(57)【要約】【課題】スワンネックノズルの形状に特に適合するとともに、良好な気密性を維持しつつ損失水頭を低減することができるタービンディスク冷却装置を提案する。【解決手段】ターボ機関の高圧および低圧タービンのディスクを冷却するための冷却装置であって、低圧タービンの少なくとも１つの固定羽根を支持するための下側環状プラットフォームを貫通して形成される少なくとも１つのエアオリフィスから冷却エアが供給されるとともに、下側プラットフォームの上流側フランジと下流側フランジとの間に配置される冷却装置において、上流側環状プレートと、下流側環状プレートとを備え、上流側プレートおよび下流側プレートは、冷却エアのための少なくとも１つの環状キャビティを長手方向に形成し、冷却エアキャビティを気密状態に閉じるシール装置と、上流側プレートおよび下流側プレートを保持する保持手段と、冷却エアを噴射するための複数の穴とを備えている。【選択図】      図１
2004245224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機関の高圧および低圧タービン（１０、１６）のディスク（１４、２２）を冷却するための冷却装置（３０）であって、前記低圧タービンの少なくとも１つの固定羽根（２４）を支持するための下側環状プラットフォーム（２８）を貫通して形成される少なくとも１つのエアオリフィス（４４）から冷却エアが供給されるとともに、前記下側プラットフォームの上流側フランジ（３６）と下流側フランジ（３８）との間に配置される冷却装置において、
前記下側プラットフォームの上流側フランジ（３６）から径方向に延びる上流側環状プレート（３２）と、
前記下側プラットフォームの下流側フランジ（３８）から径方向に延びる下流側環状プレート（３４）と、
を備え、前記上流側プレートおよび前記下流側プレートは、冷却エアのための少なくとも１つの環状キャビティ（４０）を長手方向に形成し、
前記上流側プレートと前記下流側プレートとの間で長手方向に延びることにより冷却エアキャビティ（４０）を気密状態に閉じるシール装置（４２）と、
前記上流側プレートおよび前記下流側プレートを前記下側プラットフォームの前記上流側フランジおよび前記下流側フランジに対して保持する保持手段（８３）と、
タービンディスク（１４、２２）に向けて冷却エアを噴射するための複数の穴（７０）と、
を備えていることを特徴とする、冷却装置。
【請求項２】
前記上流側プレート（３２）は、下側プラットフォーム（２８）に連結され且つ略径方向環状壁（４６）によって形成されたリンク部と、噴射部とを有し、前記噴射部は、前記リンク部に対して径方向および長手方向下流側にオフセットされた第１の略径方向環状壁（５０）と、前記第１の径方向壁に対して長手方向下流側にオフセットされた第２の略径方向環状壁（５２）と、前記リンク部の径方向壁（４６）と前記噴射部の第２の径方向壁（５２）との間で延びることにより冷却エアキャビティ（４０）を長手方向で下側領域（４０ａ）と上側領域（４０ｂ）とに分割する第１の略長手方向環状壁（５４）とによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記上流側プレート（３２）の噴射部は、第１および第２の径方向壁（５０、５２）間で延び且つ第１の長手方向壁（５４）とシール装置（４２）との間に配置されることにより下側領域（４０ａ）を装着領域（５８）と噴射領域（６０）とに分割する第２の略長手方向環状壁（５６）を更に備えていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記上流側プレート（３２）の噴射部は、第１および第２の長手方向壁（５４、５６）間で延び且つ第１および第２の径方向壁（５０、５２）に対して垂直に配置されることにより装着領域（５８）を複数の環状キャビティ（６２）に分割する複数の略径方向隔壁（６４）を更に備えていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記上流側プレート（３２）の前記噴射部の第１の長手方向壁（５４）は、下側領域および上側領域（４０ａ、４０ｂ）間を連通させて冷却エアを少なくとも１つの環状キャビティ（６２ａ）に供給する連通開口（６６）を有し、前記連通開口は、下側プラットフォーム（２８）を貫通して形成された前記エアオリフィス（４４）と径方向で一致するように延びる軸を有していることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
冷却エアが供給される前記少なくとも１つの環状キャビティ（６２ａ）は、噴射領域（６０）に冷却エアを供給するための少なくとも１つの通路（６８）を第２の長手方向壁（５６）に有していることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
噴射領域（６０）は、冷却エアをタービンディスクに向けて噴射するように上流側プレート（３２）の噴射部の第１および第２の径方向壁（５０、５２）を貫通して形成された複数の穴（７０）を有していることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
冷却エアを前記少なくとも１つの環状キャビティ（６２ａ）に向けて案内するように各連通開口（６６）に設けられたリンクチューブ（７６）を更に備えていることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記各リンクチューブ（７６）を保持するための径方向保持装置（８４）を更に有していることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記上流側プレート（３２）の噴射部の第２の径方向壁（５２）は、前記リンク部（７６）を装着するための複数の環状窓（７８）を有していることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
下流側プレート（３４）は、下側プラットフォーム（２８）に接続し且つ略径方向環状壁（４８）によって形成されたリンク部と、前記リンク部に対して径方向および長手方向上流側にオフセットされ且つ上流側プレート（３２）の噴射部の第２の径方向壁（５２）に当接して設けられた略径方向環状壁（８０）によって形成された上流側プレートを保持するための保持部と、前記リンク部の径方向壁（４８）と前記保持部の径方向壁（８０）との間で延びる略長手方向環状壁（８１）とを有していることを特徴とする、請求項２から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
シール装置（４２）と高圧タービン（１０）の移動ブレート（１２）のディスク（１４）のフランジ（８６）との間で径方向に延びることにより前記冷却装置の両側に高圧エンクロージャ（８７）および低圧エンクロージャ（８８）を形成する別個の環状プレート（８５）を更に備えていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記別個の環状プレート（８５）の両端間に配置されて冷却装置の動的挙動を向上させる補強部材（９１）を更に備えている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記上流側および下流側プレート（３２、３４）の回転を防止する回転防止装置（９２）を更に備えていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記上流側および下流側プレートが単一部品として形成されていることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機関の高圧タービンおよび低圧タービンのディスクを冷却する一般的な分野に関する。特に、本発明は、ターボ機関の高圧タービンの移動ブレードのディスクおよび低圧タービンの回転ブレードのディスクを冷却するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機関において、高圧タービンおよび低圧タービンのディスクは、一般に、低圧タービンのノズルからくるエアを、ノズルの固定羽根を支持する下側プラットフォームの下側に装着された環状プレートを介して噴射することにより冷却される。図７は、周知のタイプの冷却装置を有するターボ機関の高圧タービンと低圧タービンとの間の接合部の図である。この図においては、３つの環状プレート１００が、低圧タービンのノズル１０６の固定羽根１０４を支持するための下側プラットフォーム１０２に固定されている。これらのプレートは、一体に組み付けられると、１つの環状キャビティ１０８を形成する。この環状キャビティ１０８には、ノズルの固定羽根１０４の基部からくるエアを収集するリンクブッシュ１１０を介して、冷却エアが供給される。プレート１００を貫通して形成された穴１１２は、高圧タービンの移動ブレード１１６のためのディスク１１４および低圧タービンの回転ブレード１２０のためのディスク１１８に向けて冷却エアを噴射するのに役立つ。一体に組み付けられた３つのプレート１００と移動ブレードのためのディスク１１４上のフランジ１２４との間で第４の環状プレート１２２が径方向に延びており、これにより、アセンブリは、高圧エンクロージャ１２６および低圧エンクロージャ１２８を形成することができる。
【０００３】
高圧タービンおよび低圧タービンのディスクに適用される冷却の質は、特に、冷却装置の環状プレートによって形成される噴射キャビティからの冷却エアの供給によって決まる。特に、前記キャビティにおいては、良好な気密性（ｌｅａｋｐｒｏｏｆｉｎｇ）を得ることが重要であり、また、その供給においては損失水頭を回避することが重要である。損失水頭は、一般に、出口におけるリンクブッシュからの気流の質の悪さの結果である。図７に示される冷却装置においては、リンクブッシュからくる気流が大きな方向変化を受け（矢印１３０によって示されるように）、これにより装置の良好な動作にとって有害な損失水頭が生じる。
【０００４】
そのような冷却装置が供給するエアの流れ方向の変化に起因する損失水頭は、低圧タービンがいわゆる「スワンネック」ノズルである場合に、かなり著しい。スワンネックノズルの特徴は、低圧タービンの空気力学的な性能を向上させるため、固定羽根を支持するための上側プラットフォームおよび下側プラットフォームが長尺であるという点である。そのような状況下において、タービンディスク冷却装置のプレートは、ノズルの下側プラットフォームの長尺形状に適合するように曲げられており、そのため固定羽根の基部からくる冷却エアが大きな方向変化を受けてしまう。その結果、プレートの曲げ部で損失水頭が高い。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第２９１２２２１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８０５３９８号明細書
【特許文献３】仏国特許第１３５１２６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、スワンネックノズルの形状に特に適合するとともに、良好な気密性を維持しつつ損失水頭を低減することができるタービンディスク冷却装置を提案することにより、そのような欠点の緩和を図る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明はターボ機関の高圧および低圧タービンのディスクを冷却するための冷却装置であって、前記低圧タービンの少なくとも１つの固定羽根を支持するための下側環状プラットフォームを貫通して形成される少なくとも１つのエアオリフィスから冷却エアが供給されるとともに、前記下側プラットフォームの上流側フランジと下流側フランジとの間に配置される冷却装置において、前記下側プラットフォームの上流側フランジから径方向に延びる上流側環状プレートと、前記下側プラットフォームの下流側フランジから径方向に延びる下流側環状プレートとを備え、前記上流側プレートおよび前記下流側プレートは、冷却エアのための少なくとも１つの環状キャビティを長手方向に形成し、前記上流側プレートと前記下流側プレートとの間で長手方向に延びることにより冷却エアキャビティを気密状態に閉じるシール装置と、前記上流側プレートおよび前記下流側プレートを前記下側プラットフォームの前記上流側フランジおよび前記下流側フランジに対して保持する保持手段と、タービンディスクに向けて冷却エアを噴射するための複数の穴とを備えていることを特徴とする冷却装置を提供する。
【０００８】
このように、これらのプレートを一体に組付けて、適切な気密状態を成す冷却エアキャビティを形成することにより、損失水頭を抑制することができる。冷却装置の上流側プレートおよび下流側プレートは曲げ部を形成しない。そのため、下側プラットフォームを貫通して形成されたエアオリフィスから、損失水頭無く、冷却エアキャビティに対してエアを直接に供給することができる。また、冷却装置は２つのプレートだけを備えており、これにより従来の装置と比べて重量を軽減することができる。
【０００９】
前記上流側プレートは、下側プラットフォームに連結され且つ略径方向環状壁によって形成されたリンク部と、噴射部とを有し、前記噴射部は、前記リンク部に対して径方向および長手方向下流側にオフセットされた第１の略径方向環状壁と、前記第１の径方向壁に対して長手方向下流側にオフセットされた第２の略径方向環状壁と、前記リンク部の径方向壁と前記噴射部の第２の径方向壁との間で延びることにより冷却エアキャビティを長手方向で下側領域と上側領域とに分割する第１の略長手方向環状壁とによって形成されていることが好ましい。
【００１０】
前記上流側プレートの噴射部は、第１および第２の径方向壁間で延び且つ第１の長手方向壁とシール装置との間に配置されることにより下側領域を装着領域と噴射領域とに分割する第２の略長手方向環状壁を更に備えている。第１および第２の長手方向壁間で延び且つ第１および第２の径方向壁に対して垂直に配置された複数の略径方向隔壁により、装着領域を複数の環状キャビティに分割することができる。
【００１１】
前記上流側プレートの前記噴射部の第１の長手方向壁は、下側領域および上側領域間を連通させて冷却エアを少なくとも１つの環状キャビティに供給する連通開口を有し、前記連通開口は、下側プラットフォームを貫通して形成された前記エアオリフィスと径方向で一致するように延びる軸を有している。冷却エアが供給される環状キャビティまたは各環状キャビティは、第２の長手方向壁を貫通する少なくとも１つの通路を有しており、この通路により、噴射領域に冷却エアを供給することができる。噴射領域は、冷却エアをタービンディスクに向けて噴射するために上流側プレートの噴射部の第１および第２の径方向壁を貫通して形成された複数の穴を有している。
【００１２】
冷却エアを１または複数の環状キャビティに供給するために、各連通開口にリンクチューブが設けられていることが有益である。そのような状況下においては、各リンクチューブ毎に径方向保持装置を設けることができる。前記上流側プレートの噴射部の第２の径方向壁は、前記リンク部を装着するための複数の環状窓を有していても良い。
【００１３】
また、下流側プレートは、下側プラットフォームに接続し且つ略径方向環状壁によって形成されたリンク部と、前記リンク部に対して径方向および長手方向上流側にオフセットされ且つ上流側プレートの噴射部の第２の径方向壁に当接して配置された略径方向環状壁によって形成された上流側プレートを保持するための保持部と、前記リンク部の径方向壁と前記保持部の径方向壁との間で延びる略長手方向環状壁とを有していることが有益である。
【００１４】
また、冷却装置は、シール装置と高圧タービンの移動プレートのディスクのフランジとの間で径方向に延びることにより前記冷却装置の両側に高圧エンクロージャおよび低圧エンクロージャを形成する別個の環状プレートを更に備えていても良い。冷却装置の動的挙動を向上させるため、別個の環状プレートの両端間に補強部材を配置することが好ましい。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、制限的なものではない一実施形態を示す添付図面に関連して与えられた以下の説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の冷却装置およびその周囲の長手方向断面図である。
【００１７】
この図には、特に、複数の移動ブレード１２（図１には１つだけ示されている）が設けられた長軸Ｘ−Ｘを有する高圧タービン１０が示されている。全ての移動ブレード１２は、長軸Ｘ−Ｘを中心に回転する環状ディスク１４上に装着されている。高圧タービンから来るガスの流れ方向において、高圧タービン１０の下流側には、同様に長軸Ｘ−Ｘを有する低圧タービン１６が配置されている。低圧タービン１６は、複数のタービン段を備えている（図１には、１つの段だけが完全に示されている）。各タービン段は、１つのノズル１８と、各ノズルの後側に配置された複数の回転ブレード２０とを備えている。全ての回転ブレード２０は、長軸Ｘ−Ｘを中心に回転する環状ディスク２２上に装着されている。最後に各ノズル１８はそれ自体、上側環状プラットフォーム２６と下側環状プラットフォーム２８とによって支持された複数の固定羽根２４によって形成されている。
【００１８】
図１において、低圧タービンの第１の段のノズル１８は、スワンネック形状を成している。すなわち、ノズルの上側および下側プラットフォーム２６、２８は、ノズルの固定羽根２４の先端と高圧タービン１０の移動ブレード１２の後端との間の距離を大きくするように長く延びている。このような形状により、低圧タービンの性能を向上させることができる。それにもかかわらず、本発明は羽根を支持するプラットフォームが長尺ではない低圧タービンノズルにも適用することができる。
【００１９】
本発明において、高圧タービンの移動ブレード１２のディスク１４および低圧タービンの回転ブレード２０のディスク２２を冷却するための冷却装置３０は、特に、上流側環状プレート３２と下流側環状プレート３４とを共に組み合わせることにより構成されている。上流側プレート３２および下流側プレート３４はそれぞれ、その対称軸が高圧タービンおよび低圧タービンの長軸Ｘ−Ｘと一致する環帯の形態を成している。
【００２０】
図１に示されるように、上流側プレート３２は、下側プラットフォーム２８の上流側端部に設けられたフランジ３６から径方向に延びている。一方、下流側プレート３４は、下側プラットフォーム２８の下流側端部に設けられたフランジ３８から径方向に延びている。すなわち、これらの上流側プレートおよび下流側プレートは、上流側プレートの自由端部と下流側プレートの自由端部との間に固定されたシートメタル４２の環状部等のシール装置によって気密に閉じられる環状エンクロージャ４０を形成している。環状エンクロージャ４０には、ノズル１８の各固定羽根２４に取り付けられた冷却回路からくるエアが供給される。一般的には、例えばターボ機関の高圧コンプレッサから運ばれるエアは、ノズルの各固定羽根２４内にその先端から導入され、その後、ライナに取り付けられる冷却キャビティ（図示せず）によって形成される通路に沿って固定羽根の内側に流れた後、固定羽根の基部２４ａを介して、下側プラットフォーム２８を貫通する複数のオリフィス４４から排気される。これらのエア排気オリフィス４４は、下側プラットフォームの上流側フランジ３６と下流側フランジ３８との間の各固定羽根の基部２４ａに設けられている。
【００２１】
以下、上流側プレートおよび下流側プレートの形状について詳細に説明する。この説明中、プレートの上端は、長軸Ｘ−Ｘから最も遠いプレートの端部として、プレートの下端と対比して定義されている。同様に、上流側および下流側の概念は、高圧タービンから来るガスの流れ方向Ｆに対して理解されなければならない。
【００２２】
上流側プレートおよび下流側プレートはそれぞれ、ノズル１８の下側プラットフォーム２８の上流側フランジ３６または下流側フランジ３８に接続するためのリンク部をその上端に有している。前記フランジは、下側プラットフォームに対して径方向に突出しているため、前記リンク部は、冷却装置上への下側プラットフォーム２８の装着中に前記フランジに対して押圧するように径方向に延びる環状壁４６、４８によって構成されている。以下、上流側プレートおよび下流側プレートのリンク部をフランジに対して保持するための手段について説明する。
【００２３】
上流側プレート３２は、そのリンク部と反対側の下端に、噴射部を備えている。この噴射部は、特に、径方向に延びるとともにリンク部の環状壁４６から長手方向下流側にオフセットされた第１の環状壁５０と、径方向に延びるとともに第１の環状壁５０に対して長軸Ｘ−Ｘの方へ径方向にオフセットされ且つ第１の環状壁５０に対して長手方向下流側にオフセットされた第２の環状壁５２とによって形成されている。第１の環状長手方向壁５４は、リンク部の環状壁４６の下端を、第２の環状壁５２の上端に接続している。すなわち、この第１の長手方向壁は、環状エンクロージャ４０を下側領域４０ａと上側領域４０ｂとに分割している。
【００２４】
図４および図５に示されるように、上流側プレートの噴射部は、第１の径方向壁５０と第２の径方向壁５２との間で延びる第２の環状長手方向壁５６を更に備えている。また、この第２の長手方向壁５６は、第１の長手方向壁５４とシール装置４２を形成するシートメタル４２の環状部との間に配置されており、これにより、下側領域４０ａを装着領域５８と噴射領域６０とに分割している。また、図６に示されるように、装着領域５８は、それ自体、径方向隔壁６４により複数の環状キャビティ６２に分割されている。これらの径方向隔壁は、上流側プレートの噴射部の第１および第２の径方向壁５０、５２に対して垂直に配置されており、第１の長手方向壁５４と第２の長手方向壁５６との間で延びている。径方向壁は、タービンの長軸Ｘ−Ｘの周囲に一定の間隔で離間されている。すなわち、装着領域５８は複数の環状キャビティ６２に分割されるが、噴射領域６０は長軸Ｘ−Ｘの全周にわたって連続している。
【００２５】
上流側プレートの噴射部の第１の長手方向壁５４は、上側領域４０ｂを下側領域４０ａに連通させて下側領域に冷却エアを供給するための複数の開口６６を有している。より正確には、これらの開口６６は、下側領域４０ｂ内に向けて開口するとともに、装着領域５８内に形成された環状キャビティの一部６２ａ内に通じている。図６に示される実施形態において、前記開口は、上側領域が冷却エアを環状キャビティ６２に対して１つおきにのみ供給するように配置されている。この場合、同じ環状キャビティ内に通じる２つの開口が設けられる。無論、このような形態において、上側領域に連通する環状キャビティの数および供給される環状キャビティ毎の連通開口の数に関しては、他の構成を考えることができる。
【００２６】
このようにして冷却エアが開口６６を介して供給される各環状キャビティ６２において、第２の環状長手方向壁５６は、環状キャビティ６２ａから噴射領域６０へと冷却エアが通過できる少なくとも１つの通路６８を与える。また、開口６６は、下側プラットフォーム２８に形成されたエアオリフィス４４（図１）と軸方向で位置合わせされるように第１の長手方向壁５４に設けられている。このようにすれば、各環状キャビティ６２ａへの供給における損失水頭を抑えられる。
【００２７】
噴射領域６０は、上流側プレートの噴射部の第１および第２の径方向壁５０、５２を貫通して形成された複数の穴７０を介して、高圧タービンの移動ブレード１２のディスク１４に向けて開口するとともに、低圧タービンの回転ブレード２０のディスク２２に向けて開口している。例えば、これらの穴７０は、（各図に示されるように）傾いていても良く、あるいは、真直ぐであっても良い。高圧タービンおよび低圧タービンのディスクを冷却するために望ましい流量を較正できる任意の他のシステムを使用することもできる。すなわち、下側プラットフォーム２８のオリフィス４４を通じて排気されるエアは、上側領域４０ｂに供給された後、開口６６を介して環状キャビティの一部６２ａに供給される。その後、エアは、通路６８を介して、噴射領域６０へと拡散された後、穴７０を通じて排出されて、高圧タービンの移動ブレードのディスク１４および低圧タービンの回転ブレートのディスク２２を冷却する。
【００２８】
図示の実施例においては、環状キャビティ６２に対して１つおきに開口を介して冷却エアが供給される（環状キャビティ６２ａ）。エアが供給されない環状キャビティ６２ｂは、上流側プレートに対する下流側プレートの固定を可能にするのに役立つ。この目的のため、上流側プレートの噴射部の第２の径方向壁５２は、その供給されないキャビティ６２ｂのうちの少なくとも幾つかに穴７２を有しており、これらの穴７２は、ネジ／ナット式のボルト固定具を挿通できるようになっている。また、冷却エアが供給されず且つこれらの穴のうちの１つを有する各キャビティ６２ｂ毎に、噴射部の第１の径方向壁５０は、開口７４、例えば前記穴と位置合わせされるように配置される円形の開口を有している。これらの開口は、上流側プレートと下流側プレートとを組み付ける際にボルト固定具への接近を容易にするとともに、これらの固定具のナットを“落とし込ませて”、乱流の形成を回避することができる。
【００２９】
各開口６６内にリンクチューブ７６を配置して、環状キャビティ６２ａへ向かう冷却エアを案内することが有益である。リンクチューブ７６の装着を容易にするため、エアが供給される環状キャビティ６２ａ内において、上流側プレートの噴射部の第２の径方向壁５２に環状窓７８を設けることが好ましい。
【００３０】
下流側プレート３４は、そのリンク部と反対側の下端に、上流側プレートを保持する部分を有している。この部分は、径方向に延びるとともにそのリンク部である径方向壁４８に対して長軸Ｘ−Ｘの方へ径方向にオフセットされ且つ径方向壁４８に対して長手方向上流側にオフセットされたリンク環状壁８０によって形成されている。この径方向環状壁８０は、上流側プレートの噴射部の第２の径方向壁５２に対して押圧するように配置されている。また、径方向環状壁８０は、冷却装置の気密状態を確保するべく上流側プレートに対して中心に固定されている。環状長手方向壁８１は、リンク部である径方向壁４８の下端を、保持部である径方向壁８０の上端に接続している。
【００３１】
保持部である径方向壁８０は、ボルト固定具を受けるための複数の穴８２を有している。これらの穴８２は、上流側プレートと下流側プレートとを互いに組付ける際に上流側プレートの穴７２と一致するように、長軸Ｘ−Ｘの全周にわたって設けられている。したがって、上流側および下流側プレート３２、３４は、下側プラットフォーム２８が組み付けられると、ボルト固定具８３により互いに対して押圧保持可能となる。保持手段のこのような特定の配置により、長手方向の相対的な移動を規制し且つ下側領域および上側領域の良好な気密性を確保しつつ、下側プラットフォーム２８には上流側および下流側プレート３２、３４に対して軽くプレストレスが与えられて冷却装置の動的挙動を向上させる、アセンブリを得ることができる。
【００３２】
また、リンクチューブ７６が上流側プレートの各開口６６に設けられる場合、下流側プレートの保持部である径方向壁８０は、これらのチューブを径方向で保持する装置を有する。そのような保持装置は、例えば、径方向壁８０に対して装着され且つ上流側プレートの噴射部の第２の環状壁５２の環状窓７８内に収容されるような寸法を有するブラケット８４によって構成されても良い。
【００３３】
本発明の有利な特徴において、このようにして形成される冷却装置３０は、シール装置４２と高圧タービンの移動ブレードのディスク１４のフランジ８６との間で径方向に延びて該フランジと接触する別個の環状プレート８５を有している。すなわち、この別個のプレート８５は、冷却装置３０の両側に高圧エンクロージャ８７および低圧エンクロージャ８８を形成するのに役立つ。このようにして形成される高圧エンクロージャと低圧エンクロージャとの間で良好な気密性を確保するため、ディスク１４のフランジ８６と別個のプレート８５の下端との間の接触は、シール手段を介して行なわれる。これらのシール手段は、フランジ８６上に形成されるラビリンスシール８９および別個のプレート８５の下端上に設けられるアブレイダブルコーティング９０の形態を成して実現することができる。図１、４、５において、別個の環状プレート８５は、その横断面が略三角形状を成している。そのような状況下で、冷却装置の動的挙動を向上させるため、別個の前記プレートの上端と下端との間に補強部材９１を設けても良い。図３および図６に示されるように、そのような補強部材は、例えば、別個のプレート８５の上端および下端に固定されたシートメタル片の形態を成していても良い。
【００３４】
本発明の他の有利な特徴において、冷却装置３０は、一体で組立てられた上流側プレート３２および下流側プレート３４の回転を防止するための回転防止装置を有していても良い。そのような回転防止装置は、下流側プレート３４上に設けられ且つ保持部である径方向環状壁８０から延びる複数の径方向ペグ９２によって構成されていても良い。すなわち、図１に示されるように、これらのペグ９２は、ノズルの下側プラットフォーム２８の切り欠き９３内で当接状態を成し、冷却装置の望ましくない任意の回転を防止する。また、ペグは、例えば噴射部の第１の長手方向壁５４と同じ高さで、上流側プレート３２上に形成されていても良い。この構成（図示せず）においても、ペグは同様に、下側プラットフォームの切り欠き内で当接状態を成す。
【００３５】
本発明の変形例（図示せず）において、冷却装置の上流側プレートおよび下流側プレートは、１つのプレートを構成するように単一部品として形成されても良い。そのような状況下においては、例えば、径方向の所定位置にリンクチューブを保持可能なフランジを有するリンクチューブを使用することが好ましい。また、上流側プレートのリンク部の径方向壁にフランジを設け、下側プラットフォームを単一プレート上に装着する際に特別な工具を使用してプレストレスを除去できるようにしなければならない。そのような単一プレートの変形例によれば、ボルト固定具を省くことができ、これにより重量全体および組立てに必要な時間を軽減することができる。
【００３６】
前述した冷却装置は、多数の利点を与える。特に、冷却装置は損失水頭を低減するのに役立ち、そのためターボ機関の消費率を減らすことができる。しかしながら、このような損失水頭の低減により、装置の空気力学的挙動が低下することはない。また、装置は、スワンネック形状の低圧タービンノズルに十分適している。また、プレートの数が従来の装置よりも少ないため、本発明の冷却装置の重量が減少し、組立てが容易になることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の冷却装置の長手方向部分断面図である。
【図２】図１の冷却装置の斜視図である。
【図３】図１の冷却装置における図２とは異なる斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１の冷却装置の装着形態を示す部分斜視図である。
【図７】従来の冷却装置の長手方向部分断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０、１６  低圧タービン
１２  移動ブレート
１４、２２  ディスク
１８  ノズル
２０、１２０  回転ブレード
２４、１０４  固定羽根
２４ａ  基部
２６  上側プラットフォーム
２８  下側環状プラットフォーム
３０  冷却装置
３２、３４  下流側プレート
３６  上流側フランジ
３８  下流側フランジ
４０、６２ａ  環状キャビティ
４０ａ  下側領域
４０ｂ  上側領域
４２  シール装置
４４  エアオリフィス
４６、４８、５０、５２  略径方向環状壁
５４、５６  略長手方向環状壁
５８  装着領域
６０  噴射領域
６４  略径方向隔壁
６６  連通開口
６８  通路
７０、７２、８２、１１２  穴
７４  開口
７６  リンクチューブ
７８  環状窓
８０  略径方向環状壁
８１  略長手方向環状壁
８３  保持手段
８４  径方向保持装置
８５  環状プレート
８６、１２４  フランジ
８７、１２６  高圧エンクロージャ
８８、１２８  低圧エンクロージャ
８９  ラビリンスシール
９０  コーティング
９１  補強部材
９２  回転防止装置
１００、１２２  環状プレート
１０２  下側プラットフォーム
１０６  ノズル
１０８  環状キャビティ
１１０  リンクブッシュ
１１２  穴
１１４、１１８  ディスク
１１６  移動ブレード
【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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【外国語明細書】
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