JP7436725B1 - 動翼、及びこれを備えているガスタービン - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を確保しつつ、冷却空気の使用量を抑えることができる。【解決手段】動翼は、翼根、プラットフォーム及び翼体にかけて形成され、冷却空気が流通可能な前冷却空気通路、中間冷却空気通路、及び後冷却空気通路と、を備える。中間冷却空気通路は、冷却空気が流入可能な中間入口からプラットフォームと翼体との境まで延びている中間導入通路と、翼体内で、翼高さ方向に延び、中間導入通路から前側に並ぶ３つの中間翼内通路と、３つの中間翼内通路のうちでいずれか一の中間翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能な複数のフィルム孔と、を有する。３つの中間翼内通路は、１つのサーペンタイン通路を構成する。後冷却空気通路は、冷却空気が流入可能な後入口からプラットフォームと翼体との境まで延びている後導入通路と、後導入通路と連通し、翼体内で、翼高さ方向に延びる１つの後翼内通路とを有しているが、フィルム孔を有していない。【選択図】図２

Description

本開示は、動翼、及びこれを備えているガスタービンに関する。

ガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスで駆動するタービンと、を備える。タービンは、軸線を中心として回転するタービンロータと、このロータを覆うタービンケーシングと、複数の静翼列と、を備える。タービンロータは、軸線を中心とするロータ軸と、ロータ軸に取り付けられている複数の動翼列と、を有する。複数の動翼列は、軸線が延びる軸線方向に並んでいる。各動翼列は、いずれも、軸線に対する周方向に並ぶ複数の動翼を有する。複数の静翼列は、軸線方向に並んで、タービンケーシングの内周側に取り付けられている。複数の静翼列のそれぞれは、複数の動翼列のうちのいずれか一の動翼列の軸線上流側に配置されている。各静翼列は、いずれも、軸線に対する周方向に並ぶ複数の静翼を有する。

動翼は、一般的に、翼体と、プラットフォームと、翼根と、を有する。翼体は、軸線に対する径方向に垂直な断面が翼形を成し、径方向に延びている。プラットフォームは、翼体の径方向内側に端に設けられている。翼根は、プラットフォームの径方向内側に設けられている。この翼根は、動翼をロータ軸に取り付ける部分である。

ガスタービンの動翼は、高温の燃焼ガスに晒される。このため、動翼は、一般的に、空気等で冷却される。

例えば、以下の特許文献１に記載の動翼の翼体の内部には、前縁側の冷却通路、後縁側の冷却通路、中央部分のサーペンタイン冷却通路が設けられている。翼体の前縁部の翼面には、前縁側の冷却通路と連通する孔が形成されている。前縁側の冷却通路を流れる冷却空気は、この前縁部の孔から流出して前縁部を冷却する。翼体の後縁部の翼面には、後縁側の冷却通路と連通する孔が形成されている。この後縁側の冷却通路を流れる冷却空気は、この後縁部の孔から流出して後縁部を冷却する。翼体の中央部分の翼面には、中央部分のサーペンタイン冷却通路と連通する孔が形成されている。この中央部分のサーペンタイン冷却通路を流れる冷却空気は、この中央部分の孔から流出して翼面をフィルム冷却する。このように動翼を冷却することにより熱応力が低減され、動翼の耐久性が確保されている。

特開平１１－２５７００５号公報 図４

高温の燃焼ガスに晒されるガスタービンの動翼には、耐久性を確保しつつ、冷却空気の使用量を抑えることが求められる。

そこで、本開示は、耐久性を確保しつつ、冷却空気の使用量を抑えることができる動翼、及びこの動翼を備えるガスタービンを提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本開示に係る一態様の動翼は、
ガスタービンが備える動翼において、断面が翼形を成し、前記断面に対して垂直な方向成分を含む翼高さ方向に延びる翼体と、前記翼高さ方向におけるチップ側とハブ側とのうち、前記翼体の前記ハブ側の端に設けられているプラットフォームと、前記プラットフォームの前記ハブ側に設けられている翼根と、前記翼根、前記プラットフォーム及び前記翼体にかけて形成され、冷却空気が流通可能な前冷却空気通路、中間冷却空気通路、及び後冷却空気通路と、を備え、前記翼体は、前記翼高さ方向に対して垂直な方向成分を有する方向を向く翼面と、前記翼高さ方向における前記チップ側を向くチップ面と、を有し、前記翼面は、前記翼高さ方向に延びる前縁及び後縁と、前記前縁から前記後縁にまで広がっている正圧面及び負圧面と、を有し、前記前冷却空気通路は、前記翼根の表面で開口して冷却空気が流入可能な前入口を有し、前記前入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている前導入通路と、前記前導入通路と連通し、前記翼体内で、前記翼高さ方向に延びる１つの前翼内通路と、前記翼面中で、前記前縁を含み且つ前記後縁に対して前記前縁の側である前側を向く部分である前縁周り部から、前記前翼内通路内の冷却空気を噴出可能な複数の前噴出孔と、を有し、前記中間冷却空気通路は、前記翼根の表面中で前記前入口より前記前縁に対して前記後縁の側である後側の位置で開口して冷却空気が流入可能な中間入口を有し、前記中間入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている中間導入通路と、前記翼体内で、前記翼高さ方向に延び、前記翼体のキャンバーラインに沿って、前記中間導入通路から前記前側に並ぶ３つの中間翼内通路と、前記正圧面と前記負圧面とのうち少なくとも一方に沿って、３つの前記中間翼内通路のうちでいずれか一の前記中間翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能な複数のフィルム孔と、を有し、３つの前記中間翼内通路は、前記翼高さ方向に通路がうねっている１つのサーペンタイン通路を構成するよう、３つの前記中間翼内通路のうちで互いに隣り合う前記中間翼内通路は、前記ハブ側の端と前記チップ側の端とのうち、一方の端で互いに連通するとともに、それぞれ前記翼体内で前記翼高さ方向にのみ延びており、前記中間導入通路は、１つのみ設けられ、前記翼高さ方向に延びて３つの前記中間翼内通路のうち最も前記後側の前記中間翼内通路に連通し、前記中間導入通路及び３つの前記中間翼内通路は、前記翼高さ方向に沿う１つの方向にのみ冷却空気を流通させる１本の流路をなし、３つの前記中間翼内通路の流路断面は、前記前側の前記中間翼内通路ほど小さく、前記後冷却空気通路は、前記翼根の表面中で前記中間入口よりも前記後側の位置で開口して冷却空気が流入可能な後入口を有し、前記後入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている後導入通路と、前記後導入通路と連通し、前記翼体内で、前記翼高さ方向に延びる１つの後翼内通路と、前記後縁で開口し、前記後翼内通路内の冷却空気を噴出可能な複数の後噴出孔と、を有し、前記後冷却空気通路は、前記正圧面と前記負圧面とのうち少なくとも一方に沿って前記後翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能なフィルム孔を有していない。

仮に、後翼内通路がサーペンタイン通路を構成するように蛇行して設けられている場合、後翼内通路の下流側には翼体によって加熱されて対流冷却効果が低下した冷却空気が供給されてしまう。このため、翼面の後縁側に後翼内通路と連通するフィルム孔を設ける等して冷却効率を向上させる必要がある。後翼内通路と連通するフィルム孔を設けることにより翼体を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができるが、冷却空気の使用量が多くなる。

これに対し、本態様では、後翼内通路は蛇行することなく翼高さ方向に一直線状に延びており、後翼内通路がサーペンタイン通路を構成する場合と比較して後翼内通路の流路長さが短くなる。このため、冷却空気が後翼内通路の下流側に到達したとしても、冷却空気には翼体を冷却するのに十分な対流冷却効果が残されている。よって、後冷却空気通路にフィルム孔を設けることなく、翼体の後縁側を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。

また、中間翼内通路には、フィルム孔が設けられている。このため、フィルム孔から流出する冷却空気によって翼体をフィルム冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。加えて、フィルム孔は、３つの中間翼内通路のいずれか１つにのみに設けられ、後冷却空気通路にはフィルム孔が設けられていないため、フィルム孔の個数を抑えることができる。翼体内部から噴出される冷却空気が減少し、冷却空気の使用量が抑えられる。なお、本態様のように、フィルム孔が３つの中間翼内通路のいずれか１つにのみに設けられる場合であっても、前翼内通路と後翼内通路を、それぞれ一直線状に延びるように１つずつ形成する構成と組み合わせることにより、翼体を冷却し、ガスタービンが駆動可能な程度に十分に耐久性を確保できることが、試験によって確認されている。

よって、本態様では、耐久性を確保しつつ、冷却空気の使用量を抑えることができる。

本開示に係る一態様のガスタービンは、
前記第一態様における動翼を複数備えると共に、軸線を中心として回転可能で、複数の前記動翼が前記軸線に対する周方向に並んで取り付けられているロータ軸と、複数の前記動翼及び前記ロータ軸の外周側を覆うタービンケーシングと、を備え、前記動翼は、前記翼高さ方向が、前記軸線に対する径方向になり、前記チップ側が前記軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうちの前記径方向外側になり、前記前側が、前記軸線が延びる軸線方向における軸線上流側と軸線下流側とのうちの前記軸線上流側になるよう、前記ロータ軸に取り付けられている。

本開示の一態様によれば、耐久性を確保しつつ、冷却空気の使用量を抑えることができる。

本開示に係る実施形態におけるガスタービンの模式的な断面図である。 本開示に係る実施形態における動翼の斜視図である。 本開示に係る実施形態における動翼の側面図（動翼を負圧面側から見た側面図）である。 本開示に係る実施形態における動翼の側面図（動翼を正圧面側から見た側面図）である。 図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。 図２におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。

以下、本開示の動翼、及びこの動翼を備えるガスタービンの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

「ガスタービンの実施形態」
ガスタービンの実施形態について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態のガスタービン１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機２０と、圧縮機２０で圧縮された空気Ａ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン４０と、を備えている。

圧縮機２０は、軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２１と、圧縮機ロータ２１を覆う圧縮機ケーシング２５と、複数の静翼列２６と、を有する。タービン４０は、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ４１と、タービンロータ４１を覆うタービンケーシング４５と、複数の静翼列４６と、を有する。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａの一方側を軸線上流側Ｄａｕ、その反対側を軸線下流側Ｄａｄとする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。

圧縮機２０は、タービン４０に対して軸線上流側Ｄａｕに配置されている。

圧縮機ロータ２１とタービンロータ４１とは、同一軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが接続されている。ガスタービン１０は、さらに、中間ケーシング１４を備える。この中間ケーシング１４は、軸線方向Ｄａで、圧縮機ケーシング２５とタービンケーシング４５との間に配置されている。圧縮機ケーシング２５と中間ケーシング１４とタービンケーシング４５とは、互いに接続されてガスタービンケーシング１５を成す。

圧縮機ロータ２１は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸２２と、このロータ軸２２に取り付けられている複数の動翼列２３と、を有する。複数の動翼列２３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列２３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼で構成されている。複数の動翼列２３の各軸線下流側Ｄａｄには、複数の静翼列２６のうちのいずれか一の静翼列２６が配置されている。各静翼列２６は、圧縮機ケーシング２５の内側に設けられている。各静翼列２６は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼で構成されている。

タービンロータ４１は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸４２と、このロータ軸４２に取り付けられている複数の動翼列４３と、を有する。ロータ軸４２は、軸線Ａｒを中心として回転可能である。複数の動翼列４３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列４３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼で構成されている。タービンケーシング４５は、これら複数の動翼及びロータ軸４２の外周側を覆っている。動翼列４３の各軸線上流側Ｄａｕには、複数の静翼列４６のうちのいずれか一の静翼列４６が配置されている。各静翼列４６は、タービンケーシング４５の内側に設けられている。各静翼列４６は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼で構成されている。

燃焼器３０は、中間ケーシング１４に取り付けられている。

圧縮機２０は、空気Ａを圧縮して圧縮空気を生成する。この圧縮空気は、燃焼器３０内に流入する。燃焼器３０には、燃料Ｆが供給される。燃焼器３０内では、圧縮空気中で燃料Ｆが燃焼して、高温高圧の燃焼ガスＧが生成される。この燃焼ガスＧは、燃焼器３０からタービンケーシング４５内の環状の燃焼ガス流路４９に送られる。燃焼ガスＧは、燃焼ガス流路４９内を軸線下流側Ｄａｄへ流れる過程で、タービンロータ４１を回転させる。このタービンロータ４１の回転で、ガスタービンロータ１１に接続されている発電機ＧＥＮのロータが回転する。この結果、発電機ＧＥＮは発電する。

以下、タービン４０の初段の動翼列４３を構成する動翼に関する実施形態、及びその変形例について説明する。

「動翼の実施形態」
動翼の実施形態について、図２から図６を参照して説明する。

図２に示すように、本実施形態における動翼５０は、翼体５１と、プラットフォーム５８と、翼根５９と、前冷却空気通路６０と、中間冷却空気通路７０と、後冷却空気通路８０と、を備える。

翼体５１は、断面が翼形を成し、断面に対して垂直な方向成分を含む翼高さ方向Ｄｈに延びている。この翼体５１は、翼高さ方向Ｄｈに対して垂直な方向成分を有する方向を向く翼面５２と、翼高さ方向Ｄｈにおけるチップ側Ｄｈｔとハブ側Ｄｈｈとのうち、チップ側Ｄｈｔを向くチップ面５５と、を有する。図３、図４に示すように、翼面５２は、翼高さ方向Ｄｈに延びる前縁５３ｆ及び後縁５３ｂと、前縁５３ｆから後縁５３ｂにまで広がっている正圧面５４ｐ及び負圧面５４ｎと、を有する。図５に示すように、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとは、互いに背合わせの関係である。正圧面５４ｐは凹曲面であり、負圧面５４ｎは凸曲面である。径方向Ｄｒ視で、負圧面５４ｎの前縁５３ｆから後縁５３ｂまでの長さは、正圧面５４ｐの前縁５３ｆから後縁５３ｂまでの長さよりも長い。

この動翼５０を前述のロータ軸４２に取り付けると、翼高さ方向Ｄｈが軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒになり、チップ側Ｄｈｔが軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒにおける径方向内側Ｄｒｉと径方向外側Ｄｒｏとのうちの径方向外側Ｄｒｏになり、ハブ側Ｄｈｈが径方向内側Ｄｒｉになる。また、後縁５３ｂに対して前縁５３ｆの側である前側Ｄｆが軸線方向Ｄａにおける軸線上流側Ｄａｕと軸線下流側Ｄａｄとのうちの軸線上流側Ｄａｕになり、前縁５３ｆに対して後縁５３ｂの側である後側Ｄｂが軸線下流側Ｄａｄになる。さらに、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとが並んでいる方向が周方向Ｄｃになる。また、この動翼５０をロータ軸４２に取り付けると、翼体５１が燃焼ガス流路４９中に位置することになる。

プラットフォーム５８は、翼高さ方向Ｄｈにおけるチップ側Ｄｈｔとハブ側Ｄｈｈのうち、翼体５１のハブ側Ｄｈｈの端に設けられている。このプラットフォーム５８は、翼高さ方向Ｄｈである径方向Ｄｒに垂直な方向の方向成分を含む方向に広がる四角板状の部材である。

翼根５９は、プラットフォーム５８のハブ側Ｄｈｈに設けられている。この翼根５９は、動翼５０をロータ軸４２に取り付けるための部分である。この翼根５９は、プラットフォーム５８から径方向内側Ｄｒｉに向かって延びるクリスマスツリー形状を成している。

図６に示すように、前冷却空気通路６０、中間冷却空気通路７０、及び後冷却空気通路８０は、いずれも、翼根５９、プラットフォーム５８及び翼体５１にかけて形成され、冷却空気Ａｃが流通可能な通路である。後冷却空気通路８０は、動翼５０中で、前冷却空気通路６０よりも後側Ｄｂに配置されている。中間冷却空気通路７０は、前冷却空気通路６０と後冷却空気通路８０との間に配置されている。

前冷却空気通路６０は、前主通路６１と、前チップ抜き孔６５と、複数の前噴出孔６６と、を有する。前主通路６１は、前導入通路６２と、前翼内通路６４とを有する。前導入通路６２は、翼根５９の底面５９ｂで開口し、ロータ軸４２からの冷却空気Ａｃが流入可能な前入口６３を有する。翼根５９の底面５９ｂとは、翼根５９の表面中で、最もハブ側Ｄｈｈに位置しハブ側Ｄｈｈを向く面である。なお、前入口６３は、翼根５９の表面のうち、翼高さ方向Ｄｈに対して垂直な方向成分を有する方向を向く翼根５９の側面５９ｃ（図２参照）で開口していてもよい。この前導入通路６２は、前入口６３から翼高さ方向Ｄｈにプラットフォーム５８と翼体５１との境まで延びている。前導入通路６２の翼高さ方向Ｄｈで前入口６３と反対側の端部には、前導入通路６２と連通する１つの前翼内通路６４が設けられている。

前翼内通路６４は、翼体５１内で、翼高さ方向Ｄｈに延びている。また、径方向Ｄｒ視で、前翼内通路６４は、翼面５２に沿う断面形状に形成されており、前縁５３ｆに接近するにしたがい先細るように形成されている（図５参照）。また、前翼内通路６４の翼高さ方向Ｄｈで前導入通路６２と反対側の端部には、前チップ抜き孔６５が設けられている。さらに、前翼内通路６４には、翼高さ方向Ｄｈに点在する複数の前噴出孔６６が設けられている。

前チップ抜き孔６５は、前翼内通路６４のチップ側Ｄｈｔの端と連通し、チップ面５５で開口している。

複数の前噴出孔６６は、いずれも、翼面５２中で、前縁５３ｆを含み且つ前側Ｄｆを向く部分である前縁周り部５６で開口している前噴出口６７を有する。この前縁周り部５６は、翼面５２中で、前縁５３ｆから正圧面５４ｐに沿って後側Ｄｂに所定の距離までの範囲と、前縁５３ｆから負圧面５４ｎに沿って後側Ｄｂに所定の距離までの範囲とを合わせた範囲の部分である。ここで、所定の距離とは、例えば、正圧面５４ｐ（又は負圧面５４ｎ）に沿って前縁５３ｆから後縁５３ｂまでの距離の例えば１／２０の距離である。複数の前噴出孔６６は、いずれも、前翼内通路６４に連通し、この前翼内通路６４から所定の方向に延びて、翼面５２中の前縁周り部５６で開口している。ここで、所定の方向とは、前噴出口６７の位置における翼面５２の接線と平行な方向の成分よりも、前噴出口６７の位置における翼面５２の法線と平行な方向の成分の方が多い方向である。

複数の前噴出孔６６毎の前噴出口６７は、前縁周り部５６におけるハブ側Ｄｈｈからチップ側Ｄｈｔにかけて形成されている。これら複数の前噴出孔６６は、いずれも前翼内通路６４内の冷却空気Ａｃを、翼体５１の外部に噴出可能な孔である。

中間冷却空気通路７０は、中間主通路７１と、中間チップ抜き孔７５と、複数のフィルム孔７６と、を有する。中間主通路７１は、中間導入通路７２と、中間翼内通路７４とを有する。中間導入通路７２は、翼根５９の底面５９ｂで前入口６３より前縁５３ｆに対して後側Ｄｂで開口し、ロータ軸４２からの冷却空気Ａｃが流入可能な中間入口７３を有する。なお、中間入口７３は、翼根５９の表面のうち翼根５９の側面５９ｃ（図２参照）で開口していてもよい。この中間導入通路７２は、中間入口７３から翼高さ方向Ｄｈにプラットフォーム５８と翼体５１との境まで延びている。中間導入通路７２の翼高さ方向で中間入口７３と反対側の端部には、中間導入通路７２と連通する３つの中間翼内通路７４が設けられている。

３つの中間翼内通路７４は、いずれも翼体５１内で、翼高さ方向Ｄｈに延びている。３つの中間翼内通路７４は、翼体５１のキャンバーラインＣＬに沿って、中間導入通路７２から前側Ｄｆに並んでいる。ここで、３つの中間翼内通路７４のうち、最も前側Ｄｆの中間翼内通路７４を第一中間翼内通路７４ａ、この第一中間翼内通路７４ａに隣接する中間翼内通路７４を第二中間翼内通路７４ｂ、最も後側Ｄｂの中間翼内通路７４であって第二中間翼内通路７４ｂに隣接する中間翼内通路７４を第三中間翼内通路７４ｃとする。第三中間翼内通路７４ｃは、中間導入通路７２の翼高さ方向Ｄｈでチップ側Ｄｈｔの端から翼高さ方向Ｄｈに延びている。

ここで、３つの中間翼内通路７４は、翼高さ方向Ｄｈに通路がうねっている１つのサーペンタイン通路７８を構成するよう、３つの中間翼内通路７４のうちで互いに隣り合う中間翼内通路７４が、ハブ側Ｄｈｈの端とチップ側Ｄｈｔの端とのうち、一方の端で互いに連通している。具体的に、第三中間翼内通路７４ｃのチップ側Ｄｈｔの端と第二中間翼内通路７４ｂのチップ側Ｄｈｔの端とが連通し、第二中間翼内通路７４ｂのハブ側Ｄｈｈの端と第一中間翼内通路７４ａのハブ側Ｄｈｈの端とが連通している。

これら３つの中間翼内通路７４は、径方向Ｄｒ視で、いずれも翼面５２に沿う断面形状に形成されており、前側Ｄｆの中間翼内通路７４ほど流路断面が小さくなっている。また、第一中間翼内通路７４ａの翼高さ方向Ｄｈで中間導入通路７２と反対側の端部には、中間チップ抜き孔７５が設けられている。さらに、中間翼内通路７４には、翼高さ方向Ｄｈに点在する複数のフィルム孔７６が設けられている。

中間チップ抜き孔７５は、第一中間翼内通路７４ａのチップ側Ｄｈｔの端と連通し、チップ面５５で開口している。

複数のフィルム孔７６は、いずれも、翼面５２中で、前縁周り部５６を除き、且つ正圧面５４ｐと負圧面５４ｎのうち少なくとも一方の翼面５２に設けられている。複数のフィルム孔７６は、いずれも３つの中間翼内通路７４のうち１つの中間翼内通路７４に連通し、この中間翼内通路７４から所定の方向に延びて、翼面５２開口する翼面噴出口７７を有する。ここで、所定の方向とは、翼面噴出口７７の位置における翼面５２の法線と平行な方向の成分よりも、翼面噴出口７７の位置における翼面５２の接線と平行な方向の成分の方が多い方向で、且つ後側Ｄｂに向かう方向である。このため、複数のフィルム孔７６は、いずれも、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとのうち少なくとも一方に沿って、３つの中間翼内通路７４のうちでいずれか一の中間翼内通路７４内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能となっている。なお、本実施形態における複数のフィルム孔７６は、３つの中間翼内通路７４のうちで最も前側Ｄｆの第一中間翼内通路７４ａにのみ連通し、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能である。また、複数のフィルム孔７６は、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを正圧面５４ｐに沿って外部に噴出可能な複数の正圧側フィルム孔７６ｐと、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを負圧面５４ｎに沿って外部に噴出可能な複数の負圧側フィルム孔７６ｎと、を有する。

図４に示すように、複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、正圧面５４ｐ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける中間位置よりもハブ側Ｄｈｈの領域のみで開口している。すなわち、正圧側フィルム孔７６ｐの翼面噴出口７７である正圧側翼面噴出口７７ｐは、正圧面５４ｐ中で開口している。これら複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、例えば、翼体５１の翼高さ方向Ｄｈで翼根５９側の端から、翼体５１の翼高さ方向Ｄｈの全長の０．１％以上２５％以下の範囲に設けられている。

図３に示すように、複数の負圧側フィルム孔７６ｎは、負圧面５４ｎ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける全領域にわたって点在して開口している。すなわち、負圧側フィルム孔７６ｎの翼面噴出口７７である負圧側翼面噴出口７７ｎは、負圧面５４ｎ中で開口している。

後冷却空気通路８０は、後主通路８１と、後チップ抜き孔８５と、複数の後噴出孔８６と、を有する。後主通路８１は、後導入通路８２と、後翼内通路８４とを有する。後導入通路８２は、翼根５９の底面５９ｂ中で中間入口７３よりも後側Ｄｂの位置で開口し、ロータ軸４２からの冷却空気Ａｃが流入可能な後入口８３を有する。後入口８３は、翼根５９の表面のうち、翼根５９の側面５９ｃで開口していてもよい。この後導入通路８２は、後入口８３から翼高さ方向Ｄｈにプラットフォーム５８と翼体５１との境まで延びている。後導入通路８２の翼高さ方向で後入口８３と反対側の端部には、後導入通路８２と連通する１つの後翼内通路８４が設けられている。

後翼内通路８４は、翼体５１内で、翼高さ方向Ｄｈに延びている。また、径方向Ｄｒ視で、後翼内通路８４は、翼面５２に沿う断面形状に形成されており、後縁５３ｂに接近するにしたがい先細るように形成されている（図５参照）。また、後翼内通路８４の翼高さ方向Ｄｈで後導入通路８２と反対側の端部には、後チップ抜き孔８５が設けられている。さらに、後翼内通路８４には、翼高さ方向Ｄｈに点在する複数の後噴出孔８６が設けられている。

後チップ抜き孔８５は、後翼内通路８４のチップ側Ｄｈｔの端と連通し、チップ面５５で開口している。

複数の後噴出孔８６は、いずれも、後翼内通路８４からキャンバーラインＣＬに沿って後側Ｄｂに向かって延び（図５参照）、後縁５３ｂで開口している後噴出口８７を有する。このため、複数の後噴出孔８６は、後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃを、翼体５１の外部に噴出可能となっている。

さらに、後冷却空気通路８０は、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとのうち少なくとも一方に沿って、後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能なフィルム孔７６を有していない。すなわち、後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能な孔は、チップ面５５に開口する後チップ抜き孔８５と、後縁５３ｂに開口する後噴出孔８６のみとなっている。

上述したように、本実施形態における翼体５１には、１本の前翼内通路６４と、３本の中間翼内通路７４と、１本の後翼内通路８４が形成されている。これらの流路内を冷却空気Ａｃが流通することにより翼体５１が冷却される。

前翼内通路６４では、冷却空気Ａｃが翼高さ方向Ｄｈでハブ側Ｄｈｈからチップ側Ｄｈｔに向けて一直線状に流れる。この冷却空気Ａｃの流れによる対流冷却によって翼体５１の前側Ｄｆが冷却される。さらに前翼内通路６４を流れる冷却空気Ａｃの一部は、前翼内通路６４を流通する過程で前噴出孔６６から前側Ｄｆに噴出する。この冷却空気Ａｃの噴出流によっても翼体５１の前側Ｄｆが冷却される。前翼内通路６４内の冷却空気Ａｃは、前翼内通路６４のチップ側Ｄｈｔの端に到達すると前チップ抜き孔６５から翼体５１の外部に排出される。

また、３つの中間翼内通路７４は、翼高さ方向Ｄｈに蛇行するサーペンタイン通路７８を形成している。このため、３つの中間翼内通路７４では、冷却空気Ａｃが、後側Ｄｂから前側Ｄｆに向けて、翼高さ方向Ｄｈに蛇行しながらに流れる。この冷却空気Ａｃの流れによる対流冷却によって翼体５１の中間部分が冷却される。さらに中間翼内通路７４を流れる冷却空気Ａｃは、最も前側Ｄｆの第一中間翼内通路７４ａと連通するフィルム孔７６から噴出する。フィルム孔７６から噴出した冷却空気Ａｃは、翼面５２に沿う冷却空気Ａｃの膜を形成する。この冷却空気Ａｃの膜により、燃焼ガスＧから翼体５１への熱伝達が遮断され、翼体５１が冷却される。さらに、第一中間翼内通路７４ａのチップ側Ｄｈｔの端に到達すると中間チップ抜き孔７５から翼体５１の外部に排出される。

また、後翼内通路８４では、冷却空気Ａｃが翼高さ方向Ｄｈでハブ側Ｄｈｈからチップ側Ｄｈｔに向けて一直線状に流れる。この冷却空気Ａｃの流れによる対流冷却によって翼体５１の後側Ｄｂが冷却される。さらに後翼内通路８４を流れる冷却空気Ａｃは、後翼内通路８４を流通する過程で後噴出孔８６から後側Ｄｂに噴出する。この冷却空気Ａｃの噴出流によっても翼体５１の後側Ｄｂが冷却される。後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃは、後翼内通路８４のチップ側Ｄｈｔの端に到達すると後チップ抜き孔８５から翼体５１の外部に排出される。

このようにして、燃焼ガスＧに晒される翼体５１は、翼体５１内を流れる対流冷却や、翼体５１から外部へ噴出流による冷却、翼面５２を覆う冷却空気Ａｃの膜によるフィルム冷却の組み合わせによって十分に冷却される。

仮に、後翼内通路８４がサーペンタイン通路を構成するように蛇行して設けられている場合、後翼内通路８４の下流側には翼体によって加熱されて対流冷却効果が低下した冷却空気Ａｃが供給されてしまう。このため、翼面５２の後縁５３ｂ側に後翼内通路８４と連通するフィルム孔を設ける等して冷却効率を向上させる必要がある。後翼内通路８４と連通するフィルム孔を設けることにより翼体５１を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができるが、冷却空気Ａｃの使用量が多くなる。

これに対し、本実施形態では、後翼内通路８４は蛇行することなく翼高さ方向Ｄｈに一直線状に延びており、後翼内通路８４がサーペンタイン通路を構成する場合と比較して後翼内通路８４の流路長さが短くなる。このため、冷却空気Ａｃが後翼内通路８４の下流側に到達したとしても、冷却空気Ａｃには翼体５１を冷却するのに十分な対流冷却効果が残されている。よって、後冷却空気通路８０にフィルム孔を設けることなく、翼体５１の後縁５３ｂ側を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。

また、後冷却空気通路８０にフィルム孔７６が形成されていないことにより、翼体５１の後側Ｄｂが過冷却されることが抑制される。本実施形態ように、後冷却空気通路８０にフィルム孔７６を設けなくとも、後翼内通路８４内を流通する冷却空気Ａｃによる対流冷却と、後噴出孔８６から噴出する冷却空気Ａｃの噴出流により、ガスタービン１０が動作可能な９００℃付近まで冷却することができる。

また、中間翼内通路７４には、フィルム孔７６が設けられている。このため、フィルム孔７６から流出する冷却空気によって翼体５１をフィルム冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。加えて、フィルム孔７６は、３つの中間翼内通路７４のいずれか１つにのみに設けられ、後冷却空気通路８０にはフィルム孔７６が設けられていないため、フィルム孔７６の個数を抑えることができる。翼体５１内部から噴出される冷却空気Ａｃが減少し、冷却空気Ａｃの使用量が抑えられる。なお、本実施形態のように、フィルム孔７６が３つの中間翼内通路７４のいずれか１つにのみに設けられる場合であっても、前翼内通路６４と後翼内通路８４を、それぞれ一直線状に延びるように１つずつ形成する構成と組み合わせることにより、翼体５１を冷却し、ガスタービン１０が駆動可能な程度に十分に耐久性を確保できることが、試験によって確認されている。

よって、本実施形態では、耐久性を確保しつつ、冷却空気Ａｃの使用量を抑えることができる。

また、本実施形態において、複数のフィルム孔７６は、３つの中間翼内通路７４のうちで最も前側Ｄｆの中間翼内通路７４である第一中間翼内通路７４ａにのみ連通している。複数のフィルム孔７６は、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能である。

この構成によれば、上述したようにフィルム孔７６の個数を抑え、冷却空気Ａｃの使用量を抑えることができる。さらに、フィルム孔７６は第一中間翼内通路７４ａにのみ設けられているため、フィルム孔７６から噴出された空気Ａを、前縁５３ｆから後縁５３ｂに向かう方向に、３つの中間翼内通路７４と重なる翼面５２の全域にわたって流すことができる。よって、冷却空気Ａｃの使用量を抑えつつ、翼体５１をより良く冷却することができる。

また、本実施形態において、複数のフィルム孔７６は、複数の正圧側フィルム孔７６ｐと、複数の負圧側フィルム孔７６ｎと、を有する。複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを正圧面５４ｐに沿って外部に噴出可能である。複数の負圧側フィルム孔７６ｎは、第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを負圧面５４ｎに沿って外部に噴出可能である。

この構成によれば、複数のフィルム孔７６から噴出された冷却空気Ａｃを正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとの両方に沿って流すことができる。よって、翼面５２の全域にわたって冷却空気Ａｃの膜を形成し、フィルム冷却することができる。これにより、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎの両方の翼面５２を冷却することができる。

また、本実施形態において、複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、正圧面５４ｐ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける中間位置よりもハブ側Ｄｈｈの領域のみで開口している。

翼体５１のうち翼高さ方向Ｄｈでハブ側Ｄｈｈはプラットフォーム５８に固定されるため、チップ側Ｄｈｔよりもメタル温度や熱応力を低減して耐久性を確保する必要がある。また、正圧面５４ｐは、負圧面５４ｎと比較して翼面５２上を流れる作動流体の流速が遅いため、燃焼ガスＧによって加熱されにくい傾向にある。

本実施形態のように正圧側フィルム孔７６ｐを翼高さ方向Ｄｈにおけるハブ側Ｄｈｈに設けることで、耐久性の確保が必要なハブ側Ｄｈｈを集中して冷却してメタル温度や熱応力を低減し、最低限の耐久性を確保することができる。加えて、正圧側フィルム孔７６ｐが翼高さ方向Ｄｈにおける全領域に設けられる場合と比較して、フィルム孔７６から噴出される冷却空気Ａｃを減少させることができるため、冷却空気Ａｃの使用量をより一層抑えることができる。

また、本実施形態において、複数の負圧側フィルム孔７６ｎは、負圧面５４ｎ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける全領域にわたって点在して開口している。

負圧面５４ｎは、正圧面５４ｐと比較して翼面５２上を流れる燃焼ガスＧの流速が早いため、燃焼ガスＧによって加熱されやすい傾向にある。このため、本実施形態のように、負圧側フィルム孔７６ｎを翼高さ方向Ｄｈにおける全領域に設けることで、負圧面５４ｎを十分に冷却することができる。よって負圧面５４ｎ側のメタル温度や熱応力を、ガスタービン１０の駆動を妨げない程度にまで十分に低減し、耐久性を確保することができる。

「動翼のその他の変形例」
なお、上記実施形態では、複数のフィルム孔７６が、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎの両方の翼面５２に設けられている場合について説明したが、これに限られない。例えば複数のフィルム孔７６は、正圧面５４ｐにのみ設けられていてもよく、負圧面５４ｎにのみ設けられていてもよい。

また、複数のフィルム孔７６は、３つの中間翼内通路７４のうち第一中間翼内通路７４ａではなく、第二中間翼内通路７４ｂ及び第三中間翼内通路７４ｃのいずれか一の中間翼内通路７４に設けられていてもよい。

また、複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、正圧面５４ｐ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける全領域に設けられていてもよい。ただし、上述した実施形態のように正圧側フィルム孔７６ｐが正圧面５４ｐ中で、翼高さ方向Ｄｈにおける中間位置よりもハブ側Ｄｈｈの領域のみで設けられている方が、冷却空気Ａｃの使用量を抑制できるという点で優位性がある。

本開示は、以上で説明した実施形態及び変形例に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。

「付記」
以上の実施形態及び変形例における動翼５０は、例えば、以下のように把握される。

（１）第一態様における動翼５０は、
ガスタービン１０が備える動翼５０において、断面が翼形を成し、前記断面に対して垂直な方向成分を含む翼高さ方向Ｄｈに延びる翼体５１と、前記翼高さ方向Ｄｈにおけるチップ側Ｄｈｔとハブ側Ｄｈｈとのうち、前記翼体５１の前記ハブ側Ｄｈｈの端に設けられているプラットフォーム５８と、前記プラットフォーム５８の前記ハブ側Ｄｈｈに設けられている翼根５９と、前記翼根５９、前記プラットフォーム５８及び前記翼体５１にかけて形成され、冷却空気Ａｃが流通可能な前冷却空気通路６０、中間冷却空気通路７０、及び後冷却空気通路８０と、を備え、前記翼体５１は、前記翼高さ方向Ｄｈに対して垂直な方向成分を有する方向を向く翼面５２と、前記翼高さ方向Ｄｈにおける前記チップ側Ｄｈｔを向くチップ面５５と、を有し、前記翼面５２は、前記翼高さ方向Ｄｈに延びる前縁５３ｆ及び後縁５３ｂと、前記前縁５３ｆから前記後縁５３ｂにまで広がっている正圧面５４ｐ及び負圧面５４ｎと、を有し、前記前冷却空気通路６０は、前記翼根５９の表面で開口して冷却空気Ａｃが流入可能な前入口６３を有し、前記前入口６３から前記プラットフォーム５８と前記翼体５１との境まで延びている前導入通路６２と、前記前導入通路６２と連通し、前記翼体５１内で、前記翼高さ方向Ｄｈに延びる１つの前翼内通路６４と、前記翼面５２中で、前記前縁５３ｆを含み且つ前記後縁５３ｂに対して前記前縁５３ｆの側である前側Ｄｆを向く部分である前縁周り部５６から、前記前翼内通路６４内の冷却空気Ａｃを噴出可能な複数の前噴出孔６６と、を有し、前記中間冷却空気通路７０は、前記翼根５９の表面中で前記前入口６３より前記前縁５３ｆに対して前記後縁５３ｂの側である後側Ｄｂの位置で開口して冷却空気Ａｃが流入可能な中間入口７３を有し、前記中間入口７３から前記プラットフォーム５８と前記翼体５１との境まで延びている中間導入通路７２と、前記翼体５１内で、前記翼高さ方向Ｄｈに延び、前記翼体５１のキャンバーラインＣＬに沿って、前記中間導入通路７２から前記前側Ｄｆに並ぶ３つの中間翼内通路７４と、前記正圧面５４ｐと前記負圧面５４ｎとのうち少なくとも一方に沿って、３つの前記中間翼内通路７４のうちでいずれか一の前記中間翼内通路７４内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能な複数のフィルム孔７６と、を有し、３つの前記中間翼内通路７４は、前記翼高さ方向Ｄｈに通路がうねっている１つのサーペンタイン通路７８を構成するよう、３つの前記中間翼内通路７４のうちで互いに隣り合う前記中間翼内通路７４は、前記ハブ側Ｄｈｈの端と前記チップ側Ｄｈｔの端とのうち、一方の端で互いに連通し、前記後冷却空気通路８０は、前記翼根５９の表面中で前記中間入口７３よりも前記後側Ｄｂの位置で開口して冷却空気Ａｃが流入可能な後入口８３を有し、前記後入口８３から前記プラットフォーム５８と前記翼体５１との境まで延びている後導入通路８２と、前記後導入通路８２と連通し、前記翼体５１内で、前記翼高さ方向Ｄｈに延びる１つの後翼内通路８４と、前記後縁５３ｂで開口し、前記後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃを噴出可能な複数の後噴出孔８６と、を有し、前記後冷却空気通路８０は、前記正圧面５４ｐと前記負圧面５４ｎとのうち少なくとも一方に沿って前記後翼内通路８４内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能なフィルム孔７６を有していない。

仮に、後翼内通路８４がサーペンタイン通路を構成するように蛇行して設けられている場合、後翼内通路８４の下流側には翼体５１によって加熱されて対流冷却効果が低下した冷却空気Ａｃが供給されてしまう。このため、翼面５２の後縁５３ｂ側に後翼内通路８４と連通するフィルム孔を設ける等して冷却効率を向上させる必要がある。後翼内通路８４と連通するフィルム孔を設けることにより翼体５１を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができるが、冷却空気Ａｃの使用量が多くなる。

これに対し、本態様では、後翼内通路８４は蛇行することなく翼高さ方向Ｄｈに一直線状に延びており、後翼内通路８４がサーペンタイン通路を構成する場合と比較して後翼内通路８４の流路長さが短くなる。このため、冷却空気Ａｃが後翼内通路８４の下流側に到達したとしても、冷却空気Ａｃには翼体５１を冷却するのに十分な対流冷却効果が残されている。よって、後冷却空気通路８０にフィルム孔を設けることなく、翼体５１の後縁５３ｂ側を十分に冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。

また、中間翼内通路７４には、フィルム孔７６が設けられている。このため、フィルム孔７６から流出する冷却空気によって翼体５１をフィルム冷却してメタル温度や熱応力を低減し、耐久性を確保することができる。加えて、フィルム孔７６は、３つの中間翼内通路７４のいずれか１つにのみに設けられ、後冷却空気通路８０にはフィルム孔７６が設けられていないため、フィルム孔７６の個数を抑えることができる。翼体５１内部から噴出される冷却空気Ａｃが減少し、冷却空気Ａｃの使用量が抑えられる。なお、本態様のように、フィルム孔７６が３つの中間翼内通路７４のいずれか１つにのみに設けられる場合であっても、前翼内通路６４と後翼内通路８４を、それぞれ一直線状に延びるように１つずつ形成する構成と組み合わせることにより、翼体５１を冷却し、ガスタービン１０が駆動可能な程度に十分に耐久性を確保できることが、試験によって確認されている。

よって、本態様では、耐久性を確保しつつ、冷却空気Ａｃの使用量を抑えることができる。

本実施形態では、
（２）第二態様における動翼５０は、
前記第一態様における動翼５０において、前記複数のフィルム孔７６は、３つの前記中間翼内通路７４のうちで最も前記前側Ｄｆの前記中間翼内通路７４である第一中間翼内通路７４ａにのみ連通し、前記第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを外部に噴出可能である。

本態様によれば、上述したようにフィルム孔７６の個数を抑え、冷却空気Ａｃの使用量を抑えることができる。さらに、フィルム孔７６は第一中間翼内通路７４ａにのみ設けられているため、フィルム孔７６から噴出された空気Ａを、前縁５３ｆから後縁５３ｂに向かう方向に、３つの中間翼内通路７４と重なる翼面５２の全域にわたって流すことができる。よって、冷却空気Ａｃの使用量を抑えつつ、翼体５１をより良く冷却することができる。

（３）第三態様における動翼５０は、
前記第二態様の動翼５０において、前記複数のフィルム孔７６は、前記第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを前記正圧面５４ｐに沿って外部に噴出可能な複数の正圧側フィルム孔７６ｐと、前記第一中間翼内通路７４ａ内の冷却空気Ａｃを前記負圧面５４ｎに沿って外部に噴出可能な複数の負圧側フィルム孔７６ｎと、を有する。

本態様によれば、複数のフィルム孔７６から噴出された冷却空気Ａｃを正圧面５４ｐと負圧面５４ｎとの両方に沿って流すことができる。これにより、正圧面５４ｐと負圧面５４ｎの両方の翼面５２を冷却することができる。

（４）第四態様における動翼５０は、
前記第三態様の動翼５０において、前記複数の正圧側フィルム孔７６ｐは、前記正圧面５４ｐ中で、前記翼高さ方向Ｄｈにおける中間位置よりも前記ハブ側Ｄｈｈの領域のみで開口している。

翼体５１のうち翼高さ方向Ｄｈでハブ側Ｄｈｈはプラットフォーム５８に固定されるため、チップ側Ｄｈｔよりもメタル温度や熱応力を低減して耐久性を確保する必要がある。また、正圧面５４ｐは、負圧面５４ｎと比較して翼面５２上を流れる作動流体の流速が遅いため、燃焼ガスＧによって加熱されにくい傾向にある。

本態様のように正圧側フィルム孔７６ｐを翼高さ方向Ｄｈにおけるハブ側Ｄｈｈに設けることで、耐久性の確保が必要なハブ側Ｄｈｈを集中して冷却してメタル温度や熱応力を低減し、最低限の耐久性を確保することができる。加えて、正圧側フィルム孔７６ｐが翼高さ方向Ｄｈにおける全領域に設けられる場合と比較して、フィルム孔７６から噴出される冷却空気Ａｃを減少させることができるため、冷却空気Ａｃの使用量をより一層抑えることができる。

（５）第五態様における動翼５０は、
前記第三態様又は前記第四態様の動翼５０において、前記複数の負圧側フィルム孔７６ｎは、前記負圧面５４ｎ中で、前記翼高さ方向Ｄｈにおける全領域にわたって点在して開口している。

負圧面５４ｎは、正圧面５４ｐと比較して翼面５２上を流れる燃焼ガスＧの流速が早いため、燃焼ガスＧによって加熱されやすい傾向にある。このため、本態様のように、負圧側フィルム孔７６ｎを翼高さ方向Ｄｈにおける全領域に設けることで、負圧面５４ｎを十分に冷却することができる。よって負圧面５４ｎ側のメタル温度や熱応力を十分に低減し、耐久性を確保することができる。

以上の実施形態及び変形例におけるガスタービン１０は、例えば、以下のように把握される。
（６）第六態様におけるガスタービン１０は、
前記第一態様から前記第五態様のうちのいずれか一態様における動翼５０を複数備えると共に、軸線Ａｒを中心として回転可能で、複数の前記動翼５０が前記軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並んで取り付けられているロータ軸４２と、複数の前記動翼５０及び前記ロータ軸４２の外周側を覆うタービンケーシング４５と、を備え、前記動翼５０は、前記翼高さ方向Ｄｈが、前記軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒになり、前記チップ側Ｄｈｔが前記軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒにおける径方向内側Ｄｒｉと径方向外側Ｄｒｏとのうちの前記径方向外側Ｄｒｏになり、前記前側Ｄｆが、前記軸線Ａｒが延びる軸線方向Ｄａにおける軸線上流側Ｄａｕと軸線下流側Ｄａｄとのうちの前記軸線上流側Ｄａｕになるよう、前記ロータ軸４２に取り付けられている。

１０：ガスタービン
１１：ガスタービンロータ
１４：中間ケーシング
１５：ガスタービンケーシング
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２２：ロータ軸
２３：動翼列
２５：圧縮機ケーシング
２６:静翼列
３０：燃焼器
４０：タービン
４１：タービンロータ
４２：ロータ軸
４３：動翼列
４５：タービンケーシング
４６：静翼列
４９：燃焼ガス流路
５０：動翼
５１：翼体
５２：翼面
５３ｆ：前縁
５３ｂ：後縁
５４ｎ：負圧面
５４ｐ：正圧面
５５：チップ面
５６：前縁周り部
５８：プラットフォーム
５９：翼根
５９ｂ：底面
５９ｃ：側面
６０：前冷却空気通路
６１：前主通路
６２：前導入通路
６３：前入口
６４：前翼内通路
６５：前チップ抜き孔
６６：前噴出孔
６７：前噴出口
７０：中間冷却空気通路
７１：中間主通路
７２：中間導入通路
７３：中間入口
７４：中間翼内通路
７４ａ：第一中間翼内通路
７４ｂ：第二中間翼内通路
７４ｃ：第三中間翼内通路
７５：中間チップ抜き孔
７６：フィルム孔
７６ｎ：負圧側フィルム孔
７６ｐ：正圧側フィルム孔
７７：翼面噴出口
７７ｎ：負圧側翼面噴出口
７７ｐ：正圧側翼面噴出口
７８：サーペンタイン通路
８０：後冷却空気通路
８１：後主通路
８２：後導入通路
８３：後入口
８４：後翼内通路
８０：後冷却空気通路
８１：後主通路
８２：後導入通路
８３：後入口
８４：後翼内通路
８５：後チップ抜き孔
８６：後噴出孔
８７：後噴出口
Ａ：空気
Ａｃ：冷却空気
Ｆ：燃料
Ｇ：燃焼ガス
Ａｒ：軸線
ＣＬ：キャンバーライン
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｈ：翼高さ方向
Ｄｈｈ：ハブ側
Ｄｈｔ：チップ側
Ｄｆ：前側
Ｄｂ：後側

Claims (6)

1. ガスタービンが備える動翼において、
   断面が翼形を成し、前記断面に対して垂直な方向成分を含む翼高さ方向に延びる翼体と、
   前記翼高さ方向におけるチップ側とハブ側とのうち、前記翼体の前記ハブ側の端に設けられているプラットフォームと、
   前記プラットフォームの前記ハブ側に設けられている翼根と、
   前記翼根、前記プラットフォーム及び前記翼体にかけて形成され、冷却空気が流通可能な前冷却空気通路、中間冷却空気通路、及び後冷却空気通路と、
   を備え、
   前記翼体は、前記翼高さ方向に対して垂直な方向成分を有する方向を向く翼面と、前記翼高さ方向における前記チップ側を向くチップ面と、を有し、
   前記翼面は、前記翼高さ方向に延びる前縁及び後縁と、前記前縁から前記後縁にまで広がっている正圧面及び負圧面と、を有し、
   前記前冷却空気通路は、
   前記翼根の表面で開口して冷却空気が流入可能な前入口を有し、前記前入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている前導入通路と、
   前記前導入通路と連通し、前記翼体内で、前記翼高さ方向に延びる１つの前翼内通路と、
   前記翼面中で、前記前縁を含み且つ前記後縁に対して前記前縁の側である前側を向く部分である前縁周り部から、前記前翼内通路内の冷却空気を噴出可能な複数の前噴出孔と、
   を有し、
   前記中間冷却空気通路は、
   前記翼根の表面中で前記前入口より前記前縁に対して前記後縁の側である後側の位置で開口して冷却空気が流入可能な中間入口を有し、前記中間入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている中間導入通路と、
   前記翼体内で、前記翼高さ方向に延び、前記翼体のキャンバーラインに沿って、前記中間導入通路から前記前側に並ぶ３つの中間翼内通路と、
   前記正圧面と前記負圧面とのうち少なくとも一方に沿って、３つの前記中間翼内通路のうちでいずれか一の前記中間翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能な複数のフィルム孔と、
   を有し、
   ３つの前記中間翼内通路は、前記翼高さ方向に通路がうねっている１つのサーペンタイン通路を構成するよう、３つの前記中間翼内通路のうちで互いに隣り合う前記中間翼内通路は、前記ハブ側の端と前記チップ側の端とのうち、一方の端で互いに連通するとともに、それぞれ前記翼体内で前記翼高さ方向にのみ延びており、
   前記中間導入通路は、１つのみ設けられ、前記翼高さ方向に延びて３つの前記中間翼内通路のうち最も前記後側の前記中間翼内通路に連通し、
   前記中間導入通路及び３つの前記中間翼内通路は、前記翼高さ方向に沿う１つの方向にのみ冷却空気を流通させる１本の流路をなし、
   ３つの前記中間翼内通路の流路断面は、前記前側の前記中間翼内通路ほど小さく、
   前記後冷却空気通路は、
   前記翼根の表面中で前記中間入口よりも前記後側の位置で開口して冷却空気が流入可能な後入口を有し、前記後入口から前記プラットフォームと前記翼体との境まで延びている後導入通路と、
   前記後導入通路と連通し、前記翼体内で、前記翼高さ方向に延びる１つの後翼内通路と、
   前記後縁で開口し、前記後翼内通路内の冷却空気を噴出可能な複数の後噴出孔と、
   を有し、
   前記後冷却空気通路は、前記正圧面と前記負圧面とのうち少なくとも一方に沿って前記後翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能なフィルム孔を有していない、
   動翼。
2. 請求項１に記載の動翼において、
   前記複数のフィルム孔は、３つの前記中間翼内通路のうちで最も前記前側の前記中間翼内通路である第一中間翼内通路にのみ連通し、前記第一中間翼内通路内の冷却空気を外部に噴出可能である、
   動翼。
3. 請求項２に記載の動翼において、
   前記複数のフィルム孔は、前記第一中間翼内通路内の冷却空気を前記正圧面に沿って外部に噴出可能な複数の正圧側フィルム孔と、前記第一中間翼内通路内の冷却空気を前記負圧面に沿って外部に噴出可能な複数の負圧側フィルム孔と、を有する、
   動翼。
4. 請求項３に記載の動翼において、
   前記複数の正圧側フィルム孔は、前記正圧面中で、前記翼高さ方向における中間位置よりも前記ハブ側の領域のみで開口している、
   動翼。
5. 請求項３又は４に記載の動翼において、
   前記複数の負圧側フィルム孔は、前記負圧面中で、前記翼高さ方向における全領域にわたって点在して開口している、
   動翼。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載の動翼を複数備えると共に、
   軸線を中心として回転可能で、複数の前記動翼が前記軸線に対する周方向に並んで取り付けられているロータ軸と、
   複数の前記動翼及び前記ロータ軸の外周側を覆うタービンケーシングと、
   を備え、
   前記動翼は、前記翼高さ方向が、前記軸線に対する径方向になり、前記チップ側が前記軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうちの前記径方向外側になり、前記前側が、前記軸線が延びる軸線方向における軸線上流側と軸線下流側とのうちの前記軸線上流側になるよう、前記ロータ軸に取り付けられている、
   ガスタービン。

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