本發(fā)明涉及一種用于渦輪的渦輪用密封裝置、渦輪及用于密封裝置的薄板。

背景技術(shù)：

通常，在燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪等渦輪中，在轉(zhuǎn)子的外周面與定子之間設(shè)有用于降低從高壓側(cè)向低壓側(cè)流動的流體的泄漏量的密封裝置。

作為這種密封裝置，如專利文獻(xiàn)1～3等所述的那樣，多個(gè)薄板(薄片)在轉(zhuǎn)子的周向上呈多層狀排列的薄板密封結(jié)構(gòu)已為人們所知。通常，在渦輪停止時(shí)薄板為與轉(zhuǎn)子接觸的狀態(tài)，而在渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，薄板前端部從轉(zhuǎn)子周面上浮，薄板與轉(zhuǎn)子主要成為非接觸的狀態(tài)。薄板密封結(jié)構(gòu)與迷宮式密封結(jié)構(gòu)相比，由于空隙較小，因此，流體的泄漏量變少，且由于薄板與轉(zhuǎn)子在時(shí)間序列上多為非接觸的狀態(tài)，因此，具有不易產(chǎn)生薄板的磨損、密封壽命較長的優(yōu)點(diǎn)。

另外，在薄板密封結(jié)構(gòu)中，在專利文獻(xiàn)1～3中記載有在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向上在薄板的兩側(cè)分別設(shè)有低壓側(cè)側(cè)板及高壓側(cè)側(cè)板的結(jié)構(gòu)。

在專利文獻(xiàn)1中，低壓側(cè)側(cè)板及高壓側(cè)側(cè)板作為流體的壓力作用方向的導(dǎo)向板使用。另一方面，在專利文獻(xiàn)2及3中，主要以在薄板周圍形成恰當(dāng)?shù)撵o壓分布為目的，使用低壓側(cè)側(cè)板及高壓側(cè)側(cè)板。即，在渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過上游側(cè)與下游側(cè)的壓力差，高壓側(cè)側(cè)板與薄板的側(cè)面緊貼，薄板間的間隙在薄板基端部側(cè)(定子側(cè))的大部分中被阻塞。因此，流體從高壓側(cè)側(cè)板的轉(zhuǎn)子側(cè)端部與轉(zhuǎn)子周面之間即薄板前端部側(cè)(轉(zhuǎn)子側(cè))流入到薄板間的間隙。而且，從薄板前端部側(cè)流入到薄板間的間隙的流體在形成了從薄板前端部側(cè)朝向基端部側(cè)的向上流動后，從低壓側(cè)側(cè)板的轉(zhuǎn)子側(cè)端部與轉(zhuǎn)子周面之間流出。由于薄板相對于轉(zhuǎn)子的周面傾斜配置，因此，通過由薄板間的間隙中的流體的向上流動形成的靜壓分布使薄板前端部上浮，薄板與轉(zhuǎn)子成為非接觸。另外，除靜壓分布的作用以外，還同時(shí)受到因轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起的動態(tài)壓力效果的作用，各薄板上浮。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2000/003164號

專利文獻(xiàn)2：日本特開2002-13647號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2005-2995號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在薄板密封結(jié)構(gòu)中，存在以下的問題點(diǎn)。

作為一個(gè)問題點(diǎn)，薄板成為基端部被定子支撐而前端部側(cè)作為自由端的懸臂式結(jié)構(gòu)，由于流體在該薄板的周圍流動，因此，會產(chǎn)生因顫動引起的薄板的振動。

關(guān)于該問題點(diǎn)，在專利文獻(xiàn)1～3中，關(guān)于用于抑制因顫動引起的振動的具體對策沒有任何記載。

作為另一問題點(diǎn)，可以舉出：在渦輪的運(yùn)轉(zhuǎn)中，在沒有恰當(dāng)?shù)匦纬杀“迮c轉(zhuǎn)子的非接觸狀態(tài)的情況下，薄板前端部與轉(zhuǎn)子過度接觸，會產(chǎn)生磨損或破損。

即，如專利文獻(xiàn)2及3所述，為了實(shí)現(xiàn)使薄板前端部從轉(zhuǎn)子周面上浮的狀態(tài)，需要在上推相對于轉(zhuǎn)子周面傾斜的薄板的面中的轉(zhuǎn)子側(cè)的面的方向上作用流體的流動。但是，若在薄板間的間隙沒有形成恰當(dāng)?shù)撵o壓分布，則薄板前端部對轉(zhuǎn)子周面有按壓趨勢，由于與轉(zhuǎn)子的接觸，可能會造成薄板前端部的磨損或破損。

鑒于上述情況，本發(fā)明的至少一實(shí)施方式的目的在于提供一種能恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)薄板(薄片)對轉(zhuǎn)子的非接觸狀態(tài)并且能夠有效抑制因薄板的顫動引起的振動的渦輪用密封裝置、渦輪及用于密封裝置的薄板。

用于解決課題的方案

(1)本發(fā)明的至少一實(shí)施方式的渦輪用密封裝置以隔開高壓空間與低壓空間的方式設(shè)于轉(zhuǎn)子的周圍，所述渦輪用密封裝置的特征在于，具備：多個(gè)薄板，沿所述轉(zhuǎn)子的外周面排列，并分別具有與所述轉(zhuǎn)子的外周面相向的薄板前端面；第一側(cè)板，以面向所述高壓空間的方式設(shè)置，并覆蓋所述多個(gè)薄板的高壓空間側(cè)的第一側(cè)面中的外周側(cè)區(qū)域；及第二側(cè)板，以面向所述低壓空間的方式設(shè)置，并覆蓋所述多個(gè)薄板的低壓空間側(cè)的第二側(cè)面中的外周側(cè)區(qū)域，各個(gè)所述薄板的所述第一側(cè)面被所述第一側(cè)板覆蓋至比所述第二側(cè)面被所述第二側(cè)板所覆蓋的區(qū)域靠所述轉(zhuǎn)子的半徑方向上的內(nèi)側(cè)，各個(gè)所述薄板的所述薄板前端面的半徑方向位置在所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述薄板前端面的至少一部分的范圍內(nèi)，具有所述高壓空間側(cè)比所述低壓空間側(cè)遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的外周面的分布，且離所述高壓空間最近的軸向位置中的所述薄板前端面的半徑方向位置位于比所述第一側(cè)板的內(nèi)周緣靠所述半徑方向的內(nèi)側(cè)。

在上述(1)的結(jié)構(gòu)中，各個(gè)薄板的高壓空間側(cè)的第一側(cè)面被第一側(cè)板覆蓋，低壓空間側(cè)的第二側(cè)面被第二側(cè)板覆蓋。另外，第一側(cè)面被第一側(cè)板覆蓋至比第二側(cè)面被第二側(cè)板所覆蓋的區(qū)域靠轉(zhuǎn)子的半徑方向上的內(nèi)側(cè)。通過該結(jié)構(gòu)，在薄板間的間隙內(nèi)形成從薄板的轉(zhuǎn)子側(cè)端部朝向定子側(cè)端部的向上流動，能夠形成用于使薄板從轉(zhuǎn)子周面上浮的恰當(dāng)?shù)撵o壓分布。因此，能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)子與薄板的非接觸狀態(tài)。

而且，各個(gè)薄板的薄板前端面的半徑方向位置具有在轉(zhuǎn)子的軸向上高壓空間側(cè)比低壓空間側(cè)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的外周面的分布。另外，離高壓空間最近的軸向位置中的薄板前端面的半徑方向位置位于比第一側(cè)板的內(nèi)周緣靠半徑方向的內(nèi)側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，高壓空間側(cè)上的上述向上流動的流量增加，且低壓空間側(cè)上的薄板間的間隙變得比較窄。因此，因向上流動引起的薄板的扭曲變形會變大，容易引起伴隨扭曲變形的低壓空間側(cè)上的薄板彼此的接觸。這樣，若薄板彼此接觸，則薄板彼此會相互支撐，因此，能夠抑制因顫動引起的薄板的振動。另外，能夠恰當(dāng)?shù)匦纬赊D(zhuǎn)子外周面與薄板前端面之間的空間，能夠維持軸密封效果并且抑制因顫動引起的振動。

(2)在一些實(shí)施方式中，在上述(1)的結(jié)構(gòu)中，所述薄板前端面與所述轉(zhuǎn)子的外周面之間的距離隨著在所述轉(zhuǎn)子的軸向上從所述高壓空間側(cè)朝向所述低壓空間側(cè)而減小。

根據(jù)上述(2)的結(jié)構(gòu)，通過薄板前端面的形狀設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)薄板前端面與轉(zhuǎn)子外周面之間的距離的分布，由此能夠?qū)Ρ“宓呐で冃瘟窟M(jìn)行微調(diào)。因此，能夠使薄板彼此恰當(dāng)?shù)亟佑|。

(3)在一些實(shí)施方式中，在上述(1)或(2)的結(jié)構(gòu)中，所述薄板前端面為在所述轉(zhuǎn)子的軸向上所述高壓空間側(cè)比所述低壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的外周面的傾斜面。

根據(jù)上述(3)的結(jié)構(gòu)，薄板前端面的加工容易。

(4)在一些實(shí)施方式中，在上述(1)的結(jié)構(gòu)中，所述薄板前端面在所述轉(zhuǎn)子的軸向上具有所述高壓空間側(cè)比所述低壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的外周面的階梯。

根據(jù)上述(4)的結(jié)構(gòu)，由于薄板前端面由階梯形成，因此，容易進(jìn)行薄板的加工。另外，由于在流動方向上轉(zhuǎn)子周面與薄板前端面之間的空隙從階梯急劇地變小，因此，能夠有效地形成向上流動。此外，在上述(4)的結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)節(jié)薄板前端面的階梯的高度，能夠?qū)Ρ“宓呐で冃瘟窟M(jìn)行微調(diào)。

(5)在一實(shí)施方式中，在上述(4)的結(jié)構(gòu)中，所述薄板前端面的所述階梯位于比所述薄板的寬度方向上的中點(diǎn)靠所述低壓空間側(cè)。

根據(jù)上述(5)的結(jié)構(gòu)，由于在高壓空間側(cè)能夠在轉(zhuǎn)子周面與薄板前端面之間確保充分的空間，因此，能夠在薄板間的間隙內(nèi)更有效地形成向上流動。

(6)在一些實(shí)施方式中，在上述(1)～(5)的結(jié)構(gòu)中，還具備保持所述多個(gè)薄板的基端部側(cè)的保持器，所述第一側(cè)板及所述第二側(cè)板分別以夾于所述保持器與所述多個(gè)薄板的兩側(cè)面之間的狀態(tài)被所述保持器支撐。

(7)在一些實(shí)施方式中，在上述(1)～(6)的結(jié)構(gòu)中，在各個(gè)所述薄板的所述薄板前端面中，在所述薄板前端面中的所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述高壓空間側(cè)的第一區(qū)域，所述薄板前端面的半徑方向位置具有從所述低壓空間側(cè)朝向所述高壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離所述外周面的所述分布，并且，在所述薄板前端面中的所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述低壓空間側(cè)的第二區(qū)域，所述薄板前端面的半徑方向位置具有從所述高壓空間側(cè)朝向所述低壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離所述外周面的分布。

根據(jù)上述(7)的結(jié)構(gòu)，由于在薄板前端面中的高壓空間側(cè)的第一區(qū)域，薄板前端面的半徑方向位置具有從低壓空間側(cè)朝向高壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子外周面的分布，因此，能夠得到促進(jìn)薄板的上浮效果的作用。

另一方面，由于在薄板前端面中的低壓空間側(cè)的第二區(qū)域，薄板前端面的半徑方向位置具有從高壓空間側(cè)朝向低壓空間側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子外周面的分布，因此，促進(jìn)了低壓空間側(cè)上的薄板間的低壓形成，產(chǎn)生薄板前端面對轉(zhuǎn)子外周面的按壓作用。

這樣，通過高壓空間側(cè)的第一區(qū)域中的薄板的上浮效果和低壓空間側(cè)的第二區(qū)域中的薄板的按壓作用，能夠得到薄板穩(wěn)定的上浮效果。

(8)在一些實(shí)施方式中，在上述(7)的結(jié)構(gòu)中，在將所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述第一區(qū)域的長度設(shè)為l1、將所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述第二區(qū)域的長度設(shè)為l2時(shí)，滿足l1＞l2。

根據(jù)上述(8)的結(jié)構(gòu)，能夠恰當(dāng)?shù)卮_保高壓空間側(cè)的第一區(qū)域中的薄板的上浮效果與低壓空間側(cè)的第二區(qū)域中的薄板的按壓效果的平衡。

(9)在一些實(shí)施方式中，在上述(7)的結(jié)構(gòu)中，在各個(gè)所述薄板的所述薄板前端面中，所述轉(zhuǎn)子的徑向上的所述第一區(qū)域的長度d1比所述轉(zhuǎn)子的徑向上的所述第二區(qū)域的長度d2大。

(10)在一些實(shí)施方式中，在上述(9)的結(jié)構(gòu)中，在各個(gè)所述薄板的所述薄板前端面中，在將所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述第一區(qū)域的長度設(shè)為l1、將所述轉(zhuǎn)子的軸向上的所述第二區(qū)域的長度設(shè)為l2時(shí)，滿足d1/l1＞d2/l2。

例如，在薄板間的壓力平衡被破壞，成為了薄板被按壓在轉(zhuǎn)子外周面上的狀態(tài)的情況下，隨著薄板的磨損，高壓空間側(cè)和低壓空間側(cè)的上述各分布逐漸變化。在這樣的情況下，根據(jù)上述(8)或(9)的結(jié)構(gòu)，由于從轉(zhuǎn)子徑方向上的長度比第一區(qū)域小的第二區(qū)域逐漸損失，因此，薄板變化為容易得到高壓空間側(cè)的上浮力的形狀。因此，能夠防止薄板的磨損加劇。

此外，在上述(7)～(10)中，對薄板的上浮效果或按壓效果沒有幫助的薄板前端面的半徑方向位置的陡峭的分布不適合用作第一區(qū)域及第二區(qū)域。例如，第一區(qū)域及第二區(qū)域也可以僅適用于薄板前端面相對于轉(zhuǎn)子的軸向的傾斜度為60°以下的區(qū)域。

(11)本發(fā)明的至少一實(shí)施方式的渦輪，其特征在于，具備：轉(zhuǎn)子，具有渦輪葉片；及上述(1)～(10)中任一項(xiàng)所述的密封裝置，以將所述轉(zhuǎn)子的周圍的環(huán)狀空間分隔成高壓空間和低壓空間的方式設(shè)于轉(zhuǎn)子的周圍。

根據(jù)上述(11)的結(jié)構(gòu)，能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)子與薄板的非接觸狀態(tài)，能夠防止薄板的磨損或破損，同時(shí)，能夠抑制因顫動引起的薄板的振動，因此，能夠提供可靠性高的渦輪。

(12)本發(fā)明的至少一實(shí)施方式的用于密封裝置的薄板的特征在于，為用于上述(1)～(10)中任一項(xiàng)所述的密封裝置的薄板。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的至少一實(shí)施方式，在薄板間的間隙內(nèi)，形成從薄板的轉(zhuǎn)子側(cè)端部朝向定子側(cè)端部的向上流動，能夠形成使薄板從轉(zhuǎn)子周面上浮的恰當(dāng)?shù)撵o壓分布。因此，能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)子與薄板的非接觸狀態(tài)。

另外，在高壓空間側(cè)上的上述向上流動的流量增加的同時(shí)，低壓空間側(cè)上的薄板間的間隙變得比較窄，容易引起伴隨因向上流動引起的薄板的扭曲變形的低壓空間側(cè)上的薄板彼此的接觸。因此，能夠抑制因顫動引起的薄板的振動。

附圖說明

圖1是表示若干實(shí)施方式的蒸汽渦輪的示意性結(jié)構(gòu)圖。

圖2(a)是示意性地表示若干實(shí)施方式的密封裝置的立體圖，(b)是示意性地表示密封裝置中的薄板的配置的圖。

圖3(a)是表示一實(shí)施方式的薄板間的間隙中的靜壓分布的圖，(b)是(a)是與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的截面，是用于說明薄板的動作的圖。

圖4(a)是一實(shí)施方式的密封裝置的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置的a向視圖。

圖5(a)是其它實(shí)施方式的密封裝置的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置的b向視圖。

圖6(a)是其它實(shí)施方式的密封裝置的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置的c向視圖。

圖7(a)是另一其它實(shí)施方式的密封裝置的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板的局部放大圖。

圖8是用于對薄板間的間隔進(jìn)行說明的圖。

圖9是表示其它實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪的示意性結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的若干實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，作為實(shí)施方式描述的或附圖所示的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等不是用于限定本發(fā)明的范圍，僅僅是說明例。

首先，作為本實(shí)施方式的渦輪的一例，對圖1所示的蒸汽渦輪1進(jìn)行說明。此外，圖1是表示若干實(shí)施方式的蒸汽渦輪1的示意性結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，若干實(shí)施方式的蒸汽渦輪1構(gòu)成為，通過從蒸汽入口4導(dǎo)入到外殼(車室)7a內(nèi)的蒸汽，使轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此外，在該圖中，省略了排氣室等蒸汽排出機(jī)構(gòu)。

具體來說，蒸汽渦輪1具備：設(shè)于轉(zhuǎn)子2側(cè)的多個(gè)動葉片6；包含外殼7a及設(shè)于該外殼7a側(cè)的多個(gè)靜葉片7b的定子(靜止部)7；及設(shè)于靜葉片7b的前端的密封裝置10。

多個(gè)動葉片6和多個(gè)靜葉片7b在轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸o的方向(以下，稱為軸向)上交替排列。通過使沿軸向流動的蒸汽通過動葉片6及靜葉片7b，而使轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)，從軸端取出賦予給轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)能量并用于發(fā)電等。

以下，參照圖2～圖8，對若干實(shí)施方式的密封裝置10的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

圖2中(a)是示意性地表示若干實(shí)施方式的密封裝置10的立體圖，(b)是示意性地表示密封裝置10中的薄板11的配置的圖。圖3中(a)是表示一實(shí)施方式的薄板11間的間隙中的靜壓分布的圖，(b)是與轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸o垂直的截面，是用于對薄板11的動作進(jìn)行說明的圖。圖4～圖7是表示各實(shí)施方式的密封裝置10的結(jié)構(gòu)的圖。圖8是用于對薄板11間的間隔進(jìn)行說明的圖。

如圖2～圖7所示，本實(shí)施方式的密封裝置10以隔開高壓空間8與低壓空間9的方式設(shè)于轉(zhuǎn)子2的周圍，并以降低從高壓空間8漏入到低壓空間9的流體(蒸汽)的泄漏量的方式構(gòu)成。該密封裝置10具有多個(gè)薄板(薄片)11在轉(zhuǎn)子2的周向上呈多層狀排列的薄板密封結(jié)構(gòu)。

在若干實(shí)施方式中，密封裝置10具備：沿轉(zhuǎn)子2的外周面排列的多個(gè)薄板11；以面向高壓空間8的方式設(shè)置的第一側(cè)板20；及以面向低壓空間9的方式設(shè)置的第二側(cè)板22。

具體來說，多個(gè)薄板11設(shè)于轉(zhuǎn)子2與定子7之間的環(huán)狀空間內(nèi)，相互隔開微小空間地在轉(zhuǎn)子2的周向上呈多層狀排列。多個(gè)薄板11相對于轉(zhuǎn)子2的軸向，寬度方向位置大致一致。

各薄板11具有撓性，基端部14側(cè)固定于定子7，前端部12作為自由端位于轉(zhuǎn)子2側(cè)。各薄板11以相對于轉(zhuǎn)子2的外周面在周向上呈銳角的方式傾斜配置。即，各薄板11以相對于轉(zhuǎn)子2的半徑方向具有超過0°的角度的方式傾斜配置。在蒸汽渦輪1停止時(shí)(轉(zhuǎn)子2停止時(shí))，各薄板11的前端部12成為與轉(zhuǎn)子2的外周面接觸的狀態(tài)。

第一側(cè)板20為環(huán)狀薄板，以面向高壓空間8的方式設(shè)置，以覆蓋多個(gè)薄板11的高壓空間8側(cè)的第一側(cè)面13a中的外周側(cè)區(qū)域(基端部14側(cè)的區(qū)域)的方式形成。

第二側(cè)板22為環(huán)狀薄板，以面向低壓空間9的方式設(shè)置，以覆蓋多個(gè)薄板11的低壓空間9側(cè)的第二側(cè)面13b中的外周側(cè)區(qū)域(基端部14側(cè)的區(qū)域)的方式形成。

此外，在本實(shí)施方式中，外周側(cè)是指轉(zhuǎn)子2的半徑方向上的外側(cè)。

各個(gè)薄板11的第一側(cè)面13a被第一側(cè)板20覆蓋至比第二側(cè)面13b被第二側(cè)板22所覆蓋的區(qū)域靠轉(zhuǎn)子2的半徑方向上的內(nèi)側(cè)。即，從轉(zhuǎn)子2的外周面至第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a(轉(zhuǎn)子2側(cè)端部)的距離比從轉(zhuǎn)子2的外周面至第二側(cè)板22的內(nèi)周緣22a(轉(zhuǎn)子2側(cè)端部)的距離小。

通過該結(jié)構(gòu)，在薄板11間的間隙內(nèi)形成從薄板11的轉(zhuǎn)子2側(cè)的端部朝向定子7側(cè)的端部的向上流動，能夠形成用于使薄板11從轉(zhuǎn)子2的外周面上浮的恰當(dāng)?shù)撵o壓分布。因此，能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)子2與薄板11的非接觸狀態(tài)。

在此，參照圖3(a)及(b)，對密封裝置10的動作進(jìn)行說明。此外，圖3(a)表示沿通過薄板11間的間隙的平面的密封裝置10的截面，(b)表示沿與薄板11的寬度方向垂直的平面的密封裝置10的截面、即與轉(zhuǎn)子2的軸向垂直的截面。

如圖3(a)及(b)所示，由于薄板11相對于轉(zhuǎn)子2的外周面傾斜，因此，具有：面向該轉(zhuǎn)子的下表面11b；及作為其背面的、面向定子7(參照圖1)的上表面11a。另外，在圖3(a)所示的結(jié)構(gòu)例中，在薄板11的寬度方向上，薄板11與第二側(cè)板22之間的間隙比薄板11與第一側(cè)板20之間的間隙大。

如圖3(a)所示，在蒸汽渦輪1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí))，在從高壓空間8朝向低壓空間9的流體壓施加到各薄板11上的情況下，相對于各薄板11的上表面11a及下表面11b，在高壓空間8側(cè)的前端部12的端部r1流體壓最高，且形成有朝向?qū)堑慕遣縭2流體壓逐漸變?nèi)醯撵o壓分布30a。

即，從高壓空間8側(cè)朝向低壓空間9側(cè)流動的流體g在通過薄板11間的間隙時(shí)，形成圖3(a)的虛線所示的流動。具體來說，從高壓空間8通過轉(zhuǎn)子2的外周面與第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a之間并流入到薄板11間的間隙的流體g形成從高壓空間8側(cè)的前端部12的端部r1朝向低壓空間9側(cè)的基端部14側(cè)的角部r2的方向的向上流動。向上流動在薄板11間的間隙中從高壓空間8側(cè)的前端部12的端部r1側(cè)呈放射狀形成。而且，流體g在薄板11與第二側(cè)板22之間的間隙中形成向下流動，通過轉(zhuǎn)子2的外周面與第二側(cè)板22的內(nèi)周緣22a之間并流出到低壓空間9。

由此，如圖3(b)所示，垂直于各薄板11的上表面11a及下表面11b而施加的流體壓分布30b、30c成為距離前端部12側(cè)越近則越大且越朝向基端部14側(cè)則越小的三角分布形狀。

該上表面11a及下表面11b的每一個(gè)中的流體壓分布30b、30c的形狀相互大致相同，各薄板11以相對于轉(zhuǎn)子2的外周面呈銳角的方式傾斜配置，因此，這些上表面11a及下表面11b中的各流體壓分布30b、30c的相對位置僅偏離尺寸s1，在比較從薄板11的基端部14側(cè)朝向前端部12側(cè)的任意點(diǎn)p上的上表面11a及下表面11b的流體壓的情況下，兩者間會產(chǎn)生差。

即，由于在薄板11的長度方向上的任意點(diǎn)p上，施加到下表面11b的流體壓(將其設(shè)為fb)比施加到上表面11a的氣壓(將其設(shè)為fa)高，因此，作用于以使薄板11自轉(zhuǎn)子2上浮的方式變形的方向。此時(shí)，在各薄板11的前端部12的附近變得相反，僅對上表面11a施加流體壓，由于該力作用于在轉(zhuǎn)子2的外周面與薄板11的前端之間流動的流體g的流體壓使薄板11的前端部12從轉(zhuǎn)子2的外周面浮起的方向(將其設(shè)為fc)并抵消，因此，不會產(chǎn)生想要將薄板11的前端向轉(zhuǎn)子2壓入的力。因此，由于因施加到各薄板11上的流體壓引起的壓力載荷為(fb+fc)＞fa，因此，能夠使各薄板11以自轉(zhuǎn)子2的外周面上浮的方式變形。

因此，在各薄板11的上表面11a及下表面11b間產(chǎn)生壓力差，這些薄板11以自轉(zhuǎn)子2的外周面上浮的方式變形，能夠形成非接觸狀態(tài)。此外，在蒸汽渦輪1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，薄板11與轉(zhuǎn)子2主要成為非接觸的狀態(tài)，但有時(shí)也形成非接觸狀態(tài)和接觸狀態(tài)在時(shí)間序列上混合的狀態(tài)。

在以上的說明中，對利用從高壓空間8側(cè)加壓時(shí)的差壓使各薄板11相對于轉(zhuǎn)子2成為非接觸狀態(tài)的機(jī)制進(jìn)行了說明，除此之外，也同時(shí)受到因轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)引起的動態(tài)壓力效果的作用，使各薄板11上浮。

即，各薄板11以在轉(zhuǎn)子2的軸向上具有由板厚決定的預(yù)定的剛性的方式設(shè)計(jì)。另外，各薄板11以如上述那樣相對于轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子2的外周面所成的角成為銳角的方式安裝在定子7上，在轉(zhuǎn)子2停止時(shí)，各薄板11的前端以預(yù)定的預(yù)壓與轉(zhuǎn)子2接觸，但由于在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)通過因轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的動態(tài)壓力效果使各薄板11的前端上浮，因此，薄板11與轉(zhuǎn)子2成為非接觸狀態(tài)。

具有上述結(jié)構(gòu)的密封裝置10為了在恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)薄板11對轉(zhuǎn)子2的非接觸狀態(tài)的同時(shí)有效地抑制因薄板11的顫動引起的振動，還具備以下的結(jié)構(gòu)。

如圖4～圖7所示，在若干實(shí)施方式的密封裝置10中，各個(gè)薄板11的前端面12a的半徑方向位置在轉(zhuǎn)子2的軸向上的前端面12a的至少一部分的范圍內(nèi)，具有高壓空間8側(cè)比低壓空間9側(cè)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子2的外周面的第一分布。即，各薄板11以薄板前端面12a中的高壓空間8側(cè)的端部12b與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d1比低壓空間9側(cè)的端部12c與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d2大的方式構(gòu)成。而且，在高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間，以從高壓空間8側(cè)朝向低壓空間9側(cè)連續(xù)地或斷續(xù)地、或者階段性地使薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離變小的方式形成薄板11的前端部12。另外，薄板11的前端部12以離高壓空間8最近的軸向位置中的薄板前端面12a的半徑方向位置位于比第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a靠半徑方向的內(nèi)側(cè)的方式構(gòu)成。即，薄板前端面12a中的高壓空間8側(cè)的端部12b與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d1比第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d3小。

此外，形成第一分布的“轉(zhuǎn)子2的軸向上的前端面12a的至少一部分的范圍”是指，可以是在軸向上薄板11的前端面12a的整個(gè)范圍，也可以是前端面12a的一部分范圍。在圖4～圖6所示的例子中，形成第一分布的范圍是從高壓空間8側(cè)的端部12b至低壓空間9側(cè)的端部12c的整個(gè)范圍。在圖7所示的例子中，形成第一分布的范圍為高壓空間8側(cè)的一部分的區(qū)域(第一區(qū)域18)。

在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，薄板11的前端部12如上述那樣通過靜壓分布從轉(zhuǎn)子2的外周面上浮，相對于該轉(zhuǎn)子2的外周面形成非接觸的狀態(tài)。此時(shí)，撓性薄板11成為在從基端部14至前端部12的長度方向上稍稍彎曲的形狀。在此，如上述那樣，在各個(gè)薄板11的前端面12a的半徑方向位置具有上述那樣的分布的情況下，由于高壓空間8側(cè)的上述向上流動(參照圖3(a))的流量增加，因此，高壓空間8側(cè)的端部12b的上浮量比低壓空間9側(cè)的端部12c的上浮量大。即，如圖4(c)、圖5(c)、圖6(c)所示，在前端部12的截面上，高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c相比靠轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)。因此，薄板11相對于其寬度方向會扭曲變形。

另一方面，如圖8所示，由于多個(gè)薄板11配置在轉(zhuǎn)子2的周向上，因此，通過薄板11的基端部14的圓周長度r2比通過前端部12的圓周長度r1大。根據(jù)該圓周長度r2與圓周長度r1的周長差，相鄰的薄板11的基端部14間的距離δt2比前端部12間的距離δt1大。即，相鄰的薄板11中的前端部12彼此的間隔比基端部14彼此的間隔窄。特別是，前端部12彼此的間隔在距離轉(zhuǎn)子2的外周面更近的低壓空間9側(cè)變窄。因此，在薄板11的前端部12上產(chǎn)生了上述扭曲變形的情況下，容易引起在低壓空間9側(cè)上的薄板11彼此的接觸。這樣，由于若薄板11彼此接觸，則薄板11彼此相互支撐，因此，能夠抑制因顫動引起的薄板11的振動。另外，例如，在薄板前端面12a的半徑方向位置為第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a的半徑方向的外側(cè)的情況下，轉(zhuǎn)子2的外周面與薄板前端面12a之間的空間過度變大，在薄板11上浮時(shí)，轉(zhuǎn)子2的外周面與薄板前端面12a之間的空隙變寬，軸密封效果可能會降低。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于薄板前端面12a的半徑方向位置在第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a的半徑方向的內(nèi)側(cè)，因此，能夠恰當(dāng)?shù)匦纬赊D(zhuǎn)子2的外周面與薄板前端面12a之間的空間，能夠一邊維持軸密封效果一邊抑制因顫動引起的振動。

接下來，對各實(shí)施方式的密封裝置10的具體結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。此外，在圖4～圖7中，對結(jié)構(gòu)相同的部位標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記，僅對結(jié)構(gòu)不同的部位標(biāo)記不同的附圖標(biāo)記。

圖4中(a)是一實(shí)施方式的密封裝置10的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板11的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置10的a向視圖。

一實(shí)施方式中的密封裝置10構(gòu)成為，薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離隨著在轉(zhuǎn)子2的軸向上從高壓空間8側(cè)向低壓空間9側(cè)而逐漸減小。另外，薄板前端面12a在轉(zhuǎn)子2的軸向上成為高壓空間8側(cè)比低壓空間9側(cè)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子2的外周面的傾斜面。

具體來說，薄板11構(gòu)成為高壓空間8側(cè)的端部12b與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d1比低壓空間9側(cè)的端部12c與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d2大，且從高壓空間8側(cè)的端部12b朝向低壓空間9側(cè)的端部12c呈直線狀傾斜的構(gòu)成。高壓空間8側(cè)的端部12b如圖示所示，可以以具有角部的方式形成，也可以以未圖示的r狀形成。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過薄板前端面12a的形狀設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離的分布，由此能夠?qū)Ρ“?1的扭曲變形量進(jìn)行微調(diào)。因此，能夠使薄板11彼此恰當(dāng)?shù)亟佑|。另外，由于薄板前端面12a成為單純的傾斜面，因此，薄板11的加工是容易的。

此外，在圖4所示的例子中，使從薄板11的寬度方向上高壓空間8側(cè)的端部12b至低壓空間9側(cè)的端部12c的全部區(qū)域的前端面12a形成為傾斜面，但傾斜面的區(qū)域不限于此，只要在薄板11的寬度方向上高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間的任一區(qū)域上形成傾斜面即可。例如，傾斜面也可以形成在薄板11的寬度方向上從高壓空間8側(cè)的端部12b至低壓空間9側(cè)的端部12c的高壓空間8側(cè)的位置的區(qū)域?；蛘撸瑑A斜面也可以形成在薄板11的寬度方向上從高壓空間8側(cè)的端部12b的低壓空間9側(cè)的位置至低壓空間9側(cè)的端部12c的區(qū)域?；蛘?，傾斜面也可以形成在薄板11的寬度方向上高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間的中央?yún)^(qū)域。

圖5中(a)是其它實(shí)施方式的密封裝置10的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板11的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置10的b向視圖。

其它實(shí)施方式中的密封裝置10以薄板前端面12a具有轉(zhuǎn)子2的軸向上高壓空間8側(cè)比低壓空間9側(cè)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子2的外周面的階梯12d的方式構(gòu)成。即，在高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間設(shè)有階梯12d，階梯12d的高壓空間8側(cè)上的薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離d1比階梯12d的低壓空間9側(cè)上的薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離d2大。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于薄板前端面12a由階梯12d形成，因此，薄板11的加工變得容易。另外，由于在流體的流動方向上，轉(zhuǎn)子2的外周面與薄板前端面12a之間的空隙會從階梯12d急劇地變小，因此，能夠有效地形成上述的向上流動(參照圖3(a))。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)節(jié)薄板前端面12a的階梯的高度，能夠?qū)Ρ“?1的扭曲變形量進(jìn)行微調(diào)。

薄板前端面12a的階梯12d也可以以位于比薄板11的寬度方向上的中點(diǎn)靠低壓空間9側(cè)的方式構(gòu)成。由此，在高壓空間8側(cè)，能夠在轉(zhuǎn)子2的外周面與薄板前端面12a之間確保充分的空間，另外，在比低壓空間9側(cè)更近的區(qū)域內(nèi)，能夠在薄板11間的間隙內(nèi)形成向上流動。因此，能夠促進(jìn)薄板11的扭曲變形，薄板11彼此容易接觸。

另外，在圖示的例子中，表示薄板前端面12a具有一個(gè)階梯12d的結(jié)構(gòu)，但薄板前端面12a也可以是具有兩個(gè)以上的階梯的結(jié)構(gòu)。在該情況下，也以階梯的高壓空間8側(cè)的薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離比階梯12d的低壓空間9側(cè)的薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離大的方式形成各階梯。

而且，在圖示的例子中，表示階梯12d的高壓空間8側(cè)的薄板前端面12a及低壓空間9側(cè)的薄板前端面12a均與轉(zhuǎn)子2的外周面平行的結(jié)構(gòu)，但也可以是至少任一薄板前端面12a由傾斜面(參照圖4)或彎曲面(參照圖6)形成。

圖6中(a)是其它實(shí)施方式的密封裝置的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板11的立體圖，(c)是(a)所示的密封裝置的c向視圖。

其它實(shí)施方式中的密封裝置10構(gòu)成為，薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離隨著在轉(zhuǎn)子2的軸向上從高壓空間8側(cè)向低壓空間9側(cè)而逐漸減小。另外，薄板前端面12a形成為彎曲的形狀。

具體來說，薄板11構(gòu)成為高壓空間8側(cè)的端部12b與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d1比低壓空間9側(cè)的端部12c與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離d2大，且形成為高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間相對于轉(zhuǎn)子2的外周面彎曲的形狀。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過薄板前端面12a的形狀設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)薄板前端面12a與轉(zhuǎn)子2的外周面之間的距離的分布，由此能夠?qū)Ρ“?1的扭曲變形量進(jìn)行微調(diào)。因此，能夠使薄板11彼此恰當(dāng)?shù)亟佑|。

在圖示的例子中，薄板前端面12a具有拐點(diǎn)12e位于高壓空間8側(cè)的端部12b與低壓空間9側(cè)的端部12c之間的s字形狀。即，比拐點(diǎn)12e靠高壓空間8側(cè)的薄板前端面12a形成為向定子7側(cè)突出的彎曲形狀，比拐點(diǎn)12e靠低壓空間9側(cè)的薄板前端面12a形成為向轉(zhuǎn)子2側(cè)突出的彎曲形狀。

此外，在該實(shí)施方式中，薄板前端面12a的彎曲形狀不限于圖示的例子，薄板前端面12a也可以是不具有拐點(diǎn)的形狀。例如，薄板前端面12a在從高壓空間8側(cè)的端部12b至低壓空間9側(cè)的端部12c的整個(gè)區(qū)域內(nèi)可以是向轉(zhuǎn)子2側(cè)突出的彎曲形狀，也可以是向定子7側(cè)突出的彎曲形狀?；蛘撸“迩岸嗣?2a也可以是具有兩個(gè)以上的拐點(diǎn)的彎曲形狀。

圖7中(a)是另一其它實(shí)施方式的密封裝置10的剖視圖，(b)是(a)所示的薄板11的局部放大圖。

在另一其它實(shí)施方式中的密封裝置10中，薄板11的前端面12a中的離高壓空間8最近的軸向位置中的端部12b的半徑方向位置位于比第一側(cè)板20的內(nèi)周緣20a靠半徑方向的內(nèi)側(cè)。另外，薄板11的前端面12a中的離低壓空間9最近的軸向位置中的端部12c的半徑方向位置位于比第二側(cè)板22的內(nèi)周緣22a靠半徑方向的內(nèi)側(cè)。

另外，密封裝置10具備前端面12a具有第一區(qū)域18及第二區(qū)域19的薄板11。

第一區(qū)域18設(shè)于薄板11的前端面12a中的轉(zhuǎn)子2的軸向上的高壓空間8側(cè)。在該前端面12a的第一區(qū)域18中，前端面12a的半徑方向位置具有從低壓空間9側(cè)朝向高壓空間8側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子外周面的分布。另一方面，第二區(qū)域19設(shè)于薄板11的前端面12a中的轉(zhuǎn)子2的軸向上的低壓空間9側(cè)。在該前端面12a的第二區(qū)域19中，前端面12a的半徑方向位置具有從高壓空間8側(cè)向低壓空間9側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子外周面的分布。此外，前端面12a的第一區(qū)域18和第二區(qū)域也可以相對于通過薄板11的軸向?qū)挾鹊闹行牡木€呈非對稱的形狀。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在前端面12a中的高壓空間8側(cè)的第一區(qū)域18內(nèi)，前端面12a的半徑方向位置具有從低壓空間9側(cè)朝向高壓空間8側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子2的外周面的分布，因此，能夠得到促進(jìn)薄板11的上浮效果的作用。

另一方面，由于在前端面12a中的低壓空間9側(cè)的第二區(qū)域19中前端面12a的半徑方向位置具有從高壓空間8側(cè)朝向低壓空間9側(cè)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子外周面的分布，因此，促進(jìn)了低壓空間9側(cè)的薄板11間的低壓形成，產(chǎn)生前端面12a對轉(zhuǎn)子外周面的按壓作用。

這樣，通過高壓空間8側(cè)的第一區(qū)域18中的薄板11的上浮效果和低壓空間9側(cè)的第二區(qū)域19中的薄板11的按壓作用，能夠得到薄板11的穩(wěn)定的上浮效果。

此外，在本實(shí)施方式中，對薄板11的上浮效果或按壓效果沒有幫助的前端面12a的半徑方向位置的陡峭的分布不適合用作第一區(qū)域18及第二區(qū)域19。具體來說，第一區(qū)域18及第二區(qū)域19也可以僅適用于前端面12a相對于轉(zhuǎn)子2的軸向的傾斜度為60°以下的區(qū)域。例如，在圖7中，在低壓空間9側(cè)的薄板11的側(cè)面稍微缺口的情況下，前端面12a在低壓空間9側(cè)成為從軸向向徑向外方急劇上升的形狀。由于該端面形狀對薄板11的按壓效果幾乎沒有幫助，因此，該陡峭的缺口區(qū)域不適合用作第二區(qū)域19。

在一實(shí)施方式中，在將轉(zhuǎn)子2的軸向上的第一區(qū)域18的長度設(shè)為l1、將轉(zhuǎn)子2的軸向上的第二區(qū)域19的長度設(shè)為l2時(shí)，滿足l1＞l2。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠恰當(dāng)?shù)卮_保高壓空間8側(cè)的第一區(qū)域18中的薄板11的上浮效果與低壓空間9側(cè)的第二區(qū)域19中的薄板11的按壓效果的平衡。

在圖示的例子中，高壓空間8側(cè)的第一區(qū)域18由包含高壓空間8側(cè)的端部12b的第一傾斜面12a1形成。低壓空間9側(cè)的第二區(qū)域19由包含低壓空間9側(cè)的端部12c的第二傾斜面12a2形成。而且，在第一傾斜面12a1與第二傾斜面12a2之間設(shè)有直線部12a3。

第一傾斜面12a1構(gòu)成為與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離以從高壓空間8側(cè)的端部12b朝向直線部12a3變小的方式呈直線狀傾斜。

第二傾斜面12a2構(gòu)成為與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離以從低壓空間9側(cè)的端部12c朝向直線部12a3變小的方式呈直線狀傾斜。

直線部12a3在轉(zhuǎn)子2的軸向上形成于前端面12a的中央?yún)^(qū)域。另外，直線部12a3以與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離在轉(zhuǎn)子2的軸向上大致一定的方式構(gòu)成。直線部12a3與轉(zhuǎn)子2的外周面的距離也可以比高壓空間8側(cè)的端部12b及低壓空間9側(cè)的端部12c小。

另外，薄板11的前端面12a也可以是轉(zhuǎn)子2的徑向上的第一區(qū)域18的長度d1比轉(zhuǎn)子2的徑向上的第二區(qū)域19的長度d2大。即，也可以以滿足d1＞d2的方式構(gòu)成薄板11的前端面12a。

而且，薄板11的前端面12a也可以構(gòu)成為，在將轉(zhuǎn)子2的軸向上的第一區(qū)域18的長度設(shè)為l1、將轉(zhuǎn)子的軸向上的第二區(qū)域的長度設(shè)為l2時(shí)，滿足d1/l1＞d2/l2。例如，如圖7所示，在第一區(qū)域18由第一傾斜面12a1形成、第二區(qū)域19由第二傾斜面12a2形成的情況下，轉(zhuǎn)子2的軸向與第一傾斜面12a1所成的角θ1比轉(zhuǎn)子2的軸向與第二傾斜面12a2所成的角θ2大。

例如，在薄板11間的壓力平衡被破壞、薄板11成為被按壓在轉(zhuǎn)子2的外周面上的狀態(tài)的情況下，隨著薄板11的磨損，高壓空間8側(cè)與低壓空間9側(cè)的上述各分布(例如傾斜面的形狀)逐漸變化。在這樣的情況下，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于從轉(zhuǎn)子2的徑向上的長度比第一區(qū)域18小的第二區(qū)域19逐漸損失，因此，薄板11變化為容易得到高壓空間8側(cè)的上浮力的形狀。因此，能夠防止薄板11的磨損加劇。

在圖7所示的例子中，第一區(qū)域18及第二區(qū)域19表示分別由直線狀的第一傾斜面12a1及第二傾斜面12a2形成的情況，作為未圖示的例子，第一區(qū)域18及第二區(qū)域19也可以形成為r狀。例如，第一區(qū)域18及第二區(qū)域19分別形成為軸向中央向轉(zhuǎn)子2側(cè)突出的彎曲形狀。

此外，在圖7所示的實(shí)施方式中，省略了相當(dāng)于圖4～圖6中的(b)、(c)的附圖，在圖7所示的實(shí)施方式中，也與圖4(c)、圖5(c)及圖6(c)所示的狀態(tài)同樣地，在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，在前端部12的截面上，高壓空間8側(cè)的端部12b位于比低壓空間9側(cè)的端部12c靠轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)，薄板11相對于其寬度方向扭曲變形。

在一實(shí)施方式中，上述的密封裝置10還可以具備以下所示的結(jié)構(gòu)。

如圖4～圖7所示，密封裝置10還具備保持多個(gè)薄板11的基端部14側(cè)的一對保持器26、28。而且，第一側(cè)板20及第二側(cè)板22分別以夾于保持器26、28與多個(gè)薄板11的兩側(cè)面13a、13b之間的狀態(tài)被保持器26、28支撐。

作為具體結(jié)構(gòu)，在定子7上形成有用于保持保持器26、28、第一側(cè)板20、第二側(cè)板22及多個(gè)薄板11的環(huán)狀的保持空間40。保持空間40在沿轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸o的截面上形成為t字形狀。保持空間40包含：形成于轉(zhuǎn)子2的半徑方向內(nèi)周側(cè)并與高壓空間8及低壓空間9連通的第一空間41；及形成于轉(zhuǎn)子2的半徑方向外周側(cè)并與第一空間41連通的第二空間42。

薄板11具有基端部14側(cè)的板寬比前端部12側(cè)的板寬更寬廣的大致t字形，在基端部14與前端部12之間的兩側(cè)面13a、13b上設(shè)有板寬比前端部12側(cè)窄的缺口部16a、16b。

一對保持器26、28分別具有凹部26a、28a，在以包含轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸o的截面觀察的情況下，形成為大致“コ”字形。一對保持器26、28以薄板11的基端部14嵌入到凹部26a、28a的狀態(tài)收容在第二空間42內(nèi)。即，一對保持器26、28以將在轉(zhuǎn)子2的周向上呈多層狀排列的多個(gè)薄板11的基端部14從兩側(cè)面13a、13b夾入并支撐的方式構(gòu)成。此時(shí)，通過使保持器26、28的轉(zhuǎn)子2側(cè)的側(cè)面與第二空間42的轉(zhuǎn)子2側(cè)的壁面42a、42b抵接，而使被該保持器26、28夾持的薄板11支撐在定子7側(cè)。

第一側(cè)板20及第二側(cè)板22分別在轉(zhuǎn)子2的半徑方向外周側(cè)具有突出部20b、22b。突出部20b、22b與薄板11的缺口部16a、16b卡合。而且，第一側(cè)板20及第二側(cè)板22分別以夾于保持器26、28與多個(gè)薄板11的兩側(cè)面13a、13b之間的狀態(tài)被保持器26、28支撐。

此外，雖省略了圖示，但也可以在第二空間42內(nèi)設(shè)有夾于各保持器26、28間并用于降低各薄板11相對于這些部件松動的墊片。另外，也可以在第二空間42內(nèi)設(shè)有用于使呈環(huán)狀排列的多個(gè)薄板11以與轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸形成同軸的方式支撐為上浮狀態(tài)的多個(gè)施力部件(例如板簧)。

如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在薄板11間的間隙內(nèi)形成有從薄板11的轉(zhuǎn)子2側(cè)的端部朝向定子7側(cè)的端部的向上流動，能夠形成使薄板11從轉(zhuǎn)子2的外周面上浮的恰當(dāng)?shù)撵o壓分布。因此，能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)子2與薄板11的非接觸狀態(tài)。

另外，高壓空間8側(cè)的上述向上流動的流量增加，同時(shí)低壓空間9側(cè)的薄板11間的間隙變得比較窄，容易引起伴隨因向上流動引起的薄板11的扭曲變形的低壓空間9側(cè)的薄板11彼此的接觸。因此，能夠抑制因顫動引起的薄板11的振動。

本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，還包含對上述的實(shí)施方式施加了變形的方式、適當(dāng)組合這些方式的方式。

例如，在上述的實(shí)施方式中，作為本實(shí)施方式的渦輪的一例，對蒸汽渦輪1進(jìn)行了說明，但本實(shí)施方式的渦輪不限于此，也可以是圖11所示的燃?xì)鉁u輪51等其它渦輪。

圖9所示的燃?xì)鉁u輪51具備：用于生產(chǎn)壓縮空氣的壓縮機(jī)53、用于使用壓縮空氣及燃料來產(chǎn)生燃燒氣體的燃燒器54及以被燃燒氣體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的方式構(gòu)成的渦輪55。例如在發(fā)電用的燃?xì)鉁u輪51的情況下，在渦輪55上連結(jié)有未圖示的發(fā)電機(jī)，通過渦輪55的旋轉(zhuǎn)能量進(jìn)行發(fā)電。在這種燃?xì)鉁u輪51中，渦輪55的旋轉(zhuǎn)能量經(jīng)由轉(zhuǎn)子52(與圖1的轉(zhuǎn)子2對應(yīng))作為壓縮機(jī)53的動力源使用。

具體來說，渦輪55具備：設(shè)于轉(zhuǎn)子52側(cè)的多個(gè)動葉片56(與圖1的動葉片6對應(yīng))；包含外殼57a及設(shè)于該外殼57a側(cè)的多個(gè)靜葉片57b(與圖1的靜葉片7b對應(yīng))的定子(靜止部)57；及設(shè)于靜葉片57b的前端的密封裝置50。作為該密封裝置50，可以使用上述的密封裝置10。

多個(gè)動葉片56和多個(gè)靜葉片57b在轉(zhuǎn)子52的旋轉(zhuǎn)軸o的方向(以下，稱為軸向)上交替排列。通過使沿軸向流動的燃燒氣體通過動葉片56及靜葉片57b，而使轉(zhuǎn)子52旋轉(zhuǎn)，從軸端取出賦予給轉(zhuǎn)子52的旋轉(zhuǎn)能量并用于發(fā)電等。

例如，“在某方向上”、“沿某方向”、“平行”、“垂直”、“中心”、“同心”或者“同軸”等表示相對或絕對的配置的表達(dá)不僅嚴(yán)格地表示該種配置，還表示具有公差或者能夠得到相同的功能的程度的角度、距離而進(jìn)行相對位移的狀態(tài)。

例如，“相同”、“相等”及“均質(zhì)”等表示物事相等的狀態(tài)的表達(dá)不僅表示嚴(yán)格相等的狀態(tài)，還表示存在公差或者能夠得到相同功能的程度的差的狀態(tài)。

例如，表示四邊形狀、圓筒形狀等形狀的表達(dá)不僅表示在幾何學(xué)上嚴(yán)格意義的四邊形狀、圓筒形狀等形狀，還表示在能夠得到相同效果的范圍內(nèi)包含凹凸部、倒角部等的形狀。

另一方面，“具備”、“包含”或“具有”一結(jié)構(gòu)要素這一表達(dá)不是將其它結(jié)構(gòu)要素的存在排除在外的排他性表達(dá)。

附圖標(biāo)記說明

1蒸汽渦輪

2轉(zhuǎn)子

4蒸汽入口

6動葉片

7定子

7a外殼

7b靜葉片

8高壓空間

8b靜葉片

9低壓空間

10密封裝置

11薄板

11a上表面

11b下表面

12前端部

12a薄板前端面

12a1第一傾斜面

12a2第二傾斜面

12a3直線部

12b高壓空間側(cè)的端部

12c低壓空間側(cè)的端部

12d階梯

12e拐點(diǎn)

13a第一側(cè)面

13b第二側(cè)面

14基端部

16a、16b缺口部

18第一區(qū)域

19第二區(qū)域

20第一側(cè)板

22第二側(cè)板

26、28保持器

40保持空間

51燃?xì)鉁u輪

52轉(zhuǎn)子

53壓縮機(jī)

54燃燒器

55渦輪

56動葉片

57定子

57a外殼

57b靜葉片

58高壓空間

58b靜葉片

59低壓空間

50密封裝置