特許 7520235 初段静翼セグメント、静止ユニット、初段静翼セグメントユニット、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】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】初段静翼セグメント、静止ユニット、初段静翼セグメントユニット、及び蒸気タービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 9/04 20060101AFI20240712BHJP

【ＦＩ】

F01D9/04

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023530381

(86)(22)【出願日】2022-06-15

(86)【国際出願番号】 JP2022024011

(87)【国際公開番号】W WO2022270387

(87)【国際公開日】2022-12-29

【審査請求日】2023-10-25

(31)【優先権主張番号】P 2021104776

(32)【優先日】2021-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(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

(72)【発明者】

【氏名】古賀 康彦

(72)【発明者】

【氏名】檀野 将平

(72)【発明者】

【氏名】関口 友貴

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 洋一

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４６８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－６９７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－３０１９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１２３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５０５６９８９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｄ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線に対する周方向に延びる外輪と、
前記外輪の前記軸線に対する径方向内側に、前記周方向に並んで取り付けられている複数の初段静翼と、
を備え、
前記軸線が延びる軸線方向における第一側と第二側とのうち、前記第二側が軸線上流側を成し、前記第一側が軸線下流側を成し、
前記複数の初段静翼は、それぞれ、前記軸線に対する径方向に延びる翼体と、前記翼体の前記径方向内側に形成されている内側シュラウドと、前記翼体の前記軸線に対する径方向外側に形成されている外側シュラウドと、を有し、
前記翼体は、前記軸線上流側の縁を形成する前縁と、前記軸線下流側の縁を形成する後縁と、を有し、
前記内側シュラウドは、前記径方向外側を向き、前記翼体が接続されている内側ガスパス面を有し、
前記外側シュラウドは、前記径方向内側を向き、前記翼体が接続されている外側ガスパス面を有するシュラウド本体と、前記シュラウド本体の前記径方向外側に接続されている埋め込み部と、を有し、
前記埋め込み部は、前記軸線上流側を向く埋込前端面と、前記軸線下流側を向き前記埋込前端面と背合わせの関係にある埋込後端面と、前記径方向外側を向き前記埋込前端面と前記埋込後端面とを接続する埋込底面と、を有し、
前記外輪は、前記複数の初段静翼毎の前記外側シュラウドが入り込む外輪溝と、外輪ガスパス面と、外輪後端面と、外輪外周面と、を有し、
前記外輪溝は、前記外輪ガスパス面の前記軸線下流側の端から前記径方向外側に向かって凹み、前記周方向に延び、
前記外輪溝は、前記軸線下流側を向いて前記埋込前端面と対向する溝前側面と、前記軸線上流側を向いて前記埋込後端面と対向する溝後側面と、前記径方向内側を向いて前記埋込底面と対向する溝底面と、を有し、
前記外輪ガスパス面は、前記溝前側面よりも前記軸線上流側で且つ前記外側ガスパス面よりも前記径方向外側の位置から、前記径方向内側に向かうに連れて次第に前記軸線下流側に向かって延び、前記外側ガスパス面に連なるように、湾曲した面を有し、
前記外輪後端面は、前記外輪溝より前記軸線下流側に位置し、前記軸線下流側を向き、
前記外輪外周面は、前記径方向外側を向き、前記外輪ガスパス面の前記径方向外側の縁と前記外輪後端面の前記径方向外側の縁とを接続し、
前記埋込前端面は、前記前縁よりも前記軸線上流側に位置し、
前記埋込後端面は、前記後縁よりも前記軸線上流側に位置する、
初段静翼セグメント。

【請求項2】

請求項１に記載の初段静翼セグメントにおいて、
前記溝後側面と前記外輪後端面との間の前記軸線方向における最大距離は、前記埋込前端面と前記埋込後端面との間の前記軸線方向における最小距離より小さい、
初段静翼セグメント。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の初段静翼セグメントにおいて、
さらに、前記外輪に対する複数の前記初段静翼の相対移動を拘束するコーキング部材を備え、
前記外輪は、さらに、収納空間形成部を有し、
前記収納空間形成部は、複数の前記初段静翼における前記外側シュラウドと共同して、前記コーキング部材が入り込み、前記径方向内側が開口している収納空間を形成する面を有し、
前記埋め込み部は、さらに、前記埋込後端面から前記軸線上流側に凹み、前記周方向に延びる係合溝を有し、
前記外輪溝は、さらに、前記溝後側面から前記軸線上流側に突出し、前記周方向に延びて、複数の前記初段静翼における前記埋め込み部の前記係合溝のそれぞれに嵌まり込む凸部を有し、
前記収納空間形成部は、前記溝前側面の前記径方向内側の端に接続され、
前記コーキング部材は、前記周方向に延び、前記収納空間に収まり、前記収納空間形成部が有する前記面に接すると共に、複数の前記初段静翼における前記外側シュラウドのそれぞれに接し、前記収納空間の開口から露出している、
初段静翼セグメント。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の初段静翼セグメントにおいて、
前記シュラウド本体は、前記軸線下流側を向き、前記外側ガスパス面の前記軸線下流側の端から前記径方向外側に延びるシュラウド後端面を有し、
前記外輪後端面は、前記シュラウド後端面と面一である、
初段静翼セグメント。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の初段静翼セグメントと、
前記初段静翼セグメント及び初段シールリングが取り付けられる翼環と、
を備え、
前記翼環は、前記径方向内側を向く翼環ガスパス面と、前記外輪が取り付けられる外輪取付部と、前記初段シールリングが取り付けられる初段シールリング取付部と、を有し、
前記初段シールリング取付部は、前記翼環ガスパス面から前記径方向外側に向かって凹み、前記周方向に延び、
前記外輪取付部の全体は、前記初段シールリング取付部よりも前記軸線上流側に位置する、
静止ユニット。

【請求項6】

請求項５に記載の静止ユニットにおいて、
前記翼環の前記外輪取付部は、取付側面と、取付内周面と、を有し、
前記取付側面は、前記翼環ガスパス面中で前記初段シールリング取付部よりも前記軸線上流側の位置から前記径方向外側に延び、且つ前記周方向に延びて、前記外輪後端面と対向し、
前記取付内周面は、前記取付側面の前記径方向外側の縁から前記軸線上流側に延び、且つ前記周方向に延びて、前記外輪外周面と対向する、
静止ユニット。

【請求項7】

請求項５に記載の静止ユニットにおいて、
さらに、前記軸線方向に並ぶ複数の後段静翼列を備え、
前記複数の後段静翼列は、それぞれ、前記周方向に並ぶ複数の静翼を有し、
前記翼環は、前記初段シールリング取付部よりも前記軸線下流側の領域内で、前記軸線方向に並ぶ複数の翼環溝を有し、
前記複数の翼環溝は、いずれも、前記翼環ガスパス面から前記径方向外側に凹み且つ前記周方向に延び、
前記複数の翼環溝のそれぞれには、前記複数の後段静翼列のうちのいずれか一の静翼列を構成する前記複数の静翼が嵌まり込んでいる、
静止ユニット。

【請求項8】

請求項５に記載の静止ユニットと、
蒸気流入管と、
前記軸線を中心として回転可能なロータと、
前記ロータの外周を覆うケーシングと、
を備え、
前記ケーシングは、前記翼環を有し、
前記蒸気流入管は、前記ロータの外周側と前記ケーシングの内周側との間に、前記軸線上流側から蒸気が流入するよう配置されている、
蒸気タービン。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の初段静翼セグメントである第一初段静翼セグメントと、
前記第一初段静翼セグメントに対して前記第二側に間隔をあけて配置されている第二初段静翼セグメントと、
前記周方向に延び、前記第一初段静翼セグメントと前記第二初段静翼セグメントとを接続する分流部材と、を備え、
前記第二初段静翼セグメントは、
前記周方向に延び、前記第一初段静翼セグメントの前記外輪である第一外輪と同じ形状で、前記第一側を軸線上流側とし前記第二側を軸線下流側とする第二外輪と、
前記第二外輪の前記径方向内側に、前記周方向に並んで取り付けられ、前記第一初段静翼セグメントの前記複数の初段静翼である複数の第一初段静翼と同じ形状で、前記第一側を軸線上流側とし前記第二側を軸線下流側とする複数の第二初段静翼と、
を備え、
前記分流部材は、前記複数の第一初段静翼毎の前記内側シュラウドに接続される第一接続部と、前記複数の第二初段静翼毎の前記内側シュラウドに接続される第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部とを接続する本体と、を有し、
前記本体は、前記径方向外側を向いて、前記軸線方向に延び、前記複数の第一初段静翼毎の前記内側ガスパス面及び前記複数の第二初段静翼毎の前記内側ガスパス面に連なるガスパス面を有する、
初段静翼セグメントユニット。

【請求項10】

請求項９に記載の初段静翼セグメントユニットにおいて、
前記内側シュラウドは、前記径方向内側を向き前記内側ガスパス面と背合わせの関係にある反ガスパス面と、前記反ガスパス面から前記径方向外側に凹み且つ前記周方向に延びる接続溝と、を有し、
前記第一接続部は、前記複数の第一初段静翼毎の前記内側シュラウドにおける前記接続溝に嵌まり込んでいる凸部を有し、
前記第二接続部は、前記複数の第二初段静翼毎の前記内側シュラウドにおける前記接続溝に嵌まり込んでいる凸部を有し、
前記接続溝は、前記径方向外側に向かうに連れて次第に前記軸線方向における溝幅が大きくなるよう形成され、
前記凸部は、径方向外側に向かうに連れて次第に前記軸線方向における凸幅が大きくなよう形成されている、
初段静翼セグメントユニット。

【請求項11】

請求項９に記載の初段静翼セグメントユニットにおいて、
前記分流部材は、第一分流部材と、第二分流部材と、連結具と、を有し、
前記第一分流部材は、前記第一接続部と、前記第一接続部から前記第二側に向かって延び前記本体の一部を形成する第一本体と、を有し、
前記第二分流部材は、前記第二接続部と、前記第二接続部から前記第一側に向かって延び前記本体の残りの一部を形成する第二本体と、を有し、
前記連結具は、前記第一本体と前記第二本体とを連結する、
初段静翼セグメントユニット。

【請求項12】

請求項９に記載の初段静翼セグメントユニットと、
蒸気流入管と、
前記軸線を中心として回転可能な第一ロータと、
前記第一ロータの外周側で、前記軸線方向に並ぶ複数の第一後段静翼列と、
前記第一ロータの外周側を覆うと共に、前記第一初段静翼セグメント及び前記複数の第一後段静翼列が取り付けられている第一ケーシングと、
前記軸線を中心として回転可能な第二ロータと、
前記第二ロータの外周側で、前記軸線方向に並ぶ複数の第二後段静翼列と、
前記第二ロータの外周側を覆うと共に、前記第二初段静翼セグメント及び前記複数の第二後段静翼列が取り付けられている第二ケーシングと、
を備え、
前記第一ロータと前記第二ロータとは、同一の前記軸線上に位置し、互に連結されており、
前記蒸気流入管は、前記分流部材の前記ガスパス面から前記径方向外側に離れた位置に配置され、前記第一ケーシングと前記第二ケーシングとを接続する、
蒸気タービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の初段静翼を有する初段静翼セグメント、初段静翼セグメントを備える初段静翼セグメントユニット、初段静翼セグメントを備える静止ユニット、初段静翼セグメントを備える蒸気タービンに関する。
本願は、２０２１年６月２４日に、日本国に出願された特願２０２１－１０４７７６号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンの種類として、例えば、以下の特許文献１に記載の二分流型蒸気タービンがある。この二分流型蒸気タービンは、第一蒸気タービン部と第二蒸気タービン部とを備える。第一蒸気タービン部及び第二蒸気タービン部は、いずれも、軸線を中心として回転するロータと、ロータを覆うケーシングと、ケーシングに固定されている複数の静翼セグメントと、蒸気流入管と、分流部材と、を備える。なお、以下の説明の都合上、軸線が延びる方向を軸線方向とする。また、軸線方向における両側のうち、一方側を第一側、他方側を第二側とする。

【0003】

第一蒸気タービン部と第二蒸気タービン部とは、蒸気流入管及び分流部材を共有する。第一蒸気タービン部で、この蒸気流入管及び分流部材を除く部品は、蒸気流入管を基準にして軸線方向における第一側に配置されている。この第一蒸気タービン部では、第二側が軸線上流側を成し、第一側が軸線下流側を成す。また、第二蒸気タービン部で、この蒸気流入管を除く部品は、この蒸気流入管を基準にして第二側に配置されている。第二蒸気タービン部では、第一側が軸線上流側を成し、第二側が軸線下流側を成す。

【0004】

第一蒸気タービン部と第二蒸気タービン部における各ロータは、軸線を中心として軸線方向に延びるロータ軸と、このロータ軸の外周に固定され軸線方向に並んでいる複数の動翼列と、を有している。各動翼列は、軸線に対する周方向に並ぶ複数の動翼を有する。各動翼列の軸線上流側の位置には、複数の静翼列のうち、いずれか一の静翼列が配置されている。各静翼列は、周方向に並ぶ複数の静翼を有する。静翼セグメントは、周方向に延びる外輪と、外輪の径方向内側に配置されている複数の静翼と、を有する。外輪には、軸線に対する径方向内側から径方向外側に向かって凹み、周方向の延びる外輪溝が形成されている。複数の静翼の外側シュラウドは、この外輪の外輪溝に嵌り込んでいる。この外輪は、ケーシング（又は翼環）の径方向内側の部分に固定されている。第一蒸気タービン部のロータと第二蒸気タービン部のロータとは、同一の軸線上に位置し、互に連結されている。

【0005】

静翼は、軸線に対する径方向に垂直な断面の形状が翼形を成して径方向に延びる翼体と、翼体の径方向内側に形成されている内側シュラウドと、翼体の径方向外側に形成されている外側シュラウドと、を有する。

【0006】

分流部材は、第一蒸気タービン部における複数の初段静翼の内側シュラウドと、第二蒸気タービン部における初段静翼の内側シュラウドとを接続する。この分流部材により、蒸気流入管から流入した蒸気の一部を第一蒸気タービン部における初段静翼に導くことができると共に、蒸気流入管から流入した蒸気の残りの一部を第二蒸気タービン部における初段静翼に導くことができる。

【0007】

初段静翼の外側シュラウドは、シュラウド本体と、埋め込み部と、下流側張出部と、を有する。シュラウド本体は、径方向内側を向き、翼体が接続されている外側ガスパス面を有する。埋め込み部は、シュラウド本体から径方向外側に向かって突出している。外側シュラウドにおける埋め込み部は、初段外輪の外輪溝に嵌まり込んでいる。下流側張出部は、シュラウド本体から軸線下流側に突出している。下流側張出部は、初段動翼と径方向で対向している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】実開昭６０－０８２５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

蒸気タービンでは、タービン効率等の観点から、静翼セグメント、ケーシング、及びロータが相互に設計上の制約を受ける。しかしながら、これらの部品は、タービン効率等の要求を満たしつつも、設計自由度が高いことが望ましい。

【0010】

そこで、本開示は、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシングの設計自由度を高めることができる技術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】

【0011】

上記目的を達成するための本開示の一態様としての初段静翼セグメントは、
軸線に対する周方向に延びる外輪と、前記外輪の前記軸線に対する径方向内側に、前記周方向に並んで取り付けられている複数の初段静翼と、を備える。前記軸線が延びる軸線方向における第一側と第二側とのうち、前記第二側が軸線上流側を成し、前記第一側が軸線下流側を成す。前記複数の初段静翼は、それぞれ、前記軸線に対する径方向に延びる翼体と、前記翼体の前記径方向内側に形成されている内側シュラウドと、前記翼体の前記軸線に対する径方向外側に形成されている外側シュラウドと、を有する。前記翼体は、前記軸線上流側の縁を形成する前縁と、前記軸線下流側の縁を形成する後縁と、を有する。前記内側シュラウドは、前記径方向外側を向き、前記翼体が接続されている内側ガスパス面を有する。前記外側シュラウドは、前記径方向内側を向き、前記翼体が接続されている外側ガスパス面を有するシュラウド本体と、前記シュラウド本体の前記径方向外側に接続されている埋め込み部と、を有する。前記埋め込み部は、前記軸線上流側を向く埋込前端面と、前記軸線下流側を向き前記埋込前端面と背合わせの関係にある埋込後端面と、前記径方向外側を向き前記埋込前端面と前記埋込後端面とを接続する埋込底面と、を有する。前記外輪は、前記複数の初段静翼毎の前記外側シュラウドが入り込む外輪溝と、外輪ガスパス面と、外輪後端面と、外輪外周面と、を有する。前記外輪溝は、前記外輪ガスパス面の前記軸線下流側の端から前記径方向外側に向かって凹み、前記周方向に延びる。前記外輪溝は、前記軸線下流側を向いて前記埋込前端面と対向する溝前側面と、前記軸線上流側を向いて前記埋込後端面と対向する溝後側面と、前記径方向内側を向いて前記埋込底面と対向する溝底面と、を有する。前記外輪ガスパス面は、前記溝前側面よりも前記軸線上流側で且つ前記外側ガスパス面よりも前記径方向外側の位置から、前記径方向内側に向かうに連れて次第に前記軸線下流側に向かって延び、前記外側ガスパス面に連なるように、湾曲した面を有する。前記外輪後端面は、前記外輪溝より前記軸線下流側に位置し、前記軸線下流側を向く。前記外輪外周面は、前記径方向外側を向き、前記外輪ガスパス面の前記径方向外側の縁と前記外輪後端面の前記径方向外側の縁とを接続する。前記埋込前端面は、前記前縁よりも前記軸線上流側に位置する。前記埋込後端面は、前記後縁よりも前記軸線上流側に位置する。

【0012】

本態様の初段静翼セグメントでは、初段静翼における埋め込み部の埋込前端面が、この初段静翼における翼体の前縁よりも、軸線上流側に位置し、この埋め込み部の埋込後端面が、この翼体の後縁よりも、軸線上流側に位置する。よって、本態様の初段静翼セグメントにおける初段静翼は、翼体に対して埋め込み部が軸線上流側にシフトしている。このため、初段静翼の埋め込み部が入り込む外輪溝における溝後側面が、翼体の後縁よりも軸線上流側に位置し、外輪後端面が初段静翼に対して軸線下流側に位置することを抑制できる。言い換えると、本態様では、外輪中で、初段静翼よりも軸線下流側に突出部分を少なくすることができる、又は、外輪中で、初段静翼よりも軸線下流側に突出部分を無くすことができる。

【0013】

従って、本態様では、この外輪が取り付けられるケーシングの設計自由度を高めることができる。このように、ケーシングの設計自由度を高めることができることで、初段動翼が存在する軸線方向の領域と外輪が存在する径方向の領域との共通領域内にも、ケーシングの一部を存在させることができる。この共通領域内にケーシングの一部を存在させることができると、初段静翼と初段動翼との軸線方向の間隔を広げずに、このケーシングの一部に、ケーシングと初段動翼との隙間をシールする初段シールリングを取り付けることができる。

【0014】

初段静翼と初段動翼との軸線方向の間隔を広げると、タービン効率を低下させる可能性が大きい。しかしながら、本態様では、前述したように、初段静翼と初段動翼との軸線方向の間隔を広げずに、このケーシングの一部に初段シールリングを取り付けることができる。よって、本態様では、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシングの設計自由度を高めることができる。

【0015】

上記目的を達成するための本開示の一態様としての静止ユニットは、
前記一態様としての初段静翼セグメントと、前記初段静翼セグメント及び初段シールリングが取り付けられる翼環と、を備える。前記翼環は、前記径方向内側を向く翼環ガスパス面と、前記外輪が取り付けられる外輪取付部と、前記初段シールリングが取り付けられる初段シールリング取付部と、を有する。前記初段シールリング取付部は、前記翼環ガスパス面から前記径方向外側に向かって凹み、前記周方向に延びる。前記外輪取付部の全体は、前記初段シールリング取付部よりも前記軸線上流側に位置する。

【0016】

上記目的を達成するための本開示の一態様としての蒸気タービンは、
前記一態様としての静止ユニットと、蒸気流入管と、前記軸線を中心として回転可能なロータと、前記ロータの外周を覆うケーシングと、を備える。前記ケーシングは、前記翼環を有する。前記蒸気流入管は、前記ロータの外周側と前記ケーシングの内周側との間に、前記軸線上流側から蒸気が流入するよう配置されている。

【0017】

上記目的を達成するための本開示の一態様としての初段静翼セグメントユニットは、
前記一態様としての初段静翼セグメントである第一初段静翼セグメントと、前記第一初段静翼セグメントに対して前記第二側に間隔をあけて配置されている第二初段静翼セグメントと、前記周方向に延び、前記第一初段静翼セグメントと前記第二初段静翼セグメントとを接続する分流部材と、を備える。前記第二初段静翼セグメントは、前記周方向に延び、前記第一初段静翼セグメントの前記外輪である第一外輪と同じ形状で、前記第一側を軸線上流側とし前記第二側を軸線下流側とする第二外輪と、前記第二外輪の前記径方向内側に、前記周方向に並んで取り付けられ、前記第一初段静翼セグメントの前記複数の初段静翼である複数の第一初段静翼と同じ形状で、前記第一側を軸線上流側とし前記第二側を軸線下流側とする複数の第二初段静翼と、を備える。前記分流部材は、前記複数の第一初段静翼毎の前記内側シュラウドに接続される第一接続部と、前記複数の第二初段静翼毎の前記内側シュラウドに接続される第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部とを接続する本体と、を有する。前記本体は、前記径方向外側を向いて、前記軸線方向に延び、前記複数の第一初段静翼毎の前記内側ガスパス面及び前記複数の第二初段静翼毎の前記内側ガスパス面に連なるガスパス面を有する。

【0018】

上記目的を達成するための本開示の他の一態様としての蒸気タービンは、
前記一態様としての前記初段静翼セグメントユニットと、蒸気流入管と、前記軸線を中心として回転可能な第一ロータと、前記第一ロータの外周側で、前記軸線方向に並ぶ複数の第一後段静翼列と、前記第一ロータの外周側を覆うと共に、前記第一初段静翼セグメント及び前記複数の第一後段静翼列が取り付けられている第一ケーシングと、前記軸線を中心として回転可能な第二ロータと、前記第二ロータの外周側で、前記軸線方向に並ぶ複数の第二後段静翼列と、前記第二ロータの外周側を覆うと共に、前記第二初段静翼セグメント及び前記複数の第二後段静翼列が取り付けられている第二ケーシングと、を備える。前記第一ロータと前記第二ロータとは、同一の前記軸線上に位置し、互に連結されている。前記蒸気流入管は、前記分流部材の前記ガスパス面から前記径方向外側に離れた位置に配置され、前記第一ケーシングと前記第二ケーシングとを接続する。

【発明の効果】

【0019】

本開示の一態様によれば、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシングの設計自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本開示に係る一実施形態における蒸気タービンの断面図である。

【図2】図１におけるII部の拡大図である。

【図3】図１におけるIII部の拡大図である。

【図4】図２におけるIＶ部の拡大図である。

【図5】本開示に係る一実施形態における初段静翼セグメントユニットの斜視図である。

【図6】図５におけるＶI部の拡大図である。

【図7】図５におけるＶII部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示に係る蒸気タービンの実施形態について、図１～図８を参照して詳細に説明する。

【0022】

本実施形態における蒸気タービンは、図１に示すように、二分流型蒸気タービンがある。この蒸気タービンは、第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２とを備える。第一蒸気タービン部ＳＴ１及び第二蒸気タービン部ＳＴ２は、いずれも、軸線Ａｒを中心として回転するロータ１０と、ロータ１０を覆うケーシング２０と、ケーシング２０に取り付けられている複数の静翼列５０と、軸受１５と、蒸気流入管１６と、分流部材７１と、を備える。第一蒸気タービン部ＳＴ１のロータ１０と第二蒸気タービン部ＳＴ２のロータ１０とは、互に同一の軸線Ａｒ上に位置し、一体回転可能に連結されている。なお、以下の説明の都合上、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａとする。また、軸線方向Ｄａにおける両側のうち、一方側を第一側Ｄａ１、他方側を第二側Ｄａ２とする。

【0023】

第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２とは、蒸気流入管１６及び分流部材７１を共有する。第一蒸気タービン部ＳＴ１で、この蒸気流入管１６及び分流部材７１を除く部品は、蒸気流入管１６を基準にして軸線方向Ｄａにおける第一側Ｄａ１に配置されている。この第一蒸気タービン部ＳＴ１では、第二側Ｄａ２が軸線上流側Ｄａｕを成し、第一側Ｄａ１が軸線下流側Ｄａｄを成す。また、第二蒸気タービン部ＳＴ２で、この蒸気流入管１６及び分流部材７１を除く部品は、この蒸気流入管１６を基準にして第二側Ｄａ２に配置されている。第二蒸気タービン部ＳＴ２では、第一側Ｄａ１が軸線上流側Ｄａｕを成し、第二側Ｄａ２が軸線下流側Ｄａｄを成す。第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２とは、形状及び構造が同一である。但し、第二蒸気タービン部ＳＴ２における軸線上流側Ｄａｕは、第一蒸気タービン部ＳＴ１における軸線上流側Ｄａｕとは軸線方向Ｄａで逆側である。

【0024】

第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２における各ロータ１０は、図２に示すように、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸１１と、このロータ軸１１の外周に固定され軸線方向Ｄａに並んでいる複数の動翼列１２と、を有する。ロータ軸１１の軸線下流側Ｄａｄの部分には、ロータ軸１１を回転可能に支持する軸受１５（図１参照）が設けられている。各動翼列１２は、軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並ぶ複数の動翼１３を有する。動翼１３は、軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒに垂直な断面形状が翼形を成し、径方向Ｄｒに延びる翼体を有する。複数の静翼列５０は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列１２の軸線上流側Ｄａｕの位置には、複数の静翼列５０のうち、いずれか一の静翼列５０が配置されている。各静翼列５０は、周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼５１を有する。

【0025】

静翼５１は、翼体５２と、内側シュラウド５３と、外側シュラウド５５と、を有する。翼体５２は、径方向Ｄｒに垂直な断面形状が翼形を成し、径方向Ｄｒに延びている。内側シュラウド５３は、翼体５２の径方向内側Ｄｒｉの端に設けられている。外側シュラウド５５は、翼体５２の径方向外側Ｄｒｏの端に設けられている。内側シュラウド５３と外側シュラウド５５との間は、蒸気Ｓが流れる蒸気流路１７の一部を形成する。よって、翼体５２は、この蒸気流路１７内に配置されていることになる。

【0026】

ここで、軸線方向Ｄａに並ぶ複数の静翼列５０のうち、最も軸線上流側Ｄａｕの静翼列５０を初段静翼列５０ａとする。さらに、軸線方向Ｄａに並ぶ複数の静翼列５０のうち、初段静翼列５０ａを除く複数の静翼列５０を後段静翼列５０ｒとする。本実施形態において、複数の後段静翼列５０ｒは、第二段静翼列５０ｂ、第三段静翼列５０ｃ、第四段静翼列５０ｄ、第五段静翼列５０ｅ、第六段静翼列５０ｆ（図３参照）、第七段静翼列５０ｇ（図３参照）を有する。

【0027】

また、図１に示すように、第一蒸気タービン部ＳＴ１のロータ１０を第一ロータ１０ｆとし、第二蒸気タービン部ＳＴ２のロータ１０を第二ロータ１０ｓとする。図２に示すように、第一蒸気タービン部ＳＴ１の初段静翼列５０ａを第一初段静翼列５０ａｆとし、第二蒸気タービン部ＳＴ２の初段静翼列５０ａを第二初段静翼列５０ａｓとする。第一蒸気タービン部ＳＴ１の複数の後段静翼列５０ｒを複数の第一後段静翼列５０ｒｆとし、第二蒸気タービン部ＳＴ２の複数の後段静翼列５０ｒを複数の第二後段静翼列５０ｒｓとする。また、第一蒸気タービン部ＳＴ１のケーシング２０を第一ケーシング２０ｆとし、第二蒸気タービン部ＳＴ２のケーシング２０を第二ケーシング２０ｓとする。前述したように、第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２とは、形状及び構造が同一である。このため、以下では、主として第一蒸気タービン部ＳＴ１について説明する。また、以下では、「第一」と「第二」とを区別していない場合には、第一蒸気タービン部ＳＴ１及び第二蒸気タービン部ＳＴ２のそれぞれの構成要素を示すものとする。

【0028】

第一蒸気タービン部ＳＴ１と第二蒸気タービン部ＳＴ２における各ケーシング２０は、内側ケーシング２１と、排気ケーシング２２と、三つの翼環３０と、を有する。三つの翼環３０は、いずれも、軸線Ａｒを中心として筒状を成している。また、三つの翼環３０は、軸線方向Ｄａに並んでいる。図２に示すように、三つの翼環３０のうち、最も軸線上流側Ｄａｕの翼環３０である第一翼環３０ａには、初段静翼列５０ａ、第二段静翼列５０ｂ、第三段静翼列５０ｃ、第四段静翼列５０ｄ、第五段静翼列５０ｅが取り付けられている。図３に示すように、三つの翼環３０のうち、第一翼環３０ａの軸線下流側Ｄａｄに隣接する第二翼環３０ｂには、第六段静翼列５０ｆが取り付けられている。三つの翼環３０のうち、第二翼環３０ｂの軸線下流側Ｄａｄに隣接する第三翼環３０ｃには、第七段静翼列５０ｇが取り付けられている。三つの翼環３０は、いずれも、軸線Ａｒより上側の部分を構成する半円弧状の上半翼環と、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する半円弧状の下半翼環と、を有する。

【0029】

内側ケーシング２１は、図１に示すように、軸線Ａｒを中心として、筒状を成す。この内側ケーシング２１の内周側には、複数の翼環３０が取り付けられている。排気ケーシング２２は、ディフューザ２３と、下流側端板２４、上流側端板２５、側周板２６と、を有する。

【0030】

ディフューザ２３は、軸線Ａｒに対して環状を成し、軸線下流側Ｄａｄに向うに連れて次第に径方向外側Ｄｒｏに広がるディフューザ空間２３ｓを形成する。ディフューザ空間２３ｓ内には、ロータ１０の最終段動翼列１２ｇを通過した蒸気Ｓが流入する。なお、最終段動翼列１２ｇとは、複数の動翼列１２のうち、最も軸線下流側Ｄａｄに配置されている動翼列である。

【0031】

排気ケーシング２２は、排気口２７を有する。この排気口２７は、内部から径方向外側Ｄｒｏであって鉛直下方向に向かって開口している。この排気口２７には、蒸気Ｓを水に戻す復水器Ｃが接続されている。排気ケーシング２２の下流側端板２４、上流側端板２５、及び側周板２６は、ディフューザ空間２３ｓを通過した蒸気Ｓが流れる排気空間２２ｓを形成する。この排気空間２２ｓは、ディフューザ２３の外周を軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに広がって、ディフューザ空間２３ｓから流入した蒸気Ｓを排気口２７に導く。

【0032】

下流側端板２４は、排気空間２２ｓの軸線下流側Ｄａｄの縁を画定する。この下流側端板２４は、実質的に軸線Ａｒに対して垂直である。下流側端板２４で、軸線Ａｒより上側の部分は、軸線方向Ｄａから見た形状がほぼ半円形を成している。一方、下流側端板２４で、軸線Ａｒより下側部分は、軸線方向Ｄａから見た形状がほぼ長方形を成している。この下流側端板２４の下縁は、排気口２７の縁の一部を形成する。

【0033】

上流側端板２５は、ディフューザ２３よりも軸線上流側Ｄａｕに配置されている。この上流側端板２５は、排気空間２２ｓの軸線上流側Ｄａｕの縁を画定する。この上流側端板２５は、実質的に軸線Ａｒに対して垂直である。よって、この上流側端板２５は、軸線方向Ｄａで間隔をあけて下流側端板２４と対向している。上流側端板２５の径方向内側Ｄｒｉの縁には、内側ケーシング２１が接続されている。上流側端板２５の下縁は、排気口２７の縁の一部を形成する。

【0034】

側周板２６は、下流側端板２４の径方向外側Ｄｒｏの縁、及び上流側端板２５の径方向外側Ｄｒｏの縁に接続され、軸線方向Ｄａに広がり且つ軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに広がって、排気空間２２ｓの径方向外側Ｄｒｏの縁の部分を画定する。この側周板２６は、上側が半円筒を成すかまぼこ型（semi-cylindrical shape）である。この側周板２６の下縁は、排気口２７の縁の一部を形成する。

【0035】

第一蒸気タービン部ＳＴ１の排気ケーシング２２と第二蒸気タービン部ＳＴ２の排気ケーシング２２とは、互いに接続されて一体化している。

【0036】

蒸気流入管１６は、管軸線Ａｐを中心として筒状を成している。管軸線Ａｐは、軸線方向Ｄａにおける第一初段静翼列５０ａｆと第二初段静翼列５０ａｓとの中間位置を通り、鉛直方向に延びている。蒸気流入管１６は、軸線Ａｒよりも上側に配置されている。この蒸気流入管１６の第一側Ｄａ１には、第一蒸気タービン部ＳＴ１の内側ケーシング２１及び側周板２６が接続されている。また、この蒸気流入管１６の第二側Ｄａ２には、第二蒸気タービン部ＳＴ２の内側ケーシング２１及び側周板２６が接続されている。

【0037】

第一翼環３０ａは、図２及び図４に示すように、径方向内側Ｄｒｉを向く翼環ガスパス面３２と、外輪取付部３３ａと、初段シールリング取付部３６ａと、第二段静翼列取付部３３ｂと、第二段シールリング取付部３６ｂと、第三段静翼列取付部３３ｃと、第三段シールリング取付部３６ｃと、第四段静翼列取付部３３ｄと、第四段シールリング取付部３６ｄと、第五段静翼列取付部３３ｅと、第五段シールリング取付部３６ｅと、を有する。外輪取付部３３ａ、初段シールリング取付部３６ａ、第二段静翼列取付部３３ｂ、第二段シールリング取付部３６ｂ、第三段静翼列取付部３３ｃ、第三段シールリング取付部３６ｃ、第四段静翼列取付部３３ｄ、第四段シールリング取付部３６ｄ、第五段静翼列取付部３３ｅ、及び第五段シールリング取付部３６ｅは、以上の順序で、軸線上流側Ｄａｕから軸線下流側Ｄａｄに向かって並んでいる。また、外輪取付部３３ａ、初段シールリング取付部３６ａ、第二段静翼列取付部３３ｂ、第二段シールリング取付部３６ｂ、第三段静翼列取付部３３ｃ、第三段シールリング取付部３６ｃ、第四段静翼列取付部３３ｄ、第四段シールリング取付部３６ｄ、第五段静翼列取付部３３ｅ、及び第五段シールリング取付部３６ｅは、いずれも、翼環ガスパス面３２から径方向外側Ｄｒｏに凹んでいる。

【0038】

第一翼環３０ａは、前述したように、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する半円弧状の第一上半翼環３０ａｕと、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する半円弧状の第一下半翼環と、を有する。第一上半翼環３０ａｕの周方向Ｄｃの端部と第一下半翼環の周方向Ｄｃの端部とが、翼環連結ボルト３２ｂにより連結されている。この翼環連結ボルト３２ｂが挿通されるボルト孔３１は、第一上半翼環３０ａｕと第一下半翼環のそれぞれの周方向Ｄｃの両端領域で、初段シールリング取付部３６ａが配置されている軸線方向Ｄａの領域で、且つ、初段シールリング取付部３６ａよりも径方向外側Ｄｒｏの領域に、形成されている。

【0039】

外輪取付部３３ａは、図４に示すように、取付側面３４と、取付内周面３５とを有する。取付側面３４は、翼環ガスパス面３２中で初段シールリング取付部３６ａよりも軸線上流側Ｄａｕの位置から径方向外側Ｄｒｏに延び、且つ周方向Ｄｃに延びている。取付内周面３５は、取付側面３４の径方向外側Ｄｒｏの縁から軸線上流側Ｄａｕに延び、且つ周方向Ｄｃに延びている。この外輪取付部３３ａには、初段静翼セグメント６０の外輪６１が取り付けられる。

【0040】

初段静翼セグメント６０は、軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに延びる前述の外輪６１と、この外輪６１の径方向内側Ｄｒｉに取り付けられている初段静翼列５０ａと、コーキング部材６３と、複数の止めネジ６４と、を有する。静止ユニット８０は、この初段静翼セグメント６０と、第一翼環３０ａとを有して構成される。

【0041】

初段静翼セグメント６０の外輪６１も、図５に示すように、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する半円弧状の上半外輪６１ｕと、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する半円弧状の下半外輪６１ｄと、を有する。上半外輪６１ｕにおける周方向Ｄｃの端部と下半外輪６１ｄにおける周方向Ｄｃの端部とは、図５及び図7に示すように、外輪連結ボルト６２により連結されている。前述の初段静翼列５０ａは、上半外輪６１ｕに取り付けられている複数の初段静翼５１ａと、下半外輪６１ｄに取り付けられている複数の初段静翼５１ａと、で構成される。また、上半外輪６１ｕは、第一上半翼環３０ａｕにおける外輪取付部３３ａに取り付けられ、下半外輪６１ｄは、第一下半翼環における外輪取付部３３ａに取り付けられる。下半外輪６１ｄにおける周方向Ｄｃの両端部には、下半外輪６１ｄから径方向外側Ｄｒｏに突出する支持プレート６９が設けられている。外輪連結ボルト６２により上半外輪６１ｕが連結されている下半外輪６１ｄは、この支持プレート６９を介して、第一下半翼環に支持されている。

【0042】

初段静翼５１ａは、前述したように、翼体５２と、内側シュラウド５３と、外側シュラウド５５と、を有する。図４に示すように、翼体５２は、軸線上流側Ｄａｕの縁を形成する前縁５２ｆと、軸線下流側Ｄａｄの縁を形成する後縁５２ｒと、を有する。

【0043】

初段静翼５１ａの内側シュラウド５３は、内側ガスパス面５３ｐと、反ガスパス面５３ｑと、接続溝５３ｇと、を有する。内側ガスパス面５３ｐは、径方向外側Ｄｒｏを向き、翼体５２が接続されている。この内側ガスパス面５３ｐは、蒸気流路１７の一部を画定する面である。反ガスパス面５３ｑは、径方向内側Ｄｒｉを向き、内側ガスパス面５３ｐと背合わせの関係にある。接続溝５３ｇは、反ガスパス面５３ｑから径方向外側Ｄｒｏに凹み且つ周方向Ｄｃに延びている。接続溝５３ｇは、径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に軸線方向Ｄａにおける溝幅が大きくなるよう形成されている。すなわち、この接続溝５３ｇは、蟻溝である。

【0044】

初段静翼５１ａの外側シュラウド５５は、シュラウド本体５６と、シュラウド本体５６の径方向外側Ｄｒｏに接続されている埋め込み部５７と、を有する。シュラウド本体５６は、外側ガスパス面５６ｐと、シュラウド前端面５６ｆと、シュラウド後端面５６ｒと、を有する。外側ガスパス面５６ｐは、径方向内側Ｄｒｉを向き、翼体５２が接続されている。この外側ガスパス面５６ｐは、蒸気流路１７の一部を画定する面である。シュラウド前端面５６ｆは、軸線上流側Ｄａｕを向き、外側ガスパス面５６ｐの軸線上流側Ｄａｕの縁から径方向外側Ｄｒｏに延びている。シュラウド後端面５６ｒは、軸線下流側Ｄａｄを向き、外側ガスパス面５６ｐの軸線下流側Ｄａｄの縁から径方向外側Ｄｒｏに延びている。埋め込み部５７は、埋込前端面５７ｆと、埋込後端面５７ｒと、埋込底面５７ｂと、係合溝５７ｇと、を有する。埋込前端面５７ｆは、軸線上流側Ｄａｕを向き、翼体５２の前縁５２ｆよりも軸線上流側Ｄａｕに位置する。埋込後端面５７ｒは、軸線下流側Ｄａｄを向き埋込前端面５７ｆと背合わせの関係にあり、翼体５２の後縁５２ｒよりも軸線上流側Ｄａｕに位置する。埋込底面５７ｂは、径方向外側Ｄｒｏを向き埋込前端面５７ｆと埋込後端面５７ｒとを接続する。係合溝５７ｇは、埋込後端面５７ｒから軸線上流側Ｄａｕに凹み、周方向Ｄｃに延びる。

【0045】

外輪６１は、複数の初段静翼５１ａ毎の外側シュラウド５５が入り込む外輪溝６５と、外輪ガスパス面６１ｐと、外輪後端面６１ｒと、外輪外周面６１ｏと、を有する。外輪溝６５は、軸線下流側Ｄａｄを向いて埋込前端面５７ｆと対向する溝前側面６５ｆと、軸線上流側Ｄａｕを向いて埋込後端面５７ｒと対向する溝後側面６５ｒと、径方向内側Ｄｒｉを向いて埋込底面５７ｂと対向する溝底面６５ｂと、凸部６５ｃと、を有する。凸部６５ｃは、溝後側面６５ｒから軸線上流側Ｄａｕに突出し、周方向Ｄｃに延びている。この凸部６５ｃは、複数の初段静翼５１ａにおける埋め込み部５７の係合溝５７ｇのそれぞれに嵌まり込む。外輪ガスパス面６１ｐは、溝前側面６５ｆよりも軸線上流側Ｄａｕで且つ溝底面６５ｂよりも径方向外側Ｄｒｏの位置から、径方向内側Ｄｒｉに向かうに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに向かって延び、外側ガスパス面５６ｐに連なるように、湾曲した面を有する。外輪ガスパス面６１ｐは、溝前側面６５ｆよりも軸線上流側Ｄａｕで且つ外側ガスパス面５６ｐよりも径方向外側Ｄｒｏの位置から、径方向内側Ｄｒｉに向かうに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに向かって延び、外側ガスパス面５６ｐに連なるように、湾曲した面を有する。なお、外輪ガスパス面６１ｐは、溝前側面６５ｆよりも軸線上流側Ｄａｕで且つ溝底面６５ｂよりも径方向外側Ｄｒｏの位置から、径方向内側Ｄｒｉに向かうに連れて次第に軸線下流側Ｄａｄに向かって延びてもよい。前述の外輪溝６５は、この外輪ガスパス面６１ｐの軸線下流側Ｄａｄの端から径方向外側Ｄｒｏに向かって凹み、周方向Ｄｃに延びている。外輪後端面６１ｒは、軸線下流側Ｄａｄを向き、外輪溝６５より軸線下流側Ｄａｄに位置している。この外輪後端面６１ｒは、第一翼環３０ａの取付側面３４と、軸線方向Ｄａで対向する。外輪外周面６１ｏは、径方向外側Ｄｒｏを向き、外輪ガスパス面６１ｐの径方向外側Ｄｒｏの縁と外輪後端面６１ｒの径方向外側Ｄｒｏの縁とを接続する。この外輪外周面６１ｏは、第一翼環３０ａの取付内周面３５と、径方向Ｄｒで対向する。

【0046】

外輪６１における溝後側面６５ｒと外輪後端面６１ｒとの間の軸線方向Ｄａにおける最大距離ｄｏは、外側シュラウド５５における埋込前端面５７ｆと埋込後端面５７ｒとの間の軸線方向Ｄａにおける最小距離ｄｓより小さい。また、外輪後端面６１ｒは、シュラウド後端面５６ｒと面一である。なお、この面一には、外輪後端面６１ｒとシュラウド後端面５６ｒとが同一仮想平面上に位置する場合のみならず、外輪後端面６１ｒを含む第一仮想平面とシュラウド後端面５６ｒを含む第二仮想平面とが互いに平行で、且つ第一仮想平面と第二仮想平面との間の距離が例えば２ｍｍ以内である場合も含む。

【0047】

外輪６１は、さらに、収納空間形成部６７を有する。収納空間形成部６７は、溝前側面６５ｆの径方向内側Ｄｒｉの端に接続されている。この収納空間形成部６７は、複数の初段静翼５１ａの外側シュラウド５５と共同して、コーキング部材６３が入り込む収納空間６７ｓを形成する。この収納空間６７ｓは、径方向内側Ｄｒｉが開口している。

【0048】

収納空間形成部６７は、空間底面６７ｂと、空間奥面６７ｒと、空間底対向面６７ｏと、空間側面６７ｐと、を有する。空間底面６７ｂは、径方向内側Ｄｒｉを向き、周方向Ｄｃに延び、且つ溝前側面６５ｆの径方向内側Ｄｒｉの端から軸線上流側Ｄａｕに延びている。空間奥面６７ｒは、軸線下流側Ｄａｄを向き、周方向Ｄｃに延び、且つ空間底面６７ｂの軸線上流側Ｄａｕの端から径方向内側Ｄｒｉに延びている。空間底対向面６７ｏは、径方向外側Ｄｒｏを向き、周方向Ｄｃに延び、且つ空間奥面６７ｒの径方向内側Ｄｒｉの端から軸線下流側Ｄａｄに延びている。この空間底対向面６７ｏは、径方向Ｄｒで空間底面６７ｂと対向している。空間側面６７ｐは、軸線下流側Ｄａｄを向き、周方向Ｄｃに延び、且つ空間底対向面６７ｏの軸線下流側Ｄａｄの端から径方向内側Ｄｒｉに延びている。この空間側面６７ｐの径方向内側Ｄｒｉの端は、収納空間６７ｓの開口６８の縁の一部を形成する。

【0049】

収納空間６７ｓは、収納空間形成部６７の各面６７ｂ，６７ｏ，６７ｐ，６７ｒと、外輪溝６５に入り込んだ外側シュラウド５５とで画定される。この収納空間６７ｓの周方向Ｄｃに垂直な断面形状は、Ｌ型を成す。コーキング部材６３は、静翼５１を形成する金属よりも柔らかい金属で形成されている。このコーキング部材６３は、外輪溝６５内に複数の初段静翼５１ａの外側シュラウド５５を入れた後、収納空間６７ｓの開口６８から収納空間６７ｓ内に差し込まれる。この際、コーキング部材６３をハンマー等で叩いて、このコーキング部材６３を収納空間６７ｓ内に入れる。収納空間６７ｓ内にコーキング部材６３が収まると、このコーキング部材６３は、収納空間形成部６７の各面６７ｂ，６７ｏ，６７ｐ，６７ｒに接すると共に、外側シュラウド５５に接する。このため、コーキング部材６３の周方向Ｄｃに垂直な断面形状は、Ｌ型の収納空間６７ｓに収まるよう、Ｌ型を成している。なお、このコーキング部材６３の一部は、収納空間６７ｓの開口６８から露出している。このコーキング部材６３は、外輪溝６５に対して、複数の初段静翼５１ａの軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒへの相対移動を拘束する役目を担っている。

【0050】

前述の止めネジ６４は、上半外輪６１ｕに取り付けられている複数の初段静翼５１ａのうち、周方向Ｄｃの端に位置している初段静翼５１ａと上半外輪６１ｕとに跨って捩じ込まれている。さらに、他の止めネジ６４は、下半外輪６１ｄに取り付けられている複数の初段静翼５１ａのうち、周方向Ｄｃの端に位置している初段静翼５１ａと下半外輪６１ｄとに跨って捩じ込まれている。これら止めネジ６４は、外輪溝６５に対して、複数の初段静翼５１ａの周方向Ｄｃへの相対移動を拘束する役目を担っている。

【0051】

図２に示すように、初段シールリング取付部３６ａには、初段シールリング４０ａが取り付けられている。第二段シールリング取付部３６ｂには、第二段シールリング４０ｂが取り付けられている。第三段シールリング取付部３６ｃには、第三段シールリング４０ｃが取り付けられている。第四段シールリング取付部３６ｄには、第四段シールリング４０ｄが取り付けられている。第五段シールリング取付部３６ｅには、第五段シールリング４０ｅが取り付けられている。初段シールリング４０ａには、ロータ１０が有する複数の動翼列１２のうち、初段動翼列１２ａが径方向Ｄｒで対向する。第二段シールリング４０ｂには、ロータ１０が有する複数の動翼列１２のうち、第二段動翼列１２ｂが径方向Ｄｒで対向する。第三段シールリング４０ｃには、ロータ１０が有する複数の動翼列１２のうち、第三段動翼列１２ｃが径方向Ｄｒで対向する。第四段シールリング４０ｄには、ロータ１０が有する複数の動翼列１２のうち、第四段動翼列１２ｄが径方向Ｄｒで対向する。第五段シールリング４０ｅには、ロータ１０が有する複数の動翼列１２のうち、第五段動翼列１２ｅが径方向Ｄｒで対向する。

【0052】

各シールリングは、いずれも、図４に示すように、軸線Ａｒを中心として筒状のシールリングベース４１と、シールリングベース４１の内周面から径方向内側Ｄｒｉに突出して周方向Ｄｃに延びている複数のフィン４２と、シールリングベース４１の外周面から径方向外側Ｄｒｏに突出して周方向Ｄｃに延びている一対のベース支持脚４３と、を有する。各シールリング取付部３６ａ～３６ｂは、翼環ガスパス面３２から径方向外側Ｄｒｏに向かって凹み周方向Ｄｃに延びるベース収納溝３７と、ベース収納溝３７の溝底面から径方向外側Ｄｒｏに向かって凹み周方向Ｄｃに延びる脚収納溝３８と、を有する。ベース収納溝３７には、シールリングベース４１が径方向Ｄｒに移動可能に収納されている。脚収納溝３８には、一対のベース支持脚４３が径方向Ｄｒに移動可能に収納されている。

【0053】

前述の外輪取付部３３ａの全体は、以上で説明した初段シールリング取付部３６ａよりも軸線上流側Ｄａｕに位置する。

【0054】

第二段静翼列取付部３３ｂには、第二段静翼列５０ｂが取り付けられている。第三段静翼列取付部３３ｃには、第三段静翼列５０ｃが取り付けられている。第四段静翼列取付部３３ｄには、第四段静翼列５０ｄが取り付けられている。第五段静翼列取付部３３ｅには、第五段静翼列５０ｅが取り付けられている。各静翼列取付部３３ｂ～３３ｅは、いずれも、静翼５１における外側シュラウド５５が嵌まり込む翼環溝３９を有する。なお、翼環溝３９に対する外側シュラウド５５の拘束構造は、外輪溝６５に対する初段静翼５１ａの外側シュラウド５５の拘束構造と実質的に同一である。すなわち、コーキング部材と連結ボルトとを用いて、外側シュラウド５５を翼環溝３９に対して相対移動不能に拘束している。

【0055】

ここで、図２及び図５に示すように、第一蒸気タービン部ＳＴ１の初段静翼セグメント６０を第一初段静翼セグメント６０ｆとし、第二蒸気タービン部ＳＴ２の初段静翼セグメント６０を第二初段静翼セグメント６０ｓとする。第二初段静翼セグメント６０ｓは、第一初段静翼セグメント６０ｆに対して、第二側Ｄａ２に間隔をあけて配置されている。この第二初段静翼セグメント６０ｓは、第一初段静翼セグメント６０ｆと同一形状及び同一構造である。よって、第二初段静翼セグメント６０ｓは、第一初段静翼セグメント６０ｆにおける外輪６１である第一外輪６１ｆと同一形状及び同一構造の第二外輪６１ｓと、第一初段静翼セグメント６０ｆにおける複数の初段静翼５１ａである複数の第一初段静翼５１ａｆと同一形状及び同一構造の複数の第二初段静翼５１ａｓと、第一初段静翼セグメント６０ｆにおけるコーキング部材６３と同一形状及び同一構造のコーキング部材６３と、複数の止めネジ６４と、を有する。但し、この第二初段静翼セグメント６０ｓにおける軸線上流側Ｄａｕは、軸線方向Ｄａにおける第一側Ｄａ１であり、この第二初段静翼セグメント６０ｓにおける軸線下流側Ｄａｄは、軸線方向Ｄａにおける第二側Ｄａ２である。

【0056】

初段静翼セグメントユニット７０は、前述の分流部材７１と、以上で説明した第一初段静翼セグメント６０ｆ及び第二初段静翼セグメント６０ｓとを有する。分流部材７１は、軸線Ａｒを中心として筒状を成し、第一初段静翼セグメント６０ｆと第二初段静翼セグメント６０ｓとを接続する。この分流部材７１は、図５に示すように、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する上半分流部材７１ｕと、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する下半分流部材７１ｄと、を有する。上半分流部材７１ｕは、第一初段静翼セグメント６０ｆの上半外輪６１ｕに取り付けられている複数の第一初段静翼５１ａｆと、第二初段静翼セグメント６０ｓの上半外輪６１ｕに取り付けられている複数の第二初段静翼５１ａｓと、を接続する。また、下半分流部材７１ｄは、第一初段静翼セグメント６０ｆの下半外輪６１ｄに取り付けられている複数の第一初段静翼５１ａｆと、第二初段静翼セグメント６０ｓの下半外輪６１ｄに取り付けられている複数の第二初段静翼５１ａｓと、を接続する。上半分流部材７１ｕ及び下半分流部材７１ｄは、いずれも、第一分流部材７１ｆと、第二分流部材７１ｓと、連結具７６と、を有する。

【0057】

図２、図４及び図６に示すように、第一分流部材７１ｆは、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３に接続される第一接続部７２ｆと、第一接続部７２ｆから第二側Ｄａ２に延びる第一本体７３ｆと、を有する。第一本体７３ｆは、第一ガスパス面７４ｆと、第一フランジ７５ｆと、を有する。第一ガスパス面７４ｆは、径方向外側Ｄｒｏを向いて第一接続部７２ｆから軸線方向Ｄａにおける第二側Ｄａ２に延びる。この第一ガスパス面７４ｆは、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側ガスパス面５３ｐと連なる。第一フランジ７５ｆは、第一ガスパス面７４ｆの第二側Ｄａ２の端から径方向内側Ｄｒｉに突出する。第一接続部７２ｆは、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３における接続溝５３ｇに嵌まり込める凸部７２ｆｃを有する。この凸部７２ｆｃは、接続溝５３ｇの形状と同様、径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に軸線方向Ｄａにおける凸幅が大きくなるように形成されている。

【0058】

第二分流部材７１ｓは、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３に接続される第二接続部７２ｓと、第二接続部７２ｓから第一側Ｄａ１に延びる第二本体７３ｓと、を有する。第二本体７３ｓは、第二ガスパス面７４ｓと、第二フランジ７５ｓと、を有する。第二ガスパス面７４ｓは、径方向外側Ｄｒｏを向いて第二接続部７２ｓから軸線方向Ｄａにおける第一側Ｄａ１に延びる。この第二ガスパス面７４ｓは、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側ガスパス面５３ｐと連なる。第二フランジ７５ｓは、第二ガスパス面７４ｓの第一側Ｄａ１の端から径方向内側Ｄｒｉに突出する。第二接続部７２ｓは、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３における接続溝５３ｇに嵌まり込める凸部７２ｓｃを有する。この凸部７２ｓｃは、接続溝５３ｇの形状と同様、径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に軸線方向Ｄａにおける凸幅が大きくなるように形成されている。なお、第一本体７３ｆと第二本体７３ｓとで、分流部材７１の本体７３を構成する。

【0059】

第一分流部材７１ｆの第一フランジ７５ｆと、第二分流部材７１ｓの第二フランジ７５ｓとは、スペーサ７７を介して、連結具７６であるボルトにより連結されている。

【0060】

分流部材７１における軸線方向Ｄａの中央位置は、前述の管軸線Ａｐにおける軸線方向Ｄａの位置にほぼ一致している。また、分流部材７１は、蒸気流入管１６から径方向内側Ｄｒｉに離れた位置に配置されている。言い換えると、蒸気流入管１６は、分流部材７１のガスパス面７４ｆ,７４ｓから径方向外側Ｄｒｏに離れた位置に配置されている。

【0061】

蒸気流入管１６を通った蒸気Ｓは、分流部材７１のガスパス面７４ｆ,７４ｓにより、軸線方向Ｄａにおける第一側Ｄａ１と第二側Ｄａ２とに分流される。第一側Ｄａ１に向かった蒸気Ｓは、第一蒸気タービン部ＳＴ１の蒸気流路１７内に流入する。また、第二側Ｄａ２に向かった蒸気Ｓは、第二蒸気タービン部ＳＴ２の蒸気流路１７内に流入する。

【0062】

以上のように、本実施形態における初段静翼セグメント６０では、初段静翼５１ａにおける埋め込み部５７の埋込前端面５７ｆが、この初段静翼５１ａにおける翼体５２の前縁５２ｆよりも、軸線上流側Ｄａｕに位置し、この埋め込み部５７の埋込後端面５７ｒが、この翼体５２の後縁５２ｒよりも、軸線上流側Ｄａｕに位置する。よって、本実施形態における初段静翼セグメント６０における初段静翼５１ａは、翼体５２に対して埋め込み部５７が軸線上流側Ｄａｕにシフトしている。このため、初段静翼５１ａの埋め込み部５７が入り込む外輪溝６５における溝後側面６５ｒが、翼体５２の後縁５２ｒよりも軸線上流側Ｄａｕに位置し、外輪後端面６１ｒが初段静翼５１ａに対して軸線下流側Ｄａｄに位置することを抑制できる。言い換えると、本実施形態では、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を少なくすることができる、又は、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を無くすことができる。なお、本実施形態では、外輪後端面６１ｒがシュラウド後端面５６ｒと面一であるため、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分は、無い。

【0063】

従って、本実施形態では、この外輪６１が取り付けられる第一翼環３０ａ（ケーシング２０の一部）の設計自由度を高めることができる。このように、第一翼環３０ａの設計自由度を高めることができることで、初段動翼列１２ａが存在する軸線方向Ｄａの領域と外輪６１が存在する径方向Ｄｒの領域との共通領域内にも、第一翼環３０ａの一部を存在させることができる。そこで、本実施形態では、この共通領域内に第一翼環３０ａの一部を存在させて、初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げずに、この第一翼環３０ａの一部に、翼環３０と初段動翼１３との隙間をシールする初段シールリング４０ａを取り付けている。

【0064】

初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げると、タービン効率を低下させる可能性が大きい。しかしながら、本実施形態では、前述したように、初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げずに、第一翼環３０ａの一部に初段シールリング４０ａを取り付けることができる。よって、本実施形態では、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシング２０の一部である第一翼環３０ａの設計自由度を高めることができる。

【0065】

外輪６１の一部ではなく、第一翼環３０ａの一部に初段シールリング４０ａを取り付けることができれば、翼環３０における初段シールリング取付部３６ａの径方向Ｄｒの幅を大きくすることができ、翼環３０に対して、初段シールリング４０ａを径方向Ｄｒに移動可能に取り付けることができる。しかも、初段シールリング取付部３６ａの径方向Ｄｒの幅を大きくしても、翼環連結ボルト３２ｂが挿通されるボルト孔３１を、第一翼環３０ａ中で、初段シールリング取付部３６ａの径方向外側Ｄｒｏの領域に形成することができる。

【0066】

本実施形態では、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の外側シュラウド５５と第一外輪６１ｆとを溶接接続しなくても、コーキング部材６３と止めネジ６４とにより、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の外側シュラウド５５を第一外輪６１ｆにしっかりと取り付けることができる。また、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の外側シュラウド５５と第二外輪６１ｓとを溶接接続しなくても、コーキング部材６３と止めネジ６４とにより、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の外側シュラウド５５を第二外輪６１ｓにしっかりと取り付けることができる。さらに、本実施形態では、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１とを溶接接続しなくても、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１としっかりと接続することができる。また、本実施形態では、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１とを溶接接続しなくても、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１としっかりと接続することができる。

【0067】

よって、本実施形態では、初段静翼セグメントユニット７０を構成する部品相互を溶接接続しなくても、しっかりと接続することができる。

【0068】

また、本実施形態では、分流部材７１が第一分流部材７１ｆと第二分流部材７１ｓとに分かれているので、第一分流部材７１ｆにおける第一接続部７２ｆの凸部７２ｆｃを複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の接続溝５３ｇに挿入する作業と、第二分流部材７１ｓにおける第二接続部７２ｓの凸部７２ｓｃを複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の接続溝５３ｇに挿入する作業と、を並行して実施する必要がなくなる。このため、本実施形態では、分流部材７１の第一接続部７２ｆを複数の第一初段静翼５１ａｆに容易に接続することができると共に、分流部材７１の第二接続部７２ｓを複数の第二初段静翼５１ａｓに容易に接続することができる。

【0069】

分流部材７１の軸線方向Ｄａの中間部分には、第一分流部材７１ｆの第一フランジ７５ｆと第二分流部材７１ｓの第二フランジ７５ｓとが存在する。このため、分流部材７１における本体７３の軸線方向Ｄａの中間部に、これらフランジ７５ｆ,７５ｓが本体７３のリブとして機能する。よって、本実施形態では、分流部材７１の剛性を高めることができる。

【0070】

以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。

【0071】

「付記」
以上の実施形態における初段静翼セグメントは、例えば、以下のように把握される。

【0072】

（１）第一態様における初段静翼セグメントは、
軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに延びる外輪６１と、前記外輪６１の前記軸線Ａｒに対する径方向内側Ｄｒｉに、前記周方向Ｄｃに並んで取り付けられている複数の初段静翼５１ａと、を備える。前記軸線Ａｒが延びる軸線方向Ｄａにおける第一側Ｄａ１と第二側Ｄａ２とのうち、前記第二側Ｄａ２が軸線上流側Ｄａｕを成し、前記第一側Ｄａ１が軸線下流側Ｄａｄを成す。前記複数の初段静翼５１ａは、それぞれ、前記軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒに延びる翼体５２と、前記翼体５２の前記径方向内側Ｄｒｉに形成されている内側シュラウド５３と、前記翼体５２の前記軸線Ａｒに対する径方向外側Ｄｒｏに形成されている外側シュラウド５５と、を有する。前記翼体５２は、前記軸線上流側Ｄａｕの縁を形成する前縁５２ｆと、前記軸線下流側Ｄａｄの縁を形成する後縁５２ｒと、を有する。前記内側シュラウド５３は、前記径方向外側Ｄｒｏを向き、前記翼体５２が接続されている内側ガスパス面５３ｐを有する。前記外側シュラウド５５は、前記径方向内側Ｄｒｉを向き、前記翼体５２が接続されている外側ガスパス面５６ｐを有するシュラウド本体５６と、前記シュラウド本体５６の前記径方向外側Ｄｒｏに接続されている埋め込み部５７と、を有する。前記埋め込み部５７は、前記軸線上流側Ｄａｕを向く埋込前端面５７ｆと、前記軸線下流側Ｄａｄを向き前記埋込前端面５７ｆと背合わせの関係にある埋込後端面５７ｒと、前記径方向外側Ｄｒｏを向き前記埋込前端面５７ｆと前記埋込後端面５７ｒとを接続する埋込底面５７ｂと、を有する。前記外輪６１は、前記複数の初段静翼５１ａ毎の前記外側シュラウド５５が入り込む外輪溝６５と、外輪ガスパス面６１ｐと、外輪後端面６１ｒと、外輪外周面６１ｏと、を有する。前記外輪溝６５は、前記外輪ガスパス面６１ｐの前記軸線下流側Ｄａｄの端から前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹み、前記周方向Ｄｃに延びる。前記外輪溝６５は、前記軸線下流側Ｄａｄを向いて前記埋込前端面５７ｆと対向する溝前側面６５ｆと、前記軸線上流側Ｄａｕを向いて前記埋込後端面５７ｒと対向する溝後側面６５ｒと、前記径方向内側Ｄｒｉを向いて前記埋込底面５７ｂと対向する溝底面６５ｂと、を有する。前記外輪ガスパス面６１ｐは、前記溝前側面６５ｆよりも前記軸線上流側Ｄａｕで且つ前記外側ガスパス面５６ｐよりも前記径方向外側Ｄｒｏの位置から、前記径方向内側Ｄｒｉに向かうに連れて次第に前記軸線下流側Ｄａｄに向かって延び、前記外側ガスパス面５６ｐに連なるように、湾曲した面を有する。前記外輪後端面６１ｒは、前記外輪溝６５より前記軸線下流側Ｄａｄに位置し、前記軸線下流側Ｄａｄを向く。前記外輪外周面６１ｏは、前記径方向外側Ｄｒｏを向き、前記外輪ガスパス面６１ｐの前記径方向外側Ｄｒｏの縁と前記外輪後端面６１ｒの前記径方向外側Ｄｒｏの縁とを接続する。前記埋込前端面５７ｆは、前記前縁５２ｆよりも前記軸線上流側Ｄａｕに位置する。前記埋込後端面５７ｒは、前記後縁５２ｒよりも前記軸線上流側Ｄａｕに位置する。

【0073】

本態様の初段静翼セグメント６０では、初段静翼５１ａにおける埋め込み部５７の埋込前端面５７ｆが、この初段静翼５１ａにおける翼体５２の前縁５２ｆよりも、軸線上流側Ｄａｕに位置し、この埋め込み部５７の埋込後端面５７ｒが、この翼体５２の後縁５２ｒよりも、軸線上流側Ｄａｕに位置する。よって、本態様の初段静翼セグメント６０における初段静翼５１ａは、翼体５２に対して埋め込み部５７が軸線上流側Ｄａｕにシフトしている。このため、初段静翼５１ａの埋め込み部５７が入り込む外輪溝６５における溝後側面６５ｒが、翼体５２の後縁５２ｒよりも軸線上流側Ｄａｕに位置し、外輪後端面６１ｒが初段静翼５１ａに対して軸線下流側Ｄａｄに位置することを抑制できる。言い換えると、本態様では、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を少なくすることができる、又は、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を無くすことができる。

【0074】

従って、本態様では、この外輪６１が取り付けられるケーシング２０の設計自由度を高めることができる。このように、ケーシング２０の設計自由度を高めることができることで、初段動翼１３が存在する軸線方向Ｄａの領域と外輪６１が存在する径方向Ｄｒの領域との共通領域内にも、ケーシンの一部を存在させることができる。この共通領域内にケーシング２０の一部を存在させることができると、初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げずに、このケーシング２０の一部に、ケーシング２０と初段動翼１３との隙間をシールする初段シールリング４０ａを取り付けることができる。

【0075】

初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げると、タービン効率を低下させる可能性が大きい。しかしながら、本態様では、前述したように、初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げずに、このケーシング２０の一部に初段シールリング４０ａを取り付けることができる。よって、本態様では、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシング２０の設計自由度を高めることができる。

【0076】

（２）第二態様における初段静翼セグメントは、
前記第一態様における初段静翼セグメント６０において、前記溝後側面６５ｒと前記外輪後端面６１ｒとの間の前記軸線方向Ｄａにおける最大距離ｄｏは、前記埋込前端面５７ｆと前記埋込後端面５７ｒとの間の前記軸線方向Ｄａにおける最小距離ｄｓより小さい。

【0077】

本態様では、第一態様よりも、確実に、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を少なくすることができる、又は、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を無くすことができる。

【0078】

（３）第三態様における初段静翼セグメントは、
前記第一態様又は前記第二態様における初段静翼セグメント６０において、さらに、前記外輪６１に対する複数の前記初段静翼５１ａの相対移動を拘束するコーキング部材６３を備える。前記外輪６１は、さらに、収納空間形成部６７を有する。前記収納空間形成部６７は、複数の前記初段静翼５１ａにおける前記外側シュラウド５５と共同して、前記コーキング部材６３が入り込み、前記径方向内側Ｄｒｉが開口している収納空間６７ｓを形成する面を有する。前記埋め込み部５７は、さらに、前記埋込後端面５７ｒから前記軸線上流側Ｄａｕに凹み、前記周方向Ｄｃに延びる係合溝５７ｇを有する。前記外輪溝６５は、さらに、前記溝後側面６５ｒから前記軸線上流側Ｄａｕに突出し、前記周方向Ｄｃに延びて、複数の前記初段静翼５１ａにおける前記埋め込み部５７の前記係合溝５７ｇのそれぞれに嵌まり込む凸部６５ｃを有する。前記収納空間形成部６７は、前記溝前側面６５ｆの前記径方向内側Ｄｒｉの端に接続されている。前記コーキング部材６３は、前記周方向Ｄｃに延び、前記収納空間６７ｓに収まり、前記収納空間形成部６７が有する前記面に接すると共に、複数の前記初段静翼５１ａにおける前記外側シュラウド５５のそれぞれに接し、前記収納空間６７ｓの開口６８から露出している。

【0079】

本態様では、コーキング部材６３により、外輪６１に対する初段静翼５１ａの相対移動を拘束することができる。

【0080】

（４）第四態様における初段静翼セグメントは、
前記第一態様から前記第三態様のいずれか一態様における初段静翼セグメント６０において、前記シュラウド本体５６は、前記軸線下流側Ｄａｄを向き、前記外側ガスパス面５６ｐの前記軸線下流側Ｄａｄの端から前記径方向外側Ｄｒｏに延びるシュラウド後端面５６ｒを有する。前記外輪後端面６１ｒは、前記シュラウド後端面５６ｒと面一である。

【0081】

本態様では、外輪６１中で、初段静翼５１ａよりも軸線下流側Ｄａｄに突出部分を無くすことができる。

【0082】

以上の実施形態における静止ユニットは、例えば、以下のように把握される。
（５）第五態様における静止ユニットは、
前記第一態様から前記第四態様のいずれか一態様における初段静翼セグメント６０と、前記初段静翼セグメント６０及び初段シールリング４０ａが取り付けられる翼環３０ａと、を備える。前記翼環３０ａは、前記径方向内側Ｄｒｉを向く翼環ガスパス面３２と、前記外輪６１が取り付けられる外輪取付部３３ａと、前記初段シールリング４０ａが取り付けられる初段シールリング取付部３６ａと、を有する。前記初段シールリング取付部３６ａは、前記翼環ガスパス面３２から前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹み、前記周方向Ｄｃに延びる。前記外輪取付部３３ａの全体は、前記初段シールリング取付部３６ａよりも前記軸線上流側Ｄａｕに位置する。

【0083】

本態様では、このケーシング２０の一部を構成する翼環３０ａに、初段静翼５１ａと初段動翼１３との軸線方向Ｄａの間隔を広げずに、翼環３０ａと初段動翼１３との隙間をシールする初段シールリング４０ａを取り付けることができる。

【0084】

（６）第六態様における静止ユニットは、
前記第五態様における静止ユニット８０において、前記翼環３０ａの前記外輪取付部３３ａは、取付側面３４と、取付内周面３５と、を有する。前記取付側面３４は、前記翼環ガスパス面３２中で前記初段シールリング取付部３６ａよりも前記軸線上流側Ｄａｕの位置から前記径方向外側Ｄｒｏに延び、且つ前記周方向Ｄｃに延びて、前記外輪後端面６１ｒと対向する。前記取付内周面３５は、前記取付側面３４の前記径方向外側Ｄｒｏの縁から前記軸線上流側Ｄａｕに延び、且つ前記周方向Ｄｃに延びて、前記外輪外周面６１ｏと対向する。

【0085】

本態様では、翼環３０ａの取付側面３４を外輪後端面６１ｒに近接対向させることができる。

【0086】

（７）第七態様における静止ユニットは、
前記第五態様又は前記第六態様における静止ユニット８０において、さらに、前記軸線方向Ｄａに並ぶ複数の後段静翼列５０ｒを備える。前記複数の後段静翼列５０ｒは、それぞれ、前記周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼５１を有する。前記翼環３０ａは、前記初段シールリング取付部３６ａよりも前記軸線下流側Ｄａｄの領域内で、前記軸線方向Ｄａに並ぶ複数の翼環溝３９を有する。前記複数の翼環溝３９は、いずれも、前記翼環ガスパス面３２から前記径方向外側Ｄｒｏに凹み且つ前記周方向Ｄｃに延びる。前記複数の翼環溝３９のそれぞれには、前記複数の後段静翼列５０ｒのうちのいずれか一の静翼列５０を構成する前記複数の静翼５１が嵌まり込んでいる。

【0087】

以上の実施形態における蒸気タービンは、例えば、以下のように把握される。

【0088】

（８）第八態様における蒸気タービンは、
前記第五態様から前記第七態様のいずれか一態様における静止ユニット８０と、蒸気流入管１６と、前記軸線Ａｒを中心として回転可能なロータ１０と、前記ロータ１０の外周を覆うケーシング２０と、を備える。前記ケーシング２０は、前記翼環３０ａを有する。前記蒸気流入管１６は、前記ロータ１０の外周側と前記ケーシング２０の内周側との間に、前記軸線上流側Ｄａｕから蒸気Ｓが流入するよう配置されている。

【0089】

以上の実施形態における初段静翼セグメントユニットは、例えば、以下のように把握される。
（９）第九態様における初段静翼セグメントユニットは、
前記第一態様から前記第四態様のいずれか一態様における初段静翼セグメント６０である第一初段静翼セグメント６０ｆと、前記第一初段静翼セグメント６０ｆに対して前記第二側Ｄａ２に間隔をあけて配置されている第二初段静翼セグメント６０ｓと、前記周方向Ｄｃに延び、前記第一初段静翼セグメント６０ｆと前記第二初段静翼セグメント６０ｓとを接続する分流部材７１と、を備える。前記第二初段静翼セグメント６０ｓは、前記周方向Ｄｃに延び、前記第一初段静翼セグメント６０ｆの前記外輪６１である第一外輪６１ｆと同じ形状で、前記第一側Ｄａ１を軸線上流側Ｄａｕとし前記第二側Ｄａ２を軸線下流側Ｄａｄとする第二外輪６１ｓと、前記第二外輪６１ｓの前記径方向内側Ｄｒｉに、前記周方向Ｄｃに並んで取り付けられ、前記第一初段静翼セグメント６０ｆの前記複数の初段静翼５１ａである複数の第一初段静翼５１ａｆと同じ形状で、前記第一側Ｄａ１を軸線上流側Ｄａｕとし前記第二側Ｄａ２を軸線下流側Ｄａｄとする複数の第二初段静翼５１ａｓと、を備える。前記分流部材７１は、前記複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の前記内側シュラウド５３に接続される第一接続部７２ｆと、前記複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の前記内側シュラウド５３に接続される第二接続部７２ｓと、前記第一接続部７２ｆと前記第二接続部７２ｓとを接続する本体７３と、を有する。前記本体７３は、前記径方向外側Ｄｒｏを向いて、前記軸線方向Ｄａに延び、前記複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の前記内側ガスパス面５３ｐ及び前記複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の前記内側ガスパス面５３ｐに連なるガスパス面７４ｆ,７４ｓを有する。

【0090】

本態様では、分流部材７１の径方向外側Ｄｒｏから径方向内側Ｄｒｉに向かって流れてきた蒸気Ｓの一部を、第一初段静翼５１ａｆに導くと共に、この蒸気Ｓの残りの一部を第二初段静翼５１ａｓに導くことができる。

【0091】

（１０）第十態様における初段静翼セグメントユニットは、
前記第九態様における初段静翼セグメントユニット７０において、前記内側シュラウド５３は、前記径方向内側Ｄｒｉを向き前記内側ガスパス面５３ｐと背合わせの関係にある反ガスパス面５３ｑと、前記反ガスパス面５３ｑから前記径方向外側Ｄｒｏに凹み且つ前記周方向Ｄｃに延びる接続溝５３ｇと、を有する。前記第一接続部７２ｆは、前記複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の前記内側シュラウド５３における前記接続溝５３ｇに嵌まり込んでいる凸部７２ｆｃを有する。前記第二接続部７２ｓは、前記複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の前記内側シュラウド５３における前記接続溝５３ｇに嵌まり込んでいる凸部７２ｓｃを有する。 前記接続溝５３ｇは、前記径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に前記軸線方向Ｄａにおける溝幅が大きくなるよう形成されている。前記凸部７２ｆｃ，７２ｓｃは、径方向外側Ｄｒｏに向かうに連れて次第に前記軸線方向Ｄａにおける凸幅が大きくなよう形成されている。

【0092】

本態様では、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１とを溶接接続しなくても、複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１としっかりと接続することができる。また、本態様では、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１とを溶接接続しなくても、複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の内側シュラウド５３と分流部材７１としっかりと接続することができる。

【0093】

（１１）第十一態様における初段静翼セグメントユニットは、
前記第九態様又は前記第十態様における初段静翼セグメントユニット７０において、前記分流部材７１は、第一分流部材７１ｆと、第二分流部材７１ｓと、連結具７６と、を有する。前記第一分流部材７１ｆは、前記第一接続部７２ｆと、前記第一接続部７２ｆから前記第二側Ｄａ２に向かって延び前記本体の一部を形成する第一本体７３ｆと、を有する。前記第二分流部材７１ｓは、前記第二接続部７２ｓと、前記第二接続部７２ｓから前記第一側Ｄａ１に向かって延び前記本体の残りの一部を形成する第二本体７３ｓと、を有する。前記連結具７６は、前記第一本体７３ｆと前記第二本体７３ｓとを連結する。

【0094】

本態様では、分流部材７１が第一分流部材７１ｆと第二分流部材７１ｓとに分かれているので、第一分流部材７１ｆにおける第一接続部７２ｆの凸部７２ｆｃを複数の第一初段静翼５１ａｆ毎の接続溝５３ｇに挿入する作業と、第二分流部材７１ｓにおける第二接続部７２ｓの凸部７２ｓｃを複数の第二初段静翼５１ａｓ毎の接続溝５３ｇに挿入する作業と、を並行して実施する必要がなくなる。このため、本態様では、分流部材７１の第一接続部７２ｆを複数の第一初段静翼５１ａｆに容易に接続することができると共に、分流部材７１の第二接続部７２ｓを複数の第二初段静翼５１ａｓに容易に接続することができる。

【0095】

以上の実施形態における蒸気タービンは、例えば、以下のように把握される。
（１２）第十二態様における蒸気タービンは、
前記第九態様から前記第十一態様のいずれか一態様における初段静翼セグメントユニット７０と、蒸気流入管１６と、前記軸線Ａｒを中心として回転可能な第一ロータ１０ｆと、前記第一ロータ１０ｆの外周側で、前記軸線方向Ｄａに並ぶ複数の第一後段静翼列５０ｒｆと、前記第一ロータ１０ｆの外周側を覆うと共に、前記第一初段静翼セグメント６０ｆ及び前記複数の第一後段静翼列５０ｒｆが取り付けられている第一ケーシング２０ｆと、前記軸線Ａｒを中心として回転可能な第二ロータ１０ｓと、前記第二ロータ１０ｓの外周側で、前記軸線方向Ｄａに並ぶ複数の第二後段静翼列５０ｒｓと、前記第二ロータ１０ｓの外周側を覆うと共に、前記第二初段静翼セグメント６０ｓ及び前記複数の第二後段静翼列５０ｒｓが取り付けられている第二ケーシング２０ｓと、を備える。前記第一ロータ１０ｆと前記第二ロータ１０ｓとは、同一の前記軸線Ａｒ上に位置し、互に連結されている。前記蒸気流入管１６は、前記分流部材７１の前記ガスパス面から前記径方向外側Ｄｒｏに離れた位置に配置され、前記第一ケーシング２０ｆと前記第二ケーシング２０ｓとを接続する。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本開示の一態様によれば、タービン効率等の要求を満たしつつも、ケーシングの設計自由度を高めることができる。

【符号の説明】

【0097】

１０：ロータ
１０ｆ：第一ロータ
１０ｓ：第二ロータ
１１：ロータ軸
１２：動翼列
１２ａ：初段動翼列
１２ｂ：第二段動翼列
１２ｃ：第三段動翼列
１２ｄ：第四段動翼列
１２ｅ：第五段動翼列
１２ｇ：最終段動翼列
１３：動翼
１５：軸受
１６：蒸気流入管
１７：蒸気流路
２０：ケーシング
２０ｆ：第一ケーシング
２０ｓ：第二ケーシング
２１：内側ケーシング
２２：排気ケーシング
２２ｓ：排気空間
２３：ディフューザ
２３ｓ：ディフューザ空間
２４：下流側端板
２５：上流側端板
２６：側周板
２７：排気口
３０：翼環
３０ａ：第一翼環
３０ａｕ：第一上半翼環
３０ｂ：第二翼環
３０ｃ：第三翼環
３１：ボルト孔
３２ｂ：翼環連結ボルト
３２：翼環ガスパス面
３３ａ：外輪取付部
３３ｂ：第二段静翼列取付部
３３ｃ：第三段静翼列取付部
３３ｄ：第四段静翼列取付部
３３ｅ：第五段静翼列取付部
３４：取付側面
３５：取付内周面
３６ａ：初段シールリング取付部
３６ｂ：第二段シールリング取付部
３６ｃ：第三段シールリング取付部
３６ｄ：第四段シールリング取付部
３６ｅ：第五段シールリング取付部
３７：ベース収納溝
３８：脚収納溝
３９：翼環溝
４０ａ：初段シールリング
４０ｂ：第二段シールリング
４０ｃ：第三段シールリング
４０ｄ：第四段シールリング
４０ｅ：第五段シールリング
４１：シールリングベース
４２：フィン
４３：ベース支持脚
５０：静翼列
５０ａ：初段静翼列
５０ａｆ：第一初段静翼列
５０ａｓ：第二初段静翼列
５０ｒ：後段静翼列
５０ｒｆ：第一後段静翼列
５０ｒｓ：第二後段静翼列
５０ｂ：第二段静翼列
５０ｃ：第三段静翼列
５０ｄ：第四段静翼列
５０ｅ：第五段静翼列
５０ｆ：第六段静翼列
５０ｇ：第七段静翼列
５１：静翼
５１ａ：初段静翼
５１ａｆ：第一初段静翼
５１ａｓ：第二初段静翼
５２：翼体
５２ｆ：前縁
５２ｒ：後縁
５３：内側シュラウド
５３ｐ：内側ガスパス面
５３ｑ：反ガスパス面
５３ｇ：接続溝
５５：外側シュラウド
５６：シュラウド本体
５６ｐ：外側ガスパス面
５６ｆ：シュラウド前端面
５６ｒ：シュラウド後端面
５７：埋め込み部
５７ｆ：埋込前端面
５７ｒ：埋込後端面
５７ｂ：埋込底面
５７ｇ：係合溝
６０：初段静翼セグメント
６０ｆ：第一初段静翼セグメント
６０ｓ：第二初段静翼セグメント
６１：外輪
６１ｆ：第一外輪
６１ｓ：第二外輪
６１ｕ：上半外輪
６１ｄ：下半外輪
６１ｐ：外輪ガスパス面
６１ｒ：外輪後端面
６１ｏ：外輪外周面
６２：外輪連結ボルト
６３：コーキング部材
６４：止めネジ
６５：外輪溝
６５ｆ：溝前側面
６５ｒ：溝後側面
６５ｂ：溝底面
６５ｃ：凸部
６７：収納空間形成部
６７ｓ：収納空間
６７ｂ：空間底面
６７ｒ：空間奥面
６７ｏ：空間底対向面
６７ｐ：空間側面
６８：開口
６９：支持プレート
７０：初段静翼セグメントユニット
７１：分流部材
７１ｕ：上半分流部材
７１ｄ：下半分流部材
７１ｆ：第一分流部材
７１ｓ：第二分流部材
７２ｆ：第一接続部
７２ｓ：第二接続部
７２ｆｃ，７２ｓｃ：凸部
７３：本体
７３ｆ：第一本体
７３ｓ：第二本体
７４ｆ：第一ガスパス面
７４ｓ：第二ガスパス面
７５ｆ：第一フランジ
７５ｓ：第二フランジ
７６：連結具
７７：スペーサ
８０：静止ユニット
Ａｒ：軸線
Ａｐ：管軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄａ１：第一側
Ｄａ２：第二側
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｃ：復水器
Ｓ：蒸気
ＳＴ１：第一蒸気タービン部
ＳＴ２：第二蒸気タービン部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】