JP2017198202A - タービン翼の先端シュラウドの冷却用シールレールのためのシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】タービン翼の先端シュラウドの冷却用シールレールのためのシステムを提供する。【解決手段】タービン翼１８０が、シールレールを有する先端シュラウドを含む。シールレールは、接線方向端部間に延在する接線方向表面を含む。タービン翼１８０は、ロータに連結するように構成される根元部と、根元部と先端シュラウドとの間に延在しているエーロフォイル部とを含む。シールレールは、シールレールの長さに沿って延在している冷却通路を含む。該冷却通路は冷却プレナムに流体連結されており、冷却通路と冷却プレナムとの間に延在している中間冷却通路経由で冷却流体を受容する。シールレールは、冷却通路に流体連結されている冷却出口通路を含む。該冷却出口通路はシールレールの内部に配設され、冷却通路とシールレールの接線方向表面との間に延在している。冷却出口通路は、先端シュラウドから接線方向表面を介して冷却流体を排出するように構成される。【選択図】図１
Description
本明細書において開示される主題はタービンに関し、より具体的にはタービンのタービン翼に関する。
ガスタービンエンジンは、燃料を燃焼させて高温燃焼ガスを生成し、その高温燃焼ガスがタービンを通って流動し、負荷および／または圧縮機を駆動する。タービンは１つまたは複数の段を含み、各段は複数のタービン翼またはタービンバケットを含む。各タービン翼は、ロータに連結されている根元部に連結された径方向内側端部と先端部に連結された径方向外側部とを有するエーロフォイル部を含む。タービン翼の中には、先端部にシュラウド（例えば、先端シュラウド）を含むことによってガスタービンエンジンの性能を高めるものがある。しかし、先端シュラウドは、高温と遠心力で誘発される曲げ応力との組合せが原因となって、経時的にクリープ損傷を被る。先端シュラウドを冷却してクリープ損傷を低減する通常の冷却システムでは、先端シュラウドの各部分（例えば、シールレールまたは歯）を効果的に冷却できない可能性がある。
当初に特許請求された主題の範囲と相応するある実施形態が以下に要約されている。これらの実施形態は、特許請求された主題の範囲を限定することを目的としておらず、むしろこれらの実施形態は、専ら、主題の可能性のある形態の概要を与えることを目的としている。実際、主題は、以下に記載されている実施形態に類似しているかまたはそれと異なる可能性がある様々な形態を包含し得る。
第１の実施形態によれば、ガスタービンエンジンが提供される。該ガスタービンエンジンはタービンセクションを含む。該タービンセクションは、ロータに連結されている複数のタービン翼を有するタービン段を含む。複数のタービン翼のうちの少なくとも１つのタービン翼が、基部と、該基部から径方向に延在している第１のシールレールとを有する先端シュラウド部を含む。第１のシールレールは、接線方向端部（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｅｎｄ）間に延在している接線方向表面（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）を含む。また、少なくとも１つのタービン翼は、ロータに連結されている根元部を含む。少なくとも１つのタービン翼は、根元部と先端シュラウド部との間に延在しているエーロフォイル部をさらに含む。該エーロフォイル部は、エーロフォイル部を貫通して径方向に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている第１の冷却プレナムを含む。該第１の冷却プレナムは、ロータの回転軸に対してシールレールから軸方向にずらされている。第１のシールレールは、第１のシールレールの第１の長さに沿って延在している第１の冷却通路を含む。該第１の冷却通路は第１の冷却プレナムに流体連結されており、第１の冷却通路と第１の冷却プレナムとの間に延在している第１の中間冷却通路経由で冷却流体を受容する。第１のシールレールは、第１の冷却通路に流体連結されており冷却流体を受容する第１の複数の冷却出口通路を含む。第１の複数の冷却出口通路は、第１のシールレールの内部に配設され、第１の冷却通路と第１のシールレールの接線方向表面との間に延在している。第１の複数の冷却出口通路は、先端シュラウド部から接線方向表面を介して冷却流体を排出するように構成されている。
第２の実施形態によれば、タービンが提供される。該タービンは、ロータと、該ロータに連結されている複数のタービン翼を有するタービンとを含む。複数のタービン翼のうちの少なくとも１つのタービン翼が、基部と、該基部から径方向に延在しているシールレールとを有する先端シュラウド部を含む。該シールレールは、接線方向端部間に延在している接線方向表面を含む。また、少なくとも１つのタービン翼は、ロータに連結されている根元部を含む。少なくとも１つのタービン翼は、根元部と先端シュラウド部との間に延在しているエーロフォイル部をさらに含む。該エーロフォイル部は、エーロフォイル部を貫通して径方向に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナムを含む。該冷却プレナムは、ロータの回転軸に対してシールレールから軸方向にずらされている。シールレールは、シールレールの長さに沿って延在している冷却通路を含む。冷却通路は冷却プレナムに流体連結されており、冷却通路と冷却プレナムとの間に延在している中間冷却通路経由で冷却流体を受容する。シールレールは、冷却通路に流体連結されており冷却流体を受容する複数の冷却出口通路を含む。該複数の冷却出口通路は、シールレールの内部に配設され、冷却通路とシールレールの接線方向表面との間に延在している。複数の冷却出口通路は、先端シュラウド部から接線方向表面を介して冷却流体を排出するように構成されている。
第３の実施形態によれば、タービン翼が提供される。該タービン翼は、基部と、該基部から径方向に延在しているシールレールとを有する先端シュラウド部を含む。シールレールは、接線方向端部間に延在している接線方向表面を含む。また、タービン翼は、タービンのロータに連結するように構成されている根元部を含む。タービン翼は、根元部と先端シュラウド部との間に延在しているエーロフォイル部をさらに含む。該エーロフォイル部は、エーロフォイル部を貫通して径方向に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナムを含む。該冷却プレナムは、ロータの回転軸に対してシールレールから軸方向にずらされている。シールレールは、シールレールの長さに沿って延在している冷却通路を含む。冷却通路は冷却プレナムに流体連結されており、冷却通路と冷却プレナムとの間に延在している中間冷却通路経由で冷却流体を受容する。シールレールは、冷却通路に流体連結されており冷却流体を受容する複数の冷却出口通路を含む。該複数の冷却出口通路はシールレールの内部に配設され、冷却通路とシールレールの接線方向表面との間に延在している。複数の冷却出口通路は、先端シュラウド部から接線方向表面を介して冷却流体を排出するように構成されている。
本発明の主題のこれらおよび他の特徴、態様および利点が、全図面を通して同様の符号が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、よりよく理解されるようになるであろう。
本発明の主題の１つまたは複数の特定の実施形態が以下に記載される。これらの実施形態の簡潔な説明を与えるために、本明細書においては、実際の実装形態の全ての特徴が説明されない可能性がある。当然のことながら、任意のそのような実際の実装形態の開発において、任意の工学プロジェクトまたは設計プロジェクトの場合と同様に、実装形態ごとに変わる可能性がある、システム関連の制約またはビジネス関連の制約の順守などの開発者の特定の目標を達成するために、多数の実装形態固有の決定がなされなければならない。さらに、当然のことながら、そのような開発努力は複雑で、時間がかかる可能性があると考えられるが、それでも、本開示の利益を得る当業者には、設計、製作および製造の慣行的な仕事であると考えられる。
本発明の主題の様々な実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、要素の１つまたは複数が存在することを意味するものとする。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は包括的であることを目的としており、列挙された要素以外に追加の要素が存在し得ることを意味する。
開示される実施形態は、タービン翼またはタービンバケットの先端シュラウドを冷却するための冷却システムを対象とする。以下に開示されている通り、開示されている冷却システムは、先端シュラウドの１つもしくは複数のシールレールまたは歯の冷却を可能にする。例えば、タービン翼は、シールレールの各長さ（例えば、長手方向長さまたは最大寸法）に沿ってシールレールの内部に延在している１つもしくは複数の冷却通路を各々が含む１つまたは複数のシールレールを含む。タービン翼は、（例えば、根元部から先端シュラウド部への方向にエーロフォイル部内で）翼を貫通して径方向に延在している、（例えば、シールレールから軸方向にずらされている）１つまたは複数の冷却プレナムを含む。冷却通路は、冷却通路と冷却プレナムとの間に延在している中間冷却通路経由で、冷却プレナムに流体連結されている。冷却通路は、冷却通路からシールレールの接線方向表面（例えば、シールレールの接線方向端部間に延在している上面または側面）まで延在している複数の冷却出口通路を含む。冷却プレナムは、シールレールの接線方向表面（例えば、上面）からの排出のために、冷却通路へのかつ冷却出口通路への中間冷却通路内へ、（冷却流体流路経由で）後に流入する冷却流体（例えば、圧縮機からの空気）を受容するように構成されている。ある実施形態では、シールレールの上面からの冷却流体の排出は、上面と、該上面の向かい側に径方向に配設されている固定シュラウドとの間の（例えば、排気の）過度の翼端漏れ流体流を、（例えば、シールにより）阻止するかまたは低減する。他の実施形態では、シールレールの上面からの冷却流体の排出は、タービン翼がロータを中心に回転するときに、タービン翼のトルクを増大させる。冷却流体流路に沿って流動する冷却流体は、タービン翼のシュラウド先端（具体的には、１つまたは複数のシールレール）の温度（例えば、金属温度）を低下させる。シールレールに沿って低下した温度は、先端シュラウドの構造強度を強めて、全体としてタービン翼の耐久性を増大させる。また、シールレールに沿って低下した温度は、先端シュラウドのフィレットクリープ能力（ｆｉｌｌｅｔ ｃｒｅｅｐ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を高める。
図１は、長手方向軸１０２（タービンまたはロータの回転軸も表す）を通って切断されたガスタービンエンジン１００の実施形態の横断面側面図である。説明では、ガスタービンエンジン１００は、軸方向軸または軸方向１０４、軸１０４に向かうまたはそれから離れる径方向１０６、および軸１０４周りの円周方向または接線方向１０８に対して言及される可能性がある。分かるように、この先端シュラウド冷却システムは、ガスタービンシステムおよび蒸気タービンシステムなどの任意のタービンシステムにおいて使用されてよく、任意の特定の機械またはシステムに限定されることは意図されていない。以下にさらに記載されている通り、冷却システムが、タービン翼の先端シュラウドの１つもしくは複数のシールレールまたは歯を冷却するのに利用されてもよい。例えば、冷却流体流路が各タービン翼を貫通して（例えば、翼部またはエーロフォイル部および先端シュラウド部を貫通して）延在していてもよく、該冷却流体流路は、冷却流体（例えば、圧縮機からの空気）が１つまたは複数のシールレールを通ってかつそれらから外へ流動して、１つまたは複数のシールレールの温度を低下させることを可能にする。シールレールに沿って低下した温度は先端シュラウドの構造強度を強めて、全体としてタービン翼の耐久性を増大させる。また、シールレールに沿って低下した温度は、先端シュラウドのフィレットクリープ能力を高める。
ガスタービンエンジン１００は、燃焼器セクション１６２の内部に配置されている１つまたは複数の燃料ノズル１６０を含む。ある実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、燃焼器セクション１６２内の環状装置内に配設されている複数の燃焼器１２０を含んでいてもよい。さらに、各燃焼器１２０は、環状装置もしくは他の装置内の各燃焼器１２０のヘッド端部にまたはその付近に取り付けられている複数の燃料ノズル１６０を含んでいてもよい。
空気が吸気セクション１６３を通って進入し、圧縮機１３２により圧縮される。圧縮機１３２からの圧縮空気は、次いで、燃焼器セクション１６２内へ導かれ、そこで圧縮空気は燃料と混合される。圧縮空気と燃料との混合物は、一般に、燃焼器セクション１６２内で燃焼し、高温高圧燃焼ガスを生成し、該燃焼ガスは、タービンセクション１３０内にトルクを生成するために使用される。上記の通り、複数の燃焼器１２０は、燃焼器セクション１６２内に環状に配設されていてもよい。各燃焼器１２０は、燃焼器１２０からの高温燃焼ガスをタービンセクション１３０へ導くトランジションピース１７２を含む。詳細には、各トランジションピース１７２は、一般に、燃焼器１２０から、タービンセクション１３０の第１の段１７４内に含まれる、タービンセクション１３０のノズル組立体までの高温ガス経路を画定している。
図示の通り、タービンセクション１３０は、３つの別個の段１７４、１７６、および１７８を含む（ただしタービンセクション１３０は任意の数の段を含んでいてもよい）。各段１７４、１７６、および１７８は、シャフト１８４（例えば、ロータ）に回転自在に取り付けられているロータホイール１８２に連結されている複数の翼１８０（例えば、タービン翼）を含む。また、各段１７４、１７６、および１７８は、翼１８０の各組の上流に直接配設されているノズル組立体１８６を含む。該ノズル組立体１８６は、高温燃焼ガスを翼１８０の方へ導き、そこで高温燃焼ガスは翼１８０に原動力を付与して翼１８０を回転させ、それによりシャフト１８４を回動させる。高温燃焼ガスは、段１７４、１７６、および１７８の各々を通って流動し、各段１７４、１７６、および１７８内で翼１８０に原動力を付与する。高温燃焼ガスは、次いで、排気ディフューザセクション１８８を通ってガスタービンセクション１３０を出ることができる。
図示の実施形態では、各段１７４、１７６、１７８の各翼１８０は、先端シュラウド部１９４から径方向１０６に延在している１つまたは複数のシールレール１９５を含む先端シュラウド部１９４を含む。１つまたは複数のシールレール１９５は、複数の翼１８０の周囲に配設されている固定シュラウド１９６に向かって径方向１０６に延在している。ある実施形態では、単一段の翼１８０（例えば、最後の段１７８）のみが、先端シュラウド部１９４を含んでいてもよい。
図２は、複数の冷却プレナム１９８を有するタービン翼１８０の側面図である。タービン翼１８０は、先端シュラウド部１９４と、ロータ（例えば、ロータホイール１８２）に連結されるように構成されている根元部２００と、エーロフォイル部２０２とを含む。先端シュラウド部１９４は、長手方向軸１０２または回転軸に対して円周方向１０８および軸方向１０４の両方に延在している基部２０４を含む。図示の通り、先端シュラウド部１９４は、基部２０４から、径方向１０６に（例えば、長手方向軸１０２または回転軸から離れて）延在している単一シールレール１９５を含む。ある実施形態では、先端シュラウド部１９４は２つ以上のシールレール１９５を含んでいてもよい。翼１８０は、根元部２００と先端シュラウド部１９４との間に垂直に（例えば、径方向１０６に）延在している複数の冷却プレナム１９８を含む。冷却プレナム１９８の数は、１と２０または任意の他の数の間で変化する可能性がある。冷却プレナム１９８は、シールレール１９５から（例えば、長手方向軸または回転軸１０２に対して）軸方向１０４にずらされている。各冷却プレナム１９８は、冷却流体（例えば、圧縮機１３２からの空気）を受容するように構成されている。以下により詳細に説明されている通り、先端シュラウド部１９４は、１つまたは複数の冷却プレナム１９８に連結されている（例えば、１つまたは複数の中間冷却通路経由で流体連結されている）１つまたは複数の冷却通路と冷却出口通路とを含み、先端シュラウド部１９４を含む翼１８０の全体に亘って冷却流体流路を画定している。例えば、冷却流体は、（例えば、根元部２００の底面２０６を通って）１つまたは複数の冷却プレナム１９８内へ、１つまたは複数の冷却通路内へ、次いで１つまたは複数の冷却出口通路内へ流入し、そこで冷却流体はシールレール１９５から排出されて、シールレール１９５の温度を低下させる。
図３は、図２の線３−３の範囲内で取った、タービン翼１８０の先端シュラウド部１９４の上面斜視図である。先端シュラウド部１９４のシールレール１９５は、円周方向１０８（例えば、接線方向）および（例えば、長手方向軸または回転軸１０２に対して）軸方向１０４の両方に延在している。シールレール１９５は、接線方向表面２０８と、接線方向端部２１２間に延在している長さ２１０（例えば、長手方向長さ）とを含む。シールレール１９５の接線方向表面２０８は、上面２１４（例えば、シールレール１９５の径方向１０６最も外側の面）と、基部２０４と上面２１４との間に径方向１０６に延在している側面２１６、２１８とを含む。側面２１６、２１８は互いに対向して配設されている。例えば、側面２１６、２１８の一方は（例えば、圧縮機１３２の方へ配向されている）前面または上流面であってもよく、一方、他方の側面２１６、２１８は（例えば、排気セクション１８８の方へ配向されている）後面または下流面であってもよい。
図示の通り、先端シュラウド部１９４は、各々がシールレール１９５の長さ２１０の（全体より少ない）一部分に沿って延在している、シールレール１９５の内部に配設されている複数の冷却通路２２０を含む。ある実施形態では、冷却通路２２０は、長さ２１０の約１パーセントから１００パーセントまでの間で延在していてもよい。例えば、冷却通路２２０は、長さ２１０の１パーセントから２５パーセントまで、２５パーセントから５０パーセントまで、５０パーセントから７５パーセントまで、７５パーセントから１００パーセントまで、およびそれらの中の全ての部分的範囲の間で延在していてもよい。図示の通り、各冷却通路２２０は、各冷却プレナム１９８に連結されており（例えば、流体連結されており）冷却流体を受容する。冷却プレナム１９８は図２に関して記載されている通りである。具体的には、各中間冷却通路２２２が、（例えば、シールレール１９５から軸方向１０４にずらされている）各冷却プレナム１９８と各冷却通路２２０との間に（例えば、軸方向１０４にかつ／または径方向１０６に）延在しており、プレナム１９８を通路２２０に連結している（例えば、流体連結している）。ある実施形態では、各冷却通路２２０は２つ以上の冷却プレナム１９８に連結されていてもよい（図４参照）。ある実施形態では、各冷却プレナム１９８は２つ以上の冷却通路２２０に連結されていてもよい。各冷却通路２２０は、複数の冷却出口通路２２４（２つから２０以上までの出口通路２２４）に連結されている（例えば、流体連結されている）。複数の冷却出口通路２２４は冷却通路２２０から接線方向表面２０８（例えば、上面２１４、側面２１６、２１８）まで延在している。図示の通り、複数の冷却出口通路２２４は側面２１８まで延在している。ある実施形態では、複数の冷却出口通路２２４は側面２１６まで延在している。他の実施形態では、複数の冷却出口通路２２４は側面２１６、２１８の両方まで延在している（側面２１６からの冷却流体排出２３６を示している図４参照）。いくつかの実施形態では、複数の冷却出口通路２２４は上面まで延在している（図８および図９参照）。ある実施形態では、複数の冷却出口通路２２４は上面および側面２１６、２１８の１つまたは複数まで延在している。複数の冷却出口通路２２４は、矢印２２６で示されている通り、シールレール１９５の接線方向表面２０８から冷却流体を排出する。結果として、冷却流体が、（矢印２３０で示されているように）冷却プレナム１９８を通って冷却流体流路２２８に沿って流動し、（矢印２３２で示されているように）中間冷却通路２２２内へ入り、次いで、（矢印２３４で示されているように）冷却通路２２０内へ入り、その後シールレール１９５から排出される。冷却流体流路２２８に沿った冷却流体の流動が、先端シュラウド部１９４および特にシールレール１９５の温度の低下を可能にする。
図５は、図３の線５−５に沿って取った、タービン翼１８０の先端シュラウド部１９４のシールレール１９５の横断面側面図である。図３に関して記載されているように、シールレール１９５は冷却通路２２０と冷却出口通路２２４とを含む。図示の通り、冷却出口通路２２４は、（例えば、シールレール１９５の中心を通って）長さ２１０に沿ってシールレール１９５を貫通して径方向１０６に延在している径方向平面２４０に対して角度２３８で、冷却通路２２０と側面２１８との間に延在している。角度２３８は０度超から１８０度未満までに及ぶ可能性がある。角度２３８は、０度超から３０度まで、３０度から６０度まで、６０度から９０度まで、９０度から１２０度まで、１２０度から１５０度まで、１５０度から１８０度未満まで、およびそれらの中の全ての部分的範囲に及ぶ可能性がある。例えば、角度２３８は、約１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度、１００度、１１０度、１２０度、１３０度、１４０度、１５０度、１６０度、または１７０度であってもよい。ある実施形態では、冷却出口通路２２４は、径方向平面２４０に対して角度２３８で冷却通路２２０と側面２１８との間に延在している。
図６は、（例えば、シールレール１９５の長さ２１０に沿って単一冷却通路２２０を有する）図２の線３−３の範囲内で取った、タービン翼１８０の先端シュラウド部１９４の上面斜視図である。全般的に、先端シュラウド部１９４は、シールレール１９５が単一冷却通路２２０を含むことを除いて、図４に関して記載されているものと同様である。単一冷却通路２２０はシールレール１９５の長さ２１０（例えば、その全体）に延在している。ある実施形態では、単一冷却通路２２０は長さ２１０の部分（例えば、全体未満）に沿って延在している。ある実施形態では、単一冷却通路２２０は、長さ２１０の約１パーセントと１００パーセントの間に延在していてもよい。例えば、単一冷却通路２２０は、長手方向長さ２１０の１パーセントから２５パーセントまで、２５パーセントから５０パーセントまで、５０パーセントから７５パーセントまで、７５パーセントから１００パーセントまで、かつそれらの中の全ての部分的範囲の間に延在していてもよい。図示の通り、冷却通路２２０は複数の冷却プレナム１９８に連結されている。加えて、冷却出口通路２２４は冷却通路２２０から側面２１８まで延在している。冷却出口通路２２４は、矢印２２６で示されている通り、側面２１８から冷却流体を排出する。ある実施形態では、冷却出口通路２２４は冷却通路２２０から側面２１６まで延在している。他の実施形態では、冷却出口通路２２４は、冷却流体の排出２２６、２３６のために、冷却通路から側面２１６、２１８の両方まで延在している（図７参照）。
図８は、（例えば、回転方向の、シールレール１９５の上面２１４からの冷却流の排出を有する）図２の線３−３に沿って取った、タービン翼１８０の先端シュラウド部１９４の上面斜視図である。全般的に、図８に描写されている先端シュラウド部１９４は、図６に関して前述されているものと同様である。しかし、冷却出口通路２２４は冷却通路２２０から上面２１４まで延在しており、冷却流体の排出２４２を可能にする。冷却出口通路２２４は、シールレール１９５の長さ２１０の全体または全体未満に沿って冷却流体を排出して２４２もよい。ある実施形態では、冷却出口通路２２４は長さ２１０の大部分に沿って冷却流体を排出して２４２（例えば、過度の翼端漏れ流れを阻止するかまたは低減して）もよい。ある実施形態では、また、冷却出口通路２２４は冷却通路２２０から側面２１６、２１８の１つまたは複数まで延在していてもよい。ある実施形態では、先端シュラウド部１９４は、中間冷却通路２２２の１つまたは複数経由で冷却プレナム１９８の１つまたは複数に連結されている２つ以上の冷却通路２２０を含んでいてもよい。
図示の通り、冷却出口通路２２４は、シールレール１９５の長さ２１０に対して角度２４４で曲げられている。ある実施形態では、角度２４４は０度超から１８０度未満までに及ぶ可能性がある。角度２４４は、０度超から３０度まで、３０度から６０度まで、６０度から９０度まで、９０度から１２０度まで、１２０度から１５０度まで、１５０度から１８０度未満まで、かつそれらの中の全ての部分的範囲に及ぶ可能性がある。例えば、角度２４４は、約１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度、１００度、１１０度、１２０度、１３０度、１４０度、１５０度、１６０度、または１７０度であってもよい。図示の通り、冷却出口通路２２４は、翼１８０の回転方向２４８に、接線方向端部（例えば、接線方向端部２４６）に向かって曲げられている。上面２１４からの、冷却出口通路２２４による冷却流体の排出２４２は、上面２１４と、該上面２１４の向かい側に径方向１０６に配設されている固定シュラウド１９６（図１参照）の最内面との間の過度の翼端漏れ流れ（例えば、排気流）を、（例えば、シールにより）低減するかまたは阻止する。
図９は、（例えば、回転方向から離れる、シールレール１９５の上面２１４からの冷却流の排出を有する）図２の線３−３に沿って取った、タービン翼１８０の先端シュラウド部１９４の上面斜視図である。全般的に、図９に示されている先端シュラウド部１９４は、冷却出口通路２２４が、翼１８０の回転方向２４８から離して接線方向端部（例えば、接線方向端部２５０）に向かって曲げられていることを除いて、図８に関して前述されているものと同様である。上面２１４からの、冷却出口通路２２４による冷却流体の排出２５２は、上面２１４と、該上面２１４の向かい側に径方向１０６に配設されている固定シュラウド１９６（図１参照）の最内面との間の過度の翼端漏れ流れ（例えば、排気流）を低減するかまたは阻止する。加えて、回転方向２４８と反対方向の、冷却流体の排出２５２は、各タービン翼がロータの回転軸１０２を中心に回転するときに、各タービン翼１８０のトルク（およびしたがって、タービンエンジン１００の馬力）を増大させる。
ある実施形態では、冷却通路２２０、中間冷却通路２２２、および／または冷却出口通路２２４の内面２５４が滑らかである（図１０参照）。ある実施形態では、冷却通路２２０、中間冷却通路２２２、および／または冷却出口通路２２４の内面２５４は陥凹部２５６を含み（図１１参照）、各通路を通る冷却流体の流動中に乱流を誘発するかまたは生成する。ある実施形態では、冷却通路２２０、中間冷却通路２２２、および／または冷却出口通路２２４の内面２５４は突出部２５８を含み（図１２参照）、各通路を通る冷却流体の流動中に乱流を誘発するかまたは生成する。ある実施形態では、冷却通路２２０、中間冷却通路２２２、および／または冷却出口通路２２４の内面２５４は陥凹部２５６および突出部２５８の両方を含み、各通路を通る冷却流体の流動中に乱流を誘発するかまたは生成する。
開示されている実施形態の技術的効果は、タービン翼の１つまたは複数のシールレールのための冷却システムを提供することを含む。冷却流体流路に沿って流動する冷却流体は、タービン翼のシュラウド先端（具体的には、１つまたは複数のシールレール）の温度（例えば、金属温度）を低下させる。シールレールに沿って低下した温度は、先端シュラウドの構造強度を強めて、全体としてタービン翼の耐久性を増大させる。また、シールレールに沿って低下した温度は、先端シュラウドのフィレットクリープ能力を高める。ある実施形態では、シールレールの上面からの冷却流体の排出は、上面と、該上面の向かい側に径方向に配設されている固定シュラウドとの間の（例えば、排気の）過度の翼端漏れ流体流を阻止するかまたは低減する。他の実施形態では、シールレールの上面からの冷却流体の排出は、タービン翼がロータを中心に回転するときに、タービン翼のトルクを増大させる。
本明細書は、例を用いて、最良の形態を含む本主題を開示しており、また、任意のデバイスまたはシステムを作製することおよび使用することならびに任意の援用されている方法を実施することを含めて、当業者が本主題を実践することを可能にしている。本主題の特許性のある範囲は特許請求の範囲により定められており、当業者が思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と僅かしか異ならない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ガスタービンエンジン（１００）であって、
タービンセクション（１３０）を含み、前記タービンセクション（１３０）は、ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）を含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在している第１のシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記第１のシールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）と、
前記ロータに連結されている根元部（２００）と、
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）と
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）が、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている第１の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の第１の長さ（２１０）に沿って延在している第１の冷却通路（２２０）を含み、前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第１の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１の冷却通路（２２０）に流体連結されて前記冷却流体を受容する第１の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設され、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、ガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様２］
前記接線方向表面（２０８）は、前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している前記第１シールレール（１９５）の上面（２１４）を含み、前記上面（２１４）は前記ロータの前記回転軸（１０２）に対して前記第１のシールレール（１９５）の径方向（１０６）最も外側の面であり、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記上面（２１４）と、前記上面（２１４）の向かい側に径方向（１０６）に配設されている固定シュラウド（１９６）の最内面との間の過度の翼端漏れを低減するように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様３］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様２記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様４］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）に曲げられている、実施態様３記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様５］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）から離して曲げられており、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記各タービン翼（１８０）が前記ロータの前記回転軸（１０２）を中心に回転するときに前記各タービン翼（１８０）のトルクを増大させるように構成されている、実施態様３記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様６］
前記接線方向表面（２０８）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在しておりかつ前記第１のシールレール（１９５）の上面（２１４）と前記基部（２０４）との間に径方向（１０６）に延在している、前記第１のシールレール（１９５）の第１の側面（２１６）または第２の側面（２１８）を含み、前記第１の側面（２１６）は前記第２の側面（２１８）に対向して配設されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様７］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の冷却プレナム（１９８）と前記第１の側面（２１６）および前記第２の側面（２１８）の両方との間に延在している、実施態様６記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様８］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の長さ（２１０）に沿って前記第１のシールレール（１９５）を貫通して延在している径方向平面（２４０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様６記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様９］
前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長手方向長さ（２１０）の全体に沿って延在している、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１０］
前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）の全体未満に沿って延在している、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１１］
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却通路（２２０）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１２］
前記先端シュラウド部（１９４）は、前記基部（２０４）から延在している第２のシールレール（１９５）を含み、前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して長手方向に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の第２の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２のシールレール（１９５）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却出口通路（２２４）は、前記第２のシールレール（１９５）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１３］
前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が滑らかである、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１４］
前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が、前記第１の冷却通路（２２０）を通る前記冷却流体の流動中に乱流を誘発するように構成されている陥凹部または突出部を含む、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１５］
タービン（１３０）であって、
ロータと、
前記ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）とを含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在しているシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記シールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）、
前記ロータに連結されている根元部（２００）、および
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記シールレール（１９５）は、前記シールレール（１９５）の長さ（２１０）に沿って延在している冷却通路（２２０）を含み、前記冷却通路（２２０）は前記冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記冷却通路（２２０）と前記冷却プレナム（１９８）との間に延在している中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記シールレール（１９５）は、前記冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の内部に配設され、前記冷却通路（２２０）と前記シールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路は（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、タービン（１３０）。
［実施態様１６］
前記接線方向表面（２０８）は、前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している、前記シールレール（１９５）の上面（２１４）を含み、前記上面（２１４）は、前記ロータの前記回転軸（１０２）に対する前記シールレール（１９５）の径方向（１０６）最も外側の面であり、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記上面（２１４）と、前記上面（２１４）の向かい側に径方向（１０６）に配設されている固定シュラウド（１９６）の最内面との間の過度の翼端漏れを低減するように構成されている、実施態様１５記載のタービン。
［実施態様１７］
前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の前記長さ（２１０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様１６記載のタービン。
［実施態様１８］
前記接線方向表面（２０８）は、前記シールレール（１９５）の前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在しておりかつ前記シールレール（１９５）の上面と前記基部との間に径方向（１０６）に延在している、前記シールレール（１９５）の第１の側面（２１６）または第２の側面（２１８）を含み、前記第１の側面（２１６）は前記第２の側面（２１８）に対向して配設されている、実施態様１５記載のタービン。
［実施態様１９］
前記複数の冷却出口通路（２２４）は前記冷却プレナム（１９８）と前記第１の側面（２１６）および前記第２の側面（２１８）の両方との間に延在している、実施態様１８記載のタービン。
［実施態様２０］
タービン翼（１８０）であって、
基部（２０４）、および、前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在しているシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であり、前記シールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）と、
タービンのロータに連結されるように構成されている根元部（２００）と、
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）と
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナム（１９８）を含み、前記冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記シールレール（１９５）は、前記シールレール（１９５）の長さ（２１０）に沿って延在している冷却通路（２２０）を含み、前記冷却通路（２２０）は前記冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記冷却通路（２２０）と前記冷却プレナム（１９８）との間に延在している中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記シールレール（１９５）は、前記冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の内部に配設され、前記冷却通路（２２０）と前記シールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、
タービン翼（１８０）。
［実施態様１］
ガスタービンエンジン（１００）であって、
タービンセクション（１３０）を含み、前記タービンセクション（１３０）は、ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）を含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在している第１のシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記第１のシールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）と、
前記ロータに連結されている根元部（２００）と、
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）と
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）が、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている第１の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の第１の長さ（２１０）に沿って延在している第１の冷却通路（２２０）を含み、前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第１の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１の冷却通路（２２０）に流体連結されて前記冷却流体を受容する第１の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設され、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、ガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様２］
前記接線方向表面（２０８）は、前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している前記第１シールレール（１９５）の上面（２１４）を含み、前記上面（２１４）は前記ロータの前記回転軸（１０２）に対して前記第１のシールレール（１９５）の径方向（１０６）最も外側の面であり、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記上面（２１４）と、前記上面（２１４）の向かい側に径方向（１０６）に配設されている固定シュラウド（１９６）の最内面との間の過度の翼端漏れを低減するように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様３］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様２記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様４］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）に曲げられている、実施態様３記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様５］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）から離して曲げられており、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記各タービン翼（１８０）が前記ロータの前記回転軸（１０２）を中心に回転するときに前記各タービン翼（１８０）のトルクを増大させるように構成されている、実施態様３記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様６］
前記接線方向表面（２０８）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在しておりかつ前記第１のシールレール（１９５）の上面（２１４）と前記基部（２０４）との間に径方向（１０６）に延在している、前記第１のシールレール（１９５）の第１の側面（２１６）または第２の側面（２１８）を含み、前記第１の側面（２１６）は前記第２の側面（２１８）に対向して配設されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様７］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の冷却プレナム（１９８）と前記第１の側面（２１６）および前記第２の側面（２１８）の両方との間に延在している、実施態様６記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様８］
前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の長さ（２１０）に沿って前記第１のシールレール（１９５）を貫通して延在している径方向平面（２４０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様６記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様９］
前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長手方向長さ（２１０）の全体に沿って延在している、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１０］
前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）の全体未満に沿って延在している、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１１］
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却通路（２２０）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１２］
前記先端シュラウド部（１９４）は、前記基部（２０４）から延在している第２のシールレール（１９５）を含み、前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して長手方向に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の第２の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２のシールレール（１９５）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却出口通路（２２４）は、前記第２のシールレール（１９５）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１３］
前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が滑らかである、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１４］
前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が、前記第１の冷却通路（２２０）を通る前記冷却流体の流動中に乱流を誘発するように構成されている陥凹部または突出部を含む、実施態様１記載のガスタービンエンジン（１００）。
［実施態様１５］
タービン（１３０）であって、
ロータと、
前記ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）とを含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在しているシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記シールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）、
前記ロータに連結されている根元部（２００）、および
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記シールレール（１９５）は、前記シールレール（１９５）の長さ（２１０）に沿って延在している冷却通路（２２０）を含み、前記冷却通路（２２０）は前記冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記冷却通路（２２０）と前記冷却プレナム（１９８）との間に延在している中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記シールレール（１９５）は、前記冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の内部に配設され、前記冷却通路（２２０）と前記シールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路は（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、タービン（１３０）。
［実施態様１６］
前記接線方向表面（２０８）は、前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している、前記シールレール（１９５）の上面（２１４）を含み、前記上面（２１４）は、前記ロータの前記回転軸（１０２）に対する前記シールレール（１９５）の径方向（１０６）最も外側の面であり、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記上面（２１４）と、前記上面（２１４）の向かい側に径方向（１０６）に配設されている固定シュラウド（１９６）の最内面との間の過度の翼端漏れを低減するように構成されている、実施態様１５記載のタービン。
［実施態様１７］
前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の前記長さ（２１０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、実施態様１６記載のタービン。
［実施態様１８］
前記接線方向表面（２０８）は、前記シールレール（１９５）の前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在しておりかつ前記シールレール（１９５）の上面と前記基部との間に径方向（１０６）に延在している、前記シールレール（１９５）の第１の側面（２１６）または第２の側面（２１８）を含み、前記第１の側面（２１６）は前記第２の側面（２１８）に対向して配設されている、実施態様１５記載のタービン。
［実施態様１９］
前記複数の冷却出口通路（２２４）は前記冷却プレナム（１９８）と前記第１の側面（２１６）および前記第２の側面（２１８）の両方との間に延在している、実施態様１８記載のタービン。
［実施態様２０］
タービン翼（１８０）であって、
基部（２０４）、および、前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在しているシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であり、前記シールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）と、
タービンのロータに連結されるように構成されている根元部（２００）と、
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に径方向（１０６）に延在しているエーロフォイル部（２０２）と
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナム（１９８）を含み、前記冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記シールレール（１９５）は、前記シールレール（１９５）の長さ（２１０）に沿って延在している冷却通路（２２０）を含み、前記冷却通路（２２０）は前記冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記冷却通路（２２０）と前記冷却プレナム（１９８）との間に延在している中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記シールレール（１９５）は、前記冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の内部に配設され、前記冷却通路（２２０）と前記シールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、
タービン翼（１８０）。
１００ ガスタービンエンジン
１０２ 長手方向軸、回転軸
１０４ 軸方向軸、軸方向
１０６ 径方向
１０８ 円周方向、接線方向
１２０ 燃焼器
１３０ タービンセクション、タービン
１３２ 圧縮機
１６０ 燃料ノズル
１６２ 燃焼器セクション
１６３ 吸気セクション
１７２ トランジションピース
１７４、１７６、１７８ 段
１８０ 翼、タービン翼
１８２ ロータホイール
１８４ シャフト
１８６ ノズル組立体
１８８ 排気ディフューザセクション、排気セクション
１９４ 先端シュラウド部
１９５ シールレール
１９６ 固定シュラウド
１９８ 冷却プレナム
２００ 根元部
２０２ エーロフォイル部
２０４ 基部
２０６ 底面
２０８ 接線方向表面
２１０ 長さ、長手方向長さ
２１２、２４６、２５０ 接線方向端部
２１４ 上面
２１６、２１８ 側面
２２０ 冷却通路
２２２ 中間冷却通路
２２４ 冷却出口通路
２２６ 矢印、冷却流体の排出
２２８ 冷却流体流路
２３０、２３２、２３４ 矢印
２３６、２４２、２５２ 冷却流体の排出
２３８、２４４ 角度
２４０ 径方向平面
２４８ 回転方向
２５４ 内面
２５６ 陥凹部
２５８ 突出部
１０２ 長手方向軸、回転軸
１０４ 軸方向軸、軸方向
１０６ 径方向
１０８ 円周方向、接線方向
１２０ 燃焼器
１３０ タービンセクション、タービン
１３２ 圧縮機
１６０ 燃料ノズル
１６２ 燃焼器セクション
１６３ 吸気セクション
１７２ トランジションピース
１７４、１７６、１７８ 段
１８０ 翼、タービン翼
１８２ ロータホイール
１８４ シャフト
１８６ ノズル組立体
１８８ 排気ディフューザセクション、排気セクション
１９４ 先端シュラウド部
１９５ シールレール
１９６ 固定シュラウド
１９８ 冷却プレナム
２００ 根元部
２０２ エーロフォイル部
２０４ 基部
２０６ 底面
２０８ 接線方向表面
２１０ 長さ、長手方向長さ
２１２、２４６、２５０ 接線方向端部
２１４ 上面
２１６、２１８ 側面
２２０ 冷却通路
２２２ 中間冷却通路
２２４ 冷却出口通路
２２６ 矢印、冷却流体の排出
２２８ 冷却流体流路
２３０、２３２、２３４ 矢印
２３６、２４２、２５２ 冷却流体の排出
２３８、２４４ 角度
２４０ 径方向平面
２４８ 回転方向
２５４ 内面
２５６ 陥凹部
２５８ 突出部
Claims (15)
- ガスタービンエンジン（１００）であって、
タービンセクション（１３０）を含み、前記タービンセクション（１３０）は、ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）を含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および、前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在している第１のシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記第１のシールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）と、
前記ロータに連結されている根元部（２００）と、
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に長手方向に延在しているエーロフォイル部（２０２）と
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）が、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている第１の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの回転軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の第１の長さ（２１０）に沿って延在している第１の冷却通路（２２０）を含み、前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第１の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１の冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する第１の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設され、前記第１の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記第１の複数の冷却出口通路は（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、ガスタービンエンジン（１００）。 - 前記接線方向表面（２０８）は、前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している前記第１のシールレール（１９５）の上面（２１４）を含み、前記上面（２１４）は、前記ロータの前記回転軸（１０２）に対して前記第１シールレール（１９５）の径方向（１０６）最も外側の面であり、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記上面（２１４）と、前記上面（２１４）の向かい側に径方向（１０６）に配設されている固定シュラウド（１９６）の最内面との間の過度の翼端漏れを低減するように構成されている、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、請求項２記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）に曲げられている、請求項３記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記ロータを中心とした前記複数のタービン翼（１８０）の回転方向（２４８）から離して曲げられており、前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は前記上面（２１４）から前記冷却流体を排出して（２４２、２５２）、前記各タービン翼（１８０）が前記ロータの前記回転軸（１０２）を中心に回転するときに前記各タービン翼（１８０）のトルクを増大させるように構成されている、請求項３記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記接線方向表面（２０８）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在しておりかつ前記第１のシールレール（１９５）の上面（２１４）と前記基部（２０４）との間に径方向（１０６）に延在している、前記第１のシールレール（１９５）の第１の側面（２１６）または第２の側面（２１８）を含み、前記第１の側面（２１６）は前記第２の側面（２１８）に対向して配設されている、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の冷却プレナム（１９８）と前記第１の側面（２１６）および前記第２の側面（２１８）の両方との間に延在している、請求項６記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の複数の冷却出口通路（２２４）は、前記第１の長さ（２１０）に沿って前記第１のシールレール（１９５）を貫通して延在している径方向平面（２４０）に対して、０度より大きく１８０度より小さい角度（２３８）で曲げられている、請求項６記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）の全体に沿って延在している、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の冷却通路（２２０）は前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）の全体未満に沿って延在している、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の前記第１の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第１のシールレール（１９５）は、前記第１のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の冷却通路（２２０）と前記第１のシールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却通路（２２０）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記先端シュラウド部（１９４）は、前記基部（２０４）から延在している第２のシールレール（１９５）を含み、前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ前記冷却流体を受容するように構成されている第２の冷却プレナム（１９８）を含み、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の第２の長さ（２１０）に沿って延在している第２の冷却通路（２２０）を含み、前記第２の冷却通路（２２０）は前記第２の冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記第２の冷却通路（２２０）と前記第２の冷却プレナム（１９８）との間に延在している第２の中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記第２のシールレール（１９５）は、前記第２のシールレール（１９５）の内部に配設されておりかつ前記第２の通路（２２０）と前記第２のシールレール（１９５）との間に延在している第２の複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の第２の冷却出口通路（２２４）は、前記第２のシールレール（１９５）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が滑らかである、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- 前記第１の冷却通路（２２０）の内面（２５４）が、前記第１の冷却通路（２２０）を通る前記冷却流体の流動中に乱流を誘発するように構成されている陥凹部または突出部を含む、請求項１記載のガスタービンエンジン（１００）。
- タービン（１３０）であって、
ロータと、
前記ロータに連結されている複数のタービン翼（１８０）を有するタービン段（１７４、１７６、１７８）とを含み、前記複数のタービン翼（１８０）のうちの少なくとも１つのタービン翼（１８０）が、
基部（２０４）、および前記基部（２０４）から径方向（１０６）に延在しているシールレール（１９５）を有する先端シュラウド部（１９４）であって、前記シールレール（１９５）は接線方向端部（２１２、２４６、２５０）間に延在している接線方向表面（２０８）を含む、先端シュラウド部（１９４）、
前記ロータに連結されている根元部（２００）、および
前記根元部（２００）と前記先端シュラウド部（１９４）との間に長手方向に延在しているエーロフォイル部（２０２）
を含み、
前記エーロフォイル部（２０２）は、前記エーロフォイル部（２０２）を貫通して径方向（１０６）に延在しておりかつ冷却流体を受容するように構成されている冷却プレナム（１９８）を含み、前記第１の冷却プレナム（１９８）は、前記ロータの長手方向軸（１０２）に対して前記シールレール（１９５）から軸方向（１０４）にずらされており、前記シールレール（１９５）は、前記シールレール（１９５）の長さ（２１０）に沿って延在している冷却通路（２２０）を含み、前記冷却通路（２２０）は前記冷却プレナム（１９８）に流体連結されており、前記冷却通路（２２０）と前記冷却プレナム（１９８）との間に延在している中間冷却通路（２２２）経由で前記冷却流体を受容し、前記シールレール（１９５）は、前記冷却通路（２２０）に流体連結されており前記冷却流体を受容する複数の冷却出口通路（２２４）を含み、前記複数の冷却出口通路（２２４）は、前記シールレール（１９５）の内部に配設され、前記冷却通路（２２０）と前記シールレール（１９５）の前記接線方向表面（２０８）との間に延在しており、前記複数の冷却出口通路は（２２４）は、前記接線方向表面（２０８）を介して前記先端シュラウド部（１９４）から前記冷却流体を排出する（２２６、２３６、２４２、２５２）ように構成されている、タービン（１３０）。
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