(57)【要約】  本発明は、求心タービンに関するもので、より詳細には、ノズルから噴出される流体と衝突を起こしてタービンが回転する時、発電と冷却が同時になされ、タービンを介して流体の有している運動エネルギーの完全回収が可能であり、凝縮水が発生した場合、凝縮水の排出が容易になされ得るようにした求心タービンに関するもので、円周の方向で流体がノズルを介して内部のタービン側に噴出され、前記タービンは噴出される流体と衝突を起こして回転し、タービンと衝突した流体は中心に向かって排出されるように構成されていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周の方向で流体がノズルを介して内部のタービン側に噴出され、前記タービンは噴出される流体と衝突を起こして回転し、タービンと衝突した流体は中心に向かって排出されるように構成されていることを特徴とする求心タービン。
【請求項２】
前記タービンは、ノズルと対向する円弧形の回転羽根を円周方向に多数配置構成し、前記回転羽根と対称をなす円弧形のベーンを回転羽根と連なって中心部に向かうように多数配置構成して成っていることを特徴とする請求項１に記載の求心タービン。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、求心タービンに関するもので、より詳細には、ノズルから噴出される流体と衝突を起こしてタービンが回転する時、発電と冷却が同時になされ、タービンを介して流体の有している運動エネルギーの完全回収が可能であり、凝縮水が発生した場合、凝縮水の排出が容易になされ得るようにした求心タービンに関するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
周知のように、発電機は、電気を作り出す機器で、水力発電機と火力発電機などがあり、火力発電機の場合は、燃料を燃焼させて発生した熱エネルギーを機械的エネルギーに変えて発電を起こすことになる。
【０００３】
前記火力発電機は、通常図５に示されているように、燃料を燃焼させて発生した熱エネルギーを機械的エネルギーに変えるエンジン部１００と、前記エンジン部１００の機械的エネルギーによって発電を起こす発電部２００と、前記エンジン部１００で燃料が燃焼する時に発生した熱を冷却させるラジエーター（radiator）３００とから構成される。
【０００４】
従って、従来の火力発電機は、必ず別途の冷却装置が必要なので、機器の小型化が難しいだけでなく、構造が複雑でありながら効率が低くて、高費用低効率になるという問題があった。
【０００５】
そして、タービンを利用した発電機の場合は、タービンの性能によって発電効率が決定されるのだが、前記タービンは遠心タービンと求心タービンとに分類されることができる。
【０００６】
前記遠心タービンは、内側のノズルから噴出される流体によって外側のタービンが回転する原理で、求心タービンは、外側のノズルから噴出される流体によって内側のタービンが回転する原理である。
【０００７】
また、前記タービンは、流体がタービンと衝突する時、流体の有している運動エネルギーがタービンに十分に伝達され得るようにすることと、凝縮水が発生した場合、凝縮水の排出が可能になるようにすることによってタービンの効率が決定される。
【０００８】
しかし、前記遠心タービンの場合は、前述したように、単純に内側に位置したノズルから外側のタービンに流体が噴出するため、タービンの回転羽根を介して抜け出る流体の速度、つまり円周速度が高くて、前記タービンに流体の運動エネルギーが十分に伝達され得ないことによって、エネルギーの完全回収が不可能である。
【０００９】
そして、現在出ている求心タービンの場合は、凝縮水が発生した時、凝縮水が遠心力を受けて排出され得ない構造に形成されているため、効率が落ちるという問題があった。つまり、流体の相変化に影響を受けるのである。
【００１０】
〔発明の開示〕
そこで、本発明は、前記のような従来の諸般問題点を解消するために創案されたものであって、その目的は、ノズルから噴出される流体と衝突を起こしてタービンが回転する時、発電と冷却が同時になされ、タービンを介して流体の有している運動エネルギーの完全回収が可能であり、凝縮水が発生した場合、凝縮水の排出が容易になされるようにすることである。
【００１１】
このような本発明の目的を達成するために、円周の方向で流体がノズルを介して内部のタービン側に噴出され、前記タービンは噴出される流体と衝突を起こして回転し、タービンと衝突した流体は中心に向かって排出されるように構成されていることを特徴とする求心タービンが提供される。
【００１２】
また、前記タービンは、ノズルと対向する円弧形の回転羽根を円周方向に多数配置構成し、前記回転羽根と対称をなす円弧形のベーンを回転羽根と連なって中心部に向かうように多数配置構成して成っていることを特徴とする。
【００１３】
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、添付の図面を参照して本発明の構成を実施例に従い詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の適用された発電機を示した断面図である。
【００１５】
図示されているように、本発明の求心タービン１は、発電機２の駆動軸２０上にタービン１３が軸設され、前記タービン１３は、円周方向に沿って多数のノズル１２を有するハウジング１１によってその外部が遮断され、ハウジング１１は、前方側中央に排出口１１ａを含む。
【００１６】
また、タービン１３は、前面部にノズル１２から噴出される流体と衝突する多数の回転羽根１３ａを有し、前記回転羽根１３ａの流体が中央に移動するようにするベーン１３ｂが回転羽根１３ａに連なって形成され、前記ベーン１３ｂ及び回転羽根１３ａの前方側はカバー板１３ｃによって閉鎖される。
【００１７】
従って、本発明は、矢印で示したように、ノズル１２を介して外部の流体がハウジング１１内部のタービン１３側に噴出され、前記タービン１３の回転羽根１３ａと衝突を起こしてタービン１３を回転させることになり、前記タービン１３の回転力は、軸動力に変換されて駆動軸２０を介して発電機２側に伝達されることによって、発電を起こすことになる。
【００１８】
そして、前記回転羽根１３ａと衝突した流体は、運動エネルギーの損失によって凝縮され、低温の状態で回転羽根１３ａのベーン１３ｂを介して中央部に移動した後、ハウジング１１の排出口１１ａを介して外部に排出されるのである。
【００１９】
図２は、本発明の構造を示した構成図で、図３は、図２の部分拡大図である。
【００２０】
図示されているように、本発明は、固定された多数のノズル１２が円周の方向に沿って配置構成され、前記ノズル１２の内部に回転するタービン１３が具備される。
【００２１】
前記タービン１３は、ノズル１２と対向する多数の回転羽根１３ａを含むもので、概略円弧形態をなし、前記回転羽根１３ａと衝突を起こした流体が中心に向かうように回転羽根１３ａと連なってベーン１３ｂが形成され、前記ベーン１３ｂは、端部が中心に向かっている長さの長い円弧形態で、回転羽根１３ａと対称をなして形成される。
【００２２】
つまり、流体が回転羽根１３ａと衝突しながら、流体の有していた運動エネルギーを回転羽根１３ａに奪われ凝縮されることによって発生する凝縮水が、なんの障害なく自然的に押されて中央に移動できるようにするベーン構造に形成されるもので、図３に示されているように、前記ベーン構造は、ノズル１２から噴出される絶対経路に対して相対経路を形成することになるのである。
【００２３】
このように構成された本発明は、図４に示されているように、ノズル１２を介して外部の流体がタービン１３の回転羽根１３ａに噴出されると、この噴出された流体は、回転羽根１３ａと衝突を起こすことになるのだが、この時流体の有していた運動エネルギーが回転羽根１３ａに伝達されてタービン１３が回転することになり、この回転力は、再び軸動力に変わって駆動軸２０を介して発電機２に伝達されることによって、発電を起こすことになるのである。
【００２４】
そして、衝突によって回転羽根１３ａに運動エネルギーを奪われた流体は、回転羽根１３ａに連なって形成されたベーン１３ｂに沿って中心部に移動した後、ハウジング１１の排出口１１ａを介して外部に排出されるのだが、この時流体は、回転羽根１３ａと衝突しながら発生したエネルギーの損失によって低温の凝縮された状態に排出され、ベーン１３ｂを介して抜け出る流体の円周速度が低くて、流体の有している運動エネルギーの完全回収が可能になるのである。
【００２５】
これをもう少し具体的に説明すると、遠心タービンの場合は、単純に内側に位置したノズルから外側のタービンに流体を噴出するため、タービンの回転羽根を介して抜け出る流体の速度、つまり円周速度が高くて、流体の有している運動エネルギーの完全回収が不可能になるのに反し、本発明は、外側のノズルから内側のタービンに流体を噴出し、この噴出された流体は、再び中心に向かって移動した後、中心部に隣接したベーンの端から抜け出る円周速度が低いため、前記回転羽根に流体の運動エネルギーが十分に伝達されることによって、エネルギーの完全回収が可能になるのである。
【００２６】
これと共に、流体は、タービンの回転羽根と衝突を起こす時、回転羽根にエネルギーを奪われ低温の状態に凝縮されるものであり、お互い対称をなす円弧形態に連なって形成され、端部側が中心部に向かっている回転羽根１３ａ及びベーン１３ｂによる構造によって、凝縮水が大きな抵抗なく自然的に押されてハウジング１１の排出口１１ａを介して円滑に排出されるもので、流体の相変化に何の影響も受けないのである。
【００２７】
〔産業上の利用可能性〕
上述したように、本発明は、ノズルから噴出される流体と衝突を起こしてタービンが回転する時、発電と冷却が同時になされ、別途冷却機が不要で、構造が単純であり、機器の小型化を図ることができるだけでなく、タービンを介して流体の有している運動エネルギーの完全回収が可能であり、凝縮水が発生した場合、凝縮水の排出が容易になされることによって、低費用高効率な利点を有することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の適用された発電機を示した断面図である。
【図２】本発明の構造を示した正面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】本発明の作用を示した正面図である。
【図５】従来の発電機を示した斜視図である。
【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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【国際調査報告】
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