(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンロータ軸と、
前記タービンロータ軸から放射状に延びる複数の動翼と、
前記動翼それぞれの翼頂部に設けられて相互に連結される複数のチップカバーと、
前記翼頂部および前記チップカバーの少なくとも一方に設けられている撥水性の水分剥離膜と、を備えることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記翼頂部または前記チップカバーを臨むドレンキャッチャを有するとともに前記動翼および前記チップカバーの外周囲を囲むダイアフラム外輪を備え、
蒸気の流れ方向に見て、前記ドレンキャッチャの開口の最下流縁は、前記水分剥離膜の下流側端よりも下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン。
【請求項３】
前記水分剥離膜は前記動翼ごとに間隔を隔てて設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記水分剥離膜は前記チップカバーの外周面に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記水分剥離膜は前記チップカバーの上流側面に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の蒸気タービン。
【請求項６】
前記動翼は、腹側または背側に前記水分剥離膜へ向かって延びる水分案内溝を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の蒸気タービン。
【請求項７】
前記動翼の腹側または背側に前記水分剥離膜へ向かって延びる親水性の水分誘導膜を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の蒸気タービン。
【請求項８】
翼頂部にチップカバーを備える蒸気タービンの動翼において、
前記翼頂部および前記チップカバーの少なくとも一方に設けられている撥水性の水分剥離膜を備えることを特徴とする蒸気タービンの動翼。
【請求項９】
前記水分剥離膜は前記動翼の前縁近傍部分に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の蒸気タービンの動翼。
【請求項１０】
前記水分剥離膜は前記チップカバーの外周面に設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の蒸気タービンの動翼。
【請求項１１】
前記水分剥離膜は前記チップカバーの上流側面に設けられていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の蒸気タービンの動翼。
【請求項１２】
前記動翼の腹側または背側に前記水分剥離膜へ向かって延びる水分案内溝を有することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の蒸気タービンの動翼。
【請求項１３】
前記動翼の腹側または背側に前記水分剥離膜へ向かって延びる親水性の水分誘導膜を備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の蒸気タービンの動翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、原子力発電プラントや火力発電プラント、地熱発電プラントなどの発電プラントで利用される。蒸気タービンは、高圧から低圧にいたる蒸気の熱エネルギーを機械的仕事に変換する。この過程において、蒸気タービンの低圧部では、蒸気の温度が低下し、蒸気の一部が膨張仕事中に凝縮して湿り度が増す。そして、凝縮した水分は、蒸気通路の壁面や蒸気タービンの動翼に付着する。
【０００３】
蒸気通路の壁面や動翼に付着する水分は、比較的粒径が大きい水滴に成長する場合がある。この比較的粒径が大きい水滴は、蒸気流によってより後段の動翼に向かう。この水滴は、後段の動翼のもっぱら前縁に衝突し、これを浸食して効率を低下させたり、動翼の回転に対する抵抗（いわゆる湿り損失）を生じたりする。つまり、蒸気通路内の水分の存在は、タービン効率および信頼性に悪影響を及ぼす。
【０００４】
そこで、従来の蒸気タービンは、動翼の背側の前縁部に翼根元から翼端へ向かって延びる溝を設けている。この蒸気タービンは、動翼に付着する水分を溝によって翼端へ案内し、タービンの外周側へ排出する。
【０００５】
また、他の従来の蒸気タービンは、動翼の前縁部に翼端へ向かって延びる親水性の被膜を設けている。この蒸気タービンは、動翼に付着する水分を親水性の被膜によって翼端へ案内し、タービンの外周側へ排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１５９３０２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２０４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の蒸気タービンは、動翼の前縁部に設けられている溝や親水性の被膜によって動翼に付着する水分を翼端へ案内する。
【０００８】
ところで、溝や親水性の被膜によって翼端へ至った水分は、タービンの遠心力によって動翼から離れるものの、溝の形状や被膜の親水性によって翼端に一時的にも留まり、比較的大きな水滴になって動翼から離れる場合がある。この比較的大きな水滴が回収され損ない、再び蒸気の流れに混ざり込んでしまうと、当該動翼よりも低圧側にある動翼が当該水滴によって浸食されたり、湿り損失を生じたりする虞がある。
【０００９】
そこで、本発明は、蒸気タービン内に発生する水分を好適に回収し、タービン効率の低下を防止することができる蒸気タービンおよび蒸気タービンの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】
【００１０】
本発明の実施形態に係る蒸気タービンは、タービンロータ軸と、前記タービンロータ軸から放射状に延びる複数の動翼と、前記動翼それぞれの翼頂部に設けられて相互に連結される複数のチップカバーと、前記翼頂部および前記チップカバーの少なくとも一方に設けられている撥水性の水分剥離膜と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係る蒸気タービンの動翼は、翼頂部にチップカバーを備える蒸気タービンの動翼において、前記翼頂部および前記チップカバーの少なくとも一方に設けられている撥水性の水分剥離膜を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンのドレンキャッチャと水分剥離膜との位置関係を説明する子午面断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンの他の例を部分的に示す子午面断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明に係る蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼の第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図である。
【００１６】
図１に示す本実施形態に係る蒸気タービン１は、原子力発電プラントや火力発電プラント、地熱発電プラントなどの発電プラント（図示省略）の低圧タービンとして適用されることが好ましい。また、図１は蒸気タービン１の低圧最終段に近い低圧段落を示す図である。さらに、図１における蒸気の流れは、図面の左から右へ向かっている。
【００１７】
蒸気タービン１内における蒸気の主な流れ方向（図１中の実線矢Ｆ）はタービンロータ軸２の回転中心線Ｃに対してほぼ平行であり、この蒸気の主な流れ方向を蒸気タービン１の軸方向と定義する。一方、動翼３は、蒸気の主な流れ方向（図１中の実線矢Ｆ）における上流側を前方、下流側を後方と定義する。
【００１８】
図１に示すように、蒸気タービン１は、ケーシング（図示省略）内に配置されているノズルダイアフラム外輪６と、ノズルダイアフラム外輪６に固定されている複数の静翼７と、ノズルダイアフラム外輪６に対して回転自在なタービンロータ軸２と、タービンロータ軸２から放射状に延びる複数の動翼３と、動翼３それぞれの翼頂部８に設けられている複数のチップカバー９と、チップカバー９に設けられている撥水性の水分剥離膜１１と、を備える。蒸気タービン１の一つの段は、上流側にある静翼７と、その下流側にある動翼３と、を備える。
【００１９】
ノズルダイアフラム外輪６は、動翼３およびチップカバー９の外側を囲む。
【００２０】
また、ノズルダイアフラム外輪６は、チップカバー９を臨むドレンキャッチャ１２を有する。ドレンキャッチャ１２は、水分剥離膜１１から剥離した水滴ｄを回収する空間である。
【００２１】
さらに、ノズルダイアフラム外輪６は、チップカバー９に向かって延びるノズルストリップ１３を備える。ノズルストリップ１３は、チップカバー９の後縁部とノズルダイアフラム外輪６とを隔てる隙間を狭めて流路抵抗を高め、当該隙間から下流側へ向かう漏洩蒸気の流量を低減させる。
【００２２】
それぞれの静翼７は、ノズルダイアフラム外輪６の内壁面１５からタービンロータ軸２に向かって延びる。複数の静翼７は、タービンロータ軸２を中心とする周方向に放射状に並んで翼列をなす。それぞれの静翼７のタービンロータ軸２に近い側の翼端は、ノズルダイアフラム内輪１６に固定されている。
【００２３】
それぞれの動翼３は、タービンロータ軸２に固定されて、タービンロータ軸２からノズルダイアフラム外輪６の内壁面１５に向かって延びる。複数の動翼３は、タービンロータ軸２を中心とする周方向に放射状に並んで翼列をなす。
【００２４】
それぞれのチップカバー９は、それぞれの動翼３の翼頂部８に一体成形される。
【００２５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図である。
【００２６】
図１に加えて図２に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１のチップカバー９は、動翼３の翼頂部８に外周側から覆い被さる。つまり、チップカバー９の前縁９ａ（チップカバー９の上流側の縁）は動翼３の前縁３ａよりも上流側に張り出し、チップカバー９の後縁９ｂ（チップカバー９の下流側の縁）は動翼３の後縁３ｂよりも下流側に張り出す。
【００２７】
また、チップカバー９は、動翼３の背側方向に延びる背側カバー部１７と、動翼３の腹側方向に延びる腹側カバー部１８と、を備える。
【００２８】
さらに、隣り合うチップカバー９は相互に接している。つまり、あるチップカバー９の背側カバー部１７は、隣のチップカバー９の腹側カバー部１８に接している。そして、チップカバー９は、遠心力による動翼３の捻り戻り（所謂アンツイスト）を利用して隣接するチップカバー９どうし連結し、全周一体となって動翼３の振動を抑制する。
【００２９】
水分剥離膜１１は、チップカバー９の外周面２１に設けられている。また、水分剥離膜１１は、外周面２１の前縁側に設けられている。水分剥離膜１１の表面は、動翼３およびチップカバー９の素地よりも撥水性が高く水分を弾きやすい。
【００３０】
図３は、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図である。
【００３１】
図２に代えて図３に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１の水分剥離膜１１は、動翼３ごとに間隔を隔てて設けられていてもよい。つまり、水分剥離膜１１は、必ずしもチップカバー９の全周に渡って設けられている必要は無く、動翼３の翼頂部８からチップカバー９へ水分が乗り移る箇所、すなわちチップカバー９と動翼３との連接部分にあれば良い。
【００３２】
図４は、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンのドレンキャッチャ１２と水分剥離膜１１との位置関係を説明する子午面断面図である。
【００３３】
図４に示すように、蒸気の流れ方向に見て、本実施形態に係る蒸気タービン１の水分剥離膜１１の下流側端２２は、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側に位置する。換言すれば、蒸気の流れ方向に見て、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３は、水分剥離膜１１の下流側端２２よりも下流側に位置する。
【００３４】
他方、蒸気の流れ方向に見て、水分剥離膜１１の上流側端２５は、チップカバー９の最前縁に位置する。なお、水分剥離膜１１の上流側端２５は、下流側端２２よりも上流側であればチップカバー９の最前縁からドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側の適宜の位置に設定できる。
【００３５】
これら、水分剥離膜１１の下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、蒸気タービン１の定常運転時における軸方向の伸びを考慮して設定される。例えば、一般的な低圧タービンにおけるタービンロータ軸２とノズルダイアフラム外輪６との軸方向の伸びの差は、最大で２０ｍｍ程度である。水分剥離膜１１の下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、この伸びの差を考慮して設定される。具体的には、水分剥離膜１１とドレンキャッチャ１２の開口との位置関係は、蒸気タービン１の定常運転時に、水分剥離膜１１の下流側端２２がドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に位置するように設定される。
【００３６】
また、ドレンキャッチャ１２の入口開口を拡開させる場合（例えば、断面視においてラッパ形状に拡開させる場合）には、すぼまりはじめる位置に最下流縁２３を設定する。
【００３７】
次に、蒸気タービン１および動翼３の作用について説明する。
【００３８】
ところで、蒸気タービン１の運転中、蒸気の一部は凝縮し、前段の動翼（図示省略）から剥離した水滴が静翼７に付着する。このとき、図１に示すように、この静翼７に付着した水分は、静翼７の後縁で静翼７から剥離して、再び水滴ｄ１となって飛散する。
【００３９】
この水滴ｄが蒸気の流れに乗りきれなければ、回転する動翼３の前縁３ａに衝突し付着する。
【００４０】
この動翼３に付着した水分を放置すると、この水分は動翼３の後縁３ｂで動翼３から剥離して再び水滴（図示省略）となって飛散し、後段の静翼（図示省略）へ向かう。このとき、動翼３から飛散した水滴の加速のために、蒸気のエネルギーが消費されて損失になる。また、この水滴は、後段の動翼（図示省略）に衝突して当該動翼の制動力として働き、タービン効率を低下させることにもなる。さらに、水滴の衝突は、後段の動翼の前縁の浸食を引き起こす要因にもなる。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る蒸気タービン１は、動翼３に付着した水分を放置することなく、ドレンキャッチャ１２へ回収する。
【００４２】
具体的には、蒸気タービン１は、その回転にともなう遠心力によって、動翼３に付着した水分を動翼３の表面（すなわち、動翼３の素地）伝いに径方向外側へ移動させて、翼頂部８に至らせる。ついで、蒸気タービン１は、翼頂部８に到達した水分をチップカバー９に乗り移らせる。そして、蒸気タービン１は、水分が乗り移る先である水分剥離膜１１でチップカバー９や動翼３の素地よりも水分を容易に剥離する。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１は、その遠心力で集まる水分が大粒の水滴になる以前、未だ小粒の水滴ｄのうちに飛散させることができる。そして、蒸気タービン１は、水分剥離膜１１で剥離した水分（水滴ｄ）をタービンロータ軸２の径方向外側（図１中の実線矢）へ飛散させてドレンキャッチャ１２に回収する。
【００４３】
本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３は、ドレンキャッチャ１２を臨むチップカバー９に水分剥離膜１１を備えることによって、動翼３に付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。特に、蒸気タービン１および動翼３は、動翼３の表面を伝って水分剥離膜１１に到達する水分を順次に剥離することが可能であり、翼頂部８に到達する水分が寄せ集まって粒径の大きな水滴になる前に、粒径の小さな水滴の段階で飛び散らせることができる。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３は、後段に対する水滴ｄの影響を排除し、ひいてはタービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３は、水分剥離膜１１の下流側端２２をドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に配置することによって、水分剥離膜１１から飛散する水滴ｄをドレンキャッチャ１２で確実に回収することができる。このことも、タービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制する。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３は、チップカバー９に水分剥離膜１１を備える簡便な構造によって、動翼３に付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。そして、本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３の簡便な構造は、既設製品の改修に極めて有効である。例えば既設の蒸気タービン１や動翼３に対して、チップカバー９を加工したり、動翼３を交換したりすることなく、既設のチップカバー９に水分剥離膜１１を形成することによって、既設製品を改修して本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３にすることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１および動翼３は、必ずしもチップカバー９の全周に水分剥離膜１１を備える必要は無く、動翼３ごとに間隔を隔てて水分剥離膜１１を備えていれば良い。
【００４７】
［第２の実施形態］
本発明に係る蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼の第２実施形態について図５から図７を参照して説明する。
【００４８】
図５は、本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図である。
【００４９】
図６は、本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図である。
【００５０】
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５１】
図５および図６に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａのチップカバー９Ａは、動翼３Ａの翼頂部８の一部に外周側から覆い被さる。つまり、本実施形態に係るチップカバー９Ａは、第１実施形態に係るチップカバー９のように動翼３の翼頂部８の全体に覆い被さるものではなく、動翼３Ａの翼頂部８の一部に覆い被さるものである。換言すれば、チップカバー９Ａの前縁９ａ（チップカバー９Ａの上流側の縁）は動翼３Ａの前縁３ａよりも下流側に引っ込んでいて、動翼３Ａの前縁３ａはチップカバー９Ａの前縁９ａよりも上流側に張り出している。他方、チップカバー９Ａの後縁９ｂ（チップカバー９Ａの下流側の縁）は動翼３Ａの後縁３ｂよりも下流側に張り出す。
【００５２】
また、チップカバー９Ａは、動翼３Ａの背側方向に延びる背側カバー部１７Ａと、動翼３Ａの腹側方向に延びる腹側カバー部１８Ａと、を備える。腹側カバー１８Ａの前縁はチップカバー９Ａの前縁９ａであり、動翼３Ａの前縁３ａよりも下流側に引っ込んでいる。
【００５３】
さらに、隣り合うチップカバー９Ａは相互に接している。つまり、あるチップカバー９Ａの背側カバー部１７Ａは、隣のチップカバー９Ａの腹側カバー部１８Ａに接している。そして、チップカバー９Ａは、遠心力による動翼３Ａの捻り戻り（所謂アンツイスト）を利用して隣接するチップカバー９Ａどうし連結し、全周一体となって動翼３Ａの振動を抑制する。
【００５４】
一方、動翼３Ａの翼頂部８の残部はノズルダイアフラム外輪６を臨む。蒸気タービン１Ａのドレンキャッチャ１２は動翼３Ａまたはチップカバー９Ａを臨む。
【００５５】
また、動翼３Ａは、背側に水分剥離膜１１Ａへ向かって延びる水分案内溝２７を有する。なお、動翼３Ａ周囲の流れの状態によっては水分案内溝２７を腹側に配置しても良い。
【００５６】
水分案内溝２７は、動翼３Ａの前縁３ａの近傍にあり、動翼３Ａの前縁３ａに対して略平行（つまり、動翼の長さ方向）に延びて動翼３Ａの翼頂部８の残部へ達する。水分案内溝２７は１条であっても複数条あっても良い。水分案内溝２７は動翼３Ａの前縁３ａに付着する水分を遠心力とともに翼頂部８の残部、ひいては水分剥離膜１１Ａへ案内する。
【００５７】
なお、動翼３Ａは、水分案内溝２７を備えていなくても良い。つまり、第１実施形態に係る動翼３にチップカバー９Ａを組み合わせたものであっても良い。
【００５８】
蒸気タービン１Ａの水分剥離膜１１Ａは、動翼３Ａの翼頂部８に設けられている。特に、水分剥離膜１１Ａは、動翼３Ａの翼頂部８のうちノズルダイアフラム外輪６を臨む残部に設けられている。水分剥離膜１１Ａの表面は、動翼３Ａおよびチップカバー９Ａの素地よりも撥水性が高く水分を弾きやすい。
【００５９】
なお、第１実施形態に係る蒸気タービン１、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａに示すように、水分剥離膜１１、１１Ａは、翼頂部８およびチップカバー９、９Ａの少なくとも一方に設けられていれば良い。
【００６０】
図７は、本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンの他の例を部分的に示す子午面断面図である。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｂは、動翼３Ｂの腹側または背側に水分剥離膜１１Ａへ向かって延びる親水性の水分誘導膜２８を備える。
【００６２】
水分誘導膜２８は、蒸気タービン１Ａの水分案内溝２７と同様に、動翼３Ｂの前縁３ａに付着する水分を遠心力とともに翼頂部８の残部、ひいては水分剥離膜１１Ａへ案内する。水分誘導膜２８は、動翼３Ｂの前縁３ａの近傍にあり、動翼３Ｂの前縁３ａに沿って（つまり、動翼３Ｂの長さ方向）に延びて動翼３Ｂの翼頂部８の残部へ達する。水分誘導膜２８の表面は、動翼３Ｂおよびチップカバー９Ａの素地よりも、また、水分剥離膜１１Ａの表面よりも、親水性が高く水分に馴染みやすい。水分誘導膜２８は動翼３Ｂの前縁３ａに付着する水分を遠心力とともに翼頂部８の残部、ひいては水分剥離膜１１Ａへ案内する。
【００６３】
なお、水分誘導膜２８は、水分案内溝２７とは異なり、動翼３Ｂの腹側および背側の両方に設けられていても良い。
【００６４】
蒸気の流れ方向に見て、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂの水分剥離膜１１Ａの下流側端２２は、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側に位置する。換言すれば、蒸気の流れ方向に見て、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３は、水分剥離膜１１Ａの下流側端２２よりも下流側に位置する。
【００６５】
他方、蒸気の流れ方向に見て、水分剥離膜１１Ａの上流側端２５は、動翼３Ａ、３Ｂの前縁３ａに位置する。なお、水分剥離膜１１Ａの上流側端２５は、下流側端２２よりも上流側であれば動翼３Ａ、３Ｂの前縁３ａからドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側の適宜の位置に設定できる。
【００６６】
これら、水分剥離膜１１Ａの下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、蒸気タービン１Ａ、１Ｂの定常運転時における軸方向の伸びを考慮して設定される。例えば、一般的な低圧タービンにおけるタービンロータ軸２とノズルダイアフラム外輪６との軸方向の伸びの差は、最大で２０ｍｍ程度である。水分剥離膜１１Ａの下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、この伸びの差を考慮して設定される。具体的には、水分剥離膜１１Ａとドレンキャッチャ１２の開口との位置関係は、蒸気タービン１Ａ、１Ｂの定常運転時に、水分剥離膜１１Ａの下流側端２２がドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に位置するように設定される。
【００６７】
また、ドレンキャッチャ１２の入口開口を拡開させる場合（例えば、断面視においてラッパ形状に拡開させる場合）には、すぼまりはじめる位置に最下流縁２３を設定する。
【００６８】
次に、蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂの作用について説明する。
【００６９】
ところで、蒸気タービン１Ａ、１Ｂの運転中、蒸気の一部は凝縮し、前段の動翼（図示省略）から剥離した水滴が静翼７に付着する。この静翼７に付着した水分は、静翼７の後縁で静翼７から剥離して、再び水滴ｄ１となって飛散する。
【００７０】
この水滴ｄ１が蒸気の流れに乗りきれなければ、回転する動翼３Ａ、３Ｂの前縁３ａに衝突し付着する。
【００７１】
この動翼３Ａ、３Ｂに付着した水分を放置すると、この水分は動翼３Ａ、３Ｂの後縁で動翼３Ａ、３Ｂから剥離して再び水滴（図示省略）となって飛散し、後段の静翼（図示省略）へ向かう。このとき、動翼３Ａ、３Ｂから飛散した水滴の加速のために、蒸気のエネルギーが消費されて損失になる。また、この水滴は、後段の動翼（図示省略）に衝突して当該動翼の制動力として働き、タービン効率を低下させることにもなる。さらに、水滴の衝突は、後段の動翼の前縁の浸食を引き起こす要因にもなる。
【００７２】
そこで、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂは、動翼３Ａ、３Ｂに付着した水分を放置することなく、ドレンキャッチャ１２へ回収する。
【００７３】
具体的には、蒸気タービン１Ａ、１Ｂは、その回転にともなう遠心力によって、動翼３Ａ、３Ｂに付着した水分を水分案内溝２７または水分誘導膜２８伝いに径方向外側へ移動させて、翼頂部８に至らせる。そして、蒸気タービン１Ａ、１Ｂは、水分が乗り移る先である水分剥離膜１１Ａで動翼３Ａ、３Ｂの素地や、水分案内溝２７または水分誘導膜２８よりも水分を容易に剥離する。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂは、その遠心力で集まる水分が大粒の水滴になる以前、未だ小粒の水滴のうちに飛散させることができる。そして、蒸気タービン１Ａ、１Ｂは、水分剥離膜１１Ａで剥離した水分（水滴ｄ）をタービンロータ軸２の径方向外側へ飛散させてドレンキャッチャ１２に回収する。
【００７４】
本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、ドレンキャッチャ１２を臨む翼頂部８に水分剥離膜１１Ａを備えることによって、動翼３Ａ、３Ｂに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。特に、蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、動翼３Ａ、３Ｂの表面を伝って水分剥離膜１１Ａに到達する水分を順次に剥離することが可能であり、翼頂部８に到達する水分が寄せ集まって粒径の大きな水滴になる前に、粒径の小さな水滴の段階で飛び散らせることができる。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、後段に対する水滴ｄの影響を排除し、ひいてはタービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制することができる。
【００７５】
また、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、水分剥離膜１１Ａの下流側端２２をドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に配置することによって、水分剥離膜１１Ａから飛散する水滴ｄをドレンキャッチャ１２で確実に回収することができる。このことも、タービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制する。
【００７６】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、動翼３Ａ、３Ｂの翼頂部８に水分剥離膜１１Ａを備える簡便な構造によって、動翼３Ａ、３Ｂに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。そして、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂの簡便な構造は、既設製品の改修に極めて有効である。例えば既設の蒸気タービン１Ａ、１Ｂや動翼３Ａ、３Ｂに対して、チップカバー９Ａを加工したり、動翼３Ａ、３Ｂを交換したりすることなく、既設の動翼３Ａ、３Ｂに水分剥離膜１１Ａを形成することによって、既設製品を改修して本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂにすることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、動翼３Ａ、３Ｂの前縁に水分案内溝２７または水分剥離膜１１Ａを備えることによって、動翼３Ａ、３Ｂに付着する水分を翼頂部８へ向かって円滑に導くことができる。これによって、蒸気タービン１Ａ、１Ｂおよび動翼３Ａ、３Ｂは、水分が翼頂部８へ到達する以前、動翼３Ａ、３Ｂの表面を伝わる過程で寄せ集まって粒径が大きい水滴になることを防ぎ、粒径の小さな水滴を水分剥離膜１１Ａから飛び散らせることができる。
【００７８】
なお、動翼３Ａ、３Ｂは、いずれも水分案内溝２７および水分誘導膜２８の両方を備えていても良い。
【００７９】
［第３の実施形態］
本発明に係る蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼の第３実施形態について図８から図１０を参照して説明する。
【００８０】
図８は、本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図である。
【００８１】
図９は、本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図である。
【００８２】
なお、本実施形態において、第１実施形態および第２実施形態と共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
図８および図９に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃのチップカバー９Ｃは、動翼３Ｃの翼頂部８の一部に外周側から覆い被さる。つまり、本実施形態に係るチップカバー９Ｃは、第２実施形態に係るチップカバー９Ａのように動翼３Ｃの翼頂部８の一部に覆い被さるものである。
【００８４】
一方、動翼３Ｃの翼頂部８の残部はノズルダイアフラム外輪６を臨む。蒸気タービン１Ｃのドレンキャッチャ１２は動翼３Ｃまたはチップカバー９Ｃを臨む。
【００８５】
また、動翼３Ｃは、背側に翼頂部８へ向かって延びる水分案内溝２７を有する。なお、動翼３Ｃ周囲の流れの状態によっては水分案内溝２７を腹側に配置しても良い。
【００８６】
水分案内溝２７は、動翼３Ｃの前縁３ａの近傍にあり、動翼３Ｃの前縁３ａに対して略平行（つまり、動翼の長さ方向）に延びて動翼３Ｃの翼頂部８の残部へ達する。水分案内溝２７は１条であっても複数条あっても良い。水分案内溝２７は動翼３Ｃの前縁３ａに付着する水分を遠心力とともに翼頂部８の残部へ案内する。
【００８７】
チップカバー９Ｃの上流側面２９（チップカバー９Ｃの前縁）は動翼３Ｃの前縁３ａよりも下流側に引っ込んでいて、動翼３Ｃの前縁３ａはチップカバー９Ｃの上流側面２９よりも上流側に張り出している。
【００８８】
蒸気タービン１Ｃの水分剥離膜１１Ｃは、チップカバー９Ｃの上流側面２９に設けられている。つまり、水分剥離膜１１Ｃは、蒸気の流れに逆らう方向（蒸気流の上流方向）を臨む部分に設けられている。また、水分剥離膜１１Ｃは、第１実施形態における水分剥離膜１１や第２実施形態における水分剥離膜１１Ａのように、動翼３Ｃの前縁３ａから連続的に存在せず、動翼３Ｃの前縁３ａよりも下流側に引っ込んだチップカバー９Ｃの上流側面２９に設けられている。水分剥離膜１１Ｃの表面は、動翼３Ｃおよびチップカバー９Ｃの素地よりも撥水性が高く水分を弾きやすい。
【００８９】
蒸気の流れ方向に見て、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃの水分剥離膜１１Ｃの主面３１は、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側に位置する。換言すれば、蒸気の流れ方向に見て、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３は、水分剥離膜１１Ｃの主面３１よりも下流側に位置する。なお、水分剥離膜１１Ｃの主面３１は第１実施形態および第２実施形態に係る水分剥離膜１１の下流側端２２に相当する。
【００９０】
これら、水分剥離膜１１Ｃの主面３１とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、蒸気タービン１Ｃの定常運転時における軸方向の伸びを考慮して設定される。例えば、一般的な低圧タービンにおけるタービンロータ軸２とノズルダイアフラム外輪６との軸方向の伸びの差は、最大で２０ｍｍ程度である。水分剥離膜１１Ｃの主面３１とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、この伸びの差を考慮して設定される。具体的には、水分剥離膜１１Ｃとドレンキャッチャ１２の開口との位置関係は、蒸気タービン１Ｃの定常運転時に、水分剥離膜１１Ｃの主面３１がドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に位置するように設定される。
【００９１】
また、ドレンキャッチャ１２の入口開口を拡開させる場合（例えば、断面視においてラッパ形状に拡開させる場合）には、すぼまりはじめる位置に最下流縁２３を設定する。
【００９２】
図１０は、本発明の第３実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図である。
【００９３】
図９に代えて図１０に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃの水分剥離膜１１Ｃは、動翼３Ｃごとに間隔を隔てて設けられていてもよい。つまり、水分剥離膜１１Ｃは、必ずしもチップカバー９Ｃの全周に渡って設けられている必要は無く、動翼３Ｃの翼頂部８からチップカバー９Ｃへ水分が乗り移る箇所、すなわちチップカバー９Ｃと動翼３Ｃとの連接部分にあれば良い。
【００９４】
次に、蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃの作用について説明する。
【００９５】
ところで、蒸気タービン１Ｃの運転中、蒸気の一部は凝縮し、前段の動翼（図示省略）から剥離した水滴が静翼７に付着する。この静翼７に付着した水分は、静翼７の後縁で静翼７から剥離して、再び水滴ｄ１となって飛散する。
【００９６】
この水滴ｄ１が蒸気の流れに乗りきれなければ、回転する動翼３Ｃの前縁３ａに衝突し付着する。
【００９７】
この動翼３Ｃに付着した水分を放置すると、この水分は動翼３Ｃの後縁３ｂで動翼３Ｃから剥離して再び水滴（図示省略）となって飛散し、後段の静翼（図示省略）へ向かう。このとき、動翼３Ｃから飛散した水滴の加速のために、蒸気のエネルギーが消費されて損失になる。また、この水滴は、後段の動翼（図示省略）に衝突して当該動翼の制動力として働き、タービン効率を低下させることにもなる。さらに、水滴の衝突は、後段の動翼の前縁の浸食を引き起こす要因にもなる。
【００９８】
そこで、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃは、動翼３Ｃに付着した水分を放置することなく、ドレンキャッチャ１２へ回収する。
【００９９】
具体的には、蒸気タービン１Ｃは、その回転にともなう遠心力によって、動翼３Ｃに付着した水分を水分案内溝２７伝いに径方向外側へ移動させて、翼頂部８に至らせる。ついで、蒸気タービン１Ｃは、翼頂部８に到達した水分をチップカバー９Ｃに乗り移らせる。そして、蒸気タービン１Ｃは、水分が乗り移る先である水分剥離膜１１Ｃで動翼３Ｃの素地や、水分案内溝２７よりも水分を容易に剥離する。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃは、その遠心力で集まる水分が大粒の水滴になる以前、未だ小粒の水滴のうちに飛散させることができる。そして、蒸気タービン１Ｃは、水分剥離膜１１Ｃで剥離した水分（水滴ｄ）をタービンロータ軸２の径方向外側へ飛散させてドレンキャッチャ１２に回収する。
【０１００】
本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、チップカバー９Ｃの上流側面２９に水分剥離膜１１Ｃを備えることによって、動翼３Ｃに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。特に、蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、動翼３Ｃの表面を伝って水分剥離膜１１Ｃに到達する水分を順次に剥離することが可能であり、チップカバー９Ｃに到達する水分が寄せ集まって粒径の大きな水滴になる前に、粒径の小さな水滴の段階で飛び散らせることができる。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、後段に対する水滴ｄの影響を排除し、ひいてはタービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制することができる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、水分剥離膜１１Ｃの主面３１をドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に配置することによって、水分剥離膜１１Ｃから飛散する水滴ｄをドレンキャッチャ１２で確実に回収することができる。このことも、タービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制する。
【０１０２】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、チップカバー９Ｃの上流側面２９に水分剥離膜１１Ｃを備える簡便な構造によって、動翼３Ｃに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。そして、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃの簡便な構造は、既設製品の改修に極めて有効である。例えば既設の蒸気タービン１Ｃや動翼３Ｃに対して、チップカバー９Ｃを加工したり、動翼３Ｃを交換したりすることなく、既設の動翼３Ｃに水分剥離膜１１Ｃを形成することによって、既設製品を改修して本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃにすることができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、動翼３Ｃの前縁に水分案内溝２７を備えることによって、動翼３Ｃに付着する水分をチップカバー９Ｃへ向かって円滑に導くことができる。これによって、蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、水分がチップカバー９Ｃへ到達する以前、動翼３Ｃの表面を伝わる過程で寄せ集まって粒径が大きい水滴になることを防ぎ、粒径の小さな水滴を水分剥離膜１１Ｃから飛び散らせることができる。
【０１０４】
なお、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｃおよび動翼３Ｃは、水分案内溝２７に代えて、または加えて第２実施形態に係る水分誘導膜２８を備えていても良い。
【０１０５】
［第４の実施形態］
本発明に係る蒸気タービンおよび蒸気タービンの動翼の第４実施形態について図１１から図１３を参照して説明する。
【０１０６】
図１１は、本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンを部分的に示す子午面断面図である。
【０１０７】
図１２は、本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部を示す平面図である。
【０１０８】
なお、本実施形態において、第４実施形態と共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０９】
図１１および図１２に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄのチップカバー９Ｄは、動翼３Ｄの翼頂部８の一部に外周側から覆い被さる。つまり、本実施形態に係るチップカバー９Ｄは、第２実施形態に係るチップカバー９Ａや第３実施形態に係るチップカバー９Ｃのように動翼３Ｄの翼頂部８の一部に覆い被さるものである。
【０１１０】
チップカバー９Ｄの上流側面２９（チップカバー９Ｄの前縁）は動翼３Ｄの前縁３ａよりも下流側に引っ込んでいて、動翼３Ｄの前縁３ａはチップカバー９Ｄの上流側面２９よりも上流側に張り出している。
【０１１１】
一方、動翼３Ｄの翼頂部８の残部はノズルダイアフラム外輪６を臨む。蒸気タービン１Ｄのドレンキャッチャ１２は動翼３Ｄまたはチップカバー９Ｄを臨む。
【０１１２】
また、動翼３Ｄは、背側に翼頂部８へ向かって延びる水分案内溝２７を有する。なお、動翼３Ｄ周囲の流れの状態によっては水分案内溝２７を腹側に配置しても良い。
【０１１３】
水分案内溝２７は、動翼３Ｄの前縁３ａの近傍にあり、動翼３Ｄの前縁３ａに対して略平行（つまり、動翼の長さ方向）に延びて動翼３Ｄの翼頂部８の残部へ達する。水分案内溝２７は１条であっても複数条あっても良い。水分案内溝２７は動翼３Ｄの前縁３ａに付着する水分を遠心力とともに翼頂部８の残部へ案内する。
【０１１４】
蒸気タービン１Ｄの水分剥離膜１１Ｄは、動翼３Ｄの翼頂部８およびチップカバー９Ｄの上流側面２９に設けられている。また、水分剥離膜１１Ｄは、第１実施形態における水分剥離膜１１や第２実施形態における水分剥離膜１１Ａのように、動翼３Ｄの前縁３ａから連続的に存在し、かつ第３実施形態における水分剥離膜１１Ｃのように動翼３Ｄの前縁３ａよりも下流側に引っ込んだチップカバー９Ｄの上流側面２９に設けられている。つまり、水分剥離膜１１Ｄは、動翼３Ｄの翼頂部８のうちノズルダイアフラム外輪６を臨む残部、および蒸気の流れに逆らう方向（蒸気流の上流方向）を臨む部分に設けられている。水分剥離膜１１Ｄの表面は、動翼３Ｄおよびチップカバー９Ｄの素地よりも撥水性が高く水分を弾きやすい。
【０１１５】
図１３は、本発明の第４実施形態に係る蒸気タービンの動翼の翼頂部の他の例を示す平面図である。
【０１１６】
図１２に代えて図１３に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄの水分剥離膜１１Ｄは、動翼３Ｄごとに間隔を隔てて設けられていてもよい。つまり、水分剥離膜１１Ｄは、必ずしもチップカバー９Ｄの全周に渡って設けられている必要は無く、動翼３Ｄの翼頂部８からチップカバー９Ｄへ水分が乗り移る箇所、すなわちチップカバー９Ｄと動翼３Ｄとの連接部分にあれば良い。
【０１１７】
蒸気の流れ方向に見て、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄの水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２は、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側に位置する。換言すれば、蒸気の流れ方向に見て、ドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３は、水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２よりも下流側に位置する。
【０１１８】
他方、蒸気の流れ方向に見て、水分剥離膜１１Ｄの上流側端２５は、動翼３Ｄの前縁に位置する。なお、水分剥離膜１１Ｄの上流側端２５は、下流側端２２よりも上流側であれば動翼３Ｄの前縁からドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３よりも上流側の適宜の位置に設定できる。
【０１１９】
これら、水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、蒸気タービン１Ｃの定常運転時における軸方向の伸びを考慮して設定される。例えば、一般的な低圧タービンにおけるタービンロータ軸２とノズルダイアフラム外輪６との軸方向の伸びの差は、最大で２０ｍｍ程度である。水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２とドレンキャッチャ１２の入口開口の最下流縁２３との位置関係は、この伸びの差を考慮して設定される。具体的には、水分剥離膜１１Ｄとドレンキャッチャ１２の開口との位置関係は、蒸気タービン１Ｄの定常運転時に、水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２がドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に位置するように設定される。
【０１２０】
また、ドレンキャッチャ１２の入口開口を拡開させる場合（例えば、断面視においてラッパ形状に拡開させる場合）には、すぼまりはじめる位置に最下流縁２３を設定する。
【０１２１】
次に、蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄの作用について説明する。
【０１２２】
ところで、蒸気タービン１Ｄの運転中、蒸気の一部は凝縮し、前段の動翼（図示省略）から剥離した水滴が静翼７に付着する。この静翼７に付着した水分は、静翼７の後縁で静翼７から剥離して、再び水滴ｄとなって飛散する。
【０１２３】
この水滴ｄが蒸気の流れに乗りきれなければ、回転する動翼３Ｄの前縁に衝突し付着する。
【０１２４】
この動翼３Ｄに付着した水分を放置すると、この水分は動翼３Ｄの後縁で動翼３Ｄから剥離して再び水滴（図示省略）となって飛散し、後段の静翼（図示省略）へ向かう。このとき、動翼３Ｄから飛散した水滴の加速のために、蒸気のエネルギーが消費されて損失になる。また、この水滴は、後段の動翼（図示省略）に衝突して当該動翼の制動力として働き、タービン効率を低下させることにもなる。さらに、水滴の衝突は、後段の動翼の前縁の浸食を引き起こす要因にもなる。
【０１２５】
そこで、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄは、動翼３Ｄに付着した水分を放置することなく、ドレンキャッチャ１２へ回収する。
【０１２６】
具体的には、蒸気タービン１Ｄは、その回転にともなう遠心力によって、動翼３Ｄに付着した水分を水分案内溝２７伝いに径方向外側へ移動させて、翼頂部８に至らせる。そして、蒸気タービン１Ｄは、水分が乗り移る先である水分剥離膜１１Ｄで動翼３Ｄの素地や、水分案内溝２７よりも水分を容易に剥離する。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄは、その遠心力で集まる水分が大粒の水滴になる以前、未だ小粒の水滴のうちに飛散させることができる。そして、蒸気タービン１Ｃは、水分剥離膜１１Ｄで剥離した水分をタービンロータ軸２の径方向外側へ飛散させてドレンキャッチャ１２に回収する。
【０１２７】
本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、動翼３Ｄの翼頂部８およびチップカバー９Ｄの上流側面２９に水分剥離膜１１Ｄを備えることによって、動翼３Ｄに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。特に、蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、動翼３Ｄの表面を伝って水分剥離膜１１Ｄに到達する水分を順次に剥離することが可能であり、チップカバー９Ｄに到達する水分が寄せ集まって粒径の大きな水滴になる前に、粒径の小さな水滴の段階で飛び散らせることができる。つまり、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、後段に対する水滴ｄの影響を排除し、ひいてはタービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制することができる。
【０１２８】
また、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、水分剥離膜１１Ｄの下流側端２２をドレンキャッチャ１２の開口の最下流縁２３よりも上流側に配置することによって、水分剥離膜１１Ｄから飛散する水滴ｄをドレンキャッチャ１２で確実に回収することができる。このことも、タービンロータ軸２の回転抵抗を抑え、タービン効率の低下を抑制する。
【０１２９】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、動翼３Ｄの翼頂部８およびチップカバー９Ｄの上流側面２９に水分剥離膜１１Ｄを備える簡便な構造によって、動翼３Ｄに付着する水分を効率的に飛散させて回収することができる。そして、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄの簡便な構造は、既設製品の改修に極めて有効である。例えば既設の蒸気タービン１Ｄや動翼３Ｄに対して、チップカバー９Ｄを加工したり、動翼３Ｄを交換したりすることなく、既設の動翼３Ｄに水分剥離膜１１Ｄを形成することによって、既設製品を改修して本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄにすることができる。
【０１３０】
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、動翼３Ｄの前縁に水分案内溝２７を備えることによって、動翼３Ｄに付着する水分を翼頂部８へ向かって円滑に導くことができる。これによって、蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、水分がチップカバー９Ｄへ到達する以前、動翼３Ｄの表面を伝わる過程で寄せ集まって粒径が大きい水滴になることを防ぎ、粒径の小さな水滴を水分剥離膜１１Ｄから飛び散らせることができる。
【０１３１】
なお、本実施形態に係る蒸気タービン１Ｄおよび動翼３Ｄは、水分案内溝２７に代えて、または加えて第２実施形態に係る水分誘導膜２８を備えていても良い。
【０１３２】
このように、本実施形態に係る蒸気タービン１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび動翼３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄによれば、蒸気タービン１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ内に発生する水分を好適に回収し、タービン効率の低下を防止することができる。
【０１３３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  蒸気タービン
２  タービンロータ軸
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  動翼
６  ノズルダイアフラム外輪
７  静翼
８  翼頂部
９、９Ａ、９Ｃ、９Ｄ  チップカバー
１１、１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ  水分剥離膜
１２  ドレンキャッチャ
１３  ノズルストリップ
１５  内壁面
１６  ノズルダイアフラム内輪
１７、１７Ａ  背側カバー部
１８、１８Ａ  腹側カバー部
２１  外周面
２２  下流側端
２３  最下流縁
２５  上流側端
２７  水分案内溝
２８  水分誘導膜
２９  上流側面
３１  主面
【図１】
0005868774.tif 000002
【図２】
0005868774.tif 000003
【図３】
0005868774.tif 000004
【図４】
0005868774.tif 000005
【図５】
0005868774.tif 000006
【図６】
0005868774.tif 000007
【図７】
0005868774.tif 000008
【図８】
0005868774.tif 000009
【図９】
0005868774.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005868774.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005868774.tif 000014