JP2750008B2 - 二軸反転軸流タービン - Google Patents
二軸反転軸流タービンInfo
- Publication number
- JP2750008B2 JP2750008B2 JP3017119A JP1711991A JP2750008B2 JP 2750008 B2 JP2750008 B2 JP 2750008B2 JP 3017119 A JP3017119 A JP 3017119A JP 1711991 A JP1711991 A JP 1711991A JP 2750008 B2 JP2750008 B2 JP 2750008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- gear
- shaft
- outer rotor
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービン、ガスタ
ービンに関し、更に詳しくはタービン効率の向上をはか
った二軸反転軸流タービンに関する。
ービンに関し、更に詳しくはタービン効率の向上をはか
った二軸反転軸流タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧ガス（例えば蒸気）をロータ回転翼
に噴射して動力を発生させる軸流タービンは、従来、回
転軸に取り付けた回転翼とケーシング側に取り付けたノ
ズル（静翼）との組み合わせにより、流れの角度を調節
してスムーズな流れを作り、ロータ回転翼を回転させて
いる。この様な組み合わせは複数個のロータを有する多
段軸流タービンの場合も同様である。
に噴射して動力を発生させる軸流タービンは、従来、回
転軸に取り付けた回転翼とケーシング側に取り付けたノ
ズル（静翼）との組み合わせにより、流れの角度を調節
してスムーズな流れを作り、ロータ回転翼を回転させて
いる。この様な組み合わせは複数個のロータを有する多
段軸流タービンの場合も同様である。
【０００３】図３は内側ロータ回転翼１とその外側に固
定されたノズル（静翼）２との関係を示すもので、矢印
Ａで示す軸方向から入射したガスが矢印Ｂ方向に進むこ
とにより内側ロータ回転翼１に対して矢印Ｃ方向への回
転力を発生させている。
定されたノズル（静翼）２との関係を示すもので、矢印
Ａで示す軸方向から入射したガスが矢印Ｂ方向に進むこ
とにより内側ロータ回転翼１に対して矢印Ｃ方向への回
転力を発生させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、ノズル２はガスの流れの角度を調整する作用を有
しており、そのノズル２で発生する力はノズル２を支持
するケーシング（図示せず）に直接伝達されるだけで、
損失となっている。本発明は上記従来技術の問題を解決
する為になされたもので、ノズルを固定することによ
り、従来、損失となっていた力を、動力として取り出し
てエネルギ効率の向上をはかった軸流タービンを提供す
ることを目的とする。
ては、ノズル２はガスの流れの角度を調整する作用を有
しており、そのノズル２で発生する力はノズル２を支持
するケーシング（図示せず）に直接伝達されるだけで、
損失となっている。本発明は上記従来技術の問題を解決
する為になされたもので、ノズルを固定することによ
り、従来、損失となっていた力を、動力として取り出し
てエネルギ効率の向上をはかった軸流タービンを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に、本発明によれば、第１発電機の軸に連結された内側
ロータと、該内側ロータに取り付けられた内側ロータ回
転翼と、該内側ロータ回転翼の回転軸と同軸に、かつ、
前記内側ロータ回転翼に近接して配置された外側ロータ
回転翼と、外周に第１ギヤが形成され内周に前記外側ロ
ータ回転翼の一端が固定された外側ロータと、前記外側
ロータのギヤに係合して配置された第２ギヤと、該第２
ギヤの回転軸に連結する第２発電機とを具備した二軸反
転軸流タービンが提供される。
に、本発明によれば、第１発電機の軸に連結された内側
ロータと、該内側ロータに取り付けられた内側ロータ回
転翼と、該内側ロータ回転翼の回転軸と同軸に、かつ、
前記内側ロータ回転翼に近接して配置された外側ロータ
回転翼と、外周に第１ギヤが形成され内周に前記外側ロ
ータ回転翼の一端が固定された外側ロータと、前記外側
ロータのギヤに係合して配置された第２ギヤと、該第２
ギヤの回転軸に連結する第２発電機とを具備した二軸反
転軸流タービンが提供される。
【０００６】
【作用】ガスが外側ロータ回転翼に当ると、この外側ロ
ータ回転翼は従来のノズルとして機能すると共に自身も
回転する。そして、外側ロータ回転翼の外周に形成され
た第１ギヤに係合する第２ギヤが回転し、この第２ギヤ
の回転軸に連結された第２発電機が発電を行って、動力
の回収が行われる。
ータ回転翼は従来のノズルとして機能すると共に自身も
回転する。そして、外側ロータ回転翼の外周に形成され
た第１ギヤに係合する第２ギヤが回転し、この第２ギヤ
の回転軸に連結された第２発電機が発電を行って、動力
の回収が行われる。
【０００７】
【実施例】以下、図面に従い本発明を説明する。図１は
本発明の二軸反転軸流タービンの一実施例を示す断面構
成図、図２は外側ロータ回転翼と内側ロータ回転翼との
関係を示す配置図である。これらの図において、１は内
側ロータ２に一端が固定された複数の内側ロータ回転翼
であり、その内側ロータ２は内側ロータ用軸受３に軸支
されている。４は内側ロータ２に連結されて回転駆動さ
れる第１発電機である。
本発明の二軸反転軸流タービンの一実施例を示す断面構
成図、図２は外側ロータ回転翼と内側ロータ回転翼との
関係を示す配置図である。これらの図において、１は内
側ロータ２に一端が固定された複数の内側ロータ回転翼
であり、その内側ロータ２は内側ロータ用軸受３に軸支
されている。４は内側ロータ２に連結されて回転駆動さ
れる第１発電機である。
【０００８】５は内側ロータ回転翼１の回転軸と同軸
に、かつ、近接して配置され一端が外側ロータ６の内周
に植込まれた複数の外側ロータ回転翼であり、その外側
ロータ６の外周には第１ギヤ７が形成されている。８は
外側ロータ６を軸支する外側ロータ用軸受である。９は
第１ギヤ７に係合する第２ギヤであり、この第２ギヤ９
はギヤ軸１０に固定され、ギヤ軸ハウジング１１に設け
られたギヤ軸軸受１２に軸支されている。１３はギヤ軸
１０に発電機軸１４を介して連結された第２発電機であ
る。１５はギヤ軸ハウジング１１の一方の側に固定され
た入口ケーシング、１６はギヤ軸ハウジンの他方の側に
固定された出口ケーシングである。
に、かつ、近接して配置され一端が外側ロータ６の内周
に植込まれた複数の外側ロータ回転翼であり、その外側
ロータ６の外周には第１ギヤ７が形成されている。８は
外側ロータ６を軸支する外側ロータ用軸受である。９は
第１ギヤ７に係合する第２ギヤであり、この第２ギヤ９
はギヤ軸１０に固定され、ギヤ軸ハウジング１１に設け
られたギヤ軸軸受１２に軸支されている。１３はギヤ軸
１０に発電機軸１４を介して連結された第２発電機であ
る。１５はギヤ軸ハウジング１１の一方の側に固定され
た入口ケーシング、１６はギヤ軸ハウジンの他方の側に
固定された出口ケーシングである。
【０００９】上記の構成において、矢印Ａ方向から入り
口ケーシング１５に導入されたガス（例えば蒸気）は、
外側ロータ回転翼５を通過した後、内側ロータ回転翼１
を通過して出口ケーシング１６から排出される。図２は
外側ロータ回転翼５の速度三角形を示すもので、外側ロ
ータ回転翼５が回転している為、矢印Ａで示すガスの流
れは軸方向に対してαだけ傾斜する。そして矢印Ｂ方向
に進むことにより内側ロータ回転翼１に対して矢印Ｃ方
向への回転力を発生させる。本発明のタービンは翼面の
蒸気の流れに合わせて外側ロータ回転翼５の形状を決定
することにより、この外側ロータ回転翼５に回転力を発
生させると共に内側ロータ回転翼１への流れ方向の調整
も同時に行う。
口ケーシング１５に導入されたガス（例えば蒸気）は、
外側ロータ回転翼５を通過した後、内側ロータ回転翼１
を通過して出口ケーシング１６から排出される。図２は
外側ロータ回転翼５の速度三角形を示すもので、外側ロ
ータ回転翼５が回転している為、矢印Ａで示すガスの流
れは軸方向に対してαだけ傾斜する。そして矢印Ｂ方向
に進むことにより内側ロータ回転翼１に対して矢印Ｃ方
向への回転力を発生させる。本発明のタービンは翼面の
蒸気の流れに合わせて外側ロータ回転翼５の形状を決定
することにより、この外側ロータ回転翼５に回転力を発
生させると共に内側ロータ回転翼１への流れ方向の調整
も同時に行う。
【００１０】外側ロータ回転翼５で発生した回転力によ
り外側ロータ６が回転し、この外側ロータ６の外周に形
成された第１ギヤ７に係合する第２ギヤ９が回転する。
この第２ギヤ９の回転によりギヤ軸１０に連結された発
電機軸１４が回転し、第２発電機１３が起動する。この
場合、外側ロータ６に植込まれた外側ロータ回転翼５は
遠心力により圧縮力を受けるため、圧縮力によるバック
リングに耐えられるようなものとする。また、外側ロー
タ６の外径は比較的大きくなるので、外側ロータ６の回
転数を低く抑え、第２ギヤ９で増速して発電機軸１４を
回転させる。なお、ギヤ軸ハウジング１１は外側ロータ
用軸受８のハウジングも兼ねている。
り外側ロータ６が回転し、この外側ロータ６の外周に形
成された第１ギヤ７に係合する第２ギヤ９が回転する。
この第２ギヤ９の回転によりギヤ軸１０に連結された発
電機軸１４が回転し、第２発電機１３が起動する。この
場合、外側ロータ６に植込まれた外側ロータ回転翼５は
遠心力により圧縮力を受けるため、圧縮力によるバック
リングに耐えられるようなものとする。また、外側ロー
タ６の外径は比較的大きくなるので、外側ロータ６の回
転数を低く抑え、第２ギヤ９で増速して発電機軸１４を
回転させる。なお、ギヤ軸ハウジング１１は外側ロータ
用軸受８のハウジングも兼ねている。
【００１１】図１では単段のタービンに適用した例につ
いて示したが、本発明は多段のタービンについても適用
可能であり、その場合はより大きな外側ロータ６の回転
出力が期待できる。その結果、従来の静翼構造を持つ単
軸ロータの場合と比較して大きなエネルギ効率の向上が
見込まれる。
いて示したが、本発明は多段のタービンについても適用
可能であり、その場合はより大きな外側ロータ６の回転
出力が期待できる。その結果、従来の静翼構造を持つ単
軸ロータの場合と比較して大きなエネルギ効率の向上が
見込まれる。
【００１２】また、図１に示す実施例においてはガスを
外側ロータ回転翼５側から導入したがガスは出口ケーシ
ング１６側から導入し、内側回転翼１側から外側ロータ
回転翼５側に排出されるような構造であってもよい。な
お、各部品の形状は図示の例に限ることなく種々変更可
能である。
外側ロータ回転翼５側から導入したがガスは出口ケーシ
ング１６側から導入し、内側回転翼１側から外側ロータ
回転翼５側に排出されるような構造であってもよい。な
お、各部品の形状は図示の例に限ることなく種々変更可
能である。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来ノズル（静翼）で発生していたエネルギの損失を回転
力として利用する二軸式のタービン構造とすることによ
りエネルギ効率の向上をはかることができる。また、２
つの軸から動力を取り出すことにより多段ロータでは軸
スパンの減少をはかることが可能となり、さらに静翼を
不要とすることによる部品点数の減少をはかることがで
きる。
来ノズル（静翼）で発生していたエネルギの損失を回転
力として利用する二軸式のタービン構造とすることによ
りエネルギ効率の向上をはかることができる。また、２
つの軸から動力を取り出すことにより多段ロータでは軸
スパンの減少をはかることが可能となり、さらに静翼を
不要とすることによる部品点数の減少をはかることがで
きる。
【図１】本発明による二軸反転軸流タービンの一実施例
を示す断面構成図である。
を示す断面構成図である。
【図２】本発明による二軸反転軸流タービンの外側ロー
タ回転翼と内側ロータ回転翼との関係を示す配置図であ
る。
タ回転翼と内側ロータ回転翼との関係を示す配置図であ
る。
【図３】従来の軸流タービンのロータ回転翼とその外側
に固定されたノズル（静翼）との関係を示す配置図であ
る。
に固定されたノズル（静翼）との関係を示す配置図であ
る。
１ 内側ロータ回転翼 ２ 内側ロータ ３ 内側ロータ用軸受 ４ 第１発電気 ５ 外側ロータ回転翼 ６ 外側ロータ ７ 第１ギヤ ８ 外側ロータ用軸受 ９ 第２ギヤ １０ ギヤ軸 １１ ギヤ軸ハウジング １２ ギャ軸軸受 １３ 第２発電機 １４ 発電機軸 １５ 入口ケーシング １６ 出口ケーシング
Claims (1)
- 【請求項１】第１発電機の軸に連結された内側ロータ
と、該内側ロータに取り付けられた内側ロータ回転翼
と、該内側ロータ回転翼の回転軸と同軸に、かつ、前記
内側ロータ回転翼に近接して配置された外側ロータ回転
翼と、外周に第１ギヤが形成され内周に前記外側ロータ
回転翼の一端が固定された外側ロータと、前記外側ロー
タの第１ギヤに係合して配置された第２ギヤと、該第２
ギヤの回転軸に連結する第２発電機とを具備したことを
特徴とする二軸反転軸流タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017119A JP2750008B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 二軸反転軸流タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017119A JP2750008B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 二軸反転軸流タービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237801A JPH04237801A (ja) | 1992-08-26 |
| JP2750008B2 true JP2750008B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=11935153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017119A Expired - Lifetime JP2750008B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 二軸反転軸流タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750008B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140832B2 (en) * | 2005-04-04 | 2006-11-28 | General Electric Company | Method and system for rotating a turbine stator ring |
| NL1034458C2 (nl) * | 2007-10-02 | 2009-04-03 | Bepart B V | Microturbinesysteem, alsmede werkwijze. |
| CN102536432A (zh) * | 2012-02-13 | 2012-07-04 | 清华大学 | 对转涡轮复合装置及具有该装置的发动机系统 |
| CN103382856A (zh) * | 2012-08-25 | 2013-11-06 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 壳动叶轮机构 |
| CN103382855A (zh) * | 2012-08-25 | 2013-11-06 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 壳动叶轮机构 |
| BR102013021427B1 (pt) * | 2013-08-16 | 2022-04-05 | Luis Antonio Waack Bambace | Turbomáquinas axiais de carcaça rotativa e elemento central fixo |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP3017119A patent/JP2750008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04237801A (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980127 |