KR101898830B1 - 축 시일 기구 - Google Patents

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KR101898830B1
KR101898830B1 KR1020177016112A KR20177016112A KR101898830B1 KR 101898830 B1 KR101898830 B1 KR 101898830B1 KR 1020177016112 A KR1020177016112 A KR 1020177016112A KR 20177016112 A KR20177016112 A KR 20177016112A KR 101898830 B1 KR101898830 B1 KR 101898830B1
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아즈미 요시다
히데카즈 우에하라
다네히로 시노하라
히로하루 오야마
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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

박판 시일 편의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편의 진동을 억제할 수 있는 축 시일 기구를 제공한다. 그러기 위하여, 고정부(12)와 회전축(13) 사이에 형성되는 환상 공간(14)을 고압 측 영역과 저압 측 영역으로 구획하여 유체(G)의 흐름을 저지하는 축 시일 기구(11)에 있어서, 고정부(12)에 설치되는 환상의 시일 하우징(21)에 고정됨과 동시에 회전축(13)에 미끄럼 접촉하고, 환상으로 적층되는 복수의 박판 시일 편(22)과, 박판 시일 편(22)의 저압 측 측연부(22d)과 시일 하우징(21) 사이에서 저압 측 틈새(δL)가 형성되도록 끼워져 지지되는 환상의 저압 측 플레이트(26)를 구비하고, 박판 시일 편(22)은, 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)보다도 회전축 지름 방향 내측에 형성되는 육후부(31)를 가진다.

Description

축 시일 기구 {SHAFT SEALING MECHANISM}
본 발명은 증기 터빈이나 가스 터빈의 회전축 주위에 설치되어 고압 측에서 저압 측으로 누출되는 유체의 누출 양을 저감시키기 위한 축 시일 기구에 관한 것이다.
종래부터 증기 터빈이나 가스 터빈의 회전축 주위에는 구동력의 손실을 억제하는 것을 목적으로 하여, 고압 측에서 저압 측으로 누출되는 유체의 누출 양을 저감시키기 위한 축 시일 기구가 설치되어 있다. 이와 같은 축 시일 기구는 회전축 방향으로 폭 치수를 가지는 평판상의 박판 시일 편을 회전축 원주 방향으로 다층으로 배치한 환상 시일 구조로 되어 있다. 그리고, 박판 시일 편의 외주측 기단부는 환상의 시일 하우징에 고정되는 한편, 박판 시일 편의 내주측 선단부는 회전축의 외주면에 소정의 예압으로 미끄럼 접촉하고 있다. 이것에 의해, 축 시일 기구에서는 회전축의 지름 방향 외측에 환상으로 배치한 다수의 박판 시일 편을 경계로 하여, 회전축의 주위 공간을 고압 측 영역과 저압 측 영역으로 구획할 수 있다.
따라서, 회전축의 회전이 정지하고 있을 때에는 박판 시일 편의 내주측 선단부가 회전축의 외주면에 소정의 예압으로 접촉한다. 한편, 회전축이 회전하고 있을 때에는 박판 시일 편의 상하면 사이에 따른 압력 분포의 상대적인 위치 차이에 의한 압력차와 회전축의 회전에 의해 발생하는 유체의 동압(Dynamic Pressure) 효과에 의해, 박판 시일 편이 휨으로써, 그들 내주측 선단부가 회전축의 외주면에서 부상하여 비접촉이 된다. 이것에 의해, 박판 시일 편이나 회전축의 마모 및 발열을 방지하고 있다. 또한, 박판 시일 편에서는 회전축에 면한 면을 하면으로 하고, 그 하면의 반대측의 면을 상면으로 하고 있다.
그리고, 이와 같은 종래의 축 시일 기구로서는 예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-238311호 공보
여기서, 회전축이 회전하면 유체가 각 박판 시일 편 사이를 통과하기 때문에, 그 유체의 압력이 각 박판 시일 편에 작용한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 박판 시일 편의 내주측 선단부는 자유 단이 되기 때문에 해당 박판 시일 편의 선단 측에 진동이 발생하기 쉬워진다. 특히, 박판 시일 편의 선단 측 부분 중에서도, 유체가 박판 시일 편에서 저압 측 영역으로 빠져나가는 부분이 되는 저압 측 부분에서는 유체의 흐름이 와류가 되기 때문에 큰 진동이 발생하기 쉬워지고, 경우에 따라서는 박판 시일 편이 파손되어 버릴 우려가 있다.
따라서 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 박판 시일 편의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편의 진동을 억제할 수 있는 축 시일 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제1 발명에 관한 축 시일 기구는,
고정부와 회전축 사이에 형성되는 환상 공간 내에 설치됨으로써 상기 환상 공간을 고압 측 영역과 저압 측 영역으로 구획하여, 상기 환상 공간 내를 상기 고압 측 영역에서 상기 저압 측 영역을 향하여 회전축 방향으로 흐르는 유체를 저지하도록 한 축 시일 기구에 있어서,
상기 고정부의 내주부에 설치되는 환상의 시일 하우징과,
외주측 기단부가 상기 시일 하우징에 고정되는 한편, 내주측 선단부가 상기 회전축의 외주면과 예각을 이루도록 자유 단이 됨과 동시에, 회전축 방향으로 폭 치수를 가지고, 회전축 원주 방향으로 환상으로 적층되는 복수의 박판 시일 편과,
상기 시일 하우징과의 사이에 회전축 방향으로 틈새가 형성되도록, 상기 고압 측 영역과 대향하는 상기 박판 시일 편의 고압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에 설치되고, 상기 박판 시일 편의 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 내주측 선단부가 배치되는 환상의 고압 측 플레이트와,
상기 저압 측 영역과 대향하는 상기 박판 시일 편의 저압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에서 회전축 방향으로 틈새가 형성되도록 상기 저압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에 끼워져 지지되고, 상기 고압 측 플레이트의 상기 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 내주측 선단부가 배치되는 환상의 저압 측 플레이트를 구비하고,
상기 박판 시일 편은,
판 두께가 상기 박판 시일 편의 판 두께 중에서 가장 두껍고, 외주측 단부가 상기 저압 측 플레이트의 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 내측이며, 또한 상기 고압 측 플레이트의 상기 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 형성되는 육후부를 가지는
것을 특징으로 한다.
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상기 과제를 해결하는 제2 발명에 관한 축 시일 기구는,
상기 육후부는 상기 저압 측 측연부를 따르도록 형성되는
것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제3 발명에 관한 축 시일 기구는,
상기 육후부는 회전축 지름 방향으로 간헐적으로 형성되는
것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제4 발명에 관한 축 시일 기구는,
상기 육후부는 상기 박판 시일 편의 상면 및 하면에 대하여 교호로 형성되는
것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제5 발명에 관한 축 시일 기구는,
상기 육후부는 상기 박판 시일 편의 내주측 선단부와 상기 저압 측 측연부가 이루는 저압 측 선단 코너부를 포함하도록 형성되는
것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 관한 축 시일 기구에 의하면, 박판 시일 편의 선단 측에만 육후부를 형성하여 박판 시일 편의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편의 기단 측의 강성을 변화시키지 않으면서 박판 시일 편에서의 진동 발생 영역이 되는 선단 측의 강성만을 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 박판 시일 편의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편의 진동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 축 시일 기구의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 관한 축 시일 기구의 축 방향 단면도이다.
도 3은 박판 시일 편의 지지 구조를 분해한 상태의 도이다.
도 4는 실시예 1에 관한 축 시일 기구의 상세도로서, (a)는 박판 시일 편의 정면도, (b)는 박판 시일 편의 저압 측 측면도이다.
도 5는 실시예 2에 관한 축 시일 기구의 상세도로서, (a)는 박판 시일 편의 정면도, (b)는 박판 시일 편의 저압 측 측면도이다.
도 6은 실시예 3에 관한 축 시일 기구의 상세도로서, (a)는 박판 시일 편의 정면도, (b)는 박판 시일 편의 저압 측 측면도, (c)은 동 도의 (b)와는 다른 예의 박판 시일 편의 저압 측 측면도이다.
도 7은 실시예 4에 관한 축 시일 기구의 상세도로서, 박판 시일 편의 정면도이다.
본 발명에 관한 축 시일 기구에 대하여, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
실시예
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관한 축 시일 기구(11)는 예를 들어, 증기 터빈이나 가스 터빈에 적용되는 것으로서, 차실 케이싱이나 고정 날개 등의 고정부(정지부)(12)와 회전축(13) 사이에 형성되는 환상 공간(14) 내에 설치되어 있다.
구체적으로 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 고정부(12)의 내주부에는 축 시일 기구(11)의 외각을 이루는 시일 하우징(21)이 회전축(13)의 원주 방향을 따르도록 환상으로 설치되어 있다. 또한, 시일 하우징(21)의 내주부에는 환상 홈(21a)이 형성되어 있고, 이 환상 홈(21a) 내에는 다수의 박판 시일 편(22)이 회전축(13)의 원주 방향을 따르도록 배치되어 있다.
그리고, 박판 시일 편(22)의 외주측 기단부(22a)는 환상 홈(21a) 내에 고정되는 한편, 박판 시일 편(22)의 내주측 선단부(22b)는 회전축(13)의 외주면에 소정의 예압으로 미끄럼 접촉하고 있다. 이때, 박판 시일 편(22)은, 자유 단이 되는 내주측 선단부(22b)가 회전축(13)의 외주면에 대하여 회전 방향으로의 경사를 가지고, 해당 외주면과 이루는 각도가 예각이 되도록 배치되어 있다. 또한, 경사 지지된 박판 시일 편(22)에서는 회전축(13)에 면한 면을 하면으로 하고, 그 하면의 반대측의 면을 상면으로 한다.
즉, 고정부(12)와 회전축(13) 사이에 형성되는 환상 공간(14) 내에는 증기나 연소 가스 등의 유체(G)가 고압 측에서 저압 측을 향하여 회전축(13)의 축 방향으로 흐르고 있다. 이것에 반해, 축 시일 기구(11)는 박판 시일 편(22)을 회전축(13)의 원주 방향으로 다층으로 배치한 환상 시일 구조로 되어 있고, 그 환상으로 배치한 다수의 박판 시일 편(22)을 경계로 하여, 환상 공간(14)을 유체 흐름 방향 상류측이 되는 고압 측 영역과 유체 흐름 방향 하류측이 되는 저압 측 영역으로 구획함으로써, 그 고압 측 영역에서 저압 측 영역으로 누출되는 유체(G)의 누출 양을 저감시키는 것으로 되어 있다.
여기서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 박판 시일 편(22)은 가요성을 가지는 가요성 재료이고, 또한 회전축(13)의 축 방향으로 폭 치수를 가지는 평판상으로 형성되어 있다. 상세하게는, 박판 시일 편(22)은 기단 측(외주측 기단부(22a))의 판 폭이 선단 측(내주측 선단부(22b))의 판 폭보다도 폭이 넓어지는 T 자형을 이룸과 동시에, 가요성을 발휘 가능한 정도로 박육화(薄肉化)되어 있으며, 회전축(13)의 원주 방향으로 일정량의 미소 틈새를 가지고, 환상으로 배치되어 있다.
그리고, 박판 시일 편(22)의 기단 측은 박판 시일 편(22)의 환상 배치를 유지하기 위한 좌우 한 쌍의 리테이너(23), (24)에 의해, 판 폭 방향 양측으로부터 둘러싸도록 끼워져 지지되어 있다. 또한, 리테이너(23), (24)는 시일 하우징(21)의 환상 홈(21a) 내에 끼워져 있다.
또한, 박판 시일 편(22)의 고압 측 및 저압 측에는 유체(G)의 가이드 판이 되는 고압 측 플레이트(25) 및 저압 측 플레이트(26)가 설치되어 있다.
구체적으로 박판 시일 편(22)에 따른 고압 측 영역과 대향하는 좌측부(도 2, 3의 지면 좌측에 위치하는 측부)에는 환상의 고압 측 플레이트(25)가 배치되어 있다. 이 고압 측 플레이트(25)는 박판 시일 편(22)에 따른 고압 측 영역과 대향하는 고압 측 측연부(22c)와 인접하여 설치되어 있고, 그 고압 측 측연부(22c)와 리테이너(23) 사이에 끼워져 지지되어 있다.
이때, 고압 측 플레이트(25)의 내주측 선단부(25a)는 환상 홈(21a)의 개구 가장자리부까지 연장하고 있지만, 박판 시일 편(22)의 내주측 선단부(22b)에는 도달하지 않는다. 또한, 환상 홈(21a)에 따른 고압 측 영역과 대향하는 고압 측 측면(21b)과 고압 측 플레이트(25) 사이에는 회전축(13)의 축 방향(유체 흐름 방향, 시일 편 판 폭 방향)에서 일정량의 고압 측 틈새(δH)가 형성되어 있다.
이와 같이, 고압 측 플레이트(25)를 설치함으로써, 박판 시일 편(22)의 내주측 선단부(22b)가 그 고압 측 플레이트(25)의 내주측 선단부(25a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 내측에 배치되기 때문에, 고압 측 영역에서 흘러든 유체(G)는 박판 시일 편(22)의 선단 측에서 유입한다.
한편, 박판 시일 편(22)에 따른 저압 측 영역과 대향하는 우측부(도 2, 3의 지면 우측에 위치하는 측부)에는 환상의 저압 측 플레이트(26)가 배치되어 있다. 이 저압 측 플레이트(26)는 박판 시일 편(22)에 따른 저압 측 영역과 대향하는 저압 측 측연부(22d)와 인접하여 설치되어 있고, 그 저압 측 측연부(22d)와 리테이너(24) 및 환상 홈(21a)에 따른 저압 측 영역과 대향하는 저압 측 측면(21c) 사이에 끼워져 지지되어 있다.
이때, 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)는 환상 홈(21a)의 개구 가장자리부 및 박판 시일 편(22)의 내주측 선단부(22b)에는 도달하지 않고, 고압 측 플레이트(25)의 내주측 선단부(25a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 외측에 배치되어 있다. 즉, 저압 측 플레이트(26)의 길이는 고압 측 플레이트(25)의 길이보다도 짧아져 있다. 또한, 환상 홈(21a)의 저압 측 측면(21c)과 저압 측 측연부(22d) 사이에는 회전축(13)의 축 방향에서, 일정량의 저압 측 틈새(δL)가 형성되어 있다.
이와 같이, 저압 측 플레이트(26)를 설치함으로써, 저압 측 측면(21c)과 저압 측 측연부(22d) 사이에 저압 측 틈새(δL)를 형성할 수 있다. 그리고, 저압 측 틈새(δL)는 저압 측 플레이트(26)의 판 두께에 의해 형성되기 때문에, 그 저압 측 플레이트(26)의 판 두께를 조정함으로써, 저압 측 틈새(δL)의 틈새량을 설정할 수 있다.
또한, 고압 측 틈새(δH) 및 저압 측 틈새(δL)의 틈새량에 따라서, 박판 시일 편(22)의 상면 및 하면에 형성되는 유체(G)의 압력 분포를 설정할 수 있다. 또한, 고압 측 틈새(δH)의 틈새량과 저압 측 틈새(δL)의 틈새량의 대소 관계에 따라서, 박판 시일 편(22)의 상하면 사이에 따른 압력 분포의 상대적인 위치 차이에 의한 압력차의 크기(부상력)를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 축 시일 기구(11)에서는 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)와 회전축(13)의 외주면 사이에 따른 지름 방향 틈새량을 고압 측 플레이트(25)의 내주측 선단부(25a)와 회전축(13)의 외주면 사이에 따른 지름 방향 틈새량보다도 크게 함으로써, 안정된 부상력을 얻도록 하고 있다.
이상으로부터, 회전축(13)의 회전이 정지하고 있을 때에는 박판 시일 편(22)의 내주측 선단부(22b)가 회전축(13)의 외주면에 소정의 예압으로 접촉한다. 한편, 회전축(13)이 회전하고 있을 때에는 박판 시일 편(22)의 상하면 사이에 따른 압력 분포의 상대적인 위치 차이에 의한 압력차와 회전축(13)의 회전에 의해 발생하는 유체(G)의 동압 효과에 의해, 박판 시일 편(22)에 대하여 부상력이 작용한다. 이것에 의해, 박판 시일 편(22)이 휘고 그들의 내주측 선단부(22b)가 회전축(13)의 외주면에서 부상하여 비접촉이 되어, 회전축(13)이나 박판 시일 편(22)의 마모 및 발열이 방지된다. 이와 동시에, 회전축(13)에 대하여 비접촉 상태가 된 박판 시일 편(22)에 의해, 고압 측 영역에서 저압 측 영역을 향하여 흐르는 유체(G)의 누출 양이 저감된다.
여기서, 도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 박판 시일 편(22)에는 육후부(31)가 형성되어 있다. 이 육후부(31)는 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 내측에 배치되어 있다. 그리고, 육후부(31)의 두께는 균일한 두께가 되어 있으며, 박판 시일 편(22)의 판 두께 중에서 가장 두껍게 되어 있다. 즉, 박판 시일 편(22)에서는 육후부(31)의 판 두께를 그 외의 부분의 판 두께보다도 증육시키고 있다.
따라서, 박판 시일 편(22)의 선단 측에만 육후부(31)를 형성하여 박판 시일 편(22)의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편(22)의 기단 측의 강성을 변화시키지 않으면서 박판 시일 편(22)에 따른 진동 발생 영역이 되는 선단 측의 강성만을 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 박판 시일 편(22)의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편(22)의 진동을 억제할 수 있다.
또한, 박판 시일 편(22)에 육후부(31)를 형성하더라도 이 육후부(31)에 따른 박판 시일 편(22)의 상면 및 하면으로부터의 돌출량이 각각 동일하게 되어 있기 때문에, 박판 시일 편(22)을 용이하게 가공할 수 있다. 게다가, 육후부(31)를 형성하더라도 상면 및 하면으로부터의 돌출량이 각각 동일해지는 만큼, 박판 시일 편(22)의 중량의 균형에 지장을 초래할 우려가 없기 때문에, 박판 시일 편(22)을 경사 지지하여 환상으로 조립하는 경우에도, 인접한 박판 시일 편(22) 사이의 미소 틈새를 적절히 유지하면서 고정밀도의 조립을 행할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 육후부(31)를 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 내측 전체에 형성하고 있지만, 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 육후부를 더 부분적(국소적)으로 형성해도 상관없다.
그래서, 도 5의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 박판 시일 편(22)에는 육후부(32)가 형성되어 있다. 이 육후부(32)는 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 내측이며, 또한 내주측 선단부(22b) 및 저압 측 측연부(22d)를 따르도록 배치되어 있다. 그리고, 육후부(32)의 두께는 균일한 두께가 되어 있으며, 박판 시일 편(22)의 판 두께 중에서 가장 두껍게 되어 있다. 즉, 박판 시일 편(22)에서는 육후부(32)의 판 두께를 그 외의 부분의 판 두께보다도 증육시키고 있다.
또한, 이와 같은 육후부(32)를 형성하는 경우에는 예를 들어, 육후화를 도모하기 전의 박판 시일 편(22)의 저압 측 측연부(22d)를 따라, 육후부(32)에 대응한 잉여부(32a)를 미리 형성해 두고, 이 잉여부(32a)를 접음으로써 육후부(32)를 형성해도 상관없다. 이것에 의해, 육후부(32)를 고정밀도로, 또한 용이하게 형성할 수 있다.
따라서 박판 시일 편(22)의 선단 측이며 저압 측에만 육후부(32)를 형성하여 박판 시일 편(22)의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편(22)의 기단 측의 강성을 변화시키지 않으면서 박판 시일 편(22)에 따른 진동 발생 영역이 되는 선단 측이며 저압 측의 강성만을 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 박판 시일 편(22)의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편(22)의 진동을 억제할 수 있다. 게다가, 박판 시일 편(22)에 육후부(32)를 형성한 경우에는, 박판 시일 편(22)에 육후부(31)를 형성한 경우와 비교하여 전체적인 가요성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 6의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 박판 시일 편(22)에는 복수의 육후부(33)가 형성되어 있다. 이들 육후부(33)는 저압 측 플레이트(26)의 내주측 선단부(26a)보다도 회전축(13)의 지름 방향 내측에 배치될 뿐 아니라, 저압 측 측연부(22d)를 따르도록 회전축(13)의 지름 방향으로 간헐적으로 배치되어 있다. 그리고, 육후부(33)의 두께는 균일한 두께가 되어 있으며, 박판 시일 편(22)의 판 두께 중에서 가장 두껍게 되어 있다. 즉, 박판 시일 편(22)에서는 육후부(33)의 판 두께를 그 외의 부분의 판 두께보다도 증육시키고 있다.
또한, 육후부(33)를 형성하는 경우에는, 도 6의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 육후부(33)를 박판 시일 편(22)의 하면에만 형성할 뿐 아니라, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이 육후부(33)를 박판 시일 편(22)의 상면 및 하면에 대하여 교호로 형성해도 상관없다.
따라서, 박판 시일 편(22)의 선단 측이며 저압 측에만 육후부(33)를 간헐적으로 형성하여 박판 시일 편(22)의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편(22)의 기단 측의 강성을 변화시키지 않으면서 박판 시일 편(22)에 따른 진동 발생 영역이 되는 선단 측이며 저압 측의 강성만을 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 박판 시일 편(22)의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편(22)의 진동을 억제할 수 있다.
더욱이 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 박판 시일 편(22)에는 육후부(34)가 형성되어 있다. 이 육후부(34)는 내주측 선단부(22b)와 저압 측 측연부(22d)에 의해 형성되는 저압 측 선단 코너부(22e)에 걸쳐 있도록 배치되어 있다. 그리고, 육후부(34)의 두께는 균일한 두께가 되어 있으며, 박판 시일 편(22)의 판 두께 중에서 가장 두껍게 되어 있다. 즉, 박판 시일 편(22)에서는 육후부(34)의 판 두께를 그 외의 부분의 판 두께보다도 증육시키고 있다.
따라서, 박판 시일 편(22)의 저압 측 선단 코너부(22e)에만 육후부(34)를 형성하여 박판 시일 편(22)의 부분적인 육후화를 도모함으로써, 박판 시일 편(22)의 기단 측의 강성을 변화시키지 않으면서 박판 시일 편(22)에 따른 진동이 최대가 되는 저압 측 선단 코너부(22e)의 강성만을 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 박판 시일 편(22)의 가요성을 유지하면서 박판 시일 편(22)의 진동을 억제할 수 있다. 게다가, 박판 시일 편(22)의 저압 측 선단 코너부(22e)에만 육후부(34)를 형성하고 있기 때문에, 이와 같은 육후부(34)를 형성하여 강성이 향상되더라도, 박판 시일 편(22)에 작용하는 부상력에 대한 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.
본 발명에 관한 축 시일 기구에서는 박판 시일 편을 부분적으로 보강하여 시일 수명의 연장화를 도모할 수 있기 때문에, 터빈의 연속 운전에서 극히 유익하게 이용할 수 있다.
11: 축 시일 기구
12: 고정부
13: 회전축
14: 환상 공간
21: 시일 하우징
21a: 환상 홈
21b: 고압 측 측면
21c: 저압 측 측면
22: 박판 시일 편
22a: 외주측 기단부
22b: 내주측 기단부
22c: 고압 측 측연부
22d: 저압 측 측연부
22e: 저압 측 선단 코너부
23, 24: 리테이너
25: 고압 측 플레이트
25a: 내주측 선단부
26: 저압 측 플레이트
26a: 내주측 선단부
31 내지 34: 육후부
G: 유체
δH: 고압 측 틈새
δL: 저압 측 틈새

Claims (5)

  1. 고정부와 회전축 사이에 형성되는 환상 공간 내에 설치됨으로써 상기 환상 공간을 고압 측 영역과 저압 측 영역으로 구획하여, 상기 환상 공간 내를 상기 고압 측 영역에서 상기 저압 측 영역을 향하여 회전축 방향으로 흐르는 유체를 저지하도록 한 축 시일 기구에 있어서,
    상기 고정부의 내주부에 설치되는 환상의 시일 하우징과,
    외주측 기단부가 상기 시일 하우징에 고정되는 한편, 내주측 선단부가 상기 회전축의 외주면과 예각을 이루도록 자유 단이 됨과 동시에, 회전축 방향으로 폭 치수를 가지고, 회전축 원주 방향으로 환상으로 적층되는 복수의 박판 시일 편과,
    상기 시일 하우징과의 사이에 회전축 방향으로 틈새가 형성되도록, 상기 고압 측 영역과 대향하는 상기 박판 시일 편의 고압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에 설치되고, 상기 박판 시일 편의 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 내주측 선단부가 배치되는 환상의 고압 측 플레이트와,
    상기 저압 측 영역과 대향하는 상기 박판 시일 편의 저압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에서 회전축 방향으로 틈새가 형성되도록 상기 저압 측 측연부와 상기 시일 하우징 사이에 끼워져 지지되고, 상기 고압 측 플레이트의 상기 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 내주측 선단부가 배치되는 환상의 저압 측 플레이트를 구비하고,
    상기 박판 시일 편은,
    판 두께가 상기 박판 시일 편의 판 두께 중에서 가장 두껍고, 외주측 단부가 상기 저압 측 플레이트의 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 내측이며, 또한 상기 고압 측 플레이트의 상기 내주측 선단부보다도 회전축 지름 방향 외측에 형성되는 육후부를 가지는
    것을 특징으로 하는, 축 시일 기구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 육후부는 회전축 지름 방향으로 간헐적으로 형성되는
    것을 특징으로 하는, 축 시일 기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 육후부는 상기 박판 시일 편의 상면 및 하면에 대하여 교호로 형성되는
    것을 특징으로, 하는 축 시일 기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 육후부는 상기 박판 시일 편의 내주측 선단부와 상기 저압 측 측연부가 이루는 저압 측 선단 코너부를 포함하도록 형성되는
    것을 특징으로 하는, 축 시일 기구.
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