发明名称 涡轮机,其动力产生系统及动力产生方法
摘要 一种涡轮机包含可旋转于转子室内之转子(2),此转子包含数个绕着其周围之叶片(5)。阻力表面是由转子(2)中之数个盘形表面所产生,五个圆盘被显示,且此些表面接收作用流体,此流体被迫螺旋形地流向转子(2)中的中心孔。此工作流体可以超音速或较低速供应,且可由燃料燃烧构件供应。利用此涡轮机之热力发电机亦被揭示。
申请公布号 TW515860 申请公布日期 2003.01.01
申请号 TW090130810 申请日期 2001.12.12
申请人 肯尼斯 德莱斯多 发明人 肯尼斯 德莱斯多
分类号 F01D1/02 主分类号 F01D1/02
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种具有至少一阶段之涡轮机,包含:转子室;转子,绕着该转子室内的中心轴而旋转,且包括数个位于其周围之叶片,及至少一个位于该转子并沿着或平行该中心轴而延伸穿过该转子之孔,及至少两个该至少一个孔与该叶片之间的阻力表面;至少一个喷嘴,用以连通在第一压力的流体至该叶片上,该喷嘴适于使在局部音速之流体连通穿过其喉部;及流体接收机构,可操作在低于第一压力之第二压力,接收来自该至少一个孔之流体;其中喷嘴之位置及尺寸使得此喉部位于距离该叶片的表面0.5mm内。2.如申请专利范围第1项之涡轮机,另包括至少两个阻力表面,位于该至少一个孔与该叶片之间,该阻力表面相对设置以产生阻力在流动于其间之流体上,其中该转子于使用中接收来自该喷嘴之流体且导引此流体于该阻力表面之间,以使流体朝向该至少一个孔向内成螺旋状,因此造成施加至绕着该中心轴的转子之旋转力。3.如申请专利范围第1项之涡轮机,其中该流体接收机构包括流体通道,其朝向与该第一转子同轴安装之第二转子的周围供给。4.如申请专利范围第3项之涡轮机,其中该流体通道包括流体档件,其延伸穿过该流体接收机构,因此迫使流体自该旋转中心轴向外径向地移动。5.如申请专利范围第4项之涡轮机,其中该第二转子包括至少两个阻力表面,其绕着至少一个送入另一流体机构之位处中心的孔。6.如申请专利范围第4项之涡轮机,其中该第二转子包括数个叶片,其位于该第二转子周围以接收来自该流体通道之流体。7.一种发电机,包括至少一个如申请专利范围第1项之涡轮机,以及将实施于该转子的旋转中的动能转换成电位之机构。8.一种用以产生电位之热力循环,包括冷媒循环,该冷媒循环包括冷媒为实质气相的部分及冷媒为实质液相的部分,且于冷媒为实质气相的该部分中,该冷媒循环包含:蒸发器;发电机,位于该蒸发器的下游,该发电机包括至少一个涡轮机、至少一个供应流体至该涡轮机以使一或数个转子旋转之喷嘴、及用以将实施于该一或数个转子的旋转中的动能转换成电位之转换机构;及压缩机,位于该发电机的下游。9.如申请专利范围第8项之热力循环,其中对压缩机之输入包括蓄压器。10.如申请专利范围第8项之热力循环,其中该至少一个喷嘴是位于该循环中,实质地在最大焓点。11.如申请专利范围第8项之热力循环,其中该至少一个喷嘴是位于该循环中,该循环紧接在该至少一个涡轮机的下游。12.如申请专利范围第8项之热力循环,其中蓄压器是位于紧接该压缩机的下游且紧接在该至少一个涡轮机的下游。13.如申请专利范围第8项之热力循环,其中该压缩机是至少部分藉由光伏特电池驱动,且该光伏特电池是藉由该循环内之冷媒冷却。14.如申请专利范围第8项之热力循环,其中该压缩机是至少部分藉由燃料电池驱动,且该燃料电池是用来加热该循环中之流体。15.如申请专利范围第8项之热力循环,其中该至少一个喷嘴使用时将在局部音速之流体连通穿过其喉部,且其中喷嘴的位置及尺寸使得此喉部位于距离该叶片的表面0.5mm内。16.如申请专利范围第8项之热力循环,另包括控制系统,用以在喷嘴的出口控制该至少一个喷嘴于次音速与因素之间的操作。17.如申请专利范围第8项之热力循环,另包括热力发电机,其中该热力发电机位于该流体循环中,以接收来自压缩机输出之热流体,且输出冷流体至蒸发器的入口。18.如申请专利范围第8项之热力循环,另包括位于该蒸发器上游之节流装置。19.如申请专利范围第18项之热力循环,另包括至少一个位于该流体循环中之热力发电机,以接收来自压缩机输出之热流体,且输出冷流体至蒸发器的入口,其中该热力发电机接收来自节流装置输出之冷流体。20.一种产生电位之方法,包含:配置可绕着中心轴旋转于转子室内之转子,该转子包括数个实质位于其周围之叶片,以及至少一个位于该转子中央且沿着或平行该中心轴延伸穿过该转子之孔;及经由该至少一个孔,供应流体至该叶片上,且经由该至少一个孔,接收流体,其中喷嘴的位置及尺寸使得流体在局部音速行进穿过其喉部,且此喉部位于距离该叶片的表面0.5mm内。21.如申请专利范围第20项之方法,另包括导引该至少一个孔所接收之流体,该孔向外径向地实质容纳于与第一转子同轴之第二转子的周围。22.一种产生电位之方法,包含:操作热力循环以使冷媒循环经由此循环,其中冷媒具有实质气相及实质液相于该循环中;于该循环中冷媒呈实质气相之部分,设置包括至少一个涡轮机位于蒸发器下游且紧接在压缩机上游之发电机,并施加冷媒至涡轮机的一或数个转子上以造成此一或数个转子的旋转;及将实施于此一或数个转子的旋转之能量转换成电位。23.如申请专利范围第22项之方法,包括在实质最大焓点,设置该涡轮机于该循环中。24.如申请专利范围第22项之方法,包括设置压缩机紧接在该发电机下游。25.如申请专利范围第22项之方法,包括设置蓄压器紧接在该压缩机上游且在该至少一个涡轮机下游。26.如申请专利范围第22项之方法,另包括至少部分以光伏特电池驱动之压缩机,其中该光伏特电池是藉由该热力循环中之冷媒冷却。27.如申请专利范围第22项之方法,另包括至少部分藉由燃料电池驱动之压缩机,且使用来自此燃料电池的热加热热力循环中之冷媒。28.如申请专利范围第22项之方法,其中施加冷媒至涡轮机的该至少一个转子之步骤,包括将在局部音速的冷媒连通穿过喷嘴的喉部,该喉部位于距离该叶片的表面0.5mm内。29.如申请专利范围第28项之方法,另包括控制喷嘴的操作,以使连通的流体变化于局部音速与局部音速以下之间。图式简单说明:图1:显示习知冷冻循环的简要表示。图2:显示另包含提取机械功能的涡轮机之图1的冷冻循环的简要表示。图3:显示包括热力发电机之第一替代冷冻循环的简要表示。图4:显示包括光伏特能量产生之第二替代冷冻循环的简要表示。图5:显示依据本发明的一个实施例之单级涡轮机的分解图。图6:显示图5的组装的单级涡轮机与其壳的侧视图。图7:显示具有喷嘴之图5的组装的单级涡轮机壳的顶视图。图8:显示依据本发明的用于供应流体给涡轮机之电子控制的喷嘴的简要表示。图9:显示用于供应能量给热力循环的压缩机之冷却的光伏特阵列的一部份。图10:显示依据本发明的一个实施例之三级涡轮机的简要表示。图11:非常图表似地显示依据本发明的可能实施例之热力发电机。图12:非常图表似地显示此发明的可能实施例的热力发电机中之热电装置的可能配置的横截面图。
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