(57)【要約】【課題】冷却および組立てのための溝部を備えたタービン静翼シールキャリアを提供すること。【解決手段】本願は、タービンノズルのプラットホームのいくつかの流動オリフィスの周囲で使用するためのシールキャリアを提供する。シールキャリアは、プラットホームに対向している内面であり、プラットホームの流動オリフィスと一致しているいくつかの溝部を有する、内面と、外面の周囲に配置されているシールと共に、対向外面とを含んでいてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンノズルのプラットホームのいくつかの流動オリフィスの周囲で使用するためのシールキャリアであって、
前記プラットホームに対向している内面であり、前記プラットホームの前記いくつかの流動オリフィスと一致している複数の溝部を中に含む、内面と、
対向外面と、
前記外面の周囲に配置されているシールと
を含む、シールキャリア。
【請求項２】
前記複数の溝部は複数のリリーフカットを含む、請求項１記載のシールキャリア。
【請求項３】
前記シールは、ハニカムシール、ラップ歯シール、または磨耗性シールを含む、請求項１記載のシールキャリア。
【請求項４】
複数のシールをさらに含む、請求項１記載のシールキャリア。
【請求項５】
前記複数の溝部は、前記プラットホームのスラッシュ面へ抜ける、請求項１記載のシールキャリア。
【請求項６】
前記複数の溝部は複数の冷却経路を含む、請求項１記載のシールキャリア。
【請求項７】
ガスタービン用のノズルであって、
プラットホームと、
前記プラットホームの内部の空気プレナムと、
前記空気プレナムと連通している複数の流動オリフィスと、
シールキャリアと
を含み、
前記シールキャリアは、前記複数の流動オリフィスと一致している複数の溝部を含む、
ノズル。
【請求項８】
前記複数の溝部は複数のリリーフカットを含む、請求項７記載のノズル。
【請求項９】
前記シールキャリアはシールを中に含む、請求項７記載のノズル。
【請求項１０】
前記シールは、ハニカムシール、ラップ歯シール、または磨耗性シールを含む、請求項９記載のノズル。
【請求項１１】
複数のシールをさらに含む、請求項９記載のノズル。
【請求項１２】
前記複数の溝部は、前記プラットホームのスラッシュ面へ抜ける、請求項７記載のノズル。
【請求項１３】
前記複数の溝部は複数の冷却経路を含む、請求項７記載のノズル。
【請求項１４】
前記空気プレナムは空気流と連通している、請求項７記載のノズル。
【請求項１５】
前記複数の溝部は、前記シールキャリアの内面の周囲に配置されている、請求項７記載のノズル。
【請求項１６】
前記シールは、前記シールキャリアの外面の周囲に配置されている、請求項７記載のノズル。
【請求項１７】
ガスタービン用のノズルであって、
プラットホームと、
前記プラットホームの内部の空気プレナムと、
前記空気プレナムと連通している複数の流動オリフィスと、
シールキャリアと
を含み、
前記シールキャリアは、その内面上に前記複数の流動オリフィスと一致している複数の溝部と、その外面上にシールとを含む、
ノズル。
【請求項１８】
前記複数の溝部は複数のリリーフカットを含む、請求項１７記載のノズル。
【請求項１９】
前記シールは、ハニカムシール、ラップ歯シール、または磨耗性シールを含む、請求項１７記載のノズル。
【請求項２０】
複数のシールをさらに含む、請求項１７記載のノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願および結果として得られる特許は、全般的に、ガスタービンエンジンに関し、さらに詳細には、冷却を向上させかつ組立てを容易にするためにその一面上に形成されているいくつかの溝部を備えたタービン静翼シールキャリア等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシング、バケット、ノズル等の様々な種類の内部構成要素を冷却するために、タービン機械で様々な種類の冷却装置が使用されてきた。そのような冷却装置は、構成要素間の適切な間隙を維持し、適切な構成要素耐用年数を助長する。１つのそのような構成要素がタービン静翼シールキャリアである。該シールキャリアは、カンチレバータービンノズルのプラットホーム等に取り付けられていてもよい。そのような構成要素が、一般に、プラットホームの吸気孔または冷却プレナムもしくは他の源と連通している可能性があるどこか他の所により冷却されてもよい。しかし、そのような吸気孔は製造が困難である可能性がある一方、全体的なシールキャリア自体の組立てに時間がかかる。他の種類の冷却装置が既知である可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／００１４０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、改良されたタービン静翼シールキャリアが望まれている。タービン静翼シールキャリアは、簡略化された組立て方式と組み合わせた、簡略化された冷却方式を実現し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本願および結果として得られる特許は、タービンノズルのプラットホームのいくつかの流動オリフィスの周囲で使用するためのシールキャリアを提供する。シールキャリアは、プラットホームに対向している内面であり、プラットホームの流動オリフィスと一致しているいくつかの溝部を有する、内面と、外面の周囲に配置されているシールと共に、対向外面とを含んでいてもよい。
【０００６】
本願および結果として得られる特許は、ガスタービン用のノズルをさらに提供する。該ノズルは、空気プレナムを備えたプラットホームと、空気プレナムと連通しているいくつかの流動オリフィスと、シールキャリアとを含んでいてもよい。シールキャリアは、流動オリフィスと一致しているいくつかの溝部を含んでいてもよい。
【０００７】
本願および結果として得られる特許は、ガスタービン用のノズルをさらに提供する。該ノズルは、空気プレナムを備えたプラットホームと、空気プレナムと連通しているいくつかの流動オリフィスと、シールキャリアとを含んでいてもよい。シールキャリアは、その内面上に流動オリフィスと一致しているいくつかの溝部と、その外面上にシールとを含んでいてもよい。
【０００８】
いくつかの図面および添付の特許請求の範囲と併用されている以下の詳細な説明を検討すると、本願および結果として得られる特許のこれらのかつ他の特徴および利点が当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】圧縮機、燃焼器、およびタービンを示す、ガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】シールキャリアを備えたノズル静翼の一般化部分側面図である。
【図３】本明細書に記載されている可能性があるシールキャリアを備えたノズルの側面横断面図である。
【図４】図３のシールキャリアを備えたノズルのさらなる側面横断面図である。
【図５】図３のシールキャリアの底面斜視図である。
【図６】図３のシールキャリアの側面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、いくつかの図を通して同様の数字が同様の要素を指す図面を参照すると、図１は、本明細書において使用されている可能性があるガスタービンエンジン１０の概略図を示す。ガスタービンエンジン１０は圧縮機１５を含んでいてもよい。圧縮機１５は流入空気流２０を圧縮する。圧縮機１５は、圧縮空気流２０を燃焼器２５へ送達する。燃焼器２５は、圧縮空気流２０を加圧燃料流３０と混合し、該混合物を点火して燃焼ガス流３５を作り出す。燃焼器２５が１つだけ示されているが、ガスタービンエンジン１０は、任意の数の燃焼器２５を含んでいてもよい。燃焼ガス流３５は、タービン４０へ送達される。燃焼ガス流３５は、機械的作用を生じさせるためにタービン４０を駆動する。タービン４０で生じた機械的作用は、シャフト４５、および発電機等の外部負荷５０により、圧縮機１５を駆動する。
【００１１】
ガスタービンエンジン１０は、天然ガス、様々な種類の合成ガス、および／または他の種類の燃料を使用してもよい。ガスタービンエンジン１０は、限定されないが７シリーズまたは９シリーズのヘビーデューティガスタービンエンジン等のものを含む、Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ所在のＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙより売り出されているいくつかの様々なガスタービンエンジンの任意の１つであってもよい。ガスタービンエンジン１０は、様々な構造を有していてもよく、他の種類の構成要素を使用してもよい。また、他の種類のガスタービンエンジンが本明細書において使用されてもよい。また、複数のガスタービンエンジン、他の種類のタービン、および他の種類の発電機器を本明細書において共に使用してもよい。
【００１２】
図２は、前述のタービン４０と共に使用されてもよいノズル５５の例である。一般的に描写されるように、ノズル５５は、内側プラットホーム６５と外側プラットホーム７０との間に延在するノズル静翼６０を含んでいてもよい。いくつかのノズル５５が円周アレイにまとめられて、いくつかのロータブレード（図示せず）を備えた段を形成してもよい。ノズル５５はまた、中に冷却プレナム８０を含んでいてもよい。冷却プレナム８０は、冷却導管を経由して、圧縮機１５または別の源からの空気流２０と連通していてもよい。また、ノズル５５の周囲でシール９０を使用してもよい。シール９０がシールキャリア９５の周囲に配置されてもよい。他の構成要素および他の構造が本明細書において使用されてもよい。
【００１３】
図３および図４は、本明細書に記載されている可能性があるノズル１００の例の部分を示す。上記の通り、ノズル１００は、ノズル静翼１１０および内側プラットホーム１２０を含む。内側プラットホーム１２０は、中に空気プレナム１４０を含んでいてもよい。空気プレナム１４０は、冷却導管を経由して、圧縮機１５または別の源からの空気流２０と連通していてもよい。インピンジメント冷却装置等が本明細書において使用されてもよい。また、他の種類の冷却装置が使用されてもよい。いくつかの流動オリフィス１５０が、空気プレナム１４０と連通していてもよい。
【００１４】
本明細書に記載されている可能性があるシールキャリア１６０が、内側プラットホーム１２０の内部に取り付けられていてもよい。シール１７０が、その内面の周囲で、シールキャリア１６０の内部に取り付けられていてもよい。シール１７０は、ハニカムシール、ラップ歯（ｌａｐ  ｔｏｏｔｈ）シール、磨耗性シール、または他の種類のシールであってもよい。図５および図６に示されている通り、いくつかの溝部１９０が、シールキャリア１６０の外面２００上に配置されていてもよい。溝部１９０は、全部または一部においてシールキャリア１６０の幅全体に亘って延在していてもよく、冷却経路の機能を果たしてもよい。溝部１９０は、加圧空気流２０をノズルスラッシュ面（ｓｌａｓｈ  ｆａｃｅ）１９５（すなわち、分割ライン（ｓｐｌｉｔ  ｌｉｎｅ））またはどこか他の所へ送るために、流動オリフィス１５０と一致していてもよい。溝部１９０はいくつかのリリーフカット２１０の形であってもよい。他の種類の製造技術が本明細書において用いられてもよい。溝部１９０は、任意の寸法、形状、または構造を有していてもよい。
【００１５】
冷却空気流２０を供給することに加えて、溝部１９０はまた、全体的な組立ての間に摩擦を低減することを助ける。シールキャリア１６０は、一般に、溝部１９０がノズル１００とシールキャリア１６０との間の接触領域を減少させるように、円周方向に組み立てられてもよい。この接触領域の減少により、組立て中に克服しなければならない全体的な摩擦力が低減する。また、シールキャリア１６０により、より高い半径の所にホイールスペースシールを配置することを容易にするために、より堅い径方向パッキングが可能になる。同様に、同じ目的が溝部１９０により果たされるという点で、スラッシュ面の供給孔の必要が無くなる可能性がある。具体的には、より多くの径方向空間を可能にして、シール溝部と冷却孔とをまとめる。したがって、シールキャリア１６０は、組立てを容易にすると共に、冷却を向上させる。
【００１６】
前述は、本願および結果として得られる特許の一定の実施形態のみに関することは明らかであろう。多数の変更および修正が、当業者により、以下の特許請求の範囲およびその等価物により定められる本発明の一般的な精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において施されてもよい。
【符号の説明】
【００１７】
１０  ガスタービンエンジン
１５  圧縮機
２０  空気流
２５  燃焼器
３０  燃料流
３５  燃焼ガス流
４０  タービン
４５  シャフト
５０  外部負荷
５５、１００  ノズル
６０、１１０  ノズル静翼
６５、１２０  内側プラットホーム
７０  外側プラットホーム
７５  プラットホーム
８０  冷却プレナム
９０、１７０  シール
９５、１６０  シールキャリア
１４０  空気プレナム
１５０  流動オリフィス
１８０  内面
１９０  溝部
１９５  ノズルスラッシュ面
２００  外面
２１０  リリーフカット
【図１】
2013142397.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013142397.tif 000006
【図５】
2013142397.tif 000007
【図６】
2013142397.tif 000008