JP2012087928A5

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Publication number: JP2012087928A5
Application number: JP2011225402A
Authority: JP
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2031-10-13

Description

各シール組立体６０、６２は、同様に形成されるので、シール組立体６２は相当する（類似する）構造を備えているとの理解の下で、シール組立体６０を説明するのに図２及び図３を参照する。例示的な実施形態によると、シール組立体６０は、スペーサ３４の表面７４に取付けられる。シール組立体６０は、スペーサ３４内に形成された相当する複数のグルーブ８６〜８９内に取付けられた複数のシールストリップ８０〜８３を含む。シールストリップ８０〜８３は、相当する長さのコーキングワイヤ９４〜９７によってグルーブ８６〜８９内に保持される。シールストリップ８１は、第１の又はテール端部１０６から中間部分１０８をはさんで第２の又は片持ち端部１０７まで延在して第１の長さをなす本体１０４を含む。この構成では、第２の端部１０７は、タービンケーシング部材２７内に形成された表面１１０を有する陥凹領域１０９内に延在する。本体１０４は、第１の端部１０６から中間部分１０８を通して延在する第１の厚さと、第２の端部１０７に先端部分１１４を形成する第２の又は減肉ゾーン１１３とをもつものとして形成される。本体１０４はまた、チャネル３８内の流体流れに直接露出した上流表面１１５と下流表面１１７とを含むものとして図示している。以下でより十分に詳述するように、上流表面１１５にはパドル要素１２４が設けられる。ここで、残りのシールストリップ８０及び８２〜８３は、同様の構造を備えていることを理解されたい。ただし、ストリップ８０及び８２のような所定のシールストリップは、第１の長さよりも短い第２の長さをもつものとして形成される。第２の長さとすることで、シールストリップ８２はタービンケーシング２７の表面１２８に向かって延在する。この構成では、シール組立体６０は、ラビリンスシール、又はチャネル３８を通る曲がりくねった流路をなすシールを形成する。ここで、パドル要素１２４は、上流表面１１５上に示しているが、下流表面１１７上に或いは上流表面１１５及び下流表面１１７の両方上に配置することができる。

図４に最もよく示しているように、第１の表面１４０及び対向する第２の表面１４１を備えた矩形断面を有するパドル要素１２４が形成される。第１の表面１４０及び第２の表面１４１は、チャネル３８内にほぼ垂直な空気流を形成する。より具体的には、第１の表面１４０及び第２の表面１４１は、シールストリップ８０〜８３の上流表面に衝突する流体流れをチャネル３８にほぼ垂直な方向に導く。つまり、パドル要素１２４は、流体流れを先端部分１１４と表面１１０及び１２８と間に形成されたギャップ（別個には符号付けせず）に向けて導いて、流体再循環ゾーンを形成する。流体再循環ゾーンの方向及び位置により、チャネル３８に流れ込む流体流れに対してバリヤが形成されてシール組立体６０の流れ阻止特性が強化される。ここで、シール組立体６０は、多様な断面を有するパドル要素を含むことができることを理解されたい。例えば、シール組立体６０は、ほぼ三角形断面を有する、図５に符号１４４で示すようなパドル要素を含むことができる。パドル要素１４４は、ほぼ垂直な空気流をより広い角度で案内するように外向きにテーパした第１及び第２の表面１４６及び１４７を含む。シール組立体６０はまた、図６に符号１５４で示すようなパドル要素を含むことができる。パドル要素１５４は、連続した外側曲線表面１５６を有する曲線断面を含む。シール組立体６０はまた、図７に符号１６０で示すようなパドル要素を含むことができる。パドル要素１６０は、翼形部を形成した第１及び第２の表面１６４及び１６５を有する曲線輪郭１６２を含む。パドル要素の数、タイプ、形状及び位置は、様々な設計要件／パラメータに応じて様々なシール組立体間のみならず特定のシール組立体内のシールストリップ間でも変更することができることを理解されたい。

Claims

ターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）であって、当該シール組立体が、第１の部材及び第２の部材によって画成されるチャネル（３８，４０）を通って流れる流体の流れを阻止するように構成されかつ配置された複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）を含んでいて、
前記複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）の少なくとも１つが第１の端部（１０６，２０６）から、先端部分（１１４）を形成する第２の端部（１０７，２０８）まで延在しており、前記複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）の少なくとも１つが、前記チャネル（３８，４０）に流体再循環ゾーンを形成するように構成されかつ配置された１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）であって、そのシールストリップに衝突する流体流れを先端部分（１１４）と第１の部材及び第２の部材の一方との間に形成されたギャップに向けて導く１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）を含んでおり、前記流体再循環ゾーンが、前記チャネル（３８，４０）を通る前記流体の流れを阻止する、ターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）の少なくとも１つが、第１の厚さ（１１１）を有する本体（１０４，２０４）を有していて、前記本体（１０４，２０４）が、上流表面（１１５，２１０）及び下流表面（１１７，２１２）を含み、前記１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）が、前記上流表面（１１５，２１０）及び下流表面（１１７，２１２）の少なくとも１つ上に配置される、請求項１記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）の１つの第２の端部（２０８）部分（２１８）が、前記第１の厚さ（１１１）よりも薄い第２の厚さをなす減肉ゾーン（１１３，２２０）を含む、請求項２記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）が、前記複数のシールストリップ（８０，８１，８２，８３，１８３，１８４，１８５，２００）の１つの第２の端部（２０８）部分（２１８）から間隔を置いて配置される、請求項２記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）が、矩形断面を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記１以上の個別のパドル要素（１２４，１４４，１５４，１６０，１８７，１８８，１８９，２３４）が曲線（１５６、１６２）断面を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記曲線（１５６、１６２）断面が翼形部（１６６）を形成する、請求項６記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記第１の部材が、固定部材であり、また前記第２の部材が、可動部材である、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
前記可動部材が回転部材である、請求項８記載のターボ機械（２）シール組立体（６０，６２，１８１）。
ターボ機械（２）であって、
第１の部材と、
第１の部材に近接して配置された第２の部材と、
第１の部材と第２の部材の間に延在しかつ該第１の部材及び第２の部材によって画成されるチャネル（３８，４０）と、
チャネル内で第１の部材及び第２の部材の一方に取付けられた請求項１乃至請求項のいずれか１項記載のシール組立体（６０，６２，１８１）と
を含むターボ機械（２）。