(57)【要約】  本開示は、複数の半径方向に延びるチャネル要素（１３０）および軸方向に延びる通路要素（１２８）によって画成された複数のリブ形成開口（１２６）と、半径方向外縁（１２４）に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素（１３４）とを有する後縁セクションを備える、コア構造を提供する。コア構造は、ガスタービンエンジン翼（１１）を鋳造するために使用されてもよい。半径方向外側の枠状チャネル要素（１３４）は、半径方向外縁（１２４）から半径方向内方へ延びる複数の切欠（１４０）を有する。切欠（１４０）の遠位部分（１４４ａ）は、第１の軸方向に整列した外側の横列（１３８ａ）のリブ形成開口（１２６）と軸方向で重なり合っている。第１および第２の軸方向に延びる通路要素（１４８ａ，１４８ｂ，１５０）のうちの少なくとも１つの半径方向高さは、コア構造におけるその他の軸方向に延びる通路要素（１２８）の主要な半径方向高さよりも大きい。
2018514684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン翼を鋳造するためのコア構造であって、該コア構造は、前記ガスタービンエンジン翼の後縁を成形するための後縁セクションを有し、翼の前縁と後縁との間に軸方向が規定されており、
前記後縁セクションの少なくとも一部は、
複数の半径方向に延びるチャネル要素と、軸方向に延びる通路要素とによって規定された複数のリブ形成開口であって、該リブ形成開口は、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列の前記リブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している、複数のリブ形成開口と、
前記後縁セクションの半径方向外縁に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素であって、前記半径方向外縁から半径方向内方へ延びる複数の切欠を有している、半径方向外側の低流量枠状チャネル要素と、を備え、
第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、第２の軸方向に整列した外側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列しており、
第１の軸方向に延びる通路要素および第２の軸方向に延びる通路要素のうちの少なくとも一方の半径方向高さは、前記コア構造内の軸方向に延びる通路要素の主要な半径方向高さよりも大きい、
ガスタービンエンジン翼を鋳造するためのコア構造。
【請求項２】
第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、前記第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口が、前記第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している、請求項１記載のコア構造。
【請求項３】
前記第１の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ1は、前記第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ2以上であり、Ｈ2は、前記主要な半径方向高さＨ以上である、請求項１記載のコア構造。
【請求項４】
前記切欠の間の前記半径方向外縁の部分は、実質的に平坦な領域を有する、請求項１記載のコア構造。
【請求項５】
前記後縁セクションは、該後縁セクションの半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素をさらに有し、該半径方向内側の低流量枠状チャネル要素は、前記半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有し、
前記リブ形成開口の第１の軸方向に整列した内側の横列は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、前記リブ形成開口の第２の軸方向に整列した内側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列している、請求項１記載のコア構造。
【請求項６】
前記切欠の間の前記半径方向内縁の部分は、実質的に平坦な領域を有する、請求項５記載のコア構造。
【請求項７】
ガスタービンエンジン翼内に冷却構成を形成するためのコア構造であって、前記ガスタービンエンジン翼は、前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、半径方向外側先端部と、半径方向内側端部とを規定する外壁を有し、前記コア構造は、前記ガスタービンエンジン翼の前記後縁を成形する後縁セクションを有し、前記翼の前記前縁と前記後縁との間に軸方向が規定されており、
前記後縁セクションの少なくとも一部は、
複数の半径方向に延びるチャネル要素と、軸方向に延びる通路要素とによって画成された複数のリブ形成開口であって、該リブ形成開口は、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列の前記リブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している、複数のリブ形成開口と、
前記後縁セクションの半径方向外縁に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素であって、前記半径方向外縁から半径方向内方へ延びる複数の切欠を有している、半径方向外側の低流量枠状チャネル要素と、を備え、
第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ形成開口は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
第３の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ形成開口は、第２の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ形成開口が、前記第３の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、前記第２の軸方向に整列した外側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列しており、
第１の軸方向に延びる通路要素および第２の軸方向に延びる通路要素うちの少なくとも一方の半径方向高さは、前記コア構造内の軸方向に延びる通路要素の主要な半径方向高さよりも大きく、
前記後縁セクションの半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素であって、前記半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有している、半径方向内側の低流量枠状チャネル要素をさらに備え、
第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
第３の軸方向に整列した内側の列を有する前記リブ形成開口は、前記第２の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口が、前記第３の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、前記第２の軸方向に整列した内側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列している、
ガスタービンエンジン翼に冷却構成を形成するためのコア構造。
【請求項８】
前記切欠の間の前記半径方向外縁および前記半径方向内縁それぞれの一部は、実質的に平坦な領域を有する、請求項７記載のコア構造。
【請求項９】
前記第１の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ1は、前記第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ2以上であり、Ｈ2は、前記主要な半径方向高さＨ以上である、請求項７記載のコア構造。
【請求項１０】
ガスタービンエンジン内の翼であって、
前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、半径方向内側端部と、先端部キャップを有する半径方向外側先端部とを形成する外壁であって、前記前縁と前記後縁との間に軸方向が規定されている、外壁と、
前記後縁に隣接して前記外壁の一部に形成され、前記外壁を冷却するための冷却流体を受け取る後縁冷却回路と、を備え、該後縁冷却回路は、
複数のリブ構造によって画成された、複数の軸方向に延びる通路および複数の半径方向に延びるチャネルであって、前記リブ構造は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向の、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの前記半径方向に整列した縦列のリブ構造が、軸方向に整列した横列を形成している、複数の軸方向に延びる通路および複数の半径方向に延びるチャネルと、
前記先端部キャップに隣接して配置され、該先端部キャップから半径方向内方へ延びる複数の突出部を有する、半径方向外側の低流量枠状チャネルと、を有しており、
第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造は、前記突出部の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記突出部は、第２の軸方向に整列した横列のリブ構造と半径方向で整列しており、
前記突出部は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である、
ガスタービンエンジン内の翼。
【請求項１１】
第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造は、前記第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造が、前記第３の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している、請求項１０記載の翼。
【請求項１２】
第１の軸方向に延びる通路および第２の軸方向に延びる通路のうちの少なくとも一方の半径方向高さは、前記後縁冷却回路内の前記軸方向に延びる通路の主要な半径方向高さよりも大きい、請求項１０記載の翼。
【請求項１３】
前記複数のリブ構造および前記複数の突出部は、前記冷却流体が複数の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする半径方向外側の低流量枠状チャネルを通って軸方向に流路を画成している、請求項１０記載の翼。
【請求項１４】
前記後縁冷却回路は、前記半径方向内側の端部に隣接して配置され、前記半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の突出部を有する、半径方向内側の低流量枠状チャネルをさらに有し、
第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造は、前記突出部の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
第３の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造は、第２の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造が、前記第３の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記突出部は、前記第２の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と半径方向で整列しており、
前記複数の突出部は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である、請求項１０記載の翼。
【請求項１５】
前記複数のリブ構造および前記複数の突出部は、前記冷却流体が複数の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする半径方向内側の低流量枠状チャネルを通って軸方向に流路を規定している、請求項１４記載の翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジンの翼において使用するための冷却システムに関し、より詳細には、後縁冷却回路および後縁冷却回路を形成するために使用されるコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、圧縮機セクションから排出された圧縮空気が燃料と混合され、燃焼セクションにおいて燃焼し、高温燃焼ガスを含む燃焼生成物を生成する。燃焼ガスは、タービンセクション内の高温ガス通路を通って送られる。タービンセクションは一連のタービン段を有する。一連のタービン段は、典型的に、固定ベーンと、回転するタービンブレードとの、対を成した複数の列を含む。タービンブレードは、燃焼ガスからエネルギを取り出し、圧縮機に動力を与えかつ出力を提供するためにタービンロータの回転を提供する。
【０００３】
ベーンおよびブレードの翼は、典型的には、高い作動温度に曝され、したがって、翼から熱を取り除き、ベーンおよびブレード構成部材の寿命を引き延ばすために、冷却回路を備えている。圧縮機セクションから排出された圧縮空気の一部が、これらの冷却回路へ逸らされてもよい。１つまたは複数の冷却回路を備える翼の製造は、典型的に、セラミックコアの使用を必要とし、このセラミックコアは、十分な構造的安定性を提供し、鋳造中のセラミックコアのアンジップを防止するために、半径方向内側および外側の部分に枠状のチャネル（framing channel）を有している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様によれば、ガスタービンエンジン翼を鋳造するためのコア構造が提供される。コア構造は、ガスタービンエンジン翼の後縁を成形するための後縁セクションを有し、後縁セクションの少なくとも一部は、複数の半径方向に延びるチャネル要素および軸方向に延びる通路要素によって画成された複数のリブ形成開口と、後縁セクションの半径方向外側縁部に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素（low flow framing channel element）とを有する。リブ形成開口は、半径方向に整列した縦列で配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列のリブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している。半径方向外側の低流量枠状チャネル要素は、半径方向外縁から半径方向内方へ延びる複数の切欠を有する。第１の軸方向で整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、半径方向に延在しており、これにより、切欠の遠位部分は、第１の軸方向で整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合っており、翼の前縁と後縁との間に軸方向が規定されている。切欠は、第２の軸方向で整列した外側の横列のリブ形成開口と半径方向で整列している。第１および／または第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さは、コア構造内の他の軸方向に延びる通路要素の主要な半径方向高さよりも大きい。
【０００５】
コア構造の幾つかの態様では、第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口が、第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在していてもよい。別の態様では、第１の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ1は、第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ2以上であってもよく、Ｈ2は、主要な半径方向高さＨ以上であってもよい。付加的な態様では、切欠の間の半径方向外縁の少なくとも一部は、実質的に平坦な領域を有していてもよい。
【０００６】
コア構造の別の態様では、後縁セクションは、後縁セクションの半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素をさらに有していてもよい。半径方向内側の低流量枠状チャネル要素は、半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有していてもよい。リブ形成開口の第１の軸方向に整列した内側の横列は、切欠の遠位部分が、第１の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在していてもよい。半径方向内側の低流量枠状チャネル（low flow framing channel）の切欠は、リブ形成開口の第２の軸方向に整列した内側の横列のリブ形成開口と半径方向で整列していてもよい。特定の態様では、切欠の間の半径方向内縁の少なくとも一部は、実質的に平坦な領域を有していてもよい。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、ガスタービンエンジン翼に冷却構成を形成するためのコア構造が提供される。ガスタービンエンジン翼は、前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、半径方向外側先端部と、半径方向内側端部とを形成する外壁を有する。コア構造は、ガスタービンエンジン翼の後縁を成形する後縁セクションを有する。後縁セクションは、複数の半径方向に延びるチャネル要素および軸方向に延びる通路要素によって画成された複数のリブ形成開口と、後縁セクションの半径方向外縁に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素と、後縁セクションの半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素と、を有する。リブ形成開口は、半径方向に整列した縦列で配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列のリブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している。
【０００８】
半径方向外側の低流量枠状チャネル要素は、半径方向外縁から半径方向内方へ延びる複数の切欠を有する。第１の軸方向で整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、半径方向に延在しており、これにより、切欠の遠位部分は、第１の軸方向で整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合っており、翼の前縁と後縁との間に軸方向が規定されている。第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口が、第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。切欠は、第２の軸方向で整列した外側の横列のリブ形成開口と半径方向で整列している。第１の軸方向に延びる通路要素および第２の軸方向に延びる通路要素のうちの少なくとも一方の半径方向高さは、コア構造内の軸方向に延びる通路要素の主要な半径方向高さよりも大きい。
【０００９】
半径方向内側の低流量枠状チャネル要素は、半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有する。第１の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口は、半径方向に延在しており、これにより、切欠の遠位部分は、第１の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合っている。第３の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ形成開口は、第２の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ形成開口が、第３の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。半径方向内側の低流量枠状チャネル要素の切欠は、第２の軸方向に整列した内側の横列のリブ形成開口と半径方向で整列している。
【００１０】
コア構造の特定の態様では、切欠の間の半径方向外縁および半径方向内縁のそれぞれの一部は、実質的に平坦な領域を有する。別の特定の態様では、第１の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ1は、第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ2以上であり、Ｈ2は、主要な半径方向高さＨ以上である。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、ガスタービンエンジン内の翼が提供される。翼は、前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、半径方向内側端部と、先端部キャップを有する半径方向外側先端部とを形成する外壁を有する。前縁と後縁との間に軸方向が規定されている。翼は、後縁に隣接して外壁の一部に形成された、外壁を冷却するための冷却流体を受け取る後縁冷却回路をさらに有する。後縁冷却回路は、複数のリブ構造によって画成された複数の軸方向に延びる通路および複数の半径方向に延びるチャネルと、先端部キャップに隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネルとを有する。リブ構造は、冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向の、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列のリブ構造は、軸方向に整列した横列を形成している。半径方向外側の低流量枠状チャネルは、先端部キャップから半径方向内方へ延びる複数の突出部を有する。第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造は、突出部の遠位部分が、第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。突出部は、第２の軸方向に整列した横列のリブ構造と半径方向で整列しており、突出部は、冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である。
【００１２】
翼の１つの態様では、第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造は、第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造が、第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。別の態様では、第１および／または第２の軸方向に延びる通路の半径方向高さは、後縁冷却回路内の軸方向に延びる通路の主要な半径方向高さよりも大きい。幾つかの態様では、複数のリブ構造および複数の突出部は、冷却流体が複数の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする半径方向外側の低流量枠状チャネルを通って軸方向に流路を規定している。
【００１３】
翼の別の態様では、後縁冷却回路は、半径方向内側端部に隣接して配置された、半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の突出部を有する、半径方向内側の低流量枠状チャネルをさらに有する。第１の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造は、突出部の遠位部分が、第１の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。第３の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造は、第２の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造が、第３の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している。半径方向内側の低流量枠状チャネルの突出部は、第２の軸方向に整列した内側の横列を有するリブ構造と半径方向で整列しており、冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である。特定の態様では、複数のリブ構造および複数の突出部は、冷却流体が複数の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする半径方向内側の低流量枠状チャネルを通って軸方向に流路を規定している。
【００１４】
明細書は、本発明を特に指摘しかつ本発明を明瞭に請求する請求項によって終了するが、本発明は、同じ参照符号が同じ要素を表している添付の図面に関連した以下の説明からよりよく理解されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の態様を詳細に示すために外壁の一部が切り取られた、本発明による翼アセンブリの斜視図である。
【図２Ａ】図１にボックス２Ａによって示されたセクションの拡大側面図である。
【図２Ｂ】図１にボックス２Ｂによって示されたセクションの拡大側面図である。
【図３】本発明による翼を製造するために使用されるコア構造を示す、図２Ａに示されたセクションと同様の拡大図である。
【図４】トリプルインピンジメント後縁冷却構成を備える従来のコア構造を示す、図３と同様の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
好適な実施の形態の以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付の図面が参照され、図面には、限定としてではなく、例として、発明が実施されてよい特定の好適な実施の形態が示されている。本発明の思想および範囲から逸脱することなく、その他の実施の形態が使用されてもよく、変更がなされてもよいことが理解されるべきである。
【００１７】
本発明は、ガスタービンエンジン（図示せず）のタービンセクション内に配置された翼のための構成を提供する。ここで図１を参照すると、本発明の１つの態様に従って構成された典型的な翼アセンブリ１０が示されている。翼アセンブリ１０は、翼１１と、プラットフォーム１７と、根元部１８とを有する。根元部１８は、従来のように翼アセンブリ１０をタービンセクション（図示せず）のシャフトおよびディスクアセンブリに固定し、翼アセンブリ１０をタービンセクションのガス流路において支持するために、使用される。本明細書では、ガスタービンエンジン内のブレードアセンブリの構成部材を特に引用して本発明の態様を説明しているが、当業者は、本明細書に開示された概念を固定ベーンアセンブリの形成においても使用することができることを理解するであろう。
【００１８】
図１に示された翼１１は、前縁１２と、後縁１３と、負圧面２０と、負圧面２０とは反対側の正圧面（符号なし）と、プラットフォーム１７に隣接した半径方向内側端部１５と、半径方向外側先端部２２とを形成する外壁を有する。全体を通じて使用されるように、別段の定めがない限り、「半径方向」、「半径方向内側」、「半径方向外側」およびそれらの派生語は、図１に矢印Ｒによって表された半径方向に関して用いられており、この半径方向は、翼１１の長手方向軸線に対して平行である。「軸方向」、「上流」、「下流」およびそれらの派生語は、タービンセクション内の高温ガス通路を通る燃焼ガスの流れに関して用いられており、「軸方向」は翼１１の前縁および後縁１２，１３の間に規定されている。翼１１は、半径方向内側端部１５から半径方向外側先端部２２へ半径方向Ｒに延びている。
【００１９】
図１では、翼１１の負圧面２０の一部は、後縁１３の内部構造の一部１３ａを示すために、半径方向内側端部１５と半径方向外側先端部２２とにおいて切り取られている。この一部１３ａは、半径方向外側および半径方向内側の後縁冷却回路１４，１６などの１つまたは複数の後縁冷却回路を有していてもよく、各後縁冷却回路１４，１６はそれぞれ、後縁１３に隣接した翼１１の外壁の部分内に配置されたキャビティ内に形成されている。図１の半径方向外側および半径方向内側の後縁冷却回路１４，１６（ここでは半径方向外側および半径方向内側の冷却回路１４，１６とも称される）の拡大した部分が、図２Ａおよび図２Ｂに詳細に示されている。半径方向内側の冷却回路１６の構造は、半径方向外側の冷却回路１４の構造と実質的に同じであり、半径方向内側の冷却回路１６は略半径方向外側の冷却回路１４の反転であってもよいことから、本発明の幾つかの態様は、半径方向外側の冷却回路１４のみに関して詳細に説明される。
【００２０】
図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、半径方向外側の冷却回路１４の半径方向外縁は、半径方向外側先端部２２に隣接しており、この半径方向外側先端部２２によって形成されていてもよい。半径方向外側先端部２２は先端部キャップ２４をさらに含む。半径方向内側の冷却回路１６は、翼１１の半径方向内側の端部１５に隣接しており、半径方向内側の冷却回路１６の半径方向内縁は、例えば、図２Ｂに示すようにプラットフォーム１７によってまたは根元部１８（図示せず）によって形成されていてもよい。半径方向外側および半径方向内側の冷却回路１４，１６はそれぞれ、複数のリブ構造２６，２６’によって画成された、複数の軸方向に延びる通路２８，２８’と、複数の半径方向に延びるチャネル３０，３０’とを有する。リブ構造２６，２６’は、あらゆる適切な幾何形状を有していてもよく、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、リブ構造２６，２６’は略矩形の構造を有していてもよい。リブ構造２６，２６’は、ここではリブとも称される複数の実質的に半径方向に整列した縦列３６，３６’に配列されており、１つおきの半径方向に整列したリブ構造２６，２６’は、軸方向に整列した横列３８，３８’を形成している。
【００２１】
冷却流体ＣFは、図２Ａおよび図２Ｂにおいて、軸方向に延びる通路２８，２８’を介して左側もしくは上流側において半径方向外側および内側の冷却回路１４，１６に進入する矢印によって、示されている。冷却流体ＣFは、例えば、冷却流体ＣFのすぐ上流の翼弦中央冷却回路（図示せず）から受け取られてもよく、翼弦中央冷却回路には、従来、根元部１８（図１参照）から圧縮空気が供給されてもよい。リブ構造２６，２６’は、互いに対しておよび隣接する上流および下流の軸方向に延びる通路２８，２８’に対して、半径方向にずらされている。第１の軸方向で整列した横列３８ａ（図２Ｂでは符号が付されていない）を形成するリブ構造２６，２６’を除き、各リブ構造２６，２６’の一部は、軸方向で、隣接する半径方向で整列した縦列３６，３６’におけるリブ構造２６，２６’の一部と重なり合っている。例えば、各リブ構造２６，２６’の遠位部分４４，４４’は、軸方向で、各リブ構造２６，２６’の近位部分４２，４２’と重なり合っている。遠位部分４４，４４’は、半径方向外側および内側の冷却回路１４，１６それぞれの半径方向外側および内側の縁部から最も遠い各リブ構造２６，２６’の部分として規定される。近位部分４２，４２’は、半径方向外側および内側の縁部に最も近い各リブ構造２６，２６’の部分として規定される。
【００２２】
加えて、リブ構造２６，２６’は、軸方向に延びる通路２８，２８’から出る冷却流体ＣFの流れ軸線ＦAに対して実質的に横方向であってもよく、これにより、冷却流体ＣFは、軸方向に延びる各通路２８，２８’のすぐ下流のリブ構造２６，２６’の半径方向に整列した縦列３６，３６’におけるリブ構造２６，２６’に衝突する。例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、流れ軸線ＦAに対して平行な軸方向に延びる線は、リブ構造２６，２６’の１つおきの列の近位部分４２，４２’および遠位部分４４，４４’と交差している。リブ構造２６，２６’に衝突した後、冷却流体ＣFは、次いで、横方向に流れるように強制され、すなわち、冷却流体ＣFは、半径方向に延びるチャネル３０，３０’内で実質的に９０°の転回を行うことを強制され、その後、再び方向転換して横方向に流れ、下流の軸方向に延びる通路２８，２８’に進入する。つまり、リブ構造２６，２６’は、曲がりくねった流路を形成しており、これにより、冷却流体ＣFは、半径方向外側および内側の冷却回路１４，１６の半径方向に延びるチャネル３０，３０’および軸方向に延びる通路２８，２８’を通って、翼１１（図１参照）の後縁１３に向かって、交互に横方向に流れ続ける。
【００２３】
引き続き図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、半径方向外側の冷却回路１４は、先端部キャップ２４に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル３４を有しており、半径方向内側の冷却回路１６は、プラットフォーム１７によって形成された半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル３５を有する。半径方向外側および半径方向内側の低流量枠状チャネル３４，３５はそれぞれ、複数の突出部４０，４０’を有しており、半径方向外側の低流量枠状チャネル３４の突出部４０は、先端部キャップ２４の半径方向内面から半径方向内方へ延びており、半径方向内側の低流量枠状チャネル３５の突出部４０’は、プラットフォーム１７の半径方向内面から半径方向外方へ延びている。突出部４０の間に配置されかつ半径方向外側の低流量枠状チャネル３４の半径方向外縁を形成する先端部キャップ２４の少なくとも一部は、実質的に平坦な領域４６を有していてもよい。突出部４０’の間に配置されかつ半径方向内側の低流量枠状チャネル３５の半径方向内縁を形成するプラットフォーム１７の少なくとも一部は、実質的に平坦な領域４６’を有していてもよい。
【００２４】
図２Ａに示された半径方向外側の冷却回路１４を特に参照すると、第１の軸方向で整列した外側の横列３８ａを有するリブ構造２６は、半径方向に延在していてもよく、これにより、突出部４０の遠位部分４４ａは、軸方向で、第１の軸方向で整列した外側の横列３８ａを有するリブ構造２６の近位部分４２と重なり合っている。突出部４０は、第２の軸方向で整列した外側の横列３８ｂを有するリブ構造２６と実質的に半径方向で整列している。第３の軸方向で整列した外側の横列３８ｃを有するリブ構造２６もまた半径方向で延在していてもよく、これにより、第２の軸方向で整列した外側の横列３８ｂを有するリブ構造２６の遠位部分４４は、軸方向で、第３の軸方向で整列した外側の横列３８ｃを有するリブ構造２６の近位部分４２と重なり合っている。
【００２５】
半径方向内側の低流量枠状チャネル３５の幾つかの対応するエレメントは図２Ｂにおいて符号が付されていないが、当業者は、本明細書に説明された発明の特徴が半径方向内側の低流量枠状チャネル３５の構造に等しく適用されてもよいことを理解するであろう。例えば、第１の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ構造２６’は、半径方向に延在しており、これにより、突出部４０’の遠位部分４４ａ’は、軸方向で、第１の軸方向に整列した内側の横列のリブ構造２６’の近位部分４２’と重なり合っている。半径方向外側の低流量枠状チャネル３４の構造と同様に、半径方向内側の低流量枠状チャネル３５の突出部４０’は、第２の軸方向で整列した内側の横列のリブ構造２６’と半径方向で整列している。第３の軸方向で整列した内側の横列のリブ構造２６’は半径方向で延在していてもよく、これにより、第３の軸方向で整列した内側の横列のリブ構造２６’の近位部分４２’は、軸方向で、第２の軸方向で整列した内側の横列のリブ構造２６’の遠位部分４４’と重なり合っている。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、半径方向外側および内側の冷却回路１４，１６の突出部４０，４０’は、軸方向に延びる通路２８，２８’から出て、半径方向外側および半径方向内側の低流量枠状チャネル３４，３５を通過する冷却流体ＣFの流れ軸線ＦAに対して実質的に横方向である。すなわち、流れ軸線ＦAに対して平行な軸方向に延びる線は、突出部４０，４０’の遠位部分４４ａ，４４ａ’と、第１の軸方向で整列した横列３８ａ（図２Ｂには符号が付されていない）を有するリブ構造２６の近位部分４２，４２’とに交差している。複数のリブ構造２６，２６’および複数の突出部４０，４０’は、これにより、半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５を通って軸方向で流路を画成しており、この流路は、冷却流体ＣFが半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５を通って翼１１の後縁１３（図１参照）に向かって流れる時に冷却流体ＣFが複数回の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする。
【００２７】
例えば、図２Ａにおける半径方向外側の冷却回路１４を参照して示したように、矢印によって示された冷却流体ＣFは、先端部キャップ２４の平坦な領域４６と第１の軸方向で整列した外側の横列３８ａのリブ構造２６との間に画成された第１の軸方向に延びる通路４８ａを有する半径方向外側の低流量枠状チャネル３４の部分に進入し、複数の突出部４０のうちの１つに衝突する。軸方向に延びる通路２８および半径方向に延びる通路３０を通る冷却流体ＣFの流れと同様に、冷却流体ＣFは、次いで、隣接する半径方向に延びるチャネル３０内で、横方向に流れる、すなわち実質的に９０度の転回を行うことを強制され、その後、横方向に流れるように再び方向転換し、例えば、突出部４０と、第２の軸方向に整列した外側の横列３８ｂのリブ構造２６との間に画成された第１の軸方向に延びる通路４８ｂに進入する。冷却流体ＣFは、次いで、翼１１の後縁１３（図１参照）に向かって交互に横方向に、半径方向外側の低流量枠状チャネル３４を通って流れ続ける。
【００２８】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５における突出部４０，４０’のそれぞれの遠位部分４４ａ，４４ａ’が完全に丸められてもよい。加えて、半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５の第１および第２の外側および内側の軸方向に整列した横列３８ａ，３８ｂを有するリブ構造２６，２６’のそれぞれの近位部分４２，４２’が完全に丸められてもよい。丸められた縁部は、き裂の開始を防止する。さもないと、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、その他の矩形のリブ構造２６，２６’のより鋭い角において、き裂の開始が生じ得る。
【００２９】
本発明は、さらに、本明細書で説明され、例えば図１、図２Ａおよび図２Ｂに示された、翼アセンブリ１０の少なくとも一部を鋳造および形成するための、本明細書においてコア構造とも称される、コアを含む。図１を参照すると、コア構造は、例えば、前縁１２と、後縁１３と、負圧面２０と、負圧面とは反対側の正圧面（符号なし）と、半径方向外側先端部２２と、半径方向内側端部１５とを形成する外壁を有するガスタービンエンジン翼１１を鋳造するために使用されてもよい。コア構造は、例えば、セラミックコアを含んでもよい。コア構造は、翼アセンブリ１０内に冷却構成の少なくとも一部を鋳造および形成するために使用されてもよい。本発明の１つの態様によれば、コア構造は、後縁１３に隣接した翼１１の内部構造の部分１３ａを成形するために使用されてもよい。この部分１３ａは、本明細書では、後縁セクションと呼ばれることがあり、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、半径方向外側および半径方向内側の冷却回路１４，１６のうちの一方または両方を含んでもよい。
【００３０】
図３に示されたコア構造の部分は、本明細書に説明された半径方向外側の後縁冷却回路１４を成形するために使用されてもよく、図２Ａに示された半径方向外側の冷却回路１４の部分と同様の図を含む。半径方向内側の冷却回路１６を成形するためのコア構造は、半径方向外側の冷却回路１４を成形するためのコア構造と実質的に同じであるので、本発明の幾つかの態様は、半径方向外側の冷却回路１４および半径方向外側の冷却回路１４を成形するために使用されるコア構造に関してのみ詳細に説明される。図１および図２Ａに示された翼１１および半径方向外側の冷却回路１４内の対応する構造を備える図３におけるコア構造のエレメントは、頭に１を加えた対応する符号によって示されている。
【００３１】
図３に示すように、コア構造は、半径方向外側の冷却回路セクション１１４を有する。半径方向外側の冷却回路セクション１１４は、複数の半径方向に延びるチャネル要素１３０および軸方向に延びる通路要素１２８によって画成された複数のリブ形成開口１２６を有していてもよい。リブ形成開口１２６は、あらゆる適切な幾何形状を有していてもよく、図示の実施の形態では、リブ形成開口１２６は、略矩形である。リブ形成開口１２６は、実質的に半径方向で整列した縦列１３６に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列１３６のリブ形成開口１２６は、軸方向に整列した横列１３８を形成している。第１の軸方向に整列した横列１３８ａを有するリブ形成開口１２６を除き、リブ形成開口１２６は、互いに対してならびに隣接する上流および下流の軸方向に延びる通路要素１２８に対して半径方向にずれており、これにより、半径方向外縁１２４に最も近い各リブ形成開口１２６の部分として規定された、各リブ形成開口１２６の近位部分１４２は、軸方向で、隣接する半径方向に整列した縦列１３６におけるリブ形成開口１２６の遠位部分１４４と重なり合っている。各リブ形成開口１２６の遠位部分は、半径方向外縁１２４から最も遠い部分として規定される。
【００３２】
半径方向外側の冷却回路セクション１１４は、先端部キャップ２４（図２Ａ参照）に対応してもよい半径方向外縁１２４に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素１３４をさらに有する。図３に示すように、半径方向外側の枠状チャネル要素１３４は、半径方向外縁１２４から半径方向内方へ延びる複数の切欠１４０を有する。切欠１４０の間の半径方向外縁１２４の少なくとも一部は、実質的に平坦な領域１４６を有する。第１の軸方向で整列した外側の横列１３８ａを有するリブ形成開口１２６は、半径方向に延在していてもよく、これにより、切欠１４０の遠位部分１４４ａは、軸方向で、第１の軸方向で整列した外側の横列１３８ａのリブ形成開口１２６の近位部分１４２と重なり合っている。加えて、切欠１４０は、第２の軸方向で整列した外側の横列１３８ｂのリブ形成開口１２６と半径方向で整列している。第３の軸方向で整列した外側の横列１３８ｃを有するリブ形成開口１２６もまた半径方向に延在していてもよく、これにより、第２の軸方向で整列した外側の横列１３８ｂのリブ形成開口１２６の遠位部分１４４は、軸方向で、第３の軸方向で整列した外側の横列１３８ｃを有するリブ形成開口１２６の近位部分１４２と重なり合っている。
【００３３】
図２Ａおよび図２Ｂにおける半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５に関して前述したように、図３に示すように、半径方向外側の低流量枠状チャネル要素１３４における切欠１４０の遠位部分１４４ａが完全に丸められてもよい。加えて、第１および第２の軸方向で整列した外側の横列１３８ａ，１３８ｂを有するリブ形成開口１２６の近位部分１４２が完全に丸められてもよい。本発明の幾つかの態様では、複数の半径方向に延びるチャネル要素１３０の軸方向幅Ｗは、半径方向に延びるチャネル要素１３０の半径方向範囲に沿って実質的に均一であってもよい。
【００３４】
本発明の別の態様では、コア構造は、図１および図２Ｂに示すように、例えば半径方向内側の冷却回路１６を規定するために半径方向内側の冷却回路セクション（図示せず）をさらに有していてもよい。半径方向内側の冷却回路セクションは、通常、半径方向外側の冷却回路セクション１１４の反転であってもよい。特に、半径方向内側の冷却回路セクションは、複数の半径方向に延びるチャネル要素および軸方向に延びる通路要素によって画成された複数のリブ形成開口を有していてもよい。リブ形成開口は、実質的に半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列のリブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している。リブ形成開口は、互いに対してならびに隣接する上流および下流の軸方向に延びる通路要素に対して半径方向にずれている。各リブ形成開口の近位部分は、軸方向で、隣接する半径方向に整列した縦列におけるリブ形成開口の遠位部分と重なり合っている。
【００３５】
半径方向内側の冷却回路セクションは、例えば翼１１のプラットフォーム１７または根元部１８（図１および図２Ｂ参照）の一部を形成するコア構造の半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素をさらに有していてもよい。半径方向内側の枠状チャネル要素は、半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有していてもよく、切欠の間の半径方向内縁の部分は、実質的に平坦な領域を有する。第１の軸方向で整列した内側の横列のリブ形成開口は、半径方向に延在しており、これにより、切欠の遠位部分は、軸方向で、第１の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口の近位部分と重なり合っている。切欠は、第２の軸方向で整列した内側の横列のリブ形成開口と半径方向で整列している。第３の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口もまた半径方向に延在していてもよく、これにより、第２の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口の遠位部分は、軸方向で、第３の軸方向で整列した内側の横列を有するリブ形成開口の近位部分と重なり合っている。半径方向内側の低流量枠状チャネル要素における対応する構造に、完全な丸めが適用されてもよい。
【００３６】
図１に示されかつ本明細書において説明された翼アセンブリ１０および翼１１内に冷却構成を鋳造および形成するためのコア構造は、１つまたは複数の付加的なコアセクション（図示せず）をさらに有していてもよく、これらのセクションが、翼１１の前縁１２、負圧面２０および／または正圧面（図示せず）、ならびに後縁１３の付加的な部分、半径方向外側先端部２２、および／または翼１１の半径方向内側端部１５および翼アセンブリ１０のプラットフォーム１７および根元部１８の部分を形成する、ということがさらに留意される。コア構造は、翼１１に１つまたは複数の従来の内部冷却回路を規定してもよい。例えば、コア構造は、図３に翼弦中央セクション１５４として部分的に示された翼弦中央冷却回路を規定するためのセクションを有していてもよく、このセクションは、翼１１にリブ構造（図示せず）を形成するリブ形成構造１２６の第１の半径方向に整列した縦列１３６ａを備え、この縦列は、半径方向外側の冷却回路１４への入口を規定する。加えて、コア構造は、さらに、操作中に翼アセンブリ１０および翼１１を通って流れる冷却流体ＣFによって行われる冷却を高めるために、翼１１内に対応する冷却特徴（図示せず）を形成する、乱流特徴部、例えば、トリップストリップ１５６、バンプ、ディンプルなどの１つまたは複数の冷却強化構造を規定してもよい。
【００３７】
本発明による低流量枠状チャネル３４，３５は、コア構造が鋳造に耐えるために必要な強度を有することを保証しかつコア構造のアンジップを防止するために十分な量のコア材料をも保持しながら、翼１１のための所要の冷却を提供するために冷却流体ＣFの効率的な利用を促進する。比較のために、図４は、トリプルインピンジメント冷却を備える、従来の半径方向外側の後縁冷却回路（図示せず）を規定するためのコア構造を示しており、この図では、図３に関して同じまたは対応する部材を示すために、頭に１を加えた同じ符号が用いられている。図４に示すように、半径方向外側の冷却回路セクション２１４は、従来の枠状チャネル要素２３２を有する。枠状チャネル要素２３２は、タイバーを使用し、コア構造の半径方向外縁２２４においてコア構造のより厚い軸方向で連続的な部分を有する。コア構造の下流部分２１３は、翼１１の後縁１３（図１参照）のために説明されたものと同じ形式で翼の後縁を成形してもよく、複数の後縁出口（図示せず）を成形するための複数の後縁出口形成エレメント２５８を有していてもよい。
【００３８】
図４に示された従来の半径方向外側の冷却回路セクション２１４の半径方向外縁２２４におけるコア構造のより厚い部分は、鋳造プロセスに耐えかつコア構造のアンジップを防止するためにコア構造に必要なコア強度を提供する。図４に示された従来の枠状チャネル要素２３２から生じる従来の枠状チャネル（図示せず）は、リブ形成開口２２６の第１の縦列２３６ａによって規定された、従来の後縁冷却回路への入口から、後縁出口形成開口２５８によって規定された後縁出口まで直接的に冷却流体のための連続的な低抵抗流路を提供する。図４に示された従来のトリプルインピンジメント構成の場合、連続的な低抵抗流路の存在はほぼ許容できる。しかしながら、冷却流体ＣFが曲がりくねった流路を辿ることを必要とする非常に効率的な多重インピンジメント冷却構成に関連して従来の枠状チャネルを使用することは、従来の枠状チャネルを通る許容できないほど大きな流量を生じる。なぜならば、より大きな割合の冷却流体流が、より低い抵抗の従来の枠状チャネルへ逸らされ、このより低い抵抗の従来の枠状チャネルを通じて非効率的に排出されるからである。
【００３９】
対照的に、本発明による低流量枠状チャネル要素１３４およびその結果生じる低流量枠状チャネル３４，３５は、コア構造のアンジップを防止するために十分なコア材料を依然として保持しながら、所要の冷却を提供するための冷却流体流量を減じる。図３に示すように、半径方向外側の冷却回路セクション１１４の構造は、１つおきの半径方向に整列した縦列、すなわち第２および第４の半径方向に整列した縦列１３６ｂ，１３６ｄの近位部分が、各半径方向に整列した縦列１３６ｂ，１３６ｄの半径方向で最も外側のリブ形成開口１２６が複数の切欠１４０を形成するように半径方向外縁１２４と連続的になるまで、半径方向外縁１２４に向かってシフトしている。図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示しかつ本明細書において説明されているように、軸方向に延びる列３８，３８’，１３８のリブ構造／リブ形成開口２６，２６’，１２６は半径方向に延在しており、これは、突出部／切欠４０，４０’，１４０の存在を補償すること、すなわち軸方向で重なり合いを生じることを助ける。本明細書に説明されているように、この半径方向延在および重なり合いは、冷却流体流量が十分に小さくなることを保証し、また、半径方向外側および半径方向内側の低流量枠状チャネル３４，３５を通過する冷却流体ＣFが効率的に使用されること、すなわち、半径方向外側および内側の低流量枠状チャネル３４，３５を通過する冷却流体ＣFが、半径方向外側および半径方向内側の冷却回路１４，１６の他の部分によって規定された曲がりくねった流路を通過する冷却流体ＣFと同じ、実質的に９０度の転回を生じることを保証する。
【００４０】
十分に小さい冷却流体流量を生じかつ冷却流体ＣFの効率的な使用を促進することに加え、低流量チャネル要素１３４およびその結果生じる低流量枠状チャネル３４，３５は、特に半径方向外側の冷却回路セクション１１４の半径方向外縁１２４および半径方向内側の冷却回路セクション（図示せず）の半径方向内縁において、鋳造中の構造的安定性を保証するために十分なコア材料をも提供しなければならない。図２Ａおよび図３を参照すると、これらの目的は、本発明では、各半径方向に整列した縦列３６，１３６内のリブ構造／リブ形成開口２６，１２６の間の半径方向間隔、すなわち軸方向に延びる通路／通路要素２８，１２８の半径方向高さを変化させることによって達せられてもよい。
【００４１】
図３における半径方向外側の冷却回路セクション１１４を特に参照すると、半径方向外側の低流量枠状チャネル要素１３４内の第１の軸方向に延びる通路要素１４８ａ，１４８ｂは、半径方向高さＨ1を有し、第２の軸方向に延びる通路要素１５０は、半径方向高さＨ2を有する。本明細書では公称高さとも呼ばれる主要な半径方向高さＨは、第３の軸方向に延びる通路要素１５２に関して示されている。公称または主要な半径方向高さＨは、図２Ａおよび図２Ｂに示された半径方向外側および半径方向内側の冷却回路１４，１６に存在する軸方向に延びる通路２８を規定するために使用されてもよい軸方向に延びる通路要素１２８の最小高さとして規定されてもよい。第３の軸方向に延びる通路要素１５２の半径方向内側に配置されたその他の軸方向に延びる通路要素１２８もまた、主要な半径方向高さＨを有していてもよい。本発明の特定の態様では、図３に示すようにＨ1はＨよりも大きくてもよい。幾つかの態様では、Ｈ2はＨより大きくてもよい。本発明の幾つかの態様では、Ｈ1はＨ2以上であってもよく、特定の態様では、Ｈ1＞Ｈ2＞Ｈであってもよい。別の態様では、Ｈ1はＨ2未満であってもよい。本発明の付加的な態様では、複数の半径方向に延びるチャネル要素１３０の軸方向幅Ｗは、実質的に均一であってもよい。
【００４２】
引き続き図３を参照すると、特定の例によれば、半径方向高さＨ1，Ｈ2およびＨは、約３：２：１の互いに対する比を有していてもよい。ここで、Ｈ1は、主要な半径方向高さＨの約３倍であり、Ｈ2は、主要な半径方向高さＨの約２倍である。図３に示された第３の半径方向に整列した縦列１３６ｃなどの、切欠１４０と整列していない半径方向に延びる縦列１３６は、約３：２：１の比を有していてもよい。なぜならば、コアの最も厚い部分（Ｈ1または“３”）、すなわち第１の軸方向に延びる通路要素１４８ａが、半径方向外側の冷却回路セクション１１４の半径方向外縁１２４と、第１の軸方向に整列した列１３８ａのリブ形成開口１２６の近位部分１４２との間に形成されているからである。第３の半径方向に整列した縦列１３６ｃの第２の軸方向に延びる通路要素１５０は、コアのより厚くない部分（Ｈ2または“２”）を有するのに対し、第３の軸方向に延びる通路要素１５２は、主要な半径方向高さＨ（“１”）を有する。
【００４３】
特定の例を用いて続けると、第２の軸方向に整列した縦列１３６ｂなどの、切欠１４０と整列した半径方向に整列した縦列１３６は、約０：３：２：１の比を有していてもよいことが図３において分かる。なぜならば、切欠１４０は、切欠１４０から半径方向外側に配置されたコアの部分が存在しない（“０”）ように、半径方向外縁１２４から半径方向内方へ延びているからである。切欠１４０の遠位部分１４４ａと、第１の軸方向に整列した横列１３８ａのリブ形成開口１２６の近位部分１４２との間に規定された、第２の軸方向に整列した縦列１３６ｂの第１の軸方向に延びる通路要素１４８ｂは、コアの厚い部分（Ｈ1または“３”）を有するのに対し、第２の軸方向に延びる通路要素１５０は、コアのより厚くない部分（Ｈ2または“２”）を有し、第３の軸方向に延びる通路要素１５２は、主要な半径方向高さＨ（“１”）を有する。つまり、図３に見られるように、リブ形成開口１２６の隣接する半径方向に延びる縦列１３６は、本明細書に説明されているように、交互に約３：２：１および０：３：２：１の半径方向間隔パターンを有していてもよい。
【００４４】
本発明の幾つかの態様では、切欠１４０の遠位部分と、第１の軸方向に整列した外側の列１３８ａのリブ形成開口１２６の近位部分１４２との間の軸方向重なり合いの大きさは、Ｈ1の約２５％以上であってもよい。本発明の別の態様では、各リブ形成開口１２６の近位部分１４２と、隣接する半径方向に整列した縦列１３６におけるリブ形成開口１２６の遠位部分１４４との間の軸方向重なり合いの大きさもまた、Ｈ1の約２５％以上であってもよい。
【００４５】
半径方向高さおよび軸方向幅に関するこれらの特徴は、図３に示すように半径方向外側の冷却回路セクション１１４に関して説明されているが、当業者は、これらの特徴が、本明細書に説明されているように半径方向内側の冷却回路セクションの構造にも同様に適用可能であることを理解するであろう。加えて、コア構造に関して詳細に説明されているが、当業者は、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示されかつ本明細書において説明されているように、半径方向高さおよび軸方向幅に関する本発明のこれらの特徴は、第１の軸方向に延びる通路４８ａ，４８ｂ、第２の軸方向に延びる通路５０および第３の軸方向に延びる通路５２（図２ｂにおいて符号が付されていない）のそれぞれの対応する半径方向高さＨ1，Ｈ2およびＨならびに翼１１の半径方向外側および内側の冷却回路１４，１６の複数の半径方向に延びるチャネル３０の対応する軸方向幅にも適用可能であることを理解するであろう。
【００４６】
本発明の特定の実施の形態が例示および説明されているが、発明の思想および範囲から逸脱することなく様々なその他の変更および改変をなし得ることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明の範囲内にある全てのこのような変更および改変を添付の請求項に包含することが意図されている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月4日(2017.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン翼を鋳造するためのコア構造であって、該コア構造は、前記ガスタービンエンジン翼の後縁を成形するための後縁セクションを有し、翼の前縁と後縁との間に軸方向が規定されており、
前記後縁セクションの少なくとも一部は、
複数の半径方向に延びるチャネル要素と、軸方向に延びる通路要素とによって規定された複数のリブ形成開口であって、該リブ形成開口は、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの半径方向に整列した縦列の前記リブ形成開口は、軸方向に整列した横列を形成している、複数のリブ形成開口と、
前記後縁セクションの半径方向外縁に隣接して配置された半径方向外側の低流量枠状チャネル要素であって、前記半径方向外縁から半径方向内方へ延びる複数の切欠を有している、半径方向外側の低流量枠状チャネル要素と、を備え、
第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、第２の軸方向に整列した外側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列しており、
第１の軸方向に延びる通路要素および第２の軸方向に延びる通路要素のうちの少なくとも一方の半径方向高さは、前記コア構造内の軸方向に延びる通路要素の主要な半径方向高さよりも大きい、
ガスタービンエンジン翼を鋳造するためのコア構造。
【請求項２】
第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口は、前記第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口が、前記第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している、請求項１記載のコア構造。
【請求項３】
前記第１の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ1は、前記第２の軸方向に延びる通路要素の半径方向高さＨ2以上であり、Ｈ2は、前記主要な半径方向高さＨ以上である、請求項１記載のコア構造。
【請求項４】
前記切欠の間の前記半径方向外縁の部分は、実質的に平坦な領域を有する、請求項１記載のコア構造。
【請求項５】
前記後縁セクションは、該後縁セクションの半径方向内縁に隣接して配置された半径方向内側の低流量枠状チャネル要素をさらに有し、該半径方向内側の低流量枠状チャネル要素は、前記半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の切欠を有し、
前記リブ形成開口の第１の軸方向に整列した内側の横列は、前記切欠の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ形成開口と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記切欠は、前記リブ形成開口の第２の軸方向に整列した内側の横列の前記リブ形成開口と半径方向で整列している、請求項１記載のコア構造。
【請求項６】
前記切欠の間の前記半径方向内縁の部分は、実質的に平坦な領域を有する、請求項５記載のコア構造。
【請求項７】
ガスタービンエンジン内の翼であって、
前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、半径方向内側端部と、先端部キャップを有する半径方向外側先端部とを形成する外壁であって、前記前縁と前記後縁との間に軸方向が規定されている、外壁と、
前記後縁に隣接して前記外壁の一部に形成され、前記外壁を冷却するための冷却流体を受け取る後縁冷却回路と、を備え、該後縁冷却回路は、
複数のリブ構造によって画成された、複数の軸方向に延びる通路および複数の半径方向に延びるチャネルであって、前記リブ構造は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向の、半径方向に整列した縦列に配置されており、１つおきの前記半径方向に整列した縦列のリブ構造が、軸方向に整列した横列を形成している、複数の軸方向に延びる通路および複数の半径方向に延びるチャネルと、
前記先端部キャップに隣接して配置され、該先端部キャップから半径方向内方へ延びる複数の突出部を有する、半径方向外側の低流量枠状チャネルと、を有しており、
第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造は、前記突出部の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記突出部は、第２の軸方向に整列した横列のリブ構造と半径方向で整列しており、
前記突出部は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である、
ガスタービンエンジン内の翼。
【請求項８】
第３の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造は、前記第２の軸方向に整列した外側の横列を有するリブ構造が、前記第３の軸方向に整列した外側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在している、請求項７記載の翼。
【請求項９】
前記複数のリブ構造および前記複数の突出部は、前記冷却流体が複数の実質的に９０度の転回を行うことを必要とする半径方向外側の低流量枠状チャネルを通って軸方向に流路を画成している、請求項７記載の翼。
【請求項１０】
前記後縁冷却回路は、前記半径方向内側の端部に隣接して配置され、前記半径方向内縁から半径方向外方へ延びる複数の突出部を有する、半径方向内側の低流量枠状チャネルをさらに有し、
第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造は、前記突出部の遠位部分が、前記第１の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
第３の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造は、第２の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造が、前記第３の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と軸方向で重なり合うように、半径方向に延在しており、
前記突出部は、前記第２の軸方向に整列した内側の横列を有する前記リブ構造と半径方向で整列しており、
前記複数の突出部は、前記冷却流体の流れ軸線に対して実質的に横方向である、請求項７記載の翼。
【国際調査報告】
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