(57)【要約】【課題】排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流が、排ガス通路の形状や、ガス（エア）ラビリンスシールから排ガス通路内に放出されるシールガス（またはシール空気）によって乱されることを防止し、タービン効率を高める。【解決手段】タービンディスク６との間にガスラビリンスシールＧＬを構成するラビリンス部材２２を、排ガス通路１３を形成する排ガス出口ケーシング１２との間に間隙状のシールガス放出通路２６を介して隣接するように軸受台２に固定し、このラビリンス部材２２の外周面２２ａを、排ガス通路１３の内周面１３ａに対して段差を発生させないように排ガス通路１３内に露呈させた。シールガス放出通路２６の末端部の断面形状は、ガスラビリンスシールＧＬに供給されたシールガスが排ガス通路１３を流れる排ガスの流れ方向に対して斜めに合流する形状となっている。【選択図】図１
2016008561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受台に軸支されたタービン軸と、
前記タービン軸に設けられたタービンディスクと、
前記タービンディスクの外周部に設けられた排ガスタービン翼と、
前記排ガスタービン翼に排ガスを供給し、且つ前記排ガスタービン翼を通過した前記排ガスを系外に排出する排ガス通路を形成するケーシングと、
前記軸受台側に固定されて前記タービンディスクの排ガス下流側に隣接してガスラビリンスシールを構成する環状のラビリンス部材と、
前記ガスラビリンスシールを流れるシールガスを前記排ガスタービン翼よりも排ガス下流側の前記排ガス通路内に放出するシールガス放出通路と、を備える軸流タービンのラビリンスシール装置であって、
前記シールガス放出通路は、前記ケーシングの前記排ガス通路形成部分と前記ラビリンス部材との間に形成されることを特徴とする軸流タービンのラビリンスシール装置。
【請求項２】
前記ラビリンス部材の外周面は、前記ケーシングとともに前記排ガス通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の軸流タービンのラビリンスシール装置。
【請求項３】
前記シールガス放出通路の、前記排ガス通路との合流部は、前記シールガスの流れ方向が、前記排ガス通路の下流側に向く軸方向成分を有するように形成されている請求項１または２に記載の軸流タービンのラビリンスシール装置。
【請求項４】
前記シールガス放出通路は、前記シールガスの流れ方向が変わる屈曲部を備えている請求項１から３のいずれかに記載の軸流タービンのラビリンスシール装置。
【請求項５】
前記シールガス放出通路の位置において、前記ラビリンス部材の排ガス下流側端部が、前記ケーシングの前記排ガス通路形成部における排ガス上流側端部の外周側に重なり、この重なった部分に突起部材が周方向に点在的に介装されている請求項４に記載の軸流タービンのラビリンスシール装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の軸流タービンのラビリンス装置を備えるとともに、前記タービン軸に圧縮機が同軸的に設けられ、前記排ガスのエネルギーにより該圧縮機を回転駆動して内燃機関の吸入空気を過給することを特徴とする排ガスタービン過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流タービンのラビリンスシール装置およびこれを備えた排ガスタービン過給機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１，２および図６に示されるように、例えば内燃機関の排ガスにより駆動される従来の軸流型の排ガスタービン過給機１０１は、軸受台２に軸支されたタービン軸４にタービンディスク６と排ガスタービン翼７とが回転一体に設けられたタービンローター８を備えている。
また、軸受台２の周囲に設けられた排ガス出口ケーシング１２の内部に、タービン軸４の軸方向に沿うように排ガス通路１３が形成され、この排ガス通路１３を流れる内燃機関の排ガスによって排ガスタービン翼７が駆動されることにより、タービンローター８およびタービン軸４が回転して動力を発生させるようになっている。
そして、タービン軸４の他端側に設けられた図示しない圧縮機（吸気タービン翼）が回転駆動されることにより、内燃機関が吸入する空気が圧縮されて過給される。
【０００３】
タービンディスク６と、軸受台２側に固定されてタービンディスク６の排ガス下流側に隣接する環状のラビリンス部材２２との間に公知のエアラビリンスシールＡＬ（多段状のラビリンスフィン）が構成され、このエアラビリンスシールＡＬの間の狭い迷路状の隙間（通常１〜２ミリ程度）に、上述の圧縮機で圧縮された空気が抽気通路２４により一部抽気されてシール空気として供給される。
【０００４】
このシール空気の供給により、排ガスの圧力に抗してタービンローター８およびタービン軸４を排ガス上流側に押圧するスラスト力が発生し、図示しないスラストベアリングへの負担が軽減されると同時に、タービン軸４を回転させるのに必要な駆動力が低減される。また、排ガス通路１３を流れる排ガスが、タービンディスク６とラビリンス部材２２との間（ラビリンス隙間）から軸受台２側に侵入することが防止される。このようにエアラビリンスシールＡＬに供給されたシール空気は、矢印で示すようにラビリンス隙間から排ガス通路１３内に、排ガス流れ方向に対して略垂直に放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平０４−０２６６６１号公報
【特許文献２】特開２００９−２８７５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６において、排ガス通路１３を流れる排ガスの圧力は、排ガスタービン翼７の下流側では通常０．０５ｂａｒ以下まで低下する。一方、ラビリンス隙間から排ガス通路１３内に放出されるシール空気の圧力は最高で４ｂａｒ程度と、この位置を通過する排ガスの圧力よりも高い。このため、ラビリンス隙間からシール空気が高い流速で排ガスタービン翼７の直ぐ下流側に垂直に噴出し、これが排ガスタービン翼７の直ぐ下流側における排ガスの流れに乱れを発生させる。即ち、高圧なシール空気の噴出により、排ガスの流れが排ガス通路１３の内面から剥離してしまい、タービン効率を低下させる原因となることが判明している。
【０００７】
また、排ガス通路１３を構成する排ガス出口ケーシング１２は、排ガスの熱を受けて熱膨張し、その端部１２ａがタービンディスク６側に近接する傾向がある。このため、排ガス出口ケーシング１２の端部１２ａとタービンディスク６との間の隙間Ｇは、上記の熱伸びを考慮してラビリンス隙間よりも大きくしておく必要があり、一般には５〜６ミリ程度に設定される。この隙間Ｇの存在により、排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガスの流れに乱れが生じ、この点でもタービン効率が低下してしまう懸念があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流が、排ガス通路の形状や、ガス（エア）ラビリンスシールから排ガス通路内に放出されるシールガス（またはシール空気）によって乱されることを防止し、タービン効率を高めることのできる軸流タービンのラビリンスシール装置およびこれを備えた排ガスタービン過給機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】
上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係る軸流タービンのラビリンスシール装置は、軸受台に軸支されたタービン軸と、前記タービン軸に設けられたタービンディスクと、前記タービンディスクの外周部に設けられた排ガスタービン翼と、前記排ガスタービン翼に排ガスを供給し、且つ前記排ガスタービン翼を通過した前記排ガスを系外に排出する排ガス通路を形成するケーシングと、前記軸受台側に固定されて前記タービンディスクの排ガス下流側に隣接してガスラビリンスシールを構成する環状のラビリンス部材と、前記ガスラビリンスシールを流れるシールガスを前記排ガスタービン翼よりも排ガス下流側の前記排ガス通路内に放出するシールガス放出通路と、を備える軸流タービンのラビリンスシール装置であって、前記シールガス放出通路は、前記ケーシングの前記排ガス通路形成部分と前記ラビリンス部材との間に形成されることを特徴とする。
【００１０】
上記構成の軸流タービンのラビリンスシール装置によれば、シールガスが、従来のようにタービンディスクとラビリンス部材との間からではなく、ラビリンス部材よりも下流側の位置に設けられたシールガス放出通路から排ガス通路内に放出される。
【００１１】
このように、シールガスの放出位置（シールガス放出通路）がタービンディスクとラビリンス部材との隣接部よりも下流側となるため、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流の少なくとも一部の領域には、高圧なシールガスが放出されることによって流れに乱れが発生することを抑制でき、これによってタービン効率を向上させることができる。
【００１２】
しかも、排ガスの熱を受けて熱膨張するケーシング（排ガス通路）と、タービンディスクとの間にラビリンス部材が配置され、このラビリンス部材とケーシングとの間に間隙状のシールガス放出通路が形成されているため、このシールガス放出通路によってケーシングの熱膨張が吸収される。
【００１３】
このため、ケーシングとタービンディスクとが隣接していた従来の構成のように、ケーシングの熱伸びを考慮して排ガス出口ケーシングの端部とタービンディスクとの間の隙間を大きく設定する必要がない。しかも、ラビリンス部材は熱応力を受けにくい軸受台に接続されているため、ラビリンス部材が熱膨張してタービンディスクに接近することがない。したがって、ラビリンス部材とタービンディスクとの間の隙間を最小限に設定することができる。
【００１４】
これにより、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガスの流れが大きな隙間の上を通過することが無くなり、排ガス流に乱れが生じなくなって、この点でもタービン効率を向上させることができる。
【００１５】
前記の構成においては、前記ラビリンス部材の外周面は、前記ケーシングとともに前記排ガス通路を形成することが好ましい。
【００１６】
このように、ラビリンス部材の外周面がケーシングとともに排ガス通路を形成するため、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガスの流れが大きな隙間の上を通過することが無くなり、排ガス流の乱れを抑制してタービン効率を向上させることができる。
【００１７】
前記の構成においては、前記シールガス放出通路の、前記排ガス通路との合流部は、前記シールガスの流れ方向が、前記排ガス通路の下流側に向く軸方向成分を有するように形成されていることが好ましい。
【００１８】
このように、シールガス放出通路を形成することにより、このシールガス放出通路から排ガス通路内に放出されるシールガスを、排ガスの流れに対して浅い角度で合流させ、これによって排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流の乱れを少なくし、タービン効率を一層向上させることができる。
【００１９】
前記の構成において、前記シールガス放出通路は、前記シールガスの流れ方向が変わる屈曲部を備えていることがより好ましい。
【００２０】
このように、シールガス放出通路に屈曲部を設けることにより、シールガス放出通路の内部を流れるシールガスの流動抵抗（圧力損失）が増加し、その流速が低下する。このため、シールガスが排ガス通路内に放出される際の排ガス流の乱れを抑制し、タービン効率を一層向上させることができる。
【００２１】
前記の構成においては、前記シールガス放出通路の位置において、前記ラビリンス部材の排ガス下流側端部を、前記ケーシングの前記排ガス通路形成部における排ガス上流側端部の外周側に重ね、この重なった部分に突起部材を周方向に点在的に介装してもよい。
【００２２】
上記構成によれば、排ガス通路を形成するケーシングの排ガス上流側端部が熱膨張して、例えば排ガス通路の内面に段差を発生させるような変形を起こそうとしても、この変形が突起部材を介してラビリンス部材によって抑制される。
【００２３】
このため、ケーシングが熱膨張して変形することを抑制し、排ガスの流れが乱されることを防止して、タービン効率の低下を阻止するとともに、シールガス放出通路の開口面積が小さくなってしまうことを防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第二態様に係る排ガスタービン過給機は、前記のいずれかの軸流タービンのラビリンス装置を備えるとともに、前記タービン軸に圧縮機が同軸的に設けられ、前記排ガスのエネルギーにより該圧縮機を回転駆動して内燃機関の吸入ガスを過給することを特徴とする。
【００２５】
この排ガスタービン過給機によれば、シールガスが、従来のようにタービンディスクとラビリンス部材との間からではなく、ラビリンス部材よりも下流側の位置で排ガス通路内に放出される。このため、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流に高圧なシールガスが放出されることによって乱れが発生することを抑制でき、これによってタービン効率を向上させることができる。
【００２６】
しかも、ケーシングとタービンディスクとの間に配置されたラビリンス部材と、ケーシングとの間に設けられたシールガス放出通路によってケーシングの熱膨張が吸収される。このため、ラビリンス部材とタービンディスクとの間の隙間を最小限に設定し、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流の乱れを抑制してタービン効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係る軸流タービンのラビリンスシール装置およびこれを備えた排ガスタービン過給機によれば、排ガスタービン翼を通過した直後の排ガス流が、排ガス通路の形状、およびガスラビリンスシールから排ガス通路内に放出されるシールガスによって乱されることを防止し、タービン効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るラビリンスシール装置が適用された排ガスタービン過給機における排ガスタービン付近の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。
【図６】従来のラビリンスシール装置が適用された排ガスタービン過給機における排ガスタービン付近の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の複数の実施形態について、図１から図５を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明に係るラビリンスシール装置が適用された軸流型の排ガスタービン過給機における排ガスタービン付近を示す縦断面図であり、図２は本発明の第１実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。
【００３０】
排ガスタービン過給機１は、例えば図示しない舶用大型ディーゼル機関に装備されて吸入ガスを過給するためのものであり、軸受台２と、この軸受台２に一対のラジアル軸受３を介して軸支されたタービン軸４と、このタービン軸４の一端に設けられて舶用大型ディーゼル機関が排出する排ガスによって高速回転駆動される排ガスタービン５（軸流タービン）と、タービン軸４の他端に同軸的に設けられて排ガスのエネルギーによりタービン軸４が回転駆動されることにより吸入ガスを圧縮して舶用大型ディーゼル機関に過給する図示しない圧縮機と、を備えて構成されている。
【００３１】
なお、吸入ガスとしては舶用大型ディーゼル機関の外部から吸入される空気が適用されるが、この他に例えば舶用大型ディーゼル機関が排出する排ガスを利用したＥＧＲガスが適用されてもよい。
【００３２】
排ガスタービン５は、タービン軸４の一端に回転一体に設けられた円盤状のタービンディスク６と、このタービンディスク６の外周部に等間隔で多数設けられた排ガスタービン翼７とからなるタービンローター８を備えている。また、排ガスタービン５は、排ガス入口ケーシング１１と、排ガス出口ケーシング１２（ケーシング）と、排ガス通路１３と、後述するラビリンスシール装置１５とを備えている。
【００３３】
排ガス入口ケーシング１１と排ガス出口ケーシング１２とが合わせられることにより、タービン軸４の軸方向に沿い、且つタービン軸４を囲む形状の排ガス通路１３が形成されている。そして、排ガス出口ケーシング１２の入口付近となる排ガス通路１３の内部に排ガスタービン翼７が突出している。なお、符号１７は排ガスタービン翼７の入口側に設置されたタービンノズルである。
【００３４】
排ガス通路１３の内部に突出している排ガスタービン翼７は、排ガス通路１３を流れてタービンノズル１７において膨張された排ガス流によって駆動される。これにより、タービンローター８およびタービン軸４が回転して動力が発生し、この動力によって前述の圧縮機（吸気タービン）が駆動され、外部から吸入されたガスが圧縮されて舶用大型ディーゼル機関の吸入ガスとして供給（過給）される。排ガスタービン翼７を通過後の排ガスの圧力は０．０５ｂａｒ以下まで低下する。
【００３５】
ラビリンスシール装置１５は、２つの環状のラビリンス部材２１，２２を備えている。一方のラビリンス部材２１は、タービン軸４の軸方向でラジアル軸受３とタービンディスク６との間に位置するように軸受台２側に固定されてオイルラビリンスシールＯＬを構成している。もう一方のラビリンス部材２２は、タービンディスク６に対して排ガス下流側（軸受台２側）に隣接するように軸受台２側に固定されてガスラビリンスシールＧＬを構成している。これらのラビリンスシールＯＬ，ＧＬは、いずれも多段状のラビリンスフィンを噛み合わせた公知の構成である。
【００３６】
軸受台２の内部には抽気通路２４が形成されている。この抽気通路２４は、前述の圧縮機で圧縮された吸入ガスの一部を抽気してオイルラビリンスシールＯＬとガスラビリンスシールＧＬとに供給するガス通路である。なお、吸入ガスとして舶用大型ディーゼル機関が排出する排ガスを利用したＥＧＲガスが適用される場合には、ＥＧＲガスをシールガスとしてオイルラビリンスシールＯＬ、ガスラビリンスシールＧＬに供給するようにしてもよい。
【００３７】
図２にも示すように、ガスラビリンスシールＧＬを構成するラビリンス部材２２は、その外周面２２ａが排ガス通路１３（排ガス出口ケーシング１２）の内面１３ａに対して段差を発生させないように排ガス通路１３内に露呈しており、排ガス出口ケーシング１２とともに排ガス通路１３を形成している。また、ラビリンス部材２２は、排ガス出口ケーシング１２との間に前述した間隙状のシールガス放出通路２６を介して隣接するように軸受台２に固定されている。
【００３８】
ラビリンス部材２２の反タービンディスク６側には、外周面２２ａよりも外径が小さくなる段部２２ｂ（図２参照）が形成され、この段部２２ｂに環状のガスシールリング２８が嵌め込まれている。そして、このガスシールリング２８の外周面に、排ガス出口ケーシング１２の排ガス上流側端部１２ａの内周面が軸方向にスライド自在に被せられ、この排ガス上流側端部１２ａとラビリンス部材２２との間にシールガス放出通路２６が形成されている。
【００３９】
シールガス放出通路２６の末端部、即ち排ガス通路１３に連通する合流部は、図１中に矢印で示すように、このシールガス放出通路２６から排ガス通路１３内に放出されるシールガスの流れ方向が、排ガス通路１３内を流れる排ガスの流れ方向に沿い、且つ排ガス通路１３の下流側に向く軸方向成分を有するように形成されている。つまり、シールガス放出通路２６の末端部は排ガス通路１３に対して斜めに合流する断面形状となっている。
【００４０】
図２に示すように、ラビリンス部材２２におけるガスラビリンスシールＧＬよりも外周側の部分には、タービンディスク６との間のクリアランスが大きくされた集気室３０が形成されており、この集気室３０よりもさらに外周側の部分とタービンディスク６との間の隙間Ｇ１は最小限の寸法、例えば１ミリ程度に設定されている。また、集気室３０からシールガス放出通路２６に連通する脱気通路３１が形成されている。この脱気通路３１は、ラビリンス部材２２の周方向に複数設けられている。
【００４１】
以上のように構成されたラビリンスシール装置１５において、オイルラビリンスシールＯＬとガスラビリンスシールＧＬの各々には、圧縮機で圧縮された吸入ガスの一部が抽気通路２４を経てシールガスとして供給される。具体的には、抽気通路２４から先ずオイルラビリンスシールＯＬにシールガスが供給され、オイルラビリンスシールＯＬから放出されたシールガスが次にガスラビリンスシールＧＬに供給される。その後、排ガスタービン翼７よりも排ガス下流側に位置する間隙状のシールガス放出通路２６から、図１中に矢印で示すように排ガス通路１３内に放出される。
【００４２】
これにより、オイルラビリンスシールＯＬにおいては、シールガスの圧力により、ラジアル軸受３に供給された潤滑油がタービンディスク６側に漏洩することが防止される。また、ガスラビリンスシールＧＬにおいては、シールガスの圧力により、タービンディスク６がラビリンス部材２２に対して排ガス上流側（図１に向かって右方向）に押圧されるため、排ガスの圧力に抗してタービンローター８およびタービン軸４を排ガス上流側に押圧するスラスト力が発生し、図示しないスラストベアリングへの負担が軽減されると同時に、タービン軸４を回転させるのに必要な駆動力が低減される。
【００４３】
エアラビリンスシールＧＬを通過した後のシールガスは集気室３０（図２参照）に流れ、さらに脱気通路３１を経てシールガス放出通路２６に流れ、排ガス通路１３内に放出される。このようにシールガスが排ガス通路１３内に放出される位置は、タービン軸４の軸方向で、タービンディスク６とラビリンス部材２２との隣接部（隙間Ｇ１）よりも下流側の位置となる。
【００４４】
このように、排ガスよりも高圧なシールガスが排ガス通路１３内に放出される位置（シールガス放出通路２６）が、図６に示す従来の隙間Ｇの位置（タービンディスク６とラビリンス部材２２との隣接部（隙間Ｇ））よりも下流側となるため、排ガスタービン翼７を通過した直後の位置（従来のシールガス噴出口であった隙間Ｇ１の位置）の付近における排ガス流に高圧なシールガスが放出されることによって乱れが発生することを抑制でき、これによってタービン効率を向上させることができる。
【００４５】
しかも、排ガスの熱を受けて熱膨張する排ガス出口ケーシング１２と、タービンディスク６との間にラビリンス部材２２が配置され、このラビリンス部材２２と排ガス出口ケーシング１２との間に間隙状のシールガス放出通路２６が形成されているため、このシールガス放出通路２６によって排ガス出口ケーシング１２の熱膨張が吸収される。
【００４６】
即ち、排ガス出口ケーシング１２が軸方向に熱膨張すると、その端部１２ａの内周面がガスシールリング２８の外周面に対して軸方向に滑り、端部１２ａがラビリンス部材２２側に伸びるが、このように排ガス出口ケーシング１２が熱膨張によって軸方向に延びる量に比べ、シールガス放出通路２６の軸方向長さは十分な間隔がある為、熱膨張した排ガス出口ケーシング１２がラビリンス部材２２に干渉することはない。
【００４７】
このように、シールガス放出通路２６の位置で排ガス出口ケーシング１２の熱膨張が吸収されるため、排ガス出口ケーシング１２とタービンディスク６とが隣接していた従来の構成（図６参照）のように、排ガス出口ケーシング１２の熱伸びを考慮して排ガス出口ケーシング１２の端部１２ａとタービンディスク６との間の隙間Ｇ１を大きく設定する必要がない。
【００４８】
しかも、ラビリンス部材２２は熱応力を受けにくい軸受台２に接続されているため、ラビリンス部材２２が熱膨張してタービンディスク６に接近することがない。これらにより、隙間Ｇ１を最小限に設定することができる。したがって、排ガスタービン翼７の直ぐ下流側の排ガス通路１３内における段差幅が小さくなり、排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流の境界層が剥離することによる排ガス流の乱れが少なくなるため、この点でもタービン効率を向上させることができる。
【００４９】
さらに、シールガス放出通路２６の末端部は、排ガスの流れ方向に対して斜めに合流する断面形状であるため、シールガス放出通路２６から排ガス通路１３内に放出されるシールガスを、排ガスの流れに対して浅い角度で合流させ、これによって排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流の乱れ（境界層の剥離等）を少なくし、タービン効率を一層向上させることができる。
【００５０】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。このラビリンスシール装置３５は、シールガス放出通路２６の中間部に屈曲部が設けられている点において第１実施形態のラビリンスシール装置１５と相違し、その他の構成は同一であるため、上記の相違点のみについて説明する。
【００５１】
シールガス放出通路２６には、その上流端部（脱気通路３１が連通する部分）から、排ガス通路１３に斜めに連通する末端部までの間に、シールガスの流れる方向が直角に変わる２つの屈曲部２６ａ，２６ｂが設けられている。これら２つの屈曲部２６ａ，２６ｂが設けられたことにより、シールガス放出通路２６の断面形状はクランク状に屈曲している。
【００５２】
このため、シールガス放出通路２６の内部を流れるシールガスの流動抵抗（圧力損失）が増加し、その流速が低下する。これにより、シールガスが排ガス通路１３内に放出される際の排ガス流の乱れが少なくなり、タービン効率を一段と向上させることができる。なお、屈曲部２６ａ，２６ｂの角度や数量等の諸条件は適宜変更することができる。
【００５３】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態を示すラビリンスシール装置付近の拡大図である。このラビリンスシール装置４０は、第２実施形態のラビリンスシール装置３５と同様な断面形状を備えている。即ち、シールガス放出通路２６の中間部に２つの屈曲部２６ａ，２６ｂが設けられており、ラビリンス部材２２の排ガス下流側端部が排ガス出口ケーシング１２の端部１２ａ（排ガス上流側端部）の外周側に重なっている。
【００５４】
そして、図５にも示すように、この重なった部分において、排ガス出口ケーシング１２の外周面に、突起状の変形抑制部材４３が周方向に点在的に設けられている。この変形抑制部材４３は、例えば軸方向に長い四角柱状に形成されており、排ガス出口ケーシング１２の外周面に一体的、もしくは別部品として設けられている。この変形抑制部材４３をラビリンス部材２２側に形成してもよいが、製造性を考慮すると排ガス出口ケーシング１２の外周面に設けた方が好ましい。なお、変形抑制部材４３の形状は、円柱状や翼型断面状等にすることも考えられる。
【００５５】
このような変形抑制部材４３を設けたことにより、排ガス出口ケーシング１２の排ガス上流側の端部１２ａが熱膨張して、例えば排ガス通路１３の内面に段差を発生させるような変形を起こそうとしても、この変形が突起状の変形抑制部材４３を介して環状のラビリンス部材２２によって抑制される。
【００５６】
このため、排ガス通路１３の内面に段差が発生することによって排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流に乱れが生じることを防止し、タービン効率の低下を阻止することができる。しかも、排ガス出口ケーシング１２の熱膨張によってシールガス放出通路２６の開口面積が小さくなってしまうことを防止できる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係るラビリンスシール装置１５，３５，４０によれば、排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流が、排ガス通路１３の形状や、ガスラビリンスシールＧＬから排ガス通路１３内に放出される高圧なシールガスによって乱されることを防止し、タービン効率を高めることができる。
【００５８】
また、このようなラビリンスシール装置１５，３５，４０を備えた排ガスタービン過給機１によれば、シールガスが、従来のようにタービンディスク６とラビリンス部材２２との間（隙間Ｇ１）からではなく、ラビリンス部材２２よりも下流側の位置で排ガス通路１３内に放出されるため、排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流が、シールガスの放出によって乱されることを抑制し、これによってタービン効率を向上させることができる。
【００５９】
しかも、排ガス出口ケーシング１２とタービンディスク６との間に配置されたラビリンス部材２２と、排ガス出口ケーシング１２との間に設けられたシールガス放出通路２６によって排ガス出口ケーシング１２の熱膨張が吸収される。このため、ラビリンス部材２２とタービンディスク６との間の隙間Ｇ１を最小限に設定し、排ガスタービン翼７を通過した直後の排ガス流の乱れを無くしてタービン効率を向上させることができる。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、本発明に係るラビリンスシール装置を、舶用大型ディーゼル機関に装備される排ガスタービン過給機に適用した例について説明したが、舶用エンジンの過給機に限らず、ガスタービンやジェットエンジン等、他の形式や用途の軸流タービンにも幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  排ガスタービン過給機
２  軸受台
４  タービン軸
５  排ガスタービン（軸流タービン）
６  タービンディスク
７  排ガスタービン翼
８  タービンローター
１２  排ガス出口ケーシング（ケーシング）
１３  排ガス通路
１３ａ  排ガス通路の内周面
１５，３５，４０  ラビリンスシール装置
２２  ラビリンス部材
２２ａ  ラビリンス部材の外周面
２６  シールガス放出通路
２６ａ，２６ｂ  屈曲部
４３  変形抑制部材
ＧＬ  ガスラビリンスシール
【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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