特許 6542402 直線型冷却ホールを含むガスタービンリングセグメント及びこれを含むガスタービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6542402

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】直線型冷却ホールを含むガスタービンリングセグメント及びこれを含むガスタービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 9/04 20060101AFI20190628BHJP

【ＦＩ】

   F01D9/04

【請求項の数】21

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-18187(P2018-18187)

(22)【出願日】2018年2月5日

(65)【公開番号】特開2018-128017(P2018-128017A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2018年2月5日

(31)【優先権主張番号】10-2017-0016345

(32)【優先日】2017年2月6日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】507002918

【氏名又は名称】ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム、キバエク

(72)【発明者】

【氏名】リー、チャンヨン

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２４２４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２８６７５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３２６８８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１０８４１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１００６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１３２２１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ９／０２

Ｆ０１Ｄ １１／００

Ｆ０１Ｄ ２５／２４

Ｆ０２Ｃ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心に回転するローターと、該ローターを回転可能に覆うケーシングと、軸線を中心に環状をなし、前記ケーシングの内周側に設置される固定翼リングとを備えるガスタービンに円周方向に多数個に分割されるように装着されるガスタービンリングセグメントであって、
前記ガスタービンリングセグメントは、一側面にメインキャビティの方向にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成され、他側面にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成されたインピンジメントターゲット壁を含み、軸方向の中央部にメインキャビティが形成され、
外部と内部とを連通させる冷却ホールが外周面に沿って一定間隔離隔して形成され、
前記冷却ホールは軸方向の中央部に形成されたメインキャビティと連通している直線構造であり、
前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向に前記インピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記冷却ホールの前記直線構造は、前記メインキャビティから外部に延び、
前記冷却ホールは、第１の冷却ホールセクションと第２の冷却ホールセクションを含み、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは互いに連通し、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは異なる内径を有する、ガスタービンリングセグメント。

【請求項2】

前記第１の冷却ホールセクションは前記メインキャビティと連通し、前記メインキャビティと前記第２の冷却ホールセクションの間に配置され、前記第２の冷却ホールセクションは外部と連通し、前記第１の冷却ホールセクションの内径は前記第２の冷却ホールセクションの内径よりも小さい、請求項１に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項3】

前記第２の冷却ホールセクションの内側面が凹凸構造を有する、請求項１または２に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項4】

前記冷却ホールは、軸方向の両側に形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項5】

前記インピンジメントターゲット壁の厚さ（ｔ）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して３０から５０％の厚さである、請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項6】

前記冷却ホールの中心軸と前記ホットサイド面との離隔距離（ｈ１）は、前記インピンジメントターゲット壁の厚さ（ｔ）から前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）の範囲内にある、請求項１から５のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項7】

前記冷却ホールの中心軸とホットサイド面との離隔距離（ｈ１）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して６０から８０％の長さである、請求項６に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項8】

前記補強部の形成高さ（ｈ２）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して１００から２００％の長さである、請求項１から７のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項9】

前記補強部は、前記メインキャビティの内側面に円周方向に一定間隔離隔して２つ以上設置される、請求項１から８のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項10】

前記補強部と前記メインキャビティの内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造が形成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメントを含む、ガスタービン。

【請求項12】

軸線を中心に回転するローターと、該ローターを回転可能に覆うケーシングと、軸線を中心に環状をなし、前記ケーシングの内周側に設置される固定翼リングとを備えるガスタービンに円周方向に多数個に分割されるように装着されるガスタービンリングセグメントであって、
前記ガスタービンリングセグメントは、一側面にメインキャビティの方向にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成され、他側面にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成されたインピンジメントターゲット壁を含み、軸方向の中央部にメインキャビティが形成され、
外部と内部とを連通させる冷却ホールが外周面に沿って一定間隔離隔して形成され、
前記冷却ホールは軸方向の中央部に形成されたメインキャビティと連通している直線構造であり、
前記冷却ホールの前記直線構造は、前記メインキャビティから外部に延び、
前記冷却ホールは、第１の冷却ホールセクションと第２の冷却ホールセクションを含み、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは互いに連通し、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは異なる内径を有する、ガスタービンリングセグメント。

【請求項13】

前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記インピンジメントターゲット壁の厚さ（ｔ）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して３０から５０％の厚さである、請求項１２に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項14】

前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向に前記インピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記冷却ホールの中心軸と前記ホットサイド面との離隔距離（ｈ１）は、前記インピンジメントターゲット壁の厚さ（ｔ）から前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）の範囲内にある、請求項１２又は１３に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項15】

前記冷却ホールの中心軸とホットサイド面との離隔距離（ｈ１）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して６０から８０％の長さである、請求項１４に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項16】

前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向に前記インピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記補強部の形成高さ（ｈ２）は、前記ガスタービンリングセグメントの本体部の厚さ（Ｔ）に対して１００から２００％の長さである、請求項１２から１５のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項17】

前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向に前記インピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記補強部は、前記メインキャビティの内側面に円周方向に一定間隔離隔して２つ以上設置される、請求項１２から１６のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項18】

前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向に前記インピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記補強部と前記メインキャビティの内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造が形成されている、請求項１２から１７のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項19】

軸線を中心に回転するローターと、該ローターを回転可能に覆うケーシングと、軸線を中心に環状をなし、前記ケーシングの内周側に設置される固定翼リングとを備えるガスタービンに円周方向に多数個に分割されるように装着されるガスタービンリングセグメントであって、
前記ガスタービンリングセグメントは、一側面にメインキャビティの方向にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成され、他側面にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成されたインピンジメントターゲット壁を含み、軸方向の中央部にメインキャビティが形成され、
外部と内部とを連通させる冷却ホールが外周面に沿って一定間隔離隔して形成され、
前記冷却ホールは軸方向の中央部に形成されたメインキャビティと連通している直線構造であり、
前記ガスタービンリングセグメントは、メインキャビティの内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を含み、
前記補強部は、前記メインキャビティの内側面に円周方向に一定間隔離隔して２つ以上設置され、
前記冷却ホールの前記直線構造は、前記メインキャビティから外部に延び、
前記冷却ホールは、第１の冷却ホールセクションと第２の冷却ホールセクションを含み、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは互いに連通し、前記第１の冷却ホールセクションおよび前記第２の冷却ホールセクションは異なる内径を有する、ガスタービンリングセグメント。

【請求項20】

前記補強部と前記メインキャビティの内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造が形成されている、請求項１９に記載のガスタービンリングセグメント。

【請求項21】

請求項１２から２０のいずれか一項に記載のガスタービンリングセグメントを含む、ガスタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直線型冷却ホールを含むガスタービンリングセグメント及びこれを含むガスタービンに係り、さらに詳細には、軸方向の中央部に形成されたメインキャビティに連通した直線構造の冷却ホールを含むガスタービンリングセグメント及びこれを含むガスタービンに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ガスタービンは、図１に示すように、軸線を中心に回転するローターと、該ローターを回転可能に覆うケーシングと、軸線を中心に環状をなし、ケーシングの内周側に設置されている固定翼リングとを備えている。

【0003】

このとき、図２に示すように、ガスタービンに設置される軸流圧縮機１は、組立性の観点などから、ケーシングが上ケーシング２５ｕと下ケーシング２５ｄに分割可能である。また、図３に示すように、固定翼リング１１も円周方向に複数のリングセグメントに分割可能である。

【0004】

図４には従来技術に係るガスタービンリングセグメント（Ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ Ｒｉｎｇ Ｓｅｇｍｅｎｔ）１０が示されている。従来技術に係るガスタービンリングセグメント１０の場合、形成位置及び延長角度の異なる多数の冷却ホール１１、１２、１３を備えている。

【0005】

このような冷却ホール１１、１２、１３を介して冷媒が流動して冷却を行う。このとき、冷却ホール１１、１２、１３を介して流動する冷媒の流量を調節して冷却効率を制御することができる。

【0006】

しかし、従来技術に係るガスタービンリングセグメント１０の冷却ホール１１、１２、１３は、互いに異なる構造で形成されている。

【0007】

メインキャビティ（ｍａｉｎ ｃａｖｉｔｙ）１７の方向に連通する第１冷却ホール１１と、外部に連通する第３冷却ホール１３とは、中間部位に形成された第２冷却ホール１２によって互いに連通する構造である。

【0008】

このような構造の冷却ホール１１、１２、１３を加工するためには、セラミックコア（ｃｅｒａｍｉｃ ｃｏｒｅ）が追加されなければならず、それぞれ互いに異なる加工作業が必要である。

【0009】

また、このような構造の冷却ホール１１、１２、１３は、高温、高圧環境に晒されるので、非常に精密に加工されなければならない。

【0010】

よって、従来技術に係るガスタービンリングセグメント１０の場合、冷却ホール１１、１２、１３の加工に多くの時間及び高い加工コストがかかるという問題点を持っている。

【0011】

具体的に、図１に示すように、一側にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）１５が形成され、他側にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）１６が形成されたインピンジメントターゲット壁（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｗａｌｌ）１４は、比較的厚く形成されており、冷却効果が低下するという問題点を持っている。

【0012】

したがって、前述した従来技術に係る問題点を解決することが可能な構造を含むガスタービンリングセグメントに対する技術が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明の目的は、ガスタービンリングセグメントに形成された冷却ホールをさらに簡単に加工することができ、加工にかかる時間及びコストを節減することができる構造を含むガスタービンリングセグメント及びこれを含むガスタービンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記の目的を達成するための本発明の一態様によるガスタービンリングセグメントは、一側面にメインキャビティ（ｍａｉｎ ｃａｖｉｔｙ）の方向にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成され、他側面にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）が形成されたインピンジメントターゲット壁（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｗａｌｌ）を含み、軸方向の中央部にメインキャビティ（ｍａｉｎ ｃａｖｉｔｙ）が形成されたガスタービンリングセグメントにおいて、外部と内部とを連通させる冷却ホールが外周面に沿って一定間隔離隔して形成され、前記冷却ホールは、軸方向の中央部に形成されたメインキャビティと連通している直線構造であり得る。

【0015】

本発明の一実施形態において、前記インピンジメントターゲット壁の厚さｔは、ガスタービンリングセグメント本体部の厚さＴに対して３０から５０％の厚さであり得る。

【0016】

本発明の一実施形態において、前記冷却ホールの中心軸とホットサイド面との離隔距離ｈ１は、インピンジメントターゲット壁の厚さｔからガスタービンリングセグメント本体部の厚さＴの範囲内にあり得る。

【0017】

また、前記冷却ホールの中心軸とホットサイド面との離隔距離ｈ１は、ガスタービンリングセグメント本体部の厚さＴに対して６０から８０％の長さであり得る。

【0018】

本発明の一実施形態において、前記ガスタービンリングセグメントは、前記メインキャビティの内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部をさらに含むことができる。

【0019】

この場合、前記補強部の形成高さｈ２は、ガスタービンリングセグメント本体部の厚さＴに対して１００から２００％の長さであり得る。

【0020】

また、前記補強部は、メインキャビティの内側面に円周方向に一定間隔離隔して２つ以上設置できる。

【0021】

また、前記補強部とメインキャビティの内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造が形成できる。

【0022】

本発明の一実施形態において、前記冷却ホールは、内径の異なる冷却ホール同士が連通している構造であり得る。

【0023】

また、本発明は、前記ガスタービンリングセグメントを含むガスタービンを提供することができる。

【発明の効果】

【0024】

上述したように、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、軸方向の中央部に形成されたメインキャビティに連通している直線構造の冷却ホールを備えることにより、従来必要であった多数の冷却ホール構造を省略することができ、これにより加工固定中に必要であったセラミックコア（ｃｅｒａｍｉｃ ｃｏｒｅ）が不要であり、結果的に加工時間及び加工コストを著しく減らすことができるガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0025】

また、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、インピンジメントターゲット壁の厚さを特定の範囲に限定し、冷却ホールの中心軸の位置を特定の範囲に限定することにより、直線構造の冷却ホールの冷却効率を維持することができる安定的な位置に形成させることができる。

【0026】

また、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、メインキャビティの内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部を備えることにより、直線構造の冷却ホールの位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁の構造的安定性を補強することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0027】

また、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、メインキャビティの内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面を支持する構造の補強部の形成高さを特定の範囲に限定することにより、直線構造の冷却ホールの位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁の構造的安定性を保障することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0028】

また、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、補強部とメインキャビティの内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造を形成させることにより、直線構造の冷却ホールの位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁の構造的安定性を補強することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0029】

また、本発明のガスタービンリングセグメントによれば、内径の異なる冷却ホール同士が連通している構造の冷却ホールを備えることにより、冷却ホールの内部に流動する冷媒の流量を制御することができるとともに熱伝達効率を極大化させることができる構造を含むガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0030】

また、本発明のガスタービンによれば、特定の構造のガスタービンリングセグメントを備えることにより、加工時間及び加工コストを著しく減らすことができる構造のガスタービンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】従来技術に係るガスタービンを示す断面図である。

【図2】図１に示されたガスタービンの圧縮機部分の横断面図である。

【図3】図２に示されたリングセグメントを示す部分拡大図である。

【図4】従来技術に係るガスタービンリングセグメントを示す断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るリングセグメントを示す断面図である。

【図6】図５のＡ部分の拡大図である。

【図7】本発明の別の実施形態に係るリングセグメントのＡ部分の拡大図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るリングセグメントを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲で使用された用語や単語は通常的かつ辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。

【0033】

本明細書全体において、ある部材が他の部材「上」に位置しているとするとき、これはある部材が他の部材に接している場合だけでなく、両部材の間に別の部材が介在する場合も含む。本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0034】

図５には本発明の一実施形態に係るリングセグメントを示す断面図が示されており、図６には図４のＡ部分の拡大図が示されている。

【0035】

これらの図を参照すると、本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００は、一側面にメインキャビティ（ｍａｉｎ ｃａｖｉｔｙ）１０４の方向にインピンジメントターゲット面（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ）１０２が形成され、他側面にホットサイド面（ｈｏｔ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）１０３が形成されたインピンジメントターゲット壁（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｗａｌｌ）１０１を含む構成であって、軸方向の中央部にメインキャビティ（ｍａｉｎ ｃａｖｉｔｙ）１０４が形成されたガスタービンリングセグメント１００である。

【0036】

本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００は、外部と内部とを連通させる冷却ホール１１０が外周面に沿って一定間隔離隔して形成された構造であって、冷却ホール１１０は、軸方向の中央部に形成されたメインキャビティ１０４と連通している直線構造である。

【0037】

したがって、本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００によれば、特定の構造の冷却ホールを備えることにより、従来必要であった多数の冷却ホール構造を省略することができ、これにより加工固定中に必要であったセラミックコア（ｃｅｒａｍｉｃ ｃｏｒｅ）が不要であり、結果的に加工時間及び加工コストを著しく減らすことができるガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0038】

以下、図面を参照して、本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００を構成する各構成について詳細に説明する。

【0039】

図５及び図６に示すように、本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００は、従来技術に係るインピンジメントターゲット壁に比べてさらに薄い厚さで形成されたので、このような構造を用いて直線構造の冷却ホール１１０を形成することができる。

【0040】

具体的に、インピンジメントターゲット壁１０１の厚さｔは、直線構造の冷却ホール１１０が、外部と内部のメインキャビティ１０４とを連通させることができるようにする厚さであれば特に制限されるものではなく、好ましくは、ガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して３０から５０％の厚さであり得る。

【0041】

インピンジメントターゲット壁１０１の厚さｔをガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して３０％未満の長さに設定する場合、インピンジメントターゲット壁１０１の厚さが過度に薄くなって構造的安定性を保障することができないため、好ましくない。

【0042】

一方、インピンジメントターゲット壁１０１の厚さｔをガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して５０％超過の長さに設定する場合、冷却ホール１１０が配置される空間が著しく減少し、これも好ましくない。

【0043】

このとき、冷却ホール１１０の中心軸（ａ）とホットサイド面１０３との離隔距離ｈ１は、図５に示すように、インピンジメントターゲット壁の厚さｔからガスタービンリングセグメント本体部の厚さＴの範囲内にあるように設定されることが好ましい。

【0044】

さらに具体的に、冷却ホール１１０の中心軸（ａ）とホットサイド面１０３との離隔距離ｈ１は、ガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して６０から８０％の長さであることが好ましい。

【0045】

冷却ホール１１０の中心軸（ａ）とホットサイド面１０３との離隔距離ｈ１を、ガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して６０％未満の長さに設定する場合、冷却ホール１１０とインピンジメントターゲット面１５との離隔距離が著しく減少し、結果的に冷却効率が著しく低下するため、好ましくない。

【0046】

一方、冷却ホール１１０の中心軸（ａ）とホットサイド面１０３との離隔距離ｈ１を、ガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して８０％超過の長さに設定する場合、冷却ホール１１０の位置が過度に上方に片寄って配置され、結果的にこれも冷却効率が著しく低下するため、好ましくない。

【0047】

前述したように、本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００は、直線構造の冷却ホール１１０を形成することができるようにインピンジメントターゲット壁１０１の厚さを、従来技術に係るインピンジメントターゲット壁の厚さに比べてさらに薄い厚さで形成されたので、構造的安定性を補強するために、図６に示すように、補強部１３０をさらに設置することができる。

【0048】

具体的に、補強部１３０は、図６に示すように、メインキャビティ１０４の内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面１０２を支持する構造であり得る。

【0049】

このとき、補強部１３０の形成高さｈ２は、ガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して１００から２００％の長さに設定されることが好ましい。

【0050】

場合に応じて、補強部１３０の形成高さｈ２は、設計者の意図に応じて適宜変更可能である。

【0051】

具体的に、補強部１３０の形成高さｈ２をガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して１００％未満の長さに設定する場合、構造的安定性を補強するには不十分であって好ましくない。

【0052】

これに対し、補強部１３０の形成高さｈ２をガスタービンリングセグメント本体部１２０の厚さＴに対して２００％超過の長さに設定する場合、構造的安定性を十分に補強することはできるが、他の部品との干渉を生じさせる可能性があって好ましくない。

【0053】

場合に応じて、構造的安定性をさらに補強するために、補強部１３０とメインキャビティ１０４の内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造１３１を形成することができる。

【0054】

場合に応じて、図８に示すように、補強部１３０をメインキャビティ１０４の内側面に円周方向に一定間隔離隔して２つ以上設置することができる。

【0055】

この場合、構造的安定性をさらに確保することができる。

【0056】

図７には本発明の別の実施形態に係るリングセグメントのＡ部分の拡大図が示されている。

【0057】

本実施形態に係るガスタービンリングセグメント１００の冷却ホール１１０は、内径の異なる冷却ホール１１１、１１２同士が連通している構造であり得る。

【0058】

この場合、内径の小さい冷却ホール１１１を用いて冷媒流量を制御することができ、内径の大きい冷却ホール１１２を用いて熱伝達効率を向上させることができる。

【0059】

具体的に、内径の大きい冷却ホール１１２の内部は、内径の小さい冷却ホール１１１に比べて、冷媒と接触しうる表面積が広いので、結果的に冷却効率を向上させることができる。このとき、内径の大きい冷却ホール１１２の内側面に凹凸構造をさらに形成して冷却効率を一層向上させることができる。

【0060】

以上で説明したように、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、軸方向の中央部に形成されたメインキャビティ１０４と連通している直線構造の冷却ホール１１０を備えることにより、従来必要であった多数の冷却ホール構造（図４の１１、１２、１３）を省略することができ、これにより加工固定中に必要であったセラミックコア（ｃｅｒａｍｉｃ ｃｏｒｅ）が不要であり、結果的に加工時間及び加工コストを著しく減らすことができるガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0061】

また、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、インピンジメントターゲット壁１０１の厚さを特定の範囲に限定し、冷却ホール１１０の中心軸（ａ）の位置を特定の範囲に限定することにより、直線構造の冷却ホール１１０の冷却効率を維持することができる安定的な位置に形成させることができる。

【0062】

また、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、メインキャビティ１０４の内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面１０２を支持する構造の補強部１３０を備えることにより、直線構造の冷却ホール１１０の位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁１０１の構造的安定性を補強することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメント１００を提供することができる。

【0063】

また、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、メインキャビティ１０４の内側面に設置され、軸方向にインピンジメントターゲット面１０２を支持する構造の補強部１３０の形成高さを特定の範囲に限定することにより、直線構造の冷却ホール１１０の位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁１０１の構造的安定性を補強することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメント１００を提供することができる。

【0064】

また、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、補強部１３０とメインキャビティ１０４の内側面とが互いに触れ合う隣接部には、所定の長さの半径を有するラウンド構造１３１を形成させることにより、直線構造の冷却ホール１１０の位置を特定の位置に配置するために厚さを減少させたインピンジメントターゲット壁１０１の構造的安定性を保障することができるので、さらに安定的な構造のガスタービンリングセグメント１００を提供することができる。

【0065】

また、本発明のガスタービンリングセグメント１００によれば、内径の異なる冷却ホール１１１、１１２同士が連通している構造の冷却ホール１１０を備えることにより、冷却ホール１１０の内部に流動する冷媒の流量を制御することができるとともに熱伝達効率を極大化させることができる構造を含むガスタービンリングセグメントを提供することができる。

【0066】

また、本発明のガスタービンによれば、特定の構造のガスタービンリングセグメント１００を備えることにより、加工時間及び加工コストを著しく減らすことができる構造のガスタービンを提供することができる。

【0067】

以上、本発明の詳細な説明では、それによる特別な実施形態についてのみ記述した。ところが、本発明は、詳細な説明で言及される特別な形態に限定されるものではないと理解されるべきであり、むしろ添付された特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にあるすべての変形物、均等物及び代替物を含むものと理解されるべきである。

【0068】

すなわち、本発明は、上述した特定の実施形態及び説明に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変形実施が可能であり、それらの変形実施も本発明の保護範囲内に属する。

【符号の説明】

【0069】

１０ 従来技術に係るガスタービンリングセグメント
１１ 第１冷却ホール
１２ 第２冷却ホール
１３ 第３冷却ホール
１４ インピンジメントターゲット壁
１５ インピンジメントターゲット面
１６ ホットサイド面
１７ メインキャビティ
１００ ガスタービンリングセグメント
１０１ インピンジメントターゲット壁
１０２ インピンジメントターゲット面
１０３ ホットサイド面
１０４ メインキャビティ
１１０ 冷却ホール
１１１ 冷却ホール
１１２ 冷却ホール
１２０ 本体部
１３０ 補強部
１３１ ラウンド構造
Ａ 冷却ホールの中心軸
ｈ１ 冷却ホールの中心軸とホットサイド面との離隔距離
ｈ２ 補強部の形成高さ
Ｔ 本体部の厚さ
ｔ インピンジメントターゲット壁の厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】