JP2003501580A - 流体機械および流体機械のロータ用のシール要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転軸線（１５）に沿って延びるロータ（２５）を備えた流体機械（１）に関する。ロータ（２５）は、溝底面（３３）付きロータ軸溝（３１）と、翼根元部（３５）付き動翼（１３）とを有している。翼根元部（３５）はロータ軸溝（３１）に嵌め込まれ、翼根元部（３５）と溝底面（３３）との間に隙間（３７）が形成されている。この隙間（３７）を漏れ止めするために、シール要素（３９）が設けられ、このシール要素（３９）は、少なくとも部分的に翼根元部（３５）で受けられ、この翼根元部（３５）に対して移動できる。本発明はまた、特に流体機械（１）のロータ（２５）用の、第１部分シール要素（５３Ａ）と第２部分シール要素（５３Ｂ）とを有するシール要素（３９）に関する。シール要素（３９）は外力、特に遠心力の作用下で漏れ止め作用を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、回転軸線に沿って延びるロータを備え、このロータが、溝底面付き
ロータ軸溝と、翼根元部付き動翼とを有し、その翼根元部がロータ軸溝に嵌め込
まれ、翼根元部と溝底面との間に隙間が形成されている流体機械に関する。また
本発明は、流体機械のロータ用のシール要素に関する。

【０００２】 流体機械（例えばガスタービン、蒸気タービンあるいは圧縮機）の回転可能な
動翼は、例えば回転円板を有するロータ軸の外周面上にその全周にわたって、種
々の形式で取り付けられている。動翼は通常、羽根と、翼台座と、取付け構造部
を持つ翼根元部とを有している。動翼を取り付けるために、その翼根元部はこの
翼根元部に対して相補的な形で形成されているロータ軸溝（キー溝）に収容され
る。このロータ軸溝はロータ軸の外周面における周溝あるいは軸線方向溝として
作られる。ロータ軸溝は溝底面を有する。動翼の翼根元部をロータ軸溝に嵌め込
むと、構造上、それぞれ互いに隣接するロータ構成要素によって隙間が形成され
る。この隙間は、ロータの回転中、ロータを駆動する高温活動流体あるいは冷却
材の隙間を通しての漏洩流を発生させる。そのような隙間は翼根元部と溝底面と
の間に形成されている。この種の隙間は、円周方向に隣接する２つの動翼の互い
に隣り合う翼台座間と、ロータ軸の外周面とその外周面に半径方向に隣接する翼
台座との間にも生ずる。冷却材（例えば冷却空気）がガスタービンの流路の中に
漏れて流入するような隙間を通しての起こり得る漏洩流を制限するために、有効
な漏れ止め構想が強く求められている。その漏れ止め構想は、発生する温度およ
びかなり大きな遠心力による機械的荷重に耐えねばならない。

【０００３】 ドイツ特許出願公開第１９８１０５６７号明細書において、ガスタービンの動
翼用のシール板が知られている。動翼に導入される冷却空気がガスタービンの流
路の中に漏れて流入すると、特にガスタービンの効率が低下してしまう。そのシ
ール板は、隣接する動翼の翼台座間における隙間に嵌め込まれ、冷却空気の流出
による漏洩流を防止する。追加的な漏れ止めは、隣接する動翼の翼台座間に同様
に組み込まれる種々のシールピンによって得られる。隣接する翼台座間からの冷
却空気の流出に対して所望の漏れ止め作用を得るために、多数のシールピンが必
要である。

【０００４】 米国特許第４０２１１３８号明細書に、回転円板と内部冷却動翼とを備えたガ
スタービンのロータに対する漏れ止め構想が記載されている。その回転円板は、
回転軸線の軸線方向においてその正面から背面まで延びる回転円板軸線方向溝を
有している。動翼はその回転円板軸線方向溝で受けられる翼根元部を有している
。回転円板に、翼根元部の半径方向内側に隣接して、冷却材室が存在している。
この冷却材室は回転円板を軸線方向に正面から背面まで完全に貫通している。動
翼に冷却材通路が設けられている。この冷却材通路は、翼根元部から羽根まで半
径方向に延び、冷却材室に連通している。これによって、動翼を内部冷却するた
めに、冷却材は冷却材室から冷却材通路に到達する。このために冷却材が、回転
円板の正面に設けられた冷却材供給口を介して冷却材室に供給される。冷却材室
から冷却材が漏れることを防止するために、回転円板の正面および背面にそれぞ
れシール板が配置されている。その漏れ止め作用を改善するために、正面側シー
ル板は、その回転円板正面側に、回転円板の円周方向に延びる通路を有している
。この通路は回転円板正面に向いて開いている。その通路は半径方向外側に配置
された外側縁部と、この外側縁部に対向して半径方向内側に配置された内側縁部
とによって画成されている。その外側縁部および内側縁部は回転円板正面に接し
ている。外側縁部は通路の回転円板正面に接する部分が、回転円板正面の垂線に
対して傾斜しているように、形成されている。その傾斜方向は半径方向外側に向
いた成分を有している。通路の中に、円周方向に延びるシール棒が移動可能に嵌
め込まれている。ロータの回転中、シール棒は通路内において遠心力の作用下に
おいて外側縁部に沿って半径方向外側に移動し、回転円板正面に向けて移動し、
そこで、最終的にシール位置を取る。シール位置において、シール棒は回転円板
正面に接触し、この回転円板正面とシール板の回転円板正面側との間に形成され
た隙間を漏れ止めする。このようにして、冷却材が冷却材室あるいは冷却材入口
から隙間を通して流出することが、十分に防止されるようにしている。この方式
は、非常に広いシール板および補助的なシール棒を利用するために、非常に経費
がかかる。更に、動翼における点検作業および修理作業は、これらのシール構成
要素をロータから完全に取り外した後でしかできない。

【０００５】 ヨーロッパ特許出願公開第０７９９９７４号明細書において、タービン機械の
動翼用のシール要素が知られている。そのタービン機械は、半径方向内側に配置
されたロータ円板を備えたロータを有している。ロータ円板の半径方向外側に、
多数の動翼が、ロータ円板の円周方向に分布して各動翼間に隙間を形成した状態
で取り付けられている。ロータを冷却するために、ロータ円板および動翼を通し
て半径方向に延びている冷却通路が設けられている。動翼取付け部位において隙
間から冷却材が流出（漏洩）することを制限するために、翼根元部とロータ円板
との間にシール要素が配置されている。このシール要素は遠心力の作用下におい
て傾動運動をし、これによってそのシール位置に到達する。シール要素が隙間か
ら回転軸線の軸線方向に抜け出ることを防止するために、シール要素は２つの保
持歯を有し、これらの保持歯が、翼根元部の半径方向内側に形成された突起をつ
かんでいる。そのシール要素、特にその保持歯の一方は、少なくとも部分的にロ
ータ円板の正面側において隙間から突出している。

【０００６】 本発明の課題は、ロータとシール要素とを備え、ロータが溝底面付きロータ軸
溝と、翼根元部付き動翼とを有し、その翼根元部がロータ軸溝に嵌め込まれてい
る流体機械を提供することにある。シール要素は、軸線方向漏洩流の特に効果的
な制限を可能にし、発生する熱的負荷および機械的負荷に対してできるだけ耐性
を有するようにしなければならない。更に本発明の課題は、特に流体機械のロー
タ用のシール要素を提供することにある。

【０００７】 本発明によれば、最初に述べた課題は、回転軸線に沿って延びるロータを備え
、このロータが、溝底面付きロータ軸溝と、翼根元部付き動翼とを有し、その翼
根元部がロータ軸溝に嵌め込まれ、翼根元部と溝底面との間に隙間が形成されて
いる流体機械において、隙間を漏れ止めするためにシール要素が設けられ、この
シール要素が、少なくとも部分的に翼根元部で受けられ、シール要素が翼根元部
に対して移動でき、シール要素が遠心力の作用下において溝底面に接触し、これ
によって隙間を漏れ止めすることによって解決される。

【０００８】 本発明は、流体機械（例えばガスタービン、蒸気タービンあるいは圧縮機）の
運転中、ロータが、これに沿って流れる高温活動流体（例えば高温ガス、蒸気あ
るいは加熱された空気）に曝されるという認識から出発している。その高温活動
流体は膨張により動翼において仕事をし、動翼を回転軸線を中心にして回転させ
る。従って、動翼付きロータは、熱的負荷並びに機械的負荷、特に回転により生
ずる遠心力で、極めて大きく負荷される。ロータおよび特に動翼を冷却するため
に、冷却材（例えば冷却空気）が利用される。その冷却材は通常、適当な冷却材
供給路を通してロータに導入される。その場合、翼根元部と溝底面とによって形
成された隙間において、冷却材並びに高温活動流体の漏洩流（いわゆる隙間損失
）が生ずる。この漏洩流は、冷却効率およびロータ軸溝における動翼の機械的据
付け強度（静かな運転およびクリープ限度）に、非常に不利に作用する。

【０００９】 本発明によって、隙間を、起こり得る漏洩流に対して効果的に漏れ止めする新
たな方式が示される。これは、一方では、シール要素が少なくとも部分的に翼根
元部によって受けられ、この翼根元部に対して移動できることによって達成され
る。他方では、流体機械の運転中、即ちロータの回転中に生ずる遠心力が、漏れ
止め目的に的確に利用される。従って、翼根元部は動翼を取り付けるほかに、同
時にシール要素を受けるために使われる。更に上述の実施態様によって、シール
要素は翼根元部において案内されている。隙間はロータの半径方向並びに軸線方
向に延び、隙間の軸線方向広がりが一般に支配的であり、その円周方向の広がり
は半径方向寸法より大きい。隙間の精確な形状は、ロータ軸溝、溝底面および翼
根元部の特別な形成によって決定される。その場合、シール要素はロータのその
都度の形状および制限すべき漏洩流に関する要件に個々に合わされる。

【００１０】 本発明に基づいて、シール要素は隙間を遠心力の作用下において漏れ止めする
。流体機械の運転中、シール要素は回転により半径方向外側に向いた遠心力によ
ってそのシール位置に置かれ、その漏れ止め作用を発揮する。その場合、シール
要素は溝底面に固く押し付けられ、隙間を漏れ止めする。

【００１１】 通常の漏れ止め構想に比べての本発明の利点は隙間の的確な漏れ止めによって
生ずる。これによって、非常にコンパクトな構造にすることができる。従って、
非常に経費がかかる広いシール要素は不要となる。シール要素は漏洩流を効果的
に制限するために必要である場所に局部的に配置される。ロータの回転中、シー
ル要素はそのシール位置に達し、その漏れ止め作用を発揮する。この場合、シー
ル要素は溝底面に接触し、溝底面に固く押し付けられる。更に、シール要素が少
なくとも部分的に翼根元部で受けられていることによって、隙間は漏れ止めされ
る。このようにして、例えば、高温活動流体（例えばガスタービンにおける高温
ガス）が隙間に流入することが有効に防止される。これは、ロータの材料（特に
翼根元部の材料）を、高温から、および高温活動流体の考え得る酸化作用および
腐食作用から保護する。隙間における活動流体及び／又は冷却材の漏洩をシール
要素によって阻止することによって、動翼取付け部位に温度勾配が生ずることが
避けられる。これによって、互いに隣接するロータ構成要素の熱応力が減少する
。その熱応力は、温度差がある場合、熱膨張が妨げられることにより生ずる。従
って、動翼の翼根元部と、動翼を受け固定するロータ軸溝とは、かなり小さな公
差で製造できる。その小さな公差は、動翼の機械的な据付け強度およびロータの
静かな運転に有利に作用する。

【００１２】 特に、ロータ軸溝に動翼を取り付けるために用いられた嵌め合いは僅かな遊び
を有している、それに応じて、この嵌め合いを通して起こり得る漏洩流も減少さ
れる。シール要素が少なくとも部分的に翼根元部で受けられているので、一方で
はシール要素は確実に保持され、ロータからの脱落から保護され、他方では活動
流体による直接的な作用から保護される。その場合、シール要素は必ずしも動翼
、特に翼根元部に固く連結される必要がない。これにより、例えば動翼を交換す
るような動翼の組立あるいは修理作業が、大きな手間をかけずにできる、シール
要素は動翼の影響をほとんど受けず、従って何度も利用できる。

【００１３】 好適には、ロータは回転円板を有し、この回転円板が溝底面付きロータ軸溝を
有し、このロータ軸溝が、回転軸線に垂直な平面に対して傾斜している横軸線に
沿って延びている。これによって、ロータ軸溝への動翼の取付けは、ロータの回
転中、動翼が流れ力と遠心力と翼振動とによって受ける翼の荷重を、極めて確実
に受け、発生する力を回転円板に伝達し、最終的にロータ全体に伝達するように
行われる。動翼の取付けは例えば軸線方向溝によって行える。その場合、各動翼
は個々に、そのために設けられたほぼ軸線方向に延びる固有の回転円板溝の中に
嵌め込み固定される。例えば軸流圧縮機における動翼のように受ける荷重が小さ
い場合、その動翼は、単純に例えば横断面ダブテール形翼根元部あるいはラバル
(Laval)形翼根元部で取り付けることができる。蒸気タービンの最終段における
動翼は長く、それに応じて大きな遠心力が生ずる。このような長い動翼に対して
は、いわゆる差込み形翼根元部のほかに、横断面クリスマスツリー形翼根元部も
問題となる。この横断面クリスマスツリー形翼根元部よる取付け方式は、特に、
ガスタービンにおいて熱的に大きく負荷される動翼に対しても利用される。その
場合、ロータ軸溝は横軸線に沿って回転円板全体にわたって完全に延びる。溝底
面と翼根元部との間の隙間は、半径方向に向いて開き、横軸線に沿って延びてい
る。

【００１４】 好適には、シール要素は翼根元部にある凹所（特に溝）の中に配置されている
。シール要素の脱落防止及び／又はロータの定常運転中あるいは過渡的荷重時に
おける遠心力の作用下でのシール要素の抜け止めは、シール要素が翼根元部にあ
る適当な凹所に配置されている、ことによって達成される。更にその凹所によっ
て、翼根元部に反作用面が形成され、この反作用面は目的に適して凹所の部分面
として形成されている。凹所が溝である場合、その反作用面は例えば溝底に形成
される。反作用面は翼根元部において半径方向外側に配置され、半径方向に沿っ
てロータ軸溝の溝底面に対向位置している。

【００１５】 シール要素を凹所に嵌め込む際にできるだけ良好な漏れ止め作用を得るために
、その反作用面は相応して良好に小さな表面荒さに作られている。凹所（特に溝
）を例えばフライス加工あるいは旋盤加工による翼根元部の材料切削加工によっ
て製造した後、その溝底を研磨加工して、所望の荒さの反作用面が作られる。

【００１６】 好適には、翼根元部は第１翼根元部縁と、回転軸線の軸線方向において第１翼
根元部縁に対向位置する第２翼根元部縁と、軸線方向において第１翼根元部縁と
第２翼根元部縁との間に配置された翼根元部中央部位とを有し、シール要素が第
１翼根元部縁及び／又は第２翼根元部縁及び／又は翼根元部中央部位の範囲に相
対的に配置されている。この場合、活動流体、例えばガスタービンの高温ガスの
流れ方向に関して、例えば第１翼根元部縁が上流側に、第２翼根元部縁が下流側
に配置されている。この幾何学的区分けにより、構造的事情および隙間での得る
べき漏れ止め作用に関する要件に応じて、シール要素を形成し、および翼根元部
の種々の部分部位に１つあるいは複数のシール要素を配置することができる。

【００１７】 上流側の第１翼根元部縁の範囲に配置されたシール要素は、まず第１に、隙間
への非常に高温の活動流体の流入を制限し、これによってロータの損傷を防止す
る。下流側の第２翼根元部縁の範囲に配置されたシール要素は、主に、隙間内に
所定の圧力で存在する冷却材（例えば冷却空気）が軸線方向に溝底面に沿って流
路の中に流出することを制限するために使われる。活動流体は流れ方向に膨張す
るので、この活動流体の圧力は流れ方向に連続して低下する。従って、隙間内に
或る圧力状態で存在する冷却材は、隙間から低い周囲圧の方向に流出し、即ち下
流側の第２翼根元部縁において流出する。その理由から、第２翼根元部縁の範囲
にシール要素を設けることが有利である。翼根元部中央部位は翼根元部の別の部
分部位を形成している。従って、第１及び第２翼根元部縁と共に、翼根元部の種
々の部分部位にシール要素を配置する種々の方式が得られる。内部冷却系統を有
する動翼の場合、冷却材（例えば冷却空気）は翼根元部中央部位に配置された適
当な冷却材供給路を通して動翼に導入される。その内部冷却系統付きの動翼の場
合、好適には、シール要素は第１又は第２翼根元部縁の範囲に配置される。その
ような内部冷却系統を持たない動翼の場合、翼根元部中央部位の範囲にも全く同
様にシール要素を配置することができる。

【００１８】 好適には複数のシール要素が設けられている。構造的事情および達成すべき漏
れ止め作用の要件に応じて、シール要素の数および配置が決定され、多数のシー
ル要素を組み合わせて採用することもできる。従って、本発明に基づく漏れ止め
構想は具体的な責務への適合について非常に大きな柔軟性を有する。例えば、第
１翼根元部縁の範囲におけるシール要素と第２翼根元部縁の範囲におけるシール
要素とを組み合わせることによって、隙間は両側が漏れ止めされ、これによって
、隙間への活動流体の流入並びに隙間から流体機械の流路への冷却材の流出に対
して、大きな安全性が生ずる。流路への冷却材の漏洩は、特に流体機械の効率を
低下させる。これに関しても、シール要素の多重配置は非常に有利である。

【００１９】 好適には、シール要素は回転軸線に垂直な平面内を延びている。隙間はロータ
の半径方向への広がり、軸線方向への広がりおよび円周方向への広がりを有して
いる。従って、回転軸線に垂直な平面内を延びるシール要素は、起こり得る軸線
方向漏洩流を高い効率で防止するために、特に良く適している。即ち例えば、上
流側に向いた軸線方向漏洩流、例えば溝底面に沿って伝搬するガスタービンの流
路からの高温ガスが、シール要素によって有効に阻止される。この場合、その漏
洩流は隙間内におけるシール要素の形をした障害物によって減速され、最終的に
シール要素の漏洩流側で止まる（単純な絞り）。シール要素の反漏洩流側および
それに軸線方向に続く隙間部分は、この単純なシール要素によって、漏洩媒体、
例えば高温活動流体あるいは冷却材による作用から保護される。回転軸線に垂直
な平面内を延びる唯一のシール要素によるこの単純な方式は、同様に回転軸線に
垂直な平面内を延び先のシール要素に対して軸線方向に間隔を隔てられたもう１
つあるいは複数のシール要素と組み合わせることによって、大きく改善される。
シール要素をこのように多重配置することによって、隙間内における起こり得る
漏洩流はかなり減少される。

【００２０】 好適には、シール要素は半径方向に移動できる。これによって、シール要素が
遠心力の作用下において、ロータの回転軸線から半径方向に遠ざけられるように
できる。これは隙間における著しく改善された漏れ止め作用を得るために的確に
利用される。シール要素は、遠心力の作用下において、翼根元部の凹所、特に溝
の部分面として形成され半径方向外側に位置する反作用面に接触する。シール要
素は反作用面に固く押し付けられる。遠心力、反力およびその反作用面における
分力を有利に利用することによって、シール要素が同時に溝底面に接触し、溝底
面に固く押し付けられることが達成される。シール要素の十分な半径方向移動性
は、翼根元部における凹所（特に溝）およびシール要素の適当な設定によって保
証される。

【００２１】 またこれによって、高温運転時における酸化作用あるいは腐食作用によりシー
ル要素が焼きつく恐れはなく、点検目的のためにあるいは動翼が損傷した際、補
助的な工具を利用することなしに、シール要素を問題なしに凹所から取り外すこ
とができ、場合によっては交換できる、という利点が得られる。更に、翼根元部
における凹所（特に溝）に係合するシール要素の或る公差は、それによって熱膨
張が許容され、従ってシール要素とそれに隣接する溝底面と翼根元部との間に熱
的に惹き起こされる応力が避けられるので、非常に有益である。

【００２２】 好適には、シール要素は、互いに相対移動できる第１部分シール要素と第２部
分シール要素とを有している。その部分シール要素は、隙間における異なって漏
れ止めすべき部位に対して、特に溝底面の異なった部位に対して、特別に部分的
な漏れ止め機能を負うように形成されている。部分シール要素はその対配置によ
って補い合って１つのシール要素を形成し、その対配置の部分シール要素の漏れ
止め作用は、個々の部分シール要素の漏れ止め作用よりも大きい。隙間のそれぞ
れ漏れ止めすべき部位に特別に合わせて部分シール要素を形成することによって
、対配置の部分シール要素の漏れ止め作用は、例えば単一のシール要素で実現さ
れるよりも大きくできる。従って、部分シール要素の相対移動性によって、部分
シール要素からなる特に柔軟で効果的な漏れ止め装置が提供される。その場合、
部分シール要素相互の相対的並進運動並びに回転運動が用いられる。部分シール
要素が例えば回転軸線に垂直な平面内を延びている限り、相対運動はほぼその平
面内に限定される。部分シール要素の相対移動性によって、ロータの熱的負荷及
び／又は機械的負荷に関係して、および漏れ止めすべき隙間の特殊な形状に関係
して、漏れ止め装置をうまく整合させて形成することができる。部分シール要素
から成る整合した漏れ止め装置は、例えば遠心力のような外力並びに法線力およ
び支持力（反力）の作用下においていわば自動的に調整され、その漏れ止め作用
を発揮するように、形成され支持されている。更に、熱的あるいは機械的に発生
される応力は、移動可能な対配置の部分シール要素によって、通常の漏れ止め構
想の場合よりも、かなり良好に相殺される。

【００２３】 好適には、第１部分シール要素に第１回転軸線を有する第１回転部位が、第２
部分シール要素に第２回転軸線を有する第２回転部位がそれぞれ付設されている
。

【００２４】 従って、各部分シール要素は、好適には、それぞれの回転軸線を中心にして回
転可能に支持されるように形成されている。シール要素がロータの回転軸線に垂
直な平面内を延びている場合、部分シール要素の回転はこの平面内に限定される
。これによって、各部分シール要素が回転によって良好なシール位置に置かれる
ので、隙間の漏れ止め作用が改善される。このようにして、各部分シール要素に
対して、独立して、改善された漏れ止め作用が得られる。その部分シール要素の
回転軸線は、適当な接触面（例えば回転部位に隣接する反作用面）と回転部位と
の接触点（接触軸線）として形成されている。その反作用面は翼根元部にある凹
所（特に溝）の部分面として形成されていると有利である。第１回転軸線及び第
２回転軸線は互いに異なっているか一致している。後者の場合、第１部分シール
要素および第２部分シール要素は共通の回転軸線を有する。

【００２５】 好適には、第１部分シール要素の質量重心は第１回転軸線に対して相対的に、
第２部分シール要素の質量重心は第２回転軸線に対して相対的に、遠心力の作用
下において生ずる回転モーメントが逆向きにされるように、配置されている。部
分シール要素は、発生される逆向きの回転モーメントによって、それぞれの回転
軸線を中心として逆向きに回転される。両部分シール要素に対して、遠心力は同
じように半径方向外側に作用し、それぞれの質量重心に作用する。一方の部分シ
ール要素の質量重心からその回転軸線への垂直接続ベクトルは、遠心力ベクトル
と一緒に、例えば右回転系を形成する。この場合、他方の部分シール要素の質量
重心からその回転軸線への垂直接続ベクトルは、遠心力ベクトルと一緒に、例え
ば左回転系を形成するので、発生する回転モーメントは逆向きにされる。これは
、質量分布、特にそれぞれの質量重心の位置についての部分シール要素の構造的
な形成、並びに回転軸線に関する部分シール要素の支持によって保証される。

【００２６】 好適には、第１部分シール要素および第２部分シール要素は同じ形状をしてい
る。これによって、部分シール要素は回転あるいは裏返しあるいはその複合対称
操作によって相互に転用される。これは、特に第１部分シール要素および第２シ
ール要素が構造的に同じに形成されている場合、製造技術上特に有利な方式であ
る。その場合、例えばワークから旋盤加工あるいはフライス加工によって、ある
いは適当な鋳型による鋳造品として製造される一種類の部分シール要素を作るだ
けで済む。第１部分シール要素およびそれと同一形状の第２部分シール要素は、
互いに対を成して簡単に、１つのシール要素を形成するように配置され、これは
コスト的に非常に有利である。

【００２７】 有利な実施態様において第１部分シール要素と第２部分シール要素とが円周方
向において互いに重なり合っていることによって、隙間における漏れ止め作用が
一層向上される。円周方向において重なり合っていることによって、起こり得る
軸線方向漏洩流は有効に防止される。第１部分シール要素および第２部分シール
要素はそれぞれ、溝底面に接する溝底シール縁並びに半径方向に沿って溝底シー
ル縁に対向位置する回転縁を有し、その回転縁は回転部位を包囲している。ロー
タの回転中、即ち遠心力の作用下において、第１部分シール要素の溝底シール縁
および第２部分シール要素の溝底シール縁はそれぞれ溝底面に接触し、隙間を漏
れ止めする。部分シール要素から成る漏れ止め装置は、部分シール要素の円周方
向における重なり合いによって隙間の特に軸線方向における漏れ止めが達成され
、部分シール要素がその漏れ止め作用を有利に補い合うように、形成されている
。

【００２８】 好適には、第１部分シール要素および第２部分シール要素は軸線方向に互いに
隣接して配置されている。その場合、両部分シール要素はまた互いに接し、これ
によって両部分シール要素から相互に機械的に安定した漏れ止め装置が生ずる。
これによって、ロータの回転中にそれぞれのシール位置に精確に到達するための
部分シール要素の相互接触滑りが助長される。両部分シール要素から成る漏れ止
め装置は、例えば遠心力のような外力並びに法線力および支持力の作用下におい
て、隙間における望ましい漏れ止め作用を得るために、自動的に調整されるよう
に形成されている。この場合、両部分シール要素を、１つのシール要素を形成す
るように対配置することによって、隙間において特に溝底面への特に良好なかみ
合い結合が実現される。

【００２９】 好適には、シール要素は、耐熱材料、特にニッケル基合金あるいはコバルト基
合金で作られている。これらの合金は更に十分な弾性変形特性を有している。シ
ール要素の材料はロータの材料に合わせて選定され、これによって汚れあるいは
拡散損傷が十分に防止される。更に、シール要素付きロータの一様な熱膨張ある
いは収縮が保証される。

【００３０】 好適には、流体機械はガスタービンである。

【００３１】 流体機械のロータ用のシール要素に関する課題は、互いに相対移動できる第１
部分シール要素と第２部分シール要素とを有する特に流体機械のロータ用のシー
ル要素において、第１部分シール要素に第１回転軸線を有する第１回転部位が、
第２部分シール要素に第２回転軸線を有する第２回転部位がそれぞれ付設され、
第１部分シール要素の質量重心が第１回転軸線に対して相対的に、第２部分シー
ル要素の質量重心が第２回転軸線に対して相対的に、遠心力の作用下において生
ずる回転モーメントが逆向きにされるように、配置されていることによって解決
される。その場合、両部分シール要素への力作用は例えば回転装置において遠心
力によってひき起こされる。このシール要素は、回転軸線に沿って延びるロータ
を備え、このロータが、溝底面付きロータ軸溝と、翼根元部付き動翼とを有し、
その翼根元部がロータ軸溝に嵌め込まれ、翼根元部と溝底面との間に隙間が形成
されている流体機械、例えばガスタービン、蒸気タービンあるいは圧縮機におい
て、その隙間を漏れ止めするために特に適している。その隙間は、例えば活動流
体あるいは冷却材の起こり得る漏洩流に対して漏れ止めされる。しかしこのシー
ル要素は、流体流、特に漏洩流を漏れ止めしなければならない別の回転装置にも
利用できる。このシール要素の用途は、例えば駆動媒体あるいは潤滑媒体を備え
た油圧装置及び／又は空気圧装置を有する例えば動力機械あるいは駆動機械のロ
ータあるいはランナ、並びに駆動機を備えた内燃機関あるいは航空機にある。

【００３２】 好適には、第１部分シール要素および第２部分シール要素は同じ形状を有して
いる。回転あるいは裏返しあるいはそれらの組合せのような対称操作によって、
第１部分シール要素および第２部分シール要素は相互に転用される。特に有利な
形態は、第１部分シール要素および第２部分シール要素が構造的に見て同じ構造
部品であることにある。これによって、例えば鋳型による鋳造品として、あるい
は旋盤加工あるいはフライス加工で作られる一種類の構造部品を製造するだけで
済まされる。

【００３３】 以下において図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。各図にお
いて同一部分には同一符号が付されている

【００３４】 図１にはガスタービン１が半断面図で示されている。ガスタービン１は燃焼用
空気に対する圧縮機３と、液体燃料あるいは気体燃料用のバーナ７を備えた燃焼
室５と、圧縮機３および発電機（図示せず）を駆動するためのタービン９とを有
している。このタービン９には、ガスタービン１の回転軸線１５に沿って、複数
の固定されている静翼１１および回転可能な動翼１３が配置されている。その静
翼１１および動翼１３はそれぞれ半径方向に厚みを有する輪（図示せず）に取り
付けられている。ガスタービン１の回転軸線１５に沿って連続する一対の静翼１
１の輪（静翼列）と動翼１３の輪（動翼列）は、タービン段と呼ばれる。各静翼
１１は、これをタービン内部車室１９に固定するための翼台座１７を有している
。この翼台座１７はタービン９における壁要素ともなっている。翼台座１７は、
タービン９の運転中に高温活動流体Ａが貫流する流路２１の外側境界部を形成し
ている。動翼１３は、ガスタービン１の回転軸線１５に沿って配置されたタービ
ンロータ２３上に、その翼台座１７を介して取り付けられている。そのタービン
ロータ２３は例えば、動翼１３を受ける複数の回転円板（図１に図示せず）から
構成されている。これらの回転円板はタイロッド（図示せず）によって互いに結
合され、ハース(Hirth)形セレーションによって、熱膨張許容差をもって、回転
軸線１５に心合わせされている。タービンロータ２３は動翼１３と共に、流体機
械１（特にガスタービン１）のロータ２５を形成している。ガスタービンの運転
中、空気Ｌが大気から吸い込まれる。この空気Ｌは圧縮機３において圧縮され、
これによって同時に予め加熱される。この空気Ｌは燃焼室５内において液体燃料
あるいは気体燃料と一緒にされ、燃焼され、これによって高温活動流体Ａが発生
される。その空気Ｌの一部が圧縮機３の適当な抽出個所２７から取り出され、こ
の抽出空気Ｌはタービン段を冷却するための冷却空気Ｋとして使われる。例えば
第１タービン段は、約７５０〜１２００℃のタービン入口温度で運転される。タ
ービン９において、高温活動流体Ａ（以下高温ガスＡと呼ぶ）の膨張及び冷却が
行なわれる。その高温ガスＡはタービン段を通って流れ、ロータ２５を回転させ
る。動翼１３を内部冷却するために、冷却空気Ｋが、タービンロータ２３を貫通
して、適当な供給路（図示せず）を通して動翼１３に導かれる。その冷却空気Ｋ
はまず、圧縮機３の抽出個所２７から回転軸線１５に沿ってタービンロータ２３
において上流に流れ、続いて半径方向外側にロータ２５を通って導かれ、最終的
に動翼１３にこれを冷却するために到達する。動翼１３のこのような内部冷却系
統は、特に熱的に大きく負荷されるロータ２５において、効果的に動翼を冷却す
るために採用される。

【００３５】 図２には、ロータ２５の回転円板２９の一部が斜視図で示されている。回転円
板２９はロータ２５の回転軸線１５に沿って心合わせされている。回転円板２９
はガスタービン１の動翼１３を固定するためのロータ軸溝（キー溝）３１を有し
ている。このロータ軸溝３１は、回転軸線１５に垂直な平面に対して傾斜した横
軸線４１に沿って延びている。その横軸線４１は回転軸線１５と０°とは異なっ
た角度を成している。しかし横軸線４１は回転軸線１５に対して平行であっても
よい。ロータ軸溝３１はその溝底に溝底面３３を有し、この溝底面３３は横軸線
４１に沿って延びている。ロータ軸溝３１は回転円板の軸線方向溝、特に横断面
クリスマスツリー状軸線方向溝として形成されている。このようにして動翼１３
を確実に固定することができ、その場合、流体機械１の運転中、流れ力、遠心力
および翼振動により翼にかかる荷重は、極めて確実に受けられ、発生する力の回
転円板２９および最終的にロータ２５全体への良好な伝達が保障される。

【００３６】 図３には、ロータ２５の一部が斜視図で示されている。ロータ２５は回転円板
２９および動翼１３を有している。回転円板２９は溝底面３３付きのロータ軸溝
３１を有している。動翼１３は半径方向外側に向かって延びる翼長手軸線４３に
沿って延びている。動翼１３はその長手軸線４３に沿って続く翼根元部３５と、
この翼根元部に隣接する翼台座１７と、この翼台座１７に隣接し一部しか示され
ていない羽根（翼形部）６５とを有している。動翼１３はその翼根元部３５がロ
ータ軸溝３１の中に、その嵌め込み方向４１に沿って嵌め込まれている。翼根元
部３５と溝底面３３との間に、嵌め込み方向４１に沿って延びる隙間３７が形成
されている。羽根６５に沿って流れる高温ガスＡは、回転円板２９に回転モーメ
ントを発生させる。ロータ２５の運転温度が高い場合、動翼１３の羽根６５は内
部冷却系統を必要とする。その供給路６３は羽根６５内において動翼１３の長手
軸線４３に沿って延びている。供給路６３は内部冷却系統（図示せず）の一部を
成している。その場合、冷却材Ｋ（例えば冷却空気Ｋ）が、回転円板２９を貫通
する図示されていない通路を通って動翼１３の翼根元部３５の中に導かれ、そこ
からの供給路６３を介して羽根６５に導かれる。冷却材Ｋ（特に冷却空気Ｋ）が
隙間３７から流出することを防止するため、並びに高温ガスＡが隙間３７に流入
することを防止するために、隙間３７は漏れ止めされている（図４参照）。

【００３７】 図４には、シール要素３９付き漏れ止め装置が、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に
沿った断面図に相応した断面図で示されている。シール要素３９は隙間３７を漏
れ止めするために設けられている。シール要素３９は回転軸線１５に対して垂直
な平面内を延び、翼根元部３５にある凹所（特に溝）４５の中に配置され、部分
的に翼根元部３５で受けられている。シール要素３９は、互いに相対移動できる
第１部分シール要素５３Ａと第２部分シール要素５３Ｂとを有している。この第
１部分シール要素５３Ａおよび第２部分シール要素５３Ｂは、互いに円周方向に
おいて重なり合い、回転軸線１５に沿って互いに隣接して配置されている。第１
部分シール要素５３Ａに第１回転軸線５７Ａを有する第１回転部位５５Ａが、第
２部分シール要素５３Ｂに第２回転軸線５７Ｂを有する第２回転部位５５Ｂがそ
れぞれ付設されている。この場合、各回転軸線５７Ａ、５７Ｂは、それぞれの回
転部位５５Ａ、５５Ｂの接触点（支持軸線）によって、翼長手軸線４３に沿って
半径方向外側に回転部位５５Ａ、５５Ｂに隣接する凹所４５の底に固定されてい
る。回転軸線５７Ａ、５７Ｂは異なった軸線であり、回転軸線１５に対してほぼ
平行に延びている。これによって、部分シール要素５３Ａ、５３Ｂはそれぞれの
回転軸線５７Ａ、５７Ｂを中心にして回転できる。部分シール要素５３Ａ、５３
Ｂはその形状および配置によって回転運動並びに並進運動ができ、あるいは回転
運動と並進運動との複合運動ができる。ロータ２５の運転中、シール要素３９は
遠心力の作用下において隙間３７を漏れ止めする。各部分シール要素５３Ａ、５
３Ｂは、翼長手軸線４３に沿って半径方向外側に向いた遠心力により、そのシー
ル位置に置かれ、漏れ止め作用を発揮する。その場合、各部分シール要素５３Ａ
、５３Ｂは溝底面３３に固く押し付けられ、隙間３７を漏れ止めする。部分シー
ル要素５３Ａ、５３Ｂと溝底面３３とのかみ合い接触が形成されるまで、各部分
シール要素５３Ａ、５３Ｂが遠心力の作用下においてそれぞれの回転軸線５７Ａ
、５７Ｂを中心として回転されることによって、漏れ止め作用が得られる。両部
分シール要素５３Ａ、５３Ｂの相対移動によって、隙間３７の形状に合わされた
漏れ止め装置が生ずる。この漏れ止め装置は、ロータ２５の熱的及び／又は機械
的な荷重および漏れ止めすべき隙間３７の構造的形状に関係して作られている。
相対移動できる両部分シール要素５３Ａ、５３Ｂから成る漏れ止め装置は、例え
ば遠心力のような外力並びに法線力及び／又は支持力（反力）の作用下において
いわば自動的に調整され、そのシール位置を取るように形成されている。両部分
シール要素５３Ａ、５３Ｂは、遠心力の作用下において第１部分シール要素５３
Ａにかかる回転モーメントが第２部分シール要素５３Ｂにかかる回転モーメント
と逆向きにされるように形成され、凹所４５内に支持されている。これによって
、両部分シール要素５３Ａ、５３Ｂは、それらのシール位置に到達するまで、互
いに逆向きに回転する。両部分シール要素５３Ａ、５３Ｂはこの逆向き回転によ
って互いにはさみのように動き、これによってシール位置において、シール要素
３９の特に確実な保持が保証される。一対の部分シール要素５３Ａ、５３Ｂを含
むシール要素３９は、翼長手軸線４３の方向に向いた遠心力に抗して、溝底面３
３において隙間３７を漏れ止めする。従ってシール要素３９によって、隙間３７
の特に有利で効果的な漏れ止めが達成される。更に、１つのシール要素３９の形
に可動的に対配置された部分シール要素５３Ａ、５３Ｂによって、熱的あるいは
機械的にひき起こされる応力が、通常のパッキンよりも、良好に相殺される。

【００３８】 図４に示されたシール要素３９の有利な実施例が図５に示されている。図５に
は、第１部分シール要素５３Ａと第２部分シール要素５３Ｂとを備えたシール要
素３９が斜視図で示されている。この場合、第１部分シール要素５３Ａの質量重
心５９Ａが第１回転軸線５７Ａに対して、第２部分シール要素５３Ｂの質量重心
５９Ｂが第２回転軸線５７Ｂに対してそれぞれ、翼長手軸線４３に沿って半径方
向外側に向いた遠心力の作用下で生ずる回転モーメント６１Ａ、６１Ｂが逆向き
にされるように、配置されている。第１部分シール要素５３Ａおよび第２部分シ
ール要素５３Ｂは同じ形状をしており、これは製造技術上において特に有利であ
る。

【００３９】 図６には、図５における第１部分シール要素５３Ａおよび第２部分シール要素
５３Ｂが回転軸線に対して垂直に、即ち翼長手軸線４３と逆向きに見た平面図で
示されている。第１部分シール要素５３Ａの質量重心５９Ａは、回転軸線１５に
関して、円周方向６７において、第２部分シール要素５３Ｂの質量重心５９Ｂに
対向して位置している。これは部分シール要素５３Ａ、５３Ｂに付設された回転
軸線５７Ａ、５７Ｂにも当てはまるので、遠心力の作用下で両部分シール要素５
３Ａ、５３Ｂに生ずる回転モーメントは逆向きにされる。両部分シール要素５３
Ａ、５３Ｂは例えば円周方向６７に沿って相対移動できる。これによって、シー
ル要素３９の組立状態（図４参照）において、遠心力の作用下で、隙間３７は有
効に漏れ止めされる。その場合、部分シール要素５３Ａ、５３Ｂは限られた相対
的な並進運動および回転運動の実施後にそれぞれのシール位置に到達する。そし
て、部分シール要素５３Ａ、５３Ｂは漏れ止め作用を補い合い、これによって、
特に回転軸線１５に沿った漏洩流が非常に効果的に制限される。このシール要素
３９を流体機械１（例えばガスタービン１）のロータ２５に対して採用する場合
、シール要素３９の材料として、十分な弾性変形特性をも有する耐熱材料を選定
する。この材料として例えば、ニッケル基合金あるいはコバルト基合金が利用さ
れる。

【００４０】 部分シール要素５３Ａ、５３Ｂを対配置したシール要素３９は、種々の方式で
漏れ止めするために採用できる。このことを明瞭に示すために、図７には、シー
ル要素３９Ａとシール要素３９Ｂとを備えた内部冷却形動翼１３が一部断面側面
図で示されている。動翼１３はその翼根元部３５が回転円板２９のロータ軸溝３
１に嵌め込まれている。翼根元部３５は第１翼根元部縁４７と、回転軸線１５の
方向において第１翼根元部縁４７に対向位置する第２翼根元部縁５１とを有して
いる。軸線方向において第１翼根元部縁４７と第２翼根元部縁５１との間に、翼
根元部中央部位４９が配置されている。高温ガスＡの流れ方向に関して、第１翼
根元部縁４７は上流側に、第２翼根元部縁５１は下流側に配置されている。回転
円板２９並びに翼根元部中央部位４９にそれぞれ冷却材貫流路６３が設けられて
いる。この冷却材貫流路６３は翼長手軸線４３に沿って延び、隙間３７に連通し
ている。冷却材貫流路６３は、動翼１３に対する内部冷却系統（図７に図示せず
）の一部を成している。動翼１３を内部冷却するために、冷却材Ｋ（例えば冷却
空気）は、冷却材貫流路６３を通って流れ、内部冷却系統によって、動翼１３の
翼台座１７およびそれに半径方向に続く羽根６５を通って導かれる。隙間３７を
冷却材Ｋの漏洩に対して漏れ止めするために、第１シール要素３９Ａが第１翼根
元部縁４７の範囲に、第２シール要素３９Ｂが第２翼根元部縁５１の範囲に配置
されている。シール要素３９Ａ、３９Ｂはそれぞれ翼根元部にある凹所（特に溝
）４５の中に配置されている。その場合、シール要素３９Ａ、３９Ｂは翼根元部
３５で部分的に受けられている。

【００４１】 分かり易くするために図７には示されていないが、図４〜図６で述べたように
、シール要素３９Ａ、３９Ｂはそれぞれ対配置の２つの部分シール要素５３Ａ、
５３Ｂから成る漏れ止め装置として形成されている（図５参照）。ロータ２５の
回転中、即ち翼長手軸線４３に沿って半径方向外側に向いた遠心力の作用下にお
いて、部分シール要素５３Ａ、５３Ｂは溝底面３３に接触し、隙間３７を漏れ止
めする。その場合、シール要素３９Ａは第１翼根元部縁４７における隙間を漏れ
止めし、シール要素３９Ｂはその下流側に配置された第２翼根元部縁５１におけ
る隙間を漏れ止めする。この形態は、高温ガスＡの隙間３７への流入に対して並
びに隙間３７からロータ２５の流路２１（図１参照）への冷却材Ｋの流出に対し
て、大きな抑止作用を提供する。なお、流路２１への冷却材の漏洩は、特に効率
を低下させる。

【００４２】 図８には、シール要素３９Ａおよび別のシール要素３９Bが図７と異なって配
置されている内部冷却系統なしの動翼１３が一部断面側面図で示されている。そ
の場合、シール要素３９Ａは第１翼根元部縁４７の範囲に、シール要素３９Ｂは
翼根元部中央部位４９の範囲に配置されている。シール要素３９Ａの配置は、ま
ず第１に、隙間３７への高温ガスＡの流入を制限し、これによってロータ２５の
損傷を防止する。シール要素３９Ａとシール要素３９Ｂとを組み合わせることに
よって、それに応じた大きな漏れ止め作用が得られる。この漏れ止め構想は具体
的な責務への適合について非常に大きな柔軟性を提供する。その場合、シール要
素３９Ａ、３９Ｂの多重配置が特に有利である。

【００４３】 回転円板２９のほぼ軸線方向に延びるロータ軸溝（軸線方向溝）３１に動翼１
３を固定する方式のほかに、他の動翼取付け方式も知られている。異なった動翼
取付け方式における図示したシール要素３９の利用は図９および図１０に示され
ている。

【００４４】 図９には、ロータ軸溝３１に動翼１３が取り付けられたロータ２５の一部が断
面図で示されている。このロータ軸溝３１はロータ軸２３に周溝３１として形成
されている。この周溝３１は翼根元部３５を収容する横断面Ｔ形溝として形成さ
れている。この動翼取付け方式は、遠心力および曲げモーメントの小さな短い動
翼１３を取り付けるために特に採用される。翼根元部３５にある凹所（特に溝）
４５の中に、シール要素３９が設けられている。このシール要素３９はロータ軸
２３の円周方向に延び、隙間３７を漏れ止めする。この場合、シール要素３９は
遠心力の作用下において隙間を漏れ止めし、例えば図５において述べたように、
円周方向に重なり合い相対移動できる部分シール要素５３Ａ、５３Ｂ（図９には
図示せず）から構成される。回転軸線１５を中心としたロータ軸２３の回転中、
シール要素３９は、遠心力の作用下において、溝底面３３に固く押し付けられる
。これによって、隙間３７が漏れ止めされる。

【００４５】 図１０には、図９と異なった動翼取付け方式のロータ２５の一部が断面図で示
されている。この場合、周溝３１はいわゆる横断面クリスマスツリー状溝によっ
て形成されている。動翼１３の翼根元部３５はそれに応じて横断面クリスマスツ
リー状翼根元部として形成され、この翼根元部３５は周溝３１特に横断面クリス
マスツリー状溝に係合される。このような動翼１３の取付け方式によって、回転
軸線１５を中心としたロータ２５の回転中、ロータ軸２５への非常に効果的な力
伝達および確実な動翼保持が達成される。図９と同様に、翼根元部３５に凹所４
５が設けられ、この凹所４５内にシール要素３９が配置されている。そのシール
要素３９は、翼根元部３５と溝底面３３との間に形成された隙間３７を漏れ止め
するために使われる。

【００４６】 シール要素３９ないし相対移動できる一対の部分シール要素５３Ａ、５３Ｂに
よって隙間３７を漏れ止めする上述の漏れ止め構想は、いずれの場合も、動翼１
３が周溝３１に取り付けられているロータ２５にも非常に柔軟に転用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧縮機と燃焼室とタービンとを備えたガスタービンの半断面図。

【図２】 ロータの回転円板の一部斜視図。

【図３】 動翼が嵌め込まれた回転円板の一部斜視図。

【図４】 シール要素付き漏れ止め装置の図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図に相
応した断面図。

【図５】 第１部分シール要素と第２部分シール要素とを備えたシール要素の斜視図。

【図６】 第１部分シール要素および第２部分シール要素の平面図。

【図７】 内部冷却系統とシール要素とを備えた動翼の一部断面側面図。

【図８】 シール要素が図７と異なって配置された内部冷却系統なしの動翼の一部断面側
面図。

【図９】 動翼が嵌め込まれた周溝を備えたロータの一部断面図。

【図１０】 図９と異なった動翼取付け方式のロータの一部断面図。

【符号の説明】 １ 流体機械（ガスタービン） １３ 動翼 １５ 回転軸線 １７ 翼台座 ２５ ロータ ３１ ロータ軸溝 ３３ 溝底面 ３５ 翼根元部 ３７ 隙間 ３９ シール要素 ４１ 横軸線 ４５ 凹所 ４７ 翼根元部縁 ４９ 翼根元部中央部位 ５１ 翼根元部縁 ５３Ａ 第１部分シール要素 ５３Ｂ 第２部分シール要素 ５５Ａ 第１回転部位 ５５Ｂ 第２回転部位 ５７Ａ 第１回転軸線 ５７Ｂ 第２回転軸線 ５９Ａ 質量重心 ５９Ｂ 質量重心 ６１Ａ 回転モーメント ６１Ｂ 回転モーメント

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸線（１５）に沿って延びるロータ（２５）を備え、こ
   のロータ（２５）が、溝底面（３３）付きロータ軸溝（３１）と、翼根元部（３
   ５）付き動翼（１３）とを有し、その翼根元部（３５）がロータ軸溝（３１）に
   嵌め込まれ、翼根元部（３５）と溝底面（３３）との間に隙間（３７）が形成さ
   れている流体機械（１）において、隙間（３７）を漏れ止めするためにシール要
   素（３９）が設けられ、このシール要素（３９）が少なくとも部分的に翼根元部
   （３５）で受けられ、シール要素（３９）が翼根元部（３５）に対して移動でき
   、シール要素（３９）が遠心力の作用下において溝底面（３３）に接触し、これ
   によって隙間（３７）を漏れ止めすることを特徴とする流体機械。
2. 【請求項２】 ロータ（２５）が回転円板（２９）を有し、この回転円板（
   ２９）が溝底面（３３）付きロータ軸溝（３１）を有し、このロータ軸溝（３１
   ）が、回転軸線（１５）に垂直な平面に対して傾斜している横軸線（４１）に沿
   って延びていることを特徴とする請求項１記載の流体機械。
3. 【請求項３】 シール要素（３９）が、翼根元部（３５）にある凹所（４５
   ）、特に溝の中に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体機
   械。
4. 【請求項４】 翼根元部（３５）が第１翼根元部縁（４７）と、回転軸線（
   １５）の軸線方向において第１翼根元部縁に対向位置する第２翼根元部縁（５１
   ）と、軸線方向において第１翼根元部縁（４７）と第２翼根元部縁（５１）との
   間に配置された翼根元部中央部位（４９）とを有し、シール要素（３９）が第１
   翼根元部縁（４７）及び／又は第２翼根元部縁（５１）及び／又は翼根元部中央
   部位（４９）の範囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに
   記載の流体機械。
5. 【請求項５】 複数のシール要素（３９）が設けられていることを特徴とす
   る請求項１乃至４の１つに記載の流体機械。
6. 【請求項６】 シール要素（３９）が回転軸線（１５）に対して垂直な平面
   内を延びていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の流体機械。
7. 【請求項７】 シール要素（３９）が半径方向（４３）に移動できることを
   特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の流体機械。
8. 【請求項８】 シール要素（３９）が、互いに相対移動できる第１部分シー
   ル要素（５３Ａ）と第２部分シール要素（５３Ｂ）とを有していることを特徴と
   する請求項１乃至７の１つに記載の流体機械。
9. 【請求項９】 第１部分シール要素（５３Ａ）に第１回転軸線（５７Ａ）を
   有する第１回転部位（５５Ａ）が、第２部分シール要素（５３Ｂ）に第２回転軸
   線（５７Ｂ）を有する第２回転部位（５５Ｂ）がそれぞれ付設されていることを
   特徴とする請求項８記載の流体機械。
10. 【請求項１０】 第１部分シール要素（５３Ａ）の質量重心（５９Ａ）が第
    １回転軸線（５７Ａ）に対して相対的に、第２部分シール要素（５３Ｂ）の質量
    重心（５９Ｂ）が第２回転軸線（５７Ｂ）に対して相対的に、遠心力の作用下に
    おいて生ずる回転モーメント（６１Ａ、６１Ｂ）が逆向きにされるように、配置
    されていることを特徴とする請求項９記載の流体機械。
11. 【請求項１１】 第１部分シール要素（５３Ａ）および第２部分シール要素
    （５３Ｂ）が同じ形状を有していることを特徴とする請求項９又は１０記載の流
    体機械。
12. 【請求項１２】 第１部分シール要素（５３Ａ）および第２部分シール要素
    （５３Ｂ）が円周方向において互いに重なり合っていることを特徴とする請求項
    ９乃至１１の１つに記載の流体機械。
13. 【請求項１３】 第１部分シール要素（５３Ａ）および第２部分シール要素
    （５３Ｂ）が軸線方向に互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項
    ９乃至１２の１つに記載の流体機械。
14. 【請求項１４】 シール要素（３９）が、耐熱材料、特にニッケル基合金あ
    るいはコバルト基合金で作られていることを特徴とする請求項１乃至１３の１つ
    に記載の流体機械。
15. 【請求項１５】 ガスタービン（１）として形成されていることを特徴とす
    る請求項１乃至１４の１つに記載の流体機械。
16. 【請求項１６】 互いに相対移動できる第１部分シール要素（５３Ａ）と第
    ２部分シール要素（５３Ｂ）とを有する特に流体機械（１）のロータ（２５）用
    のシール要素（３９）において、第１部分シール要素（５３Ａ）に第１回転軸線
    （５７Ａ）を有する第１回転部位（５５Ａ）が、第２部分シール要素（５３Ｂ）
    に第２回転軸線（５７Ｂ）を有する第２回転部位（５５Ｂ）がそれぞれ付設され
    、第１部分シール要素（５３Ａ）の質量重心（５９Ａ）が第１回転軸線（５７Ａ
    ）に対して相対的に、第２部分シール要素（５３Ｂ）の質量重心（５９Ｂ）が第
    ２回転軸線（５７Ｂ）に対して相対的に、遠心力の作用下において両部分シール
    要素（５３Ａ、５３Ｂ）に生ずる回転モーメント（６１Ａ、６１Ｂ）が逆向きに
    されるように、配置されていることを特徴とするシール要素。
17. 【請求項１７】 第１部分シール要素（５３Ａ）および第２部分シール要素
    （５３Ｂ）が同じ形状を有していることを特徴とする請求項１６記載のシール要
    素。