(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024138106
(43)【公開日】2024-10-07
(54)【発明の名称】流路形成板、これを備える翼及びガスタービン
(51)【国際特許分類】
F01D 9/02 20060101AFI20240927BHJP
F01D 25/12 20060101ALI20240927BHJP
F02C 7/18 20060101ALI20240927BHJP
F02C 7/00 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
F01D9/02 102
F01D25/12 E
F02C7/18 E
F02C7/00 D
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024120889
(22)【出願日】2024-07-26
(62)【分割の表示】P 2021008642の分割
【原出願日】2021-01-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】坂本 輝矢
(72)【発明者】
【氏名】福井 嘉夫
(57)【要約】
【課題】流路形成板での冷却空気の使用量を抑える。
【解決手段】流路形成板は、燃焼ガスに接するガスパス面と、ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、ガスパス面の周縁に形成されている端面と、ガスパス面と反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる側通路と、を有する。前記端面は、後端面と、前端面と、側端面と、を有する。側通路は、ガスパス面と側端面に沿って、側端面が延びている方向に延びる主通路部と、主通路部の下流側の端から後端面に向かって延びて後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。少なくとも一の絞り通路部における後端面での開口の面積は、主通路部の断面積より小さい。
【選択図】図４
【解決手段】流路形成板は、燃焼ガスに接するガスパス面と、ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、ガスパス面の周縁に形成されている端面と、ガスパス面と反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる側通路と、を有する。前記端面は、後端面と、前端面と、側端面と、を有する。側通路は、ガスパス面と側端面に沿って、側端面が延びている方向に延びる主通路部と、主通路部の下流側の端から後端面に向かって延びて後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。少なくとも一の絞り通路部における後端面での開口の面積は、主通路部の断面積より小さい。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、
前記燃焼ガスに接するガスパス面と、
前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、
前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、
前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
前記燃焼ガスに接するガスパス面と、
前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、
前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、
前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
【請求項2】
請求項１に記載の流路形成板において、
前記側端面は、前記側方向における一方の側である側方第一側と他方の側である側方第二側とのうち、前記側方第一側を向く第一側端面と、前記側方第二側を向く第二側端面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、第一側通路と第二側通路とを有し、
前記第一側通路は、前記第一側端面に沿い、
前記第二側通路は、前記第二側端面に沿う、
流路形成板。
前記側端面は、前記側方向における一方の側である側方第一側と他方の側である側方第二側とのうち、前記側方第一側を向く第一側端面と、前記側方第二側を向く第二側端面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、第一側通路と第二側通路とを有し、
前記第一側通路は、前記第一側端面に沿い、
前記第二側通路は、前記第二側端面に沿う、
流路形成板。
【請求項3】
請求項２に記載の流路形成板において、
さらに、前記端面に沿って設けられている周壁と、
複数の後端噴出通路と、
を有し、
前記周壁は、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出し、
前記反ガスパス面と前記周壁とで、前記ガスパス側に凹み、冷却空気が流入する凹部が形成され、
前記複数の後端噴出通路は、いずれも、前記後端面から前記凹部を画定する面に貫通し、
前記複数の後端噴出通路は、前記第一側通路と前記第二側通路との間で、前記側方向に並んでいる、
流路形成板。
さらに、前記端面に沿って設けられている周壁と、
複数の後端噴出通路と、
を有し、
前記周壁は、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出し、
前記反ガスパス面と前記周壁とで、前記ガスパス側に凹み、冷却空気が流入する凹部が形成され、
前記複数の後端噴出通路は、いずれも、前記後端面から前記凹部を画定する面に貫通し、
前記複数の後端噴出通路は、前記第一側通路と前記第二側通路との間で、前記側方向に並んでいる、
流路形成板。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の絞り通路部は、複数の絞り通路部を有し、
前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並ぶ、
流路形成板。
前記少なくとも一の絞り通路部は、複数の絞り通路部を有し、
前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並ぶ、
流路形成板。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の絞り通路部は、前記主通路部が延びる通路延在方向と同じ方向に延びる、
流路形成板。
前記少なくとも一の絞り通路部は、前記主通路部が延びる通路延在方向と同じ方向に延びる、
流路形成板。
【請求項6】
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、
前記燃焼ガスに接するガスパス面と、
前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、
前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、
前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成されている少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面に沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部と、前記主通路部の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部と、を有し、
前記複数の絞り通路部は、いずれも、前記主通路部が延びる通路延在方向に延び、
前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並び、
前記複数の絞り通路部毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
前記燃焼ガスに接するガスパス面と、
前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、
前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、
前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成されている少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面に沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部と、前記主通路部の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部と、を有し、
前記複数の絞り通路部は、いずれも、前記主通路部が延びる通路延在方向に延び、
前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並び、
前記複数の絞り通路部毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
【請求項7】
請求項５又は６に記載の流路形成板において、
前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に平行な方向における前記主通路部の幅は、前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に垂直な方向における前記主通路部の幅より広い、
流路形成板。
前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に平行な方向における前記主通路部の幅は、前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に垂直な方向における前記主通路部の幅より広い、
流路形成板。
【請求項8】
請求項５から７のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記主通路部で、前記主通路部内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面と反対側を向く面は、前記通路延在方向に凹凸が繰り返される凹凸面である、
流路形成板。
前記主通路部で、前記主通路部内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面と反対側を向く面は、前記通路延在方向に凹凸が繰り返される凹凸面である、
流路形成板。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の側通路は、前記少なくとも一の側通路を流れた冷却空気の出口として、前記少なくとも一の絞り通路部における前記開口のみを有する、
流路形成板。
前記少なくとも一の側通路は、前記少なくとも一の側通路を流れた冷却空気の出口として、前記少なくとも一の絞り通路部における前記開口のみを有する、
流路形成板。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板と、
前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、
を備える翼。
前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、
を備える翼。
【請求項11】
燃焼ガスを生成する燃焼器と、
燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備え、
前記タービンは、請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板を有する、
ガスタービン。
燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備え、
前記タービンは、請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板を有する、
ガスタービン。
【請求項12】
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板の製造方法において、
中間品形成工程と、溝形成工程と、蓋配置工程と、通路形成工程と、を実行し、
前記中間品形成工程では、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する中間品を形成し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記溝形成工程では、前記中間品の前記側端面中で、前記上流側の部分及び前記下流側の部分を残し、前記側端面から前記側端面に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面が延びている方向に延びる溝を形成し、
前記蓋配置工程では、前記溝の開口を蓋部材で塞ぎ、前記溝と前記蓋部材とで、前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部を形成し、
前記通路形成工程では、前記後端面から前記主通路部内に貫通する少なくとも一の絞り通路部を形成し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板の製造方法。
中間品形成工程と、溝形成工程と、蓋配置工程と、通路形成工程と、を実行し、
前記中間品形成工程では、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する中間品を形成し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記溝形成工程では、前記中間品の前記側端面中で、前記上流側の部分及び前記下流側の部分を残し、前記側端面から前記側端面に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面が延びている方向に延びる溝を形成し、
前記蓋配置工程では、前記溝の開口を蓋部材で塞ぎ、前記溝と前記蓋部材とで、前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部を形成し、
前記通路形成工程では、前記後端面から前記主通路部内に貫通する少なくとも一の絞り通路部を形成し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板、これを備える翼及びガスタービン、並びに、流路形成板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備える。タービンは、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板を有する。この流路形成板は、燃焼ガスに晒されるため、冷却する必要がある。このため、流路形成板には、冷却空気が流れる冷却空気通路が形成されている。
【0003】
例えば、以下の特許文献１に記載の流路形成板は、燃焼ガスに接するガスパス面と、ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、ガスパス面の周縁に形成されている端面と、ガスパス面と反ガスパス面との間に形成されている複数の冷却空気通路と、を有する。端面は、後端面と、前端面と、側端面と、を有する。複数の冷却空気通路のうち、一つの冷却空気通路は、側端面に沿って延び、後端面で開口している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－０３５２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１に記載の技術では、ガスタービンの圧縮機で生成された圧縮空気の一部が、流路形成板の複数の冷却空気通路を流れる冷却空気として用いられる。すなわち、圧縮機で生成された圧縮空気は、一部が流路形成板に送られ、残りが燃焼器に送られることになる。このため、流路形成板に送られる圧縮空気の流量が多くなると、燃焼器に送られる圧縮空気の流量が少なくなり、ガスタービンの効率が低下する。よって、流路形成板での冷却空気の使用量を抑えることが望まれる。
【0006】
そこで、本発明は、冷却空気の使用量を抑えることができる流路形成板、これを備える翼、これを備えているガスタービン、及び流路形成板の製造方法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】
【0007】
前記目的を達成するための発明に係る一態様としての流路形成板は、
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成され、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【0008】
本態様では、側通路が少なくとも一つの絞り通路部を有しているので、絞り通路部がない場合よりも、この側通路を通る冷却空気の流量を抑えることができる。また、本態様では、側通路における冷却空気の入口から冷却空気の出口までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部における断面積を大きくすることができる。このため、側通路を反ガスパス側からガスパス面に投影した場合、ガスパス面中における側通路の投影面積を広くすることが可能で、ガスパス面を広域にわたって冷却することができる。
【0009】
前記目的を達成するための他の態様としての流路形成板は、
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成されている少なくとも一の側通路と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面に沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部と、前記主通路部の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部と、を有する。前記複数の絞り通路部は、いずれも、前記主通路部が延びる通路延在方向に延びる。前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並ぶ。前記複数の絞り通路部毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面と前記反ガスパス面との間に形成されている少なくとも一の側通路と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、前記ガスパス面に沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部と、前記主通路部の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部と、を有する。前記複数の絞り通路部は、いずれも、前記主通路部が延びる通路延在方向に延びる。前記複数の絞り通路部は、前記ガスパス面と平行な方向に並ぶ。前記複数の絞り通路部毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【0010】
本態様では、側通路が複数の絞り通路部を有しているので、絞り通路部がない場合よりも、この側通路を通る冷却空気の流量を抑えることができる。また、本態様では、側通路における冷却空気の入口から冷却空気の出口までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部における断面積を大きくすることができる。このため、側通路を反ガスパス側からガスパス面に投影した場合、ガスパス面中における側通路の投影面積を広くすることが可能である。さらに、本態様では、複数の絞り通路部がガスパス面と平行な方向に並んでいる。よって、本態様の側通路により、ガスパス面を広範囲にわたって冷却することができる。
【0011】
前記目的を達成するための一態様としての翼は、
いずれかの前記態様における流路形成板と、前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、を備える。
いずれかの前記態様における流路形成板と、前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、を備える。
【0012】
以上の実施形態におけるガスタービンは、例えば、以下のように把握される。
【0013】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンは、
燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスで駆動するタービンと、を備える。前記タービンは、いずれかの前記態様における流路形成板を有する。
燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスで駆動するタービンと、を備える。前記タービンは、いずれかの前記態様における流路形成板を有する。
【0014】
前記目的を達成するための一態様としての製造方法は、
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板の製造方法において、中間品形成工程と、溝形成工程と、蓋配置工程と、通路形成工程と、を実行する。前記中間品形成工程では、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する中間品を形成する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記溝形成工程では、前記中間品の前記側端面中で、前記上流側の部分及び前記下流側の部分を残し、前記側端面から前記側端面に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面が延びている方向に延びる溝を形成する。前記蓋配置工程では、前記溝の開口を蓋部材で塞ぎ、前記溝と前記蓋部材とで、前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部を形成する。前記通路形成工程では、前記後端面から前記主通路部内に貫通する少なくとも一の絞り通路部を形成する。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板の製造方法において、中間品形成工程と、溝形成工程と、蓋配置工程と、通路形成工程と、を実行する。前記中間品形成工程では、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する中間品を形成する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記溝形成工程では、前記中間品の前記側端面中で、前記上流側の部分及び前記下流側の部分を残し、前記側端面から前記側端面に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面が延びている方向に延びる溝を形成する。前記蓋配置工程では、前記溝の開口を蓋部材で塞ぎ、前記溝と前記蓋部材とで、前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部を形成する。前記通路形成工程では、前記後端面から前記主通路部内に貫通する少なくとも一の絞り通路部を形成する。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【0015】
本態様で製造された流路形成板では、前記態様の流路形成板と同様、側通路を通る冷却空気の流量を抑えることができる。また、本態様で製造された流路形成板では、前記態様の流路形成板と同様、ガスパス面を広域にわたって冷却することができる。
【発明の効果】
【0016】
本開示の一態様によれば、冷却空気の使用量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本開示に係る一実施形態におけるガスタービンの模式的な断面図である。
【図2】本開示に係る一実施形態におけるガスタービンの要部断面図である。
【図3】本開示に係る一実施形態における静翼の斜視図である。
【図6】本開示に係る一実施形態における側通路の要部斜視図である。
【図7】本開示に係る一実施形態における流路形成板の製造手順を示すフローチャートである。
【図8】本開示に係る一実施形態における中間品形成工程及び溝形成工程を示す説明図である。
【図9】本開示に係る一実施形態における蓋配置工程を示す説明図である。
【図10】本開示に係る一実施形態における通路形成工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
「ガスタービンの実施形態」
図１に示すように、本開示に係る一実施形態としてのガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気Ａｃｏｍを生成する圧縮機２０と、圧縮空気Ａｃｏｍ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン４０と、を備えている。
図１に示すように、本開示に係る一実施形態としてのガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気Ａｃｏｍを生成する圧縮機２０と、圧縮空気Ａｃｏｍ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン４０と、を備えている。
【0020】
圧縮機２０は、軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２１と、圧縮機ロータ２１を覆う圧縮機ケーシング２５と、複数の静翼列２６と、を有する。タービン４０は、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ４１と、タービンロータ４１を覆うタービンケーシング４５と、複数の静翼列４６と、を有する。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａの一方側を軸線上流側Ｄａｕ、その反対側を軸線下流側Ｄａｄとする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。
【0021】
本実施形態のガスタービンは、さらに、中間ケーシング１４を備えている。圧縮機２０は、タービン４０に対して軸線上流側Ｄａｕに配置されている。中間ケーシング１４は、軸線方向Ｄａで、圧縮機ケーシング２５とタービンケーシング４５との間に配置されている。圧縮機ケーシング２５と中間ケーシング１４とタービンケーシング４５とは、互いに接続されてガスタービンケーシング１５を成す。燃焼器３０は、この中間ケーシング１４に取り付けられている。圧縮機ロータ２１とタービンロータ４１とは、同一軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが接続されている。
【0022】
圧縮機ロータ２１は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸２２と、このロータ軸２２に取り付けられている複数の動翼列２３と、を有する。複数の動翼列２３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列２３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼２３ａで構成される。複数の動翼列２３の各軸線上流側Ｄａｕには、複数の静翼列２６のうちのいずれか一の静翼列２６が配置されている。各静翼列２６は、圧縮機ケーシング２５の内側に設けられている。各静翼列２６は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼２６ａで構成される。
【0023】
タービンロータ４１は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸４２と、このロータ軸４２に取り付けられている複数の動翼列４３と、を有する。複数の動翼列４３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列４３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼４３ａで構成される。複数の動翼列４３の各軸線上流側Ｄａｕには、複数の静翼列４６のうちのいずれか一の静翼列４６が配置されている。各静翼列４６は、タービンケーシング４５の内側に設けられている。各静翼列４６は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼４６ａで構成される。
【0024】
タービンケーシング４５は、図２に示すように、その外殻を構成する筒状の外側ケーシング４５ａと、外側ケーシング４５ａの内側に固定されている内側ケーシング４５ｂと、内側ケーシング４５ｂの内側に固定されている複数の分割環４５ｄと、静翼４６ａ及び分割環４５ｄを内側ケーシング４５ｂに接続する遮熱環４５ｃとを有する。複数の分割環４５ｄは、いずれも、複数の静翼列４６の相互の間の位置に設けられている。従って、各分割環４５ｄの径方向内側Ｄｒｉには、動翼列４３が配置されている。
【0025】
ロータ軸４２の外周側とタービンケーシング４５の内周側との間であって、軸線方向Ｄａで静翼４６ａ及び動翼４３ａが配置されている環状の空間は、燃焼器３０からの燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路４９を成す。この燃焼ガス流路４９は、軸線Ａｒを中心として環状を成し、軸線方向Ｄａに長い。燃焼ガスＧは、この燃焼ガス流路４９内を基本的に軸線方向Ｄａに流れる。このため、この軸線方向Ｄａは、ガス流れ方向でもある。タービンケーシング４５の内側ケーシング４５ｂには、径方向外側Ｄｒｏから径方向内側Ｄｒｉに貫通する冷却空気通路（不図示）が形成されている。この冷却空気通路を通った冷却空気は、静翼５０内及び分割環４５ｄに導入されて、静翼５０及び分割環４５ｄの冷却に利用される。なお、静翼列４６によっては、ガスタービンケーシング１５内の空気が、冷却空気として、タービンケーシング４５の冷却空気通路を経ずにこの静翼列４６を構成する静翼５０に供給される場合もある。
【0026】
以下、複数の静翼列４６のうち、初段静翼列４６を構成する静翼５０に関する実施形態について説明する。
【0027】
【0028】
図３に示すように、本実施形態の静翼５０は、翼体５１と、内側シュラウド６０ｉと、外側シュラウド６０ｏと、リテーナ５９と、を有する。翼体５１は、断面形状が翼形を成し、この断面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向Ｄｈに延びている。内側シュラウド６０ｉは、翼体５１における翼高さ方向Ｄｈの一方側の端に設けられている。外側シュラウド６０ｏは、翼体５１における翼高さ方向Ｄｈの他方側の端に設けられている。翼体５１と、内側シュラウド６０ｉと、外側シュラウド６０ｏとは、鋳物等で一体形成されている。
【0029】
静翼５０がタービンケーシング４５に取り付けられた状態（図２及び図３参照）では、翼高さ方向Ｄｈが実質的に径方向Ｄｒになる。また、翼高さ方向Ｄｈの一方側は、径方向内側Ｄｒｉになり、翼高さ方向Ｄｈの他方側は、径方向外側Ｄｒｏになる。このため、内側シュラウド６０ｉは、翼体５１の径方向内側Ｄｒｉに設けられ、外側シュラウド６０ｏは、翼体５１の径方向外側Ｄｒｏに設けられることになる。
【0030】
翼体５１の外面である翼面は、図３及び図４に示すように、前縁５２と、後縁５３と、凸状の面である負圧面５４と、凹状の面である正圧面５５と、を有する。前縁５２及び後縁５３は、負圧面５４と正圧面５５とのつながり部分に存在する。前縁５２、後縁５３、負圧面５４及び正圧面５５は、いずれも、翼高さ方向Ｄｈである径方向Ｄｒに延びている。静翼５０がタービンケーシング４５に取り付けられた状態で、前縁５２は、後縁５３に対して軸線上流側Ｄａｕに位置する。また、静翼５０がタービンケーシング４５に取り付けられた状態で、負圧面５４は、周方向（側方向）Ｄｃの一方側である周方向負圧側（側方向第二側）Ｄｃｎを向き、正圧面５５は、周方向Ｄｃの他方側である周方向正圧側（側方向第一側）Ｄｃｐを向く。
【0031】
内側シュラウド６０ｉは、環状の燃焼ガス流路４９の径方向内側Ｄｒｉの縁を画定する。また、外側シュラウド６０ｏは、環状の燃焼ガス流路４９の径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する。よって、静翼５０の内側シュラウド６０ｉ及び外側シュラウド６０ｏは、いずれも、流路形成板を構成する。
【0032】
流路形成板である外側シュラウド６０ｏ及び内側シュラウド６０ｉは、図３に示すように、いずれも、シュラウド本体６１と、周壁６５と、を有する。シュラウド本体６１は、軸線上流側Ｄａｕの端面である前端面６２ｆと、軸線下流側Ｄａｄの端面である後端面６２ｂと、周方向Ｄｃで互いに相反する側を向いている一対の側端面６３と、燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、が形成されている。一対の側端面６３のうち、周方向正圧側（側方向第一側）Ｄｃｐの端面は正圧側端面（第一側端面）６３ｐを成し、周方向負圧側（側方向第二側）Ｄｃｎの端面は負圧側端面（第一側端面）６３ｎを成す。前端面６２ｆと後端面６２ｂとは、ほぼ平行である。また、正圧側端面６３ｐと負圧側端面６３ｎとは、ほぼ平行である。よって、シュラウド本体６１は、径方向Ｄｃから見た場合、図４に示すように、平行四辺形状を成している。
【0033】
ここで、反ガスパス面６４ｏに対してガスパス面６４ｐが存在する側をガスパス側Ｄｒｐとし、ガスパス面６４ｐに対して反ガスパス面６４ｏが存在する側を反ガスパス側Ｄｒａとする。なお、外側シュラウド６０ｏの反ガスパス側Ｄｒａは、径方向外側Ｄｒｏであり、外側シュラウド６０ｏのガスパス側Ｄｒｐは、径方向内側Ｄｒｉである。また、内側シュラウド６０ｉの反ガスパス側Ｄｒａは、径方向内側Ｄｒｉであり、内側シュラウド６０ｉのガスパス側Ｄｒｐは、径方向外側Ｄｒｏである。
【0034】
周壁６５は、反ガスパス面６４ｏから反ガスパス側Ｄｒａに突出している。この周壁６５は、軸線方向Ｄａで互いに対向する前壁６５ｆ及び後壁６５ｂと、周方向Ｄｃで互いに対向する一対の側壁６５ｐ，６５ｎと、を有する。一対の側壁６５ｐ，６５ｎのうち、周方向正圧側Ｄｃｐの側壁は正圧側壁６５ｐを成し、周方向負圧側Ｄｃｎの側壁は負圧側壁６５ｎを成す。前壁６５ｆ及び後壁６５ｂは、いずれも、シュラウド本体６１に対して、一対の側壁６５ｐ，６５ｎよりも反ガスパス側Ｄｒａに突出している。外側シュラウド６０ｏ及び内側シュラウド６０ｉには、シュラウド本体６１と周壁６５とにより、ガスパス側Ｄｒｐに向かって凹む凹部６６が形成されている。なお、正圧側壁６５ｐの周方向正圧側Ｄｃｐの面とシュラウド本体６１の周方向正圧側Ｄｃｐの面とは面一である。また、負圧側壁６５ｎの周方向負圧側Ｄｃｎの面とシュラウド本体６１の周方向負圧側Ｄｃｎの面とは面一である。
【0035】
リテーナ５９は、内側シュラウド６０ｉの一対の側壁６５ｐ，６５ｎから反ガスパス側Ｄｒａ（径方向内側Ｄｒｉ）に突出している。このリテーナ５９は、軸線方向Ｄａにおいて前壁６５ｆと後壁６５ｂとの間に位置し、正圧側端面６３ｐから負圧側端面６３ｎにかけて形成されている。リテーナ５９の正圧側端面は、内側シュラウド本体６１ｉの正圧側端面６３ｐと面一である。また、図示されていないが、リテーナ５９の負圧側端面は、内側シュラウド本体６１ｉの負圧側端面６３ｎと面一である。このリテーナ５９は、図２に示すように、ガスタービンケーシング１５に固定されている内側カバー１７の軸線下流側Ｄａｄの径方向外側端１７ａに接し、静翼５０の径方向内側Ｄｒｉの部分を内側カバー１７の径方向外側端１７ａに支持させるための役目を担う。
【0036】
外側シュラウド６０ｏ及び内側シュラウド６０ｉは、さらに、図４に示すように、ガスパス面６４ｐと反ガスパス面６４ｏとの間に形成され、冷却空気が流れる一対の側通路７０及び複数の後端噴出通路７９を有する。ところで、前述したように、内側シュラウド６０ｉには前述したリテーナ５９が設けられ、外側シュラウド６０ｏにはリテーナ５９に相当する部材が設けられていない点で、内側シュラウド６０ｉと外側シュラウド６０ｏとは異なる。しかしながら、内側シュラウド６０ｉと外側シュラウド６０ｏとは、その他の構成が基本的に同じである。このため、以下では、外側シュラウド６０ｏに関して説明する。
【0037】
一対の側通路７０のうちの一方の側通路７０は、正圧側通路（第一側通路）７０ｐを成し、他方の側通路７０は、負圧側通路（第二側通路）７０ｎを成す。正圧側通路７０ｐは、正圧側端面（第一側端面）６３ｐに沿い、負圧側通路７０ｎは、負圧側端面（第一側端面）６３ｎに沿う。
【0038】
複数の後端噴出通路７９は、いずれも、凹部６６を画定する面から後端面６２ｂに貫通している。複数の後端噴出通路７９は、正圧側通路７０ｐと負圧側通路７０ｎとの間で、周方向（側方向）Ｄｃに並んでいる。
【0039】
【0040】
正圧側通路７０ｐの主通路部７２は、ガスパス面６４ｐと正圧側端面６３ｐとに沿って、正圧側端面６３ｐが延びている方向に延びている。正圧側通路７０ｐの入口通路部７１は、主通路部７２の軸線上流側Ｄａｕの端から反ガスパス側Ｄｒａに延び、正圧側壁６５ｐの反ガスパス側Ｄｒａを向く面で開口している。この開口は、正圧側通路７０ｐの冷却空気の入口７４である。二つの絞り通路部７３は、いずれも、主通路部７２の軸線下流側Ｄａｄの端から後端面６２ｂに向かって延びて後端面６２ｂで開口している。この開口は、正圧側通路７０ｐの冷却空気の出口７５である。正圧側通路７０ｐにおける冷却空気の出口７５は、この開口のみである。入口通路部７１の開口、つまり入口７４の面積は、主通路部７２の断面積と実質的に同じである。また、二つの絞り通路部７３の開口の合計面積、つまり出口７５の合計面積は、主通路部７２の断面積より小さい。
【0041】
負圧側通路７０ｎの主通路部７２は、ガスパス面６４ｐと負圧側端面６３ｎとに沿って、負圧側端面６３ｎが延びている方向に延びている。負圧側通路７０ｎの入口通路部７１は、主通路部７２の軸線上流側Ｄａｕの端から反ガスパス側Ｄｒａに延び、負圧側壁６５ｎの反ガスパス側Ｄｒａを向く面で開口している。この開口は、負圧側通路７０ｎの冷却空気の入口７４である。二つの絞り通路部７３は、いずれも、主通路部７２の軸線下流側Ｄａｄの端から後端面６２ｂに向かって延びて後端面６２ｂで開口している。この開口は、負圧側通路７０ｎの冷却空気の出口７５である。負圧側通路７０ｎにおける冷却空気の出口７５は、この開口のみである。入口通路部７１の開口、つまり入口７４の面積は、主通路部７２の断面積と実質的に同じである。また、二つの絞り通路部７３の開口の合計面積、つまり出口７５の合計面積は、主通路部７２の断面積より小さい。
【0042】
正圧側通路７０ｐの二つの絞り通路部７３は、正圧側通路７０ｐの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐに延びている。また、負圧側通路７０ｎの二つの主通路部７２も、負圧側通路７０ｎの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐに延びている。なお、本実施形態では、正圧側通路７０ｐの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐと負圧側通路７０ｎの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐとは、同じ方向である。また、この通路延在方向Ｄｐと側端面６３が延びている方向とは、同じ方向である。
【0043】
図６に示すように、正圧側通路７０ｐ及び負圧側通路７０ｎの各主通路部７２の横幅Ｗｈは、正圧側通路７０ｐ及び負圧側通路７０ｎの各主通路部７２の縦幅Ｗｖより広い。ここで、横幅Ｗｈとは、通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つガスパス面６４ｐに平行な方向における幅である。また、縦幅Ｗｖとは、通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つガスパス面６４ｐに垂直な方向における幅である。
【0044】
正圧側通路７０ｐ及び負圧側通路７０ｎの各主通路部７２で、主通路部７２内の空間を画定する面のうち、反ガスパス側Ｄｒａを向く面は、通路延在方向Ｄｐに凹凸が繰り返される凹凸面７６である。よって、この凹凸面７６は、主通路部７２を流れる冷却空気のタービュレータとして機能する。
【0045】
次に、図７に示すフローチャートに従って、以上で説明した流路形成板（外側シュラウド６０ｏ又は内側シュラウド６０ｉ）の製造手順について説明する。
【0046】
まず、図８に示すように、流路形成板の外形状にあった中間品８０を形成する（Ｓ１：中間品形成工程）。この中間品形成工程（Ｓ１）では、まず、流路形成板の外形状に合った内部空間が形成されている鋳型を形成する。鋳型は、例えば、ロストワックス法で形成する。次に、鋳型内に溶融金属を流し込む。この際、中間品８０の内部に空間を形成する必要がある場合には、鋳型内にこの空間の形状に合った中子をセットしてから、溶融金属を流し込む。溶融金属が硬化すると中間品８０が出来上がる。なお、鋳型内に中子をセットした場合には、溶融金属が硬化した後、この中子を化学薬品で溶解させる。この中間品８０には、ガスパス面６４ｐa、反ガスパス面６４ｏa及び各種端面６２ｆａ，６２ｂａ，６３ａ（６３ｐａ，６３ｎａ）、さらに周壁６５ａの外面等が形成されている。但し、この中間品８０におけるガスパス面６４ｐa、反ガスパス面６４ｏa及び各種端面６２ｆａ，６２ｂａ，６３ａ（６３ｐａ，６３ｎａ）、さらに周壁６５ａの外面等は、後述するように、完成品として流路形成板におけるガスパス面６４ｐ、反ガスパス面６４ｏ及び各種端面６２ｆ，６２ｂ，６３（６３ｐ，６３ｎ）、さらに周壁６５の外面等とは異なる。また、この中間品形成工程（Ｓ１）で形成される中間品８０は、流路形成板と、この流路形成板と一体的な翼体とを有する。
【0047】
次に、図８及び図９に示すように、中間品８０の正圧側端面（第一側端面）６３ｐａ及び負圧側端面（第二側端面）６３ｎａのそれぞれに、電解加工で溝８１を形成する（Ｓ２: 溝形成工程）。この電解加工では、目的の溝の形状に合った第一電極８５ａを準備する。そして、この第一電極８５ａを正圧側端面６３ｐから負圧側端面６３ｎの側に移動させて、正圧側端面６３ｐの側の溝８１を形成すると共に、この第一電極８５ａを負圧側端面６３ｎから正圧側端面６３ｐの側に移動させて、負圧側端面６３ｎの溝８１を形成する。これらの溝８１は、いずれも、各側端面６３ａの軸線上流側Ｄａｕの部分及び軸線下流側Ｄａｄの部分には形成されていない。つまり、この溝形成工程（Ｓ２）では、側端面６３ａ中で、軸線上流側Ｄａｕの部分及び軸線下流側Ｄａｄの部分を残し、側端面６３ａからこの側端面６３ａに対して垂直な方向に凹み且つ側端面６３ａが延びている方向（通路延在方向Ｄｐ）に延びる溝８１を形成する。この溝８１を画定する面のうち、反ガスパス側Ｄｒａを向く面は、通路延在方向Ｄｐに凹凸が繰り返される凹凸面７６になっている。なお、この溝８１内の空間は、主通路部７２を形成する。
【0048】
次に、図９に示すように、溝８１の開口を蓋部材８２で塞ぎ、溝８１と蓋部材８２とで、側端面６３ａに沿って、側端面６３ａが延びている方向（通路延在方向Ｄｐ）に延びる主通路部７２を形成する（Ｓ３：蓋配置工程）。
【0049】
次に、図１０に示すように、中間品８０の後端面６２ｂａから主通路部７２内に貫通する二つの絞り通路部７３、中間品８０の側壁６５ｐａ，６５ｎａで反ガスパス側Ｄｒａを向く面から主通路部７２内に貫通する入口通路部７１、及び、後端面６２ｂａから中間品８０の凹部６６ａ内に貫通する複数の後端噴出通路７９を形成する（Ｓ４: 通路形成工程）。この溝形成工程（Ｓ４）では、二つの絞り通路部７３の形状に合った第二電極８５ｂを用いて、電解加工により、二つの絞り通路部７３を形成する。また、入口通路部７１の形状に合った第三電極８５ｃを用いて、入口通路部７１を電解加工で形成する。さらに、複数の後端噴出通路７９の形状に合った第四電極８５ｄを用いて、複数の後端噴出通路７９を電解加工で形成する。この通路形成工程（Ｓ４）の実行で、一対の側通路７０及び複数の後端噴出通路７９が形成される。
【0050】
最後に、中間品８０の外面を機械加工等で研磨する。また、必要に応じて、中間品８０の外面に耐熱コーティングを施す（Ｓ５：仕上げ工程）。この仕上げ工程（Ｓ５）の実行で、流路形成板のガスパス面６４ｐ、反ガスパス面６４ｏ、及び各種端面６２ｆ，６２ｂ，６３（６３ｐ，６３ｎ）、さらに周壁６５の外面等が最終的に形成され、この流路形成板が完成する。
【0051】
以上では、蓋配置工程（Ｓ３）の実行後に、二つの絞り通路部７３、入口通路部７１、及び複数の後端噴出通路７９を形成する。しかしながら、蓋配置工程（Ｓ３）の実行前に、二つの絞り通路部７３、入口通路部７１、及び複数の後端噴出通路７９を形成してもよい。また、以上では、溝８１、各通路部７１，７３、及び後端噴出通路７９を電解加工で形成したが、機械加工や放電加工等の他の加工方法で加工してもよい。
【0052】
本実施形態の流路形成板には、圧縮機２０で生成された圧縮空気Ａｃｏｍの一部が冷却空気Ａｃとして供給される。本実施形態の流路形成板は、この冷却空気Ａｃにより冷却される。
【0053】
本実施形態の側通路７０は、少なくとも一つの絞り通路部７３を有しているので、絞り通路部７３がない場合よりも、この側通路７０を通る冷却空気Ａｃの流量を抑えることができる。
【0054】
また、本実施形態では、側通路７０における冷却空気Ａｃの入口７４から冷却空気Ａｃの出口７５までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部７２における断面積を大きくすることができる。このため、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した場合、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることが可能である。さらに、本実施形態では、主通路部７２の横幅Ｗｈが主通路部７２の縦幅Ｗｈより広い上に、複数の絞り通路部７３がガスパス面６４ｐと平行な方向に並んでいる。よって、本実施形態では、側通路７０により、ガスパス面６４ｐを広範囲にわたって冷却することができる。
【0055】
本実施形態では、主通路部７２の凹凸面７６が主通路部７２を流れる冷却空気Ａｃに対するタービュレータとして機能する。このため、本実施形態では、主通路部７２内で凹凸面７６に沿った領域で、冷却空気Ａｃの乱流が発生し、冷却空気Ａｃと流路形成板との間の熱交換性を高めることができる。
【0056】
「変形例」
図２に示すように、第二段静翼列以降の静翼列４６を構成する静翼４６ａは、第一段静翼列を構成する静翼５０と同様、翼体４６ｂ、内側シュラウド４６ｉ及び外側シュラウド４６ｏを有する。よって、第二段静翼列以降の静翼列４６を構成する静翼４６ａの内側シュラウド４６ｉ及び外側シュラウド４６ｏにも、以上と同様に、側通路を形成してもよい。
図２に示すように、第二段静翼列以降の静翼列４６を構成する静翼４６ａは、第一段静翼列を構成する静翼５０と同様、翼体４６ｂ、内側シュラウド４６ｉ及び外側シュラウド４６ｏを有する。よって、第二段静翼列以降の静翼列４６を構成する静翼４６ａの内側シュラウド４６ｉ及び外側シュラウド４６ｏにも、以上と同様に、側通路を形成してもよい。
【0057】
図２に示すように、タービン４０の動翼４３ａは、径方向Ｄｒに延びる翼体４３ｂと、翼体の径方向内側Ｄｒｉに形成されているプラットフォーム４３ｐと、を有する。この翼体４３ｂは、燃焼ガスＧが通る燃焼ガス流路４９内に配置されている。プラットフォーム４３ｐは、環状の燃焼ガス流路４９の径方向内側Ｄｒｉの位置を画定する。また、この動翼４３ａの径方向外側Ｄｒｏに配置されている分割環４５ｄは、環状の燃焼ガス流路４９の径方向外側Ｄｒｏの位置を画定する。よって、動翼４３ａのプラットフォーム４３ｐ及び分割環４５ｄは、いずれも、流路形成板を構成する。そこで、これら流路形成板を成すプラットフォーム４３ｐや分割環４５ｄに、以上と同様に、側通路を形成してもよい。
【0058】
以上の実施形態では、一つの主通路部７２に対して、二つの絞り通路部７３を設けている。しかしながら、一つの主通路部７２に対して、一つのみの絞り通路部７３を設けても、三以上の絞り通路部７３を設けてもよい。
【0059】
以上の実施形態では、側壁６５ｐ，６５ｎで反ガスパス側Ｄｒａを向く面に側通路７０の入口７４を形成している。しかしながら、凹部６６を画定する面に開口を形成し、この開口を側通路７０の入口７４としてもよい。
【0060】
「付記」
以上の実施形態における流路形成板は、例えば、以下のように把握される。
以上の実施形態における流路形成板は、例えば、以下のように把握される。
【0061】
（１）第一態様における流路形成板は、
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路４９を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、前記ガスパス面６４ｐの周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面６４ｐと前記反ガスパス面６４ｏとの間に形成され、冷却空気Ａｃが流れる少なくとも一の側通路７０と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスＧが流れる下流側Ｄａｄを向く後端面６２ｂと、前記下流側Ｄａｄとは反対側の上流側Ｄａｕを向き且つ前記後端面６２ｂと背合わせの関係にある前端面６２ｆと、前記後端面６２ｂと前記前端面６２ｆとが並ぶガス流れ方向Ｄａに対して垂直な側方向Ｄｃを向く側端面６３と、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、前記ガスパス面６４ｐと前記側端面６３とに沿って、前記側端面６３が延びている方向に延びる主通路部７２と、前記主通路部７２の前記下流側Ｄａｄの端から前記後端面６２ｂに向かって延びて前記後端面６２ｂで開口する少なくとも一の絞り通路部７３と、を有する。前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記後端面６２ｂでの開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路４９を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、前記ガスパス面６４ｐの周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面６４ｐと前記反ガスパス面６４ｏとの間に形成され、冷却空気Ａｃが流れる少なくとも一の側通路７０と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスＧが流れる下流側Ｄａｄを向く後端面６２ｂと、前記下流側Ｄａｄとは反対側の上流側Ｄａｕを向き且つ前記後端面６２ｂと背合わせの関係にある前端面６２ｆと、前記後端面６２ｂと前記前端面６２ｆとが並ぶガス流れ方向Ｄａに対して垂直な側方向Ｄｃを向く側端面６３と、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、前記ガスパス面６４ｐと前記側端面６３とに沿って、前記側端面６３が延びている方向に延びる主通路部７２と、前記主通路部７２の前記下流側Ｄａｄの端から前記後端面６２ｂに向かって延びて前記後端面６２ｂで開口する少なくとも一の絞り通路部７３と、を有する。前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記後端面６２ｂでの開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【0062】
本態様では、側通路７０が少なくとも一つの絞り通路部７３を有しているので、絞り通路部７３がない場合よりも、この側通路７０を通る冷却空気Ａｃの流量を抑えることができる。また、本態様では、側通路７０における冷却空気Ａｃの入口７４から冷却空気Ａｃの出口７５までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部７２における断面積を大きくすることができる。このため、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した場合、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることが可能で、ガスパス面６４ｐを広域にわたって冷却することができる。
【0063】
（２）第二態様における流路形成板は、
前記第一態様における流路形成板において、前記側端面６３は、前記側方向Ｄｃにおける一方の側である側方第一側Ｄｃｐと他方の側である側方第二側Ｄｃｎとのうち、前記側方第一側Ｄｃｐを向く第一側端面６３ｐと、前記側方第二側Ｄｃｎを向く第二側端面６３ｎと、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、第一側通路７０ｐと第二側通路７０ｎとを有する。前記第一側通路７０ｐは、前記第一側端面６３ｐに沿う。前記第二側通路７０ｎは、前記第二側端面６３ｎに沿う。
前記第一態様における流路形成板において、前記側端面６３は、前記側方向Ｄｃにおける一方の側である側方第一側Ｄｃｐと他方の側である側方第二側Ｄｃｎとのうち、前記側方第一側Ｄｃｐを向く第一側端面６３ｐと、前記側方第二側Ｄｃｎを向く第二側端面６３ｎと、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、第一側通路７０ｐと第二側通路７０ｎとを有する。前記第一側通路７０ｐは、前記第一側端面６３ｐに沿う。前記第二側通路７０ｎは、前記第二側端面６３ｎに沿う。
【0064】
（３）第三態様における流路形成板は、
前記第二態様における流路形成板において、さらに、前記端面に沿って設けられている周壁６５と、複数の後端噴出通路７９と、を有する。前記周壁６５は、前記反ガスパス面６４ｏに対して前記ガスパス面６４ｐが存在する側であるガスパス側Ｄｒｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して前記反ガスパス面６４ｏが存在する反ガスパス側Ｄｒａとのうち、前記反ガスパス側Ｄｒａに前記反ガスパス面６４ｏから突出する。前記反ガスパス面６４ｏと前記周壁６５とで、前記ガスパス側Ｄｒｐに凹み、冷却空気Ａｃが流入する凹部６６が形成される。前記複数の後端噴出通路７９は、いずれも、前記後端面６２ｂから前記凹部６６を画定する面に貫通する。前記複数の後端噴出通路７９は、前記第一側通路７０ｐと前記第二側通路７０ｎとの間で、前記側方向Ｄｃに並んでいる。
前記第二態様における流路形成板において、さらに、前記端面に沿って設けられている周壁６５と、複数の後端噴出通路７９と、を有する。前記周壁６５は、前記反ガスパス面６４ｏに対して前記ガスパス面６４ｐが存在する側であるガスパス側Ｄｒｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して前記反ガスパス面６４ｏが存在する反ガスパス側Ｄｒａとのうち、前記反ガスパス側Ｄｒａに前記反ガスパス面６４ｏから突出する。前記反ガスパス面６４ｏと前記周壁６５とで、前記ガスパス側Ｄｒｐに凹み、冷却空気Ａｃが流入する凹部６６が形成される。前記複数の後端噴出通路７９は、いずれも、前記後端面６２ｂから前記凹部６６を画定する面に貫通する。前記複数の後端噴出通路７９は、前記第一側通路７０ｐと前記第二側通路７０ｎとの間で、前記側方向Ｄｃに並んでいる。
【0065】
流路形成板のガスパス面６４ｐ中で、凹部６６よりも下流側Ｄａｄであって、側方向Ｄｃで第一側通路７０ｐと第二側通路７０ｎとの間を複数の後端噴出通路７９を流れる冷却空気Ａｃで冷却することができる。
【0066】
（４）第四態様における流路形成板は、
前記第一態様から前記第三態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の絞り通路部７３は、複数の絞り通路部７３を有する。前記複数の絞り通路部７３は、前記ガスパス面６４ｐと平行な方向に並ぶ。
前記第一態様から前記第三態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の絞り通路部７３は、複数の絞り通路部７３を有する。前記複数の絞り通路部７３は、前記ガスパス面６４ｐと平行な方向に並ぶ。
【0067】
本態様では、主通路部７２の下流側Ｄａｄには、複数の絞り通路部７３がガスパス面６４ｐと平行な方向に並んでいるので、ガスパス面６４ｐ中であって主通路部７２の下流側Ｄａｄの部分を広範囲にわたって冷却することができる。
【0068】
（５）第五態様における流路形成板は、
前記第一態様から前記第四態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の絞り通路部７３は、前記主通路部７２が延びる通路延在方向Ｄｐと同じ方向に延びる。
前記第一態様から前記第四態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の絞り通路部７３は、前記主通路部７２が延びる通路延在方向Ｄｐと同じ方向に延びる。
【0069】
（６）第六態様における流路形成板は、
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、前記ガスパス面６４ｐの周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面６４ｐと前記反ガスパス面６４ｏとの間に形成されている少なくとも一の側通路７０と、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、前記ガスパス面６４ｐに沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部７２と、前記主通路部７２の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部７３と、を有する。前記複数の絞り通路部７３は、いずれも、前記主通路部７２が延びる通路延在方向Ｄｐに延びる。前記複数の絞り通路部７３は、前記ガスパス面６４ｐと平行な方向に並ぶ。前記複数の絞り通路部７３毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部７２の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、前記ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、前記ガスパス面６４ｐの周縁に形成されている端面と、前記ガスパス面６４ｐと前記反ガスパス面６４ｏとの間に形成されている少なくとも一の側通路７０と、を有する。前記少なくとも一の側通路７０は、前記ガスパス面６４ｐに沿って前記端面の一部に向かって延びる主通路部７２と、前記主通路部７２の端から前記端面の一部に延びて前記端面の一部で開口する複数の絞り通路部７３と、を有する。前記複数の絞り通路部７３は、いずれも、前記主通路部７２が延びる通路延在方向Ｄｐに延びる。前記複数の絞り通路部７３は、前記ガスパス面６４ｐと平行な方向に並ぶ。前記複数の絞り通路部７３毎の前記端面の一部での開口の合計面積は、前記主通路部７２の断面積より小さい。
【0070】
本態様では、側通路７０が複数の絞り通路部７３を有しているので、絞り通路部７３がない場合よりも、この側通路７０を通る冷却空気Ａｃの流量を抑えることができる。また、本態様では、側通路７０における冷却空気Ａｃの入口７４から冷却空気Ａｃの出口７５までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部７２における断面積を大きくすることができる。このため、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した場合、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることが可能である。さらに、本態様では、複数の絞り通路部７３がガスパス面６４ｐと平行な方向に並んでいる。よって、本態様の側通路７０により、ガスパス面６４ｐを広範囲にわたって冷却することができる。
【0071】
（７）第七態様における流路形成板は、
前記第五態様又は前記第六態様における流路形成板において、前記通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つ前記ガスパス面６４ｐに平行な方向における前記主通路部７２の幅Ｗｈは、前記通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つ前記ガスパス面６４ｐに垂直な方向における前記主通路部７２の幅Ｗｈより広い。
前記第五態様又は前記第六態様における流路形成板において、前記通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つ前記ガスパス面６４ｐに平行な方向における前記主通路部７２の幅Ｗｈは、前記通路延在方向Ｄｐに対して垂直で且つ前記ガスパス面６４ｐに垂直な方向における前記主通路部７２の幅Ｗｈより広い。
【0072】
本態様では、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した際、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることができる。
【0073】
（８）第八態様における流路形成板は、
前記第五態様から前記第七態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記主通路部７２で、前記主通路部７２内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面６４ｐと反対側を向く面は、前記通路延在方向Ｄｐに凹凸が繰り返される凹凸面７６である。
前記第五態様から前記第七態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記主通路部７２で、前記主通路部７２内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面６４ｐと反対側を向く面は、前記通路延在方向Ｄｐに凹凸が繰り返される凹凸面７６である。
【0074】
本態様では、主通路部７２の凹凸面７６が主通路部７２を流れる冷却空気Ａｃに対するタービュレータとして機能する。このため、本態様では、主通路部７２内で凹凸面７６に沿った領域で、冷却空気Ａｃの乱流が発生し、冷却空気Ａｃと流路形成板との間の熱交換性を高めることができる。
【0075】
（９）第九態様における流路形成板は、
前記第一態様から前記第八態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の側通路７０は、前記少なくとも一の側通路７０を流れた冷却空気Ａｃの出口として、前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記開口のみを有する。
前記第一態様から前記第八態様のいずれか一態様における流路形成板において、前記少なくとも一の側通路７０は、前記少なくとも一の側通路７０を流れた冷却空気Ａｃの出口として、前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記開口のみを有する。
【0076】
以上の実施形態における翼は、例えば、以下のように把握される。
（１０）第十態様における翼は、
前記第一態様から前記第九態様のいずれか一態様における流路形成板と、前記ガスパス面６４ｐから、前記ガスパス面６４ｐに対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向Ｄｈに延び、前記翼高さ方向Ｄｈに対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体５１と、を備える。
（１０）第十態様における翼は、
前記第一態様から前記第九態様のいずれか一態様における流路形成板と、前記ガスパス面６４ｐから、前記ガスパス面６４ｐに対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向Ｄｈに延び、前記翼高さ方向Ｄｈに対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体５１と、を備える。
【0077】
以上の実施形態におけるガスタービンは、例えば、以下のように把握される。
（１１）第十一態様におけるガスタービンは、
燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧで駆動するタービン４０と、を備える。前記タービン４０は、前記第一態様から前記第九態様のいずれか一態様における流路形成板を有する。
（１１）第十一態様におけるガスタービンは、
燃焼ガスＧを生成する燃焼器３０と、燃焼ガスＧで駆動するタービン４０と、を備える。前記タービン４０は、前記第一態様から前記第九態様のいずれか一態様における流路形成板を有する。
【0078】
以上の実施形態における流路形成板の製造方法は、例えば、以下のように把握される。
（１２）第十二態様における流路形成板の製造方法は、
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板の製造方法において、中間品形成工程Ｓ１と、溝形成工程Ｓ２と、蓋配置工程Ｓ３と、通路形成工程Ｓ４と、を実行する。前記中間品形成工程Ｓ１では、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐａと、前記ガスパス面６４ｐａに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏａと、前記ガスパス面６４ｐａの周縁に形成されている端面と、を有する中間品８０を形成する。前記端面は、前記燃焼ガスＧが流れる下流側Ｄａｄを向く後端面６２ｂａと、前記下流側Ｄａｄとは反対側の上流側Ｄａｕを向き且つ前記後端面６２ｂａと背合わせの関係にある前端面６２ｆａと、前記後端面６２ｂと前記前端面６２ｆａとが並ぶガス流れ方向Ｄａに対して垂直な側方向Ｄｃを向く側端面６３ａと、を有する。前記溝形成工程Ｓ２では、前記中間品８０の前記側端面６３中で、前記上流側Ｄａｕの部分及び前記下流側Ｄａｄの部分を残し、前記側端面６３から前記側端面６３に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面６３が延びている方向に延びる溝８１を形成する。前記蓋配置工程Ｓ３では、前記溝８１の開口を蓋部材８２で塞ぎ、前記溝８１と前記蓋部材８２とで、前記側端面６３に沿って、前記側端面６３が延びている方向に延びる主通路部７２を形成する。前記通路形成工程Ｓ４では、前記後端面６２ｂから前記主通路部７２内に貫通する少なくとも一の絞り通路部７３を形成する。前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記後端面６２ｂでの開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
（１２）第十二態様における流路形成板の製造方法は、
ガスタービンで燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板の製造方法において、中間品形成工程Ｓ１と、溝形成工程Ｓ２と、蓋配置工程Ｓ３と、通路形成工程Ｓ４と、を実行する。前記中間品形成工程Ｓ１では、前記燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐａと、前記ガスパス面６４ｐａに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏａと、前記ガスパス面６４ｐａの周縁に形成されている端面と、を有する中間品８０を形成する。前記端面は、前記燃焼ガスＧが流れる下流側Ｄａｄを向く後端面６２ｂａと、前記下流側Ｄａｄとは反対側の上流側Ｄａｕを向き且つ前記後端面６２ｂａと背合わせの関係にある前端面６２ｆａと、前記後端面６２ｂと前記前端面６２ｆａとが並ぶガス流れ方向Ｄａに対して垂直な側方向Ｄｃを向く側端面６３ａと、を有する。前記溝形成工程Ｓ２では、前記中間品８０の前記側端面６３中で、前記上流側Ｄａｕの部分及び前記下流側Ｄａｄの部分を残し、前記側端面６３から前記側端面６３に対して垂直な方向に凹み且つ前記側端面６３が延びている方向に延びる溝８１を形成する。前記蓋配置工程Ｓ３では、前記溝８１の開口を蓋部材８２で塞ぎ、前記溝８１と前記蓋部材８２とで、前記側端面６３に沿って、前記側端面６３が延びている方向に延びる主通路部７２を形成する。前記通路形成工程Ｓ４では、前記後端面６２ｂから前記主通路部７２内に貫通する少なくとも一の絞り通路部７３を形成する。前記少なくとも一の絞り通路部７３における前記後端面６２ｂでの開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【0079】
本態様で製造された流路形成板の側通路７０が少なくとも一つの絞り通路部７３を有しているので、絞り通路部７３がない場合よりも、この側通路７０を通る冷却空気Ａｃの流量を抑えることができる。また、本態様では、側通路７０における冷却空気Ａｃの入口７４から冷却空気Ａｃの出口７５までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部７２における断面積を大きくすることができる。このため、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した場合、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることが可能で、ガスパス面６４ｐを広域にわたって冷却することができる。
【符号の説明】
【0080】
１１：ガスタービンロータ
１４：中間ケーシング
１５：ガスタービンケーシング
１７：内側カバー
１７ａ：径方向外側端
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２２：ロータ軸
２３：動翼列
２３ａ：動翼
２５：圧縮機ケーシング
２６：静翼列
２６ａ：静翼
３０：燃焼器
４０：タービン
４１：タービンロータ
４２：ロータ軸
４３：動翼列
４３ａ：動翼
４３ｂ：翼体
４３ｐ：プラットフォーム
４５：タービンケーシング
４５ａ：外側ケーシング
４５ｂ：内側ケーシング
４５ｃ：遮熱環
４５ｄ：分割環
４６：静翼列
４６ａ：静翼
４６ｂ：翼体
４６ｉ：内側シュラウド
４６ｏ：外側シュラウド
４９：燃焼ガス流路
５０：静翼
５１：翼体
５２：前縁
５３：後縁
５４：負圧面
５５：正圧面
５９：リテーナ
６０ｉ：内側シュラウド
６０ｏ：外側シュラウド
６１：シュラウド本体
６２ｆ，６２ｆａ：前端面
６２ｂ，６２ｂａ：後端面
６３，６３ａ：側端面
６３ｎ，６３ｎａ：負圧側端面（又は第二側端面）
６３ｐ，６３ｐａ：正圧側端面（又は第一側端面）
６４ｏ，６４ｏａ：反ガスパス面
６４ｐ，６４ｐａ：ガスパス面
６５，６５ａ：周壁
６５ｆ，６５ｆａ：前壁
６５ｂ，６５ｂａ：後壁
６５ｎ，６５ｎａ：負圧側壁（又は側壁）
６５ｐ，６５ｐａ：正圧側壁（又は側壁）
６６，６６ａ：凹部
７０：側通路
７０ｎ：負圧側通路（又は第二側通路）
７０ｐ：正圧側通路（又は第一側通路）
７１：入口通路部
７２：主通路部
７３：絞り通路部
７４：入口
７５：出口
７６：凹凸面
７９：後端噴出通路
８０：中間品
８１：溝
８２：蓋部材
８５ａ：第一電極
８５ｂ：第二電極
８５ｃ：第三電極
８５ｄ：第四電極
Ｄａ：軸線方向（ガス流れ方向）
Ｄａｕ：軸線上流側（又は、上流側）
Ｄａｄ：軸線下流側（叉は、下流側）
Ｄｃ：周方向（又は、側方向）
Ｄｃｐ：周方向正圧側（又は、側方第一側）
Ｄｃｎ：周方向負圧側（又は、側方第二側）
Ｄｈ：翼高さ方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｒｐ：ガスパス側
Ｄｒａ：反ガスパス側
Ｄｐ：通路延在方向
Ａ：空気
Ａｃｏｍ：圧縮空気
Ａｃ：冷却空気
Ｇ：燃焼ガス
１４：中間ケーシング
１５：ガスタービンケーシング
１７：内側カバー
１７ａ：径方向外側端
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２２：ロータ軸
２３：動翼列
２３ａ：動翼
２５：圧縮機ケーシング
２６：静翼列
２６ａ：静翼
３０：燃焼器
４０：タービン
４１：タービンロータ
４２：ロータ軸
４３：動翼列
４３ａ：動翼
４３ｂ：翼体
４３ｐ：プラットフォーム
４５：タービンケーシング
４５ａ：外側ケーシング
４５ｂ：内側ケーシング
４５ｃ：遮熱環
４５ｄ：分割環
４６：静翼列
４６ａ：静翼
４６ｂ：翼体
４６ｉ：内側シュラウド
４６ｏ：外側シュラウド
４９：燃焼ガス流路
５０：静翼
５１：翼体
５２：前縁
５３：後縁
５４：負圧面
５５：正圧面
５９：リテーナ
６０ｉ：内側シュラウド
６０ｏ：外側シュラウド
６１：シュラウド本体
６２ｆ，６２ｆａ：前端面
６２ｂ，６２ｂａ：後端面
６３，６３ａ：側端面
６３ｎ，６３ｎａ：負圧側端面（又は第二側端面）
６３ｐ，６３ｐａ：正圧側端面（又は第一側端面）
６４ｏ，６４ｏａ：反ガスパス面
６４ｐ，６４ｐａ：ガスパス面
６５，６５ａ：周壁
６５ｆ，６５ｆａ：前壁
６５ｂ，６５ｂａ：後壁
６５ｎ，６５ｎａ：負圧側壁（又は側壁）
６５ｐ，６５ｐａ：正圧側壁（又は側壁）
６６，６６ａ：凹部
７０：側通路
７０ｎ：負圧側通路（又は第二側通路）
７０ｐ：正圧側通路（又は第一側通路）
７１：入口通路部
７２：主通路部
７３：絞り通路部
７４：入口
７５：出口
７６：凹凸面
７９：後端噴出通路
８０：中間品
８１：溝
８２：蓋部材
８５ａ：第一電極
８５ｂ：第二電極
８５ｃ：第三電極
８５ｄ：第四電極
Ｄａ：軸線方向（ガス流れ方向）
Ｄａｕ：軸線上流側（又は、上流側）
Ｄａｄ：軸線下流側（叉は、下流側）
Ｄｃ：周方向（又は、側方向）
Ｄｃｐ：周方向正圧側（又は、側方第一側）
Ｄｃｎ：周方向負圧側（又は、側方第二側）
Ｄｈ：翼高さ方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｒｐ：ガスパス側
Ｄｒａ：反ガスパス側
Ｄｐ：通路延在方向
Ａ：空気
Ａｃｏｍ：圧縮空気
Ａｃ：冷却空気
Ｇ：燃焼ガス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-26
【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】
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、
本体と、
周壁と、
冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記本体は、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記周壁は、前記本体の前記端面に沿って設けられ、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出し、
前記周壁は、前記本体の側端面に連なる側端面と、前記反ガスパス側を向く面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、入口通路部と、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有し、
前記入口通路部は、前記周壁の前記反ガスパス側を向く前記面で開口している入口を有し、前記入口から前記ガスパス側に延びて、前記主通路部に直接接続されて、前記主通路部と連通し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
本体と、
周壁と、
冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、
を有し、
前記本体は、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有し、
前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有し、
前記周壁は、前記本体の前記端面に沿って設けられ、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出し、
前記周壁は、前記本体の側端面に連なる側端面と、前記反ガスパス側を向く面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、入口通路部と、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有し、
前記入口通路部は、前記周壁の前記反ガスパス側を向く前記面で開口している入口を有し、前記入口から前記ガスパス側に延びて、前記主通路部に直接接続されて、前記主通路部と連通し、
前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい、
流路形成板。
【請求項2】
前記側端面は、前記側方向における一方の側である側方第一側と他方の側である側方第二側とのうち、前記側方第一側を向く第一側端面と、前記側方第二側を向く第二側端面と、を有し、
前記少なくとも一の側通路は、第一側通路と第二側通路とを有し、
前記第一側通路は、前記第一側端面に沿い、
前記第二側通路は、前記第二側端面に沿う、
流路形成板。
前記少なくとも一の側通路は、第一側通路と第二側通路とを有し、
前記第一側通路は、前記第一側端面に沿い、
前記第二側通路は、前記第二側端面に沿う、
流路形成板。
【請求項3】
請求項２に記載の流路形成板において、
さらに、複数の後端噴出通路を有し、
前記反ガスパス面と前記周壁とで、前記ガスパス側に凹み、冷却空気が流入する凹部が形成され、
前記複数の後端噴出通路は、いずれも、前記後端面から前記凹部を画定する面に貫通し、
前記複数の後端噴出通路は、前記第一側通路と前記第二側通路との間で、前記側方向に並んでいる、
流路形成板。
さらに、複数の後端噴出通路を有し、
前記反ガスパス面と前記周壁とで、前記ガスパス側に凹み、冷却空気が流入する凹部が形成され、
前記複数の後端噴出通路は、いずれも、前記後端面から前記凹部を画定する面に貫通し、
前記複数の後端噴出通路は、前記第一側通路と前記第二側通路との間で、前記側方向に並んでいる、
流路形成板。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の絞り通路部は、前記主通路部が延びる通路延在方向と同じ方向に延びる、
流路形成板。
前記少なくとも一の絞り通路部は、前記主通路部が延びる通路延在方向と同じ方向に延びる、
流路形成板。
【請求項5】
請求項４に記載の流路形成板において、
前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に平行な方向における前記主通路部の幅は、前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に垂直な方向における前記主通路部の幅より広い、
流路形成板。
前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に平行な方向における前記主通路部の幅は、前記通路延在方向に対して垂直で且つ前記ガスパス面に垂直な方向における前記主通路部の幅より広い、
流路形成板。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記入口の開口の面積は、前記主通路部の断面積と同じである、
流路形成板。
前記入口の開口の面積は、前記主通路部の断面積と同じである、
流路形成板。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記主通路部で、前記主通路部内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面と反対側を向く面は、前記主通路部が延びる通路延在方向に凹凸が繰り返される凹凸面である、
流路形成板。
前記主通路部で、前記主通路部内の空間を画定する面のうち、前記ガスパス面と反対側を向く面は、前記主通路部が延びる通路延在方向に凹凸が繰り返される凹凸面である、
流路形成板。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の側通路は、前記少なくとも一の側通路を流れた冷却空気の出口として、前記少なくとも一の絞り通路部における前記開口のみを有する、
流路形成板。
前記少なくとも一の側通路は、前記少なくとも一の側通路を流れた冷却空気の出口として、前記少なくとも一の絞り通路部における前記開口のみを有する、
流路形成板。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか一項に記載の流路形成板において、
前記少なくとも一の絞り通路部は、一つのみである、
流路形成板。
前記少なくとも一の絞り通路部は、一つのみである、
流路形成板。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板と、
前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、
を備える翼。
前記ガスパス面から、前記ガスパス面に対して垂直な方向成分を有する翼高さ方向に延び、前記翼高さ方向に対して垂直な断面形状が翼形を成す翼体と、
を備える翼。
【請求項11】
燃焼ガスを生成する燃焼器と、
燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備え、
前記タービンは、請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板を有する、
ガスタービン。
燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備え、
前記タービンは、請求項１から９のいずれか一項に記載の流路形成板を有する、
ガスタービン。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板、これを備える翼及びガスタービンに関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
そこで、本発明は、冷却空気の使用量を抑えることができる流路形成板、これを備える翼、これを備えているガスタービンを提供することを目的とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
前記目的を達成するための発明に係る一態様としての流路形成板は、
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、本体と、周壁と、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、を有する。前記本体は、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記周壁は、前記本体の前記端面に沿って設けられ、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出する。前記周壁は、前記本体の側端面に連なる側端面と、前記反ガスパス側を向く面と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、入口通路部と、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。前記入口通路部は、前記周壁の前記反ガスパス側を向く前記面で開口している入口を有し、前記入口から前記ガスパス側に延びて、前記主通路部に直接接続されて、前記主通路部と連通している。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
ガスタービンで燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路を画定する流路形成板において、本体と、周壁と、冷却空気が流れる少なくとも一の側通路と、を有する。前記本体は、前記燃焼ガスに接するガスパス面と、前記ガスパス面に対して反対側を向く反ガスパス面と、前記ガスパス面の周縁に形成されている端面と、を有する。前記端面は、前記燃焼ガスが流れる下流側を向く後端面と、前記下流側とは反対側の上流側を向き且つ前記後端面と背合わせの関係にある前端面と、前記後端面と前記前端面とが並ぶガス流れ方向に対して垂直な側方向を向く側端面と、を有する。前記周壁は、前記本体の前記端面に沿って設けられ、前記反ガスパス面に対して前記ガスパス面が存在する側であるガスパス側と、前記ガスパス面に対して前記反ガスパス面が存在する反ガスパス側とのうち、前記反ガスパス側に前記反ガスパス面から突出する。前記周壁は、前記本体の側端面に連なる側端面と、前記反ガスパス側を向く面と、を有する。前記少なくとも一の側通路は、入口通路部と、前記ガスパス面と前記側端面に沿って、前記側端面が延びている方向に延びる主通路部と、前記主通路部の前記下流側の端から前記後端面に向かって延びて前記後端面で開口する少なくとも一の絞り通路部と、を有する。前記入口通路部は、前記周壁の前記反ガスパス側を向く前記面で開口している入口を有し、前記入口から前記ガスパス側に延びて、前記主通路部に直接接続されて、前記主通路部と連通している。前記少なくとも一の絞り通路部における前記後端面での開口の面積は、前記主通路部の断面積より小さい。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0032】
流路形成板である外側シュラウド６０ｏ及び内側シュラウド６０ｉは、図３に示すように、いずれも、シュラウド本体６１と、周壁６５と、を有する。シュラウド本体６１は、軸線上流側Ｄａｕの端面である前端面６２ｆと、軸線下流側Ｄａｄの端面である後端面６２ｂと、周方向Ｄｃで互いに相反する側を向いている一対の側端面６３と、燃焼ガスＧに接するガスパス面６４ｐと、ガスパス面６４ｐに対して反対側を向く反ガスパス面６４ｏと、が形成されている。一対の側端面６３のうち、周方向正圧側（側方向第一側）Ｄｃｐの端面は正圧側端面（第一側端面）６３ｐを成し、周方向負圧側（側方向第二側）Ｄｃｎの端面は負圧側端面（第一側端面）６３ｎを成す。前端面６２ｆと後端面６２ｂとは、ほぼ平行である。また、正圧側端面６３ｐと負圧側端面６３ｎとは、ほぼ平行である。よって、シュラウド本体６１は、径方向Ｄｒから見た場合、図４に示すように、平行四辺形状を成している。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0042】
正圧側通路７０ｐの二つの絞り通路部７３は、正圧側通路７０ｐの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐに延びている。また、負圧側通路７０ｎの二つの絞り通路部７３も、負圧側通路７０ｎの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐに延びている。なお、本実施形態では、正圧側通路７０ｐの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐと負圧側通路７０ｎの主通路部７２が延びている通路延在方向Ｄｐとは、同じ方向である。また、この通路延在方向Ｄｐと側端面６３が延びている方向とは、同じ方向である。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0054】
また、本実施形態では、側通路７０における冷却空気Ａｃの入口７４から冷却空気Ａｃの出口７５までの間の各位置での断面積が同じ場合と比べて、主通路部７２における断面積を大きくすることができる。このため、側通路７０を反ガスパス側Ｄｒａからガスパス面６４ｐに投影した場合、ガスパス面６４ｐ中における側通路７０の投影面積を広くすることが可能である。さらに、本実施形態では、主通路部７２の横幅Ｗｈが主通路部７２の縦幅Ｗｖより広い上に、複数の絞り通路部７３がガスパス面６４ｐと平行な方向に並んでいる。よって、本実施形態では、側通路７０により、ガスパス面６４ｐを広範囲にわたって冷却することができる。