KR940010725B1 - 냉각 리프 시일체 - Google Patents

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KR940010725B1
KR940010725B1 KR1019920000115A KR920000115A KR940010725B1 KR 940010725 B1 KR940010725 B1 KR 940010725B1 KR 1019920000115 A KR1019920000115 A KR 1019920000115A KR 920000115 A KR920000115 A KR 920000115A KR 940010725 B1 KR940010725 B1 KR 940010725B1
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마이클 코스마이어 도날드
길버트 브라우닝 스티븐
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제너럴 일렉트릭 캄파니
아더 앰. 킹
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Abstract

내용 없음.

Description

냉각 리프 시일체
제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 시일 조립체를 가진 전형적인 배기 노즐과 가스 터빈 엔진의 개략 사시도.
제 2 도는 제 1 도에 도시한 시일 조립체 중 하나의 확대 사시도.
제 3 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체를 제 1 위치에서 리프 시일체를 도시하는 3-3선을 따라 취한 횡단면도.
제 5 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 부분 평면도.
제 6 도는 제 5 도에 도시한 시일 보립체를 6-6선을 따라 취한 횡단면도.
제 7 도는 제 5 도에 도시한 시일 보립체를 7-7선을 따라 취한 종단면도.
제 8 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 9 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 10 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 11 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 12 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 13 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 14 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
제 15 도는 제 2 도에 도시한 시일 조립체의 다른 실시예의 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
14 : 노즐 18 : 측벽
22 : 제 1 배기 플랩 26 : 제 2 배기 플랩
30 : 목부 32 : 채널
36 : 출구 44 : 리프조립체
48 : 중앙 단부 50 : 말단부
58 : 리테이너 판
본 발명은 상당히 인접한 가동부재 사이의 리프 시일체에 관한 것이고, 특히 가스터빈 엔진 배기 노즐에 사용할 수 있는 리프 시일체에 관한 것이다,
초음속 비행하는 항공기에 동력을 주는데 효과적인 가스 터빈 엔진은 제 1 플랩에 의해 형성된 수렴 채널과 제 2 플랩에 의해 형성된 발산 채널로 최소 유동 면적의 목부를 형성하기 위해 서로 결합되는 제 1 및 제 2 배기 플랩을 가지는 가변 면적 배기 노즐을 포함한다. 제 1 및 제 2 플랩은 제 2 플랩의 전방 단부에 있는 최소 출구와 최소 몰부 면적을 가지는 폐쇄 위치와, 최대 출구면적과 최대 목부 면적을 가지는 완전 개방위치 사이에서 이동 가능하다.
이런 종류 수렴-발산(C-D)배기 노즐은 축 대칭 혹은 2차원 혹은 직 4각형 일 수 있다. 이차원 C-D노즐에 있어서, 제 1 및 제 2 플랩은 배기 가스를 보내기 위해 선택적으로 경계진 한쌍의 이격된 노즐 측벽 사이를 횡단으로 연장한다. 제 1 및 제 2 플랩이 고정 측벽에 대해 이동하므로, 적합한 시일체는 플랩과 측벽 사이, 그리고 외향으로 수렴과 발산 채널에서 가스의 누설을 감소시키거나 필요시 제어하도록 측벽사이에 보통 제공된다. 고온 배기 가스의 누설은 예를들어 유압과 전기 시스템을 포함하는 배기 노즐에 인접한 부품의 적당한 열적 보호를 요구한다. 또 배기 가스의 누설은 배기노즐의 효율적인 추진력을 감소시킨다.
배기 노즐의 작동 동안, 배기 플랩과 노즐 측벽 사이의 갭은 예를들어 약 2.5cm까지 배기 가스에 의해 압력 로딩에 의해 팽창된 것이다. 그러므로, 적합한 시일체는 효과적인 시일을 유지하면서 상당히 큰 갭을 교락시킬 수 있으며, 배기 플랩내의 공간의 사용을 최소화 하기 위해 상당히 작아야 한다. 더욱이, 시일체가 고온 배기 가스를 받기때문에, 이들은 사용수명을 연장하기 위해 이런 온도에서 견디는데 효과적이어야 한다.
예를들어, 배기 노즐용 종래 한 시일체는 배기 플랩과 측벽사이의 큰 갭을 교락하는데 효과적인 힌지된 리프 시일체를 포함한다. 그러나, 힌지를 통한 배기 가스의 누설은 노즐의 공기 역학적 성능을 감소시킨다. 이런 힌지 누설량의 최소와 감소는 일반적으로 더 복잡한 리프 시일체를 가져오게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 가동 부재 사이에 상당히 큰갭을 수용하기 위한 개선된 시일체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 힌지를 통한 배기 가스의 누설을 막는 힌지된 리프 시일체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉각 시일 조립체를 제공하는 것이다.
시일 조립체는 플리넘을 가지는 하우징과 힌지를 형성하도록 하우징에 회전가능하게 결합된 리프 시일체를 포함한다. 리프 시일체는 리프 시일체를 냉각하고 힌지를 통해 가스의 누설을 차단하기 위해서 플리넘에서 냉각 유체를 수용하는 흐름 채널을 포함한다.
제 1 도는 전형적인 2차원 배기 노즐(14)에 배기 가스(12)를 배출하는 개략적인 가상선 10으로 도시한 종래 보강된 가스 터빈 엔진의 개략 사시도이다. 이 전형적인 실시예에서, 노즐(14)은 배기 가스(12)를 형성하기 위한 종축(16)에서 횡방향으로 외향 이격된 한쌍의 마주보는 평평한 노즐 측벽(18)과 종축(16)을 포함한다. 평평 노즐 베이스벽(20)은 역시 배기 가스(12)를 바운딩하기 위한 측벽(18)사이에 일체형으로 결합된다.
일반적인 직 4각형 제 1 배기 플랩(22)은 종래에 측벽(18)의 상류 단부에 있는 배기 노즐(14)에 피봇으로 지지되고, 여기에 결합된 종래 제 1 회전 수단(24)에 의해 피봇가능하다. 일반적인 직 4각형 제 2 배기 플랩(26)은 종래에 제 1 배기 플랩(22)의 하단부에 피복으로 지지되고 종래 제 2 회전 수단(28)에 의해 여기서 피복 가능하다.
제 1 도에 도시된 배기 노즐(14)의 전형적인 실시예에서, 단지 싱글 제 1 플랩(22)과 싱글 제 2 플랩(26)은 측벽(18)과 베이스 벽(20)을 따라 배기 가스(12)의 유동을 변화시키는데 사용된다. 그러나, 다른 2차원 배기 노즐(14)은 역시 고정적인 베이스벽(20)대신에 제 1 및 제 2 배기 플랩(22, 26)과 동일한 제 1 및 제 2 배기 플랩이 사용될 수 있는 곳에서 사용될 수 있다.
제 1 플립(22)과 제 2 플랩(26) 사이의 연결부는 상당히 적은 유동면적의 목부(30)를 형성하고, 제 1 플립(22)은 목부(30)으로 하류로 연장하는 일반적인 수렴 채널(32)을 베이스벽에 형성하고, 제 2 플랩(26)은 목부(30)에서 하류로 연장하는 일반적인 발산 채널을 베이스벽(20)에 형성한다. 제 2 플랩(26)과 베이스벽(20)의 하류단부는 노즐(4)로부터 배기 가스를 방출하기 위한 일반적인 직 4각형 출구(36)를 가진다.
회전 수단(24, 28)은 노즐(14)을 통해 채널 형성된 배기 가스(12)의 유동 면적을 선택적으로 변화하기 위한 연결기와 유압 작동기를 보통 포함한다. 이들은 제 1 및 제 2 플랩(22, 26)이 제 1 도에 도시한 바와같이 완전 개방 위치에서 제 1 및 제 2 플랩(22, 26)을 위치 결정하는데 효과적이며, 여기서 목부(30)와 출구(36)는 일반적으로 최대 유동 면적을 가지며 제 2 플랩(26)은 베이스벽(20)으로부터 외향으로 발산한다. 회전 수단(24, 28)은 역시 제 1 및 제 2 플랩(22, 26)을 완전 개방 위치로 이동시키는데 효과적이며, 여기서 목부(30)와 출구(36)는 일반적으로 최소 유동면적을 가진다. 따라서, 제 1 플랩(22)은 베이스 벽(20)을 향해 내향으로 회전되고, 제 2 플랩(26)은 역시 베이스 벽(20)에 매우 가깝게 이동된다.
측벽(18)에 대해서 가동 제2 플랩(26)을 시일하기 위해서, 본 발명의 한 실시예에 따른 시일 조립체(38)에는 제 2 플랩(26)의 횡측벽(40)에 각각 제공된다. 특히 제 2 도에 도시한 바와같이, 시일 조립체(38)는 플랩 측벽(40)과 노즐 측벽(18)사이의 형성된 갭 G를 시일하기 위해서 이들 사이에 배치된다. 각 시일 조립체(38)는 다수의 종래 패스너에 의해 측벽(40)에 있는 플랩(26)에 고정적으로 결합된 하우징(42) 혹은 힌지 지지부를 포함한다. 종축(46)을 가지는 긴 리프시일체(44)는 힌지를 형성하도록 하우징(42)에 회전 가능하게 결합된 중앙단부(48)를 포함한다. 또 리프 시일체(44)는 배기가스(12)의 유동의 누설을 시일하기 위한 시일관(52)을 형성하기 위해서 미끄럼 가능하게 접촉되게 측벽(18)에 인접한 위치결정 가능한 말단부(50)를 포함한다. 제 2 플랩(26)이 수직인 방향 V로 상하 이동되면, 리프 시일체(44)는 제 1 혹은 가스 압력 Pg을 가지는 배기가스(12)에서 거기에 작용하는 압력로드에 의해 측벽(18)에 대향해서 가압된다. 플랩(26)과 리프 시일체(44)위의 측벽(18)사이의 갭 G는 배기 가스 압력 Pg보다 매우적은 대기압 Pa와 같은 상당히 저압이다.
제 2 도 및 제 3 도를 참조하면, 하우징(42)은 종래 패스너에 의해 플랩(26)에 고정적으로 결합된 중앙단부(54a)와, 종축(46)에 평행하게 연장하는 U형 플리넘(56)을 형성하는 중앙부(54)와, 배기가스(12)에서 리프시일체(44)에 작용하는 압력 로드에 대향해서 리프 시일체 중앙단부(48)를 지지하는 플랩측벽(40)에서 횡방향으로 이격된 말단부(54c)를 가지는 지지판(54)을 포함한다.
특히, 제 3 도에 도시한 바와같이, 배기 가스(12)는 리프 시일체(44)에 대향해서 작용하고 시일 라인(52)에 있는 측벽(18)에 대향해서 그 단부를 가압하는 리프 시일체 말단부(50)에 작용하는 성분력 Fd를 가지는 압력 로드를 일으킨다. 압력로드의 다른 성분력 FP는 지지판 말단부(54c)에 대향해서 그 단부를 가압하도록 리프 시일체 중앙단부(48)에 작용한다.
또 하우징(42)은 예를들어 지지판 중앙 단부(54a) 플랩(26)사이에 배치되고 패스너에 의해 거기에 고정되는 제 1 단부(58a)와 지지판 말단부(54c)아래에 배치되고 예를들어 종래 용접에 의해 플랩 측벽(40)에 고정적으로 결합된 제 2 대향단부(58b)를 가지므로써 플랩(26)에 고정적으로 결합된 리테이너판(58)을 포함한다. 그러므로써 리프 시일체 말단부(48)는 리프 시일체 중앙단부(48)가 이들 사이에서 미끄러질때 리프 시일체(44)를 플랩(26)에 대해 회전시키기 위한 힌지를 형성하도록 리테이너 판 힌지부(58c)와 지지판 말단부(54c) 사이에 위치된다.
예를들어, 제 3 도는 갭 G의 초기 값에 있는 초기 혹은 냉각 위치에서의 리프 시일체(44)를 도시한다. 제 4 도는 배기 가스(12)의 압력 Pg가 작동 값 G까지 이들 사이의 갭을 증가시키도록 플랩 측벽(40)에서 부터 떨어진 노즐 측벽을 가압하는 작동 상태를 도시한다. 리프 시일체(44)는 리프 시일체(44)가 피봇 혹은 힌지된 운동을 할때 지지판 말단부(54c)와 리테이너 판 힌지부(54c) 사이를 미끄럼하는 리프 시일체 중앙 단부(48)와 더불어, 증가갭 G0를 시일하는 것을 연속적으로 도시한 것처럼 시계 방향으로 회전한다. 그러므로 리테이너 판 힌지부(58)는 지지판 말단부(54c)와 인접한 리프 시일체 말단부(48)를 유지하면서 리프 시일체(44)의 회전을 허락한다.
제 2 도 및 제 3 도를 다시 참조하면, 리프 시일체(44)는 또 중앙단부(48)에서 말단부(50)까지 연장하는 다수의 내부 유동 채널(50)을 포함한다. 특히 제 3 도에 도시한 바와같이, 각 채널(60)은 플리넘(56)과 흐름 연통되게 배치된 리프 시일체 중앙단부(48)에 있는 입구(60a)와 리프 시일체 말단부(50)에 있는 출구(60b)를 포함한다. 리프 시일체(44)를 냉각시키기 위한 가스 터빈 엔진(10)에서 채널(60)을 통해 플리넘(56)으로 유동시키기 위한 수단이 제공된다. 냉각유체(62)는 냉각 유체(62)가 채널(60)을 통해 흐르게하고 출구(60b)에서 배기가스(12)로 방출하도록 보장하기 위해 배기가스 압력 Pg보다 큰 제 2 압력 Pc를 가진다. 이 방법에서, 출구(60b)와 유동 채널(60)을 통한 배기 가스(12)의 백유동은 방지되며, 리프 시일체(44)의 바람직하지 않은 가열과 리프 시일체(44)를 통하는 배기가스(12)와 플리넘(56)내의 배기가스(12)의 누설을 모두 방지한다.
냉각 공기 공급 수단은 플랩 측벽(40)과 플리넘(56)과 흐름 연통하는 리테이너 판(58)을 통해서 연장하는 다수의 길이 방향으로 이격된 구멍(64)의 전형적인 형태이다. 도관(66)은 플랩(26) 내측에 개략적으로 도시되어 있으며, 냉각 유체(62)를 플리넘(56)으로 채널 형성하기 위한 구멍(64)과 흐름 연통하게 배치된다. 냉각 유체(62)는 예를들어 가스 터빈 엔진(10)에서 그리고 제 2 플랩(26)의 내부에서의 간단히 채널 형성된 냉각 유체(62)을 포함하는 종래 수단에 의해 구멍(64)을 통해 제공될 수 있다. 또 다르게는 도관(66)은 간단히 플랩(26)내에 배치되고 구멍(64)과 흐름 연통하게 적당히 결합된 종래 매니폴드 일 수도 있다.
시일 조립체(44)의 부분들은 제 5 도, 제 6 도 및 제 7 도에서 더 상세히 도시되어 있다. 시일 조립체(44)는 시일판(68)과 냉각 판(70)을 모두 포함한다. 시일판(68)은 배기 가스(12)에서 리프 시일체(44)에 작용하는 압력 로드를 수용하기 위한 상당히 얇은 냉각판(70)과 비교해서 상당히 두껍다. 제 6 도에서 도시한 바와같이, 시일판(68)은 시일라인(52)을 따라 측벽(18)과 미끄럼 접촉하게 배치된 말단부(50)을 포함한다. 내각판(70)은 리프 시일체(44)를 냉각하도록 냉각 유체(62)를 보내기 위하여 이들 사이에 흐름 채널(60)을 형상하도록 시일판(68)에서 이격된다. 냉각 판(70)은 시일판(68)의 것에 횡프로화일에 보조 역할을 하며 종축(46) (제 2 도에 도시함)과 리프 시일체 중간 단부(48)에서 말단부(50)까지 일반적으로 같은 넓이로 연장한다.
제 5 도 및 제 7 도에 도시한 바와같이, 냉각판(60)은 리프 시일체 중앙단부(48)에서 말단부(50)까지 연장하는 길이 방향으로 이격된 주름부(72)를 포함하며 예를들어 스포트용접으로 시일판(68)에 단단히 결합된다. 유동채널(60)은 인접한 주름부(72)사이와, 냉각판(70)과 주름부(72)에 의해 이격된 시일판(68) 사이에 형성된다.
제 6 도에 도시한 바와같이, 리프 스프링의 적합한 형태인 스프링(74)은 노즐 측벽(18)과 접촉한 상태로 리프 시일체 말단부(50)를 가압하기 위해서 리프 시일체(44)와 플랩 측벽(40) 사이에 배치된다. 한 실시예에서, 리프 스프링(74)은 예를들어 힌지부(58c)를 따라 리테이너 판(58)에 고정적으로 결합된 중앙 단부(74a)와 노즐 측벽(18)을 향해 리프 시일체 말단부(50)를 밀기 위해서 냉각 판(70)에 인접하게 미끄럼 가능하게 배치된 말단부(74b)를 포함한다. 이 실시예에서, 리프 스프링(74)은 냉각판(70)에 대향해서 그것의 말단부(74b)에 있는 푸싱 스프링력 Fs을 일으킨다.
제 2 도를 다시 참조하면, 리프 시일체(44)는 지지판 말단부(54c)와 리테이너판 힌지부(58c)사이의 하우징으로 종축(46)을 따라 부분적으로 삽입되며 이것은 실선으로 도시하고 있다. 이것은 리프 시일체의 설치 혹은 교환을 용이하게 한다. 리프 시일체(44)의 완전 삽입상태는 가상선으로 도시하며, 한쌍의 리테이너 단부캡(76)은 작동 동안 하우징(42)내에 리프 시일체(44)를 포획해서 축선으로 유지시키기 위해 예를들어 용접에 의해 하우징(42)의 종단부에 적합하게 고정된다. 리프 시일체 중앙 단부(48)가 제 3 도 및 제 4 도에 도시한 바와같이, 그것의 피봇시 지지판 말단부(54c)와 리테이너 힌지부(58c) 사이를 횡방향으로 미끄럼하게 되므로, 리프 시일체(44)는 역시 삽입되거나 노즐 측벽(18)이 처음으로 제거된다면 횡방향으로 하우징에서 제거된다. 그러나, 양호한 실시예에서, 리프 시일체(44)가 지지판 말단부(54c)둘레로 피봇함으로써 횡방향으로 하우징(42)에서 제거되지 않는것이 적합하다. 따라서, 제 2 도 및 제 4 도에 도시한 바와같이, 다수의 길이방향으로 이격된 상승 돌출부 혹은 멈춤부(78)는 하우징(42)에서 리프 시일체(44)의 피봇 이동을 제한하기 위해 제공된다. 제 4 도에 가상선으로 도시한 바와같이, 리프 시일체(44)는 더 이상의 회전을 방지하기 위해 말단부(48)에 가까운 리프 시일체에서 돌출하는 멈춤부(78)에 의해 영양을 받는 44m로 도시한 최대 이동을 가진다.
예를들어 제 6 도에 도시한 바와같이, 리프 시일 중앙단부(48)는 지지판 말단부(54c)와 리테이너 판 힌지부(58c)양쪽을 향해 적당하게 원호 형상되므로 이들 사이에 미끄럼 이동을 위한 힌지부를 형성한다. 한 실시예에서, 리프 시일 중앙 단부(48)는 지지판 말단부(54c)를 향해 직면하는 오목측부(48a)와 리테이너 판 힌지부(58c)를 향해 직면하는 대향 블록 측부(48b)를 가진다. 지지판 말단부(54c)는 리프 시일체(44)가 회전하는 것에 대향하는 표면, 압력 FP(제 3 도에 도시함)에 견디기 위한 표면과 폴리넘(56)에서 냉각유체(62)의 누설을 방지하기 위해 시일체를 제공하기 위해 오목측부(48a)가 미끄럼하는 것에 대향하는 표면을 제공하기 위해서 리프 시일체 중앙 단부(48)의 오목측부(48a)를 향해 볼록하고 리프 시일 중앙단부(48)에 적당히 보조 역할을 한다.
리테이너 판 힌지부(58c)는 또 리프 시일체 중앙단부(48)에 적당히 보조 역할을 하고 리프 시일체 중앙단부(48)의 볼록 측부(48b)를 향해 오목 형상진다. 리프 스프링 중앙 단부(74a)는 이들 사이에 배치되므로, 이것은 역시 볼록 측부(48b)를 향해 오목형상진다. 이 배열에는 플리넘(56)으로부터 고압 냉각 유체(62)의 누설을 방지하기 위한 효과적인 시일체가 제공되며 지지판 말단부(54c)에 대향해서 하우징 내의 리프 시일체 중앙단부(48)의 유지를 보강하기 위한 확장경계를 제공한다.
리프 시일체 중앙단부(48)는 약 90로 원호형상지며, 단지 플리넘(56)까지 연장하며, 플랩 측벽(40)에서 떨어지는 리프 시일체(44)의 이동은 중앙단부(48)가 말단부(54c)와 힌지부(58c) 사이의 하우징(42)에서 외향으로 미끄럼하면, 제 4 도에서 44m에서 가상선으로 도시한 바와같이 리프 시일체(44)의 이동의 완전 연장까지 동안 이들 사이에서 포획되는 것을 보장하도록 멈춤부(78)에 의해 적당히 제한된다. 이 방법에서, 멈춤부(78)는 지지판 말단부(54c)와 리테이너 판 힌지부(58c)사이에서 리프 시일체(44)를 회전시키지 못하도록 리프 시일체(44)의 회전을 제한한다.
제 8 도 내지 제 13 도에는 리프 시일체 말단부(48), 지지판 말단부(54c)와 리테이너 판 힌지부(58c)에 의해 형성된 힌지의 다양한 변경 실시예를 도시한다. 제 9 도, 제 11 도 및 제 13 도에서는 리프 시일체 중앙단부(48)가 상술한 것과 동일하다. 제 8 도 및 제 10 도에 있어서, 도면부호 48A로 표시한 리프 시일체 중앙단부는 서로 동일하며 제각기 지지판 말단부(54A, 54B)를 향해 약 180°오목 형상진 시일체판 중앙단부(68A)를 포함한다. 냉각판(70)은 약 90°오목형상지며 냉각 유체(62)와 직접 접근하기 위해 중앙단부(68A)로부터 뒤로 돌려 놓여진다. 제 8 도의 실시예에서, 지지판 말단부(54A)는 직사각형이고 플랩 측벽(40)과 평행하게 이격된 직선이고 반원형 리프 시일체 중앙단부(68a)의 직경을 따라 배열된다. 제 10 도의 실시예에서, 지지판 말단부(54A)는 보통 횡단면이 원형이고 오목 리프 중앙단부(68A)내에 꽉 끼워진다. 제 9 도에서, 지지판 말단부(54C)는 약 180°원호 형상지며 리프 시일체 중앙단부(48)의 오목 표면과 접촉하게 배치된 단부를 가진다.
제 11 도에서, 지지판 말단부(54D)는 제 8 도 실시예의 평행 방위와 제 10 도 실시예의 원형 종단부를 결합한다. 제 13 도에서, 지지판 말단부(54E)는 약 270°볼록하고 리프 시일체 중앙 단부(48)를 지지한다. 그리고, 제 12 도에서, 역시 지지판 말단부(54F)는 270°로 연장하고 그와는 보조 리프 시일체 중앙단부(48B)를 지지하기 위해 여기를 통해 연장하는 힌지핀(80)을 가지는 종래 힌지의 형태이다.
제 8 도 내지 제 13 도에 도시한 모든 실시예에 있어서, 지지판(54)은 시이트 금속 구조체로 제작되며, 반면 제 3 도에 도시한 실시예에서, 예를들면 지지판(54)은 주조품이거나 가공된 구조체이다.
제 13 도에 도시한 실시예에서, 리테이너판(58)은 제 3 도에 도시한 리테이너 판과 유사하고 시이트 금속 구제체도 제작된다. 그러나, 제 8 도 내지 제 12 도에 도시한 실시예에서, 각 리테이너 판은 주조되거나 가공된 성분이며, 제 8 도 및 제 10 도에 도시한 리테이너 판(58A)은 플랩 측벽(40)에서 수직 외향으로 연장하고 리프 시일체(40)와 인접한 직선 성분으로 되는 각 힌지부와 동일하다. 제 9 도, 제 11 도 및 제 12 도에서, 리테이너 판(58B)을 서로 동일하고 여기의 각 힌지부는 약 90°로 연장하는 간단한 오목 표면이다.
제 8 도 내지 제 13 도에 도시한 모든 실시예에서, 각 지지판 말단부와 리테이너 판 힌지부 사이의 효과적인 미끄럼 이동은 리프 시일체(44)의 피봇이동 동안 얻어진다. 본 발명의 상기 모든 실시예에 있어서, 각 리프 시일체 중앙단부는 각 지지판 말단부를 향해 오목형상 진다. 제 14 도는 본 발명의 다른 실시예이며, 여기서 도면부호 82로 표시된 리프 시일체(44)의 중앙단부는 리프 시일체 중앙단부(82)의 볼록 측부(82a)를 향해 오목형상진 지지판(84)의 말단부(84a)를 향해 직면하는 볼록 측부(82a)를 가진다. 리프 시일체 중앙단부(82)는 리테이너판(86)의 힌지부(86a)를 향해 직면하는 대향 오목측부(82b)를 가지며, 리테이너판은 리프시일체 중앙단부(82)의 오목측부(82b)를 향해 볼록 형상진다.
제 14 도에 도시한 본 발명의 실시예는 단부(48)와 같은 상술한 다양한 실시예의 리프 시일체 중앙단부(82)에 형성된 힌지의 대향 원호형 방위를 도시한다. 더욱이, 스프링(74)은 냉각판(70)과 접촉하여 리프 시일체(44)의 고온 측부에 배치되는 대신에 시일체 판(68)과 접촉하여 리프 시일체(44)의 냉각 측부에 배치될 수도 있다. 제 14 도 및 제 15 도에 도시한 본 발명의 두개의 실시예가 도시되어 있는 바와같이, 도면부호 88로 표시된 리프 스프링은 예를들어 이미 제공된 패스너에 의해 지지판(54, 84)에 단단히 결합된 중앙단부(88a)와, 스프링력 Fs에 의해 노즐 측벽(18)을 향해 리프 시일체 말단부를 밀기위해 시일체판(68)에 미끄럼 가능하게 결합된다. 클립(90)은 예를들어 용접에 의해서 시일체판(68)에 단단하게 부착되며,리프 스프링 말단부(88b)를 수용해서 유지하기 위한 개구를 포함한다. 이 방법에 있어서, 리프 스프링 말단부(88b)는 리프 시일체(44)가 회전하면 클립(90)내측에 미끄럼을 허락하며 동시에 노즐 측벽(18)을 향해 리프 시일체(44)를 밀기 위한 스프링력 Fs를 여전히 제공한다.
상술한 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 리프 시일체(44)는 하우징(42)에 대해 회전함으로써 노즐 측벽(18)과 플랩 측벽(40)사이의 큰 탈선을 교락하고 시일하는데 효과적이다. 리프 시일체 중앙단부(48)에 형성된 다양한 힌지는 리프 시일체(44)를 피봇하기 위해서 여기서 미끄럼 이동을 허락하며 동시에 플리넘(56)에서의 냉각 유체(62)가 누설에 대향해서 효과적인 내부 시일을 제공한다. 냉각 유체(62)는 가스 터빈 엔진(10)과 배기 노즐(14)의 사용 수명을 개선하고 뿐만아니라 전체 효율을 개선하기 위해서 배기 가스(12)의 보다 높은 온도를 허락하기 위해서 리프 시일체(44)를 냉각하기 위해 흐름 채널(60)을 통해 보내진다. 또한 가압 냉각 유체(62)는 냉각 유체(62)가 여기에 비해 보다 큰 압력이기 때문에 힌지를 통해 배기 가스(10)의 누설을 방지하므로, 힌지를 지나온 배기 가스(12)의 누설에 의해서 일어날 수 있는 성능 손실을 피할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예라고 여겨지는 것이 여기에 설명되어지지만, 본 발명의 다른 수정은 이 기술의 숙련된자에 의해 가해질 수 있으며 그러므로 본 발명의 정신과 범주내에 속하는 이런 모든 수정은 첨부 청구의 범위에서 한정지어질 필요가 있다.
예를들면, 시일 조립체(38)는 역시측벽(18)으로 제 1 배기 플랩(22)의 측면을 시일하는데 사용될 수 있고, 다른 형태의 2차원 배기 노즐이 사용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 플랩에 단단하게 결합되고 플리넘을 포함하는 하우징과, 힌지를 형성하도록 하우징에 회전 가능하게 결합된 중앙단부와, 제 1 압력을 가지는 가스의 유동을 측벽 사이를 시일하기 위해 미끄럼 접촉하여 측벽에 인접하게 위치할 수 있는 말단부와, 플리넘과 흐름 연통되게 배치된 상기 중앙단부에 있는 입구와 상기 말단부에 있는 출구를 각각 포함하는, 중앙단부에서 말단부까지 연장하는 다수의 내부유동 채널을 가지는 리프 시일체와, 상기 제 1 압력보다 큰 제 2 압력으로 상기 유동채널을 통해 유동시키기 위해서 상기 플리넘내에 냉각 유체를 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 플랩과 고정 측벽사이의 갭을 시일하기 위한 시일 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랩에 단단하게 결합된 중앙 단부와, 상기 플리넘을 형성하는 중간부와, 상기 가스로부터 상기 리프 시일체에 작용하는 압력 로드에 대향해서 상기 리프 시일체 중앙단부를 지지하기 위한 말단부를 가지는 지지판과, 상기 플랩에 단단하게 결합되고, 리프 시일체 중앙단부가 이들 사이에서 미끄러질때 상기 리프 시일체를 상기 플랩에 대해 회전시키도록 상기 힌지를 형성하기 위해 상기 지지판 말단부와 상기 리테이너판 힌지부 사이에 위치되는 중앙단부에 인접하게 배치된 힌지부를 가지는 리테이너 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측벽과 미끄럼 접촉으로 상기 말단부를 가지며 상기 가스에서 작용하는 압력 로드를 수용하는데 효과적인 시일체 판과, 상기 리프 시일체를 냉각시키도록 상기 냉각 유체를 보내기 위해 흐름 채널을 형성하도록 상기 시일체 판에서 이격된 냉각판도 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 냉각판은 상기 리프 시일체 중앙 단부에서 말단부까지 연장하고 상기 흐름 채널을 형성하기 위해 상기 시일체 판에 단단히 결합된 다수의 길이 방향으로 이격된 주름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 측벽에 접촉해서 상기 리프 시일체 말단부를 가압하기 위한 상기 리프 시일체와 상기 플랩 사이에 배치된 스프링도 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  6. 제 5 항에 잇어서, 상기 스프링은 리테이너 판에 단단하게 결합된 중앙단부와, 상기 측벽을 향해 리프시일체 말단부를 밀기 위해서 상기 냉각 판에 미끄럼 가능하게 인접 배치된 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 스프링 지지판에 단단하게 결합된 중앙단부와, 상기 측벽을 향해 리프 시일체 말단부를 당기기 위해 상기 시일체 판에 미끄럼 가능하게 결합된 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 냉각 유체 공급 수단은 상기 플리넘과 흐름 연통하여 상기 플립을 통해 연장하는 다수의 구멍과, 상기 냉각 유체를 보내기 위해 상기 구멍과 흐름 연통하게 배치된 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 리프 시일체 중앙 단부는 지지판 말단부와 상기 리테이너판 힌지부 사이를 미끄럼 이동하기 위한 힌지를 형성하도록 이들 양쪽을 향해 원호 형상진 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 리프 시일체 중앙 단부는 지지판 말단부를 향한 오목측부와 리테이너판 힌지부를 향한 볼록 측부를 가지는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 지지판 말단부는 상기 리프 시일체 중앙 단부의 오목 측부를 향해 볼록 형상진 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 리테이너판 힌지부는 리프 시일체 중앙 단부의 볼록 측부를 향해 오목 형상진 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 지지판 중앙 단부는 상기 리프 시일체가 지지판 말단부와 리테이너판 힌지부 사이에서 회전하지 못하도록 리프 시일체의 회전을 제한하도록 배치된 다수의 길이 방향으로 이격된 멈춤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 리프 시일체 중앙 단부는 지지판 말단부를 향한 볼록 측부와 리테이너판 힌지부를 향한 오목 측부를 가지는 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 지지판 말단부는 상기 리프 시일체 중앙 단부의 볼록 측부를 향해 오목 형상지며, 상기 리테이너 판 힌지부는 상기 리프 시일체 중앙 단부의 오목 측부를 향해 볼록 형상진 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 플랩은 가스 터빈 엔진 배기 노즐의 배기 플랩이며 상기 가스는 플랩과 측벽에 의해 경계지어지는 배기 가스인 것을 특징으로 하는 시일 조립체.
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