립적일 수 있다. 또한, 상기 분배기의 베인들내부에 두 개이상인 다수의 반경방향 채널들, 각각의 스테이터, 분배기 또는 링지지체의 레벨에서 케이싱내부의 여러 개의 개구부들을 제공하거나 (크림핑(creamping), 후핑(hooping), 용접(welding) 등과 같은) 종래기술에 의해 케이싱상에 분배기 또는 링지지체를 배열하는 것이 가능하다. 또한, 분배기와 로터의 갯수는 한 개로 제한되지 않지만, 본 발명의 대상이 되는 터빈에 일치한다.
1....터빈
7....상류 스테이터
9....밀봉링 지지체
11....하류 운동 블레이드
Fs,Fs'....대기 공기유동
13....유출구 경로

Claims (10)

  1. 배출구에 위치하고 냉각이 필요하며 전체 작동속도에서 양의 회복계수(Cp)를 가지는 구조를 포함하는 엔진의 터빈(1) 부분(7,9)들을 냉각하기 위한 냉각방법으로서, 상류 스테이터(7) 및 상류 스테이터(7)와 근접하게 배열된 하류 운동 블레이드(11)의 밀봉링 지지체(9)를 포함한 상기 부분들 중 적어도 한 쌍을 위해 제공되고 냉각되어야 하는 부분(7,9)들 중 적어도 한 개의 레벨에서 유동(aspiration)에 의해 대기 공기유동(Fs,Fs')을 공급(tapping)(15,54)시키고, 다음에 상기 부분(7,9)에 대해 강제대류(19,24,52,26,30)를 교차발생(crossing producing)시키며 다음에 유출구 경로(13)내에서 하류 공기 재유입부(42,56)을 형성하는 엔진의 터빈 부분들을 냉각하기 위한 냉각방법에 있어서,
    상기 냉각작용은, 양쪽 부분(7,9)들내에서 동일한 공기유동(Fs)의 연속적인 순환에 의한 직렬모드로 수행되거나, 각각의 부분(7,9)내에서 공기유동(Fs,Fs')과 독립적인 순환에 의한 병렬모드로 수행되거나 직렬 및 혼합모드의 냉각을 위해 상류스테이터(7)의 레벨 및 병렬 및 혼합모드의 냉각을 위해 각 부분(7,9)의 레벨에서 대기공기를 공급하여 제 2 부분(9)내에서 제 2 유동(Fs')의 독립적인 순환 및 양쪽 부분들내에서 동일한 유동(Fs)의 연속적인 순환에 의한 혼합모드로 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 터빈 부분들을 냉각하기 위한 냉각방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유출구 경로(13)내에서 하류 재유입부(52,56)들이 병렬 배출(parallel exhausts)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 터빈 부분들을 냉각하기 위한 냉각방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항을 따르는 냉각방법을 수행하기 위해 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템으로서, 고정식 베인들을 가진 분배기의 상류 스테이터 및 상기 스테이터와 근접한 하류 운동 블레이드(11)들을 가진 로터의 밀봉링 지지체(9)로 구성된 부분들 중 적어도 한 쌍을 포함하고, 터빈 케이싱(3) 및 유출구 경로(13)를 포함하며, 냉각되는 적어도 한 개의 부분을 향하는 상기 케이싱(3)내부의 적어도 한 개의 개구부(15,54), 상기 부분(7,9)과 관련되는 강제 공기 순환(19,24,26) 및 상기 경로(13)내에 배열된 적어도 한 개의 하류 유출구(42,56)를 포함하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템에 있어서,
    상기 터빈 로터의 상기 밀봉링 지지체(9)와 분배기(7)의 냉각작용이 연속적으로 수행되고, 상기 분배기(7)의 베인의 유출구내에 형성된 유동채널(3ℓ, 7ℓ, 24p)은 상기 링지지체(9)의 외측부(Fe)와 반경방향에 대해 공동(26)내부에 개방되고 링지지체(19)내부에 제공된 적어도 한 개의 오리피스(40)를 통해 터빈의 유출구 경로(13)를 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 냉각되는 분배기(7)의 각 베인내에서 공기순환유입구(17)를 향하는 케이싱(3)내에 개구부(15)가 형성되고, 상기 순환은 상기 터빈의 유출구 경로(13)내에 공기유출구(24) 및 적어도 두 개의 채널(19,24)들을 포함한 반경방향 회로에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 유동(Fs)의 압력을 균일화하고 고정식 베인(7)들을 더욱 양호하게 냉각시키기 위해 두 개의 채널(19,24)들사이에 축대칭 공동(25b)이 제공되는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 링지지체는 유동채널을 형성하기 위하여 분배기 베인과 케이싱의 블레이드 구조의 플랜지(3b,7b)들을 포함할 수 있는 적어도 한 개의 상류 후크(32)를 가지는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 스테이터의 각 베인이 가지는 순환채널(19,24)은 유동채널을 형성하기 위해 공동(26)내부로 직접 개방되는 연장부(24p)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 링형상을 가지고 천공구멍을 가진 금속 시트(30)가 상기 링(9)의 냉각회로를 형성하는 공동(26)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항을 따르는 냉각방법을 수행하기 위해 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템으로서, 고정식 베인들을 가진 분배기의 상류 스테이터 및 상기 스테이터와 근접한 하류 운동 블레이드(11)들을 가진 로터의 밀봉링 지지체(9)로 구성된 부분들 중 적어도 한 쌍을 포함하고, 터빈 케이싱(3) 및 유출구 경로(13)를 포함하며, 냉각되는 적어도 한 개의 부분을 향하는 상기 케이싱(3)내부의 적어도 한 개의 개구부(15,54), 상기 부분(7,9)과 관련되는 강제 공기 순환(19,24,26) 및 상기 경로(13)내에 배열된 적어도 한 개의 하류 유출구(42,56)를 포함하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템에 있어서,
    상기 냉각작용이 병렬모드로 수행되고, 채널 유입구(52)와 마주보며 개방되는 상기 분배기(7)의 베인의 반경방향 회로는 로터의 링지지체를 가로질러 유출구 경로(13)까지 이동하기 위해 상기 링지지체(9)내에 배열되며, 흡기(aspiration)에 의해 대기공기 유동(Fs')을 공급하고 유출구 오리피스(56)를 통해 링지지체(9)와 공동(26)을 가로지르는 병렬 공기 순환을 형성하기 위해 상기 링지지체(9)를 향하는 케이싱(3)내에 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항을 따르는 냉각방법을 수행하기 위해 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템으로서, 고정식 베인들을 가진 분배기의 상류 스테이터 및 상기 스테이터와 근접한 하류 운동 블레이드들을 가진 로터(11)의 밀봉링 지지체(9)로 구성된 부분들 중 적어도 한 쌍을 포함하고, 터빈 케이싱(3) 및 유출구 경로(13)를 포함하며, 냉각되는 적어도 한 개의 부분을 향하는 상기 케이싱(3)내부의 적어도 한 개의 개구부(15,54), 상기 부분(7,9)과 관련되는 강제 공기 순환(19,24,26) 및 상기 경로(13)내에 배열된 적어도 한 개의 하류 유출구(42,56)를 포함하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템에 있어서,
    상기 냉각작용은, 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항을 따르는 직렬모드로 냉각하기 위해 양쪽 부분(7,9)들 내에 동일한 유동(Fs)의 연속적인 순환 및, 전 항을 따르는 병렬모드로 냉각하기 위해 제 2부분(9)들 내에서 독립적인 유동 순환(Fs)을 통해 혼합모드로 수행하는 것을 특징으로 하는 터보기계의 터빈들을 냉각하기 위한 냉각시스템.
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