JP2017141809A - 多重壁翼のための冷却回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】多重壁翼の先端領域のための冷却回路を提供する。【解決手段】冷却システムは、三路蛇行冷却回路と、上記三路蛇行冷却回路に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞とを有し、上記三路蛇行冷却回路は、多重壁翼６の少なくとも１つの中央プレナムおよび壁近傍冷却チャネル第１の組から放射状に外側へ延び、多重壁翼の少なくとも１つの中央プレナムおよび壁近傍冷却チャネル第１の組を少なくとも部分的に覆う。【選択図】図１
Description
本開示は、一般的には、タービンシステムに関し、より詳細には、多重壁翼の先端領域のための冷却回路に関する。
ガスタービンシステムは、発電のような分野において広く利用されているターボ機関の１つの例である。従来のガスタービンシステムは、コンプレッサ部、燃焼器部、およびタービン部を備えている。ガスタービンシステムの動作の間中、タービン翼のような、システム内のさまざまなコンポーネントが、高温の流れにさらされ、これはコンポーネントを機能しなくさせ得る。より高温の流れは、一般的に、ガスタービンシステムの、向上した性能、効率および発電出力の結果となるため、ガスタービンシステムを上昇した温度で動作することを可能とするために高温の流れにさらされるコンポーネントを冷却することは、有益である。
タービン翼は、内部冷却チャネルの入り組んだ迷路を一般的に有する。たとえば、ガスタービンシステムのコンプレッサによって提供される冷却空気は、タービン翼を冷却するために内部冷却チャネルを通されることができる。
多重壁タービン翼冷却システムは、内部壁近傍冷却回路を有することができる。そのような壁近傍冷却回路は、たとえば、多重壁翼の外側の壁に隣接する壁近傍冷却チャネルを有することができる。壁近傍冷却チャネルは、一方で効果的な冷却が起こるために充分な速度を依然維持しつつ、一般的に小さく、必要な冷却の流れはより少ない。多重壁翼の、他の、一般的により大きい、低冷却効果内部チャネルは、冷却空気源として用いることができ、多重壁翼のより低い熱負荷領域への再分配のために「使用済の」冷却流を集めて別ルートで送る１つまたは複数の再利用回路に用いることができる。多重壁翼の先端で、壁近傍冷却チャネルおよび低冷却効果内部チャネルは、非常に高い熱負荷にさらされる。
本開示の第１の態様は、三路蛇行冷却回路と、上記三路蛇行冷却回路へ冷却空気を供給するための空気送り込み空洞とを備え、上記三路蛇行冷却回路は、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組から放射状に外側に延び、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組を少なくとも部分的に覆う冷却システムを提供する。
本開示の第２の態様は、三路蛇行冷却回路と、上記三路蛇行冷却回路へ冷却空気を供給するための空気送り込み空洞とを備えた、上記多重壁タービン翼内に設けられた冷却システムを備え、上記三路蛇行冷却回路は、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組から放射状に外側に延び、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組を少なくとも部分的に覆う、多重壁タービン翼を提供する。
本開示の第３の態様は、コンプレッサコンポーネント、燃焼器コンポーネントおよびタービンコンポーネントを備えたガスタービンシステムを備え、上記タービンコンポーネントは複数のタービン動翼を備え、少なくとも１つのタービン動翼は、多重壁翼および上記多重壁翼内に設けられた冷却システムを備え、上記冷却システムは、三路蛇行冷却回路と、上記三路蛇行冷却回路へ冷却空気を供給するための空気送り込み空洞とを備え、上記三路蛇行冷却回路は、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組から放射状に外側に延び、少なくとも１つの中央プレナムおよび多重壁翼の壁近傍冷却チャネルの第１の組を少なくとも部分的に覆う、ターボ機関を提供する。
本開示の表された態様は、本明細書に記載された課題および／または考察されていない他の課題を解決する。
本開示のこれらのおよび他の特徴は、本開示のさまざまな実施形態を表す添付の図面と共にとられた本開示のさまざまな態様の以下の詳細な記載から、容易に理解されるであろう。
本開示の図面は、同一単位で測られていないことに、注意すべきである。図面は、本開示の典型的な態様を表すことのみが意図されており、したがって、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。図面において、図面間で、似た符号は似た要素を表す。
図において、たとえば図９において、「Ａ」軸は、軸の向きを表す。本明細書に用いられているように、用語「ａｘｉａｌ」および／または「ａｘｉａｌｌｙ」は、ターボ機関（特に、ロータ部）の回転の軸に実質的に平行である、軸Ａに沿った対象の相対的な位置／方向を示す。さらに本明細書に用いられているように、用語「ｒａｄｉａｌ」および／または「ｒａｄｉａｌｌｙ」は、軸Ａに実質的に垂直でありかつただ１つの場所でのみ軸Ａに交差する、軸（ｒ）に沿った対象の相対的な位置／方向を示す。さらに、用語「ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｉａｌ」および／または「ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｉａｌｌｙ」は、軸Ａを取り囲み、かつ、いかなる場所でも軸Ａと交差しない円周（ｃ）に沿った対象の相対的な位置／方向を示す。
上に示されたように、本開示は、一般的には、タービンシステムに関し、より詳細には、多重壁翼の先端領域を冷却するための冷却回路に関する。
実施形態によれば、冷却回路は、低冷却効果内部チャネルに遮蔽を提供しおよび冷却フィルムを提供しながら、ガスタービンエンジンの多重壁翼の先端領域を冷却するように構成されている。遮蔽は、また、高冷却効果壁近傍冷却チャネルに提供することができる。冷却回路は、低冷却効果内部チャネルまたは壁近傍冷却チャネルから冷却空気を送り込むことができる、三路蛇行冷却回路を備えることができる。空気は、対流冷却を提供しながら、冷却回路を通り、多重壁翼の先端領域を冷却する冷却フィルムとして排気される。
図１を見ると、タービン動翼２の斜視図が示されている。タービン動翼２は、シャンク４およびシャンク４に結合されシャンク４から放射状に外側に延びる多重壁翼６を有する。多重壁翼６は、高圧面８、反対の低圧面１０および先端領域１２を有する。多重壁翼６は、高圧面８と低圧面１０との間の前縁１４、および前縁１４の反対の側における高圧面８と低圧面１０との間の後縁１６をさらに有する。
シャンク４および多重壁翼６は、それぞれ、１つまたは複数の金属（たとえば、鋼、鋼の合金、など）で形成することができ、従来の方法に従って形成することができる（たとえば、鋳造、鍛造またはさもなければ機械加工）。シャンク４および多重壁翼６は、一体的に形成する（たとえば、鋳造、鍛造または三次元プリント、など）ことができ、またはその後接合される（たとえば、溶接、ろう付け、接着または他の結合機構）別々のコンポーネントとして形成することができる。
図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ってとられた、多重壁翼６の断面図である。示されているように、多重壁翼６は、たとえば、複数の高効率壁近傍冷却チャネル１８および、以下「中央プレナム」と呼ぶ、１つまたは複数の低冷却効率内部チャネル２０を有する冷却チャネルの配置３０を有することができる。さまざまな冷却回路は、壁近傍冷却チャネル１８と中央プレナム２０との異なる組合せを用いて提供することができる。
三路蛇行冷却回路４０を含む実施形態は、図１の線Ｂ−Ｂに沿ってとられた、多重壁翼６の断面図である、図３に表されている。三路蛇行冷却回路４０は、図２に示された冷却チャネルの配置３０に相対的に、多重壁翼６に沿って放射状に外側に位置している（たとえば、多重壁翼６の先端領域１２に近く）。この点で、図２と３とを比較すると、三路蛇行冷却回路４０は、多重壁翼６の回転の間（たとえば、ガスタービン内で）、多重壁翼６の先端領域１２で一般的に起こる超高熱負荷から、中央プレナム２０および壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくともいくつかを、効果的に「遮蔽する」。
三路蛇行冷却回路４０は、中央プレナム２０にわたって延び中央プレナムを少なくとも部分的に覆う第１の脚４２および第２の脚４４を有する。第１の脚４２は、多重壁翼６の、前方空気送り込み空洞４１から後縁１６に向かって、後方へ延びている。第２の脚４４は、多重壁翼６の、曲がり目４３から前縁１４に向かって、前方へ延びている。曲がり目４３は、多重壁翼６の後縁１６に隣接して設けられているが、三路蛇行冷却回路４０の第１および第２の脚４２、４４を流体的に結合している。中央プレナム２０の全部にわたって延びているように図３には示されているけれども、三路蛇行冷却回路４０の第１および第２の脚４２は、一般に、中央プレナム２０の１つまたは複数にわたって延びている。
三路蛇行冷却回路４０は、多重壁翼６の高圧面８に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の第１の組（たとえば、１つまたは複数）にわたって延びる第３の脚４６をさらに有する。多重壁翼６の前縁１４に隣接して配置された曲がり目４５は、三路蛇行冷却回路４０の第２および第３の脚４４、４６を流体的に結合する。第３の脚４６は、曲がり目４５から多重壁翼６の後縁１６に向かって延びている。図２と３とを比較すると、この実施形態では、第３の脚４６は、多重壁翼６の高圧面８に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の全部にわたって延びていることがわかる。しかし、一般的に、三路蛇行冷却回路４０の第３の脚４６は、多重壁翼６の高圧面８に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の１つまたは複数にわたって延びることができる。
冷却空気は、空気送り込み空洞４１を介して三路蛇行冷却回路４０の第１の脚４２に供給される。空気送り込み空洞４１は、中央プレナム２０の少なくとも１つに流体的に結合され、中央プレナム２０の少なくとも１つから冷却空気を受けることができる。他の実施形態では、空気送り込み空洞４１は、壁近傍冷却チャネル１８の少なくとも１つに流体的に結合され、壁近傍冷却チャネル１８の少なくとも１つから冷却空気を受けることができる。この実施形態において、何れの場合でも、空気送り込み空洞４１は、多重壁翼６の前縁１４の近くに設けられている。
図１および２と合わせて見て、図３では、冷却空気は、空気取り込み空洞４１（図３の頁から出て）から第１の脚４２、曲がり目４３、第２の脚４４、曲がり目４５および第３の脚４６を流れる。三路蛇行冷却回路４０の第１、第２、第３の脚４２、４４、４６および曲がり目４３、４５内で、冷却空気は、多重壁翼６の先端領域１２の隣接する部分から熱（たとえば、対流を介して）を吸収して、下部の壁近傍冷却チャネル１８および中央プレナム２０を過度の熱から遮蔽する。冷却空気は、先端フィルムチャネル４８の少なくとも１つを介して、第１、第２および第３の脚４２、４４、４６の少なくとも１つから流れ出る（たとえば、図３の頁を出て）。冷却空気は、先端フィルムチャネル４８によって、多重壁翼６の先端２２に向けられている。冷却空気は、先端フィルム冷却を提供する先端フィルム２４としての、多重壁翼６の先端２２から排出される。また、冷却空気は、第３の脚４６から、高圧面フィルム冷却のためのフィルム５２を提供する高圧面フィルムチャネル５０の少なくとも１つを通して、多重壁翼６の高圧面８に排出される。
冷却空気は、また、壁近傍冷却チャネル１８の少なくとも１つから先端フィルム冷却を提供する先端２２へ排出され得る。たとえば、図３に示されているように、壁近傍冷却チャネル１８の少なくとも１つは、少なくとも１つの先端フィルムチャネル５４によって、多重壁翼６の先端２２に流体的に結合することができる。冷却空気は、先端フィルム冷却のための先端フィルム２４を提供する先端フィルムチャネル５４から排出される（図３の頁を出て）。
他の実施形態では、多重壁翼６の後縁１６に隣接して設けられた後部空気取り込み空洞１４は、三路蛇行冷却回路１４０に冷却空気を供給するために用いることができる。そのような構成は、図１および２を合わせ見て、図４に表されている。
三路蛇行冷却回路１４０は、中央プレナム２０にわたって延び中央プレナム２０を少なくとも部分的に覆う第１の脚１４２および第２の脚１４４を有する。第１の脚１４２は、後部空気取り込み空洞１４１から多重壁翼６の前縁１４に向かって、前方へ延びている。第２の脚１４４は、曲がり目１４３から多重壁翼６の後縁１６に向かって、後方へ延びている。多重壁翼６の前縁１４に隣接して設けられている、曲がり目１４３は、三路蛇行冷却回路１４０の第１および第２の脚１４２、１４４を流体的に結合する。
三路蛇行冷却回路１４０は、多重壁翼６の高圧面８に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の第１の組（たとえば、１つまたは複数）にわたって延びる第３の脚１４６をさらに有する。多重壁翼６の後縁１６に隣接して配置された曲がり目１４５は、三路蛇行冷却回路１４０の第２および第３の脚１４４、１４６を流体的に結合する。第３の脚１４６は、曲がり目１４５から多重壁翼６の前縁１４に向かって延びている。
空気送り込み空洞１４１は、中央プレナム２０のうちの少なくとも１つまたは壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくとも１つに流体的に結合され、中央プレナム２０のうちの少なくとも１つまたは壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくとも１つから冷却空気を受けることができる。図３に示された実施形態と同様に、図４に表された三路蛇行冷却回路１４０は、多重壁翼６の先端領域１２で一般的に起こる非常に高熱の負荷から、中央プレナム２０および高圧面の壁近傍冷却チャネル１８の少なくともいくつかを遮蔽するように構成されている。さらに、図４に表されている三路蛇行冷却回路１４０は、それぞれ先端フィルム冷却および高圧面フィルム冷却のための先端フィルム２４および高圧面フィルム５２を提供するように構成されている。
さらに他の実施形態では、図１と２と共に見て、図５に表されているように、三路蛇行冷却回路２４０の第１の脚２４２は、中央プレナム２０、および多重壁翼６の低圧面１０に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の組（たとえば、１つまたは複数）にわたって延び、これらを少なくとも部分的に覆うように拡大することができる（たとえば、図３のように）。
図３に表されている実施形態でのように、三路蛇行冷却回路２４０の第２の脚２４４は、少なくとも中央プレナム２０にわたって延び少なくとも中央プレナム２０を少なくとも部分的に覆っている。第１の脚２４２は、前方空気送り込み空洞２４１から多重壁翼６の後縁１６に向かって、後方へ延びている。第２の脚２４４は、曲がり目２４３から多重壁翼６の前縁１４に向かって、前方へ延びている。多重壁翼６の後縁１６に隣接して設けられている、曲がり目２４３は、三路蛇行冷却回路２４０の第１および第２の脚２４２、２４４を流体的に結合する。
三路蛇行冷却回路２４０は、多重壁翼６の高圧面８に隣接して設けられた壁近傍冷却チャネル１８の第１の組（たとえば、１つまたは複数）にわたって延びる第３の脚２４６をさらに有する。多重壁翼６の前縁１４に隣接して配置された曲がり目２４５は、三路蛇行冷却回路２４０の第２および第３の脚２４４、２４６を流体的に結合する。第３の脚２４６は、曲がり目２４５から多重壁翼６の後縁１６に向かって延びている。
空気送り込み空洞２４１は、壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくとも１つまたは中央プレナム２０のうちの少なくとも１つに流体的に結合され、壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくとも１つまたは中央プレナム２０のうちの少なくとも１つから冷却空気を受けることができる。図５に表された三路蛇行冷却回路２４０は、多重壁翼６の先端領域１２で一般的に起こる非常に高熱の負荷から、中央プレナム２０、低圧面の壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくともいくつか、および高圧面の壁近傍冷却チャネル１８のうちの少なくともいくつかを遮蔽するように構成されている。さらに、図３に示された実施形態と同様に、図５に表された三路蛇行冷却回路２４０は、それぞれ先端フィルム冷却および高圧面フィルム冷却のための先端フィルム２４および高圧面フィルム５２を提供するように構成されている。
図５で、空気送り込み空洞２４１は、三路蛇行冷却回路２４０の第１の脚２４２が多重壁翼６の後縁１６に向かって延びた状態で、多重壁翼６の前縁１４の近くに設けられている。しかし、図４に示された実施形態と同様に、空気送り込み空洞２４１は、三路蛇行冷却回路２４０の第１の脚２４２が多重壁翼６の前縁１４に向かって延びた状態で、多重壁翼６の後縁１６の近くに設けられてもよい。
図６〜８は、一実施形態に従う、三路蛇行冷却回路４０（図３）の一部分６０を形成するための説明的な方法を表す。三路蛇行冷却回路４０の部分６０を鋳造するためのプロセスにおける使用のためのコア６２（たとえば、セラミックコア）の断面図が、図６に示されている。
コア６２は、スキーラコア部６４、先端コア部６６、および少なくとも１つの本体コア部６８を有する。支持ロッド７０は、さまざまなコア部６４、６６、６８を固定し離隔している。スキーラコア部６４は、鋳造後、外部へ放射状に開いた多重壁翼６の先端２２の空洞を形成する。先端コア部６６は、鋳造後、三路蛇行冷却回路４０の脚４２、４６のうちの１つを形成する。本体コア部６８は、鋳造後、壁近傍冷却チャネル１８または中央プレナム２０のうちの少なくとも１つを形成する。
コア６２を用いて（たとえば、知られた鋳造技術を用いて）生産された金属鋳物８０の例は、図７に表されている。鋳物８０は、コア６２内に支持ロッド７０の場所に対応する複数の開口８２を有する。一実施形態によれば、図８に表されているように、各開口８２は、金属（たとえば、ろう付け材料）プラグ８４を用いて密閉することができる。プラグ８４は、たとえば、開口８２へ挿入され、鋳物８０の内部空洞リブ８６に圧入されまたはそうでなければ挿入され、スキーラ空洞９０のフロア８８および内部空洞リブ８６に固定することができる。この程度まで、プラグ８４は、スキーラ空洞９０の内部空洞リブ８６とフロア８８との間の開口９２を完全に通って延び、開口８２を通して開口９２から冷却空気が漏れることを防ぐ。
内部空洞リブ８６とスキーラ空洞９０のフロア８８との間の開口９２は、たとえば、プラグ８４が開口９２を通る冷却空気の流れに実質的に垂直に向けられた状態で（たとえば、図８の頁の中へまたは外へ）、三路蛇行冷却回路４０の脚４２、４６の１つを提供するために、用いることができる。この位置で、プラグ８４は、開口９２の反対側で開口８２を密閉することができるだけでなく、対流熱流を強め乱流空気流を促すことによって三路蛇行冷却回路４０の冷却効果を高める、冷却ピンとしての機能を果たすこともできる。三路蛇行冷却回路４０の第１および第２の脚４２、４６におけるプラグ８４の可能な場所が、図３〜５に示されている。図３〜５でのプラグ８４の表された場所は、例のためのみであり限定することは意図されていない。
図９は、本明細書に用いることができるような、ガスタービン機関１０２の模式図を示す。ガスタービン機関１０２は、コンプレッサ１０４を備えることができる。コンプレッサ１０４は、空気の入ってくる流れ１０６を圧縮する。コンプレッサ１０４は、圧縮された空気１０８の流れを燃焼器１１０へ送る。燃焼器１１０は、圧縮された空気１０８の流れを燃料１１２の加圧された流れと混合し、その混合物を燃焼させて燃焼ガス１１４の流れを生成する。単一の燃焼器１１０のみが示されているけれども、ガスタービン機関１０２は、任意の数の燃焼器１１０を備えることができる。燃焼ガス１１４の流れは、次に複数のタービン動翼２（図１）を一般的に有するタービン１１６へ供給される。燃焼ガス１１４の流れは、タービン１１６を駆動して、機械仕事を発生させる。タービン１１６で発生させた機械仕事は、シャフト１１８を介してコンプレッサ１０４を駆動し、発電機および／または同類のもののような外部負荷１２０を駆動するために用いることができる。
さまざまな実施形態において、互いに「ｃｏｕｐｌｅｄ」と記載されたコンポーネントは、１つまたは複数の境界面に沿ってつなぐことができる。いくつかの実施形態では、これらの境界面は、異なるコンポーネント間の接合を含むことができ、他の場合では、これらの境界面は、強固におよび／または一体的に形成された相互連結を含むことができる。つまり、ある場合には、互いに「ｃｏｕｐｌｅｄ」コンポーネントは、単一の連続した部材を規定するように同時に形成することができる。しかし、他の実施形態では、これらの結合されたコンポーネントは、別々の部材として形成し、知られたプロセス（たとえば、締結、超音波溶接、接着）を通してその後つなぐことができる。
要素または層は、他の要素に対して「ｏｎ」、「ｅｎｇａｇｅｄ ｔｏ」、「ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ」または「ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ」されていると述べられているときは、他の要素の直接上にあり、他の要素に係合され、他の要素に接続され、他の要素に結合されることがあり、または、介在する要素が存在することがある。対照的に、要素は、他の要素に対して「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ」、「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｅｎｇａｇｅｄ ｔｏ」、「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ」または「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ」されていると述べられているときは、介在する要素または層が存在しないことがある。要素の間の関係を記載するために用いられた他の文言（ｗｏｒｄｓ）は、同様に解釈されるべきである（たとえば、「ｂｅｔｗｅｅｎ」対「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ」、「ａｄｊａｃｅｎｔ」対「ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｄｊａｃｅｎｔ」、など）。本明細書に用いられているように、用語「ａｎｄ／ｏｒ」は、関連する列挙された項目の１つまたは複数の任意のおよび全ての組合せを含む。
本明細書に用いられた専門用語は、特定の実施形態を記載する目的のみのためであり、開示の限定であることは意図されていない。本明細書に用いられているように、単数の形式「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことを明確に示していなければ、複数の形態も含むことが意図されている。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、本明細書で用いられているときは、述べられた特徴、完全体、ステップ、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、コンポーネントおよび／またはそれらのグループの存在または追加を妨げない。
この明細書は、最良の形態を含む発明を開示するための、また、任意の装置またはシステムを作ることと使用することおよび任意の組み込まれた方法を実行することを含め、当業者が発明を実施することを可能とするための、例を用いている。発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に対して起こる他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を含む場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言からの実質的な相違を有しない等価な構成要素を含む場合、特許請求の範囲内に入ることが意図されている。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う冷却システム。
［実施態様２］
前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様３］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆う実施態様２記載の冷却システム。
［実施態様４］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様３記載の冷却システム。
［実施態様５］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様６］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様７］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様８］
多重壁タービン翼であって、
前記多重壁タービン翼内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有する冷却システムを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の、少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う多重壁タービン翼。
［実施態様９］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１０］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆う実施態様９記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１１］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様１０記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１２］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１３］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１４］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１５］
コンプレッサコンポーネント（１０４）、燃焼器コンポーネント（１０４）およびタービンコンポーネント（１１６）を備えたガスタービンシステム（１０２）であって、前記タービンコンポーネント（１１６）は複数のタービン動翼（２）を有し、前記タービン動翼（２）のうちの少なくとも１つは多重壁翼（６）を有する、ガスタービンシステム（１０２）と、
前記多重壁翼（６）内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）、および
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）を有する冷却システムとを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆うタービン機関。
［実施態様１６］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様１７］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆い、壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様１６記載のタービン機関。
［実施態様１８］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様１９］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様２０］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様１］
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う冷却システム。
［実施態様２］
前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様３］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆う実施態様２記載の冷却システム。
［実施態様４］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様３記載の冷却システム。
［実施態様５］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様６］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様７］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様１記載の冷却システム。
［実施態様８］
多重壁タービン翼であって、
前記多重壁タービン翼内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有する冷却システムを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の、少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う多重壁タービン翼。
［実施態様９］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１０］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆う実施態様９記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１１］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様１０記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１２］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１３］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１４］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様８記載の多重壁タービン翼。
［実施態様１５］
コンプレッサコンポーネント（１０４）、燃焼器コンポーネント（１０４）およびタービンコンポーネント（１１６）を備えたガスタービンシステム（１０２）であって、前記タービンコンポーネント（１１６）は複数のタービン動翼（２）を有し、前記タービン動翼（２）のうちの少なくとも１つは多重壁翼（６）を有する、ガスタービンシステム（１０２）と、
前記多重壁翼（６）内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）、および
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）を有する冷却システムとを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆うタービン機関。
［実施態様１６］
壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様１７］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆い、壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する実施態様１６記載のタービン機関。
［実施態様１８］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様１９］
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する実施態様１５記載のタービン機関。
［実施態様２０］
前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される実施態様１５記載のタービン機関。
２ タービン動翼
４ シャンク
６ 多重壁翼
８ 高圧面
１０ 低圧面
１２ 先端領域
１４ 前縁
１６ 後縁
１８ 壁近傍冷却チャネル
２０ 中央プレナム
２２ 先端
２４ 先端フィルム
３０ 冷却チャネル
４０ 三路蛇行冷却回路
４１ 前方空気送り込み空洞
４２ 第１の脚
４３ 曲がり目
４４ 第２の脚
４５ 曲がり目
４６ 第３の脚
４８ 先端フィルムチャネル
５０ 高圧面フィルムチャネル
５２ フィルム
５４ 先端フィルムチャネル
６２ コア
６４ スキーラコア部
６６ 先端コア部
６８ 本体コア部
７０ 支持ロッド
８０ 金属鋳物
８２ 開口
８４ プラグ
８６ 内部空洞リブ
８８ フロア
９０ スキーラ空洞
９２ 開口
１０２ ガスタービン機関
１０４ コンプレッサ
１０６ 空気の流れ
１０８ 圧縮された空気
１１０ 燃焼器
１１２ 燃料
１１４ 燃焼ガス
１１６ タービン
１１８ シャフト
１２０ 負荷
１４０ 三路蛇行冷却回路
１４１ 後部空気取り込み空洞
１４２ 第１の脚
１４３ 曲がり目
１４４ 第２の脚
１４５ 曲がり目
１４６ 第３の脚
２４０ 三路蛇行冷却回路
２４１ 後部空気取り込み空洞
２４２ 第１の脚
２４３ 曲がり目
２４４ 第２の脚
２４５ 曲がり目
２４６ 第３の脚
４ シャンク
６ 多重壁翼
８ 高圧面
１０ 低圧面
１２ 先端領域
１４ 前縁
１６ 後縁
１８ 壁近傍冷却チャネル
２０ 中央プレナム
２２ 先端
２４ 先端フィルム
３０ 冷却チャネル
４０ 三路蛇行冷却回路
４１ 前方空気送り込み空洞
４２ 第１の脚
４３ 曲がり目
４４ 第２の脚
４５ 曲がり目
４６ 第３の脚
４８ 先端フィルムチャネル
５０ 高圧面フィルムチャネル
５２ フィルム
５４ 先端フィルムチャネル
６２ コア
６４ スキーラコア部
６６ 先端コア部
６８ 本体コア部
７０ 支持ロッド
８０ 金属鋳物
８２ 開口
８４ プラグ
８６ 内部空洞リブ
８８ フロア
９０ スキーラ空洞
９２ 開口
１０２ ガスタービン機関
１０４ コンプレッサ
１０６ 空気の流れ
１０８ 圧縮された空気
１１０ 燃焼器
１１２ 燃料
１１４ 燃焼ガス
１１６ タービン
１１８ シャフト
１２０ 負荷
１４０ 三路蛇行冷却回路
１４１ 後部空気取り込み空洞
１４２ 第１の脚
１４３ 曲がり目
１４４ 第２の脚
１４５ 曲がり目
１４６ 第３の脚
２４０ 三路蛇行冷却回路
２４１ 後部空気取り込み空洞
２４２ 第１の脚
２４３ 曲がり目
２４４ 第２の脚
２４５ 曲がり目
２４６ 第３の脚
Claims (9)
- 三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う冷却システム。 - 壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組は、前記多重壁翼（６）の高圧面（８）に隣接して位置する請求項１記載の冷却システム。
- 前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、前記多重壁翼（６）内の壁近傍冷却チャネル（１８）の第２の組にわたって延び、前記多重壁翼（６）内の前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組を少なくとも部分的に覆う請求項２記載の冷却システム。
- 壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第２の組は、前記多重壁翼（６）の低圧面（１０）に隣接して位置する請求項３記載の冷却システム。
- 前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、先端フィルム（２４）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の先端（２２）へ向けるための少なくとも１つの先端フィルムチャネル（４８）を有する請求項１記載の冷却システム。
- 前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）の少なくとも１つの脚は、高圧面フィルム（５２）を提供するために前記冷却空気を前記多重壁翼（６）の高圧面（８）へ向けるための少なくとも１つの高圧面フィルムチャネル（５０）を有する請求項１記載の冷却システム。
- 前記冷却空気は、前記多重壁翼（６）の中央プレナム（２０）または壁近傍冷却チャネル（１８）から前記空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）へ供給される請求項１記載の冷却システム。
- 多重壁タービン翼（６）であって、
前記多重壁タービン翼内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）と、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）とを有する冷却システムを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆う多重壁タービン翼（６）。 - コンプレッサコンポーネント（１０４）、燃焼器コンポーネント（１０４）およびタービンコンポーネント（１１６）を備えたガスタービンシステム（１０２）であって、前記タービンコンポーネント（１１６）は複数のタービン動翼（２）を有し、前記タービン動翼（２）のうちの少なくとも１つは多重壁翼（６）を有する、ガスタービンシステム（１０２）と、
前記多重壁翼（６）内に設けられた冷却システムであって、
三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）、および
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）に冷却空気を供給するための空気送り込み空洞（４１、１４１、２４１）を有する冷却システムとを有し、
前記三路蛇行冷却回路（４０、１４０、２４０）は、多重壁翼（６）の少なくとも１つの中央プレナム（２０）および壁近傍冷却チャネル（１８）の第１の組から放射状に外側へ延び、前記多重壁翼（６）の少なくとも１つの前記中央プレナム（２０）および前記壁近傍冷却チャネル（１８）の前記第１の組を少なくとも部分的に覆うタービン機関。
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