特許ウォッチ

公開番号2025125504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024225805
出願日2024-12-20
発明の名称非線対称エンドウォール輪郭を有するタービンブレード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 5/14 20060101AFI20250820BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】リーディングエッジ側のリムシールから複数の凸部と複数の凹部とを有する非線対称エンドウォール輪郭を形成することにより、二次渦を低減して空力性能を向上させることができるタービンブレードおよびこれを含むガスタービンを提供する。
【解決手段】本発明のタービンブレードは、圧力面と、吸入面と、リーディングエッジと、トレーリングエッジとを含むエアフォイルと、前記エアフォイルの下部に一体に形成されるエンドウォールと、前記エンドウォールの下部に一体に形成されるルート部とを含み、前記エンドウォールの外周面は、一側のリムシールから他端まで屈曲した曲面に形成される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
圧力面と、吸入面と、リーディングエッジと、トレーリングエッジとを含むエアフォイルと、
前記エアフォイルの下部に一体に形成されるエンドウォールと、
前記エンドウォールの下部に一体に形成されるルート部とを含み、
前記エンドウォールの外周面は、一側のリムシールから他端まで屈曲した曲面に形成されたタービンブレード。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記エンドウォールは、
前記リーディングエッジ側から上流側に延びる第１リムシールと、
前記トレーリングエッジ側から下流側に延びる第２リムシールとを含む請求項１に記載のタービンブレード。
【請求項３】
前記エンドウォールの外周面は、前記第１リムシールから前記トレーリングエッジ側の端部まで連結される流線形曲面に形成された請求項２に記載のタービンブレード。
【請求項４】
前記第２リムシールは、前記トレーリングエッジに連結される前記エンドウォールの外周面の高さより低く配置される請求項３に記載のタービンブレード。
【請求項５】
前記エンドウォールの外周面は、前記リーディングエッジに連結される部位の半径方向の高さが最も高く形成される請求項３または４に記載のタービンブレード。
【請求項６】
前記エンドウォールの外周面の半径方向の高さは、前記第１リムシールから前記リーディングエッジに連結される部位まで高くなってから、前記トレーリングエッジ側へいくほど低くなるように形成される請求項５に記載のタービンブレード。
【請求項７】
前記エンドウォールの外周面は、前記リーディングエッジの側部と前記トレーリングエッジの側部との間に前記圧力面側の端部の角の近くに２個の凹部を含む請求項６に記載のタービンブレード。
【請求項８】
前記エンドウォールの外周面は、前記リーディングエッジの側部と前記トレーリングエッジの側部との間に前記吸入面側の端部の角の近くに２個の凹部を含む請求項６に記載のタービンブレード。
【請求項９】
外部空気を吸入して圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された空気に燃料を混合して燃焼させる燃焼器と、
タービンケーシングの内部にタービンブレードとタービンベーンとが装着され、前記燃焼器から排出される燃焼ガスによって前記タービンブレードが回転するタービンとを含むガスタービンにおいて、
前記タービンブレードは、
圧力面と、吸入面と、リーディングエッジと、トレーリングエッジとを含むエアフォイルと、
前記エアフォイルの下部に一体に形成されるエンドウォールと、
前記エンドウォールの下部に一体に形成されるルート部とを含み、
前記エンドウォールの外周面は、一側のリムシールから他端まで屈曲した曲面に形成されたガスタービン。
【請求項１０】
前記エンドウォールは、
前記リーディングエッジ側から上流側に延びる第１リムシールと、
前記トレーリングエッジ側から下流側に延びる第２リムシールとを含む請求項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、非線対称エンドウォール輪郭を有するタービンブレードおよびこれを含むガスタービンに関する。
続きを表示（約 1,100 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、圧縮機ハウジ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、タービンハウジ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】
前記ロータは、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、前記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し、これによって前記ロータが回転する。
【０００９】
このようなタービンを構成するために、外周面に複数のタービンブレードが配列される複数のタービンロータディスクを多段に構成して、前記高温、高圧の燃焼ガスがタービンブレードを通過させるようにする構成が広く使用されている。
【００１０】
一方、タービンブレードは、作業者が現場で組立てる時、第１段タービンから最終段タービンまで複数のタービンブレードを組立てなければならないので、多くの時間と作業後の組立公差が発生した。また、タービンブレードは、隣り合って組立てられた他のタービンブレードの間で段差または間隔が不特定に維持されることにより、燃焼ガスが移動する時に二次渦（ｓｅｃｏｎｄａｒｙｖｏｒｔｅｘ）による問題点が発生した。
（【００１１】以降は省略されています）

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