(57)【要約】【課題】多数の板材を貼り合わせる際に使用されるろう材を、該板材の接触部分全体に至らせず、部分的な配置とすることで、動翼と接触する箇所の板材の被切削性を確保し、動翼と接触した際に、該動翼が損傷することを防止できるシール材の提供を目的とする。【解決手段】複数の板材１１・１２を互いに厚さ方向に交差するように配置して構成されたシール材１０であって、互いに交差する板材１１・１２の少なくとも一方（板材１１）に、他方の板材１２が嵌め込まれるスリット１４が設けられ、該スリット１４は、他方の板材１１が密に嵌め込まれる狭小部１４Ｂと、この狭小部１４Ｂより幅広く形成されて、他方の板材１２との間に隙間１８を有する拡大部１４Ａとを形成し、前記互いに交差する板材１１・１２は、全体として複数方向に同一形状を連続させた平面形をなすことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板材を互いに厚さ方向に交差するように配置して構成されたシール材であって、
互いに交差する板材の少なくとも一方に、他方の板材が嵌め込まれるスリットが設けられ、
このスリットは、他方の板材が密に嵌め込まれる狭小部と、この狭小部より幅広く形成されて、他方の板材との間に隙間を有する拡大部とを形成し、
前記互いに交差する板材は、全体として複数方向に同一形状を連続させた平面形をなすことを特徴とするシール材。
【請求項２】
前記シール材を前記狭小部の側で基材にろう付けしたことを特徴とする請求項１のシール材。
【請求項３】
前記一方側の板材に形成されるスリットを、上部に拡大部を有しかつ下部に狭小部を有するテーパー形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のシール材。
【請求項４】
前記一方側の板材に形成されるスリットを、上部に同一幅かつ幅広の拡大部を有しかつ下部に同一幅でかつ幅狭の狭小部を有し、かつこれら拡大部と狭小部との間に段部を有する形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のシール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動翼の先端部と分割環との間や、静翼の内側シュラウドと動翼のプラットフォームとの間などのガスタービン用高温ハニカムシールに適用されるシール材の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガスタービンにおいては、動翼の先端部と分割環との間や、静翼の内側シュラウドと動翼のプラットフォームとの間などに、もれ空気に対して抵抗を与えるガスタービン用高温ハニカムシールが配置されており、このようなハニカムシールを分割環や，静翼に貼りつけ，動翼の先端部等からガスが漏れないようにしている。
このハニカムシールとしては、特許文献１に示されるようなセル状構造物が採用されている。例えば、図９（Ａ）及び（Ｂ）に符号１で示されるハニカムシール材は、基材２の上面に熱処理したろう材３により固定されるハニカム構造体であって、このようなハニカム構造体によって、動翼の先端部等が接触したとしても、ハニカムシール材１が削れることで，分割環や静翼の損傷を防ぐようにしている。
【０００３】
具体的には、ハニカムシール材１は、図１０の平面図に示されるように構成されている。該ハニカムシール材１は、プレス加工により凹凸が交互に形成された薄板材料（板材）４を、凸部同士が密着するようにスポット溶接で仮付けすることで六角形ハニカム形状を形成し、該ハニカムシール材１を、上述した図９に示されるように、ろう材３を介して基材２上に貼り付けることで、シール構造体を構成するものである。
このとき、該ハニカムシール材１と基材２との間のろう材３が、薄板材料４が合わさった隙間（符号５）部分にも毛細管現象により侵入することで，全体の剛性が確保されるようになっている。
なお、図１１に示される平面図は、動翼Ｆがハニカムシール材１上を矢印Ａ方向に横断する様子が示されたものであり、動翼Ｆの先端部等が該ハニカムシール材１に接触したとしても、ハニカムシール材１側が削れることで，該静翼Ｆの損傷を防ぐものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０８３００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなハニカムシール材１では、多数の薄板材料４を貼り合わせた六角形状のハニカム構造であり、六角形の辺が二重に重なった箇所は、二重であるが故に固いのみならず、基材２上にろう付けする際に、二重の薄板材料４の隙間５に沿うように、毛細管現象でろう材３が吸い上げられることで、全体の剛性が確保されるという効果がある。しかしながら、このような高い剛性ために、薄板材料４の被切削性が低下し，動翼Ｆと接触した際に，動翼Ｆの方が削れてしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、多数の薄板材料（板材）４を貼り合わせる際に使用されるろう材３を、該薄板材料４の接触部分全体に至らせず、部分的な配置とすることで、動翼Ｆと接触する箇所の薄板材料４の被切削性を確保し、動翼Ｆと接触した際に、該動翼Ｆが損傷することを防止できるシール材の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明では、複数の板材を互いに厚さ方向に交差するように配置して構成されたシール材であって、互いに交差する板材の少なくとも一方に、他方の板材が嵌め込まれるスリットが設けられ、このスリットは、他方の板材が密に嵌め込まれる狭小部と、この狭小部より幅広く形成されて、他方の板材との間に隙間を有する拡大部とを形成し、  前記互いに交差する板材は、全体として複数方向に同一形状を連続させた平面形をなすことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のシール材では、前記シール材を前記狭小部の側で基材にろう付けしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のシール材では、前記一方側の板材に形成されるスリットを、上部に拡大部を有しかつ下部に狭小部を有するテーパー形状に形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のシール材では、前記一方側の板材に形成されるスリットを、上部に同一幅かつ幅広の拡大部を有しかつ下部に同一幅でかつ幅狭の狭小部を有し、かつこれら拡大部と狭小部との間に段部を有する形状に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、互いに交差する板材の少なくとも一方に、他方の板材が嵌め込まれるスリットを設け、該スリットを、他方の板材が密に嵌め込まれる狭小部と、該狭小部より幅広に形成されて他方の板材が嵌め込まれた場合に該他方の板材との間に隙間を形成する拡大部と、を有する構成としたので、前記板材を基材に固定する場合に、毛細管現象により、他方の板材が密に嵌め込まれるスリットの狭小部にろう材が浸透し、該狭小部にて、一方と他方の双方の板材が固定されることになる。
これにより、他方の板材との間に隙間を有する拡大部においては、双方の板材の動きが規制されず、その結果、例えば、動翼の先端部と分割環との間に、本発明のシール材を設置した場合において、動翼と接触する箇所の該板材の被切削性を確保することができ、動翼と接触した場合であっても、該動翼が損傷することを防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１を示すシール材の斜視図。
【図２】実施例１のシール材と動翼との位置関係を示す平面図。
【図３】本発明の実施例２を示すシール材の斜視図。
【図４】本発明が適用されたシール材の具体例１。
【図５】本発明が適用されたシール材の具体例２。
【図６】本発明が適用されたシール材の具体例３。
【図７】本発明が適用されたシール材の具体例４。
【図８】図４〜図７のシール材に本発明を適用する場合の実例を示す斜視図。
【図９】（Ａ）シール材と基材との位置関係を示す斜視図、（Ｂ）上記（Ａ）の正面図。
【図１０】従来のシール材を示す平面図。
【図１１】シール材上を移動する動翼を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１について図１及び図２を参照して説明する。図１に符号１０で示すものは実施例１に係わるシール材であって、互いに厚さ方向に交差するように配置された複数の板材１１・１２によって、全体として平面形に構成されている。
【００１４】
図１中、下側に位置する板材１１は、その下部がろう付けによって基材（図９に示される基材２）に固定される一方側の板部材である。
この板材１１は、板材本体１３の上部であり、かつ該板材本体１３の長さ方向に沿って一定の間隔をおいて、下部に向けて漸次幅が縮小されるテーパー状の間隙を有するスリット１４が複数配置され形成されたものである。そして、このような構成により、各スリット１４の上部は幅広の拡大部１４Ａが形成され、かつ該スリット１４の下部は、他方の板材１２が密に嵌め込まれる幅狭の狭小部１４Ｂが形成されている。また、このスリット１４は板材本体１３の上側途中まで形成され、その下方は、もう他方の板材１２が嵌め込まれる嵌合面１５（後述する）となっている。
【００１５】
図１中、上側に位置する板材１２は、板材本体１６の下部に、全体として四角形状となる幅狭のスリット１７が形成された他方側の板部材であって、該スリット１７は、前記板材１１のスリット１４と同一のピッチで複数配置されている。また、これらスリット１７は、板材本体１６の下側に凹状に形成され、一方側の板材１１に嵌め込まれた場合に、スリット１４の狭小部１４Ｂ、及び該スリット１４の下方に位置する嵌合面１５に嵌合されるようになっている。
【００１６】
そして、このように構成されたシール材１０では、板材１１・１２のそれぞれに形成されたスリット１４とスリット１７とを互いに嵌め込むことで、他方側の板材１２のスリット１７が、板材１１のスリット１４の狭小部１４Ｂに嵌め合わされるとともに、該スリット１７の下方の嵌合面１５に密着される。一方、該板材１１のスリット１４の拡大部１４Ａ内においては、該板材１１と、該板材１２の上部（符号１２Ａで示す）との間で、隙間１８が形成されることになる。
その結果、シール材１０の板材１１を基材（図９に示される基材２）に固定する場合に、毛細管現象により、他方の板材１２と、板材１１のスリット１４の狭小部１４Ｂ及び該板材１１の嵌合面１５との間の微小な隙間内にろう材が浸透し、当該隙間のろう材によって、一方と他方の双方の板材１１・１２が固定されることになる。
これにより、他方の板材１２との間に隙間１８を有する板材１１のスリット１４の拡大部１４Ａにおいては、板材１１・１２の動きは規制されず、その結果、例えば、動翼の先端部と分割環との間に、当該シール材１０を設置した場合に、動翼と接触する箇所の該板材１１・１２の被切削性を確保することができる。
【００１７】
なお、上述した板材１１及び板材１２では、例えば、図２に示すように、板材１１及び１２を格子状に配置することによって、全体として複数方向に同一形状を連続させたハニカム構造のシール材１０を構成することができる。そして、このとき、シール材１０を、動翼Ｆの移動方向（矢印Ａで示す）に対し，板材１１・１２を斜めとする配置とすることで、該板材１１・１２に対する動翼Ｆの接触を漸次行うようにし、これによって動翼Ｆと板材１１・１２とが同時に接触する面積を小さくして、該動翼Ｆが減耗を最小限に防止することができる。なお、図２では、板材１１・１２の交差角度が直角となるようにしているが、交差角度は直角に限定されず、板材１１・１２が傾斜するように配置しても良い。
【００１８】
以上詳細に説明したように本発明の実施例１に示されるシール材１０では、互いに交差する板材１１・１２の少なくとも一方の板材１１に、他方の板材１２が嵌め込まれるスリット１４を設け、該スリット１４を、他方の板材１２が密に嵌め込まれる狭小部１４Ｂと、該狭小部１４Ｂより幅広に形成されて他方の板材１２が嵌め込まれた場合に該他方の板材１２との間に隙間１８を形成する拡大部１４Ａと、を有する構成としたので、該シール材１０を基材に固定する場合に、毛細管現象により、一方の板材１１に他方の板材１２が密に嵌め込まれるスリット１４の狭小部１４Ｂにろう材が浸透し、該狭小部１４Ｂにて、一方と他方の双方の板材１１・１２が固定されることになる。これにより、他方の板材１２との間に隙間１８を有する一方の板材１１の拡大部１４Ａにおいては、双方の板材１１・１２の動きは規制されず、その結果、例えば、動翼Fの先端部と分割環との間に、本発明のシール材を設置した場合において、動翼Ｆと接触する箇所の該板材の被切削性を確保することができ、動翼Ｆと接触した場合であっても、該動翼Ｆが損傷することを防止できる効果が得られる。
【実施例２】
【００１９】
本発明の実施例２について図３を参照して説明する。実施例２は、実施例１と構成を同じくする箇所に同一符号を付し、重複した説明を省略する。
実施例２のシール材２０において、実施例１と構成を異にするのは、一方側の板材１１に形成されたスリット２１の形状である。すなわち、実施例１のスリット１４では、下部に向けて漸次幅が縮小されるテーパー状の間隙を有する形状とし、各スリット１４の上部を幅広の拡大部１４Ａ、該スリット１４の下部を幅狭の狭小部１４Ｂとしたが、実施例２のスリット２１では、このようなテーパー形状とせず段部を有する形状としている。
【００２０】
すなわち、実施例２のスリット２１では、上部に、他方の板材１２が嵌め込まれた場合に該板材１２との間に隙間２２を形成する幅広の拡大部２１Ａが形成され、下部に、他方の板材１２のスリット１７に丁度嵌合される幅狭の狭小部２１Ｂが形成されている。これらスリット２１の拡大部２１Ａ及び狭小部２１Ｂは、それぞれ傾斜せず同一の幅を有するように形成され、これら拡大部２１Ａと狭小部２１Ｂとの間は、段部２１Ｃが形成されている。
【００２１】
そして、このように構成されたシール材２０では、板材１１・１２のそれぞれに形成されたスリット２１とスリット１７とを互いに嵌め込むことで、他方側の板材１２のスリット１７が、板材１１のスリット２１の狭小部２１Ｂに嵌め合わさるとともに、該板材１１のスリット２１の下方に位置する嵌合面１５に密着される。一方、該板材１１のスリット２１の拡大部２１Ａ内においては、該板材１１と、前記板材１２の上部（符号１２Ａで示す）との間で、隙間２２が形成されることになる。
その結果、シール材２０の板材１１を基材（図９に示される基材２）に固定する場合に、毛細管現象により、他方の板材１２と、板材１１のスリット２１の狭小部２１Ｂ及び嵌合面１５との間の微小な隙間にろう材が浸透し、当該隙間のろう材によって、双方の板材１１・１２が固定されることになる。
これにより、他方の板材１２との間に隙間２２を有する板材１１のスリット２１の拡大部２１Ａにおいては、板材１１・１２の動きは規制されず、その結果、例えば、動翼の先端部と分割環との間に、当該シール材２０を設置した場合において、動翼と接触する箇所の該板材の被切削性を確保することができる。
【００２２】
なお、上記実施例１及び２のシール材１０・２０は、図２に示すような、板材１１及び１２を格子状に設置したハニカムシール材に適用できる他、図４〜図７に示すような、板材１１・１２の交差重なり部（符号Ｃで示す）を有するハニカムシール材にも適用しても良い。そして、この場合、板材１１・１２の交差重なり部Ｃにおいて、例えば、他方側の板材１２を図８に示すように曲折させ、その曲折部３０にて、板材１１のスリット１４又は２１に嵌合されるスリット１７を形成しても良いが、その嵌合方式は特に限定されるものではない。
【００２３】
なお、図４〜図７において、図４に示すハニカムシール材は、板材１１・１２により構成されるシール材１０又は２０のセルが。平面視、菱形に形成され、その頂部を面取りすることで、交差重なり部Ｃを形成したものである。また、図４に示すハニカムシール材では、菱形の短辺の対角線に沿う矢印Ａ方向に、動翼が移動するように設置されている。
図５に示すハニカムシール材は、図４と同様の交差重なり部Ｃを有し、板材１１・１２により構成されるシール材１０又は２０のセルが、平面視、ほぼ正方形に形成され、かつその対角線に沿う矢印Ａ方向に、動翼が移動するようにした例である。
図６に示すハニカムシール材は、図４と同様の交差重なり部Ｃを有し、板材１１・１２により構成されるシール材１０又は２０のセルが、平面視、菱形に形成され、かつ菱形の長辺の対角線に沿うに沿う矢印Ａ方向に、動翼が移動するようにした例である。
図７は、板材１１・１２を波型にし、波の頂部が合わさる箇所に、図４と同様の交差重なり部Ｃを形成したものである。
【００２４】
なお、上記実施例では、板材１１・１２のスリット１４・１７・２１の嵌合長さをどの程度とするかは適宜設定可能である。例えば、板材１１のスリット１４・２１の長さを、板材本体１３の幅方向半分程度とし、かつこれに合わせて板材１２のスリット１７の長さを調整しても良い。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、動翼の先端部と分割環との間や、静翼の内側シュラウドと動翼のプラットフォームとの間などのガスタービン用高温ハニカムシールに適用されるシール材に関する。
【符号の説明】
【００２７】
１０  シール材
１１  板材
１２  板材
１４  スリット
１４Ａ  拡大部
１４Ｂ  狭小部
１７  スリット
１８  隙間
２０  シール材
２１  スリット
２１Ａ  拡大部
２１Ｂ  狭小部
【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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