[发明专利]冷却促进结构

说明书

技术领域

本发明涉及冷却促进结构。

本申请基于2013年3月14日在日本申请的特愿2013－052422号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

例如，在暴露于高温气体环境中的涡轮叶片等中，组装有用来高效地抑制涡轮叶片的温度上升的冷却促进结构。在专利文献1中，公开了一种在被供给冷却空气的中空的涡轮叶片的内部沿叶片高度方向以等间隔设置多个分隔板、在这些分隔板彼此之间形成栅格结构的冷却促进结构。另外，在以下的说明中，所谓“高度”，是指叶片的高度方向、即与发动机旋转轴垂直的方向。

在这样的专利文献1所公开的冷却促进结构中，在各分隔板彼此之间的空间中流过该空间的正压面侧的冷却空气碰撞在分隔板上并从栅格结构的孔部分穿过，由此向该空间的负压面侧流入，此外流过该空间的负压面侧的冷却空气碰撞在分隔板上并从不同的孔部分穿过，由此向该空间的正压面侧流入。通过这样的冷却促进结构，当沿着正压面流动的冷却空气碰撞在分隔板上改变流动方向而向负压面流入时，通过碰撞在该空间的负压面侧的叶片壁上，将上述叶片壁冲击冷却，由此提高冷却效率。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008－64002号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

通常涡轮叶片由铸件构成。因此，为了形成作为涡轮叶片的内部结构的冷却促进结构，需要使用与冷却促进结构对应的型芯。由于是复杂地采用了栅格结构的结构，所以型芯也成为复杂的形状，难以保持型芯的强度。因此，型芯的制作需要慎重地进行。

专利文献1所公开的冷却促进结构虽然在冷却效率的提高这一点上起到良好的效果，但其制造较困难。这是因为，由于设有多个分隔板，所以与栅格结构对应的强度较低的型芯因需要与分隔板对应的间隙而成为梳齿状，难以进一步保持强度。

另外，在将冷却促进结构应用到涡轮叶片以外的结构物中、该结构物由铸件构成的情况下，型芯的强度的确保也同样成为问题，制造变得困难。

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种能够实现冲击冷却的冷却效率的提高、并且使组装的产品的制造性变高的冷却促进结构。

用于解决技术课题的技术手段

本发明的第1方案是一种冷却促进结构，设置在形成于对置配置的第1部件与第2部件之间的冷却流路中，具备：第1流路壁，在上述第1部件上立设有多个，并且在上述冷却流路的上述第1部件侧形成第1流路；第2流路壁，在上述第2部件上立设有多个，并且在上述冷却流路的上述第2部件侧形成第2流路；上述第1流路壁具有在上述第1流路中流动的冷却气体所碰撞的第1碰撞面；上述第2流路壁具有在上述第2流路中流动的冷却气体所碰撞的第2碰撞面；在上述第1碰撞面及上述第2碰撞面的配置部位，上述第1流路与上述第2流路连接。

本发明的第2方案为：在上述第1方案中，全部的第1流路与上述第2流路连通。

本发明的第3方案为：在上述第1方案或第2方案中，上述第1流路壁、上述第2流路壁、第1流路及第2流路具有将以连结上述冷却流路的上游侧和下游侧的对称轴为中心的镜面对称形状作为单位形状、将上述单位形状在与上述对称轴正交的方向上排列多个而成的形状。

本发明的第4方案为：在上述第3方案中，各个上述第1流路壁及上述第2流路壁为相同宽度的波型形状，并且以与宽度相同的间隔在上述对称轴方向上排列。

本发明的第5方案为：在上述第4方案中，上述第1流路和上述第2流路的连接部位处的连接开口的宽度比上述第1流路及上述第2流路的宽度窄。

本发明的第6方案为：在上述第1方案～第5方案的任一方案中，在上述第1流路与上述第2流路的全部连接部位都设有上述第1碰撞面或上述第2碰撞面。

发明效果

根据本发明，如果在第1流路中流动的冷却气体碰撞在第1流路壁的碰撞面(第1碰撞面)上，则该冷却气体流入到第2流路中，将第2部件冲击冷却。此外，如果在第2流路中流动的冷却气体碰撞在第2流路壁的碰撞面(第2碰撞面)上，则该冷却气体流入到第1流路中，将第1部件冲击冷却。这样，根据本发明，即使不设置专利文献1所示的分隔板，也能够将第1部件及第2部件冲击冷却，能够使冷却效率提高。

此外，根据本发明，由于不需要分隔板，所以能够使在铸造组装有本发明的产品时使用的型芯的强度变高。

即，根据本发明，能够避免型芯成为梳齿状，能够提高组装有本发明的产品的制造性。

因此，根据本发明，能够实现冲击冷却的冷却效率的提高，并且使组装后的产品的制造性变高。