JP2017504759A - ガスタービン構成部品 - Google Patents
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Abstract
Description
努力傾注分野
本開示は、ガスタービンエンジンの分野に関し、特に、タービンブレード又はステータベーンのような、タービン段の部分を形成する、タービン構成部品に関する。
タービンは本質的に、ガスエネルギを最初に、回転エネルギの形の機械エネルギに変換し、次いで電気エネルギへと変換するために利用される。タービンブレード又はベーンの、段と呼ばれる複数の列は、タービンシャフトを回転させるために使用される。各タービン段は、交互に固定構成部品と回転構成部品とから成っている。固定構成部品は、タービンステータの内側に取り付けられたタービンベーンの列であって、回転構成部品は、タービンロータに取り付けられたタービンブレードの列である。
本開示は、タービンブレード又はステータベーンのようなガスタービン構成部品を記載し、このガスタービン構成部品は、開示の1つ以上の態様の基本的な理解を提供するために以下の単純化された概要において発表される。1つ以上の態様は、検討された欠点を克服することが意図されているが、幾つかの付加的な利点を提供するとともに、その全ての利点を含むことが意図されている。この概要は、開示の広範囲な概略ではない。概要は、開示の主要な又は決定的な要素を特定することも、本開示の範囲を画定することも意図されていない。むしろ、この概要の唯一の目的は、開示の幾つかの概念、その態様及び利点を単純化された形式で、以下に発表されるより詳細な記載への序章として発表することである。
本開示の十分な理解のために、上述の図面に関連して、添付の請求項を含む以下の詳細な説明が参照される。以下の記載において、説明のために、本開示の十分な理解を提供するために多数の特定の詳細が示されている。しかしながら、これらの特定の詳細なしに本開示を実用することができることは当業者に明らかになるであろう。他の例において、開示を不明確にすることを回避するために、構造及び装置はブロック図の形式でのみ示されている。この明細書において、「1つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「別の実施の形態」、「様々な実施の形態」とは、その実施の形態に関して説明される特定の特徴、構造又は特徴が、本開示の少なくとも1つの実施の形態に含まれていることを意味する。明細書における様々な箇所における「1つの実施の形態では」との語句の出現は、必ずしも、全てが同じ実施の形態を言うのでも、他の実施の形態を相互に除く別個の若しくは択一的な実施の形態でもない。さらに、幾つかの実施の形態によって示されるが、他の実施の形態によっては示されない様々な特徴が記載されている。同様に、幾つかの実施の形態のための要求であるが、他の実施の形態の要求ではない様々な実施の形態が記載されている。
120 翼プロフィール区分
122 圧力側
124 吸込側
126 前縁
128 後縁
128a ピンフィン隆起部
130 冷却通路
132 インピンジメント冷却
134 通路
140 複数のフィルム孔
150 挿入体
152 円筒状の回転弁(挿入体150の一形式)
152a 貫通孔部分
152b 貫通孔
154 円筒状のスイッチ(挿入体150の別の形式)
154a フィン
156 エレメント
160 複数の後方貫通孔
170 複数の一時的な栓
180,190 互換性のあるコネクタ
182 カバー湾曲体
184 シール装置
192 扁平なカバー部材
194 オリフィス
196 シール装置
Claims (17)
- ガスタービン構成部品の冷却方式を変更するように操作可能であるように、ガスタービンの段の部分を形成するガスタービン構成部品100であって、
圧力側122と吸込側124とを含む翼プロフィール区分120であって、前記圧力側と前記吸込側とは弦の方向で見て対向する前縁126と後縁128とで互いに接続されている、翼プロフィール区分120と、
前記圧力側122と前記吸込側124との間で前記前縁126に沿って延在する少なくとも1つの冷却通路130であって、該冷却通路から冷却流体が流れるのを可能にする冷却通路130と、
前記少なくとも1つの冷却通路130と前記翼プロフィール区分120の外部との間に延在する複数のフィルム孔140であって、前記少なくとも1つの冷却通路130からの冷却流体の少なくとも一部を前記翼プロフィール区分120の一部の上方に沿って流れるように方向付けることができる、複数のフィルム孔140と、
前記複数のフィルム孔140の開閉と連携して、冷却流体の流れを変更することにより冷却方式を変更するように構成された、前記少なくとも1つの冷却通路130に対して1つずつ設けられる互換性のあるコネクタ180,190と、を有している、ガスタービン構成部品100。 - 前記互換性のあるコネクタ180のうちの1つは、前記少なくとも1つの冷却通路130の上方に固定されるように適合されたカバー湾曲体182を有しており、これにより複数のフィルム孔140が閉鎖された場合に、翼プロフィール区分120の内部部分内で、前記冷却流体の少なくとも一部を、前記前縁126から前記後縁128へと流すことができる、請求項1記載のガスタービン構成部品100。
- 別の互換性のあるコネクタ190のうちの1つは、前記少なくとも1つの冷却通路130の上方に固定される、オリフィス194を備えた扁平なカバー部材192を有しており、これにより、前記前縁126から前記後縁128へと延在するフィルム冷却層を形成するために、複数のフィルム孔140が開放される場合に、前記複数のフィルム孔140によって方向付けられる前記オリフィス194からの冷却流体を、前記少なくとも1つの冷却通路130内で、前記前縁126から前記後縁128へと流れることを可能にする、請求項1記載のガスタービン構成部品100。
- 冷却方式の変更との関連で前記複数のフィルム孔140を少なくとも部分的に開閉するために、前記互換性のあるコネクタ180,190と連携して、前記少なくとも1つの冷却通路130内に操作可能に配置された挿入体150をさらに有する、請求項1記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は、前記翼プロフィール区分120の一部の上方に沿った前記冷却流体の流れを遮断するために前記複数のフィルム孔140を少なくとも部分的に閉鎖し、前記冷却流体の流れを前記翼プロフィール区分120内で前記前縁126から前記後縁128へと流れるように方向付けるように操作可能である、請求項4記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は、前記翼プロフィール区分120の前記部分の上方に沿った前記冷却流体の流れを可能にするために、前記複数のフィルム孔140を開放するように操作可能であって、これにより前記前縁126から前記後縁128へと延在するフィルム冷却空気層が形成される、請求項5記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は円筒状の回転弁であって、この回転弁は、前記複数のフィルム孔140を開閉するために、前記回転弁の軸線を中心として回転するように操作可能であるように構成されている、請求項4記載のガスタービン構成部品100。
- 前記円筒状の回転弁は貫通孔部分を有しており、これによりこの円筒状の回転弁は、前記冷却流体を流すように及び遮断するように前記複数のフィルム孔140をそれぞれ開閉するために、前記貫通孔部分の貫通孔を前記複数のフィルム孔140に合わせるように、及び合わせないように回転させられる、請求項7記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は円筒状のスイッチであって、このスイッチは、前記複数のフィルム孔140を開閉するために、前記スイッチの軸線に沿って縦方向に往復運動するように操作可能であるように構成されている、請求項4記載のガスタービン構成部品100。
- 前記円筒状のスイッチは間隔を置いて配置された複数のフィンを有しており、これによりこの円筒状のスイッチは、前記冷却流体を流すように及び遮断するように前記複数のフィルム孔140をそれぞれ開閉するために、前記フィンを前記複数のフィルム孔140に合わせるように、及び合わせないように縦方向に往復操作可能である、請求項7記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は手動で操作可能である、請求項4記載のガスタービン構成部品100。
- 前記挿入体150は、液圧装置、空気圧装置、電気的装置のうちの1つによって自動で操作可能である、請求項4記載のガスタービン構成部品100。
- 前記複数のフィルム孔140は、円筒、扇形、コンソール溝のうちの1つから選択された形状的構成を有している、請求項1記載のガスタービン構成部品100。
- 前記前縁126側に構成された複数の後方貫通孔160をさらに有し、該後方貫通孔は少なくとも1つの冷却通路130と連携して、前記少なくとも1つの冷却通路130からの前記冷却流体の少なくとも一部を、前記翼プロフィール区分120の内部部分内で前記前縁126から前記後縁128へと流れるように方向付ける、請求項1から13までのいずれか1項記載のガスタービン構成部品100。
- 前記複数の後方貫通孔160は、操作可能である場合に、前記挿入体150によって開閉可能である、請求項14記載のガスタービン構成部品100。
- 前記複数のフィルム孔140を閉鎖するために前記複数のフィルム孔140に差し込まれるように形成された複数の一時的な栓170をさらに有している、請求項1記載のガスタービン構成部品100。
- 前記複数の一時的な栓170は、セラミック栓、金属栓、高温接着剤又はセラミック栓、熱伝導性ボンドによりコーティングされた栓のうちの1つである、請求項16記載のガスタービン構成部品100。
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