(57)【要約】【課題】  本発明は、内胴、固定翼、外胴、リブとが一体に鋳造成形される新規なガスタービン燃焼器用スワラーおよびその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】  本発明は、リブ間空隙部をリブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列させた消失性模型を用いて鋳型を形成して鋳造する製造方法により、内胴、固定翼、外胴、外胴と内胴とを連結する複数のリブおよび隣接リブ間に形成される内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部とが一体に鋳造成形されるガスタービン燃焼器用スワラーを得る。【選択図】  図１
2007007664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒形の内胴と、該内胴の中空部に形成される固定翼と、該内胴の片端を内挿する略筒形の外胴と、該外胴と前記内胴とを連結する複数のリブと、隣接する該リブ間に形成される前記内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部とを具備し、前記内胴、前記固定翼、前記外胴、および前記リブとが一体に鋳造成形されてなることを特徴とするガスタービン燃焼器用スワラー。
【請求項２】
略筒形の内胴と、該内胴の中空部に形成される固定翼と、該内胴の片端を内挿する略筒形の外胴と、該外胴と前記内胴とを連結する複数のリブと、隣接する該リブ間に形成される前記内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部とを具備し、前記内胴、前記固定翼、前記外胴、および前記リブとが一体に鋳造成形されるガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法であって、
（１）前記ガスタービン燃焼器用スワラーと実質的に同一の形状を有する消失性模型の成形工程、
（２）該消失性模型を耐火物でコーティング後に前記消失性模型を除去する鋳型の成形工程、
（３）該鋳型へ鋳造する鋳造工程、
を有しており、前記リブ間空隙部は、前記リブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列した前記消失性模型によって得ることを特徴とするガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法。
【請求項３】
隣り合うセラミックコアの端面によって形成される空隙によりリブが形成されることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法。
【請求項４】
前記セラミックコアは前記鋳型に係止させる係止部を具備することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法。
【請求項５】
前記セラミックコアは、前記鋳造工程の後に、アルカリ溶液により溶出除去されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発電用に使用されるガスタービンに用いられ、鋳造成形されるガスタービン燃焼器用スワラー、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電用ガスタービンにおいて、ガスタービン翼を高速回転させるための高圧の燃焼ガスはガスタービン燃焼器によって生成される。このガスタービン燃焼器において、ガスタービン燃料と空気との混合物（以降、空気混合燃料という）を燃焼させるが、このときにガスタービン燃料と空気とを効率的に混合させるための機器が、ガスタービン燃焼器用スワラーである。ガスタービン燃焼器用スワラーは、一般に、ガスタービン燃料の噴射用ノズルの固定部を有する内胴と、この内胴に備えられ、取り込まれて高圧縮された空気を旋回流に変えてガスタービン燃料と混合する固定翼と、この空気混合燃料をさらに下流に導出する筒状の外胴とで構成されている。この内胴と外胴とは、狭隘な隙間を形成するように一体化され、形成された間隙から二次空気を導入して空気混合燃料の効率よい燃焼を行うように設計されている。
【０００３】
上述の構成を有するガスタービン燃焼器用スワラーにおいて、狭隘な隙間を形成する必要がある内胴と外胴との一体化は、内胴と外胴とを繋ぐための複数のリブにおいて溶接あるいはロー付等により接合固定して一体化させていた。
【０００４】
一方、燃焼器等の複雑な形状に対して、精密鋳造法の適用の提案もある。例えば、特許文献１は、ロストワックス鋳造法を適用し、燃焼器用部品として、内胴と、外胴と、これらを間隙を形成しつつ一体化するリブとを同時に形成する手法を提案している。特許文献１においては、鋳造に用いる鋳型を成形するための消失性模型の形成に特徴がある。具体的には、内胴を形成するための第１のロウ型と、外胴を形成するための第２のロウ型と、内胴と外胴とを繋ぐ複数のリブおよび間隙となるリブ間空隙部を形成するための円筒形のセラミック型とを各々別々に準備する。そして、第１のロウ型と第２のロウ型との間に円筒形セラミック型を挿入し、第１のロウ型の一部を第２のロウ型の中空部の内側に同軸心で挿入して組み立てることによって構成されるというものである。
【０００５】
この円筒形セラミック型を中子として消失性模型に具備させる手法は、上述の二次空気導入口となる狭隘な隙間であるリブ間空隙部に対し、耐火物スラリーや耐火物粒が浸入することなく精密な鋳型の成形が可能となる点で優れている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、特許文献１にある円筒型セラミック型をガスタービン燃焼器用スワラーの製造に適用することを検討した。
ガスタービン燃焼器用スワラーの内胴と外胴との間隙となるリブ間空隙部は、円筒形セラミック型における円筒形部の肉厚により形成することとなる。そして、この円筒形セラミック型は、これに相当するキャビティを有する金型にセラミック原料を射出するか、または流し込んでグリーン体とした後に、金型から取り出したグリーン体を焼結して焼結体となすことにより製造することができると考えられた。
【０００８】
ここで、まず問題となったのは、リブ間空隙部を狭隘な隙間とするためには、円筒形セラミック型の円筒形部の肉厚を極めて薄くしなければならない点である。例えば特許文献１は、円筒形セラミック型の円筒形部の肉厚を約０．５〜５ｍｍとする構成例を開示する。しかしながら、この円筒形部の肉厚が極めて薄い円筒形セラミック型を製造するにあたり、これを成形するための金型キャビティの形成、その金型によるグリーン体の成形、およびそのグリーン体の焼結等、これらの各工程において技術的問題が多いのである。例えば、薄肉の円筒形部へのセラミック原料の不廻りや充填密度不足、薄肉かつ一体の円筒形状であることによる自重変形や焼結時の収縮不均一、割れや損壊等である。
【０００９】
また、特許文献１に開示される円筒形セラミック型には、リブに貫通孔を形成しなければならないことも、製造を困難にしている要因である。つまり、内胴と外胴とを繋ぐための複数のリブは、円筒形セラミック型の肉厚の薄い円筒形部においては、内側から外側に貫通する複数の貫通穴を設けることによって形成しなければならない。この貫通孔を設けているために、セラミック原料を射出成形した後の型開きでは、円筒形部の中心軸方向に沿って型開きさせることが困難である。このため、円筒形部の内側あるいは外側において、その半径方向に放射状に可動可能な複数のスライド金型を組み合わせることにより、円筒形セラミック型を成形するためのキャビティを形成させる等の構成を採用することとなる。この構成の場合には、各スライド金型およびその可動機構の構造が複雑化し、また、円筒形部の肉厚を極めて薄く安定に形成し得るキャビティとするためには、各スライド金型の型締め時の位置決めを極めて高精度とすることが要求される。さらに、型締めにより組み合わされる各スライド金型の繋ぎ目であるパーティングラインでは、セラミック原料を射出したり流し込んだりするときに摩滅や差し込みを生じやすいといった不都合がある。
【００１０】
本発明の目的は、ガスタービン燃焼器用スワラーの製造において、上記課題を解決し、内胴と外胴との精密な間隙を精度良く形成できる精密鋳造方法、ならびにこれによる内胴、固定翼、外胴、およびリブとが一体に鋳造成形される新規なガスタービン燃焼器用スワラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、ガスタービン燃焼器用スワラーを製造するにおいて、内胴と外胴とを繋ぐ狭隘な隙間である各々のリブ間空隙部および各々のリブの成形手段、および消失性模型の一体成形について検討し、リブ間空隙部を、リブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列した消失性模型によって形成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に想到した。
【００１２】
すなわち本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法は、略筒形の内胴と、該内胴の中空部に形成される固定翼と、該内胴の片端を内挿する略筒形の外胴と、該外胴と前記内胴とを連結する複数のリブと、隣接する該リブ間に形成される前記内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部とを具備し、前記内胴、前記固定翼、前記外胴、および前記リブとが一体に鋳造成形されるガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法であって、
（１）前記ガスタービン燃焼器用スワラーと実質的に同一の形状を有する消失性模型の成形工程、
（２）該消失性模型を耐火物でコーティング後に前記消失性模型を除去する鋳型の成形工程、
（３）該鋳型へ鋳造する鋳造工程、
を有しており、前記リブ間空隙部は、前記リブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列した前記消失性模型によって得るガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法である。
【００１３】
本発明においては、隣り合うセラミックコアの端面によって形成される空隙によりリブを形成することが好ましい。また、セラミックコアに前記鋳型に係止させる係止部を具備させることが好ましい。また、セラミックコアを、前記鋳造工程の後に、アルカリ溶液により溶出除去することが好ましい。
【００１４】
上述のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法により、内胴、固定翼、外胴、およびリブとが一体に鋳造成形された新規なガスタービン燃焼器用スワラーを得ることができる。すなわち本発明のガスタービン燃焼器用スワラーは、略筒形の内胴と、該内胴の中空部に形成される固定翼と、該内胴の片端を内挿する略筒形の外胴と、該外胴と前記内胴とを連結する複数のリブと、隣接する該リブ間に形成される前記内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部とを具備し、前記内胴、前記固定翼、前記外胴、および前記リブとが一体に鋳造成形されるガスタービン燃焼器用スワラーである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法によれば、内胴と外胴とを繋ぐリブ間空隙部およびリブを成形するための金型のキャビティ形成が高精度かつ容易となり、消失性模型の組み立てに起因する凹み状欠陥を有さない一体に成形される消失性模型をなすことができる。そして、この製造方法によって得られる本発明のガスタービン燃焼器用スワラーは、内胴、固定翼、外胴、およびリブとが一体に鋳造成形される新規なガスタービン燃焼器用スワラーとすることができ、工業上極めて有効な技術となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法における重要な特徴は、ガスタービン燃焼器用スワラーと実質的に同一の形状を有する消失性模型の成形工程にある。その特徴のひとつは、リブ間空隙部を、リブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列した消失性模型によって得ることである。周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコアとすることにより、各々のセラミックコアは薄板片状となるため自重変形や焼結時の収縮不均一は極めて微小となって寸法精度の良好なセラミックコアを得ることができる。これにより、従来の円筒形セラミック型で問題となっていた円筒形セラミック型製造時の充填密度の問題、寸法精度の問題、あるいは金型の動作の複雑化の問題を解決することができる。
【００１７】
また、隣り合うセラミックコアの端面によって形成される空隙によりリブが形成されるようにすることにより、セラミックスコアに貫通孔を形成する必要がなくなり、単純形状化でき、中子としての精度を高めることが可能となる。さらに、すべて同一形状のセラミックコアによって各々のリブ間空隙部およびリブが形成されるようにすることにより、鋳造中子となるセラミックコアを略筒形に各々配列させる位置決め精度を向上させることができ、生産効率を向上させるためには好適である。
【００１８】
また、本発明の製造方法においては、上述の鋳造中子となるセラミックコアが配列され、内胴、固定翼、外胴、およびリブに対応する部位が一体に成形される、つまり、継ぎ目のない消失性模型を用いて鋳型を形成し、ガスタービン燃焼器用スワラーを一体に鋳造成形させることも重要な特徴である。継ぎ目のない消失性模型を用いることにより、消失性模型の継ぎ目に起因する凹み状の鋳造欠陥がなくなる。
【００１９】
上述の製造方法によって製造される本発明のガスタービン燃焼器用スワラーは、溶接あるいはロー付けされた部位や凹み状欠陥を有さないものとなり、内胴、固定翼、外胴、およびリブとが一体に鋳造形成され、従来に比べ、機械的強度や信頼性、耐熱性が飛躍的に向上した新規なガスタービン燃焼器用スワラーとなる。
【００２０】
ガスタービン燃焼器用スワラーの内胴と外胴は、高圧縮された空気あるいは空気混合燃料の流路を構成する。そして、外胴に対し内胴の片端を内挿させて外胴と内胴とを連結する複数のリブを設けて固設し、隣接するリブ間において二次空気導入口となる内胴の軸方向に沿って貫通するリブ間空隙部を形成する。また、流路抵抗の小さい流路とするために内胴と外胴の形状を略筒形とすることにより、角部を有さない滑らかな曲面形状を具備させる。より好ましくは円筒形あるいは楕円筒形とすることである。また、内胴と外胴の中空部を形成する内周面およびリブ間空隙部を形成する面においては、表面の凹凸を抑えて流路抵抗を低減させることが好ましく、Ｒａで１０μｍ以下の滑らかな表面とすることが好適である。
【００２１】
内胴の中空部に形成される固定翼は、内胴の中空部に一体に固設され、高圧縮された空気を旋回流に変えて整流するための翼である。固定翼を設けて旋回流を形成させることにより、空気とガスタービン燃料とを均一に混合させることができ、空気混合燃料の燃焼効率を向上させることができる。また、固定翼においても流路抵抗を低減させるために、Ｒａで１０μｍ以下の滑らかな肌面を備えることが好適である。
【００２２】
以下、本発明におけるガスタービン燃焼器用スワラーおよびその製造方法について、具体例を挙げ、図を用いて詳細に説明する。
ガスタービン燃焼器用スワラー（以降、スワラーという）について、その代表的な形状を図１に示す。図１において、スワラー１は略筒形の内胴２と略筒形の外胴４を備えている。内胴２は、高圧縮された空気を旋回流に変えて内胴２の内側に取り込むための固定翼３を有し、ガスタービン燃料の噴射用ノズルを固定するノズル固定部７が設けられる。外胴４は、内胴２の片端を挿入し、内胴２とは複数のリブ５によって固設される。また、隣接するリブ５間には、内胴２の外周側と外胴４の内周側との間を貫通する狭隘な隙間であって、内胴２から送られる空気混合燃焼を効率よく燃焼させるための二次空気導入口となるリブ間空隙部６が各々に形成される。このような構成を有するスワラー１によって好適に調整かつ整流された空気混合燃料は、スワラー１の外胴４を通して下流側（図示しない）へ円滑に送られる。
【００２３】
図１に示すスワラー１を一体に鋳造成形する本発明の製造方法の一例を、以下、所要の工程に即して詳細に説明する。
（１）消失性模型の成形工程
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法においては、消失性模型の成形工程が最も重要な工程となる。一例として、金型内に、リブ間空隙部に対応するセラミックコア、固定翼間に対応する溶媒可溶性ワックス、内胴および外胴の中空部に対応する溶媒可溶性ワックスまたは金属製等の置き中子を各々配置し、金型の型締め後に金型内に消失性材料を射出成形し、得られた成形体を金型から取り出すとともに上述の溶媒可溶性ワックスまたは金属製等の置き中子を除去して離型させ、リブ間空隙部に対応するセラミックコアが配列された消失性模型を得る工程を、以下説明する。
【００２４】
まず、スワラー１と実質的に同一の形状を有する消失性模型に相当するキャビティを形成するための金型内の構成例について説明する。
図２に示すように、上型１１と下型１４に対し中型１２、１３を組み合せる金型構成とすることが好ましい。この金型構成により、スワラー１の外周面にアンダーカットを有する場合であっても、中型１２、１３をスワラー１の周方向に複数分割し、これら複数分割して中型１２、１３をスワラー１の中心軸に対する半径方向に各々開閉可能に構成することで、金型の型開きを容易に行うことができる。例えば、内胴２の外周面にアンダーカットを有する場合には中型１２を、外胴４の外周面の場合には中型１３を、スワラー１の周方向に複数分割すればよい。なお、外胴４の外周面にアンダーカットを有さない場合には、中型１３と下型１４とを一体に構成することもできる。
【００２５】
そして、上述のように構成した金型内において、下型１４および中型１３に対し、中子１５、１６を位置決めして配置し、さらに中子１６に対し中子１７を位置決めして配置する。中子１６、１７を分割させることは、内胴２の中空部におけるアンダーカットの有無に係らず、中子１５の位置決め配置を容易とするので好適である。また、中子１５、１６は一体に構成した中子でもよいが、中子１５、１６を分割することにより、中子１６を金属材料等からなる再利用可能な置き中子とすることができ、製造コストを低減するために有利である。なお、中子１７に対しても置き中子を用いることができる。また、置き中子の場合には、例えば金属材料やセラミックからなる置き中子を使用できる。
【００２６】
次いで、中型１３および中子１５に対し係合させるように、リブ間空隙部６に対応する各々の個所に、セラミック原料からなり、リブ間空隙部６に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコア１０を略筒形に各々配列させる。
【００２７】
金型内に配列させたセラミックコア１０の位置決めおよび固定は重要であり、そのための手段としては、例えば、中型１３および中子１５に対し手掛かりとなる凹部２１ａ、２２ａを設け、セラミックコア１０にはその凹部２１ａ、２２ａと対応する凸状の係止部２１ｂ、２２ｂを具備させる。そして、この係止部２１ｂ、２２ｂと凹部２１ａ、２２ａとを嵌め合わすことにより、セラミックコア１０を位置決めおよび固定させる手段がある。この手段によれば、金型内に消失性材料を射出あるいは流し込んでもセラミックコア１０は動くことがなくなり、寸法精度の良好な消失性模型が得られるので好適である。
【００２８】
また、別の手段としては、例えば図３に示すように、セラミックコア１０の端面の一部に隣り合うセラミックコア１０と接触可能な接触部１０ａを設け、各々のセラミックコア１０を互いに接触させ、かつ中型１３に対し中型１２と中子１５とで挟持させるように配列させる。この構成により、隣り合うセラミックコア１０は互いに係合し、略筒状に配列されるすべてのセラミックコア１０は一体で係合することとなって位置決めおよび固定される。このように隣り合うセラミックコア１０の端面の一部を接触させる接触部１０ａを設けることにより、格別の位置決めおよび固定の手段を設けることなく各々のセラミックコア１０を精度よく位置決めさせつつ略筒状に配列させることができるので好適である。また、すべて同一形状のセラミックコア１０とすることも可能となり、セラミックコア１０およびスワラー１の生産効率を格段に向上させることができる。
【００２９】
上述のようにセラミックコア１０を配列させた後、中子１７に対し、固定翼３の翼間に対応する各々の箇所に中子１８を各々配列させて位置決めする。隣り合う翼間に中子１８を各々配置させることにより、金型では型開きできない翼形状あるいは一体の中子を形成できない翼形状を有する固定翼３であっても、固定翼対応キャビティ２０ｄを形成することができる。
【００３０】
そして、セラミックコア１０および中子１５、１６、１７、１８を上述のように各々配置した後に上型１１、中型１２、１３、下型１４を型締めすることにより、スワラー１の内胴２、外胴４、リブ５、固定翼３の各々に対応する内胴対応キャビティ２０ａ、外胴対応キャビティ２０ｂ、リブ対応キャビティ２０ｃ、固定翼対応キャビティ２０ｄを金型内に形成させることができる。
【００３１】
次に、上述の金型内のキャビティに対し溶融もしくは半溶融状態の消失性材料を射出することにより、セラミックコア１０および中子１５、１６、１７、１８を配置させた模型（以降、中間模型という）を成形させる。そして、金型を型開きして成形された中間模型を取り出し、中間模型から中子１５、１６、１７、１８を除去することにより、スワラー１と実質的に同一の形状を有し、リブ間空隙部６に対応するセラミックコア１０が配列される消失性模型をなすことができる。
【００３２】
中間模型に配列させる中子１５、１８としては、溶媒可溶性ワックスからなる中子１５、１８とすることが好ましく、これにより中間模型を溶媒に浸漬させるという簡易な手段によって中子１５、１８を中間模型から容易に溶出除去させることができる。また、溶媒としてはセラミックコア１０と反応し難い水や５％塩酸等の酸性水溶液が好適である。そして、ワックスとしては溶媒である水や酸性水溶液に可溶するワックスを用いればよい。より好ましくは取り扱いが容易な水を溶媒とし、水溶性ワックスを用いることである。
【００３３】
以上説明した手順により、スワラー１のリブ間空隙部が、リブ間空隙部に対応する形状であって周方向に分割された形状を有する鋳造中子となるセラミックコア１０を略筒形に各々配列した消失性模型であって、ガスタービン燃焼器用スワラーと実質的に同一の形状を有する消失性模型を得ることができる。
【００３４】
（２）鋳型の成形工程
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法における鋳型の成形工程は、上述の消失性模型の成形工程によって得られた消失性模型に対し押湯や湯道等を設け、これを耐火物でコーティングし、コーティング後に消失性模型を除去することにより、ガスタービン燃焼器用スワラーと実質的に同一の空間形状のキャビティを有する鋳型を形成させる工程である。
【００３５】
例えば、まず、消失性模型と同様な消失性材料からなる押湯や湯道等を消失性模型に対し接着してツリー状とする。ツリー状にした消失性模型に対し耐火物をコーティングして所定の鋳型厚みを具備させる。耐火物のコーティングは、複数回繰り返すことによって複数の耐火物層をなすように形成させることにより、鋳型の強度向上や鋳造時の溶湯漏れ防止のために有効であるので好適である。コーティングする耐火物としては、鋳造工程において鋳造される溶湯に耐え得る材料であるジルコン、アルミナ、ムライト質等を用いることができる。また、複数個の消失性模型をひとつのツリー状に組み立て、複数個の消失性模型に対して同時に耐火物をコーティングすることも、生産効率が向上するので好適である。
【００３６】
次いで、上述のように成形した鋳型を十分に乾燥させた後、鋳型内から消失性模型の消失性材料を消失除去させる。この消失性材料の除去手段としては、例えば高温水蒸気オートクレーブなどによって加熱溶融させて除去する手段がある。これにより、スワラー１と実質的に同一の形状を有し、リブ間空隙部６に対応するセラミックコア１０を配列させて残存させた鋳型を得ることができる。さらに好ましくは、得られた鋳型に対し、例えば１０００℃以上で高温焼成することにより、鋳型に十分な強度を付与させることである。
【００３７】
（３）鋳造工程
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法における鋳造工程は、上述の鋳型の成形工程によって得られた鋳型に対し、金属材料を溶解して得た溶湯を鋳型に鋳造し、冷却させた後に鋳型を除去し、そして残存するセラミックコアを除去することにより、上述の消失性模型と実質的に同一形状を有する一体に鋳造成形されたガスタービン燃焼器用スワラーを得る工程である。
【００３８】
本発明のガスタービン燃焼器用スワラーに用いる金属材料としては、燃焼用部品としての高温強度や耐食性が要求されるため、オーステナイト系ステンレス鋼の例えばＳＣＳ１３（ＳＵＳ３０４）、各種の耐熱鋼や耐熱合金、Ｎｉ基やＣｏ基の超耐熱合金等が好適である。そして、上述の金属材料を、その特性に合う大気中や不活性ガス中あるいは真空中で溶解して溶湯とし、この溶湯を鋳型へ供給する。
【００３９】
鋳型への鋳造は、溶湯の特性や鋳型内の湯回り等の諸条件を考慮し、減圧や吸引あるいは真空中において鋳造することができる。好ましくは吸引鋳造であって、これにより湯回り性が向上し、スワラー１の薄肉の内胴２や外胴４にも確実に溶湯を充填させることができる。そして、鋳造後、冷却させた後に鋳型を除去し、鋳造品から不要な湯道や押し湯などを除去する。さらに、鋳造品に付着する鋳型屑やスケール等を除去するために、鋳造品に対しショットブラストやサンドブラストなどを施すことも好ましい。次いで、鋳造品に残存するセラミックコアを除去することにより、内胴、固定翼、外胴、およびリブとが一体に鋳造形成されるガスタービン燃焼器用スワラーを得ることができる。また、必要に応じ、さらに機械加工等を施すこともできる。
【００４０】
上述のセラミックコア１０を鋳造品から除去する手段としては、機械振動や超音波による破砕や粉砕、溶媒による溶出等の手段がある。好ましくはセラミックコア１０を溶媒に浸漬させて溶出させるという簡易な手段により、セラミックコア１０を確実に溶出除去させることである。例えば、溶媒をアルカリ溶液とし、セラミックコア１０をアルカリ溶液での溶出除去が容易にできるＳｉＯ２系の耐火物で形成させることができる。また、より溶出させ易くするためには、ＳｉＯ２の含有量を５０重量％以上とすることである。また、ＺｒＳｉＯ４やＡｌ２Ｏ３などが混合されていてもよい。そして、上述のアルカリ溶液としては、濃度が３０％程度の水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、あるいは両者混合の水溶液とし、水溶液の温度を１００〜１５０℃程度とすることにより、取り扱いが容易になるとともに溶出効率もよくなるので好適である。なお、溶媒としては沸酸等の酸性溶液を用いることもできるが、スワラーとなる金属材料と反応しやすい点が不利である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの具体例を示す模式図である。
【図２】本発明のガスタービン燃焼器用スワラーの製造方法における金型構成例を示す模式図である。
【図３】本発明におけるセラミックコアの配列例を示す模式図である。
【図４】本発明におけるセラミックコアの具体例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１．スワラー、２．内胴、３．固定翼、４．外胴、５．リブ、６．リブ間空隙部、７．ノズル固定部、１０．セラミックコア、１０ａ．接触部、１１．上型、１２、１３．中型、１４．下型、１５、１６、１７、１８．中子、２０ａ．内胴対応キャビティ、２０ｂ．外胴対応キャビティ、２０ｃ．リブ対応キャビティ、２０ｄ．固定翼対応キャビティ、２１ａ、２２ａ．凹部、２１ｂ、２２ｂ．係止部
【図１】
2007007664.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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