(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータがタービン・ケーシング（１）を含むターボエンジン用の高圧タービン・ステータ・リングであって、
前記ステータ・リングは各段ごとに、
３６０度の角度で閉じたリング状スペーサを構成し、前記タービン・ケーシング（１）の内面に固定され、上流脚（３５Ｍ）と下流脚（３５Ｖ、７５Ｖ）とを有する円弧状の複数のスペーサ・セクション（３０、７０）と、
内面（２１）が、タービン翼車のブレード先端（３）によって構成される包絡面に対向している、３６０度の角度で閉じた円弧状のリング・セクション（２０、５０）とを備えており、
該リング・セクション（２０、５０）は、両方の種類のセクション（２０、３０、５０、７０）をそれらの下流脚と下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）とで互いにグリップする固定グリップ（４０、６０）によって前記スペーサ・セクション（３０、７０）の下流脚に固定される下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）により、スペーサ・セクション（３０、７０）の下流脚（３５Ｖ、７５Ｖ）に固定されており、且つ各スペーサ・セクション（３０、７０）の下流脚の端部と各リング・セクション（２０、５０）の下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）とは厚さが薄くなっており、
前記スペーサ・セクション（３０、７０）の下流脚（３５Ｖ、７５Ｖ）と前記リング・セクション（２０、５０）の下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）とは、湾曲して、スペーサ・セクション（３０、７０）の下流脚（３５Ｖ、７５Ｖ）の外側面（３７Ｖ）と前記リング・セクション（２０、５０）の下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）の内側面（２４Ｖ）とを延長する径方向接合面で当接して、漏れ防止に関して付加的な作用部を構成する９０度の径方向エッジを作り出しており、前記固定グリップ（４０、６０）は、前記スペーサ・セクション（３０、７０）とリング・セクション（２０、５０）との前記湾曲している下流脚（３５Ｖ、７５Ｖ）と下流フランジ（２３Ｖ、５３Ｖ）とによって作られた組立て部の下流セクションの周りに位置しており、
前記固定グリップ（６０）のグリップ面は、前記スペーサ・セクション（７０）の下流脚（７５Ｖ）の外側面（７６Ｖ）の湾曲セクション、並びに前記リング・セクション（５０）の下流フランジ（５３Ｖ）の外側面（５５Ｖ）の湾曲セクションおよび非湾曲セクションを押圧することを特徴とする高圧タービン・ステータ・リング。
【請求項２】
前記リング・セクション（２０）の上流フランジ（２３Ｍ）は、前記スペーサ・セクション（３０）の上流脚（３５Ｍ）の対応する溝（３８）に挿入されるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載のステータ・リング。
【請求項３】
前記固定グリップ（４０）のグリップ面は、前記スペーサ・セクション（３０）の下流脚（３５Ｖ）の外側面（３６Ｖ）の湾曲セクションと前記リング・セクション（２０）の下流フランジ（２３Ｖ）の外側面（２５Ｖ）の湾曲セクションとを押圧することを特徴とする、請求項１に記載のステータ・リング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンエンジン内の高圧タービンのステータに関する。本発明は特に、高圧タービンの第１段の動翼（ロータブレード）に対向して位置するステータの各セクション（部分品）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１を参照すれば、タービンエンジンの多くの例において、ステータのケーシング１は、燃焼室５の高圧タービン下流部への入口にロータ４のブレード３に対向して位置する環状セクション２を含んでいる。したがってタービン・ケーシング１のこれらの環状セクション２は、ロータ４のブレード３の先端によって遊びを形成し、それによってタービンエンジンの効率が決定する。
【０００３】
しかしながら、これらの環状セクション２には、これらのブレード３とこれらの環状セクション２との間に存在する遊びを絶対的最小限にまで減少させ、これによってタービンエンジンの効率を向上させるために、これらを膨張あるいは収縮させ得る温度でガスが供給される。このガスは一般に、ガスの温度あるいはロータの速度にしたがってタービンエンジンの他の領域から引き出される。
【０００４】
図２を参照すれば、ステータの環状セクションは、単一片の内輪からなることもあるが、ロータのブレード３の先端に対向する一連のリング・セクション６からなることが多い。これらは、タービン・ケーシング１に固定されていて、少なくとも１個の空洞１１を備えており、且つリング・セクション６になされるべき熱調節を行うために前記リング・セクション６に接触しているスペーサ・セクション１０によって支持されている。これらのリング・セクション６は、リング・セクション６とスペーサ・セクション１０のそれぞれの下流フランジ８、９上に位置するグリップ７を使って、ステータのスペーサ・セクション１０に固定（締結）されており、またこれら２個のフランジ８、９は当接している。上流部の固定は、各リング・セクション６の上流溝１３内に挿入された各スペーサ・セクション１０の上流フランジ１２によって達成される。
【０００５】
このタイプの高圧タービンエンジンは、この種の数段と、これに続くリング・セクションとスペーサ・セクションの数段とを含むことができる。リング・セクション６は、温度が１５００°Ｃに達し得るゾーン内の高圧タービンへの入口に位置している。したがってリング・セクションは、冷却しなくてはならない。またこれらのリング・セクション６とスペーサ・セクション１０との間の耐漏れ（封密）性は、タービンエンジンからの空気流のいかなる損失をも避けるために、可能な限り厳重でなくてはならない。部分的にはこの固定グリップ７が、この耐漏れ性の達成を可能にする。しかしながら運転中の温度差による膨張を想定すると、空気漏れは発生し、リング・セクション６を冷却するために必要とするエンジンからの空気流の量は、かなりの量になり得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タービンエンジンの高度の効率を維持するために、漏れとエンジンから受け取る空気流とを最小にすることによって、この欠点を克服することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これが達成されるために、本発明の主な目的は、タービン・ケーシングを含むターボエンジン用の高圧タービン・ステータ・リングであって、該リングは、
３６０度の角度で閉じたリング状スペーサを構成し、前記タービン・ケーシングの内面に固定され、上流脚と下流脚とを有する円弧状の複数のスペーサ・セクションと、
内面が、回転高圧タービンのブレード先端によって構成される包絡面（エンベロープ）に対向している、３６０度の角度で閉じたリング状スペーサを構成する円弧状のリング・セクションであって、両方の種類のセクションをこれらの下流脚と下流フランジとで互いにグリップする固定グリップによって前記スペーサ・セクションの下流脚に固定される下流フランジにより、前記スペーサ・セクションの下流脚に固定されるリング・セクションとを含むことを特徴とする高圧タービン・ステータ・リングである。
【０００８】
本発明によれば、前記スペーサ・セクションの下流脚とリング・セクションの下流フランジとは、湾曲して、スペーサ・セクションの下流脚の外側面と前記リング・セクションの下流脚の固定フランジの内側面とを延長する径方向接合面で当接している。これは、漏れ防止に関して付加的な作用部を構成する９０度の径方向エッジを作ることを可能にしている。
更に前記固定グリップは、前記スペーサ・セクションとリング・セクションとの前記湾曲した下流脚と下流フランジとによって作られた組立て部の下流セクションの周りに位置している。
【０００９】
主要な実施態様において前記リング・セクションは、リング・セクションを上流側のスペーサ・セクションに固定するために、スペーサ・セクションの上流脚の対応する溝に挿入されるように意図されている上流フランジを含む。
【００１０】
前記固定グリップの第１の利用では、前記固定面は、スペーサ・セクションの下流脚の外側面の湾曲セクションとリング・セクションの下流フランジの外側面の湾曲セクションとを押圧する。
【００１１】
前記固定グリップの第２の利用では、前記固定面は、スペーサ・セクションの下流脚の外側面の湾曲セクション、並びにリング・セクションの下流フランジの外側面の湾曲セクションおよび非湾曲セクションを押圧する。
【００１２】
本発明とその種々の技術的特徴は、本発明の実施態様の下記の詳細な説明から更によく理解されるであろう。この説明には多数の添付図面が含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明による高圧タービン・ステータ・リングの第１の実施態様の詳細図である。図３は、タービン・ケーシング１によってステータに固定されたリング・セクション２０の内面２１に対向して回転するロータのブレード３の先端を示す。この固定は、それら自身が各々、タービン・ケーシング１に固定されているスペーサ・セクション３０によって達成される。これらのスペーサ・セクション３０は、図２に示す従来技術の実施形態と同様に、１つの決められた固定リングを構成する。更に図４は明らかに、タービン・ケーシング１に固定されるスペーサ・セクション３０のこのリングを示す。比較的多数のセクションが存在する。スペーサ・セクション３０のこのリングは、タービンエンジンの他のセクションから引き込まれたガスがリング・セクション２０に接触することを可能にし、リング・セクションの温度に影響を与えることを可能にするリング状の溝を構成する。
【００１４】
再び図３を参照すれば、このガス流は、第１の開口部３３を通ってスペーサ・セクション内に侵入して第１の空洞３１に侵入し、第２の開口部３４を通って第２の空洞３２に侵入する。したがってタービンエンジン内の上流で引き込まれたガス流は、リング・セクション２０に直接接触してそれらの温度に影響を与えることがあり得る。
【００１５】
このスペーサ・セクション３０は、環状溝１５Ｍに挿入された上流部固定ヘッド３７Ｍと、タービン・ケーシング１の下流部溝１５Ｖに挿入された下流部固定ヘッド３７Ｖとによってタービン・ケーシング１に固定されている。
【００１６】
各リング・セクション２０の上流側２２Ｍは、各スペーサ・セクション３０の上流脚３５Ｍの環状溝３８に挿入された上流フランジ２３Ｍによって、スペーサ・セクション３０に対して固定される。
【００１７】
リング・セクションの下流側は、内側下流面２４Ｖが各スペーサ・セクション３０の下流脚３５Ｖの外側下流面３７Ｖに当接する各リング・セクション２０の下流フランジ２３Ｖによって、固定されている。本発明による固定の１つの主な特徴は、当接しているこれら２つの面が上方に、すなわちタービンの回転軸の外方に曲がっているということである。図３に示す実施態様では、これら２つの表面は、この軸に対して垂直である、すなわちこれらは、径方向の接合面を構成する。これら２つの径方向接合面は、この組立て部の全周に亘って位置する数個の固定グリップ４０を使って、この位置に互いに接合あるいは当接保持される。第１のグリップ足４１は、各スペーサ・セクション３０の外側下流面３６Ｖに設けられた凹みに挿入されるが一方、第２のグリップ足４２は、下流フランジ２３Ｖの外側下流面２５Ｖに当接している。言い換えれば、各リング・セクション２０の内側下流面２４Ｖはタービンエンジンの軸に対して垂直方向に曲がるように伸びている。このことはまた、下流脚３５Ｖの外側下流面３７Ｖにも当てはまり、各スペーサ・セクション３０の下流脚の先端と各リング・セクション２０の下流フランジ２３Ｖは厚さが薄くなっている。
【００１８】
図３に示すように固定グリップ４０は、位置決めピン５０を使ってグリップ位置に保持されることが好ましい。前記の位置決めピンは、両グリップ足４１、４２と各スペーサ・セクション３０の下流脚３５Ｖの湾曲セクションと各リング・セクション２０の下流フランジ２３Ｖの湾曲セクションとを貫通している。これは、固定グリップ４０を外方に、すなわちタービン・ケーシング１の方に生じる遠心力に耐え得るようにしている。
【００１９】
図５を参照すれば、スペーサ・セクション７０の下流脚７５Ｖとリング・セクション２０の下流フランジとの固定の第２の実施態様は、第２の種類の固定グリップ６０を使って達成できる。
【００２０】
図５の実施態様に示すように、この固定グリップ６０は、スペーサ・セクション７０の外側下流面７６Ｖを押圧するようになる第１のグリップ足６１を持つことができる。これに対して第２のグリップ足６２は、この下流面５５Ｖがターボエンジンの軸と同軸になる位置でこの下流フランジ５３Ｖの外側下流面５５Ｖを押圧するようになる。言い換えれば、固定グリップ６０は、前記下流フランジの湾曲セクションの前で第２のグリップ６２によって下流フランジ５３Ｖを押圧するようになる。この下流フランジ５３Ｖの湾曲セクションに対向して位置する、グリップ６０の内側の凹所６３は、固定グリップ６０がこの組立て部をより良くグリップすることを、特に各リング・セクション２０の下流脚をより良くグリップすることを可能にする。
【００２１】
したがってリング・セクション２０とスペーサ・セクション７０との組立ての全周に亘って多数の固定グリップが使われる。
【００２２】
本発明の主要な利点は、リング・セクションを冷却するためにターボエンジンから引き込まれる空気流を減らすことによってこの高圧タービン・リングの周りで可能な最高レベルの耐漏れ性を達成し、それによってこのターボエンジンの効率を最高レベルに維持することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用可能なタービン・エンジンの断面図。
【図２】  従来技術の高圧タービン・ステータ・リングの断面図。
【図３】  第１の実施態様の本発明による高圧タービン・ステータ・リングの断面図。
【図４】  図３の本発明による高圧タービン・ステータ・リングの部分断面の斜視図。
【図５】  本発明による第２の実施態様の高圧タービン・ステータ・リングの細部の部分断面図。
【符号の説明】
１  タービン・ケーシング
２  環状セクション
３  ブレード先端
２０、５０  リング・セクション
２２Ｍ  上流フランジ
２３Ｖ、５３Ｖ  下流フランジ
３０、７０  スペーサ・セクション
３５Ｍ  上流脚
３５Ｖ、７５Ｖ  下流脚
４０、６０  固定グリップ
４１、６１  第１のグリップ足
４２、６２  第２のグリップ足
【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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