环形通道体流体机构及应用其的装置 |
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| 申请号 | CN201610652632.5 | 申请日 | 2016-08-10 | 公开(公告)号 | CN106438351A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 熵零股份有限公司; | 发明人 | 靳北彪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种环形通道体 流体 机构，包括环形通道体、至少两个电磁区、至少两个设置在所述环形通道体内的 活塞 、设置在所述活塞上的或与所述活塞连接的磁 力 作用区、设置在所述环形通道体上的流体入口、设置在所述环形通道体上的流体出口和控制活塞的电磁控制单元。本发明还公开了应用所述环形通道体流体机构的装置。本发明所公开的环形通道体流体机构及包括其的装置可以克服传统容积型流体机构及其装置的结构限制，能够实现充分地膨胀做功，进而极大程度地提高所述流体机构或包括其装置的工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环形通道体流体机构，包括环形通道体(1)、至少两个电磁区(7)、至少两个设置在所述环形通道体(1)内的活塞(2)、设置在所述活塞(2)上的或与所述活塞(2)连接的磁力作用区(3)、设置在所述环形通道体(1)上的流体入口(4)、设置在所述环形通道体(1)上的流体出口(5)和控制所述活塞(2)的电磁控制单元(6)。 |
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| 说明书全文 | 环形通道体流体机构及应用其的装置技术领域背景技术[0002] 传统容积型流体机构及其装置因结构限制，行程和径向尺寸比较小，不利于提高机构的性能，而且不可能实现回程容积和去程容积不等，这样在做动力机构使用时，造成膨胀不够，严重影响效率。因此需要发明一种新型流体机构及应用其的装置。 发明内容[0003] 为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下： [0004] 本发明的一种环形通道体流体机构，包括环形通道体、至少两个电磁区、至少两个设置在所述环形通道体内的活塞、设置在所述活塞上的或与所述活塞连接的磁力作用区、设置在所述环形通道体上的流体入口、设置在所述环形通道体上的流体出口和控制活塞的电磁控制单元。 [0005] 进一步选择性地，使所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞。 [0006] 进一步选择性地，使所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按吸气-压供气模式工作。 [0007] 进一步选择性地，使所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按吸液-供液模式工作。 [0008] 进一步选择性地，使所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0009] 进一步选择性地，使所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按充液做功-排液模式工作。 [0010] 进一步选择性地，使所述活塞设为三个以上、四个以上、五个以上、六个以上、七个以上、八个以上、九个以上或十个以上。 [0011] 进一步选择性地，使所述环形通道体设为圆形环形通道体、设为椭圆形环形通道体、设为具有直段的环形通道体。 [0012] 进一步选择性地，使所述磁力作用区上设有隔热区。 [0013] 进一步选择性地，使所述活塞上设有密封环。 [0014] 进一步选择性地，使所述活塞的一部分经铰接结构与另一部分连接。 [0015] 进一步选择性地，使所述活塞承受离心力大的侧面上包括气体悬浮结构或滚动承载结构。 [0016] 进一步选择性地，在设有三个以上所述活塞且具有做功过程的结构中，膨胀过程设置在前向第一个所述活塞和第二个所述活塞之间。 [0017] 应用所述环形通道体流体机构的装置，所述环形通道体的流体入口与工质源连通，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0018] 应用所述环形通道体流体机构的装置，在所述环形通道体内设燃烧室，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按吸-压-爆-排四冲程模式工作，或所述环形通道体流体机构按扫气压缩-燃烧膨胀做功-扫气二冲程模式工作。 [0019] 应用所述环形通道体流体机构的装置，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体的一部分区域按吸气-压供气模式工作并向所述环形通道体的另一部分区域供气，所述环形通道体的所述另一部分区域按扫气压缩-燃烧膨胀做功-扫气二冲程模式工作。 [0020] 应用所述环形通道体流体机构的装置，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体的一部分区域按吸气-压供气模式工作并向燃烧室供气，所述燃烧室与所述环形通道体的另一部分区域连通，所述环形通道体的所述另一部分区域按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0021] 应用所述环形通道体流体机构的装置，所述环形通道体的流体入口经燃烧室与气体液化物源连通，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按照充气膨胀做功-排气模式工作。 [0022] 应用所述环形通道体流体机构的装置，在所述环形通道体内设燃烧室，所述燃烧室与气体液化物源连通，所述电磁控制单元经磁力作用区控制所述活塞，所述环形通道体流体机构按照充气燃烧膨胀做功-排气模式工作。 [0023] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述活塞设为三个以上、四个以上、五个以上、六个以上、七个以上、八个以上、九个以上或十个以上。 [0024] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述环形通道体设为圆形环形通道体、设为椭圆形环形通道体或设为具有直段的环形通道体。 [0025] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述磁力作用区上设有隔热区。 [0026] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述活塞上设有密封环。 [0027] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述活塞的一部分经铰接结构与另一部分连接。 [0028] 进一步选择性地，使应用所述环形通道体流体机构的装置中的所述活塞承受离心力大的侧面上包括气体悬浮结构或滚动承载结构。 [0029] 进一步选择性地，在应用所述环形通道体流体机构的装置中的设有三个以上所述活塞且具有做功过程的结构中，膨胀过程设置在前向第一个所述活塞和第二个所述活塞之间。 [0030] 本发明中，所谓的“环形通道体”是指首尾连通的通道体，例如圆状环形通道体，所述“环形通道体”包括部分通道为开放式的通道体。 [0031] 本发明中，所谓的“电磁区”是指具有电磁感应的区域体，例如由线圈和导磁体构成的具有发电功能的电磁区，或具有电动功能的电磁区。 [0033] 本发明中，所谓的“电磁控制单元”是指通过电和/或磁的形式完成控制的单元。 [0034] 本发明中，在设有三个以上活塞的结构中，在作为做功机构或作为发动机使用时，可选择性选择膨胀做功过程设置在第一个和第二个活塞之间，因为前方单个活塞的质量小于后方两个以上活塞的质量之和，这样可以减少反转力，提高发动机的性能。所谓“前方”是指活塞运动的方向。 [0035] 本发明中，所述活塞可选择性地选择使其受电磁区控制使其保持静止或运动状态，例如在做功或膨胀过程，在电磁区的作用下使其承担后坐力。 [0036] 本发明中，应根据热能和动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。 [0038] 图1：本发明实施例1的结构示意图； [0039] 图2：本发明实施例2的结构示意图； [0040] 图3：本发明实施例3的结构示意图； [0041] 图4：本发明实施例4的结构示意图； [0042] 图5：本发明实施例5的结构示意图； [0043] 图6：本发明实施例6的结构示意图； [0044] 图7：本发明实施例7的结构示意图； [0045] 图8.1-8.4：本发明实施例8的结构示意图； [0046] 图9.1-9.2：本发明实施例9的结构示意图； [0047] 图10：本发明实施例10的结构示意图； [0048] 图11：本发明实施例11的结构示意图； [0049] 图12：本发明实施例12的结构示意图； [0050] 图13：本发明实施例13的结构示意图； [0051] 图14：本发明实施例14的结构示意图； [0052] 图15：本发明所述活塞的结构示意图一； [0053] 图16：本发明所述活塞的结构示意图二； 具体实施方式[0054] 实施例1 [0055] 一种环形通道体流体机构，如图1所示，包括环形通道体1、至少两个电磁区7、至少两个设置在所述环形通道体1内的活塞2、设置在所述活塞2上的磁力作用区3、设置在所述环形通道体1上的流体入口4、设置在所述环形通道体1上的流体出口5和控制所述活塞2的电磁控制单元6。 [0056] 作为可变换的实施方式，本发明实施例1还可进一步选择性地选择使所述磁力作用区3与所述活塞2连接设置。 [0057] 实施例2 [0058] 一种环形通道体流体机构，如图2所示，在实施例1的基础上，进一步使所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2。 [0059] 图1和图2中所示的所述流体入口4和流体出口5的位置并不固定，本领域技术人员可根据其所要求实现的功能进行合理布局。 [0060] 实施例3 [0061] 一种环形通道体流体机构，如图3所示，在实施例2的基础上，进一步使所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按吸气-压供气模式工作。 [0062] 如图3所示状态，所述电磁控制单元6控制一个所述电磁区7，使靠近所述流体入口4处的活塞B向所述流体出口5方向运动，靠近所述流体出口5处的活塞A处于静止状态，同时所述流体入口4处于打开状态，且所述流体出口5处于关闭状态，当所述活塞A和所述活塞B之间的压力达到设定值时，使所述流体出口5处于打开状态，实现吸气-压供气模式工作。 [0063] 实施例4 [0064] 一种环形通道体流体机构，如图4所示，在实施例1的基础上，进一步使所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按吸液-供液模式工作。 [0065] 如图4所示状态，所述电磁控制单元6控制所述电磁区7，所述流体入口4以及所述流体出口5处于打开状态,使靠近所述流体入口4处的活塞B向所述流体出口5方向运动，靠近所述流体出口5处的活塞A处于静止状态，实现吸液-供液模式工作。 [0066] 作为可变换的实施方式，在实施过程，还可以使所述流体入口4处于打开状态，使所述流体出口5处于闭合状态，当两个所述活塞2之间的压力达到设定值时，使所述流体出口5处于打开状态，实现吸液-供液模式工作。 [0067] 实施例5 [0068] 一种环形通道体流体机构，如图5所示，在实施例1的基础上，进一步使所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0069] 将气体做功工质通过所述流体入口4进入所述环形通道体1内的两个相邻的所述活塞2之间，在所述电磁控制单元6的作用下，并通过控制一个所述电磁区7的磁场方向，使活塞B处于静止状态，其使所述流体出口5处于打开状态，气体做功工质膨胀并推动活塞A运动，当所述活塞A进入另一所述电磁区7内时，该所述电磁区7产生感应电流，实现发电过程，与此同时运动的所述活塞A将前一循环膨胀后的工质从流体出口5排出。 [0070] 实施例6 [0071] 一种环形通道体流体机构，如图6所示，在实施例1的基础上，进一步使所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按充液做功-排液模式工作。 [0072] 如图6所示状态，在一个所述电磁区7的作用下控制活塞B处于静止状态，高压液体工质从所述流体入口4进入相邻的活塞A和活塞B之间，所述液体在膨胀过程促使所述活塞A和/或所述活塞B运动，所述活塞A和/或所述活塞B进入电磁区7内并产生感应电流，实现发电过程，与此同时运动的所述活塞A将之前膨胀后的液体工质从所述流体出口5排出。 [0073] 实施例7 [0074] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图7所示，所述环形通道体1的流体入口4与工质源12连通，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0075] 作为可变换的实施方式，本发明实施例7中所述工质源12可选择性地选择设为燃烧室、气体液化物源或汽化器。 [0076] 实施例8 [0077] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图8.1-8.4所示，在所述环形通道体1内设燃烧室13，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按吸-压-爆-排四冲程模式工作。 [0078] 如图8.1所示，所述流体入口4处于打开状态，所述流体出口5处于打开状态，活塞A向所述燃烧室13方向运动，实现吸气过程和排气过程； [0079] 如图8.2所示，当所述活塞A运动到一个所述电磁区7内，在所述电磁区7的作用下静止，在另一所述电磁区7的作用下，活塞B向燃烧室13方向移动，实现压缩过程； [0080] 如图8.3所示，当压缩到设定程度时，将进入所述燃烧室13内的燃料点燃膨胀，使所述活塞A和所述活塞B在所述电磁区7内运动并产生感应电流，实现做功过程；做功后，所述活塞A在所述环形通道体1内运动并回到所述活塞B的另一侧，在所述电磁区7的作用下进行下个吸-压-爆-排循环。 [0081] 如图8.4所示，所述活塞B在电磁区7的控制下运动，同时所述流体入口4和所述流体出口5处于打开状态，再次实现吸气和排气过程。 [0082] 实施例9 [0083] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图9.1-9.2所示，在所述环形通道体1内设燃烧室13，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按扫气压缩-燃烧膨胀做功-扫气二冲程模式工作。 [0084] 如图9.1所示，在所述电磁区7内的活塞B处于静止状态，气体从所述流体入口4进入，并将前一循环的燃烧膨胀做功后的工质扫出，另一活塞A向设置在所述电磁区7内的所述活塞B移动并对进气进行压缩。 [0085] 如图9.2所示，燃料燃烧膨胀，在所述电磁区7的作用下，处于其内部的所述活塞B保持静止不动，所述活塞A在所述电磁区7中并产生感应电流，实现发电过程。 [0086] 实施例10 [0087] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图10所示，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体1的一部分区域按吸气-压供气模式工作并向所述环形通道体1的另一部分区域供气，所述环形通道体1的所述另一部分区域按扫气压缩-燃烧膨胀做功-扫气二冲程模式工作。 [0088] 实施例11 [0089] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图11所示，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体1的一部分区域按吸气-压供气模式工作并向燃烧室13供气，所述燃烧室13与所述环形通道体1的另一部分区域连通，所述环形通道体1的所述另一部分区域按充气膨胀做功-排气模式工作。 [0090] 实施例12 [0091] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图12所示，所述环形通道体1的所述流体入口4经燃烧室13与气体液化物源20连通，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按照充气膨胀做功-排气模式工作。 [0092] 实施例13 [0093] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图13所示，在所述环形通道体1内设燃烧室13，所述燃烧室13与气体液化物源20连通，所述电磁控制单元6经磁力作用区3控制所述活塞2，所述环形通道体流体机构按照充气燃烧膨胀做功-排气模式工作。 [0094] 作为可变换的实施方式，本发明中所有含有所述活塞2的实施方式均可进一步选择性地选择使所述活塞2设为三个以上、四个以上、五个以上、六个以上、七个以上、八个以上、九个以上或十个以上；并可再进一步使所述活塞2上设有密封环9。 [0095] 作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述环形通道体1设为圆形环形通道体、设为椭圆形环形通道体或设为具有直段的环形通道体。 [0096] 作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可进一步使所述磁力作用区3上设有隔热区8。 [0097] 作为可变换的实施方式，本发明中所有含有所述活塞2的实施方式均可进一步选择性地选择使所述活塞2的一部分经铰接结构与另一部分连接。 [0098] 作为可变换的实施方式，本发明中所有含有所述活塞2的实施方式均可进一步选择性地选择使所述活塞2承受离心力大的侧面上包括气体悬浮结构或滚动承载结构。 [0099] 实施例14 [0100] 一种应用实施例1所述环形通道体流体机构的装置，如图14所示，在设有三个以上所述活塞2且具有做功过程的结构中，膨胀过程设置在前向第一个所述活塞2和第二个所述活塞2之间。 [0101] 在设有三个以上活塞的结构中，在作为做功机构或作为发动机使用时，可选择性选择膨胀做功过程设置在第一个和第二个活塞之间，因为前方单个活塞的质量小于后方两个以上活塞的质量之和，这样可以减少反转力，提高发动机的性能。所谓“前方”是指活塞运动的方向。 [0102] 作为可变化的实施方式，本发明所有实施方式均可进一步使所述电磁控制单元6经电磁区7与所述磁力作用区3之间的相互作用控制所述活塞2。 [0103] 本发明所有实施方式均可进一步通过所述电磁控制单元控制所述电磁区7的磁场方向对磁力作用区3作用，实现所述活塞2的运动或静止状态。 [0104] 本发明中，所述电磁区7可由一个以上的电磁区单元构成，每个所述电磁区单元均可选择性地选择独立对所述活塞2进行控制，也可以使每个所述电磁区单元在运动活塞2的作用下产生感应电流。 [0105] 作为可变换的实施方式，本发明可选择性地使所述环形通道体包括两个以上相连通的环形通道体单元。 [0106] 显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。 |
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