JP3133748B2 - 容積タイプ回転タービン - Google Patents

容積タイプ回転タービン

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JP3133748B2
JP3133748B2 JP32161489A JP32161489A JP3133748B2 JP 3133748 B2 JP3133748 B2 JP 3133748B2 JP 32161489 A JP32161489 A JP 32161489A JP 32161489 A JP32161489 A JP 32161489A JP 3133748 B2 JP3133748 B2 JP 3133748B2
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ハー.クルヘル ヴァルデマル
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ハー.クルヘル ヴァルデマル
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の背景) 過去において、多くのタイプの回転蒸気機関が作られ
ているが、その内の幾つかはワット、マードック、ホル
ンブロワ、トレヴィシック、エリクソン、モーズレイ等
の著名人によってなされている。しかしながらこれら全
ての機関は何らかの欠点があり、結局成功裏等における
実用化には結び付かなかった。最も古くに作られた大型
の回転蒸気機関は過酷なシーリングの問題点にぶつか
り、そのために失敗した。即ち制御不能な程の高い蒸気
漏洩があり、その結果体積効率が低いものとなった。従
って本発明の主要な目的の一つはこの大きな回転蒸気機
関のための非接触ギヤタイプラビリンスシールを提供す
ることであり、同シールにより極めて低い蒸気漏洩を有
し、従って極めて高い体積効率を有する前記機関を実現
することである。現行においては、慣用タービン又はい
かなる回転蒸気機関をも560℃よりかなり高い蒸気温度
で作動させることは経済的ではない。何故ならば浸食及
び腐食のためにロータブレード及び他の部品がキャビテ
ーションやピッティングを起すからである。従って本発
明の重要な目的はロータブレードを冷却したり、高価な
特殊鋼を採用する必要性無く、560℃よりも高い蒸気温
度により作動することの出来る大型の回転蒸気機関を提
供することである。現行では不十分な内部圧力補償のた
めに高蒸気圧で作動することが出来る大型回転蒸気機関
を作ることは不可能である。かくして、本発明の付加的
な目的は全体として内部の半径方向及び軸方向圧力が補
償されている回転蒸気機関を示すことである。本発明の
別の重要な目的は、高出力エネルギ転換用途に必要な動
力取出シャフトにおける連続かつ平滑なトルク動力取出
しの実現である。慣用の蒸気タービンは完全負荷及び該
当する高回転速度においてのみ最大効率に達する。部分
負荷条件においては慣用蒸気タービンの効率は急速に劣
下する。従って更に重要な目的は全ての負荷条件におい
て完全負荷条件と等しいかそれ以上の効率で作動するこ
との出来る回転蒸気機関を示すことである。本発明の更
に目的とする所は極度に湿った蒸気、脱ガスしていない
蒸気のみならず多量の不純物を含んだ蒸気によっても作
動することの出来る回転蒸気機関を示すことである。

(発明の要約) 本発明の目的は主として容積タイプの蒸気機関として
機能し、加えてロータブレード上に衝突する急速蒸気分
子によって発生する運動エネルギをも部分的に利用し、
かって半径流タービン類似の機能も発揮する容器タイプ
回転システム蒸気タービン機関を構成することによって
達成される。本発明は上側半割ハウジング及び下側半割
ハウジングを有しており、かくして両半割部材はそれら
のフランジリムを以って互いにぴったりとねじ止めされ
る。完全な圧力補償無しの前記2ステージタービンは好
ましくは3個のブレードロータチャンバと、6個の溝ロ
ータチャンバと1個のギヤチャンバとからなっており、
全てはそれぞれのシャフト上で互いに平行をなして配列
されている。各ハウジングチャンバは3つの整合され交
差する円筒状の第1又は第2ステージチャンバのセット
から形成されているのが好ましく、これらのチャンバセ
ットは一つの第1又第2ステージブレードロータと、二
つの第1又は第2ステージ溝ロータにして前記ブレード
ロータの水平方向において左右側に装着されているロー
タとを含むことが出来る。ハウジングの後方に位置する
前記ギヤチャンバはロータと同一の直径を備えたギヤ輪
を装備してあるロータ直径に迄なる。極めて大きな径と
高い回転数を備えたロータは前記ギヤ輪の周速を出来る
だけ低く維持するために5個のより小さなギヤ輪を装備
しているのが好ましい。前記第1ステージ及び2個の第
2ステージブレードロータ並びに大型ギヤ輪は全て同一
のシャフト上に装着されている。各セットの溝ロータ及
び対応する小さなギヤ輪も又共通シャフト上に装着され
ている。各セットのブレードロータチャンバ及び対応す
る小さなギヤ輪も又一本の共通シャフト上に装着されて
いる。各セットのブレードロータチャンバ並びにそれぞ
れの溝ロータチャンバは他のセットのチャンバから及び
前記ギヤチャンバからシールされている。ブレードロー
タの円周方向表面上において、及び溝ロータの表面上に
おいて、小さなギヤタイプ歯が配設されているが、その
態様は前記ロータがそれらの該当する軸線のまわりを回
転する際非接触噛合いが達成されるようなものである。
前記大きなギヤ輪並びに小さなギヤ輪は精密に研削さ
れ、極めて正確に噛合っているので、ロータとの非接触
噛合い回転を同期化することが出来る。前記ハウジング
は更に各チャンバに対して対応する取入口ポート及び取
出口ポートを有しており、これらは互いに直径方向相対
して配置されるとともに、それぞれのブレードロータチ
ャンバに通じている。前記ブレードロータの表面上にお
いて厚肉のロータブレードが長手方向に配列され、互い
に半径方向で等距離に隔置されている。前記溝ロータは
対応する数のブレード溝を有しているが、これら溝の数
はロータブレードの数及び相対的ロータ回転比によって
も変化する。動力取出しシャフトにおいて連続的かつ平
滑なトルクモーメントを得るために、前記ロータブレー
ドは表面接触することなく前記ブレード溝と噛合ってお
り、その結果前記チャンバ内の加圧された作動媒体によ
って誘起された一方の側の圧力下にあるタービンブレー
ドと、同一のブレードロータ上にあって溝ロータの対応
するブレード溝と噛合う次のタービンブレードの間に一
方にかたよった圧力が誘起されるのを防止するのに十分
大きな間隙が蒸気に対して残される。前述したような2
つのロータブレード間における内部圧力補償効果は周期
的なトルク打消し効果となってあらわれ、かくして動力
取出しシャフトにおいては大出力転換用途においては有
害である不均一な動力出力として検出されることにな
る。前記ロータブレード及び前記ブレード溝間において
平行をなした小さなギヤタイプの歯が配設されている。
このギヤタイプの歯は非接触ではあるが相対するロータ
の補合歯とは極めてタイトに噛合うので、噛合うロータ
間には極めて有効な動的無摩擦ラビリンスギヤタイプシ
ーリング作用が得られ、その結果高い体積効率が達成さ
れる。前記ブレードロータのロータブレード並びに溝ロ
ータの前記小さなギヤタイプ歯はそれらが対応するシャ
フトのまわりを回転するにつれて、それらの該当する中
空の円筒状内部チャンバ壁に極めて近接して移動し、か
くてそれらのギヤタイプ歯とともに動的無摩擦ラビリン
スシーリング効果を発揮する。かくして円筒状内部チャ
ンバの加圧下作動媒体を含む部分を同円筒状内部チャン
バの部分膨脹状態下にある作動媒体を含む部分からシー
ルする。このシーリング作用は前記円筒状内側チャンバ
部分を少なくとも2つの異なり、かつ互いにシールされ
た圧力状態へと細分割している。前記チャンバ部分内で
加圧媒体が空間体積を変化させる作用が発生すると、前
記ロータブレードがそれぞれのチャンバ中をタイトな状
態で通過する際、ロータブレードの回転方向に面した側
上に圧力を連続的に誘起せしめることで連続的な回転仕
事状態が得られる。高体積効率を達成することの目的は
更に部分膨脹作動媒体体積チャンバとして、前記第1ス
テージチャンバのセットの各側上に配置した2セットの
第2ステージチャンバを利用することにより実現するこ
とが出来る。前記第1ステージチャンバの取入口ポート
中を導入された加圧作動媒体は前記ロータブレードを変
位モードにおいて前記第1ステージチャンバ中に強制移
動させることにより仕事をなし、その後同作動媒体は連
結された2つの第2ステージチャンバ内へと膨脹する。
前記第2つの第2ステージチャンバの全チャンバ体積は
前者の第1ステージチャンバの体積よりずっと大きい。
従って圧力を減じた作動媒体の該当するチャンバ当りの
漏洩率はずっと小さくなる。部分的に膨脹して失なわれ
た媒体に固有のエネルギは従ってずっと小さいものであ
る。従って、第2ステージチャンバの全体積が第1ステ
ージチャンバに関して増大するにつれて、作動媒体の漏
洩によるエネルギ損失は相対的に減少する。従って作動
媒体の有効漏洩量は比例関数的に減少し、かくしてそれ
ぞれの体積効率の著しい付加的増大をもたらす。蒸気タ
ービン内の侵食及び腐食はとりわけ作動媒体の温度の増
大とともに比例的に増大する。かくして、作動媒体の温
度減少に直接影響することなくロータ冷却媒体を導入す
ることはタービン内の侵食及び腐食に逆効果を生ずる。
この問題点の解決は円筒状内側チャンバ壁の構成に際し
て外側の円周方向ブレードロータ表面のほぼ半分のみが
高温作動媒体にさらされるようにすることで達成され
た。外側周辺ブレードロータ表面の他の半分は部分的に
膨脹され、従ってずっと低温になっている作動媒体にさ
らされ、その後該当する冷却作用を受ける。冷却能力は
冷媒にさらされた表面積の増大及び媒体の温度差異とと
もにほぼ線形的に増大する。前記侵食及び腐食の効果も
又作動媒体の流速の増大とともに上昇する。本発明にお
ける変位作用のため、作動媒体の流速は前記ブレードロ
ータの周辺速度をわずかにしか上廻らず、従って前記侵
食及び腐食効果も減少する。慣用タービンの薄肉ロータ
ブレードとは逆に本発明のロータブレードは極めて厚肉
かつ短かく作られており、従って種々のタイプの表面コ
ーティング又はセラミックスのような特殊材料が利用可
能となり、かくしてロータブレードの侵食及び腐食効果
が更に減少する。

侵食及び腐食の更なる減少はブレードロータ及びロー
タブレードを中空に構成し、かくして冷媒の助けにより
内部冷却を施すことにより達成される。ブレードロータ
の圧力補償作用は偶数個のロータブレードをブレードロ
ータ表面上に設け、取入口ポート、取出口ポートを内側
円筒状チャンバ内において互いに直径方向を向くように
し、圧力モーメントが互いに対立し、打消し合うように
することで達成された。溝ロータの圧力モーメントを完
全に打消すために、付加的な2つの圧力補償ロータが前
記第1ステージ溝ロータと第2ステージ溝間においてそ
れぞれのシャフト上に装着される。前記2つの圧力補償
ロータの円周表面は研摩されており、寸法×圧力並びに
全ての対立する圧力モーメントに対抗する向きが等しい
表面がシールされ、チューブを介して第1ステージ取入
口ポートに接続されている。かくして圧力補償作用は全
ての圧力状態に対して自動的に実施される。従って、全
ての軸線方向力、半径方向力及びロータの重量によって
誘起される力さえ補償され、本発明の各圧力ステージ部
をそれぞれ高蒸気圧並びに回転数を以って作動させるこ
とが可能となる。このように構成した本発明は1乃至2
ステージ半径流タンダム式タービンと同様にして高圧蒸
気を減少させる。速度コントロール装置が変位プロセス
のために利用される作動媒体の圧力及び体積を規制す
る。かくして、すぐれた属性、極めて高い熱効率及び極
めて高い全効率を備えた極めて有用なるタービンシステ
ムが提供されている。

本発明はまたタービンとポンプ又はコンプレッサの組
合せ物としても用いることが出来る。

本発明の別の用途は、とりわけ、コンプレッサ、ポン
プ、原動機等にある。

(好ましい実施例の詳細な説明) 第1図及び第3図に例示した本発明は一つの上側半割
ハウジング1と一つの下側半割ハウジング2とを有して
いる。前記ハウジング1及び2は第一及び第二のステー
ジチャンバのセットを構成しており、同チャンバにはそ
れぞれの第一及び第二のステージロータが備えられてい
る。中央には一つの大きな円形ブレードロータチャンバ
が設けられており、このロータの水平方向の左方及び右
方に前記ロータと平行をなしてそれぞれ一つの小さな円
形溝ロータチャンバが設けられている。前記半割ハウジ
ングの両者はそれらの研摩されたフランジリムを会わせ
てしっかりねじ止めされている。前記上側及び下側前記
ハウジング1及び2は取入口ポート3及び5並びに取出
口4及び6を有しており、これらポートは互いに直径方
向反対側に位置している。前記ハウジングを支持するた
めに脚8及び9が前記下側半割ハウジングに剛固に装着
されている。前記大きな円形チャンバの内側には前記第
一ステージのブレードロータ12がハウジング内の中央に
設けたシャフト14上において装着されている。このロー
タ12とともにこれと平行をなして前記溝ロータ15及び16
がそれらのそれぞれのシャフト17及び18上に装着されて
いる。前記ブレードロータ12の表面上長手方向において
厚肉のロータブレード13が互いに等距離をなして半径方
向に配置されている。溝ロータ15及び16は対応する数の
ブレード溝19及び20を有しているが、この数はロータブ
レード13の数及び相互の回転比によって変化する。ロー
タブレード13は殆んど非接触でブレード溝19及び20と噛
合う。すなわちロータブレード13は好ましくは金属であ
る調節可能なインサートプレート10及び11に極めて近接
して非接触で移動し、かくして取入口ポート3及び5の
チャンバ側を取出口ポート4及び6のチャンバ側からシ
ールする。かくして蒸気のような加圧媒体が直径方向に
相対する取入口ポート3及び5を介して導入されると、
連続する回転作動状態が実現される。シールプレート10
及び11は、取入口ポート3及び5と各取出口ポート4及
び6との間の半径距離の部分のみにわたって延び、それ
故に取出口ポート4及び6を通じた排出前に作動媒体の
漸次の膨張を許容するように、長さを減じられても良
い。前記金属ロータチャンバはプレート10及び11をシー
ルしており、好ましくはロータブレード13との接触が万
が一発生しても焼付きが防止出来るような材料から作ら
れているのが好ましい。側方チャンバシールプレート38
及び39はロータブレード13のみならずブレードロータ及
び溝ロータとの焼付きが防止出来る材料から作られてい
る。ハウジングの内側のカーブは、溝ロータ15及び16か
ら、近接する取入口及び取出口ポート3,4,5及び6へ達
する溝を備えるということもまた注意されるべきであ
る。前記ロータブレード13と前記ブレード溝19及び20の
間にこれらと平行をなして比較的に小さなギヤタイプの
歯21及び22が設けられている。前記ギヤタイプの歯21及
び22は殆んど接触無しで噛合い運動を行なっているが、
相対するロータの補合歯とはしっかり噛合っているの
で、前記ロータ間には極めて有効な動的無摩擦ラビリン
スギヤタイプのシール効果が確立される。図1及び図4b
に示すように、溝ロータ15及び16は、ロータブレード13
が対応するロータ溝19及び20(溝20と噛合うように図1
及び図4bに示されたロータブレード13が、参照番号49で
示されている)と噛合うときに、好ましくは少なくとも
2つのギアタイプ歯すなわち溝19及び20の各側において
1つが、ブレードロータ12の対応するギアタイプ歯21と
緊密にしかし接触することなく噛合い、それによりロー
タ12とロータ15との間及びロータ12とロータ16との間に
連続する動的ラビリンスギアタイプシーリング作用が形
成されるように作られている。溝ロータ15及び16のギヤ
タイプ歯22はシールプレート23及び24に対して極めて近
接するも非接触で回転するので取入口ポート3及び5に
近接したチャンバ側と取出口ポート6及び4に近接した
ロータチャンバ側の間にはシーリング作用が確立され
る。全てのロータの前記非接触噛合いは第3図に示す同
期ギヤ輪40を介して達成される。溝ロータ15及び16並び
にブレードロータ12上に形成されたギアタイプ歯21及び
22は、同期化ギア輪40が誤作動した場合に同期化ギアの
機能を奏するように配置され形成されている。非常に大
きな直径を有しかつ高回転のロータには、好ましくは、
可能な限り遅い周速を保持するように、ロータシャフト
の各々に設置されたギア輪40を接続するステップダウン
ギア輪として働く付加的なギア輪を伴うより小さなギア
輪40が備えられる。2ステージ膨脹タービンとして作用
するために、前記第二ステージのブレードロータ34及び
35は前記第一ステージブレードロータ12の各側上におい
て相互の中央シャフト14上に装着されており、対応する
第二のステージの溝ロータはシャフト17及び18上に装着
されている。ブレードロータ34及び35の2つの引続くロ
ータブレード間の全体積量はブレードロータ12の体積の
数倍以上あるので、それぞれの第二ステージ内部蒸気膨
脹が可能となる。2ステージ膨張タービンとして作用す
るために、ブレードロータ12は、ある圧力で作動媒体と
共に作動し、一方、ブレードロータ34及び35は、より低
い第2の圧力で作動媒体と作動するということが理解さ
れるべきである。ブレードロータ34,12及び35間には圧
力補償ロータ25及び26が設けられており、それらはそれ
ぞれシャフト17及び18上に装着されている。第2図はそ
れぞれのシャフト17及び18上に装着された圧力補償ロー
タ25a及び25bを示している。ラビリンスシール27,28,29
及び30は圧力補償ロータ25a及び25bの研摩表面の非接触
部分をチャンバ50からシールせしめている。取入口ポー
ト3及び5は取入口ポート31及び32と連結されており、
かくして圧力補償ロータ25a及び25b並びに溝ロータ15及
び16の表面上には直径方向に等しい圧力作用が自動的に
誘起され、全体的な圧力補償作用が得られる。溝ロータ
とは逆に、ブレードロータ12,34及び35は、蒸気圧力が
常に直径方向に作用し、これらの内相対する向きの力が
互いにキャンセルされるという事実の故に、常に完全な
圧力補償が行なわれている。ブレードロータ12のチャン
バの取出口ポート4及び6と圧力補償ロータの取出口ポ
ート33はブレードロータ34及び35のチャンバの取入口ポ
ートと連結されており、かくして漏洩蒸気を付加的作動
多媒体へと変換し、以って本発明の体積効率を改善して
いる。

第4a図は、ギヤタイプの歯21及び22の無い2つの非接
触回転ロータ表面51及び52が、等しいピッチ円47及び48
を備えているものの、非接触噛合いロータブレード49並
びに対応するロータ溝20のまわりにおいて、間隙43a及
び44aを介しての極端に多量の蒸気漏洩を発生している
ことを描いている。第4b図は、間隙43b及び44bは等しい
ピッチ円47及び48を備えているが、非接触噛合いするギ
ヤタイプ歯21及び22のシーリング能力により、はるかに
少ない蒸気の漏洩を示し、かくして体積効率の著しい増
大がはかられていることを描いている。間隙43及び44は
図示したようにロータブレード13及び49間に蒸気圧力が
誘起されるのを防止しており、他の点では前記ロータブ
レード間の内圧補償が発生するので、周期的なトルクの
打消し作用が得られ、動力取出しシャフトにおいては不
均一な動力取出し作用が検出される。前記ロータブレー
ドはt溝41内に装着されており、その先端においてはラ
ビリンスシール能力を高めるために溝42を有している。
全てのロータの側において焼付防止のシールプレート38
及び39が装着されている。ロータの圧力補償作用の故
に、ロータシャフト14,17及び18上には最小の力のみが
作用しており、かくしてとりわけ高速回転ボールベアリ
ング45及び46の使用を可能ならしめている。シール36及
び37は全てのチャンバ間をシールしている。

本発明は2つのブレードロータ34及び35を用いて空気
のような媒体を圧縮することにより、タービン及びポン
プ又はコンプレッサの組合せ装置として用いられる。そ
の場合前記媒体に対する取入口ポートは取出口ポートと
して用いられ、取出口ポートは取入口ポートとして用い
られる他、更にブレードロータ12は前述の如く変位的に
仕事をするのに用いられる。当業者ならば本発明はコン
プレッサ、ポンプ、モータ等の種々の形態のものとして
採用可能なることは直ちに理解されるであろう。従って
ここに説明し、開示した種々の実施例は単に例示のため
のものであり、本発明の精神又は範囲から離脱すること
なく更に本発明の他の修整例を案出することが可能なる
ことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第1図は本発明の第1ステージロータのセットの垂直中
央断面からなる正面図、 第2図は本発明の圧縮力補償ロータの垂直中央断面から
なる正面図、 第3図はやはり2つの圧力補償ロータを示す本発明の垂
直断面からなる側面図、 第4a図及び第4b図は本発明のブレードロータの一部の垂
直切断面の拡大部分図であり、ギヤタイプの歯を備えな
いブレードロータとの比較を示している。 1,2……ハウジング、3,5……取入口ポート、4,6……取
出口ポート、12……第1ステージブレードロータ、15,1
6……溝ロータ、17,18……シャフト、14……中央シャフ
ト、13,49……ロータブレード、19,20……ブレード溝、
10,11……プレート、38,39……側方チャンバシールプレ
ート、21,22……小さなギヤタイプ歯、23,24……シール
プレート、40……同期ギヤ輪、34,35……第2ステージ
ブレードロータ、25a,25b,26a,26b……圧力補償ロー
タ、27,28,29,30……ラビリンスシール、43a,44a……間
隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01C 1/20 F01C 19/00 F01D 1/22

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】整合されかつ部分的に交差している複数個
    の円筒状チャンバに分割された少なくとも1つの中空内
    側空間を画成する手段を有するハウジングであって、前
    記複数個の円筒状チャンバは共に1つのチャンバセット
    を構成しているハウジングと、 前記ハウジングに回転接続された同様に複数個の近接す
    るシャフトであって、該シャフトは互いに平行に延びる
    と共に、実質的に前記複数個のチャンバの各1つの中心
    に配置されたシャフトと、を有し、 前記ハウジングは、作動媒体の前記チャンバセットに対
    するそれぞれ取入れ及び取出しのための少なくとも2つ
    の取入口及び少なくとも2つの取出口チャンネルを画成
    する手段を更に含み、前記取入口及び取出口チャンネル
    は、取入口チャンネルが直径方向に互いに相対し、かつ
    取出口チャンネルが直径方向に互いに相対し、作動媒体
    が通過することによって誘起される圧力モーメントが互
    いに相対し、打消すことを許容するべく、前記ハウジン
    グ上に配設されており、前記取入口及び取出口チャンネ
    ルは、取入口チャンネルが取出口チャンネルの1つずつ
    に面しそれ故に高速蒸気の通過が得られるように平行に
    更に配設されており、 前記チャンバセットは前記複数個のシャフトの最中央シ
    ャフト上に装着された第一のロータを備えており、該第
    一のロータは複数個の圧力ブレードを有する外側表面を
    含み、当該圧力ブレードは長手方向にかつ半径方向に延
    在するよう前記第一のロータの外側表面に沿って隔置さ
    れた位置に設置され、前記第一のロータの外側表面はそ
    の上に形成されたギアタイプ歯を更に含んでおり、 前記チャンバセットは更に前記最中央シャフト近傍のシ
    ャフト上に装着された複数個の溝ロータを含んでおり、
    前記溝ロータの各々は前記第一のロータに近接して配置
    されかつ複数個の溝を含んだ外側表面を有し、当該複数
    個の溝は前記圧力ブレードの間隔に対応するように溝ロ
    ータの外側表面上に隔置されており、前記溝ロータの外
    側表面の各々はその上に形成されたギアタイプ歯を更に
    含み、前記溝ロータの外側表面に形成された前記溝の各
    々は前記第一のロータと前記溝ロータが回転する間、前
    記圧力ブレードが前記溝と噛み合うことを許容するよう
    に前記複数個の圧力ブレードの1つを収納するように形
    作られ、 前記第一のロータのギアタイプ歯が緊密にしかし接触す
    ることなく溝ロータの各々のギアタイプ歯と噛み合い、
    それによって前記第一のロータの外側表面と前記複数個
    の溝ロータの各々の外側表面との間に連続した動的無摩
    擦ラビリンスシールが確立され、 前記圧力ブレードが、噛合い連鎖中非接触で前記溝と噛
    み合ってそれらの間に連続する間隙を画成し、前記溝ロ
    ータ及び第一のロータのギアタイプ歯もまた噛み合い、
    前記溝ロータの各々について少なくとも2つのギアタイ
    プ歯すなわち前記溝ロータの溝の1つの各側において1
    つが、緊密にしかし接触することなく第一のロータの対
    応するギアタイプ歯と噛み合い、それによって前記最中
    央シャフト上に実質的に一定のトルクを供給せしめ、 前記作動媒体を遮断するべく前記ハウジングと前記チャ
    ンバセットとの間に圧力シールを確立するための手段
    と、 各取入口手段に対するチャンバシールプレートであっ
    て、該シールプレートは前記ハウジングに装着され、前
    記第一のロータに近接するよう前記チャンバセット内に
    配置されるとともに、前記圧力ブレードが各々の前記チ
    ャンバシールプレートに相対的に移動し、動的無摩擦ラ
    ビリンスシールが誘起され、かくして膨張状態にある作
    動媒体を含んだチャンバ部分を加圧状態にある作動媒体
    を含んだチャンバ部分から遮断せしめるように配設され
    ているシールプレートと、 それぞれのシャフトの回転を同期化するための手段と、 前記タービンを実用装置に接続するべく前記第一のロー
    タと作動的に連結された動力取出手段と、を有する 容積タイプ回転タービン。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    溝ロータの前記ギアタイプ歯と前記第一のロータのギア
    タイプ歯とが噛み合い、前記溝ロータの各々について少
    なくとも4つのギアタイプ歯すなわち前記溝ロータの溝
    の一つの各側において2つが緊密にしかし接触すること
    なく第一のロータの同様の数の前記ギアタイプ歯と噛み
    合い、連続的な動的無摩擦ラビリンスシールを確立する
    ことを特徴とする容積タイプ回転タービン。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    第一のロータ上には偶数個の圧力ブレードが装着されて
    いることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
  4. 【請求項4】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    チャンバシールプレートがカーブしており、前記圧力ブ
    レードの各々が複数個の長手方向に延びる溝をもつ先端
    を備え、前記圧力ブレードとカーブしたチャンバシール
    プレートとの間に確立されたシール作用が高められるこ
    とを特徴とする容積タイプ回転タービン。
  5. 【請求項5】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    第一のロータのギアタイプ歯並びに前記溝ロータのギア
    タイプ歯が、前記同期化手段が誤作動した場合に同期歯
    車として作用するよう配列され、形成されていることを
    特徴とする容積タイプ回転タービン。
  6. 【請求項6】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    第一のロータ及び前記複数個の溝ロータの両者の前記外
    側表面上に形成された前記ギアタイプ歯が、無接触で噛
    み合い、ロータの温度の変動の結果として生ずるかも知
    れないロータ直径内の差異を補償することを特徴とする
    容積タイプ回転タービン。
  7. 【請求項7】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    ハウジングは更に前記複数個のシャフトが中を延びる複
    数個の付加的チャンバセットを画成する手段を含んでお
    り、該付加的チャンバセットは互いに前記ハウジング内
    で軸線方向に隔置されており、前記ハウジングは更に前
    記付加的チャンバセットの各々に作動媒体の進入及び排
    出を許容するための付加的取入口を画成する手段及び2
    つの取出口チャンネルとを含んでおり、前記付加的取入
    口及び取出口チャンネルは前記ハウジング上において直
    径方向に相対する位置に配されており、中を通る作動媒
    体によって誘起される圧力モーメントが相対して互いに
    打消し合うことを許容するようにされていることを特徴
    とする容積タイプ回転タービン。
  8. 【請求項8】請求項7に記載のタービンにおいて、前記
    チャンバセットの1つ内に設けられた前記第一のロータ
    は変位式に作動し、一方別のチャンバセット内に設けた
    前記第一のロータは媒体をポンピング又は圧縮すること
    によって機能し、以って圧力補償を提供していることを
    特徴とする容積タイプ回転タービン。
  9. 【請求項9】請求項1に記載のタービンにおいて、前記
    ハウジングは更に複数個の整合しかつ部分的に交差する
    円筒状チャンバから形成された少なくとも1つの圧力補
    償チャンバを画成する手段を含んでおり、前記圧力補償
    チャンバは前記複数個のシャフトに沿って軸線方向に配
    設されており、2つの前記チャンバセットの各々間にお
    いて隔設されており、前記圧力補償チャンバは装着され
    た溝ロータを備えた前記複数個のシャフトの各々上に装
    着された1つの圧力補償ロータを備えており、前記ハウ
    ジングは更に作動媒体の前記圧力補償チャンバの各々に
    対するそれぞれ進入及び排出のための各圧力補償ロータ
    に対する少なくとも1つの取入口並びに各圧力補償チャ
    ンバに対する少なくとも1つの取出口を画成する手段
    と、前記圧力補償チャンバ内に作動媒体を遮断するべく
    圧力シールを確立するための手段とを含んでいることを
    特徴とする容積タイプ回転タービン。
  10. 【請求項10】整合されかつ部分的に交差している複数
    個の円筒状チャンバに分割された少なくとも1つの中空
    内側空間を画成する手段を有するハウジングであって、
    前記複数個の円筒状チャンバは共に1つのチャンバセッ
    トを構成しているハウジングと、 前記ハウジングに回転可能に接続された同様に複数個の
    近傍するシャフトであって、前記複数個のシャフトの各
    々が互いに平行に延び、実質的に前記複数個のチャンバ
    の各1つの中心に配置されたシャフトと、を有し、 前記ハウジングは、作動媒体の前記チャンバセットに対
    するそれぞれ取入れ及び取出しのための少なくとも2つ
    の取入口及び少なくとも2つの取出口チャンネルを画成
    する手段を更に含み、前記取入口及び取出口チャンネル
    手段は、取入口チャンネルが直径方向に互いに相対し、
    かつ取出口チャンネルが直径方向に互いに相対し、作動
    媒体が通過することによって誘起される圧力モーメント
    が互いに相対し、打消すことを許容するべく、前記ハウ
    ジング上に配設されており、前記取入口及び取出口チャ
    ンネルは、取入口チャンネルが取出口チャンネルの1つ
    ずつに面しそれ故に高速蒸気の通過が得られるように平
    行に更に配設されており、 前記チャンバセットは、前記複数個のシャフトの最中央
    シャフト上に装着された第一のロータを備え、該第一の
    ロータは、複数個の圧力ブレードを有する外側表面を含
    み、当該圧力ブレードは、長手方向にかつ半径方向に延
    在するよう前記第一のロータの外側表面に沿って隔置さ
    れた位置に設置され、前記第一のロータの外側表面は、
    その上に形成されたギアタイプ歯を更に含み、 前記チャンバセットは、前記最中央シャフト近傍のシャ
    フト上に装着された複数個の溝ロータを含んでおり、前
    記溝ロータの各々は、前記第一のロータに近接して配置
    されかつ複数個の溝を含んだ1つの外側表面を有し、当
    該複数個の溝は前記圧力ブレードの間隔に対応するよう
    に溝ロータの外側表面上に隔置されており、前記溝ロー
    タの外側表面の各々は、その上に形成されたギアタイプ
    歯を更に含み、前記溝ロータの外側表面に形成された前
    記溝の各々は、前記第一のロータと前記溝ロータが回転
    する間、前記圧力ブレードが前記溝と噛み合うことを許
    容するように、前記複数個の圧力ブレードの1つを収納
    するように形作られ、 前記第一のロータのギアタイプ歯が、緊密にしかし接触
    することなく溝ロータの各々のギアタイプ歯と噛み合
    い、それによって前記第一のロータの外側表面と前記複
    数個の溝ロータの各々の外側表面との間に連続した動的
    無摩擦ラビリンスシールが確立され、 前記圧力ブレードが、噛合い連鎖中非接触で前記溝と噛
    み合ってそれらの間に連続する間隙を画成し、前記溝ロ
    ータ及び第一のロータのギタタイプ歯もまた噛み合い、
    前記溝ロータの各々について少なくとも2つのギアタイ
    プ歯すなわち前記溝ロータの溝の1つの各側において1
    つが、緊密にしかし接触することなくブレードロータの
    対応するギアタイプ歯と噛み合い、それによって前記最
    中央シャフト上に実質的に一定のトルクを供給せしめ、 前記作動媒体を遮断すべく前記ハウジングと前記チャン
    バセットとの間に圧力シールを確立するための手段と、 各取入口手段に対するチャンバシールプレートであっ
    て、該シールプレートは前記ハウジングに装着され、前
    記第一のロータに近接するよう前記チャンバセット内に
    配置されるとともに、前記圧力ブレードが各々の前記チ
    ャンバシールプレートに相対的に移動し、動的無摩擦ラ
    ビリンスシールが誘起され、かくして膨張状態にある作
    動流体を含んだチャンバ部分を加圧状態にある作動流体
    を含んだチャンバ部分から遮断せしめるように配設され
    ているシールプレートと、を備え、 前記ハウジングは、前記複数個のシャフトが中を延びる
    複数個の付加的チャンバセットを画成する手段を更に含
    み、前記付加的チャンバセットは、互いに前記ハウジン
    グ内で軸線方向に隔置されており、前記ハウジングは、
    前記付加的チャンバセットの各々に作動媒体の進入及び
    排出を許容するための付加的取入口を画成する手段及び
    取出口チャンネルを含んでおり、前記付加的取入口及び
    取出口チャンネルは前記ハウジング上において直径方向
    に相対する位置に配されており、中を通る作動媒体によ
    って誘起される圧力モーメントが相対して互いに打消し
    合うことを許容するようにされており、 前記ハウジングは更に複数個の整合しかつ部分的に交差
    する円筒状チャンバから形成された少なくとも1つの圧
    力補償チャンバを画成する手段を含んでおり、前記圧力
    補償チャンバは前記複数個のシフトに沿って軸線方向に
    配設されており、2つの前記チャンバセットの各々間に
    おいて隔設されており、前記圧力補償チャンバは装着さ
    れた溝ロータを備えた前記複数個のシャフトの各々上に
    装着された1つの圧力補償ロータを備えており、前記ハ
    ウジングは更に作動媒体の前記圧力補償チャンバの各々
    に対するそれぞれ進入及び排出のための各圧力補償チャ
    ンバに対する少なくとも1つの取入口並びに各圧力補償
    チャンバに対する少なくとも1つの取出口を画成する手
    段と、前記圧力補償チャンバ内に作動媒体を遮断するべ
    く圧力シールを確立するための手段とを含んでおり、 それぞれのシャフトの回転を同期化するための手段と、 前記タービンを実用装置に接続するべく前記第一のロー
    タと作動的に連結された動力取出手段と、を有する ことを特徴とする容積タイプ回転タービン。
  11. 【請求項11】整合されかつ部分的に交差している複数
    個の円筒状チャンバに分割された少なくとも1つの中空
    内側空間を画成する手段を有するハウジングであって、
    前記複数個の円筒状チャンバは共に1つのチャンバセッ
    トを構成しているハウジングと、 前記ハウジングに回転可能に接続された同様に複数個の
    近接するシャフトであって、前記複数個のシャフトの各
    々が互いに平行に延び、実質的に前記複数個のチャンバ
    の各1つの中心に配置されたものと、を有し、 前記ハウジングは、作動媒体の前記チャンバセットに対
    するそれぞれ取入れ及び取出しのための少なくとも2つ
    の取入口及び少なくとも2つの取出口チャンネルを画成
    する手段を更に含み、前記取入口及び取出口チャンネル
    は、取入口チャンネルが直径方向に互いに相対し、かつ
    取出口チャンネルが直径方向に互いに相対し、作動媒体
    が通過することによって誘起される圧力モーメントが互
    いに相対し、打消すことを許容するべく、前記ハウジン
    グ上に配設されており、前記取入口及び取出口チャンネ
    ルは、取入口チャンネルが取出口チャンネルの1つずつ
    に面しそれ故に高速蒸気の通過が得られるように平行に
    更に配設されており、 前記チャンバセットは、前記複数個のシャフトの最中央
    シャフト上に装着された第一のロータを備え、該第一の
    ロータは、複数個の圧力ブレードを有する外側表面を含
    み、当該圧力ブレードは、長手方向にかつ半径方向に延
    在するよう前記第一のロータの外側表面に沿って隔置さ
    れた位置に設置され、 前記チャンバセットは、前記最中央シャフト近傍のシャ
    フト上に装着された複数個の溝ロータを含んでおり、前
    記溝ロータの各々は、前記第一のロータに近接して配置
    されかつ複数個の溝を含んだ外側表面を有し、当該複数
    個の溝は前記圧力ブレードの間隔に対応するように溝ロ
    ータの外側表面上に隔置されており、前記外側表面に形
    成された前記溝の各々は、前記複数個の圧力ブレードの
    1つを収容するよう形作られ、前記第一のロータと前記
    溝ロータが回転する間、前記圧力ブレードが前記溝と噛
    み合うことを許容し、それによって前記最中央シャフト
    上に実質的に一定のトルクが生じ、 前記第一のロータの外側表面と前記複数個の溝ロータの
    各々の外側表面との間に連続した動的無摩擦ラビリンス
    シールを確立する手段と、 前記作動媒体を遮断すべく前記ハウジングと前記チャン
    バセットとの間に圧力シールを確立するための手段と、 各取入口手段に対するチャンバシールプレートであっ
    て、該シールプレートは前記ハウジングに装着され、前
    記第一のロータに近接するよう前記チャンバセット内に
    配置されるとともに、前記圧力ブレードが各々の前記チ
    ャンバシールプレートに相対的に移動し、動的無摩擦ラ
    ビリンスシールが誘起され、かくして膨張状態にある作
    動媒体を含んだチャンバ部分を加圧状態にある作動媒体
    を含んだチャンバ部分から遮断せしめるように配設され
    ているシールプレートと、 それぞれのシャフトの回転を同期化するための手段と、 前記タービンを実用装置に接続するべき前記第一のロー
    タと作動的に連結された動力取出手段と、を備え、 前記ハウジングは、前記複数個のシャフトが中を延びる
    複数個の付加的チャンバセットを画成する手段を更に含
    み、前記付加的チャンバセットは、互いに前記ハウジン
    グ内で軸線方向に隔置されており、前記ハウジングは、
    前記付加的チャンバセットの各々に作動媒体の進入及び
    排出を許容するための付加的取入口を画成する手段及び
    取出口チャンネルを含んでおり、前記付加的取入口及び
    取出口チャンネル手段は前記ハウジング上において直径
    方向に相対する位置に配されており、中を通る作動媒体
    によって誘起される圧力モーメントが相対して互いに打
    消し合うことを許容するようにされており、 前記ハウジングは更に複数個の整合しかつ部分的に交差
    する円筒状チャンバから形成された少なくとも1つの圧
    力補償チャンバを画成する手段を含んでおり、前記圧力
    補償チャンバは前記複数個のシャフトに沿って軸線方向
    に配設されており、2つの前記チャンバセットの各々間
    において隔設されており、前記圧力補償チャンバは装着
    された溝ロータを備えた前記複数個のシャフトの各々上
    に装着された1つの圧力補償ロータを備えており、前記
    ハウジングは更に作動媒体の前記圧力補償チャンバの各
    々に対するそれぞれ進入及び排出のための各圧力補償チ
    ャンバに対する少なくとも1つの取入口並びに各圧力補
    償チャンバに対する少なくとも1つの取出口を画成する
    手段と、前記圧力補償チャンバ内に作動媒体を遮断する
    べく圧力シールを確立するための手段と、を含んでいる ことを特徴とする容積タイプ回転タービン。
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