JP7162122B2 - ターボ機械 - Google Patents
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Description
液状の作業媒体は、流体ポンプ33から圧力下でエバポレータ34に圧送され、さらにターボ機械100に圧送される。エバポレータ34は内燃機関40の排ガス管路に接続されていて、つまり、内燃機関40の排ガスの熱エネルギ利用することによって循環路32の作業媒体を気化する。次いでガス状の作業媒体は、ターボ機械100内で機械的なエネルギを放出して応力除去される。コンデンサ35内で作業媒体は完全に液化されて再び流体ポンプ33に達する。
2 通路
4 第1の磁石、電磁石
5 軸方向ギャップ
7 プレストレス手段
8 流入領域
9 流出領域
10 段部
11 ハブ
12 軸
13 第1の滑り部材
14 別の漏れ室
15 第2の滑り部材
16 通路
17 ばね
18 縁部
19 平らな区分
20 前側
21 後ろ側
22 段部
23 漏れ室
24 段部
25 シールギャップ
26 切欠
27 軸方向軸受
29 段部
30 回転軸線
32 循環路
33 流体ポンプ
34 エバポレータ
35 コンデンサ
36 バイパス管路
37 バイパス弁
40 内燃機関
41 タンク
42 ジェネレータ
44 排熱回収システム
46 燃料電池システム
47 燃料電池
48 吸気管路
49 排ガス管路
50 バイパス弁
51 圧縮機
52 排気タービン
55 ハウジング
56 ターボハウジング
57 ジェネレータハウジング
58 固定子プレート
59 固定子
60 軸受
61 回転子
62 追加的な通路
63 シールギャップ
100 ターボ機械
140 第1の漏れ部分室
141 第2の漏れ部分室
400 第2の磁石、電磁石
570 内側体
571 外周壁
600 別の軸受
1000 ターボ機械ユニット
A 領域
P 矢印
Claims (15)
- ターボ機械(100)であって、ターボハウジング(56)と、回転軸線(30)を中心にして可動に支承された羽根車(1)とを有しており、前記羽根車(1)が前側(20)で作業媒体の流入領域(8)と流出領域(9)とを規定していて、前記羽根車(1)が 軸(12)と作用接続している形式のものにおいて、
前記羽根車(1)若しくは前記軸(12)が前記ターボハウジング(56)と共に、気体軸受として構成された軸方向軸受(27)を形成しており、この場合、前記羽根車(1)若しくは前記軸(12)がプレストレス手段(7)によって前記軸方向軸受(27)に向かう方向にプレストレスを与えられていることを特徴とする、ターボ機械(100)。 - 前記プレストレス手段(7)が、第1の磁石(4)および第2の磁石(400)を有していることを特徴とする、請求項1記載のターボ機械(100)。
- 前記第1の磁石(4)および前記第2の磁石(400)が、永久磁石または電磁石であ ることを特徴とする、請求項2記載のターボ機械(100)。
- 前記第1の磁石(4)が前記軸(12)内に配置されていて、前記ターボハウジング(56)内に配置された前記第2の磁石(400)と磁気的に相互作用することを特徴とする、請求項2または3記載のターボ機械(100)。
- 前記磁石(4,400)が相互に反発し合うように互いに配置されていて、それによって前記羽根車(1)若しくは前記軸(12)が前記軸方向軸受(27)に向かう方向にプレストレスを与えられていることを特徴とする、請求項2から4のいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 前記プレストレス手段が圧力分配器を有しており、該圧力分配器が前記ターボハウジング(56)の段部(22,24)として構成されていて、前記段部(22,24)が前記羽根車(1)の後ろ側(21)と共にシールギャップ(9,25)を形成していることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 前記プレストレス手段が圧力分配器を有しており、該圧力分配器が少なくとも1つの滑り部材(13)として構成されていて、前記羽根車(1)の後ろ側(21)と前記ターボハウジング(56)との間に配置されていることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 少なくとも1つの前記滑り部材(13)がばね(17)によって、前記軸方向軸受(27)に向かう方向の力で付勢されていることを特徴とする、請求項7記載のターボ機械(100)。
- 前記流出領域(9)内で、前記軸(12)のハブ(11)が前記ターボハウジング(56)の段部(10)と共に軸方向ギャップ(5)を形成していて、それによって前記羽根車(1)のための軸方向軸受(27)を形成していることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 前記羽根車(1)の後ろ側(21)が前記ターボハウジング(56)と共に軸方向ギャップ(5)を形成していて、それによって前記軸方向軸受(27)を形成していることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 前記軸方向軸受(27)が、前記羽根車(1)のための片側の気体軸受として構成されていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 前記軸方向軸受(27)が、前記羽根車(1)のための片側の空気軸受として構成され ていることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のターボ機械(10 0)。
- 前記軸(12)若しくは前記羽根車(1)と前記ターボハウジング(56)とが、前記軸方向ギャップ(5)に接続された漏れ室(14)を画成していることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載のターボ機械(100)。
- 燃料電池システム(46)であって、燃料電池(47)と、酸化剤としての作業媒体を前記燃料電池(47)に供給するための吸気管路(48)と、前記酸化剤を前記燃料電池(47)から導出するための排ガス管路(49)とを有している形式のものにおいて、
前記燃料電池システム(46)が、圧縮機(51)として構成された、請求項1から1 3までのいずれか1項記載のターボ機械(100)を前記吸気管路(48)内に有していて、排気タービン(52)が前記排ガス管路(49)内に配置されていて、前記ターボ機械(100)と前記排気タービン(52)とが1つのターボ機械ユニット(1000)を形成していることを特徴とする、燃料電池システム(46)。 - 排熱回収システム(44)であって、作業媒体をガイドする循環路(32)を有しており、前記循環路(32)が前記作業媒体の流れ方向で流体ポンプ(33)と、エバポレータ(34)と、ターボ機械ユニット(1000)と、コンデンサ(35)とを有しており、この場合、前記ターボ機械ユニット(1000)がジェネレータ(42)を有している形式のものにおいて、
前記ターボ機械ユニット(1000)が、請求項1から13までのいずれか1項記載のターボ機械(100)を有していることを特徴とする、排熱回収システム(44)。
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