(57)【要約】  ガスタービンのための入口案内翼配列は、複数の案内翼ダクトエレメントを有しており、案内翼ダクトエレメントは、吸込み側壁部（２）と圧力側壁部（３）とを有しており、両壁部（２，３）が互いに面しており、別の案内翼ダクトエレメント（１）のに隣接可能であるように設計されており、一方の案内翼ダクトエレメント（１）の圧力側壁部（３）が、隣接する案内翼ダクトエレメント（１）の吸込み側壁部（２）と協働し、これにより、案内翼（６）を形成しており、案内翼ダクトエレメント（１）が、２つの案内翼ダクトエレメント（１）が互いに隣接している時に、圧力側壁部（３）と、隣接する吸込み側壁部（２）との間に配置されるためのキーエレメント（１５）を受容しかつ、両方の隣接する案内翼ダクトエレメント（１）を固定するための特徴を有している。
2010520407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのための入口案内翼配列であって、
複数の案内翼ダクトエレメントが設けられており、該案内翼ダクトエレメントが、吸込み側壁部（２）と圧力側壁部（３）とを有しており、吸込み側壁部と圧力側壁部とが互いに面しており、前記案内翼ダクトエレメントの他方に隣接可能であるように設計されており、１つの案内翼ダクトエレメント（１）の圧力側壁部（３）が、隣接する案内翼ダクトエレメント（１）の吸込み側壁部（２）と協働し、これにより、案内翼（６）を形成している形式のものにおいて、
案内翼ダクトエレメント（１）が、２つの案内翼ダクトエレメント（１）が互いに隣接している時に、圧力側壁部（３）と、隣接する吸込み側壁部（２）との間に配置されかつ両方の隣接する案内翼ダクトエレメント（１）を連結固定するためのキーエレメントを受容するための特徴を有することを特徴とする、ガスタービンのための入口案内翼配列。
【請求項２】
案内翼ダクトエレメント（１）が、複数の案内翼ダクトエレメントが互いに配置されている時に、互いに面しかつそれぞれ案内翼列のハブ又はシュラウド環を形成するハブセグメント壁部（４）及びシュラウドセグメント壁部（５）を有している、請求項１記載の配列。
【請求項３】
ハブセグメント壁部（４）及びシュラウドセグメント壁部（５）の両方が、案内翼（６）の前縁（７）の上流及び後縁（８）の下流に所定の延長部を有する、請求項２記載の配列。
【請求項４】
案内翼ダクトエレメント（１）が、高温材料、特にセラミック材料又は金属合金から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の配列。
【請求項５】
案内翼ダクトエレメントが、単一の部材、又は後で結合される２つの半部として予備成形されたシート又はプレート材料からプレス加工又は鍛造することによって製造されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の配列。
【請求項６】
２つの半部が、融接によって結合されている、請求項５記載の配列。
【請求項７】
２つの半部が、吸込み側壁部（２）と圧力側壁部（３）との間においてハブセグメント壁部（４）及びシュラウドセグメント壁部（５）において結合されている、請求項５又は６記載の配列。
【請求項８】
案内翼ダクトエレメント（１）に、塗膜が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の配列。
【請求項９】
案内翼（９）が、組み立てられた場合、空気冷却のための中空の内部（１０）を有しており、特に、該内部（１０）に、乱流発生部材（１２，１３，１７，１８）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の配列。
【請求項１０】
キーエレメント（１５）は、嵌合によって圧力側壁部（３）及び対応する吸込み側壁部（２）に固定可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の配列。
【請求項１１】
キーエレメント（１５）に、乱流発生部材（１３，１７）及び／又はインピンジメントチューブ（１９，２０）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の配列。
【請求項１２】
２つの案内翼ダクトエレメント（１）が、前縁（７）及び／又は後縁（８）において、一方の羽根ダクトエレメント（１）の圧力側壁部（３）と、隣接する羽根ダクトエレメント（１）の吸込み側壁部（２）とによって、互いに隣接している場合、それぞれ少なくとも１つの前縁開口（２１）及び／又は少なくとも１つの後縁開口（２２）を含む隔離ラインが規定されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の配列。
【請求項１３】
キーエレメント（１５）が、少なくとも１つの前縁開口（２１）及び／又は少なくとも１つの後縁開口（２２）が、流路（９）と内部（１０）との間を透過可能な空気力学的スロットとして形成されているように、圧力側壁部（３）を隣接する吸込み側壁部（２）から離れさせている、請求項１２記載の配列。
【請求項１４】
隣接する案内翼エレメント（１）の間の結合の形式が、前縁開口（２１）及び／又は後縁開口（２２）が一連の個別の孔として形成されているように設計されている、請求項１２記載の配列。
【請求項１５】
羽根が燃焼気出口に取り付けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ガスタービンエンジンのための吸込案内翼配列に関する。
【０００２】
発明の背景
ガスタービンエンジン、特に軸流ガス発生機タービンにおける、翼、特に静翼は、タービンの運転中、機械的及び熱的な負荷を受ける。機械的及び熱的な負荷は、翼を加熱しかつ翼にガス力を提供する高温ガス流によって生ぜしめられる。特に、ガス発生機の燃焼器のすぐ下流における第１のノズル案内翼は、高温ガス温度に曝される。
【０００３】
運転の間に提供される負荷に耐えるために、十分な機械的一体性を有する羽根の設計及び構成に対する高い要求がなされている。
【０００４】
さらに、羽根の一体性は、羽根の寿命にも依存する。特に、羽根が、長期に亘って、高いひずみを組み合わされて高温を受けると、羽根のクリーピングが生じる恐れがあり、その結果、羽根材料におけるき裂を生じ、最終的に機械的故障を生じる。
【０００５】
羽根材料の強度は、運転中に提供される応力、運転温度、及び運転時間に依存する。羽根の機械的一体性及び寿命を改善するために、羽根材料を冷却することが一般的な対処法である。
【０００６】
羽根には、冷却空気が流過する内部冷却通路が設けられている。冷却空気は、ガス発生機の圧縮機から取り出され、ガス発電機は、著しい効率及び出力ペナルティを表す。
【０００７】
ガス発生機タービンの案内翼アセンブリは、互いに取り付けられた複数の案内翼区分によって形成されている。各案内翼アセンブリは、羽根と、ハブ部分と、シュラウド部分とを含む。１つの案内翼区分の各ハブ部分は、隣接する案内翼区分のハブ部分に隣接しており、これにより、案内翼アセンブリのハブを形成している。１つの案内翼区分の各シュラウド部分は、隣接する羽根区分のシュラウド部分に隣接しており、案内翼アセンブリのケーシングを形成している。
【０００８】
案内翼区分への案内翼アセンブリの分割は、各羽根区分が、形状及び寸法において同一であるように、均一である。したがって、各案内翼区分は、同様に製造されることができる。鋳造によって案内翼区分を製造することが一般的である。
【０００９】
しかしながら、冷却のために、案内翼アセンブリの案内翼には、内部冷却通路が設けられている。案内翼の幾何学的寸法は小さいので、精度及び合理的な製造コストに関して、案内翼材料の内部に内部冷却通路を製造することは困難である。
【００１０】
現在のガスタービンにおいて羽根によって受けられるガス温度は、利用可能なニッケル合金材料の融解温度の８０％に達する又は超過する可能性があるので、内部冷却通路を鋳造することに依存する現在の技術は、極めて高い水準に向上させられている。主な障壁は、実用的な精度であり、この実用的な精度を備えて、内部鋳造冷却特徴が、特に、一方向性凝固された及び単結晶材料等の極めて進歩した微細構造を備えた合金において、製造されることができる。このことは、冷却効率を低減しかつより大きな通路を生じる傾向があり、より大きな通路は、空気を浪費し、機械性能の損害を生じる。
【００１１】
さらに、不正確な鋳造は、冷却空気が、通常、ガスタービンに均一に分配されないことを意味し、ノズル案内翼の設計が、最悪の場合のために設定されなければならず、ほとんど全ての他のノズル案内翼のために、浪費される空気を生じる。これは特に小さなガスタービンエンジンにとっては深刻であり、鋳造公差は、部材及び通路寸法の著しくより大きな分数である。これは、平均壁厚が、最悪の場合における弱さを回避するために、望ましい壁厚よりも大きくなければならないことを意味する。これは、より大きな熱抵抗を生じ、ひいては、再び、冷却効率を低下させる。
【００１２】
本発明の目的は、案内翼ダクトエレメントが、高い冷却効率を有するにもかかわらず、高い精度で容易に製造されることができる、ガスタービンエンジンのための吸込案内翼配列を提供することである。
【００１３】
発明の概要
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載された、ガスタービンエンジンのための吸込案内翼配列によって達成される。従属請求項は、発明のさらなる発展を定義する。
【００１４】
本発明による、ガスタービンエンジンのための吸込案内翼配列は、複数の案内翼ダクトエレメントを有しており、案内翼ダクトエレメントは、吸込み側壁部と、圧力側壁部とを有しており、両壁部は互いに面しており、かつ前記案内翼ダクトエレメントの互いに隣接可能であるように設計されており、これにより、１つの案内翼ダクトエレメントの圧力側壁部が、隣接する案内翼ダクトエレメントの吸込み側壁部と協働し、これにより、案内翼を形成している。さらに、案内翼ダクトエレメントは、圧力側壁部と隣接する吸込み側壁部との間に配置されるためのキーエレメントを収容するための特徴を有しており、これにより、２つの案内翼ダクトエレメントが互いに隣接している時、キーが、両案内翼ダクトエレメントを連結固定するようになっている。
【００１５】
案内翼ダクトエレメントは、吸込み側壁部と圧力側壁部とによって仕切られた流路を規定している。複数の前記案内翼ダクトエレメントを並置する場合、案内翼配列が形成され、この場合、隣接する圧力側壁部と吸込み側壁部とによって規定された対が、関連する案内翼を形成する。所定の数の案内翼ダクトエレメントが、前記案内翼ダクトエレメントの互いに配置されている場合には、案内翼配列が形成される。
【００１６】
案内翼が、１つの案内翼ダクトエレメントの圧力側壁部と、隣接する案内翼ダクトエレメントの吸込み側壁部とによって形成されているので、案内翼は、２つの個々の案内翼ダクトエレメントによって形成されている。したがって、案内翼において、分離面が提供されており、２つの隣接する案内翼ダクトエレメントを分離させると、案内翼の内部が、外側からアクセス可能である。
【００１７】
したがって、案内翼ダクトエレメントを製造する場合、吸込み側壁部と圧力側壁部との間の流路が、内部に製造されるのに対し、案内翼の分離面が、外側に露出される。例えば、案内翼ダクトエレメントは、鋳造によって製造されることができ、この場合、吸込み側壁部と圧力側壁部とを備えた流路が、コアを使用して形成され、例えば分離面を機械加工することによって、案内翼内の内部冷却通路が製造される。
【００１８】
流路の幾何学的寸法は、冷却通路の幾何学的寸法と比較して、著しく大きい。概して、機械加工は、鋳造と比較して、より小さな製造公差を許容する。したがって、成形コアによって流路を、機械加工によって冷却通路を製造することが適切である。なぜならば、流路の鋳造公差は、冷却流に対する冷却通路の機械加工公差よりも、主流に対する同様の相対的効果を有するからである。さらに、主流通路のための成形コアは、より複雑でなく、より大きく、より安定しており、高い製造歩留りを提供する。さらに、案内翼の冷却通路の位置を正確に測定することができるので、分離面を機械加工することによって、コアと金型との不整合が修正されることができ、冷却通路及び流路両方に対して、より小さなばらつき、ひいては設計誤差を生じ、及び吸込み側壁部及び圧力側壁部の厚さ公差が、厳格化されることができる。その結果、所要の冷却空気の量が減じられることができ、このことは、ガスタービンエンジンの全体的な効率を増大する。
【００１９】
案内翼ダクトエレメントは、複数の案内翼ダクトエレメントが互いに配置された時に、互いに面しかつそれぞれ案内翼列のハブ又はシュラウドを形成する、ハブセグメント壁部及びシュラウドセグメント壁部を有していてよい。
【００２０】
したがって、案内翼ダクトエレメントは、吸込み側壁部と、圧力側壁部と、ハブセグメント壁部と、シュラウドセグメント壁部とによって規定された、箱型の構造を有する。この箱型の構造は、剛性であり、高い機械的強度及び剛性を有する。
【００２１】
さらに、ハブセグメント壁部及びシュラウドセグメント壁部が、案内翼の前縁の上流及び後縁の下流において、所定の延長部を有すると有利である。
【００２２】
概して、ガスタービンエンジンは、移行領域を備えた燃焼室を有する。したがって、案内翼ダクトエレメントが、燃焼室のすぐ下流においてガスタービンエンジンに取り付けられた場合、所定の延長部は、有利には、少なくとも移行領域まで延びるように寸法決めされている。慣用の設計においては、案内翼の間の接合部は、羽根列の上流縁部から下流縁部まで延びており、この長さ全体に沿ってダクト流にさらされている。通常は、漏れが提供されなければならず、接合部に高温ガスが進入し、羽根支持構造を損傷する。本発明の設計においては、羽根の間の接合部の大部分は、吸込み面と圧力面との間に位置し、したがって、タービンにおける高温ガスに曝されない。したがって、ハブ側壁部とシュラウド側壁部とにおける接合部の漏れは、上流及び下流の延長部までの長さに減じられる。この接合部は、現在、漏れ及び浪費される冷却空気ということで知られており、タービンにおける空気力学を妨害し、空力効率を低減する。
【００２３】
この手段は、案内翼冷却空気が、燃焼室において再利用されることを可能にする圧力損失冷却計画ともよく合致するであろう。これは、材料及びエミッション制限された、物理的な最も高温のガスの温度を変化させることなく、タービンの熱力学的な有効燃焼温度を上昇させるであろう。その結果は、あらゆる与えられた材料技術のための、改良されたガスタービンエンジン出力及び効率である。これは、第１の羽根が燃焼器から支持されることも許容するであろう。案内翼を燃焼室からこのように支持することによって、タービン力学の大きな部分が、減じられたコストのために節約されることができる。移行ダクトが、中央ケーシングを介して取り外されることを許容するように設計された缶形式システムと組み合わせて、このアプローチは、最も高温の翼の極めて迅速な検査及び交換をも可能にすることができ、別の計画された停止時間の利点を与える。
【００２４】
好適には、案内翼ダクトエレメントは、高温材料、特にセラミック材料又は高融点合金から形成されている。
【００２５】
高温材料の使用は、燃焼放出温度を増大させ、これにより、ガス発生機の熱力学的効率を増大させることを許容する。
【００２６】
これらの高温材料から形成された一般的な案内翼のために、ある構成が、案内翼内に冷却通路を形成することは困難又は不可能である。しかしながら、案内翼ダクトエレメントの提供は、圧力側の壁部と吸込み側の壁部とにおける分離面が冷却通路を有することを許容するが、案内翼ダクトエレメントのジオメトリは、単純なままである。冷却通路のためのより複雑なジオメトリは、機械加工、又は鋳造及び機械加工の組合せによって考えられることができる。複雑なジオメトリは、冷却空気等の冷却材のより有効な使用を可能にし、より低い羽根温度及び／又は減じられた冷却材使用を与える。
【００２７】
択一的に、より低い温度のために、ダクトエレメントのさらに下流の案内翼は、単一の部材として、例えば円錐形の管として、又は後で接合される２つの半部において予備成形された、シート又はプレート材料からプレス加工又は鍛造することによって製造されてよい。
【００２８】
２つの半部は、融接によって接合されてよい。
【００２９】
特に、２つの半部は、吸込み側壁部と圧力側壁部との間において、ハブセグメント壁部とシュラウドセグメント壁部とにおいて接合されてよい。
【００３０】
案内翼ダクトエレメントのこのような製造は、製造リードタイムを低減し、高められた機械加工強度を備えた鍛造された材料の使用を可能にする。
【００３１】
さらに、案内翼ダクトエレメントに塗膜が設けられていることが可能である。
【００３２】
有利には、案内翼ダクトエレメントの表面は、塗膜形成のために別個に被覆されることができ、所定の塗膜組成が、冷却空気に曝される表面と、高温ガスに曝される表面とにおける異なる役割のために使用されることを可能にする。吸込み側壁部表面又は圧力側壁部表面において、冷却孔を用いて流路に開口した冷却通路の場合、有利には刷新の間、流路は、再塗装されることができ、次いで、冷却通路は、あらゆる閉塞を除去するために、既存の経路に続く"裏"冷却された面から、再侵食されることができ、屑が冷却通路を汚染しないことを保証する。
【００３３】
さらに、流れの均一性にとって有利であるのは、冷却孔を貫通させるためのアクセスが改良され、従来技術においてはアクセス不可能であった冷却通路内のバリ取り及びバリを排除することを可能にする。
【００３４】
好適には、案内翼は、組み立てられると、空気冷却のための中空の内部を有し、特に、内部には乱流発生部材が設けられている。
【００３５】
さらに、有利には、キーエレメントが、嵌合によって、圧力側壁部及び対応する吸込み側壁部に固定可能であり、各翼に螺合する必要がない。
【００３６】
有利には、キーエレメントには、乱流発生部材及び／又はインピンジメントチューブが設けられており、キーは高温ガスと接触する必要がないのでキーが案内翼ダクトエレメントよりも柔軟な材料から形成されることができることにより、より簡単に形成されている。
【００３７】
好適には、２つの案内翼ダクトエレメントが、前縁及び／又は後縁において、一方の案内翼ダクトエレメントの圧力側壁部と、隣接する案内翼ダクトエレメントの吸込み側壁部とによって、互いに隣接している場合、それぞれ少なくとも１つの前縁開口及び／又は少なくとも１つの後縁開口を有する分離線が規定されている。
【００３８】
隣接する案内翼エレメントの間の接合の形式が、前縁開口及び／又は後縁開口が、主流への冷却空気の排出のための一連の個別の孔を形成するように設計されているならば、有利である。
【００３９】
さらに、好適には、キーエレメントは、圧力側壁部を、隣接する吸込み側壁部から離間させるようになっており、少なくとも１つの前縁開口及び／又は少なくとも１つの後縁開口が、流路と内部との間で透過性の空気力学的スロットとして形成されており、案内翼エレメントの、ガスに曝される壁部に、排出冷却材をフィルムとして付加する。
【００４０】
本発明の配列の羽根は、燃焼器の出口に取り付けられていてよい。
【００４１】
以下で本発明は図面を参照しながら案内翼ダクトエレメントの好適な実施形態について説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】２つの隣接する案内翼ダクトエレメントの斜視図である。
【図２】案内翼ダクトエレメントの斜視図である。
【図３】２つの隣接する案内翼ダクトエレメントによって形成された案内翼の断面図である。
【図４】２つの隣接する案内翼ダクトエレメントによって形成された択一的な案内翼の断面図である。
【図５】２つの隣接する案内翼ダクトエレメントによって形成された別の択一的な案内翼の断面図である。
【図６】缶燃焼器の移行ダクトと一体化された、３つの隣接する案内翼ダクトエレメントの配列を示す図である。
【図７】環状の燃焼器の移行ダクトと一体化された、３つの隣接する案内翼ダクトエレメントの配列を示す図である。
【図８】一連の出口開口を有する案内翼の後縁を示す図である。
【００４３】
発明の好適な実施形態の詳細な説明
図１から５までを参照すると、案内翼ダクトエレメント１は、吸込み側壁部２と、圧力側壁部３と、ハブセグメント壁部４と、シュラウドセグメント壁部５とを有している。圧力側壁部３は、吸込み側壁部２と向き合って配置されており、ハブセグメント壁部４は、シュラウドセグメント壁部５と向き合って配置されており、前記壁部２，３，４，５は、流路９として働くダクトを形成している。
【００４４】
図１によれば、２つの個々の案内翼ダクトエレメント１は、並置されており、一方の案内翼ダクトエレメント１の吸込み側壁部２と、他方の案内翼ダクトエレメント１の圧力側壁部３とは、少なくとも幾つかの個所において、互いに隣接しており、これにより、案内翼６を形成するように協働している。案内翼６は、前縁７及び後縁８を有しており、前縁及び後縁はそれぞれ、一方の案内翼ダクトエレメント１の吸込み側壁部２を、他方の案内翼ダクトエレメント１の圧力側壁部３と結合することによって形成されている。
【００４５】
案内翼６の内部、すなわち、一方の案内翼ダクトエレメント１の吸込み側壁部２と、他方の案内翼ダクトエレメント１の圧力側壁部３との間には、案内翼５の中空の内部１０が形成されている。運転中に、案内翼６を冷却するために、冷却空気が内部１０を流れることができる。
【００４６】
図２に示されているように、内部１０における冷却空気の流れを方向付けかつ操作するために、内部には、冷却通路１１が形成されている。冷却通路１１は、内部１０において吸込み側壁部２に設けられたリブ１２によって形成されており、これらのリブ１２は、前縁７及び後縁８に対して平行に延びている。したがって、リブ１２は、冷却空気を、前縁及び後縁に対して平行に案内し、これにより、例えば、ハブセグメント壁部４において内部１０に進入する冷却空気は、シュラウドセグメント壁部５の方向に案内される。リブ１２は、前縁７に配置された領域及び案内翼６の中間部分に配置されている。
【００４７】
内部１０の、案内翼９の後部領域及び後縁８において、冷却空気流を混合しかつ乱流を生ぜしめるために、柱状の乱流発生部材１３が設けられている。したがって、案内翼６の材料から、冷却空気への熱伝導が増大される。リブ１２を有する領域と、柱状の乱流発生部材１３を有する領域とは、隔壁１４によって分離されている。吸込み側壁部２と同様に、リブ１２と、隔壁１４と、柱状の乱流発生部材１３とは、圧力側壁部３にも設けられている。
【００４８】
案内翼ダクトエレメント１を製造する場合、柱状の乱流発生部材１３は、中空ボアフライスによって又は"チューブ"を研削することによって形成されることができる。リブ１２は、溝削り／研削工具によって製造されることができる。択一的に、負のマスター電極からの、化学的加工又は放電加工が適用されることができる。冷却チャネル１１は、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３の空気力学的表面により近くなるように沈められることができ、著しくより微細にされ、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３のより機械的強度のためのより深いリブ１２を提供しながら、熱インピーダンスを減じる。
【００４９】
択一的に、内部１０に、自己適応する乱流発生部材が提供されることができる。案内翼ダクトエレメント１を製造する時の内部１０のアクセスにより、前記自己適応する乱流発生装置は、容易に取り付けられることができる。
【００５０】
図３から図５までは案内翼６の断面図を示している。案内翼６は、一方の案内翼ダクトエレメント１の吸込み側壁部２と、他方の案内翼ダクトエレメント１の圧力側壁部３とによって形成されている。内部１０には、キーエレメント１５が配置されている。キーエレメント１５は、圧力側壁部３に面した側と、吸込み側壁部２に面した側とを有している。キーエレメント１５の両側には、２つの突出部が設けられており、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３のそれぞれには、突出部と協働するウェブ２８が設けられており、これにより、キーエレメント１５のそれぞれの側において２つのあり継ぎ１６を形成している。あり継ぎ１６は、前縁７及び後縁８に対して平行に延びており、これにより、内部１０を、ハブセグメント壁部４からシュラウドセグメント壁部５まで延びた４つの冷却通路１１に分割している。
【００５１】
さらに、一方の案内翼ダクトエレメント１と、他方の案内翼ダクトエレメント１とは、あり継ぎ１６によってキーエレメント１５を介して連結されている。両方の案内翼ダクトエレメント１を取り付ける場合、前記両方の案内翼ダクトエレメント１は、並んで配置されなければならず、キーエレメント１５は、突出部が個々のウェブの間に係合しこれによりあり継ぎ１６を形成するように、内部１０に導入されなければならない。したがって、案内翼ダクトエレメント１の連結は、取外し可能であり、例えば、局所的な修理のために個々の案内翼ダクトエレメント１の迅速な取外しを提供する。
【００５２】
さらに、ハブセグメント壁部４及びシュラウドセグメント壁部５のための取付けリングのいずれか又は両方が、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３の空気力学的表面１５からキーエレメントを介して伝達される力を受け取るために設けられていることができる。
【００５３】
キーエレメント１５には、あり継ぎ１６の間に柱状の乱流発生部材１３が設けられており、キーエレメント１５の前縁部分には、リブ乱流発生部材１７が設けられている。したがって、前記乱流発生部材１３及び１７は、キーエレメント１５に形成されているのに対し、択一的に、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３は、乱流発生部材を有していない。これは特に、案内翼ダクトエレメント１が、製造を単純化しかつ迅速化するために、キーエレメント１５の材料よりも硬い材料から形成されている場合に有利である。さらに、案内翼ダクトエレメント１のジオメトリは有利には単純である。
【００５４】
熱伝導は依然として、放射によって、壁部２及び３からキーエレメントへ生じ、次いで、乱流発生部材１３及び１７の周囲の流れによって取り出される。
【００５５】
複数案内翼アセンブリを形成するために、複数の案内翼ダクトエレメント１及びキーエレメント１５が、融着によって、又は拡散手段によって、又は機械的ロッキングによって、結合されることができる。
【００５６】
択一的に、内部１０の後縁部分において、吸込み側壁部２には、柱状の乱流発生部材１３が設けられており、圧力側壁部３には、リブ乱流発生部材１７が設けられている。別の択一例として、内部１０の後縁部分において、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３には、乱流発生部材としてくし形リブ１８が設けられている（図５）。
【００５７】
択一的に、内部１０の後縁部分において、キーエレメント１５内に、インピンジメントチューブ１９が組み込まれており、このインピンジメントチューブはインピンジメントチューブ放出開口２０を有している（図４、図５）。
【００５８】
さらに、前縁７及び後縁８において、吸込み側壁部２及び圧力側壁部３は係合し、分離線を形成している。
【００５９】
あり継ぎ１６は、キーエレメント１５が吸込み側壁部２と圧力側壁部３との間に空間を形成するように寸法決めされている。したがって、前縁分離線において、案内翼６には、図３から図５までに示されているように、前縁スロット２１が形成されている。さらに、後縁分離線において、案内翼６には、図５に示されているように、後縁スロット２２が形成されている。
【００６０】
前縁スロット２１及び後縁スロット２２は、冷却通路１１を流路９に接続させており、これにより、冷却空気は、案内翼６の内部１０における冷却通路１１から、外側へ、流路９内へ流れることができる。
【００６１】
分離線は、製造中に、個々の案内翼ダクトエレメント１を取り扱う場合に、外側からアクセス可能であるので、例えば、前縁スロット２１及び／又は後縁スロット２２の正確な機械加工は単純である。特に、前縁スロット２１及び／又は後縁スロット２２は、滑らかな内縁が形成されていることができ、これにより、スロット２１，２２の流れ抵抗を低減し、冷却空気の通過流を増大し、隣接する羽根を通る流れのばらつきを減じる。さらに、案内翼６の後縁８は、より鋭く形成されており、これにより、熱力学的損失及び空気力学的損失を減じ、下流の妨害を制限する。
【００６２】
前縁スロット２１は、案内翼６の吸込み側の方向に、前縁７の湾曲部に配置されている。冷却空気が、内部１０から、前縁スロット２１を介して流路９まで流れる場合、冷却空気は、冷却効果と共に、案内翼６の吸込み側の吸込み側に搬送される。したがって、前縁スロット２１によって、案内翼のフィルム層冷却が行われることができる。択一的に、通路は、圧力側壁部へ排出することができる。
【００６３】
スロットの代わりに、分離線には、圧力側壁部３及び／又は吸込み側壁部２において複数の凹所２８が設けられていることができる。図８は、後縁における図において、圧力側壁部３における凹所２８を備えた実施形態を示している。凹所２８は、冷却空気を排出するための、前縁及び／又は後縁における一連の開口を形成している。
【００６４】
さらに、冷却空気は、案内翼６の内部１０から、後縁８の背後における流れに進入する。これにより、案内翼の伴流領域が、有利には、励起される。したがって、下流の羽根によって受けられる空気力学が、特に振動流れ領域に関して、改良される。
【００６５】
図６に示されているように、３つの案内翼ダクトエレメント１が、缶燃焼器２３の移行ダクト２４と一体的に形成されている。
【００６６】
各案内翼ダクトエレメント１の位置は、燃焼器２３に関して固定されているので、様々な冷却パターンが、バーナから発生する温度分布における公知の変化を補償するために、組立て及び結合の前に、案内翼ダクトエレメント１の同じ基本部分に機械加工されることができる。これにより、全体的な冷却空気流が減少される。この場合、中間の案内翼ダクトエレメント１は、例えばホットスポットに対処するために、択一的な機械加工された冷却計画を有する。
【００６７】
図７は、外側冷却シェル２６を有する環状燃焼器２５を備えた３つの案内翼ダクトエレメント１の配列を示している。案内翼６は、案内翼６の冷却通路１１内に冷却空気を進入させるための冷却通路ポート２７を有している。外側冷却シェル２６は、案内翼６から出る冷却空気を、再利用のためにバーナに再び戻すように構成されている（冷却空気の流れを示す図７における矢印を参照）。択一的に、流れは、外側通路から進入し、入口通路によってバーナに戻ることができる。
【００６８】
本発明は、高温ガスタービン静翼を製造するための現在のジオメトリを反転し、コストパフォーマンス、製造及びサービス利点をもたらし、エンジン動力出力及び効率における直接的な影響を備える冷却利用を最適化するための設計自由を提供する。
【００６９】
さらに、改良された製造アクセスを介して達成可能なよりよい幾何学公差による部分寿命のより大きな予測可能性は、強制された事故率をも改良するべきである。
【符号の説明】
【００７０】
１  案内翼ダクトエレメント、  ２  吸込み側壁部、  ３  圧力側壁部、  ４  ハブセグメント壁部、  ５  シュラウドセグメント壁部、  ６  案内翼、  ７  前縁、  ８  後縁、  ９  流路、  １０  内部、  １１  冷却通路、  １２  リブ、  １３  乱流発生部材、  １４  隔壁、  １５  キーエレメント、  １６  あり継ぎ、  １７  リブ乱流発生部材、  １８  くし形リブ、  １９  インピンジメントチューブ、  ２０  インピンジメントチューブ放出開口、  ２１  前縁スロット、  ２２  後縁スロット、  ２３  燃焼器、  ２４  移行ダクト、  ２５  環状燃焼器、  ２６  外側冷却シェル、  ２７  冷却通路ポート
【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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【国際調査報告】
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