特許 7414580 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】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】タービン

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/141 20060101AFI20240109BHJP

   F02C 3/30 20060101ALI20240109BHJP

   F02C 7/18 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

F02C7/141

F02C3/30 Z

F02C7/18 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020030825

(22)【出願日】2020-02-26

(65)【公開番号】P2021134705

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-03-14

(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】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田島 嗣久

(72)【発明者】

【氏名】小野 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】岩井 章吾

(72)【発明者】

【氏名】野村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】高木 紀和

(72)【発明者】

【氏名】奥山 知視

(72)【発明者】

【氏名】西村 浩輝

【審査官】西山 智宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９０２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５００５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２９８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９８／０２３８５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６１８５９２４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｃ ７／１４１

Ｆ０２Ｃ ３／３０

Ｆ０２Ｃ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービンロータと、
前記タービンロータを収容しているタービン車室と、
複数の静翼が前記タービン車室の内部に配置された静翼翼列、および、前記タービン車室の内部において複数の動翼が前記タービンロータのロータホイールに嵌合された動翼翼列を含み、前記タービンロータの軸方向に複数が配列されているタービン段落と、
前記タービン車室の内部に設けられており、作動媒体が前記複数のタービン段落において順次仕事を行った後に排気される排気室と、
前記複数のタービン段落のうち排気段のタービン段落よりも下流側であって、前記タービンロータの径方向において前記排気室よりも内側に位置する排気段ホイールスペースと
を有し、前記作動媒体よりも圧力が高く温度が低い冷却媒体が、前記タービン車室の外部から内部へ導入されるタービンであって、
少なくとも前記排気段のタービン段落において、前記冷却媒体が、前記静翼を通過した後に、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する第１の冷却流路を経由して、前記排気段ホイールスペースに流れるように構成されており、
前記排気段のタービン段落において、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する前記第１の冷却流路は、前記動翼において径方向の内側部分に位置する植込部の内周面と、前記ロータホイールにおいて前記植込部が設置される部分の外周面との間に介在している隙間であって、一端が前記静翼の先端側と前記タービンロータの外周面との間に介在する空間に連通し、他端が前記排気段ホイールスペースに連通するように前記軸方向に貫通している、
タービン。

【請求項2】

前記排気段のタービン段落よりも上流側に位置する他のタービン段落において、前記冷却媒体が、前記静翼を通過した後に、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する第２の冷却流路を流れるように構成されており、
前記他のタービン段落において、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する前記第２の冷却流路は、前記動翼において径方向の内側部分に位置する植込部の内周面と、前記ロータホイールにおいて前記植込部が設置される部分の外周面との間に介在している隙間であって、一端が前記静翼の先端側と前記タービンロータの外周面との間に介在する空間に連通し、他端が前記第１の冷却流路を経由して前記排気段ホイールスペースに連通するように前記軸方向に貫通している、
請求項１に記載のタービン。

【請求項3】

前記静翼は、外周面に管状体が設置されており、前記管状体の内部を前記冷却媒体が流れるように構成されている、
請求項１または２に記載のタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、タービンに関する。

【背景技術】

【0002】

超臨界ＣＯ_２タービンサイクルの火力発電システムにおいては、超臨界状態のＣＯ_２を作動媒体として用いることによって、ＣＯ_２タービンが作動する。ここでは、たとえば、ＣＯ_２を冷却媒体として用いて静翼を冷却することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０１７／１５８６３７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

起動運転や部分負荷運転等を実行する場合のように、ＣＯ_２タービンを流れる作動媒体の流量が少ない状態でタービン軸が高速に回転する場合、排気段（最終段）の付近では、作動媒体の逆流が発生し、風損と呼ばれる損失によって、雰囲気温度が上昇する。その結果、排気段の付近においては、部品が許容温度を超える温度に上昇する可能性がある。たとえば、タービンロータにおいて排気段のホイールよりも下流側に位置する排気段ホイールスペースに、排気段から排気された高温の作動媒体が吸い込まれて、ロータ強度が許容値を超える可能性がある。このため、風損による過熱防止対策を行うことが重要である。

【0005】

超臨界ＣＯ_２タービンサイクルの火力発電システムでは、蒸気タービンの復水器のように圧力が真空近くまで下げる機器が設置されていないので、比較的、排気圧力が高い状態で起動が行われる。しかし、従来においては風損対策が十分でない。

【0006】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、十分に風損対策を実行可能なタービンを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態のタービンは、タービンロータとタービン車室とタービン段落と排気室と排気段ホイールスペースとを有する。タービン車室は、タービンロータを収容している。タービン段落は、複数の静翼がタービン車室の内部に配置された静翼翼列、および、タービン車室の内部において複数の動翼がタービンロータのロータホイールに嵌合された動翼翼列を含み、タービンロータの軸方向に複数が配列されている。排気室は、タービン車室の内部に設けられており、作動媒体が複数のタービン段落において順次仕事を行った後に排気される。排気段ホイールスペースは、複数のタービン段落のうち排気段のタービン段落よりも下流側であって、タービンロータの径方向において排気室よりも内側に位置する。実施形態のタービンは、作動媒体よりも圧力が高く温度が低い冷却媒体が、タービン車室の外部から内部へ導入される。ここでは、少なくとも排気段のタービン段落において、冷却媒体が、静翼を通過した後に、動翼とロータホイールとの間に介在する第１の冷却流路を経由して、排気段ホイールスペースに流れるように、タービンが構成されている。排気段のタービン段落において、動翼とロータホイールとの間に介在する第１の冷却流路は、動翼において径方向の内側部分に位置する植込部の内周面と、ロータホイールにおいて植込部が設置される部分の外周面との間に介在している隙間であって、一端が静翼の先端側とタービンロータの外周面との間に介在する空間に連通し、他端が排気段ホイールスペースに連通するように軸方向に貫通している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態にかかるＣＯ_２タービン１２を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態の変形例１にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態の変形例２にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態の変形例３にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態の変形例４にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【図7】図７は、第２実施形態にかかるＣＯ_２タービン１２の一部断面（ｘｚ面）を拡大して示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜第１実施形態＞
第１実施形態にかかるＣＯ_２タービン１２に関して、図１を用いて説明する。図１は、鉛直方向ｚと第１水平方向ｘとによって規定される鉛直面（ｘｚ面）における断面を示している。

【0010】

ＣＯ_２タービン１２は、図１に示すように、タービンロータ２０とタービン車室３０とタービン段落４０とを備える。ＣＯ_２タービン１２は、多段式の軸流タービンであって、作動媒体導入管５１を介して、ＣＯ_２を含む作動媒体Ｆがタービン車室３０の内部に導入され、タービンロータ２０の回転軸ＡＸに沿った軸方向（ｘ）において上流側Ｕｓから下流側Ｄｓに並ぶ複数のタービン段落４０において仕事を行う。その後、排気管５２を介して、作動媒体Ｆが外部へ排出される。また、ＣＯ_２タービン１２は、冷却媒体導入管５３を介して、ＣＯ_２を含む冷却媒体ＣＦが外部からタービン車室３０の内部に導入されるように構成されている。作動媒体Ｆは、たとえば、燃焼器での燃焼によって生じた燃焼ガスを含む超臨界の媒体であり、冷却媒体ＣＦは、たとえば、ＣＯ_２タービン１２から排気された後に冷却等が行われた超臨界の媒体であって、作動媒体Ｆよりも温度が低く、作動媒体Ｆよりも圧力が高い状態で導入される。

【0011】

本実施形態のＣＯ_２タービン１２を構成する各部の詳細に関して順次説明する。

【0012】

タービンロータ２０は、図１に示すように、回転軸ＡＸが第１水平方向ｘに沿うように、軸受６０に回転可能に支持されている。タービンロータ２０には、複数のロータホイール２１が外周面に設けられている。複数のロータホイール２１は、回転軸ＡＸに沿った軸方向（ｘ）に並ぶように配列されている。また、タービンロータ２０の外周面には、バランスピストン２２が設けられている。図１では図示を省略しているが、タービンロータ２０は、発電機に連結されている。

【0013】

タービン車室３０は、図１に示すように、二重車室構造であって、内部車室３１と外部車室３２とを有する。

【0014】

タービン車室３０において、内部車室３１は、図１に示すように、第１内部車室部３１ａおよび第２内部車室部３１ｂを含み、第１内部車室部３１ａと第２内部車室部３１ｂとが回転軸ＡＸに沿った軸方向（ｘ）に並ぶように設置されている。

【0015】

第１内部車室部３１ａは、複数のタービン段落４０のうち上流側Ｕｓ（前段側）のタービン段落４０およびバランスピストン２２を囲うように、タービンロータ２０の周囲に設置されている。

【0016】

第２内部車室部３１ｂは、複数のタービン段落４０のうち下流側Ｄｓ（後段側）のタービン段落４０を囲うように、タービンロータ２０の周囲に設置されている。第２内部車室部３１ｂは、排気段（最終段）のタービン段落４０よりも下流側Ｄｓであって径方向の内側部分に設置されたシールヘッド３１１を含む。そして、第２内部車室部３１ｂには、排気室Ｒ３１ｂが形成されている。排気室Ｒ３１ｂは、タービンロータ２０の周りを回転方向Ｒに囲うリング状の空間である。

【0017】

タービン車室３０において、外部車室３２は、内部車室３１を介して、タービンロータ２０を収容するように構成されている。

【0018】

また、タービン車室３０においては、内部車室３１の内周面とタービンロータ２０の外周面、および、外部車室３２の内周面とタービンロータ２０の外周面との間との間を密封するために、シール部材３５が設けられている。

【0019】

タービン段落４０は、複数の静翼４１（ノズル翼）で構成された静翼翼列、および、複数の動翼４２で構成された動翼翼列を含む。

【0020】

静翼翼列を構成する複数の静翼４１は、内部車室３１の内部に設けられている。複数の静翼４１は、内部車室３１の内部においてタービンロータ２０の周りを囲うように、回転方向Ｒに配列されている。動翼翼列を構成する複数の動翼４２は、内部車室３１の内部においてタービンロータ２０の周りを囲うように、回転方向Ｒに配列されている。動翼４２は、タービンロータ２０のロータホイール２１に設けられている。

【0021】

タービン段落４０は、静翼翼列と、静翼翼列の下流側Ｄｓにおいて隣接する動翼翼列とによって構成されており、複数が回転軸ＡＸに沿った軸方向に並んでいる。複数のタービン段落４０のうち前段側のタービン段落４０は、内部車室３１のうち第１内部車室部３１ａの内部に設けられている。そして、複数のタービン段落４０のうち後段側のタービン段落４０は、内部車室３１のうち第２内部車室部３１ｂの内部に設けられている。タービン段落４０においては、静翼４１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間および動翼４２の内周面とタービンロータ２０の外周面との間を密封するために、適宜、シールフィン４３が設けられている。

【0022】

作動媒体導入管５１は、タービン車室３０の上方から外部車室３２と内部車室３１とを貫通するように径方向に延在する部分と、タービンロータ２０の周りを回転方向Ｒに囲うリング状の部分とが連結されている。作動媒体導入管５１は、作動媒体Ｆを初段のタービン段落４０に導入するように、初段のタービン段落４０に連通している。

【0023】

排気管５２は、タービン車室３０の下方から外部車室３２と内部車室３１とを貫通するように径方向に延在している。排気管５２は、排気段のタービン段落４０から排気室Ｒ３１ｂに排気された作動媒体Ｆをタービン車室３０の外部へ排出するように、排気室Ｒ３１ｂに連通している。

【0024】

冷却媒体導入管５３は、図１に示すように、外部車室３２を貫通するように設けられている。冷却媒体導入管５３は、外部に設置されたバルブＶ５３を経由して冷却媒体ＣＦが内部を流れ、その内部を流れる冷却媒体ＣＦが、内部車室３１の第２内部車室部３１ｂに形成された内部車室冷却通路６１に導入されるように構成されている。

【0025】

上記のＣＯ_２タービン１２において冷却媒体ＣＦが流れる部分に関して、図２を用いて説明する。図２は、図１において破線で囲った部分Ａを拡大して示している。

【0026】

図２に示すように、第２内部車室部３１ｂに形成された内部車室冷却通路６１は、第１の内部車室冷却通路部６１１と第２の内部車室冷却通路部６１２とを有する。第１の内部車室冷却通路部６１１は、タービンロータ２０の軸方向に沿った孔であって、一端が冷却媒体導入管５３に連通している。第２の内部車室冷却通路部６１２は、タービンロータ２０の径方向に沿った孔であって、径方向において第１の内部車室冷却通路部６１１よりも内側に形成されている。第２の内部車室冷却通路部６１２は、径方向において外側の一端が第１の内部車室冷却通路部６１１に連通している。これに対して、第２の内部車室冷却通路部６１２のうち径方向において内側の他端は、ノズル冷却通路６２に連通している。

【0027】

図２に示すように、静翼４１は、ノズル内輪４１１とノズル外輪４１２との間に設けられることで静翼翼列（ノズルダイアフラム）を構成しており、ノズル冷却通路６２は、排気段のタービン段落４０において、ノズル内輪４１１と静翼４１とノズル外輪４１２との内部を径方向に貫通するように形成されている。

【0028】

図１では図示を省略しているが、図２に示すように、タービンロータ２０の外周面のうち静翼４１に対面する部分には、遮熱ピース７０が設けられている。ここでは、遮熱ピース７０は、タービンロータ２０の外周面において複数のロータホイール２１の間に位置する部分であって、ノズル内輪４１１の内周面に対面する部分に支持されている。遮熱ピース７０は、タービン車室３０の内部において作動媒体Ｆが流れる主流路と、タービンロータ２０との間を遮熱するために設けられている。

【0029】

遮熱ピース７０は、遮熱板７１と脚部７２とを備えており、タービンロータ２０の径方向において外側から内側へ（図２では上側から下側へ）向かうに伴って、遮熱板７１と脚部７２とが順次設けられている。

【0030】

遮熱ピース７０において、遮熱板７１は、タービンロータ２０の回転軸ＡＸに沿って延在する部分を含む。遮熱板７１は、遮熱板７１の外周面とノズル内輪４１１の内周面との間に隙間が介在していると共に、遮熱板７１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間に空間が介在するように設置されている。脚部７２は、タービンロータ２０の径方向に延在しており、脚部７２において径方向の内側には係合部７２ａが形成されている。係合部７２ａは、タービンロータ２０の回転軸ＡＸに沿った軸方向における幅が、脚部７２よりも広くなるように形成されている。係合部７２ａは、タービンロータ２０に形成された被係合溝に係合されている。

【0031】

排気段のタービン段落４０を構成する静翼４１に対面する遮熱ピース７０の遮熱板７１には、冷却媒体ＣＦが流れる遮熱板冷却通路６３が形成されている。遮熱板冷却通路６３は、径方向において遮熱板７１を貫通するように形成されている。

【0032】

図２に示すように、動翼４２は、径方向において外側部分にスナッバ４２１が設けられており、径方向において内側部分には、植込部４２２が設けられている。植込部４２２は、タービンロータ２０のロータホイール２１の外周面に嵌合されている。

【0033】

ここでは、植込部４２２の内周部分とロータホイール２１の外周部分との間に隙間が介在している。排気段のタービン段落４０では、この隙間が、冷却媒体ＣＦが流れるホイール冷却通路６４として機能する。ホイール冷却通路６４は、軸方向に延在している。ホイール冷却通路６４において上流側Ｕｓに位置する一端は、遮熱板７１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間に介在する空間に連通している。これに対して、ホイール冷却通路６４において下流側Ｄｓに位置する一端は、排気段ホイールスペースＲＷに連通している。

【0034】

排気段ホイールスペースＲＷは、軸方向において排気段のロータホイール２１よりも下流側Ｄｓであって、径方向において排気室Ｒ３１ｂよりも内側に位置する。

【0035】

なお、内部車室冷却通路６１、ノズル冷却通路６２、および、遮熱板冷却通路６３は、機械加工によって各部に作製される。

【0036】

上記のＣＯ_２タービン１２における冷却媒体ＣＦの流れに関して、図２を用いて説明する。ここでは、部分負荷運転等のように、作動媒体Ｆの流量が定格負荷運転よりも少ない場合を示している。

【0037】

冷却媒体ＣＦは、冷却媒体導入管５３から内部車室３１の第２内部車室部３１ｂに形成された内部車室冷却通路６１に導入される。ここでは、冷却媒体ＣＦは、作動媒体Ｆよりも温度が低く、作動媒体Ｆよりも圧力が高い状態で導入される。

【0038】

つぎに、冷却媒体ＣＦは、排気段のタービン段落４０において、ノズル内輪４１１と静翼４１とノズル外輪４１２との内部を径方向に貫通するように形成されたノズル冷却通路６２を流れる。

【0039】

つぎに、冷却媒体ＣＦは、排気段のタービン段落４０において、遮熱ピース７０の遮熱板７１に形成された遮熱板冷却通路６３を流れる。冷却媒体ＣＦは、遮熱板冷却通路６３を介して、遮熱板７１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間に介在する空間に導入される。

【0040】

つぎに、冷却媒体ＣＦは、排気段のタービン段落４０において、植込部４２２とロータホイール２１との間に介在するホイール冷却通路６４を流れた後に、排気段ホイールスペースＲＷに流れる。これにより、冷却媒体ＣＦが流れた各部が冷却される。

【0041】

排気段の動翼４２の植込部４２２において下流側Ｄｓには、シールフィンＦ４２２が設けられ、第２内部車室部３１ｂを構成するシールヘッド３１１において上流側Ｕｓには、シールフィンＦ３１１が設けられている。これにより、排気段の出口において、作動媒体Ｆが排気室Ｒ３１ｂから排気段ホイールスペースＲＷへ漏洩することが抑制されている。しかし、部分負荷運転等を実行する場合のように、ＣＯ_２タービンを流れる作動媒体Ｆの流量が定格負荷運転よりも少ない状態では、排気室Ｒ３１ｂと排気段ホイールスペースＲＷとの間の差圧が小さい。このため、シールフィンＦ４２２とシールフィンＦ３１１との間を介して、排気室Ｒ３１ｂから排気段ホイールスペースＲＷへ、温度が高い作動媒体Ｆが吸い込まれる。また、風損によって排気段の付近において雰囲気温度が上昇し、部品が許容温度を超える可能性がある。

【0042】

しかしながら、本実施形態では、上記のように、冷却媒体ＣＦが排気段ホイールスペースＲＷに導入されて、冷却される。ここでは、冷却媒体ＣＦは、上述したように、作動媒体Ｆよりも圧力が高い状態に調整されて、外部から導入される。このため、本実施形態では、シールフィンＦ４２２とシールフィンＦ３１１との間の隙間を介して、排気段ホイールスペースＲＷから排気室Ｒ３１ｂへ漏れるので、排気室Ｒ３１ｂから排気段ホイールスペースＲＷへ、温度が高い作動媒体Ｆが吸い込まれることを防止可能である。

【0043】

同様に、本実施形態では、冷却媒体ＣＦは、径方向において遮熱板７１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間に位置する空間から、径方向において遮熱板７１よりも外側に位置し作動媒体Ｆが流れる作動媒体流路へ、遮熱板７１と植込部４２２などとの間の隙間を介して漏れる。このため、本実施形態では、作動媒体流路から、遮熱板７１の内周面とタービンロータ２０の外周面との間に位置する空間へ、温度が高い作動媒体Ｆが吸い込まれることを防止可能である。

【0044】

したがって、本実施形態は、風損によって排気段のタービン段落４０付近において雰囲気温度が上昇することを抑制し、部品が許容温度を超えることを効果的に防止可能である。その結果、耐熱性が高い材料を用いて部品を作製する必要がなくなるため、コストを低減することができる。

【0045】

［変形例１］
上記の実施形態では、排気段のタービン段落４０において冷却媒体ＣＦが流れるようにＣＯ_２タービン１２の各部が構成されているが、これに限らない。図３に示すように、たとえば、排気段のタービン段落４０よりも１つ前のタービン段落４０において冷却媒体ＣＦが流れるように各部が構成されていてもよい。つまり、排気段のタービン段落４０よりも上流側のタービン段落４０において冷却媒体ＣＦが流れるように各部が構成されていてもよい。これにより、冷却をより確実に実行することができる。

【0046】

［変形例２］
図３では、冷却媒体導入管５３は、排気段のタービン段落４０、および、排気段のタービン段落４０よりも１つの前のタービン段落４０に対して、作動媒体Ｆの上流側Ｕｓに設けられているが、これに限らない。図４に示すように、冷却媒体導入管５３は、たとえば、排気段のタービン段落４０において静翼４１が設置された部分よりも径方向の外側（図４では上側）に設けられていてもよい。つまり、冷却媒体ＣＦの導入位置は、任意に選択可能である。

【0047】

［変形例３］
上記の実施形態では、遮熱ピース７０が設けられている場合について説明したが、これに限らない。図５に示すように、遮熱ピース７０を設けなくてもよい。この場合には、たとえば、冷却媒体ＣＦは、ノズル内輪４１１の内部において径方向に延在する部分から、軸方向に延在する部分を通過し、ノズル内輪４１１よりも下流に位置する部分へ排出される。

【0048】

［変形例４］
図５に示した場合の他に、図６に示すように、冷却媒体ＣＦが、ノズル内輪４１１の内部において径方向に延在する部分を通過し、ノズル内輪４１１よりも径方向の内側に部分へ排出されるように、ノズル内輪４１１が構成されていてもよい。

【0049】

＜第２実施形態＞
第２実施形態のＣＯ_２タービン１２において冷却媒体ＣＦが流れる部分に関して、図７を用いて説明する。図７は、図２と同様な部分に関して示している。

【0050】

図７に示すように、本実施形態では、ノズル冷却通路６２の形態が上記の第１実施形態の場合（図２参照）と異なる。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する内容に関しては、適宜、説明を省略する。

【0051】

第１実施形態の場合には、図２に示したように、ノズル冷却通路６２は、ノズル内輪４１１と静翼４１とノズル外輪４１２との内部を径方向に貫通する孔である。

【0052】

しかしながら、本実施形態では、ノズル冷却通路６２は、図７に示すように、静翼４１の内部には、孔が形成されていない。本実施形態では、静翼４１の外周面に管状体が設置されており、冷却媒体ＣＦが流れるノズル冷却通路６２の一部として管状体の内部が機能するように構成されている。ここでは、たとえば、静翼４１において温度が高くなりやすい前縁部分に管状体が設置されている。

【0053】

本実施形態では、ノズル冷却通路６２は、静翼４１の内部に孔を機械加工で形成せずに、静翼４１の外部に管状体を用いて形成されているので、製作時間を容易に短縮することができる。

【0054】

＜その他＞
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。

【0055】

上記の実施形態では、複数のタービン段落４０のうち後段側のタービン段落４０に冷却媒体ＣＦを供給する場合について説明したが、これに限らない。複数のタービン段落４０のうち前段側のタービン段落４０に冷却媒体ＣＦを供給するように構成してもよい。たとえば、作動媒体導入管５１の周囲から冷却媒体ＣＦを第１内部車室部３１ａの内部に供給し、その冷却媒体ＣＦを前段側のタービン段落４０を構成する静翼４１等に供給するように構成してもよい。その他、冷却が必要な部分に冷却媒体ＣＦを適宜供給するように構成してもよい。また、上記の実施形態では、バランスピストン２２が設けられている場合について説明したが、これに限らない。

【0056】

上記の実施形態では、タービン車室３０が二重車室構造である場合について説明したが、これに限らない。タービン車室３０は、一重車室構造であってもよい。

【符号の説明】

【0057】

１２…タービン、２０…タービンロータ、２１…ロータホイール、２２…バランスピストン、３０…タービン車室、３１…内部車室、３１ａ…第１内部車室部、３１ｂ…第２内部車室部、３２…外部車室、３５…シール部材、４０…タービン段落、４１…静翼、４２…動翼、４３…シールフィン、５１…作動媒体導入管、５２…排気管、５３…冷却媒体導入管、６０…軸受、６１…内部車室冷却通路、６２…ノズル冷却通路、６３…遮熱板冷却通路、６４…ホイール冷却通路、７０…遮熱ピース、７１…遮熱板、７２…脚部、７２ａ…係合部、３１１…シールヘッド、４１１…ノズル内輪、４１２…ノズル外輪、４２１…スナッバ、４２２…植込部、６１１…第１の内部車室冷却通路部、６１２…第２の内部車室冷却通路部、ＡＸ…回転軸、ＣＦ…冷却媒体、Ｆ…作動媒体、Ｆ３１１…シールフィン、
Ｆ４２２…シールフィン、Ｒ３１ｂ…排気室、ＲＷ…排気段ホイールスペース、Ｖ５３…バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】