(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（１４、１６）をインピンジメント冷却するためのインピンジメントプレート（５０）であって、
実質的に一平面内にある内部領域（５２）であって、インピンジメント冷却孔（６２）として構成される貫通孔（６２）を有する内部領域（５２）と、
前記内部領域（５２）を取り囲んでいて前記内部領域（５２）の平面から突出した周壁（６０）と、
前記周壁（６０）を取り囲んでいて、前記内部領域（５２）の平面から離間した平面内に位置する周縁フランジ（６８）と、
前記内部領域（５２）内又は前記周壁（６０）と前記周縁フランジ（６８）との間に配置される少なくとも第１の板厚リブ（６４、７０、７０Ａ）と
を備えており、
第１のリブ（６４）が前記内部領域（５２）内に配置される場合、第１のリブ（６４）が連続していて、前記内部領域（５２）の平面から外側に突出しているとともに、前記周縁フランジ（６８）の第１の部分から隣接する周壁（６０）の第１の部分を通ってさらに周壁（６０）の第２の部分を通って隣接する周縁フランジ（６８）の第２の部分までの前記内部領域（５２）の幅を横断して直線状に延在しており、
第１のリブ（７０、７０Ａ）が前記周壁（６０）と前記周縁フランジ（６８）との間に配置される場合、第１のリブ（７０、７０Ａ）が連続していて、前記周縁フランジ（６８）の平面から外側に突出している、
インピンジメントプレート（５０）。
【請求項２】
第１のリブ（６４）が前記内部領域（５２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項３】
前記インピンジメントプレート（５０）の周縁フランジ（６８）によって画成される周縁部（５８）に位置する複数のスポット溶接部（６６）で前記部品（１４、１６）に取り付けられていることを特徴とする、請求項２記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項４】
前記周縁フランジ（６８）の第１及び第２の部分がそれぞれ前記スポット溶接部（６６）の第１及び第２の隣接対の間に配置されていることを特徴とする、請求項３記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項５】
第１のリブ（６４）が、前記内部領域（５２）内に配置された少なくとも一対の離間したリブ（６４）のうちの１つであり、前記少なくとも一対の離間したリブ（６４）が連続していて、前記内部領域（５２）の平面から外側に突出しているとともに、前記周縁フランジ（６８）の第１の部分から隣接する周壁（６０）の第１の部分を通ってさらに周壁（６０）の第２の部分を通って隣接する周縁フランジ（６８）の第２の部分まで前記内部領域（５２）の幅を横断して直線状に延在していることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１項記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項６】
第１のリブ（７０、７０Ａ）が前記周壁（６０）と前記周縁フランジ（６８）との間に配置されることを特徴とする、請求項１記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項７】
前記周壁（６０）と前記周縁フランジ（６８）との間に配置される第２のリブ（７０Ａ）をさらに有し、第２のリブ（７０Ａ）が連続していて前記周縁フランジ（６８）の平面に向かって突出しており、第１のリブ（７０）が前記周縁フランジ（６８）の平面から突出している、請求項６記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項８】
第１のリブ（７０）が前記周縁フランジ（６８）の平面を通って突出していることを特徴とする、請求項６記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項９】
前記部品（１４、１６）がターボ機械の部品（１４、１６）であり、前記インピンジメントプレート（５０）が、前記インピンジメントプレート（５０）の周縁フランジ（６８）によって画成される周縁部（６８）に位置する複数のスポット溶接部（６６）で前記部品（１４、１６）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項記載のインピンジメントプレート（５０）。
【請求項１０】
前記部品（１４、１６）がノズルセグメント（１０）の側壁（１４、１６）であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項記載のインピンジメントプレート（５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してターボ機械に関し、より詳細には、組立体の部品の熱膨張量が異なることに起因する熱歪及び応力を低減しつつターボ機械部品を冷却することができる方法及びハードウェアに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ガスタービンエンジン及び発電産業で使用される陸用ガスタービンエンジンを始めとするガスタービンでは、それらの効率を向上させるため運転温度を高めることが絶えず求められている。しかし、運転温度を上昇させると、それに応じてエンジン部品の高温耐久性も向上させる必要がある。鉄基、ニッケル基及びコバルト基超合金の開発により高温性能は大幅に進歩してきた。しかし、超合金部品は、タービン、燃焼器及びオーグメンタのようなガスタービンエンジンの特定のセクションで妥当な耐用寿命を示すように、空冷するか併せて／或いはある形態の耐熱及び／又は耐環境皮膜系によって保護しなければならないことが多い。
【０００３】
例として、図１に陸用ガスタービンエンジンのノズルセグメント１０の軸方向断面図を示す。ノズルセグメント１０は、タービンエンジンの環状の高圧タービン（ＨＰＴ）ノズル組立体を形成するように組み立てられる複数のノズルセグメントのうちの１つである。ノズルセグメント１０は少なくとも１つの静翼１２で構成され、静翼１２は翼形部を画成し、内側側壁１４と外側側壁１６（プラットホーム又はバンドとも呼ばれる）との間に延在する。静翼１２と側壁１４及び１６は別個に形成してから、組み立て（例えば静翼１２の端部を側壁１４及び１６内に画成される開口部にろう付けすることなどにより）てもよい。別法として、セグメント１０全体を単体鋳造物として形成してもよい。静翼１２並びに側壁１４及び１６は、ガスタービンエンジンでの使用に適したタイプのニッケル基、コバルト基又は鉄基超合金などの従来の材料で形成し得る。
【０００４】
静翼１２と、静翼１２に面した側壁１４及び１６の表面は、エンジンの高圧タービンセクションに位置するので、エンジンの燃焼器からの高温燃焼ガスに付される。耐環境保護をもたらしてセグメント１０への熱伝達を低減させるため、高温燃焼ガスに露出される静翼１２並びに側壁１４及び１６の表面に遮熱コーティング（ＴＢＣ）系を施工してもよい。別法として又は加えて、インピンジメント冷却技術又はフィルム冷却技術などにより強制空冷を行うために、圧縮機抽気を静翼１２並びに側壁１４及び１６に供給してもよい。例として、図１は、ノズルセグメント１０の内側側壁１４及び外側側壁１６の両方でのインピンジメント冷却技術の使用を例示しており、図２に側壁１６のインピンジメント冷却の詳細を示す。図１に示すインピンジメントプレート１８及び２０は、側壁１４及び１６に取り付けられてそれらの間にキャビティすなわちチャンバ２２を形成している。抽気はエンジンの圧縮機（図示せず）から取り出され、それぞれの側壁１４及び１６と反対側のインピンジメントプレート１８及び２０の側に送られる。プレート１８及び２０にはインピンジメント冷却孔２４（図２）とも呼ばれる多数の小さな開口が存在し、これらの開口は、静翼１２と反対側の側壁１４及び１６の表面に向かって垂直方向に抽気を誘導し、側壁１４及び１６の背面冷却と呼ばれるものを達成する。図２はさらに、フィルム冷却孔２６を有する外側側壁１６を示しており、これらのフィルム冷却孔２６を介して、チャンバ２２内の冷却空気が、エンジンの高温ガス経路に面する側壁１６の表面に鋭角で排出され、その表面でてフィルム冷却作用を達成する。インピンジメント冷却技術及びフィルム冷却技術は当技術分野ではよく知られており、これ以上の説明は不要である。
【０００５】
予期されるように、ノズルセグメント１０は、過渡的なエンジン運転状態の際に、加熱加熱及び冷却されると膨張及び収縮する。高温燃焼ガスに直接接するので、静翼１２並びに側壁１４及び１６は、側壁１４及び１６が取り付けられている装着用ハードウェアよりも大幅に高い温度に維持される。インピンジメントプレート１８及び２０の両面は冷却空気に直接接するので、インピンジメントプレート１８及び２０も側壁１４及び１６より低温になる傾向がある。その結果、通常、側壁１４及び１６はインピンジメントプレート１８及び２０よりも大きく膨張／収縮する。
【０００６】
インピンジメントプレート１８及び２０は、重量を最小にして冷却孔２４の形成を単純化するために、薄板金属から作られることが多い。プレート１８及び２０は通常それぞれの側壁１４及び１６に、大抵は溶接部又は溶接部とクランプの組合せによって、取り付けられる。非限定的な例として、図３は、外側側壁１６内に画成されていてチャンバ２４（図示せず）を囲んでいる凹部２８に嵌め込まれたインピンジメントプレート２０の平面図を概略的に示しており、さらに、プレート２０の周縁部３０がスポット溶接部３２で側壁１６に取り付けられていることを示す。内側側壁１４及びそのインピンジメントプレート１８は、図３に示す外側側壁１６及びプレート２０の場合と同様に構成することができる。図４は、図３の部分断面図であり、溶接部３２の１つを示す。プレート２０の周縁部３０はプレート２０の躯体とは別の平面内に位置しており、それらの間に略Ｓ字形の壁３４が存在している。
【０００７】
側壁１６が熱膨張すると、上述のように側壁１６とプレート２０との温度差のため、側壁１６は図４の左側に向かってプレート２０の周縁部３０よりも大きな距離で移動する。溶接部３２はプレート２０を側壁１６に堅固に取り付けているので、溶接部３２並びにプレート２０で歪及び応力が惹起される。したがって、プレート２０及び溶接部３２は共に、高温移行時に側壁１６が熱膨張する際に発生する熱歪及び応力による損傷を受け易い。周縁部に沿って同様のＳ字形部分を有するインピンジメントプレートについて開示する米国特許第４，６９３，６６７号明細書に記載されているように、プレート２０のＳ字形壁３４はプレート２０と側壁１６との熱膨張の差にある程度対応することができる。しかし、経験上、比較的薄肉のインピンジメントプレート１８及び２０並びに図３及び図４に示すタイプの溶接部３２はそれでも割れ及び断片化を起こしやすいことが判明している。
【０００８】
プレート２０内のクラック及びボイドは、抽気がプレート２０を通過して流れることができる追加の通路を形成してしまうので、プレート２０が損傷すると、直接的な構造上の懸念を生じることはないにしても、側壁１６に向かう冷却空気の流れの効率が不足して側壁１６の酸化及び割れを招くおそれがある。また、プレート２０内のクラック及びボイドは抽気の過度の損失を生じてエンジン全体の効率を低下させるおそれがある。したがって、エンジン運転中のインピンジメントプレートの割れの可能性を低下させるより堅固なインピンジメントプレートの設計が必要とされている。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、プレートを損傷させるおそれのある熱歪及び応力を低減しつつ、例えばノズルセグメントの一方又は両方の側壁のようなターボ機械部品の冷却に適したインピンジメントプレートを提供する。
【００１０】
本発明の第１の態様によると、インピンジメントプレートは、実質的に一平面内にある内部領域であって、インピンジメント冷却孔として構成される貫通孔を有する内部領域と、内部領域を取り囲んでいて内部領域の平面から突出した周壁と、周壁を取り囲んでいて、内部領域の平面から離間した平面内に位置する周縁フランジと、内部領域内及び／又は周壁と周縁フランジとの間に配置される１以上の板厚リブとを有する。リブが内部領域内に配置される場合、このリブは、連続していて内部領域の平面から外側に突出しているとともに、周縁フランジの第１の部分から隣接する周壁の第１の部分を通ってさらに周壁の第２の部分を通って隣接する周縁フランジの第２の部分までの内部領域の幅を横断して直線状に延在する。リブが周期壁と周縁フランジとの間に配置される場合、このリブは連続していて周縁フランジの平面の外側に突出している。
【００１１】
本発明の別の態様はインピンジメントプレートが内部に設置されるターボ機械部品であり、その非限定的な例はガスタービンエンジンのノズルセグメントの側壁である。
【００１２】
本発明の技術的効果は、本インピンジメントプレートでは、インピンジメントプレートとインピンジメントプレートが取り付けられる部品との熱膨張差を補償して、インピンジメントプレートとインピンジメントプレートを部品に取り付けるための手段（例えば、溶接部）の剪断応力を減少させることができることである。このようにして、インピンジメントプレートは溶接部の寿命を延ばすことができ、さらには、インピンジメントプレートとインピンジメントプレートが取り付けられている部品との熱膨張の差を生じる高温移行時の割れを減少させることができる。
【００１３】
本発明の別の態様及び利点は以下の詳細な説明からより良好に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術によるガスタービンエンジンのためのノズルセグメントを示す断面図である。
【図２】図１のノズルセグメントの側壁及びその側壁に取り付けられたインピンジメントプレートを示す詳細な断面図である。
【図３】図２のノズルセグメントの側壁に対するインピンジメントプレートの取付けを示す平面図である。
【図４】図３の断面４−４に沿った詳細な断面図である。
【図５】図１の側壁のうちの１つに取り付けるのに適したインピンジメントプレートを示す斜視図であり、ここでは、プレートの一領域が本発明の一実施形態による板厚リブを有するように形成される。
【図６】図５のインピンジメントプレートの領域を示す詳細図である。
【図７】図６の断面７−７に沿った断面図である。
【図８】図５〜図７の板厚リブの代替形態である板厚リブを示す断面図である。
【図９】図５〜図７の板厚リブの代替形態である板厚リブを示す断面図である。
【図１０】図５〜図７の板厚リブの代替形態である板厚リブを示す断面図である。
【図１１】図５〜図７の板厚リブの代替形態である板厚リブを示す断面
【図１２】図１の側壁のうちの１つに取り付けられるインピンジメントプレートを示す平面図であり、ここでは、インピンジメントプレートの周縁部領域が本発明の別の実施形態による板厚リブを有するように形成される。
【図１３】インピンジメントプレートの周縁部領域のための２つの代替の板厚リブを示す、図１２の断面１３−１３に沿った別の詳細な断面図である。
【図１４】インピンジメントプレートの周縁部領域のための２つの代替の板厚リブを示す、図１２の断面１３−１３に沿った別の詳細な断面図である。
【図１５】プレートを固定するためのクランプを示す、図１２の断面１５−１５に沿った詳細な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図５〜図１５は、本発明に包含されるインピンジメントプレート５０のための実施形態を概略的に示す。複数の実施形態を示すが、便宜上、図５〜図１５を通して同じ要素又は機能的に同等な要素を示すのに共通の参照符号を用いる。以下の考察より明らかとなるように、インピンジメントプレート５０は、図１に示すノズルセグメントに類似するノズルセグメントで使用し得るが、異なる構成を有するノズルセグメントも本発明の範囲内にある。いずれの場合も、インピンジメントプレート５０は、例えば陸用ガスタービンエンジン又は航空機用ガスタービンエンジンなどのガスタービンエンジンのノズル組立体内での使用法を参照して説明する。しかし、本発明の利点が、限定しないがガスタービンエンジンの別の高温セクションを含めた、インピンジメント冷却の恩恵を受ける別の様々な部品に適用し得ることも理解されたい。最後に、以下の説明を容易にするために、「垂直」、「水平」、「横方向」、「前側」、「後側」、「側方」、「前方」、「後方」、「上側」、「下側」、「上方」、「下方」、「右」、「左」などの用語は図５のプレート５０の向きのパースペクティブを基準にして使用され、したがってこれらは相対的な用語であり、それ以外にプレート５０の構造、設置及び使用法を制限するものとして又は本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１６】
プレート５０は、ニッケル基、コバルト基及び鉄基合金などの従来の材料を含め、ガスタービンエンジンでの使用に適する様々な材料から形成することができる。プレート５０は、両側の表面５４及び５６を画成する内部領域５２を有し、その一方の面は、図１〜図４に示すインピンジメントプレート１０について説明したようにノズルセグメントの側壁に面するように適合される。また、やはり図１〜図４のインピンジメントプレート１０について説明したときと同様に、プレート５０は周縁部５８を有しており、その輪郭はプレート５０をノズルセグメントの側壁に取り付けてそれらの間にキャビティすなわちチャンバ（図示せず）を画成できるように図られる。インピンジメントプレート５０は図５では概して平坦な形状を有するように示してあるが、側壁の曲率及び及びノズルセグメントが組み込まれたノズル組立体全体の曲率に対応するある曲率を有する。しかし、プレート５０の種々の態様を説明するための便宜上、プレート５０は、例えば内部領域５２及び周縁部５８が位置する平面を基準にして説明される。プレート５０はまた、内部領域５２を完全に取り囲む周壁６０であって、縁部５８を画成する周縁フランジ６８に隣接しているがそこから内側に離間した周壁６０を有するように描かれている。壁６０があることで、プレート５０の内部領域５２が、周縁フランジ６８を含む平面からエンジンの半径方向に離間した平面内に位置するようになる。壁６０はフランジ６８から離れて内部領域５２に向かって内側に傾斜したものとして示してあるが、壁６０は、フランジ６８によって画成される平面に対して垂直又はその他の角度を有していてもよいことを理解されたい。
【００１７】
プレート５０内の歪及び応力を考察するために、図５は、プレート５０を装着することのできるノズル組立体の軸方向及び周方向にそれぞれ対応する軸方向及びフープ方向を示す表記を含む。エンジンの圧縮機（図示せず）から取り出される抽気などの冷却空気を、側壁と反対側のインピンジメントプレート５０の表面５２に供給し得る。便宜上、図５は、側壁の背面冷却を実現するためにプレート５０に面する側壁の表面に向かって冷却空気を垂直方向に導くようにプレート５０内に存在する、図１及び図２を参照して説明したような、潜在的に多数存在する小さな開口（インピンジメント冷却孔）６２を１つのみ示す。その後、冷却空気は、図２に本質的に描かれている、側壁内に形成されるフィルム冷却孔などの冷却孔を介してチャンバから出ることができる。本発明は当技術分野で周知のインピンジメント冷却技術及びフィルム冷却技術を利用することができ、したがって、本発明のこの態様をさらに詳細には説明しない。プレート５０の上又は内部に画成又は存在し得る別の特徴は図５には示していないが、このような特徴が存在することも本発明の範囲内にあることを理解されたい。
【００１８】
図５及び関連する図６の詳細な図で描かれているインピンジメントプレート５０の実施形態は、板厚リブ６４を有するように示してある。本発明の好適な態様によると、リブ６４は、例えば側壁がプレート５０より高温になった場合に（プレート５０が取り付けられている）側壁がプレート５０より大きく熱膨張することに起因するプレート５０内の剪断応力を減少させる働きをする。「板厚」という用語は、本明細書では、リブ６４が内部領域５２の厚さ全体を通って延在し、それにより、内部領域５２の表面５４に連続した隆起表面が作られ、内部領域５２の反対側の表面５６に連続した凹部表面が作られるという意味で使用される。図５及び図６に示すように、リブ６４はプレート５０の内部領域５２の限定された部分に位置するように示してあるが、リブ６４が内部領域５２の全体又は内部領域５２の追加の部分すなわち別の部分に存在してもよいことを理解されたい。
【００１９】
図６は、周縁部５８に沿って位置するスポット溶接部６６の多様な配置を概略的に示しており、プレート５０はこのスポット溶接部６６で側壁に取り付けられ得る。溶接部６６はプレート５０とその側壁との間に離間した堅固な取付け箇所を画成するので、高温移行時に側壁がプレート５０よりも大きく熱膨張すると、プレート５０内に歪及び応力が発生する。各リブ６４は直線状に示してあり、内部領域５２の平面から外側に突出しており、また、リブ６４が横断する内部領域５２の幅によって隔てられた周壁６０の２つの部分の間の内部領域５２の幅全体を横断して延在している。リブ６４はまた、壁６０のそれらの２つの部分を通って延在するように示してあり、壁６０のそれらの部分が周縁フランジ６８と共に画成する各々の交差部分で終端している。好適な実施形態では、リブ６４はフランジ６８を通って縁部５８までは連続せず、したがってプレート５０とその側壁との間で冷却空気が漏洩するのを阻止するフランジ６８の能力に干渉しない。本発明の好適な態様によると、各リブ６４は、周縁フランジ５８の２つの部分に隣接する２箇所で終端するように示され、各々が、プレート５０の周縁部５８上の隣り合う一対の溶接部６６の間にある。したがって、プレート内部領域５２の平面に対して垂直な方向のリブ６４を通る平面は溶接部６６を通過しない。このようにして、リブ６４の両側のプレート５０の壁部分は図７に示すリブ６４を横切る方向に離れるように移動することができ、このような移動は、リブ６４が変形するのでリブ６４によって吸収することができ、リブ６４のこの変形は、図７に見られるリブ６４の湾曲に比して、真っ直ぐに伸びるものとしてすなわち平坦になるものとして概して説明し得る。
【００２０】
リブ６４は、直線状であることに加えて、図５及び図６では、プレート５０の軸方向に実質的に平行な向きで示してあり、それによりプレート５０のフープ方向における熱膨張を補償するリブ６４の能力が向上する。この向きは、ノズル組立体が環状構造であることによりフープ方向に発生する可能性がある大きい熱膨張に対応することを意図しているが、プレート５０の軸方向の熱膨張をより良好に補償するためにリブ６４をフープ方向と平行に方向付けてもよいし、或いは軸方向又はフープ方向に対して他の角度で方向付けてもよいことも予見可能である。リブ６４の適切な数及び隣り合うリブ６４の間の適切な間隔は解析及び／又は実験的試験を通して決定し得る。リブ６４の数及び間隔は、プレート５０をその側壁に取り付けている溶接部６６の数及び間隔にも部分的に依存することを理解されたい。
【００２１】
リブ６４の断面輪郭又は断面形状はプレート５０内で同一であってもよいし、異なっていてもよい。図８では、リブ６４はその両側の表面（プレート５０の表面５４及び５６に対応する）で概して等しい曲率半径（Ｒ１）を有するように示してあり、さらに、各々がＲ１の概して２倍の大きさであるフィレット半径（Ｒ２）を有するように示してある。別法として、図９は、その内側表面（プレート５０の表面５６に対応する）の曲率半径（Ｒ１ｂ）よりも外側表面（プレート５０の表面５４に対応する）の曲率半径（Ｒ１ａ）が大きいリブ６４を示しており、したがってリブ６４はこれらのリブ６４の間のプレート５０の残りの部分より薄くなっている。その両側の表面（プレート５０の表面５４及び５６に対応する）で概して等しい曲率半径（Ｒ１）を有しさらにＲ１より小さいフィレット半径（Ｒ２）を有する、リブ６４の別の実施形態が図１０に示してある。図８〜図１０の構成の解析により、リブ６４を省略していることのみが異なるインピンジメントプレートと比較して、それらの隣り合う溶接部６６内の剪断応力を約５０％以上減少させることができることが示された。リブ６４と半径Ｒ１及びＲ２との別の組合せも本発明の範囲内にある。例えば、図１１が、複数のリブ６４がプレート５０の内部領域５２内で隣り合って画成されている一実施形態を描いている。図１１に示すリブ６４は、すべてのリブがプレート５０の周縁部５８の両側部分に沿って隣り合う溶接部６６の対の間に収容されるように十分に密接して離間していてよい。リブ６４は本質的に互いに平行であり、正弦波形状の断面を画成する。図７〜図１１には連続する断面湾曲部を有するリブ６４が示してあるが、リブ６４に対して、長方形断面形状や、曲線断面形状と長方形断面形状との両方の組合せも予見可能である。
【００２２】
上記を考慮すると、リブ６４は、プレート５０及びその側壁の熱膨張の差を補償して隣り合うリブ６４の対の間の溶接部６６の剪断応力を減少させることを意図されている。その結果、プレート５０は溶接部の寿命を延ばすことができ、さらには、中にプレート５０及びそのノズルセグメントが設置されるガスタービンエンジンの運転時の割れを減少させることができる。プレート５０の剛性を向上させる能力により、リブ６４の別の態様が得られる。
【００２３】
図１２〜図１５が、溶接部６６の寿命を延ばすことさらにはプレート５０内で成長するクラックの発生率を減少させることを意図する別の手法を示す。特に、図１２〜図１４は、周壁６０と周縁フランジ６８との間に画成される少なくとも１つのリブ７０を有するインピンジメントプレート５０を示す。リブ７０は好適にはプレート５０の周縁部全体に沿って連続しているが、一部の状況では不連続のすなわち断続的なリブ７０が許容し得ることも予見可能である。リブ７０は、図５〜図１１を参照して説明したリブ６４に対する代替形態であってよいし、或いはリブ６４に追加してもよい。図１２及び特に図１５は、さらに、クランプ７２を用いて隣り合う２つの縁部５８に沿って固定した状態のプレート５０を示す。各クランプ７２はプレート５０の隣り合う縁部５８と隙間を画成しており、したがって、縁部５８がプレート５０の内部領域５２から離れる方向に移動することができる。クランプ７２が含まれることは、図５〜図１１に示す本発明の実施形態にも同様に適用可能である任意選択の特徴である。
【００２４】
図１３を参照すると、プレート５０の壁６０は周縁フランジ６８の平面に向かって好適にはその平面に到達するように延在しており、また、リブ７０は、フランジ６８の平面から外側に、さらには、溶接部６６によりプレート５０が取り付けられている側壁１６の表面の平面から離れるように、突出している。図１３に示す断面形状は、一対の並列リブ、すなわち、フランジ６８の平面から壁６０と同方向に突出したリブ７０と、反対側に突出する第２のリブ７０Ａであって壁６０の一部分とリブ７０の一部分とによって画成されしたがってフランジ６８の平面に向かって突き出る第２のリブ７０Ａとを効果的に画成する。リブ７０及び７０Ａは共に側壁１６の表面の平面の同じ側に配置されて示してある。図１４の実施形態は、リブ７０が壁６０から下方向に突出しておりしたがってフランジ６８の平面並びに側壁１６の表面を含む平面を貫通してそれらの外側に向かって突出している点で異なる。
【００２５】
周縁連続リブ７０及び７０Ａ（図１３）又はリブ７０（図１４）の効果は、側壁１６を、図１２の矢印で示すように実質的に任意の方向（軸方向及びフープ方向を含む）にプレート５０よりも大きく伸長させることができることである。より具体的には、１以上のリブ７０／７０Ａを囲むプレート５０のフランジ６８は、側壁１６と共に、図１２、図１３及び図１４における矢印で示すようにプレート５０の内部領域５２から離れかつ１以上のリブ７０／７０Ａを横切る方向に移動することができ、この動きは、図１３及び図１４に見られる１以上のリブ７０／７０Ａの湾曲部を基準にして伸びるものとしてすなわち平坦になるものとして概して説明し得る形で１以上のリブ７０／７０Ａが変形することで、１以上のリブ７０／７０Ａによって吸収できる。このように、１以上のリブ７０／７０Ａは、熱膨張の差を補償しさらにはプレート５０を側壁１６に取り付ける溶接部６６内の剪断応力を減少させることができる。１以上のリブ７０／７０Ａは、プレート５０の面外剛性を向上させるという追加の利点をもたらすことができる。
【００２６】
本発明を特定の実施形態に関連させて説明してきたが、当業者により別の形態が採用し得ることは明白である。例えば、インピンジメントプレート５０が設置されるノズルセグメントは、本発明の意図される対象物のうちの１以上を依然として実現しながら、これらの図に示す構成とは異なるように構成し得る。さらに、プレート５０の周縁部の幾何学的外形線又は形状は、プレート５０が取り付けられる側壁の幾何形状に依存する。したがって、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲のみによって限定される。
【符号の説明】
【００２７】
１０  セグメント
１２  静翼
１４  側壁
１６  側壁
１８  プレート
２０  プレート
２２  チャンバ
２４  孔
２６  孔
２８  凹部
３０  周縁部
３２  溶接部
３４  壁
５０  プレート
５２  領域
５４  表面
５６  表面
５８  縁部
６０  壁
６２  開口
６４  リブ
６６  溶接部
６８  フランジ
７０  リブ
７０Ａ  リブ
７２  クランプ
【図１】
0005981717.tif 000002
【図２】
0005981717.tif 000003
【図３】
0005981717.tif 000004
【図４】
0005981717.tif 000005
【図５】
0005981717.tif 000006
【図６】
0005981717.tif 000007
【図７】
0005981717.tif 000008
【図８】
0005981717.tif 000009
【図９】
0005981717.tif 000010
【図１０】
0005981717.tif 000011
【図１１】
0005981717.tif 000012
【図１２】
0005981717.tif 000013
【図１３】
0005981717.tif 000014
【図１４】
0005981717.tif 000015
【図１５】
0005981717.tif 000016