JP2002004805A - 高圧及び低圧タービン複合式シュラウドのエンドレール冷却法 - Google Patents
高圧及び低圧タービン複合式シュラウドのエンドレール冷却法Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンドレール冷却用のガスタービンエンジン
冷却構成部品。 【解決手段】 ガスタービンエンジンの高圧及び低圧タ
ービンセクション用のシュラウドセグメントのような、
セグメントに分けられたタービン冷却構成部品は、減衰
及び主シールの間の中間圧力空洞中に供給される冷却空
気を組み合わせることによって、次いで下部減衰シール
スロットの底部壁面中の凹みで、減衰シールの下方の側
面パネルの部分を空気でインピンジ冷却することによっ
て、タービン構成部品の側面レールまたはパネルに優先
的な冷却を施すのに役立つ。タービン構成部品の側面パ
ネルは、上部主シールスロット、及び、その長さ方向に
沿って複数の交互に入れ代わるランド及び凹みを有する
底部壁面と、下部スロット中にランドの上方で開口する
出口を有する複数の冷却空気通路とを備える下部減衰シ
ールスロットを有する。
冷却構成部品。 【解決手段】 ガスタービンエンジンの高圧及び低圧タ
ービンセクション用のシュラウドセグメントのような、
セグメントに分けられたタービン冷却構成部品は、減衰
及び主シールの間の中間圧力空洞中に供給される冷却空
気を組み合わせることによって、次いで下部減衰シール
スロットの底部壁面中の凹みで、減衰シールの下方の側
面パネルの部分を空気でインピンジ冷却することによっ
て、タービン構成部品の側面レールまたはパネルに優先
的な冷却を施すのに役立つ。タービン構成部品の側面パ
ネルは、上部主シールスロット、及び、その長さ方向に
沿って複数の交互に入れ代わるランド及び凹みを有する
底部壁面と、下部スロット中にランドの上方で開口する
出口を有する複数の冷却空気通路とを備える下部減衰シ
ールスロットを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にエンドレ
ール冷却用のガスタービンエンジン冷却構成部品に関
し、具体的には各シュラウドセグメントが、ガスタービ
ンエンジンの高圧及び低圧タービンセクションの両方に
冷却を施すタービンエンジンシュラウドに関する。本発
明は、さらにタービンエンジン部分組立体に関し、具体
的には少なくとも１つの減衰シール及び主スプラインシ
ールと組合わせて１対のかかる冷却セグメントを用いる
シュラウド部分組立体に関する。
ール冷却用のガスタービンエンジン冷却構成部品に関
し、具体的には各シュラウドセグメントが、ガスタービ
ンエンジンの高圧及び低圧タービンセクションの両方に
冷却を施すタービンエンジンシュラウドに関する。本発
明は、さらにタービンエンジン部分組立体に関し、具体
的には少なくとも１つの減衰シール及び主スプラインシ
ールと組合わせて１対のかかる冷却セグメントを用いる
シュラウド部分組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンエンジンの効率を高めるた
めの、既知の取り組み方は、タービン運転温度を上昇さ
せることである。運転温度が上昇すると、一部のエンジ
ン構成部品の熱限界を超えることになり、結果として材
料破損、または少なくとも有効寿命を縮める可能性があ
る。その上に、これらの構成部品の熱膨張や収縮が増大
することが、異なる熱膨張係数の他の構成部品との離間
距離やそれらの嵌まり合う関係に悪影響を及ぼす。従っ
て、これらの構成部品は、高温の運転温度で起こる可能
性のある損傷を回避するために冷却されなければならな
い。
めの、既知の取り組み方は、タービン運転温度を上昇さ
せることである。運転温度が上昇すると、一部のエンジ
ン構成部品の熱限界を超えることになり、結果として材
料破損、または少なくとも有効寿命を縮める可能性があ
る。その上に、これらの構成部品の熱膨張や収縮が増大
することが、異なる熱膨張係数の他の構成部品との離間
距離やそれらの嵌まり合う関係に悪影響を及ぼす。従っ
て、これらの構成部品は、高温の運転温度で起こる可能
性のある損傷を回避するために冷却されなければならな
い。
【０００３】それで常法では、冷却目的のために圧縮機
からの圧縮空気の一部分を空気流れの主流から抽気して
いる。より高い運転温度により得られるエンジン運転効
率における利得を不当に損なわないように、抽気された
冷却空気の量は、全体の空気流れの主流のうちの僅かな
割合に抑えられるべきである。このことは、冷却空気が
これらの構成部品の温度を安全な範囲内に維持するのに
最大の効率で利用されることを必要とする。
からの圧縮空気の一部分を空気流れの主流から抽気して
いる。より高い運転温度により得られるエンジン運転効
率における利得を不当に損なわないように、抽気された
冷却空気の量は、全体の空気流れの主流のうちの僅かな
割合に抑えられるべきである。このことは、冷却空気が
これらの構成部品の温度を安全な範囲内に維持するのに
最大の効率で利用されることを必要とする。
【０００４】極めて高い温度にさらされる特に重要な構
成部品は、燃焼器からすぐ下流にある高圧タービンノズ
ルのすぐ下流に設置されるシュラウドである。シュラウ
ドは、高圧タービンのロータを近接して囲繞し、従っ
て、高圧タービンを通して流れる極めて高い温度の（高
温)ガス主流の外側の境界（流路）を画定する。材料破
損を防止し、また高圧タービンのロータ翼との適当な間
隙を保つために、適当なシュラウド冷却が、重大な関心
事である。
成部品は、燃焼器からすぐ下流にある高圧タービンノズ
ルのすぐ下流に設置されるシュラウドである。シュラウ
ドは、高圧タービンのロータを近接して囲繞し、従っ
て、高圧タービンを通して流れる極めて高い温度の（高
温)ガス主流の外側の境界（流路）を画定する。材料破
損を防止し、また高圧タービンのロータ翼との適当な間
隙を保つために、適当なシュラウド冷却が、重大な関心
事である。
【０００５】シュラウド冷却は、シュラウドの基部背面
をインピンジメント冷却すると同時に、シュラウドの基
部の背面からそれを貫通してシュラウドの前部または前
縁、(高温)ガス主流と接触する基部の底部または内側表
面、及びシュラウドの後部または後縁に延びる冷却孔に
よって、シュラウドをインピンジメント冷却及びフィル
ム冷却するとともに冷却孔の内側に対流冷却の両方を施
すことにより、達成され得る。冷却流れは、冷却空気が
孔から出るときのインピンジメント冷却だけでなく、側
面パネルまたはレールによって冷却通路または孔の内側
の対流冷却としてももたらされる。例えば、１９９２年
１２月８日に登録された、本出願と同一の出願人による
米国特許第５，１６９，２８７号（Ｐｒｏｃｔｏｒほ
か）を参照されたく、ここには、ガスタービンエンジン
の高圧タービンセクションのシュラウド冷却の先行する
実施形態が示されている。この冷却は、高圧タービンセ
クションにおける高温のガス主流またはコアガス流の近
傍のシュラウドの局部酸化及び焼損を極力少なくする。
たしかに、本出願と同一の出願人による米国特許第５，
１６９，２８７号のシュラウドの側面パネルを通して開
口する冷却孔は、隣接するシュラウドの側面パネルに重
要なインピンジメント冷却を施すことができる。
をインピンジメント冷却すると同時に、シュラウドの基
部の背面からそれを貫通してシュラウドの前部または前
縁、(高温)ガス主流と接触する基部の底部または内側表
面、及びシュラウドの後部または後縁に延びる冷却孔に
よって、シュラウドをインピンジメント冷却及びフィル
ム冷却するとともに冷却孔の内側に対流冷却の両方を施
すことにより、達成され得る。冷却流れは、冷却空気が
孔から出るときのインピンジメント冷却だけでなく、側
面パネルまたはレールによって冷却通路または孔の内側
の対流冷却としてももたらされる。例えば、１９９２年
１２月８日に登録された、本出願と同一の出願人による
米国特許第５，１６９，２８７号（Ｐｒｏｃｔｏｒほ
か）を参照されたく、ここには、ガスタービンエンジン
の高圧タービンセクションのシュラウド冷却の先行する
実施形態が示されている。この冷却は、高圧タービンセ
クションにおける高温のガス主流またはコアガス流の近
傍のシュラウドの局部酸化及び焼損を極力少なくする。
たしかに、本出願と同一の出願人による米国特許第５，
１６９，２８７号のシュラウドの側面パネルを通して開
口する冷却孔は、隣接するシュラウドの側面パネルに重
要なインピンジメント冷却を施すことができる。
【０００６】シュラウドの前縁は、最も高温の流路ガス
または空気を曝されるので、最も高い熱伝達係数を有す
る必要があり、このセクションは冷却するのが最も困難
なものの１つになる。本出願と同一の出願人による米国
特許第５，１６９，２８７号にまた示されるように、円
周方向の孔列は、シュラウドの前縁にも開口するように
傾斜させることができ、シュラウドの前縁で対流冷却及
びフィルム冷却の両方を施す。この冷却フィルムは衰え
て高温の流路空気と混合するので、より多くの対流及び
フィルム冷却を施すためには、追加の円周方向の冷却孔
列が必要になる可能性がある。
または空気を曝されるので、最も高い熱伝達係数を有す
る必要があり、このセクションは冷却するのが最も困難
なものの１つになる。本出願と同一の出願人による米国
特許第５，１６９，２８７号にまた示されるように、円
周方向の孔列は、シュラウドの前縁にも開口するように
傾斜させることができ、シュラウドの前縁で対流冷却及
びフィルム冷却の両方を施す。この冷却フィルムは衰え
て高温の流路空気と混合するので、より多くの対流及び
フィルム冷却を施すためには、追加の円周方向の冷却孔
列が必要になる可能性がある。
【０００７】異なる型のガスタービンエンジン用の別の
型のシュラウド組立体が、１９９２年７月７日に登録さ
れた、本出願と同一の出願人による米国特許第５，１２
７，７９３号(Ｗａｌｋｅｒほか)に示される。米国特許
第５，１２７，７９３号の図４及び図４ｃに具体的に示
されるように、この先行技術のシュラウド組立体は、ガ
スタービンエンジンの高圧及び低圧タービンセクション
の両方に跨るように設計された一体式のシュラウドセグ
メント３０を用いる。図４に具体的に示されるように、
冷却は、ポート７８を通してまたセグメントに分けられ
たインピンジメント板８０を通してかつシュラウドセグ
メント３０の高圧部分８３に対して冷却空気７４の一部
分を導くことにより施される。この空気７４の別の１部
分が、空洞Ｂに導かれ、その大部分は各シュラウドセグ
メント３０の低圧部分８５に隣接して設置される空洞Ｃ
に、タービンシュラウド支持体４４の支持円錐部分８６
中に形成される孔８４を通して供給される。シュラウド
支持体４４に取付けられたインピンジメント板８１が、
空洞Ｃからシュラウドセグメント３０の低圧部分８５上
にインピンジメント冷却空気を計量し導く。この米国特
許第５，１２７，７９３号の先行技術のシュラウド設計
は、高圧及び低圧セクションの両方のシュラウドセグメ
ント３０の背面にかなりのインピンジメント冷却を施す
が、隣接するシュラウドセグメントの側面パネルまたは
レールに全くインピンジメント冷却を施さない。
型のシュラウド組立体が、１９９２年７月７日に登録さ
れた、本出願と同一の出願人による米国特許第５，１２
７，７９３号(Ｗａｌｋｅｒほか)に示される。米国特許
第５，１２７，７９３号の図４及び図４ｃに具体的に示
されるように、この先行技術のシュラウド組立体は、ガ
スタービンエンジンの高圧及び低圧タービンセクション
の両方に跨るように設計された一体式のシュラウドセグ
メント３０を用いる。図４に具体的に示されるように、
冷却は、ポート７８を通してまたセグメントに分けられ
たインピンジメント板８０を通してかつシュラウドセグ
メント３０の高圧部分８３に対して冷却空気７４の一部
分を導くことにより施される。この空気７４の別の１部
分が、空洞Ｂに導かれ、その大部分は各シュラウドセグ
メント３０の低圧部分８５に隣接して設置される空洞Ｃ
に、タービンシュラウド支持体４４の支持円錐部分８６
中に形成される孔８４を通して供給される。シュラウド
支持体４４に取付けられたインピンジメント板８１が、
空洞Ｃからシュラウドセグメント３０の低圧部分８５上
にインピンジメント冷却空気を計量し導く。この米国特
許第５，１２７，７９３号の先行技術のシュラウド設計
は、高圧及び低圧セクションの両方のシュラウドセグメ
ント３０の背面にかなりのインピンジメント冷却を施す
が、隣接するシュラウドセグメントの側面パネルまたは
レールに全くインピンジメント冷却を施さない。
【０００８】本出願と同一の出願人による米国特許第
５，１２７，７９３号に示されるシュラウド組立体は、
上流のタービンノズルのほぼ後端から下流のタービンノ
ズルのほぼ前縁まで延びて、空気流れを翼列中に、次い
で高圧タービンセクション（ＨＰＴ）中の翼列中に、さ
らに低圧タービンセクション（ＬＰＴ）中の別の翼列中
に適当に導く、ターニングノズルを一般的に有するガス
タービンエンジンの外方の空気流路を包み込む（つま
り、周りに３６０度の環状の構造体を設ける）。これら
のシュラウドセグメントの間の軸方向の間隙は、ガスタ
ービンエンジンが生じる広い範囲の温度にわたる熱膨張
を許す。高温の流路空気が、タービン翼列を通過する
と、空気から仕事が取り出され、従って、翼列を通して
軸方向に圧力及び温度低下を生じる。結果として、圧力
及び温度の両方とも、シュラウドの前縁においてより高
く、そしてシュラウドの後縁においてより低くなる。
５，１２７，７９３号に示されるシュラウド組立体は、
上流のタービンノズルのほぼ後端から下流のタービンノ
ズルのほぼ前縁まで延びて、空気流れを翼列中に、次い
で高圧タービンセクション（ＨＰＴ）中の翼列中に、さ
らに低圧タービンセクション（ＬＰＴ）中の別の翼列中
に適当に導く、ターニングノズルを一般的に有するガス
タービンエンジンの外方の空気流路を包み込む（つま
り、周りに３６０度の環状の構造体を設ける）。これら
のシュラウドセグメントの間の軸方向の間隙は、ガスタ
ービンエンジンが生じる広い範囲の温度にわたる熱膨張
を許す。高温の流路空気が、タービン翼列を通過する
と、空気から仕事が取り出され、従って、翼列を通して
軸方向に圧力及び温度低下を生じる。結果として、圧力
及び温度の両方とも、シュラウドの前縁においてより高
く、そしてシュラウドの後縁においてより低くなる。
【０００９】シュラウドセグメント間の軸方向の分割ラ
インまたは間隙に沿う一般的なシール方法は、薄い金属
シール(“スプラインシール”と普通呼ばれる)が配置さ
れる機械加工された溝またはスロットを設けることで、
シールにかかる圧力荷重で積極的なシールを行ない、空
気漏れを極力少なくする。本出願と同一の出願人による
米国特許第５，１２７，７９３号の図１１ａを参照され
たく、そこには、シュラウドセグメント３０中の１対の
縦方向に延びるスロット、下部または“減衰（ｄｉｓｃ
ｏｕｒａｇｅｒ）”スプラインシールを受入れる下部ス
ロット、上部または“主（ｐｒｉｍａｒｙ）”スプライ
ンシールを受入れる上部スロットが示されている。
“減衰”シールの下方でシュラウドセグメント間に設定
された軸方向のセグメント間隙の部分（通常“トレンチ
（ｔｒｅｎｃｈ）”と呼ばれる）も、またタービン翼列
により生じる圧力勾配のために軸方向の下流に移動する
高温の流路空気を有する。この“トレンチ”には一般に
何も優先的な冷却が加えられない。代わりに、過去に
は、“減衰”シールの周りで漏れる空気及び隣接する金
属からの伝導は、軸方向の分割ライン、つまりシュラウ
ドセグメントの側面レールまたはパネルのところを冷却
するのに十分であると考えられてきた。しかしながら、
より高い温度で運転するより最近のガスタービンエンジ
ンにおいては、シュラウドセグメントの軸方向の分割ラ
インに沿う母材の酸化及び損耗（融解）が起きる可能性
があるということが分かってきた。
インまたは間隙に沿う一般的なシール方法は、薄い金属
シール(“スプラインシール”と普通呼ばれる)が配置さ
れる機械加工された溝またはスロットを設けることで、
シールにかかる圧力荷重で積極的なシールを行ない、空
気漏れを極力少なくする。本出願と同一の出願人による
米国特許第５，１２７，７９３号の図１１ａを参照され
たく、そこには、シュラウドセグメント３０中の１対の
縦方向に延びるスロット、下部または“減衰（ｄｉｓｃ
ｏｕｒａｇｅｒ）”スプラインシールを受入れる下部ス
ロット、上部または“主（ｐｒｉｍａｒｙ）”スプライ
ンシールを受入れる上部スロットが示されている。
“減衰”シールの下方でシュラウドセグメント間に設定
された軸方向のセグメント間隙の部分（通常“トレンチ
（ｔｒｅｎｃｈ）”と呼ばれる）も、またタービン翼列
により生じる圧力勾配のために軸方向の下流に移動する
高温の流路空気を有する。この“トレンチ”には一般に
何も優先的な冷却が加えられない。代わりに、過去に
は、“減衰”シールの周りで漏れる空気及び隣接する金
属からの伝導は、軸方向の分割ライン、つまりシュラウ
ドセグメントの側面レールまたはパネルのところを冷却
するのに十分であると考えられてきた。しかしながら、
より高い温度で運転するより最近のガスタービンエンジ
ンにおいては、シュラウドセグメントの軸方向の分割ラ
インに沿う母材の酸化及び損耗（融解）が起きる可能性
があるということが分かってきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、とりわけ複合
式高圧及び低圧タービンセクションの場合には、隣接す
るシュラウドセグメントの側面パネルに対する効果的な
インピンジメント冷却を行なうシュラウド及び出来上が
ったシュラウド組立体を設けることが望ましいであろ
う。ガスタービンエンジンの効率を甚だしく低下させな
いように全体の利用可能な冷却空気を効率良く用いなが
ら、かかるインピンジメント冷却を施すこともまた望ま
しいであろう。“減衰”シールの下方にあるシュラウド
セグメントの間の“トレンチ”に効果的な冷却及びパー
ジを施すことがさらに望ましいであろう。
式高圧及び低圧タービンセクションの場合には、隣接す
るシュラウドセグメントの側面パネルに対する効果的な
インピンジメント冷却を行なうシュラウド及び出来上が
ったシュラウド組立体を設けることが望ましいであろ
う。ガスタービンエンジンの効率を甚だしく低下させな
いように全体の利用可能な冷却空気を効率良く用いなが
ら、かかるインピンジメント冷却を施すこともまた望ま
しいであろう。“減衰”シールの下方にあるシュラウド
セグメントの間の“トレンチ”に効果的な冷却及びパー
ジを施すことがさらに望ましいであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、隣接するター
ビン冷却構成部品（例えば、隣接するシュラウドセグメ
ント間の軸方向の分割ラインでの）の側面レールまたは
パネルに効果的なエンドレール冷却をもたらし、同時に
減衰スプラインシールの下方にある隣接するタービンエ
ンジン冷却構成部品（例えば、隣接するシュラウドセグ
メント）の間の間隙、つまり“トレンチ”における効果
的な冷却をもたらす、ガスタービンエンジンの複合式高
圧及び低圧タービンセクション用のシュラウドセグメン
トのようなタービンエンジン冷却構成部品に関する。本
タービン冷却構成部品は、（ａ）円周方向の前縁と、
（ｂ）前縁から間隔を置いて配置された円周方向の後縁
と、（ｃ）前縁及び後縁に接続され、背面及び前記ター
ビン構成部品の前縁から後縁に向かう方向に移動するガ
スタービンエンジンの（高温の）ガス主流と接触する湾
曲した内側表面を有する湾曲した基部と、（ｄ）前縁及
び後縁に接続された、１対の間隔を置いて配置される対
向する軸方向側面パネルと、を含み、（ｅ）側面パネル
の各々は、各側面パネルの前縁から後縁まで縦方向に延
びる、減衰スプラインシールの端縁を受入れることがで
きる、下部減衰スプラインシールスロットを有し、各下
部スロットは少なくとも底部壁面及び上部壁面を有し、
（ｆ）側面パネルの各々は、下部スロットの上方に間隔
を置いて配置され、各側面パネルの前縁から後縁まで縦
方向に延びる、主スプラインシールの端縁を受入れるこ
とができる、上部主スプラインシールスロットを有し、
各上部スロットは少なくとも底部壁面及び上部壁面を有
し、さらに（ｇ）基部を貫通してその背面から延び、上
部スロットの底部壁面及び下部スロットの底部壁面の間
で側面パネルの少なくとも１つに開口する間隔を置いて
配置された出口を有する複数の冷却空気通路と、（ｈ）
下部スロットの長さ方向に沿いかつ上部スロットの底部
壁面の下方に位置し、減衰シールが下部スロット中に配
置されたときに、それを覆ってその上を流れる空気を受
入れ、その空気流れを端縁を周って減衰シールの下側に
通すことができる、複数の間隔を置いて配置された空気
流れ経路と、を含む。
ビン冷却構成部品（例えば、隣接するシュラウドセグメ
ント間の軸方向の分割ラインでの）の側面レールまたは
パネルに効果的なエンドレール冷却をもたらし、同時に
減衰スプラインシールの下方にある隣接するタービンエ
ンジン冷却構成部品（例えば、隣接するシュラウドセグ
メント）の間の間隙、つまり“トレンチ”における効果
的な冷却をもたらす、ガスタービンエンジンの複合式高
圧及び低圧タービンセクション用のシュラウドセグメン
トのようなタービンエンジン冷却構成部品に関する。本
タービン冷却構成部品は、（ａ）円周方向の前縁と、
（ｂ）前縁から間隔を置いて配置された円周方向の後縁
と、（ｃ）前縁及び後縁に接続され、背面及び前記ター
ビン構成部品の前縁から後縁に向かう方向に移動するガ
スタービンエンジンの（高温の）ガス主流と接触する湾
曲した内側表面を有する湾曲した基部と、（ｄ）前縁及
び後縁に接続された、１対の間隔を置いて配置される対
向する軸方向側面パネルと、を含み、（ｅ）側面パネル
の各々は、各側面パネルの前縁から後縁まで縦方向に延
びる、減衰スプラインシールの端縁を受入れることがで
きる、下部減衰スプラインシールスロットを有し、各下
部スロットは少なくとも底部壁面及び上部壁面を有し、
（ｆ）側面パネルの各々は、下部スロットの上方に間隔
を置いて配置され、各側面パネルの前縁から後縁まで縦
方向に延びる、主スプラインシールの端縁を受入れるこ
とができる、上部主スプラインシールスロットを有し、
各上部スロットは少なくとも底部壁面及び上部壁面を有
し、さらに（ｇ）基部を貫通してその背面から延び、上
部スロットの底部壁面及び下部スロットの底部壁面の間
で側面パネルの少なくとも１つに開口する間隔を置いて
配置された出口を有する複数の冷却空気通路と、（ｈ）
下部スロットの長さ方向に沿いかつ上部スロットの底部
壁面の下方に位置し、減衰シールが下部スロット中に配
置されたときに、それを覆ってその上を流れる空気を受
入れ、その空気流れを端縁を周って減衰シールの下側に
通すことができる、複数の間隔を置いて配置された空気
流れ経路と、を含む。
【００１２】本発明は、さらに１対のかかる隣接するタ
ービンエンジン構成部品を含むタービンエンジン冷却部
分組立体に関し、タービンエンジン冷却部分組立体は、
（１）両者間に間隙を備える対向して隣接する側面パネ
ルであって、隣接する側面パネルの各々についての下部
スロットの長さ方向に沿う空気流れ経路の間隔は、各隣
接する側面パネルに開口する冷却空気通路の各々の出口
が、他方の隣接する側面パネルの空気流れ経路の１つと
対向するように千鳥配列にされる、対向して隣接する側
面パネルと、（２）対向して隣接する側面パネルの間の
間隙中に配置され、端縁の各々が、隣接する側面パネル
の１つの下部スロットにより受入れられることができる
ような長さ及び厚さを有する１対の間隔を置いて配置さ
れた端縁を含む少なくとも１つの減衰スプラインシール
と、を含み、（３）少なくとも１つの減衰シールは、各
隣接する側面パネルに開口する冷却空気通路の各々の出
口の下方に配置され、さらに（４）間隙中に配置され、
端縁の各々が、隣接する側面パネルの１つの上部スロッ
トにより受入れられることができるような長さ及び厚さ
を有する１対の間隔を置いて配置された端縁を含む少な
くとも１つの主スプラインシールを含む。
ービンエンジン構成部品を含むタービンエンジン冷却部
分組立体に関し、タービンエンジン冷却部分組立体は、
（１）両者間に間隙を備える対向して隣接する側面パネ
ルであって、隣接する側面パネルの各々についての下部
スロットの長さ方向に沿う空気流れ経路の間隔は、各隣
接する側面パネルに開口する冷却空気通路の各々の出口
が、他方の隣接する側面パネルの空気流れ経路の１つと
対向するように千鳥配列にされる、対向して隣接する側
面パネルと、（２）対向して隣接する側面パネルの間の
間隙中に配置され、端縁の各々が、隣接する側面パネル
の１つの下部スロットにより受入れられることができる
ような長さ及び厚さを有する１対の間隔を置いて配置さ
れた端縁を含む少なくとも１つの減衰スプラインシール
と、を含み、（３）少なくとも１つの減衰シールは、各
隣接する側面パネルに開口する冷却空気通路の各々の出
口の下方に配置され、さらに（４）間隙中に配置され、
端縁の各々が、隣接する側面パネルの１つの上部スロッ
トにより受入れられることができるような長さ及び厚さ
を有する１対の間隔を置いて配置された端縁を含む少な
くとも１つの主スプラインシールを含む。
【００１３】本発明のタービンエンジン冷却構成部品
(例えば、シュラウド)は、エンドレール（つまり、分割
ライン）領域、特に減衰シールの下方のタービン構成部
品の金属に対して効果的で能率のよいしかもより一様な
冷却を施すには特に有用である。千鳥配列されたつまり
ずらされた空気流れ経路（望ましくは下部スロットの底
部壁面中の間隔を置いて配置された凹み）及び隣接する
側面パネルに開口する冷却空気通路のための出口を有す
る１対のかかるタービン構成部品(例えば、シュラウド
セグメント)を含む、本発明のタービンエンジン冷却部
分組立体（例えば、シュラウド冷却部分組立体）もまた
隣接する側面パネルの各々にインピンジメント冷却をゆ
きわたらせる。特に、このタービン冷却部分組立体は、
冷却空気を、（ａ）減衰シールの上を、次いでその下に
（下部スロットの底部壁面中の凹みのような空気流れ経
路を介して）流し、冷却空気が流れて来たタービン構成
部品（例えば、シュラウド）の側面パネル(下部スロット
の下方)をインピンジメント冷却し、（ｂ）冷却空気が
来たその同じ側面パネルの下部スロットの壁面の底部の
凹みを通してなどにより、減衰シールの上方から下流に
（空気流れ経路を介して）また外方に流し、隣接する側
面パネル（その下部スロットの下方）をインピンジメン
ト冷却し、また（ｃ）減衰シールの下方の“トレンチ”
中の高温ガスまたは空気をパージする。
(例えば、シュラウド)は、エンドレール（つまり、分割
ライン）領域、特に減衰シールの下方のタービン構成部
品の金属に対して効果的で能率のよいしかもより一様な
冷却を施すには特に有用である。千鳥配列されたつまり
ずらされた空気流れ経路（望ましくは下部スロットの底
部壁面中の間隔を置いて配置された凹み）及び隣接する
側面パネルに開口する冷却空気通路のための出口を有す
る１対のかかるタービン構成部品(例えば、シュラウド
セグメント)を含む、本発明のタービンエンジン冷却部
分組立体（例えば、シュラウド冷却部分組立体）もまた
隣接する側面パネルの各々にインピンジメント冷却をゆ
きわたらせる。特に、このタービン冷却部分組立体は、
冷却空気を、（ａ）減衰シールの上を、次いでその下に
（下部スロットの底部壁面中の凹みのような空気流れ経
路を介して）流し、冷却空気が流れて来たタービン構成
部品（例えば、シュラウド）の側面パネル(下部スロット
の下方)をインピンジメント冷却し、（ｂ）冷却空気が
来たその同じ側面パネルの下部スロットの壁面の底部の
凹みを通してなどにより、減衰シールの上方から下流に
（空気流れ経路を介して）また外方に流し、隣接する側
面パネル（その下部スロットの下方）をインピンジメン
ト冷却し、また（ｃ）減衰シールの下方の“トレンチ”
中の高温ガスまたは空気をパージする。
【００１４】本発明のタービンエンジン冷却構成部品
は、いくつかの随意選択的ではあるが、好ましい特徴を
有することができる。１つの好ましい特徴は、冷却空気
が必要とされない、つまり不必要である側面パネルの一
定の部分に開口する冷却空気通路を全く備えず、従っ
て、全体の冷却空気流量の使用を節約することである。
さらに別の好ましい特徴は、タービン冷却構成部品の一
定のセクションの後側または後部部分、とりわけ高圧タ
ービン（ＨＰＴ）セクションを有するシュラウド冷却セ
グメントに、サブインピンジメントポケットを設けるこ
とである。このサブインピンジメントポケットは、ＨＰ
Ｔセクションの後側または後部部分（普通はＨＰＴセク
ション中で最も低い吸込み圧力にある）に供給される冷
却空気のソース圧力を減らすのに役立ち、適量の冷却空
気をＨＰＴセクションの後側または後部部分の側面パネ
ルに開口する冷却空気通路に供給し、かかる通路から放
出する全体の空気流量を減らし、さらに全体の冷却空気
流量の使用を節約する。
は、いくつかの随意選択的ではあるが、好ましい特徴を
有することができる。１つの好ましい特徴は、冷却空気
が必要とされない、つまり不必要である側面パネルの一
定の部分に開口する冷却空気通路を全く備えず、従っ
て、全体の冷却空気流量の使用を節約することである。
さらに別の好ましい特徴は、タービン冷却構成部品の一
定のセクションの後側または後部部分、とりわけ高圧タ
ービン（ＨＰＴ）セクションを有するシュラウド冷却セ
グメントに、サブインピンジメントポケットを設けるこ
とである。このサブインピンジメントポケットは、ＨＰ
Ｔセクションの後側または後部部分（普通はＨＰＴセク
ション中で最も低い吸込み圧力にある）に供給される冷
却空気のソース圧力を減らすのに役立ち、適量の冷却空
気をＨＰＴセクションの後側または後部部分の側面パネ
ルに開口する冷却空気通路に供給し、かかる通路から放
出する全体の空気流量を減らし、さらに全体の冷却空気
流量の使用を節約する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図面を参照すれば、図１は、ガス
タービンエンジンの高圧及び低圧タービンセクション用
として全体を１１０で表わしたシュラウド組立体の形状
になっている本発明のタービンエンジン冷却組立体の実
施形態を示す。しかしながら、適当な変形形態について
は、本発明のタービンエンジン冷却組立体は、ノズル及
び／または翼セクションのようなガスタービンエンジン
中の他のセクションに冷却を施すのに適したものにする
ことができる。
タービンエンジンの高圧及び低圧タービンセクション用
として全体を１１０で表わしたシュラウド組立体の形状
になっている本発明のタービンエンジン冷却組立体の実
施形態を示す。しかしながら、適当な変形形態について
は、本発明のタービンエンジン冷却組立体は、ノズル及
び／または翼セクションのようなガスタービンエンジン
中の他のセクションに冷却を施すのに適したものにする
ことができる。
【００１６】本発明のシュラウド組立体は、１体構造ま
たはツーピース構造のどちらかにすることが可能な、１
３０で表わされるシュラウドセグメントの形状のタービ
ンエンジン冷却構成部品を含む。シュラウドセグメント
１３０には、前部取付けフック１３２がその円周方向の
前縁に設けられる。シュラウドセグメント１３０は、ま
た中央または中間取付けフック１３４、及びシュラウド
セグメント１３０の円周方向の後縁に後側または後部取
付けフック１３６も備えている。
たはツーピース構造のどちらかにすることが可能な、１
３０で表わされるシュラウドセグメントの形状のタービ
ンエンジン冷却構成部品を含む。シュラウドセグメント
１３０には、前部取付けフック１３２がその円周方向の
前縁に設けられる。シュラウドセグメント１３０は、ま
た中央または中間取付けフック１３４、及びシュラウド
セグメント１３０の円周方向の後縁に後側または後部取
付けフック１３６も備えている。
【００１７】多くのシュラウドセグメント１３０が、一
般に周知の方式で円周方向に配置され、セグメントに分
けられた３６０度シュラウドを形成する。多くのセグメ
ントに分けられたシュラウド支持構造体１４４を用い
て、シュラウドセグメント１３０を互いに結合する。各
セグメントに分けられた支持体１４４は、２つのシュラ
ウドセグメント１３０を円周方向に跨ぎ、支持するのが
一般的であるが、適当に変型して１つ、３つ、またはそ
れ以上のセグメント１３０を支持することも可能であ
る。図１に示す実施形態の場合には、一般的に組立体中
に２６個のシュラウドセグメント１３０及び１３個のシ
ュラウド支持体１４４があるが、異なる数のセグメント
及び支持体が適するようにすることが可能性がある。
般に周知の方式で円周方向に配置され、セグメントに分
けられた３６０度シュラウドを形成する。多くのセグメ
ントに分けられたシュラウド支持構造体１４４を用い
て、シュラウドセグメント１３０を互いに結合する。各
セグメントに分けられた支持体１４４は、２つのシュラ
ウドセグメント１３０を円周方向に跨ぎ、支持するのが
一般的であるが、適当に変型して１つ、３つ、またはそ
れ以上のセグメント１３０を支持することも可能であ
る。図１に示す実施形態の場合には、一般的に組立体中
に２６個のシュラウドセグメント１３０及び１３個のシ
ュラウド支持体１４４があるが、異なる数のセグメント
及び支持体が適するようにすることが可能性がある。
【００１８】各セグメントに分けられたシュラウド支持
体１４４には、各々がそれぞれ前方に突出するハンガ１
５２、１５４及び１５６を有する前部セクション１４
６、中央または中間セクション１４８、及び後側または
後部セクション１５０が設けられる。支持構造体１４４
は、取付けフック１３２、１３４及び１３６がそれぞれ
ハンガ１５２、１５４及び１５６により受入れられてそ
れぞれのシュラウドセグメント１３０を支持し、タング
・イン・グルーブ（フック・イン・ハンガ）相互連結を
構成する。
体１４４には、各々がそれぞれ前方に突出するハンガ１
５２、１５４及び１５６を有する前部セクション１４
６、中央または中間セクション１４８、及び後側または
後部セクション１５０が設けられる。支持構造体１４４
は、取付けフック１３２、１３４及び１３６がそれぞれ
ハンガ１５２、１５４及び１５６により受入れられてそ
れぞれのシュラウドセグメント１３０を支持し、タング
・イン・グルーブ（フック・イン・ハンガ）相互連結を
構成する。
【００１９】各シュラウド支持構造体１４４は、一体型
の連続する３６０度環状シュラウドリング構造体１５８
によりさらに支持される。各シュラウドセグメント１３
０と同様に、各シュラウド支持体１４４の半径方向の位
置は、リング構造体１５８上に設けられる３つの異なる
３６０度位置制御リング１６０、１６２及び１６４によ
り精密に制御される。前部及び中間位置制御リング１６
０及び１６２には、それぞれ支持構造体１４４のセクシ
ョン１４６及び１４８の後方に突出する取付けフック１
６８及び１７２をそれぞれ受ける軸方向前方へ突出する
ハンガ１６６及び１７０がそれぞれ形成され、一方、後
部位置制御リング１６４には、支持構造体１４４のセク
ション１５０の後方へ突出する取付けフック１７６を受
ける軸方向前方へ突出するハンガ１７４が形成されて、
円周方向のタング・イン・グルーブ（フック・イン・ハ
ンガ）相互連結を構成する。
の連続する３６０度環状シュラウドリング構造体１５８
によりさらに支持される。各シュラウドセグメント１３
０と同様に、各シュラウド支持体１４４の半径方向の位
置は、リング構造体１５８上に設けられる３つの異なる
３６０度位置制御リング１６０、１６２及び１６４によ
り精密に制御される。前部及び中間位置制御リング１６
０及び１６２には、それぞれ支持構造体１４４のセクシ
ョン１４６及び１４８の後方に突出する取付けフック１
６８及び１７２をそれぞれ受ける軸方向前方へ突出する
ハンガ１６６及び１７０がそれぞれ形成され、一方、後
部位置制御リング１６４には、支持構造体１４４のセク
ション１５０の後方へ突出する取付けフック１７６を受
ける軸方向前方へ突出するハンガ１７４が形成されて、
円周方向のタング・イン・グルーブ（フック・イン・ハ
ンガ）相互連結を構成する。
【００２０】各シュラウド支持体１４４（従って、各シ
ュラウドセグメント１３０）に施される半径方向の支持
及び半径方向の位置制御が最大限となるように、支持リ
ング１５８上の各ハンガ１６６、１７０及び１７４は、
それぞれの位置制御リング１６０、１６２及び１６４と
通常直接軸方向に位置合わせされる（つまり、同一半径
方向平面に位置合わせされる）。この位置合わせによ
り、シュラウド支持組立体全体の剛性が増大する。支持
リング構造体１５８は、一般的にその後端で燃焼器ケー
ス（図示せず）にボルト止めされる。シュラウド支持組
立体全体は、燃焼器ケースの当接面においてその前端か
ら離れて片持ち支持される。燃焼器後部フランジから数
インチ離れた前部及び中間位置制御リングは、それによ
って燃焼器ケースの半径方向の撓みのいかなる不均一な
円周方向のばらつきにも影響されなくなる。
ュラウドセグメント１３０）に施される半径方向の支持
及び半径方向の位置制御が最大限となるように、支持リ
ング１５８上の各ハンガ１６６、１７０及び１７４は、
それぞれの位置制御リング１６０、１６２及び１６４と
通常直接軸方向に位置合わせされる（つまり、同一半径
方向平面に位置合わせされる）。この位置合わせによ
り、シュラウド支持組立体全体の剛性が増大する。支持
リング構造体１５８は、一般的にその後端で燃焼器ケー
ス（図示せず）にボルト止めされる。シュラウド支持組
立体全体は、燃焼器ケースの当接面においてその前端か
ら離れて片持ち支持される。燃焼器後部フランジから数
インチ離れた前部及び中間位置制御リングは、それによ
って燃焼器ケースの半径方向の撓みのいかなる不均一な
円周方向のばらつきにも影響されなくなる。
【００２１】セグメントに分けられたシュラウド設計
は、高温の流動する排気ガスにより生じる劣悪な環境に
より生じる熱膨張を吸収することが一般的に要求され
る。セグメントに分けられたシュラウドハンガは、高温
のシュラウド取付けフック及び位置制御リングの間の熱
伝導経路を効果的に遮断する。従って、位置制御リング
は、劣悪でしかも不均一な流路環境から充分に隔離され
る。
は、高温の流動する排気ガスにより生じる劣悪な環境に
より生じる熱膨張を吸収することが一般的に要求され
る。セグメントに分けられたシュラウドハンガは、高温
のシュラウド取付けフック及び位置制御リングの間の熱
伝導経路を効果的に遮断する。従って、位置制御リング
は、劣悪でしかも不均一な流路環境から充分に隔離され
る。
【００２２】圧縮機（図示せず）から抽気された高圧冷
却空気の１部分は、支持体１４４のボス１７８中の高圧
タービンセクション供給孔１７７を通して供給される。
冷却空気のこの部分は、次いでなべ形の高圧タービンセ
クションのインピンジメント板１７９(支持体１４４に
取付けられた)に衝突し、従って、高圧（ＨＰ）タービ
ンセクションの上部ＨＰプレインピンジメント空洞また
はプレナム１８０を構成する。高圧空気のこの部分は、
次いで冷却空気としてインピンジメント板１７９中の配
列された小孔１８２を通してシュラウドセグメント１３
０の高圧タービンセクションの下部ＨＰポストインピン
ジメント空洞またはプレナム１８４中に供給される。圧
縮機冷却空気はまた、支持体１４４中の低圧タービン供
給孔１８５を通して供給される。冷却空気のこの他の部
分は、支持体１４４に取付けられたなべ形低圧タービン
セクションのインピンジメント板１８６に衝突し、従っ
て低圧（ＬＰ）タービンセクションの上部ＬＰプレイン
ピンジメント空洞またはプレナム１８７を構成する。冷
却空気のこの他の部分は、ついで冷却空気としてインピ
ンジメント板１８６中の小孔１８８を通してシュラウド
セグメント１３０の低圧タービンセクションの下部ＬＰ
ポストインピンジメント空洞またはプレナム１８９中に
供給される。
却空気の１部分は、支持体１４４のボス１７８中の高圧
タービンセクション供給孔１７７を通して供給される。
冷却空気のこの部分は、次いでなべ形の高圧タービンセ
クションのインピンジメント板１７９(支持体１４４に
取付けられた)に衝突し、従って、高圧（ＨＰ）タービ
ンセクションの上部ＨＰプレインピンジメント空洞また
はプレナム１８０を構成する。高圧空気のこの部分は、
次いで冷却空気としてインピンジメント板１７９中の配
列された小孔１８２を通してシュラウドセグメント１３
０の高圧タービンセクションの下部ＨＰポストインピン
ジメント空洞またはプレナム１８４中に供給される。圧
縮機冷却空気はまた、支持体１４４中の低圧タービン供
給孔１８５を通して供給される。冷却空気のこの他の部
分は、支持体１４４に取付けられたなべ形低圧タービン
セクションのインピンジメント板１８６に衝突し、従っ
て低圧（ＬＰ）タービンセクションの上部ＬＰプレイン
ピンジメント空洞またはプレナム１８７を構成する。冷
却空気のこの他の部分は、ついで冷却空気としてインピ
ンジメント板１８６中の小孔１８８を通してシュラウド
セグメント１３０の低圧タービンセクションの下部ＬＰ
ポストインピンジメント空洞またはプレナム１８９中に
供給される。
【００２３】図２、図７、及び図８を参照すれば、各シ
ュラウドセグメント１３０は、シュラウドセグメントの
前縁及び前端における前部取付けフック１３２を含む前
部高圧タービン（ＨＰＴ）セクション１９０と、シュラ
ウドセグメントの後縁及び後端における後部取付けフッ
ク１３６を含む後側または後部低圧タービン（ＬＰＴ）
セクション１９２とを有する。シュラウドセグメント１
３０のＨＰＴセクション１９０の後端及びＬＰＴセクシ
ョン１９２の前端は、中央または中間取付けフック１３
４において結合されて、それぞれ高圧タービンの翼及び
低圧タービンの翼に隣接する。（一体構成になっていな
いシュラウドセグメント１３０の場合には、ＨＰＴセク
ション１９０及びＬＰＴセクション１９２は、当技術で
は既知の適当な手段により結合されるかまたは組み合わ
されるかした別個の部品にすることができる。）シュラ
ウドセグメント１３０は、前部取付けフック１３２から
後部取付けフック１３６まで延びる基部１９６を有す
る。基部１９６は、外側表面または背面を有し、その部
分がＨＰＴセクション中の２００として、またＬＰＴセ
クション中の２０４として表わされる。基部１９６は、
また一般的にシュラウドセグメント１３０の前端から後
端に向かう方向に下流に移動する矢印２１０に表わされ
る(高温)ガス主流と接触する内側表面２０８を有する。
図２に示すように、内側表面２０８は、ＨＰＴセクショ
ン１９０の前端から後端まで概ね直線状に延びるが、そ
の後ＬＰＴセクション１９２の前端で斜めに上方にその
ほぼ中間位置まで延び、その後ＬＰＴセクションの後端
まで概ね直線状に延びる。シュラウドセグメントはま
た、その前端及び後端で取付けフック１３２及び１３６
に接続されると共にその中央または中間セクションで取
付けフック１３４に接続され、またその底部端縁で基部
１９６に接続される１対の対向する間隔を置いて配置さ
れた側面レールまたはパネル２１４を有する。
ュラウドセグメント１３０は、シュラウドセグメントの
前縁及び前端における前部取付けフック１３２を含む前
部高圧タービン（ＨＰＴ）セクション１９０と、シュラ
ウドセグメントの後縁及び後端における後部取付けフッ
ク１３６を含む後側または後部低圧タービン（ＬＰＴ）
セクション１９２とを有する。シュラウドセグメント１
３０のＨＰＴセクション１９０の後端及びＬＰＴセクシ
ョン１９２の前端は、中央または中間取付けフック１３
４において結合されて、それぞれ高圧タービンの翼及び
低圧タービンの翼に隣接する。（一体構成になっていな
いシュラウドセグメント１３０の場合には、ＨＰＴセク
ション１９０及びＬＰＴセクション１９２は、当技術で
は既知の適当な手段により結合されるかまたは組み合わ
されるかした別個の部品にすることができる。）シュラ
ウドセグメント１３０は、前部取付けフック１３２から
後部取付けフック１３６まで延びる基部１９６を有す
る。基部１９６は、外側表面または背面を有し、その部
分がＨＰＴセクション中の２００として、またＬＰＴセ
クション中の２０４として表わされる。基部１９６は、
また一般的にシュラウドセグメント１３０の前端から後
端に向かう方向に下流に移動する矢印２１０に表わされ
る(高温)ガス主流と接触する内側表面２０８を有する。
図２に示すように、内側表面２０８は、ＨＰＴセクショ
ン１９０の前端から後端まで概ね直線状に延びるが、そ
の後ＬＰＴセクション１９２の前端で斜めに上方にその
ほぼ中間位置まで延び、その後ＬＰＴセクションの後端
まで概ね直線状に延びる。シュラウドセグメントはま
た、その前端及び後端で取付けフック１３２及び１３６
に接続されると共にその中央または中間セクションで取
付けフック１３４に接続され、またその底部端縁で基部
１９６に接続される１対の対向する間隔を置いて配置さ
れた側面レールまたはパネル２１４を有する。
【００２４】図２、図７、及び図８にまた示すように、
ＨＰＴセクション１９０は、それぞれの端部で取付けフ
ック１３２及び１３４に、またその底部端縁で基部１９
６に接続される複数の間隔を置いて配置された縦方向リ
ブ２１８を有する。横方向に延びるリブ２２２が、それ
ぞれの端部で側面パネル２１４に、また底部端縁で基部
１９６に接続されて、ＨＰポストインピンジメント空洞
１８４(取付けフック１３２及び１３４、側面パネル２
１４及び基部１９６により区画された)を、２２６で表
わされる前部高圧ＨＰポストインピンジメントポケット
及び２３０で表わされる後部低圧ＨＰポストインピンジ
メントポケットに分割する。後部ＨＰサブインピンジメ
ントポケット２３０は、円周方向のリブ２２２の上に設
置され、後方に中間取付けフック１３４まで延びその端
縁が２つのそれぞれの側面パネル２１４の間に延びる２
次インピンジメント板（図示せず）中の小孔を通して冷
却空気を供給され、この２次インピンジメント板も冷却
空気をＨＰポストインピンジメント空洞１８４から供給
される。ＬＰＴセクション１９２は、またそのそれぞれ
の端部で取付けフック１３４及び１３６に、またその底
部端縁で基部１９６に接続される複数の間隔を置いて配
置された縦方向リブ２３４を有し、同時にインピンジメ
ント板１８６中の小孔１８８を通して供給される冷却空
気を受入れるＬＰポストインピンジメント空洞１８９
（取付けフック１３４及び１３６、側面パネル２１４及
び基部１９６により区画された）を有する。
ＨＰＴセクション１９０は、それぞれの端部で取付けフ
ック１３２及び１３４に、またその底部端縁で基部１９
６に接続される複数の間隔を置いて配置された縦方向リ
ブ２１８を有する。横方向に延びるリブ２２２が、それ
ぞれの端部で側面パネル２１４に、また底部端縁で基部
１９６に接続されて、ＨＰポストインピンジメント空洞
１８４(取付けフック１３２及び１３４、側面パネル２
１４及び基部１９６により区画された)を、２２６で表
わされる前部高圧ＨＰポストインピンジメントポケット
及び２３０で表わされる後部低圧ＨＰポストインピンジ
メントポケットに分割する。後部ＨＰサブインピンジメ
ントポケット２３０は、円周方向のリブ２２２の上に設
置され、後方に中間取付けフック１３４まで延びその端
縁が２つのそれぞれの側面パネル２１４の間に延びる２
次インピンジメント板（図示せず）中の小孔を通して冷
却空気を供給され、この２次インピンジメント板も冷却
空気をＨＰポストインピンジメント空洞１８４から供給
される。ＬＰＴセクション１９２は、またそのそれぞれ
の端部で取付けフック１３４及び１３６に、またその底
部端縁で基部１９６に接続される複数の間隔を置いて配
置された縦方向リブ２３４を有し、同時にインピンジメ
ント板１８６中の小孔１８８を通して供給される冷却空
気を受入れるＬＰポストインピンジメント空洞１８９
（取付けフック１３４及び１３６、側面パネル２１４及
び基部１９６により区画された）を有する。
【００２５】図２及び図３に示すように、側面パネル２
１４の各々は、下部または減衰シール溝またはスロット
２４２及び下部スロット２４２の上方に間隔を置いて配
置された上部または主シール溝またはスロット２４６を
有する。スロット２４２及び２４６の各々は、シュラウ
ドセグメント１３０の前縁または前端から概ね縦方向に
延びて、下部スロット２４２の後縁または後端の辺り
で、また上部スロット２４６に対する低圧インピンジメ
ント空洞の後端で終わる。スロット２４２及び２４６は
連続しているものとして示されているが、これらのスロ
ットは、例えば、２つの別個のセクションにして、１つ
はＨＰＴセクション用に、他方はＬＰＴセクション用と
いうような別個のセグメントまたはセクションにする
か、またはＬＰＴセクションが各スロットに対して２つ
の別個のセクションを有し、１つはＬＰＴセクションの
斜めの部分中にあって、もう１つはＬＰＴセクションの
直線状部分中にある、３つの別個のセクションにするよ
うな別個のセグメントまたはセクションにすることも可
能である。
１４の各々は、下部または減衰シール溝またはスロット
２４２及び下部スロット２４２の上方に間隔を置いて配
置された上部または主シール溝またはスロット２４６を
有する。スロット２４２及び２４６の各々は、シュラウ
ドセグメント１３０の前縁または前端から概ね縦方向に
延びて、下部スロット２４２の後縁または後端の辺り
で、また上部スロット２４６に対する低圧インピンジメ
ント空洞の後端で終わる。スロット２４２及び２４６は
連続しているものとして示されているが、これらのスロ
ットは、例えば、２つの別個のセクションにして、１つ
はＨＰＴセクション用に、他方はＬＰＴセクション用と
いうような別個のセグメントまたはセクションにする
か、またはＬＰＴセクションが各スロットに対して２つ
の別個のセクションを有し、１つはＬＰＴセクションの
斜めの部分中にあって、もう１つはＬＰＴセクションの
直線状部分中にある、３つの別個のセクションにするよ
うな別個のセグメントまたはセクションにすることも可
能である。
【００２６】また、図２及び図３に示されるのは、取付
けフック１３２における前部垂直シール溝またはスロッ
ト２４８、取付けフック１３４における中央または中間
位置垂直シール溝またはスロット２５０、及び取付けフ
ック１３６における後部垂直シール溝またはスロット２
５２である。垂直スロット２４８、２５０及び２５２の
各々は、基部１９６の内側表面２０８からまたはその近
傍から始まり、上方に延びて下部及び上部スロット２４
２及び２４６と垂直に交差し、それぞれの取付けフック
１３２，１３４及び１３６の上端で終わる。
けフック１３２における前部垂直シール溝またはスロッ
ト２４８、取付けフック１３４における中央または中間
位置垂直シール溝またはスロット２５０、及び取付けフ
ック１３６における後部垂直シール溝またはスロット２
５２である。垂直スロット２４８、２５０及び２５２の
各々は、基部１９６の内側表面２０８からまたはその近
傍から始まり、上方に延びて下部及び上部スロット２４
２及び２４６と垂直に交差し、それぞれの取付けフック
１３２，１３４及び１３６の上端で終わる。
【００２７】図４及び図１０を参照すれば、下部スロッ
ト２４２は、底部壁面２５６、底部壁面２５６に端縁で
接続された側壁面２６０、及び側壁面２６０に端縁で接
続された上部壁面２６４を有し、一方、上部スロット２
４６は、底部壁面２６６、底部壁面２６６に端縁で接続
された側壁面２７０、及び側壁面２７０に端縁で接続さ
れた上部壁面２７４を有する。図４に特に示すように、
下部スロット２４２の底部壁面２５６は複数の間隔を置
いて配置された交互に入れ代わるランド２７８及びスロ
ットまたは凹み２８２を有する。ランド２７８及び凹み
２８２は、類似の寸法及び正方形の形状を有するものと
して示されるが、また他の形状及び構成(丸みをつけら
れた端縁のような)だけでなく、異なる寸法とすること
も可能である。
ト２４２は、底部壁面２５６、底部壁面２５６に端縁で
接続された側壁面２６０、及び側壁面２６０に端縁で接
続された上部壁面２６４を有し、一方、上部スロット２
４６は、底部壁面２６６、底部壁面２６６に端縁で接続
された側壁面２７０、及び側壁面２７０に端縁で接続さ
れた上部壁面２７４を有する。図４に特に示すように、
下部スロット２４２の底部壁面２５６は複数の間隔を置
いて配置された交互に入れ代わるランド２７８及びスロ
ットまたは凹み２８２を有する。ランド２７８及び凹み
２８２は、類似の寸法及び正方形の形状を有するものと
して示されるが、また他の形状及び構成(丸みをつけら
れた端縁のような)だけでなく、異なる寸法とすること
も可能である。
【００２８】特に図４、図９及び図１０に示すように、
基部１９６の外側表面または背面２００または２０４に
おいて入口２８８を備える複数の細長い空気冷却孔また
は通路２８６が、シュラウドセグメント１３０の基部１
９６を貫通して斜め下方にかつ半径方向内方に延び、図
４、図９及び図１０に示すように下部スロット２４２の
上部壁面２６４を貫通して出口２９２で開口するか、あ
るいはそれに代えて示されるように、出口２９２は側壁
面２６０及び上部壁面２６４を接続する端縁辺りで開口
することができる。図４に示される本発明の実施形態に
ついて、各出口２９２はランド２７８の１つの上方に開
口することも重要であるが、その理由は後述する。しか
しながら、本発明の他の実施形態において必要であれ
ば、通路２８６の出口２９２は、上部スロット２４６の
底部壁面２６６及び下部スロット２４２の底部壁面２５
６の間の側面パネル２１４上の別の箇所で開口すること
も可能である。
基部１９６の外側表面または背面２００または２０４に
おいて入口２８８を備える複数の細長い空気冷却孔また
は通路２８６が、シュラウドセグメント１３０の基部１
９６を貫通して斜め下方にかつ半径方向内方に延び、図
４、図９及び図１０に示すように下部スロット２４２の
上部壁面２６４を貫通して出口２９２で開口するか、あ
るいはそれに代えて示されるように、出口２９２は側壁
面２６０及び上部壁面２６４を接続する端縁辺りで開口
することができる。図４に示される本発明の実施形態に
ついて、各出口２９２はランド２７８の１つの上方に開
口することも重要であるが、その理由は後述する。しか
しながら、本発明の他の実施形態において必要であれ
ば、通路２８６の出口２９２は、上部スロット２４６の
底部壁面２６６及び下部スロット２４２の底部壁面２５
６の間の側面パネル２１４上の別の箇所で開口すること
も可能である。
【００２９】通路２８６は、通常直線状であるが、円周
方向及び半径方向に対して斜めにすることができる。こ
のように斜めにすることで、通路２８６の長さがより大
きくなり、基部及び側面レールまたはパネルの厚さより
かなり大きい長さになるので、その対流冷却表面が増大
する。通路２８６は、一般的にＨＰＴセクション１９０
及びＬＰＴセクション１９２に沿って間隔を置いて配置
されるため、下部スロット２４２中に開口するそれぞれ
の出口２９２もまた下部スロットの全長に沿って間隔を
置いて配置される。通路２８６はスロット２４２の全長
に沿って連続するパターンで出口２９２で開口するが、
本発明のシュラウドセグメントにおいては全体の冷却空
気流量を使用するのを節約するためにかかる通路が下部
スロットのある一定のセクションには開口させないこと
が好ましい。図５で示される１つのかかるセクション
は、ＨＰＴセクション１９０の後端及びＬＰＴセクショ
ン１９２の前端の間で２９６として表わされる遷移部の
辺りである。この遷移部箇所２９６における通路２８６
をなくすことで、ＨＰＴセクションからＬＰＴセクショ
ンまでの冷却空気の無駄の多い流れが防止されるかまた
は極減される。図６に示すように、冷却空気通路２８６
が一般に不必要である別の１つのかかるセクションは、
ＬＰＴセクションの後縁または後端辺りで３００で表わ
される箇所である。ＬＰＴセクションのこの箇所では、
通常、下部スロット２４２に沿って軸方向後方に十分な
空気流量があるので、通路２８６により追加の冷却空気
を供給することなく適切に側面パネル２１４を冷却し、
さらに全体の冷却空気流量を無駄に使用することを避け
る。
方向及び半径方向に対して斜めにすることができる。こ
のように斜めにすることで、通路２８６の長さがより大
きくなり、基部及び側面レールまたはパネルの厚さより
かなり大きい長さになるので、その対流冷却表面が増大
する。通路２８６は、一般的にＨＰＴセクション１９０
及びＬＰＴセクション１９２に沿って間隔を置いて配置
されるため、下部スロット２４２中に開口するそれぞれ
の出口２９２もまた下部スロットの全長に沿って間隔を
置いて配置される。通路２８６はスロット２４２の全長
に沿って連続するパターンで出口２９２で開口するが、
本発明のシュラウドセグメントにおいては全体の冷却空
気流量を使用するのを節約するためにかかる通路が下部
スロットのある一定のセクションには開口させないこと
が好ましい。図５で示される１つのかかるセクション
は、ＨＰＴセクション１９０の後端及びＬＰＴセクショ
ン１９２の前端の間で２９６として表わされる遷移部の
辺りである。この遷移部箇所２９６における通路２８６
をなくすことで、ＨＰＴセクションからＬＰＴセクショ
ンまでの冷却空気の無駄の多い流れが防止されるかまた
は極減される。図６に示すように、冷却空気通路２８６
が一般に不必要である別の１つのかかるセクションは、
ＬＰＴセクションの後縁または後端辺りで３００で表わ
される箇所である。ＬＰＴセクションのこの箇所では、
通常、下部スロット２４２に沿って軸方向後方に十分な
空気流量があるので、通路２８６により追加の冷却空気
を供給することなく適切に側面パネル２１４を冷却し、
さらに全体の冷却空気流量を無駄に使用することを避け
る。
【００３０】前部ＨＰポストインピンジメントポケット
２２６は、ＨＰTセクション１９０の前部部分中に出口
２９２で開口する通路２８６の入口２８８に冷却空気を
供給するが、後部のサブインピンジメントポケット２３
０は、ＨＰＴセクション１９０の後部部分中に出口２９
２で開口する通路２８６の入口２８８に冷却空気を供給
する。サブインピンジメントポケット２３０は、ＨＰＴ
セクション１９０の後端に出口２９２で開口する最後の
僅かの(一般に４つの)通路２８６に関して全体の冷却空
気流を控えめに使用する上で重要である。特に、ポケッ
ト２３０は、ポストインピンジメントプレナム１８４か
らの冷却空気流れがＨＰＴセクション１９０の後端で通
路２８６の入口２８８に入る前にその冷却空気流の圧力
を減少させる。
２２６は、ＨＰTセクション１９０の前部部分中に出口
２９２で開口する通路２８６の入口２８８に冷却空気を
供給するが、後部のサブインピンジメントポケット２３
０は、ＨＰＴセクション１９０の後部部分中に出口２９
２で開口する通路２８６の入口２８８に冷却空気を供給
する。サブインピンジメントポケット２３０は、ＨＰＴ
セクション１９０の後端に出口２９２で開口する最後の
僅かの(一般に４つの)通路２８６に関して全体の冷却空
気流を控えめに使用する上で重要である。特に、ポケッ
ト２３０は、ポストインピンジメントプレナム１８４か
らの冷却空気流れがＨＰＴセクション１９０の後端で通
路２８６の入口２８８に入る前にその冷却空気流の圧力
を減少させる。
【００３１】図３から図６までに示すように、シュラウ
ドセグメント１３０は、追加の冷却通路の列を備えるこ
とができ、そのうちの５つは、３０４、３０６、３０
８、３１０及び３１２で表わされ、基部１９６の外側表
面または背面２００又は２０４から基部１９６を貫通し
て延び、次いで出口３１４で内側表面２０８に開口す
る。通路２８６のように、通路３０４、３０６、３０８
及び３１０、３１２は、通常直線状であるが、その対流
冷却表面を増させるために長さが増大するように円周方
向及び半径方向に関して斜め方向に延びることができ
る。列３０４、３０６、３０８、３１０及び３１２の通
路を通して流れる空気が、シュラウドセグメント１３０
のＨＰＴセクション１９０及びＬＰＴセクション１９２
を対流冷却する。この目的に役立った後に、これらの列
の通路の出口３１４から出る冷却空気は、シュラウドセ
グメントをフィルム冷却し内側表面２０８に沿う流れに
混合する。
ドセグメント１３０は、追加の冷却通路の列を備えるこ
とができ、そのうちの５つは、３０４、３０６、３０
８、３１０及び３１２で表わされ、基部１９６の外側表
面または背面２００又は２０４から基部１９６を貫通し
て延び、次いで出口３１４で内側表面２０８に開口す
る。通路２８６のように、通路３０４、３０６、３０８
及び３１０、３１２は、通常直線状であるが、その対流
冷却表面を増させるために長さが増大するように円周方
向及び半径方向に関して斜め方向に延びることができ
る。列３０４、３０６、３０８、３１０及び３１２の通
路を通して流れる空気が、シュラウドセグメント１３０
のＨＰＴセクション１９０及びＬＰＴセクション１９２
を対流冷却する。この目的に役立った後に、これらの列
の通路の出口３１４から出る冷却空気は、シュラウドセ
グメントをフィルム冷却し内側表面２０８に沿う流れに
混合する。
【００３２】本発明の別の態様は、シュラウド部分組立
体であり、その１つの実施形態を図９及び図１０に示
し、全体を４００として表わす。図１０に詳細に示すよ
うに、部分組立体４００は、全体を４０２で表わす円周
方向セグメント間隙により分離される、対向して隣接す
る側面パネル２１４を有する１対の隣接するシュラウド
セグメント１３０を含む。図９に詳細に示すように、隣
接する側面パネル２１４の各々の下部スロット２４２の
ランド２７８及び凹み２８２は、間隔を置いて配置され
て、各隣接する側面パネルの下部スロットのランドが、
各隣接する側面パネルの凹みに対向するように互いに千
鳥配列にされるかまたはずらされる。その結果、下部ス
ロット２４２中に（ランド２７８の１つの上方で）開口
する出口２９２を有する冷却通路２８６の各々も、隣接
する側面パネルの下部スロットの凹み２８２と対向す
る。
体であり、その１つの実施形態を図９及び図１０に示
し、全体を４００として表わす。図１０に詳細に示すよ
うに、部分組立体４００は、全体を４０２で表わす円周
方向セグメント間隙により分離される、対向して隣接す
る側面パネル２１４を有する１対の隣接するシュラウド
セグメント１３０を含む。図９に詳細に示すように、隣
接する側面パネル２１４の各々の下部スロット２４２の
ランド２７８及び凹み２８２は、間隔を置いて配置され
て、各隣接する側面パネルの下部スロットのランドが、
各隣接する側面パネルの凹みに対向するように互いに千
鳥配列にされるかまたはずらされる。その結果、下部ス
ロット２４２中に（ランド２７８の１つの上方で）開口
する出口２９２を有する冷却通路２８６の各々も、隣接
する側面パネルの下部スロットの凹み２８２と対向す
る。
【００３３】図２、図３及び図９に示すように、交互に
入れ代わるランド２７８及び凹み２８２は、一般的に隣
接する側面パネル２１４の各々の下部スロット２４２の
全長の底部壁面２５６に沿って連続して延びる。しかし
ながら、これらの交互に入れ代わるランド２７８、及び
特に凹み２８２は、連続的であることも下部スロット２
４２の全長に沿う必要もない。例えば、通路２８６が下
部スロット２４２中に開口してない下部スロット２４２
のそれらのセクション（図５及び図６に示すような）の
場合には、隣接する側面パネル２１４の下部スロット２
４２の底部壁面２５６のその部分は、その中に形成され
る凹み２８２を備える必要がない。
入れ代わるランド２７８及び凹み２８２は、一般的に隣
接する側面パネル２１４の各々の下部スロット２４２の
全長の底部壁面２５６に沿って連続して延びる。しかし
ながら、これらの交互に入れ代わるランド２７８、及び
特に凹み２８２は、連続的であることも下部スロット２
４２の全長に沿う必要もない。例えば、通路２８６が下
部スロット２４２中に開口してない下部スロット２４２
のそれらのセクション（図５及び図６に示すような）の
場合には、隣接する側面パネル２１４の下部スロット２
４２の底部壁面２５６のその部分は、その中に形成され
る凹み２８２を備える必要がない。
【００３４】部分組立体４００は、１対のシュラウドセ
グメント１３０の隣接する側面パネル２１４の下部スロ
ット２４２により（ランド２７８の上方で）受入れられ
る間隔を置いて配置される端縁４０８を有する、間隙４
０２中に配置される、下部減衰スプラインシール４０４
をさらに含む。部分組立体４００は、また１対のシュラ
ウドセグメント１３０の隣接する側面パネル２１４の上
部スロット２４６により受入れられる間隔を置いて配置
される端縁４１６を有する、間隙４０２中に配置され
る、上部主スプラインシール４１２を含む。減衰シール
４０４及び主シール４１２は、間隙４０２を、以後は底
部空洞またはトレンチ４２０、中間圧力空洞またはシュ
ート４２４、及び上部ポストインピンジメント空洞４２
８と呼ばれる、３つのセクションに事実上分割する。減
衰シール４０４及び主シール４１２の間に画定される中
間圧力空洞またはシュート４２４は、一般的に、隣接す
る側面パネル２１４の各々のそれぞれ中央または中間垂
直スロット２５０に受入れられる垂直スプラインシール
により前部ＨＰＴ部分及び後部ＬＰＴ部分に分割され
る。このシュート４２４は、ＨＰポストインピンジメン
ト空洞１８４及びＬＰポストインピンジメント空洞１８
９の圧力より低く、局所ガス流れの圧力２１０、つまり
ＨＰＴセクション１９０及びＬＰＴセクション１９２の
近傍における圧力よりも高い圧力を有する。
グメント１３０の隣接する側面パネル２１４の下部スロ
ット２４２により（ランド２７８の上方で）受入れられ
る間隔を置いて配置される端縁４０８を有する、間隙４
０２中に配置される、下部減衰スプラインシール４０４
をさらに含む。部分組立体４００は、また１対のシュラ
ウドセグメント１３０の隣接する側面パネル２１４の上
部スロット２４６により受入れられる間隔を置いて配置
される端縁４１６を有する、間隙４０２中に配置され
る、上部主スプラインシール４１２を含む。減衰シール
４０４及び主シール４１２は、間隙４０２を、以後は底
部空洞またはトレンチ４２０、中間圧力空洞またはシュ
ート４２４、及び上部ポストインピンジメント空洞４２
８と呼ばれる、３つのセクションに事実上分割する。減
衰シール４０４及び主シール４１２の間に画定される中
間圧力空洞またはシュート４２４は、一般的に、隣接す
る側面パネル２１４の各々のそれぞれ中央または中間垂
直スロット２５０に受入れられる垂直スプラインシール
により前部ＨＰＴ部分及び後部ＬＰＴ部分に分割され
る。このシュート４２４は、ＨＰポストインピンジメン
ト空洞１８４及びＬＰポストインピンジメント空洞１８
９の圧力より低く、局所ガス流れの圧力２１０、つまり
ＨＰＴセクション１９０及びＬＰＴセクション１９２の
近傍における圧力よりも高い圧力を有する。
【００３５】シール４１２の各々、特にシール４０４の
幅は、それらが間隙４０２と隣接する側面パネル２１４
の各々のスロット２４２、２４６との組み合わされた幅
より小さくなるようになっている。これは各隣接する側
面パネル２１４の下部スロット２４２にとって特に重要
であり、従って、側壁面２６０に隣接する各凹み２８２
の部分は、シール４０４により覆われないで残ることが
でき、従って、空気流を通すこと可能である。シール４
０４及び４１２が、一つの連続部片として示されるが、
特に例えば、もしスロット２４２及び２４６が別個のセ
クションまたはセグメントであれば、それらのシールも
別個のセクションにすることが可能である。
幅は、それらが間隙４０２と隣接する側面パネル２１４
の各々のスロット２４２、２４６との組み合わされた幅
より小さくなるようになっている。これは各隣接する側
面パネル２１４の下部スロット２４２にとって特に重要
であり、従って、側壁面２６０に隣接する各凹み２８２
の部分は、シール４０４により覆われないで残ることが
でき、従って、空気流を通すこと可能である。シール４
０４及び４１２が、一つの連続部片として示されるが、
特に例えば、もしスロット２４２及び２４６が別個のセ
クションまたはセグメントであれば、それらのシールも
別個のセクションにすることが可能である。
【００３６】図１０に詳細に示すように、矢印４３２に
より表わされる冷却空気は、通路２８６を下方に流れて
出口２９２から出る。この箇所で、この空気流れ４３２
は、トレンチ４２０に隣接する側面パネル２１４のそれ
らの部分をインピンジメント冷却することができる２つ
の経路のうちの１つを通って進むことができる。１つの
経路は、シュラウドセグメント１３０の後縁に向かって
シュート４２４中を軸方向に下流に流れ、空気流れ４３
２が来た通路２８６と同じ側の凹み２８２からトレンチ
４２０中に出て、４４６により表わされるように、隣接
する側面パネル２１４のシール４０４の下方の部分をイ
ンピンジメント冷却し、さらにトレンチ４２０中の高温
ガスをパージするものである。もう一方の経路は、減衰
シール４０４上を円周方向に流れて、矢印４４０により
表わされるように、隣接するパネル２１４の下部スロッ
ト２４２に入り、矢印４４４により表わされるように、
シール４０４の端縁４０８を周って、側壁面２６０に隣
接する凹み２８２の覆われていない部分中に、次いで矢
印４４６により表わされるように、凹み２８２を出てト
レンチ４２０に入り、空気流れ４３２が来た同じ側面パ
ネル２１４のシール４０４の４４８で示す下方の部分を
インピンジメント冷却し、さらにトレンチ４２０中の高
温ガスをパージするものである。（図１０に示すよう
に、それぞれの側面パネル２１４の各々の下方の部分４
４８はまた、４５６により表わされるボンディングコー
トによりシュラウドセグメント１３０の金属部分に固着
される４５４により表わされる断熱皮膜を含む。） 減衰シール４０４は一般的に固定されないで下部スロッ
ト２４２内で自由に動くことができるので、端縁４０８
はスロット２４２の側壁面２６０に突き当たることが可
能になり、従って、凹み２８２を覆い、それらは部分的
にまたは完全に空気流れを通さなくする。図１１に示す
ように、本発明の別の実施形態は、４６０で表わすよう
に、各凹み２８２をスロット２４２の隣接するランド２
７８の上方の側壁面２６０中及びその上方に延ばすの
で、シール４０４の端縁４０８がスロット２４２の側壁
面２６０に突き当たった場合に、凹み２８２はシール４
０４で覆われないで残り、従って空気の流れを通すこと
ができる。図９から図１１までに示す本発明の実施形態
は、凹み２８２の形状の下部スロット２４２の長さ方向
に沿って間隔を置いて配置された空気流れ経路を設け、
スロット２４２(矢印４４０を参照)中に流れ込む空気を
受入れ、次いで空気をシール４０４の端縁４０８上及び
それを周って流し(矢印４４４を参照)、次いでその空気
流れをシール４０４の下側に通す（矢印４４６を参照）
が、上部スロット２４６（及び主シール４１２）の底部
壁面２６６の下方の空気流れ経路の別の設計もまた好適
である。例えば、複数の間隔を置いて配置された湾曲し
た通路が、通路２８６のそれぞれの出口２９２に対向
し、下部スロット２４２の上方に入口をそして下方に出
口を有して、側面パネル２１４中に形成されることが可
能であり、従って、シュート４２４中の空気４３２の流
れはシール４０４の周り及び下側に向けることができ
る。
より表わされる冷却空気は、通路２８６を下方に流れて
出口２９２から出る。この箇所で、この空気流れ４３２
は、トレンチ４２０に隣接する側面パネル２１４のそれ
らの部分をインピンジメント冷却することができる２つ
の経路のうちの１つを通って進むことができる。１つの
経路は、シュラウドセグメント１３０の後縁に向かって
シュート４２４中を軸方向に下流に流れ、空気流れ４３
２が来た通路２８６と同じ側の凹み２８２からトレンチ
４２０中に出て、４４６により表わされるように、隣接
する側面パネル２１４のシール４０４の下方の部分をイ
ンピンジメント冷却し、さらにトレンチ４２０中の高温
ガスをパージするものである。もう一方の経路は、減衰
シール４０４上を円周方向に流れて、矢印４４０により
表わされるように、隣接するパネル２１４の下部スロッ
ト２４２に入り、矢印４４４により表わされるように、
シール４０４の端縁４０８を周って、側壁面２６０に隣
接する凹み２８２の覆われていない部分中に、次いで矢
印４４６により表わされるように、凹み２８２を出てト
レンチ４２０に入り、空気流れ４３２が来た同じ側面パ
ネル２１４のシール４０４の４４８で示す下方の部分を
インピンジメント冷却し、さらにトレンチ４２０中の高
温ガスをパージするものである。（図１０に示すよう
に、それぞれの側面パネル２１４の各々の下方の部分４
４８はまた、４５６により表わされるボンディングコー
トによりシュラウドセグメント１３０の金属部分に固着
される４５４により表わされる断熱皮膜を含む。） 減衰シール４０４は一般的に固定されないで下部スロッ
ト２４２内で自由に動くことができるので、端縁４０８
はスロット２４２の側壁面２６０に突き当たることが可
能になり、従って、凹み２８２を覆い、それらは部分的
にまたは完全に空気流れを通さなくする。図１１に示す
ように、本発明の別の実施形態は、４６０で表わすよう
に、各凹み２８２をスロット２４２の隣接するランド２
７８の上方の側壁面２６０中及びその上方に延ばすの
で、シール４０４の端縁４０８がスロット２４２の側壁
面２６０に突き当たった場合に、凹み２８２はシール４
０４で覆われないで残り、従って空気の流れを通すこと
ができる。図９から図１１までに示す本発明の実施形態
は、凹み２８２の形状の下部スロット２４２の長さ方向
に沿って間隔を置いて配置された空気流れ経路を設け、
スロット２４２(矢印４４０を参照)中に流れ込む空気を
受入れ、次いで空気をシール４０４の端縁４０８上及び
それを周って流し(矢印４４４を参照)、次いでその空気
流れをシール４０４の下側に通す（矢印４４６を参照）
が、上部スロット２４６（及び主シール４１２）の底部
壁面２６６の下方の空気流れ経路の別の設計もまた好適
である。例えば、複数の間隔を置いて配置された湾曲し
た通路が、通路２８６のそれぞれの出口２９２に対向
し、下部スロット２４２の上方に入口をそして下方に出
口を有して、側面パネル２１４中に形成されることが可
能であり、従って、シュート４２４中の空気４３２の流
れはシール４０４の周り及び下側に向けることができ
る。
【００３７】本発明の特定の実施形態をこれまで説明し
てきたが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術思
想及び技術的範囲から逸脱することなく、それらに対し
て様々な変形形態を加えることが可能であることは、当
業者には明白であろう。
てきたが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術思
想及び技術的範囲から逸脱することなく、それらに対し
て様々な変形形態を加えることが可能であることは、当
業者には明白であろう。
【図１】 本発明のシュラウドセグメント及び部分組立
体を用いることが可能なシュラウド組立体の側面図。
体を用いることが可能なシュラウド組立体の側面図。
【図２】 本発明のシュラウドセグメントの実施形態の
拡大軸方向側面図。
拡大軸方向側面図。
【図３】 図２のシュラウドセグメントの下側の拡大斜
視図。
視図。
【図４】 図３のシュラウドセグメントの異なる部分の
拡大図。
拡大図。
【図５】 図３のシュラウドセグメントの異なる部分の
拡大図。
拡大図。
【図６】 図３のシュラウドセグメントの異なる部分の
拡大図。
拡大図。
【図７】 図２のシュラウドセグメントの実施形態の上
面図。
面図。
【図８】 図７の線８−８による断面図。
【図９】 本発明のシュラウド部分組立体の実施形態の
一部破断上面図。
一部破断上面図。
【図１０】 図９の線１０−１０による断面図。
【図１１】 本発明のシュラウドセグメント及びシュラ
ウド組立体の別の実施形態を示す図９に類似の図。
ウド組立体の別の実施形態を示す図９に類似の図。
１３０ シュラウドセグメント １３２ 前部取付けフック １３４ 中間取付けフック １３６ 後部取付けフック １８４ ＨＰポストインピンジメント空洞 １８９ ＬＰポストインピンジメント空洞 １９０ 高圧タービン（ＨＰＴ）セクション １９２ 低圧タービン（ＬＰＴ）セクション １９６ 基部 ２００、２０４ 背面 ２０８ 内側表面 ２１０ ガス主流 ２１４ 側面パネル ２２６ 前部ＨＰポストインピンジメントポケット ２３０ 後部ＨＰサブインピンジメントポケット ２４２ 減衰シールスロット ２４６ 主シールスロット ２４８、２５０、２５２ 垂直スロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・リー・ドーティー アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナテ ィ、ドライ・リッジ・ロード、5759番 (72)発明者 モンティー・リー・シェルトン アメリカ合衆国、オハイオ州、ラブラン ド、ジェントルウインド・コート、6653番 Ｆターム(参考） 3G002 GA13 GB01
Claims (20)
- 【請求項１】 ガスタービンエンジン用のタービンエン
ジン冷却構成部品（１３０）であって、 （ａ）円周方向の前縁（１３２）と、 （ｂ）前記前縁（１３２）から間隔を置いて配置された
円周方向の後縁（１３６）と、 （ｃ）前記前縁及び後縁（１３２，１３６）に接続さ
れ、背面（２００，２０４）及び前記タービン構成部品
（１３０）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１３
６）に向かう方向に移動するガスタービンエンジンのガ
ス主流（２１０）と接触する湾曲した内側表面（２０
８）を有する湾曲した基部（１９６）と、 （ｄ）前記前縁及び後縁（１３２，１３６）に接続され
た、１対の間隔を置いて配置される対向する軸方向側面
パネル（２１４）と、を含み、 （ｅ）前記側面パネル（２１４）の各々は、各側面パネ
ル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１３
６）まで縦方向に延びる、減衰スプラインシール（４０
４）の端縁（４０８）を受入れることができる、下部減
衰スプラインシールスロット（２４２）を有し、各下部
スロット（２４２）は少なくとも底部壁面（２５６）及
び上部壁面（２６４）を有し、 （ｆ）前記側面パネル（２１４）の各々は、前記下部ス
ロット（２４２）の上方に間隔を置いて配置され、各側
面パネル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁
（１３６）まで縦方向に延びる、主スプラインシール
（４１２）の端縁（４１６）を受入れることができる、
上部主スプラインシールスロット（２４６）を有し、各
上部スロット（２４６）は、少なくとも底部壁面（２６
６）及び上部壁面（２７４）を有し、さらに （ｇ）前記基部（１９６）を貫通してその前記背面（２
００，２０４）から延び、前記上部スロット（２４６）
の前記底部壁面（２６６）及び前記下部スロット（２４
２）の前記底部壁面（２５６）の間で前記側面パネル
（２１４）の少なくとも１つに開口する間隔を置いて配
置された出口（２９２）を有する複数の冷却空気通路
（２８６）と、 （ｈ）前記下部スロット（２４２）の長さ方向に沿いか
つ前記上部スロット（２４６）の前記底部壁面（２６
６）の下方に位置し、前記減衰シール（４０４）が前記
下部スロット（２４２）中に配置されたときに、それを
覆ってその上を流れる空気を受入れ、その空気流れを前
記端縁（４０８）を周って前記減衰シール（４０４）の
下側に通すことができる、複数の間隔を置いて配置され
た空気流れ経路（２８２）と、を含む、ことを特徴とす
るタービンエンジン冷却構成部品（１３０）。 - 【請求項２】 前記複数の空気流れ経路（２８２）は、
前記下部スロット（２４２）の前記底部壁面（２５６）
に沿う複数の間隔を置いて配置された凹み（２８２）で
あることを特徴とする請求項１に記載のタービン構成部
品（１３０）。 - 【請求項３】 前記下部スロット（２４２）の前記底部
壁面（２５６）は、複数の間隔を置いて配置された交互
に入れ代わる凹み（２８２）及びランド（２７８）を有
し、また前記側面パネル（２１４）に開口する前記通路
（２８６）の前記出口（２９２）の各々は、前記ランド
（２７８）の１つの上方で前記下部スロット（２４２）
中に開口することを特徴とする請求項２に記載のタービ
ン構成部品（１３０）。 - 【請求項４】 前記下部スロット（２４２）は、その端
縁で前記底部壁面（２５６）及び上部壁面（２６４）を
接続する側壁面（２６０）を有し、また前記通路（２８
６）の前記出口（２９２）は、前記側壁面（２６０）及
び前記上部壁面（２６４）を接続する前記端縁の辺りに
開口することを特徴とする請求項３に記載のタービン構
成部品（１３０）。 - 【請求項５】 各凹み（２８２）は、前記側壁面（２６
０）中にかつ前記隣接するランド（２７８）の上方に延
びる（４６０）ことを特徴とする請求項４に記載のター
ビン構成部品（１３０）。 - 【請求項６】 前記上部及び下部スロット（２４２，２
４６）は、各側面パネル（２１４）の前記前縁（１３
２）から前記後縁（１３６）まで連続して延びることを
特徴とする請求項２に記載のタービン構成部品（１３
０）。 - 【請求項７】 高圧タービンセクション（１９０）、低
圧タービンセクション（１９２）または両方（１９０，
１９２）用のシュラウド冷却セグメント（１３０）であ
ることを特徴とする請求項１に記載のタービン構成部品
（１３０）。 - 【請求項８】 （１）両者間に間隙（４０２）を備える
対向して隣接する側面パネル（２１４）を有し、前記隣
接する側面パネル（２１４）の各々についての前記下部
スロット（２４２）の長さ方向に沿う空気流れ経路（２
８２）の間隔は、各隣接する側面パネル（２１４）に開
口する前記通路（２８６）の各々の出口（２９２）が、
他方の前記隣接する側面パネル（２１４）の空気流れ経
路（２８２）の１つと対向するように千鳥配列にされ
る、請求項１の隣接する１対の前記タービン構成部品
（１３０）と、 （２）前記対向して隣接する側面パネル（２１４）の間
の前記間隙(４０２)中に配置され、前記端縁（４０８）
の各々が、前記隣接する側面パネル（２１４）の１つの
前記下部スロット（２４２）により受入れられることが
できるような長さ及び厚さを有する１対の間隔を置いて
配置された端縁（４０８）を含む少なくとも１つの減衰
スプラインシール（４０４）と、を含み、 （３）前記少なくとも１つの減衰シール（４０４）は、
各隣接する側面パネル（２１４）に開口する前記通路
（２８６）の各々の前記出口（２９２）の下方に配置さ
れ、さらに （４）前記間隙（４０２）中に配置され、前記端縁（４
１６）の各々が、前記隣接する側面パネル（２１４）の
１つの前記上部スロット（２４６）により受入れられる
ことができるような長さ及び厚さを有する１対の間隔を
置いて配置された端縁（４１６）を含む少なくとも１つ
の主スプラインシール（４１２）を含む、ことを特徴と
するタービンエンジン冷却部分組立体（４００）。 - 【請求項９】 前記減衰シール（４０４）及び主シール
（４１２）の各々は、１つの連続する部片であることを
特徴とする請求項８に記載のタービン部分組立体（４０
０）。 - 【請求項１０】 前部高圧タービンセクション（１９
０）及び後部低圧タービンセクション（１９２）を有す
るガスタービンエンジンの高圧及び低圧タービンセクシ
ョン用の冷却シュラウドセグメント（１３０）であっ
て、 （ａ）前記高圧タービンセクション（１９０）の前端の
円周方向の前縁（１３２）と、 （ｂ）前記低圧タービンセクション（１９２）の後端
の、前記前縁（１３２）から間隔を置いて配置された円
周方向の後縁（１３６）と、 （ｃ）前記後縁及び前縁（１３２，１３６）に接続し、
背面（２００，２０４）及び前記シュラウドセグメント
（１３０）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１３
６）に向かう方向に移動するガスタービンエンジンのガ
ス主流（２１０）と接触する湾曲した内側表面（２０
８）を有する湾曲した基部（１９６）と、 （ｄ）前記前縁及び後縁（１３２，１３６）に接続され
た1対の間隔を置いて配置された対向する軸方向側面パ
ネル（２１４）と、を含み、 （ｅ）前記側面パネル（２１４）の各々は、前記側面パ
ネル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１
３６）まで縦方向に延びる下部減衰スプラインシールス
ロット（２４２）を有し、各下部スロット（２４２）
は、底部壁面（２５６）、上部壁面（２６４）、並びに
その端縁で前記底部及び上部壁面（２５６，２６４）に
接続された側壁面（２６０）を有し、前記底部壁面（２
５６）は、その長さ方向に沿う複数の間隔を置いて配置
された交互に入れ代わるランド（２７８）及び凹み（２
８２）を有し、 （ｆ）前記側面パネル（２１４）の各々は、前記下部ス
ロット（２４２）の上方に間隔を置いて配置され、各側
面パネル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁
（１３６）まで縦方向に延びる上部主スプラインシール
スロット（２４６）を有し、各上部スロット（２４６）
は少なくとも底部壁面（２６６）及び上部壁面（２７
４）を有し、さらに （ｇ）前記基部（１９６）を貫通してその前記背面（２
００，２０４）から延び、前記側面パネル（２１４）の
少なくとも１つの前記下部スロット（２４２）中に、前
記下部スロット（２４２）の前記底部壁面（２５６）の
前記ランド（２７８）の１つの上方で開口する出口（２
９２）を有する複数の冷却空気通路（２８６）を含む、
ことを特徴とする冷却シュラウドセグメント（１３
０）。 - 【請求項１１】 前記上部及び下部スロット（２４６，
２４２）は、各側面パネル（２１４）の前記前縁（１３
２）から前記後縁（１３６）まで連続して延びることを
特徴とする請求項１０に記載のシュラウドセグメント
（１３０）。 - 【請求項１２】 前記シュラウドセグメント（１３０）
の前記高圧タービンセクション（１９０）の前記後端か
ら前記低圧タービンセクション（１９２）の前記前端へ
の遷移部（２９６）辺りで前記下部スロット（２４２）
中に開口する通路（２８６）が全くないことを特徴とす
る請求項１１に記載のシュラウドセグメント（１３
０）。 - 【請求項１３】 前記シュラウドセグメント（１３０）
の前記低圧タービンセクション（１９２）の前記後縁
（３００）辺りで前記下部スロット（２４２）中に開口
する通路（２８６）が全くないことを特徴とする請求項
１２に記載のシュラウドセグメント（１３０）。 - 【請求項１４】 前記通路（２８６）の前記出口（２９
２）は、前記側壁面（２６０）及び前記上部壁面（２６
４）を接続する前記端縁辺りに開口することを特徴とす
る請求項１１に記載のシュラウドセグメント（１３
０）。 - 【請求項１５】 各凹み（２８２）は、前記側壁面（２
６０）中にかつ前記隣接するランド（２７８）の上方に
延びる（４６０）ことを特徴とする請求項１１に記載の
シュラウドセグメント（１３０）。 - 【請求項１６】 前記高圧タービンセクション（１９
０）は、前記高圧タービンセクション（１９０）の前記
前端で前記下部スロット（２４２）中に開口する出口
（２９２）を有する前記通路（２８６）中に冷却空気を
供給する前部ポスト・インピンジメントポケット（２２
６）、及び前記高圧タービンセクション（１９０）の前
記後端で前記下部スロット（２４２）中に開口する出口
（２９２）を有する通路（２８６）中に冷却空気を供給
する後部サブ・インピンジメントポケット（２３０）を
有することを特徴とする請求項１１に記載のシュラウド
セグメント（１３０）。 - 【請求項１７】 ガスタービンエンジンの高圧及び低圧
タービンセクション用のシュラウド部分組立体（４０
０）であって、 （ａ）１対の隣接するシュラウドセグメント（１３０）
であって、その各々が、高圧インピンジメント空洞（１
８４）を備える高圧タービンセクション（１９０）及び
低圧インピンジメント空洞（１８９）を備える低圧ター
ビンセクションを含み、またその各々が、 （１）前記高圧タービンセクション（１９０）の前端の
円周方向の前縁（１３２）と、 （２）前記低圧タービンセクション（１９２）の後端
の、前記前縁（１３２）から間隔を置いて配置された円
周方向の後縁（１３６）と、 （３）前記後縁及び前縁（１３２，１３６）に接続さ
れ、背面（２００，２０４）及び前記シュラウドセグメ
ント（１３０）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１
３６）に向かう方向に移動するガスタービンエンジンの
ガス主流（２１０）と接触する湾曲した内側表面（２０
８）を有する湾曲した基部（１９６）と、 （４）前記前縁及び後縁（１３２，１３６）に接続され
た１対の間隔を置いて配置された対向する軸方向側面パ
ネル（２１４）と、を含み、 （５）前記側面パネル（２１４）の各々は、各側面パネ
ル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁（１３
６）まで縦方向に延びる下部減衰スプラインシールスロ
ット（２４２）を有し、各下部スロット（２４２）は、
底部壁面（２５６）、上部壁面（２６４）並びに前記底
部壁面及び上部壁面（２５６，２６４）にその端縁で接
続された側壁面（２６０）を有し、前記底部壁面（２５
６）はその長さ方向に沿う複数の間隔を置いて配置され
た交互に入れ代わるランド（２７８）及び凹み（２８
２）を有し、 （６）前記側面パネル（２１４）の各々は、前記下部ス
ロット（２４２）の上方に間隔を置いて配置され、各側
面パネル（２１４）の前記前縁（１３２）から前記後縁
（１３６）まで縦方向に延びる上部主スプラインシール
スロット（２４６）を有し、各上部スロット（２４６）
は少なくとも底部壁面（２６６）及び上部壁面（２７
４）を有し、さらに （７）前記基部（１９６）を貫通してその前記背面（２
００，２０４）から延び、前記側面パネル（２１４）の
少なくとも１つの前記下部スロット（２４２）中に前記
下部スロット（２４２）の前記底部壁面（２５６）の前
記ランド（２７８）の１つの上方で開口する出口（２９
２）を有する複数の冷却空気通路（２８６）を含み、 （８）前記１対のシュラウドセグメント（１３０）の前
記対向して隣接する側面パネル（２１４）は、両者間に
間隙(４０２)を有し、また前記隣接する側面パネル（２
１４）の各々についての前記下部スロット（２４２）の
前記底部壁面（２５６）中の前記ランド（２７８）及び
凹み（２８２）の間隔は、前記隣接する側面パネル（２
１４）の１つの前記ランド（２７８）が、他方の前記隣
接する側面パネル（２１４）の前記凹み（２８２）と対
向するように千鳥配列にされる、１対の隣接するシュラ
ウドセグメント（１３０）と、 （ｂ）前記対向して隣接する側面パネル（２１４）の間
の前記間隙（４０２）中に配置され、前記端縁（４０
８）の各々が、前記隣接する側面パネル（２１４）の１
つの前記下部スロット（２４２）により受入れられるこ
とができるような長さ及び厚さを有する１対の間隔を置
いて配置された端縁（４０８）を含む少なくとも１つの
減衰スプラインシール（４０４）とを、含み、 （ｃ）前記少なくとも１つの減衰スプラインシール（４
０４）は、各下部スロット（２４２）の前記底部壁面
（２５６）の各ランド（２７８）の上方で各下部スロッ
ト（２４２）中に開口する前記出口（２９２）の下方に
配置され、各下部スロット（２４２）の前記側壁面（２
６０）に隣接する前記底部壁面（２５６）の各凹み（２
８２）の少なくとも１部分が空気流れを通すことができ
るように、前記間隙（４０２）と前記隣接する側面パネ
ル（２１４）の前記下部スロット(２４２)の前記底部壁
面（２５６）との組合わされた幅より小さい幅を有し、
さらに （ｄ）前記間隙（４０２）中に配置され、端縁（４１
６）の各々が前記隣接する側面パネル（２１４）の１つ
の前記上部スロット（２４６）により受入れられること
ができるような長さ及び厚さを有する１対の間隔を置い
て配置された端縁（４１６）を含む少なくとも１つの主
スプラインシール（４１２）を含み、 （ｅ）前記少なくとも１つの減衰シール（４０４）及び
前記少なくとも１つの主シール（４１２）は、その間
に、前記高圧インピンジメント空洞（１８４）及び前記
低圧インピンジメント空洞（１８９）の圧力より低い圧
力、並びに前記シュラウドセグメント（１３０）の高圧
タービン及び低圧タービンセクション（１９０，１９
２）の近傍の前記ガス主流（２１）の圧力より高い圧力
を有する中間圧力空洞（４２４）を画定する、ことを特
徴とするシュラウド部分組立体（４００）。 - 【請求項１８】 前記上部及び下部スロット（２４２，
２４６）は、各側面パネル（２１４）の前記前縁（１３
２）から前記後縁（１３６）まで連続して延びることを
特徴とする請求項１７に記載のシュラウド部分組立体
（４００）。 - 【請求項１９】 前記減衰シール及び主シール（４０
２，４１２）の各々は、１つの連続する部片であること
を特徴とする請求項１８に記載のシュラウド部分組立体
（４００）。 - 【請求項２０】 各シュラウドセグメント（１３０）に
おいて、前記高圧タービンセクション（１９０）の前記
後端から前記低圧タービンセクション（１９２）の前記
前端への遷移部（２９６）辺りで、また前記低圧タービ
ンセクション（１９２）の前記後縁（３００）辺りで、
前記下部スロット（２４２）中に出る通路（２８６）が
全くないことを特徴とする請求項１８に記載のシュラウ
ド部分組立体（４００）。
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|---|---|---|---|
| US09/590,590 US6340285B1 (en) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | End rail cooling for combined high and low pressure turbine shroud |
| US09/590590 | 2000-06-08 |
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|---|---|
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| JP2001107880A Expired - Fee Related JP4553285B2 (ja) | 2000-06-08 | 2001-04-06 | 高圧及び低圧タービン複合式シュラウドのエンドレール冷却法 |
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