JPH0778361B2 - 内腔形成リブを通して直列衝突冷却するタービンブレード・エアーホイル - Google Patents
内腔形成リブを通して直列衝突冷却するタービンブレード・エアーホイルInfo
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- JPH0778361B2 JPH0778361B2 JP24643291A JP24643291A JPH0778361B2 JP H0778361 B2 JPH0778361 B2 JP H0778361B2 JP 24643291 A JP24643291 A JP 24643291A JP 24643291 A JP24643291 A JP 24643291A JP H0778361 B2 JPH0778361 B2 JP H0778361B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般にガスタービン
エンジン・ブレードに関し、特に内腔形成リブを通して
直列に衝突冷却を行うタービンブレード・エアーホイル
に関する。
エンジン・ブレードに関し、特に内腔形成リブを通して
直列に衝突冷却を行うタービンブレード・エアーホイル
に関する。
【０００２】
【従来の技術】衝突（インピンジメント）冷却は、衝突
による熱伝達係数が大きいので、高圧タービン段のノズ
ルベーンやロータブレード（以下、タービンブレードと
いう）に用いられてきた。代表的には、冷却空気は、ブ
レードシャンクに流入し、そこを上方へ流れ、エアーホ
イル内に形成した内部の蛇行内腔および通路を流れ、そ
してブレードエアーホイルの壁に設けた出口穴を通って
外に出る。
による熱伝達係数が大きいので、高圧タービン段のノズ
ルベーンやロータブレード（以下、タービンブレードと
いう）に用いられてきた。代表的には、冷却空気は、ブ
レードシャンクに流入し、そこを上方へ流れ、エアーホ
イル内に形成した内部の蛇行内腔および通路を流れ、そ
してブレードエアーホイルの壁に設けた出口穴を通って
外に出る。
【０００３】従来、衝突冷却を行うには、エアーホイル
の内腔に衝突インサートを挿入している。衝突インサー
トは、たいていは、中空な形状で、エアーホイルのそれ
ぞれの内腔の内部輪郭に大体合致するが、エアーホイル
壁との間に隙間を残している。インサートの所定の位置
に、ジェット空気流を生成する穴を設ける。タービン圧
縮機からの高圧な冷却空気を、周知の方法で、ブレード
シャンクからインサート内に導き、そして上記穴を通し
て排出して空気ジェットを形成し、それをエアーホイル
壁の内面に当てて衝突冷却を行う。このような方法の１
例がＤｕｒｇｉｎらの米国特許第４，２９７，０７７号
に開示されている。
の内腔に衝突インサートを挿入している。衝突インサー
トは、たいていは、中空な形状で、エアーホイルのそれ
ぞれの内腔の内部輪郭に大体合致するが、エアーホイル
壁との間に隙間を残している。インサートの所定の位置
に、ジェット空気流を生成する穴を設ける。タービン圧
縮機からの高圧な冷却空気を、周知の方法で、ブレード
シャンクからインサート内に導き、そして上記穴を通し
て排出して空気ジェットを形成し、それをエアーホイル
壁の内面に当てて衝突冷却を行う。このような方法の１
例がＤｕｒｇｉｎらの米国特許第４，２９７，０７７号
に開示されている。
【０００４】しかし、衝突インサートの使用には２つの
問題がある。第一に、インサートがブレード内で振動
し、金属疲労を起こす。第二に、衝突熱伝導への交差流
れの影響を減らすために、通常衝突後の流れを衝突直後
にエアーホイルの外へ放出させ、気膜（フィルム）冷却
に使用する。したがって、この衝突インサートの使用方
法では、衝突後の流れをエアーホイルの外へ放出させる
前に、衝突後の空気流を再び捕捉し、それをさらに冷却
に使用するができない。
問題がある。第一に、インサートがブレード内で振動
し、金属疲労を起こす。第二に、衝突熱伝導への交差流
れの影響を減らすために、通常衝突後の流れを衝突直後
にエアーホイルの外へ放出させ、気膜（フィルム）冷却
に使用する。したがって、この衝突インサートの使用方
法では、衝突後の流れをエアーホイルの外へ放出させる
前に、衝突後の空気流を再び捕捉し、それをさらに冷却
に使用するができない。
【０００５】したがって、衝突インサートの使用に伴う
問題を回避できるように、衝突冷却技術を改良する必要
がある。
問題を回避できるように、衝突冷却技術を改良する必要
がある。
【０００６】
【発明の概要】この発明は、上述した要求を満たすよう
に設計した直列な衝突冷却構造を提供する。この発明に
よれば、タービンブレード・エアーホイルにおいて、エ
アーホイルの内腔形成リブに直列衝突冷却構造を組み込
み、これにより衝突空気流をうまく利用するとともに、
衝突後の空気流を再び捕捉し、それをさらに冷却に使用
してから、エアーホイルの外へ放出させる。
に設計した直列な衝突冷却構造を提供する。この発明に
よれば、タービンブレード・エアーホイルにおいて、エ
アーホイルの内腔形成リブに直列衝突冷却構造を組み込
み、これにより衝突空気流をうまく利用するとともに、
衝突後の空気流を再び捕捉し、それをさらに冷却に使用
してから、エアーホイルの外へ放出させる。
【０００７】したがって、この発明は、前縁および後縁
ならびに加圧側および吸引側を画定する互いに反対の側
壁を有するタービンブレード・エアーホイルに適用され
る。これらの側壁は上記前縁および後縁で互いに合わさ
って、上記エアーホイルの側壁に冷却空気流を流すため
の中空な内部室を画定する。エアーホイルの前縁および
後縁に複数の出口穴を設けて、冷却空気を上記エアーホ
イルの中空な内部室から外へ出す。この発明による衝突
冷却構造の構成では、（ａ）複数の内部横断壁を上記エ
アーホイルの前縁と後縁との間に弦方向に互いに間隔を
あけて設け、中空な内部室を横切って配置し、かつ互い
に反対の側壁に剛固に連結して、前縁と後縁との間に弦
に沿って直列に配置された複数の内腔（キャビティ）を
中空な内部室に画定し、（ｂ）横断壁それぞれに１対の
ジェット生成オリフィスを画定する手段を設けて、一つ
の内腔をつぎの内腔へ連通させる。（ｃ）第１の一連の
内腔を画定する第１群の複数の横断壁に設けた数対のオ
リフィスが有する数対の軸線は、上記エアーホイルの前
縁に向かっての第１の冷却空気流れ方向において互いに
発散する。オリフィス軸線の発散関係によって、第１の
一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む互いに対向側壁の部
分に対して、第１群の複数の横断壁の数対のオリフィス
を通しての冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突させ、そ
の後エアーホイルの前縁の出口穴を通してエアーホイル
から外へ出す。（ｄ）第２の一連の内腔を画定する第２
群の複数の横断壁に設けた数対のオリフィスが有する数
対の軸線は、エアーホイルの後縁に向かっての、第１の
方向とは反対の、第２の冷却空気流れ方向において互い
に発散する。オリフィス軸線の発散関係によって、第２
の一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む互いに対向側壁の
部分に対して、第２群の複数の横断壁の数対のオリフィ
スを通しての冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突させ、
その後エアーホイルの後縁の出口穴を通してエアーホイ
ルから外へ出す。
ならびに加圧側および吸引側を画定する互いに反対の側
壁を有するタービンブレード・エアーホイルに適用され
る。これらの側壁は上記前縁および後縁で互いに合わさ
って、上記エアーホイルの側壁に冷却空気流を流すため
の中空な内部室を画定する。エアーホイルの前縁および
後縁に複数の出口穴を設けて、冷却空気を上記エアーホ
イルの中空な内部室から外へ出す。この発明による衝突
冷却構造の構成では、（ａ）複数の内部横断壁を上記エ
アーホイルの前縁と後縁との間に弦方向に互いに間隔を
あけて設け、中空な内部室を横切って配置し、かつ互い
に反対の側壁に剛固に連結して、前縁と後縁との間に弦
に沿って直列に配置された複数の内腔（キャビティ）を
中空な内部室に画定し、（ｂ）横断壁それぞれに１対の
ジェット生成オリフィスを画定する手段を設けて、一つ
の内腔をつぎの内腔へ連通させる。（ｃ）第１の一連の
内腔を画定する第１群の複数の横断壁に設けた数対のオ
リフィスが有する数対の軸線は、上記エアーホイルの前
縁に向かっての第１の冷却空気流れ方向において互いに
発散する。オリフィス軸線の発散関係によって、第１の
一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む互いに対向側壁の部
分に対して、第１群の複数の横断壁の数対のオリフィス
を通しての冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突させ、そ
の後エアーホイルの前縁の出口穴を通してエアーホイル
から外へ出す。（ｄ）第２の一連の内腔を画定する第２
群の複数の横断壁に設けた数対のオリフィスが有する数
対の軸線は、エアーホイルの後縁に向かっての、第１の
方向とは反対の、第２の冷却空気流れ方向において互い
に発散する。オリフィス軸線の発散関係によって、第２
の一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む互いに対向側壁の
部分に対して、第２群の複数の横断壁の数対のオリフィ
スを通しての冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突させ、
その後エアーホイルの後縁の出口穴を通してエアーホイ
ルから外へ出す。
【０００８】この発明の上記および他の特徴、構成およ
び効果を明瞭にするために、以下に、この発明の具体例
を示した図面に関して詳しく説明する。
び効果を明瞭にするために、以下に、この発明の具体例
を示した図面に関して詳しく説明する。
【０００９】
【具体的な構成】以下の説明において、一連の図面中の
同じ符号は同じまたは対応する部品を示す。また以下の
説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上
方」、「下方」などの用語は便宜的な用語で、限定的な
意味で考えるべきではない。従来のタービンエンジン・ブレード 図１〜図３に、従来のガスタービンエンジンの中空なブ
レードを１０で総称して示す。中空なブレード１０は、
加圧側１４および吸引側１６ならびに前縁１８および後
縁２０を有するエアーホイル１２と、エアーホイル１２
をエンジン（図示せず）のロータ（図示せず）に装着す
る基部（ベース）２２とを含む。基部２２は、エアーホ
イル１２を剛固に装着するプラットホーム２４と、ブレ
ード１０をロータに取り付けるダブテイル形植込部（ル
ート）２６とを有する。
同じ符号は同じまたは対応する部品を示す。また以下の
説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上
方」、「下方」などの用語は便宜的な用語で、限定的な
意味で考えるべきではない。従来のタービンエンジン・ブレード 図１〜図３に、従来のガスタービンエンジンの中空なブ
レードを１０で総称して示す。中空なブレード１０は、
加圧側１４および吸引側１６ならびに前縁１８および後
縁２０を有するエアーホイル１２と、エアーホイル１２
をエンジン（図示せず）のロータ（図示せず）に装着す
る基部（ベース）２２とを含む。基部２２は、エアーホ
イル１２を剛固に装着するプラットホーム２４と、ブレ
ード１０をロータに取り付けるダブテイル形植込部（ル
ート）２６とを有する。
【００１０】エアーホイル１２は、エアーホイル１２の
加圧側１４および吸引側１６を画定する互いに反対側の
側壁２８および３０を有し、これらの側壁はエアーホイ
ル１２の前縁１８および後縁２０で互いに合わさり、プ
ラットホーム２４上に直立に剛固に取り付けられてい
る。エアーホイル１２は、側壁２８、３０の外端を閉止
する端部キャップ３２も有する。エアーホイル１２の側
壁２８、３０および端部キャップ３２には小さなアパー
チャまたは穴３４があけられ、これらの穴３４を通して
冷却空気がブレード・エアーホイル１２の内部を通過
し、また内部から外へ出る。
加圧側１４および吸引側１６を画定する互いに反対側の
側壁２８および３０を有し、これらの側壁はエアーホイ
ル１２の前縁１８および後縁２０で互いに合わさり、プ
ラットホーム２４上に直立に剛固に取り付けられてい
る。エアーホイル１２は、側壁２８、３０の外端を閉止
する端部キャップ３２も有する。エアーホイル１２の側
壁２８、３０および端部キャップ３２には小さなアパー
チャまたは穴３４があけられ、これらの穴３４を通して
冷却空気がブレード・エアーホイル１２の内部を通過
し、また内部から外へ出る。
【００１１】冷却空気はブレード１０の基部２２に流入
し、基部２２を通ってエアーホイル１２まで上向きに流
れる。エアーホイル１２には、複数の互いに離間した内
部リブまたは横断壁３６が設けられ、これらの横断壁３
６はエアーホイル１２の中空な内部を横断し、互いに反
対側の側壁２８、３０に剛固に相互連結されて、エアー
ホイルの中空な内部室４０に一連の内腔（キャビティ）
３８を画定する。図３からわかるように、リブ３６は鉛
直に延在し、上端の端部キャップ３２および基部２２の
中実な部分４２に対して交互に連結するか、その手前で
終端する。このようにして、リブ３６は、エアーホイル
１２の内部に内腔と通路の蛇行配列を画定し、この結
果、図３に示すように、冷却空気は内部の蛇行通路に沿
って流れ、そしてエアーホイル１２の側壁２８、３０、
前縁１８、後縁２０および端部キャップ３２の穴３４を
通って外に出る。本発明の直列衝突冷却式ブレード 上述した従来のエアーホイル１２においては、エアーホ
イル１２の側壁２８、３０の内面に対して衝突する空気
流は生じない。その結果、タービンブレード１０の冷却
は効率悪く、効果的でもない。
し、基部２２を通ってエアーホイル１２まで上向きに流
れる。エアーホイル１２には、複数の互いに離間した内
部リブまたは横断壁３６が設けられ、これらの横断壁３
６はエアーホイル１２の中空な内部を横断し、互いに反
対側の側壁２８、３０に剛固に相互連結されて、エアー
ホイルの中空な内部室４０に一連の内腔（キャビティ）
３８を画定する。図３からわかるように、リブ３６は鉛
直に延在し、上端の端部キャップ３２および基部２２の
中実な部分４２に対して交互に連結するか、その手前で
終端する。このようにして、リブ３６は、エアーホイル
１２の内部に内腔と通路の蛇行配列を画定し、この結
果、図３に示すように、冷却空気は内部の蛇行通路に沿
って流れ、そしてエアーホイル１２の側壁２８、３０、
前縁１８、後縁２０および端部キャップ３２の穴３４を
通って外に出る。本発明の直列衝突冷却式ブレード 上述した従来のエアーホイル１２においては、エアーホ
イル１２の側壁２８、３０の内面に対して衝突する空気
流は生じない。その結果、タービンブレード１０の冷却
は効率悪く、効果的でもない。
【００１２】図４および図６を参照すると、この発明に
したがって、タービンブレード４８の横断壁４６に空気
流ジェット形成用オリフィス４４を配列し、ブレード４
８の側壁５０、５２に直列な衝突冷却を行う。それ以外
の点では、図４のタービンブレード４８は図１〜図３の
タービンブレード１０と同一である。
したがって、タービンブレード４８の横断壁４６に空気
流ジェット形成用オリフィス４４を配列し、ブレード４
８の側壁５０、５２に直列な衝突冷却を行う。それ以外
の点では、図４のタービンブレード４８は図１〜図３の
タービンブレード１０と同一である。
【００１３】図４において、１対のオリフィス４４を横
断壁４６それぞれに貫通形成して、１つの内腔３８と隣
の内腔３８とを連通する。第１の一連の内腔３８Ａ、３
８Ｂを画定する第１の複数の横断壁４６Ａ、４６Ｂに
は、複数対のオリフィス４４が設けられる。複数対のオ
リフィス軸線５４Ａ、５４Ｂは、中間の内腔３８Ｃから
エアーホイル５８の前縁５６に向かう冷却空気流の第１
方向において、互いに発散する。オリフィス軸線５４
Ａ、５４Ｂの発散関係のため、第１の複数の横断壁４６
Ａ、４６Ｂの数対のオリフィス４４から噴射する冷却空
気流の部分が、第１の一連の内腔の連続内腔３８Ａ、３
８Ｂを囲む互いに反対側の側壁５０、５２の部分に連続
的に衝突し、その後、エアーホイル前縁５６の出口穴６
０を通ってエアーホイル５８から外へ出る。
断壁４６それぞれに貫通形成して、１つの内腔３８と隣
の内腔３８とを連通する。第１の一連の内腔３８Ａ、３
８Ｂを画定する第１の複数の横断壁４６Ａ、４６Ｂに
は、複数対のオリフィス４４が設けられる。複数対のオ
リフィス軸線５４Ａ、５４Ｂは、中間の内腔３８Ｃから
エアーホイル５８の前縁５６に向かう冷却空気流の第１
方向において、互いに発散する。オリフィス軸線５４
Ａ、５４Ｂの発散関係のため、第１の複数の横断壁４６
Ａ、４６Ｂの数対のオリフィス４４から噴射する冷却空
気流の部分が、第１の一連の内腔の連続内腔３８Ａ、３
８Ｂを囲む互いに反対側の側壁５０、５２の部分に連続
的に衝突し、その後、エアーホイル前縁５６の出口穴６
０を通ってエアーホイル５８から外へ出る。
【００１４】第２の一連の内腔３８Ｄ、３８Ｅ、３８Ｆ
を画定する第２の複数の横断壁４６Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅ
には、複数対のオリフィス４４が設けられる。複数対の
オリフィス軸線５４Ｃ、５４Ｄ、５４Ｅは、もう一つの
中間の内腔３８Ｇからエアーホイル５８の後縁６２に向
かう、第１方向とは反対向きの冷却空気流の第２方向に
おいて、互いに発散する。オリフィス軸線５４Ｃ、５４
Ｄ、５４Ｅの発散関係のため、第２の複数の横断壁４６
Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅの数対のオリフィス４４から噴射す
る冷却空気流の部分が、第２の一連の内腔の連続内腔３
８Ｄ、３８Ｅ、３８Ｆを囲む互いに反対側の側壁５０、
５２の部分に連続的に衝突し、その後、エアーホイル後
縁６２の出口穴６４を通ってエアーホイル５８から外へ
出る。
を画定する第２の複数の横断壁４６Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅ
には、複数対のオリフィス４４が設けられる。複数対の
オリフィス軸線５４Ｃ、５４Ｄ、５４Ｅは、もう一つの
中間の内腔３８Ｇからエアーホイル５８の後縁６２に向
かう、第１方向とは反対向きの冷却空気流の第２方向に
おいて、互いに発散する。オリフィス軸線５４Ｃ、５４
Ｄ、５４Ｅの発散関係のため、第２の複数の横断壁４６
Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅの数対のオリフィス４４から噴射す
る冷却空気流の部分が、第２の一連の内腔の連続内腔３
８Ｄ、３８Ｅ、３８Ｆを囲む互いに反対側の側壁５０、
５２の部分に連続的に衝突し、その後、エアーホイル後
縁６２の出口穴６４を通ってエアーホイル５８から外へ
出る。
【００１５】なお、第１および第２の一連の内腔のうち
あるひとつの内腔３８の断面寸法が大きければ大きいほ
ど、空気流を内腔３８に導くオリフィス４４の１対の軸
線５４間の発散関係を大きくする。
あるひとつの内腔３８の断面寸法が大きければ大きいほ
ど、空気流を内腔３８に導くオリフィス４４の１対の軸
線５４間の発散関係を大きくする。
【００１６】したがって、図４の直列衝突エアーホイル
５８は２つの回路、すなわち、図５に示すように、前向
きの回路６６と後ろ向きの回路６８とを有する。回路の
枝の数は、設計に応じて変えることができる。衝突オリ
フィス４４は、内腔リブまたは横断壁４６にドリル穿孔
し、空気流が加圧または吸引側壁表面いずれかに直接衝
突するように配向させる。衝突後の空気は後続の衝突穴
を通り抜け、次の内腔３８の表面に衝突するので、同一
内腔内で交差流れの問題を起こさない。この設計によ
り、衝突後の空気を、出口穴６０、６４を通してエアー
ホイル５８から外に流出する前に、さらに使用すること
が可能になる。衝突回路の最後に、空気をエアーホイル
から気膜冷却用に抜き出すか、再生用に再循環すること
ができる。衝突オリフィス４４は、製造過程で鋳造また
は穿孔することができる。
５８は２つの回路、すなわち、図５に示すように、前向
きの回路６６と後ろ向きの回路６８とを有する。回路の
枝の数は、設計に応じて変えることができる。衝突オリ
フィス４４は、内腔リブまたは横断壁４６にドリル穿孔
し、空気流が加圧または吸引側壁表面いずれかに直接衝
突するように配向させる。衝突後の空気は後続の衝突穴
を通り抜け、次の内腔３８の表面に衝突するので、同一
内腔内で交差流れの問題を起こさない。この設計によ
り、衝突後の空気を、出口穴６０、６４を通してエアー
ホイル５８から外に流出する前に、さらに使用すること
が可能になる。衝突回路の最後に、空気をエアーホイル
から気膜冷却用に抜き出すか、再生用に再循環すること
ができる。衝突オリフィス４４は、製造過程で鋳造また
は穿孔することができる。
【００１７】衝突過程が直列であるので、空気の冷却容
量を十分に利用することができ、冷却効率は、現在の衝
突インサート設計と比較して、高くなる。内腔間の衝突
横断壁は衝突の目的を果たすだけでなく、機械的および
熱的負荷を支えるエアーホイル構造体としての機能も果
たし続ける。
量を十分に利用することができ、冷却効率は、現在の衝
突インサート設計と比較して、高くなる。内腔間の衝突
横断壁は衝突の目的を果たすだけでなく、機械的および
熱的負荷を支えるエアーホイル構造体としての機能も果
たし続ける。
【００１８】以上の説明から、この発明の構成およびそ
の効果が理解できるはずである。この発明の要旨から逸
脱しない範囲内で、またその重要な利点のすべてを犠牲
にすることなく、この発明の形態、構成および配置を種
々に変更することができ、ここに説明したのは、この発
明の好適な実施例を例示したのに過ぎない。
の効果が理解できるはずである。この発明の要旨から逸
脱しない範囲内で、またその重要な利点のすべてを犠牲
にすることなく、この発明の形態、構成および配置を種
々に変更することができ、ここに説明したのは、この発
明の好適な実施例を例示したのに過ぎない。
【図１】ブレードエアーホイルにそこから冷却空気を排
出するための穴を設けた、従来のタービンエンジン・ブ
レードの斜視図である。
出するための穴を設けた、従来のタービンエンジン・ブ
レードの斜視図である。
【図２】図１の２−２線方向に見た従来のブレードエア
ーホイルの横断面図である。
ーホイルの横断面図である。
【図３】図１の３−３線方向に見た従来のブレードエア
ーホイルの縦断面図である。
ーホイルの縦断面図である。
【図４】この発明の直列衝突冷却構成を示す、図２と同
様の横断面図である。
様の横断面図である。
【図５】図４のブレードエアーホイルにおけるこの発明
の直列衝突冷却構成により形成された冷却空気流回路を
示す略図である。
の直列衝突冷却構成により形成された冷却空気流回路を
示す略図である。
【図６】図４の６−６線方向に見たブレードの拡大断面
図である。
図である。
４４ オリフィス ４６ 横断壁 ４８ タービンブレード ５０、５２ 側壁 ５４ オリフィス軸線 ５６ 前縁 ５８ エアーホイル ６０ 出口穴 ６２ 後縁 ６４ 出口穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−13201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−82910（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−35406（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭41−10206（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (8)
- 【請求項１】前縁および後縁ならびに加圧側および吸引
側を画定する互いに反対の側壁を有するタービンブレー
ド・エアーホイルであって、これらの側壁は上記前縁お
よび後縁で互いに合わさって、上記エアーホイルの側壁
に冷却空気流を流すための中空な内部室を画定し、上記
エアーホイルの前縁および後縁に複数の出口穴を設け
て、冷却空気を上記エアーホイルの中空な内部室から外
へ出す構成のタービンブレード・エアーホイルにおい
て、 （ａ）複数の内部横断壁を上記エアーホイルの前縁と後
縁との間に弦方向に互いに間隔をあけて設け、上記中空
な内部室を横切って配置し、かつ上記互いに反対の側壁
に剛固に連結して、上記前縁と後縁との間に弦方向に直
列に配置された複数の内腔を上記中空な内部室に画定
し、 （ｂ）上記横断壁それぞれに１対のジェット生成オリフ
ィスを画定する手段を設けて、一つの内腔をつぎの内腔
へ連通させ、 （ｃ）第１の一連の内腔を画定する第１群の複数の横断
壁に設けた数対のオリフィスが有する数対の軸線は、上
記エアーホイルの前縁に向かっての第１の冷却空気流れ
方向において互いに発散しかつ上記弦と交差し、こうし
て上記第１の一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む上記互
いに反対の側壁の部分に対して、上記第１群の複数の横
断壁の上記数対のオリフィスを通しての冷却空気流の部
分をつぎつぎに衝突させ、その後上記エアーホイルの前
縁の出口穴を通してエアーホイルから外へ出し、 （ｄ）第２の一連の内腔を画定する第２群の複数の横断
壁に設けた数対のオリフィスが有する数対の軸線は、上
記エアーホイルの後縁に向かっての、上記第１の方向と
は反対の、第２の冷却空気流れ方向において互いに発散
しかつ上記弦と交差し、こうして上記第２の一連の内腔
のつぎつぎの内腔を囲む上記互いに反対の側壁の部分に
対して、上記第２群の複数の横断壁の上記数対のオリフ
ィスを通しての冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突さ
せ、その後上記エアーホイルの後縁の出口穴を通してエ
アーホイルから外へ出す構成とした衝突冷却構造。 - 【請求項２】上記第１の方向の空気流が、上記前縁と後
縁との中間に位置する上記第１の一連の内腔のうちの最
初の内腔から発生する請求項１に記載の衝突冷却構造。 - 【請求項３】上記第２の方向の空気流が、上記前縁と後
縁との中間に位置する上記第２の一連の内腔のうちの最
初の内腔から発生する請求項２に記載の衝突冷却構造。 - 【請求項４】上記第１の一連の内腔のうちの最初の内腔
が、上記第２の一連の内腔のうちの最初の内腔に隣接し
ている請求項３に記載の衝突冷却構造。 - 【請求項５】上記第１および第２の一連の内腔のうちの
あるひとつの内腔の断面寸法が大きければ大きいほど、
その内腔へ空気流を導く１対のオリフィスの軸線間の発
散関係が大きい請求項１に記載の衝突冷却構造。 - 【請求項６】基部およびその基部に剛固に支持されたエ
アーホイルを備えるエンジン・タービンブレードにおい
て、上記エアーホイルは加圧側および吸引側を画定する
互いに反対の側壁を有し、これらの側壁は上記エアーホ
イルの前縁および後縁で互いに合わさって、上記ブレー
ドの基部から上記エアーホイルへ冷却空気流を流すため
の中空な内部室を画定し、さらに上記エアーホイルの側
壁の上記基部とは反対側の外端に端部キャップを取り付
けて上記エアーホイルの中空な内部室を閉じ、また少な
くとも上記エアーホイルの前縁および後縁に複数の出口
穴を設けて、冷却空気を通過させ上記エアーホイルの中
空な内部室から外へ出す構成のタービンブレードにおい
て、 （ａ）複数の内部横断壁を上記エアーホイルの前縁と後
縁との間に弦方向に互いに間隔をあけて設け、上記中空
な内部室を横切って配置し、かつ上記互いに反対の側壁
に剛固に連結して、上記前縁と後縁との間に弦方向に直
列に配置された複数の内腔を上記中空な内部室に画定
し、 （ｂ）上記横断壁それぞれに１対のジェット生成オリフ
ィスを画定する手段を設けて、一つの内腔をつぎの内腔
へ連通させ、 （ｃ）第１の一連の内腔を画定する第１群の複数の横断
壁に設けた数対のオリフィスが有する数対の軸線は、上
記エアーホイルの前縁と後縁との中間に位置する上記第
１の一連の内腔のうちの最初の内腔から上記エアーホイ
ルの前縁に向かう第１の冷却空気流れ方向において互い
に発散し、こうして上記第１の一連の内腔のつぎつぎの
内腔を囲む上記互いに反対の側壁の部分に対して、上記
第１群の複数の横断壁の上記数対のオリフィスを通して
の冷却空気流の部分をつぎつぎに衝突させ、その後上記
エアーホイルの前縁の出口穴を通してエアーホイルから
外へ出し、 （ｄ）第２の一連の内腔を画定する第２群の複数の横断
壁に設けた数対のオリフィスが有する数対の軸線は、上
記エアーホイルの前縁と後縁との中間に位置する上記第
２の一連の内腔のうちの最初の内腔から上記エアーホイ
ルの後縁に向かう、上記第１の方向とは反対の、第２の
冷却空気流れ方向において互いに発散し、こうして上記
第２の一連の内腔のつぎつぎの内腔を囲む上記互いに反
対の側壁の部分に対して、上記第２群の複数の横断壁の
上記数対のオリフィスを通しての冷却空気流の部分をつ
ぎつぎに衝突させ、その後上記エアーホイルの後縁の出
口穴を通してエアーホイルから外へ出す構成とした直列
衝突冷却構造。 - 【請求項７】上記第１の一連の内腔のうちの最初の内腔
が、上記第２の一連の内腔のうちの最初の内腔に隣接し
ている請求項６に記載の衝突冷却構造。 - 【請求項８】上記第１および第２の一連の内腔のうちの
あるひとつの内腔の断面寸法が大きければ大きいほど、
その内腔へ空気流を導く１対のオリフィスの軸線間の発
散関係が大きい請求項６に記載の衝突冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24643291A JPH0778361B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 内腔形成リブを通して直列衝突冷却するタービンブレード・エアーホイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24643291A JPH0778361B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 内腔形成リブを通して直列衝突冷却するタービンブレード・エアーホイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742504A JPH0742504A (ja) | 1995-02-10 |
| JPH0778361B2 true JPH0778361B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17148397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24643291A Expired - Lifetime JPH0778361B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 内腔形成リブを通して直列衝突冷却するタービンブレード・エアーホイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778361B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1113402A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン冷却翼チップシュラウド |
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| US7217092B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-05-15 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing turbine blade temperatures |
| US20170234141A1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-17 | General Electric Company | Airfoil having crossover holes |
| WO2020027822A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | General Electric Company | Cooled airfoil and method of making |
| CN113404547A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-09-17 | 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 | 涡轮叶片和燃气轮机 |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP24643291A patent/JPH0778361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742504A (ja) | 1995-02-10 |
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