(57)【要約】      （修正有）【課題】回転部品及び固定部品を含む回転機械用のシール組立体を提供する。【解決手段】本シール組立体３００は、フロントプレート３１４とフロントプレート３１４から離隔して配置されてフロントプレート３１４との間に空洞３１８を形成するバックプレート３１６とを含むシールハウジング３１０と、フロントプレート３１４及びバックプレート３１６から離隔して配置されかつ空洞３１８内でシールハウジング３１０及び固定部品１００の１以上に結合された複数の可撓性コンプライアントプレート３２０と、シールハウジング３１０及びコンプライアントプレート３２０の１以上に結合されて、シールハウジング３１０及びコンプライアントプレート３２０間に形成された第１の軸方向ギャップ３４０及び第２の軸方向ギャップ３４２の１以上を通る流れの減少を促進する１以上の突出部３２８，３３０とを含む。【選択図】図４
2008275157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部品（２００）及び固定部品（１００）を含む回転機械（１０）用のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）であって、
フロントプレート（３１４，３６０，３９４，４２４，４４６，４８０）と前記フロントプレートから離隔して配置されて該フロントプレートとの間に空洞（３１８，３７０，４５６，４９０）を形成するバックプレート（３１６，３６２，３９６，４２６，４４８，４８２）とを含むシールハウジング（３１０，３９０，４２０，４４２，４７６）と、
前記フロントプレート及びバックプレートから離隔して配置されかつ前記空洞内で前記シールハウジング及び固定部品の１以上に結合された複数の可撓性コンプライアントプレート（３２０，３６８，４００，４５４，４８８）と、
前記シールハウジング及びコンプライアントプレートの１以上に結合されて、前記シールハウジング及びコンプライアントプレート間に形成された第１の軸方向ギャップ（３８４，４１２，４３２，４７０，５０４）及び第２の軸方向ギャップ（３８６，４１４，４３４，４７２，５０６）の１以上を通る流れの減少を促進する１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）と、を含む、
シール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項２】
前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）が、前記シールハウジング（３１０，３９０，４２０，４４２，４７６）に結合される、請求項１記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項３】
前記コンプライアントプレート（３２０，３６８，４００，４５４，４８８）の各々内に形成されて、前記第１のギャップ（３４０）及び第２のギャップ（３４２）の１以上を部分的に形成した１以上の凹部（３５０，３５２，３６６，３８２，３９８，４５２，４６８，４８６，５０２）をさらに含む、請求項２記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項４】
前記１以上の凹部（３５０，３５２，３６６，３８２，３９８，４５２，４６８，４８６，５０２）が、前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）と相補的である、請求項３記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項５】
前記第１のギャップ（３４０）及び第２のギャップ（３４２）の１以上の幅を調整する作動機構（３４６，３４８）をさらに含み、
前記作動機構が、前記回転部品の中心回転軸線に関して前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）を移動させるように構成される、
請求項２記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項６】
前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）が、前記コンプライアントプレート（３２０，３６８，４００，４５４，４８８）の各々に結合される、請求項１記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項７】
前記シールハウジング（３１０，３９０，４２０，４４２，４７６）のフロントプレート（３１４，３６０，３９４，４２４，４４６，４８０）及びバックプレート（３１６，３６２，３９６，４２６，４４８，４８２）の１以上内に形成されて、前記第１のギャップ（３４０）及び第２のギャップ（３４２）の１以上を部分的に形成した１以上の凹部（３５０，３５２，３６６，３８２，３９８，４５２，４６８，４８６，５０２）をさらに含む、請求項６記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項８】
前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）の１つが、前記シールハウジング（３１０，３９０，４２０，４４２，４７６）に結合され、
前記１以上の突出部のもう１つが、前記コンプライアントプレート（３２０，３６８，４００，４５４，４８８）に結合される、
請求項１記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項９】
前記１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）が、複数の様々な寸法の突出部を含む、請求項１記載のシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）。
【請求項１０】
回転しないように固定された固定部品（１００）と、
回転軸線を含み、前記固定部品と同軸でありかつ該固定部品と対向した回転部品（２００）と、
前記固定部品に結合されたシール組立体（３００，３４４，３５４，３８８，４１８，４４０，４７４）と、
を含み、前記シール組立体が、
フロントプレート（３１４，３６０，３９４，４２４，４４６，４８０）と前記フロントプレートから離隔して配置されて該フロントプレートとの間に空洞（３１８，３７０，４５６，４９０）を形成するバックプレート（３１６，３６２，３９６，４２６，４４８，４８２）とを含むシールハウジング（３１０，３９０，４２０，４４２，４７６）と、
前記フロントプレート及びバックプレートから離隔して配置されかつ前記空洞内で前記シールハウジング及び固定部品の１以上に結合された複数の可撓性コンプライアントプレート（３２０，３６８，４００，４５４，４８８）と、
前記シールハウジング及びコンプライアントプレートの１以上に結合されて、前記シールハウジング及びコンプライアントプレート間に形成された第１の軸方向ギャップ（３８４，４１２，４３２，４７０，５０４）及び第２の軸方向ギャップ（３８６，４１４，４３４，４７２，５０６）の１以上を通る流れの減少を促進する１以上の突出部（３２８，３３０，３６４，３８０，４１０，４２８，４３０，４５０，４６６，４８４，５００）と、を含む、
回転機械（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、総括的には回転機械に関し、より具体的には、回転機械をシールするための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
それに限定されないが蒸気タービン及びガスタービンのような少なくとも幾つかの公知の回転機械は、その回転機械の運転効率の増大を促進する複数のシール組立体を蒸気流路又は流路内に含む。少なくとも幾つかの公知のシール組立体は、固定部品及び回転部品間に結合されて、高圧区域及び低圧区域間のシールを行う。例えば、スラスト調整を容易にするために、タービンロータは、協働するステータに対してシールして、ロータの後向き方向における低い圧力と比べてロータの前向き方向におけるより高い圧力を維持するのを促進することができる。
【０００３】
少なくとも幾つかの公知のシール組立体は、それに限定されないがブラシシール及び／又はコンプライアントプレートのようなシール部材を含む。それに限定されないがリーフシール、シングルズ（ｓｈｉｎｇｌｅｓ）シール及び／又は中間プレートシールのようなコンプライアントプレートは一般的に、回転部品の中心回転軸の周りでパックとして整列されかつ円周方向に配向される。より具体的には、コンプライアントプレートは一般的に、回転機械の様々な運転状態の間にロータつまり回転部品に係合及び離脱するように配置される。例えば、タービンエンジンの運転停止時には、コンプライアントプレートの一部分は一般的に、回転部品と接触状態になっている。回転部品の回転時には、一般的に様々な力がコンプライアントプレートに作用して、これらプレートを上向きに撓ませる。そのような力には、それに限定されないがコンプライアントプレート／ロータ接触力、流体力学的持上げ力及び差圧力が含まれる。コンプライアントプレート／ロータ接触力は、コンプライアントプレートと回転部品との間の接触時に発生する。流体力学的持上げ力は、回転部品の回転によって発生する。差圧力は、コンプライアントプレート上の静圧分布によって発生した半径方向外向き持上げ力と半径方向内向き押付け力とを含む。コンプライアントプレートの先端と回転部品との間の小さい間隙量は、コンプライアントプレートの摩耗の減少に役立つので、コンプライアントプレートに作用するそのような力間のバランスにより、シール漏れを最少にしかつロータ回転中にコンプライアントプレート先端が回転部品から離脱していることを保証するのが望ましい。
【０００４】
少なくとも幾つかの公知のシール組立体は、シールハウジングを含み、シールハウジングは、少なくとも高圧側フロントプレートと、該フロントプレートと実質的に平行でありかつ該フロントプレートから一定の距離だけ離隔して配置されて空洞を形成した低圧側バックプレートとを含む。そのようなシール組立体においては、コンプライアントプレート及びフロントプレート間の物理的ギャップとコンプライアントプレート及びバックプレート間の物理的ギャップとは各々、空洞内におけるコンプライアントプレートの取付け位置に基づいて形成される。公知のシール組立体は一般的に、シールハウジングとコンプライアントプレートとの間に幾らかの公知の指定のギャップ幅を形成するように組み立てられる。
【０００５】
一般的に、物理的ギャップの寸法変化は、シール組立体におけるコンプライアントプレートの動き及び半径方向流漏れに影響を及ぼすことが知られている。従って、公知のシール組立体は一般的に、シールの製造及び組立て後の実際のギャップ幅を所望のギャップ幅に近づけ易くする小さな製造公差を必要とする。しかしながら、小さい所望のギャップを形成するためにより厳密な公差でシール組立体を製作することは一般的に、より大きいギャップを形成するようなより大きい公差で製作したシール組立体と比べて、製作の複雑さ及び製作コストを増大させる。さらに、指定のギャップ寸法からの逸脱は、幾つかの公知のシール組立体のシールハウジングとコンプライアントプレートとに摩擦を引き起こしかつ摩擦力を発生させる可能性がある。摩擦及び／又は摩擦力は、シール組立体の寿命を短縮させ、また／又は機械の総メインテナンスコストを増加させるおそれがある。
【特許文献１】米国特許第７，０５９，８２１号公報
【特許文献２】米国特許第７，０３２，９０３号公報
【特許文献３】米国特許第６，６９５，３１６号公報
【特許文献４】米国特許第６，３６７，８０６号公報
【特許文献５】米国特許第６，２５７，５８６号公報
【特許文献６】米国特許第６，０３０，１７５号公報
【特許文献７】米国特許第５，５０９，７８０号公報
【特許文献８】米国特許第５，５０３，４０５号公報
【特許文献９】米国特許第５，３７４，０６８号公報
【非特許文献１】Pending U.S.Patent Application No 11/796927 filed 2007-04-30. Inventor. Jason Paul Mortzheim, METHODS AND APPARATUS TO FACILITATE SEALING IN ROTARY MACHINES.
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
回転部品及び固定部品を含む回転機械を組み立てる方法を提供する。本方法は、フロントプレートと該フロントプレートから離隔して配置されて該フロントプレートとの間に空洞を形成するバックプレートとを含むシールハウジングを準備する段階を含む。本方法はまた、複数の可撓性コンプライアントプレートを、該コンプライアントプレートが空洞内でフロントプレート及びバックプレートから離隔して配置されるように、シールハウジング及び固定部品の１以上に結合する段階と、１以上の突出部を、該１以上の突出部がシールハウジング及びコンプライアントプレート間に形成された第１の軸方向ギャップ及び第２の軸方向ギャップの１以上を通る流れの減少を促進するように、シールハウジング及びコンプライアントプレートの１以上に結合する段階とを含む。
【０００７】
回転部品及び固定部品を含む回転機械用のシール組立体を提供する。本シール組立体は、フロントプレートと該フロントプレートから離隔して配置されて該フロントプレートとの間に空洞を形成するバックプレートとを含むシールハウジングを含む。本シール組立体はまた、フロントプレート及びバックプレートから離隔して配置されかつ空洞内でシールハウジング及び固定部品の１以上に結合された複数の可撓性コンプライアントプレートを含む。本シール組立体はさらに、シールハウジング及びコンプライアントプレートの１以上に結合されて、該シールハウジング及びコンプライアントプレート間に形成された第１の軸方向ギャップ及び第２の軸方向ギャップの１以上を通る流れの減少を促進する１以上の突出部とを含む。
【０００８】
回転機械を提供する。本回転機械は、回転しないように固定された固定部品と、回転軸線を含み、固定部品と同軸でありかつ該固定部品と対向した回転部品とを含む。本回転機械はまた、固定部品に結合されたシール組立体を含む。シール組立体は、フロントプレートと該フロントプレートから離隔して配置されて該フロントプレートとの間に空洞を形成するバックプレートとを含むシールハウジングと、フロントプレート及びバックプレートから離隔して配置されかつ空洞内でシールハウジング及び固定部品の１以上に結合された複数の可撓性コンプライアントプレートと、シールハウジング及びコンプライアントプレートの１以上に結合されて、該シールハウジング及びコンプライアントプレート間に形成された第１の軸方向ギャップ及び第２の軸方向ギャップの１以上を通る流れの減少を促進する１以上の突出部とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書に記載した例示的な方法及び装置は、例示的なシール組立体のシールハウジング及び／又はコンプライアントプレートの指定の部分上に固定のかつ／又は軸方向に調整可能な半径方向流絞り構造体を設けることによって、公知のシール組立体の機械的欠点を克服するのに役立つ。
【００１０】
本出願全体を通して、「軸方向の」及び「軸方向に」という用語を使用して、回転機械の中心回転軸線と実質的に平行に延びる方向及び配向を指している。本出願の全体を通して、「半径方向の」及び「半径方向に」という用語を使用して、回転機械の中心回転軸線に対して実質的に垂直に延びる方向及び配向を指している。本出願の全体を通して、「円周方向の」及び「円周方向に」という用語を使用して、回転機械の中心回転軸線を囲む方向を指している。
【００１１】
図１は、例示的な回転機械１０の部分斜視図を示している。この例示的な実施形態では、回転機械１０は、固定部品１００、回転部品２００及びシール組立体３００を含む。例えば、回転機械１０は、固定ステータ及び回転可能ロータを含むガス又は蒸気タービンエンジンとすることができる。しかしながら、回転機械１０は、それに限定されないがガスタービンエンジン、蒸気タービンエンジン及び航空機エンジンのような機械とすることができる。
【００１２】
固定部品１００は、その中に形成された開口１１０を含む。部品１００は、その中心軸線ＣＡが回転部品２００の中心回転軸線ＲＡと実質的に共直線になるように、回転部品２００に対して実質的に同軸に結合される。さらに、この例示的な実施形態では、固定部品１００は、回転部品２００と同軸でありかつ該回転部品２００の外表面２１０と対向している。固定部品１００には、回転機械１０内のその他の部品に対して回転しないように固定されたあらゆる部品が含まれ、また回転部品２００には、中心回転軸線ＲＡの周りで回転するあらゆる部品が含まれる。
【００１３】
この例示的な実施形態では、シール組立体３００は、シールハウジング３１０と複数のコンプライアントプレート３２０とを含む。ハウジング３１０は、上部壁３１２と２つの実質的に平行なフロント及びバックプレート３１４及び３１６とを含み、フロント及びバックプレート３１４及び３１６は、それらの間に空洞３１８を形成するように互いに結合される。コンプライアントプレート３２０は、それらプレート３２０が空洞３１８内に部分的に配置され、実質的に整列されかつ傾斜するように、上部壁３１２に結合される。図３を参照すると、シール組立体３００は、固定部品１００と回転部品２００との間に結合されて、これら両部品１００及び２００間に形成された間隙ギャップ３２２のシールを促進する。シール組立体３００は、ハウジング３１０を含むものとして記載しているが、上部壁３１２を取り除いて、フロントプレート３１４、バックプレート３１６及びコンプライアントプレート３２０を固定部品１００に結合するようにすることもできる。
【００１４】
図２は、シール組立体３００の断面図である。この例示的な実施形態では、コンプライアントプレート３２０は、中心回転軸線ＲＡの周りに整列されかつ円周方向に傾斜する。プレート３２０の半径方向外側端部部分３２４は、固定部品１００に隣接して離隔して配置され、またコンプライアントプレート３２０の半径方向内側先端３２６は、部品外表面２１０に隣接して密な間隔配置で結合される。シール組立体３００は、流れＡＦ（図１に示す）がコンプライアントプレート先端３２６よりも半径方向外側端部部分３２４に一層近くなるように、コンプライアントプレート３２０間を流れ易くする。従って、コンプライアントプレート３２０は、シール組立体３００を通過する漏れ量を制御するのを容易にする。
【００１５】
図３は、シール組立体３００の拡大前面断面図である。この例示的な実施形態では、コンプライアントプレート先端３２６は、回転部品２００が回転方向ＲＤに回転している間は、該回転部品２００から離隔して位置する。それに限定されないが始動運転、ターニングギヤ運転又は運転停止動作のような様々な回転機械運転は、部品１００及び２００をそれらの元の始動位置から半径方向に変位させる可能性がある。例えば、公知のロータ及びステータは、様々な運転状態の間に異なる応答性を有する。例えば始動運転時のようなロータの回転の間に、ロータは、ステータに向かって半径方向に移動する可能性がある。作動温度が上昇するにつれて、熱膨張により、ステータはロータから半径方向に離れる方向に移動する可能性がある。運転停止動作時には、回転機械の膨張プロセスは逆になる。
【００１６】
様々な回転機械運転全体を通して、コンプライアントプレートは一般的に、それに限定されないがコンプライアントプレート／ロータ接触力（「ＢＦ」）、流体力学的持上げ力（「ＬＦ」）、差圧力（「ＤＦ」）及び／又は摩擦力（「ＦＦ」）のような様々な力を受ける。上記の様々な力をバランスさせ易くしかつ半径方向流漏れを減少させようとして、公知のシール組立体は一般的に、シールハウジングとそれぞれのコンプライアントプレートとの間に形成される軸方向ギャップ幅を含む。それぞれのギャップを通過する半径方向流漏れ量は、ギャップの形状寸法の関数である。
【００１７】
少なくとも幾つの公知のシールハウジングプレートは、完全内表面を含み、これらの内表面は、実質的に平行であり、かつコンプライアントプレートに面して該ハウジングプレート及び該コンプライアントプレート間に一定のギャップ幅を有する物理的ギャップを形成する。内表面の実質的に平行な構成故に、そのような公知のシール組立体は一般的に、半径方向流漏れを制御するために、指定の幅を有する軸方向ギャップを形成するようにシールハウジング及びコンプライアントプレートを組立てることを必要とする。シールハウジングプレート及び内表面はまた平行ではないが、依然としてシールハウジング及びコンプライアントプレート間に軸方向ギャップを形成するものとすることができる。従って、そのような公知のシール組立体は一般的、所望のギャップ幅を達成するように厳密な公差で製造される。
【００１８】
上記の力及び／又は半径方向流漏れはまた、例示的なシール組立体（図１〜図３に示す）の作動に影響を及ぼすことになる。図４〜図１０に関連して一層詳しく後述するように、例示的なシール組立体は、より大きい物理的ギャップを軸方向に形成するが、公知のシール組立体と比べてより小さい有効ギャップを生じる様々な形状寸法を備えた半径方向流絞り構造体を含む。
【００１９】
図４は、シール組立体３００の概略図である。この例示的な実施形態では、シール組立体ハウジング３１０は、それぞれフロント及びバックプレート３１４及び３１６の半径方向内側端部部分３３２及び３３４から延びるフロント突出部３２８及びリヤ突出部３３０を含む。フロント及びリヤ突出部３２８及び３３０は各々、それぞれのフロント及びバックプレート３１４及び３１６の半径方向内側端部部分３３２及び／又は３３４から延びるものとして記載したが、フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０は、それぞれのフロント及びバックプレート３１４及び３１６の任意の半径方向部分から延びることができる。一実施形態では、フロント及びリヤ突出部３２８及び３３０は、フロントプレート３１４又はバックプレート３１６のいずれか上に設けることができる。さらに、ハウジング３１０は、単体構造体として製作することができる。
【００２０】
この例示的な実施形態では、コンプライアントプレート３２０は、フロントプレート３１４及びフロント突出部３２８から離隔して配置されたフロント軸方向端縁部３３６と、バックプレート３１６及びリヤ突出部３３０から離隔して配置されたリヤ軸方向端縁部３３８とを含む。コンプライアントプレート３２０は、シール組立体３００が本明細書に記載したように機能するのを容易にする突出部（図示せず）を含むことができるという。シール組立体３００が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ３４０がフロント突出部３２８とコンプライアントプレート３２０との間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ３４２がコンプライアントプレート３２０とリヤ突出部３３０との間に形成される。
【００２１】
それぞれフロント及びリヤ突出部３２８及び３３０をそれぞれフロント及びバックプレート３１４及び３１６に結合することによって、コンプライアントプレート３２０に作用する流れによって引き起こされる半径方向力は、ギャップ３４０及び３４２のギャップ幅Ｘ1及びＸ2に基づいて制限される。その結果、シール組立体３００における圧力分布が制御されて、コンプライアントプレート３２０は、作動の間に間隙幅Ｙ1を調整する指定の運動量つまり上昇及び／又は下降量に制限されるようになる。例えば、ギャップ幅Ｘ1がギャップ幅Ｘ2よりも大きい場合には、圧力分布は、コンプライアントプレート先端３２６を回転部品２００に向けて移動させることができる。これと対照的に、ギャップ幅Ｘ1がギャップ幅Ｘ2よりも小さい場合には、持上げ力は、コンプライアントプレート先端３２６をハウジング３１０に向かって移動させることができる。従って、ギャップ３４０の幅Ｘ1及びギャップ３４２の幅Ｘ2を制御することによって、シール組立体３００にわたって生じる全体的圧力分布を制御し、かつフロントプレート３１４、バックプレート３１６及びコンプライアントプレート３２０にわたって分布させることができる。
【００２２】
フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０をそれぞれフロント及びバックプレート３１４及び３１６の限定部分のみに結合することによって、ハウジング３１０は、コンプライアントプレート３２０及びハウジング３１０間で半径方向に変化する幅を有する物理的ギャップ３４０及び３４２を形成するように構成される。この例示的な実施形態では、ギャップ３４０及び３４２は、ハウジング３１０の指定の半径方向部分においてのみ最小ギャップ幅Ｘ1及びＸ2を含むように形成される。作動の間に、半径方向流は、その中に伴流、渦及び乱流損失の形成を促進するフロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０と遭遇する。従って、フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０の形状寸法は、半径方向流を乱して、ギャップ幅Ｘ1及び／又はＸ2と比べてより小さい幅を有するギャップとして物理的ギャップ３４０及び３４２を効果的に機能させる。言い換えると、フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０は、物理的ギャップ３４０及び３４２よりも小さい有効ギャップを事実上形成する。
【００２３】
有効ギャップは物理的ギャップ３４０及び／又は３４２よりも小さいので、フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０は、半径方向流漏れの同一の低減を達成するようになる公知のシール組立体の一層小さい一定の軸方向ギャップ幅よりも大きいギャップ幅Ｘ1及び／又はＸ2を形成するようにシール組立体３００の製造を容易にする。フロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０はまた、それぞれギャップ幅Ｘ1及び／又はＸ2よりも大きいギャップ幅Ｘ3及び／又はＸ4を形成するようにシール組立体３００の製造を容易にする。その結果、シール組立体３００は、より小さいギャップ幅を形成するために一層厳しい公差で製造される公知のシール組立体と比べて、より大きいギャップ幅を形成するような一層柔軟性のある公差で製造される。従って、シール組立体３００は、半径方向流デブリがギャップ３４０及び３４２内に捕捉されて、シール性能に望ましくない影響を及ぼす可能性の減少に役立つ。
【００２４】
高圧下における作動中に、コンプライアントプレート３２０は一般的に、軸方向に変形して、ギャップ幅Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及び／又はＸ4が僅かに変化するようになる。ギャップ幅の変化は一般的に、望ましくない状態でシール性能に影響を及ぼすことが知られている。より大きいギャップ幅Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及び／又はＸ4を含むようにシール組立体を製造することによって、シール性能は、そのようなギャップ幅Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及び／又はＸ4を形成するハウジング３１０の表面における製造不一致及び／又は不完全さに対して一層寛容である。その結果、シール組立体３００は、公知のシール組立体と比べてシール性能鋭敏性の低下を促す。従って、シール組立体３００は、製造コスト及び複雑さの低減に資する。
【００２５】
図５は、別のシール組立体３４４の概略図である。シール組立体３４４は、図１〜図４に示すシール組立体３００と実質的に同様であり、図１〜図４の部品と同一である図５の部品は、図５においては図１〜図４において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００２６】
この例示的な実施形態では、シール組立体３４４は、それに限定されないがフロント突出部３２８及び／又はリヤ突出部３３０を軸方向に調整するか又は作動させるバイアス部材、ベローズ装置、圧電装置及び／又はその他の装置のような軸方向調整可能作動機構３４６及び３４８を含む。この例示的な実施形態では、作動機構３４６及び３４８は、固定部品１００内に形成されたそれぞれの凹部３５０及び３５２内に結合される。固定部品１００は、凹部３５０及び３５２内に結合された作動機構３４６及び３４８を有するものとして記載しているが、機構３４６及び／又は３４８は、該機構３４６及び／又は３４８がそれぞれフロント突出部３２８及びリヤ突出部３３０を軸方向に調整するか又は作動させるように配向されかつ構成されるならば、固定部品１００の任意の表面に対して結合することができる。
【００２７】
それに代えて、フロント突出部３２８及び／又はリヤ突出部３３０は、内部作動機構を含むことができる。例えば、一実施形態では、フロント突出部３２８及びリヤ突出部３３０は、それに限定されないがニッケル−チタン、銀−カドミウム、銅−アルミニウム−ニッケル、銅−亜鉛−アルミニウム及び／又は鉄−マンガン−ケイ素合金のような形状記憶合金で製作される。そのような形状記憶合金は、変形及び／又は歪みを受けた後に、その合金の変態温度よりも高い温度まで加熱される結果として、それらの元の形状に戻る。より具体的には、形状記憶合金は、温度及び／又は電磁界変化に応答して形状、位置、剛度、固有周波数及び／又はその他の機械的特性を変更する材料特性を有する。
【００２８】
ギャップ幅Ｘ1及びＸ2（図４及び図５に示す）を変化させることによって、それぞれのギャップ３４０及び３４２を通過する流れも変化する。その結果、シール組立体３４４における圧力分布が変化して、コンプライアントプレート３２０の運動つまり上昇及び／又は下降を引き起こす。その結果、コンプライアントプレート先端３２６及び回転部品２００間の間隙３２２もまた、回転機械１０の様々な運転状態の間に変化させることができる。
【００２９】
フロント突出部３２８及び／又はリヤ突出部３３０を軸方向に調整しかつ作動させることによって、公知の軸方向調整可能シール組立体と比べて、フロントプレート３１４、バックプレート３１６及びコンプライアントプレート３２０にわたって圧力低下を分布させることができる。また、フロント突出部３２８及び／又はリヤ突出部３３０を軸方向に調整しかつ作動させることによって、公知の軸方向調整可能シール組立体と比べて、間隙３２２を、回転機械１０の運転状態に基づいて所望の幅Ｙ1に一層正確に調整することができる。
【００３０】
その結果、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2は、初めは該ギャップ幅Ｘ1及びＸ2（図４に示す）よりも広く形成し、その後に回転機械１０の運転状態に基づいて調整することができる。従って、圧力分布とコンプライアントプレート先端３２６及び回転部品２００間の間隙ギャップ３２２との制御を容易にすることができる。さらに、シール組立体３４４にわたって生じる全体的圧力分布を制御し、かつフロントプレート３１４、バックプレート３１６及びコンプライアントプレート３２０にわたって選択的に分布させることができる。さらに、それぞれフロント及び／又はリヤ突出部３２８及び３３０をそれぞれフロント及びバックプレート３１４及び３１６の限定部分のみに結合することによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストの低減を図ることができる。
【００３１】
図６は、さらに別のシール組立体の概略図である。シール組立体３５４は、図１〜図４に示すシール組立体３００と実質的に同様であり、図１〜図４の部品と同一である図６の部品は、図６においては図１〜図４において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００３２】
この例示的な実施形態では、シール組立体３５４は、シールハウジング３５６を含み、シールハウジング３５６は、上部壁３５８、フロントプレート３６０及びバックプレート３６２を含む。この例示的な実施形態では、フロント及びバックプレート３６０及び３６２は各々、それらから延びる複数の突出部３６４と、隣接する突出部３６４の対間に形成された複数の凹部３６６とを含む。突出部３６４は、それぞれのフロント及びバックプレート３６０及び３６２の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部３６６は、それぞれのフロント及びバックプレート３６０及び３６２の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部３６４及び／又は凹部３６６は、フロントプレート３６０又はバックプレート３６２のいずれか上に設けることができる。任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部３６４及び／又は凹部３６６を設けることができる。加えて、フロントプレート３６０から延びる突出部３６４は、バックプレート３６２から延びる突出部３６４に対して千鳥配置することができる。さらに、ハウジング３５６は、単体構造体として製作することができる。
【００３３】
シール組立体３５４はまた、上部壁３５８から延びる複数のコンプライアントプレート３６８を含み、コンプライアントプレート３６８は、フロント及びバックプレート３６０及び３６２間に形成された空洞３７０内に部分的に配置され、整列されかつ傾斜するようになる。コンプライアントプレート３６８は各々、半径方向外側端部部分３７２、半径方向内側先端３７４、フロント軸方向端縁部３７６、リヤ軸方向端縁部３７８、並びにそれぞれフロント及びリヤ端縁部３７６及び３７８内に形成された複数の突出部３８０及び複数の段付き端縁部凹部３８２を含む。突出部３８０は、それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部３７６及び３７８の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部３８２は、それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部３７６及び３７８の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部３８０及び凹部３８２は、フロント軸方向端縁部３７６又はリヤ軸方向端縁部３７８のいずれか上に設けることができる。シール組立体３５４が本明細書に記載したように機能するのを容易にする任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部３８０及び／又は凹部３８２を設けることができる。
加えて、フロント端縁部３７６から延びる突出部３８０は、リヤ端縁部３７８から延びる突出部３８０に対した千鳥配置することができる。
【００３４】
この例示的な実施形態では、コンプライアントプレート３６８は、突出部３８０及び凹部３８２がそれぞれ凹部３６６及び突出部３６４から離隔して配置されかつ該凹部３６６及び突出部３６４に面するように上部壁３５８から延びる。しかしながら、ハウジング３５６の上部壁３５８を取り除いて、フロントプレート３６０、バックプレート３６２及びコンプライアントプレート３６８が、固定部品１００に結合されるようにすることができる。シール組立体３５４が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ３８４がフロントプレート３６０とコンプライアントプレート３６８との間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ３８６がコンプライアントプレート３６８とバックプレート３６２との間に形成される。コンプライアントプレート３６８及び／又はハウジング３５６の接触並びに／或いは該コンプライアントプレート３６８及び／又はハウジング３５６に対する損傷の可能性を回避できるようにするには、突出部３６４及び突出部３８０間の半径方向間隙は、ロータ過渡運転時におけるコンプライアントプレート３６８の予測半径方向撓みと少なくとも等しくすべきであることを理解することができる。
【００３５】
この例示的な実施形態では、ギャップ３８４及び３８６は、突出部３６４、凹部３６６、突出部３８０及び凹部３８２間に形成された実質的に螺旋状のギャップである。より具体的には、各ギャップ３８４及び３８６は、半径方向流入及び流出空気流のための蛇行流路によって形成される。従って、半径方向流は、シール組立体３５４に流入しかつ流出するのに先立って、ギャップ３８４及び３８６内で幾つかの方向に方向転換することが必要となる。複数の突出部３６４及び／又は３８０並びに凹部３６６及び／又は３８２をそれぞれハウジング３５６及びコンプライアントプレート３６８の限定部分のみに設けることによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布の調整、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストの低減を図ることができる。
【００３６】
突出部３６４及び／又は３８０の数を増加させることによって、何らの突出部も含まないか又はより少ない数の突出部しか含まない公知のシール組立体と比べて、半径方向の流れ絞りもまた増大する。それぞれの突出部３６４及び凹部３６６と相補的である複数の凹部３８２及び突出部３８０を形成することによって、ギャップ３８４及び３８６はさらに、それぞれ図１〜図５に示すシール組立体３００及び３４４と比べて、付加的な半径方向流れを絞るようにする。従って、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2は、各それぞれのシール組立体３００及び３４４において半径方向流漏れ量を実質的に同等に減少させながら、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2（図４及び図５に示す）よりも広く形成することができる。その結果、フロント及び／又はバックプレート突出部３６４並びにコンプライアントプレート３６８は、それぞれ図１〜図５に示すシール組立体３００及び３４４と比べて、公知のシール組立体における半径方向流の実質的に同等の量及び／又は流量を可能にしながら、シール組立体３５４に関連する製造公差の減少を促進する。
【００３７】
図７は、さらに別のシール組立体３８８の概略図である。シール組立体３８８は、図６に示すシール組立体３５４と実質的に同様であり、図６の部品と同一である図７の部品は、図７においては図６において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００３８】
この例示的な実施形態では、シール組立体３８８は、シールハウジング３９０を含み、シールハウジング３９０は、上部壁３９２、フロントプレート３９４及びバックプレート３９６を含む。この例示的な実施形態では、フロント及びバックプレート３９４及び３９６は各々、その中に形成された複数のロッキング凹部３９８を含む。シール組立体３８８が本明細書に記載したように機能するのを容易にする任意の数、形状、寸法及び／又は位置の凹部３９８を設けることができる。
【００３９】
シール組立体３８８はまた、複数のコンプライアントプレート４００を含み、コンプライアントプレート４００は各々、半径方向外側端部部分４０２、半径方向内側コンプライアントプレート先端４０４、フロント軸方向端縁部４０６、リヤ軸方向端縁部４０８、並びにフロント及びリヤ端縁部４０６及び４０８内に形成された複数のロッキング突出部４１０を含む。シール組立体３８８が本明細書に記載したように機能するのを容易にする任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部４１０を設けることができる。コンプライアントプレート４００は、凹部（図示せず）を含むことができ、またフロント及び／又はバックプレート３９４及び３９６は、突出部（図示せず）を含むことができ、それらにより、シール組立体３８８が本明細書に記載したように機能することが可能になることもまた理解されたい。シール組立体３８８が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ４１２がフロントプレート３９４とコンプライアントプレート４００との間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ４１４がコンプライアントプレート４００とバックプレート３９６との間に形成される。コンプライアントプレート４００及び／又はハウジング３９０の接触並びに／或いは該コンプライアントプレート４００及び／又はハウジング３９０に対する損傷の可能性を回避することができるためには、凹部３９８及び突出部４１０間の半径方向間隙は、ロータ過渡運転時におけるコンプライアントプレート４００の予測半径方向撓みと少なくとも等しくすべきであることを理解することができる。
【００４０】
作動の間に、流れの変化により、コンプライアントプレート４００は持上げ及び／又は引下げに加えて捻れを生じる可能性がある。凹部３９８及び突出部４１０は、突出部４１０が凹部３９８内で軸方向にロックされて、コンプライアントプレート４００の捻れ運動の減少に資するように構成される。その結果、コンプライアントプレート４００の捻れを減少させること並びにコンプライアントプレート４００とフロント及び／又はリヤ端縁部４０６及び４０８との間の摩擦を減少させることを可能にすることができる。さらに、凹部３９８をフロント及び／又はバックプレート３９４及び３９６の限定部分内のみに設けかつ／或いは突出部４１０をコンプライアントプレート４００の限定部分のみから延びるようにすることによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布の調整、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストのの低減を図ることができる。
【００４１】
図８は、さらに別のシール組立体４１８の概略図である。シール組立体４１８は、図６に示すシール組立体３５４と実質的に同様であり、図６の部品と同一である図８の部品は、図８においては図６において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００４２】
この例示的な実施形態では、シール組立体４１８は、シールハウジング４２０を含み、シールハウジング４２０は、上部壁４２２、フロントプレート４２４及びバックプレート４２６を含む。この例示的な実施形態では、フロントプレート４２４は、複数の半径方向内向に延びる突出部４２８を含み、またバックプレート４２６は、複数の半径方向外向きに延びる突出部４３０を含む。シール組立体４１８が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ４３２が、フロントプレート４２４及びコンプライアントプレート３２０間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ４３４が、コンプライアントプレート３２０及びバックプレート４２６間に形成される。
【００４３】
フロント及びリヤ突出部４２８及び４３０は各々、それぞれのフロント及びバックプレート４２４及び４２６から延びるものとして記載したが、フロント及び／又はリヤ突出部４２８及び４３０は、それぞれのフロント及びバックプレート４２４及び４２６の任意の半径方向部分から延びることができる。一実施形態では、フロント及びリヤ突出部４２８及び４３０は、フロントプレート４２４又はバックプレート４２６のいずれか上に設けることができる。任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部４２８及び４３０を設けることができる。コンプライアントプレート３２０は、シール組立体４１８が本明細書に記載したように機能するのを容易にする突出部（図示せず）を含むことができる。さらに、ハウジング４２０は、単体構造体として製作することができる。
【００４４】
例えば、シール組立体４１８の作動の間に、突出部４２８及び４３０がそれぞれ流入及び流出空気流の半径方向流方向に対して傾斜しているので、突出部４２８及び４３０のそれぞれの空気流対向表面４３６及び４３８において空気流循環が形成される。従って、半径方向空気流に対して傾斜していない突出部を備えた図６に示すシール組立体３５４のようなシール組立体と比べて、半径方向の空気流絞りがさらに可能になる。さらに、フロント及び／又はバックプレート４２４及び４２６の限定部分のみから延びる突出部４２８及び４３０を設けることによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布の調整、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストのの低減を図ることができる。
【００４５】
図９は、さらに別のシール組立体４４０の概略図である。シール組立体４４０は、図６に示すシール組立体３５４と実質的に同様であり、図６の部品と同一である図９の部品は、図９においては図６において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００４６】
この例示的な実施形態では、シール組立体４４０は、シールハウジング４４２を含み、シールハウジング４４２は、上部壁４４４、フロントプレート４４６及びバックプレート４４８を含む。この例示的な実施形態では、フロント及びバックプレート４４６及び４４８は各々、それから延びる複数の突出部４５０と、隣接する突出部４５０の対間に形成された複数の凹部４５２とを含む。突出部４５０は、それぞれのフロント及びバックプレート４４６及び４４８の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部４５２は、該それぞれのフロント及びバックプレート４４６及び４４８の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部４５０及び／又は凹部４５２は、フロントプレート４４６又はバックプレート４４８のいずれか上に設けることができる。任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部４２８及び／又は凹部４５２を設けることができる。加えて、フロントプレート４４６から延びる突出部４５０は、バックプレート４４８から延びる突出部４５０に対して千鳥配置することができる。さらに、ハウジング４４２は、単体構造体として製作することができる。
【００４７】
シール組立体４４０はまた、上部壁４４４から延びる複数のコンプライアントプレート４５４を含み、コンプライアントプレート４５４は、フロント及びバックプレート４４６及び４４８間に形成された空洞４５６内に部分的に配置され、整列されかつ傾斜するようになる。コンプライアントプレート４５４は各々、半径方向外側端部部分４５８、半径方向内側先端４６０、フロント軸方向端縁部４６２及びリヤ軸方向端縁部４６４を含み、またフロント及びリヤ端縁部４６２及び４６４内に形成された複数の突出部４６６及び複数の端縁部凹部４６８を有することができる。突出部４６６は、それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部４６２及び４６４の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部４６８は、該それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部４６２及び４６４の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部４６６及び凹部４６８は、フロント軸方向端縁部４６２又はリヤ軸方向端縁部４６４のいずれか上に設けることができる。加えて、フロント端縁部４６２から延びる突出部４６６は、リヤ端縁部４６４から延びる突出部４６６に対して千鳥配置することができる。
【００４８】
シール組立体４４０が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ４７０がフロントプレート４４６及びコンプライアントプレート４５４間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ４７２がコンプライアントプレート４５４及びバックプレート４４８間に形成される。例えば、シール組立体４４０の作動の間に、半径方向の空気流は部分的に、突出部４５０及び４６６と凹部４５２及び４６８とによって形成された流路を辿る。突出部４５０及び４６６並びに凹部４５２及び４６８をそれぞれハウジング４４２及びコンプライアントプレート４５４の限定部分上にのみ設けることによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向空気流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布の調整、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストのの低減を図ることができる。
【００４９】
図１０は、さらに別のシール組立体４７４の概略図である。シール組立体４７４は、図６に示すシール組立体３５４と実質的に同様であり、図６の部品と同一である図１０の部品は、図１０においては図６において使用したのと同じ参照符号を使用して特定する。
【００５０】
この例示的な実施形態では、シール組立体４７４は、シールハウジング４７６を含み、シールハウジング４７６は、上部壁４７８、フロントプレート４８０及びバックプレート４８２を含む。この例示的な実施形態では、フロント及びバックプレート４８０及び４８２は各々、それから延びる様々な寸法の複数の突出部４８４と、隣接する突出部４８４の対間に形成された複数の凹部４８６とを含む。突出部４８４は、それぞれのフロント及びバックプレート４８０及び４８２の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部４８６は、該それぞれのフロント及びバックプレート４８０及び４８２の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部４８４及び／又は凹部４８６は、フロントプレート４８０又はバックプレート４８２のいずれか上に設けることができる。任意の数、形状、寸法及び／又は位置の突出部４８４及び／又は凹部４８６を設けることができる。加えて、フロントプレート４８０から延びる突出部４８４は、バックプレート４８２から延びる突出部４８４に対して千鳥配置することができる。さらに、ハウジング４７６は、単体構造体として製作することができる。
【００５１】
シール組立体４７４はまた、上部壁４７８から延びる複数のコンプライアントプレート４８８を含み、コンプライアントプレート４８８は、フロント及びバックプレート４８０及び４８２間に形成された空洞４９０内に部分的に配置され、整列されかつ傾斜するようになる。コンプライアントプレート４８８は各々、半径方向外側端部部分４９２、半径方向内側先端４９４、フロント軸方向端縁部４９６、リヤ軸方向端縁部４９８、並びにフロント端縁部４９６内に形成された複数の突出部５００及び複数の端縁部凹部５０２を含む。突出部５００は、それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部４９６及び４９８の任意の半径方向部分から延びることができ、また凹部５０２は、該それぞれのフロント及びリヤ軸方向端縁部４９６及び４９８の任意の半径方向部分内に形成することができる。一実施形態では、突出部５００及び凹部５０２は、フロント軸方向端縁部４９６又はリヤ軸方向端縁部４９８のいずれか上に設けることができる。加えて、フロント端縁部４９６から延びる突出部５００は、リヤ端縁部４９８から延びる突出部５００に対して千鳥配置することができる。
【００５２】
シール組立体４７４が完全に組み立てられると、幅Ｘ1を有する第１の軸方向ギャップ５９４がフロントプレート４８０及びコンプライアントプレート４８８間に形成され、また幅Ｘ2を有する第２の軸方向ギャップ５０６がコンプライアントプレート４８８及びバックプレート４８２間に形成される。例えば、シール組立体４７４の作動の間に、半径方向の流れは部分的に、突出部４８４及び５００と凹部４８６及び５０２とによって形成された流路を辿る。突出部４８４及び５００をそれぞれフロント及び／又はバックプレート４８０及び４８２並びにコンプライアントプレート４８８の限定部分のみから延びるように設けることによって、半径方向流漏れ量を公知のシール組立体と実質的に同等に減少させながら、半径方向流絞り、有効ギャップの形成、ギャップ幅Ｘ1及びＸ2の増大、圧力分布の調整、シール性能鋭敏性の低下、半径方向流デブリ捕捉の低減、並びに公知のシール組立体と比較した場合の製作の複雑さ、時間及びコストのの低減を図ることができる。
【００５３】
各々の例示的な実施形態では、上記のシール組立体は、それに限定されないが突出部及び／又は凹部のような半径方向空気流絞りを含む、シールハウジング及び／又はコンプライアントプレートを含む。理解を容易にするために、例示的な実施形態に関して「流れ」及び「半径方向流」を明示的に使用しているが、本明細書に記載した例示的なシール組立体はまた、それに限定されないが蒸気流のような任意のタイプの流れを制御しかつ／又は制限するために使用することができる。例示的なシール組立体は、様々な例示的な実施形態に関して図示しかつ／又は上述した様々なシールハウジング及びコンプライアントプレートの組合せを含むことができる。その結果、この例示的な半径方向流絞りは、回転機械における圧力差を維持することができる。
【００５４】
半径方向流絞りは蛇行漏れ流路をもたらすので、この例示的なシール組立体には、幾つかの公知のシール組立体のより小さいギャップ幅と比べて、実質的に同等の有効流れ絞りを形成しながらシールハウジング及びコンプライアントプレート間により大きいギャップ幅を形成することができる。その結果、この例示的なシール組立体は、より大きいギャップ幅及び製造公差を備えており、組立てられた時にコンプライアントプレートに対してより小さいギャップ幅を有する全体フロント及びバックプレートで製作した幾つかの公知のシール組立体と比べて、関連する製造コストを低減することができる。さらに、より大きいギャップはまた、そのようなギャップが流れからのデブリで詰まりを生じる可能性を低減するのを可能にし、また例えば製造の不完全さによって起こるギャップ変動に対するコンプライアントプレートの持上げ及び／又は引下げの敏感性を低下させるのを可能にする。従って、この例示的なシール組立体は、機能性の増大、シール堅牢性の増大、製造障害の低減、及び／又は製造コストの低下を可能にする半径方向流絞りを備えた部品を含む。
【００５５】
以上、シール組立体の例示的な実施形態を詳細に説明している。本シール組立体は、本明細書に記載した特定の回転機械実施形態で使用することに限定されるものはではなく、本シール組立体及び／又は作動機構は、本明細書に記載したその他の回転機械部品とは独立してかつ別個に利用することができる。さらに、本発明は、上に詳細に説明したシール組立体の実施形態に限定されるものではない。むしろ、シール組立体実施形態のその他の変更形態も、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内で利用することができる。
【００５６】
様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】シール組立体を含む例示的な回転機械の一部分の部分斜視図。
【図２】図１に示すシール組立体の断面図。
【図３】図２に示すシール組立体の拡大前面断面図。
【図４】図１〜図３に示すシール組立体の概略図。
【図５】図１に示す回転機械で使用することができる別のシール組立体の概略図。
【図６】図１に示す回転機械で使用することができるさらに別のシール組立体の概略図。
【図７】図１に示す回転機械で使用することができるさらに別のシール組立体の概略図。
【図８】図１に示す回転機械で使用することができるさらに別のシール組立体の概略図。
【図９】図１に示す回転機械で使用することができるさらに別のシール組立体の概略図。
【図１０】図１に示す回転機械で使用することができるさらに別のシール組立体の概略図。
【符号の説明】
【００５８】
１０  回転機械
１００  固定部品
１１０  開口
２００  回転部品
２１０  外表面
３００  シール組立体
３１０  シールハウジング
３１２  上部壁
３１４  フロントプレート
３１６  バックプレート
３１８  空洞
３２０  コンプライアントプレート
３２２  間隙ギャップ
３２４  端部部分
３２６  プレート先端
３２８  フロント突出部
３３０  リヤ突出部
３３２  内側端部部分
３３４  端部部分
３３６  フロント軸方向端縁部
３３８  リヤ軸方向端縁部
３４０  ギャップ
３４２  ギャップ
３４４  シール組立体
３４６  作動機構
３４８  作動機構
３５０  凹部
３５２  凹部
３５４  シール組立体
３５６  ハウジング
３５８  上部壁
３６０  フロントプレート
３６２  バックプレート
３６４  バックプレート突出部
３６６  凹部
３６８  コンプライアントプレート
３７０  空洞
３７２  外側端部部分
３７４  内側先端
３７６  フロント軸方向端縁部
３７８  リヤ軸方向端縁部
３８０  突出部
３８２  凹部
３８４  第１の軸方向ギャップ
３８６  第２の軸方向ギャップ
３８８  シール組立体
３９０  シールハウジング
３９２  上部壁
３９４  フロントプレート
３９６  バックプレート
３９８  凹部
４００  コンプライアントプレート
４０２  外側端部部分
４０４  内側コンプライアントプレート先端
４０６  フロント軸方向端縁部
４０８  リヤ端縁部
４１０  突出部
４１２  第１の軸方向ギャップ
４１４  第２の軸方向ギャップ
４１８  シール組立体
４２０  シールハウジング
４２２  上部壁
４２４  フロントプレート
４２６  バックプレート
４２８  フロント突出部
４３０  リヤ突出部
４３２  第１の軸方向ギャップ
４３４  第２の軸方向ギャップ
４３６  対向表面
４３８  対向表面
４４０  シール組立体
４４２  シールハウジング
４４４  上部壁
４４６  フロントプレート
４４８  バックプレート
４５０  隣接する突出部
４５２  凹部
４５４  コンプライアントプレート
４５６  空洞
４５８  外側端部部分
４６０  内側先端
４６２  フロント軸方向端縁部
４６４  リヤ軸方向端縁部
４６６  突出部
４６８  凹部
４７０  第１の軸方向ギャップ
４７２  第２の軸方向ギャップ
４７４  シール組立体
４７６  シールハウジング
４７８  上部壁
４８０  フロントプレート
４８２  バックプレート
４８４  隣接する突出部
４８６  凹部
４８８  コンプライアントプレート
４９０  空洞
４９２  外側端部部分
４９４  内側先端
４９６  フロント軸方向端縁部
４９８  リヤ軸方向端縁部
５００  突出部
５０２  凹部
５０４  第１の軸方向ギャップ
５０６  第２の軸方向ギャップ
【図１】
2008275157.tif 000003
【図２】
2008275157.tif 000004
【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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