(57)【要約】【課題】ターボ機械用分流器及び関連するターボ機械を提供すること。【解決手段】様々な実施形態は、ターボ機械分流器を含む。様々な特定の実施形態では、ターボ機械の第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続する分流器は、本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、分流器は実質的に圧延金属プレート又はシートメタルで形成される。【選択図】      図１
2014109278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の第１の内側ダイアフラムリングと第２の内側ダイアフラムリングとを接続する分流器であって、
本体セクションと、
前記本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアと
を備えており、前記分流器が実質的に圧延金属プレート又はシートメタルから形成される、分流器。
【請求項２】
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングが各々、前記分流器の軸方向に延びるフランジのペアの一方のフランジと係合する段部を含む、請求項１記載の分流器。
【請求項３】
前記分流器がシートメタルを含む場合には、該シートメタルが５ｃｍ以上の厚さを有する、請求項１記載の分流器。
【請求項４】
前記分流器の本体セクションが、半径方向外側表面と、該半径方向外側表面と対向する半径方向内側表面とを有し、該半径方向内側表面は実質的に機械加工がない、請求項１記載の分流器。
【請求項５】
前記分流器の水平継手表面に近接して前記軸方向に延びるフランジのペアにおいてノッチのペアをさらに含む、請求項１記載の分流器。
【請求項６】
ターボ機械ダイアフラムセクションであって、
第１のターボ機械セクションにおいて、第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを有する第１のダイアフラム段と、
第１のターボ機械セクションと対向する第２のターボ機械セクションにおいて、第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを有する第２のダイアフラム段と、
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器であって、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、前記本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを備える分流器と、
前記軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で前記分流器の水平継手表面に近接したキー部材のセットと
を備える、ターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項７】
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリング各々が、前記キー部材のセットのキー部材の一部分を収納するスロットを含む、請求項６記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項８】
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリング各々が、前記分流器の軸方向に延びるフランジのペアの一方のフランジと係合する段部を含む、請求項７記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項９】
前記分流器が、圧延金属プレート又はシートメタルを含む、請求項６記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項１０】
前記分流器がシートメタルを含む場合には、前記シートメタルが、５ｃｍ以上の厚さを有する、請求項９記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項１１】
前記分流器の本体セクションが、前記実質的に平坦な半径方向外側表面と対向する半径方向内側表面を有し、該内側表面は機械加工がない、請求項６記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項１２】
前記キー部材のセットが、第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段に対する前記分流器の回転を制限する、請求項６記載のターボ機械ダイアフラムセクション。
【請求項１３】
複流ターボ機械であって、
第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを含む第１のダイアフラム段を有する第１のセクションと、
第１のセクションと対向し、第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを含む第２のダイアフラム段を有する第２のセクションと、
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器であって、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、前記本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを備える分流器と、
前記軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で前記分流器の水平継手表面に近接したキー部材のセットと
を備える、複流ターボ機械。
【請求項１４】
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリング各々が、前記キー部材のセットのキー部材の一部分を収納するスロットを含む、請求項１３記載の複流ターボ機械。
【請求項１５】
第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリング各々が、前記分流器の軸方向に延びるフランジのペアの一方のフランジと係合する段部を含む、請求項１４記載の複流ターボ機械。
【請求項１６】
前記分流器が、圧延金属プレート又はシートメタルを含む、請求項１３記載の複流ターボ機械。
【請求項１７】
前記分流器がシートメタルを含む場合には、前記シートメタルが、５ｃｍ以上の厚さを有する、請求項１６記載の複流ターボ機械。
【請求項１８】
前記分流器の本体セクションが、前記実質的に平坦な半径方向外側表面と対向する半径方向内側表面を有し、該内側表面は機械加工がない、請求項１３記載の複流ターボ機械。
【請求項１９】
前記キー部材のセットが、第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段に対する前記分流器の回転を制限する、請求項１３記載の複流ターボ機械。
【請求項２０】
第１の内側ダイアフラムリングと第１の外側ダイアフラムリングとの間に延びるノズルの第１のセットと、
第２の内側ダイアフラムリングと第２の外側ダイアフラムリングとの間に延びるノズルの第２のセットとをさらに備え、前記分流器が、前記作動流体を前記ノズルの第１のセット及び前記ノズルの第２のセットの各々に分流するように位置付けられる、請求項１３記載の複流ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、発電システムに関する。より具体的には、本主題は、ターボ機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン（又は蒸気ターボ機械）のような従来型のターボ機械（タービンとも呼ばれる）は一般に、作動流体（例えば、蒸気）の流れをロータに接続された回転バケットに送る固定ノズル組立体を含む。蒸気タービンにおいて、ノズル（又は翼形部）構造体は通常、「ダイアフラム」又は「ノズル組立体」段と呼ばれる。ノズル組立体は、ロータの周りに２つの半部分で組み立てられ、水平継手を形成する。
【０００３】
二重流（又は複流）式蒸気タービンにおいて、吸入蒸気は、入口通路を通って配向されて、タービンの第１及び第２の側面と接続された２つの軸方向通路に分離（分割）される。従来では、この流れは、フロースプリッターと呼ばれる構造体を使用して分離される。蒸気流が分離されると、この蒸気流は、タービンの各側部のノズル／バケット段を通って反対方向の軸方向に流れる。
【０００４】
一部の従来のフロースプリッター設計は、大型で重量のある、高価な構造体を含み、大型のフランジを介して共にボルト締めされる２つの鏡像様の軸方向半部分を備えている。このボルトは、従来では、フロースプリッターとロータ本体との間で軸方向半部分の内側半径方向表面上に整列される。フロースプリッターの各半部分は、従来、大型鍛造品から機械加工されており、この結果、相当量の原材料が鍛造プロセスの際に無駄になる。他の従来型のフロースプリッター設計においては、単体構造のスプリッター構造体が形成され、次いで、ダイアフラム上の相補形フックと係合してフロースプリッターの半径方向及び軸方向位置を維持するためのフックを含めるように機械加工される。しかしながら、例えば、鍛造及びその後の機械加工によるこうした単体構造体を形成するプロセスは、複雑で時間がかかる可能性がある。さらに、これら従来型のフロースプリッターのフックはまた、ノズル段に作用する軸方向圧力の一部と対応し、このことにより、タービンが長期間にわたって作動した後に保守整備に関連する問題を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７８７４７９５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
様々な実施形態がターボ機械分流器を含む。様々な特定の実施形態では、ターボ機械の第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続する分流器が開示される。本分流器は、本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、分流器は実質的に圧延金属プレート又はシートメタルで形成される。
【０００７】
本発明の第１の態様は、ターボ機械の第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続する分流器を含む。本分流器は、本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、分流器が実質的に圧延金属プレート又はシートメタルで形成される。
【０００８】
本発明の第２の態様は、ターボ機械ダイアフラムセクションを含み、該ターボ機械ダイアフラムセクションが、第１のターボ機械セクションにおいて第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを有する第１のダイアフラム段と、第１のターボ機械セクションと対向する第２のターボ機械セクションにおいて第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを有する第２のダイアフラム段と、第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器とを備え、該分流器が、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、ターボ機械ダイアフラムセクションがさらに、軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で分流器の水平継手に近接したキー部材のセットを備える。
【０００９】
本発明の第３の態様は、複流ターボ機械を含み、該複流ターボ機械が、第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを含む第１のダイアフラム段を有する第１のセクションと、該第１のセクションと対向し、第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを含む第２のダイアフラム段を有する第２のセクションと、第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器とを備え、該分流器が、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、ターボ機械ダイアフラムセクションがさらに、軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で分流器の水平継手に近接したキー部材のセットとを備える。
【００１０】
本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の様々な実施形態よるターボ機械ダイアフラムセクションの一部の三次元斜視図。
【図２】本発明の様々な実施形態による水平継手から見た図１のターボ機械ダイアフラムセクションの端面図。
【図３】本発明の様々な実施形態による図１〜図２のターボ機械ダイアフラムセクションの三次元斜視図。
【図４】本発明の様々な実施形態による複流ターボ機械を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の図面は縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００１３】
上述のように、本明細書で開示される主題は、発電システムに関する。より具体的には、本主題は、ターボ機械システムに関する。
【００１４】
本明細書で説明するように、一部の従来型のフロースプリッター設計は、大型で重量のある、高価な構造体を含み、大型のフランジを介して共にボルト締めされる２つの鏡像様の軸方向半部分を備えている。このボルトは、従来では、フロースプリッターとロータ本体との間で軸方向半部分の内側半径方向表面上に整列される。フロースプリッターの各半部分は、従来、大型鍛造品から機械加工されており、この結果、相当量の原材料が鍛造プロセスの際に無駄になる。他の従来型のフロースプリッター設計においては、単体構造のスプリッター構造体が形成され、次いで、ダイアフラム上の相補形フックと係合してフロースプリッターの半径方向及び軸方向位置を維持するためのフックを含めるように機械加工される。しかしながら、例えば、鍛造及びその後の機械加工によるこうした単体構造体を形成するプロセスは、複雑で時間がかかる可能性がある。従来型のフロースプリッター設計に関するもう１つの問題点は、フックにより、フロースプリッター及び隣接するダイアフラム段を組み付けるのが困難となる可能性があり、これらのフロースプリッターは、例えば、腐食及び酸化が生じてしまうと運転期間後の分解が困難になることである。
【００１５】
様々な実施形態は、ターボ機械分流器を含む。様々な特定の実施形態では、ターボ機械の第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続する分流器が開示される。分流器は、本体セクションと、該本体セクションから延びて、その各々がそれぞれ第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、分流器は、実質的に圧延金属プレート又はシートメタルで形成される。
【００１６】
本発明の様々な特定の実施形態は、ターボ機械ダイアフラムセクションを含み、該ターボ機械ダイアフラムセクションは、第１のターボ機械セクションにおいて第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを有する第１のダイアフラム段と、第１のターボ機械セクションと対向する第２のターボ機械セクションにおいて第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを有する第２のダイアフラム段と、第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器とを備え、該分流器が、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、ターボ機械ダイアフラムセクションがさらに、軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で分流器の水平継手に近接したキー部材のセットを備える。
【００１７】
本発明の他の様々な特定の実施形態は、複流ターボ機械を含み、該複流ターボ機械が、第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを含む第１のダイアフラム段を有する第１のセクションと、該第１のセクションと対向し、第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを含む第２のダイアフラム段を有する第２のセクションと、第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器とを備え、該分流器が、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、
複流ターボ機械がさらに、軸方向に延びるフランジのペアの少なくとも一方と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの少なくとも一方との間で複流ターボ機械の水平継手に近接したキー部材のセットとを備える。
【００１８】
本発明の他の様々な特定の実施形態は、複流ターボ機械を含み、該複流ターボ機械が、入口と、該入口と流体接続され且つ第１の方向で入口から軸方向に延びて、第１の内側ダイアフラムリング及び第１の外側ダイアフラムリングを含む第１のダイアフラム段を有する第１のセクションと、入口と流体接続され且つ第２の方向で入口から軸方向に延びて、第１のセクションと対向し第２の内側ダイアフラムリング及び第２の外側ダイアフラムリングを含む第２のダイアフラム段を有する第２のセクションと、第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングと接続されて、入口からの作動流体の流れを第１のダイアフラム段及び第２のダイアフラム段の各々に分流する分流器とを備え、該分流器が、実質的に平坦な半径方向外側表面を有する本体セクションと、該本体セクションから延び、各々が第１の内側ダイアフラムリング及び第２の内側ダイアフラムリングそれぞれと係合する軸方向に延びるフランジのペアとを含み、分流器が圧延金属プレート又はシートメタルのうちの一方を含み、複流ターボ機械がさらに、軸方向に延びるフランジのペアの各々と、第１の内側ダイアフラムリング又は第２の内側ダイアフラムリングの各々との間で複流ターボ機械の水平継手に近接したキー部材のセットとを備える。
【００１９】
本明細書で使用する場合、「軸方向の」及び／又は「軸方向に」という用語は、ターボ機械（具体的には、ロータセクション）の回転軸線に実質的に垂直な軸線Ａに沿った物体の相対的位置／方向を意味する。本明細書でさらに使用される場合、「半径方向の」及び／又は「半径方向に」という用語は、軸線Ａに対して実質的に垂直で且つ１つの位置のみで軸線Ａと交差する軸線（ｒ）に沿った物体の相対的位置／方向を意味している。さらに、「円周方向の」及び／又は「円周方向に」という用語は、軸線Ａを囲むが任意の位置で軸線Ａと交差しない円周部（Ｃ）に沿った物体の相対的位置／方向を意味している。
【００２０】
図１に移ると、本発明の様々な実施形態による、ターボ機械ダイアフラムセクション２（例えば、蒸気タービンダイアフラムセクション）の一部の三次元斜視図が示されている。ターボ機械ダイアフラムセクション２は、本明細書で説明するように、入口又は分流器セクション（図１に示す）から反対方向に軸方向に延びる第１のセクション４及び第２のセクション６（矢印で示す）を有する複流蒸気タービンの一部を形成することができる。
【００２１】
様々な実施形態では、ターボ機械ダイアフラムセクション２は、第１のターボ機械セクション４において第１のダイアフラム段８と、第２のターボ機械セクション６において第２のダイアフラム段１０とを含むことができる。第１のダイアフラム段８は、第１の内側ダイアフラムリング１２及び第１の外側ダイアフラムリング１４を有する。当技術分野では公知のように、第１の内側ダイアフラムリング１２と第１の外側ダイアフラムリング１４との間には、作動流体をロータバケット（図示せず）第１のセットの第１の流路に向けて配向するのを助けるノズル１５（又はノズルブレード）のセットがある。第２のダイアフラム段１０は、第２の内側ダイアフラムリング１６及び第２の外側ダイアフラムリング１８を有する。当技術分野では公知のように、第２の内側ダイアフラムリング１６と第２の外側ダイアフラムリング１８との間には、作動流体をロータバケット（図示せず）の第２のセットの流路に向けて配向するのを助けるノズル（又はノズルブレード）のセットがある。
【００２２】
また図１に示すように、ターボ機械ダイアフラムセクション２は、第１の内側ダイアフラムリング１２及び第２の内側ダイアフラムリング１６と接続された分流器２０を含む。該分流器２０は、作動流体（例えば、吸入蒸気）の流れを第１のダイアフラム段８及び第２のダイアフラム段１０の各々に分離するように位置付けられる。図２は、ターボ機械（ダイアフラムセクション２を含む）の水平端部継手から見たターボ機械ダイアフラムセクション２の一部の拡大端面図を示している。図３は、ターボ機械ダイアフラムセクション２の半部分の三次元斜視図を示しており、このダイアフラムセクション２の下側半部分の水平継手表面２２を例示している。当技術分野で公知のように、ターボ機械ダイアフラムセクションは、ターボ機械ロータ（図示せず）の本体を囲む水平継手表面２２にて接合された２つの半部分で形成される。水平継手表面２２は、水平継手にて表面を有するダイアフラムセクション２の構成要素の各々に関して言及される。すなわち、本明細書で言及されるように、特定の構成要素の「水平継手表面」は、ダイアフラムセクション２の水平継手にある当該構成要素の表面である。本明細書におけるダイアフラムセクションの図は、本発明の様々な実施形態の説明を明確にするために、従来型ターボ機械の一部の特徴要素を除外している。しかしながら、当業者であれば、ターボ機械ダイアフラムの上側半部分がターボ機械ダイアフラムの下側半部分に関して説明したものと実質的に同じ特徴要素を有することができ、また、本明細書で図示され説明されたダイアフラムセクション２が、ターボ機械ダイアフラムセクションの上側半部分又は下側半部分の何れかを示すことができる点を理解されるであろうことに留意されたい。
【００２３】
図１〜図３に戻ると、第１の内側ダイアフラムリング１２及び第２の内側ダイアフラムリング１６は各々、それぞれ第１の内側ダイアフラムリング１２及び第２の内側ダイアフラムリング１６の各々に沿って各々が円周方向に延びる段部２４と隣接スロット２６（仮想矢印で示す）とを含む。スロット２６は、それぞれ各リング１２、１６の段部２４及び半径方向内側壁部２８との間に半径方向に配置することができる。段部２４は、対向する内側ダイアフラムリングに向って半径方向内側壁部２８よりも軸方向にさらに遠くに延びることができ、例えば、第１の内側ダイアフラムリング上の段部２４は、第１の内側ダイアフラムリング１２の半径方向内側壁部２８よりも第２の内側ダイアフラムリング１６に向かってさらに遠くに延びることができる。本明細書で説明するように、段部２４は、分流器２０を半径方向に保持するように機能することができ、また段部２４は、分流器２０からのフランジを係合させることができる。
【００２４】
様々な代替の実施形態では、半径方向内側壁部２８は、内側ダイアフラムリング１２、１６の各々が半径方向内側壁部２８を含まないように凹状にすることができることを理解されたい。この代替の実施形態が、図２に仮想線で示されている。この場合、スロット２６の軸方向内側表面４０は、ダイアフラムリング１２、１６の各々の半径方向内側部分と同一平面で嵌合する。この実施形態では、分流器２０は、段部２４によって半径方向に保持され、またスロット２６の軸方向内側表面４０によって軸方向に保持することができる。
【００２５】
分流器２０は、本体セクション３０を含むことができ、該本体セクションは、場合によっては、実質的に平坦な半径方向外側表面３２と、各々が第１の内側ダイアフラムリング１２及び第２の内側ダイアフラムリング１６と係合する軸方向に延びるフランジ３４のペアとを含むことができる。具体的には、軸方向に延びるフランジ３４のペアの一方は、それぞれ第１の内側ダイアフラムリング１２及び第２のダイアフラムリング１６の各段部２４と係合（例えば、接触）することができる。本明細書で説明するように、様々な実施形態では、実質的に平坦な半径方向外側表面３２は、ターボ機械に流入する作動流体（例えば、蒸気）の流れのための接触面として働くことができる。すなわち、実質的に平坦な半径方向外側表面３２は、作動流体の流れをそれぞれ第１のターボ機械セクション４及び第２のターボ機械セクション６に向けて分流させる働きをすることができる。軸方向に延びるフランジ３４は、本体セクション３０から軸方向の反対方向（それぞれ第１のターボ機械セクション４及び第２のターボ機械セクション６に向って）に延びることができる。上記のように、これらのフランジ３４は、内側ダイアフラムリング１２、１６の各々の段部と接触することができる。様々な実施形態では、これらのフランジ３４は各々、本体セクション３０の水平継手表面２２から円周方向に延びるノッチ３５（図２）を含むことができる。これらのノッチ３５は、キー部材４２（本明細書でさらに説明される）に適合するようなサイズにすることができ、特定の場合には、本体２２の水平継手表面２２から測定される約２．５〜１５センチメートル（約１〜６インチ）の深さを有することができる。
【００２６】
水平継手２２に近接して、ノッチ３５（図２に仮想線で示す）が、各フランジの３４の軸方向端部３８とスロット２６の軸方向内側表面４０との間でギャップを形成する。図示のように、ノッチ３５は、キー部材４２のセットから１つのキー部材４２と共に実質的に綴じ込められる。この場合、「セット」と言う用語は、少なくとも１つ（例えば、少なくとも１つのキー部材４２）を意味する。図１〜図３に示すように、セットの形態の各キー部材４２は、軸方向に延びるフランジ３４のペアの一方と内側ダイアフラムリング１２、１６それぞれとの間で水平継手２２に近接して配置される。キー部材４２は、鋼鉄又は鉄、合金のような金属及び／又は複合材で形成することができる。キー部材は、フランジ３４の１つとほぼ同じ厚さとすることができ、分流器２０の本体３０よりも薄い厚さを有することができる。図示のように、ギャップ３６（これらの図では、キー部材４２によって充填されている）は、水平継手表面２２から短い距離（例えば、２．５〜１５センチメートル又はそれ未満）で延びる。スロット２６は、キー部材４２の一部を収納し、キー部材４２の一部がスロット２６から軸方向に延びるようにすることができる。様々な実施形態では、１つ又は複数のキー部材４２は、内側ダイアフラムリング１２，１６それぞれに対する分流器２０の移動を制限することができる。様々な実施形態では、キー部材４２のペアは、ダイアフラムセクション半部分の各水平継手において利用される（この場合、完全な環状ダイアフラムセクションでは４つのキー部材４２が利用される。）。
【００２７】
様々な実施形態では、分流器２０は、圧延金属プレート又はシートメタルで形成することができる。すなわち、分流器２０は、実質的に機械加工又は鍛造がなしで形成することができ、第１のターボ機械セクション４内の第１のダイアフラム段８と第２のダイアフラム段１０との間に設置することができる。分流器２０がシートメタルを含む特定の場合において、シートメタルは、５ｃｍ以上の厚さを有する。分流器２０の半径方向内側表面４６（半径方向外側表面３２の反対側の）は、様々な実施形態では実質的に機械加工のないものとすることができ、幾つかの実施形態ではは、分流器２０の半径方向内側表面４６及び半径方向外側表面３２の両方が、実質的に機械加工がない。
【００２８】
しかしながら、様々な代替の実施形態では、先端部、頂部、フランジなどの形態の従来型の突出した分流器は、分流器２０の様々な実施形態と一体化することができることは理解される。これらの代替の実施形態では、ピーク又はフランジは、金属の別個の要素から形成され、ダイアフラムセクション２の周りで円周方向に分流器２０に対して溶接又はロウ付けすることができる。このピーク又はフランジを用いて、作動流体（蒸気）の流れを第１のダイアフラム段８及び第２のダイアフラム段１０に向けるのに役立てることができる。
【００２９】
図４は、本明細書で説明する第１のターボ機械セクション４及び第２のターボ機械セクション６を含む、複流ターボ機械５０の概略図を示す。複流ターボ機械５０は、蒸気などの作動流体を複流ターボ機械の軸方向中心位置に供給する入口５２、例えば中心入口を含むことができる。当該技術分野では公知のように、入口５２は、第１のターボ機械セクション４及び第２のターボ機械セクション６と流体接続される。仮想線で示すのは、本発明の様々な実施形態によって図示され説明される分流器２０である。本明細書で説明するように、分流器２０は、入口５２からの吸入流体（例えば、蒸気）の流れを第１のターボ機械セクション４及び第２のターボ機械セクション６の各々に分流させることができる。
【００３０】
本発明の様々な実施形態によって図示され説明された分流器２０は、ターボ機械において使用される従来型分流器の流れ分離（又は分割）機能を実行することができるが、分流器２０は、従来型分流器よりも必要となる機械加工を著しく少なくすることができる。場合によっては、分流器２０は、機械加工を必要としない表面を含む。幾つかの実施形態では、分流器２０は、本明細書で説明した機能を実行することができる圧延金属プレート、シートメタル、又は他の好適な金属で形成することができる。分流器２０は、分流器２０及びダイアフラムリング内のスロットに挿入されて分流器２０の半径方向及び／又は円周方向の動きを制限することができる１つ又はそれ以上のキー部材によって回転から保持し制限することができる。
【００３１】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り複数形態も含む。さらに、本明細書内で使用する場合に、用語「備える」及び／又は「備えている」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の他の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。用語「前方」又は「後方」は、限定を意図するものではなく、適切な場合には置き換え可能であることはさらに理解される。
【００３２】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、さらに、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３３】
２  ターボ機械ダイアフラムセクション
４  第１のセクション
６  第２のセクション
８  第１のダイアフラム段
１０  第２のダイアフラム段
１２  第１の内側ダイアフラムリング
１４  第１の外側ダイアフラムリング
１５  ノズル
１６  第２の内側ダイアフラムリング
１８  第２の外側ダイアフラムリング
２０  分流器
２２  水平継手表面
２４  段部
２６  スロット
２８  内側壁部
３０  本体セクション
３２  半径方向外側表面
３４  軸方向に延びるフランジ
３５  ノッチ
３６  ギャップ
３８  フランジの軸方向端部
４０  軸方向内側表面
４２  キー部材
４６  半径方向内側表面
５０  複流ターボ機械
５２  入口
【図１】
2014109278.tif 000003
【図２】
2014109278.tif 000004
【図３】
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【図４】
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