JP4410651B2 - タービン及びタービン製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タービン及びタービン製造方法に関し、特に、流体を動翼に吹き付けることにより軸を回転させて動力を得るタービン及びそのタービンを生産するタービン製造方法に関する。

流体を動翼に吹き付けることにより軸を回転させて動力を得るタービンが知られている。このようなタービンとしては、水蒸気をその流体として適用する蒸気タービン、燃料の燃焼により発生した高圧のガスをその流体として適用するガスタービンが例示される。

図１１は、蒸気タービンのケーシングを示している。そのケーシング１００は、鋳鉄により形成される概ね円筒であり、内部に空洞が形成され、その空洞に図示されていない軸系を備えている。その軸系は、タービン軸と動翼とを備えている。そのタービン軸は、回転軸を中心に回転可能にケーシング１００に支持されている。その動翼は、翼を形成し、そのタービン軸に同体に接合されている。その動翼は、ボイラにより水が加熱されて生成される水蒸気がケーシング１００の空洞に流れるときに、その水蒸気の運動をそのタービン軸の回転運動に変換する。

ケーシング１００は、上車室１０２と下車室１０３とから形成されている。下車室１０３は、下車室本体部分１０５と猫足部分１０６−１〜１０６−４とから形成される。下車室本体部分１０５は、軸に平行に円筒を半分に切断した形状に概ね形成されている。猫足部分１０６−１〜１０６−４は、下車室本体部分１０５から突出する突起であり、下車室本体部分１０５の軸方向の一端に猫足部分１０６−１、１０６−２が形成され、他端に猫足部分１０６−３、１０６−４が形成されている。猫足部分１０６−１〜１０６−４は、図１２に示されているように、その円筒の切断面の四隅に１つずつ形成されている。

そのタービンは、さらに、猫足台１０７−１〜１０７−４を備えている。猫足台１０７−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）は、柱状に形成され、鉛直方向に平行になるように、下端が地盤に支持されている。猫足部分１０６−ｉは、猫足台１０７−ｉの上端の端面に乗せられて、支持されている。すなわち、下車室１０３は、猫足台１０７−１〜１０７−４に猫足部分１０６−１〜１０６−４が支持されることにより、円筒の内部が鉛直上方向に向くように地盤に支持されている。

上車室１０２は、軸１１０に平行に円筒を半分に切断した形状に概ね形成されている。上車室１０２は、円筒の内部が鉛直下方向に向くように、図示されていないボルトを用いて下者室３に接合される。すなわち、下車室１０３は、上車室１０２とともに概ね円筒が形成されるように上車室１０２に同体に接合されて、ケーシング１００に形成されている。すなわち、ケーシング１００は、猫足台１０７−１〜１０７−４に猫足部分１０６−１〜１０６−４が支持されることにより、地盤に支持されている。

下車室本体部分１０５は、保温材により被覆されている。保温材は、被覆される素材を保温するための材料であり、グラスウールが例示される。上車室１０２は、図示されていないが同様にして全体が保温材により被覆されている。猫足部分１０６−ｉは、保温材により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。

図１３は、猫足部分１０６−ｉの周辺を詳細に示している。猫足台１０７−ｉは、上端に雌ねじが切られているボルト穴１６２が形成されている。猫足台１０７−ｉは、さらに、敷板１６１とボルト１６５とを備えている。敷板１６１は、厚さが猫足台１０７−ｉの長さより十分に短い板状に形成され、中央に穴１６３が形成されている。猫足部分１０６−ｉは、中央に穴１６４が形成されている。猫足台１０７−ｉは、下端が鉛直方向に平行になるように地盤に支持されている。敷板１６１は、猫足台１０７−ｉの上端に乗せられて配置されている。猫足部分１０６−ｉは、敷板１６１のさらに上に乗せられて配置されている。すなわち、敷板１６１は、猫足台１０７−ｉと猫足部分１０６−ｉとが直接に接触しないように、猫足台１０７−ｉの上端と猫足部分１０６−ｉの底部との間に挟まれて配置されている。ボルト１６５は、ボルト穴１６２に締結して、猫足部分１０６−ｉを猫足台１０７−ｉに接合している。このようにして、ケーシング１００は、猫足台１０７−１〜６７−４に猫足部分１０６−１〜１０６−４が支持されることにより、地盤に支持されている。

このような蒸気タービンは、ケーシング１００の温度が起動、運転、停止により変動し、さらに、位置により温度が異なる。たとえば、ケーシング１００は、猫足部分１０６−１〜１０６−４から外部に放熱されることにより、上車室１０２が下車室１０３より温度が高くなりやすい。軸系とケーシング１００とのクリアランスは、このような温度変化により、変動する。蒸気タービンは、軸系とケーシングとのクリアランスの変動が小さいことが望まれ、ケーシングのうちの位置による温度差が小さいことが望まれている。さらに、軸系とケーシングとのクリアランスの変動が小さいタービンをより低コストで製造することが望まれている。

特許３２３４６７９号公報には、強制空気冷却中のロータショート側の伸び差を極力小さくし、冷却中の回転部と静止部との接触の危険性を回避し得るようにした蒸気タービン冷却方法が開示されている。その蒸気ダービン冷却方法は、蒸気タービンを系統から解列して回転数を降下し、分解検査等を行うため、その蒸気タービンに冷却空気の流れを作ってその冷却を行う蒸気タービン冷却方法において、外部ケーシングの冷却空気をスラスト軸受側から供給することを特徴としている。

特許３４４８１６０号公報には、蒸気タービン停止時に車室の上下温度差が大きくなって車室が猫反りしても、ロータと車室下部の間の遊隙を確保可能とした蒸気タービン車室が開示されている。その蒸気タービン車室は、蒸気タービン車室の支持部である猫足を非センターサポートにすると共に、蒸気タービン停止時に前記猫足を強制冷却し回転部と静止部の遊隙を広げる猫足冷却手段を設けたことを特徴としている。

特許３４４８１６６号公報には、猫足をセンターサポートにした蒸気タービン車室において、蒸気タービン停止時に車室の上下温度差が大きくなって車室が猫反りしても、ロータと車室下部の間の遊隙を確保可能とした蒸気タービン車室が開示されている。その蒸気タービン車室は、蒸気タービン車室の支持部である猫足をセンターサポートにすると共に、蒸気タービン停止時に前記猫足の上面部分を強制冷却し回転部と静止部の遊隙を広げる猫足冷却手段を設けたことを特徴としている。

特許３２３４６７９号公報 特許３４４８１６０号公報 特許３４４８１６６号公報

本発明の課題は、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減するタービンを提供することにある。
本発明の他の課題は、ケーシングのうちの位置による温度差を低減するタービンを提供することにある。
本発明の他の課題は、ケーシングが鉛直方向に変動することを低減するタービンを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減するタービンをより低コストで製造するタービン製造方法提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、ケーシングのうちの位置による温度差を低減するタービンより低コストで製造するタービン製造方法を提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明によるタービンは、下車室（３）と、下車室（３）に接合されて軸系を回転させる流体が流れる流路を形成するケーシング（１）を形成する上車室（２）と、保温材（１１）とを備えている。下車室（３）は、下車室本体部分（５）と、下車室本体部分（５）から突出している複数の猫足部分（６−１〜６−４）とから形成されている。ケーシング（１）は、猫足部分（６−１〜６−４）が猫足台（７−１〜７−４）に支持されることにより支持されている。上車室（２）は、上車室本体部分（８）と、猫足部分（６−１〜６−４）の近傍に配置される上半グランド部分（９−１〜９−４）（１９−ｉ）（２９−ｉ）（３９−ｉ）（４９−ｉ）（５９−ｉ）とから形成されている。

ケーシング（１）は、猫足部分（６−１〜６−４）から外部に放熱されることにより、上車室（２）が下車室（３）より温度が高くなりやすい。本発明によるタービンによれば、下車室本体部分（５）は、下車室本体部分（５）が上半グランド部分（９−１〜９−４）（１９−ｉ）（２９−ｉ）（３９−ｉ）（４９−ｉ）（５９−ｉ）より放熱し難くなるように、保温材（１１）により被覆される。このため、タービンは、下車室（３）と上車室（２）との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング（１）とのクリアランスの変動を低減することができる。

上半グランド部分（９−１〜９−４）（１９−ｉ）（２９−ｉ）（３９−ｉ）（４９−ｉ）（５９−ｉ）は、保温材（１１）により被覆されないことが好ましい。

上半グランド部分（１９−ｉ）は、熱を熱線に変換する黒体塗料（１８）により被覆される。その黒体塗料（１８）は、猫足部分（６−１〜６−４）の熱を熱線に変換して放射して、猫足部分（６−１〜６−４）を冷却する。このため、タービンは、下車室（３）と上車室（２）との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング（１）とのクリアランスの変動を低減することができる。

本発明によるタービンは、上半グランド部分（２９−ｉ）から放射される熱線から猫足部分（６−１〜６−４）を遮蔽する遮熱板（２１−ｉ）を更に備えている。すなわち、遮熱板（２１−ｉ）は、上半グランド部分（２９−ｉ）と猫足部分（６−１〜６−４）との間に配置される。上半グランド部分（２９−ｉ）から放射される熱線から猫足部分（６−１〜６−４）を遮蔽することにより、タービンは、猫足部分（６−１〜６−４）が熱膨張することをより低減することができ、ケーシング（１）が鉛直方向に変動することを低減することができる。

上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）は、突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）が形成される。このとき、上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）は、その突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）の分だけ熱容量が増加する。上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）は、さらに、その突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）の分だけ表面積が増加して放熱しやすい。このため、タービンは、上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）の温度が高くなりにくく、下車室（３）と上車室（２）との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング（１）とのクリアランスの変動を低減することができる。

突起（４１−ｉ）は、上下に貫通する冷却穴（４２、４３）が形成されている。すなわち、冷却穴（４２、４３）の伸びる方向は、鉛直方向成分を有している。このとき、冷却穴（４２、４３）の内部には、外部との温度差により上昇気流が発生して、その上昇気流が突起（４１−ｉ）をより効果的に冷却する。このため、タービンは、上半グランド部分（４９−ｉ）が冷却されやすく、下車室（３）と上車室（２）との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング（１）とのクリアランスの変動を低減することができる。

本発明によるタービンは、上半グランド部分（５９−ｉ）に接合される複数のフィン（５２−１〜５２−ｍ）を更に備えている。上半グランド部分（５９−ｉ）は、そのフィン（５２−１〜５２−ｍ）の分だけ表面積が増加して放熱しやすい。このため、タービンは、下車室（３）と上車室（２）との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング（１）とのクリアランスの変動を低減することができる。

猫足台（７−１〜７−４）が形成される材料は、ケーシング（１）が形成される材料より線膨張係数が小さい。タービンは、猫足台（７−１〜７−４）が鉛直方向に熱膨張することをより低減することができ、ケーシング（１）が鉛直方向に変動することを低減することができる。

本発明によるタービンは、猫足台（７−１〜７−４）と猫足部分（６−１〜６−４）との間に配置される敷板を更に備えている。敷板が形成される材料は、ケーシング（１）が形成される材料より熱伝導率が大きく、かつ、猫足台（７−１〜７−４）が形成される材料より熱伝導率が大きい。このような敷板は、猫足部分（６−１〜６−４）が放熱しやすくする。このため、タービンは、猫足部分（６−１〜６−４）が熱膨張することをより低減することができ、ケーシング（１）が鉛直方向に変動することを低減することができる。

本発明によるタービン製造方法は、本発明によるタービンを製造する方法である。本発明によるタービン製造方法は、上半グランド部分（９−１〜９−４）（１９−ｉ）（２９−ｉ）（３９−ｉ）（４９−ｉ）（５９−ｉ）に保温材（１１）が被覆されている既設タービンの上半グランド部分（９−１〜９−４）（１９−ｉ）（２９−ｉ）（３９−ｉ）（４９−ｉ）（５９−ｉ）から保温材（１１）を取り除いてタービンを製造するステップを備えていることが製造コストを低減する点で好ましい。

本発明によるタービン製造方法は、本発明によるタービンを製造する方法である。本発明によるタービン製造方法は、上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）に突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）が形成される上車室（２）を鋳造により製造するステップを備えていることが製造コストを低減する点で好ましい。

本発明によるタービン製造方法は、本発明によるタービンを製造する方法である。本発明によるタービン製造方法は、突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）が形成されていない上車室（２）の上半グランド部分（３９−ｉ）（４９−ｉ）に突起（３１−ｉ）（４１−ｉ）を接合して上車室（２）を製造するステップを備えていることが製造コストを低減する点で好ましい。

本発明によるタービンによれば、ケーシングのうちの位置による温度差を低減することができる。この結果、本発明によるタービンは、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減することができる。さらに、本発明によるタービン製造方法によれば、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減するタービンをより低コストで製造することができる。

図面を参照して、本発明によるタービンの実施の形態を記載する。そのタービンは、図１に示されているように、ケーシング１を備えている。ケーシング１は、鋳鉄により形成される概ね円筒であり、内部に空洞が形成され、その空洞に図示されていない軸系を備えている。その軸系は、タービン軸と動翼とを備えている。そのタービン軸は、回転軸を中心に回転可能にケーシング１に支持されている。その動翼は、翼を形成し、そのタービン軸に同体に接合されている。その動翼は、ボイラにより水が加熱されて生成される水蒸気がケーシング１の空洞に流れるときに、その水蒸気の運動をそのタービン軸の回転運動に変換する。すなわち、タービンは、その水蒸気の運動エネルギーを回転運動の機械的エネルギーに変換する蒸気タービンである。なお、本発明によるタービンは、圧縮空気と燃料を混合して燃焼させることにより発生する高温・高圧のガスの運動エネルギーを回転運動の機械的エネルギーに変換するガスタービンに適用することもできる。

ケーシング１は、上車室２と下車室３とから形成されている。下車室３は、下車室本体部分５と猫足部分６−１〜６−４とから形成される。下車室本体部分５は、軸に平行に円筒を半分に切断した形状に概ね形成されている。猫足部分６−１〜６−４は、下車室本体部分５から突出する突起であり、下車室本体部分５の軸方向の一端に猫足部分６−１、６−２が形成され、他端に猫足部分６−３、６−４が形成されている。猫足部分６−１〜６−４は、図２に示されているように、その円筒の切断面の四隅に１つずつ形成されている。

そのタービンは、さらに、猫足台７−１〜７−４を備えている。猫足台７−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）は、柱状に形成され、鉛直方向に平行になるように、下端が地盤に支持されている。猫足部分６−ｉは、猫足台７−ｉの上端の端面に乗せられて、支持されている。すなわち、下車室３は、猫足台７−１〜７−４に猫足部分６−１〜６−４が支持されることにより、円筒の内部が鉛直上方向に向くように地盤に支持されている。

上車室２は、上車室本体部分８と上半グランド部分９−１〜９−４とから形成されている。上車室本体部分８は、軸１０に平行に円筒を半分に切断した形状に概ね形成されている。上半グランド部分９−１〜９−４は、上車室２と下車室３とが接合されたときに、猫足部分６−１〜６−４の近傍にそれぞれ配置される部分である。上車室２は、円筒の内部が鉛直下方向に向くように、図示されていないボルトを用いて下者室３に接合される。すなわち、下車室３は、上車室２とともに概ね円筒が形成されるように上車室２に同体に接合されて、ケーシング１に形成されている。すなわち、ケーシング１は、猫足台７−１〜７−４に猫足部分６−１〜６−４が支持されることにより、地盤に支持されている。

図３は、猫足部分６−ｉの周辺を詳細に示している。下車室本体部分５は、保温材１１により被覆されている。保温材１１は、被覆される素材を保温するための材料であり、グラスウールが例示される。上車室本体部分８は、図示されていないが同様にして保温材により被覆されている。猫足部分６−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。上半グランド部分９−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。

ケーシング１は、猫足部分６−ｉから外部に放熱されることにより、上車室２が下車室３より温度が高くなりやすい。本発明によるタービンによれば、上車室２は、上半グランド部分９−ｉがより放熱しやすくなる。このため、本発明によるタービンは、上車室２と下車室３との温度差をより低減することができ、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減することができる。

本発明によるタービン製造方法の実施の形態は、本発明によるタービンを製造する方法であり、上車室２と下車室３とを製造するステップと、上車室２と下車室３とに保温材を被覆するステップとを備えている。すなわち、上車室２と下車室３は、まず、鋳造により製造される。下車室３は、猫足部分６−１〜６−４が保温材１１に被覆されないで、下車室本体部分５のみが保温材１１に被覆される。上車室２は、上半グランド部分９−１〜９−４が保温材１１に被覆されないで、上車室本体部分８のみが保温材１１に被覆される。このようなタービン製造方法によれば、上半グランド部分９−１〜９−４に保温材１１を被覆する手間が省け、公知のタービンより低コストで製造することができる。

本発明によるタービン製造方法の実施の他の形態は、本発明によるタービンを製造する方法であり、既設のタービンを用いて本発明によるタービンを製造する方法である。すなわち、既設のタービンのケーシング１の上半グランド部分９−ｉに被覆されている保温材１１を剥ぎ取ることにより、本発明によるタービンが製造される。このようなタービン製造方法によれば、ケーシング１は、新たに製造することなく、既設のケーシングから低コストで製造することができる。

本発明によるタービンの実施の他の形態は、図４に示されているように、既述の実施の形態における上半グランド部分９−ｉが他の上半グランド部分１９−ｉに置換されている。すなわち、下車室本体部分５は、保温材１１により被覆されている。上車室本体部分８は、図示されていないが同様にして保温材１１により被覆されている。猫足部分６−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。上半グランド部分９−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、黒体塗料１８が塗布されている。黒体塗料１８は、熱を熱線により効果的に変換する材料を含有する塗料であり、市場販売されている。

このとき、上車室２は、黒体塗料１８が上半グランド部分１９−ｉの熱を熱線に変換して放射する。このため、本発明によるタービンは、上半グランド部分１９−ｉがより放熱しやすくなり、上車室２と下車室３との温度差をより低減することができ、軸系とケーシングとのクリアランスの変動を低減することができる。

本発明によるタービンの実施の他の形態は、図５に示されているように、既述の実施の形態におけるケーシング１が遮熱板２１−ｉをさらに備えている。すなわち、下車室本体部分５は、保温材１１により被覆されている。上車室本体部分８は、図示されていないが同様にして保温材により被覆されている。猫足部分６−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。上半グランド部分２９−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、黒体塗料２８が塗布されている。遮熱板２１−ｉは、猫足部分６−ｉに接合されて、上半グランド部分２９−ｉから放射される熱線から猫足部分６−ｉを遮蔽するように、上半グランド部分２９−ｉと猫足部分６−ｉとの間に配置される。

このとき、タービンは、さらに、猫足部分６−ｉが熱膨張することをより低減することができ、ケーシング１が鉛直方向に変動することを低減することができる。なお、上半グランド部分２９−ｉは、黒体塗料２８が塗布されないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態のときも、同様にして、ケーシング１が鉛直方向に変動することを低減することができる。

本発明によるタービンの実施の他の形態は、図６に示されているように、既述の実施の形態における上半グランド部分９−ｉが他の上半グランド部分３９−ｉに置換されている。すなわち、下車室本体部分５は、保温材１１により被覆されている。上車室本体部分８は、図示されていないが同様にして保温材により被覆されている。猫足部分６−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。上半グランド部分３９−ｉは、突起３１−ｉが形成されている。

このとき、上半グランド部分３９−ｉは、突起３１−ｉの分だけ熱容量が増加し、表面積が増加して放熱しやすい。このため、タービンは、上半グランド部分３９−ｉの温度が高くなりにくく、上車室２と下車室３との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング１とのクリアランスの変動をより低減することができる。

本発明によるタービン製造方法の実施のさらに他の形態は、突起３１−ｉが適用されるタービンを製造する方法であり、上車室２を製造するステップを備えている。すなわち、上車室２は、まず、鋳造により上半グランド部分３９−ｉに突起３１−ｉが形成された形状に製造される。このようなタービン製造方法によれば、上半グランド部分３９−ｉに突起３１−ｉを後付けする手間が省け、公知のタービンより低コストで製造することができる。

本発明によるタービン製造方法の実施のさらに他の形態は、突起３１−ｉが適用されるタービンを製造する方法であり、既設のタービンに突起３１−ｉを後付けするステップを備えている。すなわち、既設のタービンのケーシング１の上半グランド部分３９−ｉに被覆されている保温材１１が剥ぎ取られ、溶接により上半グランド部分３９−ｉに突起３１−ｉが接合されることにより、本発明によるタービンが製造される。このようなタービン製造方法によれば、ケーシング１は、新たに製造することなく、既設のケーシングから低コストで製造することができる。

本発明によるタービンの実施の他の形態は、図７に示されているように、既述の実施の形態における突起３１−ｉが他の突起４１−ｉに置換されている。すなわち、突起４１−ｉは、内部に冷却穴が形成されている。その冷却穴は、鉛直方向に平行な縦穴４２と水平方向に平行な横穴４３とから形成されている。横穴４３の一端は、外部に接続されている。縦穴４２は、下端が横穴４３に接続され、上端が外部に接続されている。なお、その冷却穴は、空気が単純に上昇する経路を有するものであれば、必ずしも縦穴４２と横穴４３とが形成される必要がなく、他の形状に形成されることもできる。

このとき、冷却穴の内部には、外部との温度差により上昇気流が発生して、その上昇気流が突起４１−ｉをより効果的に冷却する。このため、タービンは、上半グランド部分４９−ｉの温度が高くなりにくく、上車室２と下車室３との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング１とのクリアランスの変動をより低減することができる。

本発明によるタービンの実施のさらに他の形態は、図８に示されているように、既述の実施の形態における上半グランド部分９−ｉが他の上半グランド部分５９−ｉに置換されている。すなわち、下車室本体部分５は、保温材１１により被覆されている。上車室本体部分８は、図示されていないが同様にして保温材１１により被覆されている。猫足部分６−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、素材である鋳鉄がむき出しの状態である。上半グランド部分９−ｉは、保温材１１により被覆されていないで、ヒートシンク５２−ｉに接合されている。

ヒートシンク５２−ｉは、図９に示されているように、複数のフィン５２−１〜５２−ｍ（ｍ＝２，３，４，…）から形成されている。複数のフィン５２−１〜５２−ｍは、互いに平行に配置され、それぞれ、鉛直方向に平行に配置されている。

このとき、フィン５２−１〜５２−ｍの隙間には、外部との温度差により上昇気流が発生して、その上昇気流がヒートシンク５２−ｉをより効果的に冷却する。このため、タービンは、上半グランド部分５９−ｉがより放熱しやすくなり、上半グランド部分５９−ｉの温度が高くなりにくく、上車室２と下車室３との温度差をより低減することができ、軸系とケーシング１とのクリアランスの変動をより低減することができる。

本発明によるタービンの実施のさらに他の形態は、図１０に示されているように、既述の実施の形態における猫足台７−ｉが他の猫足台６７−ｉに置換されている。すなわち、猫足台６７−ｉは、敷板部分６１と柱状部分６２とから形成されている。柱状部分６２は、猫足部分６−ｉが形成される材料より線膨張係数が小さい材料から形成され、柱状に形成されている。このような材料としては、線膨張係数が５×１０^−６（Ｋ^−１）程度である金属クロムＣｒが例示される。敷板部分６１は、猫足部分６−ｉが形成される材料より熱伝導率が大きく、かつ、柱状部分６２が形成される材料より熱伝導率が大きい材料から形成されている。敷板部分６１は、厚さが柱状部分６２の長さより十分に短い板状に形成されている。

柱状部分６２は、下端が鉛直方向に平行になるように地盤に支持されている。敷板部分６１は、柱状部分６２の上端に乗せられて配置されている。猫足部分６−ｉは、敷板部分６１のさらに上に乗せられて配置されている。すなわち、敷板部分６１は、柱状部分６２と猫足部分６−ｉとが直接に接触しないように、柱状部分６２の上端と猫足部分６−ｉの底部との間に挟まれて配置されている。柱状部分６２は、図示されていないボルトにより、猫足部分６−ｉに同体に接合される。このようにして、ケーシング１は、猫足台６７−１〜６７−４に猫足部分６−１〜６−４が支持されることにより、地盤に支持されている。

このとき、猫足台６７−ｉは、ケーシング１から伝導される熱により膨張しにくく、タービンは、ケーシング１が鉛直方向に変動することを低減することができる。さらに、猫足台６７−ｉは、猫足部分６−ｉから熱が伝導されやすく、猫足部分６−ｉは、温度が高くなりにくく、熱膨張することをより低減することができる。このため、タービンは、ケーシング１が鉛直方向に変動することを低減することができる。

なお、タービンは、上半グランド部分９−ｉに置換して、上半グランド部分９−ｉ、上半グランド部分１９−ｉ、上半グランド部分２９−ｉ、上半グランド部分３９−ｉ、上半グランド部分４９−ｉまたは上半グランド部分５９−ｉを適用することもできる。このとき、タービンは、上半グランド部分９−ｉが適用されたタービンと同様にして、ケーシング１が鉛直方向に変動することを低減することができ、好ましい。

図１は、本発明によるタービンのケーシングを示す側面図である。 図２は、本発明によるタービンのケーシングを示す平面図である。 図３は、猫足部分の周辺の実施の形態を示す側面図である。 図４は、猫足部分の周辺の実施の他の形態を示す側面図である。 図５は、猫足部分の周辺の実施のさらに他の形態を示す側面図である。 図６は、猫足部分の周辺の実施のさらに他の形態を示す側面図である。 図７は、猫足部分の周辺の実施のさらに他の形態を示す側面図である。 図８は、猫足部分の周辺の実施のさらに他の形態を示す側面図である。 図９は、フィンを示す斜視図である。 図１０は、猫足部分の周辺の実施のさらに他の形態を示す側面図である。 図１１は、公知のケーシングを示す側面図である。 図１２は、公知のケーシングを示す平面図である。 図１３は、猫足部分の周辺を示す断面図である。

符号の説明

１ ：ケーシング
２ ：上車室
３ ：下者室
５ ：下車室本体部分
６−１〜６−４：猫足部分
７−１〜７−４：猫足台
８ ：上車室本体部分
９−１〜９−４：上半グランド部分
１０：回転軸
１１：保温材
１８：黒体塗料
１９−１〜１９−４：上半グランド部分
２１：遮熱板
２８：黒体塗料
２９−１〜２９−４：上半グランド部分
３１−１〜３１−４：突起
３９−１〜３９−４：上半グランド部分
４１−１〜４１−４：突起
４２：縦穴
４３：横穴
４９−１〜４９−４：上半グランド部分
５１：ヒートシンク
５２−１〜５９−ｍ：フィン
５９−１〜５９−４：上半グランド部分
６１：敷板部分
６２：柱状部分
６７−１〜６７−４：猫足台

Claims (12)

1. 下車室と、
   前記下車室に接合されて軸系を回転させる流体が流れる流路を形成するケーシングを形成する上車室と、
   保温材とを具備し、
   前記下車室は、
   下車室本体部分と、
   前記下車室本体部分から突出している複数の猫足部分とから形成され、
   前記ケーシングは、前記猫足部分が猫足台に支持されることにより支持され、
   前記上車室は、
   上車室本体部分と、
   前記猫足部分の近傍に配置される上半グランド部分とから形成され、
   前記下車室本体部分は、前記下車室本体部分が前記上半グランド部分より放熱し難くなるように、前記保温材により被覆される
   タービン。
2. 請求項１において、
   前記上半グランド部分は、前記保温材により被覆されない
   タービン。
3. 請求項１または請求項２のいずれかにおいて、
   前記上半グランド部分は、熱を熱線に変換する黒体塗料により被覆される
   タービン。
4. 請求項２または請求項３のいずれかにおいて、
   前記上半グランド部分から放射される熱線から前記猫足部分を遮蔽する遮熱板
   を更に具備するタービン。
5. 請求項１〜請求項２のいずれかにおいて、
   前記上半グランド部分は、突起が形成される
   タービン。
6. 請求項５において、
   前記突起は、上下に貫通する冷却穴が形成されている
   タービン。
7. 請求項１〜請求項２のいずれかにおいて、
   前記上半グランド部分に接合される複数のフィン
   を更に具備するタービン。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかにおいて、
   前記猫足台が形成される材料は、前記ケーシングが形成される材料より線膨張係数が小さい
   タービン。
9. 請求項８において、
   前記猫足台と前記猫足部分との間に配置される敷板を更に具備し、
   前記敷板が形成される材料は、前記ケーシングが形成される材料より熱伝導率が大きく、かつ、前記猫足台が形成される材料より熱伝導率が大きい
   タービン。
10. 請求項１〜請求項９のいずれかに記載されるタービンを製造するタービン製造方法であり、
    前記上半グランド部分に前記保温材が被覆されている既設タービンの前記上半グランド部分から前記保温材を取り除いて前記タービンを製造するステップ
    を具備するタービン製造方法。
11. 請求項５または請求項６のいずれかに記載されるタービンを製造するタービン製造方法であり、
    前記上半グランド部分に前記突起が形成される前記上車室を鋳造により製造するステップ
    を具備するタービン製造方法。
12. 請求項５または請求項６のいずれかに記載されるタービンを製造するタービン製造方法であり、
    前記突起が形成されていない上車室の前記上半グランド部分に前記突起を接合して前記上車室を製造するステップ
    を具備するタービン製造方法。

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