JP7283972B2 - 蒸気タービンの排気室 - Google Patents

Description

本開示は、蒸気タービンの排気室に関する。

従来、蒸気タービンの排気室においては、最終段動翼の下流においてディフューザ通路を形成するフローガイドの形状が排気性能に大きな影響を与えることが知られている。このような蒸気タービンの排気室に関する構成が特許文献１に開示されている。

特開２０１５－１９４０８５号公報

ところで、特許文献１に開示された蒸気タービンの排気室は、蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視において、フローガイドの下流側端部近傍が曲線状に形成されている。このような曲線部を含むフローガイドの製作は、上記側断面視において直線状に形成されたフローガイドの製作に比べて加工コストが嵩む。また、上記特許文献１のような蒸気タービンの排気室では、ディフューザ通路を通って排出される主排気流と、該ディフューザ通路通過後に渦状に流れる循環流との干渉により排気効率が低下する虞があった。

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、排気効率向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立できる蒸気タービンの排気室を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る蒸気タービンの排気室は、
ケーシングと、
前記ケーシング内に設けられるベアリングコーンと、
前記ケーシング内において前記ベアリングコーンの径方向外側に設けられ、前記ベアリングコーンとともにディフューザ通路を形成する通路形成面を有するフローガイドと、を備え、
前記フローガイドの前記通路形成面は、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記フローガイドにおける最上流側に配置される第１直線部であって、前記回転軸線と平行に、又は、前記回転軸線に対して所定の傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように、直線状に延在する第１直線部と、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第２直線部であって、前記回転軸線に対して前記第１直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第２直線部と、を含む。

蒸気タービンの排気室を製作する際、排気室性能の向上を図るために、該蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて曲線状のフローガイドが採用され得るが、曲線状のフローガイドの製作には複雑な加工工程が必要とされるため、同側断面視にて直線状のフローガイドを製作する場合に比べて工数及びコストが嵩む。
この点、上記（１）に示す蒸気タービンの排気室は、フローガイドの通路形成面が上記側断面視にて第１直線部と第２直線部とを含むように構成されるから、例えば上記側断面視にて曲線状のフローガイドを形成する場合に比べてフローガイドの製作にかかる工数及びコストを抑制することができる。また、第１直線部及び第２直線部は、ディフューザ通路に面する通路形成面が下流側に向けて拡径するように、隣接する端部同士が非平行に連続し、少なくとも第２直線部が蒸気タービンの中心軸線に対して下流側ほど拡径するように傾斜して設けられるから、例えばディフューザ通路を画定する通路形成面が回転軸線に平行な直線部とこれに直交する直線部とで構成される場合に比べて排気流を円滑に案内することができる。よって、排気効率向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立できる蒸気タービンの排気室を提供することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記フローガイドの前記通路形成面は、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第３直線部であって、前記回転軸線に対して前記第２直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第３直線部、をさらに含んでいてもよい。

上記（２）の構成によれば、上記（１）の効果に加え、さらに第３直線部を含むことにより、フローガイドを通過した後の排気の循環流と主排気流との干渉を抑制することができる。よって、簡易な構成でありながら、フローガイド製作の工数を抑制しつつ、排気室性能をさらに向上させることができる。

（３）いくつかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記第３直線部は、前記回転軸線に対して直交する方向に沿って延在していてもよい。

上記（３）の構成によれば、フローガイドの第３直線部が、蒸気タービンの回転軸線と直交する方向に沿って延在することにより、ディフューザ通路通過後に渦状に流れる循環流が該ディフューザ通路を通って排出される主排気流に合流することを物理的に遮断することができるから、上記主排気流と循環流との干渉を効果的に抑制することができる。よって、排気効率の向上を図ることができる。

（４）いくつかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記フローガイドの前記通路形成面は、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部の下流端から前記第２直線部の上流端に向かって直線状に延在する第４直線部であって、前記第１直線部及び前記第２直線部よりも短い第４直線部と、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部の下流端から前記第３直線部の上流端に向かって直線状に延在する第５直線部であって、前記第２直線部及び前記第３直線部よりも短い第５直線部と、をさらに含んでいてもよい。

上記（４）の構成によれば、第１直線部と第２直線部との間の第４直線部、及び、第２直線部と第３直線部との間の第５直線部により、ディフューザ通路を画定する通路形成面のうち、第１直線部と第４直線部との接続部、第４直線部と第２直線部との接続部、第２直線部と第５直線部との接続部、及び第５直線部と第３直線部との接続部に、流体的に凸形状の凸部が形成される。そして、これらの凸部を排気が通過する際に、各凸部において膨張波が発生する。これにより、排気（流体）を超音速偏向させて流体によるフローガイド形状への追随性を向上させることができるから、境界層の発達を抑制して有効流路面積低下による性能低下を抑制することができる。
なお、第４直線部は、例えば第１直線部と第２直線部との接合部における通路形成面側の角を上記側断面視にて直線状に面取りした面取り部であってもよい。同様に、第５直線部は、例えば第２直線部と第３直線部との接合部における通路形成面側の角を上記側断面視にて直線状に面取りした面取り部であってもよい。

（５）いくつかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視における前記第４直線部及び前記第５直線部の長さは、２０ｍｍ以上、且つ７０ｍｍ以下であってもよい。

上述した膨張波や超音速偏向は、蒸気タービンの大きさに関わらず、流路断面積が広がる方向に所定の角度を有する凸部を通過する際に生じる。従って、このような膨張波や超音速偏向を生じさせ得る凸部を形成するにあたり、第４直線部及び第５直線部の寸法が大き過ぎると排気室の設置面積の増加、又は有効流路面積の低下を招くため好ましくなく、逆に第４直線部及び第５直線部の寸法が小さ過ぎると十分な効果が得られない虞がある。
この点、上記（４）の構成によれば、第４直線部及び第５直線部を、回転軸線方向に沿う長さが２０ｍｍ以上、且つ７０ｍｍ以下の範囲内で形成することにより、排気室の設置面積の増加を抑制しつつ加工が容易な構成でありながら、上記（４）の利益を享受できる蒸気タービンの排気室を提供することができる。

（６）いくつかの実施形態では、上記（２）～（５）の何れか一つの構成において、
前記ベアリングコーンの径方向における前記第３直線部の長さ（Ｓ）と、前記径方向における前記第３直線部の基端部から前記ケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下であってもよい。

本発明者らは、鋭意研究の末、上述した（２）～（５）の何れか一つの構成において、ベアリングコーンの径方向における第３直線部の長さ（Ｓ）と、上記径方向における第３直線部の基端部からケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下の範囲内である場合に排気効率を向上させることができることを突き止めた。
つまり、排気室の排気効率は、第３直線部の長さが長すぎても短すぎても向上しないが、上記（６）の構成によれば、ベアリングコーンの径方向における第３直線部の長さ（Ｓ）と、上記径方向における第３直線部の基端部からケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下の範囲内となるように第３直線部を形成することにより、循環流と主排気流との干渉を抑制して排気効率を向上させることができる。

（７）いくつかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が前記回転軸線の周方向において非一様に形成されてもよい。

蒸気タービンの周方向において、排気の循環流と主排気流との干渉が比較的起きやすい位置では蒸気タービンの径方向に沿う第３直線部の長さを長く確保することにより、上記循環流と主排気流との干渉を抑制して排気効率の向上を図ることができる。一方、上記周方向において循環流と主排気流との干渉が比較的起きにくい位置では第３直線部の高さを低くすることにより、フローガイドの製作コストを抑制ないし低減することができる。
よって、上記（７）の構成によれば、例えば排気の循環流と主排気流との干渉の起き易さに応じて径方向に沿ったフローガイドの第３直線部の長さ（Ｓ）を回転軸線の周方向において非一様に形成することにより、排気効率の向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立可能な蒸気タービンの排気室を提供することができる。

（８）いくつかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が、前記蒸気タービンの回転軸方向視において鉛直上方を０°として、－９０～９０°の範囲が９０～２７０°の範囲よりも長く形成されてもよい。

蒸気タービンの周方向において、例えば排気室の下部に排気出口を設けて（下方排気）下方の排気を排出する構成とすれば、フローガイドにおいて周方向の下側に位置する第３直線部の長さは短くても排気干渉の影響は少ない。従って、上記（８）の構成によれば、排気室の下部から排気を抽出する構成を採用した排気室に適用して好適な蒸気タービンの排気室を提供することができる。

（９）いくつかの実施形態では、上記（７）又は（８）の構成において、
前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）のピークが、前記回転軸線の周方向において鉛直上方を０°として、０～９０°の範囲で前記動翼の回転方向下流側に存在するように構成されてもよい。

ディフューザ通路通過後に渦状に流れる循環流と主排気流との干渉は、蒸気タービンの回転軸線の周方向において鉛直上方を０°とした場合に、０°より動翼の回転方向下流側にシフトした位置において生じやすい。
したがって、上記（９）の構成によれば、第３直線部の長さ（Ｓ）のピークが、上記回転軸線の周方向において鉛直上方を０°として、０～９０°の範囲で動翼の回転方向下流側に存在するようにしてフローガイドが構成されるから、上記（７）で述べたように、排気効率の向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立可能な蒸気タービンの排気室を提供することができる。

（１０）いくつかの実施形態では、上記（４）～（９）のいずれか一つの構成において、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視において、前記第４直線部に対する前記第２直線部の傾斜角度は、１０°以上、且つ２０°以下であってもよい。

排気室の入口（上流側端部側）付近を通過中の排気、すなわち最終段動翼を通過した直後の排気（流体）は勢いが強く、その流れ方向を急激に変化させると剥離が発生して排気効率が低下するため好ましくない。
この点、上記（１０）の構成によれば、第２直線部が、フローガイドにおいて該第２直線部の上流側に配置される第４直線部に対して１０°以上、且つ２０°以下の傾斜角度で連続することにより、第４直線部に沿う排気の流れが該第４直線部と第２直線部との接合部を通過する際に剥離が発生することを抑制して排気効率の低下を抑制することができる。

（１１）いくつかの実施形態では、上記（４）～（１０）のいずれか一つの構成において、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視において、前記第２直線部に対する前記第５直線部の傾斜角度は、１０°以上、且つ２０°以下であってもよい。

上記（１１）の構成によれば、上記（１０）で述べたように、フローガイドにおける最下流側に配置される第５直線部が、該第５直線部よりもフローガイドの上流側に配置される第２直線部に対して１０°以上、且つ２０°以下の傾斜角度で連続して形成されることにより、第２直線部に沿う排気の流れが該第２直線部と第５直線部との接合部を通過する際に剥離が発生することを抑制して排気効率の低下を抑制することができる。

（１２）いくつかの実施形態では、上記（２）～（１１）のいずれか一つの構成において、
前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部に対する前記第２直線部の傾斜角度は、前記第２直線部に対する前記第３直線部の傾斜角度以下であってもよい。

上述したように、排気室の入口（上流側端部側）付近を通過中の排気は勢いが強く、その流れ方向を急激に変化させると剥離が発生して排気効率が低下するため好ましくない。一方、排気室の出口側（下流）に存在する第３直線部は、該第３直線部よりも上流側に存在する第２直線部によって案内されることで径方向に向かう排気の流れがある程度形成されていることに加え、最終段動翼を通過した直後に比べて流路面積も広いため上記最終段動翼通過直後に比べて排気の勢いが弱い。このため、第２直線部に対する第３直線部の傾斜角度は、第１直線部に対する第２直線部の傾斜角度より大きくすることが可能である。
よって、上記（１２）の構成によれば、剥離の発生を抑制しつつ、排気を効率的に案内して排気効率の向上を図ることができる。

本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、排気効率向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立できる蒸気タービンの排気室を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る蒸気タービンの軸方向に沿った概略断面図である。 一実施形態に係る蒸気タービンの排気室の構成例を示す側断面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 一実施形態に係る蒸気タービンの排気室の構成例を示す図である。 一実施形態における蒸気タービンの回転軸線方向からみた断面図である。 一実施形態における第４直線部および第５直線部を含むフローガイドの構成例を示す側断面図である。 一実施形態における第４直線部および第５直線部を含むフローガイドの構成例を示す側断面図であり、第４直線部及び第５直線部が通路形成面の面取りにより形成される様子を示す概略図である。 一実施形態における第４直線部および第５直線部の、回転中心軸方向に沿う長さを例示する概略図である。 一実施形態における第３直線部の設置角度範囲を例示する概略図である。 一実施形態における第３直線部の長さ（Ｓ）と、径方向（Ｄ）における第３直線部の基端部からケーシングの内壁面（内周面）までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）の関係を示すグラフである。 一実施形態における第３直線部の構成例を示す、回転軸線方向視における概略図である。 一実施形態における第３直線部の、回転軸線周りにおける長さ分布を示すグラフである。 一実施形態における第３直線部の、回転中心軸周りにおける長さ分布の変形例を示す概略図である。 一実施形態における第４直線部および第５直線部の角度を例示する概略図である。

以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

まず、幾つかの実施形態に係る蒸気タービンの全体構成について説明する。
図１は、一実施形態における蒸気タービンの軸方向に沿った概略断面図である。図１に示すように、蒸気タービン１は、軸受部６によって回転自在に支持されるロータ２と、ロータ２に取付けられた複数段の動翼８と、ロータ２及び動翼８を収容する内側ケーシング１１と、動翼８に対向するように内側ケーシング１１に取付けられた複数段の静翼９と、を備えている。内側ケーシング１１の外側には、外側ケーシング１２が設けられている。
このような蒸気タービン１は、蒸気入口３から内側ケーシング１１に蒸気が導入されると、蒸気が静翼９を通過する際に膨張して増速され、動翼８に対して仕事をしてロータ２を回転させるようになっている。

また、蒸気タービン１は排気室１４を備えている。排気室１４は、動翼８及び静翼９の下流側に位置する。すなわち、動翼８及び静翼９は、排気室１４の上流側に設けられる。内側ケーシング１１内にて動翼８及び静翼９を通過した蒸気（蒸気流れＳＴ１）は、排気室入口１４Ａから排気室１４に流入し、排気室１４の内部を通って、排気室１４の下方側に設けられた排気室出口１４Ｂから蒸気タービン１の外部に排出されるようになっている。
なお、排気室１４の下方には、復水器（不図示）が設けられていてもよい。蒸気タービン１で動翼８に対して仕事をし終えた蒸気は、排気室１４から排気室出口１４Ｂを介して復水器に流入するようになっていてもよい。

次に、幾つかの実施形態に係る蒸気タービン１の排気室１４の構成について、より具体的に説明する。
図２は一実施形態に係る蒸気タービンの排気室の構成例を示す側断面図である。図３は図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。
図２及び図３に非限定的に例示するように、本発明の少なくとも１つの実施形態に係る蒸気タービン１の排気室１４は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に設けられるベアリングコーン１６と、ケーシング１０内においてベアリングコーン１６の径方向Ｄ外側に設けられ、ベアリングコーン１６とともにディフューザ通路１８（蒸気流路）を形成する通路形成面２２を有するフローガイド２０と、を備えている。なお、排気室１４は下方側に排気室出口１４Ｂを有し、この排気室出口１４Ｂを介して、蒸気タービン１から蒸気が排出されるようになっている。

ケーシング１０は、上述した蒸気タービン１の内側ケーシング１１及び外側ケーシング１２により構成される。
ベアリングコーン１６は、ケーシング１０内において、軸受部６を覆うようにしてフローガイド２０の内周側に設けられている。また、図２に示すように、ベアリングコーン１６の下流端１６Ａは、ケーシング１０の内壁面１０Ａに接続されている。
ディフューザ通路１８は、断面積が徐々に大きくなる形状を有し、蒸気タービン１の最終段動翼８Ａを通過した高速の蒸気流れＳＴ１が該ディフューザ通路１８に流入すると、蒸気流れＳＴ１が減速されて、その運動エネルギーが圧力へと変換（静圧回復）されるようになっている。
フローガイド２０は、蒸気流れＳＴ１の下流側ほど拡径するようにして、下流端２０Ａが上流端２０Ｂより大径に形成されている。つまり、フローガイド２０は、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、少なくともその内側においてディフューザ通路１８を画定する通路形成面２２が下流側に向けて拡径するように、隣接する端部同士が非平行に連続する複数の直線部を含む。
なお、フローガイド２０の下流端２０Ａとは、フローガイド２０の軸方向における両端部のうち、蒸気流れＳＴ１の下流側に配置される端部であり、内径が大きいほうの端部のことをいう。また、フローガイド２０の上流端２０Ｂとは、フローガイド２０の軸方向における両端部のうち、蒸気流れＳＴ１の上流側に配置される端部であり、内径が小さいほうの端部のことをいう。
そして、フローガイド２０の通路形成面２２は、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、フローガイド２０における最上流側に配置される第１直線部３１と、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第１直線部３１よりもフローガイド２０の下流側に配置される第２直線部３２と、を含む。

第１直線部３１は、例えば図１及び図２に例示するように、回転軸線Ｃと平行に、又は、回転軸線Ｃに対して所定の傾斜角を有し、且つフローガイド２０の下流側に向かうにつれて回転軸線Ｃとの距離が大きくなるように、直線状に延在している。すなわち、フローガイド２０のうち、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて第１直線部３１を含む上流側の部分は、中心軸が回転軸線Ｃに沿うようにして、円筒状に又は下流側が大径の円錐（又は円錐台）状に形成される。
第２直線部は、回転軸線Ｃに対して第１直線部３１よりも大きな傾斜角を有し、且つフローガイド２０の下流側に向かうにつれて回転軸線Ｃとの距離が大きくなるように直線状に延在している（図１及び図２参照）。すなわち、フローガイド２０のうち、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて第２直線部３２を含む部分は、中心軸が回転軸線Ｃに沿い、下流側が大径の円錐（又は円錐台）状に形成される（図３参照）。

ここで、蒸気タービン１の排気室１４を製作する際、排気室性能の向上を図るために、該蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて曲線状のフローガイド２０が採用され得るが、曲線状のフローガイド２０の製作には複雑な加工工程が必要とされるため、同側断面視にて直線状のフローガイド２０を製作する場合に比べて工数及びコストが嵩む。
この点、上述した構成を有する蒸気タービン１の排気室１４は、フローガイド２０の通路形成面２２が上記側断面視にて第１直線部３１と第２直線部３２とを含むように構成されるから、例えば上記側断面視にて曲線状のフローガイドを形成する場合に比べてフローガイド２０の製作にかかる工数及びコストを抑制することができる。また、第１直線部３１及び第２直線部３２は、ディフューザ通路１８に面する通路形成面２２が下流側に向けて拡径するように、隣接する端部同士が非平行に連続し、少なくとも第２直線部３２が蒸気タービン１の回転軸線Ｃに対して下流側ほど拡径するように傾斜して設けられるから、例えばディフューザ通路１８を画定する通路形成面２２が回転軸線Ｃに平行な直線部とこれに直交する直線部とで構成される場合に比べて排気流（蒸気流れＳＴ１）を円滑に案内することができる。よって、排気効率向上とフローガイド２０製作の低コスト化とを両立できる蒸気タービン１の排気室１４を提供することができる。
さらに、第１直線部３１及び第２直線部３２を備えることにより、蒸気流れＳＴ１の主排気流と循環流ＳＴ２の干渉を抑制することができる。

続いて、図４は一実施形態に係る蒸気タービンの排気室の構成例を示す図である。図５は蒸気タービンの回転軸線方向からみた断面図である。
図４及び図５に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態では、上述した構成において、フローガイド２０の通路形成面２２は、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第２直線部３２よりもフローガイド２０の下流側に配置される第３直線部３３をさらに含んでいてもよい。

第３直線部３３は、回転軸線Ｃに対して第２直線部３２よりも大きな傾斜角を有し、且つフローガイド２０の下流側に向かうにつれて回転軸線Ｃとの距離が大きくなるように直線状に延在していてもよい。すなわち、フローガイド２０のうち、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて第３直線部３３を含む部分は、中心軸が回転軸線Ｃに沿い、下流側が大径の円錐状、又は第２直線部３２の下流端からロータ２の径方向に延びるように延在する環状ないしフランジ状に形成されていてもよい（図５参照）。
なお、第３直線部３３は、径方向Ｄに沿う長さ（Ｓ）が回転軸線Ｃの周方向Ｒにおいて一様に形成されてもよい。つまり、フローガイド２０において、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて第３直線部３３を含む部分のうち大径側の端部は、軸方向視にて円（真円）形状に形成されていてもよい。
なお、上述した第１直線部３１、第２直線部３２及び第３直線部３３を含む構成のフローガイド２０において、第１直線部３１は、排気室１４内において蒸気流れＳＴ１の上流（最上流）側に位置する直線部（入口側直線部）である。また、第３直線部３３は、排気室１４内において蒸気流れＳＴ１の下流（最下流）側に位置する直線部（出口側直線部）であり、最終段動翼８Ａを通過した蒸気流れＳＴ１の主排気流と、フローガイド２０の下流端２０Ａを通過して旋回成分が付加された循環流ＳＴ２との干渉を抑制する衝立として機能し得る。そして、第２直線部３２は、上記第１直線部３１と第３直線部３３とを接続する中間直線部である。

このように、第１直線部３１及び第２直線部３２に加えてさらに第３直線部３３を含む構成によれば、フローガイド２０を通過した後の蒸気流れＳＴ１の主排気流と循環流ＳＴ２との干渉を抑制することができる。よって、簡易な構成でありながら、フローガイド２０製作の工数を抑制しつつ、排気室性能をさらに向上させることができる。

図６は一実施形態における第４直線部および第５直線部を含むフローガイドの構成例を示す側断面図である。図７は一実施形態における第４直線部および第５直線部を含むフローガイドの構成例を示す側断面図であり、第４直線部及び第５直線部が通路形成面の面取りにより形成される様子を示す概略図である。
図６及び図７に非限定的に例示するように、いくつかの実施形態では、上記の第３直線部３３を含む構成において、フローガイド２０の通路形成面２２は、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第１直線部３１の下流端３１Ａから第２直線部３２の上流端３２Ｂに向かって直線状に延在する第４直線部３４であって、第１直線部３１及び第２直線部３２よりも短い第４直線部３４と、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第２直線部３２の下流端３２Ａから第３直線部３３の上流端３３Ｂに向かって直線状に延在する第５直線部３５であって、第２直線部３２及び第３直線部３３よりも短い第５直線部３５と、をさらに含んでいてもよい。

第４直線部３４は、例えば図６に示すように、フローガイド２０のうち、内周側の通路形成面２２が第１直線部３１で構成される部分と内周側の通路形成面２２が第２直線部３２で構成される部分とを接続するようにして円錐（又は円錐台）状に形成された拡径部の内周面であってもよい。同様に、第５直線部３５は、フローガイド２０のうち、内周側の通路形成面２２が第２直線部３２で構成される部分と内周側の通路形成面２２が第３直線部３３で構成される部分とを接続するようにして円錐（又は円錐台）状に形成された拡径部の内周面であってもよい。
なお、第４直線部３４と第５直線部３５とは、何れか一方のみ設けられていてもよい。

このように、第４直線部３４及び第５直線部３５を含む構成によれば、第１直線部３１と第２直線部３２との間の第４直線部３４、及び、第２直線部３２と第３直線部３３との間の第５直線部３５により、ディフューザ通路１８を画定する通路形成面２２のうち、第１直線部３１と第４直線部３４との接続部、第４直線部３４と第２直線部３２との接続部、第２直線部３２と第５直線部３５との接続部、及び第５直線部３５と第３直線部３３との接続部に、流体的に凸形状の凸部４０が形成される。そして、これらの凸部４０を排気が通過する際に、各凸部４０において膨張波が発生する。これにより、排気（流体）を超音速偏向させて流体によるフローガイド形状への追随性を向上させることができるから、境界層の発達を抑制して有効流路面積低下による性能低下を抑制することができる。
なお、第４直線部３４は、例えば図７に示すように、第１直線部３１と第２直線部３２との接合部における通路形成面２２側の角を上記側断面視にて直線状に面取りした面取り部であってもよい。同様に、第５直線部３５は、例えば第２直線部３２と第３直線部３３との接合部における通路形成面２２側の角を上記側断面視にて直線状に面取りした面取り部であってもよい。

いくつかの実施形態では、上述した第４直線部３４及び第５直線部３５を含む構成において、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視における第４直線部３４及び第５直線部３５の長さは、それぞれ２０ｍｍ以上且つ７０ｍｍ以下であってもよい（例えば図８参照）。
つまり、第４直線部３４及び第５直線部３５各々の、回転軸線Ｃ方向に沿う長さをそれぞれｔ_４、ｔ_５とした場合、２０ｍｍ≦ｔ_４≦７０ｍｍ、および２０ｍｍ≦ｔ_５≦７０ｍｍを満たす。なお、このような範囲を満たす限り、ｔ_４およびｔ_５は、同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。

上述した膨張波や超音速偏向は、蒸気タービン１の大きさに関わらず、流路断面積が広がる方向に所定の角度を有する凸部４０を通過する際に生じる。従って、このような膨張波や超音速偏向を生じさせ得る凸部４０を形成するにあたり、第４直線部３４及び第５直線部３５の寸法が大き過ぎると排気室１４の設置面積の増加、又は有効流路面積の低下を招くため好ましくなく、逆に第４直線部３４及び第５直線部３５の寸法が小さ過ぎると十分な効果が得られない虞がある。
この点、第４直線部３４及び第５直線部３５を、回転軸線Ｃ方向に沿う長さが２０ｍｍ以上、且つ７０ｍｍ以下の範囲内で形成することにより、排気室の設置面積の増加を抑制しつつ加工が容易な構成でありながら、上述した実施形態で述べた利益を享受できる蒸気タービン１の排気室１４を提供することができる。

続いて、幾つかの実施形態における第３直線部３３の構成についてより詳細に説明する。
図９は一実施形態における第３直線部の設置角度範囲を例示する概略図である。
いくつかの実施形態では、例えば図４及び図６～９に例示するように、上述したいずれか一つの構成において、第３直線部３３は、回転軸線Ｃに対して直交する方向に沿って延在していてもよい。
なお、本開示において、回転軸線Ｃに対して直交する方向は、回転軸線Ｃに対して９０°のみならず、その前後に数度～十数度の範囲を含むものとする。例えば第３直線部３３は、側断面視において鉛直上方を０°、蒸気流れＳＴ１におけるその上流側を正、下流側を負と定義した場合に、－１０°～１５°の範囲に設けられていてもよい（図９参照）。例えば図９では、鉛直方向に対して、蒸気流れＳＴ１におけるその上流側への傾斜角の許容範囲をθ_３、同下流側への傾斜角の許容範囲をθ_４として、０°≦θ_３≦１５°、０°≦θ_４≦１０°である場合を例示している。

上記のように、フローガイド２０の第３直線部３３が、蒸気タービン１の回転軸線Ｃと直交する方向に沿って延在する構成によれば、ディフューザ通路１８通過後に渦状に流れる循環流ＳＴ２が該ディフューザ通路１８を通って排出される主排気流ＳＴ１に合流することを物理的に遮断することができるから、上記主排気流ＳＴ１と循環流ＳＴ２との干渉を効果的に抑制することができる。よって、排気効率の向上を図ることができる。

図１０は一実施形態における第３直線部の長さ（Ｓ）と、径方向（Ｄ）における第３直線部の基端部からケーシングの内壁面（内周面）までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）の関係を示すグラフである。
いくつかの実施形態では、例えば図４及び図１０に非限定的に例示するように、上述した第３直線部３３が回転軸線Ｃに対して直交する方向に沿って延在する構成において、ベアリングコーン１６の径方向Ｄにおける第３直線部３３の長さ（Ｓ）と、径方向Ｄにおける第３直線部３３の基端部３３Ａからケーシング１０の内壁面１０Ａ（内周面）までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下（つまり０．２≦（Ｓ／Ｈ）≦０．５）であってもよい。

本発明者らは、鋭意研究の末、上述した第３直線部３３が回転軸線Ｃに対して直交する方向に延在する構成において、ベアリングコーン１６の径方向Ｄにおける第３直線部３３の長さ（Ｓ）と、上記径方向Ｄにおける第３直線部３３の基端部３３Ａからケーシング１０の内周面１０Ａまでの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下の範囲内である場合に排気効率を向上させることができることを突き止めた。
つまり、排気室１４の排気効率は、第３直線部３３の長さが長すぎても短すぎても向上しないが、上記のように、ベアリングコーン１６の径方向Ｄにおける第３直線部３３の長さ（Ｓ）と、上記径方向Ｄにおける第３直線部３３の基端部３３Ａからケーシング１０の内周面１０Ａまでの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下の範囲内となるように第３直線部３３を形成することにより、循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉を抑制して排気効率を向上させることができる。

続いて、幾つかの実施形態における第３直線部３３の構成についてより詳細に説明する。
図１１は一実施形態における第３直線部の構成例を示す、回転軸線方向視における概略図である。図１２は一実施形態における第３直線部の、回転軸線周りにおける長さ分布を示すグラフである。
いくつかの実施形態では、例えば図１１及び図１２に例示するように、上述した０．２≦（Ｓ／Ｈ）≦０．５を満たす構成において、フローガイド２０は、径方向Ｄに沿った第３直線部３３の長さ（Ｓ）が回転軸線Ｃの周方向において非一様に形成されてもよい。
つまり、第３直線部３３は、ベアリングコーン１６の径方向Ｄに沿う方向の長さＳが、回転軸線Ｃを中心とする周方向Ｒにおいて異なる分布を有していてもよい。換言すれば、第３直線部３３は、周方向Ｒにおける第１位置と、該第１位置とは上記周方向Ｒにおける位置が異なる第２位置であって上記第１位置とは径方向Ｄの長さ乃至幅が異なる第２位置と、を含み得る。

蒸気タービン１の周方向Ｒにおいて、排気の循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉が比較的起きやすい位置では蒸気タービン１の径方向Ｄに沿う第３直線部３３の長さを長く確保することにより、上記循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉を抑制して排気効率の向上を図ることができる。一方、上記周方向Ｒにおいて循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉が比較的起きにくい位置では第３直線部３３の高さを低くすることにより、フローガイド２０の製作コストを抑制ないし低減することができる。
よって、例えば排気の循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉の起き易さに応じて径方向Ｄに沿ったフローガイド２０の第３直線部３３の長さ（Ｓ）を回転軸線Ｃの周方向Ｒにおいて非一様に形成することにより、排気効率の向上とフローガイド２０製作の低コスト化とを両立可能な蒸気タービン１の排気室１４を提供することができる。

いくつかの実施形態では、上述した径方向Ｄに沿う第３直線部３３の長さが回転軸線Ｃの周方向において非一様である構成において、フローガイド２０は、径方向Ｄに沿った第３直線部３３の長さ（Ｓ）が、蒸気タービン１の回転軸線Ｃ方向視において鉛直上方を０°として、－９０～９０°の範囲が９０～２７０°の範囲よりも長く形成されてもよい（例えば図１１及び図１２参照）。
つまり、第３直線部３３は、回転軸線Ｃを中心とする周方向Ｒにおいて、上半分が下半分より径方向Ｄに長く形成され得る。

蒸気タービン１の周方向Ｒにおいて、例えば排気室１４の下部に排気出口を設けて（下方排気）下方の排気を排出する構成とすれば、フローガイド２０において周方向Ｒの下側に位置する第３直線部３３の長さは短くても排気干渉の影響は少ない。従って、上述した第３直線部３３の上半分が下半分より径方向Ｄに長く形成された構成によれば、排気室１４の下部から排気を抽出する構成を採用した排気室１４に適用して好適な蒸気タービン１の排気室１４を提供することができる。

図１３は一実施形態における第３直線部の、回転中心軸周りにおける長さ分布の変形例を示す概略図である。
いくつかの実施形態では、例えば図１３に非限定的に例示するように、上述した径方向Ｄに沿う第３直線部３３の長さが回転軸線Ｃの周方向において非一様、又は回転軸線Ｃを中心とする周方向Ｒにおいて、第３直線部３３の上半分が下半分より径方向Ｄに長く形成された構成において、フローガイド２０は、径方向Ｄに沿った第３直線部３３の長さ（Ｓ）のピークが、回転軸線Ｃの周方向Ｒにおいて鉛直上方を０°として、０～９０°の範囲で動翼８の回転方向（旋回方向）の下流側に存在するように構成されてもよい。
つまり、第３直線部３３は、当該第３直線部３３の上記径方向Ｄに沿う長さＳがピーク値（Ｓｍａｘ）となる周方向Ｒの角度位置が、鉛直上方（０°）よりも動翼８の回転方向下流側であって、フローガイド２０の上半分を満たす位置にシフトして配置されるように構成され得る。

ディフューザ通路１８通過後に渦状に流れる循環流ＳＴ２と主排気流ＳＴ１との干渉は、蒸気タービン１の回転軸線Ｃの周方向Ｒにおいて鉛直上方を０°とした場合に、０°より動翼８の回転方向下流側にシフトした位置において生じやすい。
したがって、上記のように、第３直線部３３の長さ（Ｓ）のピークが、上記回転軸線Ｃの周方向Ｒにおいて鉛直上方を０°として、０～９０°の範囲で動翼８の回転方向下流側に存在するようにしてフローガイド２０が構成される構成によれば、排気効率の向上とフローガイド２０製作の低コスト化とを両立可能な蒸気タービン１の排気室１４を提供することができる。

図１４は一実施形態における第４直線部および第５直線部の角度を例示する概略図である。
いくつかの実施形態では、例えば図１４に非限定的に例示するように、上述した第４直線部３４を含む構成（さらに第５直線部３５を含んでいてもよい）において、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第４直線部３４（より詳細にはその仮想延長線）に対する第２直線部３２の傾斜角度θ_６は、１０°以上、且つ２０°以下であってもよい。つまり、回転軸線Ｃに対する第４直線部３４の傾斜角と、回転軸線Ｃに対する第２直線部３２の傾斜角との差であるθ_６（傾斜角度θ_６）は、１０°≦θ_６≦２０°を満たし得る。

排気室１４の入口（上流側端部側）付近を通過中の排気、すなわち最終段動翼８Ａを通過した直後の排気（流体）は勢いが強く、その流れ方向を急激に変化させると剥離が発生して排気効率が低下するため好ましくない。
この点、上記のように、フローガイド２０の第２直線部３２が、該第２直線部３２よりもフローガイド２０の上流側に配置される第４直線部３４に対して１０°以上、且つ２０°以下の傾斜角度θ_６で連続する構成によれば、第４直線部３４に沿う排気の流れが該第４直線部３４と第２直線部３２との接合部を通過する際に剥離が発生することを抑制して排気効率の低下を抑制することができる。

いくつかの実施形態では、例えば図１４に例示するように、上述した第５直線部３５を含む構成（さらに第４直線部３４を含んでいてもよい）において、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第２直線部３２（より詳細にはその仮想延長線）に対する第５直線部３５の傾斜角度θ_７は、１０°以上、且つ２０°以下であってもよい。つまり、回転軸線Ｃに対する第５直線部３５の傾斜角と回転軸線Ｃに対する第２直線部３２の傾斜角との差であるθ_７（傾斜角度θ_７）は、１０°≦θ_７≦２０°を満たし得る。

上記のように、フローガイド２０の第５直線部３５が、該第５直線部３５よりもフローガイド２０の上流側に配置される第２直線部３２に対して１０°以上、且つ２０°以下の傾斜角度θ_７で連続する構成によれば、第２直線部３２に沿う排気の流れが該第２直線部３２と第５直線部３５との接合部を通過する際に剥離が発生することを抑制して排気効率の低下を抑制することができる。

いくつかの実施形態では、例えば図９に例示するように、上述下いずれか一つの構成において、蒸気タービン１の回転軸線Ｃを含む側断面視にて、第１直線部３１（より詳細にはその仮想延長線）に対する第２直線部３２の傾斜角度θ_１は、第２直線部３２（より詳細にはその仮想延長線）に対する第３直線部３３の傾斜角度θ_２以下であってもよい。つまり、回転軸線Ｃに対する第２直線部３２の傾斜角は、回転軸線Ｃに対する第２直線部３２の傾斜角と回転軸線Ｃに対する第３直線部３３の傾斜角との差以下であってもよく、上記θ_１及びθ_２は、θ_１≦θ_２を満たし得る。

上述したように、排気室１４の入口（排気室入口１４Ａ）付近を通過中の排気は勢いが強く、その流れ方向を急激に変化させると剥離が発生して排気効率が低下するため好ましくない。一方、排気室１４の出口側（下流）に存在する第３直線部３３は、該第３直線部３３よりも上流側に存在する第２直線部３２によって案内されることで径方向Ｄに向かう排気の流れがある程度形成されていることに加え、最終段動翼８Ａを通過した直後に比べて流路面積も広いため上記最終段動翼８Ａ通過直後に比べて排気の勢いが弱い。このため、第２直線部３２に対する第３直線部３３の傾斜角度θ_２は、第１直線部３１に対する第２直線部３２の傾斜角度θ_１より大きくすることが可能である。
よって、上記のようにθ_１≦θ_２を満たす構成によれば、剥離の発生を抑制しつつ、排気を効率的に案内して排気効率の向上を図ることができる。

本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、排気効率向上とフローガイド製作の低コスト化とを両立できる蒸気タービンの排気室を提供することができる。

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更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。

１ 蒸気タービン
２ ロータ（タービンロータ）
３ 蒸気入口
６ 軸受部
８ 動翼
８Ａ 最終段動翼
９ 静翼
１０ ケーシング
１０Ａ 内壁面
１１ 内側ケーシング
１２ 外側ケーシング
１４ 排気室
１４Ａ 排気室入口
１４Ｂ 排気室出口
１６ ベアリングコーン
１６Ａ 下流端
１８ ディフューザ通路
２０ フローガイド
２０Ａ 下流端
２０Ｂ 上流端
２２ 通路形成面
３０ 直線部
３１ 第１直線部（上流側直線部）
３２ 第２直線部（中間直線部）
３３ 第３直線部（下流側直線部／衝立）
３３Ａ 基端部
３４ 第４直線部（上流側面取り部）
３５ 第５直線部（下流側面取り部）
４０ 凸部
Ｃ 回転軸線（中心軸）
Ｄ 径方向
Ｈ 径方向における第３直線部の基端部からケーシングの内周面までの距離
Ｒ 周方向
Ｓ 第３直線部の径方向長さ
Ｓ_ｍａｘ 第３直線部の径方向長さのピーク
ＳＴ１ 蒸気流れ（主排気流）
ＳＴ２ 旋回流

Claims (10)

1. 蒸気タービンの排気室であって、
   ケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられるベアリングコーンと、
   前記ケーシング内において前記ベアリングコーンの径方向外側に設けられ、前記ベアリングコーンとともにディフューザ通路を形成する通路形成面を有するフローガイドと、を備え、
   前記フローガイドの前記通路形成面は、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記フローガイドにおける最上流側に配置される第１直線部であって、前記回転軸線と平行に、又は、前記回転軸線に対して所定の傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように、直線状に延在する第１直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第２直線部であって、前記回転軸線に対して前記第１直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第２直線部と、を含み、
   前記フローガイドの前記通路形成面は、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第３直線部であって、前記回転軸線に対して前記第２直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第３直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部の下流端から前記第２直線部の上流端に向かって直線状に延在する第４直線部であって、前記第１直線部及び前記第２直線部よりも短い第４直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部の下流端から前記第３直線部の上流端に向かって直線状に延在する第５直線部であって、前記第２直線部及び前記第３直線部よりも短い第５直線部と、をさらに含む
   蒸気タービンの排気室。
2. 蒸気タービンの排気室であって、
   ケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられるベアリングコーンと、
   前記ケーシング内において前記ベアリングコーンの径方向外側に設けられ、前記ベアリングコーンとともにディフューザ通路を形成する通路形成面を有するフローガイドと、を備え、
   前記フローガイドの前記通路形成面は、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記フローガイドにおける最上流側に配置される第１直線部であって、前記回転軸線と平行に、又は、前記回転軸線に対して所定の傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように、直線状に延在する第１直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第２直線部であって、前記回転軸線に対して前記第１直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第２直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第３直線部であって、前記回転軸線に対して前記第２直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第３直線部と、を含み、
   前記ベアリングコーンの径方向における前記第３直線部の長さ（Ｓ）と、前記径方向における前記第３直線部の基端部から前記ケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下であり、
   前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が前記回転軸線の周方向において非一様に形成され、
   前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が、前記蒸気タービンの回転軸方向視において鉛直上方を０°として、－９０～９０°の範囲が９０～２７０°の範囲よりも長く形成される
   蒸気タービンの排気室。
3. 蒸気タービンの排気室であって、
   ケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられるベアリングコーンと、
   前記ケーシング内において前記ベアリングコーンの径方向外側に設けられ、前記ベアリングコーンとともにディフューザ通路を形成する通路形成面を有するフローガイドと、を備え、
   前記フローガイドの前記通路形成面は、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記フローガイドにおける最上流側に配置される第１直線部であって、前記回転軸線と平行に、又は、前記回転軸線に対して所定の傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように、直線状に延在する第１直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第２直線部であって、前記回転軸線に対して前記第１直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第２直線部と、
   前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第２直線部よりも前記フローガイドの下流側に配置される第３直線部であって、前記回転軸線に対して前記第２直線部よりも大きな傾斜角を有し、且つ前記フローガイドの下流側に向かうにつれて前記回転軸線との距離が大きくなるように直線状に延在する第３直線部と、を含み、
   前記ベアリングコーンの径方向における前記第３直線部の長さ（Ｓ）と、前記径方向における前記第３直線部の基端部から前記ケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下であり、
   前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が前記回転軸線の周方向において非一様に形成されると共に、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）のピークが、前記回転軸線の周方向において鉛直上方を０°として、０～９０°の範囲で前記蒸気タービンの動翼の回転方向下流側に存在するように構成される
   蒸気タービンの排気室。
4. 前記第３直線部は、前記回転軸線に対して直交する方向に沿って延在する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蒸気タービンの排気室。
5. 前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視における前記第４直線部及び前記第５直線部の長さは、２０ｍｍ以上、且つ７０ｍｍ以下である
   請求項１に記載の蒸気タービンの排気室。
6. 前記ベアリングコーンの径方向における前記第３直線部の長さ（Ｓ）と、前記径方向における前記第３直線部の基端部から前記ケーシングの内周面までの距離（Ｈ）との比（Ｓ／Ｈ）が、０．２以上、且つ０．５以下である
   請求項１又は５に記載の蒸気タービンの排気室。
7. 前記フローガイドは、前記径方向に沿った前記第３直線部の長さ（Ｓ）が前記回転軸線の周方向において非一様に形成される
   請求項６に記載の蒸気タービンの排気室。
8. 前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視において、前記第４直線部に対する前記第２直線部の傾斜角度は、１０°以上、且つ２０°以下である
   請求項１又は５～７の何れか一項に記載の蒸気タービンの排気室。
9. 前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視において、前記第２直線部に対する前記第５直線部の傾斜角度は、１０°以上、且つ２０°以下である
   請求項１又は５～８の何れか一項に記載の蒸気タービンの排気室。
10. 前記蒸気タービンの回転軸線を含む側断面視にて、前記第１直線部に対する前記第２直線部の傾斜角度は、前記第２直線部に対する前記第３直線部の傾斜角度以下である
    請求項１～９の何れか一項に記載の蒸気タービンの排気室。
    

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