WO2020175533A1 - タービン静翼、及び蒸気タービン - Google Patents

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WO2020175533A1
WO2020175533A1 PCT/JP2020/007666 JP2020007666W WO2020175533A1 WO 2020175533 A1 WO2020175533 A1 WO 2020175533A1 JP 2020007666 W JP2020007666 W JP 2020007666W WO 2020175533 A1 WO2020175533 A1 WO 2020175533A1
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droplets
flow
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俊介 水見
冲非 段
泰洋 笹尾
創一朗 田畑
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三菱日立パワーシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a turbine vane, and a steam turbine.
  • a steam turbine includes a rotating shaft rotatable about an axis, a plurality of turbine rotor blade stages arranged on the outer peripheral surface of the rotating shaft at intervals in the axial direction, the rotating shaft, and an turbine.
  • a casing that covers the rotor blade stages from the outer peripheral side and a plurality of turbine vane stages that are alternately arranged with the turbine rotor blade stages on the inner peripheral surface of the casing are provided.
  • An inlet port for taking in steam from the outside is formed on the upstream side of the casing, and an exhaust port is formed on the downstream side. The high-temperature, high-pressure steam taken in through the suction port is adjusted in the direction and speed of the flow in the turbine vane stage, and then converted into the rotational force of the rotating shaft in the turbine blade stage.
  • the larger droplet Since the larger droplet has a larger inertial force acting on itself, it cannot ride on the mainstream steam and pass between the turbine rotor blades, and collides with the evening turbine rotor blades. Since the peripheral speed of the evening turbine blade may exceed the speed of sound, if the scattered droplets collide with the evening turbine blade, they may erode the surface and cause erosion. Also, the impact of the droplet ⁇ 2020/175 533 2 (:171? 2020/007666
  • the collision may hinder the rotation of the evening turbine blades, resulting in braking loss.
  • an extraction port for sucking a liquid film is formed on the surface of the turbine stationary blade, and a hydrophilic port that spreads from the leading edge side of the turbine stationary blade toward this extraction port.
  • the removal surface is formed. It is said that after the liquid film moves along the removal surface, it can be sucked up by the extraction port.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 20 1 7 _ 1 0 6 4 5 1 Summary of Invention
  • the removal surface is formed uniformly toward the extraction port. That is, the hydrophilicity is constant within the removal surface.
  • the flow resistance to the liquid film on the treated surface there is no description about the flow resistance to the liquid film on the treated surface, and no consideration is given to the liquid film control due to the difference in the flow resistance. For this reason, the force toward the slit does not necessarily act on the droplet that has reached the removal surface. As a result, the droplets may run off the removal surface. That is, there is still room for improvement in the device described in Patent Document 1 above.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a turbine vane capable of more efficiently collecting droplets, and a steam turbine including the turbine vane.
  • a turbine vane according to an aspect of the present invention has a belly surface that extends in a radial direction intersecting the flow direction of steam and that faces an upstream side in the flow direction, and a downstream side in the belly surface.
  • a slit is formed to capture the droplets generated by the vaporization of the vapor, and the droplets adhering to the abdominal surface are formed on the upstream side of the slits from the upstream side.
  • a fine concave-convex region is formed to guide the slit in the radial direction toward the downstream side.
  • the flow resistance to the droplet gradually increases from the radial inside to the outside. Has become.
  • the flow resistance with respect to the droplet gradually increases from the radially inner side toward the outer side.
  • the greater the flow resistance to the droplet the slower the droplet flow rate.
  • a velocity component from a region with low flow resistance to a region with high flow resistance is generated. Therefore, when the flow resistance increases from the inner side to the outer side in the radial direction as described above, the droplets are guided toward the slit based on the difference between the flow of vapor and the flow resistance. Flow to.
  • the droplets that were located in the center of the abdominal surface in the radial direction flow in the radial direction by being guided to the fine concavo-convex area, and are then captured by the slits.
  • the fine concavo-convex region has a plurality of hydrophilic regions provided adjacent to each other in the radial direction, and a flow resistance to the droplet is provided between the plurality of regions.
  • the flow resistance may be larger in the regions which are different from each other and are located on the outer side in the radial direction.
  • the fine concavo-convex region has a plurality of hydrophilic regions provided adjacent to each other in the radial direction. Therefore, the droplet or liquid film spreads thinner due to the hydrophilicity of the wall surface. This makes it easier for the liquid droplets or liquid film to straddle the regions. Therefore, a velocity component from a region with a small flow resistance to a region with a large flow resistance is generated in a droplet or liquid film that spans two regions with different flow resistance. As a result, the droplets and liquid film located in the center of the abdominal surface in the radial direction flow toward the slit side by being guided by the fine concavo-convex region. As a result, it is possible to further reduce the possibility that the liquid droplets or liquid film will be broken and scattered to the downstream side.
  • the fine concavo-convex region extends from the upstream side to the downstream side. ⁇ 2020/175533 4 ⁇ (:171? 2020 /007666
  • it may be gradually curved from the flow direction toward the radial direction.
  • the fine concavo-convex region is gradually curved from the upstream side to the downstream side from the flow direction toward the radial direction. Therefore, the droplet can be guided more positively from the flow direction to the radial direction. This can further reduce the possibility that the torn droplets will be scattered downstream in the flow direction.
  • the fine concavo-convex region may have hydrophilic regions and water-repellent regions that are alternately arranged in the radial direction.
  • the fine concavo-convex region includes regions arranged in the radial direction having hydrophilicity, regions having water repellency, and an unprocessed surface formed between these regions. You may have.
  • the flow resistance to the liquid droplets or the liquid film is different in this order between the hydrophilic region, the unprocessed region and the water repellent region.
  • the droplet located in the center of the abdominal surface in the radial direction flows in the radial direction by being guided to the fine concavo-convex region, and is then captured by the slit.
  • the fine concavo-convex region includes a region having hydrophilicity and a region arranged in the radial direction, a region having water repellency, and an unprocessed surface formed between these regions.
  • the region having the hydrophilicity, the region having the water repellency, and the unprocessed surface may be periodically arranged in this order.
  • the flow resistance increases from the water repellency to the hydrophilic region.
  • the liquid film basically flows along the flow of the surrounding air current, but bends to the one with the larger flow resistance due to the different flow resistance on the wall side. That is, a velocity component is generated in the direction of large flow resistance. Since the liquid film has a large inertial force because it is a liquid, it overcomes the maximum flow resistance point on the machined surface, which repeats cyclically with the above configuration, moves to the next low flow resistance point, and repeats this. Therefore, the droplets flow so as to be guided toward the slit.
  • the droplets located in the center of the abdominal surface in the radial direction flow in the radial direction by being guided to the fine concavo-convex region, and are then captured by the slit.
  • the slits are provided at intervals in the flow direction from a trailing edge that is a downstream edge of the turbine vane, and the slits are provided at a distance greater than that of the abdominal surface.
  • a super water repellent region having high water repellency may be formed.
  • the super water repellent region is formed in the gap between the slit and the trailing edge.
  • an inner fine concavo-convex region for guiding the droplets attached to the abdominal surface in the radial direction from the upstream side toward the downstream side is further formed.
  • the flow resistance to the drops may be progressively higher.
  • the flow resistance with respect to the droplet gradually increases toward the inner side in the radial direction.
  • the greater the flow resistance to the droplet the slower the droplet flow velocity.
  • the liquid droplets located at the central portion of the abdominal surface in the radial direction flow inward in the radial direction by being guided to the inner fine concavo-convex region. Since the peripheral speed of the turbine rotor blade located on the downstream side of the turbine stationary blade is smaller toward the inner side in the radial direction, it is more erosive than when the droplet collides with the radially outer part where the peripheral speed is relatively high. It is possible to reduce the possibility of causing braking loss.
  • a steam turbine includes a rotating shaft rotatable about an axis, and a plurality of evening turbine blades arranged on an outer peripheral surface of the rotating shaft in a circumferential direction with respect to the axial direction.
  • a plurality of turbine vanes according to any one of the above aspects.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention. ⁇ 2020/175533 7 ⁇ (: 171-1? 2020/007666
  • FIG. 2 A perspective view showing a configuration of a turbine vane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a configuration of a fine concavo-convex region according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the behavior of droplets in the fine concavo-convex region according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 A side view showing a configuration of a turbine vane according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view showing the configuration of a turbine vane according to the third embodiment of the present invention.
  • the steam turbine 100 includes a steam turbine rotor 3 extending along the axis 0 direction, a steam turbine casing 2 covering the steam turbine rotor 3 from the outer peripheral side, and a shaft of the steam turbine rotor 3.
  • a journal bearing 48 that supports the end 1 1 rotatably around the axis ⁇ and a thrust bearing 4 are provided.
  • the steam turbine rotor 3 has a rotating shaft 1 extending along the axis O and a plurality of moving blades 30 provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1.
  • a plurality of rotor blades 30 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotary shaft 1. Even in the direction of the axis ⁇ , a plurality of rows of moving blades 30 are arranged at regular intervals.
  • the rotor blade 30 has a rotor blade body 31 (turbine rotor blade) and a rotor blade shroud 34.
  • the rotor blade body 31 projects radially outward from the outer peripheral surface of the steam turbine rotor 3.
  • the blade main body 31 has a blade-shaped cross section when viewed in the radial direction.
  • a blade shroud 34 is provided at the tip (radially outer end) of the blade main body 31.
  • the steam turbine casing 2 has a substantially cylindrical shape that covers the steam turbine rotor 3 from the outer peripheral side.
  • a steam supply pipe 12 for taking in the steam 3 is provided on one side of the steam turbine casing 2 in the direction of the axis ⁇ .
  • a steam discharge pipe 13 for discharging the steam 3 is provided on the other side of the steam turbine casing 2 in the direction of the axis ⁇ .
  • the steam flows inside the steam turbine casing 2 from one side in the direction of the axis ⁇ to the other side.
  • the direction of steam flow is simply referred to as "flow ⁇ 2020/175533 8 ⁇ (: 171-1?2020/007666
  • the vane 20 On the inner peripheral surface of the steam turbine casing 2, a row of a plurality of vanes 20 is provided.
  • the vane 20 has a vane body 21 (turbine vane), a vane shroud 2 2, and a vane pedestal 24.
  • the vane body 21 is a vane-shaped member connected to the inner peripheral surface of the steam turbine casing 2 via the vane base 24.
  • the tip of the vane main body 21 (the inner end in the radial direction) is
  • a plurality of stationary blades 20 are arranged on the inner peripheral surface in the circumferential direction and along the direction of the axis ⁇ .
  • the moving blades 30 are arranged so as to enter the area between the plurality of adjacent stationary blades 20. That is, the stationary blades 20 and the moving blades 30 extend in a direction (radial direction with respect to the axis O) intersecting the flow direction of steam.
  • the steam 3 is supplied to the inside of the steam turbine casing 2 configured as described above via the steam supply pipe 12 on the upstream side. While passing through the inside of the steam turbine casing 2, the steam 3 alternately passes through the stationary blades 20 and the moving blades 30.
  • the stationary blades 20 rectify the flow of steam 3, and the lumps of steam 3 as the rectified fluid are moving blades.
  • Pressing 30 gives a rotational force to the steam turbine rotor 3.
  • the rotational force of the steam turbine bin rotor 3 is extracted from the shaft end 11 and used to drive external equipment (such as a generator). With the rotation of the steam turbine rotor 3, the steam 3 is discharged toward the subsequent device (condenser, etc.) through the steam discharge pipe 13 on the downstream side.
  • the journal bearing 48 supports a load in the radial direction with respect to the axis O.
  • One journal bearing 48 is provided at each end of the steam turbine rotor 3.
  • Thrust bearing 4 supports the load in the direction of the axis ⁇ .
  • the thrust bearing No. 4 is provided only at the upstream end of the steam turbine rotor 3.
  • the stator vane body 21 is the radial direction that intersects the flow direction (radial direction with respect to the axis ⁇ ). ⁇ 2020/175 533 9 ⁇ (:171? 2020 /007666
  • the cross section of the stationary vane main body 21 as viewed from the radial direction has an airfoil shape. More specifically, the leading edge 21 which is the upstream edge in the flow direction has a curved shape. Trailing edge 2 1 which is the downstream edge Has a taper shape as the size in the circumferential direction gradually decreases when viewed from the radial direction. Leading edge 2 1 to Trailing edge 2 1 On the other hand, the stationary blade main body 21 is gently curved from one side in the circumferential direction with respect to the axis 0 toward the other side.
  • a surface on one side in the circumferential direction of the stationary blade main body 21 is a back surface 210 facing the downstream side in the flow direction.
  • the back surface 210 has a curved surface that is convex toward one side in the circumferential direction.
  • the surface of the stationary vane main body 21 on the other side in the circumferential direction is the belly surface 21 facing the upstream side in the flow direction.
  • the abdominal surface 21 has a curved surface that is concave toward one side in the circumferential direction.
  • the end surface of the stationary blade main body 21 facing inward in the radial direction is an inner peripheral side end surface 21 and the end surface facing outward in the radial direction is an outer peripheral side end surface 21.
  • the inner peripheral side end face 21 extends along the above-mentioned axis ⁇ .
  • the outer peripheral end face 21 is inclined with respect to the axis ⁇ . Specifically, in a cross-sectional view including the axis ⁇ , the outer peripheral side end face 21 extends outwardly in the radial direction from the upstream side to the downstream side along the axis ⁇ .
  • the outer peripheral side end surface 2 1 is a portion deviated to the side of the ridge (that is, the inner peripheral side end surface 2
  • a slit 5, an outer fine unevenness region 6 1 (fine unevenness region 6), and an inner fine unevenness region 62 are formed on a portion closer to the outer peripheral end face 21 than 18).
  • the slit 5 is a rectangular hole extending in the direction including the radial component on the ventral surface 21. More specifically, the slit 5 has a trailing edge 2 1 Extends along.
  • the slit 5 is formed to capture the liquefied component (droplet) of the vapor flowing from the front edge 21 side to the rear edge 21 side along the ventral surface 21.
  • the slit 5 is connected to a channel (not shown) formed inside the vane body 21, and the captured droplets are sent to the outside of the vane body 21 through this channel. ⁇ 0 2020/175 533 10 (: 17 2020 /007666
  • the outer fine concavo-convex region 61 is provided for guiding the droplets attached to the abdominal surface 21 in the radial direction toward the slit 5.
  • the outer fine concavo-convex area 61 is provided on the outer side in the radial direction of the abdominal surface 21. Specifically, the outer fine concavo-convex region 61 is provided at a position close to the outer peripheral end face 21.
  • the outer fine rugged region 61 guides the droplets attached to the abdominal surface 21 so that the droplets gradually face outward in the radial direction from the flow direction.
  • the outer fine concavo-convex region 61 is divided into a plurality of (four) regions (outer region 7) in the radial direction.
  • the innermost outer region 7 in the radial direction is the first outer region 7 1.
  • the second outer region 7 2 is adjacent to the first outer region 7 1 radially outside through the second outer boundary line !_ 1 2.
  • the third outer region 7 3 is adjacent to the outer side in the radial direction of the second outer region 7 2 via the third outer boundary line 1-1 3.
  • the fourth outer side region 7 4 is adjacent to the third outer side region 73 radially outside through the fourth outer boundary line !_ 1 4.
  • the radially inner edge of the first outer region 71 is defined as the first outer boundary line 1-11-1.
  • a central region ⁇ is formed radially inward of the first outer boundary line !_ 1 1.
  • the downstream side edges of the first outer region 71, the second outer region 72, the third outer region 73, and the fourth outer region 74 are adjacent to the slit 5.
  • the size of the slit 5 in the radial direction is smaller than that of the outer fine uneven region 61. Therefore, the first outer region 71, the second outer region 72, the third outer region 73, and the fourth outer region 74 all gradually become radially outer from the upstream side to the downstream side in the flow direction. It is connected to slit 5 by curving so that it faces to the side.
  • the second outer region 72 is more curved than the first outer region 71.
  • the third outer region 73 is more curved than the second outer region 72.
  • the fourth outer region 74 is more curved than the third outer region 73. That is, the curvature becomes larger toward the outer region 7 on the radially inner side.
  • the inner fine concavo-convex region 62 is provided on the inner side in the radial direction of the outer fine concavo-convex region 61 with the center portion (central region 0) of the abdominal surface 21 sandwiched.
  • the inner fine concavo-convex region 62 is divided into a plurality of (four) regions (inner region 8) in the radial direction.
  • the outermost inner region 8 in the radial direction is the first inner region 8 1.
  • On the radially outer side of the first inner region 81 is the second inner boundary line! -The second inner region 8 2 is adjacent via 2 2
  • Inside the second inner area 82 is the third inner boundary line! -The third inner region 8 3 is adjacent via 2 3 3.
  • the fourth inner region 8 4 is adjacent to the third inner region 8 3 in the radial direction via a fourth inner boundary line 1-24.
  • the radially inner edge of the first inner region 81 is the first inner boundary line !_ 2 1.
  • First inner border! -The above-mentioned central region ⁇ is formed on the outer side in the radial direction than 21.
  • the downstream edges of the first inner region 81, the second inner region 82, the third inner region 83, and the fourth inner region 84 are spaced in the flow direction from the trailing edge 21. Adjacent to each other with a space between them.
  • the first inner region 81, the second inner region 82, the third inner region 83, and the fourth inner region 84 all face radially inward from the upstream side to the downstream side in the flow direction. So curved.
  • the second inner region 82 is more curved than the first inner region 81.
  • the third inner region 8 3 is more curved than the second inner region 8 2.
  • the fourth inner region 8 4 is more curved than the third inner region 8 3. That is, the curvature increases as it goes to the radially inner region 8.
  • Both the outer fine unevenness region 61 and the inner fine unevenness region 62 have water repellency.
  • the term “having hydrophilicity” as used herein refers to a state in which the contact angle of the droplet with respect to the attachment surface is smaller than 90 ° , and particularly a state in which the contact angle is less than 5° is superhydrophilic. Call.
  • the magnitude of the flow resistance against the droplets is different between the outer regions 7 and between the inner regions 8. More specifically, from the first outer region 71 toward the fourth outer region 74, the flow resistance with respect to the droplet gradually increases. Similarly, the flow resistance to the droplet gradually increases from the first inner region 81 to the fourth inner region 84. If the material is the same here, the wall ⁇ 2020/175533 12 (:171?2020/007666
  • the flow resistance to the liquid film is determined by the shape, size, and arrangement of the unevenness on the surface.
  • Become. (Furthermore, if the microstructures are arranged in the same manner, the denser microstructures are generally more hydrophilic, and the contact area with the liquid increases, so the flow resistance also increases.)
  • the difference in resistance is realized by the configuration shown in Fig. 3 or 4. 3 and 4, the first outer region 71 and the second outer region 72 are representatively shown. However, the relationship between the second outer region 72 and the third outer region 73, and the relationship between the third outer region 73 and the fourth outer region 74 are the same as in the example of FIG. 3 or 4. Further, the inner fine concavo-convex region 62 has the same structure.
  • Fig. 3 of the outer fine concavo-convex region 61, the vicinity of the boundary line (second outer boundary line !_ 1 2) between the first outer region 7 1 and the second outer region 7 2 is typically enlarged. And shows. As shown in the figure, in the first outer region 71 and the second outer region 72, a plurality of convex ridges projecting circumferentially from the abdominal surface 21 are arranged at equal intervals (at equal pitches). ) It is arranged. Each protrusion has a circular cross section when viewed from the circumferential direction. The pitch of the protrusions (second protrusions 2) formed in the second outer area 7 2 is larger than the pitch of the protrusions (first protrusion 1) formed in the first outer area 7 1.
  • the diameter of the second convex portion 2 is larger than the diameter of the first convex portion. Therefore, in the first outer region 71, the convex portions (first convex portion 1) are arranged relatively “densely”, so that the flow resistance to the droplets is Greater than 2.
  • Such movement of droplets is caused by only the difference in flow resistance between the two regions, not by the external force such as the fluid force of steam.
  • the droplets attached to 1 are gradually guided outward in the radial direction as they flow from the upstream side to the downstream side in the flow direction. After that, the droplets flow into the slit 5 through the downstream edge. Similarly, the liquid droplets attached to the inner fine uneven region 62 are gradually guided inward in the radial direction as they flow from the upstream side to the downstream side in the flow direction. Then, after passing through the interval V, it flows away to the downstream side of the stationary blade main body 21.
  • the flow resistance with respect to the droplet gradually increases toward the slit 5.
  • the greater the flow resistance to the droplet the slower the droplet flow velocity. That is, in a droplet that straddles two regions with different flow resistance, a velocity component from a region with low flow resistance to a region with high flow resistance is generated. Therefore, when the flow resistance increases toward the slit 5 as described above, the droplets flow so as to be guided toward the slit 5.
  • the droplet located at the center of the abdominal surface 21 in the radial direction is guided by the outer fine concavo-convex region 61, flows in the radial direction, and is then captured by the slit 5.
  • the outer fine irregularity region 61 has the plurality of hydrophilic outer regions 7 that are provided adjacent to each other in the radial direction. Therefore, the droplet spreads thinner due to its hydrophilicity. This makes it easier for the droplet to cross over the plurality of outer regions 7. Therefore, in a droplet that straddles two outer regions 7 with different flow resistances, a velocity component from a region with low flow resistance to a region with high flow resistance is generated. As a result, the droplet located at the central portion (central region ⁇ ) of the abdominal surface 21 in the radial direction flows toward the slit 5 side by being guided to the outer fine irregularity region 61. As a result, the droplets are torn and the downstream side ⁇ 2020/175 533 14 ⁇ (:171? 2020 /007666
  • the outer fine concavo-convex region 61 is gradually curved from the flow direction toward the radial direction as it goes from the upstream side to the downstream side. Therefore, the droplet can be more positively guided from the flow direction to the radial direction. This can further reduce the possibility that the torn droplets will scatter on the downstream side in the flow direction.
  • the flow resistance with respect to the droplet gradually increases toward the inner side in the radial direction.
  • the greater the flow resistance to a droplet the slower the droplet velocity.
  • the droplet located in the central portion (central region ⁇ ) of the abdominal surface 21 in the radial direction flows inward in the radial direction by being guided to the inner fine unevenness region 62. Since the peripheral speed of the rotor blade 30 becomes smaller toward the inner side in the radial direction, there is a possibility that erosion and braking loss may occur, compared with the case where the droplet collides with the outer side in the radial direction where the peripheral speed is relatively high. Can be reduced.
  • the outer fine concavo-convex region 61 and the inner fine concavo-convex region 62 are each divided into four regions having different flow resistances (outer region 7, inner region 8). Described an example.
  • the outer fine concavo-convex region 61 and the inner fine concavo-convex region 62 may be divided into three or less, or may be divided into five or more, based on the difference in flow resistance.
  • a plurality of divided areas may be regarded as one unit, and they may be periodically repeated. According to this configuration, the region having hydrophilicity is ⁇ 2020/175 533 15 ⁇ (: 171-1? 2020/007666
  • the droplets located in the center of the abdominal surface in the radial direction flow in the radial direction by being guided to the fine concavo-convex region, and are then captured by the slit.
  • an unprocessed surface may be formed between the regions.
  • the “unprocessed surface” referred to here means a surface in a state where the above-mentioned fine irregularities are not formed.
  • the flow resistance increases from the water repellent property toward the hydrophilic region.
  • the liquid film basically flows along the flow of the surrounding air current, but bends to the one with the larger flow resistance due to the different flow resistance on the wall surface side. That is, a velocity component is generated in the direction of high flow resistance. Since the liquid film has a large inertial force because it is a liquid, it overcomes the maximum flow resistance point on the machined surface that repeats cyclically with the above configuration, moves to the next low flow resistance point, and repeats this.
  • the droplets flow so as to be guided toward the slit.
  • the liquid droplets located in the center of the abdominal surface in the radial direction flow in the radial direction by being guided to the fine concavo-convex region, and are then captured by the slit.
  • the example in which only the outer fine concavo-convex region 61 is adjacent to the slit 5 has been described.
  • the inner fine concavo-convex region 62 may be adjacent to the slit 5. More specifically, the slit 5 is arranged on the ventral surface 21 on the downstream side of the central area 80, and the outer fine unevenness area 6 1 is formed toward the slit 5. ⁇ 2020/175 533 16 ⁇ (: 171-1? 2020/007666
  • the inner fine concavo-convex region 62 may be curved and spread.
  • the inner fine concavo-convex area 6 2 The liquid droplets can also be guided to the slit 5.
  • the first outer region 71 and the third outer region 73 have hydrophilicity as in the first embodiment. Meanwhile, the second outer region 7 2
  • the fourth outer region 74 are water-repellent regions 9 having water repellency.
  • the first inner region 81 and the third inner region 83 have hydrophilicity as in the first embodiment.
  • the second inner region 82 and the fourth inner region 84 are water-repellent regions 9 having water repellency.
  • the term “having water repellency” as used herein means a state in which the contact angle of the droplets attached to the water repellent region 9 is 90 ° or more, and particularly when it is 150 ° or more. It is called super water repellent. That is, in the outer fine concavo-convex region 61' and the inner fine concavo-convex region 62, hydrophilic regions and water-repellent regions are alternately arranged in the radial direction.
  • the droplets flow so as to be guided toward the slit 5, or the above-mentioned interval.
  • the droplets located in the central portion (center area ⁇ ) of the abdominal surface 21 in the radial direction are dispersed in the outer fine uneven area 6 1 ′ and the inner fine area. ⁇ 2020/175533 17 (:171? 2020/007666 Flows in the radial direction by being guided by the fine irregular area 62. This may cause the broken droplets to be scattered to the downstream side of the vane body 21. Can be reduced.
  • a superhydrophobic region 10 having a water repellency (super water repellency) higher than that of the ventral surface 21 is formed in the interval V between and.
  • the term "having super water repellency" as used herein means that the contact angle formed by the droplets attached to the super water repellent region 10 is 150 ° or more.
  • the superhydrophobic region 10 is adjacent to the downstream edge of the slit 5 and extends downstream (the trailing edge 21 side).
  • the slit 5 and the trailing edge 21 A superhydrophobic region 10 is formed in the interval V between the and.
  • the droplet is repelled by the superhydrophobic area 10. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the droplets will stay on the downstream side of the slit 5 (interval V). As a result, it is possible to suppress the accumulated droplets from forming a larger liquid film.
  • the third embodiment of the present invention has been described above. It should be noted that various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present invention.
  • the flow resistance may be changed by changing the size of the convex section itself while maintaining the same pitch (spacing) of the convex section from the inner side toward the outer side in the radial direction.
  • the convex parts are arranged in a grid pattern in one area and the convex parts are arranged in the other area. ⁇ 2020/175 533 18 ⁇ (:171? 2020 /007666
  • Flow resistance may be changed by arranging the parts in a zigzag pattern. Further, the flow resistance may be changed by forming a linear groove extending in a predetermined direction in one area and forming a linear groove extending in a direction orthogonal to the predetermined direction in the other area. .. In addition, one region and the other region may have different flow resistances by changing the density of the convex portions.
  • the present invention is applicable to turbine vanes and steam turbines.

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Abstract

タービン静翼（２１）は、蒸気の流れ方向に交差する径方向に延びるとともに、流れ方向の上流側を向く腹面（２１Ｐ）を有し、腹面（２１Ｐ）における下流側には、蒸気が液化して生じた液滴を捕捉するスリット（５）が形成され、スリット（５）よりも上流側には、腹面（２１Ｐ）に付着した液滴を、上流側から下流側に向かうに従って、スリット（５）に向かうように径方向に導く微細凹凸領域（６）が形成され、微細凹凸領域（６）では、径方向内側から外側に向かうに従って、液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている。

Description

\¥0 2020/175533 1 卩（：17 2020 /007666 明 細 書
発明の名称 ： タービン静翼、 及び蒸気タービン
技術分野
[0001 ] 本発明は、 タービン静翼、 及び蒸気タービンに関する。
本願は、 2 0 1 9年 2月 2 7日に、 日本に出願された特願 2 0 1 9— 0 3 3 5 4 0号に基づき優先権を主張し、 その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 蒸気タービンは、 軸線回りに回転可能な回転軸と、 当該回転軸の外周面上 で軸線方向に間隔をあけて配列された複数のタービン動翼段と、 回転軸、 及 び夕ービン動翼段を外周側から覆うケーシングと、 ケーシングの内周面上で タービン動翼段と交互に配列された複数のタービン静翼段と、 を備えている 。 ケーシングの上流側には外部から蒸気を取り込む吸入口が形成され、 下流 側には排気口が形成されている。 吸入口から取り込まれた高温高圧の蒸気は 、 タービン静翼段で流れの方向と速度を調整された後、 タービン動翼段で回 転軸の回転力に変換される。
[0003] タービン内を通過する蒸気は、 上流側から下流側に向かうにつれてエネル ギーを失い、 温度 （と圧力） が低下する。 したがって、 最も下流側の夕ービ ン静翼段では、 蒸気の一部が液化して微細な水滴として気流中に存在してい る。 その水滴の一部はタービン静翼の表面に付着する。 この水滴は、 翼面上 ですぐに成長して液膜となる。 液膜は、 その周囲を常に高速の蒸気流にさら されているが、 この液膜がさらに成長して厚みが増すと、 その一部が蒸気流 によってちぎれて粗大液滴の状態で飛散する。 飛散した液滴は蒸気流により 徐々に加速しながらの主流に乗って下流側に流れる。 大きな液滴ほど自身に 働く慣性力が大きいことから、 主流蒸気に乗ってタービン動翼の間を通過す ることができずに、 夕ービン動翼に衝突する。 夕ービン動翼の周速は音速を 超える場合があることから、 飛散した液滴が夕ービン動翼に衝突した場合、 その表面を侵食し、 エロージョンを発生させることがある。 また、 液滴の衝 〇 2020/175533 2 卩（：171? 2020 /007666
突によって夕ービン動翼の回転が阻害され、 制動損失が生じることもある。
[0004] このような液滴の付着と成長を防ぐために、 これまでに種々の技術が提唱 されている。 例えば下記特許文献 1 に記載された装置では、 タービン静翼の 表面に液膜を吸い込むための抽出口が形成されているとともに、 この抽出口 に向かってタービン静翼の前縁側から広がる親水性の除去面が形成されてい る。 除去面を伝って液膜が移動した後、 抽出口によってこれを吸い取ること ができるとされている。
先行技術文献
特許文献
[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 7 _ 1 0 6 4 5 1号公報 発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0006] しかしながら、 上記特許文献 1 に記載された装置では、 抽出口に向かって 除去面が一様に形成されているに留まる。 つまり、 除去面内では親水性が一 定である。 また、 処理面上の液膜に対する流動抵抗に関する記述が無く、 流 動抵抗の違いによる液膜制御に関しては考慮されていない。 このため、 当該 除去面に到達した液滴には、 必ずしもスリッ トに向かう力が働かない。 その 結果、 液滴が除去面から外部にはみ出してしまう可能性がある。 即ち、 上記 特許文献 1 に記載された装置には依然として改良の余地がある。
[0007] 本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、 液滴をより効 率的に回収することが可能なタービン静翼、 及びこれを備える蒸気タービン を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明の一態様に係るタービン静翼は、 蒸気の流れ方向に交差する径方向 に延びるとともに、 該流れ方向の上流側を向く腹面を有し、 前記腹面におけ る下流側には、 前記蒸気が液化して生じた液滴を捕捉するスリッ トが形成さ れ、 該スリッ トよりも上流側には、 前記腹面に付着した液滴を、 上流側から 〇 2020/175533 3 卩（：171? 2020 /007666
下流側に向かうに従って、 前記スリッ トに向かうように径方向に導く微細凹 凸領域が形成され、 該微細凹凸領域では、 前記径方向内側から外側に向かう に従って、 前記液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている。
[0009] 上記構成によれば、 微細凹凸領域では、 径方向内側から外側に向かうに従 って、 液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている。 液滴に対する流動 抵抗が大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまたがっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領 域に向かう速度成分が生じる。 したがって、 上記のように径方向内側から外 側に向かって流動抵抗が大きくなっている場合、 液滴は蒸気の流れと、 上記 流動抵抗の差に基づいて、 当該スリッ トに向かって導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置していた液滴は、 微細凹凸領 域に案内されることで径方向に流れた後、 スリッ トによって捕捉される。 こ れにより、 ちぎれた液滴がタービン静翼の下流側に飛散して、 タービン動翼 に衝突する可能性を低減することができる。
[0010] 上記タービン静翼では、 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に互いに隣接し て設けられた親水性を有する複数の領域を有し、 前記複数の領域間では前記 液滴に対する流動抵抗が互いに異なるとともに、 前記径方向外側の前記領域 になるほど流動抵抗が大きくてもよい。
[001 1 ] 上記構成によれば、 微細凹凸領域が、 径方向に隣接して設けられた親水性 を有する複数の領域を有している。 したがって、 液滴や液膜は、 壁面の親水 性に基づいてより薄く広がる。 これにより、 液滴や液膜が上記複数の領域間 をまたぎやすくなる。 したがって、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまたがっ ている液滴や液膜には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に向かう速度 成分が生じる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置していた液滴 や液膜は、 微細凹凸領域に案内されることでスリッ ト側に向かって流れる。 これにより、 液滴や液膜がちぎれて下流側に飛散する可能性をさらに低減す ることができる。
[0012] 上記夕ービン静翼では、 前記微細凹凸領域は、 上流側から下流側に向かう 〇 2020/175533 4 卩（：171? 2020 /007666
に従って、 前記流れ方向から前記径方向に向かうように次第に湾曲していて もよい。
[0013] 上記構成によれば、 微細凹凸領域が上流側から下流側に向かうに従って、 流れ方向から径方向に向かうように次第に湾曲している。 したがって、 流れ 方向から径方向に向かうように、 液滴をより積極的に導くことができる。 こ れにより、 ちぎれた液滴が流れ方向の下流側に飛散してしまう可能性をさら に低減することができる。
[0014] 上記タービン静翼では、 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に交互に配列さ れた親水性を有する領域、 及び撥水性を有する領域を有してもよい。
[0015] 上記構成によれば、 親水性を有する領域と撥水性を有する領域との間では 、 液滴に対する流動抵抗に差が生じる。 液滴に対する流動抵抗が大きくなる ほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまた がっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に向かう速度成 分が生じる。 したがって、 液滴はスリッ トに向かって導かれるように流れる 。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置していた液滴は、 微細凹凸 領域に案内されることで径方向に流れた後、 スリッ トによって捕捉される。 これにより、 ちぎれた液滴がタービン静翼の下流側に飛散して、 タービン動 翼に衝突する可能性を低減することができる。
[0016] 上記タービン静翼では、 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に配列された親 水性を有する領域、 及び撥水性を有する領域と、 これら領域の間に形成され た未加工面と、 を有してもよい。
[0017] 上記構成によれば、 親水性を有する領域と未加工面の領域と撥水性を有す る領域の間では、 液滴や液膜に対する流動抵抗に、 この順で差が生じ、 一般 的に親水側に傾くほど水と壁面との親和性が良い、 つまり引っ張り合う力が 強くなり、 結果的に流動抵抗が大きくなる。 液滴や液膜に対する流動抵抗が 大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つの 領域にまたがっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に向 かう速度成分が生じる。 したがって、 液滴はスリッ トに向かって導かれるよ 〇 2020/175533 5 卩（：171? 2020 /007666
うに流れる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置していた液滴は 、 微細凹凸領域に案内されることで径方向に流れた後、 スリッ トによって捕 捉される。 これにより、 ちぎれた液滴がタービン静翼の下流側に飛散して、 タービン動翼に衝突する可能性を低減することができる。
[0018] 上記タービン静翼では、 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に配列された親 水性を有する領域、 及び撥水性を有する領域と、 これら領域の間に形成され た未加工面と、 を有し、 前記親水性を有する領域、 前記撥水性を有する領域 、 及び前記未加工面がこの順で周期的に配置されていてもよい。
[0019] 上記構成によれば、 撥水性からを親水性有する領域に向かって流動抵抗が 大きくなる。 液膜は基本的に周囲の気流の流れに沿って流れるが、 壁面側の 流動抵抗が異なるとる流動抵抗の大きい方に曲がる。 つまり流動抵抗の大き い方向への速度成分が生じる。 液膜は液体ゆえに大きな慣性力を持つため、 上記構成で周期的に繰り返す加工面の最大流動抵抗箇所を乗り越え、 次の低 流動抵抗箇所に移動し、 これを繰り返す。 したがって、 液滴はスリッ トに向 かって導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位 置していた液滴は、 微細凹凸領域に案内されることで径方向に流れた後、 ス リッ トによって捕捉される。 これにより、 ちぎれた液滴がタービン静翼の下 流側に飛散して、 タービン動翼に衝突する可能性を低減することができる。
[0020] 上記タービン静翼では、 前記スリッ トは、 前記タービン静翼の下流側の端 縁である後縁から前記流れ方向に間隔をあけて設けられ、 前記間隔には、 前 記腹面よりも高い撥水性を有する超撥水性領域が形成されていてもよい。
[0021 ] 上記構成によれば、 スリッ トと後縁との間の間隔に、 超撥水性領域が形成 されている。 これにより、 例えば液滴の一部がスリッ トによって捕捉しきれ ずに下流側に流れ去った場合であっても、 当該超撥水性領域によってはじか れる。 したがって、 液滴がスリッ トの下流側に滞留する可能性を低減するこ とができる。 その結果、 滞留した液滴が集合してより大きな液膜を形成する ことを抑制することができる。
[0022] 上記タービン静翼では、 前記腹面における前記微細凹凸領域の前記径方向 〇 2020/175533 6 卩（：171? 2020 /007666
内側には、 前記腹面に付着した液滴を、 上流側から下流側に向かうに従って 径方向に導く内側微細凹凸領域がさらに形成され、 該内側微細凹凸領域では 、 径方向内側に向かうに従って、 前記液滴に対する流動抵抗が次第に大きく なっていてもよい。
[0023] 上記構成によれば、 内側微細凹凸領域では、 径方向内側に向かうに従って 、 液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている。 液滴に対する流動抵抗 が大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つ の領域にまたがっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に 向かう速度成分が生じる。 したがって、 上記のように径方向に向かって流動 抵抗が大きくなっている場合、 液滴は径方向外側から内側に向かって導かれ るように流れる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置していた液 滴は、 内側微細凹凸領域に案内されることで径方向内側に流れる。 タービン 静翼の下流側に位置するタービン動翼の周速は径方向内側になるほど小さい ことから、 周速が相対的に高い径方向外側の部分に液滴が衝突した場合に比 ベて、 エロージョンや制動損失を生じる可能性を低減することができる。
[0024] 本発明の一態様に係る蒸気タービンは、 軸線回りに回転可能な回転軸と、 該回転軸の外周面に前記軸線方向に対する周方向に配列された複数の夕ービ ン動翼と、 前記回転軸、 及び前記タービン動翼を外周側から覆うケーシング と、 該ケーシングの内周面に前記軸線に対する周方向に配列されるとともに 、 前記タービン動翼と前記軸線方向に隣接して設けられた上記いずれか一の 態様に係る複数のタービン静翼と、 を備える。
[0025] 上記構成によれば、 液滴をより効率的に回収することが可能なタービン静 翼を備える蒸気タービンを提供することができる。
発明の効果
[0026] 本発明によれば、 液滴をより効率的に回収することが可能な夕ービン静翼 、 及びこれを備える蒸気タービンを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1 ]本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンの構成を示す模式図である。 〇 2020/175533 7 卩（：171? 2020 /007666
［図 2］本発明の第一実施形態に係るタービン静翼の構成を示す斜視図である。 ［図 3］本発明の第一実施形態に係る微細凹凸領域の構成を示す拡大図である。 ［図 4］本発明の第一実施形態に係る微細凹凸領域での液滴の挙動を示す説明図 である。
［図 5］本発明の第二実施形態に係るタービン静翼の構成を示す側面図である。 ［図 6］本発明の第三実施形態に係るタービン静翼の構成を示す側面図である。 発明を実施するための形態
［0028］ ［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、 図 1から図 4を参照して説明する。 本実 施形態に係る蒸気タービン 1 〇〇は、 軸線〇方向に沿って延びる蒸気夕ービ ンロータ 3と、 蒸気夕ービンロータ 3を外周側から覆う蒸気夕ービンケーシ ング 2と、 蒸気タービンロータ 3の軸端 1 1 を軸線〇回りに回転可能に支持 するジャーナル軸受 4八、 及びスラスト軸受 4巳と、 を備えている。
［0029］ 蒸気タービンロータ 3は、 軸線〇に沿って延びる回転軸 1 と、 回転軸 1の 外周面に設けられた複数の動翼 3 0を有している。 動翼 3 0は、 回転軸 1の 周方向に一定の間隔をもって複数配列されている。 軸線〇方向においても、 一定の間隔を持って複数の動翼 3 0の列が配列されている。 動翼 3 0は、 動 翼本体 3 1 （タービン動翼） と、 動翼シュラウド 3 4と、 を有している。 動 翼本体 3 1は、 蒸気タービンロータ 3の外周面から径方向外側に向かって突 出している。 動翼本体 3 1は、 径方向から見て翼型の断面を有する。 動翼本 体 3 1の先端部 （径方向外側の端部） には、 動翼シュラウド 3 4が設けられ ている。
［0030］ 蒸気夕ービンケーシング 2は、 蒸気夕ービンロータ 3を外周側から覆う略 筒状をなしている。 蒸気タービンケーシング 2の軸線〇方向一方側には、 蒸 気 3を取り込む蒸気供給管 1 2が設けられている。 蒸気タービンケーシング 2の軸線〇方向他方側には、 蒸気 3を排出する蒸気排出管 1 3が設けられて いる。 蒸気は、 蒸気タービンケーシング 2の内部で、 軸線〇方向一方側から 他方側に向かって流れる。 以降の説明では、 蒸気の流れる方向を単に 「流れ 〇 2020/175533 8 卩（：171? 2020 /007666
方向」 と呼ぶ。 さらに、 蒸気排出管 1 3から見て蒸気供給管 1 2が位置する 側を流れ方向の上流側と呼び、 蒸気供給管 1 2から見て蒸気排出管 1 3が位 置する側を流れ方向の下流側と呼ぶ。
[0031 ] 蒸気夕ービンケーシング 2の内周面には、 複数の静翼 2 0の列が設けられ ている。 静翼 2 0は、 静翼本体 2 1 （タービン静翼） と、 静翼シュラウド 2 2と、 静翼台座 2 4と、 を有している。 静翼本体 2 1は、 静翼台座 2 4を介 して蒸気夕ービンケーシング 2の内周面に接続される羽根状の部材である。 さらに、 静翼本体 2 1の先端部 （径方向内側の端部） には、 静翼シュラウド
2 2が設けられている。 動翼 3 0と同様に、 静翼 2 0は内周面上で周方向及 び軸線〇方向に沿って複数配列される。 動翼 3 0は、 隣り合う複数の静翼 2 0の間の領域に入り込むようにして配置される。 つまり、 静翼 2 0、 及び動 翼 3 0は、 蒸気の流れ方向に交差する方向 （軸線〇に対する径方向） に延び ている。
[0032] 蒸気 3は、 上流側の蒸気供給管 1 2を介して、 上述のように構成された蒸 気タービンケーシング 2の内部に供給される。 蒸気夕ービンケーシング 2の 内部を通過する中途で、 蒸気 3は静翼 2 0と動翼 3 0を交互に通過する。 静 翼 2 0は蒸気 3の流れを整流し、 整流された流体としての蒸気 3の塊が動翼
3 0を押すことによって蒸気夕ービンロータ 3に回転力を与える。 蒸気夕一 ビンロータ 3の回転力は、 軸端 1 1から取り出されて外部の機器 （発電機等 ） の駆動に用いられる。 蒸気夕ービンロータ 3の回転に伴って、 蒸気 3は下 流側の蒸気排出管 1 3を通じて後続の装置 （復水器等） に向かって排出され る。
[0033] ジャーナル軸受 4八は、 軸線〇に対する径方向への荷重を支持する。 ジャ —ナル軸受 4八は、 蒸気夕ービンロータ 3の両端に 1つずつ設けられている 。 スラスト軸受 4巳は、 軸線〇方向への荷重を支持する。 スラスト軸受 4巳 は、 蒸気タービンロータ 3の上流側の端部にのみ設けられている。
[0034] 次いで、 図 2を参照して、 静翼本体 2 1の構成について説明する。 静翼本 体 2 1は、 流れ方向に交差する方向である径方向 （軸線〇に対する径方向） 〇 2020/175533 9 卩（：171? 2020 /007666
に延びている。 径方向から見た静翼本体 2 1の断面は翼型をなしている。 よ り詳細には、 流れ方向の上流側の端縁である前縁 2 1 は曲面状をなしてい る。 下流側の端縁である後縁 2 1
Figure imgf000011_0001
は径方向から見て周方向の寸法が次第に 小さくなることでテーパ形状をなしている。 前縁 2 1 から後縁 2 1
Figure imgf000011_0002
にか けて、 静翼本体 2 1は、 軸線〇に対する周方向一方側から他方側に向かって 緩やかに湾曲している。
[0035] 静翼本体 2 1 における周方向一方側の面は、 流れ方向における下流側を向 く背面 2 1 〇とされている。 背面 2 1 〇は、 周方向一方側に向かって凸とな る曲面状をなしている。 一方で、 静翼本体 2 1 における周方向他方側の面は 、 流れ方向における上流側を向く腹面 2 1 とされている。 腹面 2 1 は、 周方向一方側に向かって凹となる曲面状をなしている。 蒸気が流れている状 態では、 腹面 2 1 における圧力が、 背面 2 1 〇における圧力よりも高くな る。
[0036] 静翼本体 2 1の径方向内側を向く端面は内周側端面 2 1 とされ、 径方向 外側を向く端面は外周側端面 2 1 巳とされている。 内周側端面 2 1 は上述 の軸線〇に沿って広がっている。 一方で、 外周側端面 2 1 巳は、 軸線〇に対 して傾斜している。 詳細には、 軸線〇を含む断面視で、 外周側端面 2 1 巳は 、 軸線〇に沿って上流側から下流側に向かうに従って、 径方向外側に向かっ て延びている。
[0037] 腹面 2 1 上で、 外周側端面 2 1 巳側に偏った部分 （即ち、 内周側端面 2
1 八よりも外周側端面 2 1 巳に近い部分） には、 スリッ ト 5、 外側微細凹凸 領域 6 1 （微細凹凸領域 6） 、 及び内側微細凹凸領域 6 2が形成されている 。 スリッ ト 5は、 腹面 2 1 上で径方向成分を含む方向に延びる長方形の孔 である。 より詳細には、 スリッ ト 5は、 後縁 2 1
Figure imgf000011_0003
に沿って延びている。 ス リッ ト 5は、 腹面 2 1 に沿って前縁 2 1 側から後縁 2 1 側にかけて流 れてくる蒸気のうちの液化した成分 （液滴） を捕捉するために形成されてい る。 スリッ ト 5は、 静翼本体 2 1の内部に形成された流路 （不図示） に接続 されており、 捕捉した液滴はこの流路を通じて静翼本体 2 1の外部に送られ \¥0 2020/175533 10 卩（：17 2020 /007666
る。
[0038] 外側微細凹凸領域 6 1は、 腹面 2 1 に付着した液滴をスリッ ト 5に向か うように径方向に導くために設けられている。 外側微細凹凸領域 6 1は、 腹 面 2 1 における径方向外側に設けられている。 具体的には、 外側微細凹凸 領域 6 1は、 外周側端面 2 1 巳に近接した位置に設けられている。 外側微細 凹凸領域 6 1は、 腹面 2 1 に付着した液滴を、 流れ方向から次第に径方向 外側を向くように導く。
[0039] 外側微細凹凸領域 6 1は、 径方向に複数 （4つ） の領域 （外側領域 7） に 区画されている。 径方向における最も内側の外側領域 7は、 第一外側領域 7 1 とされている。 第一外側領域 7 1の径方向外側には、 第二外側境界線 !_ 1 2を介して第二外側領域 7 2が隣接している。 第二外側領域 7 2の径方向外 側には、 第三外側境界線 1- 1 3を介して第三外側領域 7 3が隣接している。 第三外側領域 7 3の径方向外側には、 第四外側境界線 !_ 1 4を介して第四外 側領域 7 4が隣接している。 第一外側領域 7 1の径方向内側の端縁は第一外 側境界線 1- 1 1 とされている。 第一外側境界線 !_ 1 1 よりも径方向内側には 中央領域 〇が形成されている。
[0040] 第一外側領域 7 1、 第二外側領域 7 2、 第三外側領域 7 3、 及び第四外側 領域 7 4の下流側の端縁はスリッ ト 5に隣接している。 径方向におけるスリ ッ ト 5の寸法は、 外側微細凹凸領域 6 1 よりも小さい。 したがって、 第一外 側領域 7 1、 第二外側領域 7 2、 第三外側領域 7 3、 及び第四外側領域 7 4 は、 いずれも流れ方向の上流側から下流側に向かうに従って次第に径方向外 側を向くように湾曲することでスリッ ト 5につながっている。 第二外側領域 7 2は、 第一外側領域 7 1 よりも大きく湾曲している。 第三外側領域 7 3は 、 第二外側領域 7 2よりも大きく湾曲している。 第四外側領域 7 4は、 第三 外側領域 7 3よりも大きく湾曲している。 即ち、 径方向内側の外側領域 7に なるほど湾曲が大きい。
[0041 ] 内側微細凹凸領域 6 2は、 腹面 2 1 の中央部 （中央領域 〇） を挟んで 外側微細凹凸領域 6 1の径方向内側に設けられている。 内側微細凹凸領域 6 〇 2020/175533 1 1 卩（：171? 2020 /007666
2は、 腹面 2 1 に付着した液滴を、 流れ方向から次第に径方向内側を向く ように導く。 内側微細凹凸領域 6 2は、 径方向に複数 （4つ） の領域 （内側 領域 8） に区画されている。 径方向における最も外側の内側領域 8は、 第一 内側領域 8 1 とされている。 第一内側領域 8 1の径方向外側には、 第二内側 境界線！- 2 2を介して第二内側領域 8 2が隣接している。 第二内側領域 8 2 の径方向内側には、 第三内側境界線！- 2 3を介して第三内側領域 8 3が隣接 している。 第三内側領域 8 3の径方向内側には、 第四内側境界線 1- 2 4を介 して第四内側領域 8 4が隣接している。 第一内側領域 8 1の径方向内側の端 縁は第一内側境界線 !_ 2 1 とされている。 第一内側境界線！- 2 1 よりも径方 向外側には上述の中央領域 〇が形成されている。
[0042] 第一内側領域 8 1、 第二内側領域 8 2、 第三内側領域 8 3、 及び第四内側 領域 8 4の下流側の端縁は、 後縁 2 1 に対して流れ方向に間隔 Vを空けて 隣接している。 第一内側領域 8 1、 第二内側領域 8 2、 第三内側領域 8 3、 及び第四内側領域 8 4は、 いずれも流れ方向の上流側から下流側に向かうに 従って次第に径方向内側を向くように湾曲している。 第二内側領域 8 2は、 第一内側領域 8 1 よりも大きく湾曲している。 第三内側領域 8 3は、 第二内 側領域 8 2よりも大きく湾曲している。 第四内側領域 8 4は、 第三内側領域 8 3よりも大きく湾曲している。 即ち、 径方向外側の内側領域 8になるほど 湾曲が大きい。
[0043] 上記の外側微細凹凸領域 6 1、 及び内側微細凹凸領域 6 2は、 いずれも親 水性を有している。 なお、 ここで言う 「親水性を有する」 状態とは、 液滴が 付着面に対してなす接触角が 9 0 ° より小さい状態を指し、 特に接触角が 5 ° 未満となる状態を超親水性と呼ぶ。 また、 各外側領域 7同士の間、 及び各 内側領域 8同士の間では、 液滴に対する流動抵抗の大きさが互いに異なって いる。 より具体的には、 第一外側領域 7 1から第四外側領域 7 4に向かうに 従って、 液滴に対する流動抵抗の大きさが次第に大きくなっている。 同様に 、 第一内側領域 8 1から第四内側領域 8 4に向かうに従って、 液滴に対する 流動抵抗の大きさが次第に大きくなっている。 ここで材質が同じ場合、 壁面 〇 2020/175533 12 卩（：171? 2020 /007666
の液膜に対する流動抵抗は、 面上の凹凸の形状、 サイズ、 配置で決まり、 基 本的に液面に触れる面積が大きいほど、 また、 流れの方向を直接遮るように 配置されているほど大きくなる。 （さらに、 微細構造の配置が同じなら、 一 般的に微細構造が密に配置されている方が親水性も高く、 液体との接触面積 も増えるので流動抵抗も大きくなる。 ） このような流動抵抗の差異は、 図 3 又は図 4に示す構成によって実現されている。 なお、 図 3と図 4では、 第一 外側領域 7 1 と第二外側領域 7 2とを代表的に図示している。 しかしながら 、 第二外側領域 7 2と第三外側領域 7 3との関係、 及び第三外側領域 7 3と 第四外側領域 7 4との関係も図 3、 又は図 4の例と同様である。 また、 内側 微細凹凸領域 6 2も同様の構成を有している。
[0044] 図 3では、 外側微細凹凸領域 6 1のうち、 代表的に第一外側領域 7 1 と第 二外側領域 7 2との境界線 （第二外側境界線 !_ 1 2） 付近を拡大して示して いる。 同図に示すように、 第一外側領域 7 1 と第二外側領域 7 2には、 それ それ腹面 2 1 から周方向に突出する複数の凸部丁が互いに等間隔をあけて （等ピッチで） 配列されている。 各凸部丁は周方向から見て円形の断面を有 している。 第二外側領域 7 2に形成された凸部丁 （第二凸部丁 2） のピッチ は、 第一外側領域 7 1 に形成された凸部丁 （第一凸部丁 1） のピッチよりも 大きい。 また、 第二凸部丁 2の径は、 第一凸部の径よりも大きい。 したがっ て、 第一外側領域 7 1では、 凸部丁 （第一凸部丁 1） が相対的に 「密」 に配 置されていることから、 液滴に対する流動抵抗が、 第二外側領域 7 2よりも 大きくなる。
[0045] ここで、 図 4に示すように、 外側微細凹凸領域 6 1 に 1つの液滴 が第 二外側境界線 1- 1 2をまたいで付着している場合を考える。 この場合、 液滴 における第二外側領域 7 2側の部分では、 第一外側領域 7 1側の部分に 比べて流動抵抗が相対的に大きい。 これにより、 第一外側領域 7 1側の部分 の移動速度 V 1 に比べて、 第二外側領域 7 2側の部分の移動速度 V 2は小さ くなる。 その結果、 図 4中の二点鎖線、 及び矢印 で示すように、 液滴 は当初の位置から、 第二外側領域 7 2側に向かって回転しながら移動する。 〇 2020/175533 13 卩（：171? 2020 /007666
このような液滴の移動は、 蒸気の流体力等の外力によらず、 2つの領域間に おける流動抵抗の差異のみに起因して生じるものである。
[0046] このような流動抵抗の差異に基づく駆動力によって、 外側微細凹凸領域 6
1 に付着した液滴は、 流れ方向の上流側から下流側に向かって流れるにつれ て、 次第に径方向外側に向かって導かれる。 その後、 下流側の端縁を経て、 液滴はスリッ ト 5に流れ込む。 同様に、 内側微細凹凸領域 6 2に付着した液 滴は、 流れ方向の上流側から下流側に向かって流れるにつれて、 次第に径方 向内側に向かって導かれる。 その後、 間隔 Vを経て静翼本体 2 1の下流側に 流れ去る。
[0047] 以上、 説明したように、 上記構成によれば、 外側微細凹凸領域 6 1では、 スリッ ト 5に向かうに従って、 液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなって いる。 液滴に対する流動抵抗が大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる。 つ まり、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまたがっている液滴には、 流動抵抗の 小さい領域から大きい領域に向かう速度成分が生じる。 したがって、 上記の ようにスリッ ト 5に向かって流動抵抗が大きくなっている場合、 液滴は当該 スリッ ト 5に向かって導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹 面 2 1 の中央部に位置していた液滴は、 外側微細凹凸領域 6 1 に案内され ることで径方向に流れた後、 スリッ ト 5によって捕捉される。 これにより、 ちぎれた液滴が静翼本体 2 1の下流側に飛散する可能性を低減することがで きる。
[0048] さらに、 上記構成によれば、 外側微細凹凸領域 6 1が、 径方向に隣接して 設けられた親水性を有する複数の外側領域 7を有している。 したがって、 液 滴は、 親水性に基づいてより薄く広がる。 これにより、 液滴が上記複数の外 側領域 7間をまたぎやすくなる。 したがって、 流動抵抗の異なる 2つの外側 領域 7にまたがっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に 向かう速度成分が生じる。 その結果、 径方向における腹面 2 1 の中央部 （ 中央領域 〇） に位置していた液滴は、 外側微細凹凸領域 6 1 に案内される ことでスリッ ト 5側に向かって流れる。 これにより、 液滴がちぎれて下流側 〇 2020/175533 14 卩（：171? 2020 /007666
に飛散する可能性をさらに低減することができる。
[0049] 加えて、 上記構成によれば、 外側微細凹凸領域 6 1が上流側から下流側に 向かうに従って、 流れ方向から径方向に向かうように次第に湾曲している。 したがって、 流れ方向から径方向に向かうように、 液滴をより積極的に導く ことができる。 これにより、 ちぎれた液滴が流れ方向の下流側に飛散してし まう可能性をさらに低減することができる。
[0050] さらに加えて、 上記構成によれば、 内側微細凹凸領域 6 2では、 径方向内 側に向かうに従って、 液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている。 液 滴に対する流動抵抗が大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流 動抵抗の異なる 2つの領域にまたがっている液滴には、 流動抵抗の小さい領 域から大きい領域に向かう速度成分が生じる。 したがって、 上記のように径 方向に向かって流動抵抗が大きくなっている場合、 液滴は径方向外側から内 側に向かって導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹面 2 1 の中央部 （中央領域 〇） に位置していた液滴は、 内側微細凹凸領域 6 2に 案内されることで径方向内側に流れる。 動翼 3 0の周速は径方向内側になる ほど小さいことから、 周速が相対的に高い径方向外側の部分に液滴が衝突し た場合に比べて、 エロージョンや制動損失を生じる可能性を低減することが できる。
[0051 ] 以上、 本発明の第一実施形態について説明した。 なお、 本発明の要旨を逸 脱しない限りにおいて、 上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能で ある。 例えば、 上記第一実施形態では、 外側微細凹凸領域 6 1、 及び内側微 細凹凸領域 6 2が、 それぞれ 4つずつの流動抵抗が異なる領域 （外側領域 7 、 内側領域 8） に区画されている例について説明した。 しかしながら、 これ ら外側微細凹凸領域 6 1、 及び内側微細凹凸領域 6 2は、 流動抵抗の差異に 基づいて 3つ以下に分割されていてもよいし、 5つ以上に分割されていても よい。
[0052] また、 複数の分割された領域を一つのまとまりとして、 それらが周期的に 繰り返すような配置であってもよい。 この構成によれば、 親水性を有する領 〇 2020/175533 15 卩（：171? 2020 /007666
域と未加工面の領域と撥水性を有する領域の間では、 液滴や液膜に対する流 動抵抗に、 この順で差が生じ、 一般的に親水側に傾くほど水と壁面との親和 性が良い、 つまり引っ張り合う力が強くなり、 結果的に流動抵抗が大きくな る。 液滴や液膜に対する流動抵抗が大きくなるほど、 液滴の流速は遅くなる 。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまたがっている液滴には、 流動抵 抗の小さい領域から大きい領域に向かう速度成分が生じる。 したがって、 液 滴はスリッ トに向かって導かれるように流れる。 その結果、 径方向における 腹面の中央部に位置していた液滴は、 微細凹凸領域に案内されることで径方 向に流れた後、 スリッ トによって捕捉される。 これにより、 ちぎれた液滴が タービン静翼の下流側に飛散して、 タービン動翼に衝突する可能性を低減す ることができる。
[0053] さらに、 各領域同士の間に未加工面が形成されていてもよい。 ここで言う 「未加工面」 とは、 上述の微細凹凸が形成されていない状態の面を指す。 こ の構成によれば、 撥水性からを親水性有する領域に向かって流動抵抗が大き くなる。 液膜は基本的に周囲の気流の流れに沿って流れるが、 壁面側の流動 抵抗が異なるとる流動抵抗の大きい方に曲がる。 つまり流動抵抗の大きい方 向への速度成分が生じる。 液膜は液体ゆえに大きな慣性力を持つため、 上記 構成で周期的に繰り返す加工面の最大流動抵抗箇所を乗り越え、 次の低流動 抵抗箇所に移動し、 これを繰り返す。 したがって、 液滴はスリッ トに向かっ て導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹面の中央部に位置し ていた液滴は、 微細凹凸領域に案内されることで径方向に流れた後、 スリッ 卜によって捕捉される。 これにより、 ちぎれた液滴がタービン静翼の下流側 に飛散して、 タービン動翼に衝突する可能性を低減することができる。
[0054] さらに、 上記第一実施形態では、 外側微細凹凸領域 6 1のみがスリッ ト 5 に隣接している例について説明した。 しかしながら、 外側微細凹凸領域 6 1 に加えて、 内側微細凹凸領域 6 2もスリッ ト 5に隣接している構成を採るこ とが可能である。 より具体的には、 スリッ ト 5を腹面 2 1 における中央領 域八〇の下流側に配置し、 当該スリッ ト 5に向かって外側微細凹凸領域 6 1 〇 2020/175533 16 卩（：171? 2020 /007666
、 及び内側微細凹凸領域 6 2がそれぞれ湾曲して広がっている攻勢を採るこ とが可能である。 スリッ ト 5に近い領域 （外側領域 7、 内側領域 8） になる ほど、 液滴に対する流動抵抗が大きくなるように構成することで、 外側微細 凹凸領域 6 1 に加えて、 内側微細凹凸領域 6 2からもスリッ ト 5に液滴を導 くことができる。
[0055] [第二実施形態]
次に、 本発明の第二実施形態について、 図 5を参照して説明する。 なお、 上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、 詳細な説明を 省略する。 図 5に示すように、 本実施形態では、 外側微細凹凸領域 6 1 、 及び内側微細凹凸領域 6 2 の構成が第一実施形態とは異なっている。
[0056] 外側微細凹凸領域 6 1 では、 第一外側領域 7 1、 及び第三外側領域 7 3 が第一実施形態と同様に親水性を有している。 一方で、 第二外側領域 7 2
、 及び第四外側領域 7 4 は撥水性を有する撥水性領域 9とされている。 内 側微細凹凸領域 6 2 では、 第一内側領域 8 1、 及び第三内側領域 8 3が第 —実施形態と同様に親水性を有している。 一方で、 第二内側領域 8 2 、 及 び第四内側領域 8 4 は撥水性を有する撥水性領域 9とされている。 なお、 ここで言う 「撥水性を有する」 とは、 当該撥水性領域 9に付着した液滴のな す接触角が、 9 0 ° 以上である状態を示し、 特に 1 5 0 ° 以上の場合は超撥 水状態と呼ぶ。 つまり、 外側微細凹凸領域 6 1 ' 及び内側微細凹凸領域 6 2 では、 親水性を有する領域と撥水性を有する領域とが径方向に交互に配 列されている。
[0057] 上記構成によれば、 親水性を有する領域と撥水性を有する領域との間では 、 液滴に対する流動抵抗に差が生じる。 液滴に対する流動抵抗が大きくなる ほど、 液滴の流速は遅くなる。 つまり、 流動抵抗の異なる 2つの領域にまた がっている液滴には、 流動抵抗の小さい領域から大きい領域に向かう速度成 分が生じる。 したがって、 液滴はスリッ ト 5、 又は上述の間隔 に向かって 導かれるように流れる。 その結果、 径方向における腹面 2 1 の中央部 （中 央領域 〇） に位置していた液滴は、 外側微細凹凸領域 6 1 ' 及び内側微 〇 2020/175533 17 卩（：171? 2020 /007666 細凹凸領域 6 2 に案内されることで径方向に流れる。 これにより、 ちぎれ た液滴が静翼本体 2 1の下流側に飛散する可能性を低減することができる。
[0058] 以上、 本発明の第二実施形態について説明した。 なお、 本発明の要旨を逸 脱しない限りにおいて、 上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能で ある。 例えば、 上記第一実施形態の変形例として説明した構成を本実施形態 に適用することも可能である。
[0059] [第三実施形態]
続いて、 本発明の第三実施形態について、 図 6を参照して説明する。 なお 、 上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、 詳細な説明 を省略する。 図 6に示すように、 本実施形態では、 スリッ
Figure imgf000019_0001
との間の間隔 Vに、 腹面 2 1 よりも高い撥水性 （超撥水性） を有する超撥 水性領域 1 〇が形成されている。 なお、 ここで言う 「超撥水性を有する」 と は、 当該超撥水性領域 1 〇に付着した液滴のなす接触角が、 1 5 0 ° 以上で ある状態を示す。 超撥水性領域 1 〇は、 スリッ ト 5の下流側の端縁に隣接し て、 下流側 （後縁 2 1 側） に広がっている。
[0060] 上記構成によれば、 スリッ ト 5と後縁 2 1
Figure imgf000019_0002
との間の間隔 Vに、 超撥水性 領域 1 〇が形成されている。 これにより、 例えば液滴の一部がスリッ ト 5に よって捕捉しきれずに下流側に流れ去った場合であっても、 当該超撥水性領 域 1 0によってはじかれる。 したがって、 液滴がスリッ ト 5の下流側 （間隔 V） に滞留する可能性を低減することができる。 その結果、 滞留した液滴が 集合してより大きな液膜を形成することを抑制することができる。
[0061 ] 以上、 本発明の第三実施形態について説明した。 なお、 本発明の要旨を逸 脱しない限りにおいて、 上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能で ある。 例えば、 上述の各実施形態に共通する事項として、 微細凹凸領域 6の 凸部丁の配置 ·構成を以下のように変更することが可能である。 微細凹凸領 域 6では径方向内側から外側に向かうに従って、 凸部丁のピッチ （間隔） を 同一としつつ、 凸部丁自体の大きさを変えることで流動抵抗を変えてもよい 。 また、 一方の領域で凸部丁を格子状に配置するとともに、 他方の領域で凸 〇 2020/175533 18 卩（：171? 2020 /007666
部丁を千鳥状に配置することで流動抵抗を変えてもよい。 さらに、 一方の領 域で所定の方向に延びる線状の溝を形成し、 他方の領域で当該所定の方向に 直交する方向に延びる線状の溝を形成することで流動抵抗を変えてもよい。 加えて、 一方の領域と他方の領域とで、 凸部丁の密度を変えることで流動抵 抗の違いを持たせてもよい。
産業上の利用可能性
[0062] 本発明は、 タービン静翼、 及び蒸気タービンに適用可能である。
符号の説明
[0063] 1 0 0 蒸気タービン
1 回転軸
2 蒸気夕ービンケーシング
3 蒸気夕ービンロータ
4八 ジャーナル軸受
4巳 スラスト軸受
5 スリッ ト
6 微細凹凸領域
7 外側領域
8 内側領域
9 撥水性領域
1 0 超撥水性領域
1 1 軸端
1 2 蒸気供給管
1 3 蒸気排出管
2 0 静翼
2 1 静翼本体
2 1 内周側端面
2 1 巳 外周側端面
2 1 前縁 175533 19 卩（：171? 2020 /007666
2 1 腹面
2 1 0 背面
Figure imgf000021_0001
22 静翼シュラウド
30 動翼
3 1 動翼本体
34 動翼シュラウド
6 1 外側微細凹凸領域
62 内側微細凹凸領域
7 1 第一外側領域
72, 72 ^ 第二外側領域
73 第三外側領域
74, 1 ， 第四外側領域
81 第一内側領域
82, 82 第二内側領域
83 第三内側領域
84, 84 第四内側領域
1- 1 1 第一外側境界線
!_ 1 2 第二外側境界線
1_ 1 3 第三外側境界線
1- 1 4 第四外側境界線
1- 2 1 第一内側境界線
!_ 22 第二内側境界線
!_ 23 第三内側境界線
1- 24 第四内側境界線
0 軸線
3 蒸気
丁 凸部 \¥0 2020/175533 20 卩（：17 2020 /007666
丁 1 第一凸部
丁 2 第二凸部
液滴

Claims

〇 2020/175533 21 卩（：171? 2020 /007666 請求の範囲
[請求項 1 ] 蒸気の流れ方向に交差する径方向に延びるとともに、 該流れ方向の 上流側を向く腹面を有し、
前記腹面における下流側には、 前記蒸気が液化して生じた液滴を捕 捉するスリッ トが形成され、
該スリッ トよりも上流側には、 前記腹面に付着した液滴を、 上流側 から下流側に向かうに従って、 前記スリッ トに向かうように径方向に 導く微細凹凸領域が形成され、
該微細凹凸領域では、 前記径方向内側から外側に向かうに従って、 前記液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている夕ービン静翼。
[請求項 2] 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に互いに隣接して設けられた親水 性を有する複数の領域を有し、 前記複数の領域間では前記液滴に対す る流動抵抗が互いに異なるとともに、 前記径方向外側の前記領域にな るほど流動抵抗が大きい請求項 1 に記載のタービン静翼。
[請求項 3] 前記微細凹凸領域は、 上流側から下流側に向かうに従って、 前記流 れ方向から前記径方向に向かうように次第に湾曲している請求項 1又 は 2に記載のタービン静翼。
[請求項 4] 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に交互に配列された親水性を有す る領域、 及び撥水性を有する領域を有する請求項 1から 3のいずれか _項に記載の夕ービン静翼。
[請求項 5] 前記スリッ トは、 前記タービン静翼の下流側の端縁である後縁から 前記流れ方向に間隔をあけて設けられ、 前記間隔には、 前記腹面より も高い撥水性を有する超撥水性領域が形成されている請求項 1から 4 のいずれか一項に記載のタービン静翼。
[請求項 6] 前記腹面における前記微細凹凸領域の前記径方向内側には、 前記腹 面に付着した液滴を、 上流側から下流側に向かうに従って前記径方向 に導く内側微細凹凸領域がさらに形成され、
該内側微細凹凸領域では、 前記径方向内側に向かうに従って、 前記 〇 2020/175533 22 卩（：171? 2020 /007666
液滴に対する流動抵抗が次第に大きくなっている請求項 1から 5のい ずれか一項に記載のタービン静翼。
[請求項 7] 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に配列された親水性を有する領域
、 及び撥水性を有する領域と、 これら領域の間に形成された未加工面 と、 を有する請求項 1から 6のいずれか一項に記載のタービン静翼。
[請求項 8] 前記微細凹凸領域は、 前記径方向に配列された親水性を有する領域
、 及び撥水性を有する領域と、 これら領域の間に形成された未加工面 と、 を有し、 前記親水性を有する領域、 前記撥水性を有する領域、 及 び前記未加工面がこの順で周期的に配置されている請求項 1から 7の いずれか一項に記載のタービン静翼。
[請求項 9] 軸線回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸の外周面に前記軸線方向に対する周方向に配列された複数 の夕ービン動翼と、
前記回転軸、 及び前記タービン動翼を外周側から覆うケーシングと 該ケーシングの内周面に前記軸線に対する周方向に配列されるとと もに、 前記夕ービン動翼と前記軸線方向に隣接して設けられた複数の 請求項 1から 8のいずれか一項に記載のタービン静翼と、
を備える蒸気夕ービン。
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