(57)【要約】【課題】本発明は、タービンブレードにおける内部コア冷却構成に関する。【解決手段】外側圧力リブ５０を有する正圧側外板３０と、内側圧力リブ５５を有する正圧側内板４０と、圧力流再配向領域１２０とを備えるタービンブレード１０である。正圧側外板３０は、正圧側内板４０の上に配置されて、正圧側二重壁２０を形成する。外側圧力リブ５０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置され、内側圧力リブ５５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置され、圧力流再配向領域１２０を形成する。正圧側二重壁２０は、該正圧側二重壁２０を通して冷却剤１８０を通すように構成される。製造方法により、正圧側外板３０と正圧側内板３５が位置合わせされ、該正圧側外板３０と該正圧側内板３５との間に圧力流再配向領域１２０が形成される。【選択図】　　　図１
2004028097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンブレード（１０）のための正圧側二重壁（２０）であって、
複数の外側圧力リブ（５０）を含む正圧側外板（３０）と、
複数の内側圧力リブ（５５）を含む正圧側内板（３５）と、
複数の圧力流再配向領域（１２０）と、
を備え、
前記正圧側外板（３０）が前記正圧側内板（３５）の上に配置されて前記正圧側二重壁（２０）を形成しており、
前記外側圧力リブ（５０）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第１の角度（１３０）で配置され、前記内側圧力リブ（５５）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第２の角度（１４０）で配置されて前記圧力流再配向領域（１２０）を形成しており、
前記正圧側二重壁（２０）が、該正圧側二重壁（２０）を通して冷却剤（１８０）を通すように構成されたことを特徴とする正圧側二重壁（２０）。
【請求項２】
複数の陥凹部（３１０）をさらに備え、
前記外側圧力リブ（５０）、前記内側圧力リブ（５５）、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）の少なくとも１つにおける前記冷却剤（１８０）に接触するように配置された少なくとも一部に、前記複数の陥凹部が形成されたことを特徴とするとする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記正圧側外板（３０）と前記正圧側内板（３５）との間に配置された正圧側分割リブ（１５０）をさらに備え、
前記正圧側分割リブ（１５０）が、前記正圧側二重壁（２０）を正圧側前縁部（１５２）と正圧側後縁部（１５４）に分割することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
正圧側前縁カバー（８０）と正圧側後縁カバー（７０）とをさらに備え、
前記正圧側前縁カバー（８０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記正圧側後縁カバー（７０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記正圧側外板（３０）、前記正圧側内板（３５）、前記正圧側前縁カバー（８０）、前記正圧側後縁カバー（７０）、及び前記正圧側分割リブ（１５０）が、インベストメント鋳造部に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記正圧側前縁部（１５２）が第１のリブ間隔（３３０）を有し、前記正圧側後縁部（１５４）が第２のリブ間隔（３４０）を有し、
前記第１のリブ間隔（３３０）及び前記第２のリブ間隔（３４０）が、それぞれ前記正圧側前縁部（１５２）における前記冷却剤（１８０）の第１の部分、及び前記正圧側後縁部（１５４）における前記冷却剤（１８０）の第２の部分を制御するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記正圧側前縁部（１５２）に少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部（１９０）がさらに形成され、
前記正圧側後縁部（１５４）に少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部（２００）がさらに形成されたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項７】
負圧側二重壁（２５）と、
複数の外側負圧リブ（６０）を含む負圧側外板（４０）と、
複数の内側負圧リブ（６５）を含む負圧側内板（４５）と、
複数の負圧流再配向領域（１２５）と、
をさらに備え、
前記負圧側外板（４０）が前記負圧側内板（４５）の上に配置されて前記負圧側二重壁（２５）を形成しており、
前記外側負圧リブ（６０）が、前記ブレードスパン基準線（１１０）に対して前記第１の角度（１３０）で配置され、前記内側負圧リブ（６５）が、前記ブレードスパン基準線（１１０）に対して前記第２の角度（１４０）で配置されて前記負圧流再配向領域（１２５）を形成しており、
前記負圧側二重壁（２５）が、該負圧側二重壁（２５）を通して前記冷却剤（１８０）を通すように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の角度（１３０）が、約２５度から約５５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約−２５度から約−５５度までの範囲であることを特徴とする請求項１又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の角度（１３０）が、約４０度から約４５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約−４０度から約−４５度までの範囲であることを特徴とする請求項１又は７に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の角度（１３０）が、約−２５度から約−５５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約２５度から約５５度までの範囲であることを特徴とする請求項１又は７に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の角度（１３０）が、約−４０度から約−４５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約４０度から約４５度までの範囲であることを特徴とする請求項１又は７に記載の装置。
【請求項１２】
複数の陥凹部（３１０）をさらに備え、
前記負外側圧力リブ（６０）、前記内側負圧リブ（６５）、前記負圧側外板（４０）、前記負圧側内板（４５）、前記外側圧力リブ（５０）、前記内側圧力リブ（５５）、前記正圧側外板（３０）、及び前記正圧側内板（３５）の少なくとも１つにおける前記冷却剤（１８０）に接触するように配置された少なくとも一部に、前記複数の陥凹部（３１０）が形成されたことを特徴とするとする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記正圧側二重壁（２０）及び前記負圧側二重壁（２５）が、ほぼブレード根元部（１００）からほぼブレードカバー（９０）まで配置されたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
正圧側前縁カバー（８０）と、
正圧側後縁カバー（７０）と、
負圧側前縁カバー（８５）と、
負圧側後縁カバー（７５）と、
をさらに備え、
前記正圧側前縁カバー（８０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記正圧側後縁カバー（７０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記負圧側前縁カバー（８５）が、前記負圧側外板（４０）及び前記負圧側内板（４５）に配置され、
前記負圧側後縁カバー（７５）が、前記負圧側外板（４０）及び前記負圧側内板（４５）に配置され、
前記正圧側外板（３０）と、前記正圧側内板（３５）と、前記負圧側外板（４０）と、前記負圧側内板（４５）と、前記正圧側前縁カバー（８０）と、前記正圧側後縁カバー（７０）と、前記負圧側後縁カバー（７５）と、前記負圧側前縁カバー（８５）とが、インベストメント鋳造部に配置されたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記負圧側外板（４０）と前記負圧側内板（４５）との間に配置された負圧側分割リブ（１５５）をさらに備え、
前記負圧側分割リブ（１５５）が、前記負圧側二重壁（２５）を負圧側前縁部（１５６）と負圧側後縁部（１５８）に分割し、
前記正圧側外板（３０）と、前記正圧側内板（３５）と、前記負圧側外板（４０）と、前記負圧側内板（４５）と、前記正圧側前縁カバー（８０）と、前記正圧側後縁カバー（７０）と、前記負圧側後縁カバー（７５）と、前記負圧側前縁カバー（８５）と、前記負圧側分割リブ（１５５）とが、インベストメント鋳造部に配置されたことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記正圧側外板（３０）と前記正圧側内板（３５）との間に配置された正圧側分割リブ（１５０）をさらに備え、
前記正圧側分割リブ（１５０）が、前記正圧側二重壁（２０）を正圧側前縁部（１５２）と正圧側後縁部（１５４）に分割し、
前記正圧側外板（３０）と、前記正圧側内板（３５）と、前記負圧側外板（４０）と、前記負圧側内板（４５）と、前記正圧側前縁カバー（８０）と、前記正圧側後縁カバー（７０）と、前記負圧側後縁カバー（７５）と、前記負圧側前縁カバー（８５）と、前記正圧側分割リブ（１５０）とが、インベストメント鋳造部に配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記正圧側前縁部（１５２）が第１のリブ間隔（３３０）を有し、前記正圧側後縁部（１５４）が第２のリブ間隔（３４０）を有し、
前記第１のリブ間隔（３３０）及び前記第２のリブ間隔（３４０）が、それぞれ前記正圧側前縁部（１５２）における前記冷却剤（１８０）の第１の部分、及び前記正圧側後縁部（１５４）における前記冷却剤（１８０）の第２の部分を制御するように構成され、
前記負圧側前縁部（１５６）が第３のリブ間隔（３５０）を有し、前記負圧側後縁部（１５８）が第４のリブ間隔（３６０）を有し、
前記第３のリブ間隔（３５０）及び前記第４のリブ間隔（３６０）が、それぞれ前記負圧側前縁部（１５６）における前記冷却剤（１８０）の第３の部分、及び前記負圧側後縁部（１５８）における前記冷却剤（１８０）の第４の部分を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記正圧側前縁部（１５２）に少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部（１９０）がさらに形成され、
前記正圧側後縁部（１５４）に少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部（２００）がさらに形成され、
前記負圧側前縁部（１５６）に少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部（１９０）がさらに形成され、
前記負圧側後縁部（１５８）に少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部（２００）がさらに形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
複数の外側圧力リブ（５０）を含む正圧側外板（３０）と、
複数の内側圧力リブ（５５）を含む正圧側内板（３５）と、
複数の外側負圧リブ（６０）を含む負圧側外板（４０）と、
複数の内側負圧リブ（６５）を含む負圧側内板（４５）と、
複数の圧力流再配向領域（１２０）と、
複数の負圧流再配向領域（１２５）と、
を備え、
前記正圧側外板（３０）が前記正圧側内板（３５）の上に配置された正圧側二重壁（２０）を形成しており、
前記負圧側外板（４０）が前記負圧側内板（４５）の上に配置された負圧側二重壁（２５）を形成しており、
前記外側圧力リブ（５０）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第１の角度（１３０）で配置され、前記内側圧力リブ（５５）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第２の角度（１４０）で配置されて前記圧力流再配向領域（１２０）を形成しており、
前記外側負圧リブ（６０）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第１の角度（１３０）で配置され、前記内側負圧リブ（６５）が、ブレードスパン基準線（１１０）に対して第２の角度（１４０）で配置されて前記負圧流再配向領域（１２５）を形成しており、
前記正圧側二重壁（２０）が、該正圧側二重壁（２０）を通して冷却剤（１８０）の一部を通すように構成され、
前記負圧側二重壁（２５）が、該負圧側二重壁（２５）を通して前記冷却剤（１８０）の別の部分を通すように構成されたことを特徴とするタービンブレード（１０）。
【請求項２０】
前記第１の角度（１３０）が、約２５度から約５５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約−２５度から約−５５度までの範囲であることを特徴とする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２１】
前記第１の角度（１３０）が、約４０度から約４５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約−４５度から約−５５度までの範囲であることを特徴とする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２２】
前記第１の角度（１３０）が、約−２５度から約−５５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約２５度から約５５度までの範囲であることを特徴とする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２３】
前記第１の角度（１３０）が、約−４０度から約−４５度までの範囲であり、前記第２の角度（１４０）が、約４０度から約４５度までの範囲であることを特徴とする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２４】
複数の陥凹部（３１０）をさらに備え、
前記外側負圧リブ（６０）、前記内側負圧リブ（６５）、前記負圧側外板（４０）、負圧側内板（４５）、前記外側圧力リブ（５０）、前記内側圧力リブ（５５）、前記正圧側外板（３０）、及び前記正圧側内板（３５）の少なくとも１つにおける前記冷却剤（１８０）に接触するように配置された少なくとも一部に、前記複数の陥凹部（３１０）が形成されたことを特徴とするとする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２５】
前記正圧側外板（３０）と前記正圧側内板（３５）との間に配置された正圧側分割リブ（１５０）をさらに備え、
前記正圧側分割リブ（１５０）が、前記正圧側二重壁（２０）を正圧側前縁部（１５２）と正圧側後縁部（１５４）に分割することを特徴とする請求項１９に記載のタービンブレード。
【請求項２６】
前記負圧側外板（４０）と前記負圧側内板（４５）との間に配置された負圧側分割リブ（１５５）をさらに備え、
前記負圧側分割リブ（１５５）が、前記負圧側二重壁（２５）を負圧側前縁部（１５６）と負圧側後縁部（１５８）に分割することを特徴とする請求項２５に記載のタービンブレード。
【請求項２７】
正圧側前縁カバー（８０）と、正圧側後縁カバー（７０）と、負圧側前縁カバー（８５）と、負圧側後縁カバー（７５）とをさらに備え、
前記正圧側前縁カバー（８０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記正圧側後縁カバー（７０）が、前記正圧側外板（３０）及び前記正圧側内板（３５）に配置され、
前記負圧側前縁カバー（８５）が、前記負圧側外板（４０）及び前記負圧側内板（４５）に配置され、
前記負圧側後縁カバー（７５）が、前記負圧側外板（４０）及び前記負圧側内板（４５）に配置され、
前記外側圧力リブ（５０）と、前記内側圧力リブ（５５）と、前記外側負圧リブ（６０）と、前記内側負圧リブ（６５）と、前記正圧側外板（３０）と、前記正圧側内板（３５）と、前記負圧側外板（４０）と、前記負圧側内板（４５）と、前記正圧側前縁カバー（８０）と、前記正圧側後縁カバー（７０）と、前記負圧側前縁カバー（８５）と、前記負圧側後縁カバー（７５）と、前記正圧側分割リブ（１５０）と、前記負圧側分割リブ（１５５）とが、インベストメント鋳造部に配置されたことを特徴とする請求項２６に記載のタービンブレード。
【請求項２８】
前記正圧側前縁部（１５２）が第１のリブ間隔（３３０）を有し、前記正圧側後縁部（１５４）が第２のリブ間隔（３４０）を有し、
前記第１のリブ間隔（３３０）及び前記第２のリブ間隔（３４０）が、それぞれ前記正圧側前縁部（１５２）における前記冷却剤（１８０）の第１の部分、及び前記正圧側後縁部（１５４）における前記冷却剤（１８０）の第２の部分を制御するように構成され、
前記負圧側前縁部（１５６）が第３のリブ間隔（３５０）を有し、前記負圧側後縁部（１５８）が第４のリブ間隔（３６０）を有し、
前記第３のリブ間隔（３５０）及び前記第４のリブ間隔（３６０）が、それぞれ前記負圧側前縁部（１５６）における前記冷却剤（１８０）の第３の部分、及び前記負圧側後縁部（１５８）における前記冷却剤（１８０）の第４の部分を制御するように構成されたことを特徴とする請求項２７に記載のタービンブレード。
【請求項２９】
前記正圧側前縁部（１５２）に少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部（１９０）がさらに形成され、
前記正圧側後縁部（１５４）に少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部（２００）がさらに形成されたことを特徴とする請求項２８に記載のタービンブレード。
【請求項３０】
前記負圧側前縁部（１５６）に少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部（１９０）がさらに形成され、
前記負圧側後縁部（１５８）に少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部（２００）がさらに形成されたことを特徴とする請求項２９に記載のタービンブレード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、ガスタービン及び蒸気タービンの両方に関し、より具体的には、タービンブレードにおける内部コア冷却構成に関する。タービンブレードは、典型的には、改善された空気力学的性能構成を持つタービンブレードにおける高い機械的負荷を支持するために、該タービンブレード材料の全体温度及び最大温度の両方を低減させるように冷却される。
【０００２】
蒸気タービンは、これらに限定されるものではないが、蒸気タービン発電装置と、船舶搭載用の蒸気タービン推進装置とを含む。ガスタービンは、これらに限定されるものではないが、ガスタービン発電装置と、ガスタービン航空機用エンジンとを含む。例示的な蒸気タービンは、典型的には、高圧タービン部、低圧タービン部、又は両方の組み合わせを含み、蒸気流によって回転させられる。例示的なガスタービンは、典型的には、コアエンジンに流入する空気流を圧縮する高圧圧縮機と、燃料と圧縮空気との混合物が点火されて推進ガス流を生成する燃焼室と、該推進ガス流によって回転させられ、より大きな直径のシャフトにより連結されて高圧圧縮機を駆動する高圧タービンとを有するコアエンジンを含む。典型的な前部ファン式ガスタービン航空機用エンジンには、より小さな直径の同軸シャフトにより連結されて、前部ファン（高圧圧縮機の前方に位置する）を駆動し、任意に低圧圧縮機（前部ファンと高圧圧縮機の間に位置する）を駆動する低圧タービン（高圧タービンの後方に位置する）が付加される。低圧圧縮機は、ブースタ圧縮機或いは単にブースタと呼ばれることもある。
【０００３】
例示的なガスタービンにおいて、一般的に、ファン、高圧圧縮機、低圧圧縮機、及びタービンは、各々がシャンク部に取り付けられた翼型部を含むガスタービンブレードを有する。例示的な蒸気タービンにおいては、典型的には、高圧及び低圧タービン部は、各々がシャンク部に取り付けられた翼型部を含む蒸気タービンブレードを有する。ロータブレードは、回転するガスタービン・ロータディスクに取り付けられたガスタービンブレード、又は回転する蒸気タービン・ロータディスクに取り付けられた蒸気タービンブレードである。ステータ羽根は、非回転ガスタービン・ステータ・ケーシングに取り付けられたガスタービンブレード、又は非回転蒸気タービン・ステータ・ケーシングに取り付けられた蒸気タービンブレードである。一般的に、半径方向外方に延びるロータブレードと半径方向内方に延びるステータ羽根の列が、周方向に交互配置される。ガスタービン構成にあっては、第１の列及び／又は最後の列のステータ羽根（入口案内羽根及び出口案内羽根とも呼ばれる）は、一般的に非回転ガスタービン・ステータ・ケーシングにも取り付けられた半径方向内方の端部を有することができる。逆回転する「ステータ」羽根もまた、ガスタービンの設計においてよく知られている。従来のガスタービンブレード及び蒸気タービンブレードの設計は、一般的には、全てチタンのような金属で製造されるか又は全て複合材料で製造される翼型部を有する。高価で幅広の翼弦を持つ中空ブレードを含む金属だけから成るブレードは、重量が重く、その結果として燃料性能が低くなり、頑丈にブレードを取り付けることが必要とされる。
【０００４】
ガスタービンの航空機用の用途において、高温ガス経路内で作動するガスタービンブレードは、ガスタービンの最高温度の一部に曝される。種々の設計手法が、高温ガス経路におけるブレードの寿命を増加させるようになされてきた。限定ではなく例として、これらの設計手法には、ブレード皮覆及びブレードの内部冷却が含まれる。
【０００５】
一つの一般的な内部コア冷却配置において、一連の半径方向の冷却孔が、タービンブレード全体を通って延びる。タービンブレードは、まず、中実のブレードとして製造される。次に、電気化学加工（ＥＣＭ）又は成形管式電気化学加工（ＳＴＥＭ）を用いて中実のブレードを穿孔し、ブレード根元部の辺りからブレード先端部の辺りまでの間に複数の貫通孔を形成する。軸方向に長いブレードに半径方向の冷却孔を加工することは困難であり、該ブレードの両端からの穿孔を必要とすることもある。半径方向の冷却孔を有するブレードは、所望するよりは大きな質量を有する傾向がある。熱的な過渡では、この余分な質量が問題となることがあるが、それは、ブレードの内面及び外面が、熱的な過渡に対して同じ割合で応答せず、熱応力を生じるからである。さらに、ブレードの３次元の曲率のために、一般的には、該ブレードの前縁及び後縁に半径方向の冷却孔を使用することはできない。或いは、半径方向の冷却孔を配置する必要性は、空気力学特性を直線形の穴に適合させるという妥協を強いるものとなる。半径方向の冷却孔に代わる一つの設計は、冷却流を抽気して、ブレードの上にフィルム冷却層を形成するというものである。
【０００６】
ブレードの内部冷却のための冷却剤は、典型的には、ガスタービンの低温部分又は別個の冷却源からもたらされる。冷却剤は、典型的には、空気ベースの冷却剤か、又は蒸気ベースの冷却剤のいずれかである。空気ベースの冷却剤は、典型的には、圧縮機部分か、又は関連するタービンブレード及びブレードカバーより低温で作動する燃焼器部分を囲む圧縮機の後の領域のいずれかから抽気される。代替的には、空気ベースの冷却剤は、機械から離れて配置された別個の空気供給システムから供給される。蒸気ベースの冷却剤は、典型的には、関連するタービンブレードより低い温度で作動するタービン部分から供給され、或いは、蒸気ベースの冷却剤は、独立した蒸気供給装置（すなわち、他の蒸気システム又は補助ボイラー）から供給することができる。しかしながら、タービンブレードを内部冷却するために空気ベースの冷却剤を与えることは、ガスタービンにおける内部仕事を意味し、該ガスタービンの正味出力パワーを減少させることになる。さらに、空気ベースの冷却剤の流れを、タービンブレードにおいて最も高い熱負荷がかかる領域に向けることに関する問題は、該ブレードの内部冷却をさらに改善する要求を生じさせた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、改善されたタービンブレードに対する必要性がある。より積極的な形状の空気力学的ブレード構成を可能にし、より軽量のブレード内部構成を助け、タービンブレードの構造的支持を保持し、高い冷却効果を提供し、冷却空気を該タービンブレードの外面の極めて近くに位置させることによって壁の厚さの変化に対する感度を低くするタービンブレード壁冷却装置が必要とされる。タービンの効率への影響がほとんどなく、タービンブレードの冷却必要条件を満たすブレード冷却方法もまた必要とされる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の外側圧力リブを有する正圧側外板と、複数の内側圧力リブを有する正圧側内板と、複数の圧力流再配向領域とを備えるタービンブレードを提供する。正圧側外板は、正圧側内板の上に配置されて、正圧側二重壁を形成する。外側圧力リブは、ブレードスパン基準線に対して第１の角度で配置され、内側圧力リブは、ブレードスパン基準線に対して第２の角度で配置され、圧力流再配向領域を形成する。正圧側二重壁は、該正圧側二重壁を通して冷却剤を通すように構成される。製造方法が、正圧側外板と正圧側内板を位置合わせし、該正圧側外板と該正圧側内板との間に圧力流再配向領域を形成する。
【０００９】
さらに、本発明は、複数の外側負圧リブを有する負圧側外板と、複数の内側負圧リブを有する負圧側内板と、複数の負圧流再配向領域とを備える別のタービンブレードを提供する。負圧側外板は、負圧側内板の上に配置されて、負圧側二重壁を形成する。外側負圧リブは、ブレードスパン基準線に対して第１の角度で配置され、内側負圧リブは、ブレードスパン基準線に対して第２の角度で配置されて、負圧流再配向領域を形成する。負圧側二重壁は、該負圧側二重壁を通して冷却剤を通すように構成される。製造方法が、負圧側外板と負圧側内板を位置合わせし、該負圧側外板と該負圧側内板との間に負圧流再配向領域を形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、同じ符号が図の全体にわたって同じ部品を表す添付図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことにより、一層よく理解されるであろう。
【００１１】
図１及び図２は、本発明の１つの実施形態において、タービンブレード１０のための正圧側二重壁２０を提供するものである。この装置は、複数の外側圧力リブ５０を含む図１の正圧側外板３０と、複数の内側圧力リブ５５を含む正圧側内板３５と、図２の複数の圧力流再配向領域１２０とを備える。正圧側外板３０は、正圧側内板３５の上に配置されて、正圧側二重壁２０を形成する。外側圧力リブ５０は、該ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置され、内側圧力リブ５５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置され、圧力流再配向領域１２０を形成する。正圧側二重壁２０は、該正圧側二重壁２０を通して図１の冷却剤１８０を通すように構成される。
【００１２】
本発明において、「タービンブレード」という用語は、固定翼型部（羽根及びノズル）と回転翼型部（ブレード及び動翼）の両方を含むように定められる。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、図２の第１の角度１３０は、約２５度から約５５度までの範囲であり、第２の角度１４０は、約−２５度から約−５５度までの範囲である。本発明のより具体的な実施形態において、第１の角度１３０は、約４０度から約４５度までの範囲であり、第２の角度１４０は、約−４０度から約−４５度までの範囲である。本発明の別の実施形態において、第１の角度１３０は、約−２５度から約−５５度までの範囲であり、第２の角度１４０は、約２５度から約５５度までの範囲である。本発明のより具体的な実施形態において、第１の角度１３０は、約−４０度から約−４５度までの範囲であり、第２の角度１４０は、約４０度から約４５度までの範囲である。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、外側圧力リブ５０及び内側圧力リブ５５は、リブ間隔３２８だけ離間して配置される。最終的なリブ間隔は、技術者によって定められ、技術者は、典型的には、以下の技術者制御変数、即ち１）正圧側二重壁２０の幅、２）正圧側二重壁２０を通る冷却剤１８０の許容可能な圧力低下、及び３）正圧側二重壁２０を通って流れる冷却剤１８０によって取り除かれることになる熱負荷、のうちの少なくとも１つを考慮する。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０は、正圧側前縁カバー８０及び正圧側後縁カバー７０を更に備える。本発明の１つの実施形態において、正圧側前縁カバー８０は、正圧側外板３０及び正圧側内板３５に配置される。本発明の１つの実施形態において、正圧側後縁カバー７０は、正圧側外板３０及び正圧側内板３５に配置される。本発明の１つの実施形態において、正圧側外板３０、正圧側内板３５、正圧側前縁カバー８０、及び正圧側後縁カバー７０は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００１６】
本発明の１つの実施形態において、タービンブレードの冷却必要条件により、タービンブレード１０に、正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５のうちの少なくとも１つを形成する範囲が定められる。
【００１７】
さらに、本発明は、図１の冷却剤１８０をどのように正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５に流入させ、又はそこから流出させるかについて、如何なる限定も設けていない。本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５は、ブレードカバー９０とブレード根元部１００との間に配置される。本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０は、ブレード根元部１００に流入する冷却剤１８０の一部をブレードカバー９０まで通すように構成され、負圧側二重壁２５は、該ブレード根元部１００に流入する該冷却剤１８０の別の部分をブレードカバー９０まで通すように構成される。
【００１８】
本発明の別の実施形態において、冷却剤１８０は、図１の正圧側内板３５及び負圧側内板４５内に穿孔された衝突孔（図１には示されていない）を通して、該正圧側内板３５及び該負圧側内板４５のうちの少なくとも１つに向けられる。衝突孔、及び冷却剤１８０を正圧側内板３５及び負圧側内板４５を通して配向する他の代替的手段を使用することは、当業者にはよく知られている。
【００１９】
本発明の１つの実施形態において、図４のタービンブレード１０は、正圧側外板３０と、正圧側内板３５と、負圧側外板４０と、負圧側内板４５と、複数の圧力流再配向領域１２０と、図３の複数の負圧流再配向領域１２５とを備える。正圧側外板３０は、正圧側内板３５の上に配置されて、正圧側二重壁２０を形成する。負圧側外板４０は、負圧側内板４５の上に配置されて、負圧側二重壁２５を形成する。外側圧力リブ５０及び内側圧力リブ５５が、図２に関して上述されたように配置される。
【００２０】
図３の外側負圧リブ６０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置され、内側負圧リブ６５は、該ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置され、負圧流再配向領域１２５を形成する。図１の正圧側二重壁２０は、該正圧側二重壁２０を通して冷却剤１８０の一部を通すように構成され、負圧側二重壁２５は、該負圧側二重壁２５を通して冷却剤１８０の別の部分を通すように構成される。
【００２１】
本発明の１つの実施形態において、図３の外側負圧リブ６０及び内側負圧リブ６５は、リブ間隔３２８だけ離間して配置される。最終的なリブ間隔３２８は技術者によって定められ、本発明は、特定のリブ間隔３２８に限定されない。技術者は、典型的には、該技術者が定める以下の変数、即ち１）負圧側二重壁２５の幅、２）負圧側二重壁２５を通る図１の冷却剤１８０の許容可能な圧力低下、及び３）負圧側二重壁２５を通って流れる冷却剤１８０によって取り除かれることになる熱負荷、のうちの少なくとも１つを考慮する。
【００２２】
本発明の１つの実施形態において、図４の負圧側前縁カバー８５が、負圧側外板４０及び負圧側内板４５に配置される。負圧側後縁カバー７５が負圧側外板４０及び負圧側内板４５に配置される。本発明の１つの実施形態において、負圧側外板４０、負圧側内板４５、負圧側前縁カバー８５、及び負圧側後縁カバー７５は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００２３】
本発明の別の具体的な実施形態において、正圧側外板３０、正圧側内板３５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、負圧側外板４０、負圧側内板４５、負圧側後縁カバー７５、及び負圧側前縁カバー８５は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００２４】
本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５は、共に図１のブレード根元部１００の辺りからブレードカバー９０の辺りまで配置される。ブレードカバー９０及びブレード根元部１００に対する正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５の最終的な配置は、技術者に任される。図１に示すように、本発明は、ブレード根元部１００からブレードカバー９０まで正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５のうちの少なくとも１つを配置することに限定されない。
【００２５】
本発明の１つの実施形態において、図４の正圧側二重壁２０は、ブレード前縁４００及びブレード後縁４１０の両方から離間して配置される。図４に示されるような正圧側二重壁２０の配置が、本発明を限定する意味をもつことは意図されていない。図４に示すように、正圧側二重壁２０の最終的な配置は、技術者によって定められ、正圧側前縁カバー８０をブレード前縁４００から離間して配置し、正圧側後縁カバー７０をブレード後縁４１０から離間して配置することに限定されない。
【００２６】
本発明において、タービンブレード１０に関する正圧側二重壁２０及び負圧側二重壁２５の配置は、本出願と同時に出願され、その全体を引用によりここに組み入れる、Ｒ．　Ｓ．　Ｂｕｎｋｅｒ他による、タービンブレードのコア冷却装置及び製造方法という名称の米国出願番号１０／１６２７５５における図１の冷却装置２０の配置を定めるのに用いられる手法と一致している。米国出願番号１０／１６２７５５の図１の冷却装置２０は、該米国出願番号１０／１６２７５５の図２のタービンブレード１０内の冷却剤１８０を制御し、該米国出願番号１０／１６２７５５の図１の該冷却装置２０は、技術者によって、最終的な設計必要条件に適合させるような寸法に作られ配置される。
【００２７】
本発明の別の具体的な実施形態において、図４の正圧側分割リブ１５０が、正圧側外板３０と正圧側内板３５との間に配置され、該正圧側分割リブ１５０は、正圧側二重壁２０を正圧側前縁部１５２と正圧側後縁部１５４に分割する。１つの正圧側分割リブ１５０を含む本発明の１つの実施形態について説明されるが、技術者は、多数の正圧側分割リブ１５０が正圧側外板３０と正圧側内板３５との間に配置された実施形態を使用することができる。図４に示されるように、本発明は、１つの正圧側分割リブ１５０を配置することに限定されない。他の実施形態において、例えば、多数の正圧側分割リブ１５０が、正圧側二重壁２０を３つ又はそれ以上の部分に分割するように用いられる。
【００２８】
ここで用いられる「正圧側分割リブ」という用語は、正圧側外板３０及び正圧側内板３５の両方の少なくとも一部に隣接して配置された要素を説明するのに用いられる。
【００２９】
本発明の別の具体的な実施形態において、正圧側外板３０、正圧側内板３５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、及び正圧側分割リブ１５０は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００３０】
本発明の別の具体的な実施形態において、正圧側外板３０、正圧側内板３５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、負圧側外板４０、負圧側内板４５、負圧側後縁カバー７５、負圧側前縁カバー８５、及び正圧側分割リブ１５０は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００３１】
本発明の１つの実施形態において、正圧側前縁部１５２が第１のリブ間隔３３０を有し、正圧側後縁部１５４が第２のリブ間隔３４０を有する。第１のリブ間隔３３０及び第２のリブ間隔３４０は、それぞれ正圧側前縁部１５２における冷却剤１８０の第１の部分、及び正圧側後縁部１５４における冷却剤１８０の第２の部分を制御するように構成される。
【００３２】
本発明の１つの実施形態において、正圧側前縁部１５２には、少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部１９０が更に形成され、正圧側後縁部１５４には、少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部２００が更に形成される。
【００３３】
図４に示すように、本発明は、翼型部前縁冷却用噴出部１９０及び翼型部後縁冷却用噴出部２００のうちの少なくとも１つを含む実施形態に限定されない。フィルム冷却技術は、当業者にはよく知られている。従って、正圧側外板３０及び負圧側外板４０のうちの少なくとも１つにおける、何らかの抽気フィルム冷却孔（図４又は図５に示されていない）、貫通（図４又は図５に示されていない）、図４の翼型部前縁冷却用噴出部１９０、及び翼型部後縁冷却用噴出部２００の最終的な配置は、技術者によって定められる。
【００３４】
本発明の１つの実施形態において、図５に示されるように、タービンブレード１０は、負圧側外板４０と負圧側内板４５との間に配置された負圧側分割リブ１５５を更に備える。負圧側分割リブ１５５は、負圧側二重壁２５を負圧側前縁部１５６と負圧側後縁部１５８に分割する。１つの負圧側分割リブ１５５を含む本発明の１つの実施形態について説明されるが、技術者は、多数の負圧側分割リブ１５５が負圧側外板４０と負圧側内板４５との間に配置された実施形態を使用することができる。図５に示されるように、本発明は、１つの負圧側分割リブ１５５を配置することに限定されない。他の実施形態において、例えば、多数の負圧側分割リブ１５５が、負圧側二重壁２５を３つ又はそれ以上の部分に分割するように用いられる。
【００３５】
ここで用いられる「負圧側分割リブ」という用語は、負圧側外板４０及び負圧側内板４５の両方の少なくとも一部に隣接して配置された要素を説明するのに用いられる。
【００３６】
本発明の１つの実施形態において、負圧側二重壁２５は、ブレード前縁４００及びブレード後縁４１０の両方から離間して配置される。図５に示されるような負圧側二重壁２５の配置は、本発明を限定する意味をもつようには意図されていない。図５に示すように、負圧側二重壁２５の最終的な配置は、技術者によって定められ、負圧側前縁カバー８５をブレード前縁４００から離間して配置すること、及び負圧側後縁カバー７５をブレード後縁４１０から離間して配置することに限定されない。
【００３７】
本発明の１つの実施形態において、図５の正圧側外板３０、正圧側内板３５、負圧側外板４０、負圧側内板４５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、負圧側後縁カバー７５、負圧側前縁カバー８５、及び負圧側分割リブ１５５は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００３８】
本発明のより具体的な実施形態において、図４の正圧側外板３０、正圧側内板３５、負圧側外板４０、負圧側内板４５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、負圧側後縁カバー７５、負圧側前縁カバー８５、正圧側分割リブ１５０、及び図５の負圧側分割リブ１５５は、インベストメント鋳造部に配置される。
【００３９】
本発明の１つの実施形態において、負圧側前縁部１５６は第３のリブ間隔３５０を有し、負圧側後縁部１５８は第４のリブ間隔３６０を有する。本発明の１つの実施形態において、第３のリブ間隔３５０及び第４のリブ間隔３６０は、それぞれ負圧側前縁部１５６における冷却剤１８０の第３の部分、及び負圧側後縁部１５８における冷却剤１８０の第４の部分を制御するように構成される。
【００４０】
本発明の１つの実施形態において、負圧側前縁部１５６には、少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部１９０が更に形成され、負圧側後縁部１５８には、少なくとも１つの翼型部後縁冷却用噴出部２００が更に形成される。
【００４１】
本発明の１つの実施形態において、図６に示すように、正圧側二重壁２０は複数の表面陥凹部３１０を更に備え、外側圧力リブ５０、内側圧力リブ５５、正圧側外板３０、及び正圧側内板３５の少なくとも１つにおける冷却剤１８０に接触するように構成された少なくとも一部に、複数の陥凹３１０が形成される。
【００４２】
ここで用いられる「陥凹部」という用語は、凹部、陥凹部、くぼみ、穴、又は何らかの他の種類又は形状の別個のシンクホールを指す。１つの実施形態において、陥凹部３１０の形状は、典型的には、半球状又は逆さの短円錐形状である。
【００４３】
代替的な実施形態において、陥凹部３１０の形状は、典型的には、完全な半球体のいずれかの部分である。
【００４４】
本発明の１つの実施形態において、各々の陥凹部３１０の図６及び図７の最大深さ「Ｙ」は、一般的には、正圧側外板３０、負圧側外板４０、外側圧力リブ５０、及び外側負圧リブ６０の表面に沿って一定のままである。最大深さ「Ｙ」は、通常、該陥凹部の表面直径「Ｄ」の約０．１０倍から約０．５０倍までの範囲にある。さらに、陥凹部３１０の最大深さＹは、約０．００２インチから約０．１２５インチまでの範囲にある。陥凹部３１０の中心から中心までの間隔「Ｘ」は、通常、該陥凹部３１０の表面直径「Ｄ」の約１．１倍から約２倍までの範囲にある。
【００４５】
本発明の１つの実施形態において、図７に示されるように、負圧側二重壁２５は、複数の表面陥凹部３１０を更に含み、外側負圧リブ６０、内側負圧リブ６５、負圧側外板４０、負圧側内板４５、外側圧力リブ５０、内側圧力リブ５５、正圧側外板３０、及び正圧側内板３５の少なくとも１つにおける冷却剤１８０に接触するように構成された少なくとも一部に、複数の陥凹３１０が形成される。
【００４６】
本発明は、タービンブレード１０のために図１の正圧側二重壁２０を形成する方法の実施形態を提供するものである。本発明の１つの実施形態における方法は、正圧側外板３０及び正圧側内板３５を位置合わせして、該正圧側外板３０と該正圧側内板３５との間に図２の複数の圧力流再配向領域１２０を形成する段階を含む。正圧側外板３０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置された複数の外側圧力リブ５０を含み、正圧側内板３５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置された内側圧力リブ５５を含む。
【００４７】
本発明の１つの実施形態において、第１の角度１３０及び第２の角度１４０は、図２に関して上述されたような範囲を有する。
【００４８】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、位置合わせする段階の前に、インベストメント鋳造、拡散接合、電子ビーム付着形成、及びそのいずれかの組み合わせから成るグループから選択された工程によって、正圧側外板３０及び正圧側内板３５を製造する段階を更に含む。
【００４９】
本発明の１つの実施形態において、位置合わせする段階が、圧力流再配向領域１２０と、外側圧力リブ５０と、内側圧力リブ５５とを含むインベストメント鋳造部の鋳型を準備する段階と、ブレード材料を注いで該インベストメント鋳造部を形成する段階とを更に含む方法が提供される。インベストメント鋳造部は、正圧側外板３０、正圧側内板３５、外側圧力リブ５０、及び内側圧力リブ５５を含む。
【００５０】
本発明の１つの実施形態において、位置合わせする段階が、正圧側外板３０及び正圧側内板３５を接合する段階を含むようになった方法が提供される。
【００５１】
本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０が、図１のほぼブレード根元部１００からほぼブレードカバー９０まで配置される方法が提供される。本発明の１つの実施形態において、図１の負圧側二重壁２５がタービンブレード１０のほぼブレード根元部１００からほぼブレードカバー９０まで配置される方法が提供される。
【００５２】
本発明は、タービンブレード１０のための図１の負圧側二重壁２５を製造する方法の実施形態を提供するものである。本発明の１つの実施形態における方法は、図３の負圧側外板４０及び負圧側内板４５を位置合わせして、該負圧側外板４０と該負圧側内板４５との間に複数の負圧流再配向領域１２５を形成する段階を含む。負圧側外板４０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置された複数の外側負圧リブ６０を含み、負圧側内板４５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置された内側負圧リブ６５を含む。本発明の１つの実施形態において、第１の角度１３０及び第２の角度１４０は、図３に関して上述されたような範囲を有する。
【００５３】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、位置合わせする段階の前に、インベストメント鋳造、拡散接合、電子ビーム付着形成、及びそのいずれかの組み合わせから成るグループから選択された工程によって、負圧側外板４０及び負圧側内板４５を製造する段階を更に含む。
【００５４】
本発明の１つの実施形態において、位置合わせする段階が、負圧流再配向領域１２５と、外側負圧リブ６０と、内側負圧リブ６５とを含むインベストメント鋳造部の鋳型を準備する段階と、ブレード材料を注入して該インベストメント鋳造部を形成する段階とを含む方法が提供される。インベストメント鋳造部は、負圧側外板４０、負圧側内板４５、外側負圧リブ６０、及び内側負圧リブ６５を含む。
【００５５】
本発明の１つの実施形態において、位置合わせする段階が、負圧側外板４０と負圧側内板４５とを接合する段階を含む方法が提供される。
【００５６】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、正圧側外板３０から正圧側内板３５まで図４の正圧側分割リブ１５０を挿入する段階を更に含み、該正圧側分割リブ１５０は、正圧側二重壁２０を正圧側前縁部１５２と圧力後縁冷却後部１５４に分割する。
【００５７】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、正圧側前縁部１５２については、第１のリブ間隔３３０だけ外側圧力リブ５０と内側圧力リブ５５とを離間して配置し、圧力後縁冷却部１５４については、第２のリブ間隔３４０だけ外側圧力リブ５０と内側圧力リブ５５とを離間して配置する段階を更に含む。第１のリブ間隔３３０及び第２のリブ間隔３４０は、それぞれ正圧側前縁部１５２における冷却剤１８０の第１の部分及び正圧側後縁部１５４における冷却剤１８０の第２の部分を制御するように構成される。
【００５８】
本発明の１つの実施形態において、正圧側前縁部１５２が、少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部１９０に位置合わせされ、正圧側後縁部１５４が、少なくとも１つの翼型部後縁冷却噴出部２００に位置合わせされる方法が提供される。
【００５９】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、負圧側外板４０から負圧側内板４５まで図５の負圧側分割リブ１５５を配置する段階を更に含む。負圧側分割リブ１５５は、負圧側二重壁２５を負圧側前縁部１５６と負圧側後縁部１５８に分割する。
【００６０】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、負圧側前縁部１５６については、第３のリブ間隔３５０だけ外側負圧リブ６０と内側負圧リブ６５とを離間して配置し、負圧側後縁部１５８については、第４のリブ間隔３６０だけ外側負圧リブ６０と内側負圧リブ６５とを離間して配置する段階を更に含む。第３のリブ間隔３５０及び第４のリブ間隔３６０は、それぞれ負圧側前縁部１５６における冷却剤１８０の第３の部分、及び負圧側後縁部１５８における冷却剤１８０の第４の部分を制御するように構成される。
【００６１】
本発明の１つの実施形態において、負圧側前縁部１５６が、少なくとも１つの翼型部前縁冷却用噴出部１９０に位置合わせされ、負圧側後縁部１５８が、少なくとも１つの翼型後縁冷却噴出部２００に位置合わせされる方法が提供される。
【００６２】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、図６の正圧側外板３０、正圧側内板３５、外側圧力リブ５０、及び冷却剤１８０に接触するように構成された内側圧力リブ５５のうちの少なくとも１つの少なくとも一部に、複数の陥凹部３１０が配置される段階を更に含む。
【００６３】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、図７の負圧側外板４０、負圧側内板４５、外側負圧リブ６０、及び冷却剤１８０に接触するように構成された内側負圧リブ６５のうちの少なくとも１つの少なくとも一部に、複数の陥凹３１０が配置される段階を更に含む。
【００６４】
本発明は、複数の外側圧力リブ５０と、複数の内側圧力リブ５５と、図２の複数の圧力流再配向領域１２０とを含む図６の圧力格子構造３２０を構成する段階を含む、タービンブレード１０のための図１の正圧側二重壁２０を製造する代替的な方法を提供するものである。本発明の１つの実施形態において、外側圧力リブ５０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置され、内側圧力リブ５５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置されて、複数の圧力流再配向領域１２０を形成する。正圧側外板３０は、正圧側内板３５の上に位置合わせされる。
【００６５】
本発明の１つの実施形態において、代替的な方法が、図６の圧力格子構造３２０を処理して、正圧側外板３０と正圧側内板３５とを含む正圧側二重壁２０を形成する段階を更に含む。正圧側外板３０は外側圧力リブ５０を含み、正圧側内板３５は内側圧力リブ５５を含む。
【００６６】
本発明の１つの実施形態において、代替的な方法が、複数の外側負圧リブ６０と、複数の内側負圧リブ６５と、図３の複数の負圧流再配向領域１２５とを含む図７の負圧格子構造３２５を構成する段階を更に含む。本発明の１つの実施形態において、外側負圧リブ６０は、ブレードスパン基準線１１０に対して第１の角度１３０で配置され、内側負圧リブ６５は、ブレードスパン基準線１１０に対して第２の角度１４０で配置されて、複数の負圧流再配向領域１２５を形成する。負圧側外板４０は、負圧側内板４５の上に位置合わせされる。
【００６７】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、図７の負圧格子構造３２５を処理して、負圧側外板４０と負圧側内板４５とを含む負圧側二重壁２５を形成する段階を更に含む。負圧側外板４０は外側負圧リブ６０を含み、負圧側内板４５は内側負圧リブ６５を含む。
【００６８】
本発明の１つの実施形態において、正圧側二重壁２０は、該正圧側二重壁２０を通して冷却剤１８０の一部を通すように構成され、負圧側二重壁２５は、該負圧二重壁２５を通して冷却剤１８０の別の部分を通すように構成される。
【００６９】
本発明の１つの実施形態において、図６の圧力格子構造３２０を処理する段階及び図７の負圧格子構造３２５を処理する段階が、インベストメント鋳造、拡散接合、電子ビーム付着形成、及びそのいずれかの組み合わせから成るグループから選択された工程によって実行される方法が提供される。
【００７０】
本発明の１つの実施形態において、この方法は、図４の正圧側前縁カバー８０を正圧側外板３０及び正圧側内板３５に配置することを更に含む。本発明の１つの実施形態において、この方法は、正圧側後縁カバー７０を正圧側外板３０及び力側内板３５に配置することを更に含む。本発明の１つの実施形態において、この方法は、負圧側前縁カバー８５を負圧側外板４０及び負圧側内板４５に配置することを更に含む。本発明の１つの実施形態において、この方法は、負圧側後縁カバー７５を負圧側外板４０及び負圧側内板４５に配置することを更に含む。
【００７１】
本発明の１つの実施形態において、外側圧力リブ５０、内側圧力リブ５５、外側負圧リブ６０、内側負圧リブ６５、正圧側外板３０、正圧側内板３５、負圧側外板４０、負圧側内板４５、正圧側前縁カバー８０、正圧側後縁カバー７０、負圧側後縁カバー７５、負圧側前縁カバー８５、正圧側分割リブ１５０、及び図５の負圧側分割リブ１５５が、インベストメント鋳造部に配置される方法が提供される。
【００７２】
本発明の幾つかの実施形態についての上記の説明が、説明目的のために示された。本発明を詳細に示し説明したが、これは説明及び例示のためだけに意図されるものであり、限定のためではないことを明確に理解すべきである。上記の教示を考慮して、本発明の多くの修正及び変形が可能であることは明らかである。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】
【図１】本発明の１つの実施形態による、正圧側二重壁及び負圧側二重壁を含むタービンブレードの断面図。
【図２】本発明の１つの実施形態による、正圧側二重壁の断面図。
【図３】本発明の１つの実施形態による、負圧側二重壁の断面図。
【図４】本発明の１つの実施形態による、圧力前縁冷却部分及び圧力後縁冷却部分を含むタービンブレードの断面図。
【図５】本発明の１つの実施形態による、負圧前縁冷却部分及び負圧後縁冷却部分を含むタービンブレードの断面図。
【図６】本発明の１つの実施形態による、正圧側二重壁の断面図。
【図７】本発明の１つの実施形態による、負圧側二重壁の断面図。
【符号の説明】
１０　タービンブレード
２０　正圧側二重壁
２５　負圧側二重壁
３０　正圧側外板
３５　正圧側内板
４０　負圧側外板
４５　負圧側内板
５０　外側圧力リブ
５５　内側圧力リブ
６０　外側負圧リブ
６５　内側負正圧側リブ
７０　正圧側後縁カバー
７５　負圧側後縁カバー
８０　正圧側前縁カバー
８５　負圧側前縁カバー
９０　ブレードカバー
１００　ブレード根元部
【図１】
2004028097.tif 000003
【図２】
2004028097.tif 000004
【図３】
2004028097.tif 000005
【図４】
2004028097.tif 000006
【図５】
2004028097.tif 000007
【図６】
2004028097.tif 000008
【図７】
2004028097.tif 000009