JP2002242607A - ガスタービン冷却翼 - Google Patents
ガスタービン冷却翼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン冷却翼の翼面における熱負荷に
応じた詳細な冷却構造とすることで、冷却媒体として使
用する空気量を低減できるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効果を向上し、ＮＯXを低減
することができるガスタービン冷却翼を提供すること。 【解決手段】 内部に形成された冷却通路２２に冷却媒
体９を導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタ
ービン冷却翼において、対向する翼面の熱負荷に応じた
大きさでなる複数の冷却部２１と、各冷却部２１に設け
られ、冷却通路２２から冷却媒体９を流入するための第
１の孔２３と、冷却部２１に流入した冷却媒体９を、フ
ィルム冷却用に流出するための第２の孔２４とを具え、
冷却媒体９が各冷却部２１に第１の孔２３を介して流入
され、当該各冷却部２１の内壁２１ａに噴き付けられた
後、第２の孔２４を介して外部に流出するようにした。
応じた詳細な冷却構造とすることで、冷却媒体として使
用する空気量を低減できるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効果を向上し、ＮＯXを低減
することができるガスタービン冷却翼を提供すること。 【解決手段】 内部に形成された冷却通路２２に冷却媒
体９を導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタ
ービン冷却翼において、対向する翼面の熱負荷に応じた
大きさでなる複数の冷却部２１と、各冷却部２１に設け
られ、冷却通路２２から冷却媒体９を流入するための第
１の孔２３と、冷却部２１に流入した冷却媒体９を、フ
ィルム冷却用に流出するための第２の孔２４とを具え、
冷却媒体９が各冷却部２１に第１の孔２３を介して流入
され、当該各冷却部２１の内壁２１ａに噴き付けられた
後、第２の孔２４を介して外部に流出するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン冷却
翼に関し、特に翼面の熱負荷に応じた詳細な冷却構造で
なるガスタービン冷却翼に関する。
翼に関し、特に翼面の熱負荷に応じた詳細な冷却構造で
なるガスタービン冷却翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスタービンは、図１０にその一
般的構成図を示すように、圧縮機１で空気を圧縮し、燃
焼器２で別途投入した燃料を燃焼して燃焼ガスを作成
し、それをタービン部３に導入して発電機４を回転させ
る構成となっている。
般的構成図を示すように、圧縮機１で空気を圧縮し、燃
焼器２で別途投入した燃料を燃焼して燃焼ガスを作成
し、それをタービン部３に導入して発電機４を回転させ
る構成となっている。
【０００３】ここでタービン部３は、図１１に一般的構
成図を示すように、軸方向に交互に配列された静翼５と
動翼６等からなる。そして、これら静翼５や動翼６の内
部には、燃焼器２から出た高温ガスにより高温化する静
翼５や動翼６の強度低下を防止し、強度維持を図るため
に冷却通路が設けられ、この冷却通路に導入されて通過
する冷却媒体により、ガスタービン冷却翼を内部から冷
却し得るような冷却構造となっている。なお、同図１１
には、前述した燃焼器２の尾筒部分を示すとともに、静
翼５および動翼６の冷却媒体である冷却空気９の流れも
含めて示している。
成図を示すように、軸方向に交互に配列された静翼５と
動翼６等からなる。そして、これら静翼５や動翼６の内
部には、燃焼器２から出た高温ガスにより高温化する静
翼５や動翼６の強度低下を防止し、強度維持を図るため
に冷却通路が設けられ、この冷却通路に導入されて通過
する冷却媒体により、ガスタービン冷却翼を内部から冷
却し得るような冷却構造となっている。なお、同図１１
には、前述した燃焼器２の尾筒部分を示すとともに、静
翼５および動翼６の冷却媒体である冷却空気９の流れも
含めて示している。
【０００４】この静翼５は、例えば図１２に示すよう
に、当該静翼５を冷却するために圧縮機１から抽気した
冷却空気９を、インピンジメント冷却孔７を形成したイ
ンサート８内に供給し、フィルム冷却孔１０及びピンフ
ィン１１を設けた冷却通路を経て、静翼５の外側の燃焼
ガス主流１２中に放出するようになされている。
に、当該静翼５を冷却するために圧縮機１から抽気した
冷却空気９を、インピンジメント冷却孔７を形成したイ
ンサート８内に供給し、フィルム冷却孔１０及びピンフ
ィン１１を設けた冷却通路を経て、静翼５の外側の燃焼
ガス主流１２中に放出するようになされている。
【０００５】因みに、静翼５の後縁部については、図１
３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ異なる形態の拡大平面
図を示すが、図１３（ａ）に示したように、翼の背側と
腹側の端部を等しい長さに伸ばして翼の高さ方向に沿っ
て形成したスリットＳａから、冷却空気９を吹き出す形
式のものと、図１３（ｂ）に示すように、翼の背側と腹
側の端部を互いに異なる長さに後流側に伸ばして形成し
たスリットＳｂから、翼の側面方向にも広角に吹き出す
形式が広く用いられている。
３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ異なる形態の拡大平面
図を示すが、図１３（ａ）に示したように、翼の背側と
腹側の端部を等しい長さに伸ばして翼の高さ方向に沿っ
て形成したスリットＳａから、冷却空気９を吹き出す形
式のものと、図１３（ｂ）に示すように、翼の背側と腹
側の端部を互いに異なる長さに後流側に伸ばして形成し
たスリットＳｂから、翼の側面方向にも広角に吹き出す
形式が広く用いられている。
【０００６】また、動翼６は図１４に示すように、サー
ペンタイン方式が採用されており、内部には連通する冷
却通路（以下，これをサーペンタイン流路と呼ぶ）１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。そして、冷却空
気９が動翼６の基部から翼内部に流入し、このサーペン
タイン流路１３ａを通って動翼６の前縁を冷却した後、
翼頂部で仕切壁１４に沿って反転（リターン）して、サ
ーペンタイン流路１３ｂを通り動翼６の中央部を冷却
し、基台側で再び仕切壁１４に沿って反転して最終のサ
ーペンタイン流路１３ｃを通り動翼６の後縁を冷却した
後、動翼６の外側の燃焼ガス主流１２中に放出するよう
になされている。
ペンタイン方式が採用されており、内部には連通する冷
却通路（以下，これをサーペンタイン流路と呼ぶ）１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。そして、冷却空
気９が動翼６の基部から翼内部に流入し、このサーペン
タイン流路１３ａを通って動翼６の前縁を冷却した後、
翼頂部で仕切壁１４に沿って反転（リターン）して、サ
ーペンタイン流路１３ｂを通り動翼６の中央部を冷却
し、基台側で再び仕切壁１４に沿って反転して最終のサ
ーペンタイン流路１３ｃを通り動翼６の後縁を冷却した
後、動翼６の外側の燃焼ガス主流１２中に放出するよう
になされている。
【０００７】このサーペンタイン流路１３ａ、１３ｂ、
１３ｃの内壁面には、サーペンタイン流路１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに対して水平に、または同図１４に示すよう
に傾斜して複数列のタービュレータ１５が設けられてい
る。
１３ｃの内壁面には、サーペンタイン流路１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに対して水平に、または同図１４に示すよう
に傾斜して複数列のタービュレータ１５が設けられてい
る。
【０００８】このタービュレータ１５においては、図１
５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、その下流および
上流側に渦１７を発生させ、この渦１７に誘導された冷
却空気９の流れを層流から乱流に転じさせて擾乱を発生
させる。これらの渦１７の端は、流体中で互いに繋がる
か、または境界面で終わっており、流れは図中Ａで示す
位置（再付着点）において流路壁１８に再付着するが、
熱伝達率はタービュレータ１５後流の渦域で急激に低下
し、再付着点Ａ以降で上昇する。
５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、その下流および
上流側に渦１７を発生させ、この渦１７に誘導された冷
却空気９の流れを層流から乱流に転じさせて擾乱を発生
させる。これらの渦１７の端は、流体中で互いに繋がる
か、または境界面で終わっており、流れは図中Ａで示す
位置（再付着点）において流路壁１８に再付着するが、
熱伝達率はタービュレータ１５後流の渦域で急激に低下
し、再付着点Ａ以降で上昇する。
【０００９】このようにサーペンタイン流路１３ａ、１
３ｂ、１３ｃにタービュレータ１５を設けることによ
り、サーペンタイン流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃを流れ
る冷却空気９に対する抵抗は増すが、冷却空気９の流れ
を強制的に乱流に遷移させるとともに、冷却通路と交叉
する方向の二次流れ１６を発生させ、サーペンタイン流
路１３ａ、１３ｂ、１３ｃにおける熱伝達率を向上させ
て冷却効果を増大させるようになされている。
３ｂ、１３ｃにタービュレータ１５を設けることによ
り、サーペンタイン流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃを流れ
る冷却空気９に対する抵抗は増すが、冷却空気９の流れ
を強制的に乱流に遷移させるとともに、冷却通路と交叉
する方向の二次流れ１６を発生させ、サーペンタイン流
路１３ａ、１３ｂ、１３ｃにおける熱伝達率を向上させ
て冷却効果を増大させるようになされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるガス
タービン冷却翼では、ガスタービンを高効率にするため
の高温化に伴い、その静翼５や動翼６等の健全性（静翼
５や動翼６を冷却することなど）を保つために、当該静
翼５や動翼６に対して、上述したように、圧縮機１で圧
縮された空気を抽気して冷却媒体として用い冷却してい
る。つまりかかるガスタービン冷却翼では、圧縮機１で
圧縮した空気のうち、冷却空気９として使用する分の空
気を、タービン部３に直接ショートカットして送り込ん
でいるのである。
タービン冷却翼では、ガスタービンを高効率にするため
の高温化に伴い、その静翼５や動翼６等の健全性（静翼
５や動翼６を冷却することなど）を保つために、当該静
翼５や動翼６に対して、上述したように、圧縮機１で圧
縮された空気を抽気して冷却媒体として用い冷却してい
る。つまりかかるガスタービン冷却翼では、圧縮機１で
圧縮した空気のうち、冷却空気９として使用する分の空
気を、タービン部３に直接ショートカットして送り込ん
でいるのである。
【００１１】また、上述したように従来のガスタービン
冷却翼では、その冷却効率を上げるため、静翼５や動翼
６内に冷却空気９を噴出すための孔の配列を変更するな
ど、キャビティ単位での冷却調節は行っていた。
冷却翼では、その冷却効率を上げるため、静翼５や動翼
６内に冷却空気９を噴出すための孔の配列を変更するな
ど、キャビティ単位での冷却調節は行っていた。
【００１２】しかしながら、かかるガスタービン冷却翼
では、図１６（ａ）に示す翼の前縁（ＬＥ）を基準とし
て背側（ＳＳ）を通った後縁を+1.0とし、腹側（ＰＳ）
を通った後縁を-1.0として展開した図１６（ｂ）を見て
わかるように、図中実線で示すメタル温度分布におい
て、図中破線で示す許容メタル温度に対し、過剰に冷却
している部分があり必要以上に冷却空気を利用するとい
う問題があった。
では、図１６（ａ）に示す翼の前縁（ＬＥ）を基準とし
て背側（ＳＳ）を通った後縁を+1.0とし、腹側（ＰＳ）
を通った後縁を-1.0として展開した図１６（ｂ）を見て
わかるように、図中実線で示すメタル温度分布におい
て、図中破線で示す許容メタル温度に対し、過剰に冷却
している部分があり必要以上に冷却空気を利用するとい
う問題があった。
【００１３】これは、例えば動翼６内についてみると、
翼頂部または基台側で反転した後の冷却空気９の流れに
剥離を生じるため（図１５（ｃ））、サーペンタイン流
路１３ａ、１３ｂのＣ域に比べてＢ域の熱伝達率が大き
く（図１５（ｂ））、局所的に過剰冷却が生じることに
より冷却効果に大きな差が生じるからである。
翼頂部または基台側で反転した後の冷却空気９の流れに
剥離を生じるため（図１５（ｃ））、サーペンタイン流
路１３ａ、１３ｂのＣ域に比べてＢ域の熱伝達率が大き
く（図１５（ｂ））、局所的に過剰冷却が生じることに
より冷却効果に大きな差が生じるからである。
【００１４】従って、このように圧縮機１で圧縮された
空気を冷却空気９として用いている上に、不十分な冷却
を行っているということは、その分、圧縮機１が仕事に
寄与しない空気まで過剰に圧縮していることになるた
め、このことがガスタービン効率の低下を招く大きな原
因となっていた。
空気を冷却空気９として用いている上に、不十分な冷却
を行っているということは、その分、圧縮機１が仕事に
寄与しない空気まで過剰に圧縮していることになるた
め、このことがガスタービン効率の低下を招く大きな原
因となっていた。
【００１５】一方近年、環境問題への関心の高まりとと
もに、窒素酸化物（以下、ＮＯXと呼ぶ）等のエミッシ
ョン低減が求められるようになっている。そこで、ガス
タービン等においては、特に燃焼器に関する種々の研究
開発が進められている。
もに、窒素酸化物（以下、ＮＯXと呼ぶ）等のエミッシ
ョン低減が求められるようになっている。そこで、ガス
タービン等においては、特に燃焼器に関する種々の研究
開発が進められている。
【００１６】例えば、予混合方式の燃焼器においては、
燃料ガスと空気との混合気の燃焼温度を低減することが
ＮＯXの低減に有効であることが知られている。ここで
いう燃焼温度とは、燃焼器内において燃料と空気とが混
合し燃焼するときの温度であり、冷却用の空気が多いと
燃焼の空気が減り、結果的に燃焼温度が上昇して多量の
ＮＯXを発生してしまうのである。
燃料ガスと空気との混合気の燃焼温度を低減することが
ＮＯXの低減に有効であることが知られている。ここで
いう燃焼温度とは、燃焼器内において燃料と空気とが混
合し燃焼するときの温度であり、冷却用の空気が多いと
燃焼の空気が減り、結果的に燃焼温度が上昇して多量の
ＮＯXを発生してしまうのである。
【００１７】しかしながら、従来のガスタービン冷却翼
は、翼面の熱分布に対する詳細な冷却構造ではなかった
ため、冷却媒体としての空気を過剰に使用した過冷却領
域があり、必要以上に冷却空気を利用することとなる。
この結果、燃焼用の空気が減り燃焼温度が上昇して、多
量のＮＯXを発生させる問題があった。
は、翼面の熱分布に対する詳細な冷却構造ではなかった
ため、冷却媒体としての空気を過剰に使用した過冷却領
域があり、必要以上に冷却空気を利用することとなる。
この結果、燃焼用の空気が減り燃焼温度が上昇して、多
量のＮＯXを発生させる問題があった。
【００１８】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
ので、ガスタービン冷却翼の翼面における熱負荷に応じ
た詳細な冷却構造とすることで、冷却媒体として使用す
る空気量を低減できるとともに、燃焼温度を低減でき、
かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減する
ことができるガスタービン冷却翼を提案しようとするも
のである。
ので、ガスタービン冷却翼の翼面における熱負荷に応じ
た詳細な冷却構造とすることで、冷却媒体として使用す
る空気量を低減できるとともに、燃焼温度を低減でき、
かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減する
ことができるガスタービン冷却翼を提案しようとするも
のである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
に記載のガスタービン冷却翼は、内部に形成された冷却
通路に冷却媒体を導入し、当該内部から冷却する冷却構
造のガスタービン冷却翼において、対向する翼面の熱負
荷に応じた大きさでなる複数の冷却部と、各上記冷却部
に設けられ、上記冷却通路から上記冷却媒体を流入する
ための第１の孔と、上記冷却部に流入した上記冷却媒体
を、フィルム冷却用に流出するための第２の孔とを具
え、上記冷却媒体が各上記冷却部に上記第１の孔を介し
て流入され、当該各冷却部の内壁に噴き付けられた後、
上記第２の孔を介して外部に流出することを特徴として
いる。
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
に記載のガスタービン冷却翼は、内部に形成された冷却
通路に冷却媒体を導入し、当該内部から冷却する冷却構
造のガスタービン冷却翼において、対向する翼面の熱負
荷に応じた大きさでなる複数の冷却部と、各上記冷却部
に設けられ、上記冷却通路から上記冷却媒体を流入する
ための第１の孔と、上記冷却部に流入した上記冷却媒体
を、フィルム冷却用に流出するための第２の孔とを具
え、上記冷却媒体が各上記冷却部に上記第１の孔を介し
て流入され、当該各冷却部の内壁に噴き付けられた後、
上記第２の孔を介して外部に流出することを特徴として
いる。
【００２０】上述したガスタービン冷却翼によれば、対
向する翼面の熱負荷に応じた大きさで複数の冷却部を設
け、冷却媒体を各冷却部に第１の孔を介して流入し、当
該各冷却部の内壁に噴き付けた後、第２の孔を介して外
部に流出するようにしたので、対向する翼面の熱負荷に
応じて詳細に冷却することができ、過冷却による過剰な
冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として
使用する空気の量を低減することができるとともに、燃
焼温度を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上
し、ＮＯXを低減させることができる。
向する翼面の熱負荷に応じた大きさで複数の冷却部を設
け、冷却媒体を各冷却部に第１の孔を介して流入し、当
該各冷却部の内壁に噴き付けた後、第２の孔を介して外
部に流出するようにしたので、対向する翼面の熱負荷に
応じて詳細に冷却することができ、過冷却による過剰な
冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として
使用する空気の量を低減することができるとともに、燃
焼温度を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上
し、ＮＯXを低減させることができる。
【００２１】しかも、請求項２に記載のガスタービン冷
却翼は、上記冷却部が、セル状でなり、上記熱負荷が大
きいところでは小さく形成されることを特徴としてい
る。このガスタービン冷却翼によれば、翼面の熱負荷に
応じてより詳細に冷却することができる。
却翼は、上記冷却部が、セル状でなり、上記熱負荷が大
きいところでは小さく形成されることを特徴としてい
る。このガスタービン冷却翼によれば、翼面の熱負荷に
応じてより詳細に冷却することができる。
【００２２】また、請求項３に記載のガスタービン冷却
翼は、上記第１の孔が穿設された上記冷却通路を有する
第１の冷却部と、上記第１の冷却部から上記冷却媒体を
流入するための冷却孔が穿設された仕切壁によって仕切
られた第２の冷却部とを設け、上記第１の冷却部と、上
記第２の冷却部とが順次多段に形成されることを特徴と
している。
翼は、上記第１の孔が穿設された上記冷却通路を有する
第１の冷却部と、上記第１の冷却部から上記冷却媒体を
流入するための冷却孔が穿設された仕切壁によって仕切
られた第２の冷却部とを設け、上記第１の冷却部と、上
記第２の冷却部とが順次多段に形成されることを特徴と
している。
【００２３】このガスタービン冷却翼によれば、第１の
冷却部と第２の冷却部とを順次多段に形成するので、対
向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することがで
き、また第１の冷却部の冷却に使用した冷却媒体を、順
次次段の第２の冷却部の冷却に用いるので、冷却媒体と
して使用する空気の量を低減することができ、かくして
ガスタービン効率を格段と向上させることができる。
冷却部と第２の冷却部とを順次多段に形成するので、対
向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することがで
き、また第１の冷却部の冷却に使用した冷却媒体を、順
次次段の第２の冷却部の冷却に用いるので、冷却媒体と
して使用する空気の量を低減することができ、かくして
ガスタービン効率を格段と向上させることができる。
【００２４】しかも、請求項４に記載のガスタービン冷
却翼は、上記第１の孔または冷却孔の径やピッチを、上
記翼面の熱負荷に応じて変更することを特徴としている
ので、対向する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整す
ることができ、冷却媒体として使用する空気の量を最適
にすることができるため、ガスタービン効率を確実に向
上させることができる。
却翼は、上記第１の孔または冷却孔の径やピッチを、上
記翼面の熱負荷に応じて変更することを特徴としている
ので、対向する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整す
ることができ、冷却媒体として使用する空気の量を最適
にすることができるため、ガスタービン効率を確実に向
上させることができる。
【００２５】さらに、請求項５に記載のガスタービン冷
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路のうち、腹側と背側とに分け
て複数設けられる第１の冷却通路と、上記冷却通路のう
ち、各上記第１の冷却通路よりも内側に設けられる第２
の冷却通路と、上記第２の冷却通路と連通して設けられ
る複数のフィルム冷却用孔とを具え、上記冷却媒体が各
上記第１の冷却通路を通過して後、上記第２の冷却通路
を通過し、当該第２の冷却通路と連通する各上記フィル
ム冷却用孔を介して外部に流出することを特徴としてい
る。
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路のうち、腹側と背側とに分け
て複数設けられる第１の冷却通路と、上記冷却通路のう
ち、各上記第１の冷却通路よりも内側に設けられる第２
の冷却通路と、上記第２の冷却通路と連通して設けられ
る複数のフィルム冷却用孔とを具え、上記冷却媒体が各
上記第１の冷却通路を通過して後、上記第２の冷却通路
を通過し、当該第２の冷却通路と連通する各上記フィル
ム冷却用孔を介して外部に流出することを特徴としてい
る。
【００２６】この請求項５に記載のガスタービン冷却翼
によれば、冷却媒体が各第１の冷却通路を通過して後、
第２の冷却通路を通過し、当該第２の冷却通路と連通す
る各フィルム冷却用孔を介して外部に流出するので、対
向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することがで
き、また第１の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷
却通路およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒
体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使用す
る空気の量を低減することができるとともに、燃焼温度
を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯ
Xを低減させることができる。
によれば、冷却媒体が各第１の冷却通路を通過して後、
第２の冷却通路を通過し、当該第２の冷却通路と連通す
る各フィルム冷却用孔を介して外部に流出するので、対
向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することがで
き、また第１の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷
却通路およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒
体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使用す
る空気の量を低減することができるとともに、燃焼温度
を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯ
Xを低減させることができる。
【００２７】また、請求項６に記載のガスタービン冷却
翼は、上記第１の冷却通路が、複数の仕切り部材に仕切
られることによって分割されることを特徴としている。
このガスタービン冷却翼によれば、対向する翼面の熱負
荷に応じて詳細に冷却することができ、また第１の冷却
通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路およびフィル
ム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消費を防止でき
るため、この冷却媒体として使用する空気の量を低減す
ることができ、かくしてガスタービン効率を向上させる
ことができる。
翼は、上記第１の冷却通路が、複数の仕切り部材に仕切
られることによって分割されることを特徴としている。
このガスタービン冷却翼によれば、対向する翼面の熱負
荷に応じて詳細に冷却することができ、また第１の冷却
通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路およびフィル
ム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消費を防止でき
るため、この冷却媒体として使用する空気の量を低減す
ることができ、かくしてガスタービン効率を向上させる
ことができる。
【００２８】また、請求項７に記載のガスタービン冷却
翼は、各上記仕切り部材がピンフィンでなり、翼面の熱
負荷に応じて、幅・ピン径・ピッチを変更することを特
徴としている。このガスタービン冷却翼によれば、対向
する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整することがで
き、冷却媒体として使用する空気の量を最適にすること
ができるため、ガスタービン効率を確実に向上させるこ
とができる。
翼は、各上記仕切り部材がピンフィンでなり、翼面の熱
負荷に応じて、幅・ピン径・ピッチを変更することを特
徴としている。このガスタービン冷却翼によれば、対向
する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整することがで
き、冷却媒体として使用する空気の量を最適にすること
ができるため、ガスタービン効率を確実に向上させるこ
とができる。
【００２９】さらに、請求項８に記載のガスタービン冷
却翼は、上記冷却媒体が、上記第１の冷却通路のうちの
上記背側から冷却した後、ターンして上記腹側を冷却す
ることを特徴としている。このガスタービン冷却翼によ
れば、第１の冷却通路のうちの熱負荷の大きい背側の冷
却に使用した冷却媒体を、それよりも熱負荷の小さい腹
側の冷却にも使用する分、過剰な冷却媒体の消費を防止
でき、この冷却媒体として使用する空気の量を低減する
ことができるため、ガスタービン効率を確実に向上させ
ることができる。
却翼は、上記冷却媒体が、上記第１の冷却通路のうちの
上記背側から冷却した後、ターンして上記腹側を冷却す
ることを特徴としている。このガスタービン冷却翼によ
れば、第１の冷却通路のうちの熱負荷の大きい背側の冷
却に使用した冷却媒体を、それよりも熱負荷の小さい腹
側の冷却にも使用する分、過剰な冷却媒体の消費を防止
でき、この冷却媒体として使用する空気の量を低減する
ことができるため、ガスタービン効率を確実に向上させ
ることができる。
【００３０】さらに、請求項９に記載のガスタービン冷
却翼は、上記第２の冷却通路が複数設けられることを特
徴としている。このガスタービン冷却翼によれば、対向
する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却すること
ができ、また第１の冷却通路で使用した冷却媒体を各第
２の冷却通路およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な
冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として
使用する空気の量を低減することができ、かくしてガス
タービン効率をより一層向上させることができる。
却翼は、上記第２の冷却通路が複数設けられることを特
徴としている。このガスタービン冷却翼によれば、対向
する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却すること
ができ、また第１の冷却通路で使用した冷却媒体を各第
２の冷却通路およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な
冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として
使用する空気の量を低減することができ、かくしてガス
タービン効率をより一層向上させることができる。
【００３１】また、請求項１０に記載のガスタービン冷
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、当該各冷却通路の内壁の上記腹側と上記背側
とに、それぞれ互いに異なった高さ・幅・ピッチ・角度
で複数のリブを配設することを特徴としている。
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、当該各冷却通路の内壁の上記腹側と上記背側
とに、それぞれ互いに異なった高さ・幅・ピッチ・角度
で複数のリブを配設することを特徴としている。
【００３２】この請求項１０に記載のガスタービン冷却
翼によれば、各冷却通路の内壁の腹側と背側とで、それ
ぞれ互いに異なった高さ・幅・ピッチ・角度の複数のリ
ブを配設するようにしたことにより、これら冷却通路を
通過する冷却媒体が、その腹側と背側とでそれぞれ適し
た冷却を行うので、対向する翼面の熱負荷に応じてより
一層詳細に冷却することができ、過剰な冷却媒体の消費
を防止できるため、この冷却媒体として使用する空気の
量を低減することができ、かくしてガスタービン効率を
向上させることができる。
翼によれば、各冷却通路の内壁の腹側と背側とで、それ
ぞれ互いに異なった高さ・幅・ピッチ・角度の複数のリ
ブを配設するようにしたことにより、これら冷却通路を
通過する冷却媒体が、その腹側と背側とでそれぞれ適し
た冷却を行うので、対向する翼面の熱負荷に応じてより
一層詳細に冷却することができ、過剰な冷却媒体の消費
を防止できるため、この冷却媒体として使用する空気の
量を低減することができ、かくしてガスタービン効率を
向上させることができる。
【００３３】また、請求項１１に記載のガスタービン冷
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、その前縁部が尖った形状でなることを特徴と
している。このガスタービン冷却翼によれば、熱負荷の
大きい前縁部を尖った形状にして高熱伝達率となる領域
の面積を大幅に低減することとなり、その結果、熱負荷
が低減するので、翼全体としての熱負荷を低減すること
ができるとともに、冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複
数設けられる分、より一層詳細に冷却することができ、
過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体
として使用する空気の量を低減することができ、かくし
てガスタービン効率を向上させることができる。
却翼は、内部に形成された冷却通路に冷却媒体を導入
し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン冷却
翼において、上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、その前縁部が尖った形状でなることを特徴と
している。このガスタービン冷却翼によれば、熱負荷の
大きい前縁部を尖った形状にして高熱伝達率となる領域
の面積を大幅に低減することとなり、その結果、熱負荷
が低減するので、翼全体としての熱負荷を低減すること
ができるとともに、冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複
数設けられる分、より一層詳細に冷却することができ、
過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体
として使用する空気の量を低減することができ、かくし
てガスタービン効率を向上させることができる。
【００３４】また、請求項１２に記載のガスタービン冷
却翼は、前縁部に設けられ、請求項１に記載の第１の孔
が穿設される冷却通路を有する冷却部と、上記第１の冷
却部よりも後縁部側に複数設けられる、請求項５に記載
の第１の冷却通路とを設け、上記前縁部は、上記冷却媒
体を上記第１の孔から上記冷却部の内壁に向かって噴出
して冷却するインピンジ冷却方式でなり、上記前縁部以
後の後縁部側は、各上記第１の冷却通路に上記冷却媒体
を順次流入させて冷却するサーペンタイン冷却方式でな
ることを特徴としている。
却翼は、前縁部に設けられ、請求項１に記載の第１の孔
が穿設される冷却通路を有する冷却部と、上記第１の冷
却部よりも後縁部側に複数設けられる、請求項５に記載
の第１の冷却通路とを設け、上記前縁部は、上記冷却媒
体を上記第１の孔から上記冷却部の内壁に向かって噴出
して冷却するインピンジ冷却方式でなり、上記前縁部以
後の後縁部側は、各上記第１の冷却通路に上記冷却媒体
を順次流入させて冷却するサーペンタイン冷却方式でな
ることを特徴としている。
【００３５】この請求項１２に記載のガスタービン冷却
翼によれば、前縁部および後縁部ともに効果的な冷却方
式で冷却することができる分、対向する翼面の熱負荷に
応じたより一層詳細な冷却を行うことができ、過剰な冷
却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使
用する空気の量を低減することができ、かくしてガスタ
ービン効率を向上させることができる。
翼によれば、前縁部および後縁部ともに効果的な冷却方
式で冷却することができる分、対向する翼面の熱負荷に
応じたより一層詳細な冷却を行うことができ、過剰な冷
却媒体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使
用する空気の量を低減することができ、かくしてガスタ
ービン効率を向上させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】（１）第１の実施の形態 以下、図面に基づき、本発明の一実施の形態について詳
述する。図１（ａ）〜図１（ｃ）は、本発明の第１の実
施の形態によるガスタービン冷却翼を示す要部断面図お
よびその要部拡大図である。
述する。図１（ａ）〜図１（ｃ）は、本発明の第１の実
施の形態によるガスタービン冷却翼を示す要部断面図お
よびその要部拡大図である。
【００３７】図中符号２０は、全体として静翼を示し、
複数のセル（冷却部）２１と、各セル２１に設けられ、
冷却通路としてのインサート２２から冷却媒体である冷
却空気９を流入するための冷却孔２３（第１の孔）と、
各セル２１に冷却孔２３を介して流入した冷却空気９
を、フィルム冷却用に流出するためのフィルム冷却孔２
４（第２の孔）等から構成されている。
複数のセル（冷却部）２１と、各セル２１に設けられ、
冷却通路としてのインサート２２から冷却媒体である冷
却空気９を流入するための冷却孔２３（第１の孔）と、
各セル２１に冷却孔２３を介して流入した冷却空気９
を、フィルム冷却用に流出するためのフィルム冷却孔２
４（第２の孔）等から構成されている。
【００３８】この場合、各セル２１は、対向する翼面の
熱負荷に応じた大きさでなり、この熱負荷が大きいとこ
ろでは小さく、逆に熱負荷の小さいところでは大きく形
成される。これは、熱負荷が大きいところは、それだけ
メタル温度分布（図１６）も立っているため、その分細
かくセル２１を配置する必要があることが理由となって
いる。
熱負荷に応じた大きさでなり、この熱負荷が大きいとこ
ろでは小さく、逆に熱負荷の小さいところでは大きく形
成される。これは、熱負荷が大きいところは、それだけ
メタル温度分布（図１６）も立っているため、その分細
かくセル２１を配置する必要があることが理由となって
いる。
【００３９】そしてこの静翼２０では、インサート２２
を通る冷却空気９が、冷却孔２３を介して各セル２１に
流入され、当該各セル２１の内壁２１ａに噴き付けられ
ることにより各セル２１を冷却する（以下、このような
冷却方式をインピンジ冷却方式と呼ぶ）。そして、この
冷却空気９が、各セル２１のフィルム冷却孔２４を介し
て静翼２０の外側の燃焼ガス主流１２中に放出されるこ
とにより、フィルム冷却するようになされている。
を通る冷却空気９が、冷却孔２３を介して各セル２１に
流入され、当該各セル２１の内壁２１ａに噴き付けられ
ることにより各セル２１を冷却する（以下、このような
冷却方式をインピンジ冷却方式と呼ぶ）。そして、この
冷却空気９が、各セル２１のフィルム冷却孔２４を介し
て静翼２０の外側の燃焼ガス主流１２中に放出されるこ
とにより、フィルム冷却するようになされている。
【００４０】このようにして、この静翼２０では、複数
のセル２１を対向する翼面の熱負荷に応じた大きさで設
けるようにしたので、図２に示すように、図中実線で示
すメタル温度分布を、図中破線で示す許容メタル温度に
対し、ほぼ均一にすることができ、翼面をその熱負荷に
応じて詳細に冷却することができる。また冷却空気９を
各セル２１の冷却に使用した後、フィルム冷却に流用す
るようにしたので、過冷却や冷却の不十分によって消費
される冷却空気９の消費量を低減することができる。
のセル２１を対向する翼面の熱負荷に応じた大きさで設
けるようにしたので、図２に示すように、図中実線で示
すメタル温度分布を、図中破線で示す許容メタル温度に
対し、ほぼ均一にすることができ、翼面をその熱負荷に
応じて詳細に冷却することができる。また冷却空気９を
各セル２１の冷却に使用した後、フィルム冷却に流用す
るようにしたので、過冷却や冷却の不十分によって消費
される冷却空気９の消費量を低減することができる。
【００４１】従って、この静翼２０では、冷却空気９と
して圧縮機１（図１０）から抽気して使用する空気の量
を低減することができるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減
させることができる。
して圧縮機１（図１０）から抽気して使用する空気の量
を低減することができるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減
させることができる。
【００４２】（２）第２の実施の形態 図３は、全体として本発明の第２の実施の形態によるガ
スタービン冷却翼の概略構成図である。図中３０は動翼
を示し、腹側と背側とに分けて複数設けられるサーペン
タイン冷却通路３１（第１の冷却通路）と、これらサー
ペンタイン冷却通路３１よりも内側に設けられる複数の
キャビティ３２（第２の冷却通路）と、キャビティ３２
と連通して設けられる複数のフィルム冷却用孔３３等か
ら構成される。
スタービン冷却翼の概略構成図である。図中３０は動翼
を示し、腹側と背側とに分けて複数設けられるサーペン
タイン冷却通路３１（第１の冷却通路）と、これらサー
ペンタイン冷却通路３１よりも内側に設けられる複数の
キャビティ３２（第２の冷却通路）と、キャビティ３２
と連通して設けられる複数のフィルム冷却用孔３３等か
ら構成される。
【００４３】そして、この動翼３０では、冷却空気９が
各サーペンタイン冷却通路３１を順次翼頂および基台側
でターンして通過し、これらサーペンタイン冷却通路３
１を冷却（以下、このような冷却方式をサーペンタイン
冷却方式と呼ぶ）した後、各キャビティ３２のうちの対
応するキャビティ３２に流入して、これらキャビティ３
２を冷却する。この後、この冷却空気９が、各フィルム
冷却用孔３３を介して動翼３０の外側の燃焼ガス主流１
２中に放出されることにより、フィルム冷却するように
なされている。
各サーペンタイン冷却通路３１を順次翼頂および基台側
でターンして通過し、これらサーペンタイン冷却通路３
１を冷却（以下、このような冷却方式をサーペンタイン
冷却方式と呼ぶ）した後、各キャビティ３２のうちの対
応するキャビティ３２に流入して、これらキャビティ３
２を冷却する。この後、この冷却空気９が、各フィルム
冷却用孔３３を介して動翼３０の外側の燃焼ガス主流１
２中に放出されることにより、フィルム冷却するように
なされている。
【００４４】このようにして、この動翼３０では、複数
のサーペンタイン冷却通路３１を翼の腹側と背側とに分
けて複数設けるようにしたので、図２に示すように、図
中実線で示すメタル温度分布を、図中破線で示す許容メ
タル温度に対し、ほぼ均一にすることができ、翼面をそ
の熱負荷に応じて詳細に冷却することができる。また冷
却空気９を、各サーペンタイン冷却通路３１の冷却に使
用してから各キャビティ３２の冷却に流用し、さらにこ
の後、フィルム冷却に流用するようにしたので、過冷却
や冷却の不十分によって消費される冷却空気９の消費量
を低減することができる。
のサーペンタイン冷却通路３１を翼の腹側と背側とに分
けて複数設けるようにしたので、図２に示すように、図
中実線で示すメタル温度分布を、図中破線で示す許容メ
タル温度に対し、ほぼ均一にすることができ、翼面をそ
の熱負荷に応じて詳細に冷却することができる。また冷
却空気９を、各サーペンタイン冷却通路３１の冷却に使
用してから各キャビティ３２の冷却に流用し、さらにこ
の後、フィルム冷却に流用するようにしたので、過冷却
や冷却の不十分によって消費される冷却空気９の消費量
を低減することができる。
【００４５】従って、この動翼３０では、冷却空気９と
して圧縮機１（図１０）から抽気して使用する空気の量
を低減することができるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減
させることができる。
して圧縮機１（図１０）から抽気して使用する空気の量
を低減することができるとともに、燃焼温度を低減で
き、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減
させることができる。
【００４６】（３）第３の実施の形態 図４において、４０は全体として、本発明の第３の実施
の形態によるガスタービン冷却翼である動翼を示し、サ
ーペンタイン流路４１（冷却通路）が翼面の熱負荷に応
じて複数設けられ、当該各サーペンタイン流路４１の内
壁の腹側と背側とに、それぞれ互いに異なった高さ
（ｅ）・幅（Ｈ）・ピッチ（Ｐ）・角度（θ）で複数の
タービュレータ４２（リブ）が配設されてなる。
の形態によるガスタービン冷却翼である動翼を示し、サ
ーペンタイン流路４１（冷却通路）が翼面の熱負荷に応
じて複数設けられ、当該各サーペンタイン流路４１の内
壁の腹側と背側とに、それぞれ互いに異なった高さ
（ｅ）・幅（Ｈ）・ピッチ（Ｐ）・角度（θ）で複数の
タービュレータ４２（リブ）が配設されてなる。
【００４７】この実施の形態の場合、タービュレータ４
２は、各サーペンタイン流路４１の内壁に翼面の熱負荷
に応じて配設され、当該熱負荷が大きいところでは、高
さ（ｅ）を大きくすることにより熱伝達率（α）を上
げ、冷却能力を調整し得るようになされている。因み
に、この実施の形態では、実験結果としてＰ/ｅ≒10、
θ＝60°のときが最適な配置形態である結果が得られ
た。
２は、各サーペンタイン流路４１の内壁に翼面の熱負荷
に応じて配設され、当該熱負荷が大きいところでは、高
さ（ｅ）を大きくすることにより熱伝達率（α）を上
げ、冷却能力を調整し得るようになされている。因み
に、この実施の形態では、実験結果としてＰ/ｅ≒10、
θ＝60°のときが最適な配置形態である結果が得られ
た。
【００４８】このようにこの動翼４０では、各サーペン
タイン流路４１の内壁の腹側と背側とに、それぞれ互い
に異なった高さ・幅・ピッチ・角度で複数のタービュレ
ータ４２を配設するので、当該各タービュレータ４２
が、これらサーペンタイン流路４１を流れる冷却空気９
の流れを強制的に乱流に遷移させるとともに、サーペン
タイン流路４１と交叉する方向の二次流れ４３を、腹側
と背側とにそれぞれ発生させ、サーペンタイン流路４１
における熱伝達率を向上させて冷却効果を増大させる。
タイン流路４１の内壁の腹側と背側とに、それぞれ互い
に異なった高さ・幅・ピッチ・角度で複数のタービュレ
ータ４２を配設するので、当該各タービュレータ４２
が、これらサーペンタイン流路４１を流れる冷却空気９
の流れを強制的に乱流に遷移させるとともに、サーペン
タイン流路４１と交叉する方向の二次流れ４３を、腹側
と背側とにそれぞれ発生させ、サーペンタイン流路４１
における熱伝達率を向上させて冷却効果を増大させる。
【００４９】これにより、この動翼４０では、これらサ
ーペンタイン流路４１を通過する冷却空気９が、その腹
側と背側とでそれぞれ適した冷却を行うので、対向する
翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却することがで
き、冷却空気９の消費量が過剰になるのを防止すること
ができるため、この冷却媒体として使用する空気の量を
低減することができ、かくしてガスタービン効率を向上
させることができる。
ーペンタイン流路４１を通過する冷却空気９が、その腹
側と背側とでそれぞれ適した冷却を行うので、対向する
翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却することがで
き、冷却空気９の消費量が過剰になるのを防止すること
ができるため、この冷却媒体として使用する空気の量を
低減することができ、かくしてガスタービン効率を向上
させることができる。
【００５０】（４）第４の実施の形態 図５において５０は、全体として本発明の第４の実施の
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、冷
却流路５１（第１の冷却通路）が、複数のピンフィン５
２（仕切り部材）に仕切られることによって分割されて
いる。これら各ピンフィンは、対向する翼面の熱負荷に
応じて、幅・ピン径・ピッチ等を変更することにより、
各冷却流路５１における冷却能力を調整し得るようにな
されている。
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、冷
却流路５１（第１の冷却通路）が、複数のピンフィン５
２（仕切り部材）に仕切られることによって分割されて
いる。これら各ピンフィンは、対向する翼面の熱負荷に
応じて、幅・ピン径・ピッチ等を変更することにより、
各冷却流路５１における冷却能力を調整し得るようにな
されている。
【００５１】また、各冷却流路５１よりも内側にはキャ
ビティ５４が設けられ、このキャビティ５４には、各冷
却流路５１から流入する冷却空気９を外側に流出するた
めの複数のフィルム冷却孔５３が連通して設けられてい
る。
ビティ５４が設けられ、このキャビティ５４には、各冷
却流路５１から流入する冷却空気９を外側に流出するた
めの複数のフィルム冷却孔５３が連通して設けられてい
る。
【００５２】そして、この動翼５０では、冷却空気９を
各冷却流路５１に導入して通過させることにより当該各
冷却流路５１を冷却した後、その冷却空気９をキャビテ
ィ５４に流入させて当該キャビティ５４を冷却する。さ
らに、その冷却空気９を当該キャビティ５４と連通する
各フィルム冷却孔５３を介して動翼５０の外側の燃焼ガ
ス主流１２中に放出されることにより、フィルム冷却す
るようになされている。
各冷却流路５１に導入して通過させることにより当該各
冷却流路５１を冷却した後、その冷却空気９をキャビテ
ィ５４に流入させて当該キャビティ５４を冷却する。さ
らに、その冷却空気９を当該キャビティ５４と連通する
各フィルム冷却孔５３を介して動翼５０の外側の燃焼ガ
ス主流１２中に放出されることにより、フィルム冷却す
るようになされている。
【００５３】このように、この動翼５０では、ピンフィ
ン５２によって分割することにより複数の冷却流路５１
を形成するので、対向する翼面の熱負荷に応じてより一
層詳細に冷却することができ、また各冷却流路５１の冷
却に用いた冷却空気９を、キャビティ５４およびフィル
ム冷却にも流用する分、当該冷却空気９として使用する
空気量を低減することができ、かくしてガスタービン効
率を向上させることができる。
ン５２によって分割することにより複数の冷却流路５１
を形成するので、対向する翼面の熱負荷に応じてより一
層詳細に冷却することができ、また各冷却流路５１の冷
却に用いた冷却空気９を、キャビティ５４およびフィル
ム冷却にも流用する分、当該冷却空気９として使用する
空気量を低減することができ、かくしてガスタービン効
率を向上させることができる。
【００５４】（５）第５の実施の形態 図６において６０は、全体として本発明の第５の実施の
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、導
入される冷却空気９が、複数の冷却流路６１（第１の冷
却通路）のうちの背側を通過して冷却した後、ターンし
て腹側を通過し冷却する。
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、導
入される冷却空気９が、複数の冷却流路６１（第１の冷
却通路）のうちの背側を通過して冷却した後、ターンし
て腹側を通過し冷却する。
【００５５】この動翼６０では、各冷却流路６１のうち
の翼面の熱負荷の大きい背側の冷却に使用した冷却媒体
を、それよりも熱負荷の小さい腹側の冷却にも使用する
分、過剰な冷却空気９の消費を防止できるため、この冷
却空気９として使用する空気量を低減することができ、
かくしてガスタービン効率を確実に向上させることがで
きる。
の翼面の熱負荷の大きい背側の冷却に使用した冷却媒体
を、それよりも熱負荷の小さい腹側の冷却にも使用する
分、過剰な冷却空気９の消費を防止できるため、この冷
却空気９として使用する空気量を低減することができ、
かくしてガスタービン効率を確実に向上させることがで
きる。
【００５６】（６）第６の実施の形態 図７において７０は、全体として本発明の第６の実施の
形態によるガスタービン冷却翼としての静翼を示し、冷
却孔７１（第１の孔）が複数穿設された冷却流路７２
（冷却通路）を有するキャビティ７３ａ（第１の冷却
部）と、このキャビティ７３ａから冷却空気９を流入す
るための噴出孔７４（冷却孔）が複数穿設された仕切壁
７５によって仕切られたキャビティ７３ｂ、７３ｃ（第
２の冷却部）とが順次多段に形成されてなる。
形態によるガスタービン冷却翼としての静翼を示し、冷
却孔７１（第１の孔）が複数穿設された冷却流路７２
（冷却通路）を有するキャビティ７３ａ（第１の冷却
部）と、このキャビティ７３ａから冷却空気９を流入す
るための噴出孔７４（冷却孔）が複数穿設された仕切壁
７５によって仕切られたキャビティ７３ｂ、７３ｃ（第
２の冷却部）とが順次多段に形成されてなる。
【００５７】さて、この静翼７０では、冷却空気９を冷
却流路７２から各冷却孔７１を介してキャビティ７３ａ
に流入し、当該キャビティ７３ａの内壁７３Ａに噴き付
けて当該キャビティ７３ａを冷却した後、各噴出孔７４
からキャビティ７３ｂに流入させる。
却流路７２から各冷却孔７１を介してキャビティ７３ａ
に流入し、当該キャビティ７３ａの内壁７３Ａに噴き付
けて当該キャビティ７３ａを冷却した後、各噴出孔７４
からキャビティ７３ｂに流入させる。
【００５８】そして、キャビティ７３ａから仕切壁７５
の各噴出孔７４を介して流入させた冷却空気９がキャビ
ティ７３ｂの内壁７３Ｂに噴き付けられることによって
当該キャビティ７３ｂを冷却する。この後、キャビティ
７３ｂを冷却した冷却空気９が、仕切壁７５の各噴出孔
７４からキャビティ７３ｃの内壁７３Ｃに噴き付けるよ
うに流入することにより、当該キャビティ７３ｃを冷却
する。
の各噴出孔７４を介して流入させた冷却空気９がキャビ
ティ７３ｂの内壁７３Ｂに噴き付けられることによって
当該キャビティ７３ｂを冷却する。この後、キャビティ
７３ｂを冷却した冷却空気９が、仕切壁７５の各噴出孔
７４からキャビティ７３ｃの内壁７３Ｃに噴き付けるよ
うに流入することにより、当該キャビティ７３ｃを冷却
する。
【００５９】このようにして、この静翼７０では、イン
ピンジ冷却方式により各キャビティ７３ａ〜７３ｃを冷
却空気９によって順次冷却する。また、この実施の形態
の場合、各冷却孔７１および各噴出孔７４の孔径や、ピ
ッチを変えることにより、冷却能力を調整し得るように
なされている。
ピンジ冷却方式により各キャビティ７３ａ〜７３ｃを冷
却空気９によって順次冷却する。また、この実施の形態
の場合、各冷却孔７１および各噴出孔７４の孔径や、ピ
ッチを変えることにより、冷却能力を調整し得るように
なされている。
【００６０】このようにして、この静翼７０では、各キ
ャビティ７３ａ〜７３ｃを仕切壁７５によって順次多段
に形成するので、対向する翼面の熱負荷に応じて詳細に
冷却することができ、またキャビティ７３ａの冷却に使
用した冷却媒体を、順次次段のキャビティ７３ｂ、７３
ｃの冷却に用いるので、冷却媒体として使用する空気の
量を低減することができ、かくしてガスタービン効率を
格段と向上させることができる。
ャビティ７３ａ〜７３ｃを仕切壁７５によって順次多段
に形成するので、対向する翼面の熱負荷に応じて詳細に
冷却することができ、またキャビティ７３ａの冷却に使
用した冷却媒体を、順次次段のキャビティ７３ｂ、７３
ｃの冷却に用いるので、冷却媒体として使用する空気の
量を低減することができ、かくしてガスタービン効率を
格段と向上させることができる。
【００６１】しかも、この静翼７０では、各冷却孔７１
および各噴出孔７４の孔径や、ピッチを翼面の熱負荷に
応じて変えることにより、対向する翼面の熱負荷に応じ
た冷却能力に調整することができ、冷却媒体として使用
する空気の量を最適にすることができるため、ガスター
ビン効率を確実に向上させることができる。
および各噴出孔７４の孔径や、ピッチを翼面の熱負荷に
応じて変えることにより、対向する翼面の熱負荷に応じ
た冷却能力に調整することができ、冷却媒体として使用
する空気の量を最適にすることができるため、ガスター
ビン効率を確実に向上させることができる。
【００６２】（７）第７の実施の形態 図８において８０は、全体として本発明の第７の実施の
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、キ
ャビティ８１（冷却通路）が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、その前縁部８０Ａが尖った形状で構成されて
いる。
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、キ
ャビティ８１（冷却通路）が翼面の熱負荷に応じて複数
設けられ、その前縁部８０Ａが尖った形状で構成されて
いる。
【００６３】この動翼８０では、熱負荷の大きい前縁部
８０Ａを尖った形状にすることにより、高熱伝達率とな
る領域の面積を大幅に低減することとなり、翼面の熱負
荷を低減するので、翼全体としての熱負荷を低減するこ
とができるとともに、キャビティ８１が、この翼面の熱
負荷に応じて複数設けられる分、より一層詳細に冷却す
ることができ、不均一な冷却を防止することができるた
め、この冷却空気９として使用する空気量を低減するこ
とができ、かくしてガスタービン効率を向上させること
ができる。
８０Ａを尖った形状にすることにより、高熱伝達率とな
る領域の面積を大幅に低減することとなり、翼面の熱負
荷を低減するので、翼全体としての熱負荷を低減するこ
とができるとともに、キャビティ８１が、この翼面の熱
負荷に応じて複数設けられる分、より一層詳細に冷却す
ることができ、不均一な冷却を防止することができるた
め、この冷却空気９として使用する空気量を低減するこ
とができ、かくしてガスタービン効率を向上させること
ができる。
【００６４】（８）第８の実施の形態 図９において９０は、全体として本発明の第８の実施の
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、前
縁部に設けられ、冷却孔９１（第１の孔）が穿設される
冷却流路９２（冷却通路）を有するキャビティ９３（冷
却部）と、当該キャビティ９３よりも後縁部側に複数設
けられる、キャビティ９４ａ、９４ｂ、９４ｃ（第１の
冷却通路）とから構成される。
形態によるガスタービン冷却翼としての動翼を示し、前
縁部に設けられ、冷却孔９１（第１の孔）が穿設される
冷却流路９２（冷却通路）を有するキャビティ９３（冷
却部）と、当該キャビティ９３よりも後縁部側に複数設
けられる、キャビティ９４ａ、９４ｂ、９４ｃ（第１の
冷却通路）とから構成される。
【００６５】この動翼９０では、前縁部において冷却空
気９を各冷却孔９１からキャビティ９３の内壁９３Ａに
向かって噴出することにより、当該キャビティ９３を冷
却するインピンジ冷却方式を用いており、当該キャビテ
ィ９３以後の後縁部側は、各キャビティ９４ａ〜９４ｃ
に冷却空気９を順次通過させて冷却するサーペンタイン
冷却方式を用いている。
気９を各冷却孔９１からキャビティ９３の内壁９３Ａに
向かって噴出することにより、当該キャビティ９３を冷
却するインピンジ冷却方式を用いており、当該キャビテ
ィ９３以後の後縁部側は、各キャビティ９４ａ〜９４ｃ
に冷却空気９を順次通過させて冷却するサーペンタイン
冷却方式を用いている。
【００６６】このように、この動翼９０では、前縁部に
おいてインピンジ冷却方式を用い、後縁部側にサーペン
タイン冷却方式を用いているので、前縁部および後縁部
ともに、対向する翼面の熱負荷に応じたより一層詳細な
冷却を行うことができ、また冷却空気９を再利用するよ
うにしている分、この冷却空気９として使用する空気量
を低減することができ、かくしてガスタービン効率を向
上させることができる。
おいてインピンジ冷却方式を用い、後縁部側にサーペン
タイン冷却方式を用いているので、前縁部および後縁部
ともに、対向する翼面の熱負荷に応じたより一層詳細な
冷却を行うことができ、また冷却空気９を再利用するよ
うにしている分、この冷却空気９として使用する空気量
を低減することができ、かくしてガスタービン効率を向
上させることができる。
【００６７】なお、この実施の形態においては、本発明
を動翼９０に適用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、この動翼９０と同じ構成で
なるガスタービン冷却翼の静翼に適用するようにしても
よい。
を動翼９０に適用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、この動翼９０と同じ構成で
なるガスタービン冷却翼の静翼に適用するようにしても
よい。
【００６８】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、対向する
翼面の熱負荷に応じた大きさで複数の冷却部を設け、冷
却媒体を各冷却部に第１の孔を介して流入し、当該各冷
却部の内壁に噴き付けた後、第２の孔を介して外部に流
出するようにしたので、対向する翼面の熱負荷に応じて
詳細に冷却することができ、過冷却による過剰な冷却媒
体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使用す
る空気の量を低減することができるとともに、燃焼温度
を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯ
Xを低減させることができる。
翼面の熱負荷に応じた大きさで複数の冷却部を設け、冷
却媒体を各冷却部に第１の孔を介して流入し、当該各冷
却部の内壁に噴き付けた後、第２の孔を介して外部に流
出するようにしたので、対向する翼面の熱負荷に応じて
詳細に冷却することができ、過冷却による過剰な冷却媒
体の消費を防止できるため、この冷却媒体として使用す
る空気の量を低減することができるとともに、燃焼温度
を低減でき、かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯ
Xを低減させることができる。
【００６９】また、このガスタービン冷却翼では、上記
冷却部が、セル状でなり、上記熱負荷が大きいところで
は小さく形成されるようにしたことにより、翼面の熱負
荷に応じてより詳細に冷却することができる。
冷却部が、セル状でなり、上記熱負荷が大きいところで
は小さく形成されるようにしたことにより、翼面の熱負
荷に応じてより詳細に冷却することができる。
【００７０】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
第１の冷却部と第２の冷却部とを順次多段に形成するの
で、対向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却すること
ができ、また第１の冷却部の冷却に使用した冷却媒体
を、順次次段の第２の冷却部の冷却に用いるので、冷却
媒体として使用する空気の量を低減することができ、か
くしてガスタービン効率を格段と向上させることができ
る。
第１の冷却部と第２の冷却部とを順次多段に形成するの
で、対向する翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却すること
ができ、また第１の冷却部の冷却に使用した冷却媒体
を、順次次段の第２の冷却部の冷却に用いるので、冷却
媒体として使用する空気の量を低減することができ、か
くしてガスタービン効率を格段と向上させることができ
る。
【００７１】しかも、このガスタービン冷却翼は、上記
第１の孔または冷却孔の径やピッチを、上記翼面の熱負
荷に応じて変更するようにしたことにより、対向する翼
面の熱負荷に応じて冷却能力を調整することができ、冷
却媒体として使用する空気の量を最適にすることができ
るため、ガスタービン効率を確実に向上させることがで
きる。
第１の孔または冷却孔の径やピッチを、上記翼面の熱負
荷に応じて変更するようにしたことにより、対向する翼
面の熱負荷に応じて冷却能力を調整することができ、冷
却媒体として使用する空気の量を最適にすることができ
るため、ガスタービン効率を確実に向上させることがで
きる。
【００７２】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
冷却媒体が各第１の冷却通路を通過して後、第２の冷却
通路を通過し、当該第２の冷却通路と連通する各フィル
ム冷却用孔を介して外部に流出するので、対向する翼面
の熱負荷に応じて詳細に冷却することができ、また第１
の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路および
フィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消費を防
止できるため、この冷却媒体として使用する空気の量を
低減することができるとともに、燃焼温度を低減でき、
かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減させ
ることができる。
冷却媒体が各第１の冷却通路を通過して後、第２の冷却
通路を通過し、当該第２の冷却通路と連通する各フィル
ム冷却用孔を介して外部に流出するので、対向する翼面
の熱負荷に応じて詳細に冷却することができ、また第１
の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路および
フィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消費を防
止できるため、この冷却媒体として使用する空気の量を
低減することができるとともに、燃焼温度を低減でき、
かくしてガスタービン効率を向上し、ＮＯXを低減させ
ることができる。
【００７３】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
上記第１の冷却通路が、複数の仕切り部材に仕切られる
ことによって分割されるようにしたことにより、対向す
る翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することができ、ま
た第１の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路
およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消
費を防止できるため、この冷却媒体として使用する空気
の量を低減することができ、かくしてガスタービン効率
を向上させることができる。
上記第１の冷却通路が、複数の仕切り部材に仕切られる
ことによって分割されるようにしたことにより、対向す
る翼面の熱負荷に応じて詳細に冷却することができ、ま
た第１の冷却通路で使用した冷却媒体を第２の冷却通路
およびフィルム冷却用に用いる分、過剰な冷却媒体の消
費を防止できるため、この冷却媒体として使用する空気
の量を低減することができ、かくしてガスタービン効率
を向上させることができる。
【００７４】しかも、このガスタービン冷却翼は、各上
記仕切り部材がピンフィンでなり、翼面の熱負荷に応じ
て、幅・ピン径・ピッチを変更するようにしたことによ
り、対向する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整する
ことができ、冷却媒体として使用する空気の量を最適に
することができるため、ガスタービン効率を確実に向上
させることができる。
記仕切り部材がピンフィンでなり、翼面の熱負荷に応じ
て、幅・ピン径・ピッチを変更するようにしたことによ
り、対向する翼面の熱負荷に応じて冷却能力を調整する
ことができ、冷却媒体として使用する空気の量を最適に
することができるため、ガスタービン効率を確実に向上
させることができる。
【００７５】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
上記冷却媒体が、上記第１の冷却通路のうちの上記背側
から冷却した後、ターンして上記腹側を冷却するように
したことにより、第１の冷却通路のうちの熱負荷の大き
い背側の冷却に使用した冷却媒体を、それよりも熱負荷
の小さい腹側の冷却にも使用する分、過剰な冷却媒体の
消費を防止でき、この冷却媒体として使用する空気の量
を低減することができるため、ガスタービン効率を確実
に向上させることができる。
上記冷却媒体が、上記第１の冷却通路のうちの上記背側
から冷却した後、ターンして上記腹側を冷却するように
したことにより、第１の冷却通路のうちの熱負荷の大き
い背側の冷却に使用した冷却媒体を、それよりも熱負荷
の小さい腹側の冷却にも使用する分、過剰な冷却媒体の
消費を防止でき、この冷却媒体として使用する空気の量
を低減することができるため、ガスタービン効率を確実
に向上させることができる。
【００７６】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
上記第２の冷却通路を複数設けるようにしたことによ
り、対向する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却
することができ、また第１の冷却通路で使用した冷却媒
体を各第２の冷却通路およびフィルム冷却用に用いる
分、過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却
媒体として使用する空気の量を低減することができ、か
くしてガスタービン効率をより一層向上させることがで
きる。
上記第２の冷却通路を複数設けるようにしたことによ
り、対向する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷却
することができ、また第１の冷却通路で使用した冷却媒
体を各第２の冷却通路およびフィルム冷却用に用いる
分、過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、この冷却
媒体として使用する空気の量を低減することができ、か
くしてガスタービン効率をより一層向上させることがで
きる。
【００７７】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
各冷却通路の内壁の腹側と背側とで、それぞれ互いに異
なった高さ・幅・ピッチ・角度の複数のリブを配設する
ようにしたことにより、これら冷却通路を通過する冷却
媒体が、その腹側と背側とでそれぞれ適した冷却を行う
ので、対向する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷
却することができ、過剰な冷却媒体の消費を防止できる
ため、この冷却媒体として使用する空気の量を低減する
ことができ、かくしてガスタービン効率を向上させるこ
とができる。
各冷却通路の内壁の腹側と背側とで、それぞれ互いに異
なった高さ・幅・ピッチ・角度の複数のリブを配設する
ようにしたことにより、これら冷却通路を通過する冷却
媒体が、その腹側と背側とでそれぞれ適した冷却を行う
ので、対向する翼面の熱負荷に応じてより一層詳細に冷
却することができ、過剰な冷却媒体の消費を防止できる
ため、この冷却媒体として使用する空気の量を低減する
ことができ、かくしてガスタービン効率を向上させるこ
とができる。
【００７８】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
熱負荷の大きい前縁部を尖った形状にして熱負荷を低減
するようにしたことにより、翼全体としての熱負荷を低
減することができるとともに、冷却通路が翼面の熱負荷
に応じて複数設けられる分、より一層詳細に冷却するこ
とができ、過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、こ
の冷却媒体として使用する空気の量を低減することがで
き、かくしてガスタービン効率を向上させることができ
る。
熱負荷の大きい前縁部を尖った形状にして熱負荷を低減
するようにしたことにより、翼全体としての熱負荷を低
減することができるとともに、冷却通路が翼面の熱負荷
に応じて複数設けられる分、より一層詳細に冷却するこ
とができ、過剰な冷却媒体の消費を防止できるため、こ
の冷却媒体として使用する空気の量を低減することがで
き、かくしてガスタービン効率を向上させることができ
る。
【００７９】さらに、本発明のガスタービン冷却翼は、
上記前縁部が、上記冷却媒体を上記第１の孔から上記冷
却部の内壁に向かって噴出して冷却するインピンジ冷却
方式でなり、上記前縁部以後の後縁部側が、各上記第１
の冷却通路に上記冷却媒体を順次流入させて冷却するサ
ーペンタイン冷却方式でなるようにしたことにより、前
縁部および後縁部ともに効果的な冷却方式で冷却するこ
とができる分、対向する翼面の熱負荷に応じたより一層
詳細な冷却を行うことができ、過剰な冷却媒体の消費を
防止できるため、この冷却媒体として使用する空気の量
を低減することができ、かくしてガスタービン効率を向
上させることができる。
上記前縁部が、上記冷却媒体を上記第１の孔から上記冷
却部の内壁に向かって噴出して冷却するインピンジ冷却
方式でなり、上記前縁部以後の後縁部側が、各上記第１
の冷却通路に上記冷却媒体を順次流入させて冷却するサ
ーペンタイン冷却方式でなるようにしたことにより、前
縁部および後縁部ともに効果的な冷却方式で冷却するこ
とができる分、対向する翼面の熱負荷に応じたより一層
詳細な冷却を行うことができ、過剰な冷却媒体の消費を
防止できるため、この冷却媒体として使用する空気の量
を低減することができ、かくしてガスタービン効率を向
上させることができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す要部断面図である。
ン冷却翼を示す要部断面図である。
【図２】 本発明を適用したガスタービン冷却翼による
メタル温度分布を示すグラフである。
メタル温度分布を示すグラフである。
【図３】 本発明の第２の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図４】 本発明の第３の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図５】 本発明の第４の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図６】 本発明の第５の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図７】 本発明の第６の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図８】 本発明の第７の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図９】 本発明の第８の実施の形態によるガスタービ
ン冷却翼を示す概略構成図である。
ン冷却翼を示す概略構成図である。
【図１０】 従来のガスタービンを示す概略構成図であ
る。
る。
【図１１】 従来のタービン部の概略構成を示す概略断
面図である。
面図である。
【図１２】 従来のガスタービン冷却翼を示す概略構成
図である。
図である。
【図１３】 従来のガスタービン冷却翼のうち静翼の後
縁部を示す要部拡大図である。
縁部を示す要部拡大図である。
【図１４】 従来のガスタービン冷却翼を示す概略構成
図である。
図である。
【図１５】 従来の動翼における冷却の説明に供する要
部断面図である。
部断面図である。
【図１６】 従来のガスタービン冷却翼によるメタル温
度分布を示すグラフである。
度分布を示すグラフである。
【符号の説明】 ９ 冷却空気 １２ 燃焼ガス主流 ２０ 静翼 ２１ セル ２１ａ 内壁 ２２ インサート ２３ 冷却孔 ２４ フィルム冷却孔 ３０ 動翼 ３１ サーペンタイン冷却通路 ３２ キャビティ ３３ フィルム冷却用孔 ４０ 動翼 ４１ サーペンタイン流路 ４２ タービュレータ ４３ 二次流れ ５０ 動翼 ５１ 冷却流路 ５２ ピンフィン ５３ フィルム冷却孔 ５４ キャビティ ６０ 動翼 ６１ 冷却流路 ７０ 静翼 ７１ 冷却孔７１ ７２ 冷却流路 ７３ａ キャビティ ７３Ａ 内壁 ７３ｂ キャビティ ７３Ｂ 内壁 ７３ｃ キャビティ ７３Ｃ 内壁 ７４ 噴出孔 ７５ 仕切壁 ８０ 動翼 ８０Ａ 前縁部 ８１ キャビティ ９０ 動翼 ９１ 冷却孔 ９２ 冷却流路 ９３ キャビティ ９３Ａ 内壁 ９４ａ キャビティ ９４ｂ キャビティ ９４ｃ キャビティ
フロントページの続き (72)発明者 松浦 正昭 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 武石 賢一郎 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 富田 康意 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 桑原 正光 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 稲田 満 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 椙下 秀昭 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3G002 CA03 CA06 CA08 CB01 GA08 GB01
Claims (12)
- 【請求項１】 内部に形成された冷却通路に冷却媒体を
導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン
冷却翼において、 対向する翼面の熱負荷に応じた大きさでなる複数の冷却
部と、 各上記冷却部に設けられ、上記冷却通路から上記冷却媒
体を流入するための第１の孔と、 上記冷却部に流入した上記冷却媒体を、フィルム冷却用
に流出するための第２の孔とを具え、 上記冷却媒体が各上記冷却部に上記第１の孔を介して流
入され、当該各冷却部の内壁に噴き付けられた後、上記
第２の孔を介して外部に流出することを特徴とするガス
タービン冷却翼。 - 【請求項２】 上記冷却部がセル状でなり、上記熱負荷
が大きいところでは小さく形成されることを特徴とする
請求項１に記載のガスタービン冷却翼。 - 【請求項３】 上記第１の孔が穿設された上記冷却通路
を有する第１の冷却部と、 上記第１の冷却部から上記冷却媒体を流入するための冷
却孔が穿設された仕切壁によって仕切られる第２の冷却
部とを具え、 上記第１の冷却部と、上記第２の冷却部とが順次多段に
形成されることを特徴とする請求項１に記載のガスター
ビン冷却翼。 - 【請求項４】 上記第１の孔または上記冷却孔の径やピ
ッチを、上記翼面の熱負荷に応じて変更することを特徴
とする請求項３に記載のガスタービン冷却翼。 - 【請求項５】 内部に形成された冷却通路に冷却媒体を
導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービン
冷却翼において、 上記冷却通路のうち、腹側と背側とに分けて複数設けら
れる第１の冷却通路と、 上記冷却通路のうち、各上記第１の冷却通路よりも内側
に設けられる第２の冷却通路と、 上記第２の冷却通路と連通して設けられる複数のフィル
ム冷却用孔とを具え、 上記冷却媒体が各上記第１の冷却通路を通過して後、上
記第２の冷却通路を通過し、当該第２の冷却通路と連通
する各上記フィルム冷却用孔を介して外部に流出するこ
とを特徴とするガスタービン冷却翼。 - 【請求項６】 上記第１の冷却通路が、複数の仕切り部
材に仕切られることによって分割されることを特徴とす
る請求項５に記載のガスタービン冷却翼。 - 【請求項７】 各上記仕切り部材がピンフィンでなり、
翼面の熱負荷に応じて、幅・ピン径・ピッチを変更する
ことを特徴とする請求項６に記載のガスタービン冷却
翼。 - 【請求項８】 上記冷却媒体が、上記第１の冷却通路の
うちの上記背側から冷却した後、ターンして上記腹側を
冷却することを特徴とする請求項５に記載のガスタービ
ン冷却翼。 - 【請求項９】 上記第２の冷却通路が、複数設けられる
ことを特徴とする請求項５に記載のガスタービン冷却
翼。 - 【請求項１０】 内部に形成された冷却通路に冷却媒体
を導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービ
ン冷却翼において、上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じ
て複数設けられ、当該各冷却通路の内壁の上記腹側と上
記背側とに、それぞれ互いに異なった高さ・幅・ピッチ
・角度で複数のリブを配設することを特徴とするガスタ
ービン冷却翼。 - 【請求項１１】 内部に形成された冷却通路に冷却媒体
を導入し、当該内部から冷却する冷却構造のガスタービ
ン冷却翼において、 上記冷却通路が翼面の熱負荷に応じて複数設けられ、そ
の前縁部が尖った形状でなることを特徴とするガスター
ビン冷却翼。 - 【請求項１２】 前縁部に設けられ、請求項１に記載の
第１の孔が穿設される冷却通路を有する冷却部と、 上記第１の冷却部よりも後縁部側に複数設けられる、請
求項５に記載の第１の冷却通路とを具え、 上記前縁部は、上記冷却媒体を上記第１の孔から上記冷
却部の内壁に向かって噴出して冷却するインピンジ冷却
方式でなり、 上記前縁部以後の後縁部側は、各上記第１の冷却通路に
上記冷却媒体を順次流入させて冷却するサーペンタイン
冷却方式でなることを特徴とするガスタービン冷却翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001043759A JP2002242607A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ガスタービン冷却翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001043759A JP2002242607A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ガスタービン冷却翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242607A true JP2002242607A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18905875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001043759A Pending JP2002242607A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ガスタービン冷却翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002242607A (ja) |
Cited By (32)
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