(57)【要約】  作成するための方法、および滑らかな面を含む部分を有する固定部（４８）と、固定部に対して回転するように構成された回転部（３２）であって、固定部（４８）の部分に直接面する回転部（３２）と、回転部（３２）に直接面する固定部（４８）の部分上に形成された複数の隆起部（７２）であって、１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料で作成された複数の隆起部（７２）とを備える機械。【選択図】図３
2013509533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑らかな面を含む部分を有する固定部と、
前記固定部に対して回転するように構成された回転部であって、前記固定部の前記部分に直接面する回転部と、
前記回転部に直接面する前記固定部の前記部分上に形成された複数の隆起部であって、１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料で作成された複数の隆起部と
を備える機械であって、
前記複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が湾曲している、機械。
【請求項２】
前記少なくとも１つの隆起部の全体が連続的に湾曲している、請求項１記載の機械。
【請求項３】
すべての複数の隆起部が連続的に湾曲している、請求項１記載の機械。
【請求項４】
前記複数の隆起部が４００℃より高い温度で作動不能であるように構成されている、請求項１記載の機械。
【請求項５】
前記摩耗性材料が、プラスチックまたは金属ベースである、請求項１記載の機械。
【請求項６】
前記プラスチック性摩耗性材料が、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドまたはポリエステルのうちの１つまたは複数を含む、請求項５記載の機械。
【請求項７】
前記金属性摩耗性材料が、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）およびポリエステル、またはニッケルクロム鉄ホウ素窒素アルミニウム（ＮｉＣｒＦｅＢＮＡｌ）のうちの１つまたは複数を含む、請求項５記載の機械。
【請求項８】
前記摩耗性材料が、前記回転部の軸の全長の１／３以下に亘る部分の領域を覆う、請求項１記載の機械。
【請求項９】
前記回転部を取り囲むように構成された隔壁であって、前記隔壁の全体が前記摩耗性材料で作成されている隔壁をさらに備える、請求項１記載の機械。
【請求項１０】
前記複数の隆起部の隆起部の横断面が矩形または三角形である、請求項１記載の機械。
【請求項１１】
前記矩形または三角形の隆起部の高さが約０．１ｍｍから約０．５ｍｍの間である、請求項１０記載の機械。
【請求項１２】
前記回転部が、前記回転部上に配置された複数の回転翼をさらに備え、前記回転部が回転するとき、前記複数の回転翼の先端が前記複数の隆起部のうちの１つまたは複数に接触するように構成され、前記複数の回転翼の先端が前記摩耗性材料を含むようには処理されていない、請求項１記載の機械。
【請求項１３】
前記機械が開放型遮壁遠心圧縮機であり、前記遠心圧縮機の作動温度が約２００℃未満である、請求項１記載の機械。
【請求項１４】
前記圧縮機の少なくとも翼車を収容するように構成され、滑らかな面を含む部分を有する固定部と、
前記固定部の前記滑らかな面を含む前記部分上に形成された摩耗性層であって、前記摩耗性層が、前記翼車に直接面する複数の隆起部を形成するように機械で仕上げられ、前記複数の隆起部が、１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料で作成され、前記複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が連続的に湾曲している摩耗性層と
を備える圧縮機の隔壁。
【請求項１５】
前記摩耗性材料がプラスチックまたは金属ベースである、請求項１４記載の隔壁。
【請求項１６】
前記プラスチック性摩耗性材料が、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドまたはポリエステルのうちの１つまたは複数を含み、前記金属性摩耗性材料が、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）およびポリエステル、またはニッケルクロム鉄ホウ素窒素アルミニウム（ＮｉＣｒＦｅＢＮＡｌ）のうちの１つまたは複数を含む、請求項１５記載の隔壁。
【請求項１７】
機械の隔壁上に摩耗性材料を蒸着させる方法であって、
前記機械の回転部に直接面する滑らかな面を含む部分を隔壁内に見分けるステップと、
前記回転部に直接面する前記部分上に摩耗性層を蒸着するステップであって、前記摩耗性層が１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料を含む、ステップと、
前記複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が湾曲するように、前記摩耗性層内の複数の隆起部を機械で仕上げるステップと
を備える方法。
【請求項１８】
すべての複数の隆起部が連続的に湾曲するように機械で仕上げるステップをさらに備える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記摩耗性材料がプラスチックまたは金属ベースであるように用意するステップであって、前記プラスチック性摩耗性材料が、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドまたはポリエステルのうちの１つまたは複数を含み、前記金属性摩耗性材料が、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）およびポリエステル、またはニッケルクロム鉄ホウ素窒素アルミニウム（ＮｉＣｒＦｅＢＮＡｌ）のうちの１つまたは複数を含む、ステップをさらに備える、請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示された主題の実施形態は、全体に、回転部および固定部を有する機械内に摩耗性隆起部を生成するための方法およびシステム、より具体的には、機構および技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガスタービンなどの回転する機械は、今日様々な技術分野（電力システム、石油化学工場など）で使用されるが、固定部（遮壁）に対して回転する回転部（回転翼を有する回転子）を少なくとも有する。典型的には、流体が回転する機械の入口に注入されて、加速／加圧され、次いで流体は回転する機械の出口から排出される。したがって、流体流は、回転する回転翼によって生成される。回転する機械の効率を良くするために、回転部と固定部との間の封止が達成されることが所望され、その結果、流体流のほとんどが回転部の回転翼によって係合され、不必要な漏れである、回転翼の先端の上部に漏れが生じることがない。
【０００３】
回転する機械の回転部と固定部との間の封止をもたらす１つの方法は、固定部上に摩耗性材料を蒸着させることであり、その結果、回転翼の先端は摩耗性材料と一緒に封止を形成する。もし摩耗性材料がセラミックを含むならば、その時は摩耗性材料が先端を保護するために回転部の回転翼の先端に提供されることができて、摩耗性材料に接触するとき、封止を形成する。そのような方法が、米国特許第６，４５７，９３９号に記載され、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。米国特許第６，２５１，５２６号はその内容の全体が参照により本明細書に組み込まれるが、輪郭形成された摩耗性セラミックコーティングシステムを記載し、そのシステムでは、多孔性セラミックコーティングが、輪郭形成された面、例えば基板面（ガスタービンのケーシング）にろう付けされた金属グリッドなどの輪郭形成された面を有する基板に蒸着されて、摩耗性輪郭形成された面を形成する。タービンの回転子の回転翼は、タービンの通常の作動中、熱膨張に起因して、および／または作動中、タービンの回転部の速い回転速度によって生成される遠心力の効果に起因してサイズが増加することがあるので、回転翼がケーシングの方に移動し、摩耗性材料の一部を除去して、小さいクリアランスを成すことがある。回転部と固定部の内側面との間の熱膨張差比率により、摩耗性材料に接触する回転翼の先端が、ケーシング自体に接触せずに、コーティングに溝を刻むことになる。したがって、最小の漏れを備える注文嵌合された封止がタービン内に形成される。しかし、そのような技術の問題は、タービンの基板（ケーシング）にろう付けされたグリッドであり、それにより輪郭形成する際に遮壁を損傷することになる可能性がある。
【０００４】
米国特許第６，８８７，５２８号公報および米国特許出願公開第２００５／０００３１７２号公報の双方が、本特許出願の譲受人に譲渡され、その全体の内容が参照により本明細書に組み込まれるが、それらはタービンのケーシング上にグリッドを設けずに、ガスタービンのケーシング上に輪郭形成された摩耗性コーティングを生成する方法を開示している。摩耗性材料には、１５００℃もの高温に耐えることができる多孔性セラミック材料が含まれる。摩耗性層が、マスクまたはプラズマ銃によって基板に直接書き込み技術またはプラズマ溶射を使用することにより、ケーシング上に形成される。しかし、この方法は、ガスタービン内の高温に耐えるために、複数の隆起部用に高価な材料を使用する。
【０００５】
背景技術をよりよく理解するために、以下の実施例を図１および２に関して考察する。図１に示すように、回転翼の先端とタービンの固定部との間のクリアランスを改善するための従来の方法は、タービンのケーシング１０内に、ケーシング１０の元の材料の部分を除去することにより、グリッド１１を機械で作成することである。次いで、遮熱コーティング（ＴＢＣ）層１２（すなわちケーシングを熱損傷から保護する高熱耐性層）が、ケーシング１０の面１４と直接接触しないように形成される。摩耗性層１６が層１２上に蒸着される。回転部の回転翼１８は摩耗性層１６に面し、この層１６を削り取ることがある。図２に示すように、摩耗性層１６およびＴＢＣ層１２は、直線形状を有する隆起部２０またはジグザグ形状を有する隆起部２２として形成されることができる。しかし、タービン内に高熱耐性封止をもたらすためのこれらの従来の方法は、高温を受けない他の機械内で使用される場合は、不利であることがあり、その理由は、ケーシング１０がグリッド１１を機械で作成するとき損傷を受けることがあり、および／またはセラミック摩耗性材料が、例えばイットリア安定化ジルコニアなどの希少な構成要素を必要とするので、高価になることがあるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／１２９０９３号パンフレット
【発明の概要】
【０００７】
したがって、高温環境で作動しない機械上に摩耗性材料を設けるためのシステムおよび方法を提供することが所望されるであろう。
【０００８】
一例示的実施形態によると、滑らかな面を含む部分を有する固定部と、固定部に対して回転するように構成された回転部であって、固定部の部分に直接面する回転部と、回転部に直接面する固定部の部分上に形成された複数の隆起部であって、１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料で作成された複数の隆起部とを備える機械が存在する。複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が湾曲している。
【０００９】
別の例示的実施形態によると、圧縮機の少なくとも翼車を収容するように構成され、滑らかな面を含む部分を有する固定部と、固定部の滑らかな面を含む部分上に形成された摩耗性層とを備える圧縮機の隔壁が存在する。摩耗性層が、翼車に直接面する複数の隆起部を形成するように機械で仕上げられ、複数の隆起部が、１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料で作成され、複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が連続的に湾曲している。
【００１０】
さらに別の例示的実施形態によれば、機械の隔壁上に摩耗性材料を蒸着させる方法が存在する。その方法が、機械の回転部に直接面する滑らかな面を含む部分を隔壁内に見分けるステップと、回転部に直接面する部分上に摩耗性層を蒸着させるステップであって、摩耗性層が１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料を含む、ステップと、複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が湾曲するように、摩耗性層内の複数の隆起部を機械で仕上げるステップとを備える。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面が、１つまたは複数の実施形態を図示し、記述と共にこれらの実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ガスタービンのケーシング内に形成されたグリッド上に蒸着された摩耗性材料を有する従来のガスタービンの一部の概略図である。
【図２】図１の摩耗性材料の従来のパターンの概略図である。
【図３】圧縮機の概略図である。
【図４】図３の圧縮機の翼車の概略図である。
【図５】例示的実施形態による、圧縮機の隔壁の一部の概略図である。
【図６】例示的実施形態による、圧縮機の隔壁上に蒸着された摩耗性材料の概略図である。
【図７】例示的実施形態による、摩耗性材料で形成された複数の隆起部のパターンの概略図である。
【図８】例示的実施形態によって、形成され得る様々な隆起部形状の概略図である。
【図９】例示的実施形態による、隆起部と圧縮機の翼車との間の相互作用の概略図である。
【図１０】例示的実施形態による、圧縮機の隔壁上に形成され得る様々な層の概略図である。
【図１１】例示的実施形態による、隔壁上に形成された隆起部の湾曲したパターンの利点を示すグラフである。
【図１２】例示的実施形態による、機械の隔壁上の複数の隆起部を形成するためのステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
例示的実施形態の以下の説明は、添付の図面を参照する。異なる図面の同じ参照符号は同一のまたは類似の要素を示す。以下の詳細な説明は本発明を限定しない。その代わり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。以下の実施形態は、簡単にするために、圧縮機の用語および構造に関して考察される。しかし、次に考察される実施形態は、圧縮機に限定されず、回転部と固定部との間に封止を必要とする他のシステムに応用することができる。
【００１４】
本明細書全体で、「一実施形態」または「１つの実施形態」への参照は、１つの実施形態に関連して説明された具体的な特徴、構造または特性が、開示された主題の少なくとも一実施形態の中に含まれる。したがって、「一実施形態では」または「１つの実施形態では」という語句が本明細書を通して様々な場所で現れるが、必ずしも同じ実施形態に言及しているわけではない。加えて、具体的な特徴、構造または特性は１つまたは複数の実施形態の中で任意の適切な方法で組み合わされることができる。
【００１５】
図３は、開放型翼車遠心圧縮機３０を図示する。開放型翼車遠心圧縮機３０は、軸３４に結合された翼車３２を有する。軸３４は、軸受３６および３８によって支持されることができる。翼車３２はハブ部分４０および回転翼部分４２を有する。流体が入口４４で流入方向Ａに沿って遠心圧縮機３０に入る。流体が翼車３２に到達し、そこで遠心力に基づいて加速され、その間に流体の方向を変えて、その後方向Ｂに沿って出口４６で排出される。隔壁４８は翼車３２に面し、圧縮機３０の固定部の部分である。隔壁は圧縮機３０のケーシング４９に取り付けることができる。
【００１６】
図４に翼車３２の詳細図を示す。翼車３２用の他の構造が使用されてよい。図４に示す翼車３２の具体的な形状は、開放型翼車（回転翼部分４２を覆う要素がない）に相当する。この翼車を有する遠心圧縮機は、開放型翼車遠心圧縮機と称される。回転翼部分４２は、圧縮機の用途／作動に応じて、様々な輪郭を有する複数の回転翼５０を有することができる。これらの複数の回転翼５０は隔壁４８の内部で回転して、回転翼５０の先端５２は、熱過渡、および／または隔壁４８に対する回転翼５０の速い回転速度、および／または臨界振動に起因する、回転翼５０の伸長によって、隔壁４８により接近し、または接触さえする可能性があるようになる。
【００１７】
回転翼５０の先端５２の損傷を防止し、また回転翼先端５２と隔壁４８との間の所望の封止を達成するためにも、背景技術で考察したように、摩耗性材料で先端５２上を被覆することができる。しかし、この例示的実施形態ではそのような摩耗性材料は使用されていない。したがって、回転翼５０の先端５２は、隔壁４８を作成する強固な材料にそれらが接触する場合、損傷を受けやすい。こういう理由で、摩耗性材料の連続層が、回転翼５０に直接面する隔壁４８の部分に蒸着される。この部分は図５に要素６０として示される。別の例示的実施形態によると、部分６０は図５に示すよりも小さくてもよく、すなわち回転翼部分４２の軸の全長に延在しないことがある。この例示的実施形態では、部分６０は回転翼部分４２の軸の全長の１／３であってよい。言い換えれば、Ｘ軸が翼車３２の回転軸に平行であると考えると、回転翼部分４２の軸の全長はＣとＦの間である。摩耗性材料をその上に有する部分６０の軸の全長は、ＣとＦの間、またはそれより小さくてもよく、最も小さい軸の全長はＥとＦの間である。
【００１８】
新規な例示的実施形態の別の特徴は、隔壁４８、より具体的には摩耗性材料を受ける隔壁４８の面６２（図５参照）は滑らかであり、すなわち隔壁４８の金属内に意図的に形成された隆起部、グリッドまたは他の形成物がまったくないということである。一応用では、隔壁４８の部分６０の面６２は、ＸＹ平面で表示されるならば、Ｘ軸に沿った隔壁４８の長手方向軸に、隔壁４８の長手方向軸に沿ったＸに対するＹ位置の偏導関数の同符号を有するが、非常に大きな部品の装置を作成する業界で容認される通常の公差は無視するものである。さらに、部分６０の面６２に小さい凹凸がたとえ存在するとしても、これらが意図的に作成されたものでないならば、面６２は滑らかであると考えられる。これは、図１に示すような、摩耗性材料１６を蒸着する前にガスタービンのケーシング１０内に意図的に形成された隆起部またはグリッド１１を有するいくつかのガスタービン遮壁とは異なる。
【００１９】
従来のガスタービンと新規な実施形態の別の相違点は、温度範囲である。より具体的には、ガスタービンは高温、例えば１０００℃より高い温度で作動すると知られているが、一方、圧縮機はより低い温度、１００℃から４００℃の範囲で、および遠心圧縮機隔壁向けには約２００℃で作動する。ガスタービンと圧縮機との作動温度のこの大きな差異のために、従来のタービンのセラミックベースの摩耗性コーティングは圧縮機向けには不適切／不必要になる。したがって、後で考察される他の材料が圧縮機の隔壁を被覆するために使用される。
【００２０】
図６に示す例示的実施形態によれば、隔壁４８の面６２が摩耗性材料の滑らかな層７０で直接被覆されることができる。摩耗性材料の層７０は隔壁４８の面６２上に直接蒸着されることができ、それは摩耗性材料の蒸着の前にＴＢＣ層がケーシング上に形成されるガスタービンの場合とは異なる。隔壁４８の面６２上に摩耗性材料７０を直接形成することは可能であり、これは圧縮機が作動する低温環境に起因する。
【００２１】
圧縮機用に使用される摩耗性材料は、金属ベース摩耗性材料とプラスチックベース摩耗性材料に分けることができる。これらの材料は、ガスタービンで使用される材料のように、高温に耐えるようには設計されていないという共通の特性を有する。言い換えれば、圧縮機で使用される摩耗性材料は、もしガスタービンのタービンで使用されると、作動不能になる（溶けるまたは剥がれるなど）ことがある。この点で、例えば遠心圧縮機で使用される摩耗性材料は２００℃までの温度で作動するように選択される。別の実施形態では、圧縮機の型に応じて、摩耗性材料は４００℃までの温度で作動することができる。金属性摩耗性材料は、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）、アルミニウムシリコン（ＡｌＳｉ）およびポリエステル、ニッケルクロム鉄ホウ素窒素アルミニウム（ＮｉＣｒＦｅＢＮＡｌ）などのうちの１つまたは複数を含むことができる。プラスチック性摩耗性材料は、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエステル、ポリイミドなどのうちの１つまたは複数を含むことができる。
【００２２】
金属性および／またはプラスチック性摩耗性材料は、隔壁４８の面上に直接形成されることができ、ガスタービンには通例である保護膜（例えば、ＴＢＣ層）は全く必要としないことに留意されたい。この点で、既知のセラミック摩耗性材料は直接基板上に蒸着されず、その代わり熱耐性コーティング（図１の層１２）上に蒸着されるが、これはガスタービンの作動中に発生する高温から基板（ケーシング）を保護するためである。別の例示的実施形態では、摩耗性材料７０を蒸着する前に、そのような熱保護コーティングを隔壁４８上に蒸着させることができる。
【００２３】
摩耗性材料７０が隔壁４８の面６２上に蒸着された後、摩耗性材料７０は機械で仕上げられて、図７に示すように頂部７４および谷７６を有する隆起部７２を形成する。隆起部７２の形状は、ダイヤモンド形状、直線状、恒常的曲線状、連続的曲線状などであることができる。図８に隆起部７２の横断面図を示す。図８の横断面図に示すように隆起部７２の形状は、８０で示すような滑らかな形状を有することができ、または８２で示すように三角形の横断面を有することができ、または８４で示すように矩形の横断面を有することができ、または他の形状を有することもできる。例示的実施形態によれば、隔壁４８は、上記に考察した形状８０、８２および８４のうちの１つまたは複数の組合せを備えることができる。例示的目的のために、隆起部７２の寸法「ｄ」は、矩形状では約０．００２５ｍｍと約０．１０２ｍｍとの間であることができ、三角形状では約０ｍｍと約０．１０２ｍｍとの間であることができ、隆起部７２の高さ「ｈ」は約０．１ｍｍと約０．５ｍｍとの間であることができる。
【００２４】
一旦回転翼５０が隔壁４８内部の軸の３４と一緒に回転すると、遠心力の効果および／または回転子不平衡および／または熱過渡に起因して、回転翼が隔壁４８の方へ半径方向または軸方向に移動して、隆起部７２に接触することがある。回転翼５０の膨張の程度に応じて回転翼５０の先端５２が隆起部７２の先端部分に触れ、破壊（除去）することさえあり、図９に示すように溝領域９０を形成するようになることがある。隆起部７２と回転翼５０との間の緊密な接触により、圧縮機の回転部と固定部との間に所望の封止を達成することが可能になる。加えて、隆起部７２は摩耗性であり、それらの物理的寸法が小さいことにより、柔らかい構造をも有するので、先端部５２が保護摩耗性材料を含まないという事実を踏まえて、回転翼５０の先端部５２が隆起部７２と緊密に接触することにより、回転翼５０の先端部５２が損傷を受けることは防止される。加えて、隆起部７２の厚さが小さいならば、隆起部を形成するために使用される材料は高密度であることができる。
【００２５】
別の例示的実施形態によれば、隔壁４８全体を摩耗性材料で作成することができ、その結果、隆起部７２は、摩耗性材料を蒸着することによるのではなく、隔壁４８を機械で仕上げることにより形成することができる。
【００２６】
図１０に、例示的実施形態による、隔壁４８の面６２上に蒸着された層のより詳細な図を示す。接着塗料層１００（例えば、接着塗料はニッケルアルミニウム（ＮｉＡｌ）またはニッケルクロムアルミニウムイットリウム（ＮｉＣｒＡｌＹ）であることができる）は、約０．１２５ｍｍの高さｈ１を有し、例えばプラズマ溶射工程によって隔壁４８上に任意選択で蒸着させることができる。ＤＶＣ−ＴＢＣ（緻密に垂直割れした遮熱コーティング：Ｄｅｎｓｅ  Ｖｅｒｔｉａｌｌｙ  Ｃｒａｃｋｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ）の層１０２は約１．００ｍｍの高さｈ２を有し、任意選択で層１００の上に蒸着させることができる。摩耗性層７０は層１０２の上に、または層１００上に直接、または隔壁４８上に直接形成され、約１．３ｍｍの高さｈ３を有することができる。これらの例示的な数字からの５％から５０％の範囲の偏差もまた可能である。
【００２７】
次に図１１に関して、上記に考察した新規な摩耗性パターンの利点を考察する。図１１は、同じ高さを有する様々な摩耗性隆起部の形状に対する高温作動の摩滅クリアランス量の関数として総クリアランス減少量の変化量を示す。高温作動の摩滅クリアランス量は、翼車が回転するとき、翼車と隔壁との間の実際のクリアランス量であり、総クリアランス量は、隆起部の形状および他のパラメータによる有効クリアランス量である。図１１は、（ｉ）湾曲したパターンを有する摩耗性隆起部（曲線１２４）、（ｉｉ）４５°の直線パターンを有する摩耗性隆起部（曲線１２２）、および（ｉｉｉ）隆起部およびパターンがない滑らかな摩耗性層（曲線１２０）の相対的な効果を図示する。所与の高温クリアランス（例えば、図１１の位置１２６で１０２ｍｉｌｓ）に対しては、湾曲したパターンを有する摩耗性隆起部が、直線パターンを有する複数の隆起部より上の約１８ｍｉｌｓのクリアランス減少量という有利な点をもたらす。湾曲パターンは摩耗性層のない圧縮機の上に約４０ｍｉｌｓのクリアランス減少量をもたらすが、それに対して直線パターンでは摩耗性層のない圧縮機の上に約２７ｍｉｌｓのクリアランス減少量をもたらす。曲線１２２は、圧縮機の軸方向に対して４５°で傾斜する直線パターンを有する複数の隆起部（例えば、図２の隆起部２２参照）に相当し、曲線１２４は湾曲パターンを有する複数の隆起部（例えば、図７の隆起部７２参照）に相当する。同じ高温作動の摩滅クリアランス量１２６に対して、湾曲パターン曲線１２４は、直線パターン曲線１２２（クリアランス減少量約２７ｍｉｌｓまたは０．６８ｍｍ）および滑らかな摩耗性層曲線１２０（約２３ｍｉｌｓまたは０．５８ｍｍ）よりも高いクリアランス減少量（約４０ｍｉｌｓまたは１ｍｍ）をもたらすことに留意されたい。図１１のＹ軸上に示された総クリアランス減少量は、３つの曲線１２０、１２２および１２４の同じ高さの隆起部７２に対して、圧縮機の移動部と固定部との間に漏れた流体の量が、曲線１２２の隆起部７２に対するよりも曲線１２４の隆起部７２に対する方が小さいことを示す。隆起部の形状（直線対湾曲）により、クリアランス量が減少するというこの効果を生み出す。
【００２８】
図１２に示す例示的実施形態によれば、摩耗性材料を機械の隔壁に蒸着するための方法がある。その方法は、機械の回転部に直接面する滑らかな面を含む部分を隔壁内に見分けるステップ１３０、回転部に直接面する部分上に摩耗性層を蒸着するステップであって、摩耗性層が１０００℃より高い温度で作動不能であるように構成された摩耗性材料を含む、ステップ１３２、および複数の隆起部の少なくとも１つの隆起部が湾曲するように、摩耗性層内の複数の隆起部を機械で仕上げるステップ１３４を含む。
【００２９】
開示された例示的実施形態は、移動部を有する機械の固定部上に摩耗性材料を蒸着するためのシステムおよび方法を提供する。しかし、例示的実施形態は、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神および範囲に含まれる、代替形態、修正形態および均等物に及ぶものと意図するものである。加えて、例示的実施形態の詳細な説明では、特許請求された発明の包括的理解を提供するために、多くの具体的な詳細が説明されている。しかし、当業者ならそのような具体的な詳細がなくても、様々な実施形態が実行できるということを理解するであろう。
【００３０】
本発明の例示的実施形態の特徴および要素が、具体的な組合せの実施形態で説明されているが、それぞれの特徴および要素は、実施形態の他の特徴および要素なしに、単独で使用することができ、あるいは本明細書に開示された他の特徴および要素と共に、またはそれらなしで様々な組合せで使用することができる。
【００３１】
ここに記載された説明は開示された主題の実施例を使用して、当業者が、任意の装置またはシステムを作成および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含めて同じことを実施することが可能である。特許を受けることができる主題の範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者に生じる他の実施例が含まれてもよい。そのような他の実施例は特許請求の範囲内にあるものと意図するものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ケーシング
１１  グリッド
１２  遮熱コーティング（ＴＢＣ）層
１４  ケーシングの面
１６  摩耗性層
１８  回転翼
２０  隆起部
２２  隆起部
３０  圧縮機
３２  翼車
３４  軸
３６  軸受
３８  軸受
４０  ハブ部分
４２  回転翼部分
４４  入口
４６  出口
４８  隔壁
４９  ケーシング
５０  回転翼
５２  回転翼の先端
６０  要素（部分）
６２  面
７０  摩耗性材料層
７２  隆起部
７４  頂部
７６  谷
８０  滑らかな形状
８２  三角形状
８４  矩形状
９０  溝領域
１００  接着塗料層
１０２  ＤＶＣ−ＴＢＣ層
１２０  滑らかな摩耗性層の曲線
１２２  直線パターンの曲線
１２４  湾曲パターンの曲線
１２６  高温作動の摩滅クリアランス量
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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