(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前縁と後縁との間に延在する圧力面及び負圧面と、
前記後縁及び前記後縁に開口する後縁通路を含む後縁部と、
を含む翼形部を備えるタービン翼であって、
前記後縁部は、
前記圧力面の後縁側領域を形成する外表面を有する圧力面側壁と、
前記後縁通路を挟んで前記圧力面側壁と対向するように配置され、前記負圧面の後縁側領域を形成する外表面を有する負圧面側壁と、を含み、
前記後縁部は、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の一方である第１壁の厚さ、及び、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の他方である第２壁の厚さが後縁に向かって漸減する壁厚減少部を有し、
前記壁厚減少部では、前記翼形部のキャンバラインに沿った座標軸における任意の位置において、前記第１壁の厚さが前記第２壁の厚さよりも小さく、
前記後縁部は、
前記後縁通路内にそれぞれ延びるとともに、一端側にて前記圧力面側壁に接続され他端側にて前記負圧面側壁にそれぞれ接続される複数の接続部が設けられる接続領域と、
前記接続領域よりも後方の後方領域と、を含み、
前記壁厚減少部は、少なくとも部分的に前記接続領域内に存在し、
前記第１壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さは、前記第２壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さよりも小さい
タービン翼。
【請求項２】
前記第１壁は前記負圧面側壁である
請求項１に記載のタービン翼。
【請求項３】
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティを備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記負圧面に開口するフィルム孔が設けられていない
請求項２に記載のタービン翼。
【請求項４】
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティを備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記圧力面に開口するフィルム孔が設けられている
請求項２又は３に記載のタービン翼。
【請求項５】
前記第１壁は前記圧力面側壁であり、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティを備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記負圧面に開口するフィルム孔が設けられている
請求項１に記載のタービン翼。
【請求項６】
前記第１壁は前記圧力面側壁であり、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティを備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記圧力面に開口するフィルム孔が設けられていない
請求項１又は５に記載のタービン翼。
【請求項７】
前記壁厚減少部において、前記後縁通路は、キャンバライン直交方向の幅が前記後縁に向かって漸減するとともに、翼高さ方向に直交する断面内にて湾曲した形状を有する
請求項１乃至６の何れか一項に記載のタービン翼。
【請求項８】
前記壁厚減少部において、前記第１壁の厚さｔ１と前記第２壁の厚さｔ２との比ｔ１／ｔ２は、０．５以上１未満である
請求項１乃至７の何れか一項に記載のタービン翼。
【請求項９】
前記壁厚減少部において、前記第２壁のキャンバラインに沿った位置変化に対する壁厚減少率は、前記第１壁の前記壁厚減少率よりも大きい
請求項１乃至８の何れか一項に記載のタービン翼。
【請求項１０】
前記翼形部の内部において、前記翼形部のコード方向にて前記後縁通路よりも前記前縁側にて翼高さ方向に沿って延在し、前記後縁通路に接続されるキャビティと、
前記圧力面側壁に接続されるとともに、前記圧力面を形成する外表面、及び、前記キャビティを形成する内表面を有する圧力面側キャビティ壁と、
前記負圧面側壁に接続されるとともに、前記負圧面を形成する外表面、及び、前記キャビティを形成する内表面を有する負圧面側キャビティ壁と、を備え、
前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち、前記第１壁に接続される一方の厚さは、前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち前記第２壁に接続される一方の厚さよりも小さい
請求項１乃至９の何れか一項に記載のタービン翼。
【請求項１１】
前記翼形部の内部において、前記翼形部のコード方向にて前記後縁通路よりも前記前縁側にて翼高さ方向に沿って延在し、前記後縁通路に接続されるキャビティと、
前記圧力面側壁に接続されるとともに、前記圧力面を形成する外表面、及び、前記キャビティを形成する内表面を有する圧力面側キャビティ壁と、
前記負圧面側壁に接続されるとともに、前記負圧面を形成する外表面、及び、前記キャビティを形成する内表面を有する負圧面側キャビティ壁と、を備え、
前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち、前記第１壁に接続される一方の厚さは、前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち前記第２壁に接続される一方の厚さよりも大きい
請求項１乃至９の何れか一項に記載のタービン翼。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のタービン翼と、
前記タービン翼が設けられる燃焼ガス流路を流れる燃焼ガスを生成するための燃焼器と、
を備えるガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、タービン翼及びこれを備えたガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン等のタービン翼において、タービン翼の内部に形成された冷却通路に冷却流体を流すことにより、高温のガス流れに曝されるタービン翼を冷却することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、翼高さ方向に沿って延びる複数のキャビティ（冷却通路）が設けられたタービン翼が開示されている。このタービン翼の後縁部には、上述のキャビティに接続されるとともに後縁に開口する後縁通路が設けられており、タービン翼の後縁部は、後縁通路を流れる冷却流体によって冷却されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４４５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、タービン翼には、タービン翼の材料に応じた許容メタル温度が存在し、タービン翼の圧力面側及び負圧面側の両方について許容メタル温度以下となるように冷却する必要がある。
【０００６】
ここで、タービン翼の圧力面側（腹側）と負圧面側（背側）とでは、翼面近傍を流れる高温ガスの温度や流速等を含む翼壁の加熱条件が異なる場合がある。このように、タービン翼の圧力面側と負圧面側とで翼壁の加熱条件が異なる場合において、後縁部における圧力面側の翼壁厚さと負圧面側の翼壁厚さが同じであると、圧力面側と負圧面側のうち、上述の加熱条件が厳しい一方において、翼面におけるメタル温度（以下、表面メタル温度ともいう。）が他方に比べて高くなる。
【０００７】
一方、圧力面側の翼壁及び負圧面側の翼壁の両方を許容温度以下とするためには、表面メタル温度が高い方の翼壁の表面メタル温度が許容メタル温度以下となるのに必要な量の冷却流体をタービン翼の後縁通路に供給する必要がある。しかし、このような量の冷却流体が後縁通路に供給されると、表面メタル温度が低い方の翼壁は必要以上に（すなわち許容メタル温度よりも低温となるまで）冷却される。この場合、表面メタル温度が低い方の翼壁にとっては過剰な量の冷却流体が供給されることになる。そこで、タービン翼をより効率的に冷却して、タービンシステム全体の効率を向上させることが望まれる。
【０００８】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、タービン翼の効率的な冷却が可能なタービン翼及びこれを備えたガスタービン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】
【０００９】
本発明の少なくとも一実施形態に係るタービン翼は、
前縁と後縁との間に延在する圧力面及び負圧面と、
前記後縁及び前記後縁に開口する後縁通路を含む後縁部と、
を含む翼形部を備えるタービン翼であって、
前記後縁部は、
前記圧力面の後縁側領域を形成する外表面を有する圧力面側壁と、
前記後縁通路を挟んで前記圧力面側壁と対向するように配置され、前記負圧面の後縁側領域を形成する外表面を有する負圧面側壁と、を含み、
前記後縁部は、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の一方である第１壁の厚さ、及び、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の他方である第２壁の厚さが後縁に向かって漸減する壁厚減少部を有し、
前記壁厚減少部では、前記翼形部のキャンバラインに沿った座標軸における任意の位置において、前記第１壁の厚さが前記第２壁の厚さよりも小さく、
前記後縁部は、
前記後縁通路内にそれぞれ延びるとともに、一端側にて前記圧力面側壁に接続され他端側にて前記負圧面側壁にそれぞれ接続される複数の接続部が設けられる接続領域と、
前記接続領域よりも後方の後方領域と、を含み、
前記壁厚減少部は、少なくとも部分的に前記接続領域内に存在し、
前記第１壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さは、前記第２壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さよりも小さい。
【００１０】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービンは、
上述したタービン翼と、
前記タービン翼が設けられる燃焼ガス流路を流れる燃焼ガスを生成するための燃焼器と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、タービン翼の効率的な冷却が可能なタービン翼及びこれを備えたガスタービンが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るタービン翼が適用されるガスタービンの概略構成図である。
【図２】一実施形態に係るタービン翼（動翼）を、圧力面から負圧面に向かう方向（ロータ周方向に沿った方向）に見た概略図である。
【図３】一実施形態に係るタービン翼の概略断面図であり、図２のＡ−Ａ矢視断面図に相当する。
【図４】一実施形態に係るタービン翼の概略断面図であり、図２のＡ−Ａ矢視断面図に相当する。
【図５】図３に示すタービン翼の後縁部近傍を示す拡大断面図である。
【図６】一実施形態に係るタービン翼の概略断面図であり、タービン翼の後縁部近傍を示す拡大断面図である。
【図７】図４に示すタービン翼の後縁部近傍を示す拡大断面図である。
【図８】ガスタービンに設置されたタービン翼の後縁部の断面と、この断面内における温度分布とを重ねて示す模式図である。
【図９】一実施形態に係るタービン翼（静翼）を、圧力面から負圧面に向かう方向（ロータ周方向に沿った方向）に見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１４】
（ガスタービンの構成）
まず、幾つかの実施形態に係るタービン翼が適用されるガスタービンについて説明する。
図１は、一実施形態に係るタービン翼が適用されるガスタービンの概略構成図である。図１に示すように、ガスタービン１は、圧縮空気を生成するための圧縮機２と、圧縮空気及び燃料を用いて燃焼ガスを発生させるための燃焼器４と、燃焼ガスによって回転駆動されるように構成されたタービン６と、を備える。発電用のガスタービン１の場合、タービン６には不図示の発電機が連結される。
【００１５】
圧縮機２は、圧縮機車室１０側に固定された複数の静翼１６と、静翼１６に対して交互に配列されるようにロータ８に植設された複数の動翼１８と、を含む。圧縮機２には、空気取入口１２から取り込まれた空気が送られるようになっており、この空気は、複数の静翼１６及び複数の動翼１８を通過して圧縮されることで高温高圧の圧縮空気となる。
【００１６】
燃焼器４には、燃料と、圧縮機２で生成された圧縮空気とが供給されるようになっており、該燃焼器４において燃料と圧縮空気が混合され、燃焼され、タービン６の作動流体である燃焼ガスが生成される。図１に示すように、ケーシング２０内にロータを中心として周方向に沿って複数の燃焼器４が配置されていてもよい。
【００１７】
タービン６は、タービン車室２２内に形成される燃焼ガス流路２８を有し、該燃焼ガス流路２８に設けられる複数の静翼２４及び動翼２６を含む。静翼２４はタービン車室２２側に固定されており、ロータ８の周方向に沿って配列される複数の静翼２４が静翼列を構成している。また、動翼２６はロータ８に植設されており、ロータ８の周方向に沿って配列される複数の動翼２６が動翼列を構成している。静翼列と動翼列とは、ロータ８の軸方向において交互に配列されている。
【００１８】
タービン６では、燃焼ガス流路２８に流れ込んだ燃焼器４からの燃焼ガスが複数の静翼２４及び複数の動翼２６を通過することでロータ８が回転駆動され、これにより、ロータ８に連結された発電機が駆動されて電力が生成されるようになっている。タービン６を駆動した後の燃焼ガスは、排気室２９を介して外部へ排出される。
【００１９】
幾つかの実施形態において、タービン６の動翼２６又は静翼２４の少なくとも一方は、以下に説明するタービン翼３０である。
【００２０】
（タービン翼の構成）
以下、幾つかの実施形態に係るタービン翼３０についてより詳細に説明する。図２及び図９は、それぞれ、一実施形態に係るタービン翼３０を、圧力面から負圧面に向かう方向（ロータ周方向に沿った方向）に見た概略図である。このうち図２は、タービン翼３０としての動翼２６を示す図であり、図９は、タービン翼３０としての静翼２４を示す図である。図３及び図４は、それぞれ、一実施形態に係るタービン翼３０の翼高さ方向に直交する概略断面図であり、図２のＡ−Ａ矢視断面図に相当する。図５は、図３に示すタービン翼３０の後縁部近傍を示す拡大断面図である。図６は、一実施形態に係るタービン翼３０の翼高さ方向に直交する概略断面図であり、タービン翼の後縁部近傍を示す拡大断面図である。図７は、図４に示すタービン翼３０の後縁部近傍を示す拡大断面図である。
【００２１】
図２に示すように、一実施形態に係るタービン翼３０（動翼２６）は、プラットフォーム３２と、プラットフォーム３２に接続される翼形部３４及び翼根部３６と、を備えている。
【００２２】
翼形部３４は、翼高さ方向（スパン方向）に延在しており、翼高さ方向における両端である基端３８及び先端４０を有し、基端３８側にてプラットフォーム３２に接続されている。また、翼形部３４は、翼高さ方向に沿って延びる前縁４２及び後縁４４を有するとともに、前縁４２と後縁４４との間において延在する圧力面４６及び負圧面４８を有する。
【００２３】
翼根部３６は、翼高さ方向においてプラットフォーム３２を挟んで翼形部３４とは反対側に位置している。翼根部３６は、凹凸形状を有する係合部３７を含み、該係合部３７がロータ８とともに回転するロータディスク（不図示）に設けられた翼溝に係合されることにより、タービン翼３０がタービン６のロータ８に取り付けられる。
【００２４】
図９に示すように、一実施形態に係るタービン翼３０（静翼２４）は、翼形部３４と、翼形部３４に対して径方向内側に位置する内側シュラウド８４と、翼形部３４に対して径方向外側に位置する外側シュラウド８６と、を備えている。外側シュラウド８６はタービン車室２２（図１参照）に支持され、静翼２４は外側シュラウド８６を介してタービン車室２２に支持される。
【００２５】
翼形部３４は、翼高さ方向（スパン方向）に延在し、翼高さ方向における両端である内側端８０及び外側端８２を有し、内側端８０側にて内側シュラウド８４に接続されるとともに、外側端８２側にて外側シュラウド８６に接続されている。また、翼形部３４は、翼高さ方向に沿って延びる前縁４２及び後縁４４を有するとともに、前縁４２と後縁４４との間において延在する圧力面４６及び負圧面４８を有する。
【００２６】
なお、タービン翼３０（動翼２６）がロータ８に取り付けられた状態、又は、タービン翼３０(静翼２４)がタービン車室２２に支持された状態では、翼高さ方向は、タービン６の径方向に沿った方向となる。すなわち、タービン翼３０の翼高さ方向とタービン６の径方向とが略一致する。
【００２７】
以下においては、動翼２６の図を参照しながらタービン翼３０について説明するが、タービン翼３０としての静翼２４についても、基本的には同様の説明が適用できる。
【００２８】
図３及び図４に示すように、タービン翼３０は、少なくとも翼形部３４の内部において翼高さ方向に沿ってそれぞれ延在する複数のキャビティ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ（以下、まとめてキャビティ６０ともいう。）を備えている。図３及び図４に示す例示的な実施形態では、隣り合うキャビティ６０の間に、翼高さ方向に沿って延びて翼形部３４の内部空間を仕切るリブ５８が設けられており、翼形部３４の内壁面と、リブ５８とによって、複数のキャビティ６０が形成されている。複数のキャビティ６０は、互いに連通して蛇行流路（サーペンタイン流路）を形成していてもよい。
なお、図３及び図４に示す例示的な実施形態では、翼形部３４の内部に３本のキャビティ６０が設けられているが、翼形部３４に設けられるキャビティの本数は限定されない。
【００２９】
キャビティ６０には冷却流体（例えば空気又は蒸気等）が供給されるようになっており、キャビティ６０を流れる冷却流体によって、タービン翼３０が冷却されるようになっている。
【００３０】
幾つかの実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０に接続されるとともに、圧力面４６又は負圧面４８に開口するフィルム孔６２，６４が設けられている。キャビティ６０を流れる冷却流体の一部は、フィルム孔６２，６４を介してタービン翼３０の外壁面（圧力面４６又は負圧面４８）に導かれ、該壁面を覆う冷却流体のフィルム境界層を形成する。これにより、タービン翼３０の外壁面（圧力面４６又は負圧面４８）が冷却されるようになっている。
【００３１】
図３に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０に接続されるとともに、負圧面４８に開口するフィルム孔６２が設けられている。また、図４に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０に接続されるとともに、圧力面４６に開口するフィルム孔６４が設けられている。
【００３２】
翼形部３４は、後縁４４と、後縁４４に開口する後縁通路５２と、を含む後縁部５０を有する。後縁通路５２は、翼形部３４のコード方向にてキャビティ６０より前縁側に位置し、翼形部３４の内部において、キャビティ６０（図示する例ではキャビティ６０ｃ）に接続されている。
【００３３】
後縁部５０は、圧力面側壁５４と、負圧面側壁５６と、を有している。図５〜図７に示すように、圧力面側壁５４は、圧力面４６の後縁側領域を形成する外表面５４ｂを有する。また、負圧面側壁５６は、負圧面４８の後縁側領域を形成する外表面５６ｂを有する。圧力面側壁５４と負圧面側壁５６とは、後縁通路５２を挟んで互いに対向するように設けられる。すなわち、後縁通路５２は、圧力面側壁５４の内表面５４ａと、負圧面側壁５６の内表面５６ａとによって、少なくとも部分的に形成されている。
【００３４】
また、後縁部５０は、圧力面側壁５４及び負圧面側壁５６の厚さが、コード方向において後縁に向かうにつれて漸減する壁厚減少部１０４を有する。ここで、本明細書において、圧力面側壁５４や負圧面側壁５６等の翼壁の厚さは、翼形部３４のキャンバラインＬｃに直交する方向における厚さである。
【００３５】
そして、壁厚減少部１０４では、翼形部３４のキャンバラインＬｃに沿った座標軸における任意の位置において、圧力面側壁５４又は負圧面側壁５６の一方である第１壁１０１の厚さが、圧力面側壁５４又は負圧面側壁５６の他方である第２壁１０２の厚さよりも小さい。すなわち、壁厚減少部１０４では、キャンバラインＬｃ上の任意の位置において該キャンバラインＬｃに直交する直線ＬＰ（図５〜図７参照）に沿った第１壁１０１の厚さｔ１が、同一の直線ＬＰに沿った第２壁１０２の厚さｔ２よりも小さい（図５〜図７参照）。
【００３６】
例えば、図３、図５及び図６に示す例示的な実施形態では、壁厚減少部１０４において、第１壁１０１としての圧力面側壁５４の厚さｔ１が、第２壁１０２としての負圧面側壁５６の厚さｔ２よりも小さい。また、図４及び図７に示す例示的な実施形態では、壁厚減少部１０４において、第１壁１０１としての負圧面側壁５６の厚さｔ１が、第２壁１０２としての圧力面側壁５４の厚さｔ２よりも小さい。
【００３７】
ここで、図８は、ガスタービン１に設置されたタービン翼３０の後縁部５０の断面（キャンバラインＬｃに直交する断面）と、この断面内における温度分布とを重ねて示す模式図である。図８に示すように、ガスタービン１において燃焼ガス流路２８に配置されるタービン翼３０は、圧力面４６が燃焼ガス流路２８のうち圧力面側領域２８Ｐに面しているとともに、負圧面４８が燃焼ガス流路２８のうち負圧面側領域２８Ｓに面している。
なお、図８において、圧力面側壁５４と負圧面側壁５６との厚さを同じであると仮定した場合の負圧面側壁５６の外表面を破線及び符号５６ｂ’で示す。また図中の鎖線で示される温度ＴＡは、タービン翼３０の許容メタル温度である。
【００３８】
なお、以下において、図８を参照して、圧力面４６側に比べて負圧面４８側において翼壁の加熱条件がより厳しい場合の説明をするが、負圧面４８側に比べて圧力面４６側の加熱条件がより厳しい場合についても、以下の説明において、圧力面４６と負圧面４８とを適宜入れ替えることで、同様に説明できる。
【００３９】
タービン翼３０の圧力面４６側と負圧面４８側とでは、翼面近傍を流れる高温ガスの温度や流速等を含む翼壁の加熱条件が異なる場合がある。図８に示す例では、負圧面４８が面する燃焼ガス流路２８の負圧面側領域２８Ｓにおけるガス温度ＴＳは、圧力面４６が面する燃焼ガス流路２８の圧力面側領域２８Ｐにおけるガス温度ＴＰよりも高く、すなわち、負圧面４８側にてタービン翼３０の加熱条件がより厳しい。なお、圧力面側領域２８Ｐ又は負圧面側領域２８Ｓにおける高温ガスの流速が早いほど、熱伝達率が増大するため、加熱条件がより厳しくなる。
【００４０】
上述の条件下で、仮に圧力面側壁５４と負圧面側壁５６との厚さが同じである場合（この場合の負圧面側壁５６の外表面５６ｂ’）、圧力面側壁５４のメタル温度を許容温度ＴＡまで下げるために（即ち、圧力面側壁５４の最高メタル温度である外表面５４ｂのメタル温度を許容温度ＴＡまで下げるために）、後縁通路５２に供給する必要がある温度ＴＣの冷却流体の供給量はＶ０であるとする。
【００４１】
このとき、翼壁（圧力面側壁５４及び負圧面側壁５６）外表面側の流体である高温ガスの温度（ＴＰ又はＴＳ）と内表面側の流体である冷却流体の温度ＴＣの差ΔＴは、圧力面側壁５４においては（ＴＰ−ＴＣ）であり、負圧面側壁５６においては（ＴＳ−ＴＣ）であるから、負圧面側壁５６の方が大きい。よって、翼壁における温度勾配は負圧面側壁５６の方が圧力面側壁５４に比べて大きくなる。そうすると、負圧面側壁５６の最高メタル温度である外表面５６ｂ’のメタル温度（表面メタル温度）は、許容温度ＴＡよりも高い温度ＴＱとなってしまう。
【００４２】
ここで、温度Ｔｃの冷却流体を用いて負圧面側壁５６の表面メタル温度を許容温度ＴＡ以下にするためには、後縁通路５２への冷却流体の供給量を上述のＶ０よりも増加させる必要がある。しかしながら、このように、冷却流体の供給量を増大させると、加熱条件が比較的緩やかな圧力面側壁５４もさらに冷却されて温度が低下し、外表面５４ｂのメタル温度（表面メタル温度）は、許容温度ＴＡよりも低くなる。この場合、圧力面側壁５４にとっては過剰な量の冷却流体が供給されることになる。
【００４３】
この点、上述の実施形態によれば、後縁部５０の壁厚減少部１０４において、圧力面側壁５４又は負圧面側壁５６の一方（図８では負圧面側壁５６）である第１壁１０１の厚さｔ１を、圧力面側壁５４又は負圧面側壁５６の他方（図８では圧力面側壁５４）である第２壁１０２の厚さｔ２よりも小さくしたので、より薄い第１壁１０１において、後縁通路５２を流れる冷却流体による翼壁冷却効果を相対的に高めることができる。例えば、図８に示すように、第１壁１０１（負圧面側壁５６）の厚さｔ１を適切に調節することで、後縁通路５２への冷却流体の供給量を上述のＶ０としたままで（即ち、冷却流体の供給量を増加させずに）、外表面５６ｂにおけるメタル温度（表面メタル温度）を許容温度ＴＡまで低下させることができる。あるいは、第１壁１０１（負圧面側壁５６）と第２壁１０２（圧力面側壁５４）との表面メタル温度（最高メタル温度）の差を小さくすることができる。
【００４４】
このように、圧力面４６側と負圧面４８側とで翼壁の加熱条件（翼面近傍を流れる高温ガスの温度や流速等）に差がある場合であっても、上述の加熱条件が厳しい一方の翼壁（第１壁１０１）の厚さを他方の翼壁（第２壁１０２）の厚さに比べて薄くすることで、冷却流体により冷却される第１壁１０１と第２壁１０２の表面メタル温度（即ち最高メタル温度）の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができる。このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態では、例えば図４及び図７に示すように、後縁部５０は、第１壁１０１としての負圧面側壁５６を有し、第２壁１０２としての圧力面側壁５４を有する。
【００４６】
タービン翼３０の高温ガスによる加熱条件は、タービン翼３０の外表面の冷却（例えば、フィルム孔からの冷却流体によるフィルム冷却等）を考慮しない場合、通常、圧力面４６側よりも負圧面４８側においてより厳しい。この点、上述の実施形態によれば、加熱条件がより厳しい負圧面４８側の翼壁である負圧面側壁５６（第１壁１０１）を、圧力面側壁５４（第２壁１０２）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁５６（第１壁１０１）と圧力面側壁５４（第２壁１０２）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができ、このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００４７】
図４及び図７に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０（キャビティ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）に接続され、負圧面４８に開口するフィルム孔が設けられていない。
【００４８】
タービン翼３０の翼面に開口するフィルム孔を設置することにより、フィルム孔から流出する冷却流体によってフィルム孔よりも下流側（即ちコード方向における後縁４４側）の翼面の温度が低下する。すなわち、後縁部５０よりも前方にフィルム孔を設置することにより、後縁部５０におけるタービン翼３０の加熱条件が緩和される。
この点、上述の実施形態では、後縁通路５２よりも前方に位置するキャビティ６０に接続されるとともに負圧面４８に開口するフィルム孔が設けられていない。このため、通常、タービン翼３０の加熱条件がより厳しい負圧面４８側において、このようなフィルム孔の設置による加熱条件の緩和効果は得られない。このような状況下において、上述の実施形態では、既に述べたように、負圧面４８側の翼壁である負圧面側壁５６（第１壁１０１）を、圧力面側壁５４（第２壁１０２）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁５６（第１壁１０１）と圧力面側壁５４（第２壁１０２）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができ、このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００４９】
なお、本明細書において、前方とは、翼形部３４のコード方向において後縁４４から前縁４２に向かう方向であり、後方とは、翼形部３４のコード方向において前縁４２から後縁４４に向かう方向である。
【００５０】
図４及び図７に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０（図示する例ではキャビティ６０ｂ及び６０ｃ）に接続され、圧力面４６に開口するフィルム孔６４が設けられている。
【００５１】
上述の実施形態では、後縁通路５２よりも前方に位置するキャビティ６０に接続されるとともに圧力面４６に開口するフィルム孔６４が設けられている。したがって、通常、タービン翼３０の加熱条件がより緩やかな圧力面４６側において、フィルム孔６４の設置により加熱条件が緩和されるため、負圧面４８側においては、加熱条件が相対的により厳しくなる。
この点、上述の実施形態では、既に述べたように、負圧面４８側の翼壁である負圧面側壁５６（第１壁１０１）を、圧力面側壁５４（第２壁１０２）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁５６（第１壁１０１）と圧力面側壁５４（第２壁１０２）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができ、このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００５２】
幾つかの実施形態では、例えば図３、図５及び図６に示すように、後縁部５０は、第１壁１０１としての圧力面側壁５４を有し、第２壁１０２としての負圧面側壁５６を有する。
【００５３】
図３及び図５に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０（図示する例ではキャビティ６０ｂ）に接続され、負圧面４８に開口するフィルム孔６２が設けられている。
【００５４】
上述の実施形態では、後縁通路５２よりも前方に位置するキャビティ６０に接続されるとともに負圧面４８に開口するフィルム孔６２が設けられている。したがって、通常、タービン翼３０の加熱条件がより厳しい負圧面４８側において、フィルム孔６２の設置により加熱条件が緩和されるが、このため、圧力面４６側においては、加熱条件が相対的により厳しくなる。
この点、上述の実施形態では、圧力面４６側の翼壁である圧力面側壁５４（第１壁１０１）を、負圧面側壁５６（第２壁１０２）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される圧力面側壁５４（第１壁１０１）と負圧面側壁５６（第２壁１０２）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができ、このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００５５】
図３及び図５に示す例示的な実施形態では、翼形部３４には、キャビティ６０（キャビティ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）に接続され、圧力面４６に開口するフィルム孔が設けられていない。
【００５６】
上述の実施形態では、後縁通路５２よりも前方に位置するキャビティ６０に接続されるとともに圧力面４６に開口するフィルム孔が設けられていない。このため、圧力面４６側においてはフィルム孔の設置による加熱条件の緩和効果は得られない。
このような状況下において、上述の実施形態では、圧力面４６側の翼壁である圧力面側壁５４（第１壁１０１）を、負圧面側壁５６（第２壁１０２）よりも薄くしたので、例えば負圧面４８側にフィルム孔が設けられている等の理由で、後縁部５０における負圧面４８側の加熱条件が相対的に緩やかになっている場合において、冷却流体により冷却される圧力面側壁５４（第１壁１０１）と負圧面側壁５６（第２壁１０２）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができ、このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００５７】
幾つかの実施形態では、例えば図３〜図７に示すように、後縁部５０は、複数の接続部７２が設けられる接続領域７０を含む。複数の接続部７２の各々は、後縁通路５２に延びるとともに、一端側にて圧力面側壁５４に接続され他端側にて負圧面側壁５６に接続されている。そして、壁厚減少部１０４は、少なくとも部分的に接続領域７０内に存在する。
なお、図５〜図７において、接続領域７０は、キャンバラインＬｃに沿った方向において、複数の接続部７２のうち最も前縁４２側に位置する接続部７２の位置を示す直線Ｌ１と、最も後縁４４側に位置する接続部７２の位置を示す直線Ｌ２との間に延在する。
【００５８】
上述の実施形態によれば、壁厚が比較的薄く強度が比較的低い壁厚減少部１０４を、少なくとも部分的に接続領域７０内に設けたので、圧力面側壁５４及び負圧面側壁５６に接続される接続部７２によって、壁厚減少部１０４におけるタービン翼３０の強度を補うことができる。よって、タービン翼３０の強度を確保しながら、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００５９】
幾つかの実施形態では、例えば図６に示すように、接続部７２は、後縁通路５２の内部において、圧力面側壁５４と負圧面側壁５６との間に設けられる中州部７３を介して、圧力面側壁５４及び負圧面側壁５６に接続されていてもよい。この接続部７２は、一端側にて圧力面側壁５４に接続されるとともに他端側にて中州部７３に接続される圧力面側部分７２ａと、一端側にて負圧面側壁５６に接続されるとともに他端側にて中州部７３に接続される負圧面側部分７２ｂとを含んでいてもよい。
【００６０】
幾つかの実施形態では、接続部７２は、後縁通路５２の内部に延びるピンフィンであってもよい。後縁通路５２にピンフィンを設けることにより、後縁通路５２における熱伝達率を向上させることができ、これにより、後縁部５０をより効果的に冷却することができる。
【００６１】
幾つかの実施形態では、接続領域７０の全体（すなわち、図５〜図７においてキャンバラインＬｃ方向における直線Ｌ１と直線Ｌ２の間の領域の全体）は、壁厚減少部１０４に含まれていてもよい。
【００６２】
幾つかの実施形態では、後縁部５０は、接続領域７０よりも後方の後方領域７８を含む。なお、図５〜図７において、後方領域７８は、キャンバラインＬｃに沿った方向において直線Ｌ２よりも後縁側の領域である。そして、第１壁１０１のうち、後方領域７８内に位置する部分の厚さｔ１Ｂは、第２壁１０２のうち、後方領域７８内に位置する部分の厚さｔ２Ｂよりも小さい（図５〜図７参照）。
【００６３】
上述の実施形態によれば、接続領域７０内に存在する壁厚減少部１０４においてのみならず、接続領域７０よりも後方に位置する後方領域７８においても、第１壁１０１の厚さｔ１は第２壁１０２の厚さｔ２よりも小さい。よって、後方領域７８においても、冷却流体により冷却される第１壁１０１と第２壁１０２の表面メタル温度の差を小さくするとの効果を得ることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部５０をより効果的に冷却することができ、タービン翼３０をより効率的に冷却することができる。
【００６４】
幾つかの実施形態では、壁厚減少部１０４において、後縁通路５２は、キャンバラインＬｃの直交方向の幅ｗが後縁４４に向かって漸減するとともに、翼高さ方向に直交する断面内にて湾曲した形状を有する。
【００６５】
上述の実施形態によれば、壁厚減少部１０４において、後縁通路５２の幅ｗが後縁４４に向かって漸減するとともに、後縁通路５２が翼高さ方向に直交する断面内にて湾曲した形状を有するので、後縁通路５２における冷却流体の流速を効果的に上昇させることができる。これにより、後縁通路５２における熱伝達率を上げて、タービン翼の後縁部をより効果的に冷却することができる。
【００６６】
幾つかの実施形態では、壁厚減少部１０４において、第１壁１０１の厚さｔ１と第２壁１０２の厚さｔ２との比ｔ１／ｔ２は、０．５以上１未満である。
【００６７】
上述の実施形態によれば、第１壁１０１の厚さｔ１と第２壁１０２の厚さｔ２との比ｔ１／ｔ２を０．５以上としたので、翼壁の厚さが比較的薄い後縁部５０において、厚さがより薄い第１壁１０１が過度に薄くならず、タービン翼３０の強度を確保することができる。また、また、上述の比ｔ１／ｔ２を１未満としたので、第１壁１０１の厚さを第２壁１０２の厚さに比べて十分薄くすることができ、これにより、冷却流体により冷却される第１壁１０１と第２壁１０２の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０の強度を適度に確保しながら、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００６８】
幾つかの実施形態では、壁厚減少部１０４において、第２壁１０２のキャンバラインＬｃに沿った位置変化に対する壁厚減少率は、第１壁１０１の壁厚減少率よりも大きい。
【００６９】
上述の実施形態によれば、比較的厚い第２壁１０２のキャンバラインＬｃに沿った位置変化に対する壁厚減少率が、比較的薄い第１壁１０１の壁厚減少率よりも大きくなるようにしたので、壁厚減少部１０４において、比較的薄い第１壁１０１の厚さを適度に確保しやすい。よって、タービン翼３０の強度を適度に確保しながら、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００７０】
図３及び図４に示すタービン翼３０は、圧力面側壁５４に接続される圧力面側キャビティ壁７４と、負圧面側壁５６に接続される負圧面側キャビティ壁７６と、を備えている。圧力面側壁５４に接続される圧力面側キャビティ壁７４は、圧力面４６を形成する外表面７４ｂと、後縁通路５２に接続されるキャビティ６０ｃを形成する内表面７４ａとを有する。負圧面側壁５６に接続される負圧面側キャビティ壁７６は、負圧面４８を形成する外表面７６ｂと、後縁通路５２に接続されるキャビティ６０ｃを形成する内表面７６ａとを有する。
【００７１】
幾つかの実施形態では、圧力面側キャビティ壁７４及び負圧面側キャビティ壁７６のうち、第１壁１０１に接続される一方の厚さは、圧力面側キャビティ壁７４及び負圧面側キャビティ壁７６のうち第２壁１０２に接続される一方の厚さよりも小さい。
例えば、図３に示す例示的な実施形態では、第１壁１０１である圧力面側壁５４に接続される圧力面側キャビティ壁７４の厚さｔ１Ａは、第２壁１０２である負圧面側壁５６に接続される負圧面側キャビティ壁７６の厚さｔ２Ａよりも小さい（図５及び図６参照）。
【００７２】
後縁部５０よりも前方のキャビティ部では、強度向上の観点から、圧力面側キャビティ壁７４又は負圧面側キャビティ壁７６の一方を厚く形成することがある。図３に示す例示的な実施形態では、負圧面側キャビティ壁７６が比較的厚く形成されている。この点、上述の実施形態によれば、圧力面側キャビティ壁７４又は負圧面側キャビティ壁７６のうち、比較的薄い一方（図３の例では圧力面側キャビティ壁７４）が後縁部５０の比較的薄い第１壁１０１に接続され、比較的厚い一方（図３の例では負圧面側キャビティ壁７６）が後縁部５０の比較的厚い第２壁１０２に接続される。このように、圧力面４６側と負圧面４８側との翼壁の厚さの大小関係を、キャビティ部と後縁部５０の壁厚減少部１０４とで同じにしたので、タービン翼３０の製造が比較的容易である。
【００７３】
幾つかの実施形態では、圧力面側キャビティ壁７４及び負圧面側キャビティ壁７６のうち、第１壁１０１に接続される一方の厚さは、圧力面側キャビティ壁７４及び負圧面側キャビティ壁７６のうち第２壁１０２に接続される一方の厚さよりも大きい。
例えば、図４に示す例示的な実施形態では、第１壁１０１である負圧面側壁５６に接続される負圧面側キャビティ壁７６の厚さｔ１Ａは、第２壁１０２である圧力面側壁５４に接続される圧力面側キャビティ壁７４の厚さｔ２Ａよりも大きい（図７参照）。
【００７４】
後縁部５０よりも前方のキャビティ部では、強度向上の観点から、圧力面側キャビティ壁７４又は負圧面側キャビティ壁７６の一方を厚く形成することがある。図４に示す例示的な実施形態では、負圧面側キャビティ壁７６が比較的厚く形成されている。この点、上述の実施形態によれば、圧力面側キャビティ壁７４又は負圧面側キャビティ壁７６のうち、比較的薄い一方（図４の例では圧力面側キャビティ壁７４）が後縁部５０の比較的厚い第１壁１０１に接続され、比較的厚い一方（図４の例では負圧面側キャビティ壁７６）が後縁部５０の比較的薄い第２壁１０２に接続される。このように、圧力面４６側と負圧面４８側との翼壁の厚さの大小関係を、キャビティ部と後縁部５０の壁厚減少部１０４とで逆転させた場合においても、上述の壁厚減少部１０４を設けたことにより、冷却流体により冷却される第１壁１０１と第２壁１０２の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼３０への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部５０を適切に冷却することができる。このため、タービン翼３０を効率的に冷却することができる。
【００７５】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【００７６】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るタービン翼（３０）は、
前縁（４２）と後縁（４４）との間に延在する圧力面（４６）及び負圧面（４８）と、
前記後縁及び前記後縁に開口する後縁通路（５２）を含む後縁部（５０）と、
を含む翼形部（３４）を備えるタービン翼であって、
前記後縁部は、
前記圧力面の後縁側領域を形成する外表面（５４ｂ）を有する圧力面側壁（５４）と、
前記後縁通路を挟んで前記圧力面側壁と対向するように配置され、前記負圧面の後縁側領域を形成する外表面（５６ｂ）を有する負圧面側壁（５６）と、を含み、
前記後縁部は、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の一方である第１壁（１０１）の厚さ（ｔ１）、及び、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の他方である第２壁（１０２）の厚さ（ｔ２）が後縁に向かって漸減する壁厚減少部（１０４）を有し、
前記壁厚減少部では、前記翼形部のキャンバライン（Ｌｃ）に沿った座標軸における任意の位置において、前記第１壁の厚さが前記第２壁の厚さよりも小さい。
【００７７】
上記（１）の構成によれば、後縁部の壁厚減少部において、圧力面側壁又は負圧面側壁の一方である第１壁の厚さを、圧力面側壁又は負圧面側壁の他方である第２壁の厚さよりも小さくしたので、より薄い第１壁において、後縁通路を流れる冷却流体による翼壁冷却効果を相対的に高めることができる。よって、圧力面側と負圧面側とで翼壁の加熱条件（翼面近傍を流れる高温ガスの温度や流速等）に差がある場合であっても、上述の加熱条件が厳しい一方の翼壁（第１壁）の厚さを他方の翼壁（第２壁）の厚さに比べて薄くすることで、冷却流体により冷却される第１壁と第２壁の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部を適切に冷却することができる。このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００７８】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第１壁は前記負圧面側壁である。
【００７９】
タービン翼の高温ガスによる加熱条件は、通常、圧力面側よりも負圧面側においてより厳しい。この点、上記（２）の構成によれば、加熱条件がより厳しい負圧面側の翼壁である負圧面側壁（第１壁）を、圧力面側壁（第２壁）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁（第１壁）と圧力面側壁（第２壁）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部を適切に冷却することができ、このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００８０】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティ（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記負圧面に開口するフィルム孔が設けられていない。
【００８１】
タービン翼の翼面に開口するフィルム孔を設置することにより、フィルム孔から流出する冷却流体によってフィルム孔よりも下流側（即ち後縁側）の翼面の温度が低下する。すなわち、後縁部よりも前方にフィルム孔を設置することにより、後縁部におけるタービン翼の加熱条件が緩和される。
この点、上記（３）の構成では、後縁通路よりも前方に位置するキャビティに接続されるとともに負圧面に開口するフィルム孔が設けられていない。このため、通常、タービン翼の加熱条件がより厳しい負圧面側において、このようなフィルム孔の設置による加熱条件の緩和効果は得られない。このような状況下において、上記（３）の構成では、上記（２）で述べたように、負圧面側の翼壁である負圧面側壁（第１壁）を、圧力面側壁（第２壁）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁（第１壁）と圧力面側壁（第２壁）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部を適切に冷却することができ、このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００８２】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティ（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記圧力面に開口するフィルム孔（６４）が設けられている。
【００８３】
上記（４）の構成では、後縁通路よりも前方に位置するキャビティに接続されるとともに圧力面に開口するフィルム孔が設けられている。したがって、通常、タービン翼の加熱条件がより緩やかな圧力面側において、フィルム孔の設置により加熱条件が緩和されるため、負圧面側においては、加熱条件が相対的により厳しくなる。
この点、上記（４）の構成では、上記（２）で述べたように、負圧面側の翼壁である負圧面側壁（第１壁）を、圧力面側壁（第２壁）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される負圧面側壁（第１壁）と圧力面側壁（第２壁）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部を適切に冷却することができ、このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００８４】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第１壁は前記圧力面側壁であり、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティ（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記負圧面に開口するフィルム孔（６２）が設けられている。
【００８５】
上記（５）の構成では、後縁通路よりも前方に位置するキャビティに接続されるとともに負圧面に開口するフィルム孔が設けられている。したがって、通常、タービン翼の加熱条件がより厳しい負圧面側において、フィルム孔の設置により加熱条件が緩和されるが、このため、圧力面側においては、加熱条件が相対的により厳しくなる。
この点、上記（５）の構成では、圧力面側の翼壁である圧力面側壁（第１壁）を、負圧面側壁（第２壁）よりも薄くしたので、冷却流体により冷却される圧力面側壁（第１壁）と負圧面側壁（第２壁）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部を適切に冷却することができ、このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００８６】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（５）の構成において、
前記第１壁は前記圧力面側壁であり、
前記翼形部の内部において、前記後縁通路よりも前方にて翼高さ方向に沿って延在するキャビティ（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を備え、
前記翼形部には、前記キャビティに接続され、前記圧力面に開口するフィルム孔が設けられていない。
【００８７】
上記（６）の構成では、後縁通路よりも前方に位置するキャビティに接続されるとともに圧力面に開口するフィルム孔が設けられていない。このため、圧力面側においてはフィルム孔の設置による加熱条件の緩和効果は得られない。
このような状況下において、上記（６）の構成では、圧力面側の翼壁である圧力面側壁（第１壁）を、負圧面側壁（第２壁）よりも薄くしたので、例えば負圧面側にフィルム孔が設けられている等の理由で、後縁部における負圧面側の加熱条件が相対的に緩やかになっている場合において、冷却流体により冷却される圧力面側壁（第１壁）と負圧面側壁（第２壁）の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を効果的に抑制しながら後縁部を適切に冷却することができ、このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００８８】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記後縁部は、前記後縁通路内にそれぞれ延びるとともに、一端側にて前記圧力面側壁に接続され他端側にて前記負圧面側壁にそれぞれ接続される複数の接続部（７２）が設けられる接続領域（７０）を含み、
前記壁厚減少部は、少なくとも部分的に前記接続領域内に存在する。
【００８９】
上記（７）の構成によれば、壁厚が比較的薄く強度が比較的低い壁厚減少部を、少なくとも部分的に接続領域内に設けたので、圧力面側壁及び負圧面側壁に接続される接続部によって、壁厚減少部におけるタービン翼の強度を補うことができる。よって、タービン翼の強度を確保しながら、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００９０】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記後縁部は、前記接続領域よりも後方の後方領域（７８）を含み、
前記第１壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さ（ｔ１Ｂ）は、前記第２壁のうち、前記後方領域内に位置する部分の厚さ（ｔ２Ｂ）よりも小さい。
【００９１】
上記（８）の構成によれば、少なくとも部分的に接続領域内に存在する壁厚減少部においてのみならず、接続領域よりも後方に位置する後方領域においても、第１壁の厚さは第２壁の厚さよりも小さい。よって、後方領域においても、冷却流体により冷却される第１壁と第２壁の表面メタル温度の差を小さくするとの効果を得ることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部をより効果的に冷却することができ、タービン翼をより効率的に冷却することができる。
【００９２】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
前記壁厚減少部において、前記後縁通路は、キャンバライン直交方向の幅が前記後縁に向かって漸減するとともに、翼高さ方向に直交する断面内にて湾曲した形状を有する。
【００９３】
上記（９）の構成によれば、壁厚減少部において、後縁通路の幅が後縁に向かって漸減するとともに、後縁通路が翼高さ方向に直交する断面内にて湾曲した形状を有するので、後縁通路における冷却流体の流速を効果的に上昇させることができる。これにより、後縁通路における熱伝達率を上げて、タービン翼の後縁部をより効果的に冷却することができる。
【００９４】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記壁厚減少部において、前記第１壁の厚さｔ１と前記第２壁の厚さｔ２との比ｔ１／ｔ２は、０．５以上１未満である。
【００９５】
上記（１０）の構成によれば、第１壁の厚さｔ１と前記第２壁の厚さｔ２との比ｔ１／ｔ２を０．５以上としたので、翼壁の厚さが比較的薄い後縁部において、厚さがより薄い第１壁が過度に薄くならず、タービン翼の強度を確保することができる。また、また、上述の比ｔ１／ｔ２を１未満としたので、第１壁の厚さを第２壁の厚さに比べて十分薄くすることができ、上記（１）で述べたように、冷却流体により冷却される第１壁と第２壁の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼の強度を適度に確保しながら、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００９６】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記壁厚減少部において、前記第２壁のキャンバラインに沿った位置変化に対する壁厚減少率は、前記第１壁の前記壁厚減少率よりも大きい。
【００９７】
上記（１１）の構成によれば、比較的厚い第２壁のキャンバラインに沿った位置変化に対する壁厚減少率が、比較的薄い第１壁の前記壁厚減少率よりも大きくなるようにしたので、壁厚減少部において、比較的薄い第１壁の厚さを適度に確保しやすい。よって、タービン翼の強度を適度に確保しながら、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【００９８】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記翼形部の内部において、前記翼形部のコード方向にて前記後縁通路よりも前記前縁側にて翼高さ方向に沿って延在し、前記後縁通路に接続されるキャビティ（６０ｃ）と、
前記圧力面側壁に接続されるとともに、前記圧力面を形成する外表面（７４ｂ）、及び、前記キャビティを形成する内表面（７４ａ）を有する圧力面側キャビティ壁（７４）と、
前記負圧面側壁に接続されるとともに、前記負圧面を形成する外表面（７６ｂ）、及び、前記キャビティを形成する内表面（７６ａ）を有する負圧面側キャビティ壁（７６）と、を備え、
前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち、前記第１壁に接続される一方の厚さ（ｔ１Ａ）は、前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち前記第２壁に接続される一方の厚さ（ｔ２Ａ）よりも小さい。
【００９９】
後縁部よりも前方のキャビティ部では、強度向上の観点から、圧力面側キャビティ壁又は負圧面側キャビティ壁の一方を厚く形成することがある。上記（１２）の構成によれば、圧力面側キャビティ壁又は負圧面側キャビティ壁のうち、比較的薄い一方が後縁部の比較的薄い第１壁に接続され、比較的厚い一方が後縁部の比較的厚い第２壁に接続される。このように、圧力面側と負圧面側との翼壁の厚さの大小関係を、キャビティ部と後縁部の壁厚減少部とで同じにしたので、タービン翼の製造が比較的容易である。
【０１００】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記翼形部の内部において、前記翼形部のコード方向にて前記後縁通路よりも前記前縁側にて翼高さ方向に沿って延在し、前記後縁通路に接続されるキャビティ（６０ｃ）と、
前記圧力面側壁に接続されるとともに、前記圧力面を形成する外表面（７４ｂ）、及び、前記キャビティを形成する内表面（７４ａ）を有する圧力面側キャビティ壁（７４）と、
前記負圧面側壁に接続されるとともに、前記負圧面を形成する外表面（７６ｂ）、及び、前記キャビティを形成する内表面（７６ａ）を有する負圧面側キャビティ壁（７６）と、を備え、
前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち、前記第１壁に接続される一方の厚さ（ｔ１Ａ）は、前記圧力面側キャビティ壁及び前記負圧面側キャビティ壁のうち前記第２壁に接続される一方の厚さ（ｔ２Ａ）よりも大きい。
【０１０１】
後縁部よりも前方のキャビティ部では、強度向上の観点から、圧力面側キャビティ壁又は負圧面側キャビティ壁の一方を厚く形成することがある。上記（１３）の構成によれば、圧力面側キャビティ壁又は負圧面側キャビティ壁のうち、比較的薄い一方が後縁部の比較的厚い第１壁に接続され、比較的厚い一方が後縁部の比較的薄い第２壁に接続される。このように、圧力面側と負圧面側との翼壁の厚さの大小関係を、キャビティ部と後縁部の壁厚減少部とで逆転させた場合においても、上記（１）で述べたように、冷却流体により冷却される第１壁と第２壁の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部を適切に冷却することができる。このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【０１０２】
（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービン（１）は、
上記（１）乃至（１３）の何れか一項に記載のタービン翼（３０）と、
前記タービン翼が設けられる燃焼ガス流路（２８）を流れる燃焼ガスを生成するための燃焼器（４）と、
を備える。
【０１０３】
上記（１４）の構成によれば、後縁部の壁厚減少部において、圧力面側壁又は負圧面側壁の一方である第１壁の厚さを、圧力面側壁又は負圧面側壁の他方である第２壁の厚さよりも小さくしたので、より薄い第１壁において、後縁通路を流れる冷却流体による翼壁冷却効果を相対的に高めることができる。よって、圧力面側と負圧面側とで翼壁の加熱条件（翼面近傍を流れる高温ガスの温度や流速等）に差がある場合であっても、上述の加熱条件が厳しい一方の翼壁（第１壁）の厚さを他方の翼壁（第２壁）の厚さに比べて薄くすることで、冷却流体により冷却される第１壁と第２壁の表面メタル温度の差を小さくすることができる。よって、タービン翼への冷却流体の供給量を抑制しながら後縁部を適切に冷却することができる。このため、タービン翼を効率的に冷却することができる。
【０１０４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【０１０５】
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【０１０６】
１        ガスタービン
２        圧縮機
４        燃焼器
６        タービン
８        ロータ
１０      圧縮機車室
１２      空気取入口
１６      静翼
１８      動翼
２０      ケーシング
２２      タービン車室
２４      静翼
２６      動翼
２８      燃焼ガス流路
２８Ｐ    圧力面側領域
２８Ｓ    負圧面側領域
２９      排気室
３０      タービン翼
３２      プラットフォーム
３４      翼形部
３６      翼根部
３７      係合部
３８      基端
４０      先端
４２      前縁
４４      後縁
４６      圧力面
４８      負圧面
５０      後縁部
５２      後縁通路
５４      圧力面側壁
５４ａ    内表面
５４ｂ    外表面
５６      負圧面側壁
５６ａ    内表面
５６ｂ，５６ｂ’  外表面
５８      リブ
６０，６０ａ〜６０ｃ  キャビティ
６２      フィルム孔
６４      フィルム孔
７０      接続領域
７２      接続部
７２ａ    圧力面側部分
７２ｂ    負圧面側部分
７３      中州部
７４      圧力面側キャビティ壁
７４ａ    内表面
７４ｂ    外表面
７６      負圧面側キャビティ壁
７６ａ    内表面
７６ｂ    外表面
７８      後方領域
８０      内側端
８２      外側端
８４      内側シュラウド
８６      外側シュラウド
１０１    第１壁
１０２    第２壁
１０４    壁厚減少部
Ｌｃ      キャンバライン
【要約】
【課題】タービン翼の効率的な冷却が可能なタービン翼及びこれを備えたガスタービンを提供する。
【解決手段】タービン翼は、前縁と後縁との間に延在する圧力面及び負圧面と、前記後縁及び前記後縁に開口する後縁通路を含む後縁部と、を含む翼形部を備えるタービン翼であって、前記後縁部は、前記圧力面の後縁側領域を形成する外表面を有する圧力面側壁と、前記後縁通路を挟んで前記圧力面側壁と対向するように配置され、前記負圧面の後縁側領域を形成する外表面を有する負圧面側壁と、を含み、前記後縁部は、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の一方である第１壁の厚さ、及び、前記圧力面側壁又は前記負圧面側壁の他方である第２壁の厚さが後縁に向かって漸減する壁厚減少部を有し、前記壁厚減少部では、前記翼形部のキャンバラインに沿った座標軸における任意の位置において、前記第１壁の厚さが前記第２壁の厚さよりも小さい。
【選択図】  図３【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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