JPS59115431A - 空気熱タ−ビン - Google Patents
空気熱タ−ビンInfo
- Publication number
- JPS59115431A JPS59115431A JP57233929A JP23392982A JPS59115431A JP S59115431 A JPS59115431 A JP S59115431A JP 57233929 A JP57233929 A JP 57233929A JP 23392982 A JP23392982 A JP 23392982A JP S59115431 A JPS59115431 A JP S59115431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- compressed air
- cooling
- turbine
- expansion chamber
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は空気熱タービンに関し、詳しくは圧縮空気及
びこの圧縮空気の有するポテンシャ １− ル熱エネルギをも駆動源とし得る空気熱タービンに関す
る。
びこの圧縮空気の有するポテンシャ １− ル熱エネルギをも駆動源とし得る空気熱タービンに関す
る。
従来、動力源を圧縮空気とする空気タービンが広く知ら
れているが、この種駆動装置の動力源となる圧縮空気を
作り出す際、空気圧縮により生じる熱、又は冷却熱など
は全く利用されることなく無駄に棄てられていた。
れているが、この種駆動装置の動力源となる圧縮空気を
作り出す際、空気圧縮により生じる熱、又は冷却熱など
は全く利用されることなく無駄に棄てられていた。
従って、いかに空気タービン自体の駆動効率を良くして
も圧縮空気を作り出す際に発生する熱を有効に利用しな
ければ全体としての効率の良化は一定限度以上は望めな
い。
も圧縮空気を作り出す際に発生する熱を有効に利用しな
ければ全体としての効率の良化は一定限度以上は望めな
い。
この発明は上記に鑑み、圧縮空気を作り出す際に発生す
る熱、冷却熱をも動力源として利用し得、もって非常に
効率の良い空気熱タービンを提供することを目的として
なされたものであって、二段のタービン羽根を有した回
転軸を受容する円筒形ケーシングの一端に、前記円筒形
ケーシングと同軸に円環形状をなす断熱熱膨張室が設け
られ、該断熱熱膨張室内には加熱媒体管路が配設されて
いると共に外周には冷却圧縮空気送入口及び前記タービ
ン羽根に対面する端面には空気噴出口が複数個設けられ
ており、前記円筒形ケーシング内面には前記二段のター
ビン羽根間へ内径方向に延出し、かつ、外部より加熱可
能とされた固定羽根が多数設けられ、さらに前記円筒形
ケーシング他端の開放面には冷却空気吹出口を有した冷
却筒が同軸状に延設されて成ることを特徴とするもので
ある。
る熱、冷却熱をも動力源として利用し得、もって非常に
効率の良い空気熱タービンを提供することを目的として
なされたものであって、二段のタービン羽根を有した回
転軸を受容する円筒形ケーシングの一端に、前記円筒形
ケーシングと同軸に円環形状をなす断熱熱膨張室が設け
られ、該断熱熱膨張室内には加熱媒体管路が配設されて
いると共に外周には冷却圧縮空気送入口及び前記タービ
ン羽根に対面する端面には空気噴出口が複数個設けられ
ており、前記円筒形ケーシング内面には前記二段のター
ビン羽根間へ内径方向に延出し、かつ、外部より加熱可
能とされた固定羽根が多数設けられ、さらに前記円筒形
ケーシング他端の開放面には冷却空気吹出口を有した冷
却筒が同軸状に延設されて成ることを特徴とするもので
ある。
以下、この発明を実施例により説明する。
第１図はこの発明の実施例の断面図である。
この発明の空気熱タービンＡは、二段にわたってタービ
ン羽根ＩＡ、ＩＢが設けられた回転軸２を受容する円筒
形ケーシング３の一端３Ａに、前記円筒形ケーシング３
と同軸に円環形状をなす断熱熱膨張室４が一体的に設け
られ、この断熱熱膨張室４内には加熱媒体管路５がコイ
ル状に配設されていると共に、外周には冷却圧縮空気送
入口６、及び前記タービン羽根ＩＡに対面する端面４Ａ
には空気噴出ロア、７が円周状に配列されて複数個設け
られており、前記円筒形ケーシング３内面３Ｂには二段
のタービン羽根ＬＡ、ＩＢ間へ内径方向に延出して、外
部より加熱可能とされた固定羽根８が多数設けられ、さ
らに前記円筒形ケーシング他端３ｃの開放面には冷却空
気吹出口９．９を有した冷却筒］、Ｏが同軸状に延設さ
れて構成されている。
ン羽根ＩＡ、ＩＢが設けられた回転軸２を受容する円筒
形ケーシング３の一端３Ａに、前記円筒形ケーシング３
と同軸に円環形状をなす断熱熱膨張室４が一体的に設け
られ、この断熱熱膨張室４内には加熱媒体管路５がコイ
ル状に配設されていると共に、外周には冷却圧縮空気送
入口６、及び前記タービン羽根ＩＡに対面する端面４Ａ
には空気噴出ロア、７が円周状に配列されて複数個設け
られており、前記円筒形ケーシング３内面３Ｂには二段
のタービン羽根ＬＡ、ＩＢ間へ内径方向に延出して、外
部より加熱可能とされた固定羽根８が多数設けられ、さ
らに前記円筒形ケーシング他端３ｃの開放面には冷却空
気吹出口９．９を有した冷却筒］、Ｏが同軸状に延設さ
れて構成されている。
上記冷却筒１０内には、同心状に冷却空気室１０１が設
けられており、冷却空気吹出口９．９は冷却空気室１０
１外周に設けられ、かつ、該冷却空気室１０１に冷却空
気を送入する管１０２には図示を省略したが逆止弁が設
けられている。
けられており、冷却空気吹出口９．９は冷却空気室１０
１外周に設けられ、かつ、該冷却空気室１０１に冷却空
気を送入する管１０２には図示を省略したが逆止弁が設
けられている。
上記実施例において、図中１１は熱媒通路であり、固定
羽根８を加熱するために設けられたものであって、固定
羽根８取付面以外の他の面は断熱材１２・・・１２によ
り熱的に保護されている。
羽根８を加熱するために設けられたものであって、固定
羽根８取付面以外の他の面は断熱材１２・・・１２によ
り熱的に保護されている。
又、断熱熱膨張室４における冷却圧縮空気送入口６の有
効開口断面積Ａと、空気噴出ロアの有効開口断面積ａと
は、空気噴出ロアの総数をｎとするとＡ≧ｎａの関係と
され、Ａ ） ｎ ａの場合は、冷却圧縮空気送入口６
に、図示は省略したが逆止弁が設けられる。
効開口断面積Ａと、空気噴出ロアの有効開口断面積ａと
は、空気噴出ロアの総数をｎとするとＡ≧ｎａの関係と
され、Ａ ） ｎ ａの場合は、冷却圧縮空気送入口６
に、図示は省略したが逆止弁が設けられる。
又、固定羽根８は、図示のように、第２段目のタービン
羽根ＩＢに臨ませて配置することが望ましい。
羽根ＩＢに臨ませて配置することが望ましい。
尚、図中１３．１３はベアリング、１４は熱媒体管路５
の外部断熱材である。
の外部断熱材である。
次に、この発明の空気熱タービンＡの作動について説明
する。
する。
まず、熱媒体管路５に加熱水、又は高温水蒸気などの熱
媒が流通され、同時に断熱熱膨張室４には冷却圧縮空気
が冷却圧縮空気送入口６より送入される。
媒が流通され、同時に断熱熱膨張室４には冷却圧縮空気
が冷却圧縮空気送入口６より送入される。
このとき断熱熱膨張室４内においては冷却圧縮空気が熱
媒体管路５により急激に熱せられ、この結果、圧力が急
激に上昇する。そして、空気噴出ロア、７より噴出し、
この衝動によりタービン羽根ＩＡが回転する。
媒体管路５により急激に熱せられ、この結果、圧力が急
激に上昇する。そして、空気噴出ロア、７より噴出し、
この衝動によりタービン羽根ＩＡが回転する。
第１段目のタービン羽根ＩＡにある程度の仕事量をうば
われた圧縮空気はさらに第２段目のタービン羽、根ＩＢ
へと固定羽根８で整流されて ５− 流れるが、このとき固定羽根８より加熱され再び圧力を
増し、第２段目のタービン羽根ＩＢに衝動を与え、円筒
形ケーシング３の開放面へと放出される。
われた圧縮空気はさらに第２段目のタービン羽、根ＩＢ
へと固定羽根８で整流されて ５− 流れるが、このとき固定羽根８より加熱され再び圧力を
増し、第２段目のタービン羽根ＩＢに衝動を与え、円筒
形ケーシング３の開放面へと放出される。
このとき、円筒形ケーシング３の開放面（３ｏ）には冷
却空気吹出口９．９を有した冷却筒１゜が延設されてい
るため、冷却筒１ｏ内は低温化され、円筒形ケーシング
３内との圧力差を生じ、背圧を生じさせるから円筒形ケ
ーシング３内の空気流を付勢する作用を行うのである。
却空気吹出口９．９を有した冷却筒１゜が延設されてい
るため、冷却筒１ｏ内は低温化され、円筒形ケーシング
３内との圧力差を生じ、背圧を生じさせるから円筒形ケ
ーシング３内の空気流を付勢する作用を行うのである。
尚、上記において、冷却空気は冷却空気送入口１０２を
経て冷却空気室１０１に入り、冷却筒１゜内を通過する
空気から熱を奪って膨張し、吹出口９から噴出されるの
である。
経て冷却空気室１０１に入り、冷却筒１゜内を通過する
空気から熱を奪って膨張し、吹出口９から噴出されるの
である。
上記全体の作用における冷却圧縮空気は、空気圧縮機に
より作られる圧縮空気から発熱熱量をうばってできるも
のであり、かつ、加熱熱媒は上記圧縮空気からうばった
熱を利用して加熱されたものが用いられる。
より作られる圧縮空気から発熱熱量をうばってできるも
のであり、かつ、加熱熱媒は上記圧縮空気からうばった
熱を利用して加熱されたものが用いられる。
尚、冷却圧縮空気及び断熱膨張用熱媒の発生装置として
、第２図に示すような風力システム装置Ｂを利用すれば
、自然エネルギの有効利用ともなり、又無公害の動力源
となって非常に都合が良い。
、第２図に示すような風力システム装置Ｂを利用すれば
、自然エネルギの有効利用ともなり、又無公害の動力源
となって非常に都合が良い。
この第２図における風力システム装置Ｂは、風車２０及
びこの風車２０によって駆動される第１、第２の圧縮機
２１，２２を有し、第１の圧縮機２１により空気圧縮を
行い圧縮空気タンク２３に圧縮空気を蓄積すると共に、
第１の圧縮機２１より圧縮空気タンク２３に至る管路２
４に第２の圧縮機２２により駆動される熱媒回路２６を
設は熱交換器２５で第１の圧縮機２１により圧縮された
空気の熱量を例えば貯水槽２７内の水に熱交換させ熱水
として蓄えておく構成とされたものである。
びこの風車２０によって駆動される第１、第２の圧縮機
２１，２２を有し、第１の圧縮機２１により空気圧縮を
行い圧縮空気タンク２３に圧縮空気を蓄積すると共に、
第１の圧縮機２１より圧縮空気タンク２３に至る管路２
４に第２の圧縮機２２により駆動される熱媒回路２６を
設は熱交換器２５で第１の圧縮機２１により圧縮された
空気の熱量を例えば貯水槽２７内の水に熱交換させ熱水
として蓄えておく構成とされたものである。
そして、本発明の空気熱タービンＡの駆動源としての冷
却圧縮空気を上記システム装置Ｂの圧縮空気タンク２３
より取り出し、又、熱媒としての熱水を」−記システム
装置Ｂの貯水槽２７より取り出して利用するのである。
却圧縮空気を上記システム装置Ｂの圧縮空気タンク２３
より取り出し、又、熱媒としての熱水を」−記システム
装置Ｂの貯水槽２７より取り出して利用するのである。
尚、熱媒は、主として空気熱タービンＡの断熱熱膨張室
４内の加熱用として用いられ、固定羽根８の加熱には、
熱媒回路２６の一部に再熱回路２６°を設け、この回路
の熱が利用される。
４内の加熱用として用いられ、固定羽根８の加熱には、
熱媒回路２６の一部に再熱回路２６°を設け、この回路
の熱が利用される。
尚、上記風力システム装置Ｂにより蓄積される冷却圧縮
空気の最大蓄積圧力は３ｏｋｇ／α２及び温度が一３０
°Ｃまで可能であり、又、熱交換により得られる熱媒温
度は最高２００°Ｃまで高めることができ、従って蓄熱
体を水とすれば水温を１００°Ｃまで上昇させることが
可能である。
空気の最大蓄積圧力は３ｏｋｇ／α２及び温度が一３０
°Ｃまで可能であり、又、熱交換により得られる熱媒温
度は最高２００°Ｃまで高めることができ、従って蓄熱
体を水とすれば水温を１００°Ｃまで上昇させることが
可能である。
この場合、上記システム装置Ｂより定常的に取り出し得
る冷却圧縮空気として、圧力１０ ｋｇ／ｒｙｌ、−２
０°Ｃとし、熱媒体の熱水温度を９０’Ｃとすれば、こ
の発明における空気熱タービンＡの断熱熱膨張室４内で
の冷却圧縮空気の圧力膨張率は約３倍強に達し、駆動源
となる空気噴出圧がいちじるしく増幅され効率の良化が
図れるのである。
る冷却圧縮空気として、圧力１０ ｋｇ／ｒｙｌ、−２
０°Ｃとし、熱媒体の熱水温度を９０’Ｃとすれば、こ
の発明における空気熱タービンＡの断熱熱膨張室４内で
の冷却圧縮空気の圧力膨張率は約３倍強に達し、駆動源
となる空気噴出圧がいちじるしく増幅され効率の良化が
図れるのである。
この発明は以上のように構成され、空気の有するポテン
シャルエネルギを圧力と熱とに分離し、しかもこれらを
有効に利用するので、非常に効率が良く、かつ、電力、
風力、水力、蒸気力、圧縮ガス力のいずれをも増強する
ことができる。
シャルエネルギを圧力と熱とに分離し、しかもこれらを
有効に利用するので、非常に効率が良く、かつ、電力、
風力、水力、蒸気力、圧縮ガス力のいずれをも増強する
ことができる。
又、この発明の空気熱タービンは、動力源に空気を利用
するので無公害であり、かつ、エネルギ資源の枯渇のお
それも全くないなど種々の効果を有する。
するので無公害であり、かつ、エネルギ資源の枯渇のお
それも全くないなど種々の効果を有する。
第１図はこの発明の実施例の断面図、第２図はこの発明
の駆動システムの一例を示す説明図である。 Ａ・・・空気熱タービン、ＬＡ、ＩＥ・・・タービン羽
根、２・・・回転軸、３・・・円筒形ケーシング、３Ａ
・・・円筒形ケーシング一端、３Ｂ・・・円筒形ケーシ
ング内面、４・・・断熱熱膨張室、４Ａ・・・断熱熱膨
張室端面、５・・・加熱媒体管路、６・・・冷却圧縮空
気送入口、７・・・空気噴出口、８・・・固定羽根、９
・・・冷却空気吹出口、１０・・・冷却筒、１０２・・
・背圧低下用冷却圧縮空気送入口、１０１・・・冷却空
気室。 ９− 特許庁長官 若 杉 利 夫 殿 １．事件の表示 昭和５７年特許願第２３３９２９号 ２、発明の名称 空気熱タービン ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、 代理人 〒６６２ 住所 兵庫県西宮市門戸荘］５番ｌ］号６ 補正の内容 ２ｍ
の駆動システムの一例を示す説明図である。 Ａ・・・空気熱タービン、ＬＡ、ＩＥ・・・タービン羽
根、２・・・回転軸、３・・・円筒形ケーシング、３Ａ
・・・円筒形ケーシング一端、３Ｂ・・・円筒形ケーシ
ング内面、４・・・断熱熱膨張室、４Ａ・・・断熱熱膨
張室端面、５・・・加熱媒体管路、６・・・冷却圧縮空
気送入口、７・・・空気噴出口、８・・・固定羽根、９
・・・冷却空気吹出口、１０・・・冷却筒、１０２・・
・背圧低下用冷却圧縮空気送入口、１０１・・・冷却空
気室。 ９− 特許庁長官 若 杉 利 夫 殿 １．事件の表示 昭和５７年特許願第２３３９２９号 ２、発明の名称 空気熱タービン ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、 代理人 〒６６２ 住所 兵庫県西宮市門戸荘］５番ｌ］号６ 補正の内容 ２ｍ
Claims (1)
- （１） 二段のタービン羽根を有した回転軸を受容す
る円筒形ケーシングの一端に、前記円筒形ケーシングと
同軸に円環形状をなす断熱熱膨張室が設けられ、該断熱
熱膨張室内には加熱媒体管路が配設されていると共に外
周には冷却圧縮空気送入口及び前記タービン羽根に対面
する端面には空気噴出口が複数個設けられており、前記
円筒形ケーシング内面には前記二段のタービン羽根間へ
内径方向に延出し、かつ、外部より加熱可能とされた固
定羽根が多数段けられ、さらに前記円筒形ケーシング他
端の開放面には冷却空気吹出口を有した冷却筒が同軸状
に延設されて成ることを特徴とする空気熱タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233929A JPS59115431A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 空気熱タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57233929A JPS59115431A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 空気熱タ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59115431A true JPS59115431A (ja) | 1984-07-03 |
| JPS6330487B2 JPS6330487B2 (ja) | 1988-06-17 |
Family
ID=16962813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57233929A Granted JPS59115431A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 空気熱タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59115431A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000029366A1 (it) * | 2020-12-02 | 2022-06-02 | Be Initia S R L | Gruppo turbogas ad induzione elettromagnetica e propulsori aerospaziali includenti detto gruppo turbogas |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP57233929A patent/JPS59115431A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000029366A1 (it) * | 2020-12-02 | 2022-06-02 | Be Initia S R L | Gruppo turbogas ad induzione elettromagnetica e propulsori aerospaziali includenti detto gruppo turbogas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330487B2 (ja) | 1988-06-17 |
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