▶ 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 ハフツングの特許一覧
(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】P2024023134
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】応力緩和構造のタービンノズルアセンブリ取付け用レール
(51)【国際特許分類】
F01D 9/02 20060101AFI20240214BHJP
F01D 11/00 20060101ALI20240214BHJP
【ＦＩ】
F01D9/02 104
F01D11/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023105027
(22)【出願日】2023-06-27
(31)【優先権主張番号】17/876,225
(32)【優先日】2022-07-28
(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】ローレン エリザベス ロジャーズ
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム スコット ゼミティス
(72)【発明者】
【氏名】クリステン バーバラ コレッティ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】応力緩和構造のタービンノズルアセンブリ取付け用レールを提供する。
【解決手段】取付レール１５８は、外側端壁１２０に結合し、外側端壁１２０から少なくとも部分的に半径方向外側に、少なくとも部分的に外側端壁１２０に沿って周方向に延在している。応力緩和構造１２６は、取付レール１５８において画成される。応力緩和構造１２６は、取付レール１５８の半径方向外側面１６０に画成された端部開口１７０と、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成され、端部開口１７０に結合したスロット１７４と、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成され、スロット１７４の半径方向内側端部に結合した横長開口１８０とを含む。横長開口１８０は、スロット１７４に対して周方向に非対称に配置され、取付レール１５８に蔓延している応力を緩和する。
【選択図】図４
【解決手段】取付レール１５８は、外側端壁１２０に結合し、外側端壁１２０から少なくとも部分的に半径方向外側に、少なくとも部分的に外側端壁１２０に沿って周方向に延在している。応力緩和構造１２６は、取付レール１５８において画成される。応力緩和構造１２６は、取付レール１５８の半径方向外側面１６０に画成された端部開口１７０と、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成され、端部開口１７０に結合したスロット１７４と、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成され、スロット１７４の半径方向内側端部に結合した横長開口１８０とを含む。横長開口１８０は、スロット１７４に対して周方向に非対称に配置され、取付レール１５８に蔓延している応力を緩和する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タービンノズルアセンブリ（１１２）であって、
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）における応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、前記原点（２１０）を起点として表１に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値及び曲率半径に実質的に従って規定される複数の円弧面（１９６Ａ－Ｅ）によって規定される公称輪郭を有する形状であってタービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を突き通る形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値及び曲率半径値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通する前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）における応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、前記原点（２１０）を起点として表１に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値及び曲率半径に実質的に従って規定される複数の円弧面（１９６Ａ－Ｅ）によって規定される公称輪郭を有する形状であってタービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を突き通る形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値及び曲率半径値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通する前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項2】
前記応力緩和構造（１２６）が、
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項3】
前記１以上の翼形部（１３０）が、前記スロット（１７４）の第１の周方向側に第１の翼形部（１３０Ａ）と、第１の翼形部（１３０Ａ）から前記スロット（１７４）の第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部（１３０Ｂ）とを含んでおり、前記応力緩和構造（１２６）が、周方向に第１の翼形部（１３０Ａ）よりも第２の翼形部（１３０Ｂ）に近い、請求項２に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項4】
前記取付レール（１５８）の前方面（１６２）と後方面（１６４）との間に位置し、かつ前記スロット（１７４）及び前記横長開口（１８０）を周方向に横断して延在するシールスロット（２４２）と、
前記シールスロット（２４２）内に位置する平面シール（２４４）であって、前記横長開口（１８０）の曲面（１９４）と一致する形状の縁部（２４６）を有する平面シール（２４４）と
をさらに備える、請求項２に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
前記シールスロット（２４２）内に位置する平面シール（２４４）であって、前記横長開口（１８０）の曲面（１９４）と一致する形状の縁部（２４６）を有する平面シール（２４４）と
をさらに備える、請求項２に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項5】
前記取付レール（１５８）が、前記外側端壁（１２０）の軸方向後縁（１６６）に隣接して前記外側端壁（１２０）に結合している、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項6】
当該タービンノズルアセンブリ（１１２）が、タービンシステム（１０８）の第２段（Ｌ１）にある、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項7】
タービンノズルアセンブリ（１１２）であって、
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）における応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、表２に記載されたＸ、Ｙ及びＺ値のデカルト座標値に実質的に従いかつ前記原点（２１０）を起点とする公称輪郭を有する形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｘ、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）における応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、表２に記載されたＸ、Ｙ及びＺ値のデカルト座標値に実質的に従いかつ前記原点（２１０）を起点とする公称輪郭を有する形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｘ、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項8】
前記応力緩和構造（１２６）が、
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項７に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項７に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項9】
前記１以上の翼形部（１３０）が、前記スロット（１７４）の第１の周方向側に第１の翼形部（１３０Ａ）と、第１の翼形部（１３０Ａ）から前記スロット（１７４）の第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部（１３０Ｂ）とを含んでおり、前記応力緩和構造（１２６）が、周方向に第１の翼形部（１３０Ａ）よりも第２の翼形部（１３０Ｂ）に近い、請求項８に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項10】
前記取付レール（１５８）の前方面（１６２）と後方面（１６４）との間に位置し、かつ前記スロット（１７４）及び前記横長開口（１８０）を周方向に横断して延在するシールスロット（２４２）と、
前記シールスロット（２４２）内に位置する平面シール（２４４）であって、前記横長開口（１８０）の曲面（１９４）と一致する形状の縁部（２４６）を有する平面シール（２４４）と
をさらに備える、請求項８に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
前記シールスロット（２４２）内に位置する平面シール（２４４）であって、前記横長開口（１８０）の曲面（１９４）と一致する形状の縁部（２４６）を有する平面シール（２４４）と
をさらに備える、請求項８に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項11】
前記取付レール（１５８）が、前記外側端壁（１２０）の軸方向後縁（１６６）に隣接して前記外側端壁（１２０）に結合している、請求項７に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項12】
当該タービンノズルアセンブリ（１１２）が、タービンシステム（１０８）の第２段（Ｌ１）にある、請求項７に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項13】
タービンノズルアセンブリ（１１２）であって、
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）に画成された応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、前記原点（２１０）を起点として表２に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値に実質的に従う公称輪郭を有する形状であってタービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を突き通る形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通する前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
１以上の翼形部（１３０）と、
前記１以上の翼形部（１３０）の半径方向外端（１３２）に結合した外側端壁（１２０）と、
前記外側端壁（１２０）に結合した取付レール（１５８）であって、該取付レール（１５８）が前記外側端壁（１２０）から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ前記外側端壁（１２０）に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、該取付レール（１５８）が、半径方向外側面（１６０）、レール厚（Ｔ）、及び該取付レール（１５８）の正圧側周方向端（２０２）での最後方点（２１２）に原点（２１０）を有する取付レール（１５８）と、
前記取付レール（１５８）に画成された応力緩和構造（１２６）であって、該応力緩和構造（１２６）が、前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成される横長開口（１８０）を含んでいて、該横長開口（１８０）が、前記原点（２１０）を起点として表２に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値に実質的に従う公称輪郭を有する形状であってタービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を突き通る形状を有する部分（２１６）を有しており、前記デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）の最小Ｘ方向範囲（２１４）を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービン（１０８）のＸ軸と平行な方向に前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通する前記横長開口（１８０）の部分（２１６）の表面輪郭を形成する、応力緩和構造（１２６）と
を備えるタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項14】
前記応力緩和構造（１２６）が、
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項１３に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
前記取付レール（１５８）の半径方向外側面（１６０）に画成された端部開口（１７０）と、
前記取付レール（１５８）のレール厚（Ｔ）を貫通して画成され、かつ前記端部開口（１７０）に結合したスロット（１７４）と
をさらに含んでおり、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）の半径方向内側端（１８２）に結合し、前記横長開口（１８０）が、前記スロット（１７４）に対して周方向に非対称に配置されている、請求項１３に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【請求項15】
前記１以上の翼形部（１３０）が、前記スロット（１７４）の第１の周方向側に第１の翼形部（１３０Ａ）と、第１の翼形部（１３０Ａ）から前記スロット（１７４）の第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部（１３０Ｂ）とを含んでおり、前記応力緩和構造（１２６）が、周方向に第１の翼形部（１３０Ａ）よりも第２の翼形部（１３０Ｂ）に近い、請求項１４に記載のタービンノズルアセンブリ（１１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、タービンシステムに関し、さらに具体的には、タービンノズルアセンブリの取付レールのための応力緩和構造を含むタービン用のタービンノズルアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
タービンシステムは、回転ブレード及び静止ノズルの段落を含んでおり、後者は作動流体を回転ブレードに向けてそれらを回転させる。一連の周方向に離間したタービンノズルアセンブリは、タービンシステムのノズルセクション又は段落を集合的に形成する。各タービンノズルアセンブリは、半径方向外側端壁に結合した１以上の取付レールを含む。半径方向外側端壁は翼形部によって半径方向内側端壁と結合している。取付レールは、タービンの静止ケーシングに結合される。取付レールは高い応力を受ける可能性がある。図１は、取付レール１２における従来の応力緩和構造１０の側面図を示す。応力緩和構造１０は対称的な配置を有している。この対称的配置は、取付レール１２で最も顕著な応力を緩和しない。
【発明の概要】
【0003】
以下に挙げるすべての態様、具体例及び特徴は、技術的に可能な方法で組合せることができる。
【0004】
本開示の一態様は、タービンノズルアセンブリであって、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向内端に結合した内側端壁と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面及びレール厚を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口、取付レールのレール厚を貫通して画成されかつ端部開口に結合したスロット、及び取付レールのレール厚を貫通して画成されかつスロットの半径方向内側端に結合した横長開口であって、スロットに対して周方向に非対称に配置されている横長開口を含んでいる、応力緩和構造とを備えるタービンノズルアセンブリを提供する。
【0005】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、１以上の翼形部は、スロットの第１の周方向側に第１の翼形部と、第１の翼形部からスロットの第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部とを含んでおり、応力緩和構造は、周方向に第１の翼形部よりも第２の翼形部に近い。
【0006】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、横長開口は、スロットの第１の周方向側に第１の周方向範囲を含んでおり、第１の周方向範囲は、スロットの第２の周方向側の第２の周方向範囲よりも小さい。
【0007】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、横長開口は、周方向にスロットの第１の周方向側に延在する第１の平面、周方向にスロットの第２の周方向側に延在する第２の平面、及び第１の平面と第２の平面とをつなぐ曲面を含む。
【0008】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、曲面は、複数の接続した円弧面を含んでおり、各円弧面は異なる曲率半径を有する。
【0009】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の平面に隣接する曲面の第１の円弧面は、第２の平面に隣接する曲面の第２の円弧面の第２の曲率半径よりも小さい第１の曲率半径を有する。
【0010】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールの前方面と後方面との間に位置し、かつスロット及び横長開口を周方向に横断して延在するシールスロットと、シールスロット内に位置する平面シールであって、横長開口の曲面と一致する形状の縁部を有する平面シールとをさらに備える。
【0011】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールは、外側端壁の軸方向後縁に隣接して外側端壁に結合している。
【0012】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、タービンノズルアセンブリは、タービンシステムの第２段落にある。
【0013】
本開示の一態様は、タービンノズルアセンブリであって、第２の翼形部に隣接した第１の翼形部と、第１の翼形部及び第２の翼形部の半径方向内端に結合した内側端壁と、第１の翼形部及び第２の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面及びレール厚を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口、取付レールのレール厚を貫通して画成されかつ端部開口に結合したスロット、及び取付レールのレール厚を貫通して画成されかつスロットの半径方向内側端に結合した横長開口であって、スロットに対して周方向に非対称に配置されている横長開口を含んでいる、応力緩和構造とを備えるタービンノズルアセンブリを包含する。
【0014】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、第１の翼形部は、スロットの第１の周方向側にあり、第２の翼形部は、第１の翼形部からスロットの第２の周方向側に周方向に離間しており、応力緩和構造は、周方向に第１の翼形部よりも第２の翼形部に近い。
【0015】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、横長開口は、スロットの第１の周方向側に第１の周方向範囲を含んでおり、第１の周方向範囲は、スロットの第２の周方向側の第２の周方向範囲よりも小さい。
【0016】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、横長開口は、周方向にスロットの第１の周方向側に延在する第１の平面、周方向にスロットの第２の周方向側に延在する第２の平面、及び第１の平面と第２の平面とをつなぐ曲面を含む。
【0017】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、曲面は、複数の接続した円弧面を含んでおり、各円弧面は異なる曲率半径を有する。
【0018】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の平面に隣接する曲面の第１の円弧面は、第２の平面に隣接する曲面の第２の円弧面の第２の曲率半径よりも小さい第１の曲率半径を有する。
【0019】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールの前方面と後方面との間に位置し、かつスロット及び横長開口を周方向に横断して延在するシールスロットと、シールスロット内に位置する平面シールであって、横長開口の曲面と一致する形状の縁部を有する平面シールとをさらに備える。
【0020】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールは、外側端壁の軸方向後縁に隣接して外側端壁に結合している。
【0021】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、タービンノズルアセンブリは、タービンシステムの第２段落にある。
【0022】
本開示の一態様は、複数のノズル段を含むタービンシステムであって、複数のノズル段の１以上のノズル段が、１以上のタービンノズルアセンブリであって、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向内端に結合した内側端壁と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面及びレール厚を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口、取付レールのレール厚を貫通して画成されかつ端部開口に結合したスロット、及び取付レールのレール厚を貫通して画成されかつスロットの半径方向内側端に結合した横長開口であって、スロットに対して周方向に非対称に配置されている横長開口を含んでいる、応力緩和構造とを備える１以上のタービンノズルアセンブリを含んでいる、タービンシステムを包含する。
【0023】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、１以上のノズル段は、タービンシステムの第２段を含む。
【0024】
本開示の一態様は、タービンノズルアセンブリであって、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面、レール厚、及び取付レールの正圧側周方向端での最後方点に原点を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールのレール厚を貫通して画成される横長開口を含んでいて、横長開口が、原点を起点として表１に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値及び曲率半径に実質的に従って規定される複数の円弧面によって規定される公称輪郭を有する形状であってタービンのＸ軸と平行な方向に取付レールのレール厚を突き通る形状を有する部分を有しており、デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって取付レールのレール厚の最小Ｘ方向範囲を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービンのＸ軸と平行な方向に取付レールのレール厚を貫通する横長開口の部分の表面輪郭を形成する、応力緩和構造とを備えるタービンノズルアセンブリを包含する。
【0025】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、応力緩和構造は、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口と、取付レールのレール厚を貫通して画成され、かつ端部開口に結合したスロットとをさらに含んでおり、横長開口は、スロットの半径方向内側端部に結合し、横長開口は、スロットに対して周方向に非対称に配置されている。
【0026】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、１以上の翼形部は、スロットの第１の周方向側に第１の翼形部と、第１の翼形部からスロットの第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部とを含んでおり、応力緩和構造は、周方向に第１の翼形部よりも第２の翼形部に近い。
【0027】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールの前方面と後方面との間に位置し、かつスロット及び横長開口を周方向に横断して延在するシールスロットと、シールスロット内に位置する平面シールであって、横長開口の曲面と一致する形状の縁部を有する平面シールとをさらに備える。
【0028】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールは、外側端壁の軸方向後縁に隣接して外側端壁に結合している。
【0029】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、タービンノズルアセンブリは、タービンシステムの第２段落にある。
【0030】
本開示の一態様は、タービンノズルアセンブリであって、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面、レール厚、及び取付レールの正圧側周方向端での最後方点に原点を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールのレール厚を貫通して画成される横長開口を含んでいて、横長開口が、表２に記載されたＸ、Ｙ及びＺ値のデカルト座標値に実質的に従いかつ原点を起点とする公称輪郭を有する形状を有する部分を有しており、デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって取付レールのレール厚の最小Ｘ方向範囲を乗じることによって距離に変換でき、Ｘ、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、横長開口の部分の表面輪郭を形成する、応力緩和構造とを備えるタービンノズルアセンブリに関する。
【0031】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、応力緩和構造は、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口と、取付レールのレール厚を貫通して画成され、かつ端部開口に結合したスロットとをさらに含んでおり、横長開口は、スロットの半径方向内側端部に結合し、横長開口は、スロットに対して周方向に非対称に配置されている。
【0032】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、１以上の翼形部は、スロットの第１の周方向側に第１の翼形部と、第１の翼形部からスロットの第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部とを含んでおり、応力緩和構造は、周方向に第１の翼形部よりも第２の翼形部に近い。
【0033】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールの前方面と後方面との間に位置し、かつスロット及び横長開口を周方向に横断して延在するシールスロットと、シールスロット内に位置する平面シールであって、横長開口の曲面と一致する形状の縁部を有する平面シールとをさらに備える。
【0034】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールは、外側端壁の軸方向後縁に隣接して外側端壁に結合している。
【0035】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、タービンノズルアセンブリは、タービンシステムの第２段落にある。
【0036】
本開示の一態様は、タービンノズルアセンブリであって、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁と、外側端壁に結合した取付レールであって、取付レールが外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在しかつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在しており、取付レールが、半径方向外側面、レール厚、及び取付レールの正圧側周方向端での最後方点に原点を有する取付レールと、取付レールに画成された応力緩和構造であって、応力緩和構造が、取付レールのレール厚を貫通して画成される横長開口を含んでいて、横長開口が、原点を起点として表２に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値に実質的に従う公称輪郭を有する形状であってタービンのＸ軸と平行な方向に取付レールのレール厚を突き通る形状を有する部分を有しており、デカルト座標値が０％～１００％の無次元値であって取付レールのレール厚の最小Ｘ方向範囲を乗じることによって距離に変換でき、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービンのＸ軸と平行な方向に取付レールのレール厚を貫通する横長開口の部分の表面輪郭を形成する、応力緩和構造とを備えるタービンノズルアセンブリを包含する。
【0037】
本開示の別の態様は、上述の態様を包含し、応力緩和構造は、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口と、取付レールのレール厚を貫通して画成され、かつ端部開口に結合したスロットとをさらに含んでおり、横長開口は、スロットの半径方向内側端部に結合し、横長開口は、スロットに対して周方向に非対称に配置されている。
【0038】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、１以上の翼形部は、スロットの第１の周方向側に第１の翼形部と、第１の翼形部からスロットの第２の周方向側に周方向に離間した第２の翼形部とを含んでおり、応力緩和構造は、周方向に第１の翼形部よりも第２の翼形部に近い。
【0039】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールの前方面と後方面との間に位置し、かつスロット及び横長開口を周方向に横断して延在するシールスロットと、シールスロット内に位置する平面シールであって、横長開口の曲面と一致する形状の縁部を有する平面シールとをさらに備える。
【0040】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、取付レールは、外側端壁の軸方向後縁に隣接して外側端壁に結合している。
【0041】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、タービンノズルアセンブリは、タービンシステムの第２段落にある。
【0042】
この発明の概要の欄に記載した態様も含めて、本開示に記載した２以上の態様を組合せて、本明細書に具体的に記載されていない実施態様としてもよい。
【0043】
１以上の実施態様の詳細を、添付の図面及び以下の説明に記載する。その他の特徴、目的及び利点は、発明の詳細な説明、図面並びに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0044】
本開示の上記その他の特徴については、本開示の様々な実施形態について記載する添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができよう。
【図1】取付レール１２の従来の応力緩和構造１０の側面図。
【図2】例示的なターボ機械の簡略化した断面図。
【図4】本開示の実施形態に係る応力緩和構造を含む例示的なタービンノズルアセンブリの前方に観た斜視図。
【図5】本開示の別の実施形態に係る応力緩和構造を含む例示的なタービンノズルアセンブリの側面斜視図。
【図6】本開示の実施形態に係るタービンノズルアセンブリの取付レールの応力緩和構造の前方及び下方に観た斜視図。
【図7】本開示の実施形態に係るタービンノズルアセンブリの取付レールの応力緩和構造の背面図
【図8】本開示の実施形態に係る応力緩和構造の横長開口の拡大背面図。
【図9】本開示の実施形態に係るタービンノズルアセンブリの取付レールの応力緩和構造の前方及び上方に観た斜視図。
【図10】本開示の実施形態に係る取付レールの負圧側周方向端の拡大斜視図。
【図11】本開示の実施形態に係る取付レールの正圧側周方向端の拡大斜視図。
【図12】本開示の別の実施形態に係るタービンノズルアセンブリの取付レールの応力緩和構造の前方及び下方に観た斜視図。
【図13】本開示の実施形態に係る内部にシールプレートを含むタービンノズルアセンブリの取付レールの応力緩和構造の背面図。
【0045】
なお、本開示の図面は必ずしも縮尺通りではない。図面は、本開示の典型的な態様を例示するものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。図面において、同様の符号は複数の図面間で同様の構成要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【0046】
まず、本開示の主題を明確に説明するため、ターボ機械内の関連する機械部品について言及及び説明する際に、用語を選択する必要がある。できるだけ、当技術分野で一般的な用語を、その通常の意味と一致するように用いる。別途記載されていない限り、かかる用語は、本願の文脈及び添付の特許請求の範囲に則して広義に解釈すべきである。ある部品について幾つかの異なる又は重複する用語を用いて言及されることが多々あることは当業者には明らかであろう。本明細書において、単一の部材として記載したものであっても、別の文脈では複数の部品からなるものとして記載することもある。或いは、本明細書のある箇所で複数の部品を含むものとして記載したものであっても、別の箇所では単一の部材として記載することもある。
【0047】
さらに、本明細書では幾つかの記述的用語を繰返し用いるが、本欄の冒頭でこれらの用語を定義しておくと有用であろう。これらの用語及びその定義は、別途明記しない限り、以下の通りである。本明細書で用いる「下流」及び「上流」という用語は、流体の流れ（例えばタービンエンジンを通る作動流体の流れ、或いは燃焼器を通る空気又はタービンの部品系の１つを通る冷却剤の流れなど）に関する方向を示す用語である。「下流」という用語は流体が流れていく方向に対応し、「上流」という用語は流れと反対の方向（すなわち、流れて来る方向）をいう。「前方」及び「後方」という用語は、それ以上は特定されない方向をいい、「前方」はエンジンの前方又は圧縮機端を示し、「後方」はターボ機械の後方セクションを示す。
【0048】
中心軸に対して異なる半径方向位置に配置された部品について説明する必要が多々ある。「半径方向」という用語は、軸に垂直な運動又は位置をいう。例えば、第１の部品が第２の部品よりも軸に近い場合、本明細書では第１の部品は第２の部品の「半径方向内側」又は「中心軸近位側」と記載される。一方、第１の部品が第２の部品よりも軸から遠く位置する場合、本明細書では第１の部品は第２の部品の「半径方向外側」又は「中心軸遠位側」と記載される。「軸方向」という用語は、タービンシャフトのような軸と平行な運動又は位置をいう。最後に、「周方向」という用語は、軸を中心とした運動又は位置をいう。自明であろうが、かかる用語は、タービンの中心軸に対して適用される。ある図面には、半径方向（Ｚ）、軸方向（Ｘ）及び周方向（Ｙ）を示す凡例が含まれている。デカルト座標が用いられている場合、凡例の矢印は正の方向を示す。
【0049】
さらに、本明細書では、以下に記載する通り、幾つかの記述的用語を繰返し用いる。「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示すものではない。
【0050】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、開示内容を限定するものではない。本明細書において、単数形で記載したものであっても、前後関係から別途明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。本明細書において、「備える」及び／又は「含む」という用語は、記載した特徴、整数、ステップ、操作、構成要素及び／又は部品が存在することを示し、他の１以上の特徴、整数、ステップ、操作、構成要素、部品及び／又はこれらの群の存在又は追加を除外するものではない。「任意」又は「適宜」という用語は、その用語に続いて記載された事象又は状況が起きても起きなくてもよいこと或いはその用語に続いて記載された部品又は構成要素が存在しても存在しなくてもよいことを意味しており、かかる記載はその事象又は状況が起こる場合と起こらない場合並びにその部品又は構成要素が存在する場合と存在しない場合とを包含する。
【0051】
ある構成要素又は層が別の構成要素又は層「の上」、「に係合」、「に接続」又は「に結合」しているという場合、その別の構成要素又は層の上に直接位置していても、その別の構成要素又は層に直接係合、接続又は結合していてもよいし、或いは介在する構成要素又は層が存在していてもよい。対照的に、ある構成要素が別の構成要素又は層「の直接上」、「に直接係合」、「に直接接続」又は「に直接結合」しているという場合、介在する構成要素又は層は存在しない。構成要素間の関係について説明するために用いられる他の用語（例えば、「～の間」と「直接～の間」、「隣接」と「直接隣接」など）も同様に解釈される。本明細書で用いる「及び／又は」という用語は、記載されたものの１以上のあらゆるすべての組合せを包含する。
【0052】
上述の通り、本開示は、タービンノズルアセンブリ及びタービンノズルアセンブリを含むタービンシステムを提供する。タービンノズルアセンブリは、１以上の翼形部と、１以上の翼形部の半径方向外端に結合した外側端壁とを含む。タービンノズルアセンブリは、半径方向外側端壁に結合した取付レールも含んでおり、取付レールは、外側端壁から少なくとも部分的に半径方向外側に延在し、かつ外側端壁に沿って少なくとも部分的に周方向に延在する。取付レールは、半径方向外側面及びレール厚も有する。応力緩和構造は、取付レールに画成される。応力緩和構造は、取付レールの半径方向外側面に画成された端部開口と、取付レールのレール厚を貫通して画成されかつ端部開口に結合したスロットとを含む。応力緩和構造は、取付レールのレール厚を貫通して画成され、スロットの半径方向内側端に結合した横長開口も含む。横長開口は、応力が最も高い箇所で応力を緩和するため、スロットに対して周方向に非対称に配置される。横長開口の一部は、本明細書に記載される本開示の様々な実施形態に従って、応力が最も高い箇所で応力を緩和するため、さらに具体的に規定することもできる。
【0053】
図面を参照すると、図２は燃焼タービン又はガスタービン（ＧＴ）システム１００（以下、「ＧＴシステム１００」）の形態の例示的なターボ機械９０の概略図である。ＧＴシステム１００は、圧縮機１０２及び燃焼器１０４を含む。燃焼器１０４は、燃焼領域１０５及び燃料ノズルアセンブリ１０６を有する。ＧＴシステム１００は、タービン１０８及び共通の圧縮機／タービンシャフト１１０（以下「ロータ１１０」という）を含む。
【0054】
一実施形態では、ＧＴシステム１００は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社（米国サウスカロライナ州グリーンビル）から市販の７ＨＡ．０２エンジンである。本開示は、いかなるＧＴシステム又はタービンシステムに限定されるものではなく、例えば、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社の他のＨＡ、Ｆ、Ｂ、ＬＭ、ＧＴ、ＴＭ及びＥクラスエンジンモデル並びに他社のエンジンモデルを始めとする、他のエンジンに関しても実施し得る。さらに、本開示の教示内容は、必ずしもＧＴシステムにしか適用できないものではなく、他のタイプのターボ機械、例えば蒸気タービン、ジェットエンジン、圧縮機等にも適用し得る。
【0055】
図３は、図２のＧＴシステムで使用し得る４つの段落Ｌ０～Ｌ３を備えるタービン１０８の例示的な部分の断面図を示す。４つの段落は、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３と記載されている。段落Ｌ０は第１段であり、４つの段落の中で最小（半径方向に）である。段落Ｌ１は第２段であり、軸方向に次の段落である。段落Ｌ２は第３段であり、軸方向に次の段落である。段落Ｌ３は最後の第４段であり、最大（半径方向に）である。なお、４つの段落は一例にすぎず、各タービンは５段以上であっても４段未満であってもよい。
【0056】
一組の静翼又はノズルアセンブリ１１２は、一組の動翼１１４と協働でタービン１０８の各段落Ｌ０～Ｌ３を形成し、タービン１０８を通る流体経路の一部を画成する。各組の動翼１１４はそれぞれのロータホイール１１６に結合しており、ロータホイール１１６は動翼１１４をロータ１１０（図２）に周方向に結合する。換言すると、複数の動翼１１４は、各ロータホイール１１６に周方向に離間して機械的に結合される。静止ノズルセクション又は段落１１５は、ロータ１１０の周りで周方向に離間した複数の静止ノズルアセンブリ１１２を含む。各タービンノズルアセンブリ１１２（以下「ノズルアセンブリ１１２」）は、１以上の翼形部１３０と接続した端壁（又はプラットフォーム）１２０，１２２を含む。図に示す例では、ノズルアセンブリ１１２は、１以上の翼形部１３０の半径方向外端１３２に結合した半径方向外側端壁１２０を含む。ノズルアセンブリ１１２は、１以上の翼形部１３０の半径方向内端１３４に結合した半径方向内側端壁１２２も含む。半径方向外側端壁１２０は、各ノズルアセンブリ１１２をタービン１０８のケーシング１２４に結合する。
【0057】
運転中、空気が圧縮機１０２を流れ、圧縮空気が燃焼器１０４に供給される。具体的には、圧縮空気は、燃焼器１０４に内蔵された燃料ノズルアセンブリ１０６に供給される。燃料ノズルアセンブリ１０６は燃焼領域１０５と流体連通している。燃料ノズルアセンブリ１０６は燃料源（図２には図示せず）とも流体連通しており、燃料及び空気を燃焼領域１０５に導く。燃焼器１０４は、燃料を着火して燃焼させる。燃焼器１０４はタービン１０８と流体連通しており、そこでガス流の熱エネルギーは機械的回転エネルギーへと変換される。タービン１０８は、ロータ１１０に回転可能に結合し、ロータ１１０を駆動する。圧縮機１０２もロータ１１０と回転可能に結合している。例示的な実施形態では、複数の燃焼器１０４及び燃料ノズルアセンブリ１０６がある。以下の説明では、別途明示しない限り、各部品の一つしか説明しない。ロータ１１０の少なくとも一方の端部は、タービン１０８から軸方向に延在していてもよく、発電機、負荷圧縮機及び／又は別のタービンのような負荷又は機械（図示せず）に取り付けられていてもよい。
【0058】
次に図４及び図５を参照すると、様々な実施形態に係る応力緩和構造１２６を含むタービン静翼又はノズルアセンブリ１１２の斜視図が示してある。図４は、複数のノズル１２８（例えば２枚のノズル）を含むノズルアセンブリ１１２の前方に観た斜視図を示し、図５は、１枚のノズル１２８を備えるノズルアセンブリ１１２の側面斜視図を示す。ノズルアセンブリ１１２は、任意の数のノズル１２８（つまり少なくとも外側端壁１２０とつながる翼形部１３０）を含むことができる。いずれにしても、ノズルアセンブリ１１２は静止部品であり、上述の通り、静止ノズルセクション又は段落１１５（図３）の一部及びタービン１０８のある段落の静止ノズルアセンブリ１１２（図３）の環状体の一部を形成する。タービン１０８（図３）の運転中、各ノズルアセンブリ１１２における１以上のノズル１２８は、作動流体（例えばガス又は蒸気）の流れを１以上の動翼（例えば動翼１１４）に導いてそれらの動翼がロータ１１０（図２）を回転せしめるようにするため、静止したままである。なお、各ノズルアセンブリ１１２は、タービン１０８（図２～図３）の段落Ｌ０～Ｌ３（図３）でノズル１２８の環状体を形成するために、複数の同様又は別個のノズルアセンブリ１１２と結合（締結具、溶接部、スロット／溝などによる機械的結合）するように構成し得る。
【0059】
タービンノズルアセンブリ１１２は任意の数のノズル１２８を含んでいてもよく、各ノズルは翼形部１３０を含む。そこで、各タービンノズルアセンブリ１１２は１以上の翼形部１３０を含むことができる。各翼形部１３０は、凸面状負圧側１４０と負圧側１４０とは反対側の凹面状正圧側１４２（図４及び図５では後者は見えない）とを有する。ノズルアセンブリ１１２の各翼形部１３０は、正圧側１４２と負圧側１４０の間をまたぐ前縁１４４と、前縁１４４と反対側で正圧側１４２と負圧側１４０の間をまたぐ後縁１４８とを含む。図４は、２枚のノズル１２８Ａ，１２８Ｂを有し、第１の翼形部１３０Ａ及び第２の翼形部１３０Ｂを有する実施形態を示す。図５は、１枚のノズル１２８を有し、１つの翼形部１３０しか有しない実施形態を示す。
【0060】
ノズルアセンブリ１１２は、負圧側１４０、正圧側１４２、後縁１４８及び前縁１４４に沿って翼形部１３０とつながる１以上の端壁１２０，１２２（図には２つ示してある）を含むこともできる。図に示す例では、ノズルアセンブリ１１２は、半径方向外側端壁１２０及び半径方向内側端壁１２２を含む。半径方向外側端壁１２０は、静止ノズルセクション１１５（図３）の半径方向外側で整列し、各ノズルアセンブリ１１２をタービン１０８（図３）のケーシング１２４（図３）に結合するように構成されている。半径方向内側端壁１２２は、静止ノズルセクション１１５（図３）の半径方向内側で整列するように構成され、タービン１０８を通る高温ガス経路の半径方向内側境界を画成する。
【0061】
各ノズルアセンブリ１１２は、ノズルアセンブリをケーシング１２４に取り付けるための外側端壁１２０に結合した取付レール１５８（図３）も含む。例えば図4及び図５には、２つの取付レール１５８が示してある。各取付レール１５８は、外側端壁１２０から少なくとも部分的に半径方向外側（つまりＺ方向）に延在するが、レールの一部は外側端壁の外面の下方にあってもよい。各取付レール１５８は、少なくとも部分的に外側端壁１２０に沿って周方向（つまりＹ方向）に延在する。各取付レール１５８は、半径方向外側面１６０、前方面１６２、後方面１６４、及び前方面１６２と後方面１６４の間のレール厚Ｔを有する。各取付レールの厚さＴは、例えば前方面１６２及び／又は後方面１６４上の突起等によって、半径方向に変動し得る。表面１６２，１６４は、ノズルアセンブリ１１２をケーシング１２４（図３）に取り付けるために必要とされる任意の形状を有することができる。場合によっては、取付レール１５８は、そのフック状の形状のゆえに「フック」と呼ばれることもある。
【0062】
１以上の取付レール１５８での応力は、メンテナンスを必要とするおそれがある。応力に対処するため、本開示の実施形態は、ノズルアセンブリ１１２の１以上の取付レール１５８に応力緩和構造１２６を用いる。典型的には、応力緩和構造１２６は、外側端壁１２０の軸方向後縁１６６に隣接する外側端壁１２０に結合した後方取付レール１５８Ａだけで実施されるが、タービン１０８の１以上のノズルアセンブリ１１２内の任意の取付レール１５８で用いることができる。説明の便宜上、応力緩和構造１２６は、後方取付レール１５８Ａに関して説明する。
【0063】
図６及び図７は、それぞれ、本開示の実施形態に係る取付レール１５８Ａの応力緩和構造１２６の前方及び下方に観た視斜視図及び背面図を示す。応力緩和構造１２６は、応力緩和が望まれる取付レール１５８の周方向範囲に沿った任意の場所に配置することができる。一実施形態では、図４に示すように、ノズルアセンブリ１１２に第１の翼形部１３０Ａ及び第２の翼形部１３０Ｂが用いられている場合、応力緩和構造１２６は、周方向に第１の翼形部１３０Ａよりも第２の翼形部１３０Ｂに近い。すなわち、翼形部１３０Ａと翼形部１３０Ｂの間の取付レール１５８Ａの周方向長さにおいて、応力緩和構造１２６は第２の翼形部１３０Ｂの近くに位置する。図４及び図６に示す例では、応力緩和構造１２６は第２の翼形部１３０Ｂ（図４、図６及び図７のような背面図では時計回りに最も先方又は右側）に近い。正確な位置は、例えば、他の構造を避けるとともに、応力が最も顕著な箇所に応力緩和構造１２６を位置付けることに基づいてユーザが選択できる。
【0064】
応力緩和構造１２６（以下「構造１２６」）は、取付レール１５８の半径方向外側面１６０に画成された端部開口１７０を含んでいてもよい。端部開口１７０は、取付レール１５８の半径方向外側面１６０でのフライス加工又はワイヤ放電加工（ＥＤＭ）などの任意の技術を用いて形成することができる。端部開口１７０は、取付レール１５８内に部分的にしか延在せず、その半径方向範囲の一部だけが外側端壁１２０の半径方向最外面の上方にある。したがって、端部開口１７０は、取付レール１５８の半径方向外側面１６０を貫通し、略半径方向外側に向かって開口している。図７に示すように、端部開口１７０は、凹形状及び周方向幅Ｗ１を有していてもよく、例えば取付レール１５８の強度を維持しながら応力を緩和するように選択できる。端部開口１７０は、取付レール１５８の前方面１６２（図６）から後方面１６４まで延在しており、レール厚Ｔ（図６）全体を貫通している。端部開口１７０は湾曲隅部１７２をもつものとして示してあるが、これは必ずしも必要でないこともある。
【0065】
構造１２６は、取付レール１５８のレール厚Ｔ（図６）を貫通して画成され、端部開口１７０に（流体）結合したスロット１７４を含んでいてもよい。スロット１７４は、取付レール１５８の前方面１６２から後方面１６４まで延在しており、その半径方向外端１７６（図７）で開口して端部開口１７０と流体連通している。スロット１７４は、取付レール１５８内で略半径方向Ｚに延在しているが、いくつかの図面で看取できるように半径方向Ｚに対してある角度で傾斜していてもよい。さらに、スロット１７４は、取付レール１５８内で略直線的に延在しているが、半径方向Ｚに対してある程度の湾曲を有していてもよい。スロット１７４は、任意の技術（例えば取付レール１５８でのワイヤＥＤＭ）を用いて形成できる。スロット１７４は、所望の応力緩和をもたらすことが望まれる任意の周方向幅Ｗ２及び任意の半径方向深さＤ１を有し得る。図４に示すように、第１の翼形部１３０Ａはスロット１７４の第１の周方向側（図に示す背面図では左側）にあり、第２の翼形部１３０Ｂは、第１の翼形部１３０Ａからスロット１７４の第２の周方向側に周方向に離間している。
【0066】
構造１２６は、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成され、スロット１７４の半径方向内端１８２（図７）に結合した横長開口１８０も含む。横長開口１８０はこうしてスロット１７４と流体連通している。横長開口１８０は、略楕円形或いは全体的に丸く幾分細長い断面形状を有することができる。図７に示す例では、横長開口１８０は、スロット１７４の第１の周方向側（図では左側）に延在する第１の周方向平面１９０と、スロット１７４の第２の周方向側（図では右側）に延在する第２の周方向平面１９２とを含む。平面１９０，１９２は、スロット１７４に対して垂直であってもよく、半径方向に互いに整列していてもよい。曲面１９４で、第１の周方向平面１９０と第２の周方向平面１９２とをつなぐことができる。その他、表面１９０，１９２も丸みを帯びている略楕円形の形状も可能である。
【0067】
横長開口１８０は、スロット１７４に対して周方向（Ｙ）に非対称に配置される。所望に応じて応力を緩和するため、非対称性は本開示の様々な実施形態に従う様々な形態を取り得る。様々な実施形態を個別に又は集合的に用いることができる。図７に示すように、応力緩和構造１２６（端部開口１７０、スロット１７４及び横長開口１８０を含む）は、ワイングラスのような全体形状の断面を有するが、底部（つまり横長開口１８０）は非対称である。
【0068】
横長開口１８０の形状に関して、一実施形態では、横長開口１８０は、スロット１７４に対して取付レール１５８内での長さを一方の周方向で他方の周方向よりも大きくすることによって非対称としてもよい。さらに具体的には、図７に示すように、横長開口１８０は、スロット１７４の第１の周方向側（図では左側）に第１の周方向範囲１８４（周方向幅Ｗ３を有する）を含んでいて、第１の周方向範囲１８４を、スロット１７４の第２の周方向側（図では右側）の第２の周方向範囲１８６（周方向幅Ｗ４を有する）よりも小さくしてもよい。スロット１７４の第２の周方向側にある横長開口１８０の第２の周方向範囲口１８６は、スロット１７４の第１の周方向側の第１の周方向範囲１８４よりも第２の翼形部１３０Ｂ近くに延在している。こうして、構造１２６は、応力が最も顕著なところで応力を緩和するように構成し得る。周方向にどちらの範囲を大きくするかは、必要に応じて切り替えることができる。スロット１７４の両側での横長開口１８０の曲率は同一であっても、異なっていてもよい。
【0069】
別の実施形態では、例えば図８に示すように、非対称性は、スロット１７４の異なる周方向側で横長開口１８０の形状を異なるものとすることによって実施し得る。こうして、構造１２６は、応力が最も顕著なところで応力を緩和するように構成し得る。図８は、本開示の様々な実施形態によ係るスロット１７４及び横長開口１８０の拡大背面図を示す。曲面１９４は、（上述の異なる範囲に代えて或いはそれに加えて）非対称性を形成するために、スロット１７４の異なる側で異なる形状を有しいてもよい。例えば、曲面１９４は、異なる曲率半径（ＲＣ）の半径を有する２以上の円弧面を含む、複数の円弧面１９６をつなげたものであってもよい。円弧面１９６を互いにつないで（周方向平面１９０，１９２が設けられている場合にはそれらにつないで）滑らかな面を形成してもよい。
【0070】
円弧面１９６の位置について、図９～図１１を参照してさらに説明する。図９は、構造１２６を含むタービンノズルアセンブリ１１２の外側端壁１２０を前方及び上方（半径方向外側）に観た斜視図を示す。図１０は、取付レール１５８の負圧側周方向端２００の拡大斜視図を示し、図１１は、取付レール１５８の正圧側周方向端２０２の拡大斜視図を示す。なお、正圧側及び負圧側周方向端は、ノズルアセンブリ１１２上での翼形部１３０の方向に関するものである。図９及び図１１に示すように、取付レール１５８は、その正圧側周方向端２０２の最後方点を原点２１０（すなわち横長開口１８０の円弧面１９６の曲率中心を位置付ける基準点）として含んでいる。（本明細書でさらに説明する通り、原点２１０は、横長開口１８０の部分２１６（図８及び図１２に示す）のデカルト座標で表される表面輪郭の基準点としても機能する。）。図９に示すように、Ｙ軸は周方向に延在しており、取付レール１５８の後方面１６４と平行である。したがって、Ｙ軸は、取付レール１５８の負圧側周方向端２００の最後方点２１２も通る。
【0071】
図８に戻ると、複数の円弧面１９６Ａ－Ｅが示してある。この例では、５つの円弧面１９６Ａ－Ｅが用いられているが、別の実施形態では、円弧面１９６の数を増減することもできる。各円弧面１９６Ａ－Ｅは、曲率半径（ＲＣ）の異なるそれぞれの半径Ｒ１－５を有する。曲率半径（ＲＣ）の範囲は、応力を緩和するように選択することができ、ある非限定的な例では、１．０ｍｍ～４２．０ｍｍの範囲内で変更し得る。図８に示す例では、第１の周方向平面１９０に隣接する曲面１９４の第１の円弧面１９６Ａが有する第１の曲率半径（半径Ｒ１）は、第２の周方向平面１９２に隣接する曲面１９４の第２の円弧面１９６Ｅの曲率半径（半径Ｒ５）よりも小さい。
【0072】
ある実施形態では、取付レール１５８における応力緩和構造１２６は、取付レール１５８のレール厚Ｔ（図６）を貫通して画成された横長開口１８０を含んでおり、横長開口１８０は、表１に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値及び曲率半径（ＲＣ）に実質的に従って規定される複数の円弧面１９６Ａ－Ｅによって規定される公称輪郭を有する形状を有する部分２１６（図８）を有する。デカルト座標は、原点２１０（すなわち、取付レール１５８の正圧側周方向端の最後方点）を起点とする。この形状は、タービン１０８のＸ軸（例えば図９～図１１の凡例に従う、つまり図８の頁面に対して上下垂直な方向）と平行な方向に取付レール１５８のレール厚Ｔ（図６）を突き通っている。すなわち、横長開口１８０の部分２１６は、表１の円弧面１９６Ａ－Ｅで規定される形状を有し、タービン１０８のＸ軸と平行な方向に取付レール１５８のレール厚Ｔ（図６）を貫通している（及びレール厚のＸ方向範囲を有している）。
【0073】
デカルト座標値（Ｙ及びＺ）及び曲率半径の値は０％～１００％の無次元値であり、その値に距離の単位で表される特定の正規化パラメータ値を乗じることによって距離に変換できる。すなわち、表中のＹ及びＺ値並びに曲率半径の値は正規化パラメータの百分率であり、正規化パラメータの実際の所望距離の乗算によって、正規化パラメータのその実際の所望距離を有する取付レール１５８に対する横長開口１８０の各円弧面１９６Ａ－Ｅの中心の実際の座標が得られる。図１０に示すように、正規化パラメータとしては、取付レール１５８の最小Ｘ方向範囲２１４、すなわち最小レール厚Ｔ（図６）が挙げられる。（取付レール１５８の負圧側周方向端２００に示してあるが、実際の最小Ｘ方向範囲２１４は、取付レール１５８の他の箇所に位置していてもよい。）。したがって、各円弧面１９６の実際のＹ及びＺ値並びに曲率半径値は、表１の値に実際の所望の最小Ｘ方向範囲２１４（例えば２．１ｃｍ）を乗じることによって得ることができる。いずれにしても、複数の円弧面１９６Ａ－Ｅを互いに滑らかにつなぐと、タービン１０８のＸ軸と平行な方向に取付レール１５８のレール厚を貫通する横長開口１８０の部分２１６の表面輪郭が形成される。
【0074】
【表1】
【0075】
この例では、スロット１７４の第１の周方向側（図では左側）の横長開口１８０は、半径Ｒ１の使用及び／又は横長開口１８０の短い範囲１８４の使用によって、第２の側周方向側（図示の右側）よりも多くの応力を緩和する。横長開口１８０は、取付レール１５８内の所望の位置に所望の応力緩和をもたらすための任意の非対称形状を有することができる。
【0076】
別の実施形態では、取付レール１５８における応力緩和構造１２６は、取付レール１５８のレール厚Ｔ（図６）を貫通して画成される横長開口１８０であって、表２に記載されたＸ、Ｙ及びＺのデカルト座標値に実質的に従って規定される公称輪郭を有する部分２１６（図８）を有する横長開口１８０を含んでいてもよい。デカルト座標は、原点２１０（すなわち、取付レール１５８の正圧側周方向端の最後方点）を起点とする。デカルト座標値は０％～１００％の無次元値であり、その値に距離の単位で表される特定の正規化パラメータ値を乗じることによって距離に変換できる。すなわち、表２のＸ、Ｙ及びＺ値は正規化パラメータの百分率であり、正規化パラメータの実際の所望距離の乗算によって、正規化パラメータのその実際の所望距離を有する取付レール１５８に対する横長開口１８０の部分２１６の実際の座標が得られる。図１０に示すように、正規化パラメータとしては、取付レール１５８のレール厚の最小Ｘ方向範囲２１４が挙げられる。（再言になるが、取付レール１５８の負圧側周方向端２００に示してあるが、実際の最小Ｘ方向範囲２１４は、取付レール１５８の他の箇所に位置していてもよい。）。したがって、実際のＸ、Ｙ及びＺ値は、表２の値に実際の所望の最小Ｘ方向範囲２１４（例えば２．１ｃｍ）を乗じることによって得ることができる。いずれにしても、Ｘ、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、取付レール１５８のレール厚を貫通する横長開口１８０の部分２１６の表面輪郭が形成される。
【0077】
【表2】
【0078】
図１２を参照すると、別の実施形態では、取付レール１５８における応力緩和構造１２６は、取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通して画成される横長開口１８０であって、表２に記載されたＹ及びＺのデカルト座標値に実質的に従って規定される公称輪郭を有する部分２１６を有する横長開口１８０を含んでいてもよい。デカルト座標は、原点２１０（すなわち、取付レール１５８の正圧側周方向端の最後方点）を起点とする。図１２に示すように、部分２１６の形状は、タービン１０８のＸ軸（例えば図１２の凡例に従う）と平行な方向に取付レール１５８のレール厚Ｔを突き通っている。すなわち、横長開口１８０の部分２１６は、表２のＹ値及びＺ値によって規定される形状を有し、タービン１０８のＸ軸と平行な方向に取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通している（及び潜在的に変化するレール厚Ｔに応じて変化するＸ方向範囲を有する）。ここでは、表２のＸ座標は無視され、横長開口１８０の部分２１６のＸ方向範囲は、タービン１０８のＸ軸と平行な方向での取付レール１５８の潜在的に変化するレール厚Ｔによって規定される。
【0079】
デカルト座標値は、０％～１００％の無次元値であり、その値に距離の単位で表される特定の正規化パラメータ値を乗じることによって距離に変換できる。すなわち、ここでも、表２のＹ値及びＺ値は正規化パラメータの百分率であり、正規化パラメータの実際の所望距離の乗算によって、正規化パラメータのその実際の所望距離を有する取付レール１５８に対する横長開口１８０の部分２１６の実際の座標が得られる。ここでも、図１０に示すように、正規化パラメータとして、取付レール１５８のレール厚の最小Ｘ方向範囲２１４が挙げられる。（上述の通り、取付レール１５８の負圧側周方向端２００に示してあるが、実際の最小Ｘ方向範囲２１４は、取付レール１５８の他の箇所に位置していてもよい。）。したがって、実際のＹ値及びＺ値は、表２の値に実際の所望の最小Ｘ方向範囲２１４（例えば２．１ｃｍ）を乗じることによって得ることができる。いずれにしても、Ｙ及びＺ値を互いに滑らかに結ぶと、タービン１０８のＸ軸（図３）と平行な方向に取付レール１５８のレール厚Ｔを貫通する横長開口１８０の部分２１６の表面輪郭が形成される。
【0080】
上述の通り、本明細書に記載した様々な表中の値は、周囲又は非作動又は非高温条件下での様々な表面の公称輪郭を決定するために生成しかつ小数点以下３桁まで示す無次元化した値であり、いかなる皮膜又はフィレットも考慮していないが、実施形態によっては、他の条件、皮膜及び／又はフィレットを考慮してもよい。特定の実施形態では、典型的な製造公差及び／又は皮膜厚さを見込んで、正規化パラメータ、すなわち取付レール１５８の最小Ｘ方向範囲２１４に±値を追加してもよい。例えば、一実施形態では、低温又は室温での応力緩和構造の表面輪郭のための包絡線を定めるため、取付レール１５８の最小Ｘ方向範囲２１４に±１５％の公差を適用することができる。
【0081】
他の実施形態では、典型的な製造公差及び／又は皮膜厚さを見込んで、表に記載された値に±値を追加してもよい。例えば、一実施形態では、任意の表面に垂直な方向の厚さの±１５％の公差によって、低温又は室温での応力緩和構造の輪郭包絡線を定めることができる。換言すると、表面輪郭に沿った任意の表面に垂直な方向における厚さの１５％の距離は、特に低温又は室温での、実際の表面での測定点と本開示によって具体化されるそれらの点の理想的な位置との間の変動の範囲を定める。別の実施形態では、任意の表面に垂直な方向の厚さの±２０％の公差によって、低温又は室温での応力緩和構造の輪郭包絡線を定めることができる。本明細書で具体化される表面輪郭はこれらの変動の範囲に対してロバストであり、機械的及び空力的機能を損なわない。
【0082】
さらに横長開口１８０及び／又は部分２１６の形状の様々な実施形態に関して、表に列挙された円弧面１９６及び／又はデータ点を（線及び／又は円弧で）互いに滑らかに結ぶと、横長開口１８０及び／又は横長開口１８０の部分２１６の表面輪郭が形成されるが、ノズルアセンブリ１１２及び／又は取付レール１５８に適した曲面を生成する現在公知の又は将来開発される任意のカーブフィッティング技術を用いることができる。カーブフィッティング技術としては、限定されるものではないが、外挿、補間、平滑化、多項式回帰及び／又は他の数学的カーブフィッティング関数が挙げられる。カーブフィッティング技術は、手動及び／又は計算機で（例えば統計及び／又は数値解析ソフトウェアによって）実行し得る。
【0083】
再び図６を参照すると、タービンノズルアセンブリ１１２は、外側端壁１２０及び取付レール１５８によって翼形部１３０の内部部材に（翼形部１３０の内部と流体連通している外側端壁１２０の開口２３２を介して）導かれる冷却流体２３０も有する。図６及び図７は、本会時の実施形態に係るシールシステム２４０を、組み立てられていない形態で示す。図１３は、図７と同様の応力緩和構造１２６の背面図を示すが、組み立てられた形態のシールシステム２４０を含むタービンノズルアセンブリ１１２（図６）の応力緩和構造１２６を示す。図６、図７及び図１３を参照すると、シールシステム２４０は、タービン１０８（図３）の高温作動流体から冷却流体２３０を隔てるため、取付レール１５８の軸方向後方の空間を取付レール１５８の軸方向前方（軸Ｘに沿って）の空間からシールする。そのため、タービンノズルアセンブリ１１２は、取付レール１５８の前方面１６２と後方面１６４の間（取付レール１５８の端部開口１７０内）に位置し、かつスロット１７４及び横長開口１８０を周方向に横断して延在するシールスロット２４２を含む。シールスロット２４２は、図６に最も明瞭に示されており、図７及び図１３では破線で示してある。シールスロット２４２は、周方向にスロット１７４に開口しており、半径方向に横長開口１８０の上方に開口している。シールスロット２４２は、任意の技術、例えば取付レール１５８へのワイヤＥＤＭを用いて形成することができる。
【0084】
タービンノズルアセンブリ１１２は、シールスロット２４２内に位置する平面シール２４４を含んでいてもよい。平面シール２４４は、シールスロット２４２内に摺動して半径方向に嵌合するようなサイズ及び形状にされ、横長開口１８０の曲面１９４（例えばその部分２１６（図８）の一部）と一致する形状の半径方向内側縁部２４６を含む。平面シール２４４は、端部開口１７０を通してシールスロット２４２に導入することができる。平面シール２４４は、端部開口１７０の底面２１８と同一平面上にある半径方向外側縁部２４８を含む。自明であろうが、タービンノズルアセンブリ１１２と、動翼１１４（図３）の先端から半径方向外側にあるシュラウド２５０（図３）との間の別のシール（図示せず）が、取付レール１５８Ａの後方面１６４を横断して端部開口１７０を覆っている。こうして、ノズルアセンブリ及びシュラウドシール（図示せず）を用いて、平面シール２４４は、スロット１７４及び横長開口１８０を通しての流体連通を防ぐことができる。取付レール１５８及び外側端壁１２０と共に、シールシステム２４０及びノズルアセンブリ１１２並びにシュラウドシール（図示せず）は、タービン１０８（図３）の高温の作動流体から冷却流体２３０を保護する。
【0085】
再び図３を参照すると、様々な実施形態では、タービンノズルアセンブリ１１２は、第１段（Ｌ０）ノズル、第２段（Ｌ１）ノズル、第３段（Ｌ２）ノズル及び第４段（Ｌ３）ノズルとすることができる。特定の実施形態では、タービンノズルアセンブリ１１２は、タービン１０８の第２段（Ｌ１）ノズル内にあり、ノズルアセンブリ１１２内の効力緩和構造１２６は、第２段（Ｌ１）ノズルが第２段でのその内部の応力に耐えれるようにする。様々な実施形態では、タービン１０８は、タービン１０８の第１段（Ｌ０）だけ、又は第３段（Ｌ２）だけ或いはタービン１０８の第４段（Ｌ３）だけにノズル１１２のセットを含んでいてもよい。
【0086】
本開示の実施形態は、必要に応じて、さらに精密な応力緩和をもたらす取付レール応力緩和構造を有するタービンノズルアセンブリを提供する。ある非限定的な例では、応力緩和構造は、メンテナンス間隔内の取付レールの亀裂発生の確率を典型的な９０％から１５％へと減少させた。応力緩和構造は、例えば限定されるものではないがノズルの後縁のような、取付レールの隣接構造にも応力緩和をもたらし得る。
【0087】
本明細書及び特許請求の範囲で用いる近似表現は、数量の修飾語であって、その数量が関係する基本機能に変化をもたらさない許容範囲内で変動し得る数量を表すために適用される。したがって、「約」、「略」及び「実質的に」のような用語で修飾された値はその厳密な数値に限定されない。場合によっては、近似表現は、その値を測定する機器の精度に対応する。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、前後関係等から別途明らかでない限り、その範囲に含まれるあらゆる部分範囲を特定しかつ包含する。範囲の特定の値に用いられる「約」は、上下限に適用され、その値を測定する機器の精度に依存する場合を除いて、記載された数値の±１０％を示すことがある。
【0088】
以下の特許請求の範囲において機能的記載によって特定された構成要素の対応する構造、材料、行為及び均等物は、特許請求の範囲に具体的に記載された他の構成要素と組合せて機能を発揮するあらゆる構造、材料又は行為を包含する。本開示の記載は、例示及び説明を目的としたものであり、網羅的なものでもなければ、開示された形態に限定するものでもない。本開示の技術的範囲及び技術的思想から逸脱せずに、数多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本開示の実施形態は、本開示の原理及び実用的用途の説明として最も適しかつ当業者が様々な実施形態に関する開示内容及び特定の用途に適した様々な修正について理解できるように、選択して記載したものである。
【符号の説明】
【0089】
１０ 従来技術の応力緩和構造
１２ 従来技術の取付レール
Ｌ０ タービンの第１段
Ｌ１ タービンの第２段
Ｌ２ タービンの第３段
Ｌ３ タービンの第４段
１０８ タービン
１１２ タービンノズルアセンブリ
１１４ 動翼
１１５ 静止ノズルセクション
１１６ ローターホイール
１２０ タービンノズルアセンブリの外側端壁
１２４ ケーシング
１２６ 応力緩和構造
１２８ ノズル
１３０ 翼形部
１３０Ａ 第１の翼形部
１３０Ｂ 第２の翼形部
１５８ 取付レール
１６０ 取付レールの半径方向外側面
１６２ 取付レールの前方面
１６４ 取付レールの後方面
１７０ 端部開口
１７４ スロット
１８０ 横長開口
１９６Ａ－Ｅ 横長開口の公称輪郭を規定する円弧面
２１０ 原点
２１４ レール厚の最小Ｘ方向範囲
２４０ シールシステム
２４２ シールスロット
２４４ 平面シール
１２ 従来技術の取付レール
Ｌ０ タービンの第１段
Ｌ１ タービンの第２段
Ｌ２ タービンの第３段
Ｌ３ タービンの第４段
１０８ タービン
１１２ タービンノズルアセンブリ
１１４ 動翼
１１５ 静止ノズルセクション
１１６ ローターホイール
１２０ タービンノズルアセンブリの外側端壁
１２４ ケーシング
１２６ 応力緩和構造
１２８ ノズル
１３０ 翼形部
１３０Ａ 第１の翼形部
１３０Ｂ 第２の翼形部
１５８ 取付レール
１６０ 取付レールの半径方向外側面
１６２ 取付レールの前方面
１６４ 取付レールの後方面
１７０ 端部開口
１７４ スロット
１８０ 横長開口
１９６Ａ－Ｅ 横長開口の公称輪郭を規定する円弧面
２１０ 原点
２１４ レール厚の最小Ｘ方向範囲
２４０ シールシステム
２４２ シールスロット
２４４ 平面シール
【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】
【外国語明細書】