JPH02130296A - ターボ機械の軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ターボ機械の軸封装置に係り、特に、例えば
送風機、圧延機などの高速回転するターボ機械における
流体の漏れを防ぐのに好適なターボ機械の軸封装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来のターボ機械では、加圧された流体が軸貫通部から
低圧部へ漏洩することを防ぐ軸封手段としてラビリンス
シールを用いているが、例えば。

特開昭６１−１０１６９７号公報記載のように、回転軸
とラビリンスとの隙間がｍｖｍできない機構になってい
た。

したがって、回転軸、ラビリンスシール部の温度が変化
すると、回転軸とラビリンスシールとの隙間が変化し、
軸貫通部からの漏洩を常に最少に保つことができないこ
とについて配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、回転軸とラビリンスシールとの隙間が
調整できない機構であったため、回転軸とラビリンスシ
ールとの材質の線熱膨張係数が違う場合や、回転軸とラ
ビリンスシールとの温度に差が出る構造となっている場
合では、運転状態が変わり温度が変わると、回転軸とラ
ビリンスシールとの熱膨張の割合が変化し、両者の隙間
を常に適正に維持できないという問題があった。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、回転軸とシール部材（ラビリンスシー
ル）とのギャップを常に適正な値にすることができ、運
転状態が変っても流体の洩れ量を少なくしうるターボ機
械の軸封装置を提供することを、その目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために５本発明に係るターボ機械の
軸封装置の構成は、回転軸と、回転軸に嵌着された羽根
車とを備え、羽根車出口側の高圧領域と低圧領域とを仕
切るケーシングの軸貫通部に軸封機構を有するターボ機
械の軸封装置において、前記軸封機構のシール部材内部
に冷媒を流す手段と、前記回転軸と前記シール部材との
隙間を検出する手段と、その検出手段の検出値に応じて
前記シール部材への流入冷媒量を制御する制御手段とを
設けたもめである。

なお付記すると、上記目的は、シール部材に係るラビリ
ンスシールに冷媒を流す手段と、回転軸とラビリンスシ
ールとのギャップを検出するセンサーとを設け、コント
ローラを介して流入冷媒量を制御することにより達成さ
れる。

〔作用〕

一般に、シール部材に係るラビリンスシールと回転軸の
材質は同一ではないので、運転状態が変り、ラビリンス
シールと回転軸の温度が変化すると、両者の熱膨張によ
る変化量が変わり、ラビリンスシールと回転軸との隙間
（ギャップ）を常に適正な状態にできない、そこで、ラ
ビリンスシールの内部に冷媒を通し、回転軸とラビリン
スシールとの隙間を検出するギャップセンサーを設置す
る。そして１回転軸とラビリンスシールとの適正なギャ
ップを設定し、この設定値よりギャップが小さくなると
、ラビリンスシールに流入する冷媒量を減らし、ラビリ
ンスシールの冷却を遅らせることにより、ラビリンスシ
ールの熱膨脹量を大きくして回転軸とラビリンスシール
との隙間を大きくする０反対に、回転軸とラビリンスシ
ールとの隙間が設定値より大きくなると、冷媒量を増や
し。

ラビリンスシールの熱膨脹量を小さくして、回転軸とラ
ビリンスシールとの隙間を小さくする。このような冷媒
流入量制御を行なうことにより、回転軸とラビリンスシ
ールとの隙間を常に適正に維持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るターボ圧縮機のラビ
リンスシール装置を示す縦断面図、第２図は、第１図の
Ｘ矢視図である。

図において、１は羽根車、２は１羽根車１を嵌着した回
転軸、３は、羽根車出口側の高圧領域Ａと低圧領域Ｂと
を仕切っているケーシングを示している。前記回転軸２
は、ケーシング３の軸孔を貫通し、低圧領域Ｂ側におい
て軸受４に支承されるオーバハング形の軸となっている
。

５は、ケーシング３の軸貫通部に設けられた軸封機構の
シール部材に係るラビリンスシールで。

このラビリンスシール５内に冷媒に係る冷却水を流す手
段が設けられている。すなわち、７は、ラビリンスシー
ル５内に形成された冷却水通過部、８Ａは冷却水流入部
、８Ｂは冷却水流出部、９は、前記冷却水流入部８Ａの
上流に設けた流量調整弁である。

また、６は１回転軸２とラビリンスシール５とのギャッ
プを検出する手段に係るギャップセンサー　１０は、ギ
ャップセンサーに電気的に接続するコントローラで、こ
のコントローラ１０は、ギャップセンサー９で検出した
ギャップを設定値と比較し、流量調整弁９の開閉を調整
してラビリンスシール５内への冷却水流入量を制御する
制御手段として機能している。

このような軸封装置の作用を説明する。

回転軸２とラビリンスシール５とのギャップをギャップ
センサー６で検出する。コントローラ１０で、ギャップ
センサー６の検出値と予め設定したギャップ設定値とを
比較する。その結果、ギャップセンサー６で検出した値
が、ギャップ設定値より大きい場合には、流量調整弁９
を閉じることにより冷却水の流入量を減らし、ラビリン
スシ−ル５の熱膨脹変化量を少なくすることでギャップ
を小さくする０反対に、コントローラ１０で比較した結
果、ギャップセンサー６で検出した値が、設定ギャップ
より小さい場合は、流量調整弁９を開き、ラビリンスシ
ール５の熱膨脹変化量を増やすことによりギャップを大
きくする。

上記のように、コントローラ１０で回転軸２とラビリン
スシール５とのギャップを設定ギャップと比較し、流量
調整弁９を制御し、冷却水の流入量を調整することによ
り、回転軸２とラビリンスシール５とのギャップを常に
適正にすることができる。

本実施例によれば、回転軸２とラビリンスシール５との
ギャップを常に適正な値にすることができるので、運転
状態が変化しても流体の洩れ量を少なくすることができ
る。

なお、上記の実施例はターボ圧縮機について説明したも
のであるが、ターボ送風機に適用しても同様の作用効果
が期待されることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、回転軸とシール部
材とのギャップを常に適正な値にすることができ、運転
状態が変っても流体の洩れ量を少なくしうるターボ機械
の軸封装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るターボ圧縮機のラビ
リンスシール装置を示す縦断面図、第２図は、第１図の
Ｘ矢視図である。 １・・・羽根車、２・・・回転軸、３・・・ケーシング
、５・・・ラビリンスシール、６・・・ギャップセンサ
ー、７・・・冷却水通過部、８Ａ・・・冷却水流入部、
８Ｂ・・・冷却水流出部、９・・・流量調整弁、１０・
・・コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸と、回転軸に嵌着された羽根車とを備え、羽
   根車出口側の高圧領域と低圧領域とを仕切るケーシング
   の軸貫通部に軸封機構を有するターボ機械の軸封装置に
   おいて、前記軸封機構のシール部材内部に冷媒を流す手
   段と、前記回転軸と前記シール部材との隙間を検出する
   手段と、その検出手段の検出値に応じて前記シール部材
   への流入冷媒量を制御する制御手段とを設けたことを特
   徴とするターボ機械の軸封装置。