JP2015224629A - ターボ機械用の冷却供給回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 供給空気の取り出しを低減することによりターボ機械の性能を向上させること。
【解決手段】 本開示の実施形態は、タービンホイール内の冷却供給回路を含み、該冷却供給回路が、タービンホイールの軸方向長さに沿って空気を連通するよう構成された実質的に軸方向の通路と、タービンホイールの中空の内側部分と実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、実質的に軸方向の通路内にロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口と、タービンホイールの半径方向外側部分に結合された冷却構成要素と実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、冷却構成要素に向けてロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口と、を備えることができ、出口は入口から軸方向に変位されている。
【選択図】 図１

Description

本開示の実施形態は、全体的に、ターボ機械の冷却に関する。より具体的には、本開示は、関連のタービンホイール及びガスタービンシステムを含む冷却供給回路に関する。

図１は、従来のガスタービン組立体の概略図を示す。ガスタービンは、加圧空気が燃料源と反応して高温の空気ストリームを生成するタイプの内燃エンジンである。高温空気は、タービンセクションに流入し、複数のタービンブレードに接触して流れて、回転可能シャフトに仕事を与える。シャフトは、高温空気のストリームに応答して回転することができ、これによりシャフトに結合された１又はそれ以上の負荷（例えば、圧縮機及び／又は発電機）に動力を供給するための機械エネルギーを生成することができる。燃料ノズルＴ２に接続された燃焼器Ｔ１は、通常、ガスタービン組立体Ｔの圧縮機Ｔ３とタービンＴ４のセクションとの間に配置される。燃料ノズルＴ２は、燃料を燃焼器Ｔ１に導入することができ、該燃料は、圧縮機Ｔからもたらされた加圧空気と反応する。空気Ｔ５は、順次的に、圧縮機Ｔ３、燃焼器Ｔ１、及び最後にタービンＴ４を通って流れる。回転可能シャフトＴ６に与えられる仕事は、一つには、圧縮機Ｔ３を駆動することができる。ガスタービン（例えば、ガスタービン組立体Ｔ）以外の他の形態のターボ機械は、同様の構成要素構成を特徴として備えることができる。

タービンＴ４は通常、回転可能シャフトＴ６と、円周方向に装着された種々のタービンホイールとを含む。ガスタービンシステムの実施例において、これらの構成要素は、作動中に高温に曝される可能性がある。場合によっては、これらの温度は、ガスタービンシステムＴの特定の構成要素の経時的摩耗を生じさせる可能性がある。ガスタービンにおける高温の作用は、積極的なパージシステムで相殺することができる。好適なパージシステムは、場合によっては圧縮機からもたらされ、タービンＴ４に軸方向に送給される冷却空気の供給源を含むことができる。好適なパージシステムにおける冷却空気は、タービンＴ４全体にわたって配向されて、ターボ機械の種々の構成要素を冷却することができる。

図２において、従来のターボ機械１０及びタービンホイール１２の断面が示されている。タービンホイール１２は、ロータ１４の周りに円周方向に位置付けることができ、実質的に環状の形状を有することができる。タービンホイール１２及びロータ１４は、図２において軸方向軸線Ａ及びそこから延びる半径方向軸線Ｒに沿って実質的に配向されて示されている。複数のタービンバケット１６は、タービンホイール１２に半径方向に結合され、半径方向軸線Ｒと実質的に同じ方向に延びることができる。タービンホイールスペース１８は、各タービンバケット１６とタービンホイール１２との間に位置付けることができる。タービンバケット１６は、運転中にロータ１４及びタービンホイール１２が回転している間は温度が上昇する可能性がある。

複数のチャネル２０がロータ１４からタービンホイール１２の本体２２を貫通して半径方向に延びることができる。ロータ１４に沿って移動するロータパージ空気２４の一部は、チャネル２０に流入し、本体２２を通ってタービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８に向けて通過する。本体２２は、ファスナー、カップリング機構、その他など、何らかの現在既知の又は将来開発される形態の機械的結合によってホイール１２に結合することができ、１つの実施例が図２においてボルトサークル２６として示されている。ボルトサークル２６は、タービンホイール１２及び本体２２を通って特定の方向（例えば、軸方向軸線Ａに平行）に延びて、運転中に本体２２が半径方向に変位するのを防ぐことができる。各チャネル２０は、タービンホイール１２の中空の内側部分２８と半径方向外側部分３０との間の流体連通を提供することができ、ボルトサークル２６の周囲に又はボルトサークル２６を通過して移動することができる。ロータ１４は、タービンホイール１２の中空の内側部分２８内に位置付けることができ、タービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８は、半径方向外側部分３０に結合することができる。

米国特許第７，９９３，１０２号明細書

本開示の第１の態様は、タービンホイール内の冷却供給回路を提供する。冷却供給回路は、タービンホイールの軸方向長さに沿って空気を連通するよう構成された実質的に軸方向の通路と、タービンホイールの中空の内側部分と実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、実質的に軸方向の通路内にロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口と、タービンホイールの半径方向外側部分に結合された冷却構成要素と実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、冷却構成要素に向けてロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口と、を備えることができ、出口は入口から軸方向に変位されている。

本開示の第２の態様は、タービンホイールを提供する。タービンホイールは、実質的に中空の内側部分と半径方向外側部分とを有する本体と、本体の中空の内側部分と実質的に軸方向の通路との間で本体内に位置付けられ、実質的に軸方向の通路内にロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口と、本体の半径方向外側部分に結合された冷却構成要素と実質的に軸方向の通路との間で本体内に位置付けられ、冷却構成要素に向けてロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口と、を備えることができ、出口は、入口から軸方向に変位されている。

本開示の第３の態様は、ガスタービンシステムを提供する。ガスタービンシステムは、燃焼器と、燃焼器と流体連通した圧縮機と、燃焼器と流体連通した複数の燃料ノズルと、燃焼器と流体連通したタービンセクションとを含むことができ、タービンセクションは更に、ロータと、ロータの周りに円周方向に位置付けられ且つ複数のバケットを保持するよう構成されたタービンホイールと、タービンホイール内に位置付けられ、タービンホイールの軸方向長さに沿って空気を連通するよう構成された実質的に軸方向の通路と、ロータと実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、実質的に軸方向の通路内にロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口と、タービンホイールに結合された冷却構成要素と実質的に軸方向の通路との間でタービンホイール内に位置付けられ、冷却構成要素に向けてロータパージ空気を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口と、を含み、出口は、入口から軸方向に変位されている。

本開示のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の態様を表した添付図面を参照しながら本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。

従来のガスタービン組立体の概略図。 従来のタービンホイール及びロータパージ空気構成の側断面図。 本開示の１つの実施形態によるタービンホイール及び冷却供給回路の側断面図。 本開示の実施形態によるタービンホイール及び冷却供給回路の部分前方断面図。 本開示の実施形態によるタービンホイール及び冷却供給回路の部分前方断面図。

各図面は、必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。図面は、単に本開示の典型的な態様を示すことを意図しており、従って、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではない。図面では、同じ参照符号は複数の図にわたり同様の要素を表している。

以下の説明において、その一部を形成し、本発明の教示を実施できる特定の例示的な実施形態を例証として示した添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明の教示を実施できるほど十分に詳細に説明されており、他の実施形態も使用可能であり、本発明の教示から逸脱することなく変更を行ない得ることを理解すべきである。従って、以下の説明は単なる例証に過ぎない。

図２のターボ機械１０を参照すると、均等に離間して配置され且つ実質的にサイズが均一である冷却チャネル２０により、タービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８が作動中に一様ではない温度分布を有するようになる可能性があることが分かった。具体的には、一部のタービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８は、この構成において他の供給源から追加の冷却を必要とする場合がある。しかしながら、同じターボ機械１０における他のタービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８は、効果的な冷却に必要とされる以上のロータパージ空気２４を受け取る場合がある。

図３を見ると、本開示の１つの実施形態による冷却供給回路１０２及びタービンホイール１１２を含むターボ機械１００の断面が示されている。冷却供給回路１０２は、タービンホイール１１２内に位置付けられた複数の実質的に半径方向の入口（注入口）１２０を含むことができる。各入口１２０は、実質的に中空の内側部分２８（内部にロータ１４を含むことができる）と、タービンホイール１１２内に位置付けられた実質的に軸方向の通路１３０との間でタービンホイール１１２の本体１２２を横断することができる。入口１２０は、ロータパージ空気２４をロータ１２から実質的に軸方向の通路１３０に連通することができる。

実質的に軸方向の通路１３０は、タービンホイール１１２内に位置付けることができ、半径方向Ａに実質的に平行に整列することができる。特定の実施形態において、実質的に軸方向の通路１３０は、ボルトサークル２６と平行に位置付けることができる。他の実施形態（例えば、図５に示され本明細書で検討されるような）において、ボルトサークル２６は、実質的に軸方向の通路１３０内に位置付けることができる。実質的に軸方向の通路１３０は、複数の入口１２０からロータパージ空気２４を集めて、該ロータパージ空気２４を入口１２０グループから１又はそれ以上の軸方向に変位された出口（流出口）１４０に軸方向に分流させることができる。実質的に軸方向の通路１３０にわたる少なくとも１つの入口１２０と少なくとも１つの出口１４０との間の軸方向変位は、ロータパージ空気２４をターボ機械１００の冷却がより効果的となる構成要素に向けて分流することができる。

出口１４０は、実質的に軸方向の通路１３０と、タービンバケット１６及びタービンホイールスペース１８のような冷却するための１又はそれ以上の構成要素（本明細書では「冷却構成要素」と呼ばれる）との間の流体連通を提供することができる。冷却構成要素は、出口１４０を通じてアクセス可能な何れかの望ましい区域にてタービンホイール１１２に結合することができ、特定の実施形態では、半径方向外側部分３０に結合することができる。タービンバケット１６が本開示の実施形態に従って冷却されている場合、タービンバケット１６は、ロック、ボルト、係合可能面、その他など、何らかの現在既知の又は将来開発されるタイプの機械的結合によってタービンホイール１１２に結合することができる。タービンホイールスペース１８が冷却されている場合、タービンホイールスペース１８は、半径方向外側部分３０内又は半径方向外側部分３０上の面であり、冷却回路１０２を通るロータパージ空気２４の流路内に位置付けることができる。何れの場合においても、冷却構成要素（例えば、タービンバケット１６及び／又はタービンホイールスペース１８）は、冷却に使用されるロータパージ空気２４を集めるための少なくとも１つの入口１２０から軸方向に変位することができる。場合によっては、１つの入口１２０は、１つの出口１４０と半径方向に整列（すなわち、軸方向に変位していない）され、また実質的に軸方向の通路１３０を介して出口１４０から軸方向に変位した１又はそれ以上の他の入口１２０と連通することができる。作動中、冷却回路１０２は、タービンホイール１１２に結合された別の冷却構成要素（例えば、軸方向に変位したタービンバケット１６又は軸方向に変位したタービンホイールスペース１８）よりも高い温度を有する、追加のロータパージ空気２４を第１の冷却構成要素（例えば、タービンバケット１６又はタービンホイールスペース１８）に提供することができる。

冷却回路１０２は、必要に応じて、冷却空気の追加の供給源に結合することができる。バケット空気供給源１５０は、実質的に軸方向の通路１３０に結合され、バケット供給空気１５２、すなわち、追加のタイプの冷却空気を提供することができる。バケット供給空気１５２は、タービンバケット１６及び／又は何らかの関連の構成要素を冷却するため、何れかのタイプの再利用の供給空気又はロータパージ空気２４（例えば、圧縮機Ｔ３（図１））と同じ供給源から与えられるものではない専用の供給空気を含むことができる。バケット供給空気１５２は、出口１４０を通って冷却構成要素に達する前に実質的に軸方向の通路１３０内でロータパージ空気２４と混合することができる。バケット空気供給源１５０は、付加的に又は代替として、タービンホイール１１２の他の領域に結合することができる。例えば、バケット空気供給源１５０は、バケット供給空気１５２を入口１２０、出口１４０、及び／又は冷却流体を移送するための他のキャビティに提供することができる。

冷却回路１０２の他の実施形態は、システムに供給される冷却流体の総量（充填可能流とも呼ばれる）を増大させることなく、特定の冷却構成要素においてロータパージ空気２４及び／又はバケット供給空気１５２のような冷却流体を集中させることができる。単一の出口１４０は、複数の入口１２０から実質的に軸方向の通路１３０に与えられるロータパージ空気２４を集めることができる。図３に示す実施例において、２つの出口１４０は、５つの異なる入口１２０から実質的に軸方向の通路１３０に送給されるロータパージ空気２４を集めて、ターボ機械１００の冷却構成要素に対する冷却流体の集中を高めるようにする。図３の例示的な実施形態は、種々の冷却要求に適合するよう修正できる点は理解される。一部の実施形態は、１２個、１００個、１０００個、その他の入口１２０と流体連通した出口１４０を含むことができる。実質的に軸方向の通路１３０に沿った軸方向に連通するロータパージ空気２４によって、考えられるあらゆる数の入口１２０が、考えられるあらゆる数の出口１４０にロータパージ空気２４を提供することができる。ロータパージ空気２４の軸方向流及び／又はバケット供給空気１５２は、より集中させた冷却流体をより高温の冷却構成要素（例えば、タービンバケット１６及び／又はタービンホイールスペース１８）に配向する。必要に応じて、実質的に軸方向の通路１３０に沿った軸方向流は、既存のタービンホイール１１２の一部の出口１４０をシールすることにより更に増大させることができる。１又はそれ以上の既存の出口１４０は、例えば、溶接、挿入、止め具、閉止バルブ、その他など、何らかの現在既知の又は将来開発されるシールプロセスによってシールすることができる。

図４を見ると、本開示の特徴要素が、冷却回路１０２に対する追加又は代替形態としてデバイスの他のタイプに適用することができる。例えば、本開示は、軸方向に変位した入口１２０と連通した出口１４０を含めるように製造、機械加工、処理加工などをされた１又はそれ以上のタービンホイール１１２の形態で具現化することができる。図５は、本開示の実施形態によるタービンホイール１１２の線Ｒ−Ｒに沿った部分断面を示している。タービンホイール１１２の入口１２０及び出口１４０は、これらの間に実質的に軸方向の通路１３０を介して接続することができる。軸方向通路１３０は、異なるボルトサークル２６間に配置することができる。ロータパージ空気２４は、ロータ１４に沿った特定の区域に存在することができる入口１２０を通ってタービンホイール１１２に流入することができる。ロータパージ空気２４は、ロータ１４とタービンホイール１１２との間で「Ｘ」で示された流路ベクトルにより図面の平面内に移動したように図示されている。ロータパージ空気２４は、実質的に軸方向の通路１３０に達すると、実質的に軸方向の通路１３０において「Ｘ」で示された流路ベクトルに沿って図面の平面内に更に移動することができる。ロータパージ空気２４は、実質的に軸方向の通路１３０を通って流れ、異なる軸方区域にある出口１４０（仮想線で示される）に到達することができる。次いで、ロータパージ空気２４は、出口１４０を通過して、冷却構成要素（例えば、タービンバケット１６（図３）又はタービンホイールスペース１８（図３））に到達することができる。

図５を見ると、タービンホイール１１２の代替の実施形態が示される。この場合も同様に、線Ｒ−Ｒに沿ったタービンホイール１１２の部分断面が示されている。代替の実施形態において、ボルトサークル２６は、実質的に軸方向の通路１３０内に収容することができ、その結果、ボルトサークル２６は、実質的に軸方向の通路１３０の軸方向壁又は端点に締結され及び／又はそこから突出している。実質的に軸方向の通路１３０に流入するロータパージ空気２４は、タービンホイール１１２を横断しながらボルトサークル２６に平行に軸方向に流れることができる。従って、既存のボルトサークル２６は、ボルトサークル２６及びロータパージ空気２４の軸方向流を取り込むように実質的に軸方向の通路１３０のサイズを決めすることにより、タービンホイール１１２の実施形態において用いることができる。

タービンホイール１１２は、特に、入口１２０、出口１４０、及び／又は軸方向通路１３０を含むように製造することができる。加えて又は代替として、入口１２０、出口１４０、及び／又は軸方向通路１３０は、特定の設備（孔開け工具、切削工具、冶金プロセス、化学的プロセス、その他）を修正するための何らかの現在既知の又は将来開発されるツール又はプロセス、或いはこれらの組み合わせによって既存のタービンホイール１１２に追加することができる。冷却回路１０２（図３）、タービンホイール１１２、及び／又はターボ機械１００（図３）は、ターボ機械１００（図３）の単一のタービンセクション内に全体的に設置することができる。従って、冷却回路１０２（図３）及び／又はタービンホイール１１２は、圧縮機Ｔ３（図１）、燃焼器Ｔ１（図１）、燃料ノズルＴ２（図１）、その他を含むような、他のセクションに対して独立した内蔵式の構成要素の形態とすることができる。より具体的には、タービンホイール１１２は、異なるタービンバケット１８のサイズに応じて分割することができる複数の段、セクション、その他から構成される大型タービンＴ４（図１）内の単一の段又はセクションとすることができる。

本開示の実施形態は、他の形態で提供されてもよい。例えば、ターボ機械１００（図３）は、冷却回路１０２（図３）及び／又はタービンホイール１１２を含めるよう適合された、ガスタービンシステム、蒸気タービンシステム、風力タービンシステム、及び／又は現在既知又は将来開発される他の何れかのタイプのタービン組立体を含むことができる。本開示によるターボ機械システムは、燃焼器Ｔ１（図１）、燃焼器Ｔ１（図１）と流体連通した圧縮機Ｔ３（図１）、及び燃焼器Ｔ１（図１）と流体連通した複数の燃料ノズルＴ２（図１）から実質的に構成されたガスタービンシステム（例えば、ガスタービンＴ（図１））を含むことができる。１又はそれ以上のタービンセクションＴ４（図１）は、燃焼器Ｔ１（図１）と流体連通することができ、本明細書で検討される開示の実施形態による冷却回路１０２（図３）及び／又はタービンホイール１１２（図３）を備えたロータ１４（図３）を含む。ガスタービンＴ（図１）はまた、入口１２０（図３）、実質的に軸方向の通路１３０（図３）、及び／又は出口１４０（図３）を備えたタービンホイール１１２（図３）を全体的に包含するタービンＴ４（図１）の１つのセクション又は段を含むことができ、これらの構成要素の何れもが他の段又はセクションを横断しない。

本明細書で検討される本開示の特徴要素は、幾つかの技術的及び商業的な利点をもたらすことができ、その一部を例示的な実施例として検討している。特定のタービンバケット１６（図３）及びタービンホイールスペース１８（図３）を冷却するためにロータパージ空気２４（図３）の一部を取り出して再利用することによって、他の供給源から取り出される冷却空気の量が低減される。より具体的には、ロータパージ空気２４（図３）を用いて本明細書で開示されるタービン構成要素を冷却することにより、ターボ機械１０（図３）に供給される冷却空気（充填可能流とも呼ばれる）の総量を低減することができる。他の貯蔵部（例えば、バケット供給空気源１５０（図３））からの供給空気の取り出しを低減することで、構成要素が高温に曝されたときの過渡動作中のガスタービン組立体Ｔ（図１）のようなターボ機械の性能を向上させることができる。本開示の実施形態はまた、単独で又はバケット供給空気１５２（図３）と組み合わせてロータパージ空気２４（図３）を用いることにより、ターボ機械の構成要素（例えば、タービンバケット１６（図３）及びタービンホイールスペース１８（図３））を冷却することができる。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される場合、単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、用語「備える」及び／又は「備えている」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の他の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。

本明細書は、最良の形態を含む実施例を使用して本発明を開示しており、また当業者があらゆる装置又はシステムを実施及び利用し、またあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。

１０ ターボ機械
１２ タービンホイール
１４ ロータ
１６ タービンバケット
１８ タービンホイールスペース
２０ 冷却チャネル
２４ ロータパージ空気
２６ ボルトサークル
２８ 中空の内部部分
１００ ターボ機械
１０２ 冷却供給回路
１１２ タービンホイール
１２０ 半径方向入口（注入口）
１２２ 本体
１３０ 軸方向通路
１４０ 出口
１５０ バケット供給空気源
１５２ バケット供給空気
Ｔ ガスタービン組立体
Ｔ１ 燃焼器
Ｔ２ 燃料ノズル
Ｔ３ 圧縮機
Ｔ４ 大型タービン

Claims (10)

1. タービンホイール（１１２）内の冷却供給回路（１０２）であって、
   前記タービンホイール（１１２）の軸方向長さに沿って空気（２４）を連通するよう構成された実質的に軸方向の通路（１３０）と、
   前記タービンホイール（１１２）の中空の内側部分（２８）と前記実質的に軸方向の通路（１３０）との間で前記タービンホイール（１１２）内に位置付けられ、前記実質的に軸方向の通路（１３０）内にロータパージ空気（２４）を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口（１２０）と、
   前記タービンホイール（１１２）の半径方向外側部分（３０）に結合された冷却構成要素（１６，１８）と前記実質的に軸方向の通路（１３０）との間で前記タービンホイール（１１２）内に位置付けられ、前記冷却構成要素（１６，１８）に向けて前記ロータパージ空気（２４）を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口（１４０）と、
   を備え、前記出口（１４０）が、前記入口（１２０）から軸方向に変位されている、冷却供給回路（１０２）。
2. 前記実質的に軸方向の通路（１３０）と流体連通したバケット供給空気源（１５０）を更に備え、前記実質的に軸方向の通路（１３０）が更に、バケット供給空気（１５２）と前記ロータパージ空気（２４）の組み合わせを前記出口（１４０）に配向するよう構成されている、請求項１に記載の冷却供給回路（１０２）。
3. 前記冷却構成要素（１６，１８）が、タービンバケット（１６）及びタービンホイールスペース（１８）のうちの一方を含む、請求項１に記載の冷却供給回路（１０２）。
4. 前記冷却構成要素（１６，１８）が第１のタービンバケット（１６）を含み、前記入口（１２０）が、前記第１のタービンバケット（１６）よりも低温の第２のタービンバケット（１６）と実質的に半径方向に整列している、請求項１に記載の冷却供給回路（１０２）。
5. 前記入口（１２０）が、複数の入口（１２０）を含み、前記出口（１４０）が、前記複数の入口（１２０）から前記実質的に軸方向の通路（１３０）に与えられる前記ロータパージ空気（２４）を集めるよう構成された単一の出口（１４０）を含む、請求項１に記載の冷却供給回路（１０２）。
6. 前記実質的に軸方向の通路（１３０）内に位置付けられたボルトサークル（２６）を更に備える、請求項１に記載の冷却供給回路（１０２）。
7. タービンホイール（１１２）であって、
   実質的に中空の内側部分（２８）と半径方向外側部分（３０）とを有する本体（１２２）と、
   前記本体（１２２）の中空の内側部分（２８）と実質的に軸方向の通路（１３０）との間で前記本体（１２２）内に位置付けられ、前記実質的に軸方向の通路（１３０）内にロータパージ空気（２４）を配向するよう構成された実質的に半径方向の入口（１２０）と、
   前記本体（１２２）の半径方向外側部分（３０）に結合された冷却構成要素（１６，１８）と前記実質的に軸方向の通路（１３０）との間で前記本体（１２２）内に位置付けられ、前記冷却構成要素（１６，１８）に向けて前記ロータパージ空気（２４）を配向するよう構成された実質的に半径方向の出口（１４０）と、
   を備え、前記出口（１４０）が、前記入口（１２０）から軸方向に変位されている、タービンホイール（１１２）。
8. 前記実質的に軸方向の通路（１３０）と流体連通したバケット供給空気源（１５０）を更に備え、前記実質的に軸方向の通路（１３０）が更に、バケット供給空気（１５２）と前記ロータパージ空気（２４）の組み合わせを前記出口（１４０）に配向するよう構成されている、請求項７に記載のタービンホイール（１１２）
9. 前記冷却構成要素（１６，１８）が、タービンバケット（１６）及びタービンホイールスペース（１８）のうちの一方を含む、請求項７に記載のタービンホイール（１１２）
10. 前記冷却構成要素（１６，１８）が第１のタービンバケット（１６）を含み、前記入口（１２０）が、前記第１のタービンバケット（１６）よりも低温の第２のタービンバケット（１６）と実質的に半径方向に整列している、請求項７に記載のタービンホイール（１１２）。