JPH0361001B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0361001B2 JPH0361001B2 JP57213406A JP21340682A JPH0361001B2 JP H0361001 B2 JPH0361001 B2 JP H0361001B2 JP 57213406 A JP57213406 A JP 57213406A JP 21340682 A JP21340682 A JP 21340682A JP H0361001 B2 JPH0361001 B2 JP H0361001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- turbine
- housing
- shaft
- fixed pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
- F01D1/10—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines having two or more stages subjected to working-fluid flow without essential intermediate pressure change, i.e. with velocity stages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエンジン、例えばタービンエンジン、
ジエツトエンジン、船舶等の排気流体を使用する
エンジンに関するものである。
ジエツトエンジン、船舶等の排気流体を使用する
エンジンに関するものである。
今日、使用されている水力エンジン、蒸気ター
ビン等におけるノヅル及びこのノヅルを開閉する
ニードル弁は回転しない部分に設置されており、
このニードル弁によつて流体の流量を調節してい
るが、一般的に効率が悪かつた。
ビン等におけるノヅル及びこのノヅルを開閉する
ニードル弁は回転しない部分に設置されており、
このニードル弁によつて流体の流量を調節してい
るが、一般的に効率が悪かつた。
本発明はかかる従来の欠点を除去し、ノヅル及
びニードル弁を回転部分に装着し、ノヅルから噴
出する加圧流体によつてタービンを一方に回転さ
せると同時に、ノヅルから流体を噴出する際の反
動力によつてノヅルを反対方向に回転させ、この
反動回転をも出力として利用して効率向上化を図
るものである。又、本発明はノヅルからの流体流
量を調節することによつて蒸気タービン、水力タ
ービン等に於いて発生する蒸気圧、水圧に合つた
流体流量を、回転するノヅルより噴出させ、且つ
回転筒軸の回転により生ずる遠心力を利用してノ
ヅルの開度を、ニードル弁を操作して調整し、そ
れによつて被回動機（発電機）の回転を正常回転
に調整することを目的とする。
びニードル弁を回転部分に装着し、ノヅルから噴
出する加圧流体によつてタービンを一方に回転さ
せると同時に、ノヅルから流体を噴出する際の反
動力によつてノヅルを反対方向に回転させ、この
反動回転をも出力として利用して効率向上化を図
るものである。又、本発明はノヅルからの流体流
量を調節することによつて蒸気タービン、水力タ
ービン等に於いて発生する蒸気圧、水圧に合つた
流体流量を、回転するノヅルより噴出させ、且つ
回転筒軸の回転により生ずる遠心力を利用してノ
ヅルの開度を、ニードル弁を操作して調整し、そ
れによつて被回動機（発電機）の回転を正常回転
に調整することを目的とする。
本発明の実施例を図面により説明すると、１は
ジエツトエンジン、蒸気タービン等からの加圧流
体を供給する固定送圧管で、回転自在に軸承され
ている回転筒軸２内に挿入させて位置させてあ
る。この回転筒軸２の一端には直接又は別体に大
径のハウジング３を同心状に形成し、この回転筒
軸２とハウジング３とは直接には連通していな
い。４はハウジング３の正面側で且つ略周縁部分
に開口させたノヅルで、このノヅル４と回転筒軸
２とを作動室１６及び送流管５で連結させてあ
る。６はノヅル４の開口度を調整するニードル弁
で、このニードル弁６は、回転筒軸２の外壁に固
着した支持部７に揺動可能に軸着した作動片８の
後端にボルト９で調整可能に連結してある。１０
は回転筒軸２の外周に位置させた可動板で、連結
棒１１の一端を連結し、この連結棒の他端には回
転遠心力により作動する遠心力スイツチ（図示せ
ず）が取付けてあり、該遠心力により連結棒１１
を介して可動板１０を回転筒軸２の軸方向に移動
させる。この可動板１０の片面に前記作動片８の
先端を当接し、且つ確実に当接させるために、回
転筒軸２の外壁に一端を止着した弾発バネ１２に
より該作動片８の先端を可動板１０に当接させて
ある。そのため遠心力の大小に応じて移動する作
動板より、作動片８を介してニードル弁６は前後
動し、それによつてノヅル４の開口度を調整し、
回転出力を一定に保つものである。第１タービン
１３の羽根は、ノヅル４からの噴出を効率よく受
けるため下向き（内向き）に形成してあり、第２
タービン１４の羽根は上向き（外向き）に形成し
てあり、更に又、第３タービン１５の羽根は下向
き（内向き）に形成してある。第１駆動軸１３ａ
は第１タービン１３に連結し、第２駆動軸１４ａ
は第２タービン１４に連結し、第３駆動軸１５ａ
は第３タービン１５に連結してある。このハウジ
ング３の外周には第１大歯車１７を装着し、この
ハウジングの回転軸心と平行に位置する出力軸１
８に軸着した第１小歯車１９と噛合させてある。
この出力軸１８に、更に前記第１大歯車１７と等
しい第２大歯車２０を軸着し、第２駆動軸１４ａ
に前記第１小歯車１９と等しい第２小歯車２１を
軸着して両者は噛合している。２２は第１駆動軸
１３ａに軸着した小径の第１チエーン歯車で、出
力軸１８に軸着したやや大径の第２チエーン歯車
２３と該第１チエーン歯車２２との間に第１チエ
ーン２４を環回する。更に又、第３駆動軸１５ａ
に軸着したやや大径の第３チエーン歯車２５と、
出力軸１８に軸着した大径の第４チエーン歯車２
６との間に第２チエーン２７を環回させてある。
ジエツトエンジン、蒸気タービン等からの加圧流
体を供給する固定送圧管で、回転自在に軸承され
ている回転筒軸２内に挿入させて位置させてあ
る。この回転筒軸２の一端には直接又は別体に大
径のハウジング３を同心状に形成し、この回転筒
軸２とハウジング３とは直接には連通していな
い。４はハウジング３の正面側で且つ略周縁部分
に開口させたノヅルで、このノヅル４と回転筒軸
２とを作動室１６及び送流管５で連結させてあ
る。６はノヅル４の開口度を調整するニードル弁
で、このニードル弁６は、回転筒軸２の外壁に固
着した支持部７に揺動可能に軸着した作動片８の
後端にボルト９で調整可能に連結してある。１０
は回転筒軸２の外周に位置させた可動板で、連結
棒１１の一端を連結し、この連結棒の他端には回
転遠心力により作動する遠心力スイツチ（図示せ
ず）が取付けてあり、該遠心力により連結棒１１
を介して可動板１０を回転筒軸２の軸方向に移動
させる。この可動板１０の片面に前記作動片８の
先端を当接し、且つ確実に当接させるために、回
転筒軸２の外壁に一端を止着した弾発バネ１２に
より該作動片８の先端を可動板１０に当接させて
ある。そのため遠心力の大小に応じて移動する作
動板より、作動片８を介してニードル弁６は前後
動し、それによつてノヅル４の開口度を調整し、
回転出力を一定に保つものである。第１タービン
１３の羽根は、ノヅル４からの噴出を効率よく受
けるため下向き（内向き）に形成してあり、第２
タービン１４の羽根は上向き（外向き）に形成し
てあり、更に又、第３タービン１５の羽根は下向
き（内向き）に形成してある。第１駆動軸１３ａ
は第１タービン１３に連結し、第２駆動軸１４ａ
は第２タービン１４に連結し、第３駆動軸１５ａ
は第３タービン１５に連結してある。このハウジ
ング３の外周には第１大歯車１７を装着し、この
ハウジングの回転軸心と平行に位置する出力軸１
８に軸着した第１小歯車１９と噛合させてある。
この出力軸１８に、更に前記第１大歯車１７と等
しい第２大歯車２０を軸着し、第２駆動軸１４ａ
に前記第１小歯車１９と等しい第２小歯車２１を
軸着して両者は噛合している。２２は第１駆動軸
１３ａに軸着した小径の第１チエーン歯車で、出
力軸１８に軸着したやや大径の第２チエーン歯車
２３と該第１チエーン歯車２２との間に第１チエ
ーン２４を環回する。更に又、第３駆動軸１５ａ
に軸着したやや大径の第３チエーン歯車２５と、
出力軸１８に軸着した大径の第４チエーン歯車２
６との間に第２チエーン２７を環回させてある。
即ち、ハウジング３と、第２駆動軸１４ａとは
同じ方向に回転するからチエーン２７で連動さ
せ、又、第１駆動軸１３ａと第３駆動軸１５ａと
はハウジング３と逆回転であるから歯車を噛合さ
せることにより回転方向を変更し、出力軸１８の
回転方向を一致させてある。それ故、この出力軸
１８は強力な出力を得ることができる。この出力
軸１８は適宜連結部材（図示せず）を介して発電
機（図示せず）に連結させてある。
同じ方向に回転するからチエーン２７で連動さ
せ、又、第１駆動軸１３ａと第３駆動軸１５ａと
はハウジング３と逆回転であるから歯車を噛合さ
せることにより回転方向を変更し、出力軸１８の
回転方向を一致させてある。それ故、この出力軸
１８は強力な出力を得ることができる。この出力
軸１８は適宜連結部材（図示せず）を介して発電
機（図示せず）に連結させてある。
尚、図中３０は排水口で、流体を排出するため
のものである。
のものである。
次に本実施例の作用について説明すると、固定
送圧管１から送られた加圧流体は回転筒軸２、送
流管５、ノヅル４を通つてハウジング３内に噴出
し、タービンに作用させる。このタービンはハウ
ジング内に１又は多段且つそれぞれ別個に回転す
るように設けられており、多段の場合各タービン
の羽根は山形谷形交互に形成され、流体を次の段
数に案内するように一段目は山形、二段目は逆山
形、三段目は山形に形成してあり、従来の如く案
内羽根は設けない。即ち、回転しない案内羽根に
流体が衝突した場合、力の損失があつたが、本発
明は之を防止した。又、流体が羽根の背面に接触
するのを防止するために、流体の流量の割に羽根
間を広く取つてある。このように第１、２、３タ
ービンはそれぞれ流体の衝撃により交互に回転す
るが、回転筒軸２と一体のハウジング３も、ノヅ
ル４から噴出した加圧流体が第１タービン１３に
衝突した際の反動により、該ハウジング等も逆方
向に回転されるが、このハウジング１３の外周に
取付けた第１大歯車１７と第１小歯車１９とが噛
合しているので、タービンに連結する各駆動軸の
回転に対して該ハウジングの回転速度は規制さ
れ、このハウジングの回転も出力軸１８に加わる
ので強力な出力を得られるものである。尚、この
出力軸１８の調整は、ハウジング３に設けたノヅ
ル４の開閉によつて行うことができ、このノヅル
の開閉はニードル弁６によつて行い、且つこのニ
ードル弁６は、遠心力によつて移動する可動板１
０の位置に応じてノヅル４の開口度を調整して出
力軸の出力を調整するものである。
送圧管１から送られた加圧流体は回転筒軸２、送
流管５、ノヅル４を通つてハウジング３内に噴出
し、タービンに作用させる。このタービンはハウ
ジング内に１又は多段且つそれぞれ別個に回転す
るように設けられており、多段の場合各タービン
の羽根は山形谷形交互に形成され、流体を次の段
数に案内するように一段目は山形、二段目は逆山
形、三段目は山形に形成してあり、従来の如く案
内羽根は設けない。即ち、回転しない案内羽根に
流体が衝突した場合、力の損失があつたが、本発
明は之を防止した。又、流体が羽根の背面に接触
するのを防止するために、流体の流量の割に羽根
間を広く取つてある。このように第１、２、３タ
ービンはそれぞれ流体の衝撃により交互に回転す
るが、回転筒軸２と一体のハウジング３も、ノヅ
ル４から噴出した加圧流体が第１タービン１３に
衝突した際の反動により、該ハウジング等も逆方
向に回転されるが、このハウジング１３の外周に
取付けた第１大歯車１７と第１小歯車１９とが噛
合しているので、タービンに連結する各駆動軸の
回転に対して該ハウジングの回転速度は規制さ
れ、このハウジングの回転も出力軸１８に加わる
ので強力な出力を得られるものである。尚、この
出力軸１８の調整は、ハウジング３に設けたノヅ
ル４の開閉によつて行うことができ、このノヅル
の開閉はニードル弁６によつて行い、且つこのニ
ードル弁６は、遠心力によつて移動する可動板１
０の位置に応じてノヅル４の開口度を調整して出
力軸の出力を調整するものである。
本実施例の装置は、ジエツトエンジンや、船舶
のエンジンにも使用出来るものであり、又、調整
装置は歯車機構で行つた場合について説明した
が、その他ベルト機構やチエーン機構、その他公
知の調整装置を用いることはもちろん可能であ
る。
のエンジンにも使用出来るものであり、又、調整
装置は歯車機構で行つた場合について説明した
が、その他ベルト機構やチエーン機構、その他公
知の調整装置を用いることはもちろん可能であ
る。
以上の如く本発明は、このように負荷の変動に
対して直ちに応答出来るので無駄な流体の流量損
失がなく、出力を有効に利用出来る利点を有す
る。
対して直ちに応答出来るので無駄な流体の流量損
失がなく、出力を有効に利用出来る利点を有す
る。
第１図は一部欠截した全体の側面図、第２図は
同縦断側面図、第３図は第１図Ａ−Ａ線断面図で
ある。 １は固定送圧管、２は回転筒軸、３はハウジン
グ、４はノヅル、１３，１４，１５はタービン。
同縦断側面図、第３図は第１図Ａ−Ａ線断面図で
ある。 １は固定送圧管、２は回転筒軸、３はハウジン
グ、４はノヅル、１３，１４，１５はタービン。
Claims (1)
- １ 加圧流体を供給する固定送圧管と、この固定
送圧管を収容し、且つ、該固定送圧管の周縁部分
に位置させて流体噴出用のノヅルを有した回転筒
軸と、回転筒軸に連結して内部にタービンを回転
自在に多段に軸承したハウジングと、ハウジング
の周縁部に設けると共に回転筒軸に連結してター
ビンに流体を噴射させるノヅルと、ノヅルの開口
度を調整するニードル弁に連動する作動片を連結
棒に連結させて係合する前記回転筒軸の周囲に設
けた可動板と、各タービンに連動する駆動軸とを
具え、ハウジングに設けた歯車群からなる変速装
置を介して出力軸に連動してなり、固定送圧管及
び回転筒軸内を通る加圧流体がノヅルよりハウジ
ング内のタービンに噴射し、加圧流体を噴射する
反発力によつてノヅルを有した回転筒軸を逆方向
に回転し、変速装置によりタービンの回転よりハ
ウジングの回転を遅くしたエンジン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US329203 | 1981-12-09 | ||
| US06/329,203 US4408951A (en) | 1980-12-10 | 1981-12-09 | Fluid driven engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58107801A JPS58107801A (ja) | 1983-06-27 |
| JPH0361001B2 true JPH0361001B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=23284332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21340682A Granted JPS58107801A (ja) | 1981-12-09 | 1982-12-07 | エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58107801A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106901A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Suke Ishii | ノヅルの回転を遅くしたエンジン |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB877989A (en) * | 1957-09-24 | 1961-09-20 | American Mach & Foundry | Centrifugal flow turbines |
| SE308932B (ja) * | 1965-12-09 | 1969-03-03 | N Wikdahl |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP21340682A patent/JPS58107801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58107801A (ja) | 1983-06-27 |
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