(57)【要約】      （修正有）【課題】冗長冷却構成を有するタービン装置を提供する。第１の物品、および第１の物品とタービンの高温ガス通路との間に配置された第２の物品を含むタービン装置を開示する。【解決手段】第１の物品１０２は、冷却流体源１１２と流体連通し、かつその下流側にある少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６を含み、第２の物品１０４は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路と流体連通し、かつその下流側にある少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８を含む。冷却流体１１４を冷却流体源から少なくとも１つの第１の物品の冷却流路を通して流すステップと、冷却流体を少なくとも１つの第１の物品の冷却流路から少なくとも１つの第２の物品の冷却流路に排出するステップと、冷却流体を少なくとも１つの第２の物品の冷却流路を通して流すステップと、を含む、タービン装置１００の冗長冷却方法を開示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を含む第１の物品（１０２）と、前記第１の物品（１０２）とタービンの高温ガス通路（１１０）との間に配置され、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）を含む第２の物品（１０４）とを備え、前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が冷却流体源（１１２）と流体連通し、かつその下流側にあり、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）と流体連通し、かつその下流側にある、タービン装置（１００）。
【請求項２】
前記タービン装置（１００）がシュラウドアセンブリ（４００）であり、前記第１の物品（１０２）が外側シュラウド（４０２）であり、前記第２の物品（１０４）が内側シュラウド（４０４）である、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項３】
前記タービン装置（１００）がノズル（５００）であり、前記第１の物品（１０２）が桁（５０２）であり、前記第２の物品（１０４）がフェアリング（５０４）である、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が少なくとも１つの排出ポート（１２０）を含み、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が少なくとも１つの入口（１２２）を含み、前記少なくとも１つの排出ポート（１２０）が前記少なくとも１つの入口（１２２）に結合される、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が少なくとも１つの出口（１２６）を含み、前記少なくとも１つの第１の物品（１０２）が少なくとも１つの再循環流路（１２８）を含み、前記少なくとも１つの出口（１２６）が前記少なくとも１つの再循環流路（１２８）に結合される、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が、前記第１の物品の冷却流路（１０６）の下流側にあり、かつそれと流体連通する供給プレナム（２００）と、前記供給プレナム（２００）の下流側にあり、かつそれと流体連通する複数の熱交換流路（２０２）とを含む、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が、前記複数の熱交換流路（２０２）の下流側にあり、かつそれと流体連通する出口プレナム（２０４）をさらに含む、請求項６に記載のタービン装置（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が第１のクロスフロー冷却流路（３００）および第２のクロスフロー冷却流路（３０２）を含み、前記第１のクロスフロー冷却流路（３００）が第１の方向（３０６）に前記第２の物品（１０４）を横切るフローベクトル（３０４）を有し、前記第２のクロスフロー冷却流路（３０２）が第２の方向（３０８）に前記第２の物品（１０４）を横切るフローベクトル（３０４）を有し、前記第２の方向（３０８）が前記第１の方向（３０６）と対向する、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項９】
前記第１の物品（１０２）が金属組成物を含み、前記第２の物品（１０４）がセラミックマトリクス複合材組成物を含む、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が第１の最小冷却流体圧力を有し、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が第２の最小冷却流体圧力を有し、前記第１の最小冷却流体圧力および前記第２の最小冷却流体圧力のそれぞれが高温ガス通路（１１０）の高温ガス通路圧力を上回る、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が流量制限器（１１８）を含み、前記流量制限器（１１８）が前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通る冷却流体の流量を制限する、請求項１に記載のタービン装置（１００）。
【請求項１２】
冷却流体（１１４）を冷却流体源（１１２）から第１の物品（１０２）に配置された少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通して流すステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）から前記第１の物品（１０２）とタービンの高温ガス通路（１１０）との間に配置されている第２の物品（１０４）に配置された少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）に排出するステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）を通して流すステップと、を含む、タービン装置（１００）の冗長冷却方法。
【請求項１３】
前記第２の物品（１０４）が故障した場合に、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通して流すことにより、所定の期間にわたり前記タービンの作動条件下で、前記高温ガス通路（１１０）の近位にある前記第１の物品（１０２）の表面（１３２）を前記第１の物品（１０２）の耐熱温度以内の温度に維持するために十分な冷却を提供する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定の期間が少なくとも１２，０００時間である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）から前記第１の物品（１０２）に配置された少なくとも１つの再循環流路（１２８）に流すステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの再循環流路（１２８）から少なくとも１つの下流側構成要素（１３０）へ流し、前記少なくとも１つの下流側構成要素（１３０）を冷却するステップと、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン装置、タービンノズル、およびタービンシュラウドを対象とする。より詳細には、本発明は、冗長冷却構成を有するタービン装置、タービンノズル、およびタービンシュラウドを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、極限条件下で作動する。効率を高めるため、より高い温度でガスタービンの作動を可能にしようと継続的な開発が行われている。高温ガス通路の温度が上昇するにしたがって、ガスタービンの隣接する領域の温度は、高温ガス通路からの熱伝導により必然的に温度上昇する。
【０００３】
高温作動を可能にするために、ノズルおよびシュラウド等のいくつかのガスタービン構成要素は分割されており、高温領域（ノズルのフェアリングおよびシュラウドの内側シュラウド）を極限温度での作動に特に適したセラミックマトリクス複合材等の材料から形成することができる一方、低温領域（ノズルの内外壁およびシュラウドの外側シュラウド）は、高温での作動にあまり適していないが、製造および点検にはより経済的となり得る他の材料から作られる。
【０００４】
ガスタービンは、通常、非常に長期間にわたり作動する。点検間隔は一般的にタービンの進歩にしたがって時間とともに延長するが、現在のタービンは、燃焼器点検間隔（燃焼器構成要素を点検することができるように燃焼は停止されるが、回転部は一般的に所定の位置のまま残される）を１２，０００時間以上、全体点検間隔（すべての構成要素が点検される）を３２，０００時間以上とすることができる。計画外点検停止は、多大なコストを課し、ガスタービンの信頼性および可用性を低減する。
【０００５】
高温領域と低温領域とを有するノズルおよびシュラウド等のガスタービン構成要素の組み込みは、高温部が故障した場合（高温部は低温部がさらされる作動条件よりも厳しい作動条件にさらされている）、低温部が次の計画点検間隔まで故障した高温部による保護なしにタービン内で持ちこたえることができない可能性があり、計画外点検停止をもたらす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０２６１９８６号明細書
【発明の概要】
【０００７】
例示的実施形態において、タービン装置は、第１の物品および第２の物品を含む。第１の物品は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路を含む。第２の物品は、第１の物品とタービンの高温ガス通路との間に配置され、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路を含む。少なくとも１つの第１の物品の冷却流路は、冷却流体源と流体連通し、かつその下流側にあり、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路と流体連通し、かつその下流側にある。
【０００８】
別の例示的実施形態において、タービン装置の冗長冷却方法は、冷却流体を冷却流体源から第１の物品に配置された少なくとも１つの第１の物品の冷却流路を通して流すステップと、冷却流体を少なくとも１つの第１の物品の冷却流路から第２の物品に配置された少なくとも１つの第２の物品の冷却流路に排出するステップと、冷却流体を少なくとも１つの第２の物品の冷却流路を通して流すステップと、を含む。第２の物品は、第１の物品とタービンの高温ガス通路との間に配置される。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例として示す添付図面と併せ、以下の好ましい実施形態のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態によるタービン装置の概略図である。
【図２Ａ】本開示の実施形態による、第１の部分に隣接する側から見た複数の熱交換流路を含むタービン装置の第２の部分の概略斜視図である。
【図２Ｂ】本開示の実施形態による、高温ガス通路に隣接する側から見た図２Ａのタービン装置の第２の部分の概略斜視図である。
【図３】本開示の実施形態によるクロスフロー冷却流路を含むタービン装置の第２の部分の概略図である。
【図４】本開示の実施形態によるシュラウドアセンブリの分解斜視図である。
【図５】本開示の実施形態によるノズルの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
可能な限り、同一参照符号を図面すべてにわたって使用し、同一部分を示す。
【００１２】
タービンノズルおよびタービンシュラウド等のガスタービン装置を提供する。本開示の実施形態は、本明細書に開示される１つまたは複数の特徴を利用していない装置および方法と比較して、コストの削減、効率の向上、高温での装置寿命の改善、計画外点検停止の減少、タービン点検間隔の延長、またはそれらの組み合わせを実現する。
【００１３】
図１を参照すると、一実施形態において、タービン装置１００は、第１の物品１０２および第２の物品１０４を含む。第１の物品１０２は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６を含む。第２の物品１０４は、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８を含み、第１の物品１０２とタービンの高温ガス通路１１０（図示せず）との間に配置される。少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、冷却流体源１１２と流体連通し、かつその下流側にあり、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６と流体連通し、かつその下流側にある。
【００１４】
第１の物品１０２は、金属組成物を含む任意の適切な組成物を含むことができるが、これに限定されるものではない。適切な金属組成物は、ニッケル系合金、超合金、ニッケル系超合金、普通鋼、特殊鋼、ステンレス鋼、コバルト系合金、チタン合金、またはそれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。
【００１５】
第２の物品１０４は、高融点金属組成物、超合金組成物、ニッケル系超合金組成物、コバルト系超合金組成物、セラミックマトリクス複合材組成物、またはそれらの組み合わせを含む任意の適切な組成物を含むことができるが、これに限定されるものではない。セラミックマトリクス複合材組成物は、セラミック材料、酸化アルミニウム繊維強化酸化アルミニウム（Ｏｘ／Ｏｘ）、炭素繊維強化炭素（Ｃ／Ｃ）、炭素繊維強化炭化ケイ素（Ｃ／ＳｉＣ）、および炭化ケイ素繊維強化炭化ケイ素（ＳｉＣ／ＳｉＣ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００１６】
一実施形態において、第２の物品１０４は、第１の物品１０２の耐熱温度を上回る耐熱温度を有する。本明細書で用いる場合、「耐熱温度」は、タービン装置１００の作動に関わる材料特性が有用な材料性能（または必要性能）を維持する温度を指す。
【００１７】
冷却流体源１１２は、タービン圧縮機（図示せず）または上流側タービン構成要素（図示せず）を含む任意の適切な供給源であってもよいが、これに限定されるものではない。冷却流体源１１２は、空気を含む任意の適切な冷却流体１１４を供給することができるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
第１の物品の冷却流路１０６および第２の物品の冷却流路１０８は、それぞれに、円形、楕円形、卵形、三角形、四角形、矩形、正方形、五角形、不規則形、またはそれらの組み合わせを含む任意の適切な断面構造を含むことができるが、これに限定されるものではない。第１の物品の冷却流路１０６および第２の物品の冷却流路１０８の端部は、それぞれに、直線状、曲線状、溝付き、またはそれらの組み合わせであってもよい。第１の物品の冷却流路１０６および第２の物品の冷却流路１０８は、それぞれに、ピン（図示）、ピンバンク、フィン、バンプ、および表面テクスチャ等のタービュレータ１１６を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
一実施形態において、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、第１の最小冷却流体圧力を有し、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、第２の最小冷却流体圧力を有する。第１の最小冷却流体圧力および第２の最小冷却流体圧力のそれぞれは、高温ガス通路１１０の高温ガス通路圧力を上回る。
【００２０】
別の実施形態において、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、流量制限器１１８を含む。流量制限器１１８は、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６を通る冷却流体１１４の流量を制限する。
【００２１】
一実施形態において、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、少なくとも１つの排出ポート１２０を含み、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、少なくとも１つの入口１２２を含み、少なくとも１つの排出ポート１２０は、少なくとも１つの入口１２２に結合される。流量制限器１１８は、排出ポート１２０よりも狭いオリフィスを有する入口１２２を含むことができる。少なくとも１つの排出ポート１２０の少なくとも１つの入口１２２への結合は、密閉結合または非密閉結合とすることができる。さらなる実施形態において、シール部材１２４は、少なくとも１つの排出ポート１２０と少なくとも１つの入口１２２との間に配置される。シール部材１２４は、弾性シールを含む任意の適切なシールであってよいが、これに限定されるものではない。本明細書で用いる場合、「弾性」は、たとえば圧縮による変形後、（必ずしも元の形態への経路のすべてではないが）元の形態へ戻るために付勢される性質を指す。適切な弾性シールは、ｗ−シール（図示）、ｖ−シール、ｅ−シール、ｃ−シール、波形シール、ばね負荷式シール、ばね負荷式スプラインシール、スプラインシール、およびそれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。
【００２２】
別の実施形態において、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、少なくとも１つの出口１２６を含み、少なくとも１つの第１の物品１０２は、少なくとも１つの再循環流路１２８を含み、少なくとも１つの出口１２６は、少なくとも１つの再循環流路１２８に結合される。少なくとも１つの再循環流路１２８は、下流側構成要素１３０と流体連通することができる。
【００２３】
一実施形態において、タービン装置１００の冗長冷却方法は、冷却流体１１４を冷却流体源１１２から少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６を通して流すステップと、冷却流体１１４を少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６から少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８に排出するステップと、冷却流体１１４を少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８を通して流すステップと、を含む。冷却流体１１４を排出するステップは、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６の少なくとも１つの排出ポート１２０から、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８の少なくとも１つの入口１２２への冷却流体１１４の排出を含んでもよい。
【００２４】
第２の物品１０４が故障した場合に、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６を通して冷却流体１１４を流すことにより、所定の期間にわたりタービンの作動条件下で、高温ガス通路１１０の近位にある第１の物品１０２の表面１３２を第１の物品１０２の耐熱温度以内の温度に維持するために十分な冷却を提供することができる。所定の期間とは、タービンの燃焼器点検間隔または全体点検間隔を含む任意の適切な期間であってもよいが、これに限定されるものではない。適切な燃焼器点検間隔は、少なくとも１０，０００時間、あるいは少なくとも１２，０００時間、あるいは少なくとも１６，０００時間の間隔であってもよい。適切な全体点検間隔は、少なくとも２０，０００時間、あるいは少なくとも２４，０００時間、あるいは少なくとも３２，０００時間の間隔であってもよい。
【００２５】
別の実施形態において、冷却流体１１４は、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８から、少なくとも１つの再循環流路１２８に流される。さらなる実施形態において、冷却流体１１４は、少なくとも１つの再循環流路１２８から、少なくとも１つの下流側構成要素１３０に流される。冷却流体１１４の流れは、少なくとも１つの下流側構成要素１３０の冷却を含む任意の適切な目的ために使用されてもよいが、これに限定されるものではない。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、一実施形態において、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、第１の物品の冷却流路１０６の下流側にあり、かつそれと流体連通する供給プレナム２００と、供給プレナム２００の下流側にあり、かつそれと流体連通する複数の熱交換流路２０２と、を含む。少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、複数の熱交換流路２０２の下流側にあり、かつそれと流体連通する出口プレナム２０４をさらに含むことができる。少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、出口プレナム２０４に代えてまたは加えて、および再循環流路１２８に連結された出口１２６に代えてまたは加えて、高温ガス通路１１０と流体連通する複数の排出孔２０６を含むこともできる。複数の排出孔２０６は、第２の物品１０４と高温ガス通路１１０との間にフィルムバリア２０８を形成するように調整し配置することができる。別の実施形態（図示せず）において、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、冷却流体源１１２の下流側にあり、かつそれと流体連通する供給プレナム２００と、供給プレナム２００の下流側にあり、かつそれと流体連通する複数の熱交換流路２０２と、を含む。少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、複数の熱交換流路２０２の下流側にあり、かつそれと流体連通する出口プレナム２０４をさらに含むことができる。
【００２７】
図３を参照すると、一実施形態において、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路１０８は、第１のクロスフロー冷却流路３００および第２のクロスフロー冷却流路３０２を含む。第１のクロスフロー冷却流路３００は、第１の方向３０６に第２の物品１０４を横切るフローベクトル３０４を有し、第２のクロスフロー冷却流路３０２は、第２の方向３０８に第２の物品１０４を横切るフローベクトル３０４を有し、第２の方向３０８は、第１の方向３０６に対向する。別の実施形態（図示せず）において、少なくとも１つの第１の物品の冷却流路１０６は、第１のクロスフロー冷却流路３００および第２のクロスフロー冷却流路３０２を含む。第１のクロスフロー冷却流路３００は、第１の方向３０６に第１の物品１０２を横切るフローベクトル３０４を有し、第２のクロスフロー冷却流路３０２は、第２の方向３０８に第１の物品１０２を横切るフローベクトル３０４を有し、第２の方向３０８は、第１の方向３０６に対向する。
【００２８】
図４を参照すると、一実施形態において、タービン装置１００はシュラウドアセンブリ４００であり、第１の物品１０２は外側シュラウド４０２であり、第２の物品１０４は内側シュラウド４０４である。
【００２９】
図５を参照すると、別の実施形態において、タービン装置１００はノズル５００であり、第１の物品１０２は桁５０２であり、第２の物品１０４は、フェアリング５０４である。
【００３０】
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることが可能であり、等価物によりその要素を置換可能であることは当業者には理解されるであろう。さらに、本発明の本質的範囲から逸脱することなく特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの修正を行うことも可能である。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むものであることが意図される。
［実施態様１］
少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を含む第１の物品（１０２）と、前記第１の物品（１０２）とタービンの高温ガス通路（１１０）との間に配置され、少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）を含む第２の物品（１０４）とを備え、前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が冷却流体源（１１２）と流体連通し、かつその下流側にあり、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）と流体連通し、かつその下流側にある、タービン装置（１００）。
［実施態様２］
前記タービン装置（１００）がシュラウドアセンブリ（４００）であり、前記第１の物品（１０２）が外側シュラウド（４０２）であり、前記第２の物品（１０４）が内側シュラウド（４０４）である、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様３］
前記タービン装置（１００）がノズル（５００）であり、前記第１の物品（１０２）が桁（５０２）であり、前記第２の物品（１０４）がフェアリング（５０４）である、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様４］
前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が少なくとも１つの排出ポート（１２０）を含み、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が少なくとも１つの入口（１２２）を含み、前記少なくとも１つの排出ポート（１２０）が前記少なくとも１つの入口（１２２）に結合される、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様５］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が少なくとも１つの出口（１２６）を含み、前記少なくとも１つの第１の物品（１０２）が少なくとも１つの再循環流路（１２８）を含み、前記少なくとも１つの出口（１２６）が前記少なくとも１つの再循環流路（１２８）に結合される、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様６］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が、前記第１の物品の冷却流路（１０６）の下流側にあり、かつそれと流体連通する供給プレナム（２００）と、前記供給プレナム（２００）の下流側にあり、かつそれと流体連通する複数の熱交換流路（２０２）とを含む、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様７］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が、前記複数の熱交換流路（２０２）の下流側にあり、かつそれと流体連通する出口プレナム（２０４）をさらに含む、実施態様６に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様８］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が前記高温ガス通路（１１０）と流体連通する複数の排出孔（２０６）を含み、前記複数の排出孔（２０６）が前記第２の物品（１０４）と前記高温ガス通路（１１０）との間にフィルムバリア（２０８）を形成するように調整され配置されている、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様９］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が第１のクロスフロー冷却流路（３００）および第２のクロスフロー冷却流路（３０２）を含み、前記第１のクロスフロー冷却流路（３００）が第１の方向（３０６）に前記第２の物品（１０４）を横切るフローベクトル（３０４）を有し、前記第２のクロスフロー冷却流路（３０２）が第２の方向（３０８）に前記第２の物品（１０４）を横切るフローベクトル（３０４）を有し、前記第２の方向（３０８）が前記第１の方向（３０６）と対向する、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様１０］
前記第１の物品（１０２）が金属組成物を含み、前記第２の物品（１０４）がセラミックマトリクス複合材組成物を含む、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様１１］
前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）が第１の最小冷却流体圧力を有し、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が第２の最小冷却流体圧力を有し、前記第１の最小冷却流体圧力および前記第２の最小冷却流体圧力のそれぞれが高温ガス通路（１１０）の高温ガス通路圧力を上回る、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様１２］
前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）が流量制限器（１１８）を含み、前記流量制限器（１１８）が前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通る冷却流体の流量を制限する、実施態様１に記載のタービン装置（１００）。
［実施態様１３］
冷却流体（１１４）を冷却流体源（１１２）から第１の物品（１０２）に配置された少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通して流すステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）から前記第１の物品（１０２）とタービンの高温ガス通路（１１０）との間に配置されている第２の物品（１０４）に配置された少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）に排出するステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）を通して流すステップと、を含む、タービン装置（１００）の冗長冷却方法。
［実施態様１４］
前記タービン装置（１００）がシュラウドアセンブリ（４００）であり、前記第１の物品（１０２）が外側シュラウド（４０２）であり、前記第２の物品（１０４）が内側シュラウド（４０４）である、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
前記タービン装置（１００）がノズル（５００）であり、前記第１の物品（１０２）が桁（５０２）であり、前記第２の物品（１０４）がフェアリング（５０４）である、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１６］
前記第２の物品（１０４）が故障した場合に、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）を通して流すことにより、所定の期間にわたり前記タービンの作動条件下で、前記高温ガス通路（１１０）の近位にある前記第１の物品（１０２）の表面（１３２）を前記第１の物品（１０２）の耐熱温度以内の温度に維持するために十分な冷却を提供する、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１７］
前記所定の期間が少なくとも１２，０００時間である、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１８］
前記冷却流体（１１４）を排出するステップが、前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）の少なくとも１つの入口（１２２）に結合された、前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）の少なくとも１つの排出ポート（１２０）からの前記冷却流体（１１４）の排出を含む、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１９］
前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）から前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）に排出するステップが、セラミックマトリクス複合材組成物を有する前記第１の物品（１０２）に配置されている前記少なくとも１つの第１の物品の冷却流路（１０６）と、金属組成物を有する前記少なくとも１つの第２の物品（１０４）に配置されている前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）と、を含む、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様２０］
前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの第２の物品の冷却流路（１０８）から前記第１の物品（１０２）に配置された少なくとも１つの再循環流路（１２８）に流すステップと、前記冷却流体（１１４）を前記少なくとも１つの再循環流路（１２８）から少なくとも１つの下流側構成要素（１３０）へ流し、前記少なくとも１つの下流側構成要素（１３０）を冷却するステップと、をさらに含む、実施態様１３に記載の方法。
【符号の説明】
【００３１】
１００  タービン装置
１０２  第１の物品
１０４  第２の物品
１０６  第１の物品の冷却流路
１０８  第２の物品の冷却流路
１１０  高温ガス通路
１１２  冷却流体源
１１４  冷却流体
１１６  タービュレータ
１１８  流量制限器
１２０  排出ポート
１２２  入口
１２４  シール部材
１２６  出口
１２８  再循環流路
１３０  下流側構成要素
１３２  表面
２００  供給プレナム
２０２  熱交換流路
２０４  出口プレナム
２０６  排出孔
２０８  フィルムバリア
３００  第１のクロスフロー冷却流路
３０２  第２のクロスフロー冷却流路
３０４  フローベクトル
３０６  第１の方向
３０８  第２の方向
４００  シュラウドアセンブリ
４０２  外側シュラウド
４０４  内側シュラウド
５００  ノズル
５０２  桁
５０４  フェアリング
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2017187029000001.pdf