特開 2022-101494 フローティングシールを使用したターボ機械のクリアランス制御

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022101494

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】フローティングシールを使用したターボ機械のクリアランス制御

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/28 20060101AFI20220629BHJP

   F01D 11/16 20060101ALI20220629BHJP

   F16J 15/44 20060101ALI20220629BHJP

   F16J 15/447 20060101ALI20220629BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20220629BHJP

【ＦＩ】

F02C7/28 A

F02C7/28 E

F01D11/16

F16J15/44 C

F16J15/447

H01F7/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021202367

(22)【出願日】2021-12-14

(31)【優先権主張番号】17/126,333

(32)【優先日】2020-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(72)【発明者】

【氏名】ジョナサン・ドワイト・ベリー

【テーマコード（参考）】

3G202

3J042

【Ｆターム（参考）】

3G202KK04

3G202KK17

3G202KK34

3G202KK37

3J042AA03

3J042BA03

3J042CA03

3J042CA10

3J042CA12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ガスタービンの封止装置およびガスタービン用のロータアセンブリを提供する。
【解決手段】封止装置２００は、静止構成要素２０２を含む。第１のスロット２１６が、外壁２０８と第１の内壁２１０との間に画定される。第２のスロット２１８が、外壁と第２の内壁２１２との間に画定される。回転構成要素２０４が、静止構成要素に対して円周方向に移動する。回転構成要素は、先端レールを含む。フローティングシール２２４が、静止構成要素と回転構成要素との間に位置決めされる。フローティングシールは、第１のスロット内に延びる第１のアーム２２８、および第２のスロット内に延びる第２のアーム２３０を有する軸方向部材２２６を含む。フローティングシールは、軸方向部材から延びる第１の半径方向部材２３２および第２の半径方向部材２３４を含む。複数の磁石２３５が、静止構成要素、回転構成要素、およびフローティングシールに結合される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタービン（１０）で使用するための封止装置（２００）であって、
外壁（２０８）、第１の内壁（２１０）、および第２の内壁（２１２）を有する静止構成要素（２０２）であって、前記第１の内壁（２１０）および前記第２の内壁（２１２）は、第１のスロット（２１６）が前記外壁（２０８）と前記第１の内壁（２１０）との間に画定され、第２のスロット（２１８）が前記外壁（２０８）と前記第２の内壁（２１２）との間に画定されるように、前記外壁（２０８）から離間している静止構成要素（２０２）と、
前記静止構成要素（２０２）から離間した回転構成要素（２０４）であって、前記回転構成要素（２０４）は、前記静止構成要素（２０２）に対して移動し、前記回転構成要素（２０４）は、先端レール（１０６）を含む回転構成要素（２０４）と、
前記静止構成要素（２０２）と前記回転構成要素（２０４）との間に位置決めされたフローティングシール（２２４）であって、前記フローティングシール（２２４）は、前記第１のスロット（２１６）内に延びる第１のアーム（２２８）、および前記第２のスロット（２１８）内に延びる第２のアーム（２３０）を有する軸方向部材（２２６）を含み、前記フローティングシール（２２４）は、前記軸方向部材（２２６）から前記第１の内壁（２１０）と前記第２の内壁（２１２）との間に画定された開口部（２２０）を通って延びる第１の半径方向部材（２３２）および第２の半径方向部材（２３４）を含むフローティングシール（２２４）と、
前記静止構成要素（２０２）、前記回転構成要素（２０４）、および前記フローティングシール（２２４）に結合された複数の磁石（２３５）であって、前記複数の磁石（２３５）は、前記フローティングシール（２２４）が前記静止構成要素（２０２）と前記回転構成要素（２０４）との間に収容されるように配置される複数の磁石（２３５）と
を備える、封止装置（２００）。

【請求項2】

前記複数の磁石（２３５）は、前記静止構成要素（２０２）内に埋め込まれた第１の対（２３６）の磁石（２３５）および第２の対（２４０）の磁石（２３５）を含み、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）は、互いに前記第１のスロット（２１６）を横切って位置決めされ、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）は、互いに前記第２のスロット（２１８）を横切って位置決めされる、請求項１に記載の封止装置（２００）。

【請求項3】

前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）は、前記外壁（２０８）内に位置決めされた第１の外側磁石（２３７）と、前記第１の内壁（２１０）内に位置決めされた第１の内側磁石（２３８）とを含み、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）は、前記外壁（２０８）内に位置決めされた第２の外側磁石（２４１）と、前記第２の内壁（２１２）内に位置決めされた第２の内側磁石（２４２）とを含む、請求項２に記載の封止装置（２００）。

【請求項4】

第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記軸方向部材（２２６）の前記第１のアーム（２２８）に取り付けられ、第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記軸方向部材（２２６）の前記第２のアーム（２３０）に取り付けられ、前記第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）の間に延び、前記第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）の間に延びる、請求項２に記載の封止装置（２００）。

【請求項5】

前記第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）によって反発され、前記第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）によって反発され、それにより前記フローティングシール（２２４）は、半径方向（Ｒ）に整列させられる、請求項４に記載の封止装置（２００）。

【請求項6】

前記複数の磁石（２３５）は、互いに対向して位置決めされ、前記フローティングシール（２２４）内に埋め込まれた第３の対（２４８）の磁石（２３５）をさらに備える、請求項１に記載の封止装置（２００）。

【請求項7】

前記第３の対（２４８）の磁石（２３５）は、前記第１の半径方向部材（２３２）内に埋め込まれた第１の半径方向シール磁石（２４９）と、前記第２の半径方向部材（２３４）内に埋め込まれた第２の半径方向シール磁石（２５０）とを含む、請求項６に記載の封止装置（２００）。

【請求項8】

先端レール磁石（２５２）は、前記回転構成要素（２０４）の前記先端レール（１０６）に取り付けられ、前記先端レール磁石（２５２）は、前記第３の対（２４８）の磁石（２３５）の間に延び、前記先端レール磁石（２５２）は、前記第３の対（２４８）の磁石（２３５）によって反発され、それにより前記フローティングシール（２２４）は、軸方向（Ａ）に整列させられる、請求項７に記載の封止装置（２００）。

【請求項9】

前記複数の磁石（２３５）は、永久磁石（２３５）である、請求項１に記載の封止装置（２００）。

【請求項10】

前記複数の磁石（２３５）は、アルニコ磁石（２３５）である、請求項１に記載の封止装置（２００）。

【請求項11】

ガスタービン（１０）用のロータアセンブリ（１９）であって、
ロータディスク（２４）から半径方向外側に延びる複数のロータブレード（２６）であって、前記複数のロータブレード（２６）は、前記ガスタービン（１０）の動作中に円周方向（Ｃ）に移動し、前記複数のロータブレード（２６）における各ロータブレード（２６）は、プラットフォーム（１１０）、先端レール（１０６）、および前記プラットフォーム（１１０）と前記先端レール（１０６）との間に延びる翼形部（１１２）を含み、前記複数のロータブレード（２６）における各ロータブレード（２６）の前記先端（１２６）レール（１０６）は、前記ガスタービン（１０）の中心線（２３）の周りに円周方向に延びる先端レールリング（１１４）を集合的に形成する複数のロータブレード（２６）と、
前記ガスタービン（１０）の前記中心線（２３）の周りに円周方向に延び、前記先端レールリング（１１４）から半径方向に離間したシュラウドリング（１１５）を集合的に形成する複数のシュラウドブロック（３５）であって、各シュラウドブロック（３５）は、外壁（２０８）、第１の内壁（２１０）、および第２の内壁（２１２）を有し、前記第１の内壁（２１０）および前記第２の内壁（２１２）は、第１のスロット（２１６）が前記外壁（２０８）と前記第１の内壁（２１０）との間に画定され、第２のスロット（２１８）が前記外壁（２０８）と前記第２の内壁（２１２）との間に画定されるように、前記外壁（２０８）から半径方向に離間している複数のシュラウドブロック（３５）と、
前記先端レールリング（１１４）とケーシング（３３）との間に位置決めされたフローティングシール（２２４）であって、前記フローティングシール（２２４）は、前記第１のスロット（２１６）内に延びる第１のアーム（２２８）、および前記第２のスロット（２１８）内に延びる第２のアーム（２３０）を有する軸方向部材（２２６）を含み、前記フローティングシール（２２４）は、前記軸方向部材（２２６）から延びる第１の半径方向部材（２３２）および第２の半径方向部材（２３４）を含むフローティングシール（２２４）と、
前記シュラウドリング（１１５）、前記先端レールリング（１１４）、および前記フローティングシール（２２４）に結合された複数の磁石（２３５）であって、前記複数の磁石（２３５）は、前記フローティングシール（２２４）が前記シュラウドリング（１１５）と前記先端レールリング（１１４）との間に収容されるように配置される複数の磁石（２３５）と
を備える、ロータアセンブリ（１９）。

【請求項12】

前記複数の磁石（２３５）は、前記シュラウドリング（１１５）内に埋め込まれた第１の対（２３６）の磁石（２３５）および第２の対（２４０）の磁石（２３５）を含み、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）は、互いに前記第１のスロット（２１６）を横切って位置決めされ、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）は、互いに前記第２のスロット（２１８）を横切って位置決めされる、請求項１１に記載のロータアセンブリ（１９）。

【請求項13】

前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）は、前記外壁（２０８）内に位置決めされた第１の外側磁石（２３７）と、前記第１の内壁（２１０）内に位置決めされた第１の内側磁石（２３８）とを含み、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）は、前記外壁（２０８）内に位置決めされた第２の外側磁石（２４１）と、前記第２の内壁（２１２）内に位置決めされた第２の内側磁石（２４２）とを含む、請求項１２に記載のロータアセンブリ（１９）。

【請求項14】

第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記軸方向部材（２２６）の前記第１のアーム（２２８）に取り付けられ、第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記軸方向部材（２２６）の前記第２のアーム（２３０）に取り付けられ、前記第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）の間に延び、前記第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）の間に延びる、請求項１２に記載のロータアセンブリ（１９）。

【請求項15】

前記第１の軸方向シール磁石（２４４）は、前記第１の対（２３６）の磁石（２３５）によって反発され、前記第２の軸方向シール磁石（２４６）は、前記第２の対（２４０）の磁石（２３５）によって反発され、それにより前記フローティングシール（２２４）は、半径方向（Ｒ）に整列させられる、請求項１４に記載のロータアセンブリ（１９）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、ターボ機械のクリアランスに関する。特に、本開示は、ターボ機械における静止構成要素と回転構成要素との間のクリアランスを制御することに関する。

【背景技術】

【0002】

ターボ機械は、エネルギー伝達の目的で様々な産業および用途で利用されている。例えば、ガスタービンエンジンは、一般に、圧縮機セクションと、燃焼セクションと、タービンセクションと、排気セクションとを含む。圧縮機セクションは、ガスタービンエンジンに入る作動流体の圧力を徐々に上昇させ、この圧縮された作動流体を燃焼セクションに供給する。圧縮された作動流体および燃料（例えば、天然ガス）は、燃焼セクション内で混合され、燃焼チャンバ内で燃焼して高圧および高温の燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションに流れ、そこで膨張して仕事を発生する。例えば、タービンセクションにおける燃焼ガスの膨張は、例えば、発電機に接続されたロータシャフトを回転させ、電気を発生することができる。次いで、燃焼ガスは、排気セクションを介してガスタービンから出る。

【0003】

特定の用途では、ターボ機械内で互いに対して移動する構成要素間にクリアランスが存在する場合がある。例えば、圧縮機、タービンなどの回転機械における回転構成要素と静止構成要素との間にクリアランスが存在し得る。クリアランスは、温度変化または他の要因に起因して、回転機械の動作中に増減する可能性がある。理解され得るように、クリアランスが小さいほど、ブレードと周囲のシュラウドとの間の流体漏れが少なくなるため、圧縮機またはタービンの性能および効率を改善することができる。しかし、より小さいクリアランスはまた、擦れ条件（ｒｕｂ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）の可能性を増加させる。動作条件もまた、擦れ条件の可能性に影響を与える。例えば、擦れ条件の可能性は、過渡条件の間に増加し、定常状態条件の間に減少し得る。

【0004】

封止アセンブリがクリアランス内に位置決めされる場合があり、構成要素を互いに近接させる必要なく回転構成要素と静止構成要素との間の空間を小さく保つことによって、クリアランスを通過する流れの量を制限する。

【0005】

既知の封止アセンブリは、ガスタービンが定常状態動作条件に達すると最も効果的である。例えば、ロータアセンブリとステータアセンブリの両方が定常状態動作温度に達すると、アセンブリは熱膨張し、封止アセンブリに完全に係合する。したがって、ロータアセンブリとステータアセンブリとの間を封止するための改善された封止アセンブリが当技術分野において望まれている。特に、ガスタービンのすべての動作条件で効果的な封止アセンブリが望ましい。

【発明の概要】

【0006】

本開示による封止装置およびロータアセンブリの態様および利点は、以下の説明に部分的に記載されており、または説明から明らかとなり、または本技術の実践を通して学ぶことができる。

【0007】

一実施形態によれば、ガスタービンで使用するための封止装置が提供される。封止装置は、外壁、第１の内壁、および第２の内壁を有する静止構成要素を含む。第１の内壁および第２の内壁は、外壁から離間している。第１のスロットが、外壁と第１の内壁との間に画定される。第２のスロットが、外壁と第２の内壁との間に画定される。封止装置は、静止構成要素から離間した回転構成要素をさらに含む。回転構成要素は、静止構成要素に対して円周方向に移動する。回転構成要素は、先端レールを含む。封止装置は、静止構成要素と回転構成要素との間に位置決めされたフローティングシールをさらに含む。フローティングシールは、第１のスロット内に延びる第１のアーム、および第２のスロット内に延びる第２のアームを有する軸方向部材を含む。フローティングシールは、軸方向部材から延びる第１の半径方向部材および第２の半径方向部材を含む。封止装置は、静止構成要素、回転構成要素、およびフローティングシールに結合された複数の磁石をさらに含む。複数の磁石は、フローティングシールが静止構成要素と回転構成要素との間に収容されるように配置される。

【0008】

別の実施形態によれば、ガスタービン用のロータアセンブリが提供される。ロータアセンブリは、ロータディスクから半径方向外側に延びる複数のロータブレードを含む。複数のロータブレードにおける各ロータブレードは、プラットフォーム、先端レール、およびプラットフォームと先端レールとの間に延びる翼形部を含む。複数のロータブレードにおける各ロータブレードの先端レールは、ガスタービンの中心線の周りに円周方向に延びる先端レールリングを集合的に形成する。ロータアセンブリは、ガスタービンの中心線の周りに円周方向に延び、先端レールリングから半径方向に離間したシュラウドリングを集合的に形成する複数のシュラウドブロックをさらに含む。各シュラウドブロックは、外壁、第１の内壁、および第２の内壁を有する。第１の内壁および第２の内壁は、第１のスロットが外壁と第１の内壁との間に画定され、第２のスロットが外壁と第２の内壁との間に画定されるように、外壁から半径方向に離間している。ロータアセンブリは、先端レールリングとケーシングとの間に位置決めされたフローティングシールをさらに含む。フローティングシールは、第１のスロット内に延びる第１のアーム、および第２のスロット内に延びる第２のアームを有する軸方向部材を含む。フローティングシールは、軸方向部材から延びる第１の半径方向部材および第２の半径方向部材を含む。ロータアセンブリは、シュラウドブロック、先端レール、およびフローティングシールに結合された複数の磁石をさらに含み、複数の磁石は、フローティングシールが先端レールとシュラウドブロックとの間に収容されるように配置される。

【0009】

本封止装置およびロータアセンブリのこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照して、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであるが、本技術の実施形態を例示し、明細書における説明と併せて本技術の原理を説明するのに役立つ。

【0010】

当業者へと向けられた本システムおよび方法の作製および使用の最良の態様を含む、本封止装置およびロータアセンブリの完全かつ実施可能な開示が、添付の図を参照する本明細書に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の実施形態による、ターボ機械の概略図である。

【図2】本開示の実施形態による、圧縮機セクションの断面図である。

【図3】本開示の実施形態による、タービンセクションの断面図である。

【図4】本開示の実施形態による、タービンセクションのロータアセンブリの断面図である。

【図5】本開示の実施形態による、２つの隣り合うロータブレードの斜視図である。

【図6】本開示の実施形態による、封止装置を示す図である。

【図7】本開示の実施形態による、クリアランス内で用いられるフローティングシールを有するタービンセクションのロータアセンブリの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで、本封止装置およびロータアセンブリの実施形態を詳細に参照するが、その１つまたは複数の例が図面に示されている。各例は、本技術の説明のために提供するものであって、本技術を限定するものではない。実際、特許請求される技術の範囲または趣旨を逸脱せずに、修正および変更が本技術において可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として図示または記載された特徴は、またさらなる実施形態をもたらすために、別の実施形態において使用することができる。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にあるそのような修正および変更を包含することを意図している。

【0013】

詳細な説明は、図面の特徴を参照するために、数字および文字の符号を使用する。図面および説明における類似または同様の符号は、本発明の類似または同様の部分を指して使用されている。本明細書で使用する場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の場所または重要性を示すことを意図するものではない。

【0014】

本明細書で使用する場合、「上流」（または「前方」）、および「下流」（または「後方」）という用語は、流体経路における流体の流れに関する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は、流体が流れてくる方向を指し、「下流」は、流体が流れていく方向を指す。「半径方向に」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に垂直な相対的な方向を指し、「軸方向に」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に平行および／または同軸に整列する相対的な方向を指し、「円周方向に」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線の周りに延びる相対的な方向を指す。「概して」、または「約」などの近似の用語は、記載された値のプラスマイナス１０％の範囲内の値を含む。角度または方向の文脈で使用されるとき、そのような用語は、記載された角度または方向のプラスマイナス１０度の範囲を含む。例えば、「概して垂直」は、任意の方向、例えば、時計回りまたは反時計回りの垂直から１０度の範囲内の方向を含む。

【0015】

本明細書で使用する場合、「クリアランス」などの用語は、動作中に互いに対して移動するシステムの２つ以上の構成要素間に存在し得る間隔またはギャップを指すと理解されるべきである。クリアランスは、当業者によって理解されるように、システム、移動のタイプ、および他の様々な要因に応じて、環状ギャップ、線形ギャップ、矩形ギャップ、または任意の他の幾何学的形状に対応し得る。一用途では、クリアランスは、圧縮機、タービンなどの１つまたは複数の回転ブレードを囲むハウジング構成要素間の半径方向ギャップまたは空間を指すことができる。本開示の技法を使用してクリアランスを制御することによって、回転ブレードとハウジングとの間の漏れ量を能動的に低減して動作効率を高めると同時に、擦れ（例えば、ハウジング構成要素と回転ブレードとの間の接触）の可能性を最小限に抑えることができる。理解されるように、漏れは、空気、蒸気、燃焼ガスなどのあらゆる流体に対応し得る、

【0016】

本明細書で説明するように、タービンブレードとシュラウドとの間の半径方向ギャップは、温度変化または他の要因に起因して動作中に増減する可能性がある。例えば、タービンが動作中に加熱すると、タービンハウジング構成要素の熱膨張により、シュラウドが回転軸から半径方向に離れるように移動し、したがってブレードとシュラウドとの間のクリアランスを増加させる可能性がある。これは、半径方向ギャップを介してブレードを迂回する燃焼ガスがブレードによって捕捉されず、したがって回転エネルギーに変換されないため、一般に望ましくない。これにより、タービンエンジンの効率および出力が低下する。

【0017】

ここで図面を参照すると、図１は、ターボ機械の一実施形態の概略図を示しており、これは、図示の実施形態ではガスタービン１０である。産業用または陸上用のガスタービンが本明細書に示されて説明されているが、本開示は、特許請求の範囲に特に明記されない限り、陸上用および／または産業用ガスタービンに限定されない。例えば、本明細書に記載の本発明は、限定はしないが、蒸気タービン、航空機用ガスタービン、または船舶用ガスタービンを含む任意のタイプのターボ機械に使用することが可能である。

【0018】

示すように、ガスタービン１０は、一般に、入口セクション１２と、入口セクション１２の下流に配置された圧縮機セクション１４と、圧縮機セクション１４の下流に配置された燃焼器セクション１６内の複数の燃焼器（図示せず）と、燃焼器セクション１６の下流に配置されたタービンセクション１８と、タービンセクション１８の下流に配置された排気セクション２０とを含む。加えて、ガスタービン１０は、圧縮機セクション１４とタービンセクション１８との間に結合された１つまたは複数のシャフト２２を含むことができる。

【0019】

圧縮機セクション１４は、一般に、複数のロータディスク２４（そのうちの１つが示されている）と、各ロータディスク２４から半径方向外側に延び、各ロータディスク２４に接続された複数のロータブレード２６とを含むことができる。次に、各ロータディスク２４は、圧縮機セクション１４を通って延びるシャフト２２の一部に結合されるか、またはその一部を形成してもよい。圧縮機１４は、シャフト２２の周りに円周方向に配置された１つまたは複数のステータベーン２７をさらに含む。ステータベーン２７は、ロータブレード２６の周りに円周方向に延びる外側ケーシング４７および内側ケーシング４６の少なくとも一方に固定されてもよい。

【0020】

タービンセクション１８は、一般に、複数のロータディスク２８（そのうちの１つが示されている）と、各ロータディスク２８から半径方向外側に延び、各ロータディスク２８に接続されている複数のロータブレード３０とを含むことができる。次に、各ロータディスク２８は、タービンセクション１８を通って延びるシャフト２２の一部に結合されるか、またはその一部を形成してもよい。タービンセクション１８は、シャフト２２の一部およびロータブレード３０を円周方向に囲む外側タービンケーシング３１および内側タービンケーシング３３をさらに含み、それによってタービンセクション１８を通る高温ガス経路３２を少なくとも部分的に画定する。内側タービンケーシング３３は、内側タービンケーシング３３の内周から半径方向内側に延びる複数段の静止ノズル２９を支持するように構成することができる。内側タービンケーシング３３はまた、内側タービンケーシング３３の内周の周りに設置されると、シャフト２２を囲む実質的に円筒形の形状を画定するように互いに当接する複数のシュラウドセクションまたはブロック３５を支持するように構成することができる。

【0021】

動作中、空気などの作動流体が入口セクション１２を通って圧縮機セクション１４に流入し、ここで空気が徐々に圧縮され、それにより加圧空気を燃焼器セクション１６の燃焼器に提供する。加圧空気は燃料と混合され、各燃焼器内で燃焼されて燃焼ガス３４を発生する。燃焼ガス３４は、高温ガス経路３２を通って燃焼器セクション１６からタービンセクション１８に流入し、ここでエネルギー（運動エネルギーおよび／または熱エネルギー）が燃焼ガス３４からロータブレード３０に伝達されることにより、シャフト２２が回転する。機械的回転エネルギーは、その後、圧縮機セクション１４への動力供給および／または発電に使用することができる。次いで、タービンセクション１８を出た燃焼ガス３４は、排気セクション２０を介してガスタービン１０から排気することができる。

【0022】

示すように、ガスタービン１０は、ガスタービン１０の軸方向中心線２３に実質的に平行および／またはそれに沿った軸方向Ａ、軸方向中心線２３に垂直な半径方向Ｒ、ならびに軸方向中心線２３の周りに延びる円周方向Ｃを画定することができる。

【0023】

図２は、ロータアセンブリおよびステータアセンブリを含む、例示的なガスタービン圧縮機セクションの主要な構成要素の断面図である。圧縮機セクション１４は、圧縮空気３８の流路を画定するように内側ケーシング４６内に位置決めされたロータアセンブリを含む。ロータアセンブリはまた、流路３８の内側流路境界６２を画定し、ステータアセンブリは、圧縮空気３８の流路の外側流路境界６４を画定する。圧縮機セクション１４は、複数の段を含み、各段は、円周方向に離間したロータブレード２６の列と、ステータベーン２７の列とを含む。この実施形態では、ロータブレード２６は、ロータディスク２４に結合され、各ロータブレードは、ロータディスク２４から半径方向外側に延びる。各ロータブレード２６は、内側ブレードプラットフォーム５８からロータブレード先端６０に半径方向に延びる翼形部を含む。クリアランス７２が、ロータブレード２６の翼形部の先端６０と内側ケーシング４６との間に半径方向に画定され得る。同様に、ステータアセンブリは、複数列のステータベーン２７を含み、ベーン２７の各列は、ロータブレード２６の隣接する列の間に位置決めされる。圧縮機段は、周囲空気などの圧縮空気３８の作動流体と協働するように構成され、作動流体は、後続の段で圧縮される。ステータベーン２７の各列は、内側ケーシング４６から半径方向内側に延び、外側ベーンプラットフォーム６６からベーン先端６８に延びる翼形部を含む。クリアランス７０が、ステータベーン２７の翼形部の先端６８とロータディスク２４の両方の間に半径方向に画定され得る。各翼形部は、示すように前縁および後縁を含む。

【0024】

図３は、直列流れ順序で配置された複数のタービン段を含むガスタービン１０の例示的なタービンセクション１８を示している。タービンの各段は、タービンロータブレード（例えば、ブレード３０）の対応する回転列に軸方向に隣接して配置された静止タービンノズルまたはベーン（例えば、静止ノズル２９）の列を含む。４つのタービン段が、図３に示されている。タービンセクション１８の正確な段数は、図３に示される４段よりも多い場合も少ない場合もある。４つの段は、１つのタービン設計の単なる例示であり、現在主張されているタービンロータブレードを決して限定することを意図するものではない。

【0025】

各段は、複数の静止ノズル２９と、複数のタービンロータブレード３０とを備える。静止ノズル２９は、内側タービンケーシング３３に装着され、タービンロータ３６の軸の周りに環状に配置される。各静止ノズル２９は、内側ケーシング３３から静止ノズル２９の先端に結合されたステータシュラウド１０２に半径方向内側に延びることができる。静止ノズル２９が内側タービンケーシング３３の内周の周りに設置されると、ステータシュラウド１０２は、シャフトタービンロータ３６を囲む実質的に円筒形の形状を画定するように互いに当接する。クリアランス１０４が、ステータシュラウド１０２とタービンロータ３６との間に半径方向に画定され得る。クリアランス１０４は、タービンロータ３６の周りで円周方向Ｃに連続的に延びる場合がある。

【0026】

示すように、タービンロータブレード３０は、タービンロータ３６の周りに環状に配置され、タービンロータ３６に結合される。各タービンロータブレード３０は、前縁、後縁、正圧側面、および負圧側面を有する翼形部を含むことができる。いくつかの実施形態では、示すように、タービンロータブレード３０は、先端シュラウド１０６を含み得る。タービンロータブレード３０が内側タービンケーシング３３の内周の周りに設置されると、先端シュラウド１０６は、翼形部ならびにタービンロータブレード３０およびタービンロータ３６を囲む実質的に円筒形の形状を画定するように互いに当接することができる。多くの実施形態では、クリアランス１０８が、ステータシュラウド１０２とタービンロータ３６との間に半径方向に画定され得る。クリアランス１０８は、タービンロータ３６の周りで円周方向Ｃに連続的に延びる場合がある。

【0027】

図４は、本開示の実施形態による、ガスタービン１０の軸方向中心線に沿ったタービンセクション１８のロータアセンブリ１９の断面図を示している。図４に示すように、複数のロータブレード３０は、ロータディスク２８から半径方向外側に延びる。ガスタービン１０の動作中、ロータブレード３０は、円周方向Ｃ（ガスタービン１０の中心線の周り）に移動することができる。多くの実施形態では、複数のロータブレード３０における各ロータブレード３０は、プラットフォーム１１０、先端レール１０６、およびプラットフォーム１１０と先端レール１０６との間に半径方向に延びる翼形部１１２を含む。示すように、複数のロータブレード３０における各ロータブレード３０の先端レール１０６は、互いに当接し、ガスタービン１０の中心線の周りに連続的に円周方向に延びる先端レールリング１１４を集合的に形成する。例えば、先端レールリング１１４は、タービンロータ３６の周りに延びる。多くの実施形態では、内側タービンケーシング３３は、クリアランス１０８が先端レールリング１１４と内側タービンケーシング３３との間に画定されるように、先端レールリング１１４から離間（例えば、半径方向に離間）してもよい。いくつかの実施形態では、内側タービンケーシング３３は、内側タービンケーシング３３の内周の周りに設置されると、ガスタービン１０のタービンロータ３６の一部を囲む実質的に円筒形の形状を画定するように互いに当接する複数のシュラウドセクションまたはブロック３５を支持することができる。例えば、シュラウドブロック３５は、ロータブレード３０のタービンセクション１８の複数の段のうちの１つを包囲または囲むように、内側タービンケーシング３３によって支持され得る。多くの実施形態では、シュラウドブロック３５は、円周方向Ｃに互いに当接し、先端レールリング１１４から半径方向に離間したシュラウドリング１１５を集合的に画定することができる。そのような実施形態では、クリアランス１０８は、ロータブレード３０の先端レール１０６と内側タービンケーシング３３のシュラウドブロック３５との間に画定され得る。

【0028】

図５は、本開示の実施形態による、２つの隣り合うロータブレード３０の斜視図を示している。示すように、ロータブレードの各々は、プラットフォーム１１０、先端レール１０６、およびプラットフォーム１１０と先端レール１０６との間に延びる翼形部１１２を含む。

【0029】

翼形部１１２は、概して空気力学的な輪郭を有することができ、正圧側壁と、対向する負圧側壁と、前縁１２０と、後縁１２２とを含むことができる。正圧側壁は、一般に、翼形部１１２の空気力学的な凹状の外面を備える。同様に、負圧側壁は、一般に、翼形部１１２の空気力学的な凸状の外面を画定することができる。多くの実施形態では、翼形部１１２は、プラットフォーム１１０に結合された根元１２４から先端１２６に延びてもよく、先端レール１０６は、先端１２６から翼形部１１２を横切って延びてもよい。様々な実施形態において、各ロータブレード３０は、プラットフォーム１１０から半径方向内側に延びるシャンク１２８を含み得る。一般に理解されるように、シャンク１２８は、ロータブレード３０をロータディスクに結合するダブテール１２９を含むことができる。

【0030】

図６は、本開示の実施形態による、本明細書に記載のガスタービン１０などのターボ機械で使用するための封止装置２００を示している。封止装置２００は、圧縮機セクション１４の内側ケーシング４６、圧縮機セクション１４の１つまたは複数のステータベーン２７、内側タービンケーシング３３、タービンセクション１８の１つまたは複数の静止ノズル２９、１つまたは複数のシュラウドブロック３５、または他の静止ガスタービン１０の構成要素などのガスタービン１０の静止構成要素２０２を含むことができる。

【0031】

封止装置２００は、回転構成要素２０４、すなわち、ガスタービン１０の円周方向Ｃに回転する構成要素をさらに含むことができる。多くの実施形態では、回転構成要素２０４は、シャフト２２に直接または間接的に取り付けられ、それによって他のガスタービン１０の構成要素と共に円周方向Ｃに回転することができる。回転構成要素２０４は、限定はしないが、圧縮機セクション１４のロータブレード２６、圧縮機セクション１４のロータディスク２４、タービンセクション１８のロータブレード３０、またはタービンセクション１８のロータディスク２８であってもよい。例示的な実施形態では、回転構成要素２０４は、ロータブレード３０の先端レール１０６であってもよい。

【0032】

図６に示すように、静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間の摩擦摩耗を防止するために、クリアランス２０６が静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間に画定され得る。理解され得るように、ガスタービン１０の高い動作温度に起因して、静止構成要素２０２および回転構成要素２０４のいずれかまたは両方は、熱膨張および熱収縮を経験し得、それによって構成要素２０２、２０４とクリアランス２０６との間の距離を変化させる。静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間のクリアランス２０６は、本明細書で説明する他のクリアランス、例えば、クリアランス７０、クリアランス７２、クリアランス１０４、および／またはクリアランス１０８のいずれかを表すことができる。例示的な実施形態では、クリアランス２０６は、タービンロータブレード３０の先端シュラウド１０６と複数のシュラウドブロック３５（図４）との間に画定され得る。当業者は、本主題がいかなる特定の構成にも限定されず、本明細書に記載の封止装置２００がガスタービン１０の任意の静止構成要素および回転構成要素に有利であり得ることを理解すべきである。

【0033】

図６に示すように、静止構成要素は、外壁２０８、第１の内壁２１０、および第２の内壁２１２を含むことができる。第１の内壁２１０および第２の内壁２１２は、第１のスロット２１６が外壁２０８と第１の内壁２１０との間に画定され、第２のスロット２１８が外壁２０８と第２の内壁２１２との間に画定されるように、外壁２０８から離間（例えば、半径方向に離間）してもよい。多くの実施形態では、第１の内壁２１０および第２の内壁は、半径方向Ｒに互いに整列されてもよく、両方とも概して軸方向Ａに延びてもよい。同様に、第１のスロット２１６および第２のスロット２１８は、半径方向および軸方向に整列されてもよく、それにより矩形形状のスロットを集合的に形成する。様々な実施形態において、第１の内壁２１０および第２の内壁２１２は、開口部２２０が内壁２１０、２１２の間に軸方向に画定されるように、軸方向Ａに互いに離間してもよい。

【0034】

多くの実施形態では、外壁２０８は、第１の内壁２１０と第２の内壁２１２の両方に概して平行であってもよい。様々な実施形態において、静止構成要素２０２は、互いに軸方向に離間し、外壁２０８と第１の内壁２１０または第２の内壁２１２の一方との間に延びる側壁２１４を含み得る。例えば、側壁は、外壁２０８および内壁２１０、２１２に対して概して垂直に延びてもよく、それにより静止構成要素は、一般に、円周方向Ｃに連続的である矩形形状のスロットを画定する。

【0035】

例示的な実施形態では、回転構成要素２０４は、静止構成要素２０２から離間してもよく、例えば、回転構成要素２０４は、静止構成要素２０２の半径方向内側に位置決めされてもよい。例えば、回転構成要素２０４は、静止構成要素２０２に対して円周方向Ｃに移動することができる。いくつかの実施形態では、回転構成要素２０４は、回転構成要素２０４から半径方向外側に延びる先端レール２２２を含むことができる。多くの実施形態では、先端レール２２２は、上述したタービンロータブレード３０の先端レール１０６であってもよい。

【0036】

多くの実施形態では、図６に示すように、静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間の漏れ流２１９を制限し、それによってガスタービン１０の効率を高めるために、フローティングシール２２４を静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間に位置決めすることができる。漏れ流２１９は、過剰空気（封止装置２００が圧縮機セクション１４内にある場合）または過剰燃焼ガス（封止装置２００がタービンセクション１８内にある場合）であり得る。理解され得るように、クリアランス２０６を通過する漏れ流２１９の量を最小限に抑えることは、廃棄物を最小限に抑えることによってガスタービン１０の全体的な効率を有利に増加させることができる。加えて、フローティングシール２２４は、ガスタービン１０の動作中にいかなる表面にも接触しなくてもよく、その結果、シールに対する摩擦摩耗が低減および／または完全に排除される。

【0037】

例示的な実施形態では、フローティングシール２２４は、第１のスロット２１６内に延びる第１のアーム２２８、第２のスロット２１８内に延びる第２のアーム２３０、およびアーム２２８、２３０の間に延びる中間部分２２９を有する軸方向部材２２６を含んでもよい。多くの実施形態では、フローティングシール２２４は、軸方向部材２２６から延びる第１の半径方向部材２３２および第２の半径方向部材２３４を含んでもよい。様々な実施形態において、軸方向部材２２６は、半径方向部材２３２、２３４に対して概して垂直であってもよい。半径方向部材２３２、２３４は、先端レール２２２の両側に延びるように、互いに軸方向に離間してもよい。いくつかの実施形態では、フローティングシール２２４は、軸方向部材２２６と半径方向部材２３２、２３４との間に継ぎ目なく延びる単一の連続的なシールであってもよい。例えば、半径方向部材２３２、２３４は、アーム２２８、２３０と軸方向部材２２６の中間部分２２９との間の分割部において軸方向部材２２６から延びることができる。

【0038】

特定の実施形態では、複数の磁石２３５を静止構成要素２０２、回転構成要素２０４、およびフローティングシール２２４に結合することができる。複数の磁石２３５は、封止装置２００内のすべての磁石、例えば、磁石２３７、２３８、２４１、２４２、２４４、２４６、２４９、２５０、および２５２を含むことができる。例えば、複数の磁石２３５は、フローティングシール２２４が静止構成要素２０２と回転構成要素２０４との間に収容されるように配置されてもよい。例えば、複数の磁石２３５は、フローティングシール２２４の整列を有利に維持する反発磁力を発生するために配置され得る。加えて、複数の磁石２３５は、発生された反発磁力によってフローティングシール２２４が静止構成要素２０２と回転構成要素２０４の両方と接触しないように配置することができる。このようにして、フローティングシール２２４は、静止構成要素２０２および回転構成要素２０４に対してクリアランス２０６内で「浮動」または「ホバリング」することができ、これは有利には、経時的な摩擦摩耗の減少に起因してフローティングシール２２４の寿命を延ばす。ガスタービン１０の動作時、フローティングシール２２４は、複数の磁石２３５によって発生された反発磁力によって静止構成要素２０２と回転構成要素２０４の両方から（２０２または２０４のいずれとも接触せずに）離間され得、その結果フローティングシール２２４がクリアランス２０６内で「ホバリング」または「浮動」し、それによって構成要素２０２、２０４を摩擦摩耗することなくクリアランス２０６を横切る漏れ流２１９を制限する。

【0039】

複数の磁石２３５は、静止構成要素２０２内に埋め込まれた第１の対の磁石２３６および第２の対の磁石２４０を含む。例えば、第１の対の磁石２３６は、互いに第１のスロット２１６を横切って静止構成要素内に位置決めされてもよい。多くの実施形態では、第１の対の磁石２３６は、第１のスロット２１６を部分的に画定するように、静止構成要素２０２内に埋め込まれ得る。同様に、第２の対の磁石２４０は、互いに第２のスロット２１８を横切って静止構成要素内に位置決めされてもよい。多くの実施形態では、第２の対の磁石２４０は、それらが第２のスロット２１８を部分的に画定するように、静止構成要素２０２内に埋め込まれ得る。

【0040】

図６に示すように、第１の対の磁石２３６は、第１の外側磁石２３７と、第１の内側磁石２３８とを含むことができる。第１の外側磁石２３７は、第１の外側磁石２３７が第１のスロット２１６の境界を少なくとも部分的に画定するように、静止構成要素２０２の外壁２０８内に位置決めされ、外壁２０８に結合されてもよい。多くの実施形態では、第１の内側磁石２３８は、第１の内側磁石２３８が第１の外側磁石２３７に対向して第１のスロット２１６を少なくとも部分的に画定するように、第１の内壁２１０内に位置決めされ、第１の内壁２１０に結合されてもよい。例示的な実施形態では、第１の外側磁石２３７および第１の内側磁石２３８は、磁石２３７、２３８の半径方向中心線に対して同軸に延びるように、互いに半径方向に整列されてもよく、これにより有利には、フローティングシール２２４の整列を強化する第１のスロット２１６内の均一な磁場が可能になる。示すような様々な実施形態において、第１の対の磁石２３６は、第１のスロット２１６に面するより長い部分を有する「Ｔ」として概して成形することができる。

【0041】

同様に、第２の対の磁石２４０は、第２の外側磁石２４１と、第２の内側磁石２４２とを含むことができる。第２の外側磁石２４１は、第２の外側磁石２４１が第２のスロット２１８の境界を少なくとも部分的に画定するように、静止構成要素２０２の外壁２０８内に位置決めされ、外壁２０８に結合されてもよい。多くの実施形態では、第２の内側磁石２４２は、第２の内側磁石２４２が第２の外側磁石２４１に対向して第２のスロット２１８を少なくとも部分的に画定するように、第２の内壁２１２内に位置決めされ、第２の内壁２１２に結合されてもよい。例示的な実施形態では、第２の外側磁石２４１および第２の内側磁石２４２は、磁石２４１、２４２の半径方向中心線に対して同軸に延びるように、互いに半径方向に整列されてもよく、これにより有利には、フローティングシール２２４の整列を強化する第２のスロット２１８内の均一な磁場が可能になる。示すような様々な実施形態において、第２の対の磁石２４０は、第２のスロット２１８に面するより長い部分を有する「Ｔ」として概して成形することができる。

【0042】

図６に示すように、第１の軸方向シール磁石２４４が、フローティングシール２２４の軸方向部材２２６の第１のアーム２２８に取り付けられ得る。例えば、第１の軸方向シール磁石２４４は、第１のアーム２２８に溶接または他の方法で固定的に結合され得る接続部材２４５を介して第１のアーム２２８に接続することができる。他の実施形態では、第１の軸方向シール磁石２４４は、様々な他の方式で第１のアーム２２８に接続されてもよい。第１の軸方向シール磁石は、第１のアーム２２８から第１のスロット２１６内に延びてもよく、第１の対の磁石２３６の間に位置決めされ、そこから離間してもよい。例示的な実施形態では、第１の軸方向シール磁石２４４は、第１の対の磁石２３６から（反発磁力によって）反発され得、それにより第１の軸方向シール磁石２４４は、第１の対の磁石２３６によって第１の軸方向シール磁石２４４に及ぼされる反発磁力によって、第１の対の磁石２３６の間に半径方向に所定の位置に保持され、そこから離間される。

【0043】

同様に、第２の軸方向シール磁石２４６が、フローティングシール２２４の軸方向部材２２６の第２のアーム２３０に取り付けられ得る。例えば、第２の軸方向シール磁石２４６は、第２のアーム２３０に溶接または他の方法で固定的に結合され得る接続部材２４７を介して第１のアーム２２８に接続することができる。他の実施形態では、第２の軸方向シール磁石２４６は、様々な他の方式で第２のアーム２３０に接続されてもよい。第２の軸方向シール磁石２４６は、第２のアーム２３０から第２のスロット２１８内に延びてもよく、第２の対の磁石２４０の間に位置決めされ、そこから離間してもよい。例示的な実施形態では、第２の軸方向シール磁石２４６は、第２の対の磁石２４０から（反発磁力によって）反発され得、それにより第２の軸方向シール磁石２４６は、第２の対の磁石２４０によって第２の軸方向シール磁石２４６に及ぼされる反発磁力によって、第２の対の磁石２４０の間に半径方向に所定の位置に保持され、そこから離間される。

【0044】

図６に示すように、第１の対の磁石２３６および第１の軸方向シール磁石２４４は、磁力を均等に分配し、あらゆる場所でフローティングシール２２４の半径方向の整列を維持するために、第２の対の磁石２４０および第２の軸方向シール磁石２４６から軸方向に離間してもよい。このようにして、フローティングシール２２４は、一対の磁石２３６、２４０が軸方向シール磁石２４４、２４６に及ぼす反発磁力によって、一対の磁石２３６、２４０の間の半径方向位置に押し込まれ、そこから離間され得る。

【0045】

例示的な実施形態では、複数の磁石２３５は、互いに対向して位置決めされ、フローティングシール２２４内に埋め込まれた第３の対の磁石２４８をさらに含む。例えば、第３の対の磁石２４８は、互いに対向する第１の半径方向部材２３２および第２の半径方向部材２３４内に埋め込まれてもよい。多くの実施形態では、第３の対の磁石２４８は、第１の半径方向部材２３２内に埋め込まれた第１の半径方向シール磁石２４９と、第２の半径方向部材２３４内に埋め込まれた第２の半径方向シール磁石２５０とを含むことができる。例示的な実施形態では、第１の半径方向シール磁石２４９および第２の半径方向シール磁石２５０は、磁石２４９、２５０の軸方向中心線に対して同軸に延びるように、互いに軸方向に整列されてもよく、これにより有利には、フローティングシール２２４の整列を強化する軸方向Ａ内の均一な磁場が可能になる。示すような様々な実施形態において、第３の対の磁石２４８は、先端レール磁石２５２に面するより長い部分を有する「Ｔ」として概して成形することができる。

【0046】

多くの実施形態では、先端レール磁石２５２は、先端レール磁石２５２が回転構成要素２０４と共に、円周方向Ｃにフローティングシール２２４の半径方向部材２３２、２３４の間で回転するように、回転構成要素２０４の先端レール２２２に取り付けられる。図６に示すように、先端レール磁石２５２は、第３の対の磁石２４８が先端レール磁石２５２によって発生された磁場によって反発されるように、第３の対の磁石２４８の間に延びてもよく、これにより有利には、フローティングシール２２４が軸方向Ａに整列させられる。例えば、先端レール磁石２５２は、先端レール２２２に溶接または他の方法で固定的に結合され得る接続部材２５３を介して先端レール２２２に接続することができる。他の実施形態では、第２の軸方向シール磁石２４６は、様々な他の方式で第２のアーム２３０に接続されてもよい。先端レール磁石２５２は、先端レール２２２から磁石２４９、２５０の間に画定された空間内に延びてもよい。例示的な実施形態では、第３の対の磁石２４８は、先端レール磁石２５２から（反発磁力によって）反発され得、それにより第３の対の磁石２４８および先端レール磁石２５２によって発生された磁場は、所定の位置に軸方向にフローティングシール２２４を保持する。

【0047】

多くの実施形態では、本明細書で説明する複数の磁石２３５における各磁石は、永久磁石であり得、したがって磁石２３５は、外部磁場によって磁化され、外部磁場が除去された後も磁化されたままである材料で作製される。このようにして、磁石２３５は、それら自体の磁場を連続的に生成する。多くの実施形態では、磁石２３５は、材料が他の鉄含有物体を引き付ける、または外部磁場内でそれ自体を整列させるなどの磁気特性を示すように配列されたその構成原子を有する金属材料片の形態であり得る。例示的な実施形態では、磁石２３５は、アルニコ磁石であってもよく、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびコバルト（Ｃｏ）の組み合わせで主に構成される永久磁石であるが、銅、鉄、およびチタンも含むことができる。アルニコ磁石は、１０００°Ｆ以上などの極めて高い温度で動作することが可能であり得る。

【0048】

複数の磁石２３５は、特定の端部にラベル付けされた極（Ｎ極「Ｎ」およびＳ極「Ｓ」）を有するものとして図６に示されているが、各極を切り替えることができ、それによって同じ構成をもたらすが反対の磁極配向を有することが本開示の範囲内であると想定される。

【0049】

様々な実施形態において、本明細書に記載の封止アセンブリ２００は、ガスタービンの静止構成要素と回転構成要素との間の漏れ流を制限するために、本明細書で説明するクリアランスのいずれか、例えば、クリアランス７０、クリアランス７２、クリアランス１０４、および／またはクリアランス１０８を用いることができる。例示的な実施形態では、本明細書に記載の封止アセンブリ２００は、クリアランス１０８内など、本明細書に記載のロータアセンブリ１９（図４）に用いることができる。そのような実施形態では、シュラウドブロック３５は、静止構成要素であってもよい。先端レールリング１１４は、回転構成要素であってもよい。フローティングシール２２４は、燃焼ガスがクリアランス１０８を通過するのを有利に制限および／または防止するために、クリアランス１０８を横切って延びることができる。加えて、本明細書に記載のフローティングシール２２４は、有利には、複数の磁石２３５に起因して耐摩耗性および自己整列性であり得る。例えば、磁石２３５は、フローティングシール２２４が構成要素２０２、２０４に接触しないことを確実にし、それによってフローティングシール２２４の摩擦摩耗を最小限に抑える。加えて、磁石２３５は、ガスタービン１０のすべての動作条件でフローティングシール２２４の適切な整列を維持する（上述のように、ガスタービン１０の熱条件に基づいてクリアランスが変化する）。

【0050】

加えて、例示的な実施形態では、フローティングシール２２４は、ガスタービン１０の中心線２３の周りに円周方向に延びてもよく、それによりフローティングシール２２４は、すべての円周方向の場所でクリアランス２０６を横切る漏れを有利に防止する。例えば、図７は、先端レールリング１１４とシュラウドリング１１５との間のクリアランス１０８内で用いられるフローティングシール２２４を有するタービンセクションのロータアセンブリの断面図を示している。示すように、フローティングシール２２４は、クリアランス１０８がガスタービン１０の中心線の周りに３６０度覆われるように、ガスタービン１０の中心線の周りに円周方向に（連続的にまたは複数の接続されたセグメントのいずれかで）延びることができる。示すように、破線は、静止構成要素２０２（または図７の実施形態ではシュラウドリング１１５）内に収容されるフローティングシール２２４の部分を表す。

【0051】

本明細書は、最良の態様を含む本発明を開示するため、およびどのような当業者も、任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実践を可能にするために、実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な相違がない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。

【符号の説明】

【0052】

１０ ガスタービン、静止ガスタービン
１２ 入口セクション
１４ 圧縮機セクション
１６ 燃焼器セクション
１８ タービンセクション
１９ ロータアセンブリ
２０ 排気セクション
２２ シャフト
２３ 軸方向中心線
２４ ロータディスク
２６ ロータブレード
２７ ステータベーン
２８ ロータディスク
２９ 静止ノズル
３０ タービンロータブレード
３１ 外側タービンケーシング
３２ 高温ガス経路
３３ 内側タービンケーシング
３４ 燃焼ガス
３５ シュラウドセクション、シュラウドブロック
３６ シャフトタービンロータ
３８ 圧縮空気、流路
４６ 内側ケーシング
４７ 外側ケーシング
５８ 内側ブレードプラットフォーム
６０ ロータブレード先端
６２ 内側流路境界
６４ 外側流路境界
６６ 外側ベーンプラットフォーム
６８ ベーン先端
７０ クリアランス
７２ クリアランス
１０２ ステータシュラウド
１０４ クリアランス
１０６ 先端シュラウド、先端レール
１０８ クリアランス
１１０ プラットフォーム
１１２ 翼形部
１１４ 先端レールリング
１１５ シュラウドリング
１２０ 前縁
１２２ 後縁
１２４ 根元
１２６ 先端
１２８ シャンク
１２９ ダブテール
２００ 封止装置、封止アセンブリ
２０２ 静止構成要素
２０４ 回転構成要素
２０６ クリアランス
２０８ 外壁
２１０ 第１の内壁
２１２ 第２の内壁
２１４ 側壁
２１６ 第１のスロット
２１８ 第２のスロット
２１９ 漏れ流
２２０ 開口部
２２２ 先端レール
２２４ フローティングシール
２２６ 軸方向部材
２２８ 第１のアーム
２２９ 中間部分
２３０ 第２のアーム
２３２ 第１の半径方向部材
２３４ 第２の半径方向部材
２３５ 磁石
２３６ 第１の対の磁石
２３７ 第１の外側磁石
２３８ 第１の内側磁石
２４０ 第２の対の磁石
２４１ 第２の外側磁石
２４２ 第２の内側磁石
２４４ 第１の軸方向シール磁石
２４５ 接続部材
２４６ 第２の軸方向シール磁石
２４７ 接続部材
２４８ 第３の対の磁石
２４９ 第１の半径方向シール磁石
２５０ 第２の半径方向シール磁石
２５２ 先端レール磁石
２５３ 接続部材
Ａ 軸方向
Ｃ 円周方向
Ｒ 半径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】