JP2019518904A

JP2019518904A - ガスタービンエンジン用のセラミックマトリックス複合部品

Info

Publication number: JP2019518904A
Application number: JP2018566587A
Authority: JP
Inventors: マルースコ，マーク・ウィラード; ノエ，マーク・ユージーン; セニール，ダレル・グレン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2019-07-04
Also published as: EP3475082A1; CN109311283A; WO2018013196A1; US20170370583A1; CA3028640A1

Abstract

ガスタービンエンジン用のＣＭＣ部品は、第１の内面を画定している内側壁と；第２の内面を画定している外側壁と；上記内側壁から上記外側壁まで延びているノズルとを含む。上記内側壁、外側壁、およびノズルが単一の一体部品であるように、上記内側壁、外側壁、およびノズルは、ＣＭＣ材料から一体的に形成される。ＣＭＣ部品を形成する方法は、ＣＭＣ材料の複数のプライを積み重ね、未処理状態の部品を形成するために上記複数のプライを処理し、上記未処理状態の部品を焼成し、最終的な一体部品を生成するために上記焼成した部品を緻密化させる。上記一体部品は、燃焼器ライナ部分および燃焼器排気ノズル段部分を備える。
【選択図】図２

Description

本主題は、一般にセラミックマトリックス複合部品、より詳細には、ガスタービンエンジン用のセラミックマトリックス複合部品に関する。

ガスタービンエンジンは一般に、相互に流れ連通して配置されたファンおよびコアを含む。加えて、ガスタービンエンジンのコアは一般に、流れの順に、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、および排気セクションを含む。動作では、空気がファンから圧縮機セクションの吸気口に供給され、圧縮機セクションでは１つまたは複数の軸流圧縮機は、空気が燃焼セクションに到達するまで空気を漸次圧縮する。燃料を、圧縮空気と混合し、そして燃焼セクション内で燃焼させて燃焼ガスを供給する。燃焼ガスを、燃焼セクションからタービンセクションへと送る。タービンセクションを通る燃焼ガスの流れがタービンセクションを駆動し、次いで、例えば、大気へと排気セクションを通って送られる。

典型的には、ガスタービンエンジンは、燃焼器ライナによって画定された燃焼室を有する燃焼器を含む。燃焼器ライナは、内側ライナ壁および外側ライナ壁を含む。燃焼器のすぐ下流は、静止ガイド翼、静翼、等を含むタービンノズル段であり、タービンノズル段を通る燃焼セクションからの燃焼ガスの流れを案内するために設けられる。タービンノズル段は通常、周方向に間隔を空けて設けられた複数のタービンノズルセクションを含む。燃焼器ライナと同様に、各ノズルセクションは通常、内側端部壁および外側端部壁を有し、その間に延びているノズルをともなう。このように、典型的なガスタービンエンジンは、燃焼器のすぐ下流のタービンノズルセクションから分離されている燃焼器ライナを利用し、ライナとノズル段との間に多数のシールを必要として燃焼器と第１のタービンノズル段との間の寄生リークを制御しようとする。シールおよびその付随するハードウェアは、エンジンに重量と複雑さを付加し、これはエンジン性能および組み立てにとって有害なことがある。

加えて、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料などの旧来のものではない高温材料を、ガスタービンエンジン内の様々な部品に対してより一般的に使用する。例えば、ＣＭＣ材料が比較的極端な温度に耐えることができるという理由で、燃焼ガスの流路内の部品をＣＭＣ材料で置き換えることに特に関心がある。燃焼器ライナおよびタービンノズル段はそれぞれ、燃焼ガスに曝されるもしくは燃焼ガスの流路内の表面および／または構成を有する。

したがって、不必要な重量または複雑さを付加せずにシーリングに対する必要性を本質的に排除する燃焼器およびタービンノズル段アセンブリが望ましいはずである。例えば、ライナとノズル段との間のシーリングに対する必要性を排除する一体型の燃焼器ライナおよびタービンノズル段は、有益であるはずである。特に、一体型のＣＭＣ燃焼器ライナおよびタービンノズル段、すなわち、ＣＭＣ材料から一体的に形成された燃焼器ライナおよびタービンノズル段が、有利なはずである。一体型のＣＭＣ燃焼器ライナおよびタービンノズル段を形成するための方法もまた有用であるはずである。

欧州特許第２７２８１２５号

発明の態様および利点を、下記の説明においてある程度記載しよう、または説明から明白なことがある、または発明の実践を通して学習することができる。

本開示の１つの例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン用のセラミックマトリックス複合部品を提供する。上記セラミックマトリックス複合部品は、第１の内面を画定している内側壁と；第２の内面を画定している外側壁と；上記内側壁から上記外側壁まで延びているノズルとを含む。上記内側壁、外側壁、およびノズルが単一の一体部品であるように、上記内側壁、外側壁、およびノズルは、セラミックマトリックス複合材料から一体的に形成される。

本開示の別の例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンのセラミックマトリックス複合部品を形成するための方法を提供する。上記方法は、セラミックマトリックス複合材料の複数のプライを積み重ねるステップと；未処理状態の部品を形成するために上記複数のプライを処理するステップと；上記未処理状態の部品を焼成するステップと；最終的な一体部品を生成するために上記焼成した部品を緻密化させるステップとを含む。上記一体部品は、燃焼器ライナ部分および燃焼器排気ノズル段部分を備える。

本開示の１つの例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンのセラミックマトリックス複合部品を形成するための方法を提供する。上記方法は、セラミックマトリックス複合材料の複数のプライを積み重ねるステップと；未処理状態の部品を形成するために上記複数のプライを処理するステップと；上記未処理状態の部品を焼成するステップと；最終的な一体部品を生成するために上記焼成した部品を緻密化させるステップとを含む。上記複数のプライを積み重ねるステップは、複数の燃焼器ライナプライと複数の燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップを含む。さらに、上記一体部品は、内側壁および外側壁を含み、上記内側壁および外側壁が上記一体部品の前方端部に隣接する燃焼室を画定する。上記一体部品は、上記一体部品の後方端部に隣接する上記内側壁から外側壁まで延びているノズルをやはり備える。

本発明のこれらのおよびその他の特徴、態様および長所は、下記の説明および別記の特許請求の範囲を参照してより良く理解されるようになるだろう。この明細書に組み込まれそして一部を構成する添付の図面は、発明の実施形態を図示し、そして説明とともに発明の原理を説明することに役立つ。

当業者に向けられ、本発明の最良の形態を含む本発明の十分であり実行可能にする開示を、添付の図を参照している明細書に記載している。

本主題の様々な実施形態による、例示的なガスタービンエンジンの模式的断面図である。図１の例示的なガスタービンエンジンの燃焼セクションおよびタービンセクションの拡大した側面図である。本開示の例示的な実施形態による、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段の複数のＣＭＣプライの模式図である。本開示の例示的な実施形態による、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段の間に挿入されて配置されたＣＭＣプライの模式図である。本開示の例示的な実施形態による、焼成し緻密化させた後の一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段の模式図である。本開示の例示的な実施形態による、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段を形成するための方法の流れ図である。

実施形態の１つまたは複数の例が添付した図面に図示されている発明の実施形態を提示するために、ここで詳細に参照するだろう。詳細な説明では、図面中の構成を参照するために数値記号および文字記号を使用している。図面および説明中の同様な記号または類似の記号を、発明の同様な部品または類似の部品を参照するために使用してきている。本明細書において使用する場合、「第１の」、「第２の」および「第３の」という用語を、１つの構成要素を別のものとは区別するために互換的に使用することができ、個別の構成要素の位置または重要性を表すものではない。「上流」および「下流」という用語は、流体通路内の流体の流れに関する相対的な方向を呼ぶ。例えば、「上流」は、そこから流体が流れる方向を呼び、そして「下流」は、そこへ流体が流れる方向を呼ぶ。

図面をここで参照して、図面では同一の数字が図全体を通して同じ要素を示しており、図１は、本開示の例示的な実施形態によるターボ機械の模式的断面図である。より詳細には、図１の実施形態に関して、ターボ機械をガスタービンエンジン、またはむしろ高バイパスターボファンジェットエンジン１２、本明細書では「ターボファンエンジン１２」と呼ぶ、として構成する。図１に示したように、ターボファンエンジン１２は、（参照用に与えられた長手方向中心線１３に平行に延びている）軸方向Ａ、半径方法Ｒ、および軸方向Ａの周りに広がっている（長手方向中心線１３の周りに広がっている）周方向Ｃを規定する。一般に、ターボファン１０は、ファンセクション１４およびファンセクション１４から下流に配置されたコアタービンエンジン１６を含む。

描かれた例示的なコアタービンエンジン１６は一般に、環状吸気口２０を画定する実質的に管状の外筒１８を含む。外筒１８は、包み込み、そしてコアタービンエンジン１６は、一連の流れの関係で、ブースタまたは低圧（ＬＰ）圧縮機２２および高圧（ＨＰ）圧縮機２４を含んでいる圧縮機セクション、燃焼セクション２６、高圧（ＨＰ）タービン２８および低圧（ＬＰ）タービン３０を含んでいるタービンセクション、ならびにジェット排気ノズルセクション３２を含む。高圧（ＨＰ）軸またはスプール３４は、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４に駆動連結する。低圧（ＬＰ）軸またはスプール３６は、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２に駆動連結する。したがって、ＬＰ軸３６およびＨＰ軸３４は、それぞれ回転部品であり、ターボファンエンジン１２の動作中に軸方向Ａの周りを回転している。

図１の実施形態をやはり参照して、ファンセクション１４は、間隔を空けて離れた方法でディスク４２に結合された複数のファンブレード４０を有する可変ピッチファン３８を含む。描かれたように、ファンブレード４０は、全体として半径方向Ｒに沿ってディスク４２から外に向かって延びている。各ファンブレード４０は、調和してファンブレード４０のピッチをまとめて変えるように構成された適切なピッチ変更機構４４に動作可能に結合されたファンブレード４０によってピッチ軸Ｐの周りをディスク４２に対して回転可能である。ファンブレード４０、ディスク４２、およびピッチ変更機構４４は、パワーギアボックス４６を横切るＬＰ軸３６によって長手方向軸１３の周りを一緒に回転可能である。パワーギアボックス４６は、ＬＰ軸３６に対するファン３８の回転速度をより効率的な回転ファン速度に調節するための複数のギアを含む。より詳細には、ファンセクションは、パワーギアボックス４６を横切るＬＰ軸３６によって回転可能なファン軸を含む。したがって、ファン軸を、やはり回転部品と考えることができ、そして１つまたは複数のベアリングによって同様に支持する。

図１の例示的な実施形態をやはり参照して、複数のファンブレード４０を通る空気流を助長するように空力学的に外形を形成した回転可能なフロントハブ４８によって、ディスク４２を覆う。加えて、例示的なファンセクション１４は、環状のファン外筒または外側ナセル５０を含み、ナセル５０はファン３８および／またはコアタービンエンジン１６の少なくとも一部分を周囲から取り囲む。例示的なナセル５０は、円周上に間隔を空けて配置された複数の排気口案内翼５２によってコアタービンエンジン１６に対して支持される。その上、ナセル５０の下流セクション５４は、その間にバイパス空気流通路５６を画定するように、コアタービンエンジン１６の外側部分を超えて延びる。

ターボファンエンジン１２の動作中に、大量の空気５８が、ナセル５０および／またはファンセクション１４の付随する吸気口６０を通ってターボファン１０に入る。大量の空気５８がファンブレード４０を横切って通過するので、矢印６２によって示されたような空気５８の第１の部分が、バイパス空気流通路５６へと向けられるまたは送られ、そして矢印６４によって示されたような空気５８の第２の部分が、コア空気流路３７へと、またはより具体的にＬＰ圧縮機２２へと向けられるまたは送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４との間の比率は、バイパス比として一般に知られている。空気の第２の部分６４が高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通り、燃焼セクション２６へと送られるので、空気の第２の部分６４の圧力をその時には高め、燃焼セクション２６では空気の第２の部分６４を燃料と混合しかつ燃焼させて、燃焼ガス６６を供給する。

燃焼ガス６６が、ＨＰタービン２８を通って送られ、ＨＰタービン２８では燃焼ガス６６からの熱エネルギーおよび／または運動エネルギーの一部分を、外筒１８に連結されたＨＰタービン静翼６８およびＨＰ軸またはスプール３４に連結されたＨＰタービン回転子ブレード７０の連続的な段を介して取り出し、このようにして、ＨＰ軸またはスプール３４を回転させ、それによってＨＰ圧縮機２４の動作をサポートしている。次いで、燃焼ガス６６が、ＬＰタービン３０を通って送られ、ＬＰタービン３０では、燃焼ガス６６からの熱エネルギーおよび／または運動エネルギーの第２の部分を、外筒１８に連結されたＬＰタービン静翼７２およびＬＰ軸またはスプール３６に連結されたＬＰタービン回転子ブレード７４の連続的な段を介して取り出し、このようにして、ＬＰ軸またはスプール３６を回転させ、それによってＬＰ圧縮機２２の動作および／またはファン３８の回転をサポートしている。

燃焼ガス６６を、その後コアタービンエンジン１６のジェット排気ノズルセクション３２を通して送り、推進力を与える。同時に、空気の第１の部分６２がターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排出される前に空気の第１の部分６２がバイパス空気流通路５６を通って送られるので、空気の第１の部分６２の圧力が実質的に大きくなり、やはり推進力を与える。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、およびジェット排気ノズルセクション３２は、コアタービンエンジン１６を通って燃焼ガス６６を送るための高温ガス流路７８を少なくとも部分的に規定する。

いくつかの実施形態では、ターボファンエンジン１２の部品、特に高温ガス流路７８内の部品は、高温対応性を有する非金属材料であるセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料を含むことができる。このような部品用に利用される例示的なＣＭＣ材料は、炭化ケイ素、シリコン、シリカ、またはアルミナマトリックス材料、およびこれらの組み合わせを含むことができる。セラミックファイバをマトリックス内に埋め込むことができ、モノフィラメント状のサファイアおよび炭化ケイ素（例えば、ＴｅｘｔｒｏｎのＳＣＳ−６）を含め酸化安定性補強ファイバ、ならびに炭化ケイ素（例えば、ＮｉｐｐｏｎＣａｒｂｏｎ（日本カーボン）のＮＩＣＡＬＯＮ（登録商標）、ＵｂｅＩｎｄｕｓｔｉｅｓ（宇部興産）のＴＹＲＡＮＮＯ（登録商標）と、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇのＳＹＬＲＡＭＩＣ（登録商標））、アルミナシリケート（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０と４８０）、およびチョップトホィスカとファイバ（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０とＳＡＦＦＩＬ（登録商標））、ならびに任意選択でセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙの酸化物とこれらの組み合わせ）および無機フィラー（例えば、パイロフィライト、珪灰石、雲母、滑石、カヤナイトと、モンモリロナイト）を含むロービングおよび撚糸である。さらなる例として、ＣＭＣ材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはカーボンファイバ布をやはり含むことができる。

図２をここで参照して、図１のターボファンエンジン１２、特にタービンセクションの燃焼セクション２６およびＨＰタービン２８の拡大した断面図を与えている。描かれた燃焼セクション２６は一般に、環状燃焼器８０を含み、そして燃焼セクション２６の下流のＨＰタービン２８は、複数のタービン部品段を含む。各タービン部品段は、複数のタービン部品を備える。より詳細には、描かれた実施形態に関して、ＨＰタービン２８は、図２に示した第１および第２のタービンノズル段８２、８４などの複数のタービンノズル段、ならびにタービン回転子ブレード段８６などの１段または複数段のタービン回転子ブレードを含む。

典型的には、燃焼器は、内側ライナ壁および外側ライナ壁を有する燃焼器ライナによって画定された燃焼室を含み、そしてＨＰタービンは、燃焼セクションからすぐ下流に位置する第１のタービンノズル段を含み、その結果、第１のタービンノズル段をやはり、燃焼器排気ノズル段とも呼ぶことができる。燃焼器排気ノズル段は通常、円周上に間隔を空けて配置された複数のタービンノズルセクションを含む。各ノズルセクションは、内側端部壁および外側端部壁を含み、内側端部壁から外側端部壁まで一般に半径方向に延びているノズルをともなう。このように、典型的なターボファンエンジンは、燃焼器のすぐ下流のタービンノズルセクションとは別の燃焼器ライナを利用する。

しかしながら、図２に図示したように、ターボファンエンジン１２は、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を含む。図２に描かれた一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００は、前方端部１０２および後方端部１０４を有する。燃焼器ライナ部分１０６は、隣接する前方端部１０２で画定され、そして燃焼器排気ノズル段部分１０８は、隣接する後方端部１０４で画定される。

一体型のライナおよびノズル段１００は、一体型のライナおよびノズル段１００の第１の内面１１２を画定している内側壁１１０および一体型のライナおよびノズル段１００の第２の内面１１６を画定している外側壁１１４をやはり含む。図２の描かれた実施形態では、外側壁１１４は、内側壁１１０の周りを一般に円周方向に延びる、すなわち、外側壁１１４は、内側壁１１０から半径方向の外側に間隔を空けて配置される。ノズル１１８は、燃焼器排気ノズル段部分１０８内で内側壁１１０から外側壁１１４まで、一般に半径方向に、すなわち、半径方向Ｒに一般に沿って延びる。１つだけのノズル１１８が図２に描かれているとはいえ、一体型のライナおよびノズル段１００が燃焼器排気ノズル段部分１０８内で長手方向中心線１３の周りに一般に円周方向に間隔を空けて配置された複数のノズル１１８を含むことが認識されるだろう。複数のノズルの各ノズル１１８は、内側壁１１０から外側壁１１４まで一般に半径方向に延びる。

内側壁１１０、外側壁１１４、およびノズル１１８を、セラミックマトリックス複合材料から一体的に形成し、その結果、内側壁１１０、外側壁１１４、およびノズル１１８は、単一の一体部品である。より詳細には、一体型のライナおよびノズル段１００が複数のノズル１１８を含む場合には、各ノズル１１８を、内側壁１１０、および外側壁１１４と一体的に形成し、その結果、内側壁１１０、外側壁１１４、および複数のノズル１１８は、単一の一体部品である。それはそうとして、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００をやはり、一体型の部品１００または一体部品１００とも呼ぶことができる。例示的な実施形態では、一体型の部品１００をＣＭＣ材料から形成する。一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００、特に一体型のＣＭＣ燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段を形成するための方法および／またはプロセスを、下記に非常に詳細に説明する。

さらに、本明細書において使用する場合「一体（ｕｎｉｔａｒｙ）」という用語は、関係する部品、特に一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を、製造中に単一ピースとして作ることを意味している、すなわち、一体部品は、材料の連続ピースである。このように、一体部品は、モノリシック構造を有し、単一の部品を形成するために一緒に結合されている複数の部品ピースから作られている部品とは異なる。より具体的に、図２の例示的な実施形態では、内側壁１１０、外側壁１１４、およびノズル１１８を、単一のユニットまたはピースとして構築して、一体部品１００を形成する。

図２を依然として参照して、一体部品１００の燃焼器ライナ部分１０６内では、内側壁１１０および外側壁１１４は、軸方向Ａに一般に沿って延びる前方端部１０２のところにまたは隣接して燃焼室１２０を画定する。したがって、内側壁１１０の部分１１０Ｃおよび外側壁１１４の部分１１４Ｃは、燃焼器ライナを基本的に画定し、そしてそれゆえ、一体部品１００の燃焼器ライナ部分１０６を形成する。一体部品１００の後方端部１０４のところでは、内側壁１１０の部分１１０Ｎおよび外側壁１１４の部分１１４Ｎは、これらの間に延びているノズル１１８をともない、ＨＰタービン２８の第１のノズル段を基本的に画定し、このように、一体部品１００の燃焼器排気ノズル段部分１０８を形成する。

燃料と圧縮機セクションからの圧縮空気との混合物を燃焼室１２０へ供給するために、複数の燃料ノズル８８を一体部品１００の前方端部１０２のところに位置決めする。上に論じたように、燃料および空気混合物を燃焼室１２０内で燃焼させて、燃焼室を通る燃焼ガスの流れを発生させる。それはそうとして、第１の内面１１２および第２の内面１１６は一般に、一体部品１００の高温側を画定する。高温側は、燃焼室１２０を通って延びているコア空気流路３７ならびに燃焼器排気ノズル段部分１０８の一部分に露出しかつその一部を画定し、その結果、ノズル１１８をコア空気流路３７内に位置決めする。高温側の反対は低温側１２２であり、描かれていないが、内側壁１１０および／または外側壁１１４は、低温側から高温側まで延びている１つまたは複数の冷却孔などの熱管理構成を含むことができて、所望の動作温度範囲内に内側壁１１０および／または外側壁１１４の温度を維持する。

加えて、図２の描かれた例示的な実施形態に関して、ターボファンエンジン１２は、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００の下流に第２のタービンノズル段８４を含む。すなわち、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００は、燃料ノズル８８に隣接する前方端部１０２から第２のタービンノズル段８４に隣接する後方端部１０４まで延び、その結果、一体型の部品１００は燃焼セクション２６およびＨＰタービンセクション２８内に延びている。第２のタービンノズル段８４は、円周方向Ｃに沿って間隔を空けて位置決めされた複数のタービンノズルセクション８５を含む。各第２のタービンノズルセクション８５は、コア空気流路３７内に設置された第２段タービンノズル８７、ならびに内側端部壁９０および外側端部壁９１を含み、第２段タービンノズル８７が内側端部壁９０から外側端部壁９１まで半径方向Ｒに一般に沿って延びていることをともなう。第２のノズルセクション８５の内側端部壁９０および外側端部壁９１は、低温側９２ｃおよびコア空気流路３７に露出しかつ少なくとも部分的に画定している反対の高温側９２ｈを各々画定する。

一体部品１００のすぐ下流でかつ第２のタービンノズル段８４のすぐ上流に位置するＨＰタービン２８は、タービン回転子ブレード９３の第１段８６を含む。タービン回転子ブレード９３の第１段８６は、円周方向Ｃに沿って間隔を空けて配置された複数のタービン回転子ブレード９３および第１段回転子９４を含む。複数のタービン回転子ブレード９３が第１段回転子９４に取り付けられている。描かれていないが、タービン回転子９４はひいては、順にＨＰ軸３４（図１）に接続される。このようにして、タービン回転子ブレード９３は、ＨＰ軸３４に加えられる回転エネルギーとして、ＨＰタービン２８によって画定されるコア空気流路３７を通る燃焼ガスの流れから運動エネルギーを取り出すことができる。ターボファンエンジン１２は加えて、コア空気流路３７に露出しかつ少なくとも部分的に画定しているシュラウド９５を含む。さらに、一体部品１００の内側壁１１０と外側壁１１４および第２のタービンノズル段８４の内側端部壁９０と外側端部壁９１と同様に、タービン回転子ブレード９３の各々は、壁またはプラットフォーム９６を含む。タービン回転子ブレード９３の各々のプラットフォーム９６は、低温側９７ｃおよびコア空気流路３７に露出しかつ少なくともその一部を画定している反対の高温側９７ｈを画定する。

図２にさらに図示したように、一体部品１００の後方端部１０４はシール９８を含み、そして第２のタービンノズル段８４の各タービンノズルセクション８５はシール９８を含む。加えて、各タービン回転子ブレード９３のプラットフォーム９６はシール９９を含む。シール９９を、一体部品１００の排気ノズル段部分１０８のシール９８および第２のタービンノズル段８４を形成するタービンノズルセクション８５と相互に作用するように構成する。シール９８、９９の相互作用は、タービン回転子ブレード９３の第１段８６と一体型のライナおよびノズル段１００との間、ならびに第１のタービンブレード段８６と第２のタービンノズル段８４との間のコア空気流路３７からの燃焼ガスの望ましくない流れを防止することに役立つ。しかしながら、図２に示したように、燃焼器ライナ部分１０６が燃焼器排気ノズル段部分１０８と一体的に形成されるという理由で、燃焼器８０とタービンノズルの第１段８２、すなわち一体部品１００の燃焼器排気ノズル段部分１０８との間の燃焼ガスの望ましくない漏れを防止するためにシールは不必要である。それはそうとして、燃焼器と第１のタービンノズル段との間の何らかの漏れを本質的に排除することができ、同じように、燃焼器ライナが燃焼器排気ノズル段とは別である場合に燃焼器ライナと燃焼器排気ノズル段との間に使用されるはずのシールまたはシーリング機構に起因する何らかの重量および複雑さを本質的に排除することができる。

図３Ａから図３Ｃの模式図をここで参照して、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を非常に詳細に説明しよう。図３Ａに転じて、ＣＭＣ材料の複数のプライ１２４を使用することができ、一体型の部品１００を形成することができる。このような実施形態では、内側壁１１０、外側壁１１４、およびノズル１１８を、ＣＭＣプライ１２４から形成する。ＣＭＣプライ１２４を、例えば、マトリックス材料を事前に含浸させた（プリプレグ）プライとすることができ、プリプレグテープ等から形成することができる。例えば、ＣＭＣプライを、所望のセラミックファイバ補強材、ＣＭＣマトリックス材料の１つまたは複数の前駆物質、および有機樹脂バインダを含んでいるプリプレグテープから形成することができる。従来の慣習によれば、セラミック前駆物質およびバインダを含有するスラリとともに補強材を含浸させることによって、プリプレグテープを形成することができる。スラリはやはり、スラリの流動性を高めるバインダ用の溶剤を含有することができ、ファイバ補強材、ならびにＣＭＣ部品のセラミックマトリックス中に存在させようとする１つまたは複数の粒子状フィラー、例えば、Ｓｉ−ＳｉＣマトリックスのケースではシリコン粉末および／またはＳｉＣ粉末の含浸を可能にする。前駆物質として好ましい材料は、ＣＭＣ部品のセラミックマトリックスに対して望ましい特有の組成に依存するであろう。例えば、所望のマトリックス材料がＳｉＣである場合には、前駆物質材料をＳｉＣ粉末および／または１つもしくは複数の炭素含有材料とすることができ、注目に値する炭素含有材料は、カーボンブラック、フェノール樹脂、およびフルフリルアルコール（Ｃ_４Ｈ_３ＯＣＨ_２ＯＨ）を含めフラン樹脂を含む。

図３Ｂに模式的に示したように、複数のＣＭＣプライ１２４は、燃焼器ライナ部分１０６を形成するための複数のＣＭＣプライ１２６および燃焼器排気ノズル段部分１０８を形成するための複数のＣＭＣプライ１２８を含むことができる。ライナプライ１２６は、燃焼器ライナ部分１０６の内側壁１１０Ｃを形成するためのプライ、ならびに燃焼器ライナ部分１０６の外側壁１１４Ｃ形成するためのプライを含むことができる。同様に、ノズル段プライ１２８は、燃焼器排気ノズル段部分１０８の内側壁１１０Ｎを形成するためのプライ、燃焼器排気ノズル段部分１０８の外側壁１１４Ｎを形成するためのプライ、および燃焼器排気ノズル段部分１０８のノズル１１８を形成するためのプライを含むことができる。それはそうとして、ノズル段プライ１２８は、燃焼器排気タービンノズル段の内側端部壁、外側端部壁、および複数のノズルを形成するためのプライを含む。

図３Ｂに描かれた例示的な実施形態では、ライナプライ１２６およびノズル段プライ１２８を、互いに間に挿入して配置する。より具体的に、ライナプライ１２６がノズル段プライ１２８と出会う場所では、プライ１２６をプライ１２８と互い違いにして、燃焼器ライナ部分１０６を形成するためのプライと燃焼器排気ノズル段部分１０８を形成するためのプライとを一体化させる。すなわち、プライ１２６、１２８間の任意の接合部を、プライ１２６、１２８の互い違いにした層によって形成することができる。いくつかの実施形態では、単一のプライ１２６、１２８を、プライ１２６と１２８とを一体化させるために互い違いにすることができ、これによって燃焼器ライナ部分１０６と燃焼器排気ノズル段部分１０８とを一体化させる。他の実施形態では、プライ１２６と１２８とを一体化させるために、１つまたは複数のライナプライ１２６をスタックに形成することができ、このスタックが１つまたは複数のノズル段プライ１２８のスタックと互い違いにされ、これによって燃焼器ライナ部分１０６と燃焼器排気ノズル段部分１０８とを一体化させる。

当然のことながら、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を、各プライがＣＭＣ材料から作られ、複数の内側壁プライ、複数の外側壁プライ、および複数のノズルプライから形成することができる。内側壁、外側壁、およびノズルプライを、間に挿入して配置することができ、例えば、プライが図３Ｂに示したように出会う場所で互い違いにすることができて、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を形成することができる。このようにして、燃焼器ライナ部分１０６を形成するプライが間に挿入されて配置され、これによって燃焼器排気ノズル段部分１０８を形成するプライと一体化される。

さらに、図３Ｂに示した隣接するプライ１２６と隣接するプライ１２８との間のすべての間隔が単に図説の目的のためであることが認識されるだろう。例えば、様々な実施形態では、プライ１２６、１２８が一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を形成するプロセス中に積み重ねられるときには、隣接するプライ１２６と隣接するプライ１２８との間には間隔がほとんどないかまったくないように画定され得る。むしろ、例示的な実施形態では、上に説明したようにプライ１２６をプライ１２８と間に挿入して配置する場合を除いて、プライ１２６を、隣接するプライ１２６と接触させることができる。当然のことながら、隣接するプライ１２６同士および／または隣接するプライ１２８同士の間のある間隔が、プライ１２６、１２８の積み重なりという結果になることがあるが、図３Ｂの模式的な表示に示したような程度であるまたはすべての隣接するプライ間に必ずしもある必要はない。

図３Ｃをここで参照して、例示的な実施形態では、内側壁１１０、外側壁１１４、およびノズル１１８を画定している複数のプライ１２４を硬化させて、単一ピースの部品１００を生成し、次いで焼成しシリコン溶融含浸を行って、最終的な一体部品１００を形成する。例えば、プライ１２４を、オートクレーブ内で処理することができて、未処理状態の一体型のライナおよび排気ノズル段１００を生成することができる。次いで、未処理状態の部品１００を、一片のシリコンまたは厚板とともに炉内に設置することができ、シリコンで部品１００を溶融含浸させるために焼成することができる。より詳細には、上に説明したように生成したプリプレグテープのＣＭＣプライ１２４から形成した一体部品１００に関して、真空中または不活性雰囲気中で未処理状態の部品を加熱すること（すなわち、焼成すること）は、バインダを分解し、溶剤を除去し、そして前駆物質を所望のセラミックマトリックス材料へと変換させる。バインダの分解は、結果として多孔質のＣＭＣ物体をもたらし、物体は、緻密化、例えば、溶融含浸（ＭＩ）を受けることができ、気孔を埋めることができる。未処理状態の部品をシリコンとともに焼成する前述の例では、部品１００は、シリコン溶融含浸を受ける。溶融含浸したＣＭＣ物体を、最終的な一体ＣＭＣ部品１００へと硬化させる。

図４は、本主題の例示的な実施形態による、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００を形成するための方法４００を図示しているチャートを提供している。図４において４０２のところに示したように、一体部品１００を形成するためのＣＭＣ材料の複数のプライ１２４を積み重ねることができて、所望の形状を画定することができる。４０２のところに一般的に示した積み重ね中に、所望の部品形状を全体として画定することができ、プライを必要に応じて処理しそして機械加工した後で、部品形状を最終的に規定することができる。プライを支持するためおよび／または所望の形状を画定するための積み重ねツール、マンドレル、金型、または他の適切なデバイス上で、プライ１２４を積み重ねることができる。さらに、プライ１２４を積み重ねることは、前に説明したようにプライ１２６、１２８の層を互い違いにすることによって、ライナプライ１２６およびノズル段プライ１２８を層状にすること、または内側壁、外側壁、およびノズルプライを層状にすることを含むことができる。すなわち、プライ１２４を積み重ねることは、ライナプライおよびノズル段プライ１２６、１２８または内側壁、外側壁、およびノズルプライを間に挿入して配置することを含む。燃焼器ライナ部分１０６および燃焼器排気ノズル段部分１０８を形成するプライ１２４を間に挿入して配置することは、部分１０６、１０８を一体化させ、その結果、得られる部品は、一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段１００である。

プライ１２４を積み重ねた後で、図４において４０４のところに示したように、プライを処理することができる、例えば、オートクレーブ内で圧縮しそして硬化させることができる。処理の後で、プライは、未処理状態の部品１００、すなわち、未処理状態の一体型のライナおよびノズル段１００を形成する。未処理状態の部品１００は、単一ピースの部品である、すなわち、プライ１２４を硬化させることは、ＣＭＣ材料の連続ピースから形成された一体部品１００を生成する。未処理状態の部品１００は、次いで、図４において４０６および４０８のところに図示した、焼成および緻密化を受けることができて、最終的な一体部品１００を生成する。前に説明したように、一体部品１００は、内側壁１１０および外側壁１１４を備え、これらは部品１００の前方端部１０２に隣接する燃焼器ライナ部分１０６および部品１００の後方端部１０４に隣接する燃焼器排気ノズル段部分１０８を画定する。ノズル１１８は、一体部品１００の内側壁１１０および外側壁１１４から延びる。

方法４００の例示的な実施形態では、未処理状態の部品１００を、シリコンとともに炉内に置いて、ＣＭＣプライ１２４を形成する際に使用したすべてのマンドレル形成材料および／または溶剤を焼失させ、溶剤中のバインダを分解し、そしてプライのセラミックマトリックス前駆物質を一体ＣＭＣ部品１００のマトリックスのセラミック材料へと変換させる。シリコンは、溶融し、そして焼失／焼成中にバインダの分解の結果としてマトリックスとともに作り出されたすべての気孔に含浸する。しかしながら、緻密化を、限定しないが、Ｓｉｌｃｏｍｐ法、溶融含浸（ＭＩ）法、化学気相含浸（ＣＶＩ）法、ポリマ含浸熱分解（ＰＩＰ）法、および酸化物／酸化物処理法を含め任意の知られている緻密化技術を使用して実行することができる。１つの実施形態では、緻密化および焼成を、１２００℃よりも高い温度で真空炉中または既定の雰囲気を有する不活性雰囲気中で行うことができて、シリコンまたは１つもしくは複数の他の適切な材料が部品１００中へと溶融含浸することを可能にすることができる。焼成および緻密化の後で、図４において４１０のところに示したように、燃焼器ライナ部分１０６および燃焼器排気ノズル段部分１０８を有する一体部品１００を、必要な場合そして必要に応じて、機械加工仕上げすることができる。加えてまたは代わりに、耐環境コーティング（ＥＢＣ）を一体部品１００に付けることができる。

方法４００を、単に例として提供している。例えば、他の処理サイクル、例えば、ＣＭＣプライを圧縮するおよび／または硬化させるための他の知られている方法または技法を利用することを使用することができる。さらに、一体部品１００を、溶融含浸プロセスもしくは化学気相含浸プロセスを使用して後処理するもしくは緻密化することができる、または部品１００を、セラミックマトリックスを得るために焼成されるプリセラミックポリマのマトリックスとすることができる。あるいは、これらのプロセスまたは他の知られているプロセスの任意の組み合わせを同様に使用することができる。

この明細書は、最良の形態を含め本発明を開示するため、ならびにいかなる当業者でも、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、および任意の組み込まれた方法を実行することを含め本発明を実践することをやはり可能にするために例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者なら思い付く他の例を含むことができる。このような他の例が特許請求の範囲の文面から逸脱しない構造的要素を含む場合、またはこのような別の例が特許請求の範囲の文面とは実質的でない差異しか有さない等価な構造的要素を含む場合には、このような他の例は、特許請求の範囲の範囲内であるものとする。

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ガスタービンエンジン用のセラミックマトリックス複合部品であって、
第１の内面（１１２）を画定している内側壁（１１０）と、
第２の内面（１１６）を画定している外側壁（１１４）と、
上記内側壁から上記外側壁まで延びているノズル（１１８）と
を備え、
上記内側壁、外側壁、およびノズルが単一の一体部品（１００）であるように、上記内側壁、外側壁、およびノズルがセラミックマトリックス複合材料から一体的に形成される、
セラミックマトリックス複合部品。
［実施態様２］
上記一体部品が、前方端部（１０２）および後方端部（１０４）を有し、上記一体部品が、上記前方端部に隣接する燃焼器ライナ部分（１０６）および上記後方端部に隣接する燃焼器排気ノズル段部分（１０８）を含む、実施態様１記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様３］
上記一体部品が、前方端部（１０２）および後方端部（１０４）を有し、上記内側壁および外側壁が、上記前方端部に隣接する燃焼室（１２０）を画定する、実施態様１記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様４］
上記内側壁、外側壁、およびノズルが、上記セラミックマトリックス複合材料のプライ（１２４）から形成される、実施態様１記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様５］
上記一体部品の一部分を形成しているプライが、上記一体部品の別の部分を形成しているプライ（１２６、１２８）を間に挿入して配置される、実施態様４記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様６］
上記一体部品の上記一部分を形成するための上記プライが、上記プライを間に挿入して配置するために上記一体部品の他の部分用の上記プライと互い違いにされる、実施態様５記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様７］
上記間に挿入して配置されたプライが、上記一体部品を形成するために硬化されそしてシリコンで溶融含浸される、実施態様４記載のセラミックマトリックス複合部品。
［実施態様８］
ガスタービンエンジンのセラミックマトリックス複合部品を形成するための方法（４００）であって、
セラミックマトリックス複合材料の複数のプライ（１２４）を積み重ねるステップ（４０２）と、
未処理状態の部品を形成するために上記複数のプライを処理するステップ（４０４）と、
上記未処理状態の部品を焼成するステップ（４０６）と、
最終的な一体部品（１００）を生成するために上記焼成した部品を緻密化させるステップ（４０８）と
を含み、
上記一体部品が、燃焼器ライナ部分（１０６）および燃焼器排気ノズル段部分（１０８）を備える、方法。
［実施態様９］
上記複数のプライを積み重ねるステップが、複数の燃焼器ライナプライ（１２６）および複数の燃焼器排気ノズル段プライ（１２８）を積み重ねるステップを含む、実施態様８記載の方法。
［実施態様１０］
上記複数のプライを積み重ねるステップが、上記燃焼器ライナプライと上記燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップを含み、上記燃焼器ライナプライと上記燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップが、上記燃焼器ライナ部分および上記燃焼器排気ノズル段部分を一体化させる、実施態様９記載の方法。
［実施態様１１］
上記燃焼器ライナプライと上記燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップが、燃焼器ライナプライと燃焼器排気ノズル段プライとを互い違いにするステップを含む、実施態様１０記載の方法。
［実施態様１２］
上記複数の燃焼器ライナプライが、燃焼器ライナの内側壁（１１０）を形成するための複数のプライおよび燃焼器ライナの外側壁（１１４）を形成するための複数のプライを含む、実施態様９記載の方法。
［実施態様１３］
上記複数の燃焼器排気ノズル段プライが、燃焼器排気ノズル段の内側端部壁（９０）を形成するための複数のプライ、燃焼器排気ノズル段の外側端部壁（９１）を形成するための複数のプライ、および燃焼器排気ノズル段の複数のノズル（１１８）を形成するための複数のプライを含む、実施態様９記載の方法。
［実施態様１４］
上記プライを処理するステップが、単一ピースの部品を生成するために上記プライを硬化させるステップを含む、実施態様８記載の方法。
［実施態様１５］
上記焼成した部品の緻密化が、シリコン溶融含浸を含む、実施態様８記載の方法。
［実施態様１６］
上記一体部品が、内側壁（１１０）および外側壁（１１４）を備える、実施態様８記載の方法。
［実施態様１７］
上記一体部品が、上記内側壁から上記外側壁まで延びているノズル（１１８）をさらに備える、実施態様１６記載の方法。
［実施態様１８］
ガスタービンエンジンのセラミックマトリックス複合部品を形成するための方法（４００）であって、
セラミックマトリックス複合材料の複数のプライ（１２４）を積み重ねるステップ（４０２）であり、上記複数のプライを積み重ねるステップが、複数の燃焼器ライナプライと複数の燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップを含む、積み重ねるステップと、
未処理状態の部品を形成するために上記複数のプライを処理するステップ（４０４）と、
上記未処理状態の部品を焼成するステップ（４０６）と、
最終的な一体部品（１００）を生成するために上記焼成した部品を緻密化させるステップ（４０８）と
を含み、
上記一体部品が、内側壁（１１０）および外側壁（１１４）を含み、上記内側壁および外側壁が上記一体部品の前方端部（１０２）に隣接する燃焼室を画定し、
上記一体部品が、上記一体部品の後方端部（１０４）に隣接する上記内側壁から外側壁まで延びているノズルを備える、方法。
［実施態様１９］
上記燃焼器ライナプライと上記燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップが、燃焼器ライナプライと燃焼器排気ノズル段プライとを互い違いにするステップを含む、実施態様１８記載の方法。
［実施態様２０］
上記複数の燃焼器排気ノズル段プライが、燃焼器排気ノズル段（１０８）の内側端部壁（１１０Ｎ）を形成するための複数のプライ、上記燃焼器排気ノズル段の外側端部壁（１１４Ｎ）を形成するための複数のプライ、および上記燃焼器排気ノズル段の複数のノズル（１１８）を形成するための複数のプライを含む、実施態様１８記載の方法。

１２ターボファンエンジン
１３長手方向中心線
１４ファンセクション
１６コアタービンエンジン
２０環状吸気口
２２低圧（ＬＰ）圧縮機
２４高圧（ＨＰ）圧縮機
２６燃焼セクション
２８高圧（ＨＰ）タービン
３０低圧（ＬＰ）タービン
３２ジェット排気ノズルセクション
３４ＨＰ軸またはスプール
３６ＬＰ軸またはスプール
３７コア空気流路
３８可変ピッチファン
４０ファンブレード
４２ディスク
４４ピッチ変更機構
４６パワーギアボックス
４８回転可能なフロントハブ
５０ナセル
５２排気口案内翼
５４下流セクション
５６バイパス空気流通路
５８空気
６０吸気口
６２空気の第１の部分
６４空気の第２の部分
６６燃焼ガス
６８ＨＰタービン静翼
７０ＨＰタービン回転子ブレード
７２ＬＰタービン静翼
７４ＬＰタービン回転子ブレード
７６ファンノズル排気セクション
７８高温ガス流路
８０環状燃焼器
８２第１のタービンノズル段
８４第２のタービンノズル段
８５タービンノズルセクション
８６タービン回転子ブレード段
８７第２段タービンノズル
８８燃料ノズル
９０内側端部壁
９１外側端部壁
９２ｃ低温側
９２ｈ高温側
９３タービン回転子ブレード
９４第１段回転子
９５シュラウド
９６プラットフォーム
９７ｃ低温側
９７ｈ高温側
９８シール
９９シール
１００一体型の燃焼器ライナおよび燃焼器排気ノズル段、一体部品
１０２前方端部
１０４後方端部
１０６燃焼器ライナ部分
１０８燃焼器排気ノズル段部分
１１０内側壁
１１２第１の内面
１１４外側壁
１１６第２の内面
１１８ノズル
１２０燃焼室
１２２低温側
１２４ＣＭＣプライ
１２６ライナプライ
１２８ノズル段プライ
４００方法
Ａ軸方向
Ｐピッチ軸
Ｒ半径方向

Claims

ガスタービンエンジン用のセラミックマトリックス複合部品であって、
第１の内面（１１２）を画定している内側壁（１１０）と、
第２の内面（１１６）を画定している外側壁（１１４）と、
前記内側壁から前記外側壁まで延びているノズル（１１８）と
を備え、
前記内側壁、外側壁、およびノズルが単一の一体部品（１００）であるように、前記内側壁、外側壁、およびノズルがセラミックマトリックス複合材料から一体的に形成される、
セラミックマトリックス複合部品。
前記一体部品（１００）が、前方端部（１０２）および後方端部（１０４）を有し、前記一体部品が、前記前方端部に隣接する燃焼器ライナ部分（１０６）および前記後方端部に隣接する燃焼器排気ノズル段部分（１０８）を含む、請求項１記載のセラミックマトリックス複合部品。
前記一体部品（１００）が、前方端部（１０２）および後方端部（１０４）を有し、前記内側壁および外側壁が、前記前方端部に隣接する燃焼室（１２０）を画定する、請求項１記載のセラミックマトリックス複合部品。
前記内側壁、外側壁、およびノズルが、前記セラミックマトリックス複合材料のプライ（１２４）から形成される、請求項１記載のセラミックマトリックス複合部品。
前記一体部品の一部分を形成するプライが、前記一体部品の別の部分を形成するプライ（１２６、１２８）を間に挿入して配置される、請求項４記載のセラミックマトリックス複合部品。
前記一体部品の前記一部分を形成するための前記プライが、前記プライを間に挿入して配置するために前記一体部品の他の部分用の前記プライと互い違いにされる、請求項５記載のセラミックマトリックス複合部品。
前記間に挿入して配置されたプライが、前記一体部品を形成するために硬化されそしてシリコンで溶融含浸される、請求項４記載のセラミックマトリックス複合部品。
ガスタービンエンジンのセラミックマトリックス複合部品を形成するための方法（４００）であって、
セラミックマトリックス複合材料の複数のプライ（１２４）を積み重ねるステップ（４０２）であり、前記複数のプライを積み重ねるステップが、複数の燃焼器ライナプライ（１２６）と複数の燃焼器排気ノズル段プライ（１２８）とを間に挿入して配置するステップを含む、積み重ねるステップ（４０２）と、
未処理状態の部品を形成するために前記複数のプライを処理するステップ（４０４）と、
前記未処理状態の部品を焼成するステップ（４０６）と、
最終的な一体部品（１００）を生成するために前記焼成した部品を緻密化させるステップ（４０８）と
を含み、
前記一体部品が、内側壁（１１０）および外側壁（１１４）を備え、前記内側壁および外側壁が前記一体部品の前方端部（１０２）に隣接する燃焼室（１２０）を画定し、
前記一体部品が、前記一体部品の後方端部（１０４）に隣接する前記内側壁から外側壁まで延びているノズル（１１８）を備える、方法。
前記燃焼器ライナプライと前記燃焼器排気ノズル段プライとを間に挿入して配置するステップが、燃焼器ライナプライと燃焼器排気ノズル段プライとを互い違いにするステップを含む、請求項８記載の方法。
前記複数の燃焼器排気ノズル段プライが、燃焼器排気ノズル段（１０８）の内側端部壁（１１０Ｎ）を形成するための複数のプライ、前記燃焼器排気ノズル段の外側端部壁（１１４Ｎ）を形成するための複数のプライ、および前記燃焼器排気ノズル段の複数のノズル（１１８）を形成するための複数のプライを含む、請求項８記載の方法。