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公開番号2025071907
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182332
出願日2023-10-24
発明の名称タービン静翼及びタービン
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01D 9/02 20060101AFI20250430BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】タービンの性能向上と耐久性の向上とを実現できるタービン静翼及びタービンを提供する。
【解決手段】本開示の少なくとも一実施形態に係るタービン静翼は、翼型部と、翼型部の翼高さ方向の一方側及び他方側の少なくとも何れか一方に設けられるシュラウドと、を備える。翼高さ方向から見たときにシュラウドの外縁を規定する端面は、翼型部の背側の翼面の前縁から後縁までの範囲の少なくとも一部と一致する第1領域を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
翼型部と、
前記翼型部の翼高さ方向の一方側及び他方側の少なくとも何れか一方に設けられるシュラウドと、
を備え、
前記翼高さ方向から見たときに前記シュラウドの外縁を規定する端面は、前記翼型部の背側の翼面の前縁から後縁までの範囲の少なくとも一部と一致する第１領域を含む、
タービン静翼。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第１領域の前記前縁側の基点は、前記前縁よりも前記後縁側に位置している、
請求項１に記載のタービン静翼。
【請求項３】
前記端面の内、前記基点から前記前縁側の端部までの第２領域は、前記翼高さ方向から見たときに直線状に延在する、
請求項２に記載のタービン静翼。
【請求項４】
前記第１領域における前記前縁側の領域及び前記第２領域を前記翼高さ方向から見たときの形状は、前記端面の内の前記翼型部の腹側に位置する端面の少なくとも一部と一致する、
請求項３に記載のタービン静翼。
【請求項５】
前記翼型部の腹側の翼面を含む前記翼型部の翼面と、前記シュラウドにおいて前記翼高さ方向の内の前記翼型部が存在する方の方向を向いたシュラウド面とを滑らかに接続するフィレット部、
を備える、
請求項１又は２に記載のタービン静翼。
【請求項６】
前記翼型部の腹側の翼面を含む前記翼型部の翼面と、前記シュラウドにおいて前記翼高さ方向の内の前記翼型部が存在する方の方向を向いたシュラウド面とを滑らかに接続するフィレット部、
を備え、
前記フィレット部は、前記翼型部の前記腹側の翼面に沿って前記前縁から前記後縁まで延在する腹側フィレット部を含み、
前記腹側フィレット部は、前記前縁の位置を０％とし前記後縁の位置を１００％とする前記翼型部の前記腹側の翼面に沿った位置の内、０％以上９０％以下となる位置では、前記腹側フィレット部の曲率半径が一定である、
請求項１又は２に記載のタービン静翼。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のタービン静翼を複数備え、
前記複数のタービン静翼は、周方向に環状に配置される、
タービン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、タービン静翼及びタービンに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンや蒸気タービン等のタービンの典型的な静翼には、翼型部とシュラウドとの接続部分にフィレット部が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１６／０１７７７５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィレット部は、シュラウドにおける翼型部が立設されている面と翼型部の翼面と接続する曲面を有している。翼型部とシュラウドとの接続部分における応力集中を低減するためには、フィレット部の曲率半径、すなわち上記曲面の曲率半径は大きい方がよい。
しかし、フィレット部の曲率半径が大きくなるほど二次流れ損失が大きくなる傾向にあることから、タービンの性能の観点からはフィレット部の曲率半径は小さい方がよい。
【０００５】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、タービンの性能向上と耐久性の向上とを実現できるタービン静翼及び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】
【０００６】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るタービン静翼は、
翼型部と、
前記翼型部の翼高さ方向の一方側及び他方側の少なくとも何れか一方に設けられるシュラウドと、
を備え、
前記翼高さ方向から見たときに前記シュラウドの外縁を規定する端面は、前記翼型部の背側の翼面の前縁から後縁までの範囲の少なくとも一部と一致する第１領域を含む。
【０００７】
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るタービンは、
上記（１）の構成のタービン静翼を複数備え、
前記複数のタービン静翼が周方向に環状に配置される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、タービンの性能向上と耐久性の向上とを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
ガスタービンの全体構成を表す概略図である。
タービンのガス流路を表す断面図である。
一実施形態に係る静翼を腹側から見た模式的な正面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。
図４のＶ－Ｖ矢視断面図である。
複数の一実施形態に係る静翼をロータの周方向に沿って配列することで構成される静翼列の模式的な斜視図である。
一実施形態に係る静翼が周方向に並んだ状態を図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面図を用いて表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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