(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持されて外周部に複数の動翼が周方向に並設されるタービンディスクにおいて、
タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して前記各動翼内部の冷却通路に連通する複数の第１冷却孔が周方向に並設されると共に、
前記各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔が設けられ、
前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の基端部から冷却ガスを供給可能であると共に、
前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の先端部が周方向に沿って設けられた径方向連通路により連通される、
ことを特徴とするタービンディスク。
【請求項２】
外周部に周方向に並設された多数の嵌合溝に前記各動翼の嵌合突起が嵌合することで、両者の隙間に軸方向に沿う軸方向連通路が設けられ、
前記第１冷却孔は、前記軸方向連通路に周方向に対応して設けられ、先端部が前記径方向連通路及び前記軸方向連通路に連通する一方、
前記第２冷却孔は、周方向における前記第１冷却孔の間に設けられ、先端部が閉塞されると共に前記径方向連通路に連通することを特徴とする請求項１に記載のタービンディスク。
【請求項３】
前記軸方向連通路は、両端部がシールピースにより閉塞されることを特徴とする請求項２に記載のタービンディスク。
【請求項４】
前記径方向連通路は、リング形状をなす連通溝がシールリングにより閉塞されることで環状に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のタービンディスク。
【請求項５】
圧縮機で圧縮した圧縮空気に燃焼器で燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンに供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、
前記タービンは、回転自在に支持されるタービンディスクと、該タービンディスクの外周部に周方向に並設されて内部に冷却通路が設けられる複数の動翼とを有し、
前記タービンディスクに、
タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して前記冷却通路に連通する複数の第１冷却孔が周方向に並設されると共に、
前記各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔が設けられ、
前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の基端部から冷却ガスを供給可能であると共に、
前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の先端部が周方向に沿って設けられた径方向連通路により連通される、
ことを特徴とするガスタービン。
【請求項６】
外周部に周方向に並設された多数の嵌合溝に前記各動翼の嵌合突起が嵌合することで、両者の隙間に軸方向に沿う軸方向連通路が設けられ、
前記第１冷却孔は、前記軸方向連通路に周方向に対応して設けられ、先端部が前記径方向連通路及び前記軸方向連通路に連通する一方、
前記第２冷却孔は、周方向における前記第１冷却孔の間に設けられ、先端部が閉塞されると共に前記径方向連通路に連通することを特徴とする請求項５に記載のガスタービン。
【請求項７】
前記軸方向連通路は、両端部がシールピースにより閉塞されることを特徴とする請求項６に記載のガスタービン。
【請求項８】
前記径方向連通路は、リング形状をなす連通溝がシールリングにより閉塞されることで環状に設けられることを特徴とする請求項５から７のいずれか一つに記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、圧縮した高温・高圧の空気に対して燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンに供給して回転動力を得るガスタービンにおいて、回転自在に支持されて外周部に複数の動翼が設けられるタービンディスク、並びに、このタービンディスクを有するガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されている。空気取入口から取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料が供給され燃焼される。高温・高圧の燃焼ガスがタービンを駆動し、このタービンに連結された発電機を駆動する。タービンは、車室内に複数の静翼及び動翼が交互に配設されて構成されており、燃焼ガスにより動翼を駆動することで発電機の連結される出力軸を回転駆動している。そして、タービンを駆動した燃焼ガスは、排気車室のディフューザにより静圧に変換されてから大気に放出される。
【０００３】
ガスタービンは、近年、高出力化及び高効率化が求められており、静翼及び動翼に導かれる燃焼ガスの温度はますます高くなる傾向にある。そのため、一般的には、静翼及び動翼の内部に冷却通路を形成し、空気や蒸気などの冷却媒体をこの冷却通路に流すことで、この静翼及び動翼を冷却して耐熱性を確保すると共に、燃焼ガスの高温化を図り、出力及び効率を高めるようにしている。
【０００４】
例えば、動翼では、内部に冷却通路を形成した複数の動翼本体がタービンディスクの外周部に周方向に並んで固定される。タービンディスクでは、径方向に沿って冷却孔を形成され、この冷却孔の先端部は動翼本体の冷却通路に連通している。そして、冷却媒体が冷却孔に対して基端部から供給され、この冷却孔を通して冷却通路に流され、動翼本体を冷却している。
【０００５】
このタービンの冷却構造としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１８８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、タービンディスクは、複数の動翼が燃焼ガスを受けて高回転することから、遠心力により引張応力が作用する。上述した従来のタービンの冷却構造にて、タービンディスクには、動翼本体と同数の冷却孔が形成されているため、タービンディスクに作用する引張応力は、冷却孔の近傍でその応力が集中する。その結果、タービンディスクの耐久性が不十分となり、高強度の材料を使用したり、厚さを厚くしたりするなどの対策が必要となり、高コスト化を招いてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、応力集中を緩和させることで耐久性の向上を図るタービンディスク及びガスタービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明のタービンディスクは、回転自在に支持されて外周部に複数の動翼が周方向に並設されるタービンディスクにおいて、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して前記各動翼内部の冷却通路に連通する複数の第１冷却孔が周方向に並設されると共に、前記各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔が設けられ、前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の基端部から冷却ガスを供給可能であると共に、前記第１冷却孔と前記第２冷却孔の先端部が周方向に沿って設けられた径方向連通路により連通される、ことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明のタービンディスクでは、外周部に周方向に並設された多数の嵌合溝に前記各動翼の嵌合突起が嵌合することで、両者の隙間に軸方向に沿う軸方向連通路が設けられ、前記第１冷却孔は、前記軸方向連通路に周方向に対応して設けられ、先端部が前記径方向連通路及び前記軸方向連通路に連通する一方、前記第２冷却孔は、周方向における前記第１冷却孔の間に設けられ、先端部が閉塞されると共に前記径方向連通路に連通することを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明のタービンディスクでは、前記軸方向連通路は、両端部がシールピースにより閉塞されることを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明のタービンディスクでは、前記径方向連通路は、リング形状をなす連通溝がシールリングにより閉塞されることで環状に設けられることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５の発明のガスタービンは、圧縮機で圧縮した圧縮空気に燃焼器で燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンに供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、前記タービンは、回転自在に支持されるタービンディスクと、該タービンディスクの外周部に周方向に並設されて内部に冷却通路が設けられる複数の動翼とを有し、前記タービンディスクに、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して前記冷却通路に連通する複数の第１冷却孔が周方向に並設されると共に、前記各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔が設けられる、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明のタービンディスクによれば、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して各動翼内部の冷却通路に連通する複数の第１冷却孔を周方向に並設すると共に、各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔を設けている。従って、タービンディスクは、第１冷却孔と第２冷却孔とが交互に並設されることとなり、周方向における複数の冷却孔間の距離が減少し、回転時に各冷却孔の周辺に作用する応力集中を緩和させることができる。また、第２冷却孔を設けることで軽量化が可能となり、その結果、耐久性の向上を図ることができる。
【００１６】
また、請求項１の発明のタービンディスクによれば、第１冷却孔と第２冷却孔の基端部から冷却ガスを供給可能とすると共に、第１冷却孔と第２冷却孔の先端部を周方向に沿って設けられた径方向連通路により連通する。従って冷却ガスを第１冷却孔及び第２冷却孔から径方向連通路を通して動翼の冷却通路に供給することとなる。その結果、冷却ガスの通路面積を拡大することで圧力損失を低減することができ、動翼の冷却効率を向上することができる。
【００１７】
請求項２の発明のタービンディスクによれば、外周部に周方向に並設された多数の嵌合溝に各動翼の嵌合突起を嵌合することで、両者の隙間に軸方向に沿う軸方向連通路を設け、第１冷却孔を軸方向連通路に周方向に対応して設け、先端部を径方向連通路及び軸方向連通路に連通する一方、第２冷却孔を周方向における第１冷却孔の間に設け、先端部を閉塞すると共に径方向連通路に連通する。その結果、第１冷却孔と第２冷却孔を適正位置に設け、冷却ガスを効率的に動翼の冷却通路に供給することができ、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００１８】
請求項３の発明のタービンディスクによれば、軸方向連通路の両端部をシールピースにより閉塞する。その結果、動翼の嵌合突起が嵌合する嵌合溝の加工性を向上することができ、シールピースにより漏れのない軸方向連通路を適正に形成することができる。
【００１９】
請求項４の発明のタービンディスクによれば、径方向連通路を、リング形状をなす連通溝をシールリングにより閉塞することで環状に設ける。その結果、径方向連通路を容易に構成することで加工性を向上することができ、シールリングにより漏れのない径方向連通路を適正に形成することができる。
【００２０】
請求項５の発明のガスタービンによれば、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成し、タービンとして、回転自在に支持されるタービンディスクと、タービンディスクの外周部に周方向に並設されて内部に冷却通路が設けられる複数の動翼とを設け、タービンディスクに、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して冷却通路に連通する複数の第１冷却孔を周方向に並設すると共に、各第１冷却孔の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔を設け、第１冷却孔と第２冷却孔の基端部から冷却ガスを供給可能とすると共に、第１冷却孔と第２冷却孔の先端部を周方向に沿って設けられた径方向連通路により連通している。従って、タービンディスクは、第１冷却孔と第２冷却孔とが交互に並設されることとなり、周方向における複数の冷却孔の距離が減少し、回転時に各冷却孔の周辺に作用する応力集中を緩和させることができ、また、第２冷却孔を設けることで軽量化が可能となり、耐久性の向上を図ることができる。その結果、タービン出力及び効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るタービンディスク及びガスタービンの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例に係るガスタービンにおけるタービン上流部の概略図、図２は、本実施例のガスタービンにおけるタービンディスクの要部正面図、図３は、図２のIII−III断面図、図４は、図２のIV−IV断面図、図５は、本実施例のガスタービンにおける動翼の分解斜視図、図６は、冷却孔の径と間隔と応力集中係数との関係を表す説明図、図７は、冷却孔の径及び間隔に対する応力集中係数を表すグラフ、図８は、本実施例のガスタービンの概略構成図、図９は、本実施例のガスタービンにおけるタービンディスクの変形例を表す概略図である。
【００２３】
本実施例のガスタービンは、図８に示すように、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３と排気室１４により構成され、このタービン１３に図示しない発電機が連結されている。この圧縮機１１は、空気を取り込む空気取入口１５を有し、圧縮機車室１６内に複数の静翼１７と動翼１８が交互に配設されてなり、その外側に抽気マニホールド１９が設けられている。燃焼器１２は、圧縮機１１で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、バーナで点火することで燃焼可能となっている。タービン１３は、タービン車室２０内に複数の静翼２１と動翼２２が交互に配設されている。排気室１４は、タービン１３に連続する排気ディフューザ２３を有している。また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室１４の中心部を貫通するようにロータ（タービン軸）２４が位置しており、圧縮機１１側の端部が軸受部２５により回転自在に支持される一方、排気室１４側の端部が軸受部２６により回転自在に支持されている。そして、このロータ２４には、複数のディスクが固定され、各動翼１８，２２が固定されると共に、排気室１４側の端部に図示しない発電機の駆動軸が連結されている。
【００２４】
圧縮機１１の空気取入口１５から取り込まれた空気が、複数の静翼２１と動翼２２を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。燃焼器１２にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給され燃焼する。そして、この燃焼器１２で生成された作動流体である高温・高圧の燃焼ガスが、タービン１３を構成する複数の静翼２１と動翼２２を通過することでロータ２４を駆動回転し、このロータ２４に連結された発電機を駆動する。排気ガスは排気室１４の排気ディフューザ２３で静圧に変換されてから大気に放出される。
【００２５】
上述したタービン１３において、図１に示すように、タービン車室２０には、燃料ガスの流れ方向（図１の矢印方向）に沿って静翼２１ａ，２１ｂ・・・が配設されている。各静翼２１ａ，２１ｂ・・・は、タービン車室２０の周方向に沿って均等間隔で複数設けられている。また、ロータ２４（図８参照）には、その軸方向に沿ってタービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・が一体回転可能に連結されている。この各タービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・の外周部に動翼２２ａ，２２ｂ・・・が固定されている。各動翼２２ａ，２２ｂ・・・は、各タービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・の周方向に沿って均等間隔で複数設けられている。
【００２６】
図５にて、タービンディスク３１ａは、円盤形状をなし、外周部に軸方向に沿った嵌合溝３２が周方向に均等間隔で複数形成される。各嵌合溝３２の下部にこの嵌合溝３２と一体に軸方向連通溝３３が形成されている。動翼２２ａは、プラットホーム３４の上部に動翼本体３５が一体に立設される。プラットホーム３４の下部に嵌合溝３２に嵌合可能な翼根部（嵌合突起）３６が一体に形成される。この翼根部３６の下部には、軸方向の一方側に突出する突出部３６ａが一体に形成されている。
【００２７】
タービンディスク３１ａは、軸方向の一方側（前縁側）にリング形状をなす円周フランジ部３７が形成されている。この円周フランジ部３７には、各軸方向連通溝３３と直線上に位置して切欠部３８がそれぞれ形成されている。タービンディスク３１ａの切欠部３８に翼根部３６の突出部３６ａが嵌合可能であると共に、シールピース３９が嵌合可能となっている。
【００２８】
複数の動翼２２ａには、翼根部３６が嵌合溝３２にスライド嵌合してタービンディスク３１ａに装着される。図３を用いて説明すると、このとき、翼根部３６の下面と軸方向連通溝３３との間に隙間が形成されることで、軸方向連通路４０が構成される。この軸方向連通路４０には、動翼２２ａの内部に形成された冷却通路４１が連通している。そして、タービンディスク３１ａの切欠部３８に翼根部３６の突出部３６ａが嵌合するし、その外側からシールピース３９が嵌合することで、軸方向連通路４０の一方側の一部が閉塞される。このシールピース３９は、水平から上方に屈曲するフック３９ａを有しており、切欠部３８に嵌合した状態で、このフック３９ａが翼根部３６の切欠３６ｂに係止することで脱落が阻止される。なお、軸方向連通路４０は、他方側（後縁側）にも図示しないシールピースが嵌合することで閉塞される。
【００２９】
タービンディスク３１ａには、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して各動翼２２ａの冷却通路４１に連通する第１冷却孔４２が周方向に複数並設されている。また、タービンディスク３１ａには、この第１冷却孔４２の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔４３が周方向に複数並設されている。この第１冷却孔４２は、軸方向連通路４０に対応して設けられ、その基端部がタービン車室２０の内側に開口する一方、先端部が軸方向連通路４０に連通されている。図４を参照すると、第２冷却孔４３は、その基端部が、第１冷却孔４２と同様に、タービン車室２０の内側に開口する。第２冷却孔４３の先端部は円周フランジ部３７を貫通し、プラグ４４が嵌着されることで閉塞されている。
【００３０】
図３乃至図５を参照すると、タービンディスク３１ａには、外周部側の平面部にリング形状をなす径方向連通溝４５が形成されている。この径方向連通溝４５の開口部側にシールリング４６が固定されて閉塞されることで、環状をなす径方向連通路４７が形成される。この径方向連通溝４５は、各第１冷却孔４２及び各第２冷却孔４３と交差して連通している。図３と図４に表されているように、シールリング４６は、内周部に、径方向連通溝４５のねじ部４５ａに螺合するねじ部４６ａが形成されている。径方向連通路側面に径方向連通溝４５の底部４５ｂに当接可能な位置決め突起４６ｂが周方向に所定間隔で複数形成されている。
【００３１】
従って、シールリング４６は、ねじ部４６ａをねじ部４５ａに螺合するように回転し、位置決め突起４６ｂが径方向連通溝４５の底部４５ｂに当接することで、位置決め固定され、径方向連通路４７が形成される。第１冷却孔４２と第２冷却孔４３は、各先端部がこの径方向連通路４７により連通される。径方向連通路４７は軸方向連通路４０に連通される。
【００３２】
なお、ここでは、１段目の動翼２２ａ及びタービンディスク３１ａについて説明したが、２段目以降の動翼２２ｂ・・・及びタービンディスク３１ｂ・・・についても同様の構成となっている。
【００３３】
ところで、図１を参照すると、タービン車室２０の内側には、タービンディスク３１ａとカバー５１により区画された空間部５２が設けられている。この空間部５２には、圧縮機１１から抽気し冷却した冷却空気が供給されている。圧縮機１１（図８参照）で圧縮された圧縮空気は、クーラ（図示しない）に送られ、所定温度まで冷却されてから空間部５２に送られる。この空間部５２に送られた冷却空気（冷却ガス）は、絞り部５３を通して各冷却孔４２，４３に吸入されることとなる。
【００３４】
このように構成された本実施例のタービン１３において、冷却空気は、第１冷却孔４２を通って軸方向連通路４０に供給されると共に、第２冷却孔４３を通って径方向連通路４７から軸方向連通路４０に供給される。この冷却空気が軸方向連通路４０から冷却通路４１に供給されることで、動翼２２ａが冷却される。
【００３５】
タービンディスク３１ａは、周方向に沿って第１冷却孔４２と第２冷却孔４３が交互に形成されることで、冷却孔４２，４３間の距離が短縮されることとなり、応力集中が低減される。図６のように、冷却孔４２，４３の内径をａ、隣接する冷却孔４２，４３の中心距離をｂ、応力集中係数をσとする。応力集中係数σは、図７に表されるように、ａ／ｂが大きくなるほど小さくなる傾向にある。第１冷却孔だけが形成された従来のタービンディスクでは、隣接する第１冷却孔の中心距離ｂ１が長いことから、ａ１／ｂ１に対する応力集中係数σ１は高くなる。一方、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３が交互に形成された本実施例のタービンディスク３１ａでは、隣接する冷却孔４２，４３の中心距離ｂ２が短いことから、ａ２／ｂ２に対する応力集中係数σ２が低減される。
【００３６】
このように本実施例のタービンディスク３１ａは、ロータ２４に固結されている。このロータ２４は回転自在に支持される。タービンディスク３１ａの外周部に複数の動翼２２ａが周方向に並設される。タービンディスク３１ａ内部には、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通し、動翼２２ａの内部の冷却通路４１に連通する第１冷却孔４２を周方向に並設する。第２冷却孔４３は、各第１冷却孔４２の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する。
【００３７】
従って、タービンディスク３１ａは、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３とが周方向に交互に並設されることとなり、周方向における複数の冷却孔４２，４３の距離が減少する。そのためロータの回転時に各冷却孔４２，４３の周辺に作用する応力集中を緩和させることができる。また、新たに第２冷却孔４３を設けることでタービンディスク３１ａの軽量化が可能となる。その結果、タービンディスク３１ａの耐久性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、本実施例のタービンディスクでは、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３の基端部から冷却ガスを供給可能とすると共に、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３の先端部を周方向に沿って設けられた径方向連通路４７により連通しており、冷却ガスを第１冷却孔４２及び第２冷却孔４３から径方向連通路４７を通して動翼２２ａの冷却通路４１に供給する。その結果、冷却ガスの通路面積を拡大することで圧力損失を低減することができ、動翼２２ａの冷却効率を向上することができる。
【００３９】
また、本実施例のタービンディスクでは、外周部に周方向に並設された多数の嵌合溝３２に各動翼２２ａの翼根部３６を嵌合することで、両者の隙間に軸方向に沿う軸方向連通路４０を設け、第１冷却孔４２を軸方向連通路４０に周方向に対応して設け、先端部を径方向連通路４７及び軸方向連通路４０に連通する一方、第２冷却孔４３を周方向における第１冷却孔４２の間に設け、先端部をプラグ４４により閉塞すると共に径方向連通路４７に連通しており、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３を適正位置に設け、冷却ガスを効率的に動翼２２ａの冷却通路４１に供給する。構造の簡素化を可能とすることができる。
【００４０】
また、本実施例のタービンディスクでは、軸方向連通路４０の両端部をシールピース３９により閉塞している。動翼２２ａの翼根部３６が嵌合する嵌合溝３２の加工性を向上することができる。シールピース３９により漏れのない軸方向連通路４０を適正に形成することができる。
【００４１】
また、本実施例のタービンディスクでは、径方向連通路４７を、リング形状をなす径方向連通溝４５をシールリング４６により閉塞することで環状に設けている。径方向連通路４７を容易に構成することで加工性を向上することができる。シールリング４６により漏れのない径方向連通路４７を形成することができる。
【００４２】
また、本実施例のガスタービンにあっては、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３により構成し、タービン１３は回転自在に支持されるタービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・と、タービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・の外周部に周方向に並設されて内部に冷却通路４１が設けられる複数の動翼２２ａ，２２ｂ・・・とを設け、タービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・には、タービンディスクの内側から外側に向かって貫通して冷却通路４１に連通する複数の第１冷却孔４２を周方向に並設すると共に、各第１冷却孔４２の間に位置してタービンディスクの内側から外側に向かって貫通する第２冷却孔４３を設けている。
【００４３】
従って、タービンディスク３１ａ，３１ｂ・・・には、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３とが周方向に交互に並設されることとなり、周方向における複数の冷却孔４２，４３の距離が減少する。回転時に各冷却孔４２，４３の周辺に作用する応力集中を緩和させることができる。また、新たに第２冷却孔４３を設けることで軽量化が可能となり、耐久性の向上を図ることができる。その結果、タービン出力及び効率を向上することができる。
【００４４】
なお、上述した実施例では、タービンディスク３１ａのタービンディスクの内側から外側に向かって第１冷却孔４２を設けると共に、この第１冷却孔４２の間にタービンディスクの内側から外側に向かって第２冷却孔４３を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、タービンディスクにて、第１冷却孔の間に複数の第２冷却孔を設けたり、この第２冷却孔の内径を第１冷却孔より小径としたりしてもよい。また、第１冷却孔４２と第２冷却孔４３の孔形状を真円形状に限らず、楕円形状などの異形状としてもよい。
【００４５】
更に、第１冷却孔４２や第２冷却孔４３をタービンディスクの内側から外側に向かって設けることは、図９に示すように、周方向に対して軸方向に傾斜して設けてもよい。ロータディスクの外側において、冷却孔の開口部における応力集中の緩和を実現できる。
【００４６】
また、上述した実施例では、本発明の第２冷却孔を、タービンディスク３１ａの第１冷却孔４２の間に設けた第２冷却孔４３として説明したが、この第２冷却孔４３を、径方向連通路４７を設けずに先端部が閉塞された第２冷却孔としてもよく、この場合であっても、タービンディスクに作用する応力集中を緩和させることができると共に、軽量化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るタービンディスク及びガスタービンは、タービンディスクに作用する応力集中を緩和させることで耐久性の向上を図るものであり、いずれの種類のガスタービンにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例に係るガスタービンにおけるタービン上流部の概略図である。
【図２】本実施例のガスタービンにおけるタービンディスクの要部正面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】本実施例のガスタービンにおける動翼の分解斜視図である。
【図６】冷却孔の径と間隔と応力集中係数との関係を表す説明図である。
【図７】冷却孔の径及び間隔に対する応力集中係数を表すグラフである。
【図８】本実施例のガスタービンの概略構成図である。
【図９】本実施例のガスタービンにおけるタービンディスクの変形例を表す概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
１４  排気室
２１，２１ａ，２１ｂ・・・  静翼
２２，２２ａ，２２ｂ・・・  動翼
３１ａ，３１ｂ・・・  タービンディスク
３２  嵌合溝
３６  翼根部（嵌合突起）
３９  シールピース
４０  軸方向連通路
４１  冷却通路
４２  第１冷却孔
４３  第２冷却孔
４４  プラグ
４６  シールリング
４７  径方向連通路
【図１】
0004939461.tif 000002
【図２】
0004939461.tif 000003
【図３】
0004939461.tif 000004
【図４】
0004939461.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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