JPH0719002A - 冷却流路を有するタービン翼 - Google Patents
冷却流路を有するタービン翼Info
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- JPH0719002A JPH0719002A JP16488293A JP16488293A JPH0719002A JP H0719002 A JPH0719002 A JP H0719002A JP 16488293 A JP16488293 A JP 16488293A JP 16488293 A JP16488293 A JP 16488293A JP H0719002 A JPH0719002 A JP H0719002A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却流路を有するタービン翼に係り、新たな
低温状態の空気を翼本体の側壁の内面に到達させて、冷
却効果を向上させる。 【構成】 翼本体の中空穴に挿入され送り込まれた冷却
空気を噴出する噴出孔を有するインサート部材と、イン
サート部材と中空穴の内壁面との間に介在状態に配され
間隙を設定してインサート部材の回りに冷却流路を形成
する支持柱体とを具備し、インサート部材の噴出孔が、
支持柱体から冷却流路の下流方向にずれた近傍位置に配
される。
低温状態の空気を翼本体の側壁の内面に到達させて、冷
却効果を向上させる。 【構成】 翼本体の中空穴に挿入され送り込まれた冷却
空気を噴出する噴出孔を有するインサート部材と、イン
サート部材と中空穴の内壁面との間に介在状態に配され
間隙を設定してインサート部材の回りに冷却流路を形成
する支持柱体とを具備し、インサート部材の噴出孔が、
支持柱体から冷却流路の下流方向にずれた近傍位置に配
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却流路を有するター
ビン翼に関するものである。
ビン翼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、冷却流路を有するタービン翼の
例を示すもので、回転軸線Ｘの回りで矢印で示すように
回転させられる支持円板１の外周部に、複数のタービン
翼２が固定されている。
例を示すもので、回転軸線Ｘの回りで矢印で示すように
回転させられる支持円板１の外周部に、複数のタービン
翼２が固定されている。
【０００３】該タービン翼２の内部には、蛇行状等の冷
却流路３が形成されて、冷却空気の挿通が行なわれ、高
温ガスの影響によるタービン翼２の温度上昇を許容値以
下に抑制するように設定されている。
却流路３が形成されて、冷却空気の挿通が行なわれ、高
温ガスの影響によるタービン翼２の温度上昇を許容値以
下に抑制するように設定されている。
【０００４】また、図５は冷却流路を有するタービン翼
の他の構造例を示すものである。該タービン翼にあって
は、軽量化と強度確保とを図るために、タービン翼（翼
本体）２を中空構造として、中空穴４を囲む側壁５を薄
くする一方で、中空穴４の中に空気室６ａを有するイン
サート部材６を挿入するとともに、インサート部材６と
側壁５との間に介在状態に支持柱体７を複数配して、イ
ンサート部材６と側壁５との間隙によって冷却流路３を
確保するものである。さらに、図６に各矢印で示すよう
に、インサート部材６の空気室６ａに送り込まれた冷却
空気を、噴出孔６ｂから側壁５に向けてシャワー状に噴
出させ、側壁５の内面近傍に新たな冷却空気を送り込ん
で、翼本体２の側壁５の冷却を促進させるとともに、冷
却空気の一部を冷却孔５ａから側壁５の表面に噴出し
て、表面の高温化を抑制するようにしている。
の他の構造例を示すものである。該タービン翼にあって
は、軽量化と強度確保とを図るために、タービン翼（翼
本体）２を中空構造として、中空穴４を囲む側壁５を薄
くする一方で、中空穴４の中に空気室６ａを有するイン
サート部材６を挿入するとともに、インサート部材６と
側壁５との間に介在状態に支持柱体７を複数配して、イ
ンサート部材６と側壁５との間隙によって冷却流路３を
確保するものである。さらに、図６に各矢印で示すよう
に、インサート部材６の空気室６ａに送り込まれた冷却
空気を、噴出孔６ｂから側壁５に向けてシャワー状に噴
出させ、側壁５の内面近傍に新たな冷却空気を送り込ん
で、翼本体２の側壁５の冷却を促進させるとともに、冷
却空気の一部を冷却孔５ａから側壁５の表面に噴出し
て、表面の高温化を抑制するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの技術
にあっては、いずれも冷却効果の点で解決すべき課題が
残されている。つまり、冷却空気を冷却流路３に沿って
挿通させる際に、冷却空気が平行流となって側壁５の内
面近傍に冷却空気層（クーリングエアフィルム）Ｃが形
成されるのであるが、この冷却空気層Ｃが、噴出孔６ｂ
からの冷却空気流を遮って、低温状態の冷却空気が側壁
５の内面まで到達することを妨げる現象が生じ、冷却効
率が低下してしまうという技術的課題が残されている。
にあっては、いずれも冷却効果の点で解決すべき課題が
残されている。つまり、冷却空気を冷却流路３に沿って
挿通させる際に、冷却空気が平行流となって側壁５の内
面近傍に冷却空気層（クーリングエアフィルム）Ｃが形
成されるのであるが、この冷却空気層Ｃが、噴出孔６ｂ
からの冷却空気流を遮って、低温状態の冷却空気が側壁
５の内面まで到達することを妨げる現象が生じ、冷却効
率が低下してしまうという技術的課題が残されている。
【０００６】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、新たな低温状態の空気を翼本体の側壁の内面に
到達させて、冷却効果を向上させることを目的としてい
る。
もので、新たな低温状態の空気を翼本体の側壁の内面に
到達させて、冷却効果を向上させることを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る冷却流路を
有するタービン翼にあっては、中空穴が形成される翼本
体と、翼本体の中空穴に挿入され冷却空気が送り込まれ
る空気室とその貯留冷却空気を噴出する噴出孔とを有す
るインサート部材と、インサート部材と中空穴の内壁面
との間に介在状態に配され間隙を設定してインサート部
材の回りに冷却流路を形成する支持柱体とを具備し、イ
ンサート部材の噴出孔が、支持柱体から冷却流路の下流
方向にずれた近傍位置に配される構成を採用している。
有するタービン翼にあっては、中空穴が形成される翼本
体と、翼本体の中空穴に挿入され冷却空気が送り込まれ
る空気室とその貯留冷却空気を噴出する噴出孔とを有す
るインサート部材と、インサート部材と中空穴の内壁面
との間に介在状態に配され間隙を設定してインサート部
材の回りに冷却流路を形成する支持柱体とを具備し、イ
ンサート部材の噴出孔が、支持柱体から冷却流路の下流
方向にずれた近傍位置に配される構成を採用している。
【０００８】
【作用】インサート部材の空気室に送り込まれた冷却空
気は、空気室に一時貯留された後に、噴出孔から冷却流
路の中に噴出させられる。この際に、冷却流路に冷却空
気流が生じていると、翼本体が内部から冷却されるが、
その冷却空気流は、支持柱体と交差することによって流
れが乱される。この冷却空気流の乱された箇所に、噴出
孔を経由した新たな冷却空気が噴出すると、低温状態の
空気が翼本体の側壁の内面に到達してその冷却を行なう
ことにより冷却効果が向上する。
気は、空気室に一時貯留された後に、噴出孔から冷却流
路の中に噴出させられる。この際に、冷却流路に冷却空
気流が生じていると、翼本体が内部から冷却されるが、
その冷却空気流は、支持柱体と交差することによって流
れが乱される。この冷却空気流の乱された箇所に、噴出
孔を経由した新たな冷却空気が噴出すると、低温状態の
空気が翼本体の側壁の内面に到達してその冷却を行なう
ことにより冷却効果が向上する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る冷却流路を有するタービ
ン翼の一実施例について、図１ないし図３に基づいて説
明する。各図において、符号１０は翼本体、１１は側
壁、１２は隔壁、１３Ａ，１３Ｂは中空穴、１４Ａ，１
４Ｂはインサート部材、１５Ａ，１５Ｂは冷却流路、１
６は支持柱体である。
ン翼の一実施例について、図１ないし図３に基づいて説
明する。各図において、符号１０は翼本体、１１は側
壁、１２は隔壁、１３Ａ，１３Ｂは中空穴、１４Ａ，１
４Ｂはインサート部材、１５Ａ，１５Ｂは冷却流路、１
６は支持柱体である。
【００１０】前記翼本体１０は、中空構造とされて、側
壁１１と隔壁１２とによって囲まれた複数の中空穴１３
Ａ，１３Ｂを有しており、側壁１１の適宜部分に、冷却
流路１５Ａ，１５Ｂを挿通する冷却空気の一部を噴出し
て外表面を冷却するための冷却孔１１ａが形成され、縁
部に中空穴１３Ｂと外部とを接続した状態の排気口１１
ｂが形成される。
壁１１と隔壁１２とによって囲まれた複数の中空穴１３
Ａ，１３Ｂを有しており、側壁１１の適宜部分に、冷却
流路１５Ａ，１５Ｂを挿通する冷却空気の一部を噴出し
て外表面を冷却するための冷却孔１１ａが形成され、縁
部に中空穴１３Ｂと外部とを接続した状態の排気口１１
ｂが形成される。
【００１１】前記インサート部材１４Ａ，１４Ｂは、翼
本体１０の複数の中空穴１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ挿入
して、その回りの側壁１１との間に冷却流路１５Ａ，１
５Ｂを形成するもので、冷却空気が送り込まれる空気室
１４ａ，１４ｂを有する中空構造であり、空気室１４
ａ，１４ｂとその外部（冷却流路１５Ａ，１５Ｂ）とを
接続する噴出孔１４ｃが適宜数明けられている。
本体１０の複数の中空穴１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ挿入
して、その回りの側壁１１との間に冷却流路１５Ａ，１
５Ｂを形成するもので、冷却空気が送り込まれる空気室
１４ａ，１４ｂを有する中空構造であり、空気室１４
ａ，１４ｂとその外部（冷却流路１５Ａ，１５Ｂ）とを
接続する噴出孔１４ｃが適宜数明けられている。
【００１２】そして、側壁１１の内壁面とインサート部
材１４Ａ，１４Ｂとの間には、間隙を設定することによ
って、冷却流路１５Ａ，１５Ｂを確保するための支持柱
体１６が、介在状態にかつ冷却流路１５Ａ，１５Ｂと交
差状態に配される。
材１４Ａ，１４Ｂとの間には、間隙を設定することによ
って、冷却流路１５Ａ，１５Ｂを確保するための支持柱
体１６が、介在状態にかつ冷却流路１５Ａ，１５Ｂと交
差状態に配される。
【００１３】さらに、インサート部材１４Ａ，１４Ｂの
噴出孔１４ｃは、図２に示すように、支持柱体１６から
冷却流路１５Ａ，１５Ｂの下流方向にずれた近傍位置に
配されるように設定される。
噴出孔１４ｃは、図２に示すように、支持柱体１６から
冷却流路１５Ａ，１５Ｂの下流方向にずれた近傍位置に
配されるように設定される。
【００１４】このように構成されている冷却流路を有す
るタービン翼にあって、インサート部材１４Ａ，１４Ｂ
の空気室１４ａ，１４ｂに冷却空気が送り込まれれる
と、冷却空気が空気室１４ａ，１４ｂに一時貯留された
後に、複数箇所において噴出孔１４ｃから冷却流路１５
Ａ，１５Ｂの中に、例えばシャワー状に噴出させられ
る。
るタービン翼にあって、インサート部材１４Ａ，１４Ｂ
の空気室１４ａ，１４ｂに冷却空気が送り込まれれる
と、冷却空気が空気室１４ａ，１４ｂに一時貯留された
後に、複数箇所において噴出孔１４ｃから冷却流路１５
Ａ，１５Ｂの中に、例えばシャワー状に噴出させられ
る。
【００１５】そして、冷却空気の一部は、図２に示すよ
うに、冷却流路１５Ａ，１５Ｂに沿って流れて、側壁１
１の内面との接触によって側壁１１を内面から冷却し、
次第に平行流に導かれる。
うに、冷却流路１５Ａ，１５Ｂに沿って流れて、側壁１
１の内面との接触によって側壁１１を内面から冷却し、
次第に平行流に導かれる。
【００１６】また、冷却流路１５Ａ，１５Ｂを挿通する
冷却空気は、支持柱体１６と交差することによって、平
行流が乱されて支持柱体１６の後方近傍位置で弱められ
た状態となる。この場合に、支持柱体１６から冷却流路
１５Ａ，１５Ｂの下流方向にずれた近傍位置に明けられ
た噴出孔１４ｃから、冷却空気が噴出していると、図３
に示すように、冷却空気の平行な流れが乱されることに
よって、冷却空気層Ｃが一部消滅しつつある部分に、冷
却空気が合流することになり、低温状態の新たな空気が
容易に側壁１１の内面に到達して、その冷却を行なうこ
とになる。このように、新たな冷却空気が冷却空気層Ｃ
に送り込まれて合流することによって、空気の入れ替え
が促進され、冷却効果が向上することになる。
冷却空気は、支持柱体１６と交差することによって、平
行流が乱されて支持柱体１６の後方近傍位置で弱められ
た状態となる。この場合に、支持柱体１６から冷却流路
１５Ａ，１５Ｂの下流方向にずれた近傍位置に明けられ
た噴出孔１４ｃから、冷却空気が噴出していると、図３
に示すように、冷却空気の平行な流れが乱されることに
よって、冷却空気層Ｃが一部消滅しつつある部分に、冷
却空気が合流することになり、低温状態の新たな空気が
容易に側壁１１の内面に到達して、その冷却を行なうこ
とになる。このように、新たな冷却空気が冷却空気層Ｃ
に送り込まれて合流することによって、空気の入れ替え
が促進され、冷却効果が向上することになる。
【００１７】一方、冷却流路１５Ｂの下流に送り込まれ
た余剰空気は、側壁１１に配された排気口１１ｂから翼
本体１０の外に排出される。
た余剰空気は、側壁１１に配された排気口１１ｂから翼
本体１０の外に排出される。
【００１８】〔他の実施態様〕本発明にあっては、一実
施例に代えて以下の技術を採用することができる。 ａ）空気室１４ａ，１４ｂ及び冷却流路１５Ａ，１５Ｂ
を任意数配すること。 ｂ）支持柱体１６の横断面形状を任意とすること。
施例に代えて以下の技術を採用することができる。 ａ）空気室１４ａ，１４ｂ及び冷却流路１５Ａ，１５Ｂ
を任意数配すること。 ｂ）支持柱体１６の横断面形状を任意とすること。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る冷却流路を有するタービン
翼によれば、以下のような効果を奏する。 （１） 翼本体の中空穴に挿入され送り込まれた冷却空
気を噴出する噴出孔を有するインサート部材と、インサ
ート部材と中空穴の内壁面との間に介在状態に配され間
隙を設定してインサート部材の回りに冷却流路を形成す
る支持柱体とを具備し、インサート部材の噴出孔が、支
持柱体から冷却流路の下流方向にずれた近傍位置に配さ
れる構成を採用することにより、新たな低温状態の空気
を順次翼本体の側壁の内面に到達させて、翼本体の冷却
を効率よく実施することができる。 （２） 支持柱体の後方に冷却空気流を送り込む簡単な
構造であるから、容易に実施することができる。 （３） インサート部材の噴出孔の近傍に支持柱体が配
されることにより、軽量化の際の強度低下を防止するこ
とができる。
翼によれば、以下のような効果を奏する。 （１） 翼本体の中空穴に挿入され送り込まれた冷却空
気を噴出する噴出孔を有するインサート部材と、インサ
ート部材と中空穴の内壁面との間に介在状態に配され間
隙を設定してインサート部材の回りに冷却流路を形成す
る支持柱体とを具備し、インサート部材の噴出孔が、支
持柱体から冷却流路の下流方向にずれた近傍位置に配さ
れる構成を採用することにより、新たな低温状態の空気
を順次翼本体の側壁の内面に到達させて、翼本体の冷却
を効率よく実施することができる。 （２） 支持柱体の後方に冷却空気流を送り込む簡単な
構造であるから、容易に実施することができる。 （３） インサート部材の噴出孔の近傍に支持柱体が配
されることにより、軽量化の際の強度低下を防止するこ
とができる。
【図１】本発明に係る冷却流路を有するタービン翼の一
実施例を示す横断面図である。
実施例を示す横断面図である。
【図２】図１の冷却流路と支持柱体と噴出孔との関係を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図３】図２における冷却空気流の混合状態を示す模式
図である。
図である。
【図４】冷却流路を有するタービン翼の構造例を示す斜
視図である。
視図である。
【図５】タービン翼の従来例を示す横断面図である。
【図６】冷却流路とインサート部材の噴出孔との関係を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
１０ 翼本体 １１ 側壁 １１ａ 冷却孔 １１ｂ 排気口 １２ 隔壁 １３Ａ，１３Ｂ 中空穴 １４Ａ，１４Ｂ インサート部材 １４ａ，１４ｂ 空気室 １４ｃ 噴出孔 １５Ａ，１５Ｂ 冷却流路 １６ 支持柱体 Ｘ 回転軸線 Ｃ 冷却空気層（クーリングエアフィルム）
Claims (1)
- 【請求項１】 中空穴が形成される翼本体と、翼本体の
中空穴に挿入され冷却空気が送り込まれる空気室とその
貯留冷却空気を噴出する噴出孔とを有するインサート部
材と、インサート部材と中空穴の内壁面との間に介在状
態に配され間隙を設定してインサート部材の回りに冷却
流路を形成する支持柱体とを具備し、インサート部材の
噴出孔が、支持柱体から冷却流路の下流方向にずれた近
傍位置に配されることを特徴とする冷却流路を有するタ
ービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16488293A JPH0719002A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 冷却流路を有するタービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16488293A JPH0719002A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 冷却流路を有するタービン翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719002A true JPH0719002A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15801698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16488293A Withdrawn JPH0719002A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 冷却流路を有するタービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719002A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174688A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Ihi Corp | タービン翼 |
| EP3333368A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-13 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Cooling structure for vane |
| KR101877644B1 (ko) * | 2016-12-08 | 2018-07-11 | 두산중공업 주식회사 | 베인의 냉각 구조 |
-
1993
- 1993-07-02 JP JP16488293A patent/JPH0719002A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174688A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Ihi Corp | タービン翼 |
| EP3333368A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-13 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Cooling structure for vane |
| JP2018096376A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ベーンの冷却構造 |
| KR101877644B1 (ko) * | 2016-12-08 | 2018-07-11 | 두산중공업 주식회사 | 베인의 냉각 구조 |
| US10968755B2 (en) | 2016-12-08 | 2021-04-06 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Cooling structure for vane |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |