JP3112933B2 - ガスタービンエンジン用冷却ブレード - Google Patents
ガスタービンエンジン用冷却ブレードInfo
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- JP3112933B2 JP3112933B2 JP02800005A JP80000590A JP3112933B2 JP 3112933 B2 JP3112933 B2 JP 3112933B2 JP 02800005 A JP02800005 A JP 02800005A JP 80000590 A JP80000590 A JP 80000590A JP 3112933 B2 JP3112933 B2 JP 3112933B2
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- JP
- Japan
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- cooling air
- supply channel
- turbine blade
- blade
- air
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/186—Film cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/221—Improvement of heat transfer
- F05D2260/2212—Improvement of heat transfer by creating turbulence
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスタービンエンジン及び特に内部冷却ロ
ーターブレードに関する。
ーターブレードに関する。
（従来の技術） よく知られているように、航空機エンジン工業ではガ
スタービンの性能の向上と同時にその重量の軽減に、大
きな努力を拂っている。明らかに、窮極の目標は、実現
可能な最適のスラスト／重量比を得ることにある。勿
論、何よりもタービンガスの温度の上昇によりエンジン
のスラスト／重量比が顕著に向上することは、よく知ら
れているので、努力を集中する分野は、エンジンの“高
熱部”である。しかしながら、タービンのガス温度は、
エンジンのコンポーネントの金属の温度の制約により限
定される。現在まで、大きな努力は、タービンブレード
の内部冷却における大きな技術的進歩を適用してより高
いタービン運転温度を達成するためになされた。この分
野における多くの業績の例として1966年10月13日付でD.
M.Kirchonに付与された米国特許第3,533,711号、1978年
２月14日付でAllen等に付与された米国特許第4,073,599
号、1979年12月20日付でMoore等に付与された米国特許
第4,180,373号を上げることができ、本願出願人に譲渡
されている。
スタービンの性能の向上と同時にその重量の軽減に、大
きな努力を拂っている。明らかに、窮極の目標は、実現
可能な最適のスラスト／重量比を得ることにある。勿
論、何よりもタービンガスの温度の上昇によりエンジン
のスラスト／重量比が顕著に向上することは、よく知ら
れているので、努力を集中する分野は、エンジンの“高
熱部”である。しかしながら、タービンのガス温度は、
エンジンのコンポーネントの金属の温度の制約により限
定される。現在まで、大きな努力は、タービンブレード
の内部冷却における大きな技術的進歩を適用してより高
いタービン運転温度を達成するためになされた。この分
野における多くの業績の例として1966年10月13日付でD.
M.Kirchonに付与された米国特許第3,533,711号、1978年
２月14日付でAllen等に付与された米国特許第4,073,599
号、1979年12月20日付でMoore等に付与された米国特許
第4,180,373号を上げることができ、本願出願人に譲渡
されている。
85年12月23日L.R.Anerson及びT.A.Auxierが出願し本
願出願受人に譲渡された米国特許出願第812,108号（米
国特許第4,770,608号）の公開内容は注目に値する。こ
の特許出願では、ブレードは、フィルム冷却の孔へ空気
を供給するため内部に半径方向の通路が形成されてい
る。半径方向の通路を画成する内部の壁は、ブレードの
内部において、冷却空気を連通する数多くの半径方向に
離間された孔を含む。半径方向の通路は、通路中の空気
が、動的ではなく、静的な状態であるように、底の方は
閉ざされている。即ち、ブレードの根元からチップへ伸
びる経路には、空気の流れはなく、空気の流れは、内部
の壁にある孔を通り、半径方向の通路によって提供され
る横方向のスペースを通り、次に隣接するフィルム冷却
孔の外へ流れる。
願出願受人に譲渡された米国特許出願第812,108号（米
国特許第4,770,608号）の公開内容は注目に値する。こ
の特許出願では、ブレードは、フィルム冷却の孔へ空気
を供給するため内部に半径方向の通路が形成されてい
る。半径方向の通路を画成する内部の壁は、ブレードの
内部において、冷却空気を連通する数多くの半径方向に
離間された孔を含む。半径方向の通路は、通路中の空気
が、動的ではなく、静的な状態であるように、底の方は
閉ざされている。即ち、ブレードの根元からチップへ伸
びる経路には、空気の流れはなく、空気の流れは、内部
の壁にある孔を通り、半径方向の通路によって提供され
る横方向のスペースを通り、次に隣接するフィルム冷却
孔の外へ流れる。
本発明によれば、ブレードにおいては、半径方向の通
路は、ブレードの基部（root）の部分で開口され、ブレ
ードの基部からチップへ一定の空気の流れがあるように
圧力を供給される。冷却空気のある量は、フィルム冷却
をするための孔を通って吹き出され、他方、その他のあ
る量は、チップに形成される開口から吹き出される。こ
れは、動的な流れの通路である。冷却空気は、半径方向
にチップの方向に進むに従い、フィルム冷却のための空
気孔を通じてある量が吹き出され、通路を形成する内部
の壁にある冷却空気補充用の孔を通り、導入される空気
で補充される。望ましい逆流余地（margin）と半径方向
の流れの量は、ブレードのチップにある孔を、それに適
正とするような大きさに設計し、かつ、トリップストリ
ップのような空気流中の流れを妨げるようなものを設け
ることによって、決めることができる。供給する圧力の
レベルを下げ冷却を行なうことに加えて、半径方向通路
内へ流れる空気は冷却のためにブレードの翼型の背面に
衝突するために使用され、通路のチップで流れ出る空気
入は、ブレードのチップの部分の冷却に使用される。
路は、ブレードの基部（root）の部分で開口され、ブレ
ードの基部からチップへ一定の空気の流れがあるように
圧力を供給される。冷却空気のある量は、フィルム冷却
をするための孔を通って吹き出され、他方、その他のあ
る量は、チップに形成される開口から吹き出される。こ
れは、動的な流れの通路である。冷却空気は、半径方向
にチップの方向に進むに従い、フィルム冷却のための空
気孔を通じてある量が吹き出され、通路を形成する内部
の壁にある冷却空気補充用の孔を通り、導入される空気
で補充される。望ましい逆流余地（margin）と半径方向
の流れの量は、ブレードのチップにある孔を、それに適
正とするような大きさに設計し、かつ、トリップストリ
ップのような空気流中の流れを妨げるようなものを設け
ることによって、決めることができる。供給する圧力の
レベルを下げ冷却を行なうことに加えて、半径方向通路
内へ流れる空気は冷却のためにブレードの翼型の背面に
衝突するために使用され、通路のチップで流れ出る空気
入は、ブレードのチップの部分の冷却に使用される。
本発明を取入れたブレードは、空気の流れが90゜曲げ
られ、かつ、ブレードの回転運動により、通路内の空気
が遠心力を受けるので、本質的にごみを取り除く特性を
持っている。
られ、かつ、ブレードの回転運動により、通路内の空気
が遠心力を受けるので、本質的にごみを取り除く特性を
持っている。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、ガスタービンエンジンに対し、改善
されたタービンブレードを提供することである。
されたタービンブレードを提供することである。
（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、換気されるタービンブレードの翼型
に隣接して、半径方向の通路を設け、ブレードの基部に
圧力を供給し、ブレードのチップの開口に冷却空気を流
すことである。半径方向の通路内の冷却空気は、フィル
ム冷却のための孔に供給され、半径方向の通路を形成す
る内部の壁における半径方向に離間する冷却空気補充孔
を通る追加の冷却空気で補充される。冷却効果は、より
少ない冷却空気量、及び低い圧力レベルで得られる。
に隣接して、半径方向の通路を設け、ブレードの基部に
圧力を供給し、ブレードのチップの開口に冷却空気を流
すことである。半径方向の通路内の冷却空気は、フィル
ム冷却のための孔に供給され、半径方向の通路を形成す
る内部の壁における半径方向に離間する冷却空気補充孔
を通る追加の冷却空気で補充される。冷却効果は、より
少ない冷却空気量、及び低い圧力レベルで得られる。
本発明の特徴は、半径方向の通路の先端の孔の大きさ
を適切にすること、及び、トリップストリップ（trip s
trip）を設けることにより、背圧を事前に決めることが
できることである。フィルム冷却の空気孔の全部にわた
って、半径方向の通路の半径方向への流れを最小とする
よう、全体の逆流余地（backflow margin）を適正とす
ることにより改良されフィルム冷却が得られることであ
る。
を適切にすること、及び、トリップストリップ（trip s
trip）を設けることにより、背圧を事前に決めることが
できることである。フィルム冷却の空気孔の全部にわた
って、半径方向の通路の半径方向への流れを最小とする
よう、全体の逆流余地（backflow margin）を適正とす
ることにより改良されフィルム冷却が得られることであ
る。
なお、本発明の更なる特徴は、ゴミの許容能力を有す
る改良された内部冷却タービンブレードを提供すること
である。
る改良された内部冷却タービンブレードを提供すること
である。
本発明の、前記、及びその他の特性、並びに長所は、
下記の説明及び、添付の図面により、更に明確となるで
あろう。
下記の説明及び、添付の図面により、更に明確となるで
あろう。
（実施例） 実施例は、この特許出願の譲り受け人の、ユナイテッ
ド・テクノロジー・コーポレーションの一部門であるＰ
＆Ｗ航空機会社により製造されたF100エンジンに使用さ
れるタイプのガスタービンエンジンに用の代表的なター
ビンブレードを記述するが、本発明は他のタイプの空気
冷却タービンブレードに適用することができることが了
解されるべきである。
ド・テクノロジー・コーポレーションの一部門であるＰ
＆Ｗ航空機会社により製造されたF100エンジンに使用さ
れるタイプのガスタービンエンジンに用の代表的なター
ビンブレードを記述するが、本発明は他のタイプの空気
冷却タービンブレードに適用することができることが了
解されるべきである。
この文書で使用される用語“逆流余地”とは、ブレー
ドの翼型表面上の任意の冷却空気吹き出し孔を横切って
測定した圧力比である。簡単、かつ便利であるようにこ
こでは単にブレードの部分が示されるが、ペデスタル、
トリップストリップ、及び、その他の類似のもののよう
な熱の伝達を強化する高度に開発された技術がここでは
省略されていると了解されるべきである。
ドの翼型表面上の任意の冷却空気吹き出し孔を横切って
測定した圧力比である。簡単、かつ便利であるようにこ
こでは単にブレードの部分が示されるが、ペデスタル、
トリップストリップ、及び、その他の類似のもののよう
な熱の伝達を強化する高度に開発された技術がここでは
省略されていると了解されるべきである。
図に示すように、引用番号10で一般的に示されたブレ
ードは、よく知られたいかなる耐高熱合金でも作ること
ができ、前縁12、後縁14、チップ16及び基部18のシース
を形成する鞘形からなる。ブレードは、サクション側20
（低い圧力）及び圧力側22とを持つ翼型表面を画成する
輪部を持っている。複数の孔は、所望の冷却を達成する
ように翼型表面上に設けられる。理想的には、翼型断面
への適切な分量の冷却空気は、これらの孔から吹き出
し、エンジンのガス流路中の熱ガスの流れと、翼型の表
面との間を隔てる働きをするフィルムを形成する。
ードは、よく知られたいかなる耐高熱合金でも作ること
ができ、前縁12、後縁14、チップ16及び基部18のシース
を形成する鞘形からなる。ブレードは、サクション側20
（低い圧力）及び圧力側22とを持つ翼型表面を画成する
輪部を持っている。複数の孔は、所望の冷却を達成する
ように翼型表面上に設けられる。理想的には、翼型断面
への適切な分量の冷却空気は、これらの孔から吹き出
し、エンジンのガス流路中の熱ガスの流れと、翼型の表
面との間を隔てる働きをするフィルムを形成する。
中心、即ち中間翼弦（chord:前縁と後縁を結ぶ線）断
面を通る平面を通る翼の内部通路を示す第２図の断面
は、最適の還流冷却が得られるよう、曲がりくねった形
で空気を流すためのリブ26で規定される幾つかの冷却空
気通路を含む、一般的に活用されている冷却技術を例示
する。本発明は、このタイプの冷却技術を活用するよう
考えられたものであるが、それに限定されるものではな
い。
面を通る平面を通る翼の内部通路を示す第２図の断面
は、最適の還流冷却が得られるよう、曲がりくねった形
で空気を流すためのリブ26で規定される幾つかの冷却空
気通路を含む、一般的に活用されている冷却技術を例示
する。本発明は、このタイプの冷却技術を活用するよう
考えられたものであるが、それに限定されるものではな
い。
本発明の着想は、第１図及び第３図に示されている。
第１図及び第３図は、サクション側と圧力側における両
翼型表面に隣接する所望の位置に設けられる冷却空気の
供給チャンネルを示す。便宜上と、簡単のため、ただ１
つの冷却空気チャンネルが示されており、かつ、これは
第３図に画かれている断面３−３におけるものである。
第１図及び第３図は、サクション側と圧力側における両
翼型表面に隣接する所望の位置に設けられる冷却空気の
供給チャンネルを示す。便宜上と、簡単のため、ただ１
つの冷却空気チャンネルが示されており、かつ、これは
第３図に画かれている断面３−３におけるものである。
本発明に基づいて、冷却空気チャンネル30は、全体的
には円筒形の形を持ち、翼型表面に隣接して半径方向の
通路を形づくり、翼型に設けられた多数のフィルム冷却
空気孔32を含む。ブレードの基部に形づくられた入口孔
34よりの冷却空気は、ブレードのチップに形づくられて
いる吹き出しオリフィス36へ、半径方向に流れる。冷却
空気流の一部分はフィルム冷却空気孔32を通り流れる。
従って、供給チャンネル30の中の流れは、静的というよ
り、むしろ動的であり、以下に説明するように、供給チ
ャンネル30は、連続して冷却空気を補充される。
には円筒形の形を持ち、翼型表面に隣接して半径方向の
通路を形づくり、翼型に設けられた多数のフィルム冷却
空気孔32を含む。ブレードの基部に形づくられた入口孔
34よりの冷却空気は、ブレードのチップに形づくられて
いる吹き出しオリフィス36へ、半径方向に流れる。冷却
空気流の一部分はフィルム冷却空気孔32を通り流れる。
従って、供給チャンネル30の中の流れは、静的というよ
り、むしろ動的であり、以下に説明するように、供給チ
ャンネル30は、連続して冷却空気を補充される。
吹き出しオリフィス36の直径は、所望の逆流余地及び
半径方向の流れを得るような大きさとする。
半径方向の流れを得るような大きさとする。
これは、半径方向全体に置かれている各吹き出し孔の
フィルム冷却効果を最適とするよう、フィルム冷却空気
孔32のそれぞれ全部が所望の圧力比を持つようにするた
めである。そして又、ブレードのチップの冷却のための
所望の圧力での充分な空気流を確保するためのものであ
る。充分な技術を持つ者には、明らかなように供給チャ
ンネル30は、通路の圧力低下をもたらし、かつ、逆流余
地と半径方向の流れに効果を及ぼすブレードの冷却強化
のためのトリップストリップのような、他の熱伝達の方
法も含んでいる。
フィルム冷却効果を最適とするよう、フィルム冷却空気
孔32のそれぞれ全部が所望の圧力比を持つようにするた
めである。そして又、ブレードのチップの冷却のための
所望の圧力での充分な空気流を確保するためのものであ
る。充分な技術を持つ者には、明らかなように供給チャ
ンネル30は、通路の圧力低下をもたらし、かつ、逆流余
地と半径方向の流れに効果を及ぼすブレードの冷却強化
のためのトリップストリップのような、他の熱伝達の方
法も含んでいる。
前述指摘したように、供給チャンネル30は、リブ26で
きめられている曲がりくねった通路40の中の空気流と関
係し合わせる補充空気孔38を通る冷却空気で補充されて
いく。従って、供給チャンネル30は、ブレードの基部に
ある入口孔34よりの空気（これは、通常コンプレッサー
出口空気である）及び供給チャンネル30の半径方向に延
びて配置されている補充空気孔38よりの空気という両方
の冷却空気源から空気を供給される。供給チャンネル30
の中の冷却空気は、その空気がチップの方へ流れるのに
従い消費されていくから、この失われた冷却空気は、補
充空気孔38からの空気で補充される。この概念は、基部
からチップに向かい翼型表面に配置されているフィルム
冷却空気孔32のすべてにわたり、圧力比をコントロール
することに役立たせるというものである。従って、半径
方向に適合させるための逆流余地に応じ、流れ自体は最
小とされていることと共に、各フィルム冷却空気孔32の
覆域をこの長さの方向全体にわたって一定とする。
きめられている曲がりくねった通路40の中の空気流と関
係し合わせる補充空気孔38を通る冷却空気で補充されて
いく。従って、供給チャンネル30は、ブレードの基部に
ある入口孔34よりの空気（これは、通常コンプレッサー
出口空気である）及び供給チャンネル30の半径方向に延
びて配置されている補充空気孔38よりの空気という両方
の冷却空気源から空気を供給される。供給チャンネル30
の中の冷却空気は、その空気がチップの方へ流れるのに
従い消費されていくから、この失われた冷却空気は、補
充空気孔38からの空気で補充される。この概念は、基部
からチップに向かい翼型表面に配置されているフィルム
冷却空気孔32のすべてにわたり、圧力比をコントロール
することに役立たせるというものである。従って、半径
方向に適合させるための逆流余地に応じ、流れ自体は最
小とされていることと共に、各フィルム冷却空気孔32の
覆域をこの長さの方向全体にわたって一定とする。
前記、指摘したように、供給チャンネル30中の圧力低
下は、トリップストリップの設けることにより、大きく
改め得ると共に、これは、熱伝達効果を強化する。供給
チャンネル30のある部分が、斜めのトリップストリップ
70で設けることで改められていることを示す第４図を参
照されたい。
下は、トリップストリップの設けることにより、大きく
改め得ると共に、これは、熱伝達効果を強化する。供給
チャンネル30のある部分が、斜めのトリップストリップ
70で設けることで改められていることを示す第４図を参
照されたい。
今まで知られていた設計では、ブレードのトップにま
で圧力が充分に達し得るようにするため、入口における
冷却空気は、著しく高い圧力を導くことが必要であっ
た。しかし、設計の本質、特に、冷却空気が回転ブレー
ドに静止している構造物から移し入れられるものである
ことによって、空気の漏洩の問題、或いはシールの困難
さの問題がもたらされてくる。従って、これは、通常、
許容し得る漏洩量と望ましい冷却空気圧力の妥協により
対策されてきた。
で圧力が充分に達し得るようにするため、入口における
冷却空気は、著しく高い圧力を導くことが必要であっ
た。しかし、設計の本質、特に、冷却空気が回転ブレー
ドに静止している構造物から移し入れられるものである
ことによって、空気の漏洩の問題、或いはシールの困難
さの問題がもたらされてくる。従って、これは、通常、
許容し得る漏洩量と望ましい冷却空気圧力の妥協により
対策されてきた。
この発明の長所、及び冷却空気供給チャンネルが、冷
却空気で補充されるということによって、入口圧力は、
著しく低い値とすることができ、漏洩問題を除き、かつ
エンジン性能を強化することができる。
却空気で補充されるということによって、入口圧力は、
著しく低い値とすることができ、漏洩問題を除き、かつ
エンジン性能を強化することができる。
前述明らかにしたように補充空気孔38は曲がりくねっ
た通路中の冷却空気を、翼型の背面に吹き出し衝突させ
る。これは、衝突による冷却を有効なものとするだけで
なく、フィルム冷却空気孔32に行くまで、ある長さの
間、空気を回転させるので、ごみのセパレータとしても
働く、ごみの粒子、供給チャンネルの中の冷却空気の動
的な流れによって捕らえられ、ブレードのチップの方向
に運ばれて、吹き出しオリフュス36から、エンジンの熱
ガス中に放出される。ブレードは回転するから、供給チ
ャンネル30の中の、ごみ粒子を含んだ空気は、吹き出し
オリフュス36の方向で遠心力で流させられる。補充空気
孔38が、ブレードのルートの方向に、内側方向に向け
て、90゜以上の分離の角度をとらせ、これにより、ごみ
の分離を強化していることは、この発明の範囲における
企図した考え方である。
た通路中の冷却空気を、翼型の背面に吹き出し衝突させ
る。これは、衝突による冷却を有効なものとするだけで
なく、フィルム冷却空気孔32に行くまで、ある長さの
間、空気を回転させるので、ごみのセパレータとしても
働く、ごみの粒子、供給チャンネルの中の冷却空気の動
的な流れによって捕らえられ、ブレードのチップの方向
に運ばれて、吹き出しオリフュス36から、エンジンの熱
ガス中に放出される。ブレードは回転するから、供給チ
ャンネル30の中の、ごみ粒子を含んだ空気は、吹き出し
オリフュス36の方向で遠心力で流させられる。補充空気
孔38が、ブレードのルートの方向に、内側方向に向け
て、90゜以上の分離の角度をとらせ、これにより、ごみ
の分離を強化していることは、この発明の範囲における
企図した考え方である。
この発明は、細部にわたり、示し、かつ説明してきた
が、形式の種々の変化、及びこれに伴う細部構造は、こ
の特許請求の範囲から、逸脱することなく、高度の技術
者に理解されるべきものである。
が、形式の種々の変化、及びこれに伴う細部構造は、こ
の特許請求の範囲から、逸脱することなく、高度の技術
者に理解されるべきものである。
第１図は、本発明を組み入れた軸流タービンブレードの
断面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿う断面図である。 第３図は、第１図の３−３線に沿う部分断面図である。 第４図は、第１図の４−４線に沿う部分断面図であり、
傾斜したトリップストリップを用いる本発明を示す図で
ある。 10:ブレード、12:前縁、14:後縁、 16:チップ、18:基部、26:リブ、 30:空気供給チャンネル、 32:フィルム冷却空気孔、34:入口孔、 36:吹き出しオリフィス、38:補充空気孔、 40:通路、70:トリップストリップ。
断面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿う断面図である。 第３図は、第１図の３−３線に沿う部分断面図である。 第４図は、第１図の４−４線に沿う部分断面図であり、
傾斜したトリップストリップを用いる本発明を示す図で
ある。 10:ブレード、12:前縁、14:後縁、 16:チップ、18:基部、26:リブ、 30:空気供給チャンネル、 32:フィルム冷却空気孔、34:入口孔、 36:吹き出しオリフィス、38:補充空気孔、 40:通路、70:トリップストリップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エイ・オーキシアー アメリカ合衆国フロリダ州33418，パー ム・ビーチ・ガーデンズ，ケルソ・ドラ イブ 8286 (56)参考文献 特開 昭51−143116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−104506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159701（ＪＰ，Ａ) 米国特許4753575（ＵＳ，Ａ) 米国特許4180373（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01D 5/18
Claims (5)
- 【請求項１】ガスタービンエンジン用タービンブレード
（10）であって、 基部（18）、前縁（12）、後縁（14）、中間翼弦部分、
及びチップ（16）を画成する翼型表面（20、22）を有す
る翼型表面（20、22）、 基部（18）からチップ（16）へ伸長する内部壁手段によ
り画成され冷却空気を流すための供給チャンネル（30）
を画成する複数の半径方向内部通路、 供給チャンネル（30）に連通し翼型表面（20、22）に隣
接する冷却空気のフィルムを流すため翼型表面（20、2
2）に設けられ複数の半径方向に離間されるフィルム冷
却空気孔（32）、 冷却空気を中間翼部分から供給チャンネル（30）へ流す
ために内部壁手段に半径方向に離間して設けられる多数
の補充空気孔（38）であってフィルム冷却空気孔へ供給
することによって失われる冷却空気を供給チャンネルへ
補充する補充空気孔（38）、 翼型表面（20、22）のチップ（16）における吹き出しオ
リフィス（36）を介し冷却空気を排出するように冷却空
気を供給チャンネル（30）へブレードの基部（18）から
供給する手段（34）、及び 冷却空気を供給チャンネル（30）へブレードの基部（1
8）から供給するための冷却空気源を含むことを特徴と
するタービンブレード。 - 【請求項２】請求項１のタービンブレードであって、吹
き出しオリフィス（36）は供給チャンネルの冷却空気の
流れを最少にする寸法にされ、供給チャンネルの半径方
向位置において逆流余地を調整することによって供給チ
ャンネルから冷却空気を供給されるすべてのフィルム冷
却空気孔（32）に均一なフィルム冷却空気が提供される
タービンブレード。 - 【請求項３】請求項１のタービンブレードであって、供
給チャンネル（30）は、冷却空気からごみを分離し吹き
出しオリフィス（36）を介して排出する手段を備えるタ
ービンブレード。 - 【請求項４】請求項１のタービンブレードであって、供
給チャンネル（30）はトリップストリップ（70）を含む
タービンブレード。 - 【請求項５】請求項４のタービンブレードであって、ト
リップストリップ（70）は供給チャンネル（30）の長手
方向に対し傾斜されるタービンブレード。
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