(57)【要約】【課題】回転機械における自励振動の発生を抑制する。【解決手段】動翼側シール装置は、ケーシング内で軸線周りに回転するロータ本体から径方向に延びるように取り付けられる複数の動翼本体の各々の先端部に連なる動翼環と、ケーシングの内周面との間で作動流体の漏れをシールする動翼側シール装置であって、ケーシングの内周面側から動翼環に向かって径方向に突出し、ロータ本体の周方向に延在するシールフィンを備え、シールフィンは、周方向に沿って不連続となる隙間部を挟んで周方向において離間する第１シールフィン本体部及び第２シールフィン本体部と、第１シールフィン本体部の端部からロータ本体の回転方向下流側に向かって延在する第１延在部であって、回転方向下流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向上流側に向かうように延在する第１延在部、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内で軸線周りに回転するロータ本体から径方向に延びるように取り付けられる複数の動翼本体の各々の先端部に連なる動翼環と、前記ケーシングの内周面との間で作動流体の漏れをシールする動翼側シール装置であって、
前記ケーシングの内周面側から前記動翼環に向かって前記径方向に突出し、前記ロータ本体の周方向に延在するシールフィンを備え、
前記シールフィンは、
前記周方向に沿って不連続となる隙間部を挟んで前記周方向において離間する第１シールフィン本体部及び第２シールフィン本体部と、
前記第１シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向下流側に向かって延在する第１延在部であって、前記回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する第１延在部、を含む
動翼側シール装置。
【請求項２】
前記シールフィンは、前記第２シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向上流側に向かって延在する第２延在部であって、前記回転方向上流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうように延在する第２延在部、をさらに含む
請求項１に記載の動翼側シール装置。
【請求項３】
前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで対向している
請求項２に記載の動翼側シール装置。
【請求項４】
前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで一定の離間距離で対向している
請求項３に記載の動翼側シール装置。
【請求項５】
前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで対向しており、前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうにつれて離間距離が小さくなる
請求項３に記載の動翼側シール装置。
【請求項６】
前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように直線状に延在する
請求項１乃至５の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項７】
前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて、前記第１シールフィン本体部の延在方向に対して３０度以上６０度以下の傾斜角度で前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する
請求項６に記載の動翼側シール装置。
【請求項８】
前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように、前記隙間部に向かって凸となるように延在する
請求項１乃至５の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項９】
前記第１シールフィン本体部と前記第２シールフィン本体部とは、前記ロータ本体の前記軸線方向における同じ位置に形成されている
請求項３乃至５の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項１０】
前記第２シールフィン本体部は、前記第１シールフィン本体部よりも前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に形成されている
請求項３乃至５の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項１１】
前記シールフィンは、前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に形成された上流側シールフィンと、前記上流側シールフィンよりも前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に形成された下流側シールフィンとを含み、
前記上流側シールフィン及び前記下流側シールフィンは、それぞれ前記第１シールフィン本体部、前記第２シールフィン本体部及び前記第１延在部を含む
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項１２】
前記下流側シールフィンにおいて前記周方向に沿って不連続となる下流側隙間部は、前記上流側シールフィンにおいて前記周方向に沿って不連続となる上流側隙間部よりも前記ロータ本体の前記回転方向上流側に設けられている
請求項１１に記載の動翼側シール装置。
【請求項１３】
前記シールフィンは、前記第２シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向上流側に向かって延在する第２延在部であって、前記回転方向上流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうように延在する第２延在部、をさらに含み、
前記シールフィンは、前記シールフィンが前記ロータ本体の前記周方向に分割された第１セグメント及び第２セグメントを少なくとも含み、
前記第１シールフィン本体部及び前記第１延在部は、前記第１セグメントに設けられ、
前記第２シールフィン本体部及び前記第２延在部は、前記第２セグメントに設けられる
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の動翼側シール装置。
【請求項１４】
ケーシング内で軸線周りに回転するロータ本体に向かって径方向内側に延在するように取り付けられる複数の静翼本体の各々の先端部に連なる静翼環と、前記ロータ本体の外周面との間で作動流体の漏れをシールする静翼側シール装置であって、
前記静翼環側から前記ロータ本体の前記外周面に向かって前記径方向に突出し、前記ロータ本体の周方向に延在するシールフィンを備え、
前記シールフィンは、
前記周方向に沿って不連続となる隙間部を挟んで前記周方向において離間する第１シールフィン本体部及び第２シールフィン本体部と、
前記第１シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向下流側に向かって延在する第１延在部であって、前記回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する第１延在部、を含む
静翼側シール装置。
【請求項１５】
前記ケーシングと、
前記ロータ本体と、
前記複数の動翼本体と、
前記動翼環と、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の動翼側シール装置と、
を備える回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動翼側シール装置、静翼側シール装置及び回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電プラント等に用いられる蒸気タービンやガスタービン等の回転機械が知られている。この回転機械は、ケーシングに対して回転自在なタービンロータ（以下、単にロータとする）に支持された動翼と、ケーシングに支持された静翼とを有し、ロータの軸線方向の上流から下流へと流れる作動流体のエネルギーをロータの回転エネルギーに変換するようになっている。
【０００３】
上記回転機械では、ロータ又は動翼とケーシングとの間をシールするシール部において、主流路から逸れた作動流体がノズルを通過した際に与えられた旋回流成分を有したまま流入することにより、ロータの周方向に旋回流（所謂スワール流）が生ずることが知られている。スワール流により、ロータに偏心が発生した場合にロータの周方向にはロータの偏心方向と異なる方向にピークを有する正弦波状の圧力分布が生じ、例えば高出力の運転に伴ってスワール流が増加した際にはロータの自励振動の原因になることがある。このため、シール部におけるスワール流を抑制するための構造が種々考案されており、例えば、特許文献１には、シールアセンブリのシール歯に回転部品の軸方向に貫通する複数の穴を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、蒸気タービン、ガスタービンなどの回転機械では、タービン効率の向上化のため、ロータ径が小径化され、翼が多段化される傾向にある。したがって、ロータが小径化及び長軸化するため、ロータの自励振動が発生し易くなる傾向にある。そのため、自励振動をより効果的に抑制する対策案が求められている。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、回転機械における自励振動の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る動翼側シール装置は、
ケーシング内で軸線周りに回転するロータ本体から径方向に延びるように取り付けられる複数の動翼本体の各々の先端部に連なる動翼環と、前記ケーシングの内周面との間で作動流体の漏れをシールする動翼側シール装置であって、
前記ケーシングの内周面側から前記動翼環に向かって前記径方向に突出し、前記ロータ本体の周方向に延在するシールフィンを備え、
前記シールフィンは、
前記周方向に沿って不連続となる隙間部を挟んで前記周方向において離間する第１シールフィン本体部及び第２シールフィン本体部と、
前記第１シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向下流側に向かって延在する第１延在部であって、前記回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する第１延在部、を含む。
【０００８】
説明の便宜上、シールフィンよりもロータ本体の軸線方向上流側において、動翼環とケーシングの内周面との間で該シールフィンに沿ってロータ本体の回転方向下流側に向かって流れるスワール流を、単に、上流側スワール流と呼ぶこともある。また、シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側において、動翼環とケーシングの内周面との間で該シールフィンに沿ってロータ本体の回転方向下流側に向かって流れるスワール流を、単に、下流側スワール流と呼ぶこともある。
また、以下の説明では、スワール流における、ロータ本体の回転方向下流側に向かって流れる流速を、スワール流の周方向速度、あるいは、単に周方向速度と呼ぶこともある。
【０００９】
上記（１）の構成によれば、第１延在部がロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向上流側に向かうように延在するので、上流側スワール流には、第１延在部によってロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、上流側スワール流に渦状の流れを発生させることができ、上流側スワール流の周方向速度を抑制できる。さらに、上記（１）の構成によれば、上流側スワール流の一部が、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む。そのため、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体が下流側スワール流の流れに影響を与え、下流側スワール流の周方向速度を抑制できる。これにより、上記（１）の構成による動翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生を抑制することができる。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記シールフィンは、前記第２シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向上流側に向かって延在する第２延在部であって、前記回転方向上流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうように延在する第２延在部、をさらに含む。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、シールフィンが第２シールフィン本体部の端部から延在する第２延在部を含むので、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体が第２延在部で案内される。その際、第２延在部がロータ本体の回転方向上流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向下流側に向かうように延在するので、第２延在部で案内される作動流体には、ロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、下流側スワール流の周方向速度が第２延在部で案内された作動流体によって抑制される。これにより、上記（２）の構成による動翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生を効果的に抑制できる。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで対向している。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、上記（２）構成の構成を有するため、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体には、ロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分が与えられる。また、上記（３）の構成によれば、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体は、第１延在部におけるロータ本体の軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、第２延在部におけるロータ本体の軸線方向上流側の面の少なくとも一部とが隙間部を挟んで対向している部分（以下、対向区間と呼ぶ）を通過する。そのため、対向区間を有さない場合と比べて、対向区間を通過した作動流体の通過速度が増加する。すなわち、上記（３）の構成によれば、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体には、対向区間を通過することで、ロータ本体の回転方向上流側に向かう、より大きな速度成分が与えられることとなる。これにより、上記（３）の構成による動翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生をより効果的に抑制できる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで一定の離間距離で対向している。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、第１延在部におけるロータ本体の軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、第２延在部におけるロータ本体の軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、隙間部を挟んで一定の離間距離で対向しているので、第１延在部と第２延在部とが対向する対向区間を通過する作動流体の流れが下流側スワール流に逆らって下流側に流入することで、対向区間を通過する流れと下流側スワール流が乱れながら混合する。これにより、対向区間を通過してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体による、下流側スワール流の周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記第１延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、前記第２延在部における前記ロータ本体の前記軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、前記隙間部を挟んで対向しており、前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうにつれて離間距離が小さくなる。
【００１７】
上記（５）の構成によれば、第１延在部におけるロータ本体の軸線方向下流側の面の少なくとも一部と、第２延在部におけるロータ本体の軸線方向上流側の面の少なくとも一部とは、隙間部を挟んで対向しており、ロータ本体の軸線方向下流側に向かうにつれて離間距離が小さくなるので、第１延在部と第２延在部とが対向する対向区間において、ロータ本体の軸線方向下流側に向かうにつれて作動流体の流速が大きくなる。したがって、シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体の流速を大きくすることができる。そのため、シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体における、ロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分を大きくすることができる。これにより、隙間部を通過してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体による、下流側スワール流の周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００１８】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように直線状に延在する。
【００１９】
上記（６）の構成によれば、第１延在部が直線状に延在するので、第１延在部の形状が単純となり、第１延在部の形成が容易となる。
【００２０】
（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて、前記第１シールフィン本体部の延在方向に対して３０度以上６０度以下の傾斜角度で前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する。
【００２１】
第１シールフィン本体部の延在方向に対する第１延在部の傾斜角度、すなわち、第１延在部の延在方向と第１シールフィン本体部の延在方向とのずれ角度は、以下の観点から、所定の範囲内に設定されることが望ましい。以下の説明では、第１シールフィン本体部の延在方向に対する第１延在部の傾斜角度を、単に、第１延在部の傾斜角度とも呼ぶ。
すなわち、第１延在部の傾斜角度が３０度よりも小さい場合、上流側スワール流に対して、ロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分を与える効果が小さいため、上流側スワール流に渦状の流れを発生させ難くなるおそれがある。そのため、上流側スワール流の周方向速度を抑制する効果が得られ難くなるおそれがある。したがって、第１延在部の傾斜角度は３０度以上とすることが望ましい。
また、第１延在部の傾斜角度が６０度よりも大きい場合、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体における、ロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分が小さくなる。そのため、下流側スワール流の周方向速度を抑制する効果が小さくなってしまう。したがって、第１延在部の傾斜角度は６０度以下とすることが望ましい。
【００２２】
その点、上記（７）の構成によれば、第１延在部の傾斜角度を３０度以上６０度以下としたので、上流側スワール流及び下流側スワール流の周方向速度を効果的に抑制できる。
【００２３】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、前記第１延在部は、前記ロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように、前記隙間部に向かって凸となるように延在する。
【００２４】
上記（８）の構成によれば、第１延在部が隙間部に向かって凸となるように延在するので、上流側スワール流に対して、ロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分を効果的に与えることができる。
【００２５】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、前記第１シールフィン本体部と前記第２シールフィン本体部とは、前記ロータ本体の前記軸線方向における同じ位置に形成されている。
【００２６】
上記（９）の構成によれば、第１シールフィン本体部と第２シールフィン本体部とをロータ本体の軸線方向における同じ位置に形成することで、第１シールフィン本体部と第２シールフィン本体部とをロータ本体の軸線方向における異なる位置に形成する場合と比べて、シールフィンを形成し易い。
【００２７】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（５）の何れかの構成において、前記第２シールフィン本体部は、前記第１シールフィン本体部よりも前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に形成されている。
【００２８】
上記（１０）の構成によれば、上記（３）の構成を有するので、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体は、第１延在部と第２延在部とが対向する対向区間を通過する。そして、上記（１０）の構成によれば、第２シールフィン本体部が第１シールフィン本体部よりもロータ本体の軸線方向上流側に形成されているので、第２シールフィン本体部が第１シールフィン本体部よりもロータ本体の軸線方向上流側に形成されていない場合と比べて、上記対向区間の長さを長くすることができる。そのため、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体には、第２シールフィン本体部が第１シールフィン本体部よりもロータ本体の軸線方向上流側に形成されていない場合と比べて長い対向区間を通過することで、ロータ本体の回転方向上流側に向かう、より大きな速度成分が与えられることとなる。これにより、上記（１０）の構成による動翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生をより効果的に抑制できる。
【００２９】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記シールフィンは、前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に形成された上流側シールフィンと、前記上流側シールフィンよりも前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に形成された下流側シールフィンとを含み、
前記上流側シールフィン及び前記下流側シールフィンは、それぞれ前記第１シールフィン本体部、前記第２シールフィン本体部及び前記第１延在部を含む。
【００３０】
上記（１１）の構成によれば、上流側シールフィンの第１延在部がロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向上流側に向かうように延在するので、動翼環とケーシングの内周面との間で上流側シールフィンの第１シールフィン本体部に沿ってロータ本体の回転方向下流側に向かって流れるスワール流、すなわち上流側シールフィンに係る上流側スワール流には、上流側シールフィンの第１延在部によってロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流に渦状の流れを発生させることができ、該スワール流の周方向速度を抑制できる。さらに、上記（１１）の構成によれば、上流側シールフィンに係る上流側スワール流の一部が、上流側シールフィンの隙間部を介して上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れ込む。そのため、上流側シールフィンの隙間部を介して上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れ込む作動流体が上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れるスワール流、すなわち、上流側シールフィンに係る下流側スワール流の流れに影響を与え、該スワール流の周方向速度を抑制できる。
なお、上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れるスワール流は、上流側シールフィンに対しては、上流側シールフィンに係る下流側スワール流となるが、下流側シールフィンに対しては、下流側シールフィンに係る上流側スワール流となる。
【００３１】
同様に、上記（１１）の構成によれば、下流側シールフィンの第１延在部がロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向上流側に向かうように延在するので、上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れるスワール流、すなわち下流側シールフィンに係る上流側スワール流には、下流側シールフィンの第１延在部によってロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流に渦状の流れを発生させることができ、該スワール流の周方向速度を抑制できる。さらに、上記（１１）の構成によれば、下流側シールフィンに係る上流側スワール流の一部が、下流側シールフィンの隙間部を介して下流側シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む。そのため、下流側シールフィンの隙間部を介して下流側シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ込む作動流体が下流側シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側におけるスワール流、すなわち、下流側シールフィンに係る下流側スワール流の流れに影響を与え、該スワール流の周方向速度を抑制できる。
これにより、上記（１１）の構成による動翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生を効果的に抑制することができる。
【００３２】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、前記下流側シールフィンにおいて前記周方向に沿って不連続となる下流側隙間部は、前記上流側シールフィンにおいて前記周方向に沿って不連続となる上流側隙間部よりも前記ロータ本体の前記回転方向上流側に設けられている。
【００３３】
上記（１２）の構成によれば、下流側隙間部が上流側隙間部よりもロータ本体の回転方向上流側に設けられているので、下流側隙間部が上流側隙間部よりもロータ本体の回転方向上流側に設けられていない場合と比べると、以下で説明するように、上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れるスワール流の周方向速度を効果的に抑制できる。
すなわち、上記（１２）の構成によれば、下流側隙間部が上流側隙間部よりもロータ本体の回転方向上流側に設けられていない場合と比べて、上流側隙間部を通過した作動流体が上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れ込んだ後、下流側隙間部からさらに下流側シールフィンよりもロータ本体の軸線方向下流側に流れ易くなる。したがって、上記（１２）の構成によれば、下流側隙間部が上流側隙間部よりもロータ本体の回転方向上流側に設けられていない場合と比べて、上流側隙間部を通過した作動流体の通過速度を大きくすることができる。
ここで、上記（１２）の構成では、上記（１１）の構成を含むので、上流側隙間部を通過して上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れ込む作動流体には、上流側隙間部を通過する際にロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分が与えられる。したがって、上流側隙間部を通過する作動流体の通過速度が大きくなれば、該作動流体のロータ本体の回転方向上流側に向かう速度成分も大きくなる。これにより、該作動流体による、上流側シールフィンと下流側シールフィンとの間に流れるスワール流の周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００３４】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れかの構成において、
前記シールフィンは、前記第２シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向上流側に向かって延在する第２延在部であって、前記回転方向上流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向下流側に向かうように延在する第２延在部、をさらに含み、
前記シールフィンは、前記シールフィンが前記ロータ本体の前記周方向に分割された第１セグメント及び第２セグメントを少なくとも含み、
前記第１シールフィン本体部及び前記第１延在部は、前記第１セグメントに設けられ、
前記第２シールフィン本体部及び前記第２延在部は、前記第２セグメントに設けられる。
【００３５】
上記（１３）の構成によれば、第１シールフィン本体部及び第１延在部が第１セグメントに設けられ、第２シールフィン本体部及び第２延在部が第２セグメントに設けられるので、第１延在部及び第２延在部を形成し易い。
【００３６】
（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係る静翼側シール装置は、
ケーシング内で軸線周りに回転するロータ本体に向かって径方向内側に延在するように取り付けられる複数の静翼本体の各々の先端部に連なる静翼環と、前記ロータ本体の外周面との間で作動流体の漏れをシールする静翼側シール装置であって、
前記静翼環側から前記ロータ本体の前記外周面に向かって前記径方向に突出し、前記ロータ本体の周方向に延在するシールフィンを備え、
前記シールフィンは、
前記周方向に沿って不連続となる隙間部を挟んで前記周方向において離間する第１シールフィン本体部及び第２シールフィン本体部と、
前記第１シールフィン本体部の端部から前記ロータ本体の回転方向下流側に向かって延在する第１延在部であって、前記回転方向下流側に向かうにつれて前記ロータ本体の前記軸線方向上流側に向かうように延在する第１延在部、を含む。
【００３７】
上記（１４）の構成によれば、第１延在部がロータ本体の回転方向下流側に向かうにつれてロータ本体の軸線方向上流側に向かうように延在するので、静翼環とロータ本体の外周面との間でシールフィンに沿ってロータ本体の回転方向下流側に向かって流れるスワール流には、第１延在部によってロータ本体の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流に渦状の流れを発生させることができ、該スワール流の周方向速度を抑制できる。さらに、上記（１４）の構成によれば、シールフィンに沿ってロータ本体の回転方向下流側に向かって流れるスワール流の一部が、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向の下流側に流れ込む。そのため、隙間部を介してシールフィンよりもロータ本体の軸線方向の下流側に流れ込む作動流体がシールフィンよりもロータ本体の軸線方向の下流側におけるスワール流の流れに影響を与え、該スワール流の周方向速度を抑制できる。これにより、上記（１４）の構成による静翼側シール装置を用いた回転機械において、自励振動の発生を抑制することができる。
【００３８】
（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、
前記ケーシングと、
前記ロータ本体と、
前記複数の動翼本体と、
前記動翼環と、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の動翼側シール装置と、
を備える。
【００３９】
上記（１５）の構成によれば、上記（１）の構成による動翼側シール装置を備えるので、回転機械における自励振動の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、回転機械における自励振動の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置を備える回転機械の一例としての蒸気タービンについて説明するための図である。
【図２】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置を模式的に示す図であり、ロータ本体の回転方向から見た断面図である。
【図３】複数のシールセグメントを軸線方向から見た状態を模式的に示す図である。
【図４】幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置を模式的に示す図であり、ロータ本体の回転方向から見た断面図である。
【図５】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図６】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図７】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図８】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図９】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１０】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１１】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１２】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１３】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１４】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【図１５】幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置のシールフィンの形状を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００４３】
（蒸気タービン１の構成について）
図１は、幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置を備える回転機械の一例としての蒸気タービンについて説明するための図である。
図１に示すように、蒸気タービンプラント１０は、軸流回転機械である蒸気タービン１と、作動流体としての蒸気Ｓを蒸気供給源（不図示）から蒸気タービン１に供給する蒸気供給管１２と、蒸気タービン１の下流側に接続されて蒸気を排出する蒸気排出管１３とを備えている。
【００４４】
図１に示すように、幾つかの実施形態に係る蒸気タービン１は、ケーシング２と、ケーシング２内で軸線Ｏ周りに回転するロータ本体１１と、ロータ本体１１に接続されるロータ３と、ロータ本体１１を軸線Ｏ回りに回転可能に支持する軸受部４とを備えている。
【００４５】
ロータ３は、ロータ本体１１とタービン動翼３０とを備えている。タービン動翼３０は、ロータ本体１１から径方向に延びるように取り付けられる複数の動翼本体３１と、複数の動翼本体３１の各々の先端部に連なる動翼環３４とを備える。
【００４６】
ケーシング２は、ロータ３を外周側から覆うように設けられた概略筒状の部材である。ケーシング２には、ロータ本体１１に向かって径方向内側に延在するように取り付けられる複数の静翼本体２１が設けられている。静翼本体２１は、内周面２５の周方向及び軸線Ｏ方向に沿って複数配列される。複数の動翼本体３１には、複数の動翼本体３１の各々の先端部に連なる静翼環２３が取り付けられている。
【００４７】
ケーシング２の内部において、静翼本体２１と動翼本体３１が配列された領域は、作動流体である蒸気Ｓが流通する主流路２０を形成する。
図２は、幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を模式的に示す図であり、ロータ本体１１の回転方向から見た断面図である。幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００は、動翼環３４と、ケーシング２の内周面２５との間で蒸気Ｓの漏れをシールするシール装置である。幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００は、ケーシング２に対して径方向内側に向かって付勢された円弧形状を呈する複数のシールセグメント１０１を備える。
【００４８】
図３は、複数のシールセグメント１０１を軸線Ｏ方向から見た状態を模式的に示す図である。幾つかの実施形態では、例えば６つのシールセグメント１０１が周方向に並べられており、６つのシールセグメント１０１によって円環形状のシールパッキン１０２が形成されている。換言すると、幾つかの実施形態では、シールパッキン１０２は、周方向に６つのシールセグメント１０１に分割されている。
【００４９】
周方向で隣り合ったシールセグメント１０１同士は、その周方向の端面１０１ａで互いに相手側のシールセグメント１０１と接触する。
【００５０】
以下の説明では、説明の便宜上、ロータ本体１１の回転方向を矢印Ｒで示す。また、説明の便宜上、周方向に隣り合った２つのシールセグメント１０１のうち、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側のシールセグメント１０１を第１シールセグメント１０１Ａと呼び、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側のシールセグメント１０１を第２シールセグメント１０１Ｂと呼ぶこともある。なお、第１シールセグメント１０１Ａ及び第２シールセグメント１０１Ｂの称呼は相対的なものである。
すなわち、図３において不図示のロータ本体１１が時計方向に回転する場合、例えば、互いに隣り合う、図３の右上のシールセグメント１０１と右下のシールセグメント１０１とでは、右上のシールセグメント１０１が第１シールセグメント１０１Ａであり、右下のシールセグメント１０１が第２シールセグメント１０１Ｂである。しかし、互いに隣り合う、図３の右下のシールセグメント１０１と下のシールセグメント１０１とでは、右下のシールセグメント１０１が第１シールセグメント１０１Ａであり、下のシールセグメント１０１が第２シールセグメント１０１Ｂである。このように、図３の右下のシールセグメント１０１は、隣接する右上のシールセグメント１０１との関係では、第２シールセグメント１０１Ｂであり、隣接する下のシールセグメント１０１との関係では、第１シールセグメント１０１Ａである。
【００５１】
図２に示すように、それぞれのシールセグメント１０１の内周面には、ケーシング２の内周面２５側から動翼環３４に向かって径方向に突出し、ロータ本体１１の周方向に延在するシールフィン１１０が形成されている。幾つかの実施形態では、シールフィン１１０は、シールセグメント１０１に対して少なくとも１つ以上形成されている。図２に例示的に示した実施形態では、シールフィン１１０は、シールセグメント１０１に対して軸線Ｏ方向に沿って互いに離間して４つ形成されている。
【００５２】
以下の説明では、説明の便宜上、ロータ本体の軸線方向に隣り合った２つのシールフィン１１０のうち、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成されたシールフィン１１０を上流側シールフィン１１０Ａと呼び、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に形成されたシールフィン１１０を下流側シールフィン１１０Ｂと呼ぶこともある。なお、上流側シールフィン１１０Ａ及び下流側シールフィン１１０Ｂの称呼は相対的なものである。
すなわち、図２に示すように図示左側がロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側であり、図示右側がロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側である場合、例えば、互いに隣り合う、図２の一番左側のシールフィン１１０と左から２番目のシールフィン１１０とでは、一番左側のシールフィン１１０が上流側シールフィン１１０Ａであり、左から２番目のシールフィン１１０が下流側シールフィン１１０Ｂである。しかし、互いに隣り合う、図２の左から２番目のシールフィン１１０と左から３番目のシールフィン１１０とでは、左から２番目のシールフィン１１０が上流側シールフィン１１０Ａであり、左から３番目のシールフィン１１０が下流側シールフィン１１０Ｂである。このように、図２の左から２番目のシールフィン１１０は、一番左側のシールフィン１１０との関係では、下流側シールフィン１１０Ｂであり、左から３番目のシールフィン１１０との関係では、上流側シールフィン１１０Ａである。
【００５３】
また、以下の説明では、上述した第１シールセグメント１０１Ａに形成されたシールフィン１１０を第１セグメント１０５と呼ぶこともある（図３参照）。同様に、上述した第２シールセグメント１０１Ｂに形成されたシールフィン１１０を第２セグメント１０６と呼ぶこともある。
【００５４】
図４は、幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置２００を模式的に示す図であり、ロータ本体１１の回転方向から見た断面図である。幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置２００は、静翼環２３と、ロータ本体１１の外周面との間で蒸気Ｓの漏れをシールするシール装置であり、静翼環２３側からロータ本体１１の外周面に向かって径方向に突出し、ロータ本体の周方向に延在するシールフィン２１０を備える。幾つかの実施形態では、シールフィン２１０は、静翼環２３に対して少なくとも１つ以上形成されている。図４に例示的に示した実施形態では、シールフィン２１０は、静翼環２３に対して軸線Ｏ方向に沿って互いに離間して４つ形成されている。
【００５５】
（蒸気タービン１における自励振動について）
上述したように、蒸気タービン１のような軸流回転機械では、ロータ又は動翼とケーシングとの間をシールするシール部において、主流路から逸れた作動流体がノズルを通過した際に与えられた旋回流成分を有したまま流入することにより、ロータの周方向に旋回流（所謂スワール流）が生ずることが知られている。スワール流により、ロータに偏心が発生した場合にロータの周方向にはロータの偏心方向と異なる方向にピークを有する正弦波状の圧力分布が生じ、例えば高出力の運転に伴ってスワール流が増加した際にはロータの自励振動の原因になることがある。このため、シール部におけるスワール流を抑制するための構造が種々考案されている。
【００５６】
しかし、近年、蒸気タービン、ガスタービンなどの軸流回転機械では、タービン効率の向上化のため、ロータ径が小径化され、翼が多段化される傾向にある。したがって、ロータが小径化及び長軸化するため、ロータの自励振動が発生し易くなる傾向にある。そのため、自励振動をより効果的に抑制する対策案が求められている。
【００５７】
そこで、幾つかの実施形態では、次のようにしてスワール流を抑制することで、ロータ３の自励振動を抑制するようにしている。以下、詳細に説明する。
図５〜図１５は、それぞれ幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００のシールフィン１１０の形状を模式的に示す図である。なお、図１１〜図１４は、後述する第１延在部１１５及び第２延在部１１７の形状を説明する図でもある。
以下で説明する内容は、静翼側シール装置２００のシールフィン２１０についても適用可能であるので、以下の説明では、動翼側シール装置１００のシールフィン１１０について主に説明し、静翼側シール装置２００のシールフィン２１０についての説明は適宜省略する。
【００５８】
図５〜図１５に示す幾つかの実施形態では、動翼側シール装置１００のシールフィン１１０は、周方向に沿って不連続となる隙間部１１３を挟んで周方向において離間する第１シールフィン本体部１１１及び第２シールフィン本体部１１２を含む。
動翼側シール装置１００のシールフィン１１０は、第１シールフィン本体部１１１の端部１１１ａからロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって延在する第１延在部１１５を含む。第１延在部１１５は、回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在する。
【００５９】
隙間部１１３は、周方向に沿って延在するシールフィン１１０が、周方向で途切れた部位である。また、換言すると、隙間部１１３は、隙間部１１３に向かってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって延在するシールフィン１１０におけるロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側の端部と、隙間部１１３に向かってロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かって延在するシールフィン１１０におけるロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側の端部とが接続されていない部位であるとも言える。
なお、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向に沿った蒸気Ｓの漏れ流れを抑制するための動翼側シール装置１００において、以下で説明するように、隙間部１１３を介してロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側から下流側へ蒸気Ｓを積極的に流すことができるという隙間部１１３の機能を考慮すれば、隙間部１１３は、シールフィン１１０をロータ本体１１の軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔や切り欠き部分であってもよい。
【００６０】
図５〜図１５に示す幾つかの実施形態では、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向から見たときに、第１延在部１１５と隙間部１１３は少なくとも一部が重複している。
【００６１】
説明の便宜上、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側において、動翼環３４とケーシング２の内周面２５との間で該シールフィン１１０に沿ってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れるスワール流を、単に、上流側スワール流と呼ぶこともある。また、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側において、動翼環３４とケーシング２の内周面２５との間で該シールフィン１１０に沿ってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れるスワール流を、単に、下流側スワール流と呼ぶこともある。
また、以下の説明では、スワール流における、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れる流速を、スワール流の周方向速度、あるいは、単に周方向速度と呼ぶこともある。
なお、各図においてスワール流を矢印で表す際に、矢印に符号ＳＷを付すことがあり、以下の説明においてスワール流ＳＷと表すこともある。同様に、各図において上流側スワール流を矢印で表す際に、矢印に符号ＳＷｕを付すことがあり、以下の説明において上流側スワール流ＳＷｕと表すこともある。各図において下流側スワール流を矢印で表す際に、矢印に符号ＳＷｄを付すことがあり、以下の説明において下流側スワール流ＳＷｄと表すこともある。
【００６２】
図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００では、第１延在部１１５がロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在するので、例えば図５，６に示すように、上流側スワール流ＳＷｕには、矢印Ａで示すように、第１延在部１１５によってロータ本体１１の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、矢印Ｂで示すように、上流側スワール流ＳＷｕに渦状の流れを発生させることができ、上流側スワール流ＳＷｕの周方向速度を抑制できる。
さらに、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００では、上流側スワール流ＳＷｕの一部が、例えば図５，６における矢印Ｃで示すように、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む。そのため、矢印Ｃで示すように隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓが下流側スワール流ＳＷｄの流れに影響を与え、下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度を抑制できる。これにより、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生を抑制することができる。
【００６３】
また、幾つかの実施形態に係る蒸気タービン１は、ケーシング２と、ロータ本体１１と複数の動翼本体３１と、動翼環３４と、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００とを備える。
【００６４】
幾つかの実施形態に係る蒸気タービン１では、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を備えるので、蒸気タービン１における自励振動の発生を抑制することができる。
【００６５】
なお、図が煩雑になるのを防止するため、図５，６における記載は省略しているが、図５，６において下流側スワール流ＳＷｄとして表したスワール流ＳＷは、該スワール流ＳＷの軸線Ｏ方向上流側のシールフィン１１０との関係では下流側スワール流ＳＷｄであるが、軸線Ｏ方向下流側のシールフィン１１０との関係では上流側スワール流ＳＷｕである。そして、該スワール流ＳＷは、該シールフィン１１０の第１延在部１１５によってロータ本体１１の軸線方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流ＳＷにも渦状の流れが発生し、該スワール流ＳＷの周方向速度が抑制される。
【００６６】
図５〜図１５に示す幾つかの実施形態では、静翼側シール装置２００のシールフィン２１０は、周方向に沿って不連続となる隙間部１１３を挟んで周方向において離間する第１シールフィン本体部１１１及び第２シールフィン本体部１１２を含む。静翼側シール装置２００のシールフィン２１０は、第１シールフィン本体部１１１の端部１１１ａからロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって延在する第１延在部１１５を含む。第１延在部１１５は、回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在する。
【００６７】
図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置２００では、第１延在部１１５がロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在するので、静翼環２３とロータ本体１１の外周面との間でシールフィン２１０に沿ってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れるスワール流には、第１延在部１１５によってロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流に渦状の流れを発生させることができ、該スワール流の周方向速度を抑制できる。
さらに、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置２００では、シールフィン２１０に沿ってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れるスワール流の一部が、隙間部１１３を介してシールフィン２１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向の下流側に流れ込む。そのため、隙間部１１３を介してシールフィン２１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向の下流側に流れ込む蒸気Ｓがシールフィン２１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向の下流側におけるスワール流の流れに影響を与え、該スワール流の周方向速度を抑制できる。これにより、図５〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る静翼側シール装置２００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生を抑制することができる。
【００６８】
図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、シールフィン１１０は、第２シールフィン本体部１１２の端部１１２ａからロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かって延在する第２延在部１１７を含む。第２延在部１１７は、回転方向Ｒ上流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうように延在する。
【００６９】
図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、シールフィン１１０が第２シールフィン本体部１１２の端部１１２ａから延在する第２延在部１１７を含むので、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓが図６における矢印Ｃで示すように、第２延在部１１７で案内される。その際、第２延在部１１７がロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうように延在するので、第２延在部１１７で案内される蒸気Ｓには、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度が第２延在部１１７で案内された蒸気Ｓによって抑制される。これにより、図６〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生を効果的に抑制できる。
【００７０】
なお、第１延在部１１５及び第２延在部１１７の軸線Ｏ方向への延在長さは、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向に沿って隣り合うシールフィン１１０同士の配列ピッチＰの例えば１／２、すなわち、例えば０．５Ｐ以下とされる。
後で説明するが、図７，８に示すように、第１延在部１１５及び第２延在部１１７が隣り合うシールセグメント１０１の境界近傍に形成される場合がある。この場合において、第１延在部１１５及び第２延在部１１７の軸線Ｏ方向への延在長さが０．５Ｐを超えると、シールセグメント１０１の製作の都合上、第１延在部１１５及び第２延在部１１７の軸線Ｏ方向への延在長さを０．５Ｐ以下とした場合と比べると、端面１０１ａ近傍を成型し難くなるからである。
【００７１】
図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の面の少なくとも一部と、第２延在部１１７におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の面の少なくとも一部とは、隙間部１１３を挟んで対向している。
【００７２】
なお、第１延在部１１５と第２延在部１１７とが隙間部１１３を挟んで対向している状態とは、例えば、第１延在部１１５におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の面１１５ｓの法線が第２延在部１１７と交差する状態や、第２延在部１１７におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の面１１７ｓの法線が第１延在部１１５と交差する状態を表す。あるいは、面１１５ｓと面１１７ｓとの中間位置に相当する中間面が規定可能となる状態を対向している状態としてもよい。
以下の説明では、第１延在部１１５と第２延在部１１７とが隙間部１１３を挟んで対向している部分を対向区間Ｏｓとも呼ぶ。対向区間Ｏｓでは、隙間部１１３を挟んで対向している第１延在部１１５と第２延在部１１７とによって、蒸気Ｓの流路が形成される。図１１〜１４に示す幾つかの実施形態において、対向区間Ｏｓを例示する。
【００７３】
図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓには、上述したように、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分が与えられる。また、図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓは、第１延在部１１５におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の面１１５ｓの少なくとも一部と、第２延在部１１７におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の面１１７ｓの少なくとも一部とが隙間部１１３を挟んで対向している部分、すなわち対向区間Ｏｓを通過する。そのため、対向区間Ｏｓを有さない場合と比べて、蒸気Ｓが対向区間Ｏｓを通過することで整流されて、対向区間Ｏｓを通過した蒸気Ｓの通過速度が増加する。すなわち、図６〜図１５に示す幾つかの実施形態では、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓには、対向区間Ｏｓを通過することで、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう、より大きな速度成分が与えられることとなる。これにより、図６〜図１５に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生をより効果的に抑制できる。
【００７４】
図６〜図１１、図１５に示す幾つかの実施形態では、例えば図１１によく示すように、第１延在部１１５におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の面１１５ｓの少なくとも一部と、第２延在部１１７におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の面１１７ｓの少なくとも一部とは、隙間部１１３を挟んで一定の離間距離Ｌａで対向している。
そのため、第１延在部１１５と第２延在部１１７とが対向する対向区間Ｏｓを通過する蒸気Ｓの流れが下流側スワール流ＳＷｄに逆らって下流側に流入することで、対向区間Ｏｓを通過する流れと下流側スワール流ＳＷｄが乱れながら混合する。これにより、対向区間Ｏｓを通過してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏｓ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓによる、下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００７５】
図１２に示す一実施形態では、第１延在部１１５におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の面１１５ｓの少なくとも一部と、第２延在部１１７におけるロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の面１１７ｓの少なくとも一部とは、隙間部１１３を挟んで対向しており、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうにつれて離間距離Ｌが小さくなる。
【００７６】
図１２に示す一実施形態では、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうにつれて上記離間距離Ｌが小さくなるので、第１延在部１１５と第２延在部１１７とが対向する対向区間Ｏｓにおいて、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうにつれて蒸気Ｓの流速が大きくなる。したがって、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓの流速を大きくすることができる。そのため、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓにおける、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分を大きくすることができる。これにより、隙間部１１３を通過してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓによる、下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００７７】
図５〜図１２、図１５に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５は、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように直線状に延在する。
これにより、第１延在部１１５の形状が単純となり、第１延在部１１５の形成が容易となる。
なお、第２延在部１１７についても同様であり、図６〜図１２、図１５に示す幾つかの実施形態のように、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように直線状に延在するように第２延在部１１７を構成すれば、第２延在部１１７の形状が単純となり、第２延在部１１７の形成が容易となる。
【００７８】
図５〜図１２、図１５に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５は、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれて、第１シールフィン本体部１１１の延在方向に対して３０度以上６０度以下の傾斜角度θ１（図１１参照）でロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在する。
【００７９】
第１シールフィン本体部１１１の延在方向に対する第１延在部１１５の傾斜角度θ１、すなわち、第１延在部１１５の延在方向と第１シールフィン本体部１１１の延在方向とのずれ角度は、以下の観点から、所定の範囲内に設定されることが望ましい。以下の説明では、第１シールフィン本体部１１１の延在方向に対する第１延在部１１５の傾斜角度θ１を、第１延在部１１５の傾斜角度θ１、又は、単に、傾斜角度θ１とも呼ぶ。
すなわち、第１延在部１１５の傾斜角度θ１が３０度よりも小さい場合、上流側スワール流ＳＷｕ（図５，６参照）に対して、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かう速度成分を与える効果が小さいため、上流側スワール流ＳＷｕに渦状の流れを発生させ難くなるおそれがある。そのため、上流側スワール流ＳＷｕの周方向速度を抑制する効果が得られ難くなるおそれがある。したがって、第１延在部１１５の傾斜角度θ１は３０度以上とすることが望ましい。
また、第１延在部１１５の傾斜角度θ１が６０度よりも大きい場合、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓにおける、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分が小さくなる。そのため、下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度を抑制する効果が小さくなってしまう。したがって、第１延在部１１５の傾斜角度θ１は６０度以下とすることが望ましい。
【００８０】
その点、図５〜図１２、図１５に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５の傾斜角度θ１を３０度以上６０度以下としたので、上流側スワール流ＳＷｕ及び下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度を効果的に抑制できる。
なお、第２シールフィン本体部１１２の延在方向に対する第２延在部１１７の傾斜角度θ２、すなわち、第２延在部１１７の延在方向と第２シールフィン本体部１１２の延在方向とのずれ角度を、第２延在部１１７の傾斜角度θ２、又は、単に、傾斜角度θ２とも呼ぶ。上述したように、第２延在部１１７は、第１延在部１１５とともに対向区間Ｏｓを形成し、対向区間Ｏｓを通過する蒸気Ｓによって下流側スワール流ＳＷｄの周方向速度の抑制効果を得ることができる。そのため、図６〜図１２、図１５に示す幾つかの実施形態では、図１２に示した一実施形態のように、対向区間Ｏｓから吹き出される蒸気Ｓの通過速度を大きくする場合を除けば、第２延在部１１７の延在方向と第１延在部１１５の延在方向とのずれは、小さい方がよいと考えられる。
そこで、図６〜図１１、図１５に示す幾つかの実施形態では、第２延在部１１７の傾斜角度θ２は、３０度以上６０度以下とすることが望ましい。
【００８１】
図１３，１４に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５は、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように、隙間部１１３に向かって凸となるように延在する。
【００８２】
すなわち、例えば図１３に示す一実施形態では、第１延在部１１５は、第１シールフィン本体部１１１の端部１１１ａからロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって延在する基端側第１延在部１１５ａと、基端側第１延在部１１５ａの回転方向Ｒ下流側の端部からさらに回転方向Ｒ下流側に向かって延在する先端側第１延在部１１５ｂとを含む。
図１３に示す一実施形態では、第１シールフィン本体部１１１の延在方向に対する先端側第１延在部１１５ｂの傾斜角度θ１ｂは、第１シールフィン本体部１１１の延在方向に対する基端側第１延在部１１５ａの傾斜角度θ１ａよりも大きい。そのため、図１３に示す一実施形態では、第１延在部１１５は、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように、隙間部１１３に向かって凸となるように延在する。
【００８３】
また、例えば図１４に示す一実施形態では、第１延在部１１５は、曲率の中心がシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に存在する円弧形状に形成されている。そのため、図１４に示す一実施形態では、第１延在部１１５は、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように、隙間部１１３に向かって凸となるように延在する。
【００８４】
このように、図１３，１４に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５が隙間部１１３に向かって凸となるように延在するので、上流側スワール流ＳＷｕに対して、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かう速度成分を効果的に与えることができる。
【００８５】
なお、図１３，１４に示す幾つかの実施形態のように、第２延在部１１７を、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に向かうように、隙間部１１３に向かって凸となるように延在させてもよい。
例えば図１３に示す一実施形態では、第２延在部１１７は、第２シールフィン本体部１１２の端部１１２ａからロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かって延在する基端側第２延在部１１７ａと、基端側第２延在部１１７ａの回転方向Ｒ上流側の端部からさらに回転方向Ｒ上流側に向かって延在する先端側第２延在部１１７ｂとを含む。
図１３に示す一実施形態では、第２シールフィン本体部１１２の延在方向に対する先端側第２延在部１１７ｂの傾斜角度θ２ｂは、第２シールフィン本体部１１２の延在方向に対する基端側第２延在部１１７ａの傾斜角度θ２ａよりも大きい。
【００８６】
また、例えば図１４に示す一実施形態では、第２延在部１１７は、曲率の中心がシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に存在する円弧形状に形成されている。
【００８７】
図５〜図１４に示す幾つかの実施形態では、第１シールフィン本体部１１１と第２シールフィン本体部１１２とは、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向における同じ位置に形成されている。
これにより、第１シールフィン本体部１１１と第２シールフィン本体部１１２とをロータ本体１１の軸線Ｏ方向における異なる位置に形成する場合と比べて、シールフィン１１０を形成し易い。
【００８８】
図１５に示す一実施形態では、第２シールフィン本体部１１２は、第１シールフィン本体部１１１よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成されている。
なお、図１５に示す一実施形態では、第２シールフィン本体部１１２に対してロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側で隣り合うシールフィン１１０は、該第２シールフィン本体部１１２よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に形成されている。このように、該第２シールフィン本体部１１２に対してロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側で隣り合うシールフィン１１０を、該第２シールフィン本体部１１２よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に形成することで、シールフィン１１０の形成位置がロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれて順次ロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側にずれてしまうことを防止している。すなわち、図１５に示す一実施形態では、第１シールフィン本体部１１１と、第１シールフィン本体部１１１よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成された第２シールフィン本体部１１２との対がロータ本体１１の回転方向Ｒに沿って順次現れるように、第１シールフィン本体部１１１と第２シールフィン本体部１１２とが形成されている。
【００８９】
図１５に示す一実施形態では、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓは、対向区間Ｏｓを通過する。そして、図１５に示す一実施形態では、第２シールフィン本体部１１２が第１シールフィン本体部１１１よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成されているので、第２シールフィン本体部１１２が第１シールフィン本体部１１１よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成されていない場合と比べて、上記対向区間Ｏｓの長さを長くすることができる。そのため、隙間部１１３を介してシールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓには、第２シールフィン本体部１１２が第１シールフィン本体部１１１よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成されていない場合と比べて長い対向区間Ｏｓを通過することで、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう、より大きな速度成分が与えられることとなる。これにより、図１５に示す一実施形態に係る動翼側シール装置１００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生をより効果的に抑制できる。
【００９０】
図５〜図１０に示す幾つかの実施形態では、シールフィン１１０は、ロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に形成された上流側シールフィン１１０Ａと、上流側シールフィン１１０Ａよりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に形成された下流側シールフィン１１０Ｂとを含む。上流側シールフィン１１０Ａ及び下流側シールフィン１１０Ｂは、それぞれ第１シールフィン本体部１１１、第２シールフィン本体部１１２及び第１延在部１１５を含む。
【００９１】
図５〜図１０に示す幾つかの実施形態では、例えば図５，６によく示すように、上流側シールフィン１１０Ａの第１延在部１１５がロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在する。したがって、動翼環３４とケーシング２の内周面２５との間で上流側シールフィン１１０Ａの第１シールフィン本体部１１１に沿ってロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かって流れるスワール流ＳＷ、すなわち上流側シールフィン１１０Ａに係る上流側スワール流ＳＷｕには、矢印Ａで示すように、上流側シールフィン１１０Ａの第１延在部１１５によってロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流ＳＷｕに、矢印ｂで示すように渦状の流れを発生させることができ、該スワール流ＳＷｕの周方向速度を抑制できる。
さらに、図５〜図１０に示す幾つかの実施形態では、例えば図５，６によく示すように、上流側シールフィン１１０Ａに係る上流側スワール流ＳＷｕの一部が、矢印Ｃで示すように、上流側シールフィン１１０Ａの隙間部１１３を介して上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れ込む。そのため、上流側シールフィン１１０Ａの隙間部１１３を介して上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れ込む蒸気Ｓが上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れるスワール流ＳＷ、すなわち、上流側シールフィン１１０Ａに係る下流側スワール流ＳＷｄの流れに影響を与え、該スワール流ＳＷｄの周方向速度を抑制できる。
【００９２】
なお、上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れるスワール流ＳＷは、上流側シールフィン１１０Ａに対しては、上流側シールフィン１１０Ａに係る下流側スワール流ＳＷｄとなるが、下流側シールフィン１１０Ｂに対しては、下流側シールフィン１１０Ｂに係る上流側スワール流ＳＷｕとなる。
【００９３】
図５〜図１０に示す幾つかの実施形態では、例えば図５，６によく示すように、下流側シールフィン１１０Ｂの第１延在部１１５がロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に向かうにつれてロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かうように延在する。したがって、上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れるスワール流ＳＷ、すなわち下流側シールフィン１１０Ｂに係る上流側スワール流には、下流側シールフィン１１０Ｂの第１延在部１１５によってロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側に向かう速度成分が与えられる。そのため、該スワール流ＳＷに渦状の流れを発生させることができ、該スワール流ＳＷの周方向速度を抑制できる。
さらに、図５〜図１０に示す幾つかの実施形態では、例えば図５，６によく示すように、下流側シールフィン１１０Ｂに係る上流側スワール流の一部が、下流側シールフィン１１０Ｂの隙間部１１３を介して下流側シールフィン１１０Ｂよりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む。そのため、下流側シールフィン１１０Ｂの隙間部１１３を介して下流側シールフィン１１０Ｂよりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ込む蒸気Ｓが下流側シールフィン１１０Ｂよりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側におけるスワール流ＳＷ、すなわち、下流側シールフィン１１０Ｂに係る下流側スワール流の流れに影響を与え、該スワール流ＳＷの周方向速度を抑制できる。
これにより、図５〜図１０に示す幾つかの実施形態に係る動翼側シール装置１００を用いた蒸気タービン１において、自励振動の発生を効果的に抑制することができる。
【００９４】
図８，１０に示す幾つかの実施形態では、下流側シールフィン１１０Ｂについての隙間部１１３であって、下流側シールフィン１１０Ｂにおいて周方向に沿って不連続となる下流側隙間部１１３Ｂは、上流側シールフィン１１０Ａについての隙間部１１３であって、上流側シールフィン１１０Ａにおいて周方向に沿って不連続となる上流側隙間部１１３Ａよりもロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に設けられている。
これにより、下流側隙間部１１３Ｂが上流側隙間部１１３Ａよりもロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に設けられていない場合と比べると、以下で説明するように、上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れるスワール流ＳＷの周方向速度を効果的に抑制できる。
【００９５】
すなわち、図８，１０に示す幾つかの実施形態では、下流側隙間部１１３Ｂが上流側隙間部１１３Ａよりもロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に設けられていない場合と比べて、上流側隙間部１１３Ａを通過した蒸気Ｓが上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れ込んだ後、下流側隙間部１１３Ｂからさらに下流側シールフィン１１０Ｂよりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側に流れ易くなる。したがって、図８，１０に示す幾つかの実施形態では、下流側隙間部１１３Ｂが上流側隙間部１１３Ａよりもロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に設けられていない場合と比べて、上流側隙間部１１３Ａを通過した蒸気Ｓの通過速度を大きくすることができる。
上述したように、上流側隙間部１１３Ａを通過して上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れ込む蒸気Ｓには、上流側隙間部１１３Ａを通過する際にロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分が与えられる。したがって、上流側隙間部１１３Ａを通過する蒸気Ｓの通過速度が大きくなれば、該蒸気Ｓのロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に向かう速度成分も大きくなる。これにより、該蒸気Ｓによる、上流側シールフィン１１０Ａと下流側シールフィン１１０Ｂとの間に流れるスワール流ＳＷの周方向速度の抑制効果を高めることができる。
【００９６】
なお、図１０に示す一実施形態のように、下流側隙間部１１３Ｂを上流側隙間部１１３Ａよりもロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に設けた場合、下流側隙間部１１３Ｂにおける離間間隔Ｌ２よりも上流側隙間部１１３Ａにおける離間間隔Ｌ１を小さくしてもよい。
動翼チップシールのように入口スワール速度が大きい場合、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向上流側の上流側スワール流ＳＷｕは、シールフィン１１０よりもロータ本体１１の軸線Ｏ方向下流側の下流側スワール流ＳＷｄよりも、周方向速度が大きい。そのため、上流側隙間部１１３Ａを介してシールフィン１１０の下流側に流れ込む蒸気Ｓの流速は、下流側隙間部１１３Ｂを介してシールフィン１１０の下流側に流れ込む蒸気Ｓの流速よりも大きいことが望ましい。
その点、図１０に示す一実施形態のように、下流側隙間部１１３Ｂにおける離間間隔Ｌ２よりも上流側隙間部１１３Ａにおける離間間隔Ｌ１を小さくすることで、上流側隙間部１１３Ａを介してシールフィン１１０の下流側に流れ込む蒸気Ｓの流速を下流側隙間部１１３Ｂを介してシールフィン１１０の下流側に流れ込む蒸気Ｓの流速よりも大きくすることができる。
【００９７】
図７，８に示す幾つかの実施形態では、シールフィン１１０は、シールフィン１１０がロータ本体１１の周方向に分割された第１セグメント１０５及び第２セグメント１０６を少なくとも含む。第１シールフィン本体部１１１及び第１延在部１１５は、第１セグメント１０５に設けられる。第２シールフィン本体部１１２及び第２延在部１１７は、第２セグメント１０６に設けられる。
すなわち、図７，８に示す幾つかの実施形態では、隙間部１１３を挟んで設けられた第１シールフィン本体部１１１及び第１延在部１１５と、第２シールフィン本体部１１２及び第２延在部１１７とが、異なるシールセグメント１０１に配置されたこととなる。このように、図７，８に示す幾つかの実施形態では、第１延在部１１５及び第２延在部１１７は、隣り合うシールセグメント１０１の境界近傍に形成されている。
なお、１つのシールセグメント１０１について注目した場合、該シールセグメント１０１のシールフィン１１０には、ロータ本体１１の回転方向Ｒ上流側に第２延在部１１７が設けられ、ロータ本体１１の回転方向Ｒ下流側に第１延在部１１５が設けられている。
【００９８】
図７，８に示す幾つかの実施形態では、第１シールフィン本体部１１１及び第１延在部１１５が第１セグメント１０５に設けられ、第２シールフィン本体部１１２及び第２延在部１１７が第２セグメント１０６に設けられるので、第１延在部１１５及び第２延在部１１７は、それぞれ、シールセグメント１０１の周方向の端部近傍に形成されることとなる。したがって、第１延在部１１５及び第２延在部１１７をシールセグメント１０１の周方向の端部から離れた位置に形成する場合と比べて、第１延在部１１５及び第２延在部１１７を形成し易い。
なお、隙間部１１３を挟んで第１延在部１１５と第２延在部１１７とを同一のシールセグメント１０１に形成してもよい。
【００９９】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、図６〜１５に示した幾つかの実施形態において、第１延在部１１５と第２延在部１１７とは、隙間部１１３を挟んで対称となるように形成されていてもよく、第１延在部１１５又は第２延在部１１７の一方の長さや延在角度等を変更する等して非対称となるようにしてもよい。
【０１００】
また、図６〜１５に示した幾つかの実施形態では、第１延在部１１５の形状と第２延在部１１７の形状とが略同様であるが、例えば、図１１〜１４に示した何れかの第１延在部１１５と、図１１〜１４に示した何れかの第２延在部１１７とを適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１  蒸気タービン
２  ケーシング
３  ロータ
１１  ロータ本体
２１  静翼本体
２３  静翼環
３１  動翼本体
３４  動翼環
１００  動翼側シール装置
１０５  第１セグメント
１０６  第２セグメント
１１０，２１０  シールフィン
１１０Ａ  上流側シールフィン
１１０Ｂ  下流側シールフィン
１１１  第１シールフィン本体部
１１２  第２シールフィン本体部
１１３  隙間部
１１３Ａ  上流側隙間部
１１３Ｂ  下流側隙間部
１１５  第１延在部
１１７  第２延在部
２００  静翼側シール装置
【図１】
2019157662.tif 000003
【図２】
2019157662.tif 000004
【図３】
2019157662.tif 000005
【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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