JP2016535205A - Structure of an axial-flow multistage turbine. - Google Patents
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Abstract
【課題】流体の種類や流量と流体の速度または落差によって一段または多段に任意形成できる軸流型多段タービンの構造を提供すること。【解決手段】内部に流体が充填される混式タービン１００が備えられ、前記混式タービンは、内部には流体が充填されるように空間部１０５が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口１０２と排出口１０３が形成された胴体１０１と、該胴体１０１の中央に軸設され高速で回転し、流体流れ通路である流体通路１０７が形成されるようにした回転軸１４０と、該回転軸１４０と一体に軸設される少なくとも一つ以上の第１回転ブレード１１０と、前記回転軸１４０と一体に一定間隔に複数本軸設される第２回転ブレード１２０と、前記胴体１０１の上段の内部にノズル口１０６が形成されると共に、下段には複数本の固定ブレード１３０が固設されることを特徴とする軸流型多段タービンの構造。【選択図】図１A structure of an axial flow type multi-stage turbine that can be arbitrarily formed in one or more stages according to the type and flow rate of a fluid and the speed or drop of the fluid. SOLUTION: A mixed turbine 100 filled with fluid is provided, and the mixed turbine is formed with a space portion 105 so as to be filled with fluid, and an inlet 102 is provided at each of an upper stage and a lower stage. A body 101 having a discharge port 103 formed therein, a rotating shaft 140 that is provided at the center of the body 101 and rotates at a high speed to form a fluid passage 107 that is a fluid flow passage, and the rotating shaft 140. At least one or more first rotating blades 110 that are provided integrally with the rotating shaft 140, a plurality of second rotating blades 120 that are provided integrally with the rotating shaft 140 at a predetermined interval, and an upper part of the body 101. A structure of an axial flow type multi-stage turbine in which a nozzle port 106 is formed and a plurality of fixed blades 130 are fixedly provided at a lower stage. [Selection] Figure 1
Description
本発明は流体の種類や流量と流体の速度または落差によって一段または多段に任意形成できる軸流型多段タービンの構造に係り、さらに詳しくは、タービン構造を衝突式(言わば、衝動式)と反動式のうち、ユーザが現場の状況に合わせて選択的に使用できるようにしたものであり、特にタービンのブレードとノズルが最適な角度で形成され、効率を極大化できるようにしたものであり、これによって製品の品質と信頼性を大幅に向上させるので、ユーザである消費者の多様なニーズを充足させて良いイメージを与えられるようにしたものに関する。 The present invention relates to a structure of an axial flow type multi-stage turbine that can be arbitrarily formed in one stage or multiple stages depending on the type and flow rate of fluid and the speed or drop of the fluid, and more specifically, the turbine structure includes a collision type (in other words, an impulse type) and a reaction type. Among them, the user can selectively use it according to the situation in the field, and in particular, the blades and nozzles of the turbine are formed at an optimum angle, so that the efficiency can be maximized. As a result, the quality and reliability of the product are greatly improved, so that it can satisfy the various needs of consumers as users and give a good image.
本発明は、本出願人が出願して登録を受けた特許登録第１１８４８７７号（名称：軸流型タービンの改良構）の改良発明であることを前もって明らかにしておく。 It will be clarified in advance that the present invention is an improved invention of Patent Registration No. 1184877 (name: improved structure of an axial flow turbine) filed and registered by the present applicant.
周知の通り、タービン（turbine）は風・水・ガス・蒸気などの流体が有するエネルギーを有用な機械的な仕事に変換させる機械であって、回転運動を行うところにその特徴がある。普通、回転体の円周に多数枚のブレード（blade）をつけ、そこに一定速度を有する流体を吹き出して高速回転させるターボ型の機械をタービンと称する。高所から水を落とし、それを回転体であるランナー（runner）を通るようにして、流水のエネルギーを機械的な仕事に変換させるものが水力タービンであり、蒸気をノズルから吹き出してブレードに衝突させて回転させる蒸気エネルギーを用いるものが蒸気タービンである。また、蒸気タービンには衝動式と反動式タービンがあり、両方の長所を組み合わせた混式ガスタービンもある。また、高温・高圧のガスが有するエネルギーを用いるものがガスタービンであり、高圧の圧縮空気が有するエネルギーを用いるものが空気タービンである。タービンはいずれも工業用動力として大事である。蒸気タービンは火力発電所を始め、原子力発電所で発電機を駆動するのに使われ、水力タービンは水力発電所で発電機を作動するのに使われる。 As is well known, a turbine is a machine that converts the energy of a fluid such as wind, water, gas, and steam into useful mechanical work, and is characterized by its rotational movement. Usually, a turbo type machine in which a large number of blades are attached to the circumference of a rotating body and a fluid having a constant speed is blown out to rotate at high speed is called a turbine. Water turbines drop water from high places and pass it through a runner, which is a rotating body, to convert the energy of running water into mechanical work. Steam is blown from nozzles and collides with blades. A steam turbine uses steam energy that is rotated. Steam turbines include impulse type and reaction type turbines, and there are also mixed gas turbines that combine the advantages of both. Moreover, what uses the energy which high temperature and high pressure gas has is a gas turbine, and what uses the energy which high pressure compressed air has is an air turbine. All turbines are important as industrial power. Steam turbines are used to drive generators at nuclear power plants, including thermal power plants, and hydro turbines are used to operate generators at hydroelectric power plants.
一方、多段タービン（multistage turbine）は、ガスまたは蒸気の膨張を幾つかの段に分けて膨張させるタービンを指すが、ノズルまたは固定羽根と回転羽根とからなる段を多数の段に組み合わせたものである。 On the other hand, a multistage turbine refers to a turbine that expands gas or steam in several stages, and is a combination of nozzles or stages composed of fixed blades and rotating blades. is there.
しかし、前述したガスタービンは、熱効率が低く燃料消費が大きく、回転体の構造が複雑であり大型化して、軸方向に広い空間を必要とすることから設置が容易でないとの問題点が発生した。 However, the above-described gas turbine has a problem that it is not easy to install because it has a low thermal efficiency and consumes a large amount of fuel, and the structure of the rotating body is complicated and large, requiring a large space in the axial direction. .
また、前述した従来の技術は、タービンのブレードとノズルを最適な角度で形成できず、効率が低下する大きな問題点が発生した。 Further, the above-described conventional technique has a serious problem that the blades and nozzles of the turbine cannot be formed at an optimum angle, and the efficiency is lowered.
そこで、本発明は前述したような従来の技術の諸問題点を解決するために案出されたもので、その第１の目的は、胴体に第１及び第２回転ブレードと固定ブレード、それから衝突傾斜面と抵抗突起が具備されるようにするものである。 Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above. The first object of the present invention is to provide first and second rotating blades and fixed blades on the fuselage, and then collide with them. An inclined surface and a resistance protrusion are provided.
前述した技術的構成による本発明の第２の目的は、流体の種類や流量と流体の速度または落差によって一段または多段に任意形成して使用できるようにしたものである。 The second object of the present invention according to the above-described technical configuration is to be used in one or more stages depending on the type and flow rate of the fluid and the speed or drop of the fluid.
第３の目的は、タービン構造を衝突式（言わば、衝動式という）と反動式のうち、ユーザが現場の状況に合わせて選択的に使用できるようにしたものである。 The third object is to allow the user to selectively use the turbine structure in accordance with the situation of the site, of the collision type (so-called impulse type) and the reaction type.
第４の目的は、特にタービンのブレードとノズルを最適な角度で形成して、効率を極大化できるようにしたものである。 The fourth object is to form the blades and nozzles of the turbine at an optimum angle so that the efficiency can be maximized.
第５の目的は、これにより製品の品質と信頼性を大幅に向上させるので、ユーザである消費者の多様なニーズを充足させて良いイメージを与えられるようにした軸流型多段タービンの構造を提供することにある。 The fifth object is to greatly improve the quality and reliability of the product, so that the structure of the axial flow type multi-stage turbine which can satisfy the various needs of the consumer who is a user and can give a good image. It is to provide.
かかる目的を達成するために本発明は、軸流型多段タービンの構造において、内部に流体が充填される混式タービン(衝突式と反動式とが混合されたタービン)が備えられ、該混式タービンは、回転体の内部に流体が充填されるように空間部１０８が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口１０２と排出口１０３が形成された胴体１０１と、該胴体の中央に軸設されて高速で回転して排出孔が形成されるようにした回転軸１４０と、該回転軸１４０と一体に軸設される少なくとも一つ以上の第１回転ブレード１１０と、前記回転軸と一体に一定間隔に複数本が軸設される第２回転ブレード１２０、及び前記胴体の上段の内部に噴出孔１０６が形成されると共に、下段には複数本の固定ブレード１３０が固設されることを特徴とする軸流型多段タービンの構造を提供する。 In order to achieve such an object, the present invention is provided with a mixed turbine (turbine in which a collision type and a reaction type are mixed) in which an internal fluid is filled in the structure of an axial flow type multi-stage turbine. The turbine is provided with a body portion 108 in which a space 108 is formed so that a fluid is filled in a rotating body, and an inlet 102 and an outlet 103 are formed in an upper stage and a lower stage, respectively, and a shaft is provided at the center of the body. A rotating shaft 140 that is rotated at a high speed to form a discharge hole, at least one or more first rotating blades 110 that are provided integrally with the rotating shaft 140, and a fixed integral with the rotating shaft. The second rotary blade 120 having a plurality of shafts arranged at intervals, the ejection hole 106 is formed in the upper stage of the body, and the plurality of fixed blades 130 are fixedly installed in the lower stage. Axial flow type multistage To provide a structure of the bottle.
また、本発明は、軸流型多段タービンの構造において、回転体の内部に流体が充填される反動式タービンが備えられ、該反動式タービンは、内部に流体が充填されるように空間部１０８が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口と排出口が形成された胴体と、該胴体の中央に軸設されて高速で回転し、排出孔が形成されるようにした回転軸と、該回転軸と一体に一定間隔に複数個が軸設され、固定空間が形成されるようにした回転ブレード、及び前記胴体の内部には一定間隔に複数本の固定ブレードが固設されることを特徴とする軸流型多段タービンの構造を提供する。 Further, according to the present invention, in the structure of the axial flow type multi-stage turbine, a reaction turbine in which a fluid is filled in a rotating body is provided, and the reaction turbine has a space portion 108 so that the fluid is filled therein. A body having an inlet and an outlet formed in an upper stage and a lower stage, a rotating shaft that is provided at the center of the body and rotates at a high speed so that a discharge hole is formed, and the rotation A rotating blade in which a plurality of shafts are provided at a fixed interval integrally with a shaft and a fixed space is formed, and a plurality of fixed blades are fixed at a fixed interval inside the body. A structure of an axial flow type multi-stage turbine is provided.
以上述べたように本発明によれば、胴体に第１及び第２回転ブレードと固定ブレード、それから衝突傾斜面と抵抗突起が備わっている。 As described above, according to the present invention, the body is provided with the first and second rotating blades and the fixed blade, and the collision inclined surface and the resistance protrusion.
前述した技術的構成による本発明は、流体の種類や流量と流体の速度または落差によって一段または多段に任意形成して使用できるようにしたものである。 The present invention according to the above-described technical configuration can be used by arbitrarily forming it in one or more stages depending on the type and flow rate of the fluid and the speed or drop of the fluid.
また、本発明は、タービン構造を衝突式(言わば、衝動式という)と反動式のうちユーザが現場の状況に合わせて選択的に使用できるようにしたものである。 Further, according to the present invention, the turbine structure can be selectively used by the user in accordance with the situation of the site, among the collision type (so-called impulse type) and the reaction type.
特に、本発明は、タービンのブレードとノズルが最適な角度で形成され、効率を極大化させるようにしたものである。 In particular, the present invention is such that turbine blades and nozzles are formed at optimal angles to maximize efficiency.
本発明は前述した効果によって製品の品質と信頼性を大幅に向上させるので、ユーザである消費者の多様なニーズを充足させて良いイメージを与えられるようにした極めて有用な発明である。 Since the present invention greatly improves the quality and reliability of the product due to the above-described effects, it is a very useful invention that can satisfy various needs of consumers who are users and give a good image.
以下、本発明の望ましい実施形態を添付した図面に基づき詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明に適用された軸流型多段タービンの構造は図１ないし図１０に示されたように構成されるものである。 The structure of the axial flow type multi-stage turbine applied to the present invention is configured as shown in FIGS.
本発明を説明するにおいて、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略されうる。 In describing the present invention, if it is determined that a specific description of a related known function or configuration may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof may be omitted.
そして、後述する用語らは、本発明における機能を考慮して設定された用語であって、これは生産者の意図または慣例によって違ってくる場合があるので、本明細書の全般にわたった内容に基づき定義されるべきである。 The terms to be described later are terms set in consideration of the functions in the present invention, and this may vary depending on the intention or practice of the producer. Should be defined based on
まず、本発明の第１の実施形態は、図１に示したように、軸流型多段タービンの構造において、内部に流体が充填される混式タービン１００が備えられ、前記混式タービンは、内部には流体が充填されるように空間部１０５が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口１０２と排出口１０３が形成された胴体１０１が備えられる。 First, as shown in FIG. 1, the first embodiment of the present invention includes a mixed turbine 100 in which a fluid is filled in an axial flow type multi-stage turbine structure, A space portion 105 is formed in the interior so as to be filled with fluid, and a body 101 having an inlet 102 and an outlet 103 formed at the upper and lower stages, respectively, is provided.
そして、前記胴体１０１の中央に軸設され高速で回転し、流体が流れるように流体通路１０７が形成され、回転軸１４０が備えられる。 A fluid passage 107 is formed so as to rotate at a high speed by being axially provided at the center of the body 101 so that fluid flows, and a rotation shaft 140 is provided.
また、前記回転軸１４０と一体に軸設される少なくとも一つ以上の第１回転ブレード１１０が備えられる。 Further, at least one first rotating blade 110 that is provided integrally with the rotating shaft 140 is provided.
また、前記回転軸１４０と一体に一定間隔に複数本が軸設される第２回転ブレード１２０が備えられる。 In addition, a second rotating blade 120 having a plurality of shafts provided at a fixed interval integrally with the rotating shaft 140 is provided.
さらに、前記胴体１０１の上段内部に形成された空間部１０９に流体が流入され、ノズル口１０６から吹き出された流体が第１回転ブレード１１１に衝突し、流体通路１０７を通じて流体が流れるように導く噴出孔１２１が形成されると共に、複数本の固定ブレード１３０が固設される。 Further, a fluid flows into a space portion 109 formed in the upper part of the body 101, and the jet blown out from the nozzle port 106 collides with the first rotating blade 111 and guides the fluid to flow through the fluid passage 107. A hole 121 is formed, and a plurality of fixed blades 130 are fixed.
特に、本発明に適用された前記胴体１０１の内部には流体がぶつかって反動を引き起こすように一定間隔に抵抗突起１０４が突出して形成される。 In particular, resistance protrusions 104 protrude from the body 101 applied to the present invention at regular intervals so that the fluid may collide and cause a reaction.
また、前記第１回転ブレード１１０には流体がぶつかって回転力をアップする衝突羽根傾斜面１１１がさらに形成される。 Further, the first rotating blade 110 is further formed with an impingement blade inclined surface 111 on which fluid collides to increase the rotational force.
そして、前記第２回転ブレード１２０には内部に流入された流体が抵抗突起側に排出されるように噴出孔１２１がさらに形成される。 The second rotating blade 120 is further formed with an ejection hole 121 so that the fluid flowing into the second rotating blade 120 is discharged to the resistance protrusion side.
一方、本発明の第２の実施形態は、図２に示したように、軸流型多段タービンの構造において、内部に流体が充填される反動式タービン２００が備えられ、前記反動式タービンは 内部には流体が充填されるように空間部２０３が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口２０２と排出口が形成された胴体２０１が備えられる。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the second embodiment of the present invention is provided with a reaction turbine 200 filled with a fluid in an axial flow type multi-stage turbine structure. Is provided with a body 201 formed with a space 203 so as to be filled with fluid, and formed with an inlet 202 and an outlet at the upper and lower stages, respectively.
また、前記胴体２０１の中央に軸設され高速で回転し、引込み空間２０４が形成されるようにした回転軸２２０が備えられる。 In addition, a rotating shaft 220 is provided that is provided in the center of the body 201 and rotates at a high speed so that a retracting space 204 is formed.
そして、前記回転軸２２０と一体に一定間隔に複数本が軸設され、固定空間２０５が形成されるようにした回転ブレード２３０が具備される。 A rotating blade 230 is provided in which a plurality of shafts are provided integrally with the rotating shaft 220 at regular intervals to form a fixed space 205.
また、前記胴体２０１の内部には一定間隔に複数本の固定ブレード２１０が固設される。 In addition, a plurality of fixed blades 210 are fixed inside the body 201 at regular intervals.
特に、本発明に適用された前記回転ブレード２３０と固定ブレード２１０は相互"⊂"または"⊃"で交差するように組み立てられる。 In particular, the rotating blade 230 and the fixed blade 210 applied to the present invention are assembled so as to cross each other at “⊂” or “⊃”.
そして、前記回転ブレード２３０の外郭には、内部空間部に流体噴出方向路の形成された第１先端部２０７に図５のように流体通路が形成される。 As shown in FIG. 5, a fluid passage is formed in the outer periphery of the rotary blade 230 at the first tip 207 where a fluid ejection direction path is formed in the internal space.
また、前記回転ブレード２３０の外郭には、上部へ突出した第２先端部２０８が形成され、折り曲げ部分３０aは、図５のような管路溝２００を通じて羽根の内側から外側へ流体が進み、ハウジングの内側に形成された抵抗突起２０６にぶつかって反動力を得るように形成される。 Further, the outer end of the rotating blade 230 is formed with a second tip 208 that protrudes upward, and the bent portion 30a moves from the inside to the outside of the blade through the duct groove 200 as shown in FIG. It is formed so as to obtain a reaction force by hitting the resistance protrusion 206 formed on the inside.
さらに、衝突式において、前記ノズルの先端面２３１は流体の損失を防止するために回転ブレードの先端面２３２と並んで形成され、少なくとも一つまたは複数の多重ノズル構造よりなる。 Further, in the collision type, the tip surface 231 of the nozzle is formed side by side with the tip surface 232 of the rotating blade in order to prevent loss of fluid, and has at least one or a plurality of multiple nozzle structures.
また、本発明に適用された前記ノズルの先端面２３１は流体が外に漏れないようにカバー３００が形成される。 Further, a cover 300 is formed on the tip surface 231 of the nozzle applied to the present invention so that fluid does not leak outside.
一方、本発明は前記回転ブレード２３０のブレードがギアのように回転ブレードの先側面に形成され、上下角度は垂直をなし、前(回転方向)後(回転反対方向)の角度は回転方向に中心軸７０１を中心にして５〜４５°範囲内で傾斜して形成するのが望ましい。 On the other hand, according to the present invention, the blade of the rotary blade 230 is formed on the front side surface of the rotary blade like a gear, and the vertical angle is vertical, and the front (rotation direction) and rear (rotation opposite direction) angle is centered in the rotation direction. It is desirable to form it inclined within a range of 5 to 45 ° around the axis 701.
また、前記回転ブレード２３０が放射状に形成(図８a)され、左右の角度は９０〜６０°まで回転方向に傾き、前後角度は回転方向側に５〜４５°まで傾斜して形成するのが望ましい。 Further, it is desirable that the rotating blades 230 are formed radially (FIG. 8a), the left and right angles are inclined in the rotational direction from 90 to 60 °, and the front and rear angles are inclined from 5 to 45 ° on the rotational direction side. .
また、本発明は前記ノズルの角度は流体がぶつかる羽根面と一直線直角をなすようにし、放射状の円板形においてノズルの上下の角度は１〜３０°の範囲であり、左右の角度は回転方向に傾斜した羽根面と直角をなす。 Further, in the present invention, the angle of the nozzle is aligned with the blade surface where the fluid collides, and in the radial disk shape, the vertical angle of the nozzle is in the range of 1 to 30 °, and the horizontal angle is the rotational direction. Make a right angle with the slanted blade surface.
さらに、本発明は、図２及び図５に示したように、流体が注入口２０２に流れ込んで引込み空間２０４を通じて回転ブレードの内部に形成された固定空間２０５に入り、回転体の先端に形成された管路溝２３０ｂを通じて入って、管路溝の前面に形成された抵抗壁２２１にぶつかって推進作用が行われ、また流体が回転する反対方向に変わって吹き出しつつ、ハウジングの内側に形成された抵抗突起壁２０６にぶつかって反動力を得ることを特徴とする。 また、本発明は、図７ａ、図７ｂに示したように、ノズルの先端面は流体がぶつかる回転ブレードの羽根先端面２３２と並んで形成し、ノズルは多数個からなり、流体の分散を防ぐために先端面の外郭はカバーが覆われることを特徴とする。 Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the present invention allows the fluid to flow into the inlet 202 and enter the fixed space 205 formed inside the rotating blade through the drawing space 204 and is formed at the tip of the rotating body. It is formed inside the housing while entering through the duct groove 230b and hitting the resistance wall 221 formed on the front face of the duct groove, and propelling action is performed in the opposite direction in which the fluid rotates. A reaction force is obtained by hitting the resistance projection wall 206. Further, according to the present invention, as shown in FIGS. 7a and 7b, the front end surface of the nozzle is formed side by side with the blade front end surface 232 of the rotating blade against which the fluid collides, and the nozzle is composed of a large number to prevent fluid dispersion. For this purpose, the outer surface of the front end surface is covered with a cover.
そして、本発明は、前記流体を吹き出すノズルの先端面２３１は回転体の羽根先端面２３２と並んで形成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the tip surface 231 of the nozzle that blows out the fluid is formed side by side with the blade tip surface 232 of the rotating body.
一方、本発明は、前述した構成部を適用するにおいて多様に変形可能であり、色々の形態をとることができる。 On the other hand, the present invention can be variously modified in applying the above-described components, and can take various forms.
そして、本発明は、前述した詳細な説明において言及される格別な形態に限定されるものでないと理解すべきであり、かえって添付した請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内の全ての変形物と均等物及び代替物を含み、特に衝突式において羽根の形態は多様に変形可能である。 It should be understood that the invention is not limited to the specific forms mentioned in the foregoing detailed description, but instead is within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The shape of the blade can be variously modified, particularly in the collision type.
前述したように構成された本発明の軸流型多段タービンの構造の作用効果を説明すれば、次の通りである。 The operation and effect of the structure of the axial flow type multi-stage turbine of the present invention configured as described above will be described as follows.
まず、本発明は、タービン構造を衝突式と反動式のうち、ユーザが現場の状況に合わせて選択的に使用できるようにしたものであり、特にタービンのブレードとノズルを最適な角度で形成して、効率を極大化させるようにしたものである。 First, according to the present invention, the turbine structure can be selectively used by a user in accordance with the situation of the site, either a collision type or a reaction type. In particular, the turbine blades and nozzles are formed at optimum angles. Thus, the efficiency is maximized.
そのため、本発明の第１の実施形態を先に説明すれば、胴体１０１の排出口１０３を塞いだ状態で注入口１０２を通じて内部空間部１０５に流体または気体を一杯に充填するようにする。 Therefore, if the first embodiment of the present invention is described first, the internal space 105 is filled with fluid or gas through the injection port 102 while the discharge port 103 of the body 101 is closed.
そうすると、胴体１０１の空間部１０５はもちろん、第１回転ブレード１１０と第２回転ブレード１２０の内部空間部には流体または気体の進み通路が形成され、その通路空間のサイズは流体または気体の種類や圧力の状況によって調整して設けられる。 Then, not only the space portion 105 of the body 101 but also the internal space portions of the first rotary blade 110 and the second rotary blade 120 are formed with fluid or gas advance passages, and the size of the passage space depends on the type of fluid or gas. It is adjusted according to the situation of pressure.
前述した状態で、注入口１０２と噴出孔１０６を通じて高圧で圧力を注入すれば、流体または気体は流体通路１０７に流入しつつ、回転軸１４０を中心にして第１回転ブレード１１０と第２回転ブレード１２０を高速回転させるようになる。 If pressure is injected at a high pressure through the inlet 102 and the ejection hole 106 in the state described above, the fluid or gas flows into the fluid passage 107 and the first rotating blade 110 and the second rotating blade centering on the rotating shaft 140. 120 is rotated at a high speed.
特に、前記第１回転ブレード１１０は、噴出孔１０６を通じて流れ込んだ流体が正面にぶつかって高速回転できるようにし、第１回転ブレードの先端面に衝突羽根傾斜面１１１を形成し、その衝突羽根傾斜面は６０〜９０°に複数個形成される。すなわち、流体が吹き出される角度は１〜３０°以内であり、衝突羽根傾斜面は６０〜９０°の傾斜角度(勾配)で形成され、吹き出される角度と対向面(衝突羽根傾斜面)との角度が直角になるようにしたことを特徴とする。 In particular, the first rotating blade 110 allows the fluid flowing through the ejection hole 106 to collide with the front surface and rotate at high speed, and forms a collision blade inclined surface 111 on the tip surface of the first rotating blade. Are formed at 60 to 90 °. That is, the angle at which the fluid is blown is within 1 to 30 °, and the collision blade inclined surface is formed at an inclination angle (gradient) of 60 to 90 °. It is characterized in that the angle of is a right angle.
そして、前記流体または気体は、流体通路１０７を通過した後、第２回転ブレード１２０の外周面に形成された噴出孔１２１を通じて噴射されてから、次の段に排出される。 The fluid or gas passes through the fluid passage 107 and is then ejected through the ejection hole 121 formed in the outer peripheral surface of the second rotating blade 120 and then discharged to the next stage.
この際、前記噴出孔１２１に吹き出された流体または気体は、抵抗突起１０４にぶつかった後、再び内側方向に流入され、かかる過程が反復しつつ混式タービン１００が作動する。 At this time, the fluid or gas blown to the ejection hole 121 hits the resistance protrusion 104 and then flows inward again, and the mixed turbine 100 operates while this process is repeated.
さらに、前記流体は、固定ブレード１３０と第２回転ブレード１２０の空間に流出され、また流体通路１０７を通じても進まれるので、従来にタービン羽根の先端面とハウジングの内壁の間に流出されることとは違って、本発明は流量損失を最小化できるようになって、第２回転ブレード１２０を高速回転させることができる。 Further, since the fluid flows out into the space between the stationary blade 130 and the second rotating blade 120 and is also advanced through the fluid passage 107, the fluid flows out between the tip surface of the turbine blade and the inner wall of the housing. On the other hand, the present invention can minimize the flow loss and rotate the second rotating blade 120 at a high speed.
前記第２回転ブレード１２０が回転する際、隣接した固定ブレード１３０は回転せずに、 固定したまま位置するようになる。 When the second rotating blade 120 rotates, the adjacent fixed blade 130 does not rotate and remains fixed.
一方、本発明の第２の実施形態を説明すれば次の通りである。 Meanwhile, a second embodiment of the present invention will be described as follows.
本発明の第２の実施形態は前述した第１の実施形態と殆ど類似しており、以下では相違点だけを説明する。 The second embodiment of the present invention is almost similar to the first embodiment described above, and only the differences will be described below.
注入口２０２を通じて流入された流体は、回転ブレード２３０と固定ブレード２１０との間の引込み空間２０４を通じて通り過ぎながら、回転軸２２０に軸設された前記回転ブレード２３０を高速で回転させるようになる。 The fluid that has flowed in through the injection port 202 passes through the drawing space 204 between the rotating blade 230 and the stationary blade 210, and rotates the rotating blade 230 provided on the rotating shaft 220 at a high speed.
前述した過程において、回転ブレード２３０の外郭には内部に空間部が形成された第１先端部２０７が形成されて、 回転力をアップすることができるようになる。 In the above-described process, the outer end of the rotating blade 230 is formed with the first tip portion 207 having a space therein, so that the rotational force can be increased.
また、前述した過程において、回転ブレード２３０の外郭には上部に突出した第２先端部２０８が形成されて、これもやはり流体が第２先端部を打撃して回転ブレード２３０の回転力をさらに増大させることができるようになる。 In addition, in the above-described process, the outer end of the rotating blade 230 is formed with a second tip portion 208 that protrudes upward, and the fluid also strikes the second tip portion to further increase the rotational force of the rotating blade 230. To be able to.
一方、本発明は、図４に示したように、衝突式と反動式のタービンで構成して使用できるようにすることは勿論である。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the present invention can be configured and used with a collision type and a reaction type turbine.
また、本発明は、図６に示したように、ノズルの先端面は図６、図７ａ、図７ｂ、図７ｃのように形成して、回転ブレードの回転力をアップすることができる。 Further, according to the present invention, as shown in FIG. 6, the tip surface of the nozzle can be formed as shown in FIG. 6, FIG. 7a, FIG. 7b, and FIG.
また、本発明は、図７ａ、図７ｂに示したように、ノズルを一つまたは複数の多重構造に形成して使用できるようにしたものであって、ノズルは流量損失を少なくするために円に沿って並んで形成し、また回転ブレードは吹き出す流体の角度と等しいか、あるいはその以下に形成して、流体の損失を無くすようになる。 In addition, the present invention, as shown in FIGS. 7a and 7b, can be used by forming nozzles in one or a plurality of multiple structures, and the nozzles are circular in order to reduce flow loss. The rotating blades are formed equal to or less than the angle of the fluid to be blown out, so that the loss of fluid is eliminated.
一方、本発明は、図８ａ、図８ｂに示したように、ノズルを一つまたは複数の多重構造に形成して使用できるようにしたものであって、ノズルの先端面と回転ブレードの羽根先端面は並んで形成して、回転ブレードの回転力をアップできるようにする。 On the other hand, according to the present invention, as shown in FIGS. 8a and 8b, the nozzle is formed in one or a plurality of multiple structures so that it can be used. The surfaces are formed side by side so that the rotational force of the rotating blade can be increased.
また、本発明は、図９に示したように、ノズルの先端面にはカバー３００を形成して、流体またはエアーが外に漏れず、直ちに排出されるようにして、回転ブレードの回転力をアップできるようにする。 Further, according to the present invention, as shown in FIG. 9, a cover 300 is formed on the front end surface of the nozzle so that fluid or air does not leak to the outside and is immediately discharged, so that the rotational force of the rotating blade is increased. To be able to up.
本発明の軸流型多段タービンの構造の技術的思想は、実際に同じ結果を反復実施できるものであって、特にこのような本願発明を実施することによって、技術発展を促進して産業発展に寄与することができて、保護する価値は十分ある。 The technical idea of the structure of the axial flow type multi-stage turbine of the present invention is that the same results can actually be repeatedly performed. In particular, by implementing the present invention, the technical development is promoted and the industrial development is achieved. It is worth being able to contribute and protect.
１００：混式タービン
１１０：第１回転ブレード
１２０：第２回転ブレード
１３０：固定ブレード
１４０：回転軸
３００：カバー
100: Mixed turbine
110: First rotating blade 120: Second rotating blade
130: Fixed blade 140: Rotating shaft
300: Cover
Claims (14)
内部に流体が充填される混式タービン１００が備えられ、前記混式タービンは、内部には流体が充填されるように空間部１０５が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口１０２と排出口１０３が形成された胴体１０１と、
前記胴体１０１の中央に軸設され高速で回転し、流体流れ通路である流体通路１０７が形成されるようにした回転軸１４０と、
前記回転軸１４０と一体に軸設される少なくとも一つ以上の第１回転ブレード１１０と、
前記回転軸１４０と一体に一定間隔に複数本軸設される第２回転ブレード１２０と、
前記胴体１０１の上段の内部にノズル口１０６が形成されると共に、下段には複数本の固定ブレード１３０が固設されることを特徴とする軸流型多段タービンの構造。 In the structure of an axial flow type multi-stage turbine,
A mixed turbine 100 filled with fluid is provided, and the mixed turbine is formed with a space portion 105 so as to be filled with fluid, and an inlet 102 and an outlet 103 are respectively provided in an upper stage and a lower stage. A body 101 formed with
A rotating shaft 140 that is provided in the center of the body 101 and rotates at a high speed so that a fluid passage 107 that is a fluid flow passage is formed;
At least one first rotating blade 110 that is integrally provided with the rotating shaft 140;
A plurality of second rotating blades 120 that are integrally formed with the rotating shaft 140 at a constant interval;
A structure of an axial-flow multi-stage turbine in which a nozzle port 106 is formed in the upper stage of the body 101 and a plurality of fixed blades 130 are fixedly installed in the lower stage.
内部に流体が充填される反動式タービン２００が備えられ、前記反動式タービンは、内部には流体が充填されるように空間部２０３が形成され、上段と下段にそれぞれ注入口２０２と排出口が形成された胴体２０１と、
前記胴体２０１の中央に軸設され高速回転し、引込み空間２０４が形成されるようにした回転軸２２０と、
前記回転軸２２０と一体に一定間隔に複数本が軸設され、固定空間２０５が形成されるようにした回転ブレード２３０と、
前記胴体２０１の内部には一定間隔に複数本の固定ブレード２１０が固設されることを特徴とする軸流型多段タービンの構造。 In the structure of an axial flow type multi-stage turbine,
A reaction turbine 200 filled with fluid is provided, and the reaction turbine is formed with a space 203 so as to be filled with fluid, and an inlet 202 and a discharge port are provided at the upper and lower stages, respectively. A formed body 201;
A rotating shaft 220 that is provided at the center of the body 201 and rotates at a high speed so that a retracting space 204 is formed;
A rotating blade 230 in which a plurality of shafts are provided at fixed intervals integrally with the rotating shaft 220 so that a fixed space 205 is formed;
A structure of an axial flow type multi-stage turbine, wherein a plurality of fixed blades 210 are fixed inside the body 201 at regular intervals.
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