KR20150144627A - Brush seal assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 브러시 실 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈의 고정익과 로터 사이 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brush seal assembly, and more particularly, to a brush seal assembly for sealing a clearance between a rotor and a fixed wing of a turbine.
터빈(turbine)은 가스나 스팀(steam) 등 유체의 열에너지를 기계에너지인 회전력으로 변환하는 동력발생 장치로, 유체에 의해 축회전하도록 복수 개의 회전익(bucket)이 구비되는 로터(rotor)와, 로터의 둘레를 감싸도록 설치되며 복수 개의 고정익(diaphram)이 구비되는 케이싱(casing)을 포함하고 있다.A turbine is a power generating device for converting heat energy of a fluid such as gas or steam into rotational force as mechanical energy and includes a rotor having a plurality of buckets for axial rotation by a fluid, And a casing provided with a plurality of diaphragms.
여기서, 가스터빈은 압축기와 연소기 및 터빈을 포함하여 구성된다. 압축기의 회전에 의해 외부 공기가 흡입, 압축된 후 연소기로 보내지고, 연소기에서 압축공기와 연료의 혼합에 의해 연소가 이루어진다. 연소기에서 발생된 고온·고압의 가스는 터빈을 통과하면서 터빈의 로터를 회전시켜 발전기를 구동시키게 된다.Here, the gas turbine comprises a compressor, a combustor and a turbine. The external air is sucked and compressed by the rotation of the compressor, and then sent to the combustor, where combustion is performed by mixing the compressed air and the fuel in the combustor. The high-temperature and high-pressure gas generated in the combustor passes through the turbine and rotates the rotor of the turbine to drive the generator.
스팀터빈의 경우, 고압터빈과 중압터빈 및 저압터빈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 로터를 회전시키는데, 직렬구조로 이루어지는 경우에는 고압터빈과 중압터빈 및 저압터빈이 하나의 로터를 공유한다.In the case of a steam turbine, a high-pressure turbine, a medium-pressure turbine, and a low-pressure turbine are connected in series or parallel to rotate the rotor. In the case of a series structure, a high-pressure turbine, a medium-pressure turbine, and a low-
스팀터빈에서 각각의 터빈들은 케이싱 내부의 로터를 중심으로 고정익과 회전익을 구비하고 있으며, 스팀이 고정익과 회전익을 통과하면서 로터를 회전시켜 발전기를 구동시키게 된다.In the steam turbine, each of the turbines has a fixed wing and a rotating wing around a rotor inside the casing, and the steam is passed through the fixed wing and the rotating wing, and the rotor is rotated to drive the generator.
이때, 가스터빈과 스팀터빈은 고정체(예컨대, 고정익)에 대해 회전체(예컨대, 로터)가 상대적으로 회전하는 구조이므로, 고정체와 회전체 사이 간극으로 고온·고압의 유체 누설이 발생하며, 이러한 유체의 누설은 동력 손실에 따른 에너지 효율 저하의 한 원인이 된다.At this time, since the gas turbine and the steam turbine have a structure in which the rotating body (for example, a rotor) relatively rotates with respect to the fixed body (for example, fixed wing), leakage of high temperature and high pressure fluid occurs in the gap between the fixed body and the rotating body, Such fluid leakage is one of the causes of energy efficiency degradation due to power loss.
이에, 회전체와 고정체 사이 간극에서 발생되는 유체 누설을 감소시키기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다.Therefore, efforts have been continuously made to reduce the leakage of fluid generated in the gap between the rotating body and the fixed body.
유체 누설을 최소화하기 위해서는 우선적으로 고정체와 회전체 사이의 간극을 최소화해야 하나, 간극을 좁히는데에도 갖가지 제약에 의한 한계가 있다.In order to minimize fluid leakage, the gap between the fixed body and the rotating body should be minimized, but there are various limitations in narrowing the gap.
예를 들어, 간극이 지나치게 좁은 경우에는, 회전체의 축회전시 회전체와 고정체가 서로 간섭을 일으켜 러빙(rubbing)에 의한 진동이 발생하게 되고, 이는 기기에 중대한 손상을 일으키게 된다.For example, when the clearance is too narrow, the rotating body and the fixing body may interfere with each other during the rotation of the rotating body, causing vibration due to rubbing, which causes serious damage to the apparatus.
한편, 스팀터빈은 보일러에서 유입되는 고온의 스팀이 회전체와 고정체에 열을 가하기 때문에, 운전 및 기동 정지시 위치에 따라 수 mm 내지 수십 mm까지 팽창 또는 수축하게 된다. 이때, 회전체와 고정체는 소재의 특성이 달라 차등 팽창할 뿐만 아니라, 터빈의 구조에 따라 팽창하는 방향도 상이하여 회전체와 고정체가 운전 중 간섭을 일으켜 러빙이 발생하기도 한다.On the other hand, the steam turbine expands or shrinks from several millimeters to several tens mm depending on the position during operation and start-stop because the high-temperature steam flowing from the boiler exerts heat on the rotor and the fixture. At this time, the characteristics of the rotating body and the fixed body differ not only not only differently, but also the direction of expansion depending on the structure of the turbine, so that the rotating body and the fixed body may interfere with each other during operation and rubbing may occur.
종래에는 통상적으로 라비린스 실(labyrinth seal)을 적용하여 실링(sealing)하였고, 최근에는 라비린스 실에 브러시(brush)를 결합한 브러시 실(brush seal)을 적용하여 고정체와 회전체 사이 간극을 없애고 유연하게 서로 접촉하는 형태로 실링하는 기술이 개발되고 있다.Conventionally, a labyrinth seal has been used for sealing. In recent years, a brush seal having a brush coupled to a labyrinth seal is applied to eliminate the gap between the fixture and the rotating body, A technique of sealing them in the form of contacting each other has been developed.
도 1은 스팀터빈의 고정체와 회전체 사이 간극에 라비린스 실(1)과 브러시 실(2)이 적용된 일 예를 도시한 것으로, 고정체는 케이싱(3)과 고정익(4)을 포함하고, 회전체는 로터(5)와 회전익(6)을 포함한다.1 shows an example in which a labyrinth seal 1 and a
고정익(4)은 케이싱(3)에 고정 결합되고 회전익(6)에 인접하게 구비되며, 회전익(6)은 고정익(4)에 인접한 상태로 로터(5)와 일체로 축회전한다.The
이때, 고정익(4)과 회전익(6) 사이의 간극 및 고정익(4)과 로터(5) 사이의 간극에는 기밀을 위한 실링이 필요하다.At this time, sealing is required for the gap between the
도 2는 미국등록특허 US 6,790,001(특허문헌 1)에서 개시된 브러시 실로서, 실 링(seal ring)(40)의 저면에 라비린스 실(50)과 브러시 실(42)이 구비되고, 브러시(44)의 끝단부(52)가 로터(14) 외주면에 접촉하는 예를 도시하고 있다.FIG. 2 is a brush seal disclosed in US Pat. No. 6,790,001 (Patent Document 1). The
여기서, 브러시 실(42)은 브러시(44)와, 브러시(44)의 전·후 양측에 배치되어 브러시(44)를 지지하는 한 쌍의 플레이트(46,48)를 포함하는데, 플레이트(46,48)와 로터(14) 접촉시 열 발생을 방지하기 위해, 플레이트(46,48)의 끝단부는 로터(14)의 외주면으로부터 이격하여 위치하게 된다.The
이때, 플레이트(46,48)의 끝단부와 로터(14) 사이 간격이 멀면 그 사이로 유체 누설량이 증가하게 되고, 간격이 좁으면 플레이트(46,48)와 로터(14)의 러빙(rubbing)으로 인해 열과 진동이 발생하게 되는 문제가 있다.
At this time, if the distance between the end portions of the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 로터와의 러빙으로 인한 열 발생과 마모를 줄일 수 있는 브러시 실 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a brush seal assembly capable of reducing heat generation and wear due to rubbing with a rotor.
또한, 본 발명의 일 실시예는 실링 효과 향상으로 인해 터빈 효율을 증대시킬 수 있는 브러시 실 어셈블리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a brush seal assembly capable of increasing turbine efficiency due to an improvement in sealing effect.
또한, 본 발명의 일 실시예는 간단한 구성으로서 조립이 용이하고 가격 경쟁력을 가진 브러시 실 어셈블리를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a brush seal assembly which is simple in construction and easy to assemble and is cost competitive.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 터빈의 고정익과 로터 사이 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서, 상기 고정익의 일측에 일단이 삽입되고 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되는 브러시; 상기 브러시의 일측을 지지하는 지지 스트립; 및 상기 지지 스트립의 일측을 지지하는 백플레이트를 포함하는 브러시 실 어셈블리가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a brush seal assembly for sealing a clearance between a fixed blade and a rotor of a turbine, the brush seal assembly comprising: a brush having one end inserted into the fixed blade and the other end protruding in the rotor direction; A support strip for supporting one side of the brush; And a back plate supporting one side of the support strip.
또한, 상기 브러시의 타측을 지지하는 백플레이트를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a back plate for supporting the other side of the brush.
이때, 상기 고정익의 일측에 브러시 삽입홈이 형성되고, 상기 브러시의 일단과 상기 지지 스트립의 일단이 상기 브러시 삽입홈의 중간부에 용접 고정되며, 상기 브러시와 상기 지지 스트립의 양측이 상기 백플레이트에 의해 각각 지지된다.One end of the brush and one end of the support strip are welded and fixed to the middle portion of the brush insertion groove, and both sides of the brush and the support strip are connected to the back plate Respectively.
또한, 상기 지지 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성될 수 있다.In addition, at least one bent portion may be formed on the supporting strip.
이때, 상기 굴곡부와 상기 브러시 사이에 압력 포켓이 형성된다.At this time, a pressure pocket is formed between the bent portion and the brush.
상기 지지 스트립은, 상기 브러시의 일측면을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 일단에서 상기 브러시의 일단을 감싸도록 절곡 형성되는 절곡부를 포함한다.The support strip includes a support portion for supporting one side of the brush and a bent portion bent at one end of the support portion so as to surround one end of the brush.
또한, 상기 지지 스트립은, 상기 절곡부의 일단에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮도록 연장되는 연장부를 더 포함할 수 있다.The support strip may further include an extension portion extending from one end of the bent portion to cover a portion of the other side surface of the brush.
이때, 상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성될 수 있으며, 상기 굴곡부와 상기 브러시 사이에는 압력 포켓이 형성된다.At this time, at least one bend portion may be formed on the support portion, and a pressure pocket is formed between the bend portion and the brush.
아울러, 상기 브러시의 타측에, 상기 연장부를 상기 브러시에 대하여 가압 지지하는 앵커링 부재가 개재될 수 있다.In addition, an anchoring member for pressingly supporting the extension portion against the brush may be provided on the other side of the brush.
이때, 상기 고정익의 일측에 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈이 형성되고, 상기 브러시 삽입홈의 일측에 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈이 형성된다.At this time, a brush insertion groove into which the brush is inserted is formed at one side of the fixed wing, and an anchoring member insertion groove into which the anchoring member is inserted is formed at one side of the brush insertion groove.
이때, 상기 앵커링 부재 삽입홈은 상기 브러시 삽입홈의 일측에서 상기 로터 방향으로 단차 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the anchoring member insertion groove is formed stepwise from one side of the brush insertion groove toward the rotor.
한편, 상기 지지 스트립의 상기 로터 대향단은, 상기 브러시의 타단 보다 상기 로터의 반경 방향 외측으로 더 이격하여 배치된다.On the other hand, the rotor-side end of the support strip is disposed further away from the other end of the brush in the radial direction of the rotor.
또한, 상기 백플레이트의 상기 로터 대향단은, 상기 지지 스트립의 상기 로터 대향단 보다 상기 로터의 반경 방향 외측으로 더 이격하여 배치된다.
Further, the rotor-side end of the back plate is disposed further radially outward of the rotor than the rotor-side end of the support strip.
본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 의하면, 브러시의 일면을 얇은 두께의 지지 스트립이 지지하므로, 로터와의 러빙에 의한 열과 마모 발생이 종래에 비해 감소하게 되는 효과가 있다.According to the brush seal assembly of the embodiment of the present invention, since the thin support strip is supported on one side of the brush, heat and abrasion due to rubbing with the rotor are reduced as compared with the prior art.
이에 따라, 브러시를 지지하는 지지 스트립과 로터 사이 간격을 줄여 유체 누설을 최소화할 수 있어 실링 효과 및 터빈 효율을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the gap between the support strip supporting the brush and the rotor can be reduced to minimize the leakage of the fluid, thereby improving the sealing effect and the turbine efficiency.
아울러, 간단한 구조로서 조립이 용이하며, 비용이 저렴한 브러시 실 어셈브리를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a brush seal assembly which is simple in structure, easy to assemble, and low in cost.
지지 스트립은 하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장된 제1 지지 스트립이 탄성 복원력을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 지지 스트립에서 상단까지 연장된 제2 지지 스트립은 상기 제1 지지 스트립과 상이한 재질로 형성된다.The first support strip extends from the lower end to the upper end of the support strip and is formed of a material having elastic restoring force. The second support strip extending from the first support strip to the upper end is formed of a material different from the first support strip do.
지지 스트립은 세로 방향을 기준으로 브러시와 대향되는 제1 지지 스트립에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고 백 플레이트와 대향되는 제2 지지 스트립에는 상기 제1 지지 스트립과 상이한 재질로 형성된다.The supporting strip is divided into a first supporting strip, which is opposed to the brush with respect to the longitudinal direction, and a second supporting strip which is opposed to the back plate, and is formed of a material different from the first supporting strip.
지지 스트립은 하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장되고 브러시와 대향되는 제1 지지 스트립에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고 나머지 제2 지지 스트립은 상기 제1 지지스트립과 상이한 재질로 형성된다.The support strip extends from the lower end to the upper end of the first support strip, and the first support strip is divided into a material having an elastic restoring force and the other second support strip is formed of a material different from the first support strip.
상기 압력 포켓이 형성된 지지스트립과 대향되는 백 플레이트는 상기 압력 포켓의 라운드진 외주면과 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.And the back plate opposed to the support strip having the pressure pockets formed therein is kept in close contact with the rounded outer circumferential surface of the pressure pocket.
압력 포켓은 지지스트립의 길이 방향을 따라 서로 다른 반경으로 형성된다.The pressure pockets are formed with different radii along the longitudinal direction of the support strip.
상기 앵커링 부재는 ㅁ자 형태로 이루어져 지지 스트립에서 연장된 연장부의 외주면에 일면이 밀착되고 다른면은 앵커링 부재 삽입홈에 완전 밀착된 상태로 끼움 결합된다.
The anchoring member is formed in the shape of a letter, and is tightly fitted into the anchoring member insertion groove in a state in which one surface is in close contact with the outer peripheral surface of the extension extending from the support strip and the other surface is in tight contact with the anchoring member insertion groove.
도 1은 스팀터빈의 고정체와 회전체 사이 간극에 라비린스 실과 브러시 실이 적용된 일 예를 도시한 개략도이다.
도 2는 종래의 브러시 실 어셈블리의 일 예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 또 다른 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지지 스트립의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지 스트립의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 앵커링 부재의 다른 실시 예를 도시한 도면.1 is a schematic view showing an example in which a labyrinth seal and a brush seal are applied to a gap between a fixed body and a rotating body of a steam turbine.
2 is a schematic view showing an example of a conventional brush seal assembly.
3 is a schematic view of a brush seal assembly according to a first embodiment of the present invention.
4 is a use state diagram of the brush seal assembly according to the first embodiment of the present invention.
5 is another use state view of the brush seal assembly according to the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of a brush seal assembly according to a second embodiment of the present invention.
7 is a schematic view of a brush seal assembly according to a third embodiment of the present invention.
8 is a schematic view of a brush seal assembly according to a fourth embodiment of the present invention.
9-11 illustrate another embodiment of a support strip according to the first embodiment of the present invention.
12-13 illustrate another embodiment of a support strip according to a second embodiment of the present invention.
14 is a view showing another embodiment of an anchoring member according to the fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood that the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it may be understood that other elements may be present in between . On the other hand, when it is mentioned that an element is directly connected to or directly connected to another element, it can be understood that there is no other element in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. It is to be understood that the term " comprising, " or " comprising " as used herein is intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs . Terms such as those defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art and, unless explicitly defined herein, are interpreted in an ideal or overly formal sense .
또한, 이하의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
In addition, the following embodiments are provided so as to explain the invention more clearly to those skilled in the art. The shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.3 is a schematic view of a brush seal assembly according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 로터(5)와 대향하는 고정익(4)의 일 면에 실 장착홈(7)이 형성되고, 실링 몸체(8)가 실 장착홈(7)에 결합한다.1, a
실링 몸체(8)는 전체적으로 로터(5)의 외측을 둘러싸는 링(ring) 형태로서, 실 장착홈(7)에 삽입·결합되는 결합부(9)와, 결합부(9)의 일측에서 로터(5)의 외주면 방향으로 폭이 확장 형성되는 몸체부(12)를 포함한다.The sealing
이때, 실링 몸체(8)의 결합부(9)는, 실 장착홈(7)으로 삽입되는 삽입부(10)와, 삽입부(10)의 일측에서 폭이 확장 형성되고 실 장착홈(7)의 단턱(7a)에 걸려서 결합되는 걸림부(11)를 포함한다.At this time, the engaging
실링 몸체(8)의 몸체부(12)는 걸림부(11)와 대향하도록 삽입부(10)의 반대쪽에 폭이 확장되어 형성되며, 저면에 복수 개의 라비린스 실(1)이 폭 방향을 따라 서로 이격하여 돌출 형성된다.The
몸체부(12)의 저면 중앙에 장착홈(13)이 형성되며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)는 그 일측 단부가 상기 장착홈(13)에 장착된다.A mounting
본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이 브러시(110)와, 브러시(110)의 일측을 지지하는 지지 스트립(120), 지지 스트립(120)의 일측 및 브러시(110)의 타측을 지지하는 한 쌍의 백플레이트(130,140)를 포함한다.3, the
브러시(110)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(110)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.The
브러시(110)의 일단은 장착홈(13)으로 삽입되어 용접부(150)에 의해 용접 고정되며, 타단은 로터(5)의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터(5) 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(110)를 기준으로 로터(5)의 축 방향 양측이 브러시(110)에 의해 실링된다.One end of the
더욱 상세하게는, 도면상 브러시(110) 우측의 압력(PH)이 좌측의 압력(PL)보다 상대적으로 고압이며, 브러시(110)는 고압 영역에서 저압 영역으로 유동하는 유체를 실링한다.More specifically, the pressure PH on the right side of the
이때, 브러시(110)의 일면(111) 즉, 저압 영역 쪽 일면(111)에 지지 스트립(120)이 밀착하도록 구비된다. 지지 스트립(120)은 브러시(110)와 함께 그 일단이 장착홈(13)으로 삽입되어 고정된다. 이 지지 스트립(120)은 브러시(110) 양측의 압력차에 의한 브러시(110)의 변형을 지지하는 역할을 한다.At this time, the
지지 스트립(120)은 얇은 플레이트의 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 탄성을 가지는 것이 바람직하다. 열에 비교적 강한 합성수지 재질로 이루어질 수도 있으며, 바람직하게는 탄성을 가진 금속 재질로 이루어진다. 이때, 지지 스트립(120)은 브러시(110)와 함께 용접부(150)에 의해 장착홈(13)의 중간부에 용접 고정된다.The
지지 스트립(120)의 로터(5) 방향으로 연장된 타단은 브러시(110)의 타단 내측에 위치한다. 이는 지지 스트립(120)과 로터(5)의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 브러시(110)의 끝단부에 비해 지지 스트립(120)의 끝단부가 로터(5)의 외주면으로부터 반경 방향 외측으로 더 이격하여 위치하게 된다. The other end extending in the direction of the
다만, 지지 스트립(120)은 탄성을 가진 얇은 플레이트 형상이므로, 로터(5)와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래 브러시(110) 양측을 지지하는 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 플레이트에 비해 로터(5)와의 간격을 줄여 실링 효율을 증대시킬 수 있다.However, since the
한편, 브러시(110)와 지지 스트립(120)의 양측으로 각각 하나씩 한 쌍의 백플레이트(130,140)가 장착홈(13)에 개재된다. 장착홈(13)의 일측으로 압입된 제1 백플레이트(130)는 지지 스트립(120)의 일측을 지지한다. 또한, 장착홈(13)의 타측으로 압입된 제2 백플레이트(140)는 브러시(110)의 타측 즉, 고압 영역 쪽 일면(112)을 지지한다. On the other hand, a pair of
여기서, 제1 백플레이트(130)와 제2 백플레이트(140)는 유체의 유동에 대하여 브러시(110) 및 지지 스트립(120)을 지지하는 역할을 한다. 저압측 영역에 배치되는 제1 백플레이트(130)는 지지 스트립 대향면(131)이 지지 스트립(120)의 일면에 밀착된다. 고압측 영역에 배치되는 제2 백플레이트(140)는 브러시 대향면(141)의 하단부에 단차부(142)가 형성되어, 브러시(110)와 제2 백플레이트(140) 사이에 소정의 틈새(143)가 형성된다.Here, the
이때, 백플레이트(130,140)의 로터(5) 대향단(도면상 하단)은 지지 스트립(120)의 로터(5) 대향단(도면상 하단)의 내측에 위치한다. 이는 백플레이트(130,140)와 로터(5)의 러빙 방지를 위한 것으로, 지지 스트립(120)의 끝단부에 비해 백플레이트(130,140)의 끝단부가 로터(5)의 외주면으로부터 반경 방향 외측으로 더 이격하여 위치하게 된다.At this time, the
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 백플레이트(130,140)와 지지 스트립(120)에 의해 브러시(110)가 견고히 지지되는 한편, 지지 스트립(120)과 로터(5)의 러빙 발생시 지지 스트립(120)이 탄성 변형되므로 종래에 비해 열 발생과 마모가 저감되는 효과를 볼 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 사용 상태도이다.4 is a use state diagram of the brush seal assembly according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 실링 몸체(8)의 저면 중앙에 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)를 장착하는 한편, 실링 몸체(8)의 폭 방향을 따라 복수 개의 실 스트립(50')이 서로 이격하여 구비될 수 있다.4, the
이때, 실 스트립(50')은 일단이 실 스트립 장착홈(13')에 삽입·고정되고, 타단이 로터(5, 도 1 참조) 방향으로 연장된다. 실 스트립(50')은 전체적으로 'J'자 형태를 이루며, 실 스트립 장착홈(13')으로 삽입되어 실 스트립 장착홈(13')의 벽면을 따라 절곡되는 절곡부(51')와, 절곡부(51')의 일단에서 로터(5) 방향으로 연장 형성되는 연장부(52')를 포함한다.At this time, one end of the thread strip 50 'is inserted and fixed in the thread thread mounting groove 13', and the other end is extended in the direction of the rotor 5 (see FIG. 1). The yarn strip 50 'has a J-shape as a whole and includes a bent portion 51' inserted into the yarn strip mounting groove 13 'and bent along the wall surface of the yarn strip mounting groove 13' And an extension portion 52 'extending from one end of the portion 51' in the direction of the
이 경우, 종래의 라비린스 실(1, 도 1 참조)을 형성하는 예에 비해 그 구조가 간단하므로, 더욱 저렴한 비용으로 고정체와 회전체 사이 실링을 구현할 수 있는 장점이 있다.In this case, since the structure is simple as compared with the example of forming the conventional labyrinth seal 1 (see Fig. 1), sealing between the stationary body and the rotating body can be realized at a lower cost.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)와 종래의 라비린스 실(1)을 함께 적용할 수도 있다. 도 5는 이처럼 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)와 종래의 라비린스 실(1)이 함께 적용된 다른 예를 도시한 사용 상태도이다. Meanwhile, the
아울러, 이하에서 설명하는 실시예의 블러시 실 어셈블리 역시, 도 4에 도시된 바와 같이 실링 몸체(8)의 폭 방향을 따라 복수 개가 서로 이격하여 구비되는 실 스트립(50')과 함께 사용되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 종래의 라비린스 실(1)과 함께 사용될 수 있음은 물론이다.
4, a plurality of the brush seal assemblies may be used together with the seal strip 50 'spaced apart from each other along the width direction of the sealing
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.6 is a schematic view of a brush seal assembly according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100a)는, 도 3을 참조하여 전술한 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)와 기본적인 구성이 유사하며, 다만 지지 스트립(120)에 적어도 하나 이상의 굴곡부(121)가 형성된다는 점에서 차이가 있다.The
따라서, 전술한 제1 실시예의 구성과 동일 기능의 동일 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고, 이하 중복 설명은 생략하기로 한다.Therefore, the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 지지 스트립(120)에 적어도 하나 이상의 굴곡부(121)가 형성된다. 이때, 지지 스트립(120)의 일측을 지지하는 제1 백플레이트(130)의 지지 스트립 대향면(131)에는 굴곡부(121)를 수용하기 위한 단차부(132)가 형성된다. According to the second embodiment of the present invention, at least one
도 6에 도시된 실시예의 경우, 굴곡부(121)가 원호형 단면 형태로 형성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반원형 또는 삼각형이나 사각형 등의 다각형 단면 형태로 형성될 수도 있다.In the case of the embodiment shown in FIG. 6, the
아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수 개의 굴곡부(121)는 서로 이격하여 형성될 수도 있고 웨이브 형태로 연속하여 형성될 수도 있다. 즉, 굴곡부(121)의 개수와 돌출 높이, 서로 간의 간격 등의 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.In addition, the plurality of
한편, 각각의 굴곡부(121)와 브러시(110) 사이에는 고압 영역의 유체가 유입되는 공간인 압력 포켓(122)이 형성된다. Between each
이 압력 포켓(122)은, 압력 포켓(122)으로 유입된 고압 유체의 압력에 의해 브러시(110)의 저압 영역 쪽 일면(111)을 지지하는 역할을 하며, 고압 영역의 유체는 브러시(110)를 이루는 강모들 사이의 틈새를 통해 압력 포켓(122)으로 유입된다.The pressure pockets 122 serve to support one
아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴곡부(121)에 의해, 지지 스트립(120)의 강성(stiffness)이 향상되는 효과도 있다.
In addition, the stiffness of the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.7 is a schematic view of a brush seal assembly according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이 브러시(210)와, 브러시(210)의 일측을 지지하는 지지 스트립(220)과, 지지 스트립(220)의 일측을 지지하는 백플레이트(230), 및 브러시(210)의 타측을 지지하는 앵커링 부재(240)를 포함한다.7, the
브러시(210)는 복수 개의 강모를 포함하여 이루어지며, 브러시(210)를 이루는 강모의 개수와 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.The
브러시(210)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터(5, 도 1 참조)의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터(5) 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(210)를 기준으로 로터(5)의 축 방향 양측이 브러시(210)에 의해 실링된다.One end of the
더욱 상세하게는, 도면상 브러시(210) 우측의 압력(PH)이 좌측의 압력(PL)보다 상대적으로 고압이며, 브러시(210)는 고압 영역에서 저압 영역으로 유동하는 유체를 실링한다.More specifically, the pressure PH on the right side of the
이때, 브러시(210)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면(211)에 지지 스트립(220)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(220)은 브러시(210) 양측의 압력차에 의한 브러시(210)의 변형을 지지하는 역할을 한다.The
지지 스트립(220)은 "J"자형 단면을 가진 얇은 플레이트의 링 형상이며, 금속뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 본 실시예의 지지 스트립(220)은 도 4를 참조하여 설명한 실 스트립(50', 도 4 참조)으로도 이용될 수 있다.The
본 발명의 제3 실시예에 따른 지지 스트립(220)은, 브러시(210)의 일측면을 지지하는 지지부(221)와, 지지부(221)의 일단에서 브러시(210)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 절곡부(222)를 포함한다.The supporting
또한, 지지 스트립(220)의 이탈 방지를 위해, 절곡부(222)의 일단에서 연장부(223)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(220)의 일단이 브러시(210)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(220)의 연장부(223)가 브러시(210)의 타측면 일부를 덮게 된다.In order to prevent the separation of the
이때, 지지 스트립(220)의 타단은 브러시(210)의 타단 내측에 위치한다. 이는, 지지 스트립(220)과 로터(5)의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이 브러시(210)의 끝단부에 비해 지지 스트립(220)의 끝단부가 로터(5)의 외주면으로부터 더 이격한 지점에 위치하게 된다.At this time, the other end of the
다만, 지지 스트립(220)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터(5)와의 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 로터(5)와의 간격을 줄여 실링 효율을 증대시킬 수 있다.However, since the
브러시(210)와 지지 스트립(220)은 브러시(210)의 일단이 지지 스트립(220)의 절곡부(222)에 의해 감싸진 상태로 실링 몸체(8, 도 1 참조)의 몸체부(12, 도 1 참조) 저면 중앙에 형성된 브러시 삽입홈(13a)에 삽입된다.The
또한, 지지 스트립(220)의 일측을 지지하기 위해 백플레이트(230)가 브러시 삽입홈(13a)에 삽입된다. 이때, 백플레이트(230)와 로터(5)의 러빙 방지를 위해, 백플레이트(230)의 로터(5) 대향단은 지지 스트립(220)의 로터(5) 대향단 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(220)의 끝단부에 비해 백플레이트(230)의 끝단부가 로터(5)의 외주면으로부터 반경 방향 외측으로 더 이격하여 위치하게 된다.Further, a
아울러, 브러시(210)와 지지 스트립(220) 및 백플레이트(230)의 이탈 방지를 위해 앵커링 부재(240)가 브러시 삽입홈(13a) 일측의 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된다.The anchoring
이 앵커링 부재(240)는 지지 스트립(220)의 연장부(223)를 브러시(210) 방향으로 가압하며, 이에 따라 브러시(210)와 지지 스트립(220)이 백플레이트(230) 방향으로 가압되어, 브러시(210)와 지지 스트립(220) 및 백플레이트(230)가 브러시 삽입홈(13a) 내에 견고히 고정된다. The anchoring
일 예로서, 앵커링 부재(240)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로, 길이 방향으로 다수 개의 가닥이 꼬인 와이어 형상을 이룰 수 있다.As an example, the anchoring
또한, 앵커링 부재(240)가 지지 스트립(220)의 연장부(223)를 가압할 수 있도록, 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 브러시 삽입홈(13a)의 일측에서 로터(5) 방향으로 단차 형성되는 것이 바람직하다. The anchoring
예컨대, 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 바닥면이 브러시 삽입홈(13a)의 바닥면 일측에서 로터(5) 방향으로 돌출 형성된다.For example, the bottom surface of the anchoring
바람직하게는, 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 바닥면이 지지 스트립(220)의 절곡부(222)와 연장부(223) 경계에 대응하여 형성되며, 따라서 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된 앵커링 부재(240)는 도 7에 도시된 바와 같이 지지 스트립(220)의 연장부(223)를 집중적으로 가압함으로써 브러시(210)와 지지 스트립(220) 및 백플레이트(230)를 브러시 삽입홈(13a) 내에 견고히 고정시키게 된다.The bottom surface of the anchoring
본 발명의 제3 실시예에 의하면, 브러시(210)의 저압 영역 쪽 일면(211)을 지지 스트립(220)의 지지부(221)가 지지하는 한편, 지지 스트립(220)의 지지부(221)는 백플레이트(230)에 의해 지지되므로, 브러시(210) 양측의 압력차에 의한 브러시(210)의 변형과 이에 따른 유체 누설이 저감되는 효과가 있다.According to the third embodiment of the present invention, the
본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)는, 실링 몸체(8)의 브러시 삽입홈(13a)에 브러시(210)와 지지 스트립(220) 및 백플레이트(230)를 삽입하고, 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 앵커링 부재(240)를 압입하여, 앵커링 부재(240)에 의해 브러시(210)와 지지 스트립(220) 및 백플레이트(230)가 가압 지지되도록 함으로써 설치가 완료된다. 따라서, 간단한 구조로서 조립이 용이하여 제작 및 조립 비용이 절감되는 효과가 있다.
The
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.8 is a schematic view of a brush seal assembly according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200a)는, 도 7을 참조하여 전술한 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)와 기본적인 구성이 유사하며, 다만 지지 스트립(220)에 적어도 하나 이상의 굴곡부(224)가 형성된다는 점에서 차이가 있다.The
따라서, 전술한 제3 실시예의 구성과 동일 기능의 동일 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고, 이하 중복 설명은 생략하기로 한다.Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components having the same functions as those of the third embodiment described above, and a duplicate description will be omitted below.
본 발명의 제4 실시예에 의하면, 지지 스트립(220)의 지지부(221)에 적어도 하나 이상의 굴곡부(224)가 형성된다. 이때, 지지 스트립(220)의 일측을 지지하는 백플레이트(230)의 지지 스트립 대향면(231)에는 굴곡부(224)를 수용하기 위한 단차부(232)가 형성된다. According to the fourth embodiment of the present invention, at least one
도 8에 도시된 실시예의 경우, 굴곡부(224)가 원호형 단면 형태로 형성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반원형 또는 삼각형이나 사각형 등의 다각형 단면 형태로 형성될 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 8, the
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수 개의 굴곡부(224)는 서로 이격하여 형성될 수도 있고 웨이브 형태로 연속하여 형성될 수도 있다. 즉, 굴곡부(224)의 개수와 돌출 높이, 서로 간의 간격 등의 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다. In addition, the plurality of
이때, 지지부(221)에 형성되는 굴곡부(224)에 의해, 지지 스트립(220)의 강성(stiffness)이 향상되는 효과가 있다.At this time, the stiffness of the
한편, 각각의 굴곡부(224)와 브러시(210) 사이에는 고압 영역의 유체가 유입되는 압력 포켓(225)이 형성된다. Between each
이 압력 포켓(225)은 브러시(210)를 이루는 강모들 사이의 틈새를 통해 유입되는 고압 영역의 유체에 의해 고압을 형성하여, 브러시(210)의 저압 영역 쪽 일면(211)을 지지하는 역할을 한다.The pressure pockets 225 form a high pressure by the fluid in the high pressure region flowing through the gap between the bristles constituting the
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200a)에 의하면, 브러시(210)의 저압 영역 쪽 일면(211)을 지지하는 압력 포켓(225)에 의해, 브러시(210)의 변형과 이에 따른 유체 누설을 저감할 수 있다.In other words, according to the
본 발명의 제1 실시 예에 의한 지지 스트에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A support strut according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
첨부된 도 9를 참조하면, 지지 스트립(120)은 로터(5)를 통해 가해지는 하중에 따른 탄성 변형을 위해 하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장된 제1 지지 스트립(121)이 탄성 복원력을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 지지 스트립(121)에서 상단까지 연장된 제2 지지 스트립(122)은 상기 제1 지지 스트립(121)과 상이한 재질로 형성된다.9, the
제1 지지 스트립(121)은 확대도에 도시된 바와 같이 하단에서부터 일정 길이로 상부를 향해 연장되며 확대도에 도시된 길이로 반드시 한정하지 않고 변경 가능함을 밝혀둔다.
It is noted that the
제2 지지 스트립(122)은 제1 지지 스트립(121)과는 상이한 재질로 이루어지는데, 일 예로 스틸 또는 탄성 복원력을 갖는 재질로 이루어진다. 이때 제1 지지 스트립(122)의 탄성 복원력과는 상이한 탄성 복원력을 갖고 있으므로 브러시(110)에 대한 지지력이 저하되는 것을 방지하고 로터(5)와 접촉되는 하단부위에 대한 탄성 변형을 보다 용이하게 이루어지도록 하여 러빙에 따른 열 발생과 마모를 저감시킬 수 있다.
The
첨부된 도 10을 참조하면, 지지 스트립(120)은 세로 방향을 기준으로 브러시와 대향되는 제1 지지 스트립(121)에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고 백 플레이트(130)와 대향되는 제2 지지 스트립(122)에는 상기 제1 지지 스트립(121)과 상이한 재질로 형성된다.Referring to FIG. 10, the
본 실시 예에서는 전술한 실시 예와는 다르게 제1,2 지지 스트립(121,122)이세로 방향으로 각각 분할되는데, 제1 지지 스트립(121)은 확대도에 도시된 바와 같이 제2 지지 스트립(122)에 비해 두께가 얇게 이루어진다.In this embodiment, the first and second support strips 121 and 122 are each divided in the direction of the
이 경우 로터(5)와 지지 스트립(120)이 접촉되어 세로 방향으로 하중이 가해지는 경우 브러시(110)의 길이 방향에서의 지지력(110)이 향상된다.In this case, when the
또한 유체가 PH에서 PL로 이동될 경우 브러시(110)에 밀착된 제1 지지 스트립(121)이 길이 방향으로 보다 용이하게 탄성 변형되어 브러시(110)에 가해지는 응력 집중을 최소화할 수 있다.
In addition, when the fluid is moved from PH to PL, the
첨부된 도 11을 참조하면, 지지 스트립(120)은 하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장되고 브러시(110)와 대향되는 제1 지지 스트립(121)에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고, 나머지 제2 지지 스트립(122)은 상기 제1 지지 스트립(121)과 상이한 재질로 형성된다.11, the
이 경우 브러시(110)와 밀착된 지지 스트립(120)이 세로 방향 또는 가로 방향(횡 방향)으로 불규칙하게 탄성 변형되는 경우 브러시(110)에 대한 지지력 향상과 변형 발생을 최소화 시켜 장기간 사용시에도 내구성을 향상시킬 수 있다.
In this case, when the
본 발명에 의한 제2 실시 예에 따른 지지 스트립에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A support strip according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
첨부된 도 12를 참조하면, 지지 스트립(120)은 브러시(110)의 대향면에 형성된 압력 포켓(122)이 상기 지지스트립(120)의 길이 방향을 따라 서로 다른 반경으로 형성된다. 예를 들어 길이 방향을 기준으로 하단에 형성된 압력 포켓과 중앙 및 상측에 형성된 압력 포켓은 반경이 상이하게 형성된다.12, the support strips 120 are formed at different radii along the longitudinal direction of the support strips 120, such that the pressure pockets 122 formed on the opposite sides of the
예를 들어 하단에 형성된 압력 포켓의 반경이 상대적으로 크게 형성될 경우 증가된 반경에 유입되는 유체량이 증가되어 브러시(110)의 하단을 향해 직접적으로 전달되는 압력 변동으로 인한 진동 발생을 최소화할 수 있다.
For example, when the radius of the pressure pocket formed at the lower end is relatively large, the amount of the fluid flowing into the increased radius is increased, so that the occurrence of vibration due to the pressure fluctuation directly transmitted to the lower end of the
첨부된 도 13을 참조하면, 백 플레이트(130)는 지지스트립(120)과 대향되는 대향면이 압력 포켓(122)의 라운드진 외주면과 밀착된 상태가 유지되도록 형성된다.Referring to FIG. 13, the
이 경우 백 플레이트(130)가 지지스트립(120)에 밀착된 상태가 보다 안정적으로 유지되어 고압의 유체가 브러시(110)를 경유하여 백 플레이트(130)로 이동되는 경우에 안정적으로 지지할 수 있고, 압력 변동으로 인한 진동 발생을 상대적으로 최소화 시킬 수 있다.
In this case, the state in which the
첨부된 도 14를 참조하면, 앵커링 부재(240)는 ㅁ자 형태로 이루어져 지지 스트립(220)에서 연장된 연장부(223)의 외주면에 일면이 밀착되고 다른면은 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 완전 밀착된 상태로 끼움 결합된다.Referring to FIG. 14, the anchoring
앵커링 부재(240)는 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되므로 삽입된 이후에도 빈 공간이 발생되지 않고 지지 스트립(220)에 대한 고정을 안정적으로 유지시켜 브러시(210)에 대한 고정 상태를 전 구간에서 일정하게 유지시킨다.Since the anchoring
이로 인해 러빙 형상으로 인한 브러시(110)의 오작동을 예방하여 안정적으로 실링된 상태를 유지시킨다.This prevents malfunction of the
100,100a,200,200a : 브러시 실 어셈블리
110,210 : 브러시
120,220 : 지지 스트립
130,140,230 : 백플레이트
240 : 앵커링 부재
121,224 : 굴곡부
122,225 : 압력 포켓100, 100a, 200, 200a: Brush seal assembly
110,210: Brush
120, 220: support strip
130, 140, 230:
240: anchoring member
121,224:
122,225: pressure pocket
Claims (20)
상기 고정익의 일측에 일단이 삽입되고 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되는 브러시;
상기 브러시의 일측을 지지하는 지지 스트립; 및
상기 지지 스트립의 일측을 지지하는 백플레이트를 포함하는 브러시 실 어셈블리.
A brush seal assembly for sealing a clearance between a rotor and a fixed wing of a turbine,
A brush having one end inserted into one side of the fixed wing and the other end protruding in the direction of the rotor;
A support strip for supporting one side of the brush; And
And a back plate supporting one side of the support strip.
상기 브러시의 타측을 지지하는 백플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method according to claim 1,
And a back plate for supporting the other side of the brush.
상기 고정익의 일측에 브러시 삽입홈이 형성되고, 상기 브러시의 일단과 상기 지지 스트립의 일단이 상기 브러시 삽입홈의 중간부에 용접 고정되며, 상기 브러시와 상기 지지 스트립의 양측이 상기 백플레이트에 의해 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 2,
Wherein one end of the brush and one end of the support strip are welded and fixed to a middle portion of the brush insertion groove, and both sides of the brush and the support strip are respectively fixed by the back plate Wherein the brush seal assembly is supported by the brush seal assembly.
상기 지지 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein at least one bend is formed in the support strip.
상기 굴곡부와 상기 브러시 사이에 압력 포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 4,
Wherein a pressure pocket is formed between the bend and the brush.
상기 브러시의 일측면을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 일단에서 상기 브러시의 일단을 감싸도록 절곡 형성되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
[2] The apparatus according to claim 1,
And a bending part bent at one end of the supporting part so as to surround one end of the brush.
상기 절곡부의 일단에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮도록 연장되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
7. The apparatus of claim 6,
And an extension extending from one end of the bent portion to cover a portion of the other side of the brush.
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 6,
Wherein at least one bent portion is formed on the support portion.
상기 굴곡부와 상기 브러시 사이에 압력 포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 8,
Wherein a pressure pocket is formed between the bend and the brush.
상기 브러시의 타측에, 상기 연장부를 상기 브러시에 대하여 가압 지지하는 앵커링 부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 7,
And an anchoring member for pressingly supporting the extension portion against the brush is disposed on the other side of the brush.
상기 고정익의 일측에 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈이 형성되고, 상기 브러시 삽입홈의 일측에 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 10,
Wherein a brush insertion groove into which the brush is inserted is formed on one side of the fixed wick, and an anchoring member insertion groove into which the anchoring member is inserted is formed on one side of the brush insertion groove.
상기 앵커링 부재 삽입홈은 상기 브러시 삽입홈의 일측에서 상기 로터 방향으로 단차 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method of claim 11,
Wherein the anchoring member insertion groove is formed stepwise from one side of the brush insertion groove toward the rotor.
상기 지지 스트립의 상기 로터 대향단은, 상기 브러시의 타단 보다 상기 로터의 반경 방향 외측으로 더 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
The method according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the rotor-side end of the support strip is disposed more radially outwardly of the rotor than the other end of the brush.
상기 백플레이트의 상기 로터 대향단은, 상기 지지 스트립의 상기 로터 대향단 보다 상기 로터의 반경 방향 외측으로 더 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
14. The method of claim 13,
Wherein the rotor-side end of the back plate is disposed further radially outwardly of the rotor than the rotor-side end of the support strip.
상기 지지 스트립은,
하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장된 제1 지지 스트립이 탄성 복원력을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 지지 스트립에서 상단까지 연장된 제2 지지 스트립은 상기 제1 지지 스트립과 상이한 재질로 형성된 브러시 실 어셈블리.The method according to claim 1,
The support strip,
The first support strip extending from the lower end to the upper end of the first support strip is formed of a material having elastic restoring force and the second support strip extending from the first support strip to the upper end is formed of a brush seal assembly formed of a material different from that of the first support strip, .
상기 지지 스트립은,
세로 방향을 기준으로 브러시와 대향되는 제1 지지 스트립에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고 백 플레이트와 대향되는 제2 지지 스트립에는 상기 제1 지지 스트립과 상이한 재질로 형성된 브러시 실 어셈블리.The method according to claim 1,
The support strip,
Wherein the first support strip is formed of a material having an elastic restoring force and the second support strip is opposed to the back plate, the first support strip being opposed to the brush with respect to the longitudinal direction, the first support strip being made of a material different from the first support strip.
상기 지지 스트립은,
하단에서부터 상부 일정 구간까지 연장되고 브러시와 대향되는 제1 지지 스트립에는 탄성 복원력을 갖는 재질로 분할 형성되고 나머지 제2 지지 스트립은 상기 제1 지지 스트립과 상이한 재질로 형성된 브러시 실 어셈블리.The method according to claim 1,
The support strip,
The first support strip extending from the lower end to the upper end of the first support strip is divided into a material having an elastic restoring force and the other second support strip is formed of a material different from the first support strip.
상기 압력 포켓은,
지지스트립의 길이 방향을 따라 서로 다른 반경으로 형성된 브러시 실 어셈블리.The method of claim 9,
The pressure pockets may include,
A brush seal assembly formed with different radii along the length of the support strip.
상기 압력 포켓이 형성된 지지스트립과 대향되는 백 플레이트는,
상기 압력 포켓의 라운드진 외주면과 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.The method according to any one of claims 1 to 18,
The back plate, which is opposed to the support strip formed with the pressure pockets,
And a state in which the pressure pocket is kept in close contact with the rounded outer circumferential surface of the pressure pocket is maintained.
상기 앵커링 부재는,
ㅁ자 형태로 이루어져 지지 스트립에서 연장된 연장부의 외주면에 일면이 밀착되고 다른면은 앵커링 부재 삽입홈에 완전 밀착된 상태로 끼움 결합되는 브러시 실 어셈블리.The method of claim 10,
The anchoring member
Wherein the one side is in close contact with the outer circumferential surface of the extended portion extending from the support strip and the other side is fitted into the anchoring member insertion groove in a completely close contact state.
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