刷式密封组件

申请号 CN201510309519.2 申请日 2015-06-08 公开(公告)号 CN105275505A 公开(公告)日 2016-01-27
申请人 斗山重工业株式会社; 发明人 玛赫姆特·法鲁克·阿克升特;
摘要 本 发明 公开一种 刷式密封 组件,根据本发明的一个 实施例 的刷式密封组件包括: 包装 体,其位于旋转体与固定体之间,并形成有插入槽;刷式密封部,其包括刷子及 支撑 部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑; 热膨胀 部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并向包装体的圆周方向形成热膨胀;以及固定部件,其以与所述热膨胀部件对向的状态插入结合于插入槽,从而用于将刷式密封部在包装体的圆周方向和半径方向上进行同时固定。
权利要求

1.一种刷式密封组件,其特征在于,包括:
包装体,其位于旋转体与固定体之间,并形成有插入槽;
刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;
热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并沿包装体的圆周方向形成热膨胀;以及固定部件,其以与所述热膨胀部件对向的状态插入结合于插入槽,从而用于将刷式密封部在包装体的圆周方向和半径方向上进行同时固定。
2.根据权利要求1所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述固定部件形成为多形态,从而保持插入槽的内周面与固定部件的外周面以多个面对面来紧贴的状态。
3.根据权利要求1所述的刷式密封组件,其特征在于,所述固定部件包括:
第一固定主体,其向竖向方向延长;
第二固定主体,其与所述第一固定主体形成为一体,且与第一固定主体直交而延长。
4.根据权利要求1所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述热膨胀部件在前端部和后端部包括向固定部件下向倾斜的倾斜面。
5.根据权利要求1所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述热膨胀部件在前端部和后端部包括向固定部件上向倾斜的倾斜面。
6.根据权利要求4所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述固定部件以与所述热膨胀部件对向的状态配置,并包括引导部,所述引导部朝向与倾斜面相反的方向倾斜。
7.根据权利要求6所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述引导部朝向所述倾斜面形成热膨胀。
8.根据权利要求6所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述引导部包括引导凸起,所述引导凸起向前面外侧凸出,并最小限度地与热膨胀部件的倾斜面接触
9.根据权利要求1所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述刷式密封组件通过所述固定部件,在刷式密封部的前端部和后端部的两个方向上,分别向半径方向实现加压,并且实现以包装体为基准,朝向内部或外部中某一方向实现加压。
10.一种刷式密封组件,其特征在于,包括:
包装体,其位于旋转体与固定体之间,并朝向旋转体形成有插入槽;
刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体倾斜延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;
热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的两侧面,并向包装体的圆周方向形成热膨胀;以及
固定部件,其为了固定所述刷式密封部而插入结合于插入槽,并为了向各个热膨胀部件形成热膨胀从而对与热膨胀部件紧贴的刷式密封部在包装体的圆周方向上进行固定而形成有引导部。
11.根据权利要求10所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述固定部件形成为多角形态,从而保持插入槽的内周面与外周面以多个面对面来紧贴的状态,并且在后面包括用于插入工具的工具插入槽。
12.根据权利要求10所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述固定部件包括所述引导部的前面向热膨胀部件倾斜的倾斜部。
13.根据权利要求10所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述热膨胀部件包括朝向所述固定部件向下或向上倾斜的倾斜面,并且与所述热膨胀部件对向配置。
14.一种刷式密封组件,其特征在于,包括:
包装体,其位于旋转体与固定体之间,并包括具有密封插入槽与固定部件插入槽的插入槽,所述密封插入槽向所述包装体的内侧圆周方向形成,并用于插入刷式密封部,所述固定部件插入槽形成为与所述密封插入槽相邻而开口,且用于插入固定部件,所述密封插入槽与固定部件插入槽相互间连通;
刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;
热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并向包装体的圆周方向形成热膨胀;以及固定部件,其为了固定所述刷式密封部而包括头部与本体,所述头部朝向所述热膨胀部件延长,以便在从外部得到热传递的情况下,朝向所述热膨胀部件形成热膨胀,所述本体向所述头部的后方延长。
15.根据权利要求14所述的刷式密封组件,其特征在于:
所述头部与本体由异种材料形成。
16.一种刷式密封组件,其特征在于,包括:
包装体,其位于旋转体与固定体之间,并朝向旋转体形成有插入槽;
刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体倾斜延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;
热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并以包装体的整体圆周方向中的长度方向为基准,只在前端部和后端部上形成热膨胀;以及
固定部件,其为了固定所述刷式密封部而插入于插入槽。

说明书全文

刷式密封组件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种刷式密封(Brush seal),更为具体地涉及一种刷式密封组件(Brush seal assembly),其用于对涡轮机(turbine)的固定体和旋转体之间的间隙进行密封(sealing)。

背景技术

[0002] 通常来讲,涡轮机作为一种动产生装置,其将气体(gas)或蒸汽(steam)等流体热能转换为作为机械能的旋转力,并且包括转子(rotor)和壳体(casing),所述转子包括多个旋转翼(bucket),以便通过流体而进行轴旋转,所述壳体设置为包裹转子的周围,并具备多个固定翼(diaphram)。
[0003] 在此,气体涡轮机的构成包括压缩机燃烧器、涡轮机,并且通过压缩机的旋转而对外部空气进行吸入、压缩后,传送至燃烧器,并在燃烧器中通过压缩空气与燃料的混合而实现燃烧,并且所述燃烧器所产生的高温高压的气体通过涡轮机的同时,使涡轮机的转子进行旋转,从而驱动发电机
[0004] 气体涡轮机和蒸汽涡轮机是相对于固定体(固定翼)旋转体(转子)进行旋转的结构,因此由于固定体和旋转体之间的间隙使得高温高压的流体产生泄漏,并且所述流体泄漏成为动力损失所引起的能源效率低下的原因之一,并且一直致力于降低所述旋转体和固定体之间的间隙所产生的流体泄漏。
[0005] 为了对流体泄漏进行最小化,首先应将固定体与旋转体之间的间隙进行最小化,但是缩小间隙也会产生各种制约。
[0006] 例如,间隙缩小过多的情况下,在旋转体进行轴旋转时,旋转体和固定轴之间产生干扰从而产生碰摩(rubbing)引起的震动,并且其对涡轮机造成重大的损伤。
[0007] 另外,蒸汽涡轮机因为由锅炉(boiler)所流入的高温蒸汽对旋转体和固定体进行加热,所以在运转及启动停止时,根据位置而产生数毫米(mm)甚至数十毫米(mm)的膨胀或收缩。此时,旋转体和固定体不仅因材料特性的不同而进行不同程度的膨胀,而且根据涡轮机的结构而膨胀的方向也不同,从而在旋转体与固定体运转中也产生干扰,进而产生碰摩。
[0008] 现有技术中,通常使用迷宫密封(labyrinth seal)来进行密封,并且,近来正在开发着如下技术:使用在迷宫密封上结合刷子(brush)的刷式密封(brush seal)来消除固定体与旋转体之间的间隙,并密封为彼此进行柔和接触的形态。
[0009] 先行技术文献
[0010] 专利文献
[0011] (专利文献1)US6790001 B2(2004.9.14授权)

发明内容

[0012] 本发明的实施例的目的在于,保持插入槽的内周面和固定部件的外周面以面对面来紧贴的状态,由此即使外力向刷式密封部施加的情况下,也能够一定地保持刷式密封与旋转体之间的间隙,以便进行稳定地密封,并且通过刷式密封而移动的流体的移动量也保持为一定。
[0013] 本发明的实施例,提高设置有刷式密封组件的涡轮机的效率并经常将一定量的流体通过刷式密封而进行移动,保持通过固定部件以面对面结合于插入槽的状态,因此可提高对刷式密封部的固定力。
[0014] 本发明的实施例的目的在于,将通过刷式密封移动的高压流体移动量进行一定地保持。
[0015] 本发明的实施例的目的在于,提高设置有刷式密封组件的涡轮机的效率,并经常将一定量的流体通过刷式密封而进行移动,并且将刷式密封组件在彼此不同的方向上进行稳定地固定。
[0016] 根据本发明的第一实施例的刷式密封组件包括:包装体,其位于旋转体与固定体之间,并形成有插入槽;刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并在包装体的圆周方向上形成热膨胀(thermal expansion);以及固定部件,其以与所述热膨胀部件对向的状态插入结合于插入槽,从而用于将刷式密封部在包装体的圆周方向和半径方向上进行同时固定。
[0017] 所述固定部件形成为多形态,从而保持插入槽的内周面与固定部件的外周面以多个面对面来紧贴的状态。
[0018] 所述固定部件包括第一固定主体和第二固定主体,所述第一固定主体向竖向方向延长,所述第二固定主体与所述第一固定主体形成为一体,且与第一固定主体直交而延长。
[0019] 所述热膨胀部件在前端部和后端部包括向固定部件下向倾斜的倾斜面。
[0020] 所述热膨胀部件在前端部和后端部包括向固定部件上向倾斜的倾斜面。
[0021] 所述固定部件以朝向前方而延长并与所述热膨胀部件对向的状态配置,并包括引导部,所述引导部朝向与倾斜面相反的方向倾斜。
[0022] 所述引导部朝向所述倾斜面形成热膨胀。
[0023] 所述引导部包括引导凸起,所述引导凸起向前面外侧凸出,并最小限度地与热膨胀部件的倾斜面接触。
[0024] 所述刷式密封组件通过所述固定部件,在刷式密封部的前端部和后端部的两个方向上,分别向半径方向(radial direction)实现加压,并且实现以包装体为基准,朝向内部(inward)或外部(outward)中某一方向实现加压。
[0025] 根据本发明的第二实施例的刷式密封组件包括:包装体,其位于旋转体与固定体之间,并朝向旋转体形成有插入槽;刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体倾斜延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的两侧面,并沿包装体的圆周方向形成热膨胀;以及固定部件,其为了固定所述刷式密封部而插入结合于插入槽,并为了向各个热膨胀部件形成热膨胀从而对与热膨胀部件紧贴的刷式密封部在包装体的圆周方向上进行固定而形成有引导部。
[0026] 所述固定部件形成为多角形态,从而保持插入槽的内周面与外周面以多个面对面来紧贴的状态,并且在后面包括用于插入工具的工具插入槽。
[0027] 所述固定部件包括所述引导部的前面向热膨胀部件倾斜的倾斜部。
[0028] 所述热膨胀部件包括朝向所述固定部件向下或向上倾斜的倾斜面,并且与所述热膨胀部件对向配置。
[0029] 根据本发明的第三实施例的刷式密封组件包括:包装体,其位于旋转体与固定体之间,并包括具有密封插入槽与固定部件插入槽的插入槽,所述密封插入槽向所述包装体的内侧圆周方向形成,并用于插入刷式密封部,所述固定部件插入槽形成为与所述密封插入槽相邻而开口,并用于插入固定部件,所述密封插入槽与固定部件插入槽相互间连通;刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并沿包装体的圆周方向形成热膨胀(thermal expansion);以及固定部件,其为了固定所述刷式密封部而包括头部(head)与本体(body),所述头部朝向所述热膨胀部件延长,以便在从外部得到热传递的情况下,朝向所述热膨胀部件形成热膨胀,所述本体向所述头部的后方延长。
[0030] 头部与本体由异种材料形成。
[0031] 根据本发明的第四实施例的刷式密封组件包括:包装体,其位于旋转体与固定体之间,并朝向旋转体形成有插入槽;刷式密封部,其包括刷子及支撑部件,所述刷子以一端插入于所述插入槽的状态朝向旋转体倾斜延长,所述支撑部件对所述刷子进行支撑;热膨胀部件,其紧贴于所述支撑部件的侧面,并以包装体的整体圆周方向中的长度方向为基准,只在前端部和后端部上形成热膨胀;以及固定部件,其为了固定所述刷式密封部而插入于插入槽。
[0032] 本发明的实施例中,当固定部件插入结合于包装体时,面对面紧贴的接触面积增大,从而提高包装体的圆周方向上、或者圆周方向上和半径方向上的固定力,进而使得刷子上的热与磨损的产生最小化,并保持安静的操作。
[0033] 本发明的实施例中,通过旋转体与刷式密封之间的间隙使得一定量的流体通过,因此使得涡轮机的效率提高,从而可增加发电量,并使得刷式密封组件的耐久性提高,并预防故障所引起的涡轮机的操作停止,并节约更换及修理所产生的费用
[0034] 本发明的实施例中,可实现对刷式密封组件的通过半径方向和圆周方向的两方向支撑及固定,从而保持安静的操作。
[0035] 本发明的实施例中,通过旋转体与刷式密封之间的间隙使得一定量的流体通过,因此使得涡轮机的效率提高,从而可增加发电量,并使得对刷式密封组件的耐久性提高,并预防故障所引起的涡轮机的操作停止,并节约更换及修理所产生的费用。附图说明
[0036] 图1是表示根据本发明的第一实施例的刷式密封组件设置于旋转体与固定体之间的状态的截面图。
[0037] 图2是根据本发明的第一实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0038] 图3是根据本发明的第一实施例的刷式密封组件的结合主视图。
[0039] 图4是根据本发明的第一实施例的刷式密封组件的结合立体图。
[0040] 图5是图4的A-A线截面图。
[0041] 图6是表示根据本发明的另一实施例的插入槽的图。
[0042] 图7至图8是表示根据本发明的一个实施例的包装体(packing body)的实施例的主视图。
[0043] 图9是根据本发明的第二实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0044] 图10是表示本发明的通过向刷式密封部移动的流体和旋转体向刷式密封施加的压力状态的一个例子的图。
[0045] 图11是根据本发明的第三实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0046] 图12是根据本发明的第四实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0047] 图13是图12的结合立体图。
[0048] 图14是根据本发明的第四实施例的包装体(packing body)的主视图。
[0049] 图15是根据本发明的另一实施例的包装体(packing body)的主视图。
[0050] 图16是根据本发明的第四实施例的刷式密封组件的主视图。
[0051] 图17是根据本发明的另一实施例的刷式密封组件的主视图。
[0052] 图18是表示根据本发明的第四实施例的热膨胀部件与刷式密封部相结合的状态的立体图。
[0053] 图19是表示根据本发明的一个实施例的刷式密封组件的另一实施例的分解立体图。
[0054] 图20是表示根据本发明的第五实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0055] 图21是图20的结合主视图。
[0056] 图22是表示根据另一实施例的刷式密封组件的分解立体图。
[0057] 图23是表示根据本发明一个实施例的通过向刷式密封部移动的流体和旋转体向刷式密封施加的压力状态的一个例子的图。
[0058] 图24至图25是根据本发明的一个实施例的刷式密封组件的操作状态图。
[0059] 图26至图27是根据本发明的第四实施例至第五实施例的刷式密封组件的操作状态图。

具体实施方式

[0060] 参照附图,对根据本发明的第一实施例的刷式密封组件的构成进行说明。作为参考,图1是在蒸气涡轮机的固定体与旋转体之间的间隙适用迷宫密封(labyrinth seal)10和刷式密封组件1的例子。
[0061] 参照附图1至附图3,固定体包括壳体(casing)3和固定翼4,旋转体包括转子5和旋转翼6。固定翼4结合于壳体3,并配置于邻接旋转翼6的位置,并且旋转翼6以邻接固定翼4的状态与转子5进行一体式轴旋转。
[0062] 固定翼4和旋转翼6之间的间隙及固定翼4与转子5之间的间隙需要用于实现气密性的密封(sealing),并且为此而使用刷式密封组件1。
[0063] 刷式密封组件1包括:包装体(packing body)100、刷式密封部200、热膨胀部件300及固定部件400,并且在以规定的速度旋转的转子5和固定体之间通过刷式密封部200,将刷式密封部200整体在包装体100的圆周方向和半径方向上进行同时固定,从而保持稳定的气密性。
[0064] 此时,根据通过转子5向刷式密封部200传递的热传导(heat conduction),刷式密封部200整体在包装体100的长度方向上通过固定部件400保持固定状态,或者在半径方向上朝向内部或外部,通过固定部件400得到加压,由此稳定地保持气密性。
[0065] 为此,本发明中包装体100面向转子5,所述包装体100位于转子5和固定体之间,并且形成有插入槽110,包装体100由多个个别单位体组成,并以环(ring)形态组装于转子5的外侧圆周方向。
[0066] 换句话说,形成为一定的长度的多个包装体100以彼此间紧贴的状态设置于转子5的外侧。
[0067] 包装体100在插入槽110中全部插入有刷式密封部200的情况下,整体形态形成为环形态,并且包括:密封(seal)插入槽112,其插入有刷式密封部200;固定部件插入槽114,其插入有支撑部件220,并且密封插入槽112与固定部件插入槽114形成为彼此间相连通的形态。
[0068] 插入槽110以与固定部件400相对应的形态进行开口,在本实施例的情况下,固定部件400形成为正六面体或多角形状的体(block),因此固定部件插入槽114也形成为与其相对应的形态。
[0069] 插入槽110的开口并非单纯用于刷式密封部200的插入,而是为了在插入有刷式密封部200的状态下相应于高压流体所施加的压力的刷式密封部200的稳定性支撑,从而密封插入槽112形成为直角截面形态,而用于插入固定部件400的固定部件插入槽114形成为多角形状的截面。
[0070] 如此形成的情况下,固定部件插入槽114的内周面和固定部件400的外周面保持多个面对面紧贴的状态,因此接触面积相对地增大,并且由此增大摩擦面,从而可以提高刷式密封部200在圆周方向上的固定力。此外,在流体引起的压力作用于刷式密封部200的情况下,也不发生位置移动,而保持通过固定部件400的稳定的固定。
[0071] 插入槽110在密封插入槽112和固定部件插入槽114之间形成有短坎部113,从而可对刷式密封部200整体进行更加稳定的固定,此时刷式密封部200的上面被部分支撑于短坎部113的内侧上面,并通过固定部件400同时得到支撑,因此,向刷子(brush)210施加的流体压力引起的刷式密封部200的变形最小化,并且根据向刷式密封部200施加的流体的压力方向的固定部件400的支撑度得以提高,从而可使得应力集中于刷子210的端部的现象最小化。
[0072] 由此,刷式密封部200长时间与转子5直接或间接地产生摩擦的情况下,也可使得磨损及变形所致的气密损失最小化而保持一定的间隙,并且高压的流体可经由刷子210而进行一定的移动,从而减少不必要的流体泄漏量。
[0073] 此时,刷式密封部200的上面部分支撑于短坎部113的内侧面,并通过固定部400同时得到支撑,因此施加于刷子210的流体压力引起的刷式密封部200的变形得以最小化,并且根据施加于刷式密封部200的流体压力的固定部件400的支撑度提高,从而可使得应力集中于刷子210的端部的现象最小化。
[0074] 由此,刷式密封部200长时间与转子5直接或间接地产生摩擦的情况下,也使得磨损及变形所致的气密损失最小化,并可在刷子210与转子5之间保持一定的间隙,从而高压的流体经由刷子210而只移动一定量,由此减少不必要的流体泄漏量。
[0075] 尤其,对于转子5和刷子210之间的间隙而言,当彼此间的间隙过大时,可能泄露高压的流体,因此可引发转子5的整体动力损失。
[0076] 此外,当转子5和刷子210之间的间隙过小时,转子5与固定体之间可能产生干扰,因此转子5和刷子210之间的间隙保持在一定程度,作用为相当重要的变数。
[0077] 热膨胀部件300沿着第二支撑板(plate)224的上面长度方向,以紧贴的状态延长,并接收由高温流体所传递的热,从而实现包装体100的圆周方向上的热膨胀。
[0078] 尤其,在本实施例中,在热膨胀部件300上实现热膨胀的情况下,在长度方向上使得热膨胀实现,并且通过后述的固定部件400,使得热膨胀部件300向包装体100的下侧加压,从而对刷式密封部200整体向半径方向进行加压。
[0079] 换句话说,以刷式密封部200为基准,在圆周方向上,通过固定部件400使得刷式密封部200的前端部与后端部分别得到固定,并且在半径方向上使得刷式密封部200在热膨胀的情况下,被固定部件400向半径方向加压,从而在包装体100上保持圆周方向和半径方向全部稳定固定的状态。
[0080] 尤其,实现通过高温流体的热传导的情况下,刷式密封部200在圆周方向及半径方向上保持稳定的固定状态,高温流体经由刷子210而只移动一定量,因此,可以使得密封效率提高,并更为稳定地保持安装有刷式密封部200的对象物的效率。
[0081] 作为一个例子,转子5设置于蒸汽涡轮机的情况下,如前所述,高温流体经由刷式密封部200而移动,通过热膨胀部件300使得刷式密封部200在包装体100上稳定地得到固定,与此同时在圆周方向和半径方向上保持密封,从而使得不必要泄漏的流体的泄漏量最小化。
[0082] 热膨胀部件300与固定部件400对向配置,并且更为具体地,考虑热膨胀部件300的膨胀所致的长度变化,从而热膨胀部件300的端部与固定部件400之间保持分离状态。
[0083] 作为参考,分离的长度虽然不进行特别地限定,但优选地,在邻近的位置上设置热膨胀部件,以便在热膨胀部件300上实现热膨胀时,通过固定部件400可在半径方向上实现稳定的加压。
[0084] 热膨胀部件300形成朝向固定部件400向一侧方向倾斜的倾斜面310,并且倾斜面310朝向上部或下部中的某一方向倾斜,倾斜面310的倾斜角度和长度虽然不进行特别地限定,但优选地,以附图所示的形态倾斜,以便通过固定部400的前端部使得加压稳定地实现。
[0085] 优选地,就倾斜面310而言,热膨胀部件300的前端部和后端部各自以相同的形态倾斜,并且由此通过固定部400使得热膨胀部件300得到加压的情况下,可以使刷式密封部200整体以包装体100的半径方向为基准,向内侧或外侧移动。
[0086] 热膨胀部件300以插入于包装体的状态,因通过转子5所传导的高温的热气而在圆周方向上实现热膨胀,可以以前端部和后端部朝向固定部件400向上倾斜的形态形成倾斜面310。
[0087] 倾斜面310的倾斜方向决定刷式密封部200的移动方向,当倾斜面310向下倾斜的情况下,刷式密封部200朝向包装体的半径方向(radial direction)中内部(inward)移动,并且当倾斜面310向上倾斜的情况下,刷式密封部200朝向包装体的半径方向(radial direction)中外部(outward)通过固定部件400进行移动。
[0088] 由此,根据本发明的刷式密封组件朝向转子5易于将刷式密封部200整体沿半径方向移动,从而可根据高压流体的移动实施稳定的密封。
[0089] 热膨胀部件300包括插入于插槽(slot)224a的插入部302,而插入部302只在热膨胀部件300的部分区间内形成。插入槽302只形成在部分区间的原因在于,热膨胀部件300在长度方向上实现热膨胀时,为了在紧贴于第二支撑板(plate)224的状态下稳定地实施热膨胀。
[0090] 由此,根据刷式密封部200膨胀的程度,以向包装体100的半径方向(radial direction)加压为基准,向内部或外部中的某一方向加压。
[0091] 对于刷子210而言,以不同的压力高压流体向刷子210加压的情况下,可将流体的泄漏量(leaking flow)以稳定(stable)的状态保持更长的时间,因此可提高设置有刷式密封组件的对象物的效率。
[0092] 例如,就刷式密封部200和转子5之间的间隙调节而言,相较于刷子210的下端过度弯曲(bending)的情况,相对有利的是保持一定的间隙,并且所述情况下,通过对刷子210与转子5之间的间隙以及刷子210的行迹的事先模拟(simulation)来设定相对于前述的热膨胀部件300的倾斜面的倾斜方向,并构成刷式密封组件,因此通过刷子210可稳定保持高压流体泄漏。
[0093] 支撑部件220以刷子210为基准包括:第一支撑板222,其紧贴于一侧;第二支撑板224,其紧贴于另一侧。第一支撑板222为了在与刷子210对向的内侧将流体的流动引导至刷子210的下侧而形成引导槽222a,从而将高压的流体的流动引导至转子5和刷子210下端之间的间隙,由此使稳定的移动成为可能。
[0094] 因此,当高压流体经由第一支撑板222并移动至刷子210时,使得不必要的涡流现象最小化,并可向刷子210下端引导流体的流动。
[0095] 作为参考,以刷子210为基准,右侧的压力相比左侧为高压,流体的流动从右侧移动至左侧,并且刷子210防止高压区域的流体泄漏至低压区域。
[0096] 当第一支撑板222的整体长度为L时,引导槽222a形成为从下部开口至相当于2/3L的高度,引导槽222a的高度以第一支撑板222的L为基准,形成为中间以下的长度的情况下,难以对高压流体稳定地引导,而延长为2/3L以上的长度的情况下,可能弱化第一支撑板222的强度,因此优选地形成为前述的高度。
[0097] 引导槽222a的形状除了附图中所示的形状以外可变更为圆(rounded)形,并且通过根据高压流体的移动的模拟可设定最佳的形状。
[0098] 第二支撑板224以与第一支撑板222对向的状态紧贴于刷子210的相反侧,并包括插槽224a,所述插槽224a形成于与后述的热膨胀部件300对向的一侧面。第一支撑板222在高压流体经由第一支撑板222和刷子210而移动的情况下,防止以刷子210为基准,由于左侧与右侧的压力差所致的刷子210变形,并保持稳定的支撑状态。
[0099] 第二支撑板224虽然形成为与第一支撑板222相应的厚度,但是并非一定加以限定,而是可变动的。第二支撑板224设置为与刷子210的一面紧贴的状态,从而稳定地支撑高压流体所致的施加于刷子210的压力。此外,与热膨胀部件300对向的位置上形成有插槽224a,从而可实现热膨胀部件300的稳定设置与膨胀。
[0100] 参照附图3至附图5,固定部件400形成为块体形态,并朝向横向或竖向延长为一定长度,且整体形态形成为多角形态,并以刷式密封部200为基准,以紧贴外周面的状态插入结合于固定部件插入槽114,从而高压流体向刷式密封部200施加压力的情况下,也能稳定地支撑。
[0101] 对此进行更为详细的说明,则流体沿着箭头方向,朝向刷式密封部200移动时,施加于刷式密封部200与固定部件400的压力同时向X轴与Y轴方向进行施加。
[0102] X轴方向的压力产生将刷式密封部200与固定部件400向流体的移动方向移动的F1的力,而Y轴方向的压力产生F2的力,从而施加将刷式密封部200与固定部件400分别向F1和F2的方向移动的力。
[0103] 固定部件400形成为多角的块体形态,因此在X轴与Y轴方向上分别施加的情况下,形成于平面或垂直面的部分也紧贴于密封插入槽112的内周面,因此可对其进行稳定支撑。此外,通过其可将刷子210的不必要磨损的产生进行最小化,并且抑制震动产生,并通过刷式密封部200可引导为使得仅一定量的流体移动,从而可对设置有刷式密封组件的对象物的效率进行相对提高。
[0104] 作为一个例子,固定部件400包括第一固定主体(body)400a和第二固定主体(body)400b,且第一固定主体400a形成为正六面体,并向竖向方向延长,而第二固定主体400b与第一固定主体400a直交,并向横向方向延长。
[0105] 作为参考,本实施例所示出的固定部件400只是多种多角形态中的一个例子,并非限定为附图所示出的形态,而是可进行各种变更,并且以保持固定部件插入槽114的内周面与固定部件400的外周面面对面地插入的形态来使用。
[0106] 例如,从特定的方向上向固定部件400施加有外力的情况下,通过多角的面(face)传递而来的外力通过与第一、二固定主体400a、400b面对面紧贴的包装体100来得到支撑,部分外力通过包装体100而扩散,从而保持施加于固定部件400的外力最小化的状态。
[0107] 因此,向固定部件400同时施加有通过转子5传递而来的荷重以及通过流体所施加的荷重的情况下,可对刷式密封部200整体进行稳定地支撑。
[0108] 固定部件400在插入于固定部件插入槽114后,需要对刷式密封部200进行修理以及对刷子210进行更换时,为了能够便于作业者从固定部件插入槽114分离,在后面形成有可插入工具的工具插入槽400c。
[0109] 工具插入槽400c虽然可形成为圆形或多角形态中的某一形态,但并非限定于特定的形态,可变更为使得工具能够插入的各种形态。
[0110] 由此,固定部件400上形成有工具插入槽400c的情况下,作业者可迅速分离插入于刷式密封组件1的多个固定部件400,从而提高作业性,即使是重新组装时也能够便于插入至插入槽110,从而可实施重新组装。
[0111] 固定部件400包括引导部402,所述引导部以与热膨胀部件300对向的状态,向着与倾斜面310相反的方向倾斜,所述引导部402在热膨胀部件300向圆周方向形成热膨胀的情况下,以与倾斜面紧贴的状态,使得热膨胀部件300以半径方向为基准朝向内部或外部,从而对移动方向进行引导,进而可将刷式密封部200整体与转子5保持一定间隔。
[0112] 引导部402由特定温度下进行热膨胀的材料构成,以便朝倾斜面形成热膨胀,并且不特别限定材料。
[0113] 引导部402还包括向前面外侧凸出的引导凸起404,引导凸起404尽可能小地与热膨胀部件300的倾斜面310接触,从而对施加于固定部件400的应力进行最小化。引导凸起404向外侧形成为圆形(rounded)形态,并且半径及形态不特别限定。
[0114] 根据本实施例的插入槽与前述的形态不同,为了刷式密封部的稳定固定以及固定部件的更稳定的插入并固定,构成为如下。
[0115] 参照附图,对根据本发明的另一实施例的插入槽进行说明。
[0116] 参照图6,根据本实施例的插入槽110以密封插入槽112为基准,在左侧和右侧以分别对称的形态形成有固定部件插入槽114,所述固定部件插入槽114中分别结合有固定部件400,从而对刷式密封部200稳定地进行固定。
[0117] 如此,配置有固定部件插入槽114的情况下,保持在刷式密封部200的两侧分别通过固定部件400得到支撑的状态,从而使得通过压力流体所施加的压力而引起的变形最小化。
[0118] 此外,在前述的刷式密封部200中,所需的支撑力保持性能条件得以稳定地保持,从而即使进行长时间使用也能一定地保持密封状态,进而保持可向转子5稳定地供给一定量的流体的条件,因此可提高转子5的效率。
[0119] 固定部件插入槽114,在部分区间与刷式密封部200的上面相同的高度上可分别形成于左侧和右侧,并且通过模拟选定最佳位置。
[0120] 参照图7,根据本发明的另一实施例的第二支撑板224包括延长部224b,所述延长部224b经由刷子210的上面而延长至第一支撑板222。此时,刷子210的上面与第一支撑板222的上面以紧贴延长部224b的下面的状态组装,从而构成为第二支撑板224包围刷子210和第一支撑板222的状态,因此可提高组装的稳定性,并可提高高压流体所致的支撑力。
[0121] 第二支撑板224在延长部224b上包括位置固定槽224b-1,刷子210的上端部分插入于所述固定槽224b-1,并且通过位置固定槽224b-1,可一定地保持对刷子210的固定,以及可一定地保持转子5与刷子210之间所形成的间隙。
[0122] 刷子210由多个硬毛(Bristle)形成,并且构成为第一支撑板222与第二支撑板224以刷子210为基准紧贴的状态,并从前面观察时,以向上部上向倾斜的状态构成。
[0123] 如上所述地构成的原因在于,刷子210的情况下,与转子5产生直接或间接摩擦,因此并非将刷子210的下端以与转子5垂直的状态置于包装体100,而是以倾斜45度的状态置于插入槽110,从而意图在于对转子5所施加的应力进行最小化。
[0124] 参照附图8,就根据本发明的刷式密封组件1a而言,热膨胀部件300的倾斜面310向上倾斜的形态可得到使用,并且所述情况下,固定部件400的引导部402以附图所示的状态形成,以便也以与倾斜面310紧贴的状态对应,并且未说明的插入槽110、刷式密封部200、热膨胀部件300、固定部件400因为与前面所说明的部分类似,所以省略详细说明。
[0125] 参照附图,对根据本发明的第二实施例的刷式密封组件进行说明。
[0126] 参照图9至图10,刷式密封组件1b包括包装体100、刷式密封部200、热膨胀部件300及固定部件400。在以规定速度旋转的转子5与固定体之间通过刷式密封部200来保持稳定的气密性,并且本实施例的情况下,与前述实施例不同,在包装体100的圆周方向上稳定地保持对刷式密封部200的固定状态。
[0127] 此外,根据通过转子5传递至刷式密封部200的热传导(heat conduction),刷式密封部200整体在包装体100的长度方向或半径方向上朝向内部或外部,通过固定部件400得到加压,从而保持气密性。
[0128] 为此,本发明中包装体100面向转子5,所述包装体100位于转子5和固定体之间,并且形成有插入槽110,包装体100由个别的单位体组成,并在转子5的外侧圆周方向组装为环(ring)形态。
[0129] 换句话说,以一定长度所形成的多个包装体100,以彼此之间相隔一定间隔的状态设置于转子5的外侧。
[0130] 包装体100在插入槽110中全部插入有刷式密封部200时,整体形态形成为环形态,并且包括插入有刷式密封部200的密封插入槽112,以及插入有支撑部件220的固定部件插入槽114,并且密封插入槽112与固定部件插入槽114形成为彼此间相连通的形态。
[0131] 插入槽110的开口并非单纯用于刷式密封部200的插入,而是为了在插入有刷式密封部200的状态下,与高压的流体所施加的压力相应的刷式密封部200的稳定性支撑,从而密封插入槽112形成为直角截面形态,而插入有支撑部件220的固定部件插入槽114形成为多角截面形状。
[0132] 刷式密封组件1b包括:包装体100,其位于转子5与固定体之间,并朝向转子5形成有插入槽110;刷式密封部200,其包括刷子210及支撑部件220,所述刷子210以一端插入于所述插入槽110的状态朝向转子5倾斜延长,所述支撑部件220对所述刷子210进行支撑;热膨胀部件300,其紧贴于所述支撑部件的两侧面,并在包装体的圆周方向上形成热膨胀;以及固定部件400,其为了固定所述刷式密封部200而插入结合于插入槽110,并形成有引导部402,所述引导部402用于向各个热膨胀部件300实现热膨胀,从而对与热膨胀部件300紧贴的刷式密封部200向包装体的圆周方向进行加压。
[0133] 固定部件400形成为块体形态,从而朝向横向或竖向延长为规定的长度,并且以刷式密封部200为基准,以外周面紧贴的状态插入结合于插入槽110,从而高压的流体向刷式密封部200施加压力的情况下也能稳定地支撑。
[0134] 对此进行更为详细地说明,则流体沿着箭头方向,朝向刷式密封部200移动时,施加于刷式密封部200与固定部件400的压力向X轴方向施加压力,而转子5与刷式密封部200之间所产生的压力同时向Y轴方向进行施加。
[0135] X轴方向的压力产生将刷式密封部200与固定部件400向流体的移动方向移动的力,而Y轴方向的压力产生将刷式密封部200向上侧移动的力,从而可施加将刷式密封部200与固定部件400分别向X轴和Y轴方向移动的力。
[0136] 在本实施例中,固定部件400形成为多角的块体形态,因此可对在X轴与Y轴方向上分别施加的力进行稳定支撑。此外,通过其可将刷子210的不必要磨损的产生进行最小化,并通过刷式密封部200可引导使得仅一定量的流体移动,从而可对设置有刷式密封组件1b的对象物的效率进行相对提高。
[0137] 固定部件400作为各种多角形态中的一个例子,并非限定于附图所示出的形态,而是可进行各种变更,并且以保持固定部件插入槽114的内周面与固定部件400的外周面面对面地插入的形态来使用。
[0138] 固定部件400在插入于插入槽110后,需要对刷式密封部200进行修理以及对刷子210进行更换时,为了能够便于作业者从固定部件插入槽114分离,在后面进一步包括可插入工具的工具插入槽400c。所述工具插入槽400c虽然可形成为圆形或多角形态中的某一形态,但并非限定于特定的形态。
[0139] 如此,固定部件400上形成有工具插入槽400c的情况下,作业者可迅速分离插入于刷式密封组件1b的多个固定部件400,从而提高作业性,即使是重新组装时也能够便于插入至固定部件插入槽114,从而可完成作业。
[0140] 支撑部件220以刷子210为基准包括:第一支撑板222,其紧贴于一侧;第二支撑板224,其紧贴于另一侧。第一支撑板222为了在与刷子210对向的内侧将流体的流动引导至刷子210的下侧而形成引导槽222a,从而将高压的流体的流动引导至转子5和刷子210下端之间的间隙,由此可进行稳定的移送。因此,当高压流体经由第一支撑板222并移动至刷子210时,使得不必要的涡流现象最小化,并可向刷子210下端引导流体的流动。
[0141] 作为参考,以刷子210为基准,右侧的压力相比左侧为高压,流体的流动从右侧移动至左侧,并且刷子210防止高压区域的流体泄漏至低压区域。
[0142] 当第一支撑板222的整体长度为L时,引导槽222a形成为从下部开口至相当于2/3L的高度,引导槽222a的高度以第一支撑板222的L为基准,形成为中间以下的长度的情况下,难以对高压流体稳定地引导,而延长为2/3L以上的长度的情况下,可能弱化第一支撑板222的强度,因此优选地形成为前述的高度。
[0143] 引导槽222a的形状除了附图中所示的形状以外可变更为圆(rounded)形,并且通过根据高压流体的移动的模拟可设定最佳的形状。
[0144] 第二支撑板224以与第一支撑板222对向的状态紧贴于刷子210的相反侧,并包括插槽(slot)(未示出),所述插槽形成于与后述的热膨胀部件300对向的一侧面。第一支撑板222在高压流体经由第一支撑板222和刷子210而移动的情况下,防止以刷子210为基准,由于左侧与右侧的压力差所致的刷子210变形,并保持稳定的支撑状态。
[0145] 第二支撑板224虽然形成为与第一支撑板222相应的厚度,但明确的是并非一定加以限定,而是可变动的。第二支撑板224设置为与刷子210的一面紧贴的状态,从而稳定地支撑高压流体所致的施加于刷子210的压力。
[0146] 热膨胀部件300沿着第二支撑板224的上面长度方向,以紧贴的状态延长,并接收由高温流体所传递的热,从而实现包装体100的圆周方向上的热膨胀。
[0147] 尤其,在本实施例中,在热膨胀部件300上实现热膨胀的情况下,在长度方向上使得热膨胀实现,并且通过后述的固定部件400,使得热膨胀部件300在包装体100的圆周方向上得到加压,从而对刷式密封部200整体进行固定。
[0148] 换句话说,以刷式密封部200为基准,在圆周方向上,通过固定部件400使得刷式密封部200的前端部与后端部得到固定。
[0149] 尤其,实现通过高温流体的热传导的情况下,刷式密封部200在圆周方向上保持稳定的固定状态,高温流体经由刷子210而只移动一定量,因此,可以使得密封效率提高,并更为稳定地保持安装有刷式密封部200的对象物的效率。
[0150] 作为一个例子,转子5设置于蒸汽涡轮机的情况下,如前所述,高温流体经由刷式密封部200而移动,使得刷式密封部200在包装体100上稳定地得到固定,与此同时在圆周方向上保持稳定的密封,从而使得不必要泄漏的流体的泄漏量最小化。
[0151] 热膨胀部件300与固定部件400对向配置,并且更为具体地,考虑热膨胀部件300的膨胀所致的长度变化,从而热膨胀部件300的端部与固定部件400之间保持分离状态。
[0152] 作为参考,分离的长度虽然不进行特别地限定,但优选地,在邻近的位置上设置热膨胀部件300,以便在热膨胀部件300上实现热膨胀时,通过固定部件400可在半径方向上实现稳定的加压。
[0153] 根据本实施例的热膨胀部件300可形成有以朝向固定部件400并向下倾斜的形态的倾斜面310,倾斜面310的倾斜角度和长度虽然不进行特别地限定,但优选地,以附图所示的形态倾斜,以便通过固定部400的前端部使得加压稳定地实现。
[0154] 优选地,就倾斜面310而言,热膨胀部件300的前端部和后端部各自以相同的形态倾斜,并且由此通过固定部400使得热膨胀部件300得到加压的情况下,可易于向一个方向移动。
[0155] 由此,根据刷式密封部200所膨胀的程度,在包装体100的圆周方向上实现加压时,可将流体的泄漏量(leaking flow)以稳定(stable)的状态保持更长的时间,因此可提高设置有刷式密封组件的对象物的效率。
[0156] 例如,就刷式密封部200和转子5之间的间隙调节而言,相较于刷子210的下端过度弯曲(bending)的情况,相对有利的是保持一定的间隙,并且所述情况下,通过对刷子210与转子5之间的间隙以及刷子210的行迹的事先模拟(simulation)来设定相对于前述的热膨胀部件300的倾斜面的倾斜方向,并构成刷式密封组件,因此通过刷子210可稳定保持高压流体泄漏。
[0157] 参照附图,对根据本发明的第三实施例的刷式密封组件进行说明。
[0158] 参照图11,刷式密封组件1c包括包装体100、刷式密封部200、热膨胀部件300及固定部件400,在以规定速度旋转的转子5与固定体之间通过刷式密封部200来保持稳定的气密性,并且根据通过转子5传递至刷式密封部200的热传导(heat conduction),刷式密封部200整体在包装体100的长度方向或半径方向上朝向内部或外部,通过固定部件400得到加压,从而保持气密性。
[0159] 为此,本发明中包装体100面向转子5,所述包装体100位于转子5和固定体之间,并且形成有插入槽110,包装体100由多个个别的单位体组成,并在转子5的外侧圆周方向组装为环(ring)形态。
[0160] 换句话说,以一定长度所形成的多个包装体100,以彼此之间相隔一定间隔的状态设置于转子5的外侧。
[0161] 包装体100在插入槽110中全部插入有刷式密封部200时,整体形态形成为环形态,并且包括插入有刷式密封部200的密封插入槽112,以及插入有固定部件400的固定部件插入槽114,并且密封插入槽112与固定部件插入槽114形成为彼此间相连通的形态。
[0162] 插入槽110的开口并非单纯用于刷式密封部200的插入,而是为了在插入有刷式密封部200的状态下,与高压的流体所施加的压力相应的刷式密封部200的稳定性支撑,从而密封插入槽112形成为直角截面形态,而插入有固定部件400的固定部件插入槽114形成为多角截面形状。
[0163] 为此,根据本实施例的刷式密封组件包括:包装体100,其位于转子5与固定体之间,并朝向转子5形成有插入槽110;刷式密封部200,其包括刷子210及支撑部件220,所述刷子210以一端插入于所述插入槽110的状态朝向转子5倾斜延长,所述支撑部件220对所述刷子210进行支撑;热膨胀部件300,其紧贴于所述支撑部件220的侧面,并在包装体100的全部圆周方向中的长度方向上形成部分热膨胀;以及固定部件400,其为了固定所述刷式密封部200而插入结合于固定部件插入槽114,并形成有引导部,所述引导部用于向各个热膨胀部件实现热膨胀,从而对与热膨胀部件紧贴的刷式密封部向包装体的圆周方向与半径方向进行加压。
[0164] 固定部件400形成为块体形态,从而朝向横向或竖向延长为规定的长度,并且以刷式密封部200为基准,以外周面紧贴的状态插入结合于插入槽110,从而高压的流体向刷式密封部200施加压力的情况下也能稳定地支撑。
[0165] 在本实施例中,固定部件400形成为多角的块体形态,因此可稳定支撑在X轴与Y轴方向上分别施加的力。此外,通过其可将刷子210的不必要磨损的产生进行最小化,并且抑制震动及噪音产生,并通过刷式密封部200可引导使得仅一定量的流体移动,从而可对设置有刷式密封组件的对象物的效率进行相对提高。
[0166] 作为一个例子,固定部件400包括第一固定主体400a和第二固定主体400b,且第一固定主体400a向竖向方向以规定长度延长,而第二固定主体400b与第一固定主体400a直交,并向横向方向延长。
[0167] 作为参考,本实施例所示出的固定部件400只是多种多角形态中的一个例子,并非限定为附图所示出的形态,而是可进行各种变更,并且以保持固定部件插入槽114的内周面与固定部件400的外周面面对面地插入的形态来使用。
[0168] 固定部件400在插入于固定部件插入槽114后,需要对刷式密封部200进行修理以及对刷子210进行更换时,为了能够便于作业者从固定部件插入槽114分离,在后面进一步包括可插入工具的工具插入槽400c。所述工具插入槽400c虽然可形成为圆形或多角形态中的某一形态,但并非限定于特定的形态。
[0169] 由此,固定部件400上形成有工具插入槽400c的情况下,作业者可迅速分离插入于刷式密封组件的多个固定部件400,从而提高作业性,即使是重新组装时也能够便于插入至插入槽110,从而可完成作业。
[0170] 热膨胀部件300沿着第二支撑板(plate)224的上面长度方向,以紧贴的状态延长,并接收由高温流体所传递的热,从而实现包装体100的圆周方向上的部分热膨胀。
[0171] 尤其,在本实施例中,在热膨胀部件300上实现热膨胀的情况下,在长度方向上使得热膨胀实现,并且通过后述的固定部件400,使得热膨胀部件300向包装体100的下侧得到加压,从而可刷式密封部200整体向半径方向得到加压。
[0172] 换句话说,以刷式密封部200为基准,在圆周方向上,通过固定部件400使得刷式密封部200的前端部与后端部得到固定,并且在半径方向上刷式密封部200热膨胀的情况下,通过固定部件400向半径方向得到加压,从而在包装体100上保持圆周方向和半径方向全部稳定固定的状态。
[0173] 此外,根据本实施例的热膨胀部件300并非在整体长度方向上形成热膨胀,而是仅在前端部和后端部上朝向长度方向形成热膨胀,由此,相较于在整体长度方向上形成热膨胀的情况,只在特定区间上形成热膨胀的情况,响应率提高,从而实现更为迅速的操作。
[0174] 更为详细地,热膨胀部件300的长度方向中间区间由普通材料形成,从而不实现热膨胀,而只有前端部与后端部由形成热膨胀的材料构成,从而可向圆周方向实施热膨胀,并与固定部件400彼此间以对向的状态配置。
[0175] 尤其,刷式密封组件1c通过固定部件400,在刷式密封部200的前端部和后端部的两个方向上,分别向半径方向(radial direction)实现加压,并且实现以包装体100为基准,朝向内部(inward)或外部(outward)中某一方向进行加压,因此根据设置有刷式密封组件1c的对象物的操作状态,配合实现包装物100的内部膨胀或外部膨胀的条件而选择性地设置并使用即可。
[0176] 支撑部件220以刷子210为基准包括:第一支撑板222,其紧贴于一侧;第二支撑板224,其紧贴于另一侧。第一支撑板222为了在与刷子210对向的内侧将流体的流动引导至刷子210的下侧而形成引导槽222a,从而将高压的流体的流动引导至转子5和刷子210下端之间的间隙,由此可进行稳定的移送。因此,当高压流体经由第一支撑板222并移动至刷子210时,使得不必要的涡流现象最小化,并可向刷子210下端引导流体的流动。
[0177] 作为参考,以刷子210为基准,右侧的压力相比左侧为高压,流体的流动从右侧移动至左侧,并且刷子210防止高压区域的流体泄漏至低压区域。
[0178] 引导槽222a与图3类似,因此参照图3进行说明,当第一支撑板222的整体长度为L时,引导槽222a形成为从下部开口至相当于2/3L的高度,引导槽222a的高度以第一支撑板222的L为基准,形成为中间以下的长度的情况下,难以对高压流体稳定地引导,而延长为2/3L以上的长度的情况下,可能弱化第一支撑板222的强度,因此优选地形成为前述的高度。
[0179] 引导槽222a的形状除了附图中所示的形状以外可变更为圆(rounded)形,并且通过根据高压流体的移动的模拟可设定最佳的形状。
[0180] 第二支撑板224以与第一支撑板222对向的状态紧贴于刷子210的相反侧,并包括插槽(参照图2),所述插槽形成于与后述的热膨胀部件300对向的一侧面。第一支撑板222在高压流体经由第一支撑板222和刷子210而移动的情况下,防止以刷子210为基准,由于左侧与右侧的压力差所致的刷子210变形,并保持稳定的支撑状态。
[0181] 第二支撑板224虽然形成为与第一支撑板222相应的厚度,但明确的是并非一定加以限定,而是可变动的。第二支撑板224设置为与刷子210的一面紧贴的状态,从而稳定地支撑高压流体所致的施加于刷子210的压力。此外,与热膨胀部件300对向的位置上形成有插槽(未示出),从而可实现热膨胀部件300的稳定设置与膨胀。
[0182] 参照附图,对根据本发明的第四实施例的刷式密封组件进行说明。
[0183] 参照附图1或附图12至13,固定体包括壳体(casing)3和固定翼4,旋转体包括转子5和旋转翼6。固定翼4结合于壳体3,并配置于邻接旋转翼6的位置,并且旋转翼6以邻接固定翼4的状态与转子5进行一体式轴旋转。固定翼4和旋转翼6之间的间隙及固定翼4与转子5之间的间隙需要用于实现气密性的密封,并且为此而使用刷式密封组件1。
[0184] 刷式密封组件1包括:包装体100、刷式密封部200、热膨胀部件300及固定部件400,并且在以规定的速度旋转的转子5和固定体之间通过刷式密封部200,保持稳定的气密性。
[0185] 此时,根据通过转子5向刷式密封部200传递的热传导(heat conduction),刷式密封部200整体在包装体100的长度方向上通过固定部件400保持固定状态,或者在半径方向上朝向内部或外部,通过固定部件400而得到加压,由此稳定地保持气密性。
[0186] 为此,本发明中包装体100面向转子5,所述包装体100位于转子5和固定体之间,并且形成有插入槽110,包装体100由多个个别的单位体组成,并以环形态组装于转子5的外侧圆周方向。换句话说,形成为一定的长度的多个包装体100以彼此间紧贴的状态设置于转子5的外侧。
[0187] 包装体100以在插入槽110中全部插入有刷式密封部200的状态组装的情况下,整体形态形成为环形态,并且包括:密封插入槽112,其插入有刷式密封部200;固定部件插入槽114,其插入有固定部件400,并且密封插入槽112与固定部件插入槽114形成为彼此间相连通的形态。
[0188] 插入槽110的开口并非单纯用于刷式密封部200的插入,而是为了在插入有刷式密封部200的状态下,与高压的流体所施加的压力相应的刷式密封部200的稳定性支撑,从而密封插入槽112形成为直角截面形态,而插入有固定部件400的固定部件插入槽114形成为圆形截面形态。
[0189] 根据本实施例的插入槽为了刷式密封部的稳定固定和固定部件的稳定插入及固定,构成为如下。
[0190] 参照图14,插入槽110包括:密封插入槽112,其向包装体100的内侧圆周方向形成,并插入有刷式密封部200;短坎部113,其向密封插入槽112的一侧方向形成;固定部件插入槽114,其形成于短坎部113的下侧,以便插入固定部件400。
[0191] 尤其,在本实施例中,在密封插入槽112与固定部件插入槽114之间形成有短坎部113,从而可对刷式密封部200整体进行更为稳定的固定。
[0192] 所述情况下,刷式密封部200的上面被部分支撑于短坎113的内侧面,并同时通过固定部件400得到支撑,因此,施加于刷子210的流体的压力引起的刷式密封部200的变形最小化,并且根据向刷式密封部200施加的流体的压力的固定部件400的支撑度得以提高,从而可使得应力集中于刷子210的端部的现象最小化。
[0193] 由此,刷式密封部200长时间与转子5直接或间接地产生摩擦的情况下,也使得磨损及变形所致的气密损失最小化,并可在刷子210和转子5之间保持一定的间隙,从而高压的流体经由刷子210而只移动一定量,进而减少不必要的流体泄漏量。
[0194] 尤其,对于转子5和刷子210之间的间隙而言,当彼此间的间隙过大时,可能泄露高压的流体,因此可引发转子5的整体动力损失。
[0195] 此外,当转子5和刷子210之间的间隙过小时,转子5与固定体之间产生干扰,因此转子5和刷子210之间的间隙保持在一定程度上,是起到相当重要的作用的。
[0196] 参照附图,对根据本发明的另一实施例的插入槽进行说明。
[0197] 参照图15,插入槽110以密封插入槽112为基准,在左侧和右侧以对称的形态分别形成有固定部件插入槽114,所述固定部件插入槽114中分别结合有固定部件400(参照图12),从而对刷式密封部200稳定地进行固定。
[0198] 如此配置有固定部件插入槽114的情况下,保持在刷式密封部200的两侧分别通过固定部件400得到支撑的状态,从而使得通过压力流体所施加的压力而引起的变形最小化。此外,在前述的刷式密封部200中,所需的支撑力保持性能条件得以稳定地保持,从而即使进行长时间使用也能一定地保持密封状态,进而可向转子5稳定地供给一定量的流体,由此可提高转子5的效率。
[0199] 固定部件插入槽114在与刷式密封部200的上面相同的高度上,可分别形成于左侧和右侧,或可形成于向下侧隔开的位置,并且通过模拟选定最佳位置。
[0200] 此外,包装体100形成有部分插入刷式密封部200的上端的开口槽101,从而前述的刷式密封部200的上端以紧贴的状态进行插入,并且保持刷子210的上端稳定插入的状态,从而提高根据高压流体的压力变动的支撑力,进而以刷子210为基准,通过从长度方向上施加的转子5的应力以及从侧面上施加的高压流体所致的应力来保持稳定支撑状态。
[0201] 参照附图16,支撑部件220以刷子210为基准包括:第一支撑板222,其紧贴于一侧;第二支撑板224,其紧贴于另一侧。第一支撑板222为了在与刷子210对向的内侧将流体的流动引导至刷子210的下侧而形成引导槽222a,从而将高压的流体的流动引导至转子5和刷子210下端之间的间隙,由此可进行稳定的移送。因此,当高压流体经由第一支撑板
222并移动至刷子210时,使得不必要的涡流现象最小化,并可向刷子210下端引导流体的流动。
[0202] 作为参考,以刷子210为基准,右侧的压力相对于左侧为高压PH,而左侧属于低压PL,并且如虚线箭头所示流体的流动从右侧移动至左侧,并且刷子210防止高压区域的流体泄漏至低压区域。
[0203] 当第一支撑板222的整体长度为L时,引导槽222a形成为从下部开口至相当于2/3L以上的高度的状态,引导槽222a的高度以第一支撑板222的L为基准,形成为中间以下的长度的情况下,难以对高压流体稳定地引导,而延长为2/3L以上的长度的情况下,可能弱化第一支撑板222的强度,因此优选地形成为前述的高度。
[0204] 引导槽222a的形状除了附图中所示的形状以外可变更为圆(rounded)形,并且通过根据高压流体的移动的模拟可设定最佳的形状。
[0205] 第二支撑板224以与第一支撑板222对向的状态紧贴于刷式密封部200的相反侧,并包括插槽224a(参照图8),所述插槽224a形成于与后述的热膨胀部件300对向的一侧面。第一支撑板222在高压流体经由第一支撑板222和刷子210而移动的情况下,防止以刷子210为基准,由于左侧与右侧的压力差所致的刷子210的变形,并保持稳定的支撑状态。
[0206] 第二支撑板224虽然形成为与第一支撑板222相应的厚度,但明确的是并非一定加以限定,而是可变动的。第二支撑板224设置为与刷子210的一面紧贴的状态,从而稳定地支撑高压流体所致的施加于刷子210的压力。此外,与热膨胀部件300对向的位置上形成有插槽224a(参照图8),从而可实现热膨胀部件300的稳定设置与膨胀。
[0207] 参照图17,根据本发明的另一实施例的第二支撑板224包括延长部224b,所述延长部224b经由刷子210的上面而延长至第一支撑板222。此时,刷子210的上面与第一支撑板222的上面以紧贴延长部224b的下面的状态组装,从而构成为第二支撑板224包围刷子210和第一支撑板222的形态,因此可提高组装的稳定性,并可提高高压流体所致的支撑力。
[0208] 第二支撑板224在延长部224b上包括位置固定槽224b-1,刷子210的上端部分插入于所述固定槽224b-1,并且通过位置固定槽224b-1可一定地保持对刷子210的固定,以及可一定地保持转子5与刷子210之间所形成的间隙。
[0209] 刷子210由多个硬毛(Bristle)形成,并且构成为第一支撑板222与第二支撑板224以刷子210为基准紧贴的状态,并从前面观察时,以向上部上向倾斜的状态构成。
[0210] 如上述所地构成的原因在于,刷子210的情况下,与转子5产生直接或间接摩擦,由此持续向刷子210施加应力,因此并非将刷子210的下端以与转子5垂直的状态置于包装体100,而是以倾斜45度的状态置于插入槽110,从而意图在于对转子5所施加的应力进行最小化。
[0211] 参照图12或图18,热膨胀部件300包括插入于插槽224a的插入部302,而插入部302只在热膨胀部件300的部分区间内形成。插入槽302只形成在部分区间的原因在于,热膨胀部件300在长度方向上实现热膨胀时,为了在紧贴于第二支撑板224的状态下稳定地实施热膨胀。
[0212] 热膨胀部件300沿着第二支撑板224的长度方向,以紧贴的状态延长,并接收由高温流体所传递的热,从而实现包装体100的圆周方向上的热膨胀。
[0213] 在本实施例中,热膨胀部件300在长度方向上实现热膨胀的情况下,通过后述的固定部件400,使得热膨胀部件300向包装体100的下侧得到加压,从而刷式密封部200整体沿半径方向得到加压。
[0214] 换句话说,以刷式密封部200为基准,在圆周方向上,通过固定部件400使得刷式密封部200的前端部与后端部得到固定,并且在半径方向上刷式密封部200热膨胀的情况下,通过固定部件400向半径方向得到加压,从而在包装体100上保持圆周方向和半径方向全部稳定固定的状态。
[0215] 尤其,实现通过高温流体的热传导的情况下,刷式密封部200在圆周方向及半径方向上保持稳定的固定状态,高温流体经由刷子210而只移动一定量,因此,可以使得密封效率提高,并更为稳定地保持安装有刷式密封部200的对象物的效率。
[0216] 作为一个例子,转子5设置于蒸汽涡轮机的情况下,如前所述,高温流体经由刷式密封部200而移动,使得刷式密封部200在包装体100上稳定地得到固定,与此同时在圆周方向和半径方向上保持稳定的密封,从而使得不必要泄漏的流体的泄漏量最小化。
[0217] 热膨胀部件300与固定部件400对向配置,并且更为具体地,考虑热膨胀部件300的膨胀所致的长度变化,从而热膨胀部件300的端部与固定部件400之间保持如下某一状态:分离状态,或紧贴状态。
[0218] 作为参考,分离的长度虽然不进行特别地限定,但优选地,在邻近的位置上设置热膨胀部件300,以便在热膨胀部件300上实现热膨胀时,通过固定部件400可在半径方向上实现稳定的加压。
[0219] 热膨胀部件300可形成朝向固定部件400向下倾斜的倾斜面310,并且倾斜面310的倾斜角度和长度虽然不进行特别地限定,但优选地,以附图所示的形态倾斜,以便通过固定部400的前端部使得加压稳定地实现。
[0220] 优选地,就倾斜面310而言,热膨胀部件300的前端部和后端部各自以相同的形态倾斜,并且由此通过固定部400使得热膨胀部件300得到加压的情况下,可易于向一个方向移动。
[0221] 参照附图19,根据本发明的另一实施例的热膨胀部件300,以朝向固定部件400向上倾斜的形态可形成有倾斜面310,并且当热膨胀部件300膨胀时,通过固定部件400,以半径方向为基准,朝向上侧可移动刷式密封部200。由此,根据本发明的刷式密封组件朝向转子5,可易于将刷式密封部200整体向半径方向移动。
[0222] 根据本实施例的刷式密封组件通过固定部件400,在刷式密封部200的前端部和后端部的两个方向上,分别向包装体100的半径方向(radial direction)实现加压,并且实现以包装体420为基准,朝向内部(inward)或外部(outward)中某一方向加压。
[0223] 换句话说,前述的热膨胀部件300热膨胀的情况下,通过固定部件400倾斜面310得到加压,沿着倾斜面310的倾斜方向,朝向包装体420的内部或外部中某一方向实现选择性地加压,同时稳定地保持转子5和刷子210之间的密封,从而防止流体泄漏。
[0224] 由此,根据刷式密封部200所膨胀的程度,以包装体100的半径方向(radial direction)为基准,通过固定部件400向内部或外部加压,并在高压流体朝向刷子210移动时,可将流体的泄漏量(leaking flow)通过刷式密封部200以稳定(stable)的状态保持长时间,因此可提高设置有刷式密封组件的对象物的效率。
[0225] 例如,就刷式密封部200和转子5之间的间隙调节而言,相较于刷子210的下端过度弯曲的情况,相对有利的是保持一定的间隙,并且所述情况下,通过对刷子210与转子5之间的间隙以及刷子210的行迹的事先模拟来设定相对于前述的热膨胀部件300的倾斜面的倾斜方向,并构成刷式密封组件,因此通过刷子210可稳定保持高压流体泄漏。
[0226] 固定部件400可选择性地使用销(pin)或栓(bolt)中的某一种,并且在销或栓全部结合于包装体100之后,通过焊接来稳定地固定。作为参考,除前述的销或栓之外,可使用另外的固定部件来固定包装体100。
[0227] 根据如上使用的一个实施例的固定部件400包括头部(head)410和本体(body)420,头部410朝向热膨胀部件300延长。
[0228] 头部410与热膨胀部件300相同,当传递有高温的热时,朝向热膨胀部件300形成热膨胀,从而可对倾斜面310进行更为有利地加压。所述头部410的材料虽然并非进行特别地限定,但是可以通过与热膨胀部件300相同或不同的材料来形成,但优选地,在传递有高温的热时,使用可稳定地形成热膨胀的材料。
[0229] 本体420朝向头部410的后方延长,并以紧贴插入槽110的状态插入,因此可对圆周方向上的刷式密封部200进行稳定支撑。
[0230] 头部410与本体420可由异种材料形成,可构成为本体420在传递有高温的热时,不形成热膨胀,而只有头部410向前方形成热膨胀。
[0231] 本实施例中,与前述不同,固定部件的头部与本体全部可以由不形成热传递的普通(steel)材料形成,所述情况下,固定部件朝向热膨胀部件300不形成热膨胀,而是仅实施向刷式密封部200的圆周方向的固定。
[0232] 作为一个例子,固定部件400使用栓的情况下,在外周面上沿着长度方向形成有螺纹,并且与形成于固定部件400的螺纹相对应的螺纹形成于包装体100,从而彼此间通过螺纹结合来保持稳定的固定状态。
[0233] 此外,固定部件400由栓形成时,朝向热膨胀部件300不形成膨胀,而是对刷式密封部200对圆周方向支撑,以及热膨胀部件300热膨胀时,对刷式密封部200整体朝向包装体100的内部或外部加压,从而对刷子210和转子5之间的间隙进行一定的保持。
[0234] 参照附图,对根据本发明的另一实施例的刷式密封组件进行说明。
[0235] 参照附图20至附图23,刷式密封组件1b包括包装体100、刷式密封部200、热膨胀部件300及固定部件400,并且在以规定的速度旋转的转子5和固定体之间通过刷式密封部200来保持稳定的气密性。
[0236] 为此,根据本实施例的刷式密封组件包括:包装体100,其位于转子5与固定体之间,并朝向转子5形成有插入槽110;刷式密封部200,其包括刷子210及支撑部件220,所述刷子210以一端插入于所述插入槽110的状态朝向转子5倾斜延长,所述支撑部件220对所述刷子210进行支撑;热膨胀部件300,其紧贴于所述支撑部件220的侧面,并在包装体100的整体圆周方向中的长度方向上形成部分热膨胀;以及固定部件400,其为了固定所述刷式密封部200而插入于插入槽110。
[0237] 热膨胀部件300根据通过转子5传递至刷式密封部200的热传导(heat conduction),在包装体100的长度方向或半径方向上,朝向内部或外部通过固定部件400得到加压,由此实现气密性。
[0238] 为此,本发明中包装体100面向转子5,所述包装体100位于转子5和固定体之间,并且形成有插入槽110,包装体100由多个个别的单位体组成,从而以环(ring)形态组装于转子5的外侧圆周方向。换句话说,形成为一定的长度的多个包装体100以彼此间分离为一定间隔的状态设置于转子5的外侧。
[0239] 包装体100在插入槽110中全部插入有刷式密封部200的情况下,整体形态形成为环形态,并且包括:密封插入槽112,其插入有刷式密封部200;固定部件插入槽114,其插入有支撑部件220,并且密封插入槽112与固定部件插入槽114形成为彼此间相连通的形态。
[0240] 插入槽110的开口并非单纯用于刷式密封部200的插入,而是为了在插入有刷式密封部200的状态下,与高压的流体所施加的压力相应的刷式密封部200的稳定性支撑,从而密封插入槽112形成为直角截面形态,而插入有支撑部件220的固定部件插入槽114形成为圆形的截面。
[0241] 支撑部件220以刷子210为基准包括:第一支撑板222,其紧贴于一侧;第二支撑板224,其紧贴于另一侧。第一支撑板222为了在与刷子210对向的内侧将流体的流动引导至刷子210的下侧而形成引导槽222a,从而将高压的流体的流动引导至转子5和刷子210下端之间的间隙,由此可进行稳定的移送。因此,当高压流体经由第一支撑板222并移动至刷子210时,使得不必要的涡流现象最小化,并可向刷子210下端引导流体的流动。
[0242] 作为参考,以刷子210为基准,右侧的压力相比左侧为高压,流体的流动从右侧移动至左侧,并且刷子210防止高压区域的流体泄漏至低压区域。
[0243] 当第一支撑板222的整体长度为L时,引导槽222a形成为从下部开口至相当于2/3L以上的高度,引导槽222a的高度以第一支撑板222的L为基准,形成为中间以下的长度的情况下,难以对高压流体稳定地引导,而延长为2/3L以上的长度的情况下,可能弱化第一支撑板222的强度,因此优选地形成为前述的高度。
[0244] 引导槽222a的形状除了附图中所示的形状以外可变更为圆(rounded)形,并且通过根据高压流体的移动的模拟可设定最佳的形状。
[0245] 第二支撑板224以与第一支撑板222对向的状态紧贴于刷子210的相反侧,并包括插槽224a,所述插槽224a形成于与后述的热膨胀部件300对向的一侧面。第一支撑板222在高压流体经由第一支撑板222和刷子210而移动的情况下,防止以刷子210为基准,由于左侧与右侧的压力差所致的刷子210变形,并保持稳定的支撑状态。
[0246] 第二支撑板224虽然形成为与第一支撑板222相应的厚度,但明确的是并非一定加以限定,而是可变动的。第二支撑板224设置为与刷子210的一面紧贴的状态,从而稳定地支撑高压流体所致的施加于刷子210的压力。此外,与热膨胀部件300对向的位置上形成有插槽224a,从而可实现热膨胀部件300的稳定设置与膨胀。
[0247] 热膨胀部件300沿着第二支撑板224的上面长度方向,以紧贴的状态延长,并接收由高温流体所传递的热,从而实现包装体100的圆周方向上的部分热膨胀。
[0248] 尤其,在本实施例中,在热膨胀部件300上实现热膨胀的情况下,在长度方向上使得热膨胀实现,并且通过后述的固定部件400,使得热膨胀部件300向包装体100的下侧得到加压,从而对刷式密封部200整体向半径方向进行加压。
[0249] 换句话说,以刷式密封部200为基准,在圆周方向上,通过固定部件400使得刷式密封部200的前端部与后端部得到固定,并且在半径方向上使得刷式密封部200热膨胀的情况下,通过固定部件400向半径方向得到加压,从而在包装体100上保持圆周方向和半径方向全部稳定固定的状态。
[0250] 此外,根据本实施例的热膨胀部件300并非在整体长度方向上形成热膨胀,而是仅在前端部和后端部上朝向长度方向形成热膨胀,由此,相较于在整体长度方向上形成热膨胀的情况,只在特定区间上形成热膨胀的情况,响应率提高,从而实现更为迅速的操作。
[0251] 更为详细地,热膨胀部件300的长度方向中间区间由普通材料形成,从而不实现热膨胀,而只有前端部与后端部由形成热膨胀的材料构成,从而可向圆周方向实施热膨胀,并与固定部件400彼此间以对向的状态配置。
[0252] 尤其,刷式密封组件1b通过固定部件400,在刷式密封部200的前端部和后端部的两个方向上,分别向半径方向(radial direction)实现加压,并且实现以包装体420为基准,朝向内部(inward)或外部(outward)中某一方向进行加压,因此根据设置有刷式密封组件1b的对象物的操作状态,配合实现包装物420的内部膨胀或外部膨胀的条件,从而可选择性地设置并使用即可。
[0253] 参照附图,对根据如此构成的本发明的刷式密封组件的操作状态进行说明。
[0254] 参照图2或图24,作业者在包装体100中插入刷式密封部200后,利用固定部件400,将已插入的刷式密封部200在圆周方向上进行固定。一旦刷式密封部200被判断为以不稳定的状态安装于固定部件插入槽114时,在工具插入槽400c中插入工具的状态下向外侧拉,则已插入的固定部件400被轻易地取出至固定部件插入槽114的外侧。
[0255] 并且作业者正确地保持刷式密封部200的安装状态后,将分离的固定部件400重新插入于固定部件插入槽114中。
[0256] 固定部件400形成为多角的块体形态,因此以刷式密封部200为基准,在X轴与Y轴方向上保持稳定的插入状态。
[0257] 由此,固定部件400插入于插入槽110后,应对震动或高温的热传递至刷式密封部200的情况,为了不脱离至外部,在固定部400的外侧通过焊接来固定,则在刷式密封部200的圆周方向上通过固定部件使得前端部与后端部稳定地得到固定。
[0258] 高压的流体在经由第一支撑板222的引导槽222a而引导至刷子210的下侧后,经由刷子210而向箭头方向移动,通过第二支撑板224及固定部件400稳定支撑由高压流体施加于刷式密封部200的压力。
[0259] 尤其,插入于插入槽110的刷式密封部200保持紧贴于密封插入槽112的状态,因此高压的流体仅通过刷子210而向箭头方向移动。
[0260] 一旦通过转子5向刷式密封部200传递高温,则热膨胀部件300沿着包装体100的圆周方向形成热膨胀,从而引导凸起404接触于固定部件400的倾斜面310上,进而热膨胀部件300向下侧方向得到加压。
[0261] 固定部件400中,引导部402与热膨胀部件300共同热膨胀,因此高温的热传递的情况下,使刷式密封部200整体可向包装体的半径方向移动,并且在圆周方向上通过固定部件400保持得到稳定支撑的状态,从而通过转子5的热传导和急剧的压力变动所引起的震动被持续地施加于刷式密封部200的情况下也稳定地保持。
[0262] 如此操作时,热膨胀部件300固定于第二支撑板224,因此将刷式密封部200整体朝向包装体100的半径方向内部(inward)移动,从而刷子210的下端与转子5的外周面保持一定的间隙。
[0263] 尤其,刷子210在下端接触于转子5的外周面的条件下,将刷式密封部200整体可保持为朝向转子5保持一定的间隙,因此高压的流体一定地保持为最初设计的设计值,从而可防止不必要的流体泄露。
[0264] 参照附图,对根据本发明的其他实施例的刷式密封组件的操作状态进行说明。
[0265] 参照附图25,作业者在包装体100中插入刷式密封部200后,利用固定部件400,将已插入的刷式密封部200在圆周方向上进行固定。一旦刷式密封部200被判断为以不稳定的状态安装于插入槽110时,在工具插入槽400c中插入工具的状态下向外侧拉,则已插入的固定部件400被轻易地取出至插入槽110的外侧。
[0266] 并且作业者正确地保持刷式密封部200的安装状态后,将分离的固定部件400重新插入于固定部件插入槽114中。
[0267] 固定部件400形成为多角的块体形态,因此以刷式密封部200为基准,在X轴与Y轴方向上保持稳定的插入状态。
[0268] 由此,固定部件400插入于固定部件114后,为了震动或高温的热进行传递的情况下也不脱离至外部,在固定部400的外侧通过焊接来固定,则在刷式密封部200的圆周方向上通过固定部件400使得前端部与后端部保持稳定地固定。
[0269] 高压的流体在经由第一支撑板222的引导槽222a而引导至刷子210的下侧后,经由刷子210而移动,通过第二支撑板224及固定部件400稳定支撑由高压流体施加于刷式密封部200的压力。
[0270] 一旦通过转子5向刷式密封部200传递高温,则热膨胀部件300只在包装体100的圆周方向中的前端部和后端部上形成热膨胀,从而与固定部件400的倾斜面310接触。
[0271] 倾斜部310以规定的角度倾斜,因此将与热膨胀部件300紧贴的刷式密封部200整体在包装体100的内侧,以半径方向为基准,向外部移动,从而稳定地保持对刷子210的密封。
[0272] 参照附图,对如此构成的根据本发明的刷式密封组件的操作状态进行说明。
[0273] 参照图12或图26,作业者在包装体100中插入刷式密封部200后,利用固定部件400,将已插入的刷式密封部200在圆周方向上进行固定。一旦刷式密封部200被判断为以不稳定的状态安装于插入槽110时,在工具插入槽430中插入工具的状态下向一个方向旋转,则已插入的固定部件400被轻易地取出至插入槽110的外侧。
[0274] 并且作业者正确地保持刷式密封部200的安装状态后,将分离的固定部件400重新插入于插入槽110中。
[0275] 由此,固定部件400插入于插入槽110后,应对震动或高温的热被传递的情况,为了不脱离至外部,在固定部400的外侧通过焊接来固定,则在刷式密封部200的圆周方向上通过固定部件400使得前端部与后端部保持稳定的固定状态。
[0276] 高压的流体通过F1的压力在经由第一支撑板222的引导槽222a而引导至刷子210的下侧后,经由刷子210而向箭头方向移动,同时作用有压力F3和压力F2,所述压力F3为被刷式密封部200施加于转子5的加压力,所述压力F2在转子5上朝向刷式密封部200施加。
[0277] 尤其,插入于插入槽110的刷式密封部200保持紧贴于密封插入槽112的状态,因此高压的流体仅通过刷子210而向箭头方向移动。
[0278] 一旦通过转子5向刷式密封部200传递高温,则热膨胀部件300沿着包装体100的圆周方向形成热膨胀,从而固定部件400的倾斜面310上直接接触有头部410,并且热膨胀部件300整体向包装体100的半径方向得到加压。
[0279] 固定部件400中,只有头部410部分形成热膨胀,从而与倾斜面310接触,并与热膨胀部件300共同将刷式密封部200整体向半径方向加压。
[0280] 热膨胀部件300固定于第二支撑板224,因此将刷式密封部200整体朝向包装体100的半径方向内部(inward)移动,从而刷子210的下端与转子5的外周面保持一定的间隙。
[0281] 尤其,刷子210在下端接触于转子5的外周面的条件下,将刷式密封部200整体可保持为朝向转子5保持一定的间隙,因此高压的流体一定地保持为最初设计的设计值,从而可防止不必要的流体泄露。
[0282] 参照附图,对根据本发明的另一实施例的刷式密封组件的操作状态进行说明。
[0283] 参照图19或图23或图27,作业者在包装体100中插入刷式密封部200后,利用固定部件400,将已插入的刷式密封部200在圆周方向上进行固定。一旦刷式密封部200被判断为以不稳定的状态安装于插入槽110时,在工具插入槽430中插入工具的状态下向一个方向旋转,则已插入的固定部件400被轻易地取出至插入槽110的外侧。
[0284] 并且作业者正确地保持刷式密封部200的安装状态后,将分离的固定部件400重新插入于插入槽110中。
[0285] 由此,固定部件400插入于插入槽110后,震动或高温的热被传递的情况下,为了不脱离至外部,在固定部400的外侧通过焊接来固定,则在刷式密封部200的圆周方向上通过固定部件400使得前端部与后端部保持稳定的固定状态。
[0286] 高压的流体通过F1的压力在经由第一支撑板222的引导槽222a而引导至刷子210的下侧后,经由刷子210而向箭头方向移动,同时作用有压力F3和压力F2,所述压力F3通过刷式密封部200朝向转子5施加,所述压力F2从转子5朝向刷式密封部200施加。
[0287] 一旦通过转子5向刷式密封部200传递高温,则热膨胀部件300只在包装体100的圆周方向中的前端部和后端部上形成热膨胀,从而固定部件400的倾斜面310上直接接触有头部410,并且热膨胀部件300整体向包装体100的半径方向进行更为迅速的加压,从而实现密封。
[0288] 标号说明
[0289] 1、1a、1b、1c:刷式密封组件
[0290] 5:转子
[0291] 100:包装体
[0292] 110:插入槽
[0293] 112:密封插入槽
[0294] 113:短坎部
[0295] 114:固定部件插入槽
[0296] 200:刷式密封部
[0297] 210:刷子
[0298] 220:支撑部件
[0299] 222、224:第一、二支撑板
[0300] 222a:引导槽
[0301] 224b:延长部
[0302] 224b-1:位置固定槽
[0303] 300:热膨胀部件
[0304] 310:倾斜面
[0305] 400:固定部件
[0306] 410:头部
[0307] 420:本体
[0308] 422:凸起
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