KR20060073428A

KR20060073428A - 터빈 에어포일의 냉각 통로

Info

Publication number: KR20060073428A
Application number: KR1020050081040A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 에프. 피에트라스즈키에비츠; 존 씨. 칼더반크; 앤드류 디. 밀리켄; 제프리 알. 레빈
Original assignee: 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2006-06-28
Also published as: US20060140762A1; CN1793614A; US7150601B2; EP1674661B1; EP1674661A3; JP2006177347A; EP1674661A2

Abstract

내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인(120)은 외측 슈라우드(24) 그리고 상기 외측 슈라우드에 위치한 외측 단부(30)로부터 내측 단부(28)까지 연장하는 에어포일(26)을 구비한다. 냉각 통로(50)는 슈라우드 내의 입구(52)와, 적어도 부분적으로 에어포일 내의 제1 턴(turn)(62)과, 입구에서부터 에어포일을 지나 제1 턴까지 내측으로 연장하는 제1 레그(leg)(60)와, 제1 턴에서부터 연장하는 제2 레그(70)를 구비한다. 분할벽(122)이 통로내에 존재하고, 에어포일의 스팬(span)의 외측 절반부에 상류측 단부(124)를 가지며, 다수의 구멍(140)을 갖는다. 본 베인은 분할벽이 없는 기선 구조체(20)를 개량함으로써 형성될 수 있다.

가스 터빈 엔진, 터빈 베인, 분할벽

Description

터빈 에어포일의 냉각 통로{TURBINE AIRFOIL COOLING PASSAGEWAY}

도1은 종래 에어포일의 절개된 부분 개략 중앙 단면도.

도2는 본 발명의 원리에 따른 에어포일의 절개된 부분 개략 중앙 단면도.

도3은 도2의 3-3선을 따라 취한 도면으로서, 에어포일의 흐름방향 부분 단면도.

여러 도면에 있어서 유사한 참조번호 및 지시부호는 유사한 요소를 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120 : 베인

122 : 분할벽

130 : 제1 표면

132 : 제2 표면

140 : 갭

142 : 세그먼트

본 발명은 터보기계 구성요소의 냉각에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가스 터빈 엔진의 터빈 블레이드 및 베인 에어포일의 내부 냉각에 관한 것이다.

가스 터빈 엔진의 블레이드 및 베인의 냉각과 관련해 매우 발전된 기술이 현존한다. 작동 동안, 특히 엔진의 터빈 섹션의 이들 요소는 극도로 가열된다. 따라서, 이러한 요소의 에어포일은 대체로 꾸불꾸불한 내부 통로를 갖는다. 예시적인 통로가 미국 특허 제5,511,309호, 제5,741,117호, 제5,931,638호, 제6,471,479호, 제6,634,858호 그리고 미국 특허 출원 공개 제2001/0018024A1호에 게시되어 있다.

본 발명의 일 실시예는 외측 슈라우드와, 이 슈라우드의 외측 단부에서 내측 단부까지 연장하는 에어포일을 갖는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인을 포함한다. 냉각 통로는 슈라우드 내의 입구와, 적어도 부분적으로 에어포일 내의 제1 턴과, 입구로부터 내측으로 에어포일을 관통해 제1 턴까지 연장하는 제1 레그와, 제1 턴으로부터 연장하는 제2 레그를 포함한다. 분할벽은 통로 내에 위치하며 에어포일의 스팬의 외측 절반부 위치의 상류측 단부 그리고 복수의 구멍을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예는 기선 구조체(baseline configuration)에서 개량된 구조체(reengineered configuration)로 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법을 포함한다. 기선 구조체는 에어포일을 관통하는 내부 통로를 갖는다. 통로는 대체로 제1 스팬방향 레그와 제2 스팬방향 레그 그리고 그들 사이의 제1 턴을 갖는다. 통로를 제1 부분과 제2 부분으로 분기시키도록 벽이 부가된다. 벽은 통로 내에서 벽의 제1 단부로부터 벽의 제2 단부 까지의 길이부를 따라 연장한다. 제1 냉각 통로의 기본 형상은 기본적으로 유지된다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예의 세부 사항은 하기의 첨부도면 및 상세한 설명에 설명되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 상세한 설명 및 도면, 그리고 특허청구범위에 의해 명백해진다.

도1은 터빈 요소(20)를 도시한다. 이 요소(20)는 본 교시(teachings)에 따라 개량될 수 있는 기선 요소(baseline element)를 나타내고 있다. 다른 종래 기술의 또는 이미 개발된 요소가 다른 기선으로서 이용될 수 있다. 이 예시적인 요소(20)는 내측 플랫폼(22)과 외측 슈라우드(24)를 갖는 베인(vane)이며, 니켈계(nickel-based) 또는 코발트계 초합금으로 단일 주조 및 선택적으로 주조될 수 있다. 베인은 가스 터빈 엔진의 터빈 섹션 베인일 수 있다. 에어포일(26)은 플랫폼(22)에 위치한 내측 단부(28)로부터 슈라우드(24)에 위치한 외측 단부(30)까지 연장되며, 압력측 표면과 흡입측 표면을 구분하는 전연(leading edge)(32)와 후연(trailing edge)(34)을 갖는다.

이 예시적인 요소(20)에 있어서, 냉각 통로 네트워크 중 하나 또는 그 이상의 통로는 하나 또는 그 이상의 냉각 기류를 이송시키기 위해 적어도 부분적으로 에어포일(26)을 관통해 연장된다. 예시적인 에어포일에 있어서, 전연측 통로(40)는 전연(32)의 바로 내측에서 플랫폼(22)에 위치한 입구로부터 슈라우드(24)까지 연장되어 있으며, 전연 냉각구(42)를 통해 필름 냉각 흐름(film cooling flows)을 방출한다. 다른 통로(50)는 냉각 유로를 따라서 하류측 방향(500)으로 슈라우드의 입구(52)로부터 예시적인 하류측 통로 단부(54)까지 보다 순회식으로(circuitously) 연장되며, 하류측 통로 단부(54)는 폐쇄될 수 있거나 또는 플랫폼의 포트(port)와 연통할 수 있다.

통로(50)의 상류측 제1 레그(leg)(60)는 입구(52)에 위치한 상류측 단부로부터 기본적으로 180° 제1 턴(62)에 위치한 하류측 단부까지 연장된다. 도1에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 레그(60)는 앞쪽 측면상에서 통로(40, 50)를 분리하는 제1 벽(64)의 제1 부분(63)의 인접 표면과 경계를 접하고 있다. 제1 레그(60)는 뒤쪽 측면상에서 제2 벽(66)의 제1 부분(65)과 경계를 접하고 있다. 통로(50)는 압력측 및 흡입측 표면(도1에 도시되지 않음)의 인접한 통로 부분과 또한 경계를 접하고 있다. 예시적인 제2 벽(66)은 제1 턴(62)에 위치한 단부(67) 위치까지 하류측으로 연장된다. 제1 벽(64)의 제2 부분(68)은 플랫폼(22)의 일부로서 제1 턴(62)의 주연부를 따라 연장한다.

제2 통로 레그(70)는 제1 턴(62)의 중심에 위치한 제1 단부에서부터 제2 턴(72)에 위치한 제2 단부까지 하류측으로 연장한다. 제2 레그(70)는 뒤쪽 측면을 따라서 벽(64)의 제3 부분(69)을 따라 벽(64)의 제1 표면의 연장부와 경계를 접하고 있다. 상류측에서, 통로(70)는 부분(65)을 따라 제2 벽(66)의 반대측 제2 표면과 경계를 접하고 있다. 제1 벽(64)과 그의 제3 부분(69)은 제2 턴(72)의 중앙에 위치한 단부(74)까지 연장된다. 제2 벽(66)의 제2 부분(75)은 슈라우드(24)의 일부로서 제2 턴(72)의 주연부를 따라서 연장한다.

제3 통로 레그(76)는 제2 턴(72)에 위치한 제1 단부에서부터 통로 단부(54)에 의해 형성된 제2 단부까지 연장된다. 제3 레그(76)는 앞쪽 측면상에서 제1 벽의 제3 부분(69)의 제1 표면과 대향되며 벽 단부(74)로부터 경로(500)를 따라서 하류측으로 연장되는 제1 벽의 제3 부분(69)의 제2 표면과 경계를 접하고 있다. 제3 레그(76)는 뒤쪽 측면을 따라서 후연(34)에 위치한 리브(80), 상류측 포스트(82) 및 하류측/출구 포스트(84)와 같은 예시적인 특징부 그룹을 포함하는 출구 슬롯(78)에 의해 개방된다.

작동시에, 냉각 기류는 입구(52)로부터 엔진 중심선(도시되지 않음)에 대해 대체로 반경방향 내측 방향으로 제1 레그(60)를 지나 유로(500)를 따라서 하류측으로 유동한다. 이러한 유동은 제1 턴(62) 위치에서 외측으로 방향이 전환되어 제2 레그(70)를 지나 외측 방향으로 진행하여 제2 턴(72)에 도할하며, 제2 턴(72)에서 내측으로 방향이 전환되어 제3 레그(76)를 통과한다. 제3 레그(76)를 통과하는 동안, 진행성 기류양(progressive amounts of the airflow)은 출구 슬롯(78)으로 흘러, 리브(80) 사이 그리고 포스트(82, 84) 주위를 지나므로써 에어포일의 후연 부분을 냉각시킨다.

도2 및 도3은 도1의 베인(20)의 개량 형태로서 형성될 수 있는 베인(120)을 도시한다. 예시적인 개량은 일반적인 냉각 통로 구성(예를 들면, 벽 및 다른 구성 요소의 형상, 대체적인 위치설정 및 치수설정)은 보존하지만, 통로(50)의 제1 레그(60)의 적어도 일부에 예시적인 단일 분할벽(122)을 부가시킨다. 이해를 돕기 위해, 베인(20)의 요소와 유사한 요소는 유사한 참조번호로 표시되었다. 예시적인 분할벽(122)은 제1/상류측 단부(124)로부터 제2/하류측 단부(126)까지 연장하며 일반적으로 제1 표면(130)과 제2 표면(132)을 갖는다. 분할벽(122)은 국부적으로 통로(50) 기류(510)를 제1 유동부(510A)와 제2 유동부(510B)로 분할 또는 분기시킨다.

유동(510)이 상류측 단부(124)에 도달하기 전에 충분히 발전할 수 있도록 분할벽(122)의 상류측 단부(124)는 입구(52)에 대해 충분한 거리를 두고 하류측에 배치되는 것이 바람직하다. 예시적인 에어포일에 있어서, 상류측 단부(124)는 제1 레그(60)의 상류측 절반부에 위치한다. 예시적인 하류측 단부(126)는 제1 턴(62) 가까이에 또는 약간 그의 안쪽에 위치한다. 하류측 단부(126)의 위치와 관련된 고려가 하기에 설명되었다.

유동부(510A, 510B)는 하류측 단부(126)에서 온전히 재결합한다. 유동을 최대화하기 위해 매끄러운 재결합을 제공하는 것이 바람직하다. 이는 유동부(510A, 510B)의 압력이 균형을 이루도록 유동부(510A, 510B) 사이에 중간 연통부를 제공하여 하류측 단부(126)에서 재결합 난류가 최소화되도록 함으로써 적어도 부분적으로 달성될 수 있다. 연통부는 예를 들면, 벽(122)에 형성된 구멍 또는 중단부에 의해 제공될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 갭(140)은 벽(122)을 복수의 세그먼트(142)로 분할한다.

분할벽(122)을 부가함으로써 하나 또는 그 이상의 잠재적 장점을 가질 수 있다. 도3은 에어포일의 각 압력측 표면(154)과 흡입측 표면(156)을 따라서 압력측 벽(150)과 흡입측 벽(152) 사이에 걸쳐있는 벽(122)을 도시하고 있다. 하나의 직 접적인 효과는 벽(122)의 존재가 제1 레그(60)를 따라서 하나 또는 양자의 벽(150)으로부터의 효과적인 열전달을 향상시킬 수 있다는 것이다. 여러가지 가능한 열전달 메카니즘 중 제1 메카니즘에 있어서, 추가적인 열이 분할벽 표면(130, 132)을 통해 유동부(510A, 510B)에 전달될 수 있다. 제2 메카니즘은 벽이 없는 기선 베인에 대해 벽(122)이 유동 단면적을 국부적으로 감소시키는 경우 발생할 수 있다. 이러한 감소는 (특히, 후술하는 바와 같이 유동 제한부에서의 상보적 감소가 통로를 따라서 어디선가 이루어지는 경우) 어느 한 국부의 속도를 마하수로 증가시킬 수 있다. 이러한 증가된 마하수는 벽(150, 152)으로부터 향상된 특유한 열전달을 발생시킨다.

유동 제한부에서의 예시적인 상보적 감소는 출구 슬롯(78)에서 제한부를 감소시킴으로써 하류측에 형성될 수 있다. 제한부의 이러한 감소는 하나 또는 그 이상의 많은 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 특징부(80, 82, 84)의 개수가 줄어들어, 그들의 간격 및 이격을 증가시킴으로써 슬롯의 유효 차단을 감소시킬 수 있다. 특징부(80, 82, 84)가 얇아져 그들의 이격을 증가시킬 수 있다. 다른 특징부가 특징부(80, 82, 84)를 대체하여 제한부에서의 감소를 제공할 수 있다.

다른 가능한 직접적인 이점은 보강이다. 예시적인 벽(122)은 벽(150, 152)을 구조적으로 연결시킨다. 이는 특히 외측으로 볼록한 흡입측 벽(152)의 팽창(bulging) 가능성을 줄여, 소망의 공기역학적 형상을 유지시킨다.

에어포일을 더욱 냉각시키기 위한 다른 향상된 열전달은 산화 경향을 감소시키는데 이바지한다. 이는 또한 열 순환량을 감소시킨다. 이러한 보강은 기계적 순환에 의해 수반되는 변형(strain)을 또한 감소시킬 수 있다. 많은 상승효과 중 하나는, 기계적 변형의 감소가 항산화작용(anti-oxidation) 코팅의 박리를 회피시킬 수 있어, 산화 가능성을 더욱 줄인다고 하는 것이다. 감소된 산화와 더불어 감소된 열순환량 및 기계적 변형은 열-기계적 피로(thermal-mechanical fatigue: TMF) 경향을 감소시켜, 잠재적으로 부품 수명을 연장시키거나 또는 부품 수명을 저하시키지 않을 수 있는 다른 변화를 가능하게 한다.

다수의 고려가 벽(122)의 구성에 적용된다. 전술한 바와 같이, 기본적으로 유동(510)이 충분히 발달된 이후에서만 벽은 바람직하게 시작하고 있다. 그러나, 에어포일의 소망 영역을 따라서 소망의 이점을 제공하도록 벽은 충분히 상류측에서 바람직하게 시작할 수 있다. 예를 들면, 슈라우드(24) 내의 통로(50)의 기단부에서 유동은 충분히 발달되지 않을 수 있다. 따라서, 벽(122)은 거리(L₁) 위치에서 에어포일 내로 시작될 수 있다. 예시적인 L₁ 값은 국부적인 에어포일 스팬(L)의 5 % 내지 50 %, 보다 한정적으로는 10 % 내지 30 %(예를 들면, 약 1/4)이다. 벽(122)은 스팬 대부분에 거쳐서 연속될 수 있다(예를 들면, 50 % 내지 75 %). 벽이 턴(62)에서 또는 턴(62) 가까이에서 종단할 수 있지만, 벽은 [예를 들면, 제1 턴(62)을 거의 관통하거나 또는 제2 레그(70) 내로 조차 연장하는 터닝 베인(turning vane)을 형성하도록] 더욱 연장될 수 있다.

두께(T)를 갖는 예시적인 벽이 도시되어 있다. 예시적인 두께는 벽(64, 66)의 두께와 같을 수 있으며 통로 두께 중 작은 부분일 수 있다(예를 들면, 유효 통 로/유로 단면적을 동일 양만큼 국부적으로 감소시키기 위해, 5 % 내지 20 %, 보다 한정적으로는 약 8 % 내지 15 %, 또는 10 %에 근접함). 벽 세그먼트(142)는 각각 T 보다 실질적으로 큰 길이(L₂)를 가질 수 있다(예를 들면, 적어도 3T, 보다 한정적으로는 4T 내지 10T). 구멍(140)은 L₂보다 매우 작을 수도 있는 길이(L₃)를 갖는다(예를 들면, 30 % 이하임). 따라서, 벽(122)을 따라서, 구멍은 전체 면적 중 작은 비율을 차지한다(예를 들면, 약 25 % 이하, 보다 한정적으로는 10 % 내지 20 %). 냉각 통로를 따라서의 예시적인 분할벽 세그먼트와 이들의 근접 기단부의 연신(elongatedness)은 다른 구조체에 대해 장점을 가질 수 있다. 예를 들면, 이것은 일련의 원형 단면형 포스트보다 손실이 크지 않을 수 있다.

다른 및 보다 광범위한 개량은 분기 유로를 따라서 분할벽의 단면적 감소를 부분적으로 (그러나 예를 들면 전체적으로는 아님) 보상하는 시도를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유로를 형성하는 벽(예를 들면, 64, 66) 중 하나 또는 양자는 도1의 기선 에어포일에 대해서 약간 이동될 수 있다. 예로서 면적의 감소를 15%가 아닌 8% 정도로 제한하여 원하는 강도를 분할벽에 부여함으로써 소망의 공기 속도를 달성할 수 있는 경우, 이러한 벽 이동은 차이를 메울 수 있다. 예를 들면, 제1 벽(64)의 제1 부분(63)(도2)이 도1의 대응부에 고정되면, 제3 부분(69)은 에어포일의 후연쪽으로 약간 이동될 수 있다.

부품 형상에 따라, 주어진 레그에 대해 복수의 분할벽을 부가할 수 있다. 그러나, 단일 벽이 대체로 충분하고 효과적이라고 생각된다. 일반적으로, 압력측 벽과 흡입측 벽에 걸쳐있는 다른 어떤 특징부도 제1 레그 내의 분할벽에 인접해 부가되지 않는다. 압력측 벽과 흡입측 벽 상의 비신장성 특징부(Non-spanning features)[예를 들면, 난류 발생기(turbulators)]는 보다 적절히 기선(baseline)에 부가 또는 기선에서 보존될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 본 원리는 각종 현존하는 통로 구성의 개량에 적용될 수 있다. 이러한 개량은 현존 구성에 의해 좌우된다. 또한, 본 원리는 새로이 제작되는 구성에 적용가능하다. 따라서, 다른 실시예는 하기의 특허청구의 범위 내에 포함된다.

본 발명에 의하면, 벽(122)에 의해 제1 레그(60)를 따라 벽(150)의 열전달을 향상시킬 수 있으며, 벽(122)에 의한 보강에 의해 외측으로 볼록한 흡입측 벽의 팽창 가능성을 줄여 소망의 공기역학적 형상을 유지시킬 뿐만 아니라 기계적 변형을 감소시켜 항산화작용(anti-oxidation) 코팅이 박리되는 것을 방지하여 부품의 산화 가능성을 더욱 낮추며, 아울러 감소된 열순환량 및 기계적 변형으로 인해 열-기계적 피로가 경감되어 부품 수명을 연장시키게 됩니다.

Claims

내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인(120)이며,

외측 슈라우드(24)와,

상기 슈라우드의 외측 단부(30)에서 내측 단부(28)까지 연장하는 에어포일(26)과,

냉각 통로(50)와,

상기 통로(50) 내의 분할벽(122)을 포함하며,

상기 냉각 통로는,

상기 슈라우드(24) 내의 입구(52)와,

적어도 부분적으로 상기 에어포일 내의 제1 턴(62)과,

상기 입구(54)로부터 내측으로 상기 에어포일(26)을 관통해 상기 제1 턴(62)까지 연장하는 제1 레그(60)와,

상기 제1 턴(62)으로부터 연장하는 제2 레그(70)를 포함하며,

상기 분할벽은,

상기 에어포일(26)의 스팬의 외측 절반부(half) 위치의 상류측 단부(124)와,

복수의 구멍(140)을 포함하는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 어떠한 부가적인 특징부도 상기 제1 레그를 따라서 에어포일의 압력측 벽과 흡입측 벽 사이에서 연장하지 않는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진 의 터빈 베인.
제2항에 있어서, 상기 분할벽(122)은 상기 에어포일의 스팬(L₃)의 적어도 절반에 해당하는 길이를 상기 제1 레그(60) 내에서 갖는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 상기 분할벽(122)은 기본적으로 제1 레그(60)를 제1 유로 부분과 제2 유로 부분으로 국부적으로 분할하며, 각각의 유로 부분은 조합된 단면적의 적어도 35 % 단면적을 갖는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 상기 분할벽은 상기 에어포일 내측 단부의 제2 단부 외측까지 연장하며 제1 턴의 중간 하류측으로는 연장하지 않는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 상기 베인은 상기 에어포일(26)의 내측 단부(28)에서 플랫폼(22)을 구비하며,

상기 제1 턴(62)은 부분적으로 상기 플랫폼(22) 내에 위치하는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 상기 제1 턴(62)은 90°를 초과하는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
제1항에 있어서, 상기 냉각 통로(50)는 후연의 배출 슬롯(78)까지 연장하는 내부 냉각식 가스 터빈 엔진의 터빈 베인.
내부 냉각식 터보기계 요소(120)이며,

내측부(28)와 외측부(30) 사이에서 연장하는 에어포일(26)과,

상기 에어포일(26) 내에 적어도 부분적으로 냉각 통로(50)를 형성하는 내측 표면부와,

상기 냉각 통로(50)의 섹션을 제1 부분과 제2 부분으로 분기하며 제1 레그 내에서 벽의 제1 단부(124)로부터 벽의 제2 단부(126)까지의 길이부를 따라서 통로(50) 내에서 연장하는 분할벽(122)을 포함하며,

상기 냉각 통로(50)는 상류측 제1 레그(60)로부터 하류측 제2 레그(70)까지 제1 턴(62)을 갖고,

상기 벽의 제1 단부(124)는 상기 에어포일(26) 내의 제1 레그(60) 부분의 상류측 절반부에 위치하고, 어떠한 부가적인 특징부도 상기 제1 레그를 따라서 에어포일의 압력측 벽(150)과 흡입측 벽(152) 사이에서 연장하지 않으며,

상기 분할벽(122)은 복수의 구멍(140)을 갖는 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분은 각각 상기 분할벽(122)의 길이를 따라서 상기 냉각 통로(50)의 단면적의 35 % 내지 65 %를 제공하는 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 상기 분할벽의 제2 단부(126)는 상기 제1 턴(62)에서 상기 제1 레그(60)의 단부에 가까운 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 상기 통로(50)는 상기 제2 레그(70)에서 제3 레그(76)까지 제2 턴(72)을 가지며,

상기 벽(122)은 에어포일의 스팬(L₃) 대부분에 걸쳐서 연장되는 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 상기 통로(50)는 상기 제2 레그(70)로부터 제3 레그(76)까지 제2 턴(72)을 가지며,

상기 제3 레그(76)는 후연의 배출 슬롯(78)을 따라서 위치하는 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 내부 냉각식 터보기계 요소는 베인이며,

상기 베인은 내측 플랫폼(22)과 외측 슈라우드(24)를 구비하는 내부 냉각식 터보기계 요소.
제9항에 있어서, 상기 분할벽(122)의 제1 단부(124)는 에어포일의 외측 단부로부터 에어포일의 내측 단부까지 스팬 방향 거리(L)의 10 % 내지 30 % 사이에 위치되는 내부 냉각식 터보기계 요소.
기선 구조체(20)에서 개량된 구조체(120)로 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법이며, 상기 기선 구조체(20)는 에어포일(26)을 관통하고 제1 스팬방향 레그(60)와 제2 스팬방향 레그(70) 그리고 그들 사이의 제1 턴(62)을 갖는 내부 통로(50)를 구비하고,

상기 방법은,

상기 통로(50)를 제1 부분과 제2 부분으로 분기하기 위해 벽(122)을 부가하는 단계와,

상기 제1 냉각 통로(50)의 기본 형상을 기본적으로 유지시키는 단계를 포함하며,

상기 벽은 상기 통로 내에서 벽의 제1 단부(124)로부터 벽의 제2 단부(126) 까지의 길이부를 따라 연장하는 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 턴(62)은 제2 벽(65)의 단부 주위에 위치하는 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법.
제16항에 있어서, 상기 벽(122)은 일련의 구멍(140)을 갖는 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법.
제16항에 있어서, 상기 벽(122)은 상기 에어포일 내에서 상기 제1 레그 길이의 적어도 50% 연장하는 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법.
제16항에 있어서, 어떠한 부가적인 특징부도 상기 제1 레그(60)를 따라서 압력측 벽(150)과 흡입측 벽(152) 사이의 스팬에 부가되지 않는 내부 냉각식 터보기계 요소용 구조체의 개량 방법.