JP2013231359A - 回転機械及び回転機械の大気放出機構の取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】破裂板の取付時における損傷を防止可能であるとともに、長期間の使用にも耐えうる大気放出機構を備えた回転機械及び回転機械の大気放出機構の取付方法を提供する。
【解決手段】ケーシングと、ケーシングに設けられた大気放出用の開口１２を塞ぐとともに、ケーシングの内部圧力の上昇時に内部流体を大気放出させる大気放出機構２０とを備え、大気放出機構２０は、ケーシングの内部圧力が予め定められた圧力になると破裂する破裂板２４と、破裂板２４の外周縁を両面側から挟むように配置される２つの環状挟圧部２２，２７と、２つの環状挟圧部２２，２７を締結させ２つの環状挟圧部２２，２７に破裂板２４を挟持させる複数の締結部材２９と、破裂板２４の外周に沿って設けられる環状スペーサ部２５とを含む構成を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ケーシング内部空間の圧力の異常上昇を防ぐ大気放出機構を備えた回転機械及び大気放出機構の取付方法に関する。

蒸気タービンやガスタービン等の回転機械は、ロータを収容するケーシングを有しており、ケーシングの内部空間に作動流体（内部流体）が密封された構造となっている。そして、回転機械の正常運転時には、通常、ケーシングの内部空間は大気側と圧力差を有している。例えば、蒸気タービンの低圧車室には、蒸気を受けて回転するロータが内車室に覆われ、ロータ及び内車室が外車室に覆われた構成を有するものがある。このような構成において、外車室の外殻を形成するケーシングの内部空間は排気室として機能する。排気室はロータを駆動させた後の蒸気（排気）を復水器に導くものであり、蒸気タービンの正常運転時には負圧に維持されている。

ところが、外車室から復水器に至る負圧系統において配管からの蒸気漏れやポンプの不具合等が発生した場合、外車室の内部空間の圧力が異常上昇することがある。この圧力が大気圧力以上になると、蒸気温度の上昇や外圧から内圧への圧力方向の変化によって、蒸気タービン及び復水器の運転に異常をきたし、運転を停止せざるを得なくなる。そのため、排気圧力が大気圧を超えた時に外車室内の蒸気を大気放出する大気放出機構が設けられている。

一般に、回転機械に用いられる大気放出機構は、ケーシング内部空間の圧力が予め設定された圧力に達したら破裂する破裂板を有し、圧力の異常上昇時には破裂板が破裂することによって内部空間を大気側と連通させ、内部空間を圧力開放する構成となっている。通常、破裂板はケーシングに設けられた大気放出用の開口にホルダにより固定されており、回転機械の正常運転時にはこの開口を塞いで内部空間を大気側から隔離している。

関連する技術として、例えば特許文献１に、蒸気タービンの大気放出用浮動板取付装置が開示されている。この取付装置は、鉛板からなる大気放出板をケーシングの開口に配置し、この大気放出板の外周縁を押え板とボルトでケーシングに締め付ける構成となっている。大気放出板の内側には浮動板が設けられており、ケーシングの内部圧力が上昇したら浮動板が大気側に移動し、浮動板の外周部で鉛板をせん断破壊するようになっている。
また、特許文献２には、蒸気タービンの排気ケーシングに適用される破裂板として、ステンレス、鉛、ニッケルアルミニウムなどの金属板が記載されている。

特許文献１、２に記載されるように大気放出板として鉛板を用いる場合、鉛は弾性定数が低いため破裂圧力に達しない程度の圧力変化でも鉛板が変形し、これを繰り返すことによって鉛板に設けられた締結用のボルト穴が伸びてしまうことがある。そのため大気放出機構のシール性が低下し、正常運転時に負圧に維持されているケーシングの内部空間に大気が流入するおそれがある。これを防ぐためには頻繁に鉛板を交換しなければならない。また、この大気放出板の材料である鉛は人体に有害な物質であることから使用が規制される傾向にある。

そこで、ＳＵＳやフッ素樹脂等の材質からなる複数の薄板を重ね合わせた構造を有する大気放出板が提案されている。
例えば特許文献３には、ガスタービンからの排ガスをボイラ火炉へ導く排ガスダクトに破裂板（ラプチャーディスク）を配設した構成が開示されている。この破裂板は、グラファイト、ＳＵＳ３１６、テフロン（登録商標）等の薄板を重ね合わせて作製され、ダクトに設けられた２つのフランジ部で挟んで支持される。

実開昭６２−８１７７１号公報 実開平２−１２６００１号公報 特開平８−２２６３０８号公報

特許文献３に記載されるような破裂板は、ＳＵＳやテフロン（登録商標）等の材質からなる複数の薄板が重ね合された構造を有するので、破裂板自体にボルト穴を形成することはボルト穴周囲のシール性を確保する観点から望ましくない。したがって、特許文献３に記載されるように、通常、破裂板自体にはボルト穴を設けずに、フランジ等により破裂板を挟持して固定している。

ところが、この破裂板を回転機械のケーシングに適用した際に、破裂板の意図せぬ損傷が発生して、設定圧力（破裂圧力）にて破裂してケーシング内部空間を大気に連通させるという破裂板の本来の役割を果たせない場合がある。特に、破裂板を設定圧力にて破裂させるためのスリットが破裂板に形成されている場合、回転機械の運転開始・停止を繰り返すことによりスリットが裂けてしまう事象すら起こり得る。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、破裂板の意図しない損傷を防止しうる大気放出機構を備えた回転機械及び回転機械の大気放出機構の取付方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、破裂板の意図しない損傷の発生メカニズムの究明を試みたところ、破裂板の回転機械への取付構造が破裂板の意図せぬ損傷の原因であることが明らかになった。
図７は、破裂板の回転機械への取付構造の一例を示す図である。図７に示す大気放出機構は、回転機械のケーシングに設けられた取付座５１に、シートガスケット５２、グリッド板５３、シートガスケット５４、破裂板５５、シートガスケット５６、押さえ板５７、カバー５８の順で配置される。そして、カバー５８、押え板５７、グリッド板５３、シートガスケット５４及び取付座５１に形成されたボルト穴にボルト５９を挿入して締め付けることによって、破裂板５５は押え板５７とグリッド板５３に挟持される。
本発明者らの知見によれば、破裂板５５の意図せぬ損傷は、破裂板５５の外周に形成される隙間６０が主な原因である。この隙間６０は、破裂板５５自体への締結用の穴の形成を不要とし、破裂板５５のシール性の確保を容易にするという設計思想の下で、破裂板５５の外周縁を押え板５７及びグリッド板５３により挟持するようにしたために形成される。隙間６０が存在する状態で押え板５７及びグリッド板５３をボルト５８で締め付けると、ボルト外周側には押え板５７の荷重を受ける面が存在しないので、図中破線で示すように押え板５７の外周縁がグリッド板５３に向けて僅かに変形してしまう。これにより押え板５７は中央部が大気側へ向けて膨らむように湾曲し、これに伴い破裂板５５も撓んでしまう（破裂板５５の中央部が大気側に膨れる）。そのため、ケーシング内の圧力が設定圧力（破裂圧力）に達する前に破裂板５５が損傷に至るものと考えられる。特に、破裂板５５にスリット部が形成されている場合、隙間６０の存在に起因する破裂板５５の撓みによりスリット部に高応力が作用して、破裂板５５の取付時にスリット部が裂けてしまう可能性がある。

そこで、本発明に係る回転機械は、ケーシングと、前記ケーシングに設けられた大気放出用の開口を塞ぐとともに、前記ケーシングの内部圧力の上昇時に内部流体を大気放出させる大気放出機構とを備え、前記大気放出機構は、前記ケーシングの内部圧力が予め定められた圧力になると破裂する破裂板と、前記破裂板の外周縁を両面側から挟むように配置される２つの環状挟圧部と、前記２つの環状挟圧部を締結させ前記２つの環状挟圧部に前記破裂板を挟持させる複数の締結部材と、前記破裂板の外周に沿って設けられる環状スペーサ部とを含むことを特徴とする。

上記回転機械によれば、２つの環状挟圧部で挟持される破裂板は締結部材が配置されるエリアの内側に配置され、この破裂板の外周に沿って環状スペーサ部が設けられる。これにより締結部材の締め付け力によって大気側の環状挟圧部からケーシング側へ付与される力を、破裂板と環状スペーサ部によって略均一に受け止めることができる。そのため、締め付け時に大気側の環状挟圧部が変形することを防止でき、破裂板の変形も防止できる。したがって、破裂板の意図せぬ損傷を防止することができる。

上記回転機械において、前記破裂板と、前記２つの環状挟圧部のうち前記ケーシングの内部空間側に位置する第１の挟圧部との間に、液体ガスケットを介在させてもよい。
破裂板と第１の挟圧部（例えばグリッド板）との間にガスケットを設ける場合、ガスケットの厚さに対応する隙間が破裂板と第１の挟圧部との間に形成される。そのため、回転機械の起動・停止に伴うケーシング内部圧力の変化が繰り返される際、破裂板がガスケットの厚さ分（破裂板と第１の挟圧部との間隙の大きさ分）だけ繰り返し変位して、破裂板の意図せぬ損傷を助長する。
そこで、破裂板と第１の挟圧部との間に介在させるガスケットとして、一般的なシートガスケットに比べて非常に薄い液体ガスケットを用いることで、破裂板と第１の挟圧部との間のシール性を高く維持しながら、回転機械の起動・停止に伴う破裂板の繰り返し変位を抑制して、破裂板の意図せぬ損傷をより効果的に防止できる。

上記回転機械において、前記環状スペーサ部は、前記２つの環状挟圧部とは別体で形成される板状のライナであってもよい。
このように、環状スペーサ部を２つの環状挟圧部とは別体で形成される板状のライナで構成することにより、破裂板に対応したライナの厚さ調整が容易になり、破裂板の意図せぬ損傷を効果的に防止することができる。

また、前記ライナは、前記破裂板と略同一の弾性定数または破裂板よりも弾性定数が高い構成としてもよい。
ライナの弾性定数が破裂板よりも低い場合、締結部材による締め付け時に、ライナの変形量が破裂板の変形量よりも大きくなり、第２の挟圧部がわずかに変形してしまう可能性がある。そこで、ライナを破裂板と略同一の弾性定数または破裂板よりも弾性定数が高い構成とすることにより、第２の挟圧部の外周縁をライナで確実に支持することができ、第２の挟圧部の変形を防止できる。

上記回転機械において、前記環状スペーサ部は、前記２つの環状挟圧部のうち一方の挟圧部の外周縁が他方の挟圧部側に突出して形成される段差部であってもよい。
このように、環状スペーサ部を段差部で形成することによっても、破裂板の意図せぬ損傷を防止することができる。また、一方の挟圧部と一体的に環状スペーサ部（段差部）を設けることが可能となり、部品点数を削減することができる。

本発明に係る回転機械用の大気放出機構の取付方法は、回転機械のケーシングに設けられた開口を塞ぐとともに前記ケーシングの内部圧力が予め定められた圧力になると破裂する破裂板と、前記破裂板の外周縁を両面側から挟持させる２つの環状挟圧部とを備える大気放出機構の前記回転機械への取付方法であって、前記２つの環状挟圧部のうち前記ケーシングの内部空間側に位置する第１の挟圧部上に、前記破裂板及びライナを配置するステップと、前記２つの環状挟圧部のうち大気側に位置する第２の挟圧部を前記破裂板及び前記ライナ上に配置するステップと、前記第１の挟圧部及び前記第２の挟圧部を複数の締結部材により締結するステップとを備え、前記破裂板及び前記ライナを配置するステップでは、前記破裂板の外周に沿って前記ライナを配置することを特徴とする。

上記大気放出機構の取付方法によれば、破裂板の外周に沿ってライナを配置することにより、締結部材の締め付け力によって第２の挟圧部からケーシング側へ付与される力を破裂板とライナで略均一に受け止めることができる。そのため、締結部材の締め付け時に第２の挟圧部が変形することを防止でき、破裂板の変形も防止できる。したがって、破裂板の意図せぬ損傷を防止することができる。

本発明では、破裂板の外周に沿って環状スペーサ部（例えばライナや段差部）を設けることで、締結部材の締め付け時における大気側の環状挟圧部の変形に伴う破裂板の撓みを抑制し、回転機械の繰り返し運転による破裂板の意図せぬ損傷を防止することができる。

本発明の実施形態に係る蒸気タービンの構成例を示す断面図である。 本発明の実施形態における大気開放機構の構成例を示す断面図である。 図２に示す大気開放機構のＢ部拡大図である。 気開放機構の各階層を構成する部材の平面図を配置順に並べた図である。 本発明の実施形態に係る大気放出機構の取付方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における大気放出機構の変形例を示す断面図である。 大気開放機構の破裂板の破裂原因を説明する図である。

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載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、特定的な記載がない限り本発明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。

本発明の実施形態に係る回転機械の一例として、ここでは大気放出機構を備える蒸気タービンについて説明する。但し、本発明の実施形態に係る回転機械は蒸気タービンに限定されるものではなく、例えば、ガスタービン、コンプレッサ等のように大気放出機構を備える他の回転機械も含む。

図１は本発明の実施形態に係る蒸気タービンの構成例を示す断面図である。
図１に示す蒸気タービン１は、外車室２に内車室３が収納された構成を有し、車室中央寄りに位置する蒸気入口通路９に流入した蒸気が左右に分流するダブルフロー（複流方式）の蒸気タービンである。なお、蒸気タービン１は、高圧タービン又は中圧タービンで仕事をした蒸気が流れる低圧タービンであってもよい。

蒸気タービン１は、外車室２及び内車室３で覆われたロータ４を有する。ロータ４は、外車室２の外でロータ軸受によって回転自在に支持され、その軸方向Ｏに沿って左右対称に多段の翼列５が設けられている。これらの翼列５は内車室３に覆われている。内車室３は、翼列５の半径方向外側に配置された複数の抽気室６ａ，６ｂ，６ｃを形成しており、これらの抽気室６ａ，６ｂ，６ｃは、多段の翼列５の各列から所定圧力の蒸気を抽気して外部へ導出する。ロータ４及び内車室３は、外車室２により覆われている。そして、内車室３内の翼列５に蒸気を供給するために、蒸気供給管７と、仕切壁８で形成される蒸気入口通路９とが設けられている。外車室２の外殻を形成するケーシング１０の内部空間には、多段の翼列５を通過した蒸気（排気）が排出される排気室１１が形成されている。排気室１１は、不図示の復水器と連通しており、正常運転時は真空に維持される。

排気室１１から復水器に至る負圧系統において配管からの蒸気漏れやポンプの不具合等の異常が発生した場合、排気室１１の圧力が異常上昇することがある。そこで、ケーシング１０には、排気室１１内の圧力の異常上昇時に排気室１１内の蒸気を大気放出するための大気放出機構２０が設けられている。大気放出機構２０は、ケーシング１０に形成された大気放出用の開口１２を塞ぐように配置される。例えば、大気放出機構２０はケーシング１０の上面に４箇所設けられる。

ここで、図２乃至図４を参照して、大気放出機構２０の詳細な構成について説明する。図２は、本発明の実施形態における大気開放機構の構成例を示す断面図で、図３は、図２に示す大気開放機構のＡ部拡大図で、図４は、大気開放機構の各階層を構成する部材の平面図を配置順に並べた図である。
図２及び図３に示すように、大気放出機構２０は、複数の部材を積層した階層構造になっており、大気放出用の開口１２を形成するようにケーシング１０に設けられた台座１３上に配置される。大気放出機構２０の各階層は、排気室１１側から大気側へ向けて順に、ガスケット２１、グリッド板２２、ガスケット２３、破裂板（ラプチャーディスク）２４及びライナ２５、ガスケット２６、押え板２７、カバー２８によって構成されてもよい。また、大気放出機構２０の各階層は、締結部材であるボルト２９によって互いに締結され、ケーシング１０に固定されている。

ここで、図４を用いて大気放出機構２０の各階層について具体的に説明する。
台座１３は、ケーシング１０から大気側に突出しており、この突出部の上面は円環状の平坦面になっている。大気放出機構２０は、台座１３の突出部の上面（円環状の平坦面）の上に載置される。また、台座１３には、開口１２の外周に沿って配列される複数のボルト穴１３ａが設けられている。ボルト穴１３ａには、ボルト２９（図２及び３参照）が螺着される。なお、台座１３は、開口１２を跨ぐように設けられるリブ１３ｂを有していてもよい。

ガスケット２１は、円環状に形成されており、台座１３とグリッド板２２との間に介装されてシール性を向上させる目的で用いられる。ガスケット２１としては、シートガスケットが好適に用いられ、例えば軟質ガスケット、メタルガスケット又はセミメタルガスケット等が用いられる。このガスケット２１にも、台座１３のボルト穴１３ａに対応して複数のボルト穴２１ａが設けられている。なお、このガスケット２１は設けない構成としてもよい。

グリッド板２２は、第１の挟圧部を構成する環状挟圧部２２ａと、環状挟圧部２２ａの開口に設けられるグリッド部２２ｂと、台座１３のボルト穴１３ａに対応して形成される複数のボルト穴２２ｃとを有する。このグリッド板２２は、環状挟圧部２２ａによって破裂板２４を保持するとともに、排気室１１内が真空となった時に、グリッド部２２ｂによって破裂板２４が排気室１１側へ湾曲することを防止する。

ガスケット２３は、円環状に形成されており、グリッド板２２と破裂板２４及びライナ２５との間に介装されてシール性を向上させるとともに、破裂板２４及びライナ２５が設置される高精度の平坦面を形成する目的で用いられる。このガスケット２３は、ガスケット２１と同様の構成としてもよいが、グリッド板２２と押え板２７との間の隙間をより小さくする観点から、シートガスケットよりも薄肉に形成可能な液体ガスケットを用いることが好ましい。液体ガスケットとしては、例えば、シリコーン系の液体ガスケットを用いることができる。また、液体ガスケットは、複数のボルト２９よりも内周側にのみ設けてもよいし、内周側及び外周側に設けてもよい。

破裂板２４は、円形に形成されるとともに複数のスリット部２４ａを有しており、予め定められた破裂圧力になると破裂するように構成されている。例えば、破裂板２４は、シール性を確保するフッ素樹脂製シートを、スリット部が形成されたステンレス薄板で挟持した構成を採用することができる。本実施形態のように低圧蒸気タービン１に適用する場合、例えば大気圧よりわずかに高い圧力で破裂するような破裂板２４を用いてもよい。この破裂板２４は、排気室１１側の外周縁がガスケット２３を介して上記グリッド板２２の環状挟圧部２２ａに接触し、大気側の外周縁がガスケット２６を介して後述する押え板２７の外周縁に接触する。そして、破裂板２４は、ボルト２９によってグリッド板２２及び押え板２７の間に挟持され、ケーシング１０に固定されるようになっている。

ボルト２９のためのボルト穴は、破裂板２４自体には形成されず、ボルト２９は破裂板２４を避けて破裂板２４の外周側に配列される。ボルト２９が配列される領域（締結部材配置エリア）３０は、破裂板２４と次に説明するライナ２５との間の環状領域である。すなわち、締結部材配置エリア３０には破裂板２４及びライナ２５は設けられておらず、ボルト２９が通過する空間になっている。また、破裂板２４及びライナ２５とは異なる階層の部材のボルト穴（１３ａ，２１ａ，２２ｃ，２６ａ，２７ｃ，２８ｃ）は、いずれも締結部材配置エリア３０に対応して設けられており、締結部材配置エリア３０を通過するボルト２９がこれらボルト穴に螺着されるようになっている。

ライナ２５は環状スペーサ部を構成し、破裂板２４の外周を囲むようにして、締結部材配置エリア３０の外周側に配置される。また、ライナ２５は、破裂板２４に対応した厚さを有する。具体的には、ライナ２５は、破裂板２４と略同一の厚さ、又はボルト２９による破裂板２４側への締め付け力を伝わり易くするために破裂板２４よりもわずかに薄い厚さとなるように形成されてもよい。
さらに、ライナ２５には、破裂板２４と略同一の弾性定数、あるいは破裂板２４よりも弾性定数が高い材料、好ましくは金属材料を用いてもよい。例えば、破裂板２４の主要材料がＳＵＳ３１６である場合、ライナ２５にはＳＳ４００を用いることができる。このように、ライナ２５が破裂板２４と略同一の弾性定数、あるいは破裂板２４よりも高い弾性定数を有することにより、押え板２７の外周縁をライナ２５で確実にケーシング１１側へ保持することができ、押え板２７の変形を防止できる。

ガスケット２６は、円環状に形成されており、破裂板２４と押え板２７との間に介装されて、両者間のシール性を改善する目的で用いられる。このガスケット２６は、ガスケット２１と略同一の構成を有し、他の階層の部材のボルト穴に対応した位置に複数のボルト穴２６ａが設けられている。なお、このガスケット２６は設けない構成としてもよい。

押え板２７は、第２の挟圧部を構成する環状挟圧部２７ａと、環状挟圧部の大気側面を塞ぐ蓋部２７ｂと、他の階層の部材のボルト穴に対応した位置に形成される複数のボルト穴２７ｃとを有する。この押え板２７は、環状挟圧部２７ａ及び蓋部２７ｂによって、破裂板２４に面する側に空間２７ｄが形成されるように構成されており（図３参照）、排気室１１内の圧力が予め定められた圧力になると（例えば圧力の異常上昇時）、この空間２７ｄ内に破裂板２４が膨出することにより破裂板２４が破裂するようになっている。なお、蓋部２７ｂは、外部からの落下物等によって破裂板２４が損傷することを防止する目的で設けられるが、この蓋部２７ｂを設けない構成としてもよい。

なお、押え板２７自体を設けない構成としてもよく、この場合、後述するカバー２８のフランジ部２８ａが第２の挟圧部を構成することとなる。カバー２８は、フランジ部２８ａと、フランジ部２８ａの開口を跨ぐように設けられるフレーム２８ｂと、フランジ部２８ａに設けられ、他の階層の部材のボルト穴に対応した位置に形成された複数のボルト穴２８ｃとを有する。

図２及び図３に示すように、締結部材であるボルト２９は、カバー２８、押え板２７、ガスケット２６、グリッド板２２及びガスケット２１の各ボルト穴を通って台座１３のボルト穴１３ａに螺合される。このボルト２９の締め付け力によって、上記各構成要素がケーシング１０側に固定されるとともに、グリッド板２２及び押え板２７の間に破裂板２４及びライナ２５が挟持され、これらがケーシング１０側に固定される。

このとき、ボルト２９の締め付け力によって押え板２７からケーシング１０側へ付与される力は、ボルト２９の内側では破裂板２４によって、またボルト２９の外側ではライナ２５によって略均一に受け止められる。そのため、締め付け時に押え板２７が変形することを防止でき、破裂板２４の変形も防止できる。したがって、本実施形態の大気放出機構２０では、破裂板２４の意図せぬ損傷を防止できる。

次に、図５を用いて、大気放出機構２０の取付方法について説明する。なお、図５は、本発明の実施形態に係る大気放出機構の取付方法の一例を示すフローチャートである。
破裂板２４に対応してライナ２５の厚さを調節しておく（Ｓ１）。具体的には、ライナ２５の厚さを破裂板２４と略同一の厚さ、又は破裂板２４よりもわずかに薄い厚さとなるように調節する。そして、ケーシング１０に設けられた台座１３上に、ガスケット２１及びグリッド板２２を配置し（Ｓ２）、このグリッド板２２上にガスケット２３として液体ガスケットを塗布する（Ｓ３）。さらに、この液外ガスケット上に、破裂板２４及び厚さ調整したライナ２５を配置する（Ｓ４）。次いで破裂板２４及びライナ２５上にガスケット２６及び押え板２７を配置し（Ｓ５）、この押え板２７上にカバー２８を配置する（Ｓ６）。なお、上記各部材を積層配置する際に、各ボルト穴の位置を一致させておく。そして、ボルト２９をボルト穴に通して各部材をケーシングに締結する（Ｓ７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、締結部材配置エリア３０の外側に破裂板２４に対応した厚さを有する環状スペーサ部（ライナ２５）を設けることで、ボルト２９の締め付け時における押え板２７の変形に伴う破裂板２４の撓みを抑制して、破裂板２４の意図せぬ損傷を防止することができる。

また、破裂板２４とグリッド板２２との間に介在させるガスケット２３として薄肉の液体ガスケットを採用することで、破裂板２４とグリッド板２２との間のシール性を高く維持しながら、蒸気タービンの起動・停止に伴う破裂板２４の繰り返し変位を抑制して、破裂板２４の意図せぬ損傷をより効果的に防止できる。

なお、上述の実施形態では、環状スペーサ部としてライナ２５を用いた構成について説明したが、図６に示すように、ライナ２５の替わりに段差部２２ｄを用いる構成としてもよい。ここで、図６は、本発明の実施形態における大気放出機構の変形例を示す断面図である。
この変形例における大気放出機構２０’では、グリッド板２２’が、第１の挟圧部である環状挟圧部２２ａ’と、グリッド部２２ｂ’と、ボルト穴２２ｃ’と、段差部２２ｄとを有している。段差部２２ｄは、環状挟圧部２２ａ’のうちボルト穴２２ｃ’より外周側の部位が破裂板２４側に突出して形成される。段差部２２ｄの破裂板２４側の面は、ガスケット２６を介して押え板２７に接する平坦面となっている。また、段差部２２ｄは、破裂板２４の厚さに対応した高さに形成されている。

このように、環状スペーサ部を段差部２２ｄで構成することによっても、ボルト２９の締め付け時における押え板２７の変形に伴う破裂板２４の撓みを抑制して、破裂板２４の意図せぬ損傷を防止することができる。また、環状スペーサ部（段差部２２ｄ）をグリッド板２２’と一体的に設けることが可能となり、部品点数を削減することができる。
なお、図６では、段差部２２ｄがグリッド板２２’に形成された構成を示したが、押え板２７に段差部を形成してもよい。この場合、ガスケット２６は設けない構成とするか、あるいはガスケット２６として液体ガスケットを用いる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。

例えば、上述の実施形態では、図４及び６に示す階層構造の大気放出機構２０，２０’について説明したが、本発明において大気放出機構の階層構造は、破裂板２４の外周縁をその両面側から２つの環状挟圧部によって締結部材（例えばボルト２９）によって挟圧保持し、締結部材配置エリア３０の外側に環状スペーサ部（ライナ２５や段差部）が設けられた構成であれば特に限定されない。

１ 蒸気タービン
２ 外車室
３ 内車室
４ ロータ
５ 翼列
１０ ケーシング
１１ 排気室
１２ 開口
１３ 台座
２０ 大気放出機構
２１，２６ ガスケット
２２，２２’ グリッド板
２２ａ，２２ａ’ 環状挟圧部
２２ｂ，２２ｂ’ グリッド部
２２ｃ，２２ｃ’ ボルト穴
２２ｄ 段差部
２３ ガスケット（液体ガスケット）
２４ 破裂板
２４ａ スリット部
２５ ライナ
２７ 押え板
２７ａ 環状挟圧部
２７ｂ 蓋部
２７ｃ ボルト穴
２８ カバー
２９ ボルト

Claims (6)

1. ケーシングと、前記ケーシングに設けられた大気放出用の開口を塞ぐとともに、前記ケーシングの内部圧力の上昇時に内部流体を大気放出させる大気放出機構とを備え、
   前記大気放出機構は、前記ケーシングの内部圧力が予め定められた圧力になると破裂する破裂板と、前記破裂板の外周縁を両面側から挟むように配置される２つの環状挟圧部と、前記２つの環状挟圧部を締結させ前記２つの環状挟圧部に前記破裂板を挟持させる複数の締結部材と、前記破裂板の外周に沿って設けられる環状スペーサ部とを含むことを特徴とする回転機械。
2. 前記破裂板と、前記２つの環状挟圧部のうち前記ケーシングの内部空間側に位置する第１の挟圧部との間に、液体ガスケットを介在させたことを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
3. 前記環状スペーサ部は、前記２つの環状挟圧部とは別体で形成される板状のライナであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転機械。
4. 前記ライナは、前記破裂板と略同一の弾性定数または破裂板よりも弾性定数が高いことを特徴とする請求項３に記載の回転機械。
5. 前記環状スペーサ部は、前記２つの環状挟圧部のうち一方の挟圧部の外周縁が他方の挟圧部側に突出して形成される段差部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転機械。
6. 回転機械のケーシングに設けられた開口を塞ぐとともに前記ケーシングの内部圧力が予め定められた圧力になると破裂する破裂板と、前記破裂板の外周縁を両面側から挟持させる２つの環状挟圧部とを備える大気放出機構の前記回転機械への取付方法であって、
   前記２つの環状挟圧部のうち前記ケーシングの内部空間側に位置する第１の挟圧部上に、前記破裂板及びライナを配置するステップと、
   前記２つの環状挟圧部のうち大気側に位置する第２の挟圧部を前記破裂板及び前記ライナ上に配置するステップと、
   前記第１の挟圧部及び前記第２の挟圧部を複数の締結部材により締結するステップとを備え、
   前記破裂板及び前記ライナを配置するステップでは、前記破裂板の外周に沿って前記ライナを配置することを特徴とする回転機械用の大気放出機構の取付方法。

Images