特許 7246959 タービン翼及び蒸気タービン

(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】

(24)【登録日】2023-03-17

(45)【発行日】2023-03-28

(54)【発明の名称】タービン翼及び蒸気タービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 5/14 20060101AFI20230320BHJP

【ＦＩ】

F01D5/14

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019024406

(22)【出願日】2019-02-14

(65)【公開番号】P2020133432

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】香田 拓郎

【審査官】高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－０６９４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０７３７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０００３３２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１３８５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２４３７４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１０７２６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第１０６７２７３（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｄ ５／１４

Ｆ０１Ｄ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心として回転するロータ軸の周りに形成されて蒸気の流れる蒸気主流路を有する蒸気タービンに設けられるタービン翼であって、
前記蒸気主流路内で前記蒸気の流通方向の上流側に向けて前縁が配置可能とされ、翼高さ方向に延びる翼面を有する翼本体と、
前記翼高さ方向における前記翼本体の端部に接続され、前記翼高さ方向と交差する第一方向に延びる端板と、を備え、
前記端板における前記翼高さ方向及び前記第一方向に交差する第二方向を向く端面であって、前記端板における前記上流側を向く端面には、前記第二方向に突出する凸部及び前記第二方向に窪む凹部が形成され、
前記凸部及び前記凹部は、前記翼高さ方向から見た際に、前記第一方向に交互に形成され、
前記端面において、前記流通方向の最も下流側に位置する前記凹部の底部の周方向の位置は、前記翼本体の前縁の前記周方向の位置と一致するように配置され、
前記凸部及び前記凹部は、前記翼高さ方向から見た際に、前記翼本体の前縁よりも前記上流側に配置されているタービン翼。

【請求項2】

前記凸部及び前記凹部の前記上流側を向く面は、前記翼高さ方向から見た際に、前記第一方向に連続する湾曲線を形成している請求項１に記載のタービン翼。

【請求項3】

前記端板には、前記翼高さ方向から見た際に、凹部及び凸部の少なくとも一方が複数形成されている請求項１又は請求項２に記載のタービン翼。

【請求項4】

軸線を中心として回転するロータ軸と、
前記ロータ軸の軸方向と前記第二方向とを一致させて配置される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン翼と、を備える蒸気タービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タービン翼及び蒸気タービンに関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンは、軸線を中心として回転するロータと、このロータを覆うケーシングとを備えている。ロータは、軸線を中心として軸方向に延びるロータ軸と、ロータ軸の外周に固定され軸方向に並ぶ複数の動翼列と、を有する。各動翼列は、周方向に複数配置された動翼を有する。また、蒸気タービンは、ケーシングの内周面に固定され、複数の動翼列毎の上流側に配置されている静翼列を有する。各静翼列は、周方向に複数配置された静翼を有する。

【0003】

このような蒸気タービンでは、周方向で互いに隣り合う動翼同士の間及び静翼同士の間の翼間流路で、二次流れが発生する。その結果、翼間流路における流体の流れに損失が生じる場合がある。二次流れが発生する要因としては、例えば動翼のプラットフォーム付近に形成される境界層の剥離等がある。タービン効率を高めるには、翼間流路における二次流れによる損失を抑える必要がある。

【0004】

例えば、特許文献１には、隣接するタービン翼の間でエンドウォール（プラットフォーム）から回転軸の径方向に窪む凹部や径方向に突出する凸部を備える構造が開示されている。また、特許文献２には、エンドウォールに、回転軸の径方向に凹む凹部を備える構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４６１６７８１号公報

【文献】特許第５０１０５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び２に開示されているように、エンドウォール対して、径方向に突出する凸部や窪む凹部を設けた場合、翼間流路において、軸方向の上流側から下流側に流れる流体の流路寸法が径方向で増減する。その結果、流路断面積が増減して変動する部分で損失が生じるため、この損失をさらに抑えてタービン効率の改善を図る余地がある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二次流れによる損失をさらに抑え、タービン効率をさらに高めることが可能なタービン翼及び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】

【0008】

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。
本発明の第一態様に係るタービン翼は、軸線を中心として回転するロータ軸の周りに形成されて蒸気の流れる蒸気主流路を有する蒸気タービンに設けられるタービン翼であって、前記蒸気主流路内で前記蒸気の流通方向の上流側に向けて前縁が配置可能とされ、翼高さ方向に延びる翼面を有する翼本体と、前記翼高さ方向における前記翼本体の端部に接続され、前記翼高さ方向と交差する第一方向に延びる端板と、を備え、前記端板における前記翼高さ方向及び前記第一方向に交差する第二方向を向く端面であって、前記端板における前記上流側を向く端面には、前記第二方向に突出する凸部及び前記第二方向に窪む凹部が形成され、前記凸部及び前記凹部は、前記翼高さ方向から見た際に、前記第一方向に交互に形成され、前記端面において、前記流通方向の最も下流側に位置する前記凹部の底部の周方向の位置は、前記翼本体の前縁の前記周方向の位置と一致するように配置され、前記凸部及び前記凹部は、前記翼高さ方向から見た際に、前記翼本体の前縁よりも前記上流側に配置されている。

【0009】

このような構成とすることで、上流側から流れてきた蒸気は、端板の上流側の端面に形成された凸部及び凹部に衝突し、端面から径方向に立ち上がるような縦渦を生じる。この縦渦により、翼面に沿う流れの中でも、端板に近い位置での流れに乱流を生じることができる。これにより、端板付近において、翼面に沿う流れである境界層の成長や剥離を抑えることができる。したがって、周方向で互いに隣り合う翼本体同士の間において、二次流れによる損失が抑えられる。その結果、タービン効率をさらに高めることが可能となる。

【0011】

このような構成とすることで、翼本体の前縁よりも下流側においては、周方向で互いに隣り合う翼本体同士の間の流路では、翼高さ方向の寸法が変動することがない。これにより、凸部及び凹部を形成することによって、翼本体同士の間の流路の断面積が変化してしまうことを抑えることができる。これにより、翼本体同士の間を流れる蒸気への影響を抑えつつ、二次流れによる損失が抑えられる。

【0012】

また、本発明の第二態様に係るタービン翼では、第一態様において、前記凸部及び前記凹部の前記上流側を向く面は、前記翼高さ方向から見た際に、前記第一方向に連続する湾曲線を形成していてもよい。

【0013】

このような構成とすることで、軸方向における縦渦の発生位置が、周方向で連続的に変動し、縦渦による二次流れによる損失抑制効果が良好に得られる。

【0014】

また、本発明の第三態様に係るタービン翼では、第一態様又は第二態様において、前記端板には、前記翼高さ方向から見た際に、凹部及び凸部の少なくとも一方が複数形成されていてもよい。

【0015】

このような構成とすることで、縦渦の発生数をする増加させることができる。その結果、縦渦による二次流れの損失抑制効果が良好に得られる。

【0016】

また、本発明の第四態様に係るタービンは、軸線を中心として回転するロータ軸と、前記ロータ軸の軸方向と前記第二方向とを一致させて配置される第一態様から第三態様のいずれか一つのタービン翼と、を備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、二次流れによる損失をさらに抑え、タービン効率をさらに高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態における蒸気タービンの断面図である。

【図2】本実施形態における蒸気タービンの動翼列の一部を軸方向から見た図である。

【図3】本実施形態における動翼列を構成する翼本体およびプラットフォームの一部を示す斜視図である。

【図4】本実施形態における翼本体およびプラットフォームを径方向外側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照して、本発明によるタービンを実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

【0020】

図１は、本発明の実施形態における蒸気タービンの断面図である。図１に示すように、本実施形態の蒸気タービン１は、軸線Ａｒを中心として回転するロータ２０と、ロータ２０を回転可能に覆うケーシング１０と、を備えている。

【0021】

なお、以下の説明の都合上、軸線Ａｒが延びている方向を軸方向Ｄａとする。また、軸方向Ｄａの第一側を上流側（一方側）Ｄａｕ、軸方向Ｄａの第二側を下流側（他方側）Ｄａｄとする。また、軸線Ａｒを基準とした後述する軸芯部２２における径方向を単に径方向Ｄｒとする。また、この径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、この径方向Ｄｒで径方向内側Ｄｒｉとは反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。また、軸線Ａｒを中心とした軸芯部２２の周方向を単に周方向Ｄｃとする。

【0022】

ロータ２０は、ロータ軸２１と、動翼列３１と、を有している。ロータ軸２１は、軸線Ａｒを中心として軸方向Ｄａに延びている。ロータ軸２１は、軸芯部２２と、複数のディスク部２３と、を有する。軸芯部２２は、軸方向Ｄａに延びる円柱状を成している。複数のディスク部２３は、軸芯部２２から径方向外側Ｄｒｏに広がり、軸方向Ｄａに互いに間隔をあけて並でいる。ディスク部２３は、複数の動翼列３１毎に設けられている。

【0023】

ケーシング１０には、外部から蒸気Ｓが流入するノズル室１１と、ノズル室１１からの蒸気Ｓが流れる蒸気主流路室１２と、蒸気主流路室１２から流れた蒸気Ｓを排出する排気室１３と、が形成されている。ノズル室１１と蒸気主流路室１２と排気室１３とによって、ケーシング１０内には、高圧の蒸気Ｓが流通する蒸気主流路１５が構成されている。

【0024】

蒸気主流路１５では、高圧の蒸気Ｓが上流側Ｄａｕから下流側Ｄａｄに向かって徐々に圧力が低下しながら流れている。つまり、本実施形態における蒸気Ｓの流通方向は、軸方向Ｄａにおける上流側Ｄａｕから下流側Ｄａｄに向かう方向である。蒸気主流路１５は、ロータ軸２１の周りで環状に形成されている。蒸気主流路１５は、複数の動翼列３１及び静翼列４１に跨って軸方向Ｄａに延びている。

【0025】

図２は、本実施形態における蒸気タービンの動翼列の一部を軸方向から見た図である。図１及び図２に示すように、動翼列３１は、ロータ軸２１の外周部分であるディスク部２３の外周に取り付けられている。動翼列３１は、ロータ軸２１の軸方向Ｄａに沿って間隔をあけて複数列が設けられている。本実施形態の場合、動翼列３１の数は、７つ設けられている。よって、本実施形態の場合、第１段から第７段までの動翼列３１が設けられている。

【0026】

各動翼列３１は、周方向Ｄｃに並ぶ複数の動翼（タービン翼）３２を有している。各動翼３２は、翼本体３３と、シュラウド３４と、プラットフォーム（端板）３５と、翼根３６とを有する。

【0027】

図３は、本実施形態における動翼列を構成する翼本体およびプラットフォームの一部を示す斜視図である。図４は、本実施形態における翼本体およびプラットフォームを径方向外側から見た図である。

【0028】

図１～図４に示すように、翼本体３３は、蒸気主流路１５内に配置されている。翼本体３３は、翼高さ方向Ｚに延びている。翼本体３３は、翼高さ方向Ｚに延びる凸面状の負圧面（翼面）３３ａと、翼高さ方向Ｚに延びる凹面状の正圧面（翼面）３３ｂとが、前縁３３ｆと後縁３３ｒとを介して連続してなる翼型断面を有している。

【0029】

図３及び図４に示すように、翼本体３３では、周方向Ｄｃの第一側に向かって突出するように負圧面３３ａが形成されている。翼本体３３では、周方向Ｄｃの第一側とは反対側の周方向Ｄｃの第二側から周方向Ｄｃの第一側に向かって窪むように正圧面３３ｂが形成されている。

【0030】

前縁３３ｆは、翼本体３３の上流側Ｄａｕの端部である。前縁３３ｆは、翼高さ方向Ｄｈと直交する断面において、負圧面３３ａと正圧面３３ｂとが接続される部分である。後縁３３ｒは、翼本体３３の下流側Ｄａｄの端部である。後縁３３ｒは、翼高さ方向Ｄｈと直交する断面において、前縁部６１ａに対して軸方向Ｄａの反対側で負圧面３３ａと正圧面３３ｂとが接続される部分である。

【0031】

なお、本実施形態における翼高さ方向Ｚとは径方向Ｄｒである。したがって、翼高さ方向Ｚと直交（交差）する第一方向が周方向Ｄｃであり、翼高さ方向Ｚ及び第一方向に直交（交差）する第二方向が軸方向Ｄａである。

【0032】

シュラウド３４は、翼本体３３に対して径方向外側Ｄｒｏの端部に接続されている。シュラウド３４は、翼本体３３と一体に形成されている。シュラウド３４は、周方向Ｄｃに延びている。複数の動翼３２のシュラウド３４は、周方向Ｄｃに並ぶことで全体として円筒状をなしている。

【0033】

図１及び図２に示すように、プラットフォーム３５は、翼本体３３に対して径方向内側Ｄｒｉの端部に接続されている。プラットフォーム３５は、翼本体３３と一体に形成されている。プラットフォーム３５は、周方向Ｄｃに延びている。複数の動翼３２のプラットフォーム３５は、周方向Ｄｃに並ぶことで全体として円筒状をなす。プラットフォーム３５の径方向外側Ｄｒｏを向くプラットフォーム外周面３５ｏから翼本体３３が延びている。プラットフォーム外周面３５ｏは、軸方向Ｄａにわたって蒸気Ｓの流れを妨げるような凹凸の形成されていない平滑な面である。

【0034】

図２～図４に示すように、周方向Ｄｃにおいて互いに隣り合う翼本体３３同士と、径方向Ｄｒにおいて対向するシュラウド３４とプラットフォーム３５とによって囲まれた空間は、蒸気Ｓが流れる翼間流路１５ｗとされている。周方向Ｄｃに動翼３２が複数設けられることで、このような翼間流路１５ｗが周方向Ｄｃに複数形成されている。周方向Ｄｃに複数並ぶ翼間流路１５ｗは、蒸気Ｓが流れる蒸気主流路１５の一部を形成している。

【0035】

図２に示すように、プラットフォーム３５の径方向内側Ｄｒｉには、翼根３６が接続されている。翼根３６は、プラットフォーム３５の径方向内側Ｄｒｉを向くプラットフォーム内周面３５ｆから径方向内側Ｄｒｉに延びるよう形成されている。翼根３６は、周方向Ｄｃ両側に向かってそれぞれ突出する係合凸部３８を有する。係合凸部３８は、径方向Ｄｒに沿って間隔を空けた複数箇所に設けられている。複数の係合凸部３８は、周方向Ｄｃへの突出寸法が、径方向内側Ｄｒｉに向かうにしたがって漸次小さくなるよう形成されている。これにより、翼根３６は、いわゆるクリスマスツリー状をなしている。

【0036】

ロータ２０のディスク部２３には、係合凸部３８が係合される翼溝２８が形成されている。翼溝２８は、ディスク部２３の外周面から径方向内側Ｄｒｉに窪んでいる。翼溝２８は、翼根３６の外周形状を対応するように形成されている。翼溝２８は、径方向Ｄｒに沿って間隔を空けた複数箇所に、周方向Ｄｃの両側に向かって窪む係合凹部２９を有している。

【0037】

図１に示すように、蒸気タービン１は、ケーシング１０の内周面に固定され、軸方向Ｄａに沿って間隔を空けて設けられた複数の静翼列４１を備えている。本実施形態の場合、静翼列４１の数は、動翼列３１の数と同じ７つ設けられている。よって、本実施形態の場合、第１段から第７段のまでの静翼列４１が設けられている。複数の静翼列４１は、それぞれの動翼列３１に対して上流側Ｄａｕに隣接して配置されている。

【0038】

静翼列４１は、複数の静翼４２と、外側リング４３と、内側リング４６と、を有する。複数の静翼４２は、周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている。外側リング４３は、環状をなし、複数の静翼４２の径方向外側Ｄｒｏに設けられている。内側リング４６は、環状をなし、複数の静翼４２の径方向内側Ｄｒｉに設けられている。すなわち、複数の静翼４２は、外側リング４３と内側リング４６との間に配置されている。静翼４２は、外側リング４３と内側リング４６とに固定されている。外側リング４３と内側リング４６との間の環状の空間は、蒸気Ｓが流れる蒸気主流路１５の一部を形成している。

【0039】

図３及び図４に示すように、プラットフォーム３５には、凸部５１と、凹部５２とが形成されている。凸部５１及び凹部５２は、プラットフォーム３５において、上流側Ｄａｕを向く端面３５ａに設けられている。本実施形態の凸部５１及び凹部５２によって、端面３５ａは凹凸面５０とされている。つまり、本実施形態の端面３５ａは、全域に渡って凸部５１及び凹部５２が形成されている。

【0040】

凸部５１と凹部５２とは、周方向Ｄｃに交互に形成されている。凸部５１は、径方向Ｄｒから見た際に上流側Ｄａｕに向かって突出している。凹部５２は、径方向Ｄｒから見た際に下流側Ｄａｄに向かって窪んでいる。凸部５１において上流側Ｄａｕを向く面５１ｆ、及び凹部５２において上流側Ｄａｕを向く面５２ｆは、軸方向Ｄａに対して直交する面である。凸部５１の面５１ｆと凹部５２の面５２ｆとが周方向Ｄｃに連続することで、凹凸面５０は、径方向Ｄｒから見た際に周方向Ｄｃに連続する湾曲線を形成している。つまり、凹凸面５０は、径方向Ｄｒの外側から見た際に波型状をなしている。

【0041】

凸部５１及び凹部５２は、径方向Ｄｒの外側から見た際に、翼本体３３の前縁３３ｆよりも上流側Ｄａｕに形成されている。すなわち、凹凸面５０において最も下流側Ｄａｄに位置する凹部５２の底部５２ｄは、翼本体３３の前縁３３ｆよりも上流側Ｄａｕに配置されている。

【0042】

なお、一つのプラットフォーム３５に対して、凸部５１及び凹部５２が一つずつ配置されていることに限定されるものではない。例えば、一つのプラットフォーム３５には、凸部５１及び凹部５２の少なくとも一方が複数形成されていてもよい。この実施形態では、凹部５２の底部５２ｄの周方向Ｄｃの位置は、翼本体３３の前縁３３ｆの周方向Ｄｃの位置と一致するように配置されている。そして、周方向Ｄｃで互いに隣り合う翼本体３３同士の間に、２つの凸部５１と、１つの凹部５２とが配置されている。具体的には、一つのプラットフォーム３５に対して複数の凸部５１が形成されている。

【0043】

また、例えば、凸部５１や凹部５２の一部が一方のプラットフォーム３５に形成され、残部が隣に配置された別の（他方の）プラットフォーム３５に形成されていてもよい。

【0044】

このような蒸気タービン１では、ノズル室１１を介してケーシング１０の上流側Ｄａｕから蒸気Ｓが送り込まれる。この蒸気Ｓは、蒸気主流路１５を通り、下流側Ｄａｄの排気室１３へと流れる。これにより、ロータ軸２１が軸線Ａｒ回りに回転し、ディスク部２３とともに、各動翼３２が軸線Ａｒを中心として回転する。このとき、各動翼３２においては、周方向で互いに隣り合う翼本体３３同士の間の翼間流路１５ｗに蒸気Ｓが流れる。

【0045】

上述したような動翼３２によれば、蒸気Ｓの流れが、凹凸面５０に衝突すると、径方向外側Ｄｒｏに立ち上がるような縦渦Ｓｖを生じる。縦渦Ｓｖは、プラットフォーム外周面３５ｏ上で、径方向Ｄｒおよび軸方向Ｄａを含む仮想面に沿うように旋回する。凹凸面５０には、凸部５１と凹部５２とが周方向Ｄｃに交互に並んで形成されている。そのため、縦渦Ｓｖが生成される軸方向Ｄａの位置は、周方向Ｄｃの位置が変わることで軸方向Ｄａにずれる。具体的には、凸部５１の先端部５１ａでは、縦渦Ｓｖが生じる軸方向Ｄａの位置は、最も上流側Ｄａｕとなる。凹部５２の底部５２ｄでは、縦渦Ｓｖが生じる軸方向Ｄａの位置は、最も下流側Ｄａｄとなる。凸部５１の先端部５１ａと凹部５２の底部５２ｄとの間では、縦渦Ｓｖが生じる軸方向Ｄａの位置は、凸部５１の先端部５１ａにおける縦渦Ｓｖの発生位置と、凹部５２の底部５２ｄにおける縦渦Ｓｖの発生位置との間となる。このような縦渦Ｓｖにより、負圧面３３ａ及び正圧面３３ｂに沿う流れの中でも、プラットフォーム外周面３５ｏに近い位置での流れに乱流が生じさせることができる。これにより、プラットフォーム外周面３５ｏ付近において、負圧面３３ａや正圧面３３ｂに沿う蒸気Ｓの流れである境界層の成長や剥離を抑えることができる。したがって、周方向Ｄｃで互いに隣り合う翼本体３３同士の間の翼間流路１５ｗにおいて、二次流れによる損失が抑えられる。その結果、蒸気タービン１のタービン効率をさらに高めることが可能となる。

【0046】

また、凸部５１及び凹部５２は、翼本体３３において最も上流側Ｄａｕの前縁３３ｆよりもさらに上流側Ｄａｕに形成されている。これにより、翼本体３３の前縁３３ｆよりも下流側Ｄａｄの領域においては、プラットフォーム３５の形状が変化しない。そのため、周方向Ｄｃで互いに隣り合う翼本体３３同士の間の翼間流路１５ｗでは、径方向Ｄｒの寸法が変動することがない。これにより、蒸気Ｓの流れを乱す凸部５１及び凹部５２を形成することによって、翼間流路１５ｗの断面積が軸方向Ｄａの位置に応じて変化してしまうことを防ぐことができる。したがって、翼間流路１５ｗを流れる蒸気Ｓへの影響を抑えつつ、二次流れによる損失が抑えられる。

【0047】

また、凹凸面５０は、径方向Ｄｒから見たときに、周方向Ｄｃに滑らかに連続する湾曲線を形成している。つまり、鋭角に突出する凸部や鋭角に窪む凹部が形成されることがない。そのため、軸方向Ｄａにおける縦渦Ｓｖの発生位置が、周方向Ｄｃで連続的に変動する。これにより、縦渦Ｓｖによる二次流れによる損失抑制効果が良好に得られる。

【0048】

また、周方向Ｄｃで互いに隣り合う翼本体３３同士の間に、凸部５１が複数形成されている。したがって、凸部５１及び凹部５２が一つのみ形成されている場合に比べて、翼間流路１５ｗにおいて、縦渦Ｓｖの発生数をする増加させることができる。その結果、縦渦Ｓｖによる二次流れの損失抑制効果が良好に得られる。

【0049】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0050】

なお、上記実施形態では、凸部５１及び凹部５２がプラットフォーム３５のみに形成されたが、凸部５１及び凹部５２は動翼３２に形成されることに限定されるものではない。例えば、凸部５１及び凹部５２は、静翼４２に形成されていてもよい。したがって、凸部５１及び凹部５２は、外側リング４３や内側リング４６を端板とし、外側リング４３や内側リング４６の上流側Ｄａｕを向く面に形成されていてもよい。

【0051】

また、凸部５１及び凹部５２が動翼３２に形成される場合であっても、プラットフォーム３５のみに形成されることに限定されるものではない。例えば、凸部５１及び凹部５２が動翼３２に形成される場合、シュラウド３４を端板とし、シュラウド３４の上流側Ｄａｕを向く面に形成されていてもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、凸部５１及び凹部５２は、周方向Ｄｃから見た際に、凹凸面５０が波型形状をなすように形成されたが、凸部５１及び凹部５２の形状はこのような形状に限定されるものではない。例えば、凸部５１及び凹部５２は、周方向Ｄｃから見た際に、矩形状や、三角形状をなしていてもよい。

【0053】

また、仮に端面３５ａにシールフィン等が設けられている場合には、凸部５１及び凹部５２は、径方向Ｄｒにおける端面３５ａの領域の中でもプラットフォーム外周面３５ｏに接続されている領域に少なくとも形成されていればよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 蒸気タービン
１０ ケーシング
１５ 蒸気主流路
１５ｗ 翼間流路
２０ ロータ
２１ ロータ軸
２２ 軸芯部
２３ ディスク部
２８ 翼溝
２９ 係合凹部
３１ 動翼列
３２ 動翼（タービン翼）
３３ 翼本体
３３ａ 負圧面
３３ｂ 正圧面
３３ｆ 前縁
３３ｒ 後縁
３４ シュラウド
３５ プラットフォーム（端板）
３５ａ 端面
３５ｆ プラットフォーム内周面
３５ｏ プラットフォーム外周面
３６ 翼根
３８ 係合凸部
４１ 静翼列
４２ 静翼
４３ 外側リング
４６ 内側リング
５０ 凹凸面
５１ 凸部
５１ａ 先端部
５１ｆ 上流側を向く面
５２ 凹部
５２ｄ 底部
５２ｆ 上流側を向く面
Ａｒ 軸線
Ｄａ 軸方向
Ｄａｄ 下流側
Ｄａｕ 上流側
Ｄｃ 周方向
Ｄｒ 径方向
Ｄｒｉ 径方向内側
Ｄｒｏ 径方向外側
Ｓ 蒸気
Ｓｖ 縦渦

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】