(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと該ロータの外周側を囲うステータとの間の環状空間に設けられ、前記ステータに支持されているシール装置本体によって前記環状空間を前記ロータの軸方向において低圧側領域と高圧側領域とに分ける軸シール装置であって、
前記シール装置本体は、
前記ロータを取り囲むように前記ステータに支持されているシールリングであって、円周方向端が互いに隣接する可動シールリングと固定シールリングとから分割構造に形成され、前記可動シールリングが弾性体により径方向外側に付勢されているシールリングと、
前記シールリングから前記ロータの径方向内側に向かって延出する薄板シール片を前記ロータの周方向に複数積層させてなるシール体と、を備え、
前記低圧側領域と前記高圧側領域とを連通させる連通部を有し、
前記連通部は、前記シール体に形成され前記ロータの軸方向に貫通する複数の貫通孔であり、前記貫通孔は運転時において孔として機能することを特徴とする軸シール装置。
【請求項２】
ロータと該ロータの外周側を囲うステータとの間の環状空間に設けられ、前記ステータに支持されているシール装置本体によって前記環状空間を前記ロータの軸方向において低圧側領域と高圧側領域とに分ける軸シール装置であって、
前記シール装置本体は、
前記ロータを取り囲むように前記ステータに支持されているシールリングであって、円周方向端が互いに隣接する可動シールリングと固定シールリングとから分割構造に形成され、前記可動シールリングが弾性体により径方向外側に付勢されているシールリングと、
前記シールリングから前記ロータの径方向内側に向かって延出する薄板シール片を前記ロータの周方向に複数積層させてなるシール体と、を備え、
前記低圧側領域と前記高圧側領域とを連通させる連通部を有し、
前記連通部は、前記シールリングを貫通して形成され前記シール体を迂回しつつ前記シール体直前の高圧側領域と低圧側領域とを連通させるバイパス流路であることを特徴とする軸シール装置。
【請求項３】
前記シール体の上流側に、前記シールリングに取り付けられた支持部と、該支持部よりロータ側に突出する複数のワイヤとからなるブラシシールが設けられ、該ブラシシールは、前記複数のワイヤブラシが弾性変形し、前記ロータに接触することでシールを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸シール装置。
【請求項４】
前記シール体の上流側及び下流側の少なくとも一方には、前記シールリングの内面に前記ロータの軸方向に沿って互いに間隔をおいて取り付けられ、前記ロータの外面に接する複数のシールフィンが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軸シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータとステータとの間の環状空間を封止して、この環状空間を低圧側領域と高圧側領域とに分ける軸シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン、蒸気タービン等の回転機械におけるロータの周囲には、高圧側から低圧側に流れる作動流体の漏れ量を少なくするために、軸シール装置が設けられている。この軸シール装置の一例として、例えば、以下の特許文献１に記載された軸シール装置が知られている。
【０００３】
この軸シール装置は、ステータに設けられたハウジングと、多数の薄板シール片からなるシール体とを備えている。
シール体は、多数の薄板シール片がそれぞれの厚さ方向をロータの周方向に向け、互いに微小間隙をあけて積層されている。各薄板シール片は、その径方向内側の端部（先端）がその径方向外側の端部（後端）よりもロータの回転方向前方側に位置するよう傾斜して配置され、後端が相互に連結されるとともに、先端が自由端とされている。
【０００４】
このように概略構成される軸シール装置においては、ロータが静止している際には各薄板シール片の先端がロータと接触している。そして、ロータが回転すると該ロータの回転によって生じる動圧効果により、薄板シール片の先端がロータの外周から浮上してロータと非接触状態となる。このため、この軸シール装置では、各薄板シール片の磨耗が抑制され、シール寿命が長くなる。
【０００５】
一方、特に回転機械の起動時においては、上流側より配管スケール（錆など）がシール体に流入する場合がある。これにより、各薄板シール片間の隙間やシール体とロータ表面との間に配管スケールが介在してしまい、シール性能が低下したり、摩耗が生じて耐久性が悪化したりする。
【０００６】
この問題を回避する手段としては、ハウジングをロータ径方向外側に付勢するような付勢手段を設けることによって、起動／停止時においては、付勢力でシール体を径方向外側に移動させ、定格運転時においては、シール差圧でシール体を径方向内側に移動させる自動隙間調整機能が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６１６０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、軸シール装置に自動隙間調整機能を持たせることで、起動／停止時における異物排出性は向上するが、定格運転中における異物は排出することができない。また、通常、自動隙間調整を備えた軸シール装置が機能する高圧差条件では、定格運転時において、シール体の前後に生じる差圧が大きくなり、シール体の耐圧に問題が生じる場合がある。
【０００９】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、薄板シール片を複数積層させてなるシール体を備えた軸シール装置において、シール体の性能安定性を向上させることができる軸シール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の第一の態様によれば、軸シール装置は、ロータと該ロータの外周側を囲うステータとの間の環状空間に設けられ、前記ステータに支持されているシール装置本体によって前記環状空間を前記ロータの軸方向において低圧側領域と高圧側領域とに分ける軸シール装置であって、前記シール装置本体は、前記ロータを取り囲むように前記ステータに支持されているシールリングであって、円周方向端が互いに隣接する可動シールリングと、固定シールリングとから分割構造に形成され、前記可動シールリングが弾性体により径方向外側に付勢されているシールリングと、前記シールリングから前記ロータの径方向内側に向かって延出する薄板シール片を前記ロータの周方向に複数積層させてなるシール体と、を備え、前記低圧側領域と前記高圧側領域とを連通させる連通部を有し、前記連通部は、前記シール体に形成され前記ロータの軸方向に貫通する複数の貫通孔であり、前記貫通孔は運転時において孔として機能することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、定格運転時においても連通部を介して異物を排出されるため、異物によるシール機能低下や摩耗を防止することができる。また、定格運転時において、シール体前後に生じる差圧が小さくなるため、シール体に要求される耐圧を満足することができる。
【００１３】
上記構成によれば、シール体は薄板シール片を積層させたものであるので、より容易に連通部を形成することができる。また、連通部の大きさの調整が容易である。
【００１４】
本発明の第二の態様によれば、軸シール装置は、ロータと該ロータの外周側を囲うステータとの間の環状空間に設けられ、前記ステータに支持されているシール装置本体によって前記環状空間を前記ロータの軸方向において低圧側領域と高圧側領域とに分ける軸シール装置であって、前記シール装置本体は、前記ロータを取り囲むように前記ステータに支持されているシールリングであって、円周方向端が互いに隣接する可動シールリングと固定シールリングとから分割構造に形成され、前記可動シールリングが弾性体により径方向外側に付勢されているシールリングと、前記シールリングから前記ロータの径方向内側に向かって延出する薄板シール片を前記ロータの周方向に複数積層させてなるシール体と、を備え、前記低圧側領域と前記高圧側領域とを連通させる連通部を有し、前記連通部は、前記シールリングを貫通して形成され前記シール体を迂回しつつ前記シール体直前の高圧側領域と低圧側領域とを連通させるバイパス流路であることを特徴とする。
【００１５】
上記軸シール装置において、前記シール体の上流側に、前記シールリングに取り付けられた支持部と、該支持部よりロータ側に突出する複数のワイヤとからなるブラシシールが設けられ、該ブラシシールは、前記複数のワイヤブラシが弾性変形し、前記ロータに接触することでシールを行うことが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、ブラシシールによって、シール体に係る圧力を低下させることができるため、シール体に要求される耐久性をより低くすることができる。また、上流側にブラシシールを配置することで下流側のシール体への異物の流入も抑制することができる。
【００１７】
上記軸シール装置において、前記シール体の上流側及び下流側の少なくとも一方には、前記シールリングの内面に前記ロータの軸方向に沿って互いに間隔をおいて取り付けられ、前記ロータの外面に接する複数のシールフィンが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、定格運転時においても連通部を介して異物を排出されるため、異物によるシール機能低下や摩耗を防止することができる。また、定格運転時において、シール体前後に生じる差圧が小さくなるため、シール体に要求される耐圧を満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】軸方向を含む断面における本発明の第一実施形態に係る軸シール装置の概略構成図である。
【図２】自動隙間調整機構と複数の連通部を説明する軸方向から見た断面図である。
【図３】図１のシール体の拡大図である。
【図４】図２の連通部の拡大図である。
【図５】一端側の薄板シール片を短く形成したシール体を示す図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る軸シール装置前後の圧力の変化を説明するグラフである。
【図７】軸方向を含む断面における本発明の第二実施形態に係る軸シール装置の概略構成図である。
【図８】軸方向を含む断面における本発明の第三実施形態に係る軸シール装置の概略構成図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る軸シール装置前後の圧力の変化を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の軸シール装置１は、例えばガスタービン（回転機械）に適用されるものである。図１及び図２に示すように、本実施形態の軸シール装置１は、ロータ２とステータ３との間の環状空間に設けられており、環状空間を低圧側領域と高圧側領域とに分ける装置である。ロータ２の外周面に対向するステータ３の内周面には、ロータ２の中心軸を中心として環状に形成された凹所１４が形成されており、軸シール装置１は、凹所１４内に格納されている。
【００２１】
図２に示すように、軸シール装置１は、ステータ３に支持されているシール装置本体４と、このシール装置本体４とロータ２との隙間を自動的に調整する自動隙間調整機構７とを有している。シール装置本体４は、２つの可動シール装置本体５、及び２つの固定シール装置本体６とから構成されており、可動シール装置本体５は、ロータ２より離間する方向に移動可能とされている。固定シール装置本体６は、ステータ３側に固定されている。
【００２２】
２つの可動シール装置本体５と２つの固定シール装置本体６とは、何れもロータ２の中心軸に沿う方向から視た外径が円弧状とされており、連結することで円環状をなすように構成されている。即ち、軸シール装置１は、ロータ２の周方向に分割された構造となっている。
【００２３】
ここでまず、可動シール装置本体５について説明する。
図１に示すように、可動シール装置本体５は、凹所１４に格納された可動シールリング１２と、可動シールリング１２の内面にロータ２の軸方向に沿って互いに間隔をおいて取り付けられている複数のシールフィン８と、可動シールリング１２からロータ２の径方向内側に向かって延出する薄板シール片１０をロータ２の周方向に複数積層させてなるシール体９とを有している。
【００２４】
図３に示すように、シール体９は、ロータ２の周方向に互いに微少間隔を開けて多重に配列された金属からなる複数の薄板シール片１０と、薄板シール片１０の外周側基端において薄板シール片１０を両側から挟持するコの字型の保持リング１５，１６とを有している。
【００２５】
また、薄板シール片１０における高圧側領域に対向する一方の側縁と保持リング１５との間には高圧側側板１７が挟み込まれており、薄板シール片１０における低圧側領域に対向する他方の側縁と保持リング１６との間には低圧側側板１８が挟み込まれている。
【００２６】
また、薄板シール片１０の外周側には、保持リング１５，１６を接続する接続部材１９と、保持リング１５，１６で狭持される各薄板シール片１０のがたつきを抑制するためのスペーサ２０と、保持リング１５，１６で狭持される各薄板シール片１０をロータ２と同軸をなすように付勢状態に支持する板バネ２１とが設けられている。
【００２７】
また、可動シールリング１２の外周面には、蒸気圧作用面３１が設けられ、可動シールリング１２には、高圧側領域と蒸気圧作用面３１とを連通させる周方向複数箇所の切り欠３２が設けられている。
【００２８】
このように構成されるシール体９において、薄板シール片１０は、外周側基端の幅（ロータ２の軸方向の幅）に比べて内周側の幅（ロータ２の軸方向の幅）が狭くなる略Ｔ字型の薄い鋼板によって構成され、その両方の側縁には、その幅が狭くなる位置において切り欠き部１０ａ，１０ｂが形成されている。
【００２９】
そして、この薄板シール片１０は、ロータ２の軸方向に同一の幅となるように重ねられるとともに、その外周側基端において、例えば溶接が施されることによって互いに固定されている。
【００３０】
なお、このような薄板シール片１０は、その板厚で決まる所定の剛性をロータ２の周方向に有するように設計されており、さらに、薄板シール片１０とロータ２の回転方向に対してロータ２の外周面となす角が鋭角となるように保持リング１５，１６に取り付けられている。
【００３１】
また、高圧側側板１７及び低圧側側板１８には、それぞれのロータ２の軸方向の幅において、その外周側が広くなるように段差部１７ａ，１８ａが設けられており、この段差部１７ａ，１８ａは、それぞれが薄板シール片１０の切り欠き部１０ａ，１０ｂに嵌め込まれている。
【００３２】
また、保持リング１５は、複数の薄板シール片１０の外周側基端における一方の側縁（高圧側）に対面する面に、凹溝１５ａを備えるとともに、保持リング１６は、複数の薄板シール片１０の外周側基端における他方の側縁（低圧側）に対面する面に、凹溝１６ａを備えている。そして、切り欠き部１０ａ，１０ｂに高圧側側板１７及び低圧側側板１８のそれぞれの段差部１７ａ，１８ａが嵌め込まれた複数の薄板シール片１０に対し、その外周基端側における一方の側縁（高圧側）に保持リング１５の凹溝１５ａが嵌め込まれ、さらに、その外周基端側における他方の側縁（低圧側）が保持リング１６の凹溝１６ａに嵌め込まれている。
【００３３】
このように、複数の薄板シール片１０の外周基端側が嵌め込まれる保持リング１５，１６の間に接続部材１９が挿入されるとともに、この接続部材１９が保持リング１５，１６と溶接されることで、保持リング１５，１６が互いに固定される。また、各薄板シール片１０の外周側基端と保持リング１５，１６との間には、各薄板シール片１０の外周側基端及び保持リング１５，１６と当接するようにスペーサ２０が挿入される。そして、このスペーサ２０及び保持リング１５，１６の外周側にこれらスペーサ２０及び保持リング１５，１６に接するようにしていた板バネ２１が固定される。
【００３４】
このように構成されるシール体９は、環状をなす取付ピース２３とともに、可動シールリング１２の内周面に形成された環状の凹溝２４に保持リング１５，１６側から嵌め込まれている。
【００３５】
ここで、環状の凹溝２４は、ロータ２の径方向において、外周側の幅が内周側の幅よりも広くなるように、薄板シール片１０の一方の側縁（高圧側）に対向する側面に段差が設けられた形状とされている。これによって、この段差における外周側を向く面となる摺接面２４ａが形成される。そして、この摺接面２４ａがシール体９の保持リング１５の内周面と摺接する。また、凹溝２４における内周側を向く面となる摺接面２４ｂがシール体９の外周側に設けられる板バネ２１と摺接する。
なお、この凹溝２４の内周側の幅は、ロータ２の軸方向の幅において、シール体９の幅よりも十分に広くなるように形成されている。
【００３６】
また、取付ピース２３は、図１に示すように、ロータ２の径方向において外周側の幅が内周側の幅よりも狭くなるように、薄板シール片１０の他方の側縁（低圧側）に対向する側面に段差が設けられている。そして、この段差における外周側を向く面が摺接面２３ａとされている。この摺接面２３ａは、保持リング１６の内周側を向く面と摺接する。
また、取付ピース２３における薄板シール片１０の他方の側縁（低圧側）に対向する側面が、低圧側側板１８に当接する受圧面２３ｂとされている。
【００３７】
以上のような構成の可動シールリング１２の凹溝２４及び取付ピース２３によって、シール体９は、その外周基端側で保持される。即ち、保持リング１５，１６のそれぞれの内周面が、凹溝２４の摺接面２４ａ及び取付ピース２３の摺接面２３ａと摺接するとともに、保持リング１５，１６の外周側に固定された板バネ２１が凹溝２４の摺接面２４ｂと摺接することで、シール体９が可動シールリング１２に嵌め込まれた状態で保持される。
【００３８】
また、この際、シール体９は、凹溝２４に対して、ロータ２の軸方向に相対移動可能とされる。これによって、高圧側領域から低圧側領域に向かって作動流体が流れるとき、そのガス圧がシール体９の複数の薄板シール片１０に作用するため、シール体９が低圧側に向かって移動し、低圧側側板１８が取付ピース２３の受圧面２３ｂに当接する。
【００３９】
このようなシール体９においては、ロータ２の停止時には薄板シール片１０の内周側先端が所定の予圧でロータ２に接触する。そして、ロータ２の回転時には、ロータ２が回転することで生じる動圧効果によって薄板シール片１０の内周側先端がロータ２から浮上して、薄板シール片１０とロータ２とが僅かなシールクリアランスを介して非接触状態となる。これにより、薄板シール片１０及びロータ２の磨耗が防止されるとともに高圧側領域から低圧側領域に向かっての作動流体の漏洩が抑制される。
【００４０】
可動シールリング１２における凹溝２４よりも高圧側及び低圧側に位置する可動シールリング１２の内周面１１ａには、ロータ２側に向かって突出する複数のシールフィン８が埋設されており、これによってシール体９の高圧側及び低圧側にラビリンスシールが構成されている。
【００４１】
これら複数のシールフィン８は、作動流体の漏れ量をより低減させる目的で設けられているが、必ずしも設けられている必要はなく、軸シール装置１がシール体９のみから構成されていてもよい。また、シールフィン８は、可動シールリング１２と一体で、削り出しによって形成されるようにしてもよい。
【００４２】
以上、可動シール装置本体５について説明したが、固定シール装置本体６は可動シール装置本体５が移動可能であるのに対しステータ３側に固定されていることを除けば可動シール装置本体５と略同一の構成となっている。
【００４３】
次に、自動隙間調節機構７について説明する。自動隙間調整機構７は、ガスタービンの起動／停止時において、シール装置本体４を構成する可動シール装置本体５をロータ２の外径側に移動させる機構である。
【００４４】
ステータ３の内周面には、ロータ２の中心軸を中心として全周に亘り延在するように環状に形成された凹所１４が形成されている。凹所１４の内周側端部には、凹所１４の内側に向けて突出する突出部２５が略全周に亘り延在するように設けられている。可動シールリング１２及び固定シールリング１３には、突出部２５に係合する嵌合溝２６が形成されており、この嵌合溝２６が突出部２５に係合することにより、可動シールリング１２及び固定シールリング１３は、ステータ３に保持されている。
【００４５】
図２に示すように、シールリング１１は、周方向に分割されており、上下一対の可動シールリング１２と左右一対の固定シールリング１３とで構成されている。可動シールリング１２は、ロータ２の軸線に沿う方向から視てその中央位置に周方向１２０°に亘って延びている。その両端には、回転機械の水平分割面から両側各３０°の範囲で固定シールリング１３が配置されている。
【００４６】
可動シールリング１２と固定シールリング１３との接合面２７は、略水平方向に平坦な面で形成されている。接合面２７おける固定シールリング１３側には皿バネ２８で付勢される押圧板２９が装着されている。押圧板２９は、皿バネ２８によって可動シールリング１２を上あるいは下方向に常時押圧している。可動シールリング１２は図示しない案内部材によって上下方向に案内されるようになっている。
【００４７】
次に、シール体９に設けられている連通部３４について説明する。
図２に示すように、本発明のシール体９には低圧側領域と高圧側領域とを連通させる貫通孔である、複数の連通部３４が設けられている。連通部３４は、周方向に連続して設けられるシール体９の周方向の複数個所に設けられている。
連通部３４は、定格運転時において可動シール装置本体５がロータ２の径方向内側に位置している場合、即ち、シール体９とロータ２との間に僅かなシールクリアランスしかない場合に、シール体９の低圧側領域と高圧側領域とを接続する孔として機能するものである。
【００４８】
図４に示すように、連通部３４は、シール体９を構成する薄板シール片１０のうち連続する複数枚の長さを他の薄板シール片よりも短くすることにより形成される。連通部３４の大きさＧは、例えば１ｍｍ程度の大きさのスケールを排出可能な大きさとすることが好ましい。例えば、薄板シール片１０の厚さを０．０５ｍｍとすると、連続する２０枚の薄板シール片１０を１ｍｍ短くすることにより、１ｍｍ四方の大きさとすることができる。
【００４９】
シール体９は、図５に示すように、符号Ｓで示す一端側の２０枚の薄板シール片１０を短く形成することが好ましい。このように形成することによって、周方向に複数（例えば６つ）に分割されたシール体９を接続することで、連通部３４が隣合うシール体９との間に形成されるようになる。
【００５０】
次に、軸シール装置１の作用について説明する。
蒸気タービンなどの回転機械の起動／停止時には、可動シールリング１２が皿バネ２８で付勢されることによって、可動シール装置本体５は、ロータ２の径方向外側に移動し、シール体９及びシールフィン８とロータ２の外周面との間に所定のクリアランスが保たれる。
この際、錆などの配管スケールがシール体９に流入した場合は、配管スケールはクリアランスを通過するため、シール体９の機能低下や摩耗が発生することはない。
【００５１】
次いで、定格運転時には、回転機械の内部に作動流体が生じ圧力が上昇し、高圧側領域と低圧側領域の区分ができ、高圧側領域の圧力がバイパス孔３２を経て蒸気圧作用面３１に作用して、皿バネ２８の付勢力に打ち勝って、可動シール装置本体５はロータ２側に移動する。即ち、シール体９及びシールフィン８とロータ２の外周面との間にクリアランスがなくなる。
ここで、配管スケールがシール部に流入した場合は、配管スケールは、シール体９に形成されている連通部３４を通過して、低圧側領域に排出される。
【００５２】
次に、従来の自動隙間調整機能を有する軸シール装置と、本実施形態の軸シール装置１における高圧側領域から低圧側領域へ至る作動流体の圧力変化の違いについて説明する。
図６は、高圧側領域から低圧側領域へ至る作動流体の圧力変化の違いを説明するグラフであり、縦軸は圧力を示し、横軸は軸方向の位置を示している。ここで、一点鎖線で示すラインは薄板シール片を積層させたシール体を有さず、全段がフィンによる軸シール装置の圧力変化を示しており、緩やかに圧力が下がっていることがわかる。
【００５３】
破線で示すラインは、自動隙間調節機構を有する従来の軸シール装置の圧力変化を示すものである。シール体の上流側のシールフィンを通過した後の作動流体の圧力と、シール体を通過した後の作動流体の圧力との差圧はΔＰ１であり、シール体において急激に圧力が低下し、シール体に大きな負担がかかっていることがわかる。
【００５４】
一方、実線で示すラインは、自動隙間調節機構を有する本実施形態の軸シール装置の圧力変化を示すものである。シール体の上流側のシールフィンを通過した後の作動流体の圧力と、シール体を通過した後の作動流体の圧力との差圧はΔＰ２であり、連通部３４が形成されることによって、シール体９前後の作動流体の差圧が小さくなっている。即ち、シール体への負担が小さくなっていることがわかる。
【００５５】
上記実施形態によれば、自動隙間調整機能を有し、薄板シール片１０をロータ２の周方向に複数積層させてなるシール体９を備える軸シール装置１において、定格運転時において上流側より異物が流入した場合においても、異物を排出することができる。これにより、シール体９のシール機能低下や摩耗を防止することができる。
また、定格運転時においてシール体９にかかる負担を軽減することができる。
また、連通部３４の大きさや数量を変更することによって、差圧を調節することもできる。
【００５６】
（第二実施形態）
図７は、本発明の第二実施形態に係る軸シール装置１Ｂを示す概略構成図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【００５７】
図７に示すように、本実施形態による軸シール装置１Ｂでは、第一実施形態の連通部３４（図２参照）に代わって、バイパス流路としての迂回連通部３６が設けられている。迂回連通部３６は、シール体９を迂回するようにシールリング１１及び取付ピース２３を貫通して形成されており、高圧側領域と低圧側領域とを連通させている。また、迂回連通部３６は、シールリング１１の周方向に複数設けられている。
迂回連通部３６は、定格稼働時において可動シール装置本体５がロータ２の径方向内側に位置している場合、低圧側領域と高圧側領域とを接続する孔として機能するものである。
【００５８】
本実施形態によれば、自動隙間調整機能を有し、薄板シール片１０をロータ２の周方向に複数積層させてなるシール体９を備える軸シール装置１において、定格運転時において上流側より異物が流入した場合においても、異物を排出することができる。これにより、シール体９のシール機能低下や摩耗を防止することができる。
また、定格運転時においてシール体９にかかる負担を軽減することができる。
【００５９】
（第三実施形態）
図８は、本発明の第三実施形態に係る軸シール装置１Ｃを示す概略構成図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、本実施形態による軸シール装置１Ｃでは、第一実施形態の構成に加えて、ブラシシール３８が設けられている。ブラシシール３８は、シールリング１１の最も上流側に取り付けられた円環状部品であり、周方向に複数、例えば、６個のセグメントに分割されている。ブラシシール３８は、支持部３９と、支持部３９に溶接された多数の細いワイヤ４０とから構成されており、ワイヤ４０の先端がロータ２側に突出している。このブラシシール３８は、複数のワイヤ４０が弾性変形することによってシールを行う。
【００６１】
次に、従来の自動隙間調整機能を有する軸シール装置と、本実施形態の軸シール装置１Ｃにおける高圧側領域から低圧側領域へ至る作動流体の圧力変化の違いについて説明する。
図９は、高圧側領域から低圧側領域へ至る作動流体の圧力変化の違いを説明するグラフであり、縦軸は圧力を示し、横軸は軸方向の位置を示している。一点鎖線と破線のラインは第一実施形態と同様である。
【００６２】
図９に示すように、ブラシシール３８とフィン８によって、十分圧力が低下するため、シール体９前後の差圧ΔＰ２Ｂを第一実施形態と比較して更に小さくすることができる。即ち、シール体への負担を更に小さくすることできる。
また、上流側にブラシシール３８を配置することで下流側のシール体への異物の流入も抑制することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  軸シール装置
２  ロータ
３  ステータ
４  シール装置本体
７  自動隙間調整機構
８  シールフィン
９  シール体
１０  薄板シール片
１１  シールリング
１２  可動シールリング
１３  固定シールリング
２８  皿バネ（弾性体）
３４  連通部
３６  迂回連通部
３８  ブラシシール
３９  支持部
４０  ワイヤ
【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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