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公開番号2025117176
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011898
出願日2024-01-30
発明の名称壁部材及びその製造方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人大島特許事務所
主分類F02C 7/18 20060101AFI20250804BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】AM法による金属の積層方向に対して傾斜した冷却孔を備えたガスタービン用燃焼器等の壁部材をAM法によって製造できるようにすること。
【解決手段】
第1面102Aから第1面102Aとは異なる第2面102Bに至る冷却孔108が設けられた端壁102であって、冷却孔108が第1面102Aに対する垂直方向に対して所定の傾斜方向に、所定の傾斜角度αをもって傾斜し、前記傾斜方向を縦方向としたときに、断面形状において、冷却孔108の第2面102B側の部分が、第1面102Aから離反する側に向けて半円形に比して尖鋭な山形をなす部分108Fを含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
第１面から、前記第１面とは異なる第２面に至る貫通孔が設けられた壁部材であって、
前記貫通孔が前記第１面に対する垂直方向に対して所定の傾斜方向に、所定の傾斜角度をもって傾斜し、
前記貫通孔が、前記傾斜方向を縦方向としたときに、断面形状において、前記貫通孔の前記第２面側の部分が、前記第１面から離反する側に向けて半円形に比して尖鋭な山形をなす部分を含む壁部材。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記貫通孔の前記第１面側の部分が、その前記第２面側の部分よりも幅が大きい請求項１に記載の壁部材。
【請求項３】
前記貫通孔が、前記第１面側から前記第２面側に向けて冷却媒体を流通させる冷却孔である請求項２に記載の壁部材。
【請求項４】
前記冷却孔が前記第２面側に向けて拡大されたシェイプトホールである請求項３に記載の壁部材。
【請求項５】
前記冷却孔の下流側は、縦断面視において、前記第１面側よりも前記第２面側の傾斜角が大きい請求項４に記載の壁部材。
【請求項６】
前記貫通孔の横断面形状において、前記貫通孔の前記第１面側の横方向幅が前記第２面側に向けて徐々に拡大されている請求項１又は２に記載の壁部材。
【請求項７】
前記貫通孔の横断面形状において、前記貫通孔の上部が９０度以下の挟角を形成する１対の直線部を含む請求項１又は２に記載の壁部材。
【請求項８】
前記壁部材がガスタービン用燃焼器のライナを形成する部材である請求項１又は２に記載の壁部材。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか一項に記載の壁部材を製造する方法であって、
前記第１面側を下側とする向きでＡＭ法を実行する製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は壁部材及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービン用エンジンにおいて燃焼ガスを生成するための燃焼器においては、燃焼室を画定するライナ（ハウジング）の壁を貫通する冷却孔が設けられ、冷却孔から燃焼室に噴出した冷却空気がライナの燃焼室側の壁面に沿って流れることにより、ライナを好適に冷却することができる。
【０００３】
冷却孔から燃焼室に噴出する冷却空気によってライナの冷却が効果的に行われるためには、冷却空気がライナの燃焼室側の壁面に沿って層状に流れることが好ましい。
【０００４】
冷却孔から燃焼室に噴出する冷却空気の流速が高く、乱流成分が大きいと、冷却空気がライナの壁面から剥離する傾向が強まり、ライナの壁体の冷却が阻害される。そこで、冷却空気が冷却孔を流れる過程で、冷却空気の流速を可及的に低下させることが好ましい。そのためには、冷却孔の断面積が入口から出口に向けて徐々に増大することにより、冷却孔を流れる冷却空気の減速が促進されることが好ましい。このことにより、冷却空気によるライナの冷却が効果的に行われる。冷却空気をライナの壁面に沿うように流すために、冷却孔をライナの壁の厚さ方向に対して傾斜して形成することが知られている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１７４９７号公報
特開２０２２－１５０９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような構造において冷却効果を高めるために、複雑な形状の冷却孔を形成することが望まれてきている。そこで、燃焼器のライナを、金属の積層により造形するＡＭ（Additive Manufacturing）法によって製造することが考えられている。冷却孔が壁の厚さ方向に貫通するものであれば、壁の厚さ方向に金属を下から上に順次積層することにより問題なく冷却孔を形成できる。しかしながら、冷却孔が金属の積層方向に対して傾斜している場合、冷却孔の上側を形成する未硬化の金属が重力により垂れ落ちる虞があり、冷却孔の可能な傾斜角度に限界がある。特に、冷却孔が長円形等の横長の横断面形状を有している場合や、冷却孔の断面積が大きい場合には、冷却孔の上側を形成する面が曲率の小さい、横方向に長い面になり、金属が垂れ落ちる傾向が一層強まり、ＡＭ法によるライナの製造が難しくなる。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑み、壁の厚さ方向に対して傾斜した貫通孔を備えたガスタービン用燃焼器等の壁部材をＡＭ法によって好適に製造できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、壁（１０２）の第１面（１０２Ａ）から、前記第１面とは異なる第２面（１０２Ｂ）に至る貫通孔（１０８）が設けられた壁部材であって、貫通孔が設けられ、前記貫通孔が前記第１面に対する垂直方向に対して所定の傾斜方向に、所定の傾斜角度（α）をもって傾斜し、前記貫通孔が、前記傾斜方向を縦方向としたときに、断面形状において、前記貫通孔の前記第２面側の部分が、前記第１面から離反する側に向けて半円形に比して尖鋭な山形をなす部分（１０８Ｆ）を含む。
【０００９】
この態様によれば、第１面を下側にした状態で、燃焼器の壁をＡＭ法による積層形成すれば、貫通孔の上面が半円形に比して尖鋭な山形を有することとなり、貫通孔の傾斜角度が比較的大きい場合であっても、貫通孔を好適に形成することができる。
【００１０】
上記の態様において、前記貫通孔の前記第２面側の部分が、その前記第１面側の部分よりも幅が大きいものであってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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