KR20220062650A

KR20220062650A - 터빈 정익, 터빈 정익 조립체, 및 증기 터빈

Info

Publication number: KR20220062650A
Application number: KR1020227013250A
Authority: KR
Inventors: 슌스케 미즈미; 스케 미즈미; 소이치로 다바타; 총페이 두안; 고지 이시바시
Original assignee: 미츠비시 파워 가부시키가이샤
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-05-17
Also published as: US20220381157A1; JP7292421B2; CN114651113A; JPWO2021117883A1; US11773753B2; EP4036380A4; EP4036380B1; EP4036380A1; WO2021117883A1

Abstract

터빈 정익은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖고, 적어도 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며, 복면에 있어서의 홈의 주위에는, 상기 복면보다 높은 친수성을 갖는 친수성 요철 영역이 형성되고, 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿에 접속되어 있다.

Description

터빈 정익, 터빈 정익 조립체, 및 증기 터빈

본 개시는, 터빈 정익(靜翼), 터빈 정익 조립체, 및 증기 터빈에 관한 것이다. 본 출원은, 2019년 12월 11일에 출원된 일본 특허출원 2019-223560호에 근거하여 우선권을 주장하고, 당해 일본 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.

증기 터빈은, 축선 둘레로 회전 가능한 회전축과, 당해 회전축의 외주면 상에서 축선 방향으로 간격을 두고 배열된 복수의 터빈 동익(動翼)단과, 회전축, 및 터빈 동익단을 외주 측으로부터 덮는 케이싱과, 케이싱의 내주면 상에서 터빈 동익단과 번갈아 배열된 복수의 터빈 정익단을 구비하고 있다. 케이싱의 상류 측에는 외부로부터 증기를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 하류 측에는 배기구가 형성되어 있다. 흡입구로부터 흡입된 고온 고압의 증기는, 터빈 정익단에서 흐름의 방향과 속도가 조정된 후, 터빈 동익단에서 회전축의 회전력으로 변환된다.

터빈 내를 통과하는 증기는, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 에너지를 잃어, 온도(와 압력)가 저하된다. 그 때문에, 가장 하류 측의 터빈 정익단에서는, 증기의 일부가 액화되어 미세한 물방울로서 기류 중에 존재하고 있고, 그 물방울의 일부는 터빈 정익의 표면에 부착된다. 이 물방울은, 익면(翼面) 상에서 곧바로 성장하여 액막이 된다. 액막은, 그 주위가 항상 고속의 증기류에 노출되어 있지만, 이 액막이 더 성장하여 두께가 증가하면, 그 일부가 증기류에 의하여 흩어져 조대(粗大) 액적 상태로 비산된다. 비산된 액적은 증기류에 의하여 서서히 가속되면서 하류 측으로 흐른다. 큰 액적일수록 관성력이 커, 주류 증기를 타고 터빈 동익의 사이를 통과할 수 없어, 터빈 동익에 충돌한다. 터빈 동익의 주속은 음속을 초과하는 경우가 있는 점에서, 비산된 액적이 터빈 동익에 충돌한 경우, 그 표면을 침식하여, 이로전을 발생시키는 경우가 있다. 또, 액적의 충돌에 의하여 터빈 동익의 회전이 저해되어, 제동 손실이 발생하는 경우도 있다.

이와 같은 액적의 부착과 성장을 방지하기 위하여, 지금까지 다양한 기술이 제창되고 있다. 예를 들면 하기 특허문헌 1에 기재된 동익에서는, 액적이나 액막을 동익 하류 측으로 유도하기 위한 안내 홈, 또는 안내 리브가 날개의 표면에 마련되어 있다.

일본 공개특허공보 2016-166569호

그런데, 터빈 정익 벽면 상에서 생긴 액적이나 액막은, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 안내 홈이나 안내 리브의 위치에 관계없이, 임의의 개소에 발생한다. 또한, 회전하고 있는 터빈 동익에서는 원심력에 의한 액적이나 액막의 이동이 발생하는 한편, 정지체인 터빈 정익에는 이와 같은 외력이 발생하지 않는다. 따라서, 이들 안내 홈이나 안내 리브를 단순히 마련하는 것만으로는, 액적이나 액막을 충분히 안내·제거할 수 없을 우려가 있다.

본 개시는 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 액막의 성장을 보다 한층 저감시켜, 효과적으로 제거하는 것이 가능한 터빈 정익, 터빈 정익 조립체, 및 증기 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 터빈 정익은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면(腹面), 및 하류 측을 향하는 배면(背面)을 갖고, 적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며, 상기 복면에 있어서의 상기 홈의 주위에는, 상기 복면에 교차하는 깊이 방향으로 파임으로써 상기 복면보다 액막 허용량이 큰 친수성 요철 영역이 형성되고, 상기 복수의 홈의 하류 측의 단부(端部)는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿에 접속되어 있다.

본 개시에 관한 터빈 정익 조립체는, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖는 터빈 정익과, 상기 터빈 정익의 직경 방향 외측의 단부에 마련된 외주 링을 구비하는 터빈 정익 조립체로서, 적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며, 상기 외주 링의 내주면에는, 상기 홈에 접속됨과 함께, 상기 내주면을 따라 하류 측을 향하여 뻗는 링 홈이 형성되고, 상기 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿에 접속되어 있다.

본 개시에 관한 증기 터빈은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗는 터빈 정익과, 상기 흐름 방향에 있어서의 상기 터빈 정익의 상기 흐름 방향의 하류 측에 간극을 두고 배치된 터빈 동익과, 상기 터빈 정익, 및 상기 터빈 동익을 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱을 구비하며, 상기 터빈 정익은, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖고, 적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며, 상기 복면에 있어서의 상기 홈의 주위에는, 상기 복면보다 높은 친수성을 갖는 친수성 요철 영역이 형성되고, 상기 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿으로서의 상기 간극에 접속되어 있다.

본 개시에 의하면, 액막의 성장을 보다 한층 저감시켜, 효과적으로 제거하는 것이 가능한 터빈 정익, 및 터빈 정익 조립체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 증기 터빈의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 친수성 요철 영역의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 제2 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 구성을 나타내는 도이다.
도 5는 본 개시의 제2 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체를 직경 방향에서 본 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체를 익현(翼弦) 방향에서 본 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 변형예를 직경 방향에서 본 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 가일층의 변형예를 직경 방향에서 본 단면도이다.
도 9는 본 개시의 제3 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 구성을 나타내는 도이다.
도 10은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 터빈 정익 조립체의 변형예를 나타내는 도이다.

[제1 실시형태]

(증기 터빈의 구성)

본 개시의 제1 실시형태에 관한 증기 터빈(100)에 대하여, 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 증기 터빈(100)은, 축선(O) 방향을 따라 뻗는 증기 터빈 로터(1)와, 증기 터빈 로터(1)를 외주 측으로부터 덮는 증기 터빈 케이싱(2)과, 증기 터빈 로터(1)의 축단(軸端)(11)을 축선(O) 둘레로 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링(4A), 및 스러스트 베어링(4B)을 구비하고 있다.

증기 터빈 로터(1)는, 축선(O)을 따라 뻗는 회전축(3)과, 회전축(3)의 외주면에 마련된 복수의 동익(30)을 갖고 있다. 동익(30)은, 회전축(3)의 둘레 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수 배열되어 있다. 축선(O) 방향에 있어서도, 일정한 간격을 갖고 복수의 동익(30)의 열(동익단)이 배열되어 있다. 동익(30)은, 동익 본체(31)(터빈 동익)와, 동익 슈라우드(34)를 갖고 있다. 동익 본체(31)는, 증기 터빈 로터(1)의 외주면으로부터 직경 방향 외측을 향하여 돌출되어 있다. 동익 본체(31)는, 직경 방향에서 보아 날개형의 단면을 갖는다. 동익 본체(31)의 선단부(직경 방향 외측의 단부)에는, 동익 슈라우드(34)가 마련되어 있다. 동익 본체(31)의 기단(基端)부(직경 방향 내측의 단부)에는, 플랫폼(32)이 회전축(3)에 일체로 마련되어 있다(도 2 참조).

증기 터빈 케이싱(2)은, 증기 터빈 로터(1)를 외주 측으로부터 덮는 대략 통상을 이루고 있다. 증기 터빈 케이싱(2)의 축선(O) 방향 일방 측에는, 증기(S)를 흡입하는 증기 공급관(12)이 마련되어 있다. 증기 터빈 케이싱(2)의 축선(O) 방향 타방 측에는, 증기(S)를 배출하는 증기 배출관(13)이 마련되어 있다. 증기는, 증기 터빈 케이싱(2)의 내부에서, 축선(O) 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 흐른다. 이후의 설명에서는, 증기가 흐르는 방향을 간단히 "흐름 방향"이라고 부른다. 또한, 증기 배출관(13)에서 보아 증기 공급관(12)이 위치하는 측을 흐름 방향의 상류 측이라고 부르고, 증기 공급관(12)에서 보아 증기 배출관(13)이 위치하는 측을 흐름 방향의 하류 측이라고 부른다.

증기 터빈 케이싱(2)의 내주면에는, 복수의 정익(20)(터빈 정익 조립체)의 열이 마련되어 있다. 정익(20)은, 정익 본체(21)(터빈 정익)와, 정익 슈라우드(22)와, 외주 링(24)을 갖고 있다. 정익 본체(21)는, 외주 링(24)을 개재하여 증기 터빈 케이싱(2)의 내주면에 접속되는 블레이드상의 부재이다. 또한, 정익 본체(21)의 선단부(직경 방향 내측의 단부)에는, 정익 슈라우드(22)가 마련되어 있다. 동익(30)과 동일하게, 정익(20)은 내주면 상에서 둘레 방향 및 축선(O) 방향을 따라 복수 배열된다. 동익(30)은, 인접하는 복수의 정익(20)의 사이의 영역으로 들어가도록 하여 배치된다. 즉, 정익(20), 및 동익(30)은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 방향(축선(O)에 대한 직경 방향)으로 뻗어 있다.

증기(S)는, 상류 측의 증기 공급관(12)을 통하여, 상술한 바와 같이 구성된 증기 터빈 케이싱(2)의 내부에 공급된다. 증기 터빈 케이싱(2)의 내부를 통과하는 도중에, 증기(S)는 정익(20)과 동익(30)을 번갈아 통과한다. 정익(20)은 증기(S)의 흐름을 정류하고, 정류된 증기(S)의 덩어리가 동익(30)을 누름으로써 증기 터빈 로터(1)에 회전력을 부여한다. 증기 터빈 로터(1)의 회전력은, 축단(11)으로부터 취출되어 외부의 기기(발전기 등)의 구동에 이용된다. 증기 터빈 로터(1)의 회전에 따라, 증기(S)는 하류 측의 증기 배출관(13)을 통하여 후속의 장치(복수기(復水器) 등)를 향하여 배출된다.

저널 베어링(4A)은, 축선(O)에 대한 직경 방향으로의 하중을 지지한다. 저널 베어링(4A)은, 증기 터빈 로터(1)의 양단에 하나씩 마련되어 있다. 스러스트 베어링(4B)은, 축선(O) 방향으로의 하중을 지지한다. 스러스트 베어링(4B)은, 증기 터빈 로터(1)의 상류 측의 단부에만 마련되어 있다.

(정익 본체의 구성)

이어서, 도 2를 참조하여, 정익 본체(21)의 구성에 대하여 설명한다. 정익 본체(21)는, 흐름 방향에 교차하는 방향인 직경 방향(축선(O)에 대한 직경 방향)으로 뻗어 있다. 직경 방향에서 본 정익 본체(21)의 단면은 날개형을 이루고 있다. 보다 상세하게는, 흐름 방향의 상류 측의 단부 가장자리인 전연(前緣)(21F)은 곡면상을 이루고 있다. 하류 측의 단부 가장자리인 후연(後緣)(21R)은 직경 방향에서 보아 둘레 방향의 치수가 점차 작아짐으로써 테이퍼 형상을 이루고 있다. 전연(21F)으로부터 후연(21R)에 걸쳐, 정익 본체(21)는, 축선(O)에 대한 둘레 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 완만하게 만곡(灣曲)되어 있다. 또, 정익 본체(21)는, 직경 방향 내측을 향함에 따라, 축선(O) 방향의 치수가 감소하고 있다. 정익 본체(21)의 직경 방향 외측의 단부에는 외주 링(24)이 장착되어 있다. 외주 링(24)은, 축선(O)을 중심으로 하는 원환상을 이루고 있다.

외주 링(24)의 각면(各面) 중, 상류 측을 향하는 면은 링 상류면(24A)이 되고, 내주 측을 향하는 면은 링 내주면(24B)이 되며, 하류 측을 향하는 면은 링 하류면(24C)이 되어 있다. 링 상류면(24A), 및 링 하류면(24C)은, 축선(O)에 대한 직경 방향으로 확장되어 있다. 링 상류면(24A)의 직경 방향에 있어서의 치수는, 링 하류면(24C)의 직경 방향에 있어서의 치수보다 크다. 이로써, 본 실시형태에서는 일례로서, 링 내주면(24B)은, 하류 측을 향함에 따라 점차 직경 방향 외측을 향하도록 확경(擴徑)되어 있다.

링 하류면(24C)은, 정익(20)의 하류 측에 인접하는 동익(30)의 동익 슈라우드(34)에 간극(S2)을 두고 대향하고 있다. 동익 슈라우드(34)의 각면 중, 상류 측을 향하는 면은 슈라우드 상류면(34A)이 되고, 내주 측을 향하는 면은 슈라우드 내주면(34B)이 되며, 하류 측을 향하는 면은 슈라우드 하류면(34C)이 되어 있다. 즉, 상술한 링 하류면(24C)은, 슈라우드 상류면(34A)에 대하여 간극을 두고 대향하고 있다. 이 간극(S2)은, 후술하는 액적을 포착하기 위한 슬릿(S)의 일부이다.

정익 본체(21)에 있어서의 둘레 방향을 향하는 한 쌍의 면 중, 상류 측을 향하는 면은 복면(21P)이 되고, 하류 측을 향하는 면은 배면(21Q)이 되어 있다. 이들 복면(21P), 및 배면(21Q) 중, 적어도 복면(21P)에는, 복수의 홈(R1, R2), 및 상술한 슬릿(S)의 일부로서의 중공(中空) 슬릿(S1)이 형성되어 있다. 이들 홈(R1, R2)은, 복면(21P)에서 발생한 액적(물방울)을 포착하고, 안내하기 위하여 마련되어 있다. 홈(R1, R2)은, 모두 복면(21P)으로부터 익후(翼厚) 방향으로 파임과 함께, 하류 측을 향함에 따라 직경 방향의 외측으로 뻗어 있다.

이 중, 홈(R1)의 직경 방향 외측의 단부는 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))까지 뻗고, 직경 방향 내측의 단부는 전연(21F)까지 뻗어 있어도 된다. 한편, 홈(R2)은, 전연(21F)으로부터 중공 슬릿(S1)에 걸쳐 뻗어 있다. 중공 슬릿(S1)은, 복면(21P)에 있어서의 하류 측의 단부(즉, 후연(21R))의 근방에 형성되어, 직경 방향으로 뻗음과 함께 익후 방향으로 파여 있다. 본 실시형태에서는, 3개의 홈(R1)과, 5개의 홈(R2)이 형성되어 있지만, 이들 홈(R1, R2)의 개수는 본 실시형태에 한정되지 않고, 설계나 사양에 따라 적절히 변경하는 것이 가능하다.

복면(21P)에 있어서의 홈(R1, R2)의 주위에는, 친수성 요철 영역(W)이 형성되어 있다. 즉, 복면(21P)은, 상기 친수성 요철 영역(W)과, 이 친수성 요철 영역(W) 이외의 주(主)복면 영역을 갖고 있다. 도 3에 일례로서 단면도를 나타내는 바와 같이, 이 친수성 요철 영역(W)은, 복면(21P)에 교차하는 깊이 방향으로 파이는 미세한 다수의 홈(G)에 의하여 형성되어 있다. 이로써, 친수성 요철 영역(W)에서는, 미가공의 복면(21P) 자체보다 액막 허용량이 커져 있다. 또한, 여기에서 말하는 "액막 허용량"이란, 당해 영역에 대한 액막의 침투량과 유지량을 나타낸다. 즉, 이 친수성 요철 영역(W)에서는, 다른 영역에 비하여 친수성이 높아져 있다. 또한, 이와 같은 친수성은, 상기와 같은 미세 가공(홈(G)의 형성) 외에, 코팅 등에 의해서도 실현 가능하다. 또, 이 침투량과 유지량은, 당해 영역에 있어서의 공극률에 의하여 결정된다. 또한, 홈(R1, R2)의 내면에는 이와 같은 친수 가공은 실시되어 있지 않다. 여기에서, 일반적으로 중공 슬릿(S1)의 폭은 1mm에서 2mm 정도의 밀리미터 단위가 되고, 복면(21P)에 있어서의 홈(R1, R2)의 폭은 1개당 수백 μm에서 1mm 정도의 서브 밀리미터 단위가 되어 있는 데 대하여, 미세한 홈(G)의 폭은 1개당 수 μm에서 수십 μm로 미크론 단위가 된다.

(작용 효과)

계속해서, 본 실시형태에 관한 정익(20)(정익 본체(21))에 있어서의 증기의 거동에 대하여 설명한다. 증기 터빈 케이싱(2) 내를 통과하는 증기는, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 일(work)을 함으로써 온도가 저하된다. 따라서, 가장 하류 측의 터빈 정익단에서는, 증기의 일부가 액화되어, 액적(물방울)으로서 정익 본체(21)의 표면에 부착된다. 이 액적은, 서서히 성장하여 액막이 된다. 액막이 더 성장하면, 그 일부가 흩어져 조대 액적으로서 비산된다. 비산된 액적은 증기의 주류를 타고 하류 측으로 흐르고자 하지만, 조대 액적은 자체에 작용하는 관성력이 큰 점에서 충분히 주류를 탈 수 없어, 터빈 동익(동익 본체(31))에 충돌한다. 터빈 동익의 주속은 음속을 초과하는 경우가 있는 점에서, 비산된 액적이 터빈 동익에 충돌한 경우, 그 표면을 침식하여, 이로전을 발생시키는 경우가 있다. 또, 액적의 충돌에 의하여 터빈 동익의 회전이 저해되어, 제동 손실이 발생하는 경우도 있다.

그러나, 상기 구성에 의하면, 복면(21P) 또는 배면(21Q)에 발생한 액적은, 홈(R1, R2)을 향하여 모임으로써 액맥(液脈)을 형성한다. 이 액맥은, 증기의 흐름에 노출됨으로써, 홈(R1, R2)을 따라 흐른다. 홈(R1, R2)을 통과한 액맥은 그 후, 슬릿(S)에 의하여 포착되어, 외부로 배출된다. 구체적으로는, 홈(R1)을 통과한 액맥은, 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))을 따라 하류 측으로 흐르고, 그 후, 외주 링(24)과 동익 슈라우드(34)의 사이의 간극(S2)으로 흘러든다. 한편, 홈(R2)을 통과한 액맥은, 중공 슬릿(S1)에 의하여 흘러든다. 이로써, 정익 본체(21)의 표면(복면(21P) 또는 배면(21Q))에서 액적이나 액막이 성장할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 구성에서는, 홈(R1, R2)의 주위에 친수성 요철 영역(W)이 형성되어 있다. 당해 친수성 요철 영역(W)에서는, 상술한 홈(G)과 같은 미세 가공, 또는 코팅 처리 등을 실시함으로써, 물과 벽면의 장력이 강해져 있다. 이로써, 액막은 당해 친수성 요철 영역(W)의 전체에 걸쳐 확장되고자 한다. 즉, 당해 영역에 있어서의 액막의 두께를 작게 할 수 있다. 날개 표면의 액막은 터빈 내의 기류에 의하여 흘러가게 되지만, 기류는 벽면에 가까워질수록 유속이 느리다. 이 때문에, 두꺼운 액막에 작용하는 기류보다, 얇은 액막에 작용하는 기류는 유속이 느려진다. 즉, 액막이 얇을수록 액막의 이동 속도는 느려진다. 또한, 날개 표면에 친수성 요철 영역(W)을 가공함으로써, 동일한 면적의 날개 표면이어도, 액막과 접촉하는 표면적이 보다 커져, 날개 표면과 액막의 사이의 마찰이 커진다. 이로써, 유동 저항을 크게 할 수 있다. 그 결과, 액막이 홈(R1, R2)을 타고 넘어 하류 측으로 흘러가 버릴 가능성을 저감시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 홈(R1, R2)에 의하여 액막을 더 안정적으로 포착하는 것이 가능해진다.

상기 구성에 의하면, 슬릿(S)으로서의 중공 슬릿(S1)이 적어도 복면(21P)에 있어서의 하류 측의 부분에 형성되어 있다. 이로써, 복면(21P)에서 발생한 액막을 홈(R2)에 의하여 안내한 후, 즉시 당해 중공 슬릿(S1)에 의하여 포착할 수 있다. 그 결과, 액막이 하류 측으로 비산될 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P)에서 발생한 액막을 홈(R1)에 의하여 안내한 후, 즉시 슬릿(S)으로서의 간극(S2)에 의하여 포착할 수 있다. 간극(S2)은, 정익(20)과 동익(30)의 사이의 간극인 점에서, 중공 슬릿(S1)만을 정익 본체(21)에 형성한 경우에 비하여, 보다 많은 액맥을 포착할 수 있다. 이로써, 액막이 하류 측으로 비산될 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

또, 상기 구성에 의하면, 각각 복수의 홈(R1, R2)이 형성되어 있음으로써, 보다 넓은 범위에서 액적을 포착·안내할 수 있다.

이상, 본 개시의 제1 실시형태에 대하여 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 한에 있어서 상기의 구성에 다양한 변경이나 개수(改修)를 실시하는 것이 가능하다.

[제2 실시형태]

계속해서, 본 개시의 제2 실시형태에 대하여, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정익 본체(21)에 상술한 친수성 요철 영역(W)이 형성되어 있지 않은 한편, 홈(R1, R2)에 더하여 외주 링(24)에 다른 링 홈(R3)이 형성되어 있다.

링 홈(R3)은, 링 내주면(24B) 상에서 복면(21P)의 형상을 따라 하류 측으로 뻗음과 함께, 복면(21P)에 형성된 홈(R1)의 직경 방향 외측의 단부에 접속되어 있다. 도 4와 도 5의 예에서는, 링 홈(R3)의 시점(始点)은 복면(21P)에 있어서의 전연(21F) 측으로 치우친 위치에 마련되어 있다. 또, 도 6에 나타내는 바와 같이, 링 홈(R3)은 단면시(斷面視)에서 직사각형상을 이루고 있다. 또한, 링 홈(R3)의 단면 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 모서리부를 갖지 않는 오목 곡면 형상이어도 된다(이 경우, 직사각형에 비하여 국소 응력의 집중을 억제할 수 있다). 이 링 홈(R3)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 복면(21P) 측뿐만 아니라, 홈(R1, R2)과 함께 배면(21Q) 측에 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 7의 예에서는 링 홈(R3)의 하류 측 단부가 내주면(24B)의 하류단(슬릿(S2))에 도달하고 있지 않지만, 이것은, 후술하는 [변형예]에 기재된 바와 같이, 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))에 있어서의 하류 측의 단부를 포함하는 부분이, 도 10에 나타내는 바와 같이 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있는 것에 기인한다. 또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 링 홈(R3)은, 복면(21P)과 배면(21Q)의 양측에 각각 마련되어 있어도 된다.

여기에서, 도 5 또는 도 6에 나타내는 바와 같이, 정익 본체(21)와 링 내주면(24B)의 사이에는, 이들 정익 본체(21)와 링 내주면(24B)을 접속하는 필릿부(F)가 마련되어 있다. 필릿부(F)는, 정익 본체(21) 측으로부터 링 내주면(24B) 측을 향함에 따라, 정익 본체(21)로부터 이간되는 방향으로 만곡되어 있다. 즉, 필릿부(F)는, 정익 본체(21) 측을 향하여 오목해지는 곡면상을 이룸으로써, 정익 본체(21)와 링 내주면(24B)을 원활하게 접속하고 있다. 상술한 링 홈(R3)은, 이 필릿부(F)보다 링 내주면(24B) 측에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 링 홈(R3)은, 필릿부(F)와 중복되지 않도록, 또한 당해 필릿부(F)의 외연(外延)을 따르도록 하여 그 근방에 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P) 또는 배면(21Q)에 발생한 액적은, 홈(R1, R2)을 향하여 모임으로써 액맥을 형성한다. 이 액맥은, 증기의 흐름에 노출됨으로써, 홈(R1, R2)을 따라 흐른다. 이 중, 홈(R1)을 통과한 액맥은 그 후 링 홈(R3)으로 흘러든다. 링 홈(R3)으로 흘러든 액맥은, 슬릿(S)으로서의 간극(S2)에 포착되어 외부로 배출된다. 이로써, 정익 본체(21)의 표면(복면(21P) 또는 배면(21Q))에서 액적이나 액막이 성장할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 구성에 의하면, 링 홈(R3)이 필릿부(F)보다 링 내주면(24B) 측에 형성되어 있다. 즉, 당해 필릿부(F)의 형상을 변경하지 않고, 링 홈(R3)을 형성할 수 있다. 이로써, 필릿부(F)의 강도 저하를 억제하면서, 액맥을 안정적으로 안내할 수 있다.

또, 상기 구성에 의하면, 링 홈(R3)의 시점은 복면(21P)에 있어서의 전연(21F) 측으로 치우친 위치에 마련되어 있다. 이로써, 예를 들면 당해 시점이 후연(21R) 측에 치우쳐 마련되어 있는 경우에 비하여, 전연(21F) 측으로 치우친 위치에서, 성장하기 전의 단계에서 액맥을 조기에 링 홈(R3)으로 유도할 수 있다.

이상, 본 개시의 제2 실시형태에 대하여 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 한에 있어서 상기의 구성에 다양한 변경이나 개수를 실시하는 것이 가능하다.

[제3 실시형태]

다음으로, 본 개시의 제3 실시형태에 대하여, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 각 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다. 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 실시형태에서 설명한 친수성 요철 영역(W)이 정익 본체(21)에 마련되어 있음과 함께, 제2 실시형태에서 설명한 링 홈(R3)이 외주 링(24)에 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 실시형태와 제2 실시형태의 각 구성을 조합하여 이용하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 각 실시형태에서 설명한 작용 효과를 모두 얻을 수 있다. 그 결과, 정익(20)에 있어서의 액막의 성장을 보다 한층 저감시키는 것이 가능해진다.

[변형예]

상술한 제2 실시형태, 또는 제3 실시형태에 있어서, 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))에 있어서의 하류 측의 단부를 포함하는 부분은, 도 10에 나타내는 바와 같이 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있어도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있는 링 내주면(24B)의 하류단을 따라 액적을 원활하게 안내하여, 슬릿(S)으로서의 간극(S2)에 도달시킬 수 있다. 또, 액적이 만곡부로부터 비산되어 슬릿(S2)에 포착되지 않았던 경우도, 차실(車室)에 대하여 고주속으로 회전하고 있는 터빈 동익(31)의 선단 측이 아닌, 정지(靜止) 부재인 슈라우드 상류면(34A)에 액적이 충돌하기 때문에, 터빈 동익(31)에 이로전 등을 발생시킬 가능성을 저감시킬 수 있다.

또, 상술한 제3 실시형태에 있어서, 축선(O)을 포함하는 단면시에서, 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))을 하류 측으로 연장한 연장선(도 10 중의 파선(L))이, 하류 측에 위치하는 터빈 동익(31)과 직경 방향으로부터 대향하는 슈라우드 상류면(34A)과 교차하고 있어도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 링 홈(R3)으로부터 액적의 일부가 슬릿(S2)에 포착되지 않고 링 내주면(24B)으로부터 터빈 동익(31) 측으로 비산된 경우이더라도, 터빈 동익(31)이 아닌, 슈라우드 상류면(34A)에 충돌하기 때문에, 터빈 동익(31)에 이로전 등을 발생시킬 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

[부기(付記)]

각 실시형태에 기재된 터빈 정익, 및 터빈 정익 조립체는, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.

(1) 제1 양태에 관한 터빈 정익(21)은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 그 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면(21P), 및 하류 측을 향하는 배면(21Q)을 갖고, 적어도 상기 복면(21P)에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈(R1, R2)이 복수 형성되며, 상기 복면(21P)에 있어서의 상기 홈(R1, R2)의 주위에는, 그 복면(21P)에 교차하는 깊이 방향으로 파임으로써 상기 복면(21P)보다 액막 허용량이 큰 친수성 요철 영역(W)이 형성되고, 상기 복수의 홈(R1, R2)의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿(S)에 접속되어 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P) 또는 배면(21Q)에 발생한 액적은, 홈(R1, R2)을 향하여 모임으로써 액맥을 형성한다. 이 액맥은, 증기의 흐름에 노출됨으로써, 홈(R1, R2)을 따라 흐른다. 홈(R1, R2)을 통과한 액맥은 그 후, 슬릿(S)에 의하여 포착되어, 외부로 배출된다. 이로써, 터빈 정익(21)의 표면(복면(21P) 또는 배면(21Q))에서 액적이나 액막이 성장할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 구성에서는, 홈(R1, R2)의 주위에 친수성 요철 영역(W)이 형성되어 있다. 이로써, 당해 영역에 있어서의 액막의 두께를 작게 할 수 있음과 함께, 유동 저항을 크게 할 수 있다. 그 결과, 액막이 홈(R1, R2)을 타고 넘어 하류 측으로 흘러가 버릴 가능성을 저감시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 홈(R1, R2)에 의하여 액막을 더 안정적으로 포착하는 것이 가능해진다.

(2) 제2 양태에 관한 터빈 정익(21)에서는, 상기 슬릿(S)은, 적어도 상기 복면(21P)에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿(S1)이다.

상기 구성에 의하면, 중공 슬릿(S1)이 적어도 복면(21P)에 있어서의 하류 측의 부분에 형성되어 있다. 이로써, 복면(21P)에서 발생한 액막을 홈(R2)에 의하여 안내한 후, 즉시 당해 중공 슬릿(S1)에 의하여 포착할 수 있다. 그 결과, 액막이 하류 측으로 비산될 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

(3) 제3 양태에 관한 터빈 정익(21)은, 복수의 상기 홈(R1, R2)을 갖는다.

상기 구성에 의하면, 복수의 홈(R1, R2)이 형성되어 있음으로써, 보다 넓은 범위에서 액적을 포착·안내할 수 있다.

(4) 제4 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)는, 상기 중 어느 하나의 양태에 관한 터빈 정익(21)과, 그 터빈 정익(21)의 상기 직경 방향 외측의 단부에 마련된 외주 링(24)을 구비하는 터빈 정익 조립체(20)로서, 상기 외주 링(24)의 내주면(24B)에는, 상기 홈(R1)에 접속됨과 함께, 그 내주면(24B)을 따라 하류 측을 향하여 뻗는 링 홈(R3)이 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P) 또는 배면(21Q)에 발생한 액적은, 홈(R1)을 향하여 모임으로써 액맥을 형성한다. 이 액맥은, 증기의 흐름에 노출됨으로써, 홈(R1)을 따라 흐른다. 홈(R1)을 통과한 액맥은 그 후 링 홈(R3)으로 흘러든다. 링 홈(R3)으로 흘러든 액맥은, 슬릿(S)에 포착되어 외부로 배출된다. 이로써, 터빈 정익(21)의 표면(복면(21P) 또는 배면(21Q))에서 액적이나 액막이 성장할 가능성을 저감시킬 수 있다.

(5) 제5 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)에서는, 상기 링 홈(R3)의 시점은 상기 복면(21P)에 있어서의 전연(21F) 측으로 치우친 위치에 마련되어 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P)에 있어서의 전연(21F) 측으로 치우친 위치로부터 액맥을 조기에 링 홈(R3)으로 유도할 수 있다.

(6) 제6 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)는, 상기 터빈 정익(21)과 상기 내주면(24B)을 접속함과 함께, 그 터빈 정익(21) 측으로부터 그 내주면(24B) 측을 향함에 따라 만곡되어 있는 필릿부(F)를 더 갖고, 상기 링 홈(R3)은, 그 필릿부(F)보다 상기 내주면(24B) 측에 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 링 홈(R3)이 필릿부(F)보다 내주면(24B) 측에 형성되어 있다. 즉, 당해 필릿부(F)의 형상을 변경하지 않고, 링 홈(R3)을 형성할 수 있다. 이로써, 필릿부(F)의 강도 저하를 억제하면서, 액맥을 안정적으로 안내할 수 있다.

(7) 제7 양태에 관한 터빈 정익(21)에서는, 상기 슬릿(S)은, 적어도 상기 복면(21P)에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿(S1)이다.

(8) 제8 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)는, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 그 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면(21P), 및 하류 측을 향하는 배면(21Q)을 갖는 터빈 정익(21)과, 그 터빈 정익(21)의 상기 직경 방향 외측의 단부에 마련된 외주 링(24)을 구비하는 터빈 정익 조립체(20)로서, 적어도 상기 복면(21P)에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈(R1)이 복수 형성되며, 상기 외주 링(24)의 내주면(24B)에는, 상기 홈(R1)에 접속됨과 함께, 그 내주면(24B)을 따라 하류 측을 향하여 뻗는 링 홈(R3)이 형성되고, 상기 복수의 홈(R1)의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿(S)에 접속되어 있다.

(9) 제9 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)에서는, 상기 링 홈(R3)의 시점은 상기 복면(21P)에 있어서의 전연(21F) 측으로 치우친 위치에 마련되어 있다.

(10) 제10 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)는, 상기 터빈 정익(21)과 상기 내주면(24B)을 접속함과 함께, 그 터빈 정익(21) 측으로부터 그 내주면(24B) 측을 향함에 따라 만곡되어 있는 필릿부(F)를 더 갖고, 상기 링 홈(R3)은, 그 필릿부(F)보다 상기 내주면(24B) 측에 형성되어 있다.

(11) 제11 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)에서는, 상기 슬릿(S)은, 적어도 상기 복면(21P)에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿(S1)이다.

(12) 제12 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)에서는, 상기 외주 링(24)의 내주면에 있어서의 하류 측의 단부를 포함하는 부분은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있다.

상기 구성에 의하면, 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있는 링 내주면(24B)을 따라 액적을 원활하게 안내하여, 슬릿(S)으로서의 간극(S2)에 도달시킬 수 있다. 또, 액적이 만곡부로부터 비산되어 슬릿(S2)에 포착되지 않았던 경우도, 차실에 대하여 고주속으로 회전하고 있는 터빈 동익(31)의 선단 측이 아닌, 정지 부재인 슈라우드 상류면(34A)에 액적이 충돌하기 때문에, 터빈 동익(31)에 이로전 등을 발생시킬 가능성을 저감시킬 수 있다.

(13) 제13 양태에 관한 터빈 정익 조립체(20)에서는, 축선(O)을 포함하는 단면시에서, 상기 외주 링(24)의 내주면(링 내주면(24B))을 하류 측으로 연장한 연장선(L)이, 하류 측에 위치하는 터빈 동익(31)과 상기 직경 방향으로부터 대향하는 슈라우드 상류면(34A)과 교차하고 있다.

상기 구성에 의하면, 링 홈(R3)으로부터 액적의 일부가 슬릿(S2)에 포착되지 않고 링 내주면(24B)으로부터 터빈 동익(31) 측으로 비산된 경우이더라도, 터빈 동익(31)이 아닌, 슈라우드 상류면(34A)에 충돌하기 때문에, 터빈 동익(31)에 이로전 등을 발생시킬 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

(14) 제14 양태에 관한 증기 터빈(100)은, 증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗는 터빈 정익(21)과, 상기 흐름 방향에 있어서의 상기 터빈 정익(21)의 하류 측에 간극(S2)을 두고 배치된 터빈 동익(31)과, 상기 터빈 정익(21), 및 상기 터빈 동익(31)을 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱(2)을 구비하며, 상기 터빈 정익(21)은, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면(21P), 및 하류 측을 향하는 배면(21Q)을 갖고, 적어도 상기 복면(21P)에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈(R1, R2)이 복수 형성되며, 상기 복면(21P)에 있어서의 상기 홈(R1, R2)의 주위에는, 그 복면(21P)보다 높은 친수성을 갖는 친수성 요철 영역(W)이 형성되고, 상기 복수의 홈(R1, R2)의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿(S)으로서의 상기 간극(S2)에 접속되어 있다.

상기 구성에 의하면, 복면(21P)에서 발생한 액막을 홈(R1)에 의하여 안내한 후, 즉시 당해 간극(S2)에 의하여 포착할 수 있다. 간극(S2)은, 터빈 정익(21)과 터빈 동익(30)의 사이의 간극인 점에서, 예를 들면 복면(21P)에만 슬릿 등을 형성한 경우에 비하여, 보다 많은 액맥을 포착할 수 있다. 이로써, 액막이 하류 측으로 비산될 가능성을 더 저감시킬 수 있다.

(15) 제15 양태에 관한 증기 터빈(100)에서는, 상기 터빈 정익(21)은, 적어도 상기 복면(21P)에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿(S1)을 더 갖는다.

100 증기 터빈
1 증기 터빈 로터
2 증기 터빈 케이싱
3 회전축
4A 저널 베어링
4B 스러스트 베어링
11 축단
12 증기 공급관
13 증기 배출관
20 정익
21 정익 본체
21F 전연
21P 복면
21Q 배면
21R 후연
22 동익 슈라우드
24 외주 링
24A 링 상류면
24B 링 내주면
24C 링 하류면
30 동익
31 동익 본체
32 플랫폼
34 동익 슈라우드
34A 슈라우드 상류면
34B 슈라우드 내주면
34C 슈라우드 하류면
F 필릿부
O 축선
R1, R2 홈
R3 링 홈
S 슬릿
S1 중공 슬릿
S2 간극
W 친수성 요철 영역

Claims

증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖고,
적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며,
상기 복면에 있어서의 상기 홈의 주위에는, 상기 복면보다 높은 친수성을 갖는 친수성 요철 영역이 형성되고,
상기 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿에 접속되어 있는 터빈 정익.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿은, 적어도 상기 복면에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿인 터빈 정익.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
복수의 상기 홈을 갖는 터빈 정익.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 터빈 정익과,
상기 터빈 정익의 상기 직경 방향 외측의 단부에 마련된 외주 링을 구비하는 터빈 정익 조립체로서,
상기 외주 링의 내주면에는, 상기 홈에 접속됨과 함께, 상기 내주면을 따라 하류 측을 향하여 뻗는 링 홈이 형성되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 4에 있어서,
상기 링 홈의 시점은 상기 복면에 있어서의 전연 측으로 치우친 위치에 마련되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 터빈 정익과 상기 내주면을 접속함과 함께, 상기 터빈 정익 측으로부터 상기 내주면 측을 향함에 따라 만곡되어 있는 필릿부를 더 갖고,
상기 링 홈은, 상기 필릿부보다 상기 내주면 측에 형성되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬릿은, 적어도 상기 복면에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿인 터빈 정익 조립체.
증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗음과 함께, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖는 터빈 정익과,
상기 터빈 정익의 상기 직경 방향 외측의 단부에 마련된 외주 링을 구비하는 터빈 정익 조립체로서,
적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며,
상기 외주 링의 내주면에는, 상기 홈에 접속됨과 함께, 상기 내주면을 따라 하류 측을 향하여 뻗는 링 홈이 형성되고,
상기 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿에 접속되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 링 홈의 시점은 상기 복면에 있어서의 전연 측으로 치우친 위치에 마련되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 터빈 정익과 상기 내주면을 접속함과 함께, 상기 터빈 정익 측으로부터 상기 내주면 측을 향함에 따라 만곡되어 있는 필릿부를 더 갖고,
상기 링 홈은, 상기 필릿부보다 상기 내주면 측에 형성되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬릿은, 적어도 상기 복면에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿인 터빈 정익 조립체.
청구항 4 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외주 링의 내주면에 있어서의 하류 측의 단부를 포함하는 부분은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향 외측을 향하여 만곡되어 있는 터빈 정익 조립체.
청구항 4 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
축선을 포함하는 단면시에서, 상기 외주 링의 내주면을 하류 측으로 연장한 연장선이, 하류 측에 위치하는 터빈 동익과 상기 직경 방향으로부터 대향하는 슈라우드 상류면과 교차하고 있는 터빈 정익 조립체.
증기의 흐름 방향에 교차하는 직경 방향으로 뻗는 터빈 정익과,
상기 흐름 방향에 있어서의 상기 터빈 정익의 하류 측에 간극을 두고 배치된 터빈 동익과,
상기 터빈 정익, 및 상기 터빈 동익을 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱을 구비하며,
상기 터빈 정익은, 상기 흐름 방향의 상류 측을 향하는 복면, 및 하류 측을 향하는 배면을 갖고,
적어도 상기 복면에는, 하류 측을 향함에 따라 상기 직경 방향의 외측으로 뻗는 홈이 복수 형성되며,
상기 복면에 있어서의 상기 홈의 주위에는, 상기 복면보다 높은 친수성을 갖는 친수성 요철 영역이 형성되고,
상기 복수의 홈의 하류 측의 단부는, 상기 증기 중 액화된 성분을 포착하는 슬릿으로서의 상기 간극에 접속되어 있는 증기 터빈.
청구항 14에 있어서,
상기 터빈 정익은, 적어도 상기 복면에 있어서의 하류 측에 형성되고, 상기 직경 방향으로 뻗는 중공 슬릿을 더 갖는 증기 터빈.