(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及び前記ロータと一体に回転する部材とからなる回転部と、前記回転部を内包するケーシング及び前記ケーシングに固定される部材とからなる固定部とを備える蒸気タービンに設けられ、
前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられた複数のシールフィンと、
前記シールフィンと対向する前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられたフィン対向部と、
前記フィン対向部に設けた快削性材とを備えた蒸気タービンのシール装置において、
前記フィン対向部または前記シールフィンが設けられた固定部の蒸気入り側の外周部に配置された水滴除去機構を備え、
前記水滴除去機構は、表面に付着した水滴を吸収する浸透材を有しており、前記蒸気入り側の蒸気圧力より低い圧力の低圧室と前記浸透材を介して連通していることを特徴とする蒸気タービンのシール装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気タービンのシール装置において、
前記水滴除去機構は、前記フィン対向部または前記シールフィンが設けられた固定部の蒸気入り側の前面に環状の空間として形成されたスリット部と、
前記フィン対向部または前記シールフィンが設けられた固定部の蒸気入り側の外周部に軸方向に設けた窪み部と、
前記窪み部の底部に設けた排水孔と、
前記排水孔と前記低圧室とを接続する排水路とを備え、
前記浸透材は、前記窪みに充填されていることを特徴とする蒸気タービンのシール装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蒸気タービンのシール装置において、
前記複数のシールフィンと前記フィン対向部と前記快削性材とを設けたシール部と、
前記シール部の蒸気入り側部と、前記水滴除去機構が配置された前記固定部の蒸気入り側の外周部との間の部位に、軸方向に突出する突起を有する水滴ガードとを備えたことを特徴とする蒸気タービンのシール装置。
【請求項４】
請求項２に記載の蒸気タービンのシール装置において、
前記窪みに充填された前記浸透材の表面の軸方向位置を、前記フィン対向部または前記シールフィンが設けられた固定部の蒸気入り側の面の軸方向位置より、蒸気の流れで下流側に配置したことを特徴とする蒸気タービンのシール装置。
【請求項５】
ロータ及び前記ロータと一体に回転する部材とからなる回転部と、
前記回転部を内包するケーシング及び前記ケーシングに固定される部材とからなる固定部とを備え、
前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられた複数のシールフィンと、
前記シールフィンと対向する前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられたフィン対向部と、
前記フィン対向部に設けた快削性材とを備えたシール装置を備える蒸気タービン装置において、
前記フィン対向部または前記シールフィンが設けられた固定部の蒸気入り側の外周部に配置された水滴除去機構を備え、
前記水滴除去機構は、表面に付着した水滴を吸収する浸透材を有しており、前記蒸気入り側の蒸気圧力より低い圧力の低圧室と前記浸透材を介して連通していることを特徴とする蒸気タービン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発電プラントを構成する蒸気タービンは、蒸気の流れる順に配置された高圧タービン、中圧タービン、及び低圧タービンを備えている。高圧タービンと中圧タービンと低圧タービンとを回転させた蒸気は、排気室を経由して復水器に導入され、復水器で凝縮されて給水となり蒸気発生器であるボイラに還流する。
【０００３】
蒸気タービンは、ケーシングの内側に固定される静翼が、ロータと一体に回転する動翼と動翼の間に配置され、静翼と動翼とからなる段落が形成されている。
【０００４】
ケーシングの内部に導入された蒸気は、ケーシングの内部を流れ、静翼と、ケーシングに回転自在に保持されるロータに固定される動翼との間を交互に通りながら膨張し、ロータを回転させる。ロータの最も下流に備わる動翼、すなわち最終段の動翼を通過した蒸気は、ケーシングの外に排気されるように構成されている。
【０００５】
このように蒸気タービンでは、蒸気により動翼が回転し、ロータが回転することから、蒸気を効率よく使用するために、例えば動翼とケーシング側静止部など、回転部と固定部との間の隙間からの蒸気の漏れをできるだけ少なくするように、回転部と固定部との間に、フィン（シールフィン）を有するラビリンスシール装置を設けて、シ−ル性能を向上することが要求される。
【０００６】
このようなラビリンスシール装置において、蒸気の漏れを少なくするように隙間を極端に小さく設定すると、シールフィンが対向面と容易に接触するようになり、シールフィンの摩耗が早く進む。この結果、シールフィン先端の隙間が拡大して、漏れ量が増加し、シール性能が低下し、蒸気タービン効率が低下するという問題が生じる。
【０００７】
特に、蒸気タービン起動初期において、危険速度通過時やケーシングの急な熱変形を生じる場合には、接触が生じ易くなり、過大な振動が生じる要因になり得る。過大な振動が生じると、シールフィンが破損し、さらには運転停止を必要とする場合も起こり得る。
【０００８】
このような課題に対応するため、ロータなどの回転部と静翼などの固定部との間に、フィン（シールフィン）を有するラビリンスシール装置を備え、さらにフィンと対向する位置に切削性に優れる快削性材（アブレダブル材）を用いたシール構造の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このシール構造によれば、シールフィンとアブレダブル材接触時にアブレダブル材の方が快削され、シールフィン摩耗や破損が防止でき、より少ない隙間を設定でき、シール部の漏れ量を少なくできる。
【０００９】
一方、ラビリンスシール装置の他の問題としては、例えば、湿り度の高い蒸気が流れる低圧段落において、水滴によるエロージョンの発生がある。ラビリンスパッキンを通過する漏れ蒸気はシールフィンの取付け基部付近に滞りやすく、シールフィンの損傷の原因となる。
【００１０】
このような課題を解決するため、ラビリンスシールの最入側部に削り出しシールフィンを設置し、水滴による浸食を入側部のみで防止し、下流側への影響を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２２８０１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１３４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来技術を組み合わせたラビリンスシール装置は、シールフィン摩耗や破損が防止でき、漏れ蒸気によるシールフィンの損傷を防止できる。しかし、低圧段落に発生した水滴による、アブレダブル材の侵食の防止については、特許文献１及び２のいずれも言及していない。
【００１３】
例えば、低圧段落で発生した水滴は、外輪やケーシングなどの段落の外周方向の壁面に直接衝突し、反射した後の水滴のうち段落の内周側に落下するものも生じる。このような運動量の減少した水滴が、シールフィンとその対向面にアブレダブル材を配置したシール部に蒸気とともに侵入することが想定される。この水滴は、高速回転する動翼先端の蒸気により高い運動量が付与されるので、シール部内のアブレダブル材に衝突すればアブレダブル材が浸食され、シールフィンに衝突すればシールフィンが浸食されてしまう。このため、シールフィン先端の隙間が拡大して、漏れ量が増加し、シール性能が低下し、蒸気タービン効率が低下するという問題が生じる。
【００１４】
本発明は上述した事柄に基づいてなされたものであって、その目的は、水滴の発生に抗して十分な耐久性を有すると共に、水滴によるシールフィン及びアブレダブル材の浸食を抑制でき、漏れ損失を低減するシール装置及び蒸気タービン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ロータ及び前記ロータと一体に回転する部材とからなる回転部と、前記回転部を内包するケーシング及び前記ケーシングに固定される部材とからなる固定部と、前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられた複数のシールフィンと、前記シールフィンと対向する前記回転部と前記固定部の両方またはいずれか一方に設けられたフィン対向部と、前記フィン対向部に設けた快削性材とを備えた蒸気タービンのシール装置において、前記フィン対向部が設けられた固定部の蒸気入り側の外周部に配置された水滴除去機構を備え、前記水滴除去機構は、表面に付着した水滴を吸収する浸透材を有しており、前記蒸気入り側の蒸気圧力より低い圧力の低圧室と前記浸透材を介して連通していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水滴の発生に抗して十分な耐久性を有すると共に、水滴によるシールフィン及びアブレダブル材の浸食を抑えることができるので、長期間にわたる高いシール性能が保持できる蒸気タービンのシール装置を提供できる。この結果、長期の運転期間において、高い蒸気タービン効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態を備えた蒸気タービンの段落を示す概略構成図である。
【図２】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【図３】ダイヤフラム外輪の蒸気入側面の前面に環状の空間として形成されたスリット部を備えた蒸気タービンのシール装置と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【図４】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第２の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【図５】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【図６】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第４の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【図７】本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第５の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態を備えた蒸気タービンの段落を示す概略構成図である。  
図１に示すように、蒸気タービン１は、ケーシング２と、ケーシング２内であって複数の動翼３Ａが固定されたロータ３とを備えている。動翼３Ａは、周方向に複数固定されて動翼翼列を構成し、この動翼翼列をロータ３の軸方向に複数段備えている。
【００２０】
ケーシング２の内側には、ロータ３の軸方向に動翼３Ａと交互になるようにダイヤフラム外輪４Ａとダイヤフラム内輪４Ｂに支持された静翼２Ａが配置されている。静翼２Ａは、周方向に複数固定され静翼翼列を構成し、静翼翼列と直下流側に位置する動翼翼列とで、１つの段落を構成している。
【００２１】
図示しないボイラで発生した蒸気Ｓｔは、ケーシング２に流入すると、静翼２Ａと動翼３Ａの間を交互に通過しながら膨張し、ロータ３を回転させる。ロータ３の最下流である最終段の動翼３Ａを通過した蒸気Ｓｔは、排気室１５から図示しない排気流路を介してケーシング２の外へ排気される。
【００２２】
このように構成される蒸気タービン１においては、ケーシング２の内部を流れる蒸気Ｓｔで効率よく動翼３Ａを回転させるため、回転部であるロータ３及び動翼３Ａなどと、固定部であるケーシング２及び静翼２Ａなどの間のシール性能を向上させて、回転部と固定部の間に形成されるクリアランスから漏れる蒸気（漏れ蒸気）の量を抑制することが要求される。
【００２３】
この漏れ蒸気の量を抑制するため、動翼３Ａ近傍のＸ部には、ラビリンスシール装置５などのシール装置を設け、動翼３Ａとダイヤフラム外輪４Ａの先端との間のクリアランスを小さくしてシール性能を向上させ、漏れ蒸気の量を抑制している。
【００２４】
次に、本実施の形態のシール装置について図面を用いて説明する。図２は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図２において、図１に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
図２は図１におけるＸ部の拡大図であって、ラビリンスシール装置５とその周辺を拡大して示している。  
図２に示すように、ラビリンスシール装置５は、動翼３Ａの先端のカバー３Ａ１の外周面に軸方向に沿って複数個配置されたシールフィン６と、ダイヤフラム外輪４Ａの内周面にパッキン部材７Ａを介して配置されるシール基板７と、シール基板７のシールフィン６と対向する面にロータ周方向に沿って凸状に形成した複数のハイ部７１と、複数のハイ部７１の軸方向に隣接し、ロータ周方向に沿ってハイ部７１より凹状に形成した複数のロー部７２と、複数のハイ部７１の上面と複数のロー部７２の上面のそれぞれに設けられた快削性材８と、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に設けた水滴除去機構１０とを備えている。
【００２６】
水滴除去機構１０は、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の前面に環状の空間として形成されたスリット部９Ａと、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に、周方向に所定の幅を持ち、軸方向視で輪状に形成される軸方向の窪み１０Ａと、窪み１０Ａの底部に設けた排水孔１０Ｂと、排水孔１０Ｂとシール入側の蒸気圧より圧力の低い低圧室（例えば図１に示す排気室１５）とを接続する排水路１０Ｃと、窪み１０Ａの全体に充填され、表面１３に付着した水滴１２の水分を内部に吸収する性質を持つ浸透材１１とを備えている。なお、本実施の形態においては、浸透材１１を窪み１０Ａの全体に充填し、浸透材１１の表面１３の軸方向位置を、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９と同じに形成している。
【００２７】
ここで、本実施の形態の理解を容易にするために、従来の技術と問題について図３を用いて説明する。図３は、ダイヤフラム外輪の蒸気入側面の前面に環状の空間として形成されたスリット部を備えた蒸気タービンのシール装置と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
ここで、図３に示すラビリンスシール装置５’と本実施の形態のラビリンスシール装置５の相違点は、ダイヤフラム外輪の蒸気入側面の前面に環状の空間として形成されたスリット部９Ａを除く他の構成要素を備えた水滴除去機構１０の有無である。一般に、通常の火力用蒸気タービンにおいては、最終段落より１つ上流の段落において、蒸気Ｓｔの一部が凝縮して液化する。液化した蒸気の一部が例えば静翼２Ａに付着して水膜を形成し、この水膜から吹き飛ばされたものが水滴１２になる。
【００２９】
この水滴１２は、高速回転流により強い遠心力を受けて、段落の外周方向に高速で飛行する。この水滴１２は高い運動量を持つためダイヤフラム外輪４Ａやケーシング２などの壁面に直接衝突する。強い衝撃力によりこれらの壁面が壊食されることもある。一旦壁面に衝突し反射した後の水滴１２ａは細かく粉砕されたり、再度結合したりするが運動量は減少する。このため、水滴１２ａのうち、段落の内周側に落下する水滴１２ｂも生じる。
【００３０】
この水滴１２ｂが、シールフィン６とその対向面にアブレダブル材８を配置したシール部に蒸気Ｓｔとともに侵入すると、この水滴１２ｂは、高速回転する動翼３Ａの先端の蒸気Ｓｔにより高い運動量が付与されるので、シール部内のアブレダブル材８に衝突すればアブレダブル材８が浸食され、シールフィン６に衝突すればシールフィン６が浸食されてしまう。
【００３１】
本実施の形態においては、図２に示すように、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に水滴除去機構１０を設けたので、上述した問題の発生を抑止できる。具体的には、ダイヤフラム外輪４Ａやケーシング２などの壁面に反射した後の水滴１２ａの発生までは、上述した従来例と同様である。本実施の形態においては、反射した後の運動量の減少した水滴１２ａを、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の軸方向の窪み１０Ａに充填された浸透材１１の表面１３に付着させ、水滴１２の水分を浸透材１１の内部へ浸透させて吸収する。
【００３２】
浸透材１１の充填された窪み１０Ａの底部には、シール入側の蒸気圧より圧力の低い低圧室（例えば図１に示す排気室１５）と排水路１０Ｃを介して接続する排水孔１０Ｂが設けられているので、浸透材１１で吸収された水滴１２ａの水分は、常に低圧室側に吸引されて、排除される。このことにより、ダイヤフラム外輪４Ａやケーシング２などの壁面に反射した後の水滴１２ａが、ラビリンスシール装置５へ侵入することを防止できる。
【００３３】
この結果、水滴１２ａによるシールフィン６への浸食とアブレダブル材８への浸食を抑えることができるので、漏れ損失を最小にでき、高い蒸気タービン効率を得ることができる。
【００３４】
さらに、浸透材１１は排水路１０Ｃを介して低圧室に接続されているので、除去した水滴１２ａの水分は常に排除される。このことにより、長期間の使用においても、浸透材１１が水滴１２ａの水分で満たされて機能を停止することを防止できる。この結果、長期間の使用においても、水滴１２ａのラビリンスシール装置５への侵入を防止することができ、水滴１２に抗して長期間のシールフィン６への浸食および快削性材８への浸食を抑制でき、安定したシール性能の確保が可能となる。
【００３５】
上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態によれば、水滴１２の発生に抗して十分な耐久性を有すると共に、水滴１２によるシールフィン６及びアブレダブル材８の浸食を抑えることができるので、長期間にわたる高いシール性能が保持できる蒸気タービン１のシール装置５を提供できる。この結果、長期の運転期間において、高い蒸気タービン効率を得ることができる。
【００３６】
なお、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第１の実施の形態は、水滴の発生量が多い低圧タービンへの適用が望ましい。特に、最終段落に適用することが望ましい。
【実施例２】
【００３７】
以下、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図４は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第２の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図４において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
図４に示す本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第２の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、以下の構成が異なる。本実施の形態においては、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９であって、浸透材１１を充填した窪み１０Ａの下端部とラビリンスシール装置５の蒸気入り側部との間の部位に軸方向に突出した突起を有する水滴ガード１４を設けた点が異なっている。
【００３９】
上述したように、蒸気Ｓｔの一部から形成された水滴１２は、高速回転流により強い遠心力を受けて高い運動量を有している。このため、段落の外周方向に高速で飛行する水滴１２の一部が、水滴除去機構１０の浸透材１１に直接衝突すると、強い衝撃力により浸透材１１の表面が壊食されることも想定される。そこで、本実施の形態においては、水滴ガード１４をダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に設けた。このことにより、高い運動量を持つ水滴１２の一部は、浸透材１１の表面に直接衝突する前に水滴ガード１４の突起に衝突する。この結果、浸透材１１の損傷を防止でき、長期間の安定したシール性能の確保が可能になる。
【００４０】
上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、上述した本発明の蒸気タービンのシール装置の第２の実施の形態によれば、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に水滴ガード１４を設けたので、水滴除去機構１０の浸透材１１に、高い運動量を持つ水滴１２の一部が直接衝突することを防止できる。このことにより、浸透材１１の損傷を防止でき、長期間の安定したシール性能の確保が可能になる。
【実施例３】
【００４２】
以下、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態を図面を用いて説明する。図５は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図５において、図１乃至図４に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示す本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、以下の構成が異なる。本実施の形態においては、浸透材１１の表面１３の軸方向位置を、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の軸方向位置より、蒸気の流れで下流側に形成した点が異なっている。
【００４４】
上述したように、蒸気Ｓｔの一部から形成された水滴１２は、高速回転流により強い遠心力を受けて高い運動量を有している。このため、段落の外周方向に高速で飛行する水滴１２の一部が、水滴除去機構１０の浸透材１１に直接衝突すると、強い衝撃力により浸透材１１の表面が壊食されることも想定される。そこで、本実施の形態においては、浸透材１１の表面１３の軸方向位置を、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の軸方向位置より、蒸気の流れで下流側に形成した。このことにより、高い運動量を持つ水滴１２の一部が、浸透材１１の表面に直接衝突することを防止できる。この結果、浸透材１１の損傷を防止でき、長期間の安定したシール性能の確保が可能になる。
【００４５】
上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第３の実施の形態によれば、浸透材１１の表面１３の軸方向位置を、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の軸方向位置より、蒸気の流れで下流側に形成したので、水滴除去機構１０の浸透材１１に、高い運動量を持つ水滴１２の一部が直接衝突することを防止できる。このことにより、浸透材１１の損傷を防止でき、長期間の安定したシール性能の確保が可能になる。
【実施例４】
【００４７】
以下、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。図６は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第４の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図６において、図１乃至図５に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図６に示す本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第４の実施の形態は、大略第１の実施の形態と同様の機器で構成されるが、以下の構成が異なる。本実施の形態においては、シール基板７のハイ部７１とロー部７２を省略すると共に、シール基板７側にもシールフィン６Ｂを設けた点が異なっている。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態におけるラビリンスシール装置５は、動翼３Ａの先端のカバー３Ａ１の外周面に軸方向に沿って複数個配置された第１シールフィン６Ａと、ダイヤフラム外輪４Ａの内周面にパッキン部材７Ａを介して配置されるシール基板７と、シール基板７の第１シールフィン６Ａの先端と対向する面に軸方向に沿って複数個配置された第２シールフィン６Ｂとを備えている。ここで、第２シールフィン６Ｂの先端は、動翼３Ａの先端のカバー３Ａ１の外周面に対向していて、第１シールフィン６Ａの先端と第２シールフィン６Ｂの先端とは、軸方向に互い違いに対向するように配置されている。
【００５０】
また、第１シールフィン６Ａの先端部が対向するシール基板７の部位と、第２シールフィン６Ｂの先端部が対向するカバー３Ａ１の外周面の部位には、それぞれ快削性材８が設けられている。ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９には、水滴除去機構１０が設けられている。
【００５１】
水滴除去機構１０は、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の前面に環状の空間として形成されたスリット部９Ａと、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に、周方向に所定の幅を持ち、軸方向視で輪状に形勢される軸方向の窪み１０Ａと、窪み１０Ａの底部に設けた排水孔１０Ｂと、排水孔１０Ｂとシール入側の蒸気圧より圧力の低い低圧室（例えば図１に示す排気室１５）とを接続する排水路１０Ｃと、窪み１０Ａの全体に充填され、表面１３に付着した水滴１２の水分を内部に吸収する性質を持つ浸透材１１とを備えている。なお、本実施の形態においては、浸透材１１を窪み１０Ａの全体に充填し、浸透材１１の表面１３の軸方向位置を、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９と同じに形成している。
【００５２】
本実施の形態においては、図６に示すように、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９に水滴除去機構１０を設けたので、反射した後の運動量の減少した水滴１２ａを、ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面９の軸方向の窪み１０Ａに充填された浸透材１１の表面１３に付着させ、水滴１２の水分を浸透材１１の内部へ浸透させて吸収することができる。この結果、水滴１２ａによるシールフィン６への浸食とアブレダブル材８への浸食を抑制できるので、漏れ損失を最小にでき、高い蒸気タービン効率を得ることができる。
【００５３】
上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５４】
以下、本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第５の実施の形態を図面を用いて説明する。図７は本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第５の実施の形態と周辺部を拡大して示す概略構成図である。図７において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
図７に示す本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第５の実施の形態は、大略第４の実施の形態と同様の機器で構成されるが、以下の構成が異なる。本実施の形態においては、第１シールフィン６Ａの先端部が対向するシール基板７の部位のみに快削性材８を設け、第２シールフィン６Ｂの先端部が対向するカバー３Ａ１の外周面の部位には快削性材８を設けていない点が異なっている。本実施の形態においても、上述した第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
上述した本発明の蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置の第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、固定部側であるシール基板７に快削性材８を設け、回転部側であるカバー３Ａ１の外周面の部位に第１シールフィン６Ａを設けたが、逆に、固定部側に第１シールフィン６Ａのみを設け、回転部側に快削性材８のみを設けても良い。
【００５８】
なお、本発明は上述した第１乃至第５の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１          蒸気タービン（蒸気タービン装置）
２          ケーシング
３          ロータ
３Ａ        動翼
３Ａ１      カバー
４Ａ        ダイヤフラム外輪
４Ｂ        ダイヤフラム内輪
５          ラビリンスシール装置
６          シールフィン
６Ａ        第１シールフィン
６Ｂ        第２シールフィン
７          シール基板
７Ａ        パッキン部材
７１        ハイ部
７２        ロー部
８          快削性材
９          ダイヤフラム外輪４Ａの蒸気入側面
９Ａ        スリット部
１０        水滴除去機構
１０Ａ      窪み
１０Ｂ      排水孔
１０Ｃ      排水路
１１        浸透材
１２        水滴
１３        浸透材の表面
１４        水滴ガード
１５        排気室
Ｓｔ        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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