JP2000038928A

JP2000038928A - 蒸気ガスタ―ビン合体機関

Info

Publication number: JP2000038928A
Application number: JP11106329A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Tanigawa; 浩保谷川; Kazunaga Tanigawa; 和永谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスタービンの作動ガスとしての燃焼ガス
は、一般に空気の割合が非常に多く、理論混合比の４倍
前後の空気を含む。即ち、大量の熱エネルギを消費して
得た圧縮空気の８０％近くが無駄に排出されて大損失と
なるため、圧縮空気を１００％燃焼に利用して熱効率を
３倍程度に大上昇することを目的とする。【解決手段】ガスタービン燃焼器の外壁を導水管を含
む螺旋状の水冷外壁単位組立構造として、小径多数短小
化・高圧化して内部に蒸気管を螺旋状に配設して、伝熱
面積の増大した燃焼器兼熱交換器として燃焼熱の大部分
を過熱蒸気に変換して、タービンの耐熱限界温度を越え
ることなく熱交換して得た過熱蒸気及び燃焼ガスを噴射
して、各種蒸気ガスタービンを構成させて、蒸気ガスタ
ービン合体機関機器として、各種磁気摩擦動力伝達装置
を適宜に含めて、蒸気ガスタービンサイクルの熱効率及
び比出力の大上昇を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気ガスタービン
合体機関、詳しくは、ガスタービンの全多数燃焼器の外
壁を、略螺旋状の熔接構造水冷外壁熱交換器又は、螺旋
状の水冷外壁単位組立構造熱交換器又は、螺旋状の溶接
構造水冷外壁単位組立て構造熱交換器として、小径多数
蜂の巣状に短小化することで、燃焼ガスを過熱蒸気の内
径側から供給可能にして、合理的円筒形状を可能にする
と共に、大幅高圧化及び大幅に能率の良い熱交換を可能
にし、該燃焼器兼熱交換器を用途に合わせて小径多数蜂
の巣状に短小化することで、熱交換伝熱面積を増大する
と共に、短小高圧容器として燃料供給手段を従来技術の
３倍前後に増設容易にし、該燃焼器兼熱交換器内に蒸気
過熱器を、略螺旋状に直線に近づけたものも含めて具備
して、該過熱蒸気と該燃焼ガスにより出力を得る蒸気ガ
スタービン（以下蒸気ガスタービンと称す）により、熱
と電気の併給設備等あらゆる用途に対応可能にして、磁
気摩擦動力伝達装置も適宜に含めた新技術の各種蒸気ガ
スタービン合体機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービン・ガスタービン複合機関の
うち、ガスタービン燃焼器の内部に熱交換器を設けた先
行技術として特開昭５０−８９７３７号が開示されてい
る。この発明は、ガスタービン燃焼器の高温領域に、蒸
気タービンサイクルの過熱器乃至再熱器を設けることに
よって、特別の補助的な燃焼器を必要とすることなく、
蒸気タービンサイクルの過熱蒸気温度を高め、複合プラ
ント全体の効率向上を図るものである。又、特開昭５２
−１５６２４８号は、ガスタービン間の燃焼ガスとの熱
交換によって蒸発を行なうことにより、廃熱回収ボイラ
出口廃ガス温度の低下を図り、ボイラ効率を向上させる
ことが開示されている。しかし、これらは、いずれも過
給ボイラサイクルの熱効率の向上を図るもので、ガスタ
ービンの圧力比と比出力の同時上昇を図るものでもガス
タービンの熱効率上昇を図るものでもない。

【０００３】又、先の出願としてガスタービン燃焼器を
改良した、特願平６−３３０８６２号、特願平７−１４
５０７４号、特願平７−３３５５９５号、特願平８−４
１９９８号、特願平８−８０４０７号、特願平８−１４
３３９１号、特願平８−２０４０４９号、特願平８−２
７２８０６号、特願平９−１０６９２５号、特願平９−
１８１９４４号、特願平１０−１３４７２０号、特願平
１０−１３４７２１号、特願平１１−６９４０６号があ
ります。以上先の出願に基づく優先権主張出願は概略的
に、全動翼を含む及び／ガスタービンの全複数の燃焼器
を長大化して、該水冷外壁を螺旋状に具備して高圧容器
とした熱交換器としても兼用して、大部分の供給熱量を
過熱蒸気に変換可能にすることにより、タービン耐熱限
界温度を越えることなく圧力比及び比出力を極限まで同
時に上昇可能にする装置及び方法とするものです。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガスタービンサイクル
の性能として重要なものに、熱効率及び比出力があり、
圧力比が大きい程高い熱効率が得られ、熱効率（圧力
比）が一定では、サイクルに供給する熱量が大きい程大
きな比出力が得られる。即ち、この圧力比及び比出力の
増大は、いずれもタービンの耐熱限界温度で大きな制約
を受ける。このため、タービンの耐熱限界温度を越える
ことなく圧力比及び供給熱量（燃料燃焼質量）を極限ま
で増大する方法は、供給熱量（燃料発熱量）の大部分を
過熱蒸気に変換して蒸気ガスタービンに使用して、熱効
率×比出力＝圧力比×燃焼ガス質量＝速度×質量を大増
大すると共に、燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た超臨界を含む過熱蒸気に
より、圧力比を１０倍前後に大上昇することも含めて人
や荷物を運輸する用途に使用することを目的とする。

【０００５】即ち、ガスタービンの圧力比及び比出力を
増大するための障害は、供給熱量のうち燃料発熱量であ
り、燃料発熱量の用途は過熱蒸気や蒸気に変換すると、
各種蒸気ガスタービンを含めて限りなく多いため、先の
出願ではガスタービン燃焼器を長大化して対応しており
ましたが、形状が複雑悪化するのに加えて、長大化困難
な用途も多いため、逆の小径多数蜂の巣状に設けて短小
化・高圧化し、燃焼ガスを過熱蒸気の内径側から供給し
て、合理的円筒形状に構成すると共に、伝熱面積を大増
大した熱交換器としても兼用して、最上流側多数の燃料
供給手段により燃料発熱量を過熱蒸気に大変換して、タ
ービンの耐熱限界温度を越えることなく、圧力比及び比
出力を極限まで増大させることができる機関を提供し、
例えば燃料燃焼質量を最大で理論空燃比まで、従来技術
の４倍前後に増大可能にして、圧力比及び燃料燃焼質量
の増大により、供給熱量のうちガスタービンの使用熱量
を低減して、ガスタービンの熱効率及び比出力を上昇す
る装置を提供すると共に、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタ
ービン耐熱限界温度以下となるように、熱交換して得た
過熱蒸気により蒸気ガスタービンを駆動し、例えば各種
車両を駆動し、又は各種航空機を駆動し、又は各種船舶
を駆動し、又は熱と電気の併給設備に使用することを目
的とする。

【０００６】ガスタービンの作動ガスとしての燃焼ガス
は、一般に空気の割合が非常に多く、理論空燃比の４倍
前後の空気を含む（以下４倍前後の空気を含むものに統
一して説明するが数値に限定するものではない）、即
ち、従来技術では大量の熱エネルギを消費して圧縮した
空気の８０％近くを無駄に排出し、加えて燃焼温度の低
減に使用して大損失となるため、熱交換により燃焼用と
して圧縮した空気を１００％近くまで有効利用可能にす
ると共に、圧縮空気の必要な別用途にはバイパスを設け
て対応し、熱交換・温度低下による圧力比及び燃料燃焼
質量の大増大により、供給熱量のうちガスタービンの使
用熱量を大低減して、ガスタービンの熱効率を２倍乃至
３倍に大上昇すると共に比出力を大上昇し、又は燃焼ガ
スと燃焼ガス温度がタービンの耐熱限界温度以下になる
ように熱交換して得た過熱蒸気により蒸気ガスタービン
を駆動して、圧力比を空気圧縮の１０倍前後に大上昇し
た超臨界の蒸気条件を含む過熱蒸気の使用により、熱効
率を３倍前後に大上昇すると共に比出力を大上昇するこ
とを目的とする。

【０００７】ガスタービン燃焼器を小径多数蜂の巣状に
短小化して、伝熱面積を大増大した熱交換器としても兼
用すると、圧力比が大きいほどガスタービンの熱効率が
高くなり、同じ発熱量の燃料燃焼では圧力比が大きい程
高温が得られるのに加えて、タービン入り口のガス温度
が７００Ｃ乃至１０００Ｃと高温程熱交換も容易と
なる。このため、熱交換器の伝熱面積の縮少短小化可能
により、最上流側のみ燃料供給手段が可能になり、冷却
によるＮＯｘ低減燃焼も可能にします。更に圧力比の上
昇及び熱交換排熱温度低下による排気損失の大幅な低減
を可能にした、発熱量を極限まで有効利用可能な超高性
能・超高熱効率の、蒸気ガスタービン合体機関を提供す
ると共に、磁気摩擦動力伝達装置を最大限に活用して、
動力伝達損失を極限まで低減することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ガスタービンの作動ガス
としての燃焼ガスは、一般に空気の割合が非常に多く、
理論混合比の４倍前後の空気を含む。即ち、大量の熱エ
ネルギを消費して圧縮した空気の略８０％を無駄使い
し、加えて燃焼温度の低減に使用して大損失となるた
め、熱交換による過熱蒸気変換により、燃焼用として圧
縮した空気の略１００％を有効利用可能にするため、用
途に合わせて燃焼器兼熱交換器を小径多数蜂の巣状に短
小化して、燃焼ガスを過熱蒸気の内径側から供給し、合
理的な円筒形状を可能にすると共に、高圧化及び燃料供
給手段の最上流側のみ増設を容易にして、該燃料供給量
の最大を４倍前後に増設可能にすると共に、燃焼器兼熱
交換器として該伝熱面積を大増大し、該燃焼器外壁を導
水管を含む螺旋状の溶接構造水冷外壁又は、螺旋状の熔
接構造水冷外壁単位組立構造又は、螺旋状の水冷外壁単
位組立構造として、比較的大きな圧力比を設定する。

【０００９】該燃焼器兼熱交換器の設計事項としては、
最も小径とする場合は、水冷外壁導水管の末端部分を蒸
気管として過熱蒸気兼用とし、水冷外壁内径に応じてそ
の中に蒸気管を略螺旋状に、又は直線に近い螺旋状に設
けて、大幅に高圧の超高性能熱交換器としても使用し、
また、蜂の巣状に円筒型燃焼器兼熱交換器を設けるため
空き間ができますが、該空き間を図にない空き間型燃焼
器兼熱交換器としてもよく、その場合は、図５（ｄ）の
水冷外壁燃焼器兼熱交換器を使用します。該熱交換によ
り、タービン入口温度をタービン耐熱限界温度以下に低
下させ、燃焼用に圧縮した全圧縮空気を理論空燃比燃焼
に近づけて、燃料燃焼質量を４倍前後まで増大可能にし
て、燃料発熱量の使用を過熱蒸気に変換して、超臨界の
蒸気条件等を含めて、空気圧縮の１０倍近い圧力比の上
昇により、熱効率及び比出力を大上昇して燃料を節減
し、燃焼ガスと、燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度
以下となるように熱交換して得た過熱蒸気により、蒸気
ガスタービンを駆動して、該回転動力により発電機や自
動車その他の機械等を駆動すると共に、過熱蒸気等排気
の噴射により、船舶浮揚排気噴射推進装置等を、夫夫を
制御する制御装置を含めて提供します。

【００１０】又、空気を圧縮する場合と水を圧縮する場
合を比較するとき水蒸気が略１７００分の１に凝縮され
た水を圧縮するのが遥かに有利であり、超臨界の蒸気条
件まで保有熱量（保有熱エネルギ量）を増大可能なのに
加えて、空気圧縮の１０倍前後の圧力比の過熱蒸気とし
て放出すると、１７００倍を遥かに越える大容積とし
て、熱効率大上昇が得られるため、圧縮した空気の略全
部を燃焼に有効利用する最良の方法が、増大供給燃料の
略全部を含めて、最も効率良く過熱蒸気に変換して使用
することである。従って超高性能の燃焼器兼熱交換器を
得るため、できるだけ高温高圧の雰囲気で燃焼及び熱交
換することで、最も効率良く熱交換すると共に、冷却に
よるＮＯｘ低減燃焼を可能にして、同一発熱量の燃料か
ら取り出す熱量（過熱蒸気）を最大にして、最も効率良
く過熱蒸気を得ると共に、蒸気ガスタービンを駆動する
燃焼ガス質量を最大に、該熱交換により駆動燃焼ガス熱
量を最小にして、最も熱効率良く蒸気ガスタービンを駆
動すると共に、該排気熱量を大幅に低温の僅少排気熱量
として噴射して、大幅に低温の排気として排気損失を大
低減すると共に、圧縮空気の必要な用途にはバイパスを
設けて使用し、また通常使用の歯車装置に換えて、先の
出願の磁気摩擦動力伝達装置を適宜に、又は全面的に使
用することで、あらゆる補機を含めて、最も効率良く動
力を伝達する駆動装置として、全動翼を含む蒸気ガスタ
ービンサイクルの最高熱効率を、２倍乃至３倍前後に大
上昇を図ります。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態や実施例を、図
面を参照して説明するが、実施形態や実施例と、既説明
と、その構成が略同じ部分には、同一の名称又は符号を
付してその重複説明は省略し、特徴的な部分や説明不足
部分は順次追加説明する。又、発明の意図する所及び予
想を具体的に明快に説明するため、数字で説明する部分
がありますが、数字に限定するものではありません。
又、この発明に使用する燃焼器兼熱交換器４は、先の出
願で長大化していたものを、逆に小径多数蜂の巣状に短
小化して、熱交換器伝熱面積を拡大し、該燃焼ガスを、
タービン翼列内側から該中間最適段に供給する構成とし
て、合理的な形状にしました。図１・図２・図５・図６
の如く、水冷外壁２６を複数の導水管１を含む螺旋状の
熔接構造又は、螺旋状の溶接構造を含む水冷外壁単位５
２組立構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼
器兼熱交換器４として、比較的大きな圧力比を設定し
て、内部に蒸気管６を略螺旋状に、又は直線に近い螺旋
状に設けて、例えば図にない発電機兼電動機を設けて熱
と電気の併給設備や、始動装置としても兼用すると共
に、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器４
として、燃料供給手段２７を夫夫の最上流側に設ける
等、多数とすることで燃料供給手段２７の増設を容易と
し、熱交換速度の大上昇を図ります。

【００１２】図１・図２を参照して、全動翼・蒸気ガス
タービン合体機関の実施例を説明すると、全動翼の発想
は、自動車を手で押して移動する場合、ブレーキを引い
た状態で押すと非常に疲れますが、仕事量は０であり、
ブレーキを解除して押すと容易に移動できます。従っ
て、圧縮機やタービンに静翼があると、エネルギの大損
失となるため、静翼を動翼に置換して全動翼として、置
換動翼を外側軸装置に結合し、従来動翼を内側軸装置に
結合して、互いに反対方向に回転する、内側軸装置と外
側軸装置を、導水管１などの冷却装置を有する磁気摩擦
動力伝達装置１４により結合して、最も効率良く２軸を
２重反転駆動すると共に、周速を略半分づつ分担して、
外径を略２倍にして流体通路を略４倍として、比出力を
大増大すると共に、熱効率の大上昇を図る、又は周速を
従来技術と略同じにして、動翼間相対速度を略２倍にし
て、比出力及び熱効率の大上昇を図る、又は周速を従来
技術の略半分づつにして、許容応力が略４分の１の、安
価で静粛等、多様な設計（業務用または家庭用の熱と電
気の併給設備等）を可能にしながら、熱効率の大上昇を
図るものです。

【００１３】図１の蒸気ガスタービン合体機関の第１実
施例を参照して、別の説明をすると、全動翼圧縮機右端
の置換した外側圧縮機動翼群１段１６より通常の如く空
気を吸入して、偶数段の内側圧縮機動翼群１７と奇数段
の外側圧縮機動翼群１６が協力して、全動翼により効率
良く空気を圧縮して、該圧縮空気１５を外側圧縮機動翼
群終段１６より環状の出口２１を介して、環状の受け口
２２、空気溜８より、小径多数蜂の巣状に短小化して伝
熱面積の増大した燃焼器兼熱交換器４に供給し、供給さ
れた高圧縮空気は、図にない公知の制御装置からの指令
により、該夫夫の上流側の燃料供給手段２７から供給さ
れる、最大で従来技術の４倍前後の燃料と撹拌混合し
て、略理論空燃比燃焼も含めて燃焼させて、燃焼ガス温
度がタービン耐熱限界温度以下となるように、小径多数
蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器４内で、燃焼制
御しながら燃焼及び熱交換して、導水管１の夫夫の水冷
外壁２６や蒸気管６により燃焼ガスを冷却し、ＮＯｘ低
減燃焼で得た燃焼ガスを、夫夫の燃焼器兼熱交換器４よ
り燃焼ガス溜９を介して、圧縮機様の圧縮翼を設けた環
状の送出部１８Ａ・環状の送出部１８Ｂより、全動翼・
蒸気ガスタービンの最適の中間動翼段に内径側より供給
して、回転動力を発生させます。

【００１４】大部分の供給熱エネルギは過熱蒸気５に変
換して、夫夫の燃焼器兼熱交換器４の蒸気管６及び制御
装置を含む蒸気加減弁７を介して、全動翼・蒸気ガスタ
ービンの最上流側の、環状の噴口群２４より下流側環状
の受け口２３の外側タービン動翼群１段１９に噴射し
て、通常の如く順次下流側を駆動して、順次大きな回転
出力を発生させます。下流側に供給されて湿り蒸気とな
った過熱蒸気は、内側タービン動翼群２０の適宜のター
ビン翼に、冷却翼様に設けた燃焼ガス通路より、燃焼ガ
ス１０を噴射する再熱翼３０（霧吹きの原理を応用した
穴であれば限定しない）の、上流側再熱を含む最適中間
段で燃焼ガス１０と合流することにより、該燃焼ガスに
より過熱蒸気を直接再熱して、タービンの耐熱限界温度
を越えることなく、全動翼・蒸気ガスタービンを駆動し
て回転力を得ると共に、該排気を噴出して右前方の空気
を左後方に強力に噴射して、回転力や浮揚推進力を必要
とする各種用途、例えばヘリコプターやジェット機等の
各種航空機や各種船舶等及び、航空機と船舶の中間的な
もの等を浮揚推進する用途に使用して、圧力比が従来空
気圧縮機の１０倍に近い過熱蒸気により、熱効率及び推
進効率を大上昇する、公知の各種制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関とします。

【００１５】図１を参照して更に別の説明をすると、燃
焼器兼熱交換器４の伝熱面積増大容易に小径多数蜂の巣
状に短小化して、軽量高圧容器を容易に、燃料供給手段
２７を最大で４倍前後に最上流側に設ける等増設増大容
易に設けます。中央左右に夫夫磁気摩擦動力伝達装置１
４を設けて、夫夫内側軸装置を固着して該外周に、環状
に設けた外側圧縮機動翼群終段１６及び外側タービン動
翼群１段１９を固着した、外側軸装置を夫夫回転自在に
外嵌して、夫夫互いに反対方向に回転する２軸を、磁気
摩擦動力伝達装置１４により夫夫最適回転比で結合し
て、内側軸装置に内側圧縮機動翼群終段１７及び内側タ
ービン動翼群２段２０を固着して、以後外側軸装置の外
側圧縮機動翼群奇数終段１６に外側圧縮機動翼群奇数段
１６を固着し、内側圧縮機動翼群終段１７に内側圧縮機
動翼群偶数段１７を固着する、というように交互に固着
して、最も効率良く動力を伝達する、磁気摩擦動力伝達
装置を含む駆動装置により、全動翼・圧縮機を構成させ
ます。そして前記外側軸装置の外側タービン動翼群１段
１９に外側タービン動翼群奇数段１９を固着し、内側タ
ービン動翼群２段２０に内側タービン動翼群偶数段２０
を固着するというように、交互に固着して内側タービン
動翼群偶数終段２０を内側軸装置に固着して、外側ター
ビン動翼群奇数終段１９を外側軸装置に固着して内側軸
装置に回転自在に外嵌枢支して、全動翼・蒸気ガスター
ビンを構成させます。

【００１６】図２を参照して、蒸気ガスタービン合体機
関の第２実施例で別の説明をすると、従来技術では、大
量の熱エネルギを消費して燃焼用として圧縮した空気
の、８０％近くを利用することなく、無駄に（燃焼温度
を低下させて）排出して大損失となるため、燃焼用とし
て圧縮した空気を燃焼に１００％有効利用可能にするこ
とで、比出力を極限まで増大して熱効率の大上昇を図る
ものです。即ち、従来技術ガスタービンの作動ガスとし
ての燃焼ガスは、一般に空気の割合が非常に多く、理論
空燃比の４倍前後の空気を含むため、タービンの耐熱限
界温度を越えることなく圧縮した空気を１００％燃焼に
利用するためには、供給した熱量の大部分を、過熱蒸気
に変換利用することを必須とします。そこでこの発明
は、燃焼器兼熱交換器４を小径多数蜂の巣状に短小化し
て伝熱熱交換面積を増大し、高圧化容易・燃料供給増大
容易として、供給熱量の大部分を過熱蒸気に変換可能に
すると共に、該水冷外壁２６を少なくとも１本以上複数
の導水管１を含む螺旋状の熔接構造又は、溶接構造を含
む螺旋状の水冷外壁単位５２の組立て構造とし、圧力比
の大上昇及び超臨界を含む過熱蒸気の噴射を可能にし
て、比出力を大増大すると共に、燃焼用に圧縮した空気
の略全部を燃焼に有効使用可能にし、圧縮空気の必要な
別用途にはバイパスを設けて別使用とし、空気圧縮の無
駄を全廃して熱効率の大幅上昇を図ります。

【００１７】図２を参照して別の説明をすると、バイパ
ス２８を含む右端の全動翼圧縮機の置換した、外側圧縮
機動翼群１段１６より通常の如く空気を吸入して、偶数
段の内側圧縮機動翼群１７と奇数段の外側圧縮機動翼群
１６が協力して、全動翼により効率良く空気を圧縮し
て、圧縮空気の必要な別用途には、用途に応じて適宜に
設けたバイパス２８通路より最適供給し、燃焼用の圧縮
空気は、全動翼圧縮機の環状の出口２１から、小径多数
蜂の巣状に配置された夫夫の燃焼器兼熱交換器４の環状
の受け口２２に供給し、供給された高圧縮空気は、夫夫
の最上流側の燃料供給手段２７から供給される、最大で
従来技術の４倍前後の供給燃料と撹拌混合燃焼を可能と
して、略理論空燃比燃焼も含めて、燃焼ガス温度がター
ビン耐熱限界温度以下となるように、小径多数蜂の巣状
に高圧化・熱交換伝熱面積の拡大した、燃焼器兼熱交換
器４内で燃焼制御燃焼して熱交換すると共に、導水管１
の夫夫の水冷外壁２６や蒸気管６により、熱交換冷却燃
焼ガスとしてＮＯｘ低減燃焼とし、燃焼ガス温度がター
ビン耐熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱
蒸気５を、夫夫の熱交換器４の蒸気加減弁７を介して、
全動翼・蒸気ガスタービンの環状の受け口２３に、回転
自在に挿入れ気密保持された環状の噴口群２４より、置
換した外側タービン動翼群１段１９を含む下流側に順次
噴射して、通常の如く大きな回転動力を発生させます。

【００１８】タービンの耐熱限界温度以下となるように
熱交換して得た燃焼ガスは、夫夫の燃焼器兼熱交換器４
より燃焼ガス溜９を介して、回転自在に差し入れ機密保
持された、環状の送出部１８Ａ・環状の送出部１８Ｂよ
り、全動翼・蒸気ガスタービンの内側タービン動翼群２
０の内径側最適段に、燃焼ガス圧力に応じて供給して回
転力を増大すると共に、その上流側にも、霧吹きの原理
を利用して燃焼ガス１０を噴射する、内側タービン翼列
の再熱翼３０を設けて、過熱蒸気５を直接再熱する再熱
翼３０を含めて、燃焼ガス１０を過熱蒸気５に直接接触
して回転力増大再熱とし、排気を左後方に強力に噴射し
て、右前方の空気を左後方に強力に噴射移動させる、公
知の各種制御装置を有する全動翼・蒸気ガスタービン合
体機関とし、第１実施例に加えて多数用途に使用しま
す。

【００１９】図２を参照して別の説明をすると、小径多
数蜂の巣状に短小化配置した燃焼器兼熱交換器４を設け
て、その内側の内側軸装置中央左右の磁気摩擦動力伝達
装置１４に、夫夫の内側軸装置を連結して、該左右夫夫
の内側軸装置に、環状に設けた外側圧縮機動翼群終段１
６及び外側タービン動翼群１段１９を固着した外側軸装
置を回転自在に外嵌枢支して、夫夫互いに反対方向に回
転する２軸を、前記磁気摩擦動力伝達装置１４により最
適回転比で夫夫結合して、夫夫の内側軸装置に内側圧縮
機動翼群終段１７、及び内側タービン動翼群２段２０を
固着して、以後外側圧縮機動翼群奇数段１６及び内側圧
縮機動翼群偶数段１７を交互に固着しますが、燃焼用以
外に使用する圧縮空気用バイパスとして、外径を拡大し
たものを含めて交互に固着し、外側圧縮機動翼群１段１
６に外側軸装置を固着し、内側軸装置に回転自在に外嵌
枢支して、磁気摩擦動力伝達装置１４により最適の回転
比で結合されて、最も効率良く２軸を駆動する全動翼圧
縮機を構成させます。また外側タービン動翼群１段１９
には外側タービン動翼群奇数段１９を固着し、内側ター
ビン動翼群２段２０に内側タービン動翼群偶数段２０を
固着するというように、交互に固着して内側タービン動
翼群偶数終段２０を内側軸装置に固着して、外側タービ
ン動翼群奇数終段１９を外側軸装置に固着して内側軸装
置に回転自在に外嵌枢支して、バイパスを有する全動翼
・蒸気ガスタービンを構成します。

【００２０】図３を参照して、蒸気ガスタービン合体機
関の第３実施例を説明すると、図１の第１実施例との相
違点は、全動翼・蒸気ガスタービン合体機関を蒸気ガス
タービン合体機関として、置換動翼を従来技術の静翼に
還元して、従来技術の圧縮機と本発明の蒸気ガスタービ
ンを駆動可能としたものです。従って図１の第１実施例
から第３実施例までの要素を夫夫適宜に置換して、第１
実施例と同様に多種用途の、例えば車両の移動及び船舶
や航空機の推進用に使用します。

【００２１】図４を参照して、蒸気ガスタービン合体機
関の第４実施例を説明すると、図２の第２実施例との相
違点は、全動翼・蒸気ガスタービン合体機関を蒸気ガス
タービン合体機関として、置換動翼を従来技術の静翼に
還元して、従来技術の圧縮機と本発明の蒸気ガスタービ
ンを駆動可能としたものです。従って図１の第１実施例
から第４実施例までの要素を夫夫適宜に置換して、第１
実施例と同様に多種用途の、例えば車両の移動及び船舶
や航空機の推進用に使用します。

【００２２】図５を参照して、燃焼器兼熱交換器４を小
径多数蜂の巣状に配置して短小化した、熱交換伝熱面積
の増大手段の熔接構造を説明すると、（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）に示すように、少なくとも１本以上の螺旋
状導水管１を含む水冷外壁２６を、螺旋状の熔接構造と
して小径多数化することで、大きな圧力比の設定と、伝
熱面積の増大による熱交換速度の加速と、燃料供給手段
２７の最上流側増設を容易にすると共に、燃焼ガスをタ
ービン翼列の内側から供給して、蒸気ガスタービン全体
を合理的な円筒形状とします。即ち（ａ）（ｂ）に示す
実施例の如く、螺旋状に設けた導水管１の半径方向外方
に少し離して燃焼器外箱部２５を設けて、１本以上の導
水管１を軸方向Ｔ字型等螺旋状に熔接して、大幅に高圧
容器の燃焼器を可能にすると共に、燃焼器兼熱交換器４
の伝熱面積大増大も可能にします。又、（ｃ）に示す実
施例の如く、螺旋状に設けた導水管１の半径方向外方に
燃焼器外箱部２５を設けて、一本以上の導水管１を軸方
向螺旋状に熔接して、超臨界の蒸気条件以下の大幅に高
圧の燃焼器兼熱交換器４の伝熱面積大増大を可能にしま
す。又、（ｄ）に示す実施例の如く、螺旋状に設けた導
水管１の半径方向略中央に燃焼器外箱部２５を設けて、
一本以上の導水管１を軸方向螺旋状に熔接して、超臨界
の蒸気条件以下の及び比較的高圧の圧力比の、燃焼器兼
熱交換器４の伝熱面積大増大を可能にします。

【００２３】図５・図６を参照して、燃焼器兼熱交換器
４を小径多数として、蜂の巣状に配置して短小化した、
伝熱面積の増大手段の水冷外壁単位５２を説明すると、
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、少なくとも一本
以上の螺旋状導水管１を含む水冷外壁単位５２を、両端
に鍔５３を設けて組立て可能な一単位として、複数の水
冷外壁単位５２を連結して大幅に高圧化・短小化可能
な、燃焼器兼熱交換器４の主要部とします。即ち図５・
図６の（ａ）（ｂ）に示す実施例の如く、螺旋状に設け
た少なくとも１本以上の導水管１の半径方向外方に少し
離して、溶接構造を含む燃焼器外箱部２５を設けて、該
両端に鍔５３を夫夫具備して、該鍔５３に導水管１を夫
夫開口して、該導水管１を含む水冷外壁単位５２を連結
可能にします。又、（ｃ）（ｄ）（ｃ）に示す実施例の
如く、螺旋状に設けた少なくとも１本以上の導水管１の
半径方向外方又は、半径方向略中央に溶接構造を含む燃
焼器外箱部２５を設けて、該両端に鍔５３を夫夫具備し
て、該鍔５３に導水管１を夫夫開口して、導水管１を含
む水冷外壁単位５２を連結可能に構成し、超臨界の蒸気
条件以下の及び、比較的高圧の圧力比の、燃焼器兼熱交
換器４の伝熱面積大増大を可能にします。

【００２４】図７・図８を参照して、磁気摩擦動力伝達
装置１４を説明すると、通常の変速や逆転を含む各種動
力伝達装置は、主として歯車装置を使用している。この
ため、歯面に大きな荷重を含む滑り歯面を必須とするた
め、潤滑油を必要とするのに加えて摩擦熱損失も非常に
大きく、高速回転を含む大動力の伝達装置には、使用不
可という問題がある。このため、全動翼・蒸気ガスター
ビン合体機関を実用化するには、ころがり接触による超
高速大動力伝達装置が必須となり、超高速大動力伝達装
置を可能にすると共に、潤滑油も不用にするためには、
歯車装置の滑り歯面を皆無に近づけた、ころがり接触に
よる動力伝達装置が必要となる。このため、歯車のかみ
合い高さを限りなく縮小した低凹凸４０とし、回転方向
３５上流側及び下流側又は上流側又は下流側に、図７の
ように棒磁石３３又は電磁石３４を設けて、該磁石の強
い吸引力を利用した、例えば図７・図８の各種着磁摩擦
車３７・３７及び、各種磁着摩擦車３９・３９等と、多
様な組み合わせを含む各種磁気摩擦動力伝達装置１４と
して、全面的に使用するのが好ましい。即ち、転がり接
触に近づけることにより、摩擦熱損失を皆無に近づけ
て、超高速大動力伝達装置や、潤滑油に換えて無公害の
水冷却を可能にするものです。

【００２５】図８・図９を参照して、磁気摩擦動力伝達
装置１４を説明すると、各種歯車に換えて、各種着磁摩
擦車３７・３７や各種磁着摩擦車３９・３９等を使用し
て、動力伝達面３１には低凹凸４０として、例えば平歯
車に換えて平凹凸４１車を、ハスバ歯車に換えてハスバ
凹凸４２車を、ヤマバ歯車に換えてヤマバ凹凸４３車を
設ける。これにより磁気摩擦動力伝達装置１４として、
公知の各種歯車式動力伝達装置と同様に、各種磁気摩擦
動力伝達装置１４を構成して使用します。特殊な磁気摩
擦動力伝達装置１４としては、図９の実施例のように、
レール５４と車輪５５の動力伝達面３１に低凹凸４０を
設けた、棒磁石３３又は電磁石３４との組合せがありま
す。この実施例ではレール５４が磁石に吸着する物質で
あれば、車輪５５の材質を問いませんので、磁石を棒磁
石３３又は、電磁石３４のみとした磁気摩擦動力伝達装
置１４を構成して、急な坂を含む鉄道を磁石の強い吸引
力を利用して走行する、鉄道輸送機器の実用化等多様な
実用化を図ります。

【００２６】図１０を参照して、蒸気ガスタービン合体
機関の第５実施例を説明すると、回転動力を得るため
の、蒸気ガスタービン合体機関は、用途により燃焼器兼
熱交換器４を小径多数蜂の巣状の短小化手段を採用し
た、燃料供給手段２７の大増大と、伝熱面積の大増大が
加わります。即ち、左端の圧縮機より通常の如く空気を
吸入圧縮して、高圧圧縮空気を燃焼器兼熱交換器４に供
給し、該高圧空気と最大で従来技術の４倍前後を含む燃
料と、理論空燃比燃焼等が可能に撹拌混合燃焼させて、
燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となるよう
に、熱交換して得た過熱蒸気を、蒸気加減弁７を介し
て、蒸気ガスタービンの最上流側より、下流側に噴射し
て回転出力を発生させ、該熱交換して得た燃焼ガスを、
蒸気ガスタービンの最適中間段に供給して、該出力を増
大し、過熱蒸気に直接接触して該過熱蒸気を再熱して出
力を増大し、更に該排気を排熱回収熱交換器１１で熱交
換冷却して排気します。該熱交換により得られた給湯用
水及び給水３は、適宜に使用されますが、排気自体が１
００℃に近い低温のため、ごみ焼炉１２及びごみ焼炉熱
交換器１３を設けて、給水３の温度を上昇し、給水ポン
プ２により燃焼器兼熱交換器４に供給可能にし、熱と電
気の併給設備等に使用します。

【００２７】図１１を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第１の実施形態を説明する
と、空気を強力に吸引して、燃焼ガス１０及び過熱蒸気
５を強力に噴射して推進力を得る、各種航空機用に使用
する蒸気ガスタービン合体機関では、いずれも過熱蒸気
５と燃焼ガス１０を噴射して推進力を得る必要があるた
め、図１から図４までの主要部を全動翼蒸気ガスタービ
ン、又は蒸気ガスタービンとした、各種蒸気ガスタービ
ン合体機関を使用します。図にない各種動力伝達装置
は、補機を含めて通常の各種動力伝達装置の使用から、
順次各種磁気摩擦動力伝達装置１４の開発使用に切り替
えますが、いずれを使用する場合も制御装置を使用する
のが常識であるため、公知の各種制御装置を使用しま
す。

【００２８】図１２を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第２の実施形態を説明する
と、空気を強力に吸引して、燃焼ガス１０及び過熱蒸気
５を強力に噴射して、船体を浮揚して推進力を得る各種
船舶用に使用する、蒸気ガスタービン合体機関では、い
ずれも過熱蒸気５と燃焼ガス１０を噴射して船体を浮揚
しながら、推進力を得る必要があるため、図１から図４
までの、主要部を全動翼蒸気ガスタービン、又は蒸気ガ
スタービンとした、各種蒸気ガスタービン合体機関を使
用します。図にない各種動力伝達装置は、補機を含めて
通常の各種動力伝達装置の使用から、順次各種磁気摩擦
動力伝達装置１４の開発使用に切り替えますが、いずれ
を使用する場合も制御装置を使用するのが常識であるた
め、公知の各種制御装置を使用します。

【００２９】図１３を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第３の実施形態を説明する
と、各種車輪を強力に回転させて各種車両を移動させ
る、蒸気ガスタービン合体機関では、いずれも過熱蒸気
と燃焼ガスを噴射して回転動力を得る必要があるため、
図１・図２・図３・図４のように、主要部を全動翼蒸気
ガスタービン、又は蒸気ガスタービンとした、蒸気ガス
タービン合体機関を使用します。図にない各種動力伝達
装置は、補機を含めて逆転や変速を含む、通常の各種動
力伝達装置の使用から、順次各種磁気摩擦動力伝達装置
１４の開発使用に切り替えますが、いずれを使用する場
合も制御装置を使用するのが常識であるため、公知の各
種制御装置を使用します。

【００３０】図１４を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第４の実施形態を説明する
と、各種羽根乃至プロペラを強力に回転させて推進力乃
至浮揚力を得る、各種航空機に使用する、蒸気ガスター
ビン合体機関では、いずれも過熱蒸気５と燃焼ガス１０
を噴射して、回転動力や推進力乃至浮揚力を得る必要が
あるため、図１・図２・図３・図４のように、主要部を
全動翼蒸気ガスタービン、又は蒸気ガスタービンとし
た、蒸気ガスタービン合体機関を使用します。図にない
各種動力伝達装置は、補機を含めて逆転や変速を含む、
通常の各種動力伝達装置の使用から、順次各種磁気摩擦
動力伝達装置１４の開発使用に切り替えますが、いずれ
を使用する場合も制御装置を使用するのが常識であるた
め、公知の各種制御装置を使用します。

【００３１】図１５を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第５の実施形態を説明する
と、各種スクリュープロペラを強力に回転させて推進力
を得る、各種船舶に使用する、蒸気ガスタービン合体機
関では、いずれも過熱蒸気５と燃焼ガス１０を噴射して
回転動力を得る必要があるため、図１・図２・図３・図
４のように、主要部を全動翼蒸気ガスタービン、又は蒸
気ガスタービンとした、蒸気ガスタービン合体機関を使
用します。図にない各種動力伝達装置は、補機を含めて
逆転や変速を含む、通常の各種動力伝達装置の使用か
ら、順次各種磁気摩擦動力伝達装置１４の開発使用に切
り替えますが、いずれを使用する場合も制御装置を使用
するのが常識であるため、公知の各種制御装置を使用し
ます。

【００３２】図１６を参照して、制御装置を有する蒸気
ガスタービン合体機関の、第６の実施形態を説明する
と、図にない各種発電機を駆動して大型から超小型を含
む、熱と電気の併給が可能な、蒸気ガスタービン合体機
関では、いずれも過熱蒸気と燃焼ガスを噴射して回転動
力を得ると共に、排熱を利用する必要があるため、図１
・図２・図３・図４のように、主要部を全動翼蒸気ガス
タービン、又は蒸気ガスタービンとした、蒸気ガスター
ビン合体機関を使用し、図１０のように排熱回収熱交換
器１１のあるものを使用し、又はごみ焼炉１２及び該ご
み焼炉熱交換器１３を追加したものを使用して、熱と電
気の併給に使用します。図にない各種動力伝達装置は、
補機を含めて通常の各種動力伝達装置の使用から、順次
各種磁気摩擦動力伝達装置１４の開発使用に切り替えま
すが、いずれを使用する場合も制御装置を使用するのが
常識であるため、公知の各種制御装置を使用します。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、全動翼を含む各種蒸気ガスタ
ービン合体機関として、燃焼器兼熱交換器の外壁を、導
水管を含む螺旋状の熔接構造又は、溶接構造を含む螺旋
状の水冷外壁単位組立構造として、小径多数蜂の巣状に
短小化配置したため、燃焼ガスをタービン翼列の内側か
ら最適中間段に供給できるため、蒸気ガスタービンの外
形を拡大容易に、しかも過熱蒸気を再熱容易に、コンパ
クトにできる大きな効果があります。更に伝熱面積を大
増大した高圧容器の燃焼器兼熱交換器として、燃料供給
手段も最上流側に最大で４倍増容易に加えて、供給熱量
の大部分を過熱蒸気に変換可能にして、タービンの耐熱
限界温度を越えることなく熱交換して得た、燃焼ガス及
び過熱蒸気により、回転動力を得ると共に、燃焼用圧縮
空気量を従来技術と同一にした場合、最大で従来ガスタ
ービンの４倍前後の燃料による理論空燃比燃焼まで、供
給熱量を大増大して比出力が大増大できる効果があり、
燃焼用に圧縮した空気量を１００％燃焼に利用して、通
常圧力比の１０倍近い圧力比の、超臨界圧以下の過熱蒸
気を噴射できるため、最も熱効率の良い各種蒸気ガスタ
ービン合体サイクルとして、熱効率の大上昇に大きな効
果があります。又、各種磁気摩擦動力伝達装置を全面的
に開発使用することで、従来技術の各種動力伝達装置に
よる摩擦熱損失を大幅に低減して、熱効率を更に上昇す
る効果があります。従って、各種運輸機器や熱と電気の
併給機器として使用することで、ＣＯ2を地球規模で低
減するために、大きな効果があります。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸気ガスタービン合体機関の第１実施例を示す
一部断面図。

【図２】バイパス付加蒸気ガスタービン合体機関の第２
実施例を示す一部断面図。

【図３】蒸気ガスタービン合体機関の第３実施例を示す
一部断面図。

【図４】バイパス付加蒸気ガスタービン合体機関の第４
実施例を示す一部断面図。

【図５】燃焼器兼熱交換器の水冷外壁の螺旋状溶接構造
を示す断面図。

【図６】燃焼器兼熱交換器の螺旋状の水冷壁管単位を説
明するための断面図。

【図７】蒸気ガスタービン合体機関用磁気摩擦動力伝達
装置の概念図。

【図８】着磁摩擦車及び磁着摩擦車等の摩擦増大手段を
説明するための図。

【図９】磁気摩擦動力伝達装置の特殊実施例を説明する
ための図。

【図１０】蒸気ガスタービン合体機関の第５実施例の全
体構成図。

【図１１】蒸気ガスタービン合体機関の第１の実施形態
を示す全体構成図。

【図１２】蒸気ガスタービン合体機関の第２の実施形態
を示す全体構成図。

【図１３】蒸気ガスタービン合体機関の第３の実施形態
を示す全体構成図。

【図１４】蒸気ガスタービン合体機関の第４の実施形態
を示す全体構成図。

【図１５】蒸気ガスタービン合体機関の第５の実施形態
を示す全体構成図。

【図１６】蒸気ガスタービン合体機関の第６の実施形態
を示す全体構成図。

【符号の説明】

１：導水管２：給水ポンプ３：給水４：燃
焼器兼熱交換器５：過熱蒸気６：蒸気管
７：蒸気加減弁８：空気溜９：燃焼ガス溜
１０燃焼ガス１１：排熱回収熱交換器１２：ご
み焼炉１３：ごみ焼炉熱交換器１４：磁気摩擦
動力伝達装置１５：圧縮空気１６：外側圧縮機
動翼群１７：内側圧縮機動翼群１８：環状の送
出部１９：外側タービン動翼群２０：内側ター
ビン動翼群２１：環状の出口２２：環状の受け口
２３：環状の受け口２４：環状の噴口群２
５：燃焼器外箱部２６：水冷外壁２７：燃料供
給手段２８：バイパス３０：再熱翼３１：動力
伝達面３３：棒磁石３４：電磁石３５：回転方
向３６：磁極３７：着磁摩擦車３８：内着
磁摩擦車３９：磁着摩擦車４０：低凹凸４１：
平凹凸４２：ハスバ凹凸４３：ヤマバ凹凸４
４：内磁着摩擦車４５：摩擦増大耐久手段４
６：磁石部４７：ヨーク（着磁摩擦車用）４
８：絶縁材料５２：水冷外壁単位５３：鍔
５４：レール５５：車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２３Ｒ 3/42 Ｆ２３Ｒ 3/42 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、小
径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧縮
空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機と、
燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下と
なるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全動翼
蒸気ガスタービンの推力により航空機体を浮揚移動させ
るための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立て
構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱
交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全
動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱
限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出
力を得る全動翼蒸気ガスタービンの推力により航空機体
を浮揚移動させるための装置とを有する蒸気ガスタービ
ン合体機関。
【請求項３】螺旋状の水冷外壁単位組立構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全
動翼蒸気ガスタービンの推力により航空機体を浮揚移動
させるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機
関。
【請求項４】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、小
径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧縮
空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼ガ
スと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となるよ
うに熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスター
ビンの推力により航空機体を浮揚移動させるための装置
とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立て
構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱
交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る蒸気ガスタービンの推力により航空機体を浮揚移動さ
せるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項６】螺旋状の水冷外壁単位組立構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンの推力により航空機体を浮揚移動させるための装
置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項７】前記請求項４乃至請求項６に於いて、圧
縮機、蒸気ガスタービンのいずれかが全動翼である蒸気
ガスタービン合体機関。
【請求項８】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、小
径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧縮
空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機と、
燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下と
なるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全動翼
蒸気ガスタービンの力により船舶を浮揚移動させるため
の装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項９】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立て
構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱
交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全
動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱
限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出
力を得る全動翼蒸気ガスタービンの力により船舶を浮揚
移動させるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体
機関。
【請求項１０】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る全動翼蒸気ガスタービンの力により船舶を浮揚移動さ
せるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１１】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンの力により船舶を浮揚移動させるための装置とを
有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１２】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界
温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を
得る蒸気ガスタービンの力により船舶を浮揚移動させる
ための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１３】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸
気ガスタービンの力により船舶を浮揚移動させるための
装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１４】前記請求項１１乃至請求項１３に於い
て、圧縮機、蒸気ガスタービン、ガスタービンのいずれ
かが全動翼である蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１５】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状にに短小化した燃焼器兼熱交換器と、
圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全
動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させ
て移動するための動力伝達装置とを有する蒸気ガスター
ビン合体機関。
【請求項１６】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全
動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させ
て移動可能にすると共に、該出力により発電・充電して
電動機により車輪を回転させて移動可能にするための動
力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１７】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐
熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で
出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車
輪を回転させて移動するための動力伝達装置とを有する
蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項１８】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐
熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で
出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車
輪を回転させて移動可能にすると共に、該出力により発
電・充電して電動機により車輪を回転させて移動可能に
するための動力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合
体機関。
【請求項１９】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転
させて移動するための動力伝達装置とを有する蒸気ガス
タービン合体機関。
【請求項２０】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転
させて移動可能にすると共に、該出力により発電・充電
して電動機により車輪を回転させて移動可能にするため
の動力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２１】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンと、該出力により車輪を回転させて移動するため
の動力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２２】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンと、該出力により車輪を回転させて移動可能にす
ると共に、該出力により発電・充電して電動機により車
輪を回転させて移動可能にするための動力伝達装置とを
有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２３】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界
温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を
得る蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させ
て移動するための動力伝達装置とを有する蒸気ガスター
ビン合体機関。
【請求項２４】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界
温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を
得る蒸気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させ
て移動可能にすると共に、該出力により発電・充電して
電動機により車輪を回転させて移動可能にするための動
力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２５】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸
気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させて移動
するための動力伝達装置とを有する蒸気ガスタービン合
体機関。
【請求項２６】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸
気ガスタービンと、該出力により車輪を回転させて移動
可能にすると共に、該出力により発電・充電して電動機
により車輪を回転させて移動可能にするための動力伝達
装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２７】前記請求項２１乃至請求項２６に於い
て、圧縮機、蒸気ガスタービンのいずれかが全動翼であ
る蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２８】前記請求項１５乃至請求項２６に於い
て、鉄道レール（５４）及び車輪（５５）の動力伝達面
（３１）に低凹凸（４０）を夫夫具備して、該車輪の進
行方向前後のレール（５４）との間に棒磁石（３３）又
は電磁石（３４）を設けて、吸引する力を作用させたこ
とを特徴とする蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項２９】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全
動翼蒸気ガスタービンと、該出力により羽根を回転させ
て機体を浮揚移動させるための装置とを有する蒸気ガス
タービン合体機関。
【請求項３０】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐
熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で
出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により羽
根を回転させて機体を浮揚移動させるための装置とを有
する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項３１】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力により羽根を回転
させて機体を浮揚移動させるための装置とを有する蒸気
ガスタービン合体機関。
【請求項３２】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンと、該出力により羽根を回転させて機体を浮揚移
動させるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機
関。
【請求項３３】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界
温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を
得る蒸気ガスタービンと、該出力により羽根を回転させ
て機体を浮揚移動させるための装置とを有する蒸気ガス
タービン合体機関。
【請求項３４】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸
気ガスタービンと、該出力により羽根を回転させて機体
を浮揚移動させるための装置とを有する蒸気ガスタービ
ン合体機関。
【請求項３５】前記請求項３２乃至請求項３４に於い
て、圧縮機、蒸気ガスタービンのいずれかが全動翼であ
る蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項３６】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る全
動翼蒸気ガスタービンと、該出力によりスクリューを回
転させて船体を移動させるための装置とを有する蒸気ガ
スタービン合体機関。
【請求項３７】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐
熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で
出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力によりス
クリューを回転させて船体を移動させるための装置とを
有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項３８】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動翼圧
縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温
度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得
る全動翼蒸気ガスタービンと、該出力によりスクリュー
を回転させて船体を移動させるための装置とを有する蒸
気ガスタービン合体機関。
【請求項３９】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、圧
縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機と、燃焼
ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以下となる
ように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸気ガスタ
ービンと、該出力によりスクリューを回転させて船体を
移動させるための装置とを有する蒸気ガスタービン合体
機関。
【請求項４０】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する
圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界
温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を
得る蒸気ガスタービンと、該出力によりスクリューを回
転させて船体を移動させるための装置とを有する蒸気ガ
スタービン合体機関。
【請求項４１】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮機
と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度以
下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る蒸
気ガスタービンと、該出力によりスクリューを回転させ
て船体を移動させるための装置とを有する蒸気ガスター
ビン合体機関。
【請求項４２】前記請求項３９乃至請求項４１に於い
て、圧縮機、蒸気ガスタービンのいずれかが全動翼であ
る蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項４３】前記請求項３６乃至請求項４１に於い
て、前記過熱蒸気を含む排気噴口を船底に開口した蒸気
ガスタービン合体機関。
【請求項４４】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、発
電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する全動
翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限
界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力
を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該排気による熱と、
該出力による発電機からの電気を供給するための装置と
を有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項４５】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、発電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器
に供給する全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度が
タービン耐熱限界温度以下となるように熱交換して得た
過熱蒸気で出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該排
気による熱と、該出力による発電機からの電気を供給す
るための装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項４６】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、発電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給す
る全動翼圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン
耐熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気
で出力を得る全動翼蒸気ガスタービンと、該排気による
熱と、該出力による発電機からの電気を供給するための
装置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項４７】水冷外壁を螺旋状の熔接構造として、
小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器と、発
電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給する圧縮
機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限界温度
以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力を得る
蒸気ガスタービンと、該排気による熱と、該出力による
発電機からの電気を供給するための装置とを有する蒸気
ガスタービン合体機関。
【請求項４８】水冷外壁を螺旋状の熔接構造単位組立
て構造として、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼
熱交換器と、発電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器
に供給する圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービ
ン耐熱限界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸
気で出力を得る蒸気ガスタービンと、該排気による熱
と、該出力による発電機からの電気を供給するための装
置とを有する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項４９】螺旋状の水冷外壁単位組立構造とし
て、小径多数蜂の巣状に短小化した燃焼器兼熱交換器
と、発電機と、圧縮空気を該燃焼器兼熱交換器に供給す
る圧縮機と、燃焼ガスと燃焼ガス温度がタービン耐熱限
界温度以下となるように熱交換して得た過熱蒸気で出力
を得る蒸気ガスタービンと、該排気による熱と、該出力
による発電機からの電気を供給するための装置とを有す
る蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５０】前記請求項４７乃至請求項４９に於い
て、圧縮機、蒸気ガスタービンのいずれかが全動翼であ
る蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５１】前記蒸気ガスタービンは、超臨界の蒸
気条件以下の過熱蒸気を使用する請求項１乃至請求項５
０のいずれかに記載の蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５２】前記蒸気ガスタービンに供給する燃焼
ガスは、該圧力に応じて中間段に供給し、過熱蒸気と混
合して直接再熱することを特徴とする請求項１乃至請求
項５１のいずれかに記載の蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５３】前記蒸気ガスタービンに供給する燃焼
ガスの一部は、該圧力より高い上流側の圧力低減手段
（３０）より供給して過熱蒸気と混合し、直接再熱する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５２のいずれかに
記載の蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５４】前記全動翼蒸気ガスタービンの内側軸
装置と外側軸装置を最適回転比で結合した磁気摩擦動力
伝達装置（１４）具備したことを特徴とする蒸気ガスタ
ービン合体機関。
【請求項５５】前記全動翼圧縮機の内側軸装置と外側
軸装置を最適回転比で結合した磁気摩擦動力伝達装置
（１４）具備したことを特徴とする蒸気ガスタービン合
体機関。
【請求項５６】前記磁気摩擦動力伝達装置（１４）は
冷却装置を有することを特徴とする蒸気ガスタービン合
体機関。
【請求項５７】前記圧縮空気を燃焼器兼熱交換器に供
給する全動翼圧縮機に、バイパスを設けたことを特徴と
する蒸気ガスタービン合体機関。
【請求項５８】前記圧縮空気を燃焼器兼熱交換器に供
給する圧縮機に、バイパスを設けたことを特徴とする蒸
気ガスタービン合体機関。
【請求項５９】前記燃焼ガスを燃焼器兼熱交換器から
蒸気ガスタービンに供給する通路を、タービン翼列の内
側に設けたことを特徴とする蒸気ガスタービン合体機
関。
【請求項６０】前記蒸気ガスタービンの内側タービン
動翼群のタービン翼には、燃焼ガスを吸引霧吹きする穴
を設けた再熱翼３０を含めたことを特徴とする蒸気ガス
タービン合体機関。
【請求項６１】前記全動翼蒸気ガスタービンの内側軸
装置と外側軸装置を２重反転させる磁気摩擦動力伝達装
置１４に冷却装置を設けたことを特徴とする蒸気ガスタ
ービン合体機関。
【請求項６２】前記全動翼圧縮機の内側軸装置と外側
軸装置を２重反転させる磁気摩擦動力伝達装置１４に冷
却装置を設けたことを特徴とする蒸気ガスタービン合体
機関。