JP2001012256A - マイクロタービン発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機（１６）と、タービン（１４）と、発
電機（１６）及びタービン（１４）の中間に設けられる
コンプレッサ（１２）とを備えた作動の高効率化、低廉
化を図ったマイクロタービン発電システム（１０）を提
供するにある。 【解決手段】 マイクロタービン発電システムはタービ
ン（１４）、コンプレッサ（１２）及び発電機（１６）
がタイシャフト（７５）により共に固定され、タイシャ
フト（７５）はタービン（１４）、発電機（１６）及び
コンプレッサ（１２）の各面がシステムの高速、高温動
作中接触維持されるように予め応力を加えて構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロタービン電
力発生システムに係り、更に詳しくはモジュラー式分配
電力発生ユニットを包有するマイクロタービン電力発生
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭電器装置に対する規格研究機関であ
る米国電気研究所（ＥＰＲＩ）はすべての新しい発電の
最大４０％が２００６年までに分配発電機により行われ
ようと予測している。世界の多くの地域において電気イ
ンフラストラクチャ（電送及び分配線）不足のため、中
央発電所ではキロワット当たりのコストが高くなるだけ
でなく、製品を消費者へ供給するために設置されるイン
フラストラクチャのコストも高くなるので、分配発電技
術システムの商業化が大きく希求されている。

【０００３】小型で、マルチ燃料、モジュラー式の分配
マイクロタービン発電システムによれば、世界の多くの
地域で生じている現在の午後「節電」あるいは「停電」
が解決され得よう。単一の可動部品思想により技術上の
保守費が低くなり、全体のコストが低下され得、世界の
人口密度の小さい領域でも採用でき、汎用性に富む。更
に米国における電気規制の緩和ないしは世界のレベルで
のこの傾向に対し、電力消費者は電力給付システムのみ
ならず、本願と同一の譲渡人による米国特許第４、７５
４、６０７号に開示されるような低コストの新規なマイ
クロタービン発電システムを有効に併用できよう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】マイクロタービン発電
システムを消費者に対し有用な工業生産するため、燃料
効率の増加、寸法若しくは重量の軽減、小型化、熱シグ
ナチュア、ノイズ、保守およびコスト増大の軽減化等の
点でより改良が望まれている。

【０００５】しかして本発明においては装置の小型化、
低廉化並びに保守の容易性を有効に実現することを目的
とする。しかして本発明によれば単一のシャフトにより
回転可能な発電機及びタービンを含むマイクロタービン
発電システムを提供する。この場合燃焼による高温膨張
ガスがタービンを経て膨張され、タービンにより発生さ
れるタービン出力を用いて発電機が駆動される。且つマ
イクロタービン発電システムには単一のシャフトが包有
され、このシャフトを介してタービンと発電機とが予め
応力を付与しておいて連結され、発電機がタービンと一
体に回転可能にされ、タービンからの機械的なエネルギ
を用いて発電され得る。

【０００６】この発電システムは特に自由度が高く、発
電機から得られる可変周波数の交流出力を直流電力に整
流可能である。またこの直流電力はインバータにより所
定周波数の交流電力に変換可能である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の事項を参
酌し、ガス熱エネルギを機械的エネルギに変換するター
ビンと、タービンにより発生された機械的エネルギを電
気エネルギに変換する電力コンバータと、タービン及び
電力コンバータを応力を加えて連係させ、電力コンバー
タをタービンと一体に回転させてタービンから抽出され
る機械的エネルギを用いて電力を得る単一シャフトとを
備えるマイクロタービン発電システムを提供する。

【０００８】

【作用】上述のマイクロタービン発電システムにおいて
は構成の複雑化を招くことなく高作動効率で、小型化、
低廉化、を実現する。

【０００９】

【発明の実施の態様】図１を参照するに、本発明による
発電システム１０が示されている。発電システム１０に
はコンプレッサ１２、タービン１４及び発電機１６が包
有される。発電機１６はコンプレッサ１２に片持状態で
連結される。コンプレッサ１２、タービン１４及び発電
機１６は単一シャフト１８により回転され得る。コンプ
レッサ１２、タービン１４及び発電機１６は分離したシ
ャフトに対し装着可能であるが、コンプレッサ１２、タ
ービン１４及び発電機１６の回転に共通の単一シャフト
１８を使用することにより、発電システム１０のコンパ
クト性及び信頼性が向上される。

【００１０】単一シャフト１８はフォイルベアリングの
ような自己圧縮空気ベアリングにより支承される。図２
に示すように単一シャフト１８はジャーナルフォイルベ
アリング７６、７８及びスラストフォイルベアリング８
０によって支承される。このスラストフォイルベアリン
グを採用することにより、別個のベアリング潤滑システ
ムが不要となり、この面での保守が不要になる。

【００１１】コンプレッサ１２の入口部に導入される空
気は圧縮され、コンプレッサ１２の出口部から出る圧縮
空気が復熱室２２の低温側の低温側通路２０を経て循環
される。復熱室２２内においては圧縮空気が熱を吸収し
て燃焼が高められる。復熱室２２の低温側から離れる、
加熱された圧縮空気が燃焼器２４へ供給される。

【００１２】また燃料が燃焼器２４へ供給される。ガス
燃料及び流体燃料の両方が使用可能である。ガス燃料の
場合好適なガス燃料が使用され得る。燃料としてジーゼ
ル、フレイアガス、オフガス、ガソリン、ナフタ、プロ
パン、ＪＰ−８、天然ガス等の他の人工ガスが挙げられ
る。

【００１３】燃料の流量は流量制御弁２６により制御さ
れ、燃料は噴射ノズル２８により燃焼器２４内に噴射さ
れる。

【００１４】燃焼器２４の内側では、燃料及び圧縮空気
が混合され点火器２７により発熱反応で点火される。好
適な実施態様においては燃焼器２４内には高温で圧縮さ
れた燃料・空気の混合気を処理温度で燃焼可能な好適な
触媒が含まれる。燃焼器２４内に使用可能な周知触媒と
して、白金、パラディウム、及び活性ニッケルやコバル
トとの金属酸化物触媒等が挙げられる。

【００１５】燃焼後、燃焼から生じる高温膨張ガスはタ
ービン１４の入口ノズル３０へ送られる。入口ノズル３
０は固定された形状を有している。燃焼から生じる高温
膨張ガスはタービン１４を経て膨張され、タービン出力
が発生される。このタービン出力によりコンプレッサ１
２及び発電機１６が駆動される。

【００１６】タービンの排気ガスは復熱室２２の高温側
を高温側通路３２により循環される。復熱室２２の内側
では、高温側のタービン排気ガスからの熱が低温側の圧
縮空気へ伝達される。このようにして燃焼熱の一部は復
熱され燃焼器２４を介し圧縮空気の温度を上昇させるの
に使用される。この熱の一部を渡した後、ガスは復熱室
２２から出る。更に熱回収段を発電システム１０に付設
できよう。

【００１７】発電機１６は永久磁石のロータ３４及びス
テータ巻線３６を有するリング巻、２極、歯なし（ＴＰ
ＴＬ）、ブラシレス永久磁石装置として構成できる。回
転するタービン１４により発生されたタービン出力を用
いてロータ３４が回転される。ロータ３４は単一シャフ
ト１８に付設されている。ロータ３４がタービン出力に
より回転されると、ステータ巻線３６に交流電流が誘起
される。ロータ３４の速度は発電システム１０に課せら
れた外部エネルギ要求に従って変化され得る。タービン
速度が変動することにより発電機１６から発生される交
流電流（即ち、ワイルド周波数の電流）の周波数が変動
される。発電機１６からの交流出力の周波数に関係な
く、交流電力は整流器３８により直流電力に整流され、
更に固体電子インバータ４０により交流電力に変換でき
る。従って少ない電力が要求される場合、タービン速度
は交流出力の周波数に影響を及ぼすことなく減少可能で
ある。

【００１８】更にタービン速度を減少すると、コンプレ
ッサの駆動速度が遅くなるので、空気量が減少される。
従ってタービンの入口部温度が実質的に一定に維持さ
れ、一部負荷で高い効率が維持される。

【００１９】整流器３８及びインバータ４０を用いるこ
とにより、本発明の発電システムから与えられる電気使
用サービスの決定の際の自由度が広くなる。インバータ
４０は任意の形式のものが選択可能であり、交流電力の
周波数は消費者により選択可能になる。ワイルド周波数
での交流電力を直接使用する場合、整流器３８及びイン
バータ４０は省略できる。

【００２０】また発電システム１０には付加保存電力構
成あるいはバックアップ電力構成としてバッテリ４６を
含ませることができる。インバータ４０と組み合わせて
使用される場合、発電機の故障後数時間、中断すること
なく電力を供給できる。更に負荷の増大が必要となると
き、制御装置によりバッテリ４６から負荷に電力を供給
できる。バッテリ４６の寸法は発電システム１０の取り
扱う最大負荷要件に従って決定される。

【００２１】発電システム１０の動作中、発電機設計が
良好でない場合発電機１６に熱が生じる。発電機１６の
寿命を延ばし有用な熱を捕捉するため、コンプレッサ入
口部の空気は発電機１６上を移動させ、発電機１６から
の過剰の熱を吸収する。整流器３８及びインバータ４０
はまた空気流内に配置可能である。空気が上述した熱発
生源から熱を吸収した後、コンプレッサ１２内で圧縮さ
れ更に復熱室２２内で予熱される。

【００２２】制御装置４２は燃焼器２４へ流れる燃料の
量を制御することによりタービン速度を制御する。制御
装置４２はセンサ群４４からセンサ信号を入力して発電
システム１０に対する外部要件を決定する。センサ群４
４として位置センサ、タービン速度センサ、及び発電シ
ステム１０内の動作温度及び圧力を測定する各種の温度
・圧力センサが挙げられる。上述したセンサを使用し
て、制御装置４２は定常状態の動作中始動性能及び最適
性能の両方を制御する。且つ制御装置４２はバッテリ４
６内の直流電流保存状態を決定し、動作を調整してバッ
テリの正味電荷、正味ドレインおよび一定電荷の状態を
維持する。

【００２３】スイッチ・始動制御装置４８は発電システ
ム１０を始動するオフスキッドを与える。コンプレッサ
１２の回転はモータとして発電機１６を使用することに
より開始される。始動中スイッチ・始動制御装置４８は
発電機１６のステータ巻線３６へ励磁電流を供給する。
始動電力はバッテリ４６から供給される。あるいは圧縮
空気装置を用いて発電システム１０を駆動できよう。

【００２４】図２を参照するに発電システム１０のエン
ジンコア部５０が示される。コンプレッサ１２には開口
部を有する羽根車５２、コンプレッサスクロール５４、
及び拡散チャンネル５６が含まれる。空気入口部５８に
導入される空気は空気フィルタ５９により濾過されコン
プレッサスクロール５４へ送られる。コンプレッサスク
ロール５４から出る空気は復熱室２２へ送られる。

【００２５】タービン１４にはタービンスクロール６
０、複数の固定ノズル羽根６２及び開口部なしのタービ
ンホイール６４が含まれている。ノズル羽根６２から出
る高温の膨張ガスはタービンスクロール６０内並びにノ
ズル羽根６２を経て送られ、更に高温の膨張ガスをター
ビンホイール６４に送られる。タービンの排気ガスは排
気ガス拡散器６６を経てタービン１４を離れ、タービン
排気ガスの温度及びノイズが減少される。

【００２６】発電機１６のロータ３４にはサマリウム・
コバルトのような希土類材料で作られる磁石６８が含ま
れる。磁石６８はインコネル７１８のような非磁気材料
で作られる内蔵スリーブ７０により外囲される。ステー
タ巻線３６は発電機のハウジング７３内に収納される。
ロータ３４は開口部及び開口部の面と接触するオプショ
ンとしての内蔵スリーブ（図示せず）を有している。導
線７２はステータ巻線３６から延び、その終端部がベー
ス部７９に固定されるコネクタスタッド７２と接続され
ている。ベース部７９は燃料入口部、空気入口部５８、
コンプレッサ１２、タービン１４、発電機１６、復熱室
２２、燃焼器２４、整流器３８及びインバータ４０に対
する支承体をなし、発電システム１０はパッケージ化さ
れた一体装置として構成可能である。

【００２７】単一シャフト１８は図２に示す如くタイシ
ャフト７５として示されており、タイシャフト７５はロ
ータ３４及び羽根車５２内の開口部を貫通して延びてい
る。タイシャフト７５は細く約０．２５〜０．５インチ
の直径を有する。開口部の間隙によりタイシャフト７５
はロータ３４及び羽根車５２を貫通して延出させること
ができる。一方タイシャフト７５はタービンホイール６
４を貫通してない。代りにタイシャフト７５はタービン
ホイール６４に固定される。タイシャフト７５は慣性の
溶接法によりタービンホイールのハブ部の中心に対し固
定可能である。従ってタービンホイール６４はタイシャ
フト７５が貫通する開口部を有しないので無開口であ
る。無開口の場合タービンホイール６４内の応力が低減
される。

【００２８】羽根車５２、タービンホイール６４及びロ
ータ３４はタイシャフト７５により連結されると、共に
一体ユニットとして回転される。一方高い動作温度及び
回転速度では、羽根車５２、タービンホイール６４及び
ロータ３４は膨張して離れ勝ちになる傾向にあり、これ
らの面は接触しなくなる。動作中タイシャフト７５が撓
むと面が離間する傾向になる。従って羽根車５２、ター
ビンホイール６４及びロータ３４の面間を高い回転速度
（８０，０００ｒｐｍあるいはそれ以上）で接触状態を
維持するため、タイシャフト７５に対しこの離間を抑止
し得るような予荷重が加えられる。例えば、インコネル
７８で作られるタイシャフト７５は約９０％の降伏強さ
まで引っ張って予荷重が付与され得る。組立中タイシャ
フト７５に予荷重が加え、羽根車５２及びロータ３４は
タイシャフト７５を挿入し、ナット７７がタイシャフト
７５のネジ山端部に螺合される。タイシャフト７５の張
力はナット７７が回されることにより維持される。

【００２９】回転ユニット５２、６４、３４、７５は内
側および外側のフォイルジャーナルフォイルベアリング
７６、７８に支承される。回転ユニット５２、６４、３
４、７５はフォイルスラストベアリング８０により軸方
向に支承される。

【００３０】各種の冷却剤ポートがエンジンコア部５０
に対し与えられる。ステータ巻線３６に対し冷却剤の循
環用のポート８２、８４が設けられる。またジャーナル
フォイルベアリング７６、７８、８０に対し冷却剤を循
環させるポート８６、８８が具備される。

【００３１】発電システム１０は回転モジュール、熱交
換モジュール、燃焼器モジュール及び電子回路モジュー
ルのような複数の主要モジュールで構成できる。各モジ
ュールは比較的軽量且つコンパクトである。これらのモ
ジュールは流体ラインを切断することなく置換可能であ
る。ジャーナルフォイルベアリング７６、７８、８０を
使用することにより、オイルを主体とする潤滑システム
が不要となるので、発電システム１０の保守費が低くで
きる。定期的な保守作業は主に燃焼器２４内の点火器２
７、空気フィルタ５９及び触媒元素を置換することにな
ろう。

【００３２】発電システム１０は周知の復熱ブライトン
サイクルに基づいて動作する。復熱サイクルで圧力比が
低いほどタービン排気ガス温度が入口部の温度に近くな
るので、ブライトンサイクルは比較的低い圧力比（例え
ば、３．８）で動作できる。これにより、高温で熱がこ
のサイクルに加えられ、カルノー法則に従ってこのサイ
クルへの熱供給と関連してエントロピ損失が低減され
る。このように高温の熱の追加により全体のサイクル効
率が増加される。

【００３３】以下に具体的な態様の説明中、数値を開示
してあるが、これは単に数値の一例を示すに過ぎない。
空気は単一段で半径方向へ延びるコンプレッサ内で３．
８バールまで圧縮される。圧縮空気は復熱室２２へ送ら
れ、ここで圧縮空気の温度がタービン排気ガスからの廃
棄熱を用いて増大される。タービンからの排気ガスの温
度は復熱室２２の寿命を延ばすため約１，３００゜Ｆ
（約７００℃）に制限される。排気ガス温度が１３００
゜Ｆ（約７００℃）より高い場合、復熱室２２はステン
レススチールの代りにスーパーアロイで作られる。復熱
室２２は購入者の経済性要求により効率を８５％あるい
は９０％に設計可能である。最大効率の構成で９０％復
熱で、正味の総合サイクル効率は３０％でありジーゼル
では約１１９００ＢＴＵ／ｋＷｈの高い加熱値の熱速度
が得られる。

【００３４】圧縮空気は復熱室２２で加熱された後燃焼
器２４へ送られ、ここで更に熱が加えられて圧縮空気の
温度が１６５０゜Ｆ（約９００℃）まで上昇される。周
知の設計に基づく燃焼器２４は２５ｐｐｍより低いノッ
クスレベルを生じ、一方触媒を用いる燃焼器２４は実質
的に検出不可能な（市販のノックスセンサの検出範囲は
２〜３ｐｐｍに制限される）ノックスレベルを生じる。
高いエンタルピガスは次にタービン１４を経て膨張され
る。エンジンコア部５０内の可動部材である羽根車５
２、タービンホイール６４、ロータ３４及びタイシャフ
ト７５は約８００００ｒｐｍあるいはそれ以上の高い速
度で単一ユニットとして回転する。この結果に得られる
約１２００ヘルツの発電機出力周波数はインバータ４０
によりグリッドに匹敵する５０あるいは６０サイクルに
減少される。この結果低重量（匹敵するジーゼル発電機
のサイズの約１／３）により高い電力密度及び小さな設
置面積（例えば、約３フィートＸ５フィートＸ高さ６フ
ィート）が得られる。

【００３５】

【発明の効果】上述の本発明の構成によれば電力密度の
高さ及び低重量化は最小材料を用い大量の電力を得るこ
とができる高速部材を介して得られる。このユニットは
耐候性の外囲体内に完全に自立型で内蔵され得る。発電
システム１０はプラグアンドプレイ形であり、洗浄な燃
料、流体或いはガスの供給のみが必要になるだけであ
る。

【００３６】天然ガス、ジーゼル及びＪＰ−８を含む複
数の燃料を使用可能な発電システム１０においては熱的
シグナチュアが低く、ノイズ発生が最小である。エアベ
アリングを利用することにより、オイルを主体とする潤
滑システムが不要になる。発電システム１０は単一の可
動部材構成であることにより、信頼性が高く使用条件が
最小限にされる。固体電子インバータを使用すると、発
電システム１０は可変の交流電力を出力できる。構成が
モジュラ式で自立型であることにより設置が容易であ
り、発電システム１０は単一の可動部材を有し、主要部
材相互が接近可能であるので保守が容易になる。エンジ
ンコア部５０の幅、長さ及び高さは広範の寸法要件に適
合するよう調整可能である。

【００３７】発電システム１０は匹敵する内燃機関に比
べ、小型、軽量で、燃料効率が高く、熱シグナチュア、
ノイズが低く、保守費及びコストの犠牲を抑えることが
できる。延いては設置費が低く、且つ効率が高く高信頼
で保守費が低いので、発電システム１０は同等の寸法の
発電機に比べ、動作コストおよび設置コストが低廉にな
る。

【００３８】発電システム１０の用途は多様である。例
えばスタンドアローン電力に対するオフグリッドとして
の用途、ペークシェービングに対するオングリッドとし
ての用途、負荷追従、即ち基本負荷付与、緊急バックア
ップ電源、無停電源、原動機としての用途（例えば、ポ
ンプ、空調）及び自動ハイブリッド車に使用される。

【００３９】本発明は上述の特定の実施態様に限定され
るものではない。例えば本発明は発電機１６を割愛して
も構成できよう。例えば機械的に駆動される冷蔵システ
ムの場合、タービン出力が伝達され、直接採用できよ
う。従って本発明は添付の請求項の範囲内の設計変更が
含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による発電システムのブロック図
を示す。

【図２】図２は発電システムのエンジンコア部の断面図
である。

【符号の説明】 １０ 発電システム １２ コンプレッサ １４ タービン １６ 発電機 １８ シャフト ２０ 低温側通路 ２２ 復熱室 ２４ 燃焼器 ２６ 流量制御弁 ２８ 噴射ノズル ３０ 入口ノズル ３２ 高温側通路 ３４ ロータ ３６ ステータ巻線 ３８ 整流器 ４０ インバータ ４２ 制御装置 ４４ センサ群 ４６ バッテリ ４８ スイッチ・始動制御装置 ５０ エンジンコア部 ５２ 回転ユニット ５４ コンプレッサスクロール ５６ 拡散チャンネル ５８ 空気入口部 ６０ タービンスクロール ６２ ノズル羽根 ６４ タービンホイール ６６ 排気ガス拡散器 ６８ 磁石 ７０ 内蔵スリーブ ７２ コネクタスタッド ７６ ジャーナルフォイルベアリング ８０ フォイルスラストベアリング ８２ ポート ８４ ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリツク オブライアン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 90503，トランス，ベラン ストリート 5018 (72)発明者 テランス イメルソン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 90254，ハーモサ ビーチ，ロングフエロ ー アベニユー 435 (72)発明者 ジヨーゼフ デンク アメリカ合衆国 カリフオルニア州 90266，マンハツタン ビーチ，８ス ス トリート 428 Ｆターム(参考） 5H607 AA12 BB02 BB05 BB07 BB14 CC01 CC03 CC05 DD03 DD07 FF30

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス熱エネルギを機械的エネルギに変換
   するタービンと、タービンにより発生された機械的エネ
   ルギを電気エネルギに変換する電力コンバータと、ター
   ビン及び電力コンバータを応力を加えて連係させ、電力
   コンバータをタービンと一体に回転させてタービンから
   抽出される機械的エネルギを用いて電力を得る単一シャ
   フトとを備えるマイクロタービン発電システム。
2. 【請求項２】 空気と燃料との混合気を点火することに
   より、ガス熱エネルギを発生する燃焼器と、燃料を燃焼
   器に供給する燃料供給装置と、吸気空気を圧縮し圧縮空
   気を燃焼器へ供給するコンプレッサとを備え、タービン
   は燃焼器から加熱された空気を導入し、コンプレッサは
   シャフト上のタービン及び電力コンバータを応力を加え
   て連係させコンプレッサがタービンと一体に回転可能に
   設けられ、タービンからの機械的エネルギを用いてコン
   プレッサが駆動される請求項１のマイクロタービン発電
   システム。
3. 【請求項３】 コンプレッサがタービン及び電力コンバ
   ータ間に配置される請求項２のマイクロタービン発電シ
   ステム。
4. 【請求項４】 コンプレッサに連結され熱を圧縮空気混
   合気に加える復熱器とを備え、復熱器は第１及び第２の
   通路を有し、第１の通路はコンプレッサから高温圧縮空
   気を導入し高温側のより高い温度の圧縮空気を燃焼器へ
   供給し、第２の通路はタービンから高温の排気空気を導
   入し低温の排気空気を供給するマイクロタービン発電シ
   ステム。
5. 【請求項５】 電力コンバータはタービンからの機械的
   エネルギにより駆動される発電機からなり、発電機はタ
   ービンにより駆動されるとき交流電流を発生する請求項
   ２のマイクロタービン発電システム。
6. 【請求項６】 電力コンバータに発電機と連結され発電
   機から発生された交流電流を整流する整流器が包有され
   てなる請求項５のマイクロタービン発電システム。
7. 【請求項７】 電力コンバータには整流器と連結され整
   流器から直流電流を入力し所定周波数の交流電流に変換
   するインバータが包有されてなる請求項６のマイクロタ
   ービン発電システム。
8. 【請求項８】 交流電流の周波数がタービン速度になる
   ように構成される請求項７のマイクロタービン発電シス
   テム。
9. 【請求項９】 燃料入口部、空気入口部、コンプレッ
   サ、復熱器、燃焼器、タービン、発電機、整流器、及び
   インバータに対する支承体をなし、システムをパッケー
   ジされたユニットとして構成する支承手段を備える整流
   器２のマイクロタービン発電システム。
10. 【請求項１０】 燃焼器には燃料と空気との混合気を完
    全に反応させ酸化させる触媒元素が含まれる請求項２の
    マイクロタービン発電システム。
11. 【請求項１１】 タービンが排気ガス通路を含み、コン
    プレッサがタービンの排気ガス通路に対し直交する空気
    吸入通路を含む請求項２のマイクロタービン発電システ
    ム。
12. 【請求項１２】 予め応力を付与して単一シャフトに連
    係され、非破壊状態で容易に高速回転する動力抽出ホイ
    ール及び発電ロータを含む回転群を備えたマイクロター
    ビン発電システム。
13. 【請求項１３】 羽根車、発電機ロータ、タービンホイ
    ール及びプリストレスされたタイシャフトを含む回転モ
    ジュールと、高温の膨張ガスをタービンホイールへ与え
    る燃焼器群と、羽根車により圧縮される空気を加熱する
    熱交換器群とを備え、タイシャフトはロータ及び羽根車
    を貫通して延び、タイシャフトの一端部がタービンホイ
    ールに固定されるマイクロタービン発電システム。
14. 【請求項１４】 燃焼器への燃料流を制御する電子回路
    群を備える請求項１３のシステム。
15. 【請求項１５】 タービンホイールが無開口にされる請
    求項１３のシステム。
16. 【請求項１６】 羽根車と、発電機ロータと、タービン
    ホイールと、ロータ及び羽根車内の開口部を貫通して延
    びるプレストレスされたタイシャフトとを備え、タイシ
    ャフトの一端部がタービンホイールに固定されるマイク
    ロタービン発電システムの回転モジュール。
17. 【請求項１７】 単一シャフトと、ハウジング及びシャ
    フトにより回転可能なロータを含む発電機と、発電機の
    対向側に配置されシャフトを枢支する第１及び第２のフ
    ォイルジャーナルベアリングと、シャフトの一端部に固
    定されるタービンホイール及びシャフトを軸方向に支え
    るスラストフォイルベアリングを含むタービンとを備
    え、フォイルジャーナルベアリングが発電機とタービン
    との間に配設されるマイクロタービン発電システムのエ
    ンジンコア部。
18. 【請求項１８】 シャフトにより回転可能な羽根車を含
    むコンプレッサを備える請求項１７のエンジンコア部。
19. 【請求項１９】 シャフトに予め応力が加えらスされて
    なる請求項１８のエンジンコア部。