特開 2024-14751 ステータベーンろう付継手の冷却回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024014751

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】ステータベーンろう付継手の冷却回路

(51)【国際特許分類】

   F01D 9/02 20060101AFI20240125BHJP

   F01D 25/12 20060101ALI20240125BHJP

   F02C 7/18 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

F01D9/02 102

F01D25/12 E

F02C7/18 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023104971

(22)【出願日】2023-06-27

(31)【優先権主張番号】17/868,911

(32)【優先日】2022-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(72)【発明者】

【氏名】マシュー トロイ ハフナー

(72)【発明者】

【氏名】ジョン エム．マシューズ

(72)【発明者】

【氏名】ザカリー ジョン スナイダー

【テーマコード（参考）】

3G202

【Ｆターム（参考）】

3G202GA08

3G202GB01

3G202JJ10

(57)【要約】

【課題】継手故障のリスクを伴わず高温燃焼ガスに暴露することができる、複数の副次部品を接合してなる高温ガス経路部品を提供する。
【解決手段】ステータベーン（２６）は、開口（１０２）を画成するプラットフォーム（５２，５４）と、翼形部（５６）とを含む。翼形部は、半径方向に基部（６８）と先端（７０）の間に延在し、基部又は先端の少なくとも一方は突出部（７２）を含む。プラットフォームが翼形部の突出部を取り囲むように突出部はプラットフォームの開口内に延在する。ステータベーン（２６）は、プラットフォームと翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合するろう付継手（１０６）と、ろう付継手を冷却するため、突出部又はプラットフォームの少なくとも一方に画成される冷却回路（１０８）とをさらに含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータベーン（２６）であって、
開口（１０２）を画成するプラットフォーム（５２，５４）と、
前縁（６０）、後縁（６２）、負圧側壁（６６）及び正圧側壁（６４）を有する翼形部（５６）であって、翼形部（５６）が半径方向に基部（６８）と先端（７０）の間に延在し、基部（６８）又は先端（７０）の少なくとも一方が突出部（７２）を含んでいて、プラットフォーム（５２，５４）が翼形部（５６）の突出部（７２）を取り囲むように突出部（７２）がプラットフォーム（５２，５４）の開口（１０２）内に延在する翼形部（５６）と、
プラットフォーム（５２，５４）と翼形部（５６）の突出部（７２）との間に配設されてそれらを接合するろう付継手（１０６）と、
ろう付継手（１０６）を冷却するため突出部（７２）又はプラットフォーム（５２，５４）の少なくとも一方に画成される冷却回路（１０８）と
を備えるステータベーン。

【請求項2】

冷却回路（１０８）が、プレナム（１２０）まで延在しかつ冷却剤を継手境界壁（１２４）に衝突させるように構成された１以上の入口流路（１１８）を備えており、継手境界壁（１２４）が、ろう付継手（１０６）と接触し、かつプレナム（１２０）を部分的に画成する、請求項１に記載のステータベーン（２６）。

【請求項3】

冷却回路（１０８）が、継手境界壁（１２４）内に画成されかつプレナム（１２０）と流体連通する１以上の出口流路（１２２）をさらに備える、請求項２に記載のステータベーン（２６）。

【請求項4】

１以上の出口流路の各出口流路（１２２）が、半径方向及び突出部（７２）の周囲に沿って延在する方向の両方向で、１以上の入口流路の各入口流路（１１８）からオフセットしている、請求項２に記載のステータベーン（２６）。

【請求項5】

プラットフォーム（５２，５４）が、内壁（１１０）、外壁（１１２）及び内壁（１１０）と外壁（１１２）との間に延在する隆起壁（８０）を含んでおり、ろう付継手（１０６）が、プラットフォーム（５２，５４）の隆起壁（８０）と翼形部（５６）の突出部（７２）との間に配設されてそれらを接合する、請求項２に記載のステータベーン（２６）。

【請求項6】

１以上の入口流路（１１８）、１以上の出口流路（１２２）及びプレナム（１２０）が、プラットフォーム（５２，５４）の隆起壁（８０）及び内壁（１１０）内に画成される、請求項５に記載のステータベーン（２６）。

【請求項7】

冷却回路（１０８）が突出部（７２）内に画成される、請求項１に記載のステータベーン（２６）。

【請求項8】

翼形部（５６）の突出部（７２）が、前縁部（８４）、後縁部（８６）、正圧側部（８８）及び負圧側部（９０）を含んでおり、冷却回路（１０８）が、前縁部（８４）の入口（１６６）から、後縁部（８６）、正圧側部（８８）又は負圧側部（９０）のいずれかに画成された出口（１６８）まで延在する冷却通路（１６４）を備える、請求項７に記載のステータベーン（２６）。

【請求項9】

当該ステータベーン（２６）がキャビティ（９２）を画成しており、インサート（１８６）が突出部（７２）に結合しているとともにキャビティ（９２）内に延在しており、キャップ（１８４）が突出部（７２）に結合しているとともにキャビティ（９２）を横断して延在する、請求項１に記載のステータベーン（２６）。

【請求項10】

キャップ（１８４）及びインサート（１８６）が、ステータベーン（２６）のキャビティ（９２）内に出口プレナム（１９２）を画成しており、冷却回路（１０８）が出口プレナム（１９２）と流体連通している、請求項９に記載のステータベーン（２６）。

【請求項11】

環状プレナム（２０６）が翼形部（５６）のインサート（１８６）と壁（６４，６６，２０８）との間に画成され、環状プレナム（２０６）がインサート孔（２１０）を介して出口プレナム（１９２）に流体接続している、請求項１０に記載のステータベーン（２６）。

【請求項12】

圧縮機セクション（１２）と、
燃焼セクション（１８）と、
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の１以上のステータベーン（２６）を含むタービンセクション（２２）と
を備えるターボ機械（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、ろう付継手で接合した１以上の部品を有するターボ機械用のステータベーンに関する。特に、本開示は、ステータベーンのろう付継手を冷却するための冷却回路に関する。

【背景技術】

【0002】

ターボ機械は、エネルギー伝達のために様々な産業及び用途で利用されている。例えば、ガスタービンエンジンは、一般に、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション及び排気セクションを含む。圧縮機セクションは、ガスタービンエンジンに入る作動流体の圧力を徐々に増大させ、その圧縮された作動流体を燃焼セクションに供給する。圧縮された作動流体と燃料（天然ガスなど）は燃焼セクションで混合され、燃焼室で燃焼して高圧高温の燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは燃焼セクションからタービンセクションに流れ、そこで膨張して仕事を発生する。例えば、タービンセクションにおける燃焼ガスの膨張は、発電機などに接続されたロータシャフトを回転させる。使用済み燃焼ガスは次いで排気セクションを経てガスタービンから出る。

【0003】

ターボ機械の運転中、システム内の様々な高温ガス経路部品が高温の流れに付され、高温ガス経路部品が故障してしまうおそれがある。一般に流れの温度が高いほどターボ機械の性能、効率及び出力が向上するので、温度を高めた流れでガスタービンシステムを動作できるようにするには高温の流れに付される高温ガス経路部品を冷却しなければならない。

【0004】

高温ガス経路部品の最高局所温度が高温ガス経路部品の溶融温度に近づくにつれて、強制空冷が必要とされるようになる。そのため、タービンロータブレード及び静止ノズルの翼形部は複雑な冷却スキームが必要とされることが多々あり、高温ガス経路部品から熱を伝達するため、空気（通例、圧縮機セクションからの抽気）を翼形部内の内部冷却通路を通して送り、翼形部表面の冷却穴から排出させる。

【0005】

多くの複雑な冷却スキームでは、翼形部全体に冷却流体を供給するため、小さな冷却通路又はマイクロ流路を用いる。こうした冷却スキームは、中子及び鋳物に関して製造上かなりの課題を呈し、このような公知の壁近接冷却システムを用いる高温ガス経路部品の製造コストを大幅に増加させてしまうおそれがある。部品表面に近接した複雑な及び／又は小さな冷却流路に関する製造上の課題に対処すべく、かかる特徴をもつ多くの高温ガス経路部品を積層造形することができる。積層造形では、複雑で多様な冷却特徴をもつ部品を製造することができる。しかし、ロータブレード及びステータベーンのような高温ガス経路部品を単一部品として積層造形するのは、コストと時間がかかることがある。さらに、高温ガス経路部品の１箇所に製造エラーがあると、部品全体の廃棄につながることがある。

【0006】

そこで、高温ガス経路部品を複数の副次部品として製造するのが有利なことがある。しかし、副次部品の複雑な幾何形状のため、副次部品を接合して高温ガス経路部品を形成するのが難しいことがある。さらに、副次部品の間で形成された継手は、ターボ機械の運転中に発生してタービンセクションの高温ガス経路を通って伝達される高温燃焼ガスに暴露されると、特に弱い及び／又は故障するおそれがある。

【0007】

そこで、互いに接合した１以上の副次部品を有し、継手故障のリスクを伴わず高温燃焼ガスに暴露することができる、改良された高温ガス経路部品が望まれており、当技術分野で高く評価されるであろう。

【発明の概要】

【0008】

本開示に係るステータベーン及びターボ機械の態様及び利点について、以下の詳細な説明に記載するが、以下の詳細な説明から自明となるものもあろうし、或いは本技術の実施を通して習得できるものもあろう。

【0009】

一実施形態では、ステータベーンを提供する。ステータベーンは、開口を画成するプラットフォームを含む。ステータベーンはさらに、前縁、後縁、負圧側壁及び正圧側壁を有する翼形部を含む。翼形部は半径方向に基部と先端の間に延在する。基部又は先端の少なくとも一方は突出部を含む。突出部はプラットフォームの開口内に延在して、プラットフォームが翼形部の突出部を取り囲む。ステータベーンは、プラットフォームと翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合するろう付継手をさらに含む。ステータベーンは、ろう付継手を冷却するため、突出部又はプラットフォームの一方に画成された冷却回路をさらに含む。

【0010】

別の実施形態では、ターボ機械を提供する。ターボ機械は、圧縮機セクション、燃焼セクション及びタービンセクションを含む。１以上のステータベーンがタービンセクションに配置される。１以上のステータベーンは、開口を画成するプラットフォームを含む。ステータベーンは、前縁、後縁、負圧側壁及び正圧側壁を有する翼形部をさらに含む。翼形部は半径方向に基部と先端の間に延在する。基部又は先端の少なくとも一方は突出部を含む。突出部はプラットフォームの開口内に延在して、プラットフォームが翼形部の突出部を取り囲む。ステータベーンは、プラットフォームと翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合するろう付継手をさらに含む。ステータベーンは、ろう付継手を冷却するため、突出部又はプラットフォームの一方に画成された冷却回路をさらに含む。

【0011】

本ステータベーン及びターボ機械の上記その他の特徴、態様及び利点については、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって理解を深めることができよう。添付の図面は、本明細書の内容の一部をなすものであり、本技術の様々な実施形態を例示するとともに、発明の詳細な説明と併せて本技術の原理を説明するためのものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

本ステータベーン及びターボ機械について、以下の発明の詳細な説明において、当業者に対して、添付の図面を参照しながら、本システム及び方法を製造及び使用するための最良の形態を含めて、実施できるように十分に開示する。

【0013】

【図1】本開示の実施形態に係るターボ機械（例えばガスタービンエンジン）の概略説明図。

【図2】図１に示す本開示の実施形態に係るガスタービンエンジンのタービンセクションの部分断面側面図。

【図3】本開示の実施形態に係るステータベーンの分解図。

【図4】本開示の実施形態に係るステータベーンの上方斜視図。

【図5】本開示の実施形態に係るステータベーンの斜視断面図。

【図6】図５に示す本開示の実施形態に係るステータベーンの概略断面図。

【図7】本開示の実施形態に係るステータベーンの概略断面図。

【図8】図７に示す本開示の実施形態に係るステータベーンの矢視８－８概略断面図。

【図9】本開示の実施形態に係るステータベーンの概略断面図。

【図10】本開示の実施形態に係るステータベーンの一部の斜視図。

【図11】本開示の実施形態に係るステータベーンの斜視断面図。

【図12】図１１に示す本開示の実施形態に係るステータベーンの拡大断面図。

【図13】本開示の実施形態に係るステータベーンの一部の斜視図。

【図14】図１３に示す本開示の実施形態に係るステータベーンの拡大断面図。

【図15】本開示の実施形態に係るステータベーンの上方斜視図。

【図16】本開示の実施形態に係るステータベーンの概略拡大側断面図。

【図17】本開示の実施形態に係るステータベーンの概略拡大側断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本ステータベーン及びターボ機械の様々な実施形態について詳細に説明し、その１以上の実施例を図面に示す。各実施例は、本技術を限定するものではなく、例示のためのものである。実際、特許請求の範囲に記載された技術的範囲及び技術的思想を逸脱することなく、本技術に様々な修正及び変更をなし得ることは当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示又は記載された特徴を、別の実施形態と共に用いてさらに別の実施形態とすることができる。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲に属する修正及び変更を包含する。

【0015】

「例示的」という用語は、本明細書では、「例、事例又は説明として役立つ」という意味で用いられる。本明細書で「例示的」と記載された実施態様は、必ずしも他の実施態様よりも好ましい又は有利であると解すべきではない。さらに、別途特定されていない限り、本明細書に記載されたすべての実施形態は例示的なものであると解される。

【0016】

発明の詳細な説明では、図面に記載された特徴を参照するために数字及び文字による符号を用いる。図面及び発明の詳細な説明において、同様又は類似の符号は本発明の同様又は類似の部材を示す。本明細書において、「第１」、「第２」及び「第３」という用語は、ある部品を他の部品と区別するために互換的に用いられ、個々の部品の位置又は重要性を意味するものではない。

【0017】

「流体」という用語は、気体でも液体でもよい。「流体連通」という用語は、流体が所定の領域間の接続をなすことができることを意味する。

【0018】

本明細書で用いる［上流」（又は「前方」）及び「下流」（又は「後方」）という用語は、流体経路における流体の流れに関する相対的な方向を示す。例えば、「上流」は流体が流れてくる方向をいい、「下流」は流体が流れていく方向をいう。「半径方向」という用語は、ある部品の軸方向中心線に対して実質的に垂直な相対的方向をいい、「軸方向」という用語は、ある部品の軸方向中心線に対して実質的に平行及び／又は同軸である相対的方向をいい、「周方向」という用語は、ある部品の軸方向中心線の周りの相対的方向をいう。

【0019】

「約」、「略」及び「実質的に」のような近似的用語は、記載された厳密な数値に限定されない。少なくとも幾つかの事例では、近似表現は、その値を測定する機器の精度或いは部品及び／又はシステムの構築又は製造のための方法又は機械の精度に対応する。例えば、近似表現は、個々の数値、数値範囲及び／又は数値範囲を限定するための上下限のいずれかの１％、２％、４％、５％、１０％、１５％又は２０％以内の誤差をいうことがある。角度又は方向に関して用いる場合、かかる用語は、記載された角度又は方向の±１０度以内を包含する。例えば、「略鉛直」とは、鉛直から任意の方向（例えば時計回り又は反時計回り）に１０度以内の方向を包含する。

【0020】

「接合」、「固定」又は「取付け」などの用語は、本明細書で別途記載されていない限り、直接的な接合、固定又は取付けだけでなく、１以上の中間構成要素又は特徴を介しての間接的な接合、固定又は取付けも意味する。本明細書で用いる「含む」、「備える」及び「有する」という用語は、非排他的に含んでいることを包含するものである。例えば、列挙された特徴を含むプロセス、方法、物品又は装置は、必ずしもそれらの特徴に限定されるものではなく、明示的に列挙されてもおらず、またかかるプロセス、方法、物品又は装置に固有でもない別の特徴を含んでいてもよい。さらに、別途明示されていない限り、「又は」という用語は、排他的な意味での又はではなく、包括的な意味での又はをいう。例えば、Ａ又はＢという条件は、Ａが真であり（又は存在し）、かつＢが偽である（又は存在しない）場合、Ａが偽であり（又は存在せず）、かつＢが真である（又は存在する）場合、Ａ及びＢの両方が真である（又は存在する）場合のいずれにおいても成立する。

【0021】

本明細書及び特許請求の範囲において、数値限定の範囲は互いに結合及び／又は交換可能であり、かかる範囲はその上下限で規定され、別途記載されているか前後関係から明らかでない限り、その範囲に含まれるあらゆる部分範囲を包含する。例えば、本明細書に開示された範囲はすべて上下限を含んでおり、上下限は互いに独立して組合せることができる。

【0022】

ここで図面を参照すると、図１は、ターボ機械の一実施形態の概略図を示すが、この図に示す実施形態ではターボ機械はガスタービン１０である。本明細書では、産業用又は陸用ガスタービンについて記載及び説明するが、本開示は、特許請求の範囲に別途記載されていない限り、陸用及び／又は産業用ガスタービンに限定されるものではない。例えば、本明細書に記載した発明は、限定されるものではないが、蒸気タービン、航空機用ガスタービン又は船舶用ガスタービンを始めとする、あらゆる種類のターボ機械に使用し得る。

【0023】

図１に示すように、ガスタービン１０は一般に圧縮機セクション１２を含む。圧縮機セクション１２は圧縮機１４を含む。圧縮機は、ガスタービンエンジン１０の上流側端部に配置された入口１６を含む。ガスタービンエンジン１０は、圧縮機セクション１２の下流に配置された１以上の燃焼器２０を有する燃焼セクション１８をさらに含む。ガスタービンエンジン１０は、燃焼セクション１８の下流側にあるタービンセクション２２（膨張タービン）をさらに含む。シャフト２４は、ガスタービンエンジン１０を略軸方向に延在する。

【0024】

圧縮機セクション１２は、一般に、複数のロータディスク２１、及び各ロータディスク２１に連結しかつ各ロータディスク２１から半径方向外側に延在する複数のロータブレード２３を含む。各ロータディスク２１は、圧縮機セクション１２を貫通するシャフト２４に結合或いはシャフトの一部を形成し得る。圧縮機セクション１２のロータブレード２３は、翼形を画成する（例えば前縁、後縁及び前縁と後縁との間に延在する側壁を有する）ターボ機械翼形部を含んでいてもよい。

【0025】

タービンセクション２２は、一般に、複数のロータディスク２７、及び各ロータディスク２７に連結しかつ各ロータディスク２７から半径方向外側に延在する複数のロータブレード２８を含む。各ロータディスク２７は、タービンセクション２２を貫通するシャフト２４に結合或いはシャフト２４の一部を形成し得る。タービンセクション２２は、シャフト２４及びロータブレード２８の部分を周方向に取り囲む外側ケーシング３２をさらに備える。タービンセクション２２は、外側ケーシング３２から半径方向内側に延在するステータベーン又は静止ノズル２６を含む。ロータブレード２８とステータベーン２６は、ガスタービン１０の軸方向中心線３０に沿って交互に段として配置される。ロータブレード２８及びステータベーン２６は共に、翼形を画成する（例えば前縁、後縁及び前縁と後縁との間に延在する側壁を有する）ターボ機械翼形部を含んでいてもよい。

【0026】

運転中、周囲空気３６その他の作動流体が、圧縮機１４の入口１６に吸い込まれ、徐々に圧縮されて、圧縮空気３８を燃焼セクション１８に供給する。圧縮空気３８は、燃焼セクション１８に流入し、燃料と混合されて可燃性混合気を形成する。可燃性混合気は、燃焼器２０の燃焼室４０内で燃焼して、燃焼室４０からタービンセクション２２へと流入する燃焼ガス４２を生じる。燃焼ガス４２からロータブレード２８にエネルギー（運動及び／又は熱）が伝達され、シャフト２４を回転させて機械的仕事を生じる。使用済み燃焼ガス４２（「排気ガス」とも呼ばれる）は、タービンセクション２２を出て排気ディフューザ３４を通り、排気ディフューザ３４内に配置された複数のストラット又は主翼形４４を横切って流れる。

【0027】

ガスタービン１０は、軸方向中心線３０に沿って延在する軸方向Ａ、軸方向中心線３０に垂直な半径方向Ｒ、及び軸方向中心線３０を中心に延在する周方向Ｃを有する円筒座標系を規定し得る。

【0028】

図２は本開示の実施形態に係るガスタービンエンジン１０のタービンセクション２２の部分断面側面図である。タービンセクション２２は、１段以上の段落５０を含んでいて、各段落は、ロータディスク２７に結合した一組のロータブレード２８を含んでおり、ロータディスク２７はシャフト２４に回転可能に取り付けることができる。１段以上の段落５０は、一組のステータベーン２６をさらに含む。本明細書に記載されるステータベーン２６は、第１段、第２段、第３段又はそれらの組合せで用いることができるが、ここでの「第１」は燃焼セクション１８のすぐ下流の段落をいう。

【0029】

各ステータベーン２６は、半径方向Ｒに内側プラットフォーム又は端壁５２と外側プラットフォーム又は端壁５４との間に延在する１以上の翼形部５６を含む。各ステータベーン２６の周方向に隣接する外側プラットフォーム５４を互いに結合して外側環状リングを形成してもよく、外側環状リングは、各ステータベーン２６の周方向に隣接する内側プラットフォーム５２の内側環状リングの周囲に延在する。１以上の翼形部５６は、プラットフォーム５２，５４によって形成される２つの環状リングの間に延在し得る。タービンセクション２２は、シュラウドセグメント５８を含んでいてもよく、シュラウドセグメント５８は外側プラットフォーム５４の下流に配置して、ステータベーン２６を通過した燃焼ガス４２がロータブレード２８へと流れるように導く。

【0030】

燃焼ガス４２の流路に沿って配置される構造又は部品は、高温ガス経路部品と呼ばれる。一例では、高温ガス経路部品は、ステータベーン２６及び／又はロータブレード２８である。いくつかの実施形態では、高温ガス経路部品を冷却するため、インピンジメントスリーブ、冷却流路、冷却穴などのような冷却特徴を、破線７８で示すように、高温ガス経路部品内に配置してもよい。例えば、矢印７９で示すような冷却空気を、圧縮機セクション１２その他の場所から送って、矢印８１で示すような冷却特徴を通して導いてもよい。

【0031】

図３は、本開示の実施形態に係るステータベーン２６の分解図であり、内側プラットフォーム５２、外側プラットフォーム５４及び翼形部をステータベーン２６の軸方向中心線５５に沿って互いに分離した状態で示す。この軸方向中心線５５は、ステータベーン２６をタービンセクション２２に設置した状態では、ガスタービン１０の半径方向と略平行である。図に示す通り、ステータベーン２６は、内側プラットフォーム５２、外側プラットフォーム５４及び内側プラットフォーム５２と外側プラットフォーム５４の間に延在する翼形部５６を含んでいてもよい。翼形部５６は、一般に空力形状又は空力輪郭を画成し得る。例えば、翼形部５６は、燃焼ガスの流れと遭遇する前縁６０並びに翼形部５６に沿って燃焼ガスを後縁６２に導く側壁を含んでいてもよい。例えば、翼形部５６は、前縁６０から後縁６２まで各々延在する正圧側壁６４及び負圧側壁６６を含むことができる。さらに、翼形部５６は、半径方向に基部６８と先端７０の間に延在し得る。基部６８は内側プラットフォーム５２に結合されるように構成され、先端７０は外側プラットフォーム５４に結合されるように構成される。

【0032】

例示的な実施形態では、内側プラットフォーム５２、翼形部５６及び外側プラットフォーム５４は別個の部品（例えば、別個の部品として製造したもの）であってもよく、１以上のろう付継手を介して互いにろう付け又は溶接される。例えば、特定の実施形態では、内側プラットフォーム５２、翼形部５６及び外側プラットフォーム５４は、各々別々に積層造形（例えば３Ｄ印刷）され、次いでろう付継手を介して互いに接合される。ステータベーン２６を３つの別個の部品として形成すると、ステータベーン２６の補修性が高まるという利点がある。例えば、翼形部５６の一部が損傷した場合、ステータベーン２６全体を交換する必要はない。ろう付けを外し（例えば、ろう付継手を再加熱及び溶融することによって）、翼形部５６をプラットフォーム５２，５４から切り離し、新しい翼形部５６を用いるか或いは古い翼形部を修理すればよい。

【0033】

さらに、ステータベーン２６の一部又は全体の製造に積層造形を用いる場合、内側プラットフォーム５２及び外側プラットフォーム５４とは別個の部品としての翼形部５６の造形（すなわち印刷）時間は、内側及び外側プラットフォーム５２，５４を翼形部５６と共に印刷する一体型ノズルの造形時間に比べて格段に短い。さらに、ステータベーン２６を３つの別個の部品から形成すると、様々な部品に対して異なる製造技術及び／又は異なる材料を用いることができるようになる。

【0034】

図３に示すように、翼形部５６はキャンバー軸５７を含んでよく、キャンバー軸５７は前縁６０から後縁６２まで延在し、正圧側壁６４と負圧側壁６６との中間に画成される。キャンバー軸５７は、正圧側壁６４及び負圧側壁６６の曲線に対応するように湾曲及び／又は輪郭形成し得る。キャンバー軸５７と直交する方向に横方向Ｔを規定してもよい。図３に示すように、ステータベーン２６は、翼形部５６から半径方向Ｒ及び横方向Ｔの両方に外側に延在する１以上の突出部７２をさらに含む。例えば、ステータベーン２６は、基部６８において翼形部５６から延在する第１の突出部７２と、先端７０において翼形部５６から延在する第２の突出部７２とを含んでいてもよい。各突出部７２は、横方向Ｔに正圧側壁６４及び負圧側壁６６から略垂直に延在し得る。

【0035】

内側プラットフォーム５２及び外側プラットフォーム５４は共に開口１０２を画成してもよい。開口１０２は、突出部７２を各開口１０２に挿入し（次いで各プラットフォームにろう付けし）て、翼形部５６を内側プラットフォーム５２及び外側プラットフォーム５４に結合できるように、突出部７２に対応するサイズ及び形状にすればよい。特に、翼形部５６の基部６８から延在する突出部７２を内側プラットフォーム５２の開口１０２に挿入し（次いで内側プラットフォーム５２にろう付けし）、翼形部５６の先端７０から延在する突出部７２を外側プラットフォーム５４の開口１０２に挿入し（次いで外側プラットフォーム５４にろう付けし）てもよい。

【0036】

例えば、翼形部５６の突出部７２は、ろう付継手１０６を介して内側及び外側プラットフォーム５２及び５４にろう付けし得る（図４及び図５）。すなわち、図６に示すように、ろう材１０７は、（内側及び外側プラットフォーム５２，５４の両方で）突出部７２と開口１０２の境界との間に配置し得る。次いで、ステータベーン２６全体をろう付けオーブンに入れてろう材１０７を溶融させ、次いでろう材１０７を固化させて、内側及び外側プラットフォーム５２及び５４を翼形部５６の各突出部７２に接合することができる。ろう材は、銅、ニッケル、銀、金、アルミニウムその他の適切な金属ろう材を含有し得る。

【0037】

多くの実施形態では、図３に示すように、内側プラットフォーム５２及び／又は外側プラットフォーム５４は、本体５３を含む。本体５３は、翼形部５６に対して略垂直に延在し得る。内側プラットフォーム５２の本体５３は、タービンセクション２２内の燃焼ガスの半径方向内側の流れ境界を画成し得る。同様に、外側プラットフォーム５４の本体５３は、タービンセクション２２内の燃焼ガスの半径方向外側の流れ境界を画成し得る。さらに、内側プラットフォーム５２及び外側プラットフォーム５４の本体５３は、各々の開口１０２を少なくとも部分的に画成し得る。例示的な実施形態では、内側プラットフォーム５２及び／又は外側プラットフォーム５４の一方又は両方は、本体５３から半径方向に延在する隆起壁８０を含んでいてもよい。隆起壁８０は、開口１０２を少なくとも部分的に画成し得る。多くの実施形態では、突出部７２は、隆起壁８０にろう付けし得る。いくつかの実施形態では、内側及び外側プラットフォーム５２及び５４は、１以上のレール８２（本体５３を略周方向Ｃに横断し得る）を含んでいてもよい。

【0038】

ある実施形態では、翼形部５６の基部６８から延在する突出部７２は、内側プラットフォーム５２が翼形部５６の突出部７２を取り囲むように、内側プラットフォーム５２の開口１０２内に延在してもよい。具体的には、本体５３及び／又は内側プラットフォーム５２の隆起壁８０が、翼形部５６の基部６８から延在する突出部７２を取り囲んでもよい（すなわち、隆起壁８０は突出部７２の周囲に延在する）。同様に、翼形部５６の先端７０から延在する突出部７２は、外側プラットフォーム５４が翼形部５６の突出部７２を取り囲むように、外側プラットフォーム５４の開口１０２内に延在してもよい。具体的には、本体５３及び／又は外側プラットフォーム５４の隆起壁８０が、翼形部５６の先端７０から延在する突出部７２を取り囲んでもよい。

【0039】

多くの実施形態では、翼形部５６の突出部７２は、前縁部８４、後縁部８６、正圧側部８８及び負圧側部９０を含んでいてもよい。前縁部８４、正圧側部８８及び負圧側部９０はキャビティ９２を少なくとも部分的に画成していてもよく、キャビティ９２は、翼形部５６内に延在して、翼形部５６内部でさらに画成される。キャビティ９２は、プラットフォーム５４の開口１０２によって露出されてもよく、空気（例えば、圧縮機１４からの抽気）がキャビティ９２に入り込めるようになる。キャビティ９２を複数の部分に仕切り、かつ翼形部５６に構造的支持を与えるため、リブ９４（図４、図１０）が、キャビティ９２（例えば突出部７２の正圧側部８８と負圧側部９０との間及び翼形部５６の正圧側壁６４と負圧側壁６６との間）を横断していてもよい。突出部７２は、固体テール９６をさらに含んでいてもよく、（図４の格子線で示すように）プラットフォーム５４に突出部７２を接合するための追加のろう材のための平坦及び／又は平滑な表面をもたらすことができる。

【0040】

突出部７２の前縁部８４は、翼形部５６の前縁６０から延在し得る。突出部７２の後縁部８６は、翼形部５６の後縁６２から延在し得る。突出部７２の正圧側部８８は、翼形部５６の正圧側壁６４から延在し得る。突出部７２の負圧側部９０は、翼形部５６の負圧側壁６６から延在し得る。

【0041】

図４は、本開示の実施形態に係るステータベーン２６の拡大斜視図を示す。図に示す通り、翼形部５６の突出部７２は、プラットフォーム５４が翼形部５６の突出部７２を取り囲むように、プラットフォーム５４の開口１０２内に延在してもよい。ろう付継手１０６（格子状に配置された破線で示す）は、プラットフォーム５４と翼形部５６の突出部７２との間に配置され、それらを接合する。

【0042】

図５～図９は、各々、本開示の１以上の実施形態に係るステータベーン２６の断面図を示す。具体的には、図５は、図４に示すステータベーン２６の矢視５－５断面図であり、図６は、図５のステータベーン２６の拡大図である。図に示す通り、ステータベーン２６は、プラットフォーム１００（図３に示す内側プラットフォーム５２又は外側プラットフォーム５４など）を含むことができる。プラットフォーム１００は開口１０２を画成してもよく、翼形部５６は開口１０２内に延在して、プラットフォーム１００と接合する。ろう付継手１０６は、翼形部５６とプラットフォーム１００との間に配置されて翼形部５６をプラットフォーム１００に接合する。ろう付継手１０６は、プラットフォーム１００を翼形部５６に接合するろう材１０７を含むことができる。ろう材１０７は、翼形部５６及び／又はプラットフォーム１００が形成される材料の溶融温度よりも低い溶融温度を有する。例えば、ろう材１０７は、銅、ニッケル、銀、金、アルミニウム又はこれらの組合せとし得る。翼形部５６及びプラットフォーム１００は、ニッケル及びコバルト合金その他の材料のような高い溶融温度を有する金属材料から形成し得る。

【0043】

例示的な実施形態では、ステータベーン２６は、（例えばガスタービンエンジン１０の運転中に）ろう付継手１０６を冷却するため、翼形部５６及び／又はプラットフォーム１００の一方に画成される冷却回路１０８を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、冷却回路１０８は、突出部７２及び／又は翼形部５６の一方又は両方に画成してもよい。他の実施形態では、冷却回路１０８は、プラットフォーム１００内（例えば、図３を参照して説明した本体５３、隆起壁８０及び／又はレール８２の１以上の内部）に画成し得る。冷却回路１０８は圧縮機セクション１２と流体連通していてもよく、冷却回路１０８は、ろう付継手１０６の冷却に圧縮機からの圧縮空気の流れを利用することができる。

【0044】

多くの実施形態では、プラットフォーム１００は、内壁１１０及び外壁１１２を含み、隆起壁８０は、内壁１１０と外壁１１２との間に延在し得る。例示的な実施形態では、図に示す通り、ろう付継手１０６は、プラットフォーム１００の隆起壁８０と翼形部５６の突出部７２との間に配置され、それらを接合する。多くの実施形態では、入口プレナム１１４を、内壁１１０と外壁１１２と隆起壁８０との間に画成し得る。圧縮空気が（例えば圧縮機セクション１２からの抽気のような圧縮空気源から）入口プレナム１１４に流入できるようにするため、１以上の入口孔１１６を外壁１１２に画成してもよい。内壁１１０は、入口プレナム１１４を部分的に画成する外面１３４、及び燃焼ガスの高温ガス経路境界を部分的に画成する内面１３６を画成し得る。換言すると、内面１３６は、ガスタービン１０の運転中に燃焼ガスに暴露される。

【0045】

多くの実施形態では、図６及び図７に示すように、冷却回路１０８は、１以上の入口流路１１８、プレナム１２０及び１以上の出口流路１２２を含んでいてもよく、各々プラットフォーム１００の隆起壁８０及び／又は内壁１１０に画成される。１以上の入口流路１１８は、入口プレナム１１４からプレナム１２０まで延在し得る。いくつかの実施形態では、プレナム１２０は環状であってもよく、突出部７２を取り囲む（もって図３に示す軸方向中心線５５を取り囲む）。１以上の入口流路１１８の各入口流路１１８は、冷却剤又は空気１５０が継手境界壁１２４に衝突するように冷却剤又は空気１５０を導くサイズ及び配向にされる。継手境界壁１２４は、隆起壁８０の一部を形成してもよく、プレナム１２０とろう付継手１０６の間に配置し得る。例えば、隆起壁８０の継手境界壁１２４は略半径方向に配向し、入口流路１１８は、冷却剤が入口流路１１８を出て略軸方向（又は継手境界壁１２４に垂直）に進むように、入口流路１１８の出口のすぐ上流に軸方向に配向した部分を含んでいてもよい。次いで、空気１５０は、継手境界壁１２４に衝突して、熱を継手境界壁１２４から空気１５０に伝達する。継手境界壁１２４は隆起壁８０の一部であってもよいので、継手境界壁１２４はろう付継手１０６に接触するとともに、プレナム１２０を部分的に画成することができる。

【0046】

特に、入口流路１１８は、空気１５０が離散ジェットとして継手境界壁１２４に衝突するようなサイズ及び配向にし得る。空気１５０の離散ジェットは、継手境界壁１２４のインピンジメント面１２６に衝突して、インピンジメント面１２６を冷却し、継手境界壁１２４及びろう付継手１０６から空気に熱伝達できるようになる。インピンジメント面１２６は、プレナム１２０の境界を部分的に画成し得る。例えば、入口流路１１８は、継手境界壁１２４のインピンジメント面１２６に略垂直に延在する出口部分を含んでいてもよく、入口流路１１８を出る空気１５０の離散ジェットは、表面（例えば継手境界壁１２４のインピンジメント面１２６）に垂直に当たる。空気の離散ジェットがインピンジメント面１２６に衝突すると、それらは「ポストインピンジメント空気」及び／又は「使用済み冷却空気」と呼ばれるが、これは、空気がエネルギー移動を経て異なる特性（例えば、衝突前よりも高い温度及び低い圧力）をもつためである。

【0047】

様々な実施形態では、プレナム１２０は略矩形の断面とすることができる。例えば、プレナム１２０は、上流面１２８（冷却回路１０８を通る冷却剤の流れに関して）と、上流面１２８の反対側のインピンジメント面１２６と、半径方向外側面１３０と、半径方向内側面１３２とで囲まれていてもよい。半径方向外側面１３０と半径方向内側面１３２は離間（例えば半径方向に離間）し、各々互いに略平行に延在していてもよい。インピンジメント面１２６と上流面１２８は互いに離間していて互いに略平行であり、各々略半径方向に延在していてもよい。

【0048】

例示的な実施形態では、冷却回路１０８は、継手境界壁１２４内に画成され（例えば部分的に隆起壁８０内に画成され、部分的に内壁１１０内に画成され）かつプレナム１２０と流体連通している１以上の出口流路１２２を含んでいてもよい。出口流路１２２は、半径方向外側面１３０に画成されかつプレナム１２０と流体連通している入口１３８から、内壁１１０の内面１３６に画成される出口１４０まで延在し得る。１以上の出口流路１２２は、ろう付継手１０６（及びろう材１０７）を冷却するため、インピンジメント面１２６とろう付継手１０６の間に延在する部分を少なくとも含むことができる。例えば、１以上の出口流路１２２は、Ｕ字型部分１４２及び直線部分１４４（半径方向に延在し得る）を含むことができる。Ｕ字型部分１４２は、半径方向外側面１３０に画成された入口１３８から直線部分１４４まで延在し得る。直線部分１４４は、軸方向にインピンジメント面１２６とろう付継手１０６との間に配置してもよく、出口流路１２２の直線部分１４４は、Ｕ字型部分１４２から内壁１１０の内面１３６に画成される出口１４０まで延在し得る。例示的な実施態様形態では、出口流路１２２の出口１４０から出る空気１５０で、内面１３６（及び／又は翼形部５６）をフィルム冷却してもよい。

【0049】

ここで図７及び図８に示す実施形態を具体的に参照すると、１以上の出口流路１２２と１以上の入口流路１１８を交互に配置してもよい。例えば、１以上の出口流路１２２と１以上の入口流路１１８は、入口流路１１８を出る冷却空気１５０の方向Ｒと半径方向とによって画成される同一平面内になくてもよい。特に、１以上の出口流路１２２の各出口流路１２２を、１以上の入口流路１１８の２つの入口流路１１８の間に配置してもよい。同様に、１以上の入口流路１１８の各入口流路１１８を、１以上の出口流路１２２の２つの出口流路１２２の間に配置してもよい。換言すると、入口流路１１８及び出口流路１２２は、入口流路１１８を出る冷却空気１５０に垂直な方向１５２に互いに離間して配置してもよい。いくつかの実施形態では、方向１５２は、プレナム１２０を部分的に画成する上流面１２８と略平行である。特に、方向１５２は、突出部７２の周囲に沿って延在してもよい。例えば、多くの実施形態では、１以上の出口流路１２２の各出口流路１２２は、１以上の入口流路１１８の半径方向（図７に示す）及び突出部７２の周囲に沿って延在する方向１５２（図８に示す）の両方向で、各入口流路１１８（例えば、隣接する各入口流路１１８）からオフセットしていてもよい。

【0050】

図８に示すように、継手境界壁１２４は、インピンジメント面１２６から延在する１以上の突起１５４を含んでいてもよい。例えば、突起１５４は、上流面１２８に向かってプレナム１２０内に延在し得る。例示的な実施形態では、出口流路１２２は、継手境界壁１２４の突起１５４内に少なくとも部分的に画成し得る。特に、出口流路１２２の直線部分１４４は、継手境界壁１２４の突起１５４内に画成し得る。突起１５４の各々は、半円形の断面形状（又は他の適切な断面形状）を有し得る。図７及び図８の実施形態の利点は、インピンジメント面１２６及び出口流路１２２の直線部分１４４をろう付継手１０６の近傍に配置することができ、ろう付継手１０６の冷却が向上することである。

【0051】

図９に示すように、いくつかの実施形態では、冷却回路１０８は、隆起壁８０（又は他の実施形態では内壁１１０内）に画成された入口１５８と出口１６０との間に延在する直接流路１５６を含んでいてもよい。かかる実施形態では、直接流路１５６は、ろう付継手１０６に対流冷却をもたらすため、ろう付継手１０６に近接して配置し得る。さらに、図９に示すように、プラットフォーム１００は、隆起壁８０の半径方向内側でろう付継手１０６に近接した領域に、プラットフォーム１００の内壁１１０の内面１３６から半径方向内側に延在する隆起出口部１６２をさらに含んでいてもよい。直接流路１５６は、隆起出口部１６２に少なくとも部分的に画成し得る。例えば、直接流路１５６の出口１６０は、プラットフォーム５４の隆起出口部１６２に画成してもよい。隆起出口部１６２は、ろう材施工及びろう付けの際に、溶融したろう材１０７が直接流路１５６内に吸い込まれたり又は滑り込むのを防ぐという利点がある。自明であろうが、隆起出口部分１６２は、ろう材施工及びろう付けの際にろう材１０７が冷却回路１０８に入るのを防ぐために、図６～図８を参照して説明した出口流路１２２の１以上に組み込んでもよい。

【0052】

図１０～図１２を参照すると、本開示の実施形態では、プラットフォーム５２，５４に画成される冷却回路１０８ではなく（或いはそれに加えて）、冷却回路１０８を翼形部５６の突出部７２内に画成してもよい。かかる実施形態では、ガスタービン１０の運転中にろう付継手１０６に冷却（例えば対流冷却）をもたらすため、冷却回路１０８は、突出部７２内にろう付継手１０６に近接して配置される。図１０は、冷却回路１０８の詳細を示すため、内側及び外側プラットフォーム５２，５４から分離した翼形部５６の斜視図を示す。図１１は、突出部７２内に画成された冷却回路１０８を有するステータベーン２６の斜視断面図を示す。図１２は、図１１に示すステータベーン２６の拡大断面図を示す。

【0053】

図に示す通り、冷却回路１０８は、突出部７２内に画成され、入口１６６と出口１６８の間に延在する冷却通路１６４を含むことができる。特に、入口１６６を突出部７２の前縁部８４に画成し、出口を突出部７２の後縁部８６に画成してもよい。こうして、通路は、突出部の正圧側部８８（及び／又は図１１に示すように負圧側部９０）を通って入口１６６から出口１６８まで延在し得る。正圧側部８８に沿った冷却通路１６４は、負圧側部９０に沿った冷却通路１６４に対して、独自の入口１６６及び独自の出口１６８を有してもよいし、或いは正圧側部８８及び負圧側部９０に沿った冷却通路１６４が共通の入口１６６及び／又は共通の出口１６８を共有していてもよい。さらに、正圧側部分８８及び負圧側部分９０の各々に沿って１つの冷却通路１６４しか示してないが、正圧側部分８８及び負圧側部分９０の一方又は両方に２以上の冷却通路１６４を配置してもよい。

【0054】

図１０～図１２は、翼形部５６の先端７０の突出部７２内に画成される冷却通路１６４を示しているが、それに代えて（又は追加して）、冷却通路１６４を翼形部５６の基部６８の突出部７２に用いてもよい。ろう付継手１０６は突出部７２を外側プラットフォーム５４に接合し、冷却通路１６４はろう付継手１０６に近接して突出部７２を貫通しているので、冷却通路１６４は、好適にはガスタービン１０の運転中にろう付継手１０６に対流冷却をもたらす。翼形部５６の先端７０について説明した冷却通路１６４の態様はすべて、翼形部５６の基部６８の冷却通路１６４にも等しく適用できる。

【0055】

図１３及び図１４を参照すると、本開示の実施形態では、プラットフォーム５２，５４に画成される冷却回路１０８ではなく（或いはそれに加えて）、冷却回路１０８を突出部７２内に画成してもよい。かかる実施形態では、ガスタービン１０の運転中にろう付継手１０６に冷却（例えば対流冷却）をもたらすため、冷却回路１０８は、突出部７２内にろう付継手１０６に近接して配置される。図１２は、冷却回路１０８の詳細を示すため、内側プラットフォーム５２，５４から分離した翼形部５６の斜視図を示し、図１４は、図１３に示すステータベーンの拡大断面図を示す。

【0056】

図に示す通り、冷却回路１０８は、突出部７２内に画成され、入口１７６と複数の出口１７８との間に延在する冷却通路１７４を含むことができる。特に、入口１６６を突出部７２の前縁部８４に画成し、複数の出口１７８を正圧側壁６４又は負圧側壁６６のいずれかに画成してもよい。こうして、冷却通路１７４は、突出部７２の正圧側部８８（又は負圧側部９０）を通って延在する第１の部分１８０と、翼形部５６の正圧側壁６４（又は負圧側壁６６）を通って延在する第２の部分１８２とを含むことができる。冷却通路１７４の第２の部分１８２は、略半径方向に配向し、翼形部５６の前縁６０よりも後縁６２の近くに配置してもよい。

【0057】

図１４に示すように、複数の出口１７８は互いに半径方向に離間し、正圧側壁６４（又は負圧側壁６６）を通って延在し得る。こうして、冷却通路１７４の第１の部分１８０は、ろう付継手１０６に対流冷却をもたらし、冷却通路１７４の第２の部分１８２は、複数の出口１７８から出る空気１５０によって正圧側壁６４及び／又は負圧側壁６６の一方にフィルム冷却をもたらす。

【0058】

図１５～図１７を参照すると、ステータベーンは、キャップ１８４及びインサート１８６をさらに含んでいてもよい。キャップ１８４は、突出部７２に結合させることができ、突出部７２及び翼形部５６によって画成されるキャビティ９２を横断する。例えば、キャップ１８４は、キャビティ９２の外部の空気に対する障壁及び／又は境界を与える。キャップは、翼形（例えば後縁なしの翼形）に成形された平板とすることができる。例えば、キャップ１８４は、突出部７２の前縁部８４に接触する前縁と、突出部７２の正圧側部８８に接触する正圧側と、突出部７２の負圧側部９０に接触する負圧側とを含むことができる。インサート１８６は、突出部７２に結合させることができ、キャビティ９２内に延在してもよい。インサートは、キャップ１８４と略平行に延在する第１の部分１８８と、キャップ１８４と略垂直に延在する第２の部分１９０とを含むことができる（例えば第２の部分１９０は半径方向にキャビティ９２内に延在し得る）。

【0059】

例示的な実施形態では、キャップ１８４及びインサート１８６は、ステータベーン２６のキャビティ９２内に出口プレナム１９２を画成し得る。冷却回路１０８は、出口プレナム１９２と流体連通し得る。例えば、図１５～図１７に示すように、本開示の実施形態では、プラットフォーム５２，５４内に画成される冷却回路１０８ではなく（或いはそれに加えて）、冷却回路１０８を突出部７２内に画成してもよい。かかる実施形態では、ガスタービン１０の運転中にろう付継手１０６に冷却（例えば対流冷却）をもたらすため、冷却回路１０８は、突出部７２内にろう付継手１０６に近接して配置される。
図１６に示すように、冷却回路１０８は、入口流路１９４及び出口流路１９６を含むことができる。入口流路１９４は、突出部７２の半径方向外側面１９８に画成された入口２００から、ろう付継手１０６に向かって、出口流路１９６まで延在し得る。出口流路ｄ１９６は、入口流路１９４から突出部７２の内面２０４に画成される出口２０２まで延在し得る。出口２０２は、冷却回路１０８から出口プレナム１９２内に空気を排出することができる。

【0060】

様々な実施形態では、図１５及び図１６にまとめて示すように、突出部７２は、出口プレナム１９２と各々流体連通した複数の冷却回路１０８を含んでいてもよい。例えば、各冷却回路１０８は、突出部７２の半径方向外側面１９８に画成された入口２００から、突出部７２の内面２０４に画成される出口２０２まで延在し得る。例えば、図１５に示すように、複数の冷却回路１０８が、突出部７２の周囲に互いに離間して（例えば、等間隔で又は非等間隔で）配置されていてもよい。特に、複数の冷却回路１０８の各冷却回路１０８の入口２００は、突出部７２の外周に互いに離間して配置してもよい。

【0061】

多くの実施形態では、インサート１８６と翼形部５６の壁２０８（例えば正圧側壁６４及び／又は負圧側壁６６）との間に環状プレナム２０６を画成してもよい。例えば、インサート１８６は環状であってもよく、翼形部５６の全周にわたって壁２０８とインサート１８６の間に環状プレナム２０６が画成される。例示的な実施形態では、環状プレナム２０６は、インサート孔２１０を介して出口プレナム１９２と流体接続し得る。例えば、インサート孔２１０は、出口プレナム１９２を環状プレナム２０６と流体接続してターボ機械の運転中に壁２０８を冷却するための空気を環状プレナム２０６に供給するため、インサート１８６の第２の部分１９０に画成することができる。

【0062】

これに代えて或いは加えて、図１７に示すように、冷却回路１０８は、複数の入口流路１９４と、プレナム１９５と、出口流路１９６とを含んでいてもよい。プレナム１９５とろう付継手１０６との間に継手境界壁２１１を配置してもよく、継手境界壁２１１のインピンジメント面２１２はプレナム１９５を部分的に画成する。各入口流路１９４は、突出部７２の内面２０４に画成された入口２０２からプレナム１９５まで延在し、出口流路１９６は、プレナム１９５から内面２０４に画成される出口まで延在する。特に、入口流路１９４は、離散ジェットの空気がインピンジメント面２１２に衝突するように空気を導くサイズ及び配向にすることができる。空気の離散ジェットはインピンジメント面２１２に衝突して、空気とろう付継手１０６との間で熱伝達が起こるようになる。

【0063】

本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲と文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と非本質的な差しかない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。

【0064】

本発明のその他の態様を、以下の実施態様に示す。
［実施態様１］
第１の態様では、ステータベーンは、開口を画成するプラットフォームと、前縁、後縁、負圧側壁及び正圧側壁を有する翼形部であって、翼形部が半径方向に基部と先端の間に延在し、基部又は先端の少なくとも一方が突出部を含んでいて、プラットフォームが翼形部の突出部を取り囲むように突出部がプラットフォームの開口内に延在する翼形部と、プラットフォームと翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合するろう付継手と、ろう付継手を冷却するため突出部又はプラットフォームの少なくとも一方に画成された冷却回路とを備える。
［実施態様２］
冷却回路が、プレナムまで延在しかつ冷却剤を継手境界壁に衝突させるように構成された１以上の入口流路を備えており、継手境界壁が、ろう付継手と接触し、かつプレナムを部分的に画成する、実施態様１に記載のステータベーン。
［実施態様３］
冷却回路が、継手境界壁内に画成されかつプレナムと流体連通する１以上の出口流路をさらに備える、実施態様１又は実施態様２に記載のステータベーン。
［実施態様４］
１以上の出口流路の各出口流路が、半径方向及び突出部の周囲に沿って延在する方向の両方向で、１以上の入口流路の各入口流路からオフセットしている、実施態様１乃至実施態様３のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様５］
プラットフォームが、内壁、外壁及び内壁と外壁との間に延在する隆起壁を含んでおり、ろう付継手が、プラットフォームの隆起壁と翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合する、実施態様１乃至実施態様４のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様６］
１以上の入口流路、１以上の出口流路及びプレナムが、プラットフォームの隆起壁及び内壁内に画成される、実施態様１乃至実施態様５のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様７］
冷却回路が突出部内に画成される、実施態様１乃至実施態様６のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様８］
翼形部の突出部が、前縁部、後縁部、正圧側部及び負圧側部を含んでおり、冷却回路が、前縁部の入口から、後縁部、正圧側壁又は負圧側壁のいずれかに画成された出口まで延在する冷却通路を備える、実施態様１乃至実施態様７のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様９］
ステータベーンがキャビティを画成しており、インサートが突出部に結合しているとともにキャビティ内に延在しており、キャップが突出部に結合しているとともにキャビティを横断して延在する、実施態様１乃至実施態様８のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様１０］
キャップ及びインサートが、ステータベーンのキャビティ内に出口プレナムを画成しており、冷却回路が出口プレナムと流体連通している、実施態様１乃至実施態様９のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様１１］
環状プレナムがインサートと翼形部の壁との間に画成され、環状プレナムがインサート孔を介して出口プレナムと流体接続している、実施態様１乃至実施態様１０のいずれか１項に記載のステータベーン。
［実施態様１２］
別の態様では、ターボ機械は、圧縮機セクションと、燃焼セクションと、１以上のステータベーンを含むタービンセクションとを備えており、１以上のステータベーンは、開口を画成するプラットフォームと、前縁、後縁、負圧側壁及び正圧側壁を有する翼形部であって、翼形部が半径方向に基部と先端の間に延在し、基部又は先端の少なくとも一方が突出部を含んでいて、プラットフォームが翼形部の突出部を取り囲むように突出部がプラットフォームの開口内に延在する翼形部と、プラットフォームと翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合するろう付継手と、ろう付継手を冷却するため突出部又はプラットフォームの少なくとも一方に画成された冷却回路とを備える。
［実施態様１３］
冷却回路が、プレナムまで延在しかつ冷却剤を継手境界壁に衝突させるように構成された１以上の入口流路を備えており、継手境界壁が、ろう付継手と接触し、かつプレナムを部分的に画成する、実施態様１２に記載のターボ機械。
［実施態様１４］
冷却回路が、継手境界壁内に画成されかつプレナムと流体連通する１以上の出口流路をさらに備える、実施態様１２又は実施態様１３に記載のターボ機械。
［実施態様１５］
１以上の出口流路の各出口流路が、半径方向及び突出部の周囲に沿って延在する方向の両方向で、１以上の入口流路の各入口流路からオフセットしている、実施態様１２乃至実施態様１４のいずれか１項に記載のターボ機械。
［実施態様１６］
プラットフォームが、内壁、外壁及び内壁と外壁との間に延在する隆起壁を含んでおり、ろう付継手が、プラットフォームの隆起壁と翼形部の突出部との間に配設されてそれらを接合する、実施態様１２乃至実施態様１５のいずれか１項に記載のターボ機械。
［実施態様１７］
１以上の入口流路、１以上の出口流路及びプレナムが、プラットフォームの隆起壁及び内壁内に画成される、実施態様１２乃至実施態様１６のいずれか１項に記載のターボ機械。
［実施態様１８］
冷却回路が突出部内に画成される、実施態様１２乃至実施態様１７のいずれか１項に記載のターボ機械。
［実施態様１９］
翼形部の突出部が、前縁部、後縁部、正圧側部及び負圧側部を含んでおり、冷却回路が、前縁部の入口から、後縁部、正圧側壁又は負圧側壁のいずれかに画成された出口まで延在する冷却通路を備える、実施態様１２乃至実施態様１８のいずれか１項に記載のターボ機械。
［実施態様２０］
ステータベーンがキャビティを画成しており、インサートが突出部に結合しているとともにキャビティ内に延在しており、キャップが突出部に結合しているとともにキャビティを横断して延在する、実施態様１２乃至実施態様１９のいずれか１項に記載のターボ機械。

【符号の説明】

【0065】

１０ ガスタービン
１２ 圧縮機セクション
１８ 燃焼セクション
２２ タービンセクション
２６ ステータベーン
５２ 内側プラットフォーム
５４ 外側プラットフォーム
５６ 翼形部
６０ 前縁
６２ 後縁
６４ 正圧側壁
６６ 負圧側壁
６８ 基部
７０ 先端
７２ 突出部
８０ 隆起壁
９２ キャビティ
１０２ プラットフォームの開口
１０６ ろう付継手
１０８ 冷却回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【外国語明細書】