KR102400608B1 - 증기 터빈의 배기실 및 증기 터빈 - Google Patents

Abstract

증기 터빈의 배기실은, 케이싱과, 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고, 케이싱은, 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함한다.

Description

증기 터빈의 배기실 및 증기 터빈

본 개시는, 증기 터빈의 배기실 및 증기 터빈에 관한 것이다.

증기 터빈의 터빈 차실로부터의 증기는, 통상, 배기실을 통해 증기 터빈으로부터 배출된다. 배기실 내에서는, 증기 흐름의 성상이나 내부 구조물의 형상 등에 따라 유체 손실이 발생하므로, 배기실에 있어서의 유체 손실을 저감하기 위한 구성이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 배기실의 디퓨저 유로를 형성하는 플로 가이드에 편향 부재를 마련하여, 디퓨저 유로 내에 있어서 팁 플로에 선회를 부여하여, 팁 플로와 증기 주류가 혼합될 때의 손실을 저감시키는 증기 터빈이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 스팀 가이드와 함께 배기 유로를 형성하는 베어링 콘의 일부를 로터측에 만곡된 형상으로 하여, 배기 유로 면적을 확대함으로써 배기 유로를 통과하는 증기의 흐름을 원활하게 하는 증기 터빈 저압 배기실이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 3에는, 배기실로부터 하방을 향해 증기가 배출됨과 함께, 배기실에 있어서 외주측의 플로 가이드와 내주측의 베어링 콘에서 형성되는 증기의 유로가, 상측 부위에 비해 하측 부위의 쪽이 길게 형성된 증기 터빈의 배기 장치가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2011-220125호 공보 일본 특허 공개 제2006-83801호 공보 일본 특허 공개 평11-200814호 공보

특허문헌 1∼3에 기재된 증기 터빈이나 저압 배기실, 배기 장치에서는, 배기실 내에 마련한 편향 부재나 베어링 콘의 형상, 플로 가이드와 베어링 콘에서 형성되는 증기의 유로의 형상에 의해, 배기실 내의 유체 손실을 저감하는 것이 기대된다.

그러나 증기 터빈의 배기실 내에서의 유체 손실을 저감하기 위한 새로운 방책이 요망된다. 특히 저부하 운전 시에는 통상 운전 시에 비해 배기실 내에서의 유체 손실이 커진다고 하는 문제가 있다.

상술한 사정에 비추어, 본 발명의 적어도 일 실시 형태는, 배기실 내에 있어서의 유체 손실을 저감 가능한 증기 터빈의 배기실, 및 증기 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 적어도 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실은,

증기 터빈의 배기실이며,

케이싱과,

상기 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고,

상기 케이싱은, 상기 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함한다.

상기 (1)의 구성에 의하면, 오목부를 포함하는 케이싱을 구비하는 증기 터빈의 배기실은, 예를 들어 저부하 운전 시와 같은, 증기가 플로 가이드측으로 편류하여 베어링 콘측에서 역류가 발생하는 경우라도, 오목부에 의해 역류가 안내되므로, 역류가 베어링 콘이 위치하는 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 역류를 포함하는 순환류가 순환하는 순환 영역이, 베어링 콘의 하류단으로부터 상류측으로 확대되는 것을 저감할 수 있다. 이 때문에, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있고, 또한 배기실 내의 실효적인 배기 면적이 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 배기실 내에서의 증기의 압력 회복량을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기실 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.

(2) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,

상기 오목부는,

상기 베어링 콘의 하류단에 대해 상기 축 방향의 하류측에 위치하고, 직경 방향을 따라 연장되는 직경 방향 벽면과,

일단부가 상기 직경 방향 벽면의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께, 상기 일단부로부터 타단부를 향해 상기 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 축 방향 벽면을 갖는 제1 오목부를 포함한다.

상기 (2)의 구성에 의하면, 제1 오목부는, 베어링 콘의 하류단의 축 방향의 하류측에 직경 방향을 따라 연장되는 직경 방향 벽면과, 일단부가 직경 방향 벽면의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께 일단부로부터 타단부를 향해 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 축 방향 벽면을 갖고 있다. 이러한 축 방향 벽면은, 직경 방향 벽면을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류를, 그대로 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(3) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (2)의 구성에 있어서,

상기 축 방향 벽면은, 상기 축 방향을 따르도록 마련된다.

상기 (3)의 구성에 의하면, 축 방향 벽면은, 축 방향을 따르도록 마련되므로, 직경 방향 벽면을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류를, 그대로 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있어, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(4) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (2)의 구성에 있어서,

상기 축 방향 벽면은, 상기 일단부가 상기 타단부보다 상기 직경 방향의 내측에 배치된다.

상기 (4)의 구성에 의하면, 축 방향 벽면은, 직경 방향 벽면의 직경 방향 내측 단부에 접속되는 일단부가, 타단부보다 직경 방향의 내측에 배치되므로, 축 방향을 따르도록 마련되는 것과 비교하여, 직경 방향 벽면을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류를, 상류측으로 흐르지 않도록 더 효율적으로 안내할 수 있어, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 더 효율적으로 억제할 수 있다.

(5) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,

상기 오목부는, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 상기 축 방향의 하류측에 위치하고, 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면을 갖는 제2 오목부를 포함한다.

상기 (5)의 구성에 의하면, 제2 오목부는, 베어링 콘의 하류단의 축 방향의 하류측에 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면을 갖고 있다. 제2 오목부의 만곡 벽면은, 만곡 벽면을 따라 흐르는 역류를, 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(6) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (5)의 구성에 있어서,

상기 오목부는, 상기 증기 터빈의 배기실 내의 증기가 배출되는 배기실 출구와는 반대측에 마련된다.

상기 (6)의 구성에 의하면, 오목부는, 증기 터빈의 배기실의 증기가 배출되는 배기실 출구와는 반대측에 마련된다. 여기서, 배기실의 증기가 배출되는 배기실 출구가 마련되는 측은, 케이싱의 외주 벽면이 존재하는 반대측과는 달리, 증기가 케이싱의 외주 벽면에 부딪쳐서 되돌아갈 필요가 없으므로, 증기의 베어링 콘측에서의 박리가 발생하기 어렵다. 이 때문에, 케이싱의 외주 벽면이 존재하는 반대측에 오목부를 마련함으로써, 당해 반대측에 있어서 케이싱의 외주 벽면에 부딪쳐서 되돌아가는 역류가, 오목부에 의해 안내된다. 따라서, 역류가 베어링 콘이 위치하는 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(7) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (6)의 구성에 있어서,

상기 증기 터빈의 배기실은, 상기 오목부의 내주부로부터 상기 직경 방향의 외측을 향해 연장되는 제1 순환류 가이드를 더 구비한다.

상기 (7)의 구성에 의하면, 제1 순환류 가이드는, 오목부를 따라 흐르는 역류를 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(8) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (7)의 구성에 있어서,

상기 증기 터빈의 배기실은, 상기 오목부의 외주부로부터 상기 직경 방향의 내측을 향해 연장되는 제2 순환류 가이드를 더 구비한다.

상기 (8)의 구성에 의하면, 제2 순환류 가이드는, 오목부를 따라 흐르는 역류가 순환하도록 안내할 수 있으므로, 역류가 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 증기의 베어링 콘측에서의 박리를 억제할 수 있다.

(9) 본 발명의 적어도 일 실시 형태에 관한 증기 터빈은,

상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 증기 터빈의 배기실과,

상기 증기 터빈의 배기실의 상류측에 마련되는 동익과,

상기 증기 터빈의 배기실의 상류측에 마련되는 정익을 구비한다.

상기 (9)의 구성에 의하면, 증기 터빈은, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 구성을 갖는 증기 터빈의 배기실을 구비하므로, 배기실 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.

(10) 몇 개의 실시 형태에서는, 상기 (9)의 구성에 있어서,

상기 증기 터빈은, 상기 증기 터빈의 배기실로부터 배출된 배기를 응축하기 위한 복수기를 더 구비하고,

상기 베어링 콘의 하류단의 상기 축 방향에 있어서의 위치가, 상기 복수기의 벽면과 일치한다.

상기 (10)의 구성에 의하면, 베어링 콘의 하류단의 축 방향에 있어서의 위치가, 복수기의 벽면과 일치하므로, 배기실 출구가 마련되는 측의 베어링 콘을 따르도록 하류측에 흐르는 증기(배기)는, 그대로 증기를 응축하기 위한 복수기 내로 안내된다. 이 때문에, 배기실 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시 형태에 의하면, 배기실 내에 있어서의 유체 손실을 저감 가능한 증기 터빈의 배기실 및 증기 터빈이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 축 방향을 따른 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 A-A선 화살표 방향에서 본 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제2 오목부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제1 순환류 가이드, 제2 순환류 가이드 및 제1 벽면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실을 설명하기 위한 도면이며, 케이싱을 외측으로부터 본 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 8은 비교예의 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제1 벽면을 포함하지 않는 케이싱을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 개의 실시 형태에 대해 설명한다. 단, 실시 형태로서 기재되어 있거나, 또는 도면에 도시되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다.

예를 들어, 「어느 방향으로」, 「어느 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 혹은 「동축」 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은 동일한 기능이 얻어질 정도의 각도나 거리를 갖고 상대적으로 변위되어 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

예를 들어, 「동일」, 「동등한」 및 「균질」 등의 사물이 동등한 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동등한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은 동일한 기능이 얻어질 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

예를 들어, 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.

한편, 하나의 구성 요소를 「갖추다」, 「지니다」, 「구비하다」, 「포함하다」, 또는 「갖는다」라고 하는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.

먼저, 몇 개의 실시 형태에 관한 증기 터빈의 전체 구성에 대해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 축 방향을 따른 개략 단면도이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 증기 터빈(1)은, 베어링부(6)에 의해 회전 가능하게 지지되는 로터(2)와, 로터(2)에 설치된 복수단의 동익(8)과, 로터(2) 및 동익(8)을 수용하는 내측 케이싱(10)과, 동익(8)에 대향하도록 내측 케이싱(10)에 설치된 복수단의 정익(9)을 구비하고 있다. 또한, 내측 케이싱(10)의 외측에는, 외측 케이싱(12)이 마련되어 있다. 이러한 증기 터빈(1)은, 증기 입구(3)로부터 내측 케이싱(10)으로 증기가 도입되면, 증기가 정익(9)을 통과할 때에 팽창되어 증속되어, 동익(8)에 대해 일을 하여 로터(2)를 회전시키도록 되어 있다.

또한, 증기 터빈(1)은, 배기실(14)을 구비하고 있다. 배기실(14)은, 도 1에 도시되는 바와 같이, 동익(8) 및 정익(9)의 하류측에 위치하고 있다. 내측 케이싱(10) 내에서 동익(8) 및 정익(9)을 통과한 증기(증기 흐름(Fs))는, 배기실 입구(11)로부터 배기실(14)로 유입되고, 배기실(14)의 내부를 통해, 배기실(14)의 하방측에 마련된 배기실 출구(13)로부터 증기 터빈(1)의 외부로 배출된다. 몇 개의 실시 형태에서는, 배기실(14)의 하방에는, 복수기(27)(도 6 참조)가 마련되어 있다. 이 경우에는, 증기 터빈(1)에서 동익(8)에 대해 일을 마친 증기는, 배기실(14)로부터 배기실 출구(13)를 통해 복수기(27)에 유입되도록 되어 있다.

다음으로, 도 1∼도 7을 참조하여, 몇 개의 실시 형태에 관한 배기실(14)의 구성에 대해, 더 구체적으로 설명한다. 여기서, 도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다. 도 3은, 도 2에 도시하는 A-A선 화살표 방향에서 본 개략 단면도이다. 도 4는, 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다. 도 5는, 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제2 오목부를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은, 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제1 순환류 가이드, 제2 순환류 가이드 및 제1 벽면을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은, 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실을 설명하기 위한 도면이며, 케이싱을 외측으로부터 본 상태를 도시하는 개략 사시도이다.

몇 개의 실시 형태에 관한 배기실(14)은, 도 1∼도 6에 도시되는 바와 같은, 케이싱(20)과, 케이싱(20) 내에 있어서, 베어링부(6)를 덮도록 마련되는 베어링 콘(16)과, 케이싱(20) 내에 있어서 베어링 콘(16)의 외주측에 마련되는 플로 가이드(19)를 구비하고 있다. 또한, 배기실(14)의 케이싱(20)은, 도 1에 도시되는 바와 같이, 증기 터빈(1)의 외측 케이싱(12)의 적어도 일부를 형성하는 것이어도 된다. 또한, 도 2 등에 도시되는 바와 같이, 베어링 콘(16) 및 플로 가이드(19)의 중심축은, 로터(2)의 중심축과 동일한 직선 상에 존재하고 있어도 된다.

베어링 콘(16)의 하류단(Pb)은, 케이싱(20)의 내벽면에 접속되어 있다. 더 상세하게는, 케이싱(20)은, 도 1, 도 2, 도 4∼도 6에 도시되는 바와 같은, 베어링 콘(16) 및 플로 가이드(19)에 대해 직경 방향(도 2 중 상하 방향)의 외측에 위치하고, 축 방향(도 2 중 좌우 방향)을 따라 연장되는 외주 벽면(20a)과, 직경 방향을 따라 연장되는 제1 벽면(21)(내측 직경 방향 벽면)을 포함하고 있다. 제1 벽면(21)은, 도 2, 도 4∼도 6에 도시되는 바와 같은, 베어링 콘(16)에 대해 적어도 일부가 직경 방향의 외측에 위치하고, 길이 도중부가 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 접속되어 있다. 또한, 제1 벽면(21)은, 도 4∼도 7에 도시되는 바와 같은, 로터(2)를 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍(21a)이 형성되어 있다. 또한, 제1 벽면(21)은, 도 1에 도시되는 바와 같이, 직경 방향 내측에 위치하는 일단부가 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 접속되어 있어도 된다.

배기실(14)은, 하방측에 배기실 출구(13)를 갖고 있다. 배기실 입구(11)로부터 배기실(14)로 유입된 증기는, 배기실 출구(13)를 통해, 증기 터빈(1)으로부터 배출되도록 되어 있다. 또한, 배기실(14)은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 배기실 출구(13)가 마련되는 하측과는 수평선(H)을 사이에 두고 반대측에 위치하는 상측의, 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)이, 수평선(H)이 연장되는 방향을 따른 단면 내에 있어서 반환상으로 형성되어 있다. 여기서, 수평선(H)은, 로터(2)의 중심축(O)을 통과하는 축선에 직교하여 수평 방향(도 3 중 좌우 방향)을 따라 연장되는 직선이다.

케이싱(20)의 내부에는, 베어링 콘(16)과 플로 가이드(19)에 의해, 환상의 디퓨저 통로(18)(증기 유로)가 형성되어 있다. 디퓨저 통로(18)는, 증기 터빈(1)의 최종단익 출구(17)에 연통됨과 함께, 단면적이 점점 커지는 형상을 갖고 있다. 그리고 증기 터빈(1)의 최종단의 동익(8A)을 통과한 고속의 증기 흐름(Fs)이, 최종단익 출구(17)를 통해 디퓨저 통로(18)로 유입되면, 증기 흐름(Fs)이 감속되어, 그 운동 에너지가 압력으로 변환(정압 회복)되도록 되어 있다.

몇 개의 실시 형태에 있어서의 케이싱(20)은, 도 1, 도 2, 도 4∼도 7에 도시되는 바와 같은, 제1 벽면(21)의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 제1 벽면(21)에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부(22)를 더 포함하고 있다. 즉, 오목부(22)는, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 하류단(Pb)에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어가 있다.

여기서, 도 8은, 비교예의 증기 터빈 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이다. 도 8에 있어서, 도 1∼도 7에 도시되는 몇 개의 실시 형태와 동일한 부호를 갖는 부재에 대해서는, 그 설명을 생략한다.

도 8에 도시되는 비교예의 배기실(29)은, 케이싱(30)과, 베어링 콘(16)과, 플로 가이드(19)를 구비하고 있다. 그리고 케이싱(30)은, 상술한 오목부(22)를 포함하지 않는 구성으로 되어 있다. 즉, 케이싱(30)은, 도 8에 도시되는 바와 같은, 베어링 콘(16) 및 플로 가이드(19)에 대해 직경 방향(동 도면 중 상하 방향)의 외측에 위치하고, 축 방향(동 도면 중 좌우 방향)을 따라 연장되는 외주 벽면(30a)과, 직경 방향을 따라 연장되는 제1 벽면(31)을 포함하고 있다. 제1 벽면(31)은, 베어링 콘(16)에 대해 적어도 일부가 직경 방향의 외측에 위치하고, 길이 도중부가 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 접속되어 있다. 그리고 제1 벽면(31)의 직경 방향 외측 단부는, 외주 벽면(30a)의 축 방향의 하류측에 위치하는 일단부에 부딪쳐서 일체적으로 접속되어 있다.

상술한 케이싱(30)을 구비하는 비교예의 배기실(29)은, 증기 흐름(Fs)이 플로 가이드(19)측으로 편류한 경우에 베어링 콘(16)측에서 박리가 발생하여, 배기실(29) 내에서의 유체 손실이 커진다고 하는 것을, 본 발명의 발명자들은 찾아냈다. 여기서, 증기 터빈(1)은, 통상 운전 시에 최종단익 출구(17)로부터 축 방향을 따라 증기가 흐르도록 설계되어 있다. 이에 비해, 저부하 운전 시에는, 동익(8)의 회전 속도는 통상 운전 시와 변함없지만, 통상 운전 시보다 증기의 유출 속도가 작아진다. 이 때문에, 저부하 운전 시에 최종단익 출구(17)로부터 흐르는 증기는, 축 방향 성분에 대한 선회 성분의 비율이 커지므로, 플로 가이드(19)측으로 편류하도록 되어 있다.

증기 흐름(Fs)이 베어링 콘(16)측에서 박리가 발생하는 이유로서는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 플로 가이드(19)측으로 편류한 증기 흐름(Fs)의 일부가, 외주 벽면(30a)에 부딪쳐서 되돌아가, 제1 벽면(31) 및 제1 벽면(31)의 상류측에 위치하는 베어링 콘(16)을 따라 상류측으로 흐르는 역류(Fc)가 되는 것을 들 수 있다. 배기실(29) 내의 역류(Fc)는, 베어링 콘(16)의 중류측 근방에 있어서 증기 흐름(Fs)에 의해 하류측으로 되밀리므로, 베어링 콘(16)측에서 순환하여, 도 8에 도시되는 순환 영역(Ac)을 형성하도록 되어 있다. 그리고 배기실(29) 내에 형성되는 순환 영역(Ac)은, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)으로부터 상류측으로 확대되어 있으므로, 베어링 콘(16)측에서 박리가 발생함과 함께, 배기실(29) 내의 실효적인 배기 면적이 작게 되어 있다. 따라서, 배기실(29) 내에서의 유체 손실이 크게 되어 있다.

그래서 본 발명의 발명자들은, 케이싱(20)에 상술한 오목부(22)를 형성하여, 오목부(22)에 역류(Fc)가 베어링 콘(16)이 위치하는 상류측으로 흐르지 않도록 안내시킴으로써, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제하는 것에 상도하였다.

몇 개의 실시 형태에서는, 배기실(14)은, 도 1∼도 7에 도시되는 바와 같은, 상술한 케이싱(20)과, 상술한 베어링 콘(16)을 구비하고 있다. 그리고 케이싱(20)은, 도 1, 도 2, 도 4∼도 7에 도시되는 바와 같은, 상술한 오목부(22)를 포함하고 있다.

상기한 구성에 의하면, 오목부(22)를 포함하는 케이싱(20)을 구비하는 증기 터빈(1)의 배기실(14)은, 예를 들어 저부하 운전 시와 같은, 증기가 플로 가이드(19)측으로 편류하여 베어링 콘(16)측에서 역류(Fc)가 발생하는 경우라도, 오목부(22)에 의해 역류(Fc)가 안내되므로, 역류(Fc)가 베어링 콘(16)이 위치하는 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 역류(Fc)를 포함하는 순환류가 순환하는 순환 영역(Ac)이, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)으로부터 상류측으로 확대되는 것을 저감할 수 있다. 이 때문에, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있고, 또한 배기실(14) 내의 실효적인 배기 면적이 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 배기실(14) 내에서의 증기의 압력 회복량을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기실(14) 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 오목부(22)는, 도 1, 도 2, 도 4, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은, 제1 오목부(23)를 포함하고 있다. 제1 오목부(23)는, 도 2, 도 4, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은, 제1 벽면(21)에 대해 축 방향의 하류측에 위치하고, 제1 벽면(21)과 평행한 방향을 따라 연장되는 제2 벽면(23a)(직경 방향 벽면)과, 일단부가 제2 벽면(23a)의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께, 타단부가 제1 벽면(21)의 직경 방향 외측 단부에 접속되는 제3 벽면(23b)(축 방향 벽면)을 갖고 있다. 즉, 제2 벽면(23a)은, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 대해 축 방향의 하류측에 위치하고, 직경 방향을 따라 연장되고, 제3 벽면(23b)은, 일단부로부터 타단부를 향해 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장된다.

그리고 제1 오목부(23)는, 도 2, 도 4, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은, 일단부가 제2 벽면(23a)의 직경 방향 외측 단부에 접속됨과 함께, 타단부가 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)의 일단부에 접속되는 제4 벽면(23c)을 더 갖고 있다. 몇 개의 실시 형태에서는, 제4 벽면(23c)의 타단부는, 도 2, 도 4, 도 6에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따른 단면 내에 있어서 외주 벽면(20a)의 일단부에 직선상으로 연속되도록 접속되어 있다. 또한, 다른 몇 개의 실시 형태에서는, 제4 벽면(23c)의 타단부는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 외주 벽면(20a)의 일단부와의 사이에 단차를 갖고 접속되어 있다. 또한, 도 2, 도 4, 도 6에 있어서는 설명의 편의상, 외주 벽면(20a)과 제4 벽면(23c) 사이를 이점쇄선에 의해 구획하고 있지만, 외주 벽면(20a)과 제4 벽면(23c)은 일체적으로 마련되어 있어도 된다.

상기한 구성에 의하면, 제1 오목부(23)는, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 축 방향의 하류측에 직경 방향을 따라 연장되는 제2 벽면(23a)과, 일단부가 제2 벽면(23a)의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께 일단부로부터 타단부를 향해 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 제3 벽면(23b)을 갖고 있다. 이러한 제3 벽면(23b)은, 제2 벽면(23a)을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류(Fc)를, 그대로 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 제3 벽면(23b)은, 도 1, 도 2, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따르도록 마련된다.

더 상세하게는, 제3 벽면(23b)은, 도 2, 도 6에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따른 단면 내에 있어서, 제2 벽면(23a)에 대해 직각이 되도록, 제2 벽면(23a)의 직경 방향 내측 단부로부터 꺾이도록 형성되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 제3 벽면(23b)은, 축 방향을 따르도록 마련되므로, 제2 벽면(23a)을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류(Fc)를, 그대로 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있어, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

또한, 다른 몇 개의 실시 형태에서는, 제3 벽면(23b)은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 일단부가 타단부보다 직경 방향의 내측에 배치된다.

더 상세하게는, 제3 벽면(23b)은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따른 단면 내에 있어서, 제2 벽면(23a)에 대해 예각이 되도록, 제2 벽면(23a)의 직경 방향 내측 단부로부터 꺾이도록 형성되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 제3 벽면(23b)은, 제2 벽면(23a)의 직경 방향 내측 단부에 접속되는 일단부가, 타단부보다 직경 방향의 내측에 배치되므로, 제1 벽면(21)의 축 방향을 따르도록 마련되는 것과 비교하여, 제2 벽면(23a)을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류(Fc)를, 상류측으로 흐르지 않도록 더 효율적으로 안내할 수 있어, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 더 효율적으로 억제할 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 오목부(22)는, 도 5에 도시되는 바와 같은, 제2 오목부(24)를 포함하고 있다. 제2 오목부(24)는, 도 5에 도시되는 바와 같은, 제1 벽면(21)에 대해 축 방향의 하류측에 위치하고, 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면(24a)을 갖고 있다.

더 상세하게는, 몇 개의 실시 형태에서는, 제2 오목부(24)는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따른 단면 내에 있어서, 만곡 벽면(24a)의 내주부측에 위치하는 하단부가 제1 벽면(21)의 직경 방향 외측 단부에 직교하도록 접속됨과 함께, 만곡 벽면(24a)의 외주부측에 위치하는 상단부가 외주 벽면(20a)의 일단부에 직선상으로 연속되도록 접속되어 있다. 또한, 도 5에 있어서는 설명의 편의상, 외주 벽면(20a)과 만곡 벽면(24a) 사이를 이점쇄선에 의해 구획하고 있지만, 외주 벽면(20a)과 만곡 벽면(24a)은 일체적으로 마련되어 있어도 된다. 또한, 다른 몇 개의 실시 형태에서는, 제2 오목부(24)는 일부에 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면(24a)을 갖고 있다. 그리고 제2 오목부(24)는, 만곡 벽면(24a) 외에, 상술한 제1 벽면(21)에 접속되는 제3 벽면(23b)이나, 상술한 외주 벽면(20a)에 접속되는 제4 벽면(23c)을 포함하고, 만곡 벽면(24a)은 제3 벽면(23b)이나 제4 벽면(23c)에 접속되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 제2 오목부(24)는, 제1 벽면(21)의 축 방향의 하류측에 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면(24a)을 갖고 있다. 제2 오목부(24)의 만곡 벽면(24a)은, 만곡 벽면(24a)을 따라 흐르는 역류(Fc)를, 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 오목부(22)는, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은, 배기실(14) 내의 증기가 배출되는 배기실 출구(13)와는 반대측에 마련된다.

더 상세하게는, 상술한 몇 개의 실시 형태에 있어서의 오목부(22)는, 도 1, 도 2, 도 4, 도 5에 도시되는 바와 같이, 환상으로 형성되어 있었지만, 본 실시 형태에 있어서의 오목부(22)는, 도 6, 도 7에 도시되는 바와 같은, 일부의 주위 방향 범위에 마련되는 원호상(도 7에서는 반환상)으로 형성되어 있고, 배기실(14) 내의 증기가 배출되는 배기실 출구(13)와는 반대측에만 마련되어 있다. 또한, 몇 개의 실시 형태에서는, 오목부(22)는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 원호상의 단부(동 도면 중 하단)로부터 중앙부(동 도면 중 상단)를 향함에 따라 오목부(22)의 깊이 치수가 커지도록 형성되어 있다. 제1 오목부(23)의 깊이 치수는, 제3 벽면(23b) 및 제4 벽면(23c)의 길이 치수에 의해 정해진다. 이 때문에, 제1 오목부(23)의 제3 벽면(23b) 및 제4 벽면(23c)의 길이 치수는, 원호상의 단부로부터 중앙부를 향함에 따라 크게 형성되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 오목부(22)는, 배기실(14)의 증기가 배출되는 배기실 출구(13)와는 반대측에 마련된다. 여기서, 배기실(14)의 증기가 배출되는 배기실 출구(13)가 마련되는 측은, 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)이 존재하는 반대측과는 달리, 증기가 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)에 부딪쳐서 되돌아갈 필요가 없으므로, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리가 발생하기 어렵다. 이 때문에, 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)이 존재하는 반대측에 오목부(22)를 마련함으로써, 당해 반대측에 있어서 케이싱(20)의 외주 벽면(20a)에 부딪쳐서 되돌아가는 역류(Fc)가, 오목부(22)에 의해 안내된다. 따라서, 역류(Fc)가 베어링 콘(16)이 위치하는 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 배기실(14)은, 도 6에 도시되는 바와 같은, 오목부(22)의 내주부로부터 직경 방향의 외측을 향해 연장되는 제1 순환류 가이드(25)를 더 구비하고 있다.

제1 순환류 가이드(25)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 제1 오목부(23)의 내주부에 위치하는 제3 벽면(23b)에 일단부가 접속됨과 함께, 타단부가 직경 방향의 외측(동 도면 중 상측)을 향해 연장되어 있다. 그리고 제1 순환류 가이드(25)는, 제1 벽면(21)에 대해 경사지도록 마련되어 있다. 또한, 제1 순환류 가이드(25)는, 제2 오목부(24)의 내주부에 일단부가 접속되어 있어도 되고, 제1 벽면(21)의 직경 방향 외측 단부 근방에 일단부가 접속되어 있어도 된다.

상기한 구성에 의하면, 제1 순환류 가이드(25)는, 오목부(22)를 따라 흐르는 역류(Fc)를 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 배기실(14)은, 도 6에 도시되는 바와 같은, 오목부(22)의 외주부로부터 직경 방향의 내측을 향해 연장되는 제2 순환류 가이드(26)를 더 구비하고 있다.

제2 순환류 가이드(26)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 제1 오목부(23)의 외주부에 위치하는 제4 벽면(23c)에 일단부가 접속됨과 함께, 타단부가 직경 방향의 내측(동 도면 중 하측)을 향해 연장되어 있다. 그리고 제2 순환류 가이드(26)는, 제1 벽면(21)에 대해 경사지도록 마련되어 있다. 또한, 제2 순환류 가이드(26)는, 제2 오목부(24)의 외주부에 일단부가 접속되어 있어도 되고, 외주 벽면(20a)의 오목부(22)에 접속되는 일단부측 근방에 일단부가 접속되어 있어도 된다.

상기한 구성에 의하면, 제2 순환류 가이드(26)는, 오목부(22)를 따라 흐르는 역류(Fc)가 순환하도록 안내할 수 있으므로, 역류(Fc)가 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

또한, 다른 몇 개의 실시 형태에서는, 증기 터빈(1)은, 상술한 각각의 실시 형태(도 1∼도 7 참조) 중 어느 하나에 기재된 구성을 갖는 배기실(14)을 구비하고 있다. 또한, 증기 터빈(1)은, 도 1, 도 2, 도 4∼도 6에 도시되는 바와 같은, 배기실(14)의 상류측에 마련되는 동익(8)과, 마찬가지로 배기실(14)의 상류측에 마련되는 정익(9)을 구비하고 있다.

상기한 구성에 의하면, 증기 터빈(1)은, 상술한 각각의 실시 형태(도 1∼도 7 참조) 중 어느 하나에 기재된 구성을 갖는 배기실(14)을 구비하고 있으므로, 배기실(14) 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 증기 터빈(1)은, 도 6에 도시되는 바와 같은, 배기실(14)로부터 배출된 배기를 응축하기 위한 복수기(27)를 더 구비하고 있다. 그리고 배기실(14)의 제1 벽면(21)은, 복수기(27)의 벽면과 일치한다. 즉, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 축 방향에 있어서의 위치가, 복수기(27)의 벽면과 일치한다.

복수기(27)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 축 방향을 따라 연장되는 복수의 냉각관(27a)과, 냉각관(27a)의 길이 도중에 서로 간격을 두고 배치되어 복수의 냉각관(27a)을 지지하는 지지 부재(27b)를 갖고 있다. 그리고 복수기(27)는, 복수의 냉각관(27a)에 의해 배기실(14)로부터 배출된 배기를 응축하는 것이다.

상기한 구성에 의하면, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 축 방향에 있어서의 위치가, 복수기(27)의 벽면과 일치하므로, 배기실 출구(13)가 마련되는 측의 베어링 콘(16)을 따르도록 하류측으로 흐르는 증기(배기)는, 그대로 증기를 응축하기 위한 복수기(27) 내로 안내된다. 이 때문에, 배기실(14) 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.

상술한 몇 개의 실시 형태에서는, 케이싱(20)은, 제1 벽면(21) 및 오목부(22)를 포함하고 있었지만, 오목부(22)만을 포함하고 있으면, 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 발휘한다.

도 9는, 본 발명의 다른 일 실시 형태에 관한 증기 터빈의 배기실의 축 방향을 따른 개략 단면도이며, 제1 벽면을 포함하지 않는 케이싱을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 케이싱(40)은, 케이싱(20)과는 상술한 제1 벽면(21)을 포함하지 않는 점에 있어서 상이한 것이다. 이하, 배기실(14)의 각 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 케이싱(40)의 특징적인 구성을 중심으로 설명한다.

몇 개의 실시 형태에서는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 케이싱(40)은, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되는 오목부(41)이며, 하류단(Pb)에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어가 있는 오목부(41)를 포함하고 있다. 도 9에 도시되는 실시 형태에서는, 케이싱(40)은, 상술한 베어링 콘(16)과, 베어링 콘(16) 및 플로 가이드(19)에 대해 직경 방향(도 9 중 상하 방향)의 외측에 위치하고, 축 방향(도 9 중 좌우 방향)을 따라 연장되는 외주 벽면(40a)을 더 포함하고 있다. 또한, 케이싱(40)은, 케이싱(20)과 마찬가지로 증기 터빈(1)의 외측 케이싱(12)의 적어도 일부를 형성하는 것이어도 된다.

상기한 구성에 의하면, 오목부(41)를 포함하는 케이싱(40)을 구비하는 증기 터빈(1)의 배기실(14)은, 예를 들어 저부하 운전 시와 같은, 증기가 플로 가이드(19)측으로 편류하여 베어링 콘(16)측에서 역류(Fc)가 발생하는 경우라도, 오목부(41)에 의해 역류(Fc)가 안내되므로, 역류(Fc)가 베어링 콘(16)이 위치하는 상류측으로 흐르는 것을 억제할 수 있어, 역류(Fc)를 포함하는 순환류가 순환하는 순환 영역(Ac)이, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)으로부터 상류측으로 확대되는 것을 저감할 수 있다. 이 때문에, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있고, 또한 배기실(14) 내의 실효적인 배기 면적이 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 배기실(14) 내에서의 증기의 압력 회복량을 향상시킬 수 있다. 따라서, 배기실(14) 내에 있어서의 유체 손실을 저감할 수 있어, 증기 터빈(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.

몇 개의 실시 형태에서는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 오목부(41)는, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 대해 축 방향의 하류측에 위치하고, 직경 방향을 따라 연장되는 제2 벽면(41a)(직경 방향 벽면)과, 일단부가 제2 벽면(41a)의 직경 방향 내측 단부에 접속되는 제3 벽면(41b)(축 방향 벽면)이며, 일단부로부터 타단부를 향해 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 제3 벽면(41b)을 갖고 있다. 도 9에 도시되는 실시 형태에서는, 제3 벽면(41b)은 축 방향을 따라 연장되어 있지만, 다른 실시 형태에서는, 제3 벽면(41b)은 축 방향에 대해 경사지는 방향을 따라 연장되고, 제3 벽면(41b)의 일단부가 타단부보다 직경 방향의 외측 또는 내측에 위치하고 있어도 된다. 또한, 도 9에 도시되는 실시 형태에서는, 오목부(41)의 직경 방향 내측 단부, 즉 제3 벽면(41b)의 타단부가, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)에 접속되어 있다.

도 9에 도시되는 실시 형태에서는, 오목부(41)는, 환상으로 형성되어 있다. 그리고 오목부(41)는, 일부의 주위 방향 범위에 마련되는 제4 벽면(41c)을 더 갖고 있다. 제4 벽면(41c)은, 배기실(14) 내의 증기가 배출되는 배기실 출구(13)와는 반대측에 마련되어 있고, 일단부가 제2 벽면(41a)의 직경 방향 외측 단부에 접속됨과 함께, 타단부가 케이싱(40)의 외주 벽면(40a)의 일단부에 접속되어 있다. 또한, 도 9에 있어서는 설명의 편의상, 외주 벽면(40a)과 제4 벽면(41c) 사이를 이점쇄선에 의해 구획하고 있지만, 외주 벽면(40a)과 제4 벽면(41c)은 일체적으로 마련되어 있어도 된다.

또한, 도 9에 도시되는 실시 형태에 있어서의 제2 벽면(41a)은, 축 방향에 있어서의 위치가 복수기(27)의 벽면(도 6 참조)과 일치해도 된다. 더 상세하게는, 예를 들어 도 2, 도 4에 도시되는 실시 형태에서는, 배기실 출구(13)가 마련되는 측에 있어서, 제2 벽면(23a)은, 제4 벽면(23c)의 일단부와 접속되는 부분이 직경 방향 외측 단부로 되어 있다. 즉, 제4 벽면(23c)에 접속되는 부분보다 배기실 출구(13)측을 향해 연장되어 있지 않다. 대신에, 제4 벽면(23c)의 타단부에 접속되는 제1 벽면(21)이, 제4 벽면(23c)과 접속되는 부분보다 배기실 출구(13)측을 향해 연장되어 있다. 이에 비해, 도 9에 도시되는 실시 형태에서는, 배기실 출구(13)가 마련되는 측에 있어서, 제2 벽면(41a)은, 도 2, 도 4에 도시되는 바와 같은 제4 벽면(23c)에 접속되어 있지 않고, 배기실 출구(13)측을 향해 연장되어 있다. 그리고 제2 벽면(41a)의 직경 방향 외측 단부는, 복수기(27)의 벽면의 일단부(직경 방향 내측 단부)에 직선상으로 연속되도록 접속되어 있다. 제2 벽면(41a)과 복수기(27)의 벽면 사이에 단차가 없이 동일 평면 상을 이루도록 되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 오목부(41)는, 베어링 콘(16)의 하류단(Pb)의 축 방향의 하류측에 직경 방향을 따라 연장되는 제2 벽면(41a)과, 일단부가 제2 벽면(41a)의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께, 일단부로부터 타단부를 향해 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 제3 벽면(41b)을 갖고 있다. 이러한 제3 벽면(41b)은, 제2 벽면(41a)을 따라 상류측을 향해 흐르는 역류(Fc)를, 그대로 상류측으로 흐르지 않도록 안내할 수 있으므로, 증기의 베어링 콘(16)측에서의 박리를 억제할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 상술한 실시 형태에 변형을 추가한 형태나, 이들 형태를 적절하게 조합한 형태도 포함한다.

1 : 증기 터빈
2 : 로터
3 : 증기 입구
6 : 베어링부
8 : 동익
8A : 최종단 동익
9 : 정익
10 : 내측 케이싱
11 : 배기실 입구
12 : 외측 케이싱
13 : 배기실 출구
14 : 배기실
16 : 베어링 콘
17 : 최종단익 출구
18 : 디퓨저 통로
19 : 플로 가이드
20 : 케이싱
20a : 외주 벽면
21 : 제1 벽면
22 : 오목부
23 : 제1 오목부
23a : 제2 벽면
23b : 제3 벽면
23c : 제4 벽면
24 : 제2 오목부
24a : 만곡 벽면
25 : 제1 순환류 가이드
26 : 제2 순환류 가이드
27 : 복수기
27a : 냉각관
27b : 지지 부재
29 : 배기실
30 : 케이싱
30a : 외주 벽면
31 : 제1 벽면
40 : 케이싱
40a : 외주 벽면
41 : 오목부
41a : 제2 벽면
41b : 제3 벽면
41c : 제4 벽면
Ac : 순환 영역
Fc : 역류
Fs : 증기 흐름
H : 수평선
O : 중심축
Pb : 베어링 콘의 하류단

Claims (10)

1. 증기 터빈의 배기실이며,
   케이싱과,
   상기 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고,
   상기 케이싱은, 상기 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함하고,
   상기 오목부는,
   상기 베어링 콘의 하류단에 대해 상기 축 방향의 하류측에 위치하고, 직경 방향을 따라 연장되는 직경 방향 벽면과,
   일단부가 상기 직경 방향 벽면의 직경 방향 내측 단부에 접속됨과 함께, 상기 일단부로부터 타단부를 향해 상기 직경 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 축 방향 벽면을 갖는 제1 오목부를 포함하는,
   것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 축 방향 벽면은, 상기 축 방향을 따르도록 마련되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
4. 제1항에 있어서,
   상기 축 방향 벽면은, 상기 일단부가 상기 타단부보다 상기 직경 방향의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
5. 증기 터빈의 배기실이며,
   케이싱과,
   상기 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고,
   상기 케이싱은, 상기 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 상기 축 방향의 하류측에 위치하고, 만곡 형상을 갖는 만곡 벽면을 갖는 제2 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
6. 제1항, 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오목부는, 상기 증기 터빈의 배기실 내의 증기가 배출되는 배기실 출구와는 반대측에 마련되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
7. 증기 터빈의 배기실이며,
   케이싱과,
   상기 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고,
   상기 케이싱은, 상기 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함하고,
   상기 증기 터빈의 배기실은, 상기 오목부의 내주부로부터 상기 직경 방향의 외측을 향해 연장되는 제1 순환류 가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
8. 증기 터빈의 배기실이며,
   케이싱과,
   상기 케이싱 내에 마련되는 베어링 콘을 구비하고,
   상기 케이싱은, 상기 베어링 콘의 하류단의 직경 방향 외측에 있어서, 적어도 일부의 주위 방향 범위에 마련되고, 상기 베어링 콘의 하류단에 대해 축 방향의 하류측으로 오목하게 들어간 오목부를 포함하고,
   상기 증기 터빈의 배기실은, 상기 오목부의 외주부로부터 상기 직경 방향의 내측을 향해 연장되는 제2 순환류 가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 배기실.
9. 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항, 제8항 중 어느 한 항에 기재된 증기 터빈의 배기실과,
   상기 증기 터빈의 배기실의 상류측에 마련되는 동익과,
   상기 증기 터빈의 배기실의 상류측에 마련되는 정익을 구비하는,
   것을 특징으로 하는 증기 터빈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 증기 터빈은, 상기 증기 터빈의 배기실로부터 배출된 배기를 응축하기 위한 복수기를 더 구비하고,
    상기 베어링 콘의 하류단의 상기 축 방향에 있어서의 위치가, 상기 복수기의 벽면과 일치하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.

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