(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の外方シート（１８）を内部に有する外方バンド（１４）と、
複数の内方シート（２０）を内部に有する内方バンド（１６）と、
エーロフォイル（２４）を各々が含む複数のノズルベーン（２２）と、
を含み、
各エーロフォイルは各々の両端における外方及び内方ハブ（２６）を含み、各前記ハブは、対応する外方及び内方隅肉（３２）においてエーロフォイルに融和し、各前記ハブは、該対応するエーロフォイルよりも大きな幅を有し、
前記ベーンのハブ（２６）は、前記外方及び内方シートの対応するものに配置され、前記ベーンを前記バンドに固定して接合するために内部にろう付け結合（３０）を有する隙間（２８）をハブ及びシート間に形成し、前記隅肉（３２）は、前記エーロフォイル近接でろう付け無しのものであり、
前記隙間（２８）は、前記隅肉（３２）において前記エーロフォイルからほぼ平行にオフセットされ、前記ろう付け結合（３０）は、前記エーロフォイルから、ろう付け結合及びエーロフォイル間の前記隅肉によりオフセットされ、
前記ベーンの各々は中空であり、前記エーロフォイル（２４）を通って延び、冷却空気（３８）を通して導く内部流路（３６）と、前記隅肉（３２）のうちの１つを通って延び、前記流路と流体連通する冷却孔（４２）と、が設けられていることを特徴とするタービンノズル（１０）。
【請求項２】
前記冷却孔（４２）は、前記ろう付け結合（３０）及び前記エーロフォイル（２４）の間に間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記冷却孔（４２）は、前記ベーン（２２）を通って前記ろう付け結合（３０）に向かって傾斜され、ろう付け結合を膜冷却することを特徴とする請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記バンド（１４及び１６）とベーン（２２）とを対応する金型で成形する段階と、
前記成形されたバンド及びベーンを組み立てる段階と、
前記隅肉（３２）において前記バンド及びハブ間にある段の大きさを測定する段階と、
前記測定された段に相当する材料を前記金型から局所的に除去するために前記金型を研磨する段階と、
前記隙間において前記ハブを前記バンドと実質的に同一平面に置くために、前記測定された段を減ずるように前記バンド及びベーンを前記研磨された金型で再び成形する段階と、
前記隙間において前記バンド及びベーンを互いにろう付け結合する段階と、
を含む、請求項１のタービンノズル（１０）を形成する方法であって、
前記ベーンとバンドとを別々に成形する段階と、
前記成形されたベーンの前記１つの隅肉を貫通して前記冷却孔を穴空けする段階と、
前記ベーン及びバンドを組み立てる段階と、
前記冷却孔を前記隅肉において露出にするために前記ベーン及びバンドを前記隙間において互いにろう付け結合する段階と、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記ベーンのうちの１つに対応する前記金型は、金型から材料を除去するために研磨され、その金型から成形された前記隅肉の上に材料が相応して加えられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記冷却孔を前記ろう付け結合で塞ぐことを防止するために、ろう付け結合の前に前記冷却孔の周りの前記隅肉にろう付防止剤を施す段階を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にガスタービンエンジンに関するもので、より具体的には、その内部のタービンノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンエンジンにおいては、高温の燃焼ガスを発生させるために、空気は圧縮機で与圧されて燃焼器で燃料と混合され、高温の燃焼ガスは、燃焼ガスからエネルギーを取り出す幾つかのタービン段を通って下流に流れる。高圧タービンは、燃焼器の出口にタービンノズルを含み、高温の燃焼ガスを支持ディスクから半径方向外方に延在する動翼の高圧又は第１タービン段へ導く。
【０００３】
タービンノズルは、中空のベーンを含み、それを通って圧縮機からの抽気が導かれ、高温燃焼ガスから保護するためのベーンの内部冷却をもたらす。ベーンは、一般にそのエーロフォイル表面を貫通する、保護膜冷却層に冷却空気を吐き出す膜冷却孔の列を含み、膜冷却層の上を流れる高温燃焼ガスに対して追加の断熱をもたらす。
【０００４】
高圧タービンノズルの高い作動温度を考慮して、高圧タービンノズルは、一般に、対応する外方及び内方バンドに支持される２つのベーンを有する弧状セグメントに形成され、外方及び内方バンドは、対応する弧状セグメントに形成される。個々のバンド及びベーンは、タービンノズルの高温環境におけるその強度を最大にするために高強度の超合金材料から別々に成形される。
【０００５】
各ノズルセグメントの４つの基本部分は、次に、ベーンの両端において対応するハブをバンドの相補形シートに挿入し、次に、ベーン及びバンドの固定した一体型アセンブリをもたらすために、ベーン及びバンドを互いにろう付けすることにより合わせて組立てられる。ノズルセグメントは、次に、適切なシールをそれらの間に用いて完全な環状リングに合わせて組立てられ、燃焼器の出口でエンジンに装着される。
【０００６】
ノズルベーンの膜冷却は、ノズルの耐久性及びそれに相当する長い使用寿命を確実にするために用いられる。ノズルバンドは、通常、その外側表面から冷却され、一般に、その内側表面を膜冷却するためにノズルバンドを貫通して延在する膜冷却孔を含む。ノズルバンドは、高温燃焼ガスの半径方向外方及び内方の流路境界を形成し、それに沿ってガスは、比較的低速の境界層を有し、その速度はベーンの翼幅中央に至るまで増大する。
【０００７】
この種類のノズルは、長年に亘って米国で業務用に用いられてきており、約２０、０００時間又は約２０、０００サイクルの作動を超える長い寿命を有する。これら高サイクルのタービンノズルを検査したところ、これらの高いサイクルを越えるノズルの追加寿命を制限する問題が発見された。ノズルバンド及びベーンに関しては、高い耐久性を有することが証明され、更なる使用寿命サイクルに対して十分な完全性を持っている。しかし、ベーン及びバンド間のろう接継手は劣化しており、タービンノズルを交換するか、又は、かなりの修理を必要とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ノズルの耐久性及び使用寿命の更なる増加のために、ろう付けの劣化を低減することによりタービンノズル形態を改善することが必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
タービンノズルは、複数のエーロフォイル、及び、外方及び内方バンドの対応するシート内にろう付けされた一体型ハブを含む。これらのハブは、バンドをエーロフォイルに融和させる、ろう付け無しの隅肉を有する。
【００１０】
本発明は、最良かつ例示的な実施形態に従い、その更なる目的及び利点と共に添付図面に関連して与えられる以下の詳細な説明の中でより具体的に記述される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すのは、ガスタービンエンジンの燃焼器（図示しない）の出口に置かれるように形成された軸対称の高圧タービンノズル１０の一部分である。高温ガス１２は、燃焼器で発生させられて、そこからタービンノズル１０を通って吐き出され、タービンノズルは、ガスをノズルのすぐ下流側に配置された１列の第１段高圧タービン動翼（図示しない）に導く。
【００１２】
ノズルは、好ましくは環状の外方リングを集合的に形成する弧状セグメントに形成される、弧状の半径方向外方バンド１４を含む。外方バンドから半径方向内方に間隔を空けて配置されるのは弧状の半径方向内方バンド１６で、これも好ましくは集合的に内方リングを形成する弧状のセグメントに形成される。
【００１３】
外方バンドは、円周方向に互いに間隔を空けて置かれた半径方向の貫通孔又はスロットの形をした複数の外方シート１８を含む。また、内方バンドは、円周方向に互いに間隔を空けて置かれた半径方向の貫通孔又はスロットの形をした、図２により良く示す複数の内方シート２０を含む。
【００１４】
複数の中空ノズルベーン２２は、外方及び内方バンドの間に半径方向に延び、正確なアセンブリをもたらすようにバンドの対応するシートに固定して接合される。図１及び図２に示す例示的実施形態において、２つのベーン２２は、４部分セグメントの対応する外方及び内方バンドセグメントの間を半径方向に延び、複数のそのようなセグメントが円周方向に完全なリング状に互いに接合されてノズルアセンブリを形成する。
【００１５】
図２に示すように、各ベーン２２は、燃焼ガスを閉じ込める２つのバンドの内側表面の間のスパンを半径方向に延びる従来のエーロフォイル２４を含み、各エーロフォイルは、その相対する半径方向両端において、対応する外方及び内方ハブ２６を含む。
【００１６】
各エーロフォイル２４は、エーロフォイルの前縁及び後縁の間を軸線方向に、及び、対応するハブ２６が延びるエーロフォイルの相対する両端の間のスパンを半径方向に延在する、ほぼ凹面の正圧側と逆のほぼ凸面の負圧側とを含む従来の形態を有する。エーロフォイルは、作動中、隣接するベーンの間の燃焼ガス１２を下流の動翼列まで導くように、図３に示すようにほぼ三日月形の半径方向外形を有する。
【００１７】
図４は、エーロフォイル２４のうちの例示的なものと内方バンド１６との間の接合部をより詳細に示し、外方バンド１４との接合部はこれと実質的に同一である。内方ハブ２６は、外方及び内方シート１８及び２０のうちの対応するものに配置され、ハブ及びシート間に対応する隙間２８を形成する。各隙間は、ベーンを対応するバンドに固定して接合するために、ろう付け結合３０を用いて充填される。ベーン及びバンドは、一般に、高圧タービンノズルの高温環境に耐えるために従来の高強度超合金から作られる。また、ろう付け結合の材料は、従来の化学成分を用いる従来の方法でベーン及びバンド金属の化学成分に適合するように選定された異なる金属である。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態に従って、各ベーンの外方及び内方ハブ２６は、対応するエーロフォイルより幅が適度に広く、エーロフォイルの端部と取り囲むバンドとの間の滑らかな移行をもたらす、対応する外方及び内方の隅肉３２を含む。隅肉３２は、図４に示すように一定半径を有してもよいが、エーロフォイルをバンドに融和させるのに必要であれば可変半径にしてもよい。
【００１９】
図４に示す対応する隅肉３２を含む拡大されたハブ２６は、ハブとシートとの間の隙間２８をエーロフォイルから十分に離して配置し、ろう付け３０をエーロフォイルからオフセットして、隅肉３２がエーロフォイルの近傍でろう付け無し、つまりろう付け結合が無いようにすることを可能にする。
【００２０】
このようにして、対応するシート１８及び２０の内縁と共に隙間２８を形成するハブ２６の外縁は、隅肉３２においてエーロフォイルから横方向に間隔を空けて配置されるか、又は、ほぼ平行にオフセットされ、ろう付け結合３０は、隙間２８で局所的に閉じ込められて、エーロフォイルと隙間との間の隅肉３２の延在によりエーロフォイルから横方向にオフセットされる。ろう付けで充填された隙間２８により形成されるろう接継手は、エーロフォイルから間隔を空けて配置され、バンドをエーロフォイルに融和させるろう付け無し隅肉３２を後に残す。
【００２１】
上記「従来の技術」の項で説明した高サイクルタービンノズルにおいて、ベーンとバンドとの間のろう接継手は、エーロフォイルの付け根端部から隣接するバンドまで横方向外方に直接延在するろう付け結合材料を含んでおり、下層の母材の頂上にろう付け隅肉を作り出す。これらのろう付け隅肉は、成形部品間の製造公差の一般的な変動によるバンドとベーンとの間の不要な半径方向の段を中に隠せるほど十分に厚い。
【００２２】
成形は不正確であり、部品間の不規則な寸法の変動を免れない。成形部品が組立てられる時、バンド内のベーンのシートにおいてベーン付け根周囲の周りで大きさが異なるベーン及びバンド間の半径方向の段が見つかっている。従来の設計において、ろう付け結合材料は、ベーンをバンドに固定して接合するだけでなく、半径方向の段をろう付け結合の中に隠すためにベーン及びバンド間の接合点を充填した。
【００２３】
半径方向の段は、燃焼ガスのための流路境界に不連続をもたらすので有害であり、それは空力効率を低下させ、段において局所的高温をもたらすことになる。ろう付け結合材料は、従来設計において、ベーン及びバンド間に比較的滑らかな隅肉を設けるが、それでもベーン及びバンドの母材よりも粗い。ろう付け結合の粗さは、そこでの熱移送を増し、それにより、ろう付け結合が受ける温度を増加する。また、ベーン及びバンド間の接合点は、高サイクルの経験から観察されるように作動中に比較的高い熱移送を被り、それにより、従来設計におけるろう付け結合の局所的温度を更に増大させる。
【００２４】
従って、ハブ２６の大きさを増してベーン自体の母材に隅肉３２を導入することにより、ろう接継手は、エーロフォイル２４から十分にオフセットすることができ、十分に有利となる。本発明の好ましい実施形態に従う横方向にオフセットしたろう接継手は、ろう付け結合３０を隅肉３２により形成されるベーン付け根における高温燃焼ガスの局所的に高い熱移送領域から遠く離して配置する。このようにして、移動されたろう付け結合３０自体は、作動中により少ない熱移送による加熱を受けることになり、その耐久性を高める。
【００２５】
母材で形成される隅肉３２は、従って母材自体と同じ位滑らかであってもよく、ろう付け結合材料よりも滑らかであるため、空力効率を改善するほか、隅肉において熱移送係数を減らし、そこでの加熱効果を低減する。
【００２６】
ろう付け結合３０がエーロフォイルからオフセットされているので、ろう付け結合材料の露出面は、十分に縮小された面積を有し、隙間２８のすぐ近傍の区域に限定されて、隅肉３２を越えてエーロフォイルまでは延在しない。露出ろう付け結合材料の区域が縮小することで作動中にその加熱が減り、ベーン及びバンド間の接合点でノズルの温度が更に下がる。
【００２７】
図４に示す好ましい実施形態において、ハブ２６は、好ましくは対応する隅肉３２に沿ってバンド１４及び１６と実質的に同一平面にあり、それ自体が隅肉３２に隣接するバンドの頂上と実質的に同一平面にあるろう付け結合３０により互いに固定して接合される。隅肉３２は、エーロフォイルの相対する両端から対応するバンド１４及び１６の内側表面までの滑らかな移行をもたらす。ハブ２６の内側の縁部を対応するバンドシート１８及び２０の内側の縁部と実質的に同一平面に形成することで、隅肉及びバンド間の半径方向の段は、十分に減少されるか又は排除される。このようにして隅肉及びろう付け結合は、バンドの内側表面に滑らかに融和し、ハブ及びバンドの接合点での半径方向の段によりさもなくば起こったであろう燃焼ガス流れ内の著しい圧力損失を生じさせることなく、燃焼ガス流れを効率的に閉じ込める。
【００２８】
図２は、タービンノズルを形成する好ましい方法をフローチャートの形で示す。複数のベーン２２と外方及び内方バンド１４及び１６とを含む個々のノズル部品は、従来の方法で別々に成形される。例えば、外方及び内方バンド１４及び１６とベーン２２とに対応する成形金型１４Ｍ、１６Ｍ、及び、２２Ｍは、これらの構成要素を従来の方法で成形するのに用いられる。金型は、ベーン及びバンド部品の外面と相補形であり、ワックスで充填される。ワックスは、凝固して金型から外され、セラミックで被覆されて金型外壁を形成する。ワックスは、金型外壁から取り除かれて対応部品を形成する溶融金属と取り替えられる。ベーンが中空であることが好ましいので、従来の方法でベーンを成形するために従来のセラミックの中子がセラミックの金型外壁と共に用いられる。
【００２９】
成形ベーン及びバンドは、次に、ベーンの対応するハブ２６をバンドの対応するシート１８及び２０内に挿入することにより互いに組立てられ、一時的にそのための従来の固定具に共に保持される。
【００３０】
ハブ２６は、次に、隅肉３２をろう付け無しに維持するために隅肉の全面に亘ってろう付けを広げることなく、オフセットされた隙間２８において局所的にハブの対応するシート１８及び２０内に従来の方法でろう付けされる。
【００３１】
図４に示すように、従来のろう付防止混合物又はろう付防止剤３４は、ろう付け結合材料が隅肉に亘って広がるのを防止するため、対応する隅肉３２上に施されてもよい。ろう付防止混合物は、好ましくはバンドの内側表面に沿って隙間２８の両側面に施されるのがよく、得られるろう付け結合の露出面区域を隙間２８自体及びそのすぐ近傍の境界に限定する。
【００３２】
タービンノズル部品の従来の成形において、ワックス金型は、対応するベーン及びバンド部品の公称寸法に対して製造され、従って、寸法の不規則な変動に曝されることになり、その変動は、公差のより近い又はより小さい変動を持ち得る機械加工部品に比べると成形部品においてはかなりの大きさと言える。ノズル部品の名目的成形は、ベーン及びバンド間の不規則な高さの段をもたらし、それらは、ベーン及びバンド間の接合点をろう付け結合材料で充填することで従来的に対処され、半径方向の段をその中に隠すろう付け隅肉をベーン及びバンド間に形成する。
【００３３】
しかし、図４に示す金属隅肉３２は、ろう付け無しであるから、ハブ及びバンド間のいかなる半径方向の段も隠すろう付け結合材料は、もはや利用できない。従って、本発明はまた、ベーン及びバンド部品を最初に成形してこれらの部品を従来の方法で合わせて組み立てることにより、ハブ２６を対応するバンド１４及び１６と実質的に同一平面に形成する好ましい方法を含む。
【００３４】
図５に示すように、名目的成形によるベーン及びバンドの最初の組立は、隙間２８に隣接する対応する隅肉においてバンド１４及び１６と対応するハブ２６との間に不規則な寸法に作られた段Ａをもたらすことになる。これらの段の半径方向の高さ又は大きさは、次に、適切に測定されてもよく、対応するベーン又はバンド金型１４Ｍ、１６Ｍ、及び、２２Ｍは、次に、半径方向の段の測定された高さに相当する材料を金型から局所的に除去するために、適切に再加工又は研磨されてもよい。
【００３５】
再加工又は研磨された金型は、次に、図２に示すように新しいバンド及びベーンを再び成形するために再び使用でき、隙間において対応するハブをバンドと実質的に同一平面に配置するために測定された段を減ずる。再加工された金型が半径方向の段を好ましい公差範囲内で除去するのに効果的である場合、得られた成形バンド及びベーンは、次に、隅肉及びバンド間に実質的に同一平面の内側平面を伴って隙間において互いにろう付けできる。
【００３６】
図５の左側に示すように、内方バンド１６の左側部分は、対応する半径方向の段を設けるため、そこで隣接するハブ２６よりも薄くなっている。内方バンド１６に対応するバンド金型１６Ｍ（関連部分を示す）は、図５に破線で示すようにバンド金型から材料を除去するために局所的に研磨され、金型１６Ｍを用いて成形された内方バンド１６における内方シート２０の内側表面の上に、相応した材料又は半径方向高さを加える。このようにして、金型１６Ｍから局所的に材料を除去することにより、材料の相応した増加分が成形内方バンド１６に局所的に加えられることになり、ハブ２６の対応する高さに合致して、そこで見出された元の局所的な段を除去する。
【００３７】
図５の右側は、内方ハブ２６の局所的部分が、対応する半径方向の段をそこにもたらす隣接する内方バンド１６よりも薄いということを示す。この形態においては、ベーン自体に対応するベーン金型２２Ｍ（関連部分を示す）は、局所的に研磨されて図５に破線で示すようにベーン金型から材料を除去し、バンドとの元の半径方向の段を除去するために、ベーンにおけるハブ隅肉３２に材料を相応して局所的に加える。
【００３８】
好ましい実施形態において、対応するワックス金型は、測定された段を縮小するために局所的に研磨され、新しい分のベーン及びバンドがそれから成形されて、残留するいかなる段の高さも判断するため再び測定される。金型は、次に、そのように再測定された段を更に縮小するために必要に応じて局所的に研磨されてもよく、ベーン及びバンドは再び成形され、そして検査される。このように、対応する隅肉に沿うハブ及びバンド間の半径方向の段を段階的に縮小するために連続して寸法調整を行ないながら、金型は繰り返して研磨され、ベーン及びバンドが繰り返して成形されて、ハブ及びバンド間が同一平面に並ぶ目標とする程度の位置合わせを達成できる。
【００３９】
図２及び図３に示すように、エーロフォイル２４は、好ましくは中空であり、その半径方向のスパンに沿って延在する１つ又はそれ以上の内部流路３６を含み、内部流路は、エンジン圧縮機（図示しない）と流体連通する１つ又はそれ以上のバンドを通って延在し、エンジン圧縮機から冷却空気３８を受け入れる。各ベーンは、一般に、ベーンの側壁を通って延在し、流路３６と流体連通する数列の膜冷却孔４０を含み、流路から冷却空気を吐き出して、冷却空気の保護膜をエーロフォイルの外面に亘って供給する。エーロフォイル内部流路３６は、任意の従来形態を有してもよく、一般に内部冷却を強化するタービュレータを含み、また、内部衝突冷却をもたらすために内部に配置される衝突バッフル（図示しない）を含んでもよい。
【００４０】
ろう付け結合材料の無いハブ隅肉３２を導入することにより、今度はベーンもまた、隅肉３２自体を通って延在し、流路３６と流体連通する複数の新しい隅肉冷却孔４２を備えてもよく、流路からの冷却空気を吐き出す。
【００４１】
図４に示すように、冷却孔４２は、好ましくは凹面隅肉３２の中央に配置され、ろう付け結合３０及びエーロフォイル２４の間に間隔を空けて配置される。
【００４２】
冷却孔４２は、孔自体を通して内部対流冷却をもたらすことに加え、好ましくは、ろう付け結合３０に向かってそれを膜冷却するためにベーンを通って傾斜される。内部ハブ２６における隅肉孔４２は、内方バンドの内面に沿って対応する隅肉３２を通って冷却空気を外方に吐き出すために半径方向外方に傾斜される。それと相応して外方ハブを貫通する冷却孔４２は、外方バンドの内面に沿って対応する隅肉を通って冷却空気を吐き出すために半径方向内方に傾斜される。
【００４３】
ハブ２６の外縁のエーロフォイル２４の外面からの横方向のオフセットは、冷却孔４２を対応する隅肉３２を通して導入できるだけの十分の大きさがある。例えば、図４に示すエーロフォイル２４の公称壁厚は、約１．３ミリメートルであってもよく、ハブ２６の側面の厚さは約２．６ミリメートルであって、それらの差は、約１．３ミリメートルのハブ周囲の横方向オフセット又は隅肉３２の横方向の広がりを表す。隅肉冷却孔４２は、約０．５ミリメートルの公称直径を有してもよく、ろう接継手から適切に間隔を空けて配置された隅肉において出口を有してもよい。すなわち、比較的大きい半径の隅肉３２は、従来は不可能であった隅肉冷却孔４２を形成するのに十分な面積を備える。また、ろう接継手が隅肉３２からオフセットされているので、製造中に隅肉孔をろう付け結合材料で塞ぐことは防止し得る。
【００４４】
より詳細には、また、最初に図２を参照すると、ベーン２２とバンド１４及び１６とは、組立に先立って最初は別々に成形される。全ての膜冷却孔４０のほか隅肉冷却孔４２もまた、次に、従来的にベーンを通して穴空けしてもよく、隅肉孔は、対応する隅肉３２を通して穴空けされる。
【００４５】
ベーン及びバンドは、次に、合わせて組立てられて、対応する隙間においてろう付けされてもよく、隅肉孔をろう付け結合材料で塞ぐことなく、図４に示すように隅肉３２に冷却孔４２を露出する。
【００４６】
図４に示すように、ろう付けをする前にろう付防止剤３４が隅肉冷却孔４２周りの隅肉３２に施され、隅肉孔をろう付け結合で塞ぐのを防止するほか、ろう付け結合材料が隅肉３２全体に亘って隣接するエーロフォイルに広がるのを防止する。
【００４７】
上記「従来の技術」の項で明らかにされた従来設計においては、ろう付けする前にベーンの付け根において前もって孔を空けるいかなる試みも、ろう付け作業中に孔を塞ぐことを防止できないので無駄であろう。そのような付け根冷却孔のどのようなものであってもその周りに局所的にろう付防止混合物を施すいかなる試みも、得られるろう付け結合の完全性を危険にさらすほか、空力性能に悪影響を及ぼし得る不連続をろう付け結合材料に導入するであろう。また、ろう付け結合処理の後に付け根冷却孔を形成することは、ノズルベーンの対応する付け根が穴空けのために必要な全ての位置においてアクセスできないので不可能である。
【００４８】
しかし、図４に示す比較的大きなハブ隅肉３２を考慮して、隅肉孔４２は、ノズル部品の組立の前に穴空けされてもよく、それに続く隙間２８のろう付け結合を可能にするためにろう付防止混合物により必要に応じて保護されてもよい。隅肉孔４２は、従って、それを通る内部対流冷却のほか、別の方法では不可能なこの領域における冷却をもたらすハブ隅肉３２における膜冷却を導入する。
【００４９】
上記の通り、ろう接継手は、隅肉３２の外周の周りのエーロフォイルの付け根からオフセットされてろう接継手に対する入熱を減らし、隅肉孔４２は、別の方法では不可能なベーン付け根における冷却を導入する。ろう付け結合は、従って、高温燃焼ガスからの劣化から更に保護され、すでに耐久性のあるタービンノズルの耐久力を更に増加する。従って、母材材料自体の使用寿命をより完全に利用するようにタービンノズルの更なる有効寿命を得ることができる。
【００５０】
タービンノズルの耐久性及び寿命は、ろう接継手の温度及びろう接継手からの酸化を減らすことにより十分に増大する。ろう接継手は、高い入熱領域のベーン付け根から横方向にオフセットされており、従来不可能であった隅肉冷却が与えられる。改善された冷却は、ろう接継手自体及び対応する隅肉の母材の両方を追加的に保護し、ろう付け結合及び母材の両方の酸化を低減する。
【００５１】
本発明の好ましくかつ例示的な実施形態であると考えられるものが本明細書において説明されたが、本発明の他の修正例が本明細書の開示するところから当業者には明らかであり、従って、そのような全ての修正例は、本発明の真の精神及び範囲に包含されるものとして添付請求項において保障されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の例示的実施形態に従ったガスタービンエンジンの環状高圧タービンノズルの一部分を示す等角図。
【図２】  図１に示すノズルセグメントのうちの１つの分解組立図、及び、ノズルセグメントの製造方法の対応するフローチャート。
【図３】  図1に示され、線３−３に沿って切断されたタービンノズルの一部分を通して示された半径方向断面図。
【図４】  図3に示され、線４−４に沿って切断されたタービンノズルの一部分を通して示された拡大半径方向断面図。
【図５】  図4に示すものと同様のタービンノズルの一部分を、それに対応する成形金型の対応する部分と共に示す半径方向断面図。
【符号の説明】
１０  タービンノズル
１４  外方バンド
１６  内方バンド
１８、２０  シート
２４  エーロフォイル
２６  一体型ハブ
３２  ろう付け無し隅肉
【図１】
0004733306.tif 000002
【図２】
0004733306.tif 000003
【図３】
0004733306.tif 000004
【図４】
0004733306.tif 000005
【図５】
0004733306.tif 000006