KR101616619B1

KR101616619B1 - 브러시 실 어셈블리

Info

Publication number: KR101616619B1
Application number: KR1020140073703A
Authority: KR
Inventors: 파루크 아싯 마흐믓
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2016-04-28
Also published as: KR20150144624A

Abstract

본 발명은 터빈의 고정익과 로터 사이 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의하면 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시; 상기 브러시와 상기 실링몸체 사이에 개재되되, 상기 브러시에 일면이 밀착되고 타면이 상기 실링몸체의 내측과 밀착된 상태가 유지되는 지지부와, 상기 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 절곡된 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮은 상태로 연장된 연장부를 포함하는 지지 스트립; 및 상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 연장부와 마주보는 상태로 밀착되어 상기 지지 스트립을 상기 브러시 방향으로 가압 지지하며, 상기 브러시가 장착홈에 고정된 상태를 유지시키는 앵커링 부재를 포함하고, 상기 앵커링 부재는 상기 연장부의 연장된 하단에서 상측으로 이격된 위치에 고정 유지되되, 상기 브러시를 향해 이동된 고압 유체는 일부가 상기 장착홈으로 유입되어 상기 브러시를 상기 실링 몸체 방향으로 밀착되도록 유지시키고, 나머지 고압 유체는 상기 브러시의 하단과 로터 사이로 이동되며, 상기 지지 스트립은 상기 브러시를 기준으로 저압영역 쪽 일면에 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리가 제공된다.

Description

브러시 실 어셈블리{Brush seal assembly}

본 발명은 브러시 실 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈의 고정익과 로터 사이 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 관한 것이다.

터빈(turbine)은 가스나 스팀(steam) 등 유체의 열에너지를 기계에너지인 회전력으로 변환하는 동력발생 장치로, 유체에 의해 축회전하도록 복수 개의 회전익이 구비되는 로터와, 로터의 둘레를 감싸도록 설치되며 복수 개의 고정익이 구비되는 케이싱을 포함하고 있다.

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.

스팀터빈의 경우, 고압터빈과 중압터빈 및 저압터빈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 로터를 회전시키는데, 직렬구조로 이루어지는 경우에는 고압터빈과 중압터빈 및 저압터빈이 하나의 로터를 공유한다.

스팀터빈에서 각각의 터빈들은 케이싱(casing) 내부의 로터를 중심으로 고정익(diaphram)과 회전익(bucket)을 구비하고 있으며, 스팀이 고정익과 회전익을 통과하면서 로터를 회전시켜 발전기를 구동시키게 된다.

이때, 가스터빈과 스팀터빈은 고정체(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.

이에, 회전체와 고정체 사이 간극에서 발생되는 유체 누설을 감소시키기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다.

유체 누설을 최소화하기 위해서는 우선적으로 고정체와 회전체 사이의 간극을 최소화해야 하나, 간극을 좁히는데에도 갖가지 제약에 의한 한계가 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

이때, 고정익(4)과 회전익(6) 사이의 간극 및 고정익(4)과 로터(5) 사이의 간극에는 기밀을 위한 실링이 필요하다.

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.

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.

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.

US6790001B2 (2004. 9. 14 등록)

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.

또한, 본 발명의 일 실시예는 실링 효과 향상으로 인해 터빈 효율을 증대시킬 수 있는 브러시 실 어셈블리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 간단한 구성으로서 조립이 용이하고 가격 경쟁력을 가진 브러시 실 어셈블리를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서, 상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시; 상기 브러시와 상기 실링몸체 사이에 개재되되, 상기 브러시에 일면이 밀착되고 타면이 상기 실링몸체의 내측과 밀착된 상태가 유지되는 지지부와, 상기 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 절곡된 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮은 상태로 연장된 연장부를 포함하는 지지 스트립; 및 상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 연장부와 마주보는 상태로 밀착되어 상기 지지 스트립을 상기 브러시 방향으로 가압 지지하며, 상기 브러시가 장착홈에 고정된 상태를 유지시키는 앵커링 부재를 포함하고, 상기 앵커링 부재는 상기 연장부의 연장된 하단에서 상측으로 이격된 위치에 고정 유지되되, 상기 브러시를 향해 이동된 고압 유체는 일부가 상기 장착홈으로 유입되어 상기 브러시를 상기 실링 몸체 방향으로 밀착되도록 유지시키고, 나머지 고압 유체는 상기 브러시의 하단과 로터 사이로 이동되며, 상기 지지 스트립은 상기 브러시를 기준으로 저압영역 쪽 일면에 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 장착홈은 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함한다.
상기 지지 스트립의 외측에 적어도 하나 이상의 보조 스트립이 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 상기 보조 스트립이 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 브러시 실 어셈블리는 터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서, 상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시; 상기 브러시와 상기 실링몸체 사이에 개재되되, 상기 브러시에 일면이 밀착되고 타면이 상기 실링몸체의 내측과 밀착된 상태가 유지되는 지지부와, 상기 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 절곡된 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮은 상태로 연장된 연장부를 포함하는 지지 스트립; 및 상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 연장부와 마주보는 상태로 밀착되어 상기 지지 스트립을 상기 브러시 방향으로 가압 지지하는 앵커링 부재를 포함하고, 상기 연장부의 세로 길이는 상기 앵커링 부재와 대응되는 세로 길이로 연장되며, 상기 지지 스트립은 상기 브러시를 기준으로 저압영역 쪽 일면에 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 앵커링 부재가 상기 지지부의 상단부를 상기 브러시에 대하여 가압 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 브러시의 일측에 상기 지지 스트립이 적어도 하나 이상 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정익의 일측에 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈의 일측에 상기 브러시가 삽입되며, 상기 앵커링 부재가 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 장착홈의 타측에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 장착홈은 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 스트립과 상기 앵커링 부재 사이에 개재되는 적어도 하나 이상의 보조 스트립을 더 포함한다.
상기 보조 스트립은 상기 지지 스트립의 일측면을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 일단에서 상기 앵커링 부재의 외주면 일측을 감싸도록 절곡 형성되는 절곡부를 포함한다.
상기 지지부의 타단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 상기 보조 스트립이 상기 지지 스트립에 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 브러시 실 어셈블리는 터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서, 상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시; 상기 장착홈의 중앙에 위치되고 상기 브러시의 일측면과 밀착된 상태가 유지되는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 상기 브러시의 타측면을 감싸면서 상기 장착홈의 내측과 밀착된 상태로 상기 로터를 향해 소정의 길이로 연장된 제1 절곡부를 포함하는 지지 스트립; 상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 브러시의 상단부 일측을 가압 지지하는 앵커링 부재; 및 상기 제1 지지부와 밀착된 상태로 상기 장착홈의 내측 상부를 향해 연장된 제2 지지부와, 상기 제2 지지부의 상단에서 상기 앵커링 부재의 외측을 감싸면서 상기 장착홈의 내측면과 밀착된 상태가 유지되는 보조 스트립을 포함하되, 상기 앵커링 부재는 상기 장착홈의 개구된 하단에서 상측으로 이격된 위치에 고정 유지되고, 상기 브러시를 향해 이동된 고압 유체는 일부가 상기 장착홈으로 유입되어 상기 브러시를 상기 앵커링 부재 방향으로 밀착되도록 유지시키고, 상기 브러시의 하단과 로터 사이로 나머지 고압 유체가 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 장착홈은 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 스트립은 상기 제2 지지부의 일단에서 상기 앵커링 부재의 외주면 일측을 감싸도록 절곡 형성되는 제2 절곡부를 포함한다.
상기 보조 스트립이 상기 제1 지지부의 일측면에 복수 개 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 복수 개의 보조 스트립이 상기 지지 스트립에 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

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.

이에 따라, 브러시를 지지하는 지지 스트립과 로터 사이 간격을 줄여 유체 누설을 최소화할 수 있어 실링 효과 및 터빈 효율을 향상시킬 수 있다.

아울러, 간단한 구조로서 조립이 용이하며, 비용이 저렴한 브러시 실을 제공할 수 있다.

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 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 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.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 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 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 사용 상태도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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), 및 브러시(110)의 타측을 지지하는 앵커링 부재(130)를 포함한다.

브러시(110)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(110)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(110)의 일단은 장착홈(13)으로 삽입되고, 타단은 로터(5)의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터(5) 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(110)를 기준으로 로터(5)의 축방향 양측이 브러시(110)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(110) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(110)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(110)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(120)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(120)은 브러시(110) 양측의 압력차에 의한 브러시(110)의 변형을 지지하는 역할을 한다.

지지 스트립(120)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

지지 스트립(120)은 브러시(110)의 일측면을 지지하는 지지부(121)와, 지지부(121)의 일단에서 브러시(110)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 절곡부(122)를 포함한다.

또한, 지지 스트립(120)의 이탈 방지를 위해, 절곡부(122)의 일단에서 연장부(123)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(120)의 일단이 브러시(110)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(120)의 연장부(123)가 브러시(110)의 타측면 일부를 덮게 된다.

이때, 지지 스트립(120)의 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 더 이격한 지점에 위치하게 된다.

다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 스트립(120)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터(5)와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래의 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.

브러시(110)와 지지 스트립(120)은 일단이 장착홈(13)의 일측에 삽입되며, 브러시(110)와 지지 스트립(120)의 이탈 방지를 위해 장착홈(13)의 타측에 앵커링 부재(130)가 압입된다.

이 앵커링 부재(130)는 지지 스트립(120)의 연장부(123)를 브러시(110) 방향으로 가압함으로써, 브러시(110)와 지지 스트립(120)이 장착홈(13) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 한다. 일 예로서, 앵커링 부재(130)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(120)의 지지부(121)는 브러시(110)와 장착홈(13) 일측의 벽면 사이에 개재되며, 앵커링 부재(130)는 지지 스트립(120)의 연장부(123)와 장착홈(13) 타측의 벽면 사이에 개재된다.

이때, 브러시(110)의 저압측 일면을 지지 스트립(120)의 지지부(121)가 지지하는 한편, 지지 스트립(120)의 지지부(121)는 장착홈(13) 일측의 벽면에 지지되므로, 브러시(110) 양측의 압력차에 의한 브러시(110)의 변형과 이에 따른 유체 누설이 방지된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)는, 실링 몸체(8)의 장착홈(13) 일측에 브러시(110)와 지지 스트립(120)을 삽입하고, 장착홈(13) 타측에 앵커링 부재(130)를 압입하여 고정함으로써 설치가 완료된다. 따라서, 간단한 구조로서 조립이 용이하여 제작 및 조립 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 사용 상태도이다.

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 지지 스트립(120)이 서로 이격하여 구비될 수 있다.

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.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(100)와 종래의 라비린스 실을 함께 적용할 수도 있으며, 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.

아울러, 이하에서 설명하는 실시예의 브러시 실 어셈블리 역시, 도 4에 도시된 바와 같이 실링 몸체(8)의 폭 방향을 따라 복수 개가 서로 이격하여 구비되는 지지 스트립(120)과 함께 사용되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 종래의 라비린스 실(1)과 함께 사용될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제2 실시예는 도 3 내지 도 5를 참조하여 전술한 제1 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 장착홈(13)이 브러시 삽입홈(13a)과 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함하여 형성된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이 브러시(210)와, 브러시(210)의 일측을 지지하는 지지 스트립(220), 및 브러시(210)의 타측을 지지하는 앵커링 부재(230)를 포함한다.

한편, 실링 몸체(8)의 로터(5, 도 1 참조) 대향면에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)가 장착되도록 장착홈(13)이 형성된다.

이때, 장착홈(13)은 브러시(210)와 지지 스트립(220)의 일단이 삽입되는 브러시 삽입홈(13a)과, 앵커링 부재(230)가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함하며, 브러시 삽입홈(13a)과 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 서로 연통한다.

더욱 상세하게는, 브러시 삽입홈(13a)의 일측에 앵커링 부재 삽입홈(13b)이 로터 방향으로 단턱지게 형성되며, 브러시 삽입홈(13a)은 후술하는 지지 스트립(220)의 절곡부(222) 형상과 대응되도록 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

브러시(210)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(210)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(210)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(210)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(210)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(210) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(210)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(210)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(220)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(220)은 브러시(210) 양측의 압력차에 의한 브러시(210)의 변형을 지지하는 역할을 한다.

지지 스트립(220)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속 뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

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.

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.

이때, 지지 스트립(220)의 타단은 브러시(210)의 타단 내측에 위치한다. 이는, 지지 스트립(220)과 로터의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 브러시(210)의 끝단부(211)에 비해 지지 스트립(220)의 끝단부(224)가 로터의 외주면으로부터 더 이격한 지점에 위치하게 된다.

다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지 스트립(220)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래의 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 백킹 플레이트에 비해 로터와의 간격을 줄여 실링 효율을 증대시킬 수 있다.

앵커링 부재(230)는 브러시(210)와 지지 스트립(220)의 이탈 방지를 위해 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된다.

앵커링 부재(230)는 브러시(210)와 지지 스트립(220)의 일측 단부를 브러시 삽입홈(13a)의 내벽 방향으로 가압함으로써, 브러시(210)와 지지 스트립(220)이 브러시 삽입홈(13a) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 하며, 일 예로서 앵커링 부재(230)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(220)의 지지부(221)는 브러시(210)와 브러시 삽입홈(13a)의 내벽 사이에 개재되며, 앵커링 부재(230)는 지지 스트립(220)의 연장부(223)와 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 내벽 사이에 개재된다.

본 발명의 제2 실시예에 의하면, 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 바닥면이 브러시 삽입홈(13a)의 바닥면 일측에서 로터 방향으로 소정 높이 돌출되게 형성된다.

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(230)는 전술한 제1 실시예의 경우와 비교하여 지지 스트립(220)의 연장부(223)를 집중적으로 가압함으로써 브러시(210)를 브러시 삽입홈(13a) 내에 고정시키게 된다.

이때, 브러시(210)의 저압측 일면을 지지 스트립(220)의 지지부(221)가 지지하는 한편, 지지 스트립(220)의 지지부(221)는 브러시 삽입홈(13a)의 내벽에 지지되므로, 브러시(210) 양측의 압력차에 의한 브러시(210)의 변형과 이에 따른 유체 누설이 방지된다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)는, 실링 몸체(8)의 브러시 삽입홈(13a)에 브러시(210)와 지지 스트립(220)을 삽입하고, 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 앵커링 부재(230)를 압입하여 앵커링 부재(230)에 의해 브러시(210)와 지지 스트립(220)이 가압 지지되도록 함으로써 설치가 완료된다. 따라서, 간단한 구조로서 조립이 용이하여 제작 및 조립 비용이 절감되는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(200)는, 전술한 제1 실시예와 비교하여, 앵커링 부재(230)가 지지 스트립(220)의 연장부(223)를 집중적으로 가압함으로써, 앵커링 부재에 의한 브러시(210)와 지지 스트립(220)의 고정이 더욱 견고하게 이루어지게 되는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(300)는, 도 6을 참조하여 전술한 제2 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 지지 스트립(320)이 복수 개 구비된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이 브러시(310)와, 브러시(310)의 일측을 지지하는 지지 스트립(320), 지지 스트립(320)의 일측을 지지하는 복수 개의 보조 스트립(330), 및 브러시(310)의 타측을 지지하는 앵커링 부재(340)를 포함한다.

한편, 실링 몸체(8)의 로터 대향면에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(300)가 장착되도록 장착홈(13)이 형성된다.

이때, 장착홈(13)은 브러시(310)와 지지 스트립(320) 및 보조 스트립(330)의 일단이 삽입되는 브러시 삽입홈(13a)과, 앵커링 부재(340)가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함하며, 브러시 삽입홈(13a)과 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 서로 연통한다.

더욱 상세하게는, 브러시 삽입홈(13a)의 일측에 앵커링 부재 삽입홈(13b)이 로터 방향으로 단턱지게 형성되며, 브러시 삽입홈(13a)은 후술하는 보조 스트립(330) 중 최외곽에 적층되는 보조 스트립(330)의 제2 절곡부(332) 형상과 대응되도록 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

브러시(310)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(310)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(310)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(310)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(310)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(310) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(310)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(310)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(320)이 밀착하도록 구비되며, 지지 스트립(320)의 외측면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 복수 개의 보조 스트립(330)이 밀착하도록 구비된다.

지지 스트립(320)과 보조 스트립(330)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 지지 스트립(320)은 브러시(310)의 일측면을 지지하는 제1 지지부(321)와, 제1 지지부(321)의 일단에서 브러시(310)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(322)를 포함한다.

아울러, 지지 스트립(320)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(322)의 일단에서 제1 연장부(323)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(320)의 일단이 브러시(310)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(320)의 제1 연장부(323)가 브러시(310)의 타측면 일부를 덮게 된다.

보조 스트립(330)은 지지 스트립(320)의 일측면을 지지하는 제2 지지부(331)와, 제2 지지부(331)의 일단에서 지지 스트립(320)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(332)를 포함한다.

아울러, 보조 스트립(330)의 이탈 방지를 위해, 제2 절곡부(332)의 일단에서 제2 연장부(333)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 보조 스트립(330)의 일단이 지지 스트립(320)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 보조 스트립(330)의 제2 연장부(333)가 지지 스트립(320)의 타측면 일부를 덮게 된다.

복수 개의 보조 스트립(330)은 지지 스트립(320)의 외측에 차례로 적층되는데, 지지 스트립(320)의 타단은 브러시(310)의 타단 내측에 위치하고, 보조 스트립(330)의 타단은 지지 스트립(320)의 타단 내측에 위치한다. 또한, 복수 개의 보조 스트립(330)은 외측의 보조 스트립(330)의 타단이 인접하는 내측의 보조 스트립(330)의 타단 내측에 위치한다.

즉, 복수 개의 보조 스트립(330)은 지지 스트립(320)의 저압 영역 쪽 일면에 제2 지지부(331) 각각의 로터 방향 끝단이 브러시(310)의 외측으로 갈수록 로터로부터 더 이격하여 위치하게끔 계단식으로 적층된다.

이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(300) 설치시, 로터로부터 먼 부위의 브러시(310)는 상대적으로 더 많은 보조 스트립(330)에 의해 지지되므로 강성(stiffness)이 강하게 지지되고, 로터와 가까운 부위의 브러시(310)는 강성이 약하게 지지된다.

따라서, 브러시(310)의 일단은 보조 스트립(330)과 앵커링 부재(340) 사이에 견고하게 지지되며, 지지 스트립(320) 또는 보조 스트립(330)의 타단이 로터와 접촉하는 러빙시에도 열이나 마모 발생이 종래에 비해 저감된다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리는, 도 7을 참조하여 전술한 제3 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 지지 스트립 또는 보조 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(400)는, 도 8에 도시된 바와 같이 브러시(410)와, 브러시(410)의 일측을 지지하는 지지 스트립(420), 지지 스트립(420)의 일측을 지지하는 적어도 하나 이상의 보조 스트립(430), 및 브러시(410)의 타측을 지지하는 앵커링 부재(440)를 포함한다.

실링 몸체(8)에 형성되는 장착홈(13)은 브러시(410)와 지지 스트립(420) 및 보조 스트립(430)의 일단이 삽입되는 브러시 삽입홈(13a)과, 앵커링 부재(440)가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함한다.

이때, 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 브러시 삽입홈(13a)의 일측에 로터 방향으로 단턱지게 형성되며, 브러시 삽입홈(13a)은 지지 스트립(420)의 최외곽에 적층되는 보조 스트립(430)의 제2 절곡부(432) 형상과 대응되도록, 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

브러시(410)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(410)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(410)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(410)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(410)에 의해 실링된다.

이때, 브러시(410)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(420)이 밀착하도록 구비되며, 지지 스트립(420)의 외측면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 복수 개의 보조 스트립(430)이 밀착하도록 구비된다.

지지 스트립(420)과 보조 스트립(430)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속?뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 지지 스트립(420)은 브러시(410)의 일측면을 지지하는 제1 지지부(421)와, 제1 지지부(421)의 일단에서 브러시(410)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(422)를 포함한다.

아울러, 지지 스트립(420)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(422)의 일단에서 제1 연장부(423)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(420)의 일단이 브러시(410)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(420)의 제1 연장부(423)가 브러시(410)의 타측면 일부를 덮게 된다.

보조 스트립(430)은 지지 스트립(420)의 일측면을 지지하는 제2 지지부(431)와, 제2 지지부(431)의 일단에서 지지 스트립(420)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(432)를 포함한다.

아울러, 보조 스트립(430)의 이탈 방지를 위해, 제2 절곡부(432)의 일단에서 제2 연장부(433)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 보조 스트립(430)의 일단이 지지 스트립(420)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 보조 스트립(430)의 제2 연장부(433)가 지지 스트립(420)의 타측면 일부를 덮게 된다.

지지 스트립(420)의 외측에 적어도 하나 이상의 보조 스트립(430)이 차례로 적층되는데, 지지 스트립(420)의 타단은 브러시(410)의 타단 내측에 위치하고, 보조 스트립(430)의 타단은 지지 스트립(420)의 타단 내측에 위치한다.

보조 스트립(430)이 복수 개인 경우에는 외측의 보조 스트립(430)의 타단이 인접하는 내측의 보조 스트립(430)의 타단 내측에 위치한다. 즉, 복수 개의 보조 스트립(430)은 지지 스트립(420)의 저압 영역 쪽 일면에 제2 지지부(431) 각각의 로터 방향 끝단이 브러시(410)의 외측으로 갈수록 로터로부터 더 이격하여 위치하게끔 계단식으로 적층된다.

본 발명의 제4 실시예에 의하면, 지지 스트립(420)에 적어도 하나 이상의 제1 굴곡부(424)가 형성되며, 각각의 제1 굴곡부(424) 내측에는 고압 영역의 유체가 유입되는 압력 포켓(425)이 형성된다.

고압 영역의 유체는 브러시(410)를 이루는 강모들 사이의 틈새를 통해 압력 포켓(425)으로 유입되며, 압력 포켓(425)으로 유입된 유체의 압력에 의해 브러시(410)의 저압 영역측 일면이 지지된다.

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 굴곡부(424) 및 제2 굴곡부(434)에 의해, 지지 스트립(420) 또는 보조 스트립(430)의 강성(stiffness)이 향상되는 효과도 있다.

바람직하게는, 지지 스트립(420)의 제1 지지부(421)에 적어도 하나 이상의 제1 굴곡부(424)가 형성되고, 보조 스트립(430)이 지지 스트립(420)에 밀착되도록 보조 스트립(430)의 제2 지지부(431)에도 적어도 하나 이상의 제2 굴곡부(434)가 형성된다.

또한, 제1 굴곡부(424)와 제2 굴곡부(434)는 복수 개가 지지 스트립(420)과 보조 스트립(430)의 반경 방향으로 이격하여, 원주 방향을 따라 길게 연장 형성된다.

이때, 제1 굴곡부(424)와 제2 굴곡부(434)의 개수와 형태, 돌출 높이, 피치 등의 규격은 필요에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 복수 개의 굴곡부는 반경 방향을 따라 연속하여 형성될 수도 있고 서로 이격하여 형성되는 것도 가능하다.

아울러, 브러시의 저압 영역 측 일면을 지지하는 지지 스트립에 굴곡부가 형성되고, 압력 포켓의 압력에 의해 브러시가 지지되는 구성이 본 발명의 다른 실시예에도 적용 가능함은 물론이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(500)는, 도 9에 도시된 바와 같이 브러시(510)와, 브러시(510)의 일측을 지지하는 지지 스트립(520), 및 지지 스트립의 일측을 지지하는 앵커링 부재(540)를 포함한다.

브러시(510)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(510)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(510)의 일단은 실링 몸체(8)의 장착홈(13)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(510)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(510)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(510) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(510)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(510)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(520)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(520)은 브러시(510) 양측의 압력차에 의한 브러시(510)의 변형을 지지하는 역할을 한다.

지지 스트립(520)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속 뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

지지 스트립(520)은 브러시(510)의 일측면을 지지하는 제1 지지부(521)와, 제1 지지부(521)의 일단에서 브러시(510)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(522)를 포함한다.

또한, 지지 스트립(520)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(522)의 일단에서 제1 연장부(523)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(520)의 일단이 브러시(510)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(520)의 제1 연장부(523)가 브러시(510)의 타측면 일부를 덮게 된다.

이때, 지지 스트립(520)의 타단은 브러시(510)의 타단 내측에 위치한다. 이는, 지지 스트립(520)과 로터의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 브러시(510)의 끝단부에 비해 지지 스트립(520)의 끝단부가 로터의 외주면으로부터 더 이격한 지점에 위치하게 된다.

다만, 본 발명의 제5 실시예에 따른 지지 스트립(520)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래의 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 플레이트에 비해 로터와의 간격을 줄여 실링 효과를 증대시킬 수 있다.

브러시(510)와 지지 스트립(520)은 일단이 장착홈(13)의 일측에 삽입되며, 브러시(510)와 지지 스트립(520)의 이탈 방지를 위해 지지 스트립(520)의 제1 지지부(521) 상단을 가압하도록 앵커링 부재(540)가 장착홈(13)에 압입된다.

이 앵커링 부재(540)는 지지 스트립(520)과 함께 브러시(510)를 장착홈(13) 내벽 방향으로 가압함으로써, 브러시(510)와 지지 스트립(520)이 장착홈(13) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 하며, 일 예로서 앵커링 부재(540)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(520)의 제1 지지부(521)는 앵커링 부재(540)와 브러시(510) 사이에 개재되며, 앵커링 부재(540)는 지지 스트립(520)의 제1 지지부(521)와 장착홈(13)의 내벽 사이에 개재된다.

본 발명의 제5 실시예에 의하면, 앵커링 부재(540)가 장착홈(13)의 내벽과 지지 스트립(520) 사이에 개재됨에 따라, 지지 스트립(520)과 장착홈(13) 내벽 사이에 공간부(550)가 형성된다.

이때, 지지 스트립(520)과 장착홈(13) 내벽 사이의 공간부(550)에 저압 영역의 유체가 유입되어 지지 스트립(520)의 제1 지지부(521)에 압력을 가함으로써, 지지 스트립(520)과 함께 브러시(510)의 저압측 일면을 지지하게 된다.

지지 스트립(520)의 외측면에는 적어도 하나 이상의 보조 스트립(530)이 계단식으로 적층될 수 있다.

보조 스트립(530)은 지지 스트립(520)의 제1 지지부(521)에 지지되는 제2 지지부(531)와, 앵커링 부재(540)의 일측을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(532)와, 제2 절곡부(532)의 일단에서 연장 형성되는 제2 연장부(533)를 포함한다.

브러시(510)와 제1 지지부(521) 및 제2 지지부(531)는 브러시(510)의 외측으로 갈수록 그 끝단이 로터로부터 더 멀리 이격하여 위치하는 형태, 즉 계단식으로 적층된다.

본 발명의 제5 실시예에 의하면, 브러시(510)의 저압측 일면이 지지 스트립(520)에 의해 지지되는 동시에, 공간부(550)로 유입된 저압측 영역의 유체에 의해 지지 스트립(520)이 지지됨에 따라, 지지 스트립(520) 또는 보조 스트립(530)과 장착홈(13) 내벽의 마찰에 의한 마모가 방지되는 효과가 있다.

도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리는, 도 9를 참조하여 전술한 제5 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 지지 스트립 또는 보조 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(600)는 브러시(610)와, 브러시(610)의 일측을 지지하는 지지 스트립(620), 및 지지 스트립(620)의 일측을 지지하는 앵커링 부재(640)를 포함한다.

브러시(610)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(610)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(610)의 일단은 실링 몸체(8)의 장착홈(13)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(610)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(610)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(610) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(610)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(610)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(620)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(620)은 브러시(610) 양측의 압력차에 의한 브러시(610)의 변형을 지지하는 역할을 한다.

지지 스트립(620)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속 뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

지지 스트립(620)은 브러시(610)의 일측면을 지지하는 제1 지지부(621)와, 제1 지지부(621)의 일단에서 브러시(610)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(622)를 포함한다.

또한, 지지 스트립(620)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(622)의 일단에서 제1 연장부(623)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(620)의 일단이 브러시(610)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(620)의 제1 연장부(623)가 브러시(610)의 타측면 일부를 덮게 된다.

이때, 지지 스트립(620)의 타단은 브러시(610)의 타단 내측에 위치한다. 이는, 지지 스트립(620)과 로터의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 10에 도시된 바와 같이 브러시(610)의 끝단부에 비해 지지 스트립(620)의 끝단부가 로터의 외주면으로부터 더 이격한 지점에 위치하게 된다.

다만, 본 발명의 제6 실시예에 따른 지지 스트립(620)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래의 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 플레이트에 비해 로터와의 간격을 줄여 실링 효율을 증대시킬 수 있다.

브러시(610)와 지지 스트립(620)은 일단이 장착홈(13)의 일측에 삽입되며, 브러시(610)와 지지 스트립(620)의 이탈 방지를 위해 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621) 상단을 가압하도록 앵커링 부재(640)가 장착홈(13)에 압입된다.

이 앵커링 부재(640)는 지지 스트립(620)과 함께 브러시(610)를 장착홈(13) 내벽 방향으로 가압함으로써, 브러시(610)와 지지 스트립(620)이 장착홈(13) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 하며, 일 예로서 앵커링 부재(640)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621)는 앵커링 부재(640)와 브러시(610) 사이에 개재되며, 앵커링 부재(640)는 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621)와 장착홈(13)의 내벽 사이에 개재된다.

본 발명의 제6 실시예에 의하면, 앵커링 부재(640)가 장착홈(13)의 내벽과 지지 스트립(620) 사이에 개재됨에 따라, 지지 스트립(620)과 장착홈(13) 내벽 사이에 공간부(650)가 형성된다.

이때, 앵커링 부재(640)의 압입에 의해 형성되는 지지 스트립(620)과 장착홈(13) 내벽 사이의 공간부(650)에는 저압 영역의 유체가 유입되며, 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621)에 압력을 가하여 지지 스트립(620)과 함께 브러시(610)의 저압측 일면을 지지하게 된다.

이와 같이 공간부(650)로 유입된 저압측 영역의 유체에 의해 지지 스트립(620)이 지지되는 경우, 전술한 제1 실시예 내지 제4 실시예와 달리, 지지 스트립(620) 또는 보조 스트립(630)과 장착홈(13) 내벽의 마찰에 의한 마모가 방지되는 효과가 있다.

이때, 지지 스트립(620)의 외측면에 적어도 하나 이상의 보조 스트립(630)이 계단식으로 적층될 수 있다.

보조 스트립(630)은 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621)에 지지되는 제2 지지부(631)와, 앵커링 부재(640)의 일측을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(632)와, 제2 절곡부(632)의 일단에서 연장 형성되는 제2 연장부(633)를 포함한다.

그리고, 브러시(610)와 제1 지지부(621) 및 제2 지지부(631)는 브러시(610)의 외측으로 갈수록 그 끝단이 로터로부터 더 멀리 이격하여 위치하는 형태, 예컨대 계단식으로 적층되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제6 실시예에 의하면, 지지 스트립(620)에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성된다.

바람직하게는, 지지 스트립(620)의 제1 지지부(621)에 적어도 하나 이상의 제1 굴곡부(624)가 형성되고, 보조 스트립(630)의 제2 지지부(631)에는 제1 굴곡부(625)에 밀착되도록 적어도 하나 이상의 제2 굴곡부(634)가 형성된다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 제1 굴곡부(624)는, 브러시(610)의 저압 영역측 일면과 지지 스트립(620) 사이에 압력 포켓(625)을 형성하기 위한 것이다.

이때, 고압 영역의 유체가 브러시(610)의 강모들 사이 틈새를 통해 압력 포켓(625)으로 유입되며, 압력 포켓(625)으로 유입된 고압 영역의 유체는 브러시(610)의 저압 영역측 일면을 가압 지지함으로써, 브러시(610) 양측의 압력차를 보상하게 되는 것이다.

한편, 제1 굴곡부(624)와 제2 굴곡부(634)는 지지 스트립(620)과 보조 스트립(630)의 강성(stiffness)을 향상시키는 효과도 있으며, 지지 스트립(620)과 보조 스트립(630)의 반경 방향으로 서로 이격하여 복수 개가 원주 방향을 따라 길게 연장 형성된다. 제1 굴곡부(624)와 제2 굴곡부(634)의 개수, 돌출 높이 또는 피치 등의 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 각각의 굴곡부는 반경 방향을 따라 연속하여 형성될 수도 있고 서로 이격하여 형성되는 것도 가능하다.

도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제7 실시예는 도 9를 참조하여 전술한 제5 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 장착홈이 브러시 삽입홈과 앵커링 부재 삽입홈을 포함하여 형성된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 제7 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(700)는, 도 11에 도시된 바와 같이 브러시(710)와, 브러시(710)의 일측을 지지하는 지지 스트립(720), 및 지지 스트립(720)의 일측을 지지하는 앵커링 부재(740)를 포함한다.

한편, 실링 몸체(8)의 로터 대향면에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(700)가 장착되도록 장착홈(13)이 형성된다.

이때, 장착홈(13)은 브러시(710)와 지지 스트립(720)의 일단이 삽입되는 브러시 삽입홈(13a)과, 앵커링 부재(740)가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함하며, 브러시 삽입홈(13a)과 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 서로 연통한다.

더욱 상세하게는, 브러시 삽입홈(13a)은 후술하는 지지 스트립(720)의 제1 절곡부(722) 형상과 대응되도록 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어지고, 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 앵커링 부재(740) 또는 앵커링 부재(740)를 둘러싸는 최외곽 보조 스트립(730)의 제2 절곡부(732) 형상과 대응되도록 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어진다.

브러시(710)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(710)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(710)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(710)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(710)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(710) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(710)에 의해 저감된다.

이때, 브러시(710)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(720)이 밀착하도록 구비되며, 이 지지 스트립(720)은 브러시(710) 양측의 압력차에 의한 브러시(710)의 변형을 지지하는 역할을 한다.

지지 스트립(720)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속 뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

지지 스트립(720)은 브러시(710)의 일측면(저압 영역측 일면)을 지지하는 제1 지지부(721)와, 제1 지지부(721)의 일단에서 브러시(710)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(722)를 포함한다.

또한, 지지 스트립(720)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(722)의 일단에서 제1 연장부(723)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(720)의 일단이 브러시(710)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(720)의 제1 연장부(723)가 브러시(710)의 타측면 일부를 덮게 된다.

이때, 지지 스트립(720)의 타단은 브러시(710)의 타단 내측에 위치한다. 이는, 지지 스트립(720)과 로터의 러빙 방지를 위한 것으로, 도 11에 도시된 바와 같이 브러시(710)의 끝단부에 비해 지지 스트립(720)의 끝단부가 로터의 외주면으로부터 더 이격한 지점에 위치하게 된다.

다만, 본 발명의 제7 실시예에 따른 지지 스트립(720)은 얇은 플레이트 형상으로서 탄성을 가지므로, 로터와의 접촉시 용이하게 탄성 변형된다. 따라서, 종래의 플레이트(46,48, 도 2 참조)에 비해 러빙에 따른 열 발생과 마모가 저감되는 효과가 있으며, 종래의 플레이트에 비해 로터와의 간격을 줄여 실링 효율을 증대시킬 수 있다.

브러시(710)와 지지 스트립(720)은 일단이 브러시 삽입홈(13a)에 삽입되며, 브러시(710)와 지지 스트립(720)의 이탈 방지를 위해 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721) 상단을 가압하도록 앵커링 부재(740)가 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된다.

이 앵커링 부재(740)는 지지 스트립(720)과 함께 브러시(710)를 브러시 삽입홈(13a) 내벽 방향으로 가압함으로써, 브러시(710)와 지지 스트립(720)이 브러시 삽입홈(13a) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 하며, 일 예로서 앵커링 부재(740)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721)는 앵커링 부재(740)와 브러시(710) 사이에 개재되며, 앵커링 부재(740)는 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721)와 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 내벽 사이에 개재된다. 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된 앵커링 부재(740)는 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721) 상단을 집중적으로 가압하여 지지 스트립(720)과 함께 브러시(710)를 브러시 삽입홈(13a)에 고정하게 된다.

본 발명의 제7 실시예에 의하면, 앵커링 부재(740)가 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 내벽과 지지 스트립(720) 사이에 개재됨에 따라, 지지 스트립(720)과 앵커링 부재 삽입홈(13b) 내벽 사이에 공간부(750)가 형성된다.

이때, 앵커링 부재(740)의 압입에 의해 형성되는 지지 스트립(720)과 앵커링 부재 삽입홈(13b) 내벽 사이의 공간부(750)에는 저압 영역의 유체가 유입되어, 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721)에 압력을 가하여 지지 스트립(720)과 함께 브러시(710)의 저압측 일면을 지지하게 된다.

또한, 지지 스트립(720)의 외측면에 적어도 하나 이상의 보조 스트립(730)이 계단식으로 적층될 수 있다.

보조 스트립(730)은 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721)에 지지되는 제2 지지부(731)와, 앵커링 부재(740)의 일측을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(732)와, 제2 절곡부(732)의 일단에서 연장 형성되는 제2 연장부(733)를 포함한다.

브러시(710)와 제1 지지부(721) 및 제2 지지부(731)는 브러시(710)의 외측으로 갈수록 그 끝단이 로터로부터 더 멀리 이격하여 위치하는 형태, 즉 계단식으로 적층된다.

본 발명의 제7 실시예에 의하면, 앵커링 부재(740)가 지지 스트립(720)의 제1 지지부(721) 상단을 집중적으로 가압하여 지지 스트립(720)과 브러시(710)를 브러시 삽입홈(13a)에 고정시키게 된다.

또한, 브러시(710)의 저압측 일면에 지지 스트립(720)과 보조 스트립(730)이 계단식으로 적층됨에 따라 지지 스트립(720) 또는 보조 스트립(730)의 타단이 로터와 접촉하게 되는 러빙시에도 열이나 마모 발생이 종래에 비해 저감된다.

아울러, 브러시(710)의 저압 영역측 일면이 지지 스트립(720)과 보조 스트립(730)에 의해 지지되는 동시에, 공간부(750)로 유입된 저압측 영역의 유체에 의해 지지됨에 따라, 지지 스트립(720) 또는 보조 스트립(730)과 장착홈(13) 내벽의 마찰에 의한 마모가 방지되는 효과가 있다.

도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리의 개략도이다.

본 발명의 제8 실시예는 도 9를 참조하여 전술한 제5 실시예와 기본적인 구성이 유사하며 다만, 장착홈이 브러시 삽입홈과 앵커링 부재 삽입홈을 포함하여 형성되고, 지지 스트립의 일면에 적어도 하나 이상의 보조 스트립이 적층된다는 점에서 차이가 있다.

이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(800)는, 도 12에 도시된 바와 같이 브러시(810)와, 브러시(810)의 일측을 지지하는 지지 스트립(820)과, 지지 스트립(820)의 일측을 지지하는 적어도 하나 이상의 보조 스트립(830), 및 보조 스트립(830)의 일측을 지지하는 앵커링 부재(840)를 포함한다.

한편, 실링 몸체(8)의 로터 대향면에는 본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(800)가 장착되도록 장착홈(13)이 형성된다.

이때, 장착홈(13)은 브러시(810)와 지지 스트립(820)의 일단이 삽입되는 브러시 삽입홈(13a)과, 앵커링 부재(840)가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈(13b)을 포함하며, 브러시 삽입홈(13a)과 앵커링 부재 삽입홈(13b)은 서로 연통한다.

더욱 상세하게는, 브러시 삽입홈(13a)의 일측에 앵커링 부재 삽입홈(13b)이 로터 방향으로 단턱지게 형성되며, 브러시 삽입홈(13a)은 브러시(810)에 적층되는 최외곽 보조 스트립(830)의 제2 절곡부(832) 형상과 대응되도록 바닥면이 원호 형상으로 라운드진 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

브러시(810)는 복수 개의 강모(bristle)를 포함하여 이루어지며, 브러시(810)를 이루는 강모의 두께 등 규격은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.

브러시(810)의 일단은 브러시 삽입홈(13a)으로 삽입되고, 타단은 로터의 외주면 방향으로 연장되어 그 끝단이 로터 외주면에 접촉한다. 이에 따라, 브러시(810)를 기준으로 로터의 축방향 양측이 브러시(810)에 의해 실링된다.

더욱 상세하게는, 도면상 브러시(810) 우측의 압력이 좌측보다 상대적으로 고압이며, 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것이 브러시(810)에 의해 방지된다.

이때, 브러시(810)의 일면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 지지 스트립(820)이 밀착하도록 구비되며, 지지 스트립(820)의 외측면 즉, 저압 영역 쪽 일면에 복수 개의 보조 스트립(830)이 밀착하도록 구비된다.

지지 스트립(820)과 보조 스트립(830)은 "J" 자형 단면의 얇은 플레이트 형상이며, 금속?뿐만 아니라 합성수지와 같은 열에 비교적 강하되 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.

지지 스트립(820)은 브러시(810)의 일측면(저압 영역측 일면)을 지지하는 제1 지지부(821)와, 제1 지지부(821)의 일단에서 브러시(810)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제1 절곡부(822)를 포함한다.

또한, 지지 스트립(820)의 이탈 방지를 위해, 제1 절곡부(822)의 일단에서 제1 연장부(823)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 지지 스트립(820)의 일단이 브러시(810)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 지지 스트립(820)의 제1 연장부(823)가 브러시(810)의 타측면 일부를 덮게 된다.

보조 스트립(830)은 지지 스트립(820)의 일측면을 지지하는 제2 지지부(831)와, 제2 지지부(831)의 일단에서 지지 스트립(820)의 일단을 감싸도록 원호 형태로 라운드지게 절곡 형성되는 제2 절곡부(832)를 포함한다.

아울러, 보조 스트립(830)의 이탈 방지를 위해, 제2 절곡부(832)의 일단에서 제2 연장부(833)가 소정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 보조 스트립(830)의 일단이 지지 스트립(820)의 일단을 감싸도록 절곡 형성되어, 보조 스트립(830)의 제2 연장부(833)가 지지 스트립(820)의 타측면 일부를 덮게 된다.

복수 개의 보조 스트립(830)은 지지 스트립(820)의 외측에 차례로 적층되는데, 지지 스트립(820)의 타단은 브러시(810)의 타단 내측에 위치하고, 보조 스트립(830)의 타단은 지지 스트립(820)의 타단 내측에 위치한다. 또한, 복수 개의 보조 스트립(830)은 외측의 보조 스트립(830)의 타단이 인접하는 내측의 보조 스트립(830)의 타단 내측에 위치한다.

즉, 복수 개의 보조 스트립(830)은 지지 스트립(820)의 저압 영역 쪽 일면에 제2 지지부(831) 각각의 로터 방향 끝단이 브러시(810)의 외측으로 갈수록 로터로부터 더 이격하여 위치하게끔 계단식으로 적층된다.

이에 따라, 본 발명의 제8 실시예에 따른 브러시 실 어셈블리(800) 설치시, 로터로부터 먼 부위의 브러시(810)는 상대적으로 더 많은 보조 스트립(830)에 의해 지지되므로 강성(stiffness)이 강하게 지지되고, 로터와 가까운 부위의 브러시(810)는 강성이 약하게 지지된다.

따라서, 브러시(810)의 일단은 보조 스트립(830)과 앵커링 부재(840) 사이에 견고하게 지지되며, 지지 스트립(820) 또는 보조 스트립(830)의 타단이 로터와 접촉하는 러빙시에도 열이나 마모 발생이 종래에 비해 저감된다.

브러시(810)와 지지 스트립(820) 및 보조 스트립(830)은 일단이 브러시 삽입홈(13a)에 삽입되며, 브러시(810)와 지지 스트립(820) 및 보조 스트립(830)의 이탈 방지를 위해 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831) 상단을 가압하도록 앵커링 부재(840)가 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된다.

이 앵커링 부재(840)는 보조 스트립(830) 및 지지 스트립(820)과 함께 브러시(810)를 브러시 삽입홈(13a) 내벽 방향으로 가압함으로써, 브러시(810)와 지지 스트립(820) 및 보조 스트립(830)이 브러시 삽입홈(13a) 내에 고정되게끔 지지하는 역할을 하며, 일 예로서 앵커링 부재(840)는 링 형상의 탄성체로 이루어질 수 있고, 외주 방향으로 길게 연장되므로 길이 방향으로 와이어 형상을 이루게 된다.

이때, 지지 스트립(820)의 제1 지지부(821)는 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831)와 브러시(810) 사이에 개재되며, 앵커링 부재(840)는 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831)와 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 내벽 사이에 개재된다. 앵커링 부재 삽입홈(13b)에 압입된 앵커링 부재(840)는 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831) 상단을 집중적으로 가압하여 보조 스트립(830)과 지지 스트립(820) 및 브러시(810)가 브러시 삽입홈(13a)에 고정되게끔 한다.

본 발명의 제8 실시예에 의하면, 앵커링 부재(840)가 앵커링 부재 삽입홈(13b)의 내벽과 보조 스트립(830) 사이에 개재됨에 따라, 보조 스트립(830)과 앵커링 부재 삽입홈(13b) 내벽 사이에 공간부(850)가 형성된다.

공간부(850)로 유입된 저압 영역의 유체는 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831)에 압력을 가하여, 보조 스트립(830) 및 지지 스트립(820)과 함께 브러시(810)의 저압측 일면을 지지하게 된다.

보조 스트립(830)은 지지 스트립(820)의 외측면에 적어도 하나 이상이 적층되며, 브러시(810)와 제1 지지부(821) 및 제2 지지부(831)는 브러시(810)의 외측으로 갈수록 그 끝단이 로터로부터 더 멀리 이격하여 위치하는 형태, 즉 계단식으로 적층된다.

본 발명의 제8 실시예에 의하면, 앵커링 부재(840)가 보조 스트립(830)의 제2 지지부(831) 상단을 집중적으로 가압하여 지지 스트립(820)과 브러시(810)를 브러시 삽입홈(13a)에 고정시키게 된다.

또한, 브러시(810)의 저압측 일면에 지지 스트립(820)과 보조 스트립(830)이 계단식으로 적층됨에 따라 지지 스트립(820) 또는 보조 스트립(830)의 타단이 로터와 접촉하게 되는 러빙시에도 열이나 마모 발생이 종래에 비해 저감된다.

아울러, 브러시(810)의 저압 영역측 일면이 지지 스트립(820)과 보조 스트립(830)에 의해 지지되는 동시에, 공간부(850)로 유입된 저압측 영역의 유체에 의해 지지됨에 따라, 지지 스트립(820) 또는 보조 스트립(830)과 장착홈(13) 내벽의 마찰에 의한 마모가 방지되는 효과가 있다.

8 : 실링 몸체 13 : 장착홈
100,200,300,400,500,600,700,800 : 브러시 실 어셈블리
110,210,310,410,510,610,710,810 : 브러시
120,220,320,420,520,620,720,820 : 지지 스트립
130,230,340,440,540,640,740,840 : 앵커링 부재

Claims

터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서,
상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시;
상기 브러시와 상기 실링몸체 사이에 개재되되, 상기 브러시에 일면이 밀착되고 타면이 상기 실링몸체의 내측과 밀착된 상태가 유지되는 지지부와, 상기 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 절곡된 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮은 상태로 연장된 연장부를 포함하는 지지 스트립; 및
상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 연장부와 마주보는 상태로 밀착되어 상기 지지 스트립을 상기 브러시 방향으로 가압 지지하며, 상기 브러시가 장착홈에 고정된 상태를 유지시키는 앵커링 부재를 포함하고, 상기 앵커링 부재는 상기 연장부의 연장된 하단에서 상측으로 이격된 위치에 고정 유지되되,
상기 브러시를 향해 이동된 고압 유체는 일부가 상기 장착홈으로 유입되어 상기 브러시를 상기 실링 몸체 방향으로 밀착되도록 유지시키고, 나머지 고압 유체는 상기 브러시의 하단과 로터 사이로 이동되며,
상기 지지 스트립은,
상기 브러시를 기준으로 저압영역 쪽 일면에 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
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제1항에 있어서,
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
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제1항에 있어서,
상기 장착홈은 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 지지 스트립의 외측에 적어도 하나 이상의 보조 스트립이 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 상기 보조 스트립이 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제9항에 있어서,
상기 보조 스트립에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서,
상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시;
상기 브러시와 상기 실링몸체 사이에 개재되되, 상기 브러시에 일면이 밀착되고 타면이 상기 실링몸체의 내측과 밀착된 상태가 유지되는 지지부와, 상기 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 절곡된 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 상기 브러시의 타측면 일부를 덮은 상태로 연장된 연장부를 포함하는 지지 스트립; 및
상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 연장부와 마주보는 상태로 밀착되어 상기 지지 스트립을 상기 브러시 방향으로 가압 지지하는 앵커링 부재를 포함하고,
상기 연장부의 세로 길이는 상기 앵커링 부재와 대응되는 세로 길이로 연장되며,
상기 지지 스트립은,
상기 브러시를 기준으로 저압영역 쪽 일면에 밀착된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
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제12항에 있어서,
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 앵커링 부재가 상기 지지부의 상단부를 상기 브러시에 대하여 가압 지지하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 브러시의 일측에 상기 지지 스트립이 적어도 하나 이상 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제18항에 있어서,
상기 고정익의 일측에 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈의 일측에 상기 브러시가 삽입되며, 상기 앵커링 부재가 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 장착홈의 타측에 삽입되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제19항에 있어서,
상기 장착홈은 상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 연장부의 일측을 가압하도록 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 지지 스트립과 상기 앵커링 부재 사이에 개재되는 적어도 하나 이상의 보조 스트립을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제21항에 있어서, 상기 보조 스트립은,
상기 지지 스트립의 일측면을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 일단에서 상기 앵커링 부재의 외주면 일측을 감싸도록 절곡 형성되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제22항에 있어서,
상기 지지부의 타단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
삭제
제21항에 있어서,
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 상기 보조 스트립이 상기 지지 스트립에 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제22항에 있어서,
상기 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
터빈의 고정익에 형성된 실 장착홈에 결합되는 실링몸체에 삽입되어 로터 사이의 간극을 실링하는 브러시 실 어셈블리에 있어서,
상기 실링몸체의 저면에 형성된 장착홈에 일단이 삽입되고, 타단이 상기 로터 방향으로 돌출되고 고압 영역의 유체가 저압 영역으로 누설되는 것을 실링하기 위한 브러시;
상기 장착홈의 중앙에 위치되고 상기 브러시의 일측면과 밀착된 상태가 유지되는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 상단에서 상기 브러시의 상단을 감싸면서 상기 브러시의 타측면을 감싸면서 상기 장착홈의 내측과 밀착된 상태로 상기 로터를 향해 소정의 길이로 연장된 제1 절곡부를 포함하는 지지 스트립;
상기 실링몸체의 저면에서 상기 장착홈의 상측으로 이격된 위치에 위치되고, 상기 브러시의 상단부 일측을 가압 지지하는 앵커링 부재; 및
상기 제1 지지부와 밀착된 상태로 상기 장착홈의 내측 상부를 향해 연장된 제2 지지부와, 상기 제2 지지부의 상단에서 상기 앵커링 부재의 외측을 감싸면서 상기 장착홈의 내측면과 밀착된 상태가 유지되는 보조 스트립을 포함하되,
상기 앵커링 부재는 상기 장착홈의 개구된 하단에서 상측으로 이격된 위치에 고정 유지되고,
상기 브러시를 향해 이동된 고압 유체는 일부가 상기 장착홈으로 유입되어 상기 브러시를 상기 앵커링 부재 방향으로 밀착되도록 유지시키고,
상기 브러시의 하단과 로터 사이로 나머지 고압 유체가 이동되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제27항에 있어서, 상기 장착홈은,
상기 브러시가 삽입되는 브러시 삽입홈과, 상기 앵커링 부재가 삽입되는 앵커링 부재 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제27항에 있어서, 상기 보조 스트립은,
상기 제2 지지부의 일단에서 상기 앵커링 부재의 외주면 일측을 감싸도록 절곡 형성되는 제2 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제27항에 있어서,
상기 보조 스트립이 상기 제1 지지부의 일측면에 복수 개 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제30항에 있어서,
상기 보조 스트립의 끝단이 상기 지지 스트립의 끝단 내측에 위치하도록, 복수 개의 보조 스트립이 상기 지지 스트립에 계단식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제27항에 있어서,
상기 제1 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.
제29항에 있어서,
상기 제2 지지부에 적어도 하나 이상의 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시 실 어셈블리.