涡轮叶片的冷却结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110392769A(43)申请公布日2019.10.29(21)申请号201880014035.7(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司1(22)申请日2018.03.061002代理人张晶刘言(30)优先权数据2017-0459252017.03.10JP(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D9/02(2006.01)2019.08.26F02C7/18(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2018/0086432018.03.06(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/164148JA2018.09.13(71)申请人川崎重工业株式会社地址日本兵库县(72)发明人都留智子石田克彦权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称涡轮叶片的冷却结构(57)摘要一种涡轮叶片(1)的冷却结构，其设置有配置于冷却通道(17)的第一肋组(33A)及第二肋组(33B)相互重叠成格子状而构成的晶格结构体(23)，所述晶格结构体(23)具有使形成于第一肋组的肋间的流路(37)与形成于第二肋组的肋间的流路(37)相互连通的晶格连通部(23a)，所述第一肋组、所述第二肋组(33A、33B)分别具有由一对肋构成的肋壁(35)，该一对肋相对于沿冷却介质(CL)的移动方向(M)延伸的假想边界线(L)相互向相反朝向倾斜，且在假想边界线(L)上相互接触，且在形成所述肋壁(35)的各肋(31、31)的两端部的两个晶格连通部(23a)之间形成有多个晶格连通部。CN110392769ACN110392769A权利要求书1/1页1.一种燃气涡轮发动机的冷却结构，其用于从内部对由高温气体驱动的涡轮的涡轮叶片进行冷却，其中，所述冷却结构具备晶格结构体，所述晶格结构体具有由配置于形成在所述涡轮叶片内的冷却通道的第一壁面上的多个肋构成的第一肋组、和由配置于所述冷却通道的与所述第一壁面对置的第二壁面上的多个肋构成的第二肋组，所述晶格结构体由所述第一肋组与所述第二肋组相互重叠成格子状而构成，所述晶格结构体具有使形成于所述第一肋组的多个肋间的流路与形成于所述第二肋组的多个肋间的流路相互连通的多个晶格连通部，所述第一肋组及所述第二肋组分别具有由一对肋构成的肋壁，所述一对肋相对于沿在所述冷却通道中流动的冷却介质整体的移动方向延伸的假想边界线相互向相反朝向倾斜地延伸，且在所述假想边界线上相互接触，在所述第一肋组及所述第二肋组，分别延伸设置有形成至少一个所述肋壁的各肋，使得在所述各肋的两端部的两个所述晶格连通部之间形成有多个晶格连通部。2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述第一肋组及所述第二肋组俯视视角下具有共同的假想边界线，且配置为各个肋壁的顶点部分重合。3.根据权利要求1或2所述的冷却结构，其特征在于，所述第一肋组及所述第二肋组形成为分别相对于所述假想边界线对称。4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却介质整体的移动方向是在所述涡轮叶片的高度方向上从根部朝向前端部的方向。5.根据权利要求4所述的冷却结构，其特征在于，在所述涡轮叶片的前端部的所述冷却通道上设置有作为平坦面形成的制冷剂导出部，在所述涡轮叶片的前端部的叶片壁上设置有从所述制冷剂导出部向外部排出制冷剂的排出孔。2CN110392769A说明书1/6页涡轮叶片的冷却结构相关申请[0001]本申请主张2017年3月10日申请的日本专利申请2017-045925的优先权，并通过参照将其整体作为本申请的一部分而引用。技术领域[0002]本发明涉及一种从内部对燃气涡轮发动机的涡轮叶片，即涡轮中的静叶及动叶进行冷却的结构。背景技术[0003]构成燃气涡轮发动机的涡轮配置于燃烧器的下游，且被供给在燃烧器中燃烧的高温气体，因此燃气涡轮发动机在运转中暴露于高温中。因而，需要冷却涡轮叶片，即需要冷却静叶及动叶。作为对这样的涡轮叶片进行冷却的结构，而已知有将由压缩机压缩的空气的一部分导入在叶片内形成的冷却通道，并将压缩空气作为冷却介质对涡轮叶片进行冷却的方案(例如参照专利文献1)。[0004]在将压缩空气的一部分用于涡轮叶片的冷却的情况下，具有不需要从外部导入冷却介质，就能够简单地实现冷却结构的优点，另一方面，如果将由压缩机压缩的空气大量用于冷却，则会降低发动机效率，因此需要以尽量少的空气量有效地进行冷却。作为用于以高效率冷却涡轮叶片的结构，提出了采用将多个肋组合成格子状而形成的所谓的晶格结构体的方案(例如参照专利文献2)。一般而言，在晶格结构体中，其两侧端被端部壁面封闭。在一方的流路中流动的冷却介质与作为隔开结构体内外的壁面