JP2017002908A - 後縁に近傍壁冷却特徴要素を有する高温ガス経路構成要素 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温ガス経路構成要素(38)は、外表面(50)及び内表面(52)を有する基材(48)を含む。内表面は、内部スペース(54)を定める。外表面は、正圧側面(58)及び負圧側面(60)を定める。正圧及び負圧側面は、前縁(36)及び後縁(40)にて共に接合される。第1の冷却通路(30)は、基材の負圧側面に形成される。第1の冷却通路(30)は、内部スペースに流れ連通して結合される。第1の冷却通路から離隔した第2の冷却通路(30)は、正圧側面に形成される。第2の冷却通路は、内部スペースに流れ連通して結合される。カバー(68)は、第1及び第2の冷却通路の少なくとも一部を覆って配置される。内部スペースは、冷却流体を第1及び第2の冷却通路に送り、該第1及び第2の冷却通路は、冷却流体を通過させて構成要素から熱を除去する。
【選択図】 図1
Description
[実施態様1]
高温ガス経路構成要素であって、
第1の内部スペースを定める内表面と、正圧側面及び負圧側面を定める外表面と、後縁部分とを含み、上記正圧及び負圧側面が上記高温ガス経路構成要素の前縁及び後縁にて共に接合される基材と、
上記基材の後縁部分の負圧側面に形成され且つ上記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第1の冷却通路と、
上記第1の冷却通路から離隔して上記基材の後縁部分の正圧側面に形成され且つ上記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第2の冷却通路と、
上記第1及び第2の冷却通路の少なくとも一部を覆って配置されたカバーと、
を備え、
上記第1の内部スペースが冷却流体を上記第1及び第2の冷却通路に送り、上記第1及び第2の冷却通路が、上記冷却流体を通過させて上記カバー及び上記基材から熱を伝達するようにする、高温ガス経路構成要素。
[実施態様2]
上記第1の内部スペース並びに上記第1の冷却通路及び上記第2の冷却通路のうちの少なくとも一方に流れ連通して結合された第1の入口通路を更に備える、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様3]
上記第1の入口通路が、上記第1の内部スペース及び上記第1の冷却通路の第1の端部に流れ連通して結合され、上記高温ガス経路構成要素が更に、上記第1の内部スペース及び上記第2の冷却通路の第1の端部に流れ連通して結合された第2の入口通路を備える、実施態様2に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様4]
上記基材が更に、上記正圧側面及び上記負圧側面の少なくとも一方に形成された凹部を含み、該凹部が、上記第1の冷却通路及び上記第2の冷却通路の少なくとも一方の第2の端部を定める少なくとも1つの凹状縁部を含む、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様5]
上記カバーは、上記カバーの少なくとも1つの縁部が上記凹状縁部に当接するように上記凹部に配置される、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様6]
上記第1及び第2の冷却通路の各々が、上記カバーを通って形成され且つ上記第1及び第2の冷却通路それぞれと流体連通して結合された複数の出口通路を含む、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様7]
上記第1及び第2の冷却通路が、上記第2の端部において互いに対して流れ連通して結合される、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様8]
上記第1及び第2の冷却通路に流れ連通して結合された出口通路を更に備え、該出口通路が、上記第1及び第2の冷却通路の第2の端部から上記基材の後縁まで延びている、実施態様7に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様9]
上記基材の内表面が更に、上記第1の内部スペースから離隔した第2の内部スペースを含み、上記高温ガス経路構成要素が更に、上記第2の内部スペース並びに上記第1及び第2の冷却通路の第2の端部に流れ連通して結合された出口通路を備える、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様10]
上記第1の冷却通路及び上記第2の冷却通路の一方と流れ連通して結合された出口通路を更に備え、該出口通路が、上記後縁において上記正圧側面及び上記負圧側面の一方を通って形成される、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様11]
上記第2の端部において上記第1の冷却通路と上記第2の冷却通路との間に結合された直交流通路を更に備え、該直交流通路は、冷却流体が上記第1及び第2の冷却通路の各々を通って流れて、上記出口通路を通って流出できるように構成されている、実施態様1に記載の高温ガス経路構成要素。
[実施態様12]
圧縮機と、
上記圧縮機に結合されたタービンと、
上記タービンに配置された高温ガス経路構成要素と、
を備えるガスタービンエンジンであって、
上記高温ガス経路構成要素が、
第1の内部スペースを定める内表面と、正圧側面及び負圧側面を定める外表面と、後縁部分とを含み、上記正圧及び負圧側面が上記高温ガス経路構成要素の前縁及び後縁にて共に接合される基材と、
上記基材の後縁部分の負圧側面に形成され且つ上記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第1の冷却通路と、
上記第1の冷却通路から離隔して上記基材の後縁部分の正圧側面に形成され且つ上記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第2の冷却通路と、
上記第1及び第2の冷却通路の少なくとも一部を覆って配置されたカバーと、
を備え、
上記第1の内部スペースが冷却流体を上記第1及び第2の冷却通路に送り、上記第1及び第2の冷却通路が、上記冷却流体を通過させて上記カバー及び上記基材から熱を伝達するようにする、ガスタービンエンジン。
[実施態様13]
冷却流体供給導管を含むケーシングを更に備える、実施態様12に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様14]
上記冷却流体供給導管が、上記第1の内部スペースに流体連通して結合される、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様15]
上記高温ガス経路構成要素が更に、基材の外表面の少なくとも一部に沿って配置されたコーティングを含み、該コーティングが、上記カバーの少なくとも一部を覆って延在する、実施態様12に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様16]
上記第1の内部スペース並びに上記第1の冷却通路及び上記第2の冷却通路のうちの少なくとも一方に流れ連通して結合された第1の入口通路を更に備える、実施態様12に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様17]
上記基材には凹部が形成され、該凹部が底面を含み、第1及び第2の冷却通路の少なくとも一方が、上記凹部の底面に沿って少なくとも部分的に延在する、実施態様12に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様18]
上記カバーは、該カバーの少なくとも1つの縁部が凹状縁部に当接するように上記凹部に配置される、実施態様17に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様19]
上記凹部の深さが、上記基材の外表面に対して均一且つ一致する深さである、実施態様17に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様20]
上記凹部の深さが、上記カバーの厚さに実質的に等しい、実施態様19に記載のガスタービンエンジン。
12 圧縮機
14 燃焼器
16 タービン
18 回転シャフト
20 燃料ノズル
22 高温ガス流
24 加圧空気
26 タービンブレード
28 ステータベーン
30 マイクロチャンネル
32 翼形部
34 ケーシング
36 前縁
38 高温ガス経路構成要素
40 後縁
42 冷却システム
44 冷却流体供給導管
46 ロータホイール
48 基材
50 外表面
52 内表面
54 プレナム
56 凹部
58 正圧側面
60 負圧側面
62 入口通路
64 後縁部分
66 底面
68 ろう付けシート/プリフォーム(PSP)
70 端部プレナム
72 コーティング
74 ボンドコート
76 コーティング(TBC)
78 出口通路
80 凹状縁部
82 出口プレナム
84 直交流通路
86 フィルム冷却孔
Claims (10)
- 高温ガス経路構成要素(38)であって、
第1の内部スペース(54)を定める内表面(52)と、正圧側面(58)及び負圧側面(60)を定める外表面(50)と、後縁部分(64)とを含み、前記正圧及び負圧側面が前記高温ガス経路構成要素の前縁(36)及び後縁(40)にて共に接合される基材(48)と、
前記基材の後縁部分の負圧側面に形成され且つ前記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第1の冷却通路(30)と、
前記第1の冷却通路から離隔して前記基材の後縁部分の正圧側面に形成され且つ前記第1の内部スペースに流れ連通して結合され、第1の端部及び第2の端部を含む第2の冷却通路(30)と、
前記第1及び第2の冷却通路の少なくとも一部を覆って配置されたカバー(68)と、
を備え、
前記第1の内部スペースが冷却流体を前記第1及び第2の冷却通路に送り、前記第1及び第2の冷却通路が、前記冷却流体を通過させて前記カバー及び前記基材から熱を伝達するようにする、高温ガス経路構成要素。 - 前記第1の内部スペース並びに前記第1の冷却通路及び前記第2の冷却通路のうちの少なくとも一方に流れ連通して結合された第1の入口通路(62)を更に備える、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記第1の入口通路が、前記第1の内部スペース及び前記第1の冷却通路の第1の端部に流れ連通して結合され、前記高温ガス経路構成要素が更に、前記第1の内部スペース及び前記第2の冷却通路の第1の端部に流れ連通して結合された第2の入口通路(62)を備える、請求項2に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記基材が更に、前記正圧側面及び前記負圧側面の少なくとも一方に形成された凹部(56)を含み、該凹部が、前記第1の冷却通路及び前記第2の冷却通路の少なくとも一方の第2の端部を定める少なくとも1つの凹状縁部(80)を含む、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記カバーは、前記カバー(68)の少なくとも1つの縁部が前記凹状縁部に当接するように前記凹部に配置される、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記第1及び第2の冷却通路の各々が、前記カバーを通って形成され且つ前記第1及び第2の冷却通路それぞれと流体連通して結合された複数の出口通路(78)を含む、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記第1及び第2の冷却通路が、前記第2の端部において互いに対して流れ連通して結合される、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記第1及び第2の冷却通路に流れ連通して結合された出口通路(78)を更に備え、該出口通路が、前記第1及び第2の冷却通路の第2の端部から前記基材の後縁まで延びている、請求項7に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記基材の内表面が更に、前記第1の内部スペースから離隔した第2の内部スペース(82)を含み、前記高温ガス経路構成要素が更に、前記第2の内部スペース並びに前記第1及び第2の冷却通路の第2の端部に流れ連通して結合された出口通路(78)を備える、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
- 前記第1の冷却通路及び前記第2の冷却通路の一方と流れ連通して結合された出口通路(78)を更に備え、該出口通路が、前記後縁において前記正圧側面及び前記負圧側面の一方を通って形成される、請求項1に記載の高温ガス経路構成要素。
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