(57)【要約】【課題】  本発明は、ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置を提供する。【解決手段】  タービンロータブレード（５０）を製作する方法は、ダブテール（６６）と、外表面（１０２）と内表面（１０４）と該外表面及び内表面間に形成された鋳込みプレナム（１００）とを有するプラットフォーム（６２）と、翼形部（６０）とを含むタービンロータブレードを鋳造する段階と、プラットフォームの外表面を冷却するのを可能にする複数の孔（１６０）を、プラットフォーム内表面とプラットフォーム外表面との間に形成する段階とを含む。【選択図】      図４
2006046338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダブテール（６６）と、
前記ダブテールに結合され、その内部に形成された鋳込みプレナム（１００）を含むプラットフォーム（６２）と、
前記プラットフォームに結合された翼形部（６０）と、
前記鋳込みプレナムに流れ連通した状態で結合された冷却源と、
を含むタービンロータブレード（５０）。
【請求項２】
前記鋳込みプレナム（１００）が、第１のプレナム部分（１０６）と、第２のプレナム部分（１０８）と、前記第１及び第２のプレナム部分に流れ連通した状態で結合された第３のプレナム部分（１１０）とを含む、請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項３】
第１のプレナム部分（２０６）と、第２のプレナム部分（２０８）と、ダブテール下面（２５２）と前記第１の鋳込みプレナム部分との間で延びる第１のチャネル（２５０）と、前記ダブテール下面と前記第２の鋳込みプレナム部分との間で延びる第２のチャネル（２５１）とをさらに含む、請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項４】
前記タービンロータブレードが、ダブテール下面（２５２）と第１の鋳込みプレナム部分（２０６）との間で延びる第１のチャネル（２５０）と、前記ダブテール下面と第２の鋳込みプレナム部分（２０８）との間で延びる第２のチャネル（２５１）とをさらに含み、
前記第１及び第２のチャネルが、プラットフォーム上流側面（９０）及びプラットフォーム下流側面（９２）の少なくとも１つに沿って延びる、
請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項５】
前記タービンロータブレードが、ダブテール下面（３５２）と第１の鋳込みプレナム部分（３０６）との間で延びる第１のチャネル（３５０）と、前記ダブテール下面と第２の鋳込みプレナム部分（３０８）との間で延びる第２のチャネル（３５１）とをさらに含み、
前記第１のチャネルが、プラットフォーム上流側面（９０）及びプラットフォーム下流側面（９２）の少なくとも１つに沿って延び、
前記第２のチャネルが、前記第１のチャネルに対向して、前記プラットフォーム上流側面及びプラットフォーム下流側面の少なくとも１つに沿って延びる、
請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項６】
前記鋳込みプレナム（１００）が、全体的に凹状の輪郭を備えた第１の側面（１２４）を含む第１のプレナム部分（１０６）と、全体的に凸状の輪郭を備えた第１の側面（１３４）を含む第２のプレナム部分（１０８）と、前記鋳込みプレナムとプラットフォーム外表面（１０２）との間で延びる複数の孔（１６０）とをさらに含み、
前記複数の孔が、所定量の冷却空気を前記プラットフォーム外表面に流すのを可能にするような寸法されている、
請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項７】
前記プラットフォーム（６２）が、実質的に中実の部分（１４０）と、前記中実部分の周りで延びるほぼＵ字形状の鋳込みプレナム（１００）とを含み、
前記中実部分が、該タービンロータブレードの構造的健全性を増大させるのを可能にする、
請求項１記載のタービンロータブレード（５０）。
【請求項８】
ロータ（１１）と、
前記ロータに結合された複数の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレード（５０）と、
を含み、各前記ロータブレードが、
ダブテール（６６）と、
前記ダブテールに結合され、その内部に形成された鋳込みプレナム（１００）を含むプラットフォーム（６２）と、
前記プラットフォームに結合された翼形部（６０）と、
前記鋳込みプレナムに流れ連通した状態で結合された冷却源と、を含む、
ガスタービンエンジンロータ組立体。
【請求項９】
前記鋳込みプレナム（１００）が、第１のプレナム部分（１０６）と、第２のプレナム部分（１０８）と、前記第１及び第２のプレナム部分に流れ連通した状態で結合された第３のプレナム部分（１１０）とを含む、請求項８記載のガスタービンエンジンロータ組立体。
【請求項１０】
第１のプレナム部分（２０６）と、第２のプレナム部分（２０８）と、ダブテール下面（２５２）と前記第１の鋳込みプレナム部分との間で延びる第１のチャネル（２５０）と、前記ダブテール下面と前記第２の鋳込みプレナム部分との間で延びる第２のチャネル（２５１）とをさらに含む、請求項８記載のガスタービンエンジンロータ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的には、ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知のロータ組立体は、少なくとも１つの列の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレードを含む。各ロータブレードは、前縁及び後縁において互いに接合された正圧側面と負圧側面とを有する翼形部を含む。各翼形部は、ロータブレードプラットフォームからブレード先端まで半径方向外向きに延び、またシャンクから半径方向内向きに延びるダブテールを含み、該シャンクは、プラットフォームとダブテールとの間で延びる。ダブテールは、ロータ組立体内でロータブレードをロータディスク又はスプールに結合するために使用される。少なくとも幾つかの公知のロータブレードは、内部冷却空洞がプラットフォーム、シャンク及びダブテールを貫通して、少なくとも部分的には翼形部によって形成されるように中空である。
【０００３】
作動時、各ブレードの翼形部部分は、ダブテール部分よりも高い温度に曝されるので、翼形部とプラットフォームとの間の接合部及び／又はシャンクとプラットフォームとの間の接合部において温度勾配が生じることになる。時の経過と共に、そのような温度勾配によって発生する熱歪みは、ブレードプラットフォームに圧縮熱応力を引き起こす可能性がある。さらに、時の経過と共に、プラットフォームの高い作動温度により、プラットフォームの酸化、プラットフォームの割れ及び／又はプラットフォームのクリープ変形が生じ、このことにより、ロータブレードの有効寿命が短縮されるおそれがある。
【０００４】
プラットフォーム領域における高温の影響を減少させるのを可能にするために、シャンク空洞空気及び／又はブレード冷却空気とシャンク空洞空気との混合物をプラットフォーム領域の下方の領域内に導入して、プラットフォームを冷却するのを可能にする。しかしながら、少なくとも幾つかの公知タービンでは、シャンク空洞空気は、ブレード冷却空気よりも著しく温度が高い。さらに、プラットフォーム冷却孔は、プラットフォームの各領域にアクセスできないので、プラットフォームの全ての領域に対して該プラットフォーム領域の作動温度を低下させるのを可能にするように冷却空気を一様に供給することができない。
【特許文献１】特開２００２−２１３２０３号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、タービンロータブレードを製作する方法を提供する。本方法は、ダブテールと、外表面と内表面と該外表面及び内表面間に形成された鋳込みプレナムとを有するプラットフォームと、翼形部とを含むタービンロータブレードを鋳造する段階と、プラットフォームの外表面を冷却するのを可能にする複数の孔を、プラットフォーム内表面とプラットフォーム外表面との間に形成する段階とを含む。
【０００６】
別の態様では、タービンロータブレードを提供する。本タービンロータブレードは、ダブテールと、ダブテールに結合され、その内部に形成された鋳込みプレナムを含むプラットフォームと、プラットフォームに結合された翼形部と、鋳込みプレナムに流れ連通した状態で結合された冷却源とを含む。
【０００７】
さらに別の態様では、ガスタービンエンジンを提供する。本ガスタービンエンジンは、ロータと、ロータに結合された複数の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレードとを含み、各ロータブレードは、ダブテールと、ダブテールに結合され、その内部に形成された鋳込みプレナムを含むプラットフォームと、プラットフォームに結合された翼形部と、鋳込みプレナムに流れ連通した状態で結合された冷却源とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、ロータ１１を含む例示的なガスタービンエンジン１０の概略図であり、エンジン１０は、低圧圧縮機１２、高圧圧縮機１４及び燃焼器１６を含む。エンジン１０はまた、高圧タービン（ＨＰＴ）１８、低圧タービン２０、排気フレーム２２及びケーシング２４を含む。第１のシャフト２６は、低圧圧縮機１２と低圧タービン２０とを結合し、また第２のシャフト２８は、高圧圧縮機１４と高圧タービン１８とを結合する。エンジン１０は、該エンジン１０の上流側３４から後方に該エンジン１０の下流側３６まで延びる対称軸線３２を有する。ロータ１１はまた、ファン３８を含み、ファン３８は、ハブ部材すなわちディスク４２に取付けられた少なくとも１つの列の翼形状のファンブレード４０を含む。１つの実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、オハイオ州シンシナティ所在のＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙから購入可能なＧＥ９０型エンジンである。
【０００９】
作動中、空気は、低圧圧縮機１２を通って流れ、加圧された空気は高圧圧縮機１４に供給される。高度に加圧された空気は、燃焼器１６に送られる。燃焼器１６からの燃焼ガスは、タービン１８及び２０を回転させる。高圧タービン１８は、軸線３２の周りで第２のシャフト２８と高圧圧縮機１４とを回転させ、一方、低圧タービン２０は、軸線３２の周りで第１のシャフト２６と低圧圧縮機１２とを回転させる。幾つかのエンジン作動の間に、高圧タービンブレードは、プラットフォームを通して比較的大きな温度勾配（すなわち、頂部は高温、底部は低温）に曝されて、翼形部の後縁根元において比較的高い引張応力を生じ、これにより、高圧タービンブレードの機械的損傷を招くおそれがある。プラットフォーム冷却を改善することにより、熱勾配を減少させ、従って後縁の応力を低下させることが可能になる。ロータブレードはまた、高いプラットフォーム温度に起因するクリープ変形により、凹状側プラットフォームの割れ及び反りを生じるおそれがある。本明細書に記載するプラットフォーム冷却の改善により、これらの苛酷なモードも同様に減少させることが可能になる。
【００１０】
図２は、ガスタービンエンジン１０（図１に示す）で使用できるタービンロータブレード５０の拡大斜視図である。この例示的な実施形態では、ブレード５０は、本明細書に記載した特徴を含むように変更されている。ロータ組立体内に結合する時、各ロータブレード５０は、シャフト２６（図１に示す）のようなロータシャフトに回転可能に結合されたロータディスク３０に結合される。別の実施形態では、ブレード５０は、ロータスプール（図示せず）内に取付けられる。この例示的な実施形態では、円周方向に隣接するロータブレード５０は、同一であり、その各々がロータディスク３０から半径方向外向きに延び、また翼形部６０、プラットフォーム６２、シャンク６４及びダブテール６６を含む。この例示的な実施形態では、翼形部６０、プラットフォーム６２、シャンク６４及びダブテール６６は、全体でバケットとして知られている。
【００１１】
各翼形部６０は、第１の側壁７０と第２の側壁７２とを含む。第１の側壁７０は、凸状であって翼形部６０の負圧側面を形成し、また第２の側壁７２は、凹状であって翼形部６０の正圧側面を形成する。側壁７０及び７２は、翼形部６０の前縁７４及びこれから軸方向に間隔を置いた後縁７６において互いに接合される。より具体的には、翼形部後縁７６は、翼形部前縁７４から翼弦方向下流側に間隔を置いている。
【００１２】
第１及び第２の側壁７０及び７２は、それぞれプラットフォーム６２に隣接して位置するブレード根元７８から翼形部先端８０までスパンにわたって長手方向すなわち半径方向外向きに延びる。翼形部先端８０は、ブレード５０内に形成された内部冷却チャンバ（図示せず）の半径方向外側境界部を形成する。より具体的には、内部冷却チャンバは、側壁７０及び７２間で翼形部６０内に境界付けられかつプラットフォーム６２及びシャンク６４を通ってダブテール６６内に延びて、翼形部６０を冷却するのを可能にする。
【００１３】
プラットフォーム６２は、翼形部６０とシャンク６４との間で延びて、各翼形部６０が各それぞれのプラットフォーム６２から半径方向外向きに延びるようになる。シャンク６４は、プラットフォーム６２からダブテール６６まで半径方向内向きに延び、ダブテール６６は、シャンク６４から半径方向内向きに延びてロータブレード５０をロータディスク３０に固定するのを可能にする。プラットフォーム６２はまた、正圧側縁部９４及び対向する負圧側縁部９６と互いに結合された上流側面すなわち上流スカート９０と下流側面すなわち下流スカート９２とを含む。
【００１４】
図３は、例示的な鋳込みプレナム１００の斜視図である。図４は、鋳込みプレナム１００を含む例示的なガスタービンロータブレード５０の側面斜視図である。図５は、鋳込みプレナム１００を含むガスタービンエンジンロータブレード５０の上面斜視図である。図６は、鋳込みプレナム１００を含むガスタービンロータブレード５０の底面斜視図である。この例示的な実施形態では、プラットフォーム６２は、外表面１０２と、鋳込みプレナム（ｃａｓｔ−ｉｎ  ｐｌｅｎｕｍ）１００を形成する内表面１０４とを含む。より具体的には、タービンロータブレード５０の鋳造及びコアリング（中子除去）後に、内表面１０４は、その全体が外表面１０２の内部に位置するほぼＵ字形状の鋳込みプレナム１００を形成する。従って、この例示的な実施形態では、鋳込みプレナム１００は、プラットフォーム６２と一体のものとして形成され、かつプラットフォーム６２内部に完全に包み込まれる。
【００１５】
鋳込みプレナム１００は、第１のプレナム部分１０６と、第２のプレナム部分１０８と、プレナム１０６及び１０８に流れ連通した状態で結合された第３のプレナム部分１１０とを含む。第１のプレナム部分１０６は、上面１２０、下面１２２、第１の側面１２４及び第２の側面１２６を含み、これらは各々、内表面１０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面１２４は、第２の側壁７２の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凹状の形状を有する。第２のプレナム部分１０８は、上面１３０、下面１３２、第１の側面１３４及び第２の側面１３６を含み、これらは各々、内表面１０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面１３４は、第１の側壁７０の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凸状の形状を有する。この例示的な実施形態では、プラットフォーム６２は、実質的に中実の部分１４０を含み、この中実部分１４０は、該部分１４０が第１のプレナム部分１０６、第２のプレナム部分１０８及び第３のプレナム部分１１０によって境界付けられるように、第１のプレナム部分１０６、第２のプレナム部分１０８及び第３のプレナム部分１１０の間で延びる。より具体的には、タービンロータブレード５０は、実質的に中実の基部１４０が翼形部６０、プラットフォーム６２及びシャンク６４間に形成されるように、第１のプレナム部分１０６、第２のプレナム部分１０８及び第３のプレナム部分１１０間では中子なしとされる。従って、鋳込みプレナム１００がプラットフォーム６２内部に完全に包含されるようにロータブレード５０を製作することにより、タービンロータブレード５０の構造的健全性を増大させることが可能になる。
【００１６】
タービンロータブレード５０はまた、ダブテール６６の下面１５２から鋳込みプレナム１００まで延びるチャネル１５０を含む。より具体的には、チャネル１５０は、下面１５２が鋳込みプレナム１００に流れ連通した状態で結合されるように、シャンク６４を貫通して延びる開口１５４を含む。チャネル１５０は、第１の端部１５６と第２の端部１５８とを含む。第２の端部１５８は、第３のプレナム部分１１０に流れ連通した状態で結合される。
【００１７】
タービンロータブレード５０はまた、鋳込みプレナム１００と流れ連通した状態で形成され、かつ鋳込みプレナム１００とプラットフォーム外表面１０２との間で延びる複数の孔１６０を含む。孔１６０は、プラットフォーム６２を冷却するのを可能にする。この例示的な実施形態では、孔１６０は、鋳込みプレナム１００とプラットフォーム外表面１０２との間で延びる。別の実施形態では、孔１６０は、鋳込みプレナム１００とプラットフォーム外表面１０２の側面１６２との間で延びる。さらに別の実施形態では、孔１６０は、鋳込みプレナム１００とプラットフォーム外表面１０２の下方部分１６４との間で延びる。この例示的な実施形態では、孔１６０は、所定量の冷却空気流が該孔を通って吐出されてプラットフォーム６２を冷却するのを可能にすることができるような寸法にされる。
【００１８】
鋳込みプレナム１００の製作時に、中子（図示せず）はタービンブレード５０内に鋳込まれる。中子は、液状セラミック及び黒鉛スラリーを中子型（図示せず）内に射出することによって作られる。スラリーを加熱して、固体セラミックプレナム中子を形成する。中子をタービンブレード型（図示せず）内に懸架し、このセラミック中子を囲むように高温のワックスがタービンブレード型内に注入される。高温ワックスは固化して、セラミック中子がブレードプラットフォーム内に懸架された状態のタービンブレードを形成する。
【００１９】
セラミック中子を有するワックス・タービンブレードは、次にセラミックスラリー中に浸漬され、乾燥される。この工程は、ワックス・タービンブレード全体を覆ってシェルが形成されるように、数回繰り返される。次に、ワックスがシェルから融かし出されて、内部に中子を懸架した型が取り残り、この型内に溶融金属が注入される。金属が凝固した後に、シェルが破壊されかつ中子が除去される。
【００２０】
エンジン作動時に、チャネルの第１の端部１５６に流入した冷却空気は、チャネル１５０を通って流れ、鋳込みプレナム１００内に吐出される。冷却空気は、次に鋳込みプレナム１００から孔１６０を通ってプラットフォーム外表面１０２の周りに流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にする。さらに、孔１６０から吐出された冷却空気は、プラットフォーム６２に生じる熱歪みを減少させるのを可能にする。孔１６０は、圧縮機冷却空気をプラットフォーム６２の選択区域に向けて流すのを可能にするように該プラットフォーム６２の外周１７０の周りに選択的に配置されて、プラットフォーム６２の冷却を最適化することを可能にする。従って、ロータブレード５０をロータ組立体内に組み込んだ時に、チャネル１５０は、圧縮機吐出空気が鋳込みプレナム１００内に流入しまた孔１６０を通って流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にすることができる。
【００２１】
図７は、例示的な鋳込みプレナム２００の斜視図である。この例示的な実施形態では、鋳込みプレナム２００は、プラットフォーム６２と一体のものとして形成され、かつプラットフォーム６２内部に完全に包み込まれる。鋳込みプレナム２００は、第１のプレナム部分２０６と第２のプレナム部分２０８とを含む。第１のプレナム部分２０６は、上面２２０、下面２２２、第１の側面２２４及び第２の側面２２６を含み、これらは各々、内表面２０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面２２４は、第２の側壁７２の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凹状の形状を有する。第２のプレナム部分２０８は、上面２３０、下面２３２、第１の側面２３４及び第２の側面２３６を含み、これらは各々、内表面２０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面２３４は、第１の側壁７０の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凸状の形状を有する。
【００２２】
タービンロータブレード５０はまた、ダブテール６６の下面２５２から第１のプレナム部分２０６まで延びる第１のチャネル２５０と、ダブテール６６の下面２５２から第２のプレナム部分２０８まで延びる第２のチャネル２５１とを含む。１つの実施形態では、第１及び第２のチャネル２５０及び２５１は、一体のものとして形成される。別の実施形態では、第１及び第２のチャネル２５０及び２５１は、第１のチャネル２５０が冷却空気を第１のプレナム部分２０６に流し、また第２のチャネル２５１が冷却空気を第２のプレナム部分２０８に流すように、別個の構成要素として形成される。この例示的な実施形態では、第１及び第２のチャネル２５０及び２５１は、上流側面つまり上流スカート９０及び下流側面つまり下流スカート９２の少なくとも１つに沿って配置される。より具体的には、チャネル２５０は、下面２５２が第１のプレナム部分２０６に流れ連通した状態で結合されるようにシャンク６４を貫通して延びる開口２５４を含み、またチャネル２５１は、下面２５２が第２のプレナム部分２０８に流れ連通した状態で結合されるようにシャンク６４を貫通して延びる開口２５５を含む。
【００２３】
エンジン作動時に、第１のチャネル２５０及び第２のチャネル２５１に流入した冷却空気は、それぞれチャネル２５０及び２５１を通って流れ、それぞれ第１のプレナム部分２０６及び第２のプレナム部分２０８内に吐出される。冷却空気は、次に各それぞれのプレナム部分から孔２６０を通ってプラットフォーム外表面１０２の周りに流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にする。さらに、孔２６０から吐出された冷却空気は、プラットフォーム６２に生じる熱歪みを減少させるのを可能にする。孔２６０は、圧縮機冷却空気をプラットフォーム６２の選択区域に向けて流すのを可能にするように該プラットフォーム６２の外周１７０の周りに選択的に配置されて、プラットフォーム６２の冷却を最適化することを可能にする。従って、ロータブレード５０をロータ組立体内に組み込んだ時に、チャネル２５０及び２５１は、圧縮機吐出空気が鋳込みプレナム２０６及び２０８内に流入しまた孔２６０を通って流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にすることができる。
【００２４】
図８は、例示的な鋳込みプレナム３００の斜視図である。この例示的な実施形態では、鋳込みプレナム３００は、プラットフォーム６２と一体のものとして形成され、かつプラットフォーム６２内部に完全に包み込まれる。鋳込みプレナム３００は、第１のプレナム部分３０６と第２のプレナム部分３０８とを含む。第１のプレナム部分３０６は、上面３２０、下面３２２、第１の側面３２４及び第２の側面３２６を含み、これらは各々、内表面３０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面３２４は、第２の側壁７２の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凹状の形状を有する。第２のプレナム部分３０８は、上面３３０、下面３３２、第１の側面３３４及び第２の側面３３６を含み、これらは各々、内表面３０４によって形成される。この例示的な実施形態では、第１の側面３３４は、第１の側壁７０の輪郭と実質的に鏡像になった全体的に凸状の形状を有する。
【００２５】
タービンロータブレード５０はまた、ダブテール６６の下面３５２から第１のプレナム部分３０６まで延びる第１のチャネル３５０と、ダブテール６６の下面３５２から第２のプレナム部分３０８まで延びる第２のチャネル３５１とを含む。この例示的な実施形態では、第１及び第２のチャネル３５０３５１は、第１のチャネル３５０が冷却空気を第１のプレナム部分３０６に流し、また第２のチャネル３５１が冷却空気を第２のプレナム部分３０８に流すように、別個の構成要素として形成される。この例示的な実施形態では、第１のチャネル３５０は、上流側面すなわち上流スカート９０及び下流側面すなわち下流スカート９２の少なくとも１つに沿って配置され、第２のチャネル３５１は、第１のチャネル３５０と対向して、上流側面すなわち上流スカート９０及び下流側面すなわち下流スカート９２の少なくとも１つに沿って配置される。より具体的には、チャネル３５０は、下面３５２が流れ連通した状態で第１のプレナム部分３０６に結合されるようにシャンク６４を貫通して延びる開口３５４を含み、また第２のチャネル３５１は、下面３５２が流れ連通した状態で第２のプレナム部分３０８に結合されるようにシャンク６４を貫通して延びる開口３５５を含む。
【００２６】
エンジン作動時に、第１のチャネル３５０及び第２のチャネル３５１に流入した冷却空気は、それぞれチャネル３５０及び３４５１を通って流れ、それぞれ第１のプレナム部分３０６及び第２のプレナム部分３０８内に吐出される。冷却空気は、次に各それぞれのプレナム部分から孔３６０を通ってプラットフォーム外表面３０２の周りに流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にする。さらに、孔３６０から吐出された冷却空気は、プラットフォーム６２に生じる熱歪みを減少させるのを可能にする。孔３６０は、圧縮機冷却空気をプラットフォーム６２の選択区域に向けて流すのを可能にするように該プラットフォーム６２の外周１７０の周りに選択的に配置されて、プラットフォーム６２の冷却を最適化することを可能にする。従って、ロータブレード５０をロータ組立体内に組み込んだ時に、チャネル３５０及び３５１は、圧縮機吐出空気が鋳込みプレナム３０６及び３０８内に流入しまた孔３６０を通って流れて、プラットフォーム６２の作動温度を低下させるのを可能にすることができる。
【００２７】
上記のロータブレードは、冷却空気を供給してロータブレードプラットフォームの作動温度を低下させるのを可能にする、コスト効果がありかつ信頼性がある方法を提供する。より具体的には、冷却流によって、プラットフォーム内に生じる熱歪み及びプラットフォームの作動温度を低下させることが、可能になる。従って、プラットフォームの酸化、プラットフォームの割れ及びプラットフォームのクリープ変形を減少させることも、可能になる。その結果、ロータブレード冷却鋳込みプレナムにより、コスト効果がありかつ信頼性がある方法でロータブレードの有効寿命を延ばしかつガスタービンエンジンの作動効率を向上させることが可能になる。さらに、本明細書に記載した方法及び装置は、二次空気流及び／又は漏洩に依存するのではなく専用チャネルを介して空気が鋳込みプレナムに直接供給されるので、プラットフォーム孔冷却流量レベルを安定化させることが可能になり、プラットフォーム６２を冷却するのを可能にする。従って、本明細書に記載した方法及び装置は、ロータブレード内にシャンク開口を作る必要性を排除するのを可能にする。
【００２８】
以上、ロータブレード及びロータ組立体の例示的な実施形態を詳しく説明している。ロータブレードは、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、各ロータブレードの構成要素は、本明細書に記載した他の構成要素とは独立してかつ別個に利用することができる。例えば、各ロータブレード冷却回路構成要素は、他のロータブレードと組み合せて使用することができ、本明細書に記載したようなロータブレード５０のみでの実施に限定されるものではない。それどころか、本発明は、多くのその他のブレード及び冷却回路構成と共に実施しまた利用することができる。例えば、本方法及び装置は、それに限定されないが、ＨＰＴベーンのようなロータベーンにも同様に適用することができる。
【００２９】
本発明を様々な特定実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施できることは、当業者には明らかであろう。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略図。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンで使用できる例示的なロータブレードの拡大斜視図。
【図３】例示的な鋳込みプレナムの斜視図。
【図４】鋳込みプレナム（図３に示す）を含む例示的なガスタービンロータブレード（図２に示す）の側面斜視図。
【図５】鋳込みプレナム（図３に示す）を含む例示的なガスタービンロータブレード（図２に示す）の上面斜視図。
【図６】鋳込みプレナム（図３に示す）を含む例示的なガスタービンロータブレード（図２に示す）の底面斜視図。
【図７】例示的な鋳込みプレナムの斜視図。
【図８】例示的な鋳込みプレナムの斜視図。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ガスタービンエンジン
５０  タービンロータブレード
６０  翼形部
６２  プラットフォーム
６４  シャンク
６６  ダブテール
１００  鋳込みプレナム
１０２  プラットフォーム外表面
１０４  プラットフォーム内表面
１０６  第１のプレナム部分
１０８  第２のプレナム部分
１１０  第３のプレナム部分
１５０  チャネル
１５４  シャンクの開口
１６０  孔
【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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