TW201615961A - 可動葉片及具備可動葉片的燃氣渦輪機 - Google Patents

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Abstract

在可動葉片(50)係形成有：在可動葉片(50)之葉片體(51)及平台(61)內連通的葉片空氣通路(71)。在平台(61)係形成有：從葉片空氣流路(71)往周方向腹側延伸而在腹側端面(64)上開口，在軸方向(Da)上排列的複數腹側通路(72)。然後，在平台(61)係形成有：讓冷卻空氣流入的背側母通路(73)、和與背側母通路(73)連通並從背側母通路(73)往背側端面(65)延伸的背側通路(74)。

Description

可動葉片及具備可動葉片的燃氣渦輪機
本發明係有關於可動葉片及具備可動葉片的燃氣渦輪機。本案係基於2014年6月27日於日本國申請的特願2014-132866號而主張優先權，其內容援用在此。
燃氣渦輪機的轉子，係具有轉子軸、和被安裝在該轉子軸上的複數可動葉片。可動葉片係具有：在對轉子軸之徑方向上延伸的葉片體；和被形成在葉片體之徑方向內側，將燃氣流過的燃氣流路之一部分予以画定的平台；和被形成在平台之徑方向內側，被安裝在轉子軸的葉片根部。
可動葉片，係因為暴露在高溫之燃氣中，因此例如以下的專利文獻1所記載，會藉由冷卻空氣而被冷卻。
具體而言，在葉片體、平台及葉片根部係形成有：在對轉子軸之徑方向上延伸，在葉片體、平台中連通，讓冷卻空氣流過的複數葉片空氣通路。複數葉片空氣 通路，係沿著葉片體之翼弦而排列。此外，以下為了說明的方便，令轉子軸之延伸方向為軸方向，將對轉子軸之徑方向簡稱為徑方向，將對轉子軸之周方向簡稱為周方向。又，令軸方向上燃氣所流動行進的一側為下游側，相反側為上游側。再者，令周方向上葉片體之背側(=負壓面側)為周方向背側，令該周方向上葉片體之腹側(=正壓面側)為周方向腹側。
專利文獻1的作為一例之平台上係形成有：從複數葉片空氣通路往周方向腹側延伸，在軸方向上排列的複數通路。複數通路係皆在平台之周方向腹側之端面上開口。再者，該平台上係形成有：從複數葉片空氣通路往周方向背側延伸，在軸方向上排列的複數通路。複數通路係皆在平台之周方向背側之端面上開口。
又，專利文獻1的作為其他例之平台上係形成有：從複數葉片空氣通路之中最靠上游側之第一葉片空氣通路往周方向腹側延伸後，沿著平台之周方向腹側之端面，往軸方向下游側延伸的通路。該通路，係在平台之軸方向下游側之端面上開口。再者，該平台上係形成有：從第一葉片空氣通路往周方向背側延伸後，沿著平台之周方向背側之端面，往軸方向下游側延伸的通路。該通路，係在平台之軸方向下游側之端面上開口。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開平11-247609號公報
關於可動葉片，希望可以有效冷卻該可動葉片以提升可動葉片之耐久性，同時也希望盡可能減少用來冷卻該可動葉片所需之空氣的使用量。
於是，本發明目的在於提供一種，可謀求耐久性之提升，同時可抑制冷卻用的空氣之使用量的可動葉片、及具備可動葉片的燃氣渦輪機。
為了達成前記目的所需之發明所述之一態樣的可動葉片，係於被安裝在轉子軸之外周側的可動葉片中，具有：在對前記轉子軸之徑方向上延伸的葉片體；和被形成在前記葉片體之徑方向內側，劃定讓燃氣流過的燃氣流路之徑方向內側的平台；在前記葉片體及前記平台係形成有：在前記徑方向上延伸，在前記葉片體中及前記平台中連通，讓冷卻空氣流過的葉片空氣通路；在前記平台係形成有：前記轉子軸所延伸之軸方向且為前記燃氣所流動行進的軸方向下游側之端面亦即後端面；和前記軸方向下游側之相反側的軸方向上游側之端面亦即前端面；和對前記轉子軸之周方向且為前記葉片體之腹側的周方向腹側之端面亦即腹 側端面；和前記周方向腹側之相反側的周方向背側之端面亦即背側端面；並且形成有：從前記葉片空氣通路往前記周方向腹側延伸而在前記腹側端面上開口，在前記軸方向上排列的腹側通路；和讓冷卻空氣流入，端部是位於比前記葉片體還要靠前記周方向背側的母通路亦即背側母通路；和與前記背側母通路連通，從前記背側母通路沿著前記背側端面而在具有前記軸方向成分之方向上延伸的背側通路。
該可動葉片中，係在平台中位於周方向腹側之部分，形成有複數腹側通路，增多了將該部分予以冷卻的冷卻空氣之流量，抑制該部分的熱應力。另一方面，在平台中位於周方向背側之部分，係形成有背側母通路、和對其連通的背側通路，將該部分予以冷卻，但減少了將該部分予以冷卻的冷卻空氣之流量。
此處，於前記可動葉片中，亦可為，複數前記腹側通路的各截面積，係皆小於前記背側通路的截面積，複數前記腹側通路的各截面積之合計面積，係大於前記背側通路的截面積。
在該可動葉片中，即使是增多了將在平台中位於周方向腹側之部分予以冷卻的冷卻空氣之流量，仍藉由使複數腹側通路之各截面積小於背側通路的截面積，以提高流過複數腹側通路的空氣之流速，使周方向腹側之部分的冷卻效率提升。此外，此處所謂的通路的截面積，係相對於通路之長度方向而在垂直面上的截面積。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，從前記腹側端面之前記軸方向上游側往前記軸方向下游側，複數前記腹側通路之開口是隔著間隔而被形成；在前記腹側端面之前記軸方向上游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
在該可動葉片中，在平台中，可使比葉片體靠近周方向腹側且軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻。
在前記腹側端面之前記軸方向上游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔是較窄的前記可動葉片中，亦可為，在前記腹側端面之前記軸方向上游側之部分上相鄰的前記腹側通路之開口，其前記徑方向之位置係為互異。
在該可動葉片中，可使在腹側端面之軸方向上游側之部分上相鄰的腹側通路之開口的相互間隔，變得較寬。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，從前記腹側端面之前記軸方向上游側往前記軸方向下游側，複數前記腹側通路之開口是隔著間隔而被形成；在前記腹側端面之前記軸方向下游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還 窄。
在該可動葉片中，在平台中，可使比葉片體靠近周方向腹側且軸方向下游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；在前記平台係形成有：從複數前記葉片空氣通路之中最靠前記軸方向上游側之第一葉片空氣通路往前記周方向腹側同時往前記軸方向上游側延伸的母通路亦即前側母通路；和從前記前側母通路往前記周方向腹側延伸並在前記腹側端面上開口的一個以上之腹前側通路；和從前記前側母通路往前記軸方向上游側延伸並在前記前端面上開口的一個以上之前腹側通路。
在該可動葉片中，在平台之腹側端面中的軸方向上游側上開口的通路、及平台之前端面中的周方向腹側上開口的通路之數量即使增加，仍可使這些通路的冷卻空氣供給側的相互間隔變寬。因此，在該可動葉片中，可維持加工性，同時可增加這些通路之數量，強化平台的冷卻。
於被形成有前側母通路的前記可動葉片中，亦可為，在前記平台係形成有：在前記軸方向上排列的複數前記腹前側通路；在前記腹側端面上相鄰的前記腹前側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方 向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
在該可動葉片中，在平台中，可使比葉片體靠近周方向腹側且軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻。
又，於被形成有前側母通路的以上任一前記可動葉片中，亦可為，在前記平台係形成有：在前記周方向上排列的複數前記前腹側通路；在前記前端面上相鄰的前記前腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
在該可動葉片中，在平台中，可使比葉片體靠近軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻。
又，於被形成有前側母通路的以上任一前記可動葉片中，亦可為，在前記平台係形成有：從前記第一葉片空氣通路往前記軸方向上游側延伸且在前記前端面上開口的複數前側通路；在前記前端面上相鄰的前記前側通路之前記開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
在該可動葉片中，在平台中，可使比葉片體靠近軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻。
於在前記腹側端面之前記軸方向上游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔是較窄、或在前記腹側端面上相鄰的前記腹前側通路之開口的相互間隔是較窄的以上的任一前記可動葉片中，亦可為，前記葉片體之前緣部與前記腹側端面之間的最短距離，係比前記葉片體之背側之部分與前記背側端面之間的最短距離還短。
該可動葉片的情況下，在平台中，可使比葉片體靠近周方向腹側且軸方向上游側之部分較容易發生高的熱應力。因此，此種情況下，藉由採用可以使比葉片體靠近周方向腹側且軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻的構成，就可抑制比葉片體靠近周方向腹側且軸方向上游側之部分的熱應力。
在前記前端面上相鄰的前記前腹側通路之開口的相互間隔是較窄、或在前記前端面上相鄰的前記前側通路之開口的相互間隔是較窄的以上的任一前記可動葉片中，亦可為，前記葉片體之前緣部與前記前端面之間的最短距離，係比前記葉片體之前記背側的部分與前記背側端面之間的最短距離還短。
該可動葉片的情況下，在平台中，葉片體之軸方向上游側之部分會較容易變成高溫。因此，此種情況下，藉由採用可以使葉片體之軸方向上游側之部分，比起比葉片體靠近周方向腹側且軸方向之中間部分還要更為冷卻的構成，就可降低葉片體之軸方向上游側之部分的溫 度，抑制該部分的高溫氧化。
於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，前記背側母通路的截面積，係比前記背側通路的截面積還大。
在該可動葉片中，可以減輕透過背側母通路而流入背側通路的冷卻空氣之壓力損失。再者，在該可動葉片中，由於通過背側通路的冷卻空氣之流速係被提高，因此可提高該背側通路的熱傳導率。因此，若依據該可動葉片，則可有效率地冷卻平台之背側部分。
於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；前記背側母通路，係從複數前記葉片空氣通路之中最靠前記軸方向上游側之第一葉片空氣通路往前記周方向背側延伸。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記平台的前記徑方向內側，係在前記軸方向上游側且為比前記葉片體還靠近前記周方向背側之位置，形成有往徑方向外側凹陷而讓冷卻空氣流入的凹部；前記背側母通路，係從前記凹部往前記周方向背側延伸。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；前記背側母通路，係從複數前記葉片空氣 通路之中由前記軸方向上流側數來第二個的第二葉片空氣通路往前記周方向背側延伸。
背側母通路係從凹部或第二冷卻通路延伸的以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；在前記平台，係除了前記背側母通路亦即第一背側母通路及前記背側通路亦即第一背側通路以外，還形成有：從複數前記葉片空氣通路之中最靠前記軸方向上游側之第一葉片空氣通路往前記周方向背側延伸的母通路亦即第二背側母通路；和從前記第二背側母通路往前記背側端面延伸而在前記背側端面上開口的複數第二背側通路。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，前記母通路，係在前記平台之端面上開口；前記開口，係被蓋子所閉塞；前記蓋子與前記開口的緣係被接合；在前記蓋子係形成有：從前記母通路內往前記平台外貫通的貫通孔。
在該可動葉片中，在平台之端面中，可冷卻母通路的開口周圍。再者，在該可動葉片中，開口的緣與蓋子之接合部分也可被冷卻，因此可提高接合部分的接合信賴性。
又，於以上的任一前記可動葉片中，亦可為，在前記平台，係除了前記腹側通路亦即第一腹側通路以外，還形成有：從前記葉片空氣通路往前記周方向腹側 延伸而在前記平台上與前記燃氣接觸的氣體路徑面上開口的第二腹側通路。
在該可動葉片中，亦可在平台之氣體路徑面中，將比葉片體靠周方向腹側之部分，進行薄膜冷卻。
為了達成前記目的所需之發明所述之一態樣的燃氣渦輪機，係具備：以上任一種複數可動葉片；和複數前記可動葉片所被安裝的前記轉子軸；和將具有複數前記可動葉片及前記轉子軸而被構成的渦輪機轉子以可旋轉的方式予以包覆的渦輪機殼體；和使燃料燃燒而生成前記燃氣的燃燒器。
若依據本發明的一態樣，則可謀求可動葉片的耐久性之提升，同時，可抑制冷卻用空氣的使用量，可提升燃氣渦輪機的性能。
10‧‧‧燃氣渦輪機
11‧‧‧燃氣渦輪機轉子
15‧‧‧燃氣渦輪機車室
20‧‧‧壓縮機
21‧‧‧壓縮機轉子
25‧‧‧壓縮機車室
30‧‧‧燃燒器
40‧‧‧渦輪機
41‧‧‧渦輪機轉子
42‧‧‧轉子軸
42p‧‧‧冷卻空氣通路
43‧‧‧可動葉片段
45‧‧‧渦輪機車室
46‧‧‧定子葉片段
46a‧‧‧定子葉片
50、50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h‧‧‧可動葉片
51‧‧‧葉片體
52‧‧‧前緣部
53‧‧‧後緣部
54‧‧‧腹側面
55‧‧‧背側面
58‧‧‧柄部
59‧‧‧葉片根部
61、61a、61b、61c、61d、61e、61f、61g、61h‧‧‧平台
62‧‧‧前端面
63‧‧‧後端面
64‧‧‧腹側端面
65‧‧‧背側端面
66‧‧‧氣體路徑面
67‧‧‧內側面
71‧‧‧葉片空氣通路
71a‧‧‧第一葉片空氣通路
71b‧‧‧第七葉片空氣通路
71c‧‧‧第二葉片空氣通路
72‧‧‧腹側通路(第一腹側通路)
73、73a、73b、73c、73d‧‧‧背側母通路(第一背側母通路)
74‧‧‧背側通路(第一背側通路)
75‧‧‧前側母通路
76‧‧‧腹前側通路
77‧‧‧前腹側通路
78‧‧‧背側分岐通路
79‧‧‧前側通路
81‧‧‧第二背側母通路
82‧‧‧第二背側通路
83‧‧‧第二腹側通路
85、86、87、88、89‧‧‧蓋子
86a、89a‧‧‧貫通孔
[圖1]本發明所述之一實施形態中的燃氣渦輪機之要部欠缺全體側面圖。
[圖2]本發明所述之一實施形態中的燃氣渦輪機之要部剖面圖。
[圖3]本發明所述之一實施形態中的可動葉片段之展 開圖。
[圖4]本發明所述之一實施形態中的可動葉片之斜視圖。
[圖5]圖4中的V-V線剖面圖。
[圖6]本發明所述之一實施形態中的可動葉片之平面圖。
[圖7]圖6中的VII-VII線剖面圖。
[圖8]圖6中的VIII-VIII線剖面圖。
[圖9]本發明所述之一實施形態之第一變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖10]圖9中的X箭視圖。
[圖11]本發明所述之一實施形態之第二變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖12]本發明所述之一實施形態之第三變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖13]本發明所述之一實施形態之第三變形例中的可動葉片之要部剖面圖。
[圖14]本發明所述之一實施形態之第四變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖15]本發明所述之一實施形態之第五變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖16]本發明所述之一實施形態之第六變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖17]圖16中的XVII-XVII線剖面圖。
[圖18]本發明所述之一實施形態之第七變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖19]本發明所述之一實施形態之第八變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖20]圖19中的XX-XX線剖面圖。
[圖21]本發明所述之一實施形態之第九變形例中的可動葉片之平面圖。
[圖22]本發明所述之一實施形態之第十變形例中的可動葉片之平面圖。
以下，關於本發明之一實施形態及其變形例，參照圖式而詳細說明。
「燃氣渦輪機之實施形態」
關於燃氣渦輪機之實施形態，參照圖1及圖2來說明。
本實施形態的燃氣渦輪機10係具備：將空氣予以壓縮的壓縮機20、和在已被壓縮機20所壓縮之空氣中使燃料燃燒而生成燃氣的燃燒器30、和藉由燃氣而驅動的渦輪機40。
壓縮機20係具有：以軸線Ar為中心而旋轉的壓縮機轉子21、和將壓縮機轉子21可旋轉地包覆的壓縮機車室25、和複數定子葉片段26。渦輪機40係具有： 以軸線Ar為中心而旋轉的渦輪機轉子41、和將渦輪機轉子41可旋轉地包覆的渦輪機車室45、和複數定子葉片段46。
壓縮機轉子21和渦輪機轉子41係位於同一軸線Ar上，被彼此連接而形成燃氣渦輪機轉子11。對該燃氣渦輪機轉子11中係連接有，例如，未被圖示的發電機之轉子。又，壓縮機車室25與渦輪機車室45係被彼此連接而形成燃氣渦輪機車室15。此外，以下假設，軸線Ar所延伸之方向為軸方向Da，以該軸線Ar為中心的周方向簡稱為周方向Dc，對軸線Ar垂直的方向為徑方向Dr。又，在軸方向Da上以渦輪機40為基準，令壓縮機20側為上游側，相反側為下游側。
壓縮機轉子21係具有：沿著軸線Ar而在軸方向Da上延伸的轉子軸22、和被安裝在該轉子軸22上的複數可動葉片段23。複數可動葉片段23，係在軸方向Da上排列。各可動葉片段23，係均由在周方向Dc上排列的複數可動葉片23a所構成。在複數可動葉片段23之各下游側，係配置有定子葉片段26。各定子葉片段26，係被設在壓縮機車室25之內側。各定子葉片段26，係均由在周方向Dc上排列的複數定子葉片26a所構成。
渦輪機轉子41，係如圖2所示，具有：沿著軸線Ar而在軸線方向Da上延伸的轉子軸42、和被安裝在該轉子軸42上的複數可動葉片段43。複數可動葉片段43，係在軸方向Da上排列。各可動葉片段43，係均由在 周方向Dc上排列的複數可動葉片50所構成。在複數可動葉片段43之各上游側，係配置有定子葉片段46。各定子葉片段46，係被設在渦輪機車室45之內側。各定子葉片段46，係均由在周方向Dc上排列的複數定子葉片46a所構成。渦輪機車室45係具有：構成其外殼的筒狀之渦輪機車室本體45a、和被固定在其內側的複數分割環45b。複數分割環45b，係均被設在複數定子葉片段46的相互間之位置。因此，在各分割環45b之徑方向內側，係配置有可動葉片段43。在轉子軸42之外周側與渦輪機車室45之內周側之間，且為軸方向Da上定子葉片46a及可動葉片50所被配置之領域的環狀之空間，係形成讓來自燃燒器30之燃氣G流過的燃氣流路49。在轉子軸42係形成有，讓冷卻空氣通過的冷卻空氣通路42p。通過該冷卻空氣通路42p的冷卻空氣，係被導入至可動葉片50內，被利用於該可動葉片50之冷卻。
可動葉片50，係如圖3及如圖4所示，具有：在徑方向Dr上延伸的葉片體51、和被形成在葉片體51之徑方向內側的平台61、和被形成在平台61之徑方向內側的柄部58、和被設在柄部58之徑方向內側的葉片根部59。比平台61靠徑方向外側，亦即葉片體51所存在的領域，係形成讓來自燃燒器30之燃氣G通過的燃氣流路。
葉片體51，係軸方向上游側之端部是形成前緣部52，軸方向下游側之端部是形成後緣部53。該葉片 體51係形成為，朝周方向Dc之一方側圓滑的凸狀。在該葉片體51之表面，朝著周方向Dc的面之中，凸狀之面係形成背側面(=負壓面)55，凹狀之面係形成腹側面(=正壓面)54。此外，以下為了說明的方便，假設周方向Dc上葉片體51之腹側(=正壓面側)為周方向腹側，葉片體51之背側(=負壓面側)為周方向背側。又，有時候也將軸方向Da之上游側稱為前側，將軸方向Da之下游側稱為後側。
葉片根部59，係對葉片體51之翼弦垂直的剖面形狀是形成，朝著徑方向內側而交互出現擴幅部與縮幅部的聖誕樹形狀。在前述之轉子軸42係形成有，讓該葉片根部59嵌入的葉片根部溝。
平台61係被形成有：軸方向上游側之端面也就是前端面62、軸方向下游側之端面也就是後端面63、周方向腹側之端面也就是腹側端面64、周方向背側之端面也就是背側端面65。前端面62和後端面63係大致平行。又，腹側端面64和背側端面65係大致平行。因此，平台61係從徑方向Dc觀看時，如圖3所示，形成平行四邊形狀。在周方向Dc上彼此相鄰的可動葉片50之平台61，係一方之平台61之腹側端面64是和另一方之平台61之背側端面65呈對向。又，在平台61係形成有：徑方向外側之面也就是氣體路徑面66、和徑方向內側之面也就是內側面67。氣體路徑面66，係形成將燃氣流路予以劃定的面之徑方向內側之一部分，會接觸燃氣。
在可動葉片50，係如圖5所示，形成有在徑方向Dc上延伸的複數葉片空氣通路71。具體而言，在本實施形態的可動葉片50係形成有7個葉片空氣通路71。此外，作為葉片空氣通路71之數量，雖然展示7個的例子，但本發明係不限定於此。各葉片空氣通路71，係均在葉片體51、平台61、柄部58、葉片根部59之中，至少從葉片體51一路到平台61是被連通而形成。複數葉片空氣通路71，係沿著葉片體51之翼弦而排列。相鄰的葉片空氣通路71之一部分，係在葉片體51內之徑方向外側之部分、或平台61之徑方向內側之部分上彼此連通。又，複數葉片空氣通路71之中均為，經過葉片體51、平台61、柄部58、葉片根部59而被連通而形成，在葉片根部59之徑方向內側之端上開口。對該葉片空氣通路71，係從該開口，通過轉子軸42之冷卻空氣通路42p而來的冷卻空氣，係會流入。
在葉片體51係形成有：從複數葉片空氣通路71之中最上游側之第一葉片空氣通路71a往上游側延伸，而在葉片體51之前緣部52上開口的葉片前端通路56。
在平台61，係如圖6~圖8所示，形成有：從複數葉片空氣通路71之各者往周方向Dc腹側延伸的複數腹側通路72、和從第一葉片空氣通路71a往前側延伸的複數前側通路79、和從第一葉片空氣通路71a往周方向背側延伸的背側母通路73、和從背側母通路73沿著背 側端面65而在具有往下游側之軸方向成分之方向上延伸的背側通路74。
複數腹側通路72，係在軸方向Da上排列。各腹側通路72，係在平台61之腹側端面64上開口。複數前側通路79，係均在平台61之前端面62上開口。背側母通路73，係在平台61之背側端面65上開口。該開口，係以蓋子85閉塞，蓋子85與開口之緣係被接合。該背側母通路73，係由已被形成有複數葉片空氣通路71的可動葉片50之中間鋳造品之背側端面65，藉由機械加工或放電加工等而被形成。其後，該背側母通路73中的背側端面65之開口係被蓋子85封閉，蓋子85與開口之緣係以焊接等而被接合。背側通路74，係在平台61之後端面63上開口。
於本實施形態中，背側母通路73的截面積a2，係和背側通路74的截面積a3實質上相同。又，複數腹側通路72的各截面積a1，係均小於背側母通路73的截面積a2及背側通路74的截面積a3。但是，複數腹側通路72的各截面積a1之合計面積，係大於背側母通路73的截面積a2及背側通路74的截面積a3。此外，各通路的截面積，係均為對通路之長度方向而垂直的面上的截面積。
通過轉子軸42之冷卻空氣通路42p的冷卻空氣，係在被形成於可動葉片50的複數葉片空氣通路71之中，流入在葉片根部59之徑方向內側之端上開口的葉片 空氣通路71。流入該葉片空氣通路71的冷卻空氣，係隨著情況，而會流入該葉片空氣通路71所相鄰的葉片冷卻流路。冷卻空氣，係在通過複數葉片空氣通路71的過程中，與葉片體51等進行熱交換而冷卻葉片體51等。
在葉片空氣通路71之中，流入最上游側之第一葉片空氣通路71a的冷卻空氣之一部分，係從葉片體51之複數葉片前端通路56往燃氣流路流出。又，葉片空氣通路71之中，從最下游側之第七葉片空氣通路71b往燃氣流路流出。因此，葉片體51的前緣部52及後緣部53，係被這些冷卻空氣所冷卻。
流入第一葉片空氣通路71a的冷卻空氣之一部分，係通過與該第一葉片空氣通路71a連通的平台61之前側通路79，從被形成於平台61之前端面62的前側通路79之開口往平台61外流出。因此，在平台61之氣體路徑面66中位於前側通路79之徑方向外側的部分，係被通過該前側通路79的冷卻空氣所冷卻。再者，在平台61之前端面62中，前側通路79之開口周圍的部分，係被從該開口流出的冷卻空氣所冷卻。
流入第一葉片空氣通路71a的冷卻空氣的其他一部分，係通過平台61的腹側通路72，從被形成於平台61之腹側端面64的腹側通路72之開口往平台61外流出。同樣地，流入其他葉片空氣通路71的冷卻空氣的一部分，係通過與該葉片空氣通路71連通的平台61的腹側通路72，從被形成於平台61之腹側端面64的腹側通路 72之開口往平台61外流出。因此，在平台61之氣體路徑面66中位於腹側通路72之徑方向外側的部分，係被通過該腹側通路72的冷卻空氣所冷卻。再者，在平台61之腹側端面64中，腹側通路72之開口周圍的部分，係被從該開口流出的冷卻空氣所冷卻。
流入第一葉片空氣通路71a的冷卻空氣的再其他一部分，係通過平台61的背側母通路73、及背側通路74，從被形成於平台61之後端面63的背側通路74之開口往平台61外流出。因此，在平台61之氣體路徑面66中位於背側母通路73之徑方向外側之部分及位於背側通路74之徑方向外側之部分，係被通過這些背側母通路73及背側通路74的冷卻空氣所冷卻。再者，在平台61之後端面63中，背側通路74之開口周圍的部分，係被從該開口流出的冷卻空氣所冷卻。
順便一提，平台61，係一旦被燃氣所加熱，就會朝各種方向熱膨脹。在平台61中以葉片體51為基準，周方向腹側之部分，係被往周方向背側凹陷的葉片體51之腹側面54所圍繞，因此該周方向腹側之部分的熱膨脹係被葉片體51做某種程度的拘束。在平台61中以葉片體51為基準，周方向背側之部分，係沒有被葉片體51所圍繞，因此該周方向背側之部分的熱膨脹係不怎麼被葉片體51所拘束。
因此，在平台61中以葉片體51為基準，在周方向腹側之部分所發生之熱應力，係比在周方向背側之 部分所發生之熱應力還高。
於是，在本實施形態中，係在平台61中位於周方向腹側之部分，形成有複數腹側通路72，增多了將該部分予以冷卻的冷卻空氣之流量，抑制該部分的熱應力。另一方面，在平台61中周方向背側之部分，係形成一個背側母通路73、和與其連通的一個背側通路74，僅將溫度容易上升的平台61之背側端面65之附近予以冷卻，藉此以減少冷卻空氣之流量。
又，在本實施形態中，如以上所述，即使是增多了將平台61中周方向腹側之部分予以冷卻的冷卻空氣之流量，仍藉由使複數腹側通路72的各截面積a1小於背側母通路73的截面積a2及背側通路74的截面積a3，以提高流過複數腹側通路72的空氣之流速，使周方向腹側之部分的冷卻效率提升。
因此，在本實施形態中，可謀求可動葉片50之耐久性之提升，同時抑制冷卻用空氣的使用量。
「可動葉片之第一變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第一變形例，使用圖9及圖10來說明。
本變形例之可動葉片50a，係將上記實施形態的可動葉片50之第一葉片空氣通路71a所連通的腹側通路72及前側通路79之數量增多，其他構成係和上記實施形態的可動葉片50相同。
在本變形例的平台61a也是和上記實施形態同樣地形成有：從第一葉片空氣通路71a往周方向腹側延伸，在平台61a之腹側端面64上開口的複數腹側通路72。複數腹側通路72，係在軸方向Da上排列。從第一葉片空氣通路71a往周方向腹側延伸的腹側通路72之數量，係如前述，於上記實施形態中，比從第一葉片空氣通路71a往周方向腹側延伸的腹側通路72之數量還多。
又，在本變形例的平台61a也是和上記實施形態同樣地形成有：從從第一葉片空氣通路71a往前側延伸，在平台61a之前端面62上開口的複數前側通路79。複數前側通路79，係在周方向Dc上排列。從第一葉片空氣通路71a往前側延伸的前側通路79之數量，係如前述，於上記實施形態中，比從第一葉片空氣通路71a往前側延伸的前側通路79之數量還多。
因此，在本變形例中，在平台61a之腹側端面64中之前側部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。又，在本變形例中，在平台61a之前端面62上相鄰的側通路79之開口的相互間隔，是比在平台61a之腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。
考察葉片體51之前緣部52與平台61a之腹側端面64之間的最短距離L1，比葉片體51之背側面55 與平台61a之背側端面65之間的最短距離L3還短的情形。
在平台61a之中與葉片體51之前緣部52接近的領域中，由於交界層較薄因此熱傳導率較高。因此，在平台61a中以葉片體51為基準，周方向腹側且為前側之部分，係由於高的熱傳導率而變成高溫，會有很大的熱膨脹。另一方面，葉片體51之前緣部52與平台61a之腹側端面64之間隔，係比葉片體51之中間部與平台61a之腹側端面64之間隔還窄，因此平台61a中的周方向腹側且為前側之部分的熱膨脹，係比葉片體51還強地被拘束。因此，周方向腹側且為前側之部分，係隨著燃氣渦輪機之啟動、停止而會有較高的熱應力，會因為低循環疲勞而縮短壽命。
於是，在本變形例中，為了對應此種情形，將前側之腹側通路72之數量設成比上記實施形態的前側之腹側通路72之數量還多，使該部分比上記實施形態還要冷卻，抑制該部分之熱應力。
接下來，也考察葉片體51之前緣部52與平台61a之前端面62之間的最短距離L2，比葉片體51之背側面55與平台61a之背側端面65之間的最短距離L3還短的情形。
該情況也是，在平台61a中以葉片體51為基準，前側且為周方向腹側之部分，係靠近葉片體51中較高溫的前緣部52，因此溫度容易變高，而會因為高溫氧 化變薄而縮短壽命。
於是，在本變形例中，也為了對應此種情形，將腹側之前側通路79之數量設成比上記實施形態的腹側之前側通路79之數量還多，使該部分比上記實施形態還要冷卻，抑制該部分之高溫氧化變薄。
如以上所述，將前側之腹側通路72之數量增多時，在軸方向Da上相鄰的腹側通路72中的軸方向Da之間隔會變窄。一旦相鄰的腹側通路72的相互間隔變窄，則複數腹側通路72周圍的強度可能會低於目標強度。
於是，在此種情況下，如圖10所示，在複數前側之腹側通路72之中，可使軸方向Da上相鄰的腹側通路72之開口之位置，在徑方向Dr上互異。如此，一旦使軸方向Da上相鄰的2個腹側通路72之開口之位置在徑方向Dr上互異，則可使2個腹側通路72之實際的相互間隔比軸方向Da上的相互間隔還寬。因此，將前側之腹側通路72之數量增多時，藉由使軸方向Da上相鄰的腹側通路72之開口之位置，在徑方向Dr上互異，就可抑制複數腹側通路72周圍的強度降低。
此外，此處雖然說明，將腹側通路72之數量增多時，防止複數前側通路79周圍的強度降低的方法，但即使將前側通路79之數量增多時也是同樣地，在複數前側通路79之中，使周方向Dc上相鄰的前側通路79之開口之位置，在徑方向Dr上互異即可。
「可動葉片之第二變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第二變形例，使用圖11來說明。
本變形例之可動葉片50b，係將上記實施形態的可動葉片50之第七葉片空氣通路71b所連通的腹側通路72之數量增多，其他構成係和上記實施形態的可動葉片50相同。
在本變形例的平台61b也是和上記實施形態同樣地形成有：從第七葉片空氣通路71b往周方向Dc腹側延伸，在平台61b之腹側端面64上開口的複數腹側通路72。複數腹側通路72，係在軸方向Da上排列。
因此，在本變形例中，在平台61b之腹側端面64中之軸方向下流側部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。
平台61b中在葉片體51之後緣部53附近，燃氣之流動係被葉片體51所加速。因此，在平台61b中葉片體51之後緣部53附近，係相較於平台61b中葉片體51之中間部附近，熱傳導率較高。又，葉片體51之後緣部53與平台61b之腹側端面64之間隔，係比葉片體51之中間部與平台61b之腹側端面64之間隔還窄。因此，平台61b中之周方向腹側且為後側之部分，係該部分之熱膨脹會被葉片體51之後緣部53強力拘束。因此，平台 61b中之周方向腹側且為後側之部分，係隨著燃氣渦輪機之啟動及停止而會發生較高的熱應力，會因為低循環疲勞而縮短壽命。
於是，在本變形例中，為了對應此種情形，將後側之腹側通路72之數量設成比上記實施形態的後側之腹側通路72之數量還多，使該部分比上記實施形態還要冷卻，抑制該部分之熱應力。
此外，如以上所述，即使將後側之腹側通路72之數量增多時，仍和使用圖10而前述的情形同樣地，在複數腹側通路72之中，使軸方向Da上相鄰的腹側通路72之開口之位置，在徑方向Dr上互異即可。
「可動葉片之第三變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第三變形例，使用圖12及圖13來說明。
本變形例之可動葉片50c，係為第一變形例之可動葉片50a之變形例。在第一變形例之可動葉片50a中，在平台61a之腹側端面64之前側部分上開口的所有通路，係均為從第一葉片空氣通路71a往徑方向腹側延伸的腹側通路72。又，在第一變形例之可動葉片50a中，在平台61a之前端面62上開口的所有通路，係均為從第一葉片空氣通路71a往徑方向Dr上游側延伸的前側通路79。
在本變形例之平台61c係形成有：從第一葉 片空氣通路71a往周方向腹側同時也往前側延伸的前側母通路75、和從前側母通路75往周方向腹側延伸並在腹側端面64上開口的複數腹前側通路76、和從前側母通路75往前側延伸並在前端面62上開口的複數前腹側通路77。甚至，在本變形例之平台61c係和上記實施形態、第一及第二變形例同樣地，形成有：從第一葉片空氣通路71a往周方向腹側延伸的複數腹側通路72、和從第一葉片空氣通路71a往軸方向Da上游側延伸的複數前側通路79。亦即，在本變形例中，作為在平台61c之腹側端面64上開口的通路，係為複數腹側通路72和複數腹前側通路76。又，在本變形例中，作為在平台61c之前端面62上開口的通路，係為複數前側通路79和複數前腹側通路77。
在本變形例中也是，在平台61c之腹側端面64中之前側部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。又，在本變形例中，在平台61c之前端面62上相鄰的前側通路79之開口的相互間隔，是比在平台61c之腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。甚至，在本變形例中，在平台61c之腹側端面64中之前側部分上相鄰的腹前側通路76之開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。又，在本變形例中，在平台61c之前端面62上相鄰的前腹側通路77之 開口的相互間隔，是比在平台61c之腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的腹側通路72之開口的相互間隔還窄。又，在本變形例中，前側母通路75的截面積，係比複數腹前側通路76與前腹側通路77的各截面積之合計面積還大。
如第一變形例的可動葉片50a，一旦將從第一葉片空氣通路71a延伸的腹側通路72之數量及從第一葉片空氣通路71a延伸的前側通路79之數量增多，則這些通路中的與第一葉片空氣通路71a之連接位置的相互間隔會變窄。尤其是，在第一葉片空氣通路71a之外周面上曲率半徑變小的部分，具體而言，在第一葉片空氣通路71a之外周面上前側之部分，此處所被連接的複數通路中的與第一葉片空氣通路71a之連接位置的相互間隔係變得更窄。此情況下，也考慮因為這些通路的加工精度等，導致這些通路中的與第一葉片空氣通路71a之連接位置會彼此重疊。
一旦這些通路中的與第一葉片空氣通路71a之連接位置的相互間隔變窄，則這些通路的第一葉片空氣通路71a側之部分周圍的強度有可能低於目標強度。甚至，有可能無法對前側通路79之各者流通必要流量的冷卻空氣。
於是，在本變形例中，為了加大這些通路所能連接之領域的面積，而使這些通路中的第一葉片空氣通路71a之冷卻空氣供給側的相互間隔變寬，而設置與第一 葉片空氣通路71a連通的前側母通路75，在該前側母通路75設置複數腹前側通路76及複數前腹側通路77。
以上，在本變形例中，和第一變形例同樣地，可將在平台61c之腹側端面64之前側上開口的通路之數量、及在平台61c之前端面62之腹側上開口的通路之數量，設成比在平台61c之腹側端面64之軸方向Da中間部分上開口的通路之數量還多。甚至，藉由使前側母通路75的截面積大於複數腹前側通路76與前腹側通路77的各截面積之合計面積，就可以較少的壓力損失而將冷卻空氣導入至腹前側通路76與前腹側通路77。又，藉此可提高腹前側通路76與前腹側通路77中的冷卻空氣之流速，可提高冷卻效率。因此，在本變形例中，可抑制平台61c之前側且腹側之部分的熱應力。
又，在本變形例中，係將在平台61c之腹側端面64上開口的腹前側通路76及在平台61c之前端面62上開口的前腹側通路77，透過前側母通路75，而與第一葉片空氣通路71a連通。因此，在本變形例中，在平台61c之腹側端面64及前端面62上開口的通路中的冷卻空氣供給側的相互間隔係變寬，可抑制該通路中的冷卻空氣供給側之部分的強度降低。
從第一葉片空氣通路71a往周方向Dc腹側同時往軸方向Da上游側延伸的前側母通路75，係在平台61c之腹側端面64上開口。該開口，係以蓋子86閉塞，蓋子86與開口之緣係以焊接等而被接合。在該蓋子86係 亦可形成有例如，如圖13所示，從前側母通路75內往平台61c外貫通的貫通孔86a。如此，一旦在蓋子86形成貫通孔86a，則平台61c的腹側端面64之前側部分會被更加冷卻，可降低平台61c之腹側且前側之部分的熱應力。甚至，前側母通路75的開口之緣與蓋子86的焊接等之接合部分係被冷卻，可提高該部分的接合信賴性。此外，此處係為，在將前側母通路75之開口予以閉塞的蓋子86上形成貫通孔的例子，但亦可在將上記實施形態及以上之各變形例中的母通路之開口予以閉塞的蓋子上同樣地形成貫通孔。
「可動葉片之第四變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第四變形例，使用圖14來說明。
本變形例的可動葉片50d，係將上記實施形態的可動葉片50中的背側母通路73的截面積a2設成比背側通路74的截面積a3還大，其他構成係和上記實施形態的可動葉片50相同。
本變形例的背側通路74的截面積a3，係和上記實施形態及以上之各變形例同樣地，比腹側通路72的截面積a1還大。又，本變形例的背側母通路73的截面積a2，係比背側通路74的截面積a3還大。再者，複數腹側通路72的各截面積之合計面積，係比背側通路74的截面積還大。
以上，本變形例，係將背側母通路73的截面積a2設成比背側通路74的截面積a3還大，因此從第一葉片空氣通路71a透過背側母通路73而流入背側通路74的冷卻空氣之壓力損失可以減輕。再者，在本變形例中，由於通過背側通路74的冷卻空氣之流速係被提高，因此可提高該背側通路74中的熱傳導率。因此，若依據本變形例，則可有效率地冷卻平台61d之背側部分。
此外，本變形例係上記實施形態的變形例，但只要是有形成背側母通路73與背側通路74，則當然無論何者都可適用。
「可動葉片之第五變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第五變形例，使用圖15來說明。
上記實施形態的背側通路74，係在平台61之後端面63上開口。本變形例的可動葉片50e，係將該背側通路74之開口以蓋子87予以閉塞，另一方面，是形成了從該背側通路74往背側端面65延伸，在平台61e之背側端面65上開口的複數背側分岐通路78，其他構成係和上記實施形態的可動葉片50相同。
複數背側分岐通路78的各截面積，係均小於背側通路74的截面積，複數背側分岐通路78的各截面積之合計面積，係為背側通路74的截面積以上。
以上，在本變形例中，係設置背側端面65上 開口的複數背側分岐通路78，因此可冷卻背側端面65，同時，也可冷卻周方向Dc上相鄰的其他平台61e之腹側端面64。
此外，於本變形例中，將背側母通路73之開口予以閉塞的蓋子85，及將形成背側分岐通路78之母通路的背側通路74之開口予以閉塞的蓋子85上，亦可形成如使用圖13所說明的貫通孔。
「可動葉片之第六變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第六變形例，使用圖16及圖17來說明。
在上記實施形態的可動葉片50中，是從第一葉片空氣通路71a將冷卻空氣以背側母通路73予以取入，但在本變形例的可動葉片50f中是，將來自其他場所的冷卻空氣以背側母通路73b予以取入的構成，其他構成係和上記實施形態的可動葉片50相同。
在本變形例的平台61f，係在前側且比葉片體51靠背側之位置，形成有從平台61f之內側面67往徑方向外側凹陷而讓冷卻空氣流入的凹部69。本變形例的背側母通路73b，係與該凹部69連通，將來自該凹部69之冷卻空氣予以取入。背側母通路73b，係在平台61f之背側端面65上開口。該開口，係以蓋子88閉塞，蓋子88與開口之緣係以焊接等而被接合。
本變形例，係如前述，對上記實施形態，變 更背側母通路73b中的冷卻空氣之取入地點，其他構成係相同，因此和上記實施形態同樣地，可謀求可動葉片50f之耐久性之提升，同時，可降低冷卻用的空氣之使用量。
又，在本變形例中，由於背側母通路73b不從第一葉片空氣通路71a取入冷卻空氣，因此可將流過第一葉片空氣通路71a的冷卻空氣，利用於其他用途。
此外，本變形例，係使凹部69與背側母通路73b連通，但亦可將複數葉片空氣通路71之中從軸方向上游側數來第二個的第二葉片空氣通路71c與背側母通路73b連通。
「可動葉片之第七變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第七變形例，使用圖18來說明。
本變形例之可動葉片50g，係為第六變形例之可動葉片50f之變形例。
本變形例的可動葉片50g，係對第六變形例的可動葉片50f，追加了從第一葉片空氣通路71a往周方向背側延伸的母通路81、和從母通路81往背側端面65延伸而在背側端面65上開口的複數通路82，其他構成係和第六變形例基本上相同。
此處，假設從凹部69往周方向Dc背側延伸的背側母通路73c為第一背側母通路73c，從該第一背側母通路73c往後側延伸的背側通路74為第一背側通路 74。又，假設從第一葉片空氣通路71a往周方向背側延伸的母通路81為第二背側母通路81，從該第二背側母通路81往背側端面65延伸的複數通路82為第二背側通路82。
第二背側母通路81，係在平台61g之背側端面65上開口。該開口，係以蓋子89閉塞，蓋子89與開口之緣係以焊接等而被接合。在該蓋子89也是亦可如同使用圖13所前述，形成有從第二背側母通路81內往平台61g外貫通的貫通孔89a。
第一背側通路74的截面積a3，係和上記實施形態及以上之各變形例同樣地，比腹側通路72的截面積a1還大。又，第一背側母通路73c的截面積a2，係亦可和第四變形例同樣地，比第一背側通路74的截面積a3還大。第二背側母通路81的截面積d4，係比腹側通路72的截面積a1還大，與第一背側通路74的截面積a3大致相同。
在本變形例中，來自第一葉片空氣通路71a之冷卻空氣是從第二背側母通路81及複數第二背側通路82而從平台61g之背側端面65流出。因此，在本變形例中，相較於第六變形例，可更為冷卻平台61g的背側端面65之前側。
此外，在本變形例中，雖然形成有從第二背側母通路81往背側端面65延伸的通路，但亦可和該通路一起、或是不形成該通路，就形成從第二背側母通路81 往前端面62延伸而在前端面62上開口的通路。
又，此處雖然是使第一背側母通路73c與凹部69連通，但如之前所說明，亦可將第一背側母通路73c與第二葉片空氣通路71c連通。
「可動葉片之第八變形例」
關於本發明所述之可動葉片之第八變形例，使用圖19及圖20來說明。
本變形例的可動葉片50h，係將上記實施形態的可動葉片50中的複數腹側通路72之一部分，變更成在平台61h之氣體路徑面66上開口的第二腹側通路83，其他構成係和上記實施形態相同。此外，以下係如同上記實施形態，假設在平台61h之腹側端面64上開口的腹側通路72為第一腹側通路72。
第二腹側通路83，係連通至葉片空氣通路71。該第二腹側通路83，係朝向腹側而連通後往氣體路徑面66靠近而前進，對氣體路徑面66呈現傾斜。從葉片空氣通路71經過第二腹側通路83，往平台61h外流出的冷卻空氣，係沿著氣體路徑面66而流過。因此，在本變形例中，該藉由從第二腹側通路83流出的冷卻空氣，而將氣體路徑面66進行薄膜冷卻。
「變形例的組合例」
第一變形例係採用了，在平台61a之腹側端面64中 之前側部分上相鄰的開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的開口的相互間隔還窄之構成(以下稱為特徵構成1a)。又，第一變形例係採用了，在平台61a之前端面62上相鄰的開口的相互間隔，是比在平台61a之腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的開口的相互間隔還窄之構成(以下稱為特徵構成1b)。對於第二變形例以後的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用上記特徵構成1a與上記特徵構成1b之中的至少一方。
第二變形例係採用了，在平台61b之腹側端面64中之後側部分上相鄰的開口的相互間隔，是比在該腹側端面64中之軸方向Da之中間部分上相鄰的開口的相互間隔還窄之構成(以下稱為特徵構成2)。對於該第二變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成2。
第三變形例係採用，設有：與第一葉片空氣通路71a連通的前側母通路75、和與該前側母通路75連通的複數腹前側通路76、和與前側母通路75連通的複數前腹側通路77的構成(以下稱為特徵構成3)。對於該第三變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成3。
又，以上之變形例、及將這些所組合而成者中，從某通路分歧出複數個別的通路，將身為母通路的某通路之開口以蓋子閉塞的情況下，係如使用圖13所說 明，亦可採用在將通路之開口予以閉塞的蓋子，形成貫通孔的構成(以下稱為特徵構成3a)。
第四變形例係採用了，背側母通路73的截面積a2是比背側通路74的截面積a3還大的構成(以下稱為特徵構成4)。對於該第四變形例及第七變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成4。
第五變形例係採用了，從背側通路74分歧出複數背側分岐通路78的構成(以下稱為特徵構成5)。對於該第五變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成5。
第六變形例係採用了，將平台61f之凹部69與背側母通路73b連通的構成(以下稱為特徵構成6)。對於該第六變形例及第七變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成6。
第七變形例係採用了，對具有上記特徵構成6的變形例，設置第二背側母通路81及第二背側通路82的構成(特徵構成7)。因此，對於藉由將第七變形例以外的複數變形例的特徵構成加以組合而具有特徵構成6的變形例，亦可採用該特徵構成7。
第八變形例係採用了，設置第二腹側通路83的構成(以下稱為特徵構成8)。對於該第八變形例以外的變形例、及將這些所組合而成者，也可採用該特徵構成8。
如以上所述，複數變形例的特徵構成，係亦可被適宜組合。例如，如圖21所示的第九變形例，亦可對上記實施形態，採用第二變形例的特徵構成2、第三變形例的特徵構成3及特徵構成3a。此時，亦可不採用特徵構成2或特徵構成3a。又，亦可替代特徵構成3，改為採用特徵構成1。又，此時，亦可還採用第四變形例的特徵構成4、第五變形例的特徵構成5、第六變形例的特徵構成6、第七變形例的特徵構成7、第八變形例的特徵構成8等。
又，例如，如圖22所示的第十變形例，亦可對上記實施形態，採用第一變形例的特徵構成1、第二變形例的特徵構成2、第六變形例的特徵構成6、第七變形例的特徵構成7、第八變形例的特徵構成8。此時，亦可不採用特徵構成2、特徵構成7、特徵構成8。又，亦可替代特徵構成1，改為採用特徵構成3。又，此時，亦可適宜採用第五變形例的特徵構成5等。此外，在圖22所示的第十變形例中，做為特徵構成6，是採用了將第二葉片空氣通路71c與第一背側母通路73d連通的構成。又，在該第十變形例中，雖然第一背側母通路73d的截面積和第一背側通路74的截面積相同，但亦可如第四變形例的特徵構成4，使第一背側母通路73d的截面積大於第一背側通路74的截面積。
〔產業上之利用可能性〕
在本發明之一態樣中，可謀求可動葉片之耐久性之提升，同時抑制冷卻用空氣的使用量。
50‧‧‧可動葉片
51‧‧‧葉片體
52‧‧‧前緣部
53‧‧‧後緣部
54‧‧‧腹側面
55‧‧‧背側面
61‧‧‧平台
62‧‧‧前端面
63‧‧‧後端面
64‧‧‧腹側端面
65‧‧‧背側端面
71‧‧‧葉片空氣通路
71a‧‧‧第一葉片空氣通路
71b‧‧‧第七葉片空氣通路
72‧‧‧腹側通路(第一腹側通路)
73‧‧‧背側母通路(第一背側母通路)
74‧‧‧背側通路(第一背側通路)
79‧‧‧前側通路
85‧‧‧蓋子
Da‧‧‧軸方向
Dc‧‧‧周方向
Ar‧‧‧軸線
a1‧‧‧腹側通路72的各截面積
a2‧‧‧背側母通路73的截面積
a3‧‧‧背側通路74的截面積

Claims (19)

  1. 一種可動葉片，係為被安裝在轉子軸之外周側的可動葉片，其係具有：在對前記轉子軸之徑方向上延伸的葉片體；和被形成在前記葉片體之徑方向內側，劃定讓燃氣流過的燃氣流路之徑方向內側的平台；在前記葉片體及前記平台係形成有：在前記徑方向上延伸，在前記葉片體中及前記平台中連通，讓冷卻空氣流過的葉片空氣通路；在前記平台係形成有：前記轉子軸所延伸之軸方向且為前記燃氣所流動行進的軸方向下游側之端面亦即後端面；和前記軸方向下游側之相反側的軸方向上游側之端面亦即前端面；和對前記轉子軸之周方向且為前記葉片體之腹側的周方向腹側之端面亦即腹側端面；和前記周方向腹側之相反側的周方向背側之端面亦即背側端面；並且形成有：從前記葉片空氣通路往前記周方向腹側延伸而在前記腹側端面上開口，在前記軸方向上排列的複數腹側通路；和讓冷卻空氣流入，端部是位於比前記葉片體還要靠前記周方向背側的母通路亦即背側母通路；和與前記背側母通路連通，從前記背側母通路沿著前記背側端面而在具有前記軸方向成分之方向上延伸的背側通路。
  2. 如請求項1所記載之可動葉片，其中， 複數前記腹側通路的各截面積，係皆小於前記背側通路的截面積，複數前記腹側通路的各截面積之合計面積，係大於前記背側通路的截面積。
  3. 如請求項1或2所記載之可動葉片，其中，從前記腹側端面之前記軸方向上游側往前記軸方向下游側，複數前記腹側通路之開口是隔著間隔而被形成；在前記腹側端面之前記軸方向上游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
  4. 如請求項3所記載之可動葉片，其中，在前記腹側端面之前記軸方向上游側之部分上相鄰的前記腹側通路之開口，其前記徑方向之位置係為互異。
  5. 如請求項1至4之任一項所記載之可動葉片，其中，從前記腹側端面之前記軸方向上游側往前記軸方向下游側，複數前記腹側通路之開口是隔著間隔而被形成；在前記腹側端面之前記軸方向下游側部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
  6. 如請求項1至5之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的 複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；在前記平台係形成有：從複數前記葉片空氣通路之中最靠前記軸方向上游側之第一葉片空氣通路往前記周方向腹側同時往前記軸方向上游側延伸的母通路亦即前側母通路；和從前記前側母通路往前記周方向腹側延伸並在前記腹側端面上開口的一個以上之腹前側通路；和從前記前側母通路往前記軸方向上游側延伸並在前記前端面上開口的一個以上之前腹側通路。
  7. 如請求項6所記載之可動葉片，其中，在前記平台係形成有：在前記軸方向上排列的複數前記腹前側通路；在前記腹側端面上相鄰的前記腹前側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
  8. 如請求項6或7所記載之可動葉片，其中，在前記平台係形成有：在前記周方向上排列的複數前記前腹側通路；在前記前端面上相鄰的前記前腹側通路之開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
  9. 如請求項6至8之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記平台係形成有：從前記第一葉片空氣通路往前 記軸方向上游側延伸且在前記前端面上開口的複數前側通路；在前記前端面上相鄰的前記前側通路之前記開口的相互間隔，係比在前記腹側端面之前記軸方向之中間部分上相鄰的前記腹側通路之開口的相互間隔還窄。
  10. 如請求項3、4、7之任一項所記載之可動葉片，其中，前記葉片體之前緣部與前記腹側端面之間的最短距離，係比前記葉片體之背側的部分與前記背側端面之間的最短距離還短。
  11. 如請求項8或9所記載之可動葉片，其中，前記葉片體之前緣部與前記前端面之間的最短距離，係比前記葉片體之背側的部分與前記背側端面之間的最短距離還短。
  12. 如請求項1至11之任一項所記載之可動葉片，其中，前記背側母通路的截面積，係比前記背側通路的截面積還大。
  13. 如請求項1至12之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；前記背側母通路，係從複數前記葉片空氣通路之中最 靠前記軸方向上游側之第一葉片空氣通路往前記周方向背側延伸。
  14. 如請求項1至12之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記平台的前記徑方向內側，係在前記軸方向上游側且為比前記葉片體還靠近前記周方向背側之位置，形成有往徑方向外側凹陷而讓冷卻空氣流入的凹部；前記背側母通路，係從前記凹部往前記周方向背側延伸。
  15. 如請求項1至12之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；前記背側母通路，係從複數前記葉片空氣通路之中由前記軸方向上游側數來第二個的第二葉片空氣通路往前記周方向背側延伸。
  16. 如請求項14或15所記載之可動葉片，其中，在前記葉片體及前記平台上，在前記徑方向上延伸的複數前記葉片空氣通路，是沿著前記葉片體之翼弦而被複數排列而形成；在前記平台，係除了前記背側母通路亦即第一背側母通路及前記背側通路亦即第一背側通路以外，還形成有：從複數前記葉片空氣通路之中最靠前記軸方向上游側之第 一葉片空氣通路往前記周方向背側延伸的母通路亦即第二背側母通路；和從前記第二背側母通路往前記背側端面延伸而在前記背側端面上開口的複數第二背側通路。
  17. 如請求項1至16之任一項所記載之可動葉片，其中，前記母通路，係在前記平台之端面上開口；前記開口，係被蓋子所閉塞；前記蓋子與前記開口的緣係被接合；在前記蓋子係形成有：從前記母通路內往前記平台外貫通的貫通孔。
  18. 如請求項1至17之任一項所記載之可動葉片，其中，在前記平台，係除了前記腹側通路亦即第一腹側通路以外，還形成有：從前記葉片空氣通路往前記周方向腹側延伸而在前記平台上與前記燃氣接觸的氣體路徑面上開口的第二腹側通路。
  19. 一種燃氣渦輪機，其係具備：如請求項1至18之任一項所記載之複數可動葉片；和安裝有複數前記可動葉片的前記轉子軸；和將具有複數前記可動葉片及前記轉子軸而被構成的渦輪機轉子以可旋轉的方式予以包覆的渦輪機殼體；和使燃料燃燒而生成前記燃氣的燃燒器。
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