(57)【要約】【課題】受動的流れ調整を用いたタービン構成要素表面冷却システムを提供すること。【解決手段】種々の実施形態によるシステム（２０）は、タービン構成要素（２）内にあり且つ該タービン構成要素（２）の表面と流体接続された少なくとも１つの通路（２２０）を含む冷却ネットワーク（２１０）と、冷却流体を冷却ネットワーク（２１０）に提供する冷却流体源（２３０）と、冷却流体源（２３０）及び冷却ネットワーク（２１０）と流体接続された温度作動流れ調整装置（２４０）と、を備え、温度作動流れ調整装置（２４０）は、タービン構成要素（２）の近くの周囲空気（２５０）の温度を検出して、該検出した周囲空気（２５０）の温度に基づいて冷却ネットワーク（２１０）への冷却流体の流れを制御するよう構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム（２０）であって、
タービン構成要素（２）内にあり、該タービン構成要素（２）の表面と流体接続された少なくとも１つの通路（２２０）を含む冷却ネットワーク（２１０）と、
冷却流体を前記冷却ネットワーク（２１０）に提供する冷却流体源（２３０）と、
前記冷却流体源（２３０）及び前記冷却ネットワーク（２１０）と流体接続された温度作動流れ調整装置（２４０）と、
を備え、
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、前記タービン構成要素（２）の近くの周囲空気（２５０）の温度を検出して、該検出した周囲空気（２５０）の温度に基づいて前記冷却ネットワーク（２１０）への前記冷却流体の流れを制御するよう構成されている、システム（２０）。
【請求項２】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、ベースライン温度条件に基づいて冷却流体の固定量の流れを許容するようなサイズにされたバルブ（２６０）を含む、請求項１に記載のシステム（２０）。
【請求項３】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、前記ベースライン温度条件を超えた前記周囲空気（２５０）の温度を検出したことに応答して、前記冷却ネットワーク（２１０）への冷却流体の修正された量の流れを許容するように構成される、請求項２に記載のシステム（２０）。
【請求項４】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、温度依存性の材料と前記バルブ（２６０）に接触するバラスト流体（２６２）とを含み、該温度作動流れ調整装置（２４０）は、前記バラスト流体（２６２）が膨張して、前記冷却ネットワーク（２１０）への冷却流体の修正された量の流れを許容するように前記バルブ（２６０）の位置を修正することにより、前記ベースライン温度条件を超える前記周囲空気（２５０）の温度に応答する、請求項３に記載のシステム（２０）。
【請求項５】
前記ベースライン温度条件が、所定の温度範囲を含む、請求項３に記載のシステム（２０）。
【請求項６】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、タービン構成要素（２）の表面に装着される、請求項１に記載のシステム（２０）。
【請求項７】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）の主軸（Ａｐ）が、前記タービン構成要素（２）の表面と垂直方向で整列される、請求項６に記載のシステム（２０）。
【請求項８】
前記タービン構成要素（２）の表面上に材料肉盛り部（３１０）を更に備え、前記温度作動流れ調整装置（２４０）が前記材料肉盛り部（３１０）に装着される、請求項６に記載のシステム（２０）。
【請求項９】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）の主軸（Ａｐ）が、前記タービン構成要素（２）の表面と平行に整列される、請求項８に記載のシステム（２０）。
【請求項１０】
前記温度作動流れ調整装置（２４０）が、該温度作動流れ調整装置（２４０）の主軸（Ａｐ）にわたって測定した約３ｍｍ〜約２５ｍｍの幅を有する、請求項１に記載のシステム（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、タービンに関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、ガスタービンにおける構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、作動流体（例えば、ガス）の流れを回転ロータに接続されたタービンバケットに配向する固定ブレード組立体を含む。これらのバケットは、タービン内の高温高圧に耐えるように設計される。例えば、高温ガス経路（ＨＧＰ）において従来のタービン構成要素（例えば、ガスタービンバケット、ノズル、その他）は、特に過酷な温度及び圧力条件に晒される。これらの構成要素の冷却は、ガスタービンの設計及び動作における課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９，０２８，２０６号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本開示の種々の実施形態は、タービン構成要素内にあり且つ該タービン構成要素の表面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、冷却流体を冷却ネットワークに提供する冷却流体源と、冷却流体源及び冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、を備えたシステムを含み、該温度作動流れ調整装置は、タービン構成要素の近くの周囲空気の温度を検出して、該検出した周囲空気の温度に基づいて冷却ネットワークへの冷却流体の流れを制御するよう構成されている。
【０００５】
本開示の第１の態様は、タービン構成要素内にあり、該タービン構成要素の表面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、冷却流体を上記冷却ネットワークに提供する冷却流体源と、上記冷却流体源及び上記冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、を備えたシステムを含み、上記温度作動流れ調整装置が、上記タービン構成要素の近くの周囲空気の温度を検出して、該検出した周囲空気の温度に基づいて上記冷却ネットワークへの上記冷却流体の流れを制御するよう構成されている。
【０００６】
本開示の第２の態様は、外面を有する本体と、外面内にあり、該外面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、上記冷却ネットワークに冷却流体を提供する冷却流体源と、上記冷却流体源及び冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、を備えたタービン構成要素を含み、上記温度作動流れ調整装置が、上記外面の近くの周囲空気の温度又は本体の外面の温度のうちの少なくとも１つを検出して、検出した周囲空気の温度又は本体の外面の温度のうちの少なくとも１つに基づいて、冷却ネットワークへの冷却流体の流れを制御するよう構成されている。
【０００７】
本開示の第３の態様は、ステータと、ステータ内に収容されるロータと、を備えたタービンを含み、上記ロータが、スピンドルと、該スピンドルから半径方向に延びる複数のバケットと、を含み、該複数のバケットのうちの少なくとも１つが、外面を含む本体と、上記外面内にあり、該外面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、冷却流体を上記冷却ネットワークに提供する冷却流体源と、上記冷却流体源及び上記冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、を備え、上記温度作動流れ調整装置が、上記外面の近くの周囲空気の温度を検出して、該検出した周囲空気の温度に基づいて上記冷却ネットワークへの上記冷却流体の流れを制御するよう構成されている。
【０００８】
本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】種々の実施形態によるタービン構成要素の概略側面図。
【図２】種々の実施形態によるシステムと、図１の構成要素の一部の３次元拡大斜視図。
【図３】図２のシステムの部分側断面図。
【図４】種々の追加の実施形態によるシステムの部分側断面図。
【図５】種々の実施形態によるタービンの概略部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００１１】
本明細書で記載されるように、開示される主題はタービンに関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、ガスタービンにおける構成要素の冷却に関する。
【００１２】
従来の手法とは対照的に、本開示の種々の実施形態は、１又はそれ以上のタービン構成要素を冷却するためのシステムを含み、各システムは、構成要素内の冷却ネットワークへの冷却流体の流れを制御する温度作動流れ調整装置を含む。種々の実施形態において、温度作動流れ調整装置は、タービン構成要素、例えば、ガスタービンのようなタービンにおける高温ガス経路構成要素（例えば、タービンブレード、タービンシュラウド、タービンノズル、その他）及び／又はガスタービンにおける非ＨＧＰ構成要素（例えば、ＨＧＰの外部にあるガスタービン燃焼システムにおける他の構成要素）に装着又は他の方法で取り付けられる。種々のシステムは、構成要素の近くの検出した周囲温度条件に基づいて冷却流体の流れを制御するための温度検出装置（例えば、熱電対）と結合されたバラストベースの流れ調整バルブを含む。
【００１３】
本開示の種々の態様は、例えば、ガスタービン構成要素表面冷却回路に対して受動的流れ調整機能を追加することにより、従来の冷却手法を改善することができる。これらの改善は、少なくとも、ａ）タービン作動範囲にわたって構成要素の冷却流消費を低減することによる性能の改善、ｂ）構成要素内部冷却流ネットワークの総有効領域を変えて高温ガス流経路圧力に対する構成要素内部圧力を増大させる能力による逆流マージンの改善を含むことができる。
【００１４】
図示されるように、「Ａ」軸は、軸方向の向き（明確にするために省略されたタービンロータの軸に沿った）を表している。本明細書で使用される用語「軸方向」及び／又は「軸方向に」は、ターボ機械（特にロータセクション）の回転軸と実質的に平行な軸線Ａに沿った物体の相対的位置／方向を指している。更に、本明細書で使用される用語「半径方向」及び／又は「半径方向に」は、軸線Ａと実質的に垂直で且つ１つの位置でのみ軸線Ａと交差する軸線（ｒ）に沿った物体の相対的位置／方向を指している。加えて、用語「円周方向」及び／又は「円周方向に」は、軸線Ａを囲み且つどの位置でも軸線Ａと交差しない円周（ｃ）に沿った物体の相対的位置／方向を指している。また、図面間の共通する符号は、各図において実質的に同一の構成要素を示すことができることは理解される。
【００１５】
図１を参照すると、種々の実施形態によるタービン構成要素２（例えば、ガスタービンブレード）の概略側面図が示される。図示のように、タービン構成要素２は、ベース６と、ベース６に結合された（ベース６から半径方向外向きに延びる）ブレード６と、ブレード８から半径方向外向きで該ブレードに結合されたシュラウド１０と、を含むことができる。当該技術分野で知られるように、ベース６、ブレード８、及びシュラウド１０は各々、１又はそれ以上の金属（例えば、鋼鉄、鋼鉄合金、その他）から形成することができ、従来の手法（例えば、鋳造、鍛造、又は他の機械加工法）に従って形成することができる。ベース６、ブレード８、及びシュラウド１０は、一体的に形成（例えば、鋳造、鍛造、３次元プリンティング、その他）することができ、或いは、別個の構成要素として形成し、後で接合（例えば、溶接、ろう付け、接合、又は他の結合機構により）することができる。
【００１６】
詳細には、図１は、外面１４を有する本体（例えば、外側ケーシング又はシェル）を含むブレード８を示している。図２は、外面１４の別の例示を備えた、構成要素２の一部４の拡大３次元斜視図を示す。種々の実施形態において、外面１４は、構成要素２の「低温」面又は「低温」側面を含み、構成要素のこの側面が、他の側面（例えば、高温ガスが直接衝突する反対の側面）よりも低温に晒されるようになっている。また、図１〜２には、構成要素２の外面１４と結合された温度制御システム２０が示されている。図３は、システム２０を含む、構成要素２の一部４の部分側断面図を示す。図１〜３を同時に参照すると、複数の図を通じて同じ参照符号は実質的に同じ構成要素を表すことができることは理解される。
【００１７】
特に、図２〜３を参照すると、タービン構成要素２内に冷却ネットワーク２１０を含むシステム２０が示される。冷却ネットワーク２１０は、タービン構成要素２の表面（外面）１４と流体接続された少なくとも１つの通路２２０を含むことができる。すなわち、通路２２０は、表面１４内に（例えば、トレンチとして）存在するか、場合によっては、表面１４から本体１２内に（ある場合には表面１４の後方に）延びて、構成要素２を通る冷却流体の流れを可能にする。冷却流体は、例えば、空気を含むことができる。冷却流体は、構成要素２を含む機械（例えば、ガスタービン）の別の部分を含むことができる冷却流体源２３０から提供することができる。例えば、ガスターボ機械（例えば、ガスタービン）の場合には、冷却流体源２３０は、タービン圧縮機からの吐出空気を含むことができる。種々の追加の実施形態において、冷却流体源２３０は、タービン圧縮機から取り出された高温空気と混合される加圧空気の外部供給源（専用圧縮機など）を含むことができる。実施形態によれば、冷却流体（例えば、空気）は、例えば、逆流マージン要件に適合するために、ガス流路（作動流体）の圧力よりも高いことは理解される。
【００１８】
システム２０は更に、冷却流体源２３０及び冷却ネットワーク２１０と流体接続された温度作動流れ調整装置（流れ調整装置）２４０を含むことができる。本明細書で更に記載されるように、流れ調整装置２４０は、ａ）タービン構成要素２の近くの周囲空気２５０の温度を検出して、ｂ）検出した周囲空気２５０の温度に基づいて冷却ネットワーク２１０への冷却流体（冷却流体源２３０）の流れを制御する、ように構成する（例えば、サイズ調整及び較正する）ことができる。
【００１９】
種々の特定の実施形態において、流れ調整装置２４０は、ベースライン温度条件に基づいて冷却ネットワーク２１０への冷却流体の固定量の流れ（冷却流体源２３０からの）を可能にするようなサイズにされたバルブ２６０を含むことができる。例えば、ベースライン温度条件は、冷却流体の所与の流量に伴う特定量の冷却流体に関連する温度範囲（例えば、摂氏（Ｃ）約２６０度（約５００°Ｆ）〜約４９０度（約９００°Ｆ）を含むことができる。バルブ２６０は、本明細書で記載されるように、バルブ２６０の位置を制御するよう構成されたバラスト流体２６２を含むことができる。流れ調整装置２４０は、設計条件を超えた熱安定限界を有する溶融塩又は他の流体材料のような温度感受性材料から形成することができ、周囲温度（流れ調整装置２４０に接触する空気又は材料の温度）に基づいた膨張及び収縮を許容するように質量及び体積の観点で較正することができる。温度感受性材料の膨張により、ベローズのような圧縮性構造要素を強制的に変位させることによりバルブ２６０が変位可能となり、バルブ（ディスク）２６０を強制的に移動させることにより、流れ調整装置２４０を通る冷却流体の修正された量の流れを可能にする。種々の実施形態において、流れ調整装置２４０は、周囲空気２５０の温度（及び／又は流れ調整装置２４０が構成要素２に接触する実施形態においては構成要素２の外面１４の検出された温度）がベースライン温度条件を超えること、例えば、温度範囲外になったことを検出したことに応答して、（冷却流体源２３０から）冷却ネットワーク２１０への冷却流体の修正（調整）された量の流れを可能にする。詳細には、周囲空気２５０及び／又は外面１４の温度がベースライン温度条件を超える（例えば、範囲外になる）と、バラスト流体２６２が膨張して、バルブ２６０の位置を修正し、冷却ネットワーク２１０への冷却流体の修正された量の流れを可能にする。場合によっては、バラスト流体２６２が加熱される（例えば、周囲空気２５０及び／又は外面１４の温度がベースライン温度条件を超える）と、（冷却流体源２３０から）より大量の冷却流体の流れが冷却ネットワーク３２１０に許容され、その後、周囲空気２５０及び／又は外面１４の温度が低下すると、バラスト流体２６２が冷却して収縮し、バルブ２６０の位置をベースラインすなわち閉鎖位置に向けて修正する（対応するベースライン流を可能にする）。このベースライン温度条件は、例えば、所与のタービン作動条件（例えば、タービンが作動状態にある特定の領域に対する国際標準化機構（ＩＳＯ）日中条件）と関連付けることができる。流れ調整装置２４０の作動点は、構成要素の温度が設計限界を超えるのを防ぐため、追加の調整冷却流が要求されるエンジン作動条件に関連することができる。
【００２０】
種々の実施形態において、本明細書で記載されるように、流れ調整装置２４０は、タービン構成要素２の表面１４に装着される。すなわち、流れ調整装置２４０は、タービン構成要素２の表面１４に接着、溶接、ろう付け、接合、ボルト締め、スクリュー留め、又は他の方法で装着することができる。場合によっては、例えば、図３に示すように、例えば、金属の鋳造特徴部又は溶接又はろう付け肉盛り部のような肉盛り部として材料肉盛り部３１０が表面１４上に形成され、流れ調整装置は、材料肉盛り部３１０に（本明細書で記載されるように）装着される。図３は、主軸Ａｐがタービン構成要素２（肉盛り部３１０上に装着されて図示される）の表面１４と垂直方向で整列するような方向で流れ調整装置２４０が装着される１つの構成を示している。場合によっては、流れ調整装置２４０は、流れ調整装置２４０の主軸Ａｐにわたって測定して、約３ミリメートル（ｍｍ）（約１／８インチ）〜約２５ｍｍ（１インチ）の幅を有する。しかしながら、これらの寸法は単に例示に過ぎず、流れ調整装置２４０の寸法は、特定のタービン構成要素の冷却流需要に応じてスケール調整することができることは理解される。種々の実施形態において、システム２０は更に、構成要素２の表面１４と反対側の表面３１４に施工することができるトップコート３２０（図３）を含み、該トップコートが、構成要素２の冷却流路表面を形成し、これにより構成要素２に対する冷却ネットワーク２１０の冷却効果を向上させるようにする。
【００２１】
追加の種々の実施形態において、図４に示すように、流れ調整装置２４０は、タービン構成要素２の表面１４と平行に整列され、この実施例においては、材料肉盛り部３１０に装着することができる。この構成（図２）において、バラスト流体２６２を含む流れ調整装置２４０の一部は、完全に又は部分的に表面１４（図２〜３における周囲空気２５０ではなく）と接触しており、このため、これらの実施形態において、流れ調整装置２４０は、ａ）構成要素２の表面１４の温度を検出して、ｂ）検出した表面１４の温度に基づいて冷却ネットワーク２１０への冷却流体（冷却流体源２３０からの）の流れを制御する、ように構成される。この制御機能は、図４の代替の実施形態においては表面１４の温度が制御入力としての機能を果たすことを除いて、接触する周囲空気２５０に関して記載された制御機能と実質的に同様とすることができる。
【００２２】
図５は、種々の実施形態による、タービン５００（例えば、ガスタービン）の概略断面図を示す。タービン５００は、当該技術分野で知られるように、ステータ５０２（ケーシング５０４内に示される）と、ステータ５０２内のロータ５０６と、を含む。ロータ５０６は、スピンドル５０８と、該スピンドル５０８から半径方向に延びる複数の構成要素２（例えば、タービンバケット）とを含むことができる。場合によっては、構成要素２（例えば、タービンバケット）は、タービン５００内の中間段に配置することができる。すなわち、タービン５００が、４つの段（当該技術分野で知られるように、スピンドル５０８に沿って軸方向に分散される）を含む場合、構成要素２（例えば、タービンバケット）は、タービン５００内の第２の段（段２）に配置することができ、或いは、タービン５００が、５つの段（スピンドル５０８に沿って軸方向に分散される）を含む場合、構成要素２（例えば、タービンバケット）は、タービン５００内の第３の段（段３）に配置することができる。
【００２３】
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
【００２４】
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。本明細書は、開示された主題の実施例を用いて、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包含の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。
【００２５】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
システムであって、
タービン構成要素内にあり、該タービン構成要素の表面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、
冷却流体を上記冷却ネットワークに提供する冷却流体源と、
上記冷却流体源及び上記冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、
を備え、
上記温度作動流れ調整装置が、上記タービン構成要素の近くの周囲空気の温度を検出して、該検出した周囲空気の温度に基づいて上記冷却ネットワークへの上記冷却流体の流れを制御するよう構成されている、システム。
［実施態様２］
上記温度作動流れ調整装置が、ベースライン温度条件に基づいて冷却流体の固定量の流れを許容するようなサイズにされたバルブを含む、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様３］
上記温度作動流れ調整装置が、上記ベースライン温度条件を超えた上記周囲空気の温度を検出したことに応答して、上記冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように構成される、実施態様２に記載のシステム。
［実施態様４］
上記温度作動流れ調整装置が、温度依存性の材料と上記バルブに接触するバラスト流体とを含み、該温度作動流れ調整装置は、上記バラスト流体が膨張して、上記冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように上記バルブの位置を修正することにより、上記ベースライン温度条件を超える上記周囲空気の温度に応答する、実施態様３に記載のシステム。
［実施態様５］
上記ベースライン温度条件が、所定の温度範囲を含む、実施態様３に記載のシステム。
［実施態様６］
上記温度作動流れ調整装置が、タービン構成要素の表面に装着される、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様７］
上記温度作動流れ調整装置の主軸（Ａｐ）が、上記タービン構成要素の表面と垂直方向で整列される、実施態様６に記載のシステム。
［実施態様８］
上記タービン構成要素の表面上に材料肉盛り部を更に備え、上記温度作動流れ調整装置が上記材料肉盛り部に装着される、実施態様６に記載のシステム。
［実施態様９］
上記温度作動流れ調整装置の主軸（Ａｐ）が、上記タービン構成要素の表面と平行に整列される、実施態様８に記載のシステム。
［実施態様１０］
上記温度作動流れ調整装置が、該温度作動流れ調整装置の主軸（Ａｐ）にわたって測定した約３ｍｍ〜約２５ｍｍの幅を有する、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様１１］
タービン構成要素であって、
外面を有する本体と、
外面内にあり、該外面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、
上記冷却ネットワークに冷却流体を提供する冷却流体源と、
上記冷却流体源及び冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、
を備え、上記温度作動流れ調整装置が、上記外面の近くの周囲空気の温度又は本体の外面の温度のうちの少なくとも１つを検出して、検出した周囲空気の温度又は本体の外面の温度のうちの少なくとも１つに基づいて、冷却ネットワークへの冷却流体の流れを制御するよう構成されている、タービン構成要素。
［実施態様１２］
上記温度作動流れ調整装置が、ベースライン温度条件に基づいて冷却流体の固定量の流れを許容するようなサイズにされたバルブを含む、実施態様１１に記載のタービン構成要素。
［実施態様１３］
上記温度作動流れ調整装置は、ベースライン温度条件を超える周囲空気の温度又はベースライン温度条件を超える外面の温度を検出したことに応答して、冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように構成される、実施態様１２に記載のタービン構成要素。
［実施態様１４］
上記温度作動流れ調整装置が、温度依存性の材料と上記バルブに接触するバラスト流体とを含み、該温度作動流れ調整装置は、上記バラスト流体が膨張して、上記冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように上記バルブの位置を修正することにより、ベースライン温度条件を超える周囲空気の温度又はベースライン温度条件を超える外面の温度に応答する、実施態様１３に記載のタービン構成要素。
［実施態様１５］
ベースライン温度条件が所定の温度範囲を含む、実施態様１３に記載のタービン構成要素。
［実施態様１６］
温度作動流れ調整装置がタービン構成要素の表面に装着され、上記温度作動流れ調整装置の主軸が、タービン構成要素の表面と垂直方向で整列される、実施態様１１に記載のタービン構成要素。
［実施態様１７］
タービン構成要素の表面上に材料肉盛り部を更に備え、温度作動流れ調整装置が材料肉盛り部に装着され、上記温度作動流れ調整装置の主軸が、タービン構成要素の表面と平行に整列される、実施態様１１に記載のタービン構成要素。
［実施態様１８］
上記温度作動流れ調整装置が、該温度作動流れ調整装置の主軸にわたって測定した約３ｍｍ〜約２５ｍｍの幅を有する、実施態様１１に記載のタービン構成要素。
［実施態様１９］
タービンであって、
ステータと、
ステータ内に収容されるロータと、
を備え、上記ロータが、
スピンドルと、
該スピンドルから半径方向に延びる複数のバケットと、
を含み、
該複数のバケットのうちの少なくとも１つが、
外面を含む本体と、
上記外面内にあり、該外面と流体接続された少なくとも１つの通路を含む冷却ネットワークと、
冷却流体を上記冷却ネットワークに提供する冷却流体源と、
上記冷却流体源及び上記冷却ネットワークと流体接続された温度作動流れ調整装置と、
を備え、上記温度作動流れ調整装置が、上記外面の近くの周囲空気の温度を検出して、該検出した周囲空気の温度に基づいて上記冷却ネットワークへの上記冷却流体の流れを制御するよう構成されている、タービン。
［実施態様２０］
上記温度作動流れ調整装置が、ベースライン温度条件に基づいて冷却流体の固定量の流れを許容するようなサイズにされたバルブを含み、上記温度作動流れ調整装置が、上記ベースライン温度条件を超えた上記周囲空気の温度を検出したことに応答して、上記冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように構成され、上記温度作動流れ調整装置が、温度依存性の材料と上記バルブに接触するバラスト流体とを含み、該温度作動流れ調整装置は、上記バラスト流体が膨張して、上記冷却ネットワークへの冷却流体の修正された量の流れを許容するように上記バルブの位置を修正することにより、上記ベースライン温度条件を超える上記周囲空気の温度に応答する、実施態様１９に記載のタービン。
【符号の説明】
【００２６】
２  タービン構成要素
４  一部分
６  ベース
８  ブレード
１０  シュラウド
１２  本体
１４  外面
２０  システム
２１０  冷却ネットワーク
２２０  通路
２３０  冷却流体源
２４０  流れ調整装置
２５０  周囲空気
２６０  バルブ
２６２  バラスト流体
３１０  肉盛り部
３１４  反対の表面
３２０  トップコート
５００  タービン
５０２  ステータ
５０４  ケーシング
５０６  ロータ
５０８  スピンドル
【図１】
2017036728.tif 000003
【図２】
2017036728.tif 000004
【図３】
2017036728.tif 000005
【図４】
2017036728.tif 000006
【図５】
2017036728.tif 000007
【外国語明細書】
2017036728000001.pdf