JP2003013705A - ギャップシール用のシール要素と該要素を持つ燃焼タービン - Google Patents
ギャップシール用のシール要素と該要素を持つ燃焼タービンInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
- F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】燃焼タービンのようなターボ装置用の気体流路
漏洩シール要素を提供すること，および，シール要素を
用いる燃焼タービンを提供すること。 【解決手段】燃焼タービンは、軸および周方向に配置し
た複数の構成部品を含み、部品は、案内羽根の案内羽根
板と壁構成部品とを含み、これらは、シール要素により
密封される漏洩ギャップ５により周又は軸方向で離間さ
れている。離間した第１構成部品２と第２構成部品との
間の気体流路漏洩ギャップ５をシールするシール要素１
は、第１および第２構成部品、漏洩ギャップの外側に位
置し、対向する内側表面９と外側表面１０を有する。シ
ール要素は、全体として非通気性のシーリング部材とセ
ラミックス繊維を含む層とを含む。層は、シーリング要
素を少なくとも部分的に被覆し、ギャップの外側で、タ
ーボ装置の第１および第２構成部品の外側表面に接触す
るシーリング表面２１を画定する。
漏洩シール要素を提供すること，および，シール要素を
用いる燃焼タービンを提供すること。 【解決手段】燃焼タービンは、軸および周方向に配置し
た複数の構成部品を含み、部品は、案内羽根の案内羽根
板と壁構成部品とを含み、これらは、シール要素により
密封される漏洩ギャップ５により周又は軸方向で離間さ
れている。離間した第１構成部品２と第２構成部品との
間の気体流路漏洩ギャップ５をシールするシール要素１
は、第１および第２構成部品、漏洩ギャップの外側に位
置し、対向する内側表面９と外側表面１０を有する。シ
ール要素は、全体として非通気性のシーリング部材とセ
ラミックス繊維を含む層とを含む。層は、シーリング要
素を少なくとも部分的に被覆し、ギャップの外側で、タ
ーボ装置の第１および第２構成部品の外側表面に接触す
るシーリング表面２１を画定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボ装置、特に燃焼
タービンの離間された第１および第２構成部品との間に
形成されたギャップをシールするためのシール要素に関
する。また本発明は、シール要素を有する燃焼タービン
にも関する。
タービンの離間された第１および第２構成部品との間に
形成されたギャップをシールするためのシール要素に関
する。また本発明は、シール要素を有する燃焼タービン
にも関する。
【０００２】
【従来の技術】様々な流体を使用する産業プラント、特
に熱動力機械および化学プラントでは、それらの流体を
プラント内で互いに別々にしておく必要が生ずる場合が
ある。例えば熱燃焼式動力プラントでは、高温燃焼気体
のフロー領域をそれよりも低温の冷却気体のフロー領域
から気密状に分離する必要がある。高温のタービン吸込
温度が例えば１０００℃を超えるガスタービンプラント
では、そのガスタービンプラントの個々の構成部品に熱
膨張が生じ、その結果、大きな熱応力の発生とクラック
の生成を回避するためのギャップの使用が原因で隣り合
う構成部品が互いに離間されることがある。そのような
ギャップは、高温気体のフロー領域と低温気体のフロー
領域との間の接続部になることがある。高温気体フロー
領域への低温気体の流入を減らし、それによって高温気
体フロー領域の温度を低下させないように、ギャップを
密封することは好都合なことである。
に熱動力機械および化学プラントでは、それらの流体を
プラント内で互いに別々にしておく必要が生ずる場合が
ある。例えば熱燃焼式動力プラントでは、高温燃焼気体
のフロー領域をそれよりも低温の冷却気体のフロー領域
から気密状に分離する必要がある。高温のタービン吸込
温度が例えば１０００℃を超えるガスタービンプラント
では、そのガスタービンプラントの個々の構成部品に熱
膨張が生じ、その結果、大きな熱応力の発生とクラック
の生成を回避するためのギャップの使用が原因で隣り合
う構成部品が互いに離間されることがある。そのような
ギャップは、高温気体のフロー領域と低温気体のフロー
領域との間の接続部になることがある。高温気体フロー
領域への低温気体の流入を減らし、それによって高温気
体フロー領域の温度を低下させないように、ギャップを
密封することは好都合なことである。
【０００３】米国特許第３３４１１７２号および第２９
９１０４５号明細書には、外側ケーシングと２部品で構
成された内側ケーシングとを備えたガスタービンが記述
されており、これらの明細書には、２つの内側ケーシン
グ間のギャップをシールする縦長Ｃ形状の断面を有する
シーリング要素が明記されている。冷却流体が誘導され
る際に通る環状ギャップは、内側ケーシングと外側ケー
シングとの間に形成される。ガスタービンを駆動する高
温気体は、内側ケーシングの内側を流れる。
９１０４５号明細書には、外側ケーシングと２部品で構
成された内側ケーシングとを備えたガスタービンが記述
されており、これらの明細書には、２つの内側ケーシン
グ間のギャップをシールする縦長Ｃ形状の断面を有する
シーリング要素が明記されている。冷却流体が誘導され
る際に通る環状ギャップは、内側ケーシングと外側ケー
シングとの間に形成される。ガスタービンを駆動する高
温気体は、内側ケーシングの内側を流れる。
【０００４】米国特許第４５３７０２４号明細書は、軸
方向シーリング要素と半径方向シーリング要素の使用に
よりノズル構造体の構成部品をシールしたガスタービン
プラントを開示している。それらシーリング要素は、ノ
ズル構造体を通って流れる高温気体が、高温気体ダクト
の外側のタービン領域内へ侵入するのを防止する機能を
果たす。シーリング要素は、断面で見て潰れたほぼ８の
字形をなす。
方向シーリング要素と半径方向シーリング要素の使用に
よりノズル構造体の構成部品をシールしたガスタービン
プラントを開示している。それらシーリング要素は、ノ
ズル構造体を通って流れる高温気体が、高温気体ダクト
の外側のタービン領域内へ侵入するのを防止する機能を
果たす。シーリング要素は、断面で見て潰れたほぼ８の
字形をなす。
【０００５】米国特許第５９７５８４４号明細書には、
互いに反対に置かれた構成部品の溝を個々に有し、熱的
な相互移動が可能な２つの構成部品を含む組立体におけ
るシーリング要素が記述されている。このシーリング要
素は、構成部品間のギャップをシールすべく、主管路に
沿い向きを合わせられている。また、このシーリング要
素は、主管路にほぼ垂直な断面で、中心線に沿って第１
端部と該端部と反対側の第２端部と中間領域とを含み、
そのため、この中間領域は、上記両端部間に配置され、
かつ上記シーリング要素は、鋸歯状の第１表面を有す
る。
互いに反対に置かれた構成部品の溝を個々に有し、熱的
な相互移動が可能な２つの構成部品を含む組立体におけ
るシーリング要素が記述されている。このシーリング要
素は、構成部品間のギャップをシールすべく、主管路に
沿い向きを合わせられている。また、このシーリング要
素は、主管路にほぼ垂直な断面で、中心線に沿って第１
端部と該端部と反対側の第２端部と中間領域とを含み、
そのため、この中間領域は、上記両端部間に配置され、
かつ上記シーリング要素は、鋸歯状の第１表面を有す
る。
【０００６】米国特許第５６５７９９８号は、ガスター
ビンの離間した第１部材と第２部材との間、特にガスタ
ービン燃焼器ケーシングの第１、第２部分間の気体流路
漏洩ギャップを全体的にシールする気体流路漏洩シール
材に関する。このシール材は、基本的に、金属、セラミ
ックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材料
の略無孔の箔状層集合物を含む。この箔状層は非通気性
であって、気体部分漏洩ギャップに配置される。上記箔
状層集合物は、長手方向を持つ第１箔状層を有する。ま
た、上記気体漏洩シール材は、第１箔状集合物外側表面
の全体をほぼ被って接触しており基本的には金属、セラ
ミックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材
料製のクロス層集合物を更に含む。好適には、上記クロ
ス層集合物は、個々に約１０〜２５μｍの厚さを持つ２
つの層を有する。クロス層は各々織り合わせたクロス層
であり、各々がインコネル（商標）Ｘ−７５０等の高温
用のニッケル系超合金を含む。シール材集合物は、ガス
タービンの隣り合う部品の溝に固定されるか、さもなけ
れば燃焼器のＵ字形フランジに挿入され、つまり２重シ
ール材設置物又は多重シール材設置物の形で使用され
る。何れの場合もシール材は、漏洩ギャップ内に十分に
入り込み、ギャップの内側表面と接触するか、又は溝に
入れられるかしてシーリング効果を実現し又は別のシー
ル材集合物に接触する。従来の堅い金属シール材と比べ
て、２つの箔状集合物を用いるこのシール材では、米国
特許第５６５７９９８号明細書によれば、気体流路の漏
洩を２．４％から約１．０％迄減らせる。
ビンの離間した第１部材と第２部材との間、特にガスタ
ービン燃焼器ケーシングの第１、第２部分間の気体流路
漏洩ギャップを全体的にシールする気体流路漏洩シール
材に関する。このシール材は、基本的に、金属、セラミ
ックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材料
の略無孔の箔状層集合物を含む。この箔状層は非通気性
であって、気体部分漏洩ギャップに配置される。上記箔
状層集合物は、長手方向を持つ第１箔状層を有する。ま
た、上記気体漏洩シール材は、第１箔状集合物外側表面
の全体をほぼ被って接触しており基本的には金属、セラ
ミックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材
料製のクロス層集合物を更に含む。好適には、上記クロ
ス層集合物は、個々に約１０〜２５μｍの厚さを持つ２
つの層を有する。クロス層は各々織り合わせたクロス層
であり、各々がインコネル（商標）Ｘ−７５０等の高温
用のニッケル系超合金を含む。シール材集合物は、ガス
タービンの隣り合う部品の溝に固定されるか、さもなけ
れば燃焼器のＵ字形フランジに挿入され、つまり２重シ
ール材設置物又は多重シール材設置物の形で使用され
る。何れの場合もシール材は、漏洩ギャップ内に十分に
入り込み、ギャップの内側表面と接触するか、又は溝に
入れられるかしてシーリング効果を実現し又は別のシー
ル材集合物に接触する。従来の堅い金属シール材と比べ
て、２つの箔状集合物を用いるこのシール材では、米国
特許第５６５７９９８号明細書によれば、気体流路の漏
洩を２．４％から約１．０％迄減らせる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
燃焼タービンのようなターボ装置用の気体流路漏洩シー
ル要素を提供することである。また更に、本発明の目的
は、シール要素を用いる燃焼タービンを提供することで
ある。
燃焼タービンのようなターボ装置用の気体流路漏洩シー
ル要素を提供することである。また更に、本発明の目的
は、シール要素を用いる燃焼タービンを提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記および他の目的を考
慮し、本発明は、特にターボ装置の離間した第１、第２
構成部品間の気体流路の漏洩ギャップをシールするシー
ル要素を提供する。
慮し、本発明は、特にターボ装置の離間した第１、第２
構成部品間の気体流路の漏洩ギャップをシールするシー
ル要素を提供する。
【０００９】上記第１および第２構成部品は、漏洩ギャ
ップの外側に位置する対向した内側表面と外側表面を有
する。また、本シール要素は、全体的に非通気性のシー
リング部材と、セラミックス繊維を含む層とを含み、こ
の層は、上記シーリング要素を少なくとも部分的に被覆
し、その結果、ギャップの外側、従って設置された第１
および第２構成部品の外側表面に接触するシーリング表
面を画定する。
ップの外側に位置する対向した内側表面と外側表面を有
する。また、本シール要素は、全体的に非通気性のシー
リング部材と、セラミックス繊維を含む層とを含み、こ
の層は、上記シーリング要素を少なくとも部分的に被覆
し、その結果、ギャップの外側、従って設置された第１
および第２構成部品の外側表面に接触するシーリング表
面を画定する。
【００１０】可撓性で変形可能なシーリング部分を形成
するセラミックス繊維層により、優れたシーリング性能
が確保できる。それらセラミックス繊維は、約１２００
℃又はそれ以上の温度迄使用できる。従って、上記シー
ル要素は、高温気体に晒されるターボ装置、燃焼加熱
炉、バーナー等の構成部品のシールに使用できる。上記
シーリング部材は、シール要素が壊れたりギャップから
落下したりするのを防止するシーリング要素の剛性を改
善する。更に、構成部品の外側表面上のギャップ外側に
シール要素を位置決めすると、構成部品それ自体に溝や
凹部等を作らずにすみ、かつ、伝熱のためギャップの領
域で厚くする必要がない利点がある。
するセラミックス繊維層により、優れたシーリング性能
が確保できる。それらセラミックス繊維は、約１２００
℃又はそれ以上の温度迄使用できる。従って、上記シー
ル要素は、高温気体に晒されるターボ装置、燃焼加熱
炉、バーナー等の構成部品のシールに使用できる。上記
シーリング部材は、シール要素が壊れたりギャップから
落下したりするのを防止するシーリング要素の剛性を改
善する。更に、構成部品の外側表面上のギャップ外側に
シール要素を位置決めすると、構成部品それ自体に溝や
凹部等を作らずにすみ、かつ、伝熱のためギャップの領
域で厚くする必要がない利点がある。
【００１１】別の特徴によれば、上記層は、セラミック
ス繊維の織物、テープ、スリーブ又はマットを含む。上
記層は、望ましいことにそれ自体、上記シーリング部材
と別に製作される物体である。この層は、その作製後、
シーリング部材に接触して置かれて、シーリング部材の
少なくとも一部分を被覆する。そのため、望ましいこと
に同層はシーリング部材と緩やかに接触し、かつシーリ
ング部材から除去することもできる。後述の場合、当該
ターボ装置のメンテナンス中に、この層を新しい層と簡
単に交換可能である。この層をスリーブとして設ける一
実施態様では、シーリング部材をスリーブ内に導入する
ので、シーリング部材の全表面が、セラミックス繊維の
層で被覆される。また、シーリング部材にしっかり巻き
付けたセラミックス繊維層を実現することも可能であ
る。
ス繊維の織物、テープ、スリーブ又はマットを含む。上
記層は、望ましいことにそれ自体、上記シーリング部材
と別に製作される物体である。この層は、その作製後、
シーリング部材に接触して置かれて、シーリング部材の
少なくとも一部分を被覆する。そのため、望ましいこと
に同層はシーリング部材と緩やかに接触し、かつシーリ
ング部材から除去することもできる。後述の場合、当該
ターボ装置のメンテナンス中に、この層を新しい層と簡
単に交換可能である。この層をスリーブとして設ける一
実施態様では、シーリング部材をスリーブ内に導入する
ので、シーリング部材の全表面が、セラミックス繊維の
層で被覆される。また、シーリング部材にしっかり巻き
付けたセラミックス繊維層を実現することも可能であ
る。
【００１２】更に別の特徴によれば、上記シーリング部
材は、基本的には金属から成る。好適な金属は、例えば
クロム鋼のような耐熱鋼又はニッケルやコバルトを主成
分とする高温合金等の高温に耐える金属である。シーリ
ング部材は、好適には平坦なものであり、特にシートメ
タルとして形成したものである。尚、上記シーリング部
材は、少なくとも１つのフラット部材を含むものにでき
る。上記金属により、一方でシーリング部材に十分な機
械的剛性を与え、他方で十分な弾性を得、機械的負荷、
例えば圧力や力等に晒されても幾つかの部分に壊れるこ
とはない。
材は、基本的には金属から成る。好適な金属は、例えば
クロム鋼のような耐熱鋼又はニッケルやコバルトを主成
分とする高温合金等の高温に耐える金属である。シーリ
ング部材は、好適には平坦なものであり、特にシートメ
タルとして形成したものである。尚、上記シーリング部
材は、少なくとも１つのフラット部材を含むものにでき
る。上記金属により、一方でシーリング部材に十分な機
械的剛性を与え、他方で十分な弾性を得、機械的負荷、
例えば圧力や力等に晒されても幾つかの部分に壊れるこ
とはない。
【００１３】また別の特徴によれば、前述の層は、基本
的にはジルコニア（ＺｒＯ２）、シリカ（ＳｉＯ2）、
又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の材料から成るセラミック
ス繊維を含む。それらのセラミックス材料は結合し、か
つイットリア（Ｙ2Ｏ3）等の他の材料により安定化され
ることも分かっている。例えばセラミックス繊維は、基
本的には、ムライト形と非晶質又は完全非晶質の結晶相
の状態で、重量％で６２．５％のＡｌ2Ｏ3、２４．５％
のＳｉＯ2および１３％のＢ2Ｏ3；□−Ａｌ2Ｏ 3、ムラ
イトおよび非晶質ＳｉＯ2状態で、７０％のＡｌ2Ｏ3、
２８％のＳｉＯ2および２％のＢ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3お
よび非晶質ＳｉＯ2状態で、７３％のＡｌ2Ｏ3、２７％
のＳｉＯ2、□−Ａｌ2Ｏ3、およびイットリアにて安定
化させたジルコニアの状態で、８９％のＡｌ2Ｏ3、１０
％のＺｒＯ2、１％のＹ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3およびムラ
イトの状態で、８５％のＡｌ2Ｏ3、および１５％のＳｉ
Ｏ2、□−Ａｌ2Ｏ3にて、９９％を超えるＡｌ2Ｏ3等か
ら成る。このセラミックス繊維材料は、例えば米国ミネ
ソタ州セント・ポールの３Ｍ社（ミネソタ・マイニング
・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー）か
ら、商標「ネクステル(Nextel)」で市販されている。
尚、セラミックス繊維の製作方法も当該繊維を含む層の
製作方法も共に、当業者には周知である。以上により、
当業者は、指定された特性、特に最高で１２００℃を上
回る温度から、約１３７２℃迄の耐熱性、可撓性および
その他機械的特性を実現するセラミックス繊維を含む好
適な層を選択して、シーリング部材に接するか或いは同
部材を被覆するだけの層を設けられる。また、気孔率や
通気性の様な他の特性は、予め定めた範囲で調整でき
る。
的にはジルコニア（ＺｒＯ２）、シリカ（ＳｉＯ2）、
又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の材料から成るセラミック
ス繊維を含む。それらのセラミックス材料は結合し、か
つイットリア（Ｙ2Ｏ3）等の他の材料により安定化され
ることも分かっている。例えばセラミックス繊維は、基
本的には、ムライト形と非晶質又は完全非晶質の結晶相
の状態で、重量％で６２．５％のＡｌ2Ｏ3、２４．５％
のＳｉＯ2および１３％のＢ2Ｏ3；□−Ａｌ2Ｏ 3、ムラ
イトおよび非晶質ＳｉＯ2状態で、７０％のＡｌ2Ｏ3、
２８％のＳｉＯ2および２％のＢ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3お
よび非晶質ＳｉＯ2状態で、７３％のＡｌ2Ｏ3、２７％
のＳｉＯ2、□−Ａｌ2Ｏ3、およびイットリアにて安定
化させたジルコニアの状態で、８９％のＡｌ2Ｏ3、１０
％のＺｒＯ2、１％のＹ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3およびムラ
イトの状態で、８５％のＡｌ2Ｏ3、および１５％のＳｉ
Ｏ2、□−Ａｌ2Ｏ3にて、９９％を超えるＡｌ2Ｏ3等か
ら成る。このセラミックス繊維材料は、例えば米国ミネ
ソタ州セント・ポールの３Ｍ社（ミネソタ・マイニング
・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー）か
ら、商標「ネクステル(Nextel)」で市販されている。
尚、セラミックス繊維の製作方法も当該繊維を含む層の
製作方法も共に、当業者には周知である。以上により、
当業者は、指定された特性、特に最高で１２００℃を上
回る温度から、約１３７２℃迄の耐熱性、可撓性および
その他機械的特性を実現するセラミックス繊維を含む好
適な層を選択して、シーリング部材に接するか或いは同
部材を被覆するだけの層を設けられる。また、気孔率や
通気性の様な他の特性は、予め定めた範囲で調整でき
る。
【００１４】更に別の特徴によれば、シール要素は、上
記層に接続されたギャップ内に挿入するためのギャップ
挿入部分を含む。この挿入部分は、ギャップに対しシー
ル要素を位置決めする位置決め手段として使用できる。
この部分は更に、付加的なシーリング効果を得るために
も役立つ。この挿入部分がギャップの幅全体に伸張して
いると好ましい。更に好適には、この挿入部分は、ギャ
ップの方向に変形可能となるような断面形状および／又
は変形可能な内部構造を有するものであってよい。上記
挿入部分は、ループ状、サークル状又は突出した形状に
もできる。上記挿入部分は、上記層と同じ材料から作っ
てもよいし、上記層の一部でもよい。
記層に接続されたギャップ内に挿入するためのギャップ
挿入部分を含む。この挿入部分は、ギャップに対しシー
ル要素を位置決めする位置決め手段として使用できる。
この部分は更に、付加的なシーリング効果を得るために
も役立つ。この挿入部分がギャップの幅全体に伸張して
いると好ましい。更に好適には、この挿入部分は、ギャ
ップの方向に変形可能となるような断面形状および／又
は変形可能な内部構造を有するものであってよい。上記
挿入部分は、ループ状、サークル状又は突出した形状に
もできる。上記挿入部分は、上記層と同じ材料から作っ
てもよいし、上記層の一部でもよい。
【００１５】更にまた別の特徴によれば、シール要素は
締付け部材を含む。この部材は、シール要素、特にシー
リング部材に永続的に接続されるもの又はターボ装置に
設置する場合に限り脱着可能にシール要素に接続される
ものでもよい。また、上記締付け部材は、構成部品の外
側表面に対しシール要素を締着するためのあらゆる適切
な手段であってもよい。シール要素は、上記外側表面に
緩やかに結合するとよい。従って、上記締付け部材は、
好適にはばね部材、より詳しくは板ばねを含む。かかる
ばね部材は、シール要素に対し更に圧力を加え、シーリ
ング表面を上記外側面と密接させ、更にターボ装置の稼
働中には、構成部品の外側表面に対しシール要素が、必
ず一定の位置に在るようにする。
締付け部材を含む。この部材は、シール要素、特にシー
リング部材に永続的に接続されるもの又はターボ装置に
設置する場合に限り脱着可能にシール要素に接続される
ものでもよい。また、上記締付け部材は、構成部品の外
側表面に対しシール要素を締着するためのあらゆる適切
な手段であってもよい。シール要素は、上記外側表面に
緩やかに結合するとよい。従って、上記締付け部材は、
好適にはばね部材、より詳しくは板ばねを含む。かかる
ばね部材は、シール要素に対し更に圧力を加え、シーリ
ング表面を上記外側面と密接させ、更にターボ装置の稼
働中には、構成部品の外側表面に対しシール要素が、必
ず一定の位置に在るようにする。
【００１６】また更に別の特徴によれば、本シール要素
は、燃焼タービン内に位置決めされる。燃焼タービン
は、軸方向と周方向に配置された複数の第１および第２
構成部品を含み、そこでは、それら構成部品のうち少な
くとも第１と第２のものが、漏洩ギャップにより周方向
又は軸方向に離間される。その上、上記構成部品により
相互に分離された複数の燃焼タービン領域には、主に高
温気体領域および冷却気体領域等の領域が存在する。上
記構成部品の内側表面は高温気体領域に晒され、外側領
域は冷却気体領域に晒される。本シール要素のシーリン
グ表面は、隣り合う第１および第２構成部品に対する外
側表面上に置かれ、それによって、結果的に漏洩ギャッ
プをシールする。シール要素は、軸方向の第１および第
２構成部品との間か、或いは周方向の第１および第２構
成部品との間で、ギャップをシールすべく使用できる。
シール要素は、高温気体領域を流れる高温気体の低い圧
力と比較して、冷却気体の圧力が高いことにより、外側
表面に圧着される。シーリング要素に対する圧力を大き
くしてシーリング効果を高めるために、締付け部材によ
り、シール要素に対し新たに機械的な力を加える。シー
ル要素により、燃焼タービンの構成部品の外側表面と接
触するシーリング表面が画定され、またシーリング部材
が上記外側表面と僅かに重なり合うので、ギャップの領
域で構成部品は確実に冷却される。従って、構成部品は
ギャップの個所で、同ギャップの遠方の領域と同じ厚さ
にできる。その上、シール要素を受け入れてそれを固定
するための、構成部品の溝や凹部等は不要である。
は、燃焼タービン内に位置決めされる。燃焼タービン
は、軸方向と周方向に配置された複数の第１および第２
構成部品を含み、そこでは、それら構成部品のうち少な
くとも第１と第２のものが、漏洩ギャップにより周方向
又は軸方向に離間される。その上、上記構成部品により
相互に分離された複数の燃焼タービン領域には、主に高
温気体領域および冷却気体領域等の領域が存在する。上
記構成部品の内側表面は高温気体領域に晒され、外側領
域は冷却気体領域に晒される。本シール要素のシーリン
グ表面は、隣り合う第１および第２構成部品に対する外
側表面上に置かれ、それによって、結果的に漏洩ギャッ
プをシールする。シール要素は、軸方向の第１および第
２構成部品との間か、或いは周方向の第１および第２構
成部品との間で、ギャップをシールすべく使用できる。
シール要素は、高温気体領域を流れる高温気体の低い圧
力と比較して、冷却気体の圧力が高いことにより、外側
表面に圧着される。シーリング要素に対する圧力を大き
くしてシーリング効果を高めるために、締付け部材によ
り、シール要素に対し新たに機械的な力を加える。シー
ル要素により、燃焼タービンの構成部品の外側表面と接
触するシーリング表面が画定され、またシーリング部材
が上記外側表面と僅かに重なり合うので、ギャップの領
域で構成部品は確実に冷却される。従って、構成部品は
ギャップの個所で、同ギャップの遠方の領域と同じ厚さ
にできる。その上、シール要素を受け入れてそれを固定
するための、構成部品の溝や凹部等は不要である。
【００１７】本発明の別の目的に応じ、軸および周方向
に配置した複数の構成部品を含む燃焼タービンを提供す
る。それら構成部品は、案内羽根の羽根板を含む。案内
羽根板は、シュラウドとも称される。他の構成部品に
は、シーリングリングの構成部品とも称される壁構成部
品がある。少なくとも第１および第２構成部品は、漏洩
ギャップにより周又は軸方向で離間されている。各構成
部品は、漏洩ギャップの外側に位置し、対向する内・外
側表面を有する。燃焼タービンは、更に高温気体領域と
冷却気体領域を含む構成部品により相互に離間された複
数の領域を含み、同燃焼タービンでは、内側表面が高温
気体領域に晒され、外側表面領域が冷却気体領域に晒さ
れて、上記高温気体領域から密封絶縁される。全体とし
て非通気性のシーリング部材とセラミックス繊維を含む
層とを持つシール要素は、漏洩ギャップのシールに役立
つ。上記層は、シール要素を少なくとも部分的に被覆
し、かつシーリング表面を画定しており、それにより、
シーリング表面は、第１および第２構成部品の外側表面
と接触し、その結果漏洩ギャップをシールする。シール
要素は、高圧冷却気体とそれよりも低く与圧された高温
気体との圧力差により、外側表面に圧着される。更に、
シール要素は、別の締付け部材により外側表面に締着す
ることもできる。
に配置した複数の構成部品を含む燃焼タービンを提供す
る。それら構成部品は、案内羽根の羽根板を含む。案内
羽根板は、シュラウドとも称される。他の構成部品に
は、シーリングリングの構成部品とも称される壁構成部
品がある。少なくとも第１および第２構成部品は、漏洩
ギャップにより周又は軸方向で離間されている。各構成
部品は、漏洩ギャップの外側に位置し、対向する内・外
側表面を有する。燃焼タービンは、更に高温気体領域と
冷却気体領域を含む構成部品により相互に離間された複
数の領域を含み、同燃焼タービンでは、内側表面が高温
気体領域に晒され、外側表面領域が冷却気体領域に晒さ
れて、上記高温気体領域から密封絶縁される。全体とし
て非通気性のシーリング部材とセラミックス繊維を含む
層とを持つシール要素は、漏洩ギャップのシールに役立
つ。上記層は、シール要素を少なくとも部分的に被覆
し、かつシーリング表面を画定しており、それにより、
シーリング表面は、第１および第２構成部品の外側表面
と接触し、その結果漏洩ギャップをシールする。シール
要素は、高圧冷却気体とそれよりも低く与圧された高温
気体との圧力差により、外側表面に圧着される。更に、
シール要素は、別の締付け部材により外側表面に締着す
ることもできる。
【００１８】更にまた別の特徴によれば、締付け部材
は、ガスタービンの、ケーシングとも称される壁構造体
と、構成部品の外側表面との間に配置される。締付け部
材は、好適にはシール要素を外側表面に圧着する。
は、ガスタービンの、ケーシングとも称される壁構造体
と、構成部品の外側表面との間に配置される。締付け部
材は、好適にはシール要素を外側表面に圧着する。
【００１９】また別の特徴によれば、燃焼タービンは、
壁構造体と外側表面間の冷却気体領域に置いた衝突板を
含む。締付け部材は、一方の面で衝突板に接し、他方の
面でシール要素に接する。締付け部材は、ばね部材を含
むものでよく、一例として、ばね型のものがある。ばね
部材は板ばねを含むものでもよい。
壁構造体と外側表面間の冷却気体領域に置いた衝突板を
含む。締付け部材は、一方の面で衝突板に接し、他方の
面でシール要素に接する。締付け部材は、ばね部材を含
むものでよく、一例として、ばね型のものがある。ばね
部材は板ばねを含むものでもよい。
【００２０】本発明は、ギャップをシールするためのシ
ール要素と燃焼タービンとに具体化したものを本明細書
で例示的に説明するが、本発明は、その精神から逸脱す
ることなく、本件クレームと同等のものの範囲内で、種
々の修正や構造的変更が可能であることから、例示した
内容に限定すべく意図するべきではない。
ール要素と燃焼タービンとに具体化したものを本明細書
で例示的に説明するが、本発明は、その精神から逸脱す
ることなく、本件クレームと同等のものの範囲内で、種
々の修正や構造的変更が可能であることから、例示した
内容に限定すべく意図するべきではない。
【００２１】しかしながら、本発明の構造および実施方
法は、本発明の更に別の目的および利点と共に、添付図
面を参照しつつ、特定の実施態様に関わる以下の説明か
ら最も良く理解されるであろう。
法は、本発明の更に別の目的および利点と共に、添付図
面を参照しつつ、特定の実施態様に関わる以下の説明か
ら最も良く理解されるであろう。
【００２２】
【実施例】ここで図面を詳細に参照することとし、最初
に図１を参照すると、主軸１４に沿って向きを合わせら
れた燃焼タービン（以下、ガスタービンとも称する）２
２が見られる。ガスタービン２２は、壁構造体（以下ケ
ーシングとも称する）１７において軸方向に互い違いに
なった案内羽根１６と動翼１５とを有する。案内羽根、
即ちベーン１６は、主軸１４に対して垂直な軸１８に沿
って方向付けされ、円を形成するようガスタービン２２
の周縁に沿って配置されている。各案内羽根１６は、案
内羽根板１２を介してガスタービン２２のケーシング１
７に接続される。また案内羽根板１２は、タービンの羽
根部のシュラウド又はシーリングストリップとも称され
る。その機能は、羽根部に対し剛性を与え、振動を小さ
くし、ある程度迄ステージ間をシーリングできるように
することである。
に図１を参照すると、主軸１４に沿って向きを合わせら
れた燃焼タービン（以下、ガスタービンとも称する）２
２が見られる。ガスタービン２２は、壁構造体（以下ケ
ーシングとも称する）１７において軸方向に互い違いに
なった案内羽根１６と動翼１５とを有する。案内羽根、
即ちベーン１６は、主軸１４に対して垂直な軸１８に沿
って方向付けされ、円を形成するようガスタービン２２
の周縁に沿って配置されている。各案内羽根１６は、案
内羽根板１２を介してガスタービン２２のケーシング１
７に接続される。また案内羽根板１２は、タービンの羽
根部のシュラウド又はシーリングストリップとも称され
る。その機能は、羽根部に対し剛性を与え、振動を小さ
くし、ある程度迄ステージ間をシーリングできるように
することである。
【００２３】隣り合う案内羽根１６は、各漏洩ギャップ
５（図２参照）の使用に伴い、周縁沿いに互いに離間し
ており、その結果、それら羽根が基本的には自由に熱膨
張可能になっている。案内羽根板１２は、ガスタービン
２２の主軸１４の周りに形成された高温気体領域１１
を、案内羽根板１２とタービンケーシング１７の間に形
成された冷却気体領域８から分離する。動翼１５は、同
様に基本的にはガスタービン２２の主軸１４に直交する
各主軸１９に沿って伸びている。動翼１５は、高温気体
領域１１内に完全に入っている。この領域１１は、ガス
タービン２２の周縁に沿って複数の壁構成部品１３（シ
ールリング要素とも称される）により冷却気体領域８か
ら分離されている。この場合、各壁構成部品１３は、動
翼１５に近接している。壁構成部品１３は、タービンケ
ーシング１７に接続されている。理解し易いように、各
々の場合、案内羽根１６、動翼１５および壁構成部品１
３は、各１個しか示していない。各壁構成部品１３は、
ギャップ５の使用に伴い、軸方向で、各案内羽根１６、
特に案内羽根板１２から離間されている。
５（図２参照）の使用に伴い、周縁沿いに互いに離間し
ており、その結果、それら羽根が基本的には自由に熱膨
張可能になっている。案内羽根板１２は、ガスタービン
２２の主軸１４の周りに形成された高温気体領域１１
を、案内羽根板１２とタービンケーシング１７の間に形
成された冷却気体領域８から分離する。動翼１５は、同
様に基本的にはガスタービン２２の主軸１４に直交する
各主軸１９に沿って伸びている。動翼１５は、高温気体
領域１１内に完全に入っている。この領域１１は、ガス
タービン２２の周縁に沿って複数の壁構成部品１３（シ
ールリング要素とも称される）により冷却気体領域８か
ら分離されている。この場合、各壁構成部品１３は、動
翼１５に近接している。壁構成部品１３は、タービンケ
ーシング１７に接続されている。理解し易いように、各
々の場合、案内羽根１６、動翼１５および壁構成部品１
３は、各１個しか示していない。各壁構成部品１３は、
ギャップ５の使用に伴い、軸方向で、各案内羽根１６、
特に案内羽根板１２から離間されている。
【００２４】このギャップ５をシール要素１により密封
し、それにより冷却気体領域８から高温気体領域１１内
への冷却気体の流れを大部分妨げ、高温気体が、ギャッ
プ５を通って冷却気体領域８に流れないようにしてい
る。この場合、案内羽根板１２が第１構成部品２にな
り、壁部１３が第２構成部品３になる。第１および第２
構成部品２、３は各々、冷却気体領域８に向いた外側表
面１０と、高温気体領域１１に向いた内側表面９を有す
る。シール要素１は、隣り合う第１および第２構成部品
２、３の外側表面１０と密接して置かれる。構成部品
２、３は、熱膨張時互いに移動可能である。その結果、
隣り合う案内羽根板１２（シュラウド）と壁構成部品１
３との間の、高温気体領域１１からの冷却気体領域８の
密封絶縁は軸方向で行われ、その都度、２つの隣り合う
案内羽根板１２の間と、それに応じた２つの隣り合う壁
構成部品１３の間との密封が周方向で行われる。
し、それにより冷却気体領域８から高温気体領域１１内
への冷却気体の流れを大部分妨げ、高温気体が、ギャッ
プ５を通って冷却気体領域８に流れないようにしてい
る。この場合、案内羽根板１２が第１構成部品２にな
り、壁部１３が第２構成部品３になる。第１および第２
構成部品２、３は各々、冷却気体領域８に向いた外側表
面１０と、高温気体領域１１に向いた内側表面９を有す
る。シール要素１は、隣り合う第１および第２構成部品
２、３の外側表面１０と密接して置かれる。構成部品
２、３は、熱膨張時互いに移動可能である。その結果、
隣り合う案内羽根板１２（シュラウド）と壁構成部品１
３との間の、高温気体領域１１からの冷却気体領域８の
密封絶縁は軸方向で行われ、その都度、２つの隣り合う
案内羽根板１２の間と、それに応じた２つの隣り合う壁
構成部品１３の間との密封が周方向で行われる。
【００２５】図２では、衝突板２３と第１および第２構
成部品２、３との間に位置決めされたシール要素１を含
み、図１に示した領域の拡大断面図を示す。シール要素
１は、案内羽根板１２である第１構成部品２と、ガスタ
ービン２２の壁構成部品１３である第２構成部品３との
間に在り、ガスタービン２２の軸方向に幅Ｄを持つギャ
ップ５の密封に役立つ。シール要素１は、シーリング部
材４を含み、全体として非通気性である。このシーリン
グ部材４は、フラット部材、特にシートメタルから形成
された金属ストリップである。該ストリップの幅は、ギ
ャップ５の幅Ｄよりも広い。シーリング部材５が優れた
機械的剛性と弾性をシール要素１に与えるので、このシ
ール要素は、高圧負荷にも耐え、壊れて複数の部分にな
ったりギャップから落下したりする危険を回避できる。
選択される金属は、好適には耐熱鋼又は高温ＮｉＣｒ合
金である。シーリング部材４は、セラミックス繊維を含
む層６で全面を被覆される。セラミックス繊維の層６
は、セラミックス繊維のスリーブからできており、ここ
では、シール部材４にスリーブを付ける工程を導入して
いる。セラミックス繊維の層６は、可撓性があり変形可
能なシーリング表面２１を画定する。シーリング部材４
は、そのシーリング表面２１を隣り合う第１および第２
構成部品２、３の両方の外側表面１０に密接して置かれ
るので、セラミックス繊維がそれらの外側表面１０に圧
着されてギャップ５を密封する。尚、この繊維は、好適
にはシリカＳｉＯ2とアルミナＡｌ2Ｏ3との混合物、例
えば、□−Ａｌ2Ｏ3および非晶質ＳｉＯ2状態で、（重
量％単位で）７３％のＡｌ2Ｏ3と２７％のＳｉＯ2との
混合物から成る。
成部品２、３との間に位置決めされたシール要素１を含
み、図１に示した領域の拡大断面図を示す。シール要素
１は、案内羽根板１２である第１構成部品２と、ガスタ
ービン２２の壁構成部品１３である第２構成部品３との
間に在り、ガスタービン２２の軸方向に幅Ｄを持つギャ
ップ５の密封に役立つ。シール要素１は、シーリング部
材４を含み、全体として非通気性である。このシーリン
グ部材４は、フラット部材、特にシートメタルから形成
された金属ストリップである。該ストリップの幅は、ギ
ャップ５の幅Ｄよりも広い。シーリング部材５が優れた
機械的剛性と弾性をシール要素１に与えるので、このシ
ール要素は、高圧負荷にも耐え、壊れて複数の部分にな
ったりギャップから落下したりする危険を回避できる。
選択される金属は、好適には耐熱鋼又は高温ＮｉＣｒ合
金である。シーリング部材４は、セラミックス繊維を含
む層６で全面を被覆される。セラミックス繊維の層６
は、セラミックス繊維のスリーブからできており、ここ
では、シール部材４にスリーブを付ける工程を導入して
いる。セラミックス繊維の層６は、可撓性があり変形可
能なシーリング表面２１を画定する。シーリング部材４
は、そのシーリング表面２１を隣り合う第１および第２
構成部品２、３の両方の外側表面１０に密接して置かれ
るので、セラミックス繊維がそれらの外側表面１０に圧
着されてギャップ５を密封する。尚、この繊維は、好適
にはシリカＳｉＯ2とアルミナＡｌ2Ｏ3との混合物、例
えば、□−Ａｌ2Ｏ3および非晶質ＳｉＯ2状態で、（重
量％単位で）７３％のＡｌ2Ｏ3と２７％のＳｉＯ2との
混合物から成る。
【００２６】シール要素は、シーリング表面２１に接
し、かつギャップ５内へ伸張する挿入部分７を更に含
む。上記挿入部分は、ある種の突出部を形成し、かつ断
面から見るとループの様な形状を有しているので、ギャ
ップ５の幅Ｄを越えて伸張する。それは、この挿入部分
が層６と同じ材料からできており、その形状と、可撓性
があり弾力的に変形可能な繊維構造であるためである。
従って、熱による膨張又は収縮を原因とする構成部品
２、３の側方の動きは、全て挿入部分７により相殺する
ことができる。また、この挿入部分は、ギャップ５を密
封し、同ギャップ５に対しシール要素１を位置決めする
のにも役立つ。
し、かつギャップ５内へ伸張する挿入部分７を更に含
む。上記挿入部分は、ある種の突出部を形成し、かつ断
面から見るとループの様な形状を有しているので、ギャ
ップ５の幅Ｄを越えて伸張する。それは、この挿入部分
が層６と同じ材料からできており、その形状と、可撓性
があり弾力的に変形可能な繊維構造であるためである。
従って、熱による膨張又は収縮を原因とする構成部品
２、３の側方の動きは、全て挿入部分７により相殺する
ことができる。また、この挿入部分は、ギャップ５を密
封し、同ギャップ５に対しシール要素１を位置決めする
のにも役立つ。
【００２７】シール要素１は、冷却気体領域８に送られ
る冷却気体により、外側表面１０に圧着される。冷却気
体２５の圧力は、高温気体領域１１でタービン２２を通
って流れる高温気体（図示せず）の圧力よりも高い。そ
の結果圧力差が生じ、この圧力差によりシール要素は外
側表面１０に圧着される。
る冷却気体により、外側表面１０に圧着される。冷却気
体２５の圧力は、高温気体領域１１でタービン２２を通
って流れる高温気体（図示せず）の圧力よりも高い。そ
の結果圧力差が生じ、この圧力差によりシール要素は外
側表面１０に圧着される。
【００２８】冷却気体領域８には、複数の開口２４、特
に孔を持つ衝突板２３が位置決めされており、これらの
孔を通して冷却気体２５が、冷却目的で構成部品２、３
へ送られる。衝突板２３とシール要素１との間に、締付
け部材２０が見える。この締付け部材２０は、片面が衝
突板２３に接し、もう片面がシール要素１に接する。上
記締付け部材２０は、上反り部分がシール要素１に接触
する板ばねの形状を持つ。その結果、締付け部材２０
が、シール要素１の受ける圧力を増大させ、シーリング
効率を改善し、シール要素１の位置を固定する。
に孔を持つ衝突板２３が位置決めされており、これらの
孔を通して冷却気体２５が、冷却目的で構成部品２、３
へ送られる。衝突板２３とシール要素１との間に、締付
け部材２０が見える。この締付け部材２０は、片面が衝
突板２３に接し、もう片面がシール要素１に接する。上
記締付け部材２０は、上反り部分がシール要素１に接触
する板ばねの形状を持つ。その結果、締付け部材２０
が、シール要素１の受ける圧力を増大させ、シーリング
効率を改善し、シール要素１の位置を固定する。
【００２９】構成部品２、３は、ギャップ５から外側表
面１０に至る丸い縁部を持ち、これは、挿入部分７のギ
ャップ５中への挿入を容易にし、かつシール要素１に損
傷を与えてシール要素１の効果を減少させる可能性を減
らしている。シール要素１が外側表面１０の僅かな部分
しか被覆していないので、縁部２６においても、冷却流
体２５による構成部品２、３の効果的な冷却を依然とし
て維持できる。例えば熱を伝える目的で構成部品２、３
をギャップ５の付近迄厚くする等、ギャップ５に近接し
た構成部品２、３の特別な構造は不要である。
面１０に至る丸い縁部を持ち、これは、挿入部分７のギ
ャップ５中への挿入を容易にし、かつシール要素１に損
傷を与えてシール要素１の効果を減少させる可能性を減
らしている。シール要素１が外側表面１０の僅かな部分
しか被覆していないので、縁部２６においても、冷却流
体２５による構成部品２、３の効果的な冷却を依然とし
て維持できる。例えば熱を伝える目的で構成部品２、３
をギャップ５の付近迄厚くする等、ギャップ５に近接し
た構成部品２、３の特別な構造は不要である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、ターボ装置内の離間し
た第１および第２構成部品間の気体流路漏洩ギャップを
密封するためのシール要素が提供される。本シール要素
は、全体的に非通気性のシーリング部材と、本シール要
素を少なくとも部分的に被覆するセラミックス繊維含有
層とを含む。上記セラミックス繊維含有層は、当該漏洩
ギャップの外側で第１および第２構成部品の外側表面と
接触し、これにより密封作用を果たす。また本発明によ
れば、案内羽根、案内羽根板および壁構成部品等の上記
第１および第２構成部品を軸方向および周方向に配設し
た燃焼タービンが得られ、この燃焼タービンでは、漏洩
ギャップを上記シール要素で密封することで、上記構成
部品を周方向および軸方向で密封絶縁している。
た第１および第２構成部品間の気体流路漏洩ギャップを
密封するためのシール要素が提供される。本シール要素
は、全体的に非通気性のシーリング部材と、本シール要
素を少なくとも部分的に被覆するセラミックス繊維含有
層とを含む。上記セラミックス繊維含有層は、当該漏洩
ギャップの外側で第１および第２構成部品の外側表面と
接触し、これにより密封作用を果たす。また本発明によ
れば、案内羽根、案内羽根板および壁構成部品等の上記
第１および第２構成部品を軸方向および周方向に配設し
た燃焼タービンが得られ、この燃焼タービンでは、漏洩
ギャップを上記シール要素で密封することで、上記構成
部品を周方向および軸方向で密封絶縁している。
【図１】燃焼タービンの長手方向部分断面線図である。
【図２】燃焼タービンにおけるシール要素を示す図１の
部分ＩＩの部分拡大図である。
部分ＩＩの部分拡大図である。
【符号の説明】
１ シール要素
２ 第１構成部品
３ 第２構成部品
４ シーリング部材
５ 漏洩ギャップ
６ セラミックス繊維層
７ ギャップ挿入部分
８ 冷却気体領域
９ 内側表面
１０ 外側表面
１１ 高温気体領域
１２ 案内羽根板、シュラウド
１３ 壁構成部品、ガイドリング構成部品
１４ タービン主軸
１５ 動翼
１６ 案内羽根
１７ 壁構造体、ケーシング
１８ 案内羽根の軸
１９ 動翼主軸
２０ 締付け部材
２１ シーリング表面
２２ ターボ装置、燃焼タービン
２３ 衝突板
２４ 開口、孔、ホール
２５ 冷却流体
２６ 構成部品２、３の丸い縁部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｊ 15/06 Ｆ１６Ｊ 15/06 Ｄ
Ｌ
Ｐ
Ｆターム(参考） 3G002 HA01 HA12
3J040 EA03 EA17 EA21 EA42 FA01
FA13 HA21
Claims (17)
- 【請求項１】ターボ装置（２２）の離間された第１構成
部品（２）と第２構成部品（３）との間の気体流路漏洩
ギャップ（５）をシールするためのシール要素（１）で
あって、第１および第２構成部品（２、３）が、漏洩ギ
ャップ（５）の外側に位置し対向する内側表面（９）と
外側表面（１０）とを有しており、 ａ）全体として非通気性のシーリング部材（４）と、 ｂ）セラミックス繊維を含み、シーリング要素（１）を
少なくとも部分的に被覆し、ギャップ（５）の外側で、
ターボ装置（２２）の第１および第２構成部品（２、
３）の外側表面（１０）に接触するためのシーリング表
面（２１）を画定する層（６）とを含むことを特徴とす
るシール要素（１）。 - 【請求項２】層（６）が、セラミックス繊維の織物、テ
ープ、スリーブ又はマットを含むことを特徴とする請求
項１記載のシール要素（１）。 - 【請求項３】層（６）が、シーリング部材（４）に緩や
かにつながっていることを特徴とする請求項１又は２記
載のシール要素（１）。 - 【請求項４】シーリング部材（４）が金属、特にシート
メタルから成ることを特徴とする請求項１乃至３の１つ
に記載のシール要素（１）。 - 【請求項５】層（６）がＺｒＯ2、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3
から成るセラミックス繊維を含むことを特徴とする請求
項１乃至４の１つに記載のシール要素（１）。 - 【請求項６】ギャップ（５）に挿入するための、層
（６）につながるギャップ挿入部分（７）を更に含むこ
とを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載のシール要
素（１）。 - 【請求項７】ギャップ挿入部分（７）がセラミックス繊
維を含むことを特徴とする請求項６記載のシール要素
（１）。 - 【請求項８】ギャップ挿入部分（７）がギャップ（５）
の幅（Ｄ）にわたり伸張していることを特徴とする請求
項６又は７記載のシール要素（１）。 - 【請求項９】ギャップ挿入部分（７）が、断面におい
て、ギャップ（５）の幅（Ｄ）の方向に変形可能な形状
を有することを特徴とする請求項６乃至８の１つに記載
のシール要素（１）。 - 【請求項１０】ギャップ挿入部分（７）が、断面におい
て、ループ状の形状を有することを特徴とする請求項９
記載のシール要素（１）。 - 【請求項１１】ターボ装置（２２）の構成部品（２、
３）の外側表面（１０）に、層（６）を圧着するための
締付け部材（２０）を更に含むことを特徴とする請求項
１乃至１０の１つに記載のシール要素（１）。 - 【請求項１２】締付け部材（２０）が、ばね部材、特に
板ばねを含むことを特徴とする請求項１１記載のシール
要素（１）。 - 【請求項１３】燃焼タービン（２２）が、軸および／又
は周方向に配置された複数の第１および第２構成部品
（２、３）を含み、構成部品（２、３）の少なくとも第
１と第２のものが、周方向又は軸方向において漏洩ギャ
ップ（５）により離間されており、構成部品（２、３）
により相互に離間された複数の領域（１１、８）を更に
含み、領域（１１、８）が、高温気体領域（１１）と冷
却気体領域（８）とを含み、 内側表面（９）が高温気体領域（１１）に晒されてお
り、外側表面（１０）が冷却気体領域（８）に晒されて
おり、 シーリング表面（２１）は、第１および第２構成部品
（２、３）の外側表面（１０）と接触し、この結果漏洩
ギャップ（５）がシールされることを特徴とする燃焼タ
ービン（２２）用の請求項１乃至１２の１つに記載のシ
ール要素（１）。 - 【請求項１４】軸および周方向に配置されており、案内
羽根（１６）の案内羽根板（１２）と壁構成部品（１
３）とを含む複数の構成部品（２、３）であって、それ
ら構成部品（２、３）中少なくとも第１と第２のものが
周方向又は軸方向で漏洩ギャップ（５）により離間され
ており、漏洩ギャップ（５）の外側に位置し対向する内
側表面（９）および外側表面（１０）を各々が有する複
数の構成部品（２、３）と、 構成部品（２、３）により相互に分離されており、高温
気体領域（１１）と冷却気体領域（８）とを含む領域
（１１、８）において、内側表面（９）が高温気体領域
（１１）に晒され、外側表面（１０）が冷却気体領域
（８）に晒されて高温気体領域（１１）から密封絶縁さ
れる領域（１１、８）と、 非通気性のシーリング部材（４）とセラミックス繊維を
含む層（６）とを有するシール要素（１）であって、層
（６）が、シール要素（１）を少なくとも部分的に被覆
してシーリング表面（２１）を画定し、シーリング表面
（２１）が、第１および第２構成部品（２、３）の外側
表面（１０）と接触し、それによって漏洩ギャップ
（５）がシールされるシール要素（１）とを含むことを
特徴とする燃焼タービン（２２）。 - 【請求項１５】第１および第２構成部品（２、３）を包
囲する壁構造体（１７）を含み、かつ壁構造体（１７）
と外側表面（２、３）の間に配置されてシール要素
（１）を外側表面（１０）に圧着する締付け部材（２
０）を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の燃
焼タービン（２２）。 - 【請求項１６】壁構造体（１７）と外側表面（１０）間
の冷却気体領域（８）に置いた衝突板（２３）を含み、
締付け部材（２０）が衝突板（２３）に接続された状態
にあることを特徴とする請求項１５記載の燃焼タービン
（２２）。 - 【請求項１７】締付け部材（２０）が、ばね、特に板ば
ねを含むことを特徴とする請求項１４乃至１６の１つに
記載の燃焼タービン（２２）。
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