JP2017145813A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017145813A5 JP2017145813A5 JP2016030236A JP2016030236A JP2017145813A5 JP 2017145813 A5 JP2017145813 A5 JP 2017145813A5 JP 2016030236 A JP2016030236 A JP 2016030236A JP 2016030236 A JP2016030236 A JP 2016030236A JP 2017145813 A5 JP2017145813 A5 JP 2017145813A5
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral surface
- upstream
- downstream
- seal fin
- stationary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims description 71
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 47
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 230000001595 contractor effect Effects 0.000 description 3
Description
本発明の第一の態様によれば、回転機械は、軸線の周方向に延びる静止側周面を有する静止体と、前記軸線回りに回転して前記静止側周面と対向する回転側周面を有する回転体と、を備え、前記静止側周面と前記回転側周面との一方が、前記軸線方向に延びる上流側周面と、前記上流側周面における流体の下流側に位置して前記軸線方向に延びるとともに、前記上流側周面よりも前記静止側周面と前記回転側周面との他方から後退する下流側周面と、前記上流側周面と前記下流側周面とを接続して前記下流側を向く後向きステップ面と、を有し、前記他方から前記上流側周面に向かって延びて、前記上流側周面との間に微小隙間を形成する上流側シールフィンと、前記他方から前記下流側周面に向かって延びて、前記下流側周面との間に微小隙間を形成する下流側シールフィンと、をさらに備え、前記後向きステップ面が、前記他方に向かうに従って前記下流側に向かって延びて前記上流側周面に接続された案内面を有し、前記上流側シールフィン及び前記下流側シールフィンは、前記一方側に向かうに従って前記上流側に向かうように傾斜している。
このような構成によれば、下流側シールフィンの上流側に後向きステップ面を配置することによって、下流側シールフィンの上流側に剥離渦を形成することができる。この剥離渦は、下流側シールフィンの上流側において、速度ベクトルを一方側に向けるフローを生じるので、微小隙間を通り抜ける漏れ流れを低減する、縮流効果を発揮することができる。
また、後向きステップ面が案内面を有することによって、下流側シールフィンと後向きステップ面との間に形成される剥離渦を強めることができる。これにより、剥離渦による微小隙間を通過する流体の縮流効果をさらに強化し、漏洩流体の流量をより低減することができる。
さらに、上流側シールフィンと上流側周面との間から下流側に流入した流体が下流側シールフィンに衝突する際に上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間のキャビティに形成される主渦を、よりスムーズに形成することができる。これにより、主渦を強めることができ、ひいては、剥離渦を強めることができる。
また、後向きステップ面が案内面を有することによって、下流側シールフィンと後向きステップ面との間に形成される剥離渦を強めることができる。これにより、剥離渦による微小隙間を通過する流体の縮流効果をさらに強化し、漏洩流体の流量をより低減することができる。
さらに、上流側シールフィンと上流側周面との間から下流側に流入した流体が下流側シールフィンに衝突する際に上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間のキャビティに形成される主渦を、よりスムーズに形成することができる。これにより、主渦を強めることができ、ひいては、剥離渦を強めることができる。
本発明の第二の態様によれば、上記第一の態様に係わる回転機械において、隣り合う二つの前記シールフィンのうち、前記上流側に配置された前記シールフィンの前記軸線に直交する平面に対する角度をβ1、前記下流側に配置された前記シールフィンの前記軸線に直交する平面に対する角度をβ2とし、前記案内面の前記軸線に直交する平面に対する角度をα2、としたとき、各シールフィン及び前記案内面が
10°≦β1≦25° ・・・(2)
10°≦β2≦25° ・・・(3)
0°<α2≦β2+30° ・・・(4)
を満足して形成されていてもよい。
10°≦β1≦25° ・・・(2)
10°≦β2≦25° ・・・(3)
0°<α2≦β2+30° ・・・(4)
を満足して形成されていてもよい。
このような構成によれば、各々のシールフィンの上流側に剥離渦を形成することができる。この剥離渦は、各々のシールフィンの上流側において、速度ベクトルを一方側に向けるフローを生じるので、微小隙間を通り抜ける漏れ流れを低減する、縮流効果を発揮することができる。
また、案内面及びシールフィンが傾斜して形成されていることによって、主渦がシールフィンに沿うように形成される。これにより、主渦を強めることができ、ひいては、剥離渦を強めることができる。
本発明の第六の態様によれば、上記第一から第五の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、前記回転側周面には、前記回転側周面の直径が前記下流側に向かうに従って小さくなるように設けられた少なくとも二つの段差によって、前記上流側周面及び前記下流側周面を含む少なくとも三つのステップが設けられており、各シールフィンが、各ステップ部に1:1で対応するように設けられていてもよい。
本発明の第七の態様によれば、上記第一から第六の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、前記静止側周面は、前記後向きステップ面によって設けられた段差に対応して、上流側から下流側に向かって漸次縮径していてもよい。
本発明の第八の態様によれば、上記第一から第七の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記静止体の内壁面には、前記回転体に対応する部位に周方向に延び、前記静止体の内壁面から径方向外側に窪んだ環状溝が形成されており、前記回転体は、前記環状溝内に入り込んでいてもよい。
また、案内面及びシールフィンが傾斜して形成されていることによって、主渦がシールフィンに沿うように形成される。これにより、主渦を強めることができ、ひいては、剥離渦を強めることができる。
本発明の第六の態様によれば、上記第一から第五の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、前記回転側周面には、前記回転側周面の直径が前記下流側に向かうに従って小さくなるように設けられた少なくとも二つの段差によって、前記上流側周面及び前記下流側周面を含む少なくとも三つのステップが設けられており、各シールフィンが、各ステップ部に1:1で対応するように設けられていてもよい。
本発明の第七の態様によれば、上記第一から第六の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、前記静止側周面は、前記後向きステップ面によって設けられた段差に対応して、上流側から下流側に向かって漸次縮径していてもよい。
本発明の第八の態様によれば、上記第一から第七の態様のいずれか一態様に係わる回転機械において、前記静止体の内壁面には、前記回転体に対応する部位に周方向に延び、前記静止体の内壁面から径方向外側に窪んだ環状溝が形成されており、前記回転体は、前記環状溝内に入り込んでいてもよい。
Claims (8)
- 軸線の周方向に延びる静止側周面を有する静止体と、
前記軸線回りに回転して前記静止側周面と対向する回転側周面を有する回転体と、を備え、
前記静止側周面と前記回転側周面との一方が、
前記軸線方向に延びる上流側周面と、
前記上流側周面における流体の下流側に位置して前記軸線方向に延びるとともに、前記上流側周面よりも前記静止側周面と前記回転側周面との他方から後退する下流側周面と、
前記上流側周面と前記下流側周面とを接続して前記下流側を向く後向きステップ面と、を有し、
前記他方から前記上流側周面に向かって延びて、前記上流側周面との間に微小隙間を形成する上流側シールフィンと、
前記他方から前記下流側周面に向かって延びて、前記下流側周面との間に微小隙間を形成する下流側シールフィンと、をさらに備え、
前記後向きステップ面が、前記他方に向かうに従って前記下流側に向かって延びて前記上流側周面に接続された案内面を有し、
前記上流側シールフィン及び前記下流側シールフィンは、前記一方側に向かうに従って前記上流側に向かうように傾斜している回転機械。 - 隣り合う二つの前記シールフィンのうち、前記上流側に配置された前記シールフィンの前記軸線に直交する平面に対する角度をβ1、前記下流側に配置された前記シールフィンの前記軸線に直交する平面に対する角度をβ2とし、前記案内面の前記軸線に直交する平面に対する角度をα2、としたとき、各シールフィン及び前記案内面が
10°≦β1≦25° ・・・(2)
10°≦β2≦25° ・・・(3)
0°<α2≦β2+30° ・・・(4)
を満足して形成されている、請求項1に記載の回転機械。 - 前記後向きステップ面と前記下流側周面とを滑らかに接続する弧状部を有する請求項1又は請求項2に記載の回転機械。
- 前記上流側シールフィン及び前記下流側シールフィンと前記他方とを滑らかに接続するフィン弧状部を有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回転機械。
- 軸線の周方向に延びる静止側周面を有する静止体と、
前記軸線回りに回転して前記静止側周面と対向する回転側周面を有する回転体と、を備え、
前記静止側周面と前記回転側周面との一方が、
前記軸線方向に延びる上流側周面と、
前記上流側周面における作動流体の下流側に位置して前記軸線方向に延びるとともに、前記上流側周面よりも前記静止側周面と前記回転側周面との他方へ突出する中央周面と、
前記中央周面の下流側に位置して前記軸線方向に延びるとともに、前記中央周面よりも前記他方から後退する下流側周面と、
前記上流側周面と前記中央周面とを接続して前記上流側を向く前向きステップ面と、を有し、
前記他方から前記上流側周面に向かって延びて、前記上流側周面との間に微小隙間を形成する上流側シールフィンと、
前記他方から前記中央周面に向かって延びて、前記中央周面との間に微小隙間を形成する中央シールフィンと、
前記他方から前記下流側周面に向かって延びて、前記下流側周面との間に微小隙間を形成する下流側シールフィンと、
をさらに備え、
前記前向きステップ面が、前記他方に向かうに従って前記下流側に向かって傾斜して前記中央周面に接続された案内面を有し、
前記上流側シールフィンと前記中央シールフィンと前記下流側シールフィンとは、前記一方側に向かうに従って上流側に向かうように傾斜している回転機械。 - 前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、
前記回転側周面には、前記回転側周面の直径が前記下流側に向かうに従って小さくなるように設けられた少なくとも二つの段差によって、前記上流側周面及び前記下流側周面を含む少なくとも三つのステップが設けられており、
各シールフィンが、各ステップ部に1:1で対応するように設けられている
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の回転機械。 - 前記上流側周面と、前記下流側周面と、前記後向きステップ面とは、前記回転側周面に設けられており、
前記静止側周面は、前記後向きステップ面によって設けられた段差に対応して、上流側から下流側に向かって漸次縮径している
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の回転機械。 - 前記静止体の内壁面には、前記回転体に対応する部位に周方向に延び、前記静止体の内壁面から径方向外側に窪んだ環状溝が形成されており、
前記回転体は、前記環状溝内に入り込んでいる
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の回転機械。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016030236A JP2017145813A (ja) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 回転機械 |
CN201780011001.8A CN108603412B (zh) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | 旋转机械 |
US16/076,750 US11187097B2 (en) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | Rotary machine |
DE112017000900.6T DE112017000900T5 (de) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | Drehmaschine |
KR1020187023118A KR102105262B1 (ko) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | 회전 기계 |
PCT/JP2017/005978 WO2017142077A1 (ja) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | 回転機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016030236A JP2017145813A (ja) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 回転機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017145813A JP2017145813A (ja) | 2017-08-24 |
JP2017145813A5 true JP2017145813A5 (ja) | 2019-04-04 |
Family
ID=59626138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016030236A Pending JP2017145813A (ja) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | 回転機械 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11187097B2 (ja) |
JP (1) | JP2017145813A (ja) |
KR (1) | KR102105262B1 (ja) |
CN (1) | CN108603412B (ja) |
DE (1) | DE112017000900T5 (ja) |
WO (1) | WO2017142077A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3055353B1 (fr) * | 2016-08-25 | 2018-09-21 | Safran Aircraft Engines | Ensemble formant joint d'etancheite a labyrinthe pour une turbomachine comportant un abradable et des lechettes inclines |
JP6623138B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2019-12-18 | 株式会社神戸製鋼所 | ラビリンスシール |
JP6824862B2 (ja) * | 2017-10-25 | 2021-02-03 | 株式会社神戸製鋼所 | ラビリンスシール、および、ラビリンスシール構造 |
JP6783257B2 (ja) * | 2018-01-31 | 2020-11-11 | 三菱重工業株式会社 | 軸流回転機械 |
JP2019178700A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2773667A (en) * | 1950-02-08 | 1956-12-11 | Gen Motors Corp | Turbine rotor sealing ring |
JPS6023676A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-06 | Fujitsu Ltd | 潤滑ガスのラビリンス構造 |
JPS6123804A (ja) | 1984-07-10 | 1986-02-01 | Hitachi Ltd | タ−ビン段落構造 |
US5639095A (en) * | 1988-01-04 | 1997-06-17 | Twentieth Technology | Low-leakage and low-instability labyrinth seal |
AU7248694A (en) | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Twentieth Technology | Low-leakage and low-instability labyrinth seal |
JPH10311205A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Toshiba Corp | 軸流タービン |
JPH1151200A (ja) | 1997-08-06 | 1999-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ラビリンスシール |
EP0903468B1 (de) | 1997-09-19 | 2003-08-20 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Vorrichtung zur Spaltdichtung |
JP2001123803A (ja) * | 1999-10-21 | 2001-05-08 | Toshiba Corp | シール装置並びに同装置を備えた蒸気タービン及び発電プラント |
JP2005180278A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Toshiba Corp | シール装置およびこれを備えた蒸気タービン |
JP4762512B2 (ja) * | 2004-08-13 | 2011-08-31 | 株式会社日立製作所 | 非接触シール構造 |
JP2008075510A (ja) | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Toshiba Corp | 軸シール装置 |
US7708520B2 (en) | 2006-11-29 | 2010-05-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine with concave pocket with knife edge seal |
US8206082B2 (en) | 2009-04-29 | 2012-06-26 | General Electric Company | Packing seal rotor lands |
JP2010275957A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン |
JP2011080452A (ja) | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン |
JP5709447B2 (ja) | 2010-09-28 | 2015-04-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン |
JP5517910B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-06-11 | 三菱重工業株式会社 | タービン、及びシール構造 |
GB2492546A (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-09 | Alstom Technology Ltd | A labyrinth seal for an axial fluid flow turbomachine |
JP5374563B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2013-12-25 | 三菱重工業株式会社 | 軸流タービン |
JP5916458B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-05-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン |
JP5936515B2 (ja) * | 2012-10-18 | 2016-06-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械 |
WO2014115706A1 (ja) | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 三菱重工業株式会社 | シール機構及びシール機構を備える回転機械 |
JP2014141955A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械 |
JP6296649B2 (ja) | 2014-03-04 | 2018-03-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | シール構造、及び回転機械 |
JP2016030236A (ja) | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 株式会社タイワ精機 | 糠回収装置 |
JP5911152B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2016-04-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン |
-
2016
- 2016-02-19 JP JP2016030236A patent/JP2017145813A/ja active Pending
-
2017
- 2017-02-17 CN CN201780011001.8A patent/CN108603412B/zh active Active
- 2017-02-17 US US16/076,750 patent/US11187097B2/en active Active
- 2017-02-17 WO PCT/JP2017/005978 patent/WO2017142077A1/ja active Application Filing
- 2017-02-17 DE DE112017000900.6T patent/DE112017000900T5/de active Pending
- 2017-02-17 KR KR1020187023118A patent/KR102105262B1/ko active IP Right Grant
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017145813A5 (ja) | ||
WO2015083588A1 (ja) | シール構造、及び回転機械 | |
JP6351049B2 (ja) | タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法 | |
WO2017098960A1 (ja) | ステップシール,シール構造,ターボ機械及びステップシールの製造方法 | |
WO2017098932A1 (ja) | シール構造及びタービン | |
JP6296649B2 (ja) | シール構造、及び回転機械 | |
JP2017106395A5 (ja) | ||
JP6456950B2 (ja) | 摺動部品 | |
US11187097B2 (en) | Rotary machine | |
US10907499B2 (en) | Rotor-blade-side sealing apparatus, stationary-blade-side sealing apparatus, and rotary machine | |
JP2015514178A5 (ja) | ||
WO2016121259A1 (ja) | タービン | |
JP5774963B2 (ja) | シール装置 | |
WO2017098959A1 (ja) | シールフィン,シール構造,ターボ機械及びシールフィンの製造方法 | |
JP2018132028A5 (ja) | ||
JP6167158B2 (ja) | シール構造及びターボ機械 | |
US11136897B2 (en) | Seal device and turbomachine | |
JP7145775B2 (ja) | 回転機械 | |
JP2018141455A5 (ja) | ||
JP2014152696A (ja) | ラビリンスシール装置、およびそれを用いたターボ機械 | |
JP7267022B2 (ja) | 回転機械 | |
US11821462B2 (en) | Sliding member | |
JP2018141453A5 (ja) | ||
JP6022006B2 (ja) | シール装置 | |
JP2019178700A5 (ja) |