(57)【要約】      （修正有）【課題】保持リングの真円の歪みを防止するように熱的分離を改善する。【解決手段】ガスタービンの保持リング３００を提供する。保持リング３００は、略円筒形状を有する主本体３１０を含む。一対の円周方向保持ランド３１５は、主本体３１０から半径方向内方に突出する。一対の円周方向保持ランド３１５の各保持ランド３２５，３３０は、その円周長さに沿って分割される。ノズルは、内側側壁及び外側側壁を含む。一対の円周方向保持ランド３１５は、それらの円周長さに沿って分割され、ノズルを支持するようにノズルの外側側壁に取り付けられるように構成される。【選択図】図２
2011157962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状を有する主本体（３１０）と、
前記主本体（３１０）から半径方向内方に突出する一対の円周方向保持ランド（３１５）であって、ガスタービンの少なくとも１つのノズル（４００，５２０）に取り付けられるように構成された前記一対の円周方向保持ランド（３１５）とからなり、
前記一対の円周方向保持ランド（３１５）の各保持ランド（３２５，３３０）は、その円周長さに沿って分割される、ガスタービンのタービンノズル（４００，５２０）の保持リング（３００）。
【請求項２】
前記一対の円周方向保持ランド（３１５）は、前方保持ランド（３３０）及び後方保持ランド（３２５）を備える、先行する請求項に記載の保持リング（３００）。
【請求項３】
前記主本体（３１０）内に形成された複数の冷却孔（３４０）を備えており、前記複数の冷却孔（３４０）は、前記前方保持ランド（３３０）内に円周方向セグメント（３３４）を生成するように前記前方保持ランド（３３０）を中断する、請求項２に記載の保持リング（３００）。
【請求項４】
前記複数の冷却孔（３４０）は、前記複数の冷却孔（３４０）の各々の中心線（３７０）が前記前方保持ランド（３３０）の円周方向中心線（３７５）と実質的に整列するように前記主本体（３１０）内に形成される、請求項３に記載の保持リング（３００）。
【請求項５】
前記後方保持ランド（３２５）内に形成された複数の開口部（３８０）を備えており、前記複数の開口部（３８０）は、前記後方保持ランド（３２５）内に円周方向セグメント（３９０）を生成するように前記後方保持ランド（３２５）を中断する、請求項２に記載の保持リング（３００）。
【請求項６】
前記複数の開口部（３８０）は弓形形状を有する、請求項５に記載の保持リング（３００）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の保持リング（３００）であって、一対の円周方向保持ランド（３１５）を有する前記保持リング（３００）と、
内側側壁（４１０）及び外側側壁（４２０）を含む少なくとも１つのノズル（４００，５２０）とからなり、
前記一対の円周方向保持ランド（３１５）は、前記少なくとも１つのノズル（４００，５２０）を支持するように前記外側側壁（４２０）に取り付けられるように構成される、ガスタービンのタービンノズル（４００，５２０）の外側側壁保持機構（５００）。
【請求項８】
前記外側側壁（４２０）は、第１のラグ（４４０）及び第２のラグ（４４５）を備えており、前記第１のラグ（４４０）及び第２のラグ（４４５）は、前記一対の円周方向保持ランド（３１５）の間に規定された円周方向環状溝（３２０）にちょうど収まるように構成される、請求項７に記載の外側側壁保持機構（５００）。
【請求項９】
第１の保持ピン（４９０）及び第２の保持ピン（４９５）を備えており、前記第１の保持ピン（４９０）は、前記円周方向環状溝（３２０）内の前記第１のラグ（４４０）を前記一対の円周方向保持ランド（３１５）に取り付けるためのものであり、前記第２の保持ピン（４９５）は、前記円周方向環状溝（３２０）内の前記第２のラグ（４４５）を前記一対の円周方向保持ランド（３１５）に取り付けるためのものである、請求項８に記載の外側側壁保持機構（５００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのノズル（４００，５２０）の前記外側側壁（４１０）上の弦ヒンジレール（４６０）及び弦ヒンジシール（４６５）と、前記少なくとも１つのノズル（４００，５２０）の前記内側側壁（４１０）上の弦ヒンジレール（４７０）及び弦ヒンジシール（４７５）とを備える、請求項７〜９のいずれかに記載の外側側壁保持機構（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してガスタービンのタービンノズルを支持する保持リングに関し、より詳細には、保持リングの真円の歪みを防止するように熱的分離を改善した保持リングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンにおいて、高温の燃焼ガスは、環状配列の燃焼器から移行部材を通って流れ、環状の高温ガス経路に沿って流れる。特に、タービン段は、高温の燃焼ガスが、移行部材から第１段ノズル及びバケットを通り、更に後続のタービン段のノズル及びバケットを通って流れるように、高温ガス経路に沿って配置される。第１段ノズルは、一般的に、１つのセグメントにつき１つ以上のノズル静翼を各々が含む鋳造ノズルセグメントの環状配列又は組立体を含む。各第１段ノズルセグメントはまた、互いに半径方向に離間配置された内側及び外側側壁部分を含む。ノズルセグメントの組立時には、静翼は、互いに円周方向に離間配置され、環状内側側壁と外側側壁との間にその環状配列を形成する。タービンケーシングに接続されたノズル保持リングは、第１段ノズルの外側側壁に連結されて、タービンのガス流路内で第１段ノズルを支持する。好ましくは水平中心線で分割された環状ノズル支持リングには、内側側壁が係合し、軸方向運動に抗して第１段ノズルを支持できる。
【０００３】
サイドシールは、隣接する円周方向縁部に沿って環状配列のノズルセグメントを互いにシールすることができる。サイドシールは、内側側壁の半径方向内方且つ外側側壁の半径方向外方の高圧領域（即ち、高圧の圧縮機吐出空気）と、より低圧の高温ガス流路内の高温の燃焼ガスとの間をシールすることができる。弦ヒンジシールは、第１段ノズルの内側側壁と、ノズル支持リングの軸方向に向いた面との間、並びに外側側壁と第１段バケットのシュラウドとの間をシールするのに用いられる。そのため、弦ヒンジシールは、高圧領域から高温ガス経路の低圧領域への漏れに対してシールすることもできる。
【０００４】
図１は、ガスタービンの第１段ノズル１１０における従来技術の側壁保持システム１００を示す。第１段ノズル１１０は、外側側壁１１５、内側側壁１２０、及びノズル保持リング１３０とノズル支持リング１３５との間に位置付けられた翼形部１２５を含む。ノズル保持リング１３０及び支持リング１３５は、タービンのケーシング（図示せず）に取り付けられる。ノズル保持リング１３０はまた、外側側壁１１５に連結されて、第１段ノズル１１０を固定する。ノズル支持リング１３５は、内側側壁１２０の半径方向内方に配置されて、内側側壁１２０に係合する。第１段ノズル１１０はまた、内側側壁１２０及び外側側壁１１５に対する弦ヒンジレールを含む。内側側壁１２０上の弦ヒンジレール１４５は、支持リング１３５に接してノズル１１０の軸方向支持を提供し、外側側壁１１５上の弦ヒンジレール１５０は、第１段バケット１７０のシュラウド１６０に接してノズル１１０の軸方向支持を提供する。内側弦ヒンジレール１４５及び外側弦ヒンジレール１５０は更に、高圧圧縮機吐出領域から高温ガス経路の低圧領域への漏れに対してシールするための弦ヒンジシール１４７，１５２を提供する。
【０００５】
ノズル１１０の外側側壁１１５上の弦ヒンジレール１５０は、外側側壁１１５から半径方向外方に突出する。弦ヒンジレール１５０は、その最も外側の半径方向突出部において前方に向いた環状保持ランド１７５を組み込む。保持ランド１７５は、保持リング１３０上で後方に向いた保持フック１８５によって規定された後方に向いた環状溝１８０と嵌合する。保持リング１３０の保持フック１８５に作用する弦ヒンジレール１５０の保持ランド１７５は、ノズル１１０の半径方向支持を提供する。環状保持フック１８５は、セグメント（図示せず）に分割できる。円周方向の支持は、保持リング１３０及び保持ランド１７５を貫通する回転防止ピン（図示せず）によって提供できる。
【０００６】
発電用ガスタービンでは、従来、一種のフック保持機構を使用している。連続フック構成から分割型フック構成に変更することにより、従来のフック保持機構に対して改良が行なわれてきた。この変更は、より限定されたノズル負荷とより良好なノズルシールとをもたらしたが、保持リングの熱的分離が最適にはならず、これによって、大きな温度勾配にさらされることにもなった。そのようにさらされることによって生じた熱応力は、保持リング材料の耐力強度を超える可能性があり、保持リングを歪ませる、即ち真円でなくさせることがある。真円でないリングは、一般的に保持リング及び段の単一ノズル組立体に関連する修理及び維持費を増大させるので、これは深刻な問題である。更に、真円でない保持リングは段の単一ノズル組立体の撓みを生じさせることがあり、ノズルのエンジェルウィングと段の単一バケットプラットホームとの接触をもたらし、最終的にバケットに損傷を与える可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７０４０８５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在のところ、リングの真円の歪みを防止するため１つの解決策は、保持リングを製造するために使用する材料の種類を変更することである。例えば、リング材料は、保持リングが熱的分離の欠如によって生じた応力の増加に耐えることができるように高強度合金に変更できる。しかし、そのような高強度合金の使用は、保持リングの費用、更にはガスタービンの全体的な製造費を大幅に増大させる。
【０００９】
従って、保持リングに作用する熱応力を低減し、それによって保持リングの真円の歪みを防止するために、保持リングの熱的分離の改善が当該技術において受け入れられるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様及び利点は、以下の説明に部分的に記載され、説明から明らかになる。
【００１１】
１つの態様では、本発明、ガスタービンのタービンノズルの保持リングを提供する。保持リングは、主本体と、主本体から半径方向内方に突出する一対の円周方向保持ランドとを含む。一対の円周方向保持ランドは、ノズルに取り付けられるように構成される。更に、一対の円周方向保持ランドの各保持ランドは、その円周長さに沿って分割される。
【００１２】
別の態様では、本発明は、ガスタービンのタービンノズルの外側側壁保持機構を提供する。外側側壁保持機構は、保持リングと、少なくとも１つのノズルとを含む。保持リングは、主本体と、主本体から延在する一対の円周方向保持ランドとを含む。ノズルは、内側側壁及び外側側壁を含む。一対の円周方向保持ランドは、それらの円周長さに沿って分割され、ノズルを支持するようにノズルの外側側壁に取り付けられるように構成される。
【００１３】
本発明のこれら及びその他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照すればより理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を示しており、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１４】
当業者を対象とした、その最良の形態を含む本発明の完全且つ実施可能な開示を、添付図面に言及する本明細書に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１段ノズルの外側側壁における典型的なフック保持機構を示す。
【図２】本発明の態様に従った後方視点からの保持リングの実施形態の等角断面図を示す。
【図３】本発明の態様に従った前方視点からの保持リングの実施形態の等角断面図を示す。
【図４】本発明の態様に従った保持リングの内周の実施形態の一部の等角図を示す。
【図５】本発明の態様に従ったノズルの実施形態の側面図を示す。
【図６】本発明の態様に従ったノズルの外側側壁の外面の実施形態の等角図を示す。
【図７】本発明の態様に従ったノズルの外側側壁の外面の実施形態の平面図を示す。
【図８】本発明の態様に従った外側側壁保持機構の一実施形態の概略側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、その１つ以上の実施例が図面に示されている本発明の実施形態について、詳細に述べる。各々の実施例は、本発明を説明するために提示されるものであり、本発明を限定するものではない。実際に、本発明の技術的範囲又は技術的思想を逸脱することなく、本発明に様々な修正及び変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示又は説明された特徴を、別の実施形態で使用し、更なる実施形態を得ることができる。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらの同等物の範囲にあるような、上述の修正及び変更を含むことを意図している。
【００１７】
上記のように、ガスタービンにおける保持リングは大きな温度勾配にさらされることがよくある。これは、一般的に、保持リングの十分な熱的分離の欠如に加えて、ガスタービン内の動作環境に起因する。例えば、高温の燃焼ガスが高温ガス経路に沿って流れるにつれて、ノズルの外側側壁からそれを通って伝達される熱によって、タービンノズルを保持リングに取り付けた位置が高温にさらされることになる。しかし、そのような取付点から更に離れた保持リング上の位置では、温度は比較的冷たい。この温度差は、保持リングに作用する熱応力の増大をもたらす可能性がある。特に、過渡運転（例えば、ガスタービンの始動／停止）中のような、保持リングが著しく大きな温度勾配にさらされる時、生じた熱応力がリング材料の耐力強度を超えることによって、保持リングを真円でなくすこととがある。
【００１８】
本発明の態様によれば、図２，３及び４は、ガスタービンのタービンノズルに取り付けられ、それを支持するように構成された保持リング３００の実施形態を示す。更に、保持リング３００は、保持リング３００の高温領域を低温領域から熱的に分離することを可能にすることによって、リング３００で見られる温度勾配を低減するように構成できる。そのため、結果として得られた保持リング３００に作用する熱応力が低減されることによって、リングの撓みによる保持リングの真円の歪みの可能性を防止又は低減できる。
【００１９】
図２及び３は、それぞれ、後方及び前方視点からの保持リング３００の実施形態の等角断面図を示す。図４は、保持リング３００の内周の実施形態の一部の等角図を示す。
【００２０】
図２，３及び４を参照すると、保持リング３００は、従来技術において公知の方法により、タービンのケーシングによって支持される略円筒形状の主本体３１０を含む。図示されていないが、保持リング３００は、組立を容易にするために好ましくは２つの半円形リングに分割される。主本体３１０は、主本体３１０から半径方向内方に突出する一対の円周方向保持ランド３１５を含む。一対の円周方向ランド３１５は、一般的に保持リング３００の後方側に配置され、各々のランドは所定幅ｗだけ互いに軸方向に離間配置される。主本体３１０からの突出ｄと、一対の円周方向ランド３１５の間の所定幅ｗとが、円周方向環状溝３２０を規定する。一般的に、一対の円周方向保持ランド３１５は、後方保持ランド３２５及び前方保持ランド３３０を含む。後方保持ランド３２５は、円周方向後方面３２６及び円周方向前方面３２８を含み、前方保持ランド３３０は、円周方向前方面３３１及び円周方向後方面３３３を含む。
【００２１】
後方保持ランド３２５の円周方向後方面３２６と円周方向前方面３２８との間に、複数の軸方向に向いた貫通孔３４５が設けられる。複数の軸方向に向いた閉鎖ボア孔３５０は、前方保持ランド３３０の後方面３３３を貫通して設けられる。一般的に、後方保持ランド３２５内の複数の軸方向に向いた貫通孔３４５と前方保持ランド３３０内の複数の軸方向に向いた閉鎖ボア孔３５０とは、後方保持ランド３２５を軸方向に通って前方保持ランド３３０のボア孔３５０に保持ピン（図示せず）を受け入れるために、半径方向及び円周方向で同軸上に編成される。中心線３５８と同軸上に向いた孔は、更に、円周方向に対で配列され、保持ランド３１５の周りで等間隔に離間配置される。対の孔３６０の直径は、ノズルを保持する保持ピンを受け入れるように寸法決めされることを理解されたい。
【００２２】
保持リング３００はまた、主本体３１０内に形成された複数の半径方向に向いた冷却孔３４０を含む。一般的に、冷却孔３４０は、孔３４０が、その円周長さに沿って前方保持ランド３３０を中断することによって、前方保持ランド３３０内に複数の円周方向セグメント３３４を生成するように主本体３１０内に形成される。より詳細には、図３及び４に示すように、冷却孔３４０は、冷却孔３４０の各々の中心線３７０が前方保持ランド３３０の円周方向中心線３７５と実質的に整列するように形成される。
【００２３】
前方保持ランド３３０の分割と冷却孔３４０の整列とによって、特にガスタービンの過渡運転中に前方保持ランド３３０に作用する応力量は、保持リング材料の耐力強度以下に低減できる。例えば、冷却孔３４０を前方保持ランド３３０の円周方向中心線３７５と整列させることで、各々の円周方向セグメント３３４の端部３８０で生じる幾何学的不連続性を低減することによって、保持ランド３３０に作用する機械的応力量を低減できる。具体的には、そのような整列によって、さもなければ前方保持ランド３３０上に高応力集中領域を形成することになる、端部３８０での鋭端又は角の形成を回避できる。
【００２４】
更に、冷却孔３４０はその円周長さに沿って前方保持ランド３３０を中断即ち分割するように形成されるので、保持ランド３３０の最も熱い領域はより冷たい領域から分離できる。特に、前方保持ランド３３０の円周方向セグメント３３４は、ノズルを保持リング３００に取り付けることができるように、閉鎖ボア孔３５０が保持ピン４９０，４９５（図７）を受け入れる位置を規定する。それに応じて、円周方向セグメント３３４は、一般的に、ガスタービンの運転中に熱がノズルから伝達されるにつれて、前方保持ランド３３０上に最も熱い領域を規定する。従って、円周方向セグメント３３４を前方保持ランド３３０の比較的冷たい領域から分離することで、前方保持ランド３３０で見られる温度勾配を低減することによって、そのようなランドに作用する熱応力を低減できる。
【００２５】
冷却孔３４０の寸法及び形状は、一般的に保持リング３００の寸法及び構造に応じて変化することを理解されたい。一般に、冷却孔３４０は、前方保持ランド３３０がその円周長さに沿って十分に分割されるように寸法決めされる。一実施形態では、冷却孔３４０は円形であり、約５ｃｍ〜約６．５ｃｍ、例えば、約５．５ｃｍ〜約６．４ｃｍ又は約５．８ｃｍ〜約６．１ｃｍ及びその間の他の全ての部分的な範囲に及ぶ直径を有する。更に、冷却孔３４０はまた、タービンノズルの様々な構成要素を冷却するために、保持リング３００の主本体３１０を通って流れる圧縮機吐出空気を冷却するための経路を形成することを理解されたい。例えば、冷却孔３４０は、ノズル冷却を促進するために、ノズル翼形部の内部通路（図示せず）と嵌合する。
【００２６】
保持リング３００はまた、後方保持ランド３２５内に形成された複数の開口部３８５を含む。一般的に、開口部３８５は、保持ランド３２５がその円周長さに沿って中断即ち分割されるように後方保持ランド３２５内に形成される。そのため、開口部３８５は、後方保持ランド３２５内に複数の円周方向セグメント３９０を形成できる。上述の前方保持ランド３３０の円周方向セグメント３３４と同様に、後方保持ランド３２５の円周方向セグメント３９０は、一般的にノズルから伝達された熱によって保持ランド３２５上に最も熱い領域を規定する。具体的には、円周方向セグメント３９０は、ノズルを保持リング３００に取り付けることができるように貫通孔３４５が保持ピン４９０，４９５（図７）を受け入れる位置を規定する。従って、この分割が後方保持ランド３２５の最も熱い領域を比較的冷たい領域から分離する役目を果たすことによって、後方保持ランド３２５で見られる温度勾配と、結果として生じる熱応力を低減できる。特に、分割によって、保持リング３００で見られる応力を保持リング材料の耐力強度以下に維持し、保持リング３００の動作寿命にわたって生じるリングの真円の歪みの可能性を低減できる。
【００２７】
図示するように、開口部３８５は、弓形形状の開口部として後方保持ランド３２５内に形成されることによって、保持ランド３２５の円周長さに沿って扇形を規定する。しかし、開口部３８５は、一般的に後方保持ランド３２５の分割を可能にする任意の形状を有することを理解されたい。同様に、開口部３８５は、一般的に後方保持ランド３２５の最も熱い領域を冷たい領域から十分に分離する任意の寸法を有する。そのため、一実施形態では、各開口部３８５は、後方保持ランド３２５の各円周方向セグメント３９０が互いから完全に分離されるように約２．５ｃｍの半径を有する。しかし、開口部３８５の必要とされる半径、幅又は寸法は、一般的に、保持リング３００、特に後方保持ランド３２５の寸法及び構造に応じて変化することになる。
【００２８】
更に、前方保持ランド３３０を通って形成される冷却孔３４０の量と、後方保持ランド３２５内に形成される開口部３８５の量とは、保持リング３００に取り付けられ、それによって支持されるタービンノズルの総数と等しい。従って、保持リング３００に取り付けられた全てのタービンノズルに対して、対応する冷却孔３４０及び開口部３８５がリング３００内に形成されて前方及び後方保持ランド３３０，３２５を分割することによって、ランド３３０，３２５の最も熱い領域を熱的に分離できる。しかし、代替実施形態では、保持リング３００内に形成された冷却孔３４０及び開口部３８５の量が、特定の保持リング３００に取り付けられたノズルの総数より多くても少なくてもよいことを理解されたい。更に、開口部３８５及び冷却孔３４０が保持リング３００内に形成される位置は、一般的に保持リング３００の構造に応じて変化することを理解されたい。例えば、代替実施形態では、開口部３８５は、その円周長さに沿って保持ランド３３０を中断し、複数の円周方向セグメントを生成するように前方保持ランド３３０内に形成される。そのような実施形態では、冷却孔３４０は、孔３４０がその円周長さに沿って後方保持ランド３２５を中断し、後方保持ランド３２５内に複数の円周方向セグメントを生成するように、主本体３１０内に形成される。
【００２９】
本発明は、更にガスタービンのタービンノズルの外側側壁保持機構５００（図８）を包含することもまた理解されたい。保持機構５００は、一般的に、内側側壁及び外側側壁と、上記に説明及び例示された保持リング３００とを含む少なくとも１つのタービンノズルを備える。特に、保持リング３００の一対の保持ランド３１５は、タービンのガス流路内でノズルを支持するために、タービンノズルの外側側壁に取り付けられるように構成される。更に、外側側壁保持機構５００は第１段ノズル４００を支持するという状況で後述するが、保持機構５００は一般的にタービンノズルを保持及び支持するためにガスタービン内の任意の段で利用できることを、当業者には理解されたい。
【００３０】
図５，６及び７は、タービンノズル、特に、外側側壁保持機構５００の一実施形態において保持リング３００に取り付けられ、それによって支持される第１段ノズル４００の実施形態を示す。具体的に、図５は、第１段ノズル４００の側面図を示す。図６は、第１段ノズル４００の外側側壁の外面の等角図を示す。図７は、第１段ノズル４００の外側側壁の外面の平面図を示す。
【００３１】
第１段ノズル４００は、内側側壁４１０、外側側壁４２０、及びその中間の翼形部４３０を含む。翼形部４３０は、保持リング３００の冷却孔３４０（図２，３及び４）と軸方向及び円周方向にほぼ位置合わせして整列された入口を有する、ノズル冷却用の内部キャビティ（図示せず）を含む。外側側壁４２０は、一般的に外面４２２及び内面４２４を含む。保持リング３００上の適所にある時のノズル側壁の４つの側部の配向に関しては、タービン内の流れに対して、後方端部４５０は下流側にあり、前方端部４５２は上流側にある。更に、燃焼器端部から流路を見た時、正圧側は時計回り側であり、負圧側は反時計回り側である。
【００３２】
外側側壁４２０の外面４２２は、２つの保持ラグを含む。第１のラグ４４０及び第２のラグ４４５は、所定の距離ｓだけ側壁の後方端部４５０から前方に位置付けられており、ラグは、側壁４２０の後方端部に対して軸方向に位置合わせされる。第１のラグ４４０は、側壁４２０の正圧側４５６上に位置付けられており、第２のラグ４４５は、側壁４２０の負圧側４５４上に位置付けられる。更に、第１のラグ４４０及び第２のラグ４４５は、外側側壁４２０のそれぞれの端部に近接して円周方向に位置付けることができる。第１のラグ４４０及び第２のラグ４４５はまた、幅Ｗ１を含む。Ｗ１は、ノズル４００が保持リング３００上に取り付けられた時に、一対の保持ランド３１５の円周方向保持溝３２０（図２）にちょうど収まるように構成される。
【００３３】
更に、第１のラグ４４０は軸方向に向いた開放端スロット４４２を含み、第２のラグ４４５は軸方向に向いた閉鎖ピン孔４４７を含む。閉鎖ピン孔４４７及び開放端スロット４４２は、ノズル４００が保持リング３００上に取り付けられた時に、軸方向に向いた対の孔３６０（図２）の中心線３５８（図２）と半径方向及び円周方向に整列するように中心が置かれている。閉鎖ピン孔４４７及び開放端スロット４４２はまた、ノズル４００の保持ピン４９０，４９５を受け入れるように寸法決めされる。一般に、ノズルの安定性は、ラグを可能な限り前方に且つ可能な限り離れて配置して、ガス負荷に対応してより長いモーメントアームを生成することによって高めることができる。更に、支持ラグを後縁から離れるように移動させることにより、後縁への応力入力を低減する。
【００３４】
外側側壁４２０は更に、後方端部４５０上に弦ヒンジレール４６０を含む。弦ヒンジレール４６０は、側壁の内面にわたって正圧側から負圧側に及び、側壁４２０の後方端部４５０からほぼ半径方向外方に延びる。弦ヒンジレール４６０は、半径方向外方に十分に突出し、後方保持ランド３２５の後方面３２６で貫通孔３４５（図２）の半径方向範囲を少なくとも部分的に又は完全に覆う。弦ヒンジシール４６５は、弦ヒンジレール４６０の後方面４６８上に設けられ、第１段バケットのシュラウドに接して着座面を形成する。弦ヒンジシール４６５はまた、シュラウドに接して外側側壁４２０の軸方向支持を提供する。シュラウドによる外側側壁４２０への軸方向支持は、保持リング３００の保持ランド３１５によって提供される半径方向及び円周方向支持を補完する。
【００３５】
図７を参照すると、外側側壁の平面図は、側壁４２０が特定の側壁傾斜角４８５を有する平行四辺形の形状を有することを示す。一実施形態では、側壁傾斜角４８５は軸方向から約２３度である。この傾斜により、外側側壁４２０の後方端部４５０（及び、従って弦ヒンジレール４６０）が正圧側４５６に向かって且つ外側側壁４２０の負圧側４５４から離れて円周方向にシフトされるようになる。従って、第１の保持ピン４９０が第１の保持ラグ４４０内で所定位置にある場合、第１の保持ピン４９０の中心線４９２に沿った軸方向の挿入及び取り出しは、弦ヒンジレール４６０により阻止される。しかし、第２の保持ラグ４４５内の第２の保持ピン４９５の中心線４９６は、弦ヒンジレール４６０から円周方向に外れる。
【００３６】
内側側壁４１０は更に、側壁４１０の内面４１５上に弦ヒンジレール４７０を含む。弦ヒンジレール４７０は、内面４１５にわたって正圧側から負圧側に及び、内側側壁４１０の内面４１５からほぼ半径方向内方に延びる。更に、弦ヒンジレール４７０は、内側支持リングに着座してノズル４００の内側側壁４１０の軸方向支持を提供できる弦ヒンジシール４７５の隆起着座面を含む。弦ヒンジシール４７５は更に、内側側壁４１０と内側支持リングとの間で圧縮機からの高圧空気の通過を阻止する。
【００３７】
図８は、本発明の態様に従ったタービンノズルの外側側壁保持機構５００の実施形態の概略側立面図を示す。上記のように、保持機構５００は、一般的にタービンノズルと、ノズルを支持する保持リングとを含む。従って、図８に示すように、保持機構５００は、本明細書において例示及び説明したように構成される、第１段ノズル５２０と、保持リング３００とを含む。高温の燃焼ガスは、燃焼器（図示せず）から移行部材５１０を通って流れる。高温ガスは第１段ノズル５２０に入り、翼形部４３０に衝突する。高温ガスは翼形部４３０によって第１段バケット５４０に配向される。ノズルにより行なわれる配向プロセスはガス流を加速し、入口面と出口面との間の静圧の低減、及びノズルの高圧負荷をもたらすことになる。保持リング３００は、ノズル５２０に取り付けられ、それを支持するように構成される、分割型前方円周方向ランド３３０と分割型後方円周方向ランド３２５とを含む。特に、各第１段ノズル４００における外側側壁４２０の保持ラグ４４０，４４５（１つが図示されている）は、保持リング３００の円周方向環状溝３２０に嵌合する。保持ピン４９０，４９５（１つが図示されている）は、それぞれ後方保持ランド３２５及び前方保持ランド３３０の軸方向孔３４５及び３５０を通って嵌合する。更に、保持ピン４９０，４９５はまた、それぞれ保持ラグ４４０，４４５の開放端スロット４４２及び閉鎖ピン孔４４７に収容される。このように、保持ピン４９０，４９５は、保持ラグ４４０，４４５を介して第１段ノズル４００に対する半径方向及び円周方向支持を提供する。外側側壁４２０上の弦ヒンジレール４６０は、弦ヒンジシール４６５が第１段バケット５４０のシュラウド５５０と接触する点でノズル４００に対する軸方向支持を提供する。内側側壁４１０上の弦ヒンジレール４７０は、弦ヒンジシール４７５が支持リング５８０と接触する点でノズル４００に対する軸方向支持を提供する。更に、弦ヒンジレール４６０によって、保持ピン４９０，４９５（１つが図示されている）が保持ラグ４４０，４４５から後退して出るのが阻止される。
【００３８】
本明細書は、実施例を使用して、最良の形態を含む本発明を開示し、更にあらゆる装置又はシステムを製作且つ使用すること及びあらゆる組み込まれた方法を実行することを含む本発明の実施を当業者が行なうのを可能にする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有する場合、又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する同等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００３９】
１００  従来技術の側壁保持機構
１１０  第１段ノズル
１１５  外側側壁
１２０  内側側壁
１２５  翼形部
１３０  ノズル保持リング
１３５  ノズル支持リング
１４５，１５０  弦ヒンジレール
１４７，１５２  弦ヒンジシール
１６０  シュラウド
１７０  第１段バケット
１７５  保持ランド
１８０  環状溝
１８５  保持フック
３００  保持リング
３１０  本体
３１５  一対の保持ランド
ｄ  保持ランドの突出長さ
ｗ  保持ランドの離間幅
３２０  円周方向環状溝
３２５  後方保持ランド
３２６  円周方向後方面
３２８  円周方向前方面
３３０  前方保持ランド
３３１  円周方向前方面
３３３  円周方向後方面
３３４  前方の円周方向セグメント
３４０  冷却孔
３４５  貫通孔
３５０  ボア孔
３５８  孔（３４５，３５０）の中心線
３６０  対の孔
３７０  冷却孔（３４０）の中心線
３７５  前方ランド（３３０）の中心線
３８０  セグメント（３３４）の端部
３８５  開口部
３９０  後方の円周方向セグメント
４００  第１段ノズル
４１０  内側側壁
４１５  内面
４２０  外側側壁
４２２  外面
４２４  内面
４３０  翼形部
４４０  第１の保持ラグ
４４２  開放端スロット
４４５  第２の保持ラグ
４４７  閉鎖ピン孔
４５０  後方端部
ｓ  ラグ（４４０，４４５）と後方端部（４５０）の間の距離
４５４  負圧側
４５６  正圧側
ｗ１  ラグの幅
４６０  弦ヒンジレール
４６５  弦ヒンジシール
４７０  弦ヒンジレール
４７５  弦ヒンジシール
４６８  後方面
４８５  傾斜角
４９０  第１の保持ピン
４９２  ４９０の中心線
４９５  第２の保持ピン
４９６  ４９５の中心線
５００  外側側壁保持機構
５１０  移行部材
５２０  第１段ノズル
５４０  第１段バケット
５５０  シュラウド
５８０  支持リング
【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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