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片手で運べるガスタービンエンジン 68

ストーリー by Acanthopanax
高速回転 部門より

hokunan 曰く、

ITmediaの記事によると、東北大学とIHI・東北学院大学・東京都立科学技術大学・東京大学の研究グループが、直径10cm・長さ15cm程度と片手で持てるサイズのガスタービンエンジンの開発に成功した(ニュースリリース(PDF))。

現在これに内蔵できる発電機も開発中とのことで、燃料電池やバッテリよりも小型大出力な電源として期待でき、自立ロボや移動メカへの実装を想定しているそうだ。現状燃費や重量などのデータは出ておらず、燃料系統をどう実装していくのかも気になるところだが、将来ガスタービンをうならせてアレゲロボが街を闊歩する日が来るのかもしれない。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。

タレコミ: 片手で運べるガスタービンエンジン More

  • ぜひともパワーアシスト自転車として。 (スコア:5, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 9時19分 (#1204903)
    宿野輪天堂 [rintendo.com]のパワーアシストサイクルにぜひとも。

  • 軸流式と遠心式。 (スコア:5, 参考になる)

    by chocopa (14067) on 2007年08月14日 14時03分 (#1205011)
    ジェットエンジンには、軸流式と遠心式とがありまして、
    軸流式は、食べ終わったトウモロコシの芯みたいな毛羽だった小さな羽が付いていて
    前半と後半の羽のピッチや軸径の差などで圧縮、燃焼、排気とする。
    直線的に燃焼ガスを噴出するタイプです。

    模型のターボファンエンジンや現代のジェットエンジンの多くはこの形。
    最近の模型用は推力１６ｋｇとか怪物的パワーのあるものが市販されていますね。^^

    遠心式は、このガスタービンエンジンの例のように、１つの羽で遠心圧縮して、
    円周方向に寄せて燃焼して後ろの羽を回して遠心圧縮の動力にします。
    ガスが一端円周方向へ寄せるので直線的な流れにならないのと
    圧縮の段数を増やすことが出来ない欠点があるので、
    ハイパワー化には向いていません。
    圧縮比を高くして燃焼温度を上げるほどに効率が良くなるのです。

    ガスタービンエンジンとしては、飛行機のような空力冷却も期待できないので、
    軸流式である必要はないのかも知れませんね。

    ちなみに、軍艦や戦車などで、ディーゼルエンジンとガスタービンエンジンの
    ２つを積む例が良くあります。
    巡航時には燃費の良いディーゼルエンジン、戦闘出力としてガスタービンエンジンを使うのです。

  • こう読んだ (スコア:4, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年08月15日 12時18分 (#1205318)
    ガスター・ビン
    胃腸薬を想像したのは私だけか

  • 結構大きいのね (スコア:3, 参考になる)

    by cyber205 (4374) on 2007年08月14日 12時37分 (#1204972) ホームページ 日記
    「MITで研究されているMEMS技術を使ったコインサイズのマイクロガスタービン」 [itmedia.co.jp]
    ってのが昔トピックに出てなかったっけ。コンプレッサー径が８ミリ、タービンが６ミリって奴。
    それと比べると、随分大きいような気がする。

    飛行機用のジェットエンジンというよりは、
    ターボチャージャーの軸受け部分に発電用磁石を突っ込んだような形をしていますね。
    燃焼室は外付けっぽいな。白井内燃機工業の炎魔焦熱地獄（エグ・ゾーダス） [masa-ya.jp]と同じ方式に見える。

  • ラジコン用のジェットエンジンなら売ってるよ (スコア:2, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 9時48分 (#1204911)
    http://homepage2.nifty.com/tachino/engine2.html [nifty.com]
    http://emura.hp.infoseek.co.jp/ [infoseek.co.jp]

    大きさも同じくらい。
    ガスタービンエンジンとどう違うんだろ？

    ロケットエンジンも売っているらしい。

    http://members.aol.com/Capsulepla/top126.html [aol.com]
    • ジェットエンジンは、燃焼した燃料+空気の排出で推力を得るのに対して
      今回のガスタービンエンジンは、軸を回転させて発電機を回す力として使えて小型なのが新しいのかと思われます。

      詳しくは川崎重工のHP参照 [khi.co.jp]

      今回のやつでパッと見て新しい構造なのは、タービンの軸と発電用の磁石が一体構造となっているところですかね・・・
      　今までのガスタービン式の発電機はあくまで「ガスタービン機関+発電機」って感じで、ガスタービンに後から発電機をつけた構造のやつばかりだったと思います。

      　あとは本体は小さくとも、高圧高熱の排気をどう小型化処理するつもりなのかが気になりますね。
      　既存のガスタービン発電機は、ガスタービン本体はたいした大きさじゃなくて、発電機と給排気系が装置を大きくしている原因ですから。
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    • Re:ラジコン用のジェットエンジンなら売ってるよ (スコア:3, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2007年08月14日 9時58分 (#1204913)
      動力の取り出し方に対してどう最適化されているかの差
      かなぁ・・・

      ジェットエンジンは吐き出すガスと圧縮空気になるべく多くエネルギーが残っているのが望ましい。
      ガスタービンエンジンはなるべく多くのエネルギーをタービンで回収して、
      排気ガスに残るエネルギーは少なければ少ないほど望ましい。

      それが似たようなものになるのか、全然違ったものになるのかは、専門外だからよく分かんないけど。
      それぞれのエンジンが目的に対してどの程度最適化されてるのかもね。
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      • ぞれぞれの用途に特化した方がそのエンジン単体での効率は向上しそうですけど需要と供給のバランスからか
        航空機用ジェットエンジンを転用したガスタービン発電装置ならありますが逆は聞いたことがないですね

        まあ出力形態の違いなので出力軸まわりとタービンを据え置き発電用に替えるだけで芯としては十分なんですかね
        その他にもエンジンをどっかにぶら下げておくだけって訳にも行かないから吸排気系は何とかしないと駄目ですが
    • Wikipediaの解説より [wikipedia.org]：

      燃焼ガスの熱エネルギーを全てタービンで回収して軸出力を取り出す場合と、燃焼ガスの熱エネルギーを残したまま膨張・排気し、推力を得るジェットエンジンがある。
      この場合発電がメイン目的だから、推力じゃなくて軸出力を取り出す構造になってるというのが違いなのでは。

  • NOxは？ (スコア:2, 参考になる)

    by NOBAX (21937) on 2007年08月14日 22時13分 (#1205154)
    小型ガスタービン(今回のよりもっと大きいですが）が流行らなかったのは
    有害ガス対策がうまくいかなかったらですが、今回はどうなんでしょう。

  • ぬうぅ (スコア:1)

    by soltiox (25610) on 2007年08月14日 10時15分 (#1204920) 日記
    ガスタービンは、ある程度のスケールのある設備の動力として
    有効な装置だと思うのですが。
    「コンパクトなガスタービンエンジン」というのは、
    妙に自己矛盾のある言葉のように聞こえます。

    // 5~600rpm程度の低回転で動力が取り出せるのがミソなのかも

    • Re:ぬうぅ (スコア:5, 興味深い)

      by AcDcPwr (32146) on 2007年08月14日 11時12分 (#1204943)
      　比較の問題ですが、同じ発電容量ならディーゼル発電機と比べてガスタービン発電機は小型軽量に作れることは確かです。（冷却用の水も必要ないし）
      　ビルの屋上などの、設置スペース、設置場所の床加重に制限がある場所に置くには、ガスタービン発電機のほうがかなり有利です。

      　「コンパクト、軽量なガスタービンエンジン」というのは電気設備的に見ればそう間違った言葉ではない気がします。

      　ただ、ガスタービン発電機はディーゼル発電機と比べて非常に高価なため、それなりの理由がないと採用されません・・・燃費も良くないですし。
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      • Re:ぬうぅ (スコア:5, 参考になる)

        by SteppingWind (2654) on 2007年08月14日 13時25分 (#1204995)

        実はガスタービン単体で定格軸出力を維持している状態では, ディーゼルエンジンと比べて燃費は遜色ないレベルになっています. また騒音も一定の高周波音なので, 吸音装置で処理しやすいという特長があります.

        ところが実運用で燃費が悪いというのは歴然とした事実で, その原因は部分負荷(出力を絞った状態)での燃費の悪さにあります. 他のガソリンエンジンやディーゼルエンジンでもその気はあるのですが, ガスタービンの場合はそんな物じゃありません. 出力に関係なく燃料垂れ流しと言っても過言じゃないぐらいです. ですから負荷変動が大きい用途ではよっぽどの理由が無いかぎり使われるものじゃありません. とにかく小型で大出力が欲しいとか. そんな例がM1戦車ですね.

        逆に言えば, この負荷変動への対応さえなんとかできれば小型軽量で燃費もそれなりということになります. 例えばスーパーキャパシタやバッテリーを併用してシリーズ型ハイブリッドにするとか, あるいは今回のガスタービンほど小型なら, 複数台を装備して低負荷時には一部を止めておくとか(ガスタービンは暖気・冷却運転がそれほど必要じゃないので)すれば, あるいは実用的な燃費で使えるようになるかもしれません. まあ, このあたりは現物を見てみないとなんとも言えませんけどね.

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      • Re:ぬうぅ (スコア:1, 興味深い)

        by Anonymous Coward on 2007年08月14日 17時33分 (#1205083)
        何年か前に、ガスタービンのポータブル発電機を目の前で回したことが有ります。
        よく有る発々と同じように、人間２人くらいで運べるやつでした。

        恐ろしいほどの爆音に、近づくのがためらわれる程でした。
        確か何かのAPUだったと思います。

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    • Re:ぬうぅ (スコア:2, 参考になる)

      by manmos (29892) on 2007年08月14日 10時40分 (#1204931) 日記
      > // 5~600rpm程度の低回転で動力が取り出せるのがミソなのかも

      発表のPDFによると定格は50-60万rpm最高90万rpmだそうです。

      高速の空気流を使ことによる高性能の流体軸受がミソなのでしょう。
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      • Re:ぬうぅ (スコア:1)

        by soltiox (25610) on 2007年08月15日 8時37分 (#1205235) 日記
        ＞発表のPDFによると定格は50-60万rpm最高90万rpm
        いやだなぁ、pdfには、5~600rpmって書いてあったのに……
        とか思いながらpdfを読み返したら、ちゃんと「50-60万rpm」と書いてありました。
        失礼しました。6桁以上の数字は3桁落とす脳内フィルターが、自動的に発動していたようです。

        いやいや、話題にしたいのは私のボケではなくて、
        内部で5~60万rpm程度の高速回転しているエンジンを、
        ひょいとばかりに動かして大丈夫なものですかね？
        軸受けだけではなく、動力伝達の機構にも無理がかかるのではないですかね。
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  • ガスタービンというと「ガスバーナーを風車に吹きかける燃費悪い奴」ってイメージをもっているんですが。
    容積に燃料スペースも含めると「ロボットやパーソナル移動機械の電源」として本当に有利なんでしょうか？その点が疑問です。

    #とはいえ、災害時は「その辺にある適当な石油でOK」って利点がありますが
  • 発電機磁石が中間にあるけど、冷却は大丈夫なのか？
    ・低く見積もっても数百度になるから、安価な永久磁石は使えないと思う。（サマリウムコバルト系を使う？発火が怖いかも）

    ・同期発電機式に電磁石にすれば問題はないけど、
    　９０万回転でスリップリングが保つとは思えないので、発電用コイルと整流器を埋め込んで……　あれ？だんだん大型化してきた。

    # 発電機部分が「開発中」な理由が判ったような気が。。。
    --
    notice : I ignore an anonymous contribution.

  • RAハインライン (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 11時34分 (#1204948)
    やっぱしアレでしょ。パワードスーツの動力源。
    ＃宇宙の戦士で銀色のバニーガールではない。

  • 実用化はいつ頃になりますかね (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 11時45分 (#1204953)
    こんな物が実用化されたら、原付サイズのY2K [youtube.com]とか出来ちゃいますね。

    300馬力オーバーの出力とか、400Km/hオーバーのスピードとか求めてないんで、どこでも良いから、このエンジンを積んだ、まったり走れる原2サイズなスクーターなんかを国内向けに出してくれませんかね。

    ＃ 04型 青ブサ乗りなAC

  • いや、重さがわからんことには (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 12時41分 (#1204974)
    > 直径10cm・長さ15cm程度と片手で持てるサイズの

  • あれ、もっと小さいのあるよね？ (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年08月14日 12時45分 (#1204976)
    これ [wired.com]

    スラドでも話題 [srad.jp]になってたけど

  • あのー (スコア:0, 余計なもの)

    by ncube2 (2864) on 2007年08月14日 12時52分 (#1204979)
    件のPDFには「片手で楽々持てる程度」と寸法は示されていますが、重量はどれ程なのかが示されていなのですが。
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人生unstable -- あるハッカー