(57)【要約】  航空用タービンブレード（１０）であって、このブレード（１０）は、第１の貫通空洞（Ｃ１）と第２の貫通空洞（Ｃ４）とに対して各々が隣接している、第１の下部表面空洞（Ｃ２）と第１の上部表面空洞（Ｃ３）とを少なくとも備え、及び、第１の上部表面空洞（Ｃ３）は上部表面壁（２４）に隣接しており、及び、第１の下部表面空洞（Ｃ２）は下部表面壁（２２）に隣接しており、及び、上記第１及び第２の貫通空洞（Ｃ１、Ｃ４）の各々は下部表面壁（２２）から上部表面壁（２４）まで延び、及び、第２の貫通空洞（Ｃ４）は、上部表面壁（２４）から第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第１の内側壁（Ｐ１）と、下部表面壁（２２）から第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第２の内側壁（Ｐ２）とを備えることを特徴とする。第１の内側壁（Ｐ１）と第２の内側壁（Ｐ２）は互いに連結されていない。【選択図】図２
2020513092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード根元（１４）から上部仕切り壁（２６）まで半径方向に延びる航空用タービンブレード（１０）であって、前記ブレード（１０）は、少なくとも１つの冷却回路を画定する複数の内側空洞を備え、前記内側空洞の各々は、内側壁と下部表面壁（２２）と上部表面壁（２４）とブレード根元（１４）と上部仕切り壁（２６）との中の壁によって画定されている、航空用タービンブレード（１０）において、
前記ブレード（１０）は、前記ブレード（１０）が、第１の貫通空洞（Ｃ１）と第２の貫通空洞（Ｃ４）とに対して各々が隣接している、第１の下部表面空洞（Ｃ２）と、第１の上部表面空洞（Ｃ３）とを少なくとも備え、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第１の貫通空洞（Ｃ１）及び前記第２の貫通空洞（Ｃ４）の各々は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）は、前記上部表面壁（２４）から前記第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第１の内側壁（Ｐ１）と、前記下部表面壁（２２）から前記第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第２の内側壁（Ｐ２）とを備え、前記第１の内側壁（Ｐ１）と前記第２の内側壁（Ｐ２）は互いに連結されていないことを特徴とする航空用タービンブレード（１０）。
【請求項２】
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）は、前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）と前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）との間を延びる部分を備える、請求項１に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項３】
前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）は前記第１の貫通空洞（Ｃ１）に流体連結されており、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）は前記第２の貫通空洞（Ｃ４）に流体連結されている、請求項１又は２に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項４】
前記ブレード（１０）は、第２の下部表面空洞（Ｃ５）と第２の上部表面空洞（Ｃ６）と第３の貫通空洞（Ｃ７）とを備え、
前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）と前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）の各々は、前記第２の貫通空洞（Ｃ４）と前記第３の貫通空洞（Ｃ７）とに隣接しており、前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記上部表面壁（２４）から前記第２の貫通空洞（Ｃ４）まで延びる第３の内側壁（Ｐ３）と、前記下部表面壁（２２）から前記第２の貫通空洞（Ｃ４）まで延びる第４の内側壁（Ｐ４）とを備え、前記第３の内側壁（Ｐ３）と前記第４の内側壁（Ｐ４）は互いに連結されていない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項５】
前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）と前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）との間を延びる部分を備える請求項４に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項６】
前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）は、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）に流体連結されており、前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）は前記第３の貫通空洞（Ｃ７）に流体連結されている請求項４又は５に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項７】
第３の下部表面空洞（Ｃ８）と、第３の上部表面空洞（Ｃ９）と、第４の貫通空洞（Ｃ１０）とを備え、
前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、前記第３の下部表面空洞（Ｃ８）と前記第３の上部表面空洞（Ｃ９）の各々は前記第３の貫通空洞（Ｃ７）と前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）とに隣接しており、前記第３の上部表面空洞（Ｃ９）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第３の下部表面空洞（Ｃ８）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記上部表面壁（２４）から前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）まで延びる第５の内側壁（Ｐ５）と、前記下部表面壁（２２）から前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）まで延びる第６の内側壁（Ｐ６）とを備え、前記第５の内側壁（Ｐ５）と前記第６の内側壁（Ｐ６）は互いに連結されていない、請求項４〜６のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項８】
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）及び前記第３の貫通空洞（Ｃ７）の内の少なくとも１つは、前記第２の貫通空洞（Ｃ４）及び前記第３の貫通空洞（Ｃ７）の内の１つの内側に配置されており且つ前記ブレード根元（１４）を前記上部仕切り壁（２６）に連結する、少なくとも１つの補強ビーム（５０、６０）を備え、前記少なくとも１つの補強ビーム（５０、６０）は、前記内側壁と前記下部表面壁（２２）と前記上部表面壁（２４）とには連結されていない、請求項１〜７のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の複数の航空用タービンブレード（１０）を含むガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧航空用ガスタービンブレードの分野に関し、より特に、このブレードの内部構造と、このタイプのブレードを含むガスタービンとに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機エンジンのガスタービンの可動ブレード、特に、高圧タービンの可動ブレードが、エンジンの動作中に燃焼ガスの非常に高い温度を被る。この温度は、こうしたガスと接触している様々な部品が損傷なしに耐久することが可能である値よりも著しく高い値に達し、このことが可動ブレードの寿命を制限するという結果をもたらす。
【０００３】
さらに、高圧タービンガスの温度の増大は、エンジンの効率の改善を可能にし、したがってエンジンのスラストと、このエンジンによって推進される航空機の重量との間の比率の改善を可能にする。したがって、こうしたブレードの冷却を最適化するように、さらに高い温度に耐久することが可能であるタービンブレードを実現するための努力が行われている。
【０００４】
したがって、ブレードの温度を低下させることを求める冷却回路をこうしたブレードに装備することが知られている。このタイプの回路によって、通常はブレード根元を通してブレードの中に送り込まれる冷却空気（又は「低温」空気）が、ブレードの表面上に開口している開口部を通して放出される前に、ブレードの厚さ内に備えられている空洞によって形成されている通路を通ることによってブレードの中を通過する。
【０００５】
このタイプの冷却回路は、ブレードの厚さ内の幾つかの独立した空洞によって構成されている時に、又は、これらの空洞の幾つかが局所化された冷却に専用に使用される時に、「先進的（ａｄｖａｎｃｅｄ）」と呼ばれる。これらの空洞は、エンジンの性能要件と部品の寿命とに適合可能であるブレードを画定することを可能にする。先進的冷却回路の一例として、特許文献１（欧州特許出願公開第１７４１８７５号明細書）に示されている冷却回路を挙げることが可能である。
【０００６】
このタイプの先進的冷却回路は、ストリームと接触しているブレードの外側壁とブレードのコア内の壁との間の大きな温度差を生じさせるという欠点を有する。こうした大きな温度差は、動作中のブレードの機械的強度を危険にさらし且つブレードの寿命に悪影響を与える可能性がある膨張と力とを誘発する。正放線平面内での壁の膨張が、特に、ブレードのコアとブレードの壁との間の接合区域の周囲で力を発生させ、このことが破断を生じさせる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１７４１８７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の問題点に対応するために提案される解決策が、様々な壁の強度を向上させるために様々な壁の厚さを増大させることにある。しかし、このことはブレードの全般的性能を不利にするということがよく理解されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示が、ブレード根元から上部仕切り壁まで半径方向に延びる航空用タービンブレードに関し、上記ブレードは、少なくとも１つの冷却回路を画定する複数の内側空洞を備え、及び、上記内側空洞の各々は、内側壁と下部表面壁と上部表面壁とブレード根元と上部仕切り壁との中の壁によって画定されており、及び、上記ブレードは、そのブレードが、第１の貫通空洞と第２の貫通空洞とに対して各々が隣接している、第１の下部表面空洞と第１の上部表面空洞とを少なくとも備え、及び、第１の上部表面空洞は上部表面壁に隣接しており、及び、第１の下部表面空洞は下部表面壁に隣接しており、及び、第１及び第２の貫通空洞の各々は下部表面壁から上部表面壁まで延び、及び、第２の貫通空洞は、上部表面壁から第１の貫通空洞まで延びる第１の内側壁と、下部表面壁から第１の貫通空洞まで延びる第２の内側壁とを備え、及び、上記第１の内側壁と上記第２の内側壁は互いに連結されていないことを特徴とする。
【００１０】
一例では、第２の貫通空洞は、第１の下部表面空洞と第１の上部表面空洞との間を延びる部分を備える。
【００１１】
一例では、第１の下部表面空洞は第１の貫通空洞に流体連結されており、及び、第１の上部表面空洞は第２の貫通空洞に流体連結されている。
【００１２】
一例では、ブレードは第２の下部表面空洞と第３の貫通空洞とを備える。
【００１３】
第３の貫通空洞は下部表面壁から上部表面壁まで延び、及び、第２の下部表面空洞と第２の上部表面空洞の各々は、第２の貫通空洞と第３の貫通空洞とに隣接しており、第２の上部表面空洞は上部表面壁に隣接しており、第２の下部表面空洞は下部表面壁に隣接しており、及び、第３の貫通空洞は、上部表面壁から第２の貫通空洞まで延びる第３の内側壁と、下部表面壁から第２の貫通空洞まで延びる第４の内側壁とを備え、及び、上記第３の内側壁と上記第４の内側壁は互いに連結されていない。
【００１４】
その次に、第３の貫通空洞は、典型的には、第２の下部表面空洞と第２の上部表面空洞との間を延びる部分を備える。
【００１５】
第２の下部表面空洞は、この場合に、典型的には、第１の上部表面空洞に流体連結されており、及び、第２の上部表面空洞は第３の貫通空洞に流体連結されている。
【００１６】
一実施様態では、ブレードは、第３の下部表面空洞と、第３の上部表面空洞と、第４の貫通空洞とを備え、第４の貫通空洞は下部表面壁から上部表面壁まで延び、第３の下部表面空洞と第３の上部表面空洞の各々は第３の貫通空洞と第４の貫通空洞とに隣接しており、第３の上部表面空洞は上部表面壁に隣接しており、第３の下部表面空洞は下部表面壁に隣接しており、及び、第３の貫通空洞は、上部表面壁から第４の貫通空洞まで延びる第５の内側壁と、下部表面壁から第４の貫通空洞まで延びる第６の内側壁とを備え、及び、上記第５の内側壁と上記第６の内側壁は互いに連結されていない。
【００１７】
貫通空洞のすべて又は一部は、上記貫通空洞の１つの内側に配置されており且つブレード根元を上部仕切り壁に連結する、少なくとも１つの補強ビームを備えることが可能であり、及び、上記補強ビームは、内側壁と下部表面壁と上部表面壁とには連結されていない。
【００１８】
本開示は、さらに、本開示のブレードを含むガスタービンにも関する。
【００１９】
本発明とその利点とが、非限定的な具体例として示されている本発明の様々な実施形態に関する以下の詳細な説明を読解することによって、より適切に理解されるだろう。この説明は添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】航空用タービンブレードの斜視図の一例を示す。
【図２】このタイプのブレードの断面図の一例を示す。
【図３】このタイプのブレードの断面図の別の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
これらの図のすべてでは、共通の要素が同じ参照番号によって示されている。
【００２２】
以下では、本発明を図１から図３を参照して説明する。
【００２３】
図１は、タービンエンジンの高圧タービンの、例えば金属の、可動ブレード１０を示す。当然であるが、本発明は、タービンエンジンの他の可動ブレード又は固定ブレードにも適用可能である。
【００２４】
ブレード１０は、ブレード根元１４とブレード先端部１６との間を半径方向に延びる空気力学的表面１２（即ち、エアロフォイル）を含む。
【００２５】
ブレード根元１４は、高圧タービンのローターのディスク内に取り付けられるようになっており、及び、ブレード先端部１６は、ブレード根元１４に対して半径方向に反対側に位置している。
【００２６】
この空気力学的表面１２は、４つの別個の区域、即ち、タービンエンジンの燃焼室から始まる高温ガス流に面するように配置されている前縁１８と、前縁１８に対して反対側に位置した後縁２０と、下部表面壁２２と、上部表面壁２４とを有し、及び、下部表面壁２２と上部表面壁２４は前縁１８を後縁２０に連結する。
【００２７】
ブレード先端部１６において、ブレードの空気力学的表面１２は横断壁２６によって閉じられている。さらに、この空気力学的表面１２は、以下においてブレードのスキーラー（ｓｑｕｅａｌｅｒ）先端部と呼ばれている窪み（ｔｒｏｕｇｈ）２８を形成するために、この横断壁２６を半径方向に僅かに超えて延びる。したがって、このスキーラー先端部２８は、横断壁２６によって形成されている底部、即ち、空気力学的表面１２によって形成されている端縁を有し、及び、ブレード先端部１６に向かって開いている。開口部３０が、典型的には、ブレードの内側空洞と外側環境との間の空気取り入れ及び／又は逆流を可能にするために、下部表面壁２２内に及び／又は上部表面壁２４内に形成されている。
【００２８】
ブレード１０は、典型的には、後述するブレード１０の内部構造によって形成されている１つ又は複数の冷却回路を備える。
【００２９】
図２と図３は、例えば図１に示されている断面平面Ｐに沿った、図１に示されているブレードの２つの変形例の２つの断面図である。
【００３０】
これらの図から見てとれるように、ブレード１０は中空であり、及び、その内側体積は、内側壁によって互いに隔てられている複数の空洞によって構成されている。
【００３１】
図２に示されている例では、ブレード１０は、ラベルＣ１からラベルＣ１１によって示されている１１個の空洞を備える。
【００３２】
図２に見てとれるように、示されている例の場合に、これらの内側空洞の一部分、この場合には、内側空洞Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ１１は、下部表面壁２２と上部表面壁２４との間を延びる。したがって、これらの内側空洞は内側貫通空洞であると呼称される。これらの内側空洞Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ１１は、それぞれに、第１、第２、第３、第４、第５の内側貫通空洞と呼ばれる。第１の貫通空洞Ｃ１はブレード１０の前縁１８を形成し、及び、第５の貫通空洞Ｃ１１は、内側空洞Ｃ１０に続いて配置されており、及び、ブレード１０の後縁２０を形成する。
【００３３】
その他の内側空洞、即ち、内側空洞Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ９は貫通空洞ではなく、即ち、各々が下部表面２２又は上部表面２４の一方に隣接しているが、下部表面壁２２又は上部表面壁２４の他方まで延びていない。
【００３４】
これらの非貫通内側空洞の中で、内側空洞Ｃ３、Ｃ６、Ｃ９は上部表面壁２４に隣接している。したがって、これらの内側空洞は、それぞれに、第１、第２、第３の上部表面空洞と呼ばれる。内側空洞Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８は、それ自体としては、下部表面壁２２に隣接している。したがって、これらの内側空洞は、それぞれに第１、第２、第３の下部表面空洞と呼ばれる。
【００３５】
ブレード１０の内側構造のこのタイプの例は単に例示的なものにすぎないということと、ブレード１０の内部構造に係わらず、示されている本発明が適用されることが可能であるということが容易に理解される。
【００３６】
本特許出願の前文に示されているように、このタイプのブレード１０の設計に関する主要な一群の問題点の１つが、特にブレード１０の様々な区域内で生じる膨張の相違に起因し、及び、さらに明確に述べると、ブレード１０の正放線平面でこれらの区域から結果的に生じる力に起因する、動作中の強度に関連している。
【００３７】
これらの一群の問題点に対応するために、本開示は、貫通空洞と下部表面空洞と上部表面空洞とを画定する壁に関する特定の構造を提案する。
【００３８】
図２に見てとれるように、第２、第３、第４の内側貫通空洞Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０は特定の構造を有し、したがって、これらの内側貫通空洞の壁は、別の内側貫通空洞まで延びる。
【００３９】
さらに明確に述べると、第２の内側貫通空洞Ｃ４を考察する時に、この第２の内側貫通空洞Ｃ４は、特に、上部表面壁２４から第１の貫通空洞Ｃ１まで延びる第１の内側壁Ｐ１によって、及び、下部表面壁２２から第１の貫通空洞Ｃ１まで延びる第２の内側壁Ｐ２によって画定されている。第１の内側壁Ｐ１と第２の内側壁Ｐ２は互いに連結されていない。このタイプの構造が、第２の内側貫通空洞Ｃ４が、第１の下部表面空洞Ｃ２と第１の上部表面空洞Ｃ３との間を延びることを可能にし、したがって、第２の下部表面空洞Ｃ５とさらに第１の上部表面空洞Ｃ３と通過している時に加熱され終わっている流体が第２の貫通空洞Ｃ４内を循環し、及び、第１の下部表面空洞Ｃ２と第１の上部表面空洞Ｃ３との壁とを覆い、及び、したがって、ブレード１０の外側壁（即ち、下部表面壁２２と上部表面壁２４）と内側壁（この場合には、第１の内側壁Ｐ１と第２の内側壁Ｐ２）との間の熱勾配を低減させる。これに加えて、第１の内側壁Ｐ１と第２の内側壁Ｐ２とを連結しないことが、例えば、この内側壁Ｐ１と内側壁Ｐ２とが併合される構造に関して、夕食表面壁（ｓｕｐｐｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｌｌ）と内側表面壁とのそれぞれの接合部の周囲の力を減少させることを可能にする。
【００４０】
第３の貫通空洞Ｃ７は実質的に別個の構造を有する。この第３の貫通空洞Ｃ７は、特に、上部表面壁２４から第２の貫通空洞Ｃ４まで延びる第３の内側壁Ｐ３によって、及び、下部表面壁２２から第２の貫通空洞Ｃ４まで延びる第４の内側壁Ｐ４によって画定されており、及び、第３の内側壁Ｐ３と第４の内側壁Ｐ４は互いに連結されておらず、及び、この第３の貫通空洞Ｃ７は、さらに、上部表面壁２４から第４の貫通空洞Ｃ１０まで延びる第５の内側壁Ｐ５によって、及び、下部表面壁２２から第４の貫通空洞Ｃ１０まで延びる第６の内側壁Ｐ６によって画定されており、及び、第５の内側壁Ｐ５と第６の内側壁Ｐ６は互いに連結されておらず、及び、それぞれに、上部表面壁２４と共に第３の上部表面空洞Ｃ９を画定し、及び、下部表面壁２２と共に第３の下部表面空洞Ｃ８を画定する。このタイプの構造が、第３の貫通空洞Ｃ７が、一方では、第２の下部表面空洞Ｃ５と第２の上部表面空洞Ｃ６との間を延び、且つ、他方では、第３の下部表面空洞Ｃ８と第３の上部表面空洞Ｃ９との間を延びることを可能にし、したがって、第３の下部表面空洞Ｃ８とさらには第２の上部表面空洞Ｃ６とを通過する時に加熱され終わっている流体が、第３の貫通空洞Ｃ７内を循環し、及び、第２の下部表面空洞Ｃ５と第３の下部表面空洞Ｃ８との壁と、第２の上部表面空洞Ｃ６と第３の上部表面空洞Ｃ９との壁とを覆い、及び、したがって、ブレード１０の外側壁（即ち、下部表面壁２２と上部表面壁２４）と、内側壁（この場合には、第３の内側壁Ｐ３と、第４の内側壁Ｐ４と、第５の内側壁Ｐ５と、第６の内側壁Ｐ６）との間の熱勾配を減少させる。これに加えて、一方では内側壁Ｐ３と内側壁Ｐ４とを連結しないことと、他方では内側壁Ｐ５と内側壁Ｐ６とを連結しないこととが、これらの壁が２つずつ併合される構造に関して、上部表面壁と下部表面壁とのそのそれぞれの接合部の周囲における力の減少を可能にする。
【００４１】
したがって、下部表面空洞と上部表面空洞の各々は２つの貫通空洞に隣接しており、及び、１つの他の下部表面空洞又は上部表面空洞に隣接していない。術語「隣接している」によって意味されるものは、考察されている空洞が少なくとも１つの壁を共有するということである。
【００４２】
したがって、図２に示されている構造を有するブレード１０は、特に、その構造がブレード１０の様々な内側壁と外側壁との間の熱勾配を減少させることと、動作中に力を発生させるための重要な要因である壁の相互間の膨張差を制限することとを可能にするので、有利である。さらに、様々な内側壁の相互間の空気循環、特に、第２の貫通空洞Ｃ４を経由した第１の内側壁Ｐ１と第２の内側壁Ｐ２との間の空気循環を実現するということが、これらの内側壁の温度を調整することと、考慮されている材料が最適な機械的特性を有する温度範囲内にこれらの内側壁を維持することとを可能にする。同じことが、その他の内側壁Ｐ３から内側壁Ｐ６に当てはまる。
【００４３】
冷却システムを形成するブレードの様々な空洞の中の流体の循環方向が、幾つかの形状構成にしたがって決定されることが可能であり、及び、内側壁Ｐ１から内側壁Ｐ６の幾何学的形状は制約しない。例えば、各々の下部表面空洞が少なくとも１つの貫通空洞に流体連結されており、且つ、各々の上部表面空洞が少なくとも１つの貫通空洞に流体連結されている形状構成に言及することも可能である。各々の下部表面空洞と上部表面空洞とが、さらに、別の下部表面空洞又は上部表面空洞に流体連結されることも可能である。下部表面空洞と上部表面空洞と貫通空洞のすべて又は一部は、さらに、ブレード１０の下部表面壁２２及び／又は上部表面壁２４の中に備えられている開口部３０に連結されることも可能である。
【００４４】
さらに、上述したように内側壁Ｐ１から内側壁Ｐ６を備えるブレード１０は、例えば欧州特許出願公開第１７４１８７５号明細書に示されている事例のような、下部表面壁２２から上部表面壁２４まで直線状に延びる内側壁を有するブレード１０に比較して、向上した可とう性を有する。実際に、図２と図３に示されているブレード１０が検討される場合に、欧州特許出願公開第１７４１８７５号明細書に示されており且つ同じ個数の内側空洞を有するブレードに比較して、限られた個数の横断壁（即ち、下部表面壁２２と上部表面壁２４との間を概ね直線状に延びる壁）を備えるということに留意されたい。
【００４５】
図３に示されている例では、第５の内側壁Ｐ５は取り除かれており、したがって、空洞Ｃ９と空洞Ｃ１０は、単一の空洞Ｃ１２を形成するように合併されている。このような実施形態は、空洞Ｃ１２内で下部表面壁２２と上部表面壁２４との間を延びる横断壁を形成することを回避することによって、機械的に可とう性である構造を依然として保持しながら、後縁２０に隣接している上部表面壁２４の直接的な冷却を実現することを可能にする。このタイプの実施形態は、特に、ブレード１０の内側を循環する冷却流体に比較してブレードが大きな分散を有する流体又は流れの温度の場合に適合化されている。
【００４６】
図２と図３に示されている例では、ブレード１０は、ブレード１０の貫通空洞の内側を、ブレード１０の根元からブレード１０の上部仕切り壁に、典型的には、ブレード１０のスキーラー先端部２８の底部を画定する横断壁２６に延びる補強ビームを備える。
【００４７】
したがって、図２と図３に示されている例では、ブレード１０は、それぞれに第２の貫通空洞Ｃ４と第２の貫通空洞Ｃ７との内側に配置されている２つの補強ビーム５０、６０を備える。
【００４８】
この補強ビーム５０、６０の各々は、ブレード１０の根元からその上部仕切り壁まで延び、及び、貫通空洞の内側に配置されており、及び、これと同時に、下部表面壁２２と、上部表面壁２４と、貫通空洞を画定する内側壁とには連結されていない状態のままである。
【００４９】
したがって、補強ビーム５０、６０の各々はブレード１０の冷却流の中に全体的に位置しており、及び、したがって、考察されている冷却流内を循環する空気の温度にあり、したがって、下部表面壁２２と上部表面壁２４との温度によって直接的には影響されない。ブレード根元は、実際には、空気流の下方に位置しており、及び、ブレード１０の冷却空気の温度で動作する。
【００５０】
こうした補強ビーム５０、６０の存在が、正放線平面内で力を発生させることなしに、遠心力を抑止することを可能にする。補強ビーム５０、６０が遠心力を抑止する程度まで、ブレード１０のその他の壁がより薄くされることが可能であり、したがって、ブレード１０の重量とブレード１０の冷却回路とに対する補強ビームの悪影響を最小化し、さらには排除することを可能にする。
【００５１】
補強ビーム５０、６０は、典型的には、図２と図３に見てとれるように、半径方向の断面図によれば、ブレード１０の正中線を中心に位置決めされており、このことが、補強ビーム５０、６０による遠心力の吸収を改善する。
【００５２】
補強ビームの個数と配置は、ブレード１０の形状に応じて、及び、そのブレード１０が動作することが意図されている条件にしたがって、変化することが可能である。実際に、２つの補強ビームを各々が備える図２と図３に示されている実施形態は限定的ではないということと、ブレード１０は、単一の補強ビーム、又は、さらには、個別の貫通空洞の内側に配置されている、３つ、４つ、５つ、又は、６つ以上の補強ビームを含むことが可能であり、又は、同じ貫通空洞内に配置されていることが可能である幾つかの補強ビームを含むことが可能であるということとが明瞭に理解される。
【００５３】
補強ビームは中実であっても中空であってもよい。図２と図３の各々は、補強ビーム５０、６０が中実である実施形態を示す。
【００５４】
補強ビームが中空である場合には、例えば、冷却流体の流れが下部表面壁２２と上部表面壁２４とに対して熱的に絶縁される程度に、ブレード１０の重要な区域に送られなければならない冷却流体の流れを画定するために、補強ビームは、その補強ビームの内側での空気の循環が実現されることを可能にするスロット及び／又は穴の形状をとる孔を有することが可能である。
【００５５】
補強ビームは、典型的には、円形、楕円形、又は、卵形の横断面を有し、及び、幾つかの補強ビームを有するブレード１０の場合には、補強ビームは別個の形状を有することが可能であるということが理解される。補強ビームは、さらに、ビーム１０の高さ全体にわたって一定不変の又は可変的な横断面を有することが可能である。
【００５６】
特定の例示的な実施形態に言及することによって本発明を説明してきたが、特許請求項に定義されている本発明の全般的範囲から逸脱することなしに、これらの実施形態に対して変更と変化とが加えられることが可能であるということが明らかである。特に、冷却回路の個数と、この冷却回路の各々を構成する空洞の個数とが、この例に示されている個数には限定されない。したがって、この説明と図面は、限定的な意味ではなく、例示的なものと認識されなければならない。
【００５７】
さらに、方法に関して説明した特徴要素のすべてが、単独で又は組合せの形で、装置に置き換えられることが可能であり、及び、これとは反対に、装置に関して説明したすべての特徴要素が、単独で又は組合せの形で、方法に置き換えられることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月11日(2019.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード根元（１４）から上部仕切り壁（２６）まで半径方向に延びる航空用タービンブレード（１０）であって、前記ブレード（１０）は、少なくとも１つの冷却回路を画定する複数の内側空洞を備え、前記内側空洞の各々は、内側壁と下部表面壁（２２）と上部表面壁（２４）とブレード根元（１４）と上部仕切り壁（２６）との中の壁によって画定されており、
前記ブレード（１０）は、前記ブレード（１０）が、第１の貫通空洞（Ｃ１）と第２の貫通空洞（Ｃ４）とに対して各々が隣接している、第１の下部表面空洞（Ｃ２）と、第１の上部表面空洞（Ｃ３）とを少なくとも備え、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第１の貫通空洞（Ｃ１）及び前記第２の貫通空洞（Ｃ４）の各々は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）は、前記上部表面壁（２４）から前記第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第１の内側壁（Ｐ１）と、前記下部表面壁（２２）から前記第１の貫通空洞（Ｃ１）まで延びる第２の内側壁（Ｐ２）とを備え、前記第１の内側壁（Ｐ１）と前記第２の内側壁（Ｐ２）は互いに連結されていない、航空用タービンブレード（１０）において、
前記ブレード（１０）は、第２の下部表面空洞（Ｃ５）と第２の上部表面空洞（Ｃ６）と第３の貫通空洞（Ｃ７）とを備え、
前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）と前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）の各々は、前記第２の貫通空洞（Ｃ４）と前記第３の貫通空洞（Ｃ７）とに隣接しており、前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記上部表面壁（２４）から前記第２の貫通空洞（Ｃ４）まで延びる第３の内側壁（Ｐ３）と、前記下部表面壁（２２）から前記第２の貫通空洞（Ｃ４）まで延びる第４の内側壁（Ｐ４）とを備え、前記第３の内側壁（Ｐ３）と前記第４の内側壁（Ｐ４）は互いに連結されていない、ことを特徴とする航空用タービンブレード（１０）。
【請求項２】
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）は、前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）と前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）との間を延びる部分を備える、請求項１に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項３】
前記第１の下部表面空洞（Ｃ２）は前記第１の貫通空洞（Ｃ１）に流体連結されており、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）は前記第２の貫通空洞（Ｃ４）に流体連結されている、請求項１又は２に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項４】
前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）と前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）との間を延びる部分を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項５】
前記第２の下部表面空洞（Ｃ５）は、前記第１の上部表面空洞（Ｃ３）に流体連結されており、前記第２の上部表面空洞（Ｃ６）は前記第３の貫通空洞（Ｃ７）に流体連結されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項６】
第３の下部表面空洞（Ｃ８）と、第３の上部表面空洞（Ｃ９）と、第４の貫通空洞（Ｃ１０）とを備え、
前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）は前記下部表面壁（２２）から前記上部表面壁（２４）まで延び、前記第３の下部表面空洞（Ｃ８）と前記第３の上部表面空洞（Ｃ９）の各々は前記第３の貫通空洞（Ｃ７）と前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）とに隣接しており、前記第３の上部表面空洞（Ｃ９）は前記上部表面壁（２４）に隣接しており、前記第３の下部表面空洞（Ｃ８）は前記下部表面壁（２２）に隣接しており、前記第３の貫通空洞（Ｃ７）は、前記上部表面壁（２４）から前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）まで延びる第５の内側壁（Ｐ５）と、前記下部表面壁（２２）から前記第４の貫通空洞（Ｃ１０）まで延びる第６の内側壁（Ｐ６）とを備え、前記第５の内側壁（Ｐ５）と前記第６の内側壁（Ｐ６）は互いに連結されていない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項７】
前記第２の貫通空洞（Ｃ４）及び前記第３の貫通空洞（Ｃ７）の内の少なくとも１つは、前記第２の貫通空洞（Ｃ４）及び前記第３の貫通空洞（Ｃ７）の内の１つの内側に配置されており且つ前記ブレード根元（１４）を前記上部仕切り壁（２６）に連結する、少なくとも１つの補強ビーム（５０、６０）を備え、前記少なくとも１つの補強ビーム（５０、６０）は、前記内側壁と前記下部表面壁（２２）と前記上部表面壁（２４）とには連結されていない、請求項１〜６のいずれか１項に記載の航空用タービンブレード（１０）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の複数の航空用タービンブレード（１０）を含むガスタービン。
【国際調査報告】
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