WO2007010612A1 - Power generating apparatus - Google Patents

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Abstract

A power generating apparatus, comprising a cylindrical body (30) for flowing a working gas (G) therein and a shaft body (40) rotatably pivoted on the cylindrical body (30). A moving blade (60) is installed on the shaft body (40) and a stator (70) leading the working gas (G) to the moving blade (60) is installed on the cylindrical body (30). The moving blade (60) comprises a plurality of blades (62) arranged in rows at one end side of the cylindrical body (30) in the relation of equal angles on the outer periphery of the shaft body and having planes positioned approximately along the axial direction thereof and receiving the working gas (G) led from the stator (70) and a closing plate (63) closing the axial one end part of the group of the blades (62) arranged in rows. The stator (70) comprises a plurality of baffle plates (72) arranged in rows on the inner periphery of the cylindrical body (30) at portions surrounding the outer peripheral part of the moving blade (60) in the relation of equal angles and having planes positioned approximately along the axial direction thereof and a cover plate (73) covering the axial other end part of the group of the baffle plates (72) arranged in rows. Thus, the shaft body can be rotated when the moving blade sufficiently receives the working gas by a simple structure to increase the energy conversion efficiency of the working gas.

Description

明 細 書  Specification
発電装置  Power generator
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、作動気体を用いて発電するタービン型の発電装置に関する。  [0001] The present invention relates to a turbine-type power generation device that generates power using a working gas.
背景技術  Background art
[0002] 従来、この種の発電装置として、例えば、特開平 7— 279622号公報に記載のもの が知られている。  Conventionally, as this type of power generation device, for example, the one described in JP-A-7-279622 is known.
これは、図 15に示すような、ゴミ燃料を燃焼させて発電する発電装置である。この発 電装置は、燃焼ガス力 なる作動気体 Gを生成する燃焼室 200に連続して設けられ 、一端側力も他端側に向けて作動気体 Gが流れる筒体 201と、筒体 201に、これと同 軸に回転可能に軸支される軸体 202とを備え、この軸体 202に作動気体 Gを受けて 軸体 202に回転力を付与する動翼 203を設ける一方、筒体 201には動翼 203に作 動気体 Gを導く静翼 204を設け、軸体 202に連携された発電機 205により軸体 202 の回転力を動力として取り出して発電する。  This is a power generator that generates power by burning garbage fuel, as shown in FIG. This power generation device is continuously provided in a combustion chamber 200 that generates a working gas G having a combustion gas force, and a cylindrical body 201 in which the working gas G flows toward one end side also toward the other end, The shaft body 202 is rotatably supported on the same shaft, and the shaft body 202 is provided with a moving blade 203 that receives the working gas G and applies a rotational force to the shaft body 202, while the cylinder body 201 has Is provided with a stationary blade 204 that guides the working gas G to the rotor blade 203, and a generator 205 linked to the shaft body 202 extracts the rotational force of the shaft body 202 as power to generate electric power.
[0003] この発電装置において、動翼 203は、軸体 202に所定間隔離間して複数列設され ており、軸体 202とリング状の外環 203aとの間に作動気体を受ける複数のブレード 2 03bを設けて構成されている。一方、静翼 204は、筒体 201の内周であって上記複 数の動翼 203に対して交互に複数列設されて固定されており、筒体 201とリング状の 内環 204aとの間に作動気体 Gを動翼 203に送る複数の導風板 204bを設けて構成 されている。静翼 204の導風板 204bは、作動気体 Gをある程度斜めに偏向するよう に湾曲形成されている。 [0003] In this power generation device, a plurality of blades 203 are arranged in a plurality of rows at a predetermined interval on a shaft body 202, and a plurality of blades that receive working gas between the shaft body 202 and a ring-shaped outer ring 203a. 2 03b is provided. On the other hand, the stationary blades 204 are fixed to the inner periphery of the cylindrical body 201 by being alternately arranged in a plurality of rows with respect to the plurality of moving blades 203, and between the cylindrical body 201 and the ring-shaped inner ring 204a. A plurality of air guide plates 204b for sending the working gas G to the rotor blades 203 are provided between them. The air guide plate 204b of the stationary blade 204 is curved so as to deflect the working gas G obliquely to some extent.
[0004] そして、この発電装置にぉ 、ては、燃焼室 200でゴミを一次燃焼及び二次燃焼させ 、この燃焼気体を作動気体 Gとして、筒体 201に送り込む。筒体 201内では、作動気 体 Gが静翼 204及び動翼 203を交互に通過させられ、この通過過程で、動翼 203を 介して軸体 202が高速で回転させられ、発電機 205が駆動されて発電される。  [0004] Then, in this power generation device, the primary combustion and secondary combustion of dust are performed in the combustion chamber 200, and this combustion gas is sent as a working gas G to the cylinder 201. In the cylinder 201, the working gas G is alternately passed through the stationary blades 204 and the moving blades 203. In this passing process, the shaft body 202 is rotated at high speed via the moving blades 203, and the generator 205 is moved. Driven to generate electricity.
[0005] 特許文献 1 :特開平 7— 279622号公報  Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-279622
発明の開示 発明が解決しょうとする課題 Disclosure of the invention Problems to be solved by the invention
[0006] ところで、上記の従来の発電装置にあっては、作動気体 Gは、静翼 204により、ある 程度斜めに偏向させられて動翼 203に当てられるが、作動気体 Gは、軸方向に沿うよ うに流出していくので、動翼 203が作動気体 Gを十分に受けきれず、作動気体 Gのェ ネルギの変換効率に劣るという問題があった。また、エネルギの変換効率をできるだ けよくするために、動翼 203と静翼 204とを交互に複数配設して多段にしているが、 それだけ、装置が大きくなるとともに構造も複雑になりコスト高になるという問題があつ た。  By the way, in the above-described conventional power generator, the working gas G is deflected to some extent by the stationary blade 204 and applied to the moving blade 203. However, the working gas G is axially displaced. Therefore, there is a problem that the moving blade 203 cannot receive the working gas G sufficiently and the conversion efficiency of the working gas G is inferior. Also, in order to improve the energy conversion efficiency as much as possible, multiple moving blades 203 and stationary blades 204 are arranged in multiple stages to make them multi-stage. However, as the device becomes larger, the structure becomes complicated and the cost becomes higher. There was a problem of high.
[0007] 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、構造が複雑にならないようにして 、動翼が作動気体を十分に受けて軸体を回転できるようにし、作動気体のエネルギ の変換効率の向上を図った発電装置を提供することを目的とする。  [0007] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The structure is not complicated, and the moving blade can sufficiently receive the working gas to rotate the shaft body, thereby reducing the energy of the working gas. It is an object of the present invention to provide a power generator that improves conversion efficiency.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0008] このような目的を達成するため本発明の発電装置は、一端側力も他端側に向けて 作動気体が流れる筒体と、この筒体に、該筒体と同軸かつ相対回転可能に軸支され る軸体とを備え、該軸体に上記作動気体を受けて該軸体に相対回転力を付与する 動翼を設け、上記筒体には、上記動翼に作動気体を導く静翼を設け、上記筒体と軸 体との相対回転力を動力として取り出して発電する発電装置において、 In order to achieve such an object, the power generator of the present invention has a cylindrical body in which a working gas flows toward one end side of the force on the other end side, and the cylindrical body is coaxial with the cylindrical body and relatively rotatable. A shaft body supported by the shaft, and provided with a rotor blade that receives the working gas and applies a relative rotational force to the shaft body. The cylinder body is provided with a static guide that guides the working gas to the rotor blade. In a power generation apparatus that provides wings and generates power by taking out the relative rotational force between the cylindrical body and the shaft body as power,
上記動翼が、上記筒体の他端側において、上記軸体の外周に等間隔に列設され 軸方向に略沿 、上記静翼力 導出される作動気体を受ける面を有した複数のブレ ードと、該列設されたブレード群の軸方向一端部及び他端部のいずれか一方を塞ぐ 閉塞板とを備えるとともに、該列設されたブレード群の外周部を作動気体の流入口と し、該列設されたブレード群の軸方向一端部及び他端部の 、ずれか他方を作動気 体の流出口として構成し、  The moving blades are arranged at equal intervals on the outer periphery of the shaft body on the other end side of the cylindrical body, and are arranged along the axial direction so as to receive a working gas derived from the stationary blade force. And a closing plate that closes one of the axial end and the other end of the array of blade groups, and an outer periphery of the array of blade groups as a working gas inlet. And the other one of the one end and the other end in the axial direction of the arranged blade group is configured as an outlet of the working gas,
上記静翼が、上記筒体の内周であって上記動翼の外周部を囲繞する部位に等間 隔に列設され軸方向に略沿う面を有した複数の導風板と、該列設された導風板群の 軸方向他端部を覆う覆い板とを備えるとともに、該列設された導風板群の軸方向一 端部を作動気体の導入口とし、該列設された導風板群の内周部を作動気体の導出 口として構成している。 [0009] これにより、筒体の一端側から他端側に向けて作動気体が流れると、動翼を介して 軸体が回転させられ、発電が行なわれていく。この場合、作動気体が静翼に至ると、 作動気体は、覆い板に衝止するとともに、導風板により略半径方向に流向が変更さ せられる。そのため、動翼のブレードには略半径方向の流向の作動気体が衝止する ことになるので、動翼のブレードは作動気体の力を十分に受けることができるようにな り、そのため、作動気体のエネルギの変換効率が大幅に向上し、発電効率が向上す る。。また、従来のように、静翼と動翼を多段にしなくても良くなり、構造が複雑になる ことが防止される。 A plurality of air guide plates each having a surface substantially aligned with the axial direction and arranged at equal intervals on a portion surrounding the outer periphery of the moving blade, the inner blade of the cylindrical body; And a cover plate that covers the other axial end of the installed wind guide plate group, and the axial end of the installed wind guide plate group is used as an inlet for working gas. The inner periphery of the wind guide plate group is configured as a working gas outlet. [0009] Thereby, when the working gas flows from one end side to the other end side of the cylindrical body, the shaft body is rotated via the rotor blades, and power generation is performed. In this case, when the working gas reaches the stationary blade, the working gas stops against the cover plate and the flow direction is changed in a substantially radial direction by the baffle plate. Therefore, since the working gas in the flow direction in the substantially radial direction is stopped against the blade of the blade, the blade of the blade can receive the force of the working gas sufficiently. The energy conversion efficiency is greatly improved, and the power generation efficiency is improved. . In addition, unlike the conventional case, it is not necessary to use multiple stages of stationary blades and moving blades, and the structure is prevented from becoming complicated.
[0010] また、本発明は、上記静翼の各導風板を、円周一方向に凹曲し、凹曲した面により 作動気体に遠心力を付与する構成としている。これにより、作動気体には静翼の各 導風板の凹曲した面の曲率半径を中心とした遠心力が付与されて流向が変更させら れるので、動翼のブレードにはこの遠心力が付与された作動気体が衝止する。これ によって、より一層、動翼のブレードは作動気体の力を十分に受けることができるよう になり、そのため、作動気体のエネルギの変換効率が大幅に向上し、発電効率が向 上する。  [0010] Further, according to the present invention, each of the air guide plates of the stationary blade is bent in one circumferential direction, and a centrifugal force is applied to the working gas by the bent surface. As a result, the working gas is given a centrifugal force centered on the radius of curvature of the concave curved surface of each air guide plate of the stationary blade, and the flow direction is changed. Therefore, this centrifugal force is applied to the blade of the moving blade. The applied working gas stops. As a result, the blades of the rotor blades can sufficiently receive the force of the working gas, which greatly improves the energy conversion efficiency of the working gas and improves the power generation efficiency.
[0011] また、本発明は、上記筒体を流れる作動気体を該筒体の円周に沿う方向に流れ上 記静翼の各導風板の凹曲面に衝止するような渦流にする渦流生成手段を設けた構 成としている。これにより、作動気体は、渦流となって遠心圧縮されて導風板の面に 衝止するので、確実に導風板に受けられ略半径方向へと流向が変更させられる。  [0011] Further, the present invention provides an eddy current that causes the working gas flowing through the cylinder to flow in a direction along the circumference of the cylinder and to vortex so as to stop against the concave curved surface of each air guide plate of the stationary blade. It has a configuration with generation means. As a result, the working gas is centrifugally compressed as an eddy current and stops against the surface of the air guide plate, so that the working gas is reliably received by the air guide plate and the flow direction is changed in a substantially radial direction.
[0012] この場合、上記渦流生成手段を、上記軸体の一端部側に放射状に設けられ軸方 向に略沿う面を有した複数のベーンで構成すると有効である。このようにすると、確実 に作動気体を渦流にして遠心圧縮させることができる。  [0012] In this case, it is effective that the eddy current generating means is composed of a plurality of vanes that are provided radially on one end side of the shaft body and have surfaces that are substantially along the axial direction. In this way, the working gas can be reliably vortexed and centrifugally compressed.
[0013] また、この場合、上記渦流生成手段を、上記筒体の一端部側に設けられ上記作動 気体を噴射する噴射口と、上記噴射口から噴射された作動気体を上記筒体の円周 方向に沿って流れるようにガイドする複数のガイド羽根とを備えて構成して 、る。この ようにすると、確実に作動気体を渦流にして遠心圧縮させることができる。  [0013] In this case, the eddy current generating means is provided on one end portion side of the cylindrical body, the injection port for injecting the working gas, and the working gas injected from the injection port at the circumference of the cylindrical body. And a plurality of guide blades for guiding the flow along the direction. In this way, the working gas can be reliably vortexed and centrifugally compressed.
[0014] また、上記筒体の一端側に設けられ、上記作動気体としての燃焼ガスを生成する 燃焼室を設けた構成としている。このよう〖こすると、ゴミ等の廃棄物力もなる燃料を燃 焼させて発電することができる。 [0014] In addition, a combustion chamber that is provided on one end side of the cylindrical body and generates combustion gas as the working gas is provided. By rubbing in this way, fuel that also has a waste power such as garbage is burned. It can be burned to generate electricity.
[0015] さらに、上記動翼のブレード群の軸方向一端部を閉塞板で塞ぎ、該列設されたブレ ード群の軸方向他端部を作動気体の流出口として構成し、上記筒体を内筒と該内筒 を覆う外筒とを備えて構成し、該内筒に上記静翼を設け、該内筒と外筒との間を作動 気体の排気通路として構成し、内筒の上端部に排気通路の排気入口を設け、該筒 体の下端部に排気出口を設けた構成としている。  [0015] Furthermore, one axial end of the blade group of the moving blade is closed with a closing plate, and the other axial end of the arranged blade group is configured as a working gas outlet, and the cylindrical body The inner cylinder and an outer cylinder that covers the inner cylinder are provided, the stator blade is provided in the inner cylinder, and an operating gas exhaust passage is formed between the inner cylinder and the outer cylinder. The exhaust inlet of the exhaust passage is provided at the upper end, and the exhaust outlet is provided at the lower end of the cylinder.
このようにすると、排気を内筒と外筒との間に均等に流出させることができ、内筒内の 気流を良好に保つことができる。  If it does in this way, exhaust can be made to flow out equally between an inner cylinder and an outer cylinder, and the air current in an inner cylinder can be kept favorable.
[0016] また、上記軸体を、外気が通される管体で形成し、該管体に外気を筒体内に流出さ せる多数の小孔を設け、該管体に外気を給気する給気管を接続した構成として ヽる 。燃焼空気を軸体から噴射できるので、万遍なく燃焼空気を供給でき、燃焼を良好に することができる。 [0016] Further, the shaft body is formed of a tubular body through which outside air is passed, and a plurality of small holes for allowing the outside air to flow into the cylindrical body are provided in the tubular body, so that the outside air is supplied to the tubular body. It is called as a configuration with connected trachea. Since combustion air can be injected from the shaft, combustion air can be supplied evenly and combustion can be improved.
[0017] また、上記動翼のブレード群の軸方向他端部を閉塞板で塞ぎ、該列設されたブレ ード群の軸方向一端部を作動気体の流出口として構成し、上記筒体内に一端部に 作動気体を噴射する噴射口が形成され他端部に上記流出口に連通し流出口からの 作動気体を取り入れる取入口が形成された上記筒体と同軸の作動気体通過管を設 け、上記筒体を内筒と該内筒を覆う外筒とを備えて構成し、該内筒に上記静翼を設 け、該内筒と外筒との間を内筒を加熱する熱源流体が充満し内筒内の作動気体を 加温する熱源流体室として構成し、上記作動気体通過管内の作動気体を冷却する 冷却部を設け、作動気体が上記筒体と作動気体通過管との間及び上記作動気体通 過管を通って循環するようにした構成としている。これにより、高温に加熱された熱源 流体を用いて発電することができるようになる。  [0017] Further, the other end in the axial direction of the blade group of the moving blade is closed with a closing plate, and one end in the axial direction of the arranged blade group is configured as an outflow port for the working gas. A working gas passage pipe coaxial with the cylinder is provided with an injection port for injecting working gas at one end and an intake port that communicates with the outflow port and takes in the working gas from the outflow port at the other end. The cylindrical body includes an inner cylinder and an outer cylinder that covers the inner cylinder, the stationary blade is provided in the inner cylinder, and a heat source that heats the inner cylinder between the inner cylinder and the outer cylinder It is configured as a heat source fluid chamber that is filled with fluid and warms the working gas in the inner cylinder, and is provided with a cooling part that cools the working gas in the working gas passage pipe, and the working gas is formed between the cylinder and the working gas passage pipe. It is configured to circulate between and through the working gas passage pipe. As a result, it is possible to generate power using the heat source fluid heated to a high temperature.
発明の効果  The invention's effect
[0018] 本発明の発電装置によれば、発電の際に、静翼により作動気体を静翼の覆い板に 衝止させるとともに、導風板により略半径方向に流向を変更させることができるので、 動翼のブレードに略半径方向の流向の作動気体を衝止させることができ、動翼のブ レードで作動気体の力を十分に受けることができるようになる。そのため、作動気体の エネルギの変換効率を大幅に向上させて発電効率を向上させることができる。また、 従来のように、静翼と動翼を多段にしなくても良くなり、構造が複雑になることが防止 される。 [0018] According to the power generation device of the present invention, during power generation, the working gas can be stopped against the cover plate of the stationary blade by the stationary blade, and the flow direction can be changed in the substantially radial direction by the wind guide plate. Thus, the working blade in the substantially radial direction can be stopped by the blade of the blade, and the force of the working gas can be sufficiently received by the blade blade. Therefore, it is possible to greatly improve the energy conversion efficiency of the working gas and improve the power generation efficiency. Also, As in the prior art, it is not necessary to use multiple stages of stationary blades and moving blades, and the structure is prevented from becoming complicated.
また、静翼の各導風板を、円周一方向に凹曲し、凹曲した面により作動気体に遠心 力を付与する構成とした場合には、動翼のブレードに遠心力が付与された作動気体 を衝止させることができる。そのため、より一層、動翼のブレードが作動気体の力を十 分に受けることができるようになり、そのため、作動気体のエネルギの変換効率を大 幅に向上させて発電効率を向上させることができる。  In addition, when each air guide plate of the stationary blade is bent in one circumferential direction, and centrifugal force is applied to the working gas by the curved surface, centrifugal force is applied to the blade of the moving blade. The working gas can be stopped. As a result, the blades of the rotor blades can sufficiently receive the force of the working gas. Therefore, the energy conversion efficiency of the working gas can be greatly improved and the power generation efficiency can be improved. .
更に、筒体を流れる作動気体を筒体の円周に沿う方向に流れ静翼の各導風板の 凹曲面に衝止するような渦流にする渦流生成手段を設けた場合には、作動気体は、 渦流となって遠心圧縮されて導風板の面に衝止するので、導風板で作動気体を確 実に受けて略半径方向へと流向を変更させることができる。  In addition, if there is eddy current generating means that makes the working gas flowing in the cylinder flow in a direction along the circumference of the cylinder and vortexes against the concave curved surface of each air guide plate of the stationary blade, the working gas is provided. Since it is centrifugally compressed as an eddy current and stops against the surface of the air guide plate, the air flow can be reliably received by the air guide plate and the flow direction can be changed in a substantially radial direction.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0019] 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る発電装置について詳細 に説明する。  Hereinafter, a power generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020] 図 1には、本発明の第一の実施の形態に係る発電装置を示す。この発電装置は、 ゴミ等の廃棄物力 なる燃料を燃焼させて発電する装置であり、作動気体 Gとしての 燃焼ガスを生成する燃焼室 1と、この燃焼室 1に連続して設けられ一端 30a側力 他 端 30b側に向けて作動気体 Gが流れる筒体 30とを備えて構成されて ヽる。  FIG. 1 shows a power generation device according to the first embodiment of the present invention. This power generation device is a device that generates power by burning a waste-powered fuel such as dust. Combustion chamber 1 that generates combustion gas as working gas G and one end 30a side that is provided continuously in this combustion chamber 1 The other end 30b is provided with a cylindrical body 30 through which the working gas G flows.
[0021] 燃焼室 1は、筒体 30の一端側を抱擁するように設けられた逆円錐状の本体 2を備 えている。本体 2の上部には開閉可能な燃料の投入口 3が設けられている。本体 2の 上側はゴミ等の廃棄物カゝらなる燃料を貯留する燃料貯留部 4、下側は一次燃焼を行 なう燃焼部 5であり、燃焼部 5での一次燃焼ガスは筒体 30の一端 30a側で二次燃焼 させられる。段派 6は、燃料貯留部 4と燃焼部 5との間に設けられゴミの投入量を調整 する。  The combustion chamber 1 includes an inverted conical main body 2 provided to embrace one end side of the cylindrical body 30. A fuel inlet 3 that can be opened and closed is provided at the top of the main body 2. The upper part of the main body 2 is a fuel storage part 4 for storing fuel, such as waste, and the lower part is a combustion part 5 for primary combustion. The primary combustion gas in the combustion part 5 is a cylinder 30 Secondary combustion is performed on one end 30a side of the tube. The stage 6 is provided between the fuel storage part 4 and the combustion part 5 and adjusts the amount of dust input.
[0022] 空気口 7は、本体 2の下端部に設けられ、燃焼用空気が供給される。 8は着火バー ナである。本体 2の下端部には、この下端部を壁部で囲繞して形成され空気口 7に流 入する空気を一時的に貯留する空気貯留部 10が設けられている。本体 2の下端に は燃焼灰が落下する開口 2aが形成され、この開口 2aに連通して本体 2の下側には、 壁部で囲繞され開口 2aから落下した灰を受ける接地された受け空間部 11が形成さ れている。 12は受け空間部 11の扉である。受け空間部 11には、例えばタイヤなどの 燃焼物を入れ、所謂いぶしてガス化し、このガスを燃焼部 5に供給することができる。 [0022] The air port 7 is provided at the lower end of the main body 2, and is supplied with combustion air. 8 is an ignition burner. The lower end portion of the main body 2 is provided with an air storage portion 10 that is formed by surrounding the lower end portion with a wall portion and temporarily stores air flowing into the air port 7. An opening 2a through which combustion ash falls is formed at the lower end of the main body 2, and the lower side of the main body 2 communicates with the opening 2a. A grounded receiving space 11 is formed which is surrounded by a wall and receives the ash dropped from the opening 2a. 12 is a door of the receiving space 11. In the receiving space portion 11, for example, a combustion product such as a tire can be put, so-called gasified, and this gas can be supplied to the combustion portion 5.
[0023] また、本体 2の上側の壁部は、二重構造になっており、上下に 3つの部屋に区画さ れている。下側の部屋は外気を貯留し、後述の軸体 40に空気を給気する給気管 54 が接続される外気貯留室 13、中間の部屋は後述の筒体 30からの排気を一時的に貯 留する第 1排気貯留室 14、上側の部屋は燃料貯留部 4に通孔 16を通して後述の筒 体 30からの排気を供給するために排気を一時的に貯留する第 2排気貯留室 15とし て構成されている。上記の空気貯留部 10及び外気貯留室 13には、外気をスロットル で流量調整して供給する外気供給管 17が接続されている。磁石 18は、外気供給管 17の径路に設けられ外気をマイナスイオン化する。  [0023] Further, the upper wall portion of the main body 2 has a double structure, and is partitioned into three rooms vertically. The lower chamber stores outside air, and an outside air storage chamber 13 to which an air supply pipe 54 for supplying air to a shaft 40 described later is connected, and an intermediate chamber temporarily stores exhaust from a cylinder 30 described later. The first exhaust storage chamber 14 is retained, and the upper chamber is a second exhaust storage chamber 15 for temporarily storing exhaust gas to supply exhaust gas from a cylinder 30 described later through the through hole 16 to the fuel storage unit 4. It is configured. An outside air supply pipe 17 that supplies the outside air by adjusting the flow rate with a throttle is connected to the air reservoir 10 and the outside air storage chamber 13. The magnet 18 is provided in the path of the outside air supply pipe 17 and negatively ionizes the outside air.
また、第 1排気貯留室 14には、排気ブロア 19を径路に備えた排気管 20が接続され ている。また、この排気管 20には、排気される排気の一部をスロットルで流量調整し て上記の空気貯留部 10に供給する管路 21、及び、排気される排気の一部をスロット ルで流量調整して上記の第 2排気貯留室 15に供給する管路 22が接続されている。  In addition, an exhaust pipe 20 having an exhaust blower 19 in its path is connected to the first exhaust storage chamber 14. In addition, the exhaust pipe 20 adjusts the flow rate of a part of the exhausted gas with a throttle and supplies it to the air storage unit 10. A conduit 22 that is adjusted and supplied to the second exhaust storage chamber 15 is connected.
[0024] 筒体 30は、内筒 31と、この内筒 31を覆う外筒 32とを備えており、内筒 31と外筒 32 との間が作動気体 Gの排気通路 33として構成されている。また、内筒 31の上端部に 排気通路 33の排気入口 34が設けられ、筒体 30の下端部に排気出口 35が設けられ ている。排気出口 35は、排気管体 36を介して上記の第 1排気貯留室 14に接続され ている。また、排気通路 33には、螺旋状の水が通されるパイプ 37が収納されており、 下側に入口 37a、上側に出口 37bを有し、通された水が排気で加温されて湯になる ようにしている。  The cylindrical body 30 includes an inner cylinder 31 and an outer cylinder 32 that covers the inner cylinder 31, and a space between the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 is configured as an exhaust passage 33 for the working gas G. Yes. An exhaust inlet 34 of the exhaust passage 33 is provided at the upper end of the inner cylinder 31, and an exhaust outlet 35 is provided at the lower end of the cylinder 30. The exhaust outlet 35 is connected to the first exhaust storage chamber 14 via the exhaust pipe body 36. The exhaust passage 33 houses a pipe 37 through which spiral water is passed. The pipe 37 has an inlet 37a on the lower side and an outlet 37b on the upper side. It is trying to become.
[0025] 筒体 30には、これと同軸に回転可能に軸支される軸体 40が備えられている。軸体 40の一端部 41は、筒体 30に固定された軸受け部 43に軸支される一方、軸体 40の 他端部 42は筒体 30の外筒 32を貫通して軸受 44に軸支されるとともに発電機 45に 連携されている。発電機 45は、ケース体 46に収納されている。  [0025] The cylindrical body 30 is provided with a shaft body 40 that is rotatably supported coaxially therewith. One end portion 41 of the shaft body 40 is pivotally supported by a bearing portion 43 fixed to the cylindrical body 30, while the other end portion 42 of the shaft body 40 passes through the outer cylinder 32 of the cylindrical body 30 and is supported by the bearing 44. It is supported and linked to the generator 45. The generator 45 is housed in the case body 46.
軸体 40の一端部 41の軸受け部 43は、平軸受構造であり、架設部材 49を介して内 筒 31の一端側に固定されオイル 48が充満したオイルケース 47内に収納されている [0026] 軸体 40は、外気が通される管体 50で形成され、この管体 50には、外気を燃焼用 空気として筒体 30内に流出させる多数の小孔 51が設けられている。また、軸体 40は 、筒体 30に固定された覆管 52に覆われて保護されている。覆管 52にも、管体 50の 小孔 51から流出した外気を筒体 30内に流出させる多数の小孔 53が設けられている この管体 50の一端部 41には、外気を給気する給気管 54が接続されている。給気 管 54の一端は上記の外気貯留室 13に連通し、他端はオイルケース 47の外側を囲 繞し管体 50の一端に連通する中空状の接続ケース 55に接続されている。管体 50の 他端部 42は、上記の発電機 45のケース体 46に開放している。ケース体 46にも外気 を給気する給気管 56が接続されている。磁石 57は給気管 56の径路に設けられ外気 をマイナスイオンィ匕する。 The bearing portion 43 of the one end portion 41 of the shaft body 40 has a flat bearing structure, and is housed in an oil case 47 filled with oil 48 that is fixed to one end side of the inner cylinder 31 via a construction member 49. [0026] The shaft body 40 is formed by a tube body 50 through which outside air passes, and the tube body 50 is provided with a large number of small holes 51 through which the outside air flows into the cylinder body 30 as combustion air. . The shaft body 40 is covered and protected by a cover tube 52 fixed to the cylinder body 30. The cover tube 52 is also provided with a large number of small holes 53 that allow the outside air flowing out from the small holes 51 of the tube body 50 to flow into the cylindrical body 30. One end portion 41 of the tube body 50 is supplied with outside air. An air supply pipe 54 is connected. One end of the air supply pipe 54 communicates with the outside air storage chamber 13, and the other end is connected to a hollow connection case 55 that surrounds the outside of the oil case 47 and communicates with one end of the pipe body 50. The other end 42 of the pipe body 50 is open to the case body 46 of the generator 45 described above. An air supply pipe 56 for supplying outside air is also connected to the case body 46. The magnet 57 is provided in the path of the supply pipe 56 and negatively ionizes the outside air.
[0027] 軸体 40には、作動気体 Gを受けて、この軸体 40に回転力を付与するボリユート型 の動翼 60が設けられるとともに、筒体 30の内筒 31には動翼 60に作動気体 Gを導く 静翼 70が設けられている。  The shaft body 40 is provided with a volute rotor blade 60 that receives the working gas G and applies a rotational force to the shaft body 40, and the inner cylinder 31 of the cylinder body 30 has A stationary vane 70 for guiding the working gas G is provided.
動翼 60は、図 2にも示すように、筒体 30の他端側において軸体 40の外周に等間 隔に列設され軸方向に略沿い静翼 70から導出される作動気体 Gを受ける面 61を有 した複数のブレード 62と、この列設されたブレード 62群の軸方向一端部及び他端部 の!、ずれか一方 (実施の形態では一端部)を塞ぐ閉塞板 63とを備えて 、る。ブレード 62の面方向は半径方向に対して傾斜して設定されている。そして、この列設された ブレード 62群の外周部は作動気体 Gの流入口 64として構成され、列設されたブレー ド 62群の軸方向一端部及び他端部の 、ずれか他方 (実施の形態では他端部)は作 動気体 Gの流出口 65として構成されている。流出口 65は、上記内筒 31の排気通路 33の排気入口 34に臨んでいる。  As shown in FIG. 2, the moving blade 60 is provided with a working gas G that is arranged at regular intervals on the outer periphery of the shaft body 40 on the other end side of the cylindrical body 30 and is led from the stationary blade 70 along the axial direction. A plurality of blades 62 having a receiving surface 61, and a closing plate 63 that closes one end or the other end (one end portion in the embodiment) of one end and the other end of the array of blades 62 in the axial direction. Prepare. The surface direction of the blade 62 is set to be inclined with respect to the radial direction. Then, the outer peripheral portion of the group of blades 62 arranged as an array is configured as an inlet 64 for the working gas G. The other end in the form) is configured as an outlet 65 for the working gas G. The outlet 65 faces the exhaust inlet 34 of the exhaust passage 33 of the inner cylinder 31.
[0028] 静翼 70は、図 2にも示すように、筒体 30の内筒 31の内周であって動翼 60の外周 部を囲繞する部位に等間隔に列設され軸方向に略沿う面 71を有した複数の導風板 72と、この列設された導風板 72群の軸方向他端部を覆う覆い板 73とを備えている。 そして、この列設された導風板 72群の軸方向一端部は作動気体 Gの導入口 74とし て構成され、列設された導風板 72群の内周部は作動気体 Gの導出口 75として構成 されている。 As shown in FIG. 2, the stationary blades 70 are arranged at equal intervals on the inner periphery of the inner tube 31 of the cylindrical body 30 and surrounding the outer periphery of the moving blade 60, and are substantially axially arranged. A plurality of air guide plates 72 having a surface 71 along the surface and a cover plate 73 covering the other axial end of the group of air guide plates 72 arranged in a row are provided. Then, one end in the axial direction of the group of air guide plates 72 arranged in a row is used as an inlet 74 for the working gas G. The inner peripheral part of the 72 baffle plates arranged in a row is configured as a working gas G outlet 75.
静翼 70の各導風板 72は、円周一方向に凹曲され、凹曲した面 71により作動気体 Gに遠心力を付与するよう構成されて 、る。  Each of the air guide plates 72 of the stationary blade 70 is concave in one circumferential direction, and is configured to apply a centrifugal force to the working gas G by the concave surface 71.
[0029] また、本発電装置には、筒体 30を流れる作動気体 Gを筒体 30の円周に沿う方向に 流れ、静翼 70の各導風板 72の凹曲面 71に衝止するような渦流にする渦流生成手 段 80が設けられている。 [0029] Further, in this power generation device, the working gas G flowing through the cylinder 30 flows in a direction along the circumference of the cylinder 30 so as to stop against the concave curved surface 71 of each air guide plate 72 of the stationary blade 70. An eddy current generating means 80 is provided to make a eddy current.
この渦流生成手段 80は、図 3にも示すように、軸体 40の一端部 41に放射状に設け られ軸方向に略沿う面を有した複数の羽板 81からなるベーン 82で構成されている。 更に、図 4にも示すように、ベーン 82の下側の軸体 40の一端部には、作動気体 G の流れを加速する加速ファン 83が設けられて 、る。  As shown in FIG. 3, the eddy current generating means 80 is composed of a vane 82 composed of a plurality of vanes 81 that are provided radially at one end 41 of the shaft body 40 and have a surface substantially along the axial direction. . Further, as shown in FIG. 4, an acceleration fan 83 for accelerating the flow of the working gas G is provided at one end of the shaft 40 on the lower side of the vane 82.
また、図 5にも示すように、筒体 30の上端部には作動気体 Gを排気通路 33に導く 固定の固定ファン 84が設けられている。この固定ファン 84により、排気は旋回させら れて排気通路 33に送出される。  Further, as shown in FIG. 5, a fixed fan 84 that guides the working gas G to the exhaust passage 33 is provided at the upper end of the cylinder 30. By this fixed fan 84, the exhaust gas is swirled and sent to the exhaust passage 33.
[0030] 従って、この第一の実施形態に係る発電装置によれば、以下のようにして、発電が 行なわれる。 Therefore, according to the power generation apparatus according to the first embodiment, power generation is performed as follows.
燃焼室 1の投入口 3から適時に燃料貯留部 4に投入されたゴミ等の廃棄物力もなる 燃料は、ダンバ 6を適宜開閉することにより燃焼部 5に落下させられ、着火パーナ 8に より着火させられて燃焼させられる。燃焼部 5では燃料が一次燃焼させられ、この一 次燃焼ガスは上昇して筒体 30内に入り込み二次燃焼させられる。この燃焼に際して は、燃焼空気は、給気管 54, 56から給気されて供給されるが、磁石 18, 57によりマ ィナスイオンィ匕されているので、燃焼効率が向上させられる。また、燃焼空気は、軸 体 40を構成する管体 50の多数の小孔 51及び覆管 52の多数の小孔 53から供給さ れるので、筒体 30に満遍なく行きわたることになり、この点でも、燃焼効率が向上させ られる。  Fuel that also has waste power, such as dust, that is thrown into the fuel reservoir 4 from the inlet 3 of the combustion chamber 1 in a timely manner, is dropped into the combustion section 5 by opening and closing the damper 6 as appropriate, and ignited by the ignition panner 8. To be burned. In the combustion section 5, fuel is primarily burned, and this primary combustion gas rises into the cylinder 30 and is subjected to secondary combustion. In this combustion, the combustion air is supplied from the supply pipes 54 and 56 and is supplied, but since it is negatively ionized by the magnets 18 and 57, the combustion efficiency is improved. In addition, the combustion air is supplied from the large number of small holes 51 of the tube body 50 and the large number of small holes 53 of the cover tube 52 constituting the shaft body 40, so that the combustion air uniformly reaches the cylinder body 30. However, combustion efficiency can be improved.
[0031] そして、この二次燃焼ガスからなる作動気体 Gの上昇気流により、加速ファン 83,ベ ーン 82及び動翼 60を介して軸体 40が回転させられ、発電機 45により発電が行なわ れていく。この場合、作動気体 Gは、加速ファン 83により加速させられ、更に、ベーン 82により、一方向に旋回する渦流に生成されて筒体 30内を上昇する。この場合、作 動気体 Gは、ベーン 82により筒体 30の壁面に押し付けられて遠心圧縮される。 [0031] Then, the shaft body 40 is rotated through the accelerating fan 83, the vane 82, and the rotor blade 60 by the rising airflow of the working gas G composed of the secondary combustion gas, and the generator 45 generates power. It will be. In this case, the working gas G is accelerated by the acceleration fan 83, and further, the vane By 82, the vortex generated in one direction swirls and rises in the cylindrical body 30. In this case, the working gas G is pressed against the wall surface of the cylinder 30 by the vane 82 and is centrifugally compressed.
[0032] そして、静翼 70に至ると、作動気体 Gは、覆い板 73に衝止するとともに、導風板 72 により略半径方向に流向が変更させられる。この場合、図 2に示すように、作動気体 Gは、渦流となって遠心圧縮されて導風板 72の凹曲面 71に衝止するので、確実に 導風板 72に受けられ略半径方向へと流向が変更させられるとともに、静翼 70の各導 風板 72は、円周一方向に凹曲されているので、作動気体 Gには遠心力が付与され て流向が変更させられる。  Then, when reaching the stationary blade 70, the working gas G stops against the cover plate 73 and the flow direction is changed in the substantially radial direction by the air guide plate 72. In this case, as shown in FIG. 2, since the working gas G is centrifugally compressed as a vortex and stops against the concave curved surface 71 of the air guide plate 72, the working gas G is reliably received by the air guide plate 72 in the substantially radial direction. Since the flow direction is changed and each of the air guide plates 72 of the stationary blade 70 is bent in one circumferential direction, the working gas G is given a centrifugal force and the flow direction is changed.
このため、動翼 60のブレード 62には、この遠心力が付与された作動気体 Gが略直 角に衝止することになるので、動翼 60のブレード 62は作動気体 Gの力を十分に受け ることができるようになり、そのため、作動気体 Gのエネルギの変換効率が大幅に向 上し、発電効率が向上する。  For this reason, since the working gas G to which this centrifugal force is applied strikes the blade 62 of the moving blade 60 in a substantially right angle, the blade 62 of the moving blade 60 has sufficient force of the working gas G. As a result, the energy conversion efficiency of the working gas G is greatly improved, and the power generation efficiency is improved.
[0033] 動翼 60のブレード 62に衝止した作動気体 Gは、動翼 60の流出口 65から流出させ られて、筒体 30の固定ファン 84により旋回させられて排気通路 33に送出される。排 気通路 33を通過する作動気体 Gは、ノイブ 37を流れる水と熱交換を行ない、排気ブ ロア 19により吸引されて、排気管体 36,第 1排気貯留室 14を通って排気管 20から排 気されていく。ノイブ 37内の水は熱交換により加温されて温水になるので、暖房など の利用に供される。  [0033] The working gas G impinging on the blade 62 of the moving blade 60 flows out from the outlet 65 of the moving blade 60, is swung by the fixed fan 84 of the cylindrical body 30, and is sent to the exhaust passage 33. . The working gas G passing through the exhaust passage 33 exchanges heat with the water flowing through the noise 37, is sucked by the exhaust blower 19, and passes through the exhaust pipe 36 and the first exhaust storage chamber 14 from the exhaust pipe 20. It will be exhausted. The water in Neub 37 is heated by heat exchange to become warm water, which is used for heating and other purposes.
[0034] 次に、本発明の第二の実施の形態に係る発電装置について説明する。  Next, a power generator according to the second embodiment of the present invention will be described.
この発電装置は、図 6乃至図 9に示すように、第一の実施の形態とは、本体 2の上 側の壁部が、上下に 2つの部屋に区画されている点が異なる。ここで、下側の部屋は 、後述の筒体 30からの排気を一時的に貯留する第 1排気貯留室 14、上側の部屋は 、燃料貯留部 4に通孔 16を通して後述の筒体 30からの排気を供給するために排気 を一時的に貯留する第 2排気貯留室 15として構成されている。  As shown in FIGS. 6 to 9, this power generator differs from the first embodiment in that the upper wall portion of the main body 2 is divided into two rooms vertically. Here, the lower chamber is a first exhaust storage chamber 14 that temporarily stores exhaust gas from a cylinder 30 described later, and the upper chamber is a cylinder 30 described later through a through hole 16 in the fuel storage section 4. This is configured as a second exhaust storage chamber 15 for temporarily storing the exhaust for supplying the exhaust.
[0035] 筒体 30の一端部 30aは、段部 39を介して軸方向一端側に拡開形成されている。  [0035] One end 30a of the cylindrical body 30 is formed to expand toward one end in the axial direction via a stepped portion 39.
また、本体 2の下端部を囲繞して形成される空間は、上下に 2つの部屋に区画され ている。下側の部屋は、空気貯留部 10、上側の部屋は、外気を貯留し後述の軸体 4 0の軸受け部 43に空気を給気する給気管 54が接続される外気貯留室 13として構成 されている。 The space formed by surrounding the lower end of the main body 2 is divided into two rooms on the top and bottom. The lower chamber is configured as an air storage section 10, and the upper chamber is configured as an outdoor air storage chamber 13 to which an air supply pipe 54 is connected to store outside air and supply air to a bearing section 43 of a shaft body 40 described later. Has been.
[0036] 排気通路 33には、パイプが収納されておらず、パイプの代わりに、内筒 31の外側 面と筒体 30との間に設けた仕切板 31aにより形成される水路 31bが設けられている。 この水路 31bには、断面円形の鋼材 38が内筒 31の軸を中心に螺旋状に設けられる 。そして、この水路 3 lbの下側に水の入口 37a、上側に水の出口 37bが夫々設けら れ、通された水が水路 31bを螺旋状に上昇するとともに、排気通路 33を通る排気等 と熱交換されて湯になるようにしてある。  [0036] The exhaust passage 33 does not contain a pipe, and instead of the pipe, a water channel 31b formed by a partition plate 31a provided between the outer surface of the inner cylinder 31 and the cylinder 30 is provided. ing. In the water channel 31b, a steel material 38 having a circular cross section is provided in a spiral shape with the axis of the inner cylinder 31 as a center. A water inlet 37a is provided below the water channel 3lb, and a water outlet 37b is provided above the water channel 3lb. The water that passes through the water channel 31b spirally rises in the water channel 31b, and is exhausted through the exhaust channel 33. Heat is exchanged to make hot water.
[0037] また、軸体 40は、ロッド 90と、このロッド 90の外側に、ロッド 90と同軸に揷通される 外管 91とを備えた構成としている。ロッド 90と外管 91とは、ブレード 62群付近に設け た結合部材で互いに結合されて同動可能になっている。  In addition, the shaft body 40 is configured to include a rod 90 and an outer tube 91 that passes through the rod 90 coaxially with the rod 90. The rod 90 and the outer tube 91 are coupled to each other by a coupling member provided in the vicinity of the group of blades 62 so as to be movable.
軸体 40の一端側のロッド 90は、外管 91から露出しており、このロッド 90が軸受け部 43に軸支されている。また、軸体 40の他端側は、筒体 30の外筒 32を貫通し、外管 9 1が軸受 44に軸支されるとともに発電機 45に連携されている。  The rod 90 on one end side of the shaft body 40 is exposed from the outer tube 91, and this rod 90 is pivotally supported by the bearing portion 43. Further, the other end side of the shaft body 40 penetrates the outer cylinder 32 of the cylinder body 30, and the outer tube 91 is pivotally supported by the bearing 44 and linked to the generator 45.
[0038] 更に、軸体 40の一端部 41の軸受け部 43は、給気管 54から供給された空気が作 用する流体軸受構造になっている。軸受け部 43は、筒体 30の一端側に設けられ軸 体 40の一端側のロッド 90を覆う管状の覆体 95を備えている。覆体 95の上部には、口 ッド 90側に近接させられた近接部 96が設けられている。近接部 96とロッド 90との間 には、空気が流通可能な隙間が形成され、近接部 96の上端縁から後述のベーン 11 0側に空気を送出可能になっている。また、覆体 95の中間の内部には、ロッド 90に 向力う円錐面を有したロート管 97が内挿されている。ロート管 97とロッド 90との間に は、空気が流通可能な隙間が形成されている。また、覆体 95の下部には、給気管 54 力もの空気が流出する流出口 98が設けられて 、る。流出口 98から流出した空気は、 燃焼部 5に供給される。  Furthermore, the bearing portion 43 of the one end portion 41 of the shaft body 40 has a fluid bearing structure in which air supplied from the air supply pipe 54 operates. The bearing portion 43 includes a tubular cover body 95 that is provided on one end side of the cylindrical body 30 and covers the rod 90 on one end side of the shaft body 40. In the upper part of the cover 95, a proximity portion 96 is provided that is brought close to the mouth 90 side. A gap through which air can flow is formed between the proximity portion 96 and the rod 90, so that air can be sent from the upper end edge of the proximity portion 96 to the vane 110 side described later. A funnel tube 97 having a conical surface facing the rod 90 is inserted inside the cover 95. A gap through which air can flow is formed between the funnel tube 97 and the rod 90. In addition, an outlet 98 is provided at the lower part of the cover body 95 through which air as much as 54 air flows out. The air flowing out from the outlet 98 is supplied to the combustion unit 5.
[0039] 軸体 40の外管 91の上端は、ケース体 46に臨み、給気管 56からの外気が供給され 、外気は、外管 91の下端力 内筒 31内に送出される。  [0039] The upper end of the outer pipe 91 of the shaft body 40 faces the case body 46, and outside air is supplied from the air supply pipe 56, and the outside air is sent into the inner cylinder 31 with a lower end force of the outer pipe 91.
図 7に示すように、動翼 60のブレード 62の内部は、中空状に形成されている。また 、ブレード 62群の軸方向一端部を塞ぐ閉塞板 63は、軸体 40の一端部側に向力 斜 面を有した中空状の円錐に形成されている。閉塞板 63の内部は、ブレード 62の内 部と、外管 91の内部とに連通している。 As shown in FIG. 7, the inside of the blade 62 of the rotor blade 60 is formed in a hollow shape. Further, the closing plate 63 that closes one end portion in the axial direction of the blade 62 group is formed in a hollow cone having a directional inclined surface on one end portion side of the shaft body 40. The inside of the blocking plate 63 is inside the blade 62. Part and the inside of the outer pipe 91.
ブレード 62の上側には、ブレード 62内に外管 91の空気を導入する導入管 100が 設けられている。外管 91の結合部材 92より上の他端側力も外管 91内に流入した空 気は、導入管 100、ブレード 62の内部及び閉塞板 63の内部を通って結合部材 92よ り下の外管 91に戻される。  On the upper side of the blade 62, an introduction pipe 100 for introducing the air of the outer pipe 91 into the blade 62 is provided. The air from the other end of the outer pipe 91 above the coupling member 92 also flows into the outer pipe 91 through the inside of the introduction pipe 100, the blade 62, and the inside of the blocking plate 63. Returned to tube 91.
[0040] また、軸体 40には、第一の実施の形態とは異なる渦流生成手段 80が設けられてい る。この渦流生成手段 80は、回転翼 105と、ベーン 110とを備えている。 [0040] Further, the shaft body 40 is provided with eddy current generating means 80 different from the first embodiment. The eddy current generating means 80 includes a rotor blade 105 and a vane 110.
回転翼 105は、軸体 40のロッド 90に設けられ外管 91の他端縁から送出された空 気が衝止するとともに上側に開放口を有した椀状部材 106と、椀状部材 106の内部 であって軸体 40のロッド 90に設けられ軸方向に略沿う面を有した複数の羽板 107と 、外管 91の一端縁から外管 91の軸方向外側に延設され椀状部材 106との間に外管 91からの空気が内筒 31内に吹き出す吹き出し口 109を形成する延設板 108とを備 えている。  The rotary blade 105 is provided on the rod 90 of the shaft body 40, and the air sent out from the other end edge of the outer tube 91 stops and has a hook-like member 106 having an open port on the upper side, and a hook-like member 106. A plurality of slats 107 provided on the rod 90 of the shaft body 40 and having a surface substantially along the axial direction, and a hook-like member extending from one end edge of the outer tube 91 to the outer side in the axial direction of the outer tube 91 An extension plate 108 that forms a blowout port 109 through which air from the outer pipe 91 blows into the inner cylinder 31 is provided between the extension plate 108 and the extension plate 108.
ベーン 110は、複数の羽板 111を備えており、回転翼 105の椀状部材 106の下側 に設けられている。  The vane 110 includes a plurality of slats 111 and is provided below the flange-like member 106 of the rotor blade 105.
その他の構成は上記の第一の実施の形態のものと同様である。  Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0041] 従って、この第二の実施形態に係る発電装置によれば、上記第一の実施の形態に 係る発電装置と同様にして、発電を行なう。 Therefore, according to the power generation device according to the second embodiment, power generation is performed in the same manner as the power generation device according to the first embodiment.
そして、この二次燃焼ガスからなる作動気体 Gの上昇気流により、ベーン 110,回転 翼 105及び動翼 60を介して軸体 40が回転させられ、発電機 45により発電が行なわ れていく。  Then, the shaft 40 is rotated via the vane 110, the rotor blades 105, and the rotor blades 60 by the rising airflow of the working gas G composed of the secondary combustion gas, and power generation is performed by the generator 45.
軸受け部 43が流体軸受機構で構成され、ロッド 90自体は、軸受け部 43と接触する 部位を持たないので、軸体 40の回転が滑らかに運動するようになる。そのため、低騒 音化及び軸受け部 43の長寿命化を図ることができる。  Since the bearing portion 43 is composed of a hydrodynamic bearing mechanism, and the rod 90 itself does not have a portion in contact with the bearing portion 43, the rotation of the shaft body 40 moves smoothly. Therefore, it is possible to reduce noise and extend the life of the bearing unit 43.
その他の作用及び効果は第一の実施形態のものと同様である。  Other operations and effects are the same as those of the first embodiment.
[0042] 図 10は、本発明の第三の実施の形態に係る発電装置を示す。この発電装置は、 第二の実施の形態と異なり、ロッド 90の結合部材 92より下側が無ぐ軸受け部 43が 無い構成となっている。また、軸体 40は、そのロッド 90の軸方向他端部 42がケース 体 46を貫通させられている。そして、軸体 40のロッド 90の他端部 42は、ケース体 46 の上側に設けられた吊下部材 93により回転可能に支持され、軸体 40を回転可能に している。 FIG. 10 shows a power generation device according to the third embodiment of the present invention. Unlike the second embodiment, this power generator has a configuration in which there is no bearing portion 43 that is not below the coupling member 92 of the rod 90. In addition, the shaft body 40 has the other axial end portion 42 of the rod 90 at the case. Body 46 is penetrated. The other end portion 42 of the rod 90 of the shaft body 40 is rotatably supported by a suspension member 93 provided on the upper side of the case body 46 so that the shaft body 40 can rotate.
[0043] また、渦流生成手段 80は、軸体 40の外管 91の下端に設けられ外管 91からの外気 を内筒 31内に案内して送り込む回転翼 120と、回転翼 120の下側に設けられ軸体 4 0に設けられ燃焼部 5から上昇した作動気体 Gが衝止する板体 121と、板体 121に衝 止した作動気体 Gを板体 121の外周縁の外側力も上方に向かわせるように案内する 案内板体 122と、板体 121と案内板体 122の間に放射状に設けられ軸体 40の軸方 向に略沿う面を有し、軸体 40の軸方向に直交する方向に作動気体 Gを案内する複 数の羽板 123とを備えている。  In addition, the vortex generating means 80 is provided at the lower end of the outer tube 91 of the shaft body 40 and is provided with a rotary blade 120 that guides and sends outside air from the outer tube 91 into the inner cylinder 31, and a lower side of the rotary blade 120. The plate body 121 provided on the shaft body 40 and the working gas G rising from the combustion section 5 stops and the working gas G stopped on the plate body 121 is also moved upward by the outer force of the outer periphery of the plate body 121. The guide plate 122 is guided in the direction of the surface, and is provided between the plate 121 and the guide plate 122 in a radial manner and has a surface substantially along the axial direction of the shaft 40, and is orthogonal to the axial direction of the shaft 40. And a plurality of slats 123 for guiding the working gas G in the direction in which the gas flows.
[0044] 案内板体 122は、ドーナツ状に形成され、中央の流入口 122aから燃焼部 5の作動 気体 Gが流入する。また、案内板体 122の外周縁部は、上方に向かって湾曲する曲 面 122bに形成されている。  [0044] The guide plate body 122 is formed in a donut shape, and the working gas G of the combustion section 5 flows from the central inlet 122a. Further, the outer peripheral edge portion of the guide plate body 122 is formed on a curved surface 122b that curves upward.
その他の構成は、第二の実施の形態と同様の構成となっている。  Other configurations are the same as those of the second embodiment.
第三の実施の形態の発電装置は、軸受け部 43が無く構造が簡単になるので、それ だけ製造コストを低減できる。  Since the power generation device of the third embodiment has a simple structure without the bearing portion 43, the manufacturing cost can be reduced accordingly.
[0045] 従って、この第三の実施形態に係る発電装置によれば、上記第二の実施形態に係 る発電装置と同様にして、発電を行なう。  Therefore, according to the power generation apparatus according to the third embodiment, power generation is performed in the same manner as the power generation apparatus according to the second embodiment.
そして、この二次燃焼ガスからなる作動気体 Gの上昇気流により、案内翼 120,羽 体 123及び動翼 60を介して軸体 40が回転させられ、発電機により発電が行なわれ ていく。  Then, the shaft 40 is rotated via the guide blade 120, the blade 123, and the moving blade 60 by the rising airflow of the working gas G made of the secondary combustion gas, and power is generated by the generator.
その他の作用効果は上記第二の実施の形態と同様である。  Other functions and effects are the same as those of the second embodiment.
[0046] 図 11は、本発明の第四の実施の形態に係る発電装置を示す。この発電装置は、 熱源として、高温 (例えば 500°C)に加熱された熱源流体 Lを用いて発電する装置で あり、一端側から他端側に向けて作動気体 Gが循環して流れる筒体 130を備えて 、 る。 FIG. 11 shows a power generator according to the fourth embodiment of the present invention. This power generation device is a device that generates power using a heat source fluid L heated to a high temperature (for example, 500 ° C.) as a heat source, and a cylindrical body in which a working gas G circulates from one end side to the other end side. With 130.
[0047] 筒体 130は、内筒 131と内筒 131を覆う外筒 132とを備えており、内筒 131と外筒 1 32との端面は端面板 133, 134で閉塞されている。また、内筒 131と外筒 132との間 は、内筒 131を加熱して内筒 131内の作動気体 Gを加温する熱源流体 Lが充満する 熱源流体室 135として構成されている。外筒 132の上端部に熱源流体室 135の流体 入口 136力設けられ、外筒 132の下端部に流体出口 137が設けられている。内筒 13 1の内面及び外面には、熱源流体 Lの熱伝達を円滑にするために、円周方向に螺旋 状の溝 138が形成されている。 The cylindrical body 130 includes an inner cylinder 131 and an outer cylinder 132 that covers the inner cylinder 131, and end faces of the inner cylinder 131 and the outer cylinder 132 are closed by end face plates 133 and 134. Also, between the inner cylinder 131 and the outer cylinder 132 Is configured as a heat source fluid chamber 135 that is filled with a heat source fluid L that heats the inner cylinder 131 to heat the working gas G in the inner cylinder 131. The fluid inlet 136 of the heat source fluid chamber 135 is provided at the upper end of the outer cylinder 132, and the fluid outlet 137 is provided at the lower end of the outer cylinder 132. In order to facilitate heat transfer of the heat source fluid L, a spiral groove 138 is formed in the circumferential direction on the inner surface and the outer surface of the inner cylinder 131.
[0048] 筒体 130には、これと同軸に回転可能に軸支される軸体 140が備えられている。軸 体 140の一端部 141は、内筒 131の他端部側(上側)に位置し、軸体 140の他端部 1 42側は筒体 130の端面板 133を貫通して軸支されている。そして、図 12にも示すよ うに、この軸体 140は、回転軸 143とこの回転軸 143にベアリング 144を介して設けら れる回転管 145とで構成されている。回転軸 143はその回転力を伝動するギヤ機構 146を介して動力軸 147に連携されている。回転管 145もその回転力を伝動するギ ャ機構 148を介して上記の動力軸 147に連携されて 、る。動力軸 147は発電機 149 に連携されている。 [0048] The cylindrical body 130 is provided with a shaft body 140 that is rotatably supported coaxially therewith. One end portion 141 of the shaft body 140 is located on the other end side (upper side) of the inner cylinder 131, and the other end portion 142 side of the shaft body 140 is pivotally supported through the end face plate 133 of the cylinder body 130. Yes. As shown in FIG. 12, the shaft body 140 includes a rotating shaft 143 and a rotating tube 145 provided on the rotating shaft 143 via a bearing 144. The rotating shaft 143 is linked to the power shaft 147 via a gear mechanism 146 that transmits the rotating force. The rotary tube 145 is also linked to the power shaft 147 via a gear mechanism 148 that transmits the rotational force. The power shaft 147 is linked to the generator 149.
[0049] 軸体 140の回転管 145には、作動気体 Gを受けてこの軸体 140の回転管 145に回 転力を付与するボリユート型の動翼 160が設けられるとともに、筒体 130の内筒 131 には動翼 160に作動気体 Gを導く静翼 170が設けられている。  [0049] The rotary tube 145 of the shaft body 140 is provided with a volute rotor blade 160 that receives the working gas G and applies a rotational force to the rotary tube 145 of the shaft body 140. The cylinder 131 is provided with a stationary blade 170 that guides the working gas G to the moving blade 160.
動翼 160は、図 12及び図 13に示すように、筒体 130の他端側において軸体 140 の回転管 145の外周に等間隔に列設され軸方向に略沿い静翼 170から導出される 作動気体 Gを受ける面 161を有した複数のブレード 162と、この列設されたブレード 1 62群の軸方向一端部及び他端部の 、ずれか一方 (実施の形態では他端部)を塞ぐ 閉塞板 163とを備えている。ブレード 162の面方向は半径方向に対して傾斜して設 定されている。そして、この列設されたブレード 162群の外周部は作動気体 Gの流入 口 164として構成され、列設されたブレード 162群の軸方向一端部及び他端部のい ずれか他方(実施の形態では一端部)は作動気体 Gの流出口 165として構成されて いる。  As shown in FIGS. 12 and 13, the moving blades 160 are arranged at regular intervals on the outer periphery of the rotary tube 145 of the shaft body 140 on the other end side of the cylindrical body 130 and are led out from the stationary blades 170 substantially along the axial direction. One of the plurality of blades 162 having a surface 161 that receives the working gas G and one end and the other end in the axial direction of the group of blades 162 arranged in a row (the other end in the embodiment) And a closing plate 163 for closing. The surface direction of the blade 162 is set to be inclined with respect to the radial direction. The outer periphery of the group of blades 162 arranged in this manner is configured as an inlet 164 for the working gas G, and either one of the axial end of the blades 162 arranged in the row and the other end (the other embodiment) The one end) is configured as an outlet 165 for the working gas G.
[0050] 静翼 170は、図 13にも示すように、筒体 130の内筒 131の内周であって動翼 160 の外周部を囲繞する部位に等間隔に列設され軸方向に略沿う面 171を有した複数 の導風板 172と、この列設された導風板 172群の軸方向他端部を覆う覆い板 173 ( 端面板 133で構成されている)とを備えている。そして、この列設された導風板 172群 の軸方向一端部は作動気体 Gの導入口 174として構成され、列設された導風板 172 群の内周部は作動気体 Gの導出口 175として構成されている。 As shown in FIG. 13, the stationary blades 170 are arranged at equal intervals on the inner periphery of the inner tube 131 of the cylinder 130 and surrounding the outer periphery of the moving blade 160, and are substantially axially arranged. A plurality of air guide plates 172 having a surface 171 along the surface 171 and a cover plate 173 covering the other end in the axial direction of the group of air guide plates 172 arranged in a row ( End face plate 133). One end in the axial direction of the arranged wind guide plates 172 is configured as an inlet 174 for the working gas G, and the inner periphery of the arranged wind guide plates 172 is the outlet 175 for the working gas G. It is configured as.
静翼 170の各導風板 172は、円周一方向に凹曲され、凹曲した面 171により作動 気体 Gに遠心力を付与するよう構成されて!ヽる。  Each air guide plate 172 of the stationary blade 170 is recessed in one circumferential direction, and is configured to apply a centrifugal force to the working gas G by the recessed surface 171.
[0051] 図 11に示すように、筒体 130内には、一端部に作動気体 Gを噴射する噴射口 181 が形成され他端部に上記の流出口 165に連通し流出口 165からの作動気体 Gを取 り入れる取入口 182が形成された上記の筒体 130と同軸の作動気体通過管 180が 設けられている。作動気体通過管 180の一端部は、円錐台状に形成されており、内 部がボリユート型の複数の仕切り 183で仕切られて、この円錐台状に形成された一端 部の円周上に内筒 131の一端部内周に対畤する噴射口 181が複数列設して設けら れている。 As shown in FIG. 11, an injection port 181 for injecting the working gas G is formed in one end portion in the cylinder 130, and the other end portion communicates with the outflow port 165 and operates from the outflow port 165. A working gas passage pipe 180 that is coaxial with the above-described cylinder 130 in which the inlet 182 for taking in the gas G is formed is provided. One end portion of the working gas passage pipe 180 is formed in a truncated cone shape, and the inner portion is partitioned by a plurality of volute-type partitions 183, and the inner end is formed on the circumference of the one end portion formed in the truncated cone shape. A plurality of rows of injection ports 181 facing the inner periphery of one end of the tube 131 are provided.
[0052] 作動気体通過管 180内には、作動気体通過管 180内の作動気体 Gを冷却する冷 却部 185が設けられている。この冷却部 185は、作動気体通過管 180内で端面板 1 34に立設され、図 14にも示すように、冷却水を作動気体通過管 180内に噴射する 多数の小孔 186が設けられた管体 187を備えている。冷却水は、端面板 134に設け られ管体 187に接続された給水管 188を通して管体 187に供給され、その後、上記 の噴射口 181から流出し、端面板 134に設けた排水管 189を通して温水として排出 される。図 14に示すように、小孔 186は管体 187の円周の接線方向に噴射されるよう に斜めに形成されている。  In the working gas passage pipe 180, a cooling unit 185 that cools the working gas G in the working gas passage pipe 180 is provided. The cooling unit 185 is erected on the end face plate 134 in the working gas passage pipe 180, and is provided with a large number of small holes 186 for injecting cooling water into the working gas passage pipe 180 as shown in FIG. Tube 187 is provided. The cooling water is supplied to the pipe body 187 through a water supply pipe 188 provided on the end face plate 134 and connected to the pipe body 187, and then flows out from the injection port 181 and then passes through the drain pipe 189 provided on the end face plate 134. Will be discharged. As shown in FIG. 14, the small hole 186 is formed obliquely so as to be jetted in the tangential direction of the circumference of the tube 187.
[0053] また、本発電装置には、筒体 130を流れる作動気体 Gを筒体 130の円周に沿う方 向に流れ、静翼 170の各導風板 172の凹曲面 171に衝止するような渦流にする渦流 生成手段 190が設けられている。  [0053] Further, in this power generation device, the working gas G flowing through the cylinder 130 flows in the direction along the circumference of the cylinder 130, and strikes the concave curved surface 171 of each air guide plate 172 of the stationary blade 170. The eddy current generating means 190 for making such a vortex is provided.
この渦流生成手段 190は、図 11に示すように、筒体 130の内筒 131の一端部側に 設けられた作動気体 Gを噴射する上記の噴射口 181と、この噴射口 181から噴射さ れた作動気体 Gを筒体 130の円周方向に沿って流れるようにガイドする複数のガイド 羽根 191とを備えている。  As shown in FIG. 11, the vortex generating means 190 is injected from the injection port 181 for injecting the working gas G provided on one end side of the inner cylinder 131 of the cylindrical body 130, and the injection port 181. And a plurality of guide vanes 191 for guiding the working gas G so as to flow along the circumferential direction of the cylindrical body 130.
更に、上記軸体 140の回転軸 143の一端部には、作動気体通過管 180内での作 動気体 Gの流れを加速する加速ファン 192が設けられている。 Further, one end of the rotating shaft 143 of the shaft body 140 is attached to the working gas passage pipe 180. An acceleration fan 192 that accelerates the flow of the moving gas G is provided.
[0054] 従って、この第四の実施形態に係る発電装置によれば、以下のようにして、発電が 行なわれる。 Therefore, according to the power generation apparatus according to the fourth embodiment, power generation is performed as follows.
熱源流体室 135には高温の熱源流体 Lが充満して 、ること力 、内筒 131は常時 加熱され、内筒 131内の作動気体 Gは加温される。一方、作動気体通過管 180内で は、管体 187から冷却水が噴射され作動気体 Gは冷却される。これにより、作動気体 Gが筒体 130の内筒 131と作動気体通過管 180との間を上昇し、静翼 170及び動翼 160を通って作動気体通過管 180に入り、作動気体通過管 180を下降して作動気 体通過管 180の噴射口 181から噴射させられる。即ち、内筒 131内で作動気体 Gの 循環する気流が生じる。  The heat source fluid chamber 135 is filled with a high-temperature heat source fluid L, and the inner cylinder 131 is constantly heated, and the working gas G in the inner cylinder 131 is heated. On the other hand, in the working gas passage pipe 180, cooling water is jetted from the pipe body 187, and the working gas G is cooled. As a result, the working gas G rises between the inner cylinder 131 of the cylinder 130 and the working gas passage pipe 180, enters the working gas passage pipe 180 through the stationary blade 170 and the moving blade 160, and enters the working gas passage pipe 180. And is injected from the injection port 181 of the working gas passage tube 180. That is, an air flow in which the working gas G circulates in the inner cylinder 131 is generated.
[0055] そして、この作動気体 Gの気流により、動翼 160を介して軸体 140の回転管 145が 回転させられ、動力軸 147が回転させられて、発電機 149により発電が行なわれてい く。この場合、作動気体 Gは、作動気体通過管 180内で加速ファン 192により加速さ せられて下降させられ、作動気体通過管 180の噴射口 181から噴射させられるととも に、ガイド羽根 191によって筒体 130の内筒 131の円周方向に沿って一方向に旋回 する渦流に生成されて筒体 130内を上昇する。このとき、作動気体 Gは、筒体 130の 内筒 131の壁面に押し付けられて遠心圧縮される。 [0055] Then, due to the airflow of the working gas G, the rotating tube 145 of the shaft body 140 is rotated via the rotor blade 160, the power shaft 147 is rotated, and power generation is performed by the generator 149. . In this case, the working gas G is accelerated and lowered by the accelerating fan 192 in the working gas passage pipe 180, and is jetted from the injection port 181 of the working gas passage pipe 180, and at the same time, is guided by the guide blade 191. It is generated in a vortex swirling in one direction along the circumferential direction of the inner cylinder 131 of the body 130 and rises in the cylinder 130. At this time, the working gas G is pressed against the wall surface of the inner cylinder 131 of the cylinder 130 and is centrifugally compressed.
[0056] そして、静翼 170に至ると、作動気体 Gは、覆い板 173に衝止するとともに、導風板 172により略半径方向に流向が変更させられる。この場合、図 13に示すように、作動 気体 Gは、渦流となって遠心圧縮されて導風板 172の凹曲面 171に衝止するので、 確実に導風板 172に受けられ略半径方向へと流向が変更させられるとともに、静翼 1 70の各導風板 172は、円周一方向に凹曲されているので、作動気体 Gには遠心力 が付与されて流向が変更させられる。 Then, when reaching the stationary blade 170, the working gas G strikes against the cover plate 173, and the flow direction is changed in the substantially radial direction by the air guide plate 172. In this case, as shown in FIG. 13, the working gas G is vortexed and centrifugally compressed and stops against the concave curved surface 171 of the air guide plate 172. Therefore, the operating gas G is reliably received by the air guide plate 172 and substantially in the radial direction. Since the flow direction is changed and each of the air guide plates 172 of the stationary vane 170 is bent in one circumferential direction, a centrifugal force is applied to the working gas G to change the flow direction.
このため、動翼 160のブレード 162にはこの遠心力が付与された作動気体 Gが略 直角に衝止することになるので、動翼 160のブレード 162は作動気体 Gの力を十分 に受けることができるようになり、そのため、作動気体 Gのエネルギの変換効率が大幅 に向上し、発電効率が向上する。  For this reason, since the working gas G to which this centrifugal force is applied strikes the blade 162 of the moving blade 160 at a substantially right angle, the blade 162 of the moving blade 160 receives the force of the working gas G sufficiently. Therefore, the energy conversion efficiency of the working gas G is greatly improved, and the power generation efficiency is improved.
動翼 160のブレード 162に衝止した作動気体 Gは、動翼 160の流出口 165力ら流 出させられて、作動気体通過管 180に送出される。 The working gas G impinging on the blade 162 of the rotor blade 160 flows from the outlet 165 force of the rotor blade 160. And is delivered to the working gas passage pipe 180.
[0057] 尚、上記実施の形態では、筒体 30, 130は円筒状に形成されている力 必ずしもこ れに限定されるものではなぐ円錐形の筒状に形成するなど、どのような形状の筒体 でもよい。また、上記実施の形態では、筒体を固定し軸体を回転させるように構成し たが、必ずしもこれに限定されるものではなぐ軸体を固定し筒体を回転させるよう構 成しても良ぐ要するに、筒体に軸体を相対回転可能に軸支し、筒体と軸体との相対 回転力を動力として取り出して発電するものであればどのような構成であってもよい。 図面の簡単な説明 [0057] In the above-described embodiment, the cylindrical bodies 30, 130 have a cylindrical force. The shape of the cylindrical bodies 30, 130 is not limited to this, and is not limited to this. A cylinder may be used. In the above embodiment, the cylindrical body is fixed and the shaft body is rotated. However, the present invention is not necessarily limited to this. The shaft body may be fixed and the cylindrical body may be rotated. In short, any configuration may be used as long as the shaft body is pivotally supported on the cylinder body so as to be relatively rotatable, and the relative rotational force between the cylinder body and the shaft body is extracted as power to generate electric power. Brief Description of Drawings
[0058] [図 1]本発明の第一の実施形態に係る発電装置を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a power generator according to a first embodiment of the present invention.
[図 2]本発明の第一の実施形態に係る発電装置において動翼及び静翼の構成を示 す平断面図である。  FIG. 2 is a plan sectional view showing the configuration of a moving blade and a stationary blade in the power generator according to the first embodiment of the present invention.
[図 3]本発明の第一の実施形態に係る発電装置においてべーンの構成を示す平断 面図である。  FIG. 3 is a plan sectional view showing the configuration of the vanes in the power generator according to the first embodiment of the present invention.
[図 4]本発明の第一の実施形態に係る発電装置において加速ファンの構成を示す平 面図である。  FIG. 4 is a plan view showing a configuration of an acceleration fan in the power generator according to the first embodiment of the present invention.
[図 5]本発明の第一の実施形態に係る発電装置において固定ファンの構成を示す平 面図である。  FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a fixed fan in the power generator according to the first embodiment of the present invention.
[図 6]本発明の第二の実施形態に係る発電装置を示す断面図である。  FIG. 6 is a cross-sectional view showing a power generator according to a second embodiment of the present invention.
[図 7]本発明の第二の実施形態に係る発電装置を示す図 6中 A— A線断面図である  FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6 showing the power generator according to the second embodiment of the present invention.
[図 8]本発明の第二の実施形態に係る発電装置を示す図 6中 B— B線断面図である 圆 9]本発明の第二の実施形態に係る発電装置を示す図 6中 C C線断面図である FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6 showing the power generator according to the second embodiment of the present invention. 圆 9] CC in FIG. 6 showing the power generator according to the second embodiment of the present invention. It is line sectional drawing
[図 10]本発明の第三の実施形態に係る発電装置を示す断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a power generator according to a third embodiment of the present invention.
[図 11]本発明の第四の実施形態に係る発電装置を示す断面斜視図である。  FIG. 11 is a cross-sectional perspective view showing a power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
圆 12]本発明の第四の実施形態に係る発電装置の軸体の構成を示す斜視図である 圆 13]本発明の第四の実施形態に係る発電装置において動翼及び静翼の構成を示 す平断面図である。 圆 12] A perspective view showing a configuration of a shaft body of a power generator according to a fourth embodiment of the present invention. [13] FIG. 13 is a cross-sectional plan view showing the configuration of a moving blade and a stationary blade in a power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
圆 14]本発明の第四の実施形態に係る発電装置において冷却部の管体を示す横断 面図である。 [14] FIG. 14 is a cross-sectional view showing the tube of the cooling unit in the power generator according to the fourth embodiment of the present invention.
圆 15]従来の発電装置の一例を示す断面図である。 15] A sectional view showing an example of a conventional power generator.
符号の説明 Explanation of symbols
G 作動気体  G Working gas
1 燃焼室  1 Combustion chamber
2 本体  2 Body
4 燃料貯留部  4 Fuel reservoir
5 燃焼部  5 Combustion section
11 受け空間部  11 Receiving space
13 外気貯留室  13 Outside air storage chamber
14 第 1排気貯留室  14 First exhaust storage chamber
15 第 2排気貯留室  15 Second exhaust storage chamber
17 外気供給管  17 Outside air supply pipe
18 磁石  18 Magnet
20 排気管  20 Exhaust pipe
30 筒体  30 cylinder
31 内筒  31 inner cylinder
32 外筒  32 outer cylinder
33 排気通路  33 Exhaust passage
37 パイプ  37 pipe
40 軸体  40 shaft
41 一端部  41 One end
42 他端部  42 other end
45 発電機  45 Generator
50 管体 小孔 覆管 小孔 給気管 給気管 磁石 動翼 ブレード 閉塞板 流入口 流出口 静翼 導風板 覆い板 導入口 導出口 渦流生成手段 羽板 ベーン 加速ファン 固定ファン ロッド、 外管 吊下部材 覆体 近接部 ロート管 流出口 100 導入管50 tubes Small hole Cover pipe Small hole Air supply pipe Air supply pipe Magnet Rotor blade Blade Blocking plate Inlet Outlet Stator vane Wind guide plate Cover plate Inlet Outlet Vortex vortex generating means Blade vane Acceleration fan Fixed fan Rod, outer tube Suspended member Cover Proximity part Funnel pipe Outlet 100 introduction pipe
105 回転翼105 rotor blades
106 椀状部材106 bowl-shaped member
107 羽板107 slats
108 延設板108 Extension board
110 ベーン110 Vane
111 羽板111 slats
120 回転翼120 rotor blades
121 板体121 plate
122 案内板体122 Guide plate
123 羽板123 slats
124 羽体124 wings
130 筒体130 cylinder
131 内筒131 inner cylinder
132 外筒132 outer cylinder
133, 134 端面板133, 134 End plate
L 熱源流体L Heat source fluid
135 熱源流体室135 Heat source fluid chamber
138 溝 138 groove
140 軸体 140 shaft
141 一端部141 One end
142 他端部142 other end
143 回転軸143 axis of rotation
145 回転管145 Rotating tube
147 動力軸147 Power shaft
149 発電機 160 動翼 149 Generator 160 Rotor blade
162 ブレード 163 閉塞板 162 blade 163 Blocking plate
164 流入口  164 Inlet
165 流出口  165 outlet
170 静翼  170
172 導風板  172 Air guide plate
173 覆い板  173 Cover plate
174 導入口  174 inlet
175 導出口  175 outlet
180 作動気体通過管 180 Working gas passage tube
181 噴射口 181 Injection port
185 冷却部  185 Cooling unit
186 小孔  186 small hole
187 管体  187 tube
190 渦流生成手段 190 Eddy current generation means
191 ガイド羽根191 guide blade
192 加速ファン 192 Acceleration fan

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 一端側力 他端側に向けて作動気体が流れる筒体と、この筒体に、該筒体と同軸 かつ相対回転可能に軸支される軸体とを備え、該軸体に上記作動気体を受けて該 軸体に相対回転力を付与する動翼を設け、上記筒体には上記動翼に作動気体を導 く静翼を設け、上記筒体と軸体との相対回転力を動力として取り出して発電する発電 装置において、  [1] Force on one end side A cylinder body in which a working gas flows toward the other end side, and a cylinder body that is coaxially supported relative to the cylinder body and rotatably supported relative to the cylinder body are provided on the shaft body. A moving blade that receives the working gas and applies a relative rotational force to the shaft body is provided, and the cylindrical body is provided with a stationary blade that guides the working gas to the moving blade, and the relative rotational force between the cylindrical body and the shaft body is provided. In a power generation device that generates electricity by taking out
上記動翼が、上記筒体の他端側において上記軸体の外周に等間隔に列設され、 軸方向に略沿 、上記静翼力 導出される作動気体を受ける面を有した複数のブレ ードと、該列設されたブレード群の軸方向一端部及び他端部のいずれか一方を塞ぐ 閉塞板とを備えるとともに、該列設されたブレード群の外周部を作動気体の流入口と し、該列設されたブレード群の軸方向一端部及び他端部の 、ずれか他方を作動気 体の流出口として構成し、  The moving blades are arranged on the outer periphery of the shaft body at equal intervals on the other end side of the cylindrical body, and have a plurality of blades having a surface for receiving the working gas derived from the stationary blade force substantially along the axial direction. And a closing plate that closes one of the axial end and the other end of the array of blade groups, and an outer periphery of the array of blade groups as a working gas inlet. And the other one of the one end and the other end in the axial direction of the arranged blade group is configured as an outlet of the working gas,
上記静翼が、上記筒体の内周であって上記動翼の外周部を囲繞する部位に等間 隔に列設され軸方向に略沿う面を有した複数の導風板と、該列設された導風板群の 軸方向他端部を覆う覆い板とを備えるとともに、該列設された導風板群の軸方向一 端部を作動気体の導入口とし、該列設された導風板群の内周部を作動気体の導出 口として構成したことを特徴とする発電装置。  A plurality of air guide plates each having a surface substantially aligned with the axial direction and arranged at equal intervals on a portion surrounding the outer periphery of the moving blade, the inner blade of the cylindrical body; And a cover plate that covers the other axial end of the installed wind guide plate group, and the axial end of the installed wind guide plate group is used as an inlet for working gas. A power generator characterized in that the inner periphery of the wind guide plate group is configured as a working gas outlet.
[2] 上記静翼の各導風板を、円周一方向に凹曲し、凹曲した面により作動気体に遠心 力を付与することを特徴とする請求項 1記載の発電装置。  [2] The power generator according to claim 1, wherein each of the air guide plates of the stationary blade is bent in one circumferential direction, and centrifugal force is applied to the working gas by the bent surface.
[3] 上記筒体を流れる作動気体を、該筒体の円周に沿う方向に、流れ上記静翼の各導 風板の凹曲面に衝止するような渦流にする渦流生成手段を設けたことを特徴とする 請求項 2記載の発電装置。 [3] There is provided eddy current generating means for making the working gas flowing through the cylinder flow in a direction along the circumference of the cylinder and vortex so as to stop against the concave curved surface of each wind guide plate of the stationary blade. The power generator according to claim 2.
[4] 上記渦流生成手段を、上記軸体の一端部側に放射状に設けられ、軸方向に略沿う 面を有した複数のベーンで構成したことを特徴とする請求項 3記載の発電装置。 [4] The power generator according to [3], wherein the eddy current generating means includes a plurality of vanes provided radially on one end side of the shaft body and having a surface substantially along the axial direction.
[5] 上記渦流生成手段が、上記筒体の一端部側に設けられ上記作動気体を噴射する 噴射口と、上記噴射口から噴射された作動気体を上記筒体の円周方向に沿って流 れるようにガイドする複数のガイド羽根とを備えたことを特徴とする請求項 3記載の発 電装置。 [5] The vortex generating means is provided on one end of the cylindrical body and injects the working gas, and the working gas injected from the injection port flows along the circumferential direction of the cylindrical body. 4. The power generation device according to claim 3, further comprising a plurality of guide blades for guiding in such a manner.
[6] 上記筒体の一端側に設けられ、上記作動気体としての燃焼ガスを生成する燃焼室 を設けたことを特徴とする請求項 2, 3または 4記載の発電装置。 6. The power generator according to claim 2, 3 or 4, further comprising a combustion chamber provided on one end side of the cylindrical body and generating combustion gas as the working gas.
[7] 上記動翼のブレード群の軸方向一端部を閉塞板で塞ぎ、該列設されたブレード群 の軸方向他端部を作動気体の流出口として構成し、上記筒体を内筒と該内筒を覆う 外筒とを備えて構成し、該内筒に上記静翼を設け、該内筒と外筒との間を作動気体 の排気通路として構成し、内筒の上端部に排気通路の排気入口を設け、該筒体の 下端部に排気出口を設けたことを特徴とする請求項 6記載の発電装置。  [7] One end in the axial direction of the blade group of the rotor blade is closed with a closing plate, and the other end in the axial direction of the arranged blade group is configured as a working gas outlet, and the cylindrical body is defined as an inner cylinder. An outer cylinder that covers the inner cylinder, and the inner cylinder is provided with the stationary blade, and a space between the inner cylinder and the outer cylinder serves as an exhaust passage for working gas. 7. The power generator according to claim 6, wherein an exhaust inlet of the passage is provided, and an exhaust outlet is provided at a lower end portion of the cylindrical body.
[8] 上記軸体を、外気が通される管体で形成し、該管体に外気を筒体内に流出させる 多数の小孔を設け、該管体に外気を給気する給気管を接続したことを特徴とする請 求項 6または 7記載の発電装置。  [8] The shaft body is formed of a tube body through which outside air passes, and a plurality of small holes are provided in the tube body to allow the outside air to flow into the cylinder body, and an air supply pipe for supplying outside air is connected to the tube body The power generator according to claim 6 or 7, characterized by
[9] 上記動翼のブレード群の軸方向他端部を閉塞板で塞ぎ、該列設されたブレード群 の軸方向一端部を作動気体の流出口として構成し、上記筒体内に一端部に作動気 体を噴射する噴射口が形成され、他端部に上記流出口に連通し流出口からの作動 気体を取り入れる取入口が形成された上記筒体と同軸の作動気体通過管を設け、上 記筒体を内筒と該内筒を覆う外筒とを備えて構成し、該内筒に上記静翼を設け、該 内筒と外筒との間を内筒を加熱する熱源流体が充満し内筒内の作動気体を加温す る熱源流体室として構成し、上記作動気体通過管内の作動気体を冷却する冷却部 を設け、作動気体が上記筒体と作動気体通過管との間及び上記作動気体通過管を 通って循環するようにしたことを特徴とする請求項 2, 3, 4または 5記載の発電装置。  [9] The other end in the axial direction of the blade group of the moving blade is closed with a closing plate, and one end in the axial direction of the arranged blade group is configured as an outlet for the working gas. An injection port for injecting a working gas is formed, and a working gas passage pipe coaxial with the cylinder having an intake port communicating with the outflow port and taking in working gas from the outflow port is provided at the other end. The recording cylinder includes an inner cylinder and an outer cylinder that covers the inner cylinder, and the inner cylinder is provided with the stationary blade, and a heat source fluid that heats the inner cylinder is filled between the inner cylinder and the outer cylinder. A heat source fluid chamber for heating the working gas in the inner cylinder, and a cooling unit for cooling the working gas in the working gas passage pipe is provided, and the working gas is provided between the cylinder and the working gas passage pipe. 6. The power generator according to claim 2, 3, 4 or 5, wherein the generator is circulated through the working gas passage pipe.
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