(57)【要約】  ガスタービンエンジンの壁が提供される。壁は、少なくとも１つのフィルム冷却孔が定められた内面および反対側の外面を備える。前記少なくとも１つのフィルム冷却孔は、前記内面から延びる斜めの入口穴と、該斜めの入口穴の出口端から横方向に分岐する１対のチャネルとを備える。前記１対のチャネルは、実質的に一定の幅を有し、ブーメラン型の断面形状を形成するように尾根によって隔てられている。１対のチャネルのうちの少なくとも一方は、実質的に丸みを帯びた断面形状を有する底を備えることができる。【選択図】図１
2015520322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのフィルム冷却孔（３８）が定められた内面（３４）および反対側の外面（３６）
を備え、
前記少なくとも１つのフィルム冷却孔（３８）は、前記内面（３４）から延びる斜めの入口穴（４４）と、該斜めの入口穴（４４）の出口端（４６）から横方向に分岐する１対のチャネル（４８）とを備え、
前記１対のチャネル（４８）は、実質的に一定の幅を有し、ブーメラン型の断面形状を形成するように尾根（５０）によって隔てられているガスタービンエンジンの壁（３２）。
【請求項２】
前記１対のチャネル（４８）のうちの少なくとも一方が、実質的に丸みを帯びた断面形状を有する底を備える請求項１に記載の壁（３２）。
【請求項３】
前記１対のチャネル（４８）のうちの少なくとも一方が、前記斜めの入口穴（４４）の直径と実質的に同様の幅を有する請求項１又は２に記載の壁（３２）。
【請求項４】
前記尾根（５０）の深さが、該尾根（５０）が前記外面（３６）に向かって延びるにつれて実質的に一定の傾斜にて減少している請求項１乃至３のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項５】
前記尾根（５０）が、前記１対のチャネル（４８）の底に定められる縁を備え、該縁が、前記斜めの入口穴（４４）の出口端（４６）から或る距離だけ離されている請求項１乃至４のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項６】
前記尾根（５０）が、実質的に一定の幅を備える請求項１乃至５のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項７】
前記１対のチャネル（４８）の深さが、前記斜めの入口穴（４４）の出口端（４６）から前記外面（３６）に向かって実質的に一定の傾斜にて減少している請求項１乃至６のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項８】
前記１対のチャネル（４８）が、前記尾根（５０）の傾斜角度よりも浅い傾斜角度を有する請求項１乃至７のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項９】
少なくとも１つのフィルム冷却孔（３８）が定められた内面（３４）および反対側の外面（３６）
を備え、
前記少なくとも１つのフィルム冷却孔（３８）は、前記内面（３４）から延びる斜めの入口穴（４４）と、該斜めの入口穴（４４）の出口端（４６）から横方向に分岐する１対のチャネル（４８）とを備え、
前記１対のチャネル（４８）は、実質的に平坦な底を有し、ブーメラン型の断面形状を形成するように尾根（５０）によって隔てられているガスタービンエンジンの壁（３２）。
【請求項１０】
前記実質的に平坦な底の幅が、前記斜めの入口穴（４４）の出口端（４６）から前記１対のチャネル（４８）の後縁に向かって分岐している請求項９に記載の壁（３２）。
【請求項１１】
前記尾根（５０）の深さが、該尾根（５０）が前記外面（３６）に向かって延びるにつれて大きくなる傾斜にて減少している請求項９又は１０に記載の壁（３２）。
【請求項１２】
前記１対のチャネル（４８）が、前記実質的に平坦な底から前記外面（３６）に延びる少なくとも１つの側壁を備える請求項９乃至１１のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの側壁が、前記実質的に平坦な底の両方の縁から延びる１対の側壁を含み、該１対の側壁が、前記実質的に平坦な底から前記外面（３６）に向かって分岐している請求項１２に記載の壁（３２）。
【請求項１４】
前記１対のチャネル（４８）が、約２０°〜約１００°の間の角度で分岐している請求項９乃至１３のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【請求項１５】
前記１対のチャネル（４８）が、前記斜めの入口穴（４４）から排出される空気の流れを分割して拡散させるように構成されている請求項９乃至１４のいずれか1項に記載の壁（３２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、概して、タービンエンジンに関し、さらに具体的には、タービンエンジンのフィルム冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンにおいては、圧縮機において加圧された空気が、燃焼器において燃料と混合され、高温の燃焼ガスが生み出される。エネルギが、最初に圧縮機を駆動する高圧タービン（ＨＰＴ）においてガスから取り出され、その後にターボファン航空機エンジンの用途においてはファンを駆動し、海洋および／または産業の用途においては外部のシャフトを駆動する低圧タービン（ＬＰＴ）において取り出される。
【０００３】
一般に、エンジンの効率は、燃焼ガスの温度が高くなるにつれて向上するが、高いガスの温度は、ガスの流路に沿った種々の構成要素の動作温度を高くし、結果として、そのような構成要素の寿命の延長を助けるための冷却の必要性を高める。
【０００４】
例えば、公知の燃焼器は、動作時に冷却を必要とする外側および内側ライナを備える。公知のタービンノズルは、やはり冷却を必要とする中空の羽根を備える。少なくとも一部のタービンエンジンにおいては、高温の燃焼ガスに曝される流路の構成要素が、圧縮機の抽気を使用して冷却されるが、これは、抽気が燃焼プロセスには使用されないがゆえに、エンジンの効率を低下させる。例えば、少なくともいくつかの公知の構成要素は、圧縮機の抽気をフィルム冷却孔を通って導いている。
【０００５】
少なくともいくつかの公知の冷却孔は、冷却空気のフィルムを加熱される壁の外面に沿って排出することができるように、壁を貫いて浅い角度に向けられた円柱形の穴から形成されている。空気を浅い角度で排出することで、望ましくない発散および／または流れの分離も可能性が小さくなる。フィルム冷却される表面積の大きさを広げるには、典型的には、冷却孔の数を増やし、したがって冷却孔から排出される空気の量を増やすしかない。しかしながら、冷却空気の量を増やすと、エンジンの効率が低下する。
【０００６】
公知の冷却孔の効率を改善するために、少なくともいくつかの冷却孔は、冷却孔の出口から排出されるときの冷却空気を拡散させるために、分岐する排出端を備えて形成されている。
【０００７】
しかしながら、フィルム冷却孔における拡散は、流れの分離を防止するための拡散出口の半角ゆえに、限定される可能性がある。例えば、公知の冷却孔においては、拡散角度が、望ましくないフィルムの分離につながりかねない排出冷却空気の過膨張を防止するために、出口の各側において約１０度に限定される可能性がある。
【０００８】
したがって、必要とされる冷却空気の量を増やすことなく、かつフィルム冷却空気の流れの分離の可能性を高めることなく、フィルムによる被覆の範囲を拡大することができる改善されたフィルム冷却孔を提供することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２３９０４６５号明細書
【発明の概要】
【００１０】
一態様においては、ガスタービンエンジンの壁が提供される。壁は、少なくとも１つのフィルム冷却孔が定められた内面および反対側の外面を備える。前記少なくとも１つのフィルム冷却孔は、前記内面から延びる斜めの入口穴と、該斜めの入口穴の出口端から横方向に分岐する１対のチャネルとを備える。前記１対のチャネルは、実質的に一定の幅を有し、ブーメラン型の断面形状を形成するように尾根によって隔てられている。
【００１１】
別の態様においては、ガスタービンエンジンの壁が提供される。壁は、少なくとも１つのフィルム冷却孔が定められた内面および反対側の外面を備える。前記少なくとも１つのフィルム冷却孔は、前記内面から延びる斜めの入口穴と、該斜めの入口穴の出口端から横方向に分岐する１対のチャネルとを備える。前記１対のチャネルは、実質的に平坦な底を有し、ブーメラン型の断面形状を形成するように尾根によって隔てられている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ブーメラン型フィルム冷却孔の列によって冷却される種々の構成要素を備える典型的なガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】図１に示したブーメラン型の冷却孔のうちの１つについて、線２−２に沿って得た断面図である。
【図３】図２に示したブーメラン型の冷却孔について、線３−３に沿って得た軸方向の図である。
【図４】図３に示したブーメラン型の出口について、線４−４に沿って得た断面図である。
【図５】図１に示したガスタービンエンジンにおいて使用することができる別のフィルム冷却孔の断面図である。
【図６】図５に示した冷却孔について、線６−６に沿って得た軸方向の図である。
【図７】図６に示した出口について、線７−７に沿って得た断面図である。
【図８】図１に示したブーメラン型の冷却孔のうちの１つについて、冷却対象の壁に垂直な平面図である。
【図９】図５に示した冷却孔のうちの１つについて、冷却対象の壁に垂直な平面図である。
【図１０】典型的な深いブーメラン型フィルム冷却孔の断面図である。
【図１１】図１０に示したブーメラン孔について、冷却対象の壁に垂直な平面図である。
【図１２】図１０に示したブーメラン孔について、線１２−１２に沿って得た軸方向の図である。
【図１３】図１に示した壁において使用することができる冷却孔の別の列の図である。
【図１４】図１のブーメラン型フィルム冷却孔の軸方向の拡大図である。
【図１５】図１４に示したブーメラン型の出口の等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１が、長手方向または軸方向の中心軸１２を備える典型的なタービンエンジン１０の概略図である。典型的な実施形態においては、タービンエンジン１０が、ファン１４、多段の軸流圧縮機１６、および環状の燃焼器１８を直列の流れの連絡にて備えるガスタービンエンジンである。タービンエンジン１０は、いずれも燃焼器１８の下流に位置する高圧タービン（ＨＰＴ）１９および低圧タービン（ＬＰＴ）２４をさらに備える。
【００１４】
ＨＰＴ１９は、内側および外側ノズルバンド２３に支持された中空のステータ羽根（図示されていない）の列を有するタービンノズル２０を備える。第１段のタービン２２が、第１段のタービンノズル（図示されていない）の下流に位置しており、第１段のタービン２２は、支持用のロータディスク（図示されていない）から径方向外側に延びて環状のタービンシュラウド２７によって囲まれている中空なロータ翼２５の列を備える。
【００１５】
低圧タービン（ＬＰＴ）２４が、高圧タービン１９の下流に組み合わせられており、低圧タービン２４は、エンジンの設計に応じて内部冷却回路を備えても、備えなくてもよいさらなるノズルおよびロータ翼（図示されていない）を備える。排気部ライナ２６が、低圧タービン２４から下流に延びている。
【００１６】
冷却されるべき各々の構成要素、すなわち排気部ライナ２６が、薄い金属材料から形成された少なくとも１つの壁３２を備える。より具体的には、壁３２は、典型的には、タービンエンジン１０の動作時に直面される高い温度において高い強度を有し、高温の燃焼ガス３０に曝されることによって生じる加熱に耐えることができるコバルト主体の材料などの伝統的な超合金金属で形成される。
【００１７】
動作時に、外気がファン１４によって加圧され、加圧された空気２８が形成される。空気２８の下位部が、さらなる加圧のために多段の軸流圧縮機１６に進入する一方で、空気２８の別の部分が、ターボファンエンジンの用途（図示されていない）において推進の推力をもたらすためにファン出口から排出される。多段の軸流圧縮機１６から排出される空気２８が、燃焼器１８において燃料と混合され、高温の燃焼ガス３０が生成される。燃焼ガス３０が、タービンの動作時に多段の軸流圧縮機１６およびファン１４を駆動すべく燃焼ガス３０からエネルギを抽出する種々のタービン翼段を通って下流に流れる。
【００１８】
タービンエンジン１０は、任意の従来からの構成および動作を有することができ、したがって本明細書において説明される発明は、タービンエンジン１０における使用だけに限定されるわけではない。むしろ、本明細書に開示される種々のエンジン構成要素のうちの任意の１つ以上、または燃焼ガス３０からの加熱を被る任意の構成要素を、本明細書において説明される発明とともに使用することができる。より具体的には、図１に一部分が示されている壁３２を含む冷却を必要とする任意の構成要素を、本明細書において説明される発明によって冷却することができる。
【００１９】
壁３２は、反対方向を向いた内壁面３４および外壁面３６を備える。内側面または内面３４が、壁３２内に形成された適切な冷却回路の外側境界を形成し、圧縮機１６から加圧された空気を受け取る。外側面３６が、動作時に高温の燃焼ガス３０に曝され、適切なフィルム冷却による保護を必要とする。
【００２０】
壁３２は、燃焼器の内側または外側ライナ２９の一部分、タービンノズルの羽根３１の一部分、タービンノズルバンド２３の一部分、タービンロータ翼２５の一部分、タービンシュラウド２７の一部分、ならびに／あるいは排気部ライナ２６の一部分であってよい。
【００２１】
典型的な実施形態においては、冷却孔３８が、壁３２のスパンに沿って向けられた適切な列にて配置されている。より具体的には、典型的な実施形態においては、フィルム冷却孔３８の各々が、ブーメラン型の構成を有する。
【００２２】
図２〜４が、冷却孔３８の図を示している。典型的な実施形態においては、各々の孔３８が、壁３２を貫いて長手方向に延び、孔３８に沿った長手方向および入口４０と出口４２との間の孔３８の幅または厚さｔと交わる横方向の両方に分岐している。典型的な実施形態においては、入口４０が、内面３４と実質的に同一平面にあり、出口４２が、外面３６と実質的に同一平面にある。各々の孔３８は、実質的に円柱形の入口穴４４を含み、入口穴４４は、入口穴４４の入口端４０と入口穴４４の出口端４６との間に実質的に一定な流れの面積を定めている。入口穴４４は、傾斜角度Ａにて壁３２に対して斜めに向けられ、すなわち傾けられている。角度Ａは、例えば２０°〜４５°の間など、孔３８が本明細書においてさらに詳しく説明されるとおりに機能することを可能にする任意の角度であってよい。
【００２３】
典型的な実施形態においては、入口穴４４が、入口穴４４の出口端４６において、壁の外面３６に外方向に延びる１対のレグまたはチャネル４８にて終了している。チャネル４８は、実質的に一定の横幅Ｙ（図８に示されている）を有する尾根５０によって隔てられている。尾根５０は、出口端４６から距離Ｇ（図２に示されている）だけ離されており、壁の外面３６に向かって延びるにつれて深さが減少している。
【００２４】
典型的な実施形態においては、各々のチャネル４８が、少なくとも部分的には、実質的に一定な幅Ｘを有する弓形または丸みを帯びた底５２と、丸みを帯びた底５２から尾根５０に延びる側壁５４とによって定められている。あるいは、チャネルの幅Ｘが、出口４６からの距離につれて、孔３８が本明細書において説明されるとおりに機能することを可能にする任意の角度で増加する。底５２は、ブーメラン型の出口４２の外縁７０も定める。チャネル４８は、出口端４６において角度ＤＦＡで互いに分岐し、典型的な実施形態においては、実質的に対称である。チャネル４８は、尾根５０において角度ＤＦＡ２で互いに分岐している。角度ＤＦＡおよびＤＦＡ２（図８および９に示されている）は、例えば約２０°〜約１００°の間など、孔３８が本明細書において説明されるとおりに機能することを可能にする任意の角度であってよい。
【００２５】
典型的な実施形態においては、入口穴４４が、壁の内面３４に対して斜めの角度Ａに向けられ、動作時の壁３２の冷却を促進するために、圧縮機１６からの加圧された空気２８（図１に示されている）を壁の内面３４に沿って受け取る。図２に示されるように、チャネル４８は、尾根５０の傾斜角度Ｂと底５２の傾斜角度Ｃとの相違によって表されるとおり、穴の出口端４６と壁の外面３６との間で長手方向に分岐している。
【００２６】
典型的な実施形態においては、チャネル４８の深さＦが、各々のチャネル４８が壁の外面３６と実質的に同一平面になるように、入口穴４４とブーメラン型の出口４２との間で減少している。さらに、孔３８の面積、すなわち流れの面積が、流れの面積が加圧された空気２８の拡散を促進すべくチャネル４８において分配されるように、壁の外面３６に沿って入口穴４４からブーメラン型の出口４２へと増加している。したがって、排出されるフィルム冷却用の空気は、流れが出口４２の下流で燃焼ガス３０に出会う前に、孔３８から排出され、幅Ｅにわたっておおむね横方向に広がる。
【００２７】
チャネル４８は、傾斜角度ＢおよびＣの相違の結果として、各々の深さが尾根５０の軸方向の長さの全体において増加するように、尾根５０から分岐している。一実施形態においては、入口穴４４の傾斜角度Ａが約２０°〜約４５°の間である一方で、尾根５０の傾斜角度Ｂが、尾根５０が入口穴４４よりも浅い排出角度で壁の外面３６に交わるように、傾斜角度Ａよりも小さい。さらに、典型的な実施形態においては、加圧された空気２８の発散および／または分離の軽減を促すために、傾斜角度Ｃが、傾斜角度Ｂよりも小さく、ブーメラン型の出口４２の後縁７２の近隣においてさらに浅い排出角度で壁の外面３６に交わる。
【００２８】
図３および４を再び参照すると、チャネル４８が、共通の入口穴４４から後縁７２に分岐している。各々のチャネル４８は、入口穴４４の直径Ｄに実質的に等しくてよい実質的に一定の幅Ｘによって定められている。典型的な実施形態の図４において最もよく見て取ることができるとおり、チャネル４８は、チャネル４８と尾根の側壁５４とによって涙の一滴の半分の形状が定められるように、側壁５４よりも深く壁３２に延びている。尾根５０は、出口端４６から距離Ｇだけ離れている。あるいは、尾根５０は、出口端４６から任意の相対距離に位置することができ、さらには／あるいは出口端４６に定められてよい。
【００２９】
典型的な実施形態においては、ブーメラン型の出口４２の横幅Ｅが、尾根５０に沿って長手方向に外面３６からの尾根５０の深さＦが減少するにつれて増加している。さらに、典型的な実施形態においては、チャネル４８および尾根５０が、ブーメラン型の出口４２の横幅Ｅを増加させており、横幅Ｅを、尾根５０において空気の流れを分けることによって排出される加圧された空気２８の拡散の最適化を促進するように選択することができる。加圧された空気２８は、空気２８の拡散を促進し、壁の外面３６を覆う冷却空気のフィルムをもたらすために、尾根５０によって分けられ、側壁５４を流れ、丸みを帯びた底５２を過ぎて流れる。
【００３０】
このように、典型的な実施形態においては、空気２８がチャネル４８によって横方向に、特により大きい吹き出し比（ｂｌｏｗｉｎｇ  ｒａｔｉｏ）で広げられるため、入口穴４４を通って排出される加圧された空気２８の拡散が、ブーメラン型の出口４２において促進される。フィルム冷却の被覆率の実質的な向上を、排出角度ＢおよびＣにおける壁の外面３６に沿った空気２８の改善された付着を促進するように、ブーメラン型の出口４２の横幅Ｅを変化させることによって得ることができる。
【００３１】
図５〜７が、孔３８（図１〜４に示されている）によく似たマキシモ（ｍａｘｉｍｏ）冷却孔６０として知られる冷却孔の別の実施形態を示している。典型的な実施形態において、マキシモ冷却孔６０は、実質的に平坦な底６４によって各々が定められた１対のチャネル６２を備える。さらに、各々のチャネル６２は、平坦な底６４の両側からそれぞれ延びる１対の丸みを帯びた側壁６６および６８を備える。さらに、側壁６６が、孔の出口４２の外縁７０を定めており、側壁６６の各々は、壁の外面３６に対して実質的に垂直である。さらに、側壁６８は、尾根５０を形成するように平坦な底６４から延びている。
【００３２】
側壁６８は、側壁５４（図４に示されている）よりも急な傾斜で形成されており、チャネル６２は、実質的に対称である。さらに、チャネル６２は、チャネル４８の分岐の角度ＤＦＡ（図８および９に示されている）よりも小さい角度ＤＦＡ３で分岐している。典型的な実施形態においては、尾根５０が、出口端４６から距離Ｇに定められ、尾根５０の深さが、弓形の推移で出口端４６から出口４２へと減少している。他の実施形態においては、尾根５０が、実質的に直線的であってよく、さらには／あるいは出口端４６まで延びてよい。
【００３３】
典型的な実施形態においては、チャネル６２の幅が、出口４６から排出される加圧された空気２８（図１に示されている）の拡散を促進するために、穴の出口４６と出口４２との間で増加している。出口４６から排出される空気２８が、尾根５０によって分けられ、チャネル６２を通るように強いられ、分岐しているチャネル６２によって空気が拡散させられる。拡散させられた空気２８は、側壁６８を流れ、出口４２の後縁７２に沿って流れる。一般に、尾根５０の湾曲の傾斜は、傾斜角度Ａよりも小さく、チャネル６２の傾斜角度Ｃは、角度Ａで排出される空気と比べ、空気２８が外壁面３６を過ぎて流れるときの流れの付着の改善および発散の軽減を促進するために、尾根５０の傾斜よりも浅い。
【００３４】
図８および９が、それぞれ孔３８およびマキシモ孔６０のさらなる図である。より具体的には、図８が、外壁面３６に対して実質的に垂直に眺めた孔３８の平面図であり、図９が、外壁面３６に対して実質的に垂直に眺めたマキシモ孔６０の平面図である。
【００３５】
図１０〜１２の各々が、深いブーメラン孔８０と称されるブーメラン型の構成の別の実施形態を示している。冷却孔８０は、傾斜角度Ｃ（図２および１０に示されている）の違いによって示されるとおり、冷却孔３８と比べて各々のチャネル４８の深さが大きくなっている点を除き、孔３８に類似している。
【００３６】
図１３が、壁３２において使用することができる冷却孔３８の別の列３７を示している。典型的な実施形態において、冷却孔３８は、中心線の軸５３と、第１のチャネル４９と、第２のチャネル５１とを備える。第１のチャネル４９および第２のチャネル５１は、尾根５０から分岐し、中心線の軸５３の両側に位置している。さらに、横断軸５５が、冷却ガス３０の流れの方向に対して横方向に延びている。
【００３７】
典型的な実施形態においては、冷却孔３８が、冷却孔３８の向きの変化を容易にするために、少なくとも１つの軸を中心にして回転させられている。例えば、冷却孔３８が、中心線の軸５３と横断軸５５との間に角度Ｉが定められるように回転させられ、中心線の軸５３を中心にしてフープ方向（ｈｏｏｐ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）Ｊに回転させられている。このように、冷却孔３８の向きの変更が、壁３２における各々の第１のチャネル４９および第２のチャネル５１の深さの変更を容易にし、横断軸５５に沿った第１のチャネル４９および５１の各々の後縁７２の整列を容易にする。各々の後縁７２の整列は、加圧された空気の実質的に一様な流れの冷却孔３８からの排出を可能にする。いくつかの実施形態においては、冷却孔３８にフープ方向Ｊに加えられる回転の程度が、横断軸５５に対する中心線の軸５３の角度Ｉに依存することができる。より具体的には、回転の程度を、横断軸５５に沿った各々の後縁７２の整列を促進するように変更することができる。
【００３８】
図１４および１５が、孔３８のさらなるパラメータを示しており、表１が、冷却孔３８のパラメータの典型的な範囲を示している。より具体的には、表１において、ｔが、壁３２の厚さｔ（図２に示されている）を表し、Ａが、貫通孔の傾斜角度Ａ（図２に示されている）を表し、Ｃが、チャネル４８が壁の外面３６に交わるレイバック表面角度（ｌａｙｂａｃｋ  ｓｕｒｆａｃｅ  ａｎｇｌｅ）、すなわち傾斜角度Ｃ（図２に示されている）を表している。Ｄが、入口穴４４の直径Ｄ（図２に示されている）を表し、Ｌが、入口穴４４の長さＬ（図２に示されている）を表している。Ｌ２が、覆われた拡散の長さＬ２（図２に示されている）を表し、すなわち孔３８のうちで壁の外面３６によって覆われ、あるいは隠されている部分の出口端４６からの長さを表している。孔３８を入口穴４４を通って眺めたとき、Ｈが、孔３８の全高Ｈを表し、Ｈ２が、尾根５０の高さＨ２を表し、Ｗが、孔３８の上流の幅Ｗを表し、Ｅが、横幅Ｅ（図３および６に示されている）を表している。さらに、ＤＦＡが、チャネル４８の外側の縁の拡散の角度ＤＦＡ（図８に示されている）を表し、ＤＦＡ２が、チャネル４８の分岐の角度も表すチャネル４８の内側の縁の拡散の角度ＤＦＡ２（図８に示されている）を表している。Ｐが、隣り合う孔３８の中心の間の間隔Ｐ（図８に示されている）を表し、孔３８によって生み出される空気による被覆を割り出すために使用される。
【００３９】
【表１】
2015520322.tif 000003
表２が、孔３８、マキシモ孔６０、および深いブーメラン孔８０のそれぞれの典型的なパラメータを示している。
【００４０】
【表２】
2015520322.tif 000004
表３〜７が、孔３８、マキシモ孔６０、および深いブーメラン孔８０の性能ＥＴＡAVGを、標準的な軸形状の孔（ＡＳＨ）、山形紋（ｃｈｅｖｒｏｎ）、複合角度形状の孔（ＣＡＳＨ）、広いＡＳＨ、および深いＡＳＨなどの公知の孔形状と比較して示している。性能ＥＴＡAVGは、フィルムの有効性の指標であり、すなわち所与の吹き出し比Ｍにおいて流れがどのように良好に各々の孔から出て壁の外面を保護するかの指標である。表３〜７は、それぞれ吹き出し比Ｍが１、１．５、２、３、および４であるときの性能ＥＴＡAVGを示している。表３〜７において、Δｖｓｂａｓｅは、基準の比較として使用される標準的なａｓｈ孔に対する性能ＥＴＡAVGの測定値である。ＣＯＶＢは、指定の形状の被覆率を表し、ＬＢＡは、レイバック角度Ｂを表している。表３〜７に示されるとおり、孔３８、マキシモ孔６０、および深いブーメラン孔８０は、とりわけ２、３、および４という高い吹き出し比Ｍにおいて、既存の形状に対する性能ＥＴＡAVGの顕著な改善を示している。
【００４１】
【表３】
2015520322.tif 000005
【００４２】
【表４】
2015520322.tif 000006
【００４３】
【表５】
2015520322.tif 000007
【００４４】
【表６】
2015520322.tif 000008
【００４５】
【表７】
2015520322.tif 000009
上述のように、孔３８、マキシモ孔６０、および深いブーメラン孔８０のブーメラン型の構成は、加圧された空気２８の軸方向および横方向の拡散をもたらし、高温の燃焼ガスを壁の外面３６から隔てるように壁の外面３６を覆う冷却空気のフィルムの供給を促進する。公知の冷却孔と比較し、ブーメラン型の構成は、必要とされる空気の量を増やすことなく表面積の被覆率の向上および壁の外面３６への付着の改善をもたらし、結果として発散の軽減および効率の向上をもたらす。さらに、全体としての性能が、特に高い吹き出し比において公知の冷却孔と比べて向上する。
【００４６】
本明細書においては、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な技術的範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者にとって想到される他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有し、あるいは特許請求の範囲の文言から実質的には相違しない同等の構造要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４７】
１０  タービンエンジン
１２  中心軸
１４  ファン
１６  （軸流）圧縮機
１８  燃焼器
１９  高圧タービン
２０  タービンノズル
２２  タービン
２３  タービンノズルバンド／外側ノズルバンド
２４  低圧タービン
２５  （タービン）ロータ翼
２６  排気部ライナ
２７  タービンシュラウド
２８  空気
２９  外側ライナ
３０  燃焼ガス／冷却ガス
３１  羽根
３２  壁
３４  内壁面／内面
３６  外面／外側面／外壁面
３７  列
３８  （フィルム）冷却孔
４０  入口（端）
４２  出口
４４  入口穴
４６  出口（端）
４８  チャネル
４９  第１のチャネル
５０  尾根
５１  第２のチャネル
５２  底
５３  軸
５４  側壁
５５  横断軸
６０  （マキシモ）冷却孔
６２  チャネル
６４  底
６６  側壁
６８  側壁
７０  外縁
７２  後縁
８０  冷却孔／ブーメラン孔
Ａ  傾斜角度
Ｂ  傾斜角度／レイバック角度／排出角度
Ｃ  傾斜角度
ＤＦＡ  角度
ＤＦＡ２  角度
ＤＦＡ３  角度
Ｅ  横幅
Ｇ  距離
Ｈ  全高
Ｈ２  高さ
Ｉ  角度
Ｊ  フープ方向
Ｍ  吹き出し比
Ｙ  横幅
【図１】
2015520322.tif 000010
【図２】
2015520322.tif 000011
【図３】
2015520322.tif 000012
【図４】
2015520322.tif 000013
【図５】
2015520322.tif 000014
【図６】
2015520322.tif 000015
【図７】
2015520322.tif 000016
【図８】
2015520322.tif 000017
【図９】
2015520322.tif 000018
【図１０】
2015520322.tif 000019
【図１１】
2015520322.tif 000020
【図１２】
2015520322.tif 000021
【図１３】
2015520322.tif 000022
【図１４】
2015520322.tif 000023
【図１５】
2015520322.tif 000024
【国際調査報告】
2015520322.tif 000025
2015520322.tif 000026