JPH03189301A - Volume type rotary turbine - Google Patents

Volume type rotary turbine

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JPH03189301A
JPH03189301A JP32161489A JP32161489A JPH03189301A JP H03189301 A JPH03189301 A JP H03189301A JP 32161489 A JP32161489 A JP 32161489A JP 32161489 A JP32161489 A JP 32161489A JP H03189301 A JPH03189301 A JP H03189301A
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rotor
turbine
pressure
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housing
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ヴァルデマル ハー.クルヘル
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PURPOSE: To reduce leak of vapor and provide high volumetric efficiency by providing relatively small gear-type teeth on the outer peripheries of a blade rotor and a groove rotor to make non-contact engagement. CONSTITUTION: A blade rotor 12 and groove rotors 15, 16 are respectively adhered on a shaft 14 and shafts 17, 18 journalled in parallel with housings 1, 2. A rotor blade 13 arranged on the blade rotor 12 is almost non-contactly engaged with blade grooves 19, 20 provided on the groove rotors 15, 16. Relatively small gear-type teeth 21, 22 are provided on the outer peripheries of the blade rotor 12 and the groove rotors 15, 16, and perform almost-non-contact engagement motion with a synchronous gear wheel. Thus, clearance between the rotor blade 13 and the blade grooves 19, 20 is sealed by the teeth 21, 22 to extremely reduce leak of vapor. Therefore, an engine with very high volumetric efficiency can be provided.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の背M) 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、トレヴイシック、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lN閣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i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iam
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されるべき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、畠出力エネルギ転換用途に必要な動力
取出し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
に目的とする所は種度に湿った蒸気、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。
[Detailed Description of the Invention] (Background of the Invention) In the past, many types of rotary steam engines have been made, some of which were developed by famous engineers such as Watt, Murdoch, Hornblower, Trevisic, Erickson, and Moseley. done by people. However, all of these IN cabinets had some kind of drawback, and in the end, they were not successfully put into practical use. The earliest large rotary steam engines encountered severe sealing problems and failed. That is, there was uncontrollably high steam leakage, resulting in low volumetric efficiency. Therefore, one of the main objects of the present invention is to provide a non-contact gear type labyrinth seal for this large rotary steam connection, which has extremely low steam leakage and therefore extremely high volumetric efficiency. The goal is to realize the above-mentioned institutions that have. Currently, it is not economical to operate conventional turbines or any rotary steam engine at steam temperatures significantly higher than 560°C. This is because rotor blades and other parts can cavitate and pit due to erosion and corrosion. It is therefore an important object of the present invention to develop a large rotary steam system capable of operating with steam temperatures higher than 560°C without the need for cooling the rotor blades or employing expensive special steel.
The goal is to provide the following. At present it is not possible to build large rotary steam engines to be operated at high steam pressures due to insufficient internal pressure compensation. It is thus an additional object of the invention to indicate a rotary steam engine whose internal radial and axial pressures are compensated as a whole. Another important object of the present invention is the provision of continuous and smooth torque power extraction in the power extraction shaft required for field output energy conversion applications. Conventional steam turbines reach maximum efficiency only at full load and correspondingly high rotational speeds. At part-load conditions, the efficiency of conventional steam turbines deteriorates rapidly. A further important objective, therefore, is to demonstrate a rotary steam engine capable of operating at all load conditions with efficiency equal to or greater than full load conditions. A further object of the invention is to provide a rotary steam engine which can be operated not only with moderately moist steam, non-degassed steam, but also with steam containing a large amount of impurities.

(発明の要約) 本発明の目的は主として容積タイプの蒸気m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
つて半径流タービン類似の機能も発揮する容積タイプ回
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q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、6I11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ステージチヤンバのセッ
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スデ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[1されているロ
ータとを含むことが出来る。
(Summary of the Invention) The object of the present invention is to function primarily as a volumetric steam turbine, but also to utilize in part the kinetic energy generated by rapid steam molecules impinging on the rotor blades, similar to the radial flow turbines of the past. This is achieved by constructing a volumetric type rotary system steam turbine engine that also performs the functions of The present invention has an upper housing half and a lower housing half, such that the halves are screwed snugly together with their flange rims. Said two-stage turbine without full pressure compensation preferably consists of three blade rotor chambers, a 6I11 groove rotor chamber and one gear chamber, all arranged parallel to each other on their respective shafts. has been done. Preferably, each housing chamber is formed from a set of three aligned and intersecting cylindrical first or second stage chambers, each set of chambers having one first or second stage blade rotor;
The blade rotor may include two first or second stage groove rotors arranged on the left and right sides of the blade rotor in the horizontal direction.

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であるロータ直
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。
The gear chamber located at the rear of the housing is equipped with a gear wheel with the same diameter as the rotor and extends to the rotor diameter. Preferably, a rotor with a very large diameter and high rotational speed is equipped with five smaller gear wheels in order to keep the circumferential speed of said gear wheels as low as possible.

前記第1ステージ及び2個の第2ステージプレードロー
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。各レッドのプレ
ードロータチャンバ及び対応する小さなギヤ輪も又−本
の共通シャフト上に装着されている。各セットのプレー
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、前記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。
The first stage and two second stage blade rotors and large gear wheels are all mounted on the same shaft. Each set of grooved rotors and corresponding small gear wheels are also mounted on a common shaft. Each red's plaid rotor chamber and corresponding small gear wheel are also mounted on the common shaft. Each set of plate rotor chambers and each groove rotor chamber are sealed from the other sets of chambers and from the gear chambers. On the circumferential surface of the bladed rotor and on the surface of the grooved rotor, small gear-type teeth are arranged in a manner that provides non-contact meshing as the rotors rotate about their respective axes. is achieved. The large gear wheel as well as the small gear wheel are precisely ground and mesh very precisely, so that non-contact meshing rotation with the rotor can be synchronized.

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
口ボート及び取出口ボートを有しており、これらは互い
に直径方向相対して配置されるとともに、それぞれのプ
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。
The housing further has a corresponding inlet boat and outlet boat for each chamber, which are arranged diametrically opposite each other and which communicate with the respective plate rotor chamber. Thick-walled rotor blades are arranged longitudinally on the surface of the blade rotor and spaced equidistantly from each other in the radial direction.

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。動り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れれ
、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ざなギヤタイプの歯が配設
されている。このギヤダイブ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樵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橿めて近接し
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不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−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。
The grooved rotor has a corresponding number of blade grooves, which number also varies depending on the number of rotor blades and the relative rotor rotation ratio. In order to obtain a continuous and smooth torque moment on the movement take-off shaft, the rotor blades mesh with the blade grooves without surface contact, so that the torque induced by the pressurized working medium in the chamber is Prevents biased pressure being induced between a turbine blade under pressure on one side and the next turbine blade on the same blade rotor meshing with the corresponding blade groove of the groove rotor. A large enough gap is left for the steam to flow. The internal pressure compensation effect between the two rotor blades, as described above, can result in a periodic torque canceling effect, thus detecting uneven power output at the power take-off shaft, which is detrimental in high power conversion applications. will be done. Parallel small gear-type teeth are disposed between the rotor blade and the blade groove. Although the teeth of this gear dive are non-contact, they mesh extremely tightly with the complementary teeth of the opposing rotor, so
A highly effective dynamic frictionless labyrinth gear type sealing action is obtained between the meshing rotors, resulting in high volumetric efficiency. The rotor blades of the bladed rotor as well as the small gear type teeth of the grooved rotor move in close proximity to their respective hollow cylindrical internal chamber walls as they rotate about their respective shafts, thus Together with their gear type teeth, they exhibit a dynamic frictionless labyrinth sealing effect. The portion of the cylindrical internal chamber containing the pressurized non-working medium is thus sealed from the portion of the cylindrical internal chamber containing the working medium which is under partially expanded conditions. This sealing action subdivides the cylindrical inner chamber portion into at least two different and mutually sealed pressure states.

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づる際、ロータブレード
の回転方向に而した鋼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脂作動媒体体積チャン
バとして、前記第1ステージチヤンバのセットの各鋼上
に配置した2セツトの第2ステージチヤンバを利用する
ことにより実現することが出来る。前記第1ステージチ
ャンバの取入口ボ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
ジチヤ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ステージチヤ
ンバ内へと彫版する。前記2つの第2ステージチヤンバ
の全チャンバ体積は前者の第1ステージチヤンバの体積
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
に彫版して失なわれた媒体に固有のエネルギは従ってず
つと小さいものである。従って、第2ステージチヤンバ
の全体積が第1ステージヂヤ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。
When the pressurized medium acts to change the spatial volume within the chamber section, it exerts a continuous pressure on the steel in the direction of rotation of the rotor blade as the rotor blade passes tightly through the respective chamber. A continuous rotating work state can be obtained by inducing a continuous rotational work state. The objective of achieving high volumetric efficiency is further achieved by utilizing two sets of second stage chambers disposed on each steel of said set of first stage chambers as partially fat-swollen working medium volume chambers. I can do it. a pressurized working medium introduced into the intake boat of the first stage chamber performs work by forcing the rotor blades into the first stage chamber in a displacement mode;
The same working medium then engraves into two connected second stage chambers. The total chamber volume of the two second stage chambers is much larger than the volume of the former first stage chamber. The leakage rate of the reduced pressure working medium per relevant chamber is therefore much smaller. The energy inherent in the media lost in partially engraving is therefore much smaller. Therefore, as the total volume of the second stage chamber increases with respect to the first stage chamber, energy losses due to working medium leakage decrease relatively.

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。
The effective leakage of the working medium is therefore proportionally reduced, thus resulting in a significant additional increase in the respective volumetric efficiency. Erosion and corrosion in steam turbines increase proportionally, inter alia, with increasing temperature of the working medium. Thus, introducing a rotor cooling medium without directly affecting the temperature reduction of the working medium has an adverse effect on erosion and corrosion within the turbine.

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i
脹され、従ってずつ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良差異ととも
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。
A solution to this problem has been achieved by configuring the cylindrical inner chamber wall so that only approximately half of the outer circumferential blade rotor surface is exposed to the hot working medium. The other half of the outer peripheral blade rotor surface is partially i
Expanded and therefore exposed to an increasingly cold working medium, it is then subjected to a corresponding cooling effect. Cooling capacity increases approximately linearly with increasing surface area exposed to the refrigerant and temperature difference of the medium. The effects of erosion and corrosion also increase with increasing flow rate of the working medium. Due to the displacement effect in the present invention, the flow rate of the working medium only slightly exceeds the peripheral speed of the blade rotor, thus also reducing the erosion and corrosion effects.

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。
In contrast to the thin-walled rotor blades of conventional turbines, the rotor blades of the present invention are made extremely thick and short, thus allowing the use of various types of surface coatings or special materials such as ceramics, thus making the rotor blades more flexible. Erosion and corrosion effects are further reduced.

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、取入口ボート、取出口ボートを内側円
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、デユープを介して第1ステージ取入ロ
ボ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、本発明の各圧力スアージ部を
それぞれの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。
A further reduction in erosion and corrosion is achieved by constructing the blade rotor and rotor blades hollow, thus providing internal cooling with the aid of a refrigerant. The pressure compensating action of a bladed rotor is achieved by having an even number of rotor blades on the bladed rotor surface, with the inlet and outlet boats oriented diametrically to each other in an inner cylindrical chamber, so that the pressure moments oppose and cancel each other. This was achieved by working together. In order to completely cancel the pressure moments of the groove rotors, two additional pressure compensating rotors are mounted on the respective shafts between the first stage groove rotor and the second stage groove. The circumferential surfaces of the two pressure compensating rotors are ground and sealed with surfaces equal in dimension x pressure and orientation opposing all opposing pressure moments, and are connected to the first stage intake robot via a duplex. ing. Pressure compensation is thus carried out automatically for all pressure conditions. Therefore, all axial forces, radial forces and even the forces induced by the weight of the rotor are compensated, making it possible to operate each pressure surge section of the invention with its respective high steam pressure and rotational speed. Become.

このように構成した本発明は1乃至2ステ一ジ半径流タ
ンデム式タービンと同様にして高圧蒸気を減少させる。
Thus constructed, the present invention reduces high pressure steam in a manner similar to a one to two stage radial flow tandem turbine.

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
A speed control device regulates the pressure and volume of the working medium utilized for the displacement process. Thus, a highly useful turbine system with superior attributes, very high thermal efficiency and very high overall efficiency is provided.

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。
The invention can also be used as a turbine and pump or compressor combination.

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。
Another application of the invention is in compressors, pumps, prime movers, etc., among others.

(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一〇の上側半割ハ
ウジング1と一つの■ζ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−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−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−っの小さな円
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7ランジリムを会わせ
てしっかりねじ止めされている。
(Detailed Description of Preferred Embodiments) The present invention illustrated in FIGS. 1 and 3 includes ten upper half housings 1 and one half ζ side housing 2. The housings 1 and 2 constitute a set of first and second stage chambers, which chambers are provided with respective first and second stage rotors. In the center there is a large circular blade rotor chamber, and to the horizontal left and right of the rotor, parallel to the rotor, there are two small circular groove rotor chambers. Both housing halves are securely screwed together with their polished 7-lange rims together.

前記上側及び下側前記ハウジング1及び2は取入口ボー
ト3及び5並びに取出口4及び6を有しており、これら
ボ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lI〇−夕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内のロータ
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119及び
20と噛合う。りなわらロータブレード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1
1に極めて近接して非接触で移動し、かくして取入口ボ
ート3及び5のチャンバ側を取出口ボート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ボート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。
The upper and lower housings 1 and 2 have inlet boats 3 and 5 and outlet ports 4 and 6, which are located diametrically opposite each other. Legs 8 and 9 are rigidly attached to the lower housing half to support the housing. Inside the large circular chamber is the blade rotor 12 of the first stage.
is mounted on a shaft 14 provided centrally within the housing. Parallel with this rotor 12 are mounted the above-mentioned 15 and 16 on their respective shafts 17 and 18. On the surface of the blade rotor 12, the rotor blades 13 within the thickness are arranged radially at equal distances from each other in the longitudinal direction. The grooved rotors 15 and 16 have a corresponding number of blade grooves 19 and 20, which number varies depending on the number of rotor blades 13 and their relative rotation ratio. Rotor blade 13 meshes with blades 119 and 20 almost without contact. The rotor blades 13 are fitted with adjustable insert plates 10 and 1, preferably metal.
1 in close proximity and contact-free, thus sealing the chamber side of the inlet boats 3 and 5 from the chamber side of the outlet boats 4 and 6. Thus, when a pressurized medium such as steam is introduced via the diametrically opposed intake boats 3 and 5, a continuous rotational operating condition is achieved.

前記金属ロータチャンバはプレート1o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O−夕との焼付きが防止出来る材料から作
られている。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
ギヤタイプ歯ド 接触無しで噛合い運動を行なっているが、相対するロー
タの補合歯とはしつかり噛合っているので、前記U−タ
問には極めて有効な動的無amラビリンスギヤタイプの
シール効果が確立される。溝ロー915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日ボート3及
び5に近接したチャンバ側と取出口ボート6及び4に近
接した0−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。
The metal rotor chamber seals the plates 1o and 11 and is preferably made of a material that prevents seizure in the unlikely event of contact with the rotor blades 13. The side chamber seal plates 38 and 39 are made of a material that prevents seizure not only with the rotor blades 13 but also with the blade rotor and the grooves. Relatively small gear-type teeth 21 and 22 are provided between and parallel to the rotor blade 13 and the blade grooves 19 and 20. The gear type teeth perform meshing motion without contact, but they firmly mesh with the complementary teeth of the opposing rotor, so the dynamic non-am labyrinth gear type is extremely effective for the U-torter. A sealing effect is established. The gear type teeth 22 of the groove rows 915 and 16 rotate in close proximity to the seal plates 23 and 24 but without contact, so that the chamber side close to the intake boats 3 and 5 and the outlet boats 6 and 4 are close to each other. A sealing effect is established between the 0 and the chamber sides. Said non-contact meshing of all rotors is achieved via synchronous gear wheels 40 shown in FIG.

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
チージブレードロータ12の各剥土において相互の中央
シャフト14上に@羽されており、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
−が可能となる。ブレードロータ34.12及び35@
には圧力補@0−夕25a、25b及び26a、26b
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。
To act as a two-stage expansion turbine, the second stage blade rotors 34 and 35 are mounted on each other's central shaft 14 in each strip of the first stage blade rotor 12, and the corresponding second stage blade rotors 34 and 35 Two stage groove rotors are mounted on shafts 17 and 18. Since the total volume between two successive rotor blades of bladed rotors 34 and 35 is several times greater than the volume of bladed rotor 12, each second stage internal steam expansion is possible. Blade rotor 34.12 and 35@
Pressure supplement @0-even 25a, 25b and 26a, 26b
are provided, which are mounted on shafts 17 and 18, respectively.

第2図はそれぞれのシャフト17及び18上に装着され
IC圧力補償[]−夕25a及び25bを示している。
FIG. 2 shows IC pressure compensators 25a and 25b mounted on respective shafts 17 and 18.

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は取入口ボート31及び32と連結されており、かく
して圧力補償ロータ25a、25b及び26a、26b
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ボート4及
び6と圧力補償lコータの取出口ボート33はブレード
ロータ34及び35のチャンバの取入口ボートと連結さ
れており、かくして漏洩蒸気を付加的作動媒体へと変換
し、以って本発明の体積効率を改善している。
Labyrinth seals 27, 28, 29 and 30 seal the non-contacting portions of the abrasive surfaces of pressure compensating rotors 25a and 25b from chamber 50. Inlet ports 3 and 5 are connected to inlet boats 31 and 32 and thus pressure compensating rotors 25a, 25b and 26a, 26b.
Also, a diametrically equal pressure effect is automatically induced on the surfaces of the grooved rotors 15 and 16, resulting in an overall pressure compensation effect. As opposed to a groove rotor, a blade rotor 12
, 34 and 35, the steam pressure always acts in the diametrical direction,
Due to the fact that these opposing forces cancel each other out, there is always perfect pressure compensation. The outlet boats 4 and 6 of the chambers of the blade rotor 12 and the outlet boats 33 of the pressure compensating coater are connected to the inlet boats of the chambers of the blade rotors 34 and 35, thus diverting leakage steam to additional working medium. conversion, thereby improving the volumetric efficiency of the present invention.

第4図において、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は、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。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。
In FIG. 4, gear type 2 without teeth 21 and 22 is shown.
The two non-contact rotating rotor surfaces 51 and 52 have equal pitch circles 47 and 48, but around the non-contact meshing rotor blades 49 and the corresponding rotor grooves 20, the extremes through gaps 43a and 44a A large amount of steam leakage is occurring. Although the gaps 43b and 44b have equal pitch circles 47 and 48, due to the sealing ability of the non-contact meshing gear type teeth 21 and 22, they exhibit much less steam leakage, thus allowing for a significant increase in volumetric efficiency. It is.

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17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1
4.17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4
6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。
Gaps 43 and 44 are located between rotor blades 13 as shown.
and 49, preventing steam pressure from being induced between
Since internal pressure compensation between the rotor blades otherwise occurs, a periodic torque cancellation effect is obtained and a non-uniform power take-off effect is detected at the power take-off shaft 17. The rotor blade is mounted in a T-slot 41, and has a groove 42 at its tip to enhance labyrinth sealing ability. Anti-seizure seal plates 38 and 39 are fitted on all rotor sides. Due to the pressure compensation effect of the rotor, the rotor shaft 1
4. Only the minimum force is acting on 17 and 18,
Thus, inter alia, high speed rotating ball bearings 45 and 4
6 can be used. Seals 36 and 37 seal between all chambers.

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。
The invention is used as a combination turbine and pump or compressor by using two bladed rotors 34 and 35 to compress a medium such as air.

その場合前記媒体に対する取入口ボートは取出口ボート
として用いられ、取出「」ボートは取入口ボートとして
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。
In that case, the inlet boat for the medium is used as an outlet boat, the take-off boat is used as an inlet boat, and in addition the blade rotor 12 is used to perform displacement displacement work as described above. Those skilled in the art will readily appreciate that the present invention can be implemented in a variety of forms, including compressors, pumps, motors, and the like.

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。
It is therefore understood that the various embodiments described and disclosed herein are merely illustrative and that further modifications of the invention may be devised without departing from the spirit or scope of the invention. should be understood.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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ム タの一部の垂直切断面の拡広部分図であり、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・・・取入口ボート、
4.6・・・取出口ボート、12・・・第1ステージブ
レードロータ、15.16・・・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・・・崎
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。
FIG. 1 is a front view of a set of first stage rotors of the present invention in a vertical center cross section; FIG. 2 is a front view of a compressive force compensating rotor of the present invention in a vertical center cross section; FIG. 3 is a front view of a set of first stage rotors of the present invention; Figures 4a and 4b are enlarged vertical cross-sectional side views of a portion of the blade rotor of the invention showing a compensating rotor, the blades having no gear-type teeth; Comparison with rotor is shown. 1.2...Housing, 3.5...Intake boat,
4.6... Outlet boat, 12... First stage blade rotor, 15.16... Groove rotor, 17.18
...Shaft, 14...Central shaft, 13.49
...Rotor blade, 19.20...Blade groove,
10°11...Plate, 38.39...Side chamber seal plate, 21.22...Small gear type tooth, 23.24...Seal plate, 40...Saki period gear wheel, 34. 35...Second stage blade rotor, 25a, 25b, 26a, 26b--Pressure compensation rotor, 27.28.29.30...Labyrinth seal, 43a, 44a...Gap.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)タービンであって、 複数個の整合され、部分的に交差している円筒状チャン
バにして該複数個の円筒状チャンバはともに一つのチャ
ンバセットを構成している複数個のチャンバ内に分割さ
れた少なくとも一つの中空内側空間を画成する手段装置
を備えたハウジングと、 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
るシャフトにして、該シャフトは互いに平行に延びると
ともに、実質的にそれぞれ前記複数個のチャンバの一つ
の中心に配置されたシャフトを有し、 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取入口及び取出口
を画成する手段装置を含んでおり、前記取入口及び取出
口チャンネル装置はその中を作動流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、直径方向に相対した位置におい
て前記ハウジング上に配設されており、 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、前記
第一のロータは同シャフト上を長手方向に延び、互いに
半径方向に隔置された位置に装着された複数個の圧力ブ
レードを備えた外側表面を含んでおり、 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
されており、前記圧力ブレードの間隔に対応するように
半径方向に隔置された複数個の溝を含んだ一つの外側表
面を備えており、各溝は前記複数個の圧力ブレードの一
つを収納することにより前記第一のロータ及び前記溝ロ
ータが回転する間前記圧力ブレードが前記溝と噛合うこ
とを許容せしめ、以って前記最中央シャフト上に実質的
に一定のトルク出力を発生せしめており、 前記タービンは更に前記第一のロータ外側表面と前記複
数個の溝ロータの各々の外側表面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ための手段装置と、 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
ンバの間に圧力シール作用を確立するための手段装置と
、 各取入口装置に対するシールプレートにして、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設されると
ともに、前記圧力ブレードが各々の前記シールプレート
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、かくして膨脹状態にある作動流体を含んだチャン
バ部分を加圧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装置と、 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し装置とを有する容積
タイプ回転タービン。
(1) a turbine comprising a plurality of aligned and partially intersecting cylindrical chambers, the plurality of cylindrical chambers together forming a chamber set; a housing with means for defining at least one divided hollow inner space; and a plurality of similarly adjacent shafts rotationally connected to said housing, said shafts extending parallel to each other and substantially each having a shaft disposed centrally in one of said plurality of chambers, said housing including means means defining an inlet and an outlet for respectively introducing and removing working medium from said set of chambers. and the inlet and outlet channel devices are arranged on the housing at diametrically opposed positions to allow pressure moments induced by passage of the working fluid therethrough to oppose and cancel each other. and the chamber set includes a first rotor mounted on the centralmost shaft of the plurality of shafts, the first rotor extending longitudinally on the shaft and being spaced from each other. an outer surface with a plurality of pressure blades mounted at radially spaced locations; the chamber set further includes a plurality of groove rotors mounted on the shaft proximate the centralmost shaft; contains,
Each of the groove rotors is disposed proximate the first rotor and has an outer surface including a plurality of radially spaced grooves corresponding to the spacing of the pressure blades. each groove receives one of the plurality of pressure blades to allow the pressure blade to engage the groove during rotation of the first rotor and the groove rotor; producing a substantially constant torque output on the centralmost shaft, and the turbine further includes a continuous dynamic torque output between the first rotor outer surface and the outer surface of each of the plurality of grooved rotors. means for establishing a friction labyrinth seal; means for establishing a pressure seal between the housing and the chamber to isolate the working medium; a sealing plate for each inlet arrangement; Seal plates are mounted to the housing and disposed within the chamber set proximate the first rotor, and the pressure blades move relative to each seal plate to create a dynamic frictionless labyrinth. for synchronizing the rotation of the respective shafts with a sealing plate arranged such that a seal is induced and thus isolates the portion of the chamber containing the working fluid in an expanded state from the portion of the chamber containing the pressurized medium; and a power take-off device operatively coupled to the first rotor to connect the turbine to a utility device.
(2)請求項1に記載のタービンにおいて、前記圧力シ
ール装置は前記チャンバセットの両側上において前記ハ
ウジングと前記複数個のシャフト間に配設された円形の
圧力リングと、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に前記チャンバセットの内側壁上
に配設された2つの円形側方チャンバシールプレートと
、前記複数個の溝ロータの各々に近接するよう前記ハウ
ジングに装着された溝ロータシールプレートとを有して
いることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
(2) The turbine according to claim 1, wherein the pressure seal device is attached to the housing and includes a circular pressure ring disposed between the housing and the plurality of shafts on both sides of the chamber set; two circular side chamber seal plates disposed on an inner wall of the chamber set proximate the first rotor and mounted to the housing proximate each of the plurality of grooved rotors; A positive displacement rotary turbine having a grooved rotor seal plate.
(3)請求項1に記載のタービンにおいて、前記同期装
置は複数個のギヤ輪を有しており、同ギヤは前記複数個
のシャフトの各々の端部に装着されており、前記複数個
のギヤ輪は互いに駆動接続されていることを特徴とする
容積タイプ回転タービン。
(3) In the turbine according to claim 1, the synchronizer has a plurality of gear wheels, the gear is attached to an end of each of the plurality of shafts, and the gear is attached to an end of each of the plurality of shafts. Volume type rotary turbine characterized in that the gear wheels are drivingly connected to each other.
(4)請求項1に記載のタービンにおいて、前記複数個
の圧力ブレード及び前記複数個のロータ溝をしてそれら
が非接触状態で噛合い、反発的な又は一方的な圧力が間
に発生しないような間隙を画成するよう配置することか
ら前記実質的に一定のトルク出力が生じていることを特
徴とする容積タイプ回転タービン。
(4) In the turbine according to claim 1, the plurality of pressure blades and the plurality of rotor grooves are engaged with each other in a non-contact state, and no repulsive or unilateral pressure is generated between them. 1. A positive displacement rotary turbine, wherein said substantially constant torque output results from said substantially constant torque output being arranged to define such a gap.
(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。
(5) The positive displacement rotary turbine according to claim 1, wherein an even number of pressure blades are mounted on the first rotor.
(6)請求項1に記載のタービンにおいて、前記圧力ブ
レードの先端には複数個の長手方向に延びる溝が設けら
れており、かくして前記圧力ブレード及びカーブした内
側チャンバシールプレート間に誘起されたシール作用が
高められることを特徴とする変位タイプ回転タービン。
6. The turbine of claim 1, wherein the pressure blade has a plurality of longitudinally extending grooves at its distal end, thus creating an induced seal between the pressure blade and the curved inner chamber seal plate. Displacement type rotary turbine characterized by enhanced action.
(7)請求項1に記載のタービンにおいて、連続動的無
摩擦ラビリンスシールを確立するための前記手段装置は
前記第一のロータの外側表面上に形成されたギヤタイプ
の歯にして前記複数個の圧力ブレード間で前記外側表面
に沿って延びる歯を有しており、前記ラビリンスシール
は更に前記複数個の溝ロータの各々の外側表面上に形成
されたギヤタイプの歯を含んでおり、前記ギヤタイプ歯
は前記第一のロータ上に形成された対応するギヤタイプ
歯と緊密にしかし接触することなく噛合うよう形成され
ていることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
7. The turbine of claim 1, wherein said means for establishing a continuous dynamic frictionless labyrinth seal comprises gear-type teeth formed on an outer surface of said first rotor. teeth extending along the outer surface between the pressure blades, the labyrinth seal further including gear-type teeth formed on the outer surface of each of the plurality of grooved rotors; is configured to mesh closely but without contact with corresponding gear type teeth formed on the first rotor.
(8)請求項7に記載のタービンにおいて、前記第一の
ロータギヤタイプ歯並びに溝ロータギヤタイプ歯は前記
同期化装置が誤差動している時間内だけ周期歯車として
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。
(8) The turbine according to claim 7, wherein the first rotor gear type teeth and the grooved rotor gear type teeth are arranged and formed so as to act as periodic gears only during the time when the synchronizer is in error movement. A displacement type rotary turbine characterized by:
(9)請求項1に記載のタービンにおいて、前記ハウジ
ングは更に前記複数個の圧力ブレードに近接した曲率部
分を備えた前記ハウジング部分内に配設された少なくと
を一つの溝を画成し、以って前記ハウジング曲率部と前
記圧力ブレード間に間隙を画成している手段装置を含ん
でおり、ハウジング曲率部内の前記溝はそれが溝ロータ
からその近傍の取入口ボートへと、かつ取出口ポートか
らその近傍の溝ロータへと到達するよう配設されている
ことを特徴とする容積タイプ回転タービン。
9. The turbine of claim 1, wherein the housing further defines at least one groove disposed within the housing portion having a curved portion proximate the plurality of pressure blades; means for defining a gap between said housing curvature and said pressure blade, said groove in said housing curvature extending from said grooved rotor to an intake boat adjacent thereto; A positive displacement rotary turbine, characterized in that the turbine is arranged to reach a grooved rotor from an outlet port in the vicinity thereof.
(10)請求項1に記載のタービンにおいて、前記圧力
ブレードはそれらの取替えを容易ならしめるよう前記第
一のロータ内においてT字溝を以って装着されているこ
とを特徴とする容積タイプ回転タービン。
10. The turbine of claim 1, wherein the pressure blades are mounted with T-grooves in the first rotor to facilitate their replacement. turbine.
(11)請求項1に記載のタービンにおいて、前記複数
個の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ヤタイプ歯にはロータ
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のに十分な角度の付いた側壁が構
築されていることを特徴とする容積タイプ回転タービン
11. The turbine of claim 1, wherein the gear-type teeth formed on the outer surfaces of both the plurality of first rotors and the plurality of grooved rotors are provided as a result of variations in rotor temperature. A positive displacement type rotary turbine characterized in that it is constructed with angled sidewalls sufficient to compensate for differences in rotor diameter that may occur as a result.
(12)請求項1に記載のタービンにおいて、前記カー
ブした内側チャンバのシールプレートは作動媒体が前記
取出口チャンネル装置に進入する前に徐々に膨脹するよ
う前記取入口及び取出口チャンネル装置の間の半径距離
の一部分のみを横切って延びていることを特徴とする容
積タイプ回転タービン。
12. The turbine of claim 1, wherein the curved inner chamber seal plate is located between the inlet and outlet channel devices such that the working medium gradually expands before entering the outlet channel device. Volume type rotary turbine characterized in that it extends across only a part of the radial distance.
(13)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装置を含んでおり、
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装置及び2
つの取出口チャンネル装置とを含んでおり、前記付加的
取入口及び取出口チャンネル装置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。
13. The turbine of claim 1, wherein the housing further includes a device defining a plurality of additional chamber sets through which the plurality of shafts extend;
The additional chamber sets are axially spaced apart from each other within the housing, and the housing further defines additional inlets for allowing entry and exit of a working medium into each of the additional chamber sets. means device and 2
and an additional inlet and outlet channel arrangement, said additional inlet and outlet channel arrangements being arranged at diametrically opposite positions on said housing, said pressure moment induced by the working medium passing therethrough being A positive displacement rotary turbine, characterized in that it is adapted to allow mutual cancellation in opposition.
(14)請求項13に記載のタービンにおいて、前記チ
ャンバセットの一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。
(14) The turbine according to claim 13, wherein the first rotor provided in one of the chamber sets operates in a displacement manner, while the first rotor provided in another chamber set operates in a displacement manner. Volumetric rotary turbine, characterized in that it functions by pumping or compressing a medium, thereby providing pressure compensation.
(15)請求項13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、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一つの補償チャン
バを画成する手段装置を含んでおり、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
れた一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
する少なくとも一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一つの取出口を画成する手段装置と
、前記圧力補償チャンバ内に作動媒体を遮断するべくラ
ビリンス圧力シールを確立するための手段装置とを含ん
でいることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
15. The turbine of claim 13, wherein the housing further includes means for defining at least one compensation chamber formed from a plurality of aligned, partially intersecting cylindrical chambers; the pressure compensation chambers are disposed axially along the plurality of shafts and spaced between each of two of the chamber sets, the pressure compensation chambers having a grooved rotor mounted thereon; one pressure-compensating rotor mounted on each of the plurality of shafts, the housing further comprising at least one pressure-compensating rotor for each pressure-compensating rotor for respectively entering and discharging a working medium into each of the pressure-compensating chambers; means for defining at least one inlet and at least one outlet for each pressure compensation chamber; and means for establishing a labyrinth pressure seal to isolate working medium within said pressure compensation chamber. A displacement type rotary turbine featuring:
(16)請求項15に記載のタービンにおいて、前記ラ
ビリンス圧力シール装置は前記補償ロータに近接して前
記ハウジング上に装着された2つのカーブした補償ロー
タシールプレートを有していることを特徴とした容積タ
イプ回転タービン。
16. The turbine of claim 15, wherein the labyrinth pressure seal device includes two curved compensating rotor seal plates mounted on the housing proximate the compensating rotor. Volume type rotary turbine.
(17)請求項15に記載のタービンにおいて、前記チ
ャンバセットの一方における前記第一のロータは高圧力
媒体で作動するようにされており、前記チャンバセット
の他方における前記第一のロータは低圧力媒体で作動す
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。
(17) The turbine according to claim 15, wherein the first rotor in one of the chamber sets is adapted to operate with a high pressure medium, and the first rotor in the other chamber set is adapted to operate with a low pressure medium. Volumetric rotary turbine, characterized in that it is adapted to work with a medium.
(18)請求項17に記載のタービンにおいて、相対的
に高い圧力作動媒体で作動するようにつくられた前記第
一のロータを設けたチャンバセットの取出口チャンネル
は前記圧力補償チャンバのための取出口チャンネルと導
通しており、更に相対的に低い圧力にある作動媒体によ
って作動するように作られたチャンバセットのための取
入口チャンネルに接続されていることを特徴とする容積
タイプ回転タービン。
(18) The turbine of claim 17, wherein the outlet channel of the chamber set provided with the first rotor is configured to operate with a relatively high pressure working medium. Volume type rotary turbine, characterized in that it communicates with an outlet channel and is further connected to an inlet channel for a set of chambers made to operate with a working medium at a relatively low pressure.
(19)請求項2に記載のタービンにおいて、溝ロータ
の円形側方チャンバシールプレートは少なくとも前記ロ
ータ溝の幅の2倍の幅のシーリング表面を備えているこ
とを特徴とする容積タイプ回転タービン。
19. A positive displacement rotary turbine according to claim 2, wherein the circular side chamber sealing plate of the grooved rotor has a sealing surface at least twice the width of the rotor groove.
(20)請求項2に記載のタービンにおいて、全ての前
記シールプレートは前記第一及び溝ロータ並びに前記圧
力ブレードを形成している材質とは別の材質からなって
いることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
(20) The turbine according to claim 2, wherein all the seal plates are made of a different material from the material forming the first and groove rotors and the pressure blades. rotating turbine.
(21)請求項2に記載のタービンにおいて、全ての前
記シールプレートは前記第一の及び溝ロータとの接触に
よって生ずる焼付きの可能性を最小にする物質からなっ
ていることを特徴とする容積タイプ回転タービン。
21. The turbine of claim 2, wherein all said seal plates are made of a material that minimizes the possibility of seizure caused by contact with said first and groove rotors. Type rotating turbine.
(22)請求項2に記載のタービンにおいて、前記溝ロ
ータシールプレートは前記取入口装置近傍において前記
ハウジング上に配設されていることを特徴とする容積タ
イプ回転タービン。
22. The positive displacement rotary turbine according to claim 2, wherein the grooved rotor seal plate is disposed on the housing near the intake device.
(23)請求項3に記載のタービンにおいて、ギヤ輪の
数が前記複数個の平行シャフトの数よりも多いことを特
徴とする容積タイプ回転タービン。
(23) The positive displacement rotary turbine according to claim 3, wherein the number of gear wheels is greater than the number of the plurality of parallel shafts.
(24)請求項7に記載のタービンにおいて、常に前記
第一のロータギヤタイプ歯の少なくとも2つが同様の数
の前記溝ロータギヤタイプ歯と噛合い連続動的ラビリン
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。
(24) The turbine of claim 7, characterized in that at any given time, at least two of the first rotor gear type teeth mesh with a similar number of the grooved rotor gear type teeth to establish a continuous dynamic labyrinth seal. A volumetric type rotary turbine.
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