(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有するとともに、外部と前記中空部とを連通するスリットを有する翼本体と、
繊維からなり、前記翼本体内の前記中空部の少なくとも一部の領域に圧縮状態で充填された充填部材と、を備え、
前記翼本体内で前記中空部を複数に仕切る仕切部材を有し、
前記仕切部材は、前記翼本体の基端部から先端部に向かう翼高さ方向において前記中空部を複数に仕切る板状の第一仕切部材を有し、
前記第一仕切部材には、複数の貫通孔が形成され、
前記充填部材は、前記中空部内において前記第一仕切部材で仕切られた領域に充填されている静翼。
【請求項２】
前記仕切部材は、前記翼本体の前縁部から後縁部に向かう翼コード方向において前記中空部を複数に仕切る第二仕切部材を有する請求項１に記載の静翼。
【請求項３】
前記スリットは、前記翼本体の背面及び腹面のそれぞれに形成され、
前記背面側の前記スリットは、前記第二仕切部材に対して前記翼コード方向の一方の側に形成され、
前記腹面側の前記スリットは、前記第二仕切部材に対して前記翼コード方向の他方の側に形成されている請求項２に記載の静翼。
【請求項４】
前記充填部材は、前記中空部内において、前記第二仕切部材に対して前記翼本体の後縁側の領域に充填されている請求項２または３に記載の静翼。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の静翼を備えた回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静翼、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、ケーシング内に、動翼と静翼とが交互に配列されている。動翼は回転軸と一体に設けられ、ケーシング内で旋回可能とされている。静翼は、ケーシングに固定されている。
【０００３】
ケーシング内に供給される蒸気は、ケーシング内で減圧膨張しながら静翼によって旋回流を生成する。この旋回流が動翼に当たることによって、動翼が回転軸と一体に回転し、蒸気タービンは、回転軸の回転力を出力する。
【０００４】
蒸気はケーシング内において減圧するにともなって温度が低下するため、特に、蒸気の流れ方向下流側においては、ケーシング内で水滴が発生しやすい。
そこで、特許文献１には、静翼の内部に空洞を形成し、静翼の空洞と外部とを連通させるスリットを通して、静翼の表面に付着した水滴を空洞に取り込んで除去する構成が開示されている。
【０００５】
ところで、蒸気タービンの高効率化、および低コスト化を目的として、静翼は、静翼の基端部と先端部とを結ぶ翼高さ方向における長大化、およびケーシングの中心軸方向における軸受長さの短縮化が進んでいる。このようにして、静翼のアスペクト比が高くなると、自励振動（フラッタ）が生じやすくなる。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、空洞から翼内周面に摺接可能な板状バネ部材からなる摺接部材を備えた構成が開示されている。このような構成によれば、摺接部材が、空洞から翼内周面に摺接し、翼内周面との間に摩擦を生じさせる。この摩擦により静翼の弾性変形を減衰することで、静翼に生じる自励振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１３３８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された構成においては、板状バネ部材からなる摺接部材が翼内周面との間で生じる摩擦によって、自励振動を抑制する。すなわち、自励振動の抑制効果を高めるには、摺接部材と翼内周面との接触面積を広くする必要がある。
【０００９】
しかし、摺接部材と翼内周面との接触面積を広くすると、水滴除去のため水滴の通路となるスリットを設ける位置が制限される。したがって、水滴除去のために最適な位置にスリットを設けることができないおそれがある。
【００１０】
そこでなされた本発明の目的は、静翼の自励振動を有効に抑制するとともに、スリットを設ける位置の自由度を高め、水滴除去を効率良く行うことのできる静翼、回転機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明に係る静翼は、内部に中空部を有するとともに、外部と前記中空部とを連通するスリットを有する翼本体と、繊維からなり、前記翼本体内の前記中空部の少なくとも一部の領域に圧縮状態で充填された充填部材と、を備え、前記翼本体内で前記中空部を複数に仕切る仕切部材を有し、前記仕切部材は、前記翼本体の基端部から先端部に向かう翼高さ方向において前記中空部を複数に仕切る板状の第一仕切部材を有し、前記第一仕切部材には、複数の貫通孔が形成され、前記充填部材は、前記中空部内において前記第一仕切部材で仕切られた領域に充填されている。
【００１２】
このように、翼本体の中空部内に、繊維からなる充填部材を圧縮状態で充填すると、反力が生じて翼本体の内周面に充填部材が押し付けられる。これにより、翼本体が弾性変形したときに、充填部材と翼本体の内周面との間で摩擦力が生じる。この摩擦力により、翼本体の変位が減衰される。また、繊維からなる充填部材を中空部に充填しているため、充填部材の内部には、多数の空隙がある。そのため、スリットの位置に関わらず、スリットから進入した水滴は、充填部材の内部を通過する。したがって、スリットを形成する位置の自由度が高まる。
【００１４】
これにより、仕切部材によって画成された一部の領域に充填部材が充填されているため、少ない充填部材を必要な箇所のみに配置することができ、効率的に静翼に生じる自励振動を抑制することができる。
【００１６】
これにより、第一仕切部材によって翼高さ方向において中空部を仕切り、翼高さ方向の一部の中空部に充填部材を充填することで、静翼の振動モードに対して充填部材を効率良く配置でき、静翼の自励振動を効率良く抑制することができる。
【００１７】
また、この発明に係る静翼は、前記仕切部材は、前記翼本体の前縁部から後縁部に向かう翼コード方向において前記中空部を複数に仕切る第二仕切部材を有するようにしてもよい。
【００１８】
これにより、中空部を第二仕切部材で仕切ることで、独立した圧力状態の空間を複数作ることができ、各空間に連通するスリットが互いの影響を受けない。そのため、スリットのそれぞれにおいて、水滴回収効率の観点から最適な位置、最適な形状で形成することができる。
【００１９】
また、この発明に係る静翼は、前記スリットは、前記翼本体の背面及び腹面のそれぞれに形成され、前記背面側の前記スリットは、前記第二仕切部材に対して前記翼コード方向の一方の側に形成され、前記腹面側の前記スリットは、前記第二仕切部材に対して前記翼コード方向の他方の側に形成されているようにしてもよい。
【００２０】
これにより、腹面側のスリットが連通する中空部と、背面側のスリットが連通する中空部とが互いに独立した圧力状態となっている。したがって、腹面側と背面側との差圧の影響を抑えて、腹面側のスリット、背面側のスリットのそれぞれにおいて、水滴の回収効率を高めることができる。
【００２１】
また、この発明に係る静翼は、前記充填部材は、前記中空部内において、前記第二仕切部材に対して前記翼本体の後縁側の領域に充填されているようにしてもよい。
【００２２】
これにより、静翼においては、後縁側の方が前縁側よりも翼厚が小さい。したがって、静翼において弾性変形が生じた場合、後縁側の方が前縁側よりも剛性が低いために後縁部側の変位量が大きくなりやすい。このような静翼の後縁部側において、後縁側の領域に充填部材を充填することで、静翼に生じる変位を効率的に抑えることができる。
【００２３】
この発明に係る回転機械は、上記したような静翼を備える。
【発明の効果】
【００２４】
この発明に係る静翼、回転機械によれば、静翼に生じる弾性変形を充填部材で有効に減衰することによって、静翼の自励振動を有効に抑制するとともに、スリットを設ける位置の自由度を高め、水滴除去を効率良く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施形態に係る回転機械の全体構成を示す模式図である。
【図２】静翼を備えた静翼環の一部を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態における静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。
【図４】第２の実施形態におけるスリットが形成される前の静翼の構造を示す斜視展開図である。
【図５】第３の実施形態における静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。
【図６】第３の実施形態におけるスリットが形成される前の静翼の構造を示す斜視展開図である。
【図７】第４の実施形態における静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明による静翼、回転機械を実施するための形態を説明する。
図１は、この発明の本実施形態に係るタービンの全体構成を示す模式図である。図２は、静翼を備えた静翼環の一部を示す斜視図である。
図１に示すように、蒸気タービン（回転機械）１０は、蒸気Ｓのエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であって、発電所における発電機等に用いられるものである。
【００２７】
蒸気タービン１０は、車室１１と、該車室１１を貫通するように軸線Ｏに沿って延びて軸線Ｏ回りに回転するロータ１２と、ロータ１２に設けられた動翼環２０と、車室１１に保持された静翼環３０とを備えている。
【００２８】
ロータ１２は、動翼環２０が設けられた中間部が車室１１内に収容されている。ロータ１２は、その両端部が、車室１１の軸線Ｏに沿った方向における両側の軸端部１１ｓから車室１１の外部に突出している。ロータ１２は、車室１１から外方に突出した両端部が、軸受部１３により回転可能に支持されている。
【００２９】
軸受部１３は、ロータ１２の両端部にそれぞれ設けられたジャーナル軸受１４と、ロータ１２の一端側に設けられたスラスト軸受１５と、を備えている。
【００３０】
動翼環２０と静翼環３０とは、軸線Ｏに沿って交互に配列されている。
動翼環２０は、ロータ１２の周囲に、複数の動翼２１が放射状に取り付けられることで構成されている。これらの動翼２１は、ロータ１２の周方向に沿って等間隔に設置されている。
【００３１】
図２に示すように、静翼環３０は、リング状の内側シュラウド３１と外側シュラウド３２との間に、複数の静翼３３Ａが放射状に配置されている。各静翼３３Ａは、基端部３３ｓがロータ１２の径方向内側の内側シュラウド３１に固定され、先端部３３ｔがロータ１２の径方向外側の外側シュラウド３２に固定されている。これら複数の静翼３３Ａは、静翼環３０の周方向に沿って等間隔に設置されている。
【００３２】
図３は、静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。
図３に示すように、静翼３３Ａは、翼本体３６と、繊維からなる充填部材４０と、を備えている。
翼本体３６は、腹側部材３４と、背側部材３５と、を有している。
【００３３】
腹側部材３４は、その表面が静翼３３Ａの腹面３３ａを形成するよう、凹状に湾曲形成されている。
背側部材３５は、その表面が静翼３３Ａの背面３３ｂを形成するよう、凸状に湾曲形成されている。
腹側部材３４と背側部材３５は、それぞれ金属製の板状部材を、所定の形状に湾曲させたものである。
【００３４】
静翼３３Ａの翼本体３６は、腹側部材３４と背側部材３５とを互いに組み合わせ、前縁部３３ｆや後縁部３３ｒとなる両端部を溶接して結合することで形成されている。これにより、静翼３３Ａの内部、すなわち腹側部材３４の裏面３４ａと背側部材３５の裏面３５ａとの間には、中空部３７が形成されている。また、静翼３３Ａの内部には、腹側部材３４の裏面３４ａと背側部材３５の裏面３５ａとにより、中空部３７に臨む翼内周面３３ｍが形成されている。
【００３５】
腹側部材３４には、静翼３３Ａの外部と中空部３７とを連通する腹側スリット（スリット）４１が形成されている。腹側スリット４１は、腹側部材３４の表面３４ｂである腹面３３ａから裏面３４ａに向かって、前縁部３３ｆから後縁部３３ｒに向かう翼コード方向の前縁部３３ｆ側から後縁部３３ｒ側に傾斜している。腹側スリット４１は、静翼３３Ａの基端部３３ｓから先端部３３ｔに向かう翼高さ方向に一定長連続して形成されている。この腹側スリット４１は、腹側部材３４に、静翼３３Ａの翼高さ方向において間隔をあけて複数形成されている。
【００３６】
背側部材３５には、静翼３３Ａの外部と中空部３７とを連通する背側スリット（スリット）４２が形成されている。背側スリット４２は、背側部材３５の表面３５ｂである背面３３ｂから裏面３５ａに向かって、翼コード方向の前縁部３３ｆ側から後縁部３３ｒ側に傾斜している。背側スリット４２は、静翼３３Ａの翼高さ方向に一定長連続して形成されている。このような背側スリット４２は、背側部材３５に、静翼３３Ａの翼高さ方向において間隔をあけて複数形成されている。
【００３７】
これらの腹側スリット４１および背側スリット４２により、静翼３３Ａの内部に形成された中空部３７は、静翼３３Ａの外部と連通している。静翼３３Ａにおいて、腹面３３ａ、背面３３ｂに付着した水は、蒸気圧力を受けて腹面３３ａ、背面３３ｂを移動し、腹側スリット４１、背側スリット４２から中空部３７に流入可能となっている。
中空部３７に流入した水は、翼高さ方向に沿って静翼環３０の回転中心側に向けて流れ、静翼３３Ａの内周側の内側シュラウド３１に形成された開口（図示無し）から排出可能となっている。
【００３８】
充填部材４０は、静翼３３Ａの中空部３７に充填されている。本実施形態の充填部材４０は、中空部３７内の全領域にわたって圧縮状態で充填されている。この充填部材４０としては、例えば、ステンレス鋼等の金属の材料を繊維状とし、これを絡めて丸めたステンレスウールのような金属繊維が用いられる。なお、金属繊維として、ステンレスウールを用いることで、スチールウールのように高い強度・高い耐熱性を得られるだけでなく、スチールウールよりも高い耐腐食性を得ることができる。このような充填部材４０は、内部に多数の空隙を有するとともに、弾力性を有している。充填部材４０は、中空部３７内で圧縮された状態となるように、中空部３７内に押し込むのが好ましい。これにより、充填部材４０は、中空部３７内で翼内周面３３ｍに押し付けられた状態となる。
【００３９】
蒸気タービン１０の作動時において、その運転条件によっては、静翼３３Ａに自励振動が生じ、静翼３３Ａが弾性変形することがある。このとき、中空部３７内に、繊維状の充填部材４０は、中空部３７内に圧縮状態で充填されている。そのため、静翼３３Ａが弾性変形に伴って充填部材４０も変形して反力が生じ、充填部材４０と翼内周面３３ｍとの間で摩擦力を生じる。この摩擦力により、腹側部材３４と背側部材３５の位置変動が減衰され、静翼３３Ａの弾性変形が減衰される。これにより、静翼３３Ａに生じる自励振動を抑制することができる。
【００４０】
また、中空部３７内に充填部材４０を充填するのみで、翼内周面３３ｍへの溶接等は不要である。さらに、繊維状の材料を絡めて丸めたステンレスウールである充填部材４０を中空部３７内に充填しているだけのため、充填部材４０の内部には多数の空隙がある。そのため、腹側スリット４１及び背側スリット４２の位置に関わらず、腹側スリット４１及び背側スリット４２から進入して中空部３７内に回収された水滴は、充填部材４０の内部を通過する。したがって、腹側スリット４１、背側スリット４２を形成する位置の自由度が高まる。
このようにして、静翼３３の自励振動を有効に抑制するとともに、腹側スリット４１、背側スリット４２の位置の自由度を高め、水滴除去を効率良く行うことができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる静翼、回転機械の第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図４は、第２の実施形態におけるスリットが形成される前の静翼の構造を示す斜視展開図である。
図４に示すように、第２の実施形態の実施形態における蒸気タービン１０の静翼環３０を構成する静翼３３Ｂは、翼本体３６と、充填部材４０と、を備えている。
翼本体３６は、腹側部材３４と、背側部材３５と、仕切部材５０と、を有している。
【００４３】
腹側部材３４は、その表面が静翼３３Ｂの腹面３３ａを形成するよう、凹状に湾曲形成されている。腹側部材３４には、腹側スリット４１（図３参照）が形成されている。
背側部材３５は、その表面が静翼３３Ｂの背面３３ｂを形成するよう、凸状に湾曲形成されている。背側部材３５には、背側スリット４２（図３参照）が形成されている。
【００４４】
仕切部材５０は、腹側部材３４の裏面３４ａと背側部材３５の裏面３５ａとの間で中空部３７を複数に仕切っている。本実施形態の仕切部材５０は、静翼３３Ｂの翼高さ方向において中空部３７を仕切る一対の板状の第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂを有している。第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂは、腹側部材３４の裏面３４ａ、背側部材３５の裏面３５ａのそれぞれに直交するよう設けられている。第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂは、静翼３３Ｂにおいて、翼高さ方向に間隔を空けて設けられており、中空部３７を三つに画成している。第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂのうち、静翼３３Ａの基端部３３ｓ側に設けられている第一仕切部材５０Ｂには、水滴を回収するための貫通孔が複数形成されている。
【００４５】
充填部材４０は、静翼３３Ｂの中空部３７のうち、静翼環３０の内周側に位置する第一仕切部材５０Ａと静翼環３０の外周側に位置する第一仕切部材５０Ｂとによって画成された一部の領域である翼高さ方向の中央付近の中空部３７のみに圧縮状態で充填されている。この充填部材４０としては、第１の実施形態と同様の材料が用いられる。充填部材４０は、中空部３７内の第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂ間で画成された領域に圧縮された状態となるように、中空部３７内に押し込むのが好ましい。これにより、充填部材４０は、中空部３７内で翼内周面３３ｍに押し付けられた状態となる。
【００４６】
このような静翼３３Ｂは、背側部材３５の裏面３５ａに溶接された第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂによって画成された領域に充填部材４０が充填された後に、背側部材３５に腹側部材３４を組み合わせ、前縁部３３ｆや後縁部３３ｒとなる両端部を溶接して結合することで形成されている。その後、静翼３３Ｂは、腹側スリット４１や背側スリット４２が形成される。
【００４７】
本実施形態の静翼３３Ｂでは、静翼３３Ｂに自励振動が生じた場合に、中空部３７内の第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂ間で画成された領域に圧縮された状態で充填されている充填部材４０と翼内周面３３ｍとの間で摩擦力を生じる。この摩擦力により、腹側部材３４と背側部材３５の位置変動が減衰され、静翼３３Ａの弾性変形が減衰される。これにより、第一仕切部材５０Ａ、５０によって画成された一部の領域のみに充填部材４０が充填されているため、少ない充填部材４０を必要な箇所のみに配置することができ、効率的に静翼３３Ａに生じる自励振動を抑制することができる。
【００４８】
また、第一仕切部材５０Ａ、５０Ｂによって翼高さ方向において中空部３７を仕切り、翼高さ方向の中央付近の中空部３７のみに充填部材４０を充填することで、静翼３３Ｂにおける自励振動を効率良く抑制することができる。具体的には、静翼３３Ｂの振動モードとしては、両端固定の梁の曲げモードのような曲げモードが生じ、翼高さ方向の両端部よりも中間部で大きく振動することがある。このような曲げモードに対して、翼高さ方向の中央付近の中空部３７のみに充填部材４０を充填することで、変位量の最も大きくなる翼高さ方向の中央付近に充填部材４０を効率良く配置することができる。これにより、効率良く静翼３３Ａに生じる自励振動を抑制することができる。
【００４９】
また、静翼３３Ａの基端部３３ｓ側に設けられている第一仕切部材５０Ｂに貫通孔が形成されていることで、中空部３７内に回収された水滴を静翼環３０の内側シュラウド３１側から回収する際に、貫通孔から中空部３７の外に排出させることができる。したがって、中空部３７内に水滴が溜まってしまうことを抑制し、水滴除去をより効率良く行うことができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる静翼、回転機械の第３の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第３の実施形態においては、上記第１、第２の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図５は、第３の実施形態における静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。図６は、第３の実施形態におけるスリットが形成される前の静翼の構造を示す斜視展開図である。
【００５２】
この図５に示すように、蒸気タービン１０の静翼環３０を構成する静翼３３Ｃは、翼本体３６と、充填部材４０と、を備えている。
翼本体３６は、腹側部材３４と、背側部材３５と、第二仕切部材６０と、を有している。
【００５３】
腹側部材３４は、その表面が静翼３３Ｃの腹面３３ａを形成するよう、凹状に湾曲形成されている。腹側部材３４には、腹側スリット４１が形成されている。
背側部材３５は、その表面が静翼３３Ｃの背面３３ｂを形成するよう、凸状に湾曲形成されている。背側部材３５には、背側スリット４２が形成されている。
【００５４】
第二仕切部材６０は、腹側部材３４の裏面３４ａと背側部材３５の裏面３５ａとの間で中空部３７を複数に仕切っている仕切部材５０である。本実施形態に第二仕切部材６０は、図５、図６に示すように、静翼３３Ｃの翼コード方向において中空部３７を仕切る板状の部材である。第二仕切部材６０は、腹側部材３４の裏面３４ａ、背側部材３５の裏面３５ａのそれぞれにほぼ直交するよう設けられている。第二仕切部材６０は、静翼３３Ｂにおいて、翼コード方向の中央付近に設けられており、中空部３７を二つに画成している。第二仕切部材６０は、静翼３３Ｃの翼高さ方向に連続するよう設けられている。
【００５５】
また、腹側部材３４に形成された腹側スリット４１は、第二仕切部材６０に対し、前縁部３３ｆ側または後縁部３３ｒ側の何れか翼コード方向の一方に配置される。また、背側部材３５に形成された背側スリット４２は、第二仕切部材６０に対し、前縁部３３ｆ側または後縁部３３ｒ側の腹側スリット４１と反対側である何れか翼コード方向の他方に配置されている。この実施形態においては、腹側スリット４１は、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側に形成され、背側スリット４２は、第二仕切部材６０に対して前縁部３３ｆ側に形成されている。
【００５６】
充填部材４０は、静翼３３Ｃの中空部３７において、第二仕切部材６０に対して前縁部３３ｆ側の前方中空部３７ｆと、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側の後方中空部３７ｒとに、それぞれ充填されている。この充填部材４０としては、第１の実施形態と同様の材料が用いられる。充填部材４０は、中空部３７の前方中空部３７ｆ、後方中空部３７ｒ内のそれぞれの領域で圧縮された状態となるように、押し込んで設けるのが好ましい。これにより、充填部材４０は、前方中空部３７ｆ、後方中空部３７ｒ内で翼内周面３３ｍに押し付けられた状態となる。
【００５７】
このような静翼３３Ｃは、背側部材３５の裏面３５ａに第二仕切部材６０を溶接して取り付けておく。そして、第二仕切部材６０の両側の前方中空部３７ｆ、後方中空部３７ｒ内に充填部材４０を充填した後、腹側部材３４と背側部材３５とを互いに組み合わせ、前縁部３３ｆや後縁部３３ｒとなる両端部を溶接して結合することで、静翼３３Ｃが形成される。その後、静翼３３Ｂは、前方中空部３７ｆに背側スリット４２が形成され、後方中空部３７ｒに腹側スリット４１が形成される。
【００５８】
本実施形態における静翼３３Ｃは、中空部３７を静翼３３Ｃの前縁部３３ｆと後縁部３３ｒとの間で仕切る板状の第二仕切部材６０が設けられている。さらに、腹側スリット４１は、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側の後方中空部３７ｒに形成され、背側スリット４２は、第二仕切部材６０に対して前縁部３３ｆ側の前方中空部３７ｆに形成されている。静翼３３Ｃにおいては、腹面３３ａ側は正圧となり、背面３３ｂ側は負圧となる。この腹面３３ａ側と背面３３ｂ側との差圧により、腹側スリット４１と背側スリット４２とが中空部３７で連通している場合には、例えば腹側スリット４１における水滴の中空部３７内への回収効率と、背側スリット４２における水滴の中空部３７への回収効率とで、差が生じることがある。すなわち、圧力の低い背面３３ｂ側においては、腹面３３ａ側に比較して水滴の回収効率が低くなることがある。
【００５９】
これに対し、中空部３７を第二仕切部材６０で仕切ることによって、腹側スリット４１が連通する後方中空部３７ｒと、背側スリット４２が連通する前方中空部３７ｆとが互いに独立した圧力状態となっている。したがって、腹面３３ａ側と背面３３ｂ側との差圧の影響を抑えて、腹側スリット４１、背側スリット４２のそれぞれにおいて、水滴の回収効率を高めることができる。
【００６０】
また、中空部３７を第二仕切部材６０で仕切ることで、独立した圧力状態の空間を複数作ることができ、腹側スリット４１、背側スリット４２が互いの影響を受けない。そのため、腹側スリット４１、背側スリット４２のそれぞれにおいて、水滴回収効率の観点から最適な位置、最適な形状で形成することができる。
【００６１】
また、上記第１、第２実施形態と同様、静翼３３Ｃでは、中空部３７内に、繊維状の充填部材４０が設けられている。静翼３３Ｃが弾性変形すると、充填部材４０との間で生じる摩擦により、静翼３３Ｃの弾性変形を減衰し、静翼３３Ｃに生じる自励振動を抑制することができる。
そして、中空部３７内に充填部材４０を充填するのみで、翼内周面３３ｍへの溶接等は不要である。したがって、腹側スリット４１、背側スリット４２を形成する位置の自由度が高まる。
このようにして、静翼３３の自励振動を有効に抑制するとともに、腹側スリット４１、背側スリット４２の位置の自由度を高め、水滴除去を効率良く行うことができる。
【００６２】
（第４の実施形態）
次に、本発明にかかる静翼、回転機械の第４の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第４の実施形態においては、上記第１〜第３の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図７は、第４の実施形態における静翼の翼高さ方向に直交する方向の断面図である。
図７に示すように、蒸気タービン１０の静翼環３０（図１参照）を構成する静翼３３Ｄは、翼本体３６と、充填部材４０と、を備えている。
翼本体３６は、第３の実施形態と同様の形状をなしており、腹側部材３４と、背側部材３５と、第二仕切部材６０と、を有している。
【００６４】
充填部材４０は、静翼３３Ｄの中空部３７において、第二仕切部材６０に対して前縁部３３ｆ側の前方中空部３７ｆ、および第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側の後方中空部３７ｒの少なくとも一つに充填されている。この実施形態においては、充填部材４０は、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側の領域である後方中空部３７ｒのみに充填されている。この充填部材４０としては、第１の実施形態と同様の材料が用いられる。充填部材４０は、後方中空部３７ｒ内で圧縮された状態となるように、押し込んで設けるのが好ましい。これにより、充填部材４０は、後方中空部３７ｒ内で翼内周面３３ｍに押し付けられた状態となる。
【００６５】
本実施形態における静翼３３Ｄは、中空部３７を静翼３３Ｄの前縁部３３ｆと後縁部３３ｒとの間で仕切る板状の第二仕切部材６０が設けられている。さらに、充填部材４０は、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側の後方中空部３７ｒのみに充填されている。
【００６６】
静翼３３Ｄにおいては、後縁部３３ｒの方が前縁部３３ｆよりも静翼３３Ｄとしての翼厚が小さい。したがって、静翼３３Ｄにおいて弾性変形が生じた場合、後縁部３３ｒ側の方が前縁部３３ｆよりも剛性が低いために後縁部３３ｒ側の変位量が大きくなりやすい。このような静翼３３Ｄの後縁部３３ｒ側において、後方中空部３７ｒに充填部材４０を充填することで、静翼３３Ｄに生じる変位を効率的に抑えることができる。したがって、静翼３３Ｄの弾性変形を減衰し、静翼３３Ｄに生じる自励振動を抑制することができる。
【００６７】
また、これにより、後縁部３３ｒ側のみに充填部材４０が充填されているため、少ない充填部材４０を変位量が大きく減衰が必要な箇所のみに配置することができ、効率的に静翼３３Ｄに生じる自励振動を抑制することができる。
【００６８】
また、上記第３の実施形態と同様、腹側スリット４１は、第二仕切部材６０に対して後縁部３３ｒ側に形成され、背側スリット４２は、第二仕切部材６０に対して前縁部３３ｆ側に形成されている。これにより、腹側スリット４１、背側スリット４２のそれぞれにおいて、水滴の回収効率を高めることができる。
【００６９】
また、腹側スリット４１、背側スリット４２が互いの影響を受けないため、腹側スリット４１、背側スリット４２のそれぞれにおいて、水滴回収効率の観点から最適な位置、最適な形状で形成することが可能となる。
【００７０】
このようにして、静翼３３の自励振動を有効に抑制するとともに、腹側スリット４１、背側スリット４２の位置の自由度を高め、水滴除去を効率良く行うことができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
なお、本発明の静翼、回転機械は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、静翼３３Ａ〜３３Ｄの断面形状は、図示したものに限らず、適宜他の形状とすることができる。また、腹側スリット４１，背側スリット４２の位置、形状、設置数等についても、何ら限定されるものではない。
さらに、上記実施形態では、蒸気タービン１０の静翼３３Ａ〜３３Ｄを例に挙げたが、同様の構成は、他の回転機械等にも適宜適用することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。例えば、第２の実施形態の第一仕切部材５５Ａ、５５Ｂと、第３及び第４の実施形態の第二仕切部材６０とを互いに備えた構造を適用してもよい。
また、充填部材４０は、本実施形態のようにステンレスウールのような金属繊維であることに限定されるものではなく、繊維からなる構成であればよい。例えば、充填部材４０は、炭素繊維であってもよく、炭素繊維と金属繊維を混合した材料であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０  蒸気タービン（回転機械）
１１  車室
１１ｓ  軸端部
１２  ロータ
１３  軸受部
１４  ジャーナル軸受
１５  スラスト軸受
２０  動翼環
２１  動翼
３０  静翼環
３１  内側シュラウド
３２  外側シュラウド
３３Ａ〜３３Ｄ  静翼
３３ａ  腹面
３３ｂ  背面
３３ｆ  前縁部
３３ｍ  翼内周面
３３ｒ  後縁部
３４  腹側部材
３４ａ  裏面
３４ｂ  表面
３５  背側部材
３５ａ  裏面
３５ｂ  表面
３６  翼本体
３７  中空部
３７ｆ  前方中空部
３７ｒ  後方中空部
４０  充填部材
４１  腹側スリット（スリット）
４２  背側スリット（スリット）
５０  仕切部材
５０Ａ、５０Ｂ  第一仕切部材
６０  第二仕切部材
Ｏ  軸線
Ｓ  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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