KR20190068175A - 슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈 - Google Patents

슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈 Download PDF

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Abstract

슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈이 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기에 있어서, 상기 연소기 헤드에는 둘 이상의 연소기 노즐이 장착되고, 상기 노즐케이싱은, 연소기 헤드에 장착된 연소기 노즐 모두를 내측에 장착할 수 있도록, 연소기 헤드의 일단부에 결속되며, 상기 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에는 다수의 슬롯구조가 일정간격 이격되어 형성된 실링부재가 장착되고, 상기 슬롯구조는, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 선접촉 또는 면접촉하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

Description

슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈{Burner Having Sealing Member With Slot Hole Structure, And Gas Turbine Having The Same}
본 발명은 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.
가스 터빈 엔진의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따른다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성된다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출한다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어진다.
위와 같은 브레이튼 사이클을 실현하는 가스 터빈 엔진은 압축기와 연소기, 터빈을 포함한다. 도 1은 가스 터빈 엔진(1000)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하의 설명은 도 1을 참조하겠지만, 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈 엔진(1000)과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.
가스 터빈 엔진(1000)의 압축기(1100)는 공기를 흡입하여 압축하는 역할을 하는 부분이며, 연소기(1200)에 연소용 공기를 공급하는 한편 가스 터빈 엔진(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급하는 것이 주된 역할이다. 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과하는 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.
가스 터빈 엔진(1000)에 포함되는 압축기(1100)는 보통 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈 엔진에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 대형 가스 터빈 엔진(1000)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기(1100)가 적용되는 것이 일반적이다. 압축기(1100)의 회전축과 터빈(1300)의 회전축은 직결되어 있고, 따라서 압축기(1100)는 터빈(1300)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동된다.
그리고, 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소가스를 만들어 낸다. 도 2는 가스 터빈 엔진(1000)에 구비되는 연소기(1200)의 일례를 보여준다. 연소기(1200)는 압축기(1100)의 하류에 배치되며, 환형을 이루는 연소기 케이싱(1210)을 따라 복수 개의 버너(1220)가 배치된다. 각 버너(1220)에는 수 개의 연소 노즐(1230)이 구비되며, 이 연소 노즐(1230)에서 분사되는 연료가 공기와 적절한 비율로 혼합되어 연소에 적합한 상태를 이루게 된다.
연소기(1200)는 가스 터빈 엔진(1000)에서 가장 고온 환경을 이루기 때문에 적절한 냉각이 필요하다. 도 2를 참조하면, 버너(1220)와 터빈(1300) 사이를 연결하여 고온의 연소가스가 유동하는 덕트 조립체, 즉 라이너(1250)와 트랜지션 피스(1260), 유동 슬리브(1270)로 이루어진 관 조립체의 외면을 따라 압축공기가 흘러서 연소 노즐(1230) 쪽으로 공급되는 유로를 확인할 수 있다. 압축공기가 관 조립체의 외면을 따라 이동하는 과정 중에 고온의 연소가스에 의해 가열된 덕트 조립체가 적절히 냉각된다.
일반적으로 가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱내에 다수가 배열되고, 각각의 연소기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 트랜지션피스(transition piece, 1270)로 구성된다.
종래 기술에 따른 연소기 헤드와 노즐케이싱의 결속부위에는, 도 3에 도시된 구조를 가지는 실링부재가 장착되어, 노즐케이싱 내측에 장착된 연소기 노즐로부터 생성된 고온의 연소가스가 의도하지 않은 방향으로 누추되는 것을 방지하고 있다.
종래 기술에 따른 실링부재에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 연소기 헤드와 노즐케이싱의 결속부위에 안정적으로 장착될 수 있도록, 슬롯 구조가 일정 간격 이격되어 형성되어 있다.
그러나 종래 기술에 따른 실링부재는, 실링부재에 의해 형성되는 이격 틈 및 슬롯 구조에 의해 누출이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 언급한 바와 같이, 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개실용신안 20-2014-0000251 (2014년 01월 14일 공개)
본 발명은, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기에 있어서, 상기 연소기 헤드에는 둘 이상의 연소기 노즐이 장착되고, 상기 노즐케이싱은, 연소기 헤드에 장착된 연소기 노즐 모두를 내측에 장착할 수 있도록, 연소기 헤드의 일단부에 결속되며, 상기 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에는 다수의 슬롯구조가 일정간격 이격되어 형성된 실링부재가 장착되고, 상기 슬롯구조는, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 선접촉 또는 면접촉하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링부재는, 연소기 헤드의 일단 외주면과 대응되는 내경과 소정 길이의 폭으로 형성된 밴드 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 슬롯구조는, 상기 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 소정 길이만큼 연장되고 소정 길이의 폭으로 형성된 진입 슬롯; 및 상기 진입 슬롯의 일단부에 진입 슬롯과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 확장 슬롯;을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 서로 평행하게 연장된 직선 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 볼록한 곡선 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 사다리꼴 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진입 슬롯은, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 위치변경되어 서로 선접촉 또는 면접촉하도록 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 확장 슬롯은, 평면상 원형 구조 또는 다각형 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 확장 슬롯은, 진입 슬롯의 폭 대비 110 내지 200 %의 내경으로 형성된 평면상 원형 구조일 수 있다.
또한, 상기 확장 슬롯은, 진입 슬롯의 폭 대비 110 내지 200 %의 폭으로 형성된 평면상 다각형 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다수의 슬롯구조 중 인접하는 두 개의 슬롯구조 사이에 형성되는 실링일단부는, 측단면상 연소기 헤드의 외주면 방향으로 양단부가 절곡된 구조를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 볼록한 곡선 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 돌출된 사다리꼴 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기에 있어서, 상기 연소기 헤드에는 둘 이상의 연소기 노즐이 장착되고, 상기 노즐케이싱은, 연소기 헤드에 장착된 연소기 노즐 모두를 내측에 장착할 수 있도록, 연소기 헤드의 일단부에 결속되며, 상기 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에는 다수의 슬롯구조가 일정간격 이격되어 형성된 실링부재가 장착되고, 상기 슬롯구조는, 상기 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 소정 길이만큼 연장되고 소정 길이의 폭으로 형성된 진입 슬롯; 및 상기 진입 슬롯의 일단부에 진입 슬롯과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 확장 슬롯; 을 포함하고, 진입 슬롯은, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 위치변경되어 서로 선접촉 또는 면접촉하도록 소정 높이만큼 돌출된 곡면 구조 또는 다각형 구조의 양측면을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 곡면 구조 또는 다각형 구조의 돌출 높이는, 연소기 헤드의 외주면 외경과 비례하여 길이를 다르게 설계하여 제작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 곡면 구조 또는 다각형 구조에는 서로 마주하는 방향으로 소정 길이만큼 돌출되어 서로 맞물리는 구조로 형성된 맞물림 돌기구조가 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 선접촉 또는 면접촉하는 특정 구조의 슬롯구조가 일정간격 다수 이격되어 형성된 실링부재를 구비함으로써, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 진입 슬롯 및 확장 슬롯을 포함하는 슬롯구조를 구비함으로써, 연소기 헤드와 노즐케이싱의 결속부위를 더욱 안정적으로 실링할 수 있고, 이와 동시에 연소기 헤드와 노즐케이싱의 결속부위로 전달되는 진동과 충격을 흡수할 수 있어 더욱 견고하고 안정적인 구조를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 변형되어 선접촉 또는 면접촉하는 특정 구조를 구비함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 변형되어 선접촉 또는 면접촉하는 특정 구조의 형성 높이를 연소기 헤드의 외주면 외경과 비례하여 길이를 다르게 설계함으로써, 연소기 헤드의 크기에 따라 적절히 크기를 달리 설계한 슬롯구조를 실링부재에 형성할 수 있어, 결과적으로 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 가스 터빈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연소기 부분을 발췌하여 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에 장착되는 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 A-A'선 절단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 선접촉 또는 면접촉하는 진입 슬롯을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여할 것이며, 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.
그리고, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되면서 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고도 이해되어야 할 것이다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기로서, 특정구조의 실링부재(100)를 포함하는 구성일 수 있다.
본 실시예에 따른 실링부재(100)는, 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에 장착될 수 있도록, 연소기 헤드의 일단 외주면과 대응되는 내경과 소정 길이의 폭으로 형성된 밴드 구조로서, 다수의 슬롯구조(110)가 일정간격 이격되어 형성된 구조일 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 슬롯구조(1100는, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 선접촉 또는 면접촉하는 구조일 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 실링부재(100)가 연소기 헤드 및 노즐케이싱의 결속부위에 장착될 경우,슬롯구조(110)에 의해 연소기 헤드에 손쉽고 안정적으로 장착될 수 있고, 실링부재(100) 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 접촉함으로써 재차 실링을 수행함으로써, 실링효과를 극대화 시킬 수 있고, 결과적으로 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 실링부재(100)의 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 슬롯구조(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 진입 슬롯(111) 및 확장 슬롯(112)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 진입 슬롯(111)은 실링부재(100)의 일측으로부터 실링부재(100)의 타측방향으로 소정 길이만큼 연장되고 소정 길이의 폭으로 형성된 구조일 수 있다. 또한, 확장 슬롯(112)은 진입 슬롯(111)의 일단부에 진입 슬롯(111)과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯(111)의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 구조일 수 있다.
본 실시예에 따른 진입 슬롯(111)은, 실링부재(100)의 일측으로부터 실링부재(100)의 타측방향으로 서로 평행하게 연장된 직선 구조의 양측면을 포함하는 구조일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구선 구조, 사다리꼴 구조 또는 다각형 구조일 수 있다.
구체적으로, 진입 슬롯(111)을 구성하는 양측면이 곡선 구조, 사다리꼴 구조 또는 다각형 구조일 경우, 진입 슬롯(111)의 양측면은 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 위치변경되어 서로 선접촉 또는 면접촉하도록 소정 높이만큼 돌출된 구조임이 바람직하다.
이때, 진입 슬롯(111)의 양측면의 돌출 높이(h)는, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되는 길이를 고려하여 적절히 설정될 수 있으며, 연소기 헤드의 외주면 외경과 비례하여 길이를 다르게 설계하여 제작됨이 가장 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 확장 슬롯(112)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 진입 슬롯(111)의 일단부에 진입 슬롯(111)과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯(111)의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 구조일 수 있다.
이때, 확장 슬롯(112)은, 평면상 원형 구조 또는 다각형 구조일 수 있다. 확장 슬롯(112)의 평면상 구조가 원형 구조일 경우, 원형 구조의 내경은 진입 슬롯(111)의 폭 대비 110 내지 200 %의 길이로 설정됨이 바람직하다.
또한, 확장 슬롯(112)의 평면상 구조가 다각형 구조일 경우, 평면상 폭은 진입 슬롯(111)의 폭 대비 110 내지 200 %의 길이로 설정됨이 바람직하다.
도 6에는 도 4 및 도 5의 A-A'선 절단면도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 선접촉 또는 면접촉하는 진입 슬롯을 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 도 4 및 도 5와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 실링부재(100)의 다수의 슬롯구조 중 인접하는 두 개의 슬롯구조 사이에 형성되는 실링일단부(120)는, 측단면상 연소기 헤드의 외주면 방향으로 양단부가 절곡된 구조를 포함하는 구조일 수 있다.
본 실시예에 따른 실링일단부(120)의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조인 또는 곡선 구조임이 바람직하다.
이때, 실링일단부(120)의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 마주하는 또 다른 양단부와 선접촉 또는 면접촉되어 실링부재의 실링 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재의 일부분을 확대하여 나타낸 부분확대도가 도시되어 있다.
우선 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 실링부재(100)의 진입 슬롯(111)에는 서로 마주하는 방향으로 소정 길이만큼 돌출되어 서로 맞물리는 구조로 형성된 맞물림 돌기구조(113)가 형성될 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 맞물림 돌기구조(113)는, 실링부재 전체가 압착될 경우, 서로 맞물려 면접촉을 이룸으로써, 실링부재 전체의 실링효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
경우에 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 둘 이상의 맞물림 돌기구조(113)가 형성되어 실링 효과를 더욱 극대화 시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 언급한 본 발명에 따른 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있는 바, 트랜지션피스의 조립 및 분해 작업을 손쉽고 안정적으로 수행할 수 있으며, 트랜지션피스의 유지관리를 손쉽게 수행할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000: 종래 기술에 따른 가스 터빈
1100: 압축기
1110: 압축기 디스크
1120: 로터
1130: 압축기 블레이드
1140: 압축기 베인
1150: 압축기 케이싱
1200: 연소기
1220: 연소기 헤드
1230: 노즐
1240: 이너 라이너
1250: 아우터 라이너
1260: 노즐케이싱
1270: 트랜지션피스
1300: 터빈
10: 실링부재
11: 슬롯
100: 실링부재
110: 슬롯구조
111: 진입 슬롯
112: 확장 슬롯
120: 실링일단부
113: 맞물림 돌기구조

Claims (19)

  1. 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기에 있어서,
    상기 연소기 헤드에는 둘 이상의 연소기 노즐이 장착되고,
    상기 노즐케이싱은, 연소기 헤드에 장착된 연소기 노즐 모두를 내측에 장착할 수 있도록, 연소기 헤드의 일단부에 결속되며,
    상기 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에는 다수의 슬롯구조가 일정간격 이격되어 형성된 실링부재가 장착되고,
    상기 슬롯구조는, 실링부재 전체가 압착될 때 변형되어 슬롯의 양측면이 서로 선접촉 또는 면접촉하는 것을 특징으로 하는 연소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부재는, 연소기 헤드의 일단 외주면과 대응되는 내경과 소정 길이의 폭으로 형성된 밴드 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬롯구조는,
    상기 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 소정 길이만큼 연장되고 소정 길이의 폭으로 형성된 진입 슬롯; 및
    상기 진입 슬롯의 일단부에 진입 슬롯과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 확장 슬롯;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 서로 평행하게 연장된 직선 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 볼록한 곡선 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 사다리꼴 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 진입 슬롯은, 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 연장되고 서로 마주하는 방향으로 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 진입 슬롯은, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 위치변경되어 서로 선접촉 또는 면접촉하도록 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 확장 슬롯은, 평면상 원형 구조 또는 다각형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 확장 슬롯은, 진입 슬롯의 폭 대비 110 내지 200 %의 내경으로 형성된 평면상 원형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 확장 슬롯은, 진입 슬롯의 폭 대비 110 내지 200 %의 폭으로 형성된 평면상 다각형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 슬롯구조 중 인접하는 두 개의 슬롯구조 사이에 형성되는 실링일단부는, 측단면상 연소기 헤드의 외주면 방향으로 양단부가 절곡된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 돌출된 다각형 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 볼록한 곡선 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 실링일단부의 양단부는, 실링부재 전체가 압착될 때 양측방으로 위치변경되도록 소정 높이만큼 돌출된 사다리꼴 구조의 양측면을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  16. 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 연소기 헤드 및 노즐케이싱을 구비하는 연소기에 있어서,
    상기 연소기 헤드에는 둘 이상의 연소기 노즐이 장착되고,
    상기 노즐케이싱은, 연소기 헤드에 장착된 연소기 노즐 모두를 내측에 장착할 수 있도록, 연소기 헤드의 일단부에 결속되며,
    상기 연소기 헤드와 노즐케이싱 결속부분에는 다수의 슬롯구조가 일정간격 이격되어 형성된 실링부재가 장착되고,
    상기 슬롯구조는,
    상기 실링부재의 일측으로부터 실링부재의 타측방향으로 소정 길이만큼 연장되고 소정 길이의 폭으로 형성된 진입 슬롯; 및
    상기 진입 슬롯의 일단부에 진입 슬롯과 연통되어 형성되고, 진입 슬롯의 최대 폭보다 소정 비율만큼 더 큰 폭으로 형성된 확장 슬롯;
    을 포함하고,
    진입 슬롯은, 실링부재 전체가 압착될 때 서로 마주하는 방향으로 위치변경되어 서로 선접촉 또는 면접촉하도록 소정 높이만큼 돌출된 곡면 구조 또는 다각형 구조의 양측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 곡면 구조 또는 다각형 구조의 돌출 높이는, 연소기 헤드의 외주면 외경과 비례하여 길이를 다르게 설계하여 제작되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 연소기.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 곡면 구조 또는 다각형 구조에는 서로 마주하는 방향으로 소정 길이만큼 돌출되어 서로 맞물리는 구조로 형성된 맞물림 돌기구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 연소기.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 연소기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
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