JP2004061105A - マイクロサーキット - Google Patents
マイクロサーキット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004061105A JP2004061105A JP2003175178A JP2003175178A JP2004061105A JP 2004061105 A JP2004061105 A JP 2004061105A JP 2003175178 A JP2003175178 A JP 2003175178A JP 2003175178 A JP2003175178 A JP 2003175178A JP 2004061105 A JP2004061105 A JP 2004061105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microcircuit
- circuit channel
- cooling gas
- inlet
- microcircuits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/12—Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/185—Liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
- F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
- F23M5/085—Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/002—Wall structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
- F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
- F28D7/087—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/60—Fluid transfer
- F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
- F28D2021/0029—Heat sinks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/04—Communication passages between channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
- F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Geometry (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Slot Machines And Peripheral Devices (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】航空機部品中に冷却ガス流れを供給するための連結されたマイクロサーキット7は、冷却ガスが流入する少なくとも1つの入口、この入口から延在し冷却ガスが流過する回路チャネル29、回路チャネルに付けられ冷却ガスが回路チャネル29から流出する少なくとも1つの出口を有している。回路チャネル29は、複数の互い違いの蛇行状サーキットの重なり合いから形成される。
【選択図】 図6
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は可動部品における熱放散およびフィルム保護(膜保護)を与えるための連結されたマイクロサーキットに関する。より詳しくは、本発明は、詰まりに対する抵抗性があり(つまり詰まり難く)、且つ製造上の容易さや優位性を与える形状ないし構造に形成された、連結されたマイクロサーキットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
タービンなどの可動部品では、ガス(気体)中を高速で移動するので、内部の熱を放散すると共に部品表面上に保護冷却フィルム(膜)を与えるための種々の技術が採用されている。このような技術の1つに、部品に冷却チャネル(冷却流路)を組み込み、これを通して冷却ガス(冷媒気体)を流して熱エネルギーを吸収し、且つこのガスを流出させて保護フィルムを形成するものがある。
【0003】
図1(a)および(b)を参照して、従来公知の冷却チャネルが図示されている。冷却ガス27は部品の内部を循環し、流出ガス28となって部品表面12を貫通する孔22を通って流出する。ガス流れ24は部品表面12を横切って引っ張られ、ここでは左から右へ部品表面12を横切って移動するように図示されている。ガス流れ24は、通常、ガス中を多くの場合回は転する態様で動く部品の動きの結果として生じる。流出ガス28は孔22から、部品表面12に対して実質的に法線方向つまり垂直方向に流出する。流出ガス28は孔22から流出した後、ガス流れ24に応じて、一般にガス流れ24の移動方向に対応する方向に移動し始める。結果として、流出ガス28は部品表面12を横切って引っ張られて部品表面に密着して沿って進むようになり、フィルムつまり膜26を形成する。
【0004】
従って、部品表面12を貫通する孔22の位置を、それによって生じる冷却空気(低温空気)からなるフィルム26が部品上面に保護被覆を形成するように構成することが有利である。従来公知の構成の1つが図1(c)に例示されている。複数の孔22が軸20に沿って配置されており、軸20は気体の流れ24に対して略直角に延在している。各孔はブレイクアウト高さ(吹出し高さ)16に等しい幅を有する。ピッチ18は、孔22の1回の繰り返しに要する軸20に沿う距離として計算される。よって、このような孔配列によって与えられる線状被覆率はブレイクアウト高さ16をピッチ18で割ったものに等しい。この定義によれば、被覆率は孔の間隔が小さくなるほど(ピッチが減少するほど)、またはピッチを一定とすれば孔22の幅が大きくなるほど(ブレイクアウト高さ16が大きくなるほど)増加する。従って、孔22を被覆率が最大になるような配置に設計するのが好ましい。このような構成によってフィルム26による部品表面12の被覆率が最大になる。
【0005】
単なる孔によって形成される冷却チャネルの他に、部品の内部熱を吸収する冷却ガスの能力を高めるために、部品に作り込まれたマイクロサーキットを用いることができる。
【0006】
マイクロサーキットは製造容易で、融通性ないし適合性があり、熱伝達効率(対流効率)の高い冷却を与えることができるものである。最新の冷却構成においては、高い熱伝達効率(対流効率)と同時に高いフィルム効果が要求される。図2を参照すれば、マイクロサーキット5が図示されている。マイクロサーキット5は機械加工されるか、またはその他の方法で部品内に成型される。
【0007】
複数のマイクロサーキットが部品の表面を覆うように配置される場合は、サーキットのチャネルの形状ないし構造を変更することで好ましい冷却特性を得ることができる。図4を参照すれば、複数の蛇行状マイクロサーキット6が図示されている。本明細書において使用される“蛇行状マイクロサーキット”という言葉は、一般的には、所定距離のなかで短い距離で横方向に往復運動しながら延在ないし伸びるようなマイクロサーキットを指し、ここで、このような横方向の動きは全体的な移動方向に対して略直角に、左右に交互に屈曲するものである。被覆率を増大するためには、配置のピッチ18を減少させることが好ましい。隣接する蛇行状マイクロサーキット6が互いに接触するまでピッチを減少させるのが最も好ましいことが分かる。しかしながら、ピッチ18をそこまで減少させると、1つの蛇行状マイクロサーキット6からの冷却ガスが他の蛇行状マイクロサーキット6からの異なる速度で流れ且つ異なる密度温度を有する冷却ガスと混じり合うという不都合な結果が生じる。このような冷却ガスの不適合ないし不調和は、長さや形状(構造)が異なる経路を流れたガス流れが混じり合うことの結果である。
【0008】
例えば点Aにおいて流入する冷却ガスは、点Bで左へ方向転換して直進し、次いで点Dで右へ方向転換することによって、蛇行状マイクロサーキット6を右から左へ流れる。もし蛇行状マイクロサーキット6のピッチが互いに接触するまで減少されたならば、最上段の蛇行状マイクロサーキット6の点D’は隣接する蛇行状マイクロサーキット6の点Bと接触することになる。上述したように、点D,従って点D’を通過して流れる冷却ガスは、点Bを通過して流れる冷却ガスよりも長い距離および多くの曲がりをすでに流過している。結果として点Bおよび点D’を通過する気体の特性は異なる。
【0009】
よって、複数の接触あるいは重なり合う蛇行状マイクロサーキットからなり、これにより最大の被覆率を与えつつ構成部材である蛇行状マイクロサーキットの交点において冷却ガスの特性の不一致ないし不調和を低減できる、マイクロサーキットの形成方法が必要とされている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、航空機部品などを冷却するための、改良されたマイクロサーキットのデザインないし構造を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、航空機などの部品の中を通る冷却ガス(冷媒気体)流れを供給するため、つまり部品中に冷却ガス流れを供給するための、連結されたマイクロサーキットは、冷却ガスが流入する少なくとも1つの入口を有してなり、前記少なくとも1つの入口から延在し前記冷却ガスが流過する回路チャネル(サーキット流路)を有してなり、前記回路チャネルが複数の互い違いになった蛇行状回路を重ね合うことで形成されており、および前記冷却ガスが前記回路チャネルから流出する、前記回路チャネルに付けられた少なくとも1つの出口を有してなる。
【0012】
本発明によれば、改良された冷却流れを有する部品を作るための方法は、部品の表面の下側に複数のマイクロサーキットを作成するステップを有してなり、前記マイクロサーキットが、冷却ガスが流入する少なくとも1つの入口と、前記少なくとも1つの入口から延在し前記冷却ガスが流過する回路チャネルであって複数の互い違いになった蛇行状サーキットを重ね合わせて形成された回路チャネルと、前記回路チャネルに付けられ前記冷却ガスが前記回路チャネルから流出する少なくとも1つの出口とを有しており、冷却ガスを、前記入口に流入させ、前記回路チャネルを通過させ、スロット状フィルム孔(膜孔)から流出させるために、供給するステップを有してなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
マイクロサーキットは耐熱性金属で作った型を鋳造に先だって部品の型(金型、鋳型など)に封入することによって形成ないし成型できる。モリブデン(Mo)およびタングステン(W)などのいくつかの耐熱性金属は、ニッケルベース超合金の通常の鋳造温度より高い融点を有する。これらの耐熱性金属は、タービンや燃焼器の冷却設計において特徴的な冷却チャネルを作るのに必要な寸法の、薄板曲げ加工品や成型品に製造することが可能である。具体的には、非限定的であるが、マイクロサーキットは燃焼器ライナー、タービンベーン、タービンブレード、タービンBOAS(Blade Outer Air Seal)つまりタービンブレードの外側エアシール、ベーン端壁、およびエアフォイル縁部などの部品の内部に加工すること、つまりこれら部品内に作り込むことができる。好ましくは、これらの部品は部分的にまたは全体的に、ニッケルベース合金やコバルトベース合金で形成される。耐熱性金属の薄板や薄片(箔)は複雑な形状の曲げ加工や成型加工を施すのに十分な延性を有する。この延性のおかげで、ワキシング(waxing)/シェリング(shelling)のサイクルに耐える頑丈なデザインで作ることができる。
【0014】
鋳造後において耐熱性金属は、化学的除去、熱リーチング、または各種酸化法などを用いて除去され、マイクロサーキット5を形成する空洞つまりキャビティが残る。
【0015】
図3を参照すれば、スロット状フィルム孔(膜孔)30を有する蛇行状マイクロサーキット6が図示されている。スロット状フィルム孔30には蛇行状マイクロサーキット6が作り込まれている部品の表面に開口部を形成されており、これを通って冷媒気体が流出できる。好ましくは、スロット状フィルム孔30は回路チャネル(サーキット流路)29の一部に亘って延在する略線状の拡張部分(直線状に細長く広がった部分)として形成される。スロット状フィルム孔30の表面積が回路チャネル29の断面積より大きいので、スロット状フィルム孔30を通って流れる冷媒気体の速度は、回路チャネル29を通って流れる速度より低い。結果として流出する冷却ガスはブローオフが避けられるような低い速度で流出する。これに加えてスロット状フィルム孔30は、回路チャネル29の直径とほぼ等しいブレークアウト高さを有する孔に比べて、より大きなブレークアウト高さ16を有する。
【0016】
図5を参照すれば、スロット状フィルム孔30を組み込んだ複数の互い違いになった蛇行状マイクロサーキット6が図示されている。互い違いになった蛇行状マイクロサーキット6は軸20に沿って配置されており、各々の中央の蛇行状マイクロサーキット6が2つの蛇行状マイクロサーキット6と境を接し、後者はそれぞれ中央の蛇行状マイクロサーキット6の鏡像をなしている。その結果、隣接する蛇行状マイクロサーキット6が互いに接触するほどにピッチが縮小される場合、類似の特徴部分が互いに重なり合うようにになる。例えば点Bは点B’と一致し、点Dは点D’と一致する。このような方式においては、回路チャネル29上の類似の点が一致するという特性によって、任意のこの種の点において、隣接する回路チャネル29を通過した後に合流ないし出会う冷却ガスの性質は殆ど同じである。結果として生じるガス(気体)の混合は、ガスの温度や圧力の許容範囲外の不調和がない。
【0017】
図6を参照すれば、本発明に係わる連結されたマイクロサーキット7の好ましい実施形態が図示されている。連結されたマイクロサーキット7は、互い違いになった蛇行状サーキットの重なり合いで形成される。即ち、互い違いになった蛇行状マイクロサーキットのピッチは、隣接する蛇行状マイクロサーキットが互いに接触するほど小さくなっている。連結されたマイクロサーキット7を形成する際の、互い違いになった蛇行状マイクロサーキットの重なり合いを生じさせるピッチの縮小程度は可変であり、望ましい冷却ガス流れの特性に依存する。
【0018】
連結されたマイクロサーキットは、タービンやエアフォイルなどの可動部品の表面を、小さなチャネル(流路)の列で覆うために使用できる。これらのチャネルは局部的な熱負荷や部品の形状要求に合わせて個別設計できる。連結されたマイクロサーキットの形状は、別々のマイクロサーキットと比較していくつかの利点を提供する。
【0019】
連結されたマイクロサーキットは、詰まりの発生を低減する。特に回転ブレードが回転している環境において、現状のサーキットの回路チャネルの曲がりは塵が堆積しやすい場所となっている。連結されたマイクロサーキットはこのような曲がりをなくし、従って堆積の心配がなくなる。
【0020】
連結されたマイクロサーキットは製造上の利点を提供する。連結されたマイクロサーキットは、連結されているので、これらマイクロチャネルを作り出すコア体もまた連結されている。このような連結によって鋳造工程にとって頑丈な構造が作られ、鋳造の成功率が大幅に増加する。
【0021】
本発明によれば、上述した各目的、手段、および利点を完全に満足する、連結された、製造可能な、詰まりのないマイクロサーキット、およびこの種のマイクロサーキットを部品に組み込むための方法が提供されることは明らかである。以上の説明では本発明を特定の実施形態に関連して説明したが、上記の説明から当業者には他の代替法、変更、および変形は明らかである。従って添付の特許請求の範囲の広い範囲はこれらの代替法、変更、および変形を包含するように意図している。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は従来公知の冷却孔の断面図、(b)は従来公知の冷却孔の斜視図、(c)は従来公知の複数の冷却孔の斜視図である。
【図2】(a)は従来公知の冷却用マイクロサーキットの断面図、(b)は従来公知の冷却用マイクロサーキットの斜視図である。
【図3】スロット状フィルム孔を用いる蛇行状マイクロサーキットの斜視図である。
【図4】従来公知の複数の蛇行状マイクロサーキットの説明図である。
【図5】複数の互い違いになった蛇行状サーキットの説明図である。
【図6】本発明に係わる、連結されたマイクロサーキットの説明図である。
【符号の説明】
7 マイクロサーキット
20 軸
27 冷却ガス
29 回路チャネル
30 スロット状フィルム孔
Claims (6)
- 部品の中を通る冷却ガス流れを供給するための連結されたマイクロサーキットであって、
冷却ガスが流入する少なくとも1つの入口を有してなり、
前記少なくとも1つの入口から延在し前記冷却ガスが流過する回路チャネルを有してなり、前記回路チャネルが複数の互い違いになった蛇行状回路を重ね合うことで形成されており、および
前記冷却ガスが前記回路チャネルから流出する、前記回路チャネルに付けられた少なくとも1つの出口を有してなる、ことを特徴とするマイクロサーキット。 - 前記部品が、燃焼器ライナー、タービンベーン、タービンブレード、タービンBOAS、ベーン端壁、およびエアフォイル縁部からなる群から選ばれた種類のものである、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロサーキット。
- 前記部品が、ニッケルベース合金およびコバルトベース合金からなる群から選ばれる金属で作られている、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロサーキット。
- 前記少なくとも1つの出口がスロット状フィルム孔である、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロサーキット。
- 改良された冷却流れを有する部品を作るための方法であって、
部品の表面の下側に複数のマイクロサーキットを作るステップを有してなり、
前記マイクロサーキットが、冷却ガスが流入する少なくとも1つの入口と、前記少なくとも1つの入口から延在し前記冷却ガスが流過する回路チャネルであって複数の互い違いになった蛇行状サーキットを重ね合わせて形成された回路チャネルと、前記回路チャネルに付けられ前記冷却ガスが前記回路チャネルから流出する少なくとも1つの出口とを有しており、
冷却ガスを、前記入口に流入させ、前記回路チャネルを通過させ、スロット状フィルム孔から流出させるために、供給するステップを有してなる、ことを特徴とする、方法。 - 前記複数のマイクロサーキットを作るステップが、
耐熱性金属を前記複数のマイクロサーキットの形状に加工するステップ、
前記耐熱性金属を前記部品を鋳造するための型に挿入するステップ、および
鋳造後に前記耐熱性金属を前記部品から除去するステップを有してなる、ことを特徴とする請求項5記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/176,443 US6705831B2 (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Linked, manufacturable, non-plugging microcircuits |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004061105A true JP2004061105A (ja) | 2004-02-26 |
JP3866226B2 JP3866226B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=29717839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003175178A Expired - Fee Related JP3866226B2 (ja) | 2002-06-19 | 2003-06-19 | マイクロサーキット |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6705831B2 (ja) |
EP (1) | EP1375824B1 (ja) |
JP (1) | JP3866226B2 (ja) |
KR (2) | KR20030097707A (ja) |
AT (1) | ATE325938T1 (ja) |
AU (1) | AU2003204539B2 (ja) |
CA (1) | CA2432492A1 (ja) |
DE (1) | DE60305100T2 (ja) |
DK (1) | DK1375824T3 (ja) |
IL (1) | IL156300A0 (ja) |
RU (1) | RU2261995C2 (ja) |
SG (1) | SG115541A1 (ja) |
Families Citing this family (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6951193B1 (en) | 2002-03-01 | 2005-10-04 | Draper Samuel D | Film-cooled internal combustion engine |
US6932571B2 (en) * | 2003-02-05 | 2005-08-23 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling for a turbine blade tip |
US7216689B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-05-15 | United Technologies Corporation | Investment casting |
US7172012B1 (en) * | 2004-07-14 | 2007-02-06 | United Technologies Corporation | Investment casting |
US20070227706A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-10-04 | United Technologies Corporation | Compact heat exchanger |
US7621719B2 (en) * | 2005-09-30 | 2009-11-24 | United Technologies Corporation | Multiple cooling schemes for turbine blade outer air seal |
DE102005050118B4 (de) * | 2005-10-18 | 2009-04-09 | Werkzeugbau Siegfried Hofmann Gmbh | Anordnung zur Temperierung eines metallischen Körpers sowie Verwendung derselben |
US7744347B2 (en) * | 2005-11-08 | 2010-06-29 | United Technologies Corporation | Peripheral microcircuit serpentine cooling for turbine airfoils |
US7364405B2 (en) * | 2005-11-23 | 2008-04-29 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling for vanes |
US8177506B2 (en) * | 2006-01-25 | 2012-05-15 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling with an aspect ratio of unity |
US7448850B2 (en) | 2006-04-07 | 2008-11-11 | General Electric Company | Closed loop, steam cooled turbine shroud |
US7553131B2 (en) * | 2006-07-21 | 2009-06-30 | United Technologies Corporation | Integrated platform, tip, and main body microcircuits for turbine blades |
US7699583B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-04-20 | United Technologies Corporation | Serpentine microcircuit vortex turbulatons for blade cooling |
US7581927B2 (en) * | 2006-07-28 | 2009-09-01 | United Technologies Corporation | Serpentine microcircuit cooling with pressure side features |
US7686582B2 (en) * | 2006-07-28 | 2010-03-30 | United Technologies Corporation | Radial split serpentine microcircuits |
US7527474B1 (en) | 2006-08-11 | 2009-05-05 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine airfoil with mini-serpentine cooling passages |
US7537431B1 (en) * | 2006-08-21 | 2009-05-26 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine blade tip with mini-serpentine cooling circuit |
US7717675B1 (en) | 2007-05-24 | 2010-05-18 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine airfoil with a near wall mini serpentine cooling circuit |
US7857589B1 (en) | 2007-09-21 | 2010-12-28 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine airfoil with near-wall cooling |
US8157527B2 (en) * | 2008-07-03 | 2012-04-17 | United Technologies Corporation | Airfoil with tapered radial cooling passage |
US8572844B2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-11-05 | United Technologies Corporation | Airfoil with leading edge cooling passage |
US8303252B2 (en) * | 2008-10-16 | 2012-11-06 | United Technologies Corporation | Airfoil with cooling passage providing variable heat transfer rate |
US8109725B2 (en) * | 2008-12-15 | 2012-02-07 | United Technologies Corporation | Airfoil with wrapped leading edge cooling passage |
US8167558B2 (en) * | 2009-01-19 | 2012-05-01 | Siemens Energy, Inc. | Modular serpentine cooling systems for turbine engine components |
US8096772B2 (en) * | 2009-03-20 | 2012-01-17 | Siemens Energy, Inc. | Turbine vane for a gas turbine engine having serpentine cooling channels within the inner endwall |
US8011888B1 (en) * | 2009-04-18 | 2011-09-06 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine blade with serpentine cooling |
US8894363B2 (en) * | 2011-02-09 | 2014-11-25 | Siemens Energy, Inc. | Cooling module design and method for cooling components of a gas turbine system |
GB201016335D0 (en) * | 2010-09-29 | 2010-11-10 | Rolls Royce Plc | Endwall component for a turbine stage of a gas turbine engine |
US8449246B1 (en) * | 2010-12-01 | 2013-05-28 | Florida Turbine Technologies, Inc. | BOAS with micro serpentine cooling |
US8978385B2 (en) | 2011-07-29 | 2015-03-17 | United Technologies Corporation | Distributed cooling for gas turbine engine combustor |
US9057523B2 (en) * | 2011-07-29 | 2015-06-16 | United Technologies Corporation | Microcircuit cooling for gas turbine engine combustor |
US9308513B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-04-12 | Uop Llc | Production of vinyl chloride from a methane conversion process |
US9327265B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-05-03 | Uop Llc | Production of aromatics from a methane conversion process |
US9370757B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-06-21 | Uop Llc | Pyrolytic reactor |
US8933275B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-13 | Uop Llc | Production of oxygenates from a methane conversion process |
US9023255B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-05-05 | Uop Llc | Production of nitrogen compounds from a methane conversion process |
US9656229B2 (en) | 2012-08-21 | 2017-05-23 | Uop Llc | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor |
US8927769B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-06 | Uop Llc | Production of acrylic acid from a methane conversion process |
US9205398B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-12-08 | Uop Llc | Production of butanediol from a methane conversion process |
US9434663B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-09-06 | Uop Llc | Glycols removal and methane conversion process using a supersonic flow reactor |
US8937186B2 (en) | 2012-08-21 | 2015-01-20 | Uop Llc | Acids removal and methane conversion process using a supersonic flow reactor |
US20140056766A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Uop Llc | Methane Conversion Apparatus and Process Using a Supersonic Flow Reactor |
US9689615B2 (en) * | 2012-08-21 | 2017-06-27 | Uop Llc | Steady state high temperature reactor |
US20140058169A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Uop Llc | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor |
US9707530B2 (en) | 2012-08-21 | 2017-07-18 | Uop Llc | Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor |
US10196931B2 (en) * | 2013-09-18 | 2019-02-05 | United Technologies Corporation | Tortuous cooling passageway for engine component |
US9416667B2 (en) * | 2013-11-22 | 2016-08-16 | General Electric Company | Modified turbine components with internally cooled supplemental elements and methods for making the same |
US10329934B2 (en) | 2014-12-15 | 2019-06-25 | United Technologies Corporation | Reversible flow blade outer air seal |
US10533749B2 (en) | 2015-10-27 | 2020-01-14 | Pratt & Whitney Cananda Corp. | Effusion cooling holes |
US10871075B2 (en) | 2015-10-27 | 2020-12-22 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Cooling passages in a turbine component |
US10378359B2 (en) * | 2016-05-17 | 2019-08-13 | United Technologies Corporation | Heat exchanger with precision manufactured flow passages |
US10544941B2 (en) * | 2016-12-07 | 2020-01-28 | General Electric Company | Fuel nozzle assembly with micro-channel cooling |
CN109579408A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-05 | 南京久鼎制冷空调设备有限公司 | 一种冷库用水冷式一体机 |
KR102510535B1 (ko) | 2021-02-23 | 2023-03-15 | 두산에너빌리티 주식회사 | 링 세그먼트 및 이를 포함하는 터보머신 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1530594A (en) * | 1974-12-13 | 1978-11-01 | Rolls Royce | Perforate laminated material |
US4768700A (en) * | 1987-08-17 | 1988-09-06 | General Motors Corporation | Diffusion bonding method |
US5383766A (en) * | 1990-07-09 | 1995-01-24 | United Technologies Corporation | Cooled vane |
US5649806A (en) * | 1993-11-22 | 1997-07-22 | United Technologies Corporation | Enhanced film cooling slot for turbine blade outer air seals |
JPH11219548A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Fujitsu Ltd | 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 |
US6247896B1 (en) * | 1999-06-23 | 2001-06-19 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for cooling an airfoil |
US6213714B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-04-10 | Allison Advanced Development Company | Cooled airfoil |
US6254334B1 (en) * | 1999-10-05 | 2001-07-03 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for cooling a wall within a gas turbine engine |
US6402470B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-06-11 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for cooling a wall within a gas turbine engine |
US6280140B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-08-28 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for cooling an airfoil |
-
2002
- 2002-06-19 US US10/176,443 patent/US6705831B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-04 IL IL15630003A patent/IL156300A0/xx unknown
- 2003-06-05 AU AU2003204539A patent/AU2003204539B2/en not_active Ceased
- 2003-06-09 SG SG200303189A patent/SG115541A1/en unknown
- 2003-06-16 CA CA002432492A patent/CA2432492A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-19 EP EP03253894A patent/EP1375824B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 DE DE60305100T patent/DE60305100T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-19 KR KR10-2003-0039951A patent/KR20030097707A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-06-19 JP JP2003175178A patent/JP3866226B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-19 AT AT03253894T patent/ATE325938T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-06-19 DK DK03253894T patent/DK1375824T3/da active
- 2003-06-19 RU RU2003118266/06A patent/RU2261995C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-02-10 KR KR1020060012786A patent/KR100604031B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE325938T1 (de) | 2006-06-15 |
IL156300A0 (en) | 2004-01-04 |
DE60305100D1 (de) | 2006-06-14 |
CA2432492A1 (en) | 2003-12-19 |
AU2003204539B2 (en) | 2004-12-16 |
KR100604031B1 (ko) | 2006-07-24 |
RU2261995C2 (ru) | 2005-10-10 |
US20030235494A1 (en) | 2003-12-25 |
EP1375824A3 (en) | 2004-09-08 |
JP3866226B2 (ja) | 2007-01-10 |
SG115541A1 (en) | 2005-10-28 |
KR20030097707A (ko) | 2003-12-31 |
US6705831B2 (en) | 2004-03-16 |
EP1375824B1 (en) | 2006-05-10 |
EP1375824A2 (en) | 2004-01-02 |
DK1375824T3 (da) | 2006-06-26 |
AU2003204539A1 (en) | 2004-01-22 |
KR20060032606A (ko) | 2006-04-17 |
DE60305100T2 (de) | 2006-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004061105A (ja) | マイクロサーキット | |
US10196901B2 (en) | Cooling of engine components | |
US10400609B2 (en) | Airfoil cooling circuits | |
US5752801A (en) | Apparatus for cooling a gas turbine airfoil and method of making same | |
KR100705116B1 (ko) | 미세회로들을 위한 개선된 필름 냉각 | |
EP3382150B1 (en) | Blockage-resistant vane impingement tubes and turbine nozzles containing the same | |
US8807943B1 (en) | Turbine blade with trailing edge cooling circuit | |
EP3708272B1 (en) | Casting core for a cooling arrangement for a gas turbine component | |
US10787911B2 (en) | Cooling configuration for a gas turbine engine airfoil | |
EP2912274B1 (en) | Cooling arrangement for a gas turbine component | |
US20120152484A1 (en) | Peripheral microcircuit serpentine cooling for turbine airfoils | |
JP2005061406A (ja) | 冷却回路および中空エアフォイル | |
JP2017115861A (ja) | 物品及び物品を形成する方法 | |
EP3287598B1 (en) | Cooling features with three dimensional chevron geometry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051108 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060208 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060508 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061004 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |