特許ウォッチ

公開番号2025102622
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2024119579
出願日2024-07-25
発明の名称エアフォイルおよびこれを含むガスタービン
出願人ドゥサンエナービリティーカンパニーリミテッド
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類F01D 5/18 20060101AFI20250701BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】冷却効率が向上したエアフォイルおよびこれを含むガスタービンが開示される。
【解決手段】前記エアフォイルは、冷却ホールが形成された吸入面および圧力面と、吸入面および圧力面によって形成された内部空間に形成され、冷却流体が流入する少なくとも1つのメインキャビティと、吸入面および圧力面をなす壁体内部に形成された内部冷却流路と、吸入面および圧力面の内側面に複数個形成され、冷却流体を内部冷却流路に流入させて衝突冷却させる衝突ジェットホールと、内部冷却流路の端部に形成された内部冷却流路出口を取り囲むように形成され、内部冷却流路出口と冷却ホールの入口とを連通させるサブキャビティと、を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
冷却ホールが形成された吸入面および圧力面と、
前記吸入面および圧力面によって形成された内部空間に形成され、冷却流体が流入する少なくとも１つのメインキャビティと、
前記吸入面および圧力面をなす壁体内部に形成された内部冷却流路と、
前記吸入面および圧力面の内側面に複数個形成され、前記冷却流体を前記内部冷却流路に流入させて衝突冷却させる衝突ジェットホールと、
前記内部冷却流路の端部に形成された内部冷却流路出口を取り囲むように形成され、前記内部冷却流路出口と前記冷却ホールの入口とを連通させるサブキャビティと、
を含む、エアフォイル。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記衝突ジェットホールは、前記吸入面および圧力面の内側面にスパン方向に沿って複数個形成され、
前記衝突ジェットホールは、トレーリングエッジ側に形成され、前記内部冷却流路出口は、リーディングエッジ側に形成され、
前記サブキャビティは、前記吸入面および圧力面の内側面においてスパン方向に沿って複数個形成される、請求項１に記載のエアフォイル。
【請求項３】
前記内部冷却流路をなす壁体内部の一面から他面方向に突出形成されかつ、他面とは離隔して形成された第１冷却フィンを含む、請求項１に記載のエアフォイル。
【請求項４】
前記第１冷却フィンは、いずれか１つの衝突ジェットホールとその隣接した衝突ジェットホールとの間に形成される、請求項３に記載のエアフォイル。
【請求項５】
前記内部冷却流路をなす壁体内部の他面から一面方向に突出し、前記衝突ジェットホールの下部に形成される冷却突起を含む、請求項１に記載のエアフォイル。
【請求項６】
前記内部冷却流路をなす壁体内部の一面と他面とを連結して形成された第２冷却フィンを含む、請求項１に記載のエアフォイル。
【請求項７】
前記第２冷却フィンは、いずれか１つの衝突ジェットホールとその隣接した衝突ジェットホールとの間に形成される、請求項６に記載のエアフォイル。
【請求項８】
前記内部冷却流路出口を通して排出された冷却流体が前記冷却ホールを通して外部に排出される前に、前記吸入面または圧力面をなす壁体表面に衝突されるようにする衝突キャビティをさらに含む、請求項１に記載のエアフォイル。
【請求項９】
流入する空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から圧縮された空気と燃料とを混合して燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスで動力を発生させ、前記燃焼ガスの通る燃焼ガス経路上で前記燃焼ガスをガイドするタービンベーンと、前記燃焼ガス経路上で前記燃焼ガスによって回転するタービンブレードとを備えるタービンと、を含み、
前記タービンベーンまたは前記タービンブレードの少なくともいずれか１つは、エアフォイルを含み、前記エアフォイルは、
冷却ホールが形成された吸入面および圧力面と、
前記吸入面および圧力面によって形成された内部空間に形成され、冷却流体が流入する少なくとも１つのメインキャビティと、
前記吸入面および圧力面をなす壁体内部に形成された内部冷却流路と、
前記吸入面および圧力面の内側面に複数個形成され、前記冷却流体を前記内部冷却流路に流入させて衝突冷却させる衝突ジェットホールと、
前記内部冷却流路の端部に形成された内部冷却流路出口を取り囲むように形成され、前記内部冷却流路出口と前記冷却ホールの入口とを連通させるサブキャビティと、
を含む、ガスタービン。
【請求項１０】
前記衝突ジェットホールは、前記吸入面および圧力面の内側面にスパン方向に沿って複数個形成され、
前記衝突ジェットホールは、トレーリングエッジ側に形成され、前記内部冷却流路出口は、リーディングエッジ側に形成され、
前記サブキャビティは、前記吸入面および圧力面の内側面においてスパン方向に沿って複数個形成される、請求項９に記載のガスタービン。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフォイルおよびこれを含むガスタービンに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
タービンとは、蒸気、ガスのような圧縮性流体の流れを利用して衝動力または反動力で回転力を得る機械装置であり、蒸気を用いる蒸気タービンおよび高温の燃焼ガスを用いるガスタービンなどがある。
【０００３】
このうち、ガスタービンは、大きく、圧縮機と、燃焼器と、タービンとで構成される。前記圧縮機は、空気を導入する空気導入口が備えられ、圧縮機ケーシング内に複数の圧縮機ベーンと、圧縮機ブレードとが交互に配置されている。
【０００４】
燃焼器は、前記圧縮機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により、高温高圧の燃焼ガスが生成される。
【０００５】
タービンは、タービンケーシング内に複数のタービンベーンと、タービンブレードとが交互に配置されている。また、圧縮機と燃焼器とタービンおよび排気室の中心部を貫通するようにロータが配置されている。
【０００６】
ロータは、両端部がベアリングによって回転可能に支持される。そして、ロータに複数のディスクが固定されて、それぞれのブレードが連結されると同時に、排気室側の端部に発電機などの駆動軸が連結される。
【０００７】
このようなガスタービンは、４行程機関のピストンのような往復運動機構がないため、ピストン－シリンダのような相互摩擦部分がなくて潤滑油の消費が極めて少なく、往復運動機械の特徴である振幅が大幅に減少し、高速運動が可能というメリットがある。
【０００８】
ガスタービンの作動について簡略に説明すれば、圧縮機で圧縮された空気が燃料と混合されて燃焼されることにより、高温の燃焼ガスが作られ、このように作られた燃焼ガスはタービン側に噴射される。噴射された燃焼ガスが前記タービンベーンおよびタービンブレードを通過しながら回転力を生成させ、これによって前記ロータが回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
大韓民国公開特許第１０－２０１０－００６４７５４号（名称：ガスタービンの冷却ブレード）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、冷却効率が向上したエアフォイルおよびこれを含む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】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許