(57)【要約】      （修正有）【課題】物品及び物品を形成する方法を提供する。【解決手段】物品１００は、内側領域２０７を定める内側表面２０５と外側表面２０３とを有する本体部分２０１と、内側領域内に位置付けられる少なくとも１つの冷却特徴要素２０９と、を含む。本体部分２０１は、第１の材料を含み、少なくとも１つの冷却特徴要素２０９が第２の材料を含み、該第２の材料が、第１の材料よりも高い熱伝導率を有する。本方法は、付加製造法により本体部分２０１を製造するステップと、付加製造法により少なくとも１つの冷却特徴要素２０９を製造するステップと、を含む。本体部分２０１は、第１の材料を含み、少なくとも１つの冷却特徴要素２０９が第２の材料を含み、該第２の材料が、第１の材料よりも高い熱伝導率を有する。【選択図】図２
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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（２０７）を定める内側表面（２０５）と外側表面（２０３）とを有する本体部分（２０１）と、
上記内側領域内に位置付けられる少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）と、
を備え、前記本体部分（２０１）が第１の材料（５０１）を含み、前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が第２の材料（５０２）を含み、該第２の材料（５０２）が、前記第１の材料（５０１）よりも高い熱伝導率を有する、物品（１００）。
【請求項２】
前記冷却特徴要素（２０９）が、前記第１の材料（５０１）と前記第２の材料（５０２）の両方を含む、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項３】
前記冷却特徴要素（２０９）の第２の材料（５０２）が、該冷却特徴要素（２０９）の第１の材料（５０１）を少なくとも部分的に覆う、請求項２に記載の物品（１００）。
【請求項４】
前記第２の材料（５０２）が、前記冷却特徴要素（２０９）の第１の材料（５０１）を覆う熱伝導性表面を形成する、請求項２に記載の物品（１００）。
【請求項５】
前記第１の材料（５０１）が、前記内側表面（２０５）から延びる前記冷却特徴要素（２０９）の近位部分を形成し、前記第２の材料（５０２）が、前記近位部分から延びる前記冷却特徴要素（２０９）の遠位部分を形成する、請求項２に記載の物品（１００）。
【請求項６】
前記冷却特徴要素（２０９）は、前記第１の材料（５０１）の比較的多い量が前記本体部分（２０１）の内側表面（２０５）の近位にあり、前記第２の材料（５０２）の比較的多い量が前記内側表面（２０５）の遠位にある材料勾配を含む、請求項２に記載の物品（１００）。
【請求項７】
前記冷却特徴要素（２０９）が、前記第２の材料（５０２）からなる、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項８】
前記第２の材料（５０２）が、前記第１の材料（５０１）と比べてより高い冷却効果を提供する、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が、前記本体部分（２０１）と一体化される、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項１０】
前記本体部分（２０１）及び前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）のうちの少なくとも１つが、付加製造微細構造体を含む、請求項９に記載の物品（１００）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が、ピンバンク、タービュレータ（２１１）、バンプ（２１５）フィン、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１に記載の物品（１００）。
【請求項１２】
前記第２の材料（５０２）が銅を含む、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項１３】
前記物品（１００）がガスタービン構成要素である、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項１４】
前記ガスタービン構成要素が、翼形部、バケット、ノズル（１０１）、シュラウド、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１３に記載の物品（１００）。
【請求項１５】
前記本体部分（２０１）と前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）との間に位置付けられる中間材料（８０１）を更に備える、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）の各々が中空（５２０）である、請求項１に記載の物品（１００）。
【請求項１７】
物品（１００）であって、
内側領域（２０７）を定める内側表面（２０５）と外側表面（２０３）とを有する本体部分（２０１）と、
上記内側表面（２０５）から延びる少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）と、
を備え、前記本体部分（２０１）が第１の材料（５０１）を含み、前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が第２の材料（５０２）を含み、該第２の材料（５０２）が、前記第１の材料（５０１）よりも高い熱伝導率を有し、前記本体部分（２０１）及び一体化された前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が、付加製造微細構造体を含み、前記第２の材料（５０２）が、前記第１の材料（５０１）と比べてより高い冷却効果を提供する、物品（１００）。
【請求項１８】
物品（１００）を形成する方法であって、
付加製造法により本体部分（２０１）を製造するステップと、
前記付加製造法により少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）を製造するステップと、
を含み、前記本体部分（２０１）が第１の材料（５０１）を含み、前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）が第２の材料（５０２）を含み、該第２の材料（５０２）が、前記第１の材料（５０１）よりも高い熱伝導率を有する、方法。
【請求項１９】
前記付加製造法が、
第１の材料（５０１）及び第２の材料（５０２）のうちの少なくとも１つを含む材料の第１の層を選択領域に分布させるステップと、
前記第１の層を選択的にレーザ溶融するステップと、
前記第１の層を覆って前記材料の少なくとも１つの追加層を分布させるステップと、
前記少なくとも１つの追加層の各々を選択的にレーザ溶融するステップと、
前記材料から前記物品（１００）を形成するステップと、
を含み、前記各層における前記材料の組成及び配列が、前記物品（１００）の所定部分に対応する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）の製造は、前記本体部分（２０１）の製造と同時に実施可能であり、前記少なくとも１つの冷却特徴要素（２０９）を前記本体部分（２０１）と一体的に形成する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品及び物品を形成する方法に関する。より詳細には、本発明は、冷却物品及び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で構成する必要がある。
【０００３】
タービン構成要素の温度性能を高める１つの一般的な方法は、冷却特徴要素を使用することを含む。冷却特徴要素は、ガスタービンの高温領域で使用される金属及び合金から形成される。通常、冷却特徴要素は、製造中の構成要素上又はその内部に鋳造される。冷却特徴要素はまた、製造後に構成要素の機械加工によって形成される場合もある。しかしながら、構成要素の鋳造及び／又は機械加工によっては複雑な冷却特徴要素を形成することは困難である。
【０００４】
加えて、構成要素の鋳造及び／又は機械加工によって形成される冷却特徴要素は、一般に、構成要素と同じ材料を含む。これらの材料は、タービンシステムの作動温度に耐えることはできるが、構成要素と同じ熱伝導率も含む。従って、ガスタービン作動温度に耐える材料は、比較的低い熱伝導率を含むことが多ので、冷却特徴要素もまた同様に比較的低い熱伝導率から形成される。このため、構成要素を冷却する現行の方法は、通常、比較的低い熱伝導率を有する冷却特徴要素に大量の冷却流体を通過させることを含み、システムの作動効率を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，３７０，７８９号明細書
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態において、物品は、内側領域を定める内側表面と外側表面とを有する本体部分と、上記内側領域内に位置付けられる少なくとも１つの冷却特徴要素と、を含む。本体部分は、第１の材料を含み、少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、第１の材料よりも高い熱伝導率を有する。
【０００７】
別の実施形態において、物品は、内側領域を定める内側表面と外側表面とを有する本体部分と、上記内側表面から延びる少なくとも１つの冷却特徴要素と、を含む。上記本体部分が第１の材料を含み、上記少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、上記第１の材料よりも高い熱伝導率を有し、上記第１の材料と比べてより高い冷却効果を提供する。加えて、上記本体部分及び一体化された上記少なくとも１つの冷却特徴要素が、付加製造微細構造体を含む。
【０００８】
別の実施形態において、物品を形成する方法は、付加製造法により本体部分を製造するステップと、付加製造法により少なくとも１つの冷却特徴要素を製造するステップと、を含む。本体部分は、第１の材料を含み、少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、第１の材料よりも高い熱伝導率を有する。
【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１つの実施形態による、物品の正面斜視図。
【図２】本開示の１つの実施形態による、線２−２に沿って見た、図１の物品の断面図。
【図３】本開示の１つの実施形態による、図２の一部の斜視図。
【図４】本開示の別の実施形態による、図２の一部の斜視断面図。
【図５】本開示の１つの実施形態による、冷却特徴要素の断面図。
【図６】本開示の代替の実施形態による、冷却特徴要素の断面図。
【図７】本開示の代替の実施形態による、冷却特徴要素の断面図。
【図８】本開示の代替の実施形態による、冷却特徴要素の断面図。
【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構想と比較して、冷却効率が向上し、物品の冷却制御の向上を促進し、物品寿命を向上させ、高いシステム温度の使用を促進し、システム効率を向上させ、少ない冷却流体で物品冷却を向上させ、或いはこれらの組み合わせを提供する。
【００１３】
図１を参照すると、１つの実施形態において、物品１００は、タービンエンジンの高温ガス経路で使用するよう構成されたノズル１０１を含む。別の実施形態において、ノズル１０１は、第１の端壁１０３と第２の端壁１０５との間に位置付けられた翼形部分１０７を含む。翼形部分１０７は、高温ガス経路の一部を通る空気流を配向するよう配列及び配置され、第１の端壁１０３及び第２の端壁１０５の少なくとも１つを通る冷却流体を受け取るよう構成される。本明細書ではノズルに関して記載されているが、当業者には理解されるように、物品１００は、これに限定されず、例えば、中空の構成要素、高温ガス経路構成要素、バケット、ブレード、翼形部、シュラウド、ベーン、ブレードプラットフォーム、ベーン側壁、燃焼器、又はこれらの組み合わせなど、冷却流体を受けるのに好適な他の何れかの物品を含むことができる。
【００１４】
翼形部分１０７の断面を示した図２に示すように、物品１００は、外側表面２０３、内側領域２０７を定める内側表面２０５及び内部に形成される１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９を有する本体部分２０１を含む。好適な冷却特徴要素は、限定ではないが、タービュレータ２１１、ピン２１３、バンプ２１５、ディンプル、フィン、アパーチャ、又はこれらの組み合わせを含む。１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、内側表面２０５上及び／又は内側表面２０５から延びる向き、内側表面２０５にわたる中間層上及び／又は内側表面２０５にわたる中間層から延びる向き、内側領域２０７内に位置付けられる構成要素上及び／又は内側領域２０７内に位置付けられる構成要素から延びる向き、伝導冷却に好適な他の何れかの向き、又はこれらの組み合わせなど、内側領域２０７内の何れかの好適な向きに位置付けられる。
【００１５】
１つの実施形態において、図２〜４に示すように、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、物品１００の内側表面２０５上に位置付けられた複数のバンプ２１５、又は内側表面２０５から内側領域２０７に延びる複数のバンプ２１５を含む。バンプ２１５は、あらゆる好適な配列で位置付けられ、限定ではないが、整列（図２〜３）、交互配列（図４）、規則的離間、可変的離間、円形、半円、方形、不規則、又はこれらの組み合わせなど、あらゆる好適な幾何学的配置を含む。別の実施形態において、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、限定ではないが、半径方向（図２〜３）、水平方向（図４）、半径方向に対して０〜１８０度の角度付き、又はこれらの組み合わせなど、あらゆる好適な構成で本体部分２０１の内側表面２０５に沿って延びるタービュレータ２１１を含む。加えて、タービュレータ２１１は、内側表面２０５の長さに沿って連続的及び／又は断続的とすることができる。別の実施形態において、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、限定ではないが、丸み形、長円形、楕円形、レーストラック形、方形、不規則形、又はこれらの組み合わせなど、あらゆる好適な幾何形状及び／又は向きを有するピン２１３（図２及び４）を含む。ピン２１３は、内側領域２０７にわたって完全に又は部分的に延び、互いに対して一列に又は交互に配置することができる。特定の実施形態において、複数のピン２１３が位置付けられて、図２に例示されるように、１又はそれ以上のピンバンクを形成する。図２ではピンバンクとして示されているが、当業者には理解されるように、ピン２１３は、ピンバンク構成に限定されず、他の何れかの配列、向き、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【００１６】
１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、本体部分２０１と一体的に形成され、及び／又は別個に形成されて本体部分２０１に固定される。別個に形成される場合、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、内側表面２０５に直接固定することができ、或いは、内側表面２０５に固定された中間層上に形成することができる。別の実施形態において、本体部分２０１及び／又は１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、付加製造法によって形成された付加構造材料を含む。好適な付加製造法は、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）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、熱溶解積層造形（ＦＤＭ）、粉体ジェットバインダー加工、他の何れかの付加製造法、又はこれらの組み合わせを含む。
【００１７】
例えば、ＤＭＬＭ法は、材料の第１の層を選択領域に分布させ、該第１の層を選択的にレーザ溶融し、第１の層を覆って材料の少なくとも１つの追加層を分布させ、少なくとも１つの追加層の各々を選択的にレーザ溶融するステップを含む。第１の層及び少なくとも１つの追加層の選択的レーザ溶融は、本体部分２０１及び／又は１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９を形成し、各層内の材料の組成及び／又は配列は、物品１００内の対応する組成に提供される。１つの実施形態において、材料は噴霧粉体である。別の実施形態において、ＤＭＬＭは、不活性ガス雰囲気中で実施される。或いは、ＦＤＭは、ノズルに材料を供給し、ノズルを加熱し、ノズルを通じて材料を押し出すステップを含む。ノズルの加熱により、材料がノズルを通過するときに材料が溶融される。材料がノズルを通って押し出されると、材料が固化され、本体部分２０１及び／又は１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９を形成する。
【００１８】
別の実施例において、粉体ジェットバインダー加工は、液体結合剤を選択的に堆積させて粉体層の一部内に粉体粒子を選択的に結合させ、次いで１又はそれ以上の追加の粉体層を付加し、追加の粉体層の各々を覆って液体結合剤を選択的に堆積させるステップを含む。追加の粉体層の各々を覆って液体結合剤を選択的に堆積させるステップにより、粉体層の一部内及び／又は粉体層間で粉体粒子を選択的に結合させて、物品１００を形成する。液体結合剤は、構成プロセス中に加熱をすることなく、及び／又は構築プレートなしで粉体粒子を結合する。構築プロセス中に粉体粒子及び／又は層を結合した後、物品１００は、硬化、焼結、浸潤、及び／又は静水圧プレス成形を含む加工を受けることができる。この加工により、構築プロセス後に物品１００が固化され及び／又は物品１００の密度が増大する。
【００１９】
付加製造法の各々は、ニアネットシェイプ構造を形成する。本明細書で使用される場合、「ニアネットシェイプ」は、本体部分２０１及び／又は１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９が、最終形状に極めて近く形成され、付加製造の後に機械加工又は研削のような相当な従来的機械仕上げ技法を必要としないことを意味する。１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９のニアネットシェイプは、均一、実質的に均一、又は変化するものとすることができ、あらゆる好適な断面形状を含む。加えて、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９の各々の断面形状は、内側領域２０７内の少なくとも１つの他の冷却特徴要素２０９の断面形状と同じ、実質的に同じ、又は異なるものとすることができる。全体的に均一又は実質的に均一なシャフト又はロッド形状のバンプ２１３として示されているが、当業者には理解されるように、冷却特徴要素２０９は、これに限定されず、方形、三角形、八角形、丸みのある形状、円形、半円形、円筒形、円錐形、砂時計形、放物線形、中空、他の何れかの幾何形状、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【００２０】
図５〜８を参照すると、本体部分２０１は、第１の材料５０１から形成され、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９の各々は、第２の材料５０２を含む。１つの実施形態において、図５に示すように、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、全体的に第２の材料５０２から形成される。別の実施形態において、冷却特徴要素２０９は、中実５１０又は中空５２０とすることができ、或いは、物品１００は、これらの組み合わせを含むことができる。加えて又は代替として、図６〜８に示すように、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、限定ではないが、第１の材料５０１と第２の材料５０２を含むバイメタル（二種金属）材料などの材料の組み合わせを含む。例えば、図６を参照すると、１つの実施形態において、冷却特徴要素２０９は、第１の材料５０１上に配置された第２の材料５０２の層を含む。図７を参照すると、別の実施形態において、冷却特徴要素２０９の組成は、冷却特徴要素２０９が内側表面２０５から離れて延びるにつれて、第１の材料５０１から第２の材料５０２に遷移する。図８を参照すると、別の実施形態において、中間材料８０１が冷却特徴要素２０９５と本体部分２０１との間に位置付けられ、該中間材料８０１は、第１の材料５０１及び／又は第２の材料５０２と同じ、又は実質的に同じ、或いは異なっている。特定の実施形態において、中間材料８０１は、例えば、別個に形成された冷却特徴要素２０９と本体部分２０１との間にろう付けペースト又はフォイルを設けることなどによって、本体部分２０１への冷却特徴要素２０９の固定を可能にする。当業者には理解されるように、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、上記の実施例に限定されず、組成勾配、他の遷移構成、部分的コーティング、又はこれらの組み合わせなど、他の何れかの材料の組み合わせを含むことができる。
【００２１】
第１の材料５０１は、限定ではないが、ガンマプライム超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金、他の好適な超合金、ステンレス鋼、又はこれらの組み合わせなど、タービンシステムの高温ガス経路で連続して使用するのに好適な強度特性、酸化特性及びクリープ特性を有するあらゆる材料を含む。第１の材料５０１の好適な組成は、限定ではないが、ガンマプライム超合金又はステンレス鋼のような合金を含む。１つの実施形態において、ガンマプライム超合金は、例えば、重量で、約９．７５％のクロム，約７．５％のコバルト，約４．２％のアルミニウム，約３．５％のチタン，約１．５％のモリブデン，約６．０％のタングステン，約４．８％のタンタル，約０．５％のニオブ，約０．１５％のハフニウム，約０．０５％の炭素，約０．００４％のホウ素、及び／又は残部のニッケル及び不可避的不純物の組成を含む。別の実施例において、ガンマプライム超合金は、重量で、約７．５％のコバルト，約７．０％のクロム，約６．５％のタンタル，約６．２％のアルミニウム，約５．０％のタングステン，約３．０％のレニウム，約１．５％のモリブデン，約０．１５％のハフニウム，約０．０５％の炭素，約０．００４％のホウ素，約０．００２％〜約０．０３％のイットリウム、及び／又は残部のニッケル及び不可避的不純物の組成を含む。別の実施例において、ガンマプライム超合金は、重量で、約８．０％〜約８．７％のクロム，約９％〜約１０％のコバルト，約５．２５％〜約５．７５％のアルミニウム，最大で約０．９％のチタン（例えば、約０．６%〜約０．９%），約９．３％〜約９．７％のタングステン，最大で約０．６％のモリブデン（例えば、約０．４%〜約０．６%），約２．８％〜約３．３％のタンタル，約１．３％〜約１．７％のハフニウム，最大で約０．１％の炭素（例えば、約０．０７%〜約０．１%），最大で約０．０２％のジルコニウム（例えば、約０．００５%〜約０．０２%），最大で約０．０２％のホウ素（例えば、約０．０１%〜約０．０２%），最大で約０．２％の鉄，最大で約０．１２％のケイ素，最大で約０．１％のマンガン，最大で約０．１％の銅，最大で約０．０１％のリン，最大で約０．００４％の硫黄，最大で約０．１％のニオブ，及び／又は残部のニッケル及び不可避的不純物の組成を含む。
【００２２】
第２の材料５０２は、第１の材料５０１と比べて、より高い熱伝導率を有するあらゆる材料を含む。第２の材料５０２の１つの好適な材料は、銅を含む。第２の材料５０２の他の好適な材料は、限定ではないが、アルミニウム、銀、ニッケル合金、銅合金、第１の材料５０１より高い熱伝導率を有する他の合金、又はこれらの組み合わせを含む。内側領域２０７に晒されたときに、第２の材料５０２は、物品１００の熱伝達性及び／又は冷却性を向上させる熱伝導性表面を形成する。具体的には、冷却流体が物品１００の内側領域２０７を通過すると、第２の材料５０２の高い熱伝導率により、第１の材料５０１から形成された冷却特徴要素２０９と比べて本体部分２０１の冷却が向上する。加えて、第１の材料５０１から形成された従来の冷却特徴要素２０９と比べて、第２の材料５０２を含む１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９は、高い冷却効果、システム性能の向上、又はこれらの組み合わせを提供する。更に、冷却効率及び／又は冷却効果を向上させることにより、第２の材料５０２を含む冷却特徴要素２０９は、少ない冷却流で物品１００の冷却を可能にし、システムの作動効率を向上させる。
【００２３】
第２の材料５０２の熱伝導率は、第１の材料５０１よりも比較的高いが、第２の材料５０２の熱抵抗及び／又は機械抵抗は、第１の材料５０１と同じ、実質的に同じ、又は異なるものとすることができる。例えば、特定の実施形態において、本体部分２０１は、１又はそれ以上の冷却特徴要素２０９を完全に囲み、物品１００を囲む動作環境の熱応力及び／又は機械的応力への第２の材料５０２の暴露を低減する。動作環境の熱応力及び／又は機械的応力への第２の材料５０２の暴露が低減されることにより、本体部分２０１の第１の材料５０１と比べて小さな熱抵抗及び／又は機械的抵抗を有しながら、高い熱伝導率を有する材料の使用が可能となる。
【００２４】
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。
【００２５】
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、
内側領域を定める内側表面と外側表面とを有する本体部分と、
上記内側領域内に位置付けられる少なくとも１つの冷却特徴要素と、
を備え、上記本体部分が第１の材料を含み、上記少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、上記第１の材料よりも高い熱伝導率を有する、物品。
［実施態様２］
上記冷却特徴要素が、上記第１の材料と上記第２の材料の両方を含む、実施態様１に記載の物品。
［実施態様３］
上記冷却特徴要素の第２の材料が、該冷却特徴要素の第１の材料を少なくとも部分的に覆う、実施態様２に記載の物品。
［実施態様４］
上記第２の材料が、上記冷却特徴要素の第１の材料を覆う熱伝導性表面を形成する、実施態様２に記載の物品。
［実施態様５］
上記第１の材料が、上記内側表面から延びる上記冷却特徴要素の近位部分を形成し、上記第２の材料が、上記近位部分から延びる上記冷却特徴要素の遠位部分を形成する、実施態様２に記載の物品。
［実施態様６］
上記冷却特徴要素は、上記第１の材料の比較的多い量が上記本体部分の内側表面の近位にあり、上記第２の材料の比較的多い量が上記内側表面の遠位にある材料勾配を含む、実施態様２に記載の物品。
［実施態様７］
上記冷却特徴要素が、上記第２の材料からなる、実施態様１に記載の物品。
［実施態様８］
上記第２の材料が、上記第１の材料と比べてより高い冷却効果を提供する、実施態様１に記載の物品。
［実施態様９］
上記少なくとも１つの冷却特徴要素が、上記本体部分と一体化される、実施態様１に記載の物品。
［実施態様１０］
上記本体部分及び上記少なくとも１つの冷却特徴要素のうちの少なくとも１つが、付加製造微細構造体を含む、実施態様９に記載の物品。
［実施態様１１］
上記少なくとも１つの冷却特徴要素が、ピンバンク、タービュレータ、バンプフィン、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１に記載の物品。
［実施態様１２］
上記第２の材料が銅を含む、実施態様１に記載の物品。
［実施態様１３］
上記物品がガスタービン構成要素である、実施態様１に記載の物品。
［実施態様１４］
上記ガスタービン構成要素が、翼形部、バケット、ノズル、シュラウド、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１３に記載の物品。
［実施態様１５］
上記本体部分と上記少なくとも１つの冷却特徴要素との間に位置付けられる中間材料を更に備える、実施態様１に記載の物品。
［実施態様１６］
上記少なくとも１つの冷却特徴要素の各々が中空である、実施態様１に記載の物品。
［実施態様１７］
物品であって、
内側領域を定める内側表面と外側表面とを有する本体部分と、
上記内側表面から延びる少なくとも１つの冷却特徴要素と、
を備え、上記本体部分が第１の材料を含み、上記少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、上記第１の材料よりも高い熱伝導率を有し、上記本体部分及び一体化された上記少なくとも１つの冷却特徴要素が、付加製造微細構造体を含み、上記第２の材料が、上記第１の材料と比べてより高い冷却効果を提供する、物品。
［実施態様１８］
物品を形成する方法であって、
付加製造法により本体部分を製造するステップと、
上記付加製造法により少なくとも１つの冷却特徴要素を製造するステップと、
を含み、上記本体部分が第１の材料を含み、上記少なくとも１つの冷却特徴要素が第２の材料を含み、該第２の材料が、上記第１の材料よりも高い熱伝導率を有する、方法。
［実施態様１９］
上記付加製造法が、
第１の材料及び第２の材料のうちの少なくとも１つを含む材料の第１の層を選択領域に分布させるステップと、
上記第１の層を選択的にレーザ溶融するステップと、
上記第１の層を覆って上記材料の少なくとも１つの追加層を分布させるステップと、
上記少なくとも１つの追加層の各々を選択的にレーザ溶融するステップと、
上記材料から上記物品を形成するステップと、
を含み、上記各層における上記材料の組成及び配列が、上記物品の所定部分に対応する、実施態様１８に記載の方法。
［実施態様２０］
上記少なくとも１つの冷却特徴要素の製造は、上記本体部分の製造と同時に実施可能であり、上記少なくとも１つの冷却特徴要素を上記本体部分と一体的に形成する、実施態様１８に記載の方法。
【符号の説明】
【００２６】
１００  物品
１０１  ノズル
１０３  第１の端壁
１０５  第２の端壁
１０７  翼形部分
２０１  本体部分
２０３  外側表面
２０５  内側表面
２０７  内側領域
２０９  冷却特徴要素
２１１  タービュレータ
２１３  ピン
２１５  バンプ
５０１  第１の材料
５０２  第２の材料
５１０  中実体
５２０  中空体
８０１  中間材料
【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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【外国語明細書】
2017115864000001.pdf