(57)【要約】【課題】ガスタービンのタービン動翼やタービン静翼等のガスタービン用高温部材の冷却性能をさらに向上させることができるガスタービン用高温部材の製造方法を提供する。【解決手段】冷却流体が通過する冷却孔１０（１９）の内周面に複数の凹凸１０ｂ（１９ｂ）が形成されたガスタービン用高温部材１の製造方法であって、導電性材料からなる中空円筒状の電極１１０内に電解液を流通させ、かつ、この電解液を電極１１０の先端から噴出させながら前記電極１１０を金属材料からなる被加工物１に向って所定の速度で徐々に前進させ、前記電解液を介して前記電極１１０と前記被加工物１との間に直流電圧を印加し、前記被加工物１に前記電極１１０の軸線方向に沿って前記冷却孔１０（１９）を加工する際に、前記複数の凹凸１０ｂ（１９ｂ）を同時に、または前記冷却孔１０（１９）を加工した後に続けて前記複数の凹凸１０ｂ（１９ｂ）を加工するようにした。【選択図】  図４
2008038774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却流体が通過する冷却孔の内周面に複数の凹凸が形成されたガスタービン用高温部材の製造方法であって、
導電性材料からなる中空円筒状の電極内に電解液を流通させ、かつ、この電解液を電極の先端から噴出させながら前記電極を金属材料からなる被加工物に向って所定の速度で徐々に前進させ、前記電解液を介して前記電極と前記被加工物との間に直流電圧を印加し、前記被加工物に前記電極の軸線方向に沿って前記冷却孔を加工する際に、前記複数の凹凸を同時に、または前記冷却孔を加工した後に続けて前記複数の凹凸を加工するようにしたことを特徴とするガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項２】
前記電極の先端部に導電性フィンが設けられているとともに、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、前記電極を、長手方向軸線周りに回転させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項３】
前記電極の先端部が、長手方向軸線に対して傾斜する傾斜面を一つだけ有するようにカットされているとともに、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、前記電極を、長手方向軸線周りに回転させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項４】
前記電極を前記被加工物から引き抜いていく際、その引き抜き速度を断続的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項５】
前記電極を前記被加工物から引き抜いていく際、前記直流電圧を断続的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項６】
前記電極を前記被加工物に向かって前進させる際、その前進速度を断続的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項７】
前記電極を前記被加工物に向かって前進させる際、前記直流電圧を断続的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項８】
前記電極の外表面が、所定のピッチで露出していることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項９】
前記電極の外表面の一部のみが露出していることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用高温部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のガスタービン用高温部材の製造方法により製造されたガスタービン用高温部材を具備してなることを特徴とするガスタービン。
【請求項１１】
導電性材料からなる中空円筒状の電極内に電解液を流通させ、かつ、この電解液を電極の先端から噴出させながら前記電極を金属材料からなる被加工物に向って所定の速度で徐々に前進させ、前記電解液を介して前記電極と前記被加工物との間に直流電圧を印加し、前記被加工物に前記電極の軸線方向に沿って孔を加工する電解加工装置であって、
前記孔を加工する際に、前記孔の内周面に複数の凹凸を同時に、または前記孔を加工した後に続けて前記孔の内周面に複数の凹凸を加工することができるように構成されていることを特徴とする電解加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン用高温部材、特に、ガスタービンのタービン動翼やタービン静翼の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン用高温部材の製造方法としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭６２−７４５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたガスタービン用高温部材の製造方法では、ガスタービン用高温部材の冷却孔の内周面を凹凸のない平坦な面にしか加工することができず、ガスタービン用高温部材（例えば、タービン動翼やタービン静翼）の冷却性能を向上させるのには限界があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ガスタービンのタービン動翼やタービン静翼等のガスタービン用高温部材の冷却性能をさらに向上させることができるガスタービン用高温部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明によるガスタービン用高温部材の製造方法は、冷却流体が通過する冷却孔の内周面に複数の凹凸が形成されたガスタービン用高温部材の製造方法であって、導電性材料からなる中空円筒状の電極内に電解液を流通させ、かつ、この電解液を電極の先端から噴出させながら前記電極を金属材料からなる被加工物に向って所定の速度で徐々に前進させ、前記電解液を介して前記電極と前記被加工物との間に直流電圧を印加し、前記被加工物に前記電極の軸線方向に沿って前記冷却孔を加工する際に、前記複数の凹凸を同時に、または前記冷却孔を加工した後に続けて前記複数の凹凸を加工するようにした。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、被加工物に冷却流体通路または流体噴出孔を加工しながら、これら冷却流体通路または流体噴出孔の内周面に複数の凹凸を加工することができる。
【０００６】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極の先端部に導電性フィンが設けられているとともに、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、前記電極を、長手方向軸線周りに回転させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、被加工物に冷却流体通路または流体噴出孔を加工しながら、これら冷却流体通路または流体噴出孔の内周面に、図４（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｂ，１９ｂを複数加工することができる。
【０００７】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極の先端部が、長手方向軸線に対して傾斜する傾斜面を一つだけ有するようにカットされているとともに、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、前記電極を、長手方向軸線周りに回転させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、被加工物に冷却流体通路または流体噴出孔を加工しながら、これら冷却流体通路または流体噴出孔の内周面に、図５（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｃ，１９ｃを複数加工することができる。
【０００８】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極を前記被加工物から引き抜いていく際、その引き抜き速度を断続的に変化させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図７（ｂ）に示すような凹凸１０ｄ，１９ｄを形成させることができる。
【０００９】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極を前記被加工物から引き抜いていく際、前記直流電圧を断続的に変化させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図８（ｂ）に示すような凹凸１０ｅ，１９ｅを形成させることができる。
【００１０】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、その前進速度を断続的に変化させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１１（ｂ）に示すような凹凸１０ｈ，１９ｈを形成させることができる。
【００１１】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極を前記被加工物に向って前進させる際、前記直流電圧を断続的に変化させるとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１２（ｂ）に示すような凹凸１０ｉ，１９ｉを形成させることができる。
【００１２】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極の外表面が、所定のピッチで露出しているとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図９（ｂ）に示すような凹凸１０ｆ，１９ｆを形成させることができる。
【００１３】
上記ガスタービン用高温部材の製造方法において、前記電極の外表面の一部のみが露出しているとさらに好適である。
このようなガスタービン用高温部材の製造方法によれば、例えば、例えば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１０（ｂ）に示すような凹凸１０ｇ，１９ｇを形成させることができる。
【００１４】
本発明によるガスタービンは、上記ガスタービン用高温部材の製造方法により製造されたガスタービン用高温部材を具備している。
このようなガスタービンによれば、高温燃焼に十分に耐え得るガスタービン用高温部材を具備しているので、効率向上のためタービン入口ガス温度の上昇による効率化が図られた先進ガスタービンプラントにおいても使用可能である。
【００１５】
本発明による電解加工装置は、導電性材料からなる中空円筒状の電極内に電解液を流通させ、かつ、この電解液を電極の先端から噴出させながら前記電極を金属材料からなる被加工物に向って所定の速度で徐々に前進させ、前記電解液を介して前記電極と前記被加工物との間に直流電圧を印加し、前記被加工物に前記電極の軸線方向に沿って孔を加工する電解加工装置であって、前記孔を加工する際に、前記孔の内周面に複数の凹凸を同時に、または前記孔を加工した後に続けて前記孔の内周面に複数の凹凸を加工することができるように構成されている。
このような電解加工装置によれば、例えば、被加工物に冷却流体通路または流体噴出孔を加工しながら、これら冷却流体通路または流体噴出孔の内周面に、図４（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｂ，１９ｂを複数加工することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガスタービンのタービン動翼やタービン静翼等のガスタービン用高温部材の冷却性能をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電解加工装置１００を用いて加工された小口径（例えば、１．０mm〜３．５mm）の冷却孔（本実施形態では、後述する冷却流体通路１０および流体噴出孔１９のことである。）を備えたタービン翼１（本実施形態では動翼）の全体斜視図、図２は図１に示すタービン翼１の縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００１８】
後述する電解加工装置１００およびガスタービン用高温部材の製造方法により製造されたタービン翼１を備えるものとしては、例えば、ガスタービン（図示せず）がある。このガスタービンは、圧縮機（図示せず）、燃焼器（図示せず）、およびタービン（図示せず）により構成され、圧縮機で圧縮された圧縮空気が燃焼器で燃料とともに燃焼され、燃焼ガスがタービンに導入されてタービンが駆動されるものである。そして、タービンの動力により圧縮機を作動させて、例えば、発電機で発電が実施されるようになっている。
【００１９】
タービンの回転軸側には、図１に示したタービン翼１が軸方向に多段にわたって設けられている。タービン翼１は、例えば、ニッケル基合金（例えば、MGA1400CC）等からなり、回転軸側に保持されるクリスマスツリー型の埋込部２が形成され、シャンク３およびプラットホーム４を挟んで翼部（翼プロファイル部）５が形成されている。
【００２０】
図２および図３に示すように、タービン翼１には、上下方向に延びる空洞が形成され、前縁から後縁にかけて、例えば、４つの冷却流体通路１０，１１，１２，１３が形成されている。前縁側の２つの冷却流体通路１０，１１には、ロータ側からの冷却流体（例えば、空気）を導く冷却流路１４、１５がそれぞれ連通している。
【００２１】
冷却流体通路（小口径深孔）１０は、他の３つの冷却流体通路（「サーペンタイン通路」ともいう。）とは独立した狭隘な通路であり、翼根部の冷却流路１４から冷却流体を導入して、翼頂部の排出口１０ａから排出する構成となっている。
また、この冷却流体通路１０の内周面には、図４（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１０ｂが、翼頂部の開口１０ａから所定の深さまで形成されている。
【００２２】
サーペンタイン通路を構成する前縁側の冷却流体通路１１と中央部の冷却流体通路１２とは、翼端部に形成された折り返し部１６で連通し、前縁側の冷却流体通路１１を上方に流れた冷却流体は、折り返し部１６で折り返して中央部の冷却流体通路１２を下方に流れる。
また、中央部の冷却流体通路１２と後縁側の冷却流体通路１３とは、プラットホーム４を挟んでシャンク３側の翼根部に形成された折り返し部１７で連通し、中央部の冷却流体通路１２を下方に流れた冷却流体は、折り返し部１７で折り返して後縁側の冷却流体通路１３を上方に流れる。そして、後縁側の冷却流体通路１３を上方に流れた冷却流体は、翼頂部に形成された排出口１３ａから排出される。
【００２３】
前縁側の冷却流体通路１１の内壁面は、平坦な面として形成されており、中央部の冷却流体通路１２および後縁側の冷却流体通路１３の内壁面にはそれぞれ、冷却流体の流通方向に交差する方向に延びるタービュレータ（乱流発生手段）としてのリブ１８が多数形成されている。
また、後縁側の冷却流体通路１３の後縁部（最後縁）には、板厚方向に後縁部を貫通する流体噴出孔（小口径深孔）１９が多数形成されており、各流体噴出孔１９の内周面には、冷却流体通路１０の内周面に形成された凹凸１０ｂと同様、図４（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１９ｂが形成されている。そして、後縁側の冷却流体通路１３を上方に流れる冷却流体の一部は、後縁部の端部に形成された排出口１９ａから排出される。
【００２４】
つぎに、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を加工する電解加工装置１００およびガスタービン用高温部材の製造方法について、図４および図１３を用いて説明する。
図１３に示すように、電解加工装置１００は、加工液供給タンク１０１と、ポンプ１０２と、スラッジ除去フィルタ１０３と、流量調整バルブ１０４と、加工機１０５と、移送ポンプ１０６と、沈殿タンク１０７と、ペーハー値制御装置１０８とを主たる要素として構成されたものである。
また、加工機１０５は、加工機本体１０９と、この加工機本体１０９に取り付けられて、パイプ電極１１０を鉛直方向（図１３において上下方向）に移動させる送り機構１１１と、パイプ電極１１０を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２と、直流電源１１３とを備えている。
そして、本実施形態によるパイプ電極１１０は、図４（ａ）に示すように、例えば、チタン（純チタン）からなる中空円筒状の電極本体１１０ａと、電極本体１１０ａの先端部以外の外周面を覆う、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（耐酸被覆材：絶縁材：コーティング材）１１０ｂと、電極本体１１０ａの先端部に取り付けられた少なくとも１枚（本実施形態では１枚）の導電性フィン１１０ｃとを備えている。
【００２５】
このような構成を有する電解加工装置１００では、加工液供給タンク１０１内に溜められた電解液は、ポンプ１０２で加工機１０５の方へ圧送され、スラッジ除去フィルタ１０３によってスラッジが分離された後、流量調整バルブ１０４を通って、１本または複数本（本実施形態では４本）のパイプ電極１１０の管内（中空部）に入るようになっている。
また、各パイプ電極１１０は、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物（本実施形態ではタービン翼１）１１４に対して、回転機構１１２により一定の回転速度（例えば、１．０r.p.m.）で回転させられながら、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、１．５mm／min）で鉛直方向に送り込まれるようになっている。
そして、加工用の直流電源１１３の陽極が被加工物１１４に、また、陰極がパイプ電極１１０に結合されており、これにより、電気化学的に連続して被加工物１１４の溶出による加工が表面から行われることとなる。
なお、パイプ電極１１０の管内に流入した電解液は、パイプ電極１１０の先端（図１３において下側の端）で上方へ逆流し、パイプ電極１１０の外周面と被加工物１１４との間を通って、被加工物１１４の上面から溢出する。そして、被加工物１１４の上面から溢出した電解液は、移送ポンプ１０６により沈殿タンク１０７に移送されるようになっている。沈殿タンク１０７では、スラッジ除去フィルタ１０３で除去されなかったスラッジを重力によって分離し、上澄みの電解液だけが加工液供給タンク１０１に戻されるようになっている。
【００２６】
一方、ペーハー値制御装置１０８は、硝酸タンク１１５と、ペーハー計１１６と、硝酸供給制御弁１１７とを備えている。このペーハー値制御装置１０８は、加工液供給タンク１０１に、例えば、中性塩系の硝酸ナトリウム（ペーハー値７）を投入し、濃度調整を行った後、硝酸タンク１１５の硝酸供給制御弁１１７を開いて、ペーハー計１１６でペーハーの自動制御を行い、電解液に少量の硝酸を添加して、加工液供給タンク１０１内の電解液のペーハー値を１〜３に調整するものである。
これにより、加工中に生成したスラッジを溶液中に再溶解させることでき、電解加工装置１００のパイプ電極１１０の内面へのスラッジの付着を防止することができて、無短絡加工を実現し、加工途中でのパイプ電極１１０の内周面の清掃作業を不要とし、加工中断による停止痕をなくすことができる。
なお、図１３中の符号１１８は、加工液供給タンク１０１内に溜められた電解液の温度を、例えば、２０℃〜５０℃に維持（調整）するための温調ユニットである。
【００２７】
本実施形態に係る電解加工装置１００によれば、被覆材１１０ｂで覆われていない電極本体１１０ａの先端部およびこの先端部に取り付けられた導電性フィン１１０ｃに電流密度を集中させることができるとともに、パイプ電極１１０が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、回転機構１１２により一定の回転速度で回転させられながら、送り機構１１１によって一定の送り速度で鉛直方向に送り込まれるようになっているので、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０または流体噴出孔１９の内周面に、図４（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｂ，１９ｂを加工することができる。
また、本実施形態に係るガスタービン用高温部材の製造方法によれば、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０または流体噴出孔１９の内周面に、図４（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｂ，１９ｂを加工することができるので、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、このような電解加工装置１００およびガスタービン用高温部材の製造方法により製造されたタービン翼１によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図４（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１０ｂ，１９ｂが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼１全体の冷却性能を向上させることができる。
【００２８】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第２実施形態について、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０の代わりに、図５（ａ）に示すようなパイプ電極２１０が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、本実施形態に用いられるパイプ電極２１０は、例えば、チタン（純チタン）からなる中空円筒状の電極本体２１０ａと、電極本体２１０ａの外周面全体を覆う、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）２１０ｂとを備えている。また、電極本体２１０ａの先端部は、鉛直方向（図５（ａ）において上下方向）に沿う軸線に対して傾斜する傾斜面を一つだけ有するようにカットされており、その先端面（図５（ａ）において下側の端面）は剥き出しの状態、すなわち、電極本体２１０ａが露出した状態となっている。
【００３０】
本実施形態に係る電解加工装置によれば、パイプ電極２１０の先端部における電流密度を図６に示すような状態にすることができるとともに、パイプ電極２１０が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、回転機構１１２により一定の回転速度で回転させられながら、送り機構１１１によって一定の送り速度で鉛直方向に送り込まれるようになっているので、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０または流体噴出孔１９の内周面に、図５（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｃ，１９ｃを加工することができる。
また、前述した第１実施形態における、パイプ電極１１０の外周面から半径方向外側に突出する導電性フィン１１０ｃが不要となるので、加工後のパイプ電極２１０の抜き出しを容易に行うことができる。
さらに、本実施形態に係るガスタービン用高温部材の製造方法によれば、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０または流体噴出孔１９の内周面に、図５（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｃ，１９ｃを加工することができるので、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図５（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１０ｃ，１９ｃが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００３１】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第３実施形態について、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０，２１０の代わりに、図４（ａ）に示すパイプ電極１１０から導電性フィン１１０ｃを取り外す（削除する）とともに、電極本体１１０ａの外周面全体が、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）１１０ｂで覆われたような形状を有するパイプ電極（図示せず）、すなわち、電極本体が先端面のみで露出するパイプ電極を具備しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００３２】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、まず、パイプ電極が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、１．５mm／min）で鉛直方向に送り込まれ、下孔（凹凸のない平坦な内周面を有する孔（あるいは通路））を一旦所定の深さまで加工し、つづいて、パイプ電極を所定のピッチ引き上げては止めて一定の時間（例えば、６０秒間）電圧（例えば、１０Ｖ）をかけ、所定のピッチ引き上げては止めて電圧をかけるといった操作を繰り返し行いながら、すなわち、図７（ａ）に示すような電極送り速度と電圧を与えながら、パイプ電極を引き抜くようにしている。
【００３３】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、電極本体の先端面のみが剥き出しの状態とされたパイプ電極が用いられることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面を、前述した実施形態のものよりも精度良く加工することができる。
また、パイプ電極を引き抜いていく際、パイプ電極を所定のピッチ引き上げては止めて電圧をかけ、所定のピッチ引き上げては止めて電圧をかけるといった操作を繰り返し行うようにしているので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図７（ｂ）に示すような凹凸１０ｄ，１９ｄを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、前述した実施形態では必須の構成要素とされていた、パイプ電極を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２を不要とする（なくす）ことができるので、装置全体の構成を簡略化することができ、設備費等のコストを低減化させることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図７（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１０ｄ，１９ｄが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００３４】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第４実施形態について、図８（ａ）および図８（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０，２１０の代わりに、図４（ａ）に示すパイプ電極１１０から導電性フィン１１０ｃを取り外す（削除する）とともに、電極本体１１０ａの外周面全体が、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）１１０ｂで覆われたような形状を有するパイプ電極（図示せず）、すなわち、電極本体が先端面のみで露出するパイプ電極を具備しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００３５】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、まず、パイプ電極が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、１．５mm／min）で鉛直方向に送り込まれ、下孔（凹凸のない平坦な内周面を有する孔（あるいは通路））を一旦所定の深さまで加工し、つづいて、パイプ電極を一定の速度（例えば、１．０mm／min）で引き上げながら、所定のピッチ引き上げたところで一定の時間（例えば、６０秒間）電圧（例えば、１０Ｖ）をかけ、所定のピッチ引き上げたところで一定の時間電圧をかけるといった操作を繰り返し行いながら、すなわち、図８（ａ）に示すような電圧を与えながら、パイプ電極を引き抜くようにしている。
【００３６】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、電極本体の先端面のみが剥き出しの状態とされたパイプ電極が用いられることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面を、前述した第１実施形態および第２実施形態のものよりも精度良く加工することができる。
また、パイプ電極を引き抜いていく際、パイプ電極を一定の速度で引き上げながら、所定のピッチ引き上げたところで一定の時間電圧をかけ、所定のピッチ引き上げたところで一定の時間電圧をかけるといった操作を繰り返し行うようにしているので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図８（ｂ）に示すような凹凸１０ｅ，１９ｅを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、パイプ電極が途中で止められることなく、一定の速度で一定の速度で引き抜かれるようになっているので、加工に要する時間を短縮することができる。
さらにまた、前述した第１実施形態および第２実施形態では必須の構成要素とされていた、パイプ電極を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２を不要とする（なくす）ことができるので、装置全体の構成を簡略化することができ、設備費等のコストを低減化させることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図８（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての凹凸１０ｅ，１９ｅが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００３７】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第５実施形態について、図９（ａ）および図９（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０，２１０の代わりに、図４（ａ）に示すパイプ電極１１０から導電性フィン１１０ｃを取り外す（削除する）とともに、電極本体１１０ａの外周面全体が、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）１１０ｂで覆われたような形状を有するパイプ電極（図示せず）、すなわち、電極本体が先端面のみで露出するパイプ電極と、図９（ａ）に示すパイプ電極５１０とを具備しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００３８】
パイプ電極５１０は、図９（ａ）に示すように、例えば、チタン（純チタン）からなる中空円筒状の電極本体５１０ａと、電極本体５１０ａの外周面を、周方向に沿って、所定ピッチ毎に所定の幅で覆う、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）５１０ｂとを備えている。
【００３９】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、まず、先端面のみで露出するパイプ電極が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、１．５mm／min）で鉛直方向に送り込まれ、下孔（凹凸のない平坦な内周面を有する孔（あるいは通路））を一旦所定の深さまで加工する。つぎに、このパイプ電極を引き抜いて、下孔の中にパイプ電極５１０を完全に挿入する。そして、一定の時間（例えば、１５０秒間）電圧（例えば、１０Ｖ）を与えた後、パイプ電極５１０を下孔から引き抜くようにしている。
【００４０】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、電極本体の先端面のみが剥き出しの状態とされたパイプ電極により下孔が加工されることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面を、前述した第１実施形態および第２実施形態のものよりも精度良く加工することができる。
また、予め加工された下孔の中にパイプ電極５１０を挿入し、このパイプ電極５１０に一定の時間電圧をかけるようにしているので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図９（ｂ）に示すような凹凸１０ｆ，１９ｆを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、前述した第１実施形態および第２実施形態では必須の構成要素とされていた、パイプ電極を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２を不要とする（なくす）ことができるので、装置全体の構成を簡略化することができ、設備費等のコストを低減化させることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図９（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての凹凸１０ｆ，１９ｆが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００４１】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第６実施形態について、図１０（ａ）および図１０（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０の代わりに、図１０（ａ）に示すようなパイプ電極６１０が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００４２】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態に用いられるパイプ電極６１０は、例えば、チタン（純チタン）からなる中空円筒状の電極本体６１０ａと、電極本体６１０ａの外周面の略全体を覆う、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）６１０ｂとを備えている。また、電極本体６１０ａの外周面の一部には、被覆材６１０ｂが施されないように、すなわち、本実施形態では、電極本体６１０ａの外周面の一部が円形状に露出するようになっている。さらに、電極本体６１０ａの先端面（図１０（ａ）において下側の端面）にも被覆材６１０ｂが施されないようになっており、電極本体６１０ａの先端面が露出するようになっている。
【００４３】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、パイプ電極６１０が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、回転機構１１２により一定の回転速度（例えば、１．０r.p.m.）で回転させられながら、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、１．５mm／min）で鉛直方向に送り込まれるようになっている。
【００４４】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、電極本体の先端面のみが剥き出しの状態とされたパイプ電極が用いられることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面を、前述した第１実施形態および第２実施形態のものよりも精度良く加工することができる。
また、被覆材６１０ｂで覆われていない電極本体６１０ａの先端面および外周面の一部に電流密度を集中させることができるとともに、パイプ電極６１０が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、回転機構１１２により一定の回転速度で回転させられながら、送り機構１１１によって一定の送り速度で鉛直方向に送り込まれるようになっているので、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１０（ｂ）に示すような（螺旋状の）凹凸１０ｇ，１９ｇを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１０（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての（螺旋状の）凹凸１０ｇ，１９ｇが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００４５】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第７実施形態について、図１１（ａ）および図１１（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０，２１０の代わりに、図４（ａ）に示すパイプ電極１１０から導電性フィン１１０ｃを取り外す（削除する）とともに、電極本体１１０ａの外周面全体が、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）１１０ｂで覆われたような形状を有するパイプ電極（図示せず）、すなわち、電極本体が先端面のみで露出するパイプ電極を具備しているという点で前述した第１実施形態および第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００４６】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、まず、先端面のみで露出したパイプ電極が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、一定の電圧（例えば、１０Ｖ）が与えられ、かつ、送り機構１１１によって送り速度が、例えば、１．０mm／minと２．０mm／minの２段階に変化させられながら、すなわち、図１１（ａ）に示すような送り速度で鉛直方向に送り込まれるようになっている。なお、１．０mm／minで一定の時間（例えば、３００秒間）、２．０mm／minで一定の時間（例えば、６０秒間）保持されるようになっている。
【００４７】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、第３実施形態ないし第５実施形態のところで説明した下孔を予め加工する必要がないので、加工に要する時間を短縮することができる。
また、電圧を一定に保ったままで、送り機構１１１による送り速度が変化させられながらパイプ電極が鉛直方向に送り込まれることとなるので、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１１（ｂ）に示すような凹凸１０ｈ，１９ｈを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、前述した第１実施形態および第２実施形態では必須の構成要素とされていた、パイプ電極を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２を不要とする（なくす）ことができるので、装置全体の構成を簡略化することができ、設備費等のコストを低減化させることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１１（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての凹凸１０ｈ，１９ｈが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００４８】
本発明による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法の第８実施形態について、図１２（ａ）および図１２（ｂ）を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法は、パイプ電極１１０，２１０の代わりに、図４（ａ）に示すパイプ電極１１０から導電性フィン１１０ｃを取り外す（削除する）とともに、電極本体１１０ａの外周面全体が、例えば、テフロン（登録商標）からなる被覆材（コーティング材）１１０ｂで覆われたような形状を有するパイプ電極（図示せず）、すなわち、電極本体が先端面のみで露出するパイプ電極を具備しているという点で前述した第１実施形態および第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。また、上述した実施形態と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００４９】
本実施形態による電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法では、まず、先端面のみで露出したパイプ電極が、加工機本体１０９に取り付けられた被加工物１１４に対して、送り機構１１１によって一定の送り速度（例えば、２．０mm／min）で鉛直方向に送り込まれ、かつ、電圧が、例えば、５Ｖと１０Ｖの２段階に変化させられながら、すなわち、図１２（ａ）に示すような電圧が与えられるようになっている。なお、５Ｖで一定の時間（例えば、４０秒間）、１０Ｖで一定の時間（例えば、２００秒間）保持されるようになっている。
【００５０】
本実施形態に係る電解加工装置およびガスタービン用高温部材の製造方法によれば、第３実施形態ないし第５実施形態のところで説明した下孔を予め加工する必要がないので、加工に要する時間を短縮することができる。
また、パイプ電極に与えられる電圧が一定のままで、送り機構１１１による送り速度が変化させられながらパイプ電極が鉛直方向に送り込まれるようになっているので、被加工物１１４に冷却流体通路１０または流体噴出孔１９を加工しながら、これら冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１２（ｂ）に示すような凹凸１０ｉ，１９ｉを形成させることができて、加工に要する時間を短縮することができるとともに、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、前述した第１実施形態および第２実施形態では必須の構成要素とされていた、パイプ電極を鉛直方向に沿う軸線回りに回転させる回転機構１１２を不要とする（なくす）ことができるので、装置全体の構成を簡略化することができ、設備費等のコストを低減化させることができる。
さらにまた、このような電解加工装置により製造されたタービン翼によれば、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の内周面に、図１２（ｂ）に示すようなタービュレータ（乱流発生手段）としての凹凸１０ｉ，１９ｉが形成されていることとなるので、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９を流通する冷却流体に乱流を生じさせることができ、熱伝達を促進させることができて、タービン翼全体の冷却性能を向上させることができる。
【００５１】
なお、上述した実施形態において、各パイプ電極の外径は、例えば、０．６mm〜３．４mmとなるように構成されており、パイプ電極は、冷却流体通路１０および流体噴出孔１９の孔径よりも０．２mm〜０．４mm程度小さい外径を有するものを選択することが好ましい。
また、上述した実施形態における凹凸の高低差は、０．２mm〜０．５mm程度となる。
【００５２】
さらに、本発明はガスタービン（産業用ガスタービンおよび航空機用ガスタービンを含む）のタービン動翼のみに適用され得るものではなく、ガスタービンのタービン静翼にも適用することができるし、その他のガスタービン用高温部材にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による電解加工装置を用いて加工された冷却孔を備えたタービン翼の全体斜視図である。
【図２】図１に示すタービン翼の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】（ａ）は図１３に示すパイプ電極の要部拡大縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すパイプ電極を用いて加工された冷却孔の要部拡大縦断面図である。
【図５】本発明による電解加工装置の第２実施形態を示す図であって、（ａ）は図４（ａ）と同様の図、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図６】図５（ａ）に示すパイプ電極の電流密度を説明するための説明図である。
【図７】本発明による電解加工装置の第３実施形態を示す図であって、（ａ）は電極送り速度および電圧と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図８】本発明による電解加工装置の第４実施形態を示す図であって、（ａ）は電圧と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図９】本発明による電解加工装置の第５実施形態を示す図であって、（ａ）は図４（ａ）と同様の図、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図１０】本発明による電解加工装置の第６実施形態を示す図であって、（ａ）はパイプ電極の要部拡大斜視図であり、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図１１】本発明による電解加工装置の第７実施形態を示す図であって、（ａ）は電極送り速度と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図１２】本発明による電解加工装置の第８実施形態を示す図であって、（ａ）は電圧と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は図４（ｂ）と同様の図である。
【図１３】本発明による電解加工装置の第１実施形態を示す概略全体構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    タービン翼（ガスタービン用高温部材：被加工物）
１０    冷却流体通路（冷却孔）
１０ｂ  凹凸
１０ｃ  凹凸
１０ｄ  凹凸
１０ｅ  凹凸
１０ｆ  凹凸
１０ｇ  凹凸
１０ｈ  凹凸
１０ｉ  凹凸
１９    流体噴出孔（冷却孔）
１９ｂ  凹凸
１９ｃ  凹凸
１９ｄ  凹凸
１９ｅ  凹凸
１９ｆ  凹凸
１９ｇ  凹凸
１９ｈ  凹凸
１９ｉ  凹凸
１００    電解加工装置
１１０    パイプ電極
１１４    被加工物
２１０    パイプ電極
５１０    パイプ電極
６１０    パイプ電極
【図１】
2008038774.tif 000003
【図２】
2008038774.tif 000004
【図３】
2008038774.tif 000005
【図４】
2008038774.tif 000006
【図５】
2008038774.tif 000007
【図６】
2008038774.tif 000008
【図７】
2008038774.tif 000009
【図８】
2008038774.tif 000010
【図９】
2008038774.tif 000011
【図１０】
2008038774.tif 000012
【図１１】
2008038774.tif 000013
【図１２】
2008038774.tif 000014
【図１３】
2008038774.tif 000015