KR20060111373A - 에어포일 후단 에지 냉각법 - Google Patents

Abstract

터빈 에어포일은, 세라믹 몰드로부터 형성되는 스팬 방향으로 연장하는 공동 및 냉각 공기 공동으로부터 내화 금속 코어에 의해 형성되는 후단 에지로 뻗어 있는 슬롯을 포함한다. 내화 금속 코어는 슬롯의 크기 감소 및 가압 측을 에어포일의 흡입측에 연결시키는 슬롯을 통해 가로질러 통과하는 받침대의 크기 감소를 용이하게 한다. 블레이드는, 그 열전달 특성을 향상시키도록 후면에 형성되는 딤플을 구비하며 흡입측벽의 내측 상에 후면을 노출시키는 컷백(cutback) 형상을 가진다. 포토 에칭 공정에 의해 딤플을 제조하도록 하는 설비가 제공된다.

에어포일, 내화 금속 코어, 받침대, 슬롯, 흡입측벽, 가압측벽

Description

에어포일 후단 에지 냉각법 {AIRFOIL TRAILING EDGE COOLING}

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후단 에지에서 받침대(pedestal) 코어를 도시하는 고압 터빈 블레이드 코어의 압력측 절단도.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후단 에지에서 받침대 코어를 도시하는 고압 터빈 블레이드 코어의 흡입측 절단도.

도3은 받침대를 상세히 도시하는 세라믹 코어의 일부의 개략도.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 공기 통로 및 받침대를 구비한 터빈 블레이드의 부분 단면도.

도5a 내지 도5c는 본 발명에 따른 블레이드 후단 에지 상에 딤플을 만들도록 처리된 내화(耐火, refractory) 금속 코어를 도시한 도면.

도6은 형성된 딤플을 구비한 블레이드 후단 에지의 부분 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

31: 압력측벽

32: 후단 에지

33: 흡입측벽

34: 슬롯

36: 내화 금속 코어

37: 마스크

본 발명은 넓게는 에어포일의 냉각법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 가스 터빈 에어포일의 후단 에지를 냉각시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

블레이드나 베인과 같은 내부 냉각 터빈 엔진 부품의 인베스트먼트 주조 분야에서는 상당한 발전을 이루어왔다. 예를 들어 일 공정에서, 금형에는 하나 이상의 금형 공동이 있고 각각의 금형 공동은 주조될 부품에 거의 대응되는 형상을 가진다. 예를 들어, 금형을 제작하는 과정에서는 하나 이상의 부품 왁스 패턴이 사용된다. 상기 패턴은 부품들 내의 냉각 통로의 나온 부분(positives)에 거의 대응되는 세라믹 코어 위에 왁스를 몰딩함으로써 형성된다. 쉘 공정에서는, 이와 같이 하나 이상의 패턴 둘레에 세라믹 쉘(shell)이 잘 알려진 방식으로 형성된다. 왁스는 자동클레이브(autoclave)에서 용융함으로써 제거될 수 있다. 이렇게 되면 결국냉각 통로를 형성하는 세라믹 코어를 포함하는 하나 이상의 부품 형성 격실을 가지는 쉘을 포함하는 금형이 나오게 된다. 그러면 녹여진 합금을 부품을 주조하기 위해 금형으로 유입된다. 합금을 냉각하고 고체화시킬 때, 쉘 및 코어는 몰드된 부품으로부터 기계적 및/또는 화학적으로 제거될 수 있다. 부품은 이때 하나 이상의 단계에서 연마되고 가공될 수 있다.

세라믹 코어는 그 자체는 세라믹 파우더와 결합 물질의 혼합물을 몰딩하고 그 혼합물을 강화 스틸 다이로 사출함으로써 형성될 수 있다. 다이로부터 제거된 후, 그린 코어는 바인더를 제거하기 위해 열로 후처리되고 세라믹 파우더를 함께 소결하도록 가열된다. 미세 냉각 형상을 원하는 추세는 코어 제작 기술을 향상시켰다. 미세 형상을 제작하기 어렵고, 일단 제작되더라도 깨지기 쉽다. 샤(Shah) 등에 공동으로 양도된 미국특허 6,637,500호는 세라믹과 내화 금속 코어를 결합한 일반적인 사용을 개시한다. 이러한 코어와 코어의 제작 기술에는 더 발전될 여지가 있다.

현재 사용되는 세라믹 코어는 잘 깨지고 약 0.012 내지 0.015 인치보다 작은 코어의 두께는 허용가능 주조 항복강도도 현재 생산될 수 없기 때문에 주조 디자인에 제한이 있다.

후단 에지 컷백(cut-back) 형상은 에어포일 디자인에서 가장 많이 이용되는 냉각 형상 중 하나이다. 이것이 선호되는 것은 크게 두 가지 실무적인 이유가 있다. 첫째는, 얇은 후단 에지로 인해 블레이드와 관련된 공기역학적 손실이 적다는 것이다. 둘째는, 후단 에지 가압측에서 필름 냉각을 사용함으로써 부품에 가해지는 에어포일 고압측 열 부하가 감소된다는 점이다.

보다 작은 후단 에지 두께는 에어포일의 가압측과 흡입측 사이의 압력 차이를 보다 적게 만든다. 중심선 후단 에지 냉각(centerline cooling trailing edge)이라고 알려진 가압 측 대 흡입측 압력 비율이 1.35인 컷백이 없는 후단 에지 형상은 0.050 인치 정도의 후단 에지 두께를 갖는다. 이러한 중심선 배출 디자인에 대해, 50% 방사상 스팬에서 전체 압력 손실은 3.75%에 이를 수 있다. 이러한 상대적 으로 높은 압력 손실은 원하지 않는 높은 공기역학적 손실을 가져온다. 이러한 손실을 감소하는 실질적인 방법은 컷백 길이를 구비한 가압 측 분사 후단 에지 형상을 이용하는 것이다. 이런 형상에서, 후단 에지는 .030 인치의 두께를 얻을 수 있어 공기역학적 손실을 줄일 수 있다. 이러한 전형적인 컷백 디자인은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 4,601,638호에 나타나 있고 본 명세서에 참고로 통합된다.

이와 관련하여, 후단 에지의 열전달을 제어하는 수 개의 내부 냉각 설계 형상이 있다. 이는 (1) 냉각 통로의 크기 (2) 냉각 통로 내부의 내부 냉각 형상 (3) 후단 에지 두께 분포 (4) 가압측 후단 에지 립 두께 (5) 가압측 랜드 거칠기 (6) 슬롯 필름 냉각 커버로 요약될 수 있다. 중심선 배출 후단 에지 디자인에는 (1)과 (2)의 요소만이 유효하게 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 반면에 컷백 후단 에지를 구비한 가압측 분사 디자인에는 (1) 내지 (6)의 모든 요소들이 사용될 수 있다. 가압측 분사 디자인에서, 전체 후단 에지 영역에서 금속 온도 분포가 향상됨과 함께 열-기계적 피로 및 크립 수명도 향상될 것이다.

일반적으로, 에어포일 가압측의 외부 열 부하는 흡입측 열 부하의 약 두 배이며, 따라서 에어포일 가압측에 발생하는 가압측 피로가 더 크게 된다. 주기적인 작동시, 크랙 핵성장(nucleation)은 가압측에서 더 빨리 발생할 것이다.

에어포일 후단 에지는 낮은 열 중량으로 인해 다른 에어포일 부분보다 더 빨리 반응하기 때문에, 이러한 영역은 특히 피로 파괴가 되기 쉽다. 크랙 핵성장은 후단 에지로부터 발생하고 전파되는 열-기계적 피로를 가져온다. 크랙이 전파함에 따라, 하중이 후단 에지의 다른 부분으로 분배됨에 따라 하중 쉐이크다운(shakedown)은 블레이드 를 통해 발생한다. 이는 특히 원심 하중이 일정한 회전 블레이드의 경우에 그러하다. 하중 베어링 블레이드 면적이 크랙으로 인해 감소함에 따라, 하중 쉐이크다운은 과부하 상태 또는 블레이드의 스트레스가 재료의 항복 스트레스 이상인 상태에 이른다. 재료는 에어포일의 더 차가운 부분에서조차 소성 변형을 하기 시작한다. 이는 블레이드의 분리 및 파괴로 이끄는 돌이킬 수 없는 결과를 낳는 효과이다. 따라서, 블레이드 후단 에지 영역의 냉각을 위한 후단 에지 가압측 분사 설계의 선택은 매우 중요하다.

후단 에지 영역에서, 내부 충돌 형상은 가스 터빈 에어포일 디자인에서 사용되어 왔다. 일반적으로, 냉각 공기는 립 관통 개구(rib cross-over opening)를 통해 지나가고, 이는 그 다음의 립 및 주위 벽에 제트 충돌을 일으킨다. 유동의 가속이 이러한 관통 충동 개구를 통해 높아진다. 이러한 개구에서는 거의 단속적인(step-wise) 프로파일을 갖는다는 점에서 냉매 유동의 마하수 프로파일은 냉매 정압 프로파일의 마하수를 따른다. 단속적인 프로파일은 블레이드의 벽에서 내부 열전달 계수가 상대적으로 높은 피크에 이르기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 에어포일 후단 에지벽에서 높은 내부 열전달 계수로 상대적으로 낮은 금속 온도를 얻는 영역이 있다. 반면, 낮은 대류 열전달 계수를 갖는 다른 영역은 상대적으로 높은 금속 온도가 된다. 이러한 금속 온도 차이는 높은 열 변형을 일으키고 이는 최초 가동시 에어포일에 일시적인 열 응력과 결합하여 에어포일 후단 에지에서 바라지 않는 열-기계적 피로 문제를 일으킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 후단 에지 냉각 디자인은 마하수에 대한 내부 프로파일, 정압 저하, 에어포일 후단 에지를 따른 내부 열전달 계수 분포를 향상시키기 위해 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 후단 에지 근처의 에어포일 벽들 사이의 내부 채널에 내화 금속 코어를 사용함으로써, 상대적으로 작은 복수의 받침대가 형성되고, 이에 따라 향상된 냉각 특성을 제공하고 단속적인 프로파일과 이와 관련된 에어포일 후단 에지에서의 높은 열 변형 및 기계적인 피로 문제 등을 피하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가압측 립의 흡입측벽 후미의 내면은 그 위치에서 냉매 열전달 계수를 증가시키도록 거칠게 만들어진다. 일 예로 복수의 딤플이 그 표면에 형성된다.

바람직한 실시예가 도면에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 사상 및 보호 범위 내에서 여러가지 다른 변형과 대체적인 구성이 가능하다.

내화 금속 코어(refractive metal core, RMC) 주조 기술을 사용하면 세라믹 금형으로 주조하는 종래 기술에 비해 몇 가지 장점이 제공된다. 이 공정은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허공개 제2003/0075300 A1호에 개시되어 있으며 본 명세서에 참고 목적으로 통합된다.

출원인이 인식한 이 RMC 주조 기술의 장점 중 하나는, 개별 구성요소들이 기존 주조 기술보다 훨씬 작게 만들어질 수 있고 어떤 형상으로든 만들 수 있다는 것 이다. 따라서, 출원인은 보다 섬세하고 발전된 후단 에지 냉각 채널을 생산하는 데에 이 기술을 채용하였다.

도1 및 도2를 보면, 내화 금속(즉, 내화 금속 코어 또는 RMC)을 사용하여 구성된 터빈 블레이드 코어가 도시되어 있다. RMC 코어(11)는, 최종 주조 부품에서 들어간 형상(negative feature)을 의미하는 이 구성 요소들을 구비하며 반경 방향의 공급 공동을 형성하는 세라믹 코어(12)와 결합되어 있다. (즉, 이하 설명하는 바와 같이 우선 블레이드 내에서 반경 방향으로, 그 다음 복수의 받침대를 통해, 마지막으로 블레이드의 후단 에지로 가는 냉각 공기의 흐름의 내부 통로가 된다)

도1 및 도2에는 또한, 복수의 받침대과 유동 방향의 섬을 구비한 최종 주조부(13)가 도시되어 있다. 이러한 조합체를 가압측에서 본 것이 도1이고, 흡입측에서 본 것이 도2이다. 이와 관련하여, 흡입측 상의 후단 에지(14)는 가압측 상의 후단 에지(16)보다 더 뒤로 멀리 뻗어 있다는 것을 알 수 있으며, 그 차이는 통상 컷백(cut-back)이라고 불리며, 터빈 블레이드의 후단 에지의 효과적인 냉각에 통상적으로 사용되는 구성이다.

에어포일의 가압측과 흡입측 사이의 더 좋은 구조적 결합을 형성하도록, RMC 코어(11)에서 개구의 제1 열에 의해 형성되는 도1 내지 도4에서 19로 표시된 받침대의 제1 열은 상대적으로 크다.(즉 0.025인치x0.055인치 정도) 21로 표시된 받침대의 제2 열(즉, RMC에서 구멍의 제2 열에 의해 형성되는 받침대)도 또한 상대적으로 크고 전환적인 받침대로 역할을 한다.

받침대의 첫 번째 두 열로부터 더 하류로 이동하면, 22, 23, 24, 26으로 표 시된 수 개의 열인 상대적으로 작고 조밀하게 뭉쳐 있는 받침대가 배열되어 있다. 이 받침대들은 RMC 코어(11)의 개구의 대응되는 열에 의해 형성된다. 더 작고 높은 밀도의 받침대를 사용하면 부드러운 전이 및 압력 저하를 제공하고 보다 연속적인 열전달 계수의 분포를 제공한다. 이와 관련하여, 종래 코어 주조 기술에 의해 제작된 받침대의 크기 및 밀도를 비교해보면 좋을 것이다. 종래 코어 주조에서 원통형 받침대의 직경은 0.020인치보다 큰 치수로 제한되며 받침대들 사이의 간극은 0.020인치보다 더 큰 치수로 제한된다. 실제, 낮은 항복률로 인한 코어의 연약함 때문에 두 치수들은 실질적으로 더 클 것이다. 반대로, RMC 주조의 사용시 원통형 받침대의 직경은 실질적으로 0.020인치 이하일 수 있으며 0.009인치까지 작아질 수 있다. 마찬가지로 RMC 주조에서는, 받침대 사이의 간극은 실질적으로 0.020인치 이하일 수 있으며 약 0.010인치까지 작아질 수 있다. 축소된 직경과 사이 공간으로 인해 실질적으로 향상된 균일 압력 프로파일과 마하수, 열전달 계수를 얻을 수 있다.

비록 받침대들이 원형 단면으로 도시되었으나, 타원형, 경주로, 정사각형, 직사각형, 다이아몬드, 클로버 잎 등이나 이와 유사한 형상으로 될 수 있다.

인접 받침대 사이의 공간과 관련하여, 받침대 사이의 가장 근접한 공간은 도3에 도시된 것처럼 열(26)에서 인접 받침대 사이의 치수d에 의해 단일 열 내에 있다는 것을 알 수 있다. 비록 인접 열 사이의 거리와 인접 열에 있는 인접 받침대 사이의 거리는 거리 d보다 크게 도시되어 있으나, 이 거리는 0.010 인치의 최소 거리에 근접하도록 줄어들 수 있다.

터빈 효율을 낮추는 공기역학적 손실을 줄이도록, 터빈 에어포일의 후단 에즈를 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 하나의 성공적인 방법이 도4에 도시되어 있는데, 가압측벽(31)은 후단 에지(32)까지는 못 미치도록 없도록 단절되고 원하는 온도 이하로 흡입측벽(33)을 유지하도록 슬롯(34)으로부터의 필름 냉각이 된다. 가압측벽(31)과 흡입측벽(33)을 지나는 외부 화살표는 더운 가스 통로 공기를 의미하고, 슬롯(34)을 지나는 화살표는 에어포일의 내부 냉각 회로로부터 나오는 냉각 공기를 의미한다.

도4 실시예는 세라믹 코어와 RMC 코어 모두를 사용함으로써 제조되는 터빈 블레이드의 후면부의 단면도이다. 즉, 공급 공동(35)은 종래의 세라믹 코어에 의해 형성되는 반면, 채널이나 슬롯(34)은 내화 금속 코어로 형성된다. 이와 관련하여, 비록 받침대 열(19, 21, 22, 23, 24, 26)은 설명의 편의를 위해 도시되었으나, 이들의 적층된 위치 때문에 모든 받침대가 이 특정 평면에 나타나지는 않는다.

위에서 언급된 받침대의 작은 직경에 추가하여, RMC의 사용은 상당히 축소된 치수를 가지는 채널이나 슬롯(34)의 형성을 용이하게 한다. 물론 이는 종래의 코어 주조에 의해 달성할 수 있는 것보다 실질적으로 더 얇은 RMC의 사용에 의해 달성된다. 즉, 비교하면, 제조 공정 동안 세라믹 코어가 파손되는 것을 방지하기 위해 코어 생성시 세러믹 슬러리가 코어를 완전히 채우도록 하기 위해, 종래의 주조 기술을 사용하는 전형적인 후단 에지 받침대 배열은 더 큰 형상을 가진 상당히 두꺼운 코어를 가질 것이다. 종래 기술을 사용하면 최종 주조부는 후단 에지를 통한 더 넒은 유동 채널과 더 큰 구조의 유동 채널을 가지게 된다. 이는 후단 에지 냉 각 공기 유동을 크게 하고 대류 냉각 효율은 낮게 한다. 상세히 설명하면, 종래의 코어 주조를 사용하는 슬롯 폭 W(즉, 주조 코어의 두께)는 가장 얇은 지점으로 테이퍼된 후 반드시 0.014인치보다 더 큰 반면, RMC 주조를 사용하는 경우 채널(34)의 폭 W는 전체 길이에 대해 0.010 내지 0.014인치의 범위일 수 있다. 슬롯 크기의 이런 감소는 에어포일의 후단 에지 냉각에서 내부 냉각 공기 열의 효율을 상당히 증가시킬 수 있다.

위에서 상술한 받침대와 슬롯의 서명은 블레이드의 후단 에지를 향한 냉각 공기의 유동을 안내하기 위한 블레이드 내부 통로에 관한 것이다. 블레이드의 후단 에지에 더 가까운 외부 영역에 관한 본 발명의 다른 형상에 대해 이하에서 설명한다.

에어포일의 최후단 에지(32)를 낸각하는 유일한 메커니즘은 후단 에지(32) 근처의 흡입측벽(35) 상의 금속과 냉각 공기 사이의 대류 열전달이다. 이 냉각은 1)일반적으로 바람직하지 않은 후단 에지 유동을 증가시키거나 2)흡입측벽(35)의 상류부의 내부 냉각 회로에 따라 달라지는 후단 에지 유동의 온도를 감소시키거나, 도는 3)후단 에지(32) 근처의 흡입측벽(35)에서 대류 열전달 계수를 증가시키면 효율적으로 이루어질 수 있다. 이 세번째 방법은 흡입측벽(33)의 컷백부(35)에 볼록한 딤플이나 이와 유사한 형상의 형태로 거칠기를 생성함으로써 달성된다. 실험에 의하면, 이 거칠기는 대류 열전달을 약 1.5배 증가시킬 수 있다.

내화 금속 코어를 사용하는 후단 에지 슬롯 거칠기를 생성하는데 사용되는 제조 방법의 단계가 도5a, 5b, 5c, 6에 도시되어 있다. 여기서는 볼록한 반구 딤 플로 특정하여 설명하지만, 동일한 냉각 목적을 달성하기 위해 다른 볼록한 형상이 동일한 방법을 사용하여 만들어질 수 있다. 예를 들어, 긴 스트립, 별 형상 등이 사용될 수 있다.

도5a에 도시된 것처럼, 내화 금속 코어(36)는 마스크(37)로 덮여 있으며 포토 에칭을 사용함으로써 38 부분이 제거되고 공정은 작은 스케일의 형상을 정확히 만들어 낼 수 있다. 포토 에칭된 개구(38)는 구의 일부분 형태인 딤플을 형성하도록 원형인 것이 바람직하다. 마스크 RMC는 마스크되지 않은 RMC 부분을 에칭하는 화학 용액으로 담근다.

도5b에 도시된 것처럼, 이 에칭된 영역은 RMC(36)에 둥근 오목부(39)로 되고 깊이는 RMC를 화학적 에칭 용액에 담그고 있는 시간에 좌우된다. 그리고 나서, RMC는 세척되고 주조 에어포일용 코어로 사용된다.

결과는 도5c에 도시되어 있는데, 구의 일부분 형태인 외면을 가지는 딤플이 도5c 및 도6에 도시된 것처럼 RMC 컷백면(35) 상에 형성된다. 딤플(41)의 크기는 슬롯(34)과 비교할 때 상당히 작다. 예를 들면, 딤플이 0.005 내지 0.020인치 범위의 풋프린트 직경 및 0.002 내지 0.008인치 범위의 높이인 구의 일부분이고, 딤플과 인접 딤플 사이의 공간은 0.010 내지 0.040인치 범위로 디자인하였을 때 만족스러운 효과를 얻을 수 있음이 확인되었다.

후단 에지 슬롯 거칠기로서 딤플을 사용하는 장점의 일 예로서, 전형적인 상업용 고압 터빈 제1 블레이드의 후단 에지 냉각을 고려해 보자. 만약 슬롯의 흡입측벽의 대류 열전달이 볼록 딤플의 추가로 인해 1.5배 증가한다면, 최후단 에지의 금속 온도는, 동일한 양의 냉각 공기 유동을 가정하면 60°F만큼 감소할 것이다. 이는 부품의 수명을 증가시키기 위해 냉각 공기 유동을 감소시키는 매우 중요한 요소이다.

본 발명이 도면에서 도시된 바람직한 형태를 참조하여 설명되었으나. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구항에 규정된 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점이 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 후단 에지 근처의 에어포일 벽 사이의 내부 채널에 내화 금속 코어를 사용함으로써, 상대적으로 작은 복수의 받침대가 형성되고, 이에 따라 향상된 냉각 특성을 제공하고 단속적인 프로파일과 이와 관련된 에어포일 후단 에지에서의 높은 열 변형 및 기계적인 피로 문제 등을 피할 수 있다.

Claims (20)

1. 스팬 방향으로 뻗어 있는 하류측의 에지를 가지는 가압측벽과 하류측의 후단 에지를 가지는 흡입측벽을 가지는 에어포일이며, 상기 하류측의 에지는 상기 흡입측벽의 후면을 노출시키도록 상기 후단 에지로부터 이격되어 있고,상기 에어포일은

   상기 가압측벽 및 흡입측벽 사이에 형성된 스팬 방향의 냉각 공기 공동과,

   상기 공동의 하류측의에 배치되는 후단 에지 영역과,

   상기 냉각 공기 공동을 상기 후단 에지 영역에 유체 유동 가능하게 연결하는, 스팬 방향으로 뻗어 있는 슬롯을 포함하고,

   상기 슬롯은 상기 흡입측벽 및 가압측벽 사이에서 그리고 상기 슬롯을 통해 뻗어 있는 복수의 받침대를 포함하고, 상기 받침대는 스팬 방향으로 뻗어 있는 열로 배치되어 있고, 이 열들 중 가장 상류측 열은 보다 큰 단면 치수의 받침대를 가지며 더 하류측의 열들은 더 작은 단면 치수의 받침대를 가지는 에어포일.
2. 제1항에 있어서, 상기 하류측의 받침대 열은 실질적으로 동일한 단면 치수를 가지는 복수의 받침대 열을 포함하는 에어포일.
3. 제2항에 있어서, 상기 받침대는 0.020 인치보다 더 작은 단면 치수를 가지는 에어포일.
4. 제3항에 있어서, 상기 받침대는 0.009 내지 0.020 인치의 단면 치수를 가지는 에어포일.
5. 제1항에 있어서, 각 열의 인접 받침대 사이의 간극은 0.021 인치보다 크지 않은 에어포일.
6. 제5항에 있어서, 상기 간극은 0.010 내지 0.021 인치 범위인 에어포일.
7. 제1항에 있어서, 상기 슬롯은 그 전체 길이를 따라 0.014 인치보다 더 작은 폭을 가지는 에어포일.
8. 제7항에 있어서, 상기 슬롯은 그 전체 길이를 따라 0.010 내지 0.014 인치의 폭을 가지는 에어포일.
9. 가압측벽 및 흡입측벽의 두 면으로 형성되는 반경 방향으로 뻗어 있는 냉각 공기 공동을 가지는 에어포일이며, 상기 에어포일은

   상기 공동의 하류측의에 배치되고 종방향으로 뻗어 있는 냉각 공기 슬롯을 가지는 후단 에지 영역과,

   하류측의 후단 에지를 가지는 상기 흡입측벽과, 상기 흡입측벽의 후면을 노출시키도록 상기 하류측의 후단 에지로부터 이격되어 있는 스팬 방향으로 뻗어 있 는 하류측의 에지를 가지는 상기 가압측벽을 포함하고,

   상기 후면은, 그 위에 상기 슬롯을 통해 통과하는 냉각 공기 유동으로 뻗어 있는 복수의 상승 돌출부가 형성되는 에어포일.
10. 제9항에 있어서, 상기 딤플은 반구의 형태이고, 0.005 내지 0.020 인치 범위의 풋 프린트 직경을 가지는 에어포일.
11. 제9항에 있어서, 상기 딤플은 0.002 내지 0.008 인치 범위의 높이를 가지는 에어포일.
12. 제9항에 있어서, 인접 딤플들 사이의 거리는 0.010 내지 0.040 인치 범위인 에어포일.
13. 하류측의 에지를 구비한 가압 측 및 후단 에지를 구비한 흡입측을 가지며, 상기 후단 에지와 상기 하류측의 에지는 상기 흡입측벽의 후면을 노출시키도록 이격되어 있으며 그 위로 내부 슬롯으로부터의 냉각 공기가 유동하도록 구성되고, 상기 후면은 그 위에 형성되는 복수의 딤플을 가지는 에어포일을 형성하는 방법이며, 상기 방법은

    상기 후면을 넘어 통과하도록 뻗어 있는 슬롯에 대응되는 내화 금속 코어를 제조하는 단계와,

    후면에 대응되는 위치에서 그 내부에 복수의 개구를 가지는 마스크를 구비하는 내화 금속 코어를 덮는 단계와,

    개구 위치에서 내화 금속 코어에 복수의 오목부를 형성하도록 상기 개구 영역에서 상기 마스크에 화학 에칭 용액을 바르는 단계와,

    내화 금속 코어로부터 마스크를 제거하는 단계와,

    상기 내화 금속 코어의 오목부를 채우도록 하는 금속으로 내화 금속 코어 위에 금속을 주조하여, 딤플이 상기 에어포일의 후면 상에 형성되도록 하는 단계를 포함하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 딤플은 반구의 형태인 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 딤플은 0.005 내지 0.020 인치 범위의 풋 프린트 직경을 가지는 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 딤플은 0.002 내지 0.008 인치 범위의 높이를 가지는 방법.
17. 가압측벽, 흡입측벽, 선단 에지, 후단 에지를 가지는 에어포일이며, 상기 후단 에지는 상기 흡입측벽의 후면 상에 개방 랜드를 노출시키도록 가압측 상에서 컷백(cut-back)되며, 상기 에어포일은

    상기 선단 에지로부터 상기 후단 에지 방향으로 대체로 뻗어 있고, 상기 가압측벽과 상기 흡입측벽 사이의 내부 공동으로부터 상기 개방 랜드까지 그리고 상기 후단 에지까지 냉각 공기의 유동을 전달하는 냉각 공기 유동 통로와,

    상기 저압측 및 고압측 사이에서 형성되고 상기 냉각 공기 유동 통로를 통과하는 복수의 받침대를 포함하며, 상기 받침대는 상기 냉각 공기 유동에 대체로 수직한 방향으로 뻗어 있는 인접 열들에 배치되고, 적어도 하나의 상류측 열은 하류측 열에 비해 더 큰 단면적의 받침대를 가지는 에어포일.
18. 제17항에 있어서, 하류측의 받침대 열은 실질적으로 동일한 단면 치수를 가지는 복수의 받침대 열을 포함하는 에어포일.
19. 제17항에 있어서, 상기 받침대는 0.020 인치보다 더 작은 단면 치수를 가지는 에어포일.
20. 제17항에 있어서, 상기 슬롯은 0.014 인치보다 더 작은 폭을 가지는 에어포일.

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