(57)【要約】【課題】異なる圧力の空間を仕切り、軸方向、半径径方向の位置ずれに対しても蒸気の漏洩を抑制できる静止部シール構造を提供する。【解決手段】実施形態の静止部シール構造１０は、外部ケーシング１１１の壁面１１１ａに周方向に環状に形成され、溝部２１および溝部２１の開口部２２を狭めるように溝部２１の両側面のそれぞれから突出した凸条部２５、２６を有する挿入溝２０と、内部ケーシング１１０の、挿入溝２０に対向する壁面１１０ａに周方向に環状に形成され、溝部３１および溝部３１の開口部３２を狭めるように溝部３１の両側面のそれぞれから突出した凸条部３５、３６を有する挿入溝３０と、挿入溝２０に外径側端部４１が挿入され、挿入溝３０に内径側端部４２が挿入された平板環状のシール部材４０とを備える。仕切る空間の圧力差によって、シール部材４０が凸条部２６および凸条部３６に押し付けられる。【選択図】図４
2014227987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の静止部品と第２の静止部品との間に設けられ、異なる圧力の空間を仕切る静止部シール構造であって、
前記第１の静止部品の、前記第２の静止部品に対向する壁面に周方向に亘って環状に形成され、第１の溝部および前記第１の溝部の開口部を狭めるように前記第１の溝部の両側面のそれぞれから突出した一対の第１の凸条部を有する第１の挿入溝と、
前記第２の静止部品の、前記第１の挿入溝に対向する壁面に周方向に亘って環状に形成され、第２の溝部および前記第２の溝部の開口部を狭めるように前記第２の溝部の両側面のそれぞれから突出した一対の第２の凸条部を有する第２の挿入溝と、
前記第１の挿入溝に外径側端部が挿入され、前記第２の挿入溝に内径側端部が挿入された平板環状のシール部材と
を備え、
仕切る空間の圧力差によって、前記シール部材が一方の前記第１の凸条部および一方の前記第２の凸条部に押し付けられることを特徴とする静止部シール構造。
【請求項２】
前記第１の凸条部間の開口距離および前記第２の凸条部間の開口距離のうち、いずれか一方の開口距離が他方の開口距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の静止部シール構造。
【請求項３】
前記第１の静止部品と前記第２の静止部品との間に熱伸び差による位置ずれが生じた際、前記シール部材は、鉛直となり、一方の前記第１の凸条部および一方の前記第２の凸条部に面接触することを特徴とする請求項１または２記載の静止部シール構造。
【請求項４】
前記第１の凸条部および前記第２の凸条部の角部が、丸面に面取りされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の静止部シール構造。
【請求項５】
前記第１の凸条部および前記第２の凸条部の角部が、角面に面取りされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の静止部シール構造。
【請求項６】
前記第１の静止部品に、前記第２の静止部品側に延設され、前記第２の静止部品に当接するシールフィンをさらに備え、
前記第１の静止部品と前記第２の静止部品との間に熱伸び差による位置ずれが生じた際、前記シールフィンが前記第２の静止部品に当接していないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の静止部シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、静止部シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸気タービンにおいて、独立した二つの静止部品間には、異なる圧力の空間を仕切る、接触型フィンや嵌合構造部などが備えられ、蒸気の漏洩を抑制している。接触型フィンでは、対向する静止部品に弾性部材によってフィンを押し当てることで蒸気の漏洩を抑制している。
【０００３】
嵌合構造部では、一方の静止部品に周方向に形成された嵌合凸部を、他方の静止部品に周方向に形成された嵌合凹部に嵌合させることで、蒸気の漏洩を抑制している。この場合、静止部品がもう一方の静止部品に圧力差によって押付けられてスチームジョイント面を形成すること、あるいは嵌合凸部と嵌合凹部との間隙を小さく設定して、蒸気の流路を狭めることで、蒸気の漏洩が抑制されている。
【０００４】
また、従来の蒸気タービンにおいて、対向する静止部品のそれぞれに周方向に溝を形成し、球形端部を有する環状シール部材をそれぞれの溝に嵌め込むことで、蒸気の漏洩を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
独立した二つの静止部品の間をシールする際、両静止部品の温度差や、線膨張係数差、熱伸び起点の違いなどによって、静止部品がタービンロータの軸方向（以下、軸方向という。）または半径方向（以下、半径方向という。）に移動し、静止部品間に位置ずれが生じる。
【０００７】
従来の接触型フィンを使用している場合、軸方向に位置ずれが生じると、フィンの磨耗やかじりが生じることがあった。接触型フィンの弾性部材の伸縮性は小さく、半径方向の位置ずれに追従できる範囲は限られていた。一方、従来の嵌合構造を使用している場合、軸方向に位置ずれが生じると、嵌合部に過大な応力が発生して嵌合凸部が折れることがあった。
【０００８】
溝に球形端部を有する環状シール部材を嵌め込むシール構造を使用している場合、軸方向に位置ずれが生じると、環状シール部材が変形して追従する。しかしながら、このシール方法では球面と平面との接触、すなわち線状の接触となるためシールの信頼性に問題があった。また、環状シール部材が変形した際、環状シール部材の上半部と下半部との分割部が開口して全周で不均一なひずみが生じることがある。そのため、環状シール部材が溝の壁面に接触しない部分が生じ、蒸気が漏洩することがある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、異なる圧力の空間を仕切り、タービンロータ軸方向、半径方向の位置ずれに対しても蒸気の漏洩を抑制することができる静止部シール構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の静止部シール構造は、第１の静止部品と第２の静止部品との間に設けられ、異なる圧力の空間を仕切る。静止部シール構造は、前記第１の静止部品の、前記第２の静止部品に対向する壁面に周方向に亘って環状に形成され、第１の溝部および前記第１の溝部の開口部を狭めるように前記第１の溝部の両側面のそれぞれから突出した一対の第１の凸条部を有する第１の挿入溝と、前記第２の静止部品の、前記第１の挿入溝に対向する壁面に周方向に亘って環状に形成され、第２の溝部および前記第２の溝部の開口部を狭めるように前記第２の溝部の両側面のそれぞれから突出した一対の第２の凸条部を有する第２の挿入溝と、前記第１の挿入溝に外径側端部が挿入され、前記第２の挿入溝に内径側端部が挿入された平板環状のシール部材とを備える。
【００１１】
そして、仕切る空間の圧力差によって、前記シール部材が一方の前記第１の凸条部および一方の前記第２の凸条部に押し付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態の静止部シール構造を備えた蒸気タービンの子午断面の一部を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の静止部シール構造を構成するシール部材の斜視図である。
【図６】上半部と下半部との他の接続方法を説明するための、第１の実施の形態の静止部シール構造を構成するシール部材の斜視図である。
【図７】第１の実施の形態の静止部シール構造の下半部の縦断面を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【図９】第２の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の静止部シール構造の縦断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０を備えた蒸気タービン１００の子午断面の一部を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、蒸気タービン１００は、内部ケーシング１１０とその外側に設けられた外部ケーシング１１１とから構成される二重構造のケーシングを備えている。また、内部ケーシング１１０内に動翼１１２が植設されたタービンロータ１１３が貫設されている。このタービンロータ１１３は、ロータ軸受（図示しない）によって回転可能に支持されている。
【００１６】
内部ケーシング１１０の内側には、ダイアフラム外輪１１４とダイアフラム内輪１１５との間に支持された静翼１１６が配設されている。静翼１１６は、タービンロータ１１３の軸方向に動翼１１２と交互になるように設けられている。
【００１７】
タービンロータ１１３と各ケーシングとの間には、蒸気の外部への漏洩を抑制するために、グランドシール部１１７が設けられている。また、タービンロータ１１３とダイアフラム内輪１１５との間には、蒸気の下流側への漏洩を抑制するために、シール部１１８が設けられている。
【００１８】
内部ケーシング１１０と外部ケーシング１１１との間には、異なる圧力の空間を仕切る静止部シール構造１０を備えている。また、例えば、グランドシール部１１７を構成するグランドケーシング１１７ａと外部ケーシング１１１との間にも、静止部シール構造１０を備えている。これらの内部ケーシング１１０、外部ケーシング１１１およびグランドケーシング１１７ａは、静止部品である。この他にも、静止部シール構造１０は、他の静止部品間に備えることができ、異なる圧力の空間を仕切り、蒸気の漏洩を抑制する。
【００１９】
ここで、静止部シール構造１０が適用される蒸気タービン１００は、特に限定されるものではないが、例えば、超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンなどに静止部シール構造１０を適用することができる。
【００２０】
次に、静止部シール構造１０について詳しく説明する。
【００２１】
図２〜図４は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０の縦断面を示す図である。ここで、図２は、蒸気タービン１００を運転していない状態、図３は、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じていない状態、図４は、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じている状態を示している。
【００２２】
ここでは、内部ケーシング１１０と外部ケーシング１１１との間に設けられた静止部シール構造１０を例示して説明する。なお、例えば、外部ケーシング１１１は、第１の静止部品として機能し、内部ケーシング１１０は、第２の静止部品として機能する。
【００２３】
外部ケーシング１１１の、内部ケーシング１１０に対向する壁面１１１ａには、周方向に亘って環状に挿入溝２０が形成されている。挿入溝２０は、図２に示すように、断面が略四角形の溝部２１およびこの溝部２１の開口部２２を狭めるように溝部２１の両側面２３、２４のそれぞれから突出した凸条部２５、２６を備える。ここで、例えば、挿入溝２０は第１の挿入溝、溝部２１は第１の溝部、凸条部２５、２６は一対の第１の凸条部として機能する。
【００２４】
内部ケーシング１１０の、挿入溝２０に対向する壁面１１０ａには、周方向に亘って環状に挿入溝３０が形成されている。挿入溝３０は、図２に示すように、断面が略四角形の溝部３１およびこの溝部３１の開口部３２を狭めるように溝部３１の両側面３３、３４のそれぞれから突出した凸条部３５、３６を備える。ここで、例えば、挿入溝３０は第２の挿入溝、溝部３１は第２の溝部、凸条部３５、３６は一対の第２の凸条部として機能する。
【００２５】
凸条部２５、２６、３５、３６の角部２５ａ、２６ａ、３５ａ、３６ａのうち、少なくとも、後述するシール部材４０が押し付けられる角部は、例えば、丸面に面取り（Ｒ面取り）されていることが好ましい。
【００２６】
また、凸条部２５、２６、３５、３６の角部２５ａ、２６ａ、３５ａ、３６ａのうち、少なくとも、後述するシール部材４０が押し付けられる角部は、例えば、角面に面取り（Ｃ面取り）されてもよい。角部２５ａ、２６ａ、３５ａ、３６ａを除く凸条部２５、２６、３５、３６の凸面２５ｂ、２６ｂ、３５ｂ、３６ｂは、鉛直な平面で構成されている。
【００２７】
挿入溝２０および挿入溝３０には、平板環状のシール部材４０が挿入されている。具体的には、シール部材４０の外径側端部４１は、挿入溝２０に挿入され、シール部材４０の内径側端部４２は、挿入溝３０に挿入されている。
【００２８】
シール部材４０は、静止部品（ここでは、内部ケーシング１１０または外部ケーシング１１１）を構成する材料と同じ材料、または同等の耐熱性や線膨張係数を有する材料などで構成されることが好ましい。また、シール部材４０は、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じていない状態において、図３に示すように、仕切る空間の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）（ここではＰ１＞Ｐ２）によって、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられる。この際、シール部材４０が撓むなどの変形が可能で、かつ圧力に耐えられる範囲で、シール部材４０の厚さを薄くすることが好ましい。
【００２９】
ここで、凸条部２５と凸条部２６との間の開口距離Ｌ１は、凸条部３５と凸条部３６との間の開口距離Ｌ２よりも長く構成されている。なお、ここでは、開口距離Ｌ１を開口距離Ｌ２よりも長く構成した一例を示しているが、開口距離Ｌ２を開口距離Ｌ１よりも長く構成してもよい。
【００３０】
上記したように、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じていない状態において、シール部材４０が凸条部２６および凸条部３６に押し付けられると、シール部材４０は、図３に示す断面において、傾斜した状態となる。開口距離Ｌ１および開口距離Ｌ２を上記したように設定する理由の一つは、この傾斜した状態において、挿入溝３０に挿入されているシール部材４０の内径側端部４２が、凸条部３５に接触しないようにするためである。例えば、シール部材４０が凸条部２６および凸条部３６に押し付けられた際、シール部材４０の内径側端部４２が凸条部３５に接触すると、内径側端部４２に応力がかかりシール部材４０が破損することがある。
【００３１】
蒸気タービン１００を運転していない状態におけるシール部材４０と凸条部２６との距離Ｌ３は、静止部品間の熱伸び差による、タービンロータ軸方向の位置ずれを考慮して設定される。具体的には、例えば、静止部品間の熱伸び差によるタービンロータ軸方向の位置ずれが最大となるときに、図４に示すように、シール部材４０が、鉛直となり、凸条部２６および凸条部３６に面接触するように、距離Ｌ３は設定される。
【００３２】
シール部材４０と、溝部２１の底部２１ａおよび溝部３１の底部３１ａとの間は、所定の間隙が設けられている。この間隙は、静止部品やシール部材４０の鉛直方向に熱伸びを生じた際、シール部材４０が底部２１ａおよび底部３１ａに接触しないように設定されている。
【００３３】
ここで、シール部材４０の上半部４３と下半部４４との接続について説明する。
【００３４】
図５は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０を構成するシール部材４０の斜視図である。図５に示すように、シール部材４０は、上半部４３と下半部４４とを接続することで、平板環状を構成する。上半部４３および下半部４４の一方の表面の周方向の両端部には、それぞれフランジ部４５、４６が設けられている。
【００３５】
フランジ部４５、４６には、ボルトを挿入するためのボルト穴４７、４８が形成されている。そして、ボルト穴４７、４８を介して上半部４３と下半部４４とをボルト締結し、上半部４３と下半部４４とを接続している。
【００３６】
ここで、下半部４４の周方向の両端部の外周には、半径方向外側に突出する水平支持部４９が形成されている。この水平支持部４９を、例えば外部ケーシング１１１の水平端面に係止することで、シール部材４０は、外部ケーシング１１１に支持される。シール部材４０は、タービンロータ軸方向および半径方向に若干移動することができるように支持されている。
【００３７】
なお、水平支持部４９は、下半部４４と一体的に形成されもよい。また、水平支持部４９は、下半部４４と別体で形成され、下半部４４に接合されてもよい。
【００３８】
このように、上半部４３と下半部４４とを接続することで、分割部からの蒸気の漏洩を抑制することができる。
【００３９】
なお、シール部材４０の上半部４３と下半部４４との接続方法は、上記した接続方法に限られるものではない。図６は、上半部４３と下半部４４との他の接続方法を説明するための、第１の実施の形態の静止部シール構造１０を構成するシール部材４０の斜視図である。
【００４０】
図６に示すように、例えば、上半部４３の周方向の両端部に嵌合凹部５０を形成し、下半部４４の周方向の両端部に、嵌合凹部５０に嵌合する嵌合凸部５１を形成してもよい。嵌合凹部５０および嵌合凸部５１の、シール部材４０の厚さ方向に垂直な断面形状は、例えば、上底の方が下底よりも長い台形である。
【００４１】
嵌合凹部５０および嵌合凸部５１をこのような形状とすることで、シール部材４０の変形時に生じる分割部の断面に垂直な開口力を嵌合部で押さえ付けることができる。
【００４２】
次に、静止部シール構造１０の作用について、図２〜図４を参照して説明する。
【００４３】
まず、蒸気タービン１００を運転していない状態における静止部シール構造１０について説明する。シール部材４０の外径側端部４１は、図２に示すように、凸条部２６から軸方向にＬ３の距離を離して挿入溝２０に挿入されている。シール部材４０の内径側端部４２は、挿入溝３０の軸方向のほぼ中央に挿入されている。この状態において、シール部材４０は、鉛直に設置されている。
【００４４】
次に、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間（ここでは、内部ケーシング１１０と外部ケーシング１１１との間）に熱伸び差による位置ずれが生じていない状態における静止部シール構造１０について説明する。
【００４５】
図２に示した状態から蒸気タービン１００が運転されると、仕切る空間の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）（ここではＰ１＞Ｐ２）によって、シール部材４０は、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられる。この際、シール部材４０は、押し付けられる圧力によって低圧側に撓むことがある。
【００４６】
なお、ここでは、シール部材４０の上半部の断面を示しているが、下半部においても上半部の断面と同様の状態となる。図７は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０の下半部の縦断面を示す図である。すなわち、図７に示すように、下半部においても、シール部材４０は、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられる。
【００４７】
このように、圧力差によって、シール部材４０が凸条部２６および凸条部３６に押し付けられるため、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩を抑制することができる。
【００４８】
次に、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じている状態における静止部シール構造１０について説明する。
【００４９】
図３および図７に示した状態から、蒸気タービン１００の定格運転に向けた運転がなされると、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じる。この際、シール部材４０は、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられつつ、凸条部２６および凸条部３６のＲ面取りされた角部２６ａ、３６ａ沿って滑らかに姿勢が変わり、図４に示すように、鉛直となる。この状態において、シール部材４０は、鉛直平面である、凸条部２６の凸面２６ｂおよび凸条部３６の凸面３６ｂに面接触する。そのため、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩を確実に抑制することができる。ここで、図４に示した状態は、例えば、蒸気タービン１００の定格運転時に実現される。
【００５０】
上記したように、第１の実施の形態の静止部シール構造１０によれば、静止部品間において熱伸び差による位置ずれが生じている場合においても、異なる圧力の空間を仕切り、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩を抑制することができる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態の静止部シール構造１１の縦断面を示す図である。ここで、図８は、蒸気タービン１００を運転していない状態を示している。なお、第１の実施の形態の静止部シール構造１０の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
【００５２】
第２の実施の形態の静止部シール構造１１において、シールフィン７０を備える以外は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０の構成と同じである。そのため、ここでは、この異なる構成について主に説明する。なお、第２の実施の形態においても、内部ケーシング１１０と外部ケーシング１１１との間に設けられた静止部シール構造１１を例示して説明する。
【００５３】
図８に示すように、静止部シール構造１１は、第１の実施の形態の静止部シール構造１０およびシールフィン７０を備える。シールフィン７０は、いわゆる接触型フィンであり、軸方向に静止部シール構造１０と隣接して設けられている。
【００５４】
図８に示すように、外部ケーシング１１１の、内部ケーシング１１０に対向する壁面１１１ａには、シールフィン７０の一部を収容する収容溝６０が周方向に亘って形成されている。シールフィン７０は、収容溝６０に収容される幅広部７１、幅広部７１から内部ケーシング１１０側に延びる幅狭部７２、および幅狭部７２から内部ケーシング１１０側に突出するフィン部７３を備える。フィン部７３は、円環板状であって、軸方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００５５】
収容溝６０は、シールフィン７０の幅広部７１と幅狭部７２に対応して幅広部６１と幅狭部６２を有している。収容溝６０の幅広部６１にシールフィン７０の幅広部７１を収容することで、シールフィン７０は、半径方向に移動可能であり、さらに収容溝６０から抜け出さない。
【００５６】
収容溝６０の底部には、弾性部材８０が配置されている。弾性部材８０は、例えば、板バネなどで構成される。シールフィン７０は、弾性部材８０によって、内部ケーシング１１０側に押圧される。これによって、フィン部７３の先端は、対向する内部ケーシング１１０の壁面１１０ｂに押し付けられている。
【００５７】
内部ケーシング１１０において、フィン部７３が対向する壁面１１０ｂを有する部分は、壁面１１０ａを有する部分よりも外径が大きく構成されている。すなわち、図８に示す断面では、フィン部７３が対向する部分は、壁面１１０ａよりも半径方向外側に突出している。
【００５８】
次に、静止部シール構造１１の作用について、図８〜図１０を参照して説明する。
【００５９】
図９および図１０は、第２の実施の形態の静止部シール構造１１の縦断面を示す図である。ここで、図９は、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じ、シールフィン７０がシール機能を失った時の状態を示している。図１０は、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じ、シール部材４０がシール機能を発揮している状態を示している。
【００６０】
まず、蒸気タービン１００を運転していない状態における静止部シール構造１１について説明する。静止部シール構造１０における作用は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００６１】
一方、シールフィン７０のフィン部７３の先端は、図８に示すように、内部ケーシング１１０の壁面１１０ｂに押し付けられ、接している。すなわち、この状態では、シールフィン７０のフィン部７３がシール機能を発揮している。
【００６２】
次に、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間（ここでは、内部ケーシング１１０と外部ケーシング１１１との間）に熱伸び差による位置ずれが生じていない状態における静止部シール構造１１について説明する。
【００６３】
この状態では、シール部材４０の外径側端部４１は、図８に示すように、凸条部２６から軸方向にＬ３の距離を離して挿入溝２０に挿入されている。シール部材４０の内径側端部４２は、挿入溝３０の軸方向のほぼ中央に挿入されている。そして、シール部材４０は、鉛直に設置されている。そのため、シール部材４０を挟んだ空間の圧力（Ｐ１）は等しい。すなわち、シール部材４０は、シール機能を発揮していない。
【００６４】
一方、前述したように、シールフィン７０のフィン部７３の先端は、内部ケーシング１１０の壁面１１０ｂに押し付けられているため、シールフィン７０がシール機能を発揮している。なお、シールフィン７０を挟んだ空間においては、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）（ここではＰ１＞Ｐ２）を生じている。
【００６５】
次に、蒸気タービン１００が運転され、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じている状態における静止部シール構造１１について説明する。
【００６６】
静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じていると、シールフィン７０のフィン部７３の先端は、図９に示すように、内部ケーシング１１０の壁面１１０ｂから離れる。その瞬間、シール部材４０を挟んだ空間に圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が生じ、シール部材４０は、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられる。この状態は、第１の実施の形態で図３を参照して説明したとおりである。シール部材４０は、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩を抑制している。
【００６７】
ここで、静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じた際、フィン部７３の先端が内部ケーシング１１０の壁面１１０ｂから離れるのは、外部ケーシング１１１と内部ケーシング１１０との温度差により半径方向の熱膨張量に差が生じるからである。
【００６８】
このように、フィン部７３の先端が壁面１１０ｂから離れた瞬間に、シール部材４０は、凸条部２６および凸条部３６に押し付けられるため、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩をより少なくすることができる。
【００６９】
一方、シールフィン７０のフィン部７３の先端は、壁面１１０ｂから離れるため、シールフィン７０によるシール機能は失われる。
【００７０】
この状態から蒸気タービン１００の定格運転に向けた運転がなされると、さらに静止部品間に熱伸び差による位置ずれが生じる。そして、シール部材４０は、第１の実施の形態で図４を参照して説明したとおりの作用を受け、図１０に示すように、鉛直となる。
【００７１】
この状態において、シール部材４０は、鉛直平面である、凸条部２６の凸面２６ｂおよび凸条部３６の凸面３６ｂに面接触する。そのため、高圧側から低圧側への蒸気の漏洩を確実に抑制することができる。ここで、図４に示した状態は、例えば、蒸気タービン１００の定格運転時に実現される。
【００７２】
上記したように、第２の実施の形態の静止部シール構造１１によれば、シールフィン７０を併設することで、静止部品間において熱伸び差による位置ずれが生じている場合においても、静止部シール構造１１を介しての高圧側から低圧側への蒸気の漏洩量をより少なくすることができる。
【００７３】
以上説明した実施形態によれば、異なる圧力の空間を仕切り、タービンロータ軸方向、半径方向の位置ずれに対しても蒸気の漏洩を抑制することが可能となる。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１１…静止部シール構造、２０，３０…挿入溝、２１，３１…溝部、２１ａ，３１ａ…底部、２２，３２…開口部、２３，２４，３３，３４…側面、２５，２６，３５，３６…凸条部、２５ａ，２６ａ，３５ａ，３６ａ…角部、２５ｂ，２６ｂ，３５ｂ，３６ｂ…凸面、４０…シール部材、４１…外径側端部、４２…内径側端部、４３…上半部、４４…下半部、４５，４６…フランジ部、４７，４８…ボルト穴、４９…水平支持部、５０…嵌合凹部、５１…嵌合凸部、６０…収容溝、６１，７１…幅広部、６２，７２…幅狭部、７０…シールフィン、７３…フィン部、８０…弾性部材、１００…蒸気タービン、１１０…内部ケーシング、１１０ａ，１１０ｂ，１１１ａ…壁面、１１１…外部ケーシング、１１２…動翼、１１３…タービンロータ、１１４…ダイアフラム外輪、１１５…ダイアフラム内輪、１１６…静翼、１１７…グランドシール部、１１７ａ…グランドケーシング、１１８…シール部。
【図１】
2014227987.tif 000003
【図２】
2014227987.tif 000004
【図３】
2014227987.tif 000005
【図４】
2014227987.tif 000006
【図５】
2014227987.tif 000007
【図６】
2014227987.tif 000008
【図７】
2014227987.tif 000009
【図８】
2014227987.tif 000010
【図９】
2014227987.tif 000011
【図１０】
2014227987.tif 000012