JP4824225B2 - 板ブラシシール装置 - Google Patents

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    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F16J15/3288Filamentary structures, e.g. brush seals

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、航空機、ガスタービン等の軸と相対移動する相手部品との間をシールする板ブラシシール装置であって、薄板を一方側が板ブラシ部に形成されていると共に、他方側が薄板の基部に形成された板ブラシシール分割片の両分割面の凹凸係合部を係合して任意の大きさの板ブラシシールに形成して組み立てた板ブラシシール装置に関する。
特に、ブラシシール装置を製作する材料の歩留まりに優れた板ブラシシール装置の技術分野に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】
本発明に関する先行技術には、図14に示すブラシシール装置100が存在する。
図14は、回転軸120が貫通するケーシング110との間に取り付けられたブラシシール装置100の断面図である。そして、このケーシング110は、蒸気タービンやガスタービンの構成部品であって、 ブラシシール装置100がケーシング110と回転軸120との間を仕切るようにして被密封流体をシールしているものである。
【0003】
図14において、ブラシシール装置100は、リング状に形成されて、ケーシング110の溝部112に取り付けられている。このブラシシール装置100の主要な構成は、ブラシシール109と背板102と支持板103である。このブラシシール109は、剛毛101が円周に沿って壁状に配列され、一端部が結合されて取付部104を形成している。そして、ブラシシール109の自由端面105は回転軸120に対向する。この剛毛101の線径は、一般に、0.02mmから0.5mmのものが用いられている。そして、その本数は何万、何十万本と用いられている。
【0004】
このブラシシール109の側面には、環状をした背板102が側面108をブラシシール109と接触状態にして配置され、被密封流体の圧力の作用に対して剛毛101を支持している。
又、ブラシシール109の他方の面には、保持板103がリング板に形成されて背板102との間でブラシシール109の取付部104側を狭持するごとく一体に配置されている。この保持板103は、ブラシシール109が変形できるように径方向の幅が狭くされてブラシシール109を露出させている。
そして、背板102とブラシシール109の取付部104と保持板103とは、一端が溶接されて結合部106に形成されている。
【0005】
図15は、図14に示すブラシシール109の1部の正面図である。この図15のブラシシール装置100は、ブラシシール109と回転軸120とが揺動しない正常に嵌合した状態であって、剛毛101は、直線状を成して回転軸120の径方向に対して回転する方向へ傾斜している。このブラシシール109の正常状態は、図14の実線で示すように回転軸120が自由端面105に接触又は近接しているものである。
【0006】
この様にして形成されたブラシシール109は、大径になればなるほど剛毛101の本数が何十万本と増加するのでその製作が困難になる。特に、剛毛101を傾斜させて背板102と保持板103との間に固着することが製作コストを更に上昇させている。
又、ブラシシール109と背板102と保持板103は一体に溶接等で結合されるから、大型のブラシシール装置1では背板102や保持板103が強度を有するように厚肉に製作しなければならない。このために、剛毛101の本数の増加による材料の歩留まり及び1枚の鋼板から製作される背板102や保持板103の材料取りの歩留まりが悪化する。
【0007】
更に、他の従来の技術として特開平10−196801号公報には、図16に示すブラシシール装置が開示されている。この図16には、板シール209として薄板を回転軸120の周方向に重ねて高圧側領域P1と低圧側領域P2をシールするものである。
そして、板シール209の外周部はろう付けされて取付部104に形成されていると共に、このろう付けされた取付部104を介してケーシング110の溝部に取り付けられる。又、板シール209の低圧側領域P2の側面には背板102が配置されていると共に、高圧領域側P1の側面には保持板103が配置され、この両板102,103により板シール209の両側を支持している。
【0008】
しかし、この様に形成された板シール209に対し、回転軸120が偏心して圧接したときに、重ねられて環状体を成す板シール209は、弾性変形する逃げ場を失って、弾性変形に対応するバネ常数が大きくなるので、回転軸60の偏心に対して追随することが困難になる問題を惹起している。このために板シール209とロータ120の外周面との間隔を大きくとっているので、被密封流体のシールに問題が生じてくる。
更に、被密封流体の圧力が作用する方向に接合して重ねられた板シール209は、その接合面間方向に作用する被密封流体の圧力により隙間が生じるから、被密封流体の漏れに対してシール能力に問題が生じてくる。
【0009】
更に、環状方向に薄板を積層した板シール209は環状全体では数十万枚にも成る場合があるから、その製作が極めて困難であると共に、材料の歩留まりが極めて悪い。更に又、板シール209の環状体の内周長さに対して外周長さは長くなるから、その長くなる分、外周側にスペーサを設けなければ成らず、接合面間に間隙が生じることになる。この点からもシール能力に問題が生じている。更に又、板シール209が全体でリング状に構成されて弾性を失うから、可撓性が阻害されると共に、板シール209の自由端面105を早期に摩耗させる結果となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく構成されたブラシシール装置100は、回転軸120が振動や揺動などにより、ブラシシール109に接触すると、ブラシシール109は、図15(b)に示すように回転軸120と圧接された状態になりながら傾斜角度も増加させる。
【0011】
図14に於いて、ブラシシール101の回転軸120に圧接した位置に対し(図15(b)の状態)、軸心の径方向反対側は剛毛101の自由端面105と回転軸120との隙間Cは、図14の仮想線の回転軸120に示すように揺動して、大きく開くと共に、この間隙Cから被密封流体の漏れが惹起する。これらを防止するために、剛毛101は回転軸の回転方向に傾斜されている。 しかし、剛毛101は何十万本も束にしてシール間に壁状を成すように配置するので、材料の歩留まりが悪化すると共に、剛毛101を傾斜させた取付構造の製作が極めて困難になる。
更に、鋼線から成る剛毛101は、被密封流体の圧力を受けると剛毛101の各間が開くようになるから、密封能力に問題が生じてくる。
【0012】
又、図16の板シール209に於いても、被密封流体が作用する方向に薄板の板シール板209が接合しているので、被密封流体が作用すると、薄板の接合面間から被密封流体が漏洩することになる。更に、板シール209の自由端面105は可撓性が阻害されるから、回転軸120との間隙を大きくしなければ成らず、シール能力に問題が生じてくる。そして、板シール209は回転軸120の周面に沿って1枚ずつ層状に配置するので、板シール209の枚数は膨大になり、材料の歩留まりは悪化する。又、この材料の増加は可撓性を悪化させるから、板シール209の先端の摩擦により摩耗を早めることになる。
【0013】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その技術的課題は、板ブラシシールの大きさに係わらず製作する材料の歩留まりを向上させることにある。又、板ブラシシールを製作する設備費を低減することにある。
更に、板ブラシシールの取付部の結合を容易にすると共に、装置を分解することなく取付部への組付けを容易にすることにある。又、板ブラシシールが損傷した場合も同様に交換を容易にすることにある。
又、板ブラシシールによってシール能力を向上させると共に、板ブラシシールとロータとの間隙のシール効果を向上させることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述のような課題を解決するために成されたものであって、その課題を解決するための技術的手段は以下のように構成されている。
【0015】
請求項1に係わる本発明の板ブラシシール装置は、間隙を有して相対回動するケーシングとロータの前記ケーシングに取付けられて前記ロータとの間をシールする板ブラシシール装置であって、
環状の薄板の内周側にスリットを設けて前記ロータの外周面と対向して接面又は近接した状態に配置されるブラシ部分に形成された板ブラシ部を有すると共に、前記板ブラシ部と反対側の外周側に前記ケーシングに固着される薄板の基部を有する板ブラシシール単体を備えた板ブラシシールと、
前記板ブラシシールの取付部を支持する環状の背板部と、
前記板ブラシシールの前記取付部を前記背板部との間で保持する環状の保持部とを具備し、
前記基部は前記背板部と前記保持部の間に設けられる構成をしており、
前記板ブラシシールは、複数枚の前記板ブラシシール単体を前記ロータの軸方向に積層状態に配置して形成されることにより構成しており、
前記板ブラシシールの板ブラシシール単体の各々周方向に沿って複数に分割された板ブラシシール分割片を有し、前記板ブラシシール分割片の基部の分割面に、当該板ブラシシール分割片の板面に沿って当該板面に平行に形成される、組合せ相手の板ブラシシール分割片と結合する凹凸の係合部を有するものである。
【0016】
この請求項1に係わる本発明の板ブラシシール装置では、板ブラシシールを多数の板ブラシシール分割片に分割して板ブラシシール分割片の両分割面に凹凸の係合部が形成してあるから、位置決めと組立が容易で且つ係合部の結合力が強力になる。
又、板ブラシシール装置が大きくとも、各板ブラシシール分割片の形状は小さく設計できるから、一枚の薄板から多数の板ブラシシール分割片を個取りすることができる。そして、材料の歩留まりが向上する。
【0017】
更に、板ブラシシールの取付部は薄板の基部に形成されているから、板ブラシシール装置に組み立てるときに積層した状態に組み付ける作業が容易になる。しかも、剛毛は薄板の一方側を短冊状に形成されているので、取付部と一体の剛毛は取付が容易であると共に、板状の剛毛はシール能力を向上させることが可能になる。
更に、1枚の鋼板から多数の板ブラシシール分割片をエッチング加工により製作すれば加工が容易であり、設備費も低減することが可能になる。
【0018】
請求項2に係わる本発明の板ブラシシール装置は、前記板ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面に円形状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する円形状の凹部を有するものである。
【0019】
この請求項2に係わる本発明の板ブラシシール装置では、凹凸の係合部が円形に形成されているから、両係合面を合わせるように填め合わせれば両者の係合が容易であり、強く結合できる。又、離脱する場合には凸部を接合面方向へ押圧すれば簡単に離脱することが可能になる。そして、板ブラシシールの一枚を各々積層に重ねれば簡単に積層組立することが可能になる。
【0020】
請求項3に係わる本発明の板ブラシシール装置は、前記ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面に矢印状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する矢印状の凹部を有するものである。
【0021】
この請求項3に係わる本発明の板ブラシシール装置では、係合部を矢印状に形成したものは、係合部の結合力が強力になる。特に、小型の板ブラシシール装置として用いるときに有効である。
【0022】
請求項4に係わる本発明の板ブラシシール装置は、前記ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面にC型状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する円形状の凹部を有するものである。
【0023】
この請求項4に係わる本発明の板ブラシシール装置では、係合部の凸部をC型に形成されているから、外径方向に弾力性を発揮させることが可能になり、結合力を強力にすることが可能になる。
【0024】
請求項5に係わる本発明の板ブラシシール装置は、前記各ブラシシール分割片の内周自由端面がほぼ円弧状に形成された前記各ブラシシール分割片の前記係合部を結合して環状のブラシシールを形成するものである。
【0025】
この請求項5に係わる本発明の板ブラシシール装置では、各板ブラシシール分割片の係合部を結合すれば、環状の板ブラシシール装置が容易に形成することが可能になる。しかも、板ブラシシール装置が大型であっても板ブラシシール分割片は小さいから材料の歩留まりが向上する。更に、エッチング加工などによれば、一枚の鋼板から効率よく多数の板ブラシシール分割片を加工することが可能になり、製作コストを低減することが可能になる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる実施の形態についての板ブラシシール装置を図面に基づいて詳述する。尚、以下の図面は特許図面としての概念図ではなく、製作可能な正確な寸法の設計図である。
【0027】
図1は、ガスタービンの装置に用いられるケーシング50の孔にロータ60が嵌通した間隙を高圧P1側と低圧P2側とに仕切る板ブラシシール装置1の半断面図である。又、図2は、軸に嵌合した状態の図1に示す板ブラシシール装置の平面図である。更に、図3は、図2の板ブラシシール装置を構成部品である1枚の板ブラシシール単板の平面図である。
【0028】
図1において、1は板ブラシシール装置である。この板ブラシシール装置1の外周側の固定部20は、構成部品の一方の部品であるケーシング50の内周面に設けられた段部51にスナップリング12を介して取り付けられている。尚、固定部20は組み合わせた構造の溝部51に取り付けることもできる。又、板ブラシシール装置1の内周側の自由端部5は他方の部品であるロータ60の外周面と対向して接面又は近接した状態に配置されている。そして、板ブラシシール装置1により高圧P1側の被密封流体をシールする。
【0029】
板ブラシシール装置1は、板ブラシシール2、背板部6及び保持部10が主要な構成である。
このうちの板ブラシシール2は、図1及び図2に示すように、複数枚の板ブラシシール単板2Pを積層状態に配置して壁状に形成している。そして、環状を成す内周側がロータ60の回転方向へ傾斜した短冊状に形成されて板ブラシ部2Aに形成されている。又、外周板の基部2Bが取付部3を構成する。
この板ブラシ部2Aは、環状の薄板の内径側が細かい短冊状に形成されて断面が長方形状又は正方形状のブラシ部分8に形成されているものである。又、外周端部が溶接、又は圧着により一体化されて取付部3を形成している。
【0030】
図2は、板ブラシシール2の平面を示すものである。そして、板ブラシシール2は、図3に示す板ブラシシール単板2Pを複数枚が積層されて一体に形成する。この板ブラシシール単板2Pは、図3に示すように、薄板から成る1枚の環状板に形成されている。そして、板ブラシシール単板2Pは、内周側が短冊状に形成された剛毛状の多数のブラシ部分8により板ブラシ部2Aを構成ている。又、外周側は薄板の基部2Bに形成されている。
【0031】
この板ブラシシール単板2Pは周方向に沿って等配に分割されている。その分割された一片の板ブラシシール分割片(モジュール板とも言う)4の形状は、図4に示すように形成されている。図4は、板ブラシシール分割片4の平面図である。板ブラシシール分割片4に於ける取付部3を構成する基部2Bの一方の分割面11には、円形に内設された係合部12を構成する凹部12Aが形成されている。又、基部2Bの他方の分割面11には円形状に突出する係合部12の構成部品である凸部12Bが形成されている。この凹部12Aと凸部12Bは、互いに填め合うように形成されており、結合して係合部12を構成する。
【0032】
板ブラシシール分割片4に於ける基部2Bの内方側には短冊状に形成された板ブラシ部2Aが形成されている。この板ブラシ部2Aは、ロータ60の回転方向に傾斜している。板ブラシ部2Aは、断面長方形又は四角形に形成された剛毛状の多数のブラシ部分8から構成されている。この板ブラシシール分割片4はエッチング処理加工、ワイヤー放電加工、プレス加工などの微細加工により形成される。
【0033】
板ブラシシール分割片4は、一実施例として、円弧状を成す薄板の内周側に、拡大すると明確になる三角形状の間隙を形成すスリット9を設けてブラシ部分の断面が角形状(長方形又は正方形の場合がある)に形成されていると共に、その断面寸法の幅一辺は、0.5〜0.005×0.5〜0.005mm、好ましくは0.20〜0.008×0.2〜0.018mmである。又、長さは5〜50mmの範囲である。又、薄板の厚さは0.5〜0.003mmの範囲である。更に、板ブラシシール2の積層された壁の厚さは0.5〜5mmの範囲にしたが、この厚さは、被密封流体の圧力により決められるものである。
更に、板ブラシシール2の材質は、鋼、ステンレス、ニッケル基の合金、セラミック材等が用いられる。
【0034】
図5〜図11に示す各板ブラシシール分割片4は、本発明に係わる実施例を示すものである。
図5は本発明に係わる第2実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。
この板ブラシシール分割片4の全体構成は、図4とほぼ同様な形状である。特に、相違する点は係合部12の構造である。この係合部12の凹部12Aの形状は、図4の凹部12Aに切欠12A1を設けて弾力性を持たせたものである。又、係合部12の凸部12Bは図4の凸部12Bにスリット21を設けた形状のものである。このスリット21により凸部12Bに弾性力を付与することが出来る。この様な弾力性がある係合部12にすることにより係合部12の結合力を強力にするものである。
【0035】
図6は、第3実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。
図6の板ブラシシール分割片4は、係合部12の凹部12Aの形状が矢印状の凹部12Aに内設形成されたものである。又、係合部12の凸部12Bはこの凹部12Aに係合する矢印に突出形成されたものである。この係合部12は結合する板ブラシシール分割片4が離脱しないように結合させたものである。そして小径の板ブラシシール装置1に採用される。
【0036】
図7は、第4実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。
図7の板ブラシシール分割片4は、係合部12の凹部12Aが六角形に内設形成されたものである。又、係合部12の凸部12Bは、この凹部12Aに係合する六角形に突出形成されたものである。この係合部12は結合する板ブラシシール分割片4が揺動しないように結合させたものである。
【0037】
図8は、第5実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。
図8の板ブラシシール分割片4は、分割面11側に係合部12の凹部12Aが円形状に切り欠いたように形成されたものである。又、係合部12の凸部12Bは、この凹部12Aと係合する根元にカット部22があるC形に突出形成されたものである。この係合部12は結合する板ブラシシール分割片4を強力に結合させたものである。
図9は、第6実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。図9の板ブラシシール分割片4は、図8の板ブラシシール分割片4とほぼ同一である。相違する点は、凸部12BのC形に開いた切込部23が根元ではなく先端部に形成したものである。
この場合の係合部12の結合力も図8と同様に結合する働きがある。
【0038】
図10は、第7実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。図10の板ブラシシール分割片4は、係合部12の凹部12Aが円形状に形成されたものである。又、係合部12の凸部12Bは、この凹部12Aに係合するS字形状に形成されたものである。この係合部12は結合する板ブラシシール分割片4を強力に結合させたものである。
【0039】
図11は、第8実施例の板ブラシシール分割片4の平面図である。図11の板ブラシシール分割片4は、係合部12の凹部12AがL字形状に形成されたものである。又、係合部12の凸部12Bは、この凹部12Aに係合するL字形状に形成されたものである。この係合部12は結合する板ブラシシール分割片4が離脱しないように係合させるものである。
【0040】
この様にして形成された板ブラシシール分割片4の係合部12を結合することにより、板ブラシシール単体2Pが形成される。この板ブラシシール単体2Pを層状に積層して板ブラシシール2を形成する。この板ブラシシール2の取付部3の両側を背板部6と保持部10により狭持して板ブラシシール装置1の固定部20を形成する。
【0041】
この背板部6は、図1に示すように、板ブラシシール2の取付部3を保持する固着部6Aと板ブラシシール2に被密封流体の圧力が作用して極端に曲げられないように支持する支持面7とを設けている。そして、板ブラシシール2と支持面7との間は、図1のように接合させても良いし、離間する形に形成しても良い。
【0042】
板ブラシシール2は、回転軸60が大きく振れると自由端部5が回転軸60と接触するが、板ブラシ部2aは微細な角状板の各ブラシ部分8により形成されているから、ばね常数が小さく、ロータ60の揺動による当接に対して弾性的に追随して摩耗するのが防止される。このために、板ブラシシール2は、ロータ60に当接してもロータ60の変動に応じて弾性的に変形することができる。つまり、ロータ60に振れが生じても板ブラシシール2に設定されたばね常数に応じて当接が弾性的に和らげられる。更に、ロータ60がそれより少し触れ回りが大きく揺動しても、角状板の板ブラシシール2に有するブラシ部分8は、接触圧力を更に減少させるから摩耗するのが更に防止される。
【0043】
板ブラシシール2は、背板部6と保持板部10とにより取付部3が電子ビーム等の溶接により一体に結合され、この三部品の溶接部は固定部20を形成する。そして、保持部10は、リング状に形成されて、背板部6より径方向幅が小さい寸法に形成されている。尚、図1では、保持部10が固定部20を形成する長さであるが、背板部6に近い径方向の長さに形成することも可能である。そして、この長さの長い保持部10の場合には、板ブラシシール2と保持板部10の側面との間に被密封流体が流入できる空間部に形成される。
【0044】
背板部6と保持部10は、ケーシング50の線膨張係数に合わせて材質を選定することが好ましい。例えば、ニッケル基の合金、鉄、鋼、ステンレスその他非鉄金属で製作される。更には、被密封流体の種類、温度、又は、その他の適用分野の条件によって種々の材質が選定されている。
【0045】
図12は、本発明に係わる第2実施の形態の板ブラシシール装置1に於ける板ブラシシール単体2Pの平面図である
この板ブラシシール単体2Pは直線状の空間部に設けられるものである。この板ブラシシール単体2Pの基部2Bが長方形に形成されており、基部2Bの両分割面11、11には凹部12Aと凸部12bが形成されている。この凹部12Aと凸部12Bの係合部12を結合することにより板ブラシシール単体2Pが形成される。この板ブラシシール単体2Pの板ブラシ部2Aは列方向に傾斜しているが直線状に形成される場合もある。その他の構成は図3の板ブラシシール単体2Pの構成と類似する。
【0046】
図13は、図4の板ブラシシール分割片4を1枚の薄板鋼板Sから多数個製作する場合の平面図である。この図13は、1枚の薄板から25個の板ブラシシール分割片4をエッチング処理加工により個取り加工するものである。この様に多数個取りすることにより材料の歩留まりが向上する。これは板ブラシシール分割片4の分割面11に係合部12を設けることにより可能にできるものである。
【0047】
【発明の効果】
本発明に係わる板ブラシシール装置によれば、以下のような効果を奏する。
【0048】
先ず、請求項1に係わる本発明の板ブラシシール装置によれば、板ブラシシール単体を多数の板ブラシシール分割片に分割して板ブラシシール分割片の両側部に凹凸の係合部を形成した構成であるから、板ブラシシール分割片の結合力が強力であり、更に板ブラシシール装置の組立が極めて容易になる効果を奏する。
又、板ブラシシール装置が大形であっても、各板ブラシシール分割片の係合部を結合して板ブラシシール装置に形成するので、小形の各板ブラシシール分割片は1枚の薄板から多数個取りを可能とし、材料の歩留まりが向上する。
係合部により小形の板ブラシシール単体を組み立て大形の板ブラシシール装置を形成するようにしたので、薄板から化学的な微細処理加工により簡単に板ブラシシール単体が加工でき、板ブラシシール装置の性能向上と共に、加工設備費が安価になる効果を奏する。
【0049】
請求項2に係わる本発明の板ブラシシールによれば、凹凸の係合部が円形に形成されているから、両係合面を合わせるように填め合わせれば両者の係合が容易であり、強く結合できる。又、離脱する場合には凸部を接合面方向へ押圧すれば簡単に離脱することが可能になる。そして、板ブラシシール単体を各々積層に重ねれば簡単に積層に組立することが可能になる効果を奏する。
【0050】
請求項3に係わる本発明の板ブラシシールによれば、係合部を矢印状に形成したものは、係合部の結合力が強力になる。特に、小型の板ブラシシール装置として用いるときに優れた効果を奏する。
【0051】
請求項4に係わる本発明の板ブラシシールによれば、係合部の凸部をC型に形成されているから、外径方向に弾力性を発揮させることが可能になり、結合力を強力にする効果を奏する。
【0052】
請求項5に係わる本発明の板ブラシシールによれば、各板ブラシシール分割片の係合部を結合すれば、環状であれ、直線状であれ板ブラシシール装置が容易に形成することが可能になる。しかも、板ブラシシール装置が大型であっても板ブラシシール分割片は小さいから材料の歩留まりが向上する。更に、エッチング加工などによれば、一枚の鋼板から効率よく多数の板ブラシシール分割片を加工することが可能になり、製作コストを低減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる第1実施の形態を示す板ブラシシール装置の半断面図である。
【図2】図1の軸方向の正面図である。
【図3】図1の板ブラシシール単体の平面図である。
【図4】図3の板ブラシシール単体の第1実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図5】第2実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図6】第3実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図7】第4実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図8】第5実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図9】第6実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図10】第7実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図11】第8実施例としての板ブラシシール分割片の平面図である。
【図12】本発明に係わる第2の実施の形態の板ブラシシール装置の板ブラシシール分割片の平面図である。
【図13】図4の板ブラシシール分割片を一枚の薄板から個取り加工した平面図である。
【図14】従来のブラシシール装置の半断面図である。
【図15】(a)は従来例のブラシシール装置の一部の平面図、(b)はブラシシール装置に回転軸が当接した状態の平面図である。
【図16】他の従来例のブラシシール装置の一部の斜視図である。
【符号の説明】
1 板ブラシシール装置
2 板ブラシシール
2A 板ブラシ部
2B 基部
2P 板ブラシシール単体
3 取付部
4 板ブラシシール分割片
5 自由端部
6 背板部
6A 固着部
7 支持面
8 ブラシ部分
9 スリット
10 保持部
11 分割面
12 係合部
12A 凹部
12B 凸部
20 固定部
21 スリット
50 一方の部品(ケーシング)
51 段部
60 他方の部品(ロータ)

Claims (5)

  1. 間隙を有して相対回動するケーシングとロータの前記ケーシングに取付けられて前記ロータとの間をシールする板ブラシシール装置であって、
    環状の薄板の内周側にスリットを設けて前記ロータの外周面と対向して接面又は近接した状態に配置されるブラシ部分に形成された板ブラシ部を有すると共に、前記板ブラシ部と反対側の外周側に前記ケーシングに固着される薄板の基部を有する板ブラシシール単体を備えた板ブラシシールと、
    前記板ブラシシールの取付部を支持する環状の背板部と、
    前記板ブラシシールの前記取付部を前記背板部との間で保持する環状の保持部とを具備し、
    前記基部は前記背板部と前記保持部の間に設けられる構成をしており、
    前記板ブラシシールは、複数枚の前記板ブラシシール単体を前記ロータの軸方向に積層状態に配置して形成されることにより構成しており、
    前記板ブラシシールの板ブラシシール単体の各々周方向に沿って複数に分割された板ブラシシール分割片を有し、前記板ブラシシール分割片の基部の分割面に、当該板ブラシシール分割片の板面に沿って当該板面に平行に形成される、組合せ相手の板ブラシシール分割片と結合する凹凸の係合部を有することを特徴とする板ブラシシール装置。
  2. 前記板ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面に円形状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する円形状の凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の板ブラシシール装置。
  3. 前記ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面に矢印状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する矢印状の凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の板ブラシシール装置。
  4. 前記ブラシシール分割片の係合部が一方の分割面にC型状の凸部を有すると共に他方の分割面に前記凸部と係合する円形状の凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の板ブラシシール装置。
  5. 前記各ブラシシール分割片の内周自由端面がほぼ円弧状に形成された前記各ブラシシール分割片の前記係合部を結合して環状のブラシシールを形成することを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項4に記載の板ブラシシール装置
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6996885B2 (en) 2002-03-20 2006-02-14 United Technologies Corporation Method of making bristle arrangement for brush seal
US6644668B1 (en) * 2002-06-13 2003-11-11 General Electric Company Brush seal support
CN100396885C (zh) * 2003-05-21 2008-06-25 三菱重工业株式会社 轴密封机构、轴密封机构的组装结构和大型流体机械
CN1324221C (zh) * 2003-05-21 2007-07-04 三菱重工业株式会社 轴密封机构
JP4081719B2 (ja) * 2003-05-30 2008-04-30 イーグル・エンジニアリング・エアロスペース株式会社 板ブラシシール装置
JP3993536B2 (ja) * 2003-06-20 2007-10-17 三菱重工業株式会社 軸シールの製造方法、軸シール、軸シール部材及び軸シールを用いた回転機械
JP4677179B2 (ja) * 2003-08-20 2011-04-27 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ブラシシール支持体
CN100379948C (zh) * 2003-09-05 2008-04-09 通用电气公司 刷式密封装置的支撑
US20060249911A1 (en) * 2005-05-04 2006-11-09 General Electric Company Abradable and/or abrasive coating and brush seal configuration
US7703774B2 (en) * 2006-09-12 2010-04-27 General Electric Company Shaft seal using shingle members
US7735833B2 (en) * 2006-11-14 2010-06-15 The University Of Akron Double padded finger seal
US20110175296A1 (en) * 2007-08-22 2011-07-21 Cross Manufacturing Company (1938) Ltd Brush Seals
US20110031704A1 (en) * 2009-05-15 2011-02-10 Lehr Brian C Segmented Gaskets
US8490981B2 (en) * 2010-02-23 2013-07-23 General Electric Company Brush seal
US8690158B2 (en) * 2010-07-08 2014-04-08 Siemens Energy, Inc. Axially angled annular seals
US9206904B2 (en) 2010-07-08 2015-12-08 Siemens Energy, Inc. Seal including flexible seal strips
US8328198B2 (en) 2010-10-06 2012-12-11 General Electric Company Brush seal
US8919633B2 (en) * 2012-01-04 2014-12-30 General Electric Company Seal assembly and method for assembling a turbine
JP6131530B2 (ja) * 2012-04-27 2017-05-24 日本精工株式会社 リニアガイド装置
WO2014105512A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Mechanical linkage for segmented heat shield
JP6385955B2 (ja) 2012-12-29 2018-09-05 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation タービンフレームアセンブリおよびタービンフレームアセンブリを設計する方法
US10094389B2 (en) 2012-12-29 2018-10-09 United Technologies Corporation Flow diverter to redirect secondary flow
WO2014105800A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Gas turbine seal assembly and seal support
US9863261B2 (en) 2012-12-29 2018-01-09 United Technologies Corporation Component retention with probe
US9850774B2 (en) 2012-12-29 2017-12-26 United Technologies Corporation Flow diverter element and assembly
EP2938857B2 (en) 2012-12-29 2020-11-25 United Technologies Corporation Heat shield for cooling a strut
US9850780B2 (en) 2012-12-29 2017-12-26 United Technologies Corporation Plate for directing flow and film cooling of components
WO2014105803A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Gas turbine seal assembly and seal support
WO2014137444A2 (en) 2012-12-29 2014-09-12 United Technologies Corporation Multi-ply finger seal
US10294819B2 (en) 2012-12-29 2019-05-21 United Technologies Corporation Multi-piece heat shield
EP2938845A4 (en) 2012-12-29 2016-01-13 United Technologies Corp TURBINE EXHAUST HOUSING ARCHITECTURE
US9541006B2 (en) 2012-12-29 2017-01-10 United Technologies Corporation Inter-module flow discourager
WO2014105826A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Seal support disk and assembly
US9347330B2 (en) 2012-12-29 2016-05-24 United Technologies Corporation Finger seal
US9562478B2 (en) 2012-12-29 2017-02-07 United Technologies Corporation Inter-module finger seal
US9771818B2 (en) 2012-12-29 2017-09-26 United Technologies Corporation Seals for a circumferential stop ring in a turbine exhaust case
WO2014105602A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Heat shield for a casing
WO2014105657A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Mount with deflectable tabs
US9631517B2 (en) 2012-12-29 2017-04-25 United Technologies Corporation Multi-piece fairing for monolithic turbine exhaust case
WO2014105780A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Multi-purpose gas turbine seal support and assembly
WO2014105577A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Scupper channelling in gas turbine modules
US9206742B2 (en) 2012-12-29 2015-12-08 United Technologies Corporation Passages to facilitate a secondary flow between components
WO2014105604A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Angled cut to direct radiative heat load
WO2014105100A1 (en) 2012-12-29 2014-07-03 United Technologies Corporation Bumper for seals in a turbine exhaust case
US10329956B2 (en) 2012-12-29 2019-06-25 United Technologies Corporation Multi-function boss for a turbine exhaust case
US9297312B2 (en) 2012-12-29 2016-03-29 United Technologies Corporation Circumferentially retained fairing
US10240532B2 (en) 2012-12-29 2019-03-26 United Technologies Corporation Frame junction cooling holes
DE112013006315T5 (de) 2012-12-31 2015-09-17 United Technologies Corporation Mehrteiliger Rahmen eines Turbinenabgasgehäuses
WO2014105716A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 United Technologies Corporation Turbine exhaust case multi-piece frame
US9890663B2 (en) 2012-12-31 2018-02-13 United Technologies Corporation Turbine exhaust case multi-piece frame
US10330011B2 (en) 2013-03-11 2019-06-25 United Technologies Corporation Bench aft sub-assembly for turbine exhaust case fairing
KR101458984B1 (ko) 2013-11-26 2014-11-07 박모세 브러시 시일 제조를 위한 지그
US9587505B2 (en) 2013-12-05 2017-03-07 General Electric Company L brush seal for turbomachinery application
US9322287B2 (en) 2014-06-03 2016-04-26 General Electric Company Brush seal for turbine
US20170051983A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 Arvos Inc. Flexible seal for a rotary regenerative preheater
US10247106B2 (en) * 2016-06-15 2019-04-02 General Electric Company Method and system for rotating air seal with integral flexible heat shield
US10364748B2 (en) 2016-08-19 2019-07-30 United Technologies Corporation Finger seal flow metering
GB202203012D0 (en) * 2022-03-04 2022-04-20 Rolls Royce Plc Brush seal

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124502A (en) * 1964-03-10 Composite fibrous lubricant packing
US1045088A (en) * 1912-02-28 1912-11-19 George E Wriedt Packing.
US1809056A (en) * 1922-09-04 1931-06-09 Mellor John Metallic packing
US1967573A (en) * 1932-12-08 1934-07-24 Garlock Packing Co Sectional machinery packing
US5071138A (en) * 1989-12-21 1991-12-10 Allied-Signal Inc. Laminated finger seal
US5042823A (en) * 1989-12-21 1991-08-27 Allied-Signal Inc. Laminated finger seal
US5031922A (en) * 1989-12-21 1991-07-16 Allied-Signal Inc. Bidirectional finger seal
US5176389A (en) * 1991-02-21 1993-01-05 United Technologies Segmented brush seal
US5108116A (en) * 1991-05-31 1992-04-28 Allied-Signal Inc. Laminated finger seal with logarithmic curvature
FR2690493B1 (fr) * 1992-04-23 1996-10-25 Snecma Joint annulaire a brosse.
US5265412A (en) * 1992-07-28 1993-11-30 General Electric Company Self-accommodating brush seal for gas turbine combustor
JPH11247995A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Marusan:Kk 連結型ガスケット
JP2000018385A (ja) * 1998-04-28 2000-01-18 Nok Corp 分割型ブーツ
EP1013975B1 (en) * 1998-07-13 2012-11-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Shaft seal and turbine using the shaft seal
JP2002081552A (ja) * 2000-09-04 2002-03-22 Toshiba Corp ブラシシール装置
US6431550B1 (en) * 2000-09-25 2002-08-13 General Electric Company Hydrogen seal ring having seal at ring intersegment

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