(57)【要約】【課題】曲げやすいフィンを有する表面冷却器を提供する。【解決手段】表面冷却器は、導管と、外側表面を有する本体と、アレイ状のフィン部材に構成される複数のフィン部材と、を含む。導管は、入口と、出口と、それらの間に延びる内側流れ経路と、を画定する。導管は、冷却されるべき流体の流れを入口から前記出口に導くように構成される。導管は、本体を通って延びる。アレイ状のフィン部材の各フィン部材は、本体の外側表面から遠くに延びる。各フィン部材は、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料から製作される。【選択図】図１
2018059701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口（２０８）と出口（２１０）とそれらの間に延びる内側流れ経路（２０６）とを画定する導管（２０３）であって、冷却されるべき流体の流れを前記入口（２０８）から前記出口（２１０）に導くように構成された導管（２０３）と、
外側表面（２０２）を含む本体（２０１）であって、前記導管（２０３）が前記本体（２０１）を通って延びる、本体（２０１）と、
前記外側表面に結合され、アレイ状のフィン部材（２０４）に構成される複数のフィン部材（２０４）であって、前記複数のフィン部材（２０４）の各フィン部材（２０４）が、前記外側表面（２０２）から遠くに延び、前記各フィン部材（２０４）が、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）から製作される、複数のフィン部材（２０４）と、
を備える表面冷却器（２００）。
【請求項２】
前記アレイのフィン部材（２０４）は、ピンフィンアレイを含む、請求項１記載の表面冷却器（２００）。
【請求項３】
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０9パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、請求項１記載の表面冷却器（２００）。
【請求項４】
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０8パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、請求項３記載の表面冷却器（２００）。
【請求項５】
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ−Ｋ）より大きい熱伝導率を有する、請求項１記載の表面冷却器（２００）。
【請求項６】
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１０Ｗ／ｍ−Ｋより大きい熱伝導率を有する、請求項５記載の表面冷却器（２００）。
【請求項７】
タービンエンジン（１００）であって、
バイパス空気流通路（１５６）を含むファン組立体（１１４）と、
表面冷却器（２００）を含むコアエンジン（１１６）と、
を備え、前記表面冷却器（２００）は、
入口（２０８）と出口（２１０）とそれらの間に延びる内側流れ経路（２０６）とを画定する導管（２０３）であって、冷却されるべき流体の流れを前記入口（２０８）から前記出口（２１０）に導くように構成された導管（２０３）と、
外側表面（２０２）を含む本体（２０１）であって、前記導管（２０３）が前記本体（２０１）を通って延びる、本体（２０１）と、
前記外側表面に結合され、アレイ状のフィン部材（２０４）に構成される複数のフィン部材（２０４）であって、前記複数のフィン部材（２０４）の各フィン部材（２０４）が、前記外側表面（２０２）から遠くに延び、前記各フィン部材（２０４）が、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）から製作され、前記アレイ状のフィン部材（２０４）が、前記バイパス空気流通路（１５６）の中に延びる、複数のフィン部材（２０４）と、
を含む、タービンエンジン（１００）。
【請求項８】
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、熱伝導性粒子が分散されたポリマと金属のうちの少なくとも一方を含む、請求項７記載のタービンエンジン（１００）。
【請求項９】
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、第１のフィン部材（１０１２）及び第２のフィン部材（１０１４）を含む直線的なフィン構成（１００２）を含み、前記第１及び第２のフィン部材（１０１２、１０１４）は、三角形状の断面（１０１０）を含み、前記第１のフィン部材（１０１２）は、前記第２のフィン部材（１０１４）に関して前記第１のフィン部材（１０１２）の縦軸の回りをおよそ１８０度回転する、請求項７記載のタービンエンジン（１００）。
【請求項１０】
前記ファン組立体（１１４）は、冷却材の流れを前記バイパス空気流通路（１５６）に供給するように構成され、前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、前記アレイ状のフィン部材（２０４）と伝熱連通して前記冷却材の流れを受容するように構成される、請求項７記載のタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般に、ガスタービンエンジンに関し、より詳細には、ガスタービンエンジンの表面冷却器のためのシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンの構成部品を冷却及び潤滑するように構成される１つ又は複数のオイル冷却システムを含む。幾つかのガスタービンエンジンは、例えば、ナセルなどの航空機の表面又はガスタービンエンジンの外側表面に取り付けられる、空気オイル表面冷却器又は熱交換器を含む。そういった空気オイル表面冷却器は、ファン空気及び／又は外側の空気を使用して、空気オイル表面冷却器を通って流れるオイルを冷却する。公知の空気オイル表面冷却器は、ガスタービンエンジンのバイパス空気流通路の中に突出する剛性フィンを含む。剛性フィンは、加熱されたオイルから比較的冷たいファン空気への熱の伝導を促進させる。
【０００３】
しかしながら、幾つかの公知の空気オイル表面冷却器は、剛性材料を使用していることが理由で非効率的である。例えば、幾つかの公知のガスタービンエンジンでは、冷却流体の流れ角は、ガスタービンエンジンの動作状態に部分的に基づいて方向を変化させる。公知の空気オイル表面冷却器で使用されている剛性材料は、固定された剛性ジオメトリを有し、バイパス空気流通路を通って流れる冷却流体の流れ角の変化に対する圧力損失及び摩擦損失の発生を容易にして、エンジンの燃料効率を低減させる。
【０００４】
加えて、幾つかの公知の空気オイル表面冷却器は、寸法決めされて、所定量の熱をオイルから取り除く。しかしながら、公知のガスタービンエンジンは、エンジン速度の範囲で動作する。例えば、グランド／アイドル段階では、ファン空気は、低下した流量でナセルを通って流れ、定常段階巡航状態では、ファン空気は、増加した流量でナセルを通って流れる。こうして、低下したファン空気流量で所定量の熱を取り除くために、公知の空気オイル表面冷却器は、寸法を、延いては、重量を、増加したファン空気流量で必要とされるであろうそれと比較して、増加させる。空気オイル表面冷却器の寸法の増加は、増加したファン空気流量に曝露されるとき、摩擦損失を容易に増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９，１７１，９８３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、表面冷却器が提供される。表面冷却器は、入口と出口とそれらの間に延びる内側流れ経路とを画定する導管を含む。導管は、冷却されるべき流体の流れを入口から出口に導くように構成される。加えて、表面冷却器は、外側表面を有する本体を含む。導管は、本体を通って延びる。表面冷却器は、アレイ状のフィン部材に構成される複数のフィン部材も含む。複数のフィン部材の各フィン部材は、外側表面から遠くに延びる。各フィン部材は、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料から製作される。
【０００７】
他の態様では、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、バイパス空気流通路を含むファン組立体を含む。加えて、ガスタービンエンジンは、表面冷却器を有するコアエンジンを含む。表面冷却器は、入口と出口とそれらの間に延びる内側流れ経路とを画定する導管を含む。導管は、冷却されるべき流体の流れを入口から出口に導くように構成される。加えて、表面冷却器は、外側表面を有する本体を含む。導管は、本体を通って延びる。表面冷却器は、アレイ状のフィン部材に構成される複数のフィン部材も含む。複数のフィン部材の各フィン部材は、外側表面から遠くに延びる。各フィン部材は、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料から製作される。アレイ状のフィン部材は、バイパス空気流通路の中に延びる。
【０００８】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点については、図面全体にわたって同様の符号が同様の部品を指す添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読めば、より良好に理解されることになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なガスタービンの概略断面図である。
【図２−３】図１のガスタービンエンジンに使用する表面冷却器の概略図と図２の表面冷却器の表面冷却器入口及び出口の拡大概略図である。
【図４】第１の向きで示される、図２の表面冷却器の一部分の概略軸方向図である。
【図５】第１の向きで示される、図２の表面冷却器の一部分の概略径方向図である。
【図６】第２の向きで示される、図２の表面冷却器の一部分の概略軸方向図である。
【図７】第２の向きで示される、図２の表面冷却器の一部分の概略径方向図である。
【図８】表面冷却器の本体に実装されたフィン部材を示す、図２の表面冷却器の一部分の拡大概略径方向図である。
【図９】フィン部材のための代替的な実装構成を示す、代替的な表面冷却器の一部分の拡大概略径方向図である。
【図１０】図２の表面冷却器と共に使用するための代替的なフィン構成の３つの動作状態を示すモデルの概略斜視図である。
【図１１】図１０のモデルの前面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
別段の表示がない限り、本明細書で提供する図面は、本開示の実施形態の特徴を示すように意図されている。これらの特徴は、本開示の１つ又は複数の実施形態を含む幅広い多様なシステムに適用可能であると考える。そのため、図面は、本明細書に開示した実施形態の実施に必要とされる、当業者に公知の従来の特徴を全て含むことは意図されていない。
【００１１】
以下の明細書及び特許請求の範囲では、幾つかの用語に言及するが、それらは次のような意味を有するものと定義する。
【００１２】
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別に規定することが明らかな場合を除いて、複数の参照を含む。
【００１３】
「任意選択の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」又は「任意選択で（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」は、その後に説明する事象若しくは状況が生じても又は生じなくてもよいこと、及び、その説明がその事象が生じる場合と生じない場合とを含むこと、を意味する。
【００１４】
近似を表す用語は、本明細書及び特許請求の範囲の全体にわたって使用するとき、差し支えない変化があり得る任意の数量表示を修正するために適用することができ、それが関係する基本機能の変更を招くことはない。したがって、「約（ａｂｏｕｔ）」、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、及び、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの１つ又は複数の用語によって修正される数値は、その指示した数値に厳格に限定されるべきではない。少なくとも幾つかの場合では、近似を表す用語は、その値を測定するための機器の精度に対応することがある。ここでは並びに本明細書及び特許請求の範囲の全体にわたって、範囲の限定は、組み合わせ及び／又は交換を行うことができる。そういった範囲は、文脈上又は文言上別に規定することが明らかな場合を除き、識別されると共にその範囲中に含まれる部分範囲の全てを含む。
【００１５】
以下の詳細な説明は、本開示の実施形態を、限定としてではなく、例として示している。本明細書では、ガスタービンエンジンに使用する表面冷却器と関連して説明したが、本開示で説明したシステム及び装置は、他の冷却器及び／又は熱交換器と関連するシステム及び装置に対する一般的な用途を有することが想定される。
【００１６】
本明細書で説明する表面冷却器組立体の実施形態は、ガスタービンエンジン組立体のオイル及び／又は他の流体から熱を除去し、即ち、冷却する。ガスタービンエンジンを少なくとも部分的に囲むナセルは、ファンバイパス空気流通路をその間に形成する。表面冷却器組立体は、ファンバイパス空気流通路を通って流れる空気に曝露されるナセルの内側径方向表面上又はガスタービンエンジンの外側径方向表面上に、一例では位置する空気オイル表面冷却器を含む。加えて、例によっては、表面冷却器は、外側空気流に曝露される航空機の外側表面上に実装される。空気オイル表面冷却器は、表面冷却器内側通路を介してオイルを導くための第１の流れ経路と、外側表面上のフィンに近位の空気を方向付けるための外側表面と、を含む。表面冷却器の外側表面上に配設されたフィンは、ファンバイパス空気流通路の中に突出する。表面冷却器は、第１の流れ経路を通って流れるオイルの熱を、ファンバイパス空気流通路の中のファン空気と、交換することによって、オイルを冷却する。追加的に、ナセルとガスタービンエンジンの間に延びる出口案内ベーンは、空気の流れをナセルの中に方向付ける。オイルは、第１の流れ経路を通って流れ、空気は、外側表面上のフィンの近位に流れる。表面冷却器の外側表面上のフィンは、曲げ易く弾力性があり、出口案内ベーンを通って空気流の方向に動き曲がることができ、空気流をファンバイパス空気流通路の中に容易に方向付けて、ファン空気圧力損失を効率的に低下させる。
【００１７】
本明細書で説明する表面冷却器組立体は、ガスタービンエンジンの中のオイル又は他の流体を冷却する公知の方法に対する利点を提供する。更に具体的には、幾つかの公知の表面冷却器は、出口案内ベーンが空気流を方向付けている方向に関係なく、１つの方向に向きされた表面冷却器の表面上の剛性フィンを含む。しかしながら、本明細書で説明する表面冷却器の外側表面上のフィンは、出口案内ベーンと同じ方向に空気流を方向付けて、圧力損失及び摩擦損失、即ち、抗力を容易に減少させ、それによって、ガスタービンエンジンの燃料効率を容易に増加させる。加えて、本明細書で説明する表面冷却器の外側表面上のフィンは、ガスタービンエンジンを通る増加した空気流量で摩擦損失又は抗力を容易に減少させる。
【００１８】
図１は、例示的なガスタービンエンジン１００の概略断面図である。例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、高バイパスターボファンエンジンである。ターボファンエンジン１００は、（参照のために設けた縦軸１０２に平行に延びる）軸方向Ａと、軸方向Ａに垂直に延びる径方向Ｒと、を画定する。ターボファンエンジン１００は、ファン組立体１１４と、ファン組立体１１４から下流に配設されたコアタービンエンジン１１６と、を含む。
【００１９】
例示的な実施形態では、コアタービンエンジン１１６は、環状の入口１２０を画定する略管状の外側ケーシング１１８を含む。外側ケーシング１１８は、ブースタ若しくは低圧（ＬＰ）圧縮機１２２及び高圧（ＨＰ）圧縮機１２４を含む圧縮機セクション１０４と、燃焼セクション１２６と、高圧（ＨＰ）タービン１２８及び低圧（ＬＰ）タービン１３０を含むタービンセクション１０６と、ジェット排出ノズルセクション１３２と、を直流関係で囲い込む。外側ケーシング１１８は、外側径方向表面１０８を含む。高圧（ＨＰ）シャフト又はスプール１３４は、ＨＰタービン１２８をＨＰ圧縮機１２４に駆動連結する。低圧（ＬＰ）シャフト又はスプール１３６は、ＬＰタービン１３０をＬＰ圧縮機１２２に駆動連結する。圧縮機セクション１０４、燃焼セクション１２６、タービンセクション１０６、及びノズルセクション１３２は、共同してコア空気流通路１３７を画定する。
【００２０】
例示的な実施形態では、ファン組立体１１４は、離間した関係でディスク１４２に結合された複数のファンブレード１４０を有する可変ピッチファン１３８を含む。ファン組立体１１４は、可変ピッチファン１３８を含むように説明しているが、代替的な実施形態では、ファン組立体１１４は、従来の固定型のピッチファンである。例示的な実施形態では、ファンブレード１４０は、ディスク１４２から径方向外方に延びる。各ファンブレード１４０は、ファンブレード１４０のピッチを変えるように構成された適切なピッチ変化機構（ＰＣＭ）１４４にファンブレード１４０が動作可能に結合されているおかげで、ピッチ軸Ｐの周りをディスク１４２に対して回転可能である。他の実施形態では、ＰＣＭ１４４は、ファンブレード１４０のピッチを一斉に集合的に変動させるように構成される。例示的な実施形態では、ファンブレード１４０、ディスク１４２、ＰＣＭ１４４、及びＬＰ圧縮機１２２は、動力歯車箱１４６を横切るＬＰシャフト１３６によって縦軸１０２の周りを一緒に回転可能である。
【００２１】
ディスク１４２は、複数のファンブレード１４０を通る空気流を促進させるために空気力学的に輪郭形成された回転型のフロントハブ１４８によって被われる。追加的に、例示的なファン組立体１１４は、ファン１３８及び／又はコアタービンエンジン１１６の少なくとも一部分を周方向に囲む環状のファンケーシング又は外側ナセル１５０を含む。ナセル１５０は、内側径方向表面１５１を含む。例示的な実施形態では、ナセル１５０は、複数の周方向に離間した出口案内ベーン１５２によってコアタービンエンジン１１６に対して支持されるように構成される。その上、ナセル１５０の下流セクション１５４は、コアタービンエンジン１１６の外側部分の上全体に、バイパス空気流通路１５６をその間に画定するように延びる。複数の表面冷却器１５７は、出口案内ベーン１５２の後部のバイパス空気流経路１５６の中のナセル１５０の内側径方向表面１５１上に配設される。代替的な実施形態では、表面冷却器１５７は、出口案内ベーン１５２の後部の外側ケーシング１１８の、例えば、外側径方向表面１０８上に、或いは、後縁１５３などの案内ベーン１５２上に、配設される。例示的な実施形態では、表面冷却器１５７は、バイパス空気流通路１５６の中の、出口案内ベーン１５２の後縁１５３から２インチ未満出口案内ベーン１５２の後部で、ナセル１５０の内側径方向表面１５１上に、又は、外側ケーシング１１８の外側径方向表面１０８上に、配設される。しかしながら、実施形態によっては、表面冷却器１５７は、バイパス空気流通路１５６の中の、表面冷却器１５７を本明細書で説明するように動作させ得る任意の場所で、ナセル１５０の内側径方向表面１５１上に、又は、外側ケーシング１１８の外側径方向表面１０８上に、配設される。表面冷却器１５７は、内側導管を通して流体の流れを導くように構成され、流体をバイパス空気流通路１５６の中の空気流で冷却する。例示的な実施形態では、表面冷却器１５７によって冷却される流体は、オイルである。代替的に、表面冷却器１５７は、燃料又は任意の他の適切な流体を冷却するように構成される。
【００２２】
ターボファンエンジン１００の動作中、多量の空気１５８が、ナセル１５０及び／又はファン組立体１１４の関連する入口１６０を通ってターボファンエンジン１００の中に入る。多量の空気１５８がファンブレード１４０を通過するとき、空気１５８のうちの第１の部分１６２は、バイパス空気流通路１５６の中に方向付け又は発送され、空気１５８のうちの第２の部分１６４は、コア空気流経路１３７の中に、より具体的には、ＬＰ圧縮機１２２の中に、方向付け又は発送される。空気１５８の第１の部分１６２は、表面冷却器１５７の表面の近位に流れて、冷却材の流れとしての機能を果たし、表面冷却器１５７内部のオイルを冷却する。空気１５８の第１の部分１６２と空気１５８の第２の部分１６４の比は、バイパス比と一般に呼ばれる。空気１５８の第２の部分１６４の圧力は、ＨＰ圧縮機１２４を通って燃焼セクション１２６の中に発送されるので、上昇し、そこでは燃料と混合され、燃焼して燃焼ガス１６６を提供する。
【００２３】
燃焼ガス１６６は、ＨＰタービン１２８を通して発送され、そこでは燃焼ガス１６６から熱及び／又は運動エネルギの一部分が、外側ケーシング１１８に結合されているＨＰタービンステータベーン１６８と、ＨＰシャフト又はスプール１３４に結合されているＨＰタービンロータブレード１７０と、のシーケンシャルステージを介して抽出され、かくして、ＨＰシャフト又はスプール１３４を回転させ、ＨＰ圧縮機１２４の回転を駆動する。燃焼ガス１６６は、次にＬＰタービン１３０を通して発送され、そこでは熱及び運動エネルギの第２の部分が、燃焼ガス１６６から、外側ケーシング１１８に結合されているＬＰタービンステータベーン１７２と、ＬＰシャフト又はスプール１３６に結合されているＬＰタービンロータブレード１７４と、のシーケンシャルステージを介して抽出され、ＬＰシャフト又はスプール１３６の回転、ＬＰ圧縮機１２２、及び動力歯車箱１４６を横切るファン１３８の回転、を駆動する。
【００２４】
例示的な実施形態では、燃焼ガス１６６は、コアタービンエンジン１１６のジェット排出ノズルセクション１３２を通して発送され、推進力のある推力が提供される。同時に、空気１５８の第１の部分１６２の圧力は、空気１５８の第１の部分１６２がターボファンエンジン１００のファンノズル排出セクション１７６から排出される前にバイパス空気流通路１５６を通して発送されるので、増加し、同じく推進力のある推力が提供される。ＨＰタービン１２８、ＬＰタービン１３０、及びジェット排出ノズルセクション１３２は、コアタービンエンジン１１６を通して燃焼ガス１６６を発送するための高温ガス経路１７８を少なくとも部分的に画定する。
【００２５】
上で論じたように、図１に示すターボファンエンジン１００は、単に一例であり、他の実施形態では、ターボファンエンジン１００は、任意の他の適切な構成を有することがある。更に他の代替的な実施形態では、本開示の態様は、他の適切なガスタービンエンジンの全てに組み込まれることがある。例えば、限定ではなくて、本開示の態様は、例えば、ターボプロップエンジンに組み込むことができる。加えて、他の実施形態では、ターボファンエンジン１００は、外側ケーシング１１８の径方向外側表面１０８上に配設された表面冷却器１５７を備えたダクトなしファンエンジンである。
【００２６】
図２は、ターボファンエンジン１００（図１に示す）に使用する表面冷却器２００の概略図である。図３は、表面冷却器２００、入口２０８、及び出口２１０の拡大概略図である。例示的な実施形態では、表面冷却器２００は、ナセル１５０（図１に示す）の内側径方向表面１５１（図１に示す）に配設された外側表面２０２を有する本体２０１を含む。代替的な実施形態では、表面冷却器２００は、外側ケーシング１１８（図１に示す）の外側径方向表面１０８（図１に示す）に配設された外側表面２０２を含む。例示的な実施形態では、表面冷却器２００は、外側表面２０２とは反対の表面２１２も含む。加えて、表面冷却器２００は、外側表面２０２上に配設又は中に埋め込まれてそこから離れてバイパス空気流通路１５６（図１に示す）の中に延びるフィン部材２０４のアレイも含む。表面冷却器２００は、表面冷却器入口２０８によって画定された１つ又は複数の導管２０３、１つ又は複数の表面冷却器出口２１０、及び、それらの間に延びる１つ又は複数の内側流れ経路２０６も含む。留意されたいことは、表面冷却器２００が例示的な表面冷却器又は熱交換デバイスであること、しかも、フィン部材２０４のアレイを本明細書で説明するように機能させ得る表面冷却器の任意のタイプ及び構成が使用することができること、である。
【００２７】
例示的な実施形態では、フィン部材２０４は、一般に形状が円筒状であり、ピンフィンと呼ばれ、したがって、フィン部材２０４のアレイは、ピンフィンアレイを構成する。略円形の断面を有するように示されているが、フィン部材２０４は、表面冷却器２００を本明細書で説明するように機能させ得る任意の断面を有する。例えば、限定ではなくて、フィン部材２０４の代替的な実施形態は、長円断面、矩形断面、及び、多角形断面を有する。
【００２８】
フィン部材２０４は、弾力的で柔軟又は曲げ易い材料２１４から製作されて、フィン部材２０４を横切って流れる空気などの流体に応答して、たわみ、ひねり、又は、曲げ、を容易にする。加えて、材料２１４は、表面冷却器２００に使用するのに適した熱伝導性を有する熱伝導性材料である。材料２１４は、例えば、限定ではなくて、複合材料、ポリマ、（超弾性合金などの）金属、及び、フィン部材２０４を本明細書で説明するように機能させ得る任意の他の材料又は材料の組み合わせを含む場合がある。決定したことは、実行可能な曲げ易いフィン表面冷却器２００用の適切な材料２１４が、曲げ易くて、１×１０9パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有し、約１ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ−Ｋ）より大きい熱伝導率の熱伝導性を有する、ということである。材料２１４は、約１×１０8Ｐａより小さいヤング率と、約１０Ｗ／ｍ−Ｋより大きい熱伝導率を有することが好ましい。加えて、材料２１４は、弾力的であり、したがって、材料２１４は、曲げ、ひねり、及び／又は、たわみ、の後に、その元の位置及び／又は形状に復帰又はスプリングバックする。
【００２９】
しかしながら、留意されたいことは、公知の材料のデータベースによれば、高い熱伝導性（例えば、１０Ｗ／ｍ−Ｋより大きい）と低いヤング率（例えば、１×１０8Ｐａより小さい）の双方を有する伝統的な材料が存在しない、ということである。こうして、例示的な実施形態では、決定したことは、熱伝導性粒子（例えば、炭素繊維又はセラミック粒子）を混合したポリマを含む材料組成が、十分に熱伝導性があり、その上、十分に曲げ易い、ということである。例えば、限定ではなくて、１つの実施形態では、材料２１４は、約７０％の体積分率を有するシリコンカーバイドパティキュレートと結合された約３０％の体積分率を有するシリコンエラストママトリックスを含む。例示的な実施形態では、材料２１４の特性は、約２．５×１０7Ｐａから約６×１０7Ｐａの間でそれらを含めた範囲のヤング率と、約４．６７Ｗ／ｍ−Ｋから約８０．５Ｗ／ｍ−Ｋの間でそれらを含めた範囲の熱伝導性を含む。弾力的で曲げ易いフィン部材２０４を備えた表面冷却器２００を製作することにより、変化する流れ状態に適合する可撓性構造を有する表面冷却器２００が容易になり、流体の流量が増加するときに表面冷却器２００の有効前面面積を縮小することによって抗力を軽減することが容易になる。
【００３０】
図４は、第１の向きの表面冷却器２００の一部分の概略軸方向図である。図５は、第１の向きの表面冷却器２００の一部分の概略径方向図である。例示的な実施形態では、内側流れ経路２０６は、本体２０１内部の、外側表面２０２と外側表面２０２とは反対の表面２１２との間に画定される。材料２１４から形成される複数のフィン部材２０４は、表面冷却器２００の外側表面２０２上に配設又は中に埋め込まれる。各内側流れ経路２０６は、それぞれの内側流れ経路２０６の幅を横断する３つのフィン部材２０４と関連し、それらは、個々がそれぞれの内側流れ経路２０６の上側で外側表面２０２から離れて略垂直に延びる。代替的な実施形態では、表面冷却器２００は、それぞれの内側流れ経路２０６に関連する任意の数のフィン部材を有する。例示的な実施形態では、各フィン部材２０４は、外側表面２０２に関して高さＨ1に実質的に等しい有効高さを有する。高さＨ1は、約０．２５インチ（６．３５ｍｍ）から約２．０インチ（５０．８ｍｍ）の間でそれらを含めた範囲内にある。
【００３１】
図５に示すように、空気１５８の第１の部分１６２は、表面冷却器２００を横切って流れてフィン部材２０４に接触して、それらを外側表面２０２に対して第１の角度αにたわませる又は曲げさせる。表面冷却器２００の第１の向きは、例えば、限定ではなくて、発電機回路（図示せず）空気冷却式オイル冷却器に関するグランド／アイドル段階などのターボファンエンジン１００の低流れ状態に関連する。例えば、限定ではなくて、１つの実施形態では、第１の角度αは、約９０度から約７０度の間でそれらを含めた範囲内にある。しかしながら、第１の角度αは、表面冷却器２００を本明細書で説明するように機能させ得る任意の角度にすることができる。
【００３２】
図６は、第２の向きの表面冷却器２００の一部分の概略軸方向図である。図７は、第２の向きの表面冷却器２００の一部分の概略径方向図である。例示的な実施形態では、内側流れ経路２０６は、本体２０１内部の、外側表面２０２と外側表面２０２とは反対の表面２１２との間に画定される。材料２１４から形成される複数のフィン部材２０４は、表面冷却器２００の外側表面２０２を備えて形成され、その上に配設され、又は、その中に埋め込まれる。各内側流れ経路２０６は、それぞれの内側流れ経路２０６の幅を横断する３つのフィン部材２０４と関連し、それらは、個々がそれぞれの内側流れ経路２０６の上側で外側表面２０２から離れて略垂直に延びる。代替的な実施形態では、表面冷却器２００は、それぞれの内側流れ経路２０６に関連する任意の数のフィン部材２０４を有する。例示的な実施形態では、各フィン部材２０４は、外側表面２０２に関して高さＨ2に実質的に等しい有効高さを有する。高さＨ2は、約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）から約２．０インチ（５０．８ｍｍ）の間でそれらを含めた範囲内にある。
【００３３】
図７に示すように、空気１５８の第１の部分１６２は、表面冷却器２００を横切って流れてフィン部材２０４に接触して、それらを外側表面２０２に対して第２の角度βにたわませる又は曲げさせる。例示的な実施形態では、第２の角度βは、第１の角度αより小さい。表面冷却器２００の第２の向きは、例えば、限定ではなくて、ターボファンエンジン１００に関する定常段階巡航状態などのターボファンエンジン１００の高流れ状態に関連する。例えば、限定ではなくて、１つの実施形態では、第２の角度βは、約７０度から約１０度の間でそれらを含めた範囲内にある。しかしながら、第２の角度βは、表面冷却器２００を本明細書で説明するように機能させ得る任意の角度にすることができる。
【００３４】
図８は、本体２０１に実装されたフィン部材２０４を示す表面冷却器２００の一部分の拡大概略径方向図である。例示的な実施形態では、表面冷却器２００は、本体２０１の中に配設されて外側表面２０２から延びるフィン部材２０４を含む。内側流れ経路２０６は、外側表面２０２の下側の本体２０１の中に画定され、内側流れ経路２０６を通って流れる流体からフィン部材２０４に熱が伝導するのを容易にする。本体２０１は、外側表面２０２に形成された位置決めアパーチャ８０２を含む。フィン部材２０４は、位置決めアパーチャ８０２に結合される。例えば、限定ではなくて、フィン部材２０４は、化学結合（例えば、接着剤）又は機械的な結合（例えば、摩擦嵌合）などの熱伝導性の結合を介して位置決めアパーチャ８０２に結合される。代替的に、フィン部材２０４は、表面冷却器２００を本明細書で説明するように機能させ得る任意の熱伝導性の様式で位置決めアパーチャ８０２に結合される。代替的な実施形態では、フィン部材２０４は、例えば、限定ではなくて、射出成形プロセス、及び、押出成形プロセス、並びに、付加製造プロセスによって、本体２０１と一体的に形成される。
【００３５】
本明細書で説明したように、例示的な実施形態では、フィン部材２０４は、熱伝導性であり、曲げ易い。加えて、表面冷却器２００の本体２０１は、例えば、限定ではなくて、鉄、アルミニウム、放熱プラスチック、及び、１つ又は複数のセラミック材料、を含む材料などの熱伝導性材料から製作される。
【００３６】
図９は、フィン部材９０２のための代替的な実装構成を示す表面冷却器９００の一部分の拡大概略径方向図である。この代替的な実施形態では、表面冷却器９００は、本体９０４の中に配設されて本体９０４の上部表面９０６から延びるフィン部材９０２を含む。内側流れ経路９０８は、表面９０６の下側の本体９０４の中に画定され、内側流れ経路９０８を通って流れる流体からフィン部材９０２に熱が伝導するのを容易にする。本体９０４は、表面９０６に形成された位置決めアパーチャ９１０を含む。位置決めアパーチャ９１０は、Ｌ形状の断面を有する。フィン部材９０２は、Ｌ形状の位置決めアパーチャ９１０に結合されるように構成された結合部分９１２を含み、したがって、フィン部材９０２は、結合部分９１２によって位置決めアパーチャ９１０の中に固定される。更にまた、フィン部材９０２は、化学結合（例えば、接着剤）又は機械的な結合（例えば、摩擦嵌合）などの熱伝導性の結合を介して位置決めアパーチャ９１０に結合される。代替的に、フィン部材９０２は、表面冷却器９００を本明細書で説明するように機能させ得る任意の熱伝導性の様式で位置決めアパーチャ９１０に結合される。フィン部材９０２は、熱伝導性であり、曲げ易く、本明細書で説明したフィン部材２０４と実質的に同じに製作される。追加的に、表面冷却器９００の本体９０４は、例えば、限定ではなくて、鉄、アルミニウム、放熱プラスチック、及び、１つ又は複数のセラミック材料、を含む材料などの熱伝導性材料から製作される。
【００３７】
図１〜７を参照すると、動作中、バイパス空気流通路１５６の中の空気１５８の第１の部分１６２は、複数のフィン部材２０４と熱を交換するために外側表面２０２の近位に流れるように構成される。表面冷却器入口２０８は、冷却されるべき流体、例えば、オイル、の流れを受容するように構成され、流体を内側流れ経路２０６に導く。内側流れ経路２０６の中の流体は、フィン部材２０４を介して空気１５８の第１の部分１６２と熱を交換する。内側流れ経路２０６は、流体を表面冷却器出口２１０に導くように構成され、それは、流体をコアタービンエンジン１１６（図１に示す）に戻すように構成される。表面冷却器２００の第１の向きなどの低流れ状態では、空気１５８の第１の部分１６２は、減少した流量で表面冷却器２００を横切って流れ、それによって、複数のフィン部材２０４上には減少した量の力が与えられる。空気１５８の第１の部分１６２の減少した流れは、複数のフィン部材２０４を外側表面２０２に関して第１の角度αにたわませる又は曲げるのを容易にする。比較的小さい第１の角度αは、公知の固定フィン表面冷却器に関して複数のフィン部材２０４の前面面積の減少を招き、それによって、摩擦損失又は抗力が低下するが、表面冷却器２００の熱転送速度が容易に増加する。
【００３８】
例えば、限定ではなくて、ターボファンエンジン１００を使用する航空機のフライト中に、ターボファンエンジン１００の速度が上昇すると、空気１５８の第１の部分１６２は、増加した流量で表面冷却器２００を横切って流れ、それによって、複数のフィン部材２０４上には増加した量の力が与えられる。空気１５８の第１の部分１６２の増加した流れは、複数のフィン部材２０４を更に第２の向きまで、例えば、限定ではなくて、外側表面２０２に関して第２の角度βにたわませる又は曲げるのを容易にする。小さめの第２の角度βは、低流れ状態に関して複数のフィン部材２０４の前面面積の減少を招き、それによって、摩擦損失又は抗力が容易に低下するが、表面冷却器２００の熱転送速度が容易に低下する。加えて、留意されたいことは、フィン部材２０４が２次元即ち平面的な曲げに制約されないということである。例えば、限定ではなくて、バイパス空気流通路１５６内の空気１５８の第１の部分１６２は、スワール状態を含めて場所から場所の上流流れ角における変化を経験する。フィン部材２０４は、曲がって流れ状態及び角度に順応し、それによって、上流流れ角とのチャネル不整列のおかげで摩擦損失及び圧力損失が容易に低下する。
【００３９】
複数のフィン部材２０４については、曲げる又はたわむ（図４〜７参照）として説明してきたが、留意されたいことは、曲げ易い材料２１４が、本明細書で説明するように、フィン部材２０４を通過する冷却流体（例えば、空気）に応答してたわみ又は曲げ（即ち、たわみ堅さ）とひねり（即ち、ねじり堅さ）を容易にする、ということである。こうして、複数のフィン部材２０４は、同時の曲げ及びひねりを容易にするように構築することができ、それによって、表面冷却器の伝熱面積が容易に増加し、その上、抗力が容易に軽減される。
【００４０】
曲げ易い材料２１４のたわみ堅さ及びねじり堅さは、それぞれ曲げ及びひねりに対する複数のフィン部材２０４の抵抗性を評価する。フィン部材２０４のたわみ堅さ又は曲げ剛性は、ＥＩによって決定され、ここでＥは、曲げ易い材料２１４のヤング率であり、Ｉは、複数のフィン部材２０４の断面２次モーメントである。ねじり堅さ又はねじり剛性は、ＧＪによって決定され、ここでＧは、曲げ易い材料２１４のせん断弾性率であり、Ｊは、複数のフィン部材２０４の断面２次極モーメントである。断面２次モーメント及び断面２次極モーメントは、複数のフィン部材２０４のその寸法及び断面形状に影響される。複数のフィン部材２０４のひねり対曲げ比（即ち、ＥＩ／ＧＪ）は、例えば、表面冷却器２００の動作条件に基づいて決定及び調整することができる。１．０より大きいＥＩ／ＧＪ比は、フィン部材２０４が、曲げるよりも相対的により容易にひねられる、ということを表す。しかしながら、１．０未満のＥＩ／ＧＪ比は、フィン部材２０４が、ひねりではなく曲げを好む、ということを表す。複数のフィン部材２０４のひねり対曲げ比を調整することは、表面冷却器２００の伝熱面積を容易に増加させ、その上、表面冷却器の特定の動作状態に基づいて表面冷却器２００の抗力を容易に減少させる。
【００４１】
図１０は、表面冷却器２００（図２に示す）と共に使用するための代替的なフィン構成１００２の３つの動作状態を示すモデル１０００の概略斜視図である。図１１は、図１０のモデル１０００の前面図である。例示的な実施形態では、モデル１０００は、流れのない状態に基づく静止した向き１００４と、低流れ又はグランド／アイドル動作状態に基づく低流れ向き１００６と、ターボファンエンジン１００のための、例えば、高流れ又は定常段階巡航状態に基づく高流れ向き１００８と、いう異なる動作状態に基づく３つの異なる向きのフィン構成１００２を示す。フィン構成１００２は、表面冷却器２００のフィン部材２０４の例示的な列である。留意されたいことは、表面冷却器２００がフィン部材２０４の１つ又は複数の列を含むということである。例えば、限定ではなくて、１つの実施形態では、表面冷却器２００は、フィン部材２０４のアレイを画定するために相互に隣接して位置決めされたフィン構成１００２の１つ又は複数の列を含む。例示的な実施形態では、フィン構成１００２は、例えば、空気１５８の支配的な流れ方向に概ね整列して直線的に配置された複数のフィン部材２０４を含み、空気１５８は、バイパス空気流通路１５６（図１に示す）を通ってターボファンエンジン１００（図１に示す）の縦軸１０２に沿って概ね軸方向に流れる。図１０に示すように、フィン構成１００２の各フィン部材２０４は、概ね三角形状の断面１０１０を有すると共に、隣接するフィン部材２０４に関して交互パターンで配置される。例えば、限定ではなくて、隣接するフィン部材、例えば、複数のフィン部材２０４のうちの第１のフィン部材１０１２及び第２のフィン部材１０１４は、第２のフィン部材１０１４が第１のフィン部材１０１２に関して第２のフィン部材１０１４の縦軸の回りをおよそ１８０度回転するように向きされる。隣接する第１及び第２のフィン部材１０１２及び１０１４は、それらの間に画定されたギャップ１０１６を有する表面冷却器２００に沿って直線的に位置決めされる。ギャップ１０１６は、隣接する第１及び第２のフィン部材１０１２及び１０１４の間に空気１５８が流れるのを容易にする。複数のフィン部材２０４の各フィン部材は、実質的に同様に配置され、表面冷却器２００のための弾力的で柔軟なフィン部材２０４のアレイを画定する。
【００４２】
図１〜７、１０、及び１１を参照すると、動作中、空気１５８の第１の部分１６２は、外側表面２０２の近位に流れて、熱を複数のフィン部材２０４と交換する。ターボファンエンジン１００の静止した即ち流れのない動作状態では、例えば、ターボファンエンジン１００がシャットダウンされ又は非動作モードであるとき、表面冷却器２００、したがって、複数のフィン部材２０４、を横切る空気１５８の流れは、僅かしか又は全くない。そういった動作状態では、複数のフィン部材２０４のフィン構成１００２は、静止した向き１００４にあり、そこでは複数のフィン部材２０４は、ひねり又は曲げが概ねないことを呈している。
【００４３】
グランド／アイドル段階などの、ターボファンエンジン１００の低流れ状態では、空気１５８の第１の部分１６２は、表面冷却器２００を横切って限定された流量又は低下した流量でギャップ１０１６を通って流れ、それによって、複数のフィン部材２０４上には少しの量の力が与えられる。空気１５８の第１の部分１６２の減少した流れは、複数のフィン部材２０４を容易にたわませてひねる。例えば、限定ではなくて、空気１５８は、フィン部材２０４の角度付けされた表面にぶつかり、したがって、フィン部材２０４上には、曲げ力及びひねり力が与えられ、静止した向き１００４から低流れ向き１００６に歪められる。図１１に示すように、伝熱面積（即ち、前面面積）は、それらの交互パターン構成に部分的に起因して反対方向にひねって曲がる隣接するフィン部材２０４のおかげで増加する。加えて、フィン部材２０４は、空気１５８の空気流経路に沿った方向に曲がり、空気流と共に流線化する。
【００４４】
例えば、限定ではなくて、ターボファンエンジン１００を使用する航空機のフライト中に、ターボファンエンジン１００の速度が上昇すると、空気１５８の第１の部分１６２は、表面冷却器２００を横切って増加した流量でギャップ１０１６を通って流れ、それによって、複数のフィン部材２０４上には増加した量の力が与えられる。空気１５８の第１の部分１６２の増加した流れは、複数のフィン部材２０４を更にたわませる又はひねるのを容易にして、それらを低流れ向き１００６から高流れ向き１００８に歪める。図１１に示すように、伝熱面積（即ち、前面面積）は、増加した量に起因して反対方向にひねって曲がる隣接するフィン部材２０４のおかげで更に増加して、それによって、更に下流のフィン部材２０４の追加の表面面積が曝露される。加えて、フィン部材２０４は、空気１５８の空気流経路に沿った方向に更に曲がり、空気流の増加するときに空気流と共にますます流線化する。本明細書で説明するように、複数のフィン部材２０４は、２次元即ち平面的な曲げ及び／又は軸方向ひねりに制約されない。例えば、限定ではなくて、バイパス空気流通路１５６内の空気１５８の第１の部分１６２は、スワール状態を含めて場所から場所の上流流れ角における変化を経験する。フィン部材２０４は、曲がり、ひねり、そして、流れ状態及び角度に順応し、それによって、上流流れ角とのチャネル不整列のおかげで摩擦損失及び圧力損失が容易に低下する。
【００４５】
上述した表面冷却器の実施形態は、ガスタービンエンジンのオイルなどの流体を冷却するための効率的な方法を提供する。具体的には、上述した表面冷却器は、局所の流れ及びスワール角に適応する柔軟なピンフィン構造を含み、ファン空気圧力損失及び摩擦損失が容易に減少する。そのため、ファンバイパスダクト内部の圧力損失及び摩擦損失又は抗力を低減することにより、ガスタービンエンジンの燃料効率が向上する。
【００４６】
本明細書で説明したシステム及び装置の例示的な技術的効果は、
（ａ）流れ状態の変化に適応できる構造をもたらす表面冷却器のための弾力性の柔軟なピンフィンのアレイを形成すること、
（ｂ）増加した流れ状態のガスタービンエンジンにおいて摩擦損失及び圧力損失を低下させること、
（ｃ）ガスタービンエンジンの燃料効率を向上させること、
のうちの少なくとも１つを含む。
【００４７】
表面冷却器の例示的な実施形態は、上で詳細に説明している。表面冷却器システム及びデバイスは、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成部品及び／又は方法のステップは、本明細書で説明した他の構成部品及び／又はステップから独立して別個に利用することができる。例えば、本システム及び方法は、オイル冷却を必要とする他のシステムと組み合わせて使用してもよく、また、本明細書で説明したようなシステム及び方法だけによる実施に限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、表面冷却器を受容及び容認するように現在構成されている多くの他の機械用途と関連して実施及び利用することができる。
【００４８】
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、幾つかの図面には示され、他ではそうでないこともあるが、それは単に便宜のためである。本開示の原理に従い、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照及び／又は権利請求することができる。
【００４９】
ここに記載した説明は、例を用いて、ベストモードを含めて本実施形態を開示していると共に、任意のデバイス又はシステムを作製及び使用することと任意の組み入れた方法を実行することとを含めて任意の当業者が本実施形態を実施できるようにもしている。特許性を有する本開示の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者の想到する他の例を含むことができる。そういった他の例は、特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造要素を有する場合に、或いは、特許請求の範囲の文字通りの文言に対する差異の実体がない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図している。
【００５０】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
入口（２０８）と出口（２１０）とそれらの間に延びる内側流れ経路（２０６）とを画定する導管（２０３）であって、冷却されるべき流体の流れを前記入口（２０８）から前記出口（２１０）に導くように構成された導管（２０３）と、
外側表面（２０２）を含む本体（２０１）であって、前記導管（２０３）が前記本体（２０１）を通って延びる、本体（２０１）と、
前記外側表面（２０２）に結合され、アレイ状のフィン部材（２０４）に構成される複数のフィン部材（２０４）であって、前記複数のフィン部材（２０４）の各フィン部材（２０４）が、前記外側表面（２０２）から遠くに延び、前記各フィン部材（２０４）が、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）から製作される、複数のフィン部材（２０４）と、
を備える表面冷却器（２００）。
［実施態様２］
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、ピンフィンアレイを含む、実施態様１に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様３］
前記各フィン部材は、実質的に三角形の断面（１０１０）を含む、実施態様２に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様４］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０9パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、実施態様１に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様５］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０8パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、実施態様４に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様６］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ−Ｋ）より大きい熱伝導率を有する、実施態様１に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様７］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１０Ｗ／ｍ−Ｋより大きい熱伝導率を有する、実施態様６に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様８］
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、前記複数のフィン部材のうちの２つ以上のフィン部材を含む直線的なフィン構成（１００２）を含み、前記２つ以上のフィン部材は、相互に関して交互パターンで配置される、実施態様１に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様９］
前記２つ以上のフィン部材は、第１のフィン部材（１０１２）及び第２のフィン部材（１０１４）を含み、前記第１及び第２のフィン部材（１０１２、１０１４）は、三角形状の断面（１０１０）を含み、前記第１のフィン部材（１０１２）は、前記第２のフィン部材（１０１４）に関して前記第１のフィン部材（１０１２）の縦軸の回りをおよそ１８０度回転する、実施態様８に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様１０］
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、前記アレイ状のフィン部材（２０４）と伝熱連通して冷却材の流れを受容するように構成される、実施態様１に記載の表面冷却器（２００）。
［実施態様１１］
タービンエンジン（１００）であって、
バイパス空気流通路（１５６）を含むファン組立体（１１４）と、
表面冷却器（２００）を含むコアエンジン（１１６）と、
を備え、前記表面冷却器（２００）は、
入口（２０８）と出口（２１０）とそれらの間に延びる内側流れ経路（２０６）とを画定する導管（２０３）であって、冷却されるべき流体の流れを前記入口（２０８）から前記出口（２１０）に導くように構成された導管（２０３）と、
外側表面（２０２）を含む本体（２０１）であって、前記導管（２０３）が前記本体（２０１）を通って延びる、本体（２０１）と、
前記外側表面に結合され、アレイ状のフィン部材（２０４）に構成される複数のフィン部材（２０４）であって、前記複数のフィン部材（２０４）の各フィン部材（２０４）が、前記外側表面（２０２）から遠くに延び、前記各フィン部材（２０４）が、熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）から製作され、前記アレイ状のフィン部材（２０４）が、前記バイパス空気流通路（１５６）の中に延びる、複数のフィン部材（２０４）と、
を含む、タービンエンジン（１００）。
［実施態様１２］
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、ピンフィンアレイを含む、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１３］
前記各フィン部材は、実質的に円柱状であり、それによって実質的に円形の断面を有する、実施態様１２に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１４］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０9パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１５］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１×１０8パスカル（Ｐａ）より小さいヤング率を有する、実施態様１４に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１６］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ−Ｋ）より大きい熱伝導率を有する、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１７］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、およそ１０Ｗ／ｍ−Ｋより大きい熱伝導率を有する、実施態様１６に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１８］
前記熱伝導性の弾力的で柔軟な材料（２１４）は、熱伝導性粒子が分散されたポリマと金属のうちの少なくとも一方を含む、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様１９］
前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、第１のフィン部材（１０１２）及び第２のフィン部材（１０１４）を含む直線的なフィン構成（１００２）を含み、前記第１及び第２のフィン部材（１０１２、１０１４）は、三角形状の断面（１０１０）を含み、前記第１のフィン部材（１０１２）は、前記第２のフィン部材（１０１４）に関して前記第１のフィン部材（１０１２）の縦軸の回りをおよそ１８０度回転する、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
［実施態様２０］
前記ファン組立体（１１４）は、冷却材の流れを前記バイパス空気流通路（１５６）に供給するように構成され、前記アレイ状のフィン部材（２０４）は、前記アレイ状のフィン部材（２０４）と伝熱連通して前記冷却材の流れを受容するように構成される、実施態様１１に記載のタービンエンジン（１００）。
【符号の説明】
【００５１】
１００  ガスタービンエンジン、ターボファンエンジン
１０２  縦軸
１０４  圧縮機セクション
１０６  タービンセクション
１０８  外側径方向表面
１１４  ファン組立体
１１６  コアタービンエンジン
１１８  外側ケーシング
１２０  環状の入口
１２２  ＬＰ圧縮機
１２４  ＨＰ圧縮機
１２６  燃焼セクション
１２８  ＨＰタービン
１３０  ＬＰタービン
１３２  排出ノズルセクション
１３４  ＨＰシャフト又はスプール
１３６  ＬＰシャフト又はスプール
１３７  コア空気流通路
１３８  ファン
１４０  ファンブレード
１４２  ディスク
１４４  ＰＣＭ
１４６  動力歯車箱
１４８  フロントハブ
１５０  ナセル
１５１  内側径方向表面
１５２  出口案内ベーン
１５３  後縁
１５４  下流セクション
１５６  バイパス空気流通路
１５７  表面冷却器
１５８  空気
１６０  入口
１６２  空気の第１の部分
１６４  空気の第２の部分
１６６  燃焼ガス
１６８  ＨＰタービンステータベーン
１７０  ＨＰタービンロータブレード
１７２  ＬＰタービンステータベーン
１７４  ＬＰタービンロータブレード
１７６  ファンノズル排出セクション
１７８  高温ガス経路
２００  表面冷却器
２０１  本体
２０２  外側表面
２０３  導管
２０４  フィン部材
２０６  内側流れ経路
２０８  入口
２１０  出口
２１２  表面
２１４  材料
８０２  位置決めアパーチャ
９００  表面冷却器
９０２  フィン部材
９０４  本体
９０６  上部表面
９０８  内側流れ経路
９１０  位置決めアパーチャ
９１２  結合部分
１０００  モデル例
１００２  フィン構成
１００４  静止した向き
１００６  低流れ向き
１００８  高流れ向き
１０１０  断面
１０１２  フィン部材
１０１４  フィン部材
１０１６  ギャップ
【図１】
2018059701.tif 000003
【図２−３】
2018059701.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
2018059701000001.pdf