(57)【要約】【課題】  ハニカムを用いて回転部材と静止部材との間をシールする密封装置において、静止部材と回転部材との間のクリアランスを変更することなく、流体の漏れ量を従来よりも減少させる。【解決手段】  回転部材５５と静止部材５３との間をシールするための密封装置５１において、上記静止部材５３の、上記回転部材５５側の面である回転部材側静止部材面６１Ａには、この回転部材側静止部材面６１Ａから上記回転部材５５側に向かって延伸しているハニカム５９が設けられており、上記回転部材５５の回転中心軸ＣＬ１を含む平面による上記ハニカム５と上記回転部材５５との断面を考えた場合、上記ハニカム５９の先端部により形成される包絡面の断面を示す線であるハニカム断面線６３に対して、上記ハニカム５９の壁５９Ａの断面であるハニカム壁断面６５が斜めに傾いて延伸している。【選択図】図３
2005163693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と静止部材との間をシールするための密封装置において、
上記静止部材の、上記回転部材側の面である回転部材側静止部材面には、この回転部材側静止部材面から上記回転部材側に向かって延伸しているハニカムが設けられており、
上記回転部材の回転中心軸を含む平面による上記ハニカムと上記回転部材との断面を考えた場合、上記ハニカムの先端部により形成される包絡面の断面を示す線であるハニカム断面線に対して、上記ハニカムの壁の断面であるハニカム壁断面が斜めに傾いて延伸していることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の密封装置において、
上記包絡面が、上記回転部材の回転中心軸を中心とした円柱側面形状を形成しており、
上記回転部材における上記ハニカム側の先端部が高さの小さい円柱の側面形状を形成していることにより上記回転部材の先端部の断面が上記ハニカム断面線に対して平行な短い直線になっており、上記ハニカム断面線上に存在している点であって上記ハニカムの壁の先端側に存在している２つの点の中間に上記回転部材の短い直線が存在していると共に、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの１つの点と上記回転部材の短い直線の中点との間の距離と、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの他の１つの点と上記回転部材の短い直線の中点との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとしたときに、
上記ハニカム断面線と上記ハニカム壁断面の延伸方向との交差角度のうちで鋭角の交差角度である鋭角交差角度θと；
上記回転部材の短い直線と上記ハニカム断面線との間の距離である回転部材・ハニカム距離Ｓと；
上記ハニカム断面線上に存在する上記１つの点と、上記回転部材の短い直線の２つの端点のうちで上記ハニカム断面線上の上記１つの点に近い方の点から上記ハニカム断面線におろした垂線と上記ハニカム断面線との交点との間の距離Ｌと；
の関係が、０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）を満たしていることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１に記載の密封装置において、
上記包絡面が、上記回転部材の回転中心軸を中心とした円柱側面形状を形成しており、
上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点が、上記ハニカム断面線上に存在している点であって上記ハニカムの壁の先端側に存在している２つの点の中間に存在していると共に、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの１つの点と上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点との間の距離と、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの他の１つの点と上記回転部材における上記ハニカム側の上記先端部の点との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとしたときに、
上記ハニカム断面線と上記ハニカム壁断面の延伸方向との交差角度のうちで鋭角の交差角度である鋭角交差角度θと；
上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点と上記ハニカム断面線との間の距離である回転部材・ハニカム距離Ｓと；
上記ハニカム断面線上に存在する上記１つの点と、上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点から上記ハニカム断面線におろした垂線と上記ハニカム断面線との交点との間の距離Ｌと；
の関係が、０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）を満たしていることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
回転部材と静止部材との間をシールするための密封装置において、
上記静止部材の、上記回転部材側の面である回転部材側静止部材面には、この回転部材側静止部材面から上記回転部材側に延伸しているハニカムが設けられており、上記ハニカムの延伸方向は、上記回転部材の回転中心軸に対して斜めに傾いていることを特徴とする密封装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の密封装置において、
上記密封装置は、ガスタービンエンジンのタービンケースとタービン動翼との間、ガスタービンエンジンのコンプレッサケースとコンプレッサ動翼との間、ガスタービンエンジンのタービンロータとタービン静翼との間、ガスタービンエンジンのコンプレッサロータとコンプレッサ静翼との間のいずれかをシールする装置であることを特徴とする密封装置。
【請求項６】
ガスタービンエンジンのガスの流路を形成するガスタービンエンジンのケーシングにおいて、
円弧状に湾曲した板状の基材と；
上記基材の凹側の面に、この面から離反する方向に延伸しているハニカムと；
を有し、上記ハニカムの延伸方向が、上記凹側の面に対して斜めに傾いていることを特徴とするガスタービンエンジンのケーシング。
【請求項７】
ガスタービンエンジンの静翼セグメントにおいて、
上記静翼セグメントのロータ側の凹面に、この凹面から離反する方向に延伸しているハニカムを有し、上記ハニカムの延伸方向が、上記ロータ側の凹面に対して斜めに傾いていることを特徴とするガスタービンエンジンの静翼セグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置、ガスタービンエンジンのケーシングおよびガスタービンエンジンの静翼セグメントに係り、特に、静止部材側にハニカムが設けられているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンのタービン動翼とケーシングとの間における流体の漏れ量を少なくするための密封装置として、タービン動翼チップ部（先端部）のチップフィン側の上記ケーシングの面にハニカムが設けられたものが知られている。
【０００３】
たとえば、図３に破線で示すように、ハニカム（ハニカムの壁）１０２が、回転部材（タービン動翼５５）の回転中心軸ＣＬ１に対して、直交する方向に延伸して設けられている。
【０００４】
なお、上記従来の密封装置に関連する文献として、たとえば特許文献１（図１等）を掲げることができる。
【特許文献１】特開平７−３２４６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の密封装置では、タービン動翼５５のチップフィン５７の先端部５７Ａと、ハニカム１０２の先端部との間に隙間が存在するので、この隙間から流体（高温高圧の燃焼ガス）が漏れるという問題がある。
【０００６】
なお、上記隙間を小さくすると、温度変化等によってチップフィン５７とハニカム１０２とが互いに接触するおそれが生じるので、上記隙間を小さくすることは一般的には困難である。
【０００７】
上記問題は、ガスタービンエンジンのタービンケースとタービン動翼との間をシールする密封装置以外の密封装置、すなわち、ガスタービンエンジンのコンプレッサケースとコンプレッサ動翼との間をシールする密封装置、ガスタービンエンジンのタービンロータとタービン静翼との間をシールする密封装置、ガスタービンエンジンのコンプレッサロータとコンプレッサ静翼との間をシールする密封装置においても発生する問題である。
【０００８】
また、上記問題は、ガスタービンエンジン以外の装置に使用される密封装置においても発生する問題である。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ハニカムを用いて回転部材と静止部材との間をシールする密封装置において、静止部材と回転部材との間のクリアランスを変更することなく、流体の漏れ量を従来よりも減少させることができる密封装置、ガスタービンエンジンのケーシングおよびガスタービンエンジンの静翼セグメント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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、回転部材と静止部材との間をシールするための密封装置において、上記静止部材の、上記回転部材側の面である回転部材側静止部材面には、この回転部材側静止部材面から上記回転部材側に向かって延伸しているハニカムが設けられており、上記回転部材の回転中心軸を含む平面による上記ハニカムと上記回転部材との断面を考えた場合、上記ハニカムの先端部により形成される包絡面の断面を示す線であるハニカム断面線に対して、上記ハニカムの壁の断面であるハニカム壁断面が斜めに傾いて延伸している密封装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の密封装置において、上記包絡面が、上記回転部材の回転中心軸を中心とした円柱側面形状を形成しており、上記回転部材における上記ハニカム側の先端部が高さの小さい円柱の側面形状を形成していることにより上記回転部材の先端部の断面が上記ハニカム断面線に対して平行な短い直線になっており、上記ハニカム断面線上に存在している点であって上記ハニカムの壁の先端側に存在している２つの点の中間に上記回転部材の短い直線が存在していると共に、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの１つの点と上記回転部材の短い直線の中点との間の距離と、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの他の１つの点と上記回転部材の短い直線の中点との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとしたときに、上記ハニカム断面線と上記ハニカム壁断面の延伸方向との交差角度のうちで鋭角の交差角度である鋭角交差角度θと、上記回転部材の短い直線と上記ハニカム断面線との間の距離である回転部材・ハニカム距離Ｓと、上記ハニカム断面線上に存在する上記１つの点と、上記回転部材の短い直線の２つの端点のうちで上記ハニカム断面線上の上記１つの点に近い方の点から上記ハニカム断面線におろした垂線と上記ハニカム断面線との交点との間の距離Ｌとの関係が、０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）を満たしている密封装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の密封装置において、上記包絡面が、上記回転部材の回転中心軸を中心とした円柱側面形状を形成しており、上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点が、上記ハニカム断面線上に存在している点であって上記ハニカムの壁の先端側に存在している２つの点の中間に存在していると共に、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの１つの点と上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点との間の距離と、上記ハニカムの壁の先端側の２つの点のうちの他の１つの点と上記回転部材における上記ハニカム側の上記先端部の点との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとしたときに、上記ハニカム断面線と上記ハニカム壁断面の延伸方向との交差角度のうちで鋭角の交差角度である鋭角交差角度θと、上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点と上記ハニカム断面線との間の距離である回転部材・ハニカム距離Ｓと、上記ハニカム断面線上に存在する上記１つの点と、上記回転部材における上記ハニカム側の先端部の点から上記ハニカム断面線におろした垂線と上記ハニカム断面線との交点との間の距離Ｌとの関係が、０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）を満たしている密封装置である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、回転部材と静止部材との間をシールするための密封装置において、上記静止部材の、上記回転部材側の面である回転部材側静止部材面には、この回転部材側静止部材面から上記回転部材側に延伸しているハニカムが設けられており、上記ハニカムの延伸方向は、上記回転部材の回転中心軸に対して斜めに傾いている密封装置である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の密封装置において、上記密封装置は、ガスタービンエンジンのタービンケースとタービン動翼との間、ガスタービンエンジンのコンプレッサケースとコンプレッサ動翼との間、ガスタービンエンジンのタービンロータとタービン静翼との間、ガスタービンエンジンのコンプレッサロータとコンプレッサ静翼との間のいずれかをシールする装置である密封装置である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、ガスタービンエンジンのガスの流路を形成するガスタービンエンジンのケーシングにおいて、円弧状に湾曲した板状の基材と、上記基材の凹側の面に、この面から離反する方向に延伸しているハニカムとを有し、上記ハニカムの延伸方向が、上記凹側の面に対して斜めに傾いているガスタービンエンジンのケーシングである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、ガスタービンエンジンの静翼セグメントにおいて、上記静翼セグメントのロータ側の凹面に、この凹面から離反する方向に延伸しているハニカムを有し、上記ハニカムの延伸方向が、上記ロータ側の凹面に対して斜めに傾いているガスタービンエンジンの静翼セグメントである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ハニカムを用いて回転部材と静止部材との間をシールする密封装置において、静止部材と回転部材との間のクリアランスを変更することなく、流体の漏れ量を従来よりも減少させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
図1は、本発明の第１の実施形態に係る密封装置５１が設けられているガスタービンエンジン１の概略構成を示す断面図である。
【００１９】
ガスタービンエンジン１は、例えばジェットエンジンとして航空機に使用されるものであり、高温高圧の燃焼ガスを噴出させることによって推進力または回転力を得るエンジンである。
【００２０】
ガスタービンエンジン１は、エンジン外筒３と、エンジン外筒３の内側に、エンジン外筒３と一体的にほぼ同心状に設けられた中空のエンジンケース５とをベースとして備えている。エンジンケース５の内側には環状のエンジン流路７が形成され、エンジン外筒３とエンジンケース５との間には、環状のバイパス流路９が形成されている。
【００２１】
エンジンケース５の内側前部（ガスの流れ方向からみての上流側の部分）には、エンジン流路７を隔てて、前支持フレーム１１Ａがエンジンケース５に一体的に設けられており、エンジンケース５の内側後部には、エンジン流路７を隔てて、後支持フレーム１１Ｂがエンジンケース５に一体的に設けられており、前支持フレーム１１Ａ、後支持フレーム１１Ｂは、ベアリングを介して低圧タービン軸１３を回転可能なように支持し、また、前支持フレーム１１Ａ、後支持フレーム１１Ｂは、ベアリングを介して、中空の高圧タービン軸１５を回転可能かつ低圧タービン軸１３と同心になるように支持している。
【００２２】
低圧タービン軸１３の前端側には、エンジン流路７およびバイパス流路９に空気を送り込むファン１７が設けられている。
【００２３】
エンジン流路７の上流側には、低圧圧縮器１９が設けられている。低圧圧縮器１９は、空気を低圧圧縮しつつ下流側（ガス流れ方向からみて下流側であり、図１の右側）へ送るものである。
【００２４】
低圧圧縮器１９は、ファン１７の下流側で、低圧タービン軸１３に一体的に設けられた環状の翼支持部材２１と、翼支持部材２１の外周部にエンジン流路７に沿って設けられた複数段の低圧圧縮動翼列２３と、エンジンケース５の内側にエンジン流路７に沿って、複数段の低圧圧縮動翼列２３と交互に設けられた複数の低圧圧縮静翼列２５とを具備する。
【００２５】
エンジン流路７における低圧圧縮器１９の下流側には、高圧圧縮器２７が設けられ、高圧圧縮器２７は、低圧圧縮器１９で低圧圧縮された空気を高圧圧縮しつつ下流側へ送るようになっている。
【００２６】
高圧圧縮器２７は、エンジン流路７に沿って高圧タービン軸１５に設けられた複数段の高圧圧縮動翼列２９と、エンジンケース５の内側に、エンジン流路７に沿って、複数段の高圧圧縮動翼列２９と交互に設けられた複数段の高圧圧縮静翼列３１とを具備する。
【００２７】
エンジン流路７における高圧圧縮器２７の下流側には、環状の燃焼室３３が設けられ、この燃焼室３３は、圧縮空気中で燃料を燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを発生させるものである。
【００２８】
エンジン流路７における上記燃焼室３３の下流側には、高圧タービン３５が設けられ、この高圧タービン３５は、上記燃焼室３３からの高温高圧の燃焼ガスの膨張によって回転力を得て、高圧タービン軸１５を回転駆動させるものである。
【００２９】
上記高圧タービン３５は、高圧タービン軸１５にエンジン流路７に沿って設けられかつ高温高圧の燃焼ガスによって回転する複数段の高圧タービン動翼列３７と、エンジンケース５の内側にエンジン流路７に沿って、上記複数段の高圧タービン動翼列３７と交互に設けられた高圧タービン静翼列３９とを具備する。
【００３０】
エンジン流路７における上記高圧タービン３５の下流側には低圧タービン４１が設けられ、この低圧タービン４１は、上記燃焼室３３からの高温高圧の燃焼ガスの膨張によって回転力を得て、低圧タービン軸１３を回転駆動させるものである。
【００３１】
上記低圧タービン４１は、低圧タービン軸１３にエンジン流路７に沿って設けられ、かつ高温高圧の燃焼ガスによって回転する複数段の低圧タービン動翼列４３と、エンジンケース５の内側にエンジン流路７に沿って、上記複数段の低圧タービン動翼列４３と交互に設けられた複数段の低圧タービン静翼列４５とを具備する。
【００３２】
次に、密封装置５１について説明する。
【００３３】
図２は図１におけるＩＩ部の拡大図であり、図３は図２におけるＩＩＩ部の拡大図である、図４は図３におけるＩＶＡ−ＩＶＢ断面を示す図である。また、図３は図４におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示している。ハニカム５９の壁５９Ａは、実際には厚さを備えているが、図４では、厚さを省略して表示してある。
【００３４】
なお、図２や図３に二点鎖線で示す軸ＣＬ１は、ガスタービンエンジン１の回転部材（タービン動翼５５等）の回転中心軸を示すものである。また、燃焼ガス等の流体は、図２や図３に示す矢印ＡＲ１の方向に概ね流れるようになっており、回転部材の例であるタービン動翼５５（タービン動翼５５の先端部に形成されているチップフィン５７）は、図４に示す矢印ＡＲ３の方向に回転移動するようになっている。なお、チップフィン５７は、たとえば、直方体形状に形成され、チップフィン５７の回転方向に長く延伸している。
【００３５】
密封装置５１は、ガスタービンエンジン１のエンジンケース５を構成しているタービンケース（静止部材の例であるタービンケース）５３と、ガスタービンエンジン１の低圧タービン動翼列４３を構成しているタービン動翼（回転部材の例であるタービン動翼）５５との間をシールする装置である。
【００３６】
すなわち、タービン動翼５５の先端部に設けられているチップフィン５７の先端部５７Ａと、タービンケース（ケーシング）５３に設けられているハニカム５９の先端部５９Ｂとの間で、流体をシールする装置である。
【００３７】
タービンケース５３は、ガスタービンエンジン１のガスの流路を内部側に形成するガスタービンエンジン１のケーシングであり、円弧状に湾曲した板状の基材６１を備え、この基材６１の凹側の面（タービン動翼５５側の面；内部側の面）６１Ａに、この面６１Ａから離反する方向に、ハニカム５９が延伸して設けられている。
【００３８】
そして、上記ハニカム５９の（ハニカムの壁５９Ａの）延伸方向が、上記凹側の面６１Ａに対して斜めに傾いている。なお、詳しくは後述するが、上記ハニカム５９の傾きによって、上記ハニカム５９とチップフィン５７の先端部５７Ａとの間の距離（ハニカム５９の壁５９Ａとチップフィン５７の先端部５７Ａの一端との間の距離）が、従来のようにハニカム１０２が基材６１に対して垂直に延伸している場合よりも小さくなっている。
【００３９】
換言すれば、上記タービンケース５３（基材６１）の、上記タービン動翼５５側の面である回転部材側静止部材面６１Ａには、この回転部材側静止部材面６１Ａから上記タービン動翼５５側に向かって延伸しているハニカム５９が設けられている。すなわち、回転部材側静止部材面６１Ａから上記タービン動翼５５側に向かってハニカム５９の壁５９Ａが延伸するように設けられている。
【００４０】
そして、上記タービン動翼５５の回転中心軸ＣＬ１を含む平面による上記ハニカム５９と上記タービン動翼５５との断面を考えた場合（図３のような断面を考えた場合）、上記ハニカム５９の先端部（上記タービン動翼５５側の先端部）５９Ｂにより形成される包絡面の断面を示す線であるハニカム断面線６３に対して、上記ハニカム５９の壁５９Ａの断面であるハニカム壁断面６５が斜めに傾いて延伸している。
【００４１】
なお、包絡面とは、ハニカム５９の壁５９Ａの先端部５９Ｂとこの先端部５９Ｂによって囲まれている六角形状の面状の部位５９Ｃとによって形成される面をいう。
【００４２】
また、上記基材６１は、薄肉円筒形状の部材を、この部材の円形状の一端面の中心と、円形状の他端面の中心とを互いに結ぶ中心線を含む１つまたは複数の平面（子午面）で、切断して得られる形状に形成されている。
【００４３】
なお、ガスタービンエンジン１の場合には、ハニカム５９の先端部５９Ｂにより形成される面（包絡面）は、回転中心軸ＣＬ１を中心とした円柱側面形状であるから、上記タービンケース５３（基材６１）の、上記タービン動翼５５側の面である回転部材側静止部材面６１Ａに、この回転部材側静止部材面６１Ａから上記タービン動翼５５に向かって延伸しているハニカム５９が設けられており、上記ハニカム５９の延伸方向は、上記タービン動翼５５の回転中心軸ＣＬ１に対して斜めに傾いているということもできる。
【００４４】
次に、ハニカム５９の傾きについて例を掲げて説明する。
【００４５】
図５は、ハニカム５９の傾きについての理解を容易にするために、ハニカム５９とチップフィン５７との関係を簡略的に示した図であり、図３に対応する図である。したがって、図３に示す各点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７等と図５に示す各点はＰ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７等とは、同じ点を示している。
【００４６】
また、図５は、図３と同様に、図４で示すＩＩＩＡ−ＩＩＢにおける断面図である。
【００４７】
図４では、上記ハニカム５９の先端部５９Ｂ等により形成される包絡面におけるハニカム５９の形状が、複数の正六角形状を隙間無く並べたように表れている。
【００４８】
そして、ハニカム５９の１つの六角形６７Ａの各頂点のうち上記チップフィン５７に回転方向（矢印ＡＲ３で示す方向）で互いに対向している各頂点Ｐ８、Ｐ１０を通る直線Ｌ３とすると、この直線Ｌ３と、チップフィン５７の中心線（チップフィン５７の回転方向に延伸した中心線）ＣＬ３とが、互いにほぼ一致している。
【００４９】
また、上記六角形６７Ａに隣接している各六角形６７Ｂ、６７Ｃの境界に存在している壁（上記ハニカム５９の先端部５９Ｂの位置における壁）６７Ｄと、上記直線Ｌ３とが、互いにほぼ一致している。
【００５０】
また、既に理解されるように、六角形６７Ａにおける頂点Ｐ８側の点Ｐ１２と点Ｐ１４とが、直線Ｌ３に対して対称の位置に存在し、六角形６７Ａにおける頂点Ｐ１０側の点Ｐ１６と点Ｐ１８とが、直線Ｌ３に対して対称の位置に存在している。さらに、各頂点Ｐ１２、Ｐ１６の間に存在する壁（上記ハニカム５９の先端部５９Ｂの位置における壁）６７Ｅと、各頂点Ｐ１４、Ｐ１８の間に存在する壁（上記ハニカム５９の先端部５９Ｂの位置における壁）６７Ｆとは、直線Ｌ３に平行であり直線Ｌ３に対して対称の位置に存在している。
【００５１】
さらに、図４に示す範囲ａでは、チップフィン５７が、チップフィン５７の回転方向において、上記頂点Ｐ１２、Ｐ１６（Ｐ１４、Ｐ１８）の間に存在しており、図４に示す範囲ｂでは、チップフィン５７がチップフィン５７の回転方向において、上記頂点Ｐ８、Ｐ１２（Ｐ８、Ｐ１４；Ｐ１０、Ｐ１６；Ｐ１０、Ｐ１８）の間に存在しており、図４に示す範囲ｃでは、チップフィン５７がチップフィン５７の回転方向において、壁６７Ｄのところに存在している。
【００５２】
上述のように、図４を用いて説明したチップフィン５７とハニカム５９との位置を、図５を用いて説明すると次のようになる。
【００５３】
ガスタービンエンジン１の密封装置５１では、上述したように、上記ハニカム５９の先端部５９Ｂにより形成される包絡面が、上記タービン動翼５５の回転中心軸ＣＬ１を中心とした円柱側面形状を形成しており、したがって、上記ハニカム断面線６３が、上記回転中心軸ＣＬ１に対して平行に延伸している。
【００５４】
上記タービン動翼５５のチップフィン５７における上記ハニカム５９側の先端部５７Ａが、高さの小さい円柱の側面形状を形成していることにより、上記タービン動翼５５のチップフィン５７の先端部５７Ａの断面が、上記ハニカム断面線６３に対して平行な短い直線Ｌ１を形成している。
【００５５】
そして、図４の説明で述べたように、上記ハニカム断面線６３上に存在している点であって、上記ハニカム５９の壁５９Ａの先端側（上記タービン動翼５５側）に存在している２つの点Ｐ１、Ｐ３の中間に、上記タービン動翼５５のチップフィン５７の短い直線Ｌ１が存在している。
【００５６】
また、上記ハニカム５９の壁５９Ａの先端側の２つの点Ｐ１、Ｐ３のうちの１つの点Ｐ１と上記短い直線Ｌ１の中点Ｐ５との間の距離と、上記ハニカム５９の壁５９Ａの先端側の２つの点Ｐ１、Ｐ３のうちの他の１つの点Ｐ３と上記短い直線Ｌ１の中点Ｐ５との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとする。
【００５７】
そして、上記ハニカム断面線６３と上記ハニカム５９の壁５９Ａの断面の延伸方向との交差角度のうち鋭角の交差角度である鋭角交差角度を「θ」とする。
【００５８】
また、上記タービン動翼５５（チップフィン５７の先端部５７Ａ）の短い直線Ｌ１と上記ハニカム断面線６３との間の距離である回転部材・ハニカム距離を「Ｓ」とする。
【００５９】
また、上記ハニカム断面線６３上に存在する１つの点Ｐ１と、上記タービン動翼５５（チップフィン５７の先端部５７Ａ）の短い直線Ｌ１の２つの端点Ｐ７、Ｐ９のうちで上記ハニカム断面線６３上の上記１つの点Ｐ１に近い方の点Ｐ７から上記ハニカム断面線６３におろした垂線Ｌ５と上記ハニカム断面線６３との交点Ｐ１１との間の距離（図５に示す点Ｐ１とＰ１１との間の距離）Ｌとの関係が、「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしている。
【００６０】
なお、上記「ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」は、図５では、角度θ０（∠Ｐ１、Ｐ７、Ｐ１１）で表される。
【００６１】
また、ハニカム５９の壁５９Ａとチップフィン５７の先端部５７Ａの端点Ｐ７との間の距離Ｌ７は、すなわち、端点Ｐ７からハニカム５９の壁５９Ａにおろした垂線がハニカム壁５９Ａと交差する点Ｐ１３と、端点Ｐ７との間の距離Ｌ７は、次のように求められる。
【００６２】
まず、点Ｐ７と点Ｐ１１とを通る直線Ｌ５と、ハニカム５９の壁５９Ａとの交点をＰ１５とし、点Ｐ１と点Ｐ１５との間の距離を「Ｌ９」とする。
【００６３】
そうすると、距離（点Ｐ１とＰ１１との間の距離）Ｌと、角度θと、距離Ｌ９との間の関係は、「Ｌ９＝Ｌｔａｎθ」で表される。
【００６４】
一方、点Ｐ７と点Ｐ１５との間の距離は、「Ｓ＋Ｌ９」で表すことができ、また、各点Ｐ１、Ｐ１１、Ｐ１５を互いに直線で結んで形成される三角形（三角形Ｐ１、Ｐ１１、Ｐ１５）と、各点Ｐ７、Ｐ１３、Ｐ１５を互いに直線で結んで形成される三角形（三角形Ｐ７、Ｐ１３、Ｐ１５）とは、相似の三角形であるので、「∠Ｐ１５、Ｐ７、Ｐ１３＝θ」となる。
【００６５】
したがって、「Ｌ７＝（Ｓ＋Ｌ９）ｃｏｓθ＝（Ｓ＋Ｌｔａｎθ）ｃｏｓθ＝Ｓｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ」となり、距離Ｌ７は、「Ｓｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ」で表すことができる。
【００６６】
なお、点Ｐ１と点Ｐ７との間の距離をＬ１１とすると、上記式「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしている場合には、「Ｌ７＜Ｌ１１」になっている。
【００６７】
そして、図４に示す、範囲ａにおいては、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間が、図５に破線で示すようにハニカム１０２が傾いて設けられていない場合よりも、小さくなっている。
【００６８】
すなわち、ハニカム１０２の場合には、距離Ｌ１１がハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間になるが、ハニカム５９の場合には、距離Ｌ７がハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間になる。
【００６９】
ここで、鋭角交差角度θと、回転部材・ハニカム距離Ｓと、距離Ｌとの関係が、「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしていない場合、すなわち、「ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）＜θ」の場合について説明する。
【００７０】
図６は、図５において、鋭角交差角度θと、回転部材・ハニカム距離Ｓと、距離Ｌとの関係が、「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしていない状態を示す図である。
【００７１】
「ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）＜θ」である場合には、図６に示すように、チップフィン５７の先端部５７Ａの端点Ｐ７からハニカム５９の壁５９Ａにおろした垂線が、ハニカム壁５９Ａとは交差しない。すなわち図５では、ハニカム５９の壁５９Ａの中に存在していた点Ｐ１３が、図６では、ハニカム５９の壁５９Ａ中に存在していない。
【００７２】
したがって、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間が、距離（点Ｐ１と点Ｐ７との間の距離）Ｌ１１ということになり、ハニカム５９の延伸方向を斜めにしたことによっても、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間が減少することはない。
【００７３】
次に、密封装置５１の動作について説明する。
【００７４】
ガスタービンエンジン１が運転しているときに、図３で示すように、燃焼ガス等が矢印ＡＲ１の方向に流れている。そして、燃焼ガスがハニカム５９とチップフィン５７との間の僅かな隙間から僅かに漏れる。
【００７５】
この場合、図５に破線で示すように、ハニカム１０２の壁が斜めに傾いていなければ、上記僅かな隙間は、点Ｐ１と、点Ｐ７との間（距離Ｌ１１）ということになるが、ハニカム５９の壁５９Ａが傾いているので、図５に示す距離Ｌ７が、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間となり、隙間が小さくなる。
【００７６】
距離Ｌ７の隙間を通過した燃焼ガス等は、図３に矢印ＡＲ５で示すように、ハニカム５９内で渦を巻き、点Ｐ３とチップフィン５７（点店９）との間を通って、ガスタービンエンジン１の下流側（後側）に流れていく。
【００７７】
なお、燃焼ガス等が上述のように渦を巻くことによって、にハニカム５９内の圧力が若干上昇し、距離Ｌ７の隙間から燃焼ガス等が漏れにくくなっている。
【００７８】
図３や図５を用いた上記説明は、図４に示す範囲ａにおけるものであるが、図４に示す範囲ｃでは、ハニカム５９を斜めに延伸させたことによっても、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間が減少することはない。さらに、図４に示す範囲ｂでは、上記ハニカム断面線６３上に存在しているハニカム５９の壁５９Ａの先端部が、たとえば図４に示す点Ｐ１２から点Ｐ８に向かって斜めに延伸しているので、ハニカム５９とチップフィン５７との間の実質的な隙間の減少量（従来のハニカム１０２に対する減少量）が、図４に示す範囲ａの約半分になっていると考えられる。
【００７９】
密封装置５１によれば、上記ハニカム５９の壁５９Ａの延伸方向が、上記タービン動翼５５の回転中心軸ＣＬ１に対して斜めに適宜の角度傾いているので、図５に示すように、寸法（距離）Ｌ１１よりも寸法（距離）Ｌ７が小さくなり、ケーシングのハニカム５９とタービン動翼５５のチップフィン５７との間のクリアランスを変更しなくてもケーシングのハニカム５９とタービン動翼５５のチップフィン５７との間における流体流路の断面積が従来よりも小さくなり、流体の漏れ量（燃焼ガス等）を従来よりも減少させることができる。なお、一般的に、流体の漏れ量は、漏れ流路の断面積にほぼ比例するものである。
【００８０】
そして、ガスタービンエンジン１の運転効率を上げることができる。
【００８１】
なお、上記説明では、ハニカム５９とチップフィン５７との位置関係を、理解しやすいように定めてあるが、必ずしも、上記位置関係に限定されるものではない。
【００８２】
すなわち、図４の紙面に垂直な方向に延伸している軸を回転中心にして、ハニカム５９を所定の角度回転させてもよい。この場合、上記ハニカム５９の延伸方向（壁５９Ａの延伸方向）の傾きが、上記ガスタービンエンジン１のタービン動翼５５等の回転中心軸ＣＬ１に垂直な平面に対して斜めに交差する方向の成分を有しているものとする。
【００８３】
また、図４において、チップフィン５７を、図４の紙面の左右方向に平行移動させてもよい。たとえば、図４に示す状態から図４の紙面の左方向に移動させ、図７に示すような位置関係にしてもよい。
【００８４】
なお、図７は、チップフィン５７を、図４に示す状態から図４の紙面の左方向に移動させた状態を示す図であり、図５に対応する図である。
【００８５】
また、チップフィン５７の先端部が、図８に示すように尖っていてもよい。図８は、図３において、チップフィン５７の先端部を尖らせた場合を示す図である。
【００８６】
すなわち、包絡面が、上記回転部材の回転中心軸を中心とした円柱側面形状を形成しており、上記タービン動翼５５における上記ハニカム５９側の先端部の点（上記ハニカム断面線の最も近くに存在する点）Ｐ１７が、上記ハニカム断面線６３上に存在している点であって、上記ハニカムの壁の先端側に存在している２つの点Ｐ１、Ｐ３の中間に存在していると共に、上記ハニカム５９の壁５９Ａの先端側の２つの点のうちの１つの点Ｐ１と上記タービン動翼５５における上記ハニカム５９側の先端部の点Ｐ１７との間の距離と、上記ハニカム５９の壁５９Ａの先端側の２つの点のうちの他の１つの点Ｐ３と上記タービン動翼５５における上記ハニカム５９側の上記先端部Ｐ１７の点との間の距離とが互いにほぼ等しくなっているものとする。
【００８７】
そして、上記ハニカム断面線６３と上記ハニカム５９の壁５９Ａの断面の延伸方向との交差角度のうち鋭角の交差角度である鋭角交差角度を「θ」とする。
【００８８】
上記タービン動翼５５における上記ハニカム５９側の先端部の点Ｐ１７と上記ハニカム断面線６３との間の距離である回転部材・ハニカム距離を「Ｓ」とする。
【００８９】
上記ハニカム断面線６３上に存在する上記１つの点Ｐ１と、上記タービン動翼５５における上記ハニカム５９側の先端部の点Ｐ１７から上記ハニカム断面線６３におろした垂線と上記ハニカム断面線６３との交点との間の距離を「Ｌ」とする。
【００９０】
上述のようにした場合、鋭角交差角度θと、回転部材・ハニカム距離Ｓと、距離Ｌとの関係が、「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしている。なお、この場合、尖っている先端部の点Ｐ１７を、図３に示す点Ｐ７に対応させれば、図３や図５を用いて説明した場合と同様に考えることができる。
【００９１】
さらに、ハニカム５９の壁５９Ａを、図９に示すように、図３に示す場合とは逆方向に傾かせてもよい。この場合、チップフィン５７上の点Ｐ９と、ハニカム壁５９Ａ上の点Ｐ１９との間の距離によって、隙間が生成されることになる。
【００９２】
さらにまた、図１０に示すように、タービン動翼の回転中心軸ＣＬに対して、ハニカム断面線６３ｂが斜めに傾いていてもよい。この場合、ハニカム断面線６３ｂで形成される面は、円錐台の側面形状になる。
【００９３】
そして、ハニカム断面線６３ｂ上に存在している点Ｐ２１を図５に示す点Ｐ１に対応させ、点Ｐ２３を、点ＰＡに対応させ、チップフィン５７ｂ上に存在している点Ｐ２７を点Ｐ７に対応させ、点Ｐ２５を点Ｐ５に対応させて、図５に示した場合と同様に考えることができる。
【００９４】
［第２の実施形態］
第１の実施形態における密封装置５１は、タービン動翼５５とタービンケース５３との間をシールするものであるが、第２の実施形態に係る密封装置８１は、ガスタービンエンジン１の低圧タービン静翼列（静止部材の例である低圧タービン静翼列）４５と、回転部材の例である低圧タービン軸１３との間をシールするものである。
【００９５】
すなわち、図２に示すＸＩ部をシールするものである。この場合、低圧タービン軸１３には、チップフィン５７に相当するリング状の突起８３が設けられており、また、低圧タービン静翼列４５を構成している、略扇形の静翼セグメント４５Ａのロータ（低圧タービン軸１３）側の凹面には、この凹面から離反する方向に延伸しているハニカム８５が設けられている。
【００９６】
そして、上記ハニカム８５（ハニカム８５の壁）の延伸方向が、上記ロータ（低圧タービン軸１３）側の凹面に対して斜めに傾いている。
【００９７】
なお、上記ハニカム８５の延伸方向の傾きが、上記ガスタービンエンジン１のロータ（低圧タービン軸１３）の回転中心軸ＣＬ１に垂直な平面に対して斜めに交差する方向の成分を有している。
【００９８】
このように構成されていることによって、上記第１の実施形態に係る密封装置５１とほぼ同様に動作し、ほぼ同様の効果を奏する。
【００９９】
なお、静翼セグメント４５Ａは、互いが相似形でありそれぞれの中心角が鋭角である大きい扇形と小さい扇形をと、互いの中心角が一致するように重ね合わせて、大きい扇形から小さい扇形の部分を取り去った形状である略扇形を形成している。
【０１００】
上記各実施形態では、ガスタービンエンジン１のタービンケース５３とタービン動翼５５との間、ガスタービンエンジン１のタービンロータ（低圧タービン軸１３）とタービン静翼（静翼セグメント４５Ａ）との間の密封装置を例に掲げて説明しているが、ガスタービンエンジン１のコンプレッサケースとコンプレッサ動翼との間、ガスタービンエンジンのコンプレッサロータとコンプレッサ静翼との間のいずれかをシールする場合にも、上記実施形態を適用することができる。
【０１０１】
また、ガスタービンエンジン以外の、静止部材と回転部材との間を密封する密封装置にも、上記実施形態を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る密封装置が設けられているガスタービンエンジンの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ部の拡大図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】図３におけるＩＶＡ−ＩＶＢ断面を示す図である。
【図５】ハニカムの傾きについての理解を容易にするために、ハニカムとチップフィンとの関係を簡略的に示した図であり、図３に対応する図である。
【図６】図５において、鋭角交差角度θと、回転部材・ハニカム距離Ｓと、距離Ｌとの関係が、「０＜θ＜ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｓ）」を満たしていない状態を示す図である。
【図７】チップフィンを、図４に示す状態から図４の紙面の左方向に移動させた状態を示す図である。
【図８】図３において、チップフィンの先端部を尖らせた場合を示す図である。
【図９】ハニカムの壁を、図３に示す場合とは逆方向に傾かせた場合を示す図である。
【図１０】タービン動翼の回転中心軸ＣＬに対して、ハニカム断面線が斜めに傾いている場合を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ガスタービンエンジン
５１  密封装置
５３  タービンケース
５５  タービン動翼
５７  チップフィン
５９  ハニカム
６１  基材
６３  ハニカム断面線
６５  ハニカム壁断面
【図１】
2005163693.tif 000003
【図２】
2005163693.tif 000004
【図３】
2005163693.tif 000005
【図４】
2005163693.tif 000006
【図５】
2005163693.tif 000007
【図６】
2005163693.tif 000008
【図７】
2005163693.tif 000009
【図８】
2005163693.tif 000010
【図９】
2005163693.tif 000011
【図１０】
2005163693.tif 000012