(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転するロータ本体と、該ロータ本体から径方向外側に延びるように配置された動翼と、を有するロータと、
該ロータを外周側から囲うように配置され、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、
前記ケーシングの前記キャビティの内周面から前記動翼の先端に向かって延びて、前記ケーシングと前記動翼との間の空間をシールする複数のシールフィンと、
前記複数のシールフィンの間において、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から径方向内側に向かって延在し、旋回流が衝突する旋回流衝突面を有するとともに、前記旋回流衝突面の少なくとも一部に前記旋回流を周方向に通過させる旋回流通過部が形成されたスワールブレーカと、を備え、
前記スワールブレーカは、板状体により形成され、
前記旋回流衝突面は、その基端側と先端側とで前記軸線方向に対する角度が異なるように形成されていることを特徴とする回転機械。
【請求項２】
前記旋回流通過部は、前記旋回流衝突面と、軸線方向一方側の前記シールフィン及び軸線方向他方側の前記シールフィンの少なくとも一方と、の間に形成された隙間であることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項５】
前記スワールブレーカは、少なくとも一つの孔が形成された板状体により形成され、前記旋回流通過部は、前記少なくとも一つの孔であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転機械。
【請求項６】
前記スワールブレーカの前記旋回流衝突面と前記シールフィンの表面の少なくとも一方にディンプル加工が施されていることを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項５のいずれか一項に記載の回転機械。
【請求項７】
前記スワールブレーカは、断面形状が波形とされていることを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項５及び請求項６のいずれか一項に記載の回転機械。
【請求項８】
前記スワールブレーカは、径方向内周側に向かうに従って幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の回転機械。
【請求項９】
軸線回りに回転するロータ本体と、該ロータ本体から径方向外側に延びるように配置された動翼と、を有するロータと、
該ロータを外周側から囲うように配置され、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、
前記ケーシングの前記キャビティの内周面から前記動翼の先端に向かって延びて、前記ケーシングと前記動翼との間の空間をシールする複数のシールフィンと、
前記複数のシールフィンの間において、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から径方向内側に向かって延在し、旋回流が衝突する旋回流衝突面を有するとともに、前記旋回流衝突面の少なくとも一部に前記旋回流を周方向に通過させる旋回流通過部が形成されたスワールブレーカと、を備え、
前記旋回流衝突面は、前記旋回流の流れ方向に直交するように前記軸線方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする回転機械。
【請求項１０】
前記旋回流通過部は、前記旋回流衝突面と、軸線方向一方側の前記シールフィン及び軸線方向他方側の前記シールフィンの少なくとも一方と、の間に形成された隙間であることを特徴とする請求項９に記載の回転機械。
【請求項１１】
前記スワールブレーカは、少なくとも一つの孔が形成された板状体により形成され、前記旋回流通過部は、前記少なくとも一つの孔であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の回転機械。
【請求項１２】
前記スワールブレーカの前記旋回流衝突面と前記シールフィンの表面の少なくとも一方にディンプル加工が施されていることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の回転機械。
【請求項１３】
前記スワールブレーカは、断面形状が波形とされていることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の回転機械。
【請求項１４】
前記スワールブレーカは、径方向内周側に向かうに従って幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に係り、特に漏洩損失を低減させるシール機構を備えた回転機械に関する。
本願は、２０１３年４月３日に出願された特願２０１３−０７８０２９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン、ガスタービンなどの回転機械においては、静止側（ケーシング）と回転側（動翼）との間にできる隙間から蒸気などの作動流体が漏洩するのを防止するために、シール機構が用いられている。（例えば特許文献１参照）。
例えば、静翼を通過した後の作動流体が動翼とケーシング間の隙間（動翼チップキャビティ）を通過するのを低減するため、例えば、ケーシングの内周に動翼に向かって伸びるシールフィン等のシール部材を形成する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０４９５２号公報
【特許文献２】米国特許第７００４４７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、回転機械においては、低周波振動などの自励振動が発生する事例がある。この自励振動の原因は、静翼を通過して強い周方向速度成分（スワール成分、旋回成分）をもった流れ（旋回流）が、シールフィンを通過する際に、シールフィン間のキャビティ内に周方向に不均一な圧力分布を形成する事である。【０００５】
このような背景から、回転機械のシール機構には、スワール成分を低減・減衰させるための構造が望まれている。このような構造としては、特許文献２に記載の装置の様に、動翼チップキャビティ内に邪魔板を設置する技術が知られている。
しかしながら、この装置に用いられているシール部材は、シールフィンと邪魔版とで構成されるハニカム構造となっている。具体的には、このハニカム構造は、軸方向に延在する邪魔板によってシールフィンが分断されている構造となっており、連続している邪魔板によって構造の内部まで作動流体が入り込めない為、スワール低減効果が低い。【０００６】
本発明は、旋回流の低減効果をより強めることができるシール機構を備えた回転機械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】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、回転機械は、軸線回りに回転するロータ本体と、該ロータ本体から径方向外側に延びるように配置された動翼と、を有するロータと、該ロータを外周側から囲うように配置され、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から前記動翼の先端に向かって延びて、前記ケーシングと前記動翼との間の空間をシールする複数のシールフィンと、前記複数のシールフィンの間において、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から径方向内側に向かって延在し、旋回流が衝突する旋回流衝突面を有するとともに、前記旋回流衝突面の少なくとも一部に前記旋回流を周方向に通過させる旋回流通過部が形成されたスワールブレーカと、を備え、前記スワールブレーカは、板状体により形成され、前記旋回流衝突面は、その基端側と先端側とで前記軸線方向に対する角度が異なるように形成されていることを特徴とする。【０００８】
上記構成によれば、シールフィンとシールフィンとの間に、スワールブレーカを配置したことによって、旋回流がスワールブレーカに衝突することで、旋回流の動圧をスワールブレーカによって減衰させて旋回流を低減させることができる。
また、旋回流衝突面に旋回流通過部が形成されていることによって、旋回流衝突面が存在する径方向位置で旋回流がこの旋回流通過部を通過し周方向に流れるので、旋回流の低減効果を強めることができる。
また、上記構成によれば、上流側のシールフィンと下流側のシールフィンとの間ではね返りを繰り返す旋回流の挙動に対して、より最適なスワールブレーカとすることができる。
本発明の第二の態様によれば、回転機械は、軸線回りに回転するロータ本体と、該ロータ本体から径方向外側に延びるように配置された動翼と、を有するロータと、該ロータを外周側から囲うように配置され、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から前記動翼の先端に向かって延びて、前記ケーシングと前記動翼との間の空間をシールする複数のシールフィンと、前記複数のシールフィンの間において、前記ケーシングの前記キャビティの内周面から径方向内側に向かって延在し、旋回流が衝突する旋回流衝突面を有するとともに、前記旋回流衝突面の少なくとも一部に前記旋回流を周方向に通過させる旋回流通過部が形成されたスワールブレーカと、を備え、前記旋回流衝突面は、前記旋回流の流れ方向に直交するように前記軸線方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする。【０００９】
上記回転機械において、前記旋回流通過部は、前記旋回流衝突面と、軸線方向一方側の前記シールフィン及び軸線方向他方側の前記シールフィンの少なくとも一方と、の間に形成された隙間であってよい。【００１０】
上記構成によれば、より簡素な構成で旋回流通過部を形成することができる。【００１５】
上記回転機械において、スワールブレーカは、少なくとも一つの孔が形成された板状体により形成され、前記旋回流通過部は、前記少なくとも一つの孔である構成としてもよい。【００１６】
上記構成によれば、孔の径、形状、数量、配置などを調整することによって、旋回流の挙動に対して、より最適なスワールブレーカとすることができる。【００１７】
上記回転機械において、前記スワールブレーカの前記旋回流衝突面と前記シールフィンの表面の少なくとも一方にディンプル加工が施されている構成としてもよい。【００１８】
上記構成によれば、旋回衝突面及びシールフィンを平滑面とする場合と比較して、旋回流とスワールブレーカ及びシールフィンとの摩擦によるエネルギーロスが増加するため、蒸気に含まれる旋回成分の低減効果が大きくなる。【００１９】
上記回転機械において、前記スワールブレーカは、断面形状が波形とされている構成としてもよい。【００２０】
上記構成によれば、径方向の渦度を持った剥離流に加えて、軸方向・周方向の渦度を持ったスケールの小さな複数の渦が発生する。これにより、シールフィン間の空間内の流れの乱れが増幅され、蒸気に含まれる旋回成分の低減効果が大きくなる。【００２１】
上記回転機械において、前記スワールブレーカは、径方向内周側に向かうに従って幅が狭くなるように形成されている構成としてもよい。
上記構成によれば、シールフィンを通過したリークジェットを、スワールブレーカを設置しているシールフィンで囲まれた空間内に導きやすくなり、スワールブレーカの効果をより強くすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、シールフィンとシールフィンとの間に、スワールブレーカを配置したことによって、旋回流がスワールブレーカに衝突することで、旋回流の動圧をスワールブレーカによって減衰させて旋回流を低減させることができる。また、旋回衝突面に旋回流通過部が形成されていることによって、この旋回流通過部を旋回流が通過し易くなり、旋回流の低減効果を強めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンの概略構成を示す断面図である。
【図２】第一実施形態に係る蒸気タービンのシールフィンの要部拡大断面図であり、図１のＩの拡大断面図である。
【図３】第一実施形態に係る蒸気タービンのシールフィンを径方向外側から見た図である。
【図４】スワールブレーカを配置しない場合における、環状溝に流入する漏れ蒸気の挙動について説明する図２に対応する図である。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】第一実施形態のスワールブレーカの作用を説明する図である。
【図８】第一実施形態のスワールブレーカの変形例を説明する図３に対応する図である。
【図９】第一実施形態のスワールブレーカの変形例を説明する図３に対応する図である。
【図１０】第一実施形態のスワールブレーカの変形例を説明する図３に対応する図である。
【図１１】第一実施形態のスワールブレーカの変形例を説明する図３に対応する図である。
【図１２】第一実施形態のスワールブレーカの変形例を説明する図３に対応する図である。
【図１３】第二実施形態のスワールブレーカの図７に対応する図である。
【図１４】第二実施形態のスワールブレーカを径方向外側から見た図である。
【図１５】第三実施形態のスワールブレーカの図７に対応する図である。
【図１６】第三実施形態の変形例のスワールブレーカの図７に対応する図である。
【図１７】第三実施形態の変形例のスワールブレーカの図７に対応する図である。
【図１８】第四実施形態のスワールブレーカの図３に対応する図である。
【図１９】第四実施形態のスワールブレーカの正面図であって旋回流衝突面を示す図である。
【図２０】第五実施形態のスワールブレーカの斜視図である。
【図２１】第五実施形態のスワールブレーカの変形例の斜視図である。
【図２２】第五実施形態のスワールブレーカを径方向外側から見た図である。
【図２３】第六実施形態のスワールブレーカの図７に対応する図である。
【図２４】第六実施形態のスワールブレーカの変形例の図７に対応する図である。
【図２５】第六実施形態のスワールブレーカの変形例の図７に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態の回転機械である蒸気タービンについて図面に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の蒸気タービン１は、ケーシング１０と、ケーシング１０に流入する蒸気Ｓの量と圧力を調整する調整弁２０と、ケーシング１０の内方に回転自在に設けられ、動力を図示しない発電機等の機械に伝達するロータ３０と、ケーシング１０に保持された静翼４０と、ロータ３０に設けられた動翼５０と、ロータ３０を軸回りに回転可能に支持する軸受部６０とを備えている。
【００２５】
ケーシング１０は、内部空間が気密に封止されていると共に、蒸気Ｓの流路とされている。このケーシング１０の内壁面には、ロータ３０が挿通されるリング状の仕切板外輪（静止環状体）１１が強固に固定されている。
【００２６】
調整弁２０は、ケーシング１０の内部に複数個取り付けられている。複数の調整弁２０は、図示しないボイラから蒸気Ｓが流入する調整弁室２１と、弁体２２と、弁座２３とを備えており、弁体２２が弁座２３から離れると蒸気流路が開いて、蒸気室２４を介して蒸気Ｓがケーシング１０の内部空間に流入するようになっている。
【００２７】
ロータ３０は、ロータ本体３１と、このロータ本体３１の外周からロータ３０の径方向（以下、単に径方向と呼ぶ）に延出した複数のディスク３２とを備えている。このロータ３０は、回転エネルギーを図示しない発電機等の機械に伝達するようになっている。
軸受部６０は、ジャーナル軸受装置６１及びスラスト軸受装置６２を備えており、ロータ３０を回転自在に支持している。
【００２８】
静翼４０は、ケーシング１０から内周側に向かって伸び、ロータ３０を囲うように放射状に多数配置される環状静翼群を構成しており、それぞれ上述した仕切板外輪１１に保持されている。これら静翼４０の径方向における内方側は、ロータ３０が挿通されたリング状の仕切板内輪１４等で連結されている。
【００２９】
これら複数の静翼４０からなる環状静翼群は、ロータ３０の軸方向（以下、単に軸方向と呼ぶ）に間隔を空けて六つ形成されており、蒸気Ｓの圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して、下流側に隣接する動翼５０に流入させる。
【００３０】
動翼５０は、ロータ３０が有するディスク３２の外周部に強固に取り付けられ、各環状静翼群の下流側において、放射状に多数配置されて環状動翼群を構成している。
これら環状静翼群と環状動翼群とは、一組一段とされている。すなわち、蒸気タービン１は、六段に構成されている。このうち、最終段における動翼５０の先端部は、ロータ３０の周方向（以下、単に周方向と呼ぶ）に隣接する動翼の先端部同士と連結されておりシュラウド５１と呼ばれている。
【００３１】
図２に示すように、仕切板外輪１１の軸方向下流側には、仕切板外輪１１の内周部から拡径されケーシング１０の内周面を底部１３とする環状溝１２（キャビティ）が形成されている。環状溝１２には、シュラウド５１が収容され、底部１３は、シュラウド５１の外周面５２と隙間Ｇｄを介して径方向に対向している。
【００３２】
この底部１３には、シュラウド５１に向けて径方向に延出する三つのシールフィン１７（１７Ａ〜１７Ｃ）が設けられている。シールフィン１７（１７Ａ〜１７Ｃ）は、シュラウド５１の外周面５２に向けて底部１３から内周側に延出しており、周方向に延びている。これらシールフィン１７（１７Ａ〜１７Ｃ）は、シュラウド５１の外周面５２と微小隙間ｍを径方向に形成している。
【００３３】
これら微小隙間ｍの寸法は、ケーシング１０や動翼５０の熱伸び量や動翼５０の遠心伸び量等を考慮して、シールフィン１７（１７Ａ〜１７Ｃ）と動翼５０とが接触することがない範囲で設定されている。
【００３４】
軸方向に隣り合うシールフィン１７同士の間には、周方向に所定の間隔をあけて複数のスワールブレーカ２が配置されている。スワールブレーカ２は、周方向に等間隔で配置されている。具体的には、スワールブレーカ２は、シールフィン１７Ａとシールフィン１７Ｂとの間において、ケーシング１０の環状溝１２の内周面（底部１３）から径方向内側に向かって突出するように延在する板状体である。
【００３５】
図３に示すように、スワールブレーカ２の一面は、旋回流が衝突する旋回流衝突面３とされている。旋回流衝突面３は、軸方向に沿うように配置されており、周方向（符号Ｃで示す）の一方側に向いている。
【００３６】
また、スワールブレーカ２と、スワールブレーカ２の軸方向の第一の側（上流側）及び第一の側とは反対側の軸方向の第二の側（下流側）に配置されているシールフィン１７の間には、旋回流通過部として機能する隙間ｎが形成されている。即ち、スワールブレーカ２とシールフィン１７とは軸方向に接続されていない。この隙間ｎの寸法に関しては後述する。
【００３７】
ここで、上記の構成からなる蒸気タービン１の動作について説明する。
まず、調整弁２０（図１参照）を開状態とすると、図示しないボイラから蒸気Ｓがケーシング１０の内部空間に流入する。
【００３８】
ケーシング１０の内部空間に流入した蒸気Ｓは、各段における環状静翼群と環状動翼群とを順次通過する。
各段の環状静翼群において蒸気Ｓは、静翼４０を通過しながらその周方向速度成分が増大する。この蒸気Ｓのうち大部分の蒸気ＳＭは、動翼５０間に流入し、蒸気ＳＭのエネルギーが回転エネルギーに変換されてロータ３０に回転が付与される。
【００３９】
一方、蒸気Ｓのうち一部（例えば、約数％）の蒸気ＳＬは、静翼４０から流出した後、周方向成分が増大した状態、即ち旋回流となって環状溝１２に流入する。
ここで、スワールブレーカ２を配置しない場合における、環状溝１２に流入する漏れ蒸気ＳＬの挙動について説明する。
【００４０】
図４に示すように、漏れ蒸気ＳＬの一部は、シールフィン１７Ａを越える際に、シールフィン１７Ａの上流側と下流側の差圧の大きさの関数で算出される軸方向速度を持つリークジェットＬＪとなって軸方向に隣り合うシールフィン１７Ｂに向かって流れる。
一方、図５に示すように、漏れ蒸気ＳＬは、前後のシールフィン１７Ａとシールフィン１７Ｂとで囲まれるフィン空間Ｆに周方向成分Ｖｃを持った旋回流として流入する。即ち、旋回流は、静翼４０出口にて強い周方向成分Ｖｃを持っており、軸方向の速度成分Ｖｘよりも、周方向成分Ｖｃの速度の方が速くなっている。
【００４１】
そして、旋回流は、シールフィン１７を通過するリークジェットＬＪの粘性によって、その回転中心軸が周方向に沿う渦状（図４及び図５参照）にされる。また、リークジェットＬＪ付近の流れは、図６に示すようなフローパターンとなる。
【００４２】
次に、スワールブレーカ２を設置した場合の漏れ蒸気ＳＬの挙動について説明する。
図７に示すように、漏れ蒸気ＳＬである旋回流は、軸方向上流側のシールフィン１７Ａを越えながら軸方向に隣り合う二つのシールフィン１７の間に渦状となって流入する（符号Ｓ１で示す）と、軸方向下流側のシールフィン１７Ｂに当たってはね返される（符号Ｓ２で示す）。はね返された旋回流Ｓ２は、軸方向上流側のシールフィン１７Ａに当たってはね返された後、スワールブレーカ２の旋回流衝突面３に衝突する。これによって、旋回流Ｓ２が低減される。
【００４３】
一方、旋回流Ｓ２は、スワールブレーカ２とシールフィン１７との間の隙間ｎを通過する。即ち、旋回流Ｓ２は、スワールブレーカ２によってその流れが完全に遮断されることなく、周方向他方側に抜ける。ここで、スワールブレーカ２とシールフィン１７との間の隙間ｎは、旋回流Ｓ２と衝突することによって旋回流Ｓ２を低減するのに必要なスワールブレーカ２の面積と、隙間ｎを介して通過させたい旋回流Ｓ２の量に応じて適宜調整される。
【００４４】
上記実施形態によれば、シールフィン１７とシールフィン１７との間に、スワールブレーカ２を配置したことによって、旋回流がスワールブレーカ２に衝突する。これにより、旋回流の動圧をスワールブレーカ２によって減衰させて、蒸気ＳＬに含まれる旋回成分を低減させることができる。
【００４５】
また、スワールブレーカ２とシールフィン１７との間に隙間ｎが形成されていることによって、この隙間ｎを旋回流が通過し易くなり、旋回流の低減効果が強くなる。
【００４６】
また、スワールブレーカ２の旋回流衝突面３が、旋回流の流れ方向に直交するように設置されていることによって、旋回流をより効果的に低減することができる。
また、スワールブレーカ２とシールフィン１７との間の隙間ｎを旋回流通過部としたことによって、より簡素な構成で旋回流通過部を形成することができる。
【００４７】
なお、スワールブレーカ２は、周方向一方側から流入する旋回流を周方向他方側に逃がすことができれば、スワールブレーカ２の軸方向に対する角度、及び位置は、上述した実施形態と異なっていてもよい。即ち、スワールブレーカ２及び隙間ｎの構成は、旋回流の挙動に応じて適宜調整することができる。
例えば、図８に示すように、スワールブレーカ２の旋回流衝突面３は、軸方向（符号Ｘで示す）に対して傾斜するように配置してもよい。旋回流衝突面３の軸方向に対する角度は、旋回流Ｓ２の挙動に応じて適宜調整される。具体的には、旋回流衝突面３は、旋回流Ｓ２の流れ方向に対して直交するように調整されている。
【００４８】
なお、個々のスワールブレーカ２は連続して形成されている必要はない。例えば、図９に示すように、スワールブレーカ２の軸方向に沿う延在方向の中央に、径方向に沿うスリット５４を設けてもよい。
また、図１０に示すように、軸方向の第一の側のスワールブレーカ２ａと軸方向の第二の側のスワールブレーカ２ｂとを周方向に交互に配置するような構成としてもよい。
【００４９】
また、隙間ｎは、スワールブレーカ２と下流側のシールフィン（図７におけるシールフィン１７Ｂ）との間に設ける方が、旋回流Ｓ２が周方向に通り抜けてケーシング１０付近まで至った後に、旋回方向下流側のスワールブレーカ２と衝突させることができるため好ましい。
【００５０】
例えば、図１１に示すように、スワールブレーカ２の軸方向の一方の側のみがシールフィン１７と接続されている構成としてもよい。即ち、スワールブレーカ２の軸方向の第二の側のみに隙間ｎが形成される構成としてもよい。
さらに、図１２に示すように、軸方向の一方の側がシールフィン１７と接続されたスワールブレーカ２と軸方向の第二の側がシールフィン１７と接続されたスワールブレーカ２とを、周方向に交互に配置するような構成としてもよい。
【００５１】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の回転機械を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１３及び図１４に示すように、本実施形態の回転機械のスワールブレーカ２Ｂは、旋回流衝突面３の傾斜が、スワールブレーカ２Ｂの基端側（径方向外周側）と先端側（径方向内周側）とで異なっている。
【００５２】
具体的には、スワールブレーカ２Ｂは、基端部５と先端部６とから構成されており、基端部５と先端部６との間は、ねじれるようにして接続されている。基端部５は、その主面が、下流側のシールフィン１７Ｂ当たってはね返された旋回流Ｓ２の流れ方向に直交するように軸方向に対して傾斜している。先端部６は、上流側のシールフィン１７Ａに当たってはね返された旋回流Ｓ２の旋回成分を打ち消すように角度が調整されている。
【００５３】
上記実施形態によれば、上流側のシールフィン１７Ａと下流側のシールフィン１７Ｂとの間ではね返りを繰り返す旋回流Ｓ２の挙動に対して、より最適なスワールブレーカとすることができる。
【００５４】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態の回転機械を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１５に示すように、本実施形態のスワールブレーカ２Ｃは、複数の孔９が形成された多孔板状体により形成され、その軸方向両端がシールフィン１７と接続されている。即ち、複数の孔９が旋回流通過部として機能する。
【００５５】
上記実施形態によれば、スワールブレーカ２Ｃとシールフィン１７とが接続されていることによって、シール装置の剛性を高めることができる。
なお、孔９の径、形状、数量、配置などは適宜変更することができる。例えば、図１６に示すように、単一の孔９Ａをスワールブレーカ２Ｃの略中央に配置してもよい。また、図１７に示すように、単一の矩形孔９Ｂをスワールブレーカ２Ｃの略中央に配置してもよい。このように、孔の構成を変更することにより、旋回流の挙動に対して、より最適なスワールブレーカとすることができる。
【００５６】
（第四実施形態）
以下、本発明の第四実施形態の回転機械を図面に基づいて説明する。
図１８、及び図１９に示すように、本実施形態のスワールブレーカ２Ｄの旋回流衝突面３、及びシールフィン１７の表面には、ディンプル加工（ゴルフボールの表面のような凸凹加工）が施されている。即ち、旋回流衝突面３及びシールフィン１７の表面には、規則的に配列された複数の凹部５５が形成されている。
凹部５５は、半球状の凹部でもよいし、円錐形状の凹部でもよい。または、六角錐形状などの角錐形状の凹部としてもよい。また、ディンプル加工は、旋回衝突面３とシールフィン１７の表面の両方に形成する必要はなく、旋回衝突面３とシールフィン１７のいずれか一方に形成してもよい。
【００５７】
上記実施形態によれば、旋回衝突面３及びシールフィン１７を平滑面とする場合と比較して、旋回流とスワールブレーカ２Ｄ及びシールフィン１７との摩擦によるエネルギーロスが増加するため、蒸気ＳＬに含まれる旋回成分の低減効果が大きくなる。
【００５８】
（第五実施形態）
以下、本発明の第五実施形態の回転機械を図面に基づいて説明する。
図２０に示すように、本実施形態のスワールブレーカ２Ｅは、底面１３（図２参照）との接続辺５６に沿う方向から見た断面形状が波形とされている。換言すれば、本実施形態のスワールブレーカ２Ｅは、基端側（符号Ｒで示す径方向外周側）から先端側（径方向Ｒ内周側）に向かって主面に直交する一方向及びその反対方向に連続して湾曲する波形に形成されている。波形としては、矩形波形でもよいし、正弦波形でもよい。
【００５９】
また、スワールブレーカ２Ｅを波形とすることによって旋回衝突面３に形成される接続辺５６と平行な溝条５７（凹形状の筋）の深さは、下流（矢印Ｓ２Ｅ）に向かうに従って深くすることが好ましい。
【００６０】
上記実施形態によれば、第一実施形態から第四実施形態のスワールブレーカ２によって形成される径方向Ｒの渦度を持った剥離流ＭＶ１，ＭＶ２に加えて、軸方向Ｘ・周方向Ｃの渦度を持ったスケールの小さな複数の渦ＳＶが発生する。これにより、シールフィン１７（図２参照）間の空間内の流れの乱れが増幅され、蒸気ＳＬに含まれる旋回成分の低減効果が大きくなる。
【００６１】
なお、スワールブレーカ２Ｅは、図２１に示すように、基端側（径方向Ｒ外周側）から先端側（径方向Ｒ内周側）に向かう方向から見た形状を、旋回流Ｓ２に向かって凸又は凹となる円弧状としてもよい。即ち、旋回流衝突面３を湾曲形状としてもよい。
【００６２】
また、スワールブレーカ２Ｅは、図２２に示すように、基端部５（径方向外周側、接続辺５６）を旋回流Ｓ２に向かって凹となるような円弧状とし、先端部６（径方向内周側）を旋回流Ｓ２に向かって凸となるような円弧状としてもよい。基端部５と先端部６との間は滑らかに繋がれ、三次元的に捩じった形状とされている。
【００６３】
（第六実施形態）
以下、本発明の第六実施形態の回転機械を図面に基づいて説明する。
図２３に示すように、本実施形態のスワールブレーカ２Ｆは、基端部５（径方向外周側）から先端部６（径方向内周側）に向かうに従って、幅を狭くした形状とされている。具体的には、スワールブレーカ２Ｆの旋回流衝突面３は、一対の底辺のうち長い方の底辺がケーシングに接続され、短い方の底辺がシュラウド５１側に配置される台形形状をなしている。
【００６４】
上記実施形態によれば、シールフィン１７を通過したリークジェットＬＪを、スワールブレーカ２Ｆを設置しているシールフィン１７で囲まれた空間内に導きやすくなり、スワールブレーカ２Ｆの効果をより強くすることができる。
【００６５】
なお、本実施形態のスワールブレーカ２Ｆは、図２３に示したような形状に限ることはない。例えば図２４の変形例に示すように、基端部５の側の半分を第一実施形態のスワールブレーカ２と同じ幅とし、先端部６の側の半分を基端側の半分よりも幅を狭くするような、段付き形状としてもよい。
また、図２５の変形例に示すように、上流側のシールフィン１７の側の辺５８をシールフィン１７に沿うような台形形状としてもよい。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上記複数の実施形態で説明した特徴を任意に組み合わせた構成であってもよい。
例えば、スワールブレーカは平面形状に限ることはなく、湾曲した板形状とすることもできる。
また、上記各実施形態のシュラウド５１の外周面５２は平面形状であるが、外周面５２にステップが形成されたシュラウドにも、本発明のスワールブレーカを適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  蒸気タービン
２  スワールブレーカ
３  旋回流衝突面
５  基端部
６  先端部
９，９Ａ，９Ｂ  孔（旋回流通過部）
１０  ケーシング
１１  仕切板外輪
１２  環状溝（キャビティ）
１３  底部
１４  仕切板内輪
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ  シールフィン
２０  調整弁
２１  調整弁室
２２  弁体
２３  弁座
３０  ロータ
３１  ロータ本体
３２  ディスク
４０  静翼
５０  動翼
５１  シュラウド
５２  外周面
５４  スリット
５５  凹部
６０  軸受部
６１  ジャーナル軸受装置
６２  スラスト軸受装置
ｍ  微小隙間
ｎ  隙間（旋回流通過部）
Ｆ  フィン空間
Ｇｄ  隙間
ＬＪ  リークジェット
Ｓ１，Ｓ２  旋回流
Ｓ，ＳＬ，ＳＭ  蒸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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