JPH0333909B2 - - Google Patents
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- JPH0333909B2 JPH0333909B2 JP56150853A JP15085381A JPH0333909B2 JP H0333909 B2 JPH0333909 B2 JP H0333909B2 JP 56150853 A JP56150853 A JP 56150853A JP 15085381 A JP15085381 A JP 15085381A JP H0333909 B2 JPH0333909 B2 JP H0333909B2
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- Japan
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- burner
- gas turbine
- auxiliary motor
- turbine
- operating
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/36—Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/14—Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/26—Starting; Ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、自動車の駆動用エンジンとしてのガ
スタービン装置に関するものである。
スタービン装置に関するものである。
従来の自動車の駆動装置においては部分負荷時
及びアイドリング時に燃料の経済効率を高め適正
な排気率を達成することは困難で、特にこの装置
がガスタービンから成る場合は、コンプレツサ及
び補助装置の駆動作業は可成りの仕事量を要し、
前記運転条件下では非常に厳しいものであつた。
及びアイドリング時に燃料の経済効率を高め適正
な排気率を達成することは困難で、特にこの装置
がガスタービンから成る場合は、コンプレツサ及
び補助装置の駆動作業は可成りの仕事量を要し、
前記運転条件下では非常に厳しいものであつた。
正常運転の時は所定の動力を必要とするから、
本発明は、前記欠点を克服するために、部分負荷
時やアイドリング時において「予備燃焼」運転を
行いタービンを高温状態として迅速な加速に備
え、且つ燃焼器を含むタービンが、低回転時には
単独で主ロータ即ちコンプレツサを備えたロータ
及び補助装置が駆動できないように構成すると共
に、電動機（特にタイプは限定しない）を別設し
て駆動源とし、所要補助動力を供給するようにし
て、これら動力補給に理想的な燃料経済性と適正
な排気率とを得ることを目的とする。
本発明は、前記欠点を克服するために、部分負荷
時やアイドリング時において「予備燃焼」運転を
行いタービンを高温状態として迅速な加速に備
え、且つ燃焼器を含むタービンが、低回転時には
単独で主ロータ即ちコンプレツサを備えたロータ
及び補助装置が駆動できないように構成すると共
に、電動機（特にタイプは限定しない）を別設し
て駆動源とし、所要補助動力を供給するようにし
て、これら動力補給に理想的な燃料経済性と適正
な排気率とを得ることを目的とする。
本発明のガスタービン装置は前記の目的を達成
するために、少なくとも１つのタービンロータと
コンプレツサ並びに燃焼装置を有する自動車運転
用ガスタービン装置において、前記燃焼装置に第
１及び第２バーナを設け、前記第１バーナの容量
は部分負荷運転及びアイドリング運転のみに対応
するだけの消費燃料を要する大きさとし、前記第
２バーナの容量は全力運転用の大きさとした。そ
して、本ガスタービン装置に更に前記少なくとも
１つのタービンロータに接続可能な補助モータ手
段と制御手段とを具備させ、この制御手段によ
り、部分負荷運転中とアイドリング運転中には前
記少なくとも１つのタービンロータを回転させて
おくだけのために前記補助モータ手段と前記第１
バーナを作動させ、その他の時は第２バーナを作
動させるように制御する。また、前記補助モータ
は通常の運転条件の時に発電機によつて充電可能
なバツテリから電力の供給を受けるようになつて
いる。前記補助モータが２台の並列に設けられた
電動機とし、前記少なくとも１つのタービンロー
タを交互に異なつたギヤ比で駆動するように構成
してもよい。
するために、少なくとも１つのタービンロータと
コンプレツサ並びに燃焼装置を有する自動車運転
用ガスタービン装置において、前記燃焼装置に第
１及び第２バーナを設け、前記第１バーナの容量
は部分負荷運転及びアイドリング運転のみに対応
するだけの消費燃料を要する大きさとし、前記第
２バーナの容量は全力運転用の大きさとした。そ
して、本ガスタービン装置に更に前記少なくとも
１つのタービンロータに接続可能な補助モータ手
段と制御手段とを具備させ、この制御手段によ
り、部分負荷運転中とアイドリング運転中には前
記少なくとも１つのタービンロータを回転させて
おくだけのために前記補助モータ手段と前記第１
バーナを作動させ、その他の時は第２バーナを作
動させるように制御する。また、前記補助モータ
は通常の運転条件の時に発電機によつて充電可能
なバツテリから電力の供給を受けるようになつて
いる。前記補助モータが２台の並列に設けられた
電動機とし、前記少なくとも１つのタービンロー
タを交互に異なつたギヤ比で駆動するように構成
してもよい。
燃焼器の一方のバーナが「予備燃焼」運転、即
ち部分負荷運転とアイドリング運転のみに相当す
る量の燃料消費量に見合うようなサイズに決めら
れ、他方は通常サイズとして２個のバーナを備
え、予備燃焼用バーナの作動状態中は補助電動機
でガスタービンの主ロータの作動が持続できるよ
うに構成したので、この補助電動機は低動力型で
スぺースを余りとらず、始動時及び加速時に短時
間で高出力を供給できるものとすることができ
る。
ち部分負荷運転とアイドリング運転のみに相当す
る量の燃料消費量に見合うようなサイズに決めら
れ、他方は通常サイズとして２個のバーナを備
え、予備燃焼用バーナの作動状態中は補助電動機
でガスタービンの主ロータの作動が持続できるよ
うに構成したので、この補助電動機は低動力型で
スぺースを余りとらず、始動時及び加速時に短時
間で高出力を供給できるものとすることができ
る。
この補助電動機は、通常作動中に発動機によつ
て充電可能なバツテリから電流の供給を受ける
が、この場合、発電機及びバツテリは通常の装置
に必要とされるサイズより大きいことが望まし
い。
て充電可能なバツテリから電流の供給を受ける
が、この場合、発電機及びバツテリは通常の装置
に必要とされるサイズより大きいことが望まし
い。
少なくとも前記のように構成することにより、
予備燃料用バーナはいわゆる補助的に作用するも
のであつて、コンプレツサ及び所要補助装置の駆
動に関しては十分な量のガスは発生せず、低負荷
時及びアイドリング時には補助電動機を作動しな
ければならない。しかし、本発明に係る予備燃焼
用バーナによつて、ガスタービンを高温状態並び
に迅速な加速を行える態勢に維持することができ
る。
予備燃料用バーナはいわゆる補助的に作用するも
のであつて、コンプレツサ及び所要補助装置の駆
動に関しては十分な量のガスは発生せず、低負荷
時及びアイドリング時には補助電動機を作動しな
ければならない。しかし、本発明に係る予備燃焼
用バーナによつて、ガスタービンを高温状態並び
に迅速な加速を行える態勢に維持することができ
る。
また、通常運転時の主バーナと部分負荷運転時
及びアイドリング時のバーナを別にしたことによ
つて、それぞれの運転領域について燃料ポンプを
作動することができ、その結果燃料はその都度必
要量だけ供給されることになり、これによる経済
的効果は大である。
及びアイドリング時のバーナを別にしたことによ
つて、それぞれの運転領域について燃料ポンプを
作動することができ、その結果燃料はその都度必
要量だけ供給されることになり、これによる経済
的効果は大である。
更に、２台の電動機を並列に接して、異なるギ
ヤ比で交互に切り換えるようにしたことにより、
一方を始動時に駆動し、他方は加速時に駆動する
ことができる。
ヤ比で交互に切り換えるようにしたことにより、
一方を始動時に駆動し、他方は加速時に駆動する
ことができる。
本発明の装置のガスタービンは、１つまたは２
つ以上のロータを備えた任意且つ公知のタイプの
ものでもよい。第１図において、ガスタービンは
符号１０で示してあり、通常、本装置はコンプレ
ツサ１１と燃焼器１２とを備えている。必ずしも
絶対に必要というわけではないが、燃料の経済性
に鑑み、熱交換器１３が具備されているのがよ
い。動力の引出しは歯車ボツクス１４を介して行
われるが、このボツクスは、公知のタイプのいず
れでもよく、望ましくは遊星歯車型のものがよ
い。
つ以上のロータを備えた任意且つ公知のタイプの
ものでもよい。第１図において、ガスタービンは
符号１０で示してあり、通常、本装置はコンプレ
ツサ１１と燃焼器１２とを備えている。必ずしも
絶対に必要というわけではないが、燃料の経済性
に鑑み、熱交換器１３が具備されているのがよ
い。動力の引出しは歯車ボツクス１４を介して行
われるが、このボツクスは、公知のタイプのいず
れでもよく、望ましくは遊星歯車型のものがよ
い。
第１図の実施例では、タービンは２つのロータ
１５及び１６を備えており、両ロータ共歯車ボツ
クス１４に連結されている。コンプレツサ１１は
ベルト・トランスミツシヨン１７を介して歯車ボ
ツクス１４により駆動される。発電機１８及び始
動電動機１９を含む補助装置はトランスミツシヨ
ン１７に連結されている。
１５及び１６を備えており、両ロータ共歯車ボツ
クス１４に連結されている。コンプレツサ１１は
ベルト・トランスミツシヨン１７を介して歯車ボ
ツクス１４により駆動される。発電機１８及び始
動電動機１９を含む補助装置はトランスミツシヨ
ン１７に連結されている。
始動電動機１９は通常の電動機より大きい容量
を持たせてあるが、これはトランスミツシヨン２
０を介して連結してある。バツテリにもまた通常
の自動車用のものより大きい容量を持たせてある
が、これは符号２２で示してある。
を持たせてあるが、これはトランスミツシヨン２
０を介して連結してある。バツテリにもまた通常
の自動車用のものより大きい容量を持たせてある
が、これは符号２２で示してある。
発電機１８は、例えばタービン／トランスミツ
シヨンの出力軸により１つまたは２つ以上のフリ
ーホイールを介して高速側優先で駆動することが
できる。惰行運転時、即ちスロツトル・ぺダル２
６が解放された時は自動車が駆動装置を動かして
制動エネルギーが発電機１８を介してバツテリ２
２に貯えられる。
シヨンの出力軸により１つまたは２つ以上のフリ
ーホイールを介して高速側優先で駆動することが
できる。惰行運転時、即ちスロツトル・ぺダル２
６が解放された時は自動車が駆動装置を動かして
制動エネルギーが発電機１８を介してバツテリ２
２に貯えられる。
大型電動機１９の代りに、並列に接続された２
つの電動機を具備することもできる。つまり、両
者は異なるギヤ比で交互に初り換えることがで
き、エ従つて一方は始動時に駆動し、他方は加速
時に駆動することができる。このような構成で得
られる利点の１つは標準型の電動機を使用できる
ということである。
つの電動機を具備することもできる。つまり、両
者は異なるギヤ比で交互に初り換えることがで
き、エ従つて一方は始動時に駆動し、他方は加速
時に駆動することができる。このような構成で得
られる利点の１つは標準型の電動機を使用できる
ということである。
燃焼器１２には予備燃焼用バーナ２３と、全出
力用サイズの通常のバーナ２４とが具備されてい
る。予備燃焼用バーナ２３はコンプレツサ及び所
要補助装置（図示せず）を駆動するだけの十分な
量のガスは発生しない。部分負荷運転及びアイド
リング運転時には補助電動機１９を作動しなけれ
ばならない。しかし、本発明に係る予備燃焼用バ
ーナ２３によつて、ガスタービンを高温状態並び
に迅速な加速を行える態勢に維持することができ
る。
力用サイズの通常のバーナ２４とが具備されてい
る。予備燃焼用バーナ２３はコンプレツサ及び所
要補助装置（図示せず）を駆動するだけの十分な
量のガスは発生しない。部分負荷運転及びアイド
リング運転時には補助電動機１９を作動しなけれ
ばならない。しかし、本発明に係る予備燃焼用バ
ーナ２３によつて、ガスタービンを高温状態並び
に迅速な加速を行える態勢に維持することができ
る。
図中には制御機構を極めて概略的にしか示して
いないが、この制御機構にはレオスタツト２５が
具備されており、これは自動車のスロツトル・ぺ
ダル２６の影響を受けるように構成されている。
レオスタツト２５の第１領域内には予備燃焼用バ
ーナ２３の燃料ポンプ２７が連結され、また補助
モータ用のスイツチ２８は閉じている。レオスタ
ツト２５の他の領域即ち主要領域内では主バーナ
２４の燃料ポンプ２９が作動するようになつてお
り、その結果燃料はその都度必要量だけ供給され
る。
いないが、この制御機構にはレオスタツト２５が
具備されており、これは自動車のスロツトル・ぺ
ダル２６の影響を受けるように構成されている。
レオスタツト２５の第１領域内には予備燃焼用バ
ーナ２３の燃料ポンプ２７が連結され、また補助
モータ用のスイツチ２８は閉じている。レオスタ
ツト２５の他の領域即ち主要領域内では主バーナ
２４の燃料ポンプ２９が作動するようになつてお
り、その結果燃料はその都度必要量だけ供給され
る。
以上に記載し且つ添付図面に示した実施例は範
例に過ぎないものであつて、付属の特許請求の範
囲を逸脱しない限り、その構成部材は多種多様の
変更が可能である。
例に過ぎないものであつて、付属の特許請求の範
囲を逸脱しない限り、その構成部材は多種多様の
変更が可能である。
１つの燃焼装置ではアイドリング運転から全出
力運転までをカバーして好適な燃料節約は計れな
いが、全補助装置の駆動だけをカバーするのに適
切な大きさの予備燃焼バーナを導入することで、
一層の燃費節約が向上できる。
力運転までをカバーして好適な燃料節約は計れな
いが、全補助装置の駆動だけをカバーするのに適
切な大きさの予備燃焼バーナを導入することで、
一層の燃費節約が向上できる。
そして、この予備燃焼用バーナによつてガスタ
ービンを高温状態に保ち、迅速な加速体勢に維持
することができる。平常運転ではバツテリチヤー
ジにそれ程機力をとられることはなく、この蓄積
エネルギーは容易に装置で使用できる。
ービンを高温状態に保ち、迅速な加速体勢に維持
することができる。平常運転ではバツテリチヤー
ジにそれ程機力をとられることはなく、この蓄積
エネルギーは容易に装置で使用できる。
また、通常運転時の主バーナと部分負荷運転時
及びアイドリング時のバーナを別にしたことによ
つて、それぞれの運転領域について燃料ポンプを
作動するとができ、その結果燃料はその都度必要
量だけ供給されることになり、これによる経済的
効果は大である。
及びアイドリング時のバーナを別にしたことによ
つて、それぞれの運転領域について燃料ポンプを
作動するとができ、その結果燃料はその都度必要
量だけ供給されることになり、これによる経済的
効果は大である。
更に、２台の電動機を並列に接して、異なるギ
ヤ比で交互に切り換えるようにしたことにより、
一方を始動時に駆動し、他方は加速時に駆動する
ことができるので標準型の電動機が使用できる。
ヤ比で交互に切り換えるようにしたことにより、
一方を始動時に駆動し、他方は加速時に駆動する
ことができるので標準型の電動機が使用できる。
本発明の装置を用いると、アイドリング時のガ
スタービンの燃料消費量を、現用デイーゼル・エ
ンジンの消費量の半分以下に、また動作サイクル
時のデイーゼル・エンジンの消費量の少なくとも
30乃至50％程度に抑えることができ、しかも排気
率及び性能に関する必要条件をも満足させること
ができる。
スタービンの燃料消費量を、現用デイーゼル・エ
ンジンの消費量の半分以下に、また動作サイクル
時のデイーゼル・エンジンの消費量の少なくとも
30乃至50％程度に抑えることができ、しかも排気
率及び性能に関する必要条件をも満足させること
ができる。
第１図は本発明の一実施例であつて、補助モー
タに電動機を使用した場合の概略図である。 １１…コンプレツサ、１２…燃焼器、１５，１
６…タービンロータ、１８…発電機、１９…補助
電動機、２２…バツテリ、２３…予備燃焼用第１
バーナ、２４…全出力用第２バーナ。
タに電動機を使用した場合の概略図である。 １１…コンプレツサ、１２…燃焼器、１５，１
６…タービンロータ、１８…発電機、１９…補助
電動機、２２…バツテリ、２３…予備燃焼用第１
バーナ、２４…全出力用第２バーナ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つのタービンロータとコンプレ
ツサ並びに燃焼装置を有する自動車運転用ガスタ
ービン装置において、 前記燃料装置に第１及び第２バーナを設け、前
記第１バーナの容量は部分負荷運転及びアイドリ
ング運転のみに対応するだけの消費燃料を要する
大きさであつて、前記第２バーナの容量は全力運
転用の大きさとし、 更に前記ガスタービン装置は、 少なくとも１つの前記タービンロータに接続可
能な補助モータ手段と、 部分負荷運転中とアイドリング運転中には前記
少なくとも１つのタービンロータを回転させてお
くだけのために前記補助モータ手段と前記第１バ
ーナを作動させ、その他の時は第２バーナを作動
させておく制御手段と を有し、 前記補助モータは通常の運転条件の時に発電機
によつて充電可能なバツテリから電力の供給を受
ける電動機であることを特徴とする自動車運転用
ガスタービン装置。 ２ 前記補助モータが２台の並列に設けられた電
動機であつて、前記少なくとも１つのタービンロ
ータを交互に異なつたギヤ比で駆動することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動車運
転用ガスタービン装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8006806A SE423742B (sv) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | Gasturbinanleggning for automotiv drift |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5788223A JPS5788223A (en) | 1982-06-02 |
| JPH0333909B2 true JPH0333909B2 (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=20341846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150853A Granted JPS5788223A (en) | 1980-09-29 | 1981-09-25 | Gas turbine apparatus for automobile operation |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4470261A (ja) |
| JP (1) | JPS5788223A (ja) |
| DE (1) | DE3134024A1 (ja) |
| FR (1) | FR2491134A1 (ja) |
| SE (1) | SE423742B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CA2318944C (en) | 1997-12-20 | 2007-09-11 | Alliedsignal Inc. | Constant turbine inlet temperature control of a microturbine power generating system |
| US6442945B1 (en) | 2000-08-04 | 2002-09-03 | Alm Development, Inc. | Gas turbine engine |
| SE520475C2 (sv) * | 2001-11-19 | 2003-07-15 | Volvo Aero Corp | Gasturbinaggregat |
| US7188475B2 (en) * | 2003-12-18 | 2007-03-13 | Honeywell International, Inc. | Starting and controlling speed of a two spool gas turbine engine |
| EP2430292A1 (en) | 2009-05-12 | 2012-03-21 | Icr Turbine Engine Corporation | Gas turbine energy storage and conversion system |
| US8689562B2 (en) | 2009-09-13 | 2014-04-08 | Donald W. Kendrick | Combustion cavity layouts for fuel staging in trapped vortex combustors |
| US8866334B2 (en) | 2010-03-02 | 2014-10-21 | Icr Turbine Engine Corporation | Dispatchable power from a renewable energy facility |
| US8984895B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-03-24 | Icr Turbine Engine Corporation | Metallic ceramic spool for a gas turbine engine |
| CA2813680A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Icr Turbine Engine Corporation | Gas turbine engine configurations |
| US8432048B1 (en) * | 2011-03-08 | 2013-04-30 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Hybrid engine with a gas turbine engine |
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| US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
| WO2014130148A1 (en) * | 2013-02-24 | 2014-08-28 | Rolls-Royce Corporation | Combined cycle power plant |
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| US10934940B2 (en) | 2018-12-11 | 2021-03-02 | General Electric Company | Fuel nozzle flow-device pathways |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB1348020A (en) * | 1971-12-20 | 1974-03-13 | Suri M M | Power unit for high speed locomotives |
| US3869862A (en) * | 1972-12-01 | 1975-03-11 | Avco Corp | Fuel conservation system for multi-engine powered vehicle |
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1988
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