JPH08232680A - 燃焼器及びタービン及び軸流圧縮機及びガスタービン - Google Patents
燃焼器及びタービン及び軸流圧縮機及びガスタービンInfo
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- JPH08232680A JPH08232680A JP7335596A JP33559695A JPH08232680A JP H08232680 A JPH08232680 A JP H08232680A JP 7335596 A JP7335596 A JP 7335596A JP 33559695 A JP33559695 A JP 33559695A JP H08232680 A JPH08232680 A JP H08232680A
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- blade group
- turbine
- compressor
- gas turbine
- rotor blade
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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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ガスタービン用燃焼器及びタービン及び軸流圧
縮機を用途に合わせて改良することにより最適の各種ガ
スタービンを得ることを目的とする。 【構成】燃焼器を水管ボイラと合成して高温の燃焼ガス
を過熱蒸気質量に大変換して排気温度を100゜Cに近
づけて排気熱量の循環利用を可能にすると共に燃料噴射
量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけて小型軽量超
大出力にすると共に、通常の静翼を全廃して外側タービ
ン動翼群及び外側圧縮機動翼群に大変換して高温ガスを
直線的に膨張させて噴射速度の減衰を抑制すると共にタ
ービンの多段化を可能にして大回転力とし、圧縮空気を
直線的に効率良く圧縮して入力を低減して圧力比を飛躍
的に上昇し、航空用にはそれぞれの外周全面に外気伝熱
冷却用の冷却鰭等を具備して過熱蒸気大変換に換えま
す。 【効果】断熱無冷却理論空燃比燃焼ガスタービンとして
排熱を循環利用すると総合熱効率90%を越えるために
大きな効果があり、航空利用する場合は外気伝熱冷却等
により小型軽量大出力にできる効果があります。
縮機を用途に合わせて改良することにより最適の各種ガ
スタービンを得ることを目的とする。 【構成】燃焼器を水管ボイラと合成して高温の燃焼ガス
を過熱蒸気質量に大変換して排気温度を100゜Cに近
づけて排気熱量の循環利用を可能にすると共に燃料噴射
量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけて小型軽量超
大出力にすると共に、通常の静翼を全廃して外側タービ
ン動翼群及び外側圧縮機動翼群に大変換して高温ガスを
直線的に膨張させて噴射速度の減衰を抑制すると共にタ
ービンの多段化を可能にして大回転力とし、圧縮空気を
直線的に効率良く圧縮して入力を低減して圧力比を飛躍
的に上昇し、航空用にはそれぞれの外周全面に外気伝熱
冷却用の冷却鰭等を具備して過熱蒸気大変換に換えま
す。 【効果】断熱無冷却理論空燃比燃焼ガスタービンとして
排熱を循環利用すると総合熱効率90%を越えるために
大きな効果があり、航空利用する場合は外気伝熱冷却等
により小型軽量大出力にできる効果があります。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン用の燃焼
器及びタービン及び軸流圧縮機を含む各種ガスタービン
に関する。
器及びタービン及び軸流圧縮機を含む各種ガスタービン
に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンの排気温度は500゜C前
後と非常に高温のため排気熱損失も非常に大きく、熱と
電気の併給用として使用する場合もガスタービンの特性
上発電機の最大出力が外気温度の上昇により低下するの
に加えて、低負荷時の熱効率が大幅に低下するため低負
荷時の使用が非常に高価な燃料費となるのに加えて、タ
ービン入口温度を高温とするため非常に高価な材料や制
作技術を必要とするため高価なガスタービンとなるが蒸
気注入サイクル等があり又、航空用のガスタービンでは
タービン静翼や軸流圧縮機静翼を部分的に動翼に変換し
て使用しておりますが、構造が非常に複雑になって高速
回転では強度が不足するのに加えて、外気と高速接触さ
せて空気冷却する構成が少なく製作費も高価になる欠点
があります。(特公平1−33648)(特公平5−2
0571)
後と非常に高温のため排気熱損失も非常に大きく、熱と
電気の併給用として使用する場合もガスタービンの特性
上発電機の最大出力が外気温度の上昇により低下するの
に加えて、低負荷時の熱効率が大幅に低下するため低負
荷時の使用が非常に高価な燃料費となるのに加えて、タ
ービン入口温度を高温とするため非常に高価な材料や制
作技術を必要とするため高価なガスタービンとなるが蒸
気注入サイクル等があり又、航空用のガスタービンでは
タービン静翼や軸流圧縮機静翼を部分的に動翼に変換し
て使用しておりますが、構造が非常に複雑になって高速
回転では強度が不足するのに加えて、外気と高速接触さ
せて空気冷却する構成が少なく製作費も高価になる欠点
があります。(特公平1−33648)(特公平5−2
0571)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1目的は、
熱と電気を併給するか回転動力と共に廃熱の循環利用を
可能にするガスタービンを改良すると共に、改良した各
種部品を提供することです。本発明の第2目的は、航空
用の各種ガスタービンを改良すると共に、改良した航空
用の各種ガスタービン部品を提供することです。
熱と電気を併給するか回転動力と共に廃熱の循環利用を
可能にするガスタービンを改良すると共に、改良した各
種部品を提供することです。本発明の第2目的は、航空
用の各種ガスタービンを改良すると共に、改良した航空
用の各種ガスタービン部品を提供することです。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明を熱と電気の併給
用として使用するか回転動力と共に廃熱の循環利用を可
能にする場合は、低温の過熱水蒸気エネルギーに大変換
することで排気温度を100゜Cに近づけて排気熱損失
を大低減すると共に、燃料注入量を3倍前後まで大増大
を可能にして発電機の最大出力を3倍前後に大増大し
て、大幅な出力の増減も通常の空燃比60から理論空燃
比15近くまで、主として燃料噴射量と過熱水蒸気噴射
量の制御により効率良く大幅な負荷の増減を可能にする
と共に、排気の冷却により排気熱量の殆どを100゜C
に近い大量の熱水と温水として容易に得ることにより、
廃熱の循環利用を可能にすると共に熱としても最適に供
給することが可能となり、加えてタービンに噴射される
質量は空気の質量+過熱蒸気の質量と大増大するため、
飛躍的に出力が増大して総合熱効率も90%を越えるこ
とも可能になります。
用として使用するか回転動力と共に廃熱の循環利用を可
能にする場合は、低温の過熱水蒸気エネルギーに大変換
することで排気温度を100゜Cに近づけて排気熱損失
を大低減すると共に、燃料注入量を3倍前後まで大増大
を可能にして発電機の最大出力を3倍前後に大増大し
て、大幅な出力の増減も通常の空燃比60から理論空燃
比15近くまで、主として燃料噴射量と過熱水蒸気噴射
量の制御により効率良く大幅な負荷の増減を可能にする
と共に、排気の冷却により排気熱量の殆どを100゜C
に近い大量の熱水と温水として容易に得ることにより、
廃熱の循環利用を可能にすると共に熱としても最適に供
給することが可能となり、加えてタービンに噴射される
質量は空気の質量+過熱蒸気の質量と大増大するため、
飛躍的に出力が増大して総合熱効率も90%を越えるこ
とも可能になります。
【0005】本発明を各種航空機用ガスタービンとして
実施する場合は、出力を発生しないタービン静翼や圧縮
仕事をしない軸流圧縮機静翼を全廃して、出力を発生す
る外側タービン動翼群や圧縮仕事をする外側圧縮機動翼
群に大変換して、構造を簡単にすると共に互いに反対方
向に回転させることにより回転速度を2分の1づつ分担
して入力を大幅に低減すると共に、更に入力を低減する
ための外側圧縮機動翼群に外嵌固着された一体形外側圧
縮機胴等の外周に冷却鰭を多数具備して、冷外気と高速
回転接触させることにより外側圧縮機動翼群を全段急速
伝熱冷却して、圧縮空気を全段接触冷却することにより
入力を更に大幅に低減すると共に、効率良く冷却圧縮す
ることで空気密度を増大して燃料注入量の増大により大
出力を可能にして、タービン側え供給する冷却空気も低
温としたため効果的な冷却も可能にします。又、外側タ
ービン動翼群を長寿命とするためにも外側タービン動翼
群に外嵌固着された一体形外側タービン胴等の外周に冷
却鰭を多数具備して、冷外気と高速回転接触させること
により外側タービン動翼群を動翼付根側より全段急速伝
熱冷却して効率的に冷却すると共に長寿命とします。
実施する場合は、出力を発生しないタービン静翼や圧縮
仕事をしない軸流圧縮機静翼を全廃して、出力を発生す
る外側タービン動翼群や圧縮仕事をする外側圧縮機動翼
群に大変換して、構造を簡単にすると共に互いに反対方
向に回転させることにより回転速度を2分の1づつ分担
して入力を大幅に低減すると共に、更に入力を低減する
ための外側圧縮機動翼群に外嵌固着された一体形外側圧
縮機胴等の外周に冷却鰭を多数具備して、冷外気と高速
回転接触させることにより外側圧縮機動翼群を全段急速
伝熱冷却して、圧縮空気を全段接触冷却することにより
入力を更に大幅に低減すると共に、効率良く冷却圧縮す
ることで空気密度を増大して燃料注入量の増大により大
出力を可能にして、タービン側え供給する冷却空気も低
温としたため効果的な冷却も可能にします。又、外側タ
ービン動翼群を長寿命とするためにも外側タービン動翼
群に外嵌固着された一体形外側タービン胴等の外周に冷
却鰭を多数具備して、冷外気と高速回転接触させること
により外側タービン動翼群を動翼付根側より全段急速伝
熱冷却して効率的に冷却すると共に長寿命とします。
【0006】
【作 用】低温の過熱水蒸気エネルギーに大変換して燃
焼ガスと同棲させることで排気温度を100゜Cに近づ
けて排気熱損失を大低減して、復水損失も皆無に近づけ
るため、ガスタービン用の各種燃焼器の完全燃焼終了さ
せる土流部分を使用して、下流の空気による燃焼ガスの
希釈部分は主として内筒のみ使用して任意の形状に用途
に合わせて延長して、その内筒の内面に沿って水管を主
として多条ネジ状に用途に合わせた管長で配管して、完
全燃焼終了した燃焼ガスの下流側で水管の上流側より下
流側に向かって選択した蒸気噴射管は下流に延長して直
接外側タービン動翼群1段に噴射することも含めて過熱
水蒸気を噴射して、高温の燃焼ガスと同棲させることで
高温の過熱蒸気にして復水損失を皆無にすると共に、タ
ービン排気温度も100゜Cに近づけて排気熱損失を大
低減すると共に、理論空燃比15のところを通常空燃比
60以上で運転されているため、燃料注入量の3倍以上
の大増大も可能になり、タービンに噴射される質量も空
気の質量+過熱蒸気の質量+燃料の質量と大増大するた
め、発電機の最大出力も3倍以上に大増大して、大幅な
出力の増減も主として燃料噴射量と過熱蒸気噴射量の制
御により効率良く大幅な負荷の増減を可能にすると共
に、排気を水冷却すると排気熱量の殆どを100゜Cに
近い大量の熱水と温水として回収出来るため、排気熱量
の殆どを循環使用出来るのに加えて熱としても最適に供
給できるため総合熱効率を90%以上にすることも可能
になり、タービンの製作費を蒸気タービン並に出来る効
果も発生します。
焼ガスと同棲させることで排気温度を100゜Cに近づ
けて排気熱損失を大低減して、復水損失も皆無に近づけ
るため、ガスタービン用の各種燃焼器の完全燃焼終了さ
せる土流部分を使用して、下流の空気による燃焼ガスの
希釈部分は主として内筒のみ使用して任意の形状に用途
に合わせて延長して、その内筒の内面に沿って水管を主
として多条ネジ状に用途に合わせた管長で配管して、完
全燃焼終了した燃焼ガスの下流側で水管の上流側より下
流側に向かって選択した蒸気噴射管は下流に延長して直
接外側タービン動翼群1段に噴射することも含めて過熱
水蒸気を噴射して、高温の燃焼ガスと同棲させることで
高温の過熱蒸気にして復水損失を皆無にすると共に、タ
ービン排気温度も100゜Cに近づけて排気熱損失を大
低減すると共に、理論空燃比15のところを通常空燃比
60以上で運転されているため、燃料注入量の3倍以上
の大増大も可能になり、タービンに噴射される質量も空
気の質量+過熱蒸気の質量+燃料の質量と大増大するた
め、発電機の最大出力も3倍以上に大増大して、大幅な
出力の増減も主として燃料噴射量と過熱蒸気噴射量の制
御により効率良く大幅な負荷の増減を可能にすると共
に、排気を水冷却すると排気熱量の殆どを100゜Cに
近い大量の熱水と温水として回収出来るため、排気熱量
の殆どを循環使用出来るのに加えて熱としても最適に供
給できるため総合熱効率を90%以上にすることも可能
になり、タービンの製作費を蒸気タービン並に出来る効
果も発生します。
【0007】タービン入口温度を一定にして航空用ガス
タービンの熱効率や出力や圧力比を増大させるために
は、軸流圧縮機入力は小さい程良く、圧縮空気の圧力比
や燃料の質量は大きい程良く、タービンの冷却空気は少
ない程良く構造は簡単な程良いため出力を発生しないタ
ービン静翼や圧縮仕事をしない軸流圧縮機静翼を全廃し
て、出力を発生する外側タービン動翼群や圧縮仕事をす
る外側圧縮機動翼群に大変換してそれぞれ動翼群を2倍
以上として、構造を簡単にして小型軽量大出力とすると
共に、互いに反対方向に回転させることにより回転速度
を2分の1づつ分担して入力を大幅に低減すると共に、
更に入力を低減するための外側圧縮機動翼群に外嵌固着
された一体形外側圧縮機胴等の外周に冷却鰭を多数具備
して、冷たい外気と高速回転低圧接触させることにより
外側圧縮機動翼群を全段急速伝熱冷却して、圧縮空気を
外側圧縮機動翼群のすべての翼列で効果的に高速接触伝
熱冷却することにより、更に大幅に入力を低減すると共
に、多段の動翼により直線的に効率良く圧縮するため圧
力比と燃料注入量と吸入空気質量の増大により大出力が
可能になり、タービン側へ供給する冷却空気も低温とな
るため少量で良く、又、外側タービン動翼群に外嵌固着
された一体形外側タービン胴等の外周に冷却鰭を多数具
備して、冷たい外気と高速回転低圧接触させると外側タ
ービン動翼群を動翼付根側より全段急速伝熱冷却するた
め、効果的に冷却して長寿命にできる効果があります。
タービンの熱効率や出力や圧力比を増大させるために
は、軸流圧縮機入力は小さい程良く、圧縮空気の圧力比
や燃料の質量は大きい程良く、タービンの冷却空気は少
ない程良く構造は簡単な程良いため出力を発生しないタ
ービン静翼や圧縮仕事をしない軸流圧縮機静翼を全廃し
て、出力を発生する外側タービン動翼群や圧縮仕事をす
る外側圧縮機動翼群に大変換してそれぞれ動翼群を2倍
以上として、構造を簡単にして小型軽量大出力とすると
共に、互いに反対方向に回転させることにより回転速度
を2分の1づつ分担して入力を大幅に低減すると共に、
更に入力を低減するための外側圧縮機動翼群に外嵌固着
された一体形外側圧縮機胴等の外周に冷却鰭を多数具備
して、冷たい外気と高速回転低圧接触させることにより
外側圧縮機動翼群を全段急速伝熱冷却して、圧縮空気を
外側圧縮機動翼群のすべての翼列で効果的に高速接触伝
熱冷却することにより、更に大幅に入力を低減すると共
に、多段の動翼により直線的に効率良く圧縮するため圧
力比と燃料注入量と吸入空気質量の増大により大出力が
可能になり、タービン側へ供給する冷却空気も低温とな
るため少量で良く、又、外側タービン動翼群に外嵌固着
された一体形外側タービン胴等の外周に冷却鰭を多数具
備して、冷たい外気と高速回転低圧接触させると外側タ
ービン動翼群を動翼付根側より全段急速伝熱冷却するた
め、効果的に冷却して長寿命にできる効果があります。
【0008】
【実施例】図1を参照して第1実施例について説明する
と熱と電気を併給して排気熱量を循環使用することを可
能にするガスタービンを図示している。通常の単純サイ
クルのガスタービン主軸9に固着されたタービン動翼群
10及び圧縮機動翼群11を適宜に具備して、通常のタ
ービン静翼群を本発明の外側タービン動翼群12に大変
換するため、分割形タービン胴15に外側タービン動翼
群12をそれぞれ半径方向複数箇に分割又は一体として
固着して外側タービン動翼群1段13及び外側タービン
動翼群終段18もそれぞれ円板部14a及び14bを設
けてそれぞれ一体として固着してそれぞれガスタービン
主軸9に枢支して、分割形タービン胴15の外側にテー
パを有する一体形外側タービン胴16をそれぞれに設け
た多数の軸方向凹凸17a・17bに沿って外嵌して2
重構造にして外側タービン動翼群13及び外側タービン
動翼群終段18にそれぞれ固着して、通常の圧縮機静翼
群もすべて外側圧縮機動翼群31とするため、分割形圧
縮機胴32に多段の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半
径方向複数箇に分割又は一体として固着組み立てて、外
側圧縮機動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34
及び必要に応じて中間の外側圧縮機動翼群31を一体構
造として円板部14c・14d・14e等を設けてガス
タービン主軸9に枢支し、分割形圧縮機胴32の外側に
テーパを有する一体形外側圧縮機胴35をそれぞれに設
けた多数の軸方向凹凸17c・17dに沿って外嵌して
2重構造としてガスタービン主軸9に枢支された外側圧
縮機動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34に主
としてそれぞれを固着して、外側圧縮機動翼群終段34
と外側タービン動翼群1段13を外側ガスタービン主軸
58により直結して、本発明の燃焼器6x(6a・6b
・6c)等に圧縮空気を噴射する環状の噴口38を外側
圧縮機動翼群終段34の半径方向内外より環状に燃焼器
6x側に突設して、その外部に回転自在に外嵌する環状
の受口39との間にラビリンスシール65を適宜に設け
てフランジ29bにより燃焼器6x側に固着し、6xに
は外側タービン動翼群1段13等を燃焼ガスと過熱蒸気
の噴射により回転させる環状の燃焼ガス噴射口群28を
フランジ29aにより固着して突設し外側タービン動翼
群1段13側には環状の燃焼ガス噴射口群28から噴射
される燃焼ガス等を受け入れる環状の鞘27を環状の燃
焼ガス噴射口群28に回転自在に外嵌突設してその嵌合
部にラビリンスシール65を設け、ガスタービン主軸9
の軸流圧縮機30の上流側又はタービン5の下流側に二
重反転歯車装置41又は二重反転減速歯車装置51を具
備してガスタービン主軸9と外側ガスタービン主軸58
が互いに反対方向に発生させている回転動力をガスター
ビン主軸9側に集約します。
と熱と電気を併給して排気熱量を循環使用することを可
能にするガスタービンを図示している。通常の単純サイ
クルのガスタービン主軸9に固着されたタービン動翼群
10及び圧縮機動翼群11を適宜に具備して、通常のタ
ービン静翼群を本発明の外側タービン動翼群12に大変
換するため、分割形タービン胴15に外側タービン動翼
群12をそれぞれ半径方向複数箇に分割又は一体として
固着して外側タービン動翼群1段13及び外側タービン
動翼群終段18もそれぞれ円板部14a及び14bを設
けてそれぞれ一体として固着してそれぞれガスタービン
主軸9に枢支して、分割形タービン胴15の外側にテー
パを有する一体形外側タービン胴16をそれぞれに設け
た多数の軸方向凹凸17a・17bに沿って外嵌して2
重構造にして外側タービン動翼群13及び外側タービン
動翼群終段18にそれぞれ固着して、通常の圧縮機静翼
群もすべて外側圧縮機動翼群31とするため、分割形圧
縮機胴32に多段の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半
径方向複数箇に分割又は一体として固着組み立てて、外
側圧縮機動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34
及び必要に応じて中間の外側圧縮機動翼群31を一体構
造として円板部14c・14d・14e等を設けてガス
タービン主軸9に枢支し、分割形圧縮機胴32の外側に
テーパを有する一体形外側圧縮機胴35をそれぞれに設
けた多数の軸方向凹凸17c・17dに沿って外嵌して
2重構造としてガスタービン主軸9に枢支された外側圧
縮機動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34に主
としてそれぞれを固着して、外側圧縮機動翼群終段34
と外側タービン動翼群1段13を外側ガスタービン主軸
58により直結して、本発明の燃焼器6x(6a・6b
・6c)等に圧縮空気を噴射する環状の噴口38を外側
圧縮機動翼群終段34の半径方向内外より環状に燃焼器
6x側に突設して、その外部に回転自在に外嵌する環状
の受口39との間にラビリンスシール65を適宜に設け
てフランジ29bにより燃焼器6x側に固着し、6xに
は外側タービン動翼群1段13等を燃焼ガスと過熱蒸気
の噴射により回転させる環状の燃焼ガス噴射口群28を
フランジ29aにより固着して突設し外側タービン動翼
群1段13側には環状の燃焼ガス噴射口群28から噴射
される燃焼ガス等を受け入れる環状の鞘27を環状の燃
焼ガス噴射口群28に回転自在に外嵌突設してその嵌合
部にラビリンスシール65を設け、ガスタービン主軸9
の軸流圧縮機30の上流側又はタービン5の下流側に二
重反転歯車装置41又は二重反転減速歯車装置51を具
備してガスタービン主軸9と外側ガスタービン主軸58
が互いに反対方向に発生させている回転動力をガスター
ビン主軸9側に集約します。
【0009】高効率ガスタービンはタービン入口温度を
1000゜C程度とするため、高温の燃焼ガスを空気に
より希釈して空燃比を60以上と空気過剰にしてありま
す。本発明は高温の燃焼ガス温度を過熱蒸気質量に大変
換して排気温度を100゜Cに近づけるため燃料注入量
の大増大が可能になり、理論空燃比の15に近づけるこ
とで出力3倍以上も可能にしますが空気より遥かに圧縮
容易な水を高圧にするため入力が最少で高温の燃焼ガス
温度を低温の水蒸気エネルギーに大変換して、主として
噴射質量の大増大によりタービン出力を3倍以上にする
ため、小型軽量大出力低騒音となり排気熱損失が飛躍的
に少なくタービンの冷却も不用で構造が簡単となり排気
熱量の循環利用により熱効率が飛躍的に高く蒸気タービ
ンの製作費以下の製作費も可能になります。
1000゜C程度とするため、高温の燃焼ガスを空気に
より希釈して空燃比を60以上と空気過剰にしてありま
す。本発明は高温の燃焼ガス温度を過熱蒸気質量に大変
換して排気温度を100゜Cに近づけるため燃料注入量
の大増大が可能になり、理論空燃比の15に近づけるこ
とで出力3倍以上も可能にしますが空気より遥かに圧縮
容易な水を高圧にするため入力が最少で高温の燃焼ガス
温度を低温の水蒸気エネルギーに大変換して、主として
噴射質量の大増大によりタービン出力を3倍以上にする
ため、小型軽量大出力低騒音となり排気熱損失が飛躍的
に少なくタービンの冷却も不用で構造が簡単となり排気
熱量の循環利用により熱効率が飛躍的に高く蒸気タービ
ンの製作費以下の製作費も可能になります。
【0010】図1・図2を参照して本発明の燃焼器6a
及び6bについて説明すると、ガスタービン用の各種燃
焼器に水蒸気大発生部を追加して通常のガスタービンを
複合ガスタービンとするためには、カン形の燃焼器6a
又はカンニュラ形の燃焼器6bを螺旋状を含む任意の形
状に延長して、熱を発生させ上流部分を使用して下流の
空気によって希釈する部分を削除して4角形を含む内筒
1a.1bのみとして内面に沿って水管2を角形丸形多
条ネジ状等に適当な間隔や太さや長さにして配設して、
外部の水噴射ポンプ圧力及び多数の過熱蒸気制御弁61
を任意の測定箇所の数値に基づいて計算制御して高圧力
の水及び過熱蒸気を供給して、多数の内筒1a・1bの
内部の完全燃焼をほぼ終了した部位の下流側で水管2の
上流側より下流側に向かって選択した蒸気噴射管8は下
流に適宜延長して直接外側タービン動翼群1段12に噴
射することも含めて過熱蒸気等の水蒸気3を多数の蒸気
噴射管8より噴射して、通常の燃料噴射器4より燃料噴
射完全燃焼終了した高温の燃焼ガス温度を過熱蒸気エネ
ルギーに大変換して大幅に温度低下させて排気温度を1
00゜Cに近づけることで理論空燃比燃焼に近づけるこ
とを可能にして燃料注入量の大増大により水蒸気質量を
大増大して大出力として排気熱損失は大低減して燃焼ガ
スと過熱蒸気を同棲させることで復水損失も皆無にし
て、必要のある場合は排気の冷却により大量の熱水と温
水を容易に得ることで廃熱の循環利用を完壁にすると共
に、タービンに噴射する質量も速度も大増大するのです
が特に質量を燃焼ガスの質量+過熱蒸気の質量として大
増大することによりガスタービンの熱効率を飛躍的に上
昇させて熱負荷は飛躍的に低減して安価なガスタービン
を得ることも可能になります。
及び6bについて説明すると、ガスタービン用の各種燃
焼器に水蒸気大発生部を追加して通常のガスタービンを
複合ガスタービンとするためには、カン形の燃焼器6a
又はカンニュラ形の燃焼器6bを螺旋状を含む任意の形
状に延長して、熱を発生させ上流部分を使用して下流の
空気によって希釈する部分を削除して4角形を含む内筒
1a.1bのみとして内面に沿って水管2を角形丸形多
条ネジ状等に適当な間隔や太さや長さにして配設して、
外部の水噴射ポンプ圧力及び多数の過熱蒸気制御弁61
を任意の測定箇所の数値に基づいて計算制御して高圧力
の水及び過熱蒸気を供給して、多数の内筒1a・1bの
内部の完全燃焼をほぼ終了した部位の下流側で水管2の
上流側より下流側に向かって選択した蒸気噴射管8は下
流に適宜延長して直接外側タービン動翼群1段12に噴
射することも含めて過熱蒸気等の水蒸気3を多数の蒸気
噴射管8より噴射して、通常の燃料噴射器4より燃料噴
射完全燃焼終了した高温の燃焼ガス温度を過熱蒸気エネ
ルギーに大変換して大幅に温度低下させて排気温度を1
00゜Cに近づけることで理論空燃比燃焼に近づけるこ
とを可能にして燃料注入量の大増大により水蒸気質量を
大増大して大出力として排気熱損失は大低減して燃焼ガ
スと過熱蒸気を同棲させることで復水損失も皆無にし
て、必要のある場合は排気の冷却により大量の熱水と温
水を容易に得ることで廃熱の循環利用を完壁にすると共
に、タービンに噴射する質量も速度も大増大するのです
が特に質量を燃焼ガスの質量+過熱蒸気の質量として大
増大することによりガスタービンの熱効率を飛躍的に上
昇させて熱負荷は飛躍的に低減して安価なガスタービン
を得ることも可能になります。
【0011】図1・図5を参照して本発明の燃焼器6C
について説明すると、ガスタービン用の各種燃焼器に水
蒸気大発生部を追加して通常のガスタービンを複合ガス
タービンとするためには、アンニュラ形の燃焼器6Cを
任意の形状に延長して、熱を発生させる上流部分を使用
して下流の空気によって希釈する部分を削除して環状の
内筒1Cのみとして、その環状の燃焼室62の外側内筒
内面63と内側内筒内面64にそれぞれに沿って多数の
水管2を多条ネジ状にそれぞれに適当な間隔や太さや長
さにして配設して、外部に適当数の水噴射ポンプを具備
してそのポンプ圧力及び多数の過熱蒸気制御弁61を任
意の測定箇所の数値に基づいて計算制御して高圧力の水
及び過熱蒸気を供給して、内筒1Cの内部の完全燃焼を
ほぼ終了した部位の下流側で水菅2の上流側より下流側
に向かって選択した蒸気噴射管8は下流に適宜延長して
直接外側タービン動翼群1段12に噴射することも含め
て過熱蒸気等の水蒸気3を多数の過熱蒸気制御弁61の
開度に従って多数の蒸気噴射管8より噴射して、通常の
燃料噴射器4より燃料噴射完全燃焼終了した高温の燃焼
ガス温度を大幅に低下させて排気温度を100゜Cに近
づけることで理論空燃比燃焼に近づけることを可能にし
て、燃料注入量の大増大により主として水蒸気質量を大
増大して大出力として、排気の冷却による排気熱量の循
環利用により排気熱損失は大低減して、燃焼ガスと過熱
蒸気を同棲させることで復水損失も皆無にして、必要の
ある場合は大量の熱水と温水を容易に得ることで排熱利
用を容易にすると共に、タービンに噴射する質量も速度
も大増大するのですが特に質量を燃焼ガス+過熱蒸気の
質量として大増大することで小型低騒音軽量大出力高熱
効率として、熱負荷は飛躍的に低減して安価なガスター
ビンを得ることを目的とします。
について説明すると、ガスタービン用の各種燃焼器に水
蒸気大発生部を追加して通常のガスタービンを複合ガス
タービンとするためには、アンニュラ形の燃焼器6Cを
任意の形状に延長して、熱を発生させる上流部分を使用
して下流の空気によって希釈する部分を削除して環状の
内筒1Cのみとして、その環状の燃焼室62の外側内筒
内面63と内側内筒内面64にそれぞれに沿って多数の
水管2を多条ネジ状にそれぞれに適当な間隔や太さや長
さにして配設して、外部に適当数の水噴射ポンプを具備
してそのポンプ圧力及び多数の過熱蒸気制御弁61を任
意の測定箇所の数値に基づいて計算制御して高圧力の水
及び過熱蒸気を供給して、内筒1Cの内部の完全燃焼を
ほぼ終了した部位の下流側で水菅2の上流側より下流側
に向かって選択した蒸気噴射管8は下流に適宜延長して
直接外側タービン動翼群1段12に噴射することも含め
て過熱蒸気等の水蒸気3を多数の過熱蒸気制御弁61の
開度に従って多数の蒸気噴射管8より噴射して、通常の
燃料噴射器4より燃料噴射完全燃焼終了した高温の燃焼
ガス温度を大幅に低下させて排気温度を100゜Cに近
づけることで理論空燃比燃焼に近づけることを可能にし
て、燃料注入量の大増大により主として水蒸気質量を大
増大して大出力として、排気の冷却による排気熱量の循
環利用により排気熱損失は大低減して、燃焼ガスと過熱
蒸気を同棲させることで復水損失も皆無にして、必要の
ある場合は大量の熱水と温水を容易に得ることで排熱利
用を容易にすると共に、タービンに噴射する質量も速度
も大増大するのですが特に質量を燃焼ガス+過熱蒸気の
質量として大増大することで小型低騒音軽量大出力高熱
効率として、熱負荷は飛躍的に低減して安価なガスター
ビンを得ることを目的とします。
【0012】図1・図2・図3・図5・図7を参照して
各種燃焼器を本発明の外側圧縮機動翼群終段34と組み
合わせて使用する場合を説明しますと、軸流圧縮機30
からの圧縮空気を燃焼器側へ噴射するとき気密を簡単に
確保するため両外周にラビリンスシール65を有する環
状の噴口38が外側圧縮機動翼群終段34の半径方向内
外より環状に燃焼器側に突出しているため、その外部に
回転自在に外嵌して内面がラビリンスシールの片方を形
成する環状の受口39及びフランジ29bを設け、各槌
燃焼器の最上流の外筒7の内部に案内羽根59を多数設
けて外部にフランジ29bを固着して、外側圧縮機動翼
群終段34と各種燃焼器を組み合わせることにより軸流
圧縮機30と各種燃焼器を組み合わせて使用します。
各種燃焼器を本発明の外側圧縮機動翼群終段34と組み
合わせて使用する場合を説明しますと、軸流圧縮機30
からの圧縮空気を燃焼器側へ噴射するとき気密を簡単に
確保するため両外周にラビリンスシール65を有する環
状の噴口38が外側圧縮機動翼群終段34の半径方向内
外より環状に燃焼器側に突出しているため、その外部に
回転自在に外嵌して内面がラビリンスシールの片方を形
成する環状の受口39及びフランジ29bを設け、各槌
燃焼器の最上流の外筒7の内部に案内羽根59を多数設
けて外部にフランジ29bを固着して、外側圧縮機動翼
群終段34と各種燃焼器を組み合わせることにより軸流
圧縮機30と各種燃焼器を組み合わせて使用します。
【0013】図1・図2・図4・図5・図7を参照して
各種燃焼器を本発明の外側タービン動翼群1段13と組
み合わせて使用する場合を説明しますと、各種燃焼器側
には外側タービン動翼群1段13等を燃焼ガス等の噴射
により回転させる環状の燃焼ガス噴射口群28をフラン
ジ29aにより固着して突設し、外側タービン動翼群1
段13側には環状の燃焼ガス噴射口群28から噴射され
る燃焼ガス等を受け入れる環状の鞘27を外部にラビリ
ンスシール65を有する環状の燃焼ガス噴射口群28に
回転自在に外嵌突設してその嵌合部にもラビリンスシー
ル65の片方を設けて、外側タービン動翼群1段13と
各種燃焼器の組み合わせによによりタービン5と各種燃
焼器を組み合わせて使用します。
各種燃焼器を本発明の外側タービン動翼群1段13と組
み合わせて使用する場合を説明しますと、各種燃焼器側
には外側タービン動翼群1段13等を燃焼ガス等の噴射
により回転させる環状の燃焼ガス噴射口群28をフラン
ジ29aにより固着して突設し、外側タービン動翼群1
段13側には環状の燃焼ガス噴射口群28から噴射され
る燃焼ガス等を受け入れる環状の鞘27を外部にラビリ
ンスシール65を有する環状の燃焼ガス噴射口群28に
回転自在に外嵌突設してその嵌合部にもラビリンスシー
ル65の片方を設けて、外側タービン動翼群1段13と
各種燃焼器の組み合わせによによりタービン5と各種燃
焼器を組み合わせて使用します。
【0014】図6を参照して本発明の燃焼器内筒1dの
上流部について説明すると、高温の燃焼熱を冷却して高
温の過熱空気を造り高速噴射撹拌燃焼高速完全燃焼終了
させるため、圧縮機側から噴射される高速空気を高圧空
気に変換する堤防68を内筒1d等の外周を円形に突出
させてアンニュラ形の場合は内と外と環状に突出させて
通常の燃料噴射器4の周囲を取り囲むように過熱空気発
生筒66を適当数具備してそれぞれに過熱空気噴射穴6
7を多数貫設して中心側へ向かって噴射する穴数を多く
して噴射方向も上流側に傾斜させることて、高温の加熱
空気を大量に噴射して撹拌混合して燃焼困難な希薄燃料
も完全燃焼終了させると共に燃料と空気を均一に混合し
ます。
上流部について説明すると、高温の燃焼熱を冷却して高
温の過熱空気を造り高速噴射撹拌燃焼高速完全燃焼終了
させるため、圧縮機側から噴射される高速空気を高圧空
気に変換する堤防68を内筒1d等の外周を円形に突出
させてアンニュラ形の場合は内と外と環状に突出させて
通常の燃料噴射器4の周囲を取り囲むように過熱空気発
生筒66を適当数具備してそれぞれに過熱空気噴射穴6
7を多数貫設して中心側へ向かって噴射する穴数を多く
して噴射方向も上流側に傾斜させることて、高温の加熱
空気を大量に噴射して撹拌混合して燃焼困難な希薄燃料
も完全燃焼終了させると共に燃料と空気を均一に混合し
ます。
【0015】図8・図9を参照して冷却しない用途に使
用する外側タービン動翼群について説明すると、構造を
簡単にするため出力を発生しない通常のタービン静翼群
を全廃して第1段から最終段まで奇数段をすべて外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、分割部69bを有
する環形の分割形タービン胴15の軸方向に多数の軸方
向凹凸17aを設けて、中間の外側タービン動翼群12
をそれぞれ半径方向に分割部69aを設けて分割するか
又は一体として分割形タービン胴15の間に挿入れて固
着し、外側タービン動翼群1段13及び外側タービン動
翼群終段18はそれぞれ円板部14a及び14bを設け
てそれぞれ一体として半径方向及び軸方向に固着してそ
れぞれガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支して、外
側タービン動翼群1段13の半径方向内側より燃焼器側
に環状の鞘27の内側を環状に突設してラビリンスシー
ル65を設け、分割形タービン胴15の外側にテーパを
有する一体形外側タービン胴16aをそれぞれに設けた
多数の軸方向凹凸17a・17bに沿って外嵌して空間
71を多数設けることで断熱効果を上昇させると共に2
重構造として、その一体形外側タービン胴16aより燃
焼器側に環状の鞘27の片方を突設してラビリンスシー
ル65を設けて外側タービン動翼群12を構成させま
す。
用する外側タービン動翼群について説明すると、構造を
簡単にするため出力を発生しない通常のタービン静翼群
を全廃して第1段から最終段まで奇数段をすべて外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、分割部69bを有
する環形の分割形タービン胴15の軸方向に多数の軸方
向凹凸17aを設けて、中間の外側タービン動翼群12
をそれぞれ半径方向に分割部69aを設けて分割するか
又は一体として分割形タービン胴15の間に挿入れて固
着し、外側タービン動翼群1段13及び外側タービン動
翼群終段18はそれぞれ円板部14a及び14bを設け
てそれぞれ一体として半径方向及び軸方向に固着してそ
れぞれガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支して、外
側タービン動翼群1段13の半径方向内側より燃焼器側
に環状の鞘27の内側を環状に突設してラビリンスシー
ル65を設け、分割形タービン胴15の外側にテーパを
有する一体形外側タービン胴16aをそれぞれに設けた
多数の軸方向凹凸17a・17bに沿って外嵌して空間
71を多数設けることで断熱効果を上昇させると共に2
重構造として、その一体形外側タービン胴16aより燃
焼器側に環状の鞘27の片方を突設してラビリンスシー
ル65を設けて外側タービン動翼群12を構成させま
す。
【0016】図11・図12を参照して外気により伝熱
冷却を行う用途に使用する外側タービン動翼群12につ
いて説明すると、構造を簡単にすると共に外気によりタ
ービン翼を冷却するため出力を発生しない通常のタービ
ン静翼群を全廃して第1段から最終段まで奇数段をすべ
て外側タービン動翼群に大変換するため、分割部69b
を有する環状の分割形タービン胴15の軸方向に多数の
軸方向凹凸17aを設けて、中間の外側タービン動翼群
12をそれぞれ半径方向に分割部69a(図8)を設け
て分割するか又は一体として分割形タービン胴15の間
に挿入れて固着し、外側タービン動翼群1段13及び外
側タービン動翼群終段18もそれぞれ円板部14a及び
14bをもうけてそれぞれ一体として半径方向及び軸方
向に固着してそれぞれガスタービン主軸9に軸受を含め
て枢支すると共に必要に応じて冷却空気入口を設け、外
側タービン動翼群1段13の半径方向内側より燃焼器側
に環状の鞘27の内側を環状に突設してラビリンスシー
ル65を設け、燃焼器側に環状の鞘27の片方を突設し
て内径側にラビリンスシール65を有し外周に多数の冷
却鰭60を適宜の角度で具備してテーパを有する一体形
外側タービン胴16bを、それぞれに設けた多数の軸方
向凹凸17a・17bに沿って外嵌して外側タービン動
翼群12と一体形外側タービン胴16b等が広範囲に接
触することにより外気と高速接触する冷却鰭60より高
速放熱すると共に、2重構造にすることで組み立て容易
な外側タービン動翼群を構成させます。
冷却を行う用途に使用する外側タービン動翼群12につ
いて説明すると、構造を簡単にすると共に外気によりタ
ービン翼を冷却するため出力を発生しない通常のタービ
ン静翼群を全廃して第1段から最終段まで奇数段をすべ
て外側タービン動翼群に大変換するため、分割部69b
を有する環状の分割形タービン胴15の軸方向に多数の
軸方向凹凸17aを設けて、中間の外側タービン動翼群
12をそれぞれ半径方向に分割部69a(図8)を設け
て分割するか又は一体として分割形タービン胴15の間
に挿入れて固着し、外側タービン動翼群1段13及び外
側タービン動翼群終段18もそれぞれ円板部14a及び
14bをもうけてそれぞれ一体として半径方向及び軸方
向に固着してそれぞれガスタービン主軸9に軸受を含め
て枢支すると共に必要に応じて冷却空気入口を設け、外
側タービン動翼群1段13の半径方向内側より燃焼器側
に環状の鞘27の内側を環状に突設してラビリンスシー
ル65を設け、燃焼器側に環状の鞘27の片方を突設し
て内径側にラビリンスシール65を有し外周に多数の冷
却鰭60を適宜の角度で具備してテーパを有する一体形
外側タービン胴16bを、それぞれに設けた多数の軸方
向凹凸17a・17bに沿って外嵌して外側タービン動
翼群12と一体形外側タービン胴16b等が広範囲に接
触することにより外気と高速接触する冷却鰭60より高
速放熱すると共に、2重構造にすることで組み立て容易
な外側タービン動翼群を構成させます。
【0017】図14・図15を参照して最良の外気冷却
を得るための外側タービン動翼群について説明すると、
構造を簡単にすると共に外気によってタービン翼を冷却
するため出力を発生しない通常のタービン静翼を全廃し
て、第1段から最終段まで奇数段をすべて外側タービン
動翼群に大変換して、外側タービン動翼群1段13は冷
却鰭60及び環状の鞘27及び円板部14aを一体にし
てガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支して、外側タ
ービン動翼群12の中間段は冷却鰭60とそれぞれ一体
にして、外側タービン動翼群終段18は冷却鰭60及び
円板部14bと一体に構成してガスタービン主軸9に軸
受を含めて枢支して、それぞれを適数のボルト72によ
り締付けて外側タービン動翼群を構成します。
を得るための外側タービン動翼群について説明すると、
構造を簡単にすると共に外気によってタービン翼を冷却
するため出力を発生しない通常のタービン静翼を全廃し
て、第1段から最終段まで奇数段をすべて外側タービン
動翼群に大変換して、外側タービン動翼群1段13は冷
却鰭60及び環状の鞘27及び円板部14aを一体にし
てガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支して、外側タ
ービン動翼群12の中間段は冷却鰭60とそれぞれ一体
にして、外側タービン動翼群終段18は冷却鰭60及び
円板部14bと一体に構成してガスタービン主軸9に軸
受を含めて枢支して、それぞれを適数のボルト72によ
り締付けて外側タービン動翼群を構成します。
【0018】図10を参照して外側タービン動翼群12
にファン73を取り付けてファンとしても利用する場合
について説明すると、構成は
にファン73を取り付けてファンとしても利用する場合
について説明すると、構成は
【0015】の説明と殆ど同じですが相違点は一体形外
側タービン胴16aの外面に多数のファン73を下流の
タービン側に突設するところです。従って低圧大量の空
気を移動させる用途に使用します。
側タービン胴16aの外面に多数のファン73を下流の
タービン側に突設するところです。従って低圧大量の空
気を移動させる用途に使用します。
【0019】図13を参照して外側タービン動翼群にプ
ロップファンを取付けてプロップファンとしても利用す
る場合について説明すると、構成は
ロップファンを取付けてプロップファンとしても利用す
る場合について説明すると、構成は
【0016】の説明と殆ど同じですが相違点は一体形外
側タービン胴16bの外面の冷却鰭60の下流側に多数
のプロップファン80を先端で環状に連結して一体とし
て突設すると共にプロップファンを選択した場所には冷
却鰭60をプロップファンと同角度に併設するところで
す。従って低圧大量の空気を移動する用途に使用すると
共に外側タービン動翼群12のタービン翼を外気により
翼付根より効果的に伝熱冷却します。
側タービン胴16bの外面の冷却鰭60の下流側に多数
のプロップファン80を先端で環状に連結して一体とし
て突設すると共にプロップファンを選択した場所には冷
却鰭60をプロップファンと同角度に併設するところで
す。従って低圧大量の空気を移動する用途に使用すると
共に外側タービン動翼群12のタービン翼を外気により
翼付根より効果的に伝熱冷却します。
【0020】図16を参照して外側タービン動翼群にプ
ロップファン80を取り付けてプロップファンとしても
利用する場合について説明すると、構成は
ロップファン80を取り付けてプロップファンとしても
利用する場合について説明すると、構成は
【0017】の説明と殆ど同じですが相違点は第一段か
ら最終段まで各段毎に一体とするためプロップファン8
0をそれぞれに分断して各段毎に一体にするところで
す。即ち、外側タービン動翼群1段13は冷却鰭60及
び環状の鞘27及び円板部14aを一体にして後段に固
着すると共にガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て、外側タービン動翼群12の中間段は冷却鰭60と一
体にして後段にボルト72により固着し、又はそれぞれ
分断したプロップファン80の部分及び冷却鰭60とそ
れぞれ一体として後段に固着し、外側タービン動翼群終
段18は分断したプロップファン80の部分及び冷却鰭
60枚及び円板部14bと一体にしてガスタービン主軸
9に軸受を含めて枢支して、プロップファン80の先端
部を環状に連結して低圧大量の空気を移動させる用途に
使用すると共に外側タービン動翼群12のタービン翼を
外気により翼付根より効果的に伝熱冷却します。
ら最終段まで各段毎に一体とするためプロップファン8
0をそれぞれに分断して各段毎に一体にするところで
す。即ち、外側タービン動翼群1段13は冷却鰭60及
び環状の鞘27及び円板部14aを一体にして後段に固
着すると共にガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て、外側タービン動翼群12の中間段は冷却鰭60と一
体にして後段にボルト72により固着し、又はそれぞれ
分断したプロップファン80の部分及び冷却鰭60とそ
れぞれ一体として後段に固着し、外側タービン動翼群終
段18は分断したプロップファン80の部分及び冷却鰭
60枚及び円板部14bと一体にしてガスタービン主軸
9に軸受を含めて枢支して、プロップファン80の先端
部を環状に連結して低圧大量の空気を移動させる用途に
使用すると共に外側タービン動翼群12のタービン翼を
外気により翼付根より効果的に伝熱冷却します。
【0021】図17・図18を参照して冷却しない用途
に使用する外側圧縮機動翼群31について説明すると、
構造を簡単にすると共に入力を大幅に低減するため圧縮
仕事をあまりしない通常の軸流圧縮機静翼を全廃して、
第1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群
31に大変換して、分割部69bを有する環形の分割形
圧縮機胴32の軸方向に多数の軸方向凹凸17cを設け
て、中間の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半径方向に
分割部69aを設けて分割するか又は一体として分割形
圧縮機胴32の間に挿入れて固着し、外側圧縮機動翼群
1段33及び外側圧縮機動翼群終段34及び中間の選択
した外側圧縮機動翼群31はそれぞれ円板部14c及び
14d及び用途に合わせて14e及び14f等を適宜に
設けてそれぞれ一体としてガスタービン主軸9に軸受を
含めて枢支して、外側圧縮機動翼群終段34の半径方向
両側より燃焼器側に環状の噴口38を環状に突設して内
外両外周にラビリンスシール65を設け、分割形圧縮機
胴32の外側にテーパを有する一体形外側圧縮機胴35
aをそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸17c・17d
に沿って外嵌して空間71を多数設けて断熱効果を上昇
させると共に外側圧縮機動翼群1段33及び外側圧縮機
動翼群終段34の半径方向及び軸方向に固着して2重構
造にすることで組み立てを容易にすると共に高強度で高
速回転に強い外側圧縮機動翼群31とします。
に使用する外側圧縮機動翼群31について説明すると、
構造を簡単にすると共に入力を大幅に低減するため圧縮
仕事をあまりしない通常の軸流圧縮機静翼を全廃して、
第1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群
31に大変換して、分割部69bを有する環形の分割形
圧縮機胴32の軸方向に多数の軸方向凹凸17cを設け
て、中間の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半径方向に
分割部69aを設けて分割するか又は一体として分割形
圧縮機胴32の間に挿入れて固着し、外側圧縮機動翼群
1段33及び外側圧縮機動翼群終段34及び中間の選択
した外側圧縮機動翼群31はそれぞれ円板部14c及び
14d及び用途に合わせて14e及び14f等を適宜に
設けてそれぞれ一体としてガスタービン主軸9に軸受を
含めて枢支して、外側圧縮機動翼群終段34の半径方向
両側より燃焼器側に環状の噴口38を環状に突設して内
外両外周にラビリンスシール65を設け、分割形圧縮機
胴32の外側にテーパを有する一体形外側圧縮機胴35
aをそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸17c・17d
に沿って外嵌して空間71を多数設けて断熱効果を上昇
させると共に外側圧縮機動翼群1段33及び外側圧縮機
動翼群終段34の半径方向及び軸方向に固着して2重構
造にすることで組み立てを容易にすると共に高強度で高
速回転に強い外側圧縮機動翼群31とします。
【0022】図20・図21を参照して外気により冷却
を行う用途に使用する外側圧縮機動翼群について説明す
ると、構造を簡単にすると共に外気により外側圧縮機動
翼群31を伝熱冷却して入力を大幅に低減するため、圧
縮仕事をあまりしない通常の軸流圧縮機静翼を全廃して
第1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群
31に大変換して、分割部69bを有する環形の分割形
圧縮機胴32の軸方向に多数の凹凸17eを設けて、中
間の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半径方向に分割部
69a(図17)を設けて分割するか又は一体として分
割形圧縮機胴32の間に挿入して固着し、外側圧縮機動
翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34及び中間の
選択した外側圧縮機動翼群31はそれぞれ円板部14c
及び14d及び用途に合わせて14e及び14f等を適
宜に設けてそれぞれ一体としてガスタービン主軸9に軸
受を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群終段34の半径
方向より燃焼器側に環状の噴口38を環状に突設して内
外両外周にラビリンスシール65を設け、分割形圧縮機
胴32の外側に外周に多数の冷却鰭60を適宜の角度で
用途に合わせて具備して内部にテーパを有する一体形外
側圧縮機胴35bをそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸
17e・17fに沿って外嵌し、外側圧縮機動翼群31
と接触することにより熱伝導を容易にして、外側圧縮機
動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34の半径方
向及び軸方向に固着して、軸流圧縮機の奇数段をすべて
外気により高速伝熱冷却することで圧縮空気の容積を低
減して回転速度を半分づつ分担することにより入力を飛
躍的に低減すると共に高強度で高速回転に強い外側圧縮
機動翼群31とします。
を行う用途に使用する外側圧縮機動翼群について説明す
ると、構造を簡単にすると共に外気により外側圧縮機動
翼群31を伝熱冷却して入力を大幅に低減するため、圧
縮仕事をあまりしない通常の軸流圧縮機静翼を全廃して
第1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群
31に大変換して、分割部69bを有する環形の分割形
圧縮機胴32の軸方向に多数の凹凸17eを設けて、中
間の外側圧縮機動翼群31をそれぞれ半径方向に分割部
69a(図17)を設けて分割するか又は一体として分
割形圧縮機胴32の間に挿入して固着し、外側圧縮機動
翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34及び中間の
選択した外側圧縮機動翼群31はそれぞれ円板部14c
及び14d及び用途に合わせて14e及び14f等を適
宜に設けてそれぞれ一体としてガスタービン主軸9に軸
受を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群終段34の半径
方向より燃焼器側に環状の噴口38を環状に突設して内
外両外周にラビリンスシール65を設け、分割形圧縮機
胴32の外側に外周に多数の冷却鰭60を適宜の角度で
用途に合わせて具備して内部にテーパを有する一体形外
側圧縮機胴35bをそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸
17e・17fに沿って外嵌し、外側圧縮機動翼群31
と接触することにより熱伝導を容易にして、外側圧縮機
動翼群1段33及び外側圧縮機動翼群終段34の半径方
向及び軸方向に固着して、軸流圧縮機の奇数段をすべて
外気により高速伝熱冷却することで圧縮空気の容積を低
減して回転速度を半分づつ分担することにより入力を飛
躍的に低減すると共に高強度で高速回転に強い外側圧縮
機動翼群31とします。
【0023】図23・図24を参照して最良の外気冷却
を得るための外側圧縮機動翼群について説明すると、構
造を簡単にすると共に外気によって外側圧縮機動翼群3
1を伝熱冷却して圧縮空気を全段冷却するため、圧縮仕
事の能率が悪い通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段
から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に
大変換して、外側圧縮機動翼群1段33は冷却鰭60及
び円板部14gと一体にしてガスタービン主軸9に軸受
を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群31の中間段は冷
却鰭60とそれぞれ一体にして前段にボルト72により
適宜に固着すると共に選択した中間段には円板部14i
等を設けてガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て、外側圧縮機動翼群終段34の半径方向両側より燃焼
器側に環状の噴口38を環状に突設して内外両外周にラ
ビリンスシール65を設けて半径方向内向きに円板部1
4hを設けてガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て適数のボルト72により前段に固着して、圧縮空気を
第1段から最終段まで奇数段全段で外気により伝熱冷却
する軸流圧縮機の外側圧縮機動翼群31を構成します。
を得るための外側圧縮機動翼群について説明すると、構
造を簡単にすると共に外気によって外側圧縮機動翼群3
1を伝熱冷却して圧縮空気を全段冷却するため、圧縮仕
事の能率が悪い通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段
から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に
大変換して、外側圧縮機動翼群1段33は冷却鰭60及
び円板部14gと一体にしてガスタービン主軸9に軸受
を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群31の中間段は冷
却鰭60とそれぞれ一体にして前段にボルト72により
適宜に固着すると共に選択した中間段には円板部14i
等を設けてガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て、外側圧縮機動翼群終段34の半径方向両側より燃焼
器側に環状の噴口38を環状に突設して内外両外周にラ
ビリンスシール65を設けて半径方向内向きに円板部1
4hを設けてガスタービン主軸9に軸受を含めて枢支し
て適数のボルト72により前段に固着して、圧縮空気を
第1段から最終段まで奇数段全段で外気により伝熱冷却
する軸流圧縮機の外側圧縮機動翼群31を構成します。
【0024】図19を参照して外側圧縮機動翼群31に
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
【0021】の説明と殆ど同じですが相違点は一体形外
側圧縮機胴35aの上流側外面に多数のファン73を1
列以上一体として突設したところです。従って低圧大量
の空気を移動させる用途に使用します。
側圧縮機胴35aの上流側外面に多数のファン73を1
列以上一体として突設したところです。従って低圧大量
の空気を移動させる用途に使用します。
【0025】図22を参照して外側圧縮機動翼群31に
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
【0022】の説明と殆ど同じですが相違点は一体形外
側圧縮機胴35bの上流側外面に冷却鰭60と共に多数
のファン73を1列以上一体として突設したところで
す。従って圧縮空気を多段に外気伝熱冷却すると共に低
圧大量の空気を移動させる用途に使用します。
側圧縮機胴35bの上流側外面に冷却鰭60と共に多数
のファン73を1列以上一体として突設したところで
す。従って圧縮空気を多段に外気伝熱冷却すると共に低
圧大量の空気を移動させる用途に使用します。
【0026】図25を参照して外側圧縮機動翼群31に
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
ファン73を取り付けてファンとしても使用する場合に
ついて説明すると、構成は
【0023】の説明と殆ど同じですが相違点は、第1段
から最終段まで各段毎に一体とするためのファン73を
それぞれに分断して各段毎に一体にするところです。即
ち外側圧縮機動翼郡1段33は分断したファン73の部
分及び円板部14gを一体にしてガスタービン主軸9に
軸受を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群31の2段以
下の下流側は用途に合わせて分断したファンと同方向の
冷却鰭60等を一体にして上流段にボルト72により固
着して、以下も用途に合わせて固着することにより1列
以上のファン取り付けも可能にするところです。又圧縮
空気を多段に外気伝熱冷却すると共に低圧大量の空気を
移動させる用途に使用します。
から最終段まで各段毎に一体とするためのファン73を
それぞれに分断して各段毎に一体にするところです。即
ち外側圧縮機動翼郡1段33は分断したファン73の部
分及び円板部14gを一体にしてガスタービン主軸9に
軸受を含めて枢支して、外側圧縮機動翼群31の2段以
下の下流側は用途に合わせて分断したファンと同方向の
冷却鰭60等を一体にして上流段にボルト72により固
着して、以下も用途に合わせて固着することにより1列
以上のファン取り付けも可能にするところです。又圧縮
空気を多段に外気伝熱冷却すると共に低圧大量の空気を
移動させる用途に使用します。
【0027】図17・図18・図19・図27を参照し
て冷却しない用途に使用する外側圧縮機動翼群31を使
用してタービン側を冷却する冷却空気74について説明
すると、構成は
て冷却しない用途に使用する外側圧縮機動翼群31を使
用してタービン側を冷却する冷却空気74について説明
すると、構成は
【0021】
【0024】の説明と殆ど同じですが相違点は、圧縮空
気を主として冷却しない用途に使用する外側圧縮機動翼
群31の空間71a・71bを冷却空気通路75として
使用して外側圧縮機動翼群終段34より噴出させた圧縮
空気の一部を図27の如く半径方向外向きに多数の空間
71a(71c)に連絡して空間71a(71c)内を
点線の矢印の方向に見えない部分を移動させて、外側圧
縮機動翼群1段33と分割形圧縮機胴32等の継手部で
手前の空間71b(71d)に連絡して実線の矢印で示
す空間71b(71d)内を移動させて外側圧縮機動翼
群終段34の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、
高速回転により外気と高速低圧接触する一体形外側圧縮
機胴35aにより低温の冷却空気74としてタービン側
を冷却するところです。従って低温のタービン側冷却空
気74を得る大きな効果があります。
気を主として冷却しない用途に使用する外側圧縮機動翼
群31の空間71a・71bを冷却空気通路75として
使用して外側圧縮機動翼群終段34より噴出させた圧縮
空気の一部を図27の如く半径方向外向きに多数の空間
71a(71c)に連絡して空間71a(71c)内を
点線の矢印の方向に見えない部分を移動させて、外側圧
縮機動翼群1段33と分割形圧縮機胴32等の継手部で
手前の空間71b(71d)に連絡して実線の矢印で示
す空間71b(71d)内を移動させて外側圧縮機動翼
群終段34の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、
高速回転により外気と高速低圧接触する一体形外側圧縮
機胴35aにより低温の冷却空気74としてタービン側
を冷却するところです。従って低温のタービン側冷却空
気74を得る大きな効果があります。
【0028】図20・図21・図22・図26・図27
を参照して圧縮空気を冷却する用途に使用する外側圧縮
機動翼群31を使用してタービン側を冷却する冷却空気
74について説明すると、構成は
を参照して圧縮空気を冷却する用途に使用する外側圧縮
機動翼群31を使用してタービン側を冷却する冷却空気
74について説明すると、構成は
【0022】
【0025】の説明と殆ど同じですが相違点は圧縮空気
を効率良く冷却するため外側圧縮機動翼群31の空間7
1a・71bを削除していたものを71bのみ復活して
71c・71d多数として冷却空気通路75としても使
用して、外側圧縮機動翼群終段34より噴出させた圧縮
空気の一部を図27の如く半径方向外向きに多数の空間
71cに連絡して、空間71c内を点線の矢印の方向に
見えない部分を移動させて、外側圧縮機動翼群1段33
と分割形圧縮機胴32等の継手部で手前の空間71dに
連絡して、実線の矢印で示す空間71d内を移動させて
外側圧縮機動翼群終段34の半径方向外方より燃焼器側
に噴出させて、高速回転により外気と高速低圧接触する
一体形外側圧縮機胴35bの外周の冷却鰭60により低
温の冷却空気74としてタービン側を冷却する所です。
従って飛躍的に低温のタービン側冷却空気74を得るた
めに大きな効果があります。
を効率良く冷却するため外側圧縮機動翼群31の空間7
1a・71bを削除していたものを71bのみ復活して
71c・71d多数として冷却空気通路75としても使
用して、外側圧縮機動翼群終段34より噴出させた圧縮
空気の一部を図27の如く半径方向外向きに多数の空間
71cに連絡して、空間71c内を点線の矢印の方向に
見えない部分を移動させて、外側圧縮機動翼群1段33
と分割形圧縮機胴32等の継手部で手前の空間71dに
連絡して、実線の矢印で示す空間71d内を移動させて
外側圧縮機動翼群終段34の半径方向外方より燃焼器側
に噴出させて、高速回転により外気と高速低圧接触する
一体形外側圧縮機胴35bの外周の冷却鰭60により低
温の冷却空気74としてタービン側を冷却する所です。
従って飛躍的に低温のタービン側冷却空気74を得るた
めに大きな効果があります。
【0029】図23・図24・図25・図28を参照し
て圧縮空気を最良に冷却する外側圧縮機動翼群を使用し
てタービン側を冷却する冷却空気74について説明する
と、構成は
て圧縮空気を最良に冷却する外側圧縮機動翼群を使用し
てタービン側を冷却する冷却空気74について説明する
と、構成は
【0023】
【0026】の説明と殆ど同じですが相違点は、圧縮空
気を効率良く冷却するため外側圧縮機動翼群31を1段
から最終段までそれぞれ分割して一体にして組み立てて
あるため、冷却空気通路75を冷却鰭60内に追加して
構成するところです。即ち、図28の如く外側圧縮機動
翼群終段24より噴出させた圧縮空気の一部を半径方向
外向きに多数の冷却空気通路75aに連絡して、冷却空
気通路75a内を実線の矢印方向に移動させて外側圧縮
機動翼群1段33と同3段の継手部分で冷却空気通路7
5bに連絡して、点線の矢印の方向の見えない部分の冷
却空気通路75b内を移動させて、外側圧縮機動翼群終
段34の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、高速
回転により外気と高速低圧接触する多数の冷却鰭60内
を通過することにより非常に低温のタービン側冷却空気
74を得ることを可能にするところです。従って飛躍的
に低温のタービン側冷却空気74を得る大きな効果があ
ります。
気を効率良く冷却するため外側圧縮機動翼群31を1段
から最終段までそれぞれ分割して一体にして組み立てて
あるため、冷却空気通路75を冷却鰭60内に追加して
構成するところです。即ち、図28の如く外側圧縮機動
翼群終段24より噴出させた圧縮空気の一部を半径方向
外向きに多数の冷却空気通路75aに連絡して、冷却空
気通路75a内を実線の矢印方向に移動させて外側圧縮
機動翼群1段33と同3段の継手部分で冷却空気通路7
5bに連絡して、点線の矢印の方向の見えない部分の冷
却空気通路75b内を移動させて、外側圧縮機動翼群終
段34の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、高速
回転により外気と高速低圧接触する多数の冷却鰭60内
を通過することにより非常に低温のタービン側冷却空気
74を得ることを可能にするところです。従って飛躍的
に低温のタービン側冷却空気74を得る大きな効果があ
ります。
【0030】図27を参照して冷却空気74によるター
ビン側の翼冷却例について説明すると、外側圧縮機動翼
群31に冷却空気通路75を設けて圧縮空気の一部を再
冷却して冷却空気74とした場合は、冷却空気74を外
側圧縮機動翼群31の冷却空気通路75から環状の受口
39を通過して燃焼器6の最上流付近の環状の空気溜7
7aより燃焼器6の最下流付近の環状の空気溜77bに
入れて、多数の燃焼ガス噴射口群28内え該フラシジ2
9の半径方向外側より冷却空気通路75に供給して通常
のノヅルと同様に用途に合わせた冷却とすると共に、そ
の半径方向内方の冷却空気入口78aに連絡して、外側
タービン動翼群1段13の冷却は外側タービン動翼群の
動力を伝達するため大型翼として、運転中は外周の冷却
鰭60を外気に高速回転低圧接触させて外側タービン動
翼群を外径側より高速伝熱冷却すると共に、冷却面積を
大幅に拡大した環状の鞘27及び一体継手76を含め
て、耐熱強度を確保するためと伸縮可能とするため大き
く湾曲させて、異種材料の組み合わせや一体鋳造した動
翼内の冷却空気通路75に冷却空気74を供給して、動
翼を主として内径側より冷却して更に内径側より冷却す
るため、タービン動翼群10側を冷却する冷却空気入口
78bをほぼ軸方向に設けた外側タービン動翼群1段を
多数設けて、ラビリンスシール65を一体継手76の半
径方向内方に環状に設けてバランス空気の節約を図る外
側タービン動翼群1段13とします。
ビン側の翼冷却例について説明すると、外側圧縮機動翼
群31に冷却空気通路75を設けて圧縮空気の一部を再
冷却して冷却空気74とした場合は、冷却空気74を外
側圧縮機動翼群31の冷却空気通路75から環状の受口
39を通過して燃焼器6の最上流付近の環状の空気溜7
7aより燃焼器6の最下流付近の環状の空気溜77bに
入れて、多数の燃焼ガス噴射口群28内え該フラシジ2
9の半径方向外側より冷却空気通路75に供給して通常
のノヅルと同様に用途に合わせた冷却とすると共に、そ
の半径方向内方の冷却空気入口78aに連絡して、外側
タービン動翼群1段13の冷却は外側タービン動翼群の
動力を伝達するため大型翼として、運転中は外周の冷却
鰭60を外気に高速回転低圧接触させて外側タービン動
翼群を外径側より高速伝熱冷却すると共に、冷却面積を
大幅に拡大した環状の鞘27及び一体継手76を含め
て、耐熱強度を確保するためと伸縮可能とするため大き
く湾曲させて、異種材料の組み合わせや一体鋳造した動
翼内の冷却空気通路75に冷却空気74を供給して、動
翼を主として内径側より冷却して更に内径側より冷却す
るため、タービン動翼群10側を冷却する冷却空気入口
78bをほぼ軸方向に設けた外側タービン動翼群1段を
多数設けて、ラビリンスシール65を一体継手76の半
径方向内方に環状に設けてバランス空気の節約を図る外
側タービン動翼群1段13とします。
【0031】図1・図29を参照して2重反転歯車装置
41について説明すると、外側タービン動翼群12を具
備すると互いに反対方向に回転するガスタービン主軸9
と外側ガスタービン主軸58の2軸となるため、1軸よ
り2軸の動力を取り出すためには歯車装置が必要です。
そこで2重反転歯車装置41を得るため外側ガスタービ
ン主軸58の外側圧縮機動翼群31の上流側の外側圧縮
機動翼群側47又は、外側ガスタービン主軸58の外側
タービン動翼群12の下流側のタービン動翼群側48に
内歯車40を具備して、ガスタービン主軸側49に主軸
側主動大歯車42を固着してガスタービン本体43に回
転自在に枢支された複数の本体側支軸44に固着された
複数の第1従動小歯車45に歯合して、本体側支軸44
の他端に固着された第1主動小歯車46を外側圧縮機動
翼群側47又は外側タービン動翼群側48に具備された
内歯車40に歯合して、外側圧縮機動翼群31又は外側
タービン動翼群12とガスタービン主軸9が互いに反対
方向に回転する2重反転歯車装置41として、選択した
回転比で正確に2重反転させることにより内側と外側の
軸出力を合成して左右いづれの回転動力も主として内側
のガスタービン主軸9側から取り出します。
41について説明すると、外側タービン動翼群12を具
備すると互いに反対方向に回転するガスタービン主軸9
と外側ガスタービン主軸58の2軸となるため、1軸よ
り2軸の動力を取り出すためには歯車装置が必要です。
そこで2重反転歯車装置41を得るため外側ガスタービ
ン主軸58の外側圧縮機動翼群31の上流側の外側圧縮
機動翼群側47又は、外側ガスタービン主軸58の外側
タービン動翼群12の下流側のタービン動翼群側48に
内歯車40を具備して、ガスタービン主軸側49に主軸
側主動大歯車42を固着してガスタービン本体43に回
転自在に枢支された複数の本体側支軸44に固着された
複数の第1従動小歯車45に歯合して、本体側支軸44
の他端に固着された第1主動小歯車46を外側圧縮機動
翼群側47又は外側タービン動翼群側48に具備された
内歯車40に歯合して、外側圧縮機動翼群31又は外側
タービン動翼群12とガスタービン主軸9が互いに反対
方向に回転する2重反転歯車装置41として、選択した
回転比で正確に2重反転させることにより内側と外側の
軸出力を合成して左右いづれの回転動力も主として内側
のガスタービン主軸9側から取り出します。
【0032】図1・図30を参照して2重反転減速歯車
装置51について説明すると、外側タービン動翼群12
を具備すると互いに反対方向に回転するガスタービン主
軸9と外側ガスタービン主軸58の2軸となりいづれも
高速回転のため、1軸より2軸の動力を減速して取り出
すためには2重反転減速歯車装置51等が必要です。そ
こで2重反転歯車装置41の両側より遊星減速歯車装置
50・50を合体して2重反転減速歯車装置51としま
す。即ち、外側圧縮機動翼群31又は外側タービン動翼
群12の外側端部とガスタービン主軸9の端部にそれぞ
れ太陽歯車52a・52bを具備して複数の遊星歯車5
3a・53bにそれぞれ歯合して、その遊星歯車53a
・53bをそれぞれ内歯車54a・54bに歯合して、
複数の遊星歯車53a・53bの遊星歯車支軸55a5
5bを両側より枢支する円形板56aの右側には円筒形
の外側圧縮機動翼群側47又は外側タービン動翼群側4
8として内歯車40を設けて、同様に円形板56bの左
側には主軸側主動大歯車42を固着してガスタービン主
軸側49として、主軸側主動大歯車42に複数の第1従
動小歯車45を歯合してガスタービン本体43に枢支さ
れたその本体側支軸44の他端に固着された複数の第1
主動小歯車46を内歯車40に歯合して外側圧縮機動翼
群側47又は外側タービン動翼群側48とガスタービン
主軸側49を連絡して、円形板56bの右側中心に動力
軸57を突設してこの動力軸57より2軸の動力を減速
して取り出します。
装置51について説明すると、外側タービン動翼群12
を具備すると互いに反対方向に回転するガスタービン主
軸9と外側ガスタービン主軸58の2軸となりいづれも
高速回転のため、1軸より2軸の動力を減速して取り出
すためには2重反転減速歯車装置51等が必要です。そ
こで2重反転歯車装置41の両側より遊星減速歯車装置
50・50を合体して2重反転減速歯車装置51としま
す。即ち、外側圧縮機動翼群31又は外側タービン動翼
群12の外側端部とガスタービン主軸9の端部にそれぞ
れ太陽歯車52a・52bを具備して複数の遊星歯車5
3a・53bにそれぞれ歯合して、その遊星歯車53a
・53bをそれぞれ内歯車54a・54bに歯合して、
複数の遊星歯車53a・53bの遊星歯車支軸55a5
5bを両側より枢支する円形板56aの右側には円筒形
の外側圧縮機動翼群側47又は外側タービン動翼群側4
8として内歯車40を設けて、同様に円形板56bの左
側には主軸側主動大歯車42を固着してガスタービン主
軸側49として、主軸側主動大歯車42に複数の第1従
動小歯車45を歯合してガスタービン本体43に枢支さ
れたその本体側支軸44の他端に固着された複数の第1
主動小歯車46を内歯車40に歯合して外側圧縮機動翼
群側47又は外側タービン動翼群側48とガスタービン
主軸側49を連絡して、円形板56bの右側中心に動力
軸57を突設してこの動力軸57より2軸の動力を減速
して取り出します。
【0033】図7を参照して外側タービン動翼群12を
通常のガスタービンに組み合わせて使用する場合につい
て説明すると、前記2重反転歯車装置41及び2重反転
減速歯車装置51を使用する場合の他に水平継手によっ
て分割可能に歯車装置を構成する場合は、外側タービン
動翼群12をガスタービン主軸9の反対方向に選択した
回転比で回転させるため、外側タービン動翼群12の上
流側に外側タービン主動大歯車19を具備して第1従動
小歯車20bに歯合して、ガスタービン本体43に枢支
されたその支軸21bの他端に固着された第1主動小歯
車22bをガスタービン本体43に枢支された第2支軸
23bに固着された第2従動小歯車24bに歯合して、
第2支軸23bに固着された他方の第2主動小歯車25
bを主軸側従動大歯車26に歯合して、通常のタービン
動翼群10と外側タービン動翼群12が互いに反対方向
に選択した回転比で回転するようにして通常のガスター
ビンに組み合わせます。
通常のガスタービンに組み合わせて使用する場合につい
て説明すると、前記2重反転歯車装置41及び2重反転
減速歯車装置51を使用する場合の他に水平継手によっ
て分割可能に歯車装置を構成する場合は、外側タービン
動翼群12をガスタービン主軸9の反対方向に選択した
回転比で回転させるため、外側タービン動翼群12の上
流側に外側タービン主動大歯車19を具備して第1従動
小歯車20bに歯合して、ガスタービン本体43に枢支
されたその支軸21bの他端に固着された第1主動小歯
車22bをガスタービン本体43に枢支された第2支軸
23bに固着された第2従動小歯車24bに歯合して、
第2支軸23bに固着された他方の第2主動小歯車25
bを主軸側従動大歯車26に歯合して、通常のタービン
動翼群10と外側タービン動翼群12が互いに反対方向
に選択した回転比で回転するようにして通常のガスター
ビンに組み合わせます。
【0034】図7を参照して外側圧縮機動翼群31を単
純サイクルガスタービンに組み合わせて使用する場合に
ついて説明すると、水平継手によって分割可能に歯車装
置を構成して組合わすときは、外側圧縮機動翼群31の
下流側のガスタービン主軸9に外側圧縮機主動大歯車3
6を固着して第1従動小歯車20aに歯合して、ガスタ
ービン本体43に枢支されたその支軸21aの他端に固
着された2段の第1主動小歯車22a・22cをガスタ
ービン本体43に枢支されたスプライン支軸23aに摺
動自在に外嵌した2段の第2従動小歯車24a・24c
に2段に変速可能に歯合して、スプライン支軸23aに
固着された他方の第2主動小歯車25aを外側圧縮機動
翼群31に固着された外側圧縮機従動大歯車37に歯合
して、通常の圧縮機動翼群11と外側圧縮機動翼群31
が互いに反対方向に2つの回転比から選択して回転させ
るようにして通常の単純サイクルガスタービンに組み合
わせます。
純サイクルガスタービンに組み合わせて使用する場合に
ついて説明すると、水平継手によって分割可能に歯車装
置を構成して組合わすときは、外側圧縮機動翼群31の
下流側のガスタービン主軸9に外側圧縮機主動大歯車3
6を固着して第1従動小歯車20aに歯合して、ガスタ
ービン本体43に枢支されたその支軸21aの他端に固
着された2段の第1主動小歯車22a・22cをガスタ
ービン本体43に枢支されたスプライン支軸23aに摺
動自在に外嵌した2段の第2従動小歯車24a・24c
に2段に変速可能に歯合して、スプライン支軸23aに
固着された他方の第2主動小歯車25aを外側圧縮機動
翼群31に固着された外側圧縮機従動大歯車37に歯合
して、通常の圧縮機動翼群11と外側圧縮機動翼群31
が互いに反対方向に2つの回転比から選択して回転させ
るようにして通常の単純サイクルガスタービンに組み合
わせます。
【0035】図12・図15・図21・図24・図26
・図27・図28・図31の第2実施例を参照して外側
タービン動翼群12及び外側圧縮機動翼群31をターボ
ゼットエンジンに使用する場合について説明すると、小
型軽量大出力高効率とするため、外側タービン動翼群1
2も外側圧縮機動翼群31も共に外気により伝熱冷却を
行う図12・図15・図21・図24・図31に示す冷
却鰭60を具備したものを選択して、必要に応じて更に
図26・図27・図28に記載のタービン側冷却空気を
外気により再冷却する構成を図31の構成に組み合わせ
て、外側圧縮機動翼群31と外側タービン動翼群12を
外側ガスタービン主軸58により連結して、通常の単純
サイクルガスタービンのタービン動翼群10及び圧縮機
動翼群11及びガスタービン主軸9に回転自在に外嵌し
て、通常の燃焼器を適宜にガスタービン本体43に枢支
して、動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の
2倍にすることを可能にして小型軽量大出力高効率とし
たターボゼットエンジン。
・図27・図28・図31の第2実施例を参照して外側
タービン動翼群12及び外側圧縮機動翼群31をターボ
ゼットエンジンに使用する場合について説明すると、小
型軽量大出力高効率とするため、外側タービン動翼群1
2も外側圧縮機動翼群31も共に外気により伝熱冷却を
行う図12・図15・図21・図24・図31に示す冷
却鰭60を具備したものを選択して、必要に応じて更に
図26・図27・図28に記載のタービン側冷却空気を
外気により再冷却する構成を図31の構成に組み合わせ
て、外側圧縮機動翼群31と外側タービン動翼群12を
外側ガスタービン主軸58により連結して、通常の単純
サイクルガスタービンのタービン動翼群10及び圧縮機
動翼群11及びガスタービン主軸9に回転自在に外嵌し
て、通常の燃焼器を適宜にガスタービン本体43に枢支
して、動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の
2倍にすることを可能にして小型軽量大出力高効率とし
たターボゼットエンジン。
【0036】図12・図15・図22・図25・図27
・図28・図32を参照して外側タービン動翼群12及
び外側圧縮機動翼群31をターボファンエンジンに使用
する場合について説明すると、小型軽量大出力高効率と
するため、外側タービン動翼群12も外側圧縮機動翼群
31も共に外気により伝熱冷却を行う図12・図15の
如く冷却鰭60を具備したものを選択すると共に、外側
圧縮機動翼群31は上流側にファン73を多数具備した
図22・図25等を選択して図32の如く構成して、用
途により必要に応じて更に図27・図28に記載のター
ビン側冷却空気を外気により再冷却する構成を図32の
構成に組み合わせて、外側タービン動翼群12と外側圧
縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸58により連結
して、通常の単純サイクルガスタービンのガスタービン
動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタービン主軸
9に回転自在に外嵌して、通常の燃焼器を適宜に具備し
て2軸間を各種軸受等により枢支すると共に、2軸それ
ぞれも適宜にガスタービン本体43に枢支して動翼間の
相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の2倍に近づける
ことを可能にして回転数の選択を容易にしたターボファ
ンエンジンとするものです。
・図28・図32を参照して外側タービン動翼群12及
び外側圧縮機動翼群31をターボファンエンジンに使用
する場合について説明すると、小型軽量大出力高効率と
するため、外側タービン動翼群12も外側圧縮機動翼群
31も共に外気により伝熱冷却を行う図12・図15の
如く冷却鰭60を具備したものを選択すると共に、外側
圧縮機動翼群31は上流側にファン73を多数具備した
図22・図25等を選択して図32の如く構成して、用
途により必要に応じて更に図27・図28に記載のター
ビン側冷却空気を外気により再冷却する構成を図32の
構成に組み合わせて、外側タービン動翼群12と外側圧
縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸58により連結
して、通常の単純サイクルガスタービンのガスタービン
動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタービン主軸
9に回転自在に外嵌して、通常の燃焼器を適宜に具備し
て2軸間を各種軸受等により枢支すると共に、2軸それ
ぞれも適宜にガスタービン本体43に枢支して動翼間の
相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の2倍に近づける
ことを可能にして回転数の選択を容易にしたターボファ
ンエンジンとするものです。
【0037】図13・図16・図21・図24・図26
・図27・図28を参照して外側タービン動翼群12及
び外側圧縮機動翼群31をプロップファンエンジンに使
用する場合について説明すると、小型軽量大出力高効率
とするため、外側タービン動翼群12には図13・図1
6の説明の如く外気により伝熱翼冷却を行う冷却鰭60
及びファン73を具備したものを選択すると共に、外側
圧縮機動翼群31にも外気と冷却鰭60の高速接触によ
り伝熱翼冷却を行い圧縮空気を奇数動翼段全段伝熱冷却
を行う図21・図24で説明の外側圧縮機動翼群31を
選択して、用途により必要に応じて更に図26・図27
・図28で説明のタービン側冷却用の圧縮空気を外気に
より再冷却する構成を組み合わせて、外側タービン動翼
群12と外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸
58により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタ
ービン主軸9に回転自在に外嵌して、通常の燃焼器等を
適宜に具備して2軸間を各種軸受等により枢支すると共
に、2軸それぞれも適宜にガスタービン本体43に枢支
して動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の2
倍に近づけることを可能にして回転数の選択を容易にし
たガスタービン。
・図27・図28を参照して外側タービン動翼群12及
び外側圧縮機動翼群31をプロップファンエンジンに使
用する場合について説明すると、小型軽量大出力高効率
とするため、外側タービン動翼群12には図13・図1
6の説明の如く外気により伝熱翼冷却を行う冷却鰭60
及びファン73を具備したものを選択すると共に、外側
圧縮機動翼群31にも外気と冷却鰭60の高速接触によ
り伝熱翼冷却を行い圧縮空気を奇数動翼段全段伝熱冷却
を行う図21・図24で説明の外側圧縮機動翼群31を
選択して、用途により必要に応じて更に図26・図27
・図28で説明のタービン側冷却用の圧縮空気を外気に
より再冷却する構成を組み合わせて、外側タービン動翼
群12と外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸
58により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタ
ービン主軸9に回転自在に外嵌して、通常の燃焼器等を
適宜に具備して2軸間を各種軸受等により枢支すると共
に、2軸それぞれも適宜にガスタービン本体43に枢支
して動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来相対速度の2
倍に近づけることを可能にして回転数の選択を容易にし
たガスタービン。
【0038】図32・図33を参照して外側タービン動
翼群12及び外側圧縮機動翼群31及び外側ガスタービ
ン主軸58を2重反転ターボファンエンジンに使用する
場合について説明すると、前記
翼群12及び外側圧縮機動翼群31及び外側ガスタービ
ン主軸58を2重反転ターボファンエンジンに使用する
場合について説明すると、前記
【0036】の説明と殆ど同じですが相違点はガスター
ビン主軸9の最上流にもファン73bを具備してファン
73a・73bが互いに反対方向に回転する2重反転タ
ーボファンエンジンとしたところです。
ビン主軸9の最上流にもファン73bを具備してファン
73a・73bが互いに反対方向に回転する2重反転タ
ーボファンエンジンとしたところです。
【0039】図31・図34を参照して外側タービン動
翼群12及び外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン
主軸58により連結して、通常の単純サイクルガスター
ビンのタービン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガ
スタービン主軸9に回転自在に外嵌して通常の燃焼器等
を具備した2重反転プロップファンエンジンについて説
明すると、構成は
翼群12及び外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン
主軸58により連結して、通常の単純サイクルガスター
ビンのタービン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガ
スタービン主軸9に回転自在に外嵌して通常の燃焼器等
を具備した2重反転プロップファンエンジンについて説
明すると、構成は
【0035】の説明と殆ど同じですが相違点は、外側圧
縮機動翼群1段31の円板部14gを上流側に延長して
プロップファン80aを具備してその後部をガスタービ
ン本体43に枢支すると共にその腕部81の適部を静翼
に代用して、ガスタービン主軸9も最上流側に延長して
プロツプフアン80aの上流側にプロツプファン80b
を具備して、それぞれの先端を回転方向の前面から下流
側に逆L字形に突出して空気流を半径方向の稍内向きに
圧縮偏向させる感じとして衝撃波の発生を抑制すると共
に互いに反対方向に回転する2重反転プロップファン8
0a・80bとするところです。
縮機動翼群1段31の円板部14gを上流側に延長して
プロップファン80aを具備してその後部をガスタービ
ン本体43に枢支すると共にその腕部81の適部を静翼
に代用して、ガスタービン主軸9も最上流側に延長して
プロツプフアン80aの上流側にプロツプファン80b
を具備して、それぞれの先端を回転方向の前面から下流
側に逆L字形に突出して空気流を半径方向の稍内向きに
圧縮偏向させる感じとして衝撃波の発生を抑制すると共
に互いに反対方向に回転する2重反転プロップファン8
0a・80bとするところです。
【0040】図31を参照してラムジエット推進装置の
併用について説明すると、外側タービン動翼群12及び
外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸58によ
り連結して、通常の単純サイクルガスタービンのタービ
ン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタービン主
軸9に回転自在に外嵌して通常の燃焼器等を具備したガ
スタービンに於いて、ガスタービン主軸9を太目として
ラム燃焼器83を具備する部分を適宜に拡径してその部
分にラム燃焼器83を適宜に固着してラム燃料噴射器8
2等を具備してラムジエット推進装置を併用するもので
す。
併用について説明すると、外側タービン動翼群12及び
外側圧縮機動翼群31を外側ガスタービン主軸58によ
り連結して、通常の単純サイクルガスタービンのタービ
ン動翼群10及び圧縮機動翼群11及びガスタービン主
軸9に回転自在に外嵌して通常の燃焼器等を具備したガ
スタービンに於いて、ガスタービン主軸9を太目として
ラム燃焼器83を具備する部分を適宜に拡径してその部
分にラム燃焼器83を適宜に固着してラム燃料噴射器8
2等を具備してラムジエット推進装置を併用するもので
す。
【0041】図1・図2・図3・図4・図5・図8・図
9・図17・図18を参照して断熱無冷却理論空燃比燃
焼ガスタービンについて説明すると、低温の過熱蒸気エ
ネルギーに大変換して断熱無冷却理論空燃比燃焼とする
ため、燃焼器は図1・図2・図5に示す燃焼器6a・6
b・6c等を使用して、図1・図2・図3・図4・図5
に示す接続法を含めて外側タービン動翼群12及び外側
圧縮機動翼群31側と連絡しますが、過熱蒸気エネルギ
ーに大変換しますと復水損失を皆無とするため冷却厳禁
となり、外側タービン動翼群12には図8・図9に示す
冷却しない用途に使用する外側タービン動翼群12を使
用すると共に発生した熱をすべて低温の過熱蒸気エネル
ギーに大変換するため、外側圧縮機動翼群31も図17
・図18に示す冷却しない用途に使用する外側圧縮機動
翼群31を使用して断熱無冷却理論空燃比燃焼に近づけ
るものです。
9・図17・図18を参照して断熱無冷却理論空燃比燃
焼ガスタービンについて説明すると、低温の過熱蒸気エ
ネルギーに大変換して断熱無冷却理論空燃比燃焼とする
ため、燃焼器は図1・図2・図5に示す燃焼器6a・6
b・6c等を使用して、図1・図2・図3・図4・図5
に示す接続法を含めて外側タービン動翼群12及び外側
圧縮機動翼群31側と連絡しますが、過熱蒸気エネルギ
ーに大変換しますと復水損失を皆無とするため冷却厳禁
となり、外側タービン動翼群12には図8・図9に示す
冷却しない用途に使用する外側タービン動翼群12を使
用すると共に発生した熱をすべて低温の過熱蒸気エネル
ギーに大変換するため、外側圧縮機動翼群31も図17
・図18に示す冷却しない用途に使用する外側圧縮機動
翼群31を使用して断熱無冷却理論空燃比燃焼に近づけ
るものです。
【0042】前記
【0041】に記載のガスタービンを電動自動車積載用
超小型ガスタービン発電機として使用するため、磁気軸
受等を多用して高速回転を可能にしてガスタービン主軸
9と外側タービン動翼群12の下流又は外側圧縮機動翼
群31の上流に公知の発電機を構成すると共に、外側タ
ービン動翼群終段12からの排気を冷却して廃熱を循環
使用するため公知の熱交換復水器を具備して燃焼器内噴
射用の熱水と補給水を確保します。
超小型ガスタービン発電機として使用するため、磁気軸
受等を多用して高速回転を可能にしてガスタービン主軸
9と外側タービン動翼群12の下流又は外側圧縮機動翼
群31の上流に公知の発電機を構成すると共に、外側タ
ービン動翼群終段12からの排気を冷却して廃熱を循環
使用するため公知の熱交換復水器を具備して燃焼器内噴
射用の熱水と補給水を確保します。
【0043】前記
【0041】に記載のガスタービンを熱と電気の併給用
として使用するため、ガスタービン主軸9と外側タービ
ン動翼群12の下流又は外側圧縮機動翼群31の上流に
2重反転歯車装置41又は2重反転減速歯車装置51を
構成して発電機等の負荷に連絡すると共に、外側タービ
ン動翼群12からの排気を冷却して排熱を循環使用する
ため公知の熱交換復水器を具備して、電気を供給すると
共に100゜Cに近い大量の熱水と温水を得ることによ
り排熱を循環使用すると共に熱としても供給します。
として使用するため、ガスタービン主軸9と外側タービ
ン動翼群12の下流又は外側圧縮機動翼群31の上流に
2重反転歯車装置41又は2重反転減速歯車装置51を
構成して発電機等の負荷に連絡すると共に、外側タービ
ン動翼群12からの排気を冷却して排熱を循環使用する
ため公知の熱交換復水器を具備して、電気を供給すると
共に100゜Cに近い大量の熱水と温水を得ることによ
り排熱を循環使用すると共に熱としても供給します。
【0044】前記
【0041】に記載のガスタービンを超高速船の推進用
ガスタービンとして使用するため、前記ガスタービン主
軸9と外側タービン動翼群12の下流に2重反転減速歯
車装置51を構成して1軸に変換してその下流の公知の
ウオータージエット推進機等に連結して、外側タービン
動翼群終段12から噴射される排気を回収冷却して復水
として循環させるための公知の熱交換復水器等を具備し
て燃焼器内に噴射する熱水とその補給水その他を確保し
ます。
ガスタービンとして使用するため、前記ガスタービン主
軸9と外側タービン動翼群12の下流に2重反転減速歯
車装置51を構成して1軸に変換してその下流の公知の
ウオータージエット推進機等に連結して、外側タービン
動翼群終段12から噴射される排気を回収冷却して復水
として循環させるための公知の熱交換復水器等を具備し
て燃焼器内に噴射する熱水とその補給水その他を確保し
ます。
【0045】前記
【0041】に記載のガスタービンを超高速船の推進用
ガスタービンとして使用するため、前記ガスタービン主
軸9と外側タービン動翼群12の下流にそれぞれ通常の
減速歯車装置を設けてその下流の2重反転ウタージエッ
ト推進機等にそれぞれ連結して、外側タービン動翼群終
段12から噴射される排気を回収冷却して復水として循
環させるための公知の熱交換復水器等を具備して燃焼器
内に噴射する熱水とその補給水その他を確保します。
ガスタービンとして使用するため、前記ガスタービン主
軸9と外側タービン動翼群12の下流にそれぞれ通常の
減速歯車装置を設けてその下流の2重反転ウタージエッ
ト推進機等にそれぞれ連結して、外側タービン動翼群終
段12から噴射される排気を回収冷却して復水として循
環させるための公知の熱交換復水器等を具備して燃焼器
内に噴射する熱水とその補給水その他を確保します。
【0046】図1・図2・図3・図4・図5・図8・図
9・図17・図19・図33を参照して断熱無冷却理論
空燃比燃焼ガスタービンについて説明すると、低温の過
熱蒸気エネルギーに大変換して断熱無冷却理論空燃比燃
焼とすると共に回転動力と圧縮空気を同時に得るため、
燃焼器は図1・図2・図5に示す燃焼器6a・6b・6
c等を使用して、図1・図2・図3・図4・図5に示す
接続法を含めて外側タービン動翼群12及び外側圧縮機
動翼群31側と連結しますが、過熱蒸気エネルギーに大
変換しますと復水損失を皆無とするため冷却厳禁となる
ため、外側タービン動翼群12には図8・図9に示す冷
却しない用途に使用する外側タービン動翼群12を使用
すると共に、外側圧縮機動翼群31は発生した熱をすべ
て低温の過熱蒸気エネルギーに大変換するため、図17
・図19に示す冷却しない用途に使用する外側圧縮機動
翼群31を使用して外側ガスタービン主軸58により連
結して、超高速船の推進用ガスタービンとして回転動力
と圧縮空気を同時に得るため図19に示すファン73の
前に図33に示すファン73bを最上流に具備した単純
サイクルガスタービン主軸9及びタービン動翼群10及
び圧縮機動翼群11に回転自在に外嵌して、ガスタービ
ン主軸9と外側タービン動翼群12の下流に2重反転減
速歯車装置51等を介してそのウオータージエット推進
機等に連結して、外側タービン動翼群終段12から噴射
される排気を回収冷却して復水として循環させるための
公知の熱交換復水器等を具備して、燃焼器内に噴射する
熱水とその補給水等を確保する超高速船の推進用ガスタ
ービンとします。
9・図17・図19・図33を参照して断熱無冷却理論
空燃比燃焼ガスタービンについて説明すると、低温の過
熱蒸気エネルギーに大変換して断熱無冷却理論空燃比燃
焼とすると共に回転動力と圧縮空気を同時に得るため、
燃焼器は図1・図2・図5に示す燃焼器6a・6b・6
c等を使用して、図1・図2・図3・図4・図5に示す
接続法を含めて外側タービン動翼群12及び外側圧縮機
動翼群31側と連結しますが、過熱蒸気エネルギーに大
変換しますと復水損失を皆無とするため冷却厳禁となる
ため、外側タービン動翼群12には図8・図9に示す冷
却しない用途に使用する外側タービン動翼群12を使用
すると共に、外側圧縮機動翼群31は発生した熱をすべ
て低温の過熱蒸気エネルギーに大変換するため、図17
・図19に示す冷却しない用途に使用する外側圧縮機動
翼群31を使用して外側ガスタービン主軸58により連
結して、超高速船の推進用ガスタービンとして回転動力
と圧縮空気を同時に得るため図19に示すファン73の
前に図33に示すファン73bを最上流に具備した単純
サイクルガスタービン主軸9及びタービン動翼群10及
び圧縮機動翼群11に回転自在に外嵌して、ガスタービ
ン主軸9と外側タービン動翼群12の下流に2重反転減
速歯車装置51等を介してそのウオータージエット推進
機等に連結して、外側タービン動翼群終段12から噴射
される排気を回収冷却して復水として循環させるための
公知の熱交換復水器等を具備して、燃焼器内に噴射する
熱水とその補給水等を確保する超高速船の推進用ガスタ
ービンとします。
【0047】
【発明の効果】ガスタービンの特性上発電機の出力が外
気温度の影響を受けて外気温度の上昇により発電機最大
出力が低下しますが、低温の水蒸気エネルギーに大変換
しますとタービン入口温度が蒸気タービン入口温度に近
づき、燃料注入量の大増大も可能になるため、ガスター
ビンの特性上空燃比が60以上と超希薄燃焼であったも
のを、理論空燃比の15側に近づけることで発電機最大
出力を3倍以上にすることも可能になり、従って、空燃
比制御即ち燃料制御により出力を増減出来る幅を飛躍的
に拡大できる大きな効果を発生します。即ち燃焼器に水
管ボイラを組み込むことにより上記効果を発生すると共
にタービン側に噴射される質量を空気の質量+過熱蒸気
の質量+燃料の質量と大増大するため熱効率を上昇させ
るために大きな効果があり、排気を水冷却すると容易に
排気熱量の大部分を100゜Cに近い大量の熱水と温水
として回収出来るため、排気熱量の殆どを循環使用出来
るのに加えて熱としても最適に利用して総合熱効率を飛
躍的に上昇できる大きな効果があります。
気温度の影響を受けて外気温度の上昇により発電機最大
出力が低下しますが、低温の水蒸気エネルギーに大変換
しますとタービン入口温度が蒸気タービン入口温度に近
づき、燃料注入量の大増大も可能になるため、ガスター
ビンの特性上空燃比が60以上と超希薄燃焼であったも
のを、理論空燃比の15側に近づけることで発電機最大
出力を3倍以上にすることも可能になり、従って、空燃
比制御即ち燃料制御により出力を増減出来る幅を飛躍的
に拡大できる大きな効果を発生します。即ち燃焼器に水
管ボイラを組み込むことにより上記効果を発生すると共
にタービン側に噴射される質量を空気の質量+過熱蒸気
の質量+燃料の質量と大増大するため熱効率を上昇させ
るために大きな効果があり、排気を水冷却すると容易に
排気熱量の大部分を100゜Cに近い大量の熱水と温水
として回収出来るため、排気熱量の殆どを循環使用出来
るのに加えて熱としても最適に利用して総合熱効率を飛
躍的に上昇できる大きな効果があります。
【0048】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して圧縮仕事
をする外側圧縮機動翼群31に大変換すると圧縮仕事を
する動翼段が2倍以上に大増大するのに加えて、動翼間
の相対速度を動翼対静翼間の従来速度とすると動翼間の
それぞれの回転速度が半分づつに減速されるため入力と
遠心力をそれぞれ4分の1側に近づける事が可能とな
り、外側圧縮機動翼群31と本発明の燃焼器を含む各種
燃焼器を外側圧縮機動翼群終段31に組み合わせて通常
のガスタービンに使用することにより、効率良くガスタ
ービンの圧力比を上昇できる大きな効果があります。
をする外側圧縮機動翼群31に大変換すると圧縮仕事を
する動翼段が2倍以上に大増大するのに加えて、動翼間
の相対速度を動翼対静翼間の従来速度とすると動翼間の
それぞれの回転速度が半分づつに減速されるため入力と
遠心力をそれぞれ4分の1側に近づける事が可能とな
り、外側圧縮機動翼群31と本発明の燃焼器を含む各種
燃焼器を外側圧縮機動翼群終段31に組み合わせて通常
のガスタービンに使用することにより、効率良くガスタ
ービンの圧力比を上昇できる大きな効果があります。
【0049】出力を発生しない通常のガスタービン静翼
を全廃して出力を発生する外側タービン動翼群12に大
変換すると出力を発生する動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来速
度にするとそれぞれの動翼の回転速度を半分づつに減速
できるため遠心力が4分の1づつとなり軽量にできる
し、動翼の回転速度をそれぞれ従来速度にすると動翼間
の相対速度を2倍に近づけてガスタービンの圧力比を飛
躍的に上昇できるため、構造簡単で小型軽量大出力にで
きる大きな効果があり、外側タービン動翼群12と本提
案の燃焼器を含む各種燃焼器を外側タービン動翼群1段
12により組み合わせて通常ガスタービンに使用するこ
とにより、構造が簡単で小型軽量大出力の各種ガスター
ビンを得る大きな効果があります。
を全廃して出力を発生する外側タービン動翼群12に大
変換すると出力を発生する動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、動翼間の相対速度を動翼対静翼の従来速
度にするとそれぞれの動翼の回転速度を半分づつに減速
できるため遠心力が4分の1づつとなり軽量にできる
し、動翼の回転速度をそれぞれ従来速度にすると動翼間
の相対速度を2倍に近づけてガスタービンの圧力比を飛
躍的に上昇できるため、構造簡単で小型軽量大出力にで
きる大きな効果があり、外側タービン動翼群12と本提
案の燃焼器を含む各種燃焼器を外側タービン動翼群1段
12により組み合わせて通常ガスタービンに使用するこ
とにより、構造が簡単で小型軽量大出力の各種ガスター
ビンを得る大きな効果があります。
【0050】燃焼器の内筒の最上流の縁部を適宜に突出
させて高速空気を高圧空気に変換して、通常の燃料噴射
器4の周囲を取り囲むように湯呑み形の過熱空気発生筒
66を適当数具備してそれぞれに過熱空気噴射穴67を
多数貫設して中心に向かって噴射する穴を多くして噴射
方向も上流側に傾斜させることで、高温の過熱空気を大
量に燃料空気混合燃焼中に逆方向噴射して撹拌混合燃焼
させるため、燃焼困難な希薄燃料も容易に完全燃焼終了
させる大きな効果がある。
させて高速空気を高圧空気に変換して、通常の燃料噴射
器4の周囲を取り囲むように湯呑み形の過熱空気発生筒
66を適当数具備してそれぞれに過熱空気噴射穴67を
多数貫設して中心に向かって噴射する穴を多くして噴射
方向も上流側に傾斜させることで、高温の過熱空気を大
量に燃料空気混合燃焼中に逆方向噴射して撹拌混合燃焼
させるため、燃焼困難な希薄燃料も容易に完全燃焼終了
させる大きな効果がある。
【0051】分割形タービン胴15と一体形外側タービ
ン胴16の2重構造にしたことで、組み立て容易で大き
な遠心力に対応して軽量高強度にできる効果があり、外
側タービン動翼群1段13と外側タービン動翼群18の
最上流と最下流でガスタービン主軸9に枢支できるため
振動を抑制する効果もあります。
ン胴16の2重構造にしたことで、組み立て容易で大き
な遠心力に対応して軽量高強度にできる効果があり、外
側タービン動翼群1段13と外側タービン動翼群18の
最上流と最下流でガスタービン主軸9に枢支できるため
振動を抑制する効果もあります。
【0052】通常のタービン静翼を全廃して奇数段をす
べて外側タービン動翼群12に大変換するため、運転中
は外周部が高速で外気と接触して外気を高速低圧低温に
して冷却速度を飛躍的に上昇させるため、冷却鰭60を
多数具備すると冷却速度は更に高速となって外側タービ
ン動翼群12を外周側から高速伝熱冷却するため、冷却
空気を節減できる大きな効果があります。
べて外側タービン動翼群12に大変換するため、運転中
は外周部が高速で外気と接触して外気を高速低圧低温に
して冷却速度を飛躍的に上昇させるため、冷却鰭60を
多数具備すると冷却速度は更に高速となって外側タービ
ン動翼群12を外周側から高速伝熱冷却するため、冷却
空気を節減できる大きな効果があります。
【0053】通常のタービン静翼を全廃して奇数段をす
べて外側タービン動翼群12に大変換するため、運転中
は外周部を高速で外気と接触して外気を高速低圧低温に
して冷却速度を飛躍的に上昇可能なため、冷却鰭60を
外側タービン動翼群12と各段毎に一体に形成すること
で伝熱冷却速度を更に高速として、外側タービン動翼群
12を外周側から更に高速伝熱冷却して冷却空気を更に
節減できる大きな効果を発生します。
べて外側タービン動翼群12に大変換するため、運転中
は外周部を高速で外気と接触して外気を高速低圧低温に
して冷却速度を飛躍的に上昇可能なため、冷却鰭60を
外側タービン動翼群12と各段毎に一体に形成すること
で伝熱冷却速度を更に高速として、外側タービン動翼群
12を外周側から更に高速伝熱冷却して冷却空気を更に
節減できる大きな効果を発生します。
【0054】外側タービン動翼群12は1段と終段をガ
スタービン主軸9に枢支すると共に外側タービン動翼群
1段13は外側ガスタービン主軸58に連結する等の動
力伝達の役目があるため大型翼にするのが良く、回転動
力を得るための高速ガス質量も遠心力により外側タービ
ン動翼群12側に集まり易いため、負荷として送風機を
設ける場合は外側タービン動翼群12にファン73等を
固着すると容易に設計できる効果があります。
スタービン主軸9に枢支すると共に外側タービン動翼群
1段13は外側ガスタービン主軸58に連結する等の動
力伝達の役目があるため大型翼にするのが良く、回転動
力を得るための高速ガス質量も遠心力により外側タービ
ン動翼群12側に集まり易いため、負荷として送風機を
設ける場合は外側タービン動翼群12にファン73等を
固着すると容易に設計できる効果があります。
【0055】外側タービン動翼群12を航空用として使
用する場合も1段と終段をガスタービン主軸9に枢支す
ると共に、外側タービン動翼群1段13は外側ガスター
ビン主軸58に連結する等の動力伝達の役目があるため
大型翼にするのが良く、回転動力を得るための高速ガス
質量も遠心力により外側タービン動翼群12側に集まり
易いため負荷としてプロップファン80を設ける場合も
設計容易な外側タービン動翼群12にプロップファン8
0等を固着すると共に先端で環状に連結したことで薄翼
厚にできる効果に加えて衝牽波を抑制する効果もありま
す。
用する場合も1段と終段をガスタービン主軸9に枢支す
ると共に、外側タービン動翼群1段13は外側ガスター
ビン主軸58に連結する等の動力伝達の役目があるため
大型翼にするのが良く、回転動力を得るための高速ガス
質量も遠心力により外側タービン動翼群12側に集まり
易いため負荷としてプロップファン80を設ける場合も
設計容易な外側タービン動翼群12にプロップファン8
0等を固着すると共に先端で環状に連結したことで薄翼
厚にできる効果に加えて衝牽波を抑制する効果もありま
す。
【0056】外側タービン動翼群12を各段毎に動翼段
と冷却鰭60及び動翼段と冷却鰭60とプロップファン
80等をそれぞれ一体にして組み立てたことにより、運
転中は外気と高速接触して放熱する場合に境界無しに熱
が伝わるため外側タービン動翼群12を外周の翼付根部
分より最も効率良く伝熱冷却できる大きな効果がありま
す。
と冷却鰭60及び動翼段と冷却鰭60とプロップファン
80等をそれぞれ一体にして組み立てたことにより、運
転中は外気と高速接触して放熱する場合に境界無しに熱
が伝わるため外側タービン動翼群12を外周の翼付根部
分より最も効率良く伝熱冷却できる大きな効果がありま
す。
【0057】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、組み立て構造を分割形圧縮機胴32と一
体形外側圧縮機胴35aの2重構造にすると軽量で組み
立て容易で高強度で高速回転が可能な外側圧縮機動翼群
12を得る大きな効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、組み立て構造を分割形圧縮機胴32と一
体形外側圧縮機胴35aの2重構造にすると軽量で組み
立て容易で高強度で高速回転が可能な外側圧縮機動翼群
12を得る大きな効果があります。
【0058】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35bが運転中は高
速で外気と接触するため、一体形外側圧縮機胴35bの
外周に多数の冷却鰭60を具備したことにより、軸流圧
縮機30の奇数段をすべて外気により高速伝熱冷却でき
る大きな効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35bが運転中は高
速で外気と接触するため、一体形外側圧縮機胴35bの
外周に多数の冷却鰭60を具備したことにより、軸流圧
縮機30の奇数段をすべて外気により高速伝熱冷却でき
る大きな効果があります。
【0059】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31を各段毎に冷却鰭
60と一体に形成したことにより運転中は冷却鰭60が
高速で外気と接触するため、動翼の熱が境界無しで冷却
鰭60側に伝熱するため、多数の冷却鰭60により軸流
圧縮機30の奇数段をすべて外気により効率良く高速伝
熱冷却できる大きな効果が発生します。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31を各段毎に冷却鰭
60と一体に形成したことにより運転中は冷却鰭60が
高速で外気と接触するため、動翼の熱が境界無しで冷却
鰭60側に伝熱するため、多数の冷却鰭60により軸流
圧縮機30の奇数段をすべて外気により効率良く高速伝
熱冷却できる大きな効果が発生します。
【0060】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35aが運転中は高
速回転するため、一体形外側圧縮機胴35aの上流側外
周面に多数のファン73を突設したことにより低圧大量
の空気を移動させるための外側圧縮機動翼群として使用
できる効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35aが運転中は高
速回転するため、一体形外側圧縮機胴35aの上流側外
周面に多数のファン73を突設したことにより低圧大量
の空気を移動させるための外側圧縮機動翼群として使用
できる効果があります。
【0061】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35bが運転中は高
速回転するため、一体形外側圧縮機胴35bの上流側外
周面に多数のフアン73を突設すると共に下流側外周全
面に多数の冷却鰭60を突設したため、航空用ガスター
ビンと適宜に組み合わせて使用すると、圧縮空気を全段
伝熱冷却できる効果に加えてターボファンエンジンのフ
ァンとして使用できる効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、一体形外側圧縮機胴35bが運転中は高
速回転するため、一体形外側圧縮機胴35bの上流側外
周面に多数のフアン73を突設すると共に下流側外周全
面に多数の冷却鰭60を突設したため、航空用ガスター
ビンと適宜に組み合わせて使用すると、圧縮空気を全段
伝熱冷却できる効果に加えてターボファンエンジンのフ
ァンとして使用できる効果があります。
【0062】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31を各動翼段毎に冷
却鰭60やファン73と一体に形成してあるため、運転
中は冷却鰭60等が外気と高速接触して動翼側から境界
なしに伝熱して来る熱量を放熱するため、航空用ガスタ
ービンと適宜に組み合わせて使用すると外側圧縮機動翼
群31により圧縮空気を全段で効率良く伝熱冷却できる
効果に加えてターボファンエンジンとして効率良く使用
できる効果もあります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31を各動翼段毎に冷
却鰭60やファン73と一体に形成してあるため、運転
中は冷却鰭60等が外気と高速接触して動翼側から境界
なしに伝熱して来る熱量を放熱するため、航空用ガスタ
ービンと適宜に組み合わせて使用すると外側圧縮機動翼
群31により圧縮空気を全段で効率良く伝熱冷却できる
効果に加えてターボファンエンジンとして効率良く使用
できる効果もあります。
【0063】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、圧縮空気の冷却を好まない用途に使用す
る外側圧縮機動翼群31を使用してもタービン側を冷却
する冷却空気74を得ることが可能なため各種ガスター
ビンに組み合わせて使用できる効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、圧縮空気の冷却を好まない用途に使用す
る外側圧縮機動翼群31を使用してもタービン側を冷却
する冷却空気74を得ることが可能なため各種ガスター
ビンに組み合わせて使用できる効果があります。
【0064】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群21に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31の外周全面に冷却
鰭60を具備すると奇数動翼段全段で圧縮空気を伝熱冷
却して入力を大幅に低減すると共に高密度の圧縮空気と
しますが、冷却鰭60内を再度循環させてタービン側の
冷却空気を再冷却するとタービン側を効果的に冷却可能
となり、冷却空気を節減して熱効率を上昇できる大きな
効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群21に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、外側圧縮機動翼群31の外周全面に冷却
鰭60を具備すると奇数動翼段全段で圧縮空気を伝熱冷
却して入力を大幅に低減すると共に高密度の圧縮空気と
しますが、冷却鰭60内を再度循環させてタービン側の
冷却空気を再冷却するとタービン側を効果的に冷却可能
となり、冷却空気を節減して熱効率を上昇できる大きな
効果があります。
【0065】通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、圧縮空気を効率良く冷却するため外側圧
縮機動翼群31を1段から最終段まで各段毎に一体に形
成して組み立ててあるため低温の圧縮空気となり、その
圧縮空気を冷却鰭60内に設けた冷却空気通路75内を
再循環させるため、大幅に低温のタービン側圧縮冷却空
気74を得る大きな効果があります。
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換すると圧縮仕事をする動翼段が2倍以上に大増大す
るのに加えて、圧縮空気を効率良く冷却するため外側圧
縮機動翼群31を1段から最終段まで各段毎に一体に形
成して組み立ててあるため低温の圧縮空気となり、その
圧縮空気を冷却鰭60内に設けた冷却空気通路75内を
再循環させるため、大幅に低温のタービン側圧縮冷却空
気74を得る大きな効果があります。
【0066】外側タービン動翼群1段13を環状の鞘2
7により冷却面積を拡大して冷却鰭60を介して外気に
より外径側から冷却すると共に、内径側からも環状の鞘
27及び一体継手76により冷却面積を拡大すると共に
冷却空気入口78aより冷却空気74を供給して主とし
て内径側より翼冷却するため、外側タービン動翼群1段
13を冷却できる大きな効果があります。
7により冷却面積を拡大して冷却鰭60を介して外気に
より外径側から冷却すると共に、内径側からも環状の鞘
27及び一体継手76により冷却面積を拡大すると共に
冷却空気入口78aより冷却空気74を供給して主とし
て内径側より翼冷却するため、外側タービン動翼群1段
13を冷却できる大きな効果があります。
【0067】この発明は出力を発生しない通常のタービ
ン静翼を全廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、一方向の回転動力
を得るためには2重反転歯車装置41は大きな効果があ
り、又この発明は通常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段
から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に
大変換するため、外側圧縮機動翼群31を駆動するため
にも2重反転歯車装置41は大きな効果があります。
ン静翼を全廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、一方向の回転動力
を得るためには2重反転歯車装置41は大きな効果があ
り、又この発明は通常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段
から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に
大変換するため、外側圧縮機動翼群31を駆動するため
にも2重反転歯車装置41は大きな効果があります。
【0068】この発明は出力を発生しない通常のタービ
ン静翼を全廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、一方向の減速した
回転動力を得るためには2重反転減速歯車装置51は大
きな効果があり、又この発明は通常の軸流圧縮機静翼を
全廃して1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機
動翼群31に大変換するため、外側圧縮機動翼群31を
駆動すると共に減速した回転動力を得るためにも2重反
転減速歯車装置51は大きな効果があります。
ン静翼を全廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タ
ービン動翼群12に大変換するため、一方向の減速した
回転動力を得るためには2重反転減速歯車装置51は大
きな効果があり、又この発明は通常の軸流圧縮機静翼を
全廃して1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機
動翼群31に大変換するため、外側圧縮機動翼群31を
駆動すると共に減速した回転動力を得るためにも2重反
転減速歯車装置51は大きな効果があります。
【0069】出力を発生しない通常のタービン静翼を全
廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タービン動翼
群12に大変換して通常のガスタービンに組み合わせて
使用する場合や通常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換して通常のガスタービンに組み合わせて使用する場
合に、2重反転歯車装置や2重反転減速歯車装置を分割
可能に構成したことにより主として単純サイクルガスタ
ービンと組み合わせて使用可能にするために大きな効果
があります。
廃して奇数段をすべて出力を発生する外側タービン動翼
群12に大変換して通常のガスタービンに組み合わせて
使用する場合や通常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群31に大
変換して通常のガスタービンに組み合わせて使用する場
合に、2重反転歯車装置や2重反転減速歯車装置を分割
可能に構成したことにより主として単純サイクルガスタ
ービンと組み合わせて使用可能にするために大きな効果
があります。
【0070】出力を発生しない通常のガスタービン静翼
を全廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱
冷却の外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通
常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段から最終段まで奇数
段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群31に大
変換してターボジエットエンジンとして使用すると、出
力を発生する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射
ガス流路抵抗が飛躍的に減少するため高速の噴射ガス速
度により大推力が得られる大きな効果があり、軸流圧縮
機30側えのタービン出力が飛躍的に増大するのに加え
て奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群3
1等により圧力比を飛躍的に上昇して熱効率を上昇させ
る大きな効果があります。
を全廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱
冷却の外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通
常の軸流圧縮機静翼を全廃して1段から最終段まで奇数
段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群31に大
変換してターボジエットエンジンとして使用すると、出
力を発生する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射
ガス流路抵抗が飛躍的に減少するため高速の噴射ガス速
度により大推力が得られる大きな効果があり、軸流圧縮
機30側えのタービン出力が飛躍的に増大するのに加え
て奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群3
1等により圧力比を飛躍的に上昇して熱効率を上昇させ
る大きな効果があります。
【0071】出力を発生しない通常のタービン静翼を全
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
の外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通常の
軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段で
全段圧縮冷却仕事をすると共に最上流の外周全面にファ
ン73を多数具備した外側圧縮機動翼群31に大変換し
て、ターボファンエンジンとして使用すると出力を発生
する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射ガス流路
抵抗が飛躍的に減少するため、高速の噴射ガス速度増大
により多段タービンと大推力が得られる大きな効果があ
り、軸流圧縮機30側えのタービン出力が飛躍的に増大
するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機
動翼群31等により圧縮比を飛躍的に上昇して熱効率を
上昇させたターボファンエンジンを得る効果がありま
す。
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
の外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通常の
軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段で
全段圧縮冷却仕事をすると共に最上流の外周全面にファ
ン73を多数具備した外側圧縮機動翼群31に大変換し
て、ターボファンエンジンとして使用すると出力を発生
する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射ガス流路
抵抗が飛躍的に減少するため、高速の噴射ガス速度増大
により多段タービンと大推力が得られる大きな効果があ
り、軸流圧縮機30側えのタービン出力が飛躍的に増大
するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機
動翼群31等により圧縮比を飛躍的に上昇して熱効率を
上昇させたターボファンエンジンを得る効果がありま
す。
【0072】出力を発生しないのに加えて大回転力を加
えても動かないためエネルギー損失の大きい通常のター
ビン静翼を全廃して、奇数段をすべて出力を発生する全
段外気伝熱冷却すると共にその下流側外周にプロップフ
ァン80を具備した外側タービン動翼群12に大変換す
ると共に、通常の軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最
終段まで奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動
翼群31に大変換して、プロップファンエンジンとして
使用すると出力を発生する動翼段が2倍以上に大増大す
ると共に噴射ガス流路抵抗が飛躍的に減少するため、噴
射ガス速度の大増大により飛躍的に多段のタービンを得
る大きな効果があり、軸流圧縮機30側えのタービン出
力が飛躍的に増大するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事
をする外側圧縮機動翼群31等により圧力比と空気密度
を飛躍的に上昇して熱効率と出力を上昇させたプロップ
ファンエンジン等を得るために大きな効果があります。
えても動かないためエネルギー損失の大きい通常のター
ビン静翼を全廃して、奇数段をすべて出力を発生する全
段外気伝熱冷却すると共にその下流側外周にプロップフ
ァン80を具備した外側タービン動翼群12に大変換す
ると共に、通常の軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最
終段まで奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動
翼群31に大変換して、プロップファンエンジンとして
使用すると出力を発生する動翼段が2倍以上に大増大す
ると共に噴射ガス流路抵抗が飛躍的に減少するため、噴
射ガス速度の大増大により飛躍的に多段のタービンを得
る大きな効果があり、軸流圧縮機30側えのタービン出
力が飛躍的に増大するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事
をする外側圧縮機動翼群31等により圧力比と空気密度
を飛躍的に上昇して熱効率と出力を上昇させたプロップ
ファンエンジン等を得るために大きな効果があります。
【0073】出力を発生しない通常のタービン静翼を全
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
する外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通常
の軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段
で全段圧縮冷却仕事をすると共に最上流の外周全面にフ
ァン73aを多数具備した外側圧縮機動翼群31に大変
換して、ガスタービン主軸9より突出の最上流にもファ
ン73bを具備して2重反転ターボファンエンジンとし
て使用すると、出力を発生する動翼段が2倍以上に大増
大すると共に噴射ガス流路抵抗が飛躍的に減少するた
め、噴射ガス速度の大増大により飛躍的に多段のタービ
ンを得る大きな効果があり、軸流圧縮機30側えのター
ビン出力が飛躍的に増大するため、奇数段で全段圧縮冷
却仕事をする外側圧縮機動翼群31等により圧力比と空
気密度を飛躍的に上昇して、熱効率と出力を上昇させた
2重反転ターボファンエンジン等を得るために大きな効
果があります。
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
する外側タービン動翼群12に大変換すると共に、通常
の軸流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段
で全段圧縮冷却仕事をすると共に最上流の外周全面にフ
ァン73aを多数具備した外側圧縮機動翼群31に大変
換して、ガスタービン主軸9より突出の最上流にもファ
ン73bを具備して2重反転ターボファンエンジンとし
て使用すると、出力を発生する動翼段が2倍以上に大増
大すると共に噴射ガス流路抵抗が飛躍的に減少するた
め、噴射ガス速度の大増大により飛躍的に多段のタービ
ンを得る大きな効果があり、軸流圧縮機30側えのター
ビン出力が飛躍的に増大するため、奇数段で全段圧縮冷
却仕事をする外側圧縮機動翼群31等により圧力比と空
気密度を飛躍的に上昇して、熱効率と出力を上昇させた
2重反転ターボファンエンジン等を得るために大きな効
果があります。
【0074】出力を発生しない通常のタービン静翼を全
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
するタービン動翼群12に大変換すると共に、通常の軸
流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段で全
段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群31に大変換し
て、その1段の円板部14gを上流側に延長してプロッ
プファン80aを具備して更にその上流側にガスタービ
ン主軸9を延長してプロップファン80bを具備して2
重反転プロップファンエンジンとして使用すると、出力
を発生する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射ガ
ス流路抵抗が飛躍的に減少するため、噴射ガス速度の大
増大により飛躍的に多段のタービンを得る大きな効果が
あり、軸流圧縮機30側えのタービン出力が飛躍的に増
大するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮
機動翼群31等により圧縮比と空気密度を飛躍的に上昇
して、熱効率と出力を上昇させた2重反転プロップファ
ン等を得る大きな効果があります。
廃して奇数段をすべて出力を発生する全段外気伝熱冷却
するタービン動翼群12に大変換すると共に、通常の軸
流圧縮機静翼も全廃して1段から最終段まで奇数段で全
段圧縮冷却仕事をする外側圧縮機動翼群31に大変換し
て、その1段の円板部14gを上流側に延長してプロッ
プファン80aを具備して更にその上流側にガスタービ
ン主軸9を延長してプロップファン80bを具備して2
重反転プロップファンエンジンとして使用すると、出力
を発生する動翼段が2倍以上に大増大すると共に噴射ガ
ス流路抵抗が飛躍的に減少するため、噴射ガス速度の大
増大により飛躍的に多段のタービンを得る大きな効果が
あり、軸流圧縮機30側えのタービン出力が飛躍的に増
大するため、奇数段で全段圧縮冷却仕事をする外側圧縮
機動翼群31等により圧縮比と空気密度を飛躍的に上昇
して、熱効率と出力を上昇させた2重反転プロップファ
ン等を得る大きな効果があります。
【0075】プロップファン80a・80bの半径方向
外方の先端を回転方向の全面から下流側に逆L字形に突
出させて、空気流を半径方向の稍内向に圧縮偏向させる
感じとして互いに反対方向に回転する2重反転プロップ
ファンとすることで、衝撃波の発生を抑制できる効果が
あります。
外方の先端を回転方向の全面から下流側に逆L字形に突
出させて、空気流を半径方向の稍内向に圧縮偏向させる
感じとして互いに反対方向に回転する2重反転プロップ
ファンとすることで、衝撃波の発生を抑制できる効果が
あります。
【0076】外側タービン動翼群12及び外側圧縮機動
翼群31を具備したガスタービンの特徴は、軸流圧縮機
側の圧力比を飛躍的に上昇させるためにタービンの段落
数を飛躍的に多段にしても静翼が皆無のため、燃焼ガス
等をほぼ直線的に膨張させることも可能になり飛躍的に
多段にした全段が回転するため噴射速度の減衰が非常に
少なく大きな回転力が得られるのに加えて、動翼間の相
対速度を動翼と静翼の従来速度の2倍に近づけられるた
め小形大出力となり、軸流圧縮機側も同様にほぼ直線的
に圧縮するため飛躍的に多段にしても入力が僅少となり
圧力比の飛躍的上昇が可能となって、圧縮空気の外気に
よる伝熱冷却や飛行速度の上昇と共に更に圧力比が上昇
するためラムジエット推進装置84を中心に併設するこ
とにより効率良く飛行マッハ数を上昇できる大きな効果
があります。
翼群31を具備したガスタービンの特徴は、軸流圧縮機
側の圧力比を飛躍的に上昇させるためにタービンの段落
数を飛躍的に多段にしても静翼が皆無のため、燃焼ガス
等をほぼ直線的に膨張させることも可能になり飛躍的に
多段にした全段が回転するため噴射速度の減衰が非常に
少なく大きな回転力が得られるのに加えて、動翼間の相
対速度を動翼と静翼の従来速度の2倍に近づけられるた
め小形大出力となり、軸流圧縮機側も同様にほぼ直線的
に圧縮するため飛躍的に多段にしても入力が僅少となり
圧力比の飛躍的上昇が可能となって、圧縮空気の外気に
よる伝熱冷却や飛行速度の上昇と共に更に圧力比が上昇
するためラムジエット推進装置84を中心に併設するこ
とにより効率良く飛行マッハ数を上昇できる大きな効果
があります。
【0077】外側タービン動翼群12及び外側圧縮機動
翼群31を具備したガスタービンの特徴は、軸流圧縮機
側の圧力比を飛躍的に上昇させるためのタービンの段落
数を飛躍的に多段にしても静翼が皆無のため、燃焼ガス
等をほぼ直線的に膨張させることも可能になり噴射速度
の減衰が非常に少ないため更に多段に構成して大回転力
が得られるのに加えて、動翼間の相対速度を動翼と静翼
間の従来速度の2倍に近づけられるため小形軽量大出力
となり、軸流圧縮機側も同様にほぼ直線的に圧縮すねた
め飛躍的に多段にしても入力が僅少となり圧力比の飛躍
的上昇が可能となって圧力比を飛躍的に上昇できる効果
があり、燃焼器6a・6b・6c等を具備すると高温の
燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気エネルギーに大変換して
蒸気タービンに合成できるため、排気温度を100゜C
に近づけて断熱無冷却として燃料噴射量の大増大を可能
にして理論空燃比燃焼に近づけられる大きな効果がある
のに加えて、ガスタービンが完全回転機関であるため熱
効率を飛躍的に上昇できる大きな効果があります。
翼群31を具備したガスタービンの特徴は、軸流圧縮機
側の圧力比を飛躍的に上昇させるためのタービンの段落
数を飛躍的に多段にしても静翼が皆無のため、燃焼ガス
等をほぼ直線的に膨張させることも可能になり噴射速度
の減衰が非常に少ないため更に多段に構成して大回転力
が得られるのに加えて、動翼間の相対速度を動翼と静翼
間の従来速度の2倍に近づけられるため小形軽量大出力
となり、軸流圧縮機側も同様にほぼ直線的に圧縮すねた
め飛躍的に多段にしても入力が僅少となり圧力比の飛躍
的上昇が可能となって圧力比を飛躍的に上昇できる効果
があり、燃焼器6a・6b・6c等を具備すると高温の
燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気エネルギーに大変換して
蒸気タービンに合成できるため、排気温度を100゜C
に近づけて断熱無冷却として燃料噴射量の大増大を可能
にして理論空燃比燃焼に近づけられる大きな効果がある
のに加えて、ガスタービンが完全回転機関であるため熱
効率を飛躍的に上昇できる大きな効果があります。
【0078】この発明を自動車駆動用超小型ガスタービ
ン発電機として使用する場合には、互いに反対方向に回
転する2軸によって構成されるため動翼間の相対速度を
動翼と静翼の従来速度の2倍に近づけられるのに加え
て、低温の過熱蒸気エネルギーに大変換することで燃料
噴射量の大増大を可能にして小型軽量大出力の極限に近
い自動車駆動用超小型ガスタービン発電機を得る大きな
効果があります。
ン発電機として使用する場合には、互いに反対方向に回
転する2軸によって構成されるため動翼間の相対速度を
動翼と静翼の従来速度の2倍に近づけられるのに加え
て、低温の過熱蒸気エネルギーに大変換することで燃料
噴射量の大増大を可能にして小型軽量大出力の極限に近
い自動車駆動用超小型ガスタービン発電機を得る大きな
効果があります。
【0079】この発明を熱と電気の併給用として使用す
ると、高温の燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気エネルギー
に大変換して蒸気タービンに合成できるため、燃料噴射
量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけられるため最
大出力を3倍程度に大増大できる大きな効果があり、負
荷調整も燃料噴射量と過熱蒸気噴射量を大幅に増減可能
となるため大幅に容易に制御できる大きな効果があるの
に加えて、排気の冷却により100゜Cに近い大量の熱
水と温水が得られるため排気熱量の殆どを循環利用出来
るのに加えて熱としても容易に供給できる大きな効果が
あり、従って総合熱効率90%以上を可能にするために
も大きな効果があります。
ると、高温の燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気エネルギー
に大変換して蒸気タービンに合成できるため、燃料噴射
量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけられるため最
大出力を3倍程度に大増大できる大きな効果があり、負
荷調整も燃料噴射量と過熱蒸気噴射量を大幅に増減可能
となるため大幅に容易に制御できる大きな効果があるの
に加えて、排気の冷却により100゜Cに近い大量の熱
水と温水が得られるため排気熱量の殆どを循環利用出来
るのに加えて熱としても容易に供給できる大きな効果が
あり、従って総合熱効率90%以上を可能にするために
も大きな効果があります。
【0080】この発明を超高速船の推進用ガスタービン
として使用すると、高温のガス温度を低温の加熱蒸気エ
ネルギーに大変換して蒸気タービンと合成できるため、
燃料噴射量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけて最
大出力を3倍程度に大増大して小型軽量大出力にできる
大きな効果があり、負荷調整も燃料噴射量と過熱蒸気噴
射量を大幅に増減可能なため容易に制御できる大きな効
果があり、排気の冷却により100゜Cに近い熱水と温
水が得られるため排熱を復水として循環使用できるのに
加えて熱としても供給できるため熱損失が非常に僅少と
なるのに加えて、ガスタービンが完全回転機関であるた
め飛躍的に熱効率の高い超高速船の推進用ガスタービン
を得る大きな効果があります。
として使用すると、高温のガス温度を低温の加熱蒸気エ
ネルギーに大変換して蒸気タービンと合成できるため、
燃料噴射量の大増大により理論空燃比燃焼に近づけて最
大出力を3倍程度に大増大して小型軽量大出力にできる
大きな効果があり、負荷調整も燃料噴射量と過熱蒸気噴
射量を大幅に増減可能なため容易に制御できる大きな効
果があり、排気の冷却により100゜Cに近い熱水と温
水が得られるため排熱を復水として循環使用できるのに
加えて熱としても供給できるため熱損失が非常に僅少と
なるのに加えて、ガスタービンが完全回転機関であるた
め飛躍的に熱効率の高い超高速船の推進用ガスタービン
を得る大きな効果があります。
【0081】燃焼器6a・6b・6c等によって高温の
燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気質量に大変換して蒸気タ
ービンと合成すると、燃料噴射量の大増大により理論空
燃比燃焼に近づけて小型軽量大出力にできる大きな効果
があり、主として過熱蒸気質量の大増大により小型軽量
大出力とするため速度形エネルギーとして利用するのが
最適になるのに加えて、ガスタービンが完全回転機関で
あるため熱効率を飛躍的に上昇できる大きな効果がある
と共に、質量の大増大は低騒音にできる効果も大きく、
外側タービン動翼群に大変換したため速度形エネルギー
を直線的に膨張させて効率良く回転動力に変換できる大
きな効果があり、外側圧縮機動翼群に大変換したため空
気を直線的に効率良く圧縮して圧力比を上昇させるため
最小の入力で大きな圧力比を得る大きな効果があるた
め、最上流にファン73a・73bを2重反転ファンと
して具備すると低圧の圧縮空気を効率良く得るために大
きな効果があります。
燃焼ガス温度を低温の過熱蒸気質量に大変換して蒸気タ
ービンと合成すると、燃料噴射量の大増大により理論空
燃比燃焼に近づけて小型軽量大出力にできる大きな効果
があり、主として過熱蒸気質量の大増大により小型軽量
大出力とするため速度形エネルギーとして利用するのが
最適になるのに加えて、ガスタービンが完全回転機関で
あるため熱効率を飛躍的に上昇できる大きな効果がある
と共に、質量の大増大は低騒音にできる効果も大きく、
外側タービン動翼群に大変換したため速度形エネルギー
を直線的に膨張させて効率良く回転動力に変換できる大
きな効果があり、外側圧縮機動翼群に大変換したため空
気を直線的に効率良く圧縮して圧力比を上昇させるため
最小の入力で大きな圧力比を得る大きな効果があるた
め、最上流にファン73a・73bを2重反転ファンと
して具備すると低圧の圧縮空気を効率良く得るために大
きな効果があります。
【図1】第1実施例を示す一部断面図である。
【図2】カンニュラ形の燃焼機6b及び継手を示す断面
図である。
図である。
【図3】カンニュラ形の燃焼器を軸流圧縮機側からみた
図である。
図である。
【図4】カンニュラ形の燃焼器をタービン側から見た図
である。
である。
【図5】アンニュラ形の燃焼器6c及び継手を示す断面
図である。
図である。
【図6】燃焼器内筒の最上流部分の実施例を示す断面図
である。
である。
【図7】外側圧縮機動翼群又は外側タービン動翼群を別
々に使用する場合を説明するための断面図である。
々に使用する場合を説明するための断面図である。
【図8】外側タービン動翼群の一例を示す一部横断面図
である。
である。
【図9】外側タービン動翼群の一例を示す一部縦断面図
である。
である。
【図10】外側タービン動翼群の一例を示す一部縦断面
図である。
図である。
【図11】外側タービン動翼群の一例を示す一部横断面
図である。
図である。
【図12】外側タービン動翼群の一例を示す一部縦断面
図である。
図である。
【図13】外側タービン動翼群の一例を示す一部縦断面
図である。
図である。
【図14】外側タービン動翼群の一例を燃焼器側から見
た図である。
た図である。
【図15】冷却鰭を一体具備した外側タービン動翼群の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図16】ファンを一体具備した外側タービン動翼群の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図17】冷却を好まない外側圧縮機動翼群例を示す横
断面図である。
断面図である。
【図18】冷却を好まない外側圧縮機動翼群例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図19】ファンを具備した冷却を好まない外側圧縮機
動翼群例の縦断面図である。
動翼群例の縦断面図である。
【図20】外気冷却用分割形圧縮機胴例及び一体形外側
圧縮機胴例の横断面図である。
圧縮機胴例の横断面図である。
【図21】外気冷却用外側圧縮機動翼群例の縦断面図で
ある。
ある。
【図22】ファンを具備した外気冷却用外側圧縮機動翼
群例の縦断面図である。
群例の縦断面図である。
【図23】外気冷却用外側圧縮機動翼群例を燃焼器側よ
り見た図である。
り見た図である。
【図24】外気冷却用外側圧縮機動翼群例を示す縦断面
図である。
図である。
【図25】ファンを具備した外気冷却用外側圧縮機動翼
群例を示す縦断面図である。
群例を示す縦断面図である。
【図26】冷却空気再冷却用一体形外側圧縮機胴例等の
横断面図である。
横断面図である。
【図27】外側圧縮機動翼群終段例付近及び外側タービ
ン動翼群1段例付近の冷却空気の流れの一例を示す縦断
面図である。
ン動翼群1段例付近の冷却空気の流れの一例を示す縦断
面図である。
【図28】外側圧縮機動翼群終段例付近の縦断面図及び
正面図である。
正面図である。
【図29】2重反転歯車装置を示す縦断面図である。
【図30】2重反転減速歯車装置を示す縦断面図であ
る。
る。
【図31】第2実施例を示す断面図である。
【図32】ファン又は冷却鰭を一体具備した外側圧縮機
動翼群及び冷却鰭を一体具備した外側タービン動翼群を
示す断面図である。
動翼群及び冷却鰭を一体具備した外側タービン動翼群を
示す断面図である。
【図33】2重反転ターボファンとした場合の断面図で
ある。
ある。
【図34】2重反転プロップファンとした場合の断面図
である。
である。
1:内筒 2:水管 3:水蒸気 4:燃料噴射器
5:タービン 6:燃焼器 7:外筒 8:蒸気噴射管
9:ガスタービン主軸 10:タービン動翼群 1
1:圧縮機動翼群 12:外側タービン動翼群 13:
外側タービン動翼群1段 14:円板部 15:分割形
タービン胴 16:一体形外側タービン胴17:軸方向
凹凸 18:外側タービン動翼群終段 19:外側ター
ビン主動大歯車 20:第1従動小歯車 21:支軸
22:第1主動小歯車 23:スプライン支軸(第2支
軸) 24:第2従動小歯車 25:第2主動小歯車
26:主軸側従動大歯車 27:環状の鞘 28:燃焼
ガス噴射口群 29:フランジ 30:軸流圧縮機 3
1:外側圧縮機動翼群 32:分割形圧縮機胴 33:
外側圧縮機動翼群1段 34:外側圧縮機動翼群終段
35:一体形外側圧縮機胴 36:外側圧縮機主動大歯
車 37:外側圧縮機従動大歯車 38:環状の噴口
39:環状の受口 40:内歯車 41:2重反転歯車
装置 42:主軸側主動大歯車 43:ガスタービン本
体 44:本体側支軸 45:第1従動小歯車 46:
第1主動小歯車 47:外側圧縮機動翼群側 48:外
側タービン動翼群側 49:ガスタービン主軸側 5
0:遊星減速歯車装置 51:2重反転減速歯車装置
52:太陽歯車 53:遊星歯車 54:内歯車 5
5:遊星歯車支軸 56:円形板 57:動力軸 5
8:外側ガスタービン主軸 59:案内羽根 60:冷
却鰭 61:過熱蒸気制御弁 62:環状の燃焼室 6
3:外側内筒内面 64:内側内筒内面 65:ラビリ
ンスシール 66:過熱空気発生筒 67:過熱空気噴
射穴 68:堤防 69:分割部 70:シュラウド
71:空間 72:ボルト 73:ファン 74:冷却
空気 75:冷却空気通路 76:一体継手 77:環
状の空気溜 78:冷却空気入口 80:プロップファ
ン 81:腕部 82:ラム燃料噴射器 83:ラム燃
焼器 84:ラムジエット推進装置
5:タービン 6:燃焼器 7:外筒 8:蒸気噴射管
9:ガスタービン主軸 10:タービン動翼群 1
1:圧縮機動翼群 12:外側タービン動翼群 13:
外側タービン動翼群1段 14:円板部 15:分割形
タービン胴 16:一体形外側タービン胴17:軸方向
凹凸 18:外側タービン動翼群終段 19:外側ター
ビン主動大歯車 20:第1従動小歯車 21:支軸
22:第1主動小歯車 23:スプライン支軸(第2支
軸) 24:第2従動小歯車 25:第2主動小歯車
26:主軸側従動大歯車 27:環状の鞘 28:燃焼
ガス噴射口群 29:フランジ 30:軸流圧縮機 3
1:外側圧縮機動翼群 32:分割形圧縮機胴 33:
外側圧縮機動翼群1段 34:外側圧縮機動翼群終段
35:一体形外側圧縮機胴 36:外側圧縮機主動大歯
車 37:外側圧縮機従動大歯車 38:環状の噴口
39:環状の受口 40:内歯車 41:2重反転歯車
装置 42:主軸側主動大歯車 43:ガスタービン本
体 44:本体側支軸 45:第1従動小歯車 46:
第1主動小歯車 47:外側圧縮機動翼群側 48:外
側タービン動翼群側 49:ガスタービン主軸側 5
0:遊星減速歯車装置 51:2重反転減速歯車装置
52:太陽歯車 53:遊星歯車 54:内歯車 5
5:遊星歯車支軸 56:円形板 57:動力軸 5
8:外側ガスタービン主軸 59:案内羽根 60:冷
却鰭 61:過熱蒸気制御弁 62:環状の燃焼室 6
3:外側内筒内面 64:内側内筒内面 65:ラビリ
ンスシール 66:過熱空気発生筒 67:過熱空気噴
射穴 68:堤防 69:分割部 70:シュラウド
71:空間 72:ボルト 73:ファン 74:冷却
空気 75:冷却空気通路 76:一体継手 77:環
状の空気溜 78:冷却空気入口 80:プロップファ
ン 81:腕部 82:ラム燃料噴射器 83:ラム燃
焼器 84:ラムジエット推進装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02K 3/06 F02K 3/06 F23R 3/00 F23R 3/00 A 3/44 3/44 3/46 3/46
Claims (40)
- 【請求項1】ガスタービン用の各種燃焼器に於いて、例
えばカン形の燃焼器(6a)を任意の形状に延長して熱
を発生させる上流部分を使用して下流の空気によって希
釈する部分を削除して4角形を含む内筒(1a)のみと
してその内に沿って水管(2)を多条ネジ状に適当な太
さや長さや間隔にして配設して、外部の水噴射ポンプ圧
力及び多数の過熱蒸気制御弁(61)を任意の測定箇所
の数値に基づいて計算制御して高圧力の水及び過熱蒸気
を供給して、多数の内筒(1a)の内部の完全燃焼をほ
ぼ終了した部位の下流側で水管(2)の上流側より下流
側に向かって選択した蒸気噴射管(8)は下流に直接外
側タービン動翼群1段(12)に噴射することも含めて
延長して、過熱蒸気等の水蒸気(3)を多数の蒸気噴射
管(8)より噴射して、通常の燃料噴射器(4)より燃
料噴射完全燃焼終了した高温の燃焼ガス温度を大幅に低
下させて排気温度が500゜C前後であったものを10
0゜Cに近づけることで理論空燃比燃焼に近づけること
を可能にして燃料注入量の増大により出力は大増大して
排気熱損失は大低減して燃焼ガスと過熱蒸気を同棲させ
ることで復水損失も皆無にすると共に、タービンに噴射
する質量を燃焼ガス質量+過熱蒸気質量として大増大す
ることによりガスタービンの熱効率を上昇させて熱負荷
は飛躍的に低減して安価なタービンを得ることを目的と
した各種ガスタービンの燃焼器。 - 【請求項2】ガスタービン用の各種燃焼器に於いて、例
えばカンニュラ形の燃焼器(6b)を任意の形状に延長
しで熱を発生させる上流部分を使用して下流の空気によ
って希釈する部分を削除して4角形を含む内筒(1b)
のみとしてその内面に沿って複数の水管(2)を多条ネ
ジ状に適当な間隔や太さや長さにして配設して、外部の
水噴射ポンプ圧力及び多数の過熱蒸気制御弁(61)を
任意の測定箇所の数値に基づいて計算制御して高圧力の
水及び過熱蒸気を供給して、多数の内筒(1b)の内部
の完全燃焼をほぼ終了した部位の下流側で水管(2)の
上流側より下流側に向かって選択した蒸気噴射管(8)
は下流に直接外側タービン動翼群1段(12)に噴射す
ることも含めて延長して過熱蒸気等の水蒸気(3)を多
数の蒸気噴射管(8)より噴射して、通常の燃料噴射器
(4)より燃料噴射完全終了した高温の燃焼ガス温度を
大幅に低下させて排気温度を100゜Cに近づけること
で理論空燃比燃焼に近づけることを可能にして燃料注入
量の大増大により出力は大増大して排気熱損失は大低減
して燃焼ガスと過熱蒸気を同棲させることで復水損失も
皆無にして、必要に応じて排気の冷却により大量の熱水
と温水を容易に得ることで排熱利用を容易にすると共
に、タービンに噴射する質量を燃焼ガス質量+過熱蒸気
質量として大増大することによりガスタービンの熱効率
を上昇させて熱負荷は飛躍的に低減して安価なガスター
ビンを得ることを目的とした各種ガスタービンの燃焼
器。 - 【請求項3】ガスタービン用の各種燃焼器に於いて、例
えばアンニュラ形の燃焼器(6c)を任意の形状に延長
して熱を発生させる上流部分を使用して下流の空気によ
って希釈する部分を削除して内筒(1c)のみとしてそ
の環状の燃焼室(62)の外側内筒内面(63)と内側
内筒内面(64)にそれぞれ沿って多数の水管(2)を
多条ネジ状にそれぞれに適当な間隔や太さや長さにして
配設して、外部の水噴射ポンプ圧力及び多数の過熱蒸気
制御弁(61)を任意の測定箇所の数値に基づいて計算
制御して高圧力の水及び過熱蒸気を供給して、内筒(1
c)の内部の完全燃焼をほぼ終了した部位の下流側で水
管(2)の上流側より下流側に向かって選択した蒸気噴
射管(8)は下流に直接外側タービン動翼群1段に噴射
することも含めて延長して、過熱蒸気等の水蒸気(3)
を多数の蒸気噴射管(8)より噴射して、通常の燃料噴
射器(4)より燃料噴射完全燃焼終了した高温の燃焼ガ
ス温度を大幅に低下させて排気温度を100゜Cに近づ
けることで理論空燃比燃焼に近づけることを可能にして
燃料注入量の大増大により出力は大増大して排気熱損失
は大低減して燃焼ガスと過熱蒸気を同棲させることで復
水損失も皆無にして、必要に応じて排気の冷却により大
量の熱水と温水を容易に得ることで排熱利用も容易にす
ると共に、タービンに噴射する質量を燃焼ガスの質量+
過熱蒸気の質量として大増大することによりガスタービ
ンの熱効率を上昇させて熱負荷は飛躍的に低減して安価
なガスタービンを得ることも目的とした各種ガスタービ
ン用の燃焼器。 - 【請求項4】ガスタービン用の各種燃焼器を外側圧縮機
動翼群終段(31)と組み合わせて使用するため、外側
圧縮機動翼群終段(31)より環状に突出して外周にラ
ビリンスシール(65)を有する環状の噴口(38)の
外部に回転自在に外嵌して内部がラビリンスシール(6
5)の片方を形成する環状の受口(39)及びフランジ
(29)を設け、各種燃焼器の最上流の外筒(7)の内
部に案内羽根(59)を多数設けて外部に環状のフラン
ジ(29b)を固着して外側圧縮機動翼群終段(31)
と各種燃焼器を組み合わせ可能としたことを特徴とする
環状の受口を含めた外側圧縮機動翼群。 - 【請求項5】ガスタービン用の各種燃焼器を外側タービ
ン動翼群1段(12)と組み合わせて使用するため、各
種燃焼器側にはタービン動翼群1段(12)等を燃焼ガ
ス等の噴射により回転させる環状の燃焼ガス噴射口群
(28)をフランジ(29a)により固着して突設し、
外側タービン動翼群1段(12)側には環状の燃焼ガス
噴射口群(28)から噴射される燃焼ガス等を受け入れ
る環状の鞘(27)を外側にラビンスシール(65)を
有する環状の燃焼ガス噴射口群(28)に回転自在に外
嵌突設してその嵌合部にもラビンスシール(65)の片
方を設けて、外側タービン動翼群1段(12)と各種燃
焼器を組み合わせてタービン(5)と各種燃焼器を組み
合わせたことを特徴とする燃焼ガス噴射口群を含めた外
側タービン動翼群。 - 【請求項6】高温の燃焼熱を冷却して高温の過熱空気を
造り高速撹拌燃焼させるため、圧縮機側から噴射される
高速空気を高圧空気に変換する堤防(68)を内筒(1
a)等の外周を円形に突出させたりアンニュラ形の場合
は内と外を環状に突出させて、通常の燃料噴射器(4)
の周囲を取り囲むように湯呑み形の過熱空気発生筒(6
6)を適当数具備してそれぞれに過熱空気噴射穴(6
7)を多数貫設して中心に向かって噴射する穴数を多く
して噴射方向も上流側に傾斜させることで、高温の過熱
空気を大量に攪拌混合して燃焼困難な希薄燃料も完全燃
焼終了させることを特徴とするガスタービン用の燃焼
器。 - 【請求項7】冷却しない用途に使用する外側タービン動
翼群を、通常のタービン静翼群を全廃して第1段から最
終段まで奇数段をすべて外側タービン動翼群(12)に
大変換して、分割形タービン胴(15)の軸方向に多数
の軸方向凹凸(17a)(17b)を設けて中間の外側
タービン動翼群(12)をそれぞれ半径方向に分割する
か又は一体として分割形タービン胴(15)の間に挿入
れて固着し、外側タービン動翼群1段(13)及び外側
タービン動翼群終段(18)もそれぞれ円板部(14
a)及び(14b)を設けてそれぞれ一体として半径方
向及び軸方向に固着してそれぞれガスタービン主軸
(9)に枢支して、外側タービン動翼群1段(13)の
半径方向内側より燃焼器側に環状の鞘(27)の内側を
環状に突設してラビンスシール(65)を設け、分割形
タービン胴(15)の外側にテーパを有する一体形ター
ビン胴(16)をそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸
(17a)(17b)に沿って外嵌して空間(71)を
多数設けて2重構造にして燃焼器側に環状の鞘(27)
の片方を突設してラビリンスシール(65)を設けて外
側タービン動翼群1段(13)及び外側タービン動翼群
終段(18)に半径方向及び軸方向に固着して、外側タ
ービン動翼群として具備したことを特徴とするガスター
ビン用の外側タービン動翼群。 - 【請求項8】外気によりタービン翼を伝熱冷却するため
通常のタービン静翼を全廃して第1段から最終段まで奇
数段をすべて外側タービン動翼群(12)に大変換し
て、分割部(69b)を有する環状の分割形タービン胴
(15)の軸方向に多数の軸方向凹凸(17a)(17
b)を設けて、中間の外側タービン動翼群(12)をそ
れぞれ半径方向に分割するか又は一体として分割形ター
ビン胴(15)の間に挿入れて固着し、外側タービン動
翼群1段(13)及び外側タービン動翼群終段(18)
もそれぞれ円板部(14a)及び(14b)を設けてそ
れぞれ一体として半径方向及び軸方向に固着してそれぞ
れガスタービン主軸(9)に枢支して、外側タービン動
翼群一段(13)の半径方向内側より燃焼器側に環状の
鞘(27)の内側を環状に突設してラビリンスシール
(65)を設け、一体形タービン胴(16)の内側に環
状の鞘(27)の片方を突設してラビリンスシール(6
5)を有し外周に多数の冷却鰭(60)を適宜の角度で
具備してテーパを有する一体形外側タービン胴(16
b)をそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸(17a)
(17b)に沿って外嵌して外側タービン動翼群(1
2)と一体形外側タービン胴(16b)等が広範囲に接
触することにより外気と高速接触する冷却鰭(60)よ
り高速放熱すると共に、2重構造としたことで組み立て
容易な外側タービン動翼群(12)として具備したこと
を特徴とするガスタービン用の外側タービン動翼群。 - 【請求項9】外気によりタービン翼を高速冷却するため
通常のタービン静翼を全廃して第1段から最終段まで奇
数段をすべて外側タービン動翼群(12)に大変換し
て、外側タービン動翼群1段(13)は冷却鰭(60)
及び環状の鞘(27)及び円板部(14a)を一体に構
成してガスタービン主軸(9)に枢支して、外側タービ
ン動翼群(12)の中間段は冷却鰭(60)と一体に構
成し、外側タービン群終段(18)は冷却鰭(60)及
び円板部(14b)と一体に構成してガスタービン主軸
(9)に枢支して、それぞれをボルト(72)により適
宜に締付けて高速回転によりタービン翼を外気により急
速伝熱冷却する外側タービン動翼群(12)として具備
したことを特徴とするガスタービン用の外側タービン動
翼群。 - 【請求項10】外側タービン動翼群(12)をファンと
しても使用するため、前記一体形外側タービン胴(16
a)の外面に多数のファン(73)を1列以上一体とし
て突設したことを特徴とする請求項7に記載のガスター
ビン用の外側タービン動翼群。 - 【請求項11】外側タービン動翼群(12)をプロップ
ファンとしても使用するため、前記一体形外側タービン
胴(16b)の外面に多数のプロップファン(80)を
先端で環状に連結して突設すると共に選択した場所には
冷却鰭(60)をファンの角度に併設したことを特徴と
する請求項8に記載のガスタービン用の外側タービン動
翼群。 - 【請求項12】外側タービン動翼群(12)をプロップ
ファンとしても使用するため、通常のタービン静翼群を
全廃して、第1段から最終段まで奇数段をすべて外側タ
ービン動翼群に大変換して、外側タービン動翼群1段
(13)は冷却鰭(60)及び環状の鞘(27)及び円
板部(14a)を一体にしてガスタービン主軸(9)に
枢支して、外側タービン動翼群(12)の中間段は冷却
鰭(60)と1体にするか又はそれぞれ分断したプロツ
プファン(80)の部分及び冷却鰭(60)とそれぞれ
一体とし、外側タービン動翼群終段(18)は分断した
プロップファン(80)の部分及び冷却鰭(60)及び
円板部(14b)と一体にしてガスタービン主軸(9)
に枢支して、各段の継手毎にプロップファン(80)の
内部にボルト(72)により締付けてプロップファン
(80)の先端で環状に連結して外側タービン動翼群及
びプロップファン(80)及び冷却鰭(60)を構成さ
せて外側タービン動翼群として具備したことを特徴とす
るガスタービン用の外側タービン動翼群。 - 【請求項13】冷却しない用途に使用する外側圧縮機動
翼群を、通常の軸流圧縮機静翼を全廃して、第1段から
最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群(31)に
大変換して、分割部(69b)を有する環形の分割形圧
縮機胴(32)に多数の軸方向凹凸(17c)(17
d)を設けて、中間の外側圧縮機動翼群(31)をそれ
ぞれ半径方向に分割部(69a)を設けて分割するか又
は一体として分割形圧縮機胴(32)の間に挿入れて固
着し、外側圧縮機動翼群1段(33)及び外側圧縮機動
翼群終段(34)及び中間の選択した外側圧縮機動翼群
(31)にはそれぞれ円板部(14c)及び(14d)
及び(14c)(14f)等を適宜に設けてそれぞれ一
体にしてガスタービン主軸(9)に枢支して、外側圧縮
機動翼群終段(34)の半径方向両側より燃焼器側に環
状の噴口(38)を環状に突設して内外両外周にラビリ
ンスシール(65)を設け、分割形圧縮機胴(32)の
外側に内部にテーパを有する一体形外側圧縮機胴(35
a)をそれぞれに設けた多数の軸方向凹凸(17c)
(17d)に沿って外嵌して空間(71)を多数設けて
外側圧縮機動翼群1段(33)及び外側圧縮機動翼群終
段(34)の半径方向及び軸方向に固着して2重構造に
した外側圧縮機動翼群(31)を具備したことを特徴と
するガスターン用の軸流圧縮機外側圧縮機動翼群。 - 【請求項14】外気により冷却を行う外側圧縮機動翼群
(31)を、通常の軸流圧縮機静翼を全廃して第一段か
ら最終段まで奇数段をすべて外側圧縮機動翼群(31)
に大変換して、分割部(69b)を有する環形の分割形
圧縮機胴(32)に多数の軸方向凹凸(17e)を設け
て、中間の外側圧縮機動翼群(31)をそれぞれ半径方
向に分割部(69a)をもうけて分割するか又は一体と
して分割形圧縮機胴(32)の間に挿入れて固着し、外
側圧縮機動翼群1段(33)及び外側圧縮機動翼群終段
(34)及び中間の選択した外側圧縮機動翼群(31)
にはそれぞれ円板部(14d)及び(14e)等を適宜
に設けてそれぞれ一体にしてガスタービン主軸(9)に
枢支して、外側圧縮機動翼群終段(34)の半径方向両
側より燃焼器側に環状の噴口(38)を環状に突設して
内外両外周にラビリンスシール(65)を設け、分割形
圧縮機胴(32)の外側に外周に多数の冷却鰭(60)
を適宜の角度で具備して内部にテーパを有する一体形外
側圧縮機胴(35b)をそれぞれに設けた多数の軸方向
凹凸(17e)(17f)に沿って外嵌して外側圧縮機
動翼群1段(33)及び外側圧縮機動翼群終段(34)
の半径方向及び軸方向に固着して、2重構造にした外側
圧縮機動翼群(31)を具備したことを特徴とするガス
タービン用軸流圧縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項15】最良の圧縮空気多段外気冷却を得るため
の外側圧縮機動翼群(31)を、通常の軸流圧縮機静翼
を全廃して第1段から最終段まで奇数段をすべて外側圧
縮機動翼群(31)に大変換して、外側圧縮機動翼群1
段(33)は冷却鰭(60)及び円板部(14g)と一
体にしてガスタービン主軸(9)に枢支して、外側圧縮
機動翼群(31)の中間段は冷却鰭(60)とそれぞれ
一体にして前段にボルト(72)により固着すると共に
選択した中間段には円板部(14i)等を設けてガスタ
ービン主軸(9)に枢支して、外側圧縮機動翼群終段
(34)の半径方向両側より燃焼器側に環状の墳口(3
8)を突設して内外両外周にラビリンスシール(65)
を設けて半径方向外向きに冷却鰭(60)を設けて半径
方向内向きに円板部(14h)を設けてガスタービン主
軸(9)に枢支してボルト(27)により前段に固着し
た、外側圧縮機動翼群(31)を具備したことを特徴と
するガスタービン用の軸流圧縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項16】外側圧縮機動翼群(31)をファンとし
ても使用するため、前記一体形外側圧縮機胴(35a)
の上流側外周にファン(73)を1列以上一体として突
設したことを特徴とする請求項13に記載のガスタービ
ン用軸流圧縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項17】外側圧縮機動翼群(31)をファンとし
ても使用するため、前記一体形外側圧縮機胴(35b)
の上流側外周に多数のファン(73)を1列以上同方向
の冷却鰭(60)と共に一体にして突設したことを特徴
とする請求項14に記載のガスタービン用軸流圧縮機の
外側圧縮機動翼群。 - 【請求項18】外側圧縮機動翼群(31)をファンとし
ても使用するため、前記外側圧縮機動翼群1段(33)
は分断したファン(73)の部分及び円板部(14g)
を一体にしてガスタービン主軸(9)に枢支して、外側
圧縮機動翼群(31)の中間段以下は用途に合わせて分
断したファン(73)の部分及びファンと同方向の冷却
鰭(60)等を一体にして上流段にボルト(72)によ
り固着して、下流段も用途に合わせて固着することによ
り2列以上のファン取り付けも可能にしたことを特徴と
する請求項15に記載のガスタービン用軸流圧縮機の外
側圧縮機動翼群。 - 【請求項19】外側圧縮機動翼群(31)を使用してタ
ービン側の冷却空気(74)を得るため、外側圧縮機動
翼群(31)の空間(71a)(71b)を冷却空気通
路(75)として使用して、外側圧縮機動翼群終段(3
4)より噴出させた圧縮空気の一部を半径方向外向きに
多数の空間(71a)に連絡して、空間(71a)内を
移動させて外側圧縮機動翼群1段(33)と分割形圧縮
機胴(32)等の継手部で空間(71b)に連絡して、
空間(71b)内を移動させて外側圧縮機動翼群終段
(34)の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、タ
ービン側の冷却空気(74)を得ることを特徴とする請
求項13又は請求項16に記載のガスタービン用軸流圧
縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項20】外側圧縮機動翼群(31)を使用してタ
ービン側えの冷却空気(74)を得るため、圧縮空気を
効率良く冷却するため外側圧縮機動翼群の空間(71
a)(71b)を削除していたものを(71b)のみ復
活して(71c)(71d)多数として冷却空気通路
(75)として使用して、外側圧縮機動翼群終段(3
4)より噴出させた圧縮空気の一部を半径方向外向きに
多数の空間(71c)に連絡して、空間(71c)内を
移動させて外側圧縮機動翼群1段(33)と分割形圧縮
機胴(32)等の継手部で空間(71d)に連絡して、
空間(71d)内を移動させて外側圧縮機動翼群終段
(34)の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、タ
ービン側の冷却空気(74)を得ることを特徴とする請
求項14又は請求項17に記載のガスタービン用軸流圧
縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項21】外側圧縮機動翼群(31)を使用してタ
ービン側に低温の冷却空気(74)を得るためには、圧
縮空気を効率良く冷却するための外側圧縮機動翼群(3
1)を1段から最終段まで各動翼段毎に一体に形成して
組み立ててあるため、冷却空気通路(75)を冷却鰭
(60)内に新設するのが最良の冷却空気通路(75)
となり、外側圧縮機動翼群終段(34)より噴出させた
圧縮空気の一部を半径方向外向きに多数の冷却空気通路
(75a)に連絡して、冷却空気通路(75a)内を移
動させて外側圧縮機動翼群1段(33)と同3段の継手
部分で冷却空気通路(75b)に連絡して、冷却空気通
路(75b)内を移動させて外側圧縮機動翼群終段(3
4)の半径方向外方より燃焼器側に噴出させて、低温の
タービン側冷却空気(74)を得ることを特徴とする請
求項15又は請求項18に記載のガスタービン用軸流圧
縮機の外側圧縮機動翼群。 - 【請求項22】外側圧縮機動翼群(31)を再度使用し
て圧縮空気を冷却した低温の冷却空気(74)を冷却空
気入口(78a)に供給して外側タービン動翼群1段
(13)を冷却するため、外側タービン動翼群1段(1
3)を大型翼として外周の冷却鰭(60)を外気と高速
接触させて外径側より伝熱冷却すると共に、冷却面積を
大幅に拡大した環状の鞘(27)及び一体継手(76)
を含めて大きく湾曲させて、動翼内の冷却空気通路(7
5)に冷却空気(74)を供給して主として内径側より
冷却して、更に内径側より翼冷却するためタービン動翼
群(10)側を冷却する冷却空気入口(78b)をほぼ
軸方向に動翼毎に多数具備して、ラビリンスシール(6
5)を一体継手(76)の半径方向内方に環状に設けて
外側タービン動翼群1段(13)として具備したことを
特徴とする請求項8又は請求項9に記載のガスタービン
用の外側タービン動翼群。 - 【請求項23】外側圧縮機動翼群(31)の上流側又は
外側タービン動翼群(12)の下流側に2重反転歯車装
置(41)を具備して、外側圧縮機動翼群(31)又は
外側タービン動翼群(12)とガスタービン主軸(9)
を選択した回転比で互いに反対方向に正確に回転させる
ため、外側圧縮機動翼群側(47)又は外側タービン動
翼群側(48)に内歯車(40)を具備して、ガスター
ビン主軸側(49)に主軸側主動大歯車(42)を固着
してガスタービン本体(43)に回転自在に枢支された
複数の本体側支軸(44)に固着された複数の第1従動
小歯車(45)に歯合し、本体側支軸(44)の他端に
固着された第1主動小歯車(46)を外側圧縮機動翼群
側(47)又は外側タービン動翼群側(48)に具備さ
れた内歯車(40)に歯合して、外側圧縮機動翼群(3
1)又は外側タービン動翼群(12)とガスタービン主
軸(9)が選択した回転比で互いに反対方向に正確に回
転することを特徴とする外側圧縮機動翼群(31)又は
外側タービン動翼群(12)を含むガスタービン用の2
重反転歯車装置。 - 【請求項24】外側圧縮機動翼群(31)の上流側又は
外側タービン動翼群(12)の下流側に2重反転減速歯
車装置(51)を具備して、外側圧縮機動翼群(31)
又は外側タービン動翼群(12)とガスタービン主軸
(9)を選択した回転比と減速比で互いに反対方向に正
確に回転させるため、外側圧縮機動翼群(31)又は外
側タービン動翼群(12)の外側端部とガスタービン主
軸(9)の端部等にそれぞれ太陽歯車(52a)(52
b)を具備して複数の遊星歯車(53a)(53b)に
それぞれ歯合して、複数の遊星歯車(53a)(53
b)をそれぞれ内歯車(54a)(54b)に歯合し
て、複数の遊星歯車(53a)(53b)の遊星歯車支
軸(55a)(55b)を両側より枢支する円形板(5
6a)の右側には円筒形の外側圧縮機動翼群側(47)
又は外側タービン動翼群側(48)として内歯車(4
0)を具備して、円形板(56b)の左側には主軸側主
動大歯車(42)を固着してガスタービン主軸側(4
9)として、主軸側主動大歯車(42)に複数の第1従
動歯車(45)を歯合して、ガスタービン本体(43)
に枢支されたその本体側支軸(44)の他端に固着され
た複数の第1主動小歯車(46)を内歯車(40)に歯
合して外側圧縮機動翼群側(47)又は外側タービン動
翼群側(48)とガスタービン主軸側(49)を連絡し
て、円形板(56b)の右側中心には動力軸(57)を
突設してこの動力軸(57)より2軸の動力を減速して
取り出すと共に、互いに反対方向に選択した回転比と減
速比で回転させることを特徴とする外側圧縮機動翼群
(31)又は外側タービン動翼群(12)を含む2重反
転減速歯車装置。 - 【請求項25】外側タービン動翼群(12)を通常の単
純サイクルガスタービンに組み合わせて使用するため、
外側タービン動翼群(12)の上流側にタービン主動大
歯車(19)を具備して第1従動小歯車(20b)に歯
合して、ガスタービン本体(43)に枢支されたその支
軸(21b)の他端に固着された第1主動小歯車(22
b)をガスタービン本体(43)に枢支された第2支軸
(23b)に固着された第2従動小歯車(24b)に歯
合して、第2支軸(23b)に固着された他方の第2主
動小歯車(25b)を主軸側従動大歯車(26)に歯合
して、本発明の外側タービン動翼群(12)を通常の単
純サイクルガスタービンに組み合わせて使用可能とした
ことを特徴とする2重反転歯車装置。 - 【請求項26】外側圧縮機動翼群(31)を通常の単純
サイクルガスタービンに組み合わせて使用するため、外
側圧縮機動翼群(31)の下流側のガスタービン主軸
(9)に外側圧縮機主動大歯車(36)を固着して第1
従動小歯車(20a)に歯合して、ガスタービン本体
(43)に枢支されたその支軸(21a)の他端に固着
された2段の第1主動小歯車(22a)(22c)をガ
スタービン本体(43)に枢支されたスプライン支軸
(23a)に摺動自在に外嵌した2段の第2従動小歯車
(24a)(24c)に変速可能に歯合して、スプライ
ン支軸(23a)に固着された他方の第2主動小歯車
(25a)を外側圧縮機動翼群(31)に固着された外
側圧縮機従動大歯車(37)に歯合して、通常の圧縮機
動翼群(11)と本発明の外側圧縮機動翼群(31)を
互いに反対方向に2つの回転比から選択して回転させる
ようにして外側圧縮機動翼群(31)を通常の単純サイ
クルガスタービンに組み合わせて使用可能にしたことを
特徴とする2重反転歯車装置。 - 【請求項27】外側タービン動翼群(12)及び外側圧
縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(58)に
より連結して、通常の単純サイクルガスタービンのター
ビン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及びガス
タービン主軸(9)に回転自在に外嵌して、通常の燃焼
器等を具備もてターボゼットエンジンとするため外側タ
ービン動翼群(12)として請求項8又は請求項9に記
載の外側タービン動翼群(12)を使用し、外側圧縮機
動翼群(31)として請求項14又は請求項15に記載
の外側圧縮機動翼群(31)を使用して、外側も全部動
翼に大変換することで外気による急速伝熱冷却を可能に
すると共に、動翼間の相対速度を動翼対静翼の間の相対
速度の2倍に近づけることを可能にしたことを特徴とす
るガスタービン。 - 【請求項28】外側タービン動翼群(12)及び外側圧
縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(58)に
より連結して、通常の単純サイクルガスタービンのター
ビン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及びガス
タービン主軸(9)に回転自在に外嵌して、通常の燃焼
器等を具備してターボゼットエンジンとするため外側タ
ービン動翼群(12)として請求項8又は請求項9に記
載の外側タービン動翼群(12)を使用し、外側タービ
ン動翼群(12)と外側圧縮機動翼群(31)の組み合
わせとして請求項20又は請求項21又は請求項22に
記載の外側圧縮機動翼群(31)及び外側タービン動翼
群(12)を使用して、外側も全部動翼に大変換するこ
とで外気による急速伝熱冷却を可能にすると共にタービ
ン側の冷却空気を再冷却して低温にすると共に、動翼間
の相対速度を動翼対静翼の間の相対速度の2倍に近づけ
ることを可能にしたガスタービン。 - 【請求項29】外側タービン動翼群(12)及び外側圧
縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(58)に
より連結して、通常の単純サイクルガスタービンのター
ビン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及びガス
タービン主軸(9)に回転自在に外嵌して通常の燃焼器
等を具備してターボファンエンジンとするため、外側タ
ービン動翼群(12)として請求項8又は請求項9に記
載の外側タービン動翼群(12)を使用し、外側圧縮機
動翼群(31)として請求項17又は請求項18に記載
の外側圧縮機動翼群(31)を使用して、用途により外
側タービン動翼群(12)と外側圧縮機動翼群(31)
の組み合わせとして請求項20から請求項22までに記
載の外側タービン動翼群(12)及び外側圧縮機動翼群
(31)等を追加して半径方向の外側を全部動翼に大変
換することで外気による急速伝熱冷却を可能にすると共
にタービン側の冷却圧縮空気を外気により再冷却して低
温の冷却空気として、動翼間の相対速度も動翼対静翼の
従来相対速度の2倍に近づけることを可能として回転数
の選択を容易にしたガスタービン。 - 【請求項30】外側タービン動翼群(12)及び外側圧
縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(58)に
より連結して、通常の単純サイクルガスタービンのター
ビン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及びガス
タービン主軸(9)に回転自在に外嵌して通常の燃焼器
等を具備してプロップファンエンジンとするため、外側
タービン動翼群(12)として請求項11又は請求項1
2に記載の外側タービン動翼群(12)を使用し、外側
圧縮機動翼群(31)として請求項14又は請求項15
に記載の外側圧縮機動翼群(31)を使用して、低温の
冷却空気を使用する用途には外側タービン動翼群(1
2)と外側圧縮機動翼群(31)の組み合わせとして請
求項20から請求項22までに記載のタービン動翼群
(12)及び外側圧縮機動翼群(31)等を追加して、
半径方向の外側を全部動翼に大変換することで外気によ
る急速伝熱冷却を可能にすると共にタービン側の冷却圧
縮空気を外気により再冷却して低温の冷却空気とし、回
転数の選択幅を飛躍的に大幅としたことを特徴とするガ
スタービン。 - 【請求項31】前記外側タービン動翼群(12)及び外
側圧縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(5
8)により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及
びガスタービン(9)に回転自在に外嵌して通常の燃焼
器等を具備したガスタービンに於いて、ガスタービン主
軸(9)の最上流にもファン(73b)を具備してファ
ン(73a)(73b)が互いに反対方向に回転する2
重反転ターボファンエンジンとしたことを特徴とする請
求項29に記載のガスタービン。 - 【請求項32】前記外側タービン動翼群(12)及び外
側圧縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(5
8)により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及
びガスタービン主軸(9)に回転自在に外嵌して通常の
燃焼器等を具備したガスタービンに於いて、外側圧縮機
動翼群1段(31)を上流側に延長して先端にプロップ
ファン80aを具備してその後部をガスタービン本体
(43)に回転自在に枢支すると共にその腕部(81)
の適部を静翼に利用して、ガスタービン主軸(9)も最
上流側に延長してプロップファン(80a)の上流側に
プロップファン(80b)として具備して、それぞれ互
いに反対方向に回転する2重反転プロップファン(80
a)(80b)を具備したことを特徴とする請求項27
又は請求項28に記載のガスタービン。 - 【請求項33】前記2重反転プロップファン(80a)
(80b)の半径方向外方の先端をそれぞれ回転方向の
前面と下流側に逆L字形に突出させて空気流を半径方向
の梢内向きに圧縮偏向させる感じにして衝撃波の発生を
抑制することを特徴とする請求項32に記載の2重反転
プロップファン。 - 【請求項34】前記外側タービン動翼群(12)及び外
側圧縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(5
8)により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及
びガスタービン主軸(9)に回転自在に外嵌して通常の
燃焼器等を具備したガスタービンに於いて、ガスタービ
ン主軸(9)を太目としてラム燃焼器(83)を具備す
る部分を適宜に拡径してその部分にラム燃焼器(83)
を適宜に固着してラム燃料噴射器(82)等を具備した
ラムジエット推進装置(84)を併設したことを特徴と
する請求項27又は請求項28に記載のガスタービン。 - 【請求項35】断熱無冷却理論空燃比燃焼ガスタービン
として使用するため請求項7に記載の外側タービン動翼
群(12)及び請求項13に記載の外側圧縮機動翼群
(31)を外側ガスタービン主軸(58)により連結し
て、通常の単純サイクルガスタービンのタービン動翼群
(10)及び圧縮機動翼群(11)及びガスタービン主
軸(9)に回転自在に外嵌して請求項1から請求項3ま
でに記載の燃焼器を具備したことを特徴とするガスター
ビン。 - 【請求項36】自動車駆動用超小型ガスタービン発電機
として使用するため、前記ガスタービンのガスタービン
主軸(9)と外側タービン動翼群(12)の下流又は外
側圧縮機動翼群(31)の上流に公知の発電機を構成す
ると共に外側タービン動翼群終段(12)からの排気を
冷却して循環させるための公知の熱交換復水器等を具備
したことを特徴とする請求項35に記載のガスタービ
ン。 - 【請求項37】熱と電気を併給するガスタービンとして
使用するため、前記ガスタービンのガスタービン主軸
(9)と外側タービン動翼群(12)の下流又は外側圧
縮機動翼群(31)の上流に2重反転歯車装置(41)
又は2重反転減速歯車装置(51)を構成して発電機等
の負荷に連絡すると共に、外側タービン動翼群終段(1
2)からの排気を冷却して循環させる公知の熱交換復水
器を具備したことを特徴とする請求項35に記載のガス
タービン。 - 【請求項38】超高速船の推進用ガスタービンとして使
用するため、前記ガスタービン主軸(9)と外側タービ
ン動翼群(12)の下流に2重反転減速歯車装置(5
1)等を介してその下流の公知のウオータージエット推
進機等に連結して、外側タービン動翼群終段(12)か
らの排気を冷却して循環させるための公知の熱交換復水
器等を具備したことを特徴とする請求項35に記載のガ
スタービン。 - 【請求項39】超高速船の推進用ガスタービンとして使
用するため、前記ガスタービン主軸(9)と外側タービ
ン動翼群(12)の下流にそれぞれ通常の減速歯車を設
けてその下流の2重反転ウオータージエット推進機等に
それぞれ連結して、外側タービン動翼群終段(12)か
らの排気を冷却して循環させるための公知の熱交換復水
器等を具備したことを特徴とする請求項35に記載のガ
スタービン。 - 【請求項40】超高速船の推進用ガスタービンとして回
転動力と圧縮空気を同時に得るため、請求項7に記載の
外側タービン動翼群(12)及び請求項16に記載の外
側圧縮機動翼群(31)を外側ガスタービン主軸(5
8)により連結して、通常の単純サイクルガスタービン
のタービン動翼群(10)及び圧縮機動翼群(11)及
び請求項31に記載のファン(73b)を具備したガス
タービン主軸(9)に回転自在に外嵌して請求項1から
請求項3までに記載の燃焼器を具備して、ガスタービン
主軸(9)と外側タービン動翼群(12)の下流に2重
反転減速歯車装羅(51)等を介してその下流の公知の
ウオータージエット推進機等に連結して、外側タービン
動翼群終段(12)からの排気を冷却して循環させるた
めの公知の熱交換復水器等を具備したことを特徴とする
ガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7335596A JPH08232680A (ja) | 1994-11-28 | 1995-11-19 | 燃焼器及びタービン及び軸流圧縮機及びガスタービン |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-330862 | 1994-11-28 | ||
| JP33086294 | 1994-11-28 | ||
| JP7335596A JPH08232680A (ja) | 1994-11-28 | 1995-11-19 | 燃焼器及びタービン及び軸流圧縮機及びガスタービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232680A true JPH08232680A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=26573653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7335596A Pending JPH08232680A (ja) | 1994-11-28 | 1995-11-19 | 燃焼器及びタービン及び軸流圧縮機及びガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08232680A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523294A (ja) * | 2003-01-22 | 2006-10-12 | ヴァスト・パワー・システムズ・インコーポレーテッド | 反応装置 |
| JP2007127006A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Hitachi Ltd | 2軸式ガスタービン,2軸式ガスタービンの運用方法,2軸式ガスタービンの制御方法、及び2軸式ガスタービンの軸受冷却方法。 |
| WO2007126183A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Seung Ha Yoo | Gyro axial flow turbine compressor |
| WO2009059364A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Intex Holdings Pty Ltd | Energy output |
| US12221905B1 (en) | 2023-08-07 | 2025-02-11 | General Electric Company | Turbine engine including a steam system |
| CN119712308A (zh) * | 2024-12-17 | 2025-03-28 | 中国石油大学(华东) | 发电用纯氧燃烧三流体燃气轮机 |
| US12523176B2 (en) | 2022-06-22 | 2026-01-13 | General Electric Company | Gearbox assembly with lubricant extraction volume ratio |
-
1995
- 1995-11-19 JP JP7335596A patent/JPH08232680A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523294A (ja) * | 2003-01-22 | 2006-10-12 | ヴァスト・パワー・システムズ・インコーポレーテッド | 反応装置 |
| JP2007127006A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Hitachi Ltd | 2軸式ガスタービン,2軸式ガスタービンの運用方法,2軸式ガスタービンの制御方法、及び2軸式ガスタービンの軸受冷却方法。 |
| WO2007126183A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Seung Ha Yoo | Gyro axial flow turbine compressor |
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| US12523176B2 (en) | 2022-06-22 | 2026-01-13 | General Electric Company | Gearbox assembly with lubricant extraction volume ratio |
| US12221905B1 (en) | 2023-08-07 | 2025-02-11 | General Electric Company | Turbine engine including a steam system |
| CN119712308A (zh) * | 2024-12-17 | 2025-03-28 | 中国石油大学(华东) | 发电用纯氧燃烧三流体燃气轮机 |
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