(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ装置（２２）の離間された第１構成部品（２）と第２構成部品（３）との間の気体流路漏洩ギャップ（５）をシールするためのシール要素（１）であって、第１および第２構成部品（２、３）が、漏洩ギャップ（５）の外側に位置し対向する内側表面（９）と外側表面（１０）とを有しており、
ａ）全体として非通気性のシーリング部材（４）と、
ｂ）セラミックス繊維を含み、シーリング部材（４）を少なくとも部分的に被覆し、ギャップ（５）の外側で、ターボ装置（２２）の第１および第２構成部品（２、３）の外側表面（１０）に接触するためのシーリング表面（２１）を画定する層（６）と、前記ギャップ（５）に挿入するための層（６）につながるギャップ挿入部分（７）とを含み、前記ギャップ挿入部分（７）が、断面において、ループ状の形状を有する
ことを特徴とするシール要素（１）。
【請求項２】
層（６）が、セラミックス繊維の織物、テープ、スリーブ又はマットを含むことを特徴とする請求項１記載のシール要素（１）。
【請求項３】
層（６）が、シーリング部材（４）に緩やかにつながっていることを特徴とする請求項１又は２記載のシール要素（１）。
【請求項４】
シーリング部材（４）が金属、特にシートメタルから成ることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項５】
層（６）がＺｒＯ2、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス繊維を含むことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項６】
ギャップ挿入部分（７）がセラミックス繊維を含むことを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項７】
ギャップ挿入部分（７）がギャップ（５）の幅（Ｄ）にわたり伸張していることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項８】
ギャップ挿入部分（７）が、断面において、ギャップ（５）の幅（Ｄ）の方向に変形可能な形状を有することを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項９】
ターボ装置（２２）の構成部品（２、３）の外側表面（１０）に、層（６）を圧着するための締付け部材（２０）を更に含むことを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項１０】
締付け部材（２０）が、ばね部材、特に板ばねを含むことを特徴とする請求項９記載のシール要素（１）。
【請求項１１】
燃焼タービン（２２）が、軸および／又は周方向に配置された複数の第１および第２構成部品（２、３）を含み、構成部品（２、３）の少なくとも第１と第２のものが、周方向又は軸方向において漏洩ギャップ（５）により離間されており、構成部品（２、３）により相互に離間された複数の領域（１１、８）を更に含み、領域（１１、８）が、高温気体領域（１１）と冷却気体領域（８）とを含み、
内側表面（９）が高温気体領域（１１）に晒されており、外側表面（１０）が冷却気体領域（８）に晒されており、
シーリング表面（２１）は、第１および第２構成部品（２、３）の外側表面（１０）と接触し、この結果漏洩ギャップ（５）がシールされることを特徴とする燃焼タービン（２２）用の請求項１乃至１０の１つに記載のシール要素（１）。
【請求項１２】
軸および周方向に配置されており、案内羽根（１６）の案内羽根板（１２）と壁構成部品（１３）とを含む複数の構成部品（２、３）であって、それら構成部品（２、３）中少なくとも第１と第２のものが周方向又は軸方向で漏洩ギャップ（５）により離間されており、漏洩ギャップ（５）の外側に位置し対向する内側表面（９）および外側表面（１０）を各々が有する複数の構成部品（２、３）と、
構成部品（２、３）により相互に分離されており、高温気体領域（１１）と冷却気体領域（８）とを含む領域（１１、８）において、内側表面（９）が高温気体領域（１１）に晒され、外側表面（１０）が冷却気体領域（８）に晒されて高温気体領域（１１）から密封絶縁される領域（１１、８）と、
非通気性のシーリング部材（４）とセラミックス繊維を含む層（６）とを有するシール要素（１）であって、層（６）が、シール要素（１）を少なくとも部分的に被覆してシーリング表面（２１）を画定し、シーリング表面（２１）が、第１および第２構成部品（２、３）の外側表面（１０）と接触し、それによって漏洩ギャップ（５）がシールされるシール要素（１）とを含む燃焼タービン（２２）であって、
前記第１および第２構成部品（２、３）を包囲する壁構造体（１７）を含み、かつ壁構造体（１７）と外側表面（２、３）の間に配置されてシール要素（１）を外側表面（１０）に圧着する締付け部材（２０）を含み、さらに前記壁構造体（１７）と外側表面（１０）間の冷却気体領域（８）に置いた衝突板（２３）を含み、締付け部材（２０）が衝突板（２３）に接続された状態にあることを特徴とする燃焼タービン（２２）。
【請求項１３】
締付け部材（２０）が、ばね、特に板ばねを含むことを特徴とする請求項１２に記載の燃焼タービン（２２）。
【請求項１４】
軸および周方向に配置されており、案内羽根（１６）の案内羽根板（１２）と壁構成部品（１３）とを含む複数の構成部品（２、３）であって、それら構成部品（２、３）中少なくとも第１と第２のものが周方向又は軸方向で漏洩ギャップ（５）により離間されており、漏洩ギャップ（５）の外側に位置し対向する内側表面（９）および外側表面（１０）を各々が有する複数の構成部品（２、３）と、
構成部品（２、３）により相互に分離されており、高温気体領域（１１）と冷却気体領域（８）とを含む領域（１１、８）において、内側表面（９）が高温気体領域（１１）に晒され、外側表面（１０）が冷却気体領域（８）に晒されて高温気体領域（１１）から密封絶縁される領域（１１、８）と、
非通気性のシーリング部材（４）とセラミックス繊維を含む層（６）とを有するシール要素（１）であって、層（６）が、シール要素（１）を少なくとも部分的に被覆してシーリング表面（２１）を画定し、シーリング表面（２１）が、第１および第２構成部品（２、３）の外側表面（１０）と接触し、それによって漏洩ギャップ（５）がシールされるシール要素（１）とを含む燃焼タービン（２２）であって、
前記漏洩ギャップ（５）に挿入するための、層（６）につながるギャップ挿入部分（７）を更に含み、前記ギャップ挿入部分（７）が、断面において、ループ状の形状を有することを特徴とする燃焼タービン（２２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ターボ装置、特に燃焼タービンの離間された第１および第２構成部品との間に形成されたギャップをシールするためのシール要素に関する。また本発明は、シール要素を有する燃焼タービンにも関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な流体を使用する産業プラント、特に熱動力機械および化学プラントでは、それらの流体をプラント内で互いに別々にしておく必要が生ずる場合がある。例えば熱燃焼式動力プラントでは、高温燃焼気体のフロー領域をそれよりも低温の冷却気体のフロー領域から気密状に分離する必要がある。高温のタービン吸込温度が例えば１０００℃を超えるガスタービンプラントでは、そのガスタービンプラントの個々の構成部品に熱膨張が生じ、その結果、大きな熱応力の発生とクラックの生成を回避するためのギャップの使用が原因で隣り合う構成部品が互いに離間されることがある。そのようなギャップは、高温気体のフロー領域と低温気体のフロー領域との間の接続部になることがある。高温気体フロー領域への低温気体の流入を減らし、それによって高温気体フロー領域の温度を低下させないように、ギャップを密封することは好都合なことである。
【０００３】
米国特許第３３４１１７２号および第２９９１０４５号明細書には、外側ケーシングと２部品で構成された内側ケーシングとを備えたガスタービンが記述されており、これらの明細書には、２つの内側ケーシング間のギャップをシールする縦長Ｃ形状の断面を有するシーリング要素が明記されている。冷却流体が誘導される際に通る環状ギャップは、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される。ガスタービンを駆動する高温気体は、内側ケーシングの内側を流れる。
【０００４】
米国特許第４５３７０２４号明細書は、軸方向シーリング要素と半径方向シーリング要素の使用によりノズル構造体の構成部品をシールしたガスタービンプラントを開示している。それらシーリング要素は、ノズル構造体を通って流れる高温気体が、高温気体ダクトの外側のタービン領域内へ侵入するのを防止する機能を果たす。シーリング要素は、断面で見て潰れたほぼ８の字形をなす。
【０００５】
米国特許第５９７５８４４号明細書には、互いに反対に置かれた構成部品の溝を個々に有し、熱的な相互移動が可能な２つの構成部品を含む組立体におけるシーリング要素が記述されている。このシーリング要素は、構成部品間のギャップをシールすべく、主管路に沿い向きを合わせられている。また、このシーリング要素は、主管路にほぼ垂直な断面で、中心線に沿って第１端部と該端部と反対側の第２端部と中間領域とを含み、そのため、この中間領域は、上記両端部間に配置され、かつ上記シーリング要素は、鋸歯状の第１表面を有する。
【０００６】
米国特許第５６５７９９８号は、ガスタービンの離間した第１部材と第２部材との間、特にガスタービン燃焼器ケーシングの第１、第２部分間の気体流路漏洩ギャップを全体的にシールする気体流路漏洩シール材に関する。このシール材は、基本的に、金属、セラミックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材料の略無孔の箔状層集合物を含む。この箔状層は非通気性であって、気体部分漏洩ギャップに配置される。上記箔状層集合物は、長手方向を持つ第１箔状層を有する。また、上記気体漏洩シール材は、第１箔状集合物外側表面の全体をほぼ被って接触しており基本的には金属、セラミックスおよび高分子化合物から成る群から選択した材料製のクロス層集合物を更に含む。好適には、上記クロス層集合物は、個々に約１０〜２５μｍの厚さを持つ２つの層を有する。クロス層は各々織り合わせたクロス層であり、各々がインコネル（商標）Ｘ−７５０等の高温用のニッケル系超合金を含む。シール材集合物は、ガスタービンの隣り合う部品の溝に固定されるか、さもなければ燃焼器のＵ字形フランジに挿入され、つまり２重シール材設置物又は多重シール材設置物の形で使用される。何れの場合もシール材は、漏洩ギャップ内に十分に入り込み、ギャップの内側表面と接触するか、又は溝に入れられるかしてシーリング効果を実現し又は別のシール材集合物に接触する。従来の堅い金属シール材と比べて、２つの箔状集合物を用いるこのシール材では、米国特許第５６５７９９８号明細書によれば、気体流路の漏洩を２．４％から約１．０％迄減らせる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に燃焼タービンのようなターボ装置用の気体流路漏洩シール要素を提供することである。また更に、本発明の目的は、シール要素を用いる燃焼タービンを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記および他の目的を考慮し、本発明は、特にターボ装置の離間した第１、第２構成部品間の気体流路の漏洩ギャップをシールするシール要素を提供する。
【０００９】
上記第１および第２構成部品は、漏洩ギャップの外側に位置する対向した内側表面と外側表面を有する。また、本シール要素は、全体的に非通気性のシーリング部材と、セラミックス繊維を含む層とを含み、この層は、上記シーリング要素を少なくとも部分的に被覆し、その結果、ギャップの外側、従って設置された第１および第２構成部品の外側表面に接触するシーリング表面を画定する。
【００１０】
可撓性で変形可能なシーリング部分を形成するセラミックス繊維層により、優れたシーリング性能が確保できる。それらセラミックス繊維は、約１２００℃又はそれ以上の温度迄使用できる。従って、上記シール要素は、高温気体に晒されるターボ装置、燃焼加熱炉、バーナー等の構成部品のシールに使用できる。上記シーリング部材は、シール要素が壊れたりギャップから落下したりするのを防止するシーリング要素の剛性を改善する。更に、構成部品の外側表面上のギャップ外側にシール要素を位置決めすると、構成部品それ自体に溝や凹部等を作らずにすみ、かつ、伝熱のためギャップの領域で厚くする必要がない利点がある。
【００１１】
別の特徴によれば、上記層は、セラミックス繊維の織物、テープ、スリーブ又はマットを含む。上記層は、望ましいことにそれ自体、上記シーリング部材と別に製作される物体である。この層は、その作製後、シーリング部材に接触して置かれて、シーリング部材の少なくとも一部分を被覆する。そのため、望ましいことに同層はシーリング部材と緩やかに接触し、かつシーリング部材から除去することもできる。後述の場合、当該ターボ装置のメンテナンス中に、この層を新しい層と簡単に交換可能である。この層をスリーブとして設ける一実施態様では、シーリング部材をスリーブ内に導入するので、シーリング部材の全表面が、セラミックス繊維の層で被覆される。また、シーリング部材にしっかり巻き付けたセラミックス繊維層を実現することも可能である。
【００１２】
更に別の特徴によれば、上記シーリング部材は、基本的には金属から成る。好適な金属は、例えばクロム鋼のような耐熱鋼又はニッケルやコバルトを主成分とする高温合金等の高温に耐える金属である。シーリング部材は、好適には平坦なものであり、特にシートメタルとして形成したものである。尚、上記シーリング部材は、少なくとも１つのフラット部材を含むものにできる。上記金属により、一方でシーリング部材に十分な機械的剛性を与え、他方で十分な弾性を得、機械的負荷、例えば圧力や力等に晒されても幾つかの部分に壊れることはない。
【００１３】
また別の特徴によれば、前述の層は、基本的にはジルコニア（ＺｒＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）、又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の材料から成るセラミックス繊維を含む。それらのセラミックス材料は結合し、かつイットリア（Ｙ2Ｏ3）等の他の材料により安定化されることも分かっている。例えばセラミックス繊維は、基本的には、ムライト形と非晶質又は完全非晶質の結晶相の状態で、重量％で６２．５％のＡｌ2Ｏ3、２４．５％のＳｉＯ2および１３％のＢ2Ｏ3；□−Ａｌ2Ｏ3、ムライトおよび非晶質ＳｉＯ2状態で、７０％のＡｌ2Ｏ3、２８％のＳｉＯ2および２％のＢ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3および非晶質ＳｉＯ2状態で、７３％のＡｌ2Ｏ3、２７％のＳｉＯ2、□−Ａｌ2Ｏ3、およびイットリアにて安定化させたジルコニアの状態で、８９％のＡｌ2Ｏ3、１０％のＺｒＯ2、１％のＹ2Ｏ3、□−Ａｌ2Ｏ3およびムライトの状態で、８５％のＡｌ2Ｏ3、および１５％のＳｉＯ2、□−Ａｌ2Ｏ3にて、９９％を超えるＡｌ2Ｏ3等から成る（□はαまたはγを意味する。以下同じ）。このセラミックス繊維材料は、例えば米国ミネソタ州セント・ポールの３Ｍ社（ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー）から、商標「ネクステル(Nextel)」で市販されている。尚、セラミックス繊維の製作方法も当該繊維を含む層の製作方法も共に、当業者には周知である。以上により、当業者は、指定された特性、特に最高で１２００℃を上回る温度から、約１３７２℃迄の耐熱性、可撓性およびその他機械的特性を実現するセラミックス繊維を含む好適な層を選択して、シーリング部材に接するか或いは同部材を被覆するだけの層を設けられる。また、気孔率や通気性の様な他の特性は、予め定めた範囲で調整できる。
【００１４】
更に別の特徴によれば、シール要素は、上記層に接続されたギャップ内に挿入するためのギャップ挿入部分を含む。この挿入部分は、ギャップに対しシール要素を位置決めする位置決め手段として使用できる。この部分は更に、付加的なシーリング効果を得るためにも役立つ。この挿入部分がギャップの幅全体に伸張していると好ましい。更に好適には、この挿入部分は、ギャップの方向に変形可能となるような断面形状および／又は変形可能な内部構造を有するものであってよい。上記挿入部分は、ループ状、サークル状又は突出した形状にもできる。上記挿入部分は、上記層と同じ材料から作ってもよいし、上記層の一部でもよい。
【００１５】
更にまた別の特徴によれば、シール要素は締付け部材を含む。この部材は、シール要素、特にシーリング部材に永続的に接続されるもの又はターボ装置に設置する場合に限り脱着可能にシール要素に接続されるものでもよい。また、上記締付け部材は、構成部品の外側表面に対しシール要素を締着するためのあらゆる適切な手段であってもよい。シール要素は、上記外側表面に緩やかに結合するとよい。従って、上記締付け部材は、好適にはばね部材、より詳しくは板ばねを含む。かかるばね部材は、シール要素に対し更に圧力を加え、シーリング表面を上記外側面と密接させ、更にターボ装置の稼働中には、構成部品の外側表面に対しシール要素が、必ず一定の位置に在るようにする。
【００１６】
また更に別の特徴によれば、本シール要素は、燃焼タービン内に位置決めされる。燃焼タービンは、軸方向と周方向に配置された複数の第１および第２構成部品を含み、そこでは、それら構成部品のうち少なくとも第１と第２のものが、漏洩ギャップにより周方向又は軸方向に離間される。その上、上記構成部品により相互に分離された複数の燃焼タービン領域には、主に高温気体領域および冷却気体領域等の領域が存在する。上記構成部品の内側表面は高温気体領域に晒され、外側領域は冷却気体領域に晒される。本シール要素のシーリング表面は、隣り合う第１および第２構成部品に対する外側表面上に置かれ、それによって、結果的に漏洩ギャップをシールする。シール要素は、軸方向の第１および第２構成部品との間か、或いは周方向の第１および第２構成部品との間で、ギャップをシールすべく使用できる。シール要素は、高温気体領域を流れる高温気体の低い圧力と比較して、冷却気体の圧力が高いことにより、外側表面に圧着される。シーリング要素に対する圧力を大きくしてシーリング効果を高めるために、締付け部材により、シール要素に対し新たに機械的な力を加える。シール要素により、燃焼タービンの構成部品の外側表面と接触するシーリング表面が画定され、またシーリング部材が上記外側表面と僅かに重なり合うので、ギャップの領域で構成部品は確実に冷却される。従って、構成部品はギャップの個所で、同ギャップの遠方の領域と同じ厚さにできる。その上、シール要素を受け入れてそれを固定するための、構成部品の溝や凹部等は不要である。
【００１７】
本発明の別の目的に応じ、軸および周方向に配置した複数の構成部品を含む燃焼タービンを提供する。それら構成部品は、案内羽根の羽根板を含む。案内羽根板は、シュラウドとも称される。他の構成部品には、シーリングリングの構成部品とも称される壁構成部品がある。少なくとも第１および第２構成部品は、漏洩ギャップにより周又は軸方向で離間されている。各構成部品は、漏洩ギャップの外側に位置し、対向する内・外側表面を有する。燃焼タービンは、更に高温気体領域と冷却気体領域を含む構成部品により相互に離間された複数の領域を含み、同燃焼タービンでは、内側表面が高温気体領域に晒され、外側表面領域が冷却気体領域に晒されて、上記高温気体領域から密封絶縁される。全体として非通気性のシーリング部材とセラミックス繊維を含む層とを持つシール要素は、漏洩ギャップのシールに役立つ。上記層は、シール要素を少なくとも部分的に被覆し、かつシーリング表面を画定しており、それにより、シーリング表面は、第１および第２構成部品の外側表面と接触し、その結果漏洩ギャップをシールする。シール要素は、高圧冷却気体とそれよりも低く与圧された高温気体との圧力差により、外側表面に圧着される。更に、シール要素は、別の締付け部材により外側表面に締着することもできる。
【００１８】
更にまた別の特徴によれば、締付け部材は、ガスタービンの、ケーシングとも称される壁構造体と、構成部品の外側表面との間に配置される。締付け部材は、好適にはシール要素を外側表面に圧着する。
【００１９】
また別の特徴によれば、燃焼タービンは、壁構造体と外側表面間の冷却気体領域に置いた衝突板を含む。締付け部材は、一方の面で衝突板に接し、他方の面でシール要素に接する。締付け部材は、ばね部材を含むものでよく、一例として、ばね型のものがある。ばね部材は板ばねを含むものでもよい。
【００２０】
本発明は、ギャップをシールするためのシール要素と燃焼タービンとに具体化したものを本明細書で例示的に説明するが、本発明は、その精神から逸脱することなく、本件クレームと同等のものの範囲内で、種々の修正や構造的変更が可能であることから、例示した内容に限定すべく意図するべきではない。
【００２１】
しかしながら、本発明の構造および実施方法は、本発明の更に別の目的および利点と共に、添付図面を参照しつつ、特定の実施態様に関わる以下の説明から最も良く理解されるであろう。
【００２２】
【実施例】
ここで図面を詳細に参照することとし、最初に図１を参照すると、主軸１４に沿って向きを合わせられた燃焼タービン（以下、ガスタービンとも称する）２２が見られる。ガスタービン２２は、壁構造体（以下ケーシングとも称する）１７において軸方向に互い違いになった案内羽根１６と動翼１５とを有する。案内羽根、即ちベーン１６は、主軸１４に対して垂直な軸１８に沿って方向付けされ、円を形成するようガスタービン２２の周縁に沿って配置されている。各案内羽根１６は、案内羽根板１２を介してガスタービン２２のケーシング１７に接続される。また案内羽根板１２は、タービンの羽根部のシュラウド又はシーリングストリップとも称される。その機能は、羽根部に対し剛性を与え、振動を小さくし、ある程度迄ステージ間をシーリングできるようにすることである。
【００２３】
隣り合う案内羽根１６は、各漏洩ギャップ５（図２参照）の使用に伴い、周縁沿いに互いに離間しており、その結果、それら羽根が基本的には自由に熱膨張可能になっている。案内羽根板１２は、ガスタービン２２の主軸１４の周りに形成された高温気体領域１１を、案内羽根板１２とタービンケーシング１７の間に形成された冷却気体領域８から分離する。動翼１５は、同様に基本的にはガスタービン２２の主軸１４に直交する各主軸１９に沿って伸びている。動翼１５は、高温気体領域１１内に完全に入っている。この領域１１は、ガスタービン２２の周縁に沿って複数の壁構成部品１３（シールリング要素とも称される）により冷却気体領域８から分離されている。この場合、各壁構成部品１３は、動翼１５に近接している。壁構成部品１３は、タービンケーシング１７に接続されている。理解し易いように、各々の場合、案内羽根１６、動翼１５および壁構成部品１３は、各１個しか示していない。各壁構成部品１３は、ギャップ５の使用に伴い、軸方向で、各案内羽根１６、特に案内羽根板１２から離間されている。
【００２４】
このギャップ５をシール要素１により密封し、それにより冷却気体領域８から高温気体領域１１内への冷却気体の流れを大部分妨げ、高温気体が、ギャップ５を通って冷却気体領域８に流れないようにしている。この場合、案内羽根板１２が第１構成部品２になり、壁部１３が第２構成部品３になる。第１および第２構成部品２、３は各々、冷却気体領域８に向いた外側表面１０と、高温気体領域１１に向いた内側表面９を有する。シール要素１は、隣り合う第１および第２構成部品２、３の外側表面１０と密接して置かれる。構成部品２、３は、熱膨張時互いに移動可能である。その結果、隣り合う案内羽根板１２（シュラウド）と壁構成部品１３との間の、高温気体領域１１からの冷却気体領域８の密封絶縁は軸方向で行われ、その都度、２つの隣り合う案内羽根板１２の間と、それに応じた２つの隣り合う壁構成部品１３の間との密封が周方向で行われる。
【００２５】
図２では、衝突板２３と第１および第２構成部品２、３との間に位置決めされたシール要素１を含み、図１に示した領域の拡大断面図を示す。シール要素１は、案内羽根板１２である第１構成部品２と、ガスタービン２２の壁構成部品１３である第２構成部品３との間に在り、ガスタービン２２の軸方向に幅Ｄを持つギャップ５の密封に役立つ。シール要素１は、シーリング部材４を含み、全体として非通気性である。このシーリング部材４は、フラット部材、特にシートメタルから形成された金属ストリップである。該ストリップの幅は、ギャップ５の幅Ｄよりも広い。シーリング部材４が優れた機械的剛性と弾性をシール要素１に与えるので、このシール要素は、高圧負荷にも耐え、壊れて複数の部分になったりギャップから落下したりする危険を回避できる。選択される金属は、好適には耐熱鋼又は高温ＮｉＣｒ合金である。シーリング部材４は、セラミックス繊維を含む層６で全面を被覆される。セラミックス繊維の層６は、セラミックス繊維のスリーブからできており、ここでは、シール部材４にスリーブを付ける工程を導入している。セラミックス繊維の層６は、可撓性があり変形可能なシーリング表面２１を画定する。シーリング部材４は、そのシーリング表面２１を隣り合う第１および第２構成部品２、３の両方の外側表面１０に密接して置かれるので、セラミックス繊維がそれらの外側表面１０に圧着されてギャップ５を密封する。尚、この繊維は、好適にはシリカＳｉＯ2とアルミナＡｌ2Ｏ3との混合物、例えば、□−Ａｌ2Ｏ3および非晶質ＳｉＯ2状態で、（重量％単位で）７３％のＡｌ2Ｏ3と２７％のＳｉＯ2との混合物から成る。
【００２６】
シール要素は、シーリング表面２１に接し、かつギャップ５内へ伸張する挿入部分７を更に含む。上記挿入部分は、ある種の突出部を形成し、かつ断面から見るとループの様な形状を有しているので、ギャップ５の幅Ｄを越えて伸張する。それは、この挿入部分が層６と同じ材料からできており、その形状と、可撓性があり弾力的に変形可能な繊維構造であるためである。従って、熱による膨張又は収縮を原因とする構成部品２、３の側方の動きは、全て挿入部分７により相殺することができる。また、この挿入部分は、ギャップ５を密封し、同ギャップ５に対しシール要素１を位置決めするのにも役立つ。
【００２７】
シール要素１は、冷却気体領域８に送られる冷却気体により、外側表面１０に圧着される。冷却気体２５の圧力は、高温気体領域１１でタービン２２を通って流れる高温気体（図示せず）の圧力よりも高い。その結果圧力差が生じ、この圧力差によりシール要素は外側表面１０に圧着される。
【００２８】
冷却気体領域８には、複数の開口２４、特に孔を持つ衝突板２３が位置決めされており、これらの孔を通して冷却気体２５が、冷却目的で構成部品２、３へ送られる。衝突板２３とシール要素１との間に、締付け部材２０が見える。この締付け部材２０は、片面が衝突板２３に接し、もう片面がシール要素１に接する。上記締付け部材２０は、上反り部分がシール要素１に接触する板ばねの形状を持つ。その結果、締付け部材２０が、シール要素１の受ける圧力を増大させ、シーリング効率を改善し、シール要素１の位置を固定する。
【００２９】
構成部品２、３は、ギャップ５から外側表面１０に至る丸い縁部を持ち、これは、挿入部分７のギャップ５中への挿入を容易にし、かつシール要素１に損傷を与えてシール要素１の効果を減少させる可能性を減らしている。シール要素１が外側表面１０の僅かな部分しか被覆していないので、縁部２６においても、冷却流体２５による構成部品２、３の効果的な冷却を依然として維持できる。例えば熱を伝える目的で構成部品２、３をギャップ５の付近迄厚くする等、ギャップ５に近接した構成部品２、３の特別な構造は不要である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ターボ装置内の離間した第１および第２構成部品間の気体流路漏洩ギャップを密封するためのシール要素が提供される。本シール要素は、全体的に非通気性のシーリング部材と、本シール要素を少なくとも部分的に被覆するセラミックス繊維含有層とを含む。上記セラミックス繊維含有層は、当該漏洩ギャップの外側で第１および第２構成部品の外側表面と接触し、これにより密封作用を果たす。また本発明によれば、案内羽根、案内羽根板および壁構成部品等の上記第１および第２構成部品を軸方向および周方向に配設した燃焼タービンが得られ、この燃焼タービンでは、漏洩ギャップを上記シール要素で密封することで、上記構成部品を周方向および軸方向で密封絶縁している。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃焼タービンの長手方向部分断面線図である。
【図２】燃焼タービンにおけるシール要素を示す図１の部分ＩＩの部分拡大図である。
【符号の説明】
１  シール要素
２  第１構成部品
３  第２構成部品
４  シーリング部材
５  漏洩ギャップ
６  セラミックス繊維層
７  ギャップ挿入部分
８  冷却気体領域
９  内側表面
１０  外側表面
１１  高温気体領域
１２  案内羽根板、シュラウド
１３  壁構成部品、ガイドリング構成部品
１４  タービン主軸
１５  動翼
１６  案内羽根
１７  壁構造体、ケーシング
１８  案内羽根の軸
１９  動翼主軸
２０  締付け部材
２１  シーリング表面
２２  ターボ装置、燃焼タービン
２３  衝突板
２４  開口、孔、ホール
２５  冷却流体
２６  構成部品２、３の丸い縁部
【図１】
0004191946.tif 000002
【図２】
0004191946.tif 000003