JP2003262279A - ブラシシール及びガスタービン - Google Patents
ブラシシール及びガスタービン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
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
- F16J15/3288—Filamentary structures, e.g. brush seals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ワイヤの振動現象を抑制し、ワイヤが周方向に
ばらける現象も抑制する。 【解決手段】内周縁がワイヤ６の先端の内径より大きな
径を有する環状のワイヤ前板７と、内周縁がワイヤ先端
の内径より大きな径を有し、且つその内周縁がワイヤ前
板の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板８と
を備え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイ
ヤ６の束を、ワイヤ前板７とワイヤ背板８の間に、回転
体１に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシ
ールであって、複数のワイヤ６を任意の自由度をもって
拘束することにより、長期間に渡って高いシール性能を
確保することを可能とする。
ばらける現象も抑制する。 【解決手段】内周縁がワイヤ６の先端の内径より大きな
径を有する環状のワイヤ前板７と、内周縁がワイヤ先端
の内径より大きな径を有し、且つその内周縁がワイヤ前
板の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板８と
を備え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイ
ヤ６の束を、ワイヤ前板７とワイヤ背板８の間に、回転
体１に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシ
ールであって、複数のワイヤ６を任意の自由度をもって
拘束することにより、長期間に渡って高いシール性能を
確保することを可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシシール及び
ガスタービンに関する。
ガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸気タービンやガスタービンなどの回転
機械では、高圧側空間から低圧側空間に作動流体が漏出
しないように回転体と静止体との隙間をシールするシー
ル機構を必要とする。シール機構として、例えば、特開
２００２−１３６４７号公報、特開２００１−５０３９
６号公報、特開平１１−２２３２６５号公報、特開平９
−１１９５２６号公報に記載のようなブラシシール等を
設ける技術がある。
機械では、高圧側空間から低圧側空間に作動流体が漏出
しないように回転体と静止体との隙間をシールするシー
ル機構を必要とする。シール機構として、例えば、特開
２００２−１３６４７号公報、特開２００１−５０３９
６号公報、特開平１１−２２３２６５号公報、特開平９
−１１９５２６号公報に記載のようなブラシシール等を
設ける技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のブラシシールに
は、高圧側空間から低圧側空間へ漏れる作動流体の流れ
や回転体の回転の影響によるワイヤの周辺における作動
流体の流れによってワイヤには振動が発生する。その結
果、ワイヤ先端と回転体の表面が接触している方式の場
合には、振動によってワイヤ先端と回転体表面の間に大
きなこすれが生じる。
は、高圧側空間から低圧側空間へ漏れる作動流体の流れ
や回転体の回転の影響によるワイヤの周辺における作動
流体の流れによってワイヤには振動が発生する。その結
果、ワイヤ先端と回転体の表面が接触している方式の場
合には、振動によってワイヤ先端と回転体表面の間に大
きなこすれが生じる。
【０００４】このため、ワイヤ先端或いは回転体の表面
が急速に磨耗してワイヤと回転体の表面との間に隙間が
でき、吹き抜けの状態が生じシール機能が損なわれ長期
間にわたるシール性能の確保が困難となる問題や、ワイ
ヤの振動現象によりワイヤとワイヤの間の間隙が変動す
る。
が急速に磨耗してワイヤと回転体の表面との間に隙間が
でき、吹き抜けの状態が生じシール機能が損なわれ長期
間にわたるシール性能の確保が困難となる問題や、ワイ
ヤの振動現象によりワイヤとワイヤの間の間隙が変動す
る。
【０００５】この間隙からの作動流体の漏れ量が増大し
てシール性能が低下する問題や、高圧側空間から低圧側
空間に流れる作動流体によってワイヤが周方向にばらけ
て、その隙間から作動流体が流れ、シール性能が低下す
る課題がある。
てシール性能が低下する問題や、高圧側空間から低圧側
空間に流れる作動流体によってワイヤが周方向にばらけ
て、その隙間から作動流体が流れ、シール性能が低下す
る課題がある。
【０００６】本発明はこのような点に鑑み、ワイヤの振
動現象を抑制することによって、ワイヤ先端又は回転体
が急速に磨耗して、ワイヤ先端と回転体表面との間に隙
間が生じて吹き抜け状態が発生することを防止すると共
に、ワイヤとワイヤが周方向にばらける現象も抑制する
ことによって、長期間に渡って高いシール性能を確保す
ることが可能なブラシシールを得ることを目的とする。
動現象を抑制することによって、ワイヤ先端又は回転体
が急速に磨耗して、ワイヤ先端と回転体表面との間に隙
間が生じて吹き抜け状態が発生することを防止すると共
に、ワイヤとワイヤが周方向にばらける現象も抑制する
ことによって、長期間に渡って高いシール性能を確保す
ることが可能なブラシシールを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のブラシシール
は、内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径を有する環
状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内径より大き
な径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板の内周縁よ
り小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備え、各々が
ワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの束を、前記
ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体に向かって
伸びるように周方向に配設したブラシシールであって、
複数のワイヤを任意の自由度をもって拘束したことを特
徴とする。
は、内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径を有する環
状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内径より大き
な径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板の内周縁よ
り小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備え、各々が
ワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの束を、前記
ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体に向かって
伸びるように周方向に配設したブラシシールであって、
複数のワイヤを任意の自由度をもって拘束したことを特
徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、蒸気タービンやガスタービ
ンなどの回転機械に使用されるブラシシールの一例につ
いて図５〜図７を用い説明する。図５において、１０１
は機械の回転中心軸であり、矢印１０２は作動流体の流
れである。ここで、１０３は高圧側空間であり、１０４
は低圧側空間である。ブラシシール１０５は、高圧側空
間１０３から低圧側空間１０４に作動流体が漏出しない
ように回転体１０６と静止体１０７との隙間をシールす
るものである。
ンなどの回転機械に使用されるブラシシールの一例につ
いて図５〜図７を用い説明する。図５において、１０１
は機械の回転中心軸であり、矢印１０２は作動流体の流
れである。ここで、１０３は高圧側空間であり、１０４
は低圧側空間である。ブラシシール１０５は、高圧側空
間１０３から低圧側空間１０４に作動流体が漏出しない
ように回転体１０６と静止体１０７との隙間をシールす
るものである。
【０００９】次に、図６にブラシシールの拡大図を示
す。ブラシシールは、ワイヤ前板１１１とワイヤ背板１
１２、及びワイヤ１１３からなる。ワイヤ１１３の素材
としては、比較的細い金属製ワイヤ或いは樹脂系材料な
どが考えられる。前記ワイヤ１１３を束にして回転体１
０６の周方向に環状に配置し、ワイヤ１１３の先端が、
回転体１０６の外周面に接触するか、或いは極めてごく
狭い隙間をもつように取付けている。
す。ブラシシールは、ワイヤ前板１１１とワイヤ背板１
１２、及びワイヤ１１３からなる。ワイヤ１１３の素材
としては、比較的細い金属製ワイヤ或いは樹脂系材料な
どが考えられる。前記ワイヤ１１３を束にして回転体１
０６の周方向に環状に配置し、ワイヤ１１３の先端が、
回転体１０６の外周面に接触するか、或いは極めてごく
狭い隙間をもつように取付けている。
【００１０】ブラシシールには、機械の高圧側空間１０
３から流れてくる高圧の作動流体が作用するため、ワイ
ヤ１１３の前後での差圧が大きい。従って、ワイヤ１１
３は、高圧側空間１０３から低圧側空間１０４に向かっ
て倒れるように変形しようとする。ワイヤ１１３の先端
と回転体１０６の外周面との間の隙間が大きくなると、
吹き抜けの状態になってシール機能が損なわれる為、ワ
イヤ１１３には、ある程度の剛性が付与されていると共
に、低圧側空間１０４に設けたワイヤ背板１１２により
支えることでワイヤ１１３の変形を防止している。
３から流れてくる高圧の作動流体が作用するため、ワイ
ヤ１１３の前後での差圧が大きい。従って、ワイヤ１１
３は、高圧側空間１０３から低圧側空間１０４に向かっ
て倒れるように変形しようとする。ワイヤ１１３の先端
と回転体１０６の外周面との間の隙間が大きくなると、
吹き抜けの状態になってシール機能が損なわれる為、ワ
イヤ１１３には、ある程度の剛性が付与されていると共
に、低圧側空間１０４に設けたワイヤ背板１１２により
支えることでワイヤ１１３の変形を防止している。
【００１１】また、図７にブラシシールの正面図を示
す。本図は、ブラシシールを図５における高圧側空間１
０３より見たものである。１１３はワイヤ、１１１はワ
イヤ前板である。１０６は回転体であり、矢印１１５は
回転体の回転方向である。通常、ワイヤ１１３はロータ
回転方向に４５°程度傾斜するようにブラシシールに取
付けられている。
す。本図は、ブラシシールを図５における高圧側空間１
０３より見たものである。１１３はワイヤ、１１１はワ
イヤ前板である。１０６は回転体であり、矢印１１５は
回転体の回転方向である。通常、ワイヤ１１３はロータ
回転方向に４５°程度傾斜するようにブラシシールに取
付けられている。
【００１２】高圧側空間の作動流体１０２は、ワイヤ１
１３の束の間を通り抜けようとするが、ワイヤ１１３の
密度は、非常に密になっているので、作動流体とワイヤ
１１３との間には摩擦抵抗が発生し、流体の機外側への
漏出を防止することができ、効率の良いシールを提供可
能となっている。
１３の束の間を通り抜けようとするが、ワイヤ１１３の
密度は、非常に密になっているので、作動流体とワイヤ
１１３との間には摩擦抵抗が発生し、流体の機外側への
漏出を防止することができ、効率の良いシールを提供可
能となっている。
【００１３】図５〜図７に示すブラシシールでは、高圧
側空間から低圧側空間へ漏れる作動流体の流れや回転体
の回転の影響によるワイヤの周辺における作動流体の流
れによってワイヤには振動が発生する。その結果、ワイ
ヤ先端と回転体の表面が接触している方式の場合には、
振動によってワイヤ先端と回転体表面の間に大きなこす
れが生じて、ワイヤ先端或いは回転体の表面が急速に磨
耗してワイヤと回転体の表面との間に隙間ができる。
側空間から低圧側空間へ漏れる作動流体の流れや回転体
の回転の影響によるワイヤの周辺における作動流体の流
れによってワイヤには振動が発生する。その結果、ワイ
ヤ先端と回転体の表面が接触している方式の場合には、
振動によってワイヤ先端と回転体表面の間に大きなこす
れが生じて、ワイヤ先端或いは回転体の表面が急速に磨
耗してワイヤと回転体の表面との間に隙間ができる。
【００１４】この間隙により、吹き抜けの状態が生じシ
ール機能が損なわれ長期間にわたるシール性能の確保が
困難となる問題や、ワイヤの振動現象によりワイヤとワ
イヤの間の間隙が変動することによって、この間隙から
の作動流体の漏れ量が増大してシール性能が低下する問
題や、高圧側空間から低圧側空間に流れる作動流体によ
ってワイヤが周方向にばらけて、その隙間から作動流体
が流れ、シール性能が低下する課題がある。
ール機能が損なわれ長期間にわたるシール性能の確保が
困難となる問題や、ワイヤの振動現象によりワイヤとワ
イヤの間の間隙が変動することによって、この間隙から
の作動流体の漏れ量が増大してシール性能が低下する問
題や、高圧側空間から低圧側空間に流れる作動流体によ
ってワイヤが周方向にばらけて、その隙間から作動流体
が流れ、シール性能が低下する課題がある。
【００１５】この課題を解決するブラシシールとして、
図１に示すブラシシールが考えられる。図１は、本発明
の実施の形態であるブラシシールを示す。
図１に示すブラシシールが考えられる。図１は、本発明
の実施の形態であるブラシシールを示す。
【００１６】１は回転体、２は回転体の回転中心線、３
は静止体である。４は高圧側空間、５は低圧側空間であ
る。６はその内周側に自由端を有する多数本のワイヤ、
７はワイヤ６より高圧側に位置するワイヤ前板、８はワ
イヤ６より低圧側に位置するワイヤ背板である。ワイヤ
６の素材としては、比較的細い金属製ワイヤあるいは樹
脂系材料などが考えられる。
は静止体である。４は高圧側空間、５は低圧側空間であ
る。６はその内周側に自由端を有する多数本のワイヤ、
７はワイヤ６より高圧側に位置するワイヤ前板、８はワ
イヤ６より低圧側に位置するワイヤ背板である。ワイヤ
６の素材としては、比較的細い金属製ワイヤあるいは樹
脂系材料などが考えられる。
【００１７】前記ワイヤ６は、多数本を束にして層状に
緻密に配設して回転体１の周方向に環状に配置され、ワ
イヤ６の先端（ワイヤの回転体側端面）が、回転体１の
外周面に接触するか、或いは極めてごく狭い隙間をもつ
ように取付けられる。９はワイヤ背板の内周縁であり、
１０はワイヤ前板７の内周縁である。ワイヤ背板９の内
周縁９の径はワイヤ６における束の先端の内径より大き
く、且つワイヤ前板１０の内周縁１０の径よりも小さ
い。ここで、ブラシシールは静止体３の溝に固定されて
いる。
緻密に配設して回転体１の周方向に環状に配置され、ワ
イヤ６の先端（ワイヤの回転体側端面）が、回転体１の
外周面に接触するか、或いは極めてごく狭い隙間をもつ
ように取付けられる。９はワイヤ背板の内周縁であり、
１０はワイヤ前板７の内周縁である。ワイヤ背板９の内
周縁９の径はワイヤ６における束の先端の内径より大き
く、且つワイヤ前板１０の内周縁１０の径よりも小さ
い。ここで、ブラシシールは静止体３の溝に固定されて
いる。
【００１８】作動流体は、高圧側空間４から低圧側空間
５に向かって、矢印１１の方向に流れる。ブラシシール
はこの作動流体の流れをシールすることが目的であり、
高圧側空間４から低圧側空間５にながれる作動流体の流
れが小さいほどブラシシールのシール性能が高いと言え
る。
５に向かって、矢印１１の方向に流れる。ブラシシール
はこの作動流体の流れをシールすることが目的であり、
高圧側空間４から低圧側空間５にながれる作動流体の流
れが小さいほどブラシシールのシール性能が高いと言え
る。
【００１９】本発明の実施の形態におけるブラシシール
では、ワイヤ６とワイヤ６の間に粘弾性体２１（図１に
おける左下向き斜線部）が封入されている。ここで粘弾
性体とは、外力に対する変形が弾性的変形と粘性的変形
の重なりとして現れる物質である。粘弾性体の材質とし
ては、合成ゴム材やシリコン材などが挙げられる。
では、ワイヤ６とワイヤ６の間に粘弾性体２１（図１に
おける左下向き斜線部）が封入されている。ここで粘弾
性体とは、外力に対する変形が弾性的変形と粘性的変形
の重なりとして現れる物質である。粘弾性体の材質とし
ては、合成ゴム材やシリコン材などが挙げられる。
【００２０】図２は本発明におけるブラシシールを高圧
側空間４から見た正面図である。ワイヤ６は細いため容
易に弾性変形して、その結果ワイヤの束の先端も容易に
変形する。この為、ブラシシールのワイヤ先端は、回転
体１の軸振動や芯ずれによるなどによる半径方向の変動
に追従して、ワイヤ６や回転体１を損傷することなく、
常に回転体６とワイヤ１の先端との隙間を小さく（又は
皆無に）することができる。
側空間４から見た正面図である。ワイヤ６は細いため容
易に弾性変形して、その結果ワイヤの束の先端も容易に
変形する。この為、ブラシシールのワイヤ先端は、回転
体１の軸振動や芯ずれによるなどによる半径方向の変動
に追従して、ワイヤ６や回転体１を損傷することなく、
常に回転体６とワイヤ１の先端との隙間を小さく（又は
皆無に）することができる。
【００２１】本発明の実施の形態におけるブラシシール
のワイヤ６は、回転体の回転方向に約４５°程度傾斜し
て取付けられているが、本発明の実施の形態ではこれに
制限されない。ワイヤ６とワイヤ６の間には粘弾性体２
１が周方向全域に渡って封入されている。
のワイヤ６は、回転体の回転方向に約４５°程度傾斜し
て取付けられているが、本発明の実施の形態ではこれに
制限されない。ワイヤ６とワイヤ６の間には粘弾性体２
１が周方向全域に渡って封入されている。
【００２２】従って、本発明の実施の形態におけるブラ
シシールでは、ワイヤ６とワイヤ６がその間に封入され
た粘弾性体２１によって拘束されている（ここで２１は
粘弾性体であるため、ワイヤとワイヤは剛には拘束され
ておらず、ワイヤ１本１本がある程度自由に動ける自由
度をもって拘束されている。）。この任意の自由度を備
えた拘束部材によって、ワイヤ６が自由に動ける自由度
が制限されてワイヤ周辺における作動流体の流れによる
ワイヤ６の振動現象を抑制することができる。
シシールでは、ワイヤ６とワイヤ６がその間に封入され
た粘弾性体２１によって拘束されている（ここで２１は
粘弾性体であるため、ワイヤとワイヤは剛には拘束され
ておらず、ワイヤ１本１本がある程度自由に動ける自由
度をもって拘束されている。）。この任意の自由度を備
えた拘束部材によって、ワイヤ６が自由に動ける自由度
が制限されてワイヤ周辺における作動流体の流れによる
ワイヤ６の振動現象を抑制することができる。
【００２３】又、粘弾性体は一般に大きな減衰を有する
ため、この減衰効果による振動現象の抑制も期待でき
る。ワイヤの振動現象を抑制することによって、ワイヤ
先端と回転体表面の間のこすれを抑制することができ、
ワイヤ先端或いは回転体表面の急速な磨耗を抑制してワ
イヤ先端と回転体表面の間に隙間ができることを抑制で
き、その結果、シール性能を向上させることができる。
ため、この減衰効果による振動現象の抑制も期待でき
る。ワイヤの振動現象を抑制することによって、ワイヤ
先端と回転体表面の間のこすれを抑制することができ、
ワイヤ先端或いは回転体表面の急速な磨耗を抑制してワ
イヤ先端と回転体表面の間に隙間ができることを抑制で
き、その結果、シール性能を向上させることができる。
【００２４】又、ワイヤ６とワイヤ６がその間に封入さ
れた粘弾性体２１によって拘束されているため、ワイヤ
が周方向にばらけにくく、ワイヤとワイヤがばらけた隙
間からの作動流体の漏れを抑制することができ、その結
果シール性能を向上させることができる。
れた粘弾性体２１によって拘束されているため、ワイヤ
が周方向にばらけにくく、ワイヤとワイヤがばらけた隙
間からの作動流体の漏れを抑制することができ、その結
果シール性能を向上させることができる。
【００２５】本発明の実施の形態における図において
は、粘弾性体２１が封入される半径位置は、ワイヤ前板
の内周縁１０の径より低く、ワイヤ背板９の内周縁の径
より大きくなっているが、封入位置がワイヤ６のどの半
径位置となっても、ワイヤ６とワイヤ６間に粘弾性体２
１が封入されていれば、上記に述べたシール性能の向上
効果が得られることが容易に想像される。この為、粘弾
性体２１が封入される半径位置は、本図における位置に
制限されるものではない。
は、粘弾性体２１が封入される半径位置は、ワイヤ前板
の内周縁１０の径より低く、ワイヤ背板９の内周縁の径
より大きくなっているが、封入位置がワイヤ６のどの半
径位置となっても、ワイヤ６とワイヤ６間に粘弾性体２
１が封入されていれば、上記に述べたシール性能の向上
効果が得られることが容易に想像される。この為、粘弾
性体２１が封入される半径位置は、本図における位置に
制限されるものではない。
【００２６】しかし、十分な制振効果及びワイヤ６のば
らけを防止する効果を得る為、又ワイヤ６がばらけよう
とする力によって粘弾性体２１が破断しない為、粘弾性
体２１の封入範囲は、ワイヤ長さの少なくとも１０％以
上とすることが望ましい。
らけを防止する効果を得る為、又ワイヤ６がばらけよう
とする力によって粘弾性体２１が破断しない為、粘弾性
体２１の封入範囲は、ワイヤ長さの少なくとも１０％以
上とすることが望ましい。
【００２７】又、粘弾性体２１の封入位置がワイヤ先端
まで及ぶと、ワイヤ６の束の弾性変形が拘束されて、回
転体の軸振動や芯ずれによる半径方向の動きに対する追
従性が失われる為、封入位置をワイヤ背板の内周縁の径
より高い位置とすることが望ましい。
まで及ぶと、ワイヤ６の束の弾性変形が拘束されて、回
転体の軸振動や芯ずれによる半径方向の動きに対する追
従性が失われる為、封入位置をワイヤ背板の内周縁の径
より高い位置とすることが望ましい。
【００２８】図３に、本発明における別の実施の形態で
あるブラシシールを示す。本図における発明の実施の形
態では、図１における発明のブラシシールにおけるワイ
ヤ前板７の内周側に、その外周がワイヤ前板７の内周縁
１０に隣接し、且つその内径がワイヤ６の先端の内径よ
りも大きい環状の制動板３１を、ワイヤ前板側に位置す
るワイヤ６に隣接するように設けている。ここでワイヤ
６とワイヤ６の間には、図１と同様に粘弾性体２１が封
入されている。この為、制動板３１はワイヤ前板側のワ
イヤ６とワイヤの間に封入されている粘弾性体２１に隣
接していることもある。この束及びワイヤ６とワイヤの
間の粘弾性体２１を所定の面圧にて押さえるように取付
けられている。
あるブラシシールを示す。本図における発明の実施の形
態では、図１における発明のブラシシールにおけるワイ
ヤ前板７の内周側に、その外周がワイヤ前板７の内周縁
１０に隣接し、且つその内径がワイヤ６の先端の内径よ
りも大きい環状の制動板３１を、ワイヤ前板側に位置す
るワイヤ６に隣接するように設けている。ここでワイヤ
６とワイヤ６の間には、図１と同様に粘弾性体２１が封
入されている。この為、制動板３１はワイヤ前板側のワ
イヤ６とワイヤの間に封入されている粘弾性体２１に隣
接していることもある。この束及びワイヤ６とワイヤの
間の粘弾性体２１を所定の面圧にて押さえるように取付
けられている。
【００２９】本図における制動板３１の外径は、ワイヤ
前板７の内周縁１０の内径と同じとなっているが、締り
嵌めにて制動板３１をワイヤ前板７の内周に嵌め込むと
きは、組み立て前の制動板３１の外径はワイヤ前板７の
内周縁１０の内径より大きくなっていることもある。
前板７の内周縁１０の内径と同じとなっているが、締り
嵌めにて制動板３１をワイヤ前板７の内周に嵌め込むと
きは、組み立て前の制動板３１の外径はワイヤ前板７の
内周縁１０の内径より大きくなっていることもある。
【００３０】図４は本発明におけるブラシシールを高圧
側空間４から見た正面図である。ワイヤ６は細いため容
易に弾性変形して、その結果、ワイヤ６の束の先端も容
易に変形する。この為、ブラシシールのワイヤ先端は、
回転体１の軸振動や芯ずれによるなどによる半径方向の
変動に追従して、ワイヤ６や回転体１を損傷することな
く、常に回転体１とワイヤ６の先端との隙間を小さく
（又は皆無に）することができる。
側空間４から見た正面図である。ワイヤ６は細いため容
易に弾性変形して、その結果、ワイヤ６の束の先端も容
易に変形する。この為、ブラシシールのワイヤ先端は、
回転体１の軸振動や芯ずれによるなどによる半径方向の
変動に追従して、ワイヤ６や回転体１を損傷することな
く、常に回転体１とワイヤ６の先端との隙間を小さく
（又は皆無に）することができる。
【００３１】本発明の実施の形態であるブラシシールの
ワイヤ６は、回転体１の回転方向に約４５°程度傾斜し
て取付けられているが、本発明はこれに制限されない。
ワイヤ６とワイヤの間には粘弾性体２１が周方向全域に
渡って封入されおり、更にワイヤ前板の内周には制動板
３１が設けられている。
ワイヤ６は、回転体１の回転方向に約４５°程度傾斜し
て取付けられているが、本発明はこれに制限されない。
ワイヤ６とワイヤの間には粘弾性体２１が周方向全域に
渡って封入されおり、更にワイヤ前板の内周には制動板
３１が設けられている。
【００３２】また、本発明の実施の形態であるブラシシ
ールでは、制動板３１によってワイヤ６の束及びワイヤ
とワイヤの間に封入されている粘弾性体２１が所定の面
圧にて押さえられている。この為、粘弾性体２１による
ワイヤの拘束力が強まる為、図１において説明した実施
例よりも更にワイヤ６が周方向にばらけにくく、ワイヤ
とワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑制す
ることができ、その結果、シール性能を更に向上させる
ことができる。
ールでは、制動板３１によってワイヤ６の束及びワイヤ
とワイヤの間に封入されている粘弾性体２１が所定の面
圧にて押さえられている。この為、粘弾性体２１による
ワイヤの拘束力が強まる為、図１において説明した実施
例よりも更にワイヤ６が周方向にばらけにくく、ワイヤ
とワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑制す
ることができ、その結果、シール性能を更に向上させる
ことができる。
【００３３】本発明の実施の形態における図において
は、粘弾性体２１が封入される半径位置は、ワイヤ前板
７の内周縁１０の径より低く、ワイヤ背板の内周縁９の
径より大きくなっているが、封入位置がワイヤのどの半
径位置となっても、ワイヤとワイヤの間に粘弾性体が封
入されていれば、上記に述べたシール性能の向上効果が
得られることが容易に想像される。この為、粘弾性体２
１が封入される半径位置は、本図における位置に制限さ
れるものではない。
は、粘弾性体２１が封入される半径位置は、ワイヤ前板
７の内周縁１０の径より低く、ワイヤ背板の内周縁９の
径より大きくなっているが、封入位置がワイヤのどの半
径位置となっても、ワイヤとワイヤの間に粘弾性体が封
入されていれば、上記に述べたシール性能の向上効果が
得られることが容易に想像される。この為、粘弾性体２
１が封入される半径位置は、本図における位置に制限さ
れるものではない。
【００３４】しかし、十分な制振効果及びワイヤのばら
けを防止する効果を得る為、又ワイヤがばらけようとす
る力によって粘弾性体２１が破断しない為、粘弾性体２
１の封入範囲は、ワイヤ長さの少なくとも１０％以上と
することが望ましい。
けを防止する効果を得る為、又ワイヤがばらけようとす
る力によって粘弾性体２１が破断しない為、粘弾性体２
１の封入範囲は、ワイヤ長さの少なくとも１０％以上と
することが望ましい。
【００３５】又、粘弾性体２１の封入位置がワイヤ先端
まで及ぶと、ワイヤの束の弾性変形が拘束されて、回転
体の軸振動や芯ずれによる半径方向の動きに対する追従
性が失われる為、封入位置をワイヤ背板の内周縁の径よ
り高い位置とすることが望ましい。
まで及ぶと、ワイヤの束の弾性変形が拘束されて、回転
体の軸振動や芯ずれによる半径方向の動きに対する追従
性が失われる為、封入位置をワイヤ背板の内周縁の径よ
り高い位置とすることが望ましい。
【００３６】以上のように、本発明の実施の形態によっ
て提供されるブラシシールには、ワイヤとワイヤの間に
粘弾性体が封入されているため、ワイヤとワイヤが粘弾
性体によって拘束され、ワイヤが自由に動ける自由度が
制限されてワイヤ周辺の作動流体の流れによるワイヤの
振動現象を抑制することができる。
て提供されるブラシシールには、ワイヤとワイヤの間に
粘弾性体が封入されているため、ワイヤとワイヤが粘弾
性体によって拘束され、ワイヤが自由に動ける自由度が
制限されてワイヤ周辺の作動流体の流れによるワイヤの
振動現象を抑制することができる。
【００３７】又、粘弾性体は一般に大きな減衰を有する
ため、この減衰効果によってワイヤの振動現象が抑制さ
れる。ワイヤの振動現象を抑制することによって、ワイ
ヤ先端と回転体表面の間のこすれを抑制することがで
き、ワイヤ先端或いは回転体表面の急速な磨耗を抑制し
てワイヤ先端と回転体表面の間に隙間ができることを抑
制でき、その結果シール性能を向上させることができ
る。
ため、この減衰効果によってワイヤの振動現象が抑制さ
れる。ワイヤの振動現象を抑制することによって、ワイ
ヤ先端と回転体表面の間のこすれを抑制することがで
き、ワイヤ先端或いは回転体表面の急速な磨耗を抑制し
てワイヤ先端と回転体表面の間に隙間ができることを抑
制でき、その結果シール性能を向上させることができ
る。
【００３８】又、ワイヤとワイヤが粘弾性体によって拘
束されているため、ワイヤが周方向にばらけにくく、ワ
イヤとワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑
制することができ、その結果シール性能を向上させるこ
とができる。
束されているため、ワイヤが周方向にばらけにくく、ワ
イヤとワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑
制することができ、その結果シール性能を向上させるこ
とができる。
【００３９】更に別の形態におけるブラシシールでは、
制動板によってワイヤの束及び前記ワイヤとワイヤの間
に封入されている粘弾性体が所定の面圧にて押さえられ
ている為、粘弾性体によるワイヤとワイヤの拘束力が強
まる為、更にワイヤが周方向にばらけにくくなり、ワイ
ヤとワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑制
することができ、その結果シール性能を更に向上させる
ことができる。
制動板によってワイヤの束及び前記ワイヤとワイヤの間
に封入されている粘弾性体が所定の面圧にて押さえられ
ている為、粘弾性体によるワイヤとワイヤの拘束力が強
まる為、更にワイヤが周方向にばらけにくくなり、ワイ
ヤとワイヤがばらけた隙間からの作動流体の漏れを抑制
することができ、その結果シール性能を更に向上させる
ことができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によると、ワイヤの振動現象を抑
制することによって、ワイヤ先端又は回転体が急速に磨
耗して、ワイヤ先端と回転体表面との間に隙間が生じて
吹き抜け状態が発生することを防止すると共に、ワイヤ
とワイヤが周方向にばらける現象も抑制することによっ
て、長期間に渡って高いシール性能を確保することが可
能なブラシシールを提供することができる。
制することによって、ワイヤ先端又は回転体が急速に磨
耗して、ワイヤ先端と回転体表面との間に隙間が生じて
吹き抜け状態が発生することを防止すると共に、ワイヤ
とワイヤが周方向にばらける現象も抑制することによっ
て、長期間に渡って高いシール性能を確保することが可
能なブラシシールを提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態であるブラシシールを示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明の実施の形態であるブラシシールの正面
図。
図。
【図３】本発明の実施の形態であるブラシシールを示す
断面図。
断面図。
【図４】本発明の実施の形態であるブラシシールの正面
図。
図。
【図５】回転機械に使用されるブラシシールの一例を示
す断面図。
す断面図。
【図６】図５におけるブラシシールの拡大断面図。
【図７】回転機械に使用されるブラシシールの正面図。
１…回転体、３…静止体、６…ワイヤ、７…ワイヤ前
板、８…ワイヤ背板、２１…粘弾性体、３１…制動板、
１０５…ブラシシール。
板、８…ワイヤ背板、２１…粘弾性体、３１…制動板、
１０５…ブラシシール。
Claims (6)
- 【請求項１】 内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径
を有する環状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内
径より大きな径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板
の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備
え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの
束を、前記ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体
に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシール
であって、複数のワイヤを任意の自由度をもって拘束し
たことを特徴とするブラシシール。 - 【請求項２】 内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径
を有する環状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内
径より大きな径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板
の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備
え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの
束を、前記ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体
に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシール
であって、複数のワイヤ間に、粘弾性体又は合成ゴム系
材或いはシリコン系材が封入されていることを特徴とす
るブラシシール。 - 【請求項３】 内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径
を有する環状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内
径より大きな径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板
の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備
え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの
束を、前記ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体
に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシール
であって、ワイヤ長さを少なくとも１０％以上の領域に
おける複数のワイヤ間に粘弾性体又は合成ゴム系材或い
はシリコン系材が封入されていることを特徴とするブラ
シシール。 - 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載のブラシシ
ールにおいて、前記ワイヤ背板の内周縁より外周側のワ
イヤ部分に粘弾性体を封入することを特徴とするブラシ
シール。 - 【請求項５】 請求項２から請求項４のいずれか１項に
記載のブラシシールにおいて、ワイヤ前板の内周側に、
その外周がワイヤ前板の内周縁に隣接し且つその内径が
ワイヤ先端の内径以上である環状の制動板を、イヤの束
のワイヤ前板側に隣接するように設けることを特徴とし
たブラシシール。 - 【請求項６】 内周縁がワイヤ先端の内径より大きな径
を有する環状のワイヤ前板と、内周縁がワイヤ先端の内
径より大きな径を有し且つその内周縁が前記ワイヤ前板
の内周縁より小さな径を有する環状のワイヤ背板とを備
え、各々がワイヤ先端に自由端を有する複数のワイヤの
束を、前記ワイヤ前板と前記ワイヤ背板の間に、回転体
に向かって伸びるように周方向に配設したブラシシール
であって、複数のワイヤ間に、粘弾性体又は合成ゴム系
材或いはシリコン系材が封入されていることブラシシー
ルを、ガスタービンの回転体と静止体との隙間に配置し
たことを特徴とするガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063284A JP3811083B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | ブラシシール及びガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002063284A JP3811083B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | ブラシシール及びガスタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003262279A true JP2003262279A (ja) | 2003-09-19 |
| JP3811083B2 JP3811083B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=29196634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002063284A Expired - Fee Related JP3811083B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | ブラシシール及びガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3811083B2 (ja) |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002063284A patent/JP3811083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3811083B2 (ja) | 2006-08-16 |
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