(57)【要約】  ターボ機械、特にターボ圧縮機のドライガスシール（１０）であって、前記ターボ機械のロータ側部材（１１）を前記ターボ機械のステータ側部材（１２）に対して密閉するためのものであり、シール装置（１３）と、前記シール装置（１３）のステータ側シール要素（１６）のための支持装置（１４）と、を有するドライガスシール（１０）において、前記支持装置（１４）は、弾性的に変形可能である。
2018536796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械のドライガスシール（１０）であって、前記ターボ機械のロータ側部材（１１）を前記ターボ機械のステータ側部材（１２）に対して密閉するためのものであり、シール装置（１３）と、前記シール装置（１３）のステータ側シール要素（１６）のための支持装置（１４）と、を有するドライガスシール（１０）において、
前記支持装置（１４）が弾性的に変形可能であることを特徴とするドライガスシール（１０）。
【請求項２】
前記支持装置（１４）が、蛇腹状に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のドライガスシール。
【請求項３】
前記支持装置（１４）が、一体型の蛇腹として構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のドライガスシール。
【請求項４】
前記支持装置（１４）が、前記ロータ側部材（１１）の軸方向において弾性的に変形可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のドライガスシール。
【請求項５】
前記支持装置（１４）が、第１の部分（１７）で、回転しないように、前記ステータ側部材（１２）に固定されていること、及び、前記支持装置（１４）は、前記第１の部分と反対側の第２の部分（１９）で、前記シール装置（１３）の前記ステータ側シール要素（１６）を支持しており、前記ステータ側シール要素（１６）は、前記シール装置（１３）のロータ側シール要素（１５）と協働することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のドライガスシール。
【請求項６】
前記第１の部分（１７）と前記第２の部分（１９）との間の前記支持装置（１４）が、蛇腹状に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のドライガスシール。
【請求項７】
前記支持装置（１４）が、前記シール装置（１３）の前記ステータ側シール要素（１６）を、前記シール装置（１３）の前記ロータ側シール要素（１５）に対して押圧することを特徴とする、請求項５又は６に記載のドライガスシール。
【請求項８】
ステータ（１２）、前記ステータ（１２）内に取り付けられたロータ（１１）、及び、前記ロータ（１１）を前記ステータ（１２）に対して密閉するためのドライガスシール（１０）を有する、ターボ機械において、前記ドライガスシール（１０）が、請求項１から７のいずれか一項に従って構成されていることを特徴とするターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のおいて書きに記載のターボ機械のためのドライガスシールと、このようなドライガスシールを有するターボ機械と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばターボ圧縮機等のターボ機械では、シールとして、従来の油膜シールに代わって、ドライガスシールが用いられることが増えている。
【０００３】
図１は、ターボ機械の従来のドライガスシールの、先行技術から知られている構造を示している。つまり、図１は、ターボ機械のロータ側部材２をターボ機械のステータ側部材３に対して密閉するために用いられるドライガスシール１を示しており、ドライガスシール１は、シール装置４及び支持装置５を含んでいる。シール装置４は、ロータ側シール要素６及びステータ側シール要素７を含んでおり、ロータ側シール要素６は、ロータ側部材２に固定されており、ステータ側シール要素７は、ステータ側支持装置５に固定されている。
【０００４】
支持装置５は、ロータ側部材２の軸方向において、ステータ側部材３に対して変位可能であり、つまり、一方ではステータ側部材３に、他方ではステータ側支持装置５に支持されたバネ要素８を通じて、及び、支持装置５とステータ側部材３との間における所定の滑りばめを通じて変位可能である。バネ要素８は、ステータ側シール要素５を、シール装置４のロータ側シール要素６に対して押圧し、優れた密閉効果を供給する。
【０００５】
ステータ側シール要素７とステータ側支持装置５との間、及び、ステータ側支持装置５とステータ側部材３との間には、典型的にはＯリングとして構成されたシール装置が、支持装置５の溝９に受容され得る。
【０００６】
図１に示された、先行技術から知られたドライガスシール１によって、ロータ２のステータ３に対する良好な密閉がすでに保証され得るとは言え、ドライガスシール１の構造を簡略化する必要性が存在する。特に、ステータ側支持装置５とステータ側部材３との間における滑りばめを用いずにすむようにすべきである。滑りばめは、形成に費用を要する一方で、ターボ機械の運転中に、例えば凝縮物の堆積やコーキングによって汚染される危険に曝露されており、それによって、ドライガスシールが故障する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この必要性から出発して、本発明の課題は、より単純な構造を有する、より信頼性の高いドライガスシールと、当該ドライガスシールを有するターボ機械とを供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本課題は、請求項１に記載のドライガスシールによって解決される。本発明によると、支持装置は弾性的に変形可能である。本発明に係るドライガスシールの場合、その支持装置は、支持装置が弾性的に変形可能であり、それによって、一方では、先行技術では必要とされる個別のバネ要素を、他方ではステータ側支持装置とステータ側部材との間における滑りばめを用いずにすむように構成されている。
【０００９】
有利なさらなる発展形態によると、支持装置は、ロータ側部材の軸方向において弾性的に変形可能である。それによって、特に容易な方法で、ドライガスシールの構造が単純な場合における優れた密閉効果が保証され得る。
【００１０】
有利なさらなる発展形態によると、支持装置は、蛇腹状に構成されており、好ましくは一体型の蛇腹として構成されている。支持装置の蛇腹状の構造は、構造としては単純であり、ドライガスシールの優れた密閉効果を可能にする。
【００１１】
有利なさらなる発展形態によると、支持装置は、第１の部分で、回転しないように、ステータ側部材に固定されており、支持装置は、向かい側の第２の部分で、シール装置のステータ側シール要素を支持しており、当該ステータ側シール要素は、シール装置のロータ側シール要素と協働する。これは、ドライガスシールの単純な構造を保証するために好ましい。
【００１２】
本発明に係るターボ機械が、請求項８に規定されている。
【００１３】
本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明するが、これに限定されるものではない。示されているのは以下の図である：
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術に係るドライガスシールの領域における、ターボ機械の概略的軸方向断面図である。
【図２】本発明に係るドライガスシールの領域における、ターボ機械の概略的軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は、ターボ機械又はターボ圧縮機の、本発明に係るドライガスシール１０を示している。
【００１６】
ドライガスシール１０は、ターボ機械の、以下においてロータ１１と呼ばれる、ロータ側部材を、ターボ機械の、以下においてステータ１２と呼ばれる、ステータ側部材に対して密閉するために用いられる。
【００１７】
本発明に係るドライガスシール１０は、やはり、シール装置１３と、シール装置１３のため、すなわちシール装置１３のステータ側シール要素１６のための支持装置１４と、を有している。このシール装置１３のステータ側シール要素１６は、シール装置１３のロータ側シール要素１５と協働する。
【００１８】
本発明によると、支持装置１４は弾性的に変形可能であり、つまりロータ１１の軸方向において変形可能である。それによって、一方では、先行技術では必要とされるバネ要素を、他方では支持装置１４とステータ１２との間における滑りばめを用いずとも良い。
【００１９】
図２に示された好ましい実施例では、支持装置１４は、蛇腹状に構成されており、すなわち、一体型の蛇腹によって形成されている。蛇腹の具体的な幾何学的態様を通じて、軸方向における弾性的な変形特性曲線が決定され得る。
【００２０】
支持装置１４は、第１の部分１７で、回転しないように、ステータ１２に、つまり固定装置１８を用いて固定されている。支持装置１４の、向かい側の第２の部分１９では、支持装置１４は、シール装置１３のステータ側シール要素１６を支持している。第１の部分１７と第２の部分１９との間には、支持装置１４が、蛇腹状に構成されている。
【００２１】
ロータ１１の径方向において、支持装置１４は、シール要素１５、１６の間の所定の径方向の相対位置を供給するためのガイド機能を果たしている。
【００２２】
本発明によって、ドライガスシールの、より単純で、より信頼性の高い構造が保証され得る。特に、ステータ側シール要素１６のための支持装置１４と、ステータ又はハウジング１２との間における、脆弱で費用を要する滑りばめを用いずとも良い。さらに、ステータ及び支持装置に支持される個別のバネ要素を用いずとも良い。
【符号の説明】
【００２３】
１  ドライガスシール
２  ロータ
３  ステータ
４  シール装置
５  支持装置
６  ロータ側シール要素
７  ステータ側シール要素
８  バネ要素
９  溝
１０  ドライガスシール
１１  ロータ
１２  ステータ
１３  シール装置
１４  支持装置
１５  ロータ側シール要素
１６  ステータ側シール要素
１７  部分
１８  固定装置
１９  部分
【図１】
2018536796.tif 000003
【図２】
2018536796.tif 000004
【国際調査報告】
2018536796.tif 000005
2018536796.tif 000006
2018536796.tif 000007
2018536796.tif 000008