지지구조물을 갖는 열차폐물 및 지지구조물을 냉각하기 위한 방법(HEAT SHIELD WITH A SUPPORTING STRUCTURE AND METHOD FOR COOLING THE SUPPORTING STRUCTURE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2015-0058231
(43) 공개일자 2015년05월28일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F23M 5/04 (2006.01) F23M 5/08 (2006.01)
F23R 3/00 (2006.01) F23R 3/60 (2006.01)
(52) CPC특허분류
F23M 5/04 (2013.01)
F23M 5/085 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2015-7006870
(22) 출원일자(국제) 2013년09월17일
심사청구일자 없음
(85) 번역문제출일자 2015년03월18일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2013/069219
(87) 국제공개번호 WO 2014/044656
국제공개일자 2014년03월27일
(30) 우선권주장
12185436.8 2012년09월21일
유럽특허청(EPO)(EP)
(71) 출원인
지멘스 악티엔게젤샤프트
독일 뮌헨 80333 비델스파허프라쯔 2
(72) 발명자
클루게 안드레
독일 48249 뒬멘 휠스테너 슈트라쎄 83
라이히 슈테판
독일 40227 뒤쎌도르프 오버빌커 알레 88
폭트만 다니엘
독일 40227 뒤쎌도르프 에어바허 벡 9
(74) 대리인
양영준, 안국찬
전체 청구항 수 : 총 14 항
(54) 발명의 명칭 지지구조물을 갖는 열차폐물 및 지지구조물을 냉각하기 위한 방법
(57) 요 약
본 발명은, 지지구조물(16)과, 지지구조물(16)에 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 해체 가능하게 고정되는 복수의
열차폐 타일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물에 관한 것으로서, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지
구조물(16)을 향하는 냉각측과 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖고, 각각의 타일
(뒷면에 계속)
대 표 도 - 도2
공개특허 10-2015-0058231
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홀더(2, 2a, 2b)는 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테이닝 섹션(3)과 지지구조물(16)에 고정 가능한
고정 섹션(4)을 가지며, 이때 고정 섹션(4)은 지지구조물(16) 내에서 연장되는 고정-그루브(18)에 고정될 수 있
고, 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 제공된다. 본 발명에 따른 열차폐물은 지지
구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다. 이를 위해, 고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 냉각공기-
그루브(1, 22)가 지지구조물(16) 내에 배치되고, 이때 냉각공기-그루브(1, 22)는 적어도 열차폐 타일들이 지지구
조물(16)에 고정될 때 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션
(8)이 형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 통하여서, 냉각공기 채널(9)로부터 배
출되는 냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 편향될 수 있다.
(52) CPC특허분류
F23R 3/007 (2013.01)
F23R 3/60 (2013.01)
F23M 2900/05002 (2013.01)
공개특허 10-2015-0058231
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명 세 서
청구범위
청구항 1
지지구조물(16)과, 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 지지구조물(16)에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타
일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15)이며, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물(16)을 향
하는 냉각측과 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖고, 각각의 타일 홀더(2,
2a, 2b)는 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테이닝 섹션(3)과 지지구조물(16)에 고정 가능한 고정
섹션(4)을 가지며, 이때 고정 섹션(4)은 지지구조물(16) 내에서 연장되는 고정-그루브(18)에 고정될 수 있고,
고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 제공되는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물
에 있어서,
고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 냉각공기-그루브(1, 22)가 지지구조물(16) 내에 배치되고, 이때 냉각
공기-그루브(1, 22)는 적어도 열차폐 타일들이 지지구조물(16)에 고정될 때 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향
(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션(8)이 형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉
각공기 채널(9)이 통하여서, 냉각공기 채널(9)로부터 배출되는 냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브(1, 22)
의 종방향(7)으로 편향될 수 있는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 2
제1항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않은 영역은 열차폐 타일들이 지지구조물(16)에 배치될
때 열차폐 타일의 냉각측 아래와, 타일 홀더(2, 2a, 2b)로부터 돌출된 영역 밖에서 연장되는 것을 특징으로 하
는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 제공되는 것을
특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 4
제3항에 있어서, 타일 홀더(2, 2a, 2b)의 고정 섹션(4)에 의해 오버랩부가 실현되는 것을 특징으로 하는, 가스
터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 5
제3항 또는 제4항에 있어서, 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내의 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않
은 영역은 대향하는 2개의 타일 홀더들(2a, 2b)의 2개의 고정 섹션들(4) 사이의 영역에서 연장되는 것을 특징으
로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 6
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 지지구조물(16) 내의 나란히 연장되는 2개 이상의 냉각공기-그루브
들(1, 22)의 오버랩부들은 냉각공기-그루브들(1, 22)의 상반된 단부들에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가스터
빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 7
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각공기 채널(9)은 실질적으로 냉각공기-그루브들(1, 22)의 종방향
(7)에 수직으로 냉각공기-그루브 내로 통하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 8
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에
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배치되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
청구항 9
지지구조물(16)에 해체 가능하게 고정 가능한 복수의 열차폐 타일들을 포함하는 열차폐물(15)의 지지구조물(1
6)을 냉각시키기 위한 방법이며, 이때 열차폐 타일들은 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 고정-그루브들(18) 내의
지지구조물(16)에 고정될 수 있는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 있어서,
고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브(1, 22)로서 지지구조물(16) 내에 제
공되고, 이때 냉각공기-그루브(1, 22) 내로 통하는 하나 이상의 냉각공기 채널(9)은 지지구조물(16) 내에 제공
되거나 이미 배치되어 있고, 냉각공기-그루브(1, 22)는 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 냉각공기 채널
(9)로부터 배출되는 냉각공기가 오버랩부에 의해 냉각공기-그루브의 종방향(7)으로 편향될 수 있는, 열차폐물의
지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
청구항 10
제9항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 제거된 열차폐 타일의 영역에서 지지구조물(16) 내에 제공되어서,
열차폐 타일이 설치될 때 냉각공기-그루브(1, 22)로부터 오버랩부의 하류에서 흘러나오는 냉각공기는 열차폐 타
일의 냉각측과 지지구조물(16) 사이의 중간 공간 내로 유입될 수 있는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구
조물을 냉각시키기 위한 방법.
청구항 11
제9항 또는 제10항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 제공되는 것
을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
청구항 12
제11항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩부를 위해, 하나 이상의 타일 홀더(2, 2a, 2b)의 고정 섹션
(4)은 냉각공기-그루브(1, 22)에 걸쳐 이동되어서, 상기 냉각공기-그루브는 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되
고, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않은 영역은 실질적으로 타일 홀더(2, 2a, 2b)에 의해 유지되는 열차
폐 타일 하부의 중앙에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
청구항 13
열차폐물(15)에 의해 라이닝(lining)되는 연소챔버에 있어서, 열차폐물(15)은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항
에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 연소챔버.
청구항 14
하나 이상의 연소챔버를 구비한 가스터빈에 있어서, 하나 이상의 연소챔버가 제13항에 따라 형성되는 것을 특징
으로 하는, 가스터빈.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 지지구조물을 갖는 열차폐물 및 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 관한 것이다.[0001]
본 발명은 또한 상기 유형의 열차폐물을 구비한 연소챔버와 가스터빈에 관한 것이다.[0002]
배 경 기 술
섭씨 1000 내지 1600도의 고온가스에 저항해야 하는 많은 기술 적용예들에서 열차폐물들이 이용된다. 특히, 전[0003]
류를 생산하는 발전소들과 항공 엔진들에 이용되는 것처럼, 가스터빈들은 연소챔버들의 내부에 열차폐물들에 의
해 차폐될 상응하는 크기의 면들을 갖는다. 열적 팽창과 큰 치수들로 인해 열차폐물은, 서로 충분한 갭으로 이
격되어 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 통
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해 연소챔버의 방향으로 냉각공기가 주입된다.
이로써, 일반형 열차폐물은 지지구조물과, 타일 홀더들에 의해 지지구조물에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열[0004]
차폐 타일들을 포함하고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각측과 냉각측에 대향하는, 고온의
매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 타일 홀더들 각각은 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테
이닝 섹션과 지지구조물에 고정 가능한 고정 섹션을 갖는다. 상기 고정 섹션은 지지구조물 내에서 연장되는 고
정-그루브에 고정될 수 있다. 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 보어가 지지구조물 내에 제
공된다.
지지구조물에 타일 홀더들을 고정하기 위해, 지지구조물 내에는 환형으로 둘러싸는, 평행한 고정-그루브들이 제[0005]
공될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 타일 홀더들의 고정 섹션들은 나란히 고정-그루브들 내로 삽입되고, 이때
이후에 오는 타일 홀더들은 사전에 위치설정된 타일 홀더들의 위치를 차단한다. 이러한 방식으로, 환형으로 둘
러싸는 열차폐 타일 열이 가스터빈의 연소챔버의 내부의 지지구조물에 고정될 수 있다.
공보 EP 1 701 095 A1호에는 지지구조물과, 지지구조물에 해체 가능하게 배치된 복수의 열차폐 타일들을 갖는,[0006]
가스터빈의 연소챔버의 열차폐물이 개시된다. 연소챔버벽의 보호를 위해, 열차폐 타일들은, 팽창 갭들을 그대
로 두면서, 면을 덮는 방식으로 지지구조물에 배치되고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각
측 및 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 상기 열차폐 타일들은 각각 2
개의 금속 타일 홀더들에 의해 탄성적으로 지지구조물에 고정된다. 이를 위해, 각각의 타일 홀더는, 맞물림 섹
션 형태의 리테이닝 섹션과 고정 섹션을 포함한다. 각각의 열차폐 타일 내로, 2개의 대향하는 주연측들에는 리
테이닝 그루브들 또는 리테이닝 포켓들이 제공되어서, 열차페 타일을 유지하기 위해 타일 홀더의 맞물림 섹션들
은 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. 고온가
스에 대한 보호를 위해 금속의 타일 홀더들의 맞물림 섹션들은 냉각된다. 이를 위해, 리테이닝 섹션들의 영역
의 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 흘
러나와 일직선으로 맞물림 섹션의 냉각측 상에 충돌한다.
선행 기술에 따른 맞물림 섹션들의 이러한 냉각에도 불구하고, 열차폐물에 고온가스가 가해질 때 열차폐 타일들[0007]
사이의 팽창 갭들의 영역에서 고온가스가 유입될 수 있다. 그리고 나서, 상기 고온가스는 열차폐물의 하부에서
퍼져 지지구조물의 스케일링을 일으킬 수 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
그러므로 본 발명의 과제는, 지지구조물을 갖는 열차폐물, 상기 유형의 열차폐물을 갖는 연소챔버를 구비한 가[0008]
스터빈, 및 상기 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 것이고, 상기 방법에 의해 고온가스 유입으로
인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있다.
과제의 해결 수단
본 발명에 따라 이러한 과제는, 도입부에 언급된 유형의 열차폐물의 경우, 고정-그루브들에 추가로, 하나 이상[0009]
의 냉각공기-그루브가 지지구조물 내에 배치됨으로써 해결된다. 냉각공기-그루브는 적어도 열차폐 타일들이 지
지구조물에 고정될 때 냉각공기-그루브의 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션이
형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉각공기 채널이 통하여서, 상기 냉각공기 채널로부터 배출되는
냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있다.
본 발명에 따른 열차폐물에 의해 지지구조물의 냉각이 가능해진다. 여기서 냉각공기에는, 냉각공기 채널의 배[0010]
치 및 부분적으로 오버랩된 냉각공기-그루브에 의해, 열차폐 타일들의 충돌 냉각을 방지하는 배출 방향이 주어
진다. 이로 인해, 하나 이상의 냉각공기-그루브의 배치와 연장 형태는 자유롭게 선택될 수 있고, 특히 열차폐
타일들의 하부에서 열차폐 타일들의 고정을 위해 특히 중요한 지지구조물의 영역들을 따라 안내될 수도 있다.
이는 지지구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다. 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기는 오
버랩부에 의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있고, 이로 인해 오버랩부의 하류에서 속도 성분
(velocity component)에 의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 냉각공기-그루브를 이탈한다. 냉각공기-그루브로
부터의 냉각공기의 이러한 비스듬한 배출 방향에 의해, 열차폐 타일들의 충돌 냉각의 방지 하에 냉각공기를 바
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람직하게 유입하는 것이 가능하다. 특히, 열차폐 타일 하부의 지지구조물 내에서 냉각공기-그루브는 연장될 수
있고, 열차폐 타일 하부의 중간 공간 내로 냉각공기를 유도할 수 있다. 여기서, "열차폐 타일 하부와 지지구조
물 상부의 중간 공간"이라는 개념은 열차폐 타일들의 냉각측으로부터, 열차폐 타일들의 냉각측으로 향하는 지지
구조물 표면까지 연장되는 중간 공간을 지칭한다. "열차폐 타일 하부의 지지구조물"이라는 개념은 열차폐 타일
의 냉각측이 향하는 지지구조물의 영역을 지칭한다.
지지구조물 내에는, 예컨대 본 발명에 따른 복수의 냉각공기-그루브들이 줄지어 배치되거나, 서로 분리되어 지[0011]
지구조물에 걸쳐 분배되는 방식으로 배치될 수 있다. 하나 이상의 냉각공기-그루브는 예컨대 고정-그루브의 그
루브 바닥에 평행하게 또는 고정-그루브의 그루브 바닥의 내부에서 연장될 수 있다. 그러나, 상기 냉각공기-
그루브는 지지구조물의 다른 영역에 배치될 수도 있을 것이다. 여기서, 상기 냉각공기는 지지구조물의 바람직
하게 냉각될 영역으로 향할 수 있다. 예컨대, 냉각공기-그루브는 실질적으로, 하나 이상의 타일 홀더의 고정
섹션이 지지구조물에 고정되는 영역에서 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장될 수 있다. 최악의 경우에 이러한
영역의 손상이 타일 홀더에 의해 유지되는 열차폐 타일의 손실을 가져올 수 있기 때문이다.
냉각공기-그루브는 직선의 연장부 또는 다른 연장부를 가질 수 있다. 그러나 바람직하게, 상기 연장부는 직선[0012]
형인데, 그 이유는 이러한 냉각공기-그루브가 특히 간단히 지지구조물 내에 제공될 수 있기 때문이다. 냉각공
기-그루브가 커브형 연장부를 가지는 경우에, 냉각공기-그루브의 연장부에 대한 각각의 접선들의 방향은 냉각공
기-그루브의 종방향에 의해 나타난다.
본 발명에 따라, 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션이 형성된다. "[0013]
오버랩된"이라는 개념 대신에 "덮인"이라는 개념도 이용될 수 있을 것이다. 채널형 그루브 섹션은 실질적으로
폐쇄되어서, 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기는 냉각공기-그루브 내로 효율적으로 편향될 수 있
다.
본 발명에 따른 열차폐물은 예컨대, 냉각공기 채널과 이러한 냉각공기 채널까지 연장되는 냉각공기-그루브가 지[0014]
지구조물 내에 제공되어서, 상기 냉각공기 채널은 그루브 내로 통하고, 상기 냉각공기-그루브는 냉각공기 채널
로부터 출발하여 부분적으로 오버랩됨으로써 실현될 수 있다. 또한, 냉각공기-그루브의 간단한 구조로 인해,
본 발명은 특히, 이미 설치된 열차폐물 내에 냉각공기-그루브를 추후에 제공하기에도 적합하다. 이러한
경우에, 본 발명에 따른 열차폐물을 구현하기 위해, 이미 지지구조물 내에 존재하는 냉각공기 채널이 이용될 수
있다.
바람직하게, 열차폐 타일들이 지지구조물에 배치될 때 냉각공기-그루브의 오버랩되지 않은 섹션은 열차폐 타일[0015]
의 냉각측 아래와, 타일 홀더들로부터 돌출된 영역 밖에서 연장되는 것이 제공될 수 있다.
이러한 방식으로, 냉각공기-그루브로부터 배출되는 냉각공기는 열차폐물의 하부의 중간 공간 내로 유입되고 거[0016]
기서 분배될 수 있다. 이로 인해, 열차폐 타일 하부의 지지구조물의 영역은 효율적으로 냉각될 수 있다. 이러
한 냉각공기는 열차폐 타일들 사이에 배치된 팽창 갭들을 통해 즉시 누출되지는 않는다.
냉각공기-그루브는 고정-그루브의 그루브 바닥 내로 제공되는 것이 바람직하게 여겨질 수도 있다.[0017]
이러한 방식으로, 지지구조물에 타일 홀더들을 고정하기 위해 이용되는, 고정-그루브의 측벽부들의, 특히 효율[0018]
적인 냉각이 가능해진다.
추가로 바람직하게, 타일 홀더의 고정 섹션에 의해 오버랩부가 실현되는 것이 제공될 수 있다.[0019]
본 발명의 이러한 구현예는 특히 쉽게 실현될 구조를 갖는다. 여기서, 냉각공기-그루브의 오버랩부는 지지구조[0020]
물에서 열차폐 타일이 배치될 때 실현되고, 이때 상기 열차폐 타일을 유지하는 타일 홀더가 고정-그루브와 맞물
리고, 냉각공기-그루브에 걸쳐 이동되어서, 이러한 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩된다. 이
러한 구현예의 경우, 냉각공기-그루브를 오버랩하기 위한 추가의 부품들이 생략된다. 이는 이러한 열차폐물의
비용을 감소시킨다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 고정-그루브의 그루브 바닥 내의 냉각공기-그루브의 오버랩되지 않은 영역은[0021]
대향하는 2개의 타일 홀더들의 2개의 고정 섹션들 사이의 영역에서 연장된다.
이러한 개선예에 따른 냉각공기-그루브의 배치는 타일 홀더들을 고정하기 위해 제공되는 고정-그루브의 테두리[0022]
들을 냉각시키기에 특히 양호하게 적합하다. 이러한 개선예들에 따라 상기 냉각공기-그루브는 열차폐 타일들이
지지구조물에 고정될 때 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.
공개특허 10-2015-0058231
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나란히 연장되는 2개 이상의 냉각공기-그루브들이 지지구조물 내에 배치되는 것이 제공될 수도 있고, 이때 냉각[0023]
공기-그루브들의 각각의 오버랩부는 양 냉각공기-그루브들의 상반된 단부들에 배치된다.
이로써, 양 냉각공기-그루브들로부터 배출되는 냉각공기는 상반된 방향으로 흐른다. 본 발명의 이러한 개선예[0024]
는 지지구조물의 영역에 걸쳐 냉각공기의 균일한 분포를 가능하게 한다.
바람직하게 추가로, 냉각공기 채널은 실질적으로 냉각공기-그루브의 종방향에 수직으로 이러한 냉각공기-그루브[0025]
내로 통하는 것이 제공될 수 있다.
냉각공기 채널의 이러한 배향은 특히 간단히 지지구조물 내에 제공될 수 있다. 이로써, 상기 냉각공기 채널로[0026]
부터 흘러나오는 냉각공기는 통로에 대향하여 배치된, 채널형 그루브 섹션의 측벽부에 수직으로 충돌하고 냉각
공기-그루브의 종방향으로 편향된다. 측벽부는 타일 홀더의, 냉각공기-그루브의 그루브 바닥으로 향하는 하부
측일 수 있다.
냉각공기-그루브는 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에 배치되는 것이 바람직한 것으로 여겨질 수도 있다.[0027]
본 발명의 이러한 구현예는, 열차폐 타일의 충돌 냉각의 방지 하에 열차폐물 하부에서 냉각공기의 특히 긴 체류[0028]
시간을 가능하게 한다. 이로써, 열차폐 타일들 사이의 팽창 조인트들을 통해 냉각공기가 누출되기 전에, 열차
폐물 하부에 배치된 지지구조물의 효율적인 냉각이 가능해진다.
본 발명의 추가의 과제는, 고온가스 유입으로 인해 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있도록[0029]
하는, 일반형 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 데에 있다.
이를 위해, 고정-그루브들에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브로서 지지구조물 내에 제공된[0030]
다. 상기 냉각공기-그루브 내로 통하는 냉각공기 채널이 지지구조물 내에 제공되거나 이미 배치되어 있다. 상
기 그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 상기 냉각공기 채널로부터 배출되는 냉각공기가 오버랩부에
의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있다.
이는 열차폐 타일의 충돌 냉각의 방지 하에 지지구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다.[0031]
방법의 장점들과 구현 가능성들과 관련하여, 본 발명에 따른 열차폐물에 대한 설명이 동일하게 적용된다.[0032]
본 발명에 따른 방법에 의해, 특히 타일 홀더들의 고정 섹션들의 영역에서 지지구조물은 특히 효율적으로 냉각[0033]
될 수 있다. 고정-그루브들에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브로서 지지구조물 내에 제공
되고, 청구항 제9항에 따라 구현됨으로써, 상기 방법은 예컨대 이미 설치된 열차폐물의 유지보수의 범주에서 적
용될 수 있다.
상기 방법의 바람직한 개선예에 따라, 냉각공기-그루브는 제거된 열차폐물-타일의 영역에서 지지구조물 내에 제[0034]
공되어서, 열차폐 타일이 설치될 때 냉각공기-그루브로부터 오버랩부의 하류에서 흘러나오는 냉각공기가, 열차
폐 타일의 냉각측과 지지구조물 사이의 중간 공간 내로 유입될 수 있다.
여기서 바람직하게, 냉각공기-그루브는 고정-그루브의 그루브 바닥 내로 제공되는 것이 제공될 수 있다.[0035]
냉각공기-그루브의 오버랩을 위해, 예컨대 하나 이상의 타일 홀더의 고정 섹션이 냉각공기-그루브에 걸쳐 이동[0036]
될 수 있어서, 이러한 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩된다. 냉각공기-그루브의 오버랩되지
않은 영역은 실질적으로 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.
여기서 "중앙"이라는 개념은 좁게 해석되어서는 안 된다. 이러한 개념은 열차폐 타일의 테두리 영역의 하부에[0037]
위치하지 않은 영역을 언급한다.
본 발명의 추가의 과제는 연소챔버와, 연소챔버에 의해 둘러싸인 열차폐물의 지지구조물을 특히 효율적으로 냉[0038]
각 가능하게 하는, 하나 이상의 연소챔버를 구비한 가스터빈을 제시하는 것이다.
본 발명에 따라 상기 과제는, 열차폐물이 청구항 제1항 내지 제8항에 따라 형성됨으로써 해결된다.[0039]
본 발명의 추가의 바람직한 구현예들과 장점들은, 도면의 도시 내용을 참조로 한 본 발명의 실시예들의 설명부[0040]
의 대상이고, 동일한 도면부호들은 동일하게 작용하는 부품들을 참조한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 실시예에 따라 본 발명에 따른 열차폐물의 타일 홀더 및 냉각공기-그루브를 개략적으로 도시한 사시도이[0041]
공개특허 10-2015-0058231
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다.
도 2는 고정-그루브와 도 1에 도시된 냉각공기-그루브의 영역의, 본 발명에 따른 열차폐물의 일부를 개략적으로
도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타난 부분도를 도시한 평면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
도 1에는 본 발명에 따른 열차폐물의 일 실시예에 따른 냉각공기-그루브(1)와 타일 홀더(2)가 도시된다. 타일[0042]
홀더(2)는 고정 섹션(4)에 직각으로 배치되는 리테이닝 섹션(3)을 포함한다. 고정 섹션(4)은 리테이닝 섹션(3)
반대편 단부에서 확장되어서, 이른바 슈(5)가 형성된다. 냉각공기-그루브(1)는 종방향(7)으로 연장되고, 이때
종방향(7)으로의 냉각공기-그루브는 고정 섹션(4)에 의해 부분적으로 오버랩되어서, 냉각공기-그루브의 부분적
으로 오버랩된 영역은 채널형 그루브 섹션(8)을 형성한다. 채널형 그루브 섹션(8) 내로는 냉각공기 채널(9)이
통한다. 냉각공기 채널(9)은 종방향(7)에 수직으로 냉각공기-그루브 내로 통한다. 흐름 방향(12)으로 냉각공
기 채널(9)을 통해 흐르는 냉각공기가 채널형 그루브 섹션(8) 내에 도달하고, 타일 홀더(2)를 통한 냉각공기-그
루브의 오버랩부로 인해 냉각공기-그루브의 종방향(7)으로 편향되어서, 상기 냉각공기는 채널형 그루브 섹션
(8)의 하류에서 배출 방향(14)으로 냉각공기-그루브를 이탈한다. 여기서, 이러한 냉각공기 흐름은 냉각공기-그
루브의 종방향(7)으로 속도 성분을 갖는다. 냉각공기-그루브로부터 냉각공기의 이러한 비스듬한 배출 방향(1
4)으로 인해 바람직한 냉각공기의 유입이 냉각공기-그루브의 상부의 구조물들의 충돌 냉각의 방지 하에 가능하
다.
도 2에는 도 1에 도시된 냉각공기-그루브(1)의 영역의 본 발명에 따른 열차폐물(15)의 일부가 단면도로 도시된[0043]
다. 열차폐물(15)은 지지구조물(16)을 포함하고, 이때 상기 도면의 단면은 지지구조물(16) 내에 제공된 고정-
그루브(18)를 통해 연장된다. 고정-그루브(18) 내에서 도시된 섹션 내에는 타일 홀더(2a)와 타일 홀더(2b)가
배치된다. 타일 홀더들(2a, 2b)의 각각의 고정 섹션(4)은 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 상에 위치한다.
상기에 도시된 실시예의 경우, 지지구조물(16)에 타일 홀더들(2a, 2b)을 고정하기 위해 고정 섹션(4)의 확장된[0044]
섹션, 이른바 타일 홀더의 슈는, 지지구조물의 표면에 평행하게 연장되는 그루브 기반의 확장부 내로 허용오차
가 적도록 맞물린다. 고정 섹션(4)의 확장되지 않은 영역은 고정-그루브(18) 내에서 방해받지 않고 상승될 수
있다. 여기서, 각각 고정 섹션(4)에 수직으로 배치된 타일 홀더들의 리테이닝 섹션들(3)은 고정-그루브(18)로
부터 돌출하고, 도시되지 않은 열차폐 타일을 유지시킨다. 일반적으로 타일 홀더들은 금속으로 구성되기 때문
에, 이러한 방식으로 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일이 고정-그루브(18)에 탄성적으로 고정될 수 있
다.
고정-그루브(18)의 그루브 바닥들(19) 내에서 지지구조물(16) 내로 냉각공기-그루브(1)가 제공된다. 이러한 냉[0045]
각공기-그루브는 타일 홀더(2a)의 도시된 위치에서 고정 섹션(4)에 의해 냉각공기-그루브(1)의 종방향(7)으로
부분적으로 오버랩된다. 이로써, 냉각공기-그루브(1)의 오버랩되지 않은 영역은 고정-그루브(18)의 그루브 바
닥(19) 내에서, 대향하는 2개의 타일 홀더들(2a, 2b)의 2개의 고정 섹션들(4) 사이의 영역에서, 그리고 양 타일
홀더들에 의해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일의 냉각측의 하부와 타일 홀더들(2a, 2b)로부터 돌출된 영
역 밖에서 연장된다. 도시된 실시예의 경우, 냉각공기-그루브(1)는 또한 실질적으로 타일 홀더들(2a, 2b)에 의
해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.
이러한 오버랩부에 의해 채널형 그루브 섹션(8)이 형성된다. 이러한 그루브 섹션 내로, 종방향(7)에 수직으로[0046]
냉각공기 채널(9)이 통한다. 흐름 방향(12)으로 냉각공기 채널(9)을 통해 흐르는 냉각공기는, 이러한 오버랩부
에 의해 냉각공기-그루브(1)의 종방향(7)으로 편향되고, 오버랩부의 하류에서 예컨대 화살표로 표시되는 배출
방향(14)으로 냉각공기-그루브(1)를 이탈한다. 타일 홀더들(2a, 2b)에 열차폐 타일이 고정될 때 냉각공기는 열
차폐 타일의 냉각측과 지지구조물 사이의 중간 공간 내로 유입됨으로써, 지지구조물의 효율적인 냉각이 가능해
진다. 여기서, 열차폐 타일의 충돌 냉각이 확실히 방지된다.
도 3에는 도 2에 도시된 실시예가 평면도로 도시된다. 이러한 도면에서, 도2에 도시된 냉각공기-그루브(1)에[0047]
추가로 추가의 냉각공기-그루브(22)가 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 배치된다. 양 냉각공기-그루브
들(1, 22)은 지지구조물 내에서 나란히 연장되고, 이때 이들의 오버랩부들은 냉각공기-그루브들의 상반된 단부
들에 배치된다. 이로써, 양 냉각공기-그루브들로부터 배출되는 냉각공기는 상반된 방향들(14a, 14b)로 흐르고,
타일 홀더들(2a, 2b)을 고정하기 위해 이용되는 고정-그루브(18)의 테두리 영역들에 걸쳐 균일하게 분포된다.
공개특허 10-2015-0058231
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이로 인해, 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일의 손실이 특히 효율적으로 방지된다.
도면
도면1
도면2
공개특허 10-2015-0058231
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도면3
공개특허 10-2015-0058231
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