(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン軸と、
作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔が内部に形成され、前記タービン軸の軸方向に沿って積層されて一体に結合される複数個のノズル組立体と、を含み、
前記ノズル組立体は、前記タービン軸が回転自在に結合されるハウジングに収容され、前記ハウジングには、ハウジング入口とハウジング出口とがハウジング流路に連通されて形成され、
前記噴射孔は、
前記ハウジング入口に連通される噴射吸入口と、
前記ハウジング出口に連通されるように円周方向に形成される噴射吐出口と、
前記噴射吸入口と噴射吐出口との間を連通させる噴射連通口と、からなり、
前記噴射連通口は、少なくとも一部が曲線状に形成される反作用式タービン。
【請求項２】
前記ノズル組立体は、複数枚の板が重なって結合され、その重畳面に前記噴射孔が形成される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項３】
前記噴射吸入口は、少なくとも１つ以上の孔で形成され、前記ノズル組立体の回転方向に対して逆方向に傾斜して形成される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項４】
前記噴射吸入口の周辺には、流体が前記噴射吸入口の方向に案内されるように突起または溝からなる案内部がさらに形成される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項５】
前記噴射連通口は、前記噴射吸入口と連通される第１噴射連通口と、
前記第１噴射連通口に一端が連通され、前記噴射吐出口に他端が連通される少なくとも１つ以上の第２噴射連通口と、を含み、
前記第１噴射連通口は、環状に形成され、前記第２噴射連通口は、前記第１噴射連通口の外周面に接線方向に連通されて、前記噴射吐出口に向けて曲線状に形成される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項６】
前記噴射吐出口は、前記ノズル組立体の接線に対して実質的に直角方向に向けるように形成される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項７】
タービン軸と、
作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔が内部に形成され、前記タービン軸の軸方向に沿って積層されて一体に結合される複数個のノズル組立体と、を含み、
前記ノズル組立体は、
第１板部材と、
第２板部材と、
前記第１板部材と第２板部材との間に結合され、前記第１板部材と第２板部材とによって密閉されるように噴射空間部が形成され、前記噴射空間部の外周面に、前記噴射孔が少なくとも１つ以上貫設されるリング部材と、を含み、
前記リング部材は、前記噴射孔が形成される噴射面とその噴射面を連結する支持面とからなり、前記噴射面は、その噴射面と前記リング部材の中心を連結する仮想線が伸びた方向と前記噴射孔が貫通される方向とが実質的に直角を成すように形成される反作用式タービン。
【請求項８】
前記リング部材の噴射面は、円周方向に沿って一定間隔をおいて放射状に形成され、前記噴射面の間は、前流側噴射面の外周端と後流側噴射面の内周端が、前記支持面に連結される請求項７に記載の反作用式タービン。
【請求項９】
前記ノズル組立体の噴射孔の先端には、ノズル孔を有するノズルが着脱自在に結合される請求項１に記載の反作用式タービン。
【請求項１０】
タービン軸と、
作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔が内部に形成され、前記タービン軸の軸方向に沿って積層されて一体に結合される複数個のノズル組立体と、を含み、
前記ノズル組立体は、前記タービン軸が回転自在に結合されるハウジングに収容され、
前記ハウジングには、ハウジング入口とハウジング出口とがハウジング流路に連通されて形成され、前記ハウジング流路に前記ノズル組立体が回転自在に配され、前記噴射孔の入口と出口が、前記ハウジング流路に連通されて、そのハウジング流路と噴射孔とが交互に配列される反作用式タービン。
【請求項１１】
前記ノズル組立体の噴射孔は、前記ハウジング出口側に位置するノズル組立体の噴射孔の断面積が、前記ハウジング入口側に位置するノズル組立体の噴射孔の断面積より大きく形成される請求項１０に記載の反作用式タービン。
【請求項１２】
前記ノズル組立体の噴射孔は、前記ハウジング出口側に位置するノズル組立体の噴射孔の個数が、前記ハウジング入口側に位置するノズル組立体の噴射孔の個数より多く形成される請求項１０に記載の反作用式タービン。
【請求項１３】
前記ハウジングは、前記ハウジング入口を有する第１ハウジングと、
前記ハウジング出口を有する第２ハウジングと、
前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間に軸方向に沿って積層されるように介在され、前記ノズル組立体が回転自在に収容されるようにハウジング流路を有する複数個の第３ハウジングと、を含み、
前記各ハウジングの間には、前記ノズル組立体を分離するための分離板がさらに備えられる請求項１０に記載の反作用式タービン。
【請求項１４】
前記第３ハウジングは、その軸方向の厚さが前記第１ハウジングから第２ハウジング方向に行くほど拡大されるように形成される請求項１３に記載の反作用式タービン。
【請求項１５】
前記ハウジング流路を成す第３ハウジングの内周面には、前記噴射孔を通じて噴射される流体の噴射方向と一致しない円周方向に沿って複数個の衝突面が形成される請求項１３に記載の反作用式タービン。
【請求項１６】
前記衝突面は、曲面部を有するように形成され、前記曲面部は、前記ハウジング流路の曲率半径より小さな曲率半径を有するように形成される請求項１５に記載の反作用式タービン。
【請求項１７】
前記曲面部の少なくとも一側には、直線面部が延設される請求項１６に記載の反作用式タービン。
【請求項１８】
前記曲面部の一側には、ノズル組立体方向に突出するブレードが備えられる請求項１６に記載の反作用式タービン。
【請求項１９】
前記分離板と前記ノズル組立体との間には、シーリング部材が備えられ、前記シーリング部材には、ラビリンスシール（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ  ｓｅａｌ）が形成される請求項１３に記載の反作用式タービン。
【請求項２０】
前記ハウジング入口は、軸方向の一端に形成され、前記ハウジング出口は、軸方向の他端に形成される請求項１０に記載の反作用式タービン。
【請求項２１】
前記ハウジング入口は、軸方向の中間に形成され、前記ハウジング出口は、軸方向の両端にそれぞれ形成される請求項１０に記載の反作用式タービン。
【請求項２２】
ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、
前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有する少なくとも１つ以上のノズル組立体と、を含み、
前記ノズル組立体は、複数枚の板が重なって結合され、その重畳面に前記噴射孔が形成される反作用式タービン。
【請求項２３】
ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、
前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有する少なくとも１つ以上のノズル組立体と、を含み、
前記ハウジング入口とハウジング出口とのうちの少なくとも何れか１つは複数個が備えられて、前記タービン軸の軸方向に沿って互いに対称になるように形成される反作用式タービン。
【請求項２４】
前記ノズル組立体は、前記ハウジング入口またはハウジング出口を中心に軸方向の両側が互いに同一方向に回転するように形成される請求項２３に記載の反作用式タービン。
【請求項２５】
前記ノズル組立体は、前記ハウジング入口またはハウジング出口を中心に軸方向の両側が互いに逆方向に回転するように形成される請求項２３に記載の反作用式タービン。
【請求項２６】
前記ハウジング入口は、複数個が備えられ、その複数個のハウジング入口に連結される流体供給管には、作動流体の流入方向を制御して、前記タービン軸の回転方向を切り替える弁が備えられる請求項２５に記載の反作用式タービン。
【請求項２７】
ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、
前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有するノズル組立体と、を含み、
前記ハウジング入口は、ノズル組立体の回転中心部位置で軸方向に形成され、前記ハウジング出口は、前記ノズル組立体の外周縁に対応する位置で円周方向に巻き付けられて形成される反作用式タービン。
【請求項２８】
前記ノズル組立体の回転中心部には、前記ハウジング入口を通じて軸方向に流入される作動流体を半径方向に案内するように、前記ハウジング入口の方向に断面積が小さくなるように分散突部が形成される請求項２７に記載の反作用式タービン。
【請求項２９】
前記ノズル組立体は、第１板部材と、
第２板部材と、
前記第１板部材と第２板部材との間に結合され、前記第１板部材と第２板部材とによって密閉されるように噴射空間部が形成され、前記噴射空間部の外周面に、前記噴射孔が少なくとも１つ以上貫設されるリング部材と、を含み、
前記リング部材は、前記噴射孔が形成される噴射面とその噴射面を連結する支持面とからなり、前記噴射面は、その噴射面と前記リング部材の中心を連結する仮想線が伸びた方向と前記噴射孔が貫通される方向とが実質的に直角を成すように形成される請求項２８に記載の反作用式タービン。
【請求項３０】
前記リング部材の噴射面は、円周方向に沿って一定間隔をおいて放射状に形成され、前記噴射面の間は、前流側噴射面の外周端と後流側噴射面の内周端が、前記支持面に連結される請求項２９に記載の反作用式タービン。
【請求項３１】
前記ノズル組立体は、
第１板部材と、
前記第１板部材に重なって結合される第２板部材と、からなり、
前記第２板部材の、前記第１板部材に重なって結合される面に、前記噴射孔が形成される請求項２８に記載の反作用式タービン。
【請求項３２】
前記ノズル組立体の噴射孔の先端には、ノズル孔を有するノズルが着脱自在に結合される請求項２８に記載の反作用式タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気やガスまたは圧縮空気の噴射時に発生する反作用を利用する反作用式タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、蒸気タービン（ｓｔｅａｍ  ｔｕｒｂｉｎｅ）は、蒸気が有した熱エネルギーを機械的な動力に変換させる原動機方式の１つである。前記蒸気タービンは、振動が少なく、能率が良く、かつ高速・大きな馬力が得られるために、火力発電や船舶の主機関として広く使われている。
【０００３】
前記蒸気タービンは、ボイラーで発生させた高温高圧の蒸気をノズルまたは固定された羽根から噴出、膨張させて高速の蒸気流動を発生させ、この高速の蒸気流動をタービン羽根に誘導して、そのタービン羽根に衝突する時に発生する衝動作用または反動作用によって軸を回転させることである。したがって、前記蒸気タービンは、蒸気が有する熱エネルギーを速度エネルギーに変える複数個のノズルと、前記複数個のノズルと平行に配されて速度エネルギーを機械的な動力に変える複数個のタービン羽根と、を含んでいる。
【０００４】
前記のような蒸気タービンは、高圧の蒸気がボイラーから蒸気室に流入されて膨張され、この高圧の蒸気が、前記蒸気室の各ノズルとタービン羽根とを通過しながら、そのタービン羽根と結合されるタービン軸を回転させた後、排気室に移動する。前記高圧の蒸気は、各ノズルとタービン羽根とを通過する過程で膨張されて低圧状態に変換され、この低圧状態の蒸気は、排気室から復水器に流入されて冷却されてから再び給水ポンプによってボイラーに戻されるか、または大気中に排出されるものであった。
【０００５】
しかし、前記のような従来の蒸気タービンは、その特性上、高速の蒸気流動が高速で回転するタービン羽根に衝突しながら回転力を発生させるので、蒸気に凝縮水が混じる場合、タービン羽根が損傷されうる。したがって、前記タービン羽根に流入される蒸気に凝縮水が生じないように管理しなければならないことはもとより、前記タービン羽根は、高強度を有する高価の材質で製作しなければならないので、製造コストが上昇する問題点があった。
【０００６】
また、前記タービン軸を回転させる力は、前記タービン羽根に入射される蒸気の運動量に比例し、この蒸気の運動量は、前記タービン羽根の個数及び表面積、蒸気の入射角度など多様な要素によって決定される。しかし、前記タービン羽根に衝突した蒸気は、速度と方向いずれもが変わるので、これをいずれも考慮して、前記羽根の形状、角度などを適切に設計するのが非常に難解であるので、高効率のタービンの製作に限界があった。
【０００７】
また、多数個のタービン羽根がハウジングで取り囲まれて回転するので、そのタービン羽根の端部と前記ハウジングの内周面との間には、前記タービン羽根の熱膨張などを考慮した余裕間隔を置かなければならない。しかし、前記余裕間隔に蒸気が漏れて圧力損失が増加し、これにより、タービンの熱効率が低下する問題点もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、互いに異なる容量のタービンを製作する時、部品を共有するのが容易であって、多様な容量の反作用式タービンを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、各部品の組立てが容易であり、タービン軸の偏心回転を未然に防止して、半永久的な反作用式タービンを提供することである。
【００１０】
本発明の目的は、各部品の組立てが容易でありながらも、効率が高くて全体タービンの大きさが縮小されうる反作用式タービンを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、蒸気の軸方向の負荷を相殺させて、タービンの軸方向の摩擦を減衰させることができる反作用式タービンを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、蒸気の噴射方向を転換させて、タービン軸が正転または逆転することができる反作用式タービンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的を果たすために、タービン軸と、作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔が内部に形成され、前記タービン軸の軸方向に沿って積層されて一体に結合される複数個のノズル組立体と、を含む反作用式タービンが提供される。
【００１４】
本発明の目的を果たすために、ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有する少なくとも１つ以上のノズル組立体と、を含み、前記ノズル組立体は、複数枚の板が重なって結合され、その重畳面に前記噴射孔が形成される反作用式タービンが提供される。
【００１５】
本発明の目的を果たすために、ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有する少なくとも１つ以上のノズル組立体と、を含み、前記ハウジング入口とハウジング出口とのうちの少なくとも何れか１つは、複数個が備えられて、前記タービン軸の軸方向に沿って互いに対称になるように形成される反作用式タービンが提供される。
【００１６】
本発明の目的を果たすために、ハウジング入口とハウジング出口とが形成され、前記ハウジング入口に流入される高圧の作動流体が、前記ハウジング出口の方向に移動できるように、前記ハウジング入口とハウジング出口との間を連通させるハウジング流路が形成されるハウジングと、前記ハウジングに回転自在に結合されるタービン軸と、前記ハウジング流路に回転自在に収容されて、前記タービン軸に一体に結合され、前記作動流体が噴射されながら回転するように、少なくとも１つ以上の噴射孔を有するノズル組立体と、を含み、前記ハウジング入口は、ノズル組立体の回転中心部位置で軸方向に形成され、前記ハウジング出口は、前記ノズル組立体の外周縁に対応する位置で円周方向に巻き付けられて形成される反作用式タービンが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の反作用式タービンは、互いに異なる容量のタービンを製作する時、部品を共有するのが容易であるだけではなく、各部品の組立てが容易であり、タービン軸の偏心回転を未然に防止して、反作用式タービンの耐久性が大きく向上する。また、各部品の組立てが容易でありながらも、噴射孔の長さが長くて効率が向上するので、タービンの小型化及び高効率化を実現することができる。また、噴射孔の先端に大きさが異なるノズルを選択的に着脱することができて、タービンの容量を容易に可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の反作用式タービンの外観を示した斜視図である。
【図２】図１による反作用式タービンで中間を分離して示した斜視図である。
【図３】図１による反作用式タービンを分解して示した斜視図である。
【図４】図１による反作用式タービンを組立てて示した断面図である。
【図５】図１による反作用式タービンで第３ハウジングの内周面を示した拡大図である。
【図６】図１による反作用式タービンで第３ハウジングの内周面に対する他の実施形態を示した拡大図である。
【図７】図１による反作用式タービンで単位ノズル組立体を分解して示した斜視図である。
【図８】図７による単位ノズル組立体を組立てて示した断面図である。
【図９】図７による単位ノズル組立体でノズルカバーを示した平面図である。
【図１０】図９の“Ｉ−Ｉ”線断面図である。
【図１１】図７による単位ノズル組立体でノズルプレートを示した平面図である。
【図１２】図１によるノズル組立体のノズルプレートで蒸気の流動順序別の噴射連通口の個数（断面積）変化を示した平面図である。
【図１３】図１によるノズル組立体のノズルプレートで蒸気の流動順序別の噴射連通口の個数（断面積）変化を示した平面図である。
【図１４】図１によるノズル組立体のノズルプレートで蒸気の流動順序別の噴射連通口の個数（断面積）変化を示した平面図である。
【図１５】図１によるノズル組立体のノズルプレートで蒸気の流動順序別の噴射連通口の個数（断面積）変化を示した平面図である。
【図１６】図１による反作用タービンでノズル組立体に対する他の実施形態を分解して示した斜視図である。
【図１７】図１６によるノズル組立体を組立てて示した平面図である。
【図１８】本発明による反作用式タービンの他の実施形態を示した断面図である。
【図１９】本発明による反作用式タービンで両方向回転が可能な反作用式タービンを示した断面図である。
【図２０】本発明による単段型反作用式タービンの一実施形態を示した斜視図である。
【図２１】図２０の“ＩＩ−ＩＩ”線に沿って切った単段型反作用式タービンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による反作用式タービンを添付図面に示された実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の反作用式タービンの外観を示した斜視図であり、図２は、図１による反作用式タービンで中間を分離して示した斜視図であり、図３は、図１による反作用式タービンを分解して示した斜視図であり、図４は、図１による反作用式タービンを組立てて示した断面図である。
【００２１】
これに示したように、本発明による反作用式タービンは、ハウジング１０にタービン軸２０が回転自在に結合され、前記タービン軸２０には、作動流体である高圧の蒸気が膨張しながら回転するように噴射孔３０１を有する少なくとも１つ以上のノズル組立体３０が、前記ハウジングの内部で軸方向に沿って積層されてなされる。
【００２２】
前記ハウジング１０は、蒸気が流入されるように少なくとも１つ以上のハウジング入口１０１を有する入口側ハウジング（以下、第１ハウジング）１１０と、前記第１ハウジング１１０の他側に所定の間隔をおいて配され、膨張された低圧の蒸気が大気中に排出されるか、または再循環のために排出されるように少なくとも１つ以上のハウジング出口１０２を有する出口側ハウジング（以下、第２ハウジング）１２０と、前記第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０との間に備えられて、前記ノズル組立体３０が回転できるようにハウジング流路（または、膨張空間）１０３を形成する少なくとも１つ以上の中間ハウジング（以下、第３ハウジング）１３０と、からなる。
【００２３】
前記第１ハウジング１１０は、その一側面に吸入流路溝を有し、その吸入流路溝の中央にタービン軸を支持するように軸受孔を有する単一体で形成されうるが、図面でのように、吸入空間１１１１を有するように環状に形成され、その吸入空間１１１１の一側に、前記ハウジング入口１０１が貫設される吸入ハウジング（ｓｕｃｔｉｏｎ  ｈｏｕｓｉｎｇ）１１１と、前記吸入ハウジング１１１の一側を覆蓋して、前記吸入空間１１１１を形成し、その中央に軸受孔１１２１が形成される前面カバー（ｆｒｏｎｔ  ｃｏｖｅｒ）１１２と、前記前面カバー１１２の一側面に締結され、後述する第１弁５１が締結されて固定される弁カバー（ｂｅａｒｉｎｇ  ｃｏｖｅｒ）１１３と、からなる。
【００２４】
前記吸入ハウジング１１１は、前記吸入空間１１１１が円状空間を成すように環状に形成され、前記ハウジング入口１０１は、その断面積が前記ハウジング出口１０２の全体断面積よりは小さく形成されることが望ましい。
【００２５】
前記前面カバー１１２は、前記吸入ハウジング１１１の吸入空間１１１１を覆蓋することができる程度の広さを有する円板状に形成され、その中央には、前記軸受孔１１２１が貫設される。前記軸受孔１１２１の内周面には、前記吸入空間１１１１とタービン軸２０の外周面との間をシーリングするための第１シーリング部材４１が結合される。前記第１シーリング部材４１は、自己潤滑性を有する材質で形成され、その内周面には、前記吸入空間１１１１に流入される高圧の蒸気が漏れることを遮断できるように、ラビリンスシール（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ  ｓｅａｌ）４１１が形成されることが望ましい。
【００２６】
前記弁カバー１１３は、前記前面カバー１１２の一側面に締結されるように、その前面カバー１１２の軸受孔１１２１より大きく形成され、前記弁カバー１１３の内周面には、前記タービン軸２０の一端を半径方向（ｒａｄｉａｌ）に支持する第１弁５１が固設される。
【００２７】
前記第２ハウジング１２０は、少なくとも１つ以上のハウジング出口１０２を有し、その中央に軸受１２１１が形成される吐出カバー（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｃｏｖｅｒ）１２１と、前記吐出カバー１２１の一側面に結合されて、前記タービン軸２０を軸方向（ｔｈｒｕｓｔ）に支持する背面カバー（ｒｅａｒ  ｃｏｖｅｒ）１２２と、からなる。
【００２８】
前記吐出カバー１２１は、円板状に形成され、その中央に前記軸受孔１２１が形成され、前記軸受孔１２１の周辺に少なくとも１つ以上のハウジング出口１０２が形成される。
【００２９】
前記軸受孔１２１の内周面には、前記ハウジング流路（膨張空間）１０３とタービン軸２０の外周面との間をシーリングするための第２シーリング部材４２が結合される。前記第２シーリング部材４２は、自己潤滑性を有する材質で形成され、その内周面には、前記膨張空間１０３を流れる高圧の蒸気がハウジング１０の外部に漏れることを遮断できるように、ラビリンスシール４２１が形成されうる。そして、前記吐出カバー１２１の一側、すなわち、前記シーリング部材４２の外側には、前記タービン軸２０の他端を半径方向に支持する第２弁５２が固設される。
【００３０】
前記背面カバー１２２は、前記吐出カバー１２１の一側面に締結されるように、その吐出カバー１２１の軸受１２１１より大きく形成され、前記背面カバー１２２の内側面には前記タービン軸２０を軸方向に支持する第３弁５３が固設される。
【００３１】
前記第３ハウジング１３０は、環状に形成されて、後述する分離板１４０と共に前記前面カバー１１２と吐出カバー１２１とにボルトで締結される。そして、前記第３ハウジング１３０の中央部には、前記ノズル組立体３０を収容すると同時に、作動流体が流動できるように、前記ノズル組立体３０の外径より大きくハウジング流路１０３が形成される。
【００３２】
前記ハウジング流路１０３は、前流側ノズル組立体での体積より後流側ノズル組立体での体積が次第に増加することが望ましいので、前記第３ハウジング１３０の軸方向の厚さは、第１ハウジング１１０から第２ハウジング１２０方向に行くほど次第に厚く形成することが望ましい。
【００３３】
そして、前記ハウジング流路１３１の内周面、すなわち、前記第３ハウジング１３０の内周面には、図５でのように、前記ノズル組立体３０の噴射孔３０１を通じて噴射される流体が衝突して反発力を発生させるように、多数個の衝突面１３１１が円周方向に沿って連続して形成されうる。前記衝突面１３１１は、前記ハウジング流路１０３の曲率半径より小さな曲率半径を有する曲面のみで形成されうるが、段付けられた形状や、または図６のように、曲面部１３１２とその曲面部１３１２の少なくとも一側端（図面では、一側端）から延びる直線面部１３１３とを有する形状など多様に形成されうる。
【００３４】
ここで、前記衝突面１３１１が、曲面部１３１２と直線面部１３１３とからなる場合には、前記直線面部１３１３がノズル組立体３０の回転方向側に形成されることが望ましい。そして、前記衝突面１３１１の曲面部１３１２は、図５でのように、第３ハウジング１３０の中心と一致する中心を有するように形成されうるが、図６でのように、曲面部１３１２の中心が、第３ハウジング１３０の中心と一致せず、ノズル組立体３０の噴射孔３０１を考慮して、ノズル組立体３０の回転方向に偏心されるように形成されうる。
【００３５】
前記衝突面１３１１は、曲率半径があまりにも小さい場合には、蒸気がほとんどノズル組立体３０の中心に向けて動くようになって、ノズル組立体３０の回転をむしろ妨害する。逆に、衝突面１３１１の曲率半径があまりにも大きな場合には、蒸気はハウジング１０の外部にのみ動くようになって、ノズル組立体３０の回転に大きく役に立たない。したがって、前述した範囲に衝突面１３１１の曲率半径を調節することが望ましい。
【００３６】
そして、前記衝突面１３１１の一端、すなわち、曲面部１３１２の両端のうちから直線面部１３１３の反対側には、ノズル組立体３０と第３ハウジング１３０との間に漏れることを減らして、衝突力を高めうるブレード１３１５が螺合されることもある。前記ブレード１３１５は、ノズル組立体３０に近いほどその厚さが次第に増加する形状を有しうる。
【００３７】
前記第３ハウジング１３０の両側には、その第３ハウジング１３０と共にハウジング流路１０３を形成できるように、分離板１４０がそれぞれ備えられる。前記分離板１４０は、前記第３ハウジング１３０と共に前面カバー１１２と吐出カバー１２１とに締結されうる。そして、前記分離板１４０の中央部位には、後述するノズルカバー３１０が回転自在に挿入されるように貫通孔１４１が形成される。
【００３８】
そして、前記貫通孔１４１の内周面には、吸入空間１１１１または前流側のハウジング流路１０３から後流側のハウジング流路１０３に蒸気が漏れないように、第３シーリング部材４３が固設される。前記第３シーリング部材４３の内周面にも、前記のようなラビリンスシール４３１が形成されうる。
【００３９】
そして、前記分離板１４０の両側面には、前記第３ハウジング１３０を半径方向に支持するように支持突起１４１１が形成され、前記分離板１４０の両側面のうちからハウジング出口側には、前記第３ハウジング１３０と共にハウジング流路１０３を成すように流路溝１４１２が形成され、前記流路溝１４１２は、後流側ノズル組立体３０の噴射吸入口３１３に連通される。
【００４０】
前記タービン軸２０は、その軸部の中央部位に軸方向に長い複数個のキー装着溝２０１が形成され、前記キー装着溝には、軸方向に長いプレート状のキー（ｋｅｙ）２１０がそれぞれ挿設される。
【００４１】
前記ノズル組立体３０は、前記タービン軸２０に結合される個数によってタービンの容量が可変されうる。すなわち、タービンの容量が小さな場合には、ノズル組立体３０の個数を少なく構成する一方、タービンの容量が大きな場合には、ノズル組立体３０の個数を多く構成することができる。
【００４２】
ここで、前記ノズル組立体３０の個数が多数個である場合には、作動流体が後流側に行くほど膨張される点を考慮して、前記ノズル組立体３０の噴射孔３０１は、後流側に行くほど総断面積を大きくするか、または個数を増加させることができる。例えば、図１１ないし図１５でのように、前記ノズル組立体３０が５つである場合、各ノズル組立体３０の噴射孔３０１の個数を１つずつ増やして形成しうる。但し、図１４の場合は、第４段ノズル組立体であり、図１５の場合は、第５段ノズル組立体であるが、図４を参照して見れば、第５段ノズル組立体の場合は、噴射孔３０１が第４段ノズル組立体の噴射孔よりさらに深く形成されて、前記第４段ノズル組立体の噴射孔３０１の個数に比べて第５段ノズル組立体の噴射孔３０１の個数が１つ少ないとしても、実際の断面積は拡張されたものである。
【００４３】
そして、前記噴射孔３０１の個数が複数個である場合には、その形状を同様に形成して等間隔に形成することが偏荷重を減らして、タービンの性能を高めうる。
【００４４】
そして、前記前記ノズル組立体３０の内周面には、前記タービン軸２０の外周面に備えられるキー２１０が挿入されて一体に結合されるように、軸方向に所定の長さを有する複数個のキー溝（ｋｅｙ  ｇｒｏｏｖｅ）２０１が円周方向に沿って等間隔に形成される。
【００４５】
図７は、図１による反作用式タービンで単位ノズル組立体を分解して示した斜視図であり、図８は、図７による単位ノズル組立体を組立てて示した断面図であり、図９は、図７による単位ノズル組立体でノズルカバーを示した平面図であり、図１０は、図８の“Ｉ−Ｉ”線断面図であり、図１１は、図７による単位ノズル組立体でノズルプレートを示した平面図である。
【００４６】
これに示したように、前記ノズル組立体３０は、前記噴射孔３０１の入口を成すように噴射吸入口３１３が形成されるノズルカバー３１０と、前記ノズルカバー３１０の一側面に結合され、前記ノズル吸入口３１３と連通されるように噴射連通口３２３と噴射吐出口３２４とが連続して形成されるノズルプレート３２０と、からなる。
【００４７】
前記ノズルカバー３１０は、円板状に形成され、その中央には、前記タービン軸２０に挿設されるように軸孔３１１が形成され、前記軸孔３１１の内周面には、前記タービン軸２０のキー２１０が挿設されるようにキー溝３１２が形成される。そして、前記軸孔３１１の周辺には、少なくとも１つ以上、望ましくは、円周方向に沿って等間隔に複数個の噴射吸入口３１３が形成される。
【００４８】
前記噴射吸入口３１３は、軸方向に形成されうるが、図９及び図１０でのように、前記ノズル組立体３０の回転を勘案して、その回転方向に所定の傾斜角を有する傾斜面３１３１に形成されることが、作動流体が円滑に吸入されることができて望ましい。そして、前記噴射吸入口３１３の入口端または内周面には、作動流体が円滑に吸入されるようにブレードまたはガイドグルーブのような案内部３１３２が形成されうる。
【００４９】
前記ノズルプレート３２０は、前記ノズルカバー３１０とほぼ同じ直径を有する円板状に形成され、その中央には、前記タービン軸２０に挿設されるように軸孔３２１が形成され、前記軸孔３２１の内周面には、前記ノズルカバー３１０のキー溝３１２と対応するようにキー溝３２２が形成される。そして、前記軸孔３２１の周辺で外周面の方向に前記噴射連通口３２３が形成される。  前記噴射連通口３２３は、環状に形成される第１噴射連通口３２３１と、前記第１噴射連通口３２３１から前記噴射吐出口３２４に向けて線形に延びる第２噴射連通口３２３２と、からなる。前記第１噴射連通口３２３１は、前記噴射吸入口３１３と軸方向に連通されるように、前記噴射吸入口３１３とほぼ類似している高さに形成され、前記第２噴射連通口３２３２は、前記第１噴射連通口３２３１で接線方向に連通されて、前記外周面の方向に延び、その先端付近で前記噴射吐出口３２４に向けて曲線状に形成される。
【００５０】
前記噴射吐出口３２４は、その断面が前記ノズル組立体３０の接線に対して所定の角度、すなわち、接線方向に蒸気を噴射できるように、接線に対してほぼ垂直な方向に向けるように形成されうる。
【００５１】
そして、前記噴射吐出口３２４の先端には、ノズル孔３３１を有するノズル３３０がボルトまたはリベットで着脱自在に締結される。前記ノズル３３０は、そのノズル孔３３１の入口から出口の間に小径部３３１１を有するように形成されることが、噴射速度を高めることができて望ましい。
【００５２】
前記のような本発明による反作用式蒸気タービンは、次のように動作する。
【００５３】
すなわち、前記ボイラーから発生する高圧の蒸気が、配管を通じて前記ハウジング１０のハウジング入口１０１に供給されれば、その蒸気は、前記吸入空間１１１１を経て噴射吸入口３１３に吸入されて、前記第１噴射連通口３２３１に案内される。この際、前記噴射吸入口３１３が、ノズル組立体３０の回転方向に傾斜して形成されることによって、蒸気がその傾斜面３１３１に沿って第１噴射連通口３２３１に迅速に流入されうる。
【００５４】
前記第１噴射連通口３２３１に流入される高圧の蒸気は、その第１噴射連通口３２３１でそれぞれの第２噴射連通口３２３２に分配されて、前記噴射吐出口３２４に向けて外側に迅速に移動し、前記噴射吐出口３２４でノズル３３０のノズル孔３３１を通じて前記第３ハウジング１３０と分離板１４０とで形成されるハウジング流路（膨張空間）１０３に高圧の蒸気が高速に噴出される。この際、前記第３ハウジング１３０の内周面には、衝突面１３１１が形成されることによって、前記ノズル組立体３０から吐き出される高圧の蒸気が、前記衝突面１３１１と衝突しながら強い反発力を発生させ、この反発力によって、前記ノズル組立体３０が回転する推進力が倍加されうる。
【００５５】
前記ノズル組立体３０からハウジング流路１０３に噴出される蒸気は、そのノズル組立体３０の側面に備えられる前記分離板１４０の流路溝１４１２に沿って中央側に移動して、後流側ノズル組立体３０の噴射吸入口３１３に案内され、この噴射吸入口３１３に案内される蒸気は、前述した過程を反復しながら、最終ノズル組立体３０の噴射吐出口３２４を通じて最終第３ハウジング１３０と分離板１４０とからなる最終ハウジング流路１０３に噴出される。そして、前記最終ハウジング流路１０３に噴出される蒸気は、再び膨張しながら、前記吐出カバー１２１のハウジング出口１０２を通じて外部に排出される一連の過程を反復する。
【００５６】
前記のように、ノズル組立体３０が高圧の蒸気を円周方向に噴射しながら発生する回転力は、前記ノズル組立体３０と結合されたタービン軸２０に伝達されて、そのタービン軸２０が、前記ノズル組立体３０と共に回転しながら回転力を外部に伝達する。
【００５７】
ここで、前記タービン軸２０は、そのタービン軸２０の両端で前記弁カバー１１３に固定される第１弁５１と前記吐出カバー１２１に固定される第２弁５２とにそれぞれ半径方向に支持されると同時に、前記背面カバー１２２に固定される第３弁５３によって軸方向に支持されることによって、前記タービン軸２０は、安定して高速回転を行える。
【００５８】
また、前記ハウジング１０の内部に流入される高圧の蒸気が、複数個のノズル組立体３０を順次に通過するので、各ノズル組立体３０が収容される膨張空間１０３の間には、圧力差が発生し、この圧力差によって圧力が高い前流側膨張空間から後流側膨張空間に蒸気が漏れることもあるが、前記ハウジング１０を成す前面カバー１１２と吐出カバー１２１、そして、分離板１４０の内周面にそれぞれシーリング部材４１、４２、４３を設置することによって、蒸気が外部に漏れるか、または各ハウジング流路の間から漏れることを防止して、タービンのエネルギー効率を高めうる。
【００５９】
また、前記ノズル組立体３０を含む単位タービンの個数によってタービンの容量を調節することができるので、互いに異なる容量のタービンを容易に製作できるだけではなく、他の容量のタービンを製作するための部品の共有が容易であって、製造コストを節減することができる。
【００６０】
また、前記ノズル組立体３０の噴射孔３０１が長くて曲線状に形成されることによって、前記噴射孔３０１を通じて噴射される蒸気の噴射速度が高くなり、これにより、タービンの大きさに比べて、効率が大きく向上する。
【００６１】
本発明による反作用式タービンでノズル組立体に対する他の実施形態がある場合は、次の通りである。
【００６２】
すなわち、前述した実施形態では、前記ノズル組立体がノズルカバーとノズルプレートとからなり、前記ノズルプレートの接触面、またはノズルカバーとノズルプレートとの各接触面に噴射孔が溝状に形成されると図示されたが、本実施形態は、前記ノズルカバーとノズルプレートとの間にノズルリングを設置し、そのノズルリングに噴射孔を形成することである。
【００６３】
図１６は、図１による反作用タービンでノズル組立体に対する他の実施形態を分解して示した斜視図であり、図１７は、図１６によるノズル組立体を組立てて示した平面図である。
【００６４】
これに示したように、前記ノズル組立体３０は、第１板部材であるノズルカバー３５０と、前記ノズルカバー３５０の一側面に配される第２板部材であるノズルプレート３６０と、前記ノズルカバー３６０とノズルプレート３６０との間に結合され、そのノズルカバー３５０及びノズルプレート３６０と共に密閉された噴射空間３０２を形成するリング部材であるノズルリング３７０と、からなる。
【００６５】
前記ノズルカバー３５０とノズルプレート３６０は、単純円板状に形成され、前記ノズルカバー３５０の中央には、噴射吸入口３５１が貫設される一方、前記ノズルプレート３６０の中央には、タービン軸２０が挿設されるように軸孔３６１が形成される。前記ノズルプレート３６０の内側面には、前記軸孔３６１を収容すると同時に、前記噴射吸入口３５１を通じて吸入される蒸気をノズルリング３７０の噴射吐出口３７３の方向に分散させるための分散突部３６２が形成される。前記分散突部３６２は、噴射吸入口の方向に行くほど面積が狭まるように曲面状の円錐状などに形成されうる。
【００６６】
前記ノズルリング３７０は、一対のハウジング側面、すなわち、噴射面３７１と支持面３７２とが円周方向に沿って鋸歯のように連続して繋がって形成され、前記噴射面３７１と支持面３７２とによって中空型の噴射空間３０２が形成される。前記噴射空間３０２は、隔室などに分けられず、一体型に形成される。したがって、ほとんどの蒸気は、噴射空間３０２から外部にいずれも噴出されるので、反作用タービンの効率が高く、構造が簡単である。そして、前記噴射面３７１と支持面３７２は、後組み立てられることもあり、一体型に形成されうる。一体型に形成されることが、加工上に有利である。
【００６７】
前記噴射面３７１は、ノズルリング３７０の中心、すなわち、タービン軸２０の軸重心で放射状に形成され、前記支持面３７２は、前流側噴射面の外周端で後流側噴射面の内周端に連結されるように所定の角を有して形成される。
【００６８】
前記噴射面３７１には、噴射吐出口３７３が形成される。前記噴射吐出口３７３は、噴射面３７１で対して直角を成すように形成される。前記噴射吐出口３７３には、噴射面３７１と直角方向に所定の長さを有するノズル３７５が結合される。前記ノズル３７５は、高圧の蒸気などに耐えるように別途のボルトを用いて結合されるか、または噴射吐出口３７３に直接螺合されることもある。前記ノズル３７５は、前述した実施形態のように、その内径が必要に応じて加減されたものを選択して組み立てることができる。
【００６９】
前記支持面３７２は、曲面または傾斜面を含むように形成され、前記支持面３７２の曲率半径を調節して、ノズル（または、噴射吐出口）３７５から排出される蒸気の利用効率を最大化することができる。すなわち、蒸気が、ノズル３７５から排出された後、支持面３７２に沿って流れるので、蒸気の排出方向は、支持面３７２の外側曲面部３７４によって影響を受ける。したがって、支持面３７２の曲率半径を０．５ｍｍないし７．５ｍｍに調節することが望ましい。支持面３７２の曲率半径があまりにも小さい場合、蒸気がノズル組立体３０の回転方向に沿って案内されるず、支持面３７２に直ちに衝突しながらノズル組立体３０の回転力を極大化することができない。逆に、支持面３７２の曲率半径があまりにも大きな場合には、その支持面３７２の外側曲面部３７４が、前記衝突面１３１１に干渉されうる。したがって、支持面３７２の曲率半径を前述した範囲に調節することが望ましい。
【００７０】
ここで、前記ノズルカバー３５０の直径とノズルプレート３６０の直径は、ノズルリング３７０の直径より大きく形成されることが、前記ノズル３７５から排出される蒸気が主にノズルカバー３５０とノズルプレート３６０との間にのみ案内されうる。これにより、蒸気は、ノズルリング３７０の回転方向にのみ圧力を加えて、ノズル組立体３０の回転に必要な機械的エネルギーを最大化することができる。
【００７１】
前記のような本実施形態によるノズル組立体の作用効果は、前述した実施形態のノズル組立体とほぼ同じなので、これについての具体的な説明は省略する。但し、本実施形態の場合は、前述した実施形態と異なって、第１噴射連通口を成す噴射空間３０２が広く形成されて、直ちに噴射吐出口３７３に繋がるように形成されることによって、その噴射空間３０２での流路抵抗が増加するか、蒸気が１次膨張されてタービン効率が低下するが、構造が簡潔であって、組み立てや維持補修が容易であり得る。また、噴射流路の詰まりなどが未然に防止されて安定性が向上する。
【００７２】
本発明による反作用式タービンについての他の実施形態がある場合は、次の通りである。
【００７３】
すなわち、前述した実施形態では、前記ハウジング入口がタービン軸を基準に一端に備えられる一方、前記ハウジング出口が他端に備えられるものであったが、本発明は、前記ハウジング入口が中央に備えられ、前記ハウジング出口が両端にそれぞれ備えられるものである。
【００７４】
図１８は、本発明による反作用式タービンの他の実施形態を示した断面図である。これに示したように、本実施形態による反作用式タービンは、ハウジング入口１０１とそのハウジング入口の両側に備えられるハウジング出口１０２と前記ハウジング入口１０１と各ハウジング出口１０２とを互いに独立して連結するそれぞれのハウジング流路１０３を有し、前記ハウジング入口１０１は、タービン軸２０を基準に中央に配される一方、前記ハウジング出口１０２は、前記ハウジング入口１０１を中心に軸方向に対称になるように、前記タービン軸２０の両端にそれぞれ配される。
【００７５】
前記ハウジング入口１０１は、図面でのように、１つのみ形成されて、両側ハウジング流路１０３に分枝されうるが、前記ハウジング入口１０１が複数個が備えられて、各ハウジング流路１０３に連通されるように形成されうる。
【００７６】
そして、前記ノズル組立体３０の個数と規格は、前記ハウジング入口１０１を中心に互いに対称になるように形成されることが、前記タービン軸２０の軸推力（ａｘｉａｌ  ｔｈｒｕｓｔ  ｆｏｒｃｅ）を相殺させて、タービン軸２０が一側に偏ることを防止することができて望ましい。
【００７７】
本実施形態による反作用式タービンについての基本的な構成は、前述した実施形態とほぼ同じであり、作用効果は、前述した実施形態と先行技術とに記載の内容を含むので、これについての具体的な説明は省略する。但し、本実施形態の場合は、前記ハウジング入口が中央に配され、ハウジング出口が両端に配されることによって、タービン軸の軸推力を相殺させることによって、反作用式タービンの振動を減らし、かつ摩擦損失を減らして、タービン性能をさらに向上させることができる。
【００７８】
一方、本発明による反作用式タービンについてのさらに他の実施形態がある場合は、次の通りである。
【００７９】
すなわち、前述した実施形態では、前記ノズル組立体が前記ハウジング入口の両側に設けられて、そのノズル組立体が同一方向に回転するように備えられるものであったが、本実施形態は、前記ハウジング入口を中心に両側に配されるノズル組立体が互いに逆方向に回転できるように備えられるものである。
【００８０】
図１９は、本発明による反作用式タービンで両方向回転が可能な反作用式タービンを示した断面図である。
【００８１】
これに示したように、本実施形態による反作用式タービンは、ハウジング流路が第１ハウジング流路１０３１と第２ハウジング流路１０３２とに区画されて、前記第１ハウジング流路１０３１と第２ハウジング流路１０３２は、それぞれ別途のハウジング入口とハウジング出口とが形成される。
【００８２】
このために、前記ハウジング入口には、流路分離板１０４が設けられて、そのハウジング入口が第１ハウジング入口１０１１と第２ハウジング入口１０１２とに区分され、前記タービン軸２０の両端には、それぞれのハウジング入口１０１１、１０１２に対応するように、第１ハウジング出口１０２１と第２ハウジング出口１０２２とが備えられる。
【００８３】
そして、前記第１ハウジング入口１０１１には、第１流体供給管１０５１が連結され、前記第２ハウジング入口１０１２には、第２流体供給管１０５２が連結され、前記第１流体供給管１０５１と第２流体供給管１０５２は、１つの転換弁１０６に連結される。前記転換弁１０６は、蒸気の流動方向を制御して、その蒸気を所望の方向に供給できるように、３方弁からなりうる。もちろん、前記転換弁１０６は、第１流体供給管１０５１と第２流体供給管１０５２とにそれぞれ別途に設けられて、各自制御されることもできる。
【００８４】
そして、前記ノズル組立体３０は、前記第１ハウジング入口１０１１と第１ハウジング出口１０２１との間に設けられる第１群Ａと前記第２ハウジング入口１０１２と第２ハウジング出口１０２２との間に設けられる第２群Ｂとが互いに逆方向に回転できるように配列される。
【００８５】
本実施形態による反作用式タービンについての基本的な構成は、前述した実施形態とほぼ同じであり、作用効果は、前述した実施形態に記載の内容を含むので、これについての具体的な説明は省略する。但し、本実施形態の場合は、前記ハウジング流路が第１ハウジング流路と第２ハウジング流路とに区画されて、その各ハウジング流路に互いに逆方向に噴射孔を有するノズル組立体が設けられ、前記第１ハウジング入口と第２ハウジング入口とに独立して連結される第１流体供給管と第２流体供給管が、蒸気の流動方向を制御する転換弁に連結されることによって、蒸気の供給方向に沿ってタービン軸の回転方向を正転または逆転に転換することができて、反作用式タービンをさらに多様に適用することができる。
【００８６】
また、図面に図示していないが、前記ノズル組立体がタービン軸の中央を中心に両側にそれぞれ設けられる場合には、図１８及び図１９でのように、ハウジング入口が中央に、ハウジング出口が両端に、それぞれ設けられることもあるが、場合によっては、前記ハウジング入口が両端に、ハウジング出口が中央に設けられることもある。これについての構成と作用効果は、前述した実施形態とほぼ同じなので、具体的な説明は省略する。
【００８７】
本発明による反作用式タービンについてのさらに他の実施形態がある場合は、次の通りである。
【００８８】
すなわち、前述した実施形態では、複数個のノズル組立体が軸方向に沿って積層された多段型反作用式タービンの場合を説明したが、本実施形態は、１つのノズル組立体からなる単段型反作用式タービンにも、蒸気の半作用力を適用することができる。
【００８９】
図２０は、本発明による単段型反作用式タービンの一実施形態を示した斜視図であり、図２１は、図２０の“ＩＩ−ＩＩ”線に沿って切った単段型反作用式タービンの断面図である。
【００９０】
これに示したように、本実施形態による単段型反作用式タービンは、噴射入口４１１と噴射出口４１２とを有するハウジング１０と、前記ハウジング１０に回転自在に結合されるタービン軸２０と、前記タービン軸２０に一体に結合されて、前記ハウジング１０の内部で回転自在に備えられる１つのノズル組立体３０と、からなる。
【００９１】
前記ハウジング１０は、前側（便宜上、蒸気が吸入される方向を前側と称する）に配される第１ハウジング４１０と、前記第１ハウジング４１０の後側面に配される第２ハウジング４２０と、前記第１ハウジング４１０と第２ハウジング４２０との間に配されて、ノズル組立体４３０が回転自在に収容されるハウジング流路（または、膨張空間）４０１を形成する１つの第３ハウジング４３０と、からなる。
【００９２】
前記第１ハウジング４１０は、中央部位に噴射入口４１１が軸方向に形成され、前記噴射入口４１１の外側には、円周方向に沿って蝸牛管状に噴射出口４１２が形成される。
【００９３】
前記噴射入口４１１は、前側に所定の高さほど突設され、前記噴射入口４１１の内周面と一側面には、ノズル組立体３０を半径方向と軸方向に対して回転自在に支持する弁４０２、４０３が設けられ、前記弁４０２、４０３の周辺には、噴射入口４１１と噴射出口４１２との間をシーリングするシーリング部材４０４が設けられることもある。
【００９４】
前記第２ハウジング４２０は、中央部位にタービン軸２０が貫設される軸孔４２１が形成され、前記軸孔４２１の内周面には、前記タービン軸２０を半径方向と軸方向に対して回転自在に支持する弁４０５、４０６が設けられ、前記弁４０５、４０６の周辺には、ハウジング流路４０１を密閉するためのシーリング部材４０７が設けられることもある。
【００９５】
前記第３ハウジング４３０は、環状に形成されて、第１ハウジング４１０と第２ハウジング４２０との間に配されて結合されることもあるが、場合によっては、前記第２ハウジング４２０の内側面に一体に形成されうる。そして、前記第３ハウジング４３０は、内周面が平滑管状に形成されうるが、図５及び図６のような衝突面（図５及び図６では、１３１１）が形成されうる。
【００９６】
前記ノズル組立体３０は、図７でのように、２つの部材、すなわち、ノズルカバー３５０とノズルプレート３６０とからなることもあり、図２１でのように、３つの部材、すなわち、ノズルカバー３５０とノズルプレート３６０、そして、ノズルリング３７０からなることもある。前記ノズル組立体３０は、前記図示された前述した実施形態を同様に適用することができる。したがって、これについての具体的な説明は省略する。
【００９７】
前記のような本実施形態による単段型反作用式タービンは、蒸気が軸方向に沿って噴射入口４１１を通じてノズル組立体２０の噴射空間３０２に流入される。蒸気は、遠心力と分散突部３６２とによって放射状に流れながら、噴射吐出口３７３からハウジング１０のハウジング流路４０１に噴射されて、タービン軸２０を回転させる。前記タービン軸２０は、カップリング２１によって発電機と結合されて、発電機を回転させることで電力を生成することができる。以外に、前記タービン軸２０を回転させて、他の動力源として使うこともできる。
【００９８】
一方、前記ハウジング１０の内部で使用済みの蒸気は、噴射出口４１２を通じて外部に排出される。前記噴射出口４１２は、出口端に行くほど次第に大きくなるように形成されることによって、蒸気を効率的に排出させることができる。それだけではなく、前記噴射出口３１２が蝸牛管状に形成されることによって、蒸気がさらに効果的に排出されうる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、反作用式タービン関連の技術分野に適用されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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