JP2002266605A - シャフト摩擦の間の力を減少させるための特別のバネを持つ流体タービン用の非伸縮式の分割されたパッキングリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転及び静止部分の間の漏れを最小にする蒸
気タービン用の分割されたシールリング及びバネ装置を
提供する。 【解決手段】 分割されたシールリングを備え、さら
に、シールセグメントにバイアスされそのセグメントを
タービンシャフトに関しシールリングの小さな隙間位置
に向かって半径方向内側に推し進める特別なバネと、そ
のセグメントの重力を無効にする第２のバネとを備え、
そのバネの組合せが、シールセグメントを徐々に小さな
隙間位置に推し進めるとともに、調整されず摩擦が生じ
ている間のシャフトへの小さな合成力を用いて隙間の拡
大を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は弾性流体軸線方向
流れタービンに用いられたシールに関し、より詳しく
は、回転シャフトが静止タービンケーシングを貫通し、
加えて、段とタービン部分との間のケーシングの内部に
配置されたセグメントパッキングリングシールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、そのような既知のシールは、
回転及び静止部分の間の低い流量係数を持つ小さな隙間
領域を形成することによって流体の漏れを防止又は減少
させる。改良された効率、流体の最少化された損失及び
流体の漏れによって引き起こされる望ましくない側面の
作用の防止は、そのようなシールの目的である。

【０００３】また、それらの分割されたラビリンスタイ
プのシールはタービンの不整合、振動及び熱ひずみによ
って引き起こされるこすれによって損傷し易い。それら
の損傷を引き起こす要因の多くは、始動時、軽負荷時、
又は後続の負荷の突然の喪失の間に生じるように思われ
る。その結果、シールが破損されるようになるだけでは
なく、こすれている時点で、熱がシャフトに発生し、合
成振動によってシャフトにたわみが生じ、追加のシャフ
トのパッキングシールへの損傷が増加し、漏れを制限す
るより決定的なチップシールでさえ回転ブレードを超え
てしまう。

【０００４】従来の分割されたパッキングリングは、こ
のパッキングリングのホルダー上のショルダーによって
制限されたときに、シャフトに向かってセグメントに力
を加えるバネを用いている。一般的にそのバネは、すべ
てのセグメントがシャフト又はショルダーによって制限
されるまで内側に向かって確実に押されるように設計さ
れている。すべての高いセグメントは多くの場合低いも
のから保持されなければならないので、低いセグメント
は、大きな力を必要とし、その結果、すべてのセグメン
トの重量と等しいバネの力と、避けることのできない摩
擦のためのいくぶんかの安全率とを要求する。各セグメ
ントは通常その裏側に同一のバネを持つので、いずれの
パッキングセグメントにもシフト位置を与えるためにシ
ャフトによって解消されなければならない力は非常に大
きく、そのシャフトに大量の局所的熱を発生させるよう
な不可避の能力を持つ。

【０００５】ロナルド・イー・ブランドンに許可された
米国特許第４，４３６，３１１号は、伸縮式のパッキン
グリングを開示しており、それは、起動時に、既定の流
れ状態に達したときに、自動的に小さな隙間状態まで減
少する大きな半径方向隙間を持つ。そのようなリングは
タービン装置に都合よく提供されており、その装置で
は、圧力はパッキングセグメントの重力よりもかなり大
きい。低圧段では、しかし、重力は多くの場合非常に大
きく、利用可能なタービン圧力によっては適切に解消す
ることはできない。

【０００６】ロナルド・イー・ブランドンに許可された
米国特許第５，３９５，１２４号には、低圧タービン用
の分割された伸縮式のラビリンスタイプのシャフトシー
ル装置が開示されており、そこでは、パッキングセグメ
ントに、セグメントの重力に対抗するための垂直の力を
提供する重力又は浮揚バネと圧力に抗する突出バネとの
組合せが設けられており、それにより、タービンの始動
時に大きな隙間を生じさせ、次に作動状態が確立した後
にその隙間を小さくできるようにセグメントを動かすこ
とができる。

【０００７】しかし、伸縮式の構造は、いくつかのター
ビンパッキング位置には容易に応用することができな
い。それらは、各タービンケーシング及び二重流れノズ
ルダイアフラム内に外側の３つのパッキングリングを備
える。ただし、それに限定されない。

【０００８】その３つの外側リングに関しては、それら
は始動時には閉じられた位置内に存在しなければなら
ず、また、それらはすべての作動状態では大部分同一の
圧力低下で作動しなければならないという事実のため、
それらのタービン位置において伸縮式のリングを用いる
ことは困難であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本来の構造のように、
それらのパッキングリングは、比較的強力な背面バネを
用いなければならず、それは、セグメントを保持し、同
時に、それらをシャフトに向かって押すが、パッキング
がシャフトとこすれてそのシャフトが不整合の状態にあ
る間そのセグメントは変形することができる。比較的高
いバネ力のため、シャフトとパッキングの歯状突起との
こすれながらの接触により、シャフトにかなりの量の熱
が生じることになり、それは、曲がって摩耗した歯状突
起及びチップシール、振動並びに始動の中断を生じさせ
ることになる。その熱力学的損失はかなり大きい。

【００１０】そのような事象の間に発生した熱は、歯状
突起が回転シャフトと接触しているときのパッキングセ
グメントの一時的な動きに抗するバネ力に比例する。し
たがって、閉じられた位置にそのセグメントを維持する
ように選択されたバネ力を最小化することは望ましい。
それは通常熱の発生を元々の設計において経験した１０
０分の１未満まで減少されるということは予想される。

【００１１】いくつかの中間の圧力タービン部分及びほ
とんどすべての低圧タービン部分においては、二重流体
流入ノズルが設けられている。そのノズルはこのノズル
の一方の端部から他方の端部までのシャフトに沿う漏れ
を防止するためにパッキングリングを必要とする。これ
は、圧力は両側において決して厳密に同一にはならない
という事実による。漏れの影響は、１％のもれはノズル
の各端部において１％の段の損失を引き起こすので重大
となることがある。

【００１２】それらのセグメントは、基本の閉止力の基
礎となる既定の圧力差が存在しないので、伸縮式にする
ことはできない。その結果、シャフトとこすれるとき
に、それらのリングには激しい振動が生じ、さらに、シ
ャフトにゆがみが生じることがある。その望ましくない
影響は、二重流れノズルは過渡的及び静止状態の作動の
間には非常に歪み易く、さらに、悪いことには、長さ方
向の中央に配置された場合にはシャフトに大きな曲がり
が生じるという事実によって増大する。

【００１３】上記のすべての場合において、バネの力を
減少させて、パッキングセグメントの動きを引き起こす
のに必要な力を減少させるが、依然として、こすれる状
態が過度のときにパッキングセグメントの閉止動きを保
証することが望ましい。

【００１４】

【課題を解決するための手段】したがって、本願発明
は、通常の作動状態の間は小さな圧力降下のみが存在す
る位置を含むすべてのタービン位置のための改良された
シールつまりパッキングリング配置を提供することを目
的とする。

【００１５】他の目的は、タービンケーシングの３つの
外側リング及び二重流れノズル内に保持されたリングの
ためのシールリング配置を提供することにあり、そこで
は、シャフトにこすれが出現する間のシールリングセグ
メントの歪みに抵抗するバネ力は、最少化されるが、依
然として、そのこすれる状態が終了したときにパッキン
グセグメントを閉じた位置に戻すことができる。

【００１６】他の目的は、こすれが発生している間、シ
ールリングセグメントによって、最小の熱がシャフトの
表面に発生され、そのこすれの結果として最小のシャフ
ト歪みが生じるようなシールリング配置を提供する点に
ある。

【００１７】さらに別の目的は、セグメントの重量を事
実上相殺するように配置されたバネ手段を持ち、最小の
隙間位置にパッキングセグメントを維持するために必要
なバネ力を減少させるシールリング配置を提供する点に
ある。

【００１８】別の目的は、シール損傷によるタービンの
維持コストを減少させる一方、現在知られているものよ
り小さな漏れ流量率を持つ小さな作動隙間を可能にする
ことによって作動効率を高めることにある。

【００１９】これらの及び他の目的は、回転部分と静止
部分との間の漏れを最少化するための蒸気タービン用の
分割されたシールリング及びバネ装置によって達成さ
れ、それは分割されたシールリングを備えており、その
シールリングは、タービンケーシング内に形成されると
ともにタービンシャフトの周囲に沿って延在する環状の
Ｔ字状又はＬ字状の溝によって保持されかつ部分的にそ
の溝内に収容される。そのバネ装置は、シールリングの
セグメントに対抗するようにバイアスされるように配置
されたバネを備え、それにより、タービンシャフトに関
してそのセグメントをシールリングの小さな隙間位置に
向かって半径方向の内側に推し進め、その際には最少の
力を用いる。

【００２０】それぞれのバネの強度は、シールセグメン
トの円周上の位置、流体圧力並びに重量及び摩擦の力に
応じて選択され、それにより、不整列及びシャフトとの
接触によって１又は２以上のセグメントが小さな隙間位
置から移動させられるときを除くすべての時間におい
て、シールリングのセグメントがその小さな隙間位置に
あることを保証する。

【００２１】特別の重力又は浮揚バネが、最も低い下方
の半分のシールリングセグメント内に提供され、その場
合、そのようなバネの下方の端部がタービンケーシング
と接触する一方、上方のバネの端部がシールセグメント
に抗してバイアスされ、それにより、そのセグメントに
上方への力を生じさせてセグメントの重量によって生じ
る下方への力に対抗させる。その重力バネは垂直方向へ
のバネ力を持ち、それは、保持するセグメントの重量と
ほぼ等しく、それにより、シャフトがこすれる間シール
セグメントを移動させるためにそのシャフトが必要とす
る力を最少にする。摩擦期間を過ぎると、そのバネは、
セグメントが通常の閉止位置に戻ることを保証すること
ができる。

【００２２】上部のセグメントは、支持ホルダーの水平
方向ジョイントに固定されたキーによって保持される
が、その代わりにピンを用いることもできる。

【００２３】上方のセグメントは、セグメントの底部に
内側に力を加えるバネを必要とし、それはすべり摩擦を
解消するため十分な力に加えて上部の２つのセグメント
の間に配置された底部バネの水平方向外側の力を持つ。
そのまさつは、バネによって保持されるすべてのセグメ
ントの重量とほぼ等しい力を持つようなセグメントの下
方に突出上に取り付けられたコイルバネを追加すること
によって減少させることができる。

【００２４】上方に保持されたセグメントは、下方のセ
グメントから分離され、水平方向ジョイントから保持さ
れることによって利益が得られる。

【００２５】下方のセグメントは、さらに、水平方向ジ
ョインの半径方向の内側の近くにセグメントを押すバネ
を追加することによって側面の位置に小さな隙間位置に
接近することが手助けされる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、タービンが、
一部を１１で示すローターと、一部を１２で示すケーシ
ングとを備える。段間シールに関しては、部分１２、つ
まりケーシングはそれよりもダイアフラムと呼ばれてい
る点に注意すべきである。１つのシールリング１３だけ
が配置されているが、いくつものそのようなリングを連
続して配置することができる。タービンの他の部分には
高圧で蒸気を導入しさらに低圧でそれを排出する手段を
必然的に備えるが、本願発明によって影響を受けるシー
ル機能を説明するために、ここではノズル、バケット、
ホイール及び他の構成要素を含める必要はないというこ
とが当業者には理解されるであろう。図示するシールリ
ングは多くの例のようにタービンの全体にわたって備え
られている。

【００２７】シールリング１３は複数の歯状突起１４を
備えており、それは、半径方向に交互に上方及び下方へ
の段の形成されたシャフトの外周部分に対向して配置さ
れている。１８が高圧流体で１９が低圧の場合には、歯
状突起１４とシャフト１１との間の狭い通路によって形
成された多数の制限の間に流体漏れを引き起こす正の力
が存在するであろう。隙間、歯状突起の相対的形状、制
限の数、圧力及び密度を含む流体の状態、並びに、漏れ
経路の幾何学的形状の組合せは、公知の公式及び経験上
の定数にしたがう漏れ流体の量を決定する。他の多くの
幾何学的構造も、図示のものよりも多数の又は単一の漏
れ制限を提供するために用いられる。

【００２８】シールリングは、ケーシング１２の環状溝
１５に保持されている。図２に示すように、シールリン
グは、各々がその溝１５に配置された４つのセグメント
からなり、それにより、それらのリングのセグメントを
ケーシングのジョイント２７において分離するように配
置することによって、そのケーシングを組み立てまたは
分解することができる。用語「シールリング１３」をこ
こでは用いたが、それは個々のシールリングのセグメン
トに適用してもよく、それは文章の前後関係から判断す
べきであるということを理解すべきである。

【００２９】シールリング１３の各セグメントは、図１
において数字１３ａで示す内側リング部を含み、その半
径方向の内側表面から延出するシール歯状突起１４を持
つように図示されており、一方、その半径方向外側表面
２０ａは、ケーシング１２の半径表面２１ａと接触する
ことによって大きな隙間位置を制限する。シールリング
１３は、また、外側リング部１３ａも備えており、それ
はケーシングの溝１５内に配置されていて内側外周面１
３ｂを持っており、その内側外周面１３ｂは、以下に説
明するように、ケーシング１２のショルダー１２ａ上の
面１７と接触して、シールリングのセグメントの半径方
向内側への動きを阻止することによって、シールリング
のセグメントの小さな隙間部分を制限する。図１に示す
シールリング１３は、内側リング部分と外側リング部分
との間にネック部１３ａも備えており、そのネック部
に、ケーシングのショルダー１２ａがそのリングセグメ
ントを軸の周りに配置するように組み込まれる。以下に
説明するように、シールリングのネック部１３ｃは接触
圧力面を提供し、それは、１２ｂで示すように、ケーシ
ングショルダー１２ａと直接に接触する。

【００３０】低負荷又は無負荷の状況では、シールリン
グのセグメントの重量、ケーシングの密封制限及びさま
ざまなバネ１６の力のみがシールリングに作用する。そ
のバネは、シールリングのセグメントが最小の隙間位置
に保持されるような状態で十分な強さ及び寸法を持つよ
うに選択される。

【００３１】図１において、シールリング１３は、小さ
な隙間状態で示されている。シールの高圧側は１８で特
定されている。その圧力は、１又は２以上の局所的開口
部２３ａによって形成された連通の結果として、環状空
間２４及び１５内に維持される。低圧状態１９も環状空
間２５内に維持される。

【００３２】それらの圧力の軸線方向への合成圧力によ
って、シールリング１３とケーシング１２との間の位置
１２ｂに漏れ抵抗シールを形成するために、シールリン
グが低圧領域に向かって押されるということは容易に認
識することができるであろう。既知の寸法及び圧力の幾
何学的構造の場合には、その軸線方向への力の大きさは
容易に算出することができ、また、シールリングを半径
方向に移動させるために、金属と金属との間の摩擦を解
消するために必要とされるであろう半径方向への力も算
出することができる。

【００３３】図２は、４つの９０度セグメント２１３を
用いる改良された分割されたパッキングシステムを示し
ており、そこでは、下方の２つの９０度セグメント２１
３の各々の底部の孔２３５に重力バネ２３６ａ及び２３
６ｂ含まれており、それらは、重力に対抗することに加
えてセグメントが最小の隙間位置にあるときの２つの別
々の底部にあるセグメントの小さな安全係数を加えるた
めに提供される。

【００３４】２つの底部のセグメントは水平方向ジョイ
ントの近くで開いてしまう傾向がある。

【００３５】底部のセグメント２１３の孔２５５内に配
置された側面の補助バネ２５４ａ及び２５４ｂは、適切
な閉じる力を保証するために備えるべきであるが、シャ
フトが摩擦状態にある間はセグメントは容易に開くこと
ができる。そのバネ力は、小さな安全係数を提供するこ
とに加えて、バネ２３６ａ及び２３６ｂ上で旋回する重
力の下方への動きに対抗する。

【００３６】上半分においては、側面の補助バネ３１６
ａ及び２１６ｂが設けられていて、キーパーキー２４４
によって保持されたシールセグメントの動きに抵抗する
摩擦を解消することによって、上方のセグメント２１３
の下方端部を最小隙間位置まで推し進めるようにする。

【００３７】バネ２１７が孔２５８内に設けられてお
り、そこでは２つの上方のセグメントが出会う。そのバ
ネは、シャフトが摩擦状態の間に要求される開放力を最
小化するために、その２つのセグメントを分離するため
のほぼ十分な力を提供する。

【００３８】底部のセグメント２１３内に配置された２
つのバネ２３６は、底部のセグメントの最小隙間位置ま
で底部のセグメントを上昇させるために設けられてい
る。２つのバネ２３６によって提供される各力は、１つ
のセグメント２１３の重量とほぼ等しいようにすべきで
ある。これは、セグメント２１３が最小の隙間位置に保
持されるが、ローター１１に対抗する小さな力のみを持
つ半径方向下方への動きは依然として可能であることを
保証する。

【００３９】上方セグメント２１３の上向きの外周位置
並びにシールセグメント及びバネ２１６ａの保持は、ケ
ーシングジョイント２７の上方に設けられた回転防止キ
ー２４４によって保証される。各回転防止キーは、ケー
シング１２の左及び右側の溝内にはめ込まれた矩形キー
ブロックを含む。そのキーブロックは、ケーシング１２
から、そのようなキーブロックがシールリング２１３の
上方セグメントのために固定された水平方向及び外周保
持表面を提供するような空間に向かって突出する。回転
防止キー２４４は、ケーシング１２に設けられた溝に延
出するネジの端部によって、左右の側に取り付けられた
ネジ又はボルトをキースロットに取り付けることによっ
て固定される。

【００４０】元の製造業者のバネが完全に取除かれてい
ることに注意のこと。

【００４１】コイルバネを図示しているが、平坦のＬ形
状のバネを位置２１６ａ、２１６ｂ、２５４ａ、２５４
ｂ、２３６ａ及び２３６ｂに用いることができる。

【００４２】図３は変更したパッキングリング３１３の
断面図である。閉じる圧力が非常に大きなパッキングリ
ングの場合には、整合せずかつこすれのある短時間の間
にシャフトから要求される力は非常に大きくなり、発生
した熱も非常に大きくなる。この状況は、パッキングの
入口側３１８から１又は２以上の歯状突起３１４を取除
くことによって改善することができる。図３はその変形
例を示しており、そこでは、そうでなければ図１に示さ
れたものと同一であるリングから入り口側の１つの歯状
突起が取り除かれている。

【００４３】図３Ａの変形したパッキングリング４１３
に示すように、歯状突起４１４を排出側４１９に追加す
ることによって、同様な改良を達成することができる。

【００４４】本願発明に関して説明した種類のセグメン
トシールリングにおいて、さまざまな作動状況の間に圧
力低下及び流れ方向の逆転が生じるときがある。適切な
作動を保証するために、図１において空間１５に高圧蒸
気が入り込むことができるが、その空間から低圧領域に
は自由に通過することができないということが重要であ
る。

【００４５】図４は、流れの方向に関係なくその状況を
達成することができる構造を提供する。図４において
は、流れは、左から右へつまり６１８から６１９に進む
ように示されている。それは、表面６１３ｋにおけるセ
グメントのフックのスロット６６１及び６６２を通過す
ることによってパッキングリング６１３の上方の空間６
１５に入り込むことができ、それにより、空間１５は加
圧されることになる。流れは、６１２ｂにおけるケーシ
ングへのセグメント６１３のしっかりとした接触によっ
て、対応するスロットの通過が阻止される。それらのス
ロットの内側面は、セグメントのネック６１３ｃの外側
面と整列しなければならない。

【００４６】流れの方向及び圧力低下が逆転すると、パ
ッキングセグメントは左に移動し、６１２ｍにシールを
形成し、同時にここでは６１９で示す高圧領域から空間
６１５までの経路を開く。

【００４７】本願発明の主題であるパッキングつまりシ
ールリングはどのようなタービンのパッキングリングの
位置にも応用することができる。

【００４８】バネ２１６ａ及び２１６ｂ並びにシールリ
ング２１３に作用する重力バネ２３６の理想的な力を決
定するために、シールリングセグメント１３の重量、ケ
ーシング１２の密封制限、摩擦抵抗運動及び合成圧力を
決定する必要がある。それらのバネは、シールリングセ
グメント２１３がほとんど重量を持たないように機能
し、さらに、それらが最小隙間位置に向かって徐々に移
動するように、十分な力及び寸法を持つように選択され
て配置される。望ましい構造では、バネ２１６ａ及び２
１６ｂは、図１に示すように、セグメントの面１３ｂと
ケーシングショルダーの面１７との間の接触点まで、セ
グメントを半径方向に移動させて、それらが、画定され
た小さな又は最小の隙間位置によって制限される小さな
直径を得るようにするように設けられる。

【００４９】最小の隙間位置は、図１に示すように、シ
ールリングの面１３がケーシングの面１７と接触するこ
とによって制止されるときはいつでも、または、シール
の歯状突起１４の内側端部がシャフトつまりローター１
１と接触するときに達成される。

【００５０】当業者は蒸気のすべての力を決定すること
ができ、それにより、ここで説明した本願発明の主題を
達成するために必要なバネの付勢力を決定することがで
きるであろう。各セグメントに作用するすべての力を半
径方向及び円周方向の成分に関して合計することは望ま
しい。

【００５１】上方のパッキングセグメント上を下方に押
す力は図示していない。時間変化の圧力はパッキングセ
グメントの近くの蒸気空間には存在しないということは
認識すべきである。そのような時間変化の力はパッキン
グセグメントの望ましくない振動及び腐食の一因となる
ことがある。タービン部分の外側の３つのパッキングリ
ングにおいて、その時間変化の力は比較的小さく、上方
のセグメントの重量はそのような振動を阻止するのに適
しているであろう。

【００５２】二重流れのタービン部分の中央部分、例え
ば、中間及び低圧部分においては、そのような時間変化
の力は大きく、そのような振動の阻止を援助するために
上部バネを追加することが賢明である。そのバネはコイ
ルタイプでよく、又は、何十年にもわたって用いられて
いる従来からのパッキングセグメントのような平坦なＬ
字状のものでもよい。

【００５３】本願発明の望ましい実施例に関して説明及
び図示を行ったが、本願発明の意図及び範囲を逸脱する
ことなくさまざまな他の変形例を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明を具体化する多段軸方向流れ
弾性タービンの１つのシールリングの一部の水平方向正
面図の一部の長手方向断面図であり、断面は、セグメン
トシールリングの１つのセグメントを通る。

【図２】図２は、４つのセグメントからなる変形したセ
グメントシールリング及びバネの組合せの横断面図であ
り、その組合せは２つの下方のセグメントを保持するた
めに２つの重力バネを備え、底部のセグメント内の重力
バネを図示するために一部が切り取られており、また、
側面を小さな隙間位置に押し進めるために底部セグメン
トの上方端部に側面スプリングを備え、上方の半分にお
いては、セグメントを小さな隙間位置に推し進めるため
に下方の端部がバネを持ち、上部においては、上方のセ
グメントの端部の間に設けられたバネが、パッキングセ
グメントに対してシャフトに摩擦が生じている間に２つ
のセグメントを分離することを補助するように機能す
る。

【図３】図３は、図１と同様な、変形したシールリング
の一部の水平方向正面図の一部の長手方向断面図であ
る。図３Ａは、図３と同様なさらに変形したシールリン
グの一部の水平方向正面図の一部の長手方向断面図であ
る。

【図４】図４はまたさらに変形したシールリングの部分
的な長手方向断面図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１月１１日（２００２．１．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド・イー・ブランドン アメリカ合衆国、フロリダ州 32940、メ ルボルン、ジュビリー・ストリート 652 (72)発明者 デビッド・イー・ブランドン アメリカ合衆国、ニューヨーク州 13903、 ビンガムトン、イースト・ハンプトン・ロ ード 2166 Ｆターム(参考） 3G002 HA07 HA10 3J042 AA04 CA12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転タービンシャフトと静止部分との間
   の漏れを最少化するためにセグメントを持つシールリン
   グを利用するとともに、タービンシャフトが前記セグメ
   ントとこすれているときの状態の間、該タービンシャフ
   トによる減少された力によって前記セグメントが外側に
   向かって移動することができ、それにより、前記部分の
   間のまさつによる熱の発生を大きく減少させ、軽負荷時
   に前記シールリング及びタービンシャフトの両方を損傷
   から保護する弾性流体タービンであって、 前記回転シャフトを囲み、該シャフトの周りの円周に沿
   って延在する環状の溝が形成された静止タービンのケー
   シングであって、前記環状の溝が該ケーシング上の少な
   くとも１つの環状ショルダーによって部分的に画定さ
   れ、前記環状ショルダーが該ケーシングと前記シャフト
   との間の隙間領域に半径方向に向かう前記溝の環状開口
   を形成し、前記シールリングが前記溝によって保持され
   るとともに該溝に少なくとも部分的に入っており、前記
   シールリングが、前記シャフトの上方の半分の周りに配
   置された上方シールセグメントと前記シャフトの下方の
   半分の周りに配置された下方シールセグメントとを備
   え、各シールセグメントがシール歯状突起を持つ静止タ
   ービンのケーシングと、 前記シールセグメントを半径方向の内側に向かって推し
   進めて小さな直径のリングを形成するように前記シール
   セグメントに対して配置されていて、前記シールリング
   と前記シャフトとの間の小さな又は狭い隙間位置を提供
   する半径方向バネであって、前記小さな隙間位置が前記
   シールリングと前記ケーシングとの間の表面接触によっ
   て制限され、前記半径方向バネが、セグメントの底部の
   間で作用する外周バネとの組み合わせによって、前記セ
   グメントに抗して水平方向成分が作用する力を提供する
   ように作用し、それにより、こすれの間セグメントを外
   側に向かって変形させるために必要なシャフトへの力を
   減少させるために前記セグメントの有効重量を減少さ
   せ、前記水平方向バネが下方のケーシングと各底部のセ
   グメントとの間に設けられた垂直方向の重力バネによっ
   て援助されて、前記重力バネによって保持されたすべて
   のシールリングセグメントの重量よりもわずかに大きな
   垂直方向の力を提供し、それにより、すべての前記バネ
   の効果によって、前記セグメントは、前記小さな隙間位
   置に正常に配置されるが、依然として前記シャフトとの
   こすれ状態の間に該シャフトによって押されるときに容
   易に外側に向かって移動できる半径方向バネとを備える
   弾性流体タービン。
2. 【請求項２】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記上方の半分のシールセグメントは、前記下方の半分
   のシールセグメントから分離されており、さらに、前記
   水平方向ジョイントに両側に固定されたキーによって保
   持される弾性流体タービン。
3. 【請求項３】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記重力バネは、下方のバネ端部と上方のバネ端部とを
   持つ下方の半分の圧縮されたコイルバネを含み、前記下
   方のバネ端部が前記タービンケーシングの前記下方の半
   分と接触を形成し、前記上方バネ端部が前記下方のシー
   ルセグメント内に収容されかつバイアスされて、前記下
   方のセグメントの重量とほぼ等しい力によって前記シー
   ルセグメントに抗する上方への垂直の力を発生し、それ
   により、前記回転シャフトが、こすれ状態の間に前記下
   方のセグメントを容易に外側に向けて変形させるが、該
   セグメントはこすれた状態が終了したときに狭い隙間の
   上方に戻るように付勢される弾性流体タービン。
4. 【請求項４】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記前記分割されたシールリングは、４つの９０度セグ
   メント、つまり、２つの上方セグメントと２つの下方セ
   グメントとからなり、前記下方セグメントの各々が、単
   一の垂直方向重力バネによって底部に保持されており、
   それによって、該セグメントの重力が効果的に減少され
   るとともに、前記下方セグメントの重量よりわずかに大
   きな力によって上方に押し上げ、２つの追加の側面バネ
   が書く下方のシールリングセグメントの外側上の水平方
   向ジョイントよりわずかに下方に半径方向内側への力を
   提供して、シャフトが前記セグメントを開けた場合の状
   態に続いて閉じる力を提供するように援助し、前記上方
   の半分の２つのセグメントが、前記水平方向ジョイント
   の位置でキーによって保持され、さらに、前記水平方向
   ジョイントの位置で前記シャフトの位置で各セグメント
   を押す側面のバネを備えるとともに、該２つのセグメン
   トの端部の間の上部の位置で、前記上部の２つのセグメ
   ントの端部の間の円周上のバネが該２つのセグメントを
   分離する力を提供し、前記バネがそのような分離を引き
   起こす程度の力を持たないが前記セグメントを移動させ
   るために前記シャフトから要求される力を減少させる弾
   性流体タービン。
5. 【請求項５】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記シールセグメントは、入り口側から１又は２以上の
   歯状突起を取り除くように変形されていて、シャフトの
   こすれの間半径方向外側への動きを引き起こすのに必要
   な力を減少させる弾性流体タービン。
6. 【請求項６】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記シールセグメントは、放出側に１又は２以上の歯状
   突起を追加するように変形されていて、シャフトのこす
   れの間半径方向外側への動きを引き起こすのに必要な力
   を減少させる弾性流体タービン。
7. 【請求項７】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記シールセグメントは、パッキングセグメントのフッ
   クの両側に、ネック面とほぼ同一の深さまでの半径方向
   スロットを備え、それにより、両方の流れ方向において
   作動することができる弾性流体タービン。
8. 【請求項８】 請求項１の弾性流体タービンにおいて、
   前記タービンケーシング内の前記環状溝は前記ケーシン
   グ上の一対の対向して離隔された環状ショルダーによっ
   て画定される弾性流体タービン。