(57)【要約】  本発明はターボ機械の摩耗を表示するためのシステム（１００）に関する。当該システム（１００）は、ターボ機械コンポーネント（１１０）と、このターボ機械コンポーネント（１２０）の表面上に形成された表示層（２０２）と、この表示層（２０２）を覆う最上層（２０１）とを備え、この最上層（２０１）が作動流体に曝されることによる摩耗によって磨滅するかあるいはさらなるターボ機械コンポーネント（１２０）とターボ機械コンポーネント（１１０）との接触による擦過によって擦り減った場合に表示層（２０２）は光学的に検出可能となる。
2015531843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の摩耗を表示するためのシステム（１００）であって、当該システム（１００）は、
ターボ機械コンポーネント（１１０）と、
前記ターボ機械コンポーネント（１２０）と接触する、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）と、を備え、
溝（２０４）が、前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）との接触領域において前記ターボ機械コンポーネント（１１０）に形成されており、
当該システム（１００）はさらに、
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の溝（２０４）内に形成された表示層（２０２）と、
最上層（２０１）であって、この最上層（２０１）が、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）と前記ターボ機械コンポーネント（１１０）との接触による擦過によって擦り減った場合に、前記表示層（２０２）が光学的に検出可能となるように、前記溝（２０４）内に形成されかつ前記表示層（２０２）を覆う最上層（２０１）と、を備えるシステム（１００）。
【請求項２】
前記最上層（２０１）は最上層色を備え、かつ、
前記表示層（２０２）は前記最上層色とは異なる表示色を備える請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記最上層（２０１）は最上層構造を備え、かつ、
前記表示層（２０２）は前記最上層構造とは異なる表示構造を備える請求項１または請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記表示色は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）のコンポーネント色とは異なる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
さらなる表示色を備えた、さらなる表示層（２０３）をさらに備え、
前記さらなる表示層（２０３）は、前記最上層（２０１）と前記表示層（２０２）との間に介在させられ、かつ、
前記さらなる表示色は、前記表示色、前記最上層色、そして前記ターボ機械コンポーネント（１１０）のコンポーネント色とは異なる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記最上層（２０１）および／または表示層（２０２）はハードコーティング層であり、
前記ハードコーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、低い摩擦係数および高い耐摩耗性あるいは耐擦過性を有する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記最上層（２０１）および／または前記表示層（２０２）は酸化保護コーティング層であり、かつ、
前記酸化保護コーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、高い耐酸化性を有する請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記最上層（２０１）および／または表示層（２０２）は平滑面コーティング層であり、かつ、
前記平滑面コーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、低い表面粗さあるいは低い摩擦係数を有する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）は、前記ターボ機械の燃焼室、ブレード、ベーン、シール、タイル、移行ダクトまたは壁セクションである請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）は、周方向に湾曲した形状を有し、
前記表示層（２０２）は、前記最上層（２０１）と前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の表面との間に介在させられた複数の表示層セクションを備え、
前記表示層セクションは、周方向に沿って互いに離間している請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
ターボ機械の摩耗を表示するための方法であって、当該方法は、
最上層（２０１）が、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）とターボ機械コンポーネント（１１０）との接触による擦過によって擦り減った場合に、表示層（２０２）によって、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の摩耗を表示することを備え、
前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）は前記ターボ機械コンポーネント（１１０）と接触し、
溝（２０４）が、前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）との接触領域において前記ターボ機械コンポーネント（１１０）に形成され、
前記表示層（２０２）が、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の前記溝（２０４）内に形成され、
前記最上層（２０１）が擦過によって擦り減った場合に前記表示層（２０２）が光学的に検出可能となるように、前記最上層（２０１）が前記表面溝（２０４）内に形成されかつ前記表示層（２０２）を覆っている方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械の摩耗を表示するためのシステムおよびターボ機械の摩耗を表示するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機械において、特にガスタービンにおいて、ガスタービンの作動ガスは、ガスタービンの重要な部分に摩耗を引き起こす。摩耗による材料損失は、いくつかの例を挙げると、移行ダクトと燃焼カンとの間あるいはクロスライティングチューブと燃焼カンとの間といったコンポーネント間の接触において、あるいは二つのタービンブレードシュラウド間のインターロックにおいて、あるいはローターシール、例えばラビリンスシールまたは隣接コンポーネント、例えばタービンベーンプラットフォームまたは燃焼器ライナータイル間のギャップを跨ぐシールにおいて生じ得る。摩耗は、運転中のローターからの振動によって引き起こされることがあり、あるいは作動ガスの流動域における非定常振動によって、あるいは燃焼不安定性あるいは過渡時間中の温度差による移動あるいはコンポーネントに影響を与える負荷の変動によって誘発され得る。摩耗はまた、単に、ターボ機械を通って流れる作動流体中に存在する粒子あるいは物質に表面が曝されることで生じ得る。擦過は、負荷の下で、そして例えば振動による反復相対的表面運動が存在する状況で誘発される接触表面の摩耗である。
【０００３】
現在、コンポーネントの検査インターバルおよび交換は総括的エンジン経験に基づいている。代替的に、部品の交換は、エンジンの報告された欠陥に基づいている。
【０００４】
具体的には、ターボ機械の検査中、摩耗あるいは摩耗の程度は容易に認識することができない。というのは、ターボ機械の検査は専門家の仕事であり、この成功は、あるレベルの摩耗を特定するための人間の経験に依存しているからである。
【０００５】
さらに、摩耗検出システムは、コンポーネントの摩耗を特定するために周知である。
【０００６】
特許文献１は、蒸気放出摩耗インジケータを開示している。部品が磨滅した後、特にディスクブレーキライニングあるいはクラッチパッドが磨滅しているかどうかを知らせるために、着色された蒸気を放出することができる。
【０００７】
特許文献２は摩擦ディスクを開示しており、それに対して、各摩擦ディスクの摩耗を特定するために、さまざまなセンサー素子または棒状センサーがインストールされている。
【０００８】
特許文献３は、摩擦プレートの摩耗を指示するための材料摩耗指示システムを開示している。摩耗インジケータは、摩耗しない部分に埋め込まれており、そして摩耗し得る表面が十分に浸食されるまで可動面との接触が防止されている。摩耗インジケータが可動面と接触するとき、それは、センサーによって検出することができる粒子状物質を放出する。センサーは、制御ユニットに伝送される電気信号を生成するように動作可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４６０４６０４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１５３２１４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／０１０７７９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ターボ機械のための、より信頼性の高い摩耗インジケータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、独立請求項に記載されたターボ機械の摩耗を指示するためのシステムによって、そしてターボ機械の摩耗を表示するめの方法によって解決される。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、ターボ機械の摩耗を表示するためのシステムが提供される。当該システムは、ターボ機械コンポーネントと、最上層とを備えるが、この最上層は、特に、ターボ機械コンポーネントの表面を少なくとも部分的に覆う。表示層がターボ機械コンポーネントの表面に形成される。最上層は、この最上層が作動流体に曝されることによる摩耗によって磨滅するか、あるいはさらなるターボ機械コンポーネントとターボ機械コンポーネントとの接触による擦過によって擦り減った場合に、表示層が光学的に検出可能となるように表示層を覆う。
【００１３】
さらに詳しく言うと、さらなるターボ機械コンポーネントは、（少なくとも部分的に）ターボ機械コンポーネントの接触領域において、ターボ機械コンポーネントとオーバーラップすると共に接触する。溝が、さらなるターボ機械コンポーネントとの接触領域において、ターボ機械コンポーネントに形成される。表示層は、ターボ機械コンポーネントの溝またはリセス内に形成される。最上層は溝内に形成され、そして、ターボ機械コンポーネントと、さらなるターボ機械コンポーネントとの接触および相対運動に起因する擦過によって擦り減った場合に表示層が光学的に検出可能となるように表示層を覆う。
【００１４】
最上層は第１の色を備えてもよく、そして表示層は、最上層が摩耗によって磨滅した場合に、表示層が（例えばセンサーによってあるいは人による目視によって）光学的に検出可能となるように、第１の色とは異なる表示色を備えていてもよい。代替的に、表示層は、最上層の構造とは異なる表示構造（例えば溝またはホールパターン）を備えていてもよい。
【００１５】
本発明のさらなる態様によれば、ターボ機械の摩耗を表示するための方法が提供される。当該方法によれば、ターボ機械の磨耗は、最上層が摩耗によって磨滅した場合に、表示層の表示色によって表示される。最上層は、少なくとも部分的にターボ機械コンポーネントの表面を覆い、この最上層は第１の色を備える。表示層は、最上層が摩耗によって磨滅した場合に表示層が光学的に検出可能であるように、最上層とターボ機械コンポーネントの表面との間に介在させられる。表示色は最上層の第1の色と異なっていてもよい。
【００１６】
ターボ機械は、例えば、ガスタービン、蒸気タービン、ターボチャージャーまたはプロセス圧縮機であってもよい。
【００１７】
ターボ機械コンポーネントは、例えば、ターボ機械の燃焼室、ブレード、ベーン、シール、タイル、移行ダクトまたは壁セクションであってよい。特に、ターボ機械コンポーネントは、ターボ機械の作動流体によってあるいはそれとの接触によって影響を受けるターボ機械コンポーネントである。作動流体は、例えば、燃焼ガス、したがって燃焼器あるいはタービンコンポーネントに沿って流れる高温ガスであってもよい。
【００１８】
最上層は、ターボ機械コンポーネントの少なくともあるセクションの表面を覆い、そして表示層を完全に覆ってもよい。最上層は、効率的なターボ機械、例えば圧縮機を提供するために、あるいはガスタービンの高温および攻撃的な作動ガスからターボ機械コンポーネントを保護するために、滑らかな低流動抵抗層および／または酸化防護層であってもよい。
【００１９】
表示層もまた、ガスタービンの高温および攻撃的な作動ガスからターボ機械コンポーネントを保護するために酸化防護層であってもよい。表示層は、ターボ機械コンポーネントの少なくともあるセクションの表面を覆う。特に表示層は、バンドあるいはストリップ状の形状を有していてもよい。
【００２０】
特に、さらなる代表的実施形態によれば、最上層および／または表示層は酸化防護コーティング層であり、この酸化防護コーティング層は、ターボ機械コンポーネントの材料と比較して、高い耐酸化性を有する。
【００２１】
特に、さらなる例示的な実施形態によれば、最上層および／または表示層は平滑な表面コーティング層であり、平滑な表面コーティング層は、ターボ機械コンポーネントの材料と比較して、低い表面粗さあるいは低い摩擦係数を有する。より一般化して言うと、最上層および／または表示層は第１の表面コーティング層であってもよく、この第１の表面コーティング層は、ターボ機械コンポーネントの材料と比較して、かつ／または付加されるその他のコーティングと比較して、低い表面粗さあるいは低い摩擦係数を有する。
【００２２】
「平滑な表面コーティング層」との用語は、例えば「SermaFlow S4000」コーティング（これはPraxair Surface Technologies社の商標である）に関するか、あるいは、例えば「IP 9442 Smoothcote」（これはIndestructible Paint社の商標である）に関する分野において使用される。「平滑」と見なされる、その他のコーティングも利用可能である。既に述べたように、「平滑な表面コーティング層」とは、例えば、炭素堆積物が付着するために空気流に対して僅かな抵抗しか持たない、極めて空力的な表面をもたらすコーティングを意味する。
【００２３】
表示層は、最上層と、ターボ機械コンポーネントのセクションの表面との間に介在させられ、表示層は、最上層が摩耗（これは最上層に沿って流れる作動ガスによって引き起こされる）によって、あるいは異なるコンポーネントに対する摩擦によって、すなわちターボ機械コンポーネントと、さらなるターボ機械コンポーネントとの接触に起因する擦過によって消失し磨滅してしまったとき、光学的に検出可能となる。
【００２４】
特に、最上層の色および／または表面構造（穴、細溝または面取りのパターン）は、表示層のそれぞれの表示色および／または表面構造とは異なる。これによって、全体的なターボ機械の信頼性が向上するように、磨滅したターボ機械コンポーネントが識別可能である技術的効果がより確実なものとなる。具体的には、ターボ機械を検査する人員は、表示層が目視可能であれば、簡単に、磨滅したターボ機械コンポーネントを認識できる。したがって本発明により、最上層の下に表示層を設けることによって摩耗インジケータが提供される。
【００２５】
ターボ機械コンポーネントの寿命は、特に、二つのターボ機械コンポーネント間の接合部において、摩耗、例えば擦過によって制限される。従来の解決策では、コンポーネントを検査する人員は、コンポーネントの残り寿命およびコンポーネントの摩耗状態に関する情報を取得していない。現時点でターボ機械コンポーネントの残り寿命を正確に予測することは極めて困難である。
【００２６】
本発明による摩耗の現状の表示により、コンポーネントの寿命を予測することが容易になる。なぜなら、ターボ機械コンポーネントを検査する人員は、表示層が認識可能である場合、磨滅状態を、すなわち次の整備検査まで使用され続けなくてもよいことを容易に認識するからである。したがって、部品が磨滅し交換する必要があるかどうかを判定するために、人間のスキルおよび経験を用いる必要がない。本発明による摩耗表示層によって、コンポーネントが、その寿命の終わりに近づいているか、すぐに交換が必要な場合、不慣れな人員に対してさえ、明確な指示が与えられる。
【００２７】
さらなる例示的な実施形態によれば、表示色は、ターボ機械コンポーネントのコンポーネント色とは異なる。したがって、最上層、表示層およびコンポーネント色は、三つの異なる色を備えることができる。したがって、いかなる状態の摩耗が存在するかが、より正確に予測される。例えば、表示層が認識可能である場合、ターボ機械は、依然として、ある期間にわたって確実に作動し得る。ターボ機械コンポーネントが既に認識可能である場合、各ターボ機械コンポーネントの即時交換が必要である。
【００２８】
特に、ターボ機械コンポーネントは金属組成物から形成されてもよく、そして最上層および表示層はコーティング組成物から形成されてもよい。ターボ機械コンポーネントならびに各最上層および表示層は、さまざまな着色法を用いて着色することができる。
【００２９】
さらなる例示的な実施形態によれば、さらなる表示色を備えたさらなる表示層が最上層と表示層との間に介在させられる。さらなる表示色は、表示色、最上層色、そしてターボ機械コンポーネントのコンポーネント色とは異なる。したがって、さまざまな異なる色を備えた複数のさらなる表示層を介在させることにより、非常に精密な表示システムが提供される。さまざまな表示層の各色は、例えば、ターボ機械コンポーネントを検査する人員が、各ターボ機械コンポーネントの摩耗の状態を認識するように、分類され、そして管理リストに列挙される。例えば、最上層は白い最上層色を有していてもよく、さらなる表示層は黄色のさらなる表示色を有していてもよく、そしてターボ機械コンポーネントに最も近接した表示層は赤い表示色を有していてもよい。検査員が黄色のさらなる表示層を見た場合、ターボ機械コンポーネントは、依然として、一定の期間にわたって使用可能であり、次のサービスインターバルで交換すればよい。検査員が既に赤い表示層を見た場合、ターボ機械コンポーネントは、直ちに交換されるべきである。
【００３０】
さらなる例示的な実施形態によれば、最上層、表示層および／またはさらなる表示層は、ハードコーティング層であり、このハードコーティング層は、ターボ機械コンポーネントと比較して、低い摩擦係数、ならびに接触摩耗あるいはターボ機械の作動ガスによって引き起こされる摩耗に対する高い抵抗性を有する。
【００３１】
ハード保護コーティングは、化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）技術によってターボ機械コンポーネントに対して被着されてもよい。さまざまなＰＶＤ方法、例えばマグネトロンスパッタリング、レーザーによる蒸着、陰極アークおよび／または電子ビーム物理蒸着を用いることができる。
【００３２】
ハードコーティング（例えば、（さらなる）表示層および／または最上層）は、例えば、遷移金属窒化物（例えばＴｉＮ、ＣｒＮ）あるいは多成分コーティング（例えばＴｉＡｌＮ）、多層コーティング（例えばＴｉＮ／ＴｉＡｌＮ）ならびに炭素ベースコーティング（ＤＬＣ）をベースとする。さらに、ナノ複合材（ＴｉＮ＋ＤＬＣ）コーティングおよび潤滑コーティング（ＷＣ＋Ｃ）が施されてもよい。さらに、（さらなる）表示層および／または最上層は、ＰｔＡｌコーティングまたはＭＣｒＡｌＹコーティングを含んでいてもよく、「Ｍ」は、特に、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）または両方の混合物を意味する。
【００３３】
したがって、表示層、最上層、ターボ機械コンポーネントおよびさらなるターボ機械コンポーネントは、各コンポーネント間の金属対金属接触が形成されるように、金属材料から形成されてもよい。
【００３４】
さらなる例示的な実施形態によれば、ターボ機械のコンポーネントは、ターボ機械の燃焼室、ブレード、ベーン、シール、タイル、移行ダクトまたは壁セクションである。最上層は、ターボ機械の作動ガスに、あるいは異なるコンポーネント（群）に対する直接的な接触にさらされる。
【００３５】
さらなる例示的な実施形態によれば、ターボ機械コンポーネントは周方向に湾曲した形状を有する。表示層は複数の表示層セクションを備え、この表示層セクションは、周方向に沿って互いに離間される。
【００３６】
例えば、表示層セクションは、バンドあるいはストリップ状形状を有していてもよい。例えば、ターボ機械コンポーネント（例えば、燃焼室）は管形状を有していてもよく、複数のバンドあるいはストリップ状形状の表示層セクションは、管状ターボ機械コンポーネント周方向に沿ってターボ機械コンポーネントの内壁に対して配置される。バンドあるいはストリップ状形状の表示層セクションは、周方向に沿って相互に離間させられる。例えば、四つの離間されたバンドまたはストリップ状形状表示層セクションは、周方向に沿って配列されてもよい。代替的に、表示層セクションは円形断面を有していてもよく、したがって表示円を形成してもよい。
【００３７】
本発明の実施形態について異なる対象事項を参照して説明してきたことに留意されたい。特に、ある実施形態は、装置タイプ請求項を参照して説明し、一方、ある実施形態は方法タイプ請求項を参照して説明してきた。しかしながら、当業者は、上記および以下の説明から、特に断らない限り、あるタイプの対象事項に属する特徴の組み合わせに加えて、異なる対象事項に関する特徴間の、特に装置請求項の特徴と方法請求項の特徴との間の組み合わせもまた本出願によって開示されていると考えられることを理解するであろう。
【００３８】
上で述べた態様および本発明のさらなる態様は、以下で述べる実施例から明らかであり、それについて実施例を参照して説明する。本発明について実施例を参照して以下でより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ターボ機械コンポーネントの概略図であり、当該コンポーネントは本発明の代表的実施形態に係る燃焼室である。
【図２】本発明の代表的実施形態に係る二つのターボ機械コンポーネント間の摩耗および擦過を表示するためのシステムを概略的に示す図である。
【図３】本発明の代表的実施形態に係るベーンであるターボ機械コンポーネントの摩耗を表示するためのシステムを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図面は大まかなものである。各図において、類似または同一の要素には同じ参照数字が付されていることに留意されたい。
【００４１】
図１は本発明の例示的な実施形態を示しており、ターボ機械コンポーネント１１０は、例えば、ガスタービンの燃焼室である。作動ガス、特に燃焼ガス（これは燃焼室の内部空間を経て流れる）は、所望の方向に沿って燃焼室の壁によって案内される。具体的には、高温燃焼ガスが案内され、そして壁セクションによって偏向させられる領域いおいて、燃焼室と、さらなるターボ機械コンポーネント１２０（これはこの例示的な実施形態では移行ダクトである）との間の接触の際に、擦過および摩耗が生じ得る。
【００４２】
さらに、擦過が、ターボ機械コンポーネント１１０と、図１に示すような移行ダクトといった、当接しているさらなるターボ機械コンポーネント１２０との間の相対運動によって生じることがある。言い換えれば、ターボ機械コンポーネント１１０と、さらなるターボ機械コンポーネント１２０とは、これらコンポーネント１１０，１２０間の接触領域における擦過が生じるように、接触領域において互いに接触する。
【００４３】
したがって、ターボ機械コンポーネント１１０および／またはさらなるターボ機械コンポーネント１２０のそうした重要領域に、摩耗および擦過の進行を容易に認識することができ、したがって測定することができるように、摩耗を表示するためのシステム１００を設けることができる。部分ＩＩ‐ＩＩについて、図２にシステム１００をさらに詳しく示す。
【００４４】
図２は、ターボ機械の摩耗を表示するためのシステム１００を示す。システム１００はターボ機械コンポーネント１１０を備える。さらに、最上層２０１は、ターボ機械コンポーネント１１０のあるセクションの表面を部分的に覆っている。最上層２０１は、最上層色または最上層構造（ホールまたは細溝のパターン）を備えることができる。さらに、表示層２０２が、最上層２０１とターボ機械コンポーネント１１０のセクションの表面との間に介在させられる。表示層２０２は最上層色または最上層構造（ホールまたは細溝のパターン）を備えることができるが、これは、最上層１０１が摩耗あるいは擦過によって磨滅した場合に、表示層２０２が視方向２０５から光学的に検出可能、すなわち認識可能となるように、最上層の色または構造とは異なっている。
【００４５】
ターボ機械コンポーネント１１０は燃焼室の内壁であってもよく、そしてさらなるターボ機械コンポーネント１２０は、例えば、高温の燃焼ガスをさらに下流に案内する、移行ダクトであってもよい。ターボ機械コンポーネント１１０と、さらなるターボ機械コンポーネント１２０との間の振動によって、接触領域の材料が消散するように、これらコンポーネント１１０，１２０間に擦過（金属対金属擦過）が生じる。
【００４６】
コンポーネント１１０，１２０は、二つのコンポーネント１１０，１２０間の擦過による故障の可能性が高いように、熱膨張および／または燃焼力学によって互いに対して移動し得る。
【００４７】
ターボ機械コンポーネント１１０と、さらなるターボ機械コンポーネント１２０との接触領域において、溝２０４がターボ機械コンポーネント１１０に対して形成されてもよく、この中に、最上層２０１（これは、さらなるターボ機械コンポーネント１２０と接触状態である）、表示層２０２および任意選択で一つ以上のさらなる表示層２０３を設けることができる。
【００４８】
コンポーネント１１０，１２０の擦過および摩耗を検査する検査員は、視方向２０５に沿って注視する。認識可能な最上および表示層２０１，２０２，２０３および認識可能な最上および表示層２０１，２０２，２０３の各パターンによって、検査員は、擦過および摩耗状態を容易に認識することができる。
【００４９】
図３は、さらなる例示的な実施形態を示している。システム１００は、例えば、圧縮機のブレードまたはベーンであってもよいターボ機械コンポーネント１１０を備える。ターボ機械コンポーネント１１０は、例えば圧縮機ブレードの前縁において流動方向３０２に沿って流れるターボ機械の作動ガスにさらされる最上層２０１を有していてもよい。最上層２０１は、作動流体、例えば空気の成分の一部、例えば海水またはその他の攻撃的な化学物質によって引き起こされる酸化あるいは腐食からタービンコンポーネント１１０の基材を保護するための酸化保護コーティング層であってもよい。最上層２０１はまた、圧縮機ブレードおよび典型的な圧縮機ブレードのプラットフォームの表面仕上げを改善するコーティングであってもよい。最上層２０１によって提供される低い表面粗さおよび摩擦は、流れ容量およびサージマージンに関する圧縮機効率および性能を向上させる。時間の経過と共に、コーティングは作動流体に曝されることによって磨滅する。
【００５０】
図３において、最上層２０１の磨滅セクション３０１が示されている。ターボ機械コンポーネント１１０を検査する検査員は磨滅したセクション３０１を容易に認識する。なぜなら、検査員は、磨滅したセクション３０１を経て表示層２０２の表示色を見るからである。したがって、検査員は簡単に摩耗の状態を気付くことができる。タービンコンポーネント１１０の色が磨滅したセクション３０１を経て認識できる場合、保護層、すなわち最上層２０１および表示層２０２は磨滅しており、したがってターボ機械コンポーネント１１０は、交換されるか、あるいは例えば塗り重ねによって修復される必要がある。
【００５１】
また、複数のさらに介在させられた表示層２０３が、最上層２０１とターボ機械コンポーネント１１０との間に介在させられてもよい、したがって、表示層２０１，２０２，２０３が互いに異なる色を有する場合、ターボ機械コンポーネントの摩耗を表示するための非常に精密なシステムを提供することができる。
【００５２】
「備える」という用語はその他の要素またはステップを排除せず、そして「一つ」または「ある」は複数を除外しないことに留意すべきである。また、異なる実施例に関連して説明した要素が組み合わされてもよい。さらに、請求項における参照数字は、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意すべきである。
【符号の説明】
【００５３】
１００  システム
１１０  ターボ機械コンポーネント
１２０  さらなるターボ機械コンポーネント
２０１  最上層
２０２  表示層
２０３  表示層
２０４  表面溝
２０５  視方向
３０１  磨滅セクション
３０２  流動方向
【図１】
2015531843.tif 000003
【図２】
2015531843.tif 000004
【図３】
2015531843.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月11日(2015.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の摩耗を表示するためのシステム（１００）であって、当該システム（１００）は、
ターボ機械コンポーネント（１１０）と、
前記ターボ機械コンポーネント（１２０）と接触する、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）と、を備え、
溝（２０４）が、前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）との接触領域において前記ターボ機械コンポーネント（１１０）に形成されており、
当該システム（１００）はさらに、
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の溝（２０４）内に形成された表示層（２０２）と、
最上層（２０１）であって、この最上層（２０１）が、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）と前記ターボ機械コンポーネント（１１０）との接触による擦過によって擦り減った場合に、前記表示層（２０２）が光学的に検出可能となるように、前記溝（２０４）内に形成されかつ前記表示層（２０２）を覆う最上層（２０１）と、を備えるシステム（１００）。
【請求項２】
前記最上層（２０１）は最上層色を備え、かつ、
前記表示層（２０２）は前記最上層色とは異なる表示色を備える請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記最上層（２０１）は最上層構造を備え、かつ、
前記表示層（２０２）は前記最上層構造とは異なる表示構造を備える請求項１または請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記表示色は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）のコンポーネント色とは異なる請求項２または請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
さらなる表示色を備えた、さらなる表示層（２０３）をさらに備え、
前記さらなる表示層（２０３）は、前記最上層（２０１）と前記表示層（２０２）との間に介在させられ、かつ、
前記さらなる表示色は、前記表示色、前記最上層色、そして前記ターボ機械コンポーネント（１１０）のコンポーネント色とは異なる請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記最上層（２０１）および／または表示層（２０２）はハードコーティング層であり、
前記ハードコーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、低い摩擦係数および高い耐摩耗性あるいは耐擦過性を有する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記最上層（２０１）および／または前記表示層（２０２）は酸化保護コーティング層であり、かつ、
前記酸化保護コーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、高い耐酸化性を有する請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記最上層（２０１）および／または表示層（２０２）は平滑面コーティング層であり、かつ、
前記平滑面コーティング層は、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の材料と比較して、低い表面粗さあるいは低い摩擦係数を有する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）は、前記ターボ機械の燃焼室、ブレード、ベーン、シール、タイル、移行ダクトまたは壁セクションである請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記ターボ機械コンポーネント（１１０）は、周方向に湾曲した形状を有し、
前記表示層（２０２）は、前記最上層（２０１）と前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の表面との間に介在させられた複数の表示層セクションを備え、
前記表示層セクションは、周方向に沿って互いに離間している請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
ターボ機械の摩耗を表示するための方法であって、当該方法は、
最上層（２０１）が、さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）とターボ機械コンポーネント（１１０）との接触による擦過によって擦り減った場合に、表示層（２０２）によって、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の摩耗を表示することを備え、
前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）は前記ターボ機械コンポーネント（１１０）と接触し、
溝（２０４）が、前記さらなるターボ機械コンポーネント（１２０）との接触領域において前記ターボ機械コンポーネント（１１０）に形成され、
前記表示層（２０２）が、前記ターボ機械コンポーネント（１１０）の前記溝（２０４）内に形成され、
前記最上層（２０１）が擦過によって擦り減った場合に前記表示層（２０２）が光学的に検出可能となるように、前記最上層（２０１）が前記溝（２０４）内に形成されかつ前記表示層（２０２）を覆っている方法。
【国際調査報告】
2015531843.tif 000006
2015531843.tif 000007