(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入口弁（２）及び一の点火装置（１８）を有する少なくとも一の燃焼チャンバ（３）を備え、前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）は、オフガス側に遮断装置を有さず、よって前記オフガス側は常に開放されており、前記燃焼チャンバ（３）で得られるプロセスガスによって衝突される一のタービン（４）は、前記少なくとも一の燃焼チャンバの下流に配置され、流入チャンバ（５）は、前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）の下流で軸方向に前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）と前記タービン（４）との間に配置された、間欠燃焼用の燃焼タービンであって、
前記流入チャンバ（５）は、一の案内板（６）によって前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）から分離され、前記案内板（６）は、多孔板又はスワールグリッドとして設計されることを特徴とする非連続燃焼用の燃焼タービン。
【請求項２】
前記流入チャンバ（５）は、空気を供給できる複数の弁開口部（８）を有することを特徴とする請求項１に記載の燃焼タービン。
【請求項３】
前記流入チャンバ（５）は、補助点火システム（９）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼タービン。
【請求項４】
少なくとも一の噴射ノズル（１０）は、燃料を送入するために前記流入チャンバ（５）に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼タービン。
【請求項５】
一の案内羽根機構（１１）は、前記流入チャンバ（５）と前記タービン（４）との間に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃焼タービン。
【請求項６】
複数の流れ案内要素（１２）は、旋回を発生させるために前記流入チャンバ（５）に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃焼タービン。
【請求項７】
前記流入チャンバ（５）は、ラバルノズルとして設計されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃焼タービン。
【請求項８】
前記燃焼タービン（１）は、幾つかの燃焼チャンバ（３）を有し、これらの燃焼チャンバ（３）は、ジョイント流入チャンバ（５）に接続されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃焼タービン。
【請求項９】
空気は複数の入口弁（２）を介して少なくとも一の燃焼チャンバ（３）に供給され、燃料と混合されて、出口側が閉じられていない前記燃焼チャンバ（３）において燃焼され、一のタービン（４）は、このようにして得られるプロセスガスによって衝突され、該プロセスガスは、前記タービン（４）に衝突する前に前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）の下流に軸方向に配置された流入チャンバ（５）を介して流れる、燃焼タービン（１）の動作方法であって、
前記プロセスガスは、多孔板又はスワールグリッドとして設計される案内板（６）を介して前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）から前記流入チャンバに供給されることを特徴とする燃焼タービン（１）の動作方法。
【請求項１０】
空気は前記流入チャンバ（５）において間欠的に前記プロセスガスに供給されることを特徴とする請求項９に記載の動作方法。
【請求項１１】
前記流入チャンバ（５）において前記プロセスガスの二次燃焼を行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の燃焼タービンの動作方法。
【請求項１２】
付加燃料は、二次燃焼用に前記流入チャンバ（５）に供給されることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の動作方法。
【請求項１３】
前記プロセスガスは、前記少なくとも一の燃焼チャンバ（３）を経て、前記タービン（４）に供給される前に旋回させられることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の動作方法。
【請求項１４】
燃焼エンジンを用いた車両、航空機、船、発電機、建設機械及びギアのグループから選択された機械用の駆動システムであって、前記燃焼エンジンは、請求項１から８のいずれか一項に記載の燃焼タービン（１）であることを特徴とする駆動システム。
【請求項１５】
前記燃焼タービン（１）は、４個の燃焼チャンバ（３）を有することを特徴とする請求項８に記載の燃焼タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象は、一又は複数の入口弁及び一の点火装置を有する少なくとも一の燃焼チャンバを備えた、非連続燃焼（いきつぎ燃焼）用の燃焼タービンである。前記少なくとも一の燃焼チャンバはオフガス側に遮断装置を有さず、よって前記オフガス側は常に開放されている。前記燃焼チャンバで得られるプロセスガスによって衝突される（impinged）一のタービンは、前記少なくとも一の燃焼チャンバの下流に設けられる。流入チャンバ（flow-through chamber）は、前記少なくとも一の燃焼チャンバの後方で軸方向に前記少なくとも一の燃焼チャンバと前記タービンとの間に配置される。
【０００２】
更に本発明の対象は、燃焼タービンの動作方法である。
【０００３】
本発明は、本発明に係る燃焼タービンをその核として有する機械用の駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
一方では、従来の最先端タービンエンジンは、燃焼チャンバ内への送入に先立って必要とされる空気圧縮プロセス（コンプレッサ作業）のために、常にエネルギーを損失する。他方、タービンが低負荷下で動作したとしても、タービンの機能及び動作を保護するために、燃料は常に噴射されねばならない。これは、強烈な環境影響とともに、高いエネルギー消費を引き起こす。
【０００５】
ピストンエンジンは、不連続な燃料供給を可能とする。ピストンモータの一種であるプラネタリピストンエンジン（回転エンジン又はワンケルエンジン）は、燃焼プロセスから直接回転運動を発生させる。燃料の間欠供給の点で有利である以外に、複数のプラネタリピストンモータは、従来の往復ピストンモータを超えて更なる利益を与える。即ち、それらはより軽量で部品が少なく（駆動ロッドやクランクシャフトがない）、それらの制御はより簡単であり、シリンダ面における摩擦損失が減少されるため、それらの効率性がより高くなる。しかしながら、この種のモータは、三つの気密チャンバを密閉することの困難さ、及び偏心軸を備えた偏心軸受けによって、市場で完全には受け入れられていない。
【０００６】
間欠動作用の燃焼チャンバを備えた燃焼タービンも、既に公知である。
【０００７】
例えば、オーストラリア特許明細書ＡＴ３１１７３５は、入口弁を備えた燃焼チャンバにおける間欠燃焼用の燃焼タービンについて記載する。ここで、燃料の充電、燃焼、及び膨張が、定期的な間隔で続いて起こる。複数の入口弁は、電動機により駆動されるカムシャフトによって作動される。電動機は、燃焼チャンバに設置された温度及び圧力センサによって電気的に制御される。燃焼タービンは、全体出力（部分負荷運転において４０％まで）の平均１５％から２５％を占める密閉要素によって、往復ピストンエンジンで生じる高い摩擦損失を回避する。しかしながら、この燃焼タービンの十分な制御の実現は、いまだ可能となっていない。
【０００８】
ＡＴ３７９２１７は、案内羽根／ランナーの組み合わせ及び制御された吸気システムによってほぼ等容な（near-isochore）燃焼特性が確保される、同様なインパルス駆動ガスタービンを開示する。この吸気システムは、複数の開口部を有する回転可能な弁体を備え、一の駆動部及び複数の制御部を備えている。しかしながら、技術的には、爆燃中に弁体を気密に閉じることはいまだできていない。加えて、この燃焼タービンは複雑な迷路構造を有しており、出力損失及び高い製造コストを招く。
【０００９】
ＵＳ２，５５７，１９８Ａは、燃焼チャンバの夫々が入口弁及び出口弁を有する、間欠燃焼式ガスタービンを開示する。燃焼チャンバの直後にタービンが二つ設置されており、圧力変動を補償する一のチャンバがこれらタービン間に配置される。ここで、また、弁体を使用すると、動作中に密閉問題が引き起こされ、加えて、オフガス側弁体は非常に高温にさらされる。これが、磨滅及び熱変形の問題が、特にこの時点で予想される所以である。
【００１０】
ＤＥ２２３２０２５Ａ１は、多量の圧縮エネルギーを消費し、よって全効率を相当に低下させる、ガスタービンシステム、特にコンプレッサを有する定容燃焼式駆動ギアを開示する。燃焼チャンバにおける機械的に複雑で干渉しやすい出口弁は、回避される。ＤＥ２２３２０２５Ａ１における特別の実施形態において、燃焼チャンバ室は第１及び第２室に分けられ、くびれによって分離されている。しかしながら、このくびれにより燃焼ガスが逆流し、従って、第１及び第２チャンバの充填に差が生じる。
【００１１】
ＤＥ２２３２０２５Ａ１の更なる実施形態は、タービンの周囲に位置する燃焼チャンバを備えた燃焼タービンを示す。このような配置により、タービン軸受温度が高くなり、これらの冷却が必要となる。加えて、このような配置では、燃焼チャンバからの燃焼ガスは、圧縮機タービンに衝突する前に１８０度迂回される。この迂回によって、タービンへの流れが不安定となり、電源出力損失が引き起こされる。
ＤＥ２５１７９４７Ａ１は、脈動燃焼用の燃焼チャンバを備えたターボジェットエンジン、即ち周期的な作動プロセスにおいて動作する、定容燃焼プロセスに応じて作動する駆動ギアを開示する。ＤＥ２５１７９４７Ａ１の図４は、ラジアル放出器（radial ejector）、圧力補償チャンバ及びタービンが燃焼チャンバの出口側に配置された実施形態を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、燃焼ガスの運動エネルギーを、前述したタービンエンジン又はピストンエンジンの不利益に対処する必要なく回転運動に直接変換する、簡易な構造を備えた燃焼エンジンを開示する趣旨である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、添付された請求項１に係る間欠燃焼用の燃焼タービンによって解決される。ここで、前記流入チャンバは、一の案内板又は追加タービンによって前記少なくとも一の燃焼チャンバから分離される。
【００１４】
案内板又は追加タービンによる流入チャンバの前記少なくとも一の燃焼チャンバに対する分離によって、プロセスガスはより均一に流れる。
【００１５】
前記少なくとも一の燃焼チャンバの下流における流入チャンバの軸方向配置は、流入チャンバのプロセスガスの流れも均一になる点で有利であり、プロセスガス流の迂回によって出力損失が回避される。燃焼タービンは、その結果、小型で線形の構造を有する。
【００１６】
本発明に係る燃焼タービンは、入口弁さえあればよい。ある技術的問題を含む高温ガス（オフガス）弁又はスライドは用いられない。従来のオットー・エンジン又は圧縮点火エンジンの出口弁で作業に費やされるべき散逸損失はない。この新たな概念は、ガスサイクル損失を回避する（ニュートラルギアにおけるオットー・エンジンでは４０％まで）。燃焼ガスの排除において損失は生じず、出力弁を開けるための拡張工事は必要ない。
【００１７】
更なる有利な実施形態は、従属項の対象である。前記流入チャンバが、好ましくは空気を供給できる複数の弁開口部を有することは有利である。よって、好ましくは、燃焼チャンバの点火の直前に冷気を流入チャンバに供給できる。点火後、燃焼チャンバから流れる高温プロセスガスは、流入チャンバからのこの冷気を、タービンを介して押しのける。この結果、出力の増加及びガスタービンの冷却効果が得られる。
【００１８】
前記流入チャンバが、補助点火システムを有することは有用である。それに伴い、前回燃焼しなかった燃料粒子を燃焼できる。このように、流入チャンバは、二次燃焼チャンバ（post-combustion chamber）の目的を果たす。これによって、例えばタール含有燃料を用いて燃焼タービンを点火する（fire）ことができる。燃焼チャンバが高温であるため、燃料のタール成分が砕かれ、その後流入チャンバで燃焼できる。また、付加燃料を流入チャンバ内に、例えば噴射ノズルを介して噴射することも考えられる。この燃料は、燃料タービン（ブースタータービン）の電力出力を増加させる。それは、補助点火システム又は自動点火によって点火できる。
【００１９】
前記案内板が、多孔板として設計されることは有利である。なぜなら、この結果、プロセスガス流がより均一になるからである。
【００２０】
本発明の有利な実施形態では、旋回流を生成するために、一の案内羽根機構は、前記流入チャンバと前記タービンとの間に配置される。これにより、タービンを介してプロセスガスの流速を高めることができ、従って出力が高くなる。これは、同じ出力のためにタービンをより小さくできるという意味である。旋回流の本質的利点は、流動ノイズの音響デカップリングの改善及び燃料チャンバにおける圧力変動にある。旋回流による圧力変動の防止は、全流断面にわたってより均一な温度分布をもたらし、よって、タービン入口での最大温度が低くなる。
【００２１】
また、複数の流れ案内要素（flow guide elements）が、旋回（渦）を発生させるために前記流入チャンバにも配置されることも有益である。
【００２２】
非常に好適な流動条件も、前記流入チャンバをラバルノズルとして設計することにより、燃焼タービンにおいて作り出される。
【００２３】
本発明の更なる有利な実施形態では、前記燃焼タービンは、幾つかの燃焼チャンバ、好ましくは４個の燃焼チャンバを有する。これらの燃焼チャンバは、０から１００％の任意の分力又付加範囲にわたって単独に又は共同で作動することができ、その結果、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ＋ＮＯｘ及びＣＯ２の少ない排出量でのエネルギー節約が更に必須となる。これらの燃焼チャンバが、ジョイント流入チャンバに接続されることは有利である。
【００２４】
本発明の対象は、更に、空気は複数の入口弁を介して少なくとも一の燃焼チャンバに供給され、燃料と混合されて、出口側が閉じられていない前記燃焼チャンバにおいて燃焼され、一のタービンは、このようにして得られるプロセスガスによって衝突され（impinged）、該プロセスガスは、前記タービンに衝突する（impinge）前に前記少なくとも一の燃焼チャンバの下流に軸方向に配置された流入チャンバ（flow-through chamber）を介して流れる、燃焼タービンの動作方法である。前記プロセスガスは、多孔板又はスワールグリッド（swirl grid）として設計される案内板を介して前記少なくとも一の燃焼チャンバから前記流入チャンバに供給される。
【００２５】
この案内板は、流入チャンバによってもたらされる効果に加えて、プロセスガス流をより均一にする。
【００２６】
空気は前記流入チャンバにおいて間欠的に前記プロセスガスに供給され、この空気がタービンを介して押しのけられる結果、燃焼タービンの出力が増加し、冷却効果が得られることは有利である。
【００２７】
前記流入チャンバにおいて前記プロセスガスの二次燃焼（post-combustion）を提供することは有利である。また、付加燃料を、二次燃焼用に前記流入チャンバに噴射することも考えられる。
【００２８】
この方法の非常に有利な実施形態では、前記少なくとも一の燃焼チャンバの下流で前記プロセスガスは、前記タービンに供給される前に旋回させられる。この結果、タービン速度及び／又はタービンに対する燃焼チャンバの音響デカップリングが高くなる。
【００２９】
また本発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の燃焼タービンである燃焼エンジ
ンを用いた車両、航空機、船、発電機、建設機械及びギア等の機械用の駆動システムも包
含する。
【００３０】
本発明を、図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る燃焼タービンの長手方向の模式図である。
【図２】本発明に係る燃焼タービンの燃焼タービン領域の図である。
【図３】案内板の模式図である。
【図４】本発明に係る燃焼タービンで動作される車両用の駆動システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本発明の可能な実施例を長手方向の断面図を示す。示された燃焼タービン１は、基本的に、第１バルブヘッド３３と、燃焼チャンバ領域３４と、それに続く流入チャンバ５と、タービン４と、軸受ケーシング２７を有する駆動軸２６とからなる。
【００３３】
第１バルブヘッド３３は、燃焼チャンバ領域３４に固く接続されており、複数の燃焼チャンバ３の上部の輪郭を描いている。バルブホルダ２３に配置される複数の入口弁２は、第１バルブヘッド３３内に収容される。
【００３４】
本実施例では、燃焼チャンバ領域３４は、４個の円筒型燃焼チャンバ３を備え、それらに吸気開口部２０、夫々複数の入口弁２を介して空気が供給され、且つ燃料供給システム２４を介して燃料が供給される。燃料供給システム２４は、一又は幾つかの噴射ノズル（例えばピエゾ噴射器を備えた単一ノズル又はノズル列）として設計されてよい。
【００３５】
燃料が複数の外気燃焼チャンバ３に加えられることも考えられる。この場合、混合気は複数の入口弁２を介して複数の燃焼チャンバ３に供給されるであろう。
【００３６】
複数の燃焼チャンバ３への燃焼空気及び燃料の供給は、従来の吸引モータ又は従来の噴射システム及びノズル形態を備えることができる。複数のスタータ通気孔２２を備えたスタータ通気管２１は、４個の燃焼チャンバ３内に配置される。
【００３７】
各燃焼チャンバ３は、混合気を点火する点火装置１８を備える。点火装置１８は、従来のスパークプラグ、又はレーザ点火システム等の現代の点火システムとして設計されてよい。
【００３８】
複数の燃焼チャンバ３の端部には、燃焼チャンバ収縮部３２又は半球型分流器３１が位置する。複数の燃焼チャンバ３に続いて案内板６があり、この案内板６は、この場合に個々の案内板開口部２８を複数備えたスクリーン板として設計される。案内板６は、プロセスガス流をより均一にする。案内板６に加えて、複数の燃焼チャンバ３の下流に追加タービン７を配置できる。追加タービン７は、図１において一点鎖線で示される。
【００３９】
複数の燃焼チャンバ３とタービン４との間に、流入チャンバ５が位置する。この場合、流入チャンバ壁３０によって円筒状に形成される。流入チャンバ５は、燃焼チャンバ３の後方で軸方向に位置する。これは、複数の燃焼チャンバ３及び流入チャンバ５が実質的に同じ縦軸を有する、又は複数の燃焼チャンバ３及び流入チャンバ５の縦軸が互いに平行であることを意味する。この構造により、プロセスガスは、あまり迂回や方向変化せずに、複数の燃焼チャンバ３から流入チャンバ５内へ流れるであろう。流入チャンバ５は、空気が付加的に燃焼タービン１に供給される複数の弁開口部８を有する。任意に、二次燃焼用の燃料は、噴射ノズル１０を介して流入チャンバ５に供給できる。流入チャンバ５は、補助点火システム９を有してもよい。補助点火システム９は、複数の燃焼チャンバ３からのプロセスガスの温度が付加燃料供給の自動点火温度よりも高い場合は不必要である。流入チャンバ５へ供給される燃料は、燃焼チャンバ３への燃料供給よりも、異なる材料特性、例えば、異なる自動点火温度を有してよい。燃料は複数の弁開口部（入口弁）８を介して流入チャンバ５に供給することもできる。燃焼タービンが二次燃焼無しで作動できることは言うまでもない。
【００４０】
プロセスガスにおいて旋回流を引き起こす案内羽根機構１１は、流入チャンバ５とタービン４との間に配置される。このために、（上流）流入チャンバ５は、複数の流れ案内要素１２を備えてよい。案内羽根機構１１は、例えばスワールグリッド（swirl grid）であってよい。流入チャンバ５は、ラバルノズル（図示せず）として設計されてもよい。またラバルノズルは、渦を巻いたプロセスガスを誘導しうる。
【００４１】
タービン４は、軸受ケーシング２７において駆動軸２６によって支持されており、駆動エネルギーは、駆動軸２６を介して外部に運ばれる。追加タービン７が駆動軸２６に直接接続されることも考えられるが、これは、駆動軸２６が流入チャンバ５を通って伸びることを意味するであろう。タービン４の下流には、オフガスを放出するためにオフガスチャネル２５が備わっている。
【００４２】
図２は、燃焼チャンバ領域３４の図を示す。複数の側方スタータ通気孔２２を備えたスタータ通気管２１をはっきり見ることができる。燃焼チャンバ領域３４は、接続フランジ１３によって流入チャンバ壁３０に接続又はねじで留められている。
【００４３】
図３は、複数の案内板開口部２８を備えた案内板６を示す。本実施例では、これらの案内板開口部２８は、スロット及び平行な隔壁として設計されるが、円形でもよいし、その他の任意の形状をとってよい。通路は、用いる燃料に応じて、円筒状、円錐状、ラバル形状等であってよい。旋回流を生成するために、案内板６が複数の流れ案内要素を備えることも考えられる。
【００４４】
本発明に係る燃焼タービン１の機能原則を以下に説明する。
【００４５】
燃焼タービン１の開始プロセスでは、プレ圧縮空気又はスタータガスは、燃焼プロセス用にスタータ通気管２１及び複数のスタータ通気孔２２を介して複数の燃焼チャンバ３内に供給される。複数の入口弁２は閉じられる。燃料は空気又はスタータガスに加えられ、その混合気は点火装置１８によって点火される。そして膨張プロセスガスは、タービン４を回転させはじめる。
【００４６】
或いは、外的活性化が起こり、複数の入口弁２が開いた状態でタービン４を始動させることができる。よって回転しているタービン４は、複数の燃焼チャンバ３で加圧状態を作り出し、この結果、燃焼空気は複数の入口弁２を介して吸入される。そして複数の入口弁２が閉じられ、燃焼が噴射され、混合気がすぐに点火される。結果として生じるプロセスガスが、タービン４を駆動する。その後タービン４の外的活性化は必要とされなくなる。
【００４７】
通常の動作中は、回転しているタービン４は、燃焼空気を吸入して複数の開いた入口弁２を介して複数の燃焼チャンバ３内へ引き込む。任意には、燃焼空気は、機械的に又は熱的に予め圧縮されてよい。
【００４８】
複数の入口弁２を閉じた後、燃焼が噴射され、すぐに点火が誘発される。この弁はカムシャフトを介して又はカムレス原理を用いて操縦できる。複数の入口弁２を閉じる時間と、従って流速とは、駆動力の要求に伴って正確に化学量論的に調和できる。
【００４９】
混合気を点火すると、結果として、温度が急激に増加する。プロセスが大体等容に実行されると（V=一定）、気体の状態方程式に応じて即座の圧力増加が起こるであろう。しかしながら、プロセスガスは、案内板６及び流入チャンバ５に向かって軸方向にのみ膨張して、より均一になることができる。これは、最終的にタービン４に衝突して後者に付加的な回転エネルギーを与えるまで行われる。案内板６は、スワールグリッドとして設計されてもよい。出力は、駆動軸２６を介して放出され、外部の消費者、例えば発電機１４に供給される。機械全体を通る流れに対する持続的な軸方向配置は、例外的に高効率である、明確で簡易な幾何構造体があることを意味する。次のサイクルでは、一の入口弁２又は幾つかの入口弁２が開かれ、燃焼空気は対応する燃焼チャンバ３内に吸入／圧入される。
【００５０】
案内板６に加えて、追加タービン７を配置できる。この追加タービン７は、タービン４の駆動軸２６に直接接続することもできるし、燃焼タービン１からのエネルギーを分離するためにそれ自体の駆動軸を備えることもできる。
【００５１】
燃焼チャンバ領域３４が幾つかの燃焼チャンバ３からなる場合は、所望の電力出力に応じて、一又は幾つかの燃焼チャンバ３を同時に又は順次に動作させるかについて選択できる。特異な噴射システム及び単一点火は、各燃焼チャンバ３が、例えば燃焼チャンバ３当たりの目標燃料流速配分によって、最適化された燃焼及び出力要求に適応できるという点で有利である。化学量論的燃焼は、付加範囲全体にわたって、本発明により保護される。これは、オフガス値の低下と相まって最適な燃料の使用につながる。燃焼チャンバ３の点火の大きさを調整可能なレーザ点火システムは、ここで他の利点を提供する。
【００５２】
可変バルブ及びバーナーチャンバ制御（単独又は併用）は、トルク特性の最適な設計を可能にし、部分的な付加範囲での消費も減少させる。ピストンエンジンに反して、ピストン位相の位置は考慮されなくてもよい。なぜなら、提示された発明はピストンを含まないからである。更に、燃焼チャンバが充填されている際には、残留ガスの回帰流は生じない。
【００５３】
加えて、充填中の燃焼チャンバ圧は、周囲圧力と大体等価である。これは、一又は複数の入口弁２の開閉に必要とされる圧力を６０から８０％減少できるという意味である。これにより、弁調整のエネルギー消費、速度（線形調整）及び精度の点では、電気機械的に操縦される複数の入口弁２において特に有利であると分かる。
【００５４】
点火及び噴射過程の制御は電子的に実現されることが好ましいが、電気的、機械的／水力学的又は記載されたシステムの組み合わせにすることもできる。ＣＯ２排出、燃焼消費、燃焼温度、大気圧、負荷圧、噴射時間、噴射圧、噴射量、噴射の開始等の燃焼パラメータに基づいて、複数の入口弁２、燃料供給システム２４及び点火装置１８を制御及び制限することは有利である。これらの燃焼パラメータは、複数のセンサを用いて決定できる。
【００５５】
流入チャンバ５では、複数の燃焼チャンバ３からのプロセスガス流はより均一にされる。加えて、空気、好ましくは冷気、は複数の弁開口部８を介して、即ち一又は複数の燃焼チャンバ３において混合気を点火する直前に、流入チャンバ５に供給される。複数の弁開口部８は、複数の燃焼チャンバにおいて点火が生じる直前に閉じられる。複数の燃焼チャンバ３からの膨張プロセスガスは、流入チャンバ５からのこの冷気を、タービン４を介して押しのける。本実施例では、補助点火システム９及び一又は幾つかの噴射ノズル１０が流入チャンバ５に備わっているので、流入チャンバ５において二次燃焼を行うことができる。
【００５６】
複数の燃焼チャンバ３から流れるプロセスガスの温度が流入チャンバ５への燃料供給の自動点火温度よりも高い場合は、補助点火システム９の必要なく、流入チャンバ５において二次燃焼を行うことができる。
【００５７】
流入チャンバ５における複数の流れ案内要素１２及び／又は案内羽根機構１１により、プロセスガス流は旋回させられ、この効果は基本的にタービン吸気領域まで続く。この旋回は、圧力損失が減じられる間、実質的に流速を増加させる。
【００５８】
流入チャンバ５からの旋回流は、案内羽根機構１１における複数の案内羽根に対して、或いは複数の案内羽根が存在しないように設計される場合にはタービン４のランナーに対して、軸方向及び半径方向の流入成分に分割できる。旋回（渦）の回転方向のために、案内羽根機構１１の複数の案内羽根方向におけるガス流の迂回（分流）は、そのガス流に供給される。
【００５９】
流れ案内要素３５を流入チャンバ５に配置でき、本実施例では、パラボラ形状をとっている。流入チャンバ５の端面に配置されることが好ましい。複数の燃焼チャンバ３は、渦や旋回を生じさせる複数の要素を備えることもできる。
【００６０】
燃焼タービン１を冷却するために、例えばダブルジャケットとして設計された熱交換器で囲むことができる。この場合、タービンオフヒートを加熱用に用いることができる。駆動軸２６の軸受が冷却システムを有することも考えられる。
【００６１】
燃焼タービン１の燃料として、市場に出ている任意の液体、気体及び引火性炭化水素化合物（例えば、ベンゼン、各種バイオディーゼルを含むディーゼル、メタノール、エタノール、その他のアルコール、バイオガス、消化ガス、天然ガス、灯油、粉炭塵等）に加えて水素を用いることができる。木ガス又はその他の種類のバイオマスガスで動作させることも考えられる。この場合、あるガス成分は、複数の燃焼チャンバ３で燃焼できるが、タール又は更に長鎖の炭化水素化合物等のその他の成分は、燃焼チャンバ３が高温であるために短鎖の炭化水素に分解され、すぐに流入チャンバ５で燃焼されるであろう。これは、高価なガス洗浄が必要ないという意味である。加えて、複数の燃焼チャンバ３のうちの一の燃焼チャンバ３又は流入チャンバ５に水を噴射できる。性能を更に高めるために、燃料に水を添加することもできる。
【００６２】
図４は、例として、本発明に係る燃焼タービンが発電用の発電機１４を駆動する、車両１９の駆動システムを示す。このように生成された電流１５は、車両駆動エンジン１７に直接供給できる。電流１５がバッテリ１６に予め供給されることも考えられる。対応する制御は、車両ガバナー（vehicle governor）２９によって担保されるであろう。この場合、燃焼タービンを、継続的に又は間欠的に動作させることができる。
【００６３】
図示された実施形態は、単に本発明の好適な実施形態を表すものである。本発明は、その他の実施形態、例えば、プロセスガス流を均一にするために、一の流入チャンバ５のみの代わりに、幾つかの流入チャンバ５を備える実施形態も包含する。これら幾つかの流入チャンバ５においても二次燃焼を行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  燃焼タービン
２  入口弁
３  燃焼チャンバ
４  タービン
５  流入チャンバ
６  案内板
７  追加タービン
１８  点火装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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