(57)【要約】【課題】複数の流路に仕切られた場合の各流路への冷却媒体の流入量を均一化することで冷却ムラの発生を抑え、冷却側伝熱性能を改善し、また冷却媒体消費量を抑制し、ガスタービンの効率を向上させることができるガスタービン冷却翼、ガスタービン及びガスタービン冷却翼の冷却方法を提供する。【解決手段】千鳥状に配置された複数の隔壁２４ａ〜２４ｅと、これら隔壁２４ａ〜２４ｅにより画定されたサーペンタイン状の冷却媒体流通流路２５と、流路２６ｅを並行する２つのパラレル流路２９ａ，２９ｂに仕切り分けると共に、これら仕切り分けられたパラレル流路２９ａ，２９ｂにほぼ均等に冷却媒体が流入するよう、その上流側端部が、折返し直前の流路２６ｄと流路２６ｅとを隔てる隔壁２４ｄよりも、折返し部２７に突出している仕切壁３０とを内部に備える。【選択図】  図２
2004239086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路と、
少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう、その上流側端部が、該折返し部直前の流路と該折返し部直後の流路とを隔てる隔壁よりも、該折返し部に突出している仕切壁と
を内部に備えたことを特徴とするガスタービン冷却翼。
【請求項２】
千鳥状に配置された複数の隔壁と、
これら複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有するサーペンタイン状の冷却媒体流通流路と、
少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう、その上流側端部が、該折返し部直前の流路と該折返し部直後の流路とを隔てる隔壁よりも、該折返し部に突出しており、かつ少なくとも一箇所の断続部を有する仕切壁と
を内部に備えたことを特徴とするガスタービン冷却翼。
【請求項３】
請求項１又は２記載のガスタービン冷却翼において、前記冷却媒体流通流路を通過した冷却媒体を回収する冷却媒体回収口を備えたことを特徴とするガスタービン冷却翼。
【請求項４】
複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路と、
少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう構成した仕切壁と
を内部に備えたガスタービン冷却翼を有するガスタービン。
【請求項５】
複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路を内部に備えたガスタービン冷却翼の冷却方法であって、
少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分け、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体を流入させて冷却する
ことを特徴とするガスタービン冷却翼の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にサーペンタイン状の冷却媒体流通流路を有するガスタービン冷却翼、ガスタービン及びガスタービン冷却翼の冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に採用されているこの種のガスタービンは、圧縮機で圧縮した作動流体に燃料を加えて燃焼し、高温高圧の作動流体を得てタービンを駆動するように構成されている。駆動されたタービンの回転エネルギーは、通常、タービンに結合されている発電機により電気エネルギーに変換される。
【０００３】
最近においては、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイクルの効率向上に大きな期待が寄せられており、その一手段として作動流体の更なる高温高圧化が図られている。また、高温化と併せ、それまで主流ガス中に放出してきたガスタービン高温部の冷却媒体を、回収後、例えば燃焼器入口等に循環供給することにより、熱エネルギーを有効に利用して更に効率向上を図るクローズド冷却方式を採用したガスタービンの開発も進んでいる。
【０００４】
一般に、冷却媒体の回収を前提とするクローズド冷却方式を採用するガスタービンの場合、動翼は対流冷却を用いたサーペンタイン方式により冷却され、冷却流路は動翼内で複数回折返す構造となる。また、冷却媒体の供給系統と回収系統との接続をできる限り簡単にするためには、パス数は少なくなる方向であり、それだけ流路内での折返し数が増える傾向にある。折返し数が増えると、それだけ流路内での圧損が増加するので、それに応じて所要動力も増し、ガスタービン性能上望ましいことではない。それに対し、翼後縁側の流路を、隔壁を設けて並行する２つのパラレル流路に仕切ることにより、それだけ折返し数が少なくなっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１９３４０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
冷却流路を２つの流路に仕切る場合、隔壁の両側に隔てられる双方の流路への冷却媒体の流量の分配割合が問題となる。一般に、冷却流路の折返し部において、冷却媒体は慣性の作用により大回りして折返すため、流路をパラレルに仕切った場合、流れ方向手前側のパラレル流路よりも、後側のパラレル流路に集中的に冷却媒体が流入するので、双方の流路の冷却媒体の流通量に偏りが生じ、本来のパラレル流路の効果を得ることができなくなる。その結果、手前側の流路付近のメタル温度が上昇し、著しい場合には翼の溶損にもつながりかねない。特に内部冷却のみで冷却されるクローズド冷却動翼の場合には、オープン冷却動翼に比べ熱応力が高い傾向にあり、温度ムラの発生は熱応力の増大につながり、翼の寿命を著しく低下させる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数の流路に仕切られた場合の各流路への冷却媒体の流入量を均一化することで冷却ムラの発生を抑え、冷却側伝熱性能を改善し、また冷却媒体消費量を抑制し、ガスタービンの効率を向上させることができるガスタービン冷却翼、ガスタービン及びガスタービン冷却翼の冷却方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明のガスタービン冷却翼は、複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路と、少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう、その上流側端部が、該折返し部直前の流路と該折返し部直後の流路とを隔てる隔壁よりも、該折返し部に突出している仕切壁とを内部に備える。
【０００９】
（２）上記目的を達成するために、また本発明のガスタービン冷却翼は、千鳥状に配置された複数の隔壁と、これら隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有するサーペンタイン状の冷却媒体流通流路と、少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう、その上流側端部が、該折返し部直前の流路と該折返し部直後の流路とを隔てる隔壁よりも、該折返し部に突出しており、かつ少なくとも一箇所の断続部を有する仕切壁とを内部に備える。
【００１０】
上記（１）及び（２）においては、パラレル流路を画定する仕切壁の上流側端部が、パラレル流路に折返す直前の流路を隔てる隔壁よりも、折返し部に突出しているので、大回りして後側のパラレル流路に流入しようとする冷却媒体の一部を仕切壁で遮ぎって、手前側のパラレル流路に導くことができる。これにより、各パラレル流路への冷却媒体の流入量をほぼ均等にすることができるので、本来のパラレル冷却流路の効果を得て内部熱伝達率を大きく上昇させることができ、冷却性能を効率的に向上させることができる。また、冷却性能の向上の効果が効率的に得られるため、冷却媒体流量を削減することもでき、冷却媒体を大量に捻出するためのガスタービン出力を低減することができるので、ガスタービンの効率を向上させることができる。更に、各パラレル流路に均等に冷却媒体を流通できるため、冷却ムラの発生を抑えて熱応力を抑制することができ、信頼性の高い冷却翼を提供することができる。
【００１１】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記冷却媒体流通流路を通過した冷却媒体を回収する冷却媒体回収口を備える。
【００１２】
（４）上記目的を達成するために、また本発明のガスタービンは、複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路と、少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分けると共に、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体が流入するよう構成した仕切壁とを内部に備える。
【００１３】
（５）上記目的を達成するために、本発明は、複数の隔壁により画定され、少なくとも一箇所の折返し部を有する冷却媒体流通流路を内部に備えたガスタービン冷却翼の冷却方法であって、少なくとも一箇所の前記折返し部において、該折返し部の直後の流路を並行する複数のパラレル流路に仕切り分け、これら仕切り分けられた各パラレル流路にほぼ均等に冷却媒体を流入させて冷却する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のガスタービン冷却翼の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のガスタービン冷却翼の第１の実施の形態を適用するガスタービンの要部（翼段落部）の断面図である。この図１に示したガスタービンにおいて、図示しない燃焼器からの主流ガス１は、タービン２におけるガス主流路３に流入し、タービンロータ４に回転動力を与える。このタービンロータ４は、外周部に複数の動翼５を備えたロータディスク６と、ディスクスペーサ７とを交互に積層し、スタブシャフト８で一体に固定されている。但し、ここでは、動翼５及びロータディスク６を、主流ガス１の流れ方向上流側から順に、第１段動翼５ａ、第１段ロータディスク６ａ、第２段動翼５ｂ、第２段ロータディスク６ｂと記載する。また、タービン２のケーシング９の内周部には、動翼５と軸方向に交互に、第１段静翼１０ａ、第２段静翼１０ｂが設けられている。なお、１１は第２段静翼９ｂのダイヤフラム、１２はディスタントピースである。
【００１５】
このように構成された図１のガスタービンの作動原理について簡単に説明すると、図示しない圧縮機と燃焼器により高温・高圧となった作動流体、即ち主流ガス１は、第１段静翼１０ａ及び第２段静翼１０ｂ等により、その高圧のエネルギーを流速のエネルギーに変換し、第１段動翼５ａ及び第２段動翼５ｂ等を回転させる。その回転エネルギーは、図示しない発電機に伝達され電気エネルギーに変換されるが、一部の回転エネルギーは圧縮機駆動にも用いられる。ここで、一般に、主流ガス１の温度は、翼材の許容温度よりも高いため、高温のガスに曝される翼部を冷却する必要がある。そこで、動翼には、例えば圧縮機からの圧縮空気等が冷却媒体として導かれる構造となっている。
【００１６】
第１段動翼５ａを例にとると、クローズド冷却システムを採用する本システムにおいては、上流側ディスク１３と第１段ロータディスク６ａとの間に第１段動翼５ａに冷却媒体を供給するためのキャビティ１４が、一方、第１段ロータディスク６ａとディスクスペーサ７との間には第１段動翼５ａを冷却した冷却媒体を回収するためのキャビティ１５が形成されている。キャビティ１５は、第１段ロータディスク６ａ及びダブテイル１６内に設けた冷却媒体１７の流路１８を介して第１段動翼５ａの冷却媒体供給口１９に連通している。一方、第１段動翼５ａの冷却媒体ダブテイル１６に設けた冷却媒体回収口２０は、第１段動翼５ａの冷却を終えた冷却媒体２１の回収用に、第１段ディスクスペーサ７内に設けた冷却媒体回収流路２２を介し、キャビティ１５に連通している。なお、このキャビティ１５に回収された冷却媒体２１は、タービンロータ４内の回収パス（図示せず）を介し、上流側の燃焼器入口２３に回収されるようになっている。
【００１７】
図２は本発明のガスタービン冷却翼の第１の実施の形態の要部断面図、図３は図２に示したパラレル冷却流路入口の要部拡大図で、これら図２及び図３において、図１と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。図２に示すように、第１段動翼５ａ内には、千鳥状に配置されたパーティション（隔壁）２４ａ〜２４ｅが設けられている。これら隔壁２４ａ〜２４ｅにより画定された冷却媒体流通流路２５は、第１〜第６冷却流路２６ａ〜２６ｆと、各流路２６ａ〜２６ｆを折返し連通する複数のターン部（折返し部）２７とを有するサーペンタイン方式（サーペンタイン状）の折返し流路を形成しており、冷却媒体供給口１９及び冷却媒体回収口２０は、この冷却媒体流通流路２５を介し１パスで連通している。また、隔壁２４ａ〜２４ｅ間の各流路には、伝熱を促進するための乱流促進リブ２８が配置されている。
【００１８】
本実施の形態においては、第５冷却流路２６ｅには、この第５冷却流路２６ｅを並行する２つのパラレル流路２９ａ，２９ｂに仕切り分ける仕切壁３０が設けられ、パラレル冷却流路を形成している。また、図３に示すように、パラレル流路２９ａとパラレル流路２９ｂを隔てる上記仕切壁３０の端部３０ａは、第４冷却流路２６ｄと第５冷却流路２６ｅを隔てるパーティション２４ｄの端部２４ｄａよりも、寸法Ｈだけ折返し部２７に突出した位置にある。
【００１９】
上記構成により、本実施の形態においては、冷却媒体供給口１９から冷却媒体流通流路２５に流入した冷却媒体は、第１〜第６冷却流路２６ａ〜２６ｆを順次折り返し流通し、冷却媒体回収口２０から排出され、前述のように回収される。この過程において、第４冷却流路２６ｄを通過した冷却媒体は、第５冷却流路２６ｅを通過するに際し、パラレル流路２９ａ，２９ｂに分流し、その後合流して第６冷却流路２６ｆに流入する。
【００２０】
次に、本実施の形態により得られる作用効果を説明する。
ここで、一般に円管流路の乱流熱伝達特性は、Ｎｕ：ヌセルト数、Ｒｅ：レイノルズ数、Ｐｒ：プラントル数を用いて下記の（数１）のように表される。また、流路内部の熱伝達率αは、流路の相当直径ｄ、流通する冷却媒体の流速νとの間に下記の（数２）のような関係がある。
【００２１】
【数１】
2004239086.tif 000003
【数２】
2004239086.tif 000004
【００２２】
（数２）より、流路内部の熱伝達率αは、
相当直径ｄの−０．２乗に比例し、相当直径ｄが小さいほど高くなることが分かる。流路を仕切り分けてパラレル流路とする場合、仕切り分けられた個々の冷却媒体流速は維持されるが、冷却流路自体の相当直径ｄが小さくなるため、（数２）から熱伝達率αが増加することが分かる。
【００２３】
一般に、ガスタービン冷却翼において、冷却流路内の圧力損失はほとんどがターン部で生じるものであるから、仮に冷却媒体流通流路のターン数を増やして流路の相当直径ｄを小さくした場合、ターン数の増加により圧力損失が増加する。そのため、この場合には、圧力損失の増加に伴い高い作動圧力が必要となるので、その高い作動圧力を作り出すために消費されるガスタービン出力の割合が大きくなり、結果的にガスタービン効率が低下してしまう可能性がある。また特に、例えば出力が１００ＭＷ以下程度の中型又は小型ガスタービンの動翼においては、翼やロータ自体が小さくその構成部材の寸法の制限が大きいため、動翼やロータの冷却媒体の供給系統や回収系統をできる限り簡単にする必要がある。冷却流路内の圧力損失を減らす限りにおいては、翼内の冷却流路のパス数を増やすことも考えられるが、この場合には、翼とロータの冷却媒体の供給系統及び回収系統が複数必要となり、大型のものに比しスペースが十分に確保できない中型以下のガスタービンにおいては適用が困難である。従って、比較的小さなガスタービンにおいては、翼の冷却流路は１パス構造とならざるを得ない場合があるが、このような場合でも、本実施の形態のようにサーペンタイン状の流路とパラレル冷却流路を適宜組合せることにより、圧力損失を増加させずに、内部熱伝達率を増加させることができるため、効果的な冷却が可能となる。
【００２４】
また一般に、冷却流路のターン部においては、冷却媒体は遠心力による慣性力を受けるため、大回りして転回する。本実施の形態において、仮に、パラレル流路を画定する仕切壁３０の端部３０ａが、第４冷却流路２６ｄと第５冷却流路２６ｅを隔てるパーティション２４ｄの端部２４ｄａと、翼長方向位置がほぼ同じである場合、パラレル流路に流入する冷却媒体は、大回りして転回する結果、ほとんどが後側のパラレル流路２９ｂに流入してしまう。その結果、手前側のパラレル流路２９ａにはほとんど冷却媒体が流入せず、パラレル流路２９ａ，２９ｂ間に流量配分割合の偏りが生じてしまう。
【００２５】
上記のようにパラレル流路２９ａ，２９ｂに流量配分の偏りが生じる場合、冷却ムラを発生させるだけでなく、冷却媒体のほとんど流れないパラレル流路２９ａ付近のメタル温度を上昇させ、状況によっては翼の溶損にもつながりかねない。一方、冷却媒体の集中するパラレル流路２９ｂは過冷却となるため、熱応力が大きくなり、翼材に過大な負担をかけてしまう。また、特に内部冷却のみで冷却されるクローズド冷却翼は、翼面に冷却媒体を薄膜状に吹き出し低温度層を形成させる、いわゆるフィルム冷却を使えないため、フィルム冷却を採用できるオープン冷却動翼に比べると、翼材の厚み方向の温度勾配が急勾配となる。そのため、クローズド冷却翼は、オープン冷却翼に比して熱応力が高い傾向にあり、温度ムラの発生は熱応力を更に上昇させ、翼の寿命を著しく低下させてしまう可能性がある。更に、冷却媒体がほとんどパラレル流路２９ｂのみに流れてしまうと、実質的にパラレル流路２９ａが用をなさなくなるため、有効流路面積の減少に伴い圧力損失が増加し、第１段動翼５ａ全体に流れる冷却媒体流量は減少してしまうきらいもある。
【００２６】
それに対し、本実施の形態では、パラレル流路を画定する仕切壁３０の上流側端部３０ａは、第４冷却流路２６ｄとパラレル流路２９ａを隔てるパーティション２４ｄの端部２４ｄａよりも、ターン部２７に突出している。これにより、図３に矢印で示したように、慣性力によって大部分の冷却媒体が、大回りして後側のパラレル流路２９ｂに流入しようとするが、その一部は仕切壁３０の端部３０ａに遮られ、手前側のパラレル流路２９ａに導かれる。こうしてパラレル流路２９ａに導入された冷却媒体と元々パラレル流路２９ａに流入する少量の冷却媒体とが合流し、その合計流量と仕切壁３０を越えてパラレル流路２９ｂに流入した冷却媒体の流量とがほぼ等しくなる。なお、仕切壁３０の突き出し部の長さＨは、極端に短いと効果が無く、極端に長いと逆にパラレル流路２９ｂに入る流れを完全に遮断してしまうため、その長さ寸法は、流量を考慮して所望の寸法とすることが望ましい。
【００２７】
このように、本実施の形態いおいては、パラレル流路において、各パラレル流路２９ａ，２９ｂの流量配分をほぼ均等にできるので、本来のパラレル冷却流路の効果を得て内部熱伝達率を大きく上昇させることができ、冷却性能を効率的に向上させることができる。また、冷却性能の向上の効果が効率的に得られるので、冷却媒体流量を削減することもでき、ガスタービンの効率を向上させることができる。更に、パラレル冷却流路をなすパラレル流路２９ａ，２９ｂの両方に均等に冷却媒体を流通できるため、冷却ムラの発生を抑えて熱応力を抑制することができ、信頼性の高い冷却翼を提供できる。
【００２８】
本発明のガスタービン冷却翼の第２の実施の形態を図４を用いて説明する。
図４は、本発明のガスタービン冷却翼の第２の実施の形態のパラレル冷却流路入口の要部拡大図で、先の図３に対応する図である。但し、この図４において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。本実施の形態が、前述の第１の実施の形態と相違する点は、図４に示すように、仕切壁３０に断続部３０ｂを設けたことにある。なお、仕切壁３０に設ける断続部３０ｂの位置や個数に特に限定はない。その他の構成は、前述の第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
本実施の形態においては、断続部３０ｂによって仕切壁３０の端部３０ａが離間しているが、このように形成しても、図中に矢印で示したように、パラレル流路２９ｂに集中する流れの一部を遮断してパラレル流路２９ａに導くことができるので、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、一般に冷却翼そのものは精密鋳造により成形されるが、その精密鋳造の際に用いる中子のことを考えると、上記の断続部３０ｂを設けることにより、パラレル流路２９ａ，２９ｂの接続部を設けることができるので、中子自体の強度を増加させることができ、鋳込み時の中子の変形を抑えることができ、より高精度な信頼性の高いガスタービン翼を成形することができる。
【００３０】
本発明のガスタービン冷却翼の第３の実施の形態を図５を用いて説明する。
図５は、本発明のガスタービン冷却翼の第３の実施の形態のパラレル冷却流路入口の要部拡大図で、先の図３に対応する図である。但し、この図５において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。本実施の形態が、前述の第１の実施の形態と相違する点は、図５に示すように、２つの仕切壁３０Ａ，３０Ｂを設け、第５冷却流路２６ｅを３つのパラレル流路２９ａ〜２９ｃに分割したことにある。仕切壁３０Ａの端部３０Ａａは、パーティション２４ｄの端部２４ｄａよりも長さＨ１だけ、仕切壁３０Ｂの端部３０Ｂａは、仕切壁３０Ａａの端部３０Ａａよりも長さＨ２だけ（パーティション２４ｄの端部２４ｄａよりも長さＨ３＝Ｈ１＋Ｈ２だけ）、ターン部２７に突出した位置にある。その他の構成は、前述の第１の実施の形態と同様である。
【００３１】
本実施の形態においては、第４冷却流路２６ｄからの冷却媒体は、図５に矢印で示したように、慣性により大回りして、大部分が一番後側のパラレル流路２９ｃに流入しようとするが、そこに至るまでに、一部を仕切壁３０Ａ，３０Ｂにより順次遮って、パラレル流路２９ａ，２９ｂに流入しようとする冷却媒体の流れに合流させる。前述の仕切壁３０Ａ，３０Ｂの突出長さＨ１，Ｈ２（Ｈ３）は、各流路に流入しようとする冷却媒体の流入量と、仕切壁で遮って導入される冷却媒体の合計流量が、仕切壁３０Ａ，３０Ｂを越えてパラレル流路２９ｃに流入する冷却媒体の流量とほぼ同じとなるよう、予め実験等を行って適切な長さに設定する。
【００３２】
これにより、パラレル流路を構成するパラレル流路２９ａ〜２９ｃのうち、最も外側に位置するパラレル流路２９ｃに集中しようとする冷却媒体を、各パラレル流路２９ａ〜２９ｃにほぼ均等な割合で分流させることができる。本実施の形態によっても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、サーペンタイン流路の折返し数を更に減少させることもでき、圧力損失をより減少させ、出力効率を更に向上させることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、第５冷却流路２６ｅを、３つのパラレル流路２９ａ〜２９ｂに仕切分ける例を図示しているが、パラレル流路数を３本に限定する意図のものではなく、更に仕切壁を増やし、４本、５本・・・とパラレル流路数を更に増加させても良い。
【００３４】
また、以上に説明してきた各実施の形態においては、クローズド冷却方式を採用するガスタービンの動翼への適用例を説明してきたが、これに限られるものではなく、パラレル冷却流路自体は、冷却媒体を回収せずに主流ガス中に放出するオープン冷却方式を採用するガスタービンの動翼であっても適用可能である。また、以上においては、例として第５冷却流路２６ｅに仕切壁を設けてパラレル流路を形成した例を説明したが、これに限られず、折返し後の流路であれば、どの流路であっても本発明は適用可能である。また、サーペンタイン冷却流路中の１本の流路をパラレルに構成した例を説明したが、これに限られず、複数の流路（場合によっては各流路）に本発明の特徴を適用しても良い。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。更に、第１〜第６流路２４ａ〜２６ｆに折返されたサーペンタイン流路を各図において図示したが、この流路の折返し数等に特別な限定はない。
【００３５】
また、以上の各実施の形態において、本発明のガスタービン冷却翼の特徴を、第１段動翼５ａに適用した例を説明してきたが、本発明は、勿論、第１段動翼５ａに限らず、タービンの他の段の動翼又は静翼、或いは圧縮機の動翼や静翼にも適用可能であり、上記同様の効果を得ることができる。ガスタービンに備えられたいずれの翼であっても、サーペンタイン冷却方式を採用する冷却翼において、パラレル冷却流路構造と、このパラレル流路を隔てる仕切壁の突出構造とを採用することにより、冷却媒体の流量配分偏りの問題を解決し、パラレル流路化による内部熱伝達率向上の効果を得て冷却媒体流量を削減することができ、ガスタービン全体の効率を向上させることが可能となる。更に、冷却翼の冷却ムラの発生を抑制することができるため、信頼性の高いガスタービン冷却翼を提供でき、よって信頼性の高いガスタービンを提供することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、サーペンタイン冷却流路のパラレル流路形成部において発生する冷却媒体流量配分の偏りを防止でき、本来のパラレル冷却流路の効果による内部熱伝達を向上できるので、冷却性能を向上させることができる。また、冷却媒体が、パラレル流路のうちの１本の流路に集中することによる有効流路断面積の減少を防止でき、流路内圧力損失を抑制することができる。更に、冷却性能向上により冷却媒体流量を削減できるので、ガスタービンの効率を向上させることができる。また、流量配分の偏りが防止されることにより、冷却ムラの発生も抑えられるため、熱応力の増大を防いで冷却翼自体の寿命低下を防止でき、それだけ信頼性の高いガスタービン冷却翼、ガスタービン及びガスタービン冷却翼の冷却方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービン冷却翼の第１の実施の形態を適用するガスタービンの要部（翼段落部）の断面図である。
【図２】本発明のガスタービン冷却翼の第１の実施の形態の要部断面図である。
【図３】本発明のガスタービン冷却翼の第１の実施の形態のパラレル冷却流路入口の要部拡大図である。
【図４】本発明のガスタービン冷却翼の第２の実施の形態のパラレル冷却流路入口の要部拡大図である。
【図５】本発明のガスタービン冷却翼の第３の実施の形態のパラレル冷却流路入口の要部拡大図である。
【符号の説明】
２０        冷却媒体回収口
２４ａ〜ｅ  隔壁
２５        冷却媒体流通流路
２６ａ〜ｆ  第１〜第６流路（流路）
２７        ターン部（折返し部
２９ａ〜ｃ  パラレル流路
３０        仕切壁
３０Ａ，Ｂ  仕切壁
３０ｂ      断続部
【図１】
2004239086.tif 000005
【図２】
2004239086.tif 000006
【図３】
2004239086.tif 000007
【図４】
2004239086.tif 000008
【図５】
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