JP2002213201A - サポニウス型タービン - Google Patents

サポニウス型タービン

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JP2002213201A
JP2002213201A JP2001040961A JP2001040961A JP2002213201A JP 2002213201 A JP2002213201 A JP 2002213201A JP 2001040961 A JP2001040961 A JP 2001040961A JP 2001040961 A JP2001040961 A JP 2001040961A JP 2002213201 A JP2002213201 A JP 2002213201A
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turbine
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gas
blade shaft
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Koji Iizuka
孝司 飯塚
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/02—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being an unheated pressurised gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/32—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with pressure velocity transformation exclusively in rotor, e.g. the rotor rotating under the influence of jets issuing from the rotor, e.g. Heron turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F05D2240/128—Nozzles
    • F05D2240/1281—Plug nozzles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】自動車に搭載可能な実用的なタービンを提供す
る。 【解決手段】本案のタービンは、サポニウス風車にきわ
めて良く似た構成を有している。サポニウス風車は断面
が半円状の羽根に風を受けて羽根軸が回転するのに対
し、本タービンは、羽根軸３の中にガスを通し、羽根の
内周に形成したノズル２よりガスを噴射させて回転させ
ようとするものである。羽根１の内周に噴射されたガス
は直進しようとするが、羽根は曲面をなしているので羽
根に回転力を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のタービンは翼車の回転面に直角に
ガス流を当てて回転力を得るものであった。このタービ
ンは羽根の枚数が非常に多く、複雑で高価である。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】本案では、車に搭載で
きるエンジンとして、あるいはオフィスビルや家庭用の
コジェネレーションとして、軽量、高出力の新しい発想
に基づくタービンを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本案のタービンは、サポ
ニウス風車ときわめて良く似た構成を有している。サポ
ニウス風車は断面が半円状の羽根に風を受けて羽根軸が
回転するのに対し、本タービンは、羽根軸３の中にガス
を通し、羽根の内周に形成したノズル２よりガスを噴射
させて回転させようとするものである。
【０００５】
【作用】羽根１の内周に噴射されたガスは直進しようと
するが、羽根は曲面をなしているので羽根に回転力を発
生する。
【０００６】
【実施例】以下図面に基づきその詳細を説明する。［図
１］は、タービンの構造を示す断面図である。［図２］
は、Ｉ−Ｉ断面図である。断面が半円状の３枚の羽根１
は、羽根軸３に１２０度の角度でサポニウス風車のよう
に設置されている。羽根軸３の内部には中空室４が形成
されており、羽根の内面に沿ってノズル２を形成するノ
ズル板５設置されている。羽根軸３の両端は羽根軸受６
で支持され、羽根軸の端面より噴射ノズル７を挿入す
る。噴射ノズルから噴射されたガスはノズル２より羽根
１の内周に噴射され、羽根に回転力を与える。羽根軸の
他端にはプーリー８などの出力伝達手段が設置される。
なお、エネルギー効率の面より、羽根の両端は通常は閉
じられている。上述の例では羽根軸の両端を羽根軸受で
受けた例であるが、［図３］は、固定軸の周りに羽根軸
が回転するＩ−Ｉ断面図である。本例では固定軸９の両
端がホルダ１０で固定され、固定軸９の内部が中空にな
っており、固定軸の端面よりガス１１や蒸気が導入され
羽根軸を通ってノズル２より噴射される。本案のタービ
ンは、［図２］［図３］いずれの形式においても、外部
にボイラを設けてその蒸気を導入するベーパエンジンと
して使用することが出来るのはもちろん噴射ノズル７か
ら燃料ガスを噴射させて点火栓１２で燃焼させ、そのガ
ス圧をノズル２より噴射させて回転させるガスタービン
として使用することも出来る。また［図３］の固定軸
を、羽根軸の両端を支える程度の長さの左右２本の固定
軸とし、羽根軸の中空室の空間を広くすることも有効で
ある。なお、ノズル２の位置はノズル板５の長さで任意
に製作できることは言うまでもない。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、構造が非常にシンプルなので
小型、軽量、低価格であり、自動車用のガスエンジン、
ベーパエンジンの実用化に道を開くものである。また、
集合住宅や家庭用のコジェネレーションとしても有用で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タービンの構造を示す断面図
【図２】 Ｉ−Ｉ断面図
【図３】 固定軸の周りに羽根軸が回転するＩ−Ｉ断面
図
【符号の説明】
１．羽根 ２．ノズル ３．羽根軸 ３Ａ．羽根軸 ４．中空室 ５．ノズル板 ６．羽根軸受 ７．噴射ノズル ８．プーリー ９．固定軸 １０．ホルダ １１．ガス １２．点火栓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中空室４を有する羽根軸３の周囲に、断面
    が半円状の複数の羽根１を設置する。羽根軸３より羽根
    １の内側に沿ってせり出し、羽根の途中でノズル２を形
    成するノズル板５を設置する。中空室４の外部から導入
    された、または内部で点火されて発生したガスを、ノズ
    ル２先端より噴射して羽根１を回転させ、その回転力を
    外部に出力として取り出す。以上の構成を特徴とするタ
    ービン。
JP2001040961A 2001-01-13 2001-01-13 サポニウス型タービン Pending JP2002213201A (ja)

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