JP2015129509A - 多層冷却特徴を有する部品および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層冷却特徴を有するガスタービンエンジンの部品および製造方法を提供する。
【解決手段】製造方法は、内部に形成された１つ以上の溝を有する基板３２を用意する工程を含む。内部に形成された１つ以上の溝を有する１つ以上の皮膜４２は、基板に配置され、基板の１つ以上の溝と流体連通する。カバー皮膜は、１つ以上の皮膜の最外面４６の一部に配置される。カバー皮膜４４は、内部に形成された１つ以上の冷却出口６４を有し、１つ以上の皮膜の最外面の一部に配置される。基板、１つ以上の皮膜、およびカバー皮膜は、部品を冷却するための冷却ネットワーク４１を内部に形成する。部品は、基板と、基板の少なくとも一部に配置された１つ以上の皮膜と、１つ以上の皮膜の最外側の皮膜の少なくとも一部の上に配置されたカバー皮膜とが内部に形成された冷却ネットワークを有する。
【選択図】図２

Description

本開示は、概してガスタービンエンジンに関し、特にガスタービンエンジン内の微細チャネル冷却に関する。

ガスタービンエンジンでは、空気が圧縮器で加圧され、高温燃焼ガスを発生させるための燃焼器で燃料と混合される。エネルギーは、圧縮器に動力供給する、高圧タービン（ＨＰＴ）のガスと、ターボファン航空機のエンジン用途のファンに動力供給し、または船舶および産業用途の外部シャフトに動力供給する、低圧タービン（ＬＰＴ）のガスとから抽出される。

エンジン効率は、燃焼ガスの温度によって上がる。しかし、燃焼ガスは、それら流路に沿う様々な部品を加熱し、よって、エンジンの許容可能な長期寿命を実現するために部品の冷却が要求される。典型的に、高温ガス路部品は、圧縮器から空気を抜くことによって冷却される。この冷却処理は、抜かれた空気が燃焼処理に使用されないので、エンジン効率を下げる。

ガスタービンエンジンの冷却技術は、成熟しており、様々な高温ガス路部品における冷却回路および冷却特徴の様々な態様に関する多数の特許を含む。例えば、燃焼器は、動作中に冷却が要求される半径方向外側および内側のライナを含む。タービンノズルは、外側と内側のバンド間に支持され同様に冷却が要求される中空ベーンを含む。タービンロータブレードは、中空であり典型的に冷却回路を内部に含み、ブレードは、同様に冷却が要求されるタービンシュラウドによって取り囲まれる。高温燃焼ガスは、ライニングされ適当に冷却され得る排気管を通じて排出される。

これら例示のガスタービンエンジン部品の全てでは、典型的に、部品重量を低減し、部品の冷却要求を最小化するために、高強度超合金金属の薄い壁が使用される。様々な冷却回路および冷却特徴は、エンジン内の対応する環境にある、これら個別の部品に適合される。例えば、一連の内部冷却通路または蛇状管を高温ガス路部品に形成し得る。冷却流体は、プレナムから蛇状管に供給され得、冷却流体は、通路を通じて流れて、高温ガス路部品の基板および任意の関連する皮膜を冷却し得る。しかし、この冷却戦略は、典型的に、比較的非効率な熱伝達および非一様な部品温度分布をもたらす。

微細チャネル冷却技術を用いることによって、冷却要求が著しく低減する可能性がある。微細チャネル冷却では、熱流束源の可能な限り近くに冷却を置き、もって、所与の熱伝達率のために耐荷重性基板材料の高温側と低温側の間の温度差を低減させる。しかし、現在の技術は、基板層内に１つ以上の溝を形成し、続いて１つ以上の溝を跨いで１つ以上の皮膜層を適用して微細チャネルを形成することを含む。多くの例では、耐荷重性基板層に微細チャネルを形成することは、基板材料内に貫入するような機械加工を要求し、基板層を脆弱化させる。加えて、形状が制限された領域は、そこでの冷却流チャネルの製作を妨げる場合がある。

したがって、現物の部品の複雑な形状内または制限された形状内に構造化できる更に効率的かつ柔軟な冷却設計をもたらす一方で、基板材料内に貫入するように機械加工されたチャネルの数を最小化する、高温ガス路部品の冷却流チャネルを形成するための方法を提供することが望まれる。

米国特許出願公開第２０１３／０２７２８５０号明細書

本開示の一態様は、外面および少なくとも１つの内部空間を有する基板であり、基板の一部に形成された１つ以上の溝を有する基板を用意する工程と、１つ以上の皮膜を基板の少なくとも一部に適用する工程と、１つ以上の溝を１つ以上の皮膜のそれぞれに形成する工程と、カバー皮膜を１つ以上の皮膜の最外面の少なくとも一部に適用する工程と、１つ以上の冷却出口をカバー皮膜に、１つ以上の皮膜に形成された１つ以上の溝と流体連通するように形成する工程と、を含む製造方法に属する。基板に形成された各溝は、少なくとも部分的に基板に沿って延在する。１つ以上の皮膜に形成された各溝は、少なくとも部分的に１つ以上の皮膜に沿って延在し、基板の１つ以上の溝と流体連通する。基板、１つ以上の皮膜、およびカバー皮膜は、部品を冷却するための冷却ネットワークを内部に形成する。

本開示の他の態様は、外面および少なくとも１つの内部空間を有する基板であり、基板の一部に形成された１つ以上の溝を有する基板を用意する工程と、基板に少なくとも１つの分配ヘッダを形成するように１つ以上の皮膜を基板の少なくとも一部に適用する工程と、１つ以上の溝を１つ以上の皮膜のそれぞれに形成する工程と、カバー皮膜を１つ以上の皮膜の最外面の少なくとも一部に適用する工程と、１つ以上の冷却出口をカバー皮膜に、１つ以上の皮膜に形成された１つ以上の溝と流体連通するように形成する工程と、を含む製造方法に属する。基板に形成された各溝は、少なくとも部分的に基板に沿って延在する。１つ以上の皮膜に形成された各溝は、少なくとも部分的に１つ以上の皮膜に沿って延在し、基板の少なくとも１つの分配ヘッダと流体連通する。基板、１つ以上の皮膜、およびカバー皮膜は、基板および１つ以上の皮膜に形成された部分を有する１つ以上の冷却流チャネルによって形成された、部品を冷却するための冷却ネットワークを形成する。

本開示の更なる他の態様は、基板と、基板の少なくとも一部に配置された１つ以上の皮膜と、１つ以上の皮膜の最外側の皮膜の少なくとも一部の上に配置されたカバー皮膜とを含む部品に属する。基板は、外面および内面を備え、内面が少なくとも１つの内部空間を形成する。基板は、基板の一部に形成された１つ以上の溝を含み、各溝が少なくとも部分的に基板に沿って延在する。１つ以上の冷却供給入口は、溝を内部空間と流体連通して接続するように基板のそれぞれの溝の基部を通じて形成される。１つ以上の皮膜は、基板の少なくとも一部に配置される。１つ以上の皮膜は、１つ以上の溝を内部に形成し、各溝が、少なくとも部分的に１つ以上の皮膜のうちの１つの外面に沿って延在する。カバー皮膜は、１つ以上の皮膜の最外側の皮膜の少なくとも一部の上に配置される。１つ以上の冷却出口は、皮膜の１つ以上の溝を外部に接続するようにカバー皮膜を通じて形成される。基板、１つ以上の皮膜、およびカバー皮膜は、部品を冷却するための１つ以上の冷却流チャネルから成る冷却用の冷却ネットワークを一緒に形成する。

本開示の様々な態様に関連して上記特徴の様々な改良が存在する。これら様々な態様には、同様に更なる特徴が組み込まれ得る。これらの改良および追加特徴は、独立して、または任意の組合せで存在し得る。例えば、図示する実施形態のうちの１つ以上に関連して以下で議論する様々な特徴は、単独または任意の組合せで、本開示の上述した態様のうちのいずれかに組み込まれ得る。また、上述した概要は、特許請求される主題を限定することなしに、本開示の特定の態様および文脈に読者を習熟させることのみを意図している。

図面を通じて同様の記号が同様の部分を表している添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、本開示のこれらのおよび他の特徴、態様および利点が更に理解されるようになるであろう。

ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態によるガスタービンシステムの概略図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、冷却流チャネルを有する翼形状の例の概略断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、最外側の翼皮膜に形成されたそれぞれの冷却出口まで１つ以上の皮膜内に基板の表面に沿って部分的に延在する冷却流チャネルの例を、切り取り平面図で概略的に示す図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、図３の冷却流チャネルの例のうちの１つを図示し、アクセス孔から冷却出口まで冷媒を運ぶチャネルを示す、図３の線４−４に沿う断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、最外側の翼皮膜に形成されたそれぞれの冷却出口まで１つ以上の皮膜内に基板の表面に沿って部分的に延在する冷却流チャネルの例の代替的な実施形態を、切り取り平面図で概略的に示す図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、図５の冷却流チャネルの例のうちの１つを図示し、アクセス孔から冷却出口まで冷媒を運ぶチャネルを示す、図５の線６−６に沿う断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、最外側の翼皮膜に形成されたそれぞれの冷却出口まで１つ以上の皮膜内に基板の表面に沿って部分的に延在する冷却流チャネルの例の他の代替的な実施形態を、切り取り平面図で概略的に示す図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、図７の冷却流チャネルの例のうちの１つの一部を図示し、皮膜に形成された冷却チャネルの一部を通じてアクセス孔から冷媒を運ぶチャネルを示す、図７の線８−８に沿う断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、図７の冷却流チャネルの例のうちの１つの一部を図示し、皮膜に形成された冷却チャネルの一部を通じて冷媒を運ぶチャネルを示す、図７の線９−９に沿う断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、図７の冷却流チャネルの例のうちの１つの一部を図示し、皮膜に形成された冷却チャネルの一部から冷却出口まで冷媒を運ぶチャネルを示す、図７の線１０−１０に沿う断面図である。 ここに示されまたは説明される１つ以上の実施形態による、冷却流チャネルを含む部品を形成する方法の一実施を示すフローチャートである。

ここで、用語「第１」、「第２」等は、いかなる順序、数量または重要度も意味せず、むしろ１つの要素を他の要素から区別するために使用される。ここで、用語「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」は、数量の限定を意味せず、むしろ参照される項目のうちの少なくとも１つの存在を意味する。数量に関係して使用される修飾語「約」は、示される値を含み、文脈によって決まる意味を有する（例えば、特定の数量の測定に付随する誤差の程度を含む）。加えて、用語「組合せ」は、混合物、合成品、合金、反応生成物等を含む。

更に、この明細書では、接尾辞「（ｓ）」は、通常、修飾する用語の単数および複数の両方を含むことを意図し、もって、その用語の１つ以上を含む（例えば、「冷却出口」は、特別の定めがない限り１つ以上の冷却出口を含み得る。）。明細書を通じて「一実施形態」、「他の実施形態」、「実施形態」等の参照は、実施形態に関係して説明される特定の要素（例えば、特徴、構造および／または特性）が、ここに説明される少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味しており、他の実施形態に存在してもよく存在しなくてもよい。同様に、「特定の構成」の参照は、構成に関係して説明される特定の要素（例えば、特徴、構造および／または特性）が、ここに説明される少なくとも１つの構成に含まれることを意味しており、他の構成に存在してもよく存在しなくてもよい。加えて、当然ながら、説明される独創的な特徴は、様々な実施形態および構成で任意の適した方法で組み合わされてもよい。

図１は、ガスタービンシステム１０の概略図を示している。システム１０は、１つ以上の圧縮器１２、燃焼器１４、タービン１６および燃料ノズル２０を含み得る。圧縮器１２およびタービン１６は、１つ以上のシャフト１８によって結合され得る。シャフト１８は、単一シャフト、またはシャフト１８を形成するように結合された複数のシャフトセグメントであり得る。

ガスタービンシステム１０は、多数の高温ガス路部品を含み得る。高温ガス路部品は、システム１０を通じた高温ガス流に少なくとも部分的に晒される、システム１０の任意の部品であり得る。例えば、バケットアセンブリ（ブレードまたはブレードアセンブリとしても知られる）、ノズルアセンブリ（ベーンまたはベーンアセンブリとしても知られる）、シュラウドアセンブリ、尾筒、保持リングおよびタービン排気部品は、全て高温ガス路部品である。しかし、当然ながら、本開示の高温ガス路部品は、上記例に限定されず、高温ガス流に少なくとも部分的に晒される任意の部品であってもよい。更に、当然ながら、本開示の高温ガス路部品は、ガスタービンシステム１０の部品に限定されず、高温流に晒され得る任意の機械または機械の部品であってもよい。

高温ガス路部品が高温ガス流に晒されると、高温ガス路部品は、高温ガス流によって加熱され、高温ガス路部品が実質的に劣化または損傷する温度に達し得る。よって、システム１０の所望の効率、性能および／または寿命を実現するために要求されるように、高温ガス流によってシステム１０を高温で動作させるために、高温ガス路部品用の冷却システムが必要である。これら様々な高温ガス部品は、典型的に、最新のガスタービンエンジンでは典型的にニッケルまたはコバルト基である、様々な形態の超合金金属から作られる。これら高温部品は、典型的に中空であり、動作中に部品の温度を低下させる冷媒として使用される加圧冷却空気流を圧縮器から受け入れるのに適した冷却回路が内部に設けられる。

一般に、本開示の冷却システムは、基板に形成された一連の小チャネルまたは微細チャネルと、高温ガス路部品の保護皮膜層とを含む。高温ガス路部品は、基板に形成された１つ以上の溝と、隣接する層に１つ以上の溝を越えて跨ぐように形成された１つ以上の皮膜とを含み、ここでは冷却流チャネルとも称される微細チャネルを形成し得る。産業サイズの発電タービン部品の場合、「小」または「微細」チャネルの寸法は、凡そ０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の深さおよび幅を含むであろうが、航空機サイズのタービン部品の場合、チャネルの寸法は、凡そ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲の深さおよび幅を含むであろう。冷却流体は、プレナムからチャネルに提供され得、冷却流体は、チャネルを通じて流れて、高温ガス路部品を冷却し得る。このようにして、冷媒流は、まず高温ガス路部品の内面を衝突冷却するために使用され、次いで、１つ以上の冷却出口（追って説明する）から流出する前の流れチャネルのネットワーク（追って説明する）を通じた流れのために１つ以上の冷却供給入口（追って説明する）を通じて進入する。

次に図２を参照すると、翼形状を有する高温ガス部品３０の例が図示されている。図のように、部品３０は、外面３４および内面３６を有する基板３２を備える。基板３２内には、１つ以上の冷却流チャネル４０の一部が形成される。基板３２の内面３６は、少なくとも１つの中空内部空間３８を形成する。代替的な実施形態では、中空内部空間の代わりに、高温ガス部品３０は、供給空洞を含み得る。１つ以上の皮膜４２（そのうちの１つのみが図示されている）は、基板３２の外面３４の少なくとも一部の上に配置される。１つ以上の皮膜４２内には、１つ以上の冷却流チャネル４０の一部が形成される。１つ以上の皮膜４２に形成された１つ以上の冷却流チャネル４０の一部は、基板に形成された１つ以上の冷却流チャネル４０の一部と流体連通する。カバー皮膜４４は、１つ以上の皮膜４２の最外面４６の少なくとも一部の上に配置される。カバー皮膜４４内には、１つ以上の冷却流チャネル４０と流体連通する１つ以上の冷却出口６４が形成される。したがって、１つ以上の冷却流チャネル４０のそれぞれは、少なくとも部分的に基板３２および１つ以上の皮膜４２内に延在しており、基板３２に形成された１つ以上の冷却供給入口（不図示）を介して、少なくとも１つの中空内部空間３８と流体連通し、１つ以上の冷却出口６４を介して外部６５と流体連通する。

実施形態では、冷却供給入口（追って説明する）および冷却流出口（追って説明する）は、個別の開口として構成され、それぞれの冷却流チャネル４０の区間に延在しない。１つ以上の皮膜４２は、基板３２の外面３４の少なくとも一部の上に配置されており、基板は、内部に形成された１つ以上の溝を有し、溝は、１つ以上の皮膜４２のうちの隣接する皮膜層と共に冷却流チャネル４０のネットワークの一部を形成する。加えて、基板３２の外面３４の少なくとも一部の上に配置された１つ以上の皮膜４２の皮膜層は、その内部に形成された１つ以上の溝を有し、溝は、１つ以上の皮膜４２のうち隣接して配置された皮膜層と共に、または重ねて配置された隣接するカバー皮膜４４と共に、冷却流チャネル４０のネットワークの一部を形成する１つ以上の溝を形成させる。

以下で説明するように、ここで開示する方法は、３次元仕上げされた部品３０、特に、１つ以上の冷却流チャネル４０を含む翼を作成するために成膜および機械加工技術を含み、翼では、基板３２、１つ以上の皮膜４２、およびカバー皮膜４４は、部品３０を冷却するための冷却ネットワーク４１を内部に形成する。方法は、強度の衰えた多孔性材料を使用する必要なしに、近吹出し冷却（ｎｅａｒ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｃｏｏｌｉｎｇ）を含む部品３０をもたらし得る。１つ以上の冷却流チャネル４０は、任意であってもよく、位置および大きさで特化されてもよく、それ自体が設計において柔軟である。冷却構造内の皮膜の成膜を最小化するために典型的に利用される再入可能な形状の冷却流チャネルは要求されずに、機械加工時間の短縮および設計許容度の緩和がもたらされる。加えて、部品３０の修理は、新規部品の製造に関する誤りの回復および完全な修理の両方で、容易である。

先の図のように、ここで開示する方法により製作された例示的な実施形態は、基板内に形成された１つ以上の冷却流チャネルと流体連通する内部中空通路と、部品の基板に配置された２つ以上の皮膜とを含む、ガスタービン翼の製作である。

図３から図１０には、図２の高温ガス部品３０等の高温ガス部品の一部の様々な実施形態が図示されている。図示される実施形態のそれぞれには、基板の最外面に配置されるように１つ以上の皮膜が図示されており、皮膜は、１つ以上の皮膜の最外面に配置された追加のカバー皮膜を有する。基板の一部内および１つ以上の皮膜内には、冷却流チャネルのネットワークまたはパターンが形成される。

図３および図４を更に具体的に参照すると、図２の冷却流チャネル４０と概ね同様である、冷却流チャネル４０のネットワークまたはパターンを含む高温ガス路部品５０の一部の第１の実施形態が図示されている。実施形態では、冷却流チャネル４０のネットワークまたはパターンは、流れ分配ヘッダ、更に具体的には入口および出口ヘッダ５２、５４として働く冷却流チャネルから成っており、ヘッダ５２、５４の間で冷却流５８を平行に運ぶための、ヘッダ５２、５４の間に延在する交差チャネル５６を形成する残りの流れチャネル４０を有する。例えば、図３に図示する実施形態では、交差チャネル５６は、入口および出口ヘッダ５２、５４の間を横切って延在する。交差チャネル５６は、直線であり、直接、入口ヘッダ５２から直接、出口ヘッダ５４まで延在することが好ましく、高温ガス部品５０に沿って軸線方向に冷媒を運ぶための一斉の流れまたは平行な流れで全てが動作する。図示するように、入口および出口ヘッダ５２、５４は、基板３２に形成され、交差チャネル５６は、１つ以上の皮膜４２に形成される。基板３２の外面３４の少なくとも一部は、そこに配置された１つ以上の皮膜４２を有する。１つ以上の皮膜４２は、外面に適当に固定または接着される。この図示する特定の実施形態では、単一の皮膜４２は、基板３２の最外面３４に配置される。

例えば図３に示すように、製造方法は、基板３２の外面３４に１つ以上の溝６０（チャネル４０の一部を部分的に形成し、更に具体的には入口、出口ヘッダ５２、５４を形成する）を形成することを含む。基板３２は、鋳造または機械加工等による従来の任意の方法で形成され得、１つ以上の溝６０は、基板３２の外面３４に鋳造または機械加工によって適当に形成される。

１つ以上の冷却供給入口６６は、１つ以上の冷却流チャネル４０、特に入口ヘッダ５２を、それぞれの内部空間３８に接続するように設けられる。図２に示すように、基板３２は、少なくとも１つの内部空間３８を有する。図４に示す冷却供給入口６６は、示した断面に位置する個別の孔であり、１つ以上の溝入口ヘッダ５２の区間に沿って基板３２を通じて延在していないことに留意されたい。冷却供給入口６６は、１つ以上の入口ヘッダ５２をそれぞれの内部空間３８に接続する所望の任意のパターンでどこにでも機械加工され得る。特に、１つ以上の冷却供給入口６６は、基板３２のそれぞれの溝６２の基部６１を通じて形成される。冷却供給入口６６は、図４に最良に図示するように基板３２の内面３６等の局所面に対して垂直に形成されてもよく、基板３２の内面３６等の局所面に対して鋭角で（不図示）形成されてもよい。実施形態では、冷却供給入口６６は、基板３２を通じて鋳造または機械加工され得る。冷却供給入口６６は、１つ以上の冷却流チャネル４０への入口冷媒の流量を調量および制御するようにサイズを決定される。

１つ以上の皮膜４２は、基板３２の外面３４に成膜される。実施形態では、成膜に続いて、１つ以上の皮膜４２が熱処理される。実施形態では、１つ以上の皮膜４２は、凡そ０．７５ミリメートルの深さで製作されるが、当然ながら、１つ以上の皮膜４２の厚さは、設計に依存し、結果として得られる所望の冷却特徴のサイズによって決定される。製造方法は、基板３２の外面３４に成膜された１つ以上の皮膜４２に１つ以上の溝６２（チャネル４０を部分的に形成する）を形成することを含む。１つ以上の溝６２は、基板３２に入り込まずに、垂直および水平方向の１つ以上で１つ以上の皮膜４２の一部を選択的に取り除くように機械加工によって形成され得る。パターンは、寸法要求が保たれる限り、格子状、直線溝、湾曲溝等、任意の形状に形成されてもよい。例えば図３に示すように、各溝６２は、入口、出口ヘッダ５２、５４と流体連通する１つ以上の皮膜４２に沿って少なくとも部分的に延在する。特に、各溝６２および結果として得られる冷却流チャネル４０は、入口ヘッダ５２と出口ヘッダ５４の間を横切って延在する。

次にカバー皮膜４４が１つ以上の皮膜４２の最外面４６に成膜される。実施形態では、成膜に続いて、カバー皮膜層４４が熱処理される。実施形態では、カバー皮膜層４４は、凡そ０．７５ミリメートルの深さで製作されるが、当然ながら、カバー皮膜４４の厚さは、設計に依存し、結果として得られる冷却特徴の所望のサイズによって決定される。

図４に最良に図示するように、１つ以上の皮膜４２の最外面４６におけるカバー皮膜４４の成膜に続いて、冷却パターンを完成させるために、１つ以上の冷却出口６４は、１つ以上の冷却出口６４が冷却パターン、特に１つ以上の冷却流チャネル４０との流体連通をもたらす限り、カバー皮膜４４（および続いて成膜される任意の皮膜）を通じて任意の位置に所望のパターンで機械加工され得る。１つ以上の冷却出口６４は、局所面に対して垂直であってもよく、角度を付けられてもよく（図４に最良に図示している）、成形を含んでもよい。実施形態では、必要に応じて、１つ以上の冷却出口（不図示）も、部品３０の内部領域３８と直に連通するように、基板３２を通じて機械加工され得る。実施形態では、冷却出口６４は、冷却出口孔として構成される。当然ながら、冷却出口６４は、幾つかの冷却流チャネルの冷却出口を接続し得る出口トレンチを含む、多くの代替的な形態をとることができる。出口トレンチは、全体が参照によりここに組み込まれ、本願と同一の出願人による、Ｒ．Ｂｕｎｋｅｒらによる米国特許出願公開第２０１１／０１４５３７１号明細書「Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ」に説明されている。

次に図５および図６を参照すると、図２から図４のそれぞれの部品３０および５０と概ね同様の、高温ガス部品７０の代替的な実施形態が図示されている。この特定の実施形態では、高温ガス部品７０は、入口ヘッダ５２、出口ヘッダ５４および交差チャネル５６を形成する、１つ以上の冷却流チャネル４０を含む。出口ヘッダ５４が基板３２に形成された先の実施形態とは対照的に、この特定の実施形態では、出口ヘッダ５４は、１つ以上の皮膜４２内に形成される。高温ガス部品７０の残り部分は、図３および図４に関して前述したものと同様に形成されたままである。この特定の実施形態では、１つ以上の皮膜４２内に出口ヘッダ５４を形成することによって、基板３２内に侵入するように実施されなければならない機械加工が減り、更に頑丈な基板がもたらされる。

次に図７から図１０を参照すると、図２から図６のそれぞれの部品３０、５０および７０と概ね同様の、高温ガス部品８０の代替的な実施形態が図示されている。この特定の実施形態では、高温ガス部品８０は、入口ヘッダ５２と、１つ以上の皮膜４２内に形成された出口ヘッダ５４と、１つ以上の交差チャネル５６とを形成する、１つ以上の冷却流チャネル４０を含む。先の実施形態とは対照的に、この特定の実施形態では、１つ以上の交差チャネル５６は、複数の層に積み重ねられた連続微細冷却回路８２を形成するように、隣接する皮膜層４２の入口および出口ヘッダ５２、５４の間で軸方向に概ねＵ字状または蛇状の形状に構成される。例示的に図示する形状では、交差チャネル５６は、図示する２つの皮膜層４２等、１つ以上の皮膜４２の隣接する層にＵ字状のチャネルを形成する。

図８を更に具体的に参照すると、図７の線８−８に沿って取られた断面図には、前述したような入口ヘッダ５２を形成するように、基板３２内に形成された１つ以上の溝６０を有する基板３２が図示されている。交差チャネル５６は、１つ以上の皮膜４２に形成され、１つ以上の皮膜４２の第１の皮膜４２Ａには、複数の溝６２が形成され、１つ以上の皮膜４２の隣接する第２の皮膜４２Ｂには、複数の溝６２が形成される。図７の線９−９に沿って取られた図９の断面図と、図７の線１０−１０に沿って取られた図１０の断面図に最良に図示するように、溝６２は、基板３２、１つ以上の皮膜４２、およびカバー皮膜４４から構成される層の積み重ねを通じて溝６２が進むように流体連通する、１つ以上の冷却流チャネル４０を形成する。高温ガス部品８０の残り部分は、図３から図６に関して前述したものと同様に形成されたままである。この特定の実施形態では、１つ以上の皮膜４２内に出口ヘッダ５４を形成し、１つ以上の冷却流チャネル４０を１つ以上の皮膜４２の複数の層を通じて蛇状チャネルとして形成することによって、基板３２内に侵入するように実施されなければならない機械加工が減り、更に頑丈な基板がもたらされ、積み重ねられた連続する微細冷却回路の事実上任意のパターン化が可能となる。

先に開示した実施形態では、基板３２は、全体が参照によりここに組み込まれる、Ｍｅｌｖｉｎ Ｒ．Ｊａｃｋｓｏｎらによる米国特許第５，６２６，４６２号明細書「Ｄｏｕｂｌｅ−ｗａｌｌ ａｉｒｆｏｉｌ」で議論されているように、典型的に鋳造構造である。基板３２は、任意の適した材料から形成され得る。部品３０の適用目的に応じて、材料は、ニッケル基、コバルト基および鉄基の超合金を含むことができる。ニッケル基超合金は、γおよびγ’相の両方を含有する超合金であってもよく、特に、それらのニッケル基超合金は、γおよびγ’相の両方を含有し、γ’相が超合金の少なくとも４０％の体積を占める。そのような合金は、高温強度および高温クリープ抵抗性を含む所望の特性の組合せによって有利であることが知られている。基板材料は、ニッケル・アルミニウム金属間化合物合金を含んでもよく、これは、これら合金が、航空機に使用されるタービンエンジン適用での使用に有利である、高温強度および高温クリープ抵抗性を含む優れた特性の組合せを有することも知られているためである。ニオブ基合金の事例では、優れた酸化抵抗性を有する皮覆されたニオブ基合金、特に、原子％の組成範囲においてＮｂ−（２７−４０）Ｔｉ−（４．５−１０．５）Ａｌ−（４．５−７．９）Ｃｒ−（１．５−５．５）Ｈｆ−（０−６）Ｖを含むそれらの合金が好ましいであろう。基板材料は、ケイ化物、炭化物またはホウ化物を含むニオブ含有の金属間化合物合金等、少なくとも１つの副次層を含有するニオブ基合金を含んでもよい。そのような合金は、延性相（すなわちニオブ基合金）と強化相（すなわちニオブ含有金属間化合物）の複合物である。他の配置の場合、基板材料は、Ｍｏ５ＳｉＢ２および／またはＭｏ３Ｓｉの第２相を有するモリブデン（固溶体）をベースとする合金等のモリブデン基合金を含む。他の構成の場合、基板材料は、ＳｉＣ繊維によって強化された炭化ケイ素（ＳｉＣ）基等のセラミック基複合材料（ＣＭＣ）を含む。他の構成の場合、基板材料は、チタンアルミニウム基の金属間化合物を含む。

１つ以上の皮膜４２およびカバー皮膜４４は、様々な技術を使用して適用または成膜され得る。特定の処理の場合、１つ以上の皮膜４２およびカバー皮膜４４は、イオンプラズマ蒸着（陰極アーク蒸着としても知られている）を行うことによって成膜され得る。イオンプラズマ蒸着の装置および方法の例は、全体が参照によってここに組み込まれる、本出願と同一の出願人による、Ｗｅａｖｅｒらによる米国特許第７，８７９，２０３号明細書「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｃａｔｈｏｄｉｃ Ａｒｃ Ｉｏｎ Ｐｌａｓｍａ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」に提供される。簡単に言えば、イオンプラズマ蒸着は、所望の皮膜材料を生成するための成分を有する犠牲陰極を真空チャンバ内に配置し、真空環境内に基板を用意し、陰極表面に陰極アークを形成するように陰極に電流を供給して、陰極表面から皮膜材料にアーク起因の溶損を生じさせ、陰極から基板の上面に皮膜材料を成膜することを含む。

イオンプラズマ蒸着を使用して成膜された皮膜の非限定的な例は、米国特許第５，６２６，４６２号明細書に記載されている。特定の高温ガス路部品の場合、皮膜は、ニッケル基またはコバルト基合金を含み、特に、超合金または（Ｎｉ，Ｃｏ）ＣｒＡｌＹ合金を含む。基板材料が、γおよびγ’相の両方を含有するニッケル基超合金である場合、皮膜は、米国特許第５，６２６，４６２号明細書で議論されているのと同様な材料組成を含み得る。加えて、超合金の場合、皮膜は、γ’−Ｎｉ３Ａｌ族の合金に基づく組成を含んでもよい。

他の処理構成の場合、１つ以上の皮膜４２およびカバー皮膜４４は、溶射処理およびコールドスプレー処理のうちの少なくとも一方を行うことによって成膜される。例えば、溶射処理は、燃焼スプレーまたはプラズマスプレーを含み得、燃焼スプレーは、高速酸素燃料スプレー（ＨＶＯＦ）または高速空気燃料スプレー（ＨＶＡＦ）を含み、プラズマスプレーは、大気（空気または不活性ガス等）プラズマスプレーまたは低圧プラズマスプレー（ＬＰＰＳ、真空プラズマスプレーまたはＶＰＳとしても知られている）を含み得る。非限定的な一例では、（Ｎｉ，Ｃｏ）ＣｒＡｌＹ皮膜は、ＨＶＯＦまたはＨＶＡＦによって成膜される。皮膜４２を成膜するための他の技術例は、限定することなしに、スパッタリング、電子ビーム物理蒸着、封じ込めメッキおよび電子メッキを含む。

１つ以上の冷却流チャネル４０および更に具体的には１つ以上の溝６０、６２は、多くの異なる形状のうちのいずれかを有するように構成され得る。図３から図１０に示す構成の例の場合、１つ以上の冷却流チャネル４０の断面が略矩形である。直線の壁を有するように示しているが、１つ以上の冷却流チャネル４０は、任意の壁構成を有してもよく、例えば、冷却流チャネルは、直線であっても湾曲していてもよい。開示する実施形態の流れチャネル４０の寸法は、約１５ミルまたは０．３８ｍｍから約６０ミルまたは約１．５ｍｍの範囲の正方形状または長方形状であり得るが、この開示によって他の幾何学的外形が予想される。１つ以上の冷却流チャネル４０のサイズは、比較的薄い基板３２の壁内および１つ以上の皮膜４２内に嵌るのに十分小さくあるべきである。１つ以上の冷却流チャネル４０は、埃っぽい動作環境で、延長された寿命を通じてチャネルの時期尚早な閉塞を防ぐために、動作中における内部での塵の蓄積を最小化するのに十分なほど大きくあるべきである。

１つ以上の冷却流チャネル４０および更に具体的には１つ以上の溝６０、６２は、様々な技術を使用して形成され得る。１つ以上の溝６０、６２を形成するための技術の例は、アブレッシブウォータジェット等のアブレッシブ液体ジェット、プランジ電解加工（ＥＣＭ）、スピニング電極による放電加工（ＥＤＭ）（切削ＥＤＭ）、および／またはレーザ加工を含む。レーザ加工技術の例は、全体が参照によりここに組み込まれる、本願と同一の出願人による、Ｂ．Ｗｅｉらによる米国特許出願公開第２０１１／０１８５５７２号明細書「Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｓｈａｐｅｄ Ａｉｒ Ｈｏｌｅｓ」に記載されている。ＥＤＭ技術の例は、全体が参照によりここに組み込まれる、本願と同一の出願人による、Ｒ．Ｂｕｎｋｅｒらによる米国特許出願公開第２０１１／０２９３４２３号明細書「Ａｒｔｉｃｌｅｓ Ｗｈｉｃｈ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｆｉｌｍ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｈｏｌｅｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」に記載されている。

特定の処理の場合、１つ以上の溝６０、６２、冷却出口６４および冷却供給入口６６は、アブレッシブ液体ジェットを使用して形成される。アブレッシブ液体ジェット削孔の処理およびシステムの例は、加えて、米国特許出願公開第２０１１／０２９３４２３号明細書に提供される。米国特許出願公開第２０１１／０２９３４２３号明細書に説明されるように、アブレッシブ液体ジェットの処理は、典型的に、高圧水流中に浮遊するアブレッシブ研磨粒子（例えば研磨「グリット」）の高速流を利用する。液体の圧力は、相当に変化し得るが、しばしば約３５〜６２０Ｍｐａの範囲である。ガーネット、酸化アルミニウム、炭化ケイ素およびガラスビーズ等の多くの研磨材料を使用することができる。有利には、アブレッシブ液体ジェット機械加工技術の可能性によって、様々な深さでの段階的な材料の除去と、機械加工された特徴の形状に関する制御とが容易になる。これによって、一定断面の直線孔、成形孔（例えば楕円形）、または先細孔もしくは漸拡孔（不図示）のいずれかとして、１つ以上の冷却チャネル４０に供給する１つ以上の内部冷却供給入口６６が削孔される。

加えて、米国特許出願公開第２０１１／０２９３４２３号明細書に説明されるように、ウォータジェットシステムは、多軸のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）ユニット（不図示）を含み得る。ＣＮＣシステム自体は、当該分野で知られており、例えば、全体が参照によりここに組み込まれる、Ｓ．Ｒｕｔｋｏｗｓｋｉらによる米国特許第７，３５１，２９０号明細書「Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｐｅｎ」に説明されている。ＣＮＣシステムは、多数のＸ、ＹおよびＺ軸線ならびに傾斜軸線に沿う切削工具の移動を可能にする。

前述したように、製造方法は、１つ以上の皮膜４２の成膜前または成膜中に基板３２を予熱することを任意選択的に更に含んでもよい。更に、製造方法は、１つ以上の皮膜４２が成膜された後に部品３０、５０、７０、８０を熱処理すること（例えば、１１００℃で２時間に亘って真空熱処理すること）を任意選択的に更に含んでもよい。これら熱処理オプションは、基板３２に対する１つ以上の皮膜４２の付着を向上させ得、および／または１つ以上の皮膜４２の延性を高め得る。加えて、製造方法は、１つ以上のグリットブラスト処理を行うことを任意選択的に更に含んでもよい。例えば、基板３２の外面３４は、１つ以上の皮膜４２を適用する前に任意選択的にグリットブラストされてもよい。加えて、１つ以上の皮膜４２の最外面４６は、続けて成膜されるカバー被膜４４の密着を向上させるように、任意選択的にグリットブラストの対象とされてもよい。グリットブラスト処理は、典型的に、熱処理の直前よりも熱処理の後に行われるであろう。

例えば図３から図１０に示すように、製造方法は、１つ以上の皮膜４２の最外側の層または面４６に形成された溝６２を跨ぐように、１つ以上の皮膜４２の最外面４６の少なくとも一部の上にカバー皮膜４４を配置することを更に含む。このカバー皮膜４４は、１つ以上の異なる皮膜層を備え得ることに留意されたい。例えば、カバー皮膜４４は、カバー皮膜、および／または、接着皮膜、熱バリア皮膜（ＴＢＣ）および耐酸化皮膜等の、オプションの追加皮膜層を含み得る。特定の構成の場合、カバー皮膜４４は、外側皮膜層を備える。例えば図３から図１０に示すように、基板３２、１つ以上の皮膜４２、およびカバー皮膜４４は、冷却出口６４および冷却供給入口６６を含む、部品を冷却するための冷却流チャネル４０のネットワークを形成する。

特定の構成の場合、１つ以上の皮膜４２および外側カバー被膜４４は、０．１〜２．０ミリメートルの範囲、特に０．２〜１ミリメートル、更に特に、産業用部品の場合０．２〜０．５ミリメートルの厚さの組合せを有する。航空機部品の場合、この範囲は、典型的に０．１〜０．２５ミリメートルである。しかし、特定の部品３０の要求によっては、他の厚さが利用されてもよい。

外側カバー皮膜４４は、様々な技術を使用して成膜され得る。皮膜を形成するための成膜技術の例は、上述されている。カバー皮膜に加えて、上述した技術を使用して接着皮膜、ＴＢＣおよび耐酸化皮膜も成膜し得る。

特定の構成の場合、１つ以上の皮膜４２および外側カバー皮膜４４を成膜するために複数の成膜技術を用いることが望ましい。例えば、第１の皮膜４２をイオンプラズマ蒸着を使用して成膜してもよく、続いて、成膜される追加皮膜４２またはカバー皮膜４４を燃焼熱スプレー処理またはプラズマスプレー処理等の他の技術を使用して成膜してもよい。使用される材料によっては、１つ以上の皮膜４２およびカバー皮膜４４のために異なる成膜技術を使用することが、非制限的に、耐歪み性、強度、接着および／または延性等の特性上有利であり得る。

先に示したように、基板３２は、内面３６から基板を通じて横方向または半径方向に延在する１つ以上の冷却供給入口６６を更に含む。複数の冷却出口６４は、カバー皮膜４４を通じて横方向または半径方向に延在する。冷却供給入口６６および冷却出口６４は、流れチャネル４０のネットワークに冷却流５８を送り、ネットワークから冷却流５８を排出するためにネットワークと流れ連通するように配置される。

次に図１１を参照すると、ここに示しまたは説明する１つ以上の実施形態による、１つ以上の冷却流チャネル４０を含む部品３０、５０、７０、８０を作る方法１００の一実施を示すフローチャートが図示されている。方法１００は、最外面３４に形成された１つ以上の溝６０を含む基板３２をステップ１０２で最初に用意することによって、最終的に１つ以上の冷却流チャネル４０を含むように部品３０、５０、７０、８０を製造することを含む。ステップ１０４で、皮膜４２は、基板３２の最外面３４に成膜される。皮膜４２は、任意選択的に更なる処理ステップの前に熱処理され得る。皮膜４２は、基板３２に形成された１つ以上の溝６０をシールし、１つ以上の冷却流チャネル４０の一部、特に入口ヘッダ５２および任意選択的に出口ヘッダ５４を基板３２に形成する。次にステップ１０６で、皮膜４２は、基板３２内に侵入せずに１つ以上の溝６２を皮膜４２内に形成するために、垂直および水平方向の１つ以上で皮膜４２を選択的に除去するように機械加工される。パターンの機械加工は、寸法要求が保たれる限り、湾曲形状を含む任意の形状に構成され得る。次にステップ１０８で、最外側のカバー皮膜４４は、隣接する下層皮膜４２に１つ以上の冷却流チャネル４０の一部、特に１つ以上の交差チャネル５６および任意選択的に出口ヘッダ５４を形成するように、予め成膜された皮膜層４２に成膜される。

最後にステップ１１０で、１つ以上の冷却出口６４は、最外側のカバー皮膜４４に機械加工される。１つ以上の冷却出口６４は、冷却パターンとの流体連通をもたらすように、最外側のカバー皮膜４４に任意の位置およびパターンで機械加工される。

代替的な実施形態では、ステップ１０８で最外側のカバー皮膜４４を成膜する前に、ステップ１１２で追加皮膜４２が成膜され得る。１つ以上の溝６２は、皮膜４２に形成され、ステップ１１４で皮膜内に１つ以上の冷却流チャネル４０を形成する皮膜の成膜が続く。皮膜４２の成膜は、所望の冷却ネットワークが実現されるまで、繰り返され得、皮膜内に溝６２が形成される。最外側のカバー皮膜４４は、前述したように、次に成膜され、冷却出口６４が皮膜内に形成される。

処理の後、内部空間通路３８と、内部通路３８と流体連通する１つ以上の冷却供給入口６６と、基板３２および１つ以上の皮膜４２に形成され、カバー皮膜４４に形成された１つ以上の冷却供給出口６４と流体連通する１つ以上の冷却流チャネル４０とを含む部品３０、５０、７０、８０が提供される。

有利には、上述した製造方法は、部品の基板内に機械加工される微細チャネルの数を減らすと共に、冷却流チャネルのネットワーク用の流れヘッダとして働くのに要求され、１つ以上の皮膜に形成された流れチャネルの残り部分に供給するために基板に形成される、それらの流れチャネルのみをもたらす。材料の少なくとも２つの層（基板および１つ以上の皮膜）に冷却流チャネルを積層化することによって、本来の微細冷却回路を部品の表面に設計することができる。前述したように、実施形態では、冷却流の排出を個別の冷却出口孔の組合せまたは浅いトレンチにし、皮膜に形成された１つ以上の冷却流チャネルによってのみ排出が供給されるようにすることによって、皮膜に形成された１つ以上の冷却流チャネルの端点の出口ヘッダを排除することできる。

ここでは、開示の特定の特徴のみが図示されて説明されているが、多くの修正および変更を思い付くであろう。したがって、当然ながら、添付の特許請求の範囲は、開示の本来の主旨に属するような、そのような修正および変更の全てをカバーすることを意図している。この明細書は、ベストモードを含む開示内容を開示するため、ならびに、任意のデバイスまたはシステムの製作および使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて、当業者が開示内容を実践することを可能にするために例を使用している。ここに提供される代表的な例および実施形態は、本開示の範囲内である追加の実施形態を形成するように、互いに組み合わせられ、開示する他の実施形態または例の特徴と組み合わせられ得る特徴を含む。開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない均等要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

１０ ガスタービンシステム
１２ 圧縮器
１４ 燃焼器
１６ タービン
１８ シャフト
２０ 燃料ノズル
３０ 高温ガス部品
３２ 基板
３４ 基板の外面
３６ 基板の内面
３８ 中空内部空間
４０ 冷却チャネル
４１ 冷却ネットワーク
４２ １つ以上の皮膜
４４ 追加の構造皮膜
４６ ４２の最外側
５０ 高温ガス路部品
５２ 入口ヘッダ
５４ 出口ヘッダ
５６ 交差チャネル
５８ 冷却流
６０ 溝
６１ 溝６０の基部
６２ 溝
６４ 冷却出口
６５ 外部
６６ 冷却供給入口
７０ 高温ガス路部品
８０ 高温ガス路部品
１００ 方法
１０２ ステップ
１０４ ステップ
１０６ ステップ
１１０ ステップ
１１２ ステップ
１１４ ステップ

Claims (10)

1. 外面（３４）および少なくとも１つの内部空間（３８）を有する基板（３２）であり、前記基板（３２）の一部に形成された１つ以上の溝（６０）を有する基板（３２）を用意する工程（１０２）であって、各溝（６０）が少なくとも部分的に前記基板（３２）に沿って延在する、工程（１０２）と、
   １つ以上の皮膜（４２）を前記基板（３２）の少なくとも一部に適用する工程（１０４）と、
   １つ以上の溝（６２）を前記１つ以上の皮膜（４２）のそれぞれに形成する工程（１０６）であって、各溝（６２）が、少なくとも部分的に前記１つ以上の皮膜（４２）に沿って延在し、前記基板（３２）の前記１つ以上の溝（６０）と流体連通する、工程（１０６）と、
   カバー皮膜（４４）を前記１つ以上の皮膜（４２）の最外面（４６）の少なくとも一部に適用する工程（１０８）と、
   １つ以上の冷却出口（６４）を前記カバー皮膜（４４）に、前記１つ以上の皮膜（４２）に形成された前記１つ以上の溝（６２）と流体連通するように形成する工程（１１０）であって、前記基板（３２）、前記１つ以上の皮膜（４２）、および前記カバー皮膜（４４）が、部品（３０、５０、７０、８０）を冷却するための冷却ネットワーク（４１）を内部に形成する、工程（１１０）と、
   を含む製造方法（１００）。
2. 前記１つ以上の皮膜（４２）の前記１つ以上の溝（６２）のそれぞれが、アブレッシブ液体ジェット、プランジ電解加工（ＥＣＭ）、スピニング電極による放電加工（ＥＤＭ）（切削ＥＤＭ）、およびレーザ加工のうちの１つ以上を使用して形成される、請求項１に記載の製造方法（１００）。
3. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記基板（３２）および前記１つ以上の皮膜（４２）に形成された部分を有する１つ以上の冷却流チャネル（４０）によって形成される、請求項１に記載の製造方法（１００）。
4. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記１つ以上の皮膜に形成された１つ以上の交差チャネル（５６）を含む、請求項３に記載の製造方法（１００）。
5. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記１つ以上の皮膜（４２）に形成された、１つ以上の蛇状冷却流チャネル（４０）またはＵ字状冷却流チャネル（４０）を含む、請求項３に記載の製造方法（１００）。
6. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記基板（３２）に形成された１つ以上の分配ヘッダ（５２、５４）を含む、請求項３に記載の製造方法（１００）。
7. 外面（３４）および内面（３６）を備える基板（３２）であって、前記内面（３６）が少なくとも１つの内部空間（３８）を形成し、前記基板（３２）が、前記基板（３２）の一部に形成された１つ以上の溝（６０）を含み、各溝（６０）が少なくとも部分的に前記基板（３２）に沿って延在し、１つ以上の冷却供給入口（６６）が、前記溝（６０）を内部空間（３８）と流体連通して接続するように前記基板（３２）のそれぞれの溝（６０）の基部（６１）を通じて形成される、基板（３２）と、
   前記基板（３２）の少なくとも一部に配置された１つ以上の皮膜（４２）であって、１つ以上の溝（６２）を内部に形成し、各溝（６２）が、少なくとも部分的に前記１つ以上の皮膜（４２）のうちの１つの外面（４６）に沿って延在する、１つ以上の皮膜（４２）と、
   前記１つ以上の皮膜（４２）の最外側の皮膜（４６）の少なくとも一部の上に配置されたカバー皮膜（４４）であって、１つ以上の冷却出口（６４）が、前記１つ以上の皮膜（４２）の前記１つ以上の溝（６２）を外部（６５）に接続するように前記カバー皮膜（４４）を通じて形成され、前記基板（３２）、前記１つ以上の皮膜（４２）、および前記カバー皮膜（４４）が、部品（３０、５０、７０、８０）を冷却するための１つ以上の冷却流チャネル（４０）から成る冷却用の冷却ネットワーク（４１）を一緒に形成する、カバー皮膜（４４）と、
   を備える部品（３０、５０、７０、８０）。
8. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記１つ以上の皮膜（４２）に形成された１つ以上の交差チャネル（５６）を含む、請求項７に記載の部品（３０、５０、７０、８０）。
9. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記１つ以上の皮膜（４２）に形成された、１つ以上の蛇状冷却流チャネル（４０）またはＵ字状冷却流チャネル（４０）を含む、請求項７に記載の部品（３０、５０、７０、８０）。
10. 前記冷却ネットワーク（４１）が、前記基板（３２）に形成された１つ以上の分配ヘッダ（５２、５４）を含む、請求項７に記載の部品（３０、５０、７０、８０）。