JPS62501870A - 流体機械のためのシ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体機械のためのシール装置 技術分野： 本発明は、ロータの軸線方向で互いに異なる圧力の２つのスペースを互いに区分 している、たとえは軸流タービン、圧縮機、送風機、過給機又は類似のものの流 体機械のロータと、流体機械のケーシングのようなステータとの間の間隙におけ るシール装置に関する。

背景技術： 前記形式のシール装置は、現在はとんどラビリンスパツキンとして形成されてお り、該ラビリンスパツキンは、間にラビリンス室金備えた、〕列従続された絞り 個所（シール先端部）の列から成っている。閉鎖された室を儒えた液体パツキン もまた公知である。この場合、シール作用は、回転するシール先端部とステータ との間の間隙内でのエネルイー損失によって惹起される。シール間隙全通って流 れる漏れ量は、ロータの回転数にはほとんど依存していない。

発明の開示： 本発明の課題は、羽根に単数または複数のシール先端部がＩ￥ｉ］置またに後置 されているかに依存せずにその作用を発揮し、しかもロータの回転数が増加する 場合には累進的に作用全発揮する前記形式のシール装＆？提供することにある。

前述の作用は、請求の範囲第１項に記載の特徴部分によって得られろ。付加羽根 の配置と構成とによって、ロータとステータとの間の間隙？なお流れろことので きる流動媒体の漏れ量が累進的に減少される。回転数と共に増加する室内のうす 流によって、この効果は一層強まり、さらには付加羽根を適当に設計する場合に は、低圧室から高圧室へと戻シ流が得られる。このことは、付加羽根が回転部材 にだけでなく、（同じ中心線を有する）室と向い合ったステータにも設けられて いる場合にも当てはまる。この場合には、羽根の取付角を反対に選びさえすれば よい。

本発明によれば、漏れ量の減少は従来のもの（さもなければ同様の構成に関連し て）の５０％に即座に達する。本発明は、高回転流体機械（約５０．０００回数 数／分まで）において、固定的な及び輸送できる蒸気タービン及び車両又は飛行 機又は−散的な機械構造の別の使用例のためのガスタービンにおいて特に有利に 使用される。本発明の使用例の唯一の制限は、特にケーシングの内壁にいわゆる 入口コーティングを施しているタービンにおける場合にあり、これは、付加羽根 （外径〕の高さが、あらゆる場合に入口部分の枠内に保持されなければならない からである。本発明の付加羽根は、ロータ円板に固定可能でなければならず（た とえば、溶着及びろう旬によって）、またはこれと同時に鋳造及びフライス加工 のような技術により製造されなければならない。製造方法は、これのように一作 業工程で加工もしくは製造できるために又はこれに有利に取付は可能であるため に、材料選択のように、ロータ円板もしくは回転羽根又は案内羽根もしくはケー シング壁の母材の材料選択に従う。ここにおいて、材料選択は、主に流体機械の 取付け−もしくは運転条件、つまり使用目的およびこれに関連した技術データに 従う。

図面を用いた匍単な説明： 本発明の実施例は、添付の図面に概略して示されている。

但し図面中； 第１ａ図は、軸方向の付加羽根を有するシール装置の図、 第１ｂ図は、第１ａ図のロータの展開図、第２ａ図は、半径方向の付加羽根を有 するシール装置の図、 第２ｂ図は、Ａ−Ａｌｊｌに沿ったロータの部分断面図である。

発明を実施するための形態： 第１ａ図が示すように、流体機械は、ケーシングのようなステータ１ケ有してお り、該ステータの内壁では矢印（第１ａ図の水平な矢印）に沿ってガスのような 流動媒体が移動する。ケーシングのようなステータの内壁とロータ３のシール先 端部２との間には、付加羽根４が、同心的に突出して配設されている。シール先 端部とステータの内壁との間の間隙が符号５で示されている。

シール先端部間で付加羽根４によって形成された室内での流動媒体のうす流は、 第１ａ図でやはり矢印によって略示されている。同様に、回転方向（太い矢印） Ｕに当てはまる。

更に第１ａ図から明らかなように、シール先端部２を有する付加羽根４は、２つ のスペース全互いに区分し、出口圧力Ｐ２（第１１！Ｌ図において右）よシ大き い入口圧力ｐ１（左）を有する。

第１ｂ図は第１ａ図のロータの展開図を示しており、この図から明らかなように 、付加羽根４の取付角（−ロータ軸線に対して鋭角である。流動方向が矢印によ って示さｎてお９１回転方向が太字矢印Ｕによって示されている。他の部材に関 しては、全図面で常に同一符号が付されている。付加羽根の数は、ロータの大き さと使用目的に応じて迦択される。付加羽根は、同じ大きさで一般的な従来の回 転羽根または案内羽根と実除には相違しない。

第２ａ図には、巣ｉａ図と異なって半径方向の付加羽根が符号６で示されていｂ ｏここでは、流動媒体の流れおよびロータの回転方向が、再び相応する矢印で示 されている。

第２ａ図でもやはり、付加羽根６は、第１ａ図の付加羽根４のように、２つのシ ール先端部２の間に同心的に配設されている。しかしながらこの場合、うす流の ために用いられる室は、第１の実施例よりも幾分大きい。

第２ｂ図からは、特に明らかに、ロータ３上の付加羽根６の取付角（鋭角）およ びＡ−Ａで分割された円板プたは部分円板（格子溶接可能又は格子はんだ付は可 能ンが判る。流動方向および回転方向はここでも矢印によって示されている。羽 根成形（空気動力学的にも）の寸法、取付角、数は、うす流効果？考慮して相互 に調和されるが、それ以外は記載された制限内で自由に選択できる。この調和は 、流体機械の設言１に応じて、特許請求の範囲第１項の理論に従って、当業者に より行なうことができる。

この実り例は、本発明の枠全越えるごとなく即座に変化できる。特に、付加羽根 は、取付角を変えるための、遠隔操作可能な調整部材を備えていてもよい。

付加羽根６は特別な羽根格子を形成し２てもよいし又はロータと一体に製造すれ てもよい。

ロータ３は、シール先端部２？有する２つの薄肉円板に、図面の右と左で隣接し ているリング又はロータ円板３ケ有して、複数部分から構成されていてもよい。

これらの部分は、軸線方向で、たとえば中実軸に固定されている。０れらの部材 は、通常の羽根付ロータ段の間及び／又は流体機械の案内装置のようなステータ 段の間、又はこのような流体機械あるいはこのような段の、軸線方向で見て始端 部又は終端部に配設できる。

産業上の利用可能性： たとえば、タービン、圧＆機、送風機、過給機又は類似のもののような流体機械 において、ロータの軸方向に互いに異なめ２つのスペースがある場合に、ロータ とステータとの間の（半径方向の）間隙會シールするだめの、肩速回転機械にお ける一般的な機械装造において。さらに固定使用としての発電所構造（電気機械 構造）および輸送使用としての自動車構造または飛行機構造において。

国際１Ａ斎報告 Ａ；ｉ）＋＝ｘ　Ｔｏ　τ三Ｅ　ＩＮτＥＲ）ＩＡＴ工ＯＮＡ乙　５ＥＡＪｔＣ ＨＲＥ？ＯＲＴ　０ＮＵＳ−Ａ−３２５１６０１Ｎｏｎｅ ＦＲ−Ａ−４７２４９３Ｍａｒ、ｅ ＤＥ−Ｃ−８３６９４１Ｎｏｎｅ ＤＥ−こ−４８２８２５Ｎｏｎｅ ＤＥ−Ｃ−４９４３５０Ｎｏｎｅ ＤＥ−Ｃ−５６９８１２Ｎｏｎｅ ＦＲ−Ａ−２４８１３７７３０／１０／８１　ＮｏｎｅＤＥ−３−１１７［１２ ６５°　ＮｏｎｅｔｌＳ−Ａ−３４７６３９６０４／１１／６９　ＮｏｎａＣＢ −Ａ−８４５２６０Ｎｏｎｅ ｒ：ｊ−Ａ−２４２工３１４　２６／１０／７９　Ｎｏｎｅ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．ロータの軸線方向で互いに異なる圧力の２つのスペースを互いに区分してい る、たとえば軸流タービン、圧縮機、送風機、過給機又は類似のものの流体機械 のロータと、流体機械のケーシングのようなステータとの間の間隙におけるシー ル装置において、前記間隙の部分に配設されている円板のシール先端部（２）の 間で、ロータ円板（３）の周囲においてステータ（１）に向いた付加羽根（４） が配設されていることを特徴とする、流体機械のためのシール装置。
2. ２．ロータまたはロータ円板のシール先端部の間に、軸方向の付加羽根が配設さ れていることを特徴と下る請求の範囲第１項記載のシール装置。
3. ３．ロータ円板またはロータの周囲においてシール先端部の間に、半径方向の付 加羽根が配設されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載のシール装置。
4. ４．前記付加羽根が平行な基準面または空気動力学的な輪郭を有する横断面形状 と回転方向および／または回転軸に関連した取付角度（鋭角）を有していること を特徴とする請求の範囲第２項又は第３項記載のシール装置。
5. ５．付加羽根が、その中心線が、２つのシール先端部の間の間隔の中心を通つて 延びるように、分割されたロータ円板または部分円板に配設されていることを特 徴とする前述の請求の範囲のいずれか１項記載のシール装置。
6. ６．前記付加羽根が、ロータの大きさ（直径）に伴つて大きくなる数に選ばれて いることを特徴とする前述の請求の範囲のいずれか１項記載のシール装置。
7. ７．前記付加羽根の取付角が、回転数が増加すると共に大きく選ばれるが、しか し鋭角のままであることを特徴とする前述の請求の範囲のいずれか１項記載のシ ール装置。
8. ８．前記付加羽根の寸法が、直径及びケーシングまでの距離に関連してシール先 端部の寸法よりも小さく選ばれていることを特徴とする前述の請求の範囲のいず れか１項記載のシール装置。