(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部分（１２２）及び２つの末端部分（１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）を有する蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）であって、
前記中央部分（１２２）に近接した分流器（１６０）と、
前記２つの末端部分（１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）のうちの少なくとも１つに近接する実質的に半径方向外向きに延びるフック（１６２、２６２、５６２）であって、ノズル組立体（１４０）のフランジ（１４２）を受けるように構成される実質的に半径方向外向きに延びるフック（１６２、２６２、５６２）と、
蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）内部で該蒸気タービンフロースプリッター本体とノズル組立体（１４０）のフランジ（１４２）との間に配置される内部スロット（２００、３００、５００）と
を備え、
前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）は、スロット（２００）及び該スロット（２００）に配置されるシール（２１０）を含み、
前記フランジ（１４２）は、該フランジ（１４２）が前記フック（１６２、２６２、５６２）と相互作用して前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）の溝（１８０）内で前記シール（２１０）を圧縮し、滑動できるように構成された角度付き縁部（１７０）を含む、蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）。
【請求項２】
前記分流器（１６０）が実質的に半径方向に延びる部分を含む、請求項１記載の蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）。
【請求項３】
前記分流器（１６０）の実質的に半径方向に延びる部分が、半径方向外向きに延びる、請求項２記載の蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）。
【請求項４】
前記内部スロット（２００、３００、５００）が、フック（１６２、２５２、５６２）の軸方向外向きに配置される、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）。
【請求項５】
前記分流器（１６０）が、アンダーカット領域（７４０）を含み、単一片の金属から鋳造される、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）。
【請求項６】
蒸気タービンフロースプリッター段（１１０、６１０、７１０）であって、当該蒸気タービンフロースプリッター段（１１０、６１０、７１０）が、
中央部分（１２２）及び末端部分（１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）を有する蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）であって、前記中央部分（１２２）に近接した分流器（１６０）と、前記末端部分（１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）に近接したフック（１６２、２６２、５６２）と、蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）内部に配置される内部スロット（２００、３００、５００）とを備えるフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）と、
前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）に結合されるノズル組立体（１４０）と
を含んでおり、前記ノズル組立体（１４０）が、リングセグメント（１４８、５４８）と、前記リングセグメント（１４８、５４８）から延びるフランジ（１４２、５４２）とを有しているとともに、前記フランジ（１４２、５４２）によって前記フック（１６２、２６２、５６２）にて前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）に結合されており、前記内部スロット（２００、３００、５００）が、蒸気タービンフロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）とノズル組立体（１４０）のフランジ（１４２）との間に配置されており、
前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）は、スロット（２００）及び該スロット（２００）に配置されるシール（２１０）を含み、
前記フランジ（１４２、５４２）は、該フランジ（１４２、５４２）が前記フック（１６２、２６２、５６２）と相互作用して前記フロースプリッター本体（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０）の溝（１８０）内で前記シール（２１０）を圧縮し、滑動できるように構成された角度付き縁部（１７０）を含む、蒸気タービンフロースプリッター段（１１０、６１０、７１０）。
【請求項７】
前記フック（１６２、２６２、５６２）が実質的に半径方向に延びる部分を含み、前記フランジ（１４２、５４２）が実質的に半径方向に延びる部分を含む、請求項６記載の蒸気タービンフロースプリッター段（１１０、６１０、７１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、蒸気タービンノズル組立体又はダイアフラム段に関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、自己整列フロースプリッターを有する蒸気タービンダイアフラム段に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン設計は、作動流体（例えば、蒸気）の流れを回転ロータに接続されたタービンバケット（又は翼形部）に配向する固定ノズル（又は翼形部）組立体を含む。ノズルセグメントの完成組立体は、一般的には、蒸気タービンのダイアフラム段、又はノズル組立体と呼ばれる。タービンダイアフラムは、従来は、ロータの周りで２つの半部分に組み立てられ、水平継手を生成する。従来の蒸気タービンの一部のセクションは、複流設計を有し、ここでは流体流の半分がダイアフラムの左側部分に提供され、流体流の他の半部分がダイアフラムの右側部分に提供される。流れを分割するダイアフラム段（流体を左部分及び右部分に提供する）は、フロースプリッター（又はタブ）段と呼ばれる。
【０００３】
従来のフロースプリッター段は、フランジにてボルト締めされた左及び右ノズル組立体を含む。ボルト締め設計及びこれらの設計に関連してアクセス性が制限されることに起因して、フロースプリッター段を左及び右ノズル組立体に取り付けるのに電子ビーム溶接（又は別の深溶け込み溶接）が使用される。加えて、フランジ、ボルトヘッド、及びナットのサイズにより、タービン性能に悪影響を及ぼす可能性がある有意な風擦を生じる。これらの従来の設計及びこれらの設計に関連する溶接は、高コストの労力を伴い、左及び右ノズルに歪みを引き起こし、これにより蒸気タービンの性能を低下させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７３５７６１８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
フロースプリッターを有する蒸気タービンダイアフラム段が開示される。
【０００６】
１つの実施形態において、中央部分及び２つの末端部分を有し、中央部分に近接した分流器と、２つの末端部分のうちの少なくとも１つに近接する実質的に半径方向外向きに延びるフックとを備えた蒸気タービンフロースプリッター本体が開示される。
【０００７】
本発明の第１の態様は、中央部分及び２つの末端部分を有する蒸気タービンフロースプリッター本体を含み、該蒸気タービンフロースプリッター本体は、中央部分に近接した分流器と、２つの末端部分のうちの少なくとも１つに近接する実質的に半径方向外向きに延びるフックとを備える。
【０００８】
本発明の第２の態様は、中央部分及び２つの末端部分を有し且つ中央部分に近接した分流器と２つの末端部分のうちの少なくとも１つに近接する実質的に半径方向外向きに延びるフックとを含むフロースプリッター本体と、フロースプリッター本体に結合され、リングセグメントと該リングセグメントから延びるフランジとを有し且つフランジによってフックにてフロースプリッター本体に結合されるノズル組立体と、を備える蒸気タービンフロースプリッター段を含む。
【０００９】
本発明の第３の態様は、ノズル翼形部と該ノズル翼形部に取り付けられたリングセグメントと該リングセグメントから延びるフランジとを有し、該フランジが、第１の面取り角を有する第１の縁部と、第１の面取り角とは異なる第２の面取り角を有する第２の縁部とを備えた、蒸気タービンノズル組立体を含む。
【００１０】
本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の蒸気タービンフロースプリッター段の２次元側面図。
【図２】従来のフロースプリッター段の３次元斜視図。
【図３】本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段の２次元側面図。
【図４】本発明の実施形態による、図３のフロースプリッター段の拡大２次元側面図。
【図５】本発明の実施形態による、フロースプリッター本体の代替の実施形態の拡大２次元側面図。
【図６】本発明の実施形態による、内側リングセグメントの代替の実施形態の拡大２次元側面図。
【図７】本発明の実施形態による、フロースプリッター本体の代替の実施形態の拡大２次元側面図。
【図８】本発明の実施形態による、フロースプリッター本体及び内側リングセグメントの代替の実施形態の拡大２次元側面図。
【図９】本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段簡易２次元側面図。
【図１０】本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段の簡易２次元側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない場合がある点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００１３】
上記に示すように、本発明の態様は、自己整列フロースプリッターを有する蒸気タービンダイアフラム段を提供する。より具体的には、本発明の態様は、従来のフロースプリッター段と比較して加工コストが低減され且つタービン性能が向上した、隣接するノズル段に接続するよう構成される蒸気タービンフロースプリッターを提供する。
【００１４】
本明細書で説明されるように、従来のフロースプリッター段は、フランジにてボルト締めされた左及び右ノズル組立体を含む。ボルト締め設計及びこれらの設計に関連するアクセス性が制限されることに起因して、フロースプリッター段を他のダイアフラム段に取り付けるのに電子ビーム溶接（又は別の深溶け込み溶接）が使用される。これらの従来の設計及びこの設計に関連する溶接は、高コストの労力を伴い、ノズルに歪みを引き起こし、これにより蒸気タービンの性能を低下させる可能性がある。
【００１５】
図１を参照すると、蒸気タービンフロースプリッター段１０の２次元側面図が示される。従来の蒸気タービンフロースプリッター段１０は、２つのセグメント２２、２４で個々に構成されたフロースプリッター本体２０を含むことができる。フロースプリッター本体２０のセグメント２２、２４は各々、フランジ２６及び２８をそれぞれ含むことができ、これらはボルト３０（及び、例えばナット３２）により取り付けることができる。従来の蒸気タービンにおいて図示されるように、フロースプリッター段１０は、当該技術分野では公知のように、外側バンド４４及び内側バンド４８にそれぞれ接続された固定ノズル翼形部４２を含むノズル組立体４０である。外側バンド４４は、溶接継手５２にて外側リング５０に溶接することができ、内側バンド４８は、別の溶接継手５２にてスプリッター本体２０（例えば、第１の半部分２２）に溶接することができる。蒸気タービンの他の段とは異なり、フロースプリッター段１０は、タービンエンジンに流入する蒸気の流れを分割し、複流タービンの各半部分に向けてこれを配向するのに用いるフロースプリッター６０を含む。このフロースプリッター６０は、スプリッター本体２０から半径方向外向きに延びており、その結果、外側リング５０及びセグメント２２、２４の各々に対してバンド（例えば、外側バンド４４及び内側バンド４８）を溶接する際にクリアランス関連の問題を生じるようになる場合がある。すなわち、内側バンド４８とセグメント２２との間の接続（及び場合によっては、外側バンド４４と外側リング５０との間の接続）は、これらの構成要素間の接合部にアクセスできるクリアランスが制限されることに起因して、形成するのが困難となる可能性がある。そのために、溶接継手５２は、従来は、セグメント２２、２４及び外側リング５０それぞれの軸方向背面（又は軸方向外向き側面）から形成される。バンド（例えば、外側バンド４４及び内側バンド４８）とセグメント２２、２４及び外側リング５０それぞれとの間に十分な接合を形成するために、従来は電子ビーム溶接が利用されている。当該技術分野において公知のように、電子ビーム溶接は、他のタイプの溶接（例えば、金属不活性ガス又はＭＩＧ溶接）よりも、溶接される材料間により深い溶接接続をもたらすことができる。しかしながら、電子ビーム溶接（ＥＢＷ）は、ＭＩＧ溶接に比べ高コストであり、また、電子ビーム溶接機械の維持も同様に高コストである。ＭＩＧ溶接はＥＢＷよりも安価にすることができるが、一方の側面（例えば、軸方向背面）だけからのＭＩＧ溶接により大きな熱量が組立体内にもたらされ、歪みを引き起こす可能性がある。すなわち、図１の従来のフロースプリッター段１０において、片側ＭＩＧ溶接５２では、バンド（例えば、外側バンド４４及び内側バンド４８）、リング（例えば、リング５０）、フロースプリッター本体２０、及び／又はノズル翼形部４２に対して変形を引き起こす場合がある。これらの構成要素に対する変形は、フロースプリッター段１０を利用する蒸気タービンの性能を低下させる可能性がある。両側面からのＭＩＧ溶接を用いると、片側ＭＩＧ溶接と比較したときにノズル組立体内の変形が有意に低下する。更に、両側面ＭＩＧ溶接は、電子ビーム溶接と比べてコスト節減をもたらす。
【００１６】
図２は、ボルト３０及びナット３２を除いた、従来のフロースプリッター段１０（ここでは段の下半分が図示されている）の３次元斜視図を示している。この３次元斜視図において更に示されるように、溶接継手５２は、外側リング５０及びセグメント２２、２４の軸方向内向き部分からはクリアランスが制限されるので、これらの構成要素の軸方向外向き部分から形成することができる。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段（又は、フロースプリッター段）１１０の２次元側面図を示している。１つの実施形態において、フロースプリッター段１１０は、中央部分１２２及び２つの末端部分１２４（例えば、中央部分１２２の軸方向外向き）を有するフロースプリッター本体１２０を含む。フロースプリッター本体１２０の「部分」とは、単に、構成要素のセクションの一般的な区別をしているに過ぎない点は理解される。場合によっては、フロースプリッター本体１２０の部分間に物理的な分割は存在せず、一部の実施形態では、フロースプリッター本体１２０は、単一片の材料（例えば、金属）から形成することができる。フロースプリッター本体１２０は、中央部分１２２に近接した分流器１６０と、各末端部分１２４に近接したフック１６２とを含めて図示されている。分流器１６０は、実質的に半径方向に延びることができ、一部の実施形態では、従来のフロースプリッター段よりも少ない範囲（例えば、より小さいプロファイルを有する）まで半径方向に延びる。フック１６２は、ノズル組立体１４０と結合するよう構成されたフランジ及び溝又はスロット（図４を参照して表記され説明される）として形成することができる点は理解される。詳細には、フック１６２は、内側リング１４８から延びるフランジ１４２と結合するよう構成することができる。本明細書で更に説明されるように、フック１６２は、内側リング１４８の反対側に半径方向に延びるフランジと相互作用するよう構成された半径方向に延びるフランジを含むことができる。別の実施形態において、フロースプリッター本体は、内側リングから延びる１つ又はそれ以上のフランジ１４２と結合するよう構成された複数のフック１６２を含むことができる。フロースプリッター本体１２０は更に、内部スロット２００を含めて図示されている。内部スロット２００は、例えば、流体がフロースプリッター本体１２０と内側リング１４８との間の接合面を通るのを阻止するためのシール装置（図示せず）を受けるように構成することができる。フック及びフランジ構成（例えば、フック１６２がフランジ１４２と結合されるもの）の別の利点は、この構成が、ノズル組立体がタービン内に順次的に組み立てられるときにノズル組立体（例えば、ノズル組立体１４０）内部にフロースプリッター本体（例えば、フロースプリッター本体１２０）を保持する点である。ノズル組立体フランジ（例えば、フランジ４２）が半径方向内寄りに対して半径方向外寄りに向けられた場合、ノズル組立体フランジは、そこにフロースプリッター本体を保持しないことになる。内部スロット２００及び対応するシール装置を本明細書で更に説明する。
【００１８】
図３に示すように、フロースプリッター段１１０は、従来のフロースプリッター（例えば、図１のフロースプリッター６０）と比べて、半径方向長さが短いフロースプリッター１６０を含むことができる。加えて、１つの実施形態において、フロースプリッター段１１０は、図１における２つのセグメント設計とは対照的に、単一片の材料（例えば、金属）から形成することができる。フロースプリッター１６０の半径方向長さが短くなったことにより、例えば、オペレータがリング（例えば、内側リング１４８及び外側リング５０）とバンド（例えば、内側バンド４８及び外側バンド４４）との間の接合部の軸方向内向き部分にアクセスし、接合部の両側面溶接を実施可能にすることができる。すなわち、従来の手法とは異なり、低温の両側面溶接を用いて、バンド（内側バンド４８及び外側バンド４４）とリング（内側リング１４８及び外側リング５０）とを共に結合し、これにより各バンドとリングとの間の全体の接合強度を向上させることができる。例えば、１つの実施形態において、フロースプリッター段１１０の設計は、バンドとリングとの間に溶接部１５２を形成するのに、例えば、メタル不活性ガス（ＭＩＧ）溶接又はメタルアクティブガス（ＭＡＧ）溶接などのガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）、或いは、ガスタングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ）を用いることを可能にすることができる。何れの場合においても、フロースプリッター段１１０は、両方の軸方向（内側及び外側）からのアクセスを可能にしてより低温の溶接部１５２を促進するようにし、従来の手法と比べて溶接によって構成要素（例えば、バンド、リング、翼形部、その他）に対して生じる損傷を低減することができる。加えて、（図１から２の従来の段と比べたときに）フロースプリッター段１１０内にフランジ−ボルト接続が存在しないことで、ロータ関連構成要素（図示せず）のための半径方向クリアランスをより大きくすることができる。
【００１９】
図４を参照すると、図３のフロースプリッター段の拡大２次元側面図が示される。詳細には、フロースプリッター本体１２０の末端部分１２４は、ノズル組立体１４０の一部と共に図示されている。図示のように、内側リングセグメント１４８は、そこから延びるフランジ１４２を含むことができ、該フランジ１４２は、末端部分１２４に近接するフロースプリッター本体１２０のフック形部分１６２と結合するよう構成されている。フランジ１４２は、該フランジ１４２がフック１６２と相互作用してフロースプリッター本体１２０の溝（又はスロット）１８０内で滑動可能にするように構成された１つ又はそれ以上の角度付き縁部（又は面）１７０、１７２を含むことができる。１つの実施形態において、フランジ１４２は、該フランジ１４２の半径方向内向き縁部１７４に対して、第１の面取り角（ａ）を有する第１の縁部１７０と、第２の面取り角（ｂ）を有する第２の縁部１７２とを含むことができる。１つの実施形態において、第１の縁部１７０及び第２の縁部１７２は、異なる角度（（ａ）が（ｂ）と等しくない場合）で形成することができるが、しかしながら、他の実施形態では、角度（ａ）及び（ｂ）が等しいことも可能である。第１の縁部１７０及び第２の縁部１７２は、角度（ａ）及び（ｂ）にてそれぞれ機械加工又は他の方法で形成され、内側リングセグメント１４８を溝１８０内の軸方向の所定位置に滑動できるようにすることができる。すなわち、溝１８０内にフランジ１４２を固定した後、第１の縁部１７０の一部と溝１８０の壁との間、並びに第２の縁部１７２と溝１８０の別の壁との間にそれぞれクリアランスが存在することができる。また、図４に示すように、フック１６２は、フロースプリッター本体１２０の中央部分１２２（図３）に向かって軸方向内向きに延びる桟部（又は接触面）１９０を含むことができる。桟部１９０は、フランジ１４２の軸方向外向きに面する縁部１７６と接触することができ、フランジ１４２とフロースプリッター本体１２０との間の接触点として機能することができる。フック１６２はまた、その先端に近接した角度付き面１９２を含むことができ、該角度付き面１９２により、内側リングセグメント１４８が溝１８０内の軸方向の所定位置（又は、必要に応じて所定位置外）に滑動できるようになる。
【００２０】
また、フロースプリッター本体１２０において、例えば、フランジ１４２とフロースプリッター本体１２０との間の接合面（及びキャビティ）を越えて流体が流れるのを阻止するため、シール２１０を受けるよう構成されたスロット２００が図示されている。１つの実施形態において、スロット２００は、フック１６２の軸方向内向きに配置されているが、本明細書で図示され説明される他の実施形態では、スロット２００（及び対応するシール２１０）は、フロースプリッター本体１２０の他の部分に配置することができる。１つの実施形態において、シール２１０は、当該技術分野で公知であり且つ少なくとも１つの方向（例えば、スロット内の位置決めに応じて、半径方向及び／又は軸方向）でスペースを満たすよう拡張可能なマルチ畳み込みシール（例えば、「Ｖ」形シール又は「Ｗ」形シール）である。
【００２１】
シール２１０は、フロースプリッター段１１０内で予め圧縮することができず、従って、内側リングセグメント１４８が溝１８０内に移動することにより、スロット２００内でシール２１０を加圧状態にすることができることは理解される。すなわち、第１の縁部１７０は、フランジ１４２が溝１８０内に装荷されている間にシール２１０を圧縮可能にするのに十分な角度（ａ）で形成することができる。半径方向内向き縁部１７４に対して第１の縁部１７０及び第２の縁部１７２間の関係をそれぞれ定める角度（ａ）及び（ｂ）は、第１の縁部１７０及び第２の縁部１７２を溝１８０内に装荷しシール２１０を加圧できるようにするあらゆる角度とすることができる点は理解される。
【００２２】
図５を参照すると、フック部分２６２に近接して配置されるスロット２００を有する、
フロースプリッター本体２２０（及び詳細には、フロースプリッター本体２２０の末端部分２２４）の代替の実施形態の拡大２次元側面図が示されている。この実施形態において、フロースプリッター本体２２０は、スロット２００が含まれるフック部分２６２を含むことができる。すなわち、半径方向に延びるフック部分２６２は、シール２１０（図４を参照して説明されたシール２１０と同様）を受けて、フランジ１４２の一部と溝１８０の内面との間のキャビティを効果的にシールするよう構成することができる。図４を参照して説明したように、シール２１０は、フランジ１４２の溝１８０内への装荷中に圧縮され、これにより内側リングセグメント１４８と末端部分２２４との間のキャビティを加圧することができる。図４のフック１６２とは異なり、図５のフロースプリッター本体２２０は、桟部１９０及びその先端部に近接した角度付き面１９２を含まなくてもよい。この場合、フロースプリッター本体２２０は、軸方向に延びる部分２６４とフック部分２６２との接合部付近で、フック部分２６２の曲げ部に近接して配置された桟部２９０を含むことができる。
【００２３】
図６を参照すると、フロースプリッター本体３２０のフック１６２に接触するよう構成された半径方向内向きに面する壁内に配置される内部スロット３００を有する、内側リングセグメント２４８の代替の実施形態の拡大２次元側面図が示されている。この実施形態において、スロット３００は、内側リングセグメント２４８内に形成することができ、図４から５のシール２１０に関して説明したシール形態と実質的に同様とすることができるシール３１０を受けるよう構成することができる。何れの場合においても、スロット２００及びシール２１０と同様に、スロット３００及びシール３１０はそれぞれ、内側リングセグメント２４８と溝１８０の内壁との間のキャビティを通過する流体の流れを防ぐように構成することができる。シール２１０と同様に、シール３１０は、内側リングセグメント２４８の溝１８０内への装荷中に加圧することができる（すなわち、シール３１０は予め圧縮することができない）。この実施形態において、内側リングセグメント２４８は、シールを受けるためのスロットを有していないフロースプリッター本体３２０（末端部分３２４を有する）と接続するよう構成することができる。
【００２４】
図７を参照すると、溝１８０の半径方向内向き部分に近接して配置された（且つ図４に示すフランジ１４２の半径方向内向き縁部１７４に隣接した）スロット２００を有する、フロースプリッター本体４２０（及び詳細には、フロースプリッター本体４２０の末端部分４２４）の代替の実施形態の拡大２次元側面図が示される。この実施形態において、スロット２００は、フランジ１４２及び溝１８０の半径方向に面する縁部の接合面に配置することができる。スロット２００は、シール２１０を受けて、フランジ１４２の一部と溝１８０の内面との間のキャビティを効果的にシールするよう構成することができる。図４から５を参照して説明したように、シール２１０は、フランジ１４２の溝１８０内への装荷中に圧縮され、これにより内側リングセグメント１４８と溝１０との間のキャビティを加圧することができる。
【００２５】
図８を参照すると、フロースプリッター本体５２０及び内側リングセグメント５４８の代替の実施形態の拡大２次元側面図が示される。この実施形態において、溝１８０（図４から６を参照して図示し説明された溝１８０と実質的に同様とすることができる）と、バネ付勢シール５１０を受けるための内部スロット５００とを含む、フロースプリッター本体５２０（及び詳細には末端部分５２４）が図示される。バネ付勢シールは、少なくとも１つの方向で拡張してスロット５００を満たすように構成された何らかの従来のシール機構とすることができる。図示のように、スロット５００は、シールのフランジ又は拡張部分５２０を受けるよう構成された「Ｌ」形又は「Ｊ」形開口を含むことができる。本明細書で図示され説明されたスロット及び溝と同様に、スロット５００は、既存の材料要素で機械加工又は他の方法で形成することができ、或いは、フロースプリッター本体（例えば、フロースプリッター本体５２０）内のある形状として鋳造することができる。１つの実施形態において、スロット５００は、フック５６２の軸方向外向きに位置付けることができる。また、図８には、フロースプリッター本体５２０に対して内側リングセグメント５４８の回転防止を阻止するよう構成されたキー５９０（何らかの従来のキーとすることができる）が図示されている。キー５９０と実質的に同様又は当該技術分野で公知キーは、とりわけ、フロースプリッター本体に対して内側リングセグメントの回転防止を阻止するために、本明細書で説明され図示された他の実施形態と併せて用いることができる点は理解される。
【００２６】
図８には更に、第１のフランジ５４２及び第２のフランジ５４４を含む内側リングセグメント５４８が図示される。第１のフランジ５４２は、図４から７のフランジ１４２に対して図示され説明されたように実質的に同様の特徴要素を含むことができるが、フランジ５４２は、フランジ１４２におけるよりも隣接縁部（例えば、半径方向内側に面する縁部５７４）と異なる角度関係を有する縁部（例えば、縁部５７０）を含むことができる。また図示のように、第２のフランジ５４４は、少なくとも１つの角度付き縁部（面取り部）５７２を含むことができ、これにより溶接部１５２の形成前に内側リングセグメント５４８をフロースプリッター本体５２０と係合可能にすることができる。
【００２７】
図９は、本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段６１０の簡易２次元側面図を示している。この場合、実質的に平坦な半径方向外向き面６３０を有するフロースプリッター本体６２０を含むフロースプリッター段６１０が図示されている。すなわち、この実施形態において、フロースプリッター本体６２０は、図１から２を参照して図示され説明された従来の「フロースプリッター」、又は図３を参照して図示され説明された本発明の実施形態による分流器１６０を含まない。フロースプリッター本体６２０は内側リングセグメント１４８と共に図示されているが、例えば、スロットの異なる配置、シールタイプ、その他など、本明細書で説明される他の何れかの実施形態の態様を含むように構成できる点は理解される。従って、フロースプリッター本体６２０は、本明細書で図示され又は説明される他の何れかの内側リングセグメントと相互作用するよう構成することができる。
【００２８】
図１０は、本発明の実施形態による、蒸気タービンフロースプリッター段７１０の簡易２次元側面図を示す。この場合、実質的に半径方向に延びるフロースプリッター７３０を有するフロースプリッター本体７２０と、アンダーカット領域７４０とを含む。すなわち、この実施形態において、フロースプリッター本体７２０は、フロースプリッター７３０の真下にアンダーカット領域７４０（又は空隙）が生成される材料（金属）の単一片から形成することができる。１つの実施形態において、フロースプリッター本体７２０は、成形型から鋳造され、これによりアンダーカット領域７４０を機会加工する時間及び費用を排除することができる。何れの場合においても、フロースプリッター本体６２０（図１０）と同様に、フロースプリッター本体７２０は、例えば、スロットの異なる配置、シールタイプ、その他など、本明細書で説明される他の何れかの実施形態の態様を含むように構成することができる。従って、フロースプリッター本体７２０は、本明細書で図示され又は説明される他の何れかの内側リングセグメントと相互作用するよう構成することができる。
【００２９】
本発明の追加の態様は、フロースプリッター本体（例えば、フロースプリッター本体１２０）又は内側リングセグメント（例えば、内側リングセグメント２４８）内に実質的に包含されるシール（例えば、シール２１０）が存在することを含む点は理解される。スロット内にシールを位置付けることにより、シールが内側リングセグメントとフロースプリッター本体との間のキャビティを満たすように拡張できるようになる。
【００３０】
本発明の態様により、システムに流入する蒸気により加熱されたときにフロースプリッター本体（例えば、フロースプリッター本体１２０）が「自己整列」できるようになる点は更に理解される。すなわち、フロースプリッター本体は、従来の支持バー（又は「ラグ」）により水平継手にて支持されていないので、フロースプリッター本体は、システムへの蒸気の導入中に加熱されたときにシフトする。このことによって、加熱時にフロースプリッター本体が「自己整列」することができ、これによりフロースプリッター本体とそれぞれのノズル組立体との間の半径方向ギャップが埋められる。これは、フロースプリッター段（例えば、フロースプリッター段１１０）内のフロースプリッター本体のセンタリング及びロッキングを可能にすることができる。
【００３１】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
【００３２】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３３】
１０  蒸気タービンフロースプリッター段
２０  フロースプリッター本体
２２  セグメント
２４  セグメント
２６  フランジ
２８  フランジ
３０  ボルト
３２  ナット
４０  ノズル組立体
４２  固定ノズル翼形部
４４  外側バンド
４８  内側バンド
５０  外側リング
５２  溶接継手
６０  フロースプリッター
１１０  フロースプリッター段
１２０  フロースプリッター本体
１２２  中央部分
１２４  末端部分
１４０  ノズル組立体
１４２  フランジ
１４８  内側リングセグメント
１５２  溶接部
１６０  分流器
１６２  フック
１７０  第１の角度付き縁部
１７２  第２の角度付き縁部
１７４  半径方向内向き縁部
１７６  軸方向外向きに面する縁部
１８０  溝
１９０  桟部
１９２  角度付き面
２００  内部スロット
２１０  シール
２２０  フロースプリッター本体
２２４  末端部分
２４８  内側リングセグメント
２６２  フック部分
２６４  軸方向の延びる部分
３００  内部スロット
３１０  シール
３２０  フロースプリッター本体
３２４  末端部分
４２０  フロースプリッター本体
４２４  末端部分
５００  スロット
５１０  バネ付勢シール
５２０  フロースプリッター本体
５２４  末端部分
５４２  第１のフランジ
５４４  第２のフランジ
５４８  内側リングセグメント
５６２  フック
５７０  縁部
５７２  角度付き縁部
５７４  半径方向内側に面する縁部
５９０  キー
６１０  フロースプリッター段
６２０  フロースプリッター本体
６３０  半径方向外向き面
７１０  フロースプリッター段
７２０  フロースプリッター本体
７３０  半径方向に延びるフロースプリッター
７４０  アンダーカット領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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