JP6342320B2 - シール装置、伸縮継手 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、シール装置、伸縮継手に関する。

蒸気タービンは、流体機械であって、蒸気が作動流体としてケーシングの内部に供給されることによって、ケーシングの内部においてタービンロータが回転するように構成されている。

図９は、関連技術に係る蒸気タービン１を模式的に示す断面図である。図９では、水平面（ｘｙ面）に対して垂直な鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図９に示すように、蒸気タービン１は、ケーシング１０と静翼２０とタービンロータ３０と動翼４０と伸縮継手６０Ｊとを有する。ここでは、蒸気タービン１は、多段式であって、静翼２０と動翼４０とを含むタービン段落がタービンロータ３０の回転軸Ｃに沿って並ぶように複数配置されている。各部は、金属材料を用いて形成されている。

以下より、蒸気タービン１を構成する各部の詳細について、順次、説明する。

（ケーシング１０）
蒸気タービン１において、ケーシング１０は、二重構造であって、内部ケーシング１１と外部ケーシング１２とを有する。ケーシング１０は、蒸気入口部１０Ａと蒸気出口部１０Ｂとが形成されており、蒸気が蒸気入口部１０Ａを介して内部ケーシング１１の外部から内部に流入し、その流入した蒸気が蒸気出口部１０Ｂを介して外部ケーシング１２の内部から外部へ流出するように構成されている。

具体的には、ケーシング１０において、内部ケーシング１１は、タービンロータ３０を内部に収容している。そして、外部ケーシング１２は、内部ケーシング１１を内部に収容している。

ケーシング１０において、蒸気入口部１０Ａは、第１蒸気入口部１１Ａと第２蒸気入口部１２Ａとを含む。第１蒸気入口部１１Ａは、内部ケーシング１１に設けられており、第２蒸気入口部１２Ａは、外部ケーシング１２に設けられている。ここでは、第１蒸気入口部１１Ａは、円筒形状の部分を含み、内部ケーシング１１の内部と外部との間を貫通するように貫通孔が形成されている。また、第２蒸気入口部１２Ａは、円筒形状の部分を含み、円筒状であって、外部ケーシング１２の内部と外部との間を貫通するように貫通孔が形成されている。第１蒸気入口部１１Ａと第２蒸気入口部１２Ａとのそれぞれは、タービンロータ３０の径方向において同軸に並ぶように設けられており、両者の間には隙間が介在している。第１蒸気入口部１１Ａの貫通孔と第２蒸気入口部１２Ａの貫通孔とのそれぞれは、断面が円形な蒸気流路であって、互いが伸縮継手６０Ｊによって接続されており、第１蒸気入口部１１Ａを流れた蒸気が、伸縮継手６０Ｊを介して、第２蒸気入口部１２Ａへ流れる。

ケーシング１０において、蒸気出口部１０Ｂは、外部ケーシング１２に設けられており、外部ケーシング１２の内部と外部との間を貫通するように貫通孔が形成されている。

（静翼２０）
静翼２０は、図９に示すように、内部ケーシング１１の内部に設置されている。静翼２０は、ダイアフラム内輪２１とダイアフラム外輪２２との間に複数が設置されており、ノズルダイアフラムを構成している。ここでは、複数の静翼２０は、タービンロータ３０の外周面を囲うように、タービンロータ３０の回転方向において間を隔てて配置されている。

タービンロータ３０の回転方向に複数の静翼２０が配列された静翼列は、複数であって、複数の静翼列がタービンロータ３０の回転軸Ｃに沿って並ぶように設けられている。

（タービンロータ３０）
タービンロータ３０は、たとえば、回転軸Ｃが水平方向ｙに沿うように軸受３２によって回転可能に支持されており、回転軸Ｃを中心にして回転する。タービンロータ３０は、一端が発電機（図示省略）に連結されており、タービンロータ３０の回転によって、発電機（図示省略）が駆動して発電が行なわれる。

タービンロータ３０は、ロータディスク３１が外周面に複数が設けられている。タービンロータ３０において、複数のロータディスク３１は、タービンロータ３０の外周面を円形に囲っており、タービンロータ３０の回転軸Ｃに沿って間を隔てて並ぶように設けられている。

（動翼４０）
動翼４０は、タービンロータ３０に設けられたロータディスク３１の外周面に設置されている。ここでは、動翼４０は、タービンロータ３０の外周面を囲うように、複数がタービンロータ３０の回転方向において間を隔てて配置されている。

タービンロータ３０の回転方向に複数の動翼４０が配列された動翼列は、複数であって、複数の動翼列のそれぞれは、複数の静翼列と同様に、タービンロータ３０の回転軸Ｃに沿って並んでいる。

（伸縮継手６０Ｊ）
伸縮継手６０Ｊは、流体継手であって、ケーシング１０において蒸気が流入する蒸気入口部１０Ａ（蒸気流路部）に設置されており、蒸気が内部を流れる。ここでは、伸縮継手６０Ｊは、内部ケーシング１１に設けられた第１蒸気入口部１１Ａと、外部ケーシング１２に設けられた第２蒸気入口部１２Ａとの間を接続している。

（伸縮継手６０Ｊの詳細構成）
図１０は、関連技術に係る蒸気タービン１において、伸縮継手６０Ｊを模式的に示す断面図である。図１０では、図９と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図１０に示すように、伸縮継手６０Ｊは、スリーブ６１とシール部７０（シール装置）とを有する。

（スリーブ６１）
伸縮継手６０Ｊのうち、スリーブ６１は、円筒形状の管状体であって、タービンロータ３０（図９参照）の径方向（図９，図１０では鉛直方向ｚ）に管軸ＡＸが沿うように設置されている。スリーブ６１は、蒸気入口部１０Ａの内部に挿入されている。具体的には、スリーブ６１は、一端部（図１０では上端部）が第１蒸気入口部１１Ａの内部に挿入されており、他端部（図１０では下端部）が第２蒸気入口部１２Ａの内部に挿入されている。スリーブ６１は、第１蒸気入口部１１Ａから蒸気が流入し、その流入した蒸気が第２蒸気入口部１２Ａへ流出する。

スリーブ６１は、外周面にリング部６１１が設けられている。リング部６１１は、スリーブ６１よりも外径が大きいリング形状の板状体であって、スリーブ６１の一端部（図１０では上端部）と他端部（図１０では下端部）との間に設けられている。リング部６１１は、第１蒸気入口部１１Ａの内周面に設けられた凹部に収容されている。リング部６１１は、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向に並ぶ一方の面（図１０では上面）と他方の面（図１０では下面）のうち、他方の面が第１蒸気入口部１１Ａに接し、支持されている。また、リング部６１１は、外周面が、第１蒸気入口部１１Ａの内周面に間を隔てて対面にしている。

（シール部７０）
伸縮継手６０Ｊにおいて、シール部７０は、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとを有し、蒸気入口部１０Ａとスリーブ６１との間を密封している。

シール部７０のうち、第１シールリング７１は、内側シールリングであって、内周面がスリーブ６１の外周面に密着している。つまり、第１シールリング７１の内径Ｒ７１ａは、スリーブ６１の外周面のうち第１シールリング７１が設けられる部分の外径Ｒ６１ｂと同一であって、第１シールリング７１がスリーブ６１に嵌合されている。また、第１シールリング７１の外径Ｒ７１ｂは、蒸気入口部１０Ａの内周面のうち第１シールリング７１が設置される部分の内径Ｒ１０ａよりも小さく、第１シールリング７１の外周面と蒸気入口部１０Ａの内周面との間には、隙間が介在している。

シール部７０のうち、第２シールリング７２Ｊは、外側シールリングであって、第１シールリング７１よりも外側の位置において第１シールリング７１と同軸に設置されている。第２シールリング７２Ｊは、外周面が蒸気入口部１０Ａの内周面に外周面が密着している。つまり、第２シールリング７２Ｊの外径Ｒ７２ｂは、蒸気入口部１０Ａの内周面のうち第２シールリング７２Ｊが設置される部分の内径Ｒ１０ａと同一であって、第２シールリング７２Ｊが蒸気入口部１０Ａの内部に嵌合されている。また、第２シールリング７２Ｊの内径Ｒ７２ａは、スリーブ６１の外周面のうち第２シールリング７２が設けられる部分の外径Ｒ６１ｂよりも大きく、第２シールリング７２Ｊの内周面とスリーブ６１の外周面との間には、隙間が介在している。

シール部７０では、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとのそれぞれは、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において交互に配置されている。

具体的には、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとのそれぞれは、スリーブ６１の外周面のうち一端側（図１０では上端側）に位置する部分と、第１蒸気入口部１１Ａの内周面と、リング部６１１とによって区画された空間において、複数が交互に積み重なるように設置されている。ここでは、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの積層体は、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において、一端側（図１０では下端側）に隙間Ｇ１が介在するように設けられている。

この他に、複数の第１シールリング７１と複数の第２シールリング７２Ｊとのそれぞれは、スリーブ６１の外周面のうち他端側（図１０では下端側）に位置する部分と、第２蒸気入口部１２Ａの内周面とによって区画された空間において、複数が交互に積み重なるように設置されている。ここでは、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの積層体は、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において、他端側（図１０では上端側）に隙間Ｇ２が介在するように設けられている。

（伸縮継手６０Ｊの作用）
図１１は、関連技術に係る伸縮継手６０Ｊの一部を拡大して示す断面図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、図１０と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。ここで、図１１（ａ）は、図１０の場合と同様に、ケーシング１０の熱伸びが発生する前の状態を示している。そして、図１１（ｂ）は、熱伸びが発生した後の状態を示している。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）から判るように、ケーシング１０の熱伸びが発生した場合には、伸縮継手６０Ｊでは、スリーブ６１および第１シールリング７１の両者と、第２シールリング７２Ｊとの間の相対的な位置関係が変化する。具体的には、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの間において摺動が生じ、第１シールリング７１の外周面がケーシング１０の内周面に接近すると共に、第２シールリング７２Ｊの内周面がスリーブ６１の外周面に接近する。つまり、スリーブ６１の径方向（スリーブ６１の管軸ＡＸ（図１０参照）に垂直な方向）において、上記の位置関係が変化する。

上記の位置関係の変化は、内部ケーシング１１の第１蒸気入口部１１Ａ、および、外部ケーシング１２の第２蒸気入口部１２Ａのそれぞれにおいて、熱伸びに追従するように起こる（図１０参照）。これにより、伸縮継手６０Ｊでは、熱伸びを吸収し、蒸気入口部１０Ａとスリーブ６１との間を密封している。

特開２０１４−４０８００号公報

上記の伸縮継手６０Ｊのシール部７０においては、蒸気に含まれるスケール成分に起因して、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとが互いに接触する面に、スケールが析出する場合がある。このため、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの間においては、そのスケールによって、噛み込みが生じて摩擦が発生する場合がある。

また、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとが積層したシール部７０において端部に設けられた隙間Ｇ１，Ｇ２が、上記のスケールによって狭くなって、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの間が固着される場合がある。

その結果、第１シールリング７１と第２シールリング７２Ｊとの間において摺動が生じにくくなり、シール特性の低下が生ずる場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上可能な、シール装置、伸縮継手を提供することである。

実施形態のシール装置は、蒸気が流れる蒸気流路部と、蒸気流路部の内部に挿入されるスリーブとの間を密封するシール装置であって、複数の第１シールリングと複数の第２シールリングとを有する。複数の第１シールリングは、スリーブの外周面に内周面が密着する。複数の第２シールリングは、第１シールリングよりも内径および外径が大きく、蒸気流路部の内周面に外周面が密着する。ここでは、複数の第１シールリングと複数の第２シールリングとのそれぞれは、スリーブの管軸方向において交互に配置される。そして、複数の第２シールリングのそれぞれは、外周部分に支持部が設けられている。支持部は、スリーブの管軸方向において、第１シールリングの一方の面側に隙間が介在するように、複数の第２シールリングのそれぞれに設けられている。

図１は、第１実施形態に係る伸縮継手について、模式的に示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図３は、第２実施形態に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図４は、第２実施形態の変形例に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図５は、第２実施形態の変形例に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図６は、第３実施形態に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図７は、第３実施形態の変形例に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図８は、第３実施形態の変形例に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。 図９は、関連技術に係る蒸気タービンを模式的に示す断面図である。 図１０は、関連技術に係る蒸気タービンにおいて、伸縮継手を模式的に示す断面図である。 図１１は、関連技術に係る伸縮継手の一部を拡大して示す断面図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［Ａ］構成
図１は、第１実施形態に係る伸縮継手６０について、模式的に示す断面図である。図１では、図１０と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図１に示すように、本実施形態の伸縮継手６０は、スリーブ６１とシール部７０（シール装置）とを有するが、シール部７０の一部が、上述した関連技術（図１０参照）の場合と異なる。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、上記の関連技術の場合と同様である。このため、本実施形態において関連技術の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

伸縮継手６０において、シール部７０は、図１に示すように、第１シールリング７１と第２シールリング７２とを有し、関連技術（図１０参照）の場合と同様に、蒸気入口部１０Ａとスリーブ６１との間を密封している。

シール部７０のうち、第１シールリング７１は、関連技術（図１０参照）の場合と同様に、内周面がスリーブ６１の外周面に密着している。第２シールリング７２は、関連技術（図１０参照）の場合と同様に、外周面が蒸気入口部１０Ａの内周面に密着している。そして、第２シールリング７２の内径Ｒ７２ａは、第１シールリング７１の内径Ｒ７１ａよりも大きく、第１シールリング７１の外径Ｒ７１ｂよりも小さい。また、第２シールリング７２の外径Ｒ７２ｂは、第１シールリング７１の外径Ｒ７１ｂよりも大きい。

第１シールリング７１と第２シールリング７２とのそれぞれは、関連技術（図１０参照）の場合と同様に、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において交互に配置されている。ここでは、第１シールリング７１と第２シールリング７２とのそれぞれは、スリーブ６１の外周面のうち一端側（図１０では上端側）に位置する部分と、第１蒸気入口部１１Ａの内周面と、リング部６１１とによって区画された空間において、複数が交互に設置されている。この他に、複数の第１シールリング７１と複数の第２シールリング７２とのそれぞれは、スリーブ６１の外周面のうち他端側（図１０では下端側）に位置する部分と、第２蒸気入口部１２Ａの内周面とによって区画された空間において、複数が交互に設置されている。

しかしながら、本実施形態では、関連技術（図１０参照）の場合と異なり、第２シールリング７２は、支持部７２１が設けられている。

支持部７２１は、支柱であって、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において、第１シールリング７１の一方の面側に隙間Ｇ７０が介在するように、第２シールリング７２の外周部分に設けられている。ここでは、支持部７２１と第２シールリング７２とは、互いが一体に構成されている。第２シールリング７２と支持部７２１とが一体に形成された構造体は、たとえば、第１シールリング７１と同じ金属材料を用いて形成されている。なお、この構造体は、第１シールリング７１と異なる金属材料で形成されていてもよい。たとえば、一方が低クロム材で形成されているときには、他方を高クロム材で形成してもよい。

本実施形態では、支持部７２１は、たとえば、円筒形状であって、支持部７２１の内径Ｒ７２１ａが第１シールリング７１の外径Ｒ７１ｂよりも大きく、支持部７２１の外径Ｒ７２１ｂが第２シールリング７２の外径Ｒ７１ｂと同じになるように形成されている。

図２は、第１実施形態に係る伸縮継手６０の一部を拡大して示す断面図である。図２では、図１と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図２に示すように、支持部７２１は、厚みＤ７２１が、第１シールリング７１の厚みＤ７１よりも厚くなるように形成されている。支持部７２１は、第２シールリング７２において第１シールリング７１が接触する面（図２では上面）から垂直に立つように、第２シールリング７２の外周面に設けられている。これにより、第１シールリング７１のうち第２シールリング７２に接触する面（図２では下面）に対して反対側に位置する面（図２では上面）は、他の部材（たとえば、第２シールリング７２）において対面する面との間に、隙間Ｇ７０が介在する。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第２シールリング７２の外周部分には、支持部７２１が設けられている。ここでは、支持部７２１は、スリーブ６１の管軸ＡＸに沿った方向において、第１シールリング７１の一方の面側に隙間Ｇ７０が介在するように、複数の第２シールリング７２のそれぞれに設けられている。これにより、本実施形態では、第１シールリング７１と第２シールリング７２との間において、摺動が容易に生ずる。

また、本実施形態では、第１シールリング７１と第２シールリング７２との間に隙間Ｇ７０が介在しているので、スケールの厚みが増えにくい。このため、関連技術の場合よりも、隙間Ｇ１，Ｇ２を小さくすることができる。

さらに、本実施形態では、第１シールリング７１の一方の面（図２では下面）が第２シールリング７２に接触し、他方の面（図２では上面）は、第２シールリング７２に接触しない。このため、本実施形態では、関連技術の場合（図１１参照）よりもスケールの噛み込みが生じにくく、スケールによる摩擦の影響が小さくなるので、固着の発生を抑制可能である。

したがって、本実施形態では、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上することができる。

＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図３は、第２実施形態に係る伸縮継手６０の一部を拡大して示す断面図である。図３では、図２と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図３に示すように、本実施形態の伸縮継手６０は、スリーブ６１とシール部７０（シール装置）とを有するが、シール部７０の一部が、上述した第１実施形態（図２参照）の場合と異なる。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において上記の実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

伸縮継手６０において、シール部７０は、図３に示すように、第１実施形態（図２参照）の場合と同様に、第１シールリング７１と第２シールリング７２とを有する。

シール部７０のうち、第１シールリング７１は、第１実施形態（図２参照）の場合と同様に構成されている。

これに対して、本実施形態では、第２シールリング７２は、第１実施形態（図２参照）の場合と異なり、支持部７２１と共に、金属被覆層８２が設けられている。

ここでは、金属被覆層８２は、第２シールリング７２、および、支持部７２１の表面全体を被覆するように形成されている。具体的には、金属被覆層８２は、第２シールリング７２において、第１シールリング７１に接触する面（図３では上面）、および、その接触する面に対して反対側に位置する面（図３では下面）を被覆している。また、金属被覆層８２は、第２シールリング７２の内周面および外周面を被覆している。この他に、金属被覆層８２は、支持部７２１の内周面および外周面を被覆している。

本実施形態においては、金属被覆層８２は、メッキによって形成されている。つまり、第２シールリング７２と支持部７２１とが一体に形成された構造体についてメッキ処理を施すことによって、金属被覆層８２が形成されている。金属被覆層８２は、たとえば、銅、クロムなどの金属材料を用いて形成されている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第２シールリング７２は、第１シールリング７１に接触する面が金属被覆層８２で被覆されている。このため、第２シールリング７２のうち第１シールリング７１に接触する面は、その面の凹部（傷、割れ等）が金属被覆層８２で埋め込まれているので、平坦化されている。その結果、本実施形態では、第１シールリング７１と第２シールリング７２とにおいて互いに接触する面でスケールの噛み込みが生じにくく、摩擦が発生しにくい。更に、スケールの生成を抑制することができる。

したがって、本実施形態では、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上することができる。

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、第２シールリング７２と支持部７２１とが一体に形成された構造体についてメッキ処理を施すことによって、その構造体の表面に金属被覆層８２を形成する場合について説明したが、これに限らない。

図４，図５は、第２実施形態の変形例に係る伸縮継手６０の一部を拡大して示す断面図である。図４，図５では、図３と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図４に示すように、シール部７０のうち、第１シールリング７１の表面全体を被覆するように、金属被覆層８１を設けてもよい。つまり、第１シールリング７１において、第２シールリング７２に接触する面（図４では下面）、および、その接触する面に対して反対側に位置する面（図４では上面）を被覆するように、金属被覆層８１を設けてもよい。また、第１シールリング７１の内周面および外周面を被覆するように、金属被覆層８１を設けてもよい。金属被覆層８１は、上記と同様に、メッキによって形成される。この場合においても、上記と同様に、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上することができる。

上記の他に、図５に示すように、第１シールリング７１に金属被覆層８１（第１金属被覆層）を設けると共に、第２シールリング７２と支持部７２１とが一体に形成された構造体に金属被覆層８２（第２金属被覆層）を設けてもよい。この場合には、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを、更に効果的に防止可能である。なお、第１シールリング７１に設ける金属被覆層８１（第１金属被覆層）と、第２シールリング７２に設ける金属被覆層８２（第２金属被覆層）とのそれぞれは、同じ金属材料であっても、異なる金属材料であってもよい。

＜第３実施形態＞
［Ａ］構成
図６は、第３実施形態に係る伸縮継手６０の一部を拡大して示す断面図である。図６では、図２と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図６に示すように、本実施形態の伸縮継手６０は、スリーブ６１とシール部７０（シール装置）とを有するが、シール部７０の一部が、上述した第１実施形態（図２参照）の場合と異なる。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において上記の実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

伸縮継手６０において、シール部７０は、図６に示すように、第１実施形態（図２参照）の場合と同様に、第１シールリング７１と第２シールリング７２とを有する。

シール部７０のうち、第１シールリング７１は、第１実施形態（図２参照）の場合と同様に構成されている。

これに対して、本実施形態では、第２シールリング７２は、第１実施形態（図２参照）の場合と異なり、金属被覆層８２ｃが設けられている。ここでは、金属被覆層８２ｃは、第２シールリング７２において、第１シールリング７１に接触する面（図６では上面）を被覆している。

本実施形態において、金属被覆層８２ｃは、溶射または肉盛溶接によって形成されている。金属被覆層８２ｃは、たとえば、ステンレスなどの金属材料を用いて形成されている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第２シールリング７２は、第１シールリング７１に接触する面が金属被覆層８２ｃで被覆されている。このため、第２シールリング７２のうち第１シールリング７１に接触する面は、その面の凹部（傷、割れ等）が金属被覆層８２ｃで埋め込まれているので、平坦化されている。その結果、本実施形態では、第１シールリング７１と第２シールリング７２とにおいて互いに接触する面でスケールの噛み込みが生じにくく、摩擦が発生しにくい。更に、スケールの生成を抑制することができる。

したがって、本実施形態では、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上することができる。

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、第２シールリング７２に金属被覆層８２ｃを形成する場合について説明したが、これに限らない。

図７，図８は、第３実施形態の変形例に係る伸縮継手６０の一部を拡大して示す断面図である。図７，図８では、図６と同様に、鉛直面（ｚｙ面）の断面について示している。

図７に示すように、シール部７０のうち、第１シールリング７１に金属被覆層８１ｃを設けてもよい。つまり、第１シールリング７１において、第２シールリング７２に接触する面（図７では下面）を被覆するように、金属被覆層８１ｃを設けてもよい。金属被覆層８１ｃは、上記と同様に、溶射によって形成される。この場合においても、上記と同様に、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを防止し、シール特性を向上することができる。

上記の他に、図８に示すように、第１シールリング７１に金属被覆層８１ｃ（第１金属被覆層）を設けると共に、第２シールリング７２に金属被覆層８２ｃ（第２金属被覆層）を設けてもよい。この場合には、複数のシールリングの間において摺動不良が生ずることを、更に効果的に防止可能である。なお、第１シールリング７１に設ける金属被覆層８１ｃ（第１金属被覆層）と、第２シールリング７２に設ける金属被覆層８２ｃ（第２金属被覆層）とのそれぞれは、同じ金属材料であっても、異なる金属材料であってもよい。

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…蒸気タービン、１０…ケーシング、１０Ａ…蒸気入口部（蒸気流路部）、１０Ｂ…蒸気出口部、１１…内部ケーシング、１１Ａ…第１蒸気入口部、１２…外部ケーシング、１２Ａ…第２蒸気入口部、２０…静翼、２１…ダイアフラム内輪、２２…ダイアフラム外輪、３０…タービンロータ、３１…ロータディスク、３２…軸受、４０…動翼、６０…伸縮継手、６０Ｊ…伸縮継手、６１…スリーブ、７０…シール部（シール装置）、７１…第１シールリング、７２…第２シールリング、７２Ｊ…第２シールリング、８１…金属被覆層（第１金属被覆層）、８１ｃ…金属被覆層（第１金属被覆層）、８２…金属被覆層（第２金属被覆層）、８２ｃ…金属被覆層（第２金属被覆層）、６１１…リング部、７２１…支持部

Claims (9)

1. 蒸気が流れる蒸気流路部と、前記蒸気流路部の内部に挿入されるスリーブとの間を密封するシール装置であって、
   前記スリーブの外周面に内周面が密着する複数の第１シールリングと、
   前記第１シールリングよりも内径および外径が大きく、前記蒸気流路部の内周面に外周面が密着する複数の第２シールリングと
   を有し、
   前記複数の第１シールリングと前記複数の第２シールリングとのそれぞれは、前記スリーブの管軸方向において交互に配置され、
   前記複数の第２シールリングのそれぞれは、外周部分に支持部が設けられ、
   前記支持部は、前記スリーブの管軸方向において、前記第１シールリングの一方の面側に隙間が介在するように、前記複数の第２シールリングのそれぞれに設けられていることを特徴とする、
   シール装置。
2. 前記第１シールリングは、少なくとも前記第２シールリングに接触する面が第１金属被覆層で被覆されている、
   請求項１に記載のシール装置。
3. 前記第１金属被覆層は、メッキによって形成されている、
   請求項２に記載のシール装置。
4. 前記第１金属被覆層は、溶射または肉盛溶接によって形成されている、
   請求項２に記載のシール装置。
5. 前記第２シールリングは、少なくとも前記第１シールリングに接触する面が第２金属被覆層で被覆されている、
   請求項１から４のいずれかに記載のシール装置。
6. 前記第２金属被覆層は、メッキによって形成されている、
   請求項５に記載のシール装置。
7. 前記第２金属被覆層は、溶射によって形成されている、
   請求項５に記載のシール装置。
8. 前記蒸気流路部は、蒸気タービンにおいて外部ケーシングに円筒状に形成された第１蒸気入口部、および、前記外部ケーシングの内部に収容される内部ケーシングに円筒状に形成された第２蒸気入口部であり、
   前記スリーブは、一端部が前記第１蒸気入口部に挿入され、他端部が前記第２蒸気入口部に挿入され、
   前記複数の第１シールリング、および、前記複数の第２シールリングは、前記スリーブの一端部、および、他端部に設置される、
   請求項１から７のいずれかに記載のシール装置。
9. 蒸気が流れる蒸気流路部の内部に挿入されるスリーブと、前記蒸気流路部と前記スリーブとの間を密封するシール部とを備える伸縮継手であって、
   前記シール部は、
   前記スリーブの外周面に内周面が密着する複数の第１シールリングと、
   前記第１シールリングよりも内径および外径が大きく、前記蒸気流路部の内周面に外周面が密着する複数の第２シールリングと
   を有し、
   前記複数の第１シールリングと前記複数の第２シールリングとのそれぞれは、前記スリーブの管軸方向において交互に配置され、
   前記複数の第２シールリングのそれぞれは、外周部分に支持部が設けられ、
   前記支持部は、前記スリーブの管軸方向において、前記第１シールリングの一方の面側に隙間が介在するように、前記複数の第２シールリングのそれぞれに設けられていることを特徴とする、
   伸縮継手。

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