(57)【要約】【課題】冷却物品、該冷却物品を含む冷却構成要素、並びに冷却物品を形成する。【解決手段】物品（１００）は、内側領域（２０３）と外側領域（２０５）を分離する本体部分（２０１）と、本体部分（２０１）において、内側領域（２０３）を外側領域（２０５）に流体接続するアパーチャ（１０１）と、アパーチャ（１０１）において本体部分（２０１）の外表面（２０６）から延びて、内側領域（２０３）から外側領域（２０５）に流体を制御可能に配向する導管（１０３）と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品（１００）であって、
内側領域（２０３）と外側領域（２０５）を分離する本体部分（２０１）と、
前記本体部分（２０１）において、前記内側領域（２０３）を前記外側領域（２０５）に流体接続するアパーチャ（１０１）と、
前記アパーチャ（１０１）において前記本体部分（２０１）の外表面（２０６）から延びて、前記内側領域（２０３）から前記外側領域（２０５）に流体を制御可能に配向するよう配列及び配置された導管（１０３）と、
を備える、物品（１００）。
【請求項２】
前記本体部分（２０１）において少なくとも１つの追加のアパーチャ（１０１）を更に備え、該少なくとも１つの追加のアパーチャ（１０１）が、前記内側領域（２０３）を前記外側領域（２０５）に流体接続する、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項３】
少なくとも１つの追加の導管（１０３）を更に備え、前記少なくとも１つの追加の導管（１０３）の各々が、前記少なくとも１つの追加のアパーチャ（１０１）のうちの１つの上に形成される、請求項２に記載の物品（１００）。
【請求項４】
前記導管（１０３）が、前記アパーチャ（１０１）の形状を延びる、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項５】
前記導管（１０３）が、前記アパーチャ（１０１）からの流体の流れを修正するよう配列及び配置される、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項６】
前記物品（１００）が、タービンノズル内に挿入するよう配列及び配置されたインピンジメント部材を備える、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項７】
前記導管（１０３）が更に、前記物品（１００）の外表面（２０６）の反対側にあるオリフィス特徴要素（３０５）を含み、該オリフィス特徴要素（３０５）が、導管（１０３）の収縮部、導管（１０３）を通って形成される複数の出口孔、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項８】
請求項１に記載の物品（１００）を含む前記構成要素（４００）であって、前記物品（１００）が、前記構成要素（４００）の内表面（２０４）に向けて流体を配向するよう配列及び配置される、構成要素（４００）。
【請求項９】
前記物品（１００）の導管（１０３）は、流体の流れをアパーチャ（１０１）から前記構成要素（４００）上のホットスポットに配向する、請求項８に記載の構成要素（４００）。
【請求項１０】
物品（１００）を形成する方法であって、
内側領域（２０３）と外側領域（２０５）を分離する本体部分（２０１）を設けるステップと、
前記本体部分（２０１）において、前記内側領域（２０３）を前記外側領域（２０５）に流体接続するアパーチャ（１０１）を設けるステップと、
前記アパーチャ（１０１）において前記本体部分（２０１）の外表面（２０６）から延びて、前記内側領域（２０３）から前記外側領域（２０５）に流体を制御可能に配向するよう配列及び配置された導管（１０３）を前記アパーチャ（１０１）の上に形成するステップと、
を含み、前記物品（１００）が、タービンエンジンの高温ガス経路の構成要素（４００）内に挿入するように配列及び配置される、方法。
【請求項１１】
前記本体部分（２０１）を設けるステップが、前記本体部分（２０１）を形成するステップを含み、前記アパーチャ（１０１）を設けるステップが、前記本体部分（２０１）において前記アパーチャ（１０１）を形成するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記本体部分（２０１）を形成するステップ、前記アパーチャ（１０１）を形成するステップ、前記導管（１０３）を形成するステップのうちの少なくとも１つが、付加製造法を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記本体部分（２０１）において少なくとも１つの追加のアパーチャ（１０１）と、前記少なくとも１つの追加のアパーチャ（１０１）において前記本体部分（２０１）の外表面（２０６）上に少なくとも１つの追加の導管（１０３）と、を形成するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記アパーチャ（１０１）の上に前記導管（１０３）を形成するステップが、前記アパーチャ（１０１）からの流体の流れを修正するよう前記導管（１０３）を配列及び配置するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記導管（１０３）が、冷却空気流を前記アパーチャ（１０１）から前記高温ガス経路構成要素（４００）上のホットスポットに向けて配向するよう配列及び配置される、請求項１４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、構成要素、及び物品の形成方法に関する。より詳細には、本発明は、冷却物品、該冷却物品を含む冷却構成要素、並びに冷却物品を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンシステムは、効率の向上及びコストの低減を行うよう常に改良されている。タービンシステムの効率を向上させる１つの方法は、タービンシステムの作動温度を上昇させることを含む。温度を上昇させるためには、タービンシステムは、連続稼働中にこのような温度に耐え得る材料から構成しなければならない。
【０００３】
構成要素の材料及びコーティングを改良することに加えて、タービン構成要素の温度性能を高める一般的な方法は、冷却特徴要素を使用することを含む。例えば、冷却特徴要素の１つのタイプは、アパーチャが形成されたインピンジメント部材を含む。インピンジメント部材は、アパーチャを通り、冷却されることが意図された表面に向けて冷却流体を配向する。しかしながら、特にインピンジメント部材と冷却される表面との間の直交流の存在下でアパーチャから流出するときの冷却流体の流れを制御することが困難であることが多い。更に、種々の構成要素は、一般に、インピンジメント部材からの冷却流体の流れで到達するのが困難となる可能性がある部分を含む。
【０００４】
構成要素の十分な冷却を確保するために、通常は、増大した冷却流体の量がインピンジメント部材におけるアパーチャを通過する。多くの場合、冷却流体は、タービンエンジンにおける圧縮空気から提供されるので、増大した冷却流体の量がアパーチャを通過することにより、圧縮空気の多くの部分が燃焼室に到達する前に取り出されることになる。圧縮空気の多くの部分が取り出されることで、タービンエンジンの効率が低下し、運転コストが増大する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８，４４４，３７６号明細書
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態において、物品は、内側領域と外側領域を分離する本体部分と、本体部分において、内側領域を外側領域に流体接続するアパーチャと、アパーチャにおいて本体部分の外表面から延びて、内側領域から外側領域に流体を制御可能に配向するよう配列及び配置された導管と、を備える。
【０００７】
別の実施形態において、構成要素は、該構成要素の内表面に向けて流体を配向するよう配列及び配置される物品を含む。物品は、内側領域と外側領域を分離する本体部分と、本体部分において、内側領域を外側領域に流体接続するアパーチャと、アパーチャにおいて本体部分の外表面から延びて、内側領域から外側領域に流体を制御可能に配向するよう配列及び配置された導管と、を備える。
【０００８】
別の実施形態において、物品を形成する方法は、内側領域と外側領域を分離する本体部分を設けるステップと、本体部分においてアパーチャを設けるステップと、アパーチャの上に導管を形成するステップと、を含み、導管は、アパーチャにおいて本体部分の外表面から延びて、内側領域から外側領域に流体を制御可能に配向するよう配列及び配置される。物品は、タービンエンジンの高温ガス経路の構成要素内に挿入するように配列及び配置される。
【０００９】
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】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態による物品の斜視図。
【図２】本開示の実施形態による物品の断面図。
【図３】本開示の実施形態による構成要素内に位置付けられる物品の断面図。
【図４】本開示の実施形態による物品の拡大図。
【図５】本開示の実施形態による物品を形成する方法のプロセス図。
【図６】本開示の実施形態による物品を形成する方法の概略図。
【図７】本開示の実施形態による物品の断面図。
【図８】本開示の実施形態による物品の断面図。
【図９】本開示の実施形態による物品の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
物品、構成要素、及び物品を形成する方法が提供される。本開示の実施形態は、例えば、本明細書で開示される特徴要素の１又はそれ以上を含まない概念と比較すると、冷却効率の向上、冷却流体の使用の減少、流体流の制御の向上、到達が困難な領域への流体流の提供、熱伝達の向上、高い作動温度が使用可能、ホットスポットへの流体流の集中化、及びこれらの組み合わせを提供する。
【００１３】
物品１００は、タービン構成要素内に流体流れを配向するのに好適な何らかの物品を含む。１つの実施形態において、図１に例示されるように、物品１００は、そこに形成される１又はそれ以上のアパーチャ１０１を含む。例えば、別の実施形態において、物品１００は、複数のアパーチャ１０１を有するインピンジメントスリーブを含む。本明細書ではインピンジメントスリーブに関して主として説明されるが、当業者には理解されるように、物品１００は、限定ではないが、インピンジメントプレート、複数のインピンジメントプレート、他の何れかの冷却物品、又はこれらの組み合わせのような、他の何れかの好適な物品を含むことができる。
【００１４】
図２に移ると、アパーチャ１０１が、内側領域２０３及び外側領域２０５を定め及び／又は分離する本体部分２０１に形成される。アパーチャ１０１は、内側領域２０３を外側領域２０５に流体接続し、内側領域２０３と外側領域２０５との間に流体流れを提供する。例えば、１つの実施形態において、アパーチャ１０１は、本体部分２０１の内表面２０４と外表面２０６との間に延び、内側領域２０３から外側領域２０５への冷却流体の流れを促進する。
【００１５】
アパーチャ１０１の各々は、内側領域２０３と外側領域２０５を流体接続するためにあらゆる好適な幾何形状を含む。好適な幾何形状には、限定ではないが、円形、実質的に円形、丸みのある形状、実質的に丸みのある形状、楕円、丸みのない形状、方形、三角形、星形、多角形、涙滴様、変化する形状、不規則な形状、他の何れかの幾何形状、又はこれらの組み合わせが挙げられる。アパーチャ１０１の幾何形状は、物品１００全体にわたって均一、実質的に均一、又は変化することができ、アパーチャ１０１の各々の幾何形状は、物品１００において１又はそれ以上の他のアパーチャ１０１と同じ、実質的に同じ、及び／又は異なっている。加えて、アパーチャ１０１は、冷却流を促進させるために何らかの好適な向き及び／又は間隔を含む。アパーチャ１０１間の好適な間隔は、限定ではないが、均等、均一、可変、勾配付き、及び／又は区分化を含み、アパーチャ１０１の各々の間隔は、１又はそれ以上の他のアパーチャ１０１と同じ、実質的に同じ、及び／又は異なっている。
【００１６】
アパーチャ１０１の幾何形状及び／又は間隔は、物品１００の冷却プロファイルを少なくとも部分的に決定付ける。冷却プロファイルとは、限定ではないが、集中、分散、及び／又はアパーチャ１０１を通る流体の流量など、物品１００を通る流体流れのパラメータを意味する。例えば、１つの実施形態において、アパーチャ１０１の数の増加及び／又はアパーチャ１０１間の間隔の減少により、特定のセクションにおける冷却流の量及び／又は集中度が増大する。別の実施形態において、アパーチャ１０１のサイズの変化により、アパーチャ１０１の各々を通る冷却流の量が変化し、及び／又はアパーチャ１０１の各々を通る流体の流量が変化する。別の実施形態において、物品１００に沿ったアパーチャ１０１の幾何形状及び／又は間隔の変化により、外側領域２０５全体にわたる冷却プロファイルが変化する。
【００１７】
図１〜２を参照すると、物品１００はまた、本体部分の外表面２０６から延びる１又はそれ以上の導管１０３を含む。導管１０３の各々は、アパーチャ１０１のうちの１つに位置付けられ、流体を内側領域２０３から外側領域２０５に制御可能に配向するようになる。例えば、１つの実施形態において、導管１０３における開口は、アパーチャ１０１と整列又は実質的に整列され、流体流れをアパーチャ１０１を通じて外側領域２０５内に制御可能に配向する。物品１００は、最大でアパーチャ１０１の数に等しい量のあらゆる好適な数の導管１０３を含む。３列の導管１０３を含めるように図示されているが、当業者には理解されるように、物品１００は、より多くの又はより少ない数の導管１０３を含むことができ、導管１０３の数は、アパーチャ１０１の数に等しいか又はより少ない。
【００１８】
導管１０３の各々の内表面及び／又は外表面は、何れかの好適な断面幾何形状を含む。内表面及び／又は外表面の断面幾何形状は、互いに及び／又はアパーチャ１０１の幾何形状に同じ、実質的に同じ、又は異なることができる。好適な幾何形状は、物品１００全体にわたって均一、実質的に均一、又は変化し、限定ではないが、円形、実質的に円形、丸みのある形状、実質的に丸みのある形状、丸みのない形状、星形、楕円、方形、矩形、三角形、多角形、涙滴様、変化する形状、不規則な形状、他の何れかの幾何形状、又はこれらの組み合わせが挙げられる。例えば、１つの実施形態において、図３に例示されるように、導管１０３は、アパーチャ１０１の幾何形状を延びる丸みのある又は実質的に丸みのある断面幾何形状３０１を含む。別の実施例において、導管１０３は、アパーチャ１０１の丸みのない幾何形状を延びる星形の断面幾何形状３０３のような丸みのない幾何形状を含む。或いは、導管１０３の丸みのある、実質的に丸みのある、丸みのない、及び／又は他の断面幾何形状は、例えば、丸みのある又は実質的に丸みのあるアパーチャの上に位置付けられた丸みのない導管のように、アパーチャ１０１の幾何形状とは異なることができる。限定ではないが、長さ、直径、間隔、及び／又は角度のような導管１０３の他の態様もまた、アパーチャ１０１の対応する態様と同じ、実質的に同じ、又は異なり、物品１００全体にわたって均一、実質的に均一、又は変化することができる。
【００１９】
１又はそれ以上の導管１０３は、アパーチャ１０１からの流体の流れを維持、拡張、及び／又は修正するよう構成される。導管１０３の構成は、所望のインピンジメント流れ及び／又は冷却を提供するよう選択される。例えば、１つの実施形態において、アパーチャ１０１と同じ又は実質的に同じ幾何形状を有する導管１０３は、アパーチャ１０１の向きに延びて、外側領域２０５の少なくとも一部を通って流体流れを維持するようにする。別の実施形態において、導管１０３は、アパーチャ１０１の向きとは異なり、アパーチャ１０１からの流体流れの方向を修正する。別の実施形態において、アパーチャ１０１とは異なる幾何形状を有する導管１０３は、アパーチャ１０１からの流体流れのプロファイル及び／又は方向を修正する。加えて又は代替として、導管１０３は、物品１００の外表面２０６と反対側にオリフィス特徴要素３０５を含むことができる。オリフィス特徴要素３０５は、限定ではないが、収縮部（例えば、スロット及び／又は部分的閉鎖部）、導管１０３に形成される複数の孔、狭窄部（例えば、漏斗形状）、又はこれらの組み合わせなど、導管１０３を延びる流体流れを修正する何らかの好適な特徴要素を含む。
【００２０】
図４に移ると、１つの実施形態において、物品１００は、構成要素４００内に挿入及び／又は位置決めするよう構成される。構成要素４００内に挿入及び／又は位置決めされると、物品１００の外側領域２０５は、物品１００の外表面２０６と構成要素４００の内表面４０４との間に延びる。加えて、物品１００が構成要素４００内に挿入及び／又は位置決めされると、アパーチャ１０１を通る流体の流れは、構成要素４００のインピンジメント冷却を提供する。アパーチャ１０１及び／又は導管１０３の向き及び／又は間隔は、内側領域２０３から外側領域２０５まで移動する冷却流体の量、方向、及び／又は集中度を少なくとも部分的に決定付ける。
【００２１】
アパーチャ１０１からの流体の流れを維持、拡張、及び／又は修正することにより、導管１０３は、物品１００の冷却効率を向上させ、低減した流体量で構成要素４００の冷却を可能にし、及び／又は高い作動温度の使用を可能にする。例えば、物品１００の外表面２０６にあるアパーチャ１０１から、外表面２０６の反対側にある導管１０３の端部まで流体出口を延ばすことにより、導管１０３は、本体部分２０１の寸法に関係のない流体出口と構成要素４００の内表面４０４との間の距離をもたらす。１つの実施形態において、導管１０３は、比較的小さい本体部分２０１の使用を可能にし、これにより本体部分２０１の外表面２０６と構成要素４００の内表面４０４との間の外側領域２０５のサイズが増大する。別の実施形態において、外側領域２０５のサイズの増大により、外側領域２０５の直交流の速度が低下する。外側領域２０５の直交流の速度が低下することにより、インピンジメント流体流れに対する直交流の影響が低下し、インピンジメント流体流れに対する制御が増大し、冷却効率が向上、及び／又は少ない流体量で冷却が可能となる。
【００２２】
加えて、又は代替として、導管１０３は、流体出口と、構成要素４００の内表面４０４との間の距離を縮小する。構成要素４００の内表面４０４との間の距離の縮小により、外側領域２０５内で直交流に対する流体の暴露が低減され、及び／又は流体と内表面４０４との接触が増大し、冷却効率が向上する。加えて、又は代替として、導管１０３は、限定ではないが、ホットスポット、構成要素４００の高温側壁、タービンノズルの後縁部分（図１〜２を参照）を含む到達困難部分、又はこれらの組み合わせなどの構成要素４００の特定部分に向けて流体の流れを配向及び／又は集中させるような向きにすることができる。導管１０３の流体出口との間の距離の減少及び／又は導管１０３を通る流体流れの配向及び／又は集中により、減少した量の冷却流体の使用が可能となり、アパーチャ１０１単独と比べて冷却流体の冷却効率が向上し、構成要素４００の高い作動温度の使用が可能となり、処理能力が増大し、及び／又は作動効率が向上する。
【００２３】
１つの実施形態において、物品１００及び／又は導管１０３の形成は、何れかの好適な負荷製造法を含む。図５〜６を参照すると、別の実施形態において、付加製造法５００は、ネットシェイプ又はニアネットシェイプの物品１００及び／又は導管１０３を作成及び／又は形成することを含む。本明細書で使用される場合、語句「ニアネット」は、物品１００及び／又は導管１０３の最終幾何形状及びサイズに極めて近い幾何形状及びサイズを有して形成された物品１００及び／又は導管１０３を意味し、付加製造法５００の後に僅かな機械加工及び加工処理が必要であるか、又は必要としない。本明細書で使用される場合、語句「ネット」は、機械加工及び加工処理を必要としない幾何形状及びサイズを有して形成された物品１００及び／又は導管１０３を意味する。例えば、１つの実施形態において、付加製造法５００は、１又はそれ以上のアパーチャ１０１及び／又は１又はそれ以上の導管１０３を含む物品１００を作成するステップを含む。付加製造法５００は、物品１００、アパーチャ１０１、及び／又は導管１０３に対して何れかのネットシェイプ又はニアネットシェイプを提供する。加えて、又は代替として、付加製造法５００は、１又はそれ以上の導管１０３とは別個に物品１００を形成し、次いで、物品１００に１又はそれ以上の導管１０３を固定するステップを含む。付加製造法５００中に形成されるアパーチャ１０１に関して説明したが、当業者には理解されるように、アパーチャ１０１のうちの１つは、物品１００のネットシェイプ又はニアネットシェイプ幾何形状に影響を及ぼすことなく、付加製造法５００後に物品１００に機械加工することができる。
【００２４】
付加製造法５００は、材料層を連続して及び繰り返し堆積及び接合することを通じて、物品１００及び／又は導管１０３を形成する何らかの製造法を含む。好適な製造法は、限定ではないが、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）、レーザ技術によるネットシェイプ（ＬＥＮＳ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、熱溶解積層造形（ＦＤＭ）、又はこれらの組み合わせのような当業者に周知のプロセスを含む。１つの実施形態において、例えば、付加製造法５００は、金属合金粉体６０１を提供するステップ（５０１）と、金属合金粉体６０１を用いて初期層６０２を形成するステップ（５０２）と、金属合金粉体６０１を用いた初期層６０２の上に追加層６２２を連続して形成するステップ（５０３）と、初期層６０２に追加層６２２を接合して物品１００及び／又は導管１０３を形成するステップ（５０４）と、を含む。別の実施形態において、付加製造法５００は、所定の厚さ及び／又は所定の形状を有する物品１００及び／又は導管１０３が得られるまで、前に形成されていた層の上に追加層６２２を連続して形成するステップと、前に形成されていた層に追加層６２２を接合するステップとを繰り返すステップ（５０５）を含む。前に形成されていた層は、初期層６０２及び／又は初期層６０２に直接又は間接的に接合される他の何れかの追加層６２２を含む、物品１００及び／又は導管１０３の何れかの部分６１１を含む。初期層６０２は、予め選択された厚さ６０３及び予め選択された形状を有し、少なくとも１つの第１の開口６０４を含む。追加層６２２の各々は、第２の予め選択された厚さ６２３及び第２の予め選択された形状を有し、該第２の予め選択された形状は、初期層６０２における少なくとも１つの第１の開口６０４に対応する少なくとも１つの第２の開口６２４を含む。第２の予め選択された厚さ６２３及び／又は第２の予め選択された形状は、１又はそれ以上の追加層６２２の間で同じ、実質的に同じ、又は異なることができる。接合されると、初期層６０２の予め選択された厚さ６０３及び追加層６２２の第２の予め選択された厚さ６２３は、部分６１１の複合厚さ６３３を形成する。加えて、少なくとも１つの第１の開口６０４及び対応する少なくとも１つの第２の開口６２４は、部分６１１において１又はそれ以上の複合開口６３４を形成する。物品１００が形成されると、１又はそれ以上の複合開口６３４は、内側領域２０３を部分６１１の外側領域２０５に流体接続する１又はそれ以上のアパーチャを形成する。
【００２５】
１つの実施形態において、付加製造法５００は、ＤＭＬＭプロセスを含む。別の実施形態において、ＤＭＬＭプロセスは、金属合金粉体６０１を提供し、金属合金粉体６０１を堆積して、初期粉体層を形成することを含む。初期粉体層は、選択された厚さと、少なくとも１つの開口を含む選択された形状とを有する。別の実施形態において、ＤＭＬＭプロセスは、集束エネルギー源６１０を含み、該集束エネルギー源６１０を初期粉体層に配向して、金属合金粉体６０１を溶融し、初期粉体層を物品１００及び／又は導管１０３の部分６１１に変える。好適な集束エネルギー源は、限定ではないが、レーザ装置、電子ビーム装置、又はこれらの組み合わせを含む。
【００２６】
次に、ＤＭＬＭプロセスは、物品１００及び／又は導管１０３の部分６１１の上に追加の金属合金粉体６０１を連続して堆積して、第２の選択された厚さ６２３と、初期粉体層６０２における少なくとも１つの第１の開口６０４に対応する少なくとも１つの第２の開口６２４を含む第２の選択された形状とを有する追加層６２２を形成する。金属合金粉体６０１の追加層６２２を堆積した後、ＤＭＬＭプロセスは、集束エネルギー源６１０を用いて追加層６２２を溶融して複合厚さ６３３を増加させ、所定のプロファイルを有する少なくとも１つの複合開口６３４を形成することを含む。
【００２７】
次いで、金属合金粉体６０１の追加層６２２を連続して堆積するステップ及び追加層６２２を溶融するステップを繰り返して、ネットシェイプ又はニアネットシェイプの物品１００及び／又は導管１０３を形成することができる。例えば、これらのステップは、所定の厚さ及び所定の形状を有し、あらゆる好適な幾何形状の１又はそれ以上のアパーチャ１０１を有する物品１００が得られるまで繰り返し行うことができる。加えて、これらのステップを繰り返して、１又はそれ以上のアパーチャ１０１のうちの少なくとも１つの上に直接１又はそれ以上の導管１０３を形成することができる。１つの実施形態において、１又はそれ以上の導管１０３は、付加製造法５００の間に支持を提供するよう構成された支持部材を含む。支持部材は、物品１００の一部を形成することができ、或いは、形成後に取り外されて、支持部材の無い又は実質的に無い物品１００を形成することができる。
【００２８】
上記で詳細に検討し、また図７〜９において例示されるように、導管１０３は、本体部分２０１に対して直角及び／又は角度が付けられ、アパーチャ１０１からの流体の流れを維持、拡張、及び／又は修正するように形成することができる。例えば、図７に示すように、導管１０３は、アパーチャ１０１の向き及び断面幾何形状を延びる。別の実施例において、図８に例示されるように、導管１０３は、本体部分２０１に対して角度が付けられ、導管１０３の角度は、アパーチャ１０１の向きを修正しながら断面幾何形状を維持している。角度はまた、物品１００の付加製造中に支持を提供するよう選択することができる。アパーチャ１０１の向きを修正し及び／又は付加製造中に支持を提供するのに好適な角度は、限定ではないが、１度〜１７９度の間、３０度〜１５０度の間、１度〜９０度の間、４５度〜１３５度の間、３０度〜９０度の間、９０度〜１５０度の間、４５度〜９０度の間、９０度〜１３５度の間、約４５度、約９０度、約１３５度、又は何れかの組み合わせ、部分的組み合わせ、範囲、又は部分範囲を含む。加えて、又は代替として、図９に例示されるように、導管１０３の断面幾何形状は、アパーチャ１０１の断面幾何形状とは異なることができる。
【００２９】
１つの実施形態において、付加製造法５００は、導管１０３上のオリフィス特徴要素３０５を形成するステップを含む。別の実施形態において、導管１０３及びオリフィス特徴要素３０５は、物品１００の形成中に形成される。加えて、又は代替として、導管１０３及び／又はオリフィス特徴要素３０５は、物品１００とは別個に及び／又は物品１００の形成後に形成することができる。例えば、導管１０３及び／又はオリフィス特徴要素３０５は、付加製造法５００を用いて前に形成された物品１００上に直接形成することができ、或いは、導管１０３及び／又はオリフィス特徴要素３０５は、物品１００とは別個に形成されて、後で物品１００に取り付けることができる。物品１００とは別個の導管１０３及び／又はオリフィス特徴要素３０５の形成には、付加製造法５００又は機械加工及び／又は鋳造などの非付加製造法が挙げられる。
【００３０】
１又はそれ以上の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、当業者であれば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。加えて、詳細な説明において特定される全ての数値は、正確な値と近似値の両方が明示されるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１００  物品
１０１  アパーチャ
１０３  導管
２０１  本体部分
２０３  内側領域
２０５  外側領域
２０６  外表面
【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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【外国語明細書】
2016223447000001.pdf