JPH10508077A - 冷却式プラットホームを備えたガスタービン翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 翼根部のプラットホーム部分を冷却するよう特別に差し向けられた冷却用空気通路を備えるタービン翼を提供する。冷却用空気通路は、翼幹部の凸状表面と反対側のプラットホームの張出し部分の半径方向外向き表面の真下で翼根部プラットホームに形成されている。これら通路は各々、冷却用空気の流れを受け入れる入口から半径方向外方に延び、次に、プラットホームを貫通して延びる。キャビティが、翼幹部の凹状表面と反対側のプラットホームの張出し部分の半径方向内向き表面に形成されている。インピンジメント板が、冷却用空気をジェットとしてこれらキャビティに内へ差し向ける。通路が、キャビティに結合されていて、この冷却用空気を凹状表面とは反対側のプラットホームの張出し部分を通して差し向ける。

Description

【発明の詳細な説明】 冷却式プラットホームを備えたガスタービン翼 発明の背景 本発明は、ガスタービンの回転翼に関する。特に、本発明はガスタービン翼の プラットホーム部分を冷却するための技術に関する。 ガスタービンは代表的には、圧縮空気を生じさせるための圧縮機区分を含む。 燃料がこの圧縮空気の一部と混合して一または二以上の燃焼器内で燃焼させ、そ れにより高温圧縮ガスを生じさせる。次に高温が圧縮ガスをタービン区分内で膨 張させて回転軸出力を生じさせる。 タービン区分は代表的には、複数の交互に並んだ静翼列と回転翼（以下、「動 翼」という場合がある）列を採用している。回転翼は各々、翼幹部及び回転翼を ロータに取り付けるための翼根部を有する。翼根部は、プラットホームを有し、 このプラットホームから翼幹部が延びている。 静翼及び動翼は燃焼器から排出される高温圧縮ガスにさらされるので、これら 構成部品を冷却することが最重要である。従来、冷却を行うには、圧縮機からの 圧縮空気の一部を抽出し（これを次に冷却しても或いは冷却しなくてもよい）、 これをタービン区分に差し向け、それにより燃焼器をバイパスさせている。ター ビンへの導入後、冷却用空気は、静翼及び動翼の翼幹部に形成された半径方向通 路を通って流れる。代表的には、多くの小さな軸方向通路が、静翼及び動翼の翼 幹部の内側に形成され、これらは半径方向通路のうち１又は２以上と連結されて 、冷却用空気が翼幹部の表面上に、例えば前縁及び後縁、或いは負圧面及び正圧 面に差し向けられるようになっている。冷却用空気が静翼又は動翼を出た後、タ ービン区分を通って流れる高温ガスに入りこれと混じり合う。 上述の翼冷却手法は、動翼の翼幹部に関して適当な冷却を可能にしたが、従来 、特に、翼根部のプラットホームを冷却する際に用いられる冷却用空気はなく、 プラットホームの上面は燃焼器からの高温ガスの流れにさらされている。上流側 の静翼から排出された冷却用空気の一部は翼根部のプラットホームの上面上を流 れてフィルム冷却の手段となるが、経験の示すところによれば、このフィルム冷 却 はプラットホームを適度に冷却するには不十分である。その結果、酸化及び亀裂 がプラットホーム中に生じる場合がある。 考えられる一解決策は、上流側静翼から排出される冷却用空気の空気を増大さ せることによってフィルム冷却作用を強めることにある。しかしながら、かかる 冷却用空気はタービン区分を通って流れる高温ガスに入るが、冷却用空気は燃焼 区分内で昇温作用を受けないので、冷却用空気から得られる有益な仕事はほとん どない。かくして、高い効率を達成するためには、冷却用空気の使用を最小限に することが重要である。 従って、最小限の冷却用空気を用いてガスタービン中の回転翼のプラットホー ム部分を冷却する装置を提供することが望ましい。 発明の概要 従って、本発明の目的は、最小限の冷却用空気を用いてガスタービン中の回転 翼のプラットホーム部分を冷却するための装置を提供することにある。 概要を述べると、本発明のこの目的及び他の目的は、圧縮空気を生じさせるた めの圧縮機区分と、圧縮空気の第１の部分を加熱して高温圧縮ガスを生じさせる ための燃焼区分と、高温圧縮ガスを膨張させるためのタービン区分とを有し、タ ービン区分内にはロータが配置され、ロータには複数の動翼が取り付けられ、動 翼の各々は、翼幹部及び翼根部を有し、翼根部はプラットホームを有し、該プラ ットホームから翼幹部が延び、プラットホームは、高温圧縮ガスにさらされる第 １の表面及び第１の表面とは反対側に位置する第２の表面を有し、翼根部プラッ トホームを冷却させるための手段が、冷却用空気をこれがプラットホームの第２ の表面に当たるよう差し向けるための手段を含むことを特徴とするガスタービン によって達成される。 好ましい実施形態では、翼根部プラットホーム冷却手段は、第２の表面から間 隔を置いて配置されていて、複数の冷却用空気用孔が設けられた部材を有し、圧 縮空気の第２の部分は、これらの孔を通って流れる。加うるに、圧縮空気の第２ の部分を収集するためのキャビティが、前記部材と第２の表面との間に形成され ている。翼幹部は、凸状表面及び凹状表面を有し、プラットホームの第１の部分 が、凹状翼幹部表面と反対側に位置し、プラットホームの第２の部分か、凸状表 面と反対側に位置している。キャビティは、プラットホームの第１の部分に設け られている。この実施形態では、翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホ ームの第１の部分を貫通してのビル第１の通路と、プラットホームの第２の部分 を貫通して延び、キャビティと流体連通状態にある入口を備えた第２の通路を更 に有する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のガスタービンの一部の部分概略縦断面図である。 図２は、第１列の翼の付近における図１に示すタービン区分の一部の詳細図で ある。 図３は、図２に示す第１列の翼の流れの方向と逆に見た等角図である。 図４は、翼のプラットホーム部分を通る断面を示す図３に示すIV−IVにおける 横断面図である。なお、翼幹部は実際には横断面を取った位置の上方にのみ延び るが、見る人のためにこの図では翼幹部は想像線で示されている。 図５は、図４に示す５−５線における断面図であり、翼幹部の凸状面と反対側 のプラットホームの部分を示す図である。 図６は、図４に示す６−６線における横断面図であり、翼幹部の凹状面と反対 側のプラットホームの部分を示す図である。 図７は、図４に示すVII−VII線における横断面図であり、２つの隣り合う翼を 示す図である。 図８は、図６のVIII−VIII線における横断面図であり、プラットホームの下側 を示す図である。 図９は、インピンジメント板の等角図である。 図１０は、Ｘで示し円で囲んだ図７の部分の詳細図である。 好ましい実施例の説明 図面を参照すると、図１には、ガスタービンの一部の縦断面が示されている。 ガスタービンの主要構成要素は、圧縮機区分１、燃焼区分２及びタービン区分３ である。ロータ４が、これら３つの区分の中央に配置された状態でこれらを貫通 していることが分かる。圧縮機区分１は、交互に配置された静翼の列１２と動翼 又は回転翼１３を筒体７，８で包囲したものである。静翼１２は筒体８に固定さ れ、回転翼１３はロータ４に取り付けられたディスクに固定されている。 燃焼区分２は、筒体８の後部と一緒に室１４を形成するほぼ円筒形のシェル９ とロータ４の一部を包囲するハウジング２２で構成される。複数の燃焼器１５及 びダクト１６が、室１４内に収納されている。ダクト１６は燃焼器１５をタービ ン区分３に連結している。燃料（これは、液体又はガスの形態、例えば、留出燃 料油又は天然ガスであるのが良い）が、燃料ノズル３４を通って各燃焼器１５に 入り、この中で燃やされて高温圧縮ガス３０が生じる。 タービン区分３は、外側筒体１０で内側筒体１１を包囲して構成される。内側 筒体１１は、静翼列及び回転翼列を包囲する。静翼は内側筒体１１に固定され、 回転翼はロータ４のタービン区分の一部を形成するディスクに固定されている。 作動の説明をすると、圧縮機区分１は、周囲空気を取り入れてこれを圧縮する 。圧縮機区分１からの圧縮空気５は室１４に入り、次に燃焼器１５の各々に分配 される。燃焼器１５内では、燃料３５は圧縮空気と混合されて燃やされ、それに より高温圧縮ガス３０を生じさせる。高温圧縮ガス３０はダクト１６を通り、次 にタービン区分３の静翼列及び回転翼列中を流れ、この過程において、ガスは膨 張し、ロータ４を駆動させる動力を発生させる。次に、膨張ガス３１をタービン ３から排出する。 圧縮機１からの圧縮空気５の一部１９は、シェル９に連結されたパイプ３９に よって室１４から抽気される。その結果、圧縮空気１９は燃焼器１５をバイパス し、ロータ４のための冷却用空気となる。所望ならば、冷却用空気１９を外部冷 却装置３６によって冷却するのが良い。冷却された冷却用空気３２は冷却装置３ ６から、次にパイプ４１によりタービン区分３に差し向けられる。パイプ４１は 冷却用空気３２をハウジング２２に形成された開口部３７に差し向け、それによ り冷却用空気３２がロータ４を包囲している冷却用空気マニホルドに入ることが できるようにする。 図２に示すように、タービン区分３内では、燃焼区分２からの高温圧縮ガス３ ０はまず最初に初段静翼１７の翼幹部上を流れる。圧縮機１からの圧縮空気の一 部２０′が初段静翼の翼幹部を通って流れてこれを冷却する。初段静翼の翼幹部 に設けられた複数の孔（図示せず）が、冷却用空気′を複数の小さな流れ４５ として放出し、これら流れは次に高温ガス３０中に混入する。次に、冷却用空気 ４５と高温ガス３０の混合気は翼１８から成る第１列の翼幹部上を流れる。 上述したように、初段静翼１７からの冷却用空気の流れ４５の半径方向最も内 側の部分は、列中の翼のプラットホーム４６について或る量のフィルム冷却を行 うことが見込めるが、経験の示すところによれば、この冷却手段は不十分である 。したがって、本発明は、プラットホーム４６の冷却を別途行うための手段に関 する。 図２に示すように、ロータの冷却用空気７０は、ハウジング２２に設けられた 円周方向スロット３８を経てキャビティ２４を出て、その後、ハウジング２２と 、一般に「エアセパレータ」と呼ばれるロータの部分２６との間に形成された環 状通路６５に入る。環状通路６５から、冷却用空気７０のうち大部分４０は、孔 ６３を経てエアセパレータ２６に入り、最終的には、ロータディスク２０、次に 種々の動翼列に至る冷却用空気となる。 冷却用空気７０のうち小さな部分３２は、通路６５を通り多数のラビリンスシ ール６４上へ下流に流れる。冷却用空気３２は次に、通路６５から半径方向外方 に流れる。ハニカムシール６６が、ハウジング２２と列の１つの動翼１８の前方 に延びるリップとの間に形成されている。シール６６は、冷却用空気３２が高温 ガス流路中に直接流出するのを防止する。その代わり、本発明によれば、冷却用 空気３２は、各列の１つの翼１８のプラットホーム４８に形成された２つの通路 （これについては以下に詳細に説明する）を通って流れ、それにより、プラット ホームを冷却すると共に、過度に高い温度に起因する劣化、例えば酸化及び亀裂 を防止する。使用された冷却用空気３３は、プラットホーム冷却用空気通路から 出た後、タービン区分３内で膨張中の高温ガス３０に入る。 図３、図５及び図６に示すように、各列の１つのタービン翼１８は、翼幹部４ ２及び翼根部４４で構成されている。翼幹部４２は、前縁５６及び後縁５７を有 する。凹状の正圧面５４及び凸状の負圧面５５が、翼根部４２の両側で前縁５６ と後縁５７の間に延びている。翼根部４４は、その下部に沿って延びる複数のセ レーション５９を有し、これらセレーションは、ロータディスク２０に形成され た溝４７のセレーションと嵌合し、それにより翼をディスクに固定している。 プラットホーム部分４６が、翼根部４４の上部に形成されている。翼幹部４２ は、プラットホーム４６に連結されると共にこれから半径方向外方に延びている 。半径方向外方に延びるシャンク部分５８が、翼根部４４の下部のセレーション 付きの部分とプラットホーム４６とを連結している。プラットホーム４６は、半 径方向に延びる上流側フェース６０及び下流側フェース６１を有している。さら に、プラットホーム４６の一部４８は、翼幹部から横方向に延びていて、翼幹部 ４２の凹状面５４と反対側でシャンク５８から張り出している。張出し部分４８ は横方向に延びる縁５０で終端している。プラットホームの別の部分４９が、翼 幹部から横断方向に延びていて、翼幹部４２の凸状面５５と反対側でシャンク５ ８から張り出している。張出し部分４９は横方向に延びる縁５１で終端している 。 図４、図６及び図７に最も良く示されているように、３つのキャビティ９６， ９７，９８が、プラットホーム４６の張出し部分４８内に形成されている。キャ ビティ９６〜９８は、支持リブ９４．９５で分離されている。孔７５，７６が支 持リブ９４，９５にそれぞれ形成されていて、キャビティ９６〜９８が流体連通 状態になっている。 図４、図５及び図７に示すように、冷却用空気通路７０，７１が、プラットホ ーム４６の張出し部分４８，４９内に形成されている。冷却用空気通路７０，７ １が、高温ガス３０にさらされる半径方向外方に向いたプラットホーム表面６７ の真下に位置していて、これと実質的に平行に延びる長手方向部分を有する。図 ４に示すように、冷却用空気通路７０はキャビティ９６に形成された入口８０を 有する。通路７０は、入口８０からプラットホーム４６の側縁部５９に向かって 横方向に延び、次に９０°曲がり、そして側縁部５０のすぐ内側で、図４にＬで 示すプラットホーム４６の長さの大部分を貫通して長手方向に延びている。本明 細書において、「長手方向」という用語は、プラットホーム４６の側縁部５０と 実質的に平行な方向をさすものとする。通路７０は、最終的には、プラットホー ム４６の下流側フェース６１に設けられた出口８８を形成する。好ましい実施形 態では、通路７０はプラットホーム４６の長さＬの少なくとも９０％にわたって 延びている。 第２の冷却用空気通路７１は、図５に示すように、半径方向外向き表面６７と 反対側に位置したプラットホーム４６の半径方向内方に向いた表面６８に形成さ れた入口８１を有する。通路７１は、入口８１からプラットホーム４６の半径方 向外向き表面６７に向かって半径方向外方へ延び、次に約９０°曲がり、そして プラットホーム４６の上流側フェース６０に向かって長手方向に延びている。図 ４に示すように、通路７１は次にプラットホームの側縁部５１に向かって約80° 曲がり、そして側縁部５１のすぐ内側で、長さＬのプラットホーム４６の大部分 を貫通して長手方向に延びている。通路７１は、最終的には、プラットホーム４ ６の下流側フェース６１に設けられた出口８９を形成する。好ましい実施形態で は、通路７１はプラットホーム４６の長さＬの少なくとも９０％にわたって延び ている。 また、プラットホーム４６内には、側縁部５０，５１に対して斜めに延びる３ つの冷却用空気通路７２〜７４が形成されている。図５に示すように、通路７２ 〜７４はそれぞれ、プラットホーム４６の張出し部分４９の半径方向内向き表面 ６８に形成された入口８２〜８４を有する。通路７２〜７４は、入口８２〜８４ からプラットホーム４６の半径方向外向き表面６７に向かって半径方向外方へ延 び、次に約９０°曲がり、そして図４に示すように、凸状翼幹部表面５５の下流 側でプラットホーム４６の一部を斜めに貫通して延びている。通路７２〜７４は それぞれ、図３及び図４に示すように、プラットホーム４６の下流側フェース６ １内に設けられた９０〜９２を形成する。 好ましくは、長手方向及び斜め方向に延びる冷却用空気通路７０〜７４の部分 は、プラットホーム４６の半径方向外向き表面６７の下に１.３cm(０.５インチ) 以下にところに、最適には約０.７cm（０.２５インチ）のところに位置している 。 図６〜図１０に示すように、全体として矩形のインピンジメント板９９が、キ ャビティ９６〜９８を覆った状態でプラットホーム４６の張出し部分４８の下側 に取り付けられている。インピンジメント板９９は好ましくは、キャビティ９６ 〜９８を包囲している半径方向内向き表面６８の一部に対して縁部の４つ全てに 沿って支持され、溶接によってこれに取り付けられている。加うるに、リブ９４ ,９５は、遠心力に起因するインピンジメント板９９の過度の撓みを防止する中 間支持体となる。インピンジメント板９９は、その表面上に分散して配置された 複 数の小さな孔１００を有する。好ましくは、キャビティ９６〜９８の半径方向深 さと孔１００の直径の比は、少なくとも約３：１である。これにより、インピン ジメント板９９は、これと反対側のキャビティの端部を形成する表面６８の一部 から半径方向に十分に間隔を置いて位置し、それにより孔１００が表面６８に当 たる冷却用空気３２″のジェットを形成できるようにする。好ましい実施形態で は、キャビティ９６〜９８の半径方向深さは、約０.１２cm（０.４５インチ）で あり、孔１００の直径は、約０.４cm（０.１５インチ）である。 作用を説明すると、ロータ４からの冷却用空気３２は、図７に示すように、唱 え合う翼の各対のシャンク５８の間に形成された空間１０１に入る。空間１０１ から、冷却用空気３２の部分３２′は、図５に示すように、凸状翼幹部表面４９ とは反対側のプラットホーム４６の張出し部分４９に形成された通路７１〜７４ の入口８１〜８４に入る。次に、冷却用空気３２′は、図３及び図４に示すよう に、プラットホーム４６の下流が湾部分４９の通路７１〜３７４を通って流れ、 それによりプラットホームの一部の対流冷却を行う。使用済み冷却用空気３３′ は次に、上述したようにタービン区分３を通って流れる。 冷却用空気３２の他の部分３２″は、凹状翼幹部表面５４と反対側のプラット ホーム４６の張出し部分４８上のインピンジメント板９９の孔１００を通って空 間１０１からキャビティ９６〜９８に流れる。図１０に示すように、インピンジ メント板９９により、冷却用空気３２″は、プラットホーム４６の張出し部分４ ８の表面６８に当たり、それによりインピンジ冷却を行う高速ジェットを形成す る。表面６８に当たったあと、キャビティ９６〜９８は、冷却用空気３２″のジ ェットを収集する。冷却用空気３２″は、図４及び図１０に示すように、支持リ ブ９４，９５の孔７５を経てキャビティ９６〜９８を通り、通路７０の入口８０ に至る。入口８０から、冷却用空気３２″はプラットホーム４６の張出し部分４ ８の通路７０を通って、プラットホームの下流側フェース６１に形成された出口 ８８まで流れ、それにより、対流冷却を行う。かくして、本発明によれば、冷却 用空気３２″は、プラットホーム４６インピンジ冷却と対流冷却の両方を可能に する最後に、使用済み冷却用空気３２″はタービン区分３を通って流れている高 温ガス３０と混ざる。 理解できるように、本発明の冷却方式は、例えば、もし冷却用空気通路の一つ の静翼１７から出る冷却用空気４５の最も内側の流れの流量を増加させることに よりフィルム冷却を増大させることによって冷却の強化を行う場合のように多量 の冷却用空気を用いることなく、翼根部プラットホーム４６の強力な冷却を行う 。 図１０に示すように、当該技術分野で周知の形式の断熱被膜１０２を高温ガス ３０の流れにさらされるプラットホーム４６の半径方向外向き表面６７に被着さ せ、それによりプラットホームへの熱伝達を妨げるのが良い。 本発明を第１列の翼に関して説明したが、本発明は他の翼列にも適用できる。 したがって、本発明は、その精神又は均等範囲から逸脱しないで他の特定の形態 で実施できるので、本発明の範囲は、上述の説明ではなく、特許請求の範囲に記 載に基づいて定められる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月２１日 【補正内容】 上述の翼冷却手法は、動翼の翼幹部に関して適当な冷却を可能にしたが、従来 、特に、翼根部のプラットホームを冷却する際に用いられる冷却用空気はなく、 プラットホームの上面は燃焼器からの高温ガスの流れにさらされている。上流側 の静翼から排出された冷却用空気の一部は翼根部のプラットホームの上面上を流 れてフィルム冷却の手段となるが、経験の示すところによれば、このフィルム冷 却はプラットホームを適度に冷却するには不十分である。その結果、酸化及び亀 裂がプラットホーム中に生じる場合がある。 考えられる一解決策は、上流側静翼から排出される冷却用空気の空気を増大さ せることによってフィルム冷却作用を強めることにある。しかしながら、かかる 冷却用空気はタービン区分を通って流れる高温ガスに入るが、冷却用空気は燃焼 区分内で昇温作用を受けないので、冷却用空気から得られる有益な仕事はほとん どない。かくして、高い効率を達成するためには、冷却用空気の使用を最小限に することが重要である。 米国特許第４，０１２，１６７号は、冷却剤キャビティが設けられた冷却式プ ラットホームを有する静翼又は動翼を開示しており、キャビティ内には複数の冷 却用流体のインピンジメントジェットが注入されてプラットホームの壁に当たり 、衝突後にプラットホームの壁に沿って流れてこれを冷却し、最終的にはプラッ トホーム表面に沿って冷却用キャビティから出るようになっている。ダム部材が 、インピンジメントジェットに隣接して冷却用キャビティ内へ延び、それにより インピンジメントジェットを、衝突後に冷却用キャビティを通過する冷却用流体 から隔離する。プラットホームは、４つの別個独立の冷却構造体によって４つの 互いに異なる領域中で互いに異なる仕方で冷却される。これは、プラットホーム の複雑な冷却方式を必要とする。 従って、最小限の冷却用空気を用いてガスタービン中の回転翼のプラットホー ム部分を冷却する装置を提供することが望ましい。 発明の概要 従って、本発明の目的は、最小限の冷却用空気を用いてガスタービン中の回転 翼のプラットホーム部分を冷却するための装置を提供することにある。 概要を述べると、本発明のこの目的及び他の目的は、圧縮空気を生じさせるた 理解できるように、本発明の冷却方式は、例えば、もし冷却用空気通路の一つ の静翼１７から出る冷却用空気４５の最も内側の流れの流量を増加させることに よりフィルム冷却を増大させることによって冷却の強化を行う場合のように多量 の冷却用空気を用いることなく、翼根部プラットホーム４６の強力な冷却を行う 。 図１０に示すように、当該技術分野で周知の形式の断熱被膜１０２を高温ガス ３０の流れにさらされるプラットホーム４６の半径方向外向き表面６７に被着さ せ、それによりプラットホームへの熱伝達を妨げるのが良い。 本発明を第１列の翼に関して説明したが、本発明は他の翼列にも適用できる。 請求の範囲 １．圧縮空気を生じさせるための圧縮機区分（１）と、圧縮空気の第１の部分を 加熱して高温圧縮ガスを生じさせるための燃焼区分（２）と、高温圧縮ガスを膨 張させるためのタービン区分（３）とを有し、タービン区分内にはロータ（４） が配置され、ロータには複数の翼（18）が取り付けられ、翼の各々は、翼幹部（ 42）及び翼根部（44）を有し、翼根部はプラットホーム（46）を有し、該プラッ トホームの長さ部分（６）から翼幹部が延び、プラットホームは、上流側フェー ス及び下流側フェースを有すると共に高温圧縮ガスにさらされる第１の表面（67 ）及び第１の表面とは反対側に位置する第２の表面（68）を有し、前記翼は、翼 根部のプラットホームを冷却させるための手段を有し、該翼根部プラットホーム 冷却手段は、冷却用流体（32″）をプラットホームの第２の表面に当てるよう差 し向けるための手段（99）を含み、翼根部プラットホーム冷却手段は、第２の表 面（68）から間隔を置いて配置された部材（99）を有し、該部材と第２の表面と のあいだにはキャビティ（96,97,98）が形成され、前記部材（99）には、複数の 冷却用流体用孔（100 ）が設けられ、冷却用流体（32″）は、前記孔を通ってキ ャビティに流入し、翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホーム長さ部分 （6）の大部分を貫通して延びる通路（70）を更に有し、該通路は、前記キャビ ティと流体連通する入口（80）及び高温圧縮ガスと流体連通して前記下流側フェ ースに設けられた出口を有し、それにより前記通路は冷却用流体を前記キャビテ ィから高温圧縮ガスに差し向けることを特徴とするガスタービン。 ２．前記部材は、板であることを特徴とする請求項１記載のガスタービン。 ３．翼幹部（42）は、凸状表面（54）及び凹状表面（55）を有し、プラットホー ム（46）の第１の部分（48）が、凹状翼幹部表面と反対側に位置し、キャビティ （96,97,98）は、プラットホームの第１の部分に設けられていることを特徴とす る請求項１記載のガスタービン。 ４．プラットホーム（46）の第２の部分（49）が、凸状表面（55）と反対側に位 置し、翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホームの第２の部分を貫通 して延びる第１の通路（71）を更に有することを特徴とする請求項３記載のガス タービン。 ５．翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホームの第１の部分（48）を貫 通して延び、キャビティ（96,97,98）と流体連通状態にある入口（80）を備えた 第２の通路（70）を更に有することを特徴とする請求項４記載のガスタービン。 ６．翼根部（44）は、プラットホーム（46）に連結された半径方向に延びるシャ ンク部分（58）を有し、プラットホームの第１及び第２の部分（48,49 ）は、シ ャンク部分を越えて横方向に延びることを特徴とする請求項５記載のガスタービ ン。 ７．翼根部冷却手段は、プラットホーム（46）を斜めに貫通して延びる第１の冷 却用流体通路（72）を更に有することを特徴とする請求項１記載のガスタービン 。 ８．翼根部冷却手段は、プラットホーム（46）を長手方向に貫通して延びる第２ の冷却用流体通路（70）を更に有することを特徴とする請求項７記載のガスター ビン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゼガー，トーマス，ダブリュー アメリカ合衆国，フロリダ州 32708，ウ インター・スプリングス，ウォリントン・ ストリート 1594 (72)発明者 ノース，ウイリアム，イー アメリカ合衆国，フロリダ州 32708，ウ インター・スプリングス，カユーガ・ドラ イブ 656 (72)発明者 ロビンス，スティーブン，エイチ ドイツ国，ダーバイ デーエー72 ３エフ イー，チュールストン，グランゲ，チュー レストン (72)発明者 アプトン，グラハム，マーク ドイツ国，ダーバイ デーエー21 ２ヨッ トヨット，ジルバーバーン・ドライブ 46 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧縮空気を生じさせるための圧縮機区分と、圧縮空気の第１の部分を加熱し て高温圧縮ガスを生じさせるための燃焼区分と、高温圧縮ガスを膨張させるため のタービン区分とを有し、タービン区分内にはロータが配置され、ロータには複 数の翼が取り付けられ、翼の各々は、翼幹部及び翼根部を有し、翼根部はプラッ トホームを有し、該プラットホームから翼幹部が延び、プラットホームは、高温 圧縮ガスにさらされる第１の表面及び第１の表面とは反対側に位置する第２の表 面を有し、翼根部プラットホームを冷却させるための手段が、冷却用流体をこれ がプラットホームの第２の表面に当たるよう差し向けるための手段を含むことを 特徴とするガスタービン。 ２．翼根部プラットホーム冷却手段は、第２の表面から間隔を置いて配置されて いて、複数の冷却用流体用孔が設けられた部材を有し、冷却用流体は、前記孔を 通って流れることを特徴とする請求項１記載のガスタービン。 ３．前記部材は、板であることを特徴とする請求項２記載のガスタービン。 ４．翼根部プラットホーム冷却手段は、冷却用流体が前記部材の孔を通って流れ たあと、冷却用流体を収集するための手段を更に有することを特徴とする請求項 ２記載のガスタービン。 ５．冷却用流体収集手段は、前記部材と第２の表面との間に形成されたキャビテ ィであることを特徴とする請求項４記載のガスタービン。 ６．翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホームを貫通して延び、前記キ ャビティと流体連通する入口を備えた通路を更に有することを特徴とする請求項 ５記載のガスタービン。 ７．通路は高温圧縮ガスと流体連通状態にある出口を有し、それにより通路は冷 却用流体をキャビティから高温圧縮ガスに差し向けることを特徴とする請求項６ 記載のガスタービン。 ８．翼根部プラットホームは、上流側フェース及び下流側フェースを有し、通路 の出口は、下流側フェースに形成されていることを特徴とする請求項７記載のガ スタービン。 ９．通路は、プラットホームの長さの大部分を貫通して延びることを特徴とする 請求項５記載のガスタービン。 10．翼幹部は、凸状表面及び凹状表面を有し、プラットホームの第１の部分が、 凹状翼幹部表面と反対側に位置し、キャビティは、プラットホームの第１の部分 に設けられていることを特徴とする請求項５記載のガスタービン。 11．プラットホームの第２の部分が、凸状表面と反対側に位置し、翼根部プラッ トホーム冷却手段は、プラットホームの第２の部分を貫通して延びる第１の通路 を更に有することを特徴とする請求項１０記載のガスタービン。 12．翼根部プラットホーム冷却手段は、プラットホームの第１の部分を貫通して 延び、キャビティと流体連通状態にある入口を備えた第２の通路を更に有するこ とを特徴とする請求項１１記載のガスタービン。 13．翼根部は、プラットホームに連結された半径方向に延びるシャンク部分を有 し、プラットホームの第１及び第２の部分は、シャンク部分を越えて横方向に延 びることを特徴とする請求項１２記載のガスタービン。 14．翼根部冷却手段は、プラットホームを斜めに貫通して延びる第１の冷却用流 体通路を更に有することを特徴とする請求項１記載のガスタービン。 15．翼根部冷却手段は、プラットホームを長手方向に貫通して延びる第２の冷却 流体通路を更に有することを特徴とする請求項１４記載のガスタービン。 16．ロータが収納されていて、高温圧縮ガスを膨張させるタービン区分を有する ガスタービンにおいて、タービン翼が、翼幹部と、翼をロータに取り付ける手段 、翼幹部が設けられているプラットホーム、プラットホームの冷却用流体及び冷 却用流体を複数のジェットに形成すると共にジェットをプラットホームの表面に 当てるよう差し向ける手段を有することを特徴とするタービン翼。 17．ジェットを形成して差し向ける前記手段は、前記表面から所定の距離を置い て配置された板を有し、該板には複数の孔が形成されていることを特徴とする請 求項１６記載のタービン翼。 18．所定の距離と孔の直径の比は、少なくとも約３：１であることを特徴とする 請求項１７記載のタービン翼。 19．前記表面は、半径方向内向きの表面であることを特徴とする請求項１６記載 のタービン翼。 20．圧縮空気を生じさせるための圧縮機区分と、圧縮空気の第１の部分を加熱し て高温圧縮ガスを生じさせるための燃焼区分と、高温圧縮ガスを膨張させるため のタービン区分とを有し、タービン区分内にはロータが配置され、ロータには複 数の翼が取り付けられ、翼の各々は、翼幹部及び翼根部を有し、翼根部はプラッ トホームを有し、該プラットホームから翼幹部が延び、プラットホームは、高温 圧縮ガスにさらされる表面を有し、冷却用流体をプラットホームの前記表面と実 質的に平行な方向でプラットホーム中に差し向けることにより翼根部プラットホ ームを冷却させるための手段が設けられていることを特徴とするガスタービン。