(57)【要約】機械に対するシーリングシステム（１）は、方向（Ｄ）に沿って前後に移動可能であり、第１及び第２の表面（４２、４３）を伴う第１の凹部（４１）を含むシーリング要素（４）と、第１及び第２の表面（２２、２３）を伴う第２の凹部（２１）を含む機械のアセンブリのコンポーネント（２）と、弾性要素（５）と、を含む。第１及び第２の凹部（４１、２１）は互いに面する。弾性要素（５）は第１の凹部（４１）の内部に部分的に収容され、第２の凹部（２１）の内部に部分的に収容されて、コンポーネント（２）に対してシーリング要素（４）が位置する場所に応じて、第１及び第２の表面（４２、２２、４３、２３）に力を印加する。  【選択図】図１
2020525733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械内部にシーリングを設ける方法であって、
前記機械の動作中にシーリング要素（４）を動かして、前記機械の流体が前記シーリング要素（４）に圧力（Ｆ１）を第１の方向に印加し、前記機械のアセンブリ（３）が前記シーリング要素（４）に押圧力（Ｆ２）を第２の方向に印加するようにすることと、
前記圧力（Ｆ１）と前記押圧力（Ｆ２）とのバランスを取ることであって、前記バランスを取ることは、前記圧力（Ｆ１）及び前記押圧力（Ｆ２）の両方を抑制するように前記シーリング要素（４）に作用するように配設された前記機械の弾性要素（５）から生じる、前記バランスを取ることと、を含み、
前記圧力（Ｆ１）は、前記シーリング要素（４）の作動面（４４）とシール面（４５）との間に作用する圧力差によって生じ、
前記任意の押圧力（Ｆ２）は、前記シーリング要素（４）の第２のサイドに、特に前記シーリング要素（４）のシール面（４５）に作用するアセンブリの部分によって生じる、前記方法。
【請求項２】
前記動かすこととバランスを取ることとの前に、
前記シーリング要素（４）の凹部（４１）の内部に前記弾性要素（５）を部分的に挿入することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記動かすこととバランスを取ることとの前に、
前記機械のアセンブリの凹部（２１）の内部に前記弾性要素（５）を部分的に挿入することを含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
機械のシーリングシステム（１）であって、
方向（Ｄ）に沿って前後に移動可能であり、第１の表面（４２）と第２の表面（４３）とを伴う第１の凹部（４１）を含むシーリング要素（４）と、
第１の表面（２２）と第２の表面（２３）とを伴う第２の凹部（２１）を含む前記機械のアセンブリのコンポーネント（２）と、
弾性要素（５）と、
ローターブレードシュラウド（７３５及び７３６）の前記アセンブリ（３）によって形成された連続的な周面と、を含み、
前記ローターブレードシュラウド（７３５及び７３６）は、前記シーリング要素（４）の前記シール面（４５）によって形成された前記連続的な周面とともに、流体室（７４７）を形成し、前記流体室（７４７）では前記シール面（４５）が前記ローターブレードシュラウド（７３５及び７３６）に面し、
前記第１及び前記第２の凹部（４１、２１）は、前記第１の凹部（４１）の前記第１の表面（４２）が前記第２の凹部（２１）の前記第１の表面（２２）に近く、前記第１の凹部（４１）の前記第２の表面（４３）が前記第２の凹部（２１）の前記第２の表面（２３）に近くなるように、互いに面し、
前記弾性要素（５）は、前記第１の凹部（４１）の内部に部分的に収容され、前記第２の凹部（２１）の内部に部分的に収容されて、前記コンポーネント（２）に対して前記シーリング要素（４）が位置する場所に応じて、前記第１の表面（４２、２２）及び前記第２の表面（４３、２３）に力を印加する、前記シーリングシステム（１）。
【請求項５】
前記シーリング要素（４）が、第１の組の位置の間で選択された位置にあるとき（図４）、前記弾性要素（５）は、前記第１の凹部（４１）の前記第１の表面（４２）と前記第２の凹部（２１）の前記第２の表面（２３）とに力を印加し、
前記シーリング要素（４）が、第２の組の位置の間で選択された位置にあるとき（図５）、前記弾性要素（５）は、前記第１の凹部（４１）の前記第２の表面（４３）と前記第２の凹部（２１）の前記第１の表面（２２）とに力を印加する、請求項４に記載のシーリングシステム（１）。
【請求項６】
前記シーリング要素（４）が所定の位置にあるとき（図１）、前記弾性要素（５）は、前記第１の凹部（４１）の前記第１及び前記第２の表面（４２、４３）と前記第２の凹部（２１）の前記第１及び前記第２の表面（２２、２３）とに力を印加するように構成され、
前記シーリング要素（４）が前記所定の位置にあるとき（図１）、前記第１及び前記第２の凹部（４１、２１）は、前記第１の凹部（４１）の前記第１の表面（４２）が前記第２の凹部（２１）の前記第１の表面（２２）と位置合わせされ、前記第１の凹部（４１）の前記第２の表面（４３）前記第２の凹部（２１）の前記第２の表面（２３）と位置合わせされるように、互いに面する、請求項４または請求項５に記載のシーリングシステム（１）。
【請求項７】
前記弾性要素（５）は、ウェーブスプリングまたはプレートスプリングまたはマスタッシュスプリングである、請求項４〜６のいずれかに記載のシーリングシステム（１）。
【請求項８】
前記弾性要素（５）は細長い形状であり、横方向に圧縮されたときに長手方向に拡張するように配設されている、請求項７に記載のシーリングシステム（１）。
【請求項９】
前記コンポーネント（７０２）は空洞（７１０）を含み、
前記シーリング要素（７４０）は前記空洞（７１０）の内部でスライドするように配設されている、請求項４〜８のいずれかに記載のシーリングシステム（７０１）。
【請求項１０】
前記空洞（７１０）は空洞停止面（７１２）を含み、
前記シーリング要素（７４０）は要素停止面（７４２）を含み、
前記シーリング要素（７４０）は、前記要素停止面（７４２）が前記空洞停止面（７１２）に当接するまで、前記空洞（７１０）の内部で前記方向（Ｄ）の向きにスライドするように配設されている、請求項９に記載のシーリングシステム（７０１）。
【請求項１１】
前記空洞（７１０）は別の空洞停止面（７１９）を含み、
前記シーリング要素（７４０）は別の要素停止面（７４９）を含み、
前記シーリング要素（７４０）は、前記別の要素停止面（７４９）が前記別の空洞停止面（７１９）に当接するまで、前記空洞（７１０）の内部で前記方向（Ｄ）の第２の向きにスライドするように配設されている、請求項１０に記載のシーリングシステム（７０１）。
【請求項１２】
前記シーリング要素（７４０）は、凹室（７４７）によって分離された２つのシール面（７４５、７４６）を含む、請求項４〜１１のいずれかに記載のシーリングシステム（７０１）。
【請求項１３】
前記シーリング要素（４、７４０）は円弧状であり、
前記第１及び前記第２の凹部（２１、４１、７２１、７４１）は円弧状であり、
前記方向（Ｄ）は半径方向である、請求項４〜１２のいずれかに記載のシーリングシステム（１、７０１）。
【請求項１４】
第１の複数のシーリング要素（４）を含み、
前記シーリング要素（４）のそれぞれは、第２の複数の弾性要素（５）に対応付けられる、請求項４〜１３のいずれかに記載のシーリングシステム（１）。
【請求項１５】
前記第１の凹部（４１）及び／または前記第２の凹部（２１）内に位置し、前記第１及び前記第２の凹部（２１、４１）に沿って前記弾性要素（５）が滑ることを回避するように配設された第３の複数の停止要素（７）を含む、請求項４〜１４のいずれかに記載のシーリングシステム。
【請求項１６】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法を実施し、及び／または請求項５〜１６のいずれかに記載のシーリングシステム（７０１）を含む機械。
【請求項１７】
蒸気タービンであり、
前記第２の凹部（７２１）は、前記蒸気タービンのステータブレードキャリア（７２０）内に配置され、
前記シーリング要素（７４０）は、前記蒸気タービンのロータ（７３０）のロータシュラウド（７３２）に対するシーリングをもたらすように配設されている、請求項１６に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する主題の実施形態は、シーリングを設ける方法、シーリングシステム、及びそれらを用いた機械に対応する。
【背景技術】
【０００２】
機械にはシーリングシステムが必要であることが多い。
【０００３】
「オイル＆ガス」の分野では、機械（特にターボ機械）のシーリングシステムに対する要求は非常に高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機械の通常動作の間、機械のシーリング要素と、対応するコンポーネントとの間の隙間はできる限り小さくなければならない。
【０００５】
いずれにしても、一般的に、隙間が非常に小さいと機械の組立てがより難しくなる。
【０００６】
さらに、一般的に、機械のシーリング要素と対応コンポーネントとの間に小さい隙間が存在する場合、何らかの理由で要素及び／またはコンポーネントがそれらの理想的な位置にないときには、要素とコンポーネントとの間の衝突が生じる可能性が高くなる。要素及び／またはコンポーネントの非理想的な位置は、たとえば、機械内の振動及び機械内の温度分布、より正確には温度分布によって生じたズレ／変形に起因し得る。このような衝突が起こると、要素及び／またはコンポーネントに対する損傷が生じ得る。
【０００７】
前述の欠点を伴わずに小さい隙間を有することが望ましい。
【０００８】
従来技術の解決方法（たとえば、米国特許第５６０３５１０号及び米国特許第８１１３７７１号に開示されたもの）によれば、シーリング要素は機械のコンポーネントによって押されると戻り得る。このような戻る動きは弾性要素によって抑制される。このようにして、衝突または接触に起因する損傷の可能性は減る。
【０００９】
いずれにしても、これらの従来技術の解決方法では、機械のシーリング要素とコンポーネントとの間の衝突または接触の可能性を減らすことはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書で開示する主題の第１の実施形態は、シーリングを設ける方法に関する。
【００１１】
このような第１の実施形態によれば、本方法によって機械内部にシーリングが設けられる。本方法には、機械の動作中にシーリング要素を動かして、機械の流体がシーリング要素に圧力を第１の方向に印加し、機械のアセンブリがシーリング要素に押圧力を第２の方向に印加するようにすることと、圧力と押圧力とのバランスを取ることであって、バランスを取ることは、圧力及び押圧力の両方を抑制するようにシーリング要素に作用するように配設された機械の弾性要素から生じる、バランスを取ることと、が含まれる。
【００１２】
本明細書で開示する主題の第２の実施形態はシーリングシステムに関する。
【００１３】
このような第２の実施形態によれば、シーリングシステムには、方向に沿って前後に移動可能であり、第１の表面と第２の表面とを伴う第１の凹部を含むシーリング要素と、第１の表面と第２の表面とを伴う第２の凹部を含む機械のアセンブリのコンポーネントと、弾性要素であって、第１及び第２の凹部は、第１の凹部の第１の表面が第２の凹部の第１の表面に近く、第１の凹部の第２の表面が第２の凹部の第２の表面に近くなるように、互いに面し、弾性要素は、第１の凹部の内部に部分的に収容され、第２の凹部の内部に部分的に収容されて、コンポーネントに対してシーリング要素が位置する場所に応じて、第１の表面及び第２の表面に力を印加する、弾性要素と、ローターブレードシュラウドのアセンブリによって形成された連続的な周面であって、ローターブレードシュラウドは、シーリング要素のシール面によって形成された連続的な周面とともに流体室を形成する、周面と、が含まれる。圧力は、流体室間に存在する圧力差によって発生する。
【００１４】
第３の本明細書で開示する主題の実施形態は機械に関する。
【００１５】
このような第３の実施形態によれば、機械、特にターボ機械、より特に蒸気タービンは、前述の方法を実施し及び／または前述のシーリングシステムを含む。
【００１６】
添付図面は、本明細書に組み込まれて本明細書の不可欠な部分を構成するが、本発明の典型的な実施形態を例示し、発明を実施するための形態とともにこれらの実施形態を説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、説明を目的としたシーリングシステムの実施形態の概略縦断面図である。
【図２】図２は、弾性要素を省いたいくつかの単純化を伴う図１に対応する図である。
【図３】図３は、実質的に非圧縮の弾性要素を伴う図２に対応する図である。
【図４】図４は、圧力によって圧縮された弾性要素を伴う図２に対応する図である。
【図５】図５は、押圧力によって圧縮された弾性要素を伴う図２に対応する図である。
【図６】図６は、図１の実施形態の概略断面図である。
【図７】図７は、シーリングシステムの別の実施形態の概略縦断面図である。
【図８】図８は、第１の可能性（すなわち、弾性要素の第１の実施形態）による図７の実施形態の３次元部分図である。
【図９】図９は、第２の可能性（すなわち、弾性要素の第２の実施形態）による図７の実施形態の３次元部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
典型的な実施形態の以下の説明では添付図面を参照する。
【００１９】
以下の説明は本発明を限定するものではない。その代わりに、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【００２０】
明細書の全体に渡って「一実施形態」または「実施形態」に言及した場合、実施形態に関連して記載した特定の特徴、構造、または特性が、開示した主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、明細書の全体に渡っていろいろな場所で語句「一実施形態では」または「実施形態では」が現れても、必ずしも同じ実施形態に言及するわけではない。さらに、１つ以上の実施形態において、特定の特徴、構造、または特性を任意の好適な方法で組み合わせてもよい。
【００２１】
なお本発明は、通常、ターボ機械、特に蒸気タービンに適用されることに注意されたい。いずれにしろ、他の機械への適用は除外するべきではない。
【００２２】
図１に、機械内のシーリングシステム１を非常に概略的に示す。機械の第１のコンポーネント２と、機械の第２のコンポーネント３と、機械の内部ゾーンＢを機械の内部ゾーンＣから分離して、コンポーネント３に対するシーリングをもたらすシーリング要素４とがある。ゾーンＢには流体が含まれ、ゾーンＣには流体が含まれる。通常、ゾーンＢ及びＣには同じ流体が含まれる。通常、ゾーンＢ内の流体の圧力はゾーンＣ内の流体の圧力とは異なる。
【００２３】
機械の動作中にシーリング要素４は動いてもよい。特に、方向Ｄ（図１の垂直方向）に沿って前後に動いてもよい。
【００２４】
図１では、機械の第３のコンポーネント６が存在する。コンポーネント２及び６は機械の同じアセンブリのコンポーネントであってもよい。
【００２５】
図１の実施形態では、コンポーネント２及び６によって、方向Ｄに沿って要素４がスライドし得るガイドが画定される。
【００２６】
図１の実施形態では、コンポーネント２、コンポーネント６、及び要素４（特にその表面４４）は、要素４の第１のサイドに位置して機械の動作中に加圧流体を含むように設計された機械の内部空洞Ａを画定することに寄与する。
【００２７】
要素４の第２のサイドには、コンポーネント３に面するシール面４５が存在する。
【００２８】
コンポーネント２は通常、機械の動作中は静止している。
【００２９】
機械の動作中に、コンポーネント３は静止していてもよいし、または移動可能（たとえば回転する）であってもよい。
【００３０】
機械の動作中、コンポーネント６は通常、静止している。
【００３１】
シーリング要素４には凹部４１が含まれ、第１の表面４２（図１の上面）と第２の表面４３（図１の下面）とを伴う。表面４３は表面４２の反対側である。
【００３２】
コンポーネント２には凹部２１が含まれ、第１の表面２２（図１の上面）と第２の表面２３（図１の下面）とを伴う。表面２３は表面２２の反対側である。
【００３３】
また弾性要素５も存在する。通常、シーリングシステムには、たとえば、２つ、または３つ、または４つ、または５つ、または６つ、または７つ、または８つ以上の複数の弾性要素が含まれる。
【００３４】
凹部２１及び４１は、任意の時点で、表面２２が表面４２に近くて表面４３から遠くなり、表面２３が表面４３に近くて表面４２から遠くなるように、互いに面している。機械が動作していないとき（たとえば図３）、表面２２は表面４２と完全に位置合わせされて、表面２３は表面４３と完全に位置合わせされている。機械が動作しているとき（たとえば図４及び図５）、表面２２は表面４２と実質的に位置合わせされ、表面２３は表面４３と実質的に位置合わせされている。
【００３５】
弾性要素５は、凹部２１の内部に部分的に収容され、凹部４１の内部に部分的に収容されていて（図１を参照）、コンポーネント２に対してシーリング要素４が位置する場所に応じて、表面４２、４３、２２、２３に力を印加する。たとえば、図３に示す位置において、シーリング要素４によって、すべての表面４２、４３、２２、２３に小さい力が同時に印加される。なぜならば、シーリング要素４は好ましくはわずかに事前圧縮されているからである。図４に示す位置において、シーリング要素４によって、すべての表面２３、４２に力が同時に印加される（しかし表面２２、４３には印加されない）。図５に示す位置において、シーリング要素４によって、すべての表面２２、４３に力が同時に印加される（しかし表面２３、４２には印加されない）。要素５が、凹部２１の内部に部分的に、また凹部４１の内部に部分的に挿入されている（図２及び図３を比較のこと）。なお、図３の実施形態によれば、要素５と要素２及び４との間に横方向のギャップが存在するが、それらのサイズは非常に小さくてもよく、図３では誇張されていることに注意されたい。
【００３６】
なお、機械が動作しているときには、シーリング要素４はその位置を変えてもよいことに注意されたい。図４に示す位置は、その最も低い位置（たとえば機械の回転軸に最も近い）であってもよく、図５に示す位置は、その最も高い位置（たとえば機械の回転軸から最も遠い）であってもよい。これについては、以下でより良好に説明する。
【００３７】
シーリング要素４は、機械の流体（通常、機械の作動流体）による第１の方向におけるシーリング要素４に対する圧力Ｆ１（図１の矢印を参照）に起因して、またコンポーネント３による第２の方向におけるシーリング要素４に対する任意の押圧力Ｆ２（図１の矢印を参照）に起因して、機械の動作中に移動可能である。第２の方向は第１の方向と反対方向である。押圧力Ｆ２が要素４に作用するのは、要素４がコンポーネント３と接触している場合のみである。通常状態では、これは起こらないはずである。圧力Ｆ１は要素４に、動作中（たとえば、ターボ機械の回転中）の任意の時点で作用する。機械が動作していないときには圧力Ｆ１はない。
【００３８】
弾性要素５はシーリング要素４に作用し、圧力Ｆ１及び押圧力Ｆ２の両方を抑制するように配設されている。
【００３９】
図１に見られるように、一般的に、ゾーンＡ、Ｂ、及びＣ内には３つの異なる圧力がある。力Ｆ１の大きさは、これら３つの圧力とこれらの圧力を受ける領域とに依存する。力Ｆ１は、シーリング要素４の第１のサイド（特に作動面４４）に作用すると考えてもよい。力Ｆ２は、シーリング要素４の第２のサイド（特にシール面４５）に作用すると考えてもよい。いくつかの典型的な実施形態によれば、機械の動作中に、ゾーンＡにおける圧力は、ゾーンＢにおける圧力とほとんど等しくて、ゾーンＣにおける圧力よりも大きい（たとえば、空洞ＡがゾーンＢと流体連絡している）か、またはゾーンＡにおける圧力は、ゾーンＣにおける圧力とほとんど等しくて、ゾーンＢにおける圧力よりも大きい（たとえば、空洞ＡがゾーンＣと流体連絡している）。他の実施形態によれば、機械の動作中に、ゾーンＡにおける圧力は、ゾーンＢにおける圧力及びゾーンＣにおける圧力よりも大きい。これらの場合、空洞Ａは加圧流体の供給源と流体連絡している。
【００４０】
なお、ゾーンＡ、Ｂ、及びＣにおける圧力は機械の動作中に変化し得る。
【００４１】
機械が動作していないときは、ゾーンＡ、Ｂ、及びＣ内の圧力は大気圧にほぼ等しく、シーリング要素４は図３に示す位置にある。シール面４５はコンポーネント３の表面から比較的大きい距離にある。大きな隙間が存在し、したがって組立てが容易である。
【００４２】
機械が動作しているときには、このような圧力が（ゾーンＢ及びＣ内の圧力に対して）ゾーンＡ内に形成されて、図４に示すようにシーリング要素４がコンポーネント３に向かって動くようにするべきである。シール面４５はコンポーネント３の表面から比較的短い距離にある。短い距離とは、圧力Ｆ１が、要素５に起因する弾性力と等しくて反対方向になるようなものである。小さい隙間が存在し、したがってゾーンＢ及びＣの間に小さい漏れがあったとしても機械の性能は良好である。
【００４３】
隙間はゾーンＡにおける圧力を通して制御してもよい。したがって、隙間を機械の動作条件に適応させてもよい。なお、たとえば、ターボ機械を立ち上げ及び立ち下げる間に振動が生じるため、回転部分と固定部分との間で衝突が起きる危険性を減らすためにより大きい隙間を有することが望ましいことに注意されたい。なお、ターボ機械が冷却段階で、低速度で回転する間に不均一な変形が生じるため、回転部分と固定部分との間で衝突が起きる危険性を減らすために、より大きい隙間があることが望ましいことに注意されたい。
【００４４】
前述したような隙間調整があっても、何らかの理由により、要素２及び／または要素３の位置の変化に起因して要素３がシーリング要素４と衝突した場合でも、要素４は図５に示すように戻り得て、このような衝突によってコンポーネント３にもシーリング要素４にも損傷が生じることはない。この場合、弾性要素５によって衝撃が吸収される。図５に見られるように、要素４の戻る動きに対して多くの余地が存在する。
【００４５】
図１〜図５に断面を示す。
【００４６】
本発明によるシーリング要素には、１つ以上の線状の細長い要素が含まれていてもよいが、より典型的には、１つ以上の円弧状の細長い要素（たとえば、図６に示す要素４）が含まれていてもよい。
【００４７】
図６のシーリングシステムには４つの円弧状の細長いシーリング要素が含まれる。それぞれ円形状で、約９０°幅であるため、「シーリング要素セクタ」または「要素セクタ」と言ってもよい。図６では、それらのうちの１つを正面図で完全に示し（すなわち要素セクタ４−１）、それらのうちの２つを正面図で要素セクタ４−１の両側に部分的に示す（すなわち、要素セクタ４−２及び４−３）。このようなシステムによって周方向のシーリングが得られる。たとえば、２〜２０の任意の数である、異なる数の要素セクタ（通常、同じ幅）が可能である。
【００４８】
図６の各シーリング要素には、その長さの全体に沿って円弧状の凹部４１が含まれている。要素の断面は一様であり、すなわちその長さ全体に沿って同じである（図１〜図５を参照）。
【００４９】
図６のシーリング要素はそれぞれ、たとえば、凹部４１の内部に部分的に収容された２つの弾性要素５に対応付けられる。図６では、各弾性要素５は「マスタッシュスプリング」であり、非常に優利である。マスタッシュ形状スプリングには、１つの大きいサイズの円弧が、その大きいサイズの円弧と逆方向に湾曲した２つの小さいサイズの円弧の間に含まれている。
【００５０】
異なる有利な数及び／または異なる有利な形状のバネが可能である。たとえば、そのバネまたは各バネは「ウェーブスプリング」または「プレートスプリング」であってもよい。「プレートスプリング」は「マスタッシュスプリング」と同様であるが、２つの小サイズの円弧の代わりに、２つの直線状のセグメントを含んでいる。
【００５１】
シーリング要素のこのような細長い形状によって、バネの静止サイズに対してバネを大きく変形させることができる。たとえば、図３について考えると、表面４２及び４３間の距離が４．５ｍｍである場合には、要素５の変形は１．５ｍｍに達し得る。
【００５２】
他のそれほど有利ではない形状は、たとえば、螺旋バネ、カップスプリング、皿バネ、ストリップスプリングである。
【００５３】
図６には、停止要素である要素７も概略的に示す。停止要素は、凹部２１及び凹部４１内に位置し、凹部に沿って弾性要素５が滑ることを避けるために配設されている。図６では、たとえば、要素セクタ４−１の凹部４１に対応付けられる３つの停止要素７が存在する。それらのうちの２つは凹部４１の端にあり、それらのうちの１つは凹部４１の中間位置にある。図６に見られるように、バネ５が半径方向に圧縮されていないときには、バネの端部と停止要素との間に多少のバックラッシュがある。逆に、バネ５が半径方向に大きく圧縮されているときには、バネの端部は停止要素と接触している。言い換えれば、バネ５が横方向に（すなわち、図６の実施形態では半径方向に）圧縮されると、前述のバックラッシュのおかげで長手方向に（すなわち、図６の実施形態では周囲方向に）拡張する場合がある。
【００５４】
説明した解決方法には、米国特許第５６０３５１０号による従来技術の解決方法に対していくつかの優位点がある。たとえば、従来技術の解決方法における３つの弾性要素（たとえば、図１の要素２０３ａ、２０３ｂ、２０９を参照）の代わりに１つの弾性要素のみが必要であり、従来技術の解決方法では移動シーリング要素のフランジの上下にスペースが必要であるのに対して（たとえば、図２の空洞１０７の内部のフランジ１２３を参照）、設計は非常にコンパクトであり、従来技術の解決方法ではシーリング要素の位置決めが３つのバネの弾性定数に依存するのに対して（たとえば、図２を参照）、ケースに対するシーリング要素の完全な位置決めが自動的に得られる。
【００５５】
いま説明した解決方法には、米国特許第５６０３５１０号による従来技術の解決方法と同様に、米国特許第８１１３７７１号による従来技術の解決方法に対していくつかの優位点がある。詳細には、はるかに単純である。
【００５６】
以下では、特に図７、図８、及び図９を参照する。これらは、図１〜図６のうちの１つと同様の実施形態に言及している。したがって、以前の実施形態に関連してすでに述べた多くの考察（たとえば、圧力、力などについて）が本実施形態にも適用される。
【００５７】
図７に示すのは、シーリングシステム７０１の部分縦断面図であり、特に、円弧状（図６と同様）のシーリング要素７４０と、やはり円弧状（図６と同様）の要素７４０の凹部７４１に部分的に収容された少なくとも１つの弾性要素７５０とを含む蒸気タービンに対するものである。ローターブレードシュラウド７３５及び７３６のアセンブリ３によって形成される連続的な周面は、シーリング要素４のシール面４５によって形成される連続的な周面とともに、流体室７４７を形成する。流体室７４７では、シール面４５がローターブレードシュラウド７３５及び７３６と面する。圧力Ｆ１は、流体室Ａと流体室７４７との間に存在する圧力差によって発生する。
【００５８】
図８に示すのは、第１の可能性による図７の実施形態の３次元部分図であり、すなわち、弾性要素はウェーブスプリング７５０−Ａである。
【００５９】
図９に示すのは、第２の可能性による図７の実施形態の３次元部分図であり、すなわち、弾性要素はマスタッシュスプリング７５０−Ｂである。図９には、マスタッシュスプリングの半分のみを示す。凹部７２１及び７４１の内部にはこの第２の可能性により他方のマスタッシュスプリングが存在する。
【００６０】
図７〜図９の実施形態を説明する際、用語「内部の」は「タービンの回転軸により近い」を意味し、「内側に」は「タービンの回転軸に向かって」を意味し、「外部の」は「タービンの回転軸からより遠い」を意味し、「外側に向けて」は「タービンの回転軸から離れている」を意味する。
【００６１】
図７に、シーリングシステム７０１が取り付けられた蒸気タービンステータアセンブリのケース７２０の一部を示す。蒸気タービンステータアセンブリの第１の組のステータブレード（システム７０１の左側）に対する第１のシート７０２と、蒸気タービンステータアセンブリの第２の組のステータブレード（システム７０１の右側）に対する第２のシート７０３とがある。シーリングシステム７０１は、蒸気タービンロータアセンブリ７３０のシュラウド部分７３２にある。図では、ローターブレード７３４の外部部分のみを示している。一例として、シュラウド部分７３２には、１つの内面７３５と、軸方向に離間に配置された１つの外面７３６とが含まれ、それらの間にステップが存在する。ロータアセンブリ７３０の上流（すなわち、図の左側）の圧力は、ロータアセンブリ７３０の下流（すなわち、図の右側）の圧力よりも高い。
【００６２】
シーリングシステム７０１は、ケース７２０のシート（すなわち、空洞７１０）の内部にほとんど完全に収容されている。このシートはシート７０２と７０３との間に配置され、それらから軸方向に離間に配置されている。シーリングシステム７０１のシーリング要素７４０の内部部分７４３のみが、シートから内側に突き出ている。内部部分７４３は、たとえば２つのシール面７４５及び７４６とそれらの間の凹室７４７とを伴うラビリンスシールである。
【００６３】
空洞７１０には、外部部分（図の頂部）と内部部分（図の底部）とが含まれる。外部部分は内部部分よりもわずかに大きい（周囲方向に）。図７の断面図について考えると、空洞７１０の外部部分及び内部部分の断面は矩形である。第１のサイド（図の右側）では、矩形の側面が位置合わせされ、第２のサイド（図の左側）では、内部の矩形の側面が外部の矩形の側面に対して凹状である。空洞部分のサイズが異なっているために、シーリング要素７４０に対する停止面として用い得る少なくとも１つの表面７１２が存在する。また空洞７１０の外部部分の外面７１９もシーリング要素７４０に対する停止面として用い得る。
【００６４】
シーリング要素７４０には、中間または本体部分７４８、内部部分７４３（すでに前述した）、及び外部部分７４４が含まれる。外部部分は中間部分よりもわずかに大きい（周囲方向に）。図７の断面図について考えると、要素７４０の外部部分及び内部部分の断面は矩形である。第１のサイド（図の右側）では、矩形の側面は位置合わせされ、第２のサイド（図の左側）では、内部の矩形の側面が外部の矩形の側面に対して凹状である。シーリング要素部分のサイズが異なっているために、シーリング要素７４０に対する停止または当接面として用い得るシーリング要素７４０の外部部分７４４の少なくとも１つの表面７４２が存在する。またシーリング要素７４０の外部部分７４４の外面７４９もシーリング要素７４０に対する停止または当接面として用い得る。
【００６５】
シーリング要素７４０には横方向の凹部７４１が含まれる。ケース７２０には横方向の凹部７２１が含まれる。少なくとも１つの弾性要素７５０が、凹部７２１及び７４１の内部に部分的に収容されている。弾性要素７５０は図１〜図６と同様に位置し作用する。弾性要素は参照番号５であり、凹部は参照番号２１及び４１である。弾性要素７５０は、ケース７２０及び要素７４０の両方に半径方向（図の垂直方向）に接触するように配設され、それらに半径方向の力を印加する。軸方向（図の水平方向）では、弾性要素７５０は、ケース７２０及び要素７４０の両方に接触するかまたは非常に近いが、それらにそれほどの軸力を印加することはない。
【００６６】
シーリング要素７４０は、図１〜図６の実施形態と同様に、方向Ｄに沿って前後にスライドするように配設されている。より正確には、シーリング要素７４０の中間部分７４８は、空洞７１０の内部部分によってガイドされてその内部をスライドし、一方で、シーリング要素７４０の外部部分７４４は、空洞７１０の外部部分によってガイドされてその内部をスライドする。
【００６７】
図７に見られるように、シーリング要素７４０とケース７２０との間の第１の横方向の隙間（図の右側）はゼロであるかまたはゼロに近く、空洞７１０（特に、表面７１９及び７４９間のゾーンＡ）とアセンブリ７３０の下流のタービンのゾーンＣとの間の流体連結は可能にしていない。一方で、シーリング要素７４０とケース７２０との間の第２の横方向の隙間（図の左側）は、空洞７１０（特に、表面７１９及び７４９間のゾーンＡ）とアセンブリ７３０の上流のタービンのゾーンＢとの間の流体連結を可能にしている。
【００６８】
シール面７４５はシュラウド部分７３２の内面７３５と面し、シール面７４６はシュラウド部分７３２の外面７３６と面する。
【００６９】
室７４７内部の圧力は、アセンブリ７３０の第１のサイド（すなわち、ゾーンＢ）上の上流圧力と、アセンブリ７３０の第２のサイド（すなわち、ゾーンＣ）上の下流圧力との間の中間である。
【００７０】
シーリング要素７４０は、弾性要素７５０によって抑制される任意の半径方向の圧力及び任意の半径方向の押圧力に起因して動く。
【００７１】
さらに、シーリング要素７４０の動きは半径方向において１つまたは２つの止め具によって限定される。図７の実施形態では、シーリング要素は、その表面７４２が表面７１２に当接するまで、ロータアセンブリ７３０に向かって半径方向に動いてもよい。図７の実施形態では、シーリング要素は、その表面７４９が表面７１９に当接するまで、ロータアセンブリ７３０から離れるように半径方向に動いてもよい。
【００７２】
本発明によるシーリングシステムは通常、ターボ機械、特に蒸気タービンに適用される。いずれにしろ、他の機械への適用は除外するべきではない。
【００７３】
たとえば、図７を参照して、システム７０１のようなシーリングシステムを、タービン（特に蒸気タービン）の段に配置してもよい。図７の場合、要素７３２はロータ７３０のシュラウドであり、要素７４０によって、タービンのより高圧縮領域（図の左側）がタービンのより低圧縮領域（図の右側）から分離され、シーリングシステムによって機械のロータに対するシーリングが得られている。
【００７４】
シーリングシステムの異なる位置決めを除外すべきではない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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