JP6490498B2 - シール装置および回転機械 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の自動調整シールは、水平の平坦面からなる合わせ面において互いに当接可能な固定シールリングと可動シールリングとを含んでいる。可動シールリングは、回転機械のロータの上方及び下方において、それぞれ、ロータの外周面に沿って120度の角度範囲に亘って設けられる。一方、固定シールリングは、ロータの左右両側において、ロータの外周面に亘って60度の角度範囲に設けられる。可動シールリングは、固定シールリングから遠ざかる方向に弾性体によって付勢されている。回転機械の定格運転時には、可動シールリングは、流体によって固定シールリングに向かって押圧され、シール間隙が減少するようになっている。
回転機械の静止部材と回転部材との間の環状隙間を介した流体の漏れ流れを抑制するためのシール装置であって、
前記環状隙間に設けられる環状の固定フィンと、
前記環状隙間内において前記固定フィンに対して軸方向に隣接して設けられる環状の可動フィンと、を備え、
前記可動フィンは、
前記固定フィンよりも熱膨張係数が大きく、
前記可動フィンの基端側の固定領域において前記固定フィンに固定されている。
前記可動フィンは、該可動フィンの基端側の前記固定領域のみにおいて前記固定フィンに固定されている。
このため、回転機械の運転時にシール装置が高温の流体に曝されると、可動フィンは基端側の固定領域を起点として先端側が熱伸びする。この際、固定フィンよりも可動フィンの熱膨張係数が大きいため、可動フィンの先端側の熱伸び量は固定フィンの先端側の熱伸び量よりも大きい。よって、シール装置の可動フィンの先端と回転機械の静止部材又は回転部材との間のクリアランスHmは、回転機械の停止時に比べて小さくなり、当該クリアランスHmを介した流体の漏れ流れを抑制できる。
前記可動フィンは、周方向に配列される複数のセグメントを含み、
各々の前記セグメントは、前記固定フィンに固定される前記固定領域を先端側に有する。
前記固定領域は、前記セグメントの基端側の周方向範囲における一部の範囲であり、
前記可動フィンの各々の前記セグメントは、前記固定領域を起点とした径方向および周方向の熱伸びが許容されている。
前記固定領域は、前記セグメントの基端側の前記周方向範囲のうち、周方向における中央に位置する。
前記固定領域よりも前記可動フィンの先端側において前記固定フィンに取り付けられ、前記可動フィンの各々の前記セグメントの前記固定フィンからの浮き上がりを抑制するための拘束部材をさらに備える。
この点、上記(6)の構成によれば、固定領域よりも可動フィンの先端側において固定フィンに取り付けられる拘束部材を設けたので、可動フィンの各セグメントの固定フィンからの浮き上がりを抑制できる。
前記拘束部材は、
隣接する前記セグメント間において延在するように前記固定フィンに固定された支柱部と、
前記支柱部の先端に設けられて、前記固定フィンとの間に前記セグメントが少なくとも部分的に挟まれるように、前記支柱部から周方向に延びる押さえ板部と、
を含む。
隣接する前記セグメント間には、少なくとも前記回転機械の停止時において、周方向間隙が形成される。
前記可動フィンの前記セグメントは偶数個である。
前記可動フィンの先端厚さは、前記固定フィンの先端厚さよりも小さい。
この点、上記(10)の構成によれば、可動フィンの先端厚さを固定フィンに比べて相対的に小さくしたので、回転機械の回転部材又は静止部材と可動フィンの先端部とが万が一接触した場合であっても、接触に起因した発熱や振動を抑制できる。一方、固定フィンの先端厚さを可動フィンに比べて相対的に大きくすることで、可動フィン及び固定フィンの軸方向両側における流体の圧力差に起因した固定フィン先端部の変形を抑制し、固定フィンの変形に伴う可動フィンの意図せぬ変位を抑制できる。
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm1とし、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf1とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm2とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf2としたとき、
Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たす。
また、回転機械の定格運転時において、静止部材又は回転部材と可動フィンとの間に形成されるクリアランスHm2は、静止部材又は回転部材と固定フィンとの間に形成されるクリアランスHf2よりも小さいため、当該クリアランスHm2を介した流体の漏れ流れを抑制できる。
前記可動フィンは、前記固定フィンからみて高圧側に設けられる。
前記静止部材又は前記回転部材に形成された溝に嵌合するとともに、軸方向に並ぶ複数の前記固定フィンを先端側に有するシールリングをさらに備え、
前記可動フィンは、少なくとも、前記漏れ流れの最上流側に位置する前記固定フィンからみて高圧側に設けられる。
なお、仮に多段の固定フィンを有するシール装置において、下流側の固定フィンからみて高圧側に可動フィンを取り付けようとすると(すなわち隣接する固定フィン間に可動フィンを取り付けようとすると)、可動フィンのコンパクト化が求められる。そうすると、可動フィンの長さ(可動フィンの基端部から先端部までの距離)が十分でないため可動フィンの熱伸び量を十分に得ることは難しいことがある。この場合、回転機械の運転時において、可動フィンの熱伸び変形を利用したクリアランスHmの低減による漏れ流れ抑制効果が限定的になってしまう可能性がある。
前記回転機械の停止時において、前記可動フィンの先端部と前記固定フィンの先端部との間には隙間が形成されている。
前記固定フィン及び前記可動フィンは、先端側が基端側に対して高圧側に位置するように半径方向に対して斜めに延在している。
前記静止部材又は前記回転部材の一方に形成された溝に嵌合するとともに、少なくとも一つの前記固定フィンを先端側に有するシールリングをさらに備え、
前記可動フィンは、前記溝の軸方向範囲内に位置する該可動フィンの基端部から、前記溝の軸方向範囲外に位置する該可動フィンの先端部に向かって、半径方向に対して斜めに延在している。
前記可動フィンは、少なくとも前記可動フィンの前記基端部が前記溝内に存在するように配置される。
前記固定フィン及び前記可動フィンは、前記回転機械の軸方向断面内において湾曲している。
前記固定フィンの前記可動フィン側の表面の前記軸方向断面内における接線方向は、
前記固定フィンの基端側において前記接線方向が半径方向に対してなす角度をθf1とし、
前記固定フィンの先端側において前記接線方向が半径方向に対してなす角度をθf2としたとき、
θf1>θf2の関係式を満たし、
前記可動フィンは、前記固定フィンに沿って湾曲している。
回転機械の静止部材と回転部材との間の環状隙間を介した流体の漏れを抑制するためのシール装置であって、
前記環状隙間に設けられる環状の固定フィンと、
前記環状隙間内において前記固定フィンに対して軸方向に隣接して設けられる環状の可動フィンと、を備え、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm1とし、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf1とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm2とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf2としたとき、
Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たす。
また、回転機械の定格運転時において、静止部材又は回転部材と可動フィンとの間に形成されるクリアランスHm2は、静止部材又は回転部材と固定フィンフィンとの間に形成されるクリアランスHf2よりも小さいため、当該クリアランスHm2を介した流体の漏れ流れを抑制できる。
静止部材と、
前記静止部材に対して対向して設けられる回転部材と、
前記静止部材と前記回転部材との間の環状隙間に設けられる請求項1乃至19の何れか一項に記載のシール装置と、を備える。
ロータ31は、ケーシング21の内部を貫通するように配置され、軸線Oを中心として回転可能に軸受6,7に支持されている。このロータ31には、ケーシング21の内部において、外周部にロータディスク33を介して動翼32が固定されている。動翼32は、ロータ31の軸方向(軸線Oの方向)に所定間隔で複数段にわたって設けられている。各々の動翼32の外形側(チップ側)には、周方向に延在したチップシュラウド32aが設けられている。チップシュラウド32aは、ケーシング21の環状部21bに対向するように位置している。一方、ケーシング21側には、複数段の動翼32に対して軸方向に交互に配列されるように、複数段の静翼24が固定されている。各々の静翼24の内径側(ハブ側)には、周方向に延在したハブシュラウド24aが設けられている。ハブシュラウド24aは、ロータ31の外周面に対向するように位置している。
また、ケーシング21の内部には、動翼32及び静翼24が配設される通路に蒸気通路23が形成されており、この蒸気通路23が蒸気入口22及び蒸気出口26に連通している。
これらの図では、一例として、静止部材2(例えばケーシング21)にシール装置4が取り付けられた構成を示している。具体的には、シール装置4は、動翼32のチップシュラウド32aに対向するように、ケーシング21の環状部21bの内壁面に取り付けられている。なお、後述するように、シール装置4は、回転部材3(例えばロータ31)に取り付けられてもよい。
図5Aは、一実施形態に係るシール装置4において、回転機械1の停止時における固定フィン40及び可動フィン60の先端領域を示す断面図である。図5Bは、一実施形態に係るシール装置4において、回転機械1の定格運転時における固定フィン40及び可動フィン60の先端領域を示す断面図である。
図5Bに示すように、回転機械1の運転時、シール装置4が高温の流体に曝されると、可動フィン60は基端部61側の固定領域63を起点として、図中矢印B方向に先端部62側が熱伸びする。この際、固定フィン40よりも可動フィン60の熱膨張係数が大きいため、可動フィン60の先端部62側の熱伸び量は固定フィン40の先端部42側の熱伸び量よりも大きくなる。そのため、シール装置4の可動フィン60の先端部62と回転部材3との間のクリアランスHmは、図5Aに示す回転機械1の停止時に比べて小さくなり、当該クリアランスHmを介した流体の漏れ流れを抑制できる。
この構成により、回転機械1の運転時、可動フィン60は高圧の流体によって固定フィン40側に押し付けられるため、可動フィン60の固定フィン40からの浮き上がりを抑制できる。
この構成により、可動フィン60の長さ(可動フィン60の基端部61から先端部62までの距離)を十分に確保することができ、回転機械1の運転時において、可動フィン60の熱伸び変形を利用したクリアランスHmの低減による漏れ流れの優れた抑制効果を享受できる。
なお、図示は省略するが、固定フィン40及び可動フィン60は、ロータ31の軸線Oに直交するように、半径方向に沿って延在していてもよい。
シール装置4は、静止部材2の溝25に嵌合するとともに、少なくとも一つの固定フィン40を先端側に有するシールリング50をさらに備える。
可動フィン60は、溝25の軸方向範囲内に位置する該可動フィン60の基端部61から、溝25の軸方向範囲外に位置する該可動フィン60の先端部62に向かって、半径方向に対して斜めに延在している。
これにより、可動フィン60の長さ(可動フィン60の基端部61から先端部62までの距離)を十分に確保することができ、回転機械1の運転時において、可動フィン60の熱伸び変形を利用したクリアランスHmの低減による漏れ流れの優れた抑制効果を享受できる。
この構成によれば、可動フィン60の基端部61が溝25内に位置することから、可動フィン60の長さ(可動フィン60の基端部61から先端部62までの距離)をより一層大きくすることができる。
なお、仮に多段の固定フィン40A,40B,40Cを有するシール装置4において、下流側の固定フィン40Cからみて高圧側に可動フィン60を取り付けようとすると(すなわち隣接する固定フィン40B,40C間に可動フィン60を取り付けようとすると)、可動フィン60のコンパクト化が求められる。そうすると、可動フィン60の長さ(可動フィン60の基端部61から先端部62までの距離)が十分でないため可動フィン60の熱伸び量を十分に得ることは難しいことがある。この場合、回転機械1の運転時において、可動フィン60の熱伸び変形を利用したクリアランスHmの低減による漏れ流れ抑制効果が限定的になってしまう可能性がある。
図5Aに示すように、回転機械1の停止時において、回転部材3と可動フィン60との間に形成されるクリアランスをHm1とし、回転部材3と固定フィン40との間に形成されるクリアランスをHf1とする。また、図5Bに示すように、回転機械1の定格運転時において、回転部材3と可動フィン60との間に形成されるクリアランスをHm2とし、回転部材3と固定フィン40との間に形成されるクリアランスをHf2とする。
この場合、固定フィン40及び可動フィン60は、Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たすように構成される。
また、図5Bに示す回転機械1の定格運転時において、回転部材3と可動フィン60との間に形成されるクリアランスHm2は、回転部材3と固定フィン40との間に形成されるクリアランスHf2よりも小さいため、当該クリアランスHm2を介した流体の漏れ流れを抑制できる。
複数のセグメント60A〜60Hは、偶数個であってもよい。これにより、半割構造の固定フィン40の採用によってシール装置4の組立作業を効率化できる。この場合、整数個のセグメント60A〜60Hを組み付けた半環状の固定フィン40を一対準備し、これらを回転機械1に取り付けることでシール装置4の組み立てが完了する。
この場合、固定領域63は、セグメント60A〜60Hの基端部61側の周方向範囲における一部の範囲であり、可動フィン60の各々のセグメント60A〜60Hは、固定領域63を起点とした径方向(図2乃至図4の矢印B方向)および周方向(図3及び図4の矢印C方向)の熱伸びが許容されていてもよい。
さらにこの場合、固定領域63は、セグメント60A〜60Hの基端部61側の周方向範囲のうち、周方向における中央に位置してもよい。
さらに、各セグメント60A〜60Hの固定領域63を各セグメント60A〜60Hの周方向における中央に設けることによって、各セグメント60A〜60Hの固定領域63の周方向両側における領域は固定フィン40に拘束されない。よって、回転機械1の運転時において可動フィン60の各セグメント60A〜60Hがより一層自由に熱伸び変形することができ、クリアランスHmをより一層低減できる。これにより、クリアランスHmを介した流体の漏れ流れをより効果的に抑制できる。
上述したように、可動フィン60の各セグメント60A〜60Hの先端部62側は固定フィン40に固定されていない。このため、可動フィン60の先端部62側と固定フィン40の先端部42側との間に流体が浸入し、可動フィン60の各セグメント60A〜60Hを固定フィン40から浮き上がらせてしまう場合がある。
そこで、固定領域63よりも可動フィン60の先端部62側において固定フィン40に取り付けられる拘束部材80を設けることにより、可動フィン60の各セグメント60A〜60Hの固定フィン40からの浮き上がりを抑制できる。
支柱部82は、隣接するセグメント60A〜60H(図4参照)間において延在するように固定フィン40に固定される。例えば、支柱部82のうち固定フィン40に取り付けられる部位に雄ねじ部を形成しておき、これに対応する固定フィン40の部位に雌ねじ部を形成しておき、これらを螺合することによって支柱部82を固定フィン40に固定してもよい。あるいは、固定フィン40に対して支柱部82を溶接することによって、柱部82を固定フィン40に固定してもよい。
押さえ板部81は、支柱部82の先端に設けられた板状部材であって、固定フィン40との間にセグメント60A〜60Hが少なくとも部分的に挟まれるように、支柱部82から周方向に延びている。
このように、隣接するセグメント60A〜60H間に周方向間隙65が形成されていることにより、隣接するセグメント60A〜60H間の拘束をより一層弱めることができる。よって、回転機械1の運転時において可動フィン60の各セグメント60A〜60Hの熱伸びを利用してクリアランスHmをより一層低減できる。
他の構成例において、周方向間隙65は、径方向において一定の幅を有しなくてもよい。すなわち、同図に示す例では、周方向間隙65は、径方向の一部において間隙幅が他の部位より大きい幅広部66を有している。幅広部66は、拘束部材80の支柱部82が挿通される構成となっており、幅広部66以外の周方向間隙65は、支柱部82の径よりも小さく構成されている。また、幅広部66は径方向に一定の長さを有しており、この幅広部66の径方向の長さだけ、各セグメント60A〜60Hは支柱部82に対して径方向にスライド移動可能となっている。
また、周方向間隙65は、可動フィン60の先端部62側において、基端部61側の周方向間隙65よりも間隙幅が狭い幅狭部67を有していてもよい。このように、可動フィン60の先端部62側の方が、可動フィン60の基端部61側よりも間隙幅を狭くすることによって、可動フィン60が熱膨張した状態において先端部62側の各セグメント60A〜60H間の隙間がより狭まり、各セグメント60A〜60H間の隙間から流体が漏れ出ることを阻止できる。また、可動フィン60の各々のセグメント60A〜60Hは、基端部61側の長さの方が先端部62側の長さよりも長い。そのため、回転機械1の運転時、基端部61側の方が先端部62側よりも熱膨張量が大きくなる。そこで、基端部61側の周方向間隙65を先端部62側の周方向間隙65よりも広くすることによって、可動フィン60の基端部61側の熱膨張を吸収できる。
例えば、図示されるように、可動フィン60は、径方向において略同一の厚さを有している。一方、固定フィン40は、基端部41側から先端部42側に向けて徐々に厚さが薄くなっている。そして、先端領域において、可動フィン60の厚さは固定フィン40の厚さよりも小さい。
あるいは、図示しないが、可動フィン60の先端領域において、基端部61側から先端部62側へ向けて徐々に厚さが小さくなるように構成されていてもよい。この場合も、先端領域において、可動フィン60の厚さは固定フィン40の厚さよりも小さい。
そのため、可動フィン60の先端厚さを固定フィン40に比べて相対的に小さくすることによって、回転機械1の回転部材3と可動フィン60の先端部62とが万が一接触した場合であっても、接触に起因した発熱や振動を抑制できる。一方、固定フィン40の先端厚さを可動フィン60に比べて相対的に大きくすることで、可動フィン60及び固定フィン40の軸方向両側における流体の圧力差に起因した固定フィン40の先端部42の変形を抑制し、固定フィン40の変形に伴う可動フィン60の意図せぬ変位を抑制できる。
この場合、固定フィン40及び可動フィン60は、Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たすように構成されてもよい。
この構成によれば、可動フィン60の長さ(可動フィン60の基端部61から先端部62までの距離)を十分に確保することができ、回転機械1の運転時において、可動フィン60の熱伸び変形を利用したクリアランスHmの低減による漏れ流れの優れた抑制効果を享受できる。
固定フィン40の基端部41側において接線方向T1が半径方向に対してなす角度をθf1とし、固定フィン40の先端部42側において接線方向T2が半径方向に対してなす角度をθf2とする。このとき、固定フィン40の可動フィン60側の表面の軸方向断面内における接線方向Tが、θf1>θf2の関係式を満たすように、可動フィン60は固定フィン40に沿って湾曲している。
この回転機械1は、図1乃至図9に示すシール装置4を備えているので、シール装置4の可動フィン60の先端部62と回転部材3(又は静止部材2)との間のクリアランスHmは、回転機械1の運転時の方が回転機械1の停止時に比べて小さくなり、当該クリアランスHmを介した流体の漏れ流れを抑制でき、よって回転機械1の効率を向上できる。
例えば、上述した実施形態では、図1に示すように、上記シール装置4が適用される回転機械1として蒸気タービンを例示したが、シール装置4が適用される回転機械1は、例えばガスタービン等のように、静止部材2と回転部材3との間における漏れ流れが課題となる他の回転機械にも適用可能である。
他の実施形態では、図10Bに示すように、ロータ31の外周面に対向するように、静翼24のハブシュラウド24aに取り付けられる。そして、シール装置4は、ロータ31とハブシュラウド24aとの間の環状隙間5における流体の漏れ流れを抑制するように構成される。
さらに他の実施形態では、図10C及び図10Dに示すように、シール装置4は回転部材3に取り付けられてもよい。図10Cに示す例では、シール装置4は、静翼24のハブシュラウド24aに対向するように、ロータ31の外周面に取り付けられる。そして、シール装置4は、ロータ31とハブシュラウド24aとの間の環状隙間5における流体の漏れ流れを抑制するように構成される。図10Dに示す例では、シール装置4は、ケーシング21の内壁面に対向するように、動翼32のチップシュラウド32aに取り付けられる。そして、シール装置4は、チップシュラウド32aとケーシング21との間の環状隙間5における流体の漏れ流れを抑制するように構成される。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
2 静止部材
3 回転部材
4 シール装置
5 環状隙間
21 ケーシング
24 静翼
25 溝
31 ロータ(回転軸)
32 動翼
40,40A〜40C 固定フィン
41 基端部
42 先端部
50 シールリング
60 可動フィン
60A〜60H セグメント
61 基端部
62 先端部
63 固定領域
64 ボルト
65 周方向間隙
80 拘束部材
81 押さえ板部
82 支柱部
90 隙間
Claims (21)
- 回転機械の静止部材と回転部材との間の環状隙間を介した流体の漏れ流れを抑制するためのシール装置であって、
前記環状隙間に設けられる環状の固定フィンと、
前記環状隙間内において前記固定フィンに対して軸方向に隣接して設けられる環状の可動フィンと、を備え、
前記可動フィンは、
前記固定フィンよりも熱膨張係数が大きく、
前記可動フィンの基端側の固定領域において前記固定フィンに固定されている
ことを特徴とするシール装置。 - 前記可動フィンは、該可動フィンの基端側の前記固定領域のみにおいて前記固定フィンに固定されていることを特徴とする請求項1に記載のシール装置。
- 前記可動フィンは、周方向に配列される複数のセグメントを含み、
各々の前記セグメントは、前記固定フィンに固定される前記固定領域を先端側に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のシール装置。 - 前記固定領域は、前記セグメントの基端側の周方向範囲における一部の範囲であり、
前記可動フィンの各々の前記セグメントは、前記固定領域を起点とした径方向および周方向の熱伸びが許容されていることを特徴とする請求項3に記載のシール装置。 - 前記固定領域は、前記セグメントの基端側の前記周方向範囲のうち、周方向における中央に位置すること特徴とする請求項4に記載のシール装置。
- 前記固定領域よりも前記可動フィンの先端側において前記固定フィンに取り付けられ、前記可動フィンの各々の前記セグメントの前記固定フィンからの浮き上がりを抑制するための拘束部材をさらに備えることを特徴とする請求項3乃至5の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記拘束部材は、
隣接する前記セグメント間において延在するように前記固定フィンに固定された支柱部と、
前記支柱部の先端に設けられて、前記固定フィンとの間に前記セグメントが少なくとも部分的に挟まれるように、前記支柱部から周方向に延びる押さえ板部と、
を含むことを特徴とする請求項6に記載のシール装置。 - 隣接する前記セグメント間には、少なくとも前記回転機械の停止時において、周方向間隙が形成されることを特徴とする請求項3乃至7の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記可動フィンの前記セグメントは偶数個であることを特徴とする請求項3乃至8の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記可動フィンの先端厚さは、前記固定フィンの先端厚さよりも小さいことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm1とし、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf1とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm2とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf2としたとき、
Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たすことを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載のシール装置。 - 前記可動フィンは、前記固定フィンからみて高圧側に設けられることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記静止部材又は前記回転部材に形成された溝に嵌合するとともに、軸方向に並ぶ複数の前記固定フィンを先端側に有するシールリングをさらに備え、
前記可動フィンは、少なくとも、前記漏れ流れの最上流側に位置する前記固定フィンからみて高圧側に設けられることを特徴とする請求項12に記載のシール装置。 - 前記回転機械の停止時において、前記可動フィンの先端部と前記固定フィンの先端部との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項12又は13に記載のシール装置。
- 前記固定フィン及び前記可動フィンは、先端側が基端側に対して高圧側に位置するように半径方向に対して斜めに延在していることを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記静止部材又は前記回転部材の一方に形成された溝に嵌合するとともに、少なくとも一つの前記固定フィンを先端側に有するシールリングをさらに備え、
前記可動フィンは、前記溝の軸方向範囲内に位置する該可動フィンの基端部から、前記溝の軸方向範囲外に位置する該可動フィンの先端部に向かって、半径方向に対して斜めに延在していることを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載のシール装置。 - 前記可動フィンは、少なくとも前記可動フィンの前記基端部が前記溝内に存在するように配置されたことを特徴とする請求項16に記載のシール装置。
- 前記固定フィン及び前記可動フィンは、前記回転機械の軸方向断面内において湾曲していることを特徴とする請求項1乃至17の何れか一項に記載のシール装置。
- 前記固定フィンの前記可動フィン側の表面の前記軸方向断面内における接線方向は、
前記固定フィンの基端側において前記接線方向が半径方向に対してなす角度をθf1とし、
前記固定フィンの先端側において前記接線方向が半径方向に対してなす角度をθf2としたとき、
θf1>θf2の関係式を満たし、
前記可動フィンは、前記固定フィンに沿って湾曲していることを特徴とする請求項18に記載のシール装置。 - 回転機械の静止部材と回転部材との間の環状隙間を介した流体の漏れを抑制するためのシール装置であって、
前記環状隙間に設けられる環状の固定フィンと、
前記環状隙間内において前記固定フィンに対して軸方向に隣接して設けられる環状の可動フィンと、を備え、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm1とし、
前記回転機械の停止時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf1とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記可動フィンとの間に形成されるクリアランスをHm2とし、
前記回転機械の定格運転時において、前記静止部材又は前記回転部材と前記固定フィンとの間に形成されるクリアランスをHf2としたとき、
Hm1≧Hf1、且つ、Hm2<Hf2を満たすことを特徴とするシール装置。 - 静止部材と、
前記静止部材に対して対向して設けられる回転部材と、
前記静止部材と前記回転部材との間の環状隙間に設けられる請求項1乃至20の何れか一項に記載のシール装置と、を備えることを特徴とする回転機械。
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