(57)【要約】【課題】エネルギービーム（４）によって凝固化することができる粉末状の造形材料層（３）を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体（２）を付加製造するための少なくとも１つの装置（１）を動作させる方法を提供すること。【解決手段】少なくとも１つの装置（１）の動作中に廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が生成され、廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）は、少なくとも１つのエネルギー変換デバイス（１５）によって電気または機械エネルギー（ＥＥ、ＭＥ）を生成するために少なくとも部分的に使用され、かつ／または廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）は、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスを動作させるために少なくとも部分的に使用されることを特徴とする。【選択図】図１
2019194022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービーム（４）によって凝固化することができる粉末状の造形材料層（３）を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体（２）を付加製造するための少なくとも１つの装置（１）を動作させる方法であって、前記少なくとも１つの装置（１）の動作中に廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が生成される前記方法において、
前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が、少なくとも１つのエネルギー変換デバイス（１５）によって電気または機械エネルギー（ＥＥ、ＭＥ）を生成するために少なくとも部分的に使用され、かつ／または前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスを動作させるために少なくとも部分的に使用されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が、電気エネルギー（ＥＥ）に少なくとも部分的に変換され、前記電気エネルギー（ＥＥ）が、前記装置（１）内部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスまたは前記装置（１）外部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスへ伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気エネルギー（ＥＥ）が、前記装置（１）内部の電気エネルギー消費デバイスへ伝達され、前記装置（１）内部の前記電気エネルギー消費デバイスが、
前記装置（１）のプロセスチャンバ（７）の造形面内に造形材料層（３）を塗布する働きをし、かつ／または
造形材料層にエネルギービーム（４）を選択的に照射する働きをし、かつ／または
流動チャネル（９）に沿ってプロセスガス（１０）の流れを生成する働きをし、かつ／または
少なくとも１つの駆動可能な機能的構成要素を駆動するための駆動力を生成する働きをし、かつ／または
前記装置（１）の少なくとも１つの構成要素を加熱する働きをする前記装置（１）の機能ユニットであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）を電気エネルギー（ＥＥ）に変換するために、熱エネルギーを電気エネルギー（ＥＥ）に直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換デバイス（１５）が使用されることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）が、機械エネルギー（ＭＥ）に少なくとも部分的に変換され、前記機械エネルギー（ＭＥ）が、前記装置（１）内部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスまたは前記装置（１）外部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスへ伝達されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記機械エネルギー（ＭＥ）が、前記装置（１）内部の機械エネルギー消費デバイスへ伝達され、前記装置（１）の内部の前記機械エネルギー消費デバイスが、
前記装置（１）のプロセスチャンバ（７）の造形面内に造形材料層（３）を塗布する働きをし、かつ／または
造形材料層にエネルギービーム（４）を選択的に照射する働きをし、かつ／または
流動チャネル（９）に沿ってプロセスガス（１０）の流れを生成する働きをし、かつ／または
前記装置（１）の少なくとも１つの駆動可能な機能的構成要素を駆動するための駆動力を生成する働きをする前記装置（１）の機能ユニットであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記廃棄熱エネルギー（ＷＴＥ）を機械エネルギー（ＭＥ）に変換するために、熱エネルギーを機械エネルギー（ＭＥ）に直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換デバイス（１５）が使用されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記廃棄熱エネルギーが、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスを動作させるために少なくとも部分的に使用され、前記廃棄熱エネルギーが、前記装置内部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスまたは前記装置外部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記廃棄熱エネルギーが、前記装置内部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達され、前記装置内部の前記熱エネルギー消費デバイスが、前記装置の少なくとも１つの機能的構成要素を加熱し、特に粉末状の造形材料を受け取るための粉末チャンバを備える前記装置の容器状の粉末モジュールを加熱し、または前記装置のプロセスチャンバを加熱する働きをする前記装置の機能ユニットであることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記廃棄熱エネルギーが、前記装置の動作中に造形材料層に選択的に照射するために使用されるエネルギービーム、前記装置の動作中に生成される少なくとも部分的に反射したエネルギー照射、前記装置の動作中に加熱された前記装置の壁部分、たとえば容器状の粉末モジュールの加熱された壁またはプロセスチャンバの加熱された壁、前記装置の動作中にプロセスガスが流れることができる内側流動容積を画定する加熱された流動チャネル壁から得られることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記廃棄熱エネルギーが、少なくとも１つの熱エネルギー担体媒体によって前記少なくとも１つのエネルギー変換手段および／または前記少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ伝達されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記変換された電気および／もしくは機械エネルギーならびに／または前記熱廃棄エネルギーが、一時的に蓄積されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
エネルギービーム（４）によって凝固化することができる造形材料層（３）を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための装置において、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法を実行するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項１４】
エネルギービーム（４）によって凝固化することができる造形材料層（３）を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための複数の装置を備える３次元の物体を付加製造するための工場において、少なくとも１つの装置が、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法を実行するように構成されることを特徴とする工場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームによって凝固化することができる粉末状の造形材料層を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための少なくとも１つの装置を動作させる方法に関し、３次元の物体を付加製造するための少なくとも１つの装置の動作中に廃棄熱エネルギーが生成される。
【背景技術】
【０００２】
エネルギービーム、たとえば電子ビームまたはレーザビームによって凝固化することができる粉末状の造形材料層を連続して層ごとに選択的に照射し、それに付随して凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための装置および方法は、広く知られている。そのような装置および方法は、たとえば、選択的レーザ焼結プロセス、選択的レーザ溶融プロセス、または選択的電子ビーム溶融プロセスで実施される。
【０００３】
また、それぞれの装置の動作およびそれぞれの方法の適用中に、それぞれ廃棄熱エネルギーが生成されることも知られている。典型的には、この廃棄熱エネルギーは使用されず、したがってそれぞれの装置の動作およびそれぞれの方法の適用により、それぞれ実際には「無駄」になる廃棄熱エネルギーが生成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の観点から、本発明の目的は、３次元の物体を付加製造するためのそれぞれの装置の動作およびそれぞれの方法の適用中に生成される廃棄熱エネルギーをそれぞれ効率的に使用するための手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の３次元の物体を付加製造するための少なくとも１つの装置を動作させる方法によって達成される。請求項１に従属する請求項は、請求項１に記載の方法の可能な実施形態に関する。
【０００６】
本明細書に記載する方法は、エネルギービームによって凝固化することができる典型的には粉末状の造形材料層を連続して層ごとに選択的に照射し、それに付随して凝固化することによって、３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造するための少なくとも１つの装置（以下、「装置」）を動作させることに関する。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、またはポリマー粉末とすることができる。それぞれのエネルギービームは、レーザビームまたは電子ビームとすることができる。それぞれの装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、または選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。
【０００７】
装置は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを有する。１つの例示的な機能ユニットは、造形材料層にエネルギービームを選択的に照射する働きをする照射デバイスである。装置の機能ユニットのさらなる例を、以下に記載する。
【０００８】
装置の少なくとも１つの機能ユニットの動作は、廃棄熱エネルギー、すなわち廃熱の放散を直接または間接的に引き起こす。したがって、装置の動作中に、廃棄熱エネルギーが生成される。廃棄熱エネルギーは、装置の動作のエネルギー副生成物と見なすことができる。以下でさらに詳細に説明するように、廃棄熱エネルギーは特に、造形材料層に選択的に照射する働きをする照射デバイス、容器状の粉末モジュールを加熱する働きをする加熱デバイス、または装置のプロセスチャンバを加熱する働きをする加熱ユニットの動作から生じる可能性がある。導入部に記載した従来技術を参照すると、「廃棄熱エネルギー」という用語は特に、３次元の物体を付加製造するための装置の動作中に生成されるが使用されず、したがって実際には無駄になる熱エネルギーを指す。
【０００９】
本明細書に記載する方法によれば、廃棄熱エネルギーは無駄にならず、少なくとも部分的に使用される。
【００１０】
第１の選択肢によれば、廃棄熱エネルギーは、電気および／または機械エネルギーに少なくとも部分的に変換される。したがって、廃棄熱エネルギーは、電気および／または機械エネルギーに変換するために使用され、これを電気および／または機械エネルギー消費デバイスによって使用することができる。ここで、それぞれの装置の動作中に生成される廃棄熱エネルギーは、少なくとも１つのエネルギー変換デバイスへ伝達され、そこで電気および／または機械エネルギーに変換され、これを電気および／または機械エネルギー消費デバイスによって使用することができる。当然ながら、電気および／または機械エネルギーは、少なくとも部分的に適当な電気および／または機械エネルギー蓄積手段内に一時的に蓄積することもできる。また、電気および／または機械エネルギーは、他のタイプのエネルギーにさらに変換することもできる。
【００１１】
代替または追加の第２の選択肢によれば、廃棄熱エネルギーは、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達される。したがって、廃棄熱エネルギーは、熱エネルギー消費デバイスによって使用される。ここで、それぞれの装置の動作中に生成される廃棄熱エネルギーは変換されず、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ伝達され、そこで使用される。当然ながら、熱エネルギーは、少なくとも部分的に適当な熱エネルギー蓄積手段内に一時的に蓄積することもできる。
【００１２】
どちらの場合も、本明細書に記載する方法によって、それぞれの装置を動作させるエネルギーバランスに大幅に良い影響を与えることができる。この方法は、それぞれの装置の動作およびそれぞれの方法の適用中に生成される廃棄熱エネルギーをそれぞれ効率的に使用するための手法を提供する。
【００１３】
第１の選択肢に関して、廃棄熱エネルギーは、電気エネルギーに少なくとも部分的に変換することができ、電気エネルギーは、装置内部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスへ伝達／供給され、または装置外部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスへ伝達／供給される。
【００１４】
それぞれの装置内部の電気エネルギー消費デバイスは、その機能が装置の動作、すなわち特に装置によって実行される付加製造プロセスに（直接または間接的に）関係するデバイスである。
【００１５】
それぞれの装置内部の電気エネルギー消費デバイスは、装置の機能ユニットとすることができる。一例によれば、それぞれの機能ユニットは、たとえば装置のプロセスチャンバの造形面内に造形材料層を塗布する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、造形材料塗布デバイス、特にコーティングデバイスとすることができる。別の例によれば、機能ユニットは、造形材料層に少なくとも１つのエネルギービームを選択的に照射する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、照射デバイス、特にエネルギービーム生成デバイスまたはエネルギービーム偏向デバイス、たとえば走査デバイスとすることができる。別の例によれば、機能ユニットは、流動チャネル（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ）に沿って／流動チャネル内でプロセスガスの流れを生成する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、流動デバイス（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）、たとえば吹込みまたは吸込みデバイスとすることができる。別の例によれば、機能ユニットは、少なくとも１つの駆動可能な機能的構成要素を駆動するための駆動力を生成する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、コーティングデバイスの駆動可能なコータ、造形材料を支持する駆動可能なプレート、および／または付加製造すべき３次元の物体などを駆動し、すなわち特に移動させる働きをする電気駆動部、たとえば電気エンジンとすることができる。別の例によれば、機能ユニットは、装置の少なくとも１つの構成要素を加熱する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、電気抵抗加熱デバイスとすることができる。
【００１６】
装置外部の電気エネルギー消費デバイスは、その機能が装置の動作に（直接または間接的に）関係しないデバイスである。それぞれの電気エネルギー消費デバイスの一例は、それぞれの装置が設置された建物、たとえばホール、またはそれぞれの装置が設置された建物の一部、たとえば部屋の照明のための電気照明デバイスとすることができる。それぞれのデバイスの別の例は、それぞれの装置が設置された建物、たとえばホール、またはそれぞれの装置が設置された建物の一部、たとえば部屋を加熱する電気加熱デバイスとすることができる。
【００１７】
どちらの場合も、廃棄熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために、廃棄熱エネルギーを電気エネルギーに直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換手段を使用することができる。それぞれのエネルギー変換手段は、たとえば、発電機として実施することができ、または発電機を備えることができる。
【００１８】
さらに第１の選択肢に関して、廃棄熱エネルギーは、別法または追加として、機械エネルギーに少なくとも部分的に変換することができ、機械エネルギーは、装置内部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスへ伝達／供給され、または装置外部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスへ伝達／供給される。
【００１９】
それぞれの装置内部の機械エネルギー消費デバイスは、その機能が装置の動作、すなわち特に装置によって実行される付加製造プロセスに（直接または間接的に）関係するデバイスである。
【００２０】
それぞれの装置内部の機械エネルギー消費デバイスは、装置の機能ユニットとすることができる。一例によれば、それぞれの機能ユニットは、たとえば装置のプロセスチャンバの造形面内に造形材料層を塗布する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、造形材料塗布デバイス、特にコーティングデバイスとすることができる。別の例によれば、それぞれの機能ユニットは、造形材料層にエネルギービームを選択的に照射する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、照射デバイス、特にエネルギービーム偏向デバイス、たとえば走査デバイスとすることができる。別の例によれば、それぞれの機能ユニットは、流動チャネルに沿って／流動チャネル内でプロセスガスの流れを生成する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、流動デバイス、たとえば吹込みまたは吸込みデバイスとすることができる。別の例によれば、それぞれの機能ユニットは、少なくとも１つの駆動可能な機能的構成要素を駆動するための駆動力を生成する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、コーティングデバイスの駆動可能なコータ、造形材料を支持する駆動可能なプレート、および／または付加製造すべき３次元の物体などを駆動し、すなわち特に移動させる働きをする電気駆動部、たとえば電気エンジンとすることができる。
【００２１】
それぞれの装置外部の機械エネルギー消費デバイスは、その機能が装置の動作に（直接または間接的に）関係しないデバイスである。それぞれの機械エネルギー消費デバイスの一例は、たとえばそれぞれの装置が設置された建物、またはそれぞれの装置が設置された建物の一部、たとえば部屋の中で物品を運搬または輸送するための運搬または輸送デバイスとすることができる。
【００２２】
どちらの場合も、廃棄熱エネルギーを機械エネルギーに変換するために、熱エネルギーを機械エネルギーに直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換手段を使用することができる。それぞれのエネルギー変換手段は、たとえば、熱機関として実施することができ、または熱機関を備えることができる。
【００２３】
第２の選択肢に関して、廃棄熱エネルギーは、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスを動作させるために少なくとも部分的に使用することができ、廃棄熱エネルギーは、装置内部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスまたは装置外部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ伝達／供給される。
【００２４】
それぞれの装置内部の熱エネルギー消費デバイスは、その機能がそれぞれの装置の動作、すなわち特に装置によって実行される付加製造プロセスに（直接または間接的に）関係するデバイスである。
【００２５】
したがって、廃棄熱エネルギーは、それぞれの装置内部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達することができる。それぞれの装置内部の熱エネルギー消費デバイスは、装置の機能ユニットとすることができる。一例によれば、それぞれの機能ユニットは、装置の少なくとも１つの機能的構成要素、たとえば粉末状の造形材料を受け取るための粉末チャンバを備える容器状の粉末モジュールまたは装置のプロセスチャンバを加熱する働きをすることができる。それぞれの機能ユニットの一例は、加熱デバイス、特に加熱チャネル構造を通って流れる加熱流体、たとえばガスまたは液体を使用する加熱デバイスとすることができる。
【００２６】
その具体的な使用とは関係なく、廃棄熱エネルギーは、廃棄熱エネルギーを（直接または間接的に）生成するそれぞれの装置の異なる機能ユニットから得ることもできる。一例として、廃棄熱エネルギーは、装置の動作中に造形材料層に選択的に照射するために使用されるエネルギービーム、すなわち特にレーザビームから得ることができる。さらなる例として、廃棄熱エネルギーは、装置の動作中に生成される少なくとも部分的に反射したエネルギー照射から得ることができる。さらなる例として、廃棄熱エネルギーは、装置の動作中に加熱された装置の壁部分、たとえば容器状の粉末モジュールの加熱された壁またはプロセスチャンバの加熱された壁、装置の動作中にプロセスガスが流れることができる内側流動容積を画定する加熱された流動チャネル壁から得ることができる。これに関して、装置のそれぞれの機能ユニットから廃棄熱エネルギーを得るために、熱交換器または任意の他の熱伝導構造を使用することができる。
【００２７】
それぞれの装置外部の熱エネルギー消費デバイスは、その機能が装置の動作に（直接または間接的に）関係しないデバイスである。それぞれのデバイスの一例は、装置が設置される建物の少なくとも一部、たとえばホール、または装置が設置される建物の一部、たとえば部屋を加熱する加熱デバイスである。
【００２８】
本発明はまた、エネルギービームによって凝固化することができる造形材料層を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための装置に関する。装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、または選択的電子ビーム装置とすることができ、典型的には、建物または建物の一部の中に設置され、上述した方法を実行するように構成される。少なくとも１つのエネルギー変換手段を装置に付属させることができる。方法に関するすべての注釈は、装置にも同様に該当する。
【００２９】
本発明はさらに、エネルギービームによって凝固化することができる造形材料層を連続して層ごとに選択的に照射および凝固化することによって、３次元の物体を付加製造するための複数の装置を備える３次元の物体を付加製造するための工場に関する。工場は、典型的には少なくとも１つの建物または建物の少なくとも一部の中に設置され、上述した方法を実行するように構成される。少なくとも１つのエネルギー変換手段を工場に付属させることができる。方法に関するすべての注釈はまた、工場にも同様に該当する。
【００３０】
本発明の例示的な実施形態について図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】３次元の物体を付加製造するための装置の主要な図である。
【図２】３次元の物体を付加製造するための装置の主要な図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図はそれぞれ、エネルギービーム４、たとえばレーザビームによって凝固化することができる粉末状の造形材料層３、たとえば金属粉末を連続して層ごとに選択的に照射し、それに付随して凝固化することによって、３次元の物体２、たとえば技術的構成要素を付加製造するための装置１の主要な図面を示す。装置１は、たとえば、選択的レーザ溶融装置とすることができる。装置１は、３次元の物体２を付加製造するための複数のそれぞれの装置１を備える工場の一部とすることができる。
【００３３】
装置１は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを有する。例示的な機能ユニットは、造形材料層にエネルギービーム４を選択的に照射する働きをする照射デバイス５、特にエネルギービーム生成デバイスおよび／またはエネルギービーム偏向デバイス、たとえば走査デバイスである。別の例示的な機能ユニットは、たとえば装置１のプロセスチャンバ７の造形面内に造形材料層３を塗布する働きをする造形材料塗布デバイス６、特にコーティングデバイスである。別の例示的な機能ユニットは、流動経路／チャネル９に沿ってプロセスガス１０の流れを生成する働きをする流動デバイス８、たとえば吹込みまたは吸込みデバイスである。別の例示的な機能ユニットは、少なくとも１つの駆動可能な機能的構成要素、たとえばコーティングデバイスの駆動可能なコータ、造形材料３を支持する駆動可能なプレート１２、および／または付加製造すべき３次元の物体２を駆動するための駆動力を生成する働きをする駆動デバイス１１、たとえば電気エンジンである。別の例示的な機能ユニットは、少なくとも１つの機能的構成要素、たとえば粉末モジュール１４、プロセスチャンバ７などを加熱する働きをする電気抵抗加熱デバイス１３である。
【００３４】
装置１の少なくとも１つの機能ユニットの動作は、廃棄熱エネルギーＷＴＥ、すなわち廃熱の放散を直接または間接的に引き起こす。したがって、装置１の動作中に、廃棄熱エネルギーＷＴＥが生成される。廃棄熱エネルギーＷＴＥは、装置１の動作のエネルギー副生成物と見なされる。
【００３５】
装置１は、廃棄熱エネルギーＷＴＥが無駄にならずに使用されることを可能にする方法を実行するために実施される。
【００３６】
この方法の第１の実施形態によれば、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、電気エネルギーＥＥおよび／または機械エネルギーＭＥに少なくとも部分的に変換される。図１を参照されたい。したがって、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、電気エネルギーＥＥおよび／または機械エネルギーＭＥに変換するために使用され、これを電気および／または機械エネルギー消費デバイスによって使用することができる。ここで、装置１の動作中に生成される廃棄熱エネルギーＷＴＥは、少なくとも１つのエネルギー変換デバイス１５へ伝達され、そこで電気エネルギーＥＥおよび／または機械エネルギーＭＥに変換され、これを電気および／または機械エネルギー消費デバイスによって使用することができる。当然ながら、電気エネルギーＥＥおよび／または機械エネルギーＭＥは、少なくとも部分的に適当な電気および／または機械エネルギー蓄積手段（図示せず）内に一時的に蓄積することもできる。また、電気エネルギーＥＥおよび／または機械エネルギーＭＥは、他のタイプのエネルギーにさらに変換することもできる。
【００３７】
廃棄熱エネルギーＷＴＥから変換された電気エネルギーＥＥは、装置１内部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスまたは装置１外部の少なくとも１つの電気エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達することができる。
【００３８】
装置１内部の電気エネルギー消費デバイスは、装置１の機能ユニット、たとえば照射デバイス５、造形材料塗布デバイス６、流動デバイス８、駆動デバイス１１、加熱デバイス１３のうちの１つとすることができる。
【００３９】
装置１外部の電気エネルギー消費デバイスの一例は、装置１が設置された建物１７、たとえばホール、または装置１が設置された建物１７の一部、たとえば部屋の照明のための電気照明デバイス１６とすることができる。装置１外部の電気エネルギー消費デバイスの別の例は、装置１が設置された建物１７、または建物１７の一部、たとえば部屋を電気的に加熱する加熱デバイス１８とすることができる。
【００４０】
廃棄熱エネルギーＷＴＥを電気エネルギーＥＥに直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換デバイス１５は、発電機として実施することができ、または発電機を備えることができる。
【００４１】
廃棄熱エネルギーＷＴＥから変換された機械エネルギーＭＥは、装置１内部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスまたは装置１外部の少なくとも１つの機械エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達することができる。
【００４２】
装置１内部の機械エネルギー消費デバイスは、装置１の機能ユニット、たとえば造形材料塗布デバイス６、流動デバイス８、駆動デバイス１１のうちの１つとすることができる。
【００４３】
装置１外部の機械エネルギー消費デバイスの一例は、たとえば装置１が設置された建物１７、または装置１が設置された建物１７の一部、たとえば部屋の中で物品を運搬または輸送するための運搬または輸送デバイス１９とすることができる。
【００４４】
廃棄熱エネルギーＷＴＥを機械エネルギーＭＥに直接または間接的に変換するように構成されたエネルギー変換デバイス１５は、熱機関として実施することができ、または熱機関を備えることができる。
【００４５】
この方法の代替または追加の第２の実施形態によれば、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ少なくとも部分的に伝達される。図２を参照されたい。したがって、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、熱エネルギー消費デバイスによって使用される。ここで、装置１の動作中に生成される廃棄熱エネルギーＷＴＥは変換されず、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ伝達され、そこで使用される。当然ながら、熱エネルギーＷＴＥは、適当な熱エネルギー蓄積手段（図示せず）内に一時的に少なくとも部分的に蓄積することもできる。
【００４６】
廃棄熱エネルギーＷＴＥは、少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスを動作させるために少なくとも部分的に使用することができ、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、装置１内部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスまたは装置１外部の少なくとも１つの熱エネルギー消費デバイスへ伝達される。
【００４７】
装置１内部の熱エネルギー消費デバイスの一例は、加熱デバイス１３とすることができる。
【００４８】
装置１外部の熱エネルギー消費デバイスの一例は、装置１が設置された建物１７、または建物１７の一部、たとえば部屋を電気的に加熱する加熱デバイスとすることができる。
【００４９】
その具体的な使用とは関係なく、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、廃棄熱エネルギーＷＴＥを（直接または間接的に）生成する装置１の異なる機能ユニットから得ることもできる。一例として、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、装置１の動作中に造形材料層に選択的に照射するために使用されるエネルギービーム４から得ることができる。さらなる例として、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、装置１の動作中に生成される少なくとも部分的に反射したエネルギー照射から得ることができる。さらなる例として、廃棄熱エネルギーＷＴＥは、装置１の動作中に加熱された装置１の壁部分、たとえば粉末モジュール１４の加熱された壁またはプロセスチャンバ７の加熱された壁、装置１の動作中にプロセスガス１０が流れることができる内側流動容積を画定する加熱された流動チャネル壁から得ることができる。これに関して、装置１のそれぞれの機能ユニットから廃棄熱エネルギーＷＴＥを得るために、熱交換器または任意の他の熱伝導構造を使用することができる。
【図１】
2019194022.tif 000003
【図２】
2019194022.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月4日(2019.6.4)
【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】
３次元の物体（２）を付加製造するための装置（１）を動作させる方法であって、
照射デバイス（５）から供給されるエネルギービーム（４）を用いて、粉末状の造形材料（３）の連続する層を照射および凝固化して、廃棄熱エネルギーを生成することと、
前記廃棄熱エネルギーの少なくとも一部を用いて、前記装置（１）の内部または外部に配置されたエネルギー消費デバイスを動作させること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記廃棄熱エネルギーの一部を蓄積すること、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記廃棄熱エネルギーの一部を用いて前記装置（１）の機能ユニットを動作させること、
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
エネルギー変換デバイスを用いて、前記廃棄熱エネルギーの一部を電気エネルギー及び機械エネルギーの少なくとも一方へ変換すること、
を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記エネルギー変換デバイスは、発電機、輸送デバイス、または熱機関を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記電気エネルギー及び前記機械エネルギーの少なくとも一方を蓄積すること、
を含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記電気エネルギー及び前記機械エネルギーの少なくとも一方を用いて、前記装置（１）の機能ユニットを動作させること、
を含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記装置（１）の前記機能ユニットは、前記照射デバイス（５）を含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記装置（１）の前記機能ユニットは、造形材料塗布デバイス（６）、流動デバイス（８）、駆動デバイス（１１）、または加熱デバイス（１３）を含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記装置（１）の機能的構成要素を加熱することを含む、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置（１）の前記機能的構成要素は、粉末モジュールを含む、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記エネルギービーム（４）から廃棄熱エネルギーを取得することと、
前記粉末状の造形材料（３）から反射されたエネルギー照射から廃棄熱エネルギーを取得すること、及び／又は
前記装置（１）の動作中に熱せられる、前記装置（１）の壁部から廃棄熱エネルギーを取得すること、
を含む、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記装置（１）の前記壁部は、前記装置の動作中にプロセスガスが流れることができる内側流動容積を画定する加熱された流動チャネル壁を含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
熱エネルギー担体媒体を用いて、前記廃棄熱エネルギーの一部を前記エネルギー変換デバイスへ伝達すること、
を含む、請求項４〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
エネルギー変換デバイスを用いて、前記廃棄熱エネルギーの一部を電気エネルギー及び機械エネルギーの少なくとも一方へ変換することと、
前記電気エネルギー及び前記機械エネルギーの少なくとも一方を用いて、前記装置の外部に配置されたデバイスを動作させること、
を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記装置の外部に配置された前記デバイスは、運搬または輸送デバイスを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記廃棄熱エネルギーの一部を用いて建物を加熱すること、
を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記廃棄熱エネルギーの一部を用いて建物を照明すること、
を含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、
３次元の物体（２）を付加製造するための装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、３次元の物体（２）を付加製造するための複数の装置（１）を備えた、
３次元の物体（２）を付加製造するためのプラント。