JP2001248401A - 閉回路翼冷却タービン - Google Patents

閉回路翼冷却タービン

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JP2001248401A JP2000057192A JP2000057192A JP2001248401A JP 2001248401 A JP2001248401 A JP 2001248401A JP 2000057192 A JP2000057192 A JP 2000057192A JP 2000057192 A JP2000057192 A JP 2000057192A JP 2001248401 A JP2001248401 A JP 2001248401A
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１段動翼及び第２段動翼それぞれに適切な
流量配分で冷媒を供給・回収可能とし、更に各段動翼へ
の冷媒流量調整を簡便かつ高精度で行う。 【解決手段】 第２段ホイール２の外周に設けられた半
径方向穴５８は第２段動翼６への冷却空気供給穴８３に
通じ、接合部８５への冷却空気１７の漏洩防止のために
半径方向穴５８と冷却空気供給穴８３を連通させて接合
部８５を覆う供給部材８１が嵌入されている。第２段動
翼６を冷却後の冷却空気１７は冷却空気回収穴８４を通
ってスペーサ９の外周に設けた回収穴７１に導入され、
境界部８６への冷却空気１７の漏洩防止のために冷却空
気回収穴８４と回収穴７１を連通させて境界部８６を覆
う回収部材８２が嵌入されている。第２段動翼６の各経
路の最小断面積の合計を、第１段動翼５の各経路の最小
断面積の合計よりも小さくすべく、供給部材８１に最小
断面部材９１を組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタービンの動翼内部に冷
媒を供給・循環・回収することでガスタービン設備の性
能を向上させる閉回路翼冷却タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のタービン動翼冷却システムは、多
段圧縮機の任意の段から抽気された空気を多段タービン
集合体であるローターの内部へ導くことで、まず動翼の
保持部材であるホイールの暖気もしくは冷却を行いホイ
ールに生じていた温度勾配を緩和した後に、動翼内部に
供給・循環させることで動翼メタル温度を冷却低減し、
冷却後の空気をそのままタービンガス流路中に放出する
開回路翼冷却システムが一般的であった。
【０００３】しかし、近年ガスタービン設備では、省エ
ネルギー、環境保全を目的として、システムの高効率化
が求められるようになってきた。その高効率化の一手段
として、動翼冷却後の冷却用媒体（以下、冷媒という）
をそのままタービンガス流路中に排ガスとして放出せず
に全て回収し、リターンラインを介して圧縮機と燃焼器
との間に戻す構成の閉回路翼冷却システムが採用されつ
つある。
【０００４】これによって冷媒として圧縮機から抽気し
た損失分を再循環補填するばかりでなく、さらにタービ
ン冷却により受けた熱エネルギーを燃焼前ガスに付加す
ることにもなるため高い効率の向上が可能な構成とな
る。
【０００５】このような閉回路翼冷却システム又はター
ビンは例えば特開平７−１８９７４０号公報、特開平９
−２４２５６３号公報等に記載されている。
【０００６】ところで、閉回路翼冷却タービンにおいて
は、通常、静止側から供給される冷媒は、第１段動翼
（ガスタービン主流ガスの最上流に位置する動翼）用冷
媒及び第２段動翼（第１段動翼の下流に位置する動翼）
用冷媒とは区別されることなく単一の供給経路を経由し
てロータに供給され、各動翼の冷却後ロータから静止側
に回収されるときも第１段動翼用冷媒、第２段動翼用冷
媒に区別されることなく単一の回収経路を経由して回収
される。よって、第１段動翼と第２段動翼に供給される
冷媒の分岐点及び第１段動翼と第２段動翼から回収され
る冷媒の合流点はロータ内部に有することになる。そし
て、ロータ内のその分岐点と合流点との間には、第１段
動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と第２段動翼用
の冷媒供給流路及び冷媒回収流路が設けられ、これら流
路は、各段の動翼内のそれぞれの冷媒流路に接続される
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
閉回路翼冷却タービンには次のような問題がある。
【０００８】第２段動翼を通過する主流ガスは第１段動
翼で仕事をした後であることから、第２段動翼の主流ガ
ス温度は、第１段動翼よりも低いことになる。燃焼器出
口における主流ガス温度が１５００℃レベルにあるとき
では、第１段動翼と第２段動翼の主流ガス温度の差は２
００℃以上となる。材料の種類や単結晶、多結晶等の材
料特性により第１段動翼の方が第２段動翼より許容メタ
ル温度を高くしたとしても主流ガス温度の差２００℃以
上を材料で補うことは不可能であり、そのため第１段動
翼は第２段動翼よりも多い流量の冷媒を供給して冷却す
る必要がある。
【０００９】ここで、ロータ内には上記のように、第１
段動翼用の冷媒流路（冷媒供給流路及び冷媒回収流路）
と第２段動翼用の冷媒流路（冷媒供給流路及び冷媒回収
流路）が設けられている。この場合、動翼及びロータ内
の第１段動翼用の冷媒流路と第２段動翼用の冷媒流路の
流れ抵抗がそれぞれ同等であると仮定すれば、第１段動
翼と第２段動翼にはそれぞれ同量の冷媒が流れることに
なる。
【００１０】しかしこれでは、上述したように必要とす
る冷媒流量が異なる第１段動翼と第２段動翼に対してそ
れぞれ適切な冷媒流量配分にはならない。つまり、第１
段動翼に必要量の冷媒を供給すると第２段動翼には過剰
な冷媒が流れることになり、タービンの熱効率が低下す
ることになる。逆に第２段動翼に必要量の冷媒を供給す
ると第１段動翼の冷媒が不足して第１段動翼が許容メタ
ル温度を越えてしまうことになる。
【００１１】以上の点を踏まえて、ロータ内および動翼
内それぞれにおける冷媒供給流路の断面積と抵抗などを
設計段階で見積もり、それに基づいて各段の動翼に適正
流量が流れるよう各冷媒流路を設計・製作したとして
も、実際には製品毎にバラツキが出やすく、組立製造後
に、第１段動翼及び第２段動翼のメタル温度が設計値か
ら外れていた場合には、第１段動翼及び第２段動翼のメ
タル温度に応じて供給する冷媒の流量配分を調整する必
要が生じる。
【００１２】また、ロータに単一の供給経路を経由して
供給された冷媒は、ロータ内部において第１段動翼用冷
媒と第２段動翼用冷媒に分岐され、第１段動翼及び第２
段動翼を冷却後の冷媒はロータ内部にて合流しロータ外
に単一の回収経路を経由して回収される。よって、第１
段動翼及び第２段動翼の個々の冷媒流量調整はロータ内
で行う必要があり、この場合、冷媒流路のどの位置で流
量調整用の流路抵抗を設定するかを考慮する必要があ
る。
【００１３】また、複数のホィールとスペーサを軸方向
に重ね合わせてボルトで締結している通常のロータの構
成においては、ロータ内に流路抵抗を設置した場合には
各段の動翼に対する流量調整を行おうとする度にロータ
の締結ボルトを外して分解する必要があり、非常に作業
が煩雑となって作業時間及びコストが上昇してしまう。
よって、いかにロータを分解することなく簡便に流量調
整をすることができるかが課題となる。
【００１４】本発明の第１の目的は、必要とする冷媒流
量が大きくなる第１段動翼及び第２段動翼それぞれに適
切な流量配分で冷媒を供給・回収可能とする閉回路翼冷
却タービンを提供することである。
【００１５】本発明の第２の目的は、各段動翼への冷媒
流量調整を、ロータを分解することなく簡便に行える閉
回路翼冷却タービンを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、ガスタービンの主流ガスの
流通方向に配置された複数段の動翼をロータの外周に固
定し、前記複数段の動翼のうち少なくとも上流側から第
１段及び第２段動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷
媒を主流ガス中に放出することなく回収する閉回路翼冷
却タービンにおいて、前記ロータ内に前記第１段動翼用
の冷媒供給流路と前記第２段動翼用の冷媒供給流路の分
岐点及び前記第１段動翼用の冷媒回収流路と前記第２段
動翼用の冷媒回収流路の合流点を有し、前記第１段動翼
用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前記第２段動翼用
の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、それぞれ、前記分
岐点と前記合流点との間に各段の動翼内のそれぞれの冷
媒流路に接続される冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
媒回収用の複数の並列流路を有し、前記第２段動翼用の
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路と前記第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路のいず
れかの部分の最小断面積の合計が、前記第１段動翼用の
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路と前記第１段動翼内のそれぞれの冷媒流路のいず
れかの部分の最小断面積の合計より小さいものとする。
【００１７】これにより必要とする冷媒流量が大きく異
なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切な冷
媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となる。
【００１８】（２）また、上記第１の目的を達成するた
めに、本発明は、上記分岐点と合流点との間に第１段動
翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段動翼用の
冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの冷媒供給
用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を
設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第１段動翼
用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数
の並列流路と前記第１段動翼内のそれぞれの冷媒流路の
いずれかの部分に、内部流路を持つ第１金具を配置し、
前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞ
れの冷媒流路のいずれかの部分に、内部流路を持つ第２
金具を配置し、前記第２金具の内部流路断面積の合計が
前記第１金具の内部流路断面積の合計より小さいものと
する。
【００１９】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となる。
【００２０】（３）また、上記第１の目的を達成するた
めに、本発明は、上記分岐点と合流点との間に第１段動
翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段動翼用の
冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの冷媒供給
用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を
設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第２段動翼
用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数
の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路の
いずれかの部分に、内部流れ抵抗を調整する手段を設け
たものとする。
【００２１】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となる。
【００２２】（４）更に、上記第１の目的を達成するた
めに、本発明は、上記分岐点と合流点との間に第１段動
翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段動翼用の
冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの冷媒供給
用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を
設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第２段動翼
用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数
の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路の
いずれかの部分に、内部流路を持つ第３金具を配置し、
前記第３金具は内部流れ抵抗を調整する手段を備えるも
のとする。
【００２３】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となる。
【００２４】（５）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、上記分岐点と合流点との間に
第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段
動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路を設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第
２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第
２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれか
の部分の最小断面積の合計が、前記第１段動翼用の冷媒
供給用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそれぞれ
の冷媒流路との接続部付近及び前記第１段動翼用の冷媒
回収用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそれぞれ
の冷媒流路との接続部付近のいずれかの部分の最小断面
積の合計より小さいものとする。
【００２５】これにより必要とする冷媒流量が大きく異
なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切な冷
媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となり、かつ各段
動翼への冷媒流量調整を、ロータを分解することなく簡
便に行うことができる。
【００２６】（６）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、上記分岐点と合流点との間に
第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段
動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路を設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第
１段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第１段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第
１段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第１段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれか
の部分に、内部流路を持つ第１金具を配置し、前記第２
段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第２段動
翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第２
段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動
翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれかの
部分に、内部流路を持つ第２金具を配置し、前記第２金
具の内部流路断面積の合計が前記第１金具の内部流路断
面積の合計より小さいものとする。
【００２７】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となり、かつ
各段動翼への冷媒流量調整を、ロータを分解することな
く簡便に行うことができる。
【００２８】（７）更に、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、上記分岐点と合流点との間に
第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段
動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路を設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第
２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第
２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれか
の部分に、内部流れ抵抗を調整する手段を設けたものと
する。
【００２９】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となり、かつ
各段動翼への冷媒流量調整を、ロータを分解することな
く簡便に行うことができる。
【００３０】（８）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、上記分岐点と合流点との間に
第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、第２段
動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路、及びそれらの
冷媒供給用の複数の並列流路及び冷媒回収用の複数の並
列流路を設けた閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第
２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第
２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第２段
動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれか
の部分に、内部流路を持つ第３金具を配置し、前記第３
金具は内部流れ抵抗を調整する手段を備えるものとす
る。
【００３１】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となり、かつ
各段動翼への冷媒流量調整を、ロータを分解することな
く簡便に行うことができる。
【００３２】（９）上記（２），（４），（６），
（８）において、好ましくは、前記第１及び第２金具又
は第３金具は、前記ロータと前記第１段動翼及び第２段
動翼間の隙間から冷媒の漏洩を抑制するために設置され
る供給部材又は回収部材である。
【００３３】これにより冷媒の漏洩を抑制するために設
置される供給部材又は回収部材を利用して冷媒流量を調
整することができる。
【００３４】（１０）また、上記（１）〜（９）におい
て、好ましくは、さらに前記冷媒の供給元である静止側
及び前記冷媒の回収先である静止側のうちの少なくとも
一方の冷媒流路に、流れ抵抗を調整する手段を設ける。
【００３５】これにより第２段動翼だけでなく、第１段
動翼の冷媒流量の調整代も大きくとることができる。
【００３６】（１１）また、上記第１の目的を達成する
ために、本発明は、前記ロータ内に前記第１段動翼用の
冷媒供給流路と前記第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐
点及び前記第１段動翼用の冷媒回収流路と前記第２段動
翼用の冷媒回収流路の合流点を設けた閉回路翼冷却ター
ビンにおいて、前記第２段動翼用の冷媒供給流路と冷媒
回収流路で生じる圧力損失を前記第１段動翼用の冷媒供
給流路と冷媒回収流路で生じる圧力損失よりも大きくな
るように夫々の流路を形成したものとする。
【００３７】これによっても必要とする冷媒流量が大き
く異なる第１段動翼と第２段動翼に対し、それぞれ適切
な冷媒流量配分で冷媒の供給・回収が可能となる。
【００３８】
【発明実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に従
い詳細に説明する。
【００３９】図１は本実施形態の閉回路翼冷却タービン
において第１段動翼への冷却空気の供給経路を示すター
ビン軸方向断面の半分を示す図である。この図におい
て、ロータ１６は、第１段ホイール１、第２段ホイール
２、第３段ホイール３、第４段ホイール４と、各ホイー
ル間側面に挟持されるスペーサ９、１０、１１、および
圧縮機側と連結するディスタントピース１２、第４段ホ
イール４の側面に接合するスタブシャフト１３によって
構成されており、ディスタントピース１２と第１段ホイ
ール１から第４段ホイール４とそれらの間に位置するス
ペーサ９、１０、１１とスタブシャフト１３は各段ホイ
ールおよび各スペーサの接合面に設けられた貫通穴１８
を通してスタッキングボルト１４によって強固に連結さ
れている。そして各段のホィール１、２、３、４の外周
部にそれぞれ第１段動翼５、第２段動翼６、第３段動翼
７、第４段動翼８が保持されて全体がタービン１５を構
成する。主流ガスは第１段動翼５から第４段動翼８の方
向（図中左側から右側へ向かう方向）へ流れている。
【００４０】まず、第１段動翼５への冷却空気の供給経
路について説明する。冷却空気１７は不図示の本体静止
側からスタブシャフトの軸受け部２３内側、すなわちス
タブシャフトの中心穴２４を通じて供給され、スタブシ
ャフト１３と第４段ホイール４とで形成されるキャビテ
ィ２５に導かれる。キャビティ２５に導かれた冷却空気
１７は第４段ホイール４とスタブシャフト１３の接合面
２６において半径方向に設けたスリット２７を経由し
て、接合面２６から軸方向に第４段ホイール４を貫通す
る供給穴２８、スペーサ１１を貫通する供給穴２９、第
３段ホイール３を貫通する供給穴３０、スペーサ１０を
貫通する供給穴３１に達する。供給穴３１を通過した冷
却空気１７は第２段ホイール２を貫通する供給穴３２に
供給される。第２段ホイール２を貫通する供給穴３２を
通過した冷却空気１７は、スペーサ９を貫通する供給穴
３７、第１段ホイール１を貫通する供給穴３８を通っ
て、第１段ホイール１とディスタントピース１２の接合
面３９に半径方向に設けられたスリット４０に供給され
る。スリット４０に供給された冷却空気１７は、第１段
ホイール１とディスタントピース１２で形成されてロー
タと同軸の環状流路にあるキャビティ４１に達して一度
合流し、それから個々の第１段動翼５に対する冷媒供給
用の並列流路として第１段ホイール外周側に設けられた
半径方向穴４２を通じてそれぞれの第１段動翼５に供給
される。
【００４１】次に図２は第２段動翼への冷却空気の供給
経路を示すタービン軸方向断面の半分を示す図であり、
以下、同図に従って第２段動翼６への冷却空気供給経路
について説明する。冷却空気１７は第１段動翼５の場合
と同様に不図示の本体静止側からスタブシャフト１３の
軸受け部２３内側、すなわちスタブシャフトの中心穴２
４を通じて供給され、スタブシャフト１３と第４段ホイ
ール４とで形成されるキャビティ２５に導かれる。キャ
ビティ２５に導かれた冷却空気１７は第４段ホイール４
とスタブシャフト１３の接合面２６に半径方向に設けた
スリット５１を経由して、接合面２６から軸方向に第４
段ホイール４を貫通する供給穴５２、スペーサ１１を貫
通する供給穴５３、第３段ホイール３を貫通する供給穴
５４、スペーサ１０を貫通する供給穴５５に達する。供
給穴５５を通過した冷却空気１７は、第２段ホイール２
とスペーサ１０の接合面６０に半径方向に設けられたス
リット５６に供給される。スリット５６に供給された冷
却空気１７は、第２段ホイール２とスペーサ１０とで形
成されてロータと同軸の環状流路にあるキャビティ５７
に達して一度合流し、それから個々の第２段動翼６に対
する冷媒供給用の並列流路として第２段ホイール外周側
に設けられた半径方向穴５８を通じてそれぞれの第２段
動翼６に供給される。
【００４２】スタブシャフト１３に面する第４段ホイー
ル４の接合面２６を図３に示す。外周部において周方向
１２等分間隔にスタッキングボルトが挿入されるボルト
穴１８がある。その内周側において周方向３等分に配置
した第１段動翼用冷却空気が通過するスリット２７、供
給穴２８があり、更に同じ半径位置で周方向３等分した
配置に第２段動翼用冷却空気が通過するスリット５１、
供給穴５２がある。本実施形態ではロータ１６に供給さ
れた冷却空気１７は、ロータ１６内部のキャビティ２５
から、スリット２７を通る第１段動翼用冷却空気とスリ
ット５１を通る第２段動翼用冷却空気に分岐され、つま
りロータ１６内における２つの冷却空気流路の分岐点は
キャビティ２５となる。
【００４３】次に図４は第１段動翼５と第２段動翼６か
らの冷却空気１７の回収経路を示すタービン軸方向断面
の半分を示す図であり、同図に従って各段の動翼５、６
からの冷却空気１７の回収経路について説明する。個々
の第１段動翼５から回収された冷却空気１７は冷媒回収
用の並列流路としてスペーサ９の外周部に設けた回収穴
７１を通ってスペーサ９と第２段ホイール２で形成され
てロータと同軸の環状流路にあるキャビティ７２に達し
て合流する。キャビティ７２に流れ込んだ冷却空気１７
はスリット７３を通ってスペーサ９に設けた回収穴７４
に導入される。
【００４４】一方、個々の第２段動翼６から回収された
冷却空気１７は冷媒回収用の並列流路としてスペーサ９
の外周部に設けた回収穴７５を通ってスペーサ９と第１
段ホイール１で形成されてロータと同軸の環状流路にあ
るキャビティ７６に達して合流する。キャビティ７６に
流れ込んだ冷却空気１７はスリット７７を通って、回収
穴７４を通過した第１段動翼５の回収空気と合流する。
すなわちロータ１６内における２つの冷却空気流路１７
の合流点は回収穴７４出口となる。合流後の回収空気は
第１段ホイール１に設けた回収穴７８、ディスタントピ
ース１２に設けた回収穴７９を通ってロータ１６の外に
排出され、図示していない本体静止側の回収経路を通じ
て回収される。
【００４５】図５は第２段動翼６における冷却空気１７
の入口部及び出口部の拡大図である。第２段ホイール２
の外周側に設けられた半径方向穴５８は第２段動翼６へ
の冷却空気供給穴８３に通じている。半径方向穴５８と
冷却空気供給穴８３の境界は、第２段ホイール２と第２
段動翼６が単に接触している接続部にある接合部８５で
あり、接合部８５にはわずかにも間隙が存在する。接合
部８５からの冷却空気１７の漏洩を抑制するために半径
方向穴５８と冷却空気供給穴８３を連通させて接合部８
５を覆う金具にある供給部材８１が嵌入されている。
【００４６】第２段動翼６を冷却後の冷却空気１７は冷
却空気回収穴８４を通ってスペーサ９の外周に設けた回
収穴７１に導入される。冷却空気回収穴８４と回収穴７
１の境界は、第２段動翼６とスペーサ９が単に接触して
いる接続部にある境界部８６であり、この境界部８６に
おいてもわずかに間隙が存在する。境界部８６からの冷
却空気１７の漏洩を抑制するために冷却空気回収穴８４
と回収穴７１を連通させて境界部８６を覆う金具にある
回収部材８２が嵌入されている。また第１段動翼５にお
ける冷却空気１７の入口部及び出口部にも同様の構成に
ある供給部材、回収部材を有している。
【００４７】ところで、第２段動翼６を通過する主流ガ
スは第１段動翼５で仕事をした後であることから、第２
段動翼６の主流ガス温度は、第１段動翼５よりも低いこ
とになる。燃焼器出口における空気温度が１５００℃レ
ベルでは、第１段動翼５と第２段動翼６の主流ガス温度
の差は２００℃以上となる。材料の種類や単結晶、多結
晶等の材料特性により第１段動翼５の方が第２段動翼６
より許容メタル温度が高いとしても主流ガス温度の差２
００℃以上を材料で補う事は不可能であり、必要な冷却
空気量は第１段動翼５の方が第２段動翼６よりも多くな
る。
【００４８】しかし、第１段動翼５の方へ積極的に多く
の冷却空気１７を供給できるよう構成した場合、例えば
第１段動翼５側の経路を単に広く形成したような場合に
は、第１段動翼５内部の流路抵抗が大きくなる（即ち冷
却空気が詰まってしまう）だけであり、却って冷却空気
１７の圧力損失が第２段動翼６に比べて大きくなってし
まう。
【００４９】そこで図２を参照し、分岐点であるキャビ
ティ２５から合流点である回収穴７４出口までの各流路
を通過する冷却空気１７の圧力損失は第１段動翼５側と
第２段動翼６側で等しくなることから、第１段動翼５内
部の冷却空気圧力損失が大きい分だけ、第２段動翼６内
部以外の第２段動翼６側経路で生じる圧力損失を第１段
動翼５側経路よりも大きくなるよう調整することで第１
段動翼５内部へ多くの冷却空気１７をスムーズに通過さ
せることができるものとなる。
【００５０】そして第２段動翼６側経路で生じる圧力損
失を大きくするためには、第２段動翼６側経路の長さを
第１段動翼５側経路の長さより長くするか、若しくは第
２段動翼６側に複数設けた経路それぞれの最小断面積の
合計が、第１段動翼５側に複数設けた経路それぞれの最
小断面積の合計よりも小さくなるよう形成する。構造上
は経路の長さを変えるより断面積を調整する構成とする
方が製作容易である。
【００５１】図６は図５に示した第２段動翼６における
冷却空気１７の入口部の拡大図である。第２段動翼６側
経路それぞれの最小断面積の合計を、第１段動翼５側経
路それぞれの最小断面積の合計よりも小さくするため
に、供給部材８１に最小断面部材９１を組み込んでい
る。図７は図５に示した第２段動翼６における冷却空気
１７の出口部の拡大図である。第２段動翼６側経路それ
ぞれの最小断面積の合計を第１段動翼５側経路それぞれ
の最小断面積の合計よりも小さくするために、回収部材
８２に最小断面部材９２を組み込んでいる。これら最小
断面部材９１、９２は冷却空気１７の流通に対してしぼ
り板（またはオリフィス板）として機能するものであ
り、本実施形態では供給部材８１若しくは回収部材８２
の両方に組み込んだ構成にあるが、どちらか一方に最小
断面部材を設けるだけでも十分に機能するものである。
【００５２】また通常のタービンにおいては、タービン
動翼の着脱交換はスタッキングボルト１４を外してロー
タ１６を分解することなく実施できる構造にある。した
がって供給部材８１及び回収部材８２は動翼を外せば容
易に取り出し可能な構造にあり、供給部材８１及び回収
部材８２の着脱交換もスタッキングボルト１４を外して
ロータ１６を分解することなく実施できる。
【００５３】ロータ１６内の冷却空気供給流路の断面積
や抵抗、冷却動翼内部の流路抵抗、及びロータ内の冷却
空気回収流路の断面積や抵抗などを設計段階で見積も
り、それに基づいて各段の動翼に適正流量が流れるよう
各流路を設計・製作したとしても、実際にガスタービン
を運転した場合には、第１段動翼５及び第２段動翼６の
メタル温度にはバラツキが出やすく設計値から外れやす
いためその精度には限界があり、どうしても組立製造後
には第１段動翼５及び第２段動翼６のメタル温度に応じ
た冷却空気量の調整を行う必要がある。供給部材８１に
最小断面部材９１を組み込むか若しくは回収部材８２に
最小断面部材９２を組み込み込み、冷却空気量の調整を
最小断面部材の流路面積を変えることにより実施すれ
ば、スタッキングボルト１４を外して面倒な調整を必要
とするロータ１６の分解・再組立をすることなく簡便に
流量調整が可能となり、作業時間を大幅に短縮してコス
トを削減することができる。
【００５４】また、供給部材８１や回収部材８２自体の
交換、最小断面部材９１、９２の交換、若しくは最小断
面部材９１、９２の流路部の削りにより流量調整するに
しても、供給部材８１や回収部材８２は部品として小さ
いため操作性に優れている。
【００５５】更に、回収部材８２に最小断面部材９２を
付けるよりも供給部材８１に最小断面部材９１を付けた
ほうが、翼部を通過する前に最小断面部材９１で圧力損
失が生じるため、第２段動翼６内の冷却空気圧力は低く
なる。そして第２段動翼６内に生じた亀裂や間隙からの
冷却空気漏洩量は、冷却空気圧力が低い分だけ少なくな
る。
【００５６】また図８に示すように供給部材８１におけ
る上流側の入口に最小断面部材９１を取り付けると、よ
り接合部８５への漏洩が抑制される。
【００５７】また図３に示した第２段動翼用の供給穴５
２の本数を第１段動翼用の供給穴２８より少なくした
り、供給穴５２の穴径を供給穴２８より小さくすること
によっても第２段動翼側冷却空気経路それぞれの最小断
面積の合計を、第１段動翼側冷却空気経路それぞれの最
小断面積の合計よりも小さくすることが可能である。
【００５８】また、供給部材８１や回収部材８２がなく
とも、最小断面部材９１や最小断面部材９２のみを取り
付けることは可能であり、例えば接合部８５や境界部８
６から冷媒流路と同軸に深いざぐり穴を設け、この穴と
同じ外径にある最小断面部材を嵌入する構成などがあ
る。このように動翼を取り外したときに容易に出し入れ
できる構成とすれば、最小断面部材を接合部８５や境界
部８６の付近から離して位置させても、ロータ１６を分
解することなく簡便に流量を調整することが可能であ
る。
【００５９】更に図２のスタブシャフト１３の側面にお
いては、例えばねじ込み量を変えることにより流路面積
を変化させて流路調整できるネジ式部品等といった第２
段動翼側冷却空気経路の流路調整機構を取り付けること
も可能である。
【００６０】また、ロータ１６内部の第２段動翼側冷却
空気経路側のみで流量調整を行う場合は、上記調整機構
の機能によって第２段動翼６の冷却空気流量は大きく調
整できる、つまり調整可能範囲（以下、調整代という）
が大きい。しかし、第１段動翼５の冷却空気流量の調整
代については、何ら直接的に調整を行える機構がないた
めに第２段動翼６に比べて小さくなる。第２段動翼側冷
却空気経路のみの流量調整だけでなく、第１段動翼用冷
却空気と第２段動翼用冷却空気が分岐する前でロータ１
６に導入される前の本体静止側においても流量調整でき
る構造とすれば、第１段動翼５の冷却空気流量の調整代
も大きくとることができる。すなわち、本体静止側の流
量調整にて第１段動翼の流量調整を行い、ロータ１６内
の第２段動翼側冷却空気経路の流量調整で第２段動翼６
の流量調整を行うことになる。そして不図示である本体
静止側の構成としては冷却空気１７の供給配管や冷却空
気の回収配管等を備える構成となる。
【００６１】また本実施形態においては第１段動翼と第
２段動翼に供給される供給分岐点、及び第１段動翼と第
２段動翼から回収される冷媒の回収合流点をロータ内部
に備えた構成にあるが、本発明の適用は必ずしもそのよ
うな構成に限定するものではない。上述したように各動
翼段に接続する流路別にそれぞれ複数並列に設けた各経
路の最小断面積の合計を、各動翼段用流路別に異ならせ
ることで冷媒の流量配分を調整する構成を備える限り、
例えば供給分岐点および回収合流点の少なくともどちら
か一方を本体静止側に設けてロータに各動翼段に対応し
た供給流入口または回収排出口を設けて各動翼段に接続
した構成に適用しても本発明の効果は得られる。
【００６２】また将来的に第３段以降の動翼を冷却する
場合にも本発明は適用できるものであり、その場合に
は、主流ガスの流れ方向に対して相対的に下流側に位置
する動翼段側の経路それぞれの最小断面積の合計を、相
対的に上流側に位置する動翼段側の経路それぞれの最小
断面積の合計よりも小さくするよう、各供給部材に組み
込む最小断面部材の流路断面積を調整すればよい。
【００６３】なお、上記本実施形態は圧縮空気を冷媒と
して利用し、また回転軸力を取り出すことを目的とする
ガスタービンに適用することを前提として説明したが、
本発明はこれに限定するものではない。例えば、ガスタ
ービンに排熱回収ボイラを備えてそれにより発生する蒸
気を冷媒に利用する構成や、ガスタービンを化学精製プ
ラントの電力供給用として使用することにより副産物と
して窒素ガスが発生する場合に冷媒として利用する構
成、または排ガスをジェット推力に利用する構成等のガ
スタービンにも適用することは可能である。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
必要とする冷媒流量が大きく異なる第１段動翼と第２段
動翼に対し、それぞれ適切な冷媒流量配分で冷媒の供給
・回収が可能となる。
【００６５】また、本発明によれば、各段動翼への冷媒
流量調整を、ロータを分解することなく簡便に行うこと
ができる。
【００６６】更に、本発明によれば、冷媒の漏洩を抑制
するために設置される供給部材又は回収部材を利用して
冷媒流量を調整することができる。
【００６７】また、本発明によれば、第２段動翼だけで
なく、第１段動翼の冷媒流量の調整代も大きくとること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１段動翼への冷却空気の供給経路を示すター
ビン軸方向断面の半分を示す図である。
【図２】第２段動翼への冷却空気の供給経路を示すター
ビン軸方向断面の半分を示す図である。
【図３】スタブシャフトに面する第４段ホイールの接合
面を示す図である。
【図４】第１段動翼と第２段動翼からの冷却空気の回収
経路を示すタービン軸方向断面の半分を示す図である。
【図５】第２段動翼における冷却空気の入口部及び出口
部の拡大図である。
【図６】第２段動翼における冷却空気の入口部の拡大図
である。
【図７】第２段動翼における冷却空気の出口部の拡大図
である。
【図８】供給部材における上流側の入口に最小断面部材
を取り付けた場合の拡大図である。
【符号の説明】
１ 第１段ホィール ２ 第２段ホィール ３ 第３段ホィール ４ 第４段ホィール ５ 第１段動翼 ６ 第２段動翼 ７ 第３段動翼 ８ 第４段動翼 ９、１０、１１ スペーサ １２ ディスタントピース １３ スタブシャフト １４ スタックキングボルト １５ タービン １６ ロータ １７ 冷却空気 １８ スタッキングボルト穴 ２５ キャビティ（分岐点） ２６ 第４段ホィールとスタブシャフトの接合面 ３９ 第１段ホィールとディスタントピースの接合面 ６０ 第２段ホィールとスペーサの接合面 ７４ 回収穴（合流点） ８１ 供給部材 ８２ 回収部材 ８３ 冷却空気供給穴 ８４ 冷却空気回収穴 ８５ 第２段ホィールと第２段動翼の接合部 ８６ 第２段動翼とスペーサの境界部 ９１、９２ 最小断面部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 雅美 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 松本 学 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 木塚 宣明 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 高野 剛 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Ｆターム(参考） 3G002 AA06 AB03

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分の最小断面積の合計が、
    前記第１段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分の最小断面積の合計より
    小さいことを特徴とする閉回路翼冷却タービン。
  2. 【請求項２】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分に、内部流路を持つ第１
    金具を配置し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分に、内部流路を持つ第２
    金具を配置し、 前記第２金具の内部流路断面積の合計が前記第１金具の
    内部流路断面積の合計より小さいことを特徴とする閉回
    路翼冷却タービン。
  3. 【請求項３】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分に、内部流れ抵抗を調整
    する手段を設けたことを特徴とする閉回路翼冷却タービ
    ン。
  4. 【請求項４】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路及び冷
    媒回収用の複数の並列流路と前記第２段動翼内のそれぞ
    れの冷媒流路のいずれかの部分に、内部流路を持つ第３
    金具を配置し、 前記第３金具は内部流れ抵抗を調整する手段を備えるこ
    とを特徴とする閉回路翼冷却タービン。
  5. 【請求項５】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び
    前記第２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のい
    ずれかの部分の最小断面積の合計が、前記第１段動翼用
    の冷媒供給用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそ
    れぞれの冷媒流路との接続部付近及び前記第１段動翼用
    の冷媒回収用の複数の並列流路と前記第１段動翼内のそ
    れぞれの冷媒流路との接続部付近のいずれかの部分の最
    小断面積の合計より小さいことを特徴とする閉回路翼冷
    却タービン。
  6. 【請求項６】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記
    第１段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び
    前記第１段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記
    第１段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のい
    ずれかの部分に、内部流路を持つ第１金具を配置し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び
    前記第２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のい
    ずれかの部分に、内部流路を持つ第２金具を配置し、 前記第２金具の内部流路断面積の合計が前記第１金具の
    内部流路断面積の合計より小さいことを特徴とする閉回
    路翼冷却タービン。
  7. 【請求項７】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び
    前記第２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のい
    ずれかの部分に、内部流れ抵抗を調整する手段を設けた
    ことを特徴とする閉回路翼冷却タービン。
  8. 【請求項８】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配置
    された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複数
    段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２段
    動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス中
    に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンにお
    いて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路、前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路、前記第１段動翼用の冷媒
    回収流路及び前記第２段動翼用の冷媒回収流路を設け、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第１段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路と前
    記第２段動翼用の冷媒供給流路及び冷媒回収流路は、そ
    れぞれ、前記分岐点と前記合流点との間に各段の動翼内
    のそれぞれの冷媒流路に接続される冷媒供給用の複数の
    並列流路及び冷媒回収用の複数の並列流路を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近及び
    前記第２段動翼用の冷媒回収用の複数の並列流路と前記
    第２段動翼内のそれぞれの冷媒流路との接続部付近のい
    ずれかの部分に、内部流路を持つ第３金具を配置し、 前記第３金具は内部流れ抵抗を調整する手段を備えるこ
    とを特徴とする閉回路翼冷却タービン。
  9. 【請求項９】請求項２，４，６，８のいずれか１項記載
    の閉回路翼冷却タービンにおいて、前記第１及び第２金
    具又は第３金具は、前記ロータと前記第１段動翼及び第
    ２段動翼間の隙間から冷媒の漏洩を抑制するために設置
    される供給部材又は回収部材であることを特徴とする閉
    回路翼冷却タービン。
  10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれか１項記載の閉回
    路翼冷却タービンにおいて、さらに前記冷媒の供給元で
    ある静止側及び前記冷媒の回収先である静止側のうちの
    少なくとも一方の冷媒流路に、流れ抵抗を調整する手段
    を設けることを特徴とする閉回路翼冷却タービン。
  11. 【請求項１１】ガスタービンの主流ガスの流通方向に配
    置された複数段の動翼をロータの外周に固定し、前記複
    数段の動翼のうち少なくとも上流側から第１段及び第２
    段動翼に対して冷媒を供給し、冷却後の冷媒を主流ガス
    中に放出することなく回収する閉回路翼冷却タービンに
    おいて、 前記ロータ内に前記第１段動翼用の冷媒供給流路と前記
    第２段動翼用の冷媒供給流路の分岐点及び前記第１段動
    翼用の冷媒回収流路と前記第２段動翼用の冷媒回収流路
    の合流点を有し、 前記第２段動翼用の冷媒供給流路と冷媒回収流路で生じ
    る圧力損失を前記第１段動翼用の冷媒供給流路と冷媒回
    収流路で生じる圧力損失よりも大きくなるように夫々の
    流路を形成したことを特徴とする閉回路翼冷却タービ
    ン。
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