JPH0842302A - ガスタービンおよびガスタービン動翼装置 - Google Patents

ガスタービンおよびガスタービン動翼装置

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JPH0842302A
JPH0842302A JP17662294A JP17662294A JPH0842302A JP H0842302 A JPH0842302 A JP H0842302A JP 17662294 A JP17662294 A JP 17662294A JP 17662294 A JP17662294 A JP 17662294A JP H0842302 A JPH0842302 A JP H0842302A
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blade
cooling
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Nobuaki Kitsuka
宣明 木塚
Shunichi Anzai
俊一 安斎
Manabu Matsumoto
学 松本
Takashi Ikeguchi
隆 池口
Kazuhiko Kawaike
和彦 川池
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガスタービンの効率向上のために冷却媒体回収
方式が導入されても、熱変形により翼自体が傾きその性
能を低下させたり、また動翼の結合部に熱温度差による
応力が発生したりする恐れがなく、耐久性に富んだ動翼
装置を提供する。 【構成】翼母体とダブテイル部間に位置するシャンク部
の冷却媒体排出孔6に、この冷却媒体排出孔内を流通す
る冷却媒体とシャンク部母体間の熱伝達を阻止する遮熱
装置9aを設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明はガスタービンおよびそ
のガスタービンに用いられる動翼装置の改良に係り、特
に動翼を冷却した後の冷却媒体が回収されるように形成
されているガスタービンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種ガスタービンは、一般にガスター
ビンに直結された圧縮機により高圧力の圧縮空気を発生
させ、そしてこの圧縮空気を酸化剤として燃料とともに
燃焼させ、高温高圧のガスを得てタービンを駆動するよ
うに形成されている。またこのタービンの回転エネルギ
ーは、例えばタービンに結合されている発電機により電
気エネルギーに変換される。
【0003】当然のことながら消費される燃料に対して
得られるエネルギーはできるだけ多い方が望ましく、現
状ガスタービンの性能および効率を向上させることに期
待が寄せられている。ガスタービンの性能向上および効
率向上を図るには、ぜひ作動ガスのより一層の高温高圧
化が必要で、この高温高圧化の開発研究には多くの時間
が費やされている。
【0004】この場合、大きな問題の一つに耐熱材料の
問題がある。すなわち、現状においては材料耐熱温度の
制限等を考慮すると高温化も限界に近く、さらなる効率
向上には冷却方式の改善が望まれる。現在の冷却方式
は、タービン翼の冷却に用いている冷却媒体(空気ある
いは蒸気)を翼冷却後主流ガス中に排出する方式(以下
オープン冷却方式と呼ぶ)が主流であるのに対し、冷却
媒体を回収して、それが空気ならば燃焼空気に利用した
り、蒸気ならば蒸気タービン駆動に利用するといった冷
却媒体回収方式(以下クローズド冷却方式と呼ぶ)が効
率向上の有力な手段として提案されている。
【0005】前述したオープン冷却方式は、翼冷却後の
空気が翼先端あるいは翼後部より主流ガス路にそのまま
排出されるので、翼の構成は簡単で冷却媒体の流通に対
するトラブルが少なく有効なのであるが、翼冷却後の冷
却媒体と主流ガスが混合することから、主流ガスの温度
低下を招き圧力損失等を生じるきらいがある。一方、ク
ローズド冷却方式では、冷却翼の構成が多少複雑になる
が、これらの問題、すなわち主流ガス温度の低下や圧力
損失の発生等はなく、効率向上の点では非常に有効であ
る。
【0006】従来、冷却媒体に蒸気を利用したタービン
動翼の回収構造(クローズド冷却方式)を考慮したもの
として、特開平3−264703号公報がある。このも
のは図13にも示されているように、冷却動翼30が中
空に形成された蒸気冷却におけるリターンフロー方式の
ものである。冷却動翼30は中空に形成されるととも
に、翼中央部に中空部を上流側と下流側に分離する分離
体34を設け、この分離体により供給口32と回収口3
3とを形成し、これら供給口32、回収口33を介して
冷却媒体を流通させ回収するようにしたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】クローズド冷却方式ガ
スタービンは、前述したように、効率向上の上では有効
なものであるが、ここで、クローズド冷却方式ガスター
ビンのために、それによって得られる利点の他に新たに
発生する問題点をも対処する必要がある。すなわち前記
従来例の場合、供給側では温度の低かった冷却媒体でも
排出側では翼の冷却により非常に高温となる。すなわ
ち、回収孔近傍のシャンク部及びダブテイル部はかかる
高温回収冷却媒体により加熱されて高温となり、冷却媒
体供給孔近傍とに大きな温度差が生じ、その温度差に基
づく熱変形により翼自体が傾き翼の能率を低下させた
り、またダブテイル結合部に無理な応力を生じさせ翼お
よびその周辺部材の耐久性を損なう恐れがあるというこ
とである。
【0008】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、たとえガスタービンが今後ますま
す高温化されても、熱変形により翼自体が傾きその性能
を低下させたり、また動翼の結合部に熱温度差による応
力が発生したりすることがなく、耐久性に富んだこの種
動翼装置を有するガスタービンを提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、翼母
体とダブテイル部間に位置するシャンク部の冷却媒体回
収孔に、この冷却媒体排出孔内を流通する冷却媒体とシ
ャンク部母体間の熱伝達を阻止する遮熱装置を設けるよ
うになし所期の目的を達成するようにしたものである。
【0010】
【作用】すなわちこのように形成された動翼装置である
と、シャンク部の冷却媒体排出孔内を流通する冷却媒体
とシャンク部母体間の熱伝達が阻止されることから、冷
却媒体回収孔近傍の温度上昇を小さくでき、したがって
温度差に基づく熱変形により翼自体が傾きその性能を低
下させたり、また動翼の結合部に熱温度差による応力が
発生したりすることがなく、耐久性に富んだこの種動翼
装置を得ることができるのである。
【0011】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1にはそのガスタービンの概要が示され
ている。このガスタービンはクローズド冷却方式を実施
したもので、46は冷却用空気および燃焼用空気を発生
する圧縮機、47はその圧縮空気室、48は高温高圧の
ガスを発生する燃焼器、49は動翼装置1aを備えてい
るタービンである。なお、10はロータであり、50は
冷却用の空気を昇圧するブースト圧縮機、51は動翼を
冷却した後の空気を回収する冷却空気回収流路、52は
このガスタービンに駆動される発電機である。
【0012】このように構成されているガスタービンは
次のような動作をする。すなわち圧縮機46により圧縮
された高圧空気は圧縮空気室47に導入され、その後燃
焼器48に供給されて燃料とともに燃焼する。この燃焼
により発生した高温高圧のガスはタービン46を回転駆
動し、その動力により圧縮機46および発電機52が回
転させられる。
【0013】動翼装置1aの冷却には、冷却媒体として
圧縮機室47からの高圧空気が用いられるが、この場合
この高圧空気はブースト圧縮機50によりさらに昇圧し
たものをロータ10内を通過させてタービン動翼1の根
元から供給し、翼の冷却を行うように形成されている。
【0014】動翼装置1aを冷却することにより高温と
なった冷却空気は、動翼のロータ側に回収され、そして
冷却空気回収流路51を通って圧縮空気室47に導かれ
る。この圧縮空気室47に導かれた空気は燃焼用空気と
して利用される。
【0015】この動翼装置の動翼は、図2に示されてい
るように、内部に冷却媒体流通路20を有する翼母体2
と、この翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイ
ル部4と、このダブテイル部と前記翼母体の間に位置し
てダブテイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に翼母
体の冷却媒体流通路20に連通する冷却媒体供給孔5お
よび回収孔6を有するシャンク部3とを備えている。す
なわち動翼1は、翼母体2、シャンク部3およびダブテ
イル部4の一体構造で構成されている。
【0016】シャンク部内の冷却媒体回収孔6には、断
熱装置9aが設けられるが、ここではその一つの例であ
る熱シールドパイプ9の場合が示されている。すなわち
冷却媒体回収孔6に熱シールドパイプ9が挿入されてい
る。この熱シールドパイプ9は、耐高温でかつ翼材より
熱伝導率が小さい材質、例えば、ニッケル・クロム鋼、
チタン鋼、セラミックス、セメント、煉瓦等を用い、ま
たタービン動翼1本体とは接触面積をできるだけ小さく
することが望ましい。
【0017】このように形成された動翼1は次のように
して冷却される。すなわち翼ダブテイル部4及びシャン
ク部3に設けられた冷却空気供給孔5から供給された冷
却空気7は、翼母体2の内部に設けられた冷却媒体流通
路20において高温高圧のガスに曝されている翼母体2
の冷却を行う。タービン翼の冷却に寄与した高温の冷却
媒体8は、シャンク部3及びダブテイル部4の回収孔6
の挿入された熱シールドパイプ9内を通り翼外に回収さ
れる。
【0018】尚、冷却媒体として何を適用するかは、ガ
スタービンのシステム構成と設置目的などにより利用形
態が異なり特に制限を与えるものではない。例えば、上
記のように冷却媒体に空気を用いた場合にはガスタービ
ン燃焼器に供給して燃焼空気として利用することによっ
てガスタービン排気ガスの低NOx化を図ること、また
はガスタービン出力の増加に寄与できる。
【0019】さらにコンバインドプラントガスタービン
に利用した場合には蒸気タービンシステム系より蒸気の
一部を冷却媒体に利用し、回収蒸気を蒸気タービン系に
戻すことによってコンバインドプラント性能向上に寄与
できる。
【0020】以上のように構成されたガスタービン動翼
1には、熱シールドパイプ9の熱伝導率が小さくさらに
回収孔壁との接触熱抵抗が大きいことにより熱遮蔽効果
があり、冷却回収媒体8による翼シャンク部3、翼ダブ
テイル部4、ロータ10の回収路近傍の温度過上昇を抑
える効果があり、翼シャンク部3、翼ダブテイル部4、
ロータ10全体の温度差を少なくすることによって翼部
の熱変形、熱応力を軽減でき、長期的信頼性の高い冷却
媒体回収型のガスタービン動翼及びガスタービンを得る
ことができる。
【0021】以上の説明では回収孔がロータ芯側に延び
ている場合について述べてきたが、この回収孔は常にこ
のように形成されなければならないわけではなく、例え
ばシャンク部の途中から翼外に回収するようにしたもの
でも適用可能である。図3にはその一例が示されてい
る。すなわちシャンク部3の側壁面に回収孔6の出口部
を設け、この回収孔の部分に熱シールドパイプ9を施す
のである。
【0022】またダブテイル部4の側面で回収する構造
としてもよくこの場合には図4のようになる。回収路出
口を翼の側面に設ける効果は、翼外の冷却媒体回収路を
ロータ10内に設けるよりもロータ10の外に設けた方
がロータの温度上昇がより小さくて済み耐久性及び信頼
性の面で効果がある。
【0023】図5は回収孔6の内壁に遮熱コーティング
11を施した、すなわち遮熱層を形成するようにしたも
のである。ここで、コーティングとは熱抵抗の非常に大
きなジルコニアセラミック等を母材に溶射してコーティ
ングしたものであり、前記パイプを挿入するのと同様の
遮熱効果がある。
【0024】図6はパイプ12の外周に連続した凹凸1
3を設けたものであり、シャンク部3及びダブテイル部
4の回収孔壁との接触面積を減らすことによって熱抵抗
を大きくし、遮熱効果をより促進するものである。な
お、連続した凹凸を形成させる方向は、パイプ12の長
手方向に平行,直交,螺旋状いずれでも効果があり、特
に限定するものではない。
【0025】図7は挿入するパイプ14の外側に遮熱コ
ーティング15を施したものであり、遮熱効果をより促
進することができる。また、図示説明は省略するが図6
の外周に連続した凹凸13を設けたパイプ12に遮熱コ
ーティングを施せば一層の遮熱効果がある。
【0026】図8は、パイプを挿入する回収孔壁面に連
続する凹凸16を設けたものであり、パイプ9との接触
面積を減らすことによって熱抵抗を大きくし、遮熱効果
を助長するものである。尚、挿入するパイプ9に遮熱コ
ーティングを施せば一層効果を高めることができる。
【0027】翼母体に複数の冷却流路を構成するために
は、冷却媒体供給路もそれにあわせて構成する必要が生
じる。以下に複数の供給孔を必要とする場合の本発明の
適用例を示す。
【0028】図9は複数の冷却媒体流通路20、20a
を有するタービン動翼1の部分断面図であり、図10は
その断面を示すものである。冷却媒体供給孔5側から熱
シールドパイプ9の外側を通して反対側の冷却媒体流通
路20aに冷却媒体を供給するための新たな供給流路1
7を設けたものである。尚、挿入するパイプ9に、遮熱
コーティングを施せば前記同様に遮熱効果を促進でき
る。
【0029】これには、回収流路を形成している熱シー
ルドパイプ9の外側を供給冷却媒体7で覆うことによっ
て遮熱効果を一層上げ、シャンク部3とダブテイル部4
の温度差及び温度ムラを一層小さくするという効果と、
一つの供給孔から回収孔をはさんだ反対側にも冷却媒体
を供給することが可能になるという効果がある。
【0030】温度ムラを小さくするという効果を考える
と、熱シールドは図示説明を省略するが冷却媒体供給孔
にも適用することができる。
【0031】かかる本発明の前記種々の実施例の効果を
計算により確認した。計算は熱シールド材料の構成及び
構造例を一次元熱伝導モデルで行った。まず、計算条件
は、供給側の冷却空気温度は300℃とし、回収側の冷
却空気温度は、ガスタービン冷却設計の場合より少ない
冷却空気量で翼材温度を許容範囲内におさめる冷却限界
設計を行うことが肝要であることから600℃とした。
供給孔側と回収孔側間の距離は15mmとし、供給孔壁
面及び回収孔壁面の熱伝達率はそれぞれ722.3W/
2 K,1032.2W/m2 Kとした。かかる計算
結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】ここで、ケースAは熱シールド無しの従来
構造、ケースBは回収孔壁面に遮熱コーティングを1m
m施した構造、ケースCは挿入パイプにニッケル・クロ
ム鋼1mmを用いそれに遮熱コーティング0.5mmを
施した構造、ケースDは挿入パイプにニッケル・クロム
鋼2mmを用いパイプ外側表面に凹凸を施した構造、ケ
ースEは挿入パイプにニッケル・クロム鋼2mmを用い
パイプ外側表面に凹凸を施しさらに外側表面を遮熱コー
ティング0.5mmを施した構造の計算結果である。
【0034】それぞれの熱伝導率は、翼材(ニッケル合
金)23W/m K、ニッケル・クロム鋼20W/m
K、遮熱コーティング1W/m Kとした。THは回収
孔側の表面温度、TMは回収側の翼材の表面温度、TC
は供給孔側の翼材の表面温度で、本発明の効果は回収側
と供給側の翼材の表面温度差TM−TCの比較により評
価できる。ケースAすなわち従来構造では65.1度、
ケースBでは46.1度、ケースCでは38.5度、ケ
ースDでは50.3度、ケースEでは21.6度となっ
た。上記に示した本願発明の構造によって温度差を小さ
くする効果が確認された。
【0035】特に、ケースC、Eのように挿入パイプに
熱抵抗の非常に大きな遮熱コーティングを施し、翼材と
の接触面積をできるだけ小さくするのがより効果的と言
える。尚、回収孔壁面に遮熱コーティングを施し、挿入
パイプ外側表面に凹凸を設け接触面積を小さくした場合
にもケースC、Eと同等の効果がある。
【0036】以上、本発明の他の実施例を用いることに
よってより信頼性の高い冷却媒体回収型のガスタービン
動翼を提供することができる。
【0037】しかして本発明のガスタービン動翼装置を
登載したガスタービン45は、前述のごとく長期的信頼
性の高いタービン動翼によってガスタービンそのものの
信頼性を確保し、さらに冷却空気を燃焼空気として回収
することにより、ガスタービンの出力、熱効率を向上さ
せ、または排気ガスの低NOx化を図るなど、冒頭に記
述したエネルギー変換機器に対する要求に合致したガス
タービンを提供できる。
【0038】かかるガスタービン45を蒸気タービン5
7と組み合わせたコンバインド発電プラント53の構成
を図11に示す。この図において56はガスタービンの
排ガスを利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラーで
あり、57はかかる蒸気により駆動する蒸気タービンで
ある。54は復水器であり、55は復水を排熱回収ボイ
ラー56に供給するための給水ポンプである。かかるコ
ンバインド発電プラントでは、ガスタービンの比較的高
温の排気ガスを排熱回収ボイラー56に導き、発生蒸気
により蒸気タービン57を駆動するが、ガスタービン4
5と蒸気タービン57の出力により、投入燃料に対して
熱利用効率が高くなる。本発明のタービン動翼1を登載
したガスタービン45を組み合わせることにより。前述
と同様に長期的信頼性が高く、かつ熱効率の高い、及び
排気ガスの低NOx化を達成できるコンバインド発電プ
ラントを提供できる。
【0039】さらにコンバインド発電プラントではター
ビン翼の冷却に蒸気タービン系の蒸気を利用する方法も
考えられる。図12図は本願発明のタービン動翼1を登
載したガスタービン45を組み込んだコンバインド発電
プラント59のタービン冷却媒体に、蒸気を利用したと
きのプラント構成図を示すものである。排熱回収ボイラ
ー56で発生した蒸気の一部をガスタービン45の本願
発明のタービン動翼1に導き、タービン動翼を冷却した
後回収して蒸気タービンに供給する、しかして本コンバ
インド発電プラントでは、前述の効果とともに、タービ
ン動翼を冷却することにより得た熱エネルギーを蒸気タ
ービンで動力として回収できる効果がさらに得られる。
【0040】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明は、動翼
シャンク部の冷却媒体排出孔に、この冷却媒体排出孔内
を流通する冷却媒体とシャンク部母体間の熱伝達を阻止
する断熱装置を設けるようになしたから、シャンク部の
冷却媒体排出孔内を流通する冷却媒体とシャンク部母体
間の熱伝達は阻止され、したがって冷却媒体排出孔近傍
の温度差に基づく熱変形は小さくなり、翼自体が傾きそ
の性能が低下したり、また動翼の結合部に熱温度差によ
る応力が発生したりする恐れはなくなり、耐久性に富ん
だこの種動翼装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスタービンの一実施例を示す一部縦
断側面図である。
【図2】本発明のガスタービン動翼装置の一実施例を示
す一部破断側面図である。
【図3】本発明のガスタービン動翼装置の他の実施例を
示す要部縦断側面図である。
【図4】本発明のガスタービン動翼装置の他の実施例を
示す要部縦断側面図である。
【図5】本発明のガスタービン動翼装置の他の実施例を
示す要部縦断側面図である。
【図6】本発明のガスタービン動翼装置に用いられる挿
入パイプの一実施例を示す斜視図である。
【図7】本発明のガスタービン動翼装置に用いられる挿
入パイプの他の実施例を示す斜視図である。
【図8】本発明のガスタービン動翼装置の他の実施例を
示す要部縦断側面図である。
【図9】本発明のガスタービン動翼装置の他の実施例を
示す要部縦断側面図である。
【図10】図9のA−A線に沿う断面図である。
【図11】コンバインド発電プラントの線図である。
【図12】コンバインド発電プラントの線図である。
【図13】従来のガスタービン動翼装置の一部破断側面
図である。
【符号の説明】
1…ガスタービン動翼、2…翼母体、3…シャンク部、
4…ダブテイル部、5…冷却媒体供給孔、6…冷却媒体
回収孔、7…供給冷却媒体、8…回収冷却媒体、9…熱
シールド、10…ロータ、11…遮熱コーティング、1
2…挿入パイプ、13…凹凸、14…挿入パイプ、15
…遮熱コーティング、16…凹凸、17…冷却媒体供給
流路、20…冷却流路、20a…冷却流路、30…蒸気
冷却動翼、32…蒸気の供給孔、33…蒸気の回収孔、
34…分離体、45…ガスタービン、46…圧縮機、4
7…圧縮空気室、48…燃焼器、49…タービン、51
…冷却空気回収流路、52…発電機、53…コンバイン
ド発電プラント、54…復水器、55…給水ポンプ、5
6…排熱回収ボイラ、57…蒸気タービン、58…蒸気
分岐管、59…コンバインド発電プラント。
フロントページの続き (72)発明者 池口 隆 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 川池 和彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されているガスター
    ビン動翼装置において、 前記シャンク部の冷却媒体回収孔に、該冷却媒体回収孔
    内を流通する冷却媒体とシャンク部母体間の熱伝達を阻
    止する遮熱装置を設けたことを特徴とするガスタービン
    動翼装置。
  2. 【請求項2】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されているガスター
    ビン動翼装置において、 前記シャンク部の冷却媒体回収孔の壁面に、熱シールド
    層を設けたことを特徴とするガスタービン動翼装置。
  3. 【請求項3】 前記熱シールド層を、冷却媒体回収孔の
    壁面に遮熱コーティングにより形成してなる請求項2記
    載のガスタービン動翼装置。
  4. 【請求項4】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されているガスター
    ビン動翼装置において、 前記シャンク部の冷却媒体回収孔に、シャンク部を形成
    している材料よりも熱抵抗の大きなパイプを挿入し、該
    パイプ内を冷却媒体が流通するように形成したことを特
    徴とするガスタービン動翼装置。
  5. 【請求項5】 前記パイプの外側表面にパイプの長手方
    向に延びた凹凸を形成し、かつその凸部が前記冷却媒体
    回収孔の壁面に接するように配置してなる請求項4記載
    のガスタービン動翼装置。
  6. 【請求項6】 前記外側表面に凹凸を設けたパイプに、
    遮熱コーティングを施してなる請求項5記載のガスター
    ビン動翼装置。
  7. 【請求項7】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されているガスター
    ビン動翼装置において、 前記シャンク部の冷却媒体給排孔を二重中空孔に形成す
    るとともに、外側の中空孔を冷却媒体の供給孔となし、
    かつ内側の中空孔を冷却媒体の回収孔としたことを特徴
    とするガスタービン動翼装置。
  8. 【請求項8】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体給排路を有するシ
    ャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する冷却媒体が、
    前記シャンク部内の冷却媒体供給路を流通して前記翼母
    体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母体冷却後の冷
    却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体排出路を流通して
    回収されるように形成されているガスタービン動翼装置
    において、 前記シャンク部の冷却媒体給排路の部分に、翼材より熱
    抵抗の大きなパイプを挿入し、外側の中空孔を冷却媒体
    供給孔となし、かつ内側の中空孔を冷却媒体回収孔とし
    たことを特徴とするガスタービン動翼装置。
  9. 【請求項9】 前記パイプの表面に遮熱コーティング層
    を施してなる請求項8記載のガスタービン動翼装置。
  10. 【請求項10】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されているガスター
    ビン動翼装置において、 前記シャンク部の冷却媒体回収孔に、該冷却媒体回収孔
    内を流通する冷却媒体とシャンク部母体間の熱伝達を阻
    止する断熱層を設けるとともに、前記冷却媒体回収孔の
    出口部をシャンク部の側面に設けるようにしたことを特
    徴とするガスタービン動翼装置。
  11. 【請求項11】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されている動翼装置
    を備えたガスタービンにおいて、 前記動翼のシャンク部に設けられている冷却媒体回収孔
    に、該冷却媒体回収孔内を流通する冷却媒体とシャンク
    部母体間の熱伝達を阻止する遮熱装置を設けたことを特
    徴とするガスタービン。
  12. 【請求項12】 内部に冷却媒体流通路を有する翼母体
    と、該翼母体を回転体に固定保持するためのダブテイル
    部と、該ダブテイル部と前記翼母体の間に位置してダブ
    テイル部と翼母体を結合保持し、かつ内部に前記翼母体
    の冷却媒体流通路に連通する冷却媒体供給孔および回収
    孔を有するシャンク部とを備え、前記翼母体を冷却する
    冷却媒体が、前記シャンク部内の冷却媒体供給孔を流通
    して前記翼母体の冷却媒体流通路に供給され、かつ翼母
    体冷却後の冷却媒体がこのシャンク部内の冷却媒体回収
    孔を流通して回収されるように形成されている動翼装置
    を備えているガスタービンにおいて、 前記動翼のシャンク部に設けられている冷却媒体給排孔
    を二重中空孔に形成するとともに、その外側の中空孔を
    冷却媒体供給孔となし、かつ内側の中空孔を冷却媒体回
    収孔としたことを特徴とするガスタービン。
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CN108757555A (zh) * 2018-03-28 2018-11-06 中国航空制造技术研究院 一种航空发动机的空心叶片结构及其设计方法

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