JP6210258B1 - 動翼、これを備えているガスタービン、動翼の補修方法、及び動翼の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】動翼における最後縁側翼通路の内部と外部との間の圧力比を所定以上にする。【解決手段】動翼５０ａは、翼形を成す翼本体５１ｍと、封止材８０と、を備える。翼本体５１ｍには、冷却空気が流れる複数の翼通路が形成されている。複数の翼通路は、キャンバーラインに沿った方向に並んでいる。複数の翼通路のうちで最も翼本体５１ｍの後縁側に位置する最後縁側翼通路７１ｆは、翼本体５１ｍの先端面５７で開口している先端出口７３ｆを有する。封止材８０は、最後縁側翼通路７１ｆ内で先端出口７３ｆを含む領域に配置されている。封止材８０には、翼高さ方向Ｄｗｈに貫通する調整通路８１が形成されている。【選択図】図７
Description
本発明は、動翼、これを備えたガスタービン、動翼の補修方法、及び動翼の製造方法に関する。
ガスタービンは、軸線を中心として回転するロータと、このロータを覆う車室と、を備える。ロータは、ロータ軸と、このロータ軸に取り付けられている複数の動翼とを有する。動翼は、翼形を成す翼体と、翼体の翼高さ方向の端部から翼高さ方向に対してほぼ垂直な方向に広がるプラットフォームと、プラットフォームから翼体と反対側に延びる軸取付部と、を有する。
ガスタービンの動翼は、高温の燃焼ガスに晒される。このため、動翼は、一般的に、空気等で冷却される。
例えば、以下の特許文献１に記載の動翼には、冷却空気が通る各種冷却通路が形成されている。具体的に、翼体及びプラットフォームには、内部を翼高さ方向に延びて、冷却空気が流れる複数の翼通路が形成されている。複数の翼通路は、翼体のキャンバーラインに沿った方向に並んでいる。複数の翼通路のうちで翼体の最も後縁側の最後縁側翼通路や、翼体の最も前縁側の最前縁側翼通路は、いずれも、翼体の先端面で開口している先端出口を有している。また、翼体には、最後縁側翼通路及び最前縁側翼通路から翼面に貫通する翼面噴出通路が形成されている。最後縁側翼通路及び最前縁側翼通路内を流れる冷却空気の一部は、翼面噴出通路を経て、高温の燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路中に流出する。また、最後縁側翼通路及び最前縁側翼通路内を流れる冷却空気の残りは、先端出口を経て、燃焼ガス流路中に流出する。
翼通路内の冷却空気を燃焼ガス流路中に確実に流出させるためには、燃焼ガス流路内の圧力に対する翼通路内の圧力の圧力差、又は圧力比が所定以上ある必要がある。動翼に形成されている各通路の開口サイズは、動翼補修の際の通路手入れ等で、通路の内面が僅かに削られる関係上、補修毎に次第に大きくなる。このため、翼通路内の圧力と燃焼ガス流路との圧力差、又は圧力比は、補修毎に次第に低下する。
そこで、最前縁側翼通路に関しては、この最前縁側翼通路の先端出口を塞ぐように、貫通孔が形成されている封止板を先端面に溶接する方法が考えられる。この場合、最前縁側翼通路内の冷却空気は、先端出口の径よりも小さい孔径の貫通孔から燃焼ガス流路中に流出する。しかしながら、最縁後側翼通路の先端出口が形成されている位置での先端面の幅は、最前縁側翼通路の先端出口が形成されている位置での先端面の幅より狭いため、この最後縁側翼通路の先端出口を塞ぐように封止板を先端面に溶接することが難しい。
そこで、本発明は、最後縁側翼通路の内部と外部との間の圧力比を所定以上にすることができる、動翼、これを備えたガスタービン、動翼の補修方法、動翼の製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するための発明に係る一態様としての動翼は、
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記封止材は、ろう材又は溶射金属で形成されている。
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記封止材は、ろう材又は溶射金属で形成されている。
当該動翼では、最後縁側翼通路内で、この最後縁側翼通路の先端出口を含む領域が封止材で塞がれている。この封止材には、調整通路を形成されている。このため、当該動翼では、ガスタービンが駆動している限り、このガスタービンの運転状態に関わらず、当該動翼が配置されるガスタービンの燃焼ガス流路内の圧力に対する最後縁側翼通路内の圧力の圧力差、又は圧力比を所定以上にすることができる。
ところで、最後縁側翼通路の先端出口が形成されている位置での先端面の幅は、他の翼通路の先端出口が形成されている位置での先端面の幅より狭い。このため、この最後縁側翼通路の先端出を塞ぐように封止板を翼本体の先端面に溶接することが難しい。そこで、当該動翼では、封止板を先端面に溶接せず、最後縁側翼通路内で、この最後縁側翼通路の先端出口を含む領域に封止材を配置している。
前記目的を達成するための発明に係る他の態様としての動翼は、
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記最後縁側翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する。
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記最後縁側翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する。
当該動翼の調整通路は、最後縁側翼通路を画定する翼本体の通路内面と封止材との境である調整入口から、先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなっている。つまり、最後縁側翼通路を画定する翼本体の通路内面から封止材の調整通路にかけて、通路の内面が滑らである。このため、最後縁側翼通路を画定する翼本体の通路内面と封止材との境に応力集中することを避けることができる。最後縁側翼通路は、翼本体内で最も翼本体の後縁側に位置している。このため、この最後縁側翼通路が存在する位置での翼本体の翼幅は、他の翼通路が存在する位置での翼本体の翼幅よりも狭い。当該動翼では、以上のように、翼幅が狭い位置での応力集中を避けることができるので、翼本体の耐久性を高めることができる。
前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様としての動翼は、
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を塞ぐ封止板と、前記封止板を前記翼本体に接合する溶接部と、を備え、前記封止板には、前記翼高さ方向に貫通する調整孔が形成され、前記封止材は、前記翼本体に、溶接部がない状態で接合されている。
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を塞ぐ封止板と、前記封止板を前記翼本体に接合する溶接部と、を備え、前記封止板には、前記翼高さ方向に貫通する調整孔が形成され、前記封止材は、前記翼本体に、溶接部がない状態で接合されている。
当該動翼では、ガスタービンが駆動している限り、このガスタービンの運転状態に関わらず、当該動翼が配置されるガスタービンの燃焼ガス流路内の圧力に対する前縁側翼通路内の圧力の圧力差、又は圧力比を所定以上にすることができる。また、当該動翼では、最後縁側翼通路の一部を塞ぐ封止材が、翼本体に溶接部がない状態で接合されている。このため、当該動翼の製造又は補修過程において、封止材を配置する際、翼本体中で翼幅が狭い部分に対する入熱量を抑えることができる。よって、当該動翼では、翼本体の耐久性を高めることができる。
前記目的を達成するための発明に係る他の態様としての動翼は、
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する。
翼形を成す翼本体を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、さらに、前記翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する。
当該動翼では、調整通路が、翼通路を画定する翼本体の通路内面と封止材との境である調整入口から、先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなっている。つまり、翼通路を画定する翼本体の通路内面から封止材の調整通路にかけて、通路の内面が滑らである。このため、翼通路を画定する翼本体の通路内面と封止材との境に応力集中することを避けることができる。
また、以上のいずれかの前記動翼において、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面は、前記先端側に向かって凹む凹曲面を含んでもよい。
以上のいずれかの前記動翼において、前記封止材は、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方の金属を含む合金と、ろう材とのうち、いずれか一の材料で形成されていてもよい。
また、以上のいずれかの前記動翼において、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングを備えていてもよい。
前記目的を達成するための発明に係る一態様としてのガスタービンは、
以上のいずれかの前記動翼と、軸線を中心として、前記軸線が延びる軸方向に長く、前記動翼が取り付けられているロータ軸と、前記ロータ軸と前記動翼とを有して構成されるタービンロータを覆うガスタービン車室と、を備える。
以上のいずれかの前記動翼と、軸線を中心として、前記軸線が延びる軸方向に長く、前記動翼が取り付けられているロータ軸と、前記ロータ軸と前記動翼とを有して構成されるタービンロータを覆うガスタービン車室と、を備える。
ここで、前記ガスタービンにおいて、前記ロータ軸に取り付けられている非補修動翼を備え、前記非補修動翼は、前記非補修動翼中で、前記動翼で前記封止材が配置されている翼通路における前記先端側の出口が形成されている位置と同じ位置に通路の出口が形成され、前記非補修動翼の通路には、前記封止材が配置されておらず、前記動翼で前記封止材が配置されている前記翼通路における前記先端側の出口の面積は、前記非補修動翼の前記出口の面積より小さい。
前記目的を達成するための発明に係る一態様としての動翼の補修方法は、
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、を実行する。
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、を実行する。
ここで、前記動翼の補修方法において、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削る開口確保工程を実行してもよい。
前記目的を達成するための発明に係る他の態様としての動翼の補修方法は、
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の翼面噴出通路が形成されている動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、を実行し、前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む。
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の翼面噴出通路が形成されている動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、を実行し、前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む。
ここで、前記動翼の補修方法において、前記開口確保工程は、前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削って、前記調整出口を広げる調整出口確保工程を含んでもよい。
以上のいずれかの前記動翼の補修方法において、前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成してもよい。
前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様としての動翼の補修方法は、
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、を実行し、前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する。
翼形を成す翼本体と、前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、を備え、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、を実行し、前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する。
ここで、以上のいずれかの前記動翼の補修方法において、前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ろう材を接合して、前記ろう材を前記封止材としてもよい。
この場合、前記ろう材には、ろう本材と金属粉末とが含有してもよい。
また、以上のいずれかの前記動翼の補修方法において、前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方を含む金属を溶射し、前記金属を前記封止材としてもよい。
前記目的を達成するための発明に係る一態様としての動翼の製造法は、
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、前記封止材を接合し、前記封止材は、ろう材又は金属溶射による金属で形成する。
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、前記封止材を接合し、前記封止材は、ろう材又は金属溶射による金属で形成する。
前記目的を達成するための発明に係る他の態様としての動翼の製造方法は、
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を封止板で塞ぐ封止板配置工程と、前記封止板に、前記翼高さ方向に貫通する調整孔を形成する調整孔形成工程と、を実行し、前記封止板配置工程では、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口が塞がるよう、前記封止板を前記翼本体の前記先端面に溶接で接合する。
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を封止板で塞ぐ封止板配置工程と、前記封止板に、前記翼高さ方向に貫通する調整孔を形成する調整孔形成工程と、を実行し、前記封止板配置工程では、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口が塞がるよう、前記封止板を前記翼本体の前記先端面に溶接で接合する。
前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様としての動翼の製造方法は、
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、さらに、前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削る開口確保工程と、を実行する。
複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、さらに、前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削る開口確保工程と、を実行する。
前記目的を達成するための発明に係る他の態様としての動翼の製造方法は、
翼通路及び複数の翼面噴出通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の前記翼面噴出通路が形成され、前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む。
翼通路及び複数の翼面噴出通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の前記翼面噴出通路が形成され、前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む。
ここで、前記動翼の製造方法において、前記開口確保工程は、前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削って、前記調整出口を広げる調整出口確保工程を含んでもよい。
また、以上のいずれかの前記動翼の製造方法において、前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成してもよい。
前記目的を達成するための発明に係るさらに他の態様としての動翼の製造方法は、
翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する。
翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、を実行し、前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する。
ここで、以上のいずれかの前記動翼の製造方法において、前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ろう材を接合して、前記ろう材を前記封止材としてもよい。
この場合、前記ろう材には、ろう本材と金属粉末とが含有してもよい。
また、以上のいずれかの前記動翼の製造方法において、前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方を含む金属を溶射し、前記金属を前記封止材としてもよい。
また、以上のいずれかの前記動翼の製造方法において、前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方を含む金属を溶射し、前記金属を前記封止材としてもよい。
本発明の一態様によれば、動翼における最後縁側翼通路の内部と外部との間の圧力比を所定以上にすることができる。
以下、本発明の実施形態及び各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。
「実施形態」
図１に示すように、本発明に係る一実施形態としてのガスタービン１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機２０と、圧縮機２０で圧縮された空気Ａ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン４０と、を備えている。
図１に示すように、本発明に係る一実施形態としてのガスタービン１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機２０と、圧縮機２０で圧縮された空気Ａ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン４０と、を備えている。
圧縮機２０は、軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２１と、圧縮機ロータ２１を覆う圧縮機車室２５と、複数の静翼列２６と、を有する。タービン４０は、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ４１と、タービンロータ４１を覆うタービン車室４５と、複数の静翼列４６と、を有する。
圧縮機ロータ２１とタービンロータ４１とは、同一軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが接続されている。ガスタービン１０は、さらに、圧縮機車室２５とタービン車室４５との間に配置されている中間車室１４を備えている。燃焼器３０は、この中間車室１４に取り付けられている。圧縮機車室２５と中間車室１４とタービン車室４５とは、互いに接続されてガスタービン車室１５を成す。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸方向Ｄａでタービン４０を基準にして圧縮機２０側を上流側Ｄａｕ、その反対側を下流側Ｄａｄとする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。
タービンロータ４１は、軸線Ａｒを中心として軸方向Ｄａに延びるロータ軸４２と、このロータ軸４２に取り付けられている複数の動翼列４３と、を有する。複数の動翼列４３は、軸方向Ｄａに並んでいる。各動翼列４３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼５０で構成されている。複数の動翼列４３の各上流側Ｄａｕには、静翼列４６が配置されている。各静翼列４６は、タービン車室４５の内側に設けられている。各静翼列４６は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼４６ａで構成されている。
ロータ軸４２の外周側とタービン車室４５の内周側との間であって、軸方向Ｄａで静翼４６ａ及び動翼５０が配置されている環状の空間は、燃焼器３０からの燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路４９を成す。この燃焼ガス流路４９は、軸線Ａｒを中心として環状を成し、軸方向Ｄａに長い。
動翼５０は、図２に示すように、動翼本体５０ｍと、動翼本体５０ｍの外面に施されている遮熱コーティング９５（図７参照）とを備える。動翼本体５０ｍは、Ｎｉ基合金で形成されている。この動翼本体５０ｍは、動翼本体５０ｍの外形状に合った内部空間が形成されている鋳型に、溶融Ｎｉ基合金を流し込んで形成される。遮熱コーティング９５は、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ等の合金で形成されるボンドコート層と、ＺｒＯ２系のセラミックで形成されるセラミックス層とを有している。ボンドコート層は、動翼本体５０ｍの表面に形成される。セラミックス層は、このボンドコート層の表面に形成される。
動翼本体５０ｍは、翼形を成す翼本体５１ｍと、翼本体５１ｍの翼高さ方向Ｄｗｈの端に設けられているプラットフォーム本体６０ｍと、プラットフォーム本体６０ｍから翼本体５１ｍと反対側に延びる軸取付部９０と、を備える。軸取付部９０は、前述のロータ軸４２（図１参照）に埋め込まれる。軸取付部９０がロータ軸４２に埋め込まれている状態では、翼本体５１ｍは、前述の燃焼ガス流路４９中に配置される。なお、以下では、翼高さ方向Ｄｗｈで、プラットフォーム本体６０ｍを基準にして翼本体５１ｍが存在する側を先端側Ｄｗｈｔ、軸取付部９０が存在する側を基端側Ｄｗｈｓとする。この動翼５０がロータ軸４２に取り付けられた状態では、翼高さ方向Ｄｗｈが実質的に径方向Ｄｒと同じ方向になる。よって、この状態では、先端側Ｄｗｈｔが径方向外側Ｄｒｏとなり、基端側Ｄｗｈｓが径方向内側Ｄｒｉになる。また、この状態では、プラットフォーム本体６０ｍを基準にして、径方向外側Ｄｒｏに翼本体５１ｍが存在し、径方向内側Ｄｒｉに軸取付部９０が存在する。
翼本体５１ｍは、先端面５７と翼面５６とを有する。先端面５７は、翼本体５１ｍの先端側Ｄｗｈｔの端面である。言い換えると、翼高さ方向Ｄｗｈで、プラットフォーム本体６０ｍとは反対側における翼本体５１ｍの端面である。翼面５６は、翼本体５１ｍで、先端面５７とプラットフォーム本体６０ｍとの間の外周を形成する。この翼面５６は、凸状の面である背側面（負圧面）５４と、凹状の面である腹側面（正圧面）５５と、背側面５４と腹側面５５とをつなぐ前縁５２及び後縁５３と、を有する。なお、以下では、翼弦Ｌｃｏが延びる翼弦方向Ｄｗｃで、後縁５３に対して前縁５２が存在する側を前縁側Ｄｗｃｆ、反対側を後縁側Ｄｗｃｂとする。また、翼高さ方向Ｄｗｈ及び翼弦方向Ｄｗｃに垂直な方向を幅方向Ｄｗｗとする。さらに、この幅方向で、背側面５４に対して腹側面５５が存在する側を腹側、その反対側を背側とする。動翼５０がロータ軸４２に取り付けられた状態では、前縁５２が後縁５３に対して、軸方向Ｄａの上流側Ｄａｕに位置する。また、この状態では、背側面５４及び腹側面５５は、いずれも周方向Ｄｃの成分を有する方向を向いている。
プラットフォーム本体６０ｍは、翼本体５１ｍの翼高さ方向Ｄｗｈの端から翼高さ方向Ｄｗｈに対して垂直な成分を有する方向に広がる板状の部材である。このプラットフォーム本体６０ｍは、ガスパス面６１と、軸側面６２と、腹側端面６３ｐと、背側端面６３ｎと、前端面６４ｆと、後端面６４ｂと、を有する。ガスパス面６１は、翼高さ方向Ｄｗｈの先端側Ｄｗｈｔを向く面である。軸側面６２は、ガスパス面６１と背合わせの関係にあり、翼高さ方向Ｄｗｈの基端側Ｄｗｈｓを向く面である。腹側端面６３ｐは、幅方向Ｄｗｗで腹側を向く面である。背側端面６３ｎは、腹側端面６３ｐと背合わせの関係にあり、幅方向Ｄｗｗで背側を向く面である。前端面６４ｆは、翼弦方向Ｄｗｃで前縁側Ｄｗｃｆを向く面である。後端面６４ｂは、前端面６４ｆと背合わせの関係にあり、翼弦方向Ｄｗｃで後縁側Ｄｗｃｂを向く面である。前端面６４ｆと後端面６４ｂとは平行である。また、背側端面６３ｎと腹側端面６３ｐとは平行である。このため、プラットフォーム本体６０ｍを翼高さ方向Ｄｗｈから見ると、平行四辺形を成している。動翼５０がロータ軸４２に取り付けられた状態では、前端面６４ｆ及び後端面６４ｂは、軸方向Ｄａに垂直な面になる。
翼本体５１ｍの先端面５７上及び翼面５６上には、遮熱コーティング９５ｗが施されている。翼体５１は、この翼本体５１ｍとこの遮熱コーティング９５ｗとを有する。プラットフォーム本体６０ｍのガスパス面６１上、前端面６４ｆ上、後端面６４ｂ上、腹側端面６３ｐ上、及び背側端面６３ｎ上には、遮熱コーティング９５ｐが施されている。プラットフォーム６０は、このプラットフォーム本体６０ｍとこの遮熱コーティング９５ｐとを有する。
軸取付部９０は、プラットフォーム本体６０ｍの軸側面６２から基端側Ｄｗｈｓに延びるシャンク９１と、シャンク９１から基端側Ｄｗｈｓに延びる翼根９２と、を有する。翼根９２は、翼弦Ｌｃｏに対して垂直な断面形状がクリスマスツリー形状を成している。この翼根９２は、ロータ軸４２（図１参照）の翼根溝（不図示）に嵌り込む。
動翼５０には、翼高さ方向Ｄｗｈに延びる複数の翼通路７１が形成されている。各翼通路７１は、いずれも、翼体５１及びプラットフォーム６０にかけて、連なって形成されている。複数の翼通路７１は、翼体５１のキャンバーラインＬｃａに沿った方向に並んでいる。本実施形態において、動翼５０には、六つの翼通路７１が形成されている。ここでは、七つの翼通路７１のうち、最も前縁側Ｄｗｃｆの翼通路７１を第一翼通路（最前縁側翼通路）７１ａとする。この第一翼通路７１ａの後縁側Ｄｗｃｂに隣接する翼通路７１を第二翼通路７１ｂとし、この第二翼通路７１ｂの後縁側Ｄｗｃｂに隣接する翼通路７１を第三翼通路７１ｃとし、この第三翼通路７１ｃの後縁側Ｄｗｃｂに隣接する翼通路７１を第四翼通路７１ｄとし、この第四翼通路７１ｄの後縁側Ｄｗｃｂに隣接する翼通路７１を第五翼通路７１ｅとし、この第五翼通路７１ｅの後縁側Ｄｗｃｂに隣接する翼通路７１を第六翼通路（最後縁側翼通路）７１ｆとする。すなわち、第一翼通路７１ａ、第二翼通路７１ｂ、第三翼通路７１ｃ、第四翼通路７１ｄ、第五翼通路７１ｅ、第六翼通路７１ｆは、前縁側Ｄｗｃｆから後縁側Ｄｗｃｂに向かって、この順序で並んでいる。
第一翼通路７１ａは、翼根９２の底面９３から翼本体５１ｍの先端面５７まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第一翼通路７１ａは、翼根９２の底面９３で開口する空気入口７２ａと、翼本体５１ｍの先端面５７で開口する先端出口７３（図７参照）と、を有する。なお、翼根９２の底面９３とは、翼根９２中で最も基端側Ｄｗｈｓの端面である。第二翼通路７１ｂも、翼根９２の底面９３から翼本体５１ｍの先端面５７まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第二翼通路７１ｂも、翼根９２の底面９３で開口する空気入口７２ｂと、翼本体５１ｍの先端面５７で開口する先端出口７３と、を有する。さらに、第三翼通路７１ｃも、翼根９２の底面９３から翼本体５１ｍの先端面５７まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第三翼通路７１ｃも、翼根９２の底面９３で開口する空気入口７２ｃと、翼本体５１ｍの先端面５７で開口する先端出口７３と、を有する。第四翼通路７１ｄは、翼根９２の底面９３から翼本体５１ｍの先端面５７近傍まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第四翼通路７１ｄは、翼根９２の底面９３で開口する空気入口７２ｄを有する。第五翼通路７１ｅは、プラットフォーム本体６０ｍから翼本体５１ｍの先端面５７近傍まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第五翼通路７１ｅの先端側Ｄｗｈｔの部分は、第四翼通路７１ｄの先端側Ｄｗｈｔ部分と連通している。第六翼通路７１ｆは、プラットフォーム本体６０ｍから翼本体５１ｍの先端面５７近傍まで翼高さ方向Ｄｗｈに延びている。この第六翼通路７１ｆは、翼本体５１ｍの先端面５７で開口する先端出口７３ｆを有する。第六翼通路７１ｆの基端側Ｄｗｈｓの部分は、第五翼通路７１ｅの基端側Ｄｗｈｓの部分と連通している。
以上のように、第四翼通路７１ｄと第五翼通路７１ｅと第六翼通路７１ｆとは、互いに連通しており、これらの通路により一つサーペンタイン翼通路を形成している。
各翼通路７１は、いずれも、動翼本体５０ｍを鋳造する過程で形成される。具体的には、翼通路７１の形状にあった外形状の翼通路中子を予め準備する。次に、この翼通路中子を鋳型内に配置し、その後、この鋳型内に溶融金属を流し込む。その後、翼通路中子を溶解させて、鋳型外に排出する。翼通路中子が溶解した部分は、翼通路７１になる。このため、翼通路７１は、動翼本体５０ｍの鋳造の観点からすると、中子孔である。
動翼５０は、さらに、図７に示すように、貫通孔が形成されている複数の封止板８５と、各封止板８５を翼本体５１ｍの先端面５７に接合する溶接部８７と、を備える。翼本体５１ｍの先端面５７中で、第六翼通路７１ｆよりも前縁側Ｄｗｃｆの第一翼通路７１ａ、第二翼通路７１ｂ、第三翼通路７１ｃのうち、少なくとも一の翼通路である前縁側翼通路の先端出口（前縁側先端出口）７３の周りは、基端側Ｄｗｈｓに凹んでいる。この凹みの底面は、先端面５７の一部を形成する。封止板８５は、この凹みに入れられ、翼本体５１ｍに溶接部８７により接合されている。封止板８５の貫通孔は、翼通路７１と動翼５０の外部とを連通させる調整孔８６を形成する。封止板８５の先端側Ｄｗｈｔの面上には、遮熱コーティング９５ｗが施されている。
一方、第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆは、封止板８５で塞がれていない。第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆが形成されている位置での先端面５７の幅は、他の翼通路７１の先端出口７３が形成されている位置での先端面５７の幅より狭い。このため、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを塞ぐように封止板８５を先端面５７に溶接することが難しい。よって、先端出口７３ｆは、封止板８５で塞がれていない。
翼本体５１ｍには、さらに、第一翼通路７１ａから翼面５６に貫通する複数の翼面噴出通路７５と、第六翼通路７１ｆから翼面５６に貫通する複数の翼面噴出通路７５と、が形成されている。
第一翼通路７１ａ、第二翼通路７１ｂ、第三翼通路７１ｃ、及び第四翼通路７１ｄには、ロータ軸内４２（図１参照）を通ってきた冷却空気が流入する。冷却空気は、第一翼通路７１ａの空気入口７２ａから第一翼通路７１ａ内に流入し、この第一翼通路７１ａ内を先端側Ｄｗｈｔに向かって流れる。第一翼通路７１ａ内に流入した冷却空気の一部は、この第一翼通路７１ａ内を流れる過程で、複数の翼面噴出通路７５を経て、動翼５０内から前縁側Ｄｗｃｆへ流出する。第一翼通路７１ａ内に流入した冷却空気の残りは、第一翼通路７１ａ用の封止板８５に形成されている調整孔８６を経て、動翼５０内から先端側Ｄｗｈｔへ流出する。第二翼通路７１ｂに流入した冷却空気は、第二翼通路７１ｂ内を先端側Ｄｗｈｔに向かって流れる。そして、この冷却空気は、第二翼通路７１ｂ用の封止板８５に形成されている調整孔８６を経て、動翼５０内から先端側Ｄｗｈｔへ流出する。また、第三翼通路７１ｃに流入した冷却空気も、第三翼通路７１ｃ内を先端側Ｄｗｈｔに向かって流れ、第三翼通路７１ｃ用の封止板８５に形成されている調整孔８６を経て、動翼５０内から先端側Ｄｗｈｔへ流出する。
第四翼通路７１ｄの空気入口７２ｄから第四翼通路７１ｄ内に流入した冷却空気は、この第四翼通路７１ｄ内を先端側Ｄｗｈｔに向かって流れる。そして、この冷却空気は、第五翼通路７１ｅ内に流入する。第五翼通路７１ｅ内に流入した冷却空気は、この第五翼通路７１ｅ内を基端側Ｄｗｈｓに流れる。この冷却空気は、第六翼通路７１ｆ内に流入する。第六翼通路７１ｆ内に流入した冷却空気は、この第六翼通路７１ｆ内を先端側Ｄｗｈｔに流れる。第六翼通路７１ｆ内に流入した冷却空気の一部は、この第六翼通路７１ｆ内を流れる過程で、複数の翼面噴出通路７５を経て、動翼５０内から後縁側Ｄｗｃｂに流出する。第六翼通路７１ｆ内に流入した冷却空気の残りは、先端出口７３ｆを経て、動翼５０内から先端側Ｄｗｈｔに流出する。
次に、以上で説明した動翼５０の補修方法について、図３に示すフローチャートに従って説明する。動翼５０は、ガスタービンの定期点検時等に補修される。動翼５０は、ロータ軸４２から取り外してから補修される。
補修では、まず、動翼本体５０ｍの表面に形成されている遮熱コーティング９５を除去する（Ｓ１：コーティング除去工程）。次に、必要に応じて動翼本体５０ｍを補修する（Ｓ２：本体補修工程）。この補修では、動翼本体５０ｍ中で損傷部分があれば、そこに、Ｎｉ基合金等を肉盛溶接する。また、封止板８５が損傷している又は封止板８５の調整孔８６の内径が所定以上に大きくなっている場合には、この封止板８５を動翼本体５０ｍから外す。
次に、図４に示すように、第六翼通路７１ｆ内で先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０を配置する。さらに、本体補修工程（Ｓ２）で封止板８５を外していれば、封止板８５が外された翼通路７１の先端出口７３を新たな封止板８５で塞ぐ（Ｓ３：封止材（封止板）配置工程）。
この封止材（封止板）配置工程（Ｓ３）では、まず、ろう材を準備する。このろう材は、ろう本材と、金属粉末を含む。ろう本材としては、例えば、Ｎｉ−Ｂ系の一般的なろう材を用いる。金属粉末としては、Ｎｉ、Ｃｏ等を含む合金の粉末を用いる。次に、第六翼通路７１ｆ内で先端出口７３ｆを含む領域に、有機溶剤でペースト状にしたろう材を塗布して、先端出口７３ｆを塞ぐ。次に、このろう材に対して熱処理を施する。この熱処理により、ろう材が溶融し、先端出口７３ｆを閉塞するように固着して、封止材８０となる。以上で、封止材（封止板）配置工程（Ｓ３）が終了する。
一般的なろう材は、対象物の表面上を広がり易くするために、流動性が高い。一方、本実施形態では、第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆにろう材を滞留させておく必要があるため、一般的なろう材に前述の金属粉末を混入して、ろう材の流動性を抑えている。すなわち、本実施形態では、ろう材として、低流動性ろう材を用いる。さらに、本実施形態では、動翼本体５０ｍの先端側Ｄｗｈｔを上方に向けた状態で、第六翼通路７１ｆ内で先端出口７３ｆを含む領域にろう材を塗布し、その後、ろう材が第六翼通路７１ｆ内を基端側Ｄｗｈｓに流れないよう、動翼本体５０ｍの先端側Ｄｗｈｔを下方に、基端側Ｄｗｈｓを上方に向けた状態で熱処理を施す。
以上のように、ろう材として低流動性ろう材を用いることで、このろう材が溶融及び固着して封止材８０となった状態では、図４に示すように、第六翼通路７１ｆ内の封止材８０の基端側Ｄｗｈｓを向く面は、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０の基端側Ｄｗｈｓの縁との境から先端側Ｄｗｈｔに向かって凹状になっている。
次に、第六翼通路７１ｆ内に配置された封止材８０に、図５に示すように、翼高さ方向Ｄｗｈに貫通する調整通路８１を形成する（Ｓ４：調整通路形成工程）。この調整通路形成工程（Ｓ４）では、まず、封止材８０の先端側Ｄｗｈｔを向く面が翼本体５１ｍの先端面５７と面一になるよう、この封止材８０を機械加工等する。次に、例えば、放電加工や、ドリルを用いた機械加工等で、封止材８０に調整通路８１を形成する。
この調整通路８１では、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０の基端側Ｄｗｈｓの縁との境が調整入口８２を成し、先端面５７における開口が調整出口８３を成す。また、前述したように、封止材８０の基端側Ｄｗｈｓを向く面が先端側Ｄｗｈｔに向かって凹状になっている関係で、この調整通路８１は、調整入口８２から調整出口８３に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有している。
次に、翼本体５１ｍの表面及びプラットフォーム本体６０ｍの表面に、遮熱コーティング９５ｐ，９５ｗを施す（Ｓ５：コーティング工程）。このコーティング工程（Ｓ５）では、翼本体５１ｍの表面及びプラットフォーム本体６０ｍの表面に、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ等の合金粉末を溶射して、ボンドコート層を形成する。続いて、このボンドコート層の表面に、ＺｒＯ２系のセラミック粉末を溶射して、セラミックス層を形成する。
このコーティング工程（Ｓ５）の実行により、図６に示すように、封止板８５の調整孔８６内、封止材８０の調整通路８１内、翼面噴出通路７５内に、遮熱コーティング９５の一部が入り込む。この結果、通路の開口面積が狭くなる、又は通路の開口が閉塞する場合がある。そこで、本実施形態では、図７に示すように、これらの通路内の遮熱コーティング９５を除去等して、これらの通路の開口を確保する（Ｓ６：開口確保工程）。この開口確保工程（Ｓ６）は、翼面出口確保工程（Ｓ６ａ）と調整孔確保工程（Ｓ６ｂ）と調節出口確保工程（Ｓ６ｃ）とを含む。翼面出口確保工程（Ｓ６ａ）では、翼面噴出通路７５内にピン等を挿入して、翼面噴出通路７５内の遮熱コーティング９５を粉砕して、翼面噴出通路７５内の遮熱コーティング９５を除去する。また、必要に応じて、翼面噴出通路７５内にドリル等を挿入して、翼面噴出通路７５内の遮熱コーティング９５を粉砕して、これらの通路内の遮熱コーティング９５を除去する。このドリル等の挿入過程で、翼面噴出通路７５を画定する内周面の一部がドリル等により切削される。このため、複数の翼面噴出通路７５のうち、少なくとも一の翼面噴出通路７５の翼面出口７６を含む領域が切削され、この翼面出口７６が広がる。なお、翼面出口７６とは、翼面噴出通路７５の翼面５６における開口のことである。調整孔確保工程（Ｓ６ｂ）及び調節出口確保工程（Ｓ６ｃ）では、封止板８５の調整孔８６、封止材８０の調整通路８１内にピン等を挿入して、これらの通路内の遮熱コーティング９５を粉砕して、これらの通路内の遮熱コーティング９５を除去する。また、必要に応じて、これらの通路内にドリル等を挿入して、これらの通路内の遮熱コーティング９５を粉砕して、これらの通路内の遮熱コーティング９５を除去する。このドリル等の挿入過程で、通路を画定する内周面の一部がドリル等により切削される。このため、封止板８５の調整孔８６の調整出口や封止材８０の調整通路８１の調整出口８３を含む領域も切削され、この調整出口８３も広がる。但し、仮に、封止材８０の調整通路８１の調整出口８３を含む領域が、仮に切削されたとしても、この調整出口８３は、補修前の第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆよりも狭い。
以上で、動翼５０の補修が終了する。この結果、補修後の動翼５０ａは、補修前の動翼５０に封止材８０を追加した構成になる。
動翼５０の補修では、以上のように、複数の翼面噴出通路７５のうち、少なくとも一の翼面噴出通路７５の翼面出口７６を含む領域が切削され、この翼面出口７６が広がる。このため、少なくとも一の翼面噴出通路７５から動翼５０外に流出する冷却空気の流量が増え、第六翼通路７１ｆ内の圧力が低下する。この結果、燃焼ガス流路４９内の圧力に対する第六翼通路７１ｆ内の圧力の圧力差、又は圧力比が低下し、第六翼通路７１ｆ内の冷却空気を燃焼ガス流路４９中に確実に流出させることができなくなるおそれがある。
そこで、動翼５０の補修では、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０をろう接合し、この封止材８０に調整通路８１を形成している。すなわち、補修前の動翼５０の第六翼通路７１ｆの先端側の出口（先端出口７３ｆ）の面積に比べて、補修後の動翼の第六翼通路７１ｆの先端側の出口（調整出口８３）の面積が小さくなる。この結果、本実施形態では、燃焼ガス流路４９内の圧力に対する第六翼通路７１ｆ内の圧力の圧力差、又は圧力比を所定以上にすることができ、第六翼通路７１ｆ内の冷却空気を燃焼ガス流路４９中に確実に流出させることができる。なお、タービンロータ４１には、補修前の動翼５０と、補修後の動翼５０ａとが混在することがある。
ところで、第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆが形成されている位置での先端面５７の幅は、他の翼通路７１の先端出口７３が形成されている位置での先端面５７の幅より狭い。このため、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを塞ぐように封止板８５を翼本体５１ｍの先端面５７に溶接することが難しい。そこで、本実施形態では、封止板８５を先端面５７に溶接せず、前述したように、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０をろう接合し、この封止材８０に調整通路８１を形成している。
また、本実施形態の封止材８０における調整通路８１は、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０の基端側Ｄｗｈｓの縁との境である調整入口８２から、調整出口８３に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる。つまり、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面から封止材８０の調整通路８１にかけて、通路の内面が滑らである。このため、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０との境に応力集中することを避けることができる。第六翼通路７１ｆは、翼本体５１ｍ内で最も翼本体５１ｍの後縁側に位置している。このため、この第六翼通路７１ｆが存在する位置での翼本体５１ｍの翼幅は、他の翼通路７１が存在する位置での翼本体５１ｍの翼幅よりも狭い。本実施形態では、以上のように、翼幅が狭い位置での応力集中を避けることができるので、翼本体５１ｍの耐久性を高めることができる。
次に、以上で説明した補修後の動翼５０ａ、つまり図７に示す動翼５０ａと実質的に同じ動翼５０ａの製造方法について、図８に示すフローチャートに従って説明する。
まず、動翼本体５０ｍを形成する（Ｓ１０：本体形成工程）。この本体形成工程（Ｓ１０）は、本体鋳造工程（Ｓ１１）と翼面噴出通路７５の形成工程（Ｓ１２）とを含む。
本体鋳造工程（Ｓ１１）では、まず、動翼本体５０ｍの外形状に合った内部空間が形成されている鋳型と、翼通路７１の形状にあった外形状の翼通路中子とを準備する。翼通路中子は、例えば、アルミナ等のセラミックスで形成される。次に、鋳型内に翼通路中子を配置した後、この鋳型内に溶融金属を流し込む。鋳型内に流し込んだ溶融金属が硬化すると、アルカリ水溶液でセラミックス製の翼通路中子を溶解する。以上で、本体鋳造工程（Ｓ１１）が終了し、図９に示すように、動翼本体５０ｍの中間品５０ｘが完成する。この中間品５０ｘは、翼本体５１ｍ、プラットフォーム本体６０ｍ、及び軸取付部９０を有する（図２参照）。また、この中間品５０ｘには、複数の翼通路７１が形成されている。但し、この中間品５０ｘには、翼面噴出通路７５が形成されていない。
翼面噴出通路の形成工程（Ｓ１２）では、動翼本体５０ｍの中間品５０ｘに、ドリル等を用いた機械加工や放電加工等で、複数の翼面噴出通路７５を形成する。また、必要に応じて、翼面５６等を滑らかにするための加工等も行う。以上で、動翼本体５０ｍが完成する。完成した動翼本体５０ｍは、図７に示す動翼本体５０ｍと実質的に同じである。
次に、図４に示すように、動翼本体５０ｍに封止材８０及び封止板８５を配置する（Ｓ１３：封止材及び封止板の配置工程）。封止板８５の配置では、複数の翼通路７１のうちで第六翼通路７１ｆを除く翼通路７１の先端出口７３が塞がるよう、翼本体５１ｍの先端面５７に封止板８５を配して、この封止板８５を翼本体５１ｍの先端面５７に溶接する。この結果、封止板８５と先端面５７との境に溶接部８７が形成される。この封止板８５には、予め調整孔８６が形成されている。よって、この場合、封止材及び封止板の配置工程（Ｓ１３）の前に、封止板８５に調整孔８６を形成する調整孔形成工程が実行されている。なお、この調整通孔形成工程は、封止板８５の配置後に行ってもよい。封止材８０の配置では、前述の封止材（封止板）配置工程（Ｓ３）と同様に、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０をろう接合する。
以下、前述の調整通路形成工程（Ｓ４）と同様の調整通路形成工程（Ｓ１４）、前述のコーティング工程（Ｓ５）と同様のコーティング工程（Ｓ１５）、前述の開口確保工程（Ｓ６）と同様の開口確保工程（Ｓ１６）を実行して、図７に示す動翼５０ａを完成させる。
なお、以上では、本体鋳造工程（Ｓ１１）後であって、封止材及び封止板の配置工程（Ｓ１３）の前に、翼面噴出通路の形成工程（Ｓ１２）を実行する。しかしながら、この翼面噴出通路の形成工程（Ｓ１２）は、封止材及び封止板の配置工程（Ｓ１３）後であって、コーティング工程（Ｓ１５）前に実行してもよい。
以上のように製造された動翼５０ａでは、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０をろう接合し、この封止材８０に調整通路８１を形成している。この結果、以上のように製造された動翼５０ａでは、前述の補修された動翼５０ａと同様に、ガスタービン１０が駆動している限り、このガスタービン１０の運転状態に関わらず、燃焼ガス流路４９内の圧力に対する第六翼通路７１ｆ内の圧力の圧力差、又は圧力比を所定以上にすることができ、第六翼通路７１ｆ内の冷却空気を燃焼ガス流路４９中に確実に流出させることができる。
製造時に、調整出口８３と同じサイズの先端出口７３ｆを形成することは極めて困難である。これは、翼通路７１を形成するために用いる翼通路中子の強度上の観点から、翼通路中子の断面積を小さくするには限界があるからである。
なお、以上のように製造された動翼５０ａを補修する際、基本的に、封止材８０の調整通路８１に新たな封止材８０を配置する必要はない。これは、既に存在する封止材８０により、第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆよりも狭い調整出口８３が形成されているからである。但し、例えば、封止材８０の損傷が激しい場合には、この封止材８０を除去して、改めて、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０をろう接合することが好ましい。
「封止材の変位例」
以上の実施形態の封止材８０は、ろう材である。しかしながら、封止材は、ろう材に限定されない。封止材としては、例えば、高温環境下での耐酸化性が優れているＮｉやＣｏ、又はＮｉとＣｏとのうち少なくとも一方を含む合金であってもよい。具体的には、例えば、動翼本体５０ｍを形成するＮｉ基合金や、遮熱コーティング９５のボンドコート層を形成するＣｏＮｉＣｒＡｌＹ等の合金である。
以上の実施形態の封止材８０は、ろう材である。しかしながら、封止材は、ろう材に限定されない。封止材としては、例えば、高温環境下での耐酸化性が優れているＮｉやＣｏ、又はＮｉとＣｏとのうち少なくとも一方を含む合金であってもよい。具体的には、例えば、動翼本体５０ｍを形成するＮｉ基合金や、遮熱コーティング９５のボンドコート層を形成するＣｏＮｉＣｒＡｌＹ等の合金である。
第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に、これらの金属を配置する方法として、ここでは、これらの合金の粉末を、この領域に溶射する方法を採用する。
金属粉末の溶射により第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に封止材８０ａを配置する際には、まず、図１０（ａ）に示すように、金属粉末の溶射の主方向Ｓを翼高さ方向Ｄｗｈに対して若干傾けて、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面の一部に金属粉末を溶射する。この溶射により、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面の一部に金属８０ｂが配置される。次に、同図（ｂ）に示すように、溶射の主方向Ｓを翼高さ方向Ｄｗｈに対して傾けつつも、先の溶射時のおける傾きの向きを変えて、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面の他の一部に金属粉末を溶射する。この溶射により、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面の他の一部にも金属８０ｂが配置される。この結果、第六翼通路７１ｆ内で、この第六翼通路７１ｆの先端出口７３ｆを含む領域に、先端出口７３ｆを塞ぐように金属８０ｂが配置される。なお、先端出口７３ｆは、金属８０ｂにより完全に塞がれる場合もあるが、金属８０ｂにより出口が単に狭まる場合もある。この金属８０ｂは、封止材８０ａを成す。
以上のように形成した封止材８０ａでも、先に説明した封止材８０と同様、基端側Ｄｗｈｓを向く面が、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０ａとの境から先端側Ｄｗｈｔに向かって凹状になる。よって、同図（ｃ）に示すように、この封止材８０ａに、翼高さ方向Ｄｗｈに貫通する調整通路８１を形成しても、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０ａの基端側Ｄｗｈｓの縁との境である調整入口８２から、調整出口８３に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる。このため、本変形例でも、第六翼通路７１ｆを画定する翼本体５１ｍの通路内面と封止材８０ａとの境に応力集中することを避けることができる。
「その他の変形例」
以上の実施形態では、六つの翼通路７１が形成されている動翼５０，５０ａを例示している。しかしながら、翼通路７１の数は、六つ未満でもよいし、六つより多くてもよい。
以上の実施形態では、六つの翼通路７１が形成されている動翼５０，５０ａを例示している。しかしながら、翼通路７１の数は、六つ未満でもよいし、六つより多くてもよい。
以上の実施形態では、第四翼通路７１ｄと第五翼通路７１ｅと第六翼通路７１ｆとは、互いに連通しており、これらの通路により一つサーペンタイン翼通路を形成している。しかしながら、第四翼通路７１ｄと第五翼通路７１ｅと第六翼通路７１ｆは、互いに連通していない独立した翼通路であってもよい。また、第一翼通路７１ａは、第二翼通路７１ｂ等と連通しており、これらの通路により一つサーペンタイン翼通路を形成してもよい。
１０：ガスタービン
１１：ガスタービンロータ
１５：ガスタービン車室
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２５：圧縮機車室
３０：燃焼器
４０：タービン
４１：タービンロータ
４２：ロータ軸
４３：動翼列
４５：タービン車室
４６：静翼列
４６ａ：静翼
４９：燃焼ガス流路
５０，５０ａ：動翼
５０ｍ：動翼本体
５０ｘ：中間品
５１：翼体
５１ｍ：翼本体
５２：前縁
５３：後縁
５４：背側面
５５：腹側面
５６：翼面
５７：先端面
６０：プラットフォーム
６０ｍ：プラットフォーム本体
６１：ガスパス面
６２：軸側面
６３ｎ：背側端面
６３ｐ：腹側端面
６４ｆ：前端面
６４ｂ：後端面
７１：翼通路
７１ａ：第一翼通路（最前縁側翼通路）
７１ｂ：第二翼通路
７１ｃ：第三翼通路
７１ｄ：第四翼通路
７１ｅ：第五翼通路
７１ｆ：第六翼通路（最後縁側翼通路）
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ：空気入口
７３，７３ｆ：先端出口
７５：翼面噴出通路
７６：翼面出口
８０，８０ａ：封止材
８１：調整通路
８２：調整入口
８３：調整出口
８５：封止板
８６：調整孔
８７：溶接部
９０：軸取付部
９１：シャンク
９２：翼根
９３：底面
９５，９５ｐ，９５ｗ：遮熱コーティング
Ｇ：燃焼ガス
Ｄａ：軸方向
Ｄａｕ：上流側
Ｄａｄ：下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｗｃ：翼弦方向
Ｄｗｆ：前側
Ｄｗｂ：後側
Ｄｗｈ：翼高さ方向
Ｄｗｈｓ：基端側
Ｄｗｈｔ：先端側
Ｄｗｗ：幅方向
Ｌｃａ：キャンバーライン
Ｌｃｏ：翼弦
１１：ガスタービンロータ
１５：ガスタービン車室
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２５：圧縮機車室
３０：燃焼器
４０：タービン
４１：タービンロータ
４２：ロータ軸
４３：動翼列
４５：タービン車室
４６：静翼列
４６ａ：静翼
４９：燃焼ガス流路
５０，５０ａ：動翼
５０ｍ：動翼本体
５０ｘ：中間品
５１：翼体
５１ｍ：翼本体
５２：前縁
５３：後縁
５４：背側面
５５：腹側面
５６：翼面
５７：先端面
６０：プラットフォーム
６０ｍ：プラットフォーム本体
６１：ガスパス面
６２：軸側面
６３ｎ：背側端面
６３ｐ：腹側端面
６４ｆ：前端面
６４ｂ：後端面
７１：翼通路
７１ａ：第一翼通路（最前縁側翼通路）
７１ｂ：第二翼通路
７１ｃ：第三翼通路
７１ｄ：第四翼通路
７１ｅ：第五翼通路
７１ｆ：第六翼通路（最後縁側翼通路）
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ：空気入口
７３，７３ｆ：先端出口
７５：翼面噴出通路
７６：翼面出口
８０，８０ａ：封止材
８１：調整通路
８２：調整入口
８３：調整出口
８５：封止板
８６：調整孔
８７：溶接部
９０：軸取付部
９１：シャンク
９２：翼根
９３：底面
９５，９５ｐ，９５ｗ：遮熱コーティング
Ｇ：燃焼ガス
Ｄａ：軸方向
Ｄａｕ：上流側
Ｄａｄ：下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｗｃ：翼弦方向
Ｄｗｆ：前側
Ｄｗｂ：後側
Ｄｗｈ：翼高さ方向
Ｄｗｈｓ：基端側
Ｄｗｈｔ：先端側
Ｄｗｗ：幅方向
Ｌｃａ：キャンバーライン
Ｌｃｏ：翼弦
Claims (25)
- 翼形を成す翼本体を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、
前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成されており、
前記封止材は、ろう材で形成されている、
動翼。 - 翼形を成す翼本体を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、
前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成されており、
前記封止材は、溶射金属で形成されている、
動翼。 - 翼形を成す翼本体を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、
前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、
前記最後縁側翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、
前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する、
動翼。 - 翼形を成す翼本体を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
さらに、前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、
前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、
複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、
さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を塞ぐ封止板と、前記封止板を前記翼本体に接合する溶接部と、を備え、
前記封止板には、前記翼高さ方向に貫通する調整孔が形成され、
前記封止材は、前記翼本体に、溶接部がない状態で接合されている、
動翼。 - 翼形を成す翼本体を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、
前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
さらに、前記翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で、前記先端出口を塞ぐ封止材を備え、
前記封止材には、前記翼高さ方向に貫通する調整通路が形成され、
前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面と、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側の縁との境が、前記調整通路の調整入口を成し、
前記調整通路は、前記調整入口から前記先端側に向かうに連れて、通路断面積が次第に小さくなる部分を有する、
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、
前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面は、前記先端側に向かって凹む凹曲面を含む、
動翼。 - 請求項１から６のいずれか一項に記載の動翼において、
前記封止材は、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方の金属を含む合金と、ろう材とのうち、いずれか一の材料で形成されている、
動翼。 - 請求項１から７のいずれか一項に記載の動翼において、
前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングを備える、
動翼。 - 請求項１から８のいずれか一項に記載の動翼と、
軸線を中心として、前記軸線が延びる軸方向に長く、前記動翼が取り付けられているロータ軸と、
前記ロータ軸と前記動翼とを有して構成されるタービンロータを覆うガスタービン車室と、
を備えるガスタービン。 - 請求項９に記載のガスタービンにおいて、
前記ロータ軸に取り付けられている非補修動翼を備え、
前記非補修動翼は、前記非補修動翼中で、前記動翼で前記封止材が配置されている翼通路における前記先端側の出口が形成されている位置と同じ位置に通路の出口が形成され、
前記非補修動翼の通路には、前記封止材が配置されておらず、
前記動翼で前記封止材が配置されている前記翼通路における前記先端側の出口の面積は、前記非補修動翼の前記出口の面積より小さい、
ガスタービン。 - 翼形を成す翼本体と、
前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、
を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する、
動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、
前記最後縁側翼通路内の前記翼高さ方向の先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、
前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、
を実行する、
動翼の補修方法。 - 請求項１１に記載の動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削る開口確保工程を実行する、
動翼の補修方法。 - 翼形を成す翼本体と、
前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、
を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、
前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の翼面噴出通路が形成されている、
動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、
前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、
前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、
前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、
を実行し、
前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む、
動翼の補修方法。 - 請求項１３に記載の動翼の補修方法において、
前記開口確保工程は、前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削って、前記調整出口を広げる調整出口確保工程を含む、
動翼の補修方法。 - 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の動翼の補修方法において、
前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する、
動翼の補修方法。 - 翼形を成す翼本体と、
前記翼本体の外面を覆う遮熱コーティングと、
を備え、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる翼通路が形成され、
前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有する、
動翼の補修方法において、
前記遮熱コーティングを前記翼本体から除去するコーティング除去工程と、
前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合する封止材配置工程と、
前記封止材に、前記翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
前記調整通路形成工程後に、前記翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、
を実行し、
前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する、
動翼の補修方法。 - 請求項１２から１６のいずれか一項に記載の動翼の補修方法において、
前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ろう材を接合して、前記ろう材を前記封止材とする、
動翼の補修方法。 - 請求項１７に記載の動翼の補修方法において、
前記ろう材には、ろう本材と金属粉末とが含有する、
動翼の補修方法。 - 請求項１２から１６のいずれか一項に記載の動翼の補修方法において、
前記封止材配置工程では、前記翼通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記先端出口を含む領域に、ＣｏとＮｉとのうち少なくとも一方を含む金属を溶射し、前記金属を前記封止材とする、
動翼の補修方法。 - 複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、
複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、
前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
を実行し、
前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、前記封止材を接合し、前記封止材は、ろう材又は金属溶射による金属で形成する、
動翼の製造方法。 - 複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、
複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、
前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
を実行し、
前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、
複数の前記翼通路のうちで前記最後縁側翼通路よりも前記翼本体の前縁側に位置する前縁側翼通路は、前記先端面で開口する前縁側先端出口を有し、
さらに、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口を封止板で塞ぐ封止板配置工程と、
前記封止板に、前記翼高さ方向に貫通する調整孔を形成する調整孔形成工程と、
を実行し、
前記封止板配置工程では、前記前縁側翼通路の前記前縁側先端出口が塞がるよう、前記封止板を前記翼本体の前記先端面に溶接で接合する、
動翼の製造方法。 - 複数の翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、
複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、
前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
を実行し、
前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる複数の前記翼通路が形成され、
複数の前記翼通路は、前記翼本体のキャンバーラインに沿った方向に並び、
複数の前記翼通路のうちで最も前記翼本体の後縁側に位置する最後縁側翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記封止材配置工程では、前記最後縁側翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、
さらに、前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、
前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった前記調整通路における前記先端側での開口である調整出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記調整通路を画定する通路内面であって前記調整出口を含む領域を必要に応じて削る開口確保工程と、
を実行する、
動翼の製造方法。 - 翼通路及び複数の翼面噴出通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、
複数の前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、
前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
前記調整通路が形成された前記動翼本体の外面に遮熱コーティングを施すコーティング工程と、
前記遮熱コーティングで塞がれた又は狭まった通路の開口を確保する開口確保工程と、
を実行し、
前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面と、前記翼高さ方向の成分を含む方向に広がり、前記翼形の外周を形成する翼面と、を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、
前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記翼本体には、前記翼通路から前記翼面に貫通する複数の前記翼面噴出通路が形成され、
前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、
前記開口確保工程は、複数の前記翼面噴出通路のうち、少なくとも一の前記翼面噴出通路の前記翼面における開口である翼面出口に位置する前記遮熱コーティングを除去すると共に、前記少なくとも一の翼面噴出通路を画定する前記翼本体の通路内面であって前記翼面出口を含む領域を削って、前記翼面出口を広げる翼面出口確保工程を含む、
動翼の製造方法。 - 請求項２０から２３のいずれか一項に記載の動翼の製造方法において、
前記封止材配置工程では、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する、
動翼の製造方法。 - 翼通路が形成されている動翼本体を形成する本体形成工程と、
前記翼通路の一部を封止材で塞ぐ封止材配置工程と、
前記封止材に、翼高さ方向に貫通する調整通路を形成する調整通路形成工程と、
を実行し、
前記本体形成工程で形成する前記動翼本体は、翼形を成す翼本体を有し、
前記翼本体は、前記翼本体の翼高さ方向の先端側の端面である先端面を有し、
前記翼本体には、内部を前記翼高さ方向に延びる前記翼通路が形成され、
前記翼通路は、前記翼本体の前記先端面で開口している先端出口を有し、
前記封止材配置工程では、前記翼通路内の前記先端側で前記先端出口を塞ぐよう、ろう接合又は金属溶射により封止材を接合し、前記封止材で前記翼高さ方向の基端側を向く面が、前記先端側に向かって凹状になるよう、前記封止材を形成する、
動翼の製造方法。
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