JP2003529735A - タービン及び同様の回転装置のための改良型ブラシシールのデザイン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 軸流タービンは段の間に伸縮可能なパッキンとブラシシールを備える。伸縮可能なパッキンは、通常の動作中で閉じられた時にリングを形成し、始動及び終了中により大きな隙間に膨張する、分離したパッキンセグメントを含む。ブラシシールのセグメントは、通常の動作中にセグメント間が閉じられた時、ブラシシールが同様にリングを形成するように、各パッキンセグメントに配置される。パッキンセグメントの末端は中央シャフトから拡がる半径に沿って切断され、ブラシシールのセグメントの端部は、それが位置するパッキンセグメントの末端と平行にならないように斜めに傾けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、スチームやガス等を用いたタービンや、作業流体の膨張から仕事を
抽出する他の装置で用いられるための改良型ブラシシールのデザインに関する。

【０００２】 軸流スチームタービンのような軸流伸縮性流体タービンの使用は、我々の社会
で電力を生産するという重要な役割を担っている。典型的な発電所では、幾つか
のスチームタービンが一つあるいはそれ以上の発電機を運転している。

【０００３】 それぞれのスチームタービンは、ハウジングあるいはケーシングで覆われベア
リングによって支持された回転可能なシャフトを含むことが一般的である。加熱
された蒸気（スチームタービンのための加熱されたスチーム、ガスタービンのた
めの炭化水素の燃焼ガス）の運動量を用いて回転シャフトを回転させるべく、タ
ービンの一連の段はシャフトの軸に沿って連続的に配置される。一般にタービン
のケーシングの外側に配置されるボイラーは、タービンに動力を供給するための
スチームを発生させることを目的として配置される。タービンのケーシングの外
部には、ボイラーからタービンにスチームを伝送することに用いられるスチーム
パイプがある。タービンは作動時の圧力あるいは圧力の範囲によって分類される
ことが一般的である。タービンのケーシングの末端に取り付けられる物は、シュ
ラウド（ｓｈｒｏｕｄ）と呼ばれる細いケーシングである。シュラウドの末端は
、ボイラーからのパイプに連結するパイプ［スナウト（ｓｎｏｕｔ）パイプ］で
あり、スナウトパイプからスチーム給送パイプまでのシールは、スナウトリング
と呼ばれるシールリングによって成され、スナウトリングは互いに噛み合う２セ
ットのリングを含み、一方のセットはスナウトパイプの外側に配置され、他方の
セットはスナウトパイプが誘導するスチームパイプの内側に配置される。このタ
イプのエキスパンションジョイントの例はMillerによる特許ＵＳ２，８６３，６
３２で示されている（引用によってその内容がここに開示される）。

【０００４】 タービンのそれぞれの圧力段はタービンローターを備える。それぞれのロータ
ーは、ブレードのほぞ部分に固定されて周方向に伸びるシュラウドバンド（すな
わちカバー）に向けて、シャフトから所定距離だけ放射状に伸びる複数のブレー
ドを持つ。固定ダイアフラムは、タービンのケーシングで形成される円周状のジ
ョイントの中のそれぞれのローターの後方に設置される。ダイアフラムの内部構
造は、ローターの周囲に円周状に配置されたスチームノズルのリングを規定する
。これらのノズルは、ローターが付随するブレードと同様に、同じ放射状の位置
に配置される。ノズルはスチーム（あるいは他の作業流体）がその段に入り込む
ように導き、そしてそれをブレードに導く。それぞれのタービンローターのシュ
ラウドバンドとの“チップシール”を確立するために、こぼれ止め（ｓｐｉｌｌ
ｓｔｒｉｐｓ）部分のリングは、回転するシュラウドバンド（該バンドはブレー
ドに設置され、該ブレードはローターに固定され、該ローターは回転する）へ伸
びるパッキンと共に各段の固定ダイアフラムによって支持される。スチームがタ
ービンを通じて移動するに従い、その直線運動量の一部は各タービンの段でロー
ターブレードの角運動に変換され、それによってトルクをタービンシャフトに分
与する。下流の段において減圧の状態で作業流体から運動力を抽出するために、
ローターブレードの長さを増やし、付随するダイアフラムのサイズを大きくする
必要が時折ある。

【０００５】 タービンのデザインにおける重要な問題点は、タービンの中のスチームのフロ
ー通路に沿った様々な固定要素や回転要素の間のスチームシールの質に関する。
一般にタービン内には、そのようなシールによって、高いタービン効率が達成さ
れるべき位置がいくつか存在する。

【０００６】 スチームシールが要求される第一の位置は、各ローターの外側部分とローター
に付随するダイアフラムとの間であり、引用によってここに開示されるＵＳ特許
番号５，５４７，３４０で示されるタイプのセグメントに分かれたこぼれ止めリ
ングを用いて成し遂げられてきた。始動段階の動作中で、ローターがその軸の周
囲で低周波モードの動作を示す時、こぼれ止め部分に沿って突出する剛直なフィ
ンのような構造（例えばフィンシール）は付随するローターのシュラウドバンド
を摩擦し、及び／あるいは切り込みを入れ、始動のためのプロセスの間にそれへ
ダメージを与える。そのような摩擦作用に対する唯一の保護手段は、こぼれ止め
の上のフィンの先端とローターのシュラウドバンドとの間に十分な隙間が存在す
るようにこぼれ止めを設計することであった。しかし、この処理法では先端シー
ルの劣化に起因し、スチームが隙間区域を通じて通過し、そしてローターのブレ
ードを通ることなく越え、それによってタービンの機能を低下させる。

【０００７】 スチームシールが要求される第二の位置は、ローターとタービンシャフトとの
間である。そのような範囲でシールをすることは、各タービンの段でローターと
タービンシャフトとの間にセグメントに分かれたパッキンを配置することによっ
て、数年来に渡って取り組まれてきた。パッキンは一般的に、パーツの一つの上
にフィンの複数列（すなわちシール歯）を持つ第一リング構造と、フィンに対応
する表面突起の複数列を持つ第二構造から成る。第一リング構造は一般的に付随
するダイアフラムから設置され、第二リング構造は一般的にタービンシャフトへ
設置される。同時に、対応しかつそろったフィンの列と突起の構造は、加圧スチ
ームに対して高いインピーダンスのフロー通路が存在するラビリンスタイプのシ
ールを生み出す。しかし始動のための動作中に、タービン軸の周囲における動作
の低周波モードは、フィンの各列の先端部分を放射状に外側と内側に向けて移動
させる傾向にあり、それに加え、熱作業流体が段に入って運転温度を上昇させる
につれて引き起こされる差動熱膨張は、パッキンに対するダメージを増長させる
ことがある。そのようなパッキンリングの構造に対する摩擦とダメージを防止す
るために、始動のための動作中における先端の摩擦を防止する十分な隙間を持つ
フィンと表面突起を設計する必要がある。しかし、これは必然的にラビリンスシ
ールの質を低下させる。

【０００８】 BrandonによるＵＳ特許番号４，４３６，３１１と５，３９５，１２４（引用
によってその内容がここに開示される）では、パッキンリングのデザインにおけ
るフィン先端の摩擦の問題に対しては、それぞれのローターとタービンシャフト
との間に伸縮可能なセグメントに分かれたパッキンリングの構造を提供すること
によって取り組まれてきた。このデザインによってラビリンスシールの質が向上
し、その方法については以下で説明される。始動のための動作中に、低周波のロ
ーターの振動が支配的である時、ダイアフラムが配置されたパッキンリングセグ
メントは、タービンシャフトから離れた放射方向にばねによって偏向され、フィ
ンの先端部分が摩擦し、そしてパッキンリングにダメージを与えるリスクを減少
させる。ローターの角速度が増加するに従って、低周波振動は自然に減少する。
パッキンのリングセグメントは、スチームの圧力によってタービンにより近付い
て（放射状に内側へ）移動するようにされ、フィンとそれに対峙して対応する表
面突起の間のラビリンスシールの質を向上させ、それによってタービンの効率を
向上させる。

【０００９】 パッキンにおけるフィン先端の摩擦の問題の別の解決法は、ＵＫ特許公開公報
番号ＧＢ２３０１６３５Ａで明らかにされている。このＵＫの公開公報では、ブ
ラシタイプの要素がダイアフラムに配置されたパッキンリングセグメントから伸
びるフィンのペアの間に配置される。ブラシシールの目的は、動作の全ての段階
でラビリンスシールの質を向上させることである。しかし、このデザインにおけ
る主要な欠点は、始動のための動作中において、広い隙間をそのデザインに組み
込まなければ、フィンシールの先端部分を保護する方法を提供しないということ
である。従って、そのような広い隙間を要するということによって、従来特許の
パッキンシールのデザインによって提供されるラビリンスシールの質には必然的
に疑問が生じる。

【００１０】 他の様々な特許、例えばFergusonによるＵＳ４，９７１，３３６、Sandersら
によるＵＳ５，５９９，０２６、BegepalliらによるＵＳ５，４７４，３０６、S
kinnerらによるＵＳ５，７４９，５８４（引用によってその内容がここに開示さ
れる）では、タービンにおけるブラシシールの使用を説明している。これらのデ
ザインでは、ブラシシールは固定され、動かないように設計されている。最近の
多くのブラシシールのデザインは、タービン（中心は回転タービン軸で規定され
ている）の半径からある角度傾斜したブラシを提供する。Skinnerらが説明する
ように、伸縮可能なシール（例えばBrandonによって説明されるような）を持つ
機械は、ラビリンス歯の一つに置換されるブラシシールに改装可能であるが、伸
縮可能なパッキンを使用した時、Skinnerらは、シールがリング構造を形成する
ために互いに噛み合う時、伸縮可能なパッキンセグメントに配置された各ブラシ
シールの末端は、適切に一致させるための同一平面を持つ各セグメントを提供す
る半径に沿って切断されなければならないと説明している。半径に沿って配置さ
れたブラシシールの平らな末端に対するブラシの斜面により、Skinnerらによる
デザインはブラシシールに小さな間隙を含んでいる。

【００１１】 本発明の主たる目的は、タービンで高いシール効果を生み出し、一方で従来の
ブラシシールのデザインで認められる欠点や不利益の発現を防止する改良型ブラ
シシールのデザインを提供することである。

【００１２】 本発明の他の目的は、タービン部材の磨損を効果的に減少させるブラシシール
のデザインを提供し、一方で始動のための動作中に、タービンのローターとシャ
フトの遷移的な半径方向へのバイアスに適応させることによって、タービンの各
段の間に高いシール効果をもたらすことである。

【００１３】 本発明の他の目的は、弾性タービンで用いられるセグメントに分かれた改良型
のパッキンリングを提供することであり、改良されたシールはパッキンリングの
ホルダーとローターとの間に配置される。

【００１４】 さらに本発明の目的は、弾性タービンで用いられる改良型の伸縮可能なパッキ
ンを提供することであり、改良されたシールは、伸縮可能なパッキンとタービン
ローターとの間で、フィンとそれらの間に配置された剛毛要素（すなわちブラシ
シール）の少なくとも一列によって形成される。

【００１５】 本発明のさらなる目的は、伸縮可能なパッキンを持つ従来の特許で示される間
隙無しで連続的なブラシシールを備える伸縮可能なブラシシールのパッキンを提
供することである。

【００１６】 本発明におけるこれらのそして他の目的は以下で明らかとなる。

【００１７】 まず初めに、ラビリンスシールと伸縮可能なパッキンセグメントに関して詳述
したバックグラウンドのセクションにおける上記の各特許について言及する。バ
ックグラウンドのセクションで示された通り、スチーム（このセクションでは作
業流体として例示される）は、ダイアフラムのノズルによって各段においてブレ
ードに導通され、ダイアフラムは不可動のケーシングに取り付けられ、ブレード
はタービンの回転シャフトに取り付けられている。

【００１８】 図１で示される通り、タービンの断面は、隣り合う段を分断するダイアフラム
１０３が配置されるケーシングを現わす。前段からのスチームフローは、ダイア
フラムの中のノズル（開口状に形成された）に導通され、タービンのブレード１
０７に突き当たる。それぞれのブレードは、基底部１０９によってタービンシャ
フト１１１に取り付けられる。ブレードの末端における周縁は、円周状のシュラ
ウド１１３によって覆われる。チップシール１１５の作用によって、スチームが
ブレードをバイパスすること及びシュラウドを乗り越えることを防止し、低圧力
の区域から高圧力の区域にスチームが流れることはできないため（図１の左側の
区域は右側の区域よりも低圧力である）、スチームはチップシールとシュラウド
の間で逆流しない。対応するチップシール１１５は、ブレードの下流の次段に存
在する。スチームはシール１１５を通して後方へ逃げる（すなわち図の右側へ）
ことによるノズルを避けることはできないが、ダイアフラムとシャフトの間では
リーク可能である。それゆえ、これはパッキンが用いられる他の位置である。ま
とめると、前段からのスチームはブレードに突き当たって次段に向けられ、ダイ
アフラムのノズルはブレードの次のセットに向けられる。段に流入したスチーム
がノズルを持つダイアフラムの周囲から漏れ出ることは防止されなければならず
、高圧力の作用による上流への逆流の防止と、シャフトに近接するパッキン１１
７の作用によるシャフトを迂回してしまうことの防止と、チップシール１１５の
作用によるブレードを通過してしまうことの防止が成される。

【００１９】 ダイアフラムとシャフトの間のパッキンは伸縮可能であり、ラビリンスタイプ
であることが望ましい。パッキン１１７はダイアフラムに配置され、一連のフィ
ン１１９を含み、その先端はシャフトの対応するラン１２１に近接し、その幾つ
かは高くされ、その全ては適切な隙間と高い抵抗を持って入り組んだ（複雑な）
通路を提供し、シール効果をもたらす。パッキンはスプリングによってシャフト
に向けてバイアスされても良い。パッキンはリングの幾何学的形状であり、複数
のセグメントとして配置されることが望ましく、一般に高圧力下においては６個
が用いられる、このパッキンによって、前段のブレードから存在するスチームは
ノズルを通され、ダイアフラムの周囲へ漏出しない。複雑さをもたらすための固
体状のフィンをラビリンスシールが持つ必要のないことは評価されるべきである
。例えば、ひとつ又はそれ以上のフィンは、ブラシシールと交換可能であり、フ
ィンが配置される内部表面の全体がブラシであっても良い。これらの両方のケー
スでは、入り組んだフロー通路が確立され、従って、ラビリンスシールが形成さ
れる。

【００２０】 伸縮可能なパッキンセグメントはアーチ状である。セグメントの向かい合う末
端部分の斜視図は図２Ａと図２Ｂで示されている。各セグメント２０１は、必ず
しも必要ではないが、望ましくはタービンの軸に関する半径（すなわちシャフト
に沿って軸方向に見たときの断面におけるタービンの半径）に平行な末端２０３
ａと末端２０３ｂを備えるメインボディ２０２を持つ。セグメントの径方向の内
部表面２０５（すなわちシャフトに面する面）は、内部表面から同じあるいは異
なる高さを持つことが可能な多数のフィン２０７を備える。径方向の外側表面２
０６は、反対方向に向かうショルダー２０９ａ／２０９ｂを規定するＴ型延長部
を持つことが望ましく、この場合ショルダーは図１で示されるダイアフラムの中
に対応するよう形成される溝と噛み合う。パッキンセグメントの径方向の外側表
面にショルダーを連結するネック部材２１１は、ダイアフラムからの対応する突
起を受け入れる。セグメントの各末端で、ネックは穴２１５を備えることが望ま
しい。スプリング（あるいは同様の手段）が、セグメントに近接／隣接した位置
で各穴に受け入れられ、スプリングはセグメントを互いにバイアスする。上述し
たように、これらのセグメントは、シール後方でのスチームを許容する手段を含
み、後述されるように、タービンが作動圧力に達するに従い、圧力はセグメント
のネックをダイアフラムの中の対応する突起に接触させ、そしてシールを形成さ
せることで、スチームはノズルを通過するかあるいはラビリンスシールを横切ら
なければならない。

【００２１】 図２Ａと図２Ｂで示される実施例では、フィンが備えられ得るセグメントの中
央セクションが、ブラシシールに置き換えられている。シールは複数の剛毛２１
９が配置されるホルダー２１７を含むことが一般的である。図示された通り、そ
して周知技術で説明した通り、剛毛はタービンの（軸上の）半径に対して斜め（
角度を持つ）であることが望ましい。Skinnerらによって確認された、パッキン
セグメントの末端のようなブラシシールの端部は、タービンの半径に沿って配置
されなければならないという、真偽の疑わしい問題には制約されないということ
を我々は発見した。図２Ａと図２Ｂで示される通り、セグメントの一方の末端に
おいて、ブラシシールはセグメントの末端を過ぎて伸びる角度で切断され（例え
ば図２Ａ）、ブラシシールの他方の端部は、そのセグメントの反対側の末端にお
いて、セグメントを過ぎて伸びる角度（例えば図２Ｂ）で切断される。従って、
ブラシシールの端部は、タービンの半径に沿って配置されない。ホルダーの底の
（あるいは外側の）面２２１は内面２０５とセグメントの末端２０３ａ／ｂの間
の接合点に必然的に一致するように、ブラシシールの端部を切断することが望ま
しい。

【００２２】 本発明によるブラシシールは剛毛の存在しない領域を持たないため、Skinner
らによって説明されたシステムに重要な有利点を提供する。この研究分野では、
ブラシシールによって形成されるシールは、ラビリンスシールの理論上のフィン
に関して決定されることが一般的である。ブラシシールは固形状ではないため、
ブラシシールがシャフトと線接触にある時でも、幾らかのフローはそれを通過す
る。線接触にあるブラシシールのリークを測定するために圧力テストが実行され
る。そしてこのリーク値は、ラビリンスシールの理論上のフィンの中の間隙を逆
算するために用いられ、すなわちテストで与えられた圧力降下によって、ブラシ
シールに有効リーク面積を与えるために、フィンの端部とシャフトの間の面積が
逆算される（フィンは固形状であるため、作業流体はそこに流入しない）。Skin
ner らによって説明されたブラシシールの有効リーク面積と本発明のものが同じ
であると仮定すると、Skinner らによるシールでは剛毛を欠いていることから形
成されるスペースが加わるため、Skinner らによるシールのリーク面積は、本発
明のシールの面積を大幅に上回る。リーク面積はシールの直径が関与する。直径
３６インチのブラシシールを用いると、Skinnerらによるブラシシールは、本発
明のブラシシールのリークを４７％上回り、直径１０インチのブラシシールを持
つ本発明のシールのリークは２６４％少ない。

【００２３】 始動中の遷移的な作動において、セグメントは引き込まれ、そして半径方向の
外側にバイアスされ、これによってシャフト上の突起１２１がパッキン上のフィ
ンを圧迫、損傷せずにシャフトを多少の揺れと振動を伴わせながらゆるやかに回
転させる。スチームの圧力が増加し、タービンが動作スピード及び動作温度に達
するに従って、パッキンはシャフトの周囲で縮小する。図３で示された通り、近
接するパッキンセグメントは分離され、スプリング３０１（コイル状のスプリン
グが図示されている）によってバイアスされる。

【００２４】 一方のブラシシールの端部で、一種の舌部３０３を呈すべく、シールは近接す
るセグメントの末端を通過して伸びる角度で切断されている。近接するセグメン
トの対応する末端は、溝３０５を提供するために、セグメントの表面を通過して
伸びる角度で切断されたブラシシールを備える。セグメントがリングを形成する
ように互いに近接するに従って、近接するセグメントの対峙する末端は接触して
同一面となり、一方のパッキンセグメントのブラシシールのセグメントの舌部は
、近接して隣接するセグメントの溝と噛み合う。従って、パッキンセグメントの
間のそれぞれのジョイントにおいて、ブラシシールには小さな穴あるいはスペー
スが存在するというSkinnerらによる装置に認められる固有の問題を、本発明は
防止する。さらに、ブラシシール（あるいは複数のブラシシールの一つ）は浮動
性ブラシシールとして提供され得る。

【００２５】 遷移的な作動にさらに関連して、上述した通り始動動作中では、振動の問題と
同様に、しばしば熱勾配や不適当な膨張、配列という問題が生じる。パッキンに
損傷を与えることを防止するために、パッキンをシャフトから能率的に分離する
ことが望ましい。さらに、Brandonによって説明されたＵＳ特許４，４３６，３
１１（引用によってその内容がここに開示される）のような伸縮可能で収縮性の
あるパッキンが望ましく、本質上このパッキンは半径方向に可動であり自動的に
調整される。このパッキンは、近接し、スプリングによってそれぞれが互いに引
き離されるパッキンセグメントのリングを含み、スプリングはリングをより大き
な円周上に推進させ、それによってタービンシャフトから引き離し、リングの底
部セグメントは、重力によってタービンシャフトから自然に移動する。セグメン
トをシャフトに向けて押し進めるために、作業流体（スチーム）はセグメントの
半径方向の外側の表面に向けて上流側へ流入し、このような流入は図１で示され
たダイアフラムの壁のホール３０７によって成されることも可能であり、それに
よってスチームは自由にパッキンの後方に入る。その代わりあるいはそれに加え
、図４で示される通り、溝またはチャンネル４０１、あるいは他のコンジット手
段は、作業流体を外側表面の後方に効果的に流入させ、そしてセグメントをシャ
フトに向けて押し進めるために、半径方向の外側の表面２０６、ネック２１１、
及びセグメントのショルダー２０９の一つに配置可能である。図４で示されたセ
グメントの外側の表面上のＴ型に形成された延長部のショルダー部材も、セグメ
ントをさらにバイアスさせ、そして／あるいは整列させるための（葉）スプリン
グまたは合わせ部を受け入れるためのセグメントの円弧状の周縁に対して垂直な
溝またはスリット４０３を備えることが可能である。動作において、タービンが
減速し、スチームがタービンのスピードを増加させるために導入された時、セグ
メントの末端にあるスプリングは、セグメントのリングをより大きな直径に推進
させ、そしてシャフトから離れさせる。そのようにバイアスされると、セグメン
トの間にはスペースが生じ、それらのスペース、そして／あるいは上述のチャン
ネルは特にこのダイアフラムに付随するセグメントの後方でスチームが、スチー
ムの圧力が増加するに従って、シャフトの周囲をシールするためにリングの直径
を小さくさせるようにする。

【００２６】 前述の説明は例証であり、これに限定されるものではない。様々な変更、改良
、付加がこの明細書の熟読によって明らかとなり、そしてそれは請求項によって
定義される本発明の範囲、意図の中に収まるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の新しいパッキンの実施例を含む従来のタービンステージの断面図であ
る。

【図２Ａ】 パッキンセグメントの向かい合った端部の斜視図である。

【図２Ｂ】 パッキンセグメントの向かい合った端部の斜視図である。

【図３】 互いに分割された近接するパッキンセグメントの側面図である。

【図４】 始動及び終了動作の間にパッキンの後方へスチームを流入させるためのパッキ
ン部分の側のノッチの斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＵ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＲ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ (72)発明者 サルダ，エリック アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01022−1057，チコピー，ウエストオーバ ー ロード 2140，ターボケア ディヴィ ジョン ディーマッグ デラバル ターボ マシナリー コーポレイション (72)発明者 ドルトン，パトリック エス． アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01022−1057，チコピー，ウエストオーバ ー ロード 2140，ターボケア ディヴィ ジョン ディーマッグ デラバル ターボ マシナリー コーポレイション (72)発明者 キャットロウ，ウィリアム ジー． アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01022−1057，チコピー，ウエストオーバ ー ロード 2140，ターボケア ディヴィ ジョン ディーマッグ デラバル ターボ マシナリー コーポレイション Ｆターム(参考） 3G002 HA07 3J043 AA16 BA09 CA06 CA08 CB22 DA01 DA05 HA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス状の作業流体の膨張から仕事を抽出する装置のためのパ
   ッキンセグメントであって、前記装置はケーシングに配置された回転シャフトを
   含み、前記パッキンセグメントは複数のパッキンセグメントによって形成された
   リング内に配置され、そして前記シャフトによって規定される軸上でその周囲に
   シールを提供すべく心合わせされ、前記セグメントは、前記シャフトに対してシ
   ールを施すための内表面と、該内表面に配置された少なくとも一つのブラシシー
   ルと、前記軸の半径に平行に切断された対向し合う末端とを含み、前記ブラシシ
   ールは対向し合う端部であって少なくとも一方が前記軸の半径に平行でないよう
   に切断された端部を持つパッキンセグメント。
2. 【請求項２】 請求項１のパッキンセグメントにおいて、前記ブラシシール
   の両端部が前記軸の半径に平行でないように切断されているパッキンセグメント
   。
3. 【請求項３】 請求項１のパッキンセグメントにおいて、前記内表面は更に
   複数のフィンを含むパッキンセグメント。
4. 【請求項４】 請求項１のパッキンセグメントにおいて、前記内表面は複数
   のブラシシールを含むパッキンセグメント。
5. 【請求項５】 請求項３のパッキンセグメントにおいて、該複数のフィンは
   前記内表面から異なる距離で伸びるパッキンセグメント。
6. 【請求項６】 ガス状の作業流体の膨張から仕事を抽出する装置のためのブ
   ラシシールであって、前記装置はケーシングに配置された回転シャフトを含み、
   前記ブラシシールは、近接して隣接する複数のパッキンセグメントによって形成
   されかつ前記シャフトによって規定される軸上にその周囲へブラシシールを提供
   すべく心合わせされたリングの幾何学的形状であり、前記各セグメントは前記シ
   ャフトに対してシールを施すための内表面と、該内表面に配置された少なくとも
   一つのブラシシールと、前記軸の半径に平行に切断された対向し合う末端とを含
   み、前記ブラシシールは、前記軸の半径に平行でないように切断された対向し合
   う端部を持ち、前記端部の一方はセグメントの末端を通して伸びる舌部を形成す
   るように角度を持って切断され、前記端部の他方は他のパッキンセグメント上の
   ブラシシールによって形成された舌部を受け入れるための溝を提供すべく前記セ
   グメントに対して同じ角度で切断されているブラシシール。
7. 【請求項７】 請求項６のブラシシールにおいて、前記内表面は更に複数の
   フィンを含むブラシシール。
8. 【請求項８】 請求項６のブラシシールにおいて、前記内表面は複数のブラ
   シシールを含むブラシシール。
9. 【請求項９】 請求項７のブラシシールにおいて、前記複数のフィンは前記
   内表面から異なる距離で伸びるブラシシール。