(57)【要約】【課題】改善されたタービンシュラウド組立体を提供すること。【解決手段】タービンシュラウド組立体は、環状に配列されてシュラウドセグメントを形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体を含む。複数のシュラウドブロック組立体は、シュラウドブロックを有する第１のシュラウドブロック組立体と、シュラウドブロックを有する第２のシュラウドブロック組立体とを含む。第１のシュラウドブロック組立体は、シール接合部材とシュラウドシールとを含む。シール接合部材は、第１のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した側部を有する。第２のシュラウドブロック組立体は、シール接合部材と、シュラウドシールとを有する。シール接合部材は、第２のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した側部を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンシュラウド組立体（１００）であって、
環状に配列されてシュラウドセグメント（１０４）を形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）を備え、
前記複数の弓状シュラウドブロック組立体が、半径方向側面（１１８、１２０、２２０、３１８、４１８、５２０）を定める第１のシュラウドブロック（６４、１０６、２０６、４０６）を有する第１のシュラウドブロック組立体（１０２、２０２、４０２）と、半径方向側面（１１８、１２０、２２０、３１８、４１８、５２０）を定める第２のシュラウドブロック（３０６、５０６）を有する第２のシュラウドブロック組立体（３０２、５０２）とを含み、
前記第１のシュラウドブロック組立体が更に、シール接合部材（１２８、２２８、３２８、４２８、５２８）と、前記第１のシュラウドブロックに結合されたシュラウドシール（１０８、２０８、３０８、４０８、５０８）とを含み、前記シール接合部材の半径方向側部が、前記第１のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接しており、
前記第２のシュラウドブロック組立体が更に、シール接合部材（１２８、２２８、３２８、４２８、５２８）と、前記第２のシュラウドブロックに結合されたシュラウドシール（１０８、２０８、３０８、４０８、５０８）とを含み、前記シール接合部材の半径方向側部が、前記第２のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接している、タービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項２】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材がシール面（１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を含む、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項３】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材が、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項４】
前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材がシール面（１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を含む、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項５】
前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材が、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項４に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項６】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の半径方向側部が、シールスロット（１２２、１２４、１４８、２４８、３４８、４４８、５４８）を定める、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項７】
第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の半径方向側部が、シールスロット（１２２、１２４、１４８、２４８、３４８、４４８、５４８）を定める、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項８】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材及び前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材が、第１の材料から形成され、前記第１のシュラウドブロック組立体のシュラウドシール及び前記第２のシュラウドブロック組立体のシュラウドシールが、前記第１の材料とは異なる第２の材料から形成される、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項９】
前記第１の材料が高温合金を含み、前記第２の材料がセラミックマトリクス複合材料を含む、請求項８に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１０】
前記複数の弓状シュラウドブロック組立体が更に、前記第１のシュラウドブロック組立体と前記第２のシュラウドブロック組立体との間に配置される１又はそれ以上のシュラウドブロック組立体を含む、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１１】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材及びシュラウドブロック並びに第２のシュラウドブロック組立体の接合部材及びシュラウドブロックのうちの少なくとも一方が一体的に形成されている、請求項１に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１２】
タービンシュラウド組立体（１００）であって、
環状に配列されて連続シュラウドリングを形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）を備え、
前記複数のシュラウドブロック組立体が、第１の半径方向側面を定める第１のシュラウドブロック（６４、１０６、２０６、４０６）を有する第１のシュラウドブロック組立体（１０２、２０２、４０２）と、前記第１のシュラウドブロック組立体に隣接し、第２の半径方向側面を定める第２のシュラウドブロック（３０６、５０６）を有する第２のシュラウドブロック組立体（３０２、５０２）と、前記第１及び第２の半径方向側面間に定められる接合部（１２６）と、を含み、
前記第１のシュラウドブロック組立体が更に、シール接合部材（１２８、２２８、３２８、４２８、５２８）と、前記第１のシュラウドブロックの内面に結合されたシュラウドシール（１０８、２０８、４０８）と、を含み、前記シール接合部材が、前記第１のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した半径方向側部（１３４、１３６、２３４、３３４、４３４、５３４）を有し、
前記第２のシュラウドブロック組立体が更に、シール接合部材（１２８、２２８、３２８、４２８、５２８）と、前記第２のシュラウドブロック（３０６、５０６）の内面に結合されたシュラウドシール（３０８、５０８）と、を含み、前記シール接合部材が、前記第２のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した側部を有し、
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の側部と前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の側部が隣接している、タービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１３】
前記第１のシュラウドブロック組立体と前記第２のシュラウドブロック組立体の接合部が、ターボ機械の水平方向接合部と一致している、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１４】
前記第１のシュラウドブロック組立体が、タービンケーシングの第１の弓状セクション（５２）の内面（６０）に結合され、前記第２のシュラウドブロック組立体が、前記タービンケーシングの第２の弓状セクション（５４）の内面（６０）に結合されている、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１５】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材及び前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の少なくとも一方が、シール面（１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を含む、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１６】
前記シール面が、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項１５に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１７】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の側面及び前記第２のシュラウドブロック組立体の接合部材の側面のうちの少なくとも一方が、シールスロット（１２２、１２４、１４８、２４８、３４８、４４８、５４８）を定める、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１８】
前記第１のシュラウドブロックの半径方向側面及び前記第２のシュラウドブロックの半径方向側面のうちの少なくとも一方が、シールスロット（１２２、１２４、１４８、２４８、３４８、４４８、５４８）を定める、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項１９】
前記第１及び第２のシュラウドブロックの半径方向側面間に延びるシール（６６）を更に備える、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【請求項２０】
前記第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材及び前記第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材が金属から形成され、前記第１のシュラウドシールがセラミックマトリクス複合材料から形成される、請求項１２に記載のタービンシュラウド組立体（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、ターボ機械用のタービンシュラウド組立体に関する。より詳細には、本発明は、シール接合部材を有するタービンシュラウド組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン又は蒸気タービンなどのターボ機械は、一般に、タービンと、タービンセクションを通って軸方向に延びるロータシャフトとを含む。特定の構成において、タービンは、ロータシャフトから半径方向外向きに延びる複数のタービンブレードを含む。内側ケーシング又はシェルは、タービンブレードを円周方向に囲み、タービンシュラウド組立体を含む。タービンシュラウド組立体は、一般に、内側ケーシングの内面に沿って環状に配列された複数のシュラウドブロックを含む。各シュラウドブロック組立体は、１又はそれ以上のシュラウドシールが結合されており、各シュラウドシールは、シール側部又はシール面を含む。半径方向ギャップは、タービンブレードの先端部分とシュラウドシールのシール面との間に定められる。半径方向ギャップは、タービンブレードの先端部分とシュラウドシールのシール面との間に定められる。
【０００３】
通常、シールは、隣接するシュラウドブロックの半径方向側面間に形成される接合部内に設けられる。シールは、半径方向接合部を通る燃焼ガス、蒸気及び／又は冷却空気の漏洩を阻止及び／又は低減する。組立の際に、シールが固着及び／又は位置ずれ状態になる可能性がある。これが生じた場合には、隣接するシュラウドブロックのシュラウドシールは、意図せずに互いに荷重が加わる可能性がある。シュラウドシールがセラミック複合材料から形成されるような特定の事例によっては、この意図しない荷重は、シュラウドシールに対して望ましくない応力を生じさせる可能性がある。従って、改善されたタービンシュラウド組立体が有用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，２５０，７５６号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において記載され、又は本説明から明らかになることができ、或いは、本発明を実施することによって理解することができる。
【０００６】
本発明の１つの実施形態は、タービンシュラウド組立体である。タービンシュラウド組立体は、環状に配列されてシュラウドセグメントを形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体を含む。複数のシュラウドブロック組立体は、半径方向側面を定める第１のシュラウドブロックを有する第１のシュラウドブロック組立体と、半径方向側面を定める第２のシュラウドブロックを有する第２のシュラウドブロック組立体とを含む。第１のシュラウドブロック組立体は更に、シール接合部材と、第１のシュラウドブロックに結合されて、シール接合部材の側部が第１のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接するようになったシュラウドシールとを含む。第２のシュラウドブロック組立体は更に、シール接合部材と、第２のシュラウドブロックシールに結合されて接合部材の側部が第２のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接するようになったシュラウドシールとを含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、タービンシュラウド組立体である。タービンシュラウド組立体は、環状に配列されて連続シュラウドリングを形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体を含む。複数のシュラウドブロック組立体は、第１の半径方向側面を定める第１のシュラウドブロックを有する第１のシュラウドブロック組立体と、第１のシュラウドブロック組立体に隣接した第２のシュラウドブロック組立体とを含む。第２のシュラウドブロック組立体は、第２のシュラウドブロックを含む。第２のシュラウドブロックは、第２の半径方向側面を定める。第１及び第２の半径方向側面の間に接合部が定められる。第１のシュラウドブロック組立体は更に、シール接合部材と、第１のシュラウドブロックの内面に結合されたシュラウドシールと、を含む。シール接合部材は、第１のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した側部を有する。第２のシュラウドブロック組立体が更に、シール接合部材と、第２のシュラウドブロックの内面に結合されたシュラウドシールと、を含む。シール接合部材はまた、第２のシュラウドブロックの半径方向側面に隣接した側部を有する。第１のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の側部と第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の側部が隣接している。
【０００８】
当業者であれば、本明細書を精査するとこのような実施形態の特徴及び態様、並びにその他がより理解されるであろう。
【０００９】
添付図面の参照を含む本明細書の残りの部分において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の種々の実施形態を組み込むことができる例示的なターボ機械、詳細にはガスタービンターボ機械の側断面図。
【図２】本発明の種々の実施形態において組み込むことができるターボ機械の例示的な内側及び外側ケーシングの斜視図。
【図３】本発明の１又はそれ以上の実施形態による、図２に示す内側ケーシングの一部の斜視図。
【図４】本発明の実施形態による、例示的なタービンシュラウド組立体の一部の前方斜視側面図。
【図５】本発明の少なくとも１つの実施形態による、図４に示したタービンシュラウド組立体の例示的なシュラウドブロックの斜視側面図。
【図６】本発明の少なくとも１つの実施形態による、図５に示したタービンシュラウド組立体のシュラウドブロック組立体のシュラウドブロックの反対側の斜視側面図。
【図７】種々の実施形態による例示的なシール接合部材の側面図。
【図８】本発明の実施形態による、図４に示すタービンシュラウド組立体の一部の前方斜視側面図。
【図９】本発明の実施形態による、例示的なシュラウドブロック組立体の一部の斜視側面図。
【図１０】本発明の実施形態による、タービンシュラウド組立体の一部の簡易側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、その１つ又はそれ以上の実施例が添付図面に例示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様の又は類似の要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似の記号表示を使用している。本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。加えて、用語「上流側」及び「下流側」は、流体経路における構成要素の相対的位置を示している。例えば、流体が構成要素Ａから構成要素Ｂに流れる場合、構成要素Ａは、構成要素Ｂの上流側にある。逆に、構成要素Ｂが構成要素Ａから流体を受け取る場合、構成要素Ｂは構成要素Ａの下流側にある。
【００１２】
各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として提供される。実際に、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、修正形態及び変形形態を本発明において実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００１３】
ここで図面を参照すると、図１は、本発明の種々の実施形態を組み込むことができる例示的なターボ機械、詳細にはガスタービン１０ターボ機械の側断面図を示している。図示のように、ガスタービン１０は一般に、軸流圧縮機１６の上流側端部に配置された入口１４を有する圧縮機セクション１２を含む。ガスタービン１０は更に、圧縮機１６から下流側に位置付けられた１又はそれ以上の燃焼器２０を有する燃焼セクション１８と、燃焼セクション１８から下流側にあるタービンセクション２２とを含む。ロータシャフト２４は、ガスタービン１０を通ってほぼ軸方向に延びる。タービンセクション２２は一般に、シャフト２４の軸方向中心線３０に沿ってタービンセクション２２内に位置付けられた固定ノズル２６及びタービンロータブレード２８の交互する段を含む。内側ケーシング又はシェル３２は、固定ノズル２６及びタービンロータブレード２８の交互する段を円周方向に囲む。外側ケーシング又はシェル３４は、内側ケーシング３２を円周方向に囲む。
【００１４】
図２は、内側及び外側ケーシング３２、３４の斜視図を示す。通常、図３に示されるように、内側ケーシング３２及び外側ケーシング３４は、内側及び外側ケーシング３２、３４の共通の軸方向中心線４２に平行に延びる水平面に沿って分けられる。外側ケーシング３４は、上部（明確にするために取り外されている）と底部４４とに分けられる。上部は、内側ケーシング３２にアクセスするために、例えばクレーン又は他のリフト装置により底部から分離することができる。
【００１５】
内側ケーシング３２は通常、水平面４０に沿って上側部分４６と下側部分４８とに分けられる。水平接合部５０は、上側及び下側部分４６、４８の間に定められる。上側部分４６は、組立及び／又は分解の際に内側ケーシング３２の下側部分４８にアクセスするために、クレーン又は他のリフト装置により下側部分４８から分離され、及び／又は下側部分４８の上に降ろすことができる。上側及び下側部分４６、４８は更に、複数の弓状セクションに分割することができる。例えば、図２に示すように、上側部分４６は、少なくとも２つの弓状セクション５２、５４に分離することができ、下側部分４８は、少なくとも２つの弓状セクション５６、５８に分離することができる。
【００１６】
図３は、１又はそれ以上の実施形態による、内側ケーシング３２の一部の斜視図を示す。図２及び３に示すように、内側ケーシング３２の内面６０は通常、チャンネル、スロットフック、又は他の結合もしくは装着特徴要素６２を定め及び／又は含む。図３に示すように、装着特徴要素６２は、タービンシュラウド組立体のシュラウドブロック６４を取り付けるのに用いることができる。
【００１７】
図４は、本発明の実施形態による、例示的なタービンシュラウド組立体１００の一部の前方斜視側面図を示す。１つの実施形態において、図４に示すように、タービンシュラウド組立体１００は、環状に配列されてシュラウドセグメント１０４を形成する複数の弓状シュラウドブロック組立体１０２を含む。タービンシュラウド組立体１００は、単一のシュラウドセグメント１０４から、又は共に結合されて少なくとも部分的にシュラウドリングを形成する複数のシュラウドセグメント１０４から構成することができる。各シュラウドブロック組立体１０２は、シュラウドブロック１０６と、該シュラウドブロック１０６に結合及び／又は装着されるシュラウドシール１０８とを含む。
【００１８】
図５は、本発明の少なくとも１つの実施形態による、図４に示したタービンシュラウド組立体１００の例示的なシュラウドブロック１０６の斜視側面図を示す。図６は、本発明の少なくとも１つの実施形態による、図５に示したタービンシュラウド組立体１００のシュラウドブロック１０６の反対側の斜視側面図を示す。図５及び６に示すように、シュラウドブロック１０６は一般に、弓状外面１１２から半径方向に離隔された弓状内面１１０を含む。外面１１２は、内側ケーシング３２の内面６０の装着特徴要素６２に結合又は接続されるよう構成される。内面１１０は、シュラウドシール１０８（図４）を受け入れ及び／又は接続されるように構成される。例えば、図６に示すように、内面１１０は、弓状スロット又は溝１１４、１１６を含む及び／又は定めることができる。
【００１９】
図５及び図６に全体として示されるように、シュラウドブロック１０６はまた、円周方向に対向する半径方向側面１１８、１２０を含む及び／又は定める。半径方向側部又は面１１８、１２０は、ほぼ同じように構成することができる。例えば、１つの実施形態において、半径方向側面１１８、１２０のうちの少なくとも一方は、シールスロット１２２，１２４を含む及び／又は定める。半径方向側面１１８、１２０は、実質的に平坦とすることができる。図４に示すように、接合部１２６は、隣接するシュラウドブロック１０６の半径方向側面１１８，１２０間に形成される。
【００２０】
特定の実施形態において、図５及び図６に示すように、少なくとも１つのシュラウドブロック組立体１０２は、シール接合部材１２８を含む。シール接合部材１２８は、タービンシュラウド組立体１００及び／又は内側ケーシング３２の組立及び分解時にその場でシュラウドシール１０８を保持するのに用いることができる。
【００２１】
図５及び図６に示すように、例示的なシール接合部材１２８は、前縁部１３０、後縁部１３２、半径方向側部１３４（図５）、対向する半径方向側部１３６（図６）、及びシール面１３８を含む。特定の実施形態において、図４に示すように、半径方向側部１３４は、半径方向側面１２０に隣接し及び／又は一体となっている。
【００２２】
１つの実施形態において、図５に示すように、半径方向側部１３４は、半径方向側面１１８に隣接し及び／又は一体となっている。半径方向側部１３４は、対応する半径方向側面１１８と連続的、平坦、又は面一とすることができる。他の実施形態において、半径方向側部１３４は、外側半径方向側面１１８、１２０から外向きに延びることができる。１つの実施形態において、シール接合部材１２８は、第１の材料から形成され、シュラウドシール１０８は、第１の材料とは異なる第２の材料から形成される。例えば、１つの実施形態において、第１の材料は、高温合金を含み、第２の材料は、セラミックマトリクス複合材料を含む。特定の実施形態において、シール接合部材１２８は、シュラウドブロック１０６の一体形の構成要素又は特徴要素として形成又は鋳造することができる。
【００２３】
図７は、種々の実施形態による、シール接合部材１２８の側面図を示す。特定の実施形態において、図７に示すように、シール接合部材１２８は、該シール接合部材１２８をシュラウドブロック１０６に装着又は結合するための１又はそれ以上のスロット１４０を含むことができる。これに加えて、又は代替として、シール接合部材１２８は、該シール接合部材１２８をシュラウドブロック１０６に固定するピン又はファスナー孔１４２を含むことができる。
【００２４】
特定の実施形態において、シール接合部材１２８のシール面１３８は、熱障壁コーディング及び／又は摩耗コーティングなどのコーティング１４４を含むことができる。コーティング１４４は、前縁１３０及び／又は後縁１３２全体に延在させることができる。１つの実施形態において、シール接合部材１２８は、タービンの作動中にシール接合部材１２８の冷却をもたらすことができる複数の孔又は通路１４６を含む。特定の実施形態において、図５及び図７に示すように、シール接合部材１２８の半径方向側部１３４は、少なくとも１つのシールスロット１４８を定める。シールスロット１４８は、シュラウドブロック１０６のシールスロット１２２，１２４と連続及び／又は整列することができる。
【００２５】
タービンシュラウド組立体１００は、シュラウドブロック組立体１０２を含み、該シュラウドブロック組立体１０２は、本明細書で既に説明され、図４、５、６、及び７に例示されるように、シュラウドブロック１０６、接合部材１２８、シュラウドシール１０８、及び種々の他の構成要素及び特徴要素を含む。図８は、図４に示したタービンシュラウド組立体１００の一部の前方斜視側面図を示し、図９は、本発明の実施形態による、シュラウドブロック組立体の一部の斜視側面図を示す。
【００２６】
１つの実施形態において、図８に示すように、複数の弓状シュラウドブロック組立体１０２は、半径方向側面１２０を定めるシュラウドブロック１０６を有する第１のシュラウドブロック組立体２０２と、半径方向側面３１８（図９）を定めるシュラウドブロック３０６を有する第２のシュラウドブロック組立体３０２とを含む。第１のシュラウドブロック組立体２０２は更に、シール接合部材２２８と、第１のシュラウドブロック２０６に結合されたシュラウドシール２０８とを備える。シール接合部材２２８の半径方向側部２３４は、第１のシュラウドブロック２０６の半径方向側面２２０に隣接している。第２のシュラウドブロック組立体３０２は更に、シール接合部材３２８と、第２のシュラウドブロック３０６に結合されたシュラウドシール３０８とを備える。図９に示すように、シール接合部材３２８の半径方向側部３３４は、第２のシュラウドブロック３０６の半径方向側面３１８に実質的に隣接している。
【００２７】
１つの実施形態において、図８に示すように、シール接合部材２２８は、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方でコーティングされたシール面２３８を含む。１つの実施形態において、図８に示すように、シール接合部材３２８は、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方でコーティングされたシール面３３８を含む。１つの実施形態において、シール接合部材２２８の半径方向側部２３４は、シールスロット２２４を定める。１つの実施形態において、シール接合部材２２８の半径方向側部２３４は、シールスロット２４８を定める。１つの実施形態において、第２のシュラウドブロック組立体のシール接合部材の半径方向側部３３４は、シールスロット３４８を定める。１つの実施形態において、シール接合部材２２８及びシール接合部材３２８は、第１の材料から形成され、シュラウドシール２０８及びシュラウドシール３０８は、第１の材料とは異なる第２の材料から形成される。１つの実施形態において、第１の材料は高温合金を含み、第２の材料はセラミックマトリクス複合材料を含む。１つの実施形態において、複数の弓状シュラウドブロック組立体１０２は更に、第１のシュラウドブロック組立体２０２と第２のシュラウドブロック組立体３０２との間に円周方向に配置される１又はそれ以上のシュラウドブロック組立体１０２を含む。
【００２８】
図１０は、本発明の実施形態による、タービンシュラウド組立体１００の一部の簡易側断面図を示す。図１０に示すように、第１のシュラウドブロック組立体４０２は、第１の半径方向側面４１８を定める第１のシュラウドブロック４０６を含み、第２のシュラウドブロック組立体５０２は、第１のシュラウドブロック組立体４０２に隣接している。第２のシュラウドブロック組立体５０２は、第２の半径方向側面５２０を定める第２のシュラウドブロック５０６を含む。接合部４２６は、第１及び第２の半径方向側部４１８、５２０の間に定められる。第１のシュラウドブロック組立体４０２は更に、シール接合部材４２８と、第１のシュラウドブロック４０６に結合又は一体形成されたシュラウドシール４０８とを備える。シール接合部材４２８は、第１のシュラウドブロック４０６の半径方向側面４１８に隣接した半径方向側部４３４を有する。第２のシュラウドブロック組立体５０２は更に、シール接合部材５２８と、第２のシュラウドブロックの内面５１２に結合されたシュラウドシール５０８とを備える。シール接合部材５２８は、第２のシュラウドブロック５０６の半径方向側面５２０に隣接した側部５３４を有する。シール接合部材４２８の側部４３４とシール接合部材５２８の側部５３４は隣接し及び／又は円周方向に整列されている。
【００２９】
１つの実施形態において、接合部４２６は、ターボ機械１０の内側ケーシング３２の水平接合部５０と一致する。１つの実施形態において、第１のシュラウドブロック組立体４０２は、タービン内側ケーシング３２の第１の弓状セクション５２の内面６０に結合され、第２のシュラウドブロック組立体５０２は、内側ケーシング３２の第２の弓状セクション５４の内面６０に結合される。
【００３０】
１つの実施形態において、シール接合部材４２８及び５２８のうちの少なくとも１つは、シール面４３８、５３８を含む。１つの実施形態において、シール面４３８及びシール面５３８のうちの少なくとも一方は、熱障壁コーディング又は耐摩耗性コーティングのうちの少なくとも一方で少なくとも部分的にコーティングされる。１つの実施形態において、シール接合部材４２８の側面４３４及びシール接合部材５２８の側面５３４のうちの少なくとも１つがシールスロット５２２を定める。１つの実施形態において、半径方向側面４１８及び半径方向側面５１８の少なくとも１つがシールスロット４４８、５４８を定める。１つの実施形態において、シール６６は、半径方向側面４１８と５２０との間を延びる。１つの実施形態において、シール接合部材４２８及びシール接合部材５２８は、金属から形成され、第１のシュラウドシール４０８及び／又は第２のシュラウドシールは、セラミックマトリクス複合材料から形成される。本明細書で上述され例示されるタービンシュラウド組立体１００は、公知のタービンシュラウド組立体に優る様々な技術的利点をもたらす。例えば、シール接合部材１２８は、隣接するシュラウドシール間の望ましくない応力を低減することができる。これは、シュラウドシールの少なくとも１つがセラミックマトリクス複合材料から形成されている場合に特に有利である。加えて、シール接合部材１２８は、内側タービンケーシング３２の組立及び分解時にその場でシュラウドシール１０８を保持するのに用いることができる。加えて、シール接合部材１２８は、異なるシュラウドシールタイプを互いに分離することにより、試験及び／又は検証時に複数のタイプのシュラウドシールを共通のタービンシュラウド組立体で用いることを可能にし、従って、新規すなわち開発中のシュラウドシールの可能性のある故障を非開発中のシュラウドシールと切り離すことができる。１又は複数の接合部材１２８は、１つのシュラウドセグメントにおける１つのシール構成又はシールタイプの適合を可能にし、別個の又は隣接するシュラウドセグメントにおける異なるシール構成又はシールタイプの適合を可能にすることができる。これに加えて、又は代替として、１又は複数の接合部材１２８は、接合部材にわたってインピンジメント後圧力及び／又は温度の分離を提供し、従って、冷却流が隣接するシュラウドセグメント間から漏洩又は放出されるのを防ぐための流れダム又は障壁部として機能することができる。
【００３１】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ガスタービン
１２  圧縮機セクション
１４  入口
１６  圧縮機
１８  燃焼セクション
２０  燃焼器
２２  タービンセクション
２４  ロータシャフト
２６  ノズル
２８  タービンロータブレード
３０  軸方向中心線
３２  内側ケーシング
３４  外側ケーシング
４０  水平面
４２  軸方向中心線
４４  底部
４６  上側部分
４８  下側部分
５０  水平接合部
５２  弓状セクション
５４  弓状セクション
５６  弓状セクション
５８  弓状セクション
６０  内面
６２  装着特徴要素
６４  シュラウドブロック
６６  シール
１００  タービンシュラウド組立体
１０２  シュラウドブロック組立体
１０４  シュラウドセグメント
１０６  シュラウドブロック
１０８  シュラウドシール
１１０  内面
１１２  外面
１１４  弓状スロット／溝
１１６  弓状スロット／溝
１１８  半径方向側部／面
１２０  半径方向側部／面
１２２  シールスロット
１２４  シールスロット
１２６  接合部
１２８  シール接合部材
１３０  前縁
１３２  後縁
１３４  半径方向側部
１３６  半径方向側部
１３８  シール面
１４０  スロット
１４２  ファスナー孔
１４４  コーティング
１４６  孔／通路
１４８  シールスロット
２０２  第１のシュラウドブロック組立体
２０６  シュラウドブロック
２０８  シュラウドシール
２２０  半径方向表面
２２８  接合部材
２３４  半径方向側部
２３８  シール面
２４８  シールスロット
３０２  第２のシュラウドブロック組立体
３０６  シュラウドブロック
３０８  シュラウドシール
３１８  半径方向表面
３２８  接合部材
３３４  半径方向側部
３３８  シール面
３４８  シールスロット
４０２  第１のシュラウドブロック組立体
４０６  第１のシュラウドブロック
４０８  シュラウドシール
４１８  第１の半径方向側面
４２８  接合部材
４３４  半径方向側部
４３８  シール面
４４８  シールスロット
５０２  第２のシュラウドブロック組立体
５０６  第２のシュラウドブロック
５０８  シュラウドシール
５２０  第２の半径方向側面
５２８  接合部材
５３４  半径方向側部
５３８  シール面
５４８  シールスロット
【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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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2016133117000001.pdf