(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン組立体（１０）の内部に配置された冷却空洞（１０４）であって、前記冷却空洞（１０４）が前記タービン組立体（１０）の本体（１０２）内部に冷却空気を導くように構成された、冷却空洞（１０４）と、
前記冷却空洞（１０４）に流体結合され、前記冷却空気の少なくとも一部を前記冷却空洞（１０４）から前記本体（１０２）外側に導くように配置されたクロスバンク（１０６）であって、前記クロスバンク（１０６）が、前記本体（１０２）の第１側内面（１３４）に結合された第１端部（１１０）と、前記本体（１０２）の第２側内面（１３６）に結合された対向する第２端部（１１２）とを有する複数のピン（１０８）を含む、クロスバンク（１０６）と
を含み、
前記クロスバンク（１０６）はまた、前記ピン（１０８）を接続するクロスバー（１２２）を含み、前記クロスバー（１２２）は、前記第１側内面（１３４）から離間され、前記クロスバー（１２２）は、前記第２側内面（１３６）から離間される、冷却組立体（１００）。
【請求項２】
前記クロスバー（１２２）は前記ピン（１０８）間に延在し、前記クロスバー（１２２）は、前記ピン（１０８）のうちの第１ピン（１０８）の外面に結合された第１端部（１４０）と、前記ピン（１０８）のうちの第２ピン（１０８）の外面に結合された対向する第２端部（１４２）とを有する、請求項１に記載の冷却組立体（１００）。
【請求項３】
前記本体（１０２）が前記タービン組立体（１０）の翼形部（１０２）であり、前記クロスバンク（１０６）が前記翼形部（１０２）の後端部（１３０）に配置される、請求項１または２に記載の冷却組立体（１００）。
【請求項４】
前記ピン（１０８）が第１直線列（Ａ）に配置され、前記クロスバンク（１０６）が１つ以上の追加の直線列に配置された追加のピン（１０８）を含む、請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却組立体（１００）。
【請求項５】
前記追加のピン（１０８）を接続する１つ以上の追加のクロスバー（１２２）をさらに備える、請求項４に記載の冷却組立体（１００）。
【請求項６】
前記クロスバンク（１０６）が、追加の複数のピン（１０８）および１つ以上の追加のクロスバー（１２２）をさらに備え、前記１つ以上の追加のクロスバー（１２２）が前記追加のピン（１０８）を接続する、請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却組立体（１００）。
【請求項７】
前記ピン（１０８）は第１面積を有する第１断面形状（５１０）を有し、前記クロスバー（１２２）は第２面積を有する第２断面形状（５２２）を有し、前記第１面積は前記第２面積よりも大きい、請求項１乃至６のいずれかに記載の冷却組立体（１００）。
【請求項８】
タービン組立体（１０）の内部に配置された冷却空洞（１０４）であって、前記冷却空洞（１０４）が前記タービン組立体（１０）の本体（１０２）内部に冷却空気を導くように構成された、冷却空洞（１０４）と、
前記冷却空洞（１０４）に流体結合され、前記冷却空気の少なくとも一部を前記冷却空洞（１０４）から前記本体（１０２）外側に導くように配置されたクロスバンク（１０６）であって、前記クロスバンク（１０６）が、直線列に配置された複数のピン（１０８）を含み、前記ピン（１０８）が前記本体（１０２）の第１側内面（１３４）に結合された第１端部（１１０）と、前記本体（１０２）の第２側内面（１３６）に結合された対向する第２端部（１１２）とを有する、クロスバンク（１０６）と
を含み、
前記クロスバンク（１０６）はまた、前記ピン（１０８）を接続するクロスバー（１２２）を含み、前記クロスバー（１２２）は前記ピン（１０８）間に延在し、前記クロスバー（１２２）の第１クロスバー（１２２）は、前記ピン（１０８）のうちの第１ピン（１０８）の外面に結合された第１端部（１４０）と、前記ピン（１０８）のうちの第２ピン（１０８）の外面に結合された対向する第２端部（１４２）とを有し、前記クロスバー（１２２）は前記第１側内面（１３４）から離間され、前記クロスバー（１２２）は前記第２側内面（１３６）から離間される、冷却組立体（１００）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の冷却組立体（１００）を製造する方法であって、
前記冷却空洞（１０４）と前記クロスバンク（１０６）とを含む前記本体（１０２）を用意するステップと、
前記クロスバー（１２２）の第１端部（１４０）を前記ピン（１０８）のうちの第１ピン（１０８）の外面に結合するステップと、
前記クロスバー（１２２）の第２端部（１４２）を前記ピン（１０８）のうちの第２ピン（１０８）の外面に結合するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で説明する主題は、冷却タービン組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービン組立体は、エンジンの動作中に熱負荷が増加する。タービン組立体の部品を過熱や損傷から保護するために、冷却流体をタービン組立体内および／またはタービン組立体に向けることができる。部品の温度は、部品の寿命とタービン効率のバランスをとるために、インピンジメント、部品内の通路を通る冷却流およびフィルム冷却の組み合わせによって管理できる。効率の向上は、焼成温度を上げる、冷却流量を減らす、またはそれらの組み合わせで実現できる。
【０００３】
特に、既知のタービンブレードおよび／またはベーンの後端部、ならびにタービンの内側および外側側壁は、エンジンの動作中に冷却するのは難しい場合がある。タービン翼形部（例えば、タービンブレードまたはベーン）の後端部を冷却することに関する１つの問題は、翼形部内の不十分な熱伝達である。不十分な熱伝達により、タービン組立体のブレードまたはベーンの平均および／または局所的な材料温度が過度に高いままなり、部品の寿命が許容レベルを下回るか、または追加の冷却流体の使用が必要になる場合がある。したがって、システムを改善することにより、熱伝達率が改善され、それによってタービンの重要な部分の平均および／または局所表面温度が下がり、エンジンの動作がより効率的になり、および／またはタービン機械の寿命が改善される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２８８６７９７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する複数のピンを含む。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含む。クロスバーはピン間に延在し、クロスバーは、ピンのうちの第１ピンの外面に結合された第１端部と、ピンのうちの第２ピンの外面に結合された対向する第２端部とを有する。
【０００６】
一実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する複数のピンを含む。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含み、クロスバーは第１側内面から間隔を空けられ、クロスバーは第２側内面から間隔を空けられる。
【０００７】
一実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、直線列に配置された複数のピンを含む。ピンは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含む。クロスバーはピン間に延在し、クロスバーの第１クロスバーは、ピンのうちの第１ピンの外面に結合された第１端部と、ピンのうちの第２ピンの外面に結合された対向する第２端部とを有する。クロスバーは第１側内面から間隔を空けられ、クロスバーは第２側内面から間隔を空けられる。
【０００８】
本発明の主題は、添付の図面を参照して非限定的な実施形態の以下の説明を読むことによって、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態によるタービン組立体を示す図である。
【図２Ａ】一実施形態による冷却組立体の断面斜視図である。
【図２Ｂ】一実施形態による冷却組立体の断面斜視図である。
【図３】一実施形態による翼形部の断面上面図である。
【図４】一実施形態によるクロスバンクの部分断面斜視図である。
【図５Ａ】一実施形態による図４のクロスバンクの上面図である。
【図５Ｂ】一実施形態による図４のクロスバンクの側面図である。
【図６】一実施形態による熱伝達係数のグラフを示す図である。
【図７Ａ】一実施形態によるクロスバンクの上面図である。
【図７Ｂ】一実施形態による図７Ａのクロスバンクの側面図である。
【図８Ａ】一実施形態によるクロスバンクの上面図である。
【図８Ｂ】一実施形態による図８Ａのクロスバンクの側面図である。
【図９Ａ】一実施形態によるクロスバンクの上面図である。
【図９Ｂ】一実施形態による図９Ａのクロスバンクの側面図である。
【図１０Ａ】一実施形態によるクロスバンクの上面図である。
【図１０Ｂ】一実施形態による図１０Ａのクロスバンクの側面図である。
【図１１Ａ】一実施形態によるクロスバンクの上面図である。
【図１１Ｂ】一実施形態による図１１Ａのクロスバンクの側面図である。
【図１２】一実施形態による方法フローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の主題の例示的な実施形態を詳細に参照し、それらの例は添付の図面に例示されている。可能な限り、図面全体を通して、同一の符号は同一の部分または類似の部分を指す。
【００１１】
本明細書で説明する本発明の主題の１つまたは複数の実施形態は、タービン翼形部の内側側壁、外側側壁、および後端部を効果的に内部冷却するシステムおよび方法に関する。タービン組立体は、エンジンの動作中に翼形部および側壁を効果的に冷却するために、翼の通路およびスロット、ならびに内側および外側側壁に冷却流体を導く冷却空洞を含むことができる。多くの場合、翼形部の後端部は冷却が困難である。例えば、冷却空洞から導かれる冷却流体は、流体が翼形部の後端部に到達したときに既に高温になっている可能性がある。加えて、後端部は、第１側（例えば、翼形部の正圧側）と第２側（例えば、翼形部の負圧側）との間に比較的狭い幅を有し、後端部に適用される可能性のある冷却技術を制限する。
【００１２】
本明細書に記載の主題の１つまたは複数の技術的効果は、クロスバンクの効果である。クロスバーを備えたピンバンクを使用すると、冷却流体流の混合が促進され、翼形部の内壁に近い流速が増加し、翼形部の内壁に垂直な振幅の不安定な流れが発生する。これにより、翼形部の後端部での内部熱伝達率が改善され、冷却が改善され、クロスバーを備えたピンバンクがないタービン翼形部に比べて、部品の寿命が延び、計画外の停止が削減される場合がある。
【００１３】
図１は、一実施形態によるタービン組立体１０を示す。タービン組立体１０は、空気が矢印５０の方向でタービン組立体１０に入る入口１６を含む。空気は、入口１６から圧縮機１８を通り、燃焼器２０を通り、タービン２２を通って排気部２４に向かう方向５０に移動する。回転軸２６は、タービン組立体１０の１つ以上の回転部品を貫通し、かつそれらに連結されている。
【００１４】
圧縮機１８およびタービン２２は、複数の翼形部を含む。翼形部は、１つ以上のブレード３０、３０’またはガイドベーン３６、３６’であってもよい。ブレード３０、３０’は、ガイドベーン３６、３６’から方向５０に軸方向にオフセットされている。ガイドベーン３６、３６’は静止部品であり、タービン２２の外側側壁５２から延びている。ブレード３０、３０’は、タービン２２の内側側壁５４から延び、軸２６と動作可能に結合され、軸２６と共に回転する。
【００１５】
図２Ａは、一実施形態による冷却組立体１００の斜視断面図を示している。冷却組立体１００は、図１のタービン組立体１０の本体１０２を含む。図２Ａの図示の実施形態では、本体１０２はタービン組立体の翼形部である。追加的または代替的に、本体１０２は任意の代替構造であり得る。翼形部１０２は、タービン組立体１０で使用されるステータベーン、タービン静翼、回転ブレードなどであってもよい。翼形部１０２は、正圧側１１４と、正圧側１１４の反対側の負圧側１１６とを有する。正圧側１１４および負圧側１１６は、前縁１１８および前縁１１８の反対側の後縁１２０によって相互接続される。正圧側１１４は、概して凹状形状であり、負圧側１１６は、前縁１１８と後縁１２０との間で概して凸状形状である。例えば、概して凹状の正圧側１１４および概して凸状の負圧側１１６は、圧縮された作動流体がタービン組立体を通って流れる空気力学的表面を提供する。
【００１６】
翼形部１０２は、前縁１１８と後縁１２０との間の軸方向長さ１２６に延びる。翼形部１０２は、第１端部１４４と対向する第２端部１４６との間の半径方向長さ１２４に延びる。例えば、軸方向長さ１２６は、半径方向長さ１２４にほぼ垂直である。第２端部１４６は、半径方向長さ１２４に沿って第１端部１４４に対して（図１の）タービン組立体１０の軸２６に近接して配置される。
【００１７】
翼形部は、前端部１２８および後端部１３０を有する。前端部１２８および後端部１３０は、前縁１１８と後縁１２０との間に翼形部１０２の軸方向長さ１２６に沿って延びる。前端部１２８は、前縁１１８からクロスバンク１０６の入口１４８まで延びている。後端部１３０は、クロスバンク１０６の入口１４８から後縁１２０まで延びている。クロスバンク１０６は、翼形部１０２の後端部１３０に配置される。追加的または代替的に、クロスバンク１０６は、前端部１２８または後端部１３０のうちの１つ以上に配置されてもよい。
【００１８】
冷却空洞１０４は、翼形部１０２の前端部１２８に配置される。冷却空洞１０４は、翼形部１０２内に配置される。図示の実施形態では、冷却空洞１０４は完全に中空として示されている。代替的に、翼形部１０２は、内部冷却空洞１０４から冷却空洞１０４の外側へ、いくつかの冷却通路および／または蛇行部、衝突バッフルおよび／または開口部などを含むことができる。追加的または代替的に、翼形部１０２は、正圧側１１４、負圧側１１６、前端部１２８または後端部１３０のうちの１つ以上に沿って、翼形部１０２の内部から翼形部１０２の外部に延びる１つ以上のフィルム冷却孔を含んで、翼形部１０２の内面および外面上にフィルム冷却を提供することができる。
【００１９】
冷却空洞１０４は、クロスバンク１０６と流体結合されている。クロスバンク１０６は、冷却空洞１０４が冷却空気を冷却空洞１０４から出てクロスバンク１０６を通って後縁１２０および翼形部１０２の外側に導くために、冷却空洞１０４に対して後縁１２０に近接して配置される。例えば、冷却空洞１０４は、冷却空洞１０４から出る冷却空気の少なくとも一部を方向１０１に向ける。代替的に、冷却空洞１０４は、冷却流体、冷却剤などをクロスバンク１０６に向けることができる。
【００２０】
クロスバンク１０６は、複数のピン１０８を含む。ピン１０８は、第１端部１１０および第２端部１１２を有する。第１端部１１０は、翼形部１０２の第１側内面１３４に結合されている。例えば、図示の実施形態では、第１側内面１３４は、翼形部１０２の正圧側内面であってもよい。第２端部１１２は、翼形部１０２の第２側内面１３６と結合される。例えば、図示の実施形態では、第２側内面１３６は、翼形部１０２の負圧側内面であってもよい。ピン１０８はクロスバンク１０６内に配置され、ピンが冷却空洞１０４から後縁１２０に向かって方向１０１に流れる冷却空気の不安定な流れパターンを生成するようにする。例えば、ピン１０８は、第１側内面１３４と第２側内面１３６との間で細長く、冷却空洞１０４を出る冷却空気の方向１０１に対してほぼ垂直に向けられている。追加的または代替的に、ピン１０８は、冷却空洞１０４を出る冷却空気の方向１０１に対してほぼ非垂直に向けられてもよい。図２Ａの図示の実施形態では、ピン１０８は、半径方向長さ１２４に沿って第１端部１４４と第２端部１４６との間の翼形部１０２の内部に配置される。任意選択的に、クロスバンク１０６は、第１端部１４４から第２端部１４６まで延びていないピン１０８を有してもよい。例えば、クロスバンク１０６が半径方向長さ１２４の長さのほぼ半分だけ延びるように、ピン１０８を配置することができる。ピン１０８については、以下でより詳細に説明する。
【００２１】
クロスバンク１０６はまた、ピン１０８と接続するクロスバー１２２を含む。例えば、単一のクロスバー１２２は２つのピン１０８の間に延在し、クロスバー１２２は、第１ピン１０８ａ１の外面と結合される第１端部１４０を有し、クロスバー１２２は、異なる第２ピン１０８ａ２の外面と結合される対向する第２端部１４２を有する。追加的または代替的に、クロスバー１２２は、第１ピン１０８ａ１および第２ピン１０８ａ２の内面と結合されてもよい。例えば、クロスバー１２２は、第１ピン１０８ａ１の中心近くまたは実質的に中心近くの位置から、第２ピン１０８ａ２の中心近くまたは実質的に中心近くの位置まで延びていてもよい。クロスバー１２２はクロスバンク１０６内に配置され、クロスバー１２２が冷却空洞１０４から後縁１２０に向かって方向１０１に流れる冷却空気の不安定な流れパターンを生成するようにする。例えば、クロスバー１２２は、第１ピン１０８ａ１および第２ピン１０８ａ２の間で細長く、第１ピン１０８ａ１および第２ピン１０８ａ２にほぼ垂直に、冷却空洞１０４を出る冷却空気の方向１０１にほぼ垂直に向けられている。クロスバーについては、以下で詳しく説明する。
【００２２】
図２Ａの図示の実施形態では、クロスバンク１０６は、ピン１０８ａおよびクロスバー１２２ａの第１直線列Ａと、追加のピン１０８ｂおよび追加のクロスバー１２２ｂの第２直線列Ｂとを含む。第１および第２列は、第１端部１４４と第２端部１４６との間の半径方向長さ１２４に沿って延び、冷却空洞１０４と後縁１２０との間に配置される列として示される。図示の実施形態では、第１および第２列のみが存在する。追加的または代替的に、クロスバンク１０６は、２列よりも多いまたは２列よりも少ないピンおよびクロスバーの列を含むことができる。
【００２３】
図２Ａは、タービン組立体１０の翼形部内に配置されたクロスバンク１０６の一例を示している。あるいは、（図１の）タービン組立体１０の外側側壁５２、内側側壁５４などの中にクロスバンクを配置することができる。例えば、図２Ｂは、一実施形態による、タービン組立体１０の内側側壁５４内に配置されたクロスバンク２０６を有する冷却組立体２００の斜視断面図を示している。冷却組立体１００は、図１のタービン組立体１０の本体２０２を含む。図２Ｂの図示の実施形態では、本体２０２はタービン組立体１０の内側側壁５４である。追加的または代替的に、本体２０２は任意の代替構造であり得る。
【００２４】
クロスバンク２０６は、複数のピン２０８を含む。ピン２０８は、第１端部２１０および第２端部２１２（図２Ａの第１端部１１０および第２端部１１２を有するピン１０８に対応する）を有する。第１端部２１０は、内側側壁５４の第１側内面２３４と結合され、第２端部２１２は、内側側壁５４の第２側内面２３６と結合される。例えば、図２Ｂの図示の実施形態では、第１側内面２３４は内側側壁５４の内壁であってもよく、第２側内面２３６は内側側壁５４の外壁であってもよい。例えば、外壁は、内壁と比較して軸２６に近接して配置されてもよい。ピン２０８はクロスバンク２０６内に配置され、ピンが冷却空洞２０４から内側側壁５４の端壁２５２に向かって方向２０１に流れる冷却空気の不安定な流れパターンを生成するようにする。
【００２５】
クロスバンク２０６はまた、ピン２０８と接続するクロスバー２２２を含む。例えば、単一のクロスバー２２２は２つのピン２０８の間に延在し、クロスバー２２２は、第１ピン２０８ｂ１の外面と結合される第１端部２４０を有し、クロスバー２２２は、異なる第２ピン２０８ｂ２の外面と結合される対向する第２端部２４２を有する。クロスバー２２２はクロスバンク２０６内に配置され、クロスバー２２２が内側側壁５４内で冷却空洞２０４から端壁２５２に向かって方向２０１に流れる冷却空気の不安定な流れパターンを生成するようにする。
【００２６】
図２Ａおよび２Ｂは、クロスバンク１０６、２０６を有するタービン組立体の２つの異なる本体の２つの例を示している。例えば、本体１０２はタービン組立体の翼形部を表し、本体２０２はタービン組立体の内側側壁を表す。追加的または代替的に、クロスバンクは、タービン組立体の任意の代替本体内に配置されてもよい。例えば、クロスバンクは、外側側壁内、タービン組立体のシュラウドまたはケーシング内、圧縮機の内側および／または外側側壁内などに配置してもよい。
【００２７】
図２Ａの冷却組立体１００に戻って参照すると、図３は、一実施形態による図２Ａの翼形部１０２の断面上面図を示している。図３に示すクロスバンク１０６は、ピン１０８（それぞれａ〜ｅ）およびクロスバー（図示せず）を有する５つの直線列（Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ）を含む。あるいは、クロスバンク１０６は、５列未満または５列を超えるピン１０８およびクロスバーの列を含むことができる。ピン１０８の第１端部１１０は、第１側内面１３４と結合されている。ピン１０８の第２端部１１２は、第２側内面１３６と結合されている。例えば、ピン１０８は、溶接、鋳造、締結、機械加工、接着などのうちの１つ以上によって翼形部１０２の内面１３４、１３６に結合されてもよい。任意選択的に、第１列Ａのピン１０８ａは、１つの方法を使用して内面１３４、１３６と結合されてもよく、追加の列Ｂ、Ｃ、Ｄ、またはＥのうちの１つ以上のピン１０８は、共通または独特の方法を使用して内面と結合されてもよい。
【００２８】
図４は、冷却組立体１００のクロスバンク１０６の部分断面斜視図を示している。図４に示すクロスバンク１０６は、ピン１０８およびクロスバー１２２を有する６列を含む。ピン１０８は、第１側内面１３４と第２側内面１３６との間で細長い。図示の実施形態では、ピン１０８は、ほぼ円形の断面形状を有するほぼ円筒形である。追加的または代替的に、ピン１０８は、楕円形、長方形、長円形などの断面形状を有してもよい。直線列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのピン１０８はすべて、均一な断面形状およびサイズを有するように示されている。あるいは、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦの１つ以上のピン１０８は、独特の断面形状および／またはサイズを有し得る。例えば、列Ａ、Ｄ、Ｅのピン１０８は、均一な形状およびサイズを有してもよく、列Ｂ、Ｃ、およびＦのピン１０８は、列Ａ、Ｄ、Ｅのピン１０８の形状および／またはサイズに独特の均一な形状およびサイズを有してもよく、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００２９】
図示の実施形態では、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのピン１０８は、ピン１０８が半径方向長さ１２４に沿って距離４２０だけ離間するように配置される。例えば、第１列Ａのピン１０８ａは距離４２０ａだけ離れており、第２列のピン１０８ｂは距離４２０ａとほぼ均一な距離４２０ｂだけ離れている。追加的に、列Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦのピンは、それぞれ距離４２０だけ離間している。追加的または代替的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦのうちの１つ以上のピンは、距離４２０よりも大きい、または距離４２０よりも小さい距離だけ離間していてもよい。例えば、列Ｆのピン１０８ｆは、距離４２０よりも大きい距離だけ離間していてもよく、または列Ｃのピン１０８ｃは、距離４２０よりも小さい距離だけ離間していてもよい、などである。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦのうちの１つ以上のピン１０８は、追加の列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦのうちの１つ以上のピンと、均一または独特の距離離間していてもよい。追加的または代替的に、列Ａのピン１０８ａは、均一な距離４２０または独特の距離４２０離間していてもよい。任意選択的に、ピン１０８は、半径方向長さ１２４に沿って均一な繰り返し構成を有してもよく、半径方向長さ１２４に沿ってランダムな構成を有してもよく、またはそれらの任意の組み合わせを有してもよい。
【００３０】
クロスバー１２２は細長く、２つのピン１０８の外面の間に延びている。例えば、クロスバー１２２ａは、第１ピン１０８ａ１と第２ピン１０８ａ２との間に延びている。図示の実施形態では、クロスバー１２２は、ほぼ円形の断面形状を有するほぼ円筒形である。追加的または代替的に、クロスバー１２２は、楕円形、長方形、長円形などの断面形状を有してもよい。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのクロスバー１２２はすべて、均一な断面形状およびサイズを有するように示されている。あるいは、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦのうちの１つ以上の１つ以上のクロスバー１２２は、独特の断面形状および／またはサイズを有してもよい。例えば、列Ａ、Ｄ、Ｅのクロスバー１２２は、均一な形状およびサイズを有してもよく、列Ｂ、Ｃ、およびＦのクロスバー１２２は、列Ａ、Ｄ、Ｅのクロスバー１２２の形状および／またはサイズとは独特の均一な形状およびサイズを有してもよく、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００３１】
クロスバー１２２の第１端部１４０および第２端部１４２は、ピン１０８の外面と結合されている。例えば、クロスバー１２２ａの第１端部１４０は、第１ピン１０８ａ１の外面と結合されている。クロスバー１２２ａの対向する第２端部１４２は、第２ピン１０８ａ２の外面と結合されている。クロスバー１２２は、溶接、鋳造、締結、機械加工、接着などのうちの１つ以上によってピン１０８の外面に結合されてもよい。任意選択的に、第１直線列Ａのクロスバー１２２ａは、１つの方法を使用してピン１０８の外面と結合されてもよく、追加の列Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥまたはＦのうちの１つ以上のクロスバー１２２は、共通または独特の方法を使用してピン１０８の外面と結合されてもよい。図示の実施形態では、単一のクロスバー１２２は２つのピン１０８の間に延びている。任意選択的に、１つ以上のクロスバー１２２は、２つ以上のピン１０８の間に延びることができる。例えば、第１クロスバーおよび第２クロスバーはピン１０８ａ１と１０８ａ２の間に延びてもよく、第１クロスバーはピン１０８ａ１と１０８ａ２の間に延びてもよく、第２クロスバーはピン１０８ａ１と１０８ｂ１の間に延びてもよい、などである。
【００３２】
クロスバー１２２は、距離４０４だけ第１側内面１３４から離間している。さらに、クロスバー１２２は、距離４０２だけ第２側内面１３６から離間している。図４の図示の実施形態では、距離４０２および４０４はほぼ均一である。代替的に、距離４０２は距離４０４よりも大きくても小さくてもよい。例えば、クロスバー１２２は、クロスバー１２２を第２側内面１３６から分離する距離４０２よりも大きい距離４０４だけ第１側内面１３４から分離することができる。例えば、クロスバー１２２は、第１側内面１３４または第２側内面１３６のうちの一方の近くに配置されてもよい。図示の実施形態では、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦの各クロスバー１２２は、第１側および第２側内面１３４、１３６からほぼ均一な距離４０２、４０４だけ離間している。例えば、列Ａのクロスバー１２２は、列Ｂのクロスバー１２２とほぼ同じ距離４０２、４０４だけ内面１３４、１３６から離間している。代替的に、列Ａのクロスバー１２２は、列Ｂのクロスバー１２２よりも第１側内面１３４の近くに配置してもよい、などである。
【００３３】
クロスバー１２２は、バー平面４０６に沿って細長い。例えば、クロスバー１２２は、（図２Ａの）翼形部１０２の半径方向長さ１２４に沿った第１端部１４４と第２端部１４６との間の方向４１６に、バー平面４０６に沿って細長い。追加的または代替的に、クロスバー１２２は、異なるバー平面４０６に沿って細長くてもよい。例えば、１つ以上のクロスバー１２２は、ピン平面４０８内で角度Ｇだけバー平面４０６から概ねオフセットされた方向に細長くてもよい。図４の図示の実施形態では、各クロスバー１２２は、バー平面４０６内で方向４１６に細長い。任意選択的に、１つ以上のクロスバー１２２は、バー平面４０６内で異なる方向に細長くてもよい。代替実施形態は、以下により詳細に説明される。
【００３４】
ピン１０８は、ピン平面４０８に沿って細長い。ピン平面４０８は、バー平面４０６とは異なる平面である。ピン１０８は、第１側内面１３４と第２側内面１３６との間の方向４１８にピン平面４０８に沿って細長い。図４の図示の実施形態では、各ピン１０８は、ピン平面４０８内の方向４１８に細長い。ピン平面４０８は、バー平面４０６にほぼ垂直である。例えば、ピン１０８は、方向４１６に細長いクロスバー１２２にほぼ垂直な方向４１８に細長い。あるいは、ピン平面４０８は、バー平面４０６に対して非垂直であってもよい。任意選択的に、１つ以上のピン１０８は、ピン平面４０８内で異なる方向に細長くてもよい。代替実施形態は、以下により詳細に説明される。
【００３５】
図５Ａは、一実施形態による図４のクロスバンク１０６の上面図を示す。図５Ｂは、図４のクロスバンク１０６の側面図を示している。クロスバンク１０６は、クロスバンク長さ５０２延びている。例えば、クロスバンク長さ５０２は、概して（図４の）軸方向長さ１２６の方向に延びる。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク１０６を通して方向１０１に導く。ピン１０８の直線列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦは、列Ａのピン１０８ａが列Ｂのピン１０８ｂから距離５０６だけ離れるように、クロスバンク長さ５０２に沿って距離５０６だけ離れて配置される。図示の実施形態では、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦのピン１０８は、均一な距離５０６離間している。任意選択的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥまたはＦのうちの１つ以上のピン１０８のうちの１つ以上は、距離５０６よりも大きいまたは小さい距離離間していてもよい。例えば、列Ｂのピン１０８ｂは、列Ａのピン１０８ａよりも列Ｃのピン１０８ｃの近くに配置されてもよい。
【００３６】
クロスバンク１０６は、クロスバンク幅５０８延びている。例えば、クロスバンク幅５０８は、概して（図４の）半径方向長さ１２４の方向に延びる。ピン１０８は、（図２Ａの）翼形部１０２の軸方向長さ１２６に沿って冷却空気流の方向１０１にクロスバンク１０６の追加のピン１０８から軸方向にオフセットされる。例えば、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのピン１０８は、列Ｆのピン１０８ｆが列Ｅのピン１０８ｅから互い違いの距離５０４離れるように、クロスバンク幅５０８に沿って互い違いの距離５０４離れて配置される。図示の実施形態では、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦのピン１０８は、均一な互い違いの距離５０４離間している。任意選択的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥまたはＦのうちの１つ以上のピン１０８のうちの１つ以上は、互い違いの距離５０４よりも大きいまたは小さい互い違いの距離離間していてもよい。例えば、ピン１０８ｆ１は、クロスバンク幅５０８に沿ってピン１０８ｅ２よりもピン１０８ｅ１の近くに配置されてもよい。図示の実施形態では、直線列Ａ、ＣおよびＥのピン（１０８ａ、１０８ｃ、１０８ｅ）がクロスバンク長さ５０２に沿って軸方向に整列、列Ｂ、ＤおよびＦのピン（１０８ｂ、１０８ｄ、１０８ｆ）がクロスバンク長さ５０２に沿って軸方向に整列、列Ａ、ＣおよびＥのピンが列Ｂ、Ｄ、およびＦのピンから軸方向にオフセットされるように、ピン１０８は配置される。追加的または代替的に、ピン１０８は、クロスバンク長さ５０２に沿って、軸方向に整列、軸方向にオフセット、またはそれらの任意の組み合わせの１つ以上であってもよい。例えば、ピン１０８は、軸方向長さ１２６に沿って繰り返しの整列および／またはオフセット構成を有してもよく、軸方向長さ１２６に沿ってランダムに整列および／またはオフセット構成を有してもよく、またはそれらの任意の組み合わせを有してもよい。
【００３７】
クロスバンク１０６のピン１０８は、距離４２０だけ同じ直線列の追加のピンから分離されている。例えば、第１列Ａのピン１０８ａは、ピン１０８ａがクロスバンク幅５０８に沿って距離４２０ａだけ離間し、第２列Ｂのピン１０８ｂが距離４２０ａとほぼ同じである距離４２０ｂだけ離間するように配置される。追加的または代替的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦのうちの１つ以上の１つ以上のピン１０８は、距離４２０よりも大きいまたは小さい独特および／または共通の距離離間していてもよい。
【００３８】
ピン１０８は、第１断面形状５１０に対応する第１面積を有するほぼ円形の第１断面形状５１０を有する。クロスバー１２２は、第２断面形状５２２に対応する第２面積を有するほぼ円形の第２断面形状５２２を有する。ピン１０８の第１断面形状５１０は、クロスバーの第２断面形状５２２とは異なる。ピン１０８の第１断面形状５１０に対応する第１面積は、クロスバー１２２の第２断面形状５２２に対応する第２面積よりも大きい。例えば、第１面積（例えば、ピンの面積）と第２面積（例えば、クロスバーの面積）の面積比は少なくとも１である。任意選択的に、ピンの第１面積とクロスバーの第２面積の面積比は、１より大きい任意の数にすることができる。
【００３９】
図６は、（図２Ａの翼形部１０２に対応する）クロスバンク１０６を有する翼形部および従来のピンバンクを有する翼形部の熱伝達係数グラフを示す。水平軸は、冷却空洞（例えば、冷却空洞１０４）を出る冷却空気の増加する質量流量を表す。縦軸は、熱伝達係数値の増加を表す。線６０２は、従来のピンバンク（例えば、クロスバー１２２のないピンバンク）を含む翼形部１０２の後端部１３０における第１列（例えば、図４の列Ａ）を表す。線６０４は、クロスバンク１０６を含む（例えば、クロスバー１２２を含む）翼形部１０２の後端部１３０における（図４の）第１直線列Ａを表す。翼形部１０２の後端部１３０を通って導かれる冷却空洞を出る冷却流体の質量流量が増加すると、クロスバンク１０６は、従来のピンバンク（例えば、クロスバー１２２がない）よりも大きな熱伝達係数値を有する。同様に、線６１２は、従来のピンバンク（例えば、クロスバー１２２のないピンバンク）を含む翼形部１０２の後端部１３０における代替の列（例えば、図４の列Ｆ）を表す。線６１４は、クロスバンク１０６を含む（例えば、追加のクロスバー１２２を含む）翼形部１０２の後端部１３０における（図４の）追加の直線列Ｆを表す。翼形部１０２の後端部１３０を通って導かれる冷却空洞を出る冷却流体の質量流量が増加すると、クロスバンク１０６は、従来のピンバンク（例えば、クロスバー１２２がない）よりも大きな熱伝達係数値を有する。最初の列（例えば、列Ａ）および代替列（例えば、列Ｆ）では、クロスバンク１０６は、クロスバー１２２がない従来のピンバンクと比較して、質量流量の増加で熱伝達係数値が改善されている。
【００４０】
図７、図８、図９、および図１０は、４つの実施形態によるクロスバンクの４つの例を示している。図７、図８、図９、および図１０の実施形態は、例示的であり、限定的ではないことを意図している。代替実施形態は、図７、図８、図９および図１０の実施形態の１つ以上を組み合わせること、またはそれらの任意の組み合わせによって理解することができる。
【００４１】
図７Ａは、一実施形態によるクロスバンク７０６の上面図を示す。図７Ｂは、クロスバンク７０６の側面図を示している。クロスバンク７０６は、クロスバンク長５０２延びている。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク７０６を通して方向１０１に導く。クロスバンク７０６は、ピン１０８およびクロスバー１２２を含む。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦのピン１０８は、クロスバンク長さ５０２に沿って距離５０６離れて配置される。クロスバンク７０６は、クロスバンク幅５０８延びている。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのピン１０８は、クロスバンク幅５０８に沿って均一な互い違いの距離５０４離れて配置される。クロスバー１２２は、ピン１０８の間に延在し、列Ｂ、Ｄ、およびＦ内に配置される。列Ａ、Ｃ、およびＥは、クロスバーがない。代替的に、３列未満または３列より多い列は、任意の構成（例えば、ランダム、パターン化など）のクロスバー１２２を含むことができる。クロスバー１２２は、距離４０４だけ第１側内面１３４から離間し、距離４０２だけ第２側内面１３６から離間している。
【００４２】
図８Ａは、一実施形態によるクロスバンク８０６の上面図を示す。図８Ｂは、クロスバンク８０６の側面図を示している。クロスバンク８０６は、クロスバンク長さ５０２およびクロスバンク幅５０８延びている。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク８０６を通して方向１０１に導く。クロスバンク８０６は、複数のピン１０８および複数のクロスバー８２２を含む。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦのピン１０８は、クロスバンク長さ５０２に沿って距離５０６離れて配置され、クロスバンク幅５０８に沿って均一な互い違いの距離５０４離れて配置される。クロスバー８２２は、２つの異なる列のピン１０８の間に延在する。例えば、クロスバー８２２ｄは、列Ｄのピン１０８ｄと列Ｅのピン１０８ｅとの間に延在する。同様に、クロスバー８２２ｅは、列Ｅのピン１０８ｅと列Ｆのピン１０８ｆ１との間に延在する。任意選択的に、クロスバー８２２ｅは、列Ｅのピン１０８ｅと列Ｆのピン１０８ｆ２との間に延在することができる。図示の実施形態では、クロスバンク８０６のクロスバー８２２は、繰り返しパターンでピン間に延在する。任意選択的に、クロスバー８２２は、任意の構成（例えば、ランダム、パターン化など）の２つ以上の列のピンの間に延びることができる。
【００４３】
図９Ａは、一実施形態によるクロスバンク９０６の上面図を示している。図９Ｂは、クロスバンク９０６の側面図を示している。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク９０６を通して方向１０１に導く。クロスバンク９０６は、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦ内の複数のピン１０８、列Ａ、Ｃ、およびＥ内の複数のクロスバー１２２、および列Ｂ、Ｄ、およびＦ内の複数のクロスバー９２２を含む。ピン１０８は、ほぼ円形の第１断面形状５１０と、第１断面形状５１０に対応する第１面積とを有する。クロスバー１２２は、ほぼ円形の第２断面形状５２２と、第２断面形状５２２に対応する第２面積とを有する。クロスバー９２２は、ほぼ円形の第３断面形状９０８と、第３断面形状９０８に対応する第３面積とを有する。クロスバー９２２の第３断面形状９０８に対応する第３面積は、クロスバー１２２の第２断面形状５２２に対応する第２面積よりも大きい。さらに、クロスバー９２２に対応する第３面積は、ピン１０８の第１断面形状５１０に対応する第１面積よりも小さい。例えば、クロスバー９２２は、クロスバー１２２の面積よりも大きいがピン１０８の面積よりも小さい面積を有する。任意選択的に、１つ以上の列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦは、１つ以上のクロスバー９２２および１つ以上のクロスバー１２２を有してもよい。任意選択的に、クロスバー９２２およびクロスバー１２２は、任意の組み合わせでピン１０８の間に配置されてもよい。
【００４４】
図１０Ａは、一実施形態によるクロスバンク１００６の上面図を示す。図１０Ｂは、クロスバンク１００６の側面図を示している。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク１００６を通して方向１０１に導く。クロスバンク１００６は、複数のピン１０８と、複数のクロスバー１２２、１０２２ａ、および１０２２ｂとを含む。クロスバー１２２は、列Ａ、Ｃ、およびＥのピン１０８の間に延在する。クロスバー１０２２ａ、１０２２ｂは、列Ｂ、Ｄ、およびＦのピン１０８の間に延在する。クロスバンク１００６は、クロスバンク幅５０８延在する。列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦのピン１０８は、クロスバンク幅５０８に沿って互い違いの距離１００４ａ、１００４ｂ離れて配置され、距離１００４ａは距離１００４ｂよりも大きい。例えば、ピン１０８ｅ１が、クロスバンク幅５０８に沿ってピン１０８ｆ１よりもピン１０８ｆ２により近く配置されるように、ピン１０８ｆ１は、距離１００４ａだけピン１０８ｅ１から離間し、ピン１０８ｅ１は、距離１００４ｂだけピン１０８ｆ２から離間している。任意選択的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥまたはＦのうちの１つ以上のピン１０８のうちの１つ以上は、互い違いの距離１００４ａより大きいかまたは小さい互い違いの距離、あるいは互い違いの距離１００４ｂより大きいかまたは小さい距離、のうちの１つ以上離間していてもよい。
【００４５】
クロスバンク１００６は、クロスバンク長さ５０２延在する。ピン１０８は、クロスバンク長さ５０２に沿って距離１０１６ａ、１０１６ｂ離れて配置され、距離１０１６ａは距離１０１６ｂより小さい。例えば、列Ｂのピン１０８ｂが列Ｃのピン１０８ｃよりも列Ａのピン１０８ａのより近くに配置されるように、列Ａのピン１０８ａは、列Ｂのピン１０８ｂから距離１０１６ａ離間しており、列Ｂのピン１０８ｂは、クロスバンク長さ５０２に沿って列Ｃのピン１０８ｃから距離１０１６ｂ離間している。任意選択的に、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥまたはＦのうちの１つ以上のピン１０８のうちの１つ以上は、距離１０１６ａより大きいかまたは小さい距離、あるいは距離１０１６ｂより大きいかまたは小さい距離、のうちの１つ以上離間していてもよい。
【００４６】
クロスバー１０２２ａは、距離１０４４だけ第１側内面１３４から離間している。加えて、クロスバー１０２２ａは、距離１０４４よりも短い距離１０４２だけ第２側内面１３６から離間している。例えば、クロスバー１０２２ａは、第１側内面１３４よりも第２側内面１３６の近くに配置される。さらに、クロスバー１０２２ｂは、距離１０５４だけ第１側内面１３４から離間し、クロスバー１０２２ｂは、距離１０５４よりも大きい距離１０５２だけ第２側内面１３６から離間している。例えば、クロスバー１０２２ｂは、第２側内面１３６よりも第１側内面１３４の近くに配置される。任意選択的に、クロスバー１０２２ａ、１０２２ｂのうちの１つ以上の第１端部１４０は、第２側内面１３６により近い位置で第１ピンに結合され、第２端部１４２は、第１側内面１３４により近い位置で第２ピンに結合され得る。例えば、クロスバー１０２２ａは、ピン１０８ｂ１、１０８ｂ２間でほぼ垂直に延在してもよく、またはピン１０８ｂ１、１０８ｂ２間で非垂直に延在してもよい。
【００４７】
図１１Ａは、一実施形態によるクロスバンク１１０６の上面図を示している。図１１Ｂは、クロスバンク１１０６の側面図を示している。クロスバンク１１０６は、クロスバンク長さ５０２およびクロスバンク幅５０８延びている。（図２Ａの）冷却空洞１０４は、冷却空気をクロスバンク１１０６を通して方向１０１に導く。クロスバンク１１０６は、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦ内に複数のピン１０８および複数のクロスバー１１２２を含む。ピン１０８は、クロスバンク長さ５０２に沿って距離５０６離れて配置され、クロスバンク幅５０８に沿って均一な互い違いの距離５０４離れて配置される。
【００４８】
クロスバー１１２２の第１端部１４０は、距離１１４２だけ第２側内面１３６から離間している。さらに、クロスバー１１２２の第２端部１４２は、距離１１５２だけ第２側内面１３６から離間している。例えば、クロスバー１１２２は、ピン１０８の外面から距離１１２０だけ角度的にオフセットしている。クロスバー１１２２の第１端部１４０は、第２側内面１３６よりも第１側内面１３４の近くに配置される。さらに、クロスバー１１２２の第２端部１４２は、第１側内面１３４よりも第２側内面１３６の近くに配置される。図示の実施形態では、クロスバー１１２２ｂ１および１１２２ｂ２は、ピン１０８ｂの外面から均一な距離１１２０だけ角度的にオフセットされている。任意選択的に、クロスバー１１２２のうちの１つ以上は、１つ以上のピン１０８の外面から距離１１２０よりも大きいまたは小さい距離だけ角度的にオフセットされてもよい。例えば、クロスバー１１２２ｂは、距離１１２０だけ角度的にオフセットされてもよく、クロスバー１１２２ｄは、距離１１２０よりも大きい距離だけ角度的にオフセットされてもよい。
【００４９】
図１２は、一実施形態による、タービン組立体の翼形部（例えば、翼形部１０２）を冷却するように動作する冷却組立体（例えば、冷却組立体１００）の動作の方法フローチャートを示す。１２０２において、冷却空洞（例えば、冷却空洞１０４）は、クロスバンク（例えば、クロスバンク１０６）によって翼形部１０２の外側と流体結合される。例えば、クロスバンク１０６は、冷却空洞１０４と翼形部１０２の後端部１３０における後縁１２０との間の通路であってもよい。１２０４において、ピンが細長く、翼形部１０２の第１側内面１３４に結合された第１端部１１０と翼形部１０２の第２側内面１３６に結合された第２端部１１２との間に延在するように、クロスバンク１０６は、１つ以上のピン１０８と共に配置される。例えば、ピン１０８は、１つ以上の直線列に１つ以上のピン１０８を有する直線列（例えば、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）に配置されてもよい。
【００５０】
１２０６において、ピン１０８を接続する１つ以上のクロスバー１２２が配置される。クロスバー１２２は、第１ピン１０８の外面と結合する第１端部１４０と、第２ピン１０８の外面と結合する対向する第２端部１４２とを有する。例えば、クロスバー１２２は、第１列内の２つのピン１０８を接続してもよく、第１列のピンを第２列のピンに接続してもよいなどである。
【００５１】
１２０８において、冷却空気は、冷却空洞１０４からクロスバンク１０６によって翼形部１０２の外側の方向１０１に向けられる。例えば、冷却空気（例えば、空気、流体、冷却剤など）の少なくとも一部は、冷却空洞１０４から、クロスバンク１０６を通り、ピン１０８およびクロスバー１２２の周りに流れ、翼形部１０２の後端部１３０の外側に流れる。
【００５２】
本明細書に記載の主題の一実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する複数のピンを含む。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含む。クロスバーはピン間に延在し、クロスバーは、ピンのうちの第１ピンの外面に結合された第１端部と、ピンのうちの第２ピンの外面に結合された対向する第２端部とを有する。
【００５３】
任意選択的に、クロスバーはバー平面に沿って細長く、ピンは異なるピン平面に沿って細長い。任意選択的に、クロスバーは、ピンが細長い方向に垂直な方向に沿って細長い。
【００５４】
任意選択的に、ピンが細長い方向に垂直な方向に流れるように、冷却空気を導くように冷却空洞が形作られている。
【００５５】
任意選択的に、本体はタービン組立体の翼形部であり、クロスバンクは翼形部の後端部に配置される。
【００５６】
任意選択的に、クロスバーは、本体の第１側内面から離間している。任意選択的に、クロスバーは、本体の第２側内面から離間している。
【００５７】
任意選択的に、ピンは第１直線列に配置され、クロスバンクは、１つ以上の追加の列に配置されたピンを含む。任意選択的に、冷却組立体は、追加のピンを接続する１つ以上の追加のクロスバーをさらに備える。
【００５８】
任意選択的に、クロスバンクは、追加の複数のピンおよび１つ以上の追加のクロスバーをさらに備え、１つ以上の追加のクロスバーは追加のピンを接続する。
【００５９】
任意選択的に、ピンは第１面積を有する第１断面形状を有し、クロスバーは第２面積を有する第２断面形状を有する。任意選択的に、第１面積は第２面積よりも大きいため、クロスバンクはピンとクロスバーの面積比が少なくとも１である。
【００６０】
本明細書に記載の主題の別の実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する複数のピンを含む。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含み、クロスバーは第１側内面から間隔を空けられ、クロスバーは第２側内面から間隔を空けられる。
【００６１】
任意選択的に、クロスバーはピン間に延在し、クロスバーは、ピンのうちの第１ピンの外面に結合された第１端部と、ピンのうちの第２ピンの外面に結合された対向する第２端部とを有する。
【００６２】
任意選択的に、本体はタービン組立体の翼形部であり、クロスバンクは翼形部の後端部に配置される。
【００６３】
任意選択的に、ピンは第１直線列に配置され、クロスバンクは、１つ以上の追加の直線列に配置された追加のピンを含む。任意選択的に、冷却組立体は、追加のピンを接続する１つ以上の追加のクロスバーをさらに備える。
【００６４】
任意選択的に、クロスバンクは、追加の複数のピンおよび１つ以上の追加のクロスバーをさらに備え、１つ以上の追加のクロスバーは追加のピンを接続する。
【００６５】
任意選択的に、ピンは第１面積を有する第１断面形状を有し、クロスバーは第２面積を有する第２断面形状を有し、第１面積は第２面積よりも大きいため、クロスバンクはピンとクロスバーの面積比が少なくとも１である。
【００６６】
本明細書に記載の主題の別の実施形態では、冷却組立体は、タービン組立体の内側に配置された冷却空洞を含む。冷却空洞は、タービン組立体の本体内部に冷却空気を導くように構成されている。冷却組立体は、冷却空洞に流体結合され、冷却空気の少なくとも一部を冷却空洞から本体外側に導くように配置されたクロスバンクを含む。クロスバンクは、直線列に配置された複数のピンを含む。ピンは、本体の第１側内面に結合された第１端部と、本体の第２側内面に結合された対向する第２端部とを有する。クロスバンクはまた、ピンを接続するクロスバーを含む。クロスバーはピン間に延在し、クロスバーの第１クロスバーは、ピンのうちの第１ピンの外面に結合された第１端部と、ピンのうちの第２ピンの外面に結合された対向する第２端部とを有する。クロスバーは第１側内面から間隔を空けられ、クロスバーは第２側内面から間隔を空けられる。
【００６７】
本明細書で使用する場合、単数形で記載され、単語「ａ」または「ａｎ」の後に続く要素またはステップは、複数の前記要素またはステップを除外しないものとして理解されるべきであるが、そのような除外が明示的に述べられている場合は除く。さらに、本発明で説明された主題の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図していない。さらに、明示的な反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない追加のそのような要素を含んでもよい。
【００６８】
上記の説明が制限ではなく例示を意図していることを理解されたい。例えば、上記の実施形態（および／またはその態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、本発明の範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本明細書に記載の主題の教示に適応させるために、多くの修正を加えてもよい。本明細書に記載の材料の寸法およびタイプは、開示された主題の要因を定義することを意図しているが、決して限定的ではなく例示的な実施形態である。他の多くの実施形態は、上記の説明を検討することにより当業者にとって明らかになるであろう。したがって、本明細書に記載の主題の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲と共に決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「それには（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」を用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「そこでは（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のそれぞれの平易な英語の同義語として用いている。さらに、以下の請求項において、「第１」、「第２」および「第３」などの用語は単に符号として使用され、それらの対象物に数値的な要件を課すことを意図しない。さらに、以下の請求項の限定事項は、そのような請求項の限定事項が「…のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という語句をさらなる構造への言及を欠く機能の記述と一緒に明示的に使用していない限り、ミーンズプラスファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）形式での記載ではなく、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づく解釈を意図していない。
【００６９】
本明細書は、本明細書に記載の主題のいくつかの実施形態を開示するために実施例を用いており、また、デバイスまたはシステムを製作および使用し、方法を実行することを含む、開示された主題の実施形態の実施を当業者に可能にするように、最良の形態を用いている。本明細書に記載の主題の特許され得る範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図する。
【符号の説明】
【００７０】
１０  タービン組立体
１６  入口
１８  圧縮機
２０  燃焼器
２２  タービン
２４  排気部
２６  回転軸
３０  ブレード
３０’  ブレード
３６  ガイドベーン
３６’  ガイドベーン
５０  方向
５２  外側側壁
５４  内側側壁
１００  冷却組立体
１０１  方向
１０２  本体、翼形部
１０４  冷却空洞
１０６  クロスバンク
１０８  第１ピン、第２ピン
１０８ａ  第１列Ａのピン
１０８ａ１  第１ピン
１０８ａ２  第２ピン
１０８ｂ  追加のピン、第２列のピン
１０８ｂ１  ピン
１０８ｂ２  ピン
１０８ｃ  列Ｃのピン
１０８ｄ  列Ｄのピン
１０８ｅ  列Ｅのピン
１０８ｅ１  ピン
１０８ｅ２  ピン
１０８ｆ  列Ｆのピン
１０８ｆ１  列Ｆのピン
１０８ｆ２  列Ｆのピン
１１０  第１端部
１１２  第２端部
１１４  正圧側
１１６  負圧側
１１８  前縁
１２０  後縁
１２２  クロスバー
１２２ａ  クロスバー
１２２ｂ  追加のクロスバー
１２４  半径方向長さ
１２６  軸方向長さ
１２８  前端部
１３０  後端部
１３４  第１側内面
１３６  第２側内面
１４０  第１端部
１４２  第２端部
１４４  第１端部
１４６  第２端部
１４８  入口
２００  冷却組立体
２０１  方向
２０２  本体
２０４  冷却空洞
２０６  クロスバンク
２０８  ピン
２０８ｂ１  第１ピン
２０８ｂ２  第２ピン
２１０  第１端部
２１２  第２端部
２２２  クロスバー
２３４  第１側内面
２３６  第２側内面
２４０  第１端部
２４２  第２端部
２５２  端壁
４０２  距離
４０４  距離
４０６  バー平面
４０８  ピン平面
４１６  方向
４１８  方向
４２０  距離
４２０ａ  距離
４２０ｂ  距離
５０２  クロスバンク長
５０４  互い違いの距離
５０６  距離
５０８  クロスバンク幅
５１０  第１断面形状
５２２  第２断面形状
６０２  線
６０４  線
６１２  線
６１４  線
７０６  クロスバンク
８０６  クロスバンク
８２２  クロスバー
８２２ｄ  クロスバー
８２２ｅ  クロスバー
９０６  クロスバンク
９０８  第３断面形状
９２２  クロスバー
１００４ａ  互い違いの距離
１００４ｂ  互い違いの距離
１００６  クロスバンク
１０１６ａ  距離
１０１６ｂ  距離
１０２２ａ  クロスバー
１０２２ｂ  クロスバー
１０４２  距離
１０４４  距離
１０５２  距離
１０５４  距離
１１０６  クロスバンク
１１２０  距離
１１２２  クロスバー
１１２２ｂ  クロスバー
１１２２ｂ１  クロスバー
１１２２ｂ２  クロスバー
１１２２ｄ  クロスバー
１１４２  距離
１１５２  距離
Ａ  第１直線列
Ｂ  第２直線列
Ｃ  直線列
Ｄ  直線列
Ｅ  直線列
Ｆ  直線列
Ｇ  角度
【図１】
0006976349.tif 000002
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006976349.tif 000004
【図３】
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【図４】
0006976349.tif 000006
【図５Ａ】
0006976349.tif 000007
【図５Ｂ】
0006976349.tif 000008
【図６】
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【図７Ａ】
0006976349.tif 000010
【図７Ｂ】
0006976349.tif 000011
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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