(57)【要約】【課題】タービン構成部品のプラットフォームを冷却するための装置を提供する。【解決手段】タービン構成部品（１０）は、プラットフォーム（１４）と該プラットフォームから半径方向上向きに延在する翼形部（１２）とを含む。複数の湾曲した冷却通路（５６）がプラットフォーム（１４）内に設けられる。各々の湾曲した冷却通路（５６）の少なくとも１つの端部はプラットフォーム（１４）の外面に配置される。更に、各々の冷却通路（５６）は、冷却媒体をプラットフォーム（１４）の中に導くように構成される。【選択図】図１
2011185271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラットフォーム（１４）と、
前記プラットフォームから半径方向上向きに延在する翼形部（１２）であって、正圧面（２０）及び負圧面（２２）を含む翼形部（１２）と、
前記プラットフォーム（１４）内に設けられた複数の湾曲した冷却通路（５６）であって、当該複数の冷却通路（５６）の各々が前記プラットフォーム（１４）の外面に配置された少なくとも１つの端部を持っている、複数の湾曲した冷却通路（５６）と、有し、
前記複数の冷却通路（５６）の各々が、冷却媒体を前記プラットフォーム（１４）の中に導くように構成されていること、
を特徴とするタービン構成部品（１０）。
【請求項２】
前記タービン構成部品（１０）はタービン動翼（１０）を構成している、請求項１記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項３】
前記複数の冷却通路（５６）の各々は、前記翼形部（１２）の前記正圧面（２０）側で前記プラットフォーム（１４）の中に設けられている、請求項１乃至２のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項４】
前記複数の冷却通路（５６）は複数の非同心の湾曲した冷却通路（５６）を有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項５】
前記複数の冷却通路（５６）の各々と流通関係にあって、前記複数の冷却通路（５６）の各々へ冷却媒体を供給する共通の冷却媒体入口（６４）を有している請求項４記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項６】
前記複数の冷却通路（５６）は複数の同心の湾曲した冷却通路（５６）を有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項７】
前記複数の冷却通路（５６）の各々は、その長さに沿って変化する曲率を持っている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項８】
冷却媒体が、前記翼形部（１２）内に少なくとも部分的に配置された翼形部冷却回路（４４）から前記複数の冷却通路（５６）へ供給される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項９】
前記複数の冷却通路（５６）の中を流れる冷却媒体が、前記翼形部（１２）内に少なくとも部分的に配置された翼形部冷却回路（４４）の中へ排出される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【請求項１０】
前記複数の冷却通路（５６）の各々の中を流れる冷却媒体が、前記プラットフォーム（１４）の頂面（２３）を通り抜ける複数の膜冷却孔（７２）を通って排出される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタービン構成部品（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、タービン構成部品のプラットフォームを冷却するための装置に関し、具体的には、タービン構成部品のプラットフォームを冷却するための湾曲した冷却通路を備えたタービン構成部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンでは、高温燃焼ガスが環状配列の燃焼器から環状高温ガス流路に沿って移行流路部に流れる。典型的には高温ガス流路に沿って複数のタービン段が配置されていて、高温燃焼ガスが移行流路部から第１段のノズル及び動翼を通り、次いで後続のタービン段のノズル及び動翼を通って流れる。タービン動翼は、タービン・ロータを有する複数のタービン翼車に固定することができ、その各々のタービン翼車はロータ・シャフトに取り付けられて、ロータ・シャフトと共に回転する。
【０００３】
タービン動翼は一般に翼形部を含み、該翼形部は正圧面(pressure side) 及び負圧面(suction side)を持ち且つ水平で実質的に平坦なプラットフォームから半径方向上向きに延在する。中空のシャンク部分がプラットフォームから半径方向下向きに延在し、該シャンク部分は動翼をタービン翼車に固定するためにダブテール又は他の手段を含むことができる。動翼のプラットフォームは一般に、高温ガス流路内を流れる燃焼生成物の内側流路境界を画成する。従って、燃焼生成物の高い温度及び動翼に掛かる機械的荷重に起因して、プラットフォームは高応力集中領域になることがある。熱により誘起される応力を軽減するために、タービン動翼に、プラットフォームの頂部と底部との間の温度差を小さくするための或る種のプラットフォーム冷却方式又は手段を設けることができる。
【０００４】
当該技術分野では、様々なプラットフォーム冷却手段が知られている。例えば、既知の冷却手段は、タービン動翼のシャンク部分とプラットフォームとの間に設けられた複数の膜冷却孔を含む。冷却空気がシャンク部分の中空部分に導入され、次いで膜冷却孔に導かれて、これらの孔の局部領域においてプラットフォームを冷却する。しかしながら、このような膜冷却は、動翼プラットフォームについて最適な冷却を行えないこと、且つまた過大な量の空気の使用を必要とすることが判明した。別の既知の冷却手段は中空のプラットフォームを含み、該プラットフォームは冷却媒体を供給することのできる空洞を画成している。しかしながら、中空のプラットフォームは、冷却手段の性能を改善するための設計上の融通性が制限されている。その上、中空のプラットフォームを形成するプロセスが、達成するのに費用が高く且つ困難である。
【０００５】
従って、タービン動翼のようなタービン構成部品のための冷却手段として、構成部品のプラットフォームを効果的に冷却し且つ製造するのが比較的容易である冷却手段があれば、技術的に受け入れられよう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７１４７４３９号
【発明の概要】
【０００７】
本発明の様々な面及び利点は、一部は以下に説明し、又は以下の説明から明らかになり、又は本発明の実施により習得されよう。
【０００８】
一面において、本発明は、プラットフォームと該プラットフォームから半径方向上向きに延在する翼形部とを含むタービン構成部品を提供する。プラットフォーム内には複数の湾曲した冷却通路を設けることができる。これらの湾曲した冷却通路の各々は、プラットフォームの外面に配置された少なくとも１つの端部を持つことができる。更に、これらの冷却通路の各々は、冷却媒体をプラットフォームの中に導くように構成することができる。
【０００９】
本発明のこれらの及び他の特徴、面及び利点は、以下の説明及び「特許請求の範囲」の記載を参照するとより良く理解されよう。添付の図面は、本明細書に取り入れられて明細書の一部を構成するが、本発明の実施形態を例示していて、以下の説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１０】
以下の説明では、当業者を対象として、最良の実施形態を含む本発明の完全で実現可能な開示を、添付の図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一面に従ったタービン動翼の一実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一面に従ったタービン動翼の一実施形態の平面図である。
【図３】図３は、本発明の一面に従ったタービン動翼の別の実施形態の平面図である。
【図４】図４は、本発明の一面に従ったタービン動翼の更に別の実施形態の平面図である。
【図５】図５は、本発明の一面に従った２つの湾曲した乱流生成手段付き冷却通路の断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態について詳しく説明するが、実施形態の１つ以上の例を図面に示している。各例は本発明の説明のためであって、本発明を制限するものではない。実際に、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明内で様々な修正及び変形を為しうることが当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示し又は記述した特徴を別の実施形態に用いて、更に別の実施形態を作ることが可能である。従って、本発明は特許請求の範囲内に入るこのような修正及び変形並びにそれらの等価なものを包含するものとする。
【００１３】
一般的に云えば、本発明はタービン構成部品のための冷却手段を対象とする。具体的には、本発明は、当該構成部品のプラットフォーム内に複数の湾曲した冷却通路を設けたタービン構成部品を対象とする。一般的に、プラットフォーム内の冷却通路の配置構成又はパターンは、設計の融通性を高めるために変えることができる。このような融通性を利用することにより、プラットフォームの特定の区域に供給される冷却媒体の量を最適化することによって、冷却通路の全体の冷却性能を改善することが可能である。更に、湾曲した冷却通路は製造するのが比較的容易で低コストであり、従って、他の既知の冷却手段に代わるコスト効果の高い冷却手段を提供することができる。
【００１４】
最初に、本書では本発明の冷却通路がガスタービンのタービン動翼に設けられるものとして説明するが、冷却通路は一般に、翼形部の基部におけるような冷却を必要とするプラットフォームを持つ任意のタービン構成部品内に設けることができることが理解されよう。従って、例えば、冷却通路は、ガスタービンの圧縮機部分の圧縮機内に配置された圧縮機羽根又は動翼に設けることもできる。また、本発明はガスタービンに適用することに制限されず、蒸気タービンにも用いることができる。更に、本発明が、発電用に用いられるタービン、並びに航空機の推進に用いられるタービンに適用可能であることが理解されよう。
【００１５】
図面について説明すると、図１はガスタービン用のタービン動翼１０を例示する。動翼１０は一般に、翼形部１２と、シャンク部分３２と、翼形部１２とシャンク部分３２との間に配置されたプラットフォーム１４とを含む。翼形部１２は一般に、プラットフォーム１４から半径方向上向きに延在していて、前縁１６及び後縁１８を含む。また、翼形部１２は、翼形部１２の正圧面２０を画成する凹状壁と、翼形部１２の負圧面２２を画成する凸状壁とを含むことができる。タービン動翼１０のプラットフォーム１４は一般に、水平で実質的に平坦であるように構成配置することができる。また、プラットフォーム１４は様々な外面を含むことができる。例えば、プラットフォームは頂面２３を含むと共に、全体としてプラットフォーム１４の側面を画成する外面を含むことができる。詳しく述べると、図２に示されているように、プラットフォーム１４は、正圧面２４と、負圧面２６と、前面２８と、後面３０とを含むことができる。タービン動翼１０のシャンク部分３２は、プラットフォーム１４が概して翼形部１２とシャンク部分３２との間の接合部分を画成するように、プラットフォーム１４から半径方向下向きに延在することができる。シャンク部分３２は、側壁３４と、これらの側壁３４によって部分的に画成された空洞３８と、各側壁３４から水平に延在する１つ以上のエンジェル・ウイング４０とを含むことができる。更に、シャンク部分は、動翼１０をガスタービンのタービン・ロータのタービン翼車（図示せず）に固定するように構成された、ダブテールのような根元構造４２を含むことができる。
【００１６】
タービン動翼１０はまた、翼形部１２の中に空気又は蒸気のような冷却媒体を流れさせるために翼形部１２内に少なくとも部分的に配置された翼形部冷却回路４４を含むことができる。一般に、動翼１０の翼形部冷却回路４４は様々な構成を持つことができることが理解されよう。例えば、翼形部冷却回路４４の一実施形態が図１に示されている。図示のように、冷却回路４４は閉ループ式２パス(pass)冷却回路で構成され、該冷却回路には冷却媒体が供給通路４６を介して入って、戻り通路４８を通って出て行く。しかしながら、当業者には理解されるように、冷却回路４４は、翼形部１２を冷却するために任意の数のパス又は冷却チャンネルを持つことができる。例えば、翼形部冷却回路４４の代替実施形態が図２に示されている。平面図で示されているように、翼形部冷却回路４４は、翼形部１２に沿って半径方向内向き及び外向きに延在する複数の冷却チャンネル５０を含む。従って、一実施形態では、冷却チャンネル５０は閉ループ式冷却回路の一部とすることができ、また冷却媒体を翼形部１２全体にわたって導くことのできる蛇行した流路を画成することができる。詳しく述べると、冷却媒体は前縁側チャンネル５２に入り、次いで様々なチャンネル５０を半径方向外向き及び内向きに交互に流れた後、後縁側チャンネル５４を通って戻ることができる。また、翼形部冷却回路４４は、単一の供給通路４６に制限する必要はなく、一般に複数の供給通路４６を互いに隔離して又は流通関係にして持つことができ、それらを介して冷却媒体を動翼１０に流入させることができることが理解されよう。更に、別の実施形態では、翼形部冷却回路４４は開放式冷却回路を有することができる。その場合、例えば、翼形部冷却回路４４は単一パス又は複数パス冷却回路で構成して、冷却媒体を、翼形部１２に設けた複数の膜冷却孔又は後縁冷却孔（図示せず）から排出するようにすることができる。
【００１７】
本発明の一面によれば、タービン動翼１０はまた、翼形部１２の凹状面すなわち正圧面２０側でプラットフォーム１４内に設けられた複数の湾曲した冷却通路５６を含むことができ、その様々な実施形態が図１〜図４に示されている。複数の湾曲した冷却通路の各々には冷却媒体、例えば、空気、蒸気、又は任意の他の適当な冷却流体を供給することができる。このような場合、冷却通路５６は、プラットフォーム１４用の優先的冷却手段を提供するために冷却媒体をプラットフォーム１４の中に導くように構成することができる。模範的な一実施形態では、冷却通路５６を翼形部冷却回路４４と流通関係にして、冷却媒体を冷却通路５６に供給できるようにすることができる。しかしながら、冷却通路５６は、冷却媒体の流れが圧力の高い方の回路から入って、圧力の低い方の回路を通って出て行くように、任意の適当な動翼冷却回路と流通関係にすることができることが理解されよう。
【００１８】
一般に、本発明の湾曲した冷却通路５６は、任意の適当な手段によってプラットフォーム１４内に形成することができることが理解されよう。例えば、湾曲した冷却通路５６は、放電加工（ＥＤＭ）法又は鋳造法によって形成することができる。しかしながら、模範的な一実施形態では、湾曲した冷却通路５６は、湾曲ＳＴＥＭ（成形管電解加工）法によって形成することができる。湾曲ＳＴＥＭ法は、２００９年９月１８日に出願され且つゼネラル・エレクトリック・カンパニイへ譲渡された米国特許出願第１２／５６２５２８号「湾曲電極並びにそれを用いた電解加工方法及び組立体」に一般的に開示されている。一般に、従来のＳＴＥＭ穿孔(drilling)法と異なり、湾曲ＳＴＥＭ法は、回転ドライバ−に作動結合された湾曲ＳＴＥＭ電極を利用する。回転ドライバ−は、動翼プラットフォーム１４のような加工対象物内の湾曲した経路に沿って電極を移動させるように構成される。回転ドライバ−が湾曲電極を湾曲した経路に沿って回転させているとき、電源から該電極へ供給されされたパルス電圧により、加工すべき対象物の部分を電食して、対象物内に湾曲した通路を形成することができる。
【００１９】
図１及び図２について説明すると、本発明の一面に従った一実施形態のタービン動翼１０が示されている。図示のように、相異なる半径の複数の湾曲した冷却通路５６が翼形部１２の正圧面２０側でプラットフォーム１４内に設けられる。具体的に述べると、これらの冷却通路５６の半径は、通路５６の延在する位置がプラットフォーム１４の正圧面２４から翼形部１２の凹状面の方へ離れるにつれて順次小さくすることができる。このような場合、冷却通路５６の曲率は翼形部１２の正圧面２０の凹状形状に概ね合致するようにすることができる。従って、これらの冷却通路５６は冷却媒体（例えば、空気、蒸気又は同様なもの）をプラットフォーム１４のかなりの部分にわたって供給することができ、特に、翼形部１２に近接したプラットフォーム１４の区域を効果的に冷却することができる。
【００２０】
続けて図２について説明すると、複数の湾曲した冷却通路５６はプラットフォーム１４内に非同心に形成することができる。ここで、本書で用いる「非同心」とは、複数の湾曲した冷却通路５６が共通の中心点を持っていないことを意味する。また、複数の湾曲した冷却通路５６は、各冷却通路５６がプラットフォーム１４の外面上の実質的に同一位置から開始して別の同一位置で終了するように、プラットフォーム１４内に形成することができる。従って、図２に示されるように、冷却通路５６は一般に、プラットフォーム１４の前面２８に配置された第１の開始端部６０、及びプラットフォーム１４の正圧面２４に配置された第２の終端部６２を持つことができる。この配置構成により、複数の冷却通路５６の各々に共通の冷却媒体入口６４から冷却媒体を直接供給し、共通の冷却媒体出口６６から冷却媒体を排出することができる。例えば、図１に示されているように、冷却媒体入口６４は、複数の冷却通路５６の各々が翼形部冷却回路４４と直接流通関係になるように、冷却通路５６と翼形部冷却回路４４との間でタービン動翼１０内に設けることができる。図２に詳しく示されているように、冷却媒体入口６４は、翼形部冷却回路４４の前縁側チャンネル５２に流れていた冷却媒体を複数の冷却通路５６の各々へ分流することができる（冷却媒体の流れを大まかに矢印で示す）。この代わりに、冷却媒体入口６４は、冷却媒体を冷却通路５６へ供給するために任意の他の適当な動翼冷却回路からの高圧供給チャンネルと流通関係にすることができる。ここで、冷却媒体入口６４は、穿孔、鋳造などのような任意の適当な手段によって動翼１０内に形成できることが理解されよう。特定の実施形態では、複数の冷却通路５６を翼形部冷却回路４４に接続する湾曲した冷却媒体入口６４を、湾曲ＳＴＥＭ法を利用して形成することができる。
【００２１】
更に、前に述べたように、複数の湾曲した冷却通路５６は、各冷却通路５６の中を流れている冷却媒体を、共通の冷却媒体出口６６から排出することができる。その場合、図１に示されているように、共通の冷却媒体出口６６は、複数の冷却通路５６の各々が翼形部冷却回路４４と直接に流通関係になるように、タービン動翼１０内で冷却通路５６と翼形部冷却回路４４との間に設けることができる。図２に詳しく示されているように、冷却媒体出口６６は、複数の冷却通路５６の各々を通って流れている冷却媒体を翼形部冷却回路４４の後縁側チャンネル５４へ排出することができる。しかしながら、別の実施形態では、冷却媒体出口６６は冷却媒体を任意の他の適当な動翼冷却回路の低圧チャンネルの中へ排出することができる。また、代替実施形態において、複数の冷却通路５６の各々を通って流れている冷却媒体は、図３の実施形態に示されているように、複数の膜冷却孔７２から排出することができ、或いは図４の実施形態に示されているように、冷却通路５６の終端部（１つ又は複数）６２から排出することができることが理解されよう。更に、当業者には、複数の冷却通路５６がプラットフォームに沿った同じ場所で又は相異なる場所で終端することができることが理解されよう。
【００２２】
更に、当業者には、湾曲した冷却通路５６が穿孔法又は同様な方法でプラットフォーム１４内に形成されるとき、冷却通路５６の少なくとも１つの端部をプラットフォーム１４の外面に設けることができることが理解されよう。従って、一実施形態では、冷却媒体がこれらの外面を通って漏れることを防止するために、これらの冷却通路５６の開始端部（１つ又は複数）６０及び／又は終端部（１つ又は複数）６２にプラグ５８を設けることができる。例えば、図２に示されているように、プラグ５８は、冷却媒体がプラットフォーム１４の前面２８及び正圧面２４をそれぞれ通って排出されるのを防止するために、冷却通路の開始端部６０及び終端部６２に配置することができる。プラグ５８は冷却通路５６の端部を溶着充填して形成することができ、或いは、その代わりに、実際のプラグを所定位置に配置して溶接又はろう付けすることができることが理解されよう。
【００２３】
図３は、本発明の一面に従った別の実施形態のタービン動翼１０を示す。タービン動翼１０は、翼形部１２の正圧面２０側でプラットフォーム１４内に設けられた複数の湾曲した冷却通路５６を含むことができる。図示されているように、これらの冷却通路５６はプラットフォーム１４内に同心に設けることができ、各冷却通路５６はプラットフォーム１４の正圧面２４に沿った様々な点に配置された開始端部６０及び終端部６２を持つ。また、前に述べたように、冷却通路５６の端部６０，６２にプラグ５８を配置することができる。
【００２４】
複数の冷却通路５６に冷却媒体を供給するために、冷却媒体入口６４を複数の冷却通路５６の少なくとも１つと翼形部冷却回路４４との間に設けることができる。例えば、図３に示されているように、冷却媒体入口６４は、複数の冷却通路５６の１つが翼形部冷却回路４４の前縁側チャンネル５２と流通関係になるように、動翼１０内に設けることができる。更に、翼形部冷却回路４４から流れてくる冷却媒体を任意の別の冷却通路５６へも導くために、プラットフォーム１４内で冷却通路５６相互の間に横断通路７０を設けることができる。しかしながら、代替実施形態では、各冷却通路５６が翼形部冷却回路４４のような冷却媒体源から冷却媒体を直接供給されるように、複数の冷却媒体入口６４を動翼１０内に設けることができることが理解されよう。また、複数の冷却通路５６は翼形部冷却回路の前縁側チャンネル５２から冷却媒体を供給される必要はなく、一般的に、翼形部冷却回路４４の複数のチャンネル５０の内の任意のチャンネルから又は任意の他の冷却媒体源から冷却媒体を受け取ることができることが理解されよう。
【００２５】
更に、図３に示されているように、複数の冷却通路５６の各々を通って流れている冷却媒体は、複数の膜冷却孔７２から排出することができる。これらの膜冷却孔７２は、冷却通路５６と流通関係になるようにプラットフォーム１４の頂面２３に形成することができる。このような場合、冷却通路５６を流れる冷却媒体はまた、高温ガス流路に露出するプラットフォーム１４の表面に対して膜冷却を行うことができる。一般的に、膜冷却孔７２の数、大きさ及び形状は冷却性能を最適にするために変えることができることが理解されよう。
【００２６】
図４は、本発明の一面に従った更に別の実施形態のタービン動翼１０を示す。図示されているように、複数の湾曲した冷却通路５６を翼形部１２の正圧面２０側でプラットフォーム１４内に設けることができる。しかしながら、図２及び図３に示されている実施形態とは異なり、各冷却通路５６は、概ね該通路５６の長さに沿って変化する曲率を持つことができる。そこで、図４に示されているように、各冷却通路５６は、プラットフォーム１４の中を流れる冷却媒体のための蛇行状流路を画成することができる。曲率の変化する冷却通路は、当該技術分野で知られている任意の適当な手段によって形成できることが理解されよう。例えば、蛇行形状の冷却通路５６は、鋳造法によって形成することができる。この代わりに、複数の冷却通路５６は湾曲ＳＴＥＭ法によって形成することができ、その場合、湾曲ＳＴＥＭ電極の配向を、該電極がプラットフォーム１４の中を移動するにつれて変更する。
【００２７】
図４に示されているように、複数の冷却通路５６の各々はプラットフォーム１４の外面上の実質的に同じ位置から開始して別の同じ位置で終了する。例えば、冷却通路５６は一般に、プラットフォーム１４の前面２８に配置された第１の開始端部６０、及びプラットフォーム１４の正圧面２４に配置された第２の終端部６２を持つことができる。従って、図２に示された実施形態と同様に、この配置構成により、複数の冷却通路５６の各々に共通の冷却媒体入口６４から冷却媒体を直接供給し、且つ共通の冷却媒体出口６６を介して冷却媒体を排出することができる。例えば、冷却媒体入口６４は、複数の冷却通路５６の各々が前縁側チャンネル５２のような翼形部冷却回路４４のチャンネル５０と直接に流通関係になるように、動翼１０内で冷却通路５６と翼形部冷却回路４４との間に設けることができる。また、冷却通路の中を流れている冷却媒体をプラットフォーム１４から排出させるために、共通の冷却媒体出口６６（大まかに矢印で示す）をプラットフォーム１４の正圧面２４に設けることができる。例えば、一実施形態では、冷却通路５６の終端部６２は閉塞せずに又は部分的にのみ閉塞して、冷却媒体をプラットフォームの正圧面２４から排出できるようにすることができる。
【００２８】
当業者には、本発明の複数の湾曲した冷却通路５６を用いて様々な他のタービン動翼冷却パターン又は構成を生成できることが理解されよう。このような場合、複数の冷却通路５６の配置構成を大幅に変えて、通路５６の冷却性能を変更し且つプラットフォーム１４の優先的な冷却を行うことができることが理解されよう。例えば、冷却通路５６はプラットフォーム１４の複数の外面のいずれかから開始することができる。同様に、冷却通路５６はプラットフォーム１４の複数の外面のいずれかで終端でき、或いは、代替実施形態においては、冷却通路５６自身をプラットフォーム１４内に終端させることができる。また、冷却通路５６は翼形部１２の正圧面２０側でプラットフォーム１４内に設ける必要がないことが理解されよう。例えば、１つ以上の湾曲した冷却通路５６を翼形部１２の負圧面２２側でプラットフォーム１４内に設けることができる。代替態様では、冷却通路５６を翼形部１２の正圧面２０側から負圧面２２側へ、又その逆に横切るように設けることができる。
【００２９】
更に、本発明の冷却通路５６は一般的に任意の適当な断面を持つことができることが理解されよう。例えば、図１に示されている実施形態では、冷却通路５６は円形の断面を持つ。しかしながら、代替の実施形態においては、冷却通路５６は、冷却通路５６の所望の冷却性能に応じて、楕円形、扁平、又は任意の他の適当な非円形断面を持つことができる。また、断面積を冷却通路５６の長さにわたって変化させることができる。例えば、冷却通路５６を形成するために使用される工具の大きさを製造工程中に変更することにより、冷却通路の断面積を変えることができる。そのため、一実施形態では、特定の大きさの湾曲ＳＴＥＭ電極を使用して湾曲した冷却通路５６の第１の区間を形成し、次いでより小さい大きさの湾曲ＳＴＥＭ電極を使用して冷却通路５６の残りの区間を形成することができる。
【００３０】
更に、冷却通路５６には、その長さに沿って乱流生成手段を設けることができる。本書で用いるとき、用語「乱流生成手段付き」とは、複数の冷却通路５６の表面が、冷却媒体の流れに乱流を導入するように、溝、隆起部、又はその他の周期的な表面輪郭を持つことができることを意味する。従って、例えば、図５に、一実施形態の２つの乱流生成手段付き冷却通路の断面斜視図を示す。図示されているように、これらの乱流生成手段付き冷却通路５６は、冷却媒体の流れに乱流を生成するために、それらの長さに沿って形成された隆起部７４を含む。この乱流により、冷却媒体とプラットフォーム１４との間の熱伝達を増大させることによって、冷却通路５６の冷却性能を高めることができる。隆起部２４は図５に示されているような正確な形状及び構成を持つ必要がなく、一般的に流れに乱流を生成するように設計された任意の形状及び／又は構成を持つことができることが理解されよう。従って、代替実施形態においては、隆起部７４はほぼ四角の輪郭を持つことができ、及び／又は冷却通路５６の中へ突き出す代わりにプラットフォーム１４の中へ突き出すように形成することができる。また、隆起部、溝、又は他の周期的な輪郭を、当該分野で一般に知られている任意の手段によって、冷却通路５６の表面に形成できることが理解されよう。例えば、隆起部及び／又は溝は、複数の冷却通路５６を形成するために使用される工具の送り速度を変えることによって形成することができる。この代わりに、別の実施形態では、湾曲ＳＴＥＭ法で使用される湾曲ＳＴＥＭ電極を単に絶縁被覆で部分的に覆って、、電極の電導性部分の複数の区分を、表面輪郭を作るための冷却通路５６の表面に対して露出することができる。
【００３１】
更に、本書に示されているように、複数の湾曲した冷却通路５６は、一般的に、少なくとも長さ方向において、複数の冷却通路５６が水平に配向されたプラットフォーム１４に実質的に平行になるように、プラットフォーム１４内に設けられる。しかしながら、代替実施形態においては、複数の冷却通路５６を或る特定の平面配向及び角度の範囲全体にわたってプラットフォーム１４内に設けることができることが理解されよう。例えば、複数の湾曲した冷却通路５６は、該冷却通路５６がプラットフォーム１４の外面（例えば、正圧面２４）に開始端部（１つ又は複数）６０を持ち且つプラットフォーム１４の頂面２３に終端部６２を持つように、プラットフォーム１４内に角度を成して設けることができる。この代わりに、冷却通路５６は、該冷却通路５６の開始端部及び終端部６０，６２の両方がプラットフォーム１４の頂面２３に配置されるように、プラットフォーム１４内に設けることができる。
【００３２】
更に、湾曲した冷却通路５６には翼形部冷却回路４４以外の冷却媒体源から冷却媒体を供給することができることが理解されよう。例えば、シャンク部分３２の空洞３８を空気のような冷却媒体で加圧して、高温ガス流路内を流れる燃焼生成物がタービン動翼１０相互の間に吸い込まれるのを防止することができる。このような場合、複数の冷却通路５６は、１つ以上の冷却通路５６が空洞３８と流通関係になっていて、空洞３８内を流れる冷却媒体が該冷却通路５６に供給されるように、動翼１０内に設けることができる。
【００３３】
更に、本書で説明した複数の冷却通路５６は、プラットフォーム１４の冷却を更に高めるためにプラットフォーム１４のガス流路面又は頂面２３に適用される低伝導度の被覆（例えば、断熱被覆）と共に用いることができることが理解されよう。
【００３４】
本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の装置又はシステムを作成し使用し且つ任意の採用した方法を遂行すること含めて本発明を実施することができるようにするために、幾つかの例を使用した。本発明の特許可能な範囲は「特許請求の範囲」の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内に入るものとする。
【符号の説明】
【００３５】
１０  タービン動翼
１２  翼形部
１４  プラットフォーム
１６  前縁
１８  後縁
２０  正圧面
２２  負圧面
２３  頂面
２４  正圧面
２６  負圧面
２８  前面
３０  後面
３２  シャンク部分
３４  シャンク部分の側壁
３８  空洞
４０  エンジェル・ウイング
４２  根元構造
４４  翼形部冷却回路
４６  供給通路
４８  戻り通路
５０  冷却チャンネル
５２  前縁側チャンネル
５４  後縁側チャンネル
５６  湾曲した冷却通路
５８  プラグ
６０  開始端部
６２  終端部
６４  冷却媒体入口
６６  冷却媒体出口
７０  横断通路
７２  膜冷却孔
７４  隆起部
【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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