KR20220123123A - 터빈 - Google Patents
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Abstract
터빈은, 축선 주위로 회전 가능한 회전축, 및 회전축의 외주면에 마련된 동익열을 갖는 로터와, 로터를 외주측으로부터 덮는 동시에 축선 방향의 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 연장되는 차실 내주면을 갖는 차실과, 차실 내주면을 내주측으로부터 덮는 것에 의해, 상류측에서 차실 내주면과의 사이에 추기구를 형성하고, 하류측에 토출구를 형성하는 내주 부재 본체를 구비하고, 추기구, 및 토출구는 축선을 중심으로 하는 환상을 이루며, 토출구의 유로 단면적은 추기구의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다.
Description
본 개시는 터빈에 관한 것이다.
본 원은 2020년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 2020-015615 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
증기 터빈이나 가스 터빈을 포함하는 터빈은, 축선 주위로 회전하는 회전축, 및 상기 회전축의 외주면에 마련된 동익열을 갖는 로터와, 이 로터를 외주측으로부터 덮는 통형상의 차실과, 차실의 내주면에 마련된 정익열을 구비하고 있다. 예를 들면 증기 터빈에서는, 차실 내에 고압의 증기가 공급되는 것에 의해, 동익을 통하여 로터에 회전력이 부여된다. 가스 터빈에서는, 연소기로부터 공급된 고온·고압의 연소 가스에 의해, 로터에 회전력이 부여된다.
특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 차실 내에서는, 하류측을 향함에 따라서 유체의 압력이 낮아지기 때문에, 상기 차실의 내주면은 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 확경되어 있는 것이 일반적이다.
여기에서, 하류측을 향함에 따라서 차실의 내주면을 직경 방향으로 과잉으로 확대시켜 버리면, 유체의 흐름이 상기 내주면의 확대를 다 추종할 수 없어, 박리를 일으켜 버린다. 이와 같은 박리는 손실로 이어져, 터빈의 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 터빈의 출력 향상에는 차실 내주면의 직경 방향으로의 확대가 바람직하지만, 박리에 의한 성능 저하를 회피할 필요 때문에, 종래의 차실의 내주면의 직경 방향으로의 확대는 제약을 받고 있었다.
본 개시는 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 하류측을 향함에 따라서 내주면이 직경 방향으로 크게 확대되는 것에 의한 박리를 억제하여, 박리에 기인하는 손실을 저감하고, 더욱 성능이 향상된 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시에 따른 터빈은, 축선 주위로 회전 가능한 회전축, 및 상기 회전축의 외주면에 마련된 동익열을 갖는 로터와, 상기 로터를 외주측으로부터 덮는 동시에 상기 축선 방향의 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 연장되는 차실 내주면을 갖는 차실과, 상기 차실 내주면을 내주측으로부터 덮는 것에 의해, 상류측에서 상기 차실 내주면과의 사이에 추기구를 형성하고, 하류측에 토출구를 형성하는 내주 부재 본체를 구비하고, 상기 추기구, 및 상기 토출구는 상기 축선을 중심으로 하는 환상을 이루며, 상기 토출구의 유로 단면적은 상기 추기구의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다.
본 개시에 의하면, 손실이 저감되는 것에 의해, 더욱 성능이 향상된 터빈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 증기 터빈의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 증기 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 증기 터빈의 변형예를 도시하는 요부 확대 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 지지부의 변형예를 도시하는 도면이며, 지지부를 직경 방향으로부터 본 도면이다.
도 5는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 지지부의 변형예를 도시하는 요부 확대 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제 2 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제 3 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제 4 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 9는 본 개시의 제 5 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 2는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 증기 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 증기 터빈의 변형예를 도시하는 요부 확대 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 지지부의 변형예를 도시하는 도면이며, 지지부를 직경 방향으로부터 본 도면이다.
도 5는 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 지지부의 변형예를 도시하는 요부 확대 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제 2 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제 3 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제 4 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
도 9는 본 개시의 제 5 실시형태에 따른 축류 터빈의 요부 확대 단면도이다.
(제 1 실시형태)
(증기 터빈의 구성)
이하, 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 터빈의 일 예로서, 증기 터빈(100)에 대해, 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다. 증기 터빈(100)은 로터(1)와, 차실(2)과, 내주 부재(40)(도 2 참조)를 구비하고 있다.
로터(1)는 축선(O)을 따라서 연장되는 기둥형상의 회전축(11)과, 이 회전축(11)의 외주면에 마련된 복수의 동익열(12)을 갖고 있다. 회전축(11)은 축선(O) 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 동익열(12)은 회전축(11)의 외주면 상에서, 축선(O)에 대한 둘레 방향으로 배열된 복수의 동익을 갖고 있다. 회전축(11)에는, 이 동익열(12)이 축선(O) 방향으로 간격을 두고 복수 배열되어 있다.
차실(2)은 내부 차실(21)과, 배기 케이싱(22)을 갖고 있다. 내부 차실(21)은 상기의 로터(1)를 외주측으로부터 덮는 것에 의해, 로터(1)의 외주면과의 사이에 주(主) 유로(Pm)를 형성하고 있다. 내부 차실(21)은 축선(O)을 중심으로 하는 통형상 내부 차실 본체(21H)와, 내부 차실 본체(21H)의 내주측에 고정되어 있는 복수의 정익 보지링(21R)과, 정익 보지링(21R)의 더욱 내주측에 마련되어 있는 정익열(23)을 갖고 있다.
정익 보지링(21R)은 축선(O) 방향에 있어서의 복수의 동익열(12) 각각의 한쪽측, 즉, 유체의 흐름 방향에서는 상류측에 1개씩 마련되어 있다. 각각의 정익 보지링(21R)은 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루고 있다. 정익 보지링(21R)의 내주면(21S)(차실 내주면)은 축선(O) 방향 한쪽측으로부터 다른쪽측을 향함에 따라서 직경 방향 외측을 향하여 연장되어 있다. 정익열(23)은 이 정익 보지링(21R)의 내주면(21S)으로부터 직경 방향 내측을 향하여 연장되는 복수의 정익을 갖고 있다. 즉, 상기의 주 유로(Pm) 내에서는, 축선(O) 방향 한쪽측으로부터 다른쪽측에 걸쳐서, 정익열(23)과 동익열(12)이 교대로 배열되어 있다.
내부 차실(21)의 축선(O) 방향 한쪽측의 단부에는, 외부의 증기 공급원으로부터 인도된 고온·고압의 증기가 유입되는 공급관(2E)이 마련되어 있다. 공급관(2E)의 연장 상에는, 도시하지 않은 개폐 밸브나 조정 밸브가 장착되어 있다. 이 공급관(2E)으로부터 내부 차실(21)의 내부에 인도된 증기는, 주 유로(Pm)를 유통하는 중도에서, 상기의 정익열(23), 및 동익열(12)에 교대로 충돌한다. 또한, 이후의 설명에서는, 축선(O) 방향에 있어서의 증기가 흘러오는 측을 상류측이라 하고, 증기가 흘러가는 측을 하류측이라 하는 일이 있다. 또한, 복수의 동익열(12) 중, 가장 하류측에 배치되어 있는 동익열(12)을 최종단 동익열(12D)이라 하는 일이 있다. 또한, 이 최종단 동익열(12D)을 포함하며, 전체 동익열(12)의 선단에는 슈라우드(12S)가 마련되어 있다.
내부 차실(21)의 하류측에는, 배기 케이싱(22)이 접속되어 있다. 배기 케이싱(22)은 주 유로(Pm)로부터 배출된 증기를 외부의 기기(복수기 등)를 향하여 인도하기 위한 유로(배기 유로(Pe))를 형성하고 있다. 구체적으로는, 배기 케이싱(22)은 베어링 콘(22A)과, 이 베어링 콘(22A)을 외주측으로부터 덮는 외부 차실(22B)과, 플로우 가이드(50)를 갖고 있다. 베어링 콘(22A)은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측을 향하여 연장되는 원추 형상을 이루고 있다. 외부 차실(22B)은 베어링 콘(22A)을 하류측 및 직경 방향 외측으로부터 덮는 바닥부를 갖는 통형상을 이루고 있다. 배기 유로(Pe)에 유입된 증기는, 베어링 콘(22A)을 따라서 하류측을 향하여 흐른 후, 직경 방향 외측을 향하는 방향으로 전향하고, 또한, 외부 차실(22B)의 내면을 따라서 상류측을 흐른다.
(플로우 가이드의 구성)
플로우 가이드(50)는 상술과 같은 증기의 흐름을 배기 유로(Pe) 중에서 원활히 안내하기 위해서 마련되어 있다. 플로우 가이드(50)는 내부 차실 본체(21H)의 하류측의 단연(端緣)으로부터 더욱 하류측을 향하여 연장되는 통형상을 이루고 있다. 보다 상세하게는, 이 플로우 가이드(50)는 하류측을 향함에 따라서 점차 확경되는 깔때기 형상을 이루고 있다. 또한, 플로우 가이드(50)의 내주면(50S)은 상술의 정익 보지링(21R)의 내주면에 연속하는 것에 의해, 함께 상술의 내주면(21S)(차실 내주면)의 일부를 형성하고 있다.
여기에서, 상기와 같이, 최종단 동익열(12D)에 대응하는 정익 보지링(21R)의 내주면(21S)(차실 내주면)으로부터, 플로우 가이드(50)의 내주면(50S)에 걸친 영역은 급격하게 확경되어 있다. 이 확경이 과잉이 되면, 유체의 흐름이 상기 내주면(21S)을 다 추종할 수 없어, 흐름의 박리를 일으키게 된다. 이와 같은 박리가 발생하면 손실이 되어, 증기 터빈(100)의 성능에 영향이 미쳐버린다.
그래서, 본 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 최종단 동익열(12D)에 대응하는 정익 보지링(21R)의 내주면(21S)에 캐비티(C)가 형성되어 있는 동시에, 이 캐비티(C)를 덮는 내주 부재(40)가 마련되어 있다.
(내주 부재의 구성)
캐비티(C)는 내주면(21S)에 있어서의 최종단 동익열(12D)에 대향하는 부분에 형성된 오목부이다. 캐비티(C)는 내주면(21S)으로부터 직경 방향 외측을 향하여 오목한 동시에, 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루고 있다. 캐비티(C) 내에서의 직경 방향 외측의 면은 캐비티 내주면(C1)으로 되고, 상류측의 면은 캐비티 상류면(C2)으로 되어 있다. 캐비티 내주면(C1)은 일 예로서 축선(O)을 중심으로 하는 원통면형상이다. 또한, 캐비티 내주면(C1)은 직경 방향의 치수가 축선(O) 방향에 걸쳐서 변화하고 있는 형상을 취하는 것도 가능하다. 캐비티 상류면(C2)은 축선(O)에 대한 직경 방향으로 넓어져 있다.
내주 부재(40)는 지지부(30)와, 내주 부재 본체(40H)를 갖고 있다. 지지부(30)는 캐비티 내주면(C1)으로부터 직경 방향 내측을 향하여 연장되어 있다. 캐비티 내주면(C1) 상에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 지지부(30)가 배열되어 있다. 지지부(30)의 직경 방향 내측의 단부는, 내주 부재 본체(40H)의 외주면(후술하는 유로 형성면(40T))에 접속되어 있다.
내주 부재 본체(40H)는 축선(O)을 중심으로 하는 통형상을 이루고 있다. 내주 부재 본체(40H)의 외주면은 유로 형성면(40T)으로 되어 있다. 유로 형성면(40T)은 캐비티 내주면(C1)에 대해 직경 방향으로 간격을 두고 대향하고 있다. 유로 형성면(40T)은 하류측을 향함에 따라서 점차 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있다. 내주 부재 본체(40H)의 내주면은 안내면(40S)으로 되어 있다. 안내면(40S)은 상술의 주 유로(Pm)에 면하고 있다. 안내면(40S)은 유로 형성면(40T)과 마찬가지로, 하류측을 향함에 따라서 점차 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있다.
내주 부재 본체(40H)의 상류측의 단연(P1)은, 캐비티 상류면(C2)에 대해 축선(O) 방향으로 간극을 두고 대향하고 있다. 이 간극은 캐비티(C) 내와 주 유로(Pm)를 연통시키는 추기구(E1)로 되어 있다. 즉, 이 추기구(E1)를 통하여 주 유로(Pm) 내의 증기의 일부가 캐비티(C) 내에 유입된다. 한편, 내주 부재 본체(40H)의 하류측의 단연(P2)은, 캐비티(C)의 하류측에 접속되어 있는 플로우 가이드(50)의 내주면(50S(21S))에 대해 간극을 두고 대향하고 있다. 이 간극은 토출구(E2)로 되어 있다. 캐비티(C) 내에 유입된 증기는, 이 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 제트 분류(Fj)로서 취출된다.
여기에서, 토출구(E2)의 유로 단면적은 추기구(E1)의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다. 즉, 내주 부재 본체(40H)의 하류측의 단연(P2)과 플로우 가이드(50)의 내주면 사이의 이격 거리는, 상류측의 단연(P1)과 캐비티 상류면(C2) 사이의 이격 거리보다 작게 설정되어 있다. 또한, 내주 부재 본체(40H)의 하류측의 단연(P2)은 축선(O) 방향에 있어서, 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)(즉, 플로우 가이드(50)의 상류측의 단연)보다 더욱 하류측에 위치하고 있다. 또한, 축선(O)을 포함하는 단면에서 보아, 내주 부재 본체(40H)의 토출구(E2)측의 단연(P2)에 있어서의 접선(Lc)은 하류측을 향함에 따라서 점차 축선(O)으로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있다. 이에 의해, 상술의 제트 분류(Fj)는 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 넓어지도록 취출된다.
(작용 효과)
다음에, 본 실시형태에 따른 증기 터빈(100)의 동작에 대해 설명한다. 증기 터빈(100)을 운전할 때에는, 우선 외부의 증기 공급원(보일러 등)에서 생성된 고온·고압의 증기를, 공급관(2E)을 통하여 차실(2)의 내부(주 유로(Pm))로 인도한다. 주 유로(Pm)를 하류측을 향하여 유통하는 중도에서, 이 증기는 정익열(23)에 의해 안내되면서 동익열(12)에 충돌한다. 이에 의해, 로터(1)는 축선(O) 주위로 회전한다. 로터(1)의 회전 에너지는 축단으로부터 취출되고, 발전기 등의 외부 기기의 구동에 이용된다. 주 유로(Pm)를 통과한 증기는 상술의 배기 유로(Pe)를 통하여 다른 기기(일 예로서 복수기)로 이송된다.
여기에서, 최종단 동익열(12D)에 대응하는 정익 보지링(21R)의 내주면(21S)(차실 내주면)의 하류단으로부터 시작되는, 플로우 가이드(50)의 내주면은 압력 회복을 위해 급격하게 확경된다. 이 확경이 과잉이 되면, 유체의 흐름이 상기 내주면을 다 추종할 수 없어, 흐름의 박리를 일으키는 일이 있다. 이와 같은 박리는 손실로 이어져, 증기 터빈(100)의 성능에 영향을 미칠 우려가 있다.
그렇지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 차실(2) 내부를 흐르는 증기의 일부는 주류(主流)(Fm)로부터 분기되고, 분기류(Fd)로서 추기구(E1)를 통하여 캐비티(C) 내에 유입된다. 캐비티(C) 내에 유입된 증기는, 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 제트 분류(Fj)로서 취출된다. 이에 의해, 내주 부재 본체(40H)의 내주면(안내면(40S))을 따르는 흐름(확경류(Fg))은, 코안다 효과에 의해 상기 토출구(E2)로부터 취출된 제트 분류(Fj)에 끌어당겨진다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서, 증기의 내주면(21S)으로부터의 박리를 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는 추기구(E1), 및 토출구(E2)가 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루고 있으므로, 차실(2) 내부에 있어서의 전체 둘레에 걸쳐서 상기와 같은 박리의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에 의하면, 토출구(E2)의 유로 단면적은 추기구(E1)의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다. 이에 의해, 캐비티 내의 압력은 최종단 동익열(12D)의 상류측의 주류의 압력과 대략 동일해져, 최종단 동익열을 통과한 토출구(E2) 부근의 확경류(Fg)의 압력과의 차압이 커진다. 또한, 내주 부재 본체(40H)의 외주면은, 단연(P2)까지 하류측을 향함에 따라서, 점차 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있으며, 캐비티 내주면(C1)과의 간극은 하류측일수록 좁게 되어 있으므로, 토출구(E2)를 향함에 따라서 캐비티(C) 내를 흐르는 증기의 유속이 증가한다. 그 결과, 토출구(E2)로부터 취출되는 증기(제트 분류(Fj))의 유속을, 캐비티(C) 외부를 흐르는 증기의 유속보다 높게 할 수 있다. 따라서, 캐비티(C)의 하류측에서 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의하면, 내주 부재 본체(40H)의 토출구(E2)측의 단연(P2)에 있어서의 접선(Lc)이 하류측을 향함에 따라서 축선(O)으로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있으므로, 상기 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서는, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름을 내주면(21S)을 따르게 할 수 있다. 즉, 제트 분류(Fj)를 직경 방향 외측으로 넓히면서, 하류측으로 흘릴 수 있다. 이에 의해, 코안다 효과의 발현이 촉진되어 흐름을 한층 더 내주면(21S)측에 끌어당길 수 있다. 즉, 흐름의 박리를 더욱 억제할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 내주 부재 본체(40H)의 토출구(E2)측에 있어서의 단연(P2)이, 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)보다 하류측에 위치하고 있다. 즉, 내주 부재 본체(40H)에 있어서의 보다 넓은 범위가 내주측으로부터 플로우 가이드(50)에 의해 덮인다. 여기에서, 흐름의 박리는 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)보다 하류측의 영역에서 발생하기 쉽다. 상기 구성에 의하면, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름을, 내주면(21S)에 대해 더욱 추종시키는 효과(코안다 효과)를 증대시킬 수 있다. 그 결과, 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 이와 같이 박리의 발생이 회피되므로, 보다 큰 압력 회복이 가능한 형상의 플로우 가이드(50)를 채용할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의하면, 캐비티 내주면(C1) 상에 둘레 방향으로 복수 배열된 지지부(30)에 의해, 내주 부재 본체(40H)를 캐비티(C)의 내주측에서 안정적으로 지지할 수 있다.
이상, 본 개시의 제 1 실시형태에 대해 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 한에 있어서, 상기의 구성으로 여러 가지의 변경이나 개수(改修)를 실시하는 것이 가능하다.
(제 1 변형예)
예를 들면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 내주 부재 본체(40H)의 하류측의 단연(P2')이, 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)보다 상류측에 위치하고 있는 구성을 취하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)으로부터 즉시 내경의 확대율을 크게 해도 박리가 발생하기 어려워져, 배기실을 축선(O) 방향으로도 직경 방향으로도 소형화할 수 있어서, 증기 터빈(100) 전체의 소형화도 가능하게 된다.
(제 2 변형예)
또한, 지지부(30)의 변형예로서, 도 4 및 도 5에 도시하는 구성을 취하는 것도 가능하다. 상기 도면의 예에서는, 지지부(30B)는 하류측을 향함에 따라서, 로터(1)의 회전 방향(Dr)의 후방측을 향하도록 만곡되어 있다. 즉, 이들 지지부(30B)는 회전 방향(Dr)의 전방측을 향하여 볼록하게 되어 있다. 또한, 지지부(30B)는 캐비티(C) 내에 있어서의 토출구(E2)측에 편향된 위치에 마련되어 있다.
여기에서, 캐비티(C) 내에 유입되는 흐름에는, 로터(1)의 회전을 따라서, 상기 회전 방향(Dr)으로 선회하는 선회류 성분이 포함되어 있다. 상기 구성에서는, 지지부(30B)에 의해 이 선회류 성분이 저감되고, 지지부(30B)의 하류측에서는, 흐름에 포함되는 축선(O) 방향 성분이 많아진다. 이에 의해, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름에 의한 코안다 효과를 더욱 촉진할 수 있다. 따라서, 흐름을 내주면(21S)에 대해 더욱 추종시킬 수 있다. 그 결과, 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의하면, 지지부(30B)가 토출구(E2)측에 편향된 위치에 마련되어 있으므로, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름의 방향을 안정적으로 제어할 수 있다. 한편, 지지부(30B)가 추기구(E1)측에 편향된 위치에 마련되어 있는 경우에는, 토출구(E2)에 도달하기 전에 캐비티(C) 내에서 지지부(30B) 자체에 의한 흐름의 교란이 생겨버려, 토출구(E2)의 하류측에서 코안다 효과를 안정적으로 발현시킬 수 없을 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 이와 같은 가능성을 저감할 수 있다.
(제 2 실시형태)
이어서, 본 개시의 제 2 실시형태에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 제 1 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다. 동일한 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 상술의 배기실에 의해 배기 방향을 변경하는 증기 터빈(100)을 대신하여, 축선(O) 방향으로 배기하는 축류 터빈(200)에, 캐비티(C), 및 내주 부재(40)가 적용되어 있다. 축선(O) 방향으로 배기하는 축류 터빈(200)에는, 증기 터빈으로 한정되지 않으며, 가스 터빈도 포함된다. 축류 터빈(200)은 최종단 동익열(12D')의 하류측에, 전술의 배기실을 대신하여 내경측 벽면(D1)을 갖는 디퓨저(D)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서도, 터빈 케이싱(70)의 내주면(70S)(차실 내주면)에 있어서의 최종단 동익열(12D')에 대향하는 부분에, 캐비티(C')가 형성되어 있다. 또한, 이 캐비티(C')는, 내주 부재 본체(40H')에 의해 직경 방향 내측으로부터 덮여 있다. 내주 부재 본체(40H')는, 캐비티(C')의 내주면에 대해 지지부(30')에 의해 고정되어 있다. 또한, 최종단 동익열(12D')의 하류측에는, 디퓨저(D)의 내경측 벽면(D1)을 지지하는 스트럿(60)이 마련되어 있다.
상기 구성에 의하면, 최종단 동익열(12D')을 통과하여 디퓨저(D)에 유입된 흐름의 박리를 억제할 수 있기 때문에, 종래보다 디퓨저(D)에 있어서의 단면적의 확대율을 크게 할 수 있다. 따라서, 디퓨저(D)의 축선(O) 방향에 있어서의 치수를 단축할 수 있다. 즉, 축류 터빈(200)의 전체 길이를 짧게 하여, 소형화하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 개시의 제 2 실시형태에 대해 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 한, 상기의 구성으로 여러 가지의 변경이나 개수를 실시하는 것이 가능하다.
(제 3 실시형태)
이어서, 본 개시의 제 3 실시형태에 대해, 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 각 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다. 본 실시형태에서는, 축류 터빈(200)의 터빈 케이싱(70)에 있어서의 중간단 동익열(80)에 대응하는 영역에, 상기 각 실시형태로 설명한 캐비티(C')가 형성되어 있다. 캐비티(C')는 내주 부재 본체(40H')에 의해 직경 방향 내측으로부터 덮여 있다. 내주 부재 본체(40H')는, 캐비티(C')의 내주면에 대해 지지부(30')에 의해 고정되어 있다. 또한, 중간단 동익열(80)의 상류측, 및 하류측에는, 각각 정익 보지링(도시하지 않음)을 거쳐서 중간단 정익열(90A, 90B)이 마련되어 있다. 또한, 중간단 동익열(80)의 선단에는 슈라우드(80S)가 마련되어 있다.
상기 구성에 의하면, 중간단 동익열(80)을 통과하는 흐름의 박리가 저감되는 것에 의해, 터빈으로서의 축류 터빈(200)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 중간단 동익열(80)의 하류측에서의 박리 발생을 억제할 수 있기 때문에, 차실 내직경의 확대율을 크게 취하는 것이 가능하게 된다. 반대로 말하면, 상기 중간단 동익열(80)보다 하류측에 위치하는 다른 동익열의 날개 높이와 비교하여, 상기 중간단 동익열(80)의 날개 높이를 작게 억제할 수 있다. 즉, 동일한 직경의 최종단 동익열을 갖는 종래의 축류 터빈과 비교하여 터빈의 축 길이를 짧게 구성하고, 축류 터빈을 소형화할 수 있다.
이상, 본 개시의 제 3 실시형태에 대해 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 한에서, 상기의 구성으로 여러 가지의 변경이나 개수를 실시하는 것이 가능하다.
(제 4 실시형태)
이어서, 본 개시의 제 4 실시형태에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 각 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다. 본 실시형태에서는, 제 1 실시형태로 설명한 증기 터빈(100)에서, 차실 내주면(21S)에 상술의 캐비티(C)가 형성되어 있지 않다. 차실 내주면(21S)은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 전체적으로 점차 확경되어 있다. 또한, 차실 내주면(21S)에 있어서의 최종단 동익열(12D)에 대향하는 부분은 축선(O)과 평행하게 연장되어 있다. 또한, 핀 시일을 마련하기 위해, 상기 부분을 계단 형상으로 형성하는 구성을 취하는 것도 가능하다.
또한, 차실 내주면(21S)에 있어서의 최종단 동익열(12D)보다 하류측에는, 내주 부재(40b)가 마련되어 있다. 내주 부재(40b)는 내주 부재 본체(40H)와, 상기 내주 부재 본체(40H)를 차실 내주면(21S) 상에서 지지하는 지지부(30)를 갖고 있다. 내주 부재 본체(40H)는, 차실 내주면(21S)을 따라서 연장되어 있다. 즉, 내주 부재 본체(40H)는 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 연장되어 있다. 지지부(30)는 차실 내주면(21S)과 내주 부재 본체(40H)의 외주면을 접속하고 있다. 또한, 지지부(30)의 태양으로서, 상술의 제 1 실시형태나, 제 1 실시형태의 제 2 변형예로 설명한 구성을 취하는 것이 가능하다.
상기 구성에 의하면, 차실(2) 내부를 흐르는 유체의 일부는, 추기구(E1)를 통하여 내주 부재 본체(40H)와 차실 내주면(21S) 사이의 공간에 유입된다. 상기 공간에 유입된 유체는, 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 취출된다. 이 흐름에 의해, 내주 부재 본체(40H)의 내주면을 따르는 흐름은, 상기 토출구(E2)로부터 취출된 흐름에 대해 코안다 효과에 의해 끌어당겨진다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서, 유체가 차실 내주면(21S)으로부터 박리되어 버릴 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는, 차실(2) 내부를 흐르는 유체를 캐비티(C) 등에 의해 포착하는 일이 없이, 내주 부재 본체(40H)에 의해 직접적으로 이것을 안내할 수 있다. 이에 의해, 캐비티(C)에 유체가 유입될 때 생기는 손실의 발생을 회피하면서, 흐름의 박리를 억제할 수 있다.
이상, 본 개시의 제 4 실시형태에 대해 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 한에서, 상기의 구성으로 여러 가지의 변경이나 개수를 실시하는 것이 가능하다.
(제 5 실시형태)
이어서, 본 개시의 제 5 실시형태에 대해, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 각 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다. 본 실시형태에서는, 축류 터빈(200)의 터빈 케이싱(70)에 있어서의 중간단 동익열(80)에 대응하는 영역에, 상기 각 실시형태로 설명한 내주 부재(40c)가 마련되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 터빈 케이싱(70)의 내주면(70S)(차실 내주면)에 상술의 캐비티(C')가 형성되어 있지 않다. 즉, 내주면(70S)은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 전체적으로 점차 확경되어 있다. 또한, 내주면(70S)에 있어서의 중간단 동익열(80)에 대향하는 부분은 축선(O)과 평행하게 연장되어 있다. 또한, 핀 시일을 마련하기 위해, 상기 부분을 계단 형상으로 형성하는 구성을 취하는 것도 가능하다. 또한, 중간단 동익열(80)의 상류측, 및 하류측에는, 각각 정익 보지링(도시하지 않음)을 거쳐서 중간단 정익열(90A, 90B)이 마련되어 있다.
내주 부재(40c)는 내주면(70S)에 있어서의 중간단 동익열(80)의 하류측에 마련되어 있다. 내주 부재(40c)는 내주 부재 본체(40H)와 지지부(30)를 갖고 있다. 내주 부재 본체(40H)는, 내주면(70S)을 따라서 연장되어 있다. 즉, 내주 부재 본체(40H)는, 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 연장되어 있다. 지지부(30)는 차실 내주면(21S)과 내주 부재 본체(40H)의 외주면을 접속하고 있다. 또한, 지지부(30)의 태양으로서, 상술의 제 1 실시형태나, 제 1 실시형태의 제 2 변형예로 설명한 구성을 취하는 것이 가능하다.
상기 구성에 의하면, 중간단 동익열(80)을 통과하는 흐름의 박리가 저감되는 것에 의해, 터빈으로서의 축류 터빈(200)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 중간단 동익열(80)의 하류측에서의 박리 발생을 억제할 수 있기 때문에, 차실 내경의 확대율을 크게 취하는 것이 가능하게 된다. 반대로 말하면, 상기 중간단 동익열(80)보다 하류측에 위치하는 다른 동익열의 날개 높이와 비교하여 상기 중간단 동익열(80)의 날개 높이를 작게 억제할 수 있다. 즉, 동일한 직경의 최종단 동익열을 갖는 종래의 축류 터빈과 비교하여 터빈의 축 길이를 짧게 구성하고, 축류 터빈을 소형화할 수 있다.
또한, 상기 구성에서는, 터빈 케이싱(70)의 내부를 흐르는 유체를 캐비티(C)등에 의해 포착하는 일이 없이, 내주 부재 본체(40H)에 의해 직접적으로 이것을 안내할 수 있다. 이에 의해, 캐비티(C)에 유체가 유입될 때 생기는 손실의 발생을 회피하면서, 흐름의 박리를 억제할 수 있다.
이상, 본 개시의 제 5 실시형태에 대해 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 한에서, 상기의 구성으로 여러 가지의 변경이나 개수를 실시하는 것이 가능하다.
(부기)
각 실시형태에 기재의 터빈은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 제 1 태양에 따른 터빈(100)은, 축선(O) 주위로 회전 가능한 회전축(11), 및 상기 회전축(11)의 외주면에 마련된 동익열(12)을 갖는 로터(1)와, 상기 로터(1)를 외주측으로부터 덮는 동시에 상기 축선(O) 방향의 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 연장되는 차실 내주면(21S)을 갖는 차실(2)과, 상기 차실 내주면(21S)을 내주측으로부터 덮는 것에 의해, 상류측에서 상기 차실 내주면(21S)과의 사이에 추기구(E1)를 형성하고, 하류측에 토출구(E2)를 형성하는 내주 부재 본체(40H)를 구비하고, 상기 추기구(E1), 및 상기 토출구(E2)는 상기 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루며, 상기 토출구(E2)의 유로 단면적은 상기 추기구(E1)의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다.
상기 구성에 의하면, 차실(2) 내부를 흐르는 유체의 일부는 추기구(E1)를 통하여 내주 부재 본체(40H)와 차실 내주면(21S) 사이의 공간에 유입된다. 상기 공간에 유입된 유체는 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 제트 분류로서 취출된다. 이 흐름에 의해, 내주 부재 본체(40H)의 내주면을 따르는 흐름은, 코안다 효과에 의해 상기 토출구(E2)로부터 취출된 흐름에 끌어당겨진다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서, 유체가 차실 내주면(21S)으로부터 박리되어 버릴 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는, 추기구(E1), 및 토출구(E2)가 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루고 있으므로, 차실(2) 내부에 있어서의 전체 둘레에 걸쳐서 상기와 같은 박리의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에 의하면, 토출구(E2)의 유로 단면적은 추기구의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다. 이에 의해, 추기구(E1)로부터 토출구(E2)를 향하는 유체의 유속이 증가한다. 그 결과, 토출구(E2)로부터 취출되는 유체의 유속을, 내주 부재 본체(40H)보다 내주측을 흐르는 유체의 유속보다 높게 할 수 있다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
(2) 제 2 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 차실 내주면(21S)에는, 상기 차실 내주면(21S)에 있어서의 상기 동익열(12)에 대향하는 부분에 형성되며 직경 방향 외측으로 오목한 동시에 상기 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루는 캐비티(C)가 형성되며, 상기 내주 부재 본체(40H)는 상기 캐비티(C)를 내주측으로부터 덮도록 마련되어 있다.
상기 구성에 의하면, 차실(2) 내부를 흐르는 유체의 일부는 추기구(E1)를 통하여 캐비티(C) 내에 유입된다. 캐비티(C) 내에 유입된 유체는 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 취출된다. 이에 의해, 내주 부재 본체(40H)의 내주면을 따르는 흐름은, 상기 토출구(E2)로부터 취출된 흐름에 대해 코안다 효과에 의해 끌어당겨진다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서, 유체가 차실 내주면(21S)으로부터 박리되어 버릴 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는, 추기구(E1), 및 토출구(E2)가 축선(O)을 중심으로 하는 환상을 이루고 있으므로, 차실(2) 내부에 있어서의 전체 둘레에 걸쳐서 상기와 같은 박리의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에 의하면, 토출구(E2)의 유로 단면적은 추기구의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있다. 이에 의해, 추기구(E1)로부터 토출구(E2)를 향함에 따라서 캐비티(C) 내를 흐르는 유체의 유속이 증가한다. 그 결과, 토출구(E2)로부터 취출되는 유체의 유속을 캐비티(C) 외부를 흐르는 유체의 유속보다 높게 할 수 있다. 따라서, 캐비티(C)의 하류측에서 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
(3) 제 3 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 차실 내주면(21S)은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 점차 확경되며, 상기 내주 부재 본체(40H)는 상기 차실 내주면(21S)을 따라서 연장되어 있다.
상기 구성에 의하면, 차실(2) 내부를 흐르는 유체의 일부는, 누출 흐름이 되어 동익열(12)의 선단과 차실 내주면(21S) 사이를 통과한 후, 추기구(E1)를 통하여 내주 부재 본체(40H)와 차실 내주면(21S) 사이의 공간에 유입된다. 상기 공간에 유입된 유체는, 토출구(E2)로부터 하류측을 향하여 취출된다. 이 흐름에 의해, 내주 부재 본체(40H)의 내주면을 따르는 흐름은, 상기 토출구(E2)로부터 취출된 흐름에 대해 코안다 효과에 의해 끌어당겨진다. 즉, 누출 흐름을 간략히 주류로 복귀시킬 뿐만 아니라, 코안다 효과를 발현시키기 위해, 이것을 유효하게 활용한다. 따라서, 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서, 유체가 차실 내주면(21S)으로부터 박리되어 버릴 가능성을 저감할 수 있다.
(4) 제 4 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 축선(O)을 포함하는 단면에서 보아, 상기 내주 부재 본체(40H)의 상기 토출구(E2)측의 단연(P2)에 있어서의 접선(Lc)은 하류측을 향함에 따라서 상기 축선(O)으로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있다.
상기 구성에 의하면, 내주 부재 본체(40H)의 토출구(E2)측의 단연(P2)에 있어서의 접선(Lc)이, 하류측에 향함에 따라서 축선(O)으로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있으므로, 상기 내주 부재 본체(40H)의 하류측에서는, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름을 차실 내주면(21S)을 따르게 할 수 있다. 이에 의해, 코안다 효과의 발현이 촉진되어 흐름을 한층 더 차실 내주면(21S)측에 끌어당길 수 있다. 즉, 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
(5) 제 5 태양에 따른 터빈(100)은, 상기 내주 부재 본체(40H)의 외주면과 상기 차실 내주면(21S)을 접속하는 것에 의해, 상기 내주 부재 본체(40H)를 지지하는 지지부(30)를 더 갖는다.
상기 구성에 의하면, 지지부(30)에 의해, 내주 부재 본체(40H)를 차실 내주면(21S) 상에서 안정적으로 지지할 수 있다.
(6) 제 6 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 지지부(30B)는 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서, 상기 회전축(11)의 회전 방향(Dr) 후방측을 향하여 만곡되어 있다.
상기 구성에 의하면, 지지부(30B)가 하류측을 향함에 따라서 회전 방향(Dr) 후방측으로 만곡되어 있다. 여기에서, 상기 내주 부재 본체(40H)의 외주면과 상기 차실 내주면(21S) 사이에 유입되는 흐름에는, 회전축(11)의 회전을 따라서, 상기 회전 방향(Dr)으로 선회하는 선회류 성분이 포함되어 있다. 상기 구성에서는, 지지부(30B)에 의해 이 선회류 성분이 저감되고, 지지부(30B)의 하류측에서는, 흐름에 포함되는 축선(O) 방향 성분이 많아진다. 이에 의해, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름에 의한 코안다 효과를 한층 더 촉진할 수 있다. 따라서, 흐름을 차실 내주면(21S)에 대해 더욱 추종시킬 수 있다. 그 결과, 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
(7) 제 7 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 지지부(30B)는 상기 내주 부재 본체(40H)에 있어서의 상기 토출구(E2)측에 편향된 위치에 마련되어 있다.
상기 구성에 의하면, 지지부(30B)가 토출구(E2)측에 편향된 위치에 마련되어 있으므로, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름의 방향을 안정적으로 제어할 수 있다. 한편, 지지부(30B)가 추기구(E1)측에 편향된 위치에 마련되어 있는 경우에는, 토출구(E2)에 도달하기 전에 흐름의 교란이 생겨버려, 토출구(E2)의 하류측에서 코안다 효과를 안정적으로 발현시킬 수 없을 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 이와 같은 가능성을 저감할 수 있다.
(8) 제 8 태양에 따른 터빈(100)에서는, 상기 동익열(12)은 증기 터빈(100)의 최종단 동익열(12D)이며, 상기 차실 내주면(21S)은 상기 최종단 동익열(12D)의 하류측에 마련된 플로우 가이드(50)의 내주면을 포함한다.
상기 구성에 의하면, 흐름의 박리가 저감되는 것에 의해, 플로우 가이드(50)의 축선(O) 방향에 있어서의 치수를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 장치 전체의 점유 면적을 삭감하거나, 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.
(9) 제 9 태양에 따른 터빈에서는, 상기 내주 부재 본체(40H)의 상기 토출구(E2)측에 있어서의 단연(P2)은 상기 축선(O)에 대한 직경 방향으로부터 보아, 상기 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)보다 하류측에 위치하고 있다.
상기 구성에 의하면, 내주 부재 본체의 토출구(E2)측에 있어서의 단연(P2)이, 플로우 가이드(50)의 시점(Pc)보다 하류측에 위치하고 있다. 이에 의해, 토출구(E2)로부터 취출되는 흐름을, 차실 내주면(21S)에 대해 더욱 추종시킬 수 있다. 그 결과, 흐름의 박리가 생길 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
(10) 제 10 태양에 따른 터빈(200)에서는, 상기 동익열은 축류 터빈(200)의 중간단 동익열(80)이다.
상기 구성에 의하면, 중간단 동익열(80)을 통과하는 흐름의 박리가 저감되는 것에 의해, 터빈으로서의 축류 터빈(200)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 중간단 동익열(80)보다 상류측에 위치하는 다른 동익열의 날개 높이를 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 터빈(200)을 소형화할 수 있다.
(11) 제 11 태양에 따른 터빈(200)에서는, 상기 동익열은 축류 터빈(200)의 최종단 동익열(12D')이다.
상기 구성에 의하면, 최종단 동익열(12D')을 통과하는 흐름의 박리가 저감되는 것에 의해, 터빈으로서의 축류 터빈(200)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 최종단 동익열(12D')보다 상류측에 위치하는 다른 동익열의 날개 높이를 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 터빈(200)을 소형화할 수 있다.
본 개시에 의하면, 손실이 저감되는 것에 의해, 더욱 성능이 향상된 터빈을 제공할 수 있다.
100: 증기 터빈(터빈)
200: 축류 터빈(터빈)
1: 로터
2: 차실
2E: 공급관
11: 회전축
12: 동익열
12D, 12D': 최종단 동익열
21: 내부 차실
21H: 내부 차실 본체
21R: 정익 보지링
21S: 내주면(차실 내주면)
22: 배기 케이싱
22A: 베어링 콘
22B 외부 차실
30, 30B, 30': 지지부
40, 40', 40b, 40c: 내주 부재
40H, 40H': 내주 부재 본체
40S: 안내면
40T: 유로 형성면
50: 플로우 가이드
50S: 플로우 가이드의 내주면
60: 스트럿
70: 터빈 케이싱
80: 중간단 동익열
90A, 90B: 중간단 정익열
C, C': 캐비티
C1: 캐비티 내주면
C2: 캐비티 상류면
Dr: 회전 방향
O: 축선
P1, P2: 단연
Pc: 플로우 가이드의 시점
200: 축류 터빈(터빈)
1: 로터
2: 차실
2E: 공급관
11: 회전축
12: 동익열
12D, 12D': 최종단 동익열
21: 내부 차실
21H: 내부 차실 본체
21R: 정익 보지링
21S: 내주면(차실 내주면)
22: 배기 케이싱
22A: 베어링 콘
22B 외부 차실
30, 30B, 30': 지지부
40, 40', 40b, 40c: 내주 부재
40H, 40H': 내주 부재 본체
40S: 안내면
40T: 유로 형성면
50: 플로우 가이드
50S: 플로우 가이드의 내주면
60: 스트럿
70: 터빈 케이싱
80: 중간단 동익열
90A, 90B: 중간단 정익열
C, C': 캐비티
C1: 캐비티 내주면
C2: 캐비티 상류면
Dr: 회전 방향
O: 축선
P1, P2: 단연
Pc: 플로우 가이드의 시점
Claims (11)
- 축선 주위로 회전 가능한 회전축, 및 상기 회전축의 외주면에 마련된 동익열을 갖는 로터와,
상기 로터를 외주측으로부터 덮는 동시에 상기 축선 방향의 하류측을 향함에 따라서 직경 방향 외측으로 연장되는 차실 내주면을 갖는 차실과,
상기 차실 내주면을 내주측으로부터 덮는 것에 의해, 상류측에서 상기 차실 내주면과의 사이에 추기구를 형성하고, 하류측에 토출구를 형성하는 내주 부재 본체를 구비하고,
상기 추기구, 및 상기 토출구는 상기 축선을 중심으로 하는 환상을 이루며, 상기 토출구의 유로 단면적은 상기 추기구의 유로 단면적보다 작게 설정되어 있는
터빈. - 제 1 항에 있어서,
상기 차실 내주면에는, 상기 차실 내주면에 있어서의 상기 동익열에 대향하는 부분에 형성되며, 직경 방향 외측으로 오목한 동시에 상기 축선을 중심으로 하는 환상을 이루는 캐비티가 형성되며,
상기 내주 부재 본체는 상기 캐비티를 내주측으로부터 덮도록 마련되어 있는
터빈. - 제 1 항에 있어서,
상기 차실 내주면은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 점차 확경되며,
상기 내주 부재 본체는 상기 차실 내주면을 따라서 연장되어 있는
터빈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축선을 포함하는 단면에서 보아, 상기 내주 부재 본체의 상기 토출구측의 단연에 있어서의 접선은, 하류측을 향함에 따라서 상기 축선으로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있는
터빈. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내주 부재 본체의 외주면과 상기 차실 내주면을 접속하는 것에 의해 상기 내주 부재 본체를 지지하는 지지부를 더 갖는
터빈. - 제 5 항에 있어서,
상기 지지부는, 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서, 상기 회전축의 회전 방향 후방측을 향하여 만곡되어 있는
터빈. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지지부는 상기 내주 부재 본체에 있어서의 상기 토출구측에 편향된 위치에 마련되어 있는
터빈. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동익열은 증기 터빈의 최종단 동익열이며,
상기 차실 내주면은 상기 최종단 동익열의 하류측에 마련된 플로우 가이드의 내주면을 포함하는
터빈. - 제 8 항에 있어서,
상기 내주 부재 본체의 상기 토출구측에 있어서의 단연은, 상기 축선에 대한 직경 방향으로부터 보아, 상기 플로우 가이드의 시점보다 하류측에 위치하고 있는
터빈. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동익열은 축류 터빈의 중간단 동익열인
터빈. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동익열은 축류 터빈의 최종단 동익열인
터빈.
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