KR20190106000A - 터빈 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터빈 장치에 관한 것으로서, 스테이터; 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터; 및 상기 스테이터와 상기 로터 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 실링기구;를 포함하고, 상기 실링기구는, 상기 로터의 정지 시 상기 로터에 접촉되고, 상기 로터의 회전 시 상기 로터로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 실링기구에 의한 효율 저하 및 손상을 방지하고, 실링기구의 실링 기능을 향상시킬 수 있다.

Description

터빈 장치{TURBINE APPARATUS}
본 발명은, 터빈 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 터빈 장치는 물, 가스, 증기 등과 같은 작동 유체가 가지는 에너지를 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃 또는 날개를 심고 거기에 증기 또는 가스를 내뿜어 충동력 또는 반동력으로 고속회전시키는 터보형의 기계를 말한다.
이러한 터빈 장치의 종류로는, 고온 고압의 가스가 가지는 에너지를 이용하는 가스 터빈, 증기가 가지는 에너지를 이용하는 증기 터빈 등이 있다.
가스 터빈은, 하우징, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터, 상기 로터로부터 회전력을 전달받아 공기를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기 및 상기 연소기에서 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 터빈을 포함한다.
증기 터빈은, 하우징, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터, 증기를 분사하는 노즐 및 상기 노즐에서 분사되는 증기로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 버킷을 포함한다.
한편, 터빈 장치는 하우징과 로터 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 실링기구를 포함한다. 즉, 가스 터빈은 압축기 측에서 하우징과 로터 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하는 실링기구 및 터빈 측에서 하우징과 로터 사이로 연소가스가 누설되는 것을 방지하는 실링기구를 포함한다. 증기 터빈은 하우징과 로터 사이로 증기가 누설되는 것을 방지하는 실링기구를 포함한다.
그러나, 이러한 종래의 터빈 장치에 있어서는, 실링기구에 의한 효율 저하 및 손상이 발생되고, 실링기구의 실링 기능이 저하되는 문제점이 있었다. 구체적으로, 종래의 터빈 장치용 실링기구는, 로터에 접촉 가능한 실 패드(seal pad)를 포함하고, 실 패드가 항상 로터에 접촉되게 형성되어 있는 소위 컨택팅 실(contacting seal)로 형성되거나, 정지 시에는 실 패드가 로터로부터 이격되어 있다가 운전 시에는 하이드로스태틱(Hydrostatic) 하중에 의해 실 패드가 로터 측으로 이동되되 로터와 사전에 결정된 간극만큼 이격되는 소위 필름 라이딩 프레셔 액티베이티드 리프 실(film riding pressure activated leaf seal)로 형성된다. 이 중, 컨택팅 실의 경우, 실 패드가 항상 로터에 접촉되어 있어 마찰에 의한 효율 저하 및 손상이 발생된다. 또한, 필름 라이딩 프레셔 액티베이티드 리프 실의 경우, 전체 운전 영역 중 일부 운전 영역에서만 실 패드와 로터 사이 간극이 사전에 결정된 수준으로 유지될 뿐, 다른 운전 영역에서는 실 패드와 로터 사이 간극이 지나치게 증가되어 실링 기능이 저하되거나 실 패드가 로터에 접촉되어 마찰에 의한 효율 저하 및 손상이 발생된다.
따라서, 본 발명은, 작동 유체가 하우징과 로터 사이로 누설되는 것을 방지하는 실링기구에 의한 효율 저하 및 손상을 방지하고 그 실링기구의 실링 기능을 향상시킬 수 있는 터빈 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 스테이터(stator); 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(rotor); 상기 로터로부터 회전력을 전달받아 공기를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기; 상기 연소기에서 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 터빈; 및 상기 스테이터와 상기 로터 사이로 공기 또는 연소 가스가 누설되는 것을 방지하는 실링기구;를 포함하고, 상기 실링기구는, 상기 로터의 정지 시 상기 로터에 접촉되고, 상기 로터의 회전 시 상기 로터로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성되는 터빈 장치를 제공한다.
또는, 본 발명은, 스테이터; 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터; 증기를 분사하는 노즐; 상기 노즐에서 분사되는 증기로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 버킷; 및 상기 스테이터와 상기 로터 사이로 증기가 누설되는 것을 방지하는 실링기구;를 포함하고, 상기 실링기구는, 상기 로터의 정지 시 상기 로터에 접촉되고, 상기 로터의 회전 시 상기 로터로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성되는 터빈 장치를 제공한다.
여기서, 상기 실링기구는, 상기 로터 측으로 개구되는 챔버을 갖고 상기 스테이터에 체결되는 케이싱; 상기 로터의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하게 상기 챔버에 수용되는 실 패드(seal pad); 및 상기 실 패드가 상기 로터에 가까워지는 방향으로 상기 실 패드에 탄성력을 가하는 스프링;을 포함할 수 있다.
상기 실 패드는 상기 로터에 대향되는 내주면을 포함하고, 상기 실 패드의 내주면에는 음각진 그루브가 형성될 수 있다.
상기 그루브는 복수로 형성되고, 상기 복수의 그루브는 상기 로터의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 복수의 그루브는 상기 로터의 회전 방향 상 상기 실 패드의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 스프링은 일측이 상기 챔버에 지지되고 타측이 상기 실 패드에 지지되는 코일 스프링(coil spring) 또는 범프 포일 스프링(bump foil spring)으로 형성될 수 있다.
상기 스프링은 복수로 형성되고, 상기 복수의 스프링은 상기 로터의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 복수의 스프링은 상기 로터의 회전 방향 상 상기 실 패드의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 실 패드는 복수로 구비되고, 상기 복수의 실 패드는 상기 로터의 회전 방향을 따라 환형으로 배열될 수 있다.
상기 복수의 실 패드 중 임의의 실 패드를 제n 실 패드라 하고, 상기 복수의 실 패드 중 상기 제n 실 패드에 인접하는 실 패드를 제n+1 실 패드라 하면, 상기 제n 실 패드는 상기 제n+1 실 패드와 이격되게 형성될 수 있다.
상기 제n 실 패드는, 상기 로터에 대향되는 제n 실 패드 내주면; 상기 제n 실 패드 내주면의 배면을 이루는 제n 실 패드 외주면; 상기 제n+1 실 패드에 대향되는 제n 실 패드 제1 측면; 상기 제n 실 패드 제1 측면의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 측면; 상기 제n 실 패드 내주면, 상기 제n 실 패드 외주면, 상기 제n 실 패드 제1 측면 및 상기 제n 실 패드 제2 측면으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제n 실 패드 제1 선단면; 및 상기 제n 실 패드 제1 선단면의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 선단면;을 포함하고, 상기 제n+1 실 패드는, 상기 로터에 대향되는 제n+1 실 패드 내주면; 상기 제n+1 실 패드 내주면의 배면을 이루는 제n+1 실 패드 외주면; 상기 제n 실 패드에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면; 상기 제n+1 실 패드 제1 측면의 배면을 이루는 제n+1 실 패드 제2 측면; 상기 제n+1 실 패드 내주면, 상기 제n+1 실 패드 외주면, 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 및 상기 제n+1 실 패드 제2 측면으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 선단면; 및 상기 제n+1 실 패드 제1 선단면의 배면을 이루는 제n+1 실 패드 제2 선단면;을 포함하고, 상기 제n 실 패드 제1 측면과 상기 제n+1 실 패드 제1 측면은 서로 이격되게 형성될 수 있다.
상기 제n 실 패드 제1 측면은, 상기 제n 실 패드 제1 선단면으로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위; 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위로부터 상기 로터의 회전 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위; 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위; 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위로부터 상기 로터의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위의 배면을 이루는 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위; 및 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제2 선단면에 연결되는 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위;를 포함할 수 있다.
상기 제n+1 실 패드 제1 측면은, 상기 제n+1 실 패드 제1 선단면으로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면 제1 부위; 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제1 부위로부터 상기 로터의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면 제2 부위; 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제2 부위로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위; 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위로부터 상기 로터의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면 제4 부위; 및 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제4 부위로부터 상기 로터의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n+1 실 패드 제2 선단면에 연결되며 상기 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위에 대향되는 제n+1 실 패드 제1 측면 제5 부위;를 포함할 수 있다.
상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제2 부위 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제2 부위 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기가 형성되고,
상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제4 부위 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제4 부위 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기가 형성될 수 있다.
상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위 중 적어도 하나에는 상기 실 패드와 상기 로터 사이로부터 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위 사이로 작동 유체를 안내하는 캐버티(cavity)가 형성될 수 있다.
상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위 중 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위와 상기 제n+1 실 패드 제1 측면 제3 부위 중 다른 하나와 접촉되는 스태틱 브러시(static brush)가 형성될 수 있다.
상기 실링기구는 상기 케이싱과 상기 실 패드 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 보조 실 패드;를 더 포함할 수 있다.
상기 케이싱은 상기 챔버로부터 음각지게 형성되는 요홈을 포함하고, 상기 보조 실 패드는 상기 요홈에 삽입되고 상기 실 패드에 접촉되게 형성될 수 있다.
상기 보조 실 패드는 상기 로터의 회전 방향에 수직되는 단면 상 원형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 터빈 장치는, 스테이터; 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터; 및 상기 스테이터와 상기 로터 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 실링기구;를 포함하고, 상기 실링기구는, 상기 로터의 정지 시 상기 로터에 접촉되고, 상기 로터의 회전 시 상기 로터로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 실링기구에 의한 효율 저하 및 손상을 방지하고, 실링기구의 실링 기능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 장치를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 터빈 장치에서 실링기구가 구비되는 부위를 로터의 회전축에 수직한 방향으로 절개하여 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 A 부분 확대도,
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 6은 도 2의 B 부분을 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈 장치에서 실링기구가 구비되는 부위를 로터의 회전축에 수직한 방향으로 절개하여 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 C 부분을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 터빈 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 터빈 장치에서 실링기구가 구비되는 부위를 로터의 회전축에 수직한 방향으로 절개하여 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 부분 확대도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이고, 도 6은 도 2의 B 부분을 도시한 사시도이며, 도 7은 도 6의 평면도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 장치는, 하우징(100), 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(rotor)(600), 상기 로터(600)로부터 회전력을 전달받아 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기(200), 상기 압축기(200)에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기(400), 상기 연소기(400)로부터 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터(600)를 회전시키는 터빈(500), 발전을 위해 상기 로터(600)에 연동되는 발전기(700) 및 상기 터빈(500)을 통과한 연소 가스를 배출하는 디퓨저를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은, 상기 압축기(200)가 수용되는 압축기 하우징(110), 상기 연소기(400)가 수용되는 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈(500)이 수용되는 터빈 하우징(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 압축기 하우징(110), 상기 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈 하우징(130)은 유체 흐름 방향 상 상류 측으로부터 하류 측으로 순차적으로 배열될 수 있다.
상기 로터(600)는, 상기 압축기 하우징(110)에 수용되는 압축기 디스크(610), 상기 터빈 하우징(130)에 수용되는 터빈 디스크(630) 및 상기 연소기 하우징(120)에 수용되고 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630)를 연결하는 토크 튜브(620), 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 상기 터빈 디스크(630)를 체결하는 타이 로드(640)와 고정 너트(650)를 포함할 수 있다.
상기 압축기 디스크(610)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크(610)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 압축기 디스크(610)는 다단으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 압축기 디스크(610)는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 압축기 블레이드(210)와 결합되는 압축기 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 압축기 디스크 슬롯은, 후술할 압축기 블레이드(210)가 그 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무(fir-tree) 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 압축기 디스크(610)와 후술할 압축기 블레이드(210)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 압축기 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크 슬롯은 상기 압축기 디스크(610)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.
상기 터빈 디스크(630)는 상기 압축기 디스크(610)와 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크(630)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 다단으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 터빈 디스크(630)는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 터빈 블레이드(510)와 결합되는 터빈 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 터빈 디스크 슬롯은, 후술할 터빈 블레이드(510)가 그 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 터빈 디스크(630)와 후술할 터빈 블레이드(510)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 터빈 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크 슬롯은 상기 터빈 디스크(630)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.
상기 토크 튜브(620)는 상기 터빈 디스크(630)의 회전력을 상기 압축기 디스크(610)로 전달하는 토크 전달 부재로서, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 압축기 디스크(610)와 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)와 체결될 수 있다. 여기서, 상기 토크 튜브(620)의 일단부와 타단부 각각에는 돌기(P)가 형성되고, 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630) 각각에는 상기 돌기(P)와 치합되는 홈이 형성되어, 상기 토크 튜브(620)가 상기 압축기 디스크(610) 및 상기 터빈 디스크(630)에 대해 상대 회전이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 토크 튜브(620)는, 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기가 그 토크 튜브(620)를 통과하여 상기 터빈(500)으로 유동 가능하도록, 중공형의 실린더 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 토크 튜브(620)는 장기간 지속적으로 운전되는 터빈 장치의 특성상 변형 및 뒤틀림 등에 강하게 형성되고, 용이한 유지 보수를 위해 조립 및 해체가 용이하게 형성될 수 있다.
상기 타이 로드(640)는 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)를 관통하도록 형성되고, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크(610) 내에 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)를 기준으로 상기 압축기(200)의 반대측으로 돌출되고 상기 고정 너트(650)와 체결될 수 있다.
여기서, 상기 고정 너트(650)는 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)를 상기 압축기(200) 측으로 가압하고, 상기 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크(610)와 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630) 사이 간격이 감소됨에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)가 상기 로터(600)의 축 방향으로 압축될 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 축 방향 이동 및 상대 회전이 방지될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 하나의 상기 타이 로드(640)가 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 중심부를 관통하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기(200) 측과 터빈(500) 측에 각각 별도의 타이 로드(640)가 구비될 수도 있고, 복수의 타이 로드(640)가 원주 방향을 따라 방사상으로 배치될 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.
이러한 구성에 따른 상기 로터(600)는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 일단부가 상기 발전기(700)의 구동축에 연결될 수 있다.
상기 압축기(200)는, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 압축기 블레이드(210) 및 상기 압축기 블레이드(210)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 압축기 베인(220)을 포함할 수 있다.
상기 압축기 블레이드(210)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 압축기 블레이드(210)는, 판형의 압축기 블레이드 플랫폼부, 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 루트부 및 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 에어 포일부를 포함할 수 있다.
상기 압축기 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 압축기 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 압축기 블레이드 에어 포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.
상기 압축기 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 압축기 디스크 슬롯에 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부는 상기 압축기 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 압축기 블레이드(210)를 상기 압축기 디스크(610)에 체결할 수 있다.
그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 압축기 디스크 슬롯이 상기 압축기 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯 사이에 간극이 형성될 수 있다.
그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 압축기 블레이드 루트부가 상기 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
상기 압축기 블레이드 에어 포일부는 터빈 장치 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 리딩 에지(leading edge) 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 트레일링 에지(trailing edge)를 포함할 수 있다.
상기 압축기 베인(220)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 압축기 베인(220)과 상기 압축기 블레이드(210)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
그리고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 압축기 베인(220)은, 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 연장되는 압축기 베인 에어 포일부를 포함할 수 있다.
상기 압축기 베인 플랫폼부는, 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부에 형성되고 상기 압축기 하우징(110)에 체결되는 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터(600)에 대향되는 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 상기 압축기 베인 플랫폼부는 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 압축기 베인 에어 포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.
한편, 각 압축기 베인(220)은 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부와 상기 압축기 하우징(110)을 체결시키는 압축기 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.
상기 압축기 베인 에어 포일부는 터빈 장치 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 베인 에어 포일부 리딩 에지 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 베인 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.
상기 연소기(400)는 상기 압축기(200)로부터 유입되는 공기를 연료와 혼합 및 연소시켜 높은 에너지의 고온 고압 연소 가스를 만들어 내며, 등압 연소 과정으로 그 연소기(400) 및 상기 터빈(500)이 견딜 수 있는 내열 한도까지 연소 가스 온도를 높이도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 연소기(400)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 연소기(400)는 상기 연소기 하우징(120)에 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.
그리고, 각 연소기(400)는, 상기 압축기(200)에서 압축된 공기가 유입되는 라이너, 상기 라이너에 유입되는 공기에 연료를 분사하고 연소시키는 버너 및 상기 버너에서 생성되는 연소 가스를 상기 터빈(500)으로 안내하는 트랜지션 피스를 포함할 수 있다.
상기 라이너는, 연소실을 형성하는 화염통 및 상기 화염통을 감싸면서 환형 공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다.
상기 버너는, 상기 연소실로 유입되는 공기에 연료를 분사하도록 상기 라이너의 전단 측에 형성되는 연료 분사 노즐 및 상기 연소실에서 혼합된 공기와 연료가 착화되도록 상기 라이너의 벽부에 형성되는 점화 플러그를 포함할 수 있다.
상기 트랜지션 피스는 연소 가스의 높은 온도에 의해 손상되지 않도록 그 트랜지션 피스의 외벽부가 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기에 의해 냉각되도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사하기 위한 냉각 홀이 형성되고, 공기가 그 냉각 홀을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킬 수 있다.
한편, 상기 트랜지션 피스를 냉각시킨 공기는 상기 라이너의 환형 공간으로 유동되고, 상기 라이너의 외벽에는 상기 플로우 슬리브의 외부에서 공기가 상기 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀을 통해 냉각 공기로 제공되어 충돌할 수 있다.
여기서, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기(200)와 상기 연소기(400) 사이에는 상기 연소기(400)로 유입되는 공기의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위해 안내깃 역할을 하는 디스월러(desworler)가 형성될 수 있다.
상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 유사하게 형성될 수 있다.
즉, 상기 터빈(500)은, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈 블레이드(510) 및 상기 터빈 블레이드(510)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 터빈 베인(520)을 포함할 수 있다.
상기 터빈 블레이드(510)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(510)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(510)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 터빈 블레이드(510)는, 판형의 터빈 블레이드 플랫폼부, 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 루트부 및 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 에어 포일부를 포함할 수 있다.
상기 터빈 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 터빈 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 터빈 블레이드 에어 포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.
상기 터빈 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 터빈 디스크 슬롯에 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부는 상기 터빈 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예의 경우 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 터빈 블레이드(510)를 상기 터빈 디스크(630)에 체결할 수 있다.
그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 터빈 디스크 슬롯이 상기 터빈 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯 사이에 간극이 형성될 수 있다.
그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 터빈 블레이드 루트부가 상기 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
상기 터빈 블레이드 에어 포일부는 터빈 장치 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 블레이드 에어 포일부 리딩 에지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 블레이드 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.
상기 터빈 베인(520)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 베인(520)은 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 터빈 베인(520)과 상기 터빈 블레이드(510)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
그리고, 복수의 상기 터빈 베인(520)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 터빈 베인(520)은, 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 연장되는 터빈 베인 에어 포일부를 포함할 수 있다.
상기 터빈 베인 플랫폼부는, 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부에 형성되고 상기 터빈 하우징(130)에 체결되는 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터(600)에 대향되는 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 상기 터빈 베인 플랫폼부는 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 터빈 베인 에어 포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 터빈 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.
한편, 각 터빈 베인(520)은 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부와 상기 터빈 하우징(130)을 체결시키는 터빈 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.
상기 터빈 베인 에어 포일부는 터빈 장치 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 베인 에어 포일부 리딩 에지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 베인 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 달리 고온 고압의 연소 가스와 접촉하므로, 열화 등의 손상을 방지하기 위한 냉각 수단을 필요로 한다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 터빈 장치는, 상기 압축기(200)의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 상기 터빈(500)으로 공급하는 냉각 유로를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이하에서는 상기 냉각 유로의 공기를 냉각 유체라 지칭하겠다.
상기 냉각 유로는 상기 하우징(100)의 외부에서 연장되거나(외부 유로), 상기 로터(600)의 내부를 관통하여 연장될 수 있고(내부 유로), 외부 유로 및 내부 유로를 모두 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 냉각 유로는 상기 터빈 블레이드(510)의 내부에 형성되는 터빈 블레이드(510) 쿨링 유로와 연통되어, 상기 터빈 블레이드(510)가 냉각 유체(공기)에 의해 냉각될 수 있다.
이외에도, 상기 터빈 베인(520) 역시 상기 터빈 블레이드(510)와 유사하게 상기 냉각 유로로부터 냉각 유체(공기)를 공급받아 냉각될 수 있도록 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 터빈 장치는, 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기가 상기 압축기(200)에 의해 압축되고, 상기 압축기(200)에 의해 압축된 공기가 상기 연소기(400)에 의해 연료와 혼합된 뒤 연소되어 연소 가스가 되고, 상기 연소기(400)에서 생성된 연소 가스가 상기 터빈(500)으로 유입되고, 상기 터빈(500)으로 유입된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드(510)를 통해 상기 로터(600)를 회전시킨 후 상기 디퓨저를 통해 대기로 배출되며, 연소 가스에 의해 회전되는 상기 로터(600)가 상기 압축기(200) 및 상기 발전기(700)를 구동할 수 있다. 즉, 상기 터빈(500)에서 얻은 기계적 에너지 중 일부는 상기 압축기(200)에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 공급되고, 나머지는 상기 발전기(700)로 전력을 생산하는데 이용될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 터빈 장치는, 상기 로터(600)가 원활히 회전 가능하도록 로터(600)와 스테이터(stator)(예를 들어, 하우징(100)) 사이에 간극을 필요로 한다.
다만, 상기 간극은 넓을수록 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이 간섭 방지 측면에서 유리하지만 작동 유체(압축기(200) 측의 경우 공기, 터빈(500) 측의 경우 연소 가스) 누설 측면에서 불리하고, 좁을수록 그 반대가 된다. 즉, 상기 간극이 넓을수록, 누설 유동이 증가되어 터빈 장치 효율이 저하되나, 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이 간섭 및 그에 따른 손상이 방지될 수 있다. 반면, 상기 간극이 좁을수록, 누설 유동이 감소되어 터빈 장치 효율이 향상되나, 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이 간섭 및 이에 따른 손상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 터빈 장치는, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이 간섭 및 이에 따른 손상을 방지하면서 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하여 터빈 장치 효율 저하를 최소화할 수 있는 적정한 간극을 확보하도록, 실링기구(800)를 더 포함할 수 있다.
첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 실링기구(800)는 상기 로터(600)의 정지 시 후술할 스프링(830)의 탄성력에 의해 상기 로터(600)에 접촉되고 상기 로터(600)의 회전 시 후술할 그루브(G)에 의해 발생되는 하이드로다이나믹(hydrodynamic) 하중에 의해 부양되어 상기 로터(600)로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 실링기구(800)는, 상기 로터(600) 측으로 개구되는 챔버(812)를 갖고 상기 하우징(100)에 체결되는 케이싱(810), 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하게 상기 챔버(812)에 수용되는 실 패드(seal pad)(820) 및 상기 실 패드(820)가 상기 로터(600)에 가까워지는 방향으로 상기 실 패드(820)에 탄성력을 가하는 스프링(830)을 포함할 수 있다.
상기 케이싱(810)은 상기 로터(600)를 기준으로 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 연장되는 환형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 케이싱(810)은 그 케이싱(810)의 외주부가 상기 스테이터에 고정될 수 있다.
그리고, 상기 케이싱(810)은 그 케이싱(810)의 내주면에 상기 챔버(812)가 형성될 수 있다.
상기 챔버(812)는 상기 케이싱(810)의 내주면으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 음각지고 상기 케이싱(810)과 동심을 이루는 환형으로 형성될 수 있다.
상기 실 패드(820)는 상기 로터(600)의 외주면을 감싸되 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하도록 복수로 구비되고, 상기 복수의 실 패드(820)가 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 배열될 수 있다. 즉, 각 실 패드(820)는 원호 형으로 형성되고, 서로 분절된 원호 형의 실 패드(820)들이 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되어 상기 로터(600)를 감싸는 하나의 환을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 실 패드(820)는 서로 이격되게 형성됨에 따라 실 패드(820)들 사이 이격공간을 통해 작동 유체의 누설이 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 실 패드(820)들 사이에 작동 유체의 누설을 방지하는 수단이 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 복수의 실 패드(820) 중 임의의 실 패드(820)를 제n 실 패드(822)라 하면, 상기 제n 실 패드(822)는, 상기 로터(600)에 대향되는 제n 실 패드 내주면(8221); 상기 제n 실 패드 내주면(8221)의 배면을 이루는 제n 실 패드 외주면(8222); 상기 제m 실 패드(824)에 대향되는 제n 실 패드 제1 측면(8223); 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 측면(8224); 상기 제n 실 패드 내주면(8221), 상기 제n 실 패드 외주면(8222), 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223) 및 상기 제n 실 패드 제2 측면(8224)으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제n 실 패드 제1 선단면(8225); 및 상기 제n 실 패드 제1 선단면(8225)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 선단면(8226);을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 실 패드(820) 중 상기 제n 실 패드(822)에 인접하는 실 패드(820)를 제m 실 패드(824)라 하면, 상기 제m 실 패드(824)는, 상기 로터(600)에 대향되는 제m 실 패드 내주면(8241); 상기 제m 실 패드 내주면(8241)의 배면을 이루는 제m 실 패드 외주면(8242); 상기 제n 실 패드(822)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면(8243); 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)의 배면을 이루는 제m 실 패드 제2 측면(8244); 상기 제m 실 패드 내주면(8241), 상기 제m 실 패드 외주면(8242), 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 및 상기 제m 실 패드 제2 측면(8244)으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제m 실 패드 제1 선단면(8245); 및 상기 제m 실 패드 제1 선단면(8245)의 배면을 이루는 제m 실 패드 제2 선단면(8246);을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)은, 상기 제n 실 패드(822)가 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하고, 상기 제m 실 패드(824)가 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하도록, 서로 이격될 수 있다.
여기서, 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)이 서로 이격됨에 따라 작동 유체가 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 사이로 누설되어 터빈 장치 효율이 저하될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 사이에 작동 유체의 누설을 방지하는 레버린스 실(labyrinth seal)이 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
즉, 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)은, 상기 제n 실 패드 제1 선단면(8225)으로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a); 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b); 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c); 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d); 및 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제2 선단면(8226)에 연결되는 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위(8223e);를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)은, 상기 제m 실 패드 제1 선단면(8245)으로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위(8243a); 상기 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위(8243a)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b); 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c); 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d); 및 상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제m 실 패드 제2 선단면(8246)에 연결되며 상기 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위(8223e)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제5 부위(8243e);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 사이의 누설을 더욱 효과적으로 방지하기 위해, 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)에 상기 실 패드(820)와 상기 로터(600) 사이로부터 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 사이로 작동 유체를 안내하는 캐버티(cavity)(C)가 형성되고, 상기 캐버티(C)로부터 토출되는 작동 유체로 커튼을 형성하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
여기서, 본 실시예의 경우 상기 캐버티(C)가 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)에 형성되나, 상기 캐버티(C)는 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c)에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 캐버티(C)에 의해 형성되는 커튼이 더욱 효과적으로 실링 효과를 발휘하도록, 상기 캐버티(C)의 양측에는 유로 단면적을 감소시키는 돌기(P)가 형성되는 것이 더욱더 바람직할 수 있다.
즉, 상기 제n 실 패드 제1 선단면(8225)과 상기 제m 실 패드 제1 선단면(8245) 측으로부터 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 사이로 유입되는 작동 유체의 압력이 감압되도록, 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b) 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b) 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기(P)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 적어도 하나의 돌기(P)가 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위(8243a) 사이에 형성될 수도 있지만, 작동 유체가 상기 적어도 하나의 돌기(P)에 유입되기 전에 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)에 충돌되어 먼저 감압되는 것이 감압 측면에서 더욱 유리하므로, 상기 적어도 하나의 돌기(P)는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b) 사이에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 이와 유사하게, 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d) 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d) 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기(P)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수의 실 패드(820)는 상기 로터(600)의 회전 시 하이드로다이나믹 하중이 발생되도록 각 실 패드(820)의 내주면에 음각진 그루브(G)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제n 실 패드 내주면(8221)에 음각진 그루브(G)가 형성되고, 상기 제m 실 패드 내주면(8241)에 음각진 그루브(G)가 형성될 수 있다.
상기 그루브(G)는 본 실시예의 경우 반구형으로 형성되나, 터빈 장치 사양에 따라 최적화된 하이드로다이나믹 하중이 발생되는 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 그루브(G)는, 하이드로다이나믹 하중이 상기 실 패드(820)의 내주면 전체에 고르게 작용되도록, 복수로 형성되고, 상기 복수의 그루브(G)가 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되되 상기 실 패드(820)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제n 실 패드 내주면(8221)에 형성되는 그루브(G)는 복수로 형성되고, 상기 제n 실 패드 내주면(8221)에 형성되는 복수의 그루브(G)는 상기 제n 실 패드 내주면(8221)의 범위 내에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되며, 상기 제n 실 패드 내주면(8221)에 형성되는 복수의 그루브(G)는 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 제n 실 패드(822)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제m 실 패드 내주면(8241)에 형성되는 그루브(G)는 상기 제n 실 패드 내주면(8221)에 형성되는 그루브(G)와 동일한 개수로 형성되고, 상기 제m 실 패드 내주면(8241)에 형성되는 복수의 그루브(G)는 상기 제m 실 패드 내주면(8241)의 범위 내에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되며, 상기 제m 실 패드 내주면(8241)에 형성되는 복수의 그루브(G)는 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 제m 실 패드(824)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 스프링(830)은 일측이 상기 챔버(812)에 지지되고 타측이 상기 실 패드(820)에 지지되는 압축 코일 스프링(coil spring)으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 스프링(830)은 탄성력이 상기 실 패드(820)에 고르게 작용되도록 복수로 형성되고, 상기 복수의 스프링(830)은 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되되 상기 실 패드(820)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제n 실 패드 외주면(8222)에 형성되는 스프링(830)은 복수로 형성되고, 상기 제n 실 패드 외주면(8222)에 형성되는 복수의 스프링(830)은 상기 제n 실 패드 외주면(8222)의 범위 내에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되며, 상기 제n 실 패드 외주면(8222)에 형성되는 복수의 스프링(830)은 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 제n 실 패드(822)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제m 실 패드 외주면(8242)에 형성되는 스프링(830)은 상기 제n 실 패드 외주면(8222)에 형성되는 스프링(830)과 동일한 개수로 형성되고, 상기 제m 실 패드 외주면(8242)에 형성되는 복수의 스프링(830)은 상기 제m 실 패드 외주면(8242)의 범위 내에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되며, 상기 제m 실 패드 외주면(8242)에 형성되는 복수의 스프링(830)은 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 제m 실 패드(824)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 상기 실링기구(800)는, 상기 로터(600)의 정지 시, 상기 스프링(830)의 탄성력에 의해 상기 실 패드(820)가 상기 로터(600) 측으로 가압되어 상기 로터(600)에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 로터(600)가 회전되면, 상기 그루브(G)의 내부에서 발생되는 하이드로다이나믹 하중에 의해 상기 실 패드(820)가 부양되어 상기 로터(600)로부터 이격될 수 있다. 여기서, 상기 실 패드(820)는 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 작용되는 하이드로다이나믹 하중과 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 작용되는 탄성력에 의해 전체 운전 영역에 걸쳐 상기 로터(600)와 사전에 결정된 간극만큼 이격된 상태로 유지될 수 있다. 이에 의하여, 전체 운전 영역에서 상기 실 패드(820)와 상기 로터(600) 사이 마찰이 방지되면서, 상기 로터(600)와 상기 스테이터 사이로 작동 유체가 누설되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 실링기구(800)에 의한 효율 저하 및 손상이 방지되고, 실링기구(800)의 실링 기능이 향상될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 실 패드(820)가 상기 케이싱(810)(더욱 정확히는, 챔버(812))의 내부에서 왕복 운동되게 형성됨에 따라, 상기 케이싱(810)과 상기 실 패드(820) 사이에는 유격이 존재하고, 그 유격을 통해 작동 유체의 누설이 발생되어 터보 장치 효율이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 실시예의 경우, 상기 케이싱(810)과 상기 실 패드(820) 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 보조 실 패드(840)를 더 포함할 수 있다.
다만, 상기 보조 실 패드(840)는 상기 실 패드(820)의 왕복 운동을 방해하지 않고 상기 실 패드(820)와의 마찰을 최소화하도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 본 실시예의 경우, 상기 케이싱(810)은 상기 챔버(812)로부터 음각지게 형성되는 요홈(814)을 포함하고, 상기 보조 실 패드(840)는 상기 요홈(814)에 삽입되고 상기 실 패드(820)에 접촉되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 보조 실 패드(840)는 접촉 면적 최소화를 위해 상기 로터(600)의 회전 방향에 수직되는 단면 상 원형으로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 스프링(830)은 압축 코일 스프링으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 범프 포일 스프링(bump foil spring)으로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우 실 패드(820) 사이 누설 방지를 위해 실 패드(820) 사이에 상기 캐버티(C) 및 상기 적어도 하나의 돌기(P)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 스태틱 브러시(static brush)(B)로 대체될 수도 있다. 즉, 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 중 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 중 다른 하나와 접촉되는 스태틱 브러시(B)가 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 터빈 장치는 소위 가스 터빈 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 증기 터빈 형태로 형성될 수 있다. 즉, 별도로 도시하지는 않았지만, 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터, 증기를 분사하는 노즐, 상기 노즐에서 분사되는 증기로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 버킷 및 상기 스테이터와 상기 로터 사이로 연소 가스가 누설되는 것을 방지하는 실링기구(800)를 포함할 수 있다.
200: 압축기
400: 연소기
500: 터빈
600: 로터
800: 실링기구
810: 케이싱
812: 챔버
814: 요홈
820: 실 패드
822: 제n 실 패드
824: 제m 실 패드
830: 스프링
840: 보조 실 패드
8221: 제n 실 패드 내주면
8222: 제n 실 패드 외주면
8223: 제n 실 패드 제1 측면
8223a: 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위
8223b: 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위
8223c: 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위
8223d: 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위
8223e: 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위
8224: 제n 실 패드 제2 측면
8225: 제n 실 패드 제1 선단면
8226: 제n 실 패드 제2 선단면
8241: 제m 실 패드 내주면
8242: 제m 실 패드 외주면
8243: 제m 실 패드 제1 측면
8243a: 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위
8243b: 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위
8243c: 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위
8243d: 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위
8243e: 제m 실 패드 제1 측면 제5 부위
8244: 제m 실 패드 제2 측면
8245: 제m 실 패드 제1 선단면
8246: 제m 실 패드 제2 선단면

Claims (20)

  1. 스테이터(stator);
    상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(rotor)(600);
    상기 로터(600)로부터 회전력을 전달받아 공기를 압축하는 압축기(200);
    상기 압축기(200)에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기(400);
    상기 연소기(400)에서 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터(600)를 회전시키는 터빈(500); 및
    상기 스테이터와 상기 로터(600) 사이로 공기 또는 연소 가스가 누설되는 것을 방지하는 실링기구(800);를 포함하고,
    상기 실링기구(800)는, 상기 로터(600)의 정지 시 상기 로터(600)에 접촉되고, 상기 로터(600)의 회전 시 상기 로터(600)로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성되는 터빈 장치.
  2. 스테이터;
    상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터;
    증기를 분사하는 노즐;
    상기 노즐에서 분사되는 증기로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 버킷; 및
    상기 스테이터와 상기 로터(600) 사이로 증기가 누설되는 것을 방지하는 실링기구(800);를 포함하고,
    상기 실링기구(800)는, 상기 로터(600)의 정지 시 상기 로터(600)에 접촉되고, 상기 로터(600)의 회전 시 상기 로터(600)로부터 사전에 결정된 간극만큼 이격되게 형성되는 터빈 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실링기구(800)는,
    상기 로터(600) 측으로 개구되는 챔버(812)를 갖고 상기 스테이터에 체결되는 케이싱(810);
    상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 왕복 운동 가능하게 상기 챔버(812)에 수용되는 실 패드(seal pad)(820); 및
    상기 실 패드(820)가 상기 로터(600)에 가까워지는 방향으로 상기 실 패드(820)에 탄성력을 가하는 스프링(830);을 포함하는 터빈 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실 패드(820)는 상기 로터(600)에 대향되는 내주면을 포함하고,
    상기 실 패드(820)의 내주면에는 음각진 그루브(G)가 형성되는 터빈 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그루브(G)는 복수로 형성되고,
    상기 복수의 그루브(G)는 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되는 터빈 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 그루브(G)는 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 실 패드(820)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되는 터빈 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 스프링(830)은 일측이 상기 챔버(812)에 지지되고 타측이 상기 실 패드(820)에 지지되는 코일 스프링(coil spring) 또는 범프 포일 스프링(bump foil spring)으로 형성되는 터빈 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스프링(830)은 복수로 형성되고,
    상기 복수의 스프링(830)은 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되는 터빈 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 스프링(830)은 상기 로터(600)의 회전 방향 상 상기 실 패드(820)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되는 터빈 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 실 패드(820)는 복수로 구비되고,
    상기 복수의 실 패드(820)는 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 배열되는 터빈 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 실 패드(820) 중 임의의 실 패드(820)를 제n 실 패드(822)라 하고, 상기 복수의 실 패드(820) 중 상기 제n 실 패드(822)에 인접하는 실 패드(820)를 제m 실 패드(824)라 하면, 상기 제n 실 패드(822)는 상기 제m 실 패드(824)와 이격되게 형성되는 터빈 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제n 실 패드(822)는, 상기 로터(600)에 대향되는 제n 실 패드 내주면(8221); 상기 제n 실 패드 내주면(8221)의 배면을 이루는 제n 실 패드 외주면(8222); 상기 제m 실 패드(824)에 대향되는 제n 실 패드 제1 측면(8223); 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 측면(8224); 상기 제n 실 패드 내주면(8221), 상기 제n 실 패드 외주면(8222), 상기 제n 실 패드 제1 측면(8223) 및 상기 제n 실 패드 제2 측면(8224)으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제n 실 패드 제1 선단면(8225); 및 상기 제n 실 패드 제1 선단면(8225)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제2 선단면(8226);을 포함하고,
    상기 제m 실 패드(824)는, 상기 로터(600)에 대향되는 제m 실 패드 내주면(8241); 상기 제m 실 패드 내주면(8241)의 배면을 이루는 제m 실 패드 외주면(8242); 상기 제n 실 패드(822)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면(8243); 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)의 배면을 이루는 제m 실 패드 제2 측면(8244); 상기 제m 실 패드 내주면(8241), 상기 제m 실 패드 외주면(8242), 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243) 및 상기 제m 실 패드 제2 측면(8244)으로부터 절곡되고 작동 유체의 상류 측에 대향되는 제m 실 패드 제1 선단면(8245); 및 상기 제m 실 패드 제1 선단면(8245)의 배면을 이루는 제m 실 패드 제2 선단면(8246);을 포함하고,
    상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)과 상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)은 서로 이격되게 형성되는 터빈 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제n 실 패드 제1 측면(8223)은,
    상기 제n 실 패드 제1 선단면(8225)으로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a);
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b);
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되는 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c);
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)의 배면을 이루는 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d); 및
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제2 선단면(8226)에 연결되는 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위(8223e);를 포함하는 터빈 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제m 실 패드 제1 측면(8243)은,
    상기 제m 실 패드 제1 선단면(8245)으로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제1 부위(8223a)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위(8243a);
    상기 제m 실 패드 제1 측면 제1 부위(8243a)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b);
    상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c);
    상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c)로부터 상기 로터(600)의 회전 방향으로 절곡되고 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d); 및
    상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d)로부터 상기 로터(600)의 회전축 방향으로 절곡되고 상기 제m 실 패드 제2 선단면(8246)에 연결되며 상기 제n 실 패드 제1 측면 제5 부위(8223e)에 대향되는 제m 실 패드 제1 측면 제5 부위(8243e);를 포함하는 터빈 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b) 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제2 부위(8223b)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제2 부위(8243b) 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기(P)가 형성되고,
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d) 중 어느 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제4 부위(8223d)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제4 부위(8243d) 중 다른 하나 측으로 돌출되는 적어도 하나의 돌기(P)가 형성되는 터빈 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 중 적어도 하나에는 상기 실 패드(820)와 상기 로터(600) 사이로부터 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 사이로 작동 유체를 안내하는 캐버티(cavity)(C)가 형성되는 터빈 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 중 하나에는 상기 제n 실 패드 제1 측면 제3 부위(8223c)와 상기 제m 실 패드 제1 측면 제3 부위(8243c) 중 다른 하나와 접촉되는 스태틱 브러시(static brush)(B)가 형성되는 터빈 장치.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 실링기구(800)는 상기 케이싱(810)과 상기 실 패드(820) 사이로 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 보조 실 패드(840);를 더 포함하는 터빈 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 케이싱(810)은 상기 챔버(812)로부터 음각지게 형성되는 요홈(814)을 포함하고,
    상기 보조 실 패드(840)는 상기 요홈(814)에 삽입되고 상기 실 패드(820)에 접촉되게 형성되는 터빈 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보조 실 패드(840)는 상기 로터(600)의 회전 방향에 수직되는 단면 상 원형으로 형성되는 터빈 장치.
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