涡轮叶片的冷却结构的制作方法

本申请主张2017年3月10日申请的日本专利申请2017-045926的优先权，并通过参照将其整体作为本申请的一部分而引用。

本发明涉及一种从内部对燃气涡轮发动机的涡轮叶片，即涡轮中的静叶及动叶进行冷却的结构。

背景技术：

构成燃气涡轮发动机的涡轮配置于燃烧器的下游，且被供给在燃烧器中燃烧的高温气体，因此燃气涡轮发动机在运转中暴露于高温中。因而，需要冷却涡轮叶片，即需要冷却静叶及动叶。作为对这样的涡轮叶片进行冷却的结构，而已知有将由压缩机压缩的空气的一部分导入在叶片内形成的冷却通道，并将压缩空气作为冷却介质对涡轮叶片进行冷却的方案(例如参照专利文献1)。

在将压缩空气的一部分用于涡轮叶片的冷却的情况下，具有不需要从外部导入冷却介质，就能够简单地实现冷却结构的优点，另一方面，如果将由压缩机压缩的空气大量用于冷却，则会降低发动机效率，因此需要以尽量少的空气量有效地进行冷却。作为用于以高效率冷却涡轮叶片的结构，提出了采用将多个肋组合成格子状而形成的所谓的晶格结构体的方案(例如参照专利文献2)。一般而言，在晶格结构体中，其两侧端被端部壁面封闭。在一方的流路中流动的冷却介质与作为隔开结构体内外的壁面的隔板接触，并转向而流入另一方的流路。同样地，在另一方的流路中流动的冷却介质与结构体的隔板接触，并转向而流入一方的流路。这样，通过反复进行冷却介质朝向端部壁面的接触/转向而促进冷却。另外，利用冷却介质横穿格子状的肋时所产生的涡流而促进冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5603606号说明书

专利文献2：日本专利第4957131号说明书

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

专利文献2的晶格结构体被沿着冷却介质的移动方向延伸设置的多个隔板分割。除了端部壁面之外，该隔板也使冷却介质转向。也就是说，通过增加冷却介质与壁面接触的频率而促进冷却。但是，在将多个隔板设置于晶格结构体而减少隔板间的流路数量的情况下，如果由于某种原因而封闭一部分流路，则隔板间的流路整体的流量平衡会大幅偏离。其结果为，由于叶片内的冷却分布不均衡而导致涡轮叶片的耐久性降低。

因此，本发明的目的在于为了解决上述技术问题而提供一种冷却结构，其能够抑制涡轮叶片的耐久性降低，并且能够高效地冷却涡轮叶片。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明的第一结构的涡轮叶片的冷却结构用于对利用高温气体驱动的涡轮的涡轮叶片进行冷却，其中，所述冷却结构具备：冷却通道，其形成于所述涡轮叶片的相互对置的第一叶片壁与第二叶片壁之间；以及晶格结构体，所述晶格结构体具有：第一肋组，其具有多个第一主肋，所述多个第一主肋设置于所述冷却通道面对的所述第一叶片壁的第一内壁面上，相互平行配置，且呈直线状延伸；以及第二肋组，其具有多个第二主肋，所述多个第二主肋设置于所述冷却通道面对的所述第二叶片壁的第二内壁面上，相互平行配置，且与所述第一组重叠成格子状，并呈直线状延伸，所述第一肋组具有第一副肋，所述第一副肋设置于所述第一内壁面上，且以向形成于相邻的第一主肋之间的晶格流路突出的方式与所述第一主肋设置为一体，所述第二肋组具有第二副肋，所述第二副肋设置于所述第二内壁面上，且以向形成于相邻的第二主肋之间的晶格流路突出的方式与所述第二主肋设置为一体，所述第二副肋在所述第一内壁面与所述第二内壁面的对置方向上设置于与所述第一副肋不重叠的位置。

根据该结构，通过使冷却介质穿过晶格连通部并横穿沿横贯晶格流路的方向延伸的另一方的肋组，从而在冷却介质流中产生涡流，促进壁面冷却。而且，由于冷却介质通过与向晶格流路突出的副肋碰撞而向另一方的晶格流路转向，因此即使不设置与晶格结构体连续设置的结构体即隔板，也能够获得与设置了隔板的情况同样的冷却效果。而且，与连续的隔板不同，副肋容易根据涡轮叶片内的热负载分布而进行选择性配置，以使得晶格结构体所产生的冷却效率达到最佳。因而，能够抑制涡轮叶片的耐久性降低，并且能够实现较高的冷却效率。

在本发明的一个实施方式中，所述冷却介质整体的移动方向是在所述涡轮叶片的高度方向上从根部朝向前端部的方向，通过所述晶格结构体上的所述涡轮叶片的根部侧的部分而配置多个所述第一副肋及所述第二副肋。在这种情况下，例如，所述第一副肋及第二副肋可以仅配置于所述晶格结构体上的所述涡轮叶片的根部侧一半的部分。根据该结构，通过重点向在涡轮叶片中为施加有较大应力的部分、而因此冷却的必要性更高的部分、即根部配置副肋，而进一步获得较高的冷却效率。

在本发明的一个实施方式中，可以在所述第一叶片壁及第二叶片壁的至少一方形成有膜冷却孔，所述膜冷却孔从设置有所述晶格结构体的该叶片壁的内壁面向外壁面贯穿。根据该结构，通过将在具有副肋的晶格结构体中产生的冷却介质的涡流也用于涡轮叶片外壁面的膜冷却，而能够有效地冷却涡轮叶片整体。

在本发明的一个实施方式中，所述晶格结构体具有多个晶格连通部，所述晶格连通部使形成于多个所述第一主肋之间的晶格流路与形成于多个所述第二主肋之间的晶格流路相互连通，在所述第二叶片壁上形成有所述膜冷却孔，该膜冷却孔从所述第二内壁面的、所述第二主肋之间的晶格流路的比与所述第一副肋对应的位置更靠下游侧、并且在与该第一副肋对应的位置的晶格连通部之间至少隔着一个晶格连通部的部分向所述第二叶片壁的外壁面贯穿。根据该结构，由于能够将利用副肋转向后横穿肋而处于产生了足够强度的涡流的状态的冷却介质用于涡轮叶片外壁面的膜冷却，因此能够更有效地冷却涡轮叶片整体。

本发明的第二结构的涡轮叶片的冷却结构用于对利用高温气体驱动的涡轮的涡轮叶片进行冷却，其中，所述冷却结构具备：冷却通道，其形成于所述涡轮叶片的相互对置的第一叶片壁与第二叶片壁之间；以及晶格结构体，其具有第一肋组和第二肋组，其中，所述第一肋组由在面向所述冷却通道的所述第一叶片壁的内壁面上设置的多个肋构成，所述第二肋组由在面向所述冷却通道的所述第二壁的内壁面上设置的多个肋构成，并与所述第一肋组重叠成格子状，在所述第一叶片壁及第二叶片壁的至少一方形成有膜冷却孔，所述膜冷却孔从形成于相邻的肋之间的晶格流路的该叶片壁的所述内壁面向外壁面贯穿。

根据该结构，通过将在晶格结构体中产生的冷却介质的涡流也用于涡轮叶片外壁面的膜冷却，而能够有效地冷却涡轮叶片整体。

在本发明的一个实施方式中，还具备分隔体，所述分隔体分别设置于所述晶格结构体的两侧部，并实质上封闭各肋组的流路，所述晶格结构体具有多个晶格连通部，所述晶格连通部使形成于所述第一肋组的多个肋之间的晶格流路与形成于所述第二肋组的多个肋之间的晶格流路相互连通，所述膜冷却孔在形成有该膜冷却孔的晶格流路中可以形成于所述分隔体的下游侧并且与该分隔体所面对的晶格连通部之间至少隔着一个晶格连通部的位置。根据该结构，由于通过在分隔体转向并横穿肋而处于产生了足够强度的涡流的状态的冷却介质流入膜冷却孔，因此能够有效地进行外壁面的膜冷却。

在本发明的一个实施方式中，可以在相同的晶格流路上形成有多个所述膜冷却孔，至少一个晶格连通部介于这些膜冷却孔之间。根据该结构，即使在相同的晶格流路上设置多个膜冷却孔的情况下，也能够使通过横穿肋而处于产生了足够强度的涡流的状态的冷却介质从各膜冷却孔流入。

在本发明的一个实施方式中，所述膜冷却孔可以形成于所述分隔体所面对的晶格连通部中的下游侧的内壁面。根据该结构，通过在晶格结构体的侧部形成膜冷却孔，而能够将冷却介质引导到晶格结构体的侧部，因此能够遍及晶格结构体整体均匀地供给冷却介质。

在本发明的一个实施方式中，所述膜冷却孔以相对于所述内壁面及外壁面倾斜的方式延伸设置，所述膜冷却孔的俯视视角下的延伸设置方向与所述高温气体的流动方向之间的角度α处于0°≤α≤90°的范围，所述膜冷却孔的俯视视角下的延伸设置方向与形成有该膜冷却孔的晶格流路的流动方向之间的角度β可以处于－90°≤β≤90°的范围。根据该结构，能够使冷却介质在内壁面上从晶格流路顺畅地流入膜冷却孔，并且能够使冷却介质的涡流在外壁面上有效地沿着壁面流动。

在权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合均包含于本发明。尤其是，权利要求书的各权利要求的两个以上的任意组合均包含于本发明。

附图说明

根据通过参考附图而对以下优选的实施方式进行的说明，可更加清楚地理解本发明。但是，实施方式和附图仅用于图示和说明，不应用于限定本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求书确定。在附图中，多张附图中的相同附图标记表示相同或与其相当的部分。

图1是表示应用本发明的第一实施方式的冷却结构的涡轮叶片的一例的立体图。

图2是示意性地表示图1的涡轮叶片的纵向剖视图。

图3是图1的涡轮叶片的横向剖视图。

图4是示意性地表示用于图2的冷却结构的晶格结构体的立体图。

图5是示意性地表示用于图2的冷却结构的晶格结构体的俯视图。

图6是示意性地表示用于图2的冷却结构的晶格结构体中的副肋的方式的一例的俯视图。

图7是示意性地表示用于图2的冷却结构的晶格结构体中的副肋的方式的另一例的俯视图。

图8是示意性地表示本发明的一个实施方式的冷却结构的配置例的纵向剖视图。

图9是表示应用本发明的第二实施方式的冷却结构的涡轮叶片的一例的横向剖视图。

图10是示意性地表示用于图9的冷却结构的晶格结构体的俯视图。

图11是示意性地表示用于本发明的第三实施方式的冷却结构的晶格结构体的俯视图。

具体实施方式

下面基于附图说明本发明优选的实施方式。图1是表示应用本发明的第一实施方式的涡轮叶片的冷却结构的、燃气涡轮发动机的涡轮的动叶1的立体图。涡轮动叶1形成涡轮，该涡轮由从未图示的燃烧器供给的、向箭头方向流动的高温气体g驱动。涡轮动叶1具有：相对于高温气体g的流路gp呈凹状弯曲的第一叶片壁3、和相对于高温气体的流路gp呈凸状弯曲的第二叶片壁5。

此外，在本说明书中，为了方便说明，如上述那样，将相对于高温气体g的流路gp呈凹状弯曲的叶片壁称为第一叶片壁3，将相对于高温气体的流路gp呈凸状弯曲的叶片壁称为第二叶片壁5，除特别说明的情况外，第一叶片壁3的结构和第二叶片壁5的结构能够相互替换。另外，在本说明书中，将沿着高温气体g的流动方向的上游侧(图1的左侧)称为前方，将下游侧(图1的右侧)称为后方。此外，在下面的说明中，作为设置有冷却结构的涡轮叶片，主要以涡轮动叶1为例进行表示，但除了特别说明的情况之外，本实施方式的冷却结构也同样能够应用于作为涡轮叶片的涡轮静叶。

具体而言，如图2所示，对于涡轮动叶1，通过使其平台11连结于涡轮圆盘13的外周部，而在圆周方向上嵌入设置多个涡轮动叶1而形成涡轮。在涡轮动叶1的前部1a内部形成有沿叶片的高度方向h延伸并折回的前部冷却通道15。在涡轮动叶1的后部1b内部形成有后部冷却通道17。如图3所示，这些冷却通道15、17利用第一叶片壁3与第二叶片壁5之间的空间形成。

如图2所示，冷却介质cl穿过在径向内侧的涡轮圆盘13的内部形成的前部冷却介质cl导入通道19、后部冷却介质cl导入通道21而向径向外侧流动，并分别向前部冷却通道15、后部冷却通道17导入。在本实施方式中，将来自未图示的压缩机的压缩空气的一部分作为冷却介质cl使用。供给到前部冷却通道15的冷却介质cl从与涡轮动叶1的外部连通的未图示的排出孔向外部排出。供给到后部冷却通道17的冷却介质cl从设置于涡轮动叶1的前端部的叶片壁的未图示的排出孔向外部排出。

下面对将本实施方式的冷却结构设置于涡轮动叶1的后部1b的例子进行说明，但本实施方式的冷却结构也可以设置于涡轮动叶1的任意部分。在本实施方式中，在后部冷却通道17内，冷却介质cl的整体向涡轮动叶1的高度方向h上的、从根部侧朝向前端部侧的方向流动。在本说明书中，将该冷却介质cl整体的移动方向称为制冷剂移动方向m。另外，将后部冷却通道17中的与制冷剂移动方向m正交的方向称为横贯方向t。

在后部冷却通道17的内部，作为构成用于从内部冷却涡轮动叶1的冷却结构的一个要素而设置有晶格结构体23。如图4所示，晶格结构体23通过在后部冷却通道17所对置的壁面上将具备多个主肋31的两个肋组相互重叠成格子状而形成。在本实施方式中，由相互平行且等间隔地配置的多个第一主肋31a构成的第一肋组(图4中的下段的肋组)33a和由相互平行且等间隔地配置的多个第二主肋31b构成的第二肋组(图4中的上段的肋组)33b重叠成格子状。即，第一肋组33a与第二肋组33b在俯视视角下的格子形状的交叉部分相互接触。第一主肋31a及第二主肋31b分别设置于与涡轮动叶1的叶片厚度方向对置的两个壁面上，即，设置于作为第一叶片壁3的内壁面的第一内壁面3a及作为第二叶片壁5的壁面的第二内壁面5a上。

在晶格结构体23中，各肋组33a、33b的相邻的主肋31、31间的间隙形成冷却介质cl的流路(晶格流路)35。在晶格结构体23中，各晶格流路35的最上游端未被封闭而向上游侧开口，这些多个开口形成晶格流路35的入口(下面简称为“晶格入口”)35a。在晶格结构体23中，各晶格流路35的最下游端未被封闭而向下游侧开口，这些多个开口形成晶格流路35的出口(下面简称为“晶格出口”)35b。

在本实施方式的晶格结构体23中，进一步地，各肋组33a、33b具有副肋37。具体而言，第一肋组33a具有第一副肋37a，该第一副肋37a设置于第一内壁面3a上，且以向形成于相邻的第一主肋31a之间的晶格流路35突出的方式与第一主肋31a设置为一体。同样地，第二肋组33b具有第二副肋37b，该第二副肋37b设置于第二内壁面5a上，且以向形成于相邻的第二主肋31b之间的晶格流路35突出的方式与第二主肋31b设置为一体。此外，在图4中，分别仅示出设置于各肋组33a、33b的多个第一副肋37a、第二副肋37b中的一个。

如图5所示，用双影线表示的第一副肋37a和用单影线表示的第二副肋37b设置于在第一内壁面3a与第二内壁面5a的对置方向(俯视视角)上不相互重叠的位置。此外，在该图5中，在纸面里侧用虚线表示第一肋组33a，在纸面近前侧用实线表示第二肋组33b。在晶格结构体23中，形成有第一肋组33a的晶格流路35与第二肋组33b的晶格流路35相互连通的部分(即，俯视视角下，第一肋组33a的晶格流路35与第二肋组33b的晶格流路35交叉的部分)，即晶格连通部23a。在本实施方式中，第一副肋37a和第二副肋37b配置于相互不同的晶格连通部23a上。

另外，在本实施方式中，在各肋组33a、33b中，在沿着制冷剂移动方向m连续排列的多个晶格连通部23a中分别配置有副肋37(此外，在图5中仅示出间隔一个晶格连通部23a设置的的副肋37)。但是，关于设置副肋37的位置，只要是第一副肋37a和第二副肋37b在第一内壁面3a与第二内壁面5a的对置方向上不相互重叠的位置，则不限于此例，可以根据取决于涡轮叶片的形状、设置环境、冷却通道的形状等的涡轮叶片内的热负载分布而选择性地配置，以使得晶格结构体23所产生的冷却效率达到最佳。

在图示的例子中，各副肋37以大致堵塞晶格连通部23a的方式突出设置。但是，关于副肋37的方式，只要以从主肋31向晶格流路35突出的方式设置，则不限于此例。例如，如图6所示，副肋37可以以堵塞晶格流路35并且相对于晶格连通部23a形成有间隙的方式突出设置。或者，如图7所示，副肋37可以以不完全堵塞晶格流路35的方式，也就是说，以在相邻的主肋31之间存在间隙的方式突出设置。

如在图4中用虚线箭头所示那样，向晶格结构体23导入的冷却介质cl首先从一方的肋组(在图示的例子中为下段的第一肋组33a)的晶格入口35a向晶格流路35流入，并通过横穿另一方的肋组(在图示的例子中为上段的第二肋组33b)而产生涡流。即，冷却介质cl通过在晶格结构体23中穿过晶格连通部23a而产生涡流。

之后，冷却介质cl与分隔体39碰撞并转向，如该图4中实线箭头所示，从碰撞的部分向另一方的肋组(在图示的例子中为上段的第二肋组33b)的晶格流路35流入。此外，分隔体39是设置于晶格结构体23的侧方的结构体。作为分隔体39，只要能够实质上阻碍在晶格流路35中流动的冷却介质cl的流通且在晶格结构体23的侧部使冷却介质cl与其碰撞并以从一方的晶格流路35向另一方的晶格流路35流入的方式转向，则可以使用任意的部件。在本实施方式中，使用平板状的侧壁作为分隔体39，但也可以使用例如多个分隔用扰流柱作为分隔体39。

在本实施方式中，进一步地，如图5所示，冷却介质cl在沿晶格流路35流动的过程中，与向晶格流路35突出的副肋37碰撞。冷却介质cl也通过向副肋37的碰撞而转向，并向另一方的晶格流路35流入。即，即使在不存在像分隔体那样的连续设置的结构物的部分，也与在分隔体部分同样地，产生冷却介质cl向另一方的晶格流路35的转向。

这样，在晶格结构体23中，冷却介质cl在晶格流路35中流动，并反复在分隔体39及副肋37流入另一方的晶格流路35，之后从晶格结构体23中排出。

在本实施方式中，如图4所示，在晶格流路35的各出口35b部分，上段与下段的各主肋31的高度(从内壁面的突出高度)、即叶片厚度方向的晶格流路35高度h相同。另外，第一肋组33a中的主肋31、31彼此的间隔与第二肋组33b中的主肋31、31彼此的间隔相同。即，第一肋组33a中的晶格流路宽度w与第二肋组33b中的晶格流路宽度w相同。各肋组中的多个主肋31的配置结构不限于图示的例子，可以根据涡轮叶片的结构、所要求的冷却性能等适当设定。

此外，在图示的例子中，副肋37的从内壁面3a、5a的突出高度与主肋31的高度(也就是说，上述的叶片厚度方向的晶格流路35高度)h相同。由此，能够利用副肋37使冷却介质cl有效地转向。而且，容易使副肋37与主肋31形成为一体。副肋37的从内壁面3a、5a的突出高度可以任意设定，但为了使冷却介质cl可靠地转向，优选是主肋的高度h的1/2以上。

在本实施方式中，后部冷却通道17中的制冷剂移动方向m设定为在涡轮动叶1的高度方向上从根部侧朝向前端部侧的方向，也可以如图8所示，将制冷剂移动方向m设定为翼弦方向，即沿着涡轮动叶1的外部的高温气体g的流动方向的方向。在这种情况下，如该图8所示，可以配置为经由分隔体39沿高度方向h排列多个晶格结构体23。在图示的例子中，四个晶格结构体23经由三个分隔体39沿高度方向h排列。

根据以上说明的第一实施方式的冷却结构，通过使冷却介质cl穿过晶格连通部23a并横穿沿横贯该晶格流路35的方向延伸的另一方的肋组，从而在冷却介质cl流中产生涡流，促进壁面3a、5a冷却。而且，由于通过冷却介质cl与向晶格流路35突出的副肋37碰撞而使冷却介质cl向另一方的晶格流路35转向，因此即使不设置连续设置的结构体即隔板，也能够获得与设置了隔板的情况同样的冷却效果(向沿着与流动方向交叉的方向扩展的壁面接触而促进热传递)。而且，与连续的隔板不同，副肋37容易根据涡轮叶片内的热负载分布而进行选择性配置，以使得晶格结构体23所产生的冷却效率达到最佳。因而，能够抑制涡轮叶片的耐久性降低，并且能够实现较高的冷却效率。

在图9中示出本发明的第二实施方式的涡轮叶片的冷却结构。在本实施方式中，在与图1～图8一起说明的第一实施方式的冷却结构中，在第一叶片壁3及第二叶片壁5的至少一方上形成有膜冷却孔41，该膜冷却孔41从设置有晶格结构体23的内壁面(在图示的例子中是第二内壁面5a)向该叶片壁5的外壁面5b贯穿。通过使穿过该膜冷却孔41而从涡轮动叶1的内部向外壁面上导出的冷却介质cl沿着外壁面5b流动，从而进行阻碍高温气体g向涡轮动叶1的热传递的膜冷却。下面主要对与第一实施方式不同的点进行说明，对于与第一实施方式相同的结构省略其说明。

为了使冷却介质cl可靠地沿着外壁面5b流动，而将各膜冷却孔41以相对于内壁面5a及外壁面5b(也就是相对于叶片壁5的厚度方向)倾斜的方式延伸设置。即，作为膜冷却孔41的内壁面5a上的开口的膜冷却孔入口41a、和作为外壁面5b上的开口的膜冷却孔出口41b的俯视视角下的位置相互错开。

此外，在本实施方式中，为了方便，而对在第二叶片壁5上形成有膜冷却孔41的例子进行说明。在该例子中，如图10所示，膜冷却孔41从第二内壁面5a的、第二主肋31b之间的晶格流路35的、比与第一副肋37a对应的位置更靠下游侧的部分向第二叶片壁5的外壁面5b贯穿。也就是说，膜冷却孔41在第二主肋31b之间的晶格流路35的、比配置于与第一副肋37a对应的位置的晶格连通部23a更靠下游侧的晶格连通部23a具有膜冷却孔入口41a。此外，本说明书中的“与副肋对应的位置”是指，冷却介质cl利用副肋37而转向的位置。即，如图10所例示的那样，在副肋37以堵塞晶格连通部23a的方式设置的情况下，与该副肋37(在该图10中用附图标记“37ax”表示的第一副肋)碰撞的冷却介质cl在配置有该副肋37的晶格连通部23a的近前(上游侧)的晶格连通部23a(在该图10中用附图标记“23ax”表示的晶格连通部)转向，因此该晶格连通部23ax的位置成为“与副肋对应的位置”。另一方面，如图6、7所例示的那样，在副肋37以不堵塞晶格连通部23a的方式设置的情况下，设置有该副肋37的晶格连通部23a的位置成为“与副肋对应的位置”。

膜冷却孔41既可以仅形成于第一叶片壁3，也可以形成于第一叶片壁3和第二叶片壁5双方。当在第一叶片壁3上形成膜冷却孔41时，该膜冷却孔41从第一内壁面3a的、第一主肋31a、31a之间的晶格流路35的比第二副肋37b的位置更靠下游侧、并且与该第一副肋37a所在的晶格连通部23a之间至少隔着一个晶格连通部23a的部分向第一叶片壁3的外壁面3b贯穿。

通过像这样构成，能够将在与副肋37碰撞而转向后通过横穿主肋31从而具有较强的涡流的冷却介质cl有效用于外壁面5b的膜冷却。

另外，膜冷却孔41在形成有该膜冷却孔41的晶格流路35中，形成于分隔体39的下游侧并且与该分隔体39所面对的晶格连通部23a之间至少隔着一个晶格连通部23a的位置。此外，上述“分隔体39所面对的晶格连通部23a”是指，形成于晶格结构体23的侧部的、由两肋组33a、33b和分隔体39限定的晶格连通部23a(在该图10中用附图标记“23ay”表示的晶格连通部)。通过这样构成，由于通过横穿主肋31而处于产生了足够强度的涡流的状态的冷却介质cl流入膜冷却孔41，因此能够有效地进行外壁面5b的膜冷却。

基于同样的理由，在相同的晶格流路35上形成多个膜冷却孔41的情况下，优选有至少一个晶格连通部23a介于这些膜冷却孔41、41之间。

而且，膜冷却孔41可以形成于分隔体39所面对的晶格连通部23ay中的下游侧的内壁面。在图10所示的例子中，在左侧部的分隔体39所面对的晶格连通部23ay中，在纸面近前侧的第二内壁面5a上形成有膜冷却孔41。由于冷却介质cl由形成于该位置、也就是形成于晶格结构体23的侧部的膜冷却孔41引导到晶格结构体23的侧部，因此能够防止冷却介质cl经由比侧部更靠内方的晶格连通部23a过量向另一方的晶格流路35流出。即，通过在晶格结构体23的侧部形成膜冷却孔41，并适当设定其配置、大小，而能够调整冷却介质cl经由晶格连通部23a的流出量，因此能够遍及晶格结构体23整体均匀地供给冷却介质cl。

此外，形成于设置有晶格结构体23的区域的膜冷却孔41的大小及形状可以根据其位置、整体个数等而适当设定。例如，位于分隔体39所面对的晶格连通部23a的膜冷却孔41的开口直径与其位于内部的膜冷却孔41的开口直径相比可以更小。

在本实施方式中，膜冷却孔41的俯视视角下的延伸设置方向f与高温气体g的流动方向之间的角度α处于0°≤α≤90°的范围，且膜冷却孔41的俯视视角下的延伸设置方向f与形成有膜冷却孔41的晶格流路35的流动方向l之间的角度β处于－90°≤β≤90°的范围。通过将角度α的值设定于上述的范围，而能够在外壁面5a上使冷却介质cl的涡流有效地沿壁面流动。通过将角度β的值设定于上述的范围，而能够在内壁面5b上使冷却介质cl从晶格流路35顺畅地流入膜冷却孔41。

这样，利用从设置有具有副肋37的晶格结构体23的内壁面5a向外壁面5b贯穿的膜冷却孔41，而能够将在具有副肋37的晶格结构体23中产生的冷却介质cl的涡流也用于涡轮叶片的外壁面5b的膜冷却，并能够有效地冷却涡轮叶片整体。

此外，如图11中作为第三实施方式所示的那样，即使在晶格结构体23仅具有主肋31、而不具有副肋37的情况下，在第一叶片壁3及第二叶片壁5的至少一方(在图示的例子中是第二叶片壁5)中，可以形成从设置有晶格结构体23的内壁面5a向该叶片壁5的外壁面5b贯穿的膜冷却孔41。根据该实施方式的冷却结构，通过将在晶格结构体23中产生的冷却介质cl的涡流也用于涡轮叶片外壁面5b的膜冷却，从而能够有效地冷却涡轮叶片整体。

另外，即使在该实施方式中，膜冷却孔41在形成有该膜冷却孔41的晶格流路35中，也可以形成于分隔体39的下游侧并且与该分隔体39所面对的晶格连通部23ay之间至少隔着一个晶格连通部23a的位置。同样地，在相同的晶格流路35上形成多个膜冷却孔41的情况下，可以有至少一个晶格连通部23a介于这些膜冷却孔41、41之间。

另外，即使在该实施方式中，膜冷却孔41也可以形成于分隔体39所面对的晶格连通部23ay中的下游侧的内壁面。

另外，即使在该实施方式中，膜冷却孔41可以以相对于内壁面5a及外壁面5b倾斜的方式延伸设置，膜冷却孔41的俯视视角下的延伸设置方向f与高温气体g的流动方向之间的角度α可以处于0°≤α≤90°的范围，且膜冷却孔41的俯视视角下的延伸设置方向f与形成有该膜冷却孔41的晶格流路35的流动方向l之间的角度β可以处于－90°≤β≤90°的范围。

如上所述，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种追加、变更或者删除。因而，这样的结构也包含在本发明的范围内。

附图标记说明

1-涡轮动叶(涡轮叶片)；3-第一叶片壁；3a-第一叶片壁的内壁面；3b-第一叶片壁的外壁面；5-第二叶片壁；5a-第二叶片壁的内壁面；5b-第二叶片壁的外壁面；17-后部冷却通道(冷却通道)；23-晶格结构体；23a-晶格连通部；31-主肋；33-肋组；35-晶格流路；37-副肋；41-膜冷却孔；cl-冷却介质；g-高温气体；gp-高温气体的流路。