JPH0233402A - ガスタービン動翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスタービン動翼に係り、特に、円孔による強
制対流冷却方式で前縁部冷却孔内に挿入体を装着した冷
却孔のダスト侵入防止に好適なガスタービン動翼に関す
る。

〔従来の技術〕

ガスタービン動翼の冷却方法の−っとして、動翼のｔ径
方向に円孔を貫通させた単純対流冷却方式がある。

第２図は従来のガスタービン動翼の冷却構造の一例を示
す９熱負荷の大きい前縁側冷却孔５の径を後縁側冷却孔
６の径よりも大きくしている。なお、この種の装置とし
て関連するものには、例えば、特開昭５９−１０７０２
号公報が挙げられる。

又、この種の冷却方法では前縁側に大きな冷却孔を設け
るため、例えば、第３図に示すように、前縁側冷却孔５
に半径方向に延びる挿入体１２を装着して、流量を低減
する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、冷却孔内に冷却空気を導入した場合
、冷却空気内に混入した微小のダストが、挿入体を装着
したことにより後縁側冷却孔に比べ流路の狭くなった前
縁側冷却孔で付着堆積し、目詰りを起こすため、タービ
ンの信頼性に欠けるという問題点があった。

本発明の目的は、冷却空気中にダス１−が含まれていて
も、このダストを全て後縁側冷却孔に導き、前縁側冷却
孔に（士不純物を含まない空気を導入する。ガスタービ
ン動翼を提供することにある。

〔課題製解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のガスタービン動翼
では、ホイールｊ、：配設された動翼の冷却空気、の入
口部に当たる動翼ダブディルとホイ・−ルとで形成され
る空間、即ち、冷却空気導入空間に前縁側冷却孔に対す
るダスＩ・の侵入防止装置を取付ける。ダスト侵入防止
装置は、冷却空気導入空間の前縁側と周方向空間を塞ぎ
、冷却空気の下流側へ前縁側冷却孔位置まで達する断面
１１字状の部材を固設し、後縁側を開［］シたものを取
付けるとよい。

また、ジス１〜位人装止装置は、冷却空気、導入空間内
の流れ方向に延び、冷却空気導入空間と挿入体を内蔵す
る冷却孔とを連通するパイプ状の部材を取付けるとよい
。

さらＬＪ、ダスト侵入防止装置には冷却空気導入空間を
、挿入体を内蔵した前縁側冷却孔と内緒１・ない後縁側
冷却孔に二分する位置にこの空間を区画する部材を固設
し７この部材内に両空間を連通ずる孔を設けるとよい。

なお、連通ずる孔は、冷却空気導入空間の流れ方向に対
し、上流側の方のタービン軸からの半径位置を大きくし
て設けた方が好ましい。

〔作用〕

ガスタービン動翼では、微小なダストを含んだ冷却空気
を冷却空気導入空間に導入すると、冷却空気よりも密度
の大きいダストは、タービン軸まオ〕りの動翼の回転に
よる遠心力と流れによる慣性力をもつため、ダストの侵
入防止装置により前縁冷却孔入口に到達することがなく
、全て後縁側冷却孔に導かれるように作用する。

そして、−１−述の理由から、ダスト侵入防止装置は、
冷却空気導入空間内の冷却空気の流れ方向を反転させる
ことにより、慣性力によりダストを通過させた後の冷却
空気を前縁側冷却孔に導くことになる。

また、冷却空気導入空間をダスト侵入防ＩＪ二装置によ
り二つ（、コ、区画１９１、流れ方向に対し２−上流側
の′４う径方向１百を大きくしゾ己連通孔を設４′ｊろ
ことにより、遠心力を受４″Ｊたゲストの上流側冷却空
気導入空間から下流側冷却空気導入空間への侵入がヅｊ
がれる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１５図を用いて説明す机 動翼４は動翼本体１とシャンク２及びダブディル３から
形成され、半径方向に貫通した前縁側冷却孔５と後縁側
冷却孔６を設けている。前縁側冷却孔５の内部には半径
方向に延びる挿入体（図示せず）が備えられ、伝熱面積
を同等としたまま流路面積を低減している。動翼４はホ
イール７に複数枚、装着されて回転動翼体を構成する８
ダブテイル３の冷却孔人口と面するホイール７には動翼
４に冷却空気を導くための冷却空気導入空間８が設けら
れるが、冷却空気の流れ方向の下流側をダブディル３の
突出部１Ｇで封止される。本例では、動翼本体１の前縁
側から後縁側にかけて、冷却空気が冷却空気導入空間８
に導かれるが、冷却空気導入空間８にダブテイル８の前
縁側より突出した断面り字状のダスト侵入防止袋′ｃ１
９を固設する。

ダスト侵入防止装置は、軸方向に対して挿入体を内蔵し
た前縁側冷却孔５の全てを包含する位置まで突出され、
冷却空気導入空間８の前縁側及び周方向空間を後縁側を
開放して封止する。

第４図の実施例では、冷却空気は冷却空気導入空間８を
前縁側から後縁側にかけて流れる。本例では、冷却空気
導入空間８に、前縁側冷却孔５と連通するパイプ状のダ
スト侵入防止装置９を、後縁側に向けて開口するように
固設する。

第５図の実施例では、冷却空気は冷却空気導入空間８を
後縁側から前縁側にかけて流れるため、ダブテイル３の
突出部１６は前縁側に位置する。

本例では、冷却空気導入空間８を前縁側冷却孔５と後縁
側冷却孔６に部分する位置にダスト侵入防止装置９を固
設し、後縁側冷却空気導入空間１４と前縁側冷却空気導
入空間１５に区画する。ダスト侵入防止装置Ｗ９には１
両方の冷却空気導入空間１４．１５を連通する連通孔１
３が設けられ、後縁側冷却空気導入空間１４側の孔の位
置がタービン回転軸からの半径方向に対して前縁側冷却
空気導入空間１５側よりも大きい位置にある。

（発明の効果〕 本発明によれば、冷却空気中にダストが含まれていても
、このダストを全て後縁側冷却孔に導き。

前縁側冷却孔には不純物を含まない空気を導入すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガスタービン静・動翼の部
分断面図、第２図及び第３図は従来のガスタービン動翼
の冷却方法を示す部分断面図、第４図および第５図は他
の実施例を示すガスタービン動翼の部分断面図である。 ４・・・動翼、５・・・前縁側冷却孔、６・・・後縁側
冷却孔、８・・・冷却空気導入空間、９・・・ダスト侵
入防止装置、１２・・・挿入体。 第　１　口 ＄ｚ１２１１ 第３１１２１ 箒 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動翼本体とシャンク及びダブテイルから成る動翼内
   に、貫通する複数の冷却孔を配列し、前記動翼の前縁側
   の冷却孔内部に挿入体を装着し、前記動翼をホィールの
   周方向に複数配設して環状の翼列を形成し、前記ダブテ
   イルの冷却孔面と隣接する前記ホィールに、前記動翼に
   冷却空気を導く冷却空気導入空間を設けたガスタービン
   動翼において、 前記挿入体を内蔵した前記冷却孔を対象に、前記導入空
   間にダストの侵入防止装置を設けたことを特徴とするガ
   スタービン動翼。 ２、前記冷却空気の導入空間内に前縁側に固定点をもち
   、軸方向に対し前記挿入体を内蔵した冷却孔位置まで達
   する断面Ｌ字状のダスト侵入防止装置を取付けた特許請
   求項第１項記載のガスタービン動翼。 ３、前記冷却空気の前記導入空間内に前記挿入体を内蔵
   した冷却孔と連通するパイプ状のダスト侵入防止装置を
   取付けた特許請求項第１項記載のガスタービン動翼。 ４、前記冷却空気導入空間内を挿入体を内蔵した冷却孔
   と内蔵しない冷却孔を二分する位置で区画し、両空間を
   連通する連通孔を設けたダスト侵入装置を取付けたこと
   を特徴とする特許請求項第１項記載のガスタービン動翼
   。 ５、前記連通孔の位置は、前記冷却空気の前記導入空間
   の流れ方向に対し上流、空間側の方が下流空間側よりタ
   ービン軸からの半径方向位置が大きいことを特徴とする
   特許請求項第４項記載のガスタービン動翼。