冷却促进结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却促进结构。
[0002]本申请基于2013年3月14日在日本申请的特愿2013 — 052422号主张优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]例如，在暴露于高温气体环境中的涡轮叶片等中，组装有用来高效地抑制涡轮叶片的温度上升的冷却促进结构。在专利文献I中，公开了一种在被供给冷却空气的中空的涡轮叶片的内部沿叶片高度方向以等间隔设置多个分隔板、在这些分隔板彼此之间形成栅格结构的冷却促进结构。另外，在以下的说明中，所谓“高度”，是指叶片的高度方向、即与发动机旋转轴垂直的方向。
[0004]在这样的专利文献I所公开的冷却促进结构中，在各分隔板彼此之间的空间中流过该空间的正压面侧的冷却空气碰撞在分隔板上并从栅格结构的孔部分穿过，由此向该空间的负压面侧流入，此外流过该空间的负压面侧的冷却空气碰撞在分隔板上并从不同的孔部分穿过，由此向该空间的正压面侧流入。通过这样的冷却促进结构，当沿着正压面流动的冷却空气碰撞在分隔板上改变流动方向而向负压面流入时，通过碰撞在该空间的负压面侧的叶片壁上，将上述叶片壁冲击冷却，由此提高冷却效率。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1:日本特开2008 - 64002号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术课题
[0008]通常涡轮叶片由铸件构成。因此，为了形成作为涡轮叶片的内部结构的冷却促进结构，需要使用与冷却促进结构对应的型芯。由于是复杂地采用了栅格结构的结构，所以型芯也成为复杂的形状，难以保持型芯的强度。因此，型芯的制作需要慎重地进行。
[0009]专利文献I所公开的冷却促进结构虽然在冷却效率的提高这一点上起到良好的效果，但其制造较困难。这是因为，由于设有多个分隔板，所以与栅格结构对应的强度较低的型芯因需要与分隔板对应的间隙而成为梳齿状，难以进一步保持强度。
[0010]另外，在将冷却促进结构应用到涡轮叶片以外的结构物中、该结构物由铸件构成的情况下，型芯的强度的确保也同样成为问题，制造变得困难。
[0011]本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种能够实现冲击冷却的冷却效率的提高、并且使组装的产品的制造性变高的冷却促进结构。
[0012]用于解决技术课题的技术手段
[0013]本发明的第I方案是一种冷却促进结构，设置在形成于对置配置的第I部件与第2部件之间的冷却流路中，具备:第I流路壁，在上述第I部件上立设有多个，并且在上述冷却流路的上述第I部件侧形成第I流路；第2流路壁，在上述第2部件上立设有多个，并且在上述冷却流路的上述第2部件侧形成第2流路；上述第I流路壁具有在上述第I流路中流动的冷却气体所碰撞的第I碰撞面；上述第2流路壁具有在上述第2流路中流动的冷却气体所碰撞的第2碰撞面；在上述第I碰撞面及上述第2碰撞面的配置部位，上述第I流路与上述第2流路连接。
[0014]本发明的第2方案为:在上述第I方案中，全部的第I流路与上述第2流路连通。
[0015]本发明的第3方案为:在上述第I方案或第2方案中，上述第I流路壁、上述第2流路壁、第I流路及第2流路具有将以连结上述冷却流路的上游侧和下游侧的对称轴为中心的镜面对称形状作为单位形状、将上述单位形状在与上述对称轴正交的方向上排列多个而成的形状。
[0016]本发明的第4方案为:在上述第3方案中，各个上述第I流路壁及上述第2流路壁为相同宽度的波型形状，并且以与宽度相同的间隔在上述对称轴方向上排列。
[0017]本发明的第5方案为:在上述第4方案中，上述第I流路和上述第2流路的连接部位处的连接开口的宽度比上述第I流路及上述第2流路的宽度窄。
[0018]本发明的第6方案为:在上述第I方案?第5方案的任一方案中，在上述第I流路与上述第2流路的全部连接部位都设有上述第I碰撞面或上述第2碰撞面。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，如果在第I流路中流动的冷却气体碰撞在第I流路壁的碰撞面(第I碰撞面)上，则该冷却气体流入到第2流路中，将第2部件冲击冷却。此外，如果在第2流路中流动的冷却气体碰撞在第2流路壁的碰撞面(第2碰撞面)上，则该冷却气体流入到第I流路中，将第I部件冲击冷却。这样，根据本发明，即使不设置专利文献I所示的分隔板，也能够将第I部件及第2部件冲击冷却，能够使冷却效率提高。
[0021]此外，根据本发明，由于不需要分隔板，所以能够使在铸造组装有本发明的产品时使用的型芯的强度变高。
[0022]S卩，根据本发明，能够避免型芯成为梳齿状，能够提高组装有本发明的产品的制造性。
[0023]因此，根据本发明，能够实现冲击冷却的冷却效率的提高，并且使组装后的产品的制造性变高。
【附图说明】
[0024]图1A是具备作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的涡轮叶片的立体图。
[0025]图1B是图1A的A — A剖视图。
[0026]图2A是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的局部立体图。
[0027]图2B是图2A的局部放大图。
[0028]图3是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的分解立体图。
[0029]图4A是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的局部俯视图。
[0030]图4B是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的剖视图。
[0031]图5A是在铸造涡轮叶片时使用的型芯的局部俯视图。
[0032]图5B是在铸造涡轮叶片时使用的型芯的剖视图。
[0033]图6A是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的变形例的局部俯视图。
[0034]图6B是作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的变形例的剖视图。
[0035]图7是表示作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的变形例的立体图。
[0036]图8是表示作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的变形例的立体图。
[0037]图9是表示作为本发明的一实施方式的冷却促进结构的变形例的立体图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对有关本发明的冷却促进结构的一实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，对组装了本发明的冷却促进结构的涡轮叶片进行说明。此外，在以下的图中，为了使各部件成为可识别的大小，适当变更各部件的比例尺。
[0039]图1A是具备本实施方式的冷却促进结构10的涡轮叶片I的立体图。图1B是图1A的A — A剖视图。另外，在图1A中，将涡轮叶片I的正压面的一部分剖开地图示，以使本实施方式的冷却促进结构10能够辨识。
[0040]在本实施方式中，涡轮叶片I是搭载在喷气发动机中的涡轮的动叶片。该涡轮叶片I包括被插入盘(旋转体)的楔形榫la、形成在楔形榫Ia上的平台Ib和形成在平台Ib上的叶片部lc。
[0041]叶片部Ic如图1B所示，是截面形状为具有前缘lea、后缘leb、正压面Icc及负压面led的叶片型的部位，在后缘Icb附近的内部具有冷却流路Ice。此外，冷却流路Ice具备前缘Ica侧的冷却空气导入部Icf、形成在靠后缘Icb侧的开口端leg、和将冷却空气导入部Icf与开口端Icg连接的中间部lch。
[0042]冷却空气导入部Icf从叶片部Ic的下端部到上端部沿高度方向(图1A中的上下方向)呈直线状延伸地设置，在下端连接着将楔形榫Ia及平台Ib在叶片部Ic的高度方向上贯通的贯通孔Id。开口端leg设置成比后缘Icb稍靠前缘lca，朝向后缘Icb开口。该开口端leg也从叶片部Ic的下端部到上端部沿高度方向的上下方向呈直线状延伸地设置。中间部Ich为与冷却空气导入部Icf及开口端leg相同的高度。
[0043]在这样的冷却流路Ice中，经由贯通孔Id被供给的冷却空气X最先向冷却空气导入部Icf流入，被供给到冷却空气导入部Icf中的冷却空气X经由中间部Ich被从开口端Icg朝向后缘Icb喷出。S卩，冷却空气X在形成于叶片部Ic内部的冷却流路Ice中从前缘Ica侧朝向后缘Icb流动。这样的冷却空气