KR20150058230A - 열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재 및 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지구조물에 고정 가능한 하나 이상의 고정 섹션(23)과, 열차폐 타일에 존재하는 맞물림 장치 내로 맞물려지도록 형성되는 리테이닝 헤드(25)를 구비한 하나 이상의 리테이닝 섹션(24)을 갖는, 지지구조물(43)에 열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재(22, 54)에 관한 것이다. 고정 섹션(23)은 지지구조물(43)에 고정 섹션이 고정되고 열차폐 타일에 리테이닝 섹션이 맞물릴 때 열차폐 타일의 냉각측으로 향하는 상부측(28)을 갖는다. 리테이닝 부재에 의해 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링(scaling)이 특히 효율적으로 방지될 수 있다. 이를 위해, 하나 이상의 냉각공기 통로(34, 55)가 고정 섹션(23) 내에 배치되고, 상기 냉각공기 통로는 유입개구(35, 68)와, 고정 섹션의 상부측(28) 및/또는 측면(32)에 배치된 하나 이상의 배출개구(37, 38, 62)를 포함한다. 유입개구(35, 68) 내로 유입되고 하나 이상의 배출개구로부터 배출되는 냉각공기에는, 냉각공기 통로에 의해 각각 배출 방향(50, 51, 59, 63, 61)이 주어질 수 있고, 상기 배출 방향은 냉각측에 평행한 속도 성분을 포함하며, 리테이닝 섹션에 의해 유지되는 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지한다. 여기서, 고정 섹션은, 지지구조물 내에 배치된 하나 이상의 냉각공기 채널(45)과 냉각공기 통로(34, 55)가 부합하는 방식으로 지지구조물에 배치될 수 있다.

Description

열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재 및 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법{RETAINING ELEMENT FOR RETAINING A HEAT SHIELD BLOCK AND METHOD FOR COOLING THE SUPPORTING STRUCTURE OF A HEAT SHIELD}

본 발명은 지지구조물에 유지되는 열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재와, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 유형의 열차폐물과 상기 열차폐물에 의해 라이닝되는 연소챔버 및 가스터빈에 관한 것이다.

섭씨 1000 내지 1600도의 고온가스에 저항해야 하는 많은 기술 적용예들에서 열차폐물들이 이용된다. 특히, 전류를 생산하는 발전소들과 항공 엔진들에 이용되는 것처럼, 가스터빈들은 연소챔버들의 내부에 열차폐물들에 의해 차폐될 상응하는 크기의 면들을 갖는다. 열적 팽창과 큰 치수들로 인해 열차폐물은, 서로 충분한 갭으로 이격되어 지지구조물에 고정되는, 일반적으로 세라믹의, 복수의 개별 열차폐 타일들로 구성되어야 한다. 이러한 갭은 열차폐물 부재들에 충분한, 열적 팽창을 위한 공간을 제공한다. 그러나, 상기 갭은 금속의 지지구조물 및 리테이닝 부재들과 고온의 연소 가스의 직접적인 접촉도 가능하게 하기 때문에, 대응 조치로서 상기 갭들을 통해 연소챔버의 방향으로 냉각공기가 주입된다.

이로써, 일반형 열차폐물은 지지구조물과, 타일 홀더들에 의해 지지구조물에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타일들을 포함하고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각측과 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 고온가스에 대한 보호를 위해 지지구조물 내에 하나 이상의 냉각공기 통로가 제공된다.

일반형 리테이닝 부재는 지지구조물에 고정 가능한 고정 섹션과, 열차폐 타일에 존재하는 맞물림 장치 내로 맞물리도록 형성되는, 리테이닝 헤드를 구비한 리테이닝 섹션을 갖는다. 상기 고정 섹션은, 고정 섹션이 지지구조물에 고정되고 리테이닝 섹션이 열차폐 타일에 맞물릴 때, 열차폐 타일의 냉각측으로 향하는 상부측을 갖는다.

공보 EP 1 701 095 A1호에는 지지구조물과, 지지구조물에 해체 가능하게 배치된 복수의 열차폐 타일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버의 열차폐물이 개시된다. 연소챔버벽의 보호를 위해, 열차폐 타일들은, 팽창 갭들을 그대로 두면서, 면을 덮는 방식으로 지지구조물에 배치되고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각측 및 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 상기 열차폐 타일들은 각각 2개의 금속 타일 홀더들에 의해 탄성적으로 지지구조물에 고정된다. 이를 위해, 각각의 타일 홀더는, 맞물림 섹션 형태의 리테이닝 섹션과 고정 섹션을 포함한다. 각각의 열차폐 타일 내로, 2개의 대향하는 주연측들에는 리테이닝 그루브들 또는 리테이닝 포켓들이 제공되어서, 열차페 타일을 유지하기 위해 타일 홀더의 맞물림 섹션들은 대향하여 리테이닝 그루브들 내로 맞물릴 수 있다. 상기 유형으로 열차폐 타일에 대향하여 고정되는 타일 홀더들의 고정 섹션은 지지구조물 내의, 열차폐 타일 하부에서 연장되는 고정-그루브 내에서 안내된다. 고온가스에 대한 보호를 위해 금속의 타일 홀더들의 맞물림 섹션들은 냉각된다. 이를 위해, 리테이닝 섹션들의 영역의 타일 홀더들 내로 그리고 열차폐 타일들의 리테이닝 래치(retaining latch) 내로 개구들이 제공되고, 상기 개구들은 지지구조물 내에 배치된 냉각공기 보어와 일직선 상에 놓이므로, 냉각공기가 냉각공기 보어로부터 흘러나와 일직선으로 맞물림 섹션의 냉각측 상에 충돌한다.

선행 기술에 따른 맞물림 섹션들의 이러한 냉각에도 불구하고, 열차폐물에 고온가스가 가해질 때 열차폐 타일들 사이의 팽창 갭들의 영역에서 고온가스가 유입될 수 있다. 그리고 나서, 상기 고온가스는 열차폐물의 하부에서 퍼져 지지구조물의 스케일링을 일으킬 수 있다.

그러므로 본 발명의 과제는, 지지구조물에 유지되는 열차폐 타일을 위한 리테이닝 부재, 지지구조물을 갖는 열차폐물, 및 상기 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 것이고, 상기 방법에 의해 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있다.

본 발명의 추가의 과제는, 연소챔버에 의해 둘러싸인 열차폐물의 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있는 가스터빈 및 연소챔버를 제시하는 것이다.

본 발명에 따라 상기 과제는 도입부에 언급된 유형의 리테이닝 부재의 경우, 하나 이상의 냉각공기 통로가 고정 섹션 내에 배치됨으로써 해결된다. 상기 냉각공기 통로는 하나의 유입개구와, 고정 섹션의 상부측에 그리고/또는 측면에 배치된 하나 이상의 배출개구를 포함한다. 유입개구 내로 유입되는 냉각공기가 하나 이상의 배출개구로부터 배출되고, 이때 상기 냉각공기에는 냉각공기 통로에 의해 각각 배출 방향이 주어질 수 있으며, 상기 배출 방향은 냉각측에 평행하게 속도 성분을 포함하고 리테이닝 섹션에 의해 유지되는 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지한다. 이를 위해, 상기 고정 섹션은, 냉각공기 통로가 지지구조물 내에 배치된 하나 이상의 냉각공기 채널과 부합하는 방식으로 지지구조물에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 리테이닝 부재의 구현예는, 열차폐물의 열차폐 타일 하부의 고정 섹션의 영역에서 냉각공기를 공급하는 것을 가능하게 한다. 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에 유입되는 이러한 냉각공기로 인해 지지구조물은 열차폐 타일들을 고정하기 위해 이용되는 영역들에서 효율적으로 냉각될 수 있다. 타일 홀더들로도 지칭되는 탄성적 리테이닝 부재들은 실질적으로 열차폐 타일들의 하부의 중앙에 고정된다. 이러한 발명으로 이러한 영역이 효율적으로 냉각되고, 이때 열차폐 타일들에 직접적으로 흐름이 닿는 것이 본 발명에 따라 형성된 타일 홀더들에 의해 방지된다. 이로써, 열차폐 타일들의 손상이 확실히 방지된다. 일반적으로, 열차폐 타일들은 세라믹 재료로 구성되고, 작동 중에 상기 열차폐 타일들의 고온측은 연소챔버 내의 고온가스와 직접 접촉된다. 냉각측의 열차폐 타일들의 충돌 냉각이, 열차폐 타일 내의 열적으로 유도된 응력들과 이로 인해 이러한 열차폐 타일 내의 균열 형성의 증가를 발생시킬 수 있을 것이다. 본 발명에 따라, 고정 섹션 내로 통합된 냉각공기 통로는, 지지구조물에 타일 홀더가 적합하게 위치설정될 때 하나 이상의 냉각공기 채널을 통해 지지구조물 내에 공급될 수 있다. 이러한 냉각공기 통로가 냉각공기 채널과 부합한다는 것은, 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기가 적어도 부분적으로 냉각공기 통로의 유입개구 내로 유입되는 방식으로, 타일 홀더가 지지구조물에 위치설정될 수 있다는 것으로 이해될 수 있다.

이러한 위치에서 냉각공기 통로의 유입개구와 냉각공기 채널의 배출개구는 예컨대 서로 동일 평면에 놓일 수 있다. 이로써, 지지구조물 내의 냉각공기 채널과 타일 홀더 내의 냉각공기 통로 사이의 물리적으로 고정된 연결부가 존재할 필요가 없다. 상기 타일 홀더는 단지 지지구조물에서의 적합한 위치에서 위치설정될 수 있음으로써, 유지 보수를 목적으로 열차폐 타일들의 간단한 조립 또는 해체가 가능해진다. 예컨대 리테이닝 부재들은 고정-그루브들 내에서 안내될 수 있고, 이때 지지구조물 내에 배치된 냉각공기 채널들은 고정-그루브의 그루브 바닥 내에 배치된다. 여기서, 타일 홀더들은 유지 보수를 목적으로 냉각공기 채널들을 통해 이동될 수 있다. 상기 냉각공기 통로는 예컨대 리테이닝 섹션 반대편의 고정 섹션의 단부 영역에 배치될 수 있다.

냉각공기 통로의 배출개구를 이탈할 시에 냉각공기의 흐름 방향은, 냉각공기 통로가 상응하게 형성됨으로써 지지구조물의 냉각될 영역으로 향할 수 있다. 여기서, 냉각공기 통로의 배출개구로부터 배출되는 냉각공기 흐름의 총 임펄스의 방향은 상기 열차폐물로 향하지 않는다. 이러한 점에서, 각각의 배출 방향은, 열차폐 타일의 냉각측에 평행하게 연장되고 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지하는 속도 성분을 갖는다.

바람직한 구현예에 따라, 냉각공기 통로는 고정 섹션의 상부측에 형성된 융기부와 부합한다.

본 발명의 이러한 구현예에 의해, 융기부 내의 측면에 냉각공기 통로의 하나 이상의 배출개구를 배치하는 것이 가능하다.

고정 섹션이 융기부의 영역에서 두꺼워지는 것이 바람직하게 여겨질 수도 있다.

이러한 방식으로 재료가 더 많이 제공되기 때문에, 냉각공기 통로는 예컨대 고정 섹션의 내부에, 예컨대, 융기부의 측면에 배치된 하나 이상의 배출개구를 포함하는, 고정 섹션 내에 배치된 냉각공기 보어의 형태로 배치될 수 있다. 상기 냉각공기 보어는 예컨대 T형 연장부를 가질 수 있다.

본 발명의 구현예에 따라, 고정 섹션은 융기부의 영역에서 계단형으로 오프셋되어 연장된다.

이러한 구현예에 상응하게 냉각공기 통로는 계단부의 하부에 배치된 그루브로서 형성될 수 있다. 상기 그루브는 대향하는 2개의 측면들을 가질 수 있다. 그러나 그루브는 단 하나의 측면을 가질 수도 있을 것이다. 이에 따라, 이러한 냉각공기 통로는 고정 섹션의 측면에 배치되는 2개의 배출개구들을 포함한다. 상기 냉각공기 통로는 융기부 내에 배치된 추가의 배출개구들을 포함할 수 있다.

바람직하게 상기 융기부는 계단형으로 형성되고, 리테이닝 섹션의 방향으로 향하는 하나 이상의 측면을 포함한다. 본 발명의 이러한 개선예에 따라, 이러한 측면에 냉각공기 통로의 하나 이상의 배출개구가 배치된다.

이러한 방식으로 고정 섹션이 유지되는 지지구조물의 영역들이 특히 효율적으로 냉각될 수 있다. 이를 위해, 냉각공기 통로의 상응하는 구현예에 의해 냉각공기 통로로부터 배출되는 냉각공기의 흐름 방향은 고정 섹션의 측면 테두리들로 향할 수 있다.

추가로 바람직하게, 고정 섹션은 장방형 기초판을 포함하는 것이 제공될 수 있고, 상기 기초판의 하나의 단부측에는 리테이닝 섹션이 연결되고, 다른 하나의 단부측에는 기초판에 대해 열차폐 타일의 방향으로 오프셋되어 차단판이 배치된다. 이로써, 차단판에 의해 계단형 융기부가 고정 섹션의 상부측에 형성된다. 이러한 경우에, 냉각공기 통로는 적어도 차단판의 하부측과, 차단판의 하부에서 연장되는, 기초판의 단부측 부분에 의해 한정된다.

본 발명의 이러한 구현예는 특히 간단한 구조를 갖는다. 본 발명에 따른 리테이닝 부재는 예컨대 종래의 고정 섹션의 상부면에 차단판을 고정함으로써 실현될 수 있을 것이다.

본 발명의 추가의 과제는, 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있도록 하는, 도입부에 언급된 열차폐물을 제시하는 데에 있다.

이를 위해, 열차폐물에 의해 둘러싸인 하나 이상의 리테이닝 부재가 청구항 제1항 내지 제7항 중 한 항에 따라 형성된다. 지지구조물 내에 배치된 하나 이상의 냉각공기 채널이 리테이닝 부재와 부합하여서, 열차폐 타일들이 지지구조물에 고정될 때 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기가 적어도 부분적으로 냉각공기 통로의 유입개구 내로 유입된다.

지지구조물 내에 배치된 냉각공기 채널이 리테이닝 부재와 부합한다는 것은, 상기 리테이닝 부재의 고정 섹션이, 냉각공기 채널로부터 배출되는 냉각공기가 적어도 부분적으로 냉각공기 통로의 유입개구 내로 유입되도록, 지지구조물에 위치설정될 수 있다는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명의 과제는, 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있도록 하는 하나 이상의 연소챔버를 갖는 도입부에 언급된 가스터빈 및 도입부에 언급된 연소챔버를 제시하는 데에 있다.

이를 위해, 청구항 제8항에 따른 열차폐물이 형성되거나 청구항 제9항에 따른 하나 이상의 연소챔버가 형성된다.

본 발명의 과제는 또한, 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있도록 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 것이다.

상기 방법에서 이용된 열차폐물은, 지지구조물에 해체 가능하게 고정될 수 있는 복수의 열차폐 타일들을 포함한다. 상기 열차폐 타일들은 리테이닝 부재들에 의해 지지구조물에 고정된다.

상기 과제를 해결하기 위해, 고정 섹션의 하나 이상의 상부측 및/또는 측면을 향한, 리테이닝 부재의 고정 섹션에 의해 형성된 냉각공기 통로를 따라 지지구조물로부터 냉각공기가 이송된다. 여기서, 상기 냉각공기에는 냉각공기 통로에 의해, 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지하는 흐름 방향이 주어진다.

냉각공기에 배출 방향이 주어진다는 것은, 상기 냉각공기가 냉각공기 통로의 하나 또는 복수의 배출개구들로부터 배출되는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 냉각공기 흐름들 중 각각의 흐름은, 배출 시에 경우에 따라 상이한 방향들로 향하는 총 임펄스를 가진다. 그러나, 이에 열차폐물의 충돌 냉각이 방지되는 것이 공통적이다. 이로 인해, 상기 유형의 총 임펄스가 항상 열차폐 타일의 냉각측에 평행한 속도 성분을 갖고, 이러한 열차폐 타일로 직접 향하지는 않는다.

바람직하게 상기 냉각공기는 냉각공기 통로로부터의 배출 시에 지지구조물의, 리테이닝 부재의 고정 섹션이 고정되는 하나 이상의 영역으로 향한다.

특히, 냉각공기 통로를 따라 배출되는 냉각공기는 고정-그루브의 그루브 테두리로 향하는 것이 제공될 수 있다.

이를 위해, 냉각공기 통로의 연장부는 상응하게 형성된다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예들과 장점들은, 도면의 도시내용을 참조로 한 본 발명의 실시예들의 설명 대상이고, 이때 동일한 도면 부호들이 동일하게 작용하는 부품들에 참조된다.

도 1는 선행 기술에 따른 가스터빈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 따라 본 발명에 따른 리테이닝 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열차폐물의 지지구조물에 배치된 도 2에 나타난 리테이닝 부재를 도시한 단면도이다.
도 4는 제2 실시예에 따라 본 발명에 따른 리테이닝 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 열차폐물의 지지구조물에 배치된, 도 4에 나타난 리테이닝 부재를 도시한 단면도이다.

도 1에는 선행 기술에 따른 가스터빈(1)의 개략적인 단면도가 도시된다. 가스터빈(1)은 내부에 회전축(2)을 중심으로 회전 지지되는, 샤프트(4)를 갖는 로터(3)를 구비하고, 상기 로터는 터빈 회전자로도 지칭된다. 로터(3)를 따라 흡입 하우징(6), 압축기(8), 각각 연소 장치(11)와 하우징(12)을 포함하는 복수의 연소챔버들(10)을 갖는 연소 시스템(9), 터빈(14) 및 배기가스 하우징(15)이 연속 배치된다. 하우징(12)은 고온가스에 대한 보호를 위해 (도시되지 않은) 열차폐물로 라이닝된다.

연소 시스템(9)은 예컨대 환형 고온가스 채널과 연통한다. 거기서 연이어 접속된 복수의 터빈 단들이 터빈(14)을 형성한다. 각각의 터빈 단은 블레이드 링들로 형성된다. 작동 매체의 흐름 방향으로 볼 때, 고온 채널 내에서 고정자 블레이드들(17)로 형성된 열에 회전자 블레이드들(18)로 형성된 열이 후속한다. 이때, 고정자 블레이드들(17)은 고정자(19)의 내부 하우징에 고정되는 반면에, 하나의 열의 회전자 블레이드들(18)은 예컨대 터빈 디스크에 의해 로터(3)에 장착된다. 로터(3)에는 예컨대 (도시되지 않은) 제너레이터가 결합된다.

가스터빈의 작동 중에 압축기(8)로부터 흡입 하우징(6)을 통해 공기가 흡입되고 압축된다. 압축기(8)의 터빈측 단부에 제공되고 압축된 공기는 연소 시스템(9)으로 안내되고, 연소 장치(11)의 영역에서 연료와 혼합된다. 그리고 나서, 상기 혼합물은 연소 장치(11)에 의해 작동 가스 흐름의 형성 하에 연소 시스템(9) 내에서 연소된다. 거기서부터 작동 가스 흐름은 고온가스 채널을 따라 고정자 블레이드들(17)과 회전자 블레이드들(18)을 지나 흐른다. 회전자 블레이드들(18)에서 작동 가스 흐름은 임펄스를 전달하도록 팽창되어서, 회전자 블레이드들(18)은 로터(3)를 구동하고, 이러한 로터는 상기 로터에 결합된 (도시되지 않은) 제너레이터를 구동시킨다.

도 2에는 본 발명에 따른 리테이너 부재(22)가 제1 실시예에 따라 사시도로 도시된다. 리테이너 부재(22)의 실시예는, 리테이너 섹션(24)이 직각으로 연결되는 일 단부면을 갖는 장방형의 플레이트형 고정 섹션(23)을 포함한다. 리테이너 섹션(24)은, 열차폐 타일(미도시)에 존재하는 맞물림 장치 내로 맞물리도록 형성되는 리테이너 헤드(25)를 포함한다. 고정 섹션(23)은 상부측(28)을 갖는다. (도시되지 않은) 지지구조물에 리테이너 부재(22)를 고정하기 위해 고정 섹션(23)은 섹션별로 확장된다. 이러한 고정 섹션(23)의 확장부는 슈(shoe)(29)로도 지칭된다. 슈(29)에는 고정 섹션(23)의 상부측(28)에 배치된 융기부(30)가 연결되어서, 고정 섹션은 융기부(30)의 영역에서 두꺼워진다. 융기부(30)는 리테이너 섹션(24)의 방향으로 향하는 측면(32)에 의해 계단형으로 형성된다. 본 발명의 범주에서 "고정 섹션(23)의 측면"이라는 개념은 측면(32)도 포함한다. 도시된 고정 섹션(23)은 고정 섹션(23)의 두꺼워진 영역을 통해 연장되는 냉각공기 통로를 포함한다. 이로써, 냉각공기 통로(34)는 고정 섹션의 상부측에서 형성된 융기부(30)와 부합한다. 냉각공기 통로(34)는 하나의 유입개구(35)와 2개의 배출개구들(37 및 38)을 포함한다. 배출개구들(37 및 38)은 고정 섹션의 대향하는 측면들(32, 39)에 배치된다. 도시된 냉각공기 통로(34)는 리테이너 섹션(24)의 방향으로 향하는, 융기부(30)의 측면(32)에 배치된 배출개구(38)를 갖는 냉각공기 보어이다.

유입개구(35)를 통해 냉각공기 통로(34) 내로 유입되는 냉각공기 흐름이 T형 냉각공기 통로(34)의 연장부를 통해 2개의 흐름들로 분기되고, 배출개구들(37 및 38)을 통해 냉각공기 통로(34)로부터 배출된다. 냉각공기 통로(34)의 관류 중에, 냉각공기에는 고정 섹션(23)의 상부측에 평행하게 연장되는 배출 방향이 주어진다. 이로 인해, 리테이닝 부재(22)의 상부에 배치된 (도시되지 않은) 구조들의 충돌 냉각이 방지된다.

도 3에는 지지구조물(43)과, 도 2에 상응하게 구현되는, 지지구조물에 고정된 리테이너 부재(22)를 갖는, 본 발명에 따른 열차폐물(42)의 단면도가 도시된다. 리테이너 부재(22)의 고정 섹션(23)은 지지구조물(43) 상에 위치하고, 열차폐 타일을 유지하기 위해 (도시되지 않은) 리테이너 섹션(24)을 갖는다. 이러한 위치에서, 고정 섹션(23)의 상부측(28)은 리테이너 섹션(24)에 의해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일의 냉각측으로 향한다.

도시된 단면도에서, 도 2에 더 상세히 설명되는 냉각공기 통로(34)는 종단면도로 도시된다. 냉각공기 통로(34)의 유입개구(35)는 지지구조물 내에 배치된 냉각공기 채널(45)과 동일 평면에 놓인다. 이로써, 고정 섹션(23)은 냉각공기 통로(34)가 지지구조물(43) 내에 배치된 냉각공기 채널(45)과 부합하는 방식으로 지지구조물(43)에 배치된다. 상기 도면에는, 예컨대 2개의 흐름 경로들(47 및 48)이 표시되고, 상기 흐름 경로들을 따라 냉각공기 채널(45)로부터 흘러나오는 냉각공기의 일부가 냉각공기 통로(34)를 통과한다. 상기 냉각공기에는 냉각공기 통로(34)에 의해 배출 방향(50 및 51)이 주어지고, 상기 배출 방향은, 리테이너 부재에 의해 유지되는 열차폐 타일들 중 하나의 타일의 냉각측에 평행한 속도 성분을 포함하며, 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지한다.

도 4에는 본 발명에 따른 리테이너 부재(54)가 제2 실시예에 상응하게 도시된다. 리테이너 부재(54)는, 냉각공기 통로(55)의 다른 구현예에 의해, 도 2에 도시된 리테이너 부재와 상이하다. 여기서, 고정 섹션(23)은 장방형 기초판(57)을 포함하고, 상기 기초판의 하나의 단부측에는 리테이닝 섹션(24)이 연결되며, 다른 단부측(58)에는 기초판(57)에 대해 열차폐 타일(미도시)의 방향으로 오프셋되어 차단판(60)이 배치된다. 이를 통해, 계단형 융기부(30)가 고정 섹션(23)의 상부측에 형성되고, 고정 섹션(23)은 계단형으로 오프셋되어 연장된다. 냉각공기 통로(55)는 차단판(60)의 하부측과 차단판 하부에서 연장되는 기초판(57)의 단부측(58)에 의해 한정된다. 이로써, 냉각공기 통로(55)는, 고정 섹션(23)의 측면들에 배치되고 고정 섹션(23)의 단부를 둘러싸는 배출개구(62)를 포함한다. 냉각공기 통로(55)를 통과할 시에, 리테이닝 섹션에 의해 유지되는 열차폐 타일의 냉각측에 평행하게 연장되는 배출 방향(59, 61, 63)이 냉각공기에 주어진다.

도 5에는 지지구조물(43)과, 도 4에 상응하게 구현되는 지지구조물에 고정된 리테이닝 부재(54)를 구비한, 본 발명에 따른 열차폐물(64)의 단면도가 도시된다. 기초판(57)과 차단판(60)을 포함하는 고정 섹션(23)은, 냉각공기 채널(45)이 냉각공기 통로(55)와 부합하는 방식으로 지지구조물(43)에 고정된다. 예시적으로 표시된 흐름 경로들(65 및 66)을 따라 냉각공기 채널(45)로부터 냉각공기 통로(55)의 유입개구(68) 내로 유입되고 배출개구(62)로부터 배출되는 냉각공기에는 냉각공기 통로(55)에 의해 배출 방향(59, 61, 63)이 주어진다. 상기에 도시된 실시예의 경우, 배출 방향은 리테이닝 섹션(24)에 의해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일의 냉각측에 평행하게 향한다. 상기에 도시된 실시예는, 리테이너 부재(54)가 지지구조물에 고정되는 (도시되지 않은) 고정-그루브의 그루브-테두리들을 특히 양호하게 냉각시키기에 적합하다.

본 발명의 범주에서, 열차폐 타일의 냉각측에 평행한 방향이란 열차폐 타일로 향하는 지지구조물의 표면에 평행한 방향과 동일한 의미이다. 여기서, 지지구조물의 표면 뷸균일성은 고려되지 않는다.

Claims (13)

1. 지지구조물(43)에 고정 가능한 하나 이상의 고정 섹션(23)과, 열차폐 타일에 존재하는 맞물림 장치 내로 맞물려지도록 형성되는 리테이닝 헤드(25)를 구비한 하나 이상의 리테이닝 섹션(24)을 갖는, 지지구조물(43)에 열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재(22, 54)이며, 이때 고정 섹션(23)은 지지구조물(43)에 고정 섹션(23)이 고정되고, 리테이닝 섹션(24)이 열차폐 타일에 맞물릴 때 열차폐 타일의 냉각측으로 향하는 상부측(28)을 갖는 리테이닝 부재(22, 54)에 있어서,
   하나 이상의 냉각공기 통로(34, 55)가 고정 섹션(23) 내에 배치되고, 상기 냉각공기 통로는 유입개구(35, 68)와, 고정 섹션(23)의 상부측(28) 및/또는 측면(32, 39, 58)에 배치된 하나 이상의 배출개구(37, 38, 62)를 포함하여서, 유입개구(35, 68) 내로 유입되는 냉각공기는 하나 이상의 배출개구(37, 38, 62)로부터 배출되고, 상기 냉각공기에는 냉각공기 통로(34, 55)에 의해 각각 배출 방향(50, 51, 59, 61, 63)이 주어질 수 있고, 상기 배출 방향은 냉각측에 평행한 속도 성분을 포함하며, 리테이닝 섹션(24)에 의해 유지되는 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지하고, 고정 섹션(23)은, 지지구조물(43) 내에 배치된 하나 이상의 냉각공기 채널(45)과 냉각공기 통로(34, 55)가 부합하는 방식으로 지지구조물(43)에 배치될 수 있으며, 이때 냉각공기 채널의 배출개구는 지지구조물 내에서 연장되는 고정 그루브의 그루브 바닥 내에 배치되고, 리테이닝 부재는 고정 섹션에 의해 고정 그루브 내에서 안내되고, 상기 고정 그루브 내에서, 고정 섹션 내에 배치된 냉각공기 통로의 유입개구와 그루브 바닥 내에 배치된 냉각공기 채널의 배출개구가 서로 동일 평면에 놓이는 방식으로 위치설정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(22, 54).
2. 제1항에 있어서, 냉각공기 통로(34, 55)는 고정 섹션(23)의 상부측(28)에 형성된 융기부(30)와 부합하는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(22, 54).
3. 제2항에 있어서, 고정 섹션(23)은 융기부(30)의 영역에서 두꺼워지는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(22).
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 고정 섹션(23)은 융기부(30)의 영역에서 계단형으로 오프셋되어 연장되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(54).
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 냉각공기 통로(34)는, 융기부(30)의 측면(32, 39)에 배치된 배출개구(38, 37)를 포함하는, 고정 섹션(23) 내에 배치된 냉각공기 보어인 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(22).
6. 제5항에 있어서, 융기부(30)는 리테이닝 섹션(24)의 방향으로 향하는 하나 이상의 측면(32)에 의해 계단형으로 형성되고, 이때 상기 측면(32)에 하나 이상의 배출개구(38)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(22, 54).
7. 제4항에 있어서, 고정 섹션(23)은 장방형 기초판(57)을 포함하고, 상기 기초판의 하나의 단부측에 고정 섹션(24)은 연결되고, 다른 단부측(58)에는 기초판(57)에 대해 열차폐 타일의 방향으로 오프셋되어 차단판(60)이 배치되어서, 고정 섹션(23)의 상부측(28) 내에는 계단형 융기부(30)가 차단판(60)에 의해 형성되고, 이때 냉각공기 통로(55)는 차단판의 하부측과, 차단판의 하부에서 연장되는, 기초판(57)의 단부측(58)의 부분에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝 부재(54).
8. 지지구조물(43)과, 고정 부재들(22, 54)에 의해 지지구조물(43)에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타일들을 구비한 가스터빈(1)의 연소챔버(10)를 위한 열차폐물(42, 64)이며, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물(43)로 향하는 냉각측과 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해지는 고온측을 갖고, 각각의 리테이닝 부재(22, 54)는 열차폐 타일에 고정하기 위한 리테이닝 섹션(24)과 지지구조물(43)에 고정 가능한 고정 섹션(23)을 가지며, 이때 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 채널(45)이 지지구조물(43) 내에 제공되는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물에 있어서,
   하나 이상의 리테이닝 부재(22, 54)는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 형성되고, 지지구조물(43) 내에 배치된 하나 이상의 냉각공기 채널(45)이, 지지구조물(43)에 열차폐 타일들이 고정될 때 냉각공기 채널(45)로부터 배출되는 냉각공기가 적어도 부분적으로 냉각공기 통로(34, 55)의 유입개구(35, 68) 내로 유입되도록 리테이닝 부재(22, 54)와 부합하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(42, 64).
9. 열차폐물에 의해 라이닝되는 연소챔버이며, 이때 열차폐물(42, 64)은 제8항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 연소챔버.
10. 하나 이상의 연소챔버(10)를 갖는 가스터빈(1)이며, 이때 하나 이상의 연소챔버(10)가 제9항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈(1).
11. 열차폐물(42, 64)의 지지구조물(43)을 냉각시키기 위한 방법이며, 상기 열차폐물은 지지구조물에 해체 가능하게 고정될 수 있는 복수의 열차폐물들을 포함하고, 이때 열차폐 타일들은 리테이닝 부재들(22, 54)에 의해 지지구조물(43)에 고정되며, 하나 이상의 리테이닝 부재가 고정 섹션에 의해, 지지구조물 내에서 연장되는 고정 그루브 내에서 안내되는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 있어서,
    리테이닝 부재는 고정 섹션 내에 배치된 냉각공기 통로의 유입개구와, 그루브 바닥에 배치된 냉각공기 채널의 배출개구가 서로 동일 평면에 놓이도록 고정 그루브 내에 위치설정되므로, 냉각공기 채널의 배출개구로부터 배출되는 냉각공기가 적어도 부분적으로 지지구조물(43)로부터 리테이닝 부재들(22, 54)의 고정 섹션(23)에 의해 형성된 냉각공기 통로들(34, 55)을 따라 고정 섹션(23)의 하나 이상의 상부측(28)으로 그리고/또는 측면(32, 39)으로 이송되고, 여기서 냉각공기에는 냉각공기 통로들(34, 55)에 의해, 열차폐 타일의 충돌 냉각을 방지하는 흐름 방향이 주어지는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
12. 제11항에 있어서, 냉각공기는 냉각공기 통로(34, 55)로부터의 배출 시에 지지구조물(43)의 하나 이상의 영역으로 향하고, 상기 영역에서 리테이닝 부재(22, 54)의 고정 섹션(23)이 고정되는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
13. 제12항에 있어서, 냉각공기 채널(34, 55)을 따라 흘러나오는 냉각공기는 고정-그루브의 그루브 테두리로 향하는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.

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