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公開番号2025007505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108939
出願日2023-06-30
発明の名称タービン、ガバナ装置
出願人東京瓦斯株式会社,国立大学法人北海道大学
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F03D 3/06 20060101AFI20250109BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】厚さ一定で、断面半円状とされた内周面を有する断面弓状の2個のブレードを用いて管を流れる流体からエネルギーを取り出す場合と比して、多くのエネルギーを取り出すことである。
【解決手段】タービンは、管の内部を流れる流体の流れ方向に直交する回転軸周りに回転可能に管の内部に配置され、回転軸に直交する直交断面が弓状とされるブレードを複数備え、直交断面において、ブレードの内周面は半円状とされ、内周面の中心が回転軸から離れると共に内周面の両端の間に回転軸が配置されており、かつ、回転軸の方向から見て、夫々のブレードは、回転軸の周方向に同様の間隔で配置され、直交断面におけるブレードの中央部の厚さが端部の厚さと比して厚くされている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
管の内部を流れる流体の流れ方向に直交する回転軸周りに回転可能に前記管の内部に配置され、前記回転軸に直交する直交断面が弓状とされるブレードを複数備え、
前記直交断面において、前記ブレードの内周面は半円状とされ、前記内周面の中心が前記回転軸から離れると共に前記内周面の両端の間に回転軸が配置されており、かつ、前記回転軸の方向から見て、夫々の前記ブレードは、前記回転軸の周方向に同様の間隔で配置され、前記直交断面における前記ブレードの中央部の厚さが端部の厚さと比して厚くされている、
タービン。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記ブレードを３個備える、
請求項１に記載のタービン。
【請求項３】
流れる流体としてのガスを減圧するガバナ本体と、
ガスの流れ方向において前記ガバナ本体の上流側に配置され、流れるガスによって回転する請求項１又は２に記載の前記タービンと、
前記タービンの回転をエネルギーに変換する変換部材と、
を備えるガバナ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン、及びガバナ装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、給水管に対してサボニウス型のタービンを配置し、エネルギーを取り出す構成が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
S. Abdolkarim Payambarpour, Amir F. Najafi, Franco Magagnato, Investigation of deflector geometry and turbine aspect ratio effect on 3D modified in-pipe hydro Savonius turbine: Parametric study:, Renewable Energy 148(2020)44-59
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流体の流れ方向に直交する回転軸を有するタービンを管の内部に配置してエネルギーを取り出す場合に、管の内部を流れる流体を受ける内周面が形成されると共に回転軸に直交する直交断面が弓状のブレードを２個有するタービンが用いられることがある。
【０００５】
具体的には、２個のブレードは、厚さ一定とされている。さらに、回転軸に対して直交する直交断面において、ブレードの内周面は半円状とされ、内周面の中心が回転軸から離れると共に内周面の両端の間に回転軸が配置されている。また、回転軸の方向から見て、２個のブレードは、回転軸の周方向に同様の間隔で配置されている。
【０００６】
本開示の課題は、厚さ一定で、断面半円状とされた内周面を有する断面弓状のブレードを２個用いて管を流れる流体からエネルギーを取り出す場合と比して、多くのエネルギーを取り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様に係るタービンは、管の内部を流れる流体の流れ方向に直交する回転軸周りに回転可能に前記管の内部に配置され、前記回転軸に直交する直交断面が弓状とされるブレードを複数備え、前記直交断面において、前記ブレードの内周面は半円状とされ、前記内周面の中心が前記回転軸から離れると共に前記内周面の両端の間に回転軸が配置されており、かつ、前記回転軸の方向から見て、夫々の前記ブレードは、前記回転軸の周方向に同様の間隔で配置され、前記直交断面における前記ブレードの中央部の厚さが端部の厚さと比して厚くされていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、タービンに向って管の内部を流れる流体が、一のブレードの内周面を押圧すると共に内周面に沿って流れる。さらに、一のブレードの内周面に沿って流れる流体は、他のブレードの内周面を押圧すると共に内周面に沿って流れ、タービンから遠ざかるように管の内部を流れる。ここで、ブレードの中央部における厚さが端部の厚さと比して厚くなるようにブレードの外周面が凸状とされている。このため、厚さ一定のブレードを用いる場合と比して、ブレードと管の内壁との間を通ってタービンの横を流れる流体は少なくなり、ブレードの内周面を押圧する流体が増える。
【０００９】
このため、厚さ一定で、断面半円状とされた内周面を有する断面弓状の２個のブレードを用いて管を流れる流体からエネルギーを取り出す場合と比して、多くのエネルギーを取り出すことができる。
【００１０】
第２態様に係るタービンは、第１態様において、前記ブレードを３個備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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