(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の材料から形成され得るノズル、バケット及びシュラウドなどのガスタービンコンポーネントの表面の近傍部分内に位置する内部流路を製造する。【解決手段】少なくとも１つの表面の近傍に位置する内部冷却流路を含む物品に関する。ある実施形態では、被冷却物品は基材と、第１の層と、第２の層とを含んでいる。そこで第１の層は基材に結合され、第２の層は第１の層に結合され、少なくとも１つの閉冷却流路が第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される。【選択図】図１
2014163389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンシステムであって、
少なくとも１つの圧縮機と、
少なくとも１つの燃焼器と、
少なくとも１つのタービンを備え、前記少なくとも１つのタービンが、
基材と、
前記基材に結合され、
第１の内表面と、
第１の外表面と、
第１の層の一部内に配置され、前記第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路と、を含む第１の層と、
前記第１の層に結合され、
第２の内表面と、
第２の外表面と、
第２の層内に配置され、前記第２の内表面で開かれ、少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する少なくとも１つの第２の流路と備える第２の層と、を備える少なくとも１つのコンポーネントを備えるガスタービンシステム。
【請求項２】
前記第１の層が、高融点合金と低融点合金とを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２の外表面が、前記コンポーネントの表面の少なくとも１つを形成する請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記基材内の少なくとも１つの第３の流路に流体接続される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記第２の外表面で開かれた少なくとも１つの第４の流路に流体接続される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコンポーネントが、タービンバケット、タービンノズル、又はタービンシュラウドからなるグループから選択される請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ガスタービンコンポーネントであって、
基材と、
前記基材に結合され、
第１の内表面と、
第１の外表面と、
第１の層の一部内に配置され、第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路と、を備える第１の層と、
前記第１の層に結合され、
第２の内表面と、
第２の外表面と、
第２の層内に配置され、前記第２の内表面で開かれ、前記少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、
前記第１の層の一部と前記第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する少なくとも１つの第２の流路と、を備える第２の層を備えるガスタービンコンポーネント。
【請求項８】
前記第１の層が、高融点合金と低融点合金とを含む請求項７に記載のコンポーネント。
【請求項９】
前記第２の外表面が、前記コンポーネントの表面の少なくとも１つを形成する請求項７に記載のコンポーネント。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記基材内の少なくとも１つの第３の流路に流体接続される請求項７に記載のコンポーネント。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記第２の外表面で開かれた少なくとも１つの第４の流路に流体接続される請求項７に記載のコンポーネント。
【請求項１２】
ガスタービンコンポーネントであって、
基材と、
前記基材に結合され、
第１の内表面と、
第１の外表面と、
第１の層の一部内に配置され、前記第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路と、を備える第１の層と、
前記第１の層に結合され、
第２の内表面と、
第２の外表面と、
第２の層内に配置され、前記第２の内表面で開かれ、前記少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、
前記第１の層の一部と前記第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する第２の層と、を含み、
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記第１の層を準備し、
前記第２の層を前記第１の外表面に適用し、
前記第１の内表面から始まり、前記第１の外表面及び前記第２の内表面へと向かうように方向性をもって材料を除去することによって前記少なくとも１つの第１の流路と前記少なくとも１つの第２の流路とを形成することによって得られるガスタービンコンポーネント。
【請求項１３】
前記第１の層が、高融点合金と低融点合金とを含む請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１４】
前記第２の外表面が、前記コンポーネントの表面の少なくとも１つを形成する請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記基材内の少なくとも１つの第３の流路に流体接続される請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの閉冷却流路が、前記第２の外表面で開かれた少なくとも１つの第４の流路に流体接続される請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１７】
ガスタービンコンポーネントを準備する方法であって、
第１の内表面と第１の外表面とを備える第１の層を準備するステップと、
第２の内表面と第２の外表面とを備える第２の層を第１の外表面に適用するステップと  、
前記第１の内表面から始まり前記第１の外表面と前記第２の内表面へと向かうように方  
向性をもって材料を除去することによって、前記第１の層内の前記少なくとも１つの第  １の流路と、前記第２の層内の少なくとも１つの第２の流路とを形成し、それによって  前記第１の層の一部と前記第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの第１の閉冷  却流路を形成するステップと、
前記第１の層を基材に結合するステップと、を含む方法。
【請求項１８】
前記第１の層が、高融点合金と低融点合金とを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の層を前記基材に結合する前記ステップが、前記第１の層と前記基材とを前記低融点合金の融点上の温度に加熱するステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記コンポーネントの最終寸法を達成するための必要性に応じて、前記基材、前記第１の層、前記第２の層から余剰材料を除去する追加ステップを含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、少なくとも１つの表面の近傍に位置する内部冷却チャネルを含む物品に関し、特に、第１の層の一部と第２の層の一部の内部に配置される少なくとも１つの冷却チャネルを含み、第２の層がコンポーネント表面の少なくとも１つを含んでもよい、ノズル、バケット又はシュラウドなどのガスタービンコンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンでは、加圧空気が燃料と混合され、点火されて高温加圧ガスが生成される。高温加圧ガスは、高温加圧ガスからの熱エネルギ及び運動エネルギを回転シャフト又はその他の要素に作用するトルクに変換する連続的なタービン段を通過することによって、流入空気の圧縮と、発電機などの外部負荷の駆動の両方のために使用されるパワーを生成する。本明細書で用いられる「ガスタービン」という用語は、固定、又は移動型ターボ機械を包含し、又、１つ又は複数のシャフトを回転させる任意の適宜な配置を有するものでよい。
【０００３】
高温加圧ガスに曝されるコンポーネント、特にノズル、バケット及びシュラウドは、通常は、コンポーネントの基材を冷却する目的で圧縮空気などの加圧流体がそれを通って流される複数の内部流路を含んでいる。冷却流体はタービンの別の部分に方向転換されてもよく、又は１つ又は複数のコンポーネント表面を通って高温加圧ガスの流れに流出してもよい。
【０００４】
基材を高温加圧ガスから遮断し、基材を環境劣化から防護するために、ノズル、バケット及びシュラウドの表面及び表面の近傍部分を基材とは異なる材料で形成することが有利であることが多い。これらの材料はコーテイング法によって基材に適用されてもよく、又は基材に機械的に取り付け、又は冶金的に結合されてもよい。
【０００５】
表面及び表面の近傍部分を形成するために使用される材料の遮断性や防御性に関わりなく、ノズル、バケット及びシュラウドの表面に近傍部分を更に冷却して、これらのコンポーネントの熱伝達性を高めることが更に有利である。更に、ガスタービンノズル、バケット及びシュラウドは通常は、コアを使用して内部冷却流路を画定する鋳造法によって形成されるが、それによって、コアは鋳造プロセス中に移動することがあるため、冷却流路を鋳造コンポーネントの基材表面の近傍に配置できる範囲が限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６８９０１４８Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記に照らして、複数の材料から形成され得るノズル、バケット及びシュラウドなどのガスタービンコンポーネントの表面の近傍部分内に位置する内部流路を製造する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は以下に要約される。これらの実施形態は、特許請求された発明の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろこれらの実施形態は、可能な発明の形態を簡単に要約することのみを意図するものである。更に、発明は特許請求の範囲に相応する以下に記載の実施形と同様の、又は異なってもよい様々な形態を包含し得る。
【０００９】
本発明の第１の実施形態によれば、ガスタービンシステムは少なくとも１つの圧縮機、少なくとも１つの燃焼器、及び少なくとも１つのタービンを含み、少なくとも１つのタービンは基材と、基材に結合され、第１の内表面と、第１の外表面と、第１の層の一部内に配置され、第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路とを含む第１の層と、第１の層に結合され、第２の内表面と、第２の外表面と、第２の層内に配置され、第２の内表面で開かれ、少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する少なくとも１つの第２の流路とを含む第２の層と、を有する少なくとも１つのコンポーネントを含んでいる。
【００１０】
本発明の第２の実施形態によれば、ガスタービンコンポーネントは基材と、基材に結合され、第１の内表面と、第１の外表面と、第１の層の一部内に配置され、第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路とを含む第１の層と、第１の層に結合され、第２の内表面と、第２の外表面と、第２の層内に配置され、第２の内表面で開かれ、少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する少なくとも１つの第２の流路とを含む第２の層と、を含んでいる。
【００１１】
本発明の第３の実施形態によれば、ガスタービンコンポーネントは基材と、基材に結合され、第１の内表面と、第１の外表面と、第１の層の一部内に配置され、第１の外表面で開かれた少なくとも１つの第１の流路とを含む第１の層と、第１の層に結合され、第２の内表面と、第２の外表面と、第２の層内に配置され、第２の内表面で開かれ、少なくとも１つの第１の流路と流体接続されることによって、第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの閉冷却流路を形成する第２の層と、を含み、少なくとも１つの閉冷却流路は、第１の層を準備し、第２の層を第１の外表面に適用し、第１の内表面から始まり、第１の外表面及び第２の内表面へと向かうように方向性をもって材料を除去することによって少なくとも１つの第１の流路と少なくとも１つの第２の流路とを形成することによって得られる。
【００１２】
本発明の第４の実施形態によれば、ガスタービンコンポーネントを準備する方法は、第１の内表面と第１の外表面とを備える第１の層を準備するステップと、第２の内表面と第２の外表面とを備える第１の層を第１の外表面に適用するステップと、第１の内表面から始まり第１の外表面と第２の内表面へと向かうように方向性をもって材料を除去することによって、第１の層内の少なくとも１つの第１の流路と、第２の層内の少なくとも１つの第２の流路とを形成し、それによって第１の層の一部と第２の層の一部内に配置される少なくとも１つの第１の閉冷却流路を形成するステップと、第１の層を基材に結合するステップと、を含んでいる。
【００１３】
本発明のこれらの、及びその他の特徴、態様及び利点は、別段指定されない限り、様々な図面を通して同一の参照番号が同一の部品を指す添付図面（ＦＩＧＳ）を参照して以下の詳細な説明を読むことによってよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態が動作できる例示的ガスタービンシステムの概略図である。
【図２】図１のガスタービンシステムの２−２線に沿った部分断面図である。
【図３】図２のタービンの３−３線内の拡大図である。
【図４】図３のシュラウドの表面部分の４−４線に沿った、本発明の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の態様による図４のシュラウドの表面部分の形成方法のステップを示す図である。
【図６】本発明の態様による図４のシュラウドの表面部分の形成方法のステップを示す図である。
【図７】本発明の態様による図４のシュラウドの表面部分の形成方法のステップを示す図である。
【図８】本発明の態様による図４のシュラウドの表面部分の形成方法のステップを示す図である。
【図９】図３のシュラウドの表面部分の４−４線に沿った、本発明の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の特定の実施形態が以下に記載される。この記述要件は、添付図面を参照して読むと、いずれかのデバイス又はシステムを製造し、いずれかの組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者が本発明を実施できるための十分な詳細を提供する。しかし、これらの実施形態の簡潔な記述を行うため、実際の実施形態の全ての特徴は組み合わせて使用され、又は代替形態で実施されてもよく、本明細書に開示される実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ示され且つ限定され、又、当業者が想到するその他の実施形態を含んでもよい。
【００１６】
本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を記述するためであるに過ぎず、例示的実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で用いられる場合、単数形で記載され、「ａ」、又は「ａｎ」が先行する要素又はステップは、複数形の要素又はステップを除外することが明記されないかぎり、これらを除外しないものと理解される。更に、本発明の「一実施形態」という記述は、記載の特徴を組み込む追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図しない。
【００１７】
同様に、本明細書で用いられる「備える」、「備えている」、「含む」、含んでいるという用語は、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又はコンポーネントの存在を明記するものであるが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外するものではない。本明細書で用いられる「及び／又は」という用語は、１つ又は複数の関連する記載事項の任意の、及び全ての組み合わせを含む。
【００１８】
本明細書では、ある用語は読むための便宜上用いられることがあり、本発明の範囲を限定するものと受け取られるべきではない。例えば、「上部」、「下部」、「左側」、「右側」「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、「後方」などの語句は、更なる限定性なしで用いられる場合は単に、様々に図面で示される特定の構成を記述するに過ぎない。同様に、「第１」、「第２」、「一次」、「二次」などの用語は、更なる限定性なしで用いられる場合は単に、１つの要素を他の要素と区別するために用いられるに過ぎず、記載される要素を限定しない。
【００１９】
次いで、別段指定され該限り様々な図面を通して同一の参照番号が同一の部品を指す図面を参照すると、図１は、本発明の実施形態が動作できる例示的ガスタービンシステム１０を示している。ガスタービンシステム１０は、流入する空気２０を圧縮する圧縮機１５を含んでいる。圧縮空気の流れ２２は少なくとも１つの燃焼器２５に送られ、そこで空気は燃料３０と混合され、点火されて高温加圧ガス３５の流れを生成する。高温加圧ガス３５の流れはタービン４０に送られ、そこでガスは、高温加圧ガスからの熱エネルギ及び運動エネルギを回転シャフト４５に接続された１つ又は複数の回転要素に作用する機械的トルクに変換する１つ又は複数の固定及び回転タービン段を通過する。発電機などの外部負荷５０がシャフト４５に接続されることによって、機械的トルクが電気に変換される。シャフト４５は、圧縮機１５を駆動するためにタービン４０を通って前方にも延在してもよく、又は同じ目的のため、タービン４０からの別個のシャフト（図示せず）を設けてもよい。
【００２０】
図２は、図１のガスタービンシステム１０の２−２線に沿った部分断面図である。高温加圧ガス３５は、環状ケーシング６５内に配置された固定タービン段６０を通ってガス３５をタービン４０へと向ける移行部片５５を通って燃焼器２５から流出する。高温加圧ガス３５は固定タービン段６０によって、回転シャフト４５（図１）に接続された回転ディスク７５を含む回転タービン段７０内に向けられる。高温加圧ガス３５は更に、追加の固定及び回転タービン段（６０、７０、７５）に向けられてもよい。タービン４０は３つの段を含むように図示されているが、本明細書に記載のコンポーネント及びアセンブリは、適宜な数及び配置の段、ディスク、及びシャフトを有するいずれかの適宜なタイプのタービンで使用されてもよい。
【００２１】
図３は、第１の固定タービン段６０と第１の回転タービン段７０とを示す、図２のタービン４０の３−３線に沿った拡大図である。高温加圧ガス３５は、矢印で示す方向で固定タービン段６０に流入する。固定タービン段６０は、環状ケーシング６５（図２）内に径方向に配置された、周方向に隣接する複数のノズル１００を含んでいる。各ノズルは、エアフォイル１０５と、高温加圧ガス３５の流れを収容し、これを回転タービン段７０へと向ける径方向内側の端壁１１０及び径方向外側の端壁１１５を含んでもよい。
【００２２】
回転タービン段７０は、回転ディスク７５（図２）に接続され、その周囲に径方向に配置された周方向に隣接する複数のバケット１２０を含んでいる。各バケットはエアフォイル１２５、プラットフォーム１３０、及びシャンク１３５を含んでもよい。環状シュラウド１４０がエアフォイル１２５の径方向外側の端部に配置されてもよく、相互接続されたセグメントから、又は連続リングとして形成されてもよい。シュラウド１４０はエアフォイル１２５及びプラットフォーム１３０と連係して、高温加圧ガス３５の流れを収容し、これを連続するタービン段へと向ける。
【００２３】
図４は、図３のシュラウド１４０の表面部の４−４線に沿った、本発明の実施形態を示す断面図である。本明細書で用いられる４−４線は、タービンの回転軸に実質的に平行な方向を示している。本発明の利点はシュラウド１４０に関して記載されるが、本発明の教示はノズル１００、バケット１２０、及び産業及び航空機の用途向けに開発されたガスタービンのその他の高温ガス通路コンポーネント、並びにその他のタイプの機械、装置及びシステムで高温に曝されるその他のコンポーネントにも全般的に適用できる。
【００２４】
シュラウド１４０は、基材２００と、第１の内表面２１０及び第１の外表面２１５を含む第１の層２０５と、第２の内表面２２５及び第２の外表面２３０を含む第２の層２２０とを含み、第２の外表面は、動作中に高温加圧ガス３５と接触してもよいシュラウドの少なくとも１つの表面の一部を形成してもよい。少なくとも１つの流路２３５が第１の層の一部及び第２の層の一部内に配置され、この流路は第２の外表面２３０に対して閉じられ、圧縮機１５（図１）からの加圧空気などの冷却流体が還流できるに十分な断面積を有している。閉冷却流路２３５は、周方向に任意の距離だけ、又、軸方向から任意の角度で延びていてもよく、曲線、正弦曲線、又は蛇行曲線などの適宜な任意の形状を呈するものでよい。
【００２５】
閉冷却流路２３５は更に、その他の閉流路又は開流路に接続されてもよい。
【００２６】
閉冷却流路２３５は、図４に示すように方形の断面形状を有してもよく、又はその他の断面形状を有してもよい。（第１の内表面２１０に対してそれぞれ実質的に平行及び垂直な寸法として定義される）閉冷却流路２３５に幅と奥行きは、最大約０．１インチ（２．５ｍｍ）でよく、好ましい範囲は約０．０１インチ（０．２５ｍｍ）から約０．０５インチ（１．３ｍｍ）であり、最大約０．０１インチ2（６．５ｍｍ2）の断面積になるように選択され、好ましい範囲は約０．０００１インチ2（０．０６５ｍｍ2）から約０．００２５インチ2（１．６ｍｍ2）である。１つ以上の閉冷却流路２３５が存在する場合は、流路間の間隔は、所望の熱伝達を達成するための任意の適宜な寸法でよい。
【００２７】
基材２００は、コンポーネントに必要な強度、延性、及びその他の特性を有する任意の適宜な材料又は材料の組み合わせから形成されてもよい。非限定的な例には、Ｒｅｎｅ  Ｎ５、ＧＴＤ−１１、及びＩｎｃｏｎｅｌ  ７３８などのニッケル基超合金、コバルト及び鉄基超合金、スチール合金、セラミックス。及び金属又はセラミック複合材が含まれてもよく、これらは鋳造、冶金、圧延又は機械加工などの任意の適宜な方法で形成されてもよい。
【００２８】
第１の層２０５は、コンポーネント向けに必要な機械的、熱的、及び環境的特性を有する任意の適宜な材料、又は材料の組み合わせから形成されてもよく、好ましくは、高融点合金粉末と低融点合金粉末との混合物から形成される予備焼結プリフォーム（ＰＳＰ）材である。高融点粉末の非限定的な例には、Ｉｎｃｏｎｅｌ  ７３８、Ｒｅｎｅ  １４２、ＭａｒＭ２４７、及びＧＴ−３３などの構造合金及び耐環境コーテイングが含まれる。低融点粉末の非限定的な例には、Ｄ１５、ＤＦ４Ｂ、ＢＮｉ−５、及びＢ９３などのろう付け合金が含まれる。低融点粉末の比率は重量比で約５％から約９５％の範囲でよく、第１の内表面２１０の近傍のより高率の低融点粉末から、第１の外表面２１５の近傍のより低率の低融点粉末へと遷移してもよい。第１の層の厚さは約０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）から約０．５インチ（１２．７ｍｍ）の範囲でよいが、好ましくは約０．０１インチ（０．２５ｍｍ）から約０．０２インチ（０．５ｍｍ）の間である。第１の層２０５は任意の適宜な方法を用いて平坦なシートとして形成されてもよく、又は、それに限定されないが基材２００の形状を含む任意の適宜の形状にされてもよい。
【００２９】
第２の層２２０は、コンポーネント向けに必要な機械的、熱的、及び環境的特性を有する任意の適宜の材料、又は材料の組み合わせから形成されてもよい。非限定的な例には、ＰｔＡｌ、ＮｉＣｒＡｌＹ（例えばＧＴ−３３）、及びイットリア安定ジルコニア（ＹＳＺ）が含まれ、これは大気プラズマ溶射法（ＡＰＳ）、真空プラズマ溶射法（ＶＰＳ）、又は高速フラーム溶射（ＨＶＯＦ）などの熱溶射法、物理気相成長法（ＰＶＤ）、又はスラリー法を使用して第１の層に堆積されてもよい。第２の層の厚さは最大約０．１インチ（２．５ｍｍ）でよく、好ましくは約０．０１インチ（０．２５ｍｍ）から約０．０５インチ（１．３ｍｍ）である。
【００３０】
図５から８は、本発明の態様によるシュラウド１４０の形成方法のステップを示している。本明細書に開示する方法は、シュラウドの任意の表面の一部又は表面全体が形成されるように、所望の回数だけ順次、又は同時に実行されてもよい。
【００３１】
図５に示すように、基材２００は第１の層２０５及び第２の層２２０とは別個に形成される。第１の層２０５及び第２の層２２０は同時に形成されてもよく、又は第１の外表面２１５と第２の内表面２２５との間の機械的、化学的、又は冶金的結合を生じる連続ステップで形成されてもよい。
【００３２】
図６に示すように、第１の層２０５と第２の層２２０とが形成され、互いに結合された後、第１の内表面２１０から始まり、矢印２４５で示される方向に第１の外表面２１５へと向かうように方向性をもって材料を除去することによって、少なくとも１つの第１の流路２４０が第１の層内に形成される。第１の流路２４０は、それらに限定されないがフライス加工、研削加工、放電加工（ＥＤＭ）、電解加工（ＥＣＭ）、ウォータージェットトレンチ加工、及びレーザートレンチ加工を含む任意の適宜の方法によって形成されてもよい。
【００３３】
図７に示すように、第１の流路２４０は、第２の流路２５０が第２の層２２０内に形成され、第１の流路２４０に流体接続されるように、矢印２４５で示される方向に延在する。第２の流路２５０は、第１の流路２４０を形成するために使用される方法と同じ方法、又は別の方法でよい任意の適宜の方法によって形成されてもよい。第２の流路２５０の幅は、第１の流路２４０と実質的に同じ幅でよく、又は、結果として生じる（図４の閉冷却流路２３５に対応する）流路の平均寸法及び総断面積が実質的に上記の幅の範囲内にあれば、それよりも広くてもよく、狭くてもよい。任意の適宜の数の追加の第１及び第２の流路を形成するには、第１の流路２４０及び第２の流路２５０を形成するために使用される方法を順次に、又は同時に使用してもよい。
【００３４】
図８に示すように、所望の数の第１の流路２４０と第２の流路２５０とが形成された後、第１の層２０５は任意の適宜の方法を用いて第１の内表面２１０で基材２００に結合され、それによって少なくとも１つの閉冷却流路２３５が製造される。第１の層２０５が予備焼結プリフォーム（ＰＳＰ）である場合は、低融点粉末が第１の層と基材との間の結合剤になるように、第１の層と基材とを低融点粉末の融点以上で、第１の層内の高融点粉末の融点未満の温度まで同時に加熱することによって第１の層が基材に結合される。
【００３５】
図９は、図３のシュラウドの表面部分の４−４線に沿った、本発明の実施形態を示す断面図である。ある実施形態では、第１の層２０５を基材２００に結合するステップ中に第１の層２０５は領域２５５で凹み、第１の内表面２１０まで延びない切り詰めた閉冷却流路２３７が生じる。別の実施形態では、１つ又は複数の閉冷却流路２３５は、コンポーネントの内部から冷却流体を形成する、基材内に形成された少なくとも１つの第３の流路２６０に流体接続されてもよい。更に別の実施形態では、１つ又は複数の閉冷却流路２３５は、冷却流体が高温加圧ガス３５へと流出できるように第２の外表面で開かれた少なくとも１つの第４の流路２６５に流体接続されてもよい。第３の流路２６０及び第４の流路２６５は、第１の層２０５を基材２００に結合するステップの前、又は後に任意の適宜の方法で形成されてもよい。
【００３６】
前述のように、本発明は、第１の層の一部と第２の層の一部内に配置された少なくとも１つの閉冷却流路を含み、第２の層がコンポーネント表面の少なくとも１つを含んでもよい、ノズル、バケット、又はシュラウドなどのガスタービンコンポーネントを企図するものである。本発明は更に、少なくとも１つの閉冷却流路がコンポーネント表面の近傍に位置する、ガスタービンコンポーネントの少なくとも１つの一部を形成する方法を企図するものである。
【００３７】
最良の形態を含む特定の実施形態を図示し、記載したが、本明細書に開示され、特許請求の範囲の意味に含まれる追加、削除、及び修正は全て、図示した特定の実施形態と入れ換えてもよいことが当業者には理解されよう。同様に、本発明の趣旨又は範囲から逸脱しない本発明の別の実施形態を考案してもよい。このような別の実施形態は、特許請求の範囲の文言と相違しない構造要素を有している場合、又は特許請求の範囲の文言と非実質的な相違を有する等価な構造要素を含む場合は、特許請求の範囲内にあるものとする。同様に、説明したシステムコンポーネントは本発明に記載の特定の実施形態に限定されるものではなく、システムコンポーネントは本明細書に記載の別のコンポーネントとは独立して別個に使用可能である。例えば、本明細書に記載のコンポーネント及びアセンブリは、任意の適宜のタイプのガスタービン、航空機エンジン、又は任意の数及び配置の段、ディスク、及びシャフトを有し、しかも特許請求の範囲の意味及び範囲に含まれる他のターボ機械で使用されてもよい。
【図１】
2014163389.tif 000003
【図２】
2014163389.tif 000004
【図３】
2014163389.tif 000005
【図４】
2014163389.tif 000006
【図５】
2014163389.tif 000007
【図６】
2014163389.tif 000008
【図７】
2014163389.tif 000009
【図８】
2014163389.tif 000010
【図９】
2014163389.tif 000011