CN105041383A - 受控阀容积型变界流体机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。本发明中所公开的受控阀容积型变界流体机构具有高效、高转速等优点。

Description

受控阀容积型变界流体机构

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种受控阀容积型变界流体机构。

背景技术

容积型变界流体机构的吐气和吞气均为脉冲式，一般在吐气口处设单向阀，这种阀响应速度慢，不能满足高速要求，因此需要发明一种带有受控阀的流体机构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

方案2：一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

方案3：一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

方案4：一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

方案5：在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸、偏心轴、隔离体，所述偏心轴设置在所述气缸内，所述隔离体滑动设置在所述气缸的气缸体上，所述气缸、所述偏心轴和所述隔离体相配合形成容积变化空间。

方案6：在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸、偏心轴、套装结构体、隔离体，所述偏心轴设置在所述气缸内，所述隔离体滑动铰接设置在所述气缸的气缸体上，所述套装结构体套装设置在所述气缸和所述偏心轴之间，所述隔离体与所述套装结构体固连设置，所述气缸、所述偏心轴、所述套装结构体和所述隔离体相配合形成容积变化空间。

方案7：在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸、偏心轴、套装结构体、隔离体，所述偏心轴设置在所述气缸内，所述隔离体的一端与所述套装结构体铰接设置，所述隔离体滑动设置在所述气缸的气缸体上，所述套装结构体套装设置在所述气缸和所述偏心轴之间，所述气缸、所述偏心轴、所述套装结构体和所述隔离体相配合形成容积变化空间。

方案8：在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸、转轴、隔离体，所述转轴设置在所述气缸内，所述隔离体滑动设置在所述转轴上，所述隔离体的一端与所述气缸的气缸体铰接设置，所述气缸、所述转轴和所述隔离体相配合形成容积变化空间。

方案9：在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构设为滑片式容积型变界流体机构。

方案10，在前述方案1至4中任一方案的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构设为非共轴线多轴容积型变界流体机构。

本发明中，所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置方式，选择性选择共轴设置方式。

本发明中，所谓的“设定压缩容积比”是指预先设定的所述容积型变界流体机构的压缩容积比，即本机构吞气完了的气体体积除以本机构压缩完了后的气体体积。

本发明中，所谓的“设定压缩容积比相位”是指达到所述设定压缩容积比时所述容积型变界流体机构所处的相位，即所处的转角位置。

本发明中，所谓的“设定膨胀容积比”是指预先设定的所述容积型变界流体机构的膨胀容积比，即本机构膨胀完了后的气体体积除以本机构吞气完了后的气体体积。

本发明中，所谓的“设定膨胀容积比相位”是指为达到所述设定膨胀容积比，所述容积型变界流体机构吞气完了时所述容积型变界流体机构所处的相位，即所处的转角位置。

本发明中，所谓的“存偏X度”是指以X为基准，(X-45)度至(X+45)度之间的范围，例如，A的相位与B的相位的相位差存偏X度是指A的相位与B的相位的相位差的范围在(X-45)度至(X+45)度之间。

本发明中，所谓的“有偏相同”是指具有30％偏差的范围，例如，过程A的时长与过程B的时长有偏相同是指过程A的时长在过程B的时长的0.7倍至1.3倍之间。

本发明中，所谓的“多轴”是指两轴及两轴以上。

本发明中，所谓的“容积型变界流体机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体机构，也就是说，所谓的“容积型变界流体机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述容积型变界流体机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。

本发明人认为，天体相互运动必然产生引力相互作用，引力相互作用必然产生物质流动和/或物体形变，由于物质流动和物体形变均为不可逆过程，即均为产生热量的过程，因此引力场作用下的物质流动和物体形变必然产生热量，这种形式产生的热量必然消耗天体的动能，随着时间的推移，经过漫长的过程，天体会逐渐丧失动能，最终天体会相互合并(或相互吞噬)，最终宇宙形成一个质点，这个质点的温度和压力都会剧烈上升，从而形成剧烈的爆炸(由于温度和压力剧烈上升也会引起化学反应和核反应)，爆炸重新形成天体运动状态，即使天体具有动能，天体之间再次形成相互相对运动和相互作用，进入下一个循环。因此可以认为宇宙的存在与发展其实是一个热力学循环过程。这种过程的本质可以简单、易懂地概括为“你惹我，我就一定吞噬你”，由此可见，存在交替作用的主体其最终结局就是相互吞噬、相互合并。

众所周知，在经济学中，对信息不对称和信息对称的研究都授予过诺贝尔奖，可见交易双方拥有信息的状态决定交易成败、交易的公平性和交易的利润。交易的本质其实是信息交易。为本发明人认为，专利具有信息零对称性，即交易双方对专利的真正价值都知之甚少。专利信息零对称属性，如不破解，运营很难实现。专利的信息零对称性决定了专利运营的科学性和复杂性。在普通商品交易中，信息不对称有利于促进交易，提高利润。而对专利而言，则完全不同，专利需要解决技术问题，专利的价值在专利运用中很快被知晓，所以专利必须货真价实，信息零对称和信息不对称必然都会严重阻碍专利运营，解决专利信息零对称问题，使交易双方在高水平上信息对称是专利运营企业的根本工作。

本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但又是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。

本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛—受热—发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。

本发明人认为：距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率，距离小效率高，距离大效率低。

本发明中，应根据热能与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。

本发明的有益效果如下:本发明中所公开的受控阀容积型变界流体机构具有高效、高转速等优点。

附图说明

图1：本发明实施例5的结构示意图；

图2：本发明实施例6的结构示意图；

图3：本发明实施例7的结构示意图；

图4：本发明实施例8的结构示意图；

具体实施方式

实施例1

一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

实施例2

一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

实施例3

一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

实施例4

一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

实施例5

一种受控阀容积型变界流体机构，如图1所示，在实施例1的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2、隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动设置在所述气缸1的气缸体上，所述气缸1、所述偏心轴2和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

作为可变换的实施方式，实施例2至实施例4均可进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2和隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动设置在所述气缸1的气缸体上，所述气缸1、所述偏心轴2和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

实施例6

一种受控阀容积型变界流体机构，如图2所示，在实施例1的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2、套装结构体4和隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动铰接设置在所述气缸1的气缸体上，所述套装结构体4套装设置在所述气缸1和所述偏心轴2之间，所述隔离体3与所述套装结构体4固连设置，所述气缸1、所述偏心轴2、所述套装结构体4和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

作为可变换的实施方式，实施例2至实施例4均可进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2、套装结构体4和隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动铰接设置在所述气缸1的气缸体上，所述套装结构体4套装设置在所述气缸1和所述偏心轴2之间，所述隔离体3与所述套装结构体4固连设置，所述气缸1、所述偏心轴2、所述套装结构体4和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

实施例7

一种受控阀容积型变界流体机构，如图3所示，在实施例1的基础上，所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2、套装结构体4、隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3的一端与所述套装结构体4铰接设置，所述隔离体3滑动设置在所述气缸1的气缸体上，所述套装结构体4套装设置在所述气缸1和所述偏心轴2之间，所述气缸1、所述偏心轴2、所述套装结构体4和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

作为可变换的实施方式，实施例2至实施例4均可进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、偏心轴2、套装结构体4和隔离体3，所述偏心轴2设置在所述气缸1内，所述隔离体3的一端与所述套装结构体4铰接设置，所述隔离体3滑动设置在所述气缸1的气缸体上，所述套装结构体4套装设置在所述气缸1和所述偏心轴2之间，所述气缸1、所述偏心轴2、所述隔离体3和所述套装结构体4相配合形成容积变化空间。

实施例8

一种受控阀容积型变界流体机构，如图4所示，在实施例1的基础上，进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、转轴5、隔离体3，所述转轴5设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动设置在所述转轴5上，所述隔离体3的一端与所述气缸1的气缸体铰接设置，所述气缸1、所述转轴5和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

作为可变换的实施方式，实施例2至实施例4均可进一步使所述容积型变界流体机构包括气缸1、转轴5、隔离体3，所述转轴5设置在所述气缸1内，所述隔离体3滑动设置在所述转轴5上，所述隔离体3的一端与所述气缸1的气缸1的气缸体铰接设置，所述气缸1、所述转轴5和所述隔离体3相配合形成容积变化空间。

作为可变换的实施方式，实施例8及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述气缸1设为自由，或设为受驱动机构驱动，或对外输出动力。

作为可变换的实施方式，实施例8及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述转轴5设为自由，或设为受驱动机构驱动，或对外输出动力。

作为可变换的实施方式，实施例1至实施例4中所述容积型变界流体机构可选择性地设为滑片式容积型变界流体机构或设为非共轴线多轴容积型变界流体机构。

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。

Claims (10)

1.一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，其特征在于：在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

2.一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，其特征在于：在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置受控阀，所述受控阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述受控阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述受控阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述受控阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

3.一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，其特征在于：在所述容积型变界流体机构的吐气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的开启相位与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吐气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构设定压缩容积比至吐气终了时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

4.一种受控阀容积型变界流体机构，包括容积型变界流体机构，其特征在于：在所述容积型变界流体机构的吞气口处设置旋转阀，所述旋转阀与所述容积型变界流体机构联动设置，所述旋转阀的关闭相位与所述容积型变界流体机构设定膨胀容积比相位的相位差存偏0度，所述旋转阀的开口和所述容积型变界流体机构吞气口所形成的开启至关闭时长与所述容积型变界流体机构的吞气开始至设定膨胀容积比时长有偏相同，所述旋转阀的转速与所述容积型变界流体机构的转速的比值设为整数或整数分之一。

5.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构包括气缸(1)、偏心轴(2)、隔离体(3)，所述偏心轴(2)设置在所述气缸(1)内，所述隔离体(3)滑动设置在所述气缸(1)的气缸体上，所述气缸(1)、所述偏心轴(2)和所述隔离体(3)相配合形成容积变化空间。

6.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构包括气缸(1)、偏心轴(2)、套装结构体(4)、隔离体(3)，所述偏心轴(2)设置在所述气缸(1)内，所述隔离体(3)滑动铰接设置在所述气缸(1)的气缸体上，所述套装结构体(4)套装设置在所述气缸(1)和所述偏心轴(2)之间，所述隔离体(3)与所述套装结构体(4)固连设置，所述气缸(1)、所述偏心轴(2)、所述套装结构体(4)和所述隔离体(3)相配合形成容积变化空间。

7.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构包括气缸(1)、偏心轴(2)、套装结构体(4)、隔离体(3)，所述偏心轴(2)设置在所述气缸(1)内，所述隔离体(3)的一端与所述套装结构体(4)铰接设置，所述隔离体(3)滑动设置在所述气缸(1)的气缸体上，所述套装结构体(4)套装设置在所述气缸(1)和所述偏心轴(2)之间，所述气缸(1)、所述偏心轴(2)、所述套装结构体(4)和所述隔离体(3)相配合形成容积变化空间。

8.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构包括气缸(1)、转轴(5)、隔离体(3)，所述转轴(5)设置在所述气缸(1)内，所述隔离体(3)滑动设置在所述转轴(5)上，所述隔离体(3)的一端与所述气缸(1)的气缸体铰接设置，所述气缸(1)、所述转轴(5)和所述隔离体(3)相配合形成容积变化空间。

9.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构设为滑片式容积型变界流体机构。

10.如权利要求1至4中任一项所述受控阀容积型变界流体机构，其特征在于：所述容积型变界流体机构设为非共轴线多轴容积型变界流体机构。