JP2001173403A - 冷却部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却媒体の流れの中に配置されて冷却媒体を
乱流状態にしながら、より良好な対流冷却効果が得られ
る冷却部材を提供する。 【解決手段】 流通する冷却媒体中に配置された被冷却
体の表面に突出部を形成するようにリブ９４を設け、こ
のリブ９４に冷却媒体の流通方向Ｘの下流に向けて両側
に所定の角度を設け拡開するようにした少なくとも１つ
の切り欠き部分９６が備えるようにし、これにより冷却
媒体を乱流状態にして熱伝達率を増大させ、被冷却体を
効率的に冷却をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、ガスタービンエンジンで
は、燃焼ガスにより駆動されるタービン自体が燃焼器へ
空気を供給する送風機または圧縮機を駆動するようにし
た自力的駆動方式が採用されている。このような方式を
採用しているものでのタービン出力効率を高める有効な
方法としては、タービン入口における燃焼ガス温度を高
めることである。

【０００３】しかし、この燃焼ガス温度は、タービンの
翼を構成する材料の耐熱応力性等により上限がある。そ
こで従来から翼を冷却して用いることでガス温度を上げ
てタービンの運転が行われている。一方、小形高機能化
が進み稠密化してきている半導体装置等においては、装
置内での発熱量が大きくなって最近ではタービン翼と同
等の熱流束を持つようになり、タービン翼の内部表面を
冷却媒体を用いて強制的に冷却するのと同様の冷却手段
が必要になってきている。

【０００４】このような状況のもと、例えばガスタービ
ンでは冷却翼内の冷却流路に冷却部材を設け、この冷却
流路を流れる冷却媒体を乱流状態にし、その乱れ度を増
大させて対流冷却を強化することが行われている。こう
した乱れ度を増大させる乱流促進リブ等の冷却部材に係
る従来技術を図２０及び図２１により説明する。図２０
はタービン冷却翼の縦断面図であり、図２１はタービン
冷却翼の横断面図である。

【０００５】図２０及び図２１において、２１はガスタ
ービンのタービン冷却翼で、ルート部２１ａと翼部２１
ｂからなっている。また翼２１の内部には冷却流路２２
が複数本形成されており、冷却媒体が冷媒入口部２３よ
り供給され、冷却流路２２をリターン部２４を経由しな
がら流れ、翼部２１ｂを冷却してから翼端部２５あるい
は翼後縁部２６から主流ガス中に放出される。

【０００６】そして、冷却流路２２の表面には乱流促進
リブ２７が冷却媒体の流れ方向に交差するように設けら
れていて、冷却流路２２内の冷却媒体に強い乱れを作り
出すようになっている。このため、乱流促進リブ２７に
よる冷却媒体の強い乱れによって冷却効果を増大させて
いる。なお、２８は翼２１内部に冷却流路２２形成する
よう仕切る隔壁であり、２９は翼後部に多数設けられた
ピンフィンである。

【０００７】また他に、特開昭６０−１０１２０２号公
報には冷却流路に対してリブを斜めに設置する例が開示
されており、冷却流路に対して直角方向に設置した場合
よりも更に高い冷却伝熱性能を得られ、またリブの周囲
にゴミが溜まることが抑制でき伝熱性能の低下が図れる
とされている。さらには「への字型」「ハの字型」の乱
流促進リブによる３次元的乱流渦の発生を利用した対流
冷却強化の手段が特開平５−１０１０１号公報に開示さ
れている。

【０００８】以上、対流冷却強化のため様々な乱流促進
リブが考えられているが、乱流促進リブの設置は対流強
化をもたらす半面、冷却流体の流路抵抗を増大すること
にもなるため、より効果的な冷却が行える乱流促進体で
ある冷却部材の実現が望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところ
は、冷却媒体の流れの中に配置されて冷却媒体を乱流状
態にしながら、より良好な対流冷却効果が得られる冷却
部材を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却部材は、流
通する冷却媒体中に配置された被冷却体の表面に突出部
を形成するようにして設けられると共に、突出部に冷却
媒体の流れの下流方向に向けて両側に所定の角度を設け
拡開するようにした少なくとも１つの切り欠き部位が備
えられて、冷却媒体を乱流状態にして被冷却体の冷却を
するようにしたことを特徴とするものであり、また、流
通する冷却媒体中に配置された被冷却体の表面に突出部
を形成するようにして設けられると共に、突出部に冷却
媒体の流れ方向に対し所定の角度を有するように設けら
れ且つ冷却媒体の流れ方向と平行な方向を軸方向に持つ
縦渦を主として発生せしめる縁部が備えられて、冷却媒
体を乱流状態にして被冷却体の冷却をするようにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】そして、上記のように冷却部材が、冷却媒
体の乱流促進体として冷却媒体の流通方向に対し所定の
角度で設けられた少なくとも１つ以上の切り欠き部分、
あるいは主として縦渦を発生させる縁を有するように形
成して突出させたもので、切り欠き部分の縁や縦渦を発
生させる縁からは冷却媒体の流れの中に主流方向に軸を
持つ縦渦が放出されることで冷却媒体が強い乱流状態に
なり、熱伝達率が増大して被冷却部材の冷却が効率的に
行える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図面
を参照して説明する。

【００１３】先ず、タービン冷却翼に適用した第１の実
施形態を図１及び図２により説明する。図１はタービン
冷却翼の縦断面図であり、図２は乱流促進体部分の拡大
斜視図である。

【００１４】図１及び図２において、タービン冷却翼８
１は翼前縁部８２で翼根元部８３から供給される冷却媒
体が、翼スパン方向に伸びる冷却通路８４に導かれて翼
前縁８５内壁面をインピンジメント冷却する。また、翼
前縁８５にはシャワーヘッド８６が形成されフィルム冷
却を行う。

【００１５】さらに翼の中間から後縁にかけては、リタ
ーンフロー流路８７、ピンフィン８８による強制対流冷
却が行われる。つまり冷却媒体が翼スパン方向に伸びる
冷却通路８９に導かれ、さらに冷却通路８９と平行して
翼後縁側に形成されたリターンフロー流路８７を順次通
過する。

【００１６】その後、最終流路９０の壁面に形成されて
いるオリフィス孔９１を通過して、ピンフィン８８が設
けられた翼後縁部９２に流入する。翼後縁部９２に流入
した冷却媒体はさらにピンフィン８８において対流冷却
をした後、翼後縁端９３から吹き出される。

【００１７】そして翼前縁部８２の冷却通路８４、翼の
中間から後縁にかけてのリターンフロー流路８７及び冷
却通路８９、最終流路９０の翼内壁面には、冷却部材で
ある乱流促進体のリブ９４，９５が冷却媒体の流通方向
Ｘに直交するよう突出し、さらに流通方向Ｘに所定間隔
を設けるように配列されている。これらのリブ９４，９
５は流通方向Ｘに長方形の断面を持つもので、リブ後
部、すなわち下流側から切り込むように形成された切り
欠き形状が３角柱状の略Ｖ字状の切り欠き部分９６を設
けている。

【００１８】このため、流通する冷却媒体中に設けられ
たリブ９４，９５では、冷却媒体が先ずリブ前縁で剥離
する。さらにリブ後部に設けられた切り欠き部分９６の
上縁から剥離した流れが縦渦となって放出され、リブ前
縁からの剥離流と縦渦が干渉して強い乱れを冷却媒体に
生じさせる。この結果、各冷却通路８４，８９及び各流
路８７，９０内部の熱伝達率が向上したものとなり、リ
ブ９４，９５が設けられた翼内壁面の冷却が効率的に行
われる。

【００１９】またリブ９４，９５は、冷却媒体の流通方
向Ｘに沿って隣接するリブ９４とリブ９５の切り欠き部
分９６が千鳥配置されている。これにより、切り欠き部
分９６の上縁から発生する縦渦が幅方向により分散され
て放出されることとなって、さらに各冷却通路８４，８
９及び各流路８７，９０内部のほぼ全域にわたって熱伝
達率を高めることが可能となり、リブ９４，９５が設け
られた翼内壁面の冷却がより効率的に行われる。

【００２０】なお、本実施形態では切り欠き部分９６が
１つのリブ９４，９５に対し１つ、または２つ設けてい
るが、切り欠き部分９６の個数、また切り欠きの大きさ
形状は図示のものに限られたものではない。さらに冷却
媒体の主流方向下流に切り欠き部分９６を設けている
が、切り欠き部分９６を冷却媒体主流の上流側に設けて
も同様に縦渦が発生されることになるため、上流側を切
り込むように設けてもよい。

【００２１】次に、第２の実施形態を図３により説明す
る。図３は斜視図であり、図３において、冷却部材であ
る乱流促進体のリブ９７は冷却媒体の流通方向Ｘの断面
形状が台形状となっていて、第１の実施形態と同様の切
り欠き形状が３角柱状の切り欠き部分９８を上流側から
切り込むようにして設け、流通方向Ｘに所定間隔を有す
るように配列している。

【００２２】これにより、切り欠き部分９８はその上縁
部分が流れに対して迎え角を持って設置されるため、効
果的に切り欠き部分９８の縁から多くの縦渦が放出され
ることになるので、強い対流冷却効果が得られ、リブ９
７が設けられた図示しない被冷却部材、例えば冷却媒体
の流路に設けられたタービン冷却翼の冷却が効率的に行
える。

【００２３】さらに被冷却部材に複数個のリブ９７を設
けるに際し、切り欠き部分９８を冷却媒体の流通方向Ｘ
に対して千鳥状に配置することで、さらに効果的に冷却
を行うことができる。なお、リブ９７の高さは図示のよ
うに流通方向Ｘに一定高さで並べる必要はなく、また切
り欠き部分９８の大きさや形状も図示のものに限られた
ものではない。

【００２４】次に、第３の実施形態を図４及び図５によ
り説明する。図４は斜視図であり、図５は変形形態の設
置状況を示す斜視図である。

【００２５】図４において、冷却部材である乱流促進体
のリブ９９は第１の実施形態と同様に冷却媒体の流通方
向Ｘに長方形断面を持ち、下流側から切り込むように設
けた３角柱状の切り欠き部分１００を２つ有するもので
ある。そして本実施形態のリブ９９は、冷却媒体の流通
方向Ｘに対し両端部１０１が所定の角度を持つよう斜め
に切り落とした形状となっている。

【００２６】そして被冷却部材、例えばタービン冷却翼
の冷却媒体の流路１０２の中に設置する際、両端部１０
１と流路壁１０３との間に下流側が狭くなった隙間１０
４を設けることにより、切り欠き部分１００の上縁から
剥離した流れが縦渦となって放出され、リブ前縁からの
剥離流と縦渦が干渉して強い乱れを冷却媒体に生じさせ
る。さらに両端部分１０１からも縦渦を発生せしめるこ
とに加え冷却媒体を加速流とすることができ、冷却媒体
の流路１０２内部の対流冷却効果をさらに高めることが
でき、タービン冷却翼の冷却が効率的に行える。

【００２７】また、図５に示すようにリブ９９と同様の
３角柱状の切り欠き部分１００を３つ有するリブ１０５
と切り欠き部分を持たないリブ１０６を流路１０２を横
断するように各リブ１０５，１０６間に隙間１０７を設
けて分割し、流通方向Ｘに所定間隔を有するように設置
してある。そしてリブ１０５，１０６は、冷却媒体の流
通方向Ｘに対し両端部１０１が所定の角度を持つよう斜
めに切り落とした形状となっており、隙間１０７は下流
側が狭くなったものとなっている。

【００２８】このように分割配置したリブ１０５，１０
６間の隙間１０７を冷却媒体の流通方向Ｘに対し狭まる
ようにしているので、リブ１０５，１０６の両端部１０
１から縦渦を発生せしめることに加え、リブ１０５，１
０６間の隙間１０７を通過する冷却媒体を加速すること
により効果的な対流冷却を行うことができ、流路１０２
を形成している被冷却体のタービン冷却翼の冷却が効率
的に行える。さらに切り込み部分１００を冷却媒体の流
通方向Ｘに千鳥配置としているので、より効果的な対流
冷却を行うことができる。

【００２９】次に、第４の実施形態を図６により説明す
る。図６は斜視図であり、図６において、冷却部材であ
る乱流促進体のリブ１０８は冷却媒体の流通方向Ｘに長
方形断面を持ち、リブ後部に鋸刃状の切り欠き部分１０
９を有するものである。

【００３０】こうした形状の切り欠き部分１０９を有す
るため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に設置される
と第１の実施形態と同様に切り欠き部分１０９の縁から
多くの縦渦が放出され、冷却媒体の流れに強い乱れを発
生する。これにより熱伝達率を向上させることができ
る。なお、リブ１０８の切り欠き部分１０９は上流側に
設けても良く、また切り込み角度や大きさも図示のもの
に限られたものではない。

【００３１】次に、第５の実施形態を図７により説明す
る。図７は斜視図であり、図７において、冷却部材であ
る乱流促進体のリブ１１０は冷却媒体の流通方向Ｘに長
方形断面を持ち、リブ後部に３角錐状の切り欠き部分１
１１を有するものである。

【００３２】こうした形状の切り欠き部分１１１を有す
るため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に設置される
と第４の実施形態と同様に切り欠き部分１１１の縁から
多くの縦渦が放出され、冷却媒体の流れに強い乱れを発
生する。このため本実施形態でも第４の実施形態と同様
の作用・効果が得られる。なお、リブ１１０の切り欠き
部分１１１は上流側に設けても良く、また切り欠き部分
１１１の数や大きさも図示のものに限られたものではな
い。

【００３３】次に、第６の実施形態を図８により説明す
る。図８は斜視図であり、図８において、冷却部材であ
る乱流促進体のリブ１１２は冷却媒体の流通方向Ｘに長
方形断面を持ち、リブ後部に台形柱状の切り欠き部分１
１３を有するものである。

【００３４】こうした形状の切り欠き部分１１３を有す
るため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に設置される
と第４の実施形態と同様に切り欠き部分１１３の縁から
多くの縦渦が放出され、冷却媒体の流れに強い乱れを発
生する。このため本実施形態でも第４の実施形態と同様
の作用・効果が得られる。なお、リブ１１２の切り欠き
部分１１３は上流側に設けても良く、また切り欠き部分
１１３の数や大きさも図示のものに限られたものではな
い。

【００３５】次に、第７の実施形態を図９により説明す
る。図９は斜視図であり、図９において、冷却部材であ
る乱流促進体のリブ１１４は冷却媒体の流通方向Ｘの断
面形状が３角形をなし、リブ後部を３角柱状に切り込ん
だ切り欠き部分１１５を有するものである。

【００３６】こうした形状の切り欠き部分１１５を有す
るため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に流通方向Ｘ
に対しリブ１１４の先端（３角形の頂角方向）を上流側
とするように設置されると、リブ１１４の前方に淀み領
域が形成されることがなく、冷却媒体の圧力損失を低減
することができる。

【００３７】そして、淀み領域が低減できるためリブ１
１４周辺のゴミの堆積を低減することができ、被冷却部
材の冷却性能低下を防ぐことができる。また、切り欠き
部分１１５が設けてあるので切り欠き部分１１５の縁か
ら多くの縦渦が放出され、第４の実施形態と同様に冷却
媒体の流れに強い乱れを発生する。このため本実施形態
でも第４の実施形態と同様の作用・効果が得られる。

【００３８】なお、リブ１１４の切り欠き部分１１５は
圧損の増加やリブ１１４周辺のゴミの堆積が大きな問題
とならない場合には上流側に設けても良く、また切り欠
き部分１１５の数や大きさも図示のものに限られたもの
ではない。

【００３９】次に、第８の実施形態を図１０により説明
する。図１０は斜視図であり、図１０において、冷却部
材である乱流促進体のリブ１１６は冷却媒体の流通方向
Ｘの断面形状が３角形をなし、リブ後部を大きさが異な
る３角柱状に切り込んだ切り欠き部分１１７，１１８を
有するものである。

【００４０】こうしたリブ１１６に対する切り込み深さ
を変え大きさが異なった形状の切り欠き部分１１７，１
１８を有するため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に
設置されると切り欠き部分１１７，１１８の縁から発生
する縦渦の冷却媒体の流通断面の高さ方向に対する発生
位置を操作でき、幅方向に加え高さ方向にも縦渦による
強い乱れを生じさせることができ、対流冷却効果を高め
ることができる。

【００４１】なお、リブ１１６の切り欠き部分１１７，
１１８は圧損の増加やリブ１１６周辺のゴミの堆積が大
きな問題とならない場合には上流側に設けても良く、ま
た切り欠き部分１１７，１１８の数や大きさも図示のも
のに限られたものではない。

【００４２】次に、第９の実施形態を図１１により説明
する。図１１は斜視図であり、図１１において、冷却部
材である乱流促進体のリブ１１９は形状が３角柱状をな
し、冷却媒体が流れる流路１０２の中に隙間１２０を設
け、３角形の頂点が上流側になるように複数突出させて
設置される。

【００４３】こうした３角柱状のリブ１１９にあっては
冷却媒体がリブ１１９の縁から剥離し、剥離した流れが
縦渦となって冷却媒体中に多く放出され、強い乱れを冷
却媒体に生じさせる。これにより流路１０２内部の熱伝
達率を高めることができる。またリブ１１９間の隙間１
２０を冷却媒体の流通方向Ｘの下流方向に狭まるように
して設置しているので、リブ１１９間を通過する冷却媒
体を加速することにより、さらに効果的な対流冷却を行
うことができる。

【００４４】さらにこうした形状のリブ１１９にあって
は、リブ１１９前方の淀み領域を低減することができる
ので、冷却媒体の圧力損失を低減することができ、流路
１０２内の淀み部分を低減できるためリブ１１９周辺の
ゴミの堆積を低減することができ、部材の冷却性能低下
を防ぐことができる。

【００４５】なお、図１１においては３角柱状のリブ１
１９を１列に並べた場合を示しているが、リブ１１９を
冷却媒体の流れ方向に千鳥状に配置するとさらに効果的
である。また３角柱状のリブ１１９の大きさ・形状は図
示したものに限定されるものではなく、大きさが異なる
リブを組み合わせても良い。また３角柱を斜めに切り落
とした形状にしてもよく、この場合はさらに効果的に縦
渦が放出されるために流路１０２でのより一層の熱伝達
向上が行える。

【００４６】次に、第１０の実施形態を図１２により説
明する。図１２は斜視図であり、図１２において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２１は形状が３角楔状を
なし、冷却媒体が流れる流路１０２の中に隙間１２０を
設け、３角形の頂点が上流側になるように複数突出させ
て設置される。このように構成することで第９の実施形
態と同様の作用・効果が得られる。

【００４７】次に、第１１の実施形態を図１３により説
明する。図１３は斜視図であり、図１３において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２２は形状が４角楔状を
なし、冷却媒体が流れる流路１０２の中に隙間１２０を
設け、楔の頂点が上流側になるように複数突出させて設
置される。このように構成することでも第９の実施形態
と同様の作用・効果が得られる。

【００４８】次に、第１２の実施形態を図１４により説
明する。図１４は斜視図であり、図１４において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２３は形状が３角錘状を
なし、冷却媒体が流れる流路１０２の中に隙間１２０を
設けて複数突出させたものである。このように構成する
ことで第９の実施形態と同様の作用・効果が得られる。
また図示のごとくリブ１２３を冷却媒体の流通方向Ｘに
所定間隔を有するようにして千鳥状に配置しているの
で、さらに効果的な対流冷却を行うことができる。

【００４９】次に、第１３の実施形態を図１５により説
明する。図１５は斜視図であり、図１５において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２４は形状が３角楔状を
なし、冷却媒体が流れる流路１０２の中に隙間１２０を
設け、３角形の頂点が上流側になるように複数突出させ
て設置させたもので、リブ後部に３角錘状の切り欠き部
分１２５を有するものである。このように構成すること
でも第９の実施形態と同様の作用・効果が得られる。な
お、リブ１２４は３角楔状の突起としこれに切り欠き部
分１２５を設けたが、３角楔状の突起に限るものではな
く第９、第１０、第１１の実施形態に示されるような形
状を持つ突起でも良い。

【００５０】次に、第１４の実施形態を図１６により説
明する。図１６は斜視図であり、図１６において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２６は冷却媒体の流通方
向Ｘに翼形状の流線形断面を持つように形成されてい
る。

【００５１】こうした形状を有するため、冷却媒体が流
れる流路１０２の中に設置されると翼形面に沿って多く
の縦渦が放出され、冷却媒体の流れに強い乱れを発生す
る。このため本実施形態でも第４の実施形態と同様の作
用・効果が得られる。

【００５２】次に、第１５の実施形態を図１７により説
明する。図１７は斜視図であり、図１７において、冷却
部材である乱流促進体のリブ１２７は冷却媒体の流通方
向Ｘに翼形状の流線形断面を持ち、リブ後部に３角柱状
に切り込んだ切り欠き部分１２８を有するものである。

【００５３】こうした形状の切り欠き部分１２８を有す
るため、冷却媒体が流れる流路１０２の中に設置される
と翼形面に沿って、また第４の実施形態と同様に切り欠
き部分１２８の縁から多くの縦渦が放出され、冷却媒体
の流れに強い乱れを発生する。このため本実施形態でも
第４の実施形態と同様の作用・効果が得られる。

【００５４】次に、第１６の実施形態を図１８により説
明する。図１８は斜視図であり、図１８において、１２
９は大集積回路（ＬＳＩ）等の発熱量が大きい半導体装
置で、そのパッケージ１３０の外表面には冷却部材であ
る乱流促進体のリブ１３１，１３２が設けられている。

【００５５】リブ１３１，１３２は配列方向の断面形状
が３角形をなし、高さが高い側から３角柱状に切り込ん
だ切り欠き部分１３３を有するもので、リブ１３１には
２つの切り欠き部分１３３が形成されており、リブ１３
２には１つの切り欠き部分１３３が形成されている。ま
たリブ１３１，１３２は切り欠き部分１３３が配列方向
に千鳥状に所定間隔を有するよう配列されて設けられて
いる。なお、１３４はアウターリードである。

【００５６】そして半導体装置１２９は図示しない電子
機器に基板に実装されて組み込まれ、電子機器内を流通
する冷却媒体によって冷却されながら所定の動作を行
う。また半導体装置１２９は、電子機器内に配列方向と
冷却媒体の流通方向Ｘとが一致するよう、すなわち流通
方向Ｘに対しリブ１３１，１３２の先端（３角形の頂角
方向）が上流側となるように組み込まれる。

【００５７】このように組み込まれているので、流通す
る冷却媒体中ではリブ１３１，１３２の切り欠き部分１
３３の縁から多くの縦渦が放出され、冷却媒体の流れに
強い乱れが発生して強い対流冷却効果が得られ、これに
より熱伝達率を向上して半導体装置１２９の冷却が効率
的に行われる。

【００５８】また、リブ１３１，１３２の前方には淀み
領域が形成されることがなく、冷却媒体の圧力損失を低
減することができる。このためリブ１３１，１３２周辺
のゴミの堆積を低減することができ、冷却性能低下を防
ぐことができる。

【００５９】なお、リブ１３１，１３２の切り欠き部分
１３３は圧損の増加やリブリブ１３１，１３２周辺のゴ
ミの堆積が大きな問題とならない場合には上流側に設け
ても良く、また切り欠き部分１３３の数や大きさも図示
のものに限られたものではない。

【００６０】次に、第１７の実施形態を図１９により説
明する。図１９は斜視図であり、図１９において、１３
５は大集積回路（ＬＳＩ）等の発熱量が大きい半導体装
置で、そのパッケージ１３６の外表面には複数の冷却部
材である乱流促進体のリブ１３７が突出するように設置
されている。

【００６１】リブ１３７は形状が３角柱状をなすもの
で、３角形の頂点が同一方向を向くように設けられると
共に、隣接するものとの間に隙間１３８を設けて横並び
となるように設置され、さらに横並びのリブ１３７が千
鳥状に配列されるよう縦方向に所定間隔を設けて配列さ
れる。

【００６２】そして半導体装置１３５は図示しない電子
機器に基板に実装されて組み込まれ、電子機器内を流通
する冷却媒体によって冷却されながら所定の動作を行
う。また半導体装置１３５は、電子機器内に冷却媒体の
流通方向Ｘとリブ１３７が千鳥状に配列されている縦方
向と一致するよう、すなわち流通方向Ｘに対しリブ１３
７の３角形の頂点が上流側となるように組み込まれる。

【００６３】このように組み込まれているので、流通す
る冷却媒体中ではリブ１３７にあってはリブ１３７の縁
から冷却媒体が剥離し、剥離した流れが縦渦となって多
く放出され、冷却媒体の流れに強い乱れが発生して強い
対流冷却効果が得られ、これにより熱伝達率を向上す
る。またリブ１３７間の隙間１３８を冷却媒体の流通方
向Ｘの下流方向に狭まるようにして設置しているので、
リブ１３７間を通過する冷却媒体を加速することによ
り、さらに効果的な対流冷却を行うことができて半導体
装置１３５の冷却が効率的に行われる。

【００６４】また、リブ１３７の前方の淀み領域を低減
することができるので、冷却媒体の圧力損失を低減する
ことができ、淀み部分を低減できることからリブ１３７
周辺のゴミの堆積を低減することができ、冷却性能低下
を防ぐことができる。

【００６５】なお、リブ１３７は大きさ・形状は図示し
たものに限定されるものではなく、大きさが異なるリブ
を組み合わせても良い。また３角柱を斜めに切り落とし
た形状にしてもよく、この場合はさらに効果的に縦渦が
放出されるためにより一層の熱伝達向上が行える。

【００６６】以上、種々の実施形態を示したが、本発明
は上記の各実施形態のみに限定されるものではなく、そ
れぞれを組み合わせて使用することも可能であり、要旨
を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものであ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、冷却媒体の流れの中に多くの縦渦を放出し冷
却媒体を乱流状態にすることで対流冷却効果を増大さ
せ、少ない冷却媒体で被冷却部材の冷却を効率的に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るタービン冷却翼
の縦断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。

【図４】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る変形形態の設置
状況を示す斜視図である。

【図６】本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。

【図７】本発明の第５の実施形態を示す斜視図である。

【図８】本発明の第６の実施形態を示す斜視図である。

【図９】本発明の第７の実施形態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第８の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１１】本発明の第９の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１２】本発明の第１０の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１３】本発明の第１１の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１４】本発明の第１２の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１５】本発明の第１３の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１６】本発明の第１４の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１７】本発明の第１５の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１８】本発明の第１６の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１９】本発明の第１７の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図２０】従来技術を示すタービン冷却翼の縦断面図で
ある。

【図２１】従来技術を示すタービン冷却翼の横断面図で
ある。

【符号の説明】

９４…リブ ９６…切り欠き部分 Ｘ…流通方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 佳孝 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 大友 文雄 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 中田 裕二 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 野本 秀雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流通する冷却媒体中に配置された被冷却
   体の表面に突出部を形成するようにして設けられると共
   に、前記突出部に前記冷却媒体の流れの下流方向に向け
   て両側に所定の角度を設け拡開するようにした少なくと
   も１つの切り欠き部位が備えられて、前記冷却媒体を乱
   流状態にして前記被冷却体の冷却をするようにしたこと
   を特徴とする冷却部材。
2. 【請求項２】 流通する冷却媒体中に配置された被冷却
   体の表面に突出部を形成するようにして設けられると共
   に、前記突出部に前記冷却媒体の流れ方向に対し所定の
   角度を有するように設けられ且つ前記冷却媒体の流れ方
   向と平行な方向を軸方向に持つ縦渦を主として発生せし
   める縁部が備えられて、前記冷却媒体を乱流状態にして
   前記被冷却体の冷却をするようにしたことを特徴とする
   冷却部材。