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公開番号2025113951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024022151
出願日2024-02-16
発明の名称発電タービン用シール装置
出願人ターボパワーテクカンパニーリミテッド
代理人TRY国際弁理士法人
主分類F01D 11/02 20060101AFI20250728BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】発電タービンの回転体と固定体との間を流動する漏れ流体の流動量を低減するシール装置を提供する。
【解決手段】本発明によるシール装置は、固定体に結合される基部と、基部に形成され、基部から回転体に向かって延びて形成され、自由端の端部が回転体と接触されない状態を維持するとともに、漏れ流体の流動量を低減させる少なくとも一つ以上の突出部と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発電タービンの回転体と固定体との間を流動する漏れ流体の流動量を低減するシール装置であって、
前記シール装置は、
前記固定体に結合される基部（１００）と、
前記基部に形成され、前記基部から前記回転体に向かって延びて形成され、自由端の端部が前記回転体と接触されない状態を維持するとともに、前記漏れ流体の流動量を低減させる少なくとも一つ以上の突出部（２００）と、
を含むことを特徴とする、発電タービン用シール装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記シール装置は、
前記基部と着脱自在に結合され、前記基部から前記漏れ流体の流動方向と交差する方向に向かって延びて形成される少なくとも一つ以上の多孔性構造体（３００）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項３】
前記多孔性構造体（３００）は、
複数個の気孔が不規則的に形成され、前記気孔に向かって漏れ流体が導入するように具備されることを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項４】
前記多孔性構造体（３００）は、
銅、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、銀、白金、金、マグネシウム、スズ、タングステン、コバルト、チタン及び鉄からなる群より選ばれた一つ以上が混合された金属をベースとして製造されることを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項５】
前記多孔性構造体（３００）は、
少なくとも一つ以上の突出部の後端に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項６】
前記シール装置は、
前記多孔性構造体（３００）を前記基部に固定させるために、前記多孔性構造体の前方及び後方のうち選択されたいずれか一つ以上の位置を支持するように設けられる支持部材（４００）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項７】
前記多孔性構造体（３００）は、
前記多孔性構造体の自由端の端部が前記支持部材の自由端の端部よりも突出するように形成されることを特徴とする、請求項６に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項８】
前記多孔性構造体（３００）は、
前記多孔性構造体の自由端の端部が前記回転体から所定距離だけ離間して配置されることを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項９】
前記多孔性構造体（３００）は、
前記多孔性構造体の自由端の端部が前記回転体と接触するように配置され、外力印加時に変形可能な材質からなることを特徴とする、請求項２に記載の発電タービン用シール装置。
【請求項１０】
前記多孔性構造体（３００）は、
前記支持部材に押圧固定されるとともに、前記支持部材によって押圧されるエリアの空隙率が、前記支持部材によって押圧されないエリアの空隙率よりも低いか等しいことを特徴とする、請求項６に記載の発電タービン用シール装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電タービン用シール装置に関し、より詳しくは、多孔性構造体によって、発電タービンのローターを有する回転体と、ケーシングを有する固定体との間を流動する漏れ流体の流動量を著しく低減させることができる発電タービン用シール装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、タービン（ｔｕｒｂｉｎｅ）は、水、ガス、蒸気などの流体が有するエネルギーを、有用な機械的仕事に変換させる機械を言う。
【０００３】
すなわち、回転体の円周に複数のブレード（ｂｌａｄｅ）または翼を植設し、そこに蒸気またはガスを噴き出して高速回転させるターボ型の機械をタービンと呼ぶ。産業の発電につれ蒸気タービン、ガスタービンのようなタービンは次第に大型化、高圧化されている。
【０００４】
このようなタービンでは、ローターを有する回転子と固定子との間の密封部で発生する蒸気の漏れは、タービンの効率を低下させて燃料費用を増加させる主な要因であるから、蒸気漏れを減らすための密封技術、すなわち、シール（ｓｅａｌｉｎｇ）装置の設計技術は非常に重要である。
【０００５】
すなわち、前記シール装置は、ガス発電、蒸気発電用の高圧タービンに用いられるステンレス素材の密封装置であって、ガス、蒸気等の漏れを防止して発電機のエネルギー生産の効率を最大限上昇させる機能とローターの振動防止に重要な役割を果たす。
【０００６】
図１は、通常のシール装置がタービンに装着された状態を示す断面図である。
【０００７】
図１に示したように、通常のシール装置５は、ケーシング２に装着されている隔壁３の外部リング及び内部リングに設けられている。
【０００８】
図２は、通常のラビリンス型シール装置を示す断面図である。
【０００９】
図２に示したように、前記シール装置５は、タービンの非接触式環状密封装置として広く使われている鋭い歯６を持つラビリンス型（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ－ｔｙｐｅ）となっており、前記タービン内で流れる流体の絞り作用（ＴｈｒｏｔｔｌｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ）を利用して漏れ流量を減少させるもので、前記歯６を固定子に順次配列して前記流体が絞りと広がりを繰り返す過程で発生する圧力降下効果を以て前記流体の漏れ流量を低減させるようになる。
【００１０】
しかし、ラビリンス型の前記シール装置５を利用して空間を密封する場合、前記回転体１と前記シール装置５との間隙から漏れる前記流体によって発生する効率損失は全てのタービン効率損失の３３％以上を占める。
（【００１１】以降は省略されています）

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