KR20190037775A - 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈 - Google Patents

블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈 Download PDF

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KR20190037775A
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Abstract

본 발명은, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하며, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부; 및 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하는 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공한다.
본 발명에 따른 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 필름쿨링홀을 통해 외부로 토출되는 압축공기가 블레이드 에어포일의 표면으로 가이드되도록 할 수 있다.

Description

블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈{Blade airfoil, turbine and gas turbine comprising the same}
본 발명은 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 블레이드 에어포일과, 상기 블레이드 에어포일의 회전을 통해 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.
가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 압축기 입구 스크롤 스트럿이 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 점화기로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.
터빈은 터빈 케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 타이로드가 배치되어 있다. 상기 타이로드는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 타이로드에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.
이러한 가스터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.
가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈 측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.
이러한 가스터빈의 블레이드와 관련된 기술로서, 대한민국 등록실용신안 제20-0174662호에서는, 가스터빈에 관해 개시하고 있다.
상기 종래의 가스터빈의 블레이드 에어포일은, 가스터빈의 연소기로부터 공급된 고온의 연소가스로부터 블레이드 에어포일을 보호하기 위하여, 가스터빈의 압축기로부터 공급된 압축공기를 블레이드 에어포일의 외부로 토출시키는 필름쿨링홀이 표면에 형성된다.
이때, 상기 종래의 가스터빈의 블레이드 에어포일은, 필름쿨링홀을 통해 블레이드 에어포일의 외부로 토출되는 냉각공기의 일부만이 블레이드 에어포일 표면으로 유동할 뿐, 냉각공기의 상당 부분이 블레이드 에어포일의 표면으로 유동하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 상기 종래의 가스터빈은, 블레이드 에어포일의 표면을 효과적으로 냉각시키지 못하여, 블레이드 에어포일이 열 손상을 입게 되는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 필름쿨링홀을 통해 외부로 토출되는 압축공기가 블레이드 에어포일의 표면으로 가이드될 수 있도록 개선된 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 블레이드 에어포일은, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하며, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부; 및 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 통해 전력 생성을 위한 동력을 발생시키며, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 것으로서, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인을 포함하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 상기 케이싱 측의 면에 설치되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부와, 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하며, 상기 베인의 사이에 배치되어 유동하는 상기 연소가스에 의해 회전하는 블레이드 에어포일을 포함하는 로터를 포함하는 터빈이 제공된다.
본 발명의 또다른 측면에 의하면, 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기; 및 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 통해 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 것으로서, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 상기 케이싱 측의 면에 설치되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부와, 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하며, 상기 베인의 사이에 배치되어 유동하는 상기 연소가스에 의해 회전하는 블레이드 에어포일을 포함하는 로터를 포함하며, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 터빈을 포함하는 가스터빈이 제공된다.
상기 가이드부는, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 하여, 상기 필름쿨링홀의 상기 연소가스 상류 측의 내벽으로부터 상기 연소가스 하류 측으로 돌출될 수 있다.
상기 냉각공기유로는, 상기 본체부의 내부에서 표면 측으로 향할수록 단면적이 증가하는 디퓨저 구조일 수 있다.
상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 하류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면 형상으로 형성되어 상기 본체부의 표면과 연결될 수 있다.
상기 가이드부의 상기 냉각공기유로 측의 면과, 상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결될 수 있다.
상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 상기 필름쿨링홀 측으로 향할수록, 상기 본체부의 외측을 향하여 곡면으로 휘어지다가, 상기 냉각공기유로 측을 향하여 곡면으로 휘어지는 형상일 수 있다.
본 발명에 따른 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 필름쿨링홀을 통해 외부로 토출되는 압축공기가 블레이드 에어포일의 표면으로 가이드되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 가스터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1 중 로터를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2 중 필름쿨링홀의 횡단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3 중 상류냉각면과 가이드부가 곡면으로 연결되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3 중 상류냉각면이 변곡점을 지닌 곡면 형상으로 형성되는 모습을 도시한 단면도이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 에어포일, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈에 관해 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈(10)은, 압축기(11), 연소기(12) 및 터빈(100)을 포함한다.
상기 압축기(11)는, 압축기 로터의 회전을 통해 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 압축시킨다. 그리고 상기 압축기(11)는, 상기 압축공기를 상기 연소기(12)와 터빈(100)으로 공급한다. 상기 연소기(12)는, 상기 압축기(11)로부터 공급받은 압축공기를 이용하여, 외부의 연료탱크(미도시)로부터 공급받은 연료를 연소시켜 연소가스를 발생시킨다. 그리고 상기 연소기(12)는 상기 연소가스를 상기 터빈(100)으로 공급한다.
상기 터빈(100)은, 상기 연소기(12)로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시킨다. 또한, 상기 터빈(100)은, 상기 압축기(11)로부터 공급받은 압축공기를 이용하여, 상기 터빈(100)을 구성하는 각종 전장품들을 냉각시킨다. 상기 터빈(100)을 구성하는 각종 전장품들을 상기 압축공기로 냉각시킴에 따라, 상기 연소기(12)로부터 공급받은 고온 고압의 연소가스에 의해 각종 전장품들이 열 손상을 입는 것을 방지하게 된다.
상기 터빈(100)은, 스테이터(110)와 로터(120)를 포함한다. 상기 스테이터(110)는, 케이싱(111)과, 상기 케이싱(111)의 내주면에 결합되는 복수개의 베인(112)을 포함한다. 상기 로터(120)는, 상기 케이싱(111)의 내부에 설치되는 디스크(121)와, 상기 디스크(121)의 상기 케이싱(111) 측의 면에 결합되는 플랫폼(122)과, 상기 플랫폼(122)의 상기 케이싱(111) 측의 면에 결합되는 블레이드 에어포일(1000)을 포함한다. 상기 연소기(12)로부터 공급받은 연소가스가 상기 블레이드 에어포일(1000)을 통과함에 따라 상기 블레이드 에어포일(1000)은 회전하게 되고, 그에 따라 상기 터빈(100)으로부터 전력 생성을 위한 동력이 발생되게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 블레이드 에어포일(1000)은, 본체부(1100)와 가이드부(1200)를 포함한다.
상기 본체부(1100)는, 상기 압축기(11)로부터 공급받은 압축공기가 유동(D1)하는 냉각공기유로(1110)가 내부에 형성된다. 또한, 상기 본체부(1100)는, 상기 냉각공기유로(1110)의 토출부와 연통되어, 상기 냉각공기유로(1110)를 따라 유동하는 압축공기(D1)를 본체부(1100)의 표면으로 분출시키는 필름쿨링홀(1120;Film cooling hole)이 표면에 형성된다. 즉, 상기 압축공기는, 상기 냉각공기유로(1110)를 따라 블레이드 에어포일(1000)의 내부를 순환하다가, 상기 필름쿨링홀(1120)을 통해 블레이드 에어포일(1000)의 외부로 분출되어, 블레이드 에어포일(1000)의 표면을 냉각시키게 되는 것이다.
여기서, 상기 냉각공기유로(1110)는, 상기 본체부(1100)의 내부에서 상기 본체부(1100)의 표면 측으로 향할수록, 그 단면적이 증가하는 디퓨저(Diffuser) 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 냉각공기유로(1110)를 따라 유동하는 압축공기(D1)는, 본체부(1100)의 표면 측에 근접할수록 속도가 감소하게 되며, 압축공기가 본체부(1100)의 표면 측에서 머무르게 되는 시간이 증가하게 된다. 따라서 이 경우, 블레이드 에어포일(1000)의 표면을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
상기 가이드부(1200)는, 상기 필름쿨링홀(1120)의 일부를 밀폐하도록, 상기 필름쿨링홀(1120)의 내벽으로부터 돌출된다. 그리고 상기 가이드부(1200)는, 상기 냉각공기유로(1110)로부터 토출되는 압축공기(D1)를 상기 본체부(1100)의 표면으로 가이드한다.
더욱 상세하게는, 상기 가이드부(1200)는, 상기 블레이드 에어포일(1000)의 외부에서 유동하는 연소가스의 유동방향(D2)을 기준으로 하였을 때, 상기 필름쿨링홀(1120)의 상기 연소가스 상류 측의 내벽으로부터 상기 필름쿨링홀(1120)의 상기 연소가스 하류 측의 내벽을 향하여 돌출 형성된다. 그리고 상기 가이드부(1200)는, 상기 냉각공기유로(1110)를 통과하여 상기 필름쿨링홀(1120)을 통해 블레이드 에어포일(1000)의 외부로 토출되는 압축공기(D1)가, 상기 연소가스가 흐르는 방향(D2)을 따라 블레이드 에어포일(1000)의 외부로 토출될 수 있도록 한다.
만약, 블레이드 에어포일(1000)이 상기와 같은 가이드부(1200)를 구비하지 않은 경우, 필름쿨링홀(1120)을 통해 블레이드 에어포일(1000)의 외부로 토출되는 압축공기(D1)는, 블레이드 에어포일(1000)의 외부에서 유동하는 연소가스의 유동방향(D2)에 대하여 본 발명보다 수직성분을 더 많이 포함하게 된다.
이 경우, 압축공기가 블레이드 에어포일(1000)의 표면을 충분히 덮지 못하여 냉각효과가 떨어지고, 표면에서 떨어져 나온 냉각공기가 연소가스와 혼합되게 되어, 연소가스의 온도가 불필요하게 저하될 뿐만 아니라, 블레이드 에어포일(1000)의 표면이 열 손상을 입게 된다. 이에 따라 블레이드 에어포일(1000)이 상기와 같은 가이드부(1200)를 구비하지 않은 경우에는, 가스터빈(10) 전체의 효율이 감소하는 문제점이 발생하게 된다.
하지만 본 발명의 일 실시예와 같이, 블레이드 에어포일(1000)에 상기 가이드부(1200)를 구비하는 경우, 상기 냉각공기유로(1110)를 유동하는 압축공기가 상기 가이드부(1200)를 따라 상기 블레이드 에어포일(1000)의 표면으로 가이드되도록 할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 에어포일(1000), 터빈(100) 및 가스터빈(10)에 의하면, 블레이드 에어포일(1000)의 표면을 효과적으로 냉각시킬 수 있으며, 연소가스와 압축공기가 충돌함에 따라 발생할 수 있는 가스터빈(10) 전체의 효율저하 문제를 해소할 수 있게 된다.
또한, 상기 가이드부(1200)는, 상기 필름쿨링홀(1120)의 상기 연소가스 하류 측의 내벽이 아닌, 상류 측의 내벽으로부터 돌출 형성됨으로써, 블레이드 에어포일(1000)의 외측에서 유동하는 연소가스(D2)가 냉각공기유로(1110)로 유입되지 않도록 하는 진입장벽의 역할 또한 수행한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 에어포일(1000), 터빈(100) 및 가스터빈(10)에 의하면, 연소가스가 냉각공기유로(1110)로 역류함에 따라 발생할 수 있는 블레이드 에어포일(1000)의 열 손상 문제를 해결할 수 있게 된다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 상기 연소가스의 유동방향(D2)을 기준으로 하였을 때, 상기 냉각공기유로(1110)의 상기 연소가스 상류 측의 내벽을 상류냉각면(1130)이라 정의하고, 상기 냉각공기유로(1110)의 상기 연소가스 하류 측의 내벽을 하류냉각면(1140)이라 정의한다.
도 3을 참조하면, 상기 하류냉각면(1140)은, 소정 곡률로 이루어진 곡면 형상으로 형성되어, 상기 본체부(1100)의 표면과 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 냉각공기유로(1110)의 디퓨저 구조를 유지할 수 있음은 물론이고, 상기 냉각공기유로(1110)를 따라 블레이드 에어포일(1000)의 외부로 토출되는 압축공기가, 상기 하류냉각면(1140)을 따라 상기 연소가스의 유동방향으로 토출될 수 있게 된다.
도 4를 참조하면, 상기 상류냉각면(1130)과 상기 가이드부(1200)의 상기 냉각공기유로(1110) 측의 면은, 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결될 수 있다.
만약, 상기 상류냉각면(1130)과 상기 가이드부(1200)의 상기 냉각공기유로(1110) 측의 면이 곡면으로 연결되지 않은 경우, 상기 상류냉각면(1130)을 타고 흐르는 압축공기(D1)가 상기 가이드부(1200)의 상기 냉각공기유로(1110) 측의 면과 충돌하게 되고, 그에 따라 블레이드 에어포일(1000)에 진동이 발생되는 문제가 존재한다.
하지만 상기와 같이 상기 상류냉각면(1130)과 상기 가이드부(1200)의 상기 냉각공기유로(1110) 측의 면이 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결되도록 함으로써, 상기 상류냉각면(1130)을 따라 흐르는 압축공기(D1)가, 곡면을 통해 상기 가이드부(1200)로 부드럽게 가이드되도록 할 수 있으며, 유동하는 압축공기(D1)가 상기 가이드부(1200)와 충돌함에 따라 발생할 수 있는 블레이드 에어포일(1000)의 진동 발생 문제를 해소할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 상류냉각면(1130)은, 상기 필름쿨링홀(1120) 측으로 향할수록, 상기 블레이드 에어포일(1000)의 외측을 향하여 곡면으로 휘어지다가, 다시 상기 냉각공기유로(1110) 측을 향하여 곡면으로 휘어지는 형상일 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상류냉각면(1130)은, 중간에 변곡점(G;Point of inflection)을 기준으로 하여, 상기 압축공기(D1)의 상류 측의 면은 상기 냉각공기유로(1110) 측으로 볼록한 형상이고, 상기 압축공기(D1)의 하류 측의 면은 상기 블레이드 에어포일(1000)의 외측을 향하여 볼록한 형상으로 형성될 수 있는 것이다.
이와 같이 상기 상류냉각면(1130)이 삼차함수의 곡선 형상으로 형성되는 경우, 상기 냉각공기유로(1110)를 상기 필름쿨링홀(1120) 측으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가하는 디퓨저 구조로 구현할 수 있으며, 상기 상류냉각면(1130)을 따라 흐르는 압축공기가, 상기 가이드부(1200)의 상기 냉각공기유로(1110) 측의 면으로 부드럽게 가이드되도록 할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 에어포일(1000), 터빈(100) 및 이를 포함하는 가스터빈(10)에 의하면, 압축공기를 상기 연소가스 하류 측의 블레이드 에어포일(1000)의 표면으로 부드럽게 가이드할 수 있게 된다.
10 : 가스터빈 100 : 터빈
1000 : 블레이드 에어포일 1100 : 본체부
1110 : 냉각공기유로 1120 : 필름쿨링홀
1130 : 상류냉각면 1140 : 하류냉각면
1200 : 가이드부

Claims (18)

  1. 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하며, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 터빈의 블레이드 에어포일에 있어서,
    압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부; 및
    상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하는 블레이드 에어포일.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 하여, 상기 필름쿨링홀의 상기 연소가스 상류 측의 내벽으로부터 상기 연소가스 하류 측으로 돌출되는 블레이드 에어포일.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각공기유로는, 상기 본체부의 내부에서 표면 측으로 향할수록 단면적이 증가하는 디퓨저 구조인 블레이드 에어포일.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 하류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면 형상으로 형성되어 상기 본체부의 표면과 연결되는 블레이드 에어포일.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부의 상기 냉각공기유로 측의 면과, 상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결되는 블레이드 에어포일.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 상기 필름쿨링홀 측으로 향할수록, 상기 본체부의 외측을 향하여 곡면으로 휘어지다가, 상기 냉각공기유로 측을 향하여 곡면으로 휘어지는 형상인 블레이드 에어포일.
  7. 가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 통해 전력 생성을 위한 동력을 발생시키며, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 터빈에 있어서,
    케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인을 포함하는 스테이터; 및
    상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 상기 케이싱 측의 면에 설치되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부와, 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하며, 상기 베인의 사이에 배치되어 유동하는 상기 연소가스에 의해 회전하는 블레이드 에어포일을 포함하는 로터를 포함하는 터빈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 하여, 상기 필름쿨링홀의 상기 연소가스 상류 측의 내벽으로부터 상기 연소가스 하류 측으로 돌출되는 터빈.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각공기유로는, 상기 본체부의 내부에서 표면 측으로 향할수록 단면적이 증가하는 디퓨저 구조인 터빈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 하류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면 형상으로 형성되어 상기 본체부의 표면과 연결되는 터빈.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부의 상기 냉각공기유로 측의 면과, 상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결되는 터빈.
  12. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 상기 필름쿨링홀 측으로 향할수록, 상기 본체부의 외측을 향하여 곡면으로 휘어지다가, 상기 냉각공기유로 측을 향하여 곡면으로 휘어지는 형상인 터빈.
  13. 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기;
    상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기; 및
    가스터빈의 연소기로부터 공급받은 연소가스를 통해 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 것으로서, 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 결합되는 베인을 포함하는 스테이터와, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 디스크와, 상기 디스크의 상기 케이싱 측의 면에 설치되는 것으로서, 압축공기가 유동하는 냉각공기유로가 내부에 형성되며, 상기 냉각공기유로와 연통되는 필름쿨링홀이 표면에 형성되는 본체부와, 상기 필름쿨링홀의 내벽으로부터 돌출되어, 상기 냉각공기유로로부터 토출되는 압축공기를 상기 본체부의 표면으로 가이드하는 가이드부를 포함하며, 상기 베인의 사이에 배치되어 유동하는 상기 연소가스에 의해 회전하는 블레이드 에어포일을 포함하는 로터를 포함하며, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 의해 냉각되는 터빈을 포함하는 가스터빈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 하여, 상기 필름쿨링홀의 상기 연소가스 상류 측의 내벽으로부터 상기 연소가스 하류 측으로 돌출되는 가스터빈.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각공기유로는, 상기 본체부의 내부에서 표면 측으로 향할수록 단면적이 증가하는 디퓨저 구조인 가스터빈.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 하류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면 형상으로 형성되어 상기 본체부의 표면과 연결되는 가스터빈.
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부의 상기 냉각공기유로 측의 면과, 상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 소정 곡률로 이루어진 곡면으로 연결되는 가스터빈.
  18. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각공기유로의 상기 연소가스 상류 측의 내벽은, 상기 필름쿨링홀 측으로 향할수록, 상기 본체부의 외측을 향하여 곡면으로 휘어지다가, 상기 냉각공기유로 측을 향하여 곡면으로 휘어지는 형상인 가스터빈.
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JP2006307842A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン用高温部材

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