(57)【要約】【課題】単純な翼形状により翼列間のギャップ内での渦の発生を効果的に抑制して翼性能の向上が図れる軸流タービンの段落構造を提供する。【解決手段】静翼５と動翼４とが交互にギャップＧを有して多段的に配置されてなる軸流タービンの段落構造において、前記静翼５の内側、外側プラットフォーム５ａ、５ｂの下流側端面のギャップ入口部に流体流れ方向に沿ってオーバーハング部７を設けると共に、このオーバーハング部７に対向する前記動翼４の内側、外側プラットフォーム４ａ、４ｂの上流側端面のギャップ入口部にＲ部８を設けた。【選択図】　図１
2004044496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静翼と動翼とが交互にギャップを有して多段的に配置されてなる軸流タービンの段落構造において、前記静翼の内側、外側プラットフォームの下流側端面のギャップ入口部に流体流れ方向に沿ってオーバーハング部を設けると共に、このオーバーハング部に対向する前記動翼の内側、外側プラットフォームの上流側端面のギャップ入口部にＲ部を設けたことを特徴とする軸流タービンの段落構造。
【請求項２】
前記Ｒ部は、１円弧突起であることを特徴とする請求項１記載の軸流タービンの段落構造。
【請求項３】
前記Ｒ部の曲率半径Ｒと前記ギャップの隙間Ｌとの間に、Ｒ／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つことを特徴とする請求項１又は２記載の軸流タービンの段落構造。
【請求項４】
前記Ｒ部の円弧とその後流側の動翼付け根の前縁Ｒ部の円弧とは翼長方向に交わらないことを特徴とする請求項１，２又は３記載の軸流タービンの段落構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービン等軸流タービンの段落構造に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
蒸気タービン等軸流タービンの段落構造として、例えば図４に示すように、静翼１００　と動翼１０１　とが交互にギャップＧを有して多段的に配置されてなるものがある。
【０００３】
ところが、このような軸流タービンの段落構造にあっては、翼列間にギャップ（キャビティ）Ｇがあるため、このギャップＧ内で発生する渦と主流とが干渉しミキシング損失を増加させると共に、後流翼（動翼１０１　）の入口条件に影響を与え、翼性能を悪化させているという問題点があった。
【０００４】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、単純な翼形状により翼列間のギャップ内での渦の発生を効果的に抑制して翼性能の向上が図れる軸流タービンの段落構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係る軸流タービンの段落構造は、静翼と動翼とが交互にギャップを有して多段的に配置されてなる軸流タービンの段落構造において、前記静翼の内側、外側プラットフォームの下流側端面のギャップ入口部に流体流れ方向に沿ってオーバーハング部を設けると共に、このオーバーハング部に対向する前記動翼の内側、外側プラットフォームの上流側端面のギャップ入口部にＲ部を設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記Ｒ部は、１円弧突起であることを特徴とする。
【０００７】
また、前記Ｒ部の曲率半径Ｒと前記ギャップの隙間Ｌとの間に、Ｒ／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つことを特徴とする。
【０００８】
また、前記Ｒ部の円弧とその後流側の動翼付け根の前縁Ｒ部の円弧とは翼長方向に交わらないことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軸流タービンの段落構造を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
［実施例］
図１は本発明の一実施例を示す蒸気タービンの要部断面図、図２は同じくハブ側とチップ側の構造説明図、図３は蒸気タービンの概略構成縦断面図である。
【００１１】
図３に示すように、軸流タービンとしての蒸気タービンは、ケーシング１とロータ（回転体）２とにより形成され、このロータ２はタービン軸３とこのタービン軸３に固定されて同タービン軸３とともに回転する動翼４とを備えている。
【００１２】
前記動翼４の蒸気（流体）の流れ方向上流側に静翼５が配置され、この静翼５は前記ケーシング１に支持されている。
【００１３】
前記静翼５及び動翼４は、ケーシング１とタービン軸３との間に形成された拡大流通路６内に交互にギャップＧを有して多段的に配置される。
【００１４】
従って、ケーシング１の内部に供給された蒸気は、図中矢印で示すように、拡大流通路６を膨張しながら流れ、静翼５を通過噴出される蒸気により動翼４が作動され、ロータ２を回転させることになる。
【００１５】
そして、本実施例では、図１に示すように、前記静翼５の内側、外側プラットフォーム５ａ、５ｂの下流側端面のギャップ入口部に蒸気流れ方向に沿ってオーバーハング部７を設けると共に、このオーバーハング部７に対向する前記動翼４の内側、外側プラットフォーム４ａ、４ｂの上流側端面のギャップ入口部にＲ部８を設けている。
【００１６】
図示例では、前記Ｒ部８は、１円弧突起で形成されているが、突起では無く単に内側、外側プラットフォーム４ａ、４ｂの上流側端面の角部が取れた形状でも良い。
【００１７】
また、図２に示すように、前記Ｒ部８の曲率半径Ｒと前記ギャップＧの隙間Ｌとの間に、Ｒ／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つようになっている。
【００１８】
図示例では、オーバーハング部７の裏面側Ｒ部の曲率半径Ｒ１も前記ギャップＧの隙間Ｌとの間に、Ｒ１／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つようになっている。
【００１９】
また、前記Ｒ部８の曲率半径Ｒの円弧（軌跡）とその後流側の動翼付け根の前縁Ｒ部の曲率半径Ｒ２の円弧（軌跡）とは翼長方向に交わらないようになっている。
【００２０】
また、上流側の静翼５の内側、外側プラットフォーム５ａ、５ｂと下流側の動翼４の内側、外側プラットフォーム４ａ、４ｂは、図２の（ａ）中の破線で示す同一直線上に設けられる（ラインオンライン）。従って、前記オーバーハング部７及びＲ部８も前記直線の外側に位置される。
【００２１】
このようにして本実施例では、前記オーバーハング部７とＲ部８とで翼間のギャップＧを可及的に減少させると共に蒸気の主流を上流側から下流側へ積極的に導くようにしたので、ギャップＧでの渦の発生を抑制して渦と主流との干渉を低減できる。
【００２２】
これにより、ミキシング損失（流体損失）の増加を回避して翼性能の向上が図れ、タービン全体の性能が向上される。
【００２３】
また、前記Ｒ部８は１円弧突起で形成すると共に、前記Ｒ部８の曲率半径Ｒの円弧（軌跡）とその後流側の動翼付け根の前縁Ｒ部の曲率半径Ｒ２の円弧（軌跡）とは翼長方向に交わらないようにしたので、比較的単純な翼形状で済み、旋盤による加工コストが小さくて済む。
【００２４】
また、前記Ｒ部８の曲率半径Ｒと前記ギャップＧの隙間Ｌとの間に、Ｒ／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つように、またオーバーハング部７の裏面側Ｒ部の曲率半径Ｒ１も前記ギャップＧの隙間Ｌとの間に、Ｒ１／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つように設定したので、ギャップＧでの渦の発生を抑制しつつロータ２等の軸方向の熱膨張も効果的に吸収できる。
【００２５】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。また、本発明は蒸気タービンに限らずガスタービン等の軸流タービンにも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、静翼と動翼とが交互にギャップを有して多段的に配置されてなる軸流タービンの段落構造において、前記静翼の内側、外側プラットフォームの下流側端面のギャップ入口部に流体流れ方向に沿ってオーバーハング部を設けると共に、このオーバーハング部に対向する前記動翼の内側、外側プラットフォームの上流側端面のギャップ入口部にＲ部を設けたので、単純な翼形状により翼列間のギャップ内での渦の発生を効果的に抑制して翼性能の向上が図れる。
【００２７】
本発明の請求項２に係る発明は、前記Ｒ部は、１円弧突起であるので、比較的単純な翼形状で済み、旋盤による加工コストが小さくて済む。
【００２８】
本発明の請求項３に係る発明は、前記Ｒ部の曲率半径Ｒと前記ギャップの隙間Ｌとの間に、Ｒ／Ｌ＝０．１〜０．５の関係式が成り立つので、ギャップでの渦の発生を抑制しつつロータ等の軸方向の熱膨張も効果的に吸収できる。
【００２９】
本発明の請求項４に係る発明は、前記Ｒ部の円弧とその後流側の動翼付け根の前縁Ｒ部の円弧とは翼長方向に交わらないので、比較的単純な翼形状で済み、旋盤による加工コストが小さくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す蒸気タービンの要部断面図である。
【図２】同じくハブ側とチップ側の構造説明図である。
【図３】蒸気タービンの概略構成縦断面図である。
【図４】従来の蒸気タービンの要部断面図である。
【符号の説明】
１　ケーシング
２　ロータ
３　タービン軸
４　動翼
４ａ　内側プラットフォーム
４ｂ　外側プラットフォーム
５　静翼
５ａ　内側プラットフォーム
５ｂ　外側プラットフォーム
６　拡大流通路
７　オーバーハング部
８　Ｒ部
Ｇ　ギャップ
【図１】
2004044496.tif 000003
【図２】
2004044496.tif 000004
【図３】
2004044496.tif 000005
【図４】
2004044496.tif 000006