(57)【要約】【課題】ターボ機械等の高速回転する軸の隙間からの気体の漏れを非接触で抑制でき、ターボ機械等の正逆回転に対応したドライガスシールを提供する。【解決手段】シール対象機械の回転軸と一体で回転する回転環２と、シール対象機械の固定部に取り付けられる固定環とを備え、回転環２と固定環との間で圧力を発生させるドライガスシール１であって、回転環２および固定環の少なくとも一方のシール面に、径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部１２と、外溝部１２の内周側から周方向の両側に延びる内溝部１３とを備え、周方向に複数設けられた動圧溝３と、動圧溝３から離間して動圧溝３よりも内周側で周方向に形成された内側環状溝４と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール対象機械の回転軸と一体で回転する回転環と、前記シール対象機械の固定部に取り付けられる固定環とを備え、前記回転環と前記固定環との間で圧力を発生させるドライガスシールであって、
前記回転環および前記固定環の少なくとも一方のシール面に、
径線に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部と、前記外溝部の内周側から周方向の両側に延びる内溝部とを備え、周方向に複数設けられた動圧溝と、
前記動圧溝から離間して前記動圧溝よりも内周側で周方向に形成された内側環状溝と、
を備えていることを特徴とするドライガスシール。
【請求項２】
前記動圧溝は、径線を挟んで線対称形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のドライガスシール。
【請求項３】
前記動圧溝は、Ｔ字形状を呈したＴ溝であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドライガスシール。
【請求項４】
前記動圧溝は、ツリー形状を呈したツリー溝であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドライガスシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライガスシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライガスシールは、ガスタービン、コンプレッサーなどの機械に使用されており、高速で回転する軸の隙間から漏れ出る空気や機械に封入されているドライガスを非接触で抑制するメカニカルシールの一種である。図９は、従来のドライガスシールの概略図である。ドライガスシール５１は、シール面５２Ａに動圧溝（グルーブ）５３が形成された回転環５２がターボ機械等の回転軸５５と一体に回転し、当該回転環５２と、ばね５６を介してハウジング５７に支持され、シール面５４Ａが回転環５２のシール面５２Ａに対向するように配置された固定環５４とを備えている。回転環５２が回転すると、動圧溝５３によりシール面５２Ａ，５４Ａ同士の間に圧力が発生してばね５６の付勢力に抗して固定環５４が浮上し、シール面５２Ａ，５４Ａ同士の間に薄い気体膜が形成される。これにより、回転軸５５の表面に沿った高圧側から低圧側への気体漏れが阻止される。なお、動圧溝５３は、回転環５２に形成されずに、固定環５４に形成されることもある。この場合も、同じ原理で動作する。
【０００３】
動圧溝５３の形状には様々な種類があり、代表的なものとして図１０に示すスパイラル溝５８がある。スパイラル溝５８は、溝が回転環５２の外周から内周に向かうにしたがい一方の回転方向に変位するスパイラル形状を呈している。スパイラル溝５８は内周に向かうにしたがい先細りとなる形状をしている。そのため、一方の回転方向に回転した場合には先端で高い圧力が発生し、機体漏れの高い抑制効果をもつ。しかし、ターボ機械の中には、回転軸が停止時などに逆回転するものがあり、スパイラル溝５８に代表される一方の回転方向用の溝では、回転環５２が逆回転、つまり他方向に回転した際に固定環５４の浮上力が失われ、シール面５２Ａ，５４Ａ同士が接触して焼付きに至るおそれがある。
【０００４】
ドライガスシールは、回転環５２の双方向の回転に対応する動圧溝５３として、任意の径線Ｄ１を挟んで線対称形状を呈したものがある。線対称形状の代表的なドライガスシールとして、図１１に示すようにＴ字形状を呈したいわゆるＴ溝５９を形成したものが挙げられる。これによれば、溝形状が径線Ｄ１を挟んで線対称であることから、回転環５２の一方の回転方向、他方の回転方向の双方において同等の圧力がシール面間に発生し、逆回転時のシール面同士の接触の問題を回避できる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−６９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、径線を挟んで線対称形状を呈する動圧溝では、スパイラル溝に比して、気体漏れのシール効果が低下しやすいという問題がある。
また、前記特許文献１には、シール面に形成される溝として、動圧発生グルーブと、動圧発生グルーブの内周側に設けられた環状の静圧発生グルーブとが記載されている。静圧発生グルーブは、径方向に延びる流体導入溝を介して回転環の外周面に連通しており、外周側の高圧の気体を静圧発生グルーブまで引き込むことで、内周寄りにおいて所定の圧力を発生させ、シール面同士の接触の回避を狙ったものと思われる。しかしながら、静圧発生グルーブは流体導入溝で外周面と連通していることから、静圧発生グルーブでの圧力勾配が大きくなりやすく、静圧発生グルーブから内周側への漏れが増加しやすい。
本発明は、ターボ機械等の高速回転する軸の隙間からの気体の漏れを非接触で抑制でき、ターボ機械等の正逆回転に対応したドライガスシールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、シール対象機械の回転軸と一体で回転する回転環と、前記シール対象機械の固定部に取り付けられる固定環とを備え、前記回転環と前記固定環との間で圧力を発生させるドライガスシールであって、前記回転環および前記固定環の少なくとも一方のシール面に、径線に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部と、前記外溝部の内周側から周方向の両側に延びる内溝部とを備え、周方向に複数設けられた動圧溝と、前記動圧溝から離間して前記動圧溝よりも内周側で周方向に形成された内側環状溝と、を備えている。
【０００８】
本発明によれば、ターボ機械等、シール対象機械の高速回転する軸の隙間からの気体の漏れを非接触で抑制できる。つまり、本発明の内側環状溝は、動圧溝から離間して円周方向に形成されているので、回転環の外周面に対して閉じており、外周面と連通していないため、気体が外周面から内側環状溝に直接流れ込むことが抑制され、内側環状溝に過度の高い圧力は生じない。したがって、内周側の圧力勾配が過度に大きくなって内周側への漏れが大きくなることがない。また、動圧溝は、径線に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部と、外溝部の内周側から周方向の両側に延びる内溝部とを備えているため、双方向の回転に対して同様の効果が得られる。したがって、ターボ機械等の高速回転する軸の正逆回転のどちらにも対応することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成でターボ機械等の高速回転する軸の隙間からの気体の漏れを非接触で抑制でき、ターボ機械等の正逆回転に対応したドライガスシールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転環の正面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】ドライガスシールの漏れ量を測定する測定装置である。
【図４】第１実施形態におけるロータと試験シールとの隙間の空気膜厚さと漏れ量の関係を示すグラフである。
【図５】第１実施形態におけるシール面間の風速分布図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る回転環の正面図である。
【図７】第２実施形態におけるロータと試験シールとの隙間の空気膜厚さと漏れ量の関係を示すグラフである。
【図８】スパイラル溝におけるロータと試験シールとの隙間の空気膜厚さと漏れ量の関係を示すグラフである。
【図９】ドライガスシールの概略図である。
【図１０】スパイラル溝を有する回転環の正面図である。
【図１１】Ｔ溝を有する回転環の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
はじめに本発明の概要について説明し、次に具体的形状について第１実施形態および第２実施形態の順に説明する。なお、本実施形態では、回転環が動圧溝と内側環状溝を備えたドライガスシールとして説明する。ここでは詳細を省略するが、当然のごとく、固定環が動圧溝と内側環状溝を備えても、同様の効果を得ることができる。図１、図２において、本発明のドライガスシール１は、ターボ機械等のシール対象機械の回転軸と一体に回転する回転環２と、この回転環２との間でシール機能をなす固定環とを備えている。回転軸、固定環としては例えば図９に示したガスタービン等のターボ機械の回転軸５５、固定環５４である。回転環２が回転すると、そのシール面２Ａと図９の固定環５４のシール面５４Ａとの間で圧力が発生してばね５６の付勢力に抗して固定環５４が浮上し、回転環２のシール面２Ａ，５４Ａ同士の間に薄い気体膜が形成される。これにより、回転軸５５の表面に沿った高圧側から低圧側への気体漏れが阻止される。
【００１２】
回転環２は、回転軸の外周面に外嵌して一体に取り付けられ、軸線Ｏ１を中心とする断面略矩形状の環状部材である。回転環２の一側面は固定環のシール面と対向するシール面２Ａを構成する。シール面２Ａには、回転環２の外周面２Ｂに連通し、内周面２Ｃに対し閉じており、径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部１２と、外溝部１２の内周側から周方向の両側に延びる内溝部１３とを備え、周方向に複数設けられた動圧溝３と、回転環２の外周面２Ｂおよび内周面２Ｃに対し閉じており、動圧溝３から離間して動圧溝３よりも内周側で周方向に形成された内側環状溝４と、を備えている。なお、動圧溝３の数は、複数あることが好ましいが、最低２つの動圧溝３があると同様の効果を得ることができる。より安定した動圧を発生させるには、最低３つの動圧溝３を備えていると良い。
【００１３】
動圧溝３は、径線Ｄ１に沿って一定幅で伸びる外溝部１２と、外溝部１２の内周側から周方向の両側に延びる内溝部１３とを備えていることから、回転環２の正回転、逆回転の双方において同等の圧力がシール面間に発生する。特に、動圧溝３を径線Ｄ１を挟んで線対称形状とすれば、より同等の圧力がシール面間に発生する。これにより、例えば回転軸が停止した後に逆回転する場合であっても、シール面同士の接触の問題を回避できる。一方で、このような形状の動圧溝３は、スパイラル形状のものに比して、溝から回転環２の内周面２Ｃ側への気体漏れが生じやすい。内側環状溝４は、この動圧溝３から内周側に漏れる気体を引き込んで滞留させることにより、動圧溝３から漏れる気体の勢いを弱め、漏れ量を低減する機能を担う。
【００１４】
「第１実施形態」
第１実施形態の動圧溝３は、Ｔ字形状を呈したＴ溝１１を周方向に複数有している。Ｔ溝１１は、外周面２Ｂに連通し径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で延びる外溝部１２と、外溝部１２の内周側から周方向の両側に対称に一定幅で延びる内溝部１３と、を備えている。内溝部１３は、図１では軸線Ｏ１の周方向に沿った円弧形状を呈しているが、直線形状としてもよい。Ｔ溝１１は、シール面２Ａに周方向に等間隔で複数形成されている。
【００１５】
Ｔ溝１１の溝深さは、通常、数μｍ〜数十μｍ程度である。より具体的には、５〜２０μｍ程度である。内溝部１３の周方向の幅Ｗ２は、外溝部１２の周方向の幅Ｗ１よりも大きければよく、例えば２倍程度である。Ｔ溝１１の径方向の幅Ｌ２は、例えば、回転環２の径方向の幅Ｌ１のおよそ半分程度である。また、Ｔ溝１１の数は適宜に設定される。
【００１６】
内側環状溝４は、内周面２ＣとＴ溝１１との間で軸線Ｏ１回りに連続して一定幅で無端環状に形成されている。内側環状溝４は、外周面２Ｂと非連通、すなわち外周面２Ｂに対して閉じている。また、内側環状溝４は、動圧溝３、内周面２Ｃに対しても離間して閉じている。
【００１７】
内側環状溝４の溝深さは、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度とすることが好ましい。より具体的には、５〜２０μｍ程度とすることが好ましい。Ｔ溝１１と内周面２Ｃとの間の径方向の幅をＬ３、内側環状溝４の径方向の幅をＬ４とすると、「Ｌ４≦Ｌ３／２」、つまりＬ４はＬ３の半分以下にすることが好ましい。より好ましくは、Ｌ４はＬ３の１／３以下にすることが好ましい。また、内側環状溝４は、Ｔ溝１１側よりも内周面２Ｃ側に近い位置で設けることが好ましい。
【００１８】
図３に、本発明の効果を検証するための測定装置を示す。測定装置３１は、ビルトインモータによって鉛直軸回りに回転する円盤状のロータ３２と、ロータ３２の上部に配置されるステータ３３と、ロータ３２および試験シール３４（すなわち回転環２）周りを密閉するチャンバー３５と、静圧軸受３６と、マイクロメータ３７とを備えている。外部からの振動の影響を避けるため、測定装置３１は、空気ばね式除振台３８上に設置されている。
【００１９】
ロータ３２は、例えば１５００〜４５０００ｒｐｍの範囲で回転可能である。ステータ３３は、試験シール３４を保持する部材である。ステータ３３は、縦向きに配置された筒胴部３３Ａと、筒胴部３３Ａの下端に設けられたアタッチメント部３３Ｂとを備える。試験シール３４は、そのシール面がロータ３２の上面と対向するように、すなわちシール面を下向きとしてアタッチメント部３３Ｂの下部に装着される。ステータ３３はその筒胴部３３Ａが、チャンバー３５の上部に設置した静圧軸受３６によりラジアル方向に支持されている。静圧軸受３６は例えば空気軸受である。マイクロメータ３７は、ステータ３３を昇降させることにより、ロータ３２と試験シール３４との隙間、すなわち空気膜厚さを調整する。マイクロメータ３７は１μｍ毎の調整が可能である。なお、空気膜厚さは、渦電流式変位計で測定し、渦電流式変位計を温度補正するために熱電対を用いて温度測定した。渦電流式変位計および熱電対は、アタッチメント部３３Ｂの下部に装着されて試験シール３４の内径空間に配置されている。
【００２０】
測定方法は、コンプレッサー３９から高圧のエアをチャンバー３５内に供給して、ロータ３２を回転させ、エアをロータ３２と試験シール３４との隙間に外周側から内周側に通過させる。通過したエアは、試験シール３４の内周側から、ステータ３３のアタッチメント部３３Ｂの通過部と筒胴部３３Ａ内を通って流量計４０に取り込まれ、試験シール３４の漏れ量として計測される。なお、コンプレッサー３９のエアの一部は静圧軸受３６に供給される。
【００２１】
図４に、Ｔ溝１１におけるロータ３２と試験シール３４との隙間の空気膜厚さと漏れ量の関係を測定した試験結果を示す。図４は、縦軸が漏れ量Ｑ、横軸が空気膜厚さｈｃのグラフであり、Ｔ溝１１のみ設けた場合を点線、Ｔ溝１１と内側環状溝４とを設けた場合を実線で示している。「Ｔ溝１１のみ」の場合と、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の場合とは、いずれも空気膜厚さｈｃが大きいほど漏れ量Ｑが大きくなっている。そして、いずれの空気膜厚さｈｃにおいても、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の方が「Ｔ溝１１のみ」よりも漏れ量Ｑが小さいことが判る。例えば、空気膜厚さｈｃが１８μｍであるとき、「Ｔ溝１１のみ」、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の各漏れ量Ｑは約１７．５Ｌ／ｍｉｎ、約１１Ｌ／ｍｉｎであり、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の方が「Ｔ溝１１のみ」よりも気体漏れを約３割程度抑制できていることが判る。
【００２２】
試験シール３４を透明アクリルで作成し、トレーサ（追跡子）により空気膜の流れを可視化した際の風速分布の試験結果を図５（ａ），（ｂ）に示す。図５（ａ）は「Ｔ溝１１のみ」の場合を示し、図５（ｂ）は「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の場合を示す。図５（ａ）に示すように、「Ｔ溝１１のみ」の場合には、Ｔ溝１１よりも内周側において先ず準高速域４１がＴ溝１１の円周方向幅にわたってまとまって形成され、その内側から内周面２Ｃにかけて高速域４２が形成されている。これにより、「Ｔ溝１１のみ」の場合には、Ｔ溝１１から漏れた気体が内周面２Ｃから勢いよく流れ出ていることが判る。
【００２３】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の場合には、Ｔ溝１１よりも内周側には、図５（ａ）で確認されたようなまとまった準高速域４１は形成されていない。高速域４２は内側環状溝４の外周側に形成されるが、内側環状溝４と内周面２Ｃとの間には風速分布はさほど形成されていない。これにより、Ｔ溝１１から漏れた気体は内側環状溝４に引き込まれ、そこで滞留することにより、動圧溝３から漏れる気体の勢いを弱め、漏れ量を低減するものと考えられる。内側環状溝４は外周面２Ｂと連通していないため、気体が外周面２Ｂから内側環状溝４に直接流れ込むことが抑制され、内側環状溝４に過度の高い圧力は生じない。したがって、内周側の圧力勾配が過度に大きくなって内周面２Ｃへの漏れが大きくなることもない。
【００２４】
「第２実施形態」
次に動圧溝３の他の形状について説明する。図６において、第２実施形態の動圧溝３は、ツリー形状を呈したいわゆるツリー溝１４からなる。ツリー溝１４は、外溝部１５と複数の内溝部１６とを備えている。外溝部１５は、外周面２Ｂに連通し径線Ｄ１に沿って一定幅で内周側に延びている。内溝部１６は、外溝部１５の内周側から周方向の両側に対称に先細りとなるように延びている。内溝部１６は径方向に複数段連なるように形成されている。これにより、ツリー溝１４は、外周面２Ｂ側を頂として外溝部１５を幹とし、多段の内溝部１６を枝としたツリーの形状に見立てられ、「ツリー溝」と称される。図６では、内溝部１６は径方向に２段形成されているが、３段以上であってもよい。内溝部１６の内周寄りの底辺部は、軸線Ｏ１の周方向に沿った円弧形状でもよいし、直線形状としてもよい。ツリー溝１４は、シール面２Ａに周方向に等間隔で複数形成されている。
【００２５】
ツリー溝１４の溝深さは、数μｍ〜数十μｍ程度である。より具体的には、５〜２０μｍ程度である。内溝部１６の先端同士の幅Ｗ１２は、外溝部１５の周方向の幅Ｗ１１よりも大きければよく、例えば２倍程度である。ツリー溝１４の径方向の幅Ｌ１２は、例えば、回転環２の径方向の幅Ｌ１１のおよそ半分程度である。また、ツリー溝１４の数は適宜に設定される。
【００２６】
第１実施形態と同様、内側環状溝４は、内周面２Ｃとツリー溝１４との間で軸線Ｏ１回りに連続して一定幅で無端環状に形成されている。内側環状溝４は、外周面２Ｂと非連通、すなわち外周面２Ｂに対して閉じており、動圧溝３、内周面２Ｃに対しても離間して閉じている。
【００２７】
内側環状溝４の溝深さは、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度とすることが好ましい。より具体的には、５〜２０μｍ程度とすることが好ましい。ツリー溝１４と内周面２Ｃとの間の径方向の幅をＬ１３、内側環状溝４の径方向の幅をＬ１４とすると、「Ｌ１４≦Ｌ１３／２」、つまりＬ１４はＬ１３の半分以下にすることが好ましい。より好ましくは、Ｌ１４はＬ１３の１／３以下にすることが好ましい。また、内側環状溝４は、ツリー溝１４側よりも内周面２Ｃ側に近い位置で設けることが好ましい。
【００２８】
図３の測定装置３１を用い、ツリー溝１４におけるロータ３２と試験シール３４との隙間の空気膜の厚さと漏れ量の関係を測定した試験結果を図７に示す。図７は、ツリー溝１４のみ設けた場合を点線、ツリー溝１４と内側環状溝４とを設けた場合を実線で示している。「Ｔ溝１１のみ」の場合と、「Ｔ溝１１と内側環状溝４の両方」の場合とは、いずれも空気膜厚さｈｃが大きいほど漏れ量Ｑが大きくなっている。そして、いずれの空気膜厚さｈｃにおいても、「ツリー溝１４と内側環状溝４の両方」の方が「ツリー溝１４のみ」よりも漏れ量Ｑが小さいことが判る。例えば、空気膜厚さｈｃが１８μｍであるとき、「ツリー溝１４のみ」、「ツリー溝１４と内側環状溝４の両方」の各漏れ量Ｑは約１２Ｌ／ｍｉｎ、約９Ｌ／ｍｉｎであり、「ツリー溝１４と内側環状溝４の両方」の方が「ツリー溝１４のみ」よりも気体漏れを約２５％程度抑制できていることが判る。
【００２９】
「比較例」
第１実施形態、第２実施形態と比較をするために、Ｔ溝１１やツリー溝１４の代わりに、従来技術である図１０のスパイラル溝を構成し、他は同条件の回転環を作成し、上述の実施形態と同じ測定を行った。図３の測定装置３１を用い、スパイラル溝におけるロータ３２と試験シール３４との隙間の空気膜厚さと漏れ量の関係を測定した試験結果を図８に示す。図８は、スパイラル溝のみ設けた場合を点線、スパイラル溝と内側環状溝４とを設けた場合を実線で示している。「スパイラル溝のみ」の場合と、「スパイラル溝と内側環状溝４の両方」の場合とは、いずれも空気膜厚さｈｃが大きいほど漏れ量Ｑが大きくなっている。そして、第１実施形態、第２実施形態とは逆に、「スパイラル溝のみ」の方が「スパイラル溝と内側環状溝４の両方」よりも漏れ量Ｑが小さいことが判る。「スパイラル溝と内側環状溝４の両方」は、「スパイラル溝のみ」よりも、逆に気体漏れが約９．３％増加していることが判る。このように、内側環状溝は、従来技術のどのような形状の動圧溝と組み合わせても効果が得られるものではなく、本発明の組合せでこそ、効果が得られることが判る。
【００３０】
以上のように、回転環２のシール面２Ａに、径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部（１２，１５）と、外溝部（１２，１５）の内周側から周方向の両側に延びる内溝部（１３，１６）とを備え、周方向に複数設けられた動圧溝３と、動圧溝３から離間して動圧溝３よりも内周側で周方向に形成された内側環状溝４と、を備えるドライガスシール１によれば、動圧溝３からの気体の漏れを内側環状溝４に引き込むことで、内周側からの気体の漏れを抑制できる。内側環状溝４は外周面２Ｂと連通していないため、気体が外周面２Ｂから内側環状溝４に直接流れ込むことが抑制され、内側環状溝４に過度の高い圧力は生じない。したがって、内周側の圧力勾配が過度に大きくなって内周側への漏れが大きくなることもない。動圧溝３は、径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部（１２，１５）と、外溝部（１２，１５）の内周側から周方向の両側に延びる内溝部（１３，１６）とを備えているため、双方向の回転に対して同様の効果が得られる。したがって、ターボ機械等の高速回転する軸の正逆回転のどちらにも対応することができる。
【００３１】
従来、径線Ｄ１を挟んで線対称形状を呈し双方向に対応した動圧溝３の代表例としては、上記実施形態１，２のようなＴ溝１１、ツリー溝１４が挙げられる。本発明によれば、これらの汎用品を用いて、Ｔ溝１１、ツリー溝１４よりも内周側のシール面２Ａに内側環状溝４を追加加工するだけの簡単な構成で気体の漏れを抑制でき、経済的に優れたドライガスシール１となる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。内側環状溝４の溝深さを動圧溝３の溝深さよりも大きくすれば、気体がより一層内側環状溝４に引き込まれ、漏れ量の抑制効果が高まると見込まれる。
【００３３】
上述した本発明の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。また、上述した実施形態において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然にその組み合わせが可能である。例えば、動圧溝の形状として、経線に対称なＴ溝、ツリー溝を例示したが、回転環の外周面に連通し、回転環の内周面に対し閉じており、径線Ｄ１に沿って内周側に一定幅で伸びる外溝部と、外溝部の内周側から周方向の両側に延びる１つ以上の内溝部を備えていれば、厳密に径線に対して対称な形状でなくてもよい。このような外溝部と内溝部とを備えていれば、正回転のときにシール面に高い動圧を発生させ、逆回転のときにシール面に最小限の動圧を発生させることができる。ターボ機械等の動作が正回転のみの場合であっても、ターボ機械等の停止時等に一時的に逆回転をすることがあり、このときに接触して損傷する可能性がある。ターボ機械等の動作が正回転のときにシール面に高い動圧を発生させ、ターボ機械等の停止時等に一時的に逆回転した場合に、シール面に最小限の動圧を発生させ、逆回転が発生した場合の接触による損傷を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１      ドライガスシール
２      回転環
２Ａ    シール面
２Ａ    外周面
２Ｃ    内周面
３      動圧溝
４      内側環状溝
１１      Ｔ溝
１２，１５  外溝部
１３，１６  内溝部
１４      ツリー溝
Ｄ１    径線
Ｏ１    軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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