(57)【要約】      （修正有）【課題】コンフォ−マル洗浄のための装置および方法を提供する。【解決手段】システムが、複数のノズル１８と、ノズルを通して流体を送るように構成されているポンプ１２と、複数のノズルをワークピース２０の形状に実質的に適合するように配置するように構成されているマニホルド１４とを含む。複数のノズルの各ノズルは、流体でワークピースの部分上に吹き付けるように構成されている。【選択図】図１
2015083300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルと、
前記複数のノズルを通して流体を送るように構成されているポンプと、
ワークピースの形状に実質的に適合するように前記複数のノズルを配置するように構成されているマニホルドであり、前記複数のノズルの各ノズルは前記流体で前記ワークピースの部分上に吹き付けるように構成されている、マニホルドと
を含む、システム。
【請求項２】
軸に沿って前記ワークピースまたは前記マニホルドを移動させるように構成されているワークピースホルダを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ワークピースホルダは、前記ワークピースまたは前記マニホルドを、前記軸の周囲で円周方向に揺動させるように構成されている、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記複数のノズルのノズルサブセットの各ノズルは、前記ワークピースの垂線に対して異なる角度で前記ワークピース上に吹き付けるように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記ポンプは、約６５，０００ｋＰａより高い圧力で前記流体を送るように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記剥離流体の実質的に等しい圧力を前記複数のノズルの各ノズルに与えるように構成されているプレナムを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ポンプは複数のポンプを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記複数のポンプの各ポンプは、前記複数のノズルのサブセットに圧力を与えるように構成されており、前記複数のノズルの各ノズルは１つのサブセットのみに含まれている、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記複数のポンプの各ポンプは、コントローラにより個別に調節されるように構成されている、請求項７記載のシステム。
【請求項１０】
前記マニホルドは、前記複数のノズルを配置して、前記ワークピースに対して外向きに吹き付けるように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記マニホルドは、前記ワークピースの前記形状に実質的に合致するように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記マニホルドおよび／または前記複数のノズルは、エーロフォイル形状の構造を有し、前記ワークピースのエーロフォイル形状に対応する、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
１つまたは複数の命令セットを集合的に格納する１つまたは複数の有形の非一時的な機械可読媒体と、
マニホルドの複数のノズルを通る流体の流動を制御し、ここで前記複数のノズルはワークピースの周囲に沿ってあるパターンで配置されており、
軸に沿った、前記ワークピースと前記マニホルドとの間の相対運動を制御して、前記流体で前記ワークピースを洗浄する
ための前記１つまたは複数の命令セットを実行するように構成されている１つまたは複数の処理デバイスと
を含む、コントローラ
を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
ワークピースの形状に実質的に適合するあるパターンで分布している複数のノズルを有するマニホルド内に前記ワークピースを保持するステップと、
ポンプを使用して前記複数のノズルを通して流体を送るステップと、
軸に沿ってワークピースホルダと共に、前記ワークピース、または前記マニホルド、またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを平行移動させて、前記ワークピースを前記流体で洗浄するステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記ワークピース、または前記マニホルド、またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを前記軸に沿って平行移動させている間に、前記ワークピースホルダを前記軸の周囲で円周方向に揺動させるステップを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ワークピースは、エーロフォイル、タービンブレード、圧縮機ブレード、羽根車、タービン羽根、または圧縮機羽根を含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
１つまたは複数の命令セットを集合的に格納する１つまたは複数の有形の非一時的な機械可読媒体と、
マニホルドの複数のノズルを通る流体の流動を制御し、ここで前記複数のノズルはワークピースの周囲に沿ってあるパターンで配置されており、
軸に沿った、前記ワークピースと前記マニホルドとの間の相対運動を制御して、前記ワークピースを前記流体で洗浄する
ための前記１つまたは複数の命令セットを実行するように構成されている１つまたは複数の処理デバイスと
を含む、コントローラ
を含む、システム。
【請求項１８】
前記コントローラは、互いに異なる複数の洗浄プロファイルを含む、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記コントローラは、エーロフォイル洗浄プロファイル、タービンブレード洗浄プロファイル、圧縮機ブレード洗浄プロファイル、羽根車洗浄プロファイル、タービン羽根洗浄プロファイル、圧縮機羽根洗浄プロファイル、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
前記コントローラは、表面洗浄プロファイル、被覆剥離プロファイル、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示されている主題は、全般的に洗浄システムに関し、より詳細には、ターボ機械のための洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機およびタービンなどのターボ機械が、作動期間に亘って、材料の蓄積および／または被覆の磨耗を経験する可能性がある。例えば、保護被覆が徐々に磨耗し、効果的でなくなる可能性がある。さらなる例によると、種々の構成要素の表面は、酸化、腐食、または（例えば、流体流中の材料に因る）材料堆積を経験する可能性がある。ガスタービンエンジンでは、高温燃焼ガスは、タービンブレード、ノズル、シュラウド、および他の構成要素の表面を磨耗させるかつ／または当該表面上に堆積物を蓄積させる可能性がある。残念ながら、ブレードおよび他の構成要素は、洗浄プロセスを複雑にする複雑な形状を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８３８０３３８号明細書
【発明の概要】
【０００４】
最初に特許請求されている発明と範囲が同一の、ある実施形態が以下にまとめられている。これらの実施形態は、特許請求されている発明の範囲を限定することを目的としておらず、むしろこれらの実施形態は、もっぱら、本発明の可能性のある形態の概要を供することを目的としている。実際、本発明は、以下に記載されている実施形態に類似したまたはそれらとは異なる様々な形態を包含し得る。
【０００５】
第１の実施形態では、システムが、複数のノズルと、当該ノズルを通して流体を送るように構成されているポンプと、複数のノズルをワークピースの形状に実質的に合致するように配置するように構成されているマニホルドとを含む。複数のノズルの各ノズルは、流体でワークピースの部分上に吹き付けるように構成されている。
【０００６】
第２の実施形態では、方法が、ワークピースの形状に実質的に適合する、あるパターンで分布している複数のノズルを有するマニホルド内にワークピースを保持するステップと、ポンプを使用して複数のノズルを通して流体を送るステップと、軸に沿って、ワークピースホルダと共に、少なくとも１つのワークピース、またはマニホルド、または任意のそれらの組合せを平行移動させて、流体でワークピースを洗浄するステップとを含む。
【０００７】
第３の実施形態では、システムが、１つまたは複数の命令セットを集合的に格納する１つまたは複数の有形の非一時的な機械可読媒体と、マニホルドの複数のノズルを通る流体の流動を制御する１つまたは複数の命令セットを実行するように構成されている１つまたは複数の処理デバイスとを有するコントローラを含む。複数のノズルは、ワークピースの周囲に沿って、あるパターンで配置されている。また、命令は、軸に沿った、ワークピースとマニホルドとの間の相対運動を制御して、流体でワークピースを洗浄する。
【０００８】
本発明のこれらのかつ他の特徴、態様、および利点は、図面を通じて同様の文字が同様の部分を示す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良く理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ワークピース洗浄剥離システムの実施形態の概略図である。
【図２】マニホルドを含むコンフォーマル洗浄システムの実施形態の斜視図である。
【図３】いくつかのノズルサブセットを含むコンフォーマル洗浄システムの実施形態の斜視図である。
【図４】ノズルを外側に向けるように構成されているマニホルドを含むコンフォーマル洗浄システムの実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態が以下に記載される。これらの実施形態の正確な説明をする目的で、実際の実施の全ての特徴が本明細書に記載されていない場合がある。当然のことながら、任意の工学プロジェクトまたは設計プロジェクトの場合と同様に、任意のそのような実施の開発においては、実施毎に変わる可能性があるシステム関連の制約およびビジネス関連の制約の順守などの開発者の特定の目的を達成するために、非常に多くの、実施に特有の決断が成されなければならない。さらに、当然のことながら、そのような開発努力は複雑で時間がかかる可能性があると考えられるが、それにも関わらず、本開示の利点を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造のような日常的な仕事となるであろう。
【００１１】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」は、要素の１つまたは複数が存在することを意味するものである。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は包括的であり、列挙された要素以外にさらなる要素がある可能性があることを意味するものである。作動パラメータおよび／または環境条件の任意の例が、開示されている実施形態の他のパラメータ／条件を除外しない。さらに、当然のことながら、本発明の「一実施形態」または「ある実施形態」への言及は、記載されている特徴をやはり組み込んでいるさらなる実施形態の存在を除外すると見なされるものではない。
【００１２】
開示されている実施形態は、高圧噴射ノズルを使用してワークピースをコンフォーマル洗浄剥離するシステムおよび方法を含む。多軸噴射ノズルを使用するのではなく、本システムは、洗浄剥離プロセスを簡易化し、迅速化することにより、時間を節約し、コストを削減する。ある実施形態では、ワークピースがより少ないまたはさらには単一の経路で洗浄されてもよいように、マニホルドがワークピースの周囲に複数のノズルを配置している。例えば、ノズルからの実質的に均等な分配の流体ジェットがワークピースの表面に衝突するように、マニホルドおよびノズルはワークピースの形状に適合していてもよい。さらなる例では、マニホルドおよびノズルの分布は、タービンブレード、圧縮機ブレード、羽根車、羽根等のエーロフォイル形状に適合していてもよい。このように、マニホルドおよびノズルの分布は、洗浄（すなわち、堆積物および／または被覆を除去することおよび／または剥離すること）がより均一または迅速であるように、ワークピースの全周囲を取り巻いて流体ジェットを衝突させてもよい。
【００１３】
図１は、コンフォーマルワークピース洗浄剥離システム１０の実施形態の概略図である。システム１０は、ポンプ１２と、接続部１６（例えば、導管）によりポンプ１２に接続されているマニホルド１４とを含む。マニホルド１４は、ワークピース２０（例えば、ターボ機械構成要素、エーロフォイル、タービンブレード、圧縮機ブレード、羽根車、タービン羽根、または圧縮機羽根）上に洗浄／剥離流体（例えば、液体、気体、および／または粒子を含む流動）を噴射する複数のノズル１８（例えば、２個から１０００個）を配置している。例えば、流体は、空気、水、溶媒、剥離化学薬品、蒸気、研磨粒子を含む液体等を含んでいてもよい。ポンプ１２は、例えばガスタービンエンジンのタービンブレードから遮熱コーティングを除去するのに十分な圧力である約６５，０００ｋＰａを超える圧力を生成してもよい。他の実施形態では、圧力は、約３０，０００ｋＰａと１００，０００ｋＰａの間、または約５０，０００ｋＰａと８０，０００ｋＰａの間であってもよい。マニホルド１４、接続部１６、およびノズル１８は、圧力が６５，０００ｋＰａを超過する状態で使用されるように構成されていてもよい。例えば、マニホルド１４およびノズル１８は、耐久性の向上のために高強度金属または強化壁を含んでいてもよく、接続部１６は、耐久性材料から作製されたホースまたは管を同様に含んでいてもよい。
【００１４】
マニホルド１４は、ワークピース２０の外面を洗浄するために、ワークピース２０を取り囲むようにノズル１８を配置していてもよいか、またはワークピース２０の内面を洗浄するために、ノズル１８を配置していてもよい。換言すれば、ノズル１８は、ワークピース２０の周囲（例えば、内周または外周）に概ね適合するパターンで配置されていてもよい。マニホルド１４は、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０センチメートル毎に１、２、３、４、５個以上のノズル１８などの任意の数および間隔のノズル１８を含んでいてもよい。ワークピース２０の寸法に応じて、マニホルド１４は、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２５０、５００、１０００個以上のノズル１８を含んでいてもよい。ワークピース２０は、マニホルド１４により画定されている寸法内にちょうど収まる任意の構成要素または工具であってもよい。システム１０は、軸２４に沿って平行移動させるかつ／または往復運動させるように構成されているワークピースホルダ２２（例えば、電動プレス機または油圧プレス機）を含む。図示の実施形態では、ワークピースホルダ２２は、ワークピース２０に取り付けられているかまたは固定されて示されている。そのような構成では、マニホルド１４は固定されており、ワークピースホルダ２２は、ワークピース２０を、マニホルド１４に対して軸２４に沿って平行移動させる。他の実施形態では、ワークピースホルダ２２はマニホルド１４に取り付けられていてもよく、その場合、ワークピース２０は固定されたままであると考えられ、一方、マニホルド１４は、ワークピース２０に対して軸２４に沿って平行移動するかつ／または往復運動する。この構成は、単一ノズル噴射デバイスまたは３つ以上の軸に沿って移動しかつ複数の経路にワークピース２０の被覆を除去させるマルチノズル噴射デバイスを凌いで、時間および経費を節約する。
【００１５】
また、システム１０は、システム１０の様々な側面を監視し、制御して、ワークピース２０を洗浄し、剥離するコントローラ２６を含む。コントローラ２６は、圧力および用力などのポンプ１２の諸側面を監視し、制御する。コントローラ２６は、ノズル１８がワークピース２０のある部分に向けられている間にポンプ１２に圧力を増大させるように、かつノズル１８がワークピース２０の他の部分に向けられている間に圧力を低下させるように命令するように、プログラムされていてもよい。このことにより、システム１０が、厚さまたは硬さが変化する被覆を有するワークピース２０を洗浄し、剥離することが可能になる。また、コントローラ２６は、ノズル１８を含むマニホルド１４を制御してもよい。マニホルド１４は、異なるノズル１８に対して異なる圧力を与え、個々のノズル１８を遮断するように構成されていてもよく、その機能はコントローラ２６により制御され、監視されてもよい。また、マニホルド１４およびコントローラ２６は、動作前または動作後にノズル１８の形状を変更するように構成されていてもよい。例えば、ノズル１８は、小さい円形／点形状で洗浄動作を開始し、後により長いスロット形状に変更してもよい。また、コントローラ２６は、軸２４に沿った平行移動の速度および方向を含めて、ワークピースホルダ２２を監視し、制御してもよい。
【００１６】
平行移動の速度および方向は、コントローラ２６により制御されてもよい。コントローラ２６は、完全に洗浄剥離システム１０の専用であってもよいか、または、また、他のシステムのための制御（または制御を促進する少なくとも何らかのデータ）を任意選択で与えてもよい。図示の実施形態では、コントローラ２６はプロセッサ２３とメモリ２５とを含む。プロセッサ２３は、単一のプロセッサ、または洗浄剥離システム１０の制御のための３重冗長プロセッサなどの２つ以上の冗長プロセッサを含んでいてもよい。メモリ２５は揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリを含んでいてもよい。例えば、メモリ２５は、１つまたは複数のハードドライブ、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてもよい。一実施形態では、コントローラ２６は、１つまたは複数の命令セットを集合的に格納する１つまたは複数の有形の非一時的な機械可読媒体（例えば、メモリ２５）と、１つまたは複数の命令セットを実行するように構成されている１つまたは複数の処理デバイス（例えば、プロセッサ２３）とを含んでいてもよい。制御にはソフトウェア制御および／またはハードウェア制御が含まれていてもよい。例えば、制御は、メモリ２５に格納されておりかつプロセッサ２３により実行可能な様々な命令またはコードを含んでいてもよい。当該命令は、ワークピース２０がマニホルド１４に対して平行移動するかつ／または往復運動する速度を制御してもよいか、またはノズル１８の圧力、ノズル１８の角度、マニホルド１４に対するワークピース２０の揺動の速度または角度、および／または洗浄システム１０の他の動作を制御してもよい。命令は、ワークピース２０の特性（例えば、モデル、ワークピース２０が第１段タービンブレード、第２段タービンブレード、第１のステータ翼であるかどうか）、またはワークピース２０が使用されていた機械（例えば、機械のタイプ、最後の洗浄からの時間、使用される被覆材料等）に基づいていてもよい。当該特性により、外形または条件の構成が作り上げられる可能性がある。
【００１７】
図２は、マニホルド１４を含むコンフォーマル洗浄システム１０の実施形態の斜視図である。システム１０は、ポンプ１２と、ワークピース２０（例えば、ターボ機械構成要素）を洗浄または剥離するために圧力（例えば、最大６５，０００ｋＰａまたはそれを超える）をマニホルド１４に送り出す接続部１６とを含む。システム１０は、ワークピース２０に適合する（すなわち、合致するかまたは実質的に取り囲む）マニホルドを含む。図示のシステム１０は、マニホルド１４がワークピース２０の形状に合致して、ワークピース２０を洗浄するかまたは被覆２７を剥離し、除去するように構成されてもよいことを実証する。他の実施形態では、マニホルド１４は、ワークピース２０の形状に部分的にのみ合致するように構成されていてもよい。例えば、図２に示されているエーロフォイル形状のワークピース２０は、円形マニホルド１４により取り囲まれていてもよいか、または同様にＣ形マニホルド１４により実質的に取り囲まれていてもよい。「実質的に取り囲む」は、本願の場合、マニホルド１４が、ワークピース２０を洗浄するかまたは被覆２７を除去するために、ワークピース２０の円周の必ずしも全てではないが殆どを取り囲むことを意味する。このことは、図４に関して以下に説明されている通り、内周にも当てはまる。
【００１８】
被覆２７は、高温条件で使用するためのセラミック層および遮熱コーティング（ＴＢＣ：ｔｈｅｒｍａｌ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）をワークピース２０の基板に取り付ける接着層を有するＴＢＣなどの複数層を含んでいてもよい。また、被覆２７は、炭素堆積物または高温燃焼ガスからの堆積物などの他の汚染物質の層を含む可能性がある。また、洗浄システム１０は、残留染み、点、または酸化、腐食、浸食、錆等に関連する他の表面劣化を除去するのに使用されてもよい。マニホルド１４およびノズル１８の分布は、ワークピース２０から離れた範囲内である距離２８で実質的にワークピース２０の周囲を取り巻いて延在することにより、実質的に取り囲み、合致し、またはワークピース２０の形状に適合していてもよい。距離２８は、ノズル１８からの流体の広がりとその結果として生じる圧力の低下との平衡を保つように構成されていてもよい。このように、距離２８は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０センチメートル以上であってもよい。当該範囲は、マニホルド１４の最小距離２８と最大距離２８の間の差および／またはワークピース２０の周囲（例えば、内周または外周）に対するノズル１８の分布と定義されてもよい。例えば、マニホルド１４およびノズル１８の分布は、（例えば、軸２４に対して横方向のまたは垂直な１つまたは複数の平面において）ワークピース２０の全てまたは一部分を取り囲んでいてもよく、その結果、各ノズル１８は、ワークピース２０の周囲から約３から４ｃｍ離れている（例えば、約１ｃｍの範囲）。当該範囲は、約５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、０．５ｃｍ、またはそれ以下であってもよい。いくつかの実施形態では、マニホルド１４および分配ノズル１８は、ワークピース２０の全周囲を取り巻いて、ワークピース２０から同一距離２８だけ離れていてもよい（例えば、およそゼロの範囲）。
【００１９】
図示の通り、ノズル１８は、マニホルド１４のエーロフォイル形状の開口部１５に沿ったエーロフォイル形状の分布１９を有する。エーロフォイル形状１５、１９は、例えば、タービンまたは圧縮機のブレードのエーロフォイル形状に対応していてもよい。他の実施形態では、距離２８は、ワークピース２０を取り囲んでいる異なる部分によって異なっていてもよい。また、１つのワークピース２０では、マニホルド１４が１つの形状を有していてもよく、一方、異なるワークピース２０によってマニホルド１４内のノズル１８のいくつかの調節に因り同一のマニホルド１４が異なる形状を有していてもよいように、各ノズル１８は調節可能であってもよい。図示の通り、ノズル１８は、直接ワークピース２０に向いて、マニホルド１４上に設置される。他の実施形態では、ノズル１８は、各々が異なる角度でワークピース２０上に吹き付けるノズル１８のサブセットを含んでいてもよい。例えば、１つのノズル１８がワークピース２０の垂線に沿って直接向いていてもよく、一方、隣接するノズル１８は、ワークピース２０の垂線から１０度または１５度の角度で向いていてもよい。
【００２０】
マニホルド１４は、ノズル１８に実質的に等しい圧力を与えるように構成されているプレナム３０を含んでいてもよい。例えば、プレナム３０は、ノズル１８の面積より実質的により広い横断面積を有する、マニホルド１４の内部の中空空間を含んでいてもよい。ポンプ１２は、水または添加された砂もしくはガーネットのような研磨剤を有する水などの剥離流体を加圧し、それは、次いで、接続部１６経由でプレナム３０に搬送される。プレナム３０は剥離流体をプレナム室内に受け入れ、ノズル１８を通した均等な分配のために圧力を等しくする。
【００２１】
いくつかの実施形態では、ワークピース２０は、平行移動軸２４の長さに沿って同一の横断面形状３２でない可能性がある。この場合、マニホルド１４は、ワークピース２０からの平均距離を維持するように構成されており、他の因子は、ワークピースのいくつかの領域が他よりも多く剥離されないように剥離を均一にするように制御されてもよい。例えば、コントローラ２６は、ノズル１８の形状および／または噴射パターンを変更するために、１つまたは複数のノズル１８用の流動制御弁３３を制御してもよい。また、流動制御弁３３は、各個々のノズル１８の圧力を変更してもよいか、またはノズル１８が交互に噴射したり噴射しなかったりしている周波数（例えば、周波数での脈動流）を生成してもよい。周波数は１つのノズル１８当たりで変化してもよいか、またはコントローラ２６は一度に全てのノズル１８を制御して、同一周波数を維持してもよい。ワークピース２０の様々な形状のための調節として、また、マニホルド１４は、互いに近接してまたは遠く離れてノズル１８を配置するように構成されていてもよい。これにより、ワークピース２０のいくつかの領域に他より多くの剥離流体圧力を与えてもよい。これらの方法では、コントローラ２６は、それがワークピース２０の全長を通過して軸２４に沿って平行移動する際に、ワークピースの洗浄および／またはワークピース２０から除去される被覆２７の量を制御してもよい。また、コントローラ２６は、ワークピースホルダ２２の速度、ポンプからの圧力、流体成分（例えば、研磨剤の量）、ノズル１８の距離、ノズル１８の角度、ノズル１８の開口部のサイズ、またはそれらの任意の組合せを調節（増減）してもよい。
【００２２】
図３は、いくつかのノズルサブセット３４（例えば、ノズルを備えたマニホルド１４部分）を含むコンフォーマル洗浄システム１０の実施形態の斜視図である。サブセット３４の各々はプレナム３０とノズル１８とを含んでいてもよい。複数のサブセット３４を備えたシステム１０は、ワークピース２０の様々な形状により適合性がある可能性がある。すなわち、システム１０が様々な形状を有する種々のワークピース２０を洗浄し、剥離するのに使用される場合、システム１０を適合性があるようにすることが有用である可能性がある。ノズル１８のサブセット３４は、単一形状を有するマニホルド１４より可動性があり、可変であってもよい。各サブセット３４はポンプ１２と接続部１６（例えば、導管）と含んでいてもよい。さらに、各サブセット３４は、ノズル１８の排他的セットと、ワークピース２０に対するサブセット３４の距離２８を変更することができるドライバ３６とを含んでいてもよい。各ドライバ３６は、電動式アクチュエータ、油圧式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてもよい。このように、洗浄動作または剥離動作中、各ドライバ３６は、各サブセット３４を個々に移動して、ワークピース２０の形状に基づいてワークピース２０からの距離２８を増減しまたは維持してもよい。サブセット３４は、僅か１つのノズル１８、および１０、２０、３０、４０、または５０個以上ものノズル１８を含んでいてもよい。
【００２３】
また、ノズル１８は、動作中に変化してもしなくてもよい様々な形状を含んでいてもよい。例えば、図示のノズル１８は、スロット型ノズル１８と点または円形のノズル４とを含む。他の形状には、三角形、四角形、五角形、または他の形状が含まれていてもよい。ノズル１８の様々な形状により、システム１０が、様々な表面構造および輪郭の剥離または洗浄を容易にする様々な噴射パターンを使用することが可能になる可能性がある。さらに、ノズル１８間に存在する部分と一致するワークピース２０の領域を洗浄し、剥離するために、ワークピースホルダ２２は、平行移動軸２４の周囲で円周方向４１にワークピース２０を揺動させてもよい。ワークピース２０またはマニホルド１４が軸２４に沿って平衡移動する際にマニホルド１４の形状がワークピース２０の形状３２に依然として実質的に合致するかまたは適合するように、当該揺動は限定された度（例えば、１５度、１０度、５度以下）の範囲内としてもよい。ワークピース２０が略円形または丸いいくつかの実施形態では、ワークピースホルダ２２は完全に３６０度揺動してもよい。
【００２４】
図４は、ノズル１８を外側に向けるように構成されているマニホルド１４を含むコンフォーマル洗浄システム１０の実施形態の斜視図である。図示の実施形態では、ワークピース２０は、輪郭が描かれている内面４２を含む。マニホルド１４は、接続部１６経由でポンプ１２に接続されている。マニホルド１４は、前の図に関して記載されている実施形態の場合と同様に、ノズル１８を配置している。しかし、図４の図示の実施形態では、ノズル１８は、内向きの代わりに、マニホルド１４から外向きに吹き付ける。マニホルド１４は、ノズル１８とワークピース２０との間の距離２８の範囲を維持するように構成されていてもよい。また、図４のマニホルド１４は、図３に示されているノズル１８のサブセットを含んでいてもよい。また、図３に関して記載されている通り、ワークピース２０の内部に取り込まれているノズル１８のサブセットは、ドライバ３６を使用して、ワークピース２０により接近して、それから離れて移動してもよい。
【００２５】
開示されている実施形態の技術的効果は、ワークピース２０の形状に実質的に合致するようにノズル１８を配置するマニホルド１４を含むコンフォーマル洗浄剥離システム１０を含む。ノズル１８は、水または水と研磨剤との混合物などの剥離流体を噴射する。ノズル１８を備えたマニホルド１４は、ワークピース２０に対して軸２４に沿って移動する。具体的に、いくつかの実施形態では、ワークピース２０は、軸２４に沿ってワークピース２０を移動させるワークピースホルダ２２に接続されている。他の実施形態では、ワークピース２０が静止したままである間にマニホルド１４が軸２４に沿って平行移動するように、ワークピースホルダ２２はマニホルド１４と接続されていてもよい。いくつかの実施形態が、マニホルド１４のノズル１８に実質的に等しい圧力を与えるプレナム３０を含んでいてもよい。当該圧力は、ポンプ１２または２つ以上のポンプ１２により与えられてもよく、当該ポンプの全てが、剥離流体を、約３０，０００ｋＰａ、５０，０００ｋＰａ、６５，０００ｋＰａ、８０，０００ｋＰａ、または１００，０００ｋＰａを超過する可能性がある圧力まで加圧する。構成要素および被覆に応じて、他の圧力が同様に用いられてもよい。
【００２６】
本明細書は、例を用いて、最良の形態を含む本発明を開示し、また、任意のデバイスまたはシステムを作製することおよび使用することならびに任意の援用されている方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実践することを可能にする。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲により定められ、当業者に思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と僅かしか異ならない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０  コンフォーマルワークピース洗浄剥離システム
１２  ポンプ
１４  マニホルド
１５  エーロフォイル形状の開口部
１６  接続部
１８  ノズル
１９  エーロフォイル形状の分布
２０  ワークピース
２２  ワークピースホルダ
２３  プロセッサ
２４  軸、平行移動軸
２５  メモリ
２６  コントローラ
２７  被覆
２８  距離
３０  プレナム
３２  横断面形状、形状
３３  流動制御弁
３４  ノズルサブセット
３６  ドライバ
４０  点または円形のノズル
４１  円周方向
４２  （ワークピース２０の）内面
【図１】
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【図２】
2015083300.tif 000004
【図３】
2015083300.tif 000005
【図４】
2015083300.tif 000006
【外国語明細書】
2015083300000001.pdf