本發明涉及一種渦輪機(或旋轉機器)組件，具體涉及一種在燃氣渦輪發動機的熱區域中的燃氣渦輪發動機組件，在該燃氣渦輪發動機組件中存在冷卻熱表面的冷卻通道。

背景技術：

燃氣渦輪發動機和其他旋轉機器一樣包括引導冷流體的段和引導熱流體通過發動機的其他區域。在燃氣渦輪發動機中，通常作為相當冷的流體的環境空氣可以由壓氣機段壓縮且提供給燃燒室，在該燃燒室中，大量冷流體(至少比燃燒室內的工作狀況冷)將連同燃料一起燃燒，以為隨后的渦輪段提供驅動力，在渦輪段中，來自燃燒室的熱流體將驅動渦輪的轉子葉片以再次驅動軸。

在燃燒室或在經過燃燒室的下游段中，高溫可能出現在引導熱流體穿過燃氣渦輪發動機的組件上。該溫度可能高達1500℃。然而，通常用于燃氣渦輪發動機中的材料不能耐受800℃以上的溫度。因此，可能需要冷卻這些組件，或者需要特定涂層來保護組件。冷卻可以以提取來自壓氣機的空氣或流體的一部分(即，來自壓氣機的空氣或流體從主流體路徑分叉)且將其引導到需要被冷卻的組件的方式來實現。冷卻然后可以由不同措施(例如，沖擊冷卻、薄膜冷卻、瀉流冷卻、發汗冷卻和/或對流冷卻)在待冷卻部分處執行。

另一方面，冷卻功能的提供降低燃氣渦輪發動機的效率。因此，目標是盡可能多地限制冷卻，使得效率不降低且最大化。另一方面，組件的壽命很大程度上取決于組件將不經歷超過設計溫度水平的溫度。

組件所經歷的溫度水平可能在組件的不同位置處變化。例如，燃燒室襯套壁的上游區域可能經歷比同一燃燒室襯套的下游區域更熱的溫度。因此，下游區域可能不需要與上游區域相同的冷卻量。另一方面，因為冷卻空氣在冷卻通道的第一端處可能比冷卻通道的下游端(在該下游端后，冷卻空氣已經從待冷卻組件取得熱量)處更涼，所以特定長度的冷卻通道可能在冷卻通道的第一端處更高效。

燃氣渦輪發動機中要冷卻的組件基本上為燃燒室、渦輪段以及過渡件(即位于燃燒室與渦輪段之間的過渡管道)中的零件。專利申請US2006/0130484A1顯示了一種燃氣渦輪發動機的過渡管道，在該過渡管道中，冷卻通道存在于過渡管道壁內。此外，壁中還顯示有冷卻孔。除此之外，專利US6890148B2顯示了燃氣渦輪發動機的過渡管道內的更復雜的冷卻通道，其中冷卻通道跟隨過渡管道壁內的一種蜿蜒路徑。EP1001221A2顯示了一種用于燃燒室壁的實施例，其中用于冷卻空氣的槽的橫截面形狀可以二維甚至三維地改變，使得寬度增大。

US2003/0106318A1顯示了一種瀉流冷卻的過渡管道。瀉流孔可以具有變化的直徑。

US2005/0047907A1顯示了一種被配置為減小熱梯度的過渡管道冷卻系統。

另一方面，EP2607624A1顯示了具有冷卻特征的渦輪葉片。

技術實現要素：

本發明尋求提供一種冷卻燃氣渦輪發動機或其他渦輪機或旋轉機器或甚至經歷壽命限制溫度的其他機器中的熱組件的改進方式。

該目的由獨立權利要求來實現。從屬權利要求描述了本發明的有利發展和修改。

根據本發明，提供了一種渦輪機組件(或旋轉機器組件)，具體為一種燃氣渦輪發動機組件，包括內置在來自彎曲或平面面板或來自彎曲或平面板(具體為金屬薄片)的部分內的至少一部分(即，子組件)，該部分包括可經由其引導冷卻流體(具體為空氣)的多個冷卻通道，其中多個冷卻通道中的至少一個具有連續錐形段，其中多個冷卻通道中的至少一個具有來自面板的第一表面的單個入口和用于使冷卻流體到另一個表面(具體為與第一表面相反的表面)或到第一表面的單個出口，并且其中面板經由激光燒結或激光熔融或直接激光沉積來建造。

因此，冷卻通道顯示其沿著其長度的橫截面面積的轉變。

錐形段可以在入口與出口之間被恒定地錐形化。錐形段可以從入口到出口被恒定地錐形化。冷卻通道可以被恒定地錐形化或可變地錐形化。

該部分具體可以位于燃氣渦輪發動機的燃燒室中、燃燒器段中、過渡管道中或渦輪段中。存在冷卻通道以提供受與該部分的至少一個表面接觸的熱工作介質影響的部分的冷卻。冷卻流體具體可以為從燃氣渦輪發動機的壓氣機段取得的空氣。但可以使用其他的冷卻流體源(例如，環境空氣)。冷卻流體可以在冷卻通道中加壓。

冷卻通道的錐形化將允許適應獨立冷卻通道內冷卻流體的熱量增加。錐形化將具有以下效果：通道中的冷卻流體速率在冷卻通道的橫截面將減小(即，沿錐形的方向)的區域中增大。因此，否則將沿著冷卻通道的長度劣化的冷卻效果將保持大致同樣有效。

冷卻效果通常受金屬組件與冷卻通道內的冷卻空氣之間的傳熱系數、溫差以及接觸面積來驅動。傳熱系數通常取決于通道中的冷卻空氣速率。因此，通過改變通道橫截面面積(還被稱為橫截面寬度或橫截面延展)，可以具體控制速率且因此控制傳熱系數。由此，更高冷卻空氣速率的效果可以補償更高的空氣溫度和更少的接觸表面這兩者直到特定水平。

術語“錐形段”在這里用于定義減小這種通道的橫截面積。橫截面積是垂直于冷卻通道內冷卻空氣的流體流動方向而取得。但可以存在橫截面保持恒定的子段。

憑借術語“連續”錐形化，定義其中不存在橫截面面積將保持恒定或者甚至擴大的一個子段的配置。

憑借術語“段”，識別冷卻通道長度的至少相當部分(可能為冷卻通道長度的至少30％、冷卻通道長度的至少50％、冷卻通道長度的至少70％或冷卻通道長度的至少90％)。在一些實施例中，“段”可以識別冷卻通道的完全長度(即，從入口到出口)。

根據本發明的冷卻“通道”具體為關于其長度相當窄的管道。長度例如可以比通道的中等寬度長多于10或20倍(可能多于50或100倍)。

該部分可以為復雜的三維組件。然而，該部分可以具有至少一段，其中該段具有板狀外觀(可能繞熱工作氣體通道彎曲)。面板或板可以為實心元件，但還可以由金屬薄片建造且被形成為想要的形狀。該部分可以由金屬或任意其他導熱元件來建造。冷卻通道可以內置于該部分中，使得通道被該部分的材料包圍，以形成穿過該部分的通道。該部分可以具有用于冷卻通道中的每一個的入口和出口。入口通常可以位于與受熱工作介質(該介質可以為氣體或液體或氣體和流體的混合物)直接影響的另一個(第二)表面相反的第一表面處。出口通常可以位于面向熱工作介質的壁中(即，位于第二表面中)。冷卻空氣可以經由管子或經由某種通路或通道從壓氣機提供給用于冷卻通道的這些入口，并且存在于冷卻通道中的冷卻空氣將混合到熱工作介質中。

如所說明的，錐形化具有抵消冷卻通道內的冷卻空氣的熱量增加的效果。如果部分本身由于面向熱工作介質的部分的表面處的局部熱點而經歷熱點，則可以有利地使冷卻通道的最窄部分位于該局部熱點的區域中。因此，錐形段后面可以是其中通路被再次擴大或加寬或橫截面積至少保持恒定的另外段。

橫截面具體可以與由貫穿冷卻通道長度的橫截面積的中心定義的線垂直地取得。

根據實施例，該部分可以大致為形成熱工作介質通路的平坦元件。冷卻通道將位于在該平坦表面中(即，在其主或主要延展中)。具體地，冷卻通道的錐形段將位于該區域中。冷卻通道可以被布置為大致離熱工作介質表面等距離。

冷卻通道可以被形成在組件的大致平坦段的主平面中，使得冷卻劑大致平行于主平面流動。

換言之，在后者的實施例中，錐形段具有縱軸，并且縱軸位于面板或板的平面中。縱軸可以為筆直或彎曲的。

根據本發明，冷卻通道具有特定長度，且在一端處具有單個入口，并且在另一端處具有單個出口。冷卻通道具體不是每通道具有多個入口或多個出口的連續通路。

至少面板經由激光燒結或激光熔融或直接激光沉積來建造。這允許冷卻通道橫截面的非常精確的變化。還允許錐形化對每個冷卻通道獨立。

由此，在優選實施例中，本發明提供獨立錐形化的冷卻通道。

在優選實施例中，冷卻通道將沿著在操作期間沿著該部分穿過的工作介質的流體流動方向來定向。可替代地但可能不那么有效地，冷卻通路還可以相對于工作介質的流體流的方向、以例如垂直于工作介質的流體流或成角度的另一個方式來定向。

在優選實施例中，錐形段將從入口貫穿冷卻通道的整個長度到出口擴展。在替代實施例中，可以存在通路關于它們的橫截面積保持恒定的另外段。如果存在沿著冷卻通道長度的橫截面積的恒定段，則這些恒定部分應被限于獨立冷卻通道的完全長度的大約20％或30％。

基于哪個制造方法用于將冷卻通道建造到該部分中，可以有利的是冷卻通道的橫截面將為矩形或正方形。錐形化然后可以通過減小矩形橫截面的相對壁的距離或分離而發生。相對壁的變窄可以僅沿一個方位發生，并且其他壁可以保持以相同距離隔開，或沿兩個方向，使得冷卻通道的所有四個壁減小它們成對到另一個的距離。可以有利的是，保持與熱工作介質相對的、通道的寬度恒定，并且僅改變作為垂直于主流體流的高度的、冷卻通道的高度，使得該部分關于由于熱工作介質而引起的受熱的冷卻效果不被消極地影響。在這方面的“寬度”是指大致平行于該部分的熱表面的一個壁的通道的延展。如所述的，“高度”意指沿垂直于該部分的熱表面或組件的主平面的方向的延展。

如之前提及的，矩形橫截面被提出為用于冷卻通道中的至少一個的一個實施例。替代地，同樣，更復雜的幾何結構可以用于冷卻通道。例如，只要存在優點和和對冷卻的效果且只要可以由已知制造方法制造，就可以使用三角形橫截面或任意類型的橫截面。如果使用選擇性激光熔融或選擇性激光燒結技術，則可以對于冷卻通道設計幾乎任意類型的結構。

錐形化率或冷卻通道寬度的橫截面積的變化率具體可以適于該部分在被組裝在旋轉機器中時且在操作期間經歷的熱分布。具體地，熱通量可以貫穿通道保持大致恒定。這將保證沒有組件的段可能經歷太高的金屬溫度。在實施例中，錐形化率可與操作期間多個冷卻通道中的至少一個內的冷卻流體的溫升成比例地適配。錐形化可以到這樣的程度，以使得在部分的擴展區域的不同位置處取得的該部分的溫度在通道中的不同位置處大致相同。

部分可以經由激光燒結或激光熔融技術來生產。燒結或熔融組件可以另外由超塑性變形和隨后的擴散粘接來形成。替代地，部分還可以由以夾層型方式接合在一起的若干金屬薄片組成。以這種夾層型方式，中間層將包括錐形冷卻通道。外面板可以僅顯示用于冷卻通道的入口和/或出口。在這種夾層型方法中，可以容易地創建錐形通道，該錐形通道在制造期間通過使用切割盤來僅沿一個方向執行錐形化，該切割盤在高度上連續降低，使得切割將加寬。如果錐形化應沿矩形或冷卻通道的兩個方向執行，則可能需要通過切割盤簡單地在板的表面中提供細長凹陷、但不完全切穿板來影響夾層方法的上板和下板。在這種情況下，切割盤可以被連續降低，以形成具有不同深度的凹陷。在接合不同板之后，將形成冷卻通道的加寬部分。

替代地，兩個金屬薄片可以足以制造該部分。這通過在更厚的金屬板中加工通道和孔、且在更薄的金屬薄片中僅加工孔來實現。在該配置中，通道不是穿過板的完全切割，而僅加工表面。

如已經指示的，本發明還致力于生產這種旋轉機器組件的制造方法。此外，本發明還涉及一種包括由錐形冷卻通道定義的這種旋轉機器組件的旋轉機器。除此之外，本發明還致力于包括具有錐形冷卻通道的這種元件的燃氣渦輪發動機。

必須注意，已經參照不同的主題描述了本發明的實施例。具體地，已經參照裝置型權利要求描述了一些實施例，而已經參照方法型權利要求描述了其他實施例。然而，本領域技術人員將從上述內容和以下描述推斷：除非另外通知，除了屬于一種類型主題的特征的任意組合之外，與不同主題有關的特征之間(具體為裝置型權利要求的特征與方法型權利要求的特征之間的)的任意組合也被認為被本申請所公開。

本發明的上面定義的方面和另外方面從下文中要描述的實施例的示例而清楚，并且參照實施例的示例來說明。

附圖說明

現在將參照示意性附圖僅用示例的方式來描述本發明的實施例，附圖中：

圖1顯示了典型燃氣渦輪過渡管道的段的縱截面；

圖2顯示了待冷卻組件中的已知冷卻空氣通道的圖；

圖3至圖6顯示了根據本發明的、待冷卻組件中的冷卻空氣通道的實施例的不同圖；

圖7顯示了不是本發明的一部分的、形成具有錐形冷卻通道的待冷卻組件的若干層的分解圖。

附圖中的圖是示意性的。注意，對于不同附圖中的類似或相同元件，相同附圖標記將用于表示相同或等效特征。

將對于組裝后的燃氣渦輪機說明特征、特別是優點中的一些，但明顯地，特征還可以應用于燃氣渦輪機的單個組件，但僅一旦組裝就可以在操作期間顯示優點。但在借助于操作期間的燃氣渦輪機進行說明時，細節不應限于僅在操作時的燃氣渦輪機。因為本發明被啟發為消除燃燒過程的問題，所以特征還可以應用于包括不同類型的燃燒室(例如，以不同于通常提供給燃氣渦輪機燃燒室的氣和/或油的不同的類型的燃料操作的燃燒室)的不同類型的機器。

具體實施方式

燃氣渦輪發動機可以充當旋轉機器的一個示例。燃氣渦輪機(燃氣渦輪發動機的略稱)在一端處包括空氣入口，該空氣入口后是壓氣機級，在壓氣機級中，壓縮進入空氣，以便應用于作為燃燒設備的一個或更多個燃燒室，這些燃燒設備可以為環形或所謂的罐環狀或筒式，后者圓周地分布在渦輪軸周圍。燃料引入燃燒室中，并且在那里與從壓氣機取得的壓縮空氣的大部分混合。作為燃燒室中燃燒的結果的高速熱燃氣被引導到由一組導葉引導(即，重新定向)，而被導向到渦輪段中的一組渦輪葉片。渦輪葉片和軸(渦輪葉片固定到該軸)形成轉子，并且作為熱燃氣流動的影響的結果圍繞軸旋轉。旋轉轉子(或另一個轉子)也使壓氣機級的葉片旋轉，使得一旦操作，則到燃燒室的壓縮空氣供給也由轉子(該轉子包括所用葉片和導葉輪葉)來提供。在燃氣渦輪發動機中可以存在多于一個轉子。

作為旋轉機器組件的示例，圖1中顯示了過渡管道10，圖1顯示了這種過渡管道的段和該區域中燃氣渦輪機的其他部分的橫截面圖。過渡管道10可以提供從燃燒室到下游渦輪段的過渡。渦輪段為環形。燃燒室段例如可以也為環形或罐環狀(即，由全部圍繞軸線布置的多個燃燒室罐形成)。在后者的情況下，過渡管道將執行從多個橢圓或卵形橫截面(燃燒室端處)至單個環狀腔(渦輪段端處)的轉換，以便引導工作流體。之前提及的專利申請US2006/0130484A1中顯示了后一類型的過渡管道。過渡管道10包括過渡管道殼10A，該過渡管道殼10A具有用于引導熱工作流體的內表面，并且具有可以指向冷卻流體可以存在于其中的腔的外表面。該腔可以被稱為冷卻空氣腔12。而過渡管道10內的熱工作流體由位于過渡管道10上游的燃燒室來提供，冷卻空氣腔12被提供有來自壓氣機(附圖中未顯示)的冷卻空氣。過渡管道殼10A包括結合的冷卻通道3的部分2。在作為沿著旋轉機器的旋轉軸線的橫截面的、圖1的橫截面圖中，僅描繪了一個冷卻通道，但通常多個冷卻通道將布置或分布在部分2上。部分2可以為至少包括一個板11的復雜結構，該板優選地沿軸向彎曲(和圖1中一樣)，而且還圍繞工作介質的路徑沿周向彎曲。板11可以實質上為相當薄的材料(即，沿一個方向具有更大的延展，并且在寬度上具有小延展)。具體地，彎曲或波狀外形的板11可以由金屬薄片制成，并且被形成為期望的形式。部分2包括多個冷卻通道3，經由這些冷卻通道3，來自冷卻空氣腔12的冷卻流體可以被引導穿過部分2，并且最終被注入到工作介質流中。冷卻通道3內的冷卻流體在附圖中由附圖標記5來識別。主燃氣路徑內的熱工作流體在附圖中由附圖標記6來識別。冷卻通道3具有入口1(每冷卻通道單個入口)，該入口允許來自冷卻空氣腔12的冷卻流體進入冷卻通道3。此外，冷卻通道3具有出口7(每冷卻通道單個出口)。附圖中還顯示了板11的第一表面15，并且該第一表面15指向被冷卻側(即，面向冷卻空氣腔12)。板11的相反表面是第二表面16，并且面向過渡管道10內的熱工作介質。冷卻通道3(還被稱為冷卻管道)可以為具有大致如圖1中顯示的未修改橫截面的現有技術冷卻管道，或者可以為具有連續錐形段的、根據本發明的冷卻通道3。這將在以下附圖中進一步說明(因為錐形化無法在被假設為顯示了發明組件的一般配置的圖1中清楚地突出)。

圖2(包括其不同略圖)顯示了對于沒有錐形段的現有技術配置的截面圖以及如從第一表面15看到的俯視圖。俯視圖顯示了入口1，并且指示出口7，而且指示冷卻通道3，其中被內部包括在部分2內或無法從第一表面15看到的部分僅被顯示為虛線。沿著線A-A、B-B、C-C以及D-D截取若干橫截面圖。沿著線A-A截取的橫截面可以為與在圖1中看到的類似圖，僅圖1的曲線未顯示在圖2中。沿著平面B-B、C-C、D-D截取的橫截面是垂直于切面A-A的視圖的平面。沿著切面A-A，冷卻通道3被顯示有入口1和出口7，冷卻流體5從入口1至出口7在冷卻通道3內流動。指向被冷卻側的第一表面15以及還有指向熱工作介質的第二表面16在切面A-A的附圖中識別。平面B-B、C-C、D-D處的不同切面顯示由第一對表面20A、20B和第二對表面21A、21B識別的橫截面積在位置B-B、C-C、D-D中的每一個處相同。在圖2中，對于平行冷卻通道3(圖2中顯示了五個冷卻通道，但通常更多的冷卻通道將存在于部分2中，以允許板11的整個圓周上的冷卻)中的若干，橫截面也相同。該未修改的橫截面反映現有技術。作為還在圖2中顯示的一個示例，冷卻通道中的一個將提供一個方向上的冷卻空氣，并且第二冷卻通道將提供相反方向上的冷卻空氣。這可以改進該配置中熱部分2的總體冷卻質量。

現在參照圖3，圖3顯示了錐形段8存在于冷卻通道3中的、根據本發明的配置。在圖3中，錐形段8將存在于入口1與出口7之間的冷卻通道3的整個長度上。在未顯示的實施例中，錐形段8的長度可以僅為冷卻通道3長度的子段。在圖3的示例中，所有被顯示的冷卻通道填充有沿相同方向流動的冷卻空氣，這意味著入口1將位于板11的一端處，并且出口7將位于板11的第二端處。如可以在沿著平面A-A的切面中、而且沿著B-B、C-C、D-D的切面看到的，冷卻通道橫截面的高度H將從入口1處或附近沿到位置C-C的方向減小，并且繼續減小直到靠近出口7的位置D-D處的冷卻通道3的下游端。同樣，冷卻空氣通道的寬度W在尺寸上將從B-B經由C-C到D-D的位置減小。因此，橫截面積沿著冷卻通道3的長度連續錐形化。橫截面積由附圖標記4來指示。在圖3的示例中，橫截面積為正方形或者還可以為矩形，并且在尺寸上將沿寬度和高度兩個方向減小，使得在每一個橫截面圖中，冷卻通道3的橫截面具有正方形。因此，冷卻通道3的整體形狀大致為具有四個面的截棱錐(考慮板11為平坦的(在真實組件中可能不是這種情況))。明顯地，必須理解，圖3是冷卻通道3位于平板內的簡化。然而，實際上，冷卻通道3可以如參照圖1描述的彎曲。

現在假定由具有附圖標記6的箭頭指示的熱空氣從區域B-B到區域D-D沿著表面16或在該表面上被平行(且沿相同方向)引導到冷卻流體5。這意味著在區域B-B中，更高的溫度影響部分2，因此也影響冷卻通道3內的冷卻流體溫度，冷卻流體溫度因此將升高。當冷卻流體溫度從A到B沿著冷卻通道3升高時，冷卻通路或冷卻通道的橫截面將減小。這具有冷卻流體將加速的效果。這還意味著在位置C-C處，具有更高速率的恒定冷卻空氣質量流穿過該位置C-C，但同時已經具有比位置B-B處更高的溫度水平。總而言之，還考慮冷卻通道3的變窄尺寸，在位置C-C處，冷卻空氣的冷卻能力可以保持大致與位置B-B中相同的水平，使得部分2在位置B-B和C-C這兩者處充分冷卻。相同效果進一步繼續直到D-D，使得而且橫截面積4繼續錐形化，并且溫度在冷卻通道3內升高，然而，由于更高的速率，傳熱系數將升高，并且冷卻效果將保持在更高水平。

總之，內部冷卻通道3的該可變橫截面積使得內部冷卻通道3能夠特別為如圖2中顯示的不可能或難以交替通道流動方向、或不可能或難以實施其他冷卻部件的應用提供高效冷卻技術。可變冷卻通道3尺寸還能夠進行稍后將關于另外附圖說明的、處理組件內的熱點或冷點的高效方式。

根據圖4，顯示了圖3的替代方案，在該替代方案中，冷卻通道3的高度沿著冷卻通道3的長度保持相同，這在附圖B-B、C-C、D-D的橫截面圖中看到。在該替代實施例中，僅修改冷卻空氣通道的寬度，使得位置B-B處的寬度W_B大于位置C-C處的寬度W_C，并且后者再次大于位置D-D處的寬度W_D。因此，圖4顯示了具有矩形橫截面的冷卻通道3，在該橫截面中，僅矩形的一維在尺寸上被修改。因此，冷卻通道3為錐形化的，但僅關于一個方向。

圖5顯示了類似的實現，但在該實現中，冷卻通道3的矩形橫截面通過修改高度來在另一個方向上被修改。如在附圖中看到的，寬度W_B與寬度W_C和寬度W_D相同。位置B-B處的高度H_B大于位置C-C處的高度H_C，高度H_C再次大于位置D-D處的高度H_D。再次，冷卻通道3的橫截面連續錐形化。

在圖6中，顯示了大體類似的配置，在該配置中，假設在操作期間局部熱點17存在。局部熱點17可能由于燃燒室的布置或由于其他構造特征而總是存在于相同位置處。因此，可以將部分2構造為使得在局部熱點17的區域處和/或附近改進冷卻。這如根據圖6說明的來實現。根據圖6，連續錐形段8存在，這繼續減小冷卻通道3的橫截面積，直到熱點所位于的區域為止，并且以后(即，下游)，不沿相同方向繼續錐形化，而再次在加寬段9中加寬冷卻通道3(你也可以說，段9顯示了與冷卻通道3內的流動方向相反的錐形化)。

術語“加寬”像“錐形化”一樣旨在意指關于冷卻通道3的橫截面的尺寸變化。

錐形化和加寬以冷卻通道3的收斂壁、隨后是發散壁的意義來解釋。可選地，具有恒定橫截面積的段可以存在。

圖6的該配置允許冷卻通道3內局部熱點17區域中的增大的冷卻流體速率。這進而允許特別是在需要更多或另外冷卻的區域中提供一種改進的冷卻方式。該另外的冷卻可以在不向冷卻通道3中注入更高量的冷卻空氣的情況下執行。在圖6中，還顯示了與之前附圖比較的另一個變化。顯示了更靠近熱點的冷卻通道可以具有這種連續錐形化和加寬結構，而到這種局部熱點17具有一距離的冷卻通道可以沿著冷卻通道3的長度具有連續橫截面面積。因此，若干冷卻通道3的形狀不再相同，與其中所有冷卻通道3對于部分中的所有冷卻通道3尺寸類似的圖2至圖5的所示示例性實施例不同。

因為在一個部分2中通常存在若干冷卻通道3，所以可以存在這些若干冷卻通道3中的至少一個冷卻通道3，其貫穿其長度具有與剩余冷卻通道3不同的橫截面區域形狀。

如果部分2由增材制造技術(像選擇性激光熔融或選擇性激光燒結或直接激光沉積)來建造，則這種獨立成形的冷卻通道3可以獨立生成。這些方法允許對于這些冷卻通道3創建所有種類的復雜形狀。同樣，在使用這些技術時橫截面不需要為矩形或正方形。不同形式的橫截面形狀可以由這些增材制造技術來提供，例如，冷卻通道3的橢圓形或圓形橫截面，這導致錐形化可以通過減小圓柱的半徑來實現的圓柱形冷卻通道。

圖7顯示了加工這些類型的錐形冷卻通道3的不同方式，這不是本發明的一部分，因為不使用增材制造技術。在該實施例中，提供三層或三片金屬薄片，并且其后被加工并組合在一起。在第一面板30上，將鉆出或加工或澆筑入口1。在第二面板31上，還將鉆出或加工或澆筑出口7。在作為中間面板或中面板的第三面板32(該第三面板最后將位于第一面板30與第二面板31之間)上，將制造狹槽35來實現冷卻通道3。狹槽可以由切割機例如經由切割盤來形成，使得在切割盤被沿著表面移動時切割盤被連續降低到材料中，使得在切割盤被降低到第三面板32中時將加寬狹槽寬度。狹槽應被定位為與第一面板30和第二面板31的冷卻入口1和冷卻出口7對齊。最后，這三個金屬薄片30、31、32可以以夾層型方式(例如，通過擴散黏合或熱等靜壓)附接或接合到彼此，使得這三個層將生成對于之前附圖提及的板11。該板11在第一處理步驟處可以為平面的，但稍后可以按需形成為合適的彎曲的表面區域(例如，過渡管道)。

夾層處理將以這樣的方式執行，使得將第一面板30附接到中間面板32的第一表面33，且將第二面板31附接到中間面板32的第二表面34。

如根據圖7說明的所說明方法僅允許冷卻通道在一個方向(即，冷卻通道的寬度)上的錐形化。如果將需要兩個方向(寬度和高度)上的錐形化，第一和第二面板30、31中的降低深度的另外凹陷可以產生高度減小的橫截面。凹陷將需要與第三面板32的錐形狹槽對齊，使得它們將一起形成冷卻通道。

作為替代方案但附圖中未顯示的，三層夾層結構還可以用兩層夾層結構來代替，在該兩層夾層結構中，層包括入口孔和冷卻通道(替代地，出口孔和冷卻通道)。冷卻通道將不完全切穿材料，但僅被端銑(或由替代方法來生產)，使得制造具有不同凹陷的深度和/或寬度的長的凹陷。再次，因為不使用增材制造技術，所以該替代方案不是本發明的一部分。

之前連同過渡管道10說明了本發明。燃氣渦輪發動機或經歷強熱量的其他類型的旋轉機器的其他元件也可以裝配有這些錐形的冷卻通道。例如，在燃氣渦輪發動機中，燃燒室襯套可以裝配有這些類型的冷卻通道。同樣，例如在燃氣渦輪發動機的燃燒室中或在渦輪段處使用的防熱罩可以裝配有這些冷卻通道。此外，本發明可以應用于燃氣渦輪機中的排氣噴嘴或渦輪圍帶。除此之外，本發明還可以用于位于發動機熱區域中的外殼。

除此之外，其他類型的機器可以使用本發明特征來提供另外的冷卻，只要冷卻空氣可以提供給該組件。因為燃氣渦輪發動機具有被包括到系統中的壓氣機，其中空氣在該壓氣中被壓縮，該空氣可以被用作冷卻空氣，所以本發明被結合在燃氣渦輪發動機中是特別有利的。

因為組件可以在不需要過多額外空氣的情況下來冷卻，所以本發明是特別有利的。因為降低冷卻空氣的需要可以提高發動機的整體效率，所以這是有利的。冷卻可以通過改變冷卻通道的寬度和/或高度、而不通過將更多或更少冷卻空氣主動注入冷卻通道中來隱式控制。因此，不需要其他主動控制措施。通過改變通道橫截面積，可以有效控制冷卻通道內冷卻空氣的速率，因此可以有效控制傳熱系數。在不需要具有另外額外冷卻空氣的情況下提高冷卻效果，否則將降低發動機的性能。

總之，當使用增材制造用于建造具有其冷卻通道3的部分2時，增材制造允許大致在沒有結構限制的情況下改變冷卻通道的橫截面。在簡單實施例中，錐形段8中的橫截面在冷卻通道的長度上以相同的比率恒定變化。在更復雜的實施例中，橫截面關于操作期間的期望溫度水平變化。由此，基于區域中的期望溫度水平，錐形化可以在一個區域中是陡峭的，而在另一個區域中是平緩的。

進一步地，可以注意，本發明涉及細長的冷卻通道。換言之，冷卻通道具有縱向延展。穿過壁的純通孔不是這種冷卻通道。細長通道例如可以為具有在冷卻通道的任意位置處取得的橫截面直徑50倍或100倍、甚至更多倍的長度的通道。

除此之外，即使這種冷卻通道定義了從壁的一側(第一表面15)至壁的另一側(另一個表面16)的通路，通常冷卻通道也位于該壁的主延展的區域中，其中壁表示面板11。冷卻通道是垂直于壁或與壁成角度的通孔是不足夠的。冷卻通道是在面板11中結合的管道或導管或管或管子。

本發明關于允許沿著冷卻通道長度的冷卻通道獨立的橫截面梯度是有利的。即，兩個冷卻分離通道可以具有不同形狀。冷卻通道獨立橫截面梯度可以關于操作期間的期望局部溫度來配置。