专利汇可以提供一种往复式发动机及其进给系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种往复式 发动机 及其 工作 流体 进给系统。该发动机包括至少一个圆柱筒(30)和一个变体积的膨胀 云 室,该圆柱筒内部有一个往复式 活塞 (32),该云室能够收集从进给 阀 (40)进入的工作流体。这种进给系统包括一个具有开放状态和闭合状态的导阀(34)。在开放状态下,辅助流体经过导阀作用在进给阀(40)上。该系统还包括一个用于控制导阀状态的操作工具(18)。进给阀(40)适合于根据辅助流体的行为而打开。这种发动机还包括排气装置,该排气装置在活塞(32)或圆柱筒壁上开孔。工作流体也可作为辅助流体。,下面是一种往复式发动机及其进给系统专利的具体信息内容。
1.一种用于往复式发动机的工作流体进给系统,该发动机包括至少一 个圆柱筒和一个变体积的膨胀腔室,该圆柱筒内部有一个往复式活 塞,该腔室能够收集从进给阀进入的工作流体,这种进给系统包括:
-一个具有开放状态和闭合状态的导阀,在开放状态下辅助流体经 过导阀作用在进给阀上;以及
-用于控制导阀状态的操作装置;
其中进给阀适合于根据辅助流体的行为而打开。
2.权利要求1所述的工作流体进给系统,其中工作流体和辅助流体来 自于一个单一的流体源。
3.权利要求2所述的工作流体进给系统,其中单一流体源是来自锅炉 的蒸汽。
4.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中辅助流体 是任何适于压缩的液体或气体/蒸汽。
5.权利要求4所述的工作流体进给系统,其中辅助流体是水、空气、 氮气、合成油、矿物油以及它们的任何适合的混合物。
6.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中导阀在开 放状态和闭合状态之间工作,在开放状态下导阀允许辅助流体从中 经过以作用在进给阀上。
7.权利要求6所述的工作流体进给系统,其中进给阀在进入开放状态 时需要克服闭合力,因此在静止状态下导阀处于闭合状态。
8.权利要求7所述的工作流体进给系统,其中导阀被设计成一个紧急 释放阀。
9.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中导阀包括 提升阀、柱形阀或挡板阀。
10.权利要求1至8中任意一项所述的工作流体进给系统,其中导阀是 一个柱形阀,该柱形阀包括一个在套筒内运动的分节式圆柱阀芯, 该套筒有径向导流孔。
11.权利要求10所述的工作流体进给系统,其中阀芯在套筒内滑动以 暴露和打开导流孔。
12.权利要求11所述的工作流体进给系统,其中阀门是重叠形式,这 样在阀芯运动过程中就存在一个死区,使得进给阀不会与供应孔或 排出孔进行流体交换。
13.权利要求1至8中任意一项所述的工作流体进给系统,其中导阀是 一个挡板阀,该挡板阀包括一个在两个相对的喷嘴间由辅助流体的 连续蒸汽驱动而摆动的挡板,该蒸汽是经压降孔而来的。
14.权利要求13所述的工作流体进给系统中,其中每个喷嘴与进给阀 上相应的腔室相通。
15.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中进给阀在 开放和闭合状态之间工作。
16.权利要求15所述的工作流体进给系统,其中进给阀根据从导阀进 入的辅助流体的行为而工作。
17.权利要求15或16所述的工作流体进给系统,其中在开放状态下进 给阀允许工作流体进入圆柱筒的膨胀腔室,并在流体膨胀过程中驱 动活塞。
18.权利要求17所述的工作流体进给系统,其中进给阀在进入开放状 态时需要克服闭合力,因此在静止状态下进给阀处于闭合状态。
19.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中进给阀是 一个提升阀或柱形阀。
20.权利要求19所述的工作流体进给系统,其中进给阀是一个提升阀, 该提升阀包括一个在圆柱筒中向着提升柄运动的提升活塞,并且从 导阀进入的辅助流体向提升活塞施加作用力,这一作用力克服通常 用于保持提升头闭合的复原装置的闭合力。
21.权利要求20所述的工作流体进给系统,其中辅助流体作用的提升 活塞的面积大于提升头面积,假设辅助流体和工作流体的压强相 同。
22.权利要求21所述的工作流体进给系统,其中提升阀在开放时可以 被定向到两个方向中的任何一个方向,该方向受压流体的流动相 关。
23.权利要求22所述的工作流体进给系统,其中提升阀的方向应该是 使得流体供应源的压强趋向于闭合该阀门。
24.权利要求6至23中任意一项所述的工作流体进给系统,其中操作 装置控制导阀在其开放状态和闭合状态之间运行。
25.权利要求24所述的工作流体进给系统,其中操作装置提供电子控 制的电操作。
26.权利要求25所述的工作流体进给系统,其中操作装置是电子控制 的螺线管,其电子控制由与计时装置相连接的控制模块提供。
27.权利要求26所述的工作流体进给系统,其中控制模块包含一个处 理器,该处理器能够处理静态和动态参数以便向螺线管发送控制信 号,该控制信号适合于控制或保持该螺线管以便控制导阀在开放状 态和闭合状态之间运动。
28.权利要求27所述的工作流体进给系统,其中至少某些动态参数是 由一个从计时装置到控制模块的信号提供或测定的。
29.权利要求27或28所述的工作流体进给系统,其中静态参数可以嵌 入到控制模块中,以使它们能够被处理器得到。
30.权利要求29所述的工作流体进给系统,其中静态参数被有效地预 编程到控制模块中。
31.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,其中计时装置 包括一个随发动机曲柄一起旋转的计时盘。
32.权利要求31所述的工作流体进给系统,其中计时盘上有预制的凸 起,各个凸起代表着预先设置的曲柄的位置。
33.权利要求32所述的工作流体进给系统,该系统进一步包括计时传 感器,此计时传感器能够检测到每一个经过的凸起并生成相应的计 时信号发送给处理装置,从而确定曲柄的角速度和位置数据。
34.权利要求26至33中任意一项所述的工作流体进给系统,其中螺线 管能够接收一个非常高的初始电压,使得电流、相应的磁场以及由 此形成的螺线管插棒回缩力快速增加,并减少了延迟时间。
35.权利要求34所述的工作流体进给系统,其中一旦螺线管插棒有了 初始移动,电压和电流则降低到一个保持值以使插棒维持在内缩位 置,此时导阀克服复原装置的闭合力处于开放状态。
36.权利要求34所述的工作流体进给系统,该系统进一步包括能够快 速耗散掉螺线管场能量的装置,该装置能够在螺线管释放能量时保 证插棒在复原装置作用下快速伸出。
37.上述权利要求中任意一项所述的工作流体进给系统,该系统进一步 包括在活塞到达上死点(TDC)前,控制膨胀腔室死区内压强增加 的装置。
38.权利要求34所述的工作流体进给系统,其中压强控制装置包括一 个安装在膨胀腔室内用于监控圆柱筒压强的压强传感器。
39.一种操作往复式发动机的方法,该发动机包括至少一个圆柱筒和一 个变体积的膨胀腔室,该圆柱筒内部有一个往复式活塞,该腔室能 够收集从进给阀进入的工作流体,所述发动机进一步包括一种工作 流体进给系统,该进给系统包括:
-一个包含开放状态和闭合状态的导阀,在开放状态下辅助流体流 过导阀作用在进给阀上;以及
-用于控制导阀状态的操作装置;
其中进给阀适合于根据辅助流体的行为而打开,所述的方法包括以 下步骤:
a)当活塞接近上死点(TDC)时,运行操作装置以克服闭合力 打开导阀,使得辅助流体从中流过;
b)辅助流体作用于进给阀,使得进给阀克服闭合力而打开;
c)工作流体经过进给阀进入圆柱筒的膨胀腔室,在其中膨胀 并驱动活塞离开TDC进入膨胀(动力)冲程,并向下死点 (BDC)运动;
d)运行操作装置以关闭导阀,避免辅助流体到达进给阀,使 闭合力关闭进给阀;
e)一旦活塞经过BDC,则活塞进入返回冲程返回TDC,圆柱筒 内膨胀的工作流体通过排气阀排出;并且
f)当活塞再次接近TDC时,运行操作装置以克服闭合力打开 导阀,再次使辅助流体从中经过。
40.权利要求39所述的往复式发动机的操作方法,其中排气阀被设计 成自动打开的形式,当活塞上方的压强降至排气孔压强的域值时, 排气阀能够自动打开。
41.权利要求40所述的往复式发动机的操作方法,其中活塞具有与排 气阀相关联的排气孔,该活塞排气孔与沿圆柱筒壁排列的排气孔相 通。
42.权利要求41所述的往复式发动机的操作方法,其中活塞排气孔和 圆柱筒壁排气孔被设计成在整个冲程中均重叠的形式,使得在任何 的曲柄角度下,只要排气阀打开就可以排气。
43.一种往复式发动机,包括至少一个圆柱筒和一个变体积的膨胀腔 室,圆柱筒内部有一个往复式活塞,腔室能够收集从进给阀进入的 工作流体,所述的发动机进一步包括一种工作流体进给系统,这种 进给系统包括:
-一个具有开放状态和闭合状态的导阀,在开放状态下辅助流体从 中流过并作用在进给阀上;以及
-用于控制导阀状态的操作装置;
其中进给阀适合于根据辅助流体的行为而打开。
44.权利要求43所述的往复式发动机,其中包括多个圆柱筒和一套与 之相关的工作流体进给系统,每个圆柱筒内有一个往复式活塞。
45.权利要求43或44所述的往复式发动机,其中往复式发动机是使用 蒸汽作为工作流体的兰金(Rankine)循环发动机。
46.权利要求43至45中任意一项所述的往复式发动机,其中至少一个 圆柱筒是膨胀腔室,并且其往复式活塞是正排量膨胀器。
47.权利要求43至46中任意一项所述的往复式发动机,其中工作流体 与辅助流体来自于单一的流体源。
48.权利要求47所述的往复式发动机,其中单一流体源是来自锅炉的 蒸汽。
49.权利要求43至48中任意一项所述的往复式发动机,其中辅助流体 是任何适于压缩的液体或气体/蒸汽。
50.权利要求49所述的往复式发动机,其中辅助流体是水、空气、氮 气、合成油、矿物油以及它们的任何适合的混合物。
51.权利要求43至50中任意一项所述的往复式发动机,其中每个圆柱 筒包括至少一个排气阀,每个活塞的头部至少有一个排气阀。
52.权利要求51所述的往复式发动机,其中活塞头部的排气阀包括一 个弹簧阀、簧片阀或者一套带压缩螺旋弹簧装置的提升阀。
53.权利要求52所述的往复式发动机,其中活塞头部的排气阀是一个 簧片阀,并且在圆柱筒头部使用一个板簧来辅助关闭簧片阀。
54.权利要求53所述的往复式发动机,进一步包括从圆柱筒头部发出 的流体射流或覆盖在弹簧上的流体,它们能够缓冲活塞头部排气阀 对圆柱筒头部的冲击。
55.权利要求43至54中任意一项所述的往复式发动机,其中发动机是 兰金循环热机。
56.一种往复式发动机,包括至少一个圆柱筒和一个变体积的膨胀腔 室,该圆柱筒内部有一个往复式活塞,该腔室能够收集从进给阀进 入的工作流体,所述发动机包括一个工作流体进给系统和排气装 置,所述的工作流体进给系统包括一个具有开放状态和闭合状态的 导阀以及用于控制导阀状态的操作装置,在导阀开放状态下辅助流 体从中流过并作用在进给阀上,该进给阀适合于根据辅助流体的行 为而打开,所述的排气装置包括至少一个在活塞上的排气阀和至少 一个在活塞上的排气孔,所述的排气阀被设计成自动打开的形式, 当活塞上方的压强降至排气孔压强的域值时,排气阀自动打开。
57.权利要求56所述的往复式发动机,其中活塞上至少一个排气孔与 圆柱筒壁上的排气孔相通,当排气阀打开时,活塞和圆柱筒壁上的 排气孔在圆柱筒的整个冲程的大部分过程中均重叠。
58.权利要求57所述的往复式发动机,其中活塞头部的排气阀包括一 个弹簧阀、簧片阀或者一套带压缩螺旋弹簧装置的提升阀。
59.权利要求57所述的往复式发动机,其中活塞头部排气阀是一个簧 片阀,并且在圆柱筒头部使用一个板簧来辅助关闭该簧片阀。
60.权利要求59所述的往复式发动机,进一步包括从圆柱筒头部发出 的流体射流或覆盖在弹簧上的流体,它们能够缓冲活塞头部排气阀 对圆柱筒头部的冲击。
61.权利要求56至60中任意一项所述的种往复式发动机,其中发动机 是兰金循环热机。
本发明涉及一种往复式发动机和一种用于往复式发动机的工作流体 进给系统,例如兰金(Rankine)循环发动机这种热机的流体进给系统, 这类往复式发动机的特点是其往复运动不依赖于内部的化学反应(如内 燃机)。
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