JPH08246802A - ガスタービン動翼のプラットフォーム冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスタービン動翼プラットフォームの効果的
な冷却構造。 【構成】 プラットフォーム（２）の周縁内部に空気通
路（Ｂ１），（Ｃ１），（Ｄ１）を設けて冷却空気を流
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスタービン動翼のプラ
ットフォームの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のガスタービン中空動翼の一
例を示す縦断面図である。

【０００３】翼の冷却空気は翼根（１１）の底部から流
入し矢印の方向に流れて動翼を冷却する。即ち翼頭（前
縁）がわから流入した冷却空気（12Ａ）は、タービュレ
ータ（１３）を有する流路を流れて翼を冷却し、翼頭部
およびチップシンニング（１４）が設けられた翼頂部に
設けられた穴から流出して、主ガス流れに合流する。ま
た翼尾（後縁）がわから流入した冷却空気（12Ｂ）は、
タービュレータ（１３）が設けられた冷却通路を矢印方
向に流れ、ピンフィン（１５）で翼尾部を冷却した後、
穴またはスリット（１６）から流出して主ガス流れに合
流する。また中央部（12Ｃ）から流入した冷却空気（12
Ｃ）は、タービュレータ（１３）が設けられた冷却通路
を矢印方向に流れ、主として翼頂の穴から流出し主ガス
流れに合流する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガスタービンの高温化
が進むにつれタービン部の冷却能力の向上が求められ
る。このため動翼翼部には、高度な冷却構造が採用され
ているのに対し、プラットフォームの冷却については、
いくつかの方法が発表されているものの、決定的な冷却
方法はない。そのため、しばしばプラットフォームが高
温となって高温酸化や低サイクル疲労を惹き起してい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、ガスタービン動翼の翼尾がわの
翼根部から冷却用空気を供給し、プラットフォームの翼
尾近傍内部および両側方内部を順次通して翼頭がわ端面
に開放する空気通路を設けたことを特徴とするガスター
ビン動翼のプラットフォーム冷却装置；ガスタービン動
翼の翼頭がわの翼根部から冷却用空気を供給し、プラッ
トフォームの翼頭近傍内部および両側方内部を順次通し
て翼尾がわ端面に開放する空気通路を設けたことを特徴
とするガスタービン動翼のプラットフォーム冷却装置；
ならびにガスタービン動翼の翼尾がわの翼根部から冷却
用空気を供給し、プラットフォームの翼尾近傍内部およ
び両側方内部を順次通して、翼頭がわ端面近傍で翼根方
向に開放する空気通路を設けたことを特徴とするガスタ
ービン動翼のプラットフォーム冷却装置を提案するもの
である。

【０００６】

【作用】本発明は前記構成を有するので、ガスタービン
動翼の翼尾がわ又は翼頭がわの翼根部から冷却用空気を
導入し、プラットフォームの翼尾近傍内部または翼頭近
傍内部および両側方内部を順次通過して、翼頭がわ端
面、翼尾がわ端面または翼根方向に流出させることがで
きる。したがって動翼のプラットフォームを効果的に冷
却することができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す図であっ
て、図１（ａ）は翼根部縦断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の
Ｃ−Ｃ矢視断面図である。

【０００８】本実施例では、動翼の翼尾がわの翼根部
（１）に翼軸方向に冷却空気通路（Ａ１）が穿設されて
いる。またプラットフォーム（２）の周方向の両側部に
は平行に２ツの冷却空気通路（Ｂ１），（Ｃ１）が穿設
されている。そして上記翼根部の通路（Ａ１）とプラッ
トフォーム側部の通路（Ｂ１），（Ｃ１）とは、翼尾近
傍のプラットフォーム内部に穿設された通路（Ｄ１）で
互に連通している。上記平行な通路（Ｂ１），（Ｃ１）
の翼頭がわは開放されている。

【０００９】翼尾がわの翼根部に設けられた冷却空気通
路（Ａ１）から導入された冷却空気は、プラットフォー
ム（２）の外周部に穿設された通路（Ｄ１），（Ｂ
１），（Ｃ１）を通ってプラットフォーム（２）を冷却
し、翼頭がわの開放部から流出する。

【００１０】次に図２は本発明の第２実施例を示す図で
あって、図２（ａ）は翼根部縦断面図、図２（ｂ）は図
２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００１１】本実施例では、動翼の翼頭がわの翼根部
（１）に翼軸方向に冷却通路（Ａ２）が穿設されてい
る。また、プラットフォーム（２）の周方向の両側部に
平行に冷却空気通路（Ｂ２），（Ｃ２）が穿設されてい
る。そして上記翼根部の通路（Ａ２）とプラットフォー
ム側部の通路（Ｂ２），（Ｃ２）とは、翼頭近傍のプラ
ットフォーム内部の通路（Ｄ２）で互に連通している。
上記平行な通路（Ｂ２），（Ｃ２）の翼尾がわは開放さ
れている。

【００１２】翼頭がわの翼根部（１）に穿設された通路
（Ａ２）から導入された冷却空気は、プラットフォーム
（２）の外周部に穿設された通路（Ｄ２），（Ｂ２），
（Ｄ２）を通ってプラットフォーム（２）を冷却し、翼
尾がわの開放部から流出する。前記第１実施例において
は、冷却空気が翼頭がわに流出するので、主ガス流れに
よって開放端に圧力がかかり冷却空気が流れにくかっ
た。本実施例では冷却空気が翼尾がわに流出するので、
主ガス流れによる吸出し効果が得られ、冷却空気が流れ
やすい。

【００１３】次に図３は本発明の第３実施例を示す図で
あって、図３（ａ）は翼根部縦断面図、図３（ｂ）は図
３（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００１４】本実施例では、動翼の翼尾がわの翼根部
（１）に翼軸方向に冷却空気通路（Ａ３）が穿設されて
いる。またプラットフォーム（２）の周方向の両側部に
は平行な冷却空気通路（Ｂ３），（Ｃ３）が穿設されて
いる。そして上記翼根部の通路（Ａ３）とプラットフォ
ーム側部の通路（Ｂ３），（Ｃ３）とは、翼尾近傍のプ
ラットフォーム内部に穿設された通路（Ｄ３）で互に連
通している。更に、平行な通路（Ｂ３），（Ｃ３）の翼
頭がわは、プラットフォーム（２）の翼軸方向に穿設さ
れた２ツの冷却空気通路（Ｅ３）と連通して開放されて
いる。

【００１５】翼尾がわの翼根部（１）に設けられた冷却
空気通路（Ａ３）から導入された冷却空気は、プラット
フォーム（２）の外周部に穿設された通路（Ｄ３），
（Ｂ３），（Ｃ３）を通ってプラットフォーム（２）を
冷却し、更に翼軸方向に穿設された通路（Ｅ３）を通っ
て翼根方向へ流出する。本実施例でも、前記第１実施例
のように冷却空気が主ガス流れに逆らって流出すること
はないので、冷却空気が流れやすい。

【００１６】

【発明の効果】本発明になるガスタービン動翼のプラッ
トフォーム冷却装置によれば、プラットフォームの特に
熱の影響を受け易い周方向の両側部が充分に冷却され、
熱により惹き起されるプラットフォームの高温酸化や低
サイクル疲労を防止することができる。したがってガス
タービン動翼の信頼性は一段と向上し高温化にも対応で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例を示す図であって、
図１（ａ）は翼根部縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＢ−Ｂ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ
矢視断面図である。

【図２】図２は本発明の第２実施例を示す図であって、
図２（ａ）は翼根部縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）
のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図３】図３は本発明の第３実施例を示す図であって、
図３（ａ）は翼根部縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）
のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】図４は従来のガスタービン動翼の一例を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

（１），（１１） 翼根部 （２） プラットフ
ォーム （Ａ１），（Ａ２），（Ａ３） 翼根部の冷
却空気通路 （B1），(C1), (B2)，(C2)，(B3)，(B3) プラットフ
ォームの周方向の両側部の冷却空気通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービン動翼の翼尾がわの翼根部か
   ら冷却用空気を供給し、プラットフォームの翼尾近傍内
   部および両側方内部を順次通して翼頭がわ端面に開放す
   る空気通路を設けたことを特徴とするガスタービン動翼
   のプラットフォーム冷却装置。
2. 【請求項２】 ガスタービン動翼の翼頭がわの翼根部か
   ら冷却用空気を供給し、プラットフォームの翼頭近傍内
   部および両側方内部を順次通して翼尾がわ端面に開放す
   る空気通路を設けたことを特徴とするガスタービン動翼
   のプラットフォーム冷却装置。
3. 【請求項３】 ガスタービン動翼の翼尾がわの翼根部か
   ら冷却用空気を供給し、プラットフォームの翼尾近傍内
   部および両側方内部を順次通して、翼頭がわ端面近傍で
   翼根方向に開放する空気通路を設けたことを特徴とする
   ガスタービン動翼のプラットフォーム冷却装置。