JP3795036B2 - タービン尾筒のシール構造およびシール装置 - Google Patents

Description

本発明は、シール装置、特に原動機やタービン燃焼器の尾筒のシール用途に好適なシール構造に関するものである。

ガスタービンの被シール部として、燃焼器の尾筒とシュラウドとの間隙のシールがあり、同シール部に適用するシール装置は、両者の相対移動に追従しシール機能を維持するものが求められている。

ガスタービン尾筒のシール構造として、例えば特開２０００−２５７８６２号公報に示されるものがあり、それは、図１５に示すように、タービン尾筒１５のフランジ１５ａに尾筒シール１７を設け、シュラウド１６との隙間を、多数の線状針金を密設したブラシシール１８によりシールしていた。

特開２０００−２５７８６２号公報（図４）

ガスタービンなどの作動流体は高温高圧であり、内部の構成部品の取り付けには熱膨張を考慮して狭い間隙が設けられているが、その間隙からの作動流体の漏洩は損失となるのみならず、種々の悪影響を及ぼすため漏洩を防止することが重要な課題である。そのためのシール装置として製作費が安く、シール性と耐久性に優れたものが求められている。

本発明は、上記従来のブラシシールによるシールに比べ、格段にシール能を高めたタービン尾筒のシール構造および汎用のシール装置を提案するものである。

本発明は上記課題を解決するために、以下の手段（１）〜（１２）を採用する。

（１）長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置によりタービン尾筒部の隙間を塞ぐタービン尾筒のシール構造であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられていることを特徴とするタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒等が振動して薄板に当接しても、薄板は撓むことにより損傷が免れ、隙間は常に最小限にシール維持される。

なお、タービン尾筒部の隙間は、タービン尾筒とシュラウド間の隙間の他、タービン尾筒出口部の側面同士の間の隙間等を意味するものである。

（２）タービン尾筒とシュラウドとの間のタービン尾筒部の隙間に、長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置を、その薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられ、前記各薄板により多重シールを行うことを特徴とするタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒等が振動して薄板に当接しても、薄板は撓むことにより損傷が免れ、隙間は常に最小限にシール維持される。

（３）一端が前記タービン尾筒或いは前記シュラウドの何れか一方の端部に着脱可能に固定されるシールド部材の他端側に、前記シール装置の一方の長辺側を設けることを特徴とする上記（２）に記載のタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒部が振動して薄板に当接しても、薄板は撓むことにより損傷が免れ、隙間は常に最小限にシール維持される。また、シールド部材を取り外すことにより、シール装置の補修、交換を容易に行い得る。

（４）前記シール装置の一方の長辺側を、前記タービン尾筒部の何れか一方の部材縁部に沿って設けることを特徴とする上記（１）〜（３）に記載のタービン尾筒のシール構造であり、隙間は、薄板の長四辺形状平面で塞がれた状態でシールされる。

（５）前記シール装置を設けるのに際し、前記薄板の他方の長辺側が、前記タービン尾筒部の高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする上記（１）〜（４）の何れかに記載のタービン尾筒シール構造であり、薄板は高圧雰囲気圧により常に隙間寸法が小さくなる方向（低圧雰囲気側）に押し付けられ、シール隙間がより小さくなり、かつ、シール性がより強固になる。

（６）前記薄板の他端縁側適宜位置に、スリット又は孔が設けられていることを特徴とする上記（１）〜（５）の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造。

（７）四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の一辺側を束ねた状態に固定し、前記各薄板の他方の一辺側がそれぞれ自由に撓むシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨むように設けられ、前記各薄板により多重シールを行い得ることを特徴とするシール装置であり、薄板を複数枚積層して束ねているので所要の剛性が保たれ、且つ、薄板の多重シール作用とその撓みに伴う追従作用がある。

なお、薄板の平面をシール圧の受圧面とするには、薄板の表裏面を挟んで一方が高圧雰囲気側、他方が低圧雰囲気側になるようにシール装置を設置すればよい。

（８）上記（７）に記載のシール装置において、一方の一辺側を、被シール隙間を構成する一方の部材縁部に沿って設けることにより被シール隙間を塞ぐことを特徴とするシール構造であり、被シール隙間は薄板の四辺形状平面にて塞がれシールができる。

（９）被シール隙間を構成する２つの部材の表裏間に差圧が生じる部位に設けるシール構造であって、前記シール装置薄板における他方の一辺側を高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする上記（８）に記載のシール構造。

（１０）上記（７）に記載のシール装置を、タービン尾筒部に既設しているシール装置と取り替える又は追設することを特徴とするタービン尾筒の改造方法。

（１１）薄板を積層した構造の静的シール装置により間隙からの流体の漏洩を防止するシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が、前記隙間を形成する部材に臨むように設けられてシールを行い得ることを特徴とする積層薄板静的シール装置。

（１２）上記（７）又は（１１）に記載のシール装置を、ガスタービンまたは蒸気タービンまたはジェットエンジンの被シール隙間に設けることを特徴とするシール構造。

請求項１に記載の発明は、長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置によりタービン尾筒部の隙間を塞ぐタービン尾筒のシール構造であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられていることを特徴とするタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒等の熱膨張や振動により、薄板にタービン尾筒およびその相手部材等が当接しても、薄板は撓むことにより隙間寸法は常に最小限にシール維持されることになり、薄板の損傷も免れ、高温燃焼ガス（タービン気流）の漏れ率が数％程度に抑えられる。

請求項２に記載の発明は、タービン尾筒とシュラウドとの間のタービン尾筒部の隙間に、長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置を、その薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられ、前記各薄板により多重シールを行うことを特徴とするタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒等の熱膨張や振動により薄板にシュラウド等が当接しても、薄板は撓むことにより隙間寸法は常に最小限にシール維持されることになり、薄板の損傷も免れ、高温燃焼ガス（タービン気流）の漏れ率が数％程度に抑えられる。

請求項３に記載の発明は、一端が前記タービン尾筒或いは前記シュラウドの何れか一方の端部に着脱可能に固定されるシールド部材の他端側に、前記シール装置の一方の長辺側を設けることを特徴とする請求項２に記載のタービン尾筒のシール構造であり、シール装置はその薄板の枚数を加減することで、所望のタービン気流圧に耐えうる剛性を確保できると共に、タービン尾筒部が振動して薄板に当接しても、薄板は撓むことにより、隙間寸法は常に最小限にシール維持されることになり、タービン尾筒部における気流漏れ率が数％程度に抑えられる。また、前記シールド部材を取り外すことにより、シール装置の補修、交換が容易に行い得る。

請求項４に記載の発明は、前記シール装置の一方の長辺側を、前記タービン尾筒部の何れか一方の部材縁部に沿って設けることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造であり、タービン尾筒部の隙間は、薄板の長四辺形状の平面の全面で塞がれた状態でシールされる。

請求項５に記載の発明は、前記シール装置を設けるのに際し、前記薄板の他方の長辺側が、前記タービン尾筒部の高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のタービン尾筒シール構造であり、薄板は高圧雰囲気圧により常に隙間寸法が小さくなる方向（低圧雰囲気側）に押し付けられ、確実かつ強固にシールされる。

請求項６に記載の発明は、前記薄板の他端縁側適宜位置に、スリット又は孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造であり、タービン尾筒部材との接触によるシール装置の破損を防止できる。

請求項７に記載の発明は、四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の一辺側を束ねた状態に固定し、前記各薄板の他方の一辺側がそれぞれ自由に撓むシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨むように設けられ、前記各薄板により多重シールを行い得ることを特徴とするシール装置であり、薄板を複数枚積層して束ねているので所要のシール圧に耐えうる剛性が確保でき、且つ、薄板の多重シール作用およびその撓みに伴う追従作用により高いシール性能効果がある。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のシール装置の一方の一辺側を、被シール隙間を構成する一方の部材縁部に沿って設けることにより被シール隙間を塞ぐことを特徴とするシール構造であり、被シール隙間は薄板群の四辺形状の平面の全面にて塞がれる。

請求項９に記載の発明は、被シール隙間を構成する２つの部材の表裏間に差圧が生じる部位に設けるシール構造であって、前記シール装置の薄板の他方の長辺側を高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシール構造であり、高圧雰囲気圧により薄板の先端部は常に被シール部材に押付けられ、確実かつ強固にシールされる。

請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載のシール装置を、タービン尾筒部に既設しているシール装置と取り替える又は追設することを特徴とするタービン尾筒の改造方法であり、改造することで、タービン尾筒部における気流漏れを低減できる。

請求項１１に記載の発明は、薄板を積層した構造の静的シール装置により間隙からの流体の漏洩を防止するシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が、前記隙間を形成する部材に臨むように設けられてシールを行い得ることを特徴とする積層薄板静的シール装置であり、披シール間隙（隙間）の正面形状に合致した薄板形状とし、同薄板により披シール間隙を塞げばシールができる。また、シール圧に比例して積層する薄板の枚数を増減すればよく、広範囲の被シール圧力範囲に対応できるシール装置である。

請求項１２に記載の発明は、請求項７又は請求項１１に記載のシール装置を、ガスタービンまたは蒸気タービンまたはジェットエンジンの被シール隙間に設けることを特徴とするシール構造であり、薄板の平面形状を被シール隙間の形状（四辺形や環形状）に合致して形成することで、種々用途のシール装置に適用可能であり、汎用性が高いものである。

本発明にかかるシール装置の第１の実施形態について、図１および図２を用いて説明する。

図１（Ａ）はシール装置（組立品）の正面図、図１の（Ｂ）（Ｃ）は同シール装置を構成する２種の薄板（薄板スリット１、薄板スリット２）の正面図を示す。

図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は３タイプのシール装置の断面図を示し、また、（１Ａ）は（Ａ）の、（１Ｂ）は（Ｂ）の、（１Ｃ）は（Ｃ）の具体的寸法（単位はｍｍ）事例を示すものである。

例えば、図２の（１Ａ）中において、１２の数値はシール装置の短辺側の長さ寸法が１２ｍｍであることを示し、図中、４の数値は下述する基端固定部４ａの縦横寸法がそれぞれ４ｍｍであることを示し、図２の（１Ｂ）および（１Ｃ）に記載の数値も（１Ａ）と同様理解の表記記載である。

図１に示すシール装置１は、被シール隙間が長四辺形状でその長手方向に若干の円弧を有する場合のシール装置１であり、被シール隙間の円弧に沿う形状とすることで、最小限のシール隙間となるようにしている。

シール装置１の薄板２，３は、０．１ｍｍ厚のステンレス鋼製であり、この程度の厚みのステンレス鋼製薄板を複数枚積層して束ねれば、シール装置１に必要な機能（シール性の確保、干渉損傷の防止）を達成し得る、可撓性、復元性を有する。

シール装置１は、スリット位置を違えた薄板２、３を用いたもので、薄板２と３とに設けられている複数のスリット２ａ、３ａからの洩れは、スリット位置の違う薄板２と３とを交互に重ねることで防いでいる。

多数枚の薄板２と３はその四辺を揃え積層した状態で積層薄板群１ｃとされ、その基端側（薄板の一方の長辺側）を、一対の止め具１ｂで挟み込んでリベット１ａにて固定していて、積層薄板群１ｃの先端側はそれぞれ自由に撓むように構成されている。

図１中、２ｂ、３ｂはリベット１ａの挿通孔であり、夫々４つ設けられている。

本シール装置１は長手方向に長いが、薄板２，３にはその長手方向に等間隔で夫々スリット２ａ、３ａを設けているので、スリットを有さないものに比べ、薄板２、３の可撓性が大きくなり、直線状の被シール隙間のみならず、図１の如く円弧を含む曲線状の被シール隙間用途に好適である。

なお、スリット３ａ、２ａは、積層薄板群１ｃの内部の薄板に設けることが、シール性からは好ましい。もちろん、図６に示すように、スリットを設けないものでもよい。

シール性には差圧による自己シール性を利用しており、図２（Ａ，Ｂ，Ｃ）に示す通り、被シール隙間の高圧雰囲気側Ｋに積層薄板群１ｃの先端側（薄板の他方の長辺側）が傾斜するように設ければ、低圧雰囲気側Ｔとの差圧力により、積層薄板群１ｃの先端部は常にシール面Ｓ２に押し付けられる方向に付勢されるので吹き抜けを起こすことはなく、薄板のフラッター振動を防止することが出来る。

また、傾斜角度を適当に変えることによりシール面圧及び可撓性を調整可能である。可撓性は薄板の板厚、有効シール長さ、スリット幅によっても調整可能である。

本シール装置１を被シール隙間に設置する場合は、シール装置１の一方の一辺側の基端固定部４を、被シール隙間を構成する一方の部材縁部に沿って設けて被シール隙間を塞げばよく、被シール隙間は薄板２，３等の四辺形状平面の全面にて塞がれ、シールが行い得る。

シール薄板２，３の材質は一般にステンレス鋼或いは耐熱合金が用いられるが、温度によってはセラミック板など、適用用途に応じ他の材質を用いてもよい。

本シール装置１は、薄板２，３を複数枚積層して束ねているので所要の剛性が保たれ、吹き抜けが生じない、且つ、複数の薄板の多重シール作用により確実にシールが出来る。

また、被シール隙間部材が熱膨張や振動して、シール装置１に接触しても、薄板が撓むことにより追従し、薄板２，３の先端と被シール隙間部材とのクリアランスが常に最小となり、シール性能が維持されると共にシール装置１の破損が生じない。

なお、薄板２，３の積層枚数は、シール装置１が適用されるシール雰囲気圧に比例して増減すればよい。

本シール装置１は、複数枚の薄板を積層しただけの簡単な構造であり製作費が安い。また、複数の薄板毎に多重にシールするので、シール性が優れている。また、薄板の撓みにより応力を吸収するので、耐久性に優れたものである。

なお、図１４は、図１（Ａ）のシール装置１のスリットに変えて、積層薄板群１ｃの内部の薄板に孔１ｄを設けたものであり、それらスリットや孔を多数設ければ可撓性が高まり、より低い流体圧に追従して撓む。

本発明にかかるタービン尾筒のシール構造の第１の実施形態について、図３〜図８に基づき説明する。図３はガスタービン燃焼器の全体を示す構成図であり、図中、５はタービン尾筒、６はシュラウド、Ａは燃焼器、Ｂは車室、Ｃはパイロット燃料ノズル、Ｄはメイン燃焼ノズル、Ｅはバイパス管、Ｆはバイパス弁、Ｇは高温燃焼ガスの流れ方向を示す矢印を示す。

図３のＹで囲む範囲がタービン尾筒部であり、タービン尾筒部はタービン尾筒５とそれに連なるシュラウド６とで構成されている。図３のＹで囲む範囲の拡大図を図４に示し、図４において、５は上流の燃焼器Ａにつながるタービン尾筒、６ａ、６ｂはタービン尾筒５に連なる外側と内側のシュラウド、７はタービン尾筒５とシュラウド６との間隙を塞ぐように連設され、タービン尾筒５のフランジ５ａにボルト８により着脱可能に固定されたシールド部材を示す。

図４の上側に設けるシール装置１０を、図５の（Ａ）に示し、下側のシール装置１０を図５の（Ｂ）示す、これらのシール装置１０の積層薄板群１０ａは何れも上述したスリットを設けていないものである。

図４のシール装置１０は、長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したものであり、その他端縁面により、タービン尾筒部の隙間を塞いでいる。

シールド部材７の他端側には、押え部材９により図２（Ａ）に示す形式のシール装置１０の薄板の一方の長辺側（固定側）を押さえ込んで固定している。

図６はタービン尾筒５を下流側から見たもので、図７（Ａ）は図６のＭ−Ｍ矢視に沿う拡大断面図、図７（Ｂ）は図６のＮ−Ｎ矢視に沿う拡大断面図、図８は図６のＬ−Ｌ矢視に沿う矢視図である。

シール装置１０は、図４に示す外側シュラウド６ａと、内側シュラウド６ｂとの隙間の他、図６、図７、図８に示すように、タービン尾筒５とそれに隣接するタービン尾筒５ｃ、５ｄとの隙間にそれぞれ設けられており、タービン尾筒５の４周囲の隙間は、シール装置１０により全てシールされている。なお、図８中、１５Ａは燃焼器側のカバー部材である。

シール装置１０は、０．１ｍｍ厚さのＳＵＳ４０５製の薄板を１０枚積層した薄板群１０ａを有しており、長四辺形状の薄板の一方の長辺基端側を束ねた状態で固定していて、他方の長辺先端側の各薄板が個々に自由に撓みうるようにしている。なお、本シール装置１０は、図２の（Ａ）に図示のものと同様のものである。

このように構成したシール装置１０によれば、一枚の薄板のみではタービン尾筒部の雰囲気圧に耐えない剛性しか有していないが、薄板を多数枚積層しているので、薄板の平面全面に加わる雰囲気圧に耐える剛性が薄板群１０ａにより確保できる。

また、個々の薄板が撓むことによりシールクリアランス（薄板の先端と被シール部材面との隙間）を常に最小限に保ち、個々の薄板による多重シールが行われ、シール性能が高い。

シールド部材７にシール装置１０を固定するのに際しては、薄板群１０ａの他方の長辺側が、タービン尾筒部位の高圧雰囲気側に傾斜（３０度）して固定設置しており、薄板は高圧雰囲側Ｋの気圧により常に隙間寸法が小さくなる方向、つまり、低圧雰囲気側Ｔに押し付けられることになり、より確実にシールが行い得ると共に、吹き抜けの発生を防止している。

薄板群１０ａの裏面側のシールド部材７には、薄板群１０ａの傾斜と同じ傾斜角度α（３０度）の斜面７ａが設けてあり、薄板群１０ａの先端が隙間Ｓ側に入り込まないようにしていて、上記と併せ持って吹き抜けの発生を防止している。

シール装置１０の薄板群１０ａの先端とシュラウド６平面とのシールクリアランスは、高温燃焼ガスＧの洩れを最小限とすべく、ゼロ乃至０．１ｍｍ程度のシールクリアランスとしている。僅かなシールクリアランスなので、ガスタービン（燃焼器）の稼動に伴う熱膨張や振動により、薄板群１０ａの先端部がシュラウド６に当たる現象が発生するが、薄板群１ａを構成する個々の薄板は０．１ｍｍ程度の板厚なので、薄板群１ａの先端がシュラウド６に当接しても、個々の薄板が撓むことで吸収し、薄板の先端はシュラウド６表面に常に沿った状態となり、タービン尾筒部の隙間Ｓのシールクリアランスは常に最小限寸法にシール維持されると共に、薄板群が損傷しない。

また、上記実施例のものは、図４に示すボルト８を緩めればシールド部材７が簡単に取り外すことができ、新たなシール装置を固定したシールド部材７に取替えれば補修改造が容易に行い得る。

本発明のかかるタービン尾筒のシール構造の第２の実施形態について、図９に基づき説明する。本実施形態のものは、シールド部材７とシュラウド６との隙間Ｓを、シール装置１０ｂにて塞いだもので、シール装置１０ｂを真直ぐに固定し、シュラウド６平面に低圧側Ｔに向けて高くなる傾斜面６ｂを設けたものである。

本発明のかかるタービン尾筒のシール構造の第３の実施形態について、図１０に基づき説明する。本実施形態のものは、シールド部材７とシュラウド６との隙間Ｓを、シール装置１０ｂにて塞いだもので、シールド装置１０ｂの薄板群１０ｄをシュラウド６平面に対し直交設置したものである。このように直交設置した場合であっても、シールは行いうる。

本発明のかかるタービン尾筒のシール構造の第４の実施形態について、図１１に基づき説明する。本実施形態のものは、シールド部材７とシュラウド６との隙間Ｓを、シール装置１０ｃにて塞いだもので、シール装置１０ｃの薄板群１０ｅの傾斜角度を、図４に示す第１実施形態のものに比べ約半分程度小さくしており、また、シュラウド６の平面に、低圧雰囲気側Ｔに立ち上がる傾斜面６ｂを設けたものである。このように傾斜面６ｂを設ければ、薄板群１０ｅを傾斜させた場合と同様、薄板群１０ｅの高圧雰囲気側Ｋの平面に差圧力が加わり、薄板群１０ｅの先端とシュラウド６との平面とで構成されているシールクリアランスを狭くするように作用する。

本発明のかかるシール構造の第１の実施形態について、図１２に基づき説明する。本実施形態のものは、シール装置１１を被シール部材１９、２０により形成される間隙Ｓ１間に固定配置したものであり、図１２において、１１ａは積層薄板群、１１ｂは薄板を挟み込んで束ねる為の一対の平板、１１ｃは固定ボルト、Ｋは高圧雰囲気側、Ｔは低圧雰囲気側を示す。なお、図１２において積層薄板群１１ａの先端部を高圧雰囲気側Ｋに傾斜するように固定配置してもよい。

本発明のかかるシール装置の第２の実施形態について、図１３に基づき説明する。

本実施形態のシール装置は、四辺形状の薄板を多数枚積層して積層薄板群１２ａとし、その中央部を一対の平板１３と固定ボルト１４とにより束ねた状態に固定することで、積層薄板群１２ａの両長辺側がそれぞれ自由に撓むシール装置１２であり、その両端においてシールを行い得るものである。

このシール装置１２は上述のシール装置１、１０、１０ａ、１０ｃ、１１と同様に、被シール間隙の高圧雰囲気Ｋと低圧雰囲気側Ｔとに、薄板積層群１２ａの両平面がそれぞれ面するように設置する。

上述のシール装置１、１０、１０ａ、１０ｃ、１１、１２は押さえ金具や、溶接およびボルト等の一般的固定手段にて被シール部材に簡単に取り付け可能なものであり、タービン尾筒部に既設しているシール装置が経年変化により、そのシール性能が劣った場合には、上述のシール装置１、１０、１０ａ、１０ｃ、１１、１２と取り替える、あるいは、既設のシール装置を取り外さず追加設置すれば、タービン尾筒の改造や一般用途のシール構造の改造が容易にできる。

なお、シール装置の薄板の形状は、被シール間隙や隙間に合致する形状および寸法とすればよく、上述のように必ずしも四辺形状とする必要はない。例えば、被シール間隙や隙間の正面形状が、円形の場合には、半円形、１／４円形で構成し、全体として円形状を構成するように薄板を複数積層したシール装置とすればよい。

また、薄板が撓む側の先端は、被シール部材の表面に沿って形成しておけばよく、被シール部材の表面が曲線であれば、その曲線に沿う薄板先端形状とする。要するに、薄板先端と被シール部材表面とのクリアランス寸法が最小限となるようにしておけばよい。
上記各実施形態によれば、積層薄板の平面に加わるシール圧を、積層薄板が本来的に有する撓み力で受け、積層する個々の薄板にて多重にシールすることにより間隙や隙間からの漏れを確実に防ぐことができ、シール性能が高い。

上記シール装置１０、１０ａ、１０ｃ、１１、１２や積層薄板静的シール装置１は、あらゆる分野のシール装置として利用可能であり、ガスタービンまたは蒸気タービンまたはジェットエンジンの被シール隙間に設けることでシールが行いうる。

本発明にかかるシール装置の第1実施形態を示す正面図である。 本発明にかかるシール装置の第1（Ａ）、第2（Ｂ）、第3（Ｃ）の実施形態を示す断面図である。 本発明にかかるタービン尾筒のシール構造を説明するガスタービン燃焼器の構成図である。 図３のＹ部分の拡大図である。 （Ａ）（Ｂ）は図４に用いているシール装置の正面図である。 本発明にかかるタービン尾筒のシール構造の第1実施形態を示す正面図である。 （Ａ）は図６のＭ−Ｍ矢視に沿う拡大断面図、（Ｂ）はＮ−Ｎ矢視に沿う拡大断面図である。 図６のＬ―Ｌ矢視に沿う側面図である。 本発明にかかるタービン尾筒のシール構造の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明にかかるタービン尾筒のシール構造の第３実施形態を示す斜視図である。 本発明にかかるタービン尾筒のシール構造の第４実施形態を示す斜視図である。 本発明にかかるシール構造の第１実施形態を示す斜視図である。 本発明にかかるシール装置の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明にかかるシール装置の他の実施形態を示す斜視図である。 従来のタービン尾筒のシール構造を説明する断面図である。

符号の説明

１、１０、１０ｂ、１０ｃ、１１、１２ シール装置
２、３ 薄板
４ 基端固定部
５ タービン尾筒
６ シュラウド
７ シールド部材
Ｋ 高圧雰囲気側
Ｔ 低圧雰囲気側

Claims (12)

1. 長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置によりタービン尾筒部の隙間を塞ぐタービン尾筒のシール構造であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられていることを特徴とするタービン尾筒のシール構造。
2. タービン尾筒とシュラウドとの間のタービン尾筒部の隙間に、長四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の長辺側を束ねた状態で固定したシール装置を、その薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨んで設けられ、前記各薄板により多重シールを行うことを特徴とするタービン尾筒のシール構造。
3. 一端が前記タービン尾筒或いは前記シュラウドの何れか一方の端部に着脱可能に固定されるシールド部材の他端側に、前記シール装置の一方の長辺側を設けることを特徴とする請求項２に記載のタービン尾筒のシール構造。
4. 前記シール装置の一方の長辺側を、前記タービン尾筒部の何れか一方の部材縁部に沿って設けることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造。
5. 前記シール装置を設けるのに際し、前記薄板の他方の長辺側が、前記タービン尾筒部の高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造。
6. 前記薄板の他端縁側適宜位置に、スリット又は孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のタービン尾筒のシール構造。
7. 四辺形状の薄板を複数枚積層してその一方の一辺側を束ねた状態に固定し、前記各薄板の他方の一辺側がそれぞれ自由に撓むシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が前記隙間を形成する部材に臨むように設けられ、前記各薄板により多重シールを行い得ることを特徴とするシール装置。
8. 請求項７に記載のシール装置において、一方の一辺側を、被シール隙間を構成する一方の部材縁部に沿って設けることにより被シール隙間を塞ぐことを特徴とするシール構造。
9. 被シール隙間を構成する２つの部材の表裏間に差圧が生じる部位に設けるシール構造であって、前記シール装置薄板における他方の一辺側を高圧雰囲気側に傾斜するように設置することを特徴とする請求項８に記載のシール構造。
10. 請求項７に記載のシール装置を、タービン尾筒部の隙間に既設しているシール装置と取り替える又は追設することを特徴とするタービン尾筒の改造方法。
11. 薄板を積層した構造の静的シール装置により間隙からの流体の漏洩を防止するシール装置であって、前記薄板の平面がシール圧の受圧面となり、前記各薄板の他端縁が、前記隙間を形成する部材に臨むように設けられてシールを行い得ることを特徴とする積層薄板静的シール装置。
12. 請求項７又は請求項１１に記載のシール装置を、ガスタービンまたは蒸気タービンまたはジェットエンジンの被シール隙間に設けることを特徴とするシール構造。

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