(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向した第１の部材及び第２の部材を備え、前記第１の部材と前記第２の部材の間をシールするタービンのシール構造であって、
前記第１の部材の表面に、前記第２の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第１の部材側シールフィンと、
前記第２の部材の表面に、前記第１の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第２の部材側シールフィンと、を備え、
前記第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンは何れも弾性材料で形成され、
前記第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンは、それぞれ第１の部材と第２の部材の間隔に対してオーバーラップするように配置されており、
前記第１の部材および前記第２の部材は、前記タービンを構成する部材、且つ、互いに対向する静止部材であることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
互いに対向した第１の部材及び第２の部材を備え、前記第１の部材と前記第２の部材の間をシールするシール構造であって、
前記第１の部材の表面に、前記第２の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第１の部材側シールフィンと、
前記第２の部材の表面に、前記第１の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第２の部材側シールフィンと、を備え、
前記第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンは、それぞれ第１の部材と第２の部材の間隔に対してオーバーラップするように配置されており、
前記第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンが何れも弾性材料で形成され、
前記第１の部材と前記第２の部材との間の間隙の延在方向において前記第１の部材が前記第２の部材に対して相対的に移動したとき、前記第１の部材側シールフィンが第２の部材側シールフィンに接触して変形し、前記第１の部材側シールフィンが前記第２の部材側シールフィンを乗り越えて前記第２の部材側シールフィンを挟んで反対側まで移動するように構成されたことを特徴とするシール構造。
【請求項３】
前記第１の部材側シールフィンと前記第２の部材側シールフィンの少なくとも一方は、不等ピッチで配列されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシール構造。
【請求項４】
不等ピッチで配列されたシールフィンは、高圧側から低圧側にいくに従ってピッチ間隔が狭くなることを特徴とする請求項３記載のシール構造。
【請求項５】
前記第１の部材側シールフィンと前記第２の部材側シールフィンの少なくとも一方は、前記第１および第２の部材の表面に垂直な方向に対して傾斜して配列されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のシール構造。
【請求項６】
傾斜して配列されているシールフィンは、高圧側に先端部が向くように傾斜していることを特徴とする請求項５記載のシール構造。
【請求項７】
前記第１の部材側シールフィン及び前記第２の部材側シールフィンは耐熱ゴムで形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のシール構造。
【請求項８】
前記第１の部材と前記第２の部材は、それぞれ同心に配置された外径側環状部材および内径側環状部材であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のシール構造。
【請求項９】
前記第１の部材は、ガスタービンのディフューザ又は内車室の何れか一方であり、
前記第２の部材は、前記ガスタービンの前記ディフューザ又は前記内車室の他方であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のシール構造。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載のシール構造を備えることを特徴とするタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシール構造に関するものであり、詳しくは互いに対向する部材の間に形成される空間をシールするシール構造に関するものである。特に、同心に配置された外径側環状部材及び内径側環状部材との間に形成される軸方向に延びる空間をシールするシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばガスタービンにおいては、間に空間を形成する互いに対向する部材、特に同心に配置され各々の間に軸方向に延びる空間を形成する外径側環状部材及び内径側環状部材が配置される箇所が存在し、前記空間からの流体の漏洩を防止するためのシール構造が必要な場合がある。
【０００３】
このような、同心に配置される外径側環状部材及び内径側環状部材の間の空間をシールするシール構造として例えばフェイスシールが知られている。
フェイスシールは、外径側環状部材の内径側環状部材との対向面の周方向全周に亘って設けられた溝と、該溝内に挿入され外径側環状部材の径方向に移動できるシール部材と、前記溝内に設けられ前記シール部材を前記内径側環状部材側に付勢するバネとから構成されるものである。フェイスシールによれば、バネによって内径側環状部材側に付勢されたシール部材が内径側環状部材の外側表面に押し付けられて、シール部材と内径側環状部材との間の隙間が無くなり、外径側環状部材及び内径側環状部材の間の空間がシールされる。なお、フェイスシールは、内径側環状部材の外径側環状部材との対向面の周方向全周に亘って溝が設けられ、該溝にシール部材を挿入し、該シール部材をバネによって外径側環状部材側に付勢する構成とすることも可能である。
【０００４】
フェイスシールに関する技術として、例えば特許文献１には固定子ベーンの環状列の内側シュラウドとガスタービンの径方向に内側の環状のシールハウジングとの間を固定的にシールするためのシール装置としてフェイスシールを用いたガスタービンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平２−３００７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、フェイスシールを外径側環状部材及び内径側環状部材の間の空間のシールに用いる場合、温度等の使用条件によっては外径側環状部材及び内径側環状部材の少なくとも一方が熱伸び等により変形する場合がある。
【０００７】
フェイスシールは、前述のようにバネによってシール部材を付勢して、シール部材を環状部材の表面に押し付けてシールするものであるので、外径側環状部材及び内径側環状部材の径方向の熱伸び等の変形には前記バネの変形によって追従することができる。しかし、フェイスシールでは軸方向の外径側環状部材及び内径側環状部材の変形には追従することができないため、外径側環状部材及び内径側環状部材が軸方向に変形した場合には該変形に追従できずシール性が悪化する可能性がある。つまり、フェイスシールでは、互いに対向する第１の部材と第２の部材との間に形成される空間をシールする場合、第１および第２の部材の表面に垂直な方向の変形にはバネの変形によって追従できるが、第１および第２の部材の表面に水平な方向の変形には追従できない可能性がある。
【０００８】
従って、本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、互いに対向し、その間に空間を形成する第１の部材および第２の部材の少なくとも一方が第１および第２の部材の表面に垂直方向、平行方向の何れの方向に熱伸び等の変形をした場合であっても、シール性が悪化することのないシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明においては、互いに対向した第１の部材及び第２の部材を備え、前記第１の部材と前記第２の部材の間をシールするシール構造であって、前記第１の部材の表面に、前記第２の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第１の部材側シールフィンと、前記第２の部材の表面に、前記第１の部材の表面に向って突出し、高圧側と低圧側との間に配列される複数の第２の部材側シールフィンと、を備え、前記第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンは何れも弾性材料で形成され、前記第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンは、それぞれ第１の部材と第２の部材の間隔に対してオーバーラップするように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１の部材と第２の部材との間に形成される空間が第１および第２の部材の表面に垂直方向に広がって第１および第２の部材の少なくとも何れかが変形した場合にあっては、第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンが所謂ラビリンスシールを形成し、シール性を確保することができる。
また、前記空間が第１および第２の部材の表面に垂直方向に狭まって第１および第２の部材の少なくとも何れかが変形した場合、第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンは対向する部材表面に押し当てられて変形し第１の部材及び第２の部材間の空間の変形に追従することができる。
【００１１】
さらに、前記空間が第１および第２の部材の表面に水平方向に大きく移動する方向に第１および第２の部材の少なくとも何れかが変形した場合であっても、第１の部材側シールフィン及び第２の部材側シールフィンは何れも弾性部材で形成されているため、第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが変形してすれ違うことができる。
【００１２】
なお、複数のシールフィンを対向させたシール構造として、所謂ラビリンスシールがしられている。ラビリンスシールは、金属製のフィンを対向させたものである。このため非接触シールとせざるをえず、クリアランスが必要である。そのため、互いに対向する部材の表面に垂直方向、水平方向の変形が大きい箇所に適用する場合にはシール性能が充分ではない。それに対し、上記シール構造によれば、前記垂直方向、水平方向の変形が大きい箇所に適用する場合であっても充分なシール性能を確保することができる。
【００１３】
なお、特に、前記第１の部材側シールフィンが前記第２の部材表面に接触する長さとすることが好ましい。この場合には、第１の部材側シールフィンが、第１の部材から第２の部材に亘って存在するので、第１の部材側シールフィンによって前記空間を密閉し、確実にシールすることができるためである。この場合において、前記第１の部材側シールフィンを弾性材料で形成しているため、第１の部材側シールフィンが第２の部材に接触していても、第１の部材側シールフィンによって第２の部材を損傷することはない。
【００１４】
逆に、前記第２の部材側シールフィンが前記第１の部材表面に接触する長さとすることも好ましい。この場合も、前記第１の部材側シールフィンが前記第２の部材表面に接触する長さとする場合と同様の効果が得られる。もちろん、前記第１の部材側シールフィンが前記第２の部材表面に接触する長さとするとともに、前記第２の部材側シールフィンが前記第１の部材表面に接触する長さとするとしてもよい。
【００１５】
また、前記第１の部材側シールフィンと前記第２の部材側シールフィンの少なくとも一方は、不等ピッチで配列されているとよい。
これにより、何れかの箇所で第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが接触している状態となる確率が高くなる。第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが接触すると、第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが何れも対向する部材と接触しない状態となっても、第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが接触している部分で前記空間を密閉することができ高いシール性を確保することができる。
【００１６】
また、不等ピッチで配列されたシールフィンは、高圧側から低圧側にいくに従ってピッチ間隔が狭くなることが好ましい。
ここで、ラビリンスシールは、フィンと相手部材との狭い隙間を通った流体が隣接するフィン間に流れ込む際に膨張し、圧力エネルギーを速度エネルギーを介して熱エネルギーに変換して各段毎に漏れ圧を下げるものである。そのため、高圧側はピッチを広くして膨張の効果を大きくすることで、シールフィン同士が接触しない状態となった場合には、高いラビリンスシールの効果を確保することができる。
【００１７】
また、前記第１の部材側シールフィンと前記第２の部材側シールフィンの少なくとも一方は、前記第１および第２の部材の表面に垂直な方向に対して傾斜して配列されているとよい。
これによっても、何れかの箇所で第１の部材側シールフィンと第２の部材側シールフィンが接触している状態となる確率が高くなる。
【００１８】
また、傾斜して配列されているシールフィンは、高圧側に先端部が向くように傾斜しているとよい。
【００１９】
また、前記第１の部材側シールフィン及び前記第２の部材側シールフィンは耐熱ゴムで形成されているとよい。
これにより、高温部でのシール構造としても利用することができる。耐熱ゴムとしては、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、カーボンナノチューブを主成分とする粘弾性体等を挙げることができる。
特に、カーボンナノチューブを主成分とする粘弾性材料は、耐熱性に優れ、１０００℃程度まで粘弾性を維持できるので、高温部の過酷な環境下でも十分に用いることができる。
なお、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を主成分とする粘弾性材料は、例えば、スパッタリングによりシリコン基板上に鉄触媒を付着させ、アルゴンイオンによる反応性イオンエッチングにより触媒を調製した後、この基板上にスーパーグロース法によってＣＮＴを合成して得たＣＮＴ構造体を圧縮することで作製できる。なお、ＣＮＴを主成分とする粘弾性材料は、参考文献「Ｍｉｎｇ  Ｘｕ，  Ｄｏｎ  Ｎ．  Ｆｕｔａｂａ,  Ｔａｋａｏ Ｙａｍａｄａ，  Ｍｏｔｏｏ  Ｙｕｍｕｒａ  ａｎｄ  Ｋｅｎｊｉ  Ｈａｔａ，  “Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−Ｉｎｖａｒｉａｎｔ  Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ  ｆｒｏｍ  −１９６℃  ｔｏ  １０００℃，”  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  Ｖｏｌ．  ３３０，  Ｎｏ．  ６００９，  ｐｐ．１３６４−１３６８  （２０１０），  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  ３  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２０１０．  ＤＯＩ：１０．１１２６／ｓｃｉｅｎｃｅ．１１９４８６５」に記載された手法により作製してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、対向するシールフィンが互いに接触することを許容することにより、互いに対向する第１の部材及び第２の部材の少なくとも一方が第１および第２の部材の表面に垂直な方向、水平な方向の何れの方向に熱伸び等の変形をした場合であっても、シール性が悪化を防止することができる。
【００２１】
また、前記第１の部材と前記第２の部材は、それぞれ同心に配置された外径側環状部材および内径側環状部材であるとよい。例えば、ガスタービンのディフューザと内車室との間のシールに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係るシール構造が適用されるガスタービンのディフューザ周辺を示す概略断面図である。
【図２】実施形態１におけるシール構造を示した断面図である。
【図３】実施形態１におけるシールする空間が径方向に広がった場合におけるシール構造を示した断面図である。
【図４】実施形態１におけるシールする空間が軸方向に移動した場合におけるシール構造を示した断面図である。
【図５】実施形態２におけるシール構造を示した断面図である。
【図６】実施形態３におけるシール構造５０を示した断面図である。
【図７】外径側シールフィンと内径側シールフィンの接触条件の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例】
【００２４】
（実施形態１）
本発明のシール構造は、例えばガスタービンのディフューザと内車室との間のシールに用いることができる。
まず、図１を用いて、本発明のシール構造が適用される一例であるガスタービンのディフューザ周辺の構成について説明する。
図１は、実施形態１に係るシール構造が適用されるガスタービンのディフューザ周辺を示す概略断面図である。
【００２５】
図１に示すように、タービン本体１は、回転軸となるロータ２と、ロータ２に固定される動翼４と、ロータ２との間に燃焼ガスを流す空間を構成するようにロータ２の外周を覆う内車室６と、内車室６の内壁に設置される静翼８と、内車室６の外周側を覆うことで内車室６との間に冷却空気を流す空間を構成する外車室１０と、を備える。尚、内車室６は外車室１０と接続されることで固定される。又、ロータ２の後端（下流側）が、軸受ハウジング１２に納められた軸受１４によって支持される。
【００２６】
そして、このタービン本体１の下流側に、動翼４及び静翼８を流れた燃焼ガスを排気するための２重環状で構成されたディフューザ１６が設置される。このディフューザ１６は、その外壁面が最終段の動翼４のシュラウド面と同一面を形成する内側円筒１８と、その内壁面が内車室６の内壁面と同一面を形成する外側円筒２０と、内側円筒２１の内側に設置された軸受ハウジング１２を支持するために放射状に配置されたストラット２４と、このストラット２４を覆うとともに内側円筒１８と外側円筒２０とを接続して内側円筒１８を固定するストラットカバー２６と、外側円筒２０と外車室１０のそれぞれに接続して外側円筒２０を固定する固定用リング２８と、を備える。
【００２７】
ディフューザ１６において、内側円筒１８と外側円筒２０とを同心に配置されることで、内側円筒１８と外側円筒２０との間に環状の流路が形成される。このとき、内側円筒１８は円筒形状であるが、外側円筒２０は下流ほど直径が大きくなる円錐台形状を呈しており、このため、ディフューザ１６は、上流から下流に向かって流路の断面積が次第に大きくなる。そして、ストラットカバー２６によって、内側円筒１８と外側円筒２０との間隔を保って環状流路の形状が維持される。
【００２８】
以上の構成において、図１にａで示したように、ガスタービンの排気が内車室６と外側円筒２０との間の隙間を通って、軸受１４に流入することを防止するために図１にＡで示す位置に本発明のシール構造が適用される。
【００２９】
図２は、実施形態１におけるシール構造５０を示した断面図である。
図２において、同心に配置される外径側環状部材である内車室６と内径側環状部材である外側円筒２０との間には、軸方向に延びる空間５６が形成されている。
【００３０】
内車室６の内側表面には、全周にわたって外側円筒２０に向かって突出し、軸方向に配列される複数の外径側シールフィン５２が設けられている。外径側シールフィン５２は、その先端部が外側円筒２０の外側表面に接触している。
【００３１】
一方、外側円筒２０の外側表面には、全周にわたって内車室６に向かって突出し、軸方向に配列される環状の内径側シールフィン５４が設けられている。内径側シールフィン５４は、その先端部が内車室６の内側表面に接触している。
【００３２】
外径側シールフィン５２及び内径側シールフィン５４は、何れも例えばシリコンゴム、フッ素ゴム、カーボンナノチューブを主成分とする粘弾性体等の耐熱弾性部材で形成されている。
【００３３】
図２に示したシール構造５０により、空間５６は、外径側シールフィン５２及び内径側シールフィン５４によって密閉されるため、確実にシールされる。
【００３４】
次に、図２に示したシール構造５０において、熱伸びにより内車室６が外側（図２におけるＢ方向）に変形するとともに、熱伸びにより外側円筒２０が内側（図２におけるＣ方向）に変形した場合、即ちシールする空間５６が径方向に広がった場合について説明する。
図３は、実施形態１におけるシールする空間が径方向に広がった場合におけるシール構造５０を示した断面図である。
【００３５】
図３に示すように、シールする空間５６が径方向に広がった場合、外径側シールフィン５２が外側円筒５４に接触しなくなるとともに、内径側シールフィン５４が内車室６に接触しなくなる。
【００３６】
この場合、空間５６は、外径側シールフィン５２及び内径側シールフィン５４の何れでも密閉されなくなる。しかし、外径側シールフィン５２及び内径側シールフィン５４によってラビリンスシールが形成されるため、該ラビリンスシールによって空間５６のシール性が確保される。即ち、フィンと相手部材との狭い隙間を通った流体が隣接するフィン間の空間に流れ込むに際に膨張し、圧力エネルギーを速度エネルギーを介して熱エネルギーに変換して各段毎に漏れ圧を下げる。
【００３７】
次に、外側円筒５４が軸方向に移動した場合について説明する。
図４は、実施形態１におけるシールする空間が軸方向に移動した場合におけるシール構造を示した断面図である。図４においては説明の便宜上、外径側シールフィン５２及び内径側シールフィン５４はそれぞれ１つのみ示し、それぞれ外径側シールフィン５２ａ、内径側シールフィン５４ａと称するものとする。また、図４（ａ）→図４（ｂ）→図４（ｃ）の順に外側円筒５４が矢印Ｄ方向に変形したものとする。
【００３８】
この場合、図４（ａ）において外側円筒２０が矢印Ｄ方向に変形すると、外側円筒２０に設けられた内径側シールフィン５４ａも矢印Ｄ方向に移動する。そして内径側シールフィン５４ａはやがて外径側シールフィン５２ａと接触する。さらに、内径側シールフィン５４ａが矢印Ｄ方向に移動すると、外径側シールフィン５２ａ及び内径側シールフィン５４ａは何れも弾性部材で形成されているので、図４（ｂ）に示したように外径側シールフィン５２ａ及び内径側シールフィン５４ａが変形する。さらに、内径側シールフィン５４ａが矢印Ｄ方向に移動すると、外径側シールフィン５２ａ及び内径側シールフィン５４ａの変形によって、外径側シールフィン５２ａ及び内径側シールフィン５４ａがすれ違い図４（ｃ）で示したように外径側シールフィン５２ａと内径側シールフィン５４ａとの軸方向の位置が逆転する。
つまり、外径側シールフィン５２ａ及び内径側シールフィン５４ａの何れも弾性部材で形成しているため、外側円筒２０が軸方向に移動した場合であっても、外径側シールフィン５２ａと内径側シールフィン５４ａとがすれ違うことで空間５６のシール性を確保することができる。
【００３９】
（実施形態２）
図５は、実施形態２におけるシール構造５０を示した断面図である。
図５においては、複数の外径側シールフィン５２間の各ピッチ（図５においてはａ１、ａ２、ａ３、ａ４）を不等ピッチとするとともに、複数の内径側シールフィン５４間の各ピッチ（図５においてはｂ１、ｂ２、ｂ３）を不等ピッチとしている。
その他の構成については、図２に示した実施形態１におけるシール構造５０と同じである。
【００４０】
この場合、仮に軸方向、径方向に動いても、図５においてＥで示したように、常に何れかの箇所で外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触している状態となる確率が高くなる。
外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触することで、外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触している部分で空間５６を密閉することができ高いシール性を確保することができ、より好適である。即ち実施形態２においては、より好適な条件である外径側シールフィン５２の側面と内径側シールフィン５４の側面が接触している状態となる可能性が高い。
【００４１】
（実施形態３）
図６は、実施形態３におけるシール構造５０を示した断面図である。
図６においては、外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４を何れも内車室６及び外側円筒２０の軸方向と直角方向に対して傾斜させて配列させている。
その他の構成については、図２に示した実施形態１におけるシール構造５０と同じである。
【００４２】
この場合、仮に軸方向、径方向に動いても、何れかの箇所で外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触している状態となる可能性が高くなる。
外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触することで、外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触している部分で５６空間を密閉することができ高いシール性を確保することができ、より好適である。即ち実施形態３においては、より好適な条件である外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４が接触している状態となる可能性が高い。
【００４３】
次に、外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４との接触条件について説明する。図７は外径側シールフィンと内径側シールフィンの接触条件の説明図である。
図７においては、外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄと、内径シールフィン５４ｃがそれぞれＰ１、Ｐ２で接触している状態を示している。
ここで、外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄ又は内径側シールフィン５４ｃの少なくとも何れかが軸方向に移動した場合においても内径シールフィン５４ｃが外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄの少なくとも何れかに接触し続ける条件について説明する。
【００４４】
図７において、Ｌ１は外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄの軸方向長さ、Ｌ２は内径側シールフィン５４ｃの軸方向長さ、Ｌ５は外径側シールフィン５２ｃと５２ｄの軸方向ピッチ、Ｈ１は外径側シールフィン５２ｃ、の径方向高さ、Ｈ２は内径側シールフィン５４ｃの径方向高さ、Ｈ４は内車室６の内周面と外側円筒２０の外周面との径方向間隔を表している。またＬ３はＰ１から外径側シールフィン５２ｃ先端までの軸方向長さ、Ｌ４はＰ１からＰ２までの軸方向長さを表している。
【００４５】
内径側シールフィン５４ｃが外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄの少なくとも何れかにに接触するように、ピッチＬ５が設定されていると考える。
この場合、以下の（１）式が成り立つ。
Ｌ３＋Ｌ４≧Ｌ５  ・・・（１）
【００４６】
ここで、図７に示したようにθ１、θ２を置くと、以下の（２）〜（４）式が成り立つ。
0005868606.tif 000002
0005868606.tif 000003
Ｈ３＝Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ４  ・・・（４）
【００４７】
（１）式に（２）（３）式を代入して、
0005868606.tif 000004
【００４８】
（５）式に（４）式を代入して整理すると、
0005868606.tif 000005
【００４９】
（６）式が成立するとき、外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄ又は内径側シールフィン５４ｃの少なくとも何れかが軸方向に移動した場合においても内径シールフィン５４ｃが外径側シールフィン５２ｃ、５２ｄの少なくとも何れかにに接触し続ける。
【００５０】
ここで、（６）式を満たす場合において、空間５６が径方向に縮まった場合には外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４とは接触した状態を継続するが、空間５６が径方向に広がった場合には外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４とが離れる可能性がある。そこで、内車室６及び外側円筒２０の材質、使用温度等より想定される最大のＨ４のときに（６）を満たすようにＬ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２を設定すれば、常に外径側シールフィン５２と内径側シールフィン５４とが接触した状態を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
同心に配置され、各々の間に軸方向に延びる空間を形成する外径側環状部材及び内径側環状部材とを備え、前記空間をシールするシール構造であって、前記外径側環状部材及び内径側環状部材の少なくとも一方が径方向、軸方向の何れの方向に熱伸び等の変形をした場合であっても、対向するシールフィンが互いに接触することを許容することにより、シール性が悪化することのないシール構造を提供することができる。
【符号の説明】
【００５２】
６  内車室（外径側環状部材）
２０  外側円筒（内径側環状部材）
５０  シール構造
５２  外径側シールフィン
５４  内径側シールフィン
５６  空間
【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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