(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼台座（３）とこの翼台座（３）の上側面（７）に続く羽根（５）とを備え、翼台座（３）が高温ガス（２３）に対する前縁部（９）と後縁部（１１）とを有しているガスタービン翼（１）において、翼台座（３）が前縁部（９）に対して平行に延びるスリット（１５）と、このスリットから翼台座（３）を貫通して翼台座下側面（８）まで延びるスリット内への冷却流体（２５）導入用の通路（１７）とを備え、当該通路（１７）は、スリット（１５）の中に導入された冷却流体（２５）がスリットの壁面を衝突冷却するように、前記前縁部（９）の方向に向いてスリット（１５）に開口していることを特徴とするガスタービン翼。
【請求項２】
スリット（１５）と前縁部（９）との間に、厚さ１〜３ｍｍの壁（２１）が形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスタービン翼。
【請求項３】
スリット（１５）から流出する冷却流体（２５）が翼台座上側面（７）に冷却流体膜を形成してこれを膜冷却するように、スリット（１５）が翼台座（３）の下側面（８）から上側面（７）の方向へ羽根（５）に向けて傾けられていることを特徴とする請求項１記載のガスタービン翼。
【請求項４】
動翼として形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスタービン翼。
【請求項５】
翼台座（３）とこの翼台座（３）の上側面（７）に続く羽根（５）とを備え、翼台座（３）が高温ガス（２３）に対する前縁部（９）と後縁部（１１）とを有しているガスタービン翼（１）の製造方法において、翼台座（３）に、前縁部（９）に対して平行に延びるスリット（１５）と、このスリットから翼台座（３）を貫通して翼台座下側面（８）まで延びるスリット内への冷却流体（２５）導入用の通路（１７）とを設け、当該通路（１７）は、スリット（１５）の中に導入された冷却流体（２５）がスリットの壁面を衝突冷却するように、前記前縁部（９）の方向に向いてスリット（１５）に開口して設けることを特徴とするガスタービン翼の製造方法。
【請求項６】
スリット（１５）が翼台座（３）に放電加工されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
通路（１７）が翼台座（３）にレーザ穴あけ加工されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
レーザ穴あけ加工完了前に、スリット（１５）の翼台座前縁部（９）側の壁面（３１）に、このスリット壁面（３１）がレーザビーム（３７）で損傷されないように、光散乱体（３３）が設けられることを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、翼台座とこの翼台座の上側面に続く羽根とを備えたガスタービン翼に関する。また本発明は、そのガスタービン翼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ特許出願公開第２６２８８０７号明細書にガスタービン翼が開示されている。このガスタービン翼は極めて高い温度に曝され、従って冷却されねばならない。ガスタービン翼は翼台座を有し、この翼台座は流路を画成するために利用され、その流路の中にガスタービン翼が組み込まれる。翼台座に羽根（翼形部）が続き、この羽根は流路の中に突入し、高温ガスで洗流される。翼台座も高温ガスに曝される。そのために、翼台座は衝突冷却装置によって冷却される。その衝突冷却装置は翼台座の下側に配置された衝突冷却板を有している。その衝突冷却板から衝突冷却開口を通って冷却空気が翼台座の下側面に向けて流れる。その冷却空気はそれから、冷却孔を介して翼台座の上側面に流出して、そこに冷却膜を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、翼台座が特に高温に耐え、必要冷却空気量が比較的僅かで済むようなガスタービン翼を提供することにある。本発明の別の課題は、そのようなガスタービン翼の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ガスタービン翼に関する課題は、本発明によれば、翼台座とこの翼台座の上側面に続く羽根とを備え、翼台座が高温ガスに対する前縁部と後縁部とを有しているガスタービン翼において、翼台座が前縁部に対して平行に延びるスリットと、このスリットから翼台座を貫通して翼台座下側面まで延びるスリット内への冷却流体導入用の通路とを備え、当該通路は、スリットの中に導入された冷却流体がスリットの壁面を衝突冷却するように、前記前縁部の方向に向いてスリットに開口していることによって解決される。
【０００５】
翼台座は特にその前縁部が特に高い温度に曝される。この前縁部は流入する高温ガスに向いた翼台座縁である。翼台座のこの範囲は非常に冷却し難い。というのは、翼台座前縁部の前にある羽根およびこの羽根と翼台座との間にある丸みが付いた厚肉の移行範囲が、非常に冷却し難い幾何学形状をしているからである。いまや本発明によれば、製造技術的に簡単に、翼台座の前縁部を効果的に冷却することができる。これは、冷却空気が翼台座下側面から通路を通ってスリットの中に導かれ、そこで冷却空気が翼台座の前縁部範囲を効果的に冷却することによって行われる。スリットと前縁部との間に形成された壁は、好適には１〜３ｍｍの厚さを有している。この比較的薄い壁厚によって、支持機能範囲に不利な影響を与えることなしに、良好な冷却性が生ずる。
【０００６】
好適には、スリットから流出する冷却流体が翼台座上側面に冷却流体膜を形成してこれを膜冷却するように、スリットは翼台座の下側面から上側面の方向へ羽根に向けて傾けられている。即ちスリットはその深さが、前縁部から後縁部に向けて傾斜されている。その傾斜は、通常の運転条件のもとで流出する冷却流体（特に冷却空気）が、翼台座上側面に膜を形成して、膜冷却を生じさせるように、設定されている。その冷却流体は、翼台座の前縁部を冷却した後、引き続いてなお、翼台座の上側面を膜冷却するために使われる。
【０００７】
本発明によれば、通路はスリットの中に、前縁部の方向に向いて開口している。これによって、通路から流出する冷却流体は、スリットの前縁部側の壁面に衝突して、これを衝突冷却する。この衝突冷却は翼台座の前縁部を特に効果的に冷却する。
【０００８】
好適には、このガスタービン翼は動翼として形成されている。
【０００９】
ガスタービン翼の製造方法に関する課題は、本発明によれば、翼台座とこの翼台座の上側面に続く羽根とを備え、翼台座がこれを洗流する高温ガスに対する前縁部と後縁部とを有しているガスタービン翼の製造方法において、翼台座に、その前縁部に対して平行に延びるスリットと、このスリットから翼台座を貫通して翼台座下側面まで延びるスリット内への冷却流体導入用の通路とを設け、当該通路は、スリットの中に導入された冷却流体がスリットの壁面を衝突冷却するように、前記前縁部の方向に向いてスリットに開口して設けることによって解決される。
【００１０】
本発明に基づくこの方法の利点は、ガスタービン翼について上述した利点に相応して生ずる。
【００１１】
好適には、スリットは翼台座に放電加工される。
【００１２】
また、通路が翼台座にレーザ穴あけ加工されると有利である。その場合、好適には、スリット壁面がレーザビームで損傷されないように、レーザ穴あけ加工完了前に、スリットの翼台座前縁部側の壁面に、光を散乱させる保護体（光散乱体）が設けられる。この保護体は好適にはテフロン（登録商標）板である。通路をレーザ穴あけ機によって特に効果的に切削加工して製造する場合、製造工程の終わりに通路が貫通した時、スリットの前縁部側の壁面が、通路から流出するレーザビームによって損傷される恐れがある。これは、光を散乱する保護体によって防止される。その保護体としてテフロン（登録商標）板を利用すると、単純でありかつ作業が迅速にできるので有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下において図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。各図において同一部分には同一符号が付されている。
【００１４】
図１には、動翼として形成されているガスタービン翼１が示されている。ガスタービン翼１の翼台座３に、羽根（翼形部）５が続いている。翼台座３は、羽根５を包囲する翼台座上側面７と、その裏側の翼台座下側面８とを有している。翼台座３は、高温ガスに対する前縁部９と後縁部１１とを有している。翼台座３の下側面８に翼根元部１３が続いている。ガスタービン翼１はこの翼根元部１３でガスタービンのロータ（図示せず）に取り付けられる。
【００１５】
翼台座３の上側面７において、その前縁部９と羽根５との間に、前縁部９に対して平行にスリット１５が、放電加工によって設けられている。このスリット１５に通路１７が開口している。この通路１７は、翼台座３を貫通してその下側面８からスリット１５まで延びている。スリット１５はその深さが、前縁部９から後縁部１１の方向に傾斜している。通路１７は、スリット１５の前縁部９側の壁面３１に対してほぼ垂直に向いている。
【００１６】
ガスタービン翼１の使用中、高温ガス２３がガスタービン翼１を洗流する。これによって特に、翼台座３、特にその前縁部９が、熱的に大きく負荷される。この前縁部９の特に効果的な冷却は、翼台座３の下側から通路１７を通してスリット１５の中に冷却流体２５（特に冷却空気）を導入することによって行われる。
図示された２つの通路１７はもっと多く設けることもできる。その通路１７の向きによって、冷却流体２５はスリット壁面３１に垂直に導かれ、これによって、スリット壁面３１、従って前縁部９を衝突冷却によって効果的に冷却する。スリット１５が傾斜していることによって、冷却流体２５は、スリット１５内で静められた後、翼台座３の上側面７上に冷却膜を形成して流れるように、スリット１５から流出する。
【００１７】
図２には、そのガスタービン翼１の製造方法が、翼台座３の前縁部範囲の縦断面図で詳細に示されている。スリット１５と前縁部９との間に形成された壁２１は、最大１〜３ｍｍの厚さｄを有している。スリット１５の前縁部９側の壁面３１に、テフロン（登録商標）板３３が付けられている。このテフロン（登録商標）板３３は光を散乱させる保護体（光散乱体）である。これは、レーザ穴あけ機によって通路１７を加工するレーザ３５からのレーザビーム３７から、スリット壁面を保護する。出来上がった通路１７を通ってレーザビーム３７が透過した際、テフロン（登録商標）板３３がそのレーザビーム３７を散乱させるので、壁３１は損傷されない。
【００１８】
膜冷却作用を向上するために、スリット１５の開口は、羽根５の方向に傾斜面４１を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に基づくガスタービン翼の斜視図。
【図２】  図１におけるガスタービン翼の翼台座の前縁部範囲の縦断面図。
【符号の説明】
１    ガスタービン翼
３    翼台座
５    羽根
７    翼台座上側面
８    翼台座下側面
９    前縁部
１１    後縁部
１３    翼根元部
１５    スリット
１７    通路
２１    壁
２３    高温ガス
２５    冷却流体
３１    スリット壁面
３３    光を散乱させる保護体、光散乱体
３７    レーザビーム
【図１】
0004040864.tif 000002
【図２】
0004040864.tif 000003