[发明专利]密封翅片、密封结构及透平机械

说明书

本发明提供一种能得到高的泄漏抑制效果，进而能够降低透平机械的泄漏损失的密封翅片、密封结构及透平机械。抑制流体(SL)从相互隔开间隙(Gd)而在径向(R)上相对的静止状态的第一结构体(10)与绕轴线旋转的第二结构体(51)之间的间隙(Gd)泄漏，所述密封翅片设置于第一结构体(10)且朝向第二结构体(51)延伸，所述密封翅片在该延伸方向的前端面与第二结构体(51)之间隔开余隙(m)地设置，所述密封翅片在流体(SL)的流通方向上的朝向上游侧的前表面沿周向并列设置多个凹部(62)，该凹部(62)在所述延伸方向的前端开口。

技术领域

本发明涉及抑制流体从相对旋转的两个结构体的相互之间泄漏的密封翅片、密封结构及透平机械。

背景技术

在蒸汽涡轮、燃气轮机及涡轮压缩机等透平机械中，当蒸汽等工作流体从在静止侧与旋转侧之间形成的间隙泄漏时，该泄漏引起透平机械的效率上的损失(泄漏损失)。因此，在透平机械中，为了防止工作流体的泄漏而使用迷宫密封等非接触型的密封结构。

作为与这样的透平机械的非接触型的密封结构相关的技术，存在专利文献1及专利文献2公开的技术。以下，对专利文献1及专利文献2公开的技术进行说明。在该说明中，为了参考而将专利文献1、2中使用的标号以带括弧的方式表示。

专利文献1(参照首页、段落[0021]及图1、2等)公开了“一种对静止体(11)与旋转体(12)之间进行密封的密封装置，所述密封装置具备从静止体(11)朝向旋转体(12)的表面(12a)突出设置且前端尖锐的翅片(13)和在旋转体(12)的表面(12a)形成的粗糙面部(17)”。根据专利文献1，利用粗糙面部(17)使翅片(13)的周边的流动紊乱，由此使流体(14)的压力损失增大，能够降低流体(14)从翅片(13)与旋转体(12)之间泄漏的量。

专利文献2(参照首页、第3栏第15-30行及图1-5等)公开了“一种密封装置，在将静止体与旋转体之间密封的迷宫密封(28)中，具备限制环(32)和配置在比限制环(32)靠下游侧处的偏转单元(36)”。限制环(32)从旋转组件(10)的平台(30)朝向叶片(24)的前端的密封面(34)突出设置。偏转单元(36)与限制环(32)相反地从密封面(34)朝向平台(30)突出设置。

根据专利文献2，利用偏转单元(36)使从限制环(32)与密封面(34)之间的第一节流开口(38)泄漏的工作介质偏转，能够抑制从偏转单元(36)与平台(30)之间的第二节流开口(40)的进一步泄漏。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-196522号公报

专利文献2：美国专利第4351532号说明书

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1公开的密封装置中，泄漏抑制效果以及透平机械的泄漏损失抑制效果无法说是充分的。这是因为，利用朝向旋转体(12)突出设置的翅片(13)，使流体(14)相对于径向进行缩流，由此仅是抑制泄漏流，即减弱在翅片(13)与旋转体(12)之间沿轴向行进的流体(14)的流动而抑制泄漏，因此无法充分地抑制泄漏。

专利文献2公开的密封装置也设置限制环(32)、偏转单元(36)而形成第一节流开口(38)及第二节流开口(40)，由此使流体相对于径向进行缩流，因此同样无法充分地抑制泄漏。

本发明鉴于上述那样的课题而创立，其目的在于提供一种能够得到高的泄漏抑制效果，进而能够降低透平机械的泄漏损失的密封翅片、密封结构及透平机械。

用于解决课题的方案