(57)【要約】  ディスクキャビティと、タービンセクション高温ガス流路との間のシールアセンブリは、静止ベーンアセンブリと、ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、エンジンの運転中に、タービンローターおよびプラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む回転ブレードアセンブリと、を含む。プラットフォームは、半径方向外側を向く第１の面と、半径方向内側を向く第２の面と、第３の面と、第３の面内へと延在する複数の溝とを含む。溝は、スペースが隣接する溝の間に形成されるように配置される。エンジンの運転中、溝は、ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、高温ガス流路に向って誘導する。
2016505771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
前記ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、前記エンジンの運転中に、タービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面と、
前記第３の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記ブレードアセンブリの回転方向に対応する、溝と、を備え、
前記エンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、シールアセンブリ。
【請求項２】
前記プラットフォームの前記第３の面は、前記プラットフォームの前記第３の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対して、ある角度をなして前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項３】
前記プラットフォームの前記第３の面は、前記長手方向軸線に対して、約３０°ないし約６０°の角度で、前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、請求項２に記載のシールアセンブリ。
【請求項４】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項５】
隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項６】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口が前記ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項７】
前記溝は、前記パージエアの流れの方向が、上流側ベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と概ね平行である、前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と概ね整列させられるように前記パージエアを案内する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項８】
前記プラットフォームはさらに、前記第３の面から半径方向内側に延在すると共に前記隣接する上流側ベーンアセンブリに面する、概ね軸方向を向く第４の面を備え、前記溝の出口は前記プラットフォームの前記第４の面に配置され、かつ、前記溝の出口は前記プラットフォームの前記第３の面に配置される、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項９】
前記ベーンアセンブリはさらに、前記ブレードアセンブリに向かってかつ前記ブレードアセンブリの近傍内で前記インナーシュラウドから延在する、概ね軸方向に延在するシール構造体を備える、請求項８に記載のシールアセンブリ。
【請求項１０】
前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記エンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項１１】
前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１０に記載のシールアセンブリ。
【請求項１２】
前記ベーン溝は、その入口が前記ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、前記周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１１に記載のシールアセンブリ。
【請求項１３】
ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持されかつ前記エンジンの運転中にタービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面であって、前記プラットフォームの前記第３の面は、前記プラットフォームの前記第３の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対してある角度で前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、第３の面と、
前記第３の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記ブレードアセンブリの回転方向に対応し、前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、溝と、を備え、
前記エンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアの流動方向が前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と概ね整列させられるように、前記高温ガス流路に向って誘導し、この角度は、上流側のベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と概ね平行である、シールアセンブリ。
【請求項１４】
隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１５】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口が前記ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１４に記載のシールアセンブリ。
【請求項１６】
前記ベーンアセンブリは、前記インナーシュラウドから、前記ブレードアセンブリに向ってかつ前記ブレードアセンブリの近傍内で延在する、概して軸方向に延在するシール構造体をさらに備える、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１７】
前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記エンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１８】
前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１８に記載のシールアセンブリ。
【請求項１９】
前記ベーン溝は、その入口が前記ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１９に記載のシールアセンブリ。
【請求項２０】
ディスクキャビティと、タービンローターを含むガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリであって、前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側および軸方向下流側を向く第２の面であって、前記軸方向は前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される、第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝であって、前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記タービンローターの回転方向に対応する、複数のベーン溝と、を備える静止ベーンアセンブリと、
前記タービンローターと共に回転可能でありかつ前記ベーンアセンブリの下流側に配置されたブレードアセンブリであって、このブレードアセンブリはプラットフォーム上で支持された複数のブレードを含み、前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
半径方向外側および軸方向上流側を向く第３の面と、
前記プラットフォームの前記第３の面内へと延在する複数のブレード溝であって、前記ブレード溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置される、複数のブレード溝と、を備える、ブレードアセンブリと、を備え、
前記エンジンの運転中、前記ベーン溝およびブレード溝はそれぞれ、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、シールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、Ching-Pang Leeによる「SEAL ASSEMBLY INCLUDING GROOVES IN AN INNER SHROUD IN A GUS TURBINE ENGINE」という名称の、２０１３年１月２３日に出願された米国特許出願番号１３／７４７，８６８（代理人整理番号２０１２Ｐ１７９１２ＵＳ）の一部継続であり、その全開示はこの引用によって本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概して、高温ガス流路とディスクキャビティとの間の漏れを制限するのを助けるための回転可能なブレードプラットフォームの半径方向外面に置かれた複数の溝を含む、ガスタービンエンジンで使用するためのシールアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
ガスタービンエンジンなど多段回転機械では、流体、例えば吸入エアは、圧縮機セクションで圧縮され、燃焼セクションで燃料と混合される。エアと燃料のミクスチャは、タービンコンポーネントの回転運動を生み出すために、エンジンのタービンセクション内でタービンステージに導かれる高温作動ガスを形成する燃焼ガスを生成するために燃焼セクションにおいて点火される。タービンセクションおよび圧縮機セクションの両方は、高温作動ガスを圧縮しかつ膨張させるために、例えばブレードなどの回転可能なコンポーネントと協働する、例えばベーンなどの静止または非回転コンポーネントを有する。機械内の多くのコンポーネントは、コンポーネントの過熱を防止するために、冷却流体によって冷却される必要がある。
【０００４】
冷却流体を含む機械のディスクキャビティへの高温ガス流路からの高温作動ガスの取り込みは、例えば、より高いディスクおよびブレードルート温度をもたらすことによって、エンジンの性能および効率を低下させる。ディスクキャビティへの高温ガス流路からの作動ガスの取り込みはまた、寿命を低下させ、かつ／またはディスクキャビティ内およびその周囲のコンポーネントの損傷を引き起こすことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間にシールアセンブリが提供される。このシールアセンブリは、複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、エンジンの運転中に、タービンローターおよびプラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリとを備える。プラットフォームは、半径方向外側を向く第１の面と、半径方向内側を向く第２の面と、タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面と、第３の面内へと延在する複数の溝とを備える。溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが隣接する溝の間に形成されるように配置され、周方向はブレードアセンブリの回転方向に対応する。エンジンの運転中、溝は、ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、高温ガス流路に向って誘導する。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間にシールアセンブリが提供される。当該シールアセンブリは、複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、エンジンの運転中に、タービンローターおよびプラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリとを備える。プラットフォームは、半径方向外側を向く第１の面と、半径方向内側を向く第２の面と、タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面と、第３の面内へと延在する複数の溝とを備える。プラットフォームの第３の面は、プラットフォームの第３の面もまた半径方向を向くように、長手方向軸線に対してある角度でプラットフォームの第１の面から半径方向内側に延在する。上記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが隣接する溝の間に形成されるように配置され、周方向はブレードアセンブリの回転方向に対応する。溝は、プラットフォームの第１の面から遠位に置かれたその入口が、プラットフォームの第１の面に隣接して置かれたその出口へと、入口が出口よりも幅広であるように先細化されている。エンジンの運転中、溝は、ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と概ね整列させられるように、高温ガス流路に向って誘導し、この角度は、上流側のベーンアセンブリのベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と概ね平行である。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間にシールアセンブリが提供される。当該シールアセンブリは、静止ベーンアセンブリと、タービンローターと共に回転可能でありかつベーンアセンブリの下流側に配置されたブレードアセンブリと、を備える。ベーンアセンブリは、複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む。インナーシュラウドは、半径方向外側を向く第１の面と、半径方向内側および軸方向下流側を向く第２の面であって、軸方向はタービンセクションの長手方向軸線によって規定される第２の面と、インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝とを備える。ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが隣接する溝の間に形成されるように配置され、周方向はタービンローターの回転方向に対応する。ブレードアセンブリはプラットフォーム上で支持された複数のブレードを含む。プラットフォームは、半径方向外側を向く第１の面と、半径方向内側を向く第２の面と、半径方向外側および軸方向上流側を向く第３の面と、プラットフォームの第３の面内へと延在する複数のブレード溝とを備える。ブレード溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが隣接する溝の間に形成されるように配置される。エンジンの運転中、ベーン溝およびブレード溝はそれぞれ、ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、高温ガス流路に向って誘導する。
【０００８】
本明細書は、特に本発明を指摘しかつそれを明確に主張する特許請求の範囲で完結するが、本発明は図面（同様の参照番号は同様の要素を示す）と共に以下の詳細な説明からより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールアセンブリを含むガスタービンエンジンにおけるタービンステージの一部分の概略断面図である。
【図２】図１のシールアセンブリの複数の溝の破断斜視図である。
【図２Ａ】図２に示す多数の溝の正面図である。
【図３】半径方向内向き方向に見た、図１に示すステージの断面図である。
【図４】本発明の別な実施形態に係るシールアセンブリを含むガスタービンエンジンにおけるタービンステージの一部分の概略断面図である。
【図５】図４のシールアセンブリの複数の溝の破断斜視図である。
【図５Ａ】図４に示す多数の溝の正面図である。
【図６】半径方向内向き方向に見た、図４に示すステージの断面図である。
【図７】図５と類似の図であり、本発明の別な実施形態に係るシールアセンブリを示している。
【図８】図６と類似の図であり、本発明の別な実施形態に係るシールアセンブリを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面に対する参照がなされるが、この図面には、限定ではなく例示として、本発明を実施し得る特定の好ましい実施形態が示されている。別な実施形態が採用されてもよく、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変更が施されてもよいことを理解されたい。
【００１１】
図１を参照すると、タービンエンジン１０の一部が大まかに示されており、これは、アウターケーシング（図示せず）から懸架されかつ環状インナーシュラウド１６に対して固定された複数のベーン１４を含む静止ベーンアセンブリ１２と、複数のブレード２０およびタービンローター２４の一部を形成するローターディスク構造体２２を含むブレードアセンブリ１８とを含む。ベーンアセンブリ１２およびブレードアセンブリ１８は、全体として、本明細書では、エンジン１０のタービンセクション２６の「ステージ」と呼ぶことができるが、それは、当業者には明らかであるように複数のステージを含み得る。ベーンアセンブリ１２およびブレードアセンブリ１８は、エンジン１０の長手方向軸線ＬＡを規定する軸方向に互いに離間されており、図１に示すベーンアセンブリ１２は、タービンセクション２６の入口２６Ａおよび出口２６Ｂに関して図示するブレードアセンブリ１８から上流に存在する（図１および図３参照）。
【００１２】
ローターディスク構造体２２は、プラットフォーム２８、ブレードディスク３０、そしてエンジン１０の運転中にローター２４と共に回転するブレードアセンブリ１８と関連付けられたその他の構造体、例えば、ルート、サイドプレート、シャンクなどを含んでいてもよい。
【００１３】
ベーン１４およびブレード２０は、タービンセクション２６内に形成された環状高温ガス流路３４内へと延びている。高温燃焼ガスを含む作動ガスＨＧ（図３参照）は、エンジン１０の運転中、高温ガス流路３４を通って導かれ、そしてベーン１４およびブレード２０を経て、残るステージへと流れる。高温ガス流路３４を作動ガスＨＧが通過することによって、ブレード２０の回転が引き起こされ、そして対応するブレードアセンブリ１８がタービンローター２４を回転させる。
【００１４】
図１を参照すると、ディスクキャビティ３６が、環状インナーシュラウド１６とローターディスク構造体２２との間に、高温ガス流路３４から半径方向内内側に配置されている。例えば圧縮機吐出エアなどのパージエアＰＡが、インナーシュラウド１６およびローターディスク構造体２２を冷却するために、ディスクキャビティ３６内に提供される。パージエアＰＡはまた、ディスクキャビティ３６内への作動ガスＨＧの流れに対抗するために、高温ガス流路３４を通って流れる作動ガスＨＧの圧力に対する圧力バランスを実現する。パージエアＰＡは、ローター２４を通るように形成された冷却通路（図示せず）から、かつ／または必要に応じてその他の上流側通路（図示せず）からディスクキャビティ３６へと提供できる。通常は、残りのインナーシュラウド１６と、対応する隣接ローターディスク構造体２２との間に、さらなるディスクキャビティ（図示せず）が設けられることに留意されたい。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、図示の実施形態におけるインナーシュラウド１６は、そこからベーン１４が延在する、概ね半径方向を向いて延在する第１の面４０を備える。図示の実施形態における第１の面４０は、インナーシュラウド１６の軸方向上流側端部４２から、軸方向下流側端部４４へと延在する（図２および図３参照）。インナーシュラウド１６はさらに、隣接するブレードアセンブリ１８から離れるように、インナーシュラウド１６の軸方向下流側端部４４からインナーシュラウド１６の概ね軸方向に面する第３の面４８へと延在する半径方向内側かつ軸方向下流側を向く第２の面４６を備える（図１および図２参照）。図示の実施形態におけるインナーシュラウド１６の第２の面４６は、長手方向軸線ＬＡに平行な直線Ｌ１に対して角度βで下流側端部４４から延在し、すなわち第２の面４６もまた長手方向軸線ＬＡに対して角度βで下流側端部４４から延在し、この角度βは好ましくは約３０〜６０°であり、図示する実施形態では約４５°である（図１参照）。第３の面４８は、第２の面４６から半径方向内側に延在し、かつ、隣接するブレードアセンブリ１８のローターディスク構造体２２に面している。
【００１６】
インナーシュラウド１６およびローターディスク構造体２２のコンポーネントは、各ベーン１４およびブレード２０から半径方向内側で、高温ガス流路３４とディスクキャビティ３６との間に環状シールアセンブリ５０を形成するように協働する。環状シールアセンブリ５０は、高温ガス流路３４からディスクキャビティ３６内への作動ガスＨＧの取り込みを防止するのを助け、そして、以下で説明するように、高温ガス流路３４を通る作動ガスＨＧの流動方向を基準として所望の方向にディスクキャビティ３６からパージエアＰＡの一部を供給する。ここで説明したものと類似の付加的なシールアセンブリ５０が、高温ガス流路３４から各ディスクキャビティ３６内への作動ガスＨＧの取り込みを防止するのを助けるために、そして、以下で説明するように、高温ガス流路３４を通る作動ガスＨＧの流動方向を基準として所望の方向にディスクキャビティ３６からパージエアＰＡを供給するために、エンジン１０の残りのステージのインナーシュラウド１６と隣接ローターディスク構造体２２との間に設けられてもよいことに留意されたい。
【００１７】
図１ないし図３に示すように、シールアセンブリ５０は、ベーンおよびブレードアセンブリ１２，１８の一部分を含む。特に、図示の実施形態では、シールアセンブリ５０は、インナーシュラウド１６の第２および第３の面４６，４８と、ローターディスク構造体２２のプラットフォーム２８の軸方向上流側端部２８Ａとを備える。これらのコンポーネントは、ディスクキャビティ３６からのパージエアＰＡのための出口５２を画定するように協働する（図１および図３参照）。
【００１８】
シールアセンブリ５０はさらに、本明細書ではベーン溝とも呼ばれる複数の溝６０を備え、この溝６０は、インナーシュラウド１６の第２および第３の面４６，４８内へと延在する。溝６０は、周方向にコンポーネントを有するスペース６２が隣接溝６０間に形成されるように配置される（図２および図３参照）。スペース６２のサイズは、エンジン１０の特定の構成に応じて変更可能であり、かつ、溝６０からのパージエアＰＡの放出を微調整するために選択可能であり、溝６０からのパージエアＰＡの放出については、以下でさらに詳しく説明する。
【００１９】
図２に最も明瞭に示すように、溝６０の入口６４は、高温ガス流路３４に向けて放出されるべきディスクキャビティ３６からのパージエアＰＡが溝６０に入る場合、その第３の面４８におけるインナーシュラウド１６の軸方向端部４４から遠位に配置され、かつ、溝６０のアウトレットすなわち出口６６は、パージエアＰＡが溝６０から放出される場合、その第２の面４６におけるインナーシュラウド１６の軸方向端部４４に近接して配置される。図２Ａを参照すると、溝６０は、好ましくは、入口６４の幅Ｗ１が出口６６の幅Ｗ２よりも広いように、その入口６４からその出口６６へと先細化されており、ここで、幅Ｗ１，Ｗ２は、各溝を通過するパージエアＰＡの一般的な流れの方向に対して略垂直な方向において溝６０を画定するインナーシュラウド１６の対向する側壁ＳＷ１，ＳＷ２間でそれぞれ測定されたものである。こうした溝６０の先細化は、以下で説明するように、ディスクキャビティ３６内への作動ガスＨＧの取り込みをより効果的に防止するために、溝６０からのパージエアＰＡのより集中しかつ影響力のある放出を実現すると考えられる。
【００２０】
図３に示すように、溝６０はまた、好ましくは、その入口６４が、タービンローター２４の回転方向ＤＲに関して、その出口６６から上流側に配置されるように、周方向に傾斜しかつ／または湾曲している。こうした溝６０の傾斜および／または湾曲は、パージエアＰＡが高温ガス流路３４を通過する作動ガスの流れに関して所望の方向に流れるように、ディスクキャビティ３６から溝６０を出て高温ガス流路３４に向うパージエアＰＡの誘導を実現する。特に、本発明のこの態様に係る溝６０は、パージエアＰＡの流れの方向が、高温ガス流路３４の対応する軸方向位置において、作動ガスＨＧの流れの方向と共に概ね整列させられるように、ディスクキャビティ３６からのパージエアＰＡを誘導するが、高温ガス流路３４の対応する軸方向位置での作動ガスＨＧの流れの方向は、概して、ベーン１４の後縁１４Ａの出口角度と平行である。
【００２１】
図１ないし図３を参照すると、シールアセンブリ５０はさらに、その第３の面４８からブレードアセンブリ１８のブレードディスク３０に向かって延在するインナーシュラウド１６の概ね軸方向に延在するシール構造体７０を備える。図１および図３に示すように、シール構造体７０の軸方向端部７０Ａは、ブレードアセンブリ１８のブレードディスク３０に非常に近接している。シール構造体７０は、インナーシュラウド１６の一体部分として形成されてもよく、あるいは、インナーシュラウド１６と別個に形成され、それに対して取り付けられてもよい。図１に示すように、シール構造体７０は、好ましくは、ディスクキャビティ３６内への高温ガス流路３４からの取り込みが蛇行経路を経て移動しなければならないように、プラットフォーム２８の上流側端部２８Ａとオーバーラップする。
【００２２】
エンジン１０の運転中、高温ガス流路３４を高温作動ガスＨＧが通過することによって、ブレードアセンブリ１８およびタービンローター２４は、図３に示す回転方向ＤＲに回転させられる。
【００２３】
ディスクキャビティ３６と高温ガス流路３４との圧力差（ディスクキャビティ３６内の圧力は高温ガス流路３４内の圧力よりも高い）は、ディスクキャビティ３６内に置かれたパージエアＰＡを高温ガス流路３４に向って流動させる（図１参照）。パージエアＰＡがインナーシュラウド３６の第３の面４８に到達するとき、パージエアＰＡの一部は溝６０の入口６４に流入する。パージエアＰＡのこの部分は溝６０を通って半径方向外向きに流れ、続いて、インナーシュラウド１６の第２の面４６内の溝６０の一部に到達すると、パージエアＰＡは、隣接するブレードアセンブリ１８に向かって溝６０内で半径方向外向きおよび軸方向に流れる。上述したような溝の傾斜および／または湾曲によって、作動ガスＨＧがベーン１４の後縁１４Ａを出た後に流動しているときと概して同じ方向にパージエアＰＡが溝６０から放出されるように、パージエアＰＡは周方向の速度成分を備える（図３参照）。
【００２４】
溝６０からのパージエアＰＡの放出は、強制的に作動ガスＨＧをシールアセンブリ５０から離すことによって、高温ガス流路３４からディスクキャビティ３６内への高温作動ガスＨＧの取り込みを制限するのを助ける。シールアセンブリ５０が、高温ガス流路３４からディスクキャビティ３６内への高温作動ガスＨＧの取り込みを制限するので、シールアセンブリ５０は、より少ない量のパージエアＰＡがディスクキャビティ３６に提供されることを可能とし、これによってエンジン効率が増大する。
【００２５】
さらに、パージエアＰＡは、ベーン１４の後縁１４Ａを出た後に作動ガスＨＧが高温ガス流路３４を通って流れるときと概して同じ方向にパージエアＰＡが溝６０から放出されるので、作動ガスＨＧと混じり合うパージエアＰＡと関連付けられた圧力損失は僅かであり、したがってエンジン効率がさらに増大する。これは特に本発明の溝６０によって実現される。というのは、それらが、溝６０が周方向に傾斜および／または湾曲させられた結果として、ベーン１４の後縁１４Ａを出た後の高温作動ガスＨＧの流れと略同じ周方向に溝６０からパージエアＰＡが放出されることに加えて、溝６０から放出されたパージエアＰＡが高温ガス流路３４を通る高温作動ガスＨＧの下流側流動方向に軸方向に流れるように、インナーシュラウド１６の下流側端部４４に形成されるからである。インナーシュラウド１６に形成された溝６０は、したがって、プラットフォーム２８の上流側端部２８Ａにそれらが形成された場合よりも、作動ガスＨＧと混じり合うパージエアＰＡと関連付けられる低い圧力損失を提供すると考えられる。というのは、プラットフォーム２８の上流側端部２８Ａに形成された溝から放出されるパージエアは、高温ガス流路３４を通る高温作動ガスＨＧの流動方向に関して上流側に軸方向に流れ、これによって混合と関連付けられた大きな圧力損失を生じるからである。
【００２６】
溝６０の角度および／または湾曲は、溝６０からのパージエアＰＡの放出方向を微調整するために変化させることができることに留意されたい。これは、ベーン１４の後縁１４Ａの出口角に基づいて、かつ／または高温ガス流路３４を通って流れる作動ガスＨＧと混じり合うパージエアＰＡと関連付けられた圧力損失の程度を変化させるために、望ましいであろう。
【００２７】
さらに、溝６０の入口６４は、インナーシュラウド１６の第３の面４８に、さらに半径方向内側にまたは外側に配置されてもよく、あるいは入口６４は、溝６０の全体がインナーシュラウド１６の第２の面４６に配置されるようにインナーシュラウド１６の第２の面４６に配置されてもよい。
【００２８】
最後に、本明細書で説明する溝６０は、好ましくは、インナーシュラウド１６と共に鋳造され、あるいはインナーシュラウド１６に機械加工される。したがって、溝６０の製造の構造的完全性および複雑さは、インナーシュラウド１６と別個に形成されかつそれに固定されたリブに対して改善されると考えらる。
【００２９】
図４を参照するとタービンエンジン１１０の一部が示されているが、図１ないし図３を参照して先に説明したものと同様の構造体は、１００だけ増えた同じ参照数字を含む。エンジン１００が大まかに示されており、それは、アウターケーシング（図示せず）から懸架されかつ環状インナーシュラウド１１６に固定された複数のベーン１１４を含む静止ベーンアセンブリ１１２と、ベーンアセンブリ１１２から下流側にあって複数のブレード１２０およびタービンローター１２４の一部を形成するローターディスク構造体１２２を含むブレードアセンブリ１１８とを含む。ベーンアセンブリ１１２およびブレードアセンブリ１１８は、本明細書では、まとめて、エンジン１１０のタービンセクション１２６の「ステージ」と呼ぶことができるが、このタービンセクション１２６は、当業者には明らかであるように、複数のステージを含むことができる。ベーンアセンブリ１１２およびブレードアセンブリ１１８は、エンジン１１０の長手方向軸線ＬＡを規定する軸方向に互いに離間させられており、ここで、図４に示すベーンアセンブリ１１２は、タービンセクション１２６のインレット１２６Ａおよびアウトレット１２６Ｂに対して図示するブレードアセンブリ１１８から上流側に存在する（図４および図６参照）。
【００３０】
ローターディスク構造体１２２は、プラットフォーム１２８、ブレードディスク１３０、および、例えばルート、サイドプレート、シャンク等の、エンジン１０の運転中にローター１２４と共に回転するブレードアセンブリ１１８と関連付けられた、その他の構造体を備える（図４参照）。
【００３１】
ベーン１１４およびブレード１２０は、タービンセクション１２６内に画定される環状の高温ガス流路１３４内へと延在する。高温の燃焼ガスを含む作動ガスＨＧ（図６参照）は、エンジン１０の運転中、高温ガス流路１３４を通って誘導され、そして残余のステージへとベーン１１４およびブレード１２０を通過して流れる。高温ガス流路１３４を作動ガスＨＧが通過することによってブレード１２０および対応するブレードアセンブリ１１８の回転が引き起こされ、タービンローター１２４の回転が生じる。
【００３２】
図４に示すように、ディスクキャビティ１３６は、環状インナーシュラウド１１６とローターディスク構造体１２２との間で高温ガス流路１３４から半径方向内側に配置される。例えば圧縮機放出エアのようなパージエアＰＡは、インナーシュラウド１１６およびローターディスク構造体を冷却するためにディスクキャビティ１３６内に供給される。パージエアＰＡはまた、ディスクキャビティ１３６内への作動ガスＨＧの流入に対抗するために高温ガス流路１３４を通って流れる作動ガスＨＧの圧力に対する圧力バランスを提供する。パージエアＰＡはまた、ローター１２４を通って形成された冷却流路（図示せず）から、かつ／または必要に応じてその他の上流側流路からディスクキャビティ１３６に提供されてもよい。通常は、付加的なディスクキャビティ（図示せず）が、残りのインナーシュラウド１１６と、対応する隣接ローターディスク構造体１２２との間に設けられることに留意されたい。
【００３３】
図４ないし図６を参照すると、図示のプラットフォーム１２８は、そこからブレード１２０が延在する概ね半径方向外側を向く第１の面１３８を備える。図示の実施形態における第１の面１３８は、プラットフォーム１２８の軸方向上流側端部１４０から軸方向下流側端部１４２へと延在する（図５および図６参照）。
【００３４】
プラットフォーム１２８はさらに、隣接ベーンアセンブリ１１２から離れるように、プラットフォーム１２８の軸方向上流側端部１４０から延在する半径方向内側を向く第２の面１４４を備える（図４、図５および図５Ａ参照）。
【００３５】
プラットフォーム１２８の軸方向上流側端部１４０は、半径方向外側および軸方向上流側を向く第３の面１４６と、この第３の面１４６から第２の面１４４へと延在すると共に隣接ベーンアセンブリ１１２のインナーシュラウドに面する略軸方向を向く第４の面１４８とを備える。図示する実施形態におけるプラットフォーム１２８の第３の面１４６は、長手方向軸線ＬＡと平行な線Ｌ２に対して角度θで第１の面１３８から延在するが、この角度θは、好ましくは約３０〜６０°であり、図示の実施形態では約４５°である（図４参照）。
【００３６】
プラットフォーム１２８および隣接するインナーシュラウド１１６のコンポーネントは、それぞれのブレード１２０およびベーン１１４から半径方向内側で、高温ガス流路１３４とディスクキャビティ１３６との間に環状シールアセンブリ１５０を形成するように協働する。環状シールアセンブリ１５０は、高温ガス流路１３４からディスクキャビティ１３６内への作動ガスＨＧの取り込みを防止するのを助け、そして、本明細書で説明するように、高温ガス流路１３４を通る作動ガスＨＧの流動方向を基準として所望の方向にディスクキャビティ１３６からパージエアＰＡの一部を提供する。本明細書で説明したものと類似の付加的なシールアセンブリ１５０が、高温ガス流路１３４からディスクキャビティ１３６内への作動ガスＨＧの取り込みを防止するのを助け、そして、本明細書で説明するように、高温ガス流路１３４を通る作動ガスＨＧの流動方向を基準として所望の方向にディスクキャビティ１３６からパージエアＰＡの一部を提供するために、エンジン１１０の残りのステージのプラットフォーム１２８と、隣接するインナーシュラウド１１６との間に設けられてもよいことに留意されたい。
【００３７】
図４ないし図６に示すように、シールアセンブリ１５０はベーンおよびブレードアセンブリ１１２，１１８の一部を備える。特に、図示された実施形態において、シールアセンブリ１５０は、プラットフォーム１２８の第３および第４の面１４６，１４８、ならびに隣接ベーンアセンブリ１１２のインナーシュラウド１１６の軸方向下流側端部１１６Ａを備える。これらのコンポーネントは、ディスクキャビティ１３６からのパージエアＰＡのためのアウトレット１５２を画定するように協働する（図４および図６参照）。
【００３８】
シールアセンブリ１５０はさらに、プラットフォーム１２８の第３および第４の面１４６，１４８内に延在する、本明細書ではブレード溝とも呼ばれる複数の溝１６０を備える。溝１６０は、タービンローター１２４およびローターディスク構造体１２２の回転方向ＤＲによって規定される周方向にコンポーネントを有するスペース１６２が、隣接する溝１６０間に形成されるように配置される（図５、図５Ａおよび図６参照）。スペース１６２のサイズは、エンジン１１０の特定のサイズに応じて変更可能であり、そして溝１６０からのパージエアＰＡの放出を微調整するために選択可能であり、溝１６０からのパージエアＰＡの放出については以下でさらに詳しく説明する。
【００３９】
図５Ａに最も明瞭に示すように、溝１６０の入口１６４（ここで、高温ガス流路１３４に向けて放出されるべきディスクキャビティ１３６からのパージエアＰＡが溝１６０に入る）は、プラットフォーム１２８の第１の面１３８から遠位にあるプラットフォーム１２８の第４の面１４８に配置される。溝１６０のアウトレットすなわち出口１６６（ここでパージエアＰＡは溝１６０から放出される）は、その第３の面１４６においてプラットフォーム１２８の第１の面１３８に対して近接して配置される。溝１６０は、好ましくは、溝入口１６４の幅Ｗ１が溝出口１６６の幅Ｗ２よりも広いように、その入口１６４からその出口１６６へと先細化されており、ここで、Ｗ１，Ｗ２は、それぞれの溝１６０を通過するパージエアＰＡの一般的な流動方向に対して略垂直な方向を基準として、溝１６０を形成するプラットフォーム１２８の対向する側壁ＳＷ１，ＳＷ２間でそれぞれ測定されたものである。こうした溝１６０の先細化は、本明細書で説明するように、ディスクキャビティ１３６内への作動ガスＨＧの取り込みをより効果的に防止するように、溝１６０からのパージエアＰＡのより集中しかつ有効な放出を実現すると考えられる。
【００４０】
さらに、依然として図５Ａを参照すると、隣接する溝入口１６４間の円周方向間隔ＣＳＥは、その側壁中間点ＭＰにおいて各溝１６０の周方向幅Ｗ３よりも小さく、かつ、隣接する溝アウトレット１６６間の円周方向間隔ＣＳＯは、その側壁中間点ＭＰにおいて各溝１６０の周方向幅Ｗ３よりも大きい。溝１６０のこれらの寸法は、溝１６０からの改善されたパージエアＰＡ流性能を提供すると考えられるが、これについては以下でさらに説明する。
【００４１】
図５を参照すると、溝１６０はまた、好ましくは、その入口１６４の少なくとも一部が、タービンローター１２４およびローターディスク構造体１２２の回転方向ＤＲを基準として、その出口１６６の少なくとも一部から下流側に配置されるように、周方向に傾斜かつ／または湾曲させられる。こうした溝１６０の傾斜および／または湾曲は、パージエアＰＡが高温ガス流路１３４を通る作動ガスＨＧの流れを基準にして所望の方向に流れるように、ディスクキャビティ１３６から溝１６０を出て高温ガス流路１３４に向かうパージエアＰＡの誘導をもたらす。特に、本発明の態様に係る溝１６０は、パージエアＰＡの流動方向が、概して、高温ガス流路１３４の対応する軸方向位置において作動ガスＨＧの流動方向と整列させられるように、ディスクキャビティ１３６からのパージエアＰＡを誘導するが、高温ガス流路１３４の対応する軸方向位置における作動ガスＨＧの流動方向は、概して、ベーン１１４の後縁１１４Ａの出口角度と平行である（図６参照）。
【００４２】
図４および図６に示すように、シールアセンブリ１５０はさらに、ブレードアセンブリ１１８のブレードディスク１３０に向って延在するインナーシュラウド１１６の略軸方向に延在するシール構造体１７０を備える。シール構造体１７０の軸方向端部１７０Ａは、好ましくは、シール構造体１７０がプラットフォーム１２８の上流側端部１４０とオーバーラップするように、ブレードアセンブリ１１８のブレードディスク１３０のごく近傍に存在する。そうした形態は、最終的に溝１６０を通って高温ガス流路１３４内へと流れる冷却流体の量を制御／制限し、また、シール構造体１７０の内側に置かれたディスクキャビティ１３６の一部内への作動ガスＨＧの取り込み量を制限し、すなわち高温ガス流路１３４からディスクキャビティ１３６内へ取り込まれた作動ガスＨＧは曲がりくねった経路を通って移動しなければならない。シール構造体１７０はインナーシュラウド１１６の一体部分として形成されてもよく、あるいはインナーシュラウド１１６とは別に形成され、それに対して取り付けられてもよい。
【００４３】
エンジン１０の運転中、高温ガス流路１３４を高温作動ガスＨＧが通過することによって、ブレードアセンブリ１１８およびタービンローター１２４は、図５および図６に示す回転方向ＤＲに回転させられる。
【００４４】
ディスクキャビティ１３６と高温ガス流路１３４との間の圧力差（すなわちディスクキャビティ１３６内の圧力は高温ガス流路１３４内の圧力よりも高い）によって、ディスクキャビティ１３６内に位置するパージエアＰＡは高温ガス流路１３４に向って流動させられる（図４参照）。パージエアＰＡがプラットフォーム１２８の第４の面１４８に到達するとき、パージエアＰＡの一部は溝１６０の入口１６４に流入する。パージエアＰＡのこの部分は溝１６０を通って半径方向外側に流れ、そして、その後、プラットフォーム１２８の第３の面１４６内の溝１６０の一部に到達したとき、パージエアＰＡは、隣接する上流側ベーンアセンブリ１１２から離れるように溝１６０内で半径方向外側にかつ軸方向に流れる。回転方向ＤＲへのタービンローター１２４およびローターディスク構造体１２２と一緒になった溝１６０の回転と組み合わされた上述したような溝の傾斜および／または湾曲によって、パージエアＰＡが、作動ガスＨＧが上流側ベーン１１４の後縁１１４Ａを出た後に流動しているのと概ね同じ方向に溝１６０から放出されるように、パージエアＰＡは周方向速度成分を備える（図６参照）。
【００４５】
溝１６０からのパージエアＰＡの放出は、シールアセンブリ１５０から離れるように作動ガスＨＧを押しやることによって、高温ガス流路１３４からディスクキャビティ１３６内への高温作動ガスＨＧの取り込みを制限するのを助ける。シールアセンブリ１５０がディスクキャビティ１３６内への高温ガス流路１３４からの作動ガスＨＧの取り込みを制限するので、シールアセンブリ１５０は、より少量のパージエアＰＡがディスクキャビティ１３６へと供給されることを可能とし、すなわちディスクキャビティ１３６内のパージエアＰＡの温度はディスクキャビティ１３６内に入る大量の作動ガスＨＧによって実質的に上昇しないので、エンジン効率が増大する。
【００４６】
さらに、パージエアＰＡは、作動ガスＨＧが、上流ベーンの１１４の後縁１１４Ａを出た後に高温ガス流路１３４を通って流れるのと概ね同じ方向に溝１６０から放出されるので、作動ガスＨＧと混ざり合うパージエアＰＡと関連付けられた圧力損失は僅かであり、したがって、さらにエンジン効率が増大する。これは、特に本発明の溝１６０によって実現される。というのは、それらは、溝１６０がタービンローター１２４およびローターディスク構造体１２２と共に回転しかつ周方向に傾斜および／または湾曲させられた結果として、パージエアＰＡが上流ベーンの１１４の後縁１１４Ａを出た後の高温ガス流路１３４の流れと概ね同じ周方向に溝１６０から放出されるのに加えて、溝１６０から放出されたパージエアＰＡが高温ガス流路１３４を経て高温作動ガスＨＧの下流側流動方向に軸方向に流れるように、プラットフォーム１２８の上流側端部１４０の傾斜した第３の面１４６に形成されるからである。
【００４７】
溝１６０の傾斜および／または湾曲は、溝１６０からのパッケージングＰＡの放出方向を微調整するために変更可能であることに留意されたい。これは、ベーン１１４の後縁１１４Ａの出口角度に基づいて、かつ／または、パージエアＰＡは高温ガス流路１３４を通って流れる作動ガスＨＧと混ざり合うパージエアＰＡと関連付けられた圧力損失の量を変化させるために好ましいであろう。
【００４８】
溝１６０の入口１６４はプラットフォーム１２８の第４の面１４８において、さらに半径方向内側にまたは外側に配置することができ、あるいは入口１６４は、溝１６０の全体がプラットフォーム１２８の第３の面１４６に配置されるであろうようにプラットフォーム１２８の第３の面１４６に配置することができることに留意されたい。
【００４９】
本明細書で説明した溝１６０は、好ましくは、プラットフォーム１２８と共に鋳造され、あるいはプラットフォーム１２８に機械加工される。したがって、溝１６０の製造の構造的完全性および複雑性は、プラットフォーム１２８とは別個に形成されかつそれに対して取り付けられるリブに対して改善されると考えられる。
【００５０】
図７を参照すると、本発明のさらなる態様に係るシールアセンブリ２００が図示されており、ここで、図４ないし図６を参照して説明したものと類似の構造体は、１００だけ増加した同じ参照番号を含む。この実施形態では、ブレードプラットフォーム２２８に形成された溝２６０は対向する第１および第２の側壁ＳＷ１，ＳＷ２によって形成され、第１の側壁ＳＷ１は、概して半径方向に延在しかつ円周方向を向く壁を備え、かつ、第２の側壁ＳＷ２は軸方向および周方向を向く概して半径方向に延在する壁を備える。この実施形態に係る側壁ＳＷ１，ＳＷ２は略直線状であり、したがって、それ自体、周方向速度成分を備えた溝２６０から出るパージエアＰＡを提供しないが、プラットフォーム２２８を含むブレードアセンブリ２１８は、図４ないし図６を参照して説明したように、運転中、回転方向ＤＲに回転するので、溝２６０から出るパージエアＰＡは、それにもかかわらず、回転方向ＤＲへのブレードアセンブリ２１８と一緒になった溝２６０の回転によって引き起こされる周速度成分を含む。したがって、本発明のこの態様に係る溝２６０から出るパージエアＰＡは、高温作動ガスが高温ガス流路２３４に沿って移動するのと概ね同じ方向に流れる。
【００５１】
図８を参照すると、本発明のさらなる態様に係るシールアセンブリ３００が示されている。図８に示すシールアセンブリ３００は、静止ベーンアセンブリ３０６のインナーシュラウド３０４に配置された第１の溝３０２（本明細書ではベーン溝とも呼ばれる）と、回転ブレードアセンブリ３１２のプラットフォーム３１０に配置された第２の溝３０８（本明細書ではブレード溝とも呼ばれる）とを含む。第１の溝３０２は、図１ないし図３を参照して説明した溝６０と実質的に類似していてもよく、第２の溝３０８は、図４ないし図６を参照して説明した溝１６０と実質的に類似していてもよい。本発明のこの態様に係るシールアセンブリ３００は、シールアセンブリ３００と関連付けられたディスクキャビティ３１６内への高温ガス流路３１４からの作動ガスＨＧの取り込みをさらに制限することが可能であり、これによって、さらに少ない量のパージエアＰＡのディスクキャビティ３１６への供給が可能となり、これによってさらにエンジン効率が増大する。
【００５２】
本発明の特定の実施形態を例示し説明してきたが、その他のさまざまな変更および改変を本発明の趣旨および範囲から逸脱することなくなし得ることは当業者には明白であろう。したがって、特許請求の範囲に本発明の範囲内にある全てのそうした変更および改変を包含することが意図される。
【符号の説明】
【００５３】
１０  タービンエンジン
１２  静止ベーンアセンブリ
１４  ベーン
１６  環状インナーシュラウド
１８  ブレードアセンブリ
２０  ブレード
２２  ローターディスク構造体
２４  タービンローター
２６  タービンセクション
２８  プラットフォーム
２８Ａ  軸方向上流側端部
３０  ブレードディスク
３４  高温ガス流路
３６  ディスクキャビティ
４０  第１の面
４２  軸方向上流側端部
４４  軸方向下流側端部
４６  第２の面
４８  第３の面
５０  シールアセンブリ
５２  出口
６０  溝
６２  スペース
６４  入口
６６  出口
７０  シール構造体
７０Ａ  軸方向端部
１１０  エンジン
１１２  ベーンアセンブリ
１１４  上流側ベーン
１１４Ａ  後縁
１１６  環状インナーシュラウド
１１６Ａ  軸方向下流側端部
１１８  ブレードアセンブリ
１２０  ブレード
１２２  ローターディスク構造体
１２４  タービンローター
１２６  タービンセクション
１２６Ａ  インレット
１２６Ｂ  アウトレット
１２８  プラットフォーム
１３０  ブレードディスク
１３４  高温ガス流路
１３６  ディスクキャビティ
１３８  第１の面
１４０  軸方向上流側端部
１４２  軸方向下流側端部
１４４  第２の面
１４６  第３の面
１４８  第４の面
１５０  シールアセンブリ
１５２  出口
１６０  溝
１６２  スペース
１６４  入口
１６６  溝出口
１７０  シール構造体
１７０Ａ  軸方向端部
２００  シールアセンブリ
２１８  ブレードアセンブリ
２２８  ブレードプラットフォーム
２３４  高温ガス流路
２６０  溝
３００  シールアセンブリ
３０２  第１の溝
３０４  インナーシュラウド
３０６  静止ベーンアセンブリ
３０８  第２の溝
３１０  プラットフォーム
３１２  回転ブレードアセンブリ
３１４  高温ガス流路
３１６  ディスクキャビティ
【図１】
2016505771.tif 000003
【図２】
2016505771.tif 000004
【図２Ａ】
2016505771.tif 000005
【図３】
2016505771.tif 000006
【図４】
2016505771.tif 000007
【図５】
2016505771.tif 000008
【図５Ａ】
2016505771.tif 000009
【図６】
2016505771.tif 000010
【図７】
2016505771.tif 000011
【図８】
2016505771.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月19日(2015.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
前記ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、前記エンジンの運転中に、タービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面と、
前記第３の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記ブレードアセンブリの回転方向に対応する、溝と、を備え、
前記エンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、シールアセンブリ。
【請求項２】
前記プラットフォームの前記第３の面は、前記プラットフォームの前記第３の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対して、ある角度をなして前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項３】
前記プラットフォームの前記第３の面は、前記長手方向軸線に対して、約３０°ないし約６０°の角度で、前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、請求項２に記載のシールアセンブリ。
【請求項４】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項５】
隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項６】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口が前記ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項７】
前記溝は、前記パージエアの流れの方向が、上流側ベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と平行である、前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と整列させられるように前記パージエアを案内する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項８】
前記プラットフォームはさらに、前記第３の面から半径方向内側に延在すると共に前記隣接する上流側ベーンアセンブリに面する、軸方向を向く第４の面を備え、前記溝の出口は前記プラットフォームの前記第４の面に配置され、かつ、前記溝の出口は前記プラットフォームの前記第３の面に配置される、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項９】
前記ベーンアセンブリはさらに、前記ブレードアセンブリに向かってかつ前記ブレードアセンブリの近傍内で前記インナーシュラウドから延在する、軸方向に延在するシール構造体を備える、請求項８に記載のシールアセンブリ。
【請求項１０】
前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記エンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項１１】
前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１０に記載のシールアセンブリ。
【請求項１２】
前記ベーン溝は、その入口が前記ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、前記周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１１に記載のシールアセンブリ。
【請求項１３】
ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持されかつ前記エンジンの運転中にタービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第３の面であって、前記プラットフォームの前記第３の面は、前記プラットフォームの前記第３の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対してある角度で前記プラットフォームの前記第１の面から半径方向内側に延在する、第３の面と、
前記第３の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記ブレードアセンブリの回転方向に対応し、前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、溝と、を備え、
前記エンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアの流動方向が前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と整列させられるように、前記高温ガス流路に向って誘導し、この角度は、上流側のベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と平行である、シールアセンブリ。
【請求項１４】
隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１５】
前記溝は、前記プラットフォームの前記第１の面から遠位に置かれたその入口が前記ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第１の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１４に記載のシールアセンブリ。
【請求項１６】
前記ベーンアセンブリは、前記インナーシュラウドから、前記ブレードアセンブリに向ってかつ前記ブレードアセンブリの近傍内で延在する、軸方向に延在するシール構造体をさらに備える、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１７】
前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記エンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項１３に記載のシールアセンブリ。
【請求項１８】
前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項１７に記載のシールアセンブリ。
【請求項１９】
前記ベーン溝は、その入口が前記ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項１８に記載のシールアセンブリ。
【請求項２０】
ディスクキャビティと、タービンローターを含むガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリであって、前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側および軸方向下流側を向く第２の面であって、前記軸方向は前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される、第２の面と、
前記インナーシュラウドの第２の面内へと延在する複数のベーン溝であって、前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記タービンローターの回転方向に対応する、複数のベーン溝と、を備える静止ベーンアセンブリと、
前記タービンローターと共に回転可能でありかつ前記ベーンアセンブリの下流側に配置されたブレードアセンブリであって、このブレードアセンブリはプラットフォーム上で支持された複数のブレードを含み、前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第１の面と、
半径方向内側を向く第２の面と、
半径方向外側および軸方向上流側を向く第３の面と、
前記プラットフォームの前記第３の面内へと延在する複数のブレード溝であって、前記ブレード溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置される、複数のブレード溝と、を備える、ブレードアセンブリと、を備え、
前記エンジンの運転中、前記ベーン溝およびブレード溝はそれぞれ、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、シールアセンブリ。
【国際調査報告】
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