(57)【要約】【課題】本発明の目的は、流れのはく離や二次流れによる損失の発生を抑制し、タービン効率の低下を抑制しながらタービンの軸長を短縮できる蒸気タービン動翼を提供することを目的とする。【解決手段】タービンロータ７と、該タービンロータ７に固定された動翼１と、該動翼１の外周側先端部に設けられたシュラウド３と、前記タービンロータ７を内包し、蒸気流路の外周側流路壁を形成する外周側静止壁４とを有する蒸気タービンにおいて、前記シュラウド３の内周面１４を、動翼出口フレア角α3が、動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成し、前記動翼１の上流側に隣設する前記外周側静止壁４とタービン中心軸５０とがなす角度α1と前記動翼入口フレア角α2とが、及び前記動翼の下流側に隣設する前記外周側静止壁とタービン中心軸５０とがなす角度α4と前記動翼出口フレア角α3とがそれぞれ略同等となるように形成する。【選択図】  図１
2010216321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側先端にシュラウドを備える蒸気タービンの動翼であって、
前記シュラウドの内周面は、
動翼出口フレア角が動翼入口フレア角より大きく、
前記動翼入口フレア角と、前記シュラウドの上流側に隣設された外周側静止壁の動翼上流側フレア角とが略同等で、かつ、
前記動翼出口フレア角と、前記シュラウドの下流側に隣設された前記外周側静止壁の動翼下流側フレア角とが略同等となるように形成されていることを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項２】
請求項１記載の蒸気タービンの動翼であって、
前記シュラウドの外周面は、下流側先端を含むタービン中心軸に平行な面を有し、外周面上流側先端とタービン中心軸との間の距離が、外周面下流側先端とタービン中心軸との間の距離より小さいことを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項３】
請求項１記載の蒸気タービンの動翼であって、
前記シュラウドの外周面は、タービン中心軸と略平行な面で構成され、
前記シュラウドは中空であることを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項４】
請求項２記載の蒸気タービンの動翼であって、
前記動翼は、低圧タービンの最終段落を構成することを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項５】
請求項３記載の蒸気タービンの動翼であって、
前記動翼は、蒸気流路から蒸気を抽気する抽気流路の上流側に隣設する抽気段落を構成することを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項６】
タービンロータと、
該タービンロータに固定された動翼と、
該動翼の外周側先端部に設けられたシュラウドと、
前記タービンロータを内包し、蒸気流路の外周側流路壁を形成する外周側静止壁とを有する蒸気タービンであって、
前記シュラウドの内周面は、
動翼出口フレア角が動翼入口フレア角より大きく、
前記動翼入口フレア角と前記動翼の上流側に隣設する前記外周側静止壁の動翼上流側フレア角とが略同等で、かつ、
前記動翼出口フレア角と前記動翼の下流側に隣設する前記外周側静止壁の動翼下流側フレア角とがなす角度とが略同等となるように形成されていることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項７】
請求項６記載の蒸気タービンであって、
前記シュラウドの外周面は、下流側先端を含むタービン中心軸に平行な面を有し、外周面上流側先端とタービン中心軸との間の距離が、外周面下流側先端とタービン中心軸との間の距離より小さいことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項８】
請求項６記載の蒸気タービンであって、
前記シュラウドの外周面は、タービン中心軸と略平行な面で構成され、
前記シュラウドは中空であることを特徴とする蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンに適用するタービン動翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蒸気タービンは、動翼と静翼とで構成される段落をタービンロータの軸方向に複数段有し、最終段落出口の外周部には、蒸気を排気室に導くフローガイド部が設けられている。このような蒸気タービンにおいて、蒸気は、絞り流路となっている静翼で加速し運動エネルギーを増し、動翼では運動エネルギーを回転エネルギーに変換することにより動力を発生させ、抽気流路や、排気室でロータ径方向に転向、流出する構成となっている（特許文献1等参照）。
【０００３】
このような蒸気タービンにおいて、タービン軸長の短縮は、タービンロータの軸方向の熱伸び差を低減できるため、漏れ流れによる損失低減や、タービン軸振動の信頼性向上などの効果が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
低圧タービンの軸方向長さは、最終段落の外部静止壁の下流端に設けられたフローガイド部の径方向への転向が完了する位置に依存する。そこで、フローガイド部の曲率を大きくすると、フローガイド部の径方向への転向をより蒸気流れ方向上流側（以下単に上流側と記載する）で完了でき、タービン軸長を短縮できる。しかしながら、排気室はディフューザ流路となっており、逆圧力勾配となっている。そのため、フローガイド部の曲率を大きくし、フローガイド部のフレア角（蒸気流路外周壁がタービン中心軸となす角度をいう）を大きくすると、フローガイド部からの蒸気流のはく離が発生しやすくなり、流れ損失が生じる可能性がある。
【０００６】
また、タービン軸長の短縮化によって、より短い軸スパンで蒸気流を径方向に転向させる必要がある。そのため、低圧タービンの上流側に設けられた抽気段落では、抽気段落を構成する動翼のシュラウド内周面のフレア角と動翼下流側に隣設する外周側静止壁内周面のフレア角との偏差が大きくなる。また、動翼出口と抽気流路との間の距離が短くなり、動翼出口と抽気流路入口との間において、より短い距離で蒸気流が径方向に転向することになる。そのため、抽気流路入口部ではく離渦が発生しやすくなり、流れに損失が生じる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、流れのはく離や二次流れによる損失の発生を抑制し、タービン効率の低下を抑制しながらタービンの軸長を短縮できる蒸気タービン動翼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】
上記課題を解決するため、本発明は、外周側先端にシュラウドを備える蒸気タービンの動翼であって、前記シュラウドの内周面を、動翼出口フレア角が動翼入口フレア角より大きく、前記動翼入口フレア角と、前記シュラウドの上流側に隣設された外周側静止壁の動翼上流側フレア角とが略同等で、かつ、前記動翼出口フレア角と、前記シュラウドの下流側に隣設された前記外周側静止壁の動翼下流側フレア角とが略同等となるように形成する。より具体的には特許請求の範囲の各請求項に記載した構成のように形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流れのはく離や二次流れによる損失の発生を抑制し、タービン効率の低下を抑制しながらタービン軸長を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る蒸気タービンの最終段落の要部の断面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る蒸気タービンの最終段落の要部の断面図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に係る蒸気タービンの抽気段落の要部の断面図である。
【図４】従来の蒸気タービンの抽気段落の要部の断面図である。
【図５】本発明の第四の実施形態に係る蒸気タービンの抽気段落の要部の断面図である。
【図６】本発明の第五の実施形態に係る蒸気タービンの抽気段落の要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。なお、各図面を通し、同等の構成要素には同一の符号を付してある。
【００１２】
本発明の第一の実施形態について説明する。図１（ａ）は、側面から見た低圧タービンの最終段落と排気室の要部の構造を示す図である。静翼２と動翼１とが対をなしてタービン最終段落を構成している。静翼２の外周端は外周側静止壁４により支持されており、内周端は内周側静止壁５によって支持されている。また、静翼２は周方向に複数枚設けられている。一方、動翼１はタービンロータ７に周方向に複数枚固定されており、動翼１の外周側先端には、ロータ周方向に複数設置された動翼間を連結するシュラウド３が設けられている。このシュラウド３は複数の動翼をまとめて、一つの部材で固定するタイプや各翼に翼間ピッチのカバーが配設され、回転による翼の捩れで周方向に圧着するタイプがある。本実施例で用いるシュラウド３はこの何れのタイプでも良い。
【００１３】
図１（ａ）の矢印５１は、外周側静止壁４と内周側静止壁５との間に形成される蒸気流路１９における、蒸気の流れ方向を示す。以下、蒸気の流れ方向下流側を単に下流側といい、蒸気の流れ方向上流側を単に上流側という。
【００１４】
外周側静止壁４のタービン半径方向外周側（以下、単に外周側と記載する）には、外周側静止壁４を覆うケーシング９が設けられており、外周側静止壁４とケーシング９との間には排気室１２が形成されている。また、外周側静止壁４の下流側端部には、動翼１を出た蒸気を、排気室１２に導くフローガイド部１１が形成されている。フローガイド部１１のタービン半径方向内周側（以下、単に内周側という）には、ベアリングコーン１０が設けられており、ベアリングコーン１０とフローガイド部１１との間に環状のディフューザ流路１８を形成している。
【００１５】
フローガイド部１１及びベアリングコーン１０は、それぞれタービン半径方向に湾曲しており、ディフューザ流路１８は排気室１２に連通している。よって、最終段落の動翼１を通過した蒸気は、ディフューザ流路１８を通過することによって、流れ方向を軸方向から径方向に転向しつつ減速し、減速分のエネルギーが圧力に変換されて圧力を回復し、その後排気室に導かれる。排気室１２に導かれた蒸気は、その後、排気室に連通する復水器（図示せず）へと導入される。
【００１６】
次に、シュラウド３の構造について説明する。ここで、以下、フレア角とは、蒸気流路１９の外周壁（例えば、外周側静止壁４の内周面１３，シュラウド３の内周面１４，フローガイド部１１の内周面１５をいう）とタービン中心軸５０とがなす角度をいう。
【００１７】
図１（ｂ）に示したように、シュラウド３の内周面１４は、上流側から下流側に向けて徐々にフレア角が増大するように径方向に滑らかに湾曲して形成されている。ここで、内周面１４の上流側先端における接線Ａ（破線にて図示）のタービン中心軸５０に対する角度を動翼入口フレア角α2という。また、内周面１４の下流側先端における接線Ｂ（破線にて図示）がタービン中心軸５０に対してなす角度を動翼出口フレア角α3という。本実施例におけるシュラウド３の内周面１４は、動翼出口フレア角α3が動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成されている。
【００１８】
一方、最終段落を構成する外周側静止壁４の内周面１３がタービン中心軸５０となす角度を動翼上流側フレア角α1という。また、フローガイド部１１は、上流から下流に向けて徐々にフレア角が増大するように径方向に滑らかに湾曲して形成されているが、フローガイド部１１の内周面１５の湾曲開始点Ｃにおける接線Ｄ（破線にて図示）がタービン中心軸５０となす角度を動翼下流側フレア角α4という。本実施例では、シュラウド３の内周面１４は、動翼入口フレア角α2が動翼下流側に隣設された外周側静止壁４の動翼上流側フレア角α1と略同等に、かつ、動翼出口フレア角α3が動翼上流側に隣接された外周側静止壁のフローガイド部１１の動翼下流側フレア角α4と略同等となるように形成されている。
【００１９】
一方、シュラウド３の外周面は、上流側に勾配面１６を有し、下流側にタービン中心軸５０に平行な平行面１７を有し、タービン中心軸５０からシュラウド３外周面の上流側先端までの距離であるシュラウド上流側外径が、タービン中心軸５０からシュラウド３外周面の下流側先端までの距離であるシュラウド下流側外径より小さくなるように形成されている。なお、勾配面１６の傾斜角度は、シュラウド３の厚みが上流側から下流側まで略一定となるように設定されている。
【００２０】
シュラウド３の外周面の平行面１７と対向する外周側静止壁４にはシールフィン６が設けられており、外周側静止壁４とシュラウド３と間の間隙を狭め、動翼１を迂回する蒸気流の漏れを抑制している。なお、タービン最終段落では、シールフィンとシュラウドで形成される漏れ流路面積は、動翼の流路面積に対して小さいため、シールフィン６は動翼出口側のみに設けても良い。
【００２１】
本実施例の作用効果について説明する。シュラウド３の内周面１４を、動翼入口フレア角α2が動翼上流側フレア角α1と略同等になるように形成し、動翼出口フレア角α3が動翼下流側フレア角α4と略同等となるように形成しているので、蒸気が外周側静止壁４からシュラウド３へ内周面と平行に流れ、シュラウド３からフローガイド部１１へ内周面と平行に流れ、静・動翼間、及び動翼・フローガイド部間で、流れを径方向へ滑らかに転向でき、流れのはく離や二次流れによる損失の発生を抑制してタービン効率の低下を抑制できる。
【００２２】
ここで、本発明においては、動翼入口フレア角α2と動翼上流側フレア角α1及び動翼出口フレア角α3と動翼下流側フレア角α4はそれぞれ同等であることが望ましいが、フレア角の偏差が略同等、即ち５°以内であれば、本発明の効果が期待できる。
【００２３】
また、シュラウド３の内周面１４を、動翼出口フレア角α3が動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成し、蒸気の径方向への転向を動翼１にも分担させている。低圧タービン最終段の動翼シュラウド側の蒸気は、速度が速く、運動エネルギーも大きい。従来はこの高速の蒸気を主に逆圧力勾配のディフューザ流路１８や排気室１２で径方向に転向させていた。本発明では径方向への転向を、動翼出口に比べて蒸気速度が遅く、運動エネルギーが小さい動翼内部に分担させるため、排気室１２における蒸気流の径方向への転向量を従来より小さくできる。その結果、フローガイド部１１内周面１５の曲率半径を従来と同等、すなわち、流路形状のはく離発生ポテンシャルが同程度である場合、径方向に転向するまでの軸長を短くできる。
【００２４】
また、タービンの軸長短縮化によるフレア角の増大に伴い、シュラウド３の湾曲を大きくする、即ちα3とα2との差を大きくしても、シュラウド３の外周面の上流側に勾配面１６を形成し、下流側に中心軸に平行な平行面１７を形成して、タービン中心軸５０からシュラウド３の外周面の上流側先端までの距離である上流側外径が、タービン中心軸５０からシュラウド３の外周面の下流側先端までの距離である下流側外径より小さくなるように構成することで、シュラウド自身の重量増大を抑制することができる。その結果、タービン翼の強度信頼性の低下を防ぐことができる。
【００２５】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図２（ａ）は、側面から見た低圧タービンの最終段落と排気室の要部の構造を示す図である。なお、第１の実施例と同等の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
本実施例では、最終段落の静翼２を支持する外周側静止壁４の内周面下流側の端部がタービン中心軸５０と平行に形成され、外周側静止壁４出口において動翼上流側フレア角α1が略０度になるように構成されている。一方、シュラウド３の内周面は、上流側のタービン中心軸５０と平行な平行面２１と、下流側の勾配面２２とから構成されている。なお、内周面の上流側端部は平行面２１に含まれ、下流側端部は勾配面２２に含まれる。内周面の上流側端部が平面に含まれる場合は、上流側端部を含む平面と中心軸とがなす角度を動翼入口フレア角といい、内周面の下流側端部が平面に含まれる場合は、下流側端部を含む平面と中心軸とがなす角度を動翼出口フレア角という。よって、本実施例では、平行面２１とタービン中心軸５０がなす角度を動翼入口フレア角α2とし、勾配面２２がタービン中心軸５０となす角度を動翼出口フレア角α3とする。
【００２７】
本実施例では、シュラウド３の内周面は、動翼入口フレア角α2が動翼上流側フレア角α1と略同等で、動翼出口フレア角α3がフローガイド部１１の動翼下流側フレア角α4と略同等で、また、動翼出口フレア角α3が動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成されている。なお、図２に示すようにフローガイド部１１の内周面１５は上流側から下流側にむけて径方向に湾曲せず、中心軸に対して一定の角度で傾斜する形状を有しているが、この場合には、フローガイド部１１の内周面１５の傾斜角度を動翼下流側フレア角α4とする。
【００２８】
シュラウド３の外周面は、タービン中心軸５０と平行な上流側端を含む上流側平行面２３および下流側端を含む下流側平行面２５と、タービン中心軸５０に対して傾斜し上流側平行面と下流側平行面とを接続する勾配面２４とを有し、タービン中心軸５０からシュラウド３外周面の上流側先端までの距離であるシュラウド上流側外径が、タービン中心軸５０からシュラウド３外周面の下流側先端までの距離であるシュラウド下流側外径より小さくなるように形成されている。また、シュラウド３の厚さが上流側から下流側まで略一定となるように構成されている。
【００２９】
本実施例は、シュラウド３の内周面１４を、動翼入口フレア角α2が動翼上流側フレア角α1と略同等になるように形成し、動翼出口フレア角α3が動翼下流側フレア角α4と略同等となるように形成し、さらに動翼出口フレア角α3が動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成しているので、シュラウド３の内周面１４と外周側静止壁４の内周面１３およびフローガイド部１１の内周面１５との間で蒸気２０が内周面とほぼ平行に流れる。
そのため蒸気流の流れのはく離や二次流れによる損失の発生を抑制して、タービン効率の低下を抑制できる。
【００３０】
なお本実施例においても、動翼入口フレア角α2と動翼上流側フレア角α1及び動翼出口フレア角α3と動翼下流側フレア角α4はそれぞれ同等であることが望ましいが、フレア角の偏差が略同等、即ち５°以内であれば、本発明の効果が期待できる。
【００３１】
また、動翼２の入口から出口の間で、蒸気流れを径方向に転向させることが可能であり、逆圧力勾配ではく離ポテンシャルの高いフローガイド部１１を含む排気室１２において、蒸気流の径方向への転向量を従来より小さくできる。その結果、フローガイド部１１内周面１５の曲率半径を従来と同等、すなわち、流路形状のはく離発生ポテンシャルが同程度である場合、径方向に転向するまでの軸長を短くできる。
【００３２】
また、タービン中心軸５０からシュラウド３の外周面の上流側先端までの距離である上流側外径が、タービン中心軸５０からシュラウド３の外周面の下流側先端までの距離である下流側外径より小さくなるように構成することで、勾配面２２の傾斜角度を大きくしても、シュラウド自身の重量増大を抑制することができる。その結果、タービン翼の強度信頼性の低下を防ぐことができる。
【００３３】
本発明の第三の実施形態について説明する。図３は、側面から見た低圧タービンの上流側の抽気段落と抽気流路の要部の構造を示した図である。なお、第１の実施例と同等の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図３に示すように、静翼２６を支持する外周側静止壁２７と、次段を構成する外周側静止壁２８との間に、周方向に開口し、抽気流路３０に連通する抽気口２９が設けられている。抽気流路３０は、外周側静止壁の外周側に周方向に延びて円環状に設けられた抽気室（図示せず）と連通している。蒸気流路１９内を流れる蒸気２０の一部は、抽気口２９から抽気流路３０を通じて抽気室に抽気され、さらにその抽気流４０は、抽気室に円周方向に一箇所、もしくは複数箇所、接続された抽気配管（図示せず）を通して、タービン外に取り出される。
【００３５】
静翼２６と抽気口２９との間には、静翼２６と共に抽気段落を構成する動翼３１が周方向に複数枚、タービンロータ７に固定されており、動翼３１の外周端にはシュラウド３２が設けられている。シュラウド３２の内周面３３は、上流から下流に向けて徐々にフレア角が増大するように径方向に滑らかに湾曲しており、シュラウド内周面３３の下流側先端における接線Ｆ（破線にて図示）がタービン中心軸５０に対してなす角度、即ち動翼出口フレア角α3が、シュラウド内周面３３の上流側先端における接線Ｅ（破線にて図示）がタービン中心軸５０に対してなす角度、即ち動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成されている。
【００３６】
また、外周側静止壁２７の内周面３４がタービン中心軸５０となす角度を動翼上流側フレア角α1とし、抽気口２９の上流側側壁がタービン中心軸５０となす角度を動翼下流側フレア角α4とする。本実施例においてシュラウド３２の内周面３３は、動翼入口フレア角α2は動翼上流側フレア角α1と略同等になるよう形成されており、動翼出口フレア角α3と動翼下流フレア角α4とが略等しくなるように形成されている。
【００３７】
また、シュラウド３２の外周面は、タービン中心軸５０と平行な上流側端を含む上流側平行面３７および下流側端を含む下流側平行面３８と、タービン中心軸５０に対して径方向に湾曲し上流側平行面３７と下流側平行面３８とを接続する曲面３９とで構成されている。本実施例においても、シュラウド上流側外径が下流側外径よりも小さい構成とすることで、シュラウドの軽量化を図っている。
【００３８】
低圧タービン上流段では、蒸気の漏れによる性能低下の影響が大きいため、上流側平行面３７及び下流側平行面３８と対向する外周側静止壁２７の内周面には周方向に延設されたシールフィン６が配置されている。また、外周側静止壁のシールフィン設置部位には、シールフィン６と平行面との間の距離を一定にするための段差が設けてある。シュラウド外周面の平行面上にシールフィンを配置したことで、運転中に高温による熱伸び差により、シールフィン６とシュラウド３２の位置関係が軸方向にシフトするが、そのような場合でも両者のギャップが変化せず、シール性能を維持できる。
【００３９】
図３に示すように、動翼３１を出た蒸気の流れのうち、外周側の一部は、径方向の成分を持ち、抽気流路３０に導入される。
【００４０】
図４は、従来の低圧タービンの上流側の抽気段落を軸方向に短縮した模式図である。低圧タービン上流段は下流段に比べて翼長が小さく、翼長に対するシール間隙が大きいため、下流段に比べて、漏れ損失が相対的に大きくなる。よって、動翼３１の入口から出口にかけて複数のシールフィン６を配し、シール効果を高める必要がある。ところが、低圧タービンでは軸方向の熱伸び差が大きいため、ラジアルギャップを維持するためにはシュラウド４１をタービン中心軸５０と平行に配する必要があり、シュラウド４１の動翼入口フレア角及び動翼出口フレア角はともに０度となっている。低圧タービン上流段は下流段に比べて、翼長が小さく、周速が小さいため、翼先端での流速が小さく、さらに、順圧力勾配の増速流であることから、はく離が発生しにくい。しかしながら、抽気段落は下流側の蒸気流路外周壁に抽気流路３０が隣設されており、蒸気の一部を径方向に抜いている。軸長を短軸化した場合には動翼出口フレア角α3と動翼下流フレア角α4の偏差が大きく成り、かつ、軸スパンを短縮するために動翼出口と抽気口２９との距離が短くなる。よって、動翼出口と抽気口２９の間において、短い軸スパンで蒸気が径方向に転向するため、抽気口２９付近ではく離渦４２が発生することがある。
【００４１】
一方、図３に戻って、本実施例においては、シュラウド３２の内周面３３を、上流から下流に向けて徐々にフレア角が増大するように径方向に滑らかに湾曲させ、動翼入口フレア角α2と動翼上流側フレア角α1及び動翼出口フレア角α3と動翼下流側フレア角α4をそれぞれ略同等となるように構成しているので、動翼２の入口から出口の間で、蒸気流れを径方向に転向させることによって、抽気口２９より上流側で蒸気流れを径方向に転向させることができ、抽気流路入口部での流れのはく離によるタービン効率の低下を抑制しながらタービンの軸長を短くできる。
【００４２】
なお、本実施例においても、動翼入口フレア角α2と動翼上流側フレア角α1及び動翼出口フレア角α3と動翼下流側フレア角α4はそれぞれ同等であることが望ましいが、フレア角の偏差が略同等、即ち５°以内であれば、本発明の効果が期待できる。
【００４３】
また、図４（ｂ）（Ｃ）に示した外周面上流端から下流端まで中心軸と平行な平行面で構成されるシュラウドに対して、本実施例のシュラウド３２では外周面を、上流側平行面および下流側平行面と、径方向に湾曲し上流側平行面と下流側平行面とを接続する曲面とで構成し、シュラウド下流側外径がシュラウド上流側外径よりも大きい構成とすることで、シュラウド３２の湾曲を大きくする、即ち動翼入口フレア角α2と動翼出口フレア角α3との差を大きくしても、シュラウド自身の重量増大を抑制することができる。その結果、タービン翼の強度信頼性の低下を防ぐことができる。
【００４４】
本発明の第四の実施形態について説明する。図５は、側面から見た低圧タービンの上流側の抽気段落と抽気流路の要部の構造を示す図である。なお、第３の実施例と同等の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
本実施例が第３の実施例と相違する点は、シュラウドの構造にある。本実施例のシュラウド４３の内周面は、上流端を含む上流側内周面４５と下流端を含む下流側内周面４６とからなる。本実施例においても、シュラウド４３の内周面は、上流側内周面４５とタービン中心軸５０とがなす角度である動翼入口フレア角α2が、外周側静止壁２７の内周面３３がタービン中心軸５０となす角度である動翼上流側フレア角α1と略同等で、下流側内周面４６とタービン中心軸５０とがなす角度である動翼出口フレア角α3が、下流側に隣設する外周側静止壁２８の内周面３６がタービン中心軸５０となす角度である動翼下流側フレア角α4と略同等で、また動翼出口フレア角α3が動翼入口フレア角α2より大きくなるように形成されている。
【００４６】
一方、シュラウド４３の外周面４７は上流端から下流端までタービン中心軸５０と平行な平行面からなり、対向する外周側静止壁２７にはシールフィン６が設けられている。
【００４７】
本実施形態によれば、図３に示した第三の実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施例におけるシュラウド４３は、内部が中空に形成されており、軽量化を図っている。
これにより、シュラウド外周面４７と外周側静止壁との間を平行に保ちながら、シュラウド自身の重量増大を抑制することができる。その結果、シール性能を維持しながら、タービン翼の強度信頼性の低下を防ぐことができる。
【００４８】
本発明の第五の実施形態について説明する。図６は、側面から見た低圧タービンの下流側の抽気段落と抽気流路の要部の構造を示す図である。抽気部は第三の実施形態と同等であり、第三の実施形態と異なる点は、シュラウド，シールフィンの形状を第１の実施形態と同等に構成した点にあり、本実施の形態においても第三の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１，３１  動翼
２，２６  静翼
３，３２，４１，４３  シュラウド
４，２７，２８  外周側静止壁
１１  フローガイド部
１２  排気室
１３，３４，３５  外周側静止壁の内周面
１４，３３  シュラウドの内周面
１５  フローガイド部の内周面
１６，２２，２４  勾配面
１７，２１  平行面
１９  蒸気流路
２０  蒸気
２３，３７  上流側平行面  
２５，３８  下流側平行面  
３０  抽気流路
３６，４７  シュラウドの外周面
４０  抽気流
４２  はく離渦
５０  タービン中心軸
【図１】
2010216321.tif 000003
【図２】
2010216321.tif 000004
【図３】
2010216321.tif 000005
【図４】
2010216321.tif 000006
【図５】
2010216321.tif 000007
【図６】
2010216321.tif 000008