(57)【要約】【課題】  蒸気タービンのケーシングに作用する力を小さくし、これにより低コストな蒸気タービンを提供する。【解決手段】  本発明に係る蒸気タービン１は、ケーシングを含む静止部と、動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３…を軸方向に複数備えケーシング内に回転可能に配設されるタービンロータ３と、動翼段動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３…と対をなし静止部に保持される複数段のノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…と、静止部に保持され動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３…の最上流側にタービンロータ３と実質的に同軸に配置されるとともに、前記ノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…のうち少なくとも２段を保持するノズルボックスと、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2009047123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングを含む静止部と、
円周方向に複数のタービン動翼が配置されてなる動翼段を軸方向に複数備え、前記ケー
シング内に回転可能に配設されるタービンロータと、
円周方向に複数のタービンノズルが配置されてなり、それぞれ前記動翼段の１つに隣接
して前記タービンロータと実質的に同軸に配置されるように前記静止部に保持される複数
段のノズルダイアフラムと、
前記静止部に保持され、前記動翼段の最上流側に前記タービンロータと実質的に同軸
に配置されて前記タービン動翼に向けて蒸気を通流させるとともに、前記ノズルダイアフ
ラムのうち少なくとも２段を保持するノズルボックスと、
を備えることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
請求項１記載の蒸気タービンにおいて、前記動翼段の前記タービン動翼部分と前記ノズ
ルダイアフラムのタービンノズル部分を蒸気通路部として形成するとともに、前記タービ
ンロータおよび前記ケーシングとの間に形成される前記ノズルボックス周囲の空間を、前
記蒸気通路部よりも内周側に形成される第１の空間と、前記蒸気通路部よりも外周側に形
成される第２の空間に分割し、当該第１の空間と第２の空間の間の蒸気の通流を阻害する
シール手段を更に備えることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の蒸気タービンにおいて、前記ノズルボックスは、
保持するノズルダイアフラムの少なくとも１つを当該ノズルボックスと一体的に備えるこ
とを特徴とする蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンに係り、特に蒸気の入口部に設けられるノズルボックスを改良
した蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に蒸気タービンは、回転可能なタービンロータと、静止部を構成しタービンロー
タを収容するケーシングと、ケーシングとともに静止部を構成し、タービンロータと実質
的に同軸に配置されるノズルダイアフラムと、タービンロータの円周方向に配置された複
数のタービン動翼により構成される動翼段とを備える。
【０００３】
ノズルダイアフラムは、タービンロータに対する円周方向に配置された複数のタービン
ノズルによって構成されており、動翼段と一対をなすように動翼段の上流側に配置されて
いる。ノズルダイアフラムと動翼段の一対はタービン段落を構成しており、通常の蒸気タ
ービンはこのタービン段落を複数備える。        
【０００４】
すなわち、ノズルダイアフラムとタービンロータ、動翼段は実質的に同軸に配置されて
おり、静止部を構成するノズルダイアフラムに導かれた蒸気は、ノズルダイアフラムの複
数のタービンノズルの間を通過して方向を変えられる。そして、ノズルダイアフラムを流
出した蒸気は対をなす動翼段に導かれ、動翼段の複数の動翼間を通過する間に動翼段とタ
ービンロータを回転させる。
【０００５】
上述の通り、通常の蒸気タービンはタービン段落を複数備えており、１段のタービン段
落を通過した蒸気は隣接するタービン段落に導かれる。すなわち、タービンロータには複
数の動翼段が軸方向に離間して設けられており、ノズルダイアフラムはこの動翼段の間に
位置するようにケーシングに配置される。このようにして、複数の動翼段の動翼部分と複
数のノズルダイアフラムのタービンノズル部分が蒸気通路部を形成している。
【０００６】
このような蒸気タービンのうち、特に高圧部に配置されるものでは、ケーシングに導入
された蒸気を蒸気通路部である第１段のタービンノズルに導くためのノズルボックスが設
けられ、従来例として、例えば特許文献１に記載されたものなどが知られている。
【０００７】
ノズルボックスはケーシングと同様に静止部を構成する部材であり、その出口側に第１
段のタービンノズルを円周方向に複数配設して構成される。すなわち、ノズルボックスと
第１段のノズルダイアフラムとは一体に設けられており、ノズルボックスから流出した蒸
気が蒸気通路部、すなわち第１段ノズルダイアフラムと対をなす第１段の動翼段に導かれ
る。
【０００８】
図５にノズルボックスを備える従来の蒸気タービンの断面図を示す。図５のうち、（ａ
）は鉛直方向断面での断面図であり、（ｂ）は鉛直方向に対して４５°傾いた断面におけ
る断面図を示す。
【０００９】
蒸気タービン１は、ケーシング２と、ケーシング２内に回転可能に配置されたタービン
ロータ３、ケーシング２に固定されたノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…を備
える。ケーシング２は、外部ケーシング２ａと内部ケーシング２ｂからなる。
【００１０】
蒸気タービン１の回転部であるタービンロータ３には、複数の動翼段３ａ１，３ａ２，
３ａ３…が軸方向に上流側から下流側にかけて配置されている。各動翼段３ａ１，３ａ２
，３ａ３…は、それぞれ円周方向に複数の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…を備え、この動
翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…の間を蒸気が通流する間に回転力を発生させる。
【００１１】
動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３…の間には、それぞれ内部ケーシング２ｂに支持された
ノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…が軸方向に離間してタービンロータ３と実
質的に同軸になるように配置されている。ノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…
の各々は動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３…とそれぞれ一対をなすとともに、円周方向には
複数のタービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…がそれぞれ配置されている。
【００１２】
ノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…はそれぞれケーシング２に支持されて蒸
気タービン１の静止部を構成しており、円周方向に配置された複数のノズル翼４ａの間に
上流側からの蒸気を通流させて整流し、この蒸気を対をなす動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ
３…の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…に導く。ノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ
３…のタービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…の部分と動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３
…の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…の部分を含む流路は蒸気通路部８となっており、蒸気
タービン１に導かれた蒸気はこの蒸気通路部８を通流する。
【００１３】
蒸気タービン１には、蒸気通路部８に蒸気を導入する部材して蒸気流入管７とノズルボ
ックス５が設けられている。ノズルボックス５は、高温高圧の蒸気に耐えうる圧力容器と
なっており、蒸気の流入部に蒸気流入管７が接続されるとともに、蒸気流出部である出口
部に第１段のノズルダイアフラム４ａ１、および円周方向に配置された複数のタービンノ
ズル４ｂ１を一体的に備えている。
【００１４】
ノズルボックス５は、内部ケーシング２ｂに設けられたサポート部材６によりケーシン
グ２に固定されており、出口部には第１段のタービンノズル４ｂ１が複数円周方向に配置
され第１段のノズルダイアフラム４ａ１として一体に設けられている。また、ノズルボッ
クス５はタービンロータ３と実質的に同軸になるように配置されている。
【００１５】
このようにして、蒸気流入管７からノズルボックス５内に導かれた蒸気は、ここから蒸
気通路部８である第１段のノズルダイアフラム４ａ１に導かれる。蒸気通路部８に導かれ
た蒸気は、タービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…および動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３
…の間を通過する間に膨張して持っている熱エネルギーを運動エネルギーに変換し、動翼
段３ａ１，３ａ２，３ａ３…、およびタービンロータ３を回転させる。
【００１６】
なお、サポート部材６は、ノズルボックス５を内部ケーシング２ｂ内に支持する部材で
あり、特に図５（ｂ）に示したようにノズルボックス５の円周方向の全周に渡って設けら
れているわけではない。
【００１７】
【特許文献１】特公平３−６６４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述の通り、ノズルボックス５のサポート部材６は、図５（ｂ）の鉛直方向に対して４
５°傾いた断面における断面図に示されるようにノズルボックス５の円周方向の全周に渡
って設けられているわけではない。このため、ノズルボックス５が設けられる内部ケーシ
ング２ｂとタービンロータ３との間に形成された空間の圧力は、第１段の動翼段３ａ１の
出口付近の蒸気通路部の圧力と略同じ値となる。
【００１９】
したがって、従来の蒸気タービン１において蒸気条件、すなわち蒸気の温度及び圧力、
を上昇させた場合は、第１段の動翼段３ａ１を流出する蒸気の圧力も高くなるため、内部
ケーシング２ｂとタービンロータ３との間に形成された空間の圧力が高くなり、ケーシン
グ２のうち内部ケーシング２ｂに作用する圧力による力が大きくなる。
【００２０】
このため、蒸気タービン１に供給される蒸気条件のうち特に圧力を上昇させる場合は、
ケーシング２のうち特に内部ケーシング２ｂをこの力に耐えるような構造としなければな
らない。しかしながら、蒸気条件のうち温度を上昇させた蒸気タービン１では耐熱性を考
慮し、内部ケーシング２ｂの材料としてＮｉ合金などを用いる必要があるため、製造コス
トが増大するという課題があった。
【００２１】
本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、従来の蒸気タービ
ン１のケーシング２に作用する力を小さくし、これにより低コストな蒸気タービンを提供
することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上述の課題を解決するために、本願発明に係る蒸気タービンは、請求項１に記載したよ
うに、ケーシングを含む静止部と、円周方向に複数のタービン動翼が配置されてなる動翼
段を軸方向に複数備え、ケーシング内に回転可能に配設されるタービンロータと、円周方
向に複数のタービンノズルが配置されてなり、それぞれ動翼段の１つに隣接して前記ター
ビンロータと実質的に同軸に配置されるように静止部に保持される複数段のノズルダイア
フラムと、静止部に保持され、前記動翼段の最上流側に前記タービンロータと実質的に同
軸に配置されて前記タービン動翼に向けて蒸気を通流させるとともに、前記ノズルダイア
フラムのうち少なくとも２段を保持するノズルボックスとを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、上述の課題を解決するために、本願発明に係る蒸気タービンは、請求項２に記載
したように、上述の構成に加え、動翼段のタービン動翼部分とノズルダイアフラムのター
ビンノズル部分を蒸気通路部として形成し、タービンロータおよびケーシングとの間に形
成されるノズルボックス周囲の空間を、蒸気通路部よりも内周側に形成される第１の空間
と、蒸気通路部よりも外周側に形成される第２の空間に分割し、これらの第１の空間と第
２の空間の間の蒸気の通流を阻害するシール手段を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ノズルボックスが設けられるケーシングとタービンロータの間の空間
の圧力を、従来よりも低くすることができるので、蒸気の圧力によってケーシングに作用
する力を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面にお
ける断面図である。図１において、図５（ａ）（ｂ）にて示した従来の蒸気タービンと同
一の構成には同一の符号を付し、不要なものについてはその詳細な説明を省略する。
【００２７】
本実施の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内に回転可能に
配置されたタービンロータ３、ケーシング２に固定されたノズルダイアフラム４ａ１，４
ａ２，４ａ３…を備える。ケーシング２は、外部ケーシング２ａと内部ケーシング２ｂか
らなる。
【００２８】
蒸気タービン１の回転部であるタービンロータ３には、複数の動翼段３ａ１，３ａ２，
３ａ３…が軸方向に上流側から下流側にかけて配置されている。各動翼段３ａ１，３ａ２
，３ａ３…は、それぞれ円周方向に複数の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…を備え、これら
の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…３ｂの間を蒸気が通流する間に回転力を発生させる。
【００２９】
また、動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３の各々の上流側にはそれぞれ、内部ケーシング２
ｂに支持されたノズルダイアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…が軸方向に離間し、かつそ
れぞれタービンロータ３と実質的に同軸になるように隣接して配置されている。ノズルダ
イアフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３…の各々はその下流側に隣接する動翼段３ａ１，３ａ
２，３ａ３…とそれぞれ一対をなしてタービン段落を構成し、その円周方向には複数のタ
ービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…がそれぞれ配置されている。
【００３０】
ノズルダイアフラム４はそれぞれケーシング２に支持されて蒸気タービン１の静止部を
構成しており、円周方向に配置された複数のタービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…の
間に上流側からの蒸気を通流させて整流し、この蒸気を隣接して配置されて対をなす動翼
段３ａ１，３ａ２，３ａ３…の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…の部分に導く。ノズルダイ
アフラム４ａ１，４ａ２，４ａ３のタービンノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…の部分と動
翼段３ａ１，３ａ２，３ａ３の動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…の部分を含む流路は蒸気通
路部８となっており、蒸気タービン１に導かれた蒸気はこの蒸気通路部８を通流する。
【００３１】
またタービンロータ３と内部ケーシング２ｂとの間には軸シール装置１２が設けられ、
タービンロータ３付近の蒸気が内部ケーシング２ｂの外側の空間に漏洩しないようにシー
ルしている。なおこの軸シール装置１２は、軸シール装置本体にパッキンヘッドを円周方
向に嵌め合わせる構成となっている。
【００３２】
また、第１段のノズルダイアフラム４ａ１と第１段の動翼段３ａ１との間に漏洩蒸気シ
ール１１が設けられている。この蒸気漏洩シール１１により、第１段のノズルダイアフラ
ム４ａ１とこれに隣接する動翼段３ａ１との間から漏洩する蒸気の通流を抑制している。
【００３３】
蒸気タービン１には、蒸気通路部８に蒸気を導入する部材してノズルボックス５が設け
られている。ノズルボックス５はタービンロータ３と内部ケーシングとの間に形成される
空間１０内に、タービンロータ３と実質的に同軸になるように内部ケーシング２ｂにより
保持されて蒸気タービン１の静止部を構成している。
【００３４】
またノズルボックス５は、高温高圧の蒸気に耐えうる圧力容器となっており、図５（ａ
）で示した従来の蒸気タービンと同様に、蒸気の流入部に図示しない蒸気流入管が接続さ
れている。
【００３５】
ノズルボックス５の蒸気流出部であり、蒸気通路部８の一部を構成するノズルボックス
５の出口部には、第１段のタービンノズル４ｂ１が複数円周方向に配置されている。すな
わち、ノズルボックス５の出口部には、第１段のノズルダイアフラム４ａ１が一体に設け
られた構造となっている。
【００３６】
さらに、ノズルボックス５の外周側部材が軸方向の下流側に延長して設けられている。
この、延長されたノズルボックス５の外周側部材の軸方向下流側には、フック部が設けら
れており、このフック部に第２段のノズルダイアフラム４ａ２が係合されている。第２段
のノズルダイアフラム４ａ２には複数の第２段のタービンノズル４ｂ２が円周方向に設け
られており、第２段のタービンノズル４ｂ２は第２段のノズルダイアフラム４ａ２を介し
てノズルボックス５によって保持される構成となっている。
【００３７】
すなわち、本実施の形態においては、ノズルボックス５がノズルダイアフラム４ａ１，
４ａ２，４ａ３…のうち少なくとも２段を保持する構成となっている。
【００３８】
このようにして、蒸気流入管７からノズルボックス５内に導かれた蒸気は、ノズルボッ
クス５の出口部から蒸気通路部８に導かれる。蒸気通路部８に導かれた蒸気は、タービン
ノズル４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…、動翼３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…の間を通過する間に膨
張して持っている熱エネルギーを運動エネルギーに変換し、動翼段３ａ１，３ａ２，３ａ
３…、およびタービンロータ３を回転させる。
【００３９】
このとき、ノズルボックス５が配置されるタービンロータ３と内部ケーシング２ｂとの
間の空間１０、すなわちノズルボックス５周囲の空間１０の圧力は、ノズルボックス５の
外周側部材が第２段のノズルダイアフラム４ａ２まで延長して設けられているため、第２
段の動翼段３ａ２下流側の蒸気通路部８の圧力と略等しくなる。
【００４０】
したがって、本実施の形態によれば、図５に示した従来の第１段のノズルダイアフラム
４ａ１しか一体的に備えないノズルボックス５を備える蒸気タービンと較べ、ノズルボッ
クス５の周囲の空間１０の圧力を低くすることができる。
【００４１】
これによって、ケーシング２、特に内部ケーシング２ｂに作用する力を小さくすること
ができ、蒸気タービン１を軽量化し、材料費を低く抑えることが可能となる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、第２段のノズルダイアフラム４ａ２をノズルダイアフラ
ム５とは別体に設けたが、第１段のノズルダイアフラム４ａ１同様、ノズルボックス５と
一体的に設けてもよい。この場合、軸方向下流側に延長させて設けたノズルボックス５の
外周部材とノズルダイアフラム４ａ２の外輪が一体的に設けられる構造となる。
【００４３】
さらに本実施の形態において、図１に示すように、ノズルボックス５を静止部である内
部ケーシング２ｂに隔壁９を介して固定させる構成とすることもできる。このとき、隔壁
９をノズルボックス５の円周方向に全周に渡って設け、タービンロータ３と内部ケーシン
グ３との間に形成されるノズルボックス５の周囲の空間１０を、蒸気通路部８を基準とし
てこれよりも内側の内側空間１０ａと蒸気通路部８よりも外側となる外側空間１０ｂの２
つの空間に分離するシール手段とする。このようにすると、ノズルボックス５とこのノズ
ルボックス５以外の静止部との間に設けられたシール手段である隔壁９によって内側空間
１０ａと外側空間１０ｂとの間の蒸気の通流を遮断することができる。
【００４４】
上述の通り、本実施の形態においては、蒸気漏洩シール１１が第１段のノズルダイアフ
ラム４ａ１、すなわちノズルボックス５の出口部、と第１段の動翼段３ａ１との間に設け
られており、この部分からの蒸気の漏洩を抑制している。
【００４５】
ところが、第１段のノズルダイアフラム４ａ１の出口部の蒸気通路部８の圧力とノズル
ボックス５の周囲の空間１０の圧力、つまり図１においては第２段の動翼段３ａ２下流の
蒸気通路部８の圧力、との差が大きい場合、蒸気漏洩シール１１の作用にもかかわらず、
ノズルボックス５に設けられた第１段ノズルダイアフラム４ａ１を流出した蒸気がノズル
ボックス５周囲の空間１０を介して蒸気通路部８の動翼段３ａ１，３ａ２などをバイパス
して下流側に流れてしまう虞がある。
【００４６】
このようにしてノズルボックス５周囲の空間１０をバイパスする蒸気は、本来は蒸気通
路部８に導かれて有効な仕事を発生させるべきものであるから、この漏洩蒸気シール１１
を介しての漏洩蒸気が多くなると蒸気タービン１の効率の低下に繋がる。このような問題
は、第１段のタービンノズル４ａ１の出口と第１段の動翼段３ａ１の出口との圧力差を大
きく取った、いわゆる反動度の大きいタービンほど顕著となる。
【００４７】
しかしながら、図１に示したようにノズルボックス５の周囲に隔壁９を設け、これによ
りノズルボックス５周囲の空間１０を内側空間１０ａと外側空間１０ｂとに分割し、これ
らの間の蒸気の通流を遮断する構成とすることで、第１段ノズルダイアフラム４ａ１を流
出した蒸気が動翼段３ａ１に導かれず、ノズルボックス５周囲の空間１０を介して蒸気通
路部８の下流側にバイパスすることを防ぐことができる。
【００４８】
したがって、本実施の形態において更に隔壁９を備え、ノズルボックス周囲の空間１０
を蒸気通路部８の内側空間１０ａと外側空間１０ｂに分割することによって、ノズルボッ
クス５の出口部に設けられた第１段のズルダイアフラム４ａ１を流出した蒸気の大部分を
有効な仕事に変換させることができ、効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態において、シール手段である隔壁９はノズルボックス５と一体的に
設けられているが、ノズルボックス５とその他の蒸気タービン１の静止部の間に設けられ
て内側空間１０ａと外側空間１０ｂの間の蒸気の通流を防ぐものであれば、内部ケーシン
グ２ｂに一体的に設けられていてもよく、またノズルボックス５、内部ケーシング２ｂと
は別体として設けられていてもよい。
【００５０】
次に、本実施の形態の変形例を図２乃至図４に示す。図２乃至図４はともに、本実施の
形態の変形例に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面における断面図である。な
お、これらの変形例において、図１で示した蒸気タービンと同一の構成については同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図２および図３に示した本実施の形態の変形例に係る蒸気タービン１は、ノズルボック
ス５の周りのタービンロータ３と内部ケーシング３との間に形成される空間１０を、図１
で示した隔壁９以外の構成からなるシール手段により蒸気通路部８よりも内側の内側空間
１０ａと蒸気通路部８よりも外側となる外側空間１０ｂとに分けるものである。その他の
構成については図１で示した第１の実施の形態と同様である。
【００５２】
上記の通り、図１に示した第１の実施の形態においては、内側空間１０ａと外側空間１
０ｂを分けるためのシール手段として隔壁９を設けたが、これらの変形例では図２あるい
は図３にそれぞれ示した通り、隔壁９に代えてノズルボックスシール装置１３をシール手
段として設けている。すなわち本変形例においては、ノズルボックスシール装置１３によ
って、ノズルボックス５の周りのタービンロータ３と内部ケーシング３との間に形成され
る空間１０を、蒸気通路部８よりも内側の内側空間１０ａと蒸気通路部８よりも外側とな
る外側空間１０ｂとに分けている。
【００５３】
特に、図２に変形例では、ノズルボックスシール装置１３を、ノズルボックス５と内部
ケーシング２ｂとの間隙をシールするケーシング側シール装置１３ａと、ノズルボックス
５と軸シール装置１２の本体との間隙をシールするロータ側シール装置１３ｂの２つから
なる構成とすることで、内側空間１０ａと外側空間１０ｂとの間で蒸気が通流することが
ないように構成している。そして、このような構成によっても、図１で示した第１の実施
の形態と同様にな作用効果を奏することができる。
【００５４】
また、図３に示した別の変形例では、ノズルボックスシール装置１３を、タービンロー
タ３との間隙をシールさせるパッキンヘッド１３ｃをノズルボックス５に設けられた溝部
１３ｄに嵌合させる構成としている。パッキンヘッド１３ｃは、円周方向に分割された複
数の部分（セグメント）からなり、これら複数のパッキンヘッド１３ｃのセグメントをノ
ズルボックス５に設けられた溝部１３ｄに円周方向に挿入されて嵌合させ、全体としてタ
ービンロータ３の周囲全周に渡ってノズルボックス５との間隙をシールする構成となって
いる。
【００５５】
このような構成とすることで、パッキンヘッド１３ｃのメンテナンス性を向上させ、経
年劣化などで蒸気の漏洩などが発生した場合でもパッキンヘッド１３ｃを容易に交換する
ことができる。なお、図３に示した変形例においては、パッキンヘッド１３ｃと溝部１３
ｄからなるノズルボックスシール装置１３を軸方向に２つ直列に設けた構成としているが
、内側空間１０ａと外側空間１０ｂとの間に要求される圧力差に応じて直列させる数を１
つあるいは３つ以上とするなど適宜調整することができる。
【００５６】
また、図４に示したもう一つの変形例は、図３に示した変形例を更に変形したものであ
る。図１乃至図３に示した第１の実施の形態およびその変形例に係る蒸気タービンでは、
ノズルボックス５に第１段のタービンノズル４ｂ１と第２段のタービンノズル４ｂ２を保
持させる構成としたが、図４に示したさらなる変形例においては、これらに加えて第３段
のタービンノズル４ｂ３についてもノズルボックス５に保持させるようにしたものである
。
【００５７】
すなわち、図４に示されるとおり、本変形例に係る蒸気タービンは、ノズルボックス５
の外周側部材が軸方向の下流側に延長して設けられている。この延長部分には、２つのフ
ック部が設けられ、これら２つのフック部に第２段のノズルダイアフラム４ａ２と第３段
のノズルダイアフラム４ａ３がそれぞれ係合されている。第２段、第３段のノズルダイア
フラム４ａ２，４ａ３にはそれぞれ、複数の第２段のタービンノズル４ｂ２、および複数
の第３段のタービンノズル４ｂ３がそれぞれ設けられている。すなわち本変形例では、第
２段、第３段のタービンノズル４ｂ２，４ｂ３はそれぞれ、第２段あるいは第３段のノズ
ルダイアフラム４ａ２，４ａ３を介してノズルボックス５によって保持される構成となっ
ている。その他の構成については、図３として示した第１の実施の形態の変形例と同様で
ある。
【００５８】
このような構成とすると、ノズルボックス５の周囲の空間１０のうちの外側空間１０ｂ
の圧力を、第３段の動翼段３ａ３の出口における蒸気通路部８の圧力と略等しくなる。こ
れによって、外側空間１０ｂの圧力を更に低くすることができるため、内部ケーシング２
ｂの肉厚を更に薄くすることが可能となる。
【００５９】
なお、図４で示した変形例においては、第２段、第３段のノズルダイアフラム４ａ２，
４ａ３をノズルボックス５とは別体に設け、第２段あるいは第３段のタービンノズル４ｂ
２，４ｂ３をこれらのノズルダイアフラム４ａ２，４ａ３を介してノズルボックス５に保
持させたが、これには限らず、軸方向下流側に延長させて設けたノズルボックス５の外周
部材に第２段、第３段のノズルダイアフラム４ａ２，４ａ３を一体的に設ける構成とする
ことも可能である。
【００６０】
さらに、図４に示した変形例では、第１段から第３段のタービンノズル４ｂ１，４ｂ２
，４ｂ３をノズルボックス５によって保持させる構成としたが、第４段以降のタービンノ
ズル４ｂ４…についてもノズルボックス５に保持させる構成としてもよい。
【００６１】
また、図４の変形例では、ノズルボックス５の周囲の空間１０を内側空間１０ａと外側
空間１０ｂに分離するために、パッキンヘッド１３ｃと溝部１３ｄからなるノズルボック
スシール装置１３をシール手段として設けたが、ノズルボックスシール装置１３を、図２
に示したように、ノズルボックス５と内部ケーシング２ｂとの間隙をシールするケーシン
グ側シール装置１３ａとノズルボックス５と軸シール装置１２の本体との間隙をシールす
るロータ側シール装置１３ｂの２つからなる構成としてもよく、また図１に示したように
ノズルボックスシール装置１３に代えて隔壁９を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面における断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態の変形例に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面における断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面における断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例に係る蒸気タービンの鉛直方向から４５°の断面における断面図。
【図５】従来の蒸気タービンの断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１：蒸気タービン
２：ケーシング
２ａ：外部ケーシング
２ｂ：内部ケーシング
３：タービンロータ
３ａ１，３ａ２，３ａ３…：動翼段
３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３…：動翼
４ａ１，４ａ２，４ａ３…：ノズルダイアフラム
４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３…：タービンノズル
５：ノズルボックス
６：サポート部材
７：蒸気流入管
８：蒸気通路部
９：隔壁
１０：空間
１０ａ：内側空間
１０ｂ：外側空間
１１：漏洩蒸気シール
１２：軸シール装置
１３：ノズルボックスシール装置
【図１】
2009047123.tif 000003
【図２】
2009047123.tif 000004
【図３】
2009047123.tif 000005
【図４】
2009047123.tif 000006
【図５】
2009047123.tif 000007