JP5606648B1 - 動翼、及びこれを備えているガスタービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動翼50のプラットフォーム61には、翼体51及びプラットフォーム61内を連なる翼空気流路71から周方向腹側に向かって延びて腹側端面64で開口し、軸方向Daに並ぶ複数の腹側通路72と、冷却空気が流入する背側母通路73と、背側母通路73と連通し、背側母通路73から背側端面65に沿って延びる背側通路74と、が形成されている。
【選択図】図6
Description
ロータ軸の外周側に取り付けられる動翼において、前記ロータ軸に対する径方向に延びる翼体と、前記翼体の径方向内側に形成され、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の径方向内側を画定するプラットフォームと、を有し、前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びて、前記翼体中及び前記プラットフォーム中を連なり、冷却空気が流れる翼空気通路が形成され、前記プラットフォームには、前記ロータ軸が延びる軸方向であって前記燃焼ガスが流れて行く軸方向下流側の端面である後端面と、前記軸方向下流側とは反対側の軸方向上流側の端面である前端面と、前記ロータ軸に対する周方向であって前記翼体の腹側である周方向腹側の端面である腹側端面と、前記周方向腹側とは反対側である周方向背側の端面である背側端面とが形成されていると共に、前記翼空気通路から前記周方向腹側に向かって延びて前記腹側端面で開口し、前記軸方向に並ぶ複数の腹側通路と、冷却空気が流入し、端部が前記翼体よりも前記周方向背側に位置する母通路である背側母通路と、前記背側母通路と連通し、前記背側母通路から前記背側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延びる背側通路と、が形成されている。
以上のいずれかの複数の動翼と、複数の前記動翼が取り付けられる前記ロータ軸と、複数の前記動翼及び前記ロータ軸を有して構成されるタービンロータを回転可能に覆うタービンケーシングと、燃料を燃焼させて前記燃焼ガスを生成する燃焼器と、を備えている。
ガスタービンの実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
本発明に係る動翼の第一変形例について、図9及び図10を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第二変形例について、図11を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第三変形例について、図12及び図13を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第四変形例について、図14を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第五変形例について、図15を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第六変形例について、図16及び図17を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第七変形例について、図18を用いて説明する。
本発明に係る動翼の第八変形例について、図19及び図20を用いて説明する。
第一変形例は、プラットフォーム61aの腹側端面64中の前側部分で隣り合う開口の相互間隔が、この腹側端面64中の軸方向Daの中間部分で隣り合う開口の相互間隔より狭い構成(以下、特徴構成1aとする)を採用するものである。また、第一変形例は、プラットフォーム61aの前端面62で隣り合う開口の相互間隔が、プラットフォーム61aの腹側端面64中の軸方向Daの中間部分で隣り合う開口の相互間隔より狭い構成(以下、特徴構成1bとする)を採用するものである。第二変形例以降の変形例、及びこれらを組み合わせたものに対しても、上記特徴構成1aと上記特徴構成1bとのうち、少なくも一方の構成を採用してもよい。
Claims (19)
- ロータ軸の外周側に取り付けられる動翼において、
前記ロータ軸に対する径方向に延びる翼体と、
前記翼体の径方向内側に形成され、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の径方向内側を画定するプラットフォームと、
を有し、
前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びて、前記翼体中及び前記プラットフォーム中を連なり、冷却空気が流れる翼空気通路が形成され、
前記プラットフォームには、
前記ロータ軸が延びる軸方向であって前記燃焼ガスが流れて行く軸方向下流側の端面である後端面と、前記軸方向下流側とは反対側の軸方向上流側の端面である前端面と、前記ロータ軸に対する周方向であって前記翼体の腹側である周方向腹側の端面である腹側端面と、前記周方向腹側とは反対側である周方向背側の端面である背側端面とが形成されていると共に、
前記翼空気通路から前記周方向腹側に向かって延びて前記腹側端面で開口し、前記軸方向に並ぶ複数の腹側通路と、冷却空気が流入し、端部が前記翼体よりも前記周方向背側に位置する母通路である背側母通路と、前記背側母通路と連通し、前記背側母通路から前記背側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延びる背側通路と、が形成されている、
動翼。 - 請求項1に記載の動翼において、
複数の前記腹側通路の各断面積は、いずれも前記背側通路の断面積よりも小さく、複数の前記腹側通路の各断面積の合計面積は、前記背側通路の断面積よりも大きい、
動翼。 - 請求項1又は2に記載の動翼において、
前記腹側端面の前記軸方向上流側から前記軸方向下流側にかけて、複数の前記腹側通路の開口が間隔をあけて形成され、
前記腹側端面の前記軸方向上流側部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔は、前記腹側端面の前記軸方向の中間部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔より狭い、
動翼。 - 請求項3に記載の動翼において、
前記腹側端面の前記軸方向上流側の部分で隣り合う前記腹側通路の開口は、前記径方向の位置が互いに異なっている、
動翼。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の動翼において、
前記腹側端面の前記軸方向上流側から前記軸方向下流側にかけて、複数の前記腹側通路の開口が間隔をあけて形成され、
前記腹側端面の前記軸方向下流側部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔は、前記腹側端面の前記軸方向の中間部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔より狭い、
動翼。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の動翼において、
前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びる複数の前記翼空気通路が、前記翼体の翼弦に沿って複数並んで形成され、
前記プラットフォームには、複数の前記翼空気通路のうちで最も前記軸方向上流側の第一翼空気通路から前記周方向腹側に向いつつ前記軸方向上流側に向って延びる母通路である前側母通路と、前記前側母通路から前記周方向腹側に向って延び前記腹側端面で開口する一以上の腹前側通路と、前記前側母通路から前記軸方向上流側に向って延び前記前端面で開口する一以上の前腹側通路と、が形成されている、
動翼。 - 請求項6に記載の動翼において、
前記プラットフォームには、前記軸方向に並ぶ複数の前記腹前側通路が形成され、
前記腹側端面で隣り合う前記腹前側通路の開口の相互間隔は、前記腹側端面の前記軸方向の中間部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔より狭い、
動翼。 - 請求項6又は7に記載の動翼において、
前記プラットフォームには、前記周方向に並ぶ複数の前記前腹側通路が形成され、
前記前端面で隣り合う前記前腹側通路の開口の相互間隔は、前記腹側端面の前記軸方向の中間部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔より狭い、
動翼。 - 請求項6から8のいずれか一項に記載の動翼において、
前記プラットフォームには、前記第一翼空気通路から前記軸方向上流側に向って延び前記前端面で開口する複数の前側通路が形成され、
前記前端面で隣り合う前記前側通路の前記開口の相互間隔は、前記腹側端面の前記軸方向の中間部分で隣り合う前記腹側通路の開口の相互間隔より狭い、
動翼。 - 請求項3、4、7のいずれか一項に記載の動翼において、
前記翼体の前縁部と前記腹側端面との間における最短距離は、前記翼体の背側の部分と前記背側端面との間の最短距離より短い、
動翼。 - 請求項8又は9に記載の動翼において、
前記翼体の前縁部と前記前端面との間における最短距離は、前記翼体の前記背側の部分と前記背側端面との間の最短距離より短い、
動翼。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の動翼において、
前記背側母通路の断面積は、前記背側通路の断面積より大きい、
動翼。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の動翼において、
前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びる複数の前記翼空気通路が、前記翼体の翼弦に沿って複数並んで形成され、
前記背側母通路は、複数の前記翼空気通路のうちで最も前記軸方向上流側の第一翼空気通路から前記周方向背側に向かって延びている、
動翼。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の動翼において、
前記プラットフォームの前記径方向内側には、前記軸方向上流側であって前記翼体よりも前記周方向背側の位置に、径方向外側に向って凹んで冷却空気が流入する凹部が形成され、
前記背側母通路は、前記凹部から前記周方向背側に向かって延びている、
動翼。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の動翼において、
前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びる複数の前記翼空気通路が、前記翼体の翼弦に沿って複数並んで形成され、
前記背側母通路は、複数の前記翼空気通路のうちで前記軸方向上流側からに二番目の第二翼空気通路から前記周方向背側に向かって延びている、
動翼。 - 請求項14又は15に記載の動翼において、
前記翼体及び前記プラットフォームには、前記径方向に延びる複数の前記翼空気通路が、前記翼体の翼弦に沿って複数並んで形成され、
前記プラットフォームには、前記背側母通路である第一背側母通路及び前記背側通路である第一背側通路の他に、複数の前記翼空気通路のうちで最も前記軸方向上流側の第一翼空気通路から前記周方向背側に向かって延びる母通路である第二背側母通路と、前記第二背側母通路から前記背側端面に向って伸びて前記背側端面で開口する複数の第二背側通路と、が形成されている、
動翼。 - 請求項1から16のいずれか一項に記載の動翼において、
前記母通路は、前記プラットフォームの端面で開口し、前記開口は、蓋で塞がれ、前記蓋と前記開口の縁とが接合され、
前記蓋には、前記母通路内から前記プラットフォーム外へ貫通する貫通孔が形成されている、
動翼。 - 請求項1から17のいずれか一項に記載の動翼において、
前記プラットフォームには、前記腹側通路である第一腹側通路の他に、前記翼空気通路から前記周方向腹側に向かって延びて前記プラットフォームで前記燃焼ガスと接するガスパス面で開口する第二腹側通路が形成されている、
動翼。 - 請求項1から18のいずれか一項に記載の複数の動翼と、
複数の前記動翼が取り付けられる前記ロータ軸と、
複数の前記動翼及び前記ロータ軸を有して構成されるタービンロータを回転可能に覆うタービンケーシングと、
燃料を燃焼させて前記燃焼ガスを生成する燃焼器と、
を備えているガスタービン。
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