特許 6833598 ノズルダイアフラム、蒸気タービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6833598

(24)【登録日】2021年2月5日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】ノズルダイアフラム、蒸気タービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 9/02 20060101AFI20210215BHJP

【ＦＩ】

   F01D9/02 103

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-80303(P2017-80303)

(22)【出願日】2017年4月14日

(65)【公開番号】特開2018-178869(P2018-178869A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年1月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】葛貫 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】吉川 基貴

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅也

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５６−１４９００１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−２８４９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６１００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５５５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１５８５９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ９／０２

Ｆ０１Ｄ ９／０４

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０１Ｄ ２５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイアフラム内輪とダイアフラム外輪との間に複数の静翼が配置されており、前記ダイアフラム外輪の内部に外輪中空部が形成されていると共に、前記外輪中空部に連通する外輪スリットが前記ダイアフラム外輪の内周側に設けられたノズルダイアフラムであって、
前記ダイアフラム外輪は、
外輪本体と、
前記外輪本体の内周側に設置された外輪サイドウォールと
を含み、
前記外輪スリットとして、前記外輪本体と前記外輪サイドウォールとの間の境界部分に間隙が設けられており、
前記外輪本体に前記外輪サイドウォールを固定する外輪サイドウォール固定部が、前記静翼によって覆われた状態である、
ノズルダイアフラム。

【請求項2】

前記外輪本体は、周方向で分割された複数の外輪本体部品で構成されており、
前記外輪サイドウォールは、周方向で分割された複数の外輪サイドウォール部品で構成されており、
前記外輪本体部品と前記外輪サイドウォール部品との組合体に対して、前記静翼が複数設置されている、
請求項１に記載のノズルダイアフラム。

【請求項3】

前記外輪サイドウォールを貫通する貫通口が、前記外輪スリットとして更に設けられている、
請求項１または２に記載のノズルダイアフラム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載のノズルダイアフラム
を備える、
蒸気タービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ノズルダイアフラム、蒸気タービン、および、ノズルダイアフラムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンは、作動媒体である蒸気のエネルギーを機械的仕事に変換する回転機械である。蒸気タービンは、たとえば、発電プラントにおいて利用されている。

【0003】

蒸気タービンは、低圧部のうち最終段に位置する翼列の近傍では、作動流体である蒸気の温度が低下し、蒸気の一部が凝縮する。そして、その凝縮成分は、静止体であるノズルダイアフラムにおいて、静翼（ノズル板）やダイアフラム外輪の面に付着し、その付着した面に水膜を形成する。その後、その水膜が静翼やダイアフラム外輪の面から水滴になって離れて、ノズルダイアフラムの下流に位置する動翼に水滴が衝突する。このため、動翼の一部にエロージョン（侵食）が発生する場合がある。その結果、タービンの性能が低下すると共に、動翼が損傷する可能性が高まる。エロージョンの発生を抑制するために、さまざまな技術が提案されている。

【0004】

従来において、エロージョンの発生を抑制するために提案された技術の一例に関して、図１２と図１３とを用いて説明する。ここでは、蒸気タービンにおいて最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０Ｊのうち、外周側の部分を示している。図１２では、鉛直面（ｙｚ面）に沿った断面を模式的に示している。図１３では、ノズルダイアフラム１０Ｊを構成するダイアフラム外輪２３に関して、径方向を視線として観察したときの様子を模式的に示しており、横軸は、回転軸ＡＸに沿った軸方向であり、縦軸は、周方向Ｒである（破線は、静翼２５の輪郭）。

【0005】

図１２および図１３に示すように、ダイアフラム外輪２３には、外輪中空部２３Ｔおよび外輪スリット２３Ｓが設けられている。ダイアフラム外輪２３において、外輪スリット２３Ｓは、一対の静翼２５の間に設けられている。ダイアフラム外輪２３では、外輪スリット２３Ｓで水分（湿分）が回収された後に、外輪中空部２３Ｔを介して、その回収した水分が外部（復水器など）へ排出される。

【0006】

この他に、静翼２５には、静翼中空部２５Ｔおよび静翼スリット２５Ｓが設けられている。静翼２５においては、静翼スリット２５Ｓで回収された水分は、静翼中空部２５Ｔを通過した後に、たとえば、ダイアフラム外輪２３に形成された連通孔２３Ｋを介して、外輪中空部２３Ｔに導かれ、外部へ排出される。

【0007】

これにより、ノズルダイアフラム１０Ｊよりも下流側ＤＳに位置する動翼２１に水滴が衝突することが抑制されるので、動翼２１にエロージョンが発生することを効果的に防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第２０５７７５４号

【特許文献2】特開平８−１２１１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記のように湿分分離機能を有するノズルダイアフラムにおいては、ノズルダイアフラムを構成する部品について複雑な加工が必要になる場合がある。たとえば、ダイアフラム外輪に外輪スリットを形成する加工を行うために、製造コストが増加する。また、タービンの性能を向上させるために、たとえば、ダイアフラム外輪の内周面を複雑な曲面形状に加工する場合には、外輪スリットの加工が容易でない。

【0010】

この他に、一つの静翼が設置されたセグメントを複数準備し、その複数のセグメントを組み立てることによってノズルダイアフラムを製作する場合には、ダイアフラム外輪の内周面等を真円に形成することが容易でない。つまり、設計通りにノズルダイアフラムを製作することが容易でない。

【0011】

上記のような事情に伴って、エロージョンの発生を効果的に低減することが困難な場合がある。

【0012】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、複雑な加工が不要であって、エロージョンの発生を効果的に低減可能な、ノズルダイアフラム、蒸気タービン、および、ノズルダイアフラムの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

実施形態において、ノズルダイアフラムは、ダイアフラム内輪とダイアフラム外輪との間に複数の静翼が配置されている。ノズルダイアフラムは、ダイアフラム外輪の内部に外輪中空部が形成されていると共に、外輪中空部に連通する外輪スリットがダイアフラム外輪の内周側に設けられている。ダイアフラム外輪は、外輪本体と、外輪本体の内周側に設置された外輪サイドウォールとを含み、外輪スリットとして、外輪本体と外輪サイドウォールとの間の境界部分に間隙が設けられている。外輪本体に外輪サイドウォールを固定する外輪サイドウォール固定部が、静翼によって覆われた状態である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１実施形態に係る蒸気タービンについて、全体構成を模式的に示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態の変形例に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図8】図８は、第１実施形態の変形例に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図9】図９は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図10】図１０は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図11】図１１は、第３実施形態に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の要部を示す図である。

【図12】図１２は、関連技術に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラムの一部を示す図である。

【図13】図１３は、関連技術に係る蒸気タービンにおいて、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラムの一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜第１実施形態＞
まず、本実施形態に係る蒸気タービンの全体構成に関して図１を用いて説明する。図１では、鉛直面（ｙｚ面）に沿った断面を示している。

【0016】

図１に示すように、蒸気タービン１は、回転機械であって、蒸気が作動流体として供給されることによって、タービンロータ２２が回転するように構成されている。ここでは、蒸気タービン１は、軸流タービンであって、タービンロータ２２の回転軸ＡＸに沿った水平方向ｙを流れ方向として蒸気が流れる。蒸気タービン１は、多段式であって、動翼２１と静翼２５とで構成されたタービン段落が回転軸ＡＸに沿った軸方向に複数段並んでおり、蒸気が複数のタービン段落のそれぞれにおいて仕事を行う。これにより、蒸気タービン１においてタービンロータ２２が回転する。以下より、蒸気タービン１を構成する各部の詳細について説明する。

【0017】

ケーシング２０は、内部にタービンロータ２２を収容している。タービンロータ２２は、例えば、回転軸ＡＸが水平方向ｙに沿うように軸受（図示省略）によって回転可能に支持されており、回転軸ＡＸを中心にして回転する。タービンロータ２２は、一端が発電機（図示省略）に連結されており、タービンロータ２２の回転によって、発電機が駆動して発電が行われる。タービンロータ２２においては、ロータディスク２２１が外周面に複数設けられている。ロータディスク２２１の外周面には、動翼２１が設置されている。動翼２１は、タービンロータ２２の外周面を囲うように、複数がタービンロータ２２の周方向Ｒ（回転方向）において間を隔てて配置されており、動翼翼列を構成している。動翼翼列は、複数段であって、複数段の動翼翼列のそれぞれは、タービンロータ２２の回転軸ＡＸに沿って並んでいる。複数段の動翼翼列では、蒸気の流れ方向において上流側ＵＳから下流側ＤＳに向かうに伴って、動翼２１の翼長（径方向の長さ）が長くなるように構成されている。

【0018】

ケーシング２０の内部には、ノズルダイアフラム１０が設置されている。ノズルダイアフラム１０は、ダイアフラム外輪２３とダイアフラム内輪２４と静翼２５とによって構成されている。ノズルダイアフラム１０のうち、ダイアフラム外輪２３とダイアフラム内輪２４との間は、蒸気が作動流体として流れる蒸気流路であって、蒸気の流れ方向において上流側ＵＳから下流側ＤＳに向かうに伴って蒸気流路が広くなるように構成されている。

【0019】

ノズルダイアフラム１０において、ダイアフラム外輪２３は、ケーシング２０の内周面に設置されている。ダイアフラム外輪２３は、上流側ＵＳから下流側ＤＳに向かうに伴って内径が大きくなるように形成されている。本実施形態では、ダイアフラム外輪２３は、周方向Ｒにおいて外輪上半部２３ａと外輪下半部２３ｂとに分割された２つの外輪部品を組み合わせることで構成されている。ダイアフラム外輪２３の詳細な構成については後述する。

【0020】

ダイアフラム内輪２４は、ダイアフラム外輪２３の内側にダイアフラム外輪２３から間を隔てて設置されている。本実施形態において、ダイアフラム内輪２４は、周方向Ｒにおいて内輪上半部２４ａと内輪下半部２４ｂとに分割された２つの内輪部品を組み合わせることで構成されている。

【0021】

静翼２５は、ダイアフラム外輪２３とダイアフラム内輪２４との間に複数が設置されている。ここでは、複数の静翼２５は、タービンロータ２２の外周面を囲うように周方向Ｒに間を隔てて配置されており、静翼翼列を構成している。静翼翼列は、動翼翼列と同様に、複数段であって、複数段の静翼翼列がタービンロータ２２の回転軸ＡＸに沿って並ぶように設けられている。複数段の静翼翼列において、静翼２５は、蒸気の流れ方向において上流側ＵＳから下流側ＤＳに向かうに伴って、翼長が長くなるように構成されている。

【0022】

蒸気タービン１においては、蒸気入口管２８がケーシング２０の入口を貫通しており、その蒸気入口管２８を介して、蒸気がケーシング２０の内部に作動流体として導入される。そして、その作動流体として導入された蒸気は、ケーシング２０の内部において、複数のタービン段落を順次流れる。つまり、蒸気は、初段のタービン段落から最終段のタービン段落を順次流れ、それぞれのタービン段落において膨張して仕事を行う。これにより、ケーシング２０の内部において、タービンロータ２２が回転軸ＡＸを中心にして回転する。そして、蒸気は、最終段のタービン段落を流れた後に、ケーシング２０の出口から排気流路（図示省略）を介して排気される。排気流路は、例えば、復水器（図示省略）に連通しており、排気流路に排気された蒸気は、復水器において凝縮される。

【0023】

上記のように、蒸気タービン１において、蒸気は、ケーシング２０の内部で膨張仕事を行って圧力が低下するため、たとえば、最終のタービン段落では、湿り蒸気として流れる。

【0024】

以下より、本実施形態において、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の詳細について、図２から図６を用いて説明する。各図では、ノズルダイアフラム１０を構成するダイアフラム外輪２３の外輪上半部２３ａに関して示している。

【0025】

図２は、図４に示すＲ１−Ｒ１部分の断面図であって、図３は、図４に示すＲ２−Ｒ２部分の断面図である（横方向は、回転軸ＡＸに沿った軸方向であり、縦方向は、径方向である）。図４は、回転軸ＡＸに沿った軸方向を視線として観察したときの様子を示す正面図である。図５は、径方向を視線として観察したときの様子を示した図である（横軸が軸方向であり、縦方向が周方向Ｒである）。図６は、斜視図である。

【0026】

図２から図６に示すように、ダイアフラム外輪２３を構成する外輪上半部２３ａは、複数の静翼２５が内周側に配置されている。外輪上半部２３ａは、外輪中空部２３Ｔが内部に形成されていると共に、外輪中空部２３Ｔに連通する外輪スリット２３Ｓが内周側に設けられている。外輪上半部２３ａは、上流側ＵＳから下流側ＤＳに向かうに伴って、内周面の径が大きくなる部分を備える。ここでは、外輪上半部２３ａにおいて内周面の径が大きくなる部分は、曲面状の部分を含むように構成されている（図２，図３参照）。

【0027】

本実施形態では、外輪上半部２３ａは、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとを組み合わせることによって構成されており、外輪本体部２３１ａの内周面に外輪サイドウォール部２３２ａが設置されている（図２，図３参照）。外輪本体部２３１ａは、周方向に半リング状に延在したトレンチ（溝）が内周面に形成されている。外輪サイドウォール部２３２ａは、周方向に沿って延在した半リング形状の板状体であって、外輪本体部２３１ａの内周面に形成されたトレンチを覆うように設置される（図５参照）。

【0028】

外輪上半部２３ａにおいて、外輪中空部２３Ｔは、外輪本体部２３１ａの内周面に形成されたトレンチを、外輪サイドウォール部２３２ａで覆うことによって区画された内部空間である。外輪中空部２３Ｔは、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間に介在している（図２，図３参照）。

【0029】

そして、外輪上半部２３ａは、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間の境界部分に間隙が外輪スリット２３Ｓとして設けられている（図３参照）。ここでは、外輪本体部２３１ａに形成されたトレンチのうち内径側に位置する半円弧状の面の径よりも、外輪サイドウォール部２３２ａにおいて内径側に位置する半円弧状の面の径の方が大きい部分を含む。このため、外輪本体部２３１ａに形成されたトレンチのうち内径側に位置する半円弧状の面と、外輪サイドウォール部２３２ａにおいて内径側に位置する半円弧状の面との間には、幅が数ｍｍである間隙が介在しており、この間隙が外輪スリット２３Ｓとして機能する。外輪スリット２３Ｓとして機能する間隙は、一対の静翼２５の間において、周方向Ｒに沿って円弧状に延在しており、複数が周方向Ｒに設けられている。（図５参照）。外輪上半部２３ａでは、水分（ドレン）が、外輪スリット２３Ｓで回収された後に、外輪中空部２３Ｔを介して外部（復水器など）へ排出される。

【0030】

このように、本実施形態では、外輪スリット２３Ｓとして、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間の境界部分に間隙を設けている。このため、本実施形態では、ノズルダイアフラム１０を構成する部品に複雑な加工で外輪スリットを作製する必要がないので、製造コストの低減を容易に実現することができる。また、上述したように、ダイアフラム外輪２３の内周面を曲面形状に加工する場合には、外輪スリットの加工が容易でないが、外輪スリットの加工が不要であるため、ダイアフラム外輪２３の内周面を曲面形状に加工することを妨げない。その結果、タービンの性能を効果的に向上させることができる。

【0031】

外輪上半部２３ａにおいて、外輪サイドウォール部２３２ａは、外輪本体部２３１ａに固定されている。本実施形態では、外輪サイドウォール部２３２ａの外径側は、周方向Ｒの全体に渡って外輪本体部２３１ａに溶接されている。これに対して、外輪サイドウォール部２３２ａの内径側は、周方向Ｒにおいて複数の外輪サイドウォール固定部２３３ａが間を隔てて設けられており、この複数の外輪サイドウォール固定部２３３ａを介して、外輪本体部２３１ａに固定されている。

【0032】

外輪サイドウォール固定部２３３ａは、たとえば、金属材料で形成されたキーブロックを備えており、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間がキーブロックを介して溶接されている。そして、ノズルダイアフラム１０において、外輪サイドウォール固定部２３３ａは、露出された状態でなく、静翼２５によって覆われた状態になっている（図５参照）。

【0033】

このように、本実施形態では、外輪サイドウォール固定部２３３ａは、静翼２５で隠された状態になるので、静翼２５の間のいずれにおいても、外輪スリット２３Ｓを設けることができる。

【0034】

なお、外輪上半部２３ａには、上記の他に、連通孔２３Ｋが形成されている。連通孔２３Ｋは、外輪サイドウォール部２３２ａにおいて複数が周方向に間を隔てて形成されている。複数の連通孔２３Ｋは、静翼２５が設置される部分に形成されている。連通孔２３Ｋは、外輪上半部２３ａの外輪中空部２３Ｔと静翼２５の静翼中空部２５Ｔとの間を連通させている。連通孔２３Ｋは、静翼２５の静翼スリット２５Ｓで回収されて静翼中空部２５Ｔを通過した水分を、外輪上半部２３ａの外輪中空部２３Ｔへ導き、外部へ排出させる。

【0035】

ダイアフラム外輪２３の外輪下半部２３ｂの詳細については図示を省略しているが、外輪上半部２３ａと同様に構成されている。つまり、外輪上半部２３ａの外輪本体部２３１ａ、および、外輪下半部２３ｂの外輪本体部（図示省略）は、ダイアフラム外輪２３を構成する外輪本体を周方向で分割した２つの外輪本体部品であって、両者が組立てられる。また、外輪上半部２３ａの外輪サイドウォール部２３２ａ、および、外輪下半部２３ｂの外輪サイドウォール部（図示省略）は、ダイアフラム外輪２３を構成する外輪サイドウォールを周方向で分割した２つの外輪サイドウォール部品であって、両者が組立てられる。外輪上半部２３ａと外輪下半部２３ｂとのそれぞれは、外輪本体部品と外輪サイドウォール部品との組合体であって、ダイアフラム外輪２３では、外輪上半部２３ａと外輪下半部２３ｂとのそれぞれに対して、静翼２５が複数設置されている。

【0036】

このように、本実施形態では、複数の静翼２５が設置された複数のセグメントを組み立てる従来の製造方法とは異なる製造方法によってノズルダイアフラム１０を製作する。このため、本実施形態では、ダイアフラム外輪２３の内周面を、多角形状でなく、設計通りに真円形状に形成することが容易である。

【0037】

以下より、上記のノズルダイアフラム１０を製造する方法について説明する。

【0038】

ノズルダイアフラム１０を製作する際には、最初に、外輪本体部２３１ａの内周側に外輪サイドウォール部２３２ａを設置することで、外輪上半部２３ａを形成する。ここでは、上記したように、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間の境界部分に外輪スリット２３Ｓとして間隙が介在するように設置を行う。

【0039】

具体的には、外輪サイドウォール固定部２３３ａに、たとえば、キーブロックを設置することによって、外輪本体部２３１ａに外輪サイドウォール部２３２ａを位置決めして設置する。その後、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間を溶接することで、両者を固定する。

【0040】

そして、外輪上半部２３ａと内輪上半部２４ａとを位置決めした後に、外輪上半部２３ａと内輪上半部２４ａとの間に複数の静翼２５を設置することによって、ノズルダイアフラム１０の上半部分を形成する。

【0041】

ノズルダイアフラム１０の上半部分の場合と同様に、ノズルダイアフラム１０の下半部分についても形成する。そして、ノズルダイアフラム１０の上半部分とノズルダイアフラム１０の下半部分とを組み合わせることによって、ノズルダイアフラム１０を完成させる。なお、ノズルダイアフラム１０の組立ては、蒸気タービンの組立てを行う際に実行される。

【0042】

上記のように、本実施形態では、外輪サイドウォール部２３２ａが設置された外輪本体部２３１ａに複数の静翼２５を配置する。このため、静翼２５の取付角度を容易に調整して、静翼２５の取付作業を行うことができる。

【0043】

本実施形態において、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の変形例について、図７および図８を用いて説明する。図７および図８では、図４と同様に、回転軸ＡＸに沿った軸方向を視線として観察したときの様子を示している。

【0044】

図７および図８に示すように、外輪サイドウォール固定部２３３ａは、たとえば、キーブロックを備えていなくてもよい。図７に示すように、外輪本体部２３１ａは、径方向の外側に突き出た凸部２３１Ｃがトレンチの内径側に形成されている。外輪サイドウォール部２３２ａは、径方向の外側に凹んだ凹部２３２Ｃが内径側に形成されている。外輪サイドウォール固定部２３３ａでは、外輪本体部２３１ａの凸部２３１Ｃが外輪サイドウォール部２３２ａの凹部２３２Ｃに嵌め込まれた状態で溶接されている。

【0045】

この他に、図８に示すように、外輪本体部２３１ａに凹部２３１Ｃを形成し、外輪サイドウォール部２３２ａに凸部２３２Ｃを形成してもよい。図示を省略しているが、外輪本体部２３１ａに凸部と凹部との両者を形成し、外輪サイドウォール部２３２ａに凸部と凹部との両者を形成してもよい。つまり、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとのうち、一方に凹部を形成し、他方に凹部に嵌合する凸部を形成してもよい。

【0046】

また、上記では、静翼中空部２５Ｔおよび静翼スリット２５Ｓが形成された中空ノズル板を静翼２５として用いる場合について説明したが、これに限らない。静翼２５として、中実ノズル板を用いてもよい。

【0047】

＜第２実施形態＞
本実施形態において、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の詳細について、図９および図１０を用いて説明する。図９では、図２と同様な部分の面を示しており、図１０では、図３と同様な部分の面を示している。

【0048】

図９および図１０に示すように、本実施形態においては、外輪本体部２３１ａに外輪サイドウォール部２３２ａを固定させた状態が、上述した第１実施形態の場合と異なっている。

【0049】

具体的には、本実施形態では、外輪本体部２３１ａは、径方向の内側に突き出た凸部２３１Ｘがトレンチの外径側に形成されている。外輪サイドウォール部２３２ａは、径方向の内側に凹んだ凹部２３２Ｘが外径側に形成されている。そして、外輪本体部２３１ａの凸部２３１Ｘが外輪サイドウォール部２３２ａの凹部２３２Ｘに嵌め込まれた状態で、外輪サイドウォール部２３２ａが外輪本体部２３１ａに固定されている。つまり、いわゆるインロー構造で固定されている（図９，図１０参照）。このため、組立て作業の際に、位置合わせを容易に行うことができる。

【0050】

外輪サイドウォール部２３２ａの内径側は、たとえば、ボルトやピンなどの締結部材を用いて、外輪本体部２３１ａに固定されている（図９参照）。

【0051】

これにより、本実施形態では、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間の全てに関して、溶接で接合せずに、固定することができる。

【0052】

本実施形態においても、ボルトやピンなどの締結部材を覆うように、静翼２５が設置される。このため、仮に、ボルトやピンなどの締結部材が外れた場合であっても、蒸気通路に落ちることが無い。また、静翼２５の設置位置を調整しながら、静翼２５の溶接を行うことができる。

【0053】

＜第３実施形態＞
本実施形態において、最終段のタービン段落を構成するノズルダイアフラム１０の詳細について、図１１を用いて説明する。図１１では、図４と同様な部分の面を示している（連通孔２３Ｋは省略）。

【0054】

図１１に示すように、本実施形態のノズルダイアフラム１０は、外輪本体部２３１ａと外輪サイドウォール部２３２ａとの間の境界部分に形成された間隙２３Ｇが外輪スリット２３Ｓとして機能する他に、外輪サイドウォール部２３２ａを貫通する貫通口２３２Ｋが外輪スリット２３Ｓとして更に設けられている。

【0055】

貫通口２３２Ｋは、外輪サイドウォール部２３２ａにおいて周方向Ｒに複数が間を隔てて配列されている。複数の貫通口２３２Ｋのそれぞれは、周方向Ｒに沿った円弧形状である。複数の貫通口２３２Ｋは、静翼２５が設置される面以外の面に形成されている。

【0056】

外輪スリット２３Ｓとして機能する貫通口２３２Ｋは、上記した形状以外の形状で形成してもよく、上記の位置以外の位置に形成してもよい。たとえば、蒸気流路を流れる蒸気の挙動を考慮して、貫通口２３２Ｋの形成を行うことができる。その結果、本実施形態では、貫通口２３２Ｋが外輪スリット２３Ｓとして効果的に機能するため、水分（湿分）を高い効率で回収することができる。

【0057】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0058】

１…蒸気タービン、１０…ノズルダイアフラム、２０…ケーシング、２１…動翼、２２…タービンロータ、２３…ダイアフラム外輪、２３Ｇ…間隙、２３Ｋ…連通孔、２３Ｓ…外輪スリット、２３Ｔ…外輪中空部、２３ａ…外輪上半部、２３ｂ…外輪下半部、２４…ダイアフラム内輪、２４ａ…内輪上半部、２４ｂ…内輪下半部、２５…静翼、２５Ｓ…静翼スリット、２５Ｔ…静翼中空部、２８…蒸気入口管、２２１…ロータディスク、２３１Ｃ…凸部、２３１Ｘ…凸部、２３１ａ…外輪本体部、２３２Ｃ…凹部、２３２Ｋ…貫通口、２３２Ｘ…凹部、２３２ａ…外輪サイドウォール部、２３３ａ…外輪サイドウォール固定部、ＡＸ…回転軸、ＤＳ…下流側、ＵＳ…上流側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】