JPH062507A - 高効率タービン及びその製造方法 - Google Patents
高効率タービン及びその製造方法Info
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- JPH062507A JPH062507A JP4185792A JP18579292A JPH062507A JP H062507 A JPH062507 A JP H062507A JP 4185792 A JP4185792 A JP 4185792A JP 18579292 A JP18579292 A JP 18579292A JP H062507 A JPH062507 A JP H062507A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 効率の高いタービンを提供する。
【構成】 本体１内部を高真空２とし、複数段の作動域
を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本体受熱
面３により受熱し、本体１内部に設けた蒸発部４に導入
した作動液５を加熱して蒸発させ、タービン翼６の入口
で断熱膨張させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子
７を回転させるとともに、湿り蒸気となった作動蒸気８
を凝縮部９に導いて復液し、復液した作動液５を蒸発部
４に回送して循環させる。第２段以降の各段では、各段
の前の段における凝縮部に接して熱伝導率の良い薄壁を
設け、薄壁の反対側に各段の蒸発部４′を設け、作動液
５′を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して
凝縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第
１段と同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張さ
せてタービンに回転力を与え、同一サイクルで循環させ
るとともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てる。
を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本体受熱
面３により受熱し、本体１内部に設けた蒸発部４に導入
した作動液５を加熱して蒸発させ、タービン翼６の入口
で断熱膨張させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子
７を回転させるとともに、湿り蒸気となった作動蒸気８
を凝縮部９に導いて復液し、復液した作動液５を蒸発部
４に回送して循環させる。第２段以降の各段では、各段
の前の段における凝縮部に接して熱伝導率の良い薄壁を
設け、薄壁の反対側に各段の蒸発部４′を設け、作動液
５′を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して
凝縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第
１段と同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張さ
せてタービンに回転力を与え、同一サイクルで循環させ
るとともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービンおよび冷凍機
に関するもので、大きくは各電力会社の火力発電所ある
いは水力発電所等の大電力生産から、小さくはガソリン
あるいは重油発電機等の直流あるいは交流発電機、各種
のエンジン、タービンおよび工業用冷凍機、家庭用冷蔵
庫、あるいは空調用冷房機に関するものである。
に関するもので、大きくは各電力会社の火力発電所ある
いは水力発電所等の大電力生産から、小さくはガソリン
あるいは重油発電機等の直流あるいは交流発電機、各種
のエンジン、タービンおよび工業用冷凍機、家庭用冷蔵
庫、あるいは空調用冷房機に関するものである。
【０００２】本発明は、熱源のある場所の近辺に設置し
て、熱源より熱エネルギーを吸熱し、そのエネルギーを
タービンの回転力に変換して電力あるいは軸回転力に変
換するものである。
て、熱源より熱エネルギーを吸熱し、そのエネルギーを
タービンの回転力に変換して電力あるいは軸回転力に変
換するものである。
【０００３】本発明の対称とする用途は次の通りであ
る。
る。
【０００４】発電関係 火力、原子力、海洋、河川、地熱、工場廃熱利用その他
各種の発電機。
各種の発電機。
【０００５】エンジン関係 自動車、船舶、航空機、その他各種のエンジン。
【０００６】冷凍、冷蔵関係 冷凍機、冷蔵庫、その他冷凍、冷蔵に関する諸機械・機
器。
器。
【０００７】冷房・冷却・温度調節関係 自動車、建築物、電子部品、その他諸機械・器具の冷
房、冷却、温度調節用。
房、冷却、温度調節用。
【０００８】
【従来の技術】従来の火力発電所では、発電機効率は１
００％に近く、またボイラ室での効率やタービン効率は
９０％近いが、熱サイクル効率やタービン室効率は４５
％前後で、発電所送電端熱効率では４０％を割ってい
る。この原因は蒸気を使用した場合、タービンに仕事を
した蒸気が復水するために冷却する必要があり、再熱式
タービンあるいは給水の加熱に排熱の利用が図られてい
るが、熱サイクル効率を５０％以上に上げることはでき
ない。現状の各種効率は次に示すごとくである。
００％に近く、またボイラ室での効率やタービン効率は
９０％近いが、熱サイクル効率やタービン室効率は４５
％前後で、発電所送電端熱効率では４０％を割ってい
る。この原因は蒸気を使用した場合、タービンに仕事を
した蒸気が復水するために冷却する必要があり、再熱式
タービンあるいは給水の加熱に排熱の利用が図られてい
るが、熱サイクル効率を５０％以上に上げることはでき
ない。現状の各種効率は次に示すごとくである。
【０００９】発電所効率の例 ボイラ室効率 ８６〜９０％ タービン効率 ８４〜９０％ 熱サイクル効率 ４３〜４８％ タービン室効率 ３７〜４５％ 発電機効率 ９８〜９９％ 発電所発電端熱効率 ３２〜４０％ 発電所送電端熱効率 ３０〜３９％ また、水力発電所では、水の位置エネルギーを利用し
て、タービン発電機を利用して発電が行われている。そ
の変換効率は９０％と言われている。しかし発電目的と
しての設備投資が莫大であり、治山、治水の目的と発電
の目的が相容れない場合もある。
て、タービン発電機を利用して発電が行われている。そ
の変換効率は９０％と言われている。しかし発電目的と
しての設備投資が莫大であり、治山、治水の目的と発電
の目的が相容れない場合もある。
【００１０】太陽熱の電力変換方法としては、ベルティ
エ効率あるいは熱電対を利用した起電力素子の開発が行
われている。しかし変換効率は最大で２０％前後となっ
ている。
エ効率あるいは熱電対を利用した起電力素子の開発が行
われている。しかし変換効率は最大で２０％前後となっ
ている。
【００１１】ガソリンエンジンあるいは重油エンジンを
利用して軸駆動する方法も同様でエネルギーの変換効率
は決して良いとは言えない。
利用して軸駆動する方法も同様でエネルギーの変換効率
は決して良いとは言えない。
【００１２】冷凍機、冷蔵庫あるいは空調用冷房機など
は、いずれも冷凍サイクルを利用している。ガス吸収冷
凍機などもあるが、大量の熱を放出しなければならず、
効率が良いとは言えない。
は、いずれも冷凍サイクルを利用している。ガス吸収冷
凍機などもあるが、大量の熱を放出しなければならず、
効率が良いとは言えない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の優秀性は、地
球上の問題すなわち、エネルギー消費率の低減、二酸化
炭素発生量の低減、および地球環境の改善のための解決
方法である。さらに社会的には、設備の簡素化、コスト
の低減、電力コストの低減、太陽熱利用では、最大エネ
ルギー変換効率の装置で、社会の合理化に大きく貢献す
るものである。
球上の問題すなわち、エネルギー消費率の低減、二酸化
炭素発生量の低減、および地球環境の改善のための解決
方法である。さらに社会的には、設備の簡素化、コスト
の低減、電力コストの低減、太陽熱利用では、最大エネ
ルギー変換効率の装置で、社会の合理化に大きく貢献す
るものである。
【００１４】従来の火力発電所では、石油あるいは石炭
などのエネルギーを燃焼してボイラーの水に熱エネルギ
ーを与え、さらに過熱して過熱蒸気とし、その蒸気をタ
ービン発電機に送りタービンを回転させて発電をしてい
る。ボイラの加熱は常圧にて行なわれておりその蒸気温
度は５３０〜５７０℃であり、ボイラ室効率は９０％と
高いが、熱サイクル効率、タービン室効率は５０％以下
であり、発電所送電端効率は４０％以下である。また温
度が高いために設備機器の熱損傷が大きい欠点がある。
などのエネルギーを燃焼してボイラーの水に熱エネルギ
ーを与え、さらに過熱して過熱蒸気とし、その蒸気をタ
ービン発電機に送りタービンを回転させて発電をしてい
る。ボイラの加熱は常圧にて行なわれておりその蒸気温
度は５３０〜５７０℃であり、ボイラ室効率は９０％と
高いが、熱サイクル効率、タービン室効率は５０％以下
であり、発電所送電端効率は４０％以下である。また温
度が高いために設備機器の熱損傷が大きい欠点がある。
【００１５】本発明は、投入エネルギーすなわち燃料に
対して熱サイクル効率を従来の火力発電所の４３〜４８
％を６０〜８０％とすることである。
対して熱サイクル効率を従来の火力発電所の４３〜４８
％を６０〜８０％とすることである。
【００１６】水力発電所は、水の位置エネルギーを利用
するのでタービン発電機の効率は良いがダムとしての目
的と発電所としての目的は別であり、またその設備費用
が膨大であった。
するのでタービン発電機の効率は良いがダムとしての目
的と発電所としての目的は別であり、またその設備費用
が膨大であった。
【００１７】本発明は、水力発電所において利用する水
の位置エネルギーを水の持つ比エンタルピーを利用して
発電を行ない位置エネルギーを利用しない発電方法も提
供しようとするものである。
の位置エネルギーを水の持つ比エンタルピーを利用して
発電を行ない位置エネルギーを利用しない発電方法も提
供しようとするものである。
【００１８】ガソリンあるいは重油発電機は、緊急用、
現場工事用あるいはレジャー用、キャンプ用、船舶用に
使用されているが、何れもエンジンの回転によって発電
させる方法で、発電効率あるいはランニングコストが高
くつくという欠点がある。
現場工事用あるいはレジャー用、キャンプ用、船舶用に
使用されているが、何れもエンジンの回転によって発電
させる方法で、発電効率あるいはランニングコストが高
くつくという欠点がある。
【００１９】本発明は、小発電機において太陽熱あるい
は燃料の熱エネルギーで発電機を回転し、熱サイクルの
良い電気エネルギーを提供しようとするものである。
は燃料の熱エネルギーで発電機を回転し、熱サイクルの
良い電気エネルギーを提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、本体内部を高真空とし、複数段の
作動域を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本
体受熱面により受熱し、本体内部に設けた蒸発部に導入
した作動液を加熱して蒸発させ、タービン翼の入口で断
熱膨張させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子を回
転させるとともに、湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部
に導いて復液し、復液した作動液を蒸発部に回送して循
環させるようにしたことを特徴とする。
に本発明にあっては、本体内部を高真空とし、複数段の
作動域を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本
体受熱面により受熱し、本体内部に設けた蒸発部に導入
した作動液を加熱して蒸発させ、タービン翼の入口で断
熱膨張させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子を回
転させるとともに、湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部
に導いて復液し、復液した作動液を蒸発部に回送して循
環させるようにしたことを特徴とする。
【００２１】また、第１段の作用に続いて、第２段以降
の各段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮
部に接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側に
第２段あるいは第２段以降の各段の蒸発部を設け、作動
液を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して凝
縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第１
段と同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張させ
てタービンに回転力を与え、同一のサイクルで循環させ
るとともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てることを特徴とする。
の各段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮
部に接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側に
第２段あるいは第２段以降の各段の蒸発部を設け、作動
液を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して凝
縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第１
段と同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張させ
てタービンに回転力を与え、同一のサイクルで循環させ
るとともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てることを特徴とする。
【００２２】また、第１段の作動の過程と状態変化の内
容が、凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの
場合のポンプに相当するウイックの毛管力により吸引さ
れ、蒸発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛
管力によって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる
過程と、不飽和液が蒸発部で外部の熱を吸収し、蒸発圧
力に相当する飽和温度にまで温度が上昇する過程で、状
態２の不飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態３の飽
和液となるのと、蒸発部の飽和液が、外部の熱を吸収し
て蒸発し、飽和蒸気となる過程で、この状態変化は等温
・等圧で行われるのと、飽和蒸気が流路の断面積を暫減
し、次第に速度を増加してタービン噴口で最小断面積と
なり、蒸気速度が音速に達し、蒸気タービンに入ってタ
ービンローターに仕事をして回転力を与え、湿り蒸気と
なる過程で、この状態変化は断熱変化で、外部に仕事を
するのと、タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその
流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に
達し、凝縮部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放
出して復液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であ
るのと、から成ることを特徴とする。
容が、凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの
場合のポンプに相当するウイックの毛管力により吸引さ
れ、蒸発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛
管力によって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる
過程と、不飽和液が蒸発部で外部の熱を吸収し、蒸発圧
力に相当する飽和温度にまで温度が上昇する過程で、状
態２の不飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態３の飽
和液となるのと、蒸発部の飽和液が、外部の熱を吸収し
て蒸発し、飽和蒸気となる過程で、この状態変化は等温
・等圧で行われるのと、飽和蒸気が流路の断面積を暫減
し、次第に速度を増加してタービン噴口で最小断面積と
なり、蒸気速度が音速に達し、蒸気タービンに入ってタ
ービンローターに仕事をして回転力を与え、湿り蒸気と
なる過程で、この状態変化は断熱変化で、外部に仕事を
するのと、タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその
流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に
達し、凝縮部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放
出して復液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であ
るのと、から成ることを特徴とする。
【００２３】また、第２段以降の各段および最終段の作
動の過程と状態変化の内容が、凝縮部で復液した作動液
が、一般蒸気タービンの場合のポンプに相当するウイッ
クの毛管力により吸引され、蒸発部に送り込まれる過程
で、状態１の飽和液が毛管力によって等温吸引を受け、
状態２の不飽和液となる過程と、不飽和液が蒸発部に運
ばれ、第１段（または前段）の凝縮部での熱を吸収し、
蒸発圧力に相当する飽和温度まで温度が上昇する過程
で、状態２の不飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態
３の飽和液となるのと、蒸発部の飽和液が、第１段（ま
たは前段）の凝縮熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気となる
過程で、この状態変化は等温・等圧で行われるのと、飽
和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加して
タービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に達
し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事をし
て回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変化
は断熱変化で、外部に仕事をするのと、タービンで仕事
をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、次
第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮部で冷却されて
湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する過程で、こ
の状態変化は凝縮の過程であるのと、タービンで仕事を
した湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、次第
に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮部で冷却されて湿
り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する過程で、この
状態変化は凝縮の過程であり、なお、最終段において
は、凝縮熱は外部に放出するのと、から成ることを特徴
とする。
動の過程と状態変化の内容が、凝縮部で復液した作動液
が、一般蒸気タービンの場合のポンプに相当するウイッ
クの毛管力により吸引され、蒸発部に送り込まれる過程
で、状態１の飽和液が毛管力によって等温吸引を受け、
状態２の不飽和液となる過程と、不飽和液が蒸発部に運
ばれ、第１段（または前段）の凝縮部での熱を吸収し、
蒸発圧力に相当する飽和温度まで温度が上昇する過程
で、状態２の不飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態
３の飽和液となるのと、蒸発部の飽和液が、第１段（ま
たは前段）の凝縮熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気となる
過程で、この状態変化は等温・等圧で行われるのと、飽
和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加して
タービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に達
し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事をし
て回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変化
は断熱変化で、外部に仕事をするのと、タービンで仕事
をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、次
第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮部で冷却されて
湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する過程で、こ
の状態変化は凝縮の過程であるのと、タービンで仕事を
した湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、次第
に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮部で冷却されて湿
り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する過程で、この
状態変化は凝縮の過程であり、なお、最終段において
は、凝縮熱は外部に放出するのと、から成ることを特徴
とする。
【００２４】また、タービン回転子端部に設けた永久磁
石により磁場を形成し、タービンの回転にともなう磁場
の変化により本体内あるいは本体外に設けた発電機に電
流を発生させるか、あるいは外部に永久磁石を適宜設け
た回転体を回転させ、回転エネルギーを直接外部に取り
出すようにした。
石により磁場を形成し、タービンの回転にともなう磁場
の変化により本体内あるいは本体外に設けた発電機に電
流を発生させるか、あるいは外部に永久磁石を適宜設け
た回転体を回転させ、回転エネルギーを直接外部に取り
出すようにした。
【００２５】また、本体には受熱・蒸発部、作動蒸気通
路、タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝
縮部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガ
スのガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、ある
いは外部に回転体を設けることを特徴とする。
路、タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝
縮部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガ
スのガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、ある
いは外部に回転体を設けることを特徴とする。
【００２６】また、本体の受熱面に遠赤外線吸収塗料を
塗布し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の
外部からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱することを特
徴とする。
塗布し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の
外部からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱することを特
徴とする。
【００２７】また、本体凝縮部から蒸発部までの作動液
の通路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝
縮部から蒸発部に導き、蒸発させるごとくにした。
の通路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝
縮部から蒸発部に導き、蒸発させるごとくにした。
【００２８】また、本体の内部は作動液および作動蒸気
以外の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とす
ることを特徴とする。
以外の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とす
ることを特徴とする。
【００２９】また、第１段の各部分に於ける状態変化等
により、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であることを特徴とする。
により、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であることを特徴とする。
【００３０】また、各段に設けた不活性ガス収納部の不
活性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における
凝縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時
間当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の
状態値を同一とすることを特徴とする。
活性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における
凝縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時
間当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の
状態値を同一とすることを特徴とする。
【００３１】また、高効率タービンの蒸気温度が作動蒸
気の臨界温度を超えないことを特徴とする。
気の臨界温度を超えないことを特徴とする。
【００３２】また、高効率タービンの作動液の温度が凝
固点温度以上の温度で使用することを特徴とする。
固点温度以上の温度で使用することを特徴とする。
【００３３】また、最終段における最終的に残った凝縮
熱を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝
縮部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒー
トパイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとくした
ことを特徴とする。
熱を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝
縮部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒー
トパイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとくした
ことを特徴とする。
【００３４】また、常温で使用する作動液の原子あるい
は分子のクラスターの数が、１０個またはそれ以下であ
ることを特徴とする。
は分子のクラスターの数が、１０個またはそれ以下であ
ることを特徴とする。
【００３５】また、常温で使用する作動液のＰＨが弱ア
ルカリ性であることを特徴とする。
ルカリ性であることを特徴とする。
【００３６】また、凝縮部から蒸発部までの作動液の運
搬に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺
で使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用す
ることを特徴とする。
搬に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺
で使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用す
ることを特徴とする。
【００３７】
【作用】本発明は、自動車、船舶、航空機用エンジンと
しても可能で、公害の少ない、効率の高いエンジンを提
供しようとするものである。
しても可能で、公害の少ない、効率の高いエンジンを提
供しようとするものである。
【００３８】冷凍機、冷蔵庫ではコンプレッサーを動か
して冷媒蒸気を圧縮し、冷却して冷媒液とし、次に冷媒
液を蒸発させてその蒸発熱で冷却している。
して冷媒蒸気を圧縮し、冷却して冷媒液とし、次に冷媒
液を蒸発させてその蒸発熱で冷却している。
【００３９】本発明を冷却に使用する場合は、冷却すべ
き対象物の温度域により作動液を定め、冷却すべき対称
物の熱エネルギーを、第１段における作動液を蒸発させ
て蒸発熱として吸収し、蒸発した飽和蒸気を断熱膨張さ
せてタービンを回転させ、運動エネルギーを放出して湿
り蒸気となった蒸気を凝縮部で凝縮させるが、凝縮部で
放出する熱エネルギーを次の段での蒸発熱として使用
し、順次サイクルを循環させるので、外部に放出される
エネルギーはタービン仕事と最終段での残留凝縮熱の外
部放出のみとなる。
き対象物の温度域により作動液を定め、冷却すべき対称
物の熱エネルギーを、第１段における作動液を蒸発させ
て蒸発熱として吸収し、蒸発した飽和蒸気を断熱膨張さ
せてタービンを回転させ、運動エネルギーを放出して湿
り蒸気となった蒸気を凝縮部で凝縮させるが、凝縮部で
放出する熱エネルギーを次の段での蒸発熱として使用
し、順次サイクルを循環させるので、外部に放出される
エネルギーはタービン仕事と最終段での残留凝縮熱の外
部放出のみとなる。
【００４０】本発明は、本来の発電所としての目的を純
粋に発電のみとし、低価格な設備費、燃料費とランニン
グコストにより発電しようとするものである。
粋に発電のみとし、低価格な設備費、燃料費とランニン
グコストにより発電しようとするものである。
【００４１】本発明の高効率タービンサイクルは、受熱
部に熱を加えて、蒸発部のウイックにある作動液を蒸発
させて作動飽和蒸気とし、作動飽和蒸気をタービン噴口
で断熱膨張させてタービン発電機の回転子のタービン翼
に投入し、その潜熱の一部を運動エネルギーとしてター
ビンを回転させて発電すると共に、タービンで仕事をし
て湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部で凝縮させて復液
し、復液はウイックを使用して毛細管作用により蒸発部
に運搬するサイクルである。凝縮部では復液させるとき
に放出する潜熱を次の段の蒸発熱として使用し、次の段
のサイクルを循環させる方式で、複数段のサイクルによ
り連続的にタービンに回転力を与える高効率タービンで
ある。なお最終段においては、最終的に残存する潜熱は
外部に放熱されるが、その放熱エネルギーは、段数によ
り異なり、段数を１０段とすると約２０％程度であり、
発電目的に使用する場合は５〜１０段程度が適当であ
る。
部に熱を加えて、蒸発部のウイックにある作動液を蒸発
させて作動飽和蒸気とし、作動飽和蒸気をタービン噴口
で断熱膨張させてタービン発電機の回転子のタービン翼
に投入し、その潜熱の一部を運動エネルギーとしてター
ビンを回転させて発電すると共に、タービンで仕事をし
て湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部で凝縮させて復液
し、復液はウイックを使用して毛細管作用により蒸発部
に運搬するサイクルである。凝縮部では復液させるとき
に放出する潜熱を次の段の蒸発熱として使用し、次の段
のサイクルを循環させる方式で、複数段のサイクルによ
り連続的にタービンに回転力を与える高効率タービンで
ある。なお最終段においては、最終的に残存する潜熱は
外部に放熱されるが、その放熱エネルギーは、段数によ
り異なり、段数を１０段とすると約２０％程度であり、
発電目的に使用する場合は５〜１０段程度が適当であ
る。
【００４２】一般にタービン発電所では復液した作動液
をポンプでボイラに送り、その途中で排熱利用が行なわ
れているが、本発明では作動液は毛細管作用のあるウイ
ックを使用して凝縮部より蒸発部に復液を運んでいる。
をポンプでボイラに送り、その途中で排熱利用が行なわ
れているが、本発明では作動液は毛細管作用のあるウイ
ックを使用して凝縮部より蒸発部に復液を運んでいる。
【００４３】本発明による作動温度は、作動液の種類に
より異なるが、各使用作動液の凝固点以上の温度である
とともに作動蒸気の臨界温度以下である。例えば水を使
用する場合は、０℃以上で３７３．１５℃以下で使用す
る。即ち一般の蒸気タービンでは５７０℃という過熱蒸
気が使用されているが、本発明では各温度の飽和蒸気以
下で作動させる。
より異なるが、各使用作動液の凝固点以上の温度である
とともに作動蒸気の臨界温度以下である。例えば水を使
用する場合は、０℃以上で３７３．１５℃以下で使用す
る。即ち一般の蒸気タービンでは５７０℃という過熱蒸
気が使用されているが、本発明では各温度の飽和蒸気以
下で作動させる。
【００４４】本発明の作動状態の制御には、不活性ガス
を使用する。不活性ガスは各段の凝縮部面積を増減する
のに使用し、蒸発量の調整および発電能力の制御に使用
する。
を使用する。不活性ガスは各段の凝縮部面積を増減する
のに使用し、蒸発量の調整および発電能力の制御に使用
する。
【００４５】本発明で使用する作動液は、表面張力を小
さくするとともに、浸透圧を大きくしなければならない
が、そのために作動液の原子あるいは分子のクラスター
の数が１０個またはそれ以下に、また水を使用する場合
は、水のＰＨが弱アルカリ性になるようにして作動液の
表面張力を小さくし、浸透圧が大きくなるようにしてい
る。
さくするとともに、浸透圧を大きくしなければならない
が、そのために作動液の原子あるいは分子のクラスター
の数が１０個またはそれ以下に、また水を使用する場合
は、水のＰＨが弱アルカリ性になるようにして作動液の
表面張力を小さくし、浸透圧が大きくなるようにしてい
る。
【００４６】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
する。
【００４７】図１は本発明の一実施例に係る高効率エン
ジンの原理を模式的に示したもので、本体１内部を高真
空２とし、複数段の作動域を設け、第１段の作動とし
て、熱エネルギーを本体受熱面３により受熱し、本体１
内部に設けた蒸発部４に導入した作動液５を加熱して蒸
発させ、タービン翼６の入口で断熱膨張させ、潜熱の一
部を放出してタービン回転子７を回転させるとともに、
湿り蒸気となった作動蒸気８を凝縮部９に導いて復液
し、復液した作動液を蒸発部４に回送して循環させるよ
うにしたことを特徴とする。
ジンの原理を模式的に示したもので、本体１内部を高真
空２とし、複数段の作動域を設け、第１段の作動とし
て、熱エネルギーを本体受熱面３により受熱し、本体１
内部に設けた蒸発部４に導入した作動液５を加熱して蒸
発させ、タービン翼６の入口で断熱膨張させ、潜熱の一
部を放出してタービン回転子７を回転させるとともに、
湿り蒸気となった作動蒸気８を凝縮部９に導いて復液
し、復液した作動液を蒸発部４に回送して循環させるよ
うにしたことを特徴とする。
【００４８】また、第１段の作用に続いて、第２段以降
の各段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮
部９に接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側
に第２段あるいは第２段以降の各段の蒸発部４を設け、
作動液５を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部９を冷
却して凝縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸
気８を第１段と同じタービン６に対し、タービン噴口で
断熱膨張させてタービン６に回転力を与え、同一のサイ
クルで循環させるとともに、最終段においては、最終的
に残った凝縮熱を外部に捨てる。
の各段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮
部９に接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側
に第２段あるいは第２段以降の各段の蒸発部４を設け、
作動液５を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部９を冷
却して凝縮熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸
気８を第１段と同じタービン６に対し、タービン噴口で
断熱膨張させてタービン６に回転力を与え、同一のサイ
クルで循環させるとともに、最終段においては、最終的
に残った凝縮熱を外部に捨てる。
【００４９】また、第１段の作動の過程と状態変化の内
容は、表１に示すように、凝縮部９で復液した作動液５
が、一般蒸気タービンの場合のポンプに相当するウイッ
ク１０の毛管力により吸引され、蒸発部４に送り込まれ
る過程で、状態１の飽和液が毛管力によって等温吸引を
受け、状態２の不飽和液となる過程と、不飽和液が蒸発
部４で外部の熱を吸収し、蒸発圧力に相当する飽和温度
にまで温度が上昇する過程で、状態２の不飽和液が蒸発
部で等圧加熱を受け、状態３の飽和液となるのと、蒸発
部４の飽和液が、外部の熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気
となる過程で、この状態変化は等温・等圧で行われるの
と、飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増
加してタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音
速に達し、蒸気タービン６に入ってタービンローター７
に仕事をして回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、こ
の状態変化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、ター
ビン６で仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積
を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部９に達し、凝縮
部９で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復
液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、
から成る。
容は、表１に示すように、凝縮部９で復液した作動液５
が、一般蒸気タービンの場合のポンプに相当するウイッ
ク１０の毛管力により吸引され、蒸発部４に送り込まれ
る過程で、状態１の飽和液が毛管力によって等温吸引を
受け、状態２の不飽和液となる過程と、不飽和液が蒸発
部４で外部の熱を吸収し、蒸発圧力に相当する飽和温度
にまで温度が上昇する過程で、状態２の不飽和液が蒸発
部で等圧加熱を受け、状態３の飽和液となるのと、蒸発
部４の飽和液が、外部の熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気
となる過程で、この状態変化は等温・等圧で行われるの
と、飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増
加してタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音
速に達し、蒸気タービン６に入ってタービンローター７
に仕事をして回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、こ
の状態変化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、ター
ビン６で仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積
を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部９に達し、凝縮
部９で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復
液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、
から成る。
【００５０】
【表１】 また、第２段以降の各段および最終段の作動の過程と状
態変化の内容は、表２及び表３に示すように、凝縮部
９’で復液した作動液５’が、一般蒸気タービンの場合
のポンプに相当するウイック１０’の毛管力により吸引
され、蒸発部４’に送り込まれる過程で、状態１の飽和
液が毛管力によって等温吸引を受け、状態２の不飽和液
となる過程と、不飽和液が蒸発部４’に運ばれ、第１段
（または前段）の凝縮部９での熱を吸収し、蒸発圧力に
相当する飽和温度まで温度が上昇する過程で、状態２の
不飽和液が蒸発部４’で等圧加熱を受け、状態３の飽和
液となるのと、蒸発部４’の飽和液が、第１段（または
前段）の凝縮熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気となる過程
で、この状態変化は等温・等圧で行われるのと、飽和蒸
気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加してター
ビン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に達し、
蒸気タービン６に入ってタービンローター７に仕事をし
て回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変化
は断熱変化で、外部に仕事をするのと、タービン６で仕
事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、
次第に速度を増加して凝縮部９’に達し、凝縮部９’で
冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する
過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、タービ
ン６で仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を
暫減し、次第に速度を増加して凝縮部９’に達し、凝縮
部９’で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して
復液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であり、な
お、最終段においては、凝縮熱は外部に放出するのと、
から成る。
態変化の内容は、表２及び表３に示すように、凝縮部
９’で復液した作動液５’が、一般蒸気タービンの場合
のポンプに相当するウイック１０’の毛管力により吸引
され、蒸発部４’に送り込まれる過程で、状態１の飽和
液が毛管力によって等温吸引を受け、状態２の不飽和液
となる過程と、不飽和液が蒸発部４’に運ばれ、第１段
（または前段）の凝縮部９での熱を吸収し、蒸発圧力に
相当する飽和温度まで温度が上昇する過程で、状態２の
不飽和液が蒸発部４’で等圧加熱を受け、状態３の飽和
液となるのと、蒸発部４’の飽和液が、第１段（または
前段）の凝縮熱を吸収して蒸発し、飽和蒸気となる過程
で、この状態変化は等温・等圧で行われるのと、飽和蒸
気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加してター
ビン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に達し、
蒸気タービン６に入ってタービンローター７に仕事をし
て回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変化
は断熱変化で、外部に仕事をするのと、タービン６で仕
事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を暫減し、
次第に速度を増加して凝縮部９’に達し、凝縮部９’で
冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液する
過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、タービ
ン６で仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面積を
暫減し、次第に速度を増加して凝縮部９’に達し、凝縮
部９’で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して
復液する過程で、この状態変化は凝縮の過程であり、な
お、最終段においては、凝縮熱は外部に放出するのと、
から成る。
【００５１】
【表２】
【００５２】
【表３】 また、タービン回転子端部に設けた永久磁石により磁場
を形成し、タービンの回転にともなう磁場の変化により
本体内あるいは本体外に設けた発電機に電流を発生させ
るか、あるいは外部に永久磁石を適宜設けた回転体を回
転させ、回転エネルギーを直接外部に取り出すようにし
ても良い。
を形成し、タービンの回転にともなう磁場の変化により
本体内あるいは本体外に設けた発電機に電流を発生させ
るか、あるいは外部に永久磁石を適宜設けた回転体を回
転させ、回転エネルギーを直接外部に取り出すようにし
ても良い。
【００５３】また、本体には受熱・蒸発部、作動蒸気通
路、タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝
縮部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガ
スのガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、ある
いは外部に回転体を設けるようにしても良い。
路、タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝
縮部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガ
スのガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、ある
いは外部に回転体を設けるようにしても良い。
【００５４】また、本体の受熱面に遠赤外線吸収塗料を
塗布し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の
外部からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱するようにす
るのが好ましい。
塗布し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の
外部からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱するようにす
るのが好ましい。
【００５５】また、本体凝縮部から蒸発部までの作動液
の通路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝
縮部から蒸発部に導き、蒸発させるようにするのが望ま
しい。
の通路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝
縮部から蒸発部に導き、蒸発させるようにするのが望ま
しい。
【００５６】また、本体の内部は作動液および作動蒸気
以外の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とし
ても良い。
以外の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とし
ても良い。
【００５７】また、第１段の各部分に於ける状態変化等
により、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であるようにするのが望ましい。
により、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であるようにするのが望ましい。
【００５８】また、各段に設けた不活性ガス収納部の不
活性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における
凝縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時
間当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の
状態値を同一とするのが好ましい。
活性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における
凝縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時
間当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の
状態値を同一とするのが好ましい。
【００５９】また、高効率タービンの蒸気温度が作動蒸
気の臨界温度を超えないようにするのが良い。
気の臨界温度を超えないようにするのが良い。
【００６０】また、高効率タービンの作動液の温度が凝
固点温度以上の温度で使用するのが望ましい。
固点温度以上の温度で使用するのが望ましい。
【００６１】また、最終段における最終的に残った凝縮
熱を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝
縮部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒー
トパイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとくして
も良い。
熱を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝
縮部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒー
トパイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとくして
も良い。
【００６２】また、凝縮部から蒸発部までの作動液の運
搬に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺
で使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用す
るのが良い。
搬に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺
で使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用す
るのが良い。
【００６３】上記構成の本発明に係る実施例は、自動
車、船舶、航空機用エンジンとしても可能で、公害の少
ない、効率の高いエンジンを提供しようとするものであ
る。
車、船舶、航空機用エンジンとしても可能で、公害の少
ない、効率の高いエンジンを提供しようとするものであ
る。
【００６４】そして、冷凍機、冷蔵庫ではコンプレッサ
ーを動かして冷媒蒸気を圧縮し、冷却して冷媒液とし、
次に冷媒液を蒸発させてその蒸発熱で冷却している。
ーを動かして冷媒蒸気を圧縮し、冷却して冷媒液とし、
次に冷媒液を蒸発させてその蒸発熱で冷却している。
【００６５】本実施例を冷却に使用する場合は、冷却す
べき対象物の温度域により作動液を定め、冷却すべき対
称物の熱エネルギーを、第１段における作動液を蒸発さ
せて蒸発熱として吸収し、蒸発した飽和蒸気を断熱膨張
させてタービンを回転させ、運動エネルギーを放出して
湿り蒸気となった蒸気を凝縮部で凝縮させるが、凝縮部
で放出する熱エネルギーを次の段での蒸発熱として使用
し、順次サイクルを循環させるので、外部に放出される
エネルギーはタービン仕事と最終段での残留凝縮熱の外
部放出のみとなる。
べき対象物の温度域により作動液を定め、冷却すべき対
称物の熱エネルギーを、第１段における作動液を蒸発さ
せて蒸発熱として吸収し、蒸発した飽和蒸気を断熱膨張
させてタービンを回転させ、運動エネルギーを放出して
湿り蒸気となった蒸気を凝縮部で凝縮させるが、凝縮部
で放出する熱エネルギーを次の段での蒸発熱として使用
し、順次サイクルを循環させるので、外部に放出される
エネルギーはタービン仕事と最終段での残留凝縮熱の外
部放出のみとなる。
【００６６】本実施例は、本来の発電所としての目的を
純粋に発電のみとし、低価格な設備費、燃料費とランニ
ングコストにより発電しようとするものである。
純粋に発電のみとし、低価格な設備費、燃料費とランニ
ングコストにより発電しようとするものである。
【００６７】本実施例の高効率タービンサイクルは、受
熱部に熱を加えて、蒸発部のウイックにある作動液を蒸
発させて作動飽和蒸気とし、作動飽和蒸気をタービン噴
口で断熱膨張させてタービン発電機の回転子のタービン
翼に投入し、その潜熱の一部を運動エネルギーとしてタ
ービンを回転させて発電すると共に、タービンで仕事を
して湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部で凝縮させて復
液し、復液はウイックを使用して毛細管作用により蒸発
部に運搬するサイクルである。凝縮部では復液させると
きに放出する潜熱を次の段の蒸発熱として使用し、次の
段のサイクルを循環させる方式で、複数段のサイクルに
より連続的にタービンに回転力を与える高効率タービン
である。なお最終段においては、最終的に残存する潜熱
は外部に放熱されるが、その放熱エネルギーは、段数に
より異なり、段数を１０段とすると約２０％程度であ
り、発電目的に使用する場合は５〜１０段程度が適当で
ある。
熱部に熱を加えて、蒸発部のウイックにある作動液を蒸
発させて作動飽和蒸気とし、作動飽和蒸気をタービン噴
口で断熱膨張させてタービン発電機の回転子のタービン
翼に投入し、その潜熱の一部を運動エネルギーとしてタ
ービンを回転させて発電すると共に、タービンで仕事を
して湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部で凝縮させて復
液し、復液はウイックを使用して毛細管作用により蒸発
部に運搬するサイクルである。凝縮部では復液させると
きに放出する潜熱を次の段の蒸発熱として使用し、次の
段のサイクルを循環させる方式で、複数段のサイクルに
より連続的にタービンに回転力を与える高効率タービン
である。なお最終段においては、最終的に残存する潜熱
は外部に放熱されるが、その放熱エネルギーは、段数に
より異なり、段数を１０段とすると約２０％程度であ
り、発電目的に使用する場合は５〜１０段程度が適当で
ある。
【００６８】一般にタービン発電所では復水した水をポ
ンプでボイラに送り、その途中で排熱利用が行なわれて
いるが、本発明では作動液は毛細管作用のあるウイック
を使用して凝縮部より蒸発部に復水を運んでいる。
ンプでボイラに送り、その途中で排熱利用が行なわれて
いるが、本発明では作動液は毛細管作用のあるウイック
を使用して凝縮部より蒸発部に復水を運んでいる。
【００６９】本実施例による作動温度は、作動液の種類
により異なるが、各使用作動液の凝固点以上の温度であ
るとともに作動蒸気の臨界温度以下である。例えば水を
使用する場合は、０℃以上で３７３．１５℃以下で使用
する。即ち一般の蒸気タービンでは５７０℃という過熱
蒸気が使用されているが、本実施例では各温度の飽和蒸
気以下で作動させる。
により異なるが、各使用作動液の凝固点以上の温度であ
るとともに作動蒸気の臨界温度以下である。例えば水を
使用する場合は、０℃以上で３７３．１５℃以下で使用
する。即ち一般の蒸気タービンでは５７０℃という過熱
蒸気が使用されているが、本実施例では各温度の飽和蒸
気以下で作動させる。
【００７０】本実施例の作動状態の制御には、不活性ガ
スを使用する。不活性ガスは各段の凝縮部面積を増減す
るのに使用し、蒸発量の調整および発電能力の制御に使
用する。
スを使用する。不活性ガスは各段の凝縮部面積を増減す
るのに使用し、蒸発量の調整および発電能力の制御に使
用する。
【００７１】本実施例で使用する作動液は、表面張力を
小さくするとともに、浸透圧を大きくしなければならな
いが、そのために作動液の原子あるいは分子のクラスタ
ーの数が１０個またはそれ以下に、また水を使用する場
合は、水のＰＨが弱アルカリ性になるようにして作動液
の表面張力を小さくし、浸透圧が大きくなるようにして
いる。
小さくするとともに、浸透圧を大きくしなければならな
いが、そのために作動液の原子あるいは分子のクラスタ
ーの数が１０個またはそれ以下に、また水を使用する場
合は、水のＰＨが弱アルカリ性になるようにして作動液
の表面張力を小さくし、浸透圧が大きくなるようにして
いる。
【００７２】本実施例の高効率タービンのサイクルは、
従来なかったサイクルで、真空に於ける気体運動論と、
ヒートパイプの理論、およびタービン理論よりなってい
る。
従来なかったサイクルで、真空に於ける気体運動論と、
ヒートパイプの理論、およびタービン理論よりなってい
る。
【００７３】本実施例の高効率タービンは、熱の循環お
よび断熱膨張による仕事は、高真空中で行なわれている
ため、種々の利点があり、その結果、熱効率、タービン
効率の良いサイクルとなっている。
よび断熱膨張による仕事は、高真空中で行なわれている
ため、種々の利点があり、その結果、熱効率、タービン
効率の良いサイクルとなっている。
【００７４】本実施例の高効率タービンに使用する熱源
は、火力、海流・河川の水流熱、原子力、ボイラ熱、太
陽熱、廃熱の何れでもよい。
は、火力、海流・河川の水流熱、原子力、ボイラ熱、太
陽熱、廃熱の何れでもよい。
【００７５】本実施例の高効率タービンのタービン回転
による出力は、電力による出力、軸回転による出力何れ
でもよい。
による出力は、電力による出力、軸回転による出力何れ
でもよい。
【００７６】本実施例の各段での過程と状態変化につい
ては、先に示した表１，表２，表３［過程と状態変化の
内容］を参照されたい。各状態変化による温度変化は微
小であるが、ヒートパイプと同様に微小な温度変化によ
って状態変化が成立する。また凝縮部から蒸発部にウイ
ックによって復水が運ばれるときに毛細管現象によって
吸引される場合と、蒸発部で発生した蒸気が蒸気通路を
通ってタービン噴口まで達する場合の温度変化は非常に
微小なので計算には入れなかった。
ては、先に示した表１，表２，表３［過程と状態変化の
内容］を参照されたい。各状態変化による温度変化は微
小であるが、ヒートパイプと同様に微小な温度変化によ
って状態変化が成立する。また凝縮部から蒸発部にウイ
ックによって復水が運ばれるときに毛細管現象によって
吸引される場合と、蒸発部で発生した蒸気が蒸気通路を
通ってタービン噴口まで達する場合の温度変化は非常に
微小なので計算には入れなかった。
【００７７】本発明の一実施例として、作動液に水を使
用し、２０℃および５０℃における各状態値およびその
効率について試算した。表４，表５，表６，表７，表８
に２０℃におけるものを、表９，表１０，表１１，表１
２，表１３に５０℃における第１段から第１０段までの
作動液および作動蒸気の状態値と各効率等の各種の試算
を示す。
用し、２０℃および５０℃における各状態値およびその
効率について試算した。表４，表５，表６，表７，表８
に２０℃におけるものを、表９，表１０，表１１，表１
２，表１３に５０℃における第１段から第１０段までの
作動液および作動蒸気の状態値と各効率等の各種の試算
を示す。
【００７８】
【表４】
【００７９】
【表５】
【００８０】
【表６】
【００８１】
【表７】
【００８２】
【表８】
【００８３】
【表９】
【００８４】
【表１０】
【００８５】
【表１１】
【００８６】
【表１２】
【００８７】
【表１３】
【００８８】
【発明の効果】本発明の高効率タービンのサイクルは、
従来なかったサイクルで、真空に於ける気体運動論と、
ヒートパイプの理論、およびタービン理論よりなってい
る。
従来なかったサイクルで、真空に於ける気体運動論と、
ヒートパイプの理論、およびタービン理論よりなってい
る。
【００８９】本発明の高効率タービンは、熱の循環およ
び断熱膨張による仕事は、高真空中で行なわれるため、
種々の利点があり、その結果、熱効率、タービン効率の
良いサイクルとなっている。
び断熱膨張による仕事は、高真空中で行なわれるため、
種々の利点があり、その結果、熱効率、タービン効率の
良いサイクルとなっている。
【００９０】本発明の高効率タービンに使用する熱源
は、火力、海流・河川の水流熱、原子力、ボイラ熱、太
陽熱、廃熱の何れでもよい。
は、火力、海流・河川の水流熱、原子力、ボイラ熱、太
陽熱、廃熱の何れでもよい。
【００９１】本実施例の高効率タービンのタービン回転
による出力は、電力による出力、軸回転による出力何れ
でもよい。
による出力は、電力による出力、軸回転による出力何れ
でもよい。
【００９２】本発明の各段での過程と状態変化について
は、第１表，２，３に［過程と状態変化の内容］を参照
されたい。各状態変化による温度変化は微小であるが、
ヒートパイプと同様に微小な温度変化によって状態変化
が成立する。また凝縮部から蒸発部にウイックによって
復水が運ばれるときに毛細管現象によって吸引される場
合と、蒸発部で発生した蒸気が蒸気通路を通ってタービ
ン噴口まで達する場合の温度変化は非常に微小なので計
算には入れなかった。
は、第１表，２，３に［過程と状態変化の内容］を参照
されたい。各状態変化による温度変化は微小であるが、
ヒートパイプと同様に微小な温度変化によって状態変化
が成立する。また凝縮部から蒸発部にウイックによって
復水が運ばれるときに毛細管現象によって吸引される場
合と、蒸発部で発生した蒸気が蒸気通路を通ってタービ
ン噴口まで達する場合の温度変化は非常に微小なので計
算には入れなかった。
【００９３】本発明の１例として、作動液に水を使用
し、２０℃および５０℃における各状態値およびその効
率について試算した。表１乃至表１０に２０℃および５
０℃における第１段から第１０段までの作動液および作
動蒸気の状態値と各効率等の各種の試算を示す。
し、２０℃および５０℃における各状態値およびその効
率について試算した。表１乃至表１０に２０℃および５
０℃における第１段から第１０段までの作動液および作
動蒸気の状態値と各効率等の各種の試算を示す。
【００９４】本発明の利点は、下記の通りである。
【００９５】１．投入する熱エネルギーの量と受熱部の
受熱量により温度が定まるが、一般的に従来のタービン
と比較して温度が低く、高温にする必要が無いので高温
材料の使用や高温腐食に対する対策は不用である。
受熱量により温度が定まるが、一般的に従来のタービン
と比較して温度が低く、高温にする必要が無いので高温
材料の使用や高温腐食に対する対策は不用である。
【００９６】２．ウイックの毛細管現象を利用するの
で、一般のタービン発電機のような給水ポンプは必要と
しない。
で、一般のタービン発電機のような給水ポンプは必要と
しない。
【００９７】３．各段の系は独立していて、各段毎に微
調整が可能であるが、タービン噴口からタービン出口ま
では各段の間には仕切が無く各段の間で蒸気の出入が可
能である。しかし、作動当初においては蒸気の出入があ
るが、各段が連続作動し始めると各段の同一部分では同
一温度、圧力その他の状態値となり、蒸気の出入は無く
なる。
調整が可能であるが、タービン噴口からタービン出口ま
では各段の間には仕切が無く各段の間で蒸気の出入が可
能である。しかし、作動当初においては蒸気の出入があ
るが、各段が連続作動し始めると各段の同一部分では同
一温度、圧力その他の状態値となり、蒸気の出入は無く
なる。
【００９８】４．各段では、作動液の時間当たり流れる
質量が異なり、段数の増加にともない各段の質量が減少
するが、それにともなってタービンに与える運動エネル
ギーは段数が増加するに従い減少する。しかしタービン
には各段の運動エネルギーが同時に与えられ、タービン
の出力は各段の総合計の出力となる。
質量が異なり、段数の増加にともない各段の質量が減少
するが、それにともなってタービンに与える運動エネル
ギーは段数が増加するに従い減少する。しかしタービン
には各段の運動エネルギーが同時に与えられ、タービン
の出力は各段の総合計の出力となる。
【００９９】５．第１段の各部分に於ける状態変化およ
び流路の増減により各部分の作動液、作動蒸気の圧力、
温度、非容積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱等の
値は、その他の各段の各部に於ける値とすべて同一であ
る。
び流路の増減により各部分の作動液、作動蒸気の圧力、
温度、非容積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱等の
値は、その他の各段の各部に於ける値とすべて同一であ
る。
【０１００】６．不活性ガスの封入により各段の凝縮部
の面積を制御することができ、全体の制御が可能であ
る。
の面積を制御することができ、全体の制御が可能であ
る。
【０１０１】７．真空中で稼働するので、空気に含まれ
る酸素その他腐食性ガスが存在しないので、機器の腐食
が発生しない。
る酸素その他腐食性ガスが存在しないので、機器の腐食
が発生しない。
【０１０２】８．真空中でタービンが稼働するので各種
の抵抗が少なく、効率が高い。
の抵抗が少なく、効率が高い。
【０１０３】９．常温域で稼働させる場合は、使用する
材料は常温域の材料が使用でき、タービン材質も常温域
で強度のある合成樹脂成形品等で十分である。
材料は常温域の材料が使用でき、タービン材質も常温域
で強度のある合成樹脂成形品等で十分である。
【０１０４】１０．常温域で稼働させる場合は、使用す
るウイックは毛細管力の大きいものが使用できる。
るウイックは毛細管力の大きいものが使用できる。
【０１０５】１１．空調などに使用する場合は、室内空
気温度あるいは室内壁面温度等と連係して、作動の断続
が可能である。
気温度あるいは室内壁面温度等と連係して、作動の断続
が可能である。
【０１０６】１２．作動液の選択により、−２７３℃近
辺から＋２５００℃まで理論的には可能である。
辺から＋２５００℃まで理論的には可能である。
【０１０７】１３．宇宙のような真空中でも作動させる
ことができる。
ことができる。
【０１０８】１４．試算例では、作動の目的、使用温
度、作動液の種類、出力、各部の寸法等の諸源を入れる
ことにより、自動的に各部の設計諸源の決定が可能であ
る。
度、作動液の種類、出力、各部の寸法等の諸源を入れる
ことにより、自動的に各部の設計諸源の決定が可能であ
る。
【図１】本発明の一実施例に係る高効率タービンの原理
を説明する図である。
を説明する図である。
１ 本体 ２ 高真空 ３ 受熱面 ４ 蒸発部 ５ 作動液 ６ タービン ７ タービン回転子 ８ 作動蒸気 ９ 凝縮部 １０ ウイック
Claims (34)
- 【請求項１】 本体内部を高真空とし、複数段の作動域
を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本体受熱
面により受熱し、本体内部に設けた蒸発部に導入した作
動液を加熱して蒸発させ、タービン翼の入口で断熱膨張
させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子を回転させ
るとともに、湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部に導い
て復液し、復液した作動液を蒸発部に回送して循環させ
るようにしたことを特徴とする高効率タービン。 - 【請求項２】 第１段の作用に続いて、第２段以降の各
段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮部に
接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側に第２
段あるいは第２段以降の各段の蒸発部を設け、作動液を
蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して凝縮熱
を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第１段と
同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張させてタ
ービンに回転力を与え、同一のサイクルで循環させると
ともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱を外
部に捨てることを特徴とする請求項１記載の高効率ター
ビン。 - 【請求項３】 第１段の作動の過程と状態変化の内容
が、 凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの場合の
ポンプに相当するウイックの毛管力により吸引され、蒸
発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛管力に
よって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる過程
と、 不飽和液が蒸発部で外部の熱を吸収し、蒸発圧力に相当
する飽和温度にまで温度が上昇する過程で、状態２の不
飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態３の飽和液とな
るのと、 蒸発部の飽和液が、外部の熱を吸収して蒸発し、飽和蒸
気となる過程で、この状態変化は等温・等圧で行われる
のと、 飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加し
てタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に
達し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事を
して回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変
化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、 から成ることを特徴とする請求項１記載の高効率タービ
ン。 - 【請求項４】 第２段以降の各段および最終段の作動の
過程と状態変化の内容が、 凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの場合の
ポンプに相当するウイックの毛管力により吸引され、蒸
発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛管力に
よって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる過程
と、 不飽和液が蒸発部に運ばれ、第１段（または前段）の凝
縮部での熱を吸収し、蒸発圧力に相当する飽和温度まで
温度が上昇する過程で、状態２の不飽和液が蒸発部で等
圧加熱を受け、状態３の飽和液となるのと、 蒸発部の飽和液が、第１段（または前段）の凝縮熱を吸
収して蒸発し、飽和蒸気となる過程で、この状態変化は
等温・等圧で行われるのと、 飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加し
てタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に
達し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事を
して回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変
化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であり、なお、
最終段においては、凝縮熱は外部に放出するのと、 から成ることを特徴とする請求項１記載の高効率タービ
ン。 - 【請求項５】 タービン回転子端部に設けた永久磁石に
より磁場を形成し、タービンの回転にともなう磁場の変
化により本体内あるいは本体外に設けた発電機に電流を
発生させるか、あるいは外部に永久磁石を適宜設けた回
転体を回転させ、回転エネルギーを直接外部に取り出す
ようにした請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項６】 本体には受熱・蒸発部、作動蒸気通路、
タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝縮
部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガス
のガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、あるい
は外部に回転体を設けることを特徴とする請求項１記載
の高効率タービン。 - 【請求項７】 本体の受熱面に遠赤外線吸収塗料を塗布
し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の外部
からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱することを特徴と
する請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項８】 本体凝縮部から蒸発部までの作動液の通
路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝縮部
から蒸発部に導き、蒸発させるごとくにした請求項１記
載の高効率タービン。 - 【請求項９】 本体の内部は作動液および作動蒸気以外
の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とするこ
とを特徴とする請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項１０】 第１段の各部分に於ける状態変化等に
より、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であることを特徴とする請求項１記載
の高効率タービン。 - 【請求項１１】 各段に設けた不活性ガス収納部の不活
性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における凝
縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時間
当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の状
態値を同一とすることを特徴とする請求項１記載の高効
率タービン。 - 【請求項１２】 高効率タービンの蒸気温度が作動蒸気
の臨界温度を超えないことを特徴とする請求項１記載の
高効率タービン。 - 【請求項１３】 高効率タービンの作動液の温度が凝固
点温度以上の温度で使用することを特徴とする請求項１
記載の高効率タービン。 - 【請求項１４】 最終段における最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝縮
部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒート
パイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとくしたこ
とを特徴とする請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項１５】 常温で使用する作動液の原子あるいは
分子のクラスターの数が、１０個またはそれ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項１６】 常温で使用する作動液のＰＨが弱アル
カリ性であることを特徴とする請求項１記載の高効率タ
ービン。 - 【請求項１７】 凝縮部から蒸発部までの作動液の運搬
に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺で
使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用する
ことを特徴とする請求項１記載の高効率タービン。 - 【請求項１８】 本体内部を高真空とし、複数段の作動
域を設け、第１段の作動として、熱エネルギーを本体受
熱面により受熱し、本体内部に設けた蒸発部に導入した
作動液を加熱して蒸発させ、タービン翼の入口で断熱膨
張させ、潜熱の一部を放出してタービン回転子を回転さ
せるとともに、湿り蒸気となった作動蒸気を凝縮部に導
いて復液し、復液した作動液を蒸発部に回送して循環さ
せるようにして製造することを特徴とする高効率タービ
ンの製造方法。 - 【請求項１９】 第１段の作用に続いて、第２段以降の
各段では、第１段あるいは各段の前の段における凝縮部
に接して熱伝導率の良い薄壁を設け、薄壁の反対側に第
２段あるいは第２段以降の各段の蒸発部を設け、作動液
を蒸発させて蒸発熱により前段の凝縮部を冷却して凝縮
熱を除去するとともに、蒸発した作動飽和蒸気を第１段
と同じタービンに対し、タービン噴口で断熱膨張させて
タービンに回転力を与え、同一のサイクルで循環させる
とともに、最終段においては、最終的に残った凝縮熱を
外部に捨てるようにして製造することを特徴とする請求
項１記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２０】 第１段の作動の過程と状態変化の内容
が、 凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの場合の
ポンプに相当するウイックの毛管力により吸引され、蒸
発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛管力に
よって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる過程
と、 不飽和液が蒸発部で外部の熱を吸収し、蒸発圧力に相当
する飽和温度にまで温度が上昇する過程で、状態２の不
飽和液が蒸発部で等圧加熱を受け、状態３の飽和液とな
るのと、 蒸発部の飽和液が、外部の熱を吸収して蒸発し、飽和蒸
気となる過程で、この状態変化は等温・等圧で行われる
のと、 飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加し
てタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に
達し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事を
して回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変
化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、 から成るようにして製造することを特徴とする請求項１
８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２１】 第２段以降の各段および最終段の作動
の過程と状態変化の内容が、 凝縮部で復液した作動液が、一般蒸気タービンの場合の
ポンプに相当するウイックの毛管力により吸引され、蒸
発部に送り込まれる過程で、状態１の飽和液が毛管力に
よって等温吸引を受け、状態２の不飽和液となる過程
と、 不飽和液が蒸発部に運ばれ、第１段（または前段）の凝
縮部での熱を吸収し、蒸発圧力に相当する飽和温度まで
温度が上昇する過程で、状態２の不飽和液が蒸発部で等
圧加熱を受け、状態３の飽和液となるのと、 蒸発部の飽和液が、第１段（または前段）の凝縮熱を吸
収して蒸発し、飽和蒸気となる過程で、この状態変化は
等温・等圧で行われるのと、 飽和蒸気が流路の断面積を暫減し、次第に速度を増加し
てタービン噴口で最小断面積となり、蒸気速度が音速に
達し、蒸気タービンに入ってタービンローターに仕事を
して回転力を与え、湿り蒸気となる過程で、この状態変
化は断熱変化で、外部に仕事をするのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であるのと、 タービンで仕事をした湿り蒸気が、再びその流路の断面
積を暫減し、次第に速度を増加して凝縮部に達し、凝縮
部で冷却されて湿り蒸気のもつ蒸発潜熱を放出して復液
する過程で、この状態変化は凝縮の過程であり、なお、
最終段においては、凝縮熱は外部に放出するのと、 から成るようにして製造することを特徴とする請求項１
８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２２】 タービン回転子端部に設けた永久磁石
により磁場を形成し、タービンの回転にともなう磁場の
変化により本体内あるいは本体外に設けた発電機に電流
を発生させるか、あるいは外部に永久磁石を適宜設けた
回転体を回転させ、回転エネルギーを直接外部に取り出
すようにして製造することを特徴とする請求項１８記載
の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２３】 本体には受熱・蒸発部、作動蒸気通
路、タービン噴口、タービン回転子、湿り蒸気通路、凝
縮部、凝縮部より蒸発部までの作動液の通路、不活性ガ
スのガス貯槽、および誘導電線を配した発電機部、ある
いは外部に回転体を設けるようにして製造することを特
徴とする請求項１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２４】 本体の受熱面に遠赤外線吸収塗料を塗
布し、一般の燃焼ガスおよび燃焼室周壁、太陽熱等の外
部からくる輻射熱と対流熱を有効に受熱するようにして
製造することを特徴とする請求項１８記載の高効率ター
ビンの製造方法。 - 【請求項２５】 本体凝縮部から蒸発部までの作動液の
通路に毛細管力を有するウイックを設けて作動液を凝縮
部から蒸発部に導き、蒸発させるごとく製造した請求項
１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２６】 本体の内部は作動液および作動蒸気以
外の、作動液に対する活性ガスを除去して高真空とする
ようにして製造することを特徴とする請求項１８記載の
高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２７】 第１段の各部分に於ける状態変化等に
より、各部分の作動液、作動蒸気の圧力、温度、非容
積、エンタルピ、エントロピ、定圧比熱、粘性係数、熱
伝導率、表面張力等の値は、その他の各段の各部分に於
いて、すべて同一であるようにして製造することを特徴
とする請求項１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２８】 各段に設けた不活性ガス収納部の不活
性ガスの容積を変化させることにより凝縮部における凝
縮面積を調整し、作動液の復液量を制御して、単位時間
当たりの蒸発量を調整するとともに、各段、各部分の状
態値を同一とするようにして製造することを特徴とする
請求項１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項２９】 高効率タービンの蒸気温度が作動蒸気
の臨界温度を超えないようにして製造することを特徴と
する請求項１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項３０】 高効率タービンの作動液の温度が凝固
点温度以上の温度で使用するようにして製造することを
特徴とする請求項１８記載の高効率タービンの製造方
法。 - 【請求項３１】 最終段における最終的に残った凝縮熱
を外部に捨てるために、ヒートパイプを使用して、凝縮
部の薄壁に接してヒートパイプの蒸発部を設け、ヒート
パイプの凝縮部を外部に設置して放熱するごとく製造し
たことを特徴とする請求項１８記載の高効率タービンの
製造方法。 - 【請求項３２】 常温で使用する作動液の原子あるいは
分子のクラスターの数が、１０個またはそれ以下である
ようにして製造することを特徴とする請求項１８記載の
高効率タービンの製造方法。 - 【請求項３３】 常温で使用する作動液のＰＨが弱アル
カリ性であるようにして製造することを特徴とする請求
項１８記載の高効率タービンの製造方法。 - 【請求項３４】 凝縮部から蒸発部までの作動液の運搬
に使用するウイックが、作動液として水等を常温近辺で
使用する場合、高分子ポリマーの吸水性樹脂を使用する
ようにして製造することを特徴とする請求項１８記載の
高効率タービンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185792A JPH062507A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 高効率タービン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185792A JPH062507A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 高効率タービン及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062507A true JPH062507A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16176979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4185792A Withdrawn JPH062507A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 高効率タービン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150251A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 毛管力利用ランキンサイクル装置 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4185792A patent/JPH062507A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150251A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 毛管力利用ランキンサイクル装置 |
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|---|---|---|---|
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