KR20150099830A - 축방향으로 분할된 터보기계를 위한 밀봉 장치 - Google Patents

Abstract

축방향-분할형 터보기계는, 제1 케이싱 부분(5) 및 제2 케이싱 부분(7)으로 구성되어, 그 내부에 회전을 위해 배치되는 회전자를 위한 하우징을 형성하는, 케이싱을 포함한다. 회전자(15)는 샤프트(17), 및 상기 샤프트 상에 장착되는 적어도 하나의 임펠러(19)를 포함한다. 케이싱은, 샤프트가 이를 통해 케이싱의 내부로부터 케이싱의 외부를 향해 연장되는, 적어도 하나의 샤프트 통로(23)를 포함한다. 밀봉 장치는, 제1 및 제2 케이싱 부분 사이에서 연장되는, 선형 밀봉 부재(35)를 포함한다. 밀봉 장치는, 상기 적어도 하나의 샤프트 통로(23)를 둘러싸는 적어도 하나의 밀봉 링 부분(39)을 추가로 포함한다. 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는 연속적인 밀봉 몸체를 형성한다.

Description

축방향으로 분할된 터보기계를 위한 밀봉 장치{SEALING ARRANGEMENT FOR AXIALLY SPLIT TURBOMACHINES}

본 발명은 터보기계(turbomachine)에 관한 것이며, 보다 구체적으로 축방향으로 분할된 터보기계에 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 특히 예를 들어 다단(multi-stage) 원심 펌프와 같은 축방향으로 분할된 터보기계를 위한 밀봉 장치에 관한 것이다.

터보기계는 일반적으로, 회전자가 내부에 배치되는 하우징을 형성하는 외측 케이싱을 포함한다. 회전자는 샤프트, 및 함께 회전하기 위해 샤프트 상에 키에 의해 결합되는 하나 이상의 임펠러를 포함한다. 터보기계의 설계에 따라, 케이싱은 수직으로 분할되거나 또는 수평으로 분할될 수 있다. 축방향으로 분할된 터보기계로도 지칭되는, 수평으로 분할된 터보기계는 회전자의 회전 축선을 포함하는 평면을 따라 케이싱이 2개의 케이싱 부분으로 분할되는 것이다. 2개의 케이싱 부분은 서로 마주하는 접촉 표면들을 갖는다. 밀봉 장치는 대향하는 접촉 표면 사이에 제공된다. 2개의 케이싱 부분은 볼트-및-너트 장치에 의해 함께 볼트결합된다. 폐쇄력은 접촉 표면과 밀봉 장치 사이에 접촉 압력을 발생시킨다.

수평으로 분할된 또는 축방향으로 분할된 기계 케이싱들에 현재 사용되고 있는 밀봉 장치들은, 2개의 케이싱 부분의 접촉 표면들 사이에 위치하게 되는, 예를 들어, 플라스틱 재료로 제조되는 시트들을 포함한다. 2개의 케이싱 부분을 연결하는 볼트들은, 시트의 표면들 및 마주하는 케이싱 부분들의 2개의 접촉 표면들 중 각각의 하나 사이에 접촉 압력을 형성하도록, 시트를 예압한다(pre-load). 접촉 압력은, 케이싱 부분들 사이의 누설을 피하기 위해 충분히 높아야만 한다. 많은 수의 볼트가 요구되며, 이것은, 상대적으로 넓은 접촉 표면들 사이에 충분히 높은 접촉 압력을 발생시키도록 설계되고 배치되어야만 한다.

밀봉 시트들은, 터보기계에 의해 처리되는 유체의 높은 압력으로 인한 변형에 종속된다. 플라스틱 시트의 내측 에지, 즉 회전자 하우징과 마주하는 에지는, 시트가 놓이는 평면에서 압축 응력에 종속된다. 더욱이, 접촉 압력의 분포는, 불확실하며 그리고 많은 인자들에 의존한다. 압력 영역이 볼트들의 변형(strain)에 그리고 플라스틱 시트의 이완에 의존하기 때문에, 밀봉 장치의 효율은 예측할 수 없으며, 그리고 설계 과정이 극히 복잡하다.

따라서 축방향으로 분할된 터보기계를 위한 더욱 효율적인 밀봉 장치에 대한 필요가 존재한다.

본 발명에 따라, 실질적으로 선형 전개부(development)를 구비하는 연속적인 밀봉부를 형성하는, 터보기계의 회전 부품들을 완전히 둘러싸는 밀봉 장치가 제공된다. 밀봉 장치는, 터보기계의 압력 영역을 완전히 둘러싸는 환경으로부터 터보기계의 내부를 분리시킨다. 터보기계의 축방향-분할형 하우징을 연결하는 볼트 또는 타이 로드(tie rod)는, 밀봉 장치에 의해 둘러싸이는 영역의 외측에 위치하게 되며, 그리고 그에 따라 "젖은 부품들(wetted parts)"로서 분류되지 않는다.

일부 실시예에서, 예를 들어 볼트 또는 타이-로드에 의해 서로 연결되는 제1 케이싱 및 제2 케이싱 부분으로 구성되는 케이싱을 포함하는, 축방향으로 분리된 터보기계가 제공된다. 제1 및 제2 케이싱 부분은, 제1 접촉 표면 및 제2 접촉 표면으로 각각 구성되며, 그 사이에 밀봉 장치가 배치된다. 제1 및 제2 케이싱 부분은, 회전자가 회전 가능하게 배치되는 하우징을 둘러싼다. 회전자는 일반적으로 샤프트, 및 상기 샤프트 상에 장착되고 그리고 이와 함께 일체로 회전하는 적어도 하나의 임펠러를 포함한다. 적어도 하나의 샤프트 통로가 케이싱을 통해 추가로 제공된다. 샤프트는, 원동기(prime mover), 예를 들어 전기 모터 또는 터빈 엔진에 연결하기 위한 통로를 통해 연장된다. 밀봉 장치는, 제1 및 제2 케이싱 부분의 서로 마주하는 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이에서 연장되는, 선형 밀봉 부재를 포함한다. 유리하게, 밀봉 장치는, 샤프트 통로를 둘러싸는 적어도 하나의 밀봉 링 부분을 추가로 포함한다. 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는 연속적인 밀봉 몸체를 형성한다. 예를 들어, 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는 단일체 부재로서, 예를 들어 단일의 금형에서 단일의 요소로 성형되는 부품으로서, 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는, 별도로 제조되며 그리고 그 후 예를 들어 용접, 접착(gluing), 또는 임의의 다른 적절한 방식에 의해 함께 연결되는, 분리된 부분들로 이루어질 수 있다.

밀봉 장치는, 터보기계의 내부, 즉 그 압력 영역을 완전히 둘러싼다. 예를 들어, 터보기계가 펌프인 경우, 밀봉 장치는, 샤프트가 케이싱을 빠져나오는 관통 통로의 둘레에서 샤프트를 둘러싸고, 뿐만 아니라 펌프의 하나 이상의 임펠러가 배치되는 임펠러실(들) 및 와류실(volute)을 둘러싼다.

그 자체가 알려진 방식으로, 2개의 케이싱 부분은 복수의 볼트에 의해 서로 조여질 수 있다. 선형 밀봉 부재는 유리하게 회전자와 볼트들 사이에 배치되며, 따라서 볼트들은 완전히 젖는 영역의 외측에 있다.

알려진 터보기계에 통상적으로 제공되는 바와 같이, 기계적 밀봉 슬리브가 상기 적어도 하나의 샤프트 통로에 배열될 수 있다. 샤프트는 기계적 밀봉 슬리브를 통해 연장된다. 유리하게, 밀봉 링 부분은 이 경우에, 기계적 밀봉 슬리브와 2개의 케이싱 부분 사이에서, 기계적 밀봉 슬리브의 둘레에 배열된다. 기계적 밀봉 슬리브는, 밀봉 링 부분을 부분적으로 수용하는, 외측 환형 홈을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 터보기계는 기계 케이싱을 통해 연장되며 그리고 상기 케이싱의 반대편 단부들에 배치되는, 2개의 샤프트 통로를 포함할 수 있다. 샤프트의 2개의 반대편 단부 부분은 2개의 샤프트 통로를 통해 연장된다. 바람직한 실시예에서, 각각의 기계적 밀봉 슬리브는, 케이싱과 샤프트 사이에서 각각의 샤프트 통로에 배치될 수 있다. 밀봉 장치는 바람직하게, 2개의 기계적 밀봉 슬리브 중 각각의 하나의 둘레에 각각 배치되는, 2개의 밀봉 링 부분을 포함한다. 2개의 밀봉 링 부분은 선형 밀봉 부재에 연결되어, 그와 함께 연속적인 밀봉 장치를 형성하며, 상기 연속적인 밀봉 장치는 회전자 및 2개의 기계적 밀봉 슬리브를 둘러싼다. 2개의 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는 단일체 부품으로서 이루어지거나, 또는, 예를 들어 접착 또는 용접에 의해, 2개 이상의 부분을 함께 조립함으로써 형성된다. 선형 밀봉 부재는 2개의 부분으로 구성되며, 그 사이에 2개의 밀봉 링 부분이 위치하게 된다. 선형 밀봉 부재를 형성하는 2개의 부분은 유리하게, T-조인트에서 2개의 밀봉 링 부분과 연결되며, 따라서 연속적인 밀봉 부재를 생성한다.

특징들 및 실시예들이 이하에서 개시되며, 그리고 본 설명의 통합된 부분을 형성하는 첨부된 청구범위에 추가로 설명된다. 이상의 개략적인 설명은, 이하의 상세한 설명이 더욱 잘 이해될 수 있도록 그리고 기술분야에 대한 본 기여가 더욱 잘 인식될 수 있도록, 본 발명의 다양한 실시예의 특징을 설명하고 있다. 물론, 이하에 설명될 그리고 첨부된 청구범위에 설명될 발명의 다른 특징들도 있다. 이 점에 있어서, 본 발명의 여러 실시예를 상세히 설명하기 이전에, 본 발명의 다양한 실시예는, 구성의 상세 및 이하의 상세한 설명에 설명되거나 또는 도면에 도시되는 부품들의 배치에 대한, 그들의 적용에 제한되지 않음을 인식해야 한다. 본 발명은 다른 실시예일 수 있으며, 그리고 다양한 방법으로 실시 및 실행될 수 있다. 또한, 여기에 사용되는 어법 및 용어는 설명을 위한 것이며 또한 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 되는 것을 이해해야 될 것이다.

따라서 본 기술분야의 숙련자는, 본 개시가 기초로 하고 있는 개념이, 본 발명의 여러 목적을 실행하기 위한 다른 구조들, 방법들, 및/또는 시스템들을 설계하기 위한 기초로서 용이하게 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서 청구범위는, 등가의 구성들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하지 않는 한, 이러한 등가의 구성들을 포함하는 것으로 간주된다는 것이 중요하다.

첨부한 도면과 관련하여 고려될 때, 실시예들 및 장점들이 이하의 상세한 설명을 참조하여 더욱 잘 인식됨에 따라, 발명의 설명된 실시예 및 그 수반되는 많은 장점의 더욱 완전한 이해가 용이하게 얻어질 것이다.
도 1은 원심 펌프의 개략적인 정면도를 도시하며;
도 2는 제거된 부분을 갖는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도를 도시하고;
도 3은 도 1 및 2의 펌프의 케이싱에 제공되는 샤프트 통로 중 하나의 확대도를 도시하며;
도 4는, 기계적 밀봉 슬리브가 제거된, 샤프트 통로의 확대된 사시도를 도시하고;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉 장치의 일부의 사시도를 도시하며;
도 6은 케이싱 부분들의 2개의 접촉 표면 사이에 배열되는 선형 밀봉 부재의 확대된 개략적인 단면도를 도시한다.

예시적인 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명은 첨부되는 도면들을 참조한다. 상이한 도면들의 동일한 도면부호는, 동일하거나 또는 유사한 요소를 지시한다. 부가적으로, 도면들은 필수적으로 실척으로 도시되지 않는다. 또한, 이하의 상세한 설명은 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

명세서 전체를 통해, "하나의 실시예(one embodiment)" 또는 "실시예(an embodiment)" 또는 "일부 실시예"에 대한 기준은, 실시예와 관련하여 설명된 특별한 특징, 구조, 또는 특성이 개시된 대상에 대한 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서 명세서 전체를 통해 다양한 위치에서 "하나의 실시예에서" 또는 "실시예에서" 또는 "일부 실시예에서"라는 문구의 출현은, 필수적으로 동일한 실시예(들)를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특별한 특징, 구조, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

본 발명이 언급하는 대상에 대한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 제1 케이싱 부분 및 제2 케이싱 부분으로 구성되어, 그 내부에서의 회전을 위해 배열되는 회전자를 위한 하우징을 형성하는, 케이싱을 포함하는 축방향-분할형 터보기계가 제공된다. 회전자는 샤프트, 및 상기 샤프트 상에 장착되는 적어도 하나의 임펠러를 포함한다. 케이싱은 적어도 하나의 샤프트 통로를 포함하며, 이를 통해 샤프트는 케이싱의 내부로부터 케이싱의 외부를 향해 연장된다. 밀봉 장치는, 제1 및 제2 케이싱 부분 사이에서 연장되는, 선형 밀봉 부재를 포함한다. 밀봉 장치는, 상기 적어도 하나의 샤프트 통로를 둘러싸는 적어도 하나의 밀봉 링 부분을 추가로 포함한다. 밀봉 링 부분 및 선형 밀봉 부재는, 연속적인 밀봉 몸체를 형성한다.

도 1은 원심 펌프(1)의 개략적인 정면도를 도시한다. 원심 펌프는, 제1 케이싱 부분(5) 및 제2 케이싱 부분(7)을 갖는 케이싱(3)을 포함한다. 2개의 케이싱 부분(5, 7)은, 펌프(1)의 회전자의 회전 축선(A-A)을 포함하는, 축방향 평면(P-P)을 따라 짝을 이룬다.

각각의 케이싱 부분(5, 7)은 개별적인 접촉 표면을 포함한다. 도면부호 5A는 제1 케이싱 부분(5)의 접촉 표면을 나타내며, 도면부호 7A는 제2 케이싱 부분(7)의 접촉 표면을 나타낸다.

2개의 케이싱 부분(5, 7)은 다수의 볼트(9) 및 너트에 의해 서로 연결된다. 볼트(9)는 예압되며, 그리고 2개의 접촉 표면(5A, 7A)과 그 사이에 제공되는 밀봉 장치 사이에 접촉 압력을 발생시킨다. 밀봉 장치는 추후에 더욱 상세히 설명될 것이다.

볼트들(9)은, 2개의 케이싱 부분(5, 7)에 제공되는 관통 구멍(11)(도 2 참조)을 통해 연장된다. 볼트(9) 및 각각의 구멍(11)은 2개의 케이싱 부분(5, 7)에 의해 형성되는 회전자 하우징(13)의 양 측부 상에 분포된다. 회전자 하우징(13)은 회전자(15)를 수용하고 있다. 일부 실시예에서, 회전자(15)는 샤프트(17), 및 상기 샤프트(17) 상에 키에 의해 결합되며 그리고 그와 함께 회전하는 다수의 임펠러(19)를 포함한다.

일부 실시예에 따라, 샤프트(17)의 대향하는 양 끝단 또는 단부 부분은 모두, 케이싱에 형성되는 각각의 제1 및 제2 통로(21, 23)를 통해 연장된다.

기계적 밀봉 슬리브(25, 27)가 2개의 통로(21, 23) 내에 배열된다. 끝단 샤프트 부분들은 개별적인 기계적 밀봉 슬리브를 통해 연장되며, 그리고 유리하게 케이싱(3)의 대향하는 단부 부분들에 배열되는 개별적인 베어링(29, 31)에 의해 지지된다.

전체적으로 도면부호 33 으로 지시되는 밀봉 장치는, 2개의 케이싱 부분(7, 5)의 2개의 대향하는 접촉 표면(7A, 5A) 사이에 배치된다. 밀봉 장치(33)는 제1 선형 밀봉 부재(35) 및 2개의 밀봉 링 부분(37, 39)으로 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 선형 밀봉 부재(35)는 원형 단면을 갖는다. 다른 실시예에서, 선형 밀봉 부재는 타원형 횡단면을 가질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 선형 밀봉 부재는 다각형 횡단면을 가질 수도 있을 것이다.

밀봉 링 부분들(37, 39)은 선형 밀봉 부재(35)의 횡단면과 유사하거나 또는 동일한 횡단면을 가질 수 있다.

선형 밀봉 부재(35)는 회전자 하우징(13)의 대향하는 측부들 상에 제공되는 2개의 선형 밀봉 부분으로 구성될 수 있다. 각각의 선형 밀봉 부분은, 회전자 하우징(13) 및 볼트들(9)과 개별적인 구멍들(11) 사이에서 연장된다. 2개의 밀봉 링 부분은 선형 밀봉 부재의 2개의 선형 밀봉 부분 사이에 배치되고, 그리고 그와 함께 연속적인 밀봉 장치를 형성한다.

선형 밀봉 부재(35)는 회전자 하우징(13)을, 펌프의 내부로부터 볼트들을 향한 누설을 방지하는, 볼트(9)로부터 유동적으로 분리시킨다.

일부 실시예에서, 2개의 접촉 표면(5A, 7A)은 평탄할 수 있으며, 선형 밀봉 부재(35)는 2개의 마주하는 평탄한 표면(5A, 7A) 사이에 간단히 위치하게 될 수 있다. 다른 실시예에서, 2개의 마주하는 접촉 표면(5A, 7A) 중 적어도 하나는 선형 밀봉 부재(35)를 적어도 부분적으로 수용하는 선형 홈을 가질 수 있다. 도 4에 구체적으로 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 제2 케이싱 부분(7)에 의해 형성되는 접촉 표면(7A)은 회전자 하우징(13) 및, 볼트(9)가 통과하여 연장되는, 구멍(11) 사이에서 연장되는 홈(41)을 갖는다. 선형 밀봉 부재(35)는 홈(41)에 부분적으로 수용된다.

유사한 홈이 반대편 접촉 표면(5A) 상에 제공될 수 있다.

도 6의 확대도는 평탄한 접촉 표면들(5A, 7A)과 직교하는 평면을 따르는 국부적인 단면을 도시하고 있다. 도 6은 접촉 표면(7A)에 제공되는 홈(41), 및 접촉 표면(5A)에 제공되는 반대편 홈(43)을 도시하고 있다. 도 6으로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 선형 밀봉 부재(35)는 실질적으로 원형 횡단면을 갖는다. 선형 밀봉 부재(35)의 직경 및 2개의 홈(41, 43)의 깊이는, 케이싱 부분들이, 하나가 다른 하나의 위에 위치될 때, 볼트(9)가 조여지고, 2개의 케이싱 부분(5, 7)이 접촉 표면들(5A, 7A)을 따라 서로 접촉하고 및/또는 선형 밀봉 부재(35)가 그 사이에 압축되도록 하는 치수를 갖는다. 볼트를 조임으로써, 선형 밀봉 부재(35)는 홈들(41, 43)에 의해 형성된 시트에서 압축되고 그리고 탄성적으로 변형될 것이다. 높은 접촉 압력이 선형 밀봉 부재(35)와 홈들(41, 43)의 표면 사이에 형성될 것이다. 밀봉 부재(35)와 케이싱 부분들(5, 7) 사이의 접촉 표면이 작기 때문에, 밀봉 부재(35)와 케이싱 부분들 사이의 높은 접촉 압력은 볼트(9)를 따르는 작은 인장 응력으로 달성될 수 있다.

다른 실시예에서, 홈은 2개의 마주하는 접촉 표면(5A, 7A) 중 오직 하나에만 제공될 수 있다. 2개의 표면 중 다른 하나는 평탄하다. 또 다른 실시예에서, 두 접촉 표면(5A, 7A)은 평탄할 수 있으며, 선형 밀봉 부재(35)가 그 사이에 위치될 수 있다. 홈(41 또는 43) 또는 이 홈 모두를 사용하는 것은, 밀봉 장치의 위치설정 및 터보기계 케이싱의 조립을 더 용이하게 한다.

도 2에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 선형 밀봉 부재(35)는 기계적 밀봉 슬리브들(25, 27)를 둘러싸는 2개의 밀봉 링 부분(37, 39)와 함께 단일 몸체를 형성한다.

도 5의 확대도는, 2개의 밀봉 링 부분(37, 39) 중 하나, 및 선형 밀봉 부재(35)의 인접한 부분과의 연결을 도시하고 있다. 부품들(35, 37/39)은 도면부호 47 로 도시된 각각의 T-자형 조인트에서 접합된다.

각각의 밀봉 링 부분(37, 39)은 각각의 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)를 둘러싸며, 또한 2개의 케이싱 부분(5, 7)에 의해 형성되는 각각의 통로(21, 23)의 내면과 각각의 기계적 밀봉 슬리브 사이에 배치된다.

일부 실시예에서, 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)의 외면은 환형 홈(49)(도 3)을 가질 수 있다. 밀봉 링 부분(37/39)은, 대응하는 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)의 각각의 환형 홈(49)에 부분적으로 수용된다.

일부 실시예에서, 홈(49)은 생략될 수 있다. 이 경우에, 밀봉 링 부분(37, 39)은 단순히 각각의 기계적 밀봉 슬리브의 원통형 외면 상에 장착될 것이다.

일부 실시예에서, 각각의 통로(21, 23)를 형성하는 2개의 케이싱 부분(5, 7)의 내면은, 각각의 반-환형 홈(51)(도 4 참조)을 가질 수 있다. 이 경우에, 밀봉 링 부분(37, 39)은, 2개의 케이싱 부분(5, 7) 중의 하나가 다른 하나 위에 장착됨에 따라, 2개의 반-환형 홈(51)에 의해 형성되는 환형 홈에 부분적으로 수용된다. 다른 실시예에서, 통로(21, 23)의 내면은 매끄러울 수 있으며, 즉 반-환형 홈(51)이 없을 수 있다. 이 경우에, 밀봉 링 부분(37, 39)은 단순히 통로의 원통형 표면과 접촉하여 장착될 것이다.

환형 홈과 반-환형 홈(49, 51) 중 하나, 다른 하나, 또는 이 둘 모두가 제공될 때, 홈의 깊이 및 밀봉 링 부분(37, 39)의 단면 치수는, 밀봉 링 부분(37, 39)이 볼트(9)의 잠금 시 압착 및 압축되도록 선택되며, 따라서 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)의 둘레에 밀봉 효과를 제공하도록 선택된다. 집중된 접촉 압력은 2개의 밀봉 링 부분(37, 39) 및 이것과 접촉하는 기계적 부품 사이의 제한된 접촉 표면, 즉 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)의 외면 및 통로(21, 23)의 내면 상에 발생된다.

도 4로부터 가장 잘 인식될 수 있는 바와 같이, 반-환형 홈(51)(제공된 경우에)은 접촉 표면들(7A, 5A) 상에 각각 제공된 대응하는 홈(41, 43)과 정렬된다. 선형 밀봉 부재(35)가 각각의 밀봉 링 부분(35, 37)에 연결되는 접합 영역에서 밀봉 장치의 손상을 방지하기 위해, 홈(41, 43) 및 통로의 반-환형 홈(51)은 둥근 에지(55)를 따라 서로 접합되며, 따라서 케이스 조립 도중에 밀봉 부재의 손상 및 스크랩을 피한다.

일부 실시예에서, 2개의 밀봉 부분(37, 39)은 선형 밀봉 부재(35)의 2개의 부분과 별도로 제조될 수 있다. 4개의 부품, 즉 선형 밀봉 부재(35)의 2개의 부분 및 2개의 밀봉 링 부분(37, 39)은, 예를 들어 접착, 용접, 또는 임의의 다른 적절한 방식으로 연속적인 제조 단계에서 서로 연결될 수 있다. 이것은 제조 공정을 상당히 간단하게 하며, 그리고 밀봉 장치(35, 37, 39)를 단일의 단일체 부품으로서 제조하는데 요구되는 복잡한 주형에 대한 필요성을 방지한다. 그러나 이러한 옵션은 배제되지 않는다.

밀봉 장치(35, 37, 39)는 원심 펌프의 전체 내측 하우징(13)의 둘레에 연속적인 밀봉을 제공한다. 선형 밀봉 부재(35)는 볼트(9) 및, 회전자(15)가 배열되는, 내측 하우징(13) 사이에 방사방향 밀봉을 제공하며, 상기 선형 밀봉 부재(35)는, 볼트(9)가 통과하여 연장되는 구멍(11) 및 케이싱(3) 내에 형성되는 와류실 사이에서 전개된다. 2개의 밀봉 부분(37, 39)은, 기계적 밀봉 슬리브(25, 27)의 둘레의, 샤프트(17)의 대향하는 단부들에 축방향 밀봉 효과를 제공한다.

밀봉 장치와 터보기계의 기계적 부분 사이의 작은 접촉 표면은, 충분한 그리고 신뢰성 있는 밀봉을 달성하는데 요구되는, 제한된 예압을 야기한다.

여기에 설명된 대상물의 개시된 실시예는 도면에 도시되었으며, 또한 여러 예시적인 실시예와 관련하여 위에 꼼꼼하게 그리고 상세히 설명되었지만, 본 기술분야의 숙련자에게는 여기에 설명된 신규한 교시, 원리, 및 개념, 그리고 첨부된 청구범위에 인용된 대상물의 이점으로부터 실질적으로 일탈하지 않고 많은 수정, 변화, 및 생략이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 따라서 설명된 혁신의 적절한 범위는, 이런 모든 수정, 변화, 및 생략을 아우르기 위해, 첨부된 청구범위의 가장 광범위한 해석에 의해서만 결정되어야만 한다. 또한, 임의의 공정 또는 방법 단계의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시예에 따라 변화되거나 또는 다시 순서설정될 수 있다.

Claims (12)

1. 축방향-분할형 터보기계로서,
   제1 접촉 표면을 갖는 제1 케이싱 부분 및 제2 접촉 표면을 갖는 제2 케이싱 부분으로 구성되는 케이싱;
   상기 제1 케이싱 부분과 상기 제2 케이싱 부분 사이의 밀봉 장치;
   상기 케이싱에서의 회전을 위해 배치되고, 샤프트 및 상기 샤프트 상에 장착되는 적어도 하나의 임펠러를 포함하는 회전자;
   상기 샤프트가 관통하여 연장되는, 상기 케이싱을 통한 적어도 하나의 샤프트 통로를 포함하며,
   상기 밀봉 장치는, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이에서 연장되는 선형 밀봉 부재, 및 상기 적어도 하나의 샤프트 통로를 둘러싸는 적어도 하나의 밀봉 링 부분을 포함하며; 상기 적어도 하나의 밀봉 링 부분 및 상기 선형 밀봉 부재는 연속적인 밀봉 몸체를 형성하는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 케이싱 부분과 상기 제2 케이싱 부분을 서로 연결하는 다수의 볼트를 더 포함하며, 상기 선형 밀봉 부재는 상기 회전자와 상기 볼트들 사이에 배치되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 샤프트 통로 내에 배열되는 적어도 하나의 기계적 밀봉 슬리브를 더 포함하며, 상기 샤프트는 상기 기계적 밀봉 슬리브를 통해 연장되며; 상기 밀봉 링 부분은 상기 기계적 밀봉 슬리브의 둘레에 배열되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 기계적 밀봉 슬리브는 상기 밀봉 링 부분을 부분적으로 수용하는 외측 환형 홈을 포함하는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 케이싱은, 상기 케이싱의 대향하는 단부들에 배치되는 2개의 샤프트 통로를 포함하며, 상기 샤프트의 2개의 단부 부분은 상기 2개의 샤프트 통로를 통해 연장되며;
   기계적 밀봉 슬리브가, 상기 케이싱과 상기 샤프트 사이에서, 각각의 샤프트 통로 내에 배치되며;
   상기 밀봉 장치는, 상기 기계적 밀봉 슬리브들 중 각각의 하나의 둘레에 각각 배열되는, 2개의 밀봉 링 부분을 포함하며;
   상기 밀봉 링 부분들은 상기 선형 밀봉 부재에 연결되어, 그와 함께 연속적인 밀봉 장치를 형성하며, 상기 연속적인 밀봉 장치는 상기 회전자 및 상기 2개의 기계적 밀봉 슬리브를 둘러싸는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선형 밀봉 부재는, 상기 밀봉 링 부분들에 의해 서로 연결되는 2개의 선형 밀봉 부분을 포함하는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
   각각의 밀봉 링 부분은, 각각의 T-자형 조인트에 의해 선형 밀봉 부재에 연결되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
8. 제 5항, 제 6항, 또는 제 7항에 있어서,
   각각의 기계적 밀봉 슬리브는, 각각의 밀봉 링 부분을 부분적으로 수용하는 외측 환형 홈을 포함하는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 중 적어도 하나는 홈을 포함하며; 상기 선형 밀봉 부재는 상기 홈에 부분적으로 수용되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면은 모두 개별적인 홈을 가지며, 상기 선형 밀봉 부재는 상기 홈에 적어도 부분적으로 수용되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 통로는 환형 홈을 포함하며, 상기 적어도 하나의 밀봉 링 부분은 상기 환형 홈에 적어도 부분적으로 수용되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.
12. 제 5 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 통로는 개별적인 환형 홈을 포함하며, 상기 밀봉 링 부분들은 상기 각각의 환형 홈에 적어도 부분적으로 수용되는 것인, 축방향-분할형 터보기계.

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