JP6730853B2 - 蒸気タービン - Google Patents

Description

本開示は、蒸気タービンに関する。

蒸気タービンの動翼の先端部にはシュラウドが設けられる場合がある。特許文献１には、シュラウドの外側の隙間（シュラウドに対向するシュラウド対向壁面とシュラウドとの隙間）へ流入する蒸気の漏れ流れの量を低減することを目的としたシュラウド形状が開示されている。特許文献１に記載のシュラウドは、動翼のテノン部によって連結された内部カバーと外部カバーとによって構成されており、内部カバーと外部カバーとの間には、蒸気流入方向に向けて開口した断面コの字状の逃がし溝が形成されている。この逃がし溝によって、漏れ蒸気流れを渦流化し、その渦流より先への蒸気流入の抑制を図っている。

実開昭５８‐１３０４１号公報

ところで、多段式の蒸気タービンの場合、シュラウドの外側の隙間に流入した漏れ流れは、当該隙間を通過後に、最終段の場合を除き次の段落の静翼へ流入することとなる。

本願発明者の知見によれば、多段式の蒸気タービンにおいて、シュラウドの外側の隙間に流入した漏れ流れＦ_Ｌは、図５に示すように、当該隙間を通過した後（次の段落の静翼へ流入する際）に渦等の乱れを生じやすく、かかる流れの乱れが蒸気タービンの効率向上を妨げる要因となる。

この点、特許文献１には、シュラウドの外側の隙間への蒸気の漏れ流れの流入を抑制するための構成が開示されているに過ぎず、当該隙間を通過した直後にその漏れ流れに生じる上述の流れの乱れを抑制するための構成については開示されていない。

本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、シュラウドの外側の隙間に流入した漏れ流れに関し、当該隙間を通過後に生じる乱れを抑制し、高効率な蒸気タービンを提供することである。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気タービンは、動翼と、前記動翼の先端部に設けられたシュラウドと、前記シュラウドに対向するように径方向において前記シュラウドの外側に設けられたシュラウド対向壁面と、軸方向において前記動翼の下流側に隣接する静翼と、前記径方向において前記第１静翼支持壁面よりも外側に設けられ、前記径方向において前記静翼を外側から支持するとともに前記静翼の前記外側の流路壁面を形成する静翼支持壁面と、を備え、前記シュラウド対向壁面は、下流側に向かうにつれて前記蒸気タービンの回転軸線との距離が大きくなるように傾斜する傾斜面を含む。

上記（１）に記載の蒸気タービンによれば、シュラウドとシュラウド対向壁面との隙間に流入した漏れ流れを、傾斜面に沿って下流側に向かうにつれて径方向外側へと流し、静翼にスムーズに導くことができる。このため、上記漏れ流れが静翼へ流入する際に渦等の乱れが生じにくく、高効率な蒸気タービンを実現することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の蒸気タービンにおいて、前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記動翼の前縁位置より下流側に形成される。

上記（２）に記載の蒸気タービンによれば、上記漏れ流れを静翼へスムーズに導く効果を高めて、高効率な蒸気タービンを実現することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の蒸気タービンにおいて、前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記動翼の後縁位置を含む範囲に形成される。

上記（３）に記載の蒸気タービンによれば、上記漏れ流れを傾斜面に沿って静翼へスムーズに導く効果を高めて、高効率な蒸気タービンを実現することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れか１項に記載の蒸気タービンにおいて、前記シュラウドの外周面に対して径方向に突出する、周方向に間隔をあけて設けられた複数の突出部を備え、前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記突出部の上流側に設けられる。

上記（４）に記載の蒸気タービンによれば、突出部（テノン部）とシュラウド対向壁面との間隔を小さくしても、上記漏れ流れを突出部の上流側で傾斜面に沿って径方向における外側に流すことにより、突出部に対する湿り蒸気中の液滴の衝突量の増大を抑制することができる。これにより、上記漏れ流れに起因する損失を低減しつつ、上記液滴の衝突に起因する突出部のエロージョンを抑制することができる。したがって、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービンを実現することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の蒸気タービンにおいて、前記動翼は、前記シュラウドを径方向に貫通する突起部を有し、前記突起部は、前記シュラウドにかしめ固定されており、前記突出部は、前記突起部のうち前記シュラウドの外周面に対して径方向に突出する部分である。

上記（５）に記載の蒸気タービンでは、上記突出部のエロージョンを抑制することで、かしめ固定によるシュラウドと動翼との接合状態を安定させることができる。これにより、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービンを実現することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）に記載の蒸気タービンにおいて、前記回転軸線に沿った断面において、前記シュラウド対向壁面は、前記軸方向に対する角度が互いに異なる２つ以上の直線状部を有し、前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面は、前記２つ以上の直線形状部のうち少なくとも１つの直線状部を有する。

上記（６）に記載の蒸気タービンによれば、上記２つ以上の直線状部の各々について、軸方向に対する角度を適切に設定することにより、突出部とシュラウド対向壁面とが接触するリスクを低減しつつ、傾斜面の直線状部に沿って上記漏れ流れを静翼へスムーズに導いて蒸気タービンの高効率化を実現することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）に記載の蒸気タービンにおいて、前記２つ以上の直線状部は、前記シュラウド対向壁面の最下流位置に前記軸方向に平行に設けられた直線状部を有する。

上記（７）に記載の蒸気タービンによれば、第１静翼支持壁面と静翼支持壁面との径方向の高さの差が小さい場合において、突出部とシュラウド対向壁面との隙間を小さくして上記漏れ流れに起因する損失を低減しつつ、突出部のエロージョンに起因する動翼の破損リスクの増大を抑制することができる。これにより、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービンを実現することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（７）の何れか１項に記載の蒸気タービンにおいて、前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面は、少なくとも一つの曲線形状部を有している。

上記（８）に記載の蒸気タービンによれば、上記曲線形状部の曲率を適切に設定することにより、突出部とシュラウド対向壁面とが接触するリスクを低減しつつ、上記漏れ流れを傾斜面の曲面形状部に沿って静翼へスムーズに導いて蒸気タービンの高効率化を実現することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（８）の何れか１項に記載の上記タービンにおいて、前記シュラウドの外周面の上流側端部には切欠き形状部が設けられており、前記シュラウド対向壁面には、前記切欠き形状部に向けて突出するフィンが設けられている。

上記（９）に記載の蒸気タービンによれば、フィンとシュラウドの切欠き形状部との間を通過した漏れ流れは、突出部の上流側にて径方向における外側へ向けて流れるため、突出部への液滴（ドレン）の衝突が抑制される。このため、フィンによって漏れ流れの量を低減して蒸気タービンの高効率化を実現するとともに、突出部のエロージョンに起因する動翼の破損リスクの増大を抑制することができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の蒸気タービンにおいて、前記回転軸線に沿った断面において、前記シュラウド対向壁面と前記静翼支持壁面との間には、ドレンを回収するためのドレン回収口が形成されており、前記傾斜面は、前記ドレン回収口に接続された凸曲線形状部を有する。

上記（１０）に記載の蒸気タービンによれば、シュラウド対向壁面に付着したドレンを、表面張力を利用して凸曲線形状部に沿ってスムーズにドレン回収口に導くことができる。すなわち、凸曲線形状部に沿ってドレン回収口へドレンのスムーズな液脈（液層）流れを生じさせることができる。これにより、漏れ流れの気液分離が行われるため、漏れ流れ中のドレンが静翼に流入することを抑制し、湿り損失を低減することができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れか１項に記載の蒸気タービンにおいて、前記回転軸線に沿った断面において、前記静翼支持壁面と前記軸方向とのなす角度は２０°以下である。

上記（１１）に記載の蒸気タービンによれば、静翼支持壁面と軸方向とのなす角度を小さくすることによって静翼の二次流れを抑制するとともに、上記漏れ流れによって静翼支持壁面からの流れの剥離を抑制することができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れか１項に記載のターボチャージャにおいて、前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面と前記軸方向とのなす角度は、前記静翼支持壁面と前記軸方向とのなす角度より小さい。

上記（１２）に記載の蒸気タービンによれば、傾斜面に沿って流れる上記漏れ流れによって静翼支持壁面からの流れの剥離を効果的に抑制することができる。なお、傾斜面と軸方向とのなす角度が軸方向位置によって変化する場合には、例えば軸方向における動翼の後縁位置での傾斜面と軸方向のなす角度が、軸方向における前記静翼の前縁位置での静翼支持壁面と軸方向とのなす角度より大きくすることが望ましい。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、シュラウドの外側の隙間に流入した漏れ流れに関し、当該隙間を通過後に生じる乱れを抑制し、高効率な蒸気タービンが提供される。

一実施形態に係る蒸気タービン１００の回転軸線に沿った概略断面図である。 図１に示した蒸気タービン１００のＸ部の構成例Ｘ１を模式的に示す概略断面図である。 Ｘ部の構成例Ｘ１における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の比較例ＸＡにおける動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の比較例ＸＡにおける動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の比較例ＸＢにおける動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の比較例ＸＢにおける動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ２における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ２における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ３における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ３における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ４における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ４における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ５における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ５における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ６における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ６における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ７における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ７における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ８における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。 Ｘ部の構成例Ｘ８における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、一実施形態に係る蒸気タービン１００の回転軸線に沿った概略断面図である。以下、蒸気タービン１００の軸方向を単に「軸方向」といい、蒸気タービン１００の径方向を単に「径方向」という。

図１に示すように、蒸気タービン１００は、タービンシャフト２と、タービンシャフト２の外周面に固定された動翼群４と、タービンシャフト２及び動翼群４を収容するケーシング６と、ケーシング６の内側に保持された静翼群８とを備える。

動翼群４は、複数段の動翼列１０を含み、動翼列１０の各々は、タービンシャフト２の周方向に配列された複数の動翼１２と、複数の動翼１２の先端部（径方向における外側端部）を連結する環状のシュラウド１４とを有する。

静翼群８は、複数段の静翼列１６を含み、静翼列１６の各々は、タービンシャフト２の周方向に配列された複数の静翼１８と、ケーシング６に固定されるとともに複数の静翼１８の基端部を連結する外輪２０と、複数の静翼１８の先端部（径方向における内側端部）を連結する内輪２２とを有する。

静翼列１６と動翼列１０とは軸方向に交互に配置されており、静翼列１６と軸方向において該静翼列１６の下流側に隣接する動翼列１０とがタービン段落を構成する。

図２は、図１に示した蒸気タービン１００のＸ部の構成例Ｘ１を模式的に示す概略断面図である。図３は、Ｘ部の構成例Ｘ１における動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。図４及び図５は、Ｘ部の比較例ＸＡにおける動翼１２の先端部付近を示す部分拡大図である。

図２に示すように、蒸気タービン１００は、軸方向において動翼１２の上流側に隣接する第１静翼１８Ａと、軸方向において動翼１２の下流側に隣接する第２静翼１８Ｂとを含む。また、図２に示すように、蒸気タービン１００には、径方向において第１静翼１８Ａを外側から支持するとともに径方向において第１静翼１８Ａの外側の流路壁面６０（蒸気流路の壁面）を形成する第１静翼支持壁面２４と、シュラウド１４に対向するように径方向においてシュラウド１４の外側に設けられたシュラウド対向壁面２６と、径方向において第１静翼支持壁面２４よりも外側に設けられ、径方向において第２静翼１８Ｂを外側から支持するとともに径方向において第２静翼１８Ｂの外側の流路壁面６２（蒸気流路の壁面）を形成する第２静翼支持壁面２８と、を含む。図示する形態では、第２静翼支持壁面２８は、径方向においてシュラウド１４よりも外側に設けられており、第１静翼支持壁面２４とシュラウド対向壁面２６とは径方向に延在する段差面３０によって接続されている。幾つかの実施形態では、第１静翼支持壁面２４、シュラウド対向壁面２６、及び第２静翼支持壁面２８は、上述した外輪２０の内周面によって形成される。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、シュラウド対向壁面２６は、下流側に向かうにつれて動翼１２の回転軸線（タービンシャフト２の回転軸線）との距離Ｒが大きくなるように傾斜する傾斜面３２を含む。かかる構成によれば、例えば図３に示すように、シュラウド１４とシュラウド対向壁面２６との隙間３４に流入した漏れ流れＦ_Ｌ（チップリーク）は、傾斜面３２に沿って下流側に向かうにつれて径方向外側へと流れ、第２静翼１８Ｂにスムーズに導かれる。このため、第２静翼１８Ｂへ流入する際に渦等の乱れを生じにくく、高効率な蒸気タービン１００を実現することができる。

なお、上記漏れ流れＦ_Ｌを隙間３４から第２静翼１８Ｂへスムーズに導く効果を高めるためには、傾斜面３２の少なくとも一部は、軸方向において動翼１２の前縁位置Ｐ_ＬＥより下流側に形成されていることが好ましく、軸方向において動翼１２の後縁位置Ｐ_ＴＬを含む範囲に形成されていることがより好ましい。図示する形態では、傾斜面３２は、軸方向において前縁位置Ｐ_ＬＥより上流側から後縁位置Ｐ_ＴＬより下流側に亘って形成されている。

一方、図４に示した比較例では、シュラウド対向壁面２６が軸方向に平行な壁面のみによって形成されている。かかる構成では、図５に示すように、シュラウド１４とシュラウド対向壁面２６との隙間３４に流入した漏れ流れＦ_Ｌは、第２静翼１８Ｂへ流入する際に渦等の乱れを生じて損失が大きくなり、蒸気タービンの効率低下を招いてしまう。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、蒸気タービン１００には、シュラウド１４の外周面１５に対して径方向に突出する、周方向に間隔をあけて設けられた複数の突出部３６（周方向に断続的な複数の突出部）が設けられている。傾斜面３２の少なくとも一部は、軸方向において突出部３６（テノン部）の上流側に設けられる。

かかる構成によれば、図４及び図５に示す形態と比較して、突出部３６とシュラウド対向壁面２６との間隔を小さくしても、上記漏れ流れＦ_Ｌを突出部３６の上流側で傾斜面３２に沿って径方向における外側に流すことにより、突出部３６に対する湿り蒸気中の液滴（ドレン）の衝突量の増大を抑制することができる。これにより、上記漏れ流れＦ_Ｌに起因する損失を低減しつつ、上記液滴の衝突に起因する突出部３６のエロージョンを抑制することができる。したがって、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービン１００を実現することができる。なお、突出部３６への液滴の衝突量の増大を抑制する効果を高めるためには、傾斜面３２は、軸方向において突出部３６より上流側から突出部３６より下流側に亘って形成されていることが望ましい。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示す形態において、動翼１２は、シュラウド１４を径方向に貫通する突起部３７を有し、突起部３７はシュラウド１４にかしめ固定されており、突出部３６は、突起部３７のうちシュラウド１４の外周面１５に対して径方向に突出する部分である。

かかる構成によれば、上記突出部３６のエロージョンを抑制することで、かしめ固定によるシュラウド１４と動翼１２との接合状態を安定させることができる。これにより、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービンを実現することができる。

他の実施形態では、動翼１２とシュラウド１４とは、突出部３６とともに鋳造等により一体的に形成されていてもよい。

なお、漏れ流れＦ_Ｌに起因する損失を低減するための構成として、図６に示すように、シュラウド対向壁面２６からシュラウド１４に向かって突出するフィン４０を有する比較形態も考えられる。この場合、何も工夫しなければ、図７に示すように、湿り蒸気中の液滴Ｄｒがフィン４０の上流側に集積し、フィン４０の下端とシュラウド１４との隙間から当該液滴Ｄｒが噴出して突出部３６に衝突する。このため、図６及び図７に示す構成では、隙間３４の上記漏れ流れに起因する損失をフィン４０によって低減できても、突出部３６にエロージョンが生じて動翼１２の破損リスクが高くなってしまう。これに対し、図２及び図３に示した形態では、上述したように、漏れ流れＦ_Ｌに起因する損失の低減と突出部３６のエロージョンの抑制とを両立することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図８に示すように、動翼１２の回転軸線に沿った断面において、第２静翼支持壁面２８と軸方向とのなす角度θ１は２０°以下である。かかる構成によれば、角度θ１を小さくすることによって第２静翼１８Ｂの二次流れを抑制するとともに、図９に示すように傾斜面３２に沿った漏れ流れＦ_Ｌによって第２静翼支持壁面２８からの流れの剥離を抑制することができる。なお、漏れ流れＦ_Ｌによって第２静翼支持壁面２８からの流れの剥離を抑制する観点から、例えば図８に示すように、傾斜面３２と軸方向とのなす角度θ２は、第２静翼支持壁面２８と軸方向とのなす角度θ１より大きくすることが好ましい。

幾つかの実施形態では、例えば図１０に示すように、動翼１２の回転軸線に沿った断面において、シュラウド対向壁面２６は、軸方向に対する角度が互いに異なる２つ以上の直線状部３８を含み、傾斜面３２は、当該２つ以上の直線状部３８のうち少なくとも１つの直線状部３８Ａを有する。図示する例示的形態では、シュラウド対向壁面２６は、軸方向において突出部３６より上流側に設けられた軸方向に平行な直線状部３８Ｂと、軸方向において突出部３６より上流側から突出部３６より下流側に亘って設けられた直線状部３８Ａ（傾斜面３２）とを有する。

かかる構成によれば、図１１に示すように、上記２つ以上の直線状部３８の各々について、軸方向に対する角度を適切に設定することにより、突出部３６とシュラウド対向壁面２６とが接触するリスクを低減しつつ、直線状部３８Ａ（傾斜面３２）に沿って上記漏れ流れＦ_Ｌを第２静翼１８Ｂへスムーズに導いて蒸気タービン１００の高効率化を実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１２に示すように、動翼１２の回転軸線に沿った断面において、傾斜面３２は、少なくとも一つの曲線形状部４２を有している。図示する例示的形態では、曲線形状部４２は、軸方向において突出部３６より上流側から突出部３６より下流側に亘って設けられた凸曲線形状を有する。

かかる構成によれば、図１３に示すように、上記曲線形状部４２の曲率を適切に設定することにより、突出部３６とシュラウド対向壁面２６とが接触するリスクを低減しつつ、上記漏れ流れＦ_Ｌを隙間３４から第２静翼１８Ｂへスムーズに導いて蒸気タービン１００の高効率化を実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１４に示すように、動翼１２の回転軸線に沿った断面において、シュラウド対向壁面２６は、軸方向に対する角度が互いに異なる２つ以上の直線状部３８を含み、当該２つ以上の直線状部３８は、シュラウド対向壁面２６の最下流位置（出口位置）に軸方向に平行に設けられた直線状部３８Ｃを有する。図示する例示的形態では、シュラウド対向壁面２６は、軸方向において突出部３６より上流側から突出部３６の位置まで設けられた直線状部３８Ｄと、軸方向において突出部３６の位置からシュラウド対向壁面２６の最下流位置に亘って軸方向に平行に設けられた直線状部３８Ｃとを有する。

かかる構成によれば、第１静翼支持壁面２４と第２静翼支持壁面２８との径方向の高さの差ΔＨが小さい場合において、図１５に示すように、シュラウド１４とシュラウド対向壁面との隙間３４を小さくして漏れ流れＦ_Ｌに起因する損失を低減しつつ、突出部３６のエロージョンに起因する動翼１２の破損リスクの増大を抑制することができる。これにより、高効率かつ信頼性の高い蒸気タービン１００を実現することができる。

一実施形態では、図１６に示すように、シュラウド１４の外周面４６の上流側端部４８には切欠き形状部５０が設けられており、シュラウド対向壁面２６には、切欠き形状部５０に向けて突出するフィン５２が設けられている。図示する形態では、切欠き形状部５０はシュラウド１４の外周面４６の上流側端部４８に段差面５４によって形成されており、切欠き形状部５０の切欠き空間５２内にフィン５２の先端が段差面５４に沿って侵入している。
かかる構成によれば、フィン５２とシュラウド１４の切欠き形状部５０との間を通過した漏れ流れＦ_Ｌは、図１７に示すように、突出部３６の上流側にて径方向における外側へ向けて流れるため、図６及び図７に示した比較形態と比較して、突出部３６への液滴の衝突が抑制される。このため、フィン５２によって漏れ流れＦ_Ｌの量を低減して蒸気タービン１００の高効率化を実現するとともに、突出部３６のエロージョンに起因する動翼１２の破損リスクの増大を抑制することができる。

なお、切欠き形状部５０は、図１６及び図１７に示した段差面５４に限らず、例えば図１８に示すように、軸方向において下流側に向かうにつれて動翼１２の回転軸線との距離Ｒが大きくなるように傾斜した傾斜面５６によって形成されていてもよい。かかる構成においても、フィン５２とシュラウド１４の切欠き形状部５０との間を通過した漏れ流れＦ_Ｌは、図１９に示すように、突出部３６の上流側にて径方向における外側へ向けて流れるため、図６及び図７に示した比較形態と比較して、突出部３６への液滴の衝突が抑制される。このため、フィン５２によって漏れ流れＦ_Ｌの量を低減して蒸気タービン１００の高効率化を実現するとともに、突出部３６のエロージョンに起因する動翼１２の破損リスクの増大を抑制することができる。

一実施形態では、図２０に示すように、動翼１２の回転軸線に沿った断面において、シュラウド対向壁面２６と第２静翼支持壁面２８との間には、ドレンを回収するためのドレン回収口４４が形成されており、傾斜面３２は、ドレン回収口４４に接続するよう形成された凸曲線形状部５８を有する。

かかる構成によれば、図２１に示すように、シュラウド対向壁面２６に付着したドレンＤｒを、表面張力を利用して曲線形状部４２に沿ってスムーズにドレン回収口４４に導くことができる。すなわち、曲線形状部４２に沿ってドレン回収口４４へドレンＤｒのスムーズな液脈（液層）流れを生じさせることができる。これにより、漏れ流れＦ_Ｌの気液分離が行われるため、漏れ流れＦ_Ｌ中のドレンＤｒが第２静翼１８Ｂに流入することを抑制し、湿り損失を低減することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

２ タービンシャフト
４ 動翼群
６ ケーシング
８ 静翼群
１０ 動翼列
１２ 動翼
１４ シュラウド
１５ 外周面
１６ 静翼列
１８ 静翼
１８Ａ 第１静翼
１８Ｂ 第２静翼
２０ 外輪
２２ 内輪
２４ 第１静翼支持壁面
２６ シュラウド対向壁面
２８ 第２静翼支持壁面
３０ 段差面
３２ 傾斜面
３４ 隙間
３６ 突出部
３７ 突起部
３８，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ 直線状部
４０ フィン
４２ 曲線形状部
４４ ドレン回収口
４６ 外周面
４８ 上流側端部
５０ 形状部
５２ フィン
５４ 段差面
５６ 傾斜面
５８ 凸曲線形状部
６０ 流路壁面
６２ 流路壁面
１００ 蒸気タービン
Ｄｒ 液滴（ドレン）
Ｆ_Ｌ 漏れ流れ
Ｐ_ＬＥ 前縁位置
Ｐ_ＴＬ 後縁位置
Ｒ 距離

Claims (11)

1. 動翼と、
   前記動翼の先端部に設けられたシュラウドと、
   前記シュラウドの外周面に対して径方向に突出する、周方向に間隔をあけて設けられた複数の突出部と、
   前記シュラウドに対向するように径方向において前記シュラウドの外側に設けられたシュラウド対向壁面と、
   軸方向において前記動翼の下流側に隣接する静翼と、
   前記径方向において前記シュラウドよりも外側に設けられ、前記径方向において前記静翼を外側から支持するとともに前記静翼の前記外側の流路壁面を形成する静翼支持壁面と、
   を備え、
   前記シュラウド対向壁面は、下流側に向かうにつれて前記動翼の回転軸線との距離が大きくなるように傾斜する傾斜面を含み、
   前記動翼は、前記シュラウドを径方向に貫通する突起部を有し、
   前記突起部は、前記シュラウドにかしめ固定されており、
   前記突出部は、前記突起部のうち前記シュラウドの外周面に対して径方向に突出する部分であり、前記突出部以外に前記シュラウドから前記シュラウド対向面に向かって突出するものがない、蒸気タービン。
2. 前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記動翼の前縁位置より下流側に形成された、請求項１に記載の蒸気タービン。
3. 前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記動翼の後縁位置を含む範囲に形成された、請求項２に記載の蒸気タービン。
4. 前記傾斜面の少なくとも一部は、前記軸方向において前記突出部の上流側に設けられた、請求項１乃至３の何れか１項に記載の蒸気タービン。
5. 前記回転軸線に沿った断面において、前記シュラウド対向壁面は、前記軸方向に対する角度が互いに異なる２つ以上の直線状部を有し、
   前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面は、前記２つ以上の直線形状部のうち少なくとも１つの直線状部を有する、請求項４に記載の蒸気タービン。
6. 前記回転軸線に沿った断面において、前記２つ以上の直線状部は、前記シュラウド対向壁面の最下流位置に前記軸方向に平行に設けられた直線状部を有する、請求項５に記載の蒸気タービン。
7. 前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面は、少なくとも一つの曲線形状部を有している、請求項４乃至６の何れか１項に記載の蒸気タービン。
8. 前記シュラウドの外周面の上流側端部には切欠き形状部が設けられており、
   前記シュラウド対向壁面には、前記切欠き形状部に向けて突出するフィンが設けられている、請求項４乃至７の何れか１項に記載の蒸気タービン。
9. 前記回転軸線に沿った断面において、前記シュラウド対向壁面と前記静翼支持壁面との間には、ドレンを回収するためのドレン回収口が形成されており、
   前記傾斜面は、前記ドレン回収口に接続された凸曲線形状部を有する請求項１乃至８の何れか１項に記載の蒸気タービン。
10. 前記回転軸線に沿った断面において、前記静翼支持壁面と前記軸方向とのなす角度は２０°以下である、請求項１乃至９の何れか１項に記載の蒸気タービン。
11. 前記回転軸線に沿った断面において、前記傾斜面と前記軸方向とのなす角度は、前記静翼支持壁面と前記軸方向とのなす角度より大きい、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の蒸気タービン。

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