(57)【要約】本発明は、翼脚（５２）と、この翼脚（５２）に続き横に延びる翼台座（５４）を備えた翼台座領域と、その翼台座（５４）に続く長手方向（Ｌ）に湾曲した翼形部（５６）と、翼台座（５４）に設けられ燃焼ガスに曝される翼台座表面（６１）と、翼脚側が開口し冷却材（６０）で貫流される少なくとも１個の空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）とを備え、該空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）が、翼脚（５２）を貫通し少なくとも翼台座領域の中まで延び、内側壁（５９）で取り囲んで形成され、該内側壁（５９）の翼台座領域における輪郭が、翼脚（５２）における輪郭に対して、空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）を拡大する空所（６３）を形成した状態で外側にへこんでいるガスタービン（１）用タービン翼（５０）に関する。冷却空気の節約下において疲れ寿命が長くされているガスタービン用タービン翼を提供するために、空所（６３）が翼台座（５４）の中に部分空洞（５１）として、空所（６３）が少なくとも部分的に中空の翼台座（５４）を形成した状態で翼台座表面（６１）の反対側に位置するように深く入り込み、冷却材（６０）を部分空洞（５１）の中に方向転換するための少なくとも１個の手段（７３、８０、９２、８２）が設けられている。
2009503331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼脚（５２）と、この翼脚（５２）に続き横に延びる翼台座（５４）を備えた翼台座領域と、その翼台座（５４）に続く長手方向（Ｌ）に湾曲した翼形部（５６）と、翼台座（５４）に設けられ燃焼ガスに曝される翼台座表面（６１）と、翼脚側が開口し冷却材（６０）で貫流される少なくとも１個の空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）とを備え、該空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）が、翼脚（５２）を通過し少なくとも翼台座領域の中まで延び、内側壁（５９）で取り囲まれており、該内側壁（５９）の翼台座領域における輪郭が、翼脚（５２）における輪郭に対して、空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）を拡大する空所（６３）を形成した状態で外側にへこんでいるガスタービン（１）用タービン翼（５０）において、
空洞（５８、９６ａ、９６ｃ）を拡大する空所（６３）が、翼台座表面（６１）の下側における部位に、少なくとも部分的に中空翼台座（５４）を形成した状態で入り込み、冷却材（６０）を前記部分空洞（５１）の中に方向転換するための少なくとも１個の手段（７３、８０、９２、８２）が設けられていることを特徴とするガスタービン（１）におけるタービン翼（５０）。
【請求項２】
冷却材（６０）を案内するための手段として、部分空洞（５１）に少なくとも１個の出口開口（７３）が設けられ、該出口開口（７３）を通して冷却材（６０）が部分空洞（５１）から流出できることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼（５０）。
【請求項３】
出口開口（７３）が翼台座表面（６１）に、あるいは翼台座（５４）の端面に開口していることを特徴とする請求項２に記載のタービン翼（５０）。
【請求項４】
冷却材（６０）を案内するための手段として、空洞（５８）内に存在し翼脚（５２）から少なくとも翼台座領域まで延びるピン（８０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼（５０）。
【請求項５】
ピン（８０）が翼台座領域において、ピン（８０）に沿って流れる冷却材（６０）を部分空洞（５１）に向けて方向転換する膨出部（８２）を有していることを特徴とする請求項４に記載のタービン翼（５０）。
【請求項６】
冷却材（６０）を案内するための手段として、少なくとも１個の断面Ｌ形の案内要素（９２）が、翼脚（５２）から出発して翼台座領域の方向に延び、翼台座領域に位置する案内要素端部（９４）の脚部が、少なくとも部分的に中空の部分空洞（５１）の中に入り込んでいることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼（５０）。
【請求項７】
冷却材（６０）を案内するための手段として、少なくとも１個の案内要素（９２）が、翼脚（５２）から出発して翼台座領域の方向に延び、翼形部（５６）の空洞（５８）を境界づける内側壁（５９）に移行していることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼（５０）。
【請求項８】
翼脚（５２）が翼形部（５６）の長手方向に延び、翼台座（５４）が長手方向（Ｌ）に平行に湾曲して延びる翼台座両側長手縁（５５）を有し、翼背側壁（６４）および翼腹側壁（６２）の側のそれぞれの翼脚表面（７２）が、それぞれの翼台座長手縁（５５）に応じて凸面状ないし凹面状に湾曲して延びていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のタービン翼（５０）。
【請求項９】
翼背側および／又は翼背側の翼台座張出部（７５）が、比較的狭い翼台座幅の翼台座端部として形成されていることを特徴とする請求項８に記載のタービン翼（５０）。
【請求項１０】
翼脚（５２）のが断面がダブテール状、ハンマ状あるいはクリスマスツリー状に形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のガスタービン翼（５０）。
【請求項１１】
鋳造されたタービン翼（５０）であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のタービン翼（５０）。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のタービン翼（５０）が定置形ガスタービン（１）に利用されることを特徴とするタービン翼（５０）の利用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、翼脚と、この翼脚に続き横に延びる翼台座を備えた翼台座領域と、その翼台座に続く長手方向に湾曲した翼形部と、翼脚と翼台座とを貫通して翼形部まで延び翼脚側が開口し冷却材で貫流される少なくとも１個の空洞とを備えたガスタービンにおけるタービン翼に関する。また本発明はかかるタービン翼の利用に関する。
【０００２】
かかるタービン翼は欧州特許出願公開第１３５５０４１号明細書で知られている。その鋳造されたタービン翼は、翼脚から翼台座を通って翼形部まで延びる空洞を有している。その空洞は開口断面積がその延長にわたってほぼ一定している。空洞は内側壁で取り囲まれており、その内側壁が翼台座の領域でその翼台座に対して外側にへこんでいることにより、翼台座の領域だけにおいて開口断面積が拡大されている。翼形部とそれに対して横に張り出した翼台座との移行部位における材料厚さは、その間に位置する移行部が良好に冷却できるように、一定に保たれている。
【０００３】
また図２は、動翼として形成された従来公知の中空タービン翼３０を斜視図で示している。このタービン翼３０は翼脚３２を有し、これに翼軸線に沿って順々に翼台座３４および翼形部（羽根部）３６が配置されている。翼形部３６はその全高にわたっては示されておらず、短く示されている。タービン翼３０に冷却用に設けられた空洞は、理解を容易にする理由から示されていない。翼台座３４および翼脚３２は、ガスタービン翼の据付け状態に関して軸方向Ａに沿って直線的に延びている。図３は、翼脚３２から翼形部３６まで延び冷却材が貫流する空洞５８を示している。
【０００４】
図３は図２に示されたタービン翼３０を断面図で示している。軸方向Ａに直線的な翼脚３２およびこれに対して平行に形成された翼台座３４のために、軸方向Ａに沿って、それに対して横方向に、異なった翼台座幅Ｂで突出した翼台座張出部が生じている。
【０００５】
ガスタービンの運転中、ガスタービン翼に、機械的遠心力負荷および比較的低温で薄肉の翼形部としばしば高温の翼台座との間における熱応力が生ずる。翼台座および移行部位における大きな応力は、タービン翼全体の疲れ寿命を短くする。さらに、ガス流を大きく方向転換する、従って大きく湾曲されたタービン翼の場合には特に、区域的に片寄って張り出した翼台座によって疲れ寿命が一層短くなる。幅広い翼台座張出部は冷却を複雑にし、特にそこに大きな熱応力が生じ、その熱応力も疲れ寿命を短くする。
【０００６】
また、翼台座を冷却する際に、一方では、翼台座に冷却空気を導入することが困難であり、他方では、冷却空気の経済的使用量を考慮に入れて疲れ寿命を長くするためにできるだけ一様に放熱することが困難である。
【０００７】
本発明の課題は、冷却空気の節約下において疲れ寿命が長くされたガスタービン用タービン翼を提供することにある。また、本発明の課題はかかるタービン翼の利用にある。
【０００８】
タービン翼に向けられた課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴に応じて形成されたタービン翼によって解決される。
【０００９】
本発明は、空洞を拡大する空所が、翼台座表面の下側における部位に、少なくとも部分的に中空の翼台座を形成した状態で入り込み、冷却材を前記部分空洞の中に方向転換するための少なくとも１個の手段が設けられていることによって、翼台座が特に簡単に冷却できるという認識から出発している。
【００１０】
中空に形成された翼台座は、タービン翼の鋳造時に適切な中子（なかご）によって製造できる。翼台座の中に入り込んでいる空所のために、翼形部と翼台座との移行部を、一定の材料厚を有する横断面にすることができる。特にこれによって、移行部位および翼台座における熱応力が低減され、これはタービン翼の寿命に有利に影響を与える。従って本発明は、引用文献の公知技術より本質的に進歩している。
【００１１】
空所に冷却材が流入できるようにするために、部分空洞に冷却材を方向転換するための少なくとも１個の手段が設けられている。かかる手段が存在しない場合、翼脚側から流入する冷却空気は、タービン翼を半径方向にしか貫流しない。また、半径方向に対して横に延びる空所に、僅かな冷却空気部分しか旋回させない停滞渦流あるいはいわゆる死水域が生ずるだけである。前記手段の採用は、翼脚側から流入する冷却材を強制的に空所の方向に方向転換させ、これによって、翼台座表面の背面も冷却材で洗流される。これは、移行部および翼台座を特に効果的に対流冷却させる。
【００１２】
有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【００１３】
冷却材を案内するための手段として、部分空洞に少なくとも１個の出口開口が設けられ、この出口開口を通して冷却材が部分空洞から流出できることによって、翼台座の非密閉冷却が達成される。その出口開口は翼台座縁の近くに設けられ、これにより、冷却材が空所に流入し、反対側の位置で流出する。好適には、出口開口は翼台座表面に開口している。これにより、翼台座の特に高温部位を燃焼ガスに対して効果的に防護するために、対流冷却のほかに、翼台座の膜冷却が可能とされる。
【００１４】
これに対して、出口開口が翼台座の端面に開口しているとき、隣り合うガスタービン翼の翼台座の端面側長手縁で形成された隙間が、燃焼ガスの侵入に対して有利に封じられる。
【００１５】
本発明の他の有利な実施態様において、冷却材を案内するための手段として、空洞内に存在し翼脚から少なくとも翼台座領域まで延びるピンが設けられている。このピンは空洞を、その表面近くを通る２つの供給路に分割している。それに応じて、内部を流れる冷却材が、タービン翼を冷却するために、通路の比較的内側壁近くに沿って導かれる。
【００１６】
特に、ピンが翼台座領域において、ピンに沿って流れる冷却材を部分空洞に向けて方向転換する膨出部を有していることが有利である。横方向に延びる膨出部に基づいて、供給路を通して半径方向に流入する冷却材が、中空翼台座の中に向けて横方向に方向転換される。
【００１７】
本発明の他の有利な実施態様において、冷却材を案内するための手段として、少なくとも１個の断面Ｌ形の案内要素が、翼脚から出発して翼台座領域の方向に延び、翼台座領域に位置する案内要素端部の脚部が、少なくとも部分的に中空の部分空洞の中に入り込んでいる。これによって、Ｌ形案内要素が空洞および部分空洞を境界づける内側壁に対して平行に延びているので、供給路に流入する冷却材が特に効果的に部分空洞に方向転換される。Ｌ形案内要素のために、部分空洞に方向転換された冷却材は翼台座縁まで導かれ、そこで冷却材は、Ｌ形案内要素の脚部の自由端を半径方向外向きに流れ、続いて内向きに流れる。タービン翼内に生ずる圧力状態により、冷却材はそれから翼形部の方向に流れ、その間に翼形部と翼台座との移行部位を非常に効果的に冷却する。
【００１８】
この実施態様の場合、翼台座の一様な冷却および移行部の一様な冷却により、タービン翼の疲れ寿命が有効に長くされる。
【００１９】
本発明の他の実施態様において、冷却材を案内するための手段として、少なくとも１個の案内要素が、翼脚から出発して翼台座領域の方向に、案内要素が翼形部の空洞を境界づける内側壁に移行するまで延びている。
【００２０】
上述の構想は、翼脚が翼形部の長手方向に延び、翼台座が長手方向に平行に湾曲して延びる翼台座両側長手縁を有し、翼背側壁および翼腹側壁の側のそれぞれの翼脚表面が、それぞれの翼台座長手縁に対応して凸面状ないし凹面状に湾曲して延びているタービン翼に特に効果的に採用できる。湾曲した翼脚と湾曲した翼台座とを備えたかかるタービン翼の場合、長手方向に沿って、翼形部に沿ってほぼ一定した翼台座幅を有する翼背側および翼腹側の翼台座しか生じない。そのような一定した翼台座幅は一様に暖まり、従って、本発明に基づく冷却構想と特に良好に組み合わせることができる。
【００２１】
翼背側および／又は翼背側の翼台座張出部が、比較的狭い翼台座幅の翼台座端部として形成されている場合でも、かかる冷却構想は有利に採用できる。
【００２２】
タービン翼が鋳造製造され、断面がダブテール状、ハンマ状あるいはクリスマスツリー状の翼脚を有していると好適である。
【００２３】
タービン翼の利用に向けられた課題は、請求項１２に記載の特徴によって解決される。請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のタービン翼を定置形ガスタービンに利用することを提案する。
【００２４】
以下図を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２５】
図１はガスタービン１を縦断面図で示している。ガスタービン１は内部に中心軸線２を中心として回転可能に支持されタービンロータとも呼ばれるロータ３を有している。このロータ３に沿って順々に、吸込み室４、圧縮機５、複数のバーナ７が回転対称に配置されたトーラス状環状燃焼器６、タービン装置８および排気室９が続いている。環状燃焼器６は環状の燃焼ガス通路１８に連通する燃焼室１７を形成している。そこで直列接続された４つのタービン段１０がタービン装置８を形成している。各タービン段１０は２つの翼列（翼輪）で形成されている。環状燃焼器６で発生された燃焼ガス１１の流れ方向に見て、燃焼ガス通路１８内において各静翼列１３に、複数の動翼１５から成る翼列１４が続いている。静翼１２はステータ（車室）に固定され、これに対して、翼列１４の動翼１５はタービン円板１９によってロータ３に設けられている。ロータ３に発電機や作業機械（図示せず）が連結されている。
【００２６】
図４は本発明に基づいて動翼として形成されたタービン翼５０を示し、このタービン翼５０は、翼脚５２と、これに順々に続く翼台座５４と、翼形部（羽根部）５６とを備えている。翼形部５６はガスタービン１における据付け状態において軸方向Ａに湾曲されている。理解を容易にする理由から、翼形部５６はその全高にわたって示されておらず、翼台座５４の近くまでが示されている。翼台座５４の翼形部５６の側の表面６１は、ガスタービン１を貫流する燃焼ガス１１に曝される。
【００２７】
翼形部５６は凹面状に湾曲された翼腹側壁６２と凸面状に湾曲された翼背側壁６４とを有し、その両翼側壁６２、６４はそれぞれ翼形部５６の前縁（入口縁）６６から後縁（出口縁）６８まで延びている。ガスタービン１の運転中、燃焼ガス１１はタービン翼５０を洗流し、その翼側壁６２、６４に沿って前縁６６から後縁６８の方向に流れる。
【００２８】
翼台座５４は、翼形部５６の曲率に対応して軸方向Ａに沿って湾曲され、翼台座５４の長手縁５５は真っ直ぐではなく、円弧上を延びている。翼腹側壁６２に配置された翼台座長手縁５５は凹面状に、翼背側壁６４に配置された翼台座長手縁は凸面状にそれぞれ湾曲されている。翼台座５４は前縁６６の領域および後縁６８の領域にそれぞれ横方向の翼台座端面５３を有している。
【００２９】
図４の斜視図から理解できるように、翼脚５２は翼台座５４の長手縁５５に対して平行に湾曲されている。翼脚５２は、その翼腹側壁６２および翼背側壁６４の側の翼脚表面７２が翼台座長手縁５５に相応して凹面状ないし凸面状に湾曲して延びるように形成されている。翼脚表面７２の軸方向Ａに延びるすべての曲率線が、翼台座長手縁５５に対して平行に１つの円弧上を延びているのが好適である。それに応じて、ガスタービン翼５０は特に簡単に、タービン円板１９における相応して湾曲された動翼保持溝にはめ込み固定できる。
【００３０】
ここで翼脚表面７２とは軸方向Ａに延びる翼脚５２の側面を意味する。翼脚端面はそこから除かれる。
【００３１】
翼台座５４は半径方向に対して直角に、即ち、横方向に張り出した翼台座張出部７５を有している。この翼台座張出部７５の幅は、翼背側壁６４ないし翼腹側壁６２からそれらに直ぐに隣接する翼台座長手縁５５までの距離で決定される。
【００３２】
翼脚５２の湾曲形状に基づいて、翼背側並びに翼腹側において軸方向Ａに沿ってほぼ一定の翼台座幅Ｂを有する特に良好な翼台座張出部７５が実現できる。一定の翼台座幅Ｂにより、後述するように、この翼台座幅Ｂは特に一様に冷却できる。
【００３３】
図４に示されたタービン翼５０は図５〜図１１における断面図に応じて中空に形成されている。従って、タービン翼５０は翼脚５２から翼台座５４を貫通して翼形部５６まで延びる空洞５８を有している。この空洞５８は内側壁５９で境界づけられ、この内側壁５９の輪郭は翼台座５４の領域でその翼台座縁ないし翼形部長手縁に向けてへこんでいる。
【００３４】
ガスタービン１の運転中、空洞５８は冷却材６０好適には冷却空気で貫流される。空洞５８は冷却材６０を導入するために翼脚５２において翼脚側が開口している。ガスタービン１における据付け状態に関連して、タービン翼５０は翼台座５４の部位に半径方向Ｒに対して直角方向の空所６３を有している。この空所６３は翼台座５４の中に、その空所６３が翼台座５４における部分空洞５１として翼台座表面６１の反対側に位置するように深く入り込んでいる。
【００３５】
空所６３は翼台座張出部７５の幅Ｂの少なくとも３０％にわたり延びている。従来に比べて比較的深く翼台座５４の中に入り込んでいるポケット状空所６３のために、翼形部５６からそれに対して直角に延びる翼台座５４への移行部位４８の十分効果的な冷却が行えるだけでなく、翼台座５４ないし翼台座張出部７５の効果的な内部対流冷却も行える。
【００３６】
翼脚側から導入される冷却材６０を空所６３の方向に中空翼台座５４に向けて方向転換するために、図５および図６に示されているように、冷却材６０に対する少なくとも１個の出口開口７３が設けられている。この出口開口７３は空所６３ないしポケットの最外端に設けられている。翼腹側の翼台座５４ａ並びに翼背側の翼台座５４ｂに軸方向Ａに分布された好適には複数の出口開口７３が設けられている。各出口開口７３は出口側が、図５に応じて翼台座５４の燃焼ガスを受ける表面６１に設けられるか、（図６に応じて）翼台座５４の翼台座長手縁の横端面５５に設けられる。かかる出口開口７３が存在しない場合、図５および図６に示されたタービン翼５０の部分空洞５１内に冷却材停滞渦流および熱伝達率の低いいわゆる死水領域が生じ、即ち、この場合、冷却材はタービン翼５０を主に半径方向に貫流する。出口開口７３の存在により、冷却材６０は部分空洞５１を完全に貫流し、その間に、燃焼ガスを受ける翼台座５４およびその翼形部５６との移行部を特に効果的に冷却する。
【００３７】
図５に示された出口開口７３の構成は、翼台座５４の表面６１の特に有効な補助的膜冷却を可能にするために、出口開口７３を軸方向Ａに関して傾斜して形成できるという利点を有する。特に翼台座５４に比較的深く入り込んでいる空所６３に基づいて、特に良好な穴あけ角が得られ、これは特に効果的な膜冷却を生じさせる。
【００３８】
図６における実施態様において、翼台座５４においてその端面で吹き出された冷却材６０は、隣り合う２個のタービン翼５０の翼台座５４の互いに対向して位置する端面間に形成された隙間を封じるために有利に利用される。
【００３９】
本発明の他の有利な実施例において、図７に示されているように、本発明に基づくタービン翼５０は、出口開口７３の代わりに、空洞５８内の中央を延びるピン８０を有し、このピン８０は翼脚５２から少なくとも翼台座領域まで延びている。空洞５８はピン８０によって翼脚側が２つの供給路９６ａ、９６ｃに分割され、これらの供給路９６ａ、９６ｃを通して、冷却材６０が中空タービン翼５０に流入する。冷却材６０はピン８０によって空洞５８の縁に、即ち、内側壁５９に押しやられ、これにより、翼脚５２と移行部位４８における中空翼台座５４の対流冷却が達成される。
【００４０】
図８に本発明に基づくタービン翼５０の異なった実施例が示され、このタービン翼５０は、図７に類似しているが、空洞５８内を延びるピン８０が、翼台座５４の領域で横方向に広がり、即ち、横方向に風船状に膨出している。その膨出部８２は、空洞５８が翼脚５２に沿って翼台座５４の領域までほぼ同じ流れ開口断面積を有するように形成されている。ピン８０の膨出部８２は、翼脚側から流入する冷却材６０を強制的に方向転換させ、これにより、冷却材６０は空所６３に向けられ、その中に深く流入し、そのための出口開口は不要である。即ち、翼台座５４は閉鎖冷却できる。
【００４１】
翼脚側から供給路９６ａ、９６ｃに流入する２つの冷却材流６０ａ、６０ｃが翼台座５４を冷却するために空所６３に導かれた後、これらの冷却材流６０ａ、６０ｃは翼形部５６内で合流される。そこで冷却材流６０は、翼形部５６を冷却するために例えば衝突冷却、対流冷却、膜冷却や滲み出し冷却のような通常の冷却方式の用途に利用される。
【００４２】
図９は本発明の異なった実施例を示している。そのタービン翼５０は空洞５８の内部に２個の断面Ｌ形の板状案内要素９２を有し、これらの案内要素９２は空洞５８を境界づける内側壁５９に対して間隔を隔てて設けられている。案内要素９２は翼脚５２から翼台座領域まで延び、内側壁５９の輪郭に対して平行に延びている。案内要素９２は翼脚５２内においてまず半径方向に延び、それから翼台座５４の高さで横方向Ｕに折れ曲がり、これによって、案内要素９２はその自由端９４が中空翼台座５４の空所６３の中に深く入り込んでいる。
【００４３】
空洞５８は翼脚側がその両案内要素９２によって３つの供給路９６ａ、９６ｂ、９６ｃに分割されている。供給路９６ａ、９６ｃに流入する冷却材６０は、案内要素９２が冷却材６０を空所６３に向けて強制的に方向転換するので、本発明に基づくタービン翼５０の翼台座５４を対流冷却する。これに対して、供給路９６ｂに流入する冷却材６０は、使用されずに翼脚５２および翼台座部位を通って翼形部５６に流入し、そこではじめて、翼形部５６の冷却のために利用される。
【００４４】
その結果、これらの方式によって、冷却材６０は的確に空所６３ないし部分空洞５１の中に導入されて翼台座を閉鎖冷却し、これは、翼台座５４および移行部位４８ないし移行曲率部の特に効果的な冷却を生じさせる。また、軸方向Ａに沿ってほぼ一定した翼台座幅Ｂにより、移行部の特に一様な冷却が行える。
【００４５】
図７、図８、図９で提案されたタービン翼５０は鋳造法で製造され、その場合、特別に形成されたアンダーカット付き中子が、空洞を形成するために採用される。
【００４６】
本発明に基づくタービン翼５０の最後の実施例が、図１０と図１１に断面図で示され、図１２に平面図で示されている。このタービン翼５０は横方向Ｕに翼台座５４が続く湾曲された翼形部５６を有している。翼形部５６の軸方向Ａに延びる曲がりに応じて、軸方向Ａに延びる翼台座長手縁５５および翼脚５２は、凸面状あるいは凹面状に湾曲されている。
【００４７】
図示された幾何学形状を明瞭にするために、図１０はタービン翼５０を図１２のＸ−Ｘ線に沿った断面図で示している。タービン翼５０は前縁の部位において翼脚側に、冷却材６０が流入できる３個の供給路９６ａ、９６ｂ、９６ｃを有している。
【００４８】
供給路９６ｂは入口側が中央に配置され、冷却材６０を中空翼形部５６に案内する。その翼腹側および翼背側に隣接して供給路９６ａ、９６ｃが設けられている。これらの供給路９６ａ、９６ｃは翼脚５２においてまず半径方向に延び、翼台座５４の領域で横方向に、続いて軸方向Ａに折れ曲がり、これによって、これらの供給路９６ａ、９６ｃは中空翼台座５４を形成している。従って、タービン翼５０の翼脚側端で冷却材６０の供給が行われる。
【００４９】
供給路９６ａ、９６ｃは冷却路５７ａ、５７ｃに移行している。これらの冷却路５７ａ、５７ｃは軸方向Ａにおいて湾曲された翼台座長手縁５５に沿ってそれに対してほぼ平行に延びており、そこでは案内要素９２が翼脚５２から出発して翼台座領域の方向に延び、翼形部５６の空洞５８を境界づける内側壁５９に移行している。
【００５０】
図１１はタービン翼５０を図１２におけるＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図で示している。冷却路５７は翼台座５４の表面６１の下側を軸方向に延び、翼台座５４の端面５３で開口している。
【００５１】
図示されたタービン翼５０は、好適には、ガスタービンの軸方向に湾曲された形の翼脚５２と翼台座５４を有し、これにより、翼台座５４の非対称的張出部は生じていない。これに伴った一様な翼台座幅（軸方向に沿った翼台座張出部）により、すべての新たな冷却構想が特に単純に且つ特に効果的に採用できる。
【００５２】
全体として本発明によれば、特に効果的に且つ一様に冷却可能な翼台座を有するタービン翼に対する新たな冷却構想が得られる。一様な冷却により、タービン翼の疲れ寿命が長くなる。中空に形成された翼台座は、適当なピンあるいは案内要素によって、および／又は冷却空気の吹き出しを発生するための孔の存在によって、内側から対流冷却できる。また、良好に冷却可能な上述の翼台座によって、ＴＢＣ被覆（Thermal Barrier Coating＝熱遮蔽被覆）の特に効果的採用が可能となる。また、従来公知の翼台座冷却構想に比べて、冷却空気が節約でき、その節約冷却空気は燃焼に利用され、これにより、ガスタービンの効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ガスタービンの縦断面図。
【図２】張出し翼台座部付きの公知のタービン翼の斜視図。
【図３】非対称的に張り出した翼台座を備えた公知のタービン翼の断面図。
【図４】湾曲翼を備えた本発明に基づくタービン翼の斜視図。
【図５】翼台座開放冷却方式の本発明に基づくタービン翼の断面図。
【図６】翼台座開放冷却方式の本発明に基づくタービン翼の断面図。
【図７】翼台座閉鎖冷却方式の本発明に基づくタービン翼の断面図。
【図８】翼台座閉鎖冷却方式の本発明に基づくタービン翼の断面図。
【図９】翼台座閉鎖冷却方式の本発明に基づくタービン翼の断面図。
【図１０】タービン翼の図１２におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図１１】タービン翼の図１２におけるＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図。
【図１２】翼台座長手縁に沿って冷却路が鋳造成形されたタービン翼の平面図。
【符号の説明】
【００５４】
１    ガスタービン
５０    タービン翼
５１    部分空洞
５２    翼脚
５４    翼台座
５５    翼台座長手縁
５６    翼形部（羽根部）
５８    空洞
５９    内側壁
６０    冷却材
６１    翼台座表面
６２    翼腹側壁
６３    空所
６４    翼背側壁
７２    翼脚表面
８０    ピン
８２    膨出部
９２    Ｌ形案内要素
９４    自由端
９６ａ  空洞
９６ｂ  空洞
９６ｃ  空洞
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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