(57)【要約】  冷却方式を変更するように操作可能な、タービンの段の部分を形成するガスタービン構成部品１００は、翼プロフィール区分１２０と、冷却通路１３０と、フィルム孔１４０と、互換性のあるコネクタ１８０，１９０とを有している。前記翼プロフィール区分１２０は、圧力側１２２と吸込側１２４とを含んでいて、前記圧力側と前記吸込側とは弦の方向で見て対向する前縁１２６と後縁１２８とで互いに接続されている。前記冷却通路１３０は、前記圧力側１２２と前記吸込側１２４との間で前記前縁１２６に沿って延在していて、該冷却通路から冷却流体が流れるのを可能にしている。前記フィルム孔１４０は、前記冷却流体の一部を前記翼プロフィール区分１２０の一部へと流すことができるように冷却通路１３０に構成されている。前記互換性のあるコネクタ１８０，１９０は、冷却方式を変更するように構成されていて、前記冷却通路１３０に対して１つずつ設けられている。前記フィルム孔１４０の開閉のために挿入体１５０が設けられていてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン構成部品の冷却方式を変更するように操作可能であるように、ガスタービンの段の部分を形成するガスタービン構成部品１００であって、
圧力側１２２と吸込側１２４とを含む翼プロフィール区分１２０であって、前記圧力側と前記吸込側とは弦の方向で見て対向する前縁１２６と後縁１２８とで互いに接続されている、翼プロフィール区分１２０と、
前記圧力側１２２と前記吸込側１２４との間で前記前縁１２６に沿って延在する少なくとも１つの冷却通路１３０であって、該冷却通路から冷却流体が流れるのを可能にする冷却通路１３０と、
前記少なくとも１つの冷却通路１３０と前記翼プロフィール区分１２０の外部との間に延在する複数のフィルム孔１４０であって、前記少なくとも１つの冷却通路１３０からの冷却流体の少なくとも一部を前記翼プロフィール区分１２０の一部の上方に沿って流れるように方向付けることができる、複数のフィルム孔１４０と、
前記複数のフィルム孔１４０の開閉と連携して、冷却流体の流れを変更することにより冷却方式を変更するように構成された、前記少なくとも１つの冷却通路１３０に対して１つずつ設けられる互換性のあるコネクタ１８０，１９０と、を有している、ガスタービン構成部品１００。
【請求項２】
前記互換性のあるコネクタ１８０のうちの１つは、前記少なくとも１つの冷却通路１３０の上方に固定されるように適合されたカバー湾曲体１８２を有しており、これにより複数のフィルム孔１４０が閉鎖された場合に、翼プロフィール区分１２０の内部部分内で、前記冷却流体の少なくとも一部を、前記前縁１２６から前記後縁１２８へと流すことができる、請求項１記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項３】
別の互換性のあるコネクタ１９０のうちの１つは、前記少なくとも１つの冷却通路１３０の上方に固定される、オリフィス１９４を備えた扁平なカバー部材１９２を有しており、これにより、前記前縁１２６から前記後縁１２８へと延在するフィルム冷却層を形成するために、複数のフィルム孔１４０が開放される場合に、前記複数のフィルム孔１４０によって方向付けられる前記オリフィス１９４からの冷却流体を、前記少なくとも１つの冷却通路１３０内で、前記前縁１２６から前記後縁１２８へと流れることを可能にする、請求項１記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項４】
冷却方式の変更との関連で前記複数のフィルム孔１４０を少なくとも部分的に開閉するために、前記互換性のあるコネクタ１８０，１９０と連携して、前記少なくとも１つの冷却通路１３０内に操作可能に配置された挿入体１５０をさらに有する、請求項１記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項５】
前記挿入体１５０は、前記翼プロフィール区分１２０の一部の上方に沿った前記冷却流体の流れを遮断するために前記複数のフィルム孔１４０を少なくとも部分的に閉鎖し、前記冷却流体の流れを前記翼プロフィール区分１２０内で前記前縁１２６から前記後縁１２８へと流れるように方向付けるように操作可能である、請求項４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項６】
前記挿入体１５０は、前記翼プロフィール区分１２０の前記部分の上方に沿った前記冷却流体の流れを可能にするために、前記複数のフィルム孔１４０を開放するように操作可能であって、これにより前記前縁１２６から前記後縁１２８へと延在するフィルム冷却空気層が形成される、請求項５記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項７】
前記挿入体１５０は円筒状の回転弁であって、この回転弁は、前記複数のフィルム孔１４０を開閉するために、前記回転弁の軸線を中心として回転するように操作可能であるように構成されている、請求項４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項８】
前記円筒状の回転弁は貫通孔部分を有しており、これによりこの円筒状の回転弁は、前記冷却流体を流すように及び遮断するように前記複数のフィルム孔１４０をそれぞれ開閉するために、前記貫通孔部分の貫通孔を前記複数のフィルム孔１４０に合わせるように、及び合わせないように回転させられる、請求項７記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項９】
前記挿入体１５０は円筒状のスイッチであって、このスイッチは、前記複数のフィルム孔１４０を開閉するために、前記スイッチの軸線に沿って縦方向に往復運動するように操作可能であるように構成されている、請求項４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１０】
前記円筒状のスイッチは間隔を置いて配置された複数のフィンを有しており、これによりこの円筒状のスイッチは、前記冷却流体を流すように及び遮断するように前記複数のフィルム孔１４０をそれぞれ開閉するために、前記フィンを前記複数のフィルム孔１４０に合わせるように、及び合わせないように縦方向に往復操作可能である、請求項７記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１１】
前記挿入体１５０は手動で操作可能である、請求項４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１２】
前記挿入体１５０は、液圧装置、空気圧装置、電気的装置のうちの１つによって自動で操作可能である、請求項４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１３】
前記複数のフィルム孔１４０は、円筒、扇形、コンソール溝のうちの１つから選択された形状的構成を有している、請求項１記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１４】
前記前縁１２６側に構成された複数の後方貫通孔１６０をさらに有し、該後方貫通孔は少なくとも１つの冷却通路１３０と連携して、前記少なくとも１つの冷却通路１３０からの前記冷却流体の少なくとも一部を、前記翼プロフィール区分１２０の内部部分内で前記前縁１２６から前記後縁１２８へと流れるように方向付ける、請求項１から１３までのいずれか１項記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１５】
前記複数の後方貫通孔１６０は、操作可能である場合に、前記挿入体１５０によって開閉可能である、請求項１４記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１６】
前記複数のフィルム孔１４０を閉鎖するために前記複数のフィルム孔１４０に差し込まれるように形成された複数の一時的な栓１７０をさらに有している、請求項１記載のガスタービン構成部品１００。
【請求項１７】
前記複数の一時的な栓１７０は、セラミック栓、金属栓、高温接着剤又はセラミック栓、熱伝導性ボンドによりコーティングされた栓のうちの１つである、請求項１６記載のガスタービン構成部品１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
努力傾注分野
本開示は、ガスタービンエンジンの分野に関し、特に、タービンブレード又はステータベーンのような、タービン段の部分を形成する、タービン構成部品に関する。
【０００２】
関連技術の簡単な説明
タービンは本質的に、ガスエネルギを最初に、回転エネルギの形の機械エネルギに変換し、次いで電気エネルギへと変換するために利用される。タービンブレード又はベーンの、段と呼ばれる複数の列は、タービンシャフトを回転させるために使用される。各タービン段は、交互に固定構成部品と回転構成部品とから成っている。固定構成部品は、タービンステータの内側に取り付けられたタービンベーンの列であって、回転構成部品は、タービンロータに取り付けられたタービンブレードの列である。
【０００３】
高いタービン段でのタービンの作動のために、高圧高温のガスが軸方向でタービンに進入し、徐々にベーンの固定列からブレードの回転列へと交互に動き、タービンロータを回転させ、ガスを膨張させる。このような高温高圧の環境においては、タービンブレード又はベーンに沿って流れるガスは、タービンブレード又はベーンを形成する高温超合金のような材料の融点に近い、又は融点を超える温度となる場合がある。タービンブレード内に、例えばエンジンの圧縮機からの比較的低温の空気を受け取る通路を設けてタービンブレードを冷却することが公知である。ブレード又はベーン内の冷却通路からブレード又はベーンの外部の表面へと延在する冷却孔を設け、これにより通路からの冷却空気が外部の表面に抜け出すことができ、この表面に沿って流れてフィルム冷却を提供することにより、付加的な冷却が得られる。
【０００４】
しかしながら異なる温度レベルでタービン運転が行われる間には、このようなフィルム冷却は、耐久性の理由から、従って、冷却空気を節約することによりタービン効率を改善するために求められない場合があり、ブレード又はベーンのための冷却方式を変更する必要がある場合がある。従来、冷却方式の大きな変更は、鋳造における変更により行うことができているが、これは極めて面倒であり、時間がかかり、経済的とは言えなかろう。
【０００５】
従って、このようなタービンにおけるブレード又はベーンの設計及び構成に対する本質的な要求の１つは、効率的な方式で冷却方式における変更を提供するために最適にすることであり、これにより必要な冷却方式が経済的かつ適切な方式で簡単に得られるようにすることである。
【０００６】
概要
本開示は、タービンブレード又はステータベーンのようなガスタービン構成部品を記載し、このガスタービン構成部品は、開示の１つ以上の態様の基本的な理解を提供するために以下の単純化された概要において発表される。１つ以上の態様は、検討された欠点を克服することが意図されているが、幾つかの付加的な利点を提供するとともに、その全ての利点を含むことが意図されている。この概要は、開示の広範囲な概略ではない。概要は、開示の主要な又は決定的な要素を特定することも、本開示の範囲を画定することも意図されていない。むしろ、この概要の唯一の目的は、開示の幾つかの概念、その態様及び利点を単純化された形式で、以下に発表されるより詳細な記載への序章として発表することである。
【０００７】
本開示の課題は、効率的な方式で冷却方式における変更を提供するために最適にされていて、これにより必要な冷却方式が経済的かつ適切な方式で簡単に得られるようになっている、タービンブレード又はステータベーン、熱シールドのような、タービン構成部品について説明することである。本開示の様々な他の目的及び特徴は以下の詳細な説明及び請求項から明らかになるであろう。
【０００８】
前記課題およびその他の課題は、１つの態様において、請求項１記載のタービン構成部品によって達成される。
【０００９】
これは、本開示の他の態様とともに、本開示を特徴付ける新規性の様々な特徴と相まって、特に本開示によって指摘される。本開示、その作動の利点、及びその使用をより理解するために、本開示の典型的な実施の形態が例示されている添付の図面及び説明が参照されるべきである。
【００１０】
本開示の利点及び特徴は、同一の要素が同一の符号によって識別されている添付の図面に関連した以下の詳細な説明及び請求項に関してより理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本開示の１つの実施の形態による、互換性のあるコネクタの１つを有した、タービンブレード又はステータベーンのようなタービン構成部品の例を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１Ｃ】図１ＡのＡ線に沿って見た平面図である。
【図２Ａ】本開示の１つの実施の形態による、別の互換性のあるコネクタの１つを有した、タービンブレード又はステータベーンのようなタービン構成部品の例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図２Ｃ】図２ＡのＤ線に沿って見た平面図である。
【図３】本開示の実施の形態による、挿入体を備えたタービン構成部品の例示的な斜視図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、本開示の実施の形態による、図３のタービン構成部品に設けられたような挿入体を備えた内部のプラットフォームを示す平面図である。
【図５】本開示の別の実施の形態による、挿入体を備えたタービン構成部品の例示的な斜視図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、本開示の実施の形態による、図５のタービン構成部品に設けられたような挿入体を備えた内部のプラットフォームを示す平面図である。
【００１２】
同一の参照符号は、複数の図面の説明を通じて同一の部材を示している。
【００１３】
本開示の詳細な説明
本開示の十分な理解のために、上述の図面に関連して、添付の請求項を含む以下の詳細な説明が参照される。以下の記載において、説明のために、本開示の十分な理解を提供するために多数の特定の詳細が示されている。しかしながら、これらの特定の詳細なしに本開示を実用することができることは当業者に明らかになるであろう。他の例において、開示を不明確にすることを回避するために、構造及び装置はブロック図の形式でのみ示されている。この明細書において、「１つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「別の実施の形態」、「様々な実施の形態」とは、その実施の形態に関して説明される特定の特徴、構造又は特徴が、本開示の少なくとも１つの実施の形態に含まれていることを意味する。明細書における様々な箇所における「１つの実施の形態では」との語句の出現は、必ずしも、全てが同じ実施の形態を言うのでも、他の実施の形態を相互に除く別個の若しくは択一的な実施の形態でもない。さらに、幾つかの実施の形態によって示されるが、他の実施の形態によっては示されない様々な特徴が記載されている。同様に、幾つかの実施の形態のための要求であるが、他の実施の形態の要求ではない様々な実施の形態が記載されている。
【００１４】
以下の記載は、例示の目的のための多くの具体的事項を含むが、当業者は、これらの具体的事項に対する多くのバリエーション及び／又は変更が本開示の範囲に含まれることを認めるであろう。同様に、本開示の多くの特徴は、互いに置き換えて、又は互いに関連して記載されているが、当業者は、多くのこれらの特徴を、他の特徴から独立して提供することができることを認めるであろう。したがって、本開示のこの記載は、本開示に対する一般性のいかなる損失なく、また本開示に制限を課することなく示されている。さらに、単数の記載は、量の制限を意味するのではなく、むしろその引用された物の少なくとも１つの存在を意味する。
【００１５】
図１から図６Ｂを参照すると、冷却空気の冷却方式を（フィルム冷却モード及び非フィルム冷却モードのように）変更するために操作可能なガスタービン段の部分を形成するガスタービン構成部品１００を様々に例示した図が開示されている。図１Ａ〜図１Ｃには、互換性のあるコネクタの１つを有した、タービンブレード又はステータベーンのようなタービン構成部品１００の例の様々な図が示されている。図２Ａ〜図２Ｃには、別の互換性のあるコネクタの１つを有した、タービン構成部品１００の例の様々な図が示されている。図３及び図５のタービン構成部品１００は、様々な実施形態に従って、様々な形式の挿入体（後述する）を備えたタービン構成部品１００の斜視図を示していて、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ、図６Ｂには、挿入体を備えたタービン構成部品１００の様々な平面図が示されている。タービン構成部品１００は、タービンブレード、ステータベーン、又はタービンの全体として又は一部として構成された熱シールドであってよい。しかしながらここでは、簡潔性及び明確性のため、かつ繰り返しを避けるために、タービン構成部品１００はタービンブレードに関して説明するが、これにより制約するためにステータベーン又は熱シールド又はその他任意のタービン構成部品の範囲から逸脱することはない。さらに、タービン及びタービン構成部品１００（ここでは以後「ブレード１００」と言う）、および様々な関連する要素の構成および配列は、当業者に公知であるので、本開示の理解を獲得する目的で、構造的詳細の全て及びその説明がここに示されることは必要であると考えられない。むしろ、図１〜図６Ｂに示されているように、ブレード１００において、本開示の様々な実施の形態の説明のために関連する構成部材のみが示されているということを単に述べれば十分であると考えられる。
【００１６】
図１Ａから図２Ｂに示したように、ブレード１００は、翼プロフィール区分１２０と、少なくとも１つの冷却通路１３０と、複数のフィルム孔１４０と、互換性のあるコネクタ１８０，１９０とを含んでいる。翼プロフィール区分１２０は、圧力側１２２と吸込側１２４とを含み、これら圧力側１２２と吸込側１２４とは弦の方向で見て対向する前縁１２６と後縁１２８とで互いに接続されている。さらに、冷却通路１３０は、圧力側１２２と吸込側１２４との間で前縁１２６に沿って延在するように構成されている。冷却通路１３０は、エンジンの圧縮機のような流体源、又はその他の流体源からの冷却流体が冷却通路から流れることを可能とする。１つだけの冷却通路１３０が設けられていて良いが、本開示の範囲を逸脱することなく、ブレード１００が、必要に応じて１つよりも多いこのような冷却通路を有するように構成することもできる。
【００１７】
ブレード１００はさらに、冷却通路１３０と翼プロフィール区分１２０の外部との間で延在する複数のフィルム孔１４０を含んでいる。複数のフィルム孔１４０（以後、「フィルム孔１４０」と言う）は、円筒、扇形、コンソール溝のうちの１つから選択された形状的構成を有していてよいが、これはこの分野で公知のその他の形状的構成の範囲を逸脱するものではない。フィルム孔１４０により、冷却通路１３０からの冷却流体の少なくとも一部を、翼プロフィール区分１２０を冷却するために、翼プロフィール区分１２０の一部の上方（表面）に沿って流れるように、かつ翼プロフィール区分１２０の一部の上方（表面）に沿ったフィルム冷却空気層を形成するように方向付けることができ、このような冷却は「フィルム冷却モード」と呼ばれる。しかしながら上述したように、異なる温度レベルに応じて；このような翼プロフィール区分１２０の一部の上方に沿って流れる空気フィルムは必要でなく（非フィルム冷却モードと言われる）、従って、ブレード又はベーンのための冷却方式は、フィルム冷却モードから非フィルム冷却モードへと、又は非フィルム冷却モードからフィルム冷却モードへと変更する必要がある場合がある。
【００１８】
このような目的で、従来技術のものに対して、ブレード１００は、互換性のあるコネクタ１８０，１９０を含むように構成されている。互換性のあるコネクタ１８０，１９０は、冷却通路１３０に対して１つずつ構成されている。互換性のあるコネクタ１８０，１９０は、フィルム孔１４０の開閉と連携して冷却流体の流れを変更することにより冷却方式を変更するために適宜構成される。図１Ａ〜図１Ｃに示したような互換性のあるコネクタ１８０の１つは、カバー湾曲体１８２を含んでいる。カバー湾曲体１８２を備えたコネクタ１８０は、シール部材１８４のような適切な手段を介して冷却通路１３０の上方に固定されるように構成されている。しかしながら、本開示の範囲を逸脱することなく、コネクタ１８０は、例えばろう接、溶接、又は機械的なジョイントのような別の様々な適当な手段によって固定されてよい。フィルム孔１４０が閉鎖される場合に、翼プロフィール区分１２０の内部部分内で、コネクタ１８０により、冷却流体の少なくとも一部を、前縁１２６から後縁１２８へと流すことができる。さらに、図２Ａ〜図２Ｃに示したような別の互換性のあるコネクタ１９０の１つは、オリフィス１９４を備えた扁平なカバー部材１９２を含んでいる。互換性のあるコネクタ１９０は、シール部材１９６のような適切な手段を介して冷却通路１３０の上方に固定されるように構成されている。しかしながら、本開示の範囲を逸脱することなく、コネクタ１９０はコネクタ１８０と同様に、例えばろう接、溶接、又は機械的なジョイントのような別の様々な適当な手段によって固定されてよい。コネクタ１９０により、オリフィス１９４からの冷却流体を冷却通路１３０内に流すことができる。さらに、冷却通路１３０からの冷却流体は、複数のフィルム孔１４０が開かれているときは、前縁１２６から後縁１２８へと流される冷却流体の流れのためにフィルム孔１４０に向かって方向付けられ、前縁１２６から後縁１２８へと延在するフィルム冷却層を形成する。互換性のあるコネクタ１８０，１９０により、フィルム冷却モード又は非フィルム冷却モードにかかわらず、ブレード１００内で、タービン内の温度レベルに応じた必要に応じて冷却流体の冷却方式を変更することができる。
【００１９】
図３〜図６Ｂには、本開示の様々な態様が示されており、ブレード１００は挿入体１５０を有するように構成されている。挿入体１５０は、冷却方式の変更との関連でフィルム孔１４０を少なくとも部分的に開閉するために、互換性のあるコネクタ１８０，１９０と連携して、冷却通路１３０内に操作可能に配置することができる。特に、（タービンの温度レベルが低い場合にあり得る）非フィルム冷却モードでは、挿入体１５０は、翼プロフィール区分１２０の部分の上方（表面）に沿った冷却流体の流れを遮るために、フィルム孔１４０を少なくとも部分的に閉鎖するように操作可能である。さらに、（タービンの温度レベルが高い場合にあり得る）フィルム冷却モードでは、挿入体１５０は、翼プロフィール区分１２０の部分の上方（表面）に沿った冷却流体の流れを可能にするために、フィルム孔１４０を少なくとも部分的に開放するように操作可能であって、これにより前縁１２６から後縁１２８へと延在するフィルム冷却空気層が形成される。
【００２０】
図３、図４Ａ及び図４Ｂに示したように１つの実施の形態では、挿入体１５０は円筒状の回転弁（符号１５２として示す）であって、この回転弁は、フィルム孔１４０を開閉するために、回転弁の軸線Ｘを中心として回転するように操作可能であるように適宜構成されている。この実施の形態のように、円筒状の回転弁１５２は貫通孔部分１５２ａを含んでいてよく、これによりこの円筒状の回転弁１５２は、フィルム冷却モード及び非フィルム冷却モードでそれぞれ冷却流体を流すように及び遮断するようにフィルム孔１４０を開閉するために、貫通孔部分１５２ａの貫通孔１５２ｂをフィルム孔１４０に合わせるように、及び合わせないように回転させられる。
【００２１】
図５、図６Ａ及び図６Ｂに示したように別の態様では、挿入体１５０は円筒状のスイッチ（符号１５４として示す）であって、このスイッチは、フィルム孔１４０を開閉するために、スイッチの軸線Ｙに沿って縦方向に往復運動するように操作可能であるように構成されている。円筒状のスイッチ１５４は間隔を置いて配置された複数のフィン１５４ａを含んでいてよく、これによりこの円筒状のスイッチ１５４は、フィルム冷却モード及び非フィルム冷却モードでそれぞれ冷却流体を流すように及び遮断するようにフィルム孔１４０を開閉するために、フィン１５４ａを複数のフィルム孔１４０に合わせるように、及び合わせないように、縦方向に往復運動するように操作可能である。
【００２２】
１つの実施の形態では、円筒状の回転弁１５２又は円筒状のスイッチ１５４のような挿入体１５０は、それぞれＸ軸を中心として回転させるために、又はＹ軸に沿って縦方向に往復運動させるために、手動で操作されてよい。別の態様では、円筒状の回転弁１５２又は円筒状のスイッチ１５４のような挿入体１５０は、それぞれＸ軸を中心として回転させるために、又はＹ軸に沿って縦方向に往復運動させるために、液圧装置、空気圧装置、又は電気的装置の１つによって、自動で操作されてよい。円筒状のスイッチ１５４は、翼プロフィール区分１２０内に位置していてよく、これは機械的スイッチであってよく、又はオリフィスと交換可能な部分であってよい。手動モードでは、円筒状の回転弁１５２又は円筒状のスイッチ１５４は、エンジン分解後及び、実際にはタービンブレードのための部分の分解後に組み立てられてよく、又はエンジン分解後であっても、実際にはタービンステータベーンのための部分を分解することなく組み立てられてよい。自動モードでは、円筒状の回転弁１５２又は円筒状のスイッチ１５４は、液圧スイッチ、空気圧スイッチ、又は電気機械的スイッチのような遠隔作動装置を使用する運転中に、又はバイメタル装置を使用することにより、効果的にこの部分を機能させるためのエレメント１５６のような能動的な制御装置を有していてよい。
【００２３】
本開示の１つの別の実施の形態では、ブレード１００はさらに、冷却通路１３０と連携する、前縁１２６側に設けられた複数の後方貫通孔１６０を含んでいる。後方貫通孔１６０は、ブレード１００の又はブレード１００の翼プロフィール区分１２０の内部冷却のために、冷却通路１３０からの冷却流体の少なくとも一部を、翼プロフィール区分１２０の内部部分内で、前縁１２６から後縁１２８へと流すために方向付けるように形成されている。複数の後方貫通孔１６０は、上述したように操作可能である場合に、挿入体１５０によって開閉可能であってよい。後縁１２８は、（図１Ａ及び図２Ａに示したように）ピンフィン隆起部１２８ａを有していてよく、翼プロフィール区分１２０の内部部分を冷却した後、冷却流体はこの隆起部１２８ａを通ることができる。図４Ａ及び図４Ｂの様々な矢印は、冷却空気の流れの向きを示しており、この場合、フィルム孔１４０によるものか、後方貫通孔１６０によるものかの限定はない。さらに、一例として、図６Ａ及び図６Ｂの様々な矢印は、フィルム孔１４０による冷却通路１３０から翼プロフィール区分１２０に向かう冷却空気の流れの向き（図６Ｂ）と、冷却通路１３０から後方貫通孔１６０に向かう冷却空気の流れの向き（図６Ａ）とを示している。同様に、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂにも、冷却流体流の向きが示されている。このように、いかなる制限もなく、ブレード１００は、前縁１２６を冷却するために冷却通路１３０からの冷却流体を受け取ることができるインピンジメント冷却１３２を含んでいてよい。ブレード１００は、後縁１２８を冷却するために、前縁１２６から冷却流体の流出を可能にし、複数の後方貫通孔１６０を介して冷却流体を後縁に向けることができる通路１３４も含んでいてよい。複数の後方貫通孔１６０については後述する。
【００２４】
本開示の１つのさらなる態様では、ブレード１００はさらに、（図４Ａにのみ示されているように）複数の一時的な栓１７０を含んでいてよい。一時的な栓１７０は、非フィルムモードのときに、フィルム孔１４０を高温ガスの注入及び酸化から保護するためにフィルム孔１４０に差し込まれるように適合されていてよい。１つの態様では、一時的な栓１７０は、セラミック栓、金属栓、高温接着剤又はセラミック栓、熱伝導性ボンドによりコーティングされた栓のうちの１つであってよい。フィルム冷却モードでは、一時的な栓１７０は、フィルム孔１４０を開放するために、機械的加圧によって、又は化学的分解により、現場で、又は遠隔操作により除去することができる。
【００２５】
タービンブレード又はステータベーン又は熱シールドのようなその他の部分のような本開示のガスタービン構成部品１００は、様々な点で有利である。ガスタービン構成部品１００は、冷却方式の変更に関して効率的な方式で最適にされていて、これにより必要な冷却方式が経済的かつ適切な方式で簡単に得られるようになっている。互換性のあるコネクタ及び挿入体は、不経済な鋳造を必要とせずに経済的な方法で、冷却方式及び可逆的な冷却方式の変更を可能にすることができる。本開示の様々なその他の利点および特徴は、上記の詳細な説明および添付の請求項から明らかである。
【００２６】
本開示の特定の実施の形態の前記説明は、例示及び説明の目的のために提示されている。本開示の特定の実施の形態は、網羅的であること又は本開示を開示されたまさにその形態に限定しようとしているわけではなく、前記説明に照らして多くの変更及びバリエーションが明らかに可能である。実施の形態は、本開示の原理及びその実用的な用途を最もよく説明し、これにより当業者が、本開示及び意図した特定の使用に適した様々な変更を備えた様々な実施の形態を最もよく利用することを可能にするために、選択及び説明された。状況が示唆する又は好適であるとするように、様々な省略及び均等物の代用が想定されているが、それらは、本開示の請求項の思想又は範囲から逸脱することなく適用及び実施を網羅することが意図されている。
【符号の説明】
【００２７】
１００  ガスタービン構成部品
１２０  翼プロフィール区分
１２２  圧力側
１２４  吸込側
１２６  前縁
１２８  後縁
１２８ａ  ピンフィン隆起部
１３０  冷却通路
１３２  インピンジメント冷却
１３４  通路
１４０  複数のフィルム孔
１５０  挿入体
１５２  円筒状の回転弁（挿入体１５０の一形式）
１５２ａ  貫通孔部分
１５２ｂ  貫通孔
１５４  円筒状のスイッチ（挿入体１５０の別の形式）
１５４ａ  フィン
１５６  エレメント
１６０  複数の後方貫通孔
１７０  複数の一時的な栓
１８０，１９０  互換性のあるコネクタ
１８２  カバー湾曲体
１８４  シール装置
１９２  扁平なカバー部材
１９４  オリフィス
１９６  シール装置
【図１Ａ】
2017504759.tif 000003
【図１Ｂ】
2017504759.tif 000004
【図１Ｃ】
2017504759.tif 000005
【図２Ａ】
2017504759.tif 000006
【図２Ｂ】
2017504759.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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