(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体（５８）を流すように構成されたプラットフォーム冷却回路（９０）を画成するプラットフォーム（３２）と、
前記プラットフォーム（３２）から半径方向外向きに延びる翼形部（３４）と、
前記プラットフォーム（３２）から半径方向内向きに延びる下側本体部分（３６）と
を備えるバケット組立体（３０）であって、前記下側本体部分（３６）が、ダブテール（８２）を備える根元（５０）と、該ダブテール（８２）から延びる本体冷却通路（５２）とを画成し、前記プラットフォーム冷却回路（９０）が、前記半径方向に垂直な平面に沿って第１の端から第２の端まで蛇行し、前記本体冷却通路（５２）が前記冷却媒体（５８）を流すように構成されており、前記プラットフォーム（３２）及び前記下側本体部分（３６）が更に、前記本体冷却通路（５２）と前記プラットフォーム冷却回路（９０）との間に靱帯部（９２）を含み、前記本体冷却通路（５２）が前記プラットフォーム冷却回路（９０）の前記第１及び第２の端の位置で、前記ダブテール（８２）から前記本体冷却通路（５２）及び前記靱帯部（９２）を通って前記プラットフォーム冷却回路（９０）までの直接見通し線（１０２）を与えており、前記靱帯部（９２）が、前記プラットフォーム冷却回路（９０）の前記第１及び第２の端の位置で、前記本体冷却通路（５２）と前記プラットフォーム冷却回路（９０）との間で前記見通し線（１０２）を通って延びるボア孔（１００）を画成する、バケット組立体（３０）。
【請求項２】
前記靱帯部（９２）が複数のボア孔（１００）を画成する、請求項１記載のバケット組立体（３０）。
【請求項３】
前記本体冷却通路（５２）が突出部（１０４）を含み、前記プラットフォーム冷却回路（９０）が前記突出部（１０４）の上に位置づけられ、該突出部（１０４）が、前記根元（５０）から前記靱帯部（９２）を通って前記プラットフォーム冷却回路（９０）までの見通し線（１０２）を与える、請求項１又は請求項２記載のバケット組立体（３０）。
【請求項４】
前記プラットフォーム（３２）及び前記下側本体部分（３６）が複数の本体冷却通路（５２、５４、５６）を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のバケット組立体（３０）。
【請求項５】
前記複数のボア孔（１００）の少なくとも１つが、前記複数の本体冷却通路（５２、５４、５６）の少なくとも１つから前記プラットフォーム冷却回路（９０）まで冷却媒体（５８）を流すように構成されており、前記複数のボア孔（１００）の少なくとも１つが、前記プラットフォーム冷却回路（９０）から前記複数の本体冷却通路（５２、５４、５６）の少なくとも１つまで冷却媒体（５８）を流すように構成されている、請求項４記載のバケット組立体（３０）。
【請求項６】
前記プラットフォーム（３２）が更に、該プラットフォーム（３２）に隣接する前記プラットフォーム冷却回路（９０）から冷却媒体（５８）を排出するよう構成された排出通路（１０６）を画成する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のバケット組立体（３０）。
【請求項７】
前記下側本体部分（３６）が、シャンク（８０）と、前記根元（５０）を画成するダブテール（８２）とを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のバケット組立体（３０）。
【請求項８】
バケット組立体（３０）を形成する方法であって、当該方法が、
プラットフォーム冷却回路コア（２０８）及び、前記プラットフォーム冷却回路コア（２０８）から独立した本体冷却回路コア（２０６）とを含むモールド（２００）において前記バケット組立体（３０）を形成する段階であって、前記バケット組立体（３０）が、
前記プラットフォーム冷却回路コア（２０８）により形成されたプラットフォーム冷却回路（９０）を画成するプラットフォーム（３２）と、
前記プラットフォーム（３２）から半径方向外向きに延びる翼形部（３４）と、
前記プラットフォーム（３２）から半径方向内向きに延びる下側本体部分（３６）と
を備えていて、前記下側本体部分（３６）が根元（５０）と、該根元（５０）から延びる本体冷却通路（５２）とを画成し、前記本体冷却通路（５２）が前記本体冷却回路コア（２０６）により形成され、冷却媒体（５８）を流すように構成されており、前記プラットフォーム（３２）及び前記下側本体部分（３６）が更に、前記本体冷却通路（５２）と前記プラットフォーム冷却回路（９０）との間に靱帯部（９２）を含む、段階と、
前記モールド（２００）において前記バケット組立体（３０）を形成する段階の後に、前記本体冷却通路（５２）と前記プラットフォーム冷却回路（９０）との間の前記靱帯部（９２）にボア孔（１００）を形成する段階と
を含んでおり、前記本体冷却通路（５２）が、前記根元（５０）の基部から前記本体冷却通路（５２）及び前記靱帯部（９２）を通って前記プラットフォーム冷却回路（９０）までの直接見通し線（１０２）を与える、方法。
【請求項９】
前記ボア孔（１００）を形成する段階が、前記バケット組立体（３０）の外部修正を必要としない、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記本体冷却回路コア（２０６）が突出コア（２１０）を含み、前記本体冷却通路（５２）が、前記突出コア（２１０）により形成された突出部（１０４）を含み、前記プラットフォーム冷却回路コア（２０８）が前記突出コア（２１０）の上に位置づけられ、該突出部（１０４）が、前記根元（５０）から前記靱帯部（９２）を通って前記プラットフォーム冷却回路（９０）までの見通し線（１０２）を与える、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記下側本体部分（３６）が、シャンク（８０）と、前記根元（５０）を画成するダブテール（８２）とを含み、
ボア孔（１００）を形成する前記段階が、
前記本体冷却通路（５２）と前記プラットフォーム冷却回路（９０）が形成された後に、前記シャンク（８０）と前記ダブテール（８２）を通る、前記本体冷却通路（５２）が与える直接見通し線（１０２）に基づいて前記ボア孔（１００）を形成する段階を含む、請求項８乃至請求項１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記本体冷却通路（５２）及び前記プラットフォーム冷却回路（９０）の冷却性能を評価する段階と、
前記プラットフォーム冷却回路（９０）の冷却性能が不十分であった場合、前記ボア孔（１００）の形状及び／又はサイズを修正すること、或いは付加的なボア孔（１００）を追加する段階と、
を含む、請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、全体的にバケットに関し、より具体的にはバケット組立体用の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンシステムは、発電などの分野において広く利用されている。従来のガスタービンシステムは、圧縮機、燃焼器、及びタービンを含む。ガスタービンシステムの作動中、システムの種々の部品は、高温流に曝され、部品の故障を引き起こす可能性がある。高温流は一般に、ガスタービンシステムの性能、効率、及び出力の増大をもたらすことになるので、ガスタービンシステムが上昇した温度にて作動可能になるように、高温に曝される部品を冷却しなければならない。
【０００３】
種々のガスタービンシステムの部品を冷却する様々な手法が当該技術分野で知られている。例えば、冷却媒体を圧縮機から送り、種々の部品に供給することができる。システムのタービンセクションにおいて、冷却媒体を利用して種々のタービン部品を冷却することができる。
【０００４】
タービンバケットは、冷却を行わなければならない高温ガス経路部品の１つの実施例である。例えば、翼形部、プラットフォーム、シャンク、及びダブテールなどのバケットの種々の部材は冷却を必要とする。従って、バケットの種々の部材内に種々の冷却回路を画成し、種々の冷却回路に冷却媒体を流してバケットを冷却することができる。
【０００５】
具体的には、プラットフォームを冷却する種々の方式が知られている。例えば、冷却回路はプラットフォーム内に設けることができ、この冷却回路に冷却媒体を供給してプラットフォームを冷却することができる。しかしながら、プラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給する際に、種々の問題に直面する可能性がある。例えば、プラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給する１つの方式では、バケットの鋳造又は他の方法での形成中、プラットフォーム冷却回路及び種々の他の冷却回路を形成するコア要素が互いに連通して配置されることが必要とされる。この方式によれば、バケットの鋳造後の修正がないことが必要とされ、他の種々の冷却回路は、冷却媒体をプラットフォーム冷却回路に供給することができる。しかしながら、プラットフォーム冷却回路コア及び他の冷却回路コアを互いに連通して配置することにより、コアに過度な歪みを加えることなくコアに関連するバケットの種々の壁厚を鋳造中に独立して制御できなくなる可能性がある。例えば、これにより、コアに関連する熱的に誘起された歪みが増大する可能性があり、コアに亀裂を生じさせる恐れがある。
【０００６】
プラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給する別の方式は、バケット鋳造後にバケットの外部からボア孔を開けることを必要とする。ボア孔は、プラットフォーム冷却回路を別の冷却回路と連通させて配置し、他の冷却回路がプラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給できるようにする。しかしながら、その結果、ボア孔は、冷却媒体の漏出を防ぐことができるように外部から閉塞されなければならない。この閉塞作業は、バケットの故障ポイントになり、比較的信頼性が低い可能性があるので、望ましいことではない。
【０００７】
従って、改善されたバケット冷却用の装置が求められる。具体的には、バケット内のプラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給するための改善された装置が有利となる。更に、プラットフォーム冷却回路に冷却媒体を供給するための改善された装置を用いてバケットを形成する方法が求められることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７４１６３９１号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の態様及び利点は、その一部を以下の説明に記載しており、又はその説明から自明なものとすることができ、或いは本発明を実施することにより知ることができる。
【００１０】
一実施形態では、バケット組立体が開示される。バケット組立体は、プラットフォーム、翼形部、及び下側本体部分を含む。プラットフォームは、冷却媒体を流すように構成されたプラットフォーム冷却回路を画成する。翼形部は、プラットフォームから半径方向外向きに延びる。下側本体部分は、プラットフォームから半径方向内向きに延びる。下側本体部分は、根元と、該根元から延びる冷却通路とを画成する。冷却通路は、冷却媒体を流すように構成されている。プラットフォーム及び下側本体部分は更に、冷却通路とプラットフォーム冷却回路との間に靱帯部を含む。靱帯部は、冷却通路とプラットフォーム冷却回路との間で見通し線を通って延びるボア孔を画成する。
【００１１】
別の実施形態では、バケット組立体を形成する方法が開示される。本方法は、モールドにおいてバケット組立体を形成する段階を含む。モールドは、プラットフォーム冷却回路コアと、本体冷却回路コアとを含む。バケット組立体は、プラットフォーム、翼形部、及び下側本体部分を含む。プラットフォームは、プラットフォーム冷却回路コアにより形成されたプラットフォーム冷却回路を画成する。翼形部は、プラットフォームから半径方向外向きに延びる。下側本体部分は、プラットフォームから半径方向内向きに延びる。下側本体部分が、根元と、該根元から延びる冷却通路とを画成する。冷却通路が本体冷却回路コアにより形成され、冷却媒体を流すように構成されている。プラットフォーム及び下側本体部分が更に、冷却通路とプラットフォーム冷却回路との間に靱帯部を含む。本方法は更に、モールドにおいてバケット組立体を形成する段階の後に、冷却通路とプラットフォーム冷却回路との間の靱帯部にボア孔を形成する段階を含む。
【００１２】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ガスタービンシステムの概略図。
【図２】本開示の一実施形態による、ガスタービンシステムのタービンセクションの側断面図。
【図３】本開示のバケット組立体の一実施形態の斜視図。
【図４】図３の線４−４に沿った本開示のバケット組立体の一実施形態の断面図。
【図５】本開示のバケット組立体の別の実施形態の斜視図。
【図６】本開示のバケット組立体を鋳造するためのモールドの種々の部品の一実施形態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図を参照した本明細書において、当業者に向けられたその最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示を説明する。
【００１５】
その１以上の実施例を図面に示している本発明の実施形態について詳細に説明する。各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として挙げる。実際に、当業者であれば、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正及び変形を本発明において実施できる点は理解されるであろう。例えば、一実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００１６】
図１は、ガスタービンシステム１０の概略図である。システム１０は、圧縮機１２、燃焼器１４、及びタービン１６を含むことができる。圧縮機１２及びタービン１６は、シャフト１８を介して結合することができる。シャフト１８は、単一のシャフト、或いは、共に結合されてシャフト１８を形成する複数のシャフトセグメントとすることができる。
【００１７】
タービン１６は、複数のタービン段を含むことができる。例えば、一実施形態では、図２に示すように、タービン１６は３つの段を有することができる。例えば、タービン１６の第１の段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたノズル２１及びバケット２２を含むことができる。ノズル２１は、シャフト１８の周りに配置され、円周方向に固定することができる。バケット２２は、シャフト１８の周りで円周方向に配置され、シャフト１８に結合することができる。タービン１６の第２の段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたノズル２３及びバケット２４を含むことができる。ノズル２３は、シャフト１８の周りに配置され、円周方向で固定することができる。バケット２４は、シャフト１８の周りで円周方向に配置され、シャフト１８に結合することができる。タービン１６の第３の段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたノズル２５及びバケット２６を含むことができる。ノズル２５は、シャフト１８の周りに配置され、円周方向で固定することができる。バケット２６は、シャフト１８の周りで円周方向に配置され、シャフト１８に結合することができる。タービン１６の種々の段は、高温ガス流２８の経路においてタービン１６内に配置することができる。タービン１６は３つの段に限定されず、あるあらゆる数の段が本開示の範囲及び技術的思想内にある点は理解されたい。
【００１８】
バケット２２、２４、２６の各々は、図３から５に示すように、バケット組立体３０を含むことができる。バケット組立体３０は、プラットフォーム３２、翼形部３４、及び下側本体部分３６を含むことができる。翼形部３４は、プラットフォーム３２から半径方向外向きに延びることができ、全体的に、前縁４６及び後縁４８間に延びる正圧側面４２及び負圧側面４４を含むことができる。
【００１９】
下側本体部分３６は、プラットフォーム３２から半径方向内向きに延びることができる。下側本体部分３６は、全体的に、バケット組立体３０の根元５０を画成することができる。根元５０は、全体的に、バケット組立体３０のベース部分とすることができる。更に、下側本体部分３６は、そこを貫通して延びる１以上の冷却通路を画成することができる。例えば、図３に示すように、下側本体部分３６は、前縁冷却通路５２、中間冷却通路５４、及び後縁冷却通路５６を画成することができる。例示的な実施形態では、冷却通路５２、５４、５６は、根元５０から下側本体部分３６を通って延びることができる。冷却通路５２、５４、５６は、冷却媒体５８を流すよう構成することができる。例えば、冷却通路５２、５４、５６の開口６２、６４、及び６６はそれぞれ、根元５０におけるような、下側本体部分３６内に画成することができる。開口６２、６４、及び６６は、冷却媒体５８を受け入れるために設けることができ、その結果、冷却媒体５８は、冷却通路５２、５４、５６を通って流れることができる。
【００２０】
冷却通路５２、５４、５６は更に、翼形部冷却回路に流体接続することができる。例えば、図３に示すように、前縁冷却通路５２は、翼形部冷却回路７０、７２に流体接続することができ、中間冷却通路５４は、翼形部冷却回路７４、７６に流体接続することができ、後縁冷却通路５６は、翼形部冷却回路７８に流体接続することができる。翼形部冷却回路は、全体的に翼形部３４内に画成することができ、冷却通路５２、５４、５６から翼形部３４を通って冷却媒体５８を流し、翼形部３４を冷却することができる。
【００２１】
バケット組立体３０は、上記で開示された冷却通路５２、５４、５６並びに翼形部冷却回路７０、７２、７４、７６、７８に限定されない点は理解されたい。むしろ、あらゆる数及び形態の冷却通路及び冷却回路をバケット組立体３０内に画成することができ、これらも本開示の範囲及び技術的思想の範囲内にあるものと理解される。
【００２２】
例示的な実施形態では、下側本体部分３６は、シャンク８０及びダブテール８２を含むことができる。シャンク８０は、そこから延びる複数のエンジェルウィング８４を含むことができる。ダブテール８２は、根元５０を画成することができ、更に、バケット組立体３０をシャフト１８に結合するよう構成することができる。例えば、ダブテール８２は、シャフト１８上に配置されたロータディスク（図示せず）にバケット組立体３０を堅固に固定することができる。従って、複数のバケット組立体３０は、シャフト１８の周りに円周方向に配置されてシャフト１８に結合され、ロータ組立体（図示せず）を形成することができる。しかしながら、下側本体部分３６は、シャンク８０及びダブテール８２を含む実施形態に限定されない点は理解されたい。むしろ、下側本体部分３６のあらゆる構成が本開示の範囲及び技術的思想の範囲内にある点は理解される、
バケット組立体３０のプラットフォーム３２は、プラットフォーム冷却回路９０を画成することができる。プラットフォーム冷却回路９０は、全体的にプラットフォーム３２を通って延びることができ、そこを貫通して冷却媒体５８を流すよう構成され、プラットフォーム３２を冷却することができる。プラットフォーム冷却回路９０は、プラットフォーム３２を冷却するためのあらゆる好適な構成を有するプラットフォーム３２を貫通して延びることができる。例えば、プラットフォーム冷却回路９０は、ほぼ蛇行した冷却回路とすることができ、及び／又はプラットフォーム３２の種種の部分に冷却媒体５８を供給するよう構成された様々な分岐部を有することができる。プラットフォーム冷却回路９０は更に、翼形部３４の正圧側面４２、負圧側面４４、前縁４６、及び／又は後縁４８に隣接したプラットフォーム３２を通って延びる種々の部分を含むことができ、プラットフォーム３２のこれらの部分は必要に応じて適切に冷却されるようになる。
【００２３】
プラットフォーム３２及び下側本体部分３６は更に、靱帯部９２を含むことができる。靱帯部９２は、冷却通路５２、５４、５６の何れかとプラットフォーム冷却回路９０との間に延びるバケット組立体３０の当該部分とすることができ、冷却通路５２、５４、５６とプラットフォーム冷却回路９０とを分離する。従って、プラットフォーム冷却回路９０は、冷却通路５２、５４、５６及び翼形部冷却回路７０、７２、７４、７６、７８により画成される１以上の冷却回路とは独立し、以下で検討するように、冷却通路５２、５４、５６及び翼形部冷却回路７０、７２、７４、７６、７８と関係なくバケット３０内に製造し画成することができる点は理解されたい。
【００２４】
従って、冷却媒体５８をプラットフォーム冷却回路９０に供給するために、ボア孔１００又は複数のボア孔１００は、靱帯部９２に画成することができる。ボア孔１００は、冷却通路５２、５４、５６の何れかとプラットフォーム冷却回路９０との間で靱帯部９２をほぼ貫通して延びることができる。ボア孔１００は、冷却通路５２、５４、５６を流れる冷却媒体５８が、ボア孔１００を通ってプラットフォーム冷却回路９０に流れることを可能にすることができる。例示的な実施形態では、ボア孔１００は、冷却通路から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０に全体的に及び／又はほぼ半径方向外向きに延びることができる。
【００２５】
図３及び４に示す例示的な実施形態では、例えば、ボア孔１００又は複数のボア孔１００は、前縁冷却通路５２とプラットフォーム冷却回路９０との間に靱帯部９２を画成することができる。従って、前縁冷却通路５２を流れる冷却媒体５８の一部は、ボア孔１００又は複数のボア孔１００を通ってプラットフォーム冷却回路９０に流れることができる。
【００２６】
更に、一部の例示的な実施形態では、冷却通路５２、５４、５６の１つ又はそれ以上は、根元５０から靱帯部９２を通りプラットフォーム冷却回路９０まで見通し線１０２を与えることができる。見通し線１０２は、例えば、バケット組立体３０を製造する作業者が根元５０を見通し、ボア孔１００又は複数のボア孔１００が靱帯部９２に画成されると、プラットフォーム冷却回路９０の少なくとも一部を見えるようにすることができる。以下で検討するように、見通し線１０２は、ボア孔１００又は複数のボア孔１００を見通し線１０２に沿って位置決めすることにより、作業者が靱帯部９２においてボア孔１００又は複数のボア孔１００を適切に形成可能にすることができる。
【００２７】
従って、ボア孔１００又は複数のボア孔１００は、靱帯部９２に画成することができ、見通し線１０２を通って冷却通路５２、５４、５６の１つのような冷却通路とプラットフォーム冷却回路９０との間に延びることができる。例えば、図３及び４に示す例示的な実施形態では、見通し線１０２は、前縁冷却通路５２を通って設けることができ、その結果、根元５０に画成される開口６２を通じて見通す作業者は、プラットフォーム冷却回路９０を見えるようにすることができる。
【００２８】
更なる例示的な実施形態では、前縁冷却通路５２及び／又は冷却通路５４、５６などの見通し線１０２が延びる冷却通路は、突出部１０４を含むことができる。突出部１０４は、下側本体部分３６に画成することができる冷却通路の余分な又は追加の部分とすることができる。更に、突出部１０４は、冷却通路から延びて、該冷却通路と流体連通することができる。突出部１０４は、根元５０から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０に延びる見通し線１０２を与えることができる。例えば、多くの実施形態では、冷却通路５２、５４、５６は、プラットフォーム冷却回路９０に対する見通し線１０２を与えることができない。突出部１０４は、バケット組立体３０の形成中に冷却通路５２、５４、５６の１つ又はそれ以上に付加され、以下で検討するように、プラットフォーム冷却回路９０に対する見通し線１０２を与えることができる。
【００２９】
幾つかの例示的な実施形態では、図３に示すように、プラットフォーム３２は更に、排気通路１０６又は複数の排気通路１０６を画成することができる。排気通路１０６は、例えば、プラットフォーム冷却回路９０からプラットフォーム３２を通って該プラットフォーム３２の外部に延びることができる。従って、排気通路１０６は、プラットフォーム３２に隣接するプラットフォーム冷却回路９０から冷却媒体５８を排出するよう構成することができる。例えば、プラットフォーム冷却回路９０を流れる冷却媒体５８の少なくとも一部は、排出通路１０６内を通って流れることができ、従って、プラットフォーム冷却回路９０から排出される。
【００３０】
幾つかの例示的な実施形態では、図５に示すように、ボア孔１００は、冷却通路の２つ以上とプラットフォーム冷却回路９０との間に延びる靱帯部９２にて画成することができる。例えば、図５は、本開示の別の実施形態によるバケット組立体３０を示しており、ここで下側本体部分３６は、前縁冷却通路１５２、中間冷却通路１５４、及び後縁冷却通路１５６、並びに開口１６２、１６４、１６６を画成する。冷却通路１５２、１５４、１５６は更に、翼形部１７０、１７２、１７４、１７６、１７８に流体接続することができる。図５に示すように、ボア１００又は複数のボア１００は、前縁冷却通路１５２及び後縁冷却通路１５６の両方から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０に延びる。
【００３１】
幾つかの実施形態では、冷却通路からプラットフォーム冷却回路９０に延びるボア孔１００の全ては、冷却媒体５８をプラットフォーム冷却回路９０に流すよう構成することができる。しかしながら、代替の実施形態では、ボア孔１００の幾つかは、プラットフォーム冷却回路９０から冷却通路の１つ又はそれ以上に冷却媒体５８を流し、プラットフォーム冷却回路９０から冷却媒体５８を排出するよう構成することができる。例えば、図５に示すように、前縁冷却通路１５２からプラットフォーム冷却回路９０に延びるボア孔１００は、冷却媒体５８を前縁冷却通路１５２からプラットフォーム冷却回路９０に流すと共に、後縁冷却通路１５６からプラットフォーム冷却回路９０に延びるボア孔１００は、プラットフォーム冷却回路９０から後縁冷却通路１５６に冷却媒体５８を流すことができる。従って、この実施形態では、バケット組立体３０に供給される冷却媒体５８の少なくとも一部は、前縁冷却通路１５２からプラットフォーム冷却回路９０を通って流れてプラットフォーム冷却回路９０を冷却することができ、次いで、プラットフォーム冷却回路９０からボア孔１００を通って後縁冷却通路１５６に排出することができる。
【００３２】
本開示は更に、バケット組立体３０を形成するための方法に関する。例えば、図６は、バケット組立体３０を形成するためのモールド２００の一実施形態の種々の部品を示している。本モールド２００は、例えば、シェルを含むことができる。シェルは、図示のように、下側シェル２０２及び上側シェル２０４を含むことができ、又は単一シェルであってもよく、或いは、様々なシェル部材及びシェル部材の構成を有することができる。シェル２０２、２０４は、例えば、シェル２０２、２０４においてバケット組立体３０を形成するためのバケット組立体３０基材を受け入れるよう構成することができる。例示的な実施形態では、バケット組立体３０は鋳造してもよい。しかしながら、代替として、バケット組立体３０は、あらゆる好適な製造プロセスを通じて形成することができる。
【００３３】
モールド２００は更に、本体冷却回路コア２０６を含むことができる。本体冷却回路コア２０６は、一般に、冷却通路５２、５４、５６、又は１５２、１５４、１５６及び翼形部冷却回路７０から７８、又は１７０から１７８など、バケット組立体３０の下側本体部分３６並びに翼形部３４において種々の冷却通路及び冷却回路を画成するコア要素を含むことができる。本体冷却回路コア２０６は、種々の冷却通路及び冷却回路の全てを画成する単体構造コアとすることができ、或いは、何らかの様々な種々の冷却通路及び冷却回路を画成するよう構成される種々のコア部材を含むことができる。
【００３４】
モールド２００は更に、プラットフォーム冷却回路２０８を含むことができる。プラットフォーム冷却回路２０８は、一般に、バケット組立体３０のプラットフォーム３２においてプラットフォーム冷却回路９０を画成するコア要素とすることができる。プラットフォーム冷却回路２０８は、プラットフォーム冷却回路９０の種々の部分の全てを画成する、単体構造コアとすることができ、或いは、種々の部分を画成するよう構成された種々のコア部部材を含むことができる。
【００３５】
本開示のプラットフォーム冷却回路２０８は本体冷却回路コア２０６とは独立している点は理解されたい。従って、バケット組立体３０が形成されたときには、独立コア２０６及び２０８の使用によって、コア２０６、２０８を過度に歪ませることなく、コア２０６及び２０８に関連するバケット組立体３０の種々の壁厚を独立して制御可能にすることができるようになる。例えば、これによりコア２０６、２０８に関連する熱的に誘起された何らかの歪みを低減することができる。
【００３６】
従って、本開示に従ってバケット組立体３０を形成することは、例えば、モールド２００においてバケット組立体３０を形成する段階を含む。例示的な実施形態では、上述のように、バケット組立体３０は鋳造により形成することができる。
【００３７】
上記で検討したように、モールド２００において形成されたバケット組立体３０は、冷却通路５２、５４、５６、又は冷却通路１５２、１５４、１５６、及びプラットフォーム冷却回路９０などの冷却通路を分離する靱帯部９２を含むことができる。従って、本開示に従ってバケット組立体３０を形成することは更に、例えば、靱帯部９２においてボア孔１００又は複数のボア孔１００を形成することを含むことができる。ボア孔１００は、要求に応じて上記で検討したような冷却通路の何れかと、プラットフォーム冷却回路９０との間で靱帯部９２を通って延びることができる。更に、一部の例示的な実施形態では、上記及び以下で検討するように、ボア孔１００は、見通し線１０２を通って延びることができる。
【００３８】
一般に、ボア孔１００は、バケット組立体３０をモールド２００内に設定させた後、及び／又はバケット組立体３０をモールド２００から取り外した後など、バケット組立体３０の形成後に形成することができる。ボア孔１００は、例えば、ドリルビット又は放電加工（ＥＤＭ）電極、或いは他の何れかの好適な穴開け装置を用いて靱帯部９２を貫通して穴開けすることにより形成することができる。本開示は穴開けに限定されない点は理解されたい。むしろ、靱帯部９２にボア孔１００を形成するための何らかの方法及び装置は、本開示の範囲及び技術的思想内にあることは理解される。
【００３９】
例示的な実施形態では、バケット組立体３０を形成する本方法は、バケット組立体３０の形成後にボア孔１００のサイズ及び形状を修正及び調整可能にすることができる。例えば、バケット組立体３０を形成した後にボア孔１００を形成することができる。次いで、バケット組立体３０を試験し、例えば、種々の冷却通路及びプラットフォーム冷却回路９０の冷却性能を評価することができる。例えば、プラットフォーム冷却回路９０の冷却性能が不十分であった場合、ボア孔１００は簡単に調整することができる。例えば、ボア孔１００は、拡大又は他の方法で修正し、冷却性能を向上又は他の方法で調整することができ、或いは、他の追加のボア孔１００を形成してもよい。これらの調整は、バケット組立体３０の再形成又は他の方法での修正を必要とするのではなく、例えば、これらボア孔を大きくするようボア孔１００を単に穴開けすること、又は他の方法でボア孔１００の形状及び／又はサイズを修正すること、或いは付加的なボア孔１００を追加することを必要とする可能性がある。
【００４０】
幾つかの実施形態では、ボア孔１００又は複数のボア孔１００が延びる１以上の冷却通路は、バケット組立体３０の根元５０から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０への見通し線１０２を与えることができる。例えば、図３及び４に示す１つの例示的な実施形態では、前縁冷却通路５２は、見通し線１０２を与えることができる。図５に示すように別の例示的な実施形態では、前縁冷却通路１５２及び後縁冷却通路１５６は共に、見通し線１０２を与えることができる。
【００４１】
更に、幾つかの実施形態では、本体冷却回路コア２０６は、突出コア２１０又は複数の突出コア２１０を含むことができる。突出コア２１０は、上記で検討したように、種々の冷却通路に含まれる突出部１０４を画成することができる。従って、バケット組立体３０がモールド２００に形成されたときに、突出部１０４は、モールド２００に突出コア２１０を含めることにより形成することができる。上記で検討するように、突出コア２１０により形成された突出部１０４は、バケット組立体３０の根元５０から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０への見通し線１０２を与えることができる。
【００４２】
従って、本開示のバケット組立体３０及び該バケット組立体３０を形成する方法は、バケット組立体３０の何らかの外部修正を必要とすることなく、ボア孔１００又は複数のボア孔１００を形成可能にすることができる。例えば、上記で検討したように、バケット組立体３０を形成する作業者は、種々の冷却通路の１つ又はそれ以上から靱帯部９２を通ってプラットフォーム冷却回路９０へのボア孔１００を形成することができる。更に、例示的な実施形態では、種々の見通し線１０２及び突出部１０４を設けて、作業者がボア孔１００を形成するのを助けることができる。従って有利なことには、ボア孔１００を形成する際に閉塞又はろう付け作業を必要としない。
【００４３】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ガスタービンシステム
１２  圧縮機
１４  燃焼器
１６  タービン
１８  シャフト
２０  ロータ組立体
２１  第１段ノズル
２２  第１段バケット
２３  第２段ノズル
２４  第２段バケット
２５  第３段ノズル
２６  第３段バケット
２８  高温ガス流
３０  バケット組立体
３２  プラットフォーム
３４  翼形部
３６  下側本体部分
４２  正圧側面
４４  負圧側面
４６  前縁
４８  後縁
５０  根元
５２  前縁冷却通路
５４  中間冷却通路
５６  後縁冷却通路
５８  冷却媒体
６２  開口
６４  開口
６６  開口
７０  翼形部冷却回路
７２  翼形部冷却回路
７４  翼形部冷却回路
７６  翼形部冷却回路
７８  翼形部冷却回路
８０  シャンク
８２  ダブテール
８４  エンジェルウィング
９０  プラットフォーム冷却回路
９２  靱帯部
１００  ボア孔
１０２  見通し線
１０４  突出部
１０６  排出通路
１５２  前縁冷却通路
１５４  中間冷却通路
１５６  後縁冷却通路
１５８  冷却媒体
１６２  開口
１６４  開口
１６６  開口
１７０  翼形部冷却回路
１７２  翼形部冷却回路
１７４  翼形部冷却回路
１７６  翼形部冷却回路
１７８  翼形部冷却回路
２００  モールド
２０２  下側シェル
２０４  上側シェル
２０６  本体冷却回路コア
２０８  プラットフォーム冷却回路コア
２１０  突出部コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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