JP2013139800A

JP2013139800A - 圧縮機用の両端ブラシシールアセンブリ

Info

Publication number: JP2013139800A
Application number: JP2012281911A
Authority: JP
Inventors: Karimulla Shaik Sha; カリムラ・シャイク・シャ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-07-18
Also published as: EP2613010A1; RU2012158303A; CN103195739A; US20130170979A1

Abstract

【課題】圧縮機内の複数の漏れ経路を効果的に封止する。
【解決手段】第１の構成部品と、第２の構成部品と、概して互いに反対側の少なくとも２つのプレートと、複数のシール剛毛と、ベースプレートとを有する軸方向ブラシシールアセンブリを有するシステムが提供される。第１の構成部品は第１の封止表面を有し、第２の構成部品は第２の封止表面を有する。複数のシール剛毛は、少なくとも２つのプレート間で受け止められる。複数のシール剛毛は、第１の端部部分および第２の端部部分を含む。第１の端部部分は、第１の封止表面に接して選択的に封止するように構成され、第２の端部部分は、第２の封止表面に接して選択的に封止するように構成される。少なくとも２つのプレートのうちの少なくとも１つがベースプレートに接続され、ベースプレートは、ブラシシールアセンブリを支持する。軸方向ブラシシールアセンブリは、２つの漏れ経路を同時に封止する。
【選択図】図１

Description

本明細書に開示されている主題は、軸方向ブラシシールアセンブリを有するシステムに関し、より具体的には、ベースプレートによって支持され、第１の端部部分および第２の端部部分を有する複数のシール剛毛（ｓｅａｌｂｒｉｓｔｌｅ）を有する軸方向ブラシシールアセンブリに関する。

ガスタービンは、一般に、圧縮機、燃焼器、１つまたは複数の燃料ノズル、およびタービンを含む。空気が空気取入部を通ってガスタービンに入り、圧縮機によって圧縮される。次いで、圧縮された空気が、燃料ノズルによって供給される燃料と混合される。この混合気が、燃焼のために指定された比率で燃焼器に供給される。燃焼により、加圧された排気ガスが生成され、この排気ガスがタービンのブレードを駆動する。

圧縮機は、一般に、少なくとも１つのロータアセンブリと、少なくとも１つのステータアセンブリとを含む。ステータアセンブリは、一般に、圧縮機の回転軸周りに環状構成で配置された複数のベーンセグメントを含む。これらのベーンセグメントは、内部ステータベーンシュラウドリングと外部サポートの間に配置される。ステータベーンは、コアガス流をロータアセンブリの内外に案内するために使用される。コアガス流は、一般に、圧縮機を脱出し、燃焼器を直接通過してタービン内に入るガスである。

米国特許第７０９３８３５号公報

ガスタービンの効率を改善し、空気力学的性能損失を低減しようとする努力において、通常、ステータベーンおよびロータ周りのエリアで発見されるガス流漏れが、シールを使用することによって制限される。しかし、一般には、複数の漏れ経路がステータベーンおよびロータ周りのエリアに存在する。たとえば、ガス流は、圧縮機の主要なガス流エリア内に漏れ出すことがあり、これは空気力学的性能損失を生み出す。また、ガス流は、圧縮機の高圧パッキン（ＨＰＰ）領域内に漏れ出すことがあり、これは圧縮機効率を低下させるおそれがある。圧縮機内の漏れ経路に複数のシールを設けることは、コストがかかり、複雑なものになる可能性がある。したがって、圧縮機内の複数の漏れ経路を効果的に封止する封止アセンブリを提供することが望ましいことになる。

本発明の一態様によれば、第１の構成部品と、第２の構成部品と、概して互いに反対側の少なくとも２つの環状プレートと、複数のシール剛毛と、ベースプレートとを有する軸方向ブラシシールアセンブリを有するシステムが提供される。第１の構成部品は、第１の封止表面を有する。第２の構成部品は、第２の封止表面を有する。複数のシール剛毛は、少なくとも２つの環状プレート間で受け止められる。複数のシール剛毛は、第１の端部部分および第２の端部部分を含む。第１の端部部分は、第１の封止表面に接して選択的に封止するように構成され、第２の端部部分は、第２の封止表面に接して選択的に封止するように構成される。少なくとも２つの環状プレートのうちの少なくとも１つがベースプレートに接続され、ベースプレートは、軸方向ブラシシールアセンブリを支持する。

本発明の別の態様によれば、タービン用の圧縮機が提供される。タービンは、ロータ封止表面を有するロータを含む。タービンは、外部固定ケーシングに接続されたステータベーンと、シュラウドリング封止表面を有するステータベーンシュラウドリングとを含む。また、タービンは、ロータと内部固定ケーシングとの間、およびステータベーンと内部固定ケーシングとの間を封止するために内部固定ケーシングに接続された軸方向ブラシシールアセンブリをも含み、これは概して静的なシールである。このブラシシールアセンブリは、概して互いに反対側の少なくとも２つの環状プレートと、複数のシール剛毛と、ベースプレートとを含む。複数のシール剛毛は、少なくとも２つの環状プレート間で受け止められる。複数のシール剛毛は、第１の端部部分および第２の端部部分を含む。第１の端部部分は、ロータ封止表面に接して封止するように構成され、第２の端部部分は、シュラウドリング封止表面に接して封止するように構成される。少なくとも２つの環状プレートのうちの少なくとも１つがベースプレートに接続され、ベースプレートは、ロータおよびステータベーンに対して軸方向ブラシシールアセンブリを支持する。

本発明の別の態様によれば、タービン用の圧縮機が提供される。タービンは、外部固定ケーシングに接続された第１のステータベーンと、第１のシュラウドリング封止表面を有する第１のシュラウドリングとを含む。タービンは、外部固定ケーシングに接続された第２のステータベーンと、第２のシュラウドリング封止表面を有する第２のステータベーンシュラウドリングとを含む。また、タービンは、内部固定ケーシングに接続された軸方向ブラシシールアセンブリをも含む。軸方向ブラシシールアセンブリは、第１のステータベーンシュラウドリングと内部固定ケーシングとの間、および第２のステータベーンシュラウドリングと内部固定ケーシングとの間を封止し、シールが、概して静的なシールである。軸方向ブラシシールアセンブリは、概して互いに反対側の少なくとも２つの環状プレートを含む。また、軸方向ブラシシールアセンブリは、少なくとも２つの環状プレート間で受け止められる複数のシール剛毛を含む。シール剛毛は、第１の端部部分および第２の端部部分を含む。第１の端部部分は、第１のシュラウドリング封止表面に接して封止するように構成され、第２の端部部分は、第２のシュラウドリング封止表面に接して封止するように構成される。また、軸方向ブラシシールアセンブリはベースプレートを含み、少なくとも２つの環状プレートのうちの少なくとも１つがベースプレートに接続される。ベースプレートは、第１のステータベーンシュラウドリングおよび第２のステータベーンシュラウドリングに対して軸方向ブラシシールアセンブリを支持する。

これらの、および他の利点および特徴は、図面と併せ読めば以下の説明からより明らかになろう。

本発明とみなされる主題は、本明細書の末尾にある特許請求の範囲において特に指摘され、明確に特許請求されている。本発明の前述および他の特徴および利点は、添付の図面と併せ読めば以下の詳細な説明から明らかである。

圧縮機を有する例示的なガスタービンシステムの概略図である。軸方向に配向されたブラシシールアセンブリがステータベーンおよびロータに接して封止する、図１出口領域に示されている圧縮機の拡大図である。図２の軸方向に配向されたブラシシールの上面図である。図３に示されている軸方向ブラシシールアセンブリの代替の実施形態の図である。剛毛が周方向で傾いた、または傾斜した状態の、図２に示されている軸方向ブラシシールアセンブリの代替の実施形態の図である。２つのステータベーンに接して封止する、軸方向に配向されたブラシシールアセンブリの図である。図６に示されている軸方向ブラシシールアセンブリの代替の実施形態の図である。図６に示されている軸方向ブラシシールアセンブリの別の実施形態の図である。図６に示されている軸方向ブラシシールアセンブリの別の実施形態の図である。

詳細な説明は、例として、図面を参照して、利点および特徴と共に本発明の実施形態について述べる。

図１は、符号１０によって示されている概略的な、例示的な動力発生システムを示す。動力発生システム１０は、圧縮機２０（図１に図示）と、燃焼器２２と、タービン２４とを有するガスタービンシステムである。空気が圧縮機２０（図１に図示）に接続された空気取入部３０を通って動力発生システム１０に入り、圧縮機２０（図１に図示）によって圧縮される。次いで、圧縮された空気が、燃料ノズル３４によって燃料と混合される。燃料ノズル３４は、燃焼のために特定の比率で混合気を燃焼器２２に注入する。燃焼により、高温の加圧された排気が生成され、この排気が、タービン２４内に位置するブレード（図示せず）を駆動する。

図２〜３は、圧縮機２０（図１に図示）のロータ４６と圧縮機放出ケース内部バレル４２との間に位置する軸方向ブラシシールアセンブリ５４を示す。軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、ガスタービンシステム１０の動作中にコアガス流エリア６０または高圧パッキン（ＨＰＰ）領域６４内へのガス流の漏れを低減または防止するために設けられる。図２は、圧縮機２０（図１に図示）内で１つのロータ４６と圧縮機放出ケース内部バレル４２との間に位置する軸方向ブラシシールアセンブリ５４を示すが、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、シールが複数の場所で必要とされる他の応用例でも使用することができることを理解されたい。

図２に示されている実施形態では、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、第１の漏れ経路Ａがコアガス流エリア６０内に入るのを実質的に防止する。第１の漏れ経路Ａは、圧縮機放出ケース内部バレル４２とステータベーンシュラウドリング６２との間の軸方向間隙および半径方向間隙によって生み出される。第１の漏れ経路Ａは、コアガス流エリア６０内に位置する流れの方向とは概して反対向きである。第１の漏れ経路Ａがコアガス流エリア６０に入ると、圧縮機２０（図１に図示）の空気力学的性能が影響を受けるおそれがある。第２の漏れ経路Ｂは、コアガス流エリア６０と上流ＨＰＰ領域６４との間に位置する。上流ＨＰＰ領域６４は、ガス流が通常、完全に圧縮された状態にある圧縮機２０（図１に図示）内のエリアを表す。軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、第２の漏れ経路Ｂが圧縮機２０（図１に図示）の下流ＨＰＰ領域６５に入るのを実質的に防止する。第２の漏れ経路Ｂが下流ＨＰＰ領域６５に入るのを許すと、圧縮機効率が悪化するおそれがある。

軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、２つの異なる封止表面に接して封止する。圧縮機ロータ４６の外部表面である第１の封止表面７０が設けられる。また、ステータベーンシュラウドリング６２の外部表面である第２の封止表面７２が設けられる。ステータベーンシュラウドリング６２は、最後の段、または出口段ステータベーン４８に対する支持をもたらす。軸方向ブラシシールアセンブリ５４もまた、第１のプレート７６および第２のプレート７８として示されている少なくとも２つの異なる、概して環状のリングまたは環状プレートと、複数のシール剛毛８０と、ベースプレート８２とを含む。図の実施形態では、第１のプレート７６は、第２のプレート７８の上方に配置されている。第１の環状プレート７６および第２の環状プレート７８は、シール剛毛８０を受け止めるように構成される。シール剛毛８０は、典型的にはステンレス鋼、Ｈａｙｎｅｓ（登録商標）２５合金、またはニッケル・コバルト合金から構築されるが、他の材料をも使用することができることを理解されたい。

シール剛毛８０は、第１の端部部分８４および第２の端部部分８６を有する。第１の端部部分８４は、圧縮機ロータ４６の第１の封止表面７０に接して封止するように構成され、第２の端部部分８６は、ステータベーンシュラウドリング６２の第２の封止表面７２に接して封止するように構成される。具体的には、第２の端部部分８６は、ステータベーンシュラウドリング６２の第２の封止表面７２に選択的に接触し、圧縮機２０（図１に図示）の動作中に第１の漏れ経路Ａがコアガス流エリア６０に入るのを実質的に防止する。図の実施形態では、第２の端部部分８６は、圧縮機２０（図１に図示）の動作中に第２の封止表面７２に選択的に接触する第２の端面８７を含む。第１の端部部分は、圧縮機ロータ４６の第１の封止表面７０に接して封止し、第２の漏れ経路ＢがＨＰＰ領域６５に入るのを実質的に防止する。図の実施形態では、第１の端部部分８４は、圧縮機２０（図１に図示）の定常状態の動作状態中に第１の封止表面７０に接して封止する第１の端面８５を含む。

図２に示されている実施形態では、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、ベースプレート８２によって支持されており、ベースプレート８２は、概して剛性の部材である。具体的には、図２は、ベースプレート８２の第１の端部８８に接続された第２のプレート７８を示すが、ベースプレート８２は、第１のプレート７６に接続することもできることを理解されたい。ベースプレート８２の第２の端部９０は、圧縮機放出ケース内部バレル４２に接続され、それによって固定される。図の例示的な実施形態では、ベースプレート８２は、ボルト接続９２によって圧縮機放出ケース４２に取り付けられているが、他の手法を使用し、ベースプレート８２を圧縮機放出ケース４２に取り付けてもよいことを理解されたい。たとえば、図５は、ベースプレート１８２を圧縮機放出ケース内部バレル１４２に取り付けるためのフック１９２を示す。

軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、概して環状の構成を含む。一実施形態では、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、セグメント化された設計を含み、軸方向ブラシシールアセンブリ５４を圧縮機２０（図１に図示）と共に組み立てるのを容易にするために、複数のシール剛毛５４が軸方向ブラシシールアセンブリ５４の円周周りで個別の部分にセグメント化される。軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、たとえば２つの個別のセグメント、４つの個別のセグメント、６つの個別のセグメント、または８つの個別のセグメントなど、任意の数のブラシシール剛毛セグメントを含むことができる。

一実施形態では、シール剛毛８０は、圧縮機ロータ４６の第１の封止表面７０とステータベーンシュラウドリング６２の第２の封止表面７２の両方に接して封止し、圧縮機２０（図１に図示）の定常状態の全負荷状態で高温状態のラインオンライン設計を達成する。すなわち、圧縮機２０（図１に図示）の定常状態の全負荷状態中に、シール剛毛８０の第１の端部部分８４の第１の端面８５が、圧縮機ロータ４６の第１の封止表面７０に接触し、シール剛毛８０の第２の端部部分８６の第２の端面８７が、ステータベーンシュラウドリング６２の第２の封止表面７２に接触する。これは、シール剛毛８０の第１の端部部分８４および第２の端部部分８６で漏れが最小限または無視できる量であることを確実にする。さらに、別の実施形態では、シール剛毛８０の第２の端部部分８６は、組立て状態中に静的封止するために、ステータベーンシュラウドリング６２の第２の封止表面７２とコールドビルド干渉（ｃｏｌｄｂｕｉｌｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）する。すなわち、シール剛毛８０の第２の端部部分８６は、通常約５０℃未満である冷間組立て状態中に第２の封止表面７２と干渉する。一実施形態では、干渉の量は約０．２センチメートルであるが、干渉の量は可変であり、ステータベーンシュラウドリング６２と圧縮機放出ケース内部バレル４２との間の相対的な軸方向変位の量によって決まることを理解されたい。

図２〜３は、実質的に水平になるように配向され、その結果、シール剛毛８０が圧縮機２０（図１に図示）と概して平行である、軸方向ブラシシールアセンブリ５４のシール剛毛８０を示す。しかし、これらの複数のシール剛毛８０は、ある角度で置く、または傾けられてもよいことを理解されたい。図２〜５の実施形態のどちらでも、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、圧縮機ロータ４６とステータベーン４８の１つとの間に位置するが、軸方向ブラシシールアセンブリ５４は、圧縮機２０（図１に図示）の圧縮機出口段部分内の他の場所に位置してもよいことを理解されたい。たとえば、図６は、概して圧縮機２０（図１に図示）の最後かつ出口段のベーンである２つのステータベーン２４８、２４９間に位置する、代替の実施形態の軸方向ブラシシールアセンブリ２５４である。軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、ステータベーンシュラウドリング２６２と圧縮機放出ケース内部バレル２４２との間に位置するガス流の漏れを低減する、またはそれがコアガス流エリア２６０に入らないようにするために設けられる。具体的には、図６に示されている実施形態では、軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、第１の漏れ経路Ａ’がコアガス流エリア２６０内に入るのを実質的に防止する。第１の漏れ経路Ａ’は、２つのステータベーンシュラウドリング２６２と内部バレル２４２との間に位置する。第２の漏れ経路Ｂ’が、圧縮機放出ケース内部バレル２４２とステータベーンシュラウドリング２６２、２６３との間に位置する。軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、第２の漏れ経路Ｂ’がコアガス流エリア２６０’内に入るのを実質的に防止する。第１の漏れ経路Ａ’および第２の漏れ経路Ｂ’は、コアガス流エリア２６０、２６０’内に位置する流れとは概して反対向きである方向で共に流れる。

軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、２つの異なる封止表面に接して封止する。１つのステータベーンシュラウドリング２６２の外部表面である第１の封止表面２７０が設けられ、別のステータベーンシュラウドリング２６３の外部表面である第２の封止表面２７２もまた設けられる。軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、第１のプレート２７６および第２のプレート２７８として示されている少なくとも２つの環状プレートと、複数のシール剛毛２８０と、ベースプレート２８２とを含む。第１のプレート２７６は第２のプレート２７８の上方に配置され、第１の環状プレート２７６および第２の環状プレート２７８は、シール剛毛２８０を受け止めるように構成される。シール剛毛２８０は、第１の端部部分２８４および第２の端部部分２８６を有する。第１の端部部分２８４は、１つのステータベーンシュラウドリング２６２の第１の封止表面２７０に接して封止するように構成され、第２の端部部分２８６は、別のステータベーンシュラウドリング２６３の第２の封止表面２７２に接して封止するように構成される。図の実施形態では、第１の端部部分２８４は、第１の漏れ経路Ａ’がコアガス流エリア２６０に入るのを実質的に防止するように第１の封止表面２７０に接して封止し、第２の端部部分２８６は、第２の漏れ経路Ｂ’がコアガス流エリア２６０’に入るのを実質的に防止するように第２の封止表面２７２に接して封止する。具体的には、シール剛毛２８０の第１の端部部分２８４は、第１の封止表面２７０に選択的に接触し封止する第１の端面２８５を含み、第２の端部部分２８６は、圧縮機２０（図１に図示）の動作状態中に第２の封止表面２７２に選択的に接触し封止する第２の端面２８７を含む。

図６に示されている実施形態では、軸方向ブラシシールアセンブリ２５４は、ベースプレート２８２によって支持されている。具体的には、第２のプレート２７８は、ベースプレート２８２の第１の端部２８８に接続され、ベースプレート２８２の第２の端部２９０が、圧縮機放出ケース内部バレル２４２に接続される。図の例示的な実施形態では、ベースプレート２８２は、ボルト接続またはフック接続２９２によって圧縮機放出ケース２４２に取り付けられているが、他の手法を使用し、ベースプレート２８２を圧縮機放出ケース２４２に取り付けてもよいことを理解されたい。

図５に戻ると、軸方向ブラシシールアセンブリ１５４は、傾けられたシール剛毛１８０を有して示されている。シール剛毛１８０は、圧縮機ロータ１４６に対して傾けられている。具体的には、シール剛毛１８０は、シール剛毛１８０の第１の端部部分１８４が第１の角度Ａ１で傾くように傾けられている。第１の角度Ａ１は、第１の封止表面１７０とシール剛毛１８０の間で測定され、第２の角度Ａ２とは概して反対向きである。第２の角度Ａ２は、第２の端部部分１８６の傾斜角を表し、第２の封止表面１７４とシール剛毛１８０の間で測定される。第１の端部部分１８４は、圧縮機ロータ１４６の第１の封止表面１７０に接して封止するように構成され、第２の端部部分１８６は、ステータベーンシュラウドリング１６２の第２の封止表面１７４に接して封止するように構成される。図４は、軸Ａ−Ａに対して角度Ｂで周方向で傾いたシール剛毛１８０を示す。

図５を参照すると、軸方向ブラシシールアセンブリ１５４のベースプレート１８２が、フック１９２によって圧縮機放出ケース内部バレル１４２に取り付けられている。具体的には、ベースプレート１８２の端部２００がフック１９２として終了し、フック１９２は、圧縮機放出ケース内部バレル１４２内に位置する、対応するスロット２０２によって受け取られる。

図６は、圧縮機２０（図１に図示）の軸方向軸と概して平行な軸方向ブラシシールアセンブリ２５４のシール剛毛２８０を示し、これらのシール剛毛は、実質的に水平となるように配向されている。しかし、複数のシール剛毛２８０が傾けられてもよいことを理解されたい。次に図７を参照すると、軸方向ブラシシールアセンブリ３５４が、傾けられたシール剛毛３８０を有して示されている。シール剛毛３８０は、圧縮機２０（図１に図示）の垂直軸に対して傾けられている。具体的には、シール剛毛３８０は、シール剛毛３８０の第１の端部部分３８４が第１の角度Ａ１’で傾くように傾けられている。第１の角度Ａ１’は、第１の封止表面３７０とシール剛毛３８０の間で測定され、第２の角度Ａ２’とは概して反対向きである。第２の角度Ａ２’は、第２の端部部分３８６の傾斜角を表し、第２の封止表面３７２とシール剛毛３８０の間で測定される。第２の角度Ａ２’は、第２の端部部分３８６の傾斜角を表す。シール剛毛３８０の第１の端部部分３８４は、１つのステータベーンシュラウドリング３６２の第１の封止表面３７０に接して封止するように構成され、シール剛毛３８０の第２の端部部分３８６は、ステータベーンシュラウドリング３６３の第２の封止表面３７２に接して封止するように構成される。

図８に示されている別の実施形態では、ステータベーンシュラウドリング４６２はそれぞれ、漏れ経路Ａ’、Ｂ’によって生み出される圧力降下の方向で配向される先端支持特徴部４９０を含む。先端支持特徴部４９０は、ステータベーンリングシュラウド（図８には図示せず）の表面４９３から外向きに突出し、他の先端支持特徴部４９０は、ステータベーンシュラウドリング４６２の表面４９２から内向きに突出する。先端支持特徴部４９０の最初の１つは、第１の漏れ経路Ａ’がコアガス流エリア２６０（図６に図示）内に入るのを実質的に防止するようにシール剛毛４８０の第１の端部部分４８４に接して封止する第１の封止表面４７０を含む。具体的には、第１の漏れ経路Ａ’によって生み出される圧力降下が、シール剛毛４８０の第１の端部部分４８４を先端支持特徴部４９０の第１の封止表面４７０に当接させる。他の先端支持特徴部４９０は、第２の漏れ経路Ｂ’がコアガス流エリア２６０’（図６に図示）内に入るのを実質的に防止するようにシール剛毛４８０の第２の端部部分４８６に接して封止する第２の封止表面４７２を含む。第２の漏れ経路Ｂ’によって生み出される圧力降下が、シール剛毛４８０の第２の端部部分４８６を先端支持特徴部４９０の第２の封止表面４７２に当接させる。具体的には、先端支持特徴部４９０は、圧縮機２０（図１に図示）の定常状態の全速動作状態中に、シール剛毛４８０の下面４８５が第１の封止表面４７０に接触し封止し、シール剛毛４８０の上面４８７が第２の封止表面４７２に接触し封止するように配向される。

図８は、漏れ経路Ａ’、Ｂ’によって生み出される圧力降下の方向で配向される先端支持特徴部４９０を示しているが、先端支持特徴部４９０は、異なる構成をも含むことができ、ステータベーンシュラウドリング４６２、４６３の一方または両方が複数の先端支持特徴部を含むことができることを理解されたい。また、一方のステータベーンシュラウドリング４６２は先端支持特徴部４９０を含むことができ、一方、他方のステータベーンシュラウドリング４６３は先端支持特徴部４９０を含まないことをも理解されたい。図９は、ステータベーンシュラウドリング５６２のそれぞれが複数の先端支持特徴部５９０を含む、別の実施形態の軸方向ブラシシールアセンブリ５５４である。ステータベーンシュラウドリング５６２のうちの１つに位置する先端支持特徴部５９０はそれぞれ、シール剛毛５８０の第１の端部部分５８４に共に接して封止する第１の封止表面５７０を含む。他方のステータベーンシュラウドリング５６２に位置する先端支持特徴部５９０は、シール剛毛５８０の第２の端部部分５８６に接して封止する第２の封止表面５７２を含む。

本発明について限られた数の実施形態だけに関連して詳細に述べたが、本発明は、そのような開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されるはずである。反対に、本発明は、ここまでに述べられていない任意の数の変型形態、代替物、代用物、または均等構成を組み込むように修正することができ、しかしこれらは本発明の精神および範囲に対応する。さらに、本発明の様々な実施形態について述べたが、本発明の態様は、述べた実施形態のいくつかだけを含むことができることを理解されたい。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されると考えるべきでなく、添付の特許請求の範囲によって限定されるだけである。

１０動力発生システム
２０圧縮機
２２燃焼器
２４タービン
３０空気取入部
３４燃料ノズル
４２圧縮機放出ケース内部バレル
４６ロータ
４８出口段ステータベーン
５４軸方向ブラシシールアセンブリ
６０コアガス流エリア
６２ステータベーンシュラウドリング
６４高圧パッキン（ＨＰＰ）領域
６５下流ＨＰＰ領域
７０第１の封止表面
７２第２の封止表面
７６第１のプレート
７８第２のプレート
８０シール剛毛
８２ベースプレート
８４第１の端部部分
８５第１の端面
８６第２の端部部分
８７第２の端面
８８第１の端部
９０第２の端部
１４２圧縮機放出ケース内部バレル
１４６圧縮機ロータ
１５４軸方向ブラシシールアセンブリ
１６２ステータベーンシュラウドリング
１７０第１の封止表面
１７４第２の封止表面
１８０シール剛毛
１８２ベースプレート
１８４第１の端部部分
１８６第２の端部部分
１９２フック
２００端部
２０２スロット
２４２圧縮機放出ケース内部バレル
２４８ステータベーン
２４９ステータベーン
２５４軸方向ブラシシールアセンブリ
２６０コアガス流エリア
２６０’ コアガス流エリア
２６２ステータベーンシュラウドリング
２６３ステータベーンシュラウドリング
２７０第１の封止表面
２７２第２の封止表面
２７６第１のプレート
２７８第２のプレート
２８０シール剛毛
２８２ベースプレート
２８４第１の端部部分
２８５第１の端面
２８６第２の端部部分
２８７第２の端面
２８８第１の端部
２９０第２の端部
２９２ボルト接続またはフック接続
３５４軸方向ブラシシールアセンブリ
３６２ステータベーンシュラウドリング
３６３ステータベーンシュラウドリング
３７０第１の封止表面
３７２第２の封止表面
３８０シール剛毛
３８４第１の端部部分
３８６第２の端部部分
４６２ステータベーンシュラウドリング
４６３ステータベーンシュラウドリング
４７０第１の封止表面
４７２第２の封止表面
４８０シール剛毛
４８４第１の端部部分
４８５下面
４８６第２の端部部分
４８７上面
４９０先端支持特徴部
４９２表面
４９３表面
５５４軸方向ブラシシールアセンブリ
５６２ステータベーンシュラウドリング
５７０第１の封止表面
５７２第２の封止表面
５８０シール剛毛
５８４第１の端部部分
５８６第２の端部部分
５９０先端支持特徴部
Ａ第１の漏れ経路
Ｂ第２の漏れ経路
Ａ’ 第１の漏れ経路
Ｂ’ 第２の漏れ経路
Ａ１第１の角度
Ａ２第２の角度
Ｂ角度

Claims

２つの漏れ経路に対して封止する軸方向ブラシシールアセンブリを有するシステムであって、
第１の封止表面を有する第１の構成部品と、
第２の封止表面を有する第２の構成部品と、
概して互いに反対側の少なくとも２つのプレートと、
前記少なくとも２つのプレート間で受け止められる複数のシール剛毛であって、第１の端部部分および第２の端部部分を含み、前記第１の端部部分が、前記第１の封止表面に接して選択的に封止するように構成され、前記第２の端部部分が、前記第２の封止表面に接して選択的に封止するように構成されている、シール剛毛と、
前記軸方向ブラシシールアセンブリを支持するためのベースプレートであって、前記少なくとも２つのプレートの少なくとも１つに接続されたベースプレートと
を備えるシステム。
前記複数のシール剛毛の前記第１の端部部分が、前記第１の封止表面に選択的に接触する第１の端面を含み、前記複数のシール剛毛の前記第２の端部部分が、前記第２の封止表面に選択的に接触する第２の端面を含む、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
前記第１の構成部品が少なくとも１つの第１の先端支持特徴部を含み、前記第２の構成部品が少なくとも１つの第２の先端支持特徴部を含み、前記第１および第２の少なくとも１つの先端支持特徴部が、前記第１および第２の構成部品から外向きに突出する突起である、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
前記少なくとも１つの第１の先端支持特徴部が第１の封止表面を含み、前記少なくとも１つの第２の先端支持特徴部が第２の封止表面を含む、請求項３記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
前記複数のシール剛毛の前記第２の端部部分が、静的封止するために、前記第２の構成部品の前記第２の封止表面とコールドビルド干渉する、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
概して環状であり、セグメント化された構成を含み、前記複数のシール剛毛が、軸方向ブラシシールアセンブリの円周周りで個別の部分にセグメント化されている、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
前記複数のシール剛毛が、実質的に水平、およびある角度で置かれるうちの一方となるように配向されている、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
前記ベースプレートが、ボルト接続およびフックのうちの一方によって支持プレートに取り付けられている、請求項１記載の軸方向ブラシシールアセンブリ。
タービン用の圧縮機であって、
ロータ封止表面を有するロータと、
外部固定ケーシングに接続されたステータベーン、およびシュラウドリング封止表面を有するステータベーンシュラウドリングと、
前記ロータおよび前記ステータベーンを封止するために内部固定ケーシングに接続され、前記ロータと前記内部固定ケーシングとの間、および前記ステータベーンと前記内部固定ケーシングとの間を封止する軸方向ブラシシールアセンブリと
を備え、前記軸方向ブラシシールアセンブリが、
概して互いに反対側の少なくとも２つのプレートと、
前記少なくとも２つのプレート間で受け止められる複数のシール剛毛であって、第１の端部部分および第２の端部部分を含み、前記第１の端部部分が、前記ロータ封止表面に接して封止するように構成され、前記第２の端部部分が、シュラウドリング封止表面に接して封止するように構成されている、シール剛毛と、
前記ロータおよび前記ステータベーンに対して前記軸方向ブラシシールアセンブリを支持するためのベースプレートであって、前記少なくとも２つのプレートの少なくとも１つに接続されたベースプレートと
を備える、圧縮機。
前記ベースプレートが圧縮機放出ケースの前記内部固定ケーシングに接続され、前記ベースプレートと前記圧縮機放出ケースの間の接続により前記ベースプレートが固定され、前記軸方向ブラシシールアセンブリが、前記ロータと前記ステータベーンシュラウドリングの間で軸方向に位置し、前記ステータベーンが、圧縮機の最後の段および出口段のうちの一方の一部である、請求項９記載の圧縮機。
前記複数のシール剛毛の前記第１の端部部分が、前記ロータ封止表面に選択的に接触する第１の端面を含み、前記複数のシール剛毛の前記第２の端部部分が、前記シュラウドリング封止表面に選択的に接触する第２の端面を含む、請求項９記載の圧縮機。
前記ロータが、少なくとも１つのロータ先端支持特徴部を含み、前記ステータベーンシュラウドリングが、少なくとも１つのシュラウドリング先端支持特徴部を含み、少なくとも１つのロータ先端支持特徴部が、漏れ経路の下流領域において半径方向位置で前記ロータから軸方向に突出する突起であり、少なくとも１つのシュラウドリング先端支持特徴部が、前記漏れ経路の前記下流領域において前記半径方向位置で前記シュラウドリングから軸方向に突出する突起である、請求項９記載の圧縮機。
前記少なくとも１つのロータ先端支持特徴部が、前記ロータ封止表面を含み、前記少なくとも１つのシュラウドリング先端支持特徴部が、前記シュラウドリング封止表面を含む、請求項１２記載の圧縮機。
前記複数のシール剛毛の前記第２の端部部分が、組立て状態中に前記ステータベーンシュラウドリングの前記シュラウドリング封止表面と干渉し、静的封止をもたらす、請求項９記載の圧縮機。
前記軸方向ブラシシールアセンブリが、概して環状であり、セグメント化された構成を含み、前記複数のシール剛毛が、軸方向ブラシシールアセンブリの円周周りで個別の部分にセグメント化されている、請求項９記載の圧縮機。
タービン用の圧縮機であって、
外部固定ケーシングに接続された第１のステータベーン、および第１のシュラウドリング封止表面を有する第１のステータベーンシュラウドリングと、
外部固定ケーシングに接続された第２のステータベーン、および第２のシュラウドリング封止表面を有する第２のステータベーンシュラウドリングと、
内部固定ケーシングに接続され、前記第１のステータベーンシュラウドリングと前記内部固定ケーシングとの間、および前記第２のステータベーンシュラウドリングと前記内部固定ケーシングとの間を封止するための軸方向ブラシシールアセンブリであって、前記封止が概して静的なシールである、軸方向ブラシシールアセンブリと
を備え、前記軸方向ブラシシールアセンブリが、
概して互いに反対側の少なくとも２つのプレートと、
前記少なくとも２つのプレート間で受け止められる複数のシール剛毛であって、第１の端部部分および第２の端部部分を含み、前記第１の端部部分が、前記第１のシュラウドリング封止表面に接して封止するように構成され、前記第２の端部部分が、前記第２のシュラウドリング封止表面に接して封止するように構成されている、シール剛毛と、
前記第１のステータベーンシュラウドリングおよび前記第２のステータベーンシュラウドリングに対して前記軸方向ブラシシールアセンブリを支持するためのベースプレートであって、前記少なくとも２つのプレートの少なくとも１つに接続されたベースプレートと
を備える、圧縮機。
前記ベースプレートが圧縮機放出ケースの前記内部固定ケーシングに接続され、前記ベースプレートと前記圧縮機放出ケースの間の接続により前記ベースプレートが固定され、前記軸方向ブラシシールアセンブリが、前記ロータと前記ステータベーンシュラウドリングの間で軸方向に位置し、前記ステータベーンが、圧縮機の最後の段および出口段のうちの一方の一部である、請求項１６記載の圧縮機。
前記複数のシール剛毛の前記第１の端部部分が、前記第１のシュラウドリング封止表面に選択的に接触する第１の端面を含み、前記複数のシール剛毛の前記第２の端部部分が、前記第２のシュラウドリング封止表面に選択的に接触する第２の端面を含む、請求項１６記載の圧縮機。
前記第１のステータベーンシュラウドリングが、少なくとも１つの第１のシュラウドリング先端支持特徴部を含み、前記第２のステータベーンシュラウドリングが、少なくとも１つの第２のシュラウドリング先端支持特徴部を含み、前記少なくとも１つの第１のシュラウドリング先端支持特徴部が、漏れ経路の下流領域において半径方向位置で前記第１のステータベーンシュラウドリングから軸方向に突出する突起であり、前記少なくとも１つの第２のシュラウドリング先端支持特徴部が、前記漏れ経路の前記下流領域において前記半径方向位置で前記第２のシュラウドリングから軸方向に突出する突起である、請求項１６記載の圧縮機。
前記少なくとも１つの第１のシュラウドリング先端支持特徴部が、前記第１のシュラウドリング封止表面を含み、前記少なくとも１つの第２のシュラウドリング先端支持特徴部が、前記第２のシュラウドリング封止表面を含む、請求項１９記載の圧縮機。