(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却用に構成された、所定形状及び／又は所定分布を有する複数の流路によって定められた構造化多孔性を有する多孔質層に接続された調量孔を含む、ガスタービンエンジン構成要素を提供する。【解決手段】タービン構成要素は、構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成される。構成要素は、壁と、壁の一部である連続的な多孔質層１００と、第１の構造化多孔性を有するように多孔質層内１００に定められた第１のゾーン１０４と、第２の構造化多孔性を有するように層１００内に定められた第２のゾーン１１４とを含む。第１の構造化多孔性は、第２の構造化多孔性とは異なる。【選択図】図２
2018009563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成されたタービン構成要素（１０）であって、
壁（２４）と、
前記壁（２４）の一部である連続的な多孔質層（１００、２００、３００）と、
第１の構造化多孔性を有するように前記多孔質層（１００、２００、３００）内に定められた第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）と、
第２の構造化多孔性を有するように前記層内に定められた第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）と、
を備え、
前記第１の構造化多孔性が、前記第２の構造化多孔性とは異なる、
構成要素（１０）。
【請求項２】
前記壁（２４）が、内部に定められた少なくとも１つの調量孔（８６、８７、８８、２８６、２８７、２８８、３８６、３８７、３８８）を有する、実質的に不浸透性の層を含む、請求項１に記載の構成要素（１０）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの調量孔（８６、８７、８８、２８６、２８７、２８８、３８６、３８７、３８８）が、前記壁（２４）の内部表面（５４）が前記多孔質層（１００、２００、３００）と流体接続するように前記実質的に不浸透性の層を貫通して定められた、請求項２に記載の構成要素（１０）。
【請求項４】
前記壁（２４）の前記内部表面（５４）が、前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）と、前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）とに流体接続する、請求項３に記載の構成要素（１０）。
【請求項５】
前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）が、前記多孔質層（１００、２００、３００）を介して前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）に流体接続する、請求項４に記載の構成要素（１０）。
【請求項６】
前記壁（２４）の前記内部表面（５４）が、１つの調量孔（８６、２８６、３８６）を介して、前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）と、前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）とに流体接続する、請求項４に記載の構成要素（１０）。
【請求項７】
前記壁（２４）の前記内部表面（５４）が、第１の調量孔（８６、１８６、２８６）を介して前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）に流体接続し、第２の調量孔（８７、１８７、２８７）を介して前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）に流体接続する、請求項４に記載の構成要素（１０）。
【請求項８】
前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）が、前記第１の調量孔（８６、１８６、２８６）及び前記第２の調量孔（８７、１８７、２８７）を介して前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）に流体接続する、請求項７に記載の構成要素（１０）。
【請求項９】
前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）が、前記多孔質層（１００、２００、３００）を介して前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）に流体接続する、請求項８に記載の構成要素（１０）。
【請求項１０】
前記多孔質層（１００、２００、３００）が、保護層（１４０）と前記実質的に不浸透性の層との間に配置され、前記壁（２４）の内部表面（５４）は、前記保護層（１４０）の外部表面（５６）に流体接続する、請求項２に記載の構成要素（１０）。
【請求項１１】
前記保護層（１４０）が、実質的に不浸透性であり、開口部（１５０）が、前記多孔質層（１００、２００、３００）が前記保護層（１４０）の外部表面（５６）と流体接続するように、前記保護層（１４０）を貫通して定められた、請求項１０に記載の構成要素（１０）。
【請求項１２】
前記壁（２４）が、翼形部の一部である、請求項１に記載の構成要素（１０）。
【請求項１３】
前記第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）の多孔性度が、前記第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）の多孔性度とは異なり、前記内部空間が、前記調量孔（８６、８７、８８、２８６、２８７、２８８、３８６、３８７、３８８）を介して、前記構成要素（１０）の外部表面（５６）に流体接続する、
請求項１に記載の構成要素（１０）。
【請求項１４】
保護層（１４０）が前記多孔質層（１００、２００、３００）の上を覆い、前記保護層（１４０）を貫通して定められた開口部（１５０）が、前記内部空間に流体接続する、
請求項１３に記載の構成要素（１０）。
【請求項１５】
前記多孔性の第１のゾーン（１０４、２０４、３０４）及び前記多孔性の第２のゾーン（１１４、２１４、３１４）が、各々、全体にわたって実質的に均一な多孔性度を有する、請求項１３に記載の構成要素（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にガスタービンエンジンに関し、より詳細にはその冷却構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン内の構成要素は、多くの場合、その非常に薄い壁を通して空気を放出するための冷却孔を含む。このような構成要素の一例は、貫通して形成された、多孔質層に流体接続した調量孔を有する翼形部である。多孔質層は、浸出冷却をもたらすように構成される。従来、このような多孔質層は、ランダムに分布したランダムな形状の流路を定める、開放気泡金属層である。従来の多孔質層は、ランダムに分布したランダムな形状の流路を含むので、連続層内の所定領域において所定量の冷却をもたらすように調整することはできない。
【０００３】
したがって、連続層の所定領域において所定形状及び／又は所定分布の流路を設けるように調整することができる多孔質層が依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９１７５５６８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
この要求に対して、冷却用に構成された、所定形状及び／又は所定分布を有する複数の流路によって定められた構造化多孔性を有する多孔質層に接続された調量孔を含む、ガスタービンエンジン構成要素によって対処する。
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成されたタービン構成要素が説明され、該構成要素は、壁と、壁の一部である連続的な多孔質層と、第１の構造化多孔性を有するように多孔質層内に定められた第１のゾーンと、第２の構造化多孔性を有するように層内に定められた第２のゾーンとを含み、第１の構造化多孔性は、第２の構造化多孔性とは異なる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成されたタービン構成要素が説明され、これは、外部表面と、内部空間の境界を定める内部表面とを有する基材と、基材内に定められ、基材の外部表面に開口する一端と、内部空間に開口する他端とを有するようになっている調量孔と、基材の外部表面上に配置された多孔質層と、多孔質層内に定められた構造化多孔性の第１のゾーンと、多孔質層内に定められた構造化多孔性の第２のゾーンとを含み、第１のゾーンの多孔性度は、第２のゾーンの多孔性度とは異なり、内部空間は、調量孔と、多孔質層と、保護層を貫通して定められた開口部とを介して、構成要素の外部表面に流体接続する。
【０００８】
本発明は、添付図面を参照しながら以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】タービンブレードの壁が、壁の浸出冷却のための多孔質層を含む、タービンブレードの斜視図。
【図２】図１の線２−２に沿った図１のタービンブレードの壁のセクションの斜視図。
【図３】図２の壁セクションの断面図。
【図４】代替的な壁セクションの断面図。
【図５】別の代替的な壁セクションの断面図。
【図６】製造の一工程中の図２の壁セクションの断面図。
【図７】製造の別の工程中の図２の壁セクションの断面図。
【図８】調量孔に挿入された栓を示す、図２の壁セクションの断面図。
【図９】壁セクションに接着剤が施工されているところを示す、図５の壁セクションの断面図。
【図１０】壁セクションに粉末が施工されているところを示す、図６の壁セクションのセクション図。
【図１１】粉末が融着されているところを示す、図７の壁セクションの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一般に、本開示の被冷却構成要素は、基材上に配置された、内部に形成された所定ゾーンによって定められた構造化多孔性を有する、構造化された多孔質層を含む。このような異なる構造化多孔性を有する所定ゾーンは、所望に応じて、構成要素の表面の特定の領域上に、及び、該領域を通して、異なる冷却度を提供する。多孔質層の最上面の上に保護コーティング層を堆積することができる。
【００１１】
ここで、種々の図を通して同一の符号が同じ要素を示す図面を参照すると、図１及び図２は、構造化多孔性を通じて区別された冷却を提供するように構成された多孔質層１００を有する、例示的なタービンブレード１０を示す。多孔質層１００は、１つの連続層内に、各々が異なる所定の構造化多孔性を有する複数のゾーンを有する。タービンブレード１０は、本明細書で説明するような多孔質層を有する壁構造を組込むことができる、被冷却構成要素の単なる一例である。
【００１２】
本明細書で用いる場合、「構造化多孔性」という用語は、計画された所定の構成で配置された、複数の壁部分及び空隙領域を指す。このような配置は、例えば、後述する付加製造のような積層製造手法によって達成することができる。各壁部分及び各空隙領域の位置は、所定層内のＸＹＺ系などの座標系に従って定められる。このようにして、複数の層を生成した後、構造化多孔性を有する多孔質層が生成される。多孔質層内の少なくとも幾つかの空隙は、互いに流体接続され、角度付けられた又は方向付けられた流れなどの、所定流路を提供するようになっていることを認識されたい。あるいは、実質的にランダムな流れ方向性を、設計された有効な流れ領域の制御された集合として提供することもできる。本明細書において、「構造化多孔性」という用語は、ランダムな、予測不能な、及び／又は一貫性のない構造をもたらす可能性がある、熱的又は化学的堆積法などの従来技術の多孔質構造を発生させるための方法を用いて構築された多孔質構造との対照で成立する。
【００１３】
タービンブレード１０は、従来のダブテール１２を含み、これは、ロータディスク（図示せず）が動作中に回転するときにブレード１０をディスクに半径方向に保持するためにロータディスクのダブテール・スロットの相補的な舌部と係合する舌部を含む、いずれかの適切な形態を有することができる。あるいは、タービンブレード１０は、一体型ブレード付きロータすなわち「ブリスク」の一体部分とすることができる。ブレードシャンク１４が、ダブテール１２から半径方向上向きに延びており、シャンク１４から横方向外向きに延びるとともにこれを囲むプラットフォーム１６で終端する。中空の翼形部１８が、プラットフォーム１６から半径方向外向きに、高温ガス流内へ延びる。翼形部は、プラットフォーム１６と翼形部１８との接合部に翼根１９を有し、その半径方向外側端に先端２２をする。翼形部１８は、前縁２８及び後縁３１において互いに接合した、凹面の正圧側壁２４と、凸面の負圧側壁２６とを有する。
【００１４】
翼形部１８は、高温ガス流からエネルギーを抽出し、ロータディスクの回転を引き起こすのに適した、いずれかの構成をとることができる。翼形部１８の先端２２は、先端キャップ３４で閉鎖されており、これは、翼形部１８に対して一体にすることもでき、又は別個に形成して翼形部１８に取り付けることもできる。先端２２を通り越す空気流損失を最小化するために、直立したスクィーラ・チップ（ｓｑｕｅａｌｅｒ  ｔｉｐ）３６が、先端キャップ３４から半径方向外向きに延びており、組み立てられたエンジン内で固定シュラウド（図示せず）に近接して配置される。スクィーラ・チップ３６は、負圧側チップ壁３９に対して離間した関係で配置された正圧側チップ壁３８を備える。チップ壁３８及び３９は、翼形部１８と一体であり、それぞれ、正圧及び負圧側壁２４及び２６の延長部を形成する。正圧及び負圧側チップ壁３８及び３９は、それぞれ、正圧及び負圧側壁２４及び２６の外側表面に連続した表面を形成する。
【００１５】
翼形部１８は、従来「超合金」として知られる、良好な高温クリープ耐性を有するニッケル基又はコバルト基合金などの材料から作ることができる。適切な材料の他の非限定的な例は、チタンなどの耐火金属、セラミック、セラミック・マトリックス複合体、金属とセラミックとの複合体、及びその組合せを含む。
【００１６】
図２及び図３を参照すると、１つ又はそれ以上の調量孔が、正圧側壁２４を貫通する。この例では、第１、第２、及び第３の材料孔８６、８７、及び８８が示されており、内部表面５４から外部表面５６まで延びている。多孔質層１００は、外部表面５６の上を覆い、したがって、正圧側壁２４は、多孔質層１００の「基材」とみなすことができる。調量孔８６、８７、及び８８は、さらに後述するように、翼形部１８（図示せず）の内部及び多孔質層１００と連通する。調量孔８６、８７、及び８８は、種々の角度で配置することができ、かつ、多様なサイズ、断面形状、入口形状、及び出口形状を有することができることが理解されるであろう。
【００１７】
図２に示す例において、環境コーティング又は熱障壁コーティングなどの随意的な保護コーティング１４０が、多孔質層１００の上を覆う。保護コーティング１４０は、それ自体が多孔質であり、出口孔１５０を組み込むことができる。多孔質層１００は、１つ又はそれ以上の調量孔８６、８７、及び８８並びに保護コーティング１４０に流体接続した、流路を定める。
【００１８】
多孔質層１００は、２つ又はそれ以上のゾーンを含む。図示した例において、多孔質層１００は、第１のゾーン１０４、第２のゾーン１１４、及び第３のゾーン１２４を有するように定められる。上記のように、各ゾーン１０４、１１４、１２４の多孔性は、構造化されており、すなわち、空隙領域１１１に隣接した壁部分１０９（すなわち、中実材料の部分）を備え、各壁部分１０９及び各空隙領域１１１の形状、サイズ、三次元空間内の位置は、所定のパターンに従って構築される。
【００１９】
空隙領域１１１は、流体が通過することができる利用可能な開放空間を表し、種々の方式で構成することができる。空隙形状の非限定的な例は、開放気泡発泡体に類似した構造、複数の管、複数の通路、相互接続空隙、及びそれらの組合せを含む。
【００２０】
ゾーン１０４、１１４、１２４の各々は、他のゾーンとは異なるように構成された構造化多孔性を有する。これは、「異なる構造化多孔性」を有すると記述されることもある。
【００２１】
この特定の例において、これらのゾーンの各々は、異なる多孔性度を有する。本明細書において用いる場合、「多孔性度」という用語は、流体が通過することができる、そのゾーン内で利用可能な開放空間の量を指す。別の言い方をすれば、ガスがそこを通って調量孔８６、８７、８８から多孔質層１００を通って移動することができる開放領域は、第１のゾーン１０４、第２のゾーン１１４、及び第３のゾーン１２４の各々において異なる。
【００２２】
第１の境界ゾーン１０８は、第１のゾーン１０４と第２のゾーン１１４との間に配置される。第２の境界ゾーン１１８は、第２のゾーン１１４と第３のゾーン１２４との間に配置される。図示した例によれば、第１のゾーン１０４内の構造化多孔性は、一般に、全体を通して一定である。第２の境界ゾーン１０８内の構造化多孔性は、第１のゾーン１０４の多孔性から第２のゾーン１１４の多孔性まで徐々に移行する。この点に関して、多孔質層１００は、内部に定められた複数の多孔性度を、所定の移行部と共に有する。このようにして、翼形部１０の異なる領域に、異なる冷却度を所定量で提供することができる。さらに、多孔質層１００は、複数のゾーン角度、すなわちガスがブレード表面に対して流れる角度及び方向、内部の複数の通路配向、複数のサイズ、及び種々の形状の通路を有することができる。
【００２３】
幾つかの実施形態において、隣接する多孔性ゾーン間の移行は、急激であることを認識されたい。他の実施形態において、ゾーンは、多孔性ゾーンと同じ付加製造ステップで生成された中実材料で分離される。
【００２４】
図示した例において、隣接したゾーン１０４、１１４、及び１２４は、互いに流体接続しており、調量孔８６、８７、及び８８の各々は、それが供給するゾーンに対して直接的に流体接続され、図３に示す他のゾーンに対して、隣接ゾーンを介して流体接続されるようになっている。内部表面５４によって境界を定められた内部空間は、調量孔８６、８７、及び８８を介して多孔質層１００に流体接続される。
【００２５】
図４は、代替的な多孔質層２００の例を示す。多孔質層２００は、第１のゾーン２０４、第２のゾーン２１４、及び第３のゾーン２２４、並びに、それぞれ関連付けられた調量孔２８６、２８７、及び２８８を含む。第１のゾーン２０４は、構造化多孔性で構成され、開放気泡発泡体において見られるものと類似の通路が定められるようになっている。第２のゾーン２１４は、壁２１５によって定められた、ディフューザ形チャネル２１３の扇形アレイで構成される。第３のゾーン２２４は、壁２２５によって定められた、複数の湾曲チャネル２２３で構成される。これらゾーンは、多孔質層２００を通して互いに流体接続していない。この点に関して、第１のゾーン２０４の多孔質領域は、第２のゾーン２１４の多孔質領域から、中実領域２０９によって分離される。同様に、第２のゾーン２１４の多孔質領域は、第３のゾーン２２４の多孔質領域から、中実領域２１９によって分離される。図４において、単一の多孔質層２００内で調量孔と多孔性ゾーンとの異なる組合せを構成することができることが分かる。
【００２６】
図５に示すような別の例において、多孔質層３００は、３つの多孔性ゾーンを含む。第１のゾーン３０４において、多孔質層３００は、構造化多孔性を有するように構造化された方式で定められる。多孔質層３００は、開放気泡発泡体において見られるのと類似の通路を有する。多孔質層３００の通路は、ランダムではなく、調量孔３８６から外側表面３６０まで所定のパターンで定められる。第２のゾーン３１４において、蛇行管３１３が多孔質層３００内に定められ、管の少なくとも幾つかが、調量孔３８７を外側表面３６０に流体接続させるようなっている。第３のゾーン３２４においてもまた、構造化多孔性が定められ、開放気泡発泡体において見られるものと類似の通路が、調量孔３８８から外側表面３６０まで所定パターンで定められるようになっている。図示した例において、第３のゾーン３２４内に存在する間隙の百分率又は多孔性度は、第１のゾーン３０４内のそれとは異なる。あるいは、第３のゾーン３２４の多孔性は、第１のゾーン３０４の多孔性と同じにすることができる。
【００２７】
多孔質層１００を製造する１つの可能な方法の例を、ここで、図６に示すような正圧側壁２４の部分又はセクション１２０を参照して説明する。壁セクション１２０は、一般に、いずれかのタービン構成要素の、平坦、凸面、凹面、及び／又は複雑な湾曲などのいずれかの形状の壁セクションを表し、壁セクション１２０を提供するステップは、壁セクション１２０を製造すること、又は予め製造された壁セクション１２０を入手することを含むがそれらに限定されないことを理解されたい。壁セクション１２０を製造する方法は、鋳造、機械加工、及びそれらの組合せなどの従来公知の方法を含むが、それらに限定されない。
【００２８】
調量孔８６、８７、及び８８(図７）は、壁セクション１２０を貫通して形成され、内部表面５４から外部表面５６まで延びる。例えば、これらは、鋳造プロセス中にコア若しくはロッドによって定めることができ、又は、鋳造後に穿孔などの従来法を用いることによって定めることができる。壁セクション１２０は、実質的に不浸透性であり、調量孔８６、８７、及び８８以外は完全に中実とすることができる。本明細書で用いる場合、「実質的に」という用語は、達成可能な製造公差の限界を指す。換言すれば、中実であることが意図されているが、製造時のばらつきに起因するある程度の多孔性を有する壁セクションは、実質的に不浸透性であると言うことができる。
【００２９】
構造化された多孔質層を壁セクション１２０上に形成するステップは、図８〜図１１を参照して、以下の説明によって理解することができる。図８を参照すると、調量孔８６、８７、及び８８は、除去可能な栓１５５によって塞がれる。
【００３０】
次に、粉末を外部表面５６に接着する。本明細書において用いる場合、「接着」という用語は、層を、層がその後の粉末融着プロセス中に所定位置に残存したままとなるように十分な結合強度で表面に接着させるいずれかの方法をさす。「接着する」とは、粉末が、従来の粉末床機械の場合のように単にその自重で所定位置に載置されることを超えた、結合又は接続を有することを含意する。例えば、表面を接着剤製品でコーティングすることができ、これは浸漬又は吹き付けなどの方法で施工することができる。適切な低コスト接着剤の１つの非限定的な例は、米国ミネソタ州５５１４４、セントポールの３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＲｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｂｌｅ  ７５スプレー接着剤である。あるいは、粉末は、部品表面に対する静電引力、又は粉末を磁化すること（部品が鉄の場合）などの、その他の方法によって接着することができる。図９は、外部表面５６に施工されている接着剤１２５を示す。
【００３１】
図１０に示すように、例えば、金属、セラミック、及び／又は有機粉末などの粉末Ｐの層が、接着剤１２５の上に堆積される。非限定的な例として、粉末層の厚さは、約１０マイクロメートル（０．０００４インチ）とすることができる。本明細書において、「層」という用語は、嵩を少しずつ増やしながら付加すること（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  ａｄｄｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｓｓ）を指し、層が平面であることも、又は特定の領域を覆うこと若しくは特定の厚さを有することも必要としない。
【００３２】
粉末Ｐは、粉末Ｐを落下させること若しくは吹き付けることによって、又は壁セクション１２０を粉末中に浸漬することによって、施工することができる。粉末施工に続いて、随意に、例えば均一な層を得るために余剰の粉末を除去することが必要とされるとき、ブラッシング、スクレーピング、ブローイング、又はシェーキングを行うことができる。粉末施工プロセスは、従来の粉末床又は平らな作業面を必要とせず、壁セクション１２０は、単純な作業台、クランプ、又は取付け具などのいずれかの所望の手段によって支持することができる。
【００３３】
図１１で分かるように、ひとたび粉末Ｐが堆積されると、指向性エネルギー源１５０（例えばレーザ又は電子ビーム）を用いて、構築される多孔質層の層を溶融する。指向性エネルギー源は、ビーム「Ｂ」を放出し、ビーム操縦装置を用いて、ビームＢが露出した粉末面上で適切なパターンで操縦される。粉末Ｐの露出した層は、ビームによって、溶融、流動、及び凝固が可能になる温度まで加熱され、接触している基材に融着又は接着する。このようにして、粉末Ｐによって作られた粒子が、この時点で壁セクション１２０の一部として存在することになる。このステップは、粉末の融着と呼ぶことができる。未融着粉末は、次の接着剤施工、粉末施工、及び粉末溶融のサイクルの前に、この段階で除去することができる。しかしながら、図示した実施形態において、各ステップで除去されていない未融着粉末は、所定位置に残ったままである。この点に関して、未融着粉末は、次の層の粉末を支持する働きをすることができる。
【００３４】
粉末を堆積し、次いで指向性エネルギーで粉末を溶融するこのサイクルは、多孔質層１００（図３）が完成するまで繰り返される。
【００３５】
上述のプロセスは、付加製造プロセスの一例に過ぎない。「付加製造」という用語は、一層ずつの構築又は付加的製作（従来の機械加工プロセスの場合のような材料除去とは対照的）を伴うプロセスを説明する。このようなプロセスは、「ラピッド製造プロセス」とも呼ばれることもある。付加製造プロセスは、直接金属レーザ溶融（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔａｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｍｅｌｔｉｎｇ（ＤＭＬＭ））、レーザ・ネット・シェイプ製造（Ｌａｓｅｒ  Ｎｅｔ  Ｓｈａｐｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（ＬＮＳＭ））、電子ビーム焼結、選択的レーザ焼結（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ（ＳＬＳ））、インクジェット及びレーザジェットなどによる３Ｄプリンティング、ステレオリソグラフィ（Ｓｔｅｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（ＳＬＡ））、電子ビーム溶融（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ（ＥＢＭ））、レーザ・エンジニアリング・ネット・シェイピング（Ｌａｓｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｎｅｔ  Ｓｈａｐｉｎｇ（ＬＥＮＳ））、及び直接金属堆積（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  （ＤＭＤ））を含むがこれらに限定されない。
【００３６】
これらの付加製造プロセスはいずれも、本明細書で説明した多孔質層を形成するために用いることができる。例えば、タービンブレード１０全体が付加製造によって構築される場合、それは、基材（すなわち翼形部壁）と構造化された多孔質層との両方に対して粉末床付加製造手法を用いて、同じ構築プロセスで行うことができるであろう。
【００３７】
本明細書で説明したプロセス及び構造は、従来技術に対して幾つかの利点を有する。多孔質構造は、その上に配置された外側層又は外側コーティングを有することができる翼形部のベース壁などの予備成形された構造体上に配置される所定の寸法に設計され及び調整される。多孔質構造は、単一の連続層内に、異なるレベルの構造化多孔性を有する異なるゾーンを有することができる。連続層は、上述のような付加製造によって構築することができる。従来技術の方法では達成することができない多孔質層内の多孔性度の段階的移行を達成することができる。
【００３８】
多孔質構造及びその製造方法を上で説明した。本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面のいずれをも含む）で開示された特徴の全て、及び／又はそのように開示されたあらゆる方法又はプロセスのステップの全ては、このような特徴及び／又はステップの少なくとも一部が互いに排他的である組合せを除いて、あらゆる組合せで結合することができる。
【００３９】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面のいずれをも含む）で開示される各特徴は、明示的に別途規定のない限り、同じ、等価の又は同様の目的を果たす代替の特徴で置き換えることができる。したがって、明示的に別途規定のない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の等価な又は同様の特徴のうちの１つの例に過ぎない。
【００４０】
本発明は、上述の１又は複数の実施形態の詳細事項に限定されない。本発明は、本明細書（添付の潜在的な新規性のポイント、要約書及び図面のいずれをも含む）に開示される特徴のあらゆる新規な１つ、若しくはあらゆる新規な組合せ、又はそのように開示されたあらゆる方法又はプロセスのステップの、あらゆる新規な１つ、又はあらゆる新規な組合せに及ぶ。
【００４１】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成されたタービン構成要素であって、
壁と、
上記壁の一部である連続的な多孔質層と、
第１の構造化多孔性を有するように上記多孔質層内に定められた第１のゾーンと、
第２の構造化多孔性を有するように上記層内に定められた第２のゾーンと、
を備え、
上記第１の構造化多孔性が、上記第２の構造化多孔性とは異なる、
構成要素。
［実施態様２］
上記壁が、内部に定められた少なくとも１つの調量孔を有する、実質的に不浸透性の層を含む、実施態様１に記載の構成要素。
［実施態様３］
上記少なくとも１つの調量孔が、上記壁の内部表面が上記多孔質層と流体接続するように上記実質的に不浸透性の層を貫通して定められた、実施態様２に記載の構成要素。
［実施態様４］
上記壁の上記内部表面が、上記第１のゾーンと、上記第２のゾーンとに流体接続する、実施態様３に記載の構成要素。
［実施態様５］
上記第１のゾーンが、上記多孔質層を介して上記第２のゾーンに流体接続する、実施態様４に記載の構成要素。
［実施態様６］
上記壁の上記内部表面が、１つの調量孔を介して、上記第１のゾーンと、上記第２のゾーンとに流体接続する、実施態様４に記載の構成要素。
［実施態様７］
上記壁の上記内部表面が、第１の調量孔を介して上記第１のゾーンに流体接続し、第２の調量孔を介して上記第２のゾーンに流体接続する、実施態様４に記載の構成要素。
［実施態様８］
上記第１のゾーンが、上記第１の調量孔及び上記第２の調量孔を介して上記第２のゾーンに流体接続する、実施態様７に記載の構成要素。
［実施態様９］
上記第１のゾーンが、上記多孔質層を介して上記第２のゾーンに流体接続する、実施態様８に記載の構成要素。
［実施態様１０］
上記多孔質層が、保護層と上記実質的に不浸透性の層との間に配置され、上記壁の内部表面は、上記保護層の外部表面に流体接続する、実施態様２に記載の構成要素。
［実施態様１１］
上記保護層が、実質的に不浸透性であり、開口部が、上記多孔質層が上記保護層の外部表面と流体接続するように、上記保護層を貫通して定められた、実施態様１０に記載の構成要素。
［実施態様１２］
上記壁が、翼形部の一部である、実施態様１に記載の構成要素。
［実施態様１３］
構造化多孔性冷却によって冷却されるように構成されたタービン構成要素であって、
外部表面と、内部空間を定める内部表面とを有する基材と、
上記基材内に定められ、上記基材の上記外部表面に開口する一端と、上記内部空間に開口する他端とを有するようになっている調量孔と、
上記基材の上記外部表面上に配置された多孔質層と、
上記多孔質層内に定められた構造化多孔性の第１のゾーンと、
上記多孔質層内に定められた構造化多孔性の第２のゾーンと、
を備え、
上記第１のゾーンの多孔性度が、上記第２のゾーンの多孔性度とは異なり、上記内部空間が、上記調量孔と、上記多孔質層と、保護層を貫通して定められた開口部とを介して、上記構成要素の上記外部表面に流体接続する、
構成要素。
［実施態様１４］
第２の調量孔を備え、
上記第２の調量孔が、上記多孔性の第２のゾーンに隣接する一端を有し、上記第１の調量孔が、上記多孔性の第１のゾーンに隣接する一端を有する、
実施態様１３に記載の構成要素。
［実施態様１５］
上記多孔性の第１のゾーン及び上記多孔性の第２のゾーンが、気泡状構成を有する、実施態様１３に記載の構成要素。
［実施態様１６］
上記多孔性の第１のゾーン及び上記多孔性の第２のゾーンが、各々、全体にわたって実質的に均一な多孔性度を有する、実施態様１５に記載の構成要素。
［実施態様１７］
多孔性の第３のゾーンが、上記多孔性の第１のゾーンと、上記多孔性の第２のゾーンとの間に配置された、実施態様１６に記載の構成要素。
［実施態様１８］
上記多孔性の第３のゾーンが、上記多孔性の第１のゾーンに近い領域内では、上記多孔性の第１のゾーンの多孔性度に実質的に等しい多孔性度を有し、上記多孔性の第２のゾーンに近い領域内では、上記多孔性の第２のゾーンの多孔性度に実質的に等しい多孔性度を有する、実施態様１７に記載の構成要素。
［実施態様１９］
上記多孔性の第３のゾーンの上記多孔性度が、上記多孔性の第１のゾーンの付近から上記多孔性の第２のゾーンの付近まで徐々に移行する、実施態様１８に記載の構成要素。
［実施態様２０］
上記多孔性の第３のゾーンが、不浸透性である、実施態様１７に記載の構成要素。
［実施態様２１］
上記多孔質層が、１つの連続したユニットである、実施態様２０に記載の構成要素。
［実施態様２２］
上記多孔質層の上を覆うコーティング層をさらに備え、上記コーティング層は、上記多孔質層と流体連通状態で配置された貫通する開口部を含む、実施態様１３に記載の構成要素。
【符号の説明】
【００４２】
１０：ブレード
１２：ダブテール
１４：シャンク
１６：プラットフォーム
１８：翼形部
１９：翼根
２２：先端
２４：壁
２６：壁
２８：縁
３１：縁
３４：キャップ
３６：先端
３８：壁
３９：壁
５４：表面
５６：表面
８６：孔
８７：孔
８８：孔
１０４：第１のゾーン
１１４：第２のゾーン
１２４：第３のゾーン
１３４：第４のゾーン
１４０：層
１５０：孔
２００：層
２０４：第１のゾーン
２１４：第２のゾーン
２２４：第３のゾーン
２８６：孔
２８７：孔
２８８：孔
３０４：第１のゾーン
３１４：第２のゾーン
３２４：第３のゾーン
３８６：孔
３８７：孔
３８８：孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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