JP3453293B2 - ガスタービン動翼のプラットフォーム - Google Patents
ガスタービン動翼のプラットフォームInfo
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
プラットフォームに関し、冷却性能を向上させるように
したものである。 【0002】 【従来の技術】図4はガスタービン動翼の代表的なプラ
ットフォームの内部断面図であり、主に一段動翼に用い
られている例である。図において、50はプラットフォ
ーム全体であり、51は一段動翼である。52は動翼5
1の前縁の通路であり、この通路52にはそれぞれ両側
に伸びる冷却通路53,54が連通して設けられてい
る。冷却通路53,54はそれぞれ両側の冷却通路5
5,56に接続し、通路55,56はそれぞれプラット
フォーム50の後方端で開口している。 【0003】プラットフォーム50の前方端には両側に
それぞれ冷却通路57,58及び59,60が設けられ
ており、これら冷却通路57〜60はプラットフォーム
50の下面から上面に向って傾斜して穿設されており上
面で開口し、冷却空気を吹き出すようになっている。
又、プラットフォーム50の後方には冷却通路61,6
2,63が穿設されており、同じくプラットフォーム5
0の下面より上面に向って傾斜して設けられ、後方端に
おいて開口し、冷却空気を吹き出すようになっている。 【0004】更に、プラットフォームの中央部には冷却
通路64,65,66,67,68が設けられ、これら
も同様にプラットフォーム下面より上面へ向って斜めに
設けられ、冷却空気を上面に吹き出すようになってお
り、上面において冷却空気を拡散させるために出口端が
末広がり状に加工されている。 【0005】図5は図4におけるC−C断面縮小図であ
り、プラットフォーム50の両端内部には冷却通路5
5,56が設けられており、冷却通路67がプラットフ
ォーム50の下面より上面へ向って斜めに穿設されてい
る状態を示している。 【0006】図6は図4におけるD−D断面縮小図であ
り、プラットフォーム50の前方から後方に向い、開口
する冷却通路55と斜めに設けられた冷却通路57、6
4〜68が設けられ、それぞれ冷却空気を後方、上面へ
と吹き出す状態を示している。 【0007】上記構成のプラットフォーム50において
は前縁の通路52から動翼51内に供給される冷却空気
の一部を冷却通路55,56に流してプラットフォーム
50両側を冷却し、プラットフォーム50の後方へ流出
させ、又、プラットフォームの前後には冷却通路57〜
60、及び61〜63をそれぞれ斜めに設けてプラット
フォーム50の下部より冷却空気を導き、前後の端部周
辺の上面に流出し、更に中央部では冷却通路64〜68
を斜めに設け、プラットフォーム50の下部より上面に
流出させるようにしている。このような冷却空気の流れ
と流出によりプラットフォーム50の全体を冷却してい
る。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の代
表的なガスタービン動翼のプラットフォームにおいて
は、冷却通路55,56の直線状の主冷却通路に加え、
斜めにプラットフォーム50を貫通し、しかも比較的傾
斜ルートの長い冷却通路57〜60、61〜63等が多
数設けられており、冷却空気の供給経路が多く、プラッ
トフォーム自体の加工も複雑となり、加工を容易にし、
かつ冷却効果もプラットフォーム全体を均一に冷却でき
る形状が望まれていた。 【0009】そこで本発明はプラットフォームの冷却空
気の経路を簡素化し、冷却空気の供給経路も単純化して
加工を容易にすると共に、プラットフォーム全体を均一
に冷却して冷却効果を高めることのできるガスタービン
動翼のプラットフォームを提供することを課題としてな
されたものである。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。 【0011】上部と下部のプラットフォームからなり、
動翼の背側と腹側の両側において、それぞれ両側端部が
円周方向の隣接する動翼の上部と下部のプラットフォー
ムに近接して配置され、前記上部、下部プラットフォー
ム間に、その両端が開放された空間を形成すると共に、
前記上部プラットフォームの両側周辺に沿って穿設され
一端が同プラットフォームの前方において前記空間に連
通し、他端が後方端にそれぞれ開口する冷却通路と、前
記下部プラットフォームに穿設され同プラットフォーム
の底面から上部の前記空間に貫通する多数の穴とを具備
したことを特徴とするガスタービン動翼のプラットフォ
ーム。 【0012】本発明のプラットフォームは上部と下部プ
ラットフォームで空間を形成し、この空間内に冷却空気
を導き、プラットフォームの全域を冷却し、プラットフ
ォームの両側は冷却通路により冷却する。冷却空気はプ
ラットフォームの内側より下部プラットフォームに設け
られた多数の穴を通り、空間内に流入する。空間内に流
入した冷却空気は空間内を流動し、上部プラットフォー
ムの前方より両側に設けられた冷却通路へ流入し、上部
プラットフォームの両側を流れて後方端より流出する。 【0013】上記のように上部,下部プラットフォーム
間の空間、上部プラットフォーム両側の冷却通路及び下
部プラットフォームに設けた多数の穴を設けた構成によ
り、プラットフォームの冷却系統が従来のように複雑で
傾斜した通路がなく、単純な構造となるので加工性が良
好となると共に、プラットフォームが均一に冷却され、
冷却効果も高まるものである。 【0014】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係るガスタービン動翼のプラットフォーム
を示し、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−
A断面説明図である。 【0015】図1において、1は上部プラットフォーム
であり、プラットフォームは(b)図に示すように上部
プラットフォーム1と下部プラットフォーム11とから
なっている。2,3はそれぞれ空洞であり動翼51の両
側において上部,下部プラットフォーム1、11間に形
成されている。4,5は冷却通路であり、上部プラット
フォーム1内の両側端部周辺に沿って穿設され、前縁側
において垂直下に伸びて上部プラットフォーム1を貫通
し、空洞2,3にそれぞれ連通する穴4a,5aに接続
し、後方端において開口している。 【0016】図1(b)において、上部プラットフォー
ム1、下部プラットフォーム11はそれぞれ両側端部が
円周方向の隣接する動翼の上部,下部プラットフォーム
1’,11’にそれぞれシールピン20を介して近接し
て配置されており、下部プラットフォーム11には内側
から空洞2,3内に貫通する穴12a,12bがそれぞ
れ多数穿設されている。 【0017】図2は上記プラットフォームにおける下部
プラットフォーム11の平面図を示している。図示のよ
うに下部プラットフォーム11の全面には空洞2,3に
それぞれ貫通する多数の穴12a,12bが整列して配
置されている。 【0018】図3は図1におけるB−B断面縮小図であ
り、図において既に図1,2で説明したように上部プラ
ットフォーム1には前後方向に冷却通路4が穿設されて
おり、冷却通路4は前縁側において空洞2内へ連通する
垂直下の穴4aが設けられており、下部プラットフォー
ム11には内側(ロータ側)より空洞2内へ貫通する穴
12aが多数配列されている。21,22はプラットフ
ォームの前後に設けられ、内部をシールするシール板で
ある。 【0019】上記構成のプラットフォームにおいて、冷
却空気70は図1(b)に示すように動翼内側より下部
プラットフォーム11の多数の穴12a,12bより空
洞2,3内に流入し、空洞2,3内を前縁側に流れて流
れる過程において空洞2,3内の壁面を均一に冷却して
上部プラットフォーム1に設けられた穴4a,5aより
上部プラットフォーム1の両側端部の冷却通路4,5に
流入する。 【0020】冷却通路4,5に流入した冷却空気は図1
(a)に示すようにそれぞれ後縁側に向って流れ、高温
の燃焼ガスにさらされ、熱的影響の厳しい上部プラット
フォーム1の両側周辺部を冷却して後縁側へ流出する。 【0021】以上説明した実施の形態のガスタービン動
翼のプラットフォームによれば、プラットフォームを上
部,下部プラットフォーム1,11とから構成し、これ
らの間に空胴2,3を形成し、上部プラットフォーム1
には両側に冷却通路4,5を設け、下部プラットフォー
ム11には全面に内側から空洞2,3に貫通する多数の
穴12a,12bを配列した構成とし、冷却空気70を
下部プラットフォーム11の内側から穴12a,12b
を通って空洞2,3内に導き、空洞2,3内から更に穴
4a,5aを通って上部プラットフォーム1の冷却通路
4,5に導き、後縁側から流出させる構成とする。この
ような構成により、プラットフォーム全体が上部,下部
の大きなプラットフォームと直線状の冷却通路4,5、
短い穴4a,5a,12a,12b等からなる単純な構
造となり、従来のような複雑でかつ傾斜した冷却通路が
なくなり、加工が容易となるものである。 【0022】更に、空洞2,3を形成し、又、多数の穴
12a,12bにより空洞2,3内に冷却空気70を導
く構成として上部,下部プラットフォーム1,11全面
を均一に冷却でき、かつ、高温の燃焼ガスにさらされる
上部プラットフォーム1両側端部を冷却通路4,5で効
果的に冷却するので、プラットフォーム11全体の冷却
効果が増すものである。 【0023】なお、上記に説明した多数の穴12a,1
2bは図2においては各列に直線状に並べて配列してい
るが、本発明はこの例に限定するものではなく、当然、
千鳥状、もしくは不規則に配列しても良く、プラットフ
ォーム11全面に均一性を保つように配列すれば良いも
のである。 【0024】 【発明の効果】本発明のガスタービン動翼のプラットフ
ォームは、上部と下部のプラットフォームからなり、動
翼の背側と腹側の両側において、それぞれ両側端部が円
周方向の隣接する動翼の上部と下部のプラットフォーム
に近接して配置され、前記上部、下部プラットフォーム
間に、その両端が開放された空間を形成すると共に、前
記上部プラットフォームの両側周辺に沿って穿設され一
端が同プラットフォームの前方において前記空間に連通
し、他端が後方端にそれぞれ開口する冷却通路と、前記
下部プラットフォームに穿設され同プラットフォームの
底面から上部の前記空間に貫通する多数の穴とを具備し
たことを特徴としている。このような構成により、空間
と短い穴及び直線状の冷却通路の単純な冷却構造となる
ので、冷却構造の加工及びプラットフォーム自体の加工
も容易となると共に、プラットフォームが均一に冷却さ
れ、冷却効果が向上する。
を示し、(a)は上部プラットフォームの平面図、
(b)は(a)におけるA−A断面説明図である。 【図2】本発明の実施の一形態に係るガスタービン動翼
の下部プラットフォームの平面図である。 【図3】図1におけるB−B断面縮小図である。 【図4】従来のガスタービン動翼の代表的な断面図であ
る。 【図5】図4におけるC−C断面縮小図である。 【図6】図4におけるD−D断面縮小図である。 【符号の説明】 1 上部プラットフォーム 2,3 空洞 4,5 冷却通路 4a,5a 穴 11 下部プラットフォーム 12a,12b 穴 51 動翼 70 冷却空気
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 上部と下部のプラットフォームからな
り、動翼の背側と腹側の両側において、それぞれ両側端
部が円周方向の隣接する動翼の上部と下部のプラットフ
ォームに近接して配置され、前記上部、下部プラットフ
ォーム間に、その両端が開放された空間を形成すると共
に、前記上部プラットフォームの両側周辺に沿って穿設
され一端が同プラットフォームの前方において前記空間
に連通し、他端が後方端にそれぞれ開口する冷却通路
と、前記下部プラットフォームに穿設され同プラットフ
ォームの底面から上部の前記空間に貫通する多数の穴と
を具備したことを特徴とするガスタービン動翼のプラッ
トフォーム。
Priority Applications (4)
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JP05044398A JP3453293B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | ガスタービン動翼のプラットフォーム |
CA002262064A CA2262064C (en) | 1998-02-23 | 1999-02-17 | Gas turbine moving blade platform |
US09/252,064 US6196799B1 (en) | 1998-02-23 | 1999-02-18 | Gas turbine moving blade platform |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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EP2282014A1 (de) * | 2009-06-23 | 2011-02-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Rinförmiger Strömungskanalabschnitt für eine Turbomaschine |
US10385727B2 (en) * | 2015-10-12 | 2019-08-20 | General Electric Company | Turbine nozzle with cooling channel coolant distribution plenum |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4712979A (en) | 1985-11-13 | 1987-12-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Self-retained platform cooling plate for turbine vane |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP05044398A patent/JP3453293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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