(57)【要約】【課題】単一の連続物品として一体的に形成された物品、並びに付加製造技法を利用した物品の形成方法を提供する。【解決手段】マニホルド、物品壁、インピンジメント後キャビティ、及び複数のインピンジメント後区画を含む物品が開示される。マニホルドは、プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含む。物品壁は、複数の外部アパーチャを含む。インピンジメント後キャビティは、マニホルドと物品壁との間に配置され、複数のインピンジメントアパーチャを通ってプレナムから流体を受け取り、複数の外部アパーチャを通って流体を排出するよう構成される。複数のインピンジメント後区画は、インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、複数のサブキャビティを互いに気密分離する。インピンジメント壁、物品壁、及び複数のインピンジメント後区画は、単一の連続した物品として一体的に形成される。【選択図】      図１
2018105306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品（１００）であって、
プレナム（１１０）及び複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を定めるインピンジメント壁（１０８）を含むマニホルド（１０２）と、
複数の外部アパーチャ（１１４）を含む物品壁（１０４）と、
前記マニホルド（１０２）と前記物品壁（１０４）との間に配置され、前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を通って前記プレナム（１１０）から流体（１１６）を受け取り、前記複数の外部アパーチャ（１１４）を通って前記流体（１１６）を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティ（１０６）と、
前記インピンジメント後キャビティ（１０６）を複数のサブキャビティ（１２０）に分割して、該複数のサブキャビティ（１２０）を互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画（１１８）と、
を備え、前記インピンジメント壁（１０８）、前記物品壁（１０４）、及び前記複数のインピンジメント後区画（１１８）が単一の連続した物品として一体的に形成される、物品（１００）。
【請求項２】
前記物品（１００）が翼形部（１２２）である、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項３】
前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）は、より低い温度に晒されるサブキャビティ（１２０）と比べてより高い温度に晒されるサブキャビティ（１２０）においてより高い熱伝達係数を生成するように前記流体（１１６）を分配するような配列及び構造配置にされる、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項４】
前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）及び前記複数の外部アパーチャ（１１４）は、各外部アパーチャ（１１４）にわたって正のバックフローマージンを生成するように前記流体（１１６）を分配するような配列及び構造配置にされる、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項５】
前記複数のインピンジメント後区画（１１８）が、非線形の構造配置（５００）を含む、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項６】
前記インピンジメント壁（１０８）が、非線形の構造配置（５００）を含む、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項７】
前記複数のサブキャビティ（１２０）が、タービュレータ（４０２）、流れ制限アパーチャ（４０６）を有するディバイダ（４０４）、蛇行した流路を定める連続部分ディバイダ（４０８）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された特徴要素を含む、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項８】
翼形部（１２２）であって、
プレナム（１１０）及び複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を定めるインピンジメント壁（１０８）を含むマニホルド（１０２）と、
複数の外部アパーチャ（１１４）を含む翼形部壁（１０４）と、
前記マニホルド（１０２）と前記翼形部壁（１０４）との間に配置され、前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を通って前記プレナム（１１０）から流体（１１６）を受け取り、前記複数の外部アパーチャ（１１４）を通って前記流体（１１６）を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティ（１０６）と、
前記インピンジメント後キャビティ（１０６）を複数のサブキャビティ（１２０）に分割して、該複数のサブキャビティ（１２０）を互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画（１１８）と、
を備え、前記インピンジメント壁（１０８）、前記翼形部壁（１０４）、及び前記複数のインピンジメント後区画（１１８）が単一の連続した物品として一体的に形成される、翼形部（１２２）。
【請求項９】
物品（１００）を形成する方法であって、付加製造技法によって単一の連続した物体を形成するステップを含み、前記単一の連続した物体が、
プレナム（１１０）及び複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を定めるインピンジメント壁（１０８）を含むマニホルド（１０２）と、
複数の外部アパーチャ（１１４）を含む物品壁（１０４）と、
前記マニホルド（１０２）と前記物品壁（１０４）との間に配置され、前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を通って前記プレナム（１１０）から流体（１１６）を受け取り、前記複数の外部アパーチャ（１１４）を通って前記流体（１１６）を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティ（１０６）と、
前記インピンジメント後キャビティ（１０６）を複数のサブキャビティ（１２０）に分割して、該複数のサブキャビティ（１２０）を互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画（１１８）と、
を備える、方法。
【請求項１０】
前記付加製造技法が、直接金属レーザ溶融、直接金属レーザ焼結、選択的レーザ溶融、選択的レーザ焼結、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品及び物品の形成方法に関する。より詳細には、本発明は、単一の連続物品として一体的に形成された物品、並びに付加製造技法を利用した物品の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルのようなガスタービン翼形部は、高温ガス経路にて高熱及び外部圧力に晒される。これらの過酷な作動条件は、作動温度の上昇及び高温ガス経路の圧力増大の両方を伴う場合がある技術的進歩により更に更に悪化する。その結果、ガスタービンノズルは、場合によっては、ノズルコア内に挿入されるマニホルドを通じて流体を流すことにより冷却され、該流体は、インピンジメント孔を通じてマニホルドからインピンジメント後キャビティに流出し、次いで、ノズルの外部壁におけるアパーチャを通ってインピンジメント後キャビティから流出して、ノズルの外部上に流体のフィルム層を形成する。
【０００３】
しかしながら、ノズル全体を冷却するのに十分な体積でマニホルドを通って流体が流れることで、外部アパーチャ毎に十分な高バックフロー（逆流）マージン（ガス経路圧力に対するインピンジメント後圧力）を維持し、インピンジメント後キャビティにおけるクロスフローに打ち勝つために、ガスタービンの効率が低下することになる。良好な流れ制御のためインピンジメント後キャビティを分割しようとする試みは、作動条件において細かく分割された部分間で有意な流体漏洩があることでこれまで妨げられており、更に、細分割構造は、タービン動作からの熱膨張及び機械的応力の差違により悪影響を受ける可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，７７７，５６９号明細書
【発明の概要】
【０００５】
例示的な実施形態において、物品は、マニホルド、物品壁、インピンジメント後キャビティ、及び複数のインピンジメント後区画を含む。マニホルドは、プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含む。物品壁は、複数の外部アパーチャを含む。インピンジメント後キャビティは、マニホルドと物品壁との間に配置され、複数のインピンジメントアパーチャを通ってプレナムから流体を受け取り、複数の外部アパーチャを通って流体を排出するよう構成される。複数のインピンジメント後区画は、インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、複数のサブキャビティを互いに気密分離する。インピンジメント壁、物品壁、及び複数のインピンジメント後区画は、単一の連続した物品として一体的に形成される。
【０００６】
別の例示的な実施形態において、翼形部構成要素は、マニホルド、翼形部壁、インピンジメント後キャビティ、及び複数のインピンジメント後区画を含む。マニホルドは、プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含む。翼形部品壁は、複数の外部アパーチャを含む。インピンジメント後キャビティは、マニホルドと翼形部壁との間に配置され、複数のインピンジメントアパーチャを通ってプレナムから流体を受け取り、複数の外部アパーチャを通って流体を排出するよう構成される。複数のインピンジメント後区画は、インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、複数のサブキャビティを互いに気密分離する。インピンジメント壁、翼形部壁、及び複数のインピンジメント後区画は、単一の連続した物品として一体的に形成される。
【０００７】
別の例示的な実施形態において、物品を形成する方法は、付加製造技法によって単一の連続した物体を形成するステップを含み、単一の連続した物体は、別の例示的な実施形態において、翼形部構成要素は、マニホルド、翼形部壁、インピンジメント後キャビティ、及び複数のインピンジメント後区画を含む。マニホルドは、プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含む。翼形部品壁は、複数の外部アパーチャを含む。インピンジメント後キャビティは、マニホルドと翼形部壁との間に配置され、複数のインピンジメントアパーチャを通ってプレナムから流体を受け取り、複数の外部アパーチャを通って流体を排出するよう構成される。複数のインピンジメント後区画は、インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、複数のサブキャビティを互いに気密分離する。
【０００８】
本発明の他の特徴及び利点は、例証として本発明の原理を示す添付図面を参照しながら、以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態による物品の断面図。
【図２】本開示の実施形態による、図１の物品の斜視図。
【図３】本開示の別の実施形態による、図１の物品の切り欠き斜視図。
【図４】本開示の別の実施形態による、図３の切り欠き斜視図の拡大図。
【図５】本開示の別の実施形態による、物品の断面図。
【図６】本開示の実施形態による、図５の物品の斜視図。
【図７】本開示の実施形態による、図５の物品の切り欠き斜視図。
【図８】本開示の更に別の実施形態による、物品の切り欠き斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
可能な限り、図面全体を通じて同じ要素を示すために同じ参照符号が使用される。
【００１１】
例示的な物品、翼形部構成要素、並びに物品及び翼形部構成要素を形成する方法が提供される。本明細書で開示された１又はそれ以上の特徴要素を利用していない物品及び方法と比べて、本開示の実施形態は、熱膨張の差違に良好に対応し、空力負荷に対する許容範囲の拡大、冷却の改善、耐久性の向上、効率の増大、インピンジメント壁と物品壁との間のシールの改善、局所的バックフローマージンの向上、フィルム効果の改善、及び複雑な構造の製造性の改善をもたらす。図１を参照すると、１つの実施形態において、物品１００は、マニホルド１０２，物品壁１０４及びインピンジメント後キャビティ１０６を含み、該インピンジメント後キャビティ１０６は、マニホルド１０２と物品壁１０４との間に配置される。マニホルド１０２は、プレナム１１０及び複数のインピンジメントアパーチャ１１２を定めるインピンジメント壁１０８を含む。物品壁１０４は、複数の外部アパーチャ１１４を含む。インピンジメント後キャビティ１０６は、複数のインピンジメントアパーチャ１１２を通ってプレナム１１０から流体１１６を受け取って、複数の外部アパーチャ１１４を通って流体１１６を排出するよう構成される。複数のインピンジメント後区画１１８は、インピンジメント後キャビティ１０６を複数のサブキャビティ１２０に分割して、該インピンジメント後区画１１８が、複数のサブキャビティ１２０を互いから気密分離する。インピンジメント壁１０８、物品壁１０４、及び複数のインピンジメント後区画１１８は、単一の連続した物品として一体的に形成される。
【００１２】
本明細書で使用される「気密分離」とは、複数のサブキャビティ１２０が互いにから隔離されて、流体１１６が複数のサブキャビティ１２０のうちの１つのサブキャビティ１２０から別のサブキャビティ１２０に直接流れることができないようになることを示している。複数のサブキャビティ１２０を「気密分離」することは、複数のサブキャビティ１２０のうちの２つ以上が複数のインピンジメントアパーチャ１１２を通じて同じプレナム１１０と、或いは、複数の外部アパーチャ１１４を通じて高温ガス経路と流体連通できることを妨げるものではない。
【００１３】
気密分離された複数のサブキャビティ１２０は、インピンジメント後キャビティ１０６における流体１１６のクロスフロー（直交流）を低減又は排除することができる。本明細書で使用される「クロスフロー」とは、物品壁１０４との熱的接触が抑制されて流れる流体１１６、又はインピンジメント後キャビティの流体力学に起因して特定の外部アパーチャ１１４を通って排出されるのが抑制された流体１１６を指す。１つの実施形態において、流体１１６は、複数のインピンジメントアパーチャ１１２のうちの１つを通過した後、物品壁１０４に衝突して、複数の外部アパーチャ１１４のうちの１つに到達して排出されるまで、複数のサブキャビティ１２０のうちの１つに沿って流れる。サブキャビティ１２０を周囲の複数のサブキャビティ１２０から気密分離する複数のインピンジメント後区画によって、流体１１６が、複数のインピンジメントアパーチャ１１２のうちの他のインピンジメントアパーチャ１１２を通過した流体１１６の上流側ジェットからのクロスフローによって妨害されないようにする。複数のインピンジメント後区画１１８は、複数のサブキャビティ１２０における物品壁１０４に沿った流体１１６の流れを配向するように配置及び配列され、複数のインピンジメント後区画１１８が存在しない同等の物品と比べてより高温に晒される物品１００の領域における熱伝達係数に基づきクロスフロー妨害を低減することができる。
【００１４】
１つの実施形態において、物品１００は、限定ではないが、翼形部１２２（図示）、バケット（ブレード）、ノズル（ベーン）、シュラウド、又はこれらの組み合わせを含む、あらゆる好適なタービン構成要素とすることができる。
【００１５】
１つの実施形態において、物品１００を形成する方法は、付加製造技法を利用して、インピンジメント壁１０８、物品壁１０４、及び複数のインピンジメント後区画１１８を単一の連続した物体として一体的に形成するステップを含む。付加製造技法は、限定ではないが、直接金属レーザ溶融、直接金属レーザ焼結、選択的レーザ溶融、選択的レーザ焼結、電子ビーム溶融、レーザ金属堆積、又はこれらの組み合わせを含む、何れかの好適な技法を含むことができる。
【００１６】
図２を参照すると、１つの実施形態において、インピンジメント壁１０８は、より低い温度に晒されるサブキャビティ１２０と比べて、より高温に晒されるサブキャビティ１２０においてより高い熱伝達係数を生成するように流体１１６を分配させるような複数のインピンジメントアパーチャ１１２の配列及び構造配置を含む。インピンジメントアパーチャ１１２の構造配置は、流体１１６の分配を最適化するため、大きな断面区域２００、小さな断面区域２０２、非円形の構造配置２０４、又はこれらの組み合わせを含むことができる。別の実施形態において、物品１００の他の領域に対してより高温に晒される物品１００の領域は、インピンジメント圧力を増大させ、従って、物品１００にわたる流体の温度緩和効果を最適にするために、インピンジメントアパーチャ１１２のより多くの集中、又は大きな断面積２００を有するインピンジメントアパーチャ１１２、もしくは両方を含む。
【００１７】
別の実施形態において、インピンジメント壁１０８及び物品壁１０４は、各外部アパーチャ１１４にわたって正のバックフローマージンを生成するように流体１１６を分配させるような複数のインピンジメントアパーチャ１１２及び複数の外部アパーチャ１１４の配列及び構造配置を含む。更に別の実施形態において、高温ガス経路圧力は、限定ではないが、物品１００が翼形部である場合を含めて、物品１００の外面に沿って変化し、これに応じて、複数のサブキャビティ１２０の各々の圧力は、各外部アパーチャ１１４において高温ガス経路圧力よりも高くなるように変化する。高温ガス経路圧力が低下する外部アパーチャ１１４を通って流体１１６を排出するサブキャビティ１２０は、外部アパーチャ１１４の高温ガス経路圧力を超える圧力を維持しながらもサブキャビティ１２０においてより低い圧力を有し、これにより対応するインピンジメントアパーチャ１１２にわたって大きな圧力低下を有し、且つ大きな局所冷却効果を有するように最適化することができる。
【００１８】
図３を参照すると、１つの実施形態において、複数のインピンジメント後区画１１８は、限定ではないが、垂直区画３００、水平区画３０２、及び斜め区画３０４を含む、あらゆる好適な向きを有する。本明細書で使用される「垂直」、「水平」、及び「斜め」とは、物品１００に対するインピンジメント後区画１１８の一般的な向きを示しており、インピンジメント後区画１１８の線形的構造配置を要求又は示唆するものではない。垂直区画３００、水平区画３０２、及び斜め区画３０４を含むことで、作動条件の間の物品１００の様々な領域にわたる温度及び高温ガス経路圧力の予想される範囲に基づいて、インピンジメント後キャビティ１０６及び外部アパーチャ１１４を通る流体１１６の流れの最適化が可能となる。
【００１９】
図４を参照すると、１つの実施形態において、複数のサブキャビティ１２０は、流体のインピンジメント後流路４００を調整するための特徴要素を含む。かかる特徴要素は、限定ではないが、タービュレータ（限定ではないが、ピンバンク又は受け台を含む）４０２、流れ制限アパーチャ４０６を有するディバイダ４０４、蛇行したインピンジメント後流路４００を定める連続部分ディバイダ４０８、及びこれらの組み合わせを含む。これらの特徴要素は更に、インピンジメント後キャビティ１０６におけるクロスフローを低減又は排除することができる。
【００２０】
図５〜７を参照すると、１つの実施形態において、複数のインピンジメント後区画１１８は、非線形の構造配置５００を含む。非線形の構造配置５００は、限定ではないが、Ｓ形５０２、Ｃ形５０４、オメガ（Ω）形５０６、波形５０８、湾曲形７００、部分的湾曲形７０２、正弦波形７０４、ガウス分布形７０６、非対称湾曲形７０８、撓み形７１０、ジグザグ形７１２、及びこれらの組み合わせを含む。インピンジメント後区画１１８の非線形の構造配置５００は、水平面７１４、垂直面７１６、又は両方に対して非線形とすることができる。
【００２１】
別の実施形態において、複数のインピンジメント後区画１１８の非線形の構造配置５００は、物品壁１０４へのマニホルド１０２の柔軟な取り付けを提供する。物品壁１０４へのマニホルド１０２の柔軟な取り付けは、異なる熱膨張に対応し、機械的応力を吸収し、又はその両方を行うことができる。
【００２２】
図８を参照すると、インピンジメント壁１０８は、壁の非線形の構造配置８００を含む。壁の非線形の構造配置８００は、異なる熱膨張に対応し、機械的応力を吸収し、又はその両方を行うことができる。
【００２３】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができ且つ本発明の要素を均等物で置き換えることができる点は理解されるであろう。加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は物的事項を本発明の教示に適合するように多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実施するために企図される最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、また本発明は、提出した請求項の技術的範囲内に属する全ての実施形態を包含することになるものとする。
【００２４】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
物品であって、
プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含むマニホルドと、
複数の外部アパーチャを含む物品壁と、
上記マニホルドと上記物品壁との間に配置され、上記複数のインピンジメントアパーチャを通って上記プレナムから流体を受け取り、上記複数の外部アパーチャを通って上記流体を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティと、
上記インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、該複数のサブキャビティを互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画と、
を備え、上記インピンジメント壁、上記物品壁、及び上記複数のインピンジメント後区画が単一の連続した物品として一体的に形成される、物品。
［実施態様２］
上記物品が翼形部である、実施態様１に記載の物品。
［実施態様３］
上記複数のインピンジメントアパーチャは、より低い温度に晒されるサブキャビティと比べてより高い温度に晒されるサブキャビティにおいてより高い熱伝達係数を生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様１に記載の物品。
［実施態様４］
上記複数のインピンジメントアパーチャ及び上記複数の外部アパーチャは、各外部アパーチャにわたって正のバックフローマージンを生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様１に記載の物品。
［実施態様５］
上記複数のインピンジメント後区画が、非線形の構造配置を含む、実施態様１に記載の物品。
［実施態様６］
上記インピンジメント壁が、非線形の構造配置を含む、実施態様１に記載の物品。
［実施態様７］
上記複数のサブキャビティが、タービュレータ、流れ制限アパーチャを有するディバイダ、蛇行した流路を定める連続部分ディバイダ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された特徴要素を含む、実施態様１に記載の物品。
［実施態様８］
翼形部であって、
プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含むマニホルドと、
複数の外部アパーチャを含む翼形部壁と、
上記マニホルドと上記翼形部壁との間に配置され、上記複数のインピンジメントアパーチャを通って上記プレナムから流体を受け取り、上記複数の外部アパーチャを通って上記流体を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティと、
上記インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、該複数のサブキャビティを互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画と、
を備え、上記インピンジメント壁、上記翼形部壁、及び上記複数のインピンジメント後区画が単一の連続した物品として一体的に形成される、翼形部。
［実施態様９］
上記複数のインピンジメントアパーチャは、より低い温度に晒されるサブキャビティと比べてより高い温度に晒されるサブキャビティにおいてより高い熱伝達係数を生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様８に記載の翼形部。
［実施態様１０］
上記複数のインピンジメントアパーチャ及び上記複数の外部アパーチャは、各外部アパーチャにわたって正のバックフローマージンを生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様８に記載の翼形部。
［実施態様１１］
上記複数のインピンジメント後区画が、非線形の構造配置を含む、実施態様８に記載の翼形部。
［実施態様１２］
上記インピンジメント壁が、非線形の構造配置を含む、実施態様８に記載の翼形部。
［実施態様１３］
上記複数のサブキャビティが、タービュレータ、流れ制限アパーチャを有するディバイダ、蛇行した流路を定める連続部分ディバイダ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された特徴要素を含む、実施態様８に記載の翼形部。
［実施態様１４］
物品（１００）を形成する方法であって、付加製造技法によって単一の連続した物体を形成するステップを含み、上記単一の連続した物体が、
プレナム及び複数のインピンジメントアパーチャを定めるインピンジメント壁を含むマニホルドと、
複数の外部アパーチャを含む物品壁と、
上記マニホルドと上記物品壁との間に配置され、上記複数のインピンジメントアパーチャを通って上記プレナムから流体を受け取り、上記複数の外部アパーチャを通って上記流体を排出するよう構成されたインピンジメント後キャビティと、
上記インピンジメント後キャビティを複数のサブキャビティに分割して、該複数のサブキャビティを互いに気密分離する複数のインピンジメント後区画と、
を備える、方法。
［実施態様１５］
上記物品が翼形部である、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
上記付加製造技法が、直接金属レーザ溶融、直接金属レーザ焼結、選択的レーザ溶融、選択的レーザ焼結、電子ビーム溶融、レーザ金属堆積、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１７］
上記複数のインピンジメントアパーチャは、より低い温度に晒されるサブキャビティと比べてより高い温度に晒されるサブキャビティにおいてより高い熱伝達係数を生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１８］
上記複数のインピンジメントアパーチャ及び上記複数の外部アパーチャは、各外部アパーチャにわたって正のバックフローマージンを生成するように上記流体を分配するような配列及び構造配置にされる、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１９］
前記インピンジメント壁及び複数のインピンジメント後区画のうちの少なくとも１つが、非線形の構造配置を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２０］
上記複数のサブキャビティが、タービュレータ、流れ制限アパーチャを有するディバイダ、蛇行した流路を定める連続部分ディバイダ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された特徴要素を含む、実施態様１４に記載の方法。
【符号の説明】
【００２５】
１００  物品
１０２  マニホルド
１０４  物品壁
１０６  インピンジメント後キャビティ
１０８  インピンジメント壁
１１０  プレナム
１１２  インピンジメントアパーチャ
１１４  外部アパーチャ
１１６  流体
１１８  インピンジメント後区画
１２０  サブキャビティ
【図１】
2018105306.tif 000003
【図２】
2018105306.tif 000004
【図３】
2018105306.tif 000005
【図４】
2018105306.tif 000006
【図５】
2018105306.tif 000007
【図６】
2018105306.tif 000008
【図７】
2018105306.tif 000009
【図８】
2018105306.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月14日(2018.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレナム（１１０）及び複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を定めるインピンジメント壁（１０８）を含むマニホルド（１０２）と、
複数の外部アパーチャ（１１４）を含む外壁（１０４）と、
前記マニホルド（１０２）と前記外壁（１０４）との間に配置され、前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を通って前記プレナム（１１０）から流体（１１６）を受け取り、前記複数の外部アパーチャ（１１４）を通って前記流体（１１６）を排出するよう構成された複数のインピンジメント後キャビティ（１０６）と、
前記インピンジメント後キャビティ（１０６）を複数の隔離された上流側および下流側のサブキャビティに分割して、該複数のサブキャビティ（１２０）を互いに気密分離する複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）と、
を備え、
前記複数のインピンジメント後区画（１１８）は、流体（１１６）が、上流側のサブキャビティ（１０６）のインピンジメントアパーチャからのクロスフロー流（１１６）によって妨害されることを防止し、
前記インピンジメント壁（１０８）、前記物品壁（１０４）、及び前記複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）が単一の連続した物品として一体的に形成され、
前記複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）が、
非線形の構造配置（５００）を有する少なくとも１つのインピンジメント後区画、
少なくとも１つの斜め区画（３０４）、および、
これらの組み合わせ、
で構成される群から選択された配置を含む、
タービンのベーン。
【請求項２】
前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）は、より低い温度に晒されるサブキャビティ（１２０）と比べてより高い温度に晒されるサブキャビティ（１２０）においてより高い熱伝達係数を生成するように前記流体（１１６）を分配するような配列及び構造配置にされる、請求項１に記載のタービンのベーン。
【請求項３】
前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）及び前記複数の外部アパーチャ（１１４）は、各外部アパーチャ（１１４）にわたって正のバックフローマージンを生成するように前記流体（１１６）を分配するような配列及び構造配置にされる、請求項１または２に記載のタービンのベーン。
【請求項４】
前記インピンジメント壁（１０８）が、非線形の構造配置（５００）を含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のタービンのベーン。
【請求項５】
前記複数のサブキャビティ（１２０）が、タービュレータ（４０２）、流れ制限アパーチャ（４０６）を有するディバイダ（４０４）、蛇行した流路を定める連続部分ディバイダ（４０８）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された特徴要素を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載のタービンのベーン。
【請求項６】
前記複数のインピンジメント後区画（１１８）が、少なくとも１つの水平区画（３０２）をさらに含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のタービンのベーン。
【請求項７】
タービンのベーン（１００）を形成する方法であって、付加製造技法によって単一の連続した物体を形成するステップを含み、前記単一の連続した物体が、
プレナム（１１０）及び複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を定めるインピンジメント壁（１０８）を含むマニホルド（１０２）と、
複数の外部アパーチャ（１１４）を含む外壁（１０４）と、
前記マニホルド（１０２）と前記外壁（１０４）との間に配置され、前記複数のインピンジメントアパーチャ（１１２）を通って前記プレナム（１１０）から流体（１１６）を受け取り、前記複数の外部アパーチャ（１１４）を通って前記流体（１１６）を排出するよう構成された複数のインピンジメント後キャビティ（１０６）と、
前記インピンジメント後キャビティ（１０６）を複数の隔離された上流側および下流側のサブキャビティに分割して、該複数のサブキャビティ（１２０）を互いに気密分離する複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）と、
を備え、
前記複数のインピンジメント後区画（１１８）は、流体（１１６）が、上流側のサブキャビティ（１０６）のインピンジメントアパーチャからのクロスフロー流（１１６）によって妨害されることを防止し、
前記インピンジメント壁（１０８）、前記物品壁（１０４）、及び前記複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）が単一の連続した物品として一体的に形成され、
前記複数の柔軟なインピンジメント後区画（１１８）が、
非線形の構造配置（５００）を有する少なくとも１つのインピンジメント後区画、
少なくとも１つの斜め区画（３０４）、および、
これらの組み合わせ、
で構成される群から選択された配置を含む、
方法。
【請求項８】
前記付加製造技法が、直接金属レーザ溶融、直接金属レーザ焼結、選択的レーザ溶融、選択的レーザ焼結、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のインピンジメント後区画（１１８）が、少なくとも１つの水平区画（３０２）をさらに含む、請求項７または８に記載の方法。
【外国語明細書】
2018105306000001.pdf