JP2001303905A - 循環式流体冷却されるガスタービンノズル段セグメントのフック支持体 - Google Patents
循環式流体冷却されるガスタービンノズル段セグメントのフック支持体Info
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- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 循環式流体冷却されるガスタービンノズル段
セグメントのフック支持体。 【解決手段】 ノズル段セグメント（１０）は、それら
の間にノズル静翼を備えて半径方向に互いに間隔を置い
て配置された内側及び外側バンド（１４，１２）を含
む。外側バンドは、タービンを通る流れの高温ガス流路
（２４）の一部を構成する壁面（３６）と、外側壁面と
共にチャンバを画定する外側カバー（３８）とを含む。
静翼は、ノズルセグメントと一体に鋳造され、カバーの
静翼延長部中に延びる静翼延長部（５６）を含む。カバ
ーは、ノズルセグメントをタービンケーシングの固定部
分に構造的に支持するための前方フック（３０）を搭載
し、従って、延長部を互いに溶接しまた外側壁面とカバ
ーを互いに溶接するとき、フック、カバー延長部、及び
静翼延長部を介して構造的な荷重支持経路を確立する。
静翼の空洞（４８，５０，５４）は、チャンバ中に開口
して冷却媒体を受入れ、空洞とチャンバが、ノズル段セ
グメントを通る循環式冷却流路の一部を形成する。
セグメントのフック支持体。 【解決手段】 ノズル段セグメント（１０）は、それら
の間にノズル静翼を備えて半径方向に互いに間隔を置い
て配置された内側及び外側バンド（１４，１２）を含
む。外側バンドは、タービンを通る流れの高温ガス流路
（２４）の一部を構成する壁面（３６）と、外側壁面と
共にチャンバを画定する外側カバー（３８）とを含む。
静翼は、ノズルセグメントと一体に鋳造され、カバーの
静翼延長部中に延びる静翼延長部（５６）を含む。カバ
ーは、ノズルセグメントをタービンケーシングの固定部
分に構造的に支持するための前方フック（３０）を搭載
し、従って、延長部を互いに溶接しまた外側壁面とカバ
ーを互いに溶接するとき、フック、カバー延長部、及び
静翼延長部を介して構造的な荷重支持経路を確立する。
静翼の空洞（４８，５０，５４）は、チャンバ中に開口
して冷却媒体を受入れ、空洞とチャンバが、ノズル段セ
グメントを通る循環式冷却流路の一部を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、循環式冷却、例え
ば、蒸気冷却を備えるガスタービンノズル段の支持体に
関し、具体的には、循環式蒸気冷却されるノズル段セグ
メントをタービンケーシングの固定部分により支持する
ためのフックに関する。
ば、蒸気冷却を備えるガスタービンノズル段の支持体に
関し、具体的には、循環式蒸気冷却されるノズル段セグ
メントをタービンケーシングの固定部分により支持する
ためのフックに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの循環式蒸気冷却されるノ
ズル段は、一般的にそれぞれがバンド間に概ね半径方向
に延びる１つあるいはそれ以上のノズル静翼を備える内
側及び外側バンドを有する環状列のノズル静翼セグメン
トを有する。循環式冷却装置を構成するには、バンドの
それぞれが、冷却媒体、例えば蒸気を収容するチャンバ
を有し、ノズル段の壁面を冷却する。チャンバ間の静翼
は空洞に分割されて、冷却蒸気が、外側チャンバから空
洞を通って流れ静翼を冷却し、内側バンドのチャンバ中
へと流れ内側壁面を冷却する。次いで、使用済みの冷却
蒸気は、内側バンドのチャンバを通り静翼の１つあるい
はそれ以上の空洞を通って概ね半径方向外方に冷却蒸気
排出口へと流れる。
ズル段は、一般的にそれぞれがバンド間に概ね半径方向
に延びる１つあるいはそれ以上のノズル静翼を備える内
側及び外側バンドを有する環状列のノズル静翼セグメン
トを有する。循環式冷却装置を構成するには、バンドの
それぞれが、冷却媒体、例えば蒸気を収容するチャンバ
を有し、ノズル段の壁面を冷却する。チャンバ間の静翼
は空洞に分割されて、冷却蒸気が、外側チャンバから空
洞を通って流れ静翼を冷却し、内側バンドのチャンバ中
へと流れ内側壁面を冷却する。次いで、使用済みの冷却
蒸気は、内側バンドのチャンバを通り静翼の１つあるい
はそれ以上の空洞を通って概ね半径方向外方に冷却蒸気
排出口へと流れる。
【０００３】より具体的に言えば、本出願と同一の出願
人の米国特許第５，６３４，７６６号に示されるよう
に、また各ノズルセグメントの場合には、外側バンド
は、外側壁面と半径方向外側カバーとを含み、壁面とカ
バーの間に外側チャンバを画定する。冷却蒸気が、カバ
ー中の流入口を通して供給され、チャンバ中のインピン
ジメント板を通って外側壁面をインピンジメント冷却す
る。次いで、冷却蒸気は、外側チャンバを貫通して延び
る静翼鋳造品の延長部中の開口を通って流れる。開口か
ら、蒸気は、静翼の１つあるいはそれ以上の流れ空洞の
インサート中ヘ導かれ、蒸気はインサート中の開口を通
して送られ、静翼の壁面、とりわけ前縁をインピンジメ
ント冷却する。内側バンドは、内側壁面と半径方向内側
カバーとを含み、静翼から使用済みの冷却蒸気を受入れ
る。使用済みの冷却蒸気は、方向を反転して内側チャン
バ中のインピンジメント板の開口を通って流れ、内側壁
面をインピンジメント冷却する。使用済みの冷却蒸気
は、インピンジメント冷却用とは別の１つの静翼の空洞
中のインサートを通って半径方向外方に流れ、外側バン
ドの静翼延長部を通って蒸気排出口へと至る。
人の米国特許第５，６３４，７６６号に示されるよう
に、また各ノズルセグメントの場合には、外側バンド
は、外側壁面と半径方向外側カバーとを含み、壁面とカ
バーの間に外側チャンバを画定する。冷却蒸気が、カバ
ー中の流入口を通して供給され、チャンバ中のインピン
ジメント板を通って外側壁面をインピンジメント冷却す
る。次いで、冷却蒸気は、外側チャンバを貫通して延び
る静翼鋳造品の延長部中の開口を通って流れる。開口か
ら、蒸気は、静翼の１つあるいはそれ以上の流れ空洞の
インサート中ヘ導かれ、蒸気はインサート中の開口を通
して送られ、静翼の壁面、とりわけ前縁をインピンジメ
ント冷却する。内側バンドは、内側壁面と半径方向内側
カバーとを含み、静翼から使用済みの冷却蒸気を受入れ
る。使用済みの冷却蒸気は、方向を反転して内側チャン
バ中のインピンジメント板の開口を通って流れ、内側壁
面をインピンジメント冷却する。使用済みの冷却蒸気
は、インピンジメント冷却用とは別の１つの静翼の空洞
中のインサートを通って半径方向外方に流れ、外側バン
ドの静翼延長部を通って蒸気排出口へと至る。
【０００４】上述のことから、循環式冷却回路は、冷却
蒸気を収容するために外側及び内側バンドのそれぞれに
対するカバーと壁面とを必要とすることが分かるであろ
う。また、ノズル段セグメントは、ノズル段セグメント
の外側壁面と通常一体に形成される前方及び後方フック
によりタービンの外側の固定ケーシングから懸架され
る。具体的に言えば、前方フックは、静翼延長部の一体
延長部として鋳造される。しかしながら、ノズル段セグ
メントを冷却すること、製造すること、及びノズル段セ
グメントをタービンケーシングに装着することの難しさ
が、その構成の場合には起こる。例えば、外側バンド中
の静翼延長部は、冷却媒体を静翼の前縁空洞中へ流すた
めの開口を有する。ノズル段セグメントの静翼と内側バ
ンド部分のための荷重支持経路が、高温の前縁とすみ肉
部を通るので、これらの冷却開口には応力が生じる。ま
た、各静翼延長部を通る冷却流れ開口が、冷却蒸気が外
側バンドから静翼の中へ流れるとき、望ましくない圧力
損失をもたらす。さらに、米国特許第５，６３４，７６
６号を綿密に見ると、前方支持フックを設置すると、前
縁空洞へインピンジメント冷却インサートを嵌め込むこ
とが困難になるということが分かるであろう。その上、
静翼に前方フックを一体に装着することで、ノズル段セ
グメントの製造と組立てが複雑になり、余計な複雑さを
もたらしノズル静翼延長部に一体に鋳造されるフックの
周りで機能するかなりの数の部品が必要となる。
蒸気を収容するために外側及び内側バンドのそれぞれに
対するカバーと壁面とを必要とすることが分かるであろ
う。また、ノズル段セグメントは、ノズル段セグメント
の外側壁面と通常一体に形成される前方及び後方フック
によりタービンの外側の固定ケーシングから懸架され
る。具体的に言えば、前方フックは、静翼延長部の一体
延長部として鋳造される。しかしながら、ノズル段セグ
メントを冷却すること、製造すること、及びノズル段セ
グメントをタービンケーシングに装着することの難しさ
が、その構成の場合には起こる。例えば、外側バンド中
の静翼延長部は、冷却媒体を静翼の前縁空洞中へ流すた
めの開口を有する。ノズル段セグメントの静翼と内側バ
ンド部分のための荷重支持経路が、高温の前縁とすみ肉
部を通るので、これらの冷却開口には応力が生じる。ま
た、各静翼延長部を通る冷却流れ開口が、冷却蒸気が外
側バンドから静翼の中へ流れるとき、望ましくない圧力
損失をもたらす。さらに、米国特許第５，６３４，７６
６号を綿密に見ると、前方支持フックを設置すると、前
縁空洞へインピンジメント冷却インサートを嵌め込むこ
とが困難になるということが分かるであろう。その上、
静翼に前方フックを一体に装着することで、ノズル段セ
グメントの製造と組立てが複雑になり、余計な複雑さを
もたらしノズル静翼延長部に一体に鋳造されるフックの
周りで機能するかなりの数の部品が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決せんとするものである。
を解決せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態によると、ノズル段セグメントをタービンの外側固定
ケーシングに機械的に装着することは、外側バンド上の
前方及び後方フックにより達成され、前方フックはカバ
ーと一体に形成され、後方フックは外側壁面と一体に形
成される。静翼はまた、一体のフックを備えるカバー
が、例えば、溶接により固定される外側バンドの壁面と
カバーの間の静翼延長部を含む。しかしながら、静翼延
長部は、静翼の前縁と静翼を通る前縁空洞から後方に間
隔を置いて配置される。このようにして、荷重経路は、
フックからカバーを通って静翼延長部に延び、それによ
って高温の前縁とすみ肉部の応力が避けられる。つま
り、荷重経路は、対向する側壁の間および静翼の第１と
第２の空洞間に第１のリブを含み、片持ち支持のノズル
の荷重を担持する。カバーと外側壁面は、できれば互い
に溶接により固定されて、循環式冷却回路の１部分を形
成する外側チャンバを画定する。外側カバーに前方フッ
クを設置することで、静翼の第１の空洞中のインピンジ
メントインサートを直接取付けることが可能である。ま
た、静翼延長部は、静翼空洞中へ冷却蒸気を流すための
開口を必要とせず、さもないと静翼の荷重を支持する前
縁に応力を与える。また、部品の数と複雑さとが著しく
減少する。例えば、静翼延長部の周りの外側バンドのチ
ャンバ中には単一のインピンジメント板を形成して設け
ることができる。さらに、セグメントの鋳造品が大いに
簡単化できる。
態によると、ノズル段セグメントをタービンの外側固定
ケーシングに機械的に装着することは、外側バンド上の
前方及び後方フックにより達成され、前方フックはカバ
ーと一体に形成され、後方フックは外側壁面と一体に形
成される。静翼はまた、一体のフックを備えるカバー
が、例えば、溶接により固定される外側バンドの壁面と
カバーの間の静翼延長部を含む。しかしながら、静翼延
長部は、静翼の前縁と静翼を通る前縁空洞から後方に間
隔を置いて配置される。このようにして、荷重経路は、
フックからカバーを通って静翼延長部に延び、それによ
って高温の前縁とすみ肉部の応力が避けられる。つま
り、荷重経路は、対向する側壁の間および静翼の第１と
第２の空洞間に第１のリブを含み、片持ち支持のノズル
の荷重を担持する。カバーと外側壁面は、できれば互い
に溶接により固定されて、循環式冷却回路の１部分を形
成する外側チャンバを画定する。外側カバーに前方フッ
クを設置することで、静翼の第１の空洞中のインピンジ
メントインサートを直接取付けることが可能である。ま
た、静翼延長部は、静翼空洞中へ冷却蒸気を流すための
開口を必要とせず、さもないと静翼の荷重を支持する前
縁に応力を与える。また、部品の数と複雑さとが著しく
減少する。例えば、静翼延長部の周りの外側バンドのチ
ャンバ中には単一のインピンジメント板を形成して設け
ることができる。さらに、セグメントの鋳造品が大いに
簡単化できる。
【０００７】本発明による好ましい実施形態において
は、概ね半径方向に互いに間隔を置いて配置された内側
及び外側バンドと、バンド間を延び、前縁及び後縁を有
するノズル静翼とを含み、外側バンドは、タービンを通
る高温ガス流路の一部を構成する壁面と、壁面と共に、
ノズル段セグメントを通る循環式冷却回路の一部を形成
するチャンバを画定する、壁面の半径方向外方の外側カ
バーとを含み、外側カバーは、ノズル段セグメントをタ
ービン上の支持体に構造的に取付けるための概ね軸方向
前方に向いたフックを有する、ガスタービンのノズル段
セグメントが提供される。
は、概ね半径方向に互いに間隔を置いて配置された内側
及び外側バンドと、バンド間を延び、前縁及び後縁を有
するノズル静翼とを含み、外側バンドは、タービンを通
る高温ガス流路の一部を構成する壁面と、壁面と共に、
ノズル段セグメントを通る循環式冷却回路の一部を形成
するチャンバを画定する、壁面の半径方向外方の外側カ
バーとを含み、外側カバーは、ノズル段セグメントをタ
ービン上の支持体に構造的に取付けるための概ね軸方向
前方に向いたフックを有する、ガスタービンのノズル段
セグメントが提供される。
【０００８】本発明による別の好ましい実施形態におい
ては、概ね半径方向に互いに間隔を置いて配置された内
側及び外側バンドと、バンド間を延び、前縁及び後縁を
有するノズル静翼とを含み、外側バンドは、壁面と、壁
面から概ね半径方向外方に延びる静翼延長部と、壁面か
ら半径方向外方の外側カバーとを含み、外側カバーは、
ノズル段セグメントをタービン上の支持体に取付けるた
めの概ね軸方向前方に向いたフックを有し、静翼延長部
と外側のカバーとは互いに固定されてフックと静翼との
間に外側カバーを通る構造荷重支持経路を構成する、ガ
スタービンのノズル段セグメントが提供される。
ては、概ね半径方向に互いに間隔を置いて配置された内
側及び外側バンドと、バンド間を延び、前縁及び後縁を
有するノズル静翼とを含み、外側バンドは、壁面と、壁
面から概ね半径方向外方に延びる静翼延長部と、壁面か
ら半径方向外方の外側カバーとを含み、外側カバーは、
ノズル段セグメントをタービン上の支持体に取付けるた
めの概ね軸方向前方に向いたフックを有し、静翼延長部
と外側のカバーとは互いに固定されてフックと静翼との
間に外側カバーを通る構造荷重支持経路を構成する、ガ
スタービンのノズル段セグメントが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１には、ノズル段セグメントが
示されており、全体として符号１０で表わされ、外側バ
ンド１２、内側バンド１４、及び、外側バンド１２と内
側バンド１４との間を概ね半径方向に延びるノズル静翼
１６を含む。図１に示されるノズル段セグメントは、ロ
ータ軸の周り及びその一部分が１８で示されているロー
タの周りに配置された環状列のセグメントの１つである
ことが分かるであろう。普通そうであるように、ロータ
は、その１つが２０で部分的に示されているが、タービ
ン軸の周りを回転する複数のバケットを含み、バケット
２０と静翼１６は高温ガス流路２２内に位置する。高温
ガスの流れの方向が、矢印２４で示されている。
示されており、全体として符号１０で表わされ、外側バ
ンド１２、内側バンド１４、及び、外側バンド１２と内
側バンド１４との間を概ね半径方向に延びるノズル静翼
１６を含む。図１に示されるノズル段セグメントは、ロ
ータ軸の周り及びその一部分が１８で示されているロー
タの周りに配置された環状列のセグメントの１つである
ことが分かるであろう。普通そうであるように、ロータ
は、その１つが２０で部分的に示されているが、タービ
ン軸の周りを回転する複数のバケットを含み、バケット
２０と静翼１６は高温ガス流路２２内に位置する。高温
ガスの流れの方向が、矢印２４で示されている。
【００１０】ノズル段セグメント１０は、ノズル段とバ
ケットを取囲むタービンの固定ケーシングに固定され
る。具体的に言えば、固定ケーシングは、前方及び後方
フック３０及び３２を受入れるための前方及び後方の凹
み、あるいは溝２６及び２８をそれぞれ含み、それによ
って各ノズルセグメントが固定ケーシングにより支持さ
れる。前方及び後方フックは、外側バンドの一部分を形
成し、静翼１６、内側バンド１４、及び仕切板３４は、
固定ケーシングの前方及び後方フックにより片持ち支持
されていることが分かるであろう。
ケットを取囲むタービンの固定ケーシングに固定され
る。具体的に言えば、固定ケーシングは、前方及び後方
フック３０及び３２を受入れるための前方及び後方の凹
み、あるいは溝２６及び２８をそれぞれ含み、それによ
って各ノズルセグメントが固定ケーシングにより支持さ
れる。前方及び後方フックは、外側バンドの一部分を形
成し、静翼１６、内側バンド１４、及び仕切板３４は、
固定ケーシングの前方及び後方フックにより片持ち支持
されていることが分かるであろう。
【００１１】図２を参照すれば、外側バンド１２は、組
立て状態でそれらの間にチャンバを画定する外側壁面３
６と外側カバー３８とを含む。内側バンド１４は、それ
らの間にチャンバを画定する内側壁面４２と内側カバー
４４とで形成される。図２をよく見ると、静翼１６と外
側及び内側壁面３６及び４２とは、それぞれ一体鋳造品
から成ることが分かるであろう。さらに、静翼１６は、
前縁空洞４８、中間空洞５０、１つあるいはそれ以上の
後方空洞６４、及び後縁空洞５４を含む、複数の空洞に
分割されている。これらの空洞は、静翼１６の対向する
側壁の間に延びている半径方向に延びるリブにより互い
に分離される。また、静翼延長部５６は、図２に示され
ており、静翼を貫通して静翼の前縁６０から離れて延び
る第１のリブ５８により構成される。静翼延長部５６
は、静翼１６の形に沿った輪郭を持ちかつ中間のリブ６
０と後方のリブ６２とを有する対向する側壁を含む。後
方空洞６４は、外側壁面３６とカバー３８との間のチャ
ンバに開口している。後縁空洞５４は、静翼１６の後縁
に沿って延び、壁面３６とカバー３８との間のチャンバ
の区域に別個の静翼延長部５５を形成する。
立て状態でそれらの間にチャンバを画定する外側壁面３
６と外側カバー３８とを含む。内側バンド１４は、それ
らの間にチャンバを画定する内側壁面４２と内側カバー
４４とで形成される。図２をよく見ると、静翼１６と外
側及び内側壁面３６及び４２とは、それぞれ一体鋳造品
から成ることが分かるであろう。さらに、静翼１６は、
前縁空洞４８、中間空洞５０、１つあるいはそれ以上の
後方空洞６４、及び後縁空洞５４を含む、複数の空洞に
分割されている。これらの空洞は、静翼１６の対向する
側壁の間に延びている半径方向に延びるリブにより互い
に分離される。また、静翼延長部５６は、図２に示され
ており、静翼を貫通して静翼の前縁６０から離れて延び
る第１のリブ５８により構成される。静翼延長部５６
は、静翼１６の形に沿った輪郭を持ちかつ中間のリブ６
０と後方のリブ６２とを有する対向する側壁を含む。後
方空洞６４は、外側壁面３６とカバー３８との間のチャ
ンバに開口している。後縁空洞５４は、静翼１６の後縁
に沿って延び、壁面３６とカバー３８との間のチャンバ
の区域に別個の静翼延長部５５を形成する。
【００１２】外側カバー３８は、前方フック３０と、静
翼延長部５６の上端を受入れるように静翼延長部５６と
対応する形状を有する延長部６６とを含む一体鋳造品か
ら成ることが好ましい。カバー３８は、冷却媒体流入
口、例えば蒸気流入口６８と、蒸気排出口７２を有する
別個の蒸気流出カバー７０とを含む。蒸気流出カバー７
０は、最終組立てにおいて、延長部６６に重なる。イン
ピンジメント板７３は、壁面３６とカバー３８との間の
チャンバ中に位置し、延長部５６を取囲むための中央開
口を有する単一の一体構造になっている。隆起部、ある
いはピン７４を設け、壁面３６から間隔を置いてインピ
ンジメント板７３を支持し、インピンジメント板は、そ
れを貫通する複数の孔、つまり開口を有し、カバー３８
とインピンジメント板との間からの蒸気を孔を通して流
し、壁面３６をインピンジメント冷却することが分る。
翼延長部５６の上端を受入れるように静翼延長部５６と
対応する形状を有する延長部６６とを含む一体鋳造品か
ら成ることが好ましい。カバー３８は、冷却媒体流入
口、例えば蒸気流入口６８と、蒸気排出口７２を有する
別個の蒸気流出カバー７０とを含む。蒸気流出カバー７
０は、最終組立てにおいて、延長部６６に重なる。イン
ピンジメント板７３は、壁面３６とカバー３８との間の
チャンバ中に位置し、延長部５６を取囲むための中央開
口を有する単一の一体構造になっている。隆起部、ある
いはピン７４を設け、壁面３６から間隔を置いてインピ
ンジメント板７３を支持し、インピンジメント板は、そ
れを貫通する複数の孔、つまり開口を有し、カバー３８
とインピンジメント板との間からの蒸気を孔を通して流
し、壁面３６をインピンジメント冷却することが分る。
【００１３】静翼１６を貫通する空洞は、後縁空洞を除
いて、内側壁面４２と内側カバー４４との間のチャンバ
中にそれぞれ開口する。前縁と後方の空洞４８と６４と
は、静翼と静翼中のインサート(図示せず)を通して冷却
蒸気を導き、静翼１６の側壁をインピンジメント冷却す
る。蒸気は、空洞から蒸気ガイド(図示せず)によってイ
ンピンジメント板７５の半径方向内方側の内側チャンバ
に流れ込む。次いで、蒸気は、インピンジメント板７５
の開口を通って流れ、内側壁面４２をインピンジメント
冷却し、中間の蒸気戻り空洞５０を通って静翼を還流
し、流れは蒸気排出口７２を通って静翼から排出され
る。
いて、内側壁面４２と内側カバー４４との間のチャンバ
中にそれぞれ開口する。前縁と後方の空洞４８と６４と
は、静翼と静翼中のインサート(図示せず)を通して冷却
蒸気を導き、静翼１６の側壁をインピンジメント冷却す
る。蒸気は、空洞から蒸気ガイド(図示せず)によってイ
ンピンジメント板７５の半径方向内方側の内側チャンバ
に流れ込む。次いで、蒸気は、インピンジメント板７５
の開口を通って流れ、内側壁面４２をインピンジメント
冷却し、中間の蒸気戻り空洞５０を通って静翼を還流
し、流れは蒸気排出口７２を通って静翼から排出され
る。
【００１４】本発明によると、前方フック３０は、カバ
ー鋳造品の一体部分を形成するが、後方フック３２は、
ノズル段セグメント鋳造品、とりわけ外側壁面３６の一
体部分を形成することが分かるであろう。図４に示され
るように、静翼延長部５６は、延長部６６の開口の内に
受入れられる。カバーは、側方の切口面に沿ってだけで
なく前方及び後方の端縁に沿って隣接する縁の周りで壁
面３６に溶接されるのが好ましい。その上に、しかも大
切なことであるが、静翼延長部５６の側壁は、例えば、
電子ビーム溶接により延長部６６の壁面に溶接される。
延長部を互いに溶接することで、前方フック３０からの
荷重支持経路は、溶接された延長部を通して直接静翼１
６の第１のリブ５８に直接延びることが分かるであろ
う。さらに、先行の米国特許第５，６３４，７６６号に
おけるように、一体に鋳造された静翼セグメント上より
もむしろカバー３８上に前方フック３０を形成すること
で、荷重支持経路は、冷却媒体が静翼の中に流れるよう
にするための流路を設けるのに必要な開口により中断さ
れない。図２に示されるように、冷却蒸気は、インピン
ジメント板７３の開口を通して外側壁面３６をインピン
ジメント冷却し、その後、空洞４８と６４とを通って流
れ、静翼１６を通って概ね半径方向内方に流れる。そう
でなければ荷重支持経路を中断するはずの静翼延長部中
の開口の必要性は、全くない。
ー鋳造品の一体部分を形成するが、後方フック３２は、
ノズル段セグメント鋳造品、とりわけ外側壁面３６の一
体部分を形成することが分かるであろう。図４に示され
るように、静翼延長部５６は、延長部６６の開口の内に
受入れられる。カバーは、側方の切口面に沿ってだけで
なく前方及び後方の端縁に沿って隣接する縁の周りで壁
面３６に溶接されるのが好ましい。その上に、しかも大
切なことであるが、静翼延長部５６の側壁は、例えば、
電子ビーム溶接により延長部６６の壁面に溶接される。
延長部を互いに溶接することで、前方フック３０からの
荷重支持経路は、溶接された延長部を通して直接静翼１
６の第１のリブ５８に直接延びることが分かるであろ
う。さらに、先行の米国特許第５，６３４，７６６号に
おけるように、一体に鋳造された静翼セグメント上より
もむしろカバー３８上に前方フック３０を形成すること
で、荷重支持経路は、冷却媒体が静翼の中に流れるよう
にするための流路を設けるのに必要な開口により中断さ
れない。図２に示されるように、冷却蒸気は、インピン
ジメント板７３の開口を通して外側壁面３６をインピン
ジメント冷却し、その後、空洞４８と６４とを通って流
れ、静翼１６を通って概ね半径方向内方に流れる。そう
でなければ荷重支持経路を中断するはずの静翼延長部中
の開口の必要性は、全くない。
【００１５】本発明は、現在最も実用的かつ好ましい実
施形態であると考えられるものに関して今まで述べられ
てきたが、本発明は、開示された実施形態に限定される
べきではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想と技術
的範囲に含まれる様々な変形形態と均等の構成を保護し
ようとするものであることを理解されたい。
施形態であると考えられるものに関して今まで述べられ
てきたが、本発明は、開示された実施形態に限定される
べきではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想と技術
的範囲に含まれる様々な変形形態と均等の構成を保護し
ようとするものであることを理解されたい。
【図１】 本発明に従って構成されたノズル段セグメン
トの部分側面図。
トの部分側面図。
【図２】 図１に示されたノズル段セグメントを形成す
る様々な要素の分解斜視図。
る様々な要素の分解斜視図。
【図３】 ノズル段セグメントの外側バンドに対する外
側カバーの斜視図。
側カバーの斜視図。
【図４】 セグメントに取り付けられたカバーを示す斜
視図。
視図。
１０ ノズル段セグメント １２ 外側バンド １４ 内側バンド １６ ノズル静翼 ３０ 前方フック ３２ 後方フック ３６ 外側壁面 ３８ 外側カバー ４２ 内側壁面 ４４ 内側カバー ４８、５０、５４ 空洞 ５５ 別個の静翼延長部 ５６ 静翼延長部 ６６ カバーの延長部
Claims (4)
- 【請求項１】 概ね半径方向に互いに間隔を置いて配置
された内側及び外側バンド（１４，１２）と、前記バン
ド間を延び、前縁及び後縁を有するノズル静翼（１６）
とを含み、 前記外側バンド（１２）は、タービンを通る高温ガス流
路（２４）の一部を構成する壁面（３６）と、前記壁面
と共に、前記ノズル段セグメントを通る循環式冷却回路
の一部を形成するチャンバを画定する、前記壁面の半径
方向外方の外側カバー（３８）とを含み、 前記外側のカバーは、ノズル段セグメントをタービン上
の支持体に構造的に取付けるための概ね軸方向前方に向
いたフック（３０）を有することを特徴とするガスター
ビンのノズル段セグメント（１０）。 - 【請求項２】 前記静翼は、間隔を置いて配置された対
向する側壁と、複数の分離した概ね半径方向に延びる空
洞（４８，５０，５４）を画定する複数のリブとを有
し、前記空洞のうちの１つ（４８）は、前記静翼の前縁
に沿って前記側壁の間で、かつ前記静翼の前記複数のリ
ブのうちの第１のリブ（５８）の前方で延びて前縁空洞
を画定し、前記静翼は、前記外側壁面と前記カバーとの
間に前記外側カバーを貫通して開口する静翼延長部（５
６）を有し、前記前縁空洞は、前記静翼延長部の前方で
前記外側壁面を貫通して前記チャンバに開口することを
特徴とする請求項１に記載のノズル段セグメント。 - 【請求項３】 前記静翼の前記後縁に隣接しかつ前記複
数のリブのうちの後部リブの後方の前記側壁が、前記複
数の空洞のうちの後縁空洞（５４）と、前記カバーを貫
通して開口し前記後縁空洞の連続部を構成する、前記外
側壁面と前記カバーとの間の第２の静翼延長部（５５）
と、前記静翼延長部の間で、前記外側壁面を貫通して前
記チャンバに開口する前記空洞のうちの少なくとも別の
１つとを画定することを特徴とする請求項２に記載のノ
ズル段セグメント。 - 【請求項４】 前記内側バンド（１４）は、前記タービ
ンを通るガス流路の別の一部分を構成する内側壁面（４
２）と、前記内側壁面と共に内側チャンバを画定する、
前記内側壁面の半径方向内方の内側カバー（４４）とを
含み、前記静翼は、互いに間隔を置いて配置された対向
する側壁を有し、それを通して前記外側チャンバと流体
連通する少なくとも１つの空洞を画定し、冷却媒体を前
記外側チャンバから前記１つの空洞を通して前記内側チ
ャンバに供給し、また、それを通して前記内側チャンバ
と流体連通する第２の空洞を画定し、前記冷却媒体を前
記静翼を通して前記外側カバーの冷却媒体排出口に還流
させることを特徴とする請求項１に記載のノズル段セグ
メント。
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| US09/557,541 US6375415B1 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Hook support for a closed circuit fluid cooled gas turbine nozzle stage segment |
| US09/557541 | 2000-04-25 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001303905A true JP2001303905A (ja) | 2001-10-31 |
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| CZ (1) | CZ20004888A3 (ja) |
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