(57)【要約】【課題】ガスタービンのケーシングのためのシュラウド・セグメントを提供する。【解決手段】シュラウド・セグメントは、ケーシング内の局所的な限界プロセス位置に近接して前記ケーシングに取り付けるように構成された本体を含む。前記本体は、前縁、後縁、及び２つの側縁を持つ。前記限界プロセス位置は、前記本体が前記ケーシングに取り付けられたとき、前記前縁と前記後縁との間に位置付けされる。冷却通路が前記側縁の内の一方の側縁に沿って前記本体の中に画成され、その入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に近接する。前記冷却通路は、前記ガスタービンの運転中に前記冷却通路に隣接した一方の側縁を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成される。前記限界プロセス位置は、使用しているときのガスタービン環境の温度、圧力又は他の測定可能な特徴に関連付けることができる。【選択図】図１
2015017608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのケーシングのためのシュラウド・セグメントであって、
当該シュラウド・セグメントは、前記ケーシング内の局所的な限界プロセス位置に近接して前記ケーシングに取り付けるように構成された本体を有し、前記本体は、前縁、後縁、及び２つの側縁を持ち、また前記本体は、前記ケーシングに対向させるための第１の表面、及び高温ガス流路に対向させるための、前記第１の表面とは反対側の第２の表面を持ち、前記限界プロセス位置は、前記本体が前記ケーシングに取り付けられたとき、前記前縁と前記後縁との間に位置付けされ、
当該シュラウド・セグメントは更に、前記側縁の内の一方の側縁に沿って前記本体の中に画成された少なくとも２つの冷却通路を有し、前記冷却通路の内の第１の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接し、また前記冷却通路の内の第２の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接し、更に前記第１及び第２の冷却通路は、前記ガスタービンの運転中に前記一方の側縁を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成されていること、
を特徴とするシュラウド・セグメント。
【請求項２】
前記第１の冷却通路は、前記前縁に沿った第１の部分、及び前記一方の側縁に沿った第２の部分を持っている、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項３】
前記第２の冷却通路は、前記一方の側縁に沿った第１の部分、及び前記後縁に沿った第２の部分を持っている、請求項２記載のシュラウド・セグメント。
【請求項４】
更に、前記側縁の内の他方の側縁に沿って少なくとも２つの追加の冷却通路を含み、該２つの追加の冷却通路は、前記前縁と前記後縁との間に伸びる前記本体の中心平面に関して前記少なくとも２つの冷却通路と実質的に対称である、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項５】
前記第１の冷却通路は、前記他方の側縁に沿って前記限界プロセス位置に隣接した第２の出口を持っている、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項６】
前記第１の冷却通路は、前記前縁に沿った第１の部分、前記一方の側縁に沿った第２の部分、前記前縁に沿った第３の部分、及び前記他方の側縁に沿った第４の部分を含んでいる、請求項５記載のシュラウド・セグメント。
【請求項７】
前記第２の冷却通路は、前記他方の側縁に沿って前記限界プロセス位置に隣接した第２の入口を持っている、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項８】
前記第２の冷却通路は、前記一方の側縁に沿った第１の部分、前記後縁に沿った第２の部分、前記他方の側縁に沿った第３の部分、及び前記後縁に沿った第４の部分を含んでいる、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項９】
前記第２の冷却通路は複数の出口を含んでいる、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項１０】
前記本体並びに第１及び第２の冷却通路は鋳造金属によって形成されている、請求項１記載のシュラウド・セグメント。
【請求項１１】
圧縮機部と、
前記圧縮機部よりも下流にある燃焼部と、
前記燃焼部よりも下流にあるタービン部であって、該タービン部は、局所的な限界プロセス位置を画成するケーシング、及び前記ケーシングに円周方向に取り付けられた複数のシュラウド・セグメントを含むタービン部と、を有するガスタービンにおいて、
前記の各シュラウド・セグメントが、
ａ）前記ケーシングに取り付けるように構成された本体であって、少なくとも１つの本体が、前縁、後縁、及び２つの側縁を持つと共に、前記ケーシングに対向する第１の表面、及び高温ガス流路に対向する、前記第１の表面とは反対側の第２の表面を持っており、前記限界プロセス位置は、当該本体が前記ケーシングに取り付けられたとき、前記前縁と前記後縁との間に位置付けされる、当該本体と、
ｂ）前記側縁の内の一方の側縁に沿って前記本体の中に画成された少なくとも２つの冷却通路であって、当該冷却通路の内の第１の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接しており、また当該冷却通路の内の第２の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接しており、前記第１及び第２の冷却通路は、前記ガスタービンの運転中に前記一方の側縁を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成されている、少なくとも２つの冷却通路と、を含んでいること、
を特徴とするガスタービン。
【請求項１２】
前記第１の冷却通路は、前記前縁に沿った第１の部分、及び前記一方の側縁に沿った第２の部分を持っている、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１３】
前記第２の冷却通路は、前記一方の側縁に沿った第１の部分、及び前記後縁に沿った第２の部分を持っている、請求項１２記載のガスタービン。
【請求項１４】
更に、前記側縁の内の他方の側縁に沿って少なくとも２つの追加の冷却通路を含み、該２つの追加の冷却通路は、前記前縁と前記後縁との間に伸びる前記本体の中心平面に関して前記少なくとも２つの冷却通路と実質的に対称である、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１５】
前記第１の冷却通路は、前記他方の側縁に沿って前記限界プロセス位置に隣接した第２の出口を持っている、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１６】
前記第１の冷却通路は、前記前縁に沿った第１の部分、前記一方の側縁に沿った第２の部分、前記前縁に沿った第３の部分、及び前記他方の側縁に沿った第４の部分を含んでいる、請求項１５記載のガスタービン。
【請求項１７】
前記第２の冷却通路は、前記他方の側縁に沿って前記限界プロセス位置に隣接した第２の入口を持っている、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１８】
前記第２の冷却通路は、前記一方の側縁に沿った第１の部分、前記後縁に沿った第２の部分、前記他方の側縁に沿った第３の部分、及び前記後縁に沿った第４の部分を含んでいる、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１９】
前記第２の冷却通路は複数の出口を含んでいる、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項２０】
前記本体並びに第１及び第２の冷却通路は鋳造金属によって形成されている、請求項１１記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、タービンの高温ガス流路に配置することのできるタービン・シュラウド要素を冷却することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タービンは、航空機、工業及び発電などの様々な用途に広く使用されている。各タービンは、一般に、周縁に装着された複数の静翼及び複数の回転羽根の交互の段を含む。静翼は、タービンを取り囲むケーシングのような静止部品に取り付けることができ、また回転羽根は、タービンの軸方向中心線に沿って配置されたロータに取り付けルことができる。蒸気、燃焼ガス又は空気のような圧縮された作動流体が、仕事を生成するためにタービンを通るガス流路に沿って流れる。静翼は、圧縮された作動流体を加速して、その後の回転羽根の段へ導いて該回転羽根に運動を与え、これにより、ロータを回転させて仕事を遂行する。圧縮された作動流体が所望の流路の半径方向外側へ移動することがある場合には、タービンの効率が低減することがある。そのため、タービンを取り囲むケーシングには、多くの場合、複数のシュラウドより成る半径方向内側シェルが設けられ、シュラウドは複数のセグメントの形態で形成されることが多い。これらのシュラウドは、高温ガス流路を取り囲んで該流路の外周面を画成し、また静翼及び回転羽根の両方の周りに配置することができる。
【０００３】
タービン・シュラウドは、典型的には、高温ガス流路によって伝達された熱を除去するように冷却される。米国特許第７２８４９５４号には、タービン・シュラウド全体にわたって機械加工により形成された多数の小さい冷却流体通路を含むタービン・シュラウド・セグメントが記載されている。タービン・シュラウドを冷却するために、これらの流体通路には、上流の圧縮機からの圧縮された空気のような流体を供給することができる。他のシュラウド・セグメントでは、上記の機械加工された多数の小さい通路よりもむしろ比較的大きい単一の「コア(core)」流路を利用している。コア流路は、シュラウド・セグメントの側面全体に沿って軸方向上流端から軸方向下流端まで延在する。
【０００４】
上記の両方の種類のシュラウド・セグメント冷却通路は有効に機能するが、タービン・シュラウドを冷却するシステムに更なる改善を行うことが好ましく、特に、所与の流量によって得られる冷却量を改善し、及び／又はシュラウド・セグメントの軸方向に沿った所望の位置に冷却の標的を選択できるシステムが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８１２８３４４号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の様々な態様及び利点は、以下の記載において記述され、又は該記載から明白であり、又は本発明の実施を通じて習得することができよう。
【０００７】
本発明の或る特定の態様によれば、ガスタービンのケーシングのためのシュラウド・セグメントが、前記ケーシング内の局所的な限界プロセス位置(critical process location) に近接して前記ケーシングに取り付けるように構成された本体を含むことができる。前記本体は、前縁、後縁、及び２つの側縁を持つと共に、前記ケーシングに対向させるための第１の表面、及び高温ガス流路に対向させるための、前記第１の表面とは反対側の第２の表面を持つ。前記限界プロセス位置は、前記本体が前記ケーシングに取り付けられたとき、前記前縁と前記後縁との間に位置付けされる。少なくとも２つの冷却通路が前記側縁の内の一方の側縁に沿って前記本体の中に画成される。前記冷却通路の内の第１の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接する。前記冷却通路の内の第２の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接する。前記第１及び第２の冷却通路は、前記ガスタービンの運転中に前記一方の側縁を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成される。様々なオプション及び変更が可能である。
【０００８】
本発明の他の特定の態様によれば、ガスタービンが、圧縮機部と、前記圧縮機部よりも下流にある燃焼部と、前記燃焼部よりも下流にあるタービン部とを含むことができる。前記タービン部は、局所的な限界プロセス位置を画成するケーシング、及び前記ケーシングに円周方向に取り付けられた複数のシュラウド・セグメントを含む。各シュラウド・セグメントは、前記ケーシングに取り付けるように構成された本体を含む。少なくとも１つの本体は、前縁、後縁、及び２つの側縁を持つと共に、前記ケーシングに対向する第１の表面、及び高温ガス流路に対向する、前記第１の表面とは反対側の第２の表面を持つ。前記限界プロセス位置は、前記本体が前記ケーシングに取り付けられたとき、前記前縁と前記後縁との間に位置付けされる。少なくとも２つの冷却通路が前記側縁の内の一方の側縁に沿って前記本体の中に画成される。前記冷却通路の内の第１の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接する。前記冷却通路の内の第２の冷却通路は入口を持ち且つ出口まで延在し、これらの入口又は出口の内の一方は前記限界プロセス位置に隣接する。前記第１及び第２の冷却通路は、前記ガスタービンの運転中に前記一方の側縁を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成される。前に述べたように、様々なオプション及び変更が可能である。
【０００９】
当業者には、明細書を精査すれば、このような実施形態及び他の実施形態の様々な特徴及び側面をより良く理解されよう。
【００１０】
以下の記載では、当業者を対象として、最良の実施形態を含む本発明の完全で実現可能な開示を、添付の図面を参照してより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の様々な態様を取り入れる模範的なガスタービンの概略図である。
【図２】図２は、図１のガスタービンの一部分の簡略断面図であって、シュラウド・セグメントを示す。
【図３】図３は、図２に示されているようなシュラウド・セグメントの上面図である。
【図４】図４は、図３のシュラウド・セグメントの側面図である。
【図５】図５は、図３の線５−５に沿って見たシュラウド・セグメントの断面図である。
【図６】図６は、図３のシュラウド・セグメントの等角投影図である。
【図７】図７は、第１の代替例のシュラウド・セグメントの上面図である。
【図８】図８は、第１の代替例のシュラウド・セグメントの上面図である。
【図９】図９は、第１の代替例のシュラウド・セグメントの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本発明の様々な実施形態について詳しく説明するが、その内の１つ以上の例を図面に示す。以下の詳しい説明では、図面中の特徴部分を表すために英数字の参照符号を用いている。図面及び明細書中の同様な又は類似の英数字の参照符号は、本発明の同様な又は類似の部品を表すために用いている。本書で用いられる用語「第１」、「第２」及び「第３」は、一構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に用いることができ、且つ個々の構成要素の位置や重要性を表しているものではない。更に、用語「上流」及び「下流」は、流体経路内での構成要素の相対的な位置を表す。例えば、流体が構成要素Ａから構成要素Ｂへ流れる場合、構成要素Ａは構成要素Ｂよりも上流にある。逆に、構成要素Ｂが構成要素Ａから流体の流れを受け取る場合、構成要素Ｂは構成要素Ａよりも下流にある。
【００１３】
各々の例は本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。実際に、当業者には、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく本発明に様々な変更及び変形を為し得ることが明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示し又は説明した特徴を別の実施形態に用いて、更に別の実施形態を作成することができる。従って、本発明は、このような変更及び変形を「特許請求の範囲」の記載及びその等価な内容の範囲内に入るものとして包含するものとする。
【００１４】
図１は、本発明に従ったシュラウド要素を取り入れることのできる模範的なガスタービンの概略図である。図示のように、ガスタービン１１０は、入口部１１１、圧縮機部１１２、燃焼部１１４、タービン部１１６、及び排気部１１７を含む。シャフト（ロータ）１２２を圧縮機部１１２及びタービン部１１６に対して共通にすることができ、また更に電気を発生するために発電機１０５に接続することができる。
【００１５】
圧縮機部１１２は軸流圧縮機を含むことができ、軸流圧縮機では、周囲空気のような作動流体１００が入口部１１１から圧縮機内に入って、静翼及び回転羽根の交互の段１１３（図１に概略的に示す）を通過する。圧縮機ケーシング１１８が作動流体１００を包含して、静翼及び回転羽根が作動流体を加速して導き直して、圧縮された作動流体の連続した流れを生成するようにする。圧縮された作動流体の大部分は、燃焼部１１４を、次いでタービン部１１６を通るように下流へ流れる。
【００１６】
燃焼部１１４は、当該技術分野において知られている任意の種類の燃焼器を含むことができる。燃焼器ケーシング１１５が燃焼部１１４の幾分か又は全てを円周方向に取り囲んで、圧縮機部１１２からの圧縮された作動流体１００を燃焼室１１９へ導くことができる。また、燃料１０１が燃焼室１１９へ供給される。用いることのできる燃料は、例えば、高炉ガス、コークス炉ガス、天然ガス、気化液化天然ガス（ＬＮＧ）、水素、及びプロパンの内の１つ以上を含む。圧縮された作動流体１００は燃焼室１１９内で燃料１０１と混合され、そこで点火されて、高い温度及び圧力を持つ燃焼ガスを生成する。次いで、燃焼ガスはタービン部１１６に入る。
【００１７】
図１及び図２に示されているように、タービン部１１６内には、回転羽根（動翼）１２４及び静止羽根（ノズル）１２６の交互の段がロータ１２２及びタービン・ケーシング１２０にそれぞれ取り付けられる。蒸気、燃焼ガス又は空気のような作動流体１００が、図２に示されているように左から右へガスタービン１１０の中を通る高温ガス流路に沿って流れる。第１段の静止ノズル１２６が作動流体１００を加速して第１段の回転羽根１２４へ導いて、第１段の回転羽根１２４及びロータ１２２を回転させる。次いで、作動流体１００は第２段の静止ノズル１２６を横切って流れ、この第２段の静止ノズル１２６は作動流体を加速して次の段の回転羽根（図１参照）へ再び導き、次いでこのようなプロセスを以後の各段について繰り返す。
【００１８】
図１に図式的に示されているように、タービン・ケーシング１２０の半径方向内側部分は、一連のシュラウド１２８を含むことができる。図１の一連のシュラウド１２８は複数の羽根１２４の周りに形成される。図２は、複数の羽根２４及び複数のノズル１２６の両方の周りに形成された複数のシュラウド１２８を示している。シュラウド１２８は、図２〜図６のセグメント１３０のような複数のセグメントで形成することができる。ここで、羽根１２４に関連したシュラウド・セグメントの例が図示されているが、本発明はまたノズル１２４の周りに形成されたシュラウド・セグメントにも取り入れられることを理解されたい。従って、ケーシング１２０内のシュラウドの位置に関して何らの制約もすべきではない。
【００１９】
図３に示されているように、各シュラウド・セグメント１３０は、一般に、複数の辺を持つ本体を有することができる。具体的に述べると、各セグメント１３０は、前縁１３２と、後縁１３４と、２つの側縁１３６及び１３８とを持つ。第１の表面１４０がケーシング１２０に（半径方向外向きに）対向し、また第１の表面とは反対側の第２の表面１４２が、作動流体１００の流れる高温ガス流路に（半径方向内向きに）対向する。
【００２０】
（以下に定義する）限界プロセス位置(critical process location) １４４が、前縁１３２と後縁１３４との間に、一般的には回転羽根１２４と整列して、位置付けされる。限界プロセス位置１４４は、例えば、ガスタービン使用時のセグメントに沿った最大温度又は他の限界温度位置、或いはガスタービン使用時のセグメントに沿った最大圧力又は他の限界圧力位置、或いは最大又は他の限界のガス側熱伝達係数位置、或いは最大応力又は他の限界応力位置であってよい。限界プロセス位置１４４は、冷却ガスが、逆流余裕の制約に留意しながらセグメントの充分な冷却を行うことを可能にする通路を通って流れた後にセグメントに入る又はセグメントから出て行く位置とすることができる。
【００２１】
また、限界プロセス位置は絶対最大値である必要はなく、それは、ガスタービン内又はセグメント自体内の最適な流れ特性及び熱伝達特性を決定するために使用することのできる任意の所望の値であってよい。多くは、ガスタービンの所望の特性、セグメント１３０の該位置における流れ、等々に依存する。セグメント１３０に沿った限界プロセス位置はガスタービン内の異なる段において変わり得る。更に、２つ以上のこのような限界プロセス位置が単一のセグメント１３０に沿って存在することがある。
【００２２】
少なくとも２つの冷却通路１４６，１４８が、一方の側縁１３６に沿ってセグメント１３０の中に画成される。第１の冷却通路１４６が入口１５０を持ち、この入口１５０は（図示のように）前縁１３２の近くで第１の表面１４０に設けることができる。第１の冷却通路１４６はまた、限界プロセス位置１４４に隣接した出口１５２を持つ。第２の冷却通路１４８が入口１５４を持ち、この入口１５０は（図示のように）限界プロセス位置１４４に隣接して第１の表面１４０に設けることができる。第２の冷却通路１４８は、（図示のように）後縁１３４の近くに設けることのできる少なくとも１つの出口１５６を持つ。
【００２３】
ここで、通路１４６，１４８のいずれか一方又は両方を通る流れが図示のものと逆であってよいことを理解されたい。例えば、第１の通路１４６の中の流れは、第２の通路１４８を通る流れとは逆方向になる（上流へ導かれる）ようにすることができる。換言すると、流れは、希望により、開口１５２から開口１５０へ流れる（入口／出口機能を逆にする）ようにすることができる。第２の通路１４８を通る流れもまた、同様に逆にすることができる。
【００２４】
第１及び第２の冷却通路１４６，１４８は、機械加工よりもむしろ鋳造によって形成することができる。例えば、既知のように、第１及び第２の冷却通路１４６，１４８の流路に合致する充填物質が供給されるモールドを使用することができ、該充填物質は、後に通路が残るように焼失させ又は化学的に除去される。通路の少なくとも幾分かの部分の鋳造を用いるこのような製造法は、該通路又は複数のより小さい通路を機械加工するよりも費用効果が高いことがある。たとえ通路が実質的に鋳造によって形成される場合でも、通路に対する入口及び出口又は他の特徴部は、製造法の一部として機械加工することができる。
【００２５】
第１及び第２の冷却通路１４６，１４８は、ガスタービンの運転中に側縁１３６及び／又は関連した領域を所望のレベルまで冷却するのに充分な大きさに構成することができる。通路の寸法は、逆流余裕を考慮した充分な流量を可能にし、またセグメント１３０を所望の温度に冷却するのに充分な熱伝達が得られるように構成設定される。希望により、ガスタービンの一例では、セグメント１３０は、約６．５インチの長さ、約３．０インチの幅、及び約０．２５インチの全体的な厚さを持ち、また通路１４６，１４８は約０．０２５平方インチの断面積を持つようにすることができる。従って、冷却通路１４６，１４８の場所に沿って広がる多数の小さい通路が、セグメント１３０を冷却するために必要とされない。
【００２６】
図示のように、追加の一組の冷却通路１５８，１６０を他の側縁１３８に設けることができる。通路１５８，１６０は、必ずしも必要ではないが、希望により、前縁１３２と後縁１３４との間に伸びる中心軸線に沿って通路１４６，１４８と実質的に対称にすることができる。前に述べたように、第１の冷却通路１５８は入口１６２を持ち、入口１６２は（図示のように）前縁１３２の近くで第１の表面１４０に設けることができる。第１の冷却通路１５８はまた、限界プロセス位置１４４に隣接した出口１６４を持つ。第２の冷却通路１６０は入口１６６を持ち、入口１６６は（図示のように）限界プロセス位置１４４に隣接して第１の表面１４０に設けることができる。第２の冷却通路１６０は少なくとも１つの出口１６８を持ち、これらの出口１６８は（図示のように）後縁１３４の近くに設けることができる。図示のように、入口１５０及び入口１６２は共通の単一の入り口である。しかしながら、以下に述べるように、入口１５０及び入口１６２は別々とすることができる。
【００２７】
様々なオプション及び変更が可能である。例えば、図３に示されているように、両方の第２の通路１４８，１６０は複数の出口１５６，１６８を持つことができ、これらの出口は後縁１３４に沿って設けることができる。このような複数の出口は、機械加工又は鋳造により形成することができ、また後縁１３４が追加の冷却を必要とするほどに第２の通路１４８，１６０から十分に隔たっている場合に、後縁１３４を冷却するために用いることができる。このような複数の出口の幾分か又は全ては、代わりに又はその上、希望により後縁１３４以外の場所でセグメント１３０を出て行くことができる。
【００２８】
代替例では、図７に示されているように、変更されたセグメント１３０’が第１の通路１４６’，１５８’を持ち、それら通路は、各々、個別の入口１５０，１６２を持つ共に、第１の部分１７０，１７２と、出口１５２，１６４に通じる第２の部分１７４，１７６とを持つ。図３に示されているように、第１の部分１７０，１７２は、図示のように、互いに連通する。希望により、セグメント１３０又は１３０’の中の入口の幾つか又は全てを、第１の表面１４０以外の場所に配置してもよい。
【００２９】
別の代替例では、図８に示されているように、変更されたセグメント１３０”は第２の通路１４８’，１６０’を持ち、前に述べたように、それら通路は、各々、個別の入口１５４，１６６を持ち、該入口は第１の部分１７８，１８０及び第２の部分１８２，１８４に、次いで出口１５６，１６８に通じる。しかしながら、図８における第２の部分１８２，１８４は互いと連通する。従って、位置１４４よりも上流に１つの第１の通路を持ち且つ位置１４４よりも下流に第２の通路を持つ図３に示されている構成の代わりに、シュラウド・セグメントは、図８に示されているように、位置１４４において側縁１３６，１３８に沿って分割された１つの上流側通路及び１つの下流側通路を持つように製造することができる。
【００３０】
代替の例では、図９に示されているように、シュラウド・セグメントに沿った２つ以上の限界プロセス位置で分割部を設けることができる。セグメント１３０’’’の一方の側に沿って、第１の通路１４６が入口１５０から出口１５２へ延在し、第２の通路１４８’が入口１５４から出口１５３へ延在し、また第３の通路１７９が入口１５５から出口１５６へ延在する。同様に、他方の側に沿って、第１の通路１５８が入口１６２から出口１６４へ延在し、第２の通路１６０’が入口１６６から出口１６５へ延在し、また第３の通路１８１が入口１６７から出口１６８へ延在する。この結果として、図９は、２つ以上の分割を、要望通りに、前縁１３２と後縁１３４との間の限界プロセス位置で行うことができることを示している。また、これらの分割は対称である必要はなく、或いはセグメントの所与の側に沿うことも又はセグメントの側間にあることも必要ではないことに留意されたい。
【００３１】
上述のセグメントは、フック、突合せ板、クリップなどを介して様々な既知の手法でタービン・ケーシングに取り付けることができる。本発明は、任意のこのような取付け装置、冷却モード、又はシュラウド・セグメントを冷却するために用いられる任意の特定の流体に制限されない。例えば、このような取付けは、冷却流体が先ずセグメントに衝突してセグメントの大部分に対して衝突冷却を行った後に幾分かの流体が前述の通路を通って流れるように設けてもよく又は設けなくてもよい。また、セグメントは、それらのセグメントが一列の羽根１２４ではなく一列のノズルに沿って配置されている場合に、ノズル１２６を受容し、接触し又は冷却するために、取付け構造、冷却通路開口などを含むことができる。
【００３２】
これまで示された様々な実施形態のシュラウド・セグメントは以前の設計のものよりも低いコストで製造することができると予想される。具体的に述べると、セグメントは、入口及び出口について必要とされる機械加工を少なくして、鋳造又は鍛造により形成することができ、またより大きい通路は鋳造によって形成することができる。この態様では、シュラウドは、セグメントの側面に対する冷却を行う所望の流体通路を含むように容易に製造することができる。最大の温度、圧力、又は他の測定可能なパラメータ（最大値又は非最大値）が生じる限界プロセス位置（１つ又は複数）１４４で通路を分割することによって、漏洩を少なくして、より効率よい流れを生じさせながら、冷却を所望の点に都合よく位置付けることができる。このように、セグメントは、熱的及び流れ性能を改善するために様々な手法で調整することができる。
【００３３】
本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の装置又はシステムを作成し使用し、任意の採用した方法を遂行すること含めて、本発明を実施できるようにするために、様々な例を使用した。本発明の特許可能な範囲は「特許請求の範囲」の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３４】
１００  作動流体
１０１  燃料
１０５  発電機
１１０  ガスタービン
１１１  入口部
１１２  圧縮機部
１１３  静翼及び回転羽根の交互の段
１１４  燃焼部
１１５  燃焼器ケーシング
１１６  タービン部
１１７  排気部
１１８  圧縮機ケーシング
１１９  燃焼室
１２０  タービン・ケーシング
１２２  シャフト（ロータ）
１２４  回転羽根（動翼）
１２６  静止羽根（ノズル）
１２８  シュラウド
１３０、１３０’、１３０”、１３０”’  シュラウド・セグメント
１３２  前縁
１３４  後縁
１３６  側縁
１３８  側縁
１４０  第１の表面
１４２  第２の表面
１４４  限界プロセス位置
１４６、１４６’  第１の冷却通路
１４８、１４８’  第２の冷却通路
１５０  入口
１５２  出口
１５３  出口
１５４  入口
１５５  入口
１５６  出口
１５８、１５８’  第１の冷却通路
１６０、１６０’  第２の冷却通路
１６２  入口
１６４  出口
１６５  出口
１６６  入口
１６７  入口
１６８  出口
１７０  第１の部分
１７２  第１の部分
１７４  第２の部分
１７６  第２の部分
１７８  第１の部分
１７９  第３の通路
１８０  第１の部分
１８１  第３の通路
１８２  第２の部分
１８４  第２の部分
【図１】
2015017608.tif 000003
【図２】
2015017608.tif 000004
【図３】
2015017608.tif 000005
【図４】
2015017608.tif 000006
【図５】
2015017608.tif 000007
【図６】
2015017608.tif 000008
【図７】
2015017608.tif 000009
【図８】
2015017608.tif 000010
【図９】
2015017608.tif 000011