(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ターゲットに対向配置される対向部材に形成される複数のインピンジ孔から前記冷却ターゲットに向けて冷却ガスを噴出するインピンジ冷却機構であって、
前記インピンジ孔から噴出された後の前記冷却ガスによって形成される流れであるクロスフローを遮る遮断部材が、前記インピンジ孔の少なくとも一部に対して前記クロスフローの少なくとも上流側に設置され、
前記遮断部材によって規制された前記クロスフローの流路中に、乱流促進部が設けられ、
前記遮断部材と前記乱流促進部とは、前記クロスフローと直交する方向に交互かつ隣接して設けられていることを特徴とするインピンジ冷却機構。
【請求項２】
前記遮断部材は、前記クロスフローの上流側において隣り合う遮断部材間の間隔が狭く、下流側において隣り合う遮断部材間の間隔が広くなるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のインピンジ冷却機構。
【請求項３】
前記乱流促進部は、前記クロスフローの上流側において乱流促進効果が低く、下流側において乱流促進効果が高くなるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインピンジ冷却機構。
【請求項４】
前記遮断部材によって規制された前記クロスフローの流路中に、インピンジ孔が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインピンジ冷却機構。
【請求項５】
前記遮断部材が、板状部と該板状部から突出する突起部とを有して形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインピンジ冷却機構。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインピンジ冷却機構を有することを特徴とするタービン翼。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインピンジ冷却機構を有することを特徴とする燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温環境に晒されるタービン翼や燃焼器では、熱損傷による寿命の低下を抑制するために冷却を行っている。このような冷却を行う冷却機構としては、例えばタービン翼においてタービンノズルなどの低圧力損失が要求される場合、インピンジ冷却機構が多く用いられている。タービン翼におけるインピンジ冷却機構は、タービン翼の内部に複数のインピンジ孔が形成された中空のインピンジプレートを設置し、インピンジプレートの内部に供給した冷却ガスをインピンジ孔を介して翼本体の内壁面に吹き付けることにより、翼本体を冷却する技術である。
【０００３】
このようなインピンジ冷却機構においては、インピンジプレートと翼本体との間に、インピンジ孔から噴出された後の冷却ガスがインピンジプレートの表面及び翼本体の内面に沿って流れる。この噴出後の冷却ガスの流れは、一般にクロスフローと呼ばれる（以下、前記噴出後の冷却ガスの流れをクロスフローと記す）。ところが、インピンジプレートと翼本体との間にクロスフローが形成されると、このクロスフローの下流側に位置するインピンジ孔から噴射された冷却ガスがクロスフローに流されて（同伴されて）しまい、翼本体に到達しにくくなる。よって、クロスフローの下流側に向かうに従って、インピンジ冷却の効果が低下してしまう。
【０００４】
このような背景のもとに、従来では、インピンジ孔の上流側に、前記のクロスフローを遮蔽する遮蔽板（遮蔽手段）を設けた構造が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７４６８８号公報
【特許文献２】特開平０８−３３８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記した遮蔽板を設けた構造では、クロスフローを遮断する効果はあるものの、クロスフローによる冷却効果を充分に生かせず、したがってインピンジ冷却による冷却効果を制限する結果となっている。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、インピンジ冷却機構による冷却効果をより高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインピンジ冷却機構は、冷却ターゲットに対向配置される対向部材に形成される複数のインピンジ孔から前記冷却ターゲットに向けて冷却ガスを噴出するインピンジ冷却機構であって、前記インピンジ孔から噴出された後の前記冷却ガスによって形成される流れであるクロスフローを遮る遮断部材が、前記インピンジ孔の少なくとも一部に対して前記クロスフローの少なくとも上流側に設置され、前記遮断部材によって規制された前記クロスフローの流路中に、乱流促進部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記インピンジ冷却機構において、前記遮断部材は、前記クロスフローの上流側において隣り合う遮断部材間の間隔が狭く、下流側において隣り合う遮断部材間の間隔が広くなるように設けられていることが好ましい。
【００１０】
また、前記インピンジ冷却機構において、前記乱流促進部は、前記クロスフローの上流側において乱流促進効果が低く、下流側において乱流促進効果が高くなるように設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、前記インピンジ冷却機構においては、前記遮断部材によって規制された前記クロスフローの流路中に、インピンジ孔が配置されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記インピンジ冷却機構においては、前記遮断部材が、板状部と該板状部から突出する突起部とを有して形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明のタービン翼は、前記のインピンジ冷却機構を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の燃焼器は、前記のインピンジ冷却機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、クロスフローを遮る遮断部材が、インピンジ孔に対してクロスフローの少なくとも上流側に設置されているので、クロスフローがインピンジ孔と冷却ターゲットとの間の領域に侵入することが抑制される。したがって、インピンジ孔から噴出された冷却ガスの多くがクロスフローに影響されることなく冷却ターゲットに衝突（到達）するようになり、冷却効果が高まる。
また、遮断部材によって規制されたクロスフローの流路中に乱流促進部を設けているので、乱流促進部によってクロスフローの流れを乱すことにより、このクロスフローと冷却ターゲットとの間の熱伝達率を高めることができる。
よって、本発明によれば、インピンジ孔から供給される限られた冷却ガスを有効に活用し、インピンジ冷却による冷却効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るタービン翼の第１実施形態の、概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態を説明するための図であって、（ａ）は翼本体の内面側の要部を模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】第２実施形態を説明するための図であって、（ａ）は翼本体の内面側の要部を模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】第３実施形態を説明するための図であって、（ａ）は翼本体の内面側の要部を模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】第４実施形態を説明するための図であって、（ａ）は翼本体の内面側の要部を模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】（ａ）は前縁部の側断面図、（ｂ）は（ａ）に示した翼本体の内面側の展開図である。
【図７】インピンジ冷却機構を備える燃焼器の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１８】
（タービン翼の第１実施形態）
図１は、本発明のインピンジ冷却機構を有するタービン翼の第１実施形態の、概略構成を示す断面図であり、図１中符号１はタービン翼である。このタービン翼１は、翼本体２と、インピンジプレート３とを備えて構成されている。
翼本体２は、本実施形態のタービン翼１の外形形状を形作るもので、内部に空間（内部空間）２ａを有する中空状のものであり、本発明のインピンジ機構における冷却ターゲットとなるものである。また、この翼本体２は、前縁部（翼前縁部）２ｂと後縁部（翼後縁部）２ｃと腹側翼面（翼腹）２ｄと背側翼面２ｅとを有し、後縁部２ｃには、内部空間２ａから翼本体２の外部に連通する貫通孔２ｆが形成されている。
【００１９】
インピンジプレート３は、翼本体２の内部空間２ａの外形形状と略等しい相似形の外形形状を有したもので、本発明のインピンジ機構における対向部材となるものである。このインピンジプレート３は、翼本体２とインピンジプレート３とを接続するプレート支え４に支持されることにより、翼本体２の内壁面と一定の距離離間した状態で翼本体２の内部空間２ａに収容されている。プレート支え４は、インピンジプレート３の表面に固定された突起状のもので、インピンジプレート３の表面にほぼ均一に分布して配置されている。そして、これらインピンジプレート３の先端側が翼本体２の内壁面に当接していることにより、インピンジプレート３は翼本体２の内部空間２ａ内に支持されている。
【００２０】
また、インピンジプレート３は、その内部に空間（内部空間）３ａを有する中空状のもので、内部空間３ａから翼本体２の内壁面に向けて多数のインピンジ孔３ｂを形成している。内部空間３ａには冷却ガスが供給されるようになっており、これによってインピンジ孔３ｂは、前記冷却ガスをインピンジ孔３ｂから噴出し、翼本体２の内壁面に吹き付けることで翼本体２をインピンジ冷却するようになっている。
【００２１】
インピンジ孔３ｂから噴出された冷却ガスは、インピンジプレート３と翼本体２の内壁面との間を後縁部２ｃに向けて流れる。すなわち、インピンジプレート３と翼本体２の内壁面との間には、噴出後の冷却ガスにより、後縁部２ｃに向けて流れるクロスフローが形成される。
図２（ａ）は翼本体２の内面側の要部を模式的に示す平面図、すなわちインピンジ冷却機構の概略構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すようにインピンジ孔３ｂは、例えば腹側翼面（翼腹）２ｄや背側翼面２ｅにおいて、インピンジプレート３に規則的に分布して形成配置されている。本実施形態では、図２（ａ）に示すように５つのインピンジ孔３ｂからなるインピンジ孔組３ｂＧが、縦横に配列された領域を有している。
【００２２】
これらインピンジ孔組３ｂＧは、配列された縦横のうちの一方の方向が、クロスフローＣＦの流れ方向、すなわち前縁部２ｂから後縁部２ｃに向く方向（もしくは、一部の領域においては、逆に後縁部２ｃから前縁部２ｂに向く方向）に沿って配置されている。そして、これらインピンジ孔組３ｂＧに対し、本実施形態では、クロスフローＣＦの流れ方向においてその上流側に、遮断板５（遮断部材）が設置されている。つまり、遮断板５は、クロスフローＣＦの下流側直近のインピンジ孔４に対して、クロスフローＣＦの上流側に配置されている。
【００２３】
遮断板５は、各インピンジ孔組３ｂＧに対して前記クロスフローＣＦの上流側に配置されたことにより、クロスフローＣＦがインピンジ孔３ｂと翼本体２との間の領域に侵入することを抑制するように機能する。また、遮断板５は、図２（ｂ）に示すように翼本体２に形成され、したがってプレート支え４とは別に設けられ、かつ、プレート支え４に重なることなく、これを避けた位置に形成されている。
【００２４】
なお、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、インピンジ孔組３ｂＧが形成された領域にはプレート支え４は形成されておらず、図１に示したようにプレート支え４はインピンジ孔組３ｂＧや前記遮断板５、さらには後述する乱流促進部６を避けた位置に配置されている。ただし、本発明はこれに限定されることなく、インピンジ孔組３ｂＧや遮断板５の一部に代わって、プレート支え４が配置されていてもよい。なお、プレート支え４が遮蔽板５の役割を果たすようにされていてもよい。また、遮断板５は、翼本体２でなく、インピンジプレート３に形成されていてもよい。
【００２５】
遮断板５は、例えば矩形板状のもので、本実施形態では図２（ａ）に示すように、５つのインピンジ孔３ｂからなるインピンジ孔組３ｂＧの、クロスフローＣＦと直交する方向の形成範囲より広い幅に形成されている。また、遮断板５は、図２（ｂ）に示すように組立しやすさを考慮して、インピンジプレート３との間に僅かな間隙のみを有するよう、翼本体２とインピンジプレート３との間の隙間より僅かに低い高さに形成されており、翼本体２側については、クロスフローＣＦの流れ方向を遮断している。なお、遮断壁５の先端はインピンジプレート３の外面に当接していてもよい。
また、翼本体２にフィルム孔を設置して、クロスフローＣＦの一部を利用して翼面をフィルム冷却することに使用してもよい。
【００２６】
このような構成のもとに遮断板５は、図２（ａ）に示すようにインピンジ孔３ｂから流入した冷却ガスの流れであるクロスフローＣＦを一旦遮断し、その大半をクロスフローＣＦの流れ方向と直交する方向、すなわち遮断板５の面方向に流すように規制している。つまり、遮断板５は、インピンジ孔３ｂから流入した冷却ガスを一旦面方向（クロスフローＣＦの流れ方向と直交する方向）に流し、隣り合うインピンジ孔組３ｂＧ、３ｂＧ間、及び隣り合う遮断板５、５間に形成された流路Ｒに流れるように規制している。また、遮断板５はフィンとしての機能も有し、インピンジ孔３ｂから流入した冷却ガスの流れ（クロスフローＣＦ）を一旦遮断することで、冷却ガスの冷熱を翼本体２に伝え、翼本体２を冷却するようになっている。
【００２７】
流路Ｒ中には、隣り合うインピンジ孔組３ｂＧ、３ｂＧ間、及び隣り合う遮断板５、５間に、それぞれ乱流促進部６が設けられている。これら乱流促進部６は、本実施形態では板状の突起物からなるもので、図２（ｂ）に示すように遮断板５と同様、翼本体２に形成されている。乱流促進部６は、例えば遮断板５の高さの１／５程度の高さに形成され、かつ、図２（ａ）に示すように前記流路Ｒの幅（隣り合う遮断板５、５間の幅）にほぼ等しい幅に形成されている。
【００２８】
このような構成のもとに乱流促進部６は、流路Ｒを流れるクロスフローＣＦを乱し、インピンジプレート３と翼本体２との間に乱流を生じさせることにより、クロスフローＣＦ（乱流）と翼本体２との間の熱伝達率を高めるように機能する。
【００２９】
したがって、本実施形態のインピンジ冷却機構及びこれを有したタービン翼１にあっては、前述したように遮断板５によってインピンジ孔３ｂから噴出された冷却ガスの多くがクロスフローＣＦに影響されることなく、翼本体２に衝突（到達）するようにしたので、これによって冷却効果を高めるとともに、遮断板５のフィン効果によっても冷却効果を高めることができる。
さらに、クロスフローＣＦの流路Ｒ中に乱流促進部６を設けたので、乱流促進部６によってクロスフローＣＦの流れを乱すことにより、このクロスフローＣＦと翼本体２との間の熱伝達率を高めることができる。
したがって、インピンジ孔３ｂから供給される限られた冷却ガスを有効に活用し、インピンジ冷却による冷却効果をより高めることができる。
【００３０】
（タービン翼の第２実施形態）
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明のインピンジ冷却機構を有するタービン翼の第２実施形態を説明するための図であり、（ａ）は翼本体２の内面側の要部を模式的に示す平面図、すなわちインピンジ冷却機構の概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００３１】
本実施形態のタービン翼（インピンジ冷却機構）が図２（ａ）、（ｂ）に示したタービン翼（インピンジ冷却機構）と異なるところは、遮断板５の大きさ、及び乱流促進部６の大きさが均一でなく、クロスフローＣＦの流れ方向に沿って異なっている点である。
【００３２】
そして、これに対応して、インピンジ孔組３ｂＧの上流側に配置される遮断板５も、その幅がクロスフローＣＦの上流側で相対的に広く、下流側で相対的に狭くなっている。すなわち、遮断板５は、クロスフローＣＦの上流側から下流側に向かうに従って、少しずつ幅が狭くなるように形成されている。これにより、これら遮断板５は、クロスフローＣＦの上流側において隣り合う遮断板５、５間の間隔が狭く、下流側において隣り合う遮断板５、５間の間隔が広くなっている。
【００３３】
本実施形態では第１実施形態と同様に、翼本体２にフィルム孔を設置して、クロスフローＣＦの一部を利用して翼面をフィルム冷却することが出来るが、フィルム孔が全くない場合もしくはきわめて少ない場合、クロスフローＣＦの流量も、上流側では相対的に少なくなっているのに対し、下流側に行くに従って多くなる。そこで、このような流量変化に合わせて遮断板５、５間の幅、すなわち流路Ｒの幅を下流側に行くに従って広くすることにより、クロスフローＣＦを流路Ｒに沿って一様流速で安定して流すことができる。
【００３４】
また、このように形成された流路Ｒには、第１実施形態と同様に乱流促進部６が形成されているが、本実施形態では、該乱流促進部６についても、クロスフローＣＦの上流側から下流側に向かうに従って、少しずつその幅を変化させている。すなわち、本実施形態では、板状の突起物からなる乱流促進部６はその幅が前記流路Ｒの幅に対応して上流側で狭く、下流側で広く形成されている。したがって、このように幅が変化させられた乱流促進部６は、上流側の幅が狭いものでは相対的に乱流促進効果が低く、下流側の幅が広いものでは相対的に乱流促進効果が高くなっている。
【００３５】
したがって、本実施形態のインピンジ冷却機構及びこれを有したタービン翼にあっては、第１実施形態と同様の効果が得られるのに加え、クロスフローＣＦの流量が多くなる下流側において乱流促進部６の乱流促進効果を高くしているので、特に下流側においてクロスフローＣＦと翼本体２との間の熱伝達率を高め、クロスフローＣＦを含めたインピンジ冷却による冷却効果をより高めることができる。さらに、上流側においては遮断板５の幅を広くし、したがって冷却ガスがこれに衝突する割合を増やしているため、遮断板５のフィン効果が高くなり、これによって冷却効果をより高めることができる。
【００３６】
（タービン翼の第３実施形態）
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明のインピンジ冷却機構を有するタービン翼の第３実施形態を説明するための図であり、（ａ）は翼本体２の内面側の要部を模式的に示す平面図、すなわちインピンジ冷却機構の概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００３７】
本実施形態のタービン翼（インピンジ冷却機構）が図２（ａ）、（ｂ）に示したタービン翼（インピンジ冷却機構）と異なるところは、インピンジ孔３ｂが、遮断板５によって規制されたクロスフローＣＦの流路Ｒ中にも配置されている点である。すなわち、本実施形態では、前記インピンジ孔組３ｂＧ、３ｂＧ間の流路に、４つのインピンジ孔３ｂからなる流路内インピンジ孔組Ｇ１が形成されている。これら流路内インピンジ孔組Ｇ１の各インピンジ孔３ｂに対しては、当然ながら、クロスフローＣＦの上流側（クロスフローＣＦの流れ方向に沿う上流側）に遮断板５が設置されていない。
【００３８】
また、本実施形態では、流路内インピンジ孔組Ｇ１を構成する４つのインピンジ孔３ｂが、菱形の各頂点となる位置に配置され、これら４つのインピンジ孔３ｂの中央部に対応する位置に、板状の突起物からなる乱流促進部６が設けられている。
ここで、本実施形態においても、遮断板５及び乱流促進部６は翼本体２に形成されている。したがって、インピンジ孔３ｂ（インピンジ孔組３ｂＧ、流路内インピンジ孔組Ｇ１）と遮断板５及び乱流促進部６との相対的位置関係は、翼本体２にインピンジプレート３を取り付けた際の位置合わせ精度によって決まる。
【００３９】
図４（ａ）、（ｂ）は、設計通りに正しく位置合わせがされたときの、インピンジ孔３ｂ（インピンジ孔組３ｂＧ、流路内インピンジ孔組Ｇ１）と遮断板５及び乱流促進部６との位置関係を示している。ところが、翼本体２にインピンジプレート３を取り付けた際の位置合わせは、特にクロスフローＣＦの流れ方向と直交する方向での位置合わせが難しく、必ずしも設計通りに正しく位置合わせできるとは限らない。もちろん、正しく位置合わせできなかった場合には、再度位置合わせを行って設計通りになるようにするが、このような位置合わせを何度も繰り返し行うのは、生産性を著しく損なうことになってしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、前記したように流路Ｒ中にもインピンジ孔３ｂを形成配置したことにより、翼本体２に対してインピンジプレート３が多少位置ズレしても機能的に支障がないようにし、これによって位置合わせをやり直すことなくそのままの位置で製品化できるようにしている。
【００４１】
すなわち、クロスフローＣＦの流れ方向と直交する方向に、インピンジ孔３ｂをほぼ均一に配置しているので、翼本体２に対してインピンジプレート３を位置合わせした際、翼本体２に対してインピンジプレート３がクロスフローＣＦの流れ方向と直交する方向に位置ズレしても、インピンジ孔３ｂの一部はその上流側を遮断板５で遮断され、残部は流路Ｒ中に配置されるようになる。したがって、結果的に図４（ａ）に示した状態とほぼ同様の状態となり、位置合わせをやり直す必要がなくなる。
【００４２】
よって、本実施形態のインピンジ冷却機構及びこれを有したタービン翼にあっては、第１実施形態と同様の効果が得られるのに加え、翼本体２に対するインピンジプレート３の位置合わせが容易になり、生産性の向上が図られたものとなる。
【００４３】
（タービン翼の第４実施形態）
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明のインピンジ冷却機構を有するタービン翼の第４実施形態を説明するための図であり、（ａ）は翼本体２の内面側の要部を模式的に示す平面図、すなわちインピンジ冷却機構の概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００４４】
本実施形態のタービン翼（インピンジ冷却機構）が図２（ａ）、（ｂ）に示したタービン翼（インピンジ冷却機構）と異なるところは、遮断板の形状にある。すなわち、本実施形態の遮断板７は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように板状部７ａと該板状部７ａから突出する突起部７ｂとを有して形成されている。板状部７ａは、図２（ａ）、（ｂ）に示した遮断板５と同じ形状のものである。したがって、本実施形態の遮断板７は、図２（ａ）、（ｂ）に示した遮断板５に突起部７ｂを設けた形状となっている。突起部７ｂは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように該突起部７ｂの高さ方向に沿って形成された突条状のもので、板状部７ａの両側（クロスフローＣＦの流れ方向の上流側と下流側）にそれぞれ３つずつ設けられている。
【００４５】
このような構成によって遮断板７は、図２（ａ）、（ｂ）に示した遮断板５に比べて突起部７ｂが増えた分、伝熱面積が大きくなるとともに、熱容量も大きくなっている。
したがって、このような突起部７ｂを有する遮断板７は、前記実施形態の遮断板５に比べてフィン効果がより高くなるため、この遮断板７を有した本実施形態のタービン翼は、第１実施形態のタービン翼に比べて冷却効果を一層高めることができる。
【００４６】
なお、突起部７ｂについては、図５（ａ）、（ｂ）に示した突条状のものに限定されることなく、種々の形状が採用可能であり、また、その数についても任意の数に形成することができる。
【００４７】
（タービン翼の変形例）
また、図２（ａ）、（ｂ）〜図５（ａ）、（ｂ）に示したインピンジ孔３ｂと遮断板５及び乱流促進部６の配置関係、すなわち本発明のインピンジ冷却機構は、図１に示したタービン翼１ｂにおける平面上の腹側翼面２ｄや背側翼面２ｅのほぼ全域に適用できるのはもちろん、曲面状の前縁部２ｂにも適用することができる。
【００４８】
図６（ａ）、（ｂ）は、特に本発明に係るインピンジ孔３ｂと遮断板５及び乱流促進部６の配置関係（インピンジ冷却機構）を、タービン翼１の前縁部２ｂに適用した場合の例を示す図であり、（ａ）は前縁部２ｂの側断面図、（ｂ）は図６（ａ）に示した翼本体２の内面側の展開図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）には、展開方向をそれぞれ矢印で示している。
【００４９】
図６（ａ）中符号８はフィルム孔であり、冷却ガスを噴出して翼本体２の内面上にフィルム冷却層を形成し、フィルム冷却を行うためのものである。なお、図２（ａ）、（ｂ）〜図５（ａ）、（ｂ）では図示を省略しているものの、前記第１実施形態〜前記第４実施形態においても、基本的には翼本体２側にフィルム孔８が形成され、インピンジ冷却とは別に、フィルム冷却もなされるようになっている。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、前縁部２ｂでは、腹側翼面２ｄ側から背側翼面２ｅ側に向かってクロスフローＣＦが流れるようになっている。また、フィルム孔数が少ない場合、クロスフローＣＦは上流側（腹側翼面２ｄ側）から下流側（背側翼面２ｅ側）に流れるに従い、その流量を増加する。したがって、前縁部２ｂでは、遮断板５や乱流促進部６として、図６（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示した第２実施形態の構成と同じ構成が好適に用いられる。すなわち、遮断板５については、クロスフローＣＦの上流側から下流側に向かうに従って、少しずつ幅が狭くなるように形成する。これにより、これら遮断板５は、クロスフローＣＦの上流側において隣り合う遮断板５、５間の間隔が狭く、下流側において隣り合う遮断板５、５間の間隔が広くなっている。
【００５１】
また、このような遮断板５によって規制され形成された流路Ｒには、乱流促進部６が形成されているが、該乱流促進部６についても、クロスフローＣＦの上流側から下流側に向かうに従って、少しずつその幅を変化させている。すなわち、板状の突起物からなる乱流促進部６はその幅が前記流路Ｒの幅に対応して上流側で狭く、下流側で広く形成されている。したがって、このように幅が変化させられた乱流促進部６は、上流側の幅が狭いものでは相対的に乱流促進効果が低く、下流側の幅が広いものでは相対的に乱流促進効果が高くなっている。
【００５２】
したがって、第２実施形態の構成を前縁部２ｂに適用した本例のタービン翼（インピンジ冷却機構）にあっても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
（燃焼器）
前記実施形態では、本発明のインピンジ冷却機構をタービン翼に適用した場合について説明したが、本発明のインピンジ冷却機構は、他に例えば燃焼器に適用することができる。図７は、前記第１実施形態に係るインピンジ冷却機構を備える燃焼器の概略構成を模式的に示す断面図である。
【００５４】
図７に示すように燃焼器４０は、インナライナ４１とアウタライナ４２とを備える二重殻構造を有している。インナライナ４１が冷却ターゲットとなる前記翼本体２に対応し、アウタライナ４２が対向部材となる前記インピンジプレート３に対応している。そして、アウタライナ４２にインピンジ孔（図示せず）を形成し、インナライナ４１に遮断板（図示せず）及び乱流促進部（図示せず）を形成することで、前記第１実施形態に係るインピンジ冷却機構を備えている。
【００５５】
前記第１実施形態のインピンジ冷却機構によれば、インピンジ冷却による冷却効果をより高めることができるため、このようなインピンジ冷却機構を備える燃焼器４０は、優れた耐熱性を有するものとなる。
なお、燃焼器４０は、前記第１実施形態のインピンジ冷却機構１に代えて、前記第２実施形態〜第４実施形態のいずれかのインピンジ冷却機構を備える構成を採用することもできる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されないことは言うまでもない。前述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、本発明に係る遮断部材として、前記実施形態では矩形板状の遮断板５を用いているが、この遮断部材としては、例えばクロスフローＣＦの上流側に向かって中央部が突出した凸状の遮断壁であってもよく、さらには、インピンジ孔３ｂの直下（噴出側）を囲む筒状（円筒状）のものであってもよい。
【００５７】
また、乱流促進部６についても、前記実施形態では板状の突起物からなるものを用いているが、ピン状の突起物や、ディンプル（凹み）などによって乱流促進部６を構成することもできる。その場合、これらピン状の突起物やディンプルの数については、任意に設定することができる。
インピンジ孔３ｂの形状についても、円形状のみならず楕円形状やレーストラック形状など、任意に設定できる。
【００５８】
なお、前記実施形態のインピンジ冷却機構は、タービン翼や燃焼器だけでなく、例えばタービンシュラウドや翼エンドウォールなどにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…タービン翼、２…翼本体（冷却ターゲット）、２ａ…内部空間、３…インピンジプレート（対向部材）、３ａ…内部空間、３ｂ…インピンジ孔、３ｂＧ…インピンジ孔組み、Ｇ１…流路内インピンジ孔組、５…遮断板（遮断部材）、６…乱流促進部、７…遮断板（遮断部材）、４０…燃焼器、４１…インナライナ、４２…アウタライナ、ＣＦ…クロスフロー、Ｒ…流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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