CN110770414A - 用于构造容纳于圆柱形壳体中的推进器或电机的方法以及相关的推进器或电机 - Google Patents

用于构造容纳于圆柱形壳体中的推进器或电机的方法以及相关的推进器或电机 Download PDF

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Abstract

这些新的推进器同时使用CARPYZ THRA“涡轮动力直升机反应器”型的轮和CARPYZ TaG“斗轮机”型的轮或CARPYZ TaC“铲运机”型的轮，呈现出流体力学上真实的全球技术突破。在飞机竖直起飞时，它们使用由电动机驱动的螺旋桨，并且暂时使用所需的附加高竖直轴向推力，该推力然后由THRA轮的反应器供应，该反应器也使用高能流体。CARPYZ型推进器由于其提供的小直径和重量而逐渐水平地倾斜，并且反应器的力逐渐被螺旋桨的力代替，螺旋桨然后供应所需的流，以使飞机使用依赖于流体升力的机翼来水平地行进，像飞机一样。然后展开类似蝴蝶翅膀的光伏机翼，并且这种经济解决方案将使得能够在更长的距离上航行。在未来10年内凭借新的CARPYZ型推进器真正可实现的安全的大众市场竖直起飞车，小小的物品能改变一切。

Description

用于构造容纳于圆柱形壳体中的推进器或电机的方法以及相 关的推进器或电机
技术领域
本发明涉及一种用于构造容纳于圆柱形壳体中的发动机或电机的方法，以及此类型的发动机或电机。
背景技术
飞机推进发动机、用于直升机的涡轮机和用于工业发电机的涡轮机等使用机械或电力压缩机或发电机，其设置有多个级，其构造有多个小的径向叶片以能够压缩流体或捕获其能量。
发明内容
本发明公开了一种用于构造容纳于圆柱形壳体(CA1)中的发动机或电机的方法，其特征为，该发动机或电机使用耦接到SME+RME电动机的根据专利公开WO2016110364的CARPYZ THRA动力涡轮螺旋桨发动机1型轮和耦接到SGE+RGE发电机的根据专利公开WO2014067823的至少一个CARPYZ TaG斗轮机3型轮或根据2018年3月28日的申请LU100749的至少一个CARPYZ TaC铲型轮，该斗轮机3型轮和铲型轮被单独地或组合地使用，并且该发动机或电机使用由通过壳体16-19中的穿过周边腔室D和E或在THRA的中心形成的孔从外部引入的电力或燃料供应到该发动机或电机的力。
CARPYZ发动机结合了从外部并通过燃料供应的机械能和电能，并且以非常新颖的方式提出了提供非常强的轴向推力，该轴向推力适于所有类型的装置在任何时间需要的需求，特别是使得其竖直地起飞。这可能通过使用与向上定向的TaG斗轮机或TaC铲运机相关联的CARPYZ THRA动力涡轮螺旋桨发动机型的轮来实现，即使其直径较小。这些发动机首先利用由电动机提供动力的螺旋桨同时提供的较大推力，但特别是通过同时使用非常高能量的液体或气体燃料(例如含氢的气体或高压水蒸汽)由涡轮反应器提供的较大推力，其瞬时产生所需的非常大的力，这对于竖直起飞是必要的。然后，为了使交通工具水平地行驶，其中机翼通过流体前进，发动机由于其较小直径而逐渐朝向水平方向倾斜。因此，它们仅使用集成在发动机中的电动机所需的能量，该发动机使串联放置的两个内部螺旋桨旋转，并且比反应器更加节能。这是在完全电动飞机在起飞之后的方向上的运动，是完全环境友好的，并且还导致实现重量的总体改进。
本发明还具有通过此构造方法构造的容纳在圆柱形壳体(CA1)中的发动机或电机，其中，发动机或电机包括耦接到SME+RME电动机的CARPYZ THRA动力涡轮螺旋桨发动机轮1和耦接到SGE+RGE发电机的至少一个CARPYZ TaG斗轮机3型轮或CARPYZ TaC铲运机型轮，CARPYZ TaG型的斗轮或CARPYZ TaC型的铲轮被单独地使用或组合使用，并且该发动机或电机使用由通过在壳体16-19中的穿过周边腔室D和E或在THRA轮的中心制成的孔从外部引入的电力或燃料提供的力。
附图说明
其他目的、特征和优点将从以下参考通过非限制性说明给出的附图的详细描述中得到，其中：
图1和图2示出了根据本发明的方法的一个可能的实施例构造的在其轴线处剖切的螺旋桨的半部；
图3示出了根据本发明的方法，其中，具有用于斗轮使轴在轴承中旋转的装置，该轴承的固定环连接并固定在固定腔室内；
图4示出了根据本发明的方法，其中，具有用于斗轮使固定到发电机的RGE转子的电机轴旋转的装置，该发电机的SGE定子连接并固定到固定腔室的外部；
图5示出了具有涡轮机入口+螺旋桨+周边腔室的THRA轮的前视图；
图6示出了THRA轮的后视图，该THRA轮具有周边圆形槽和例如从中心开始、进入叶片并且在该槽处终止的管；
图7示出了轮和叶片的内部管的入口的局部视图；
图8示出了具有槽和叶片入口的圆形槽轮的局部视图；
图9示出了根据本发明的具有流体旋转的固定轮的出口的局部视图；
图10示出了根据本发明的TaG斗轮机的局部视图，该斗轮机接收使其旋转的流体。
具体实施方式
本发明是一种用于构造发动机或电机的方法，该发动机或电机容纳于圆柱形壳体(CA1)内并使用耦接到(SME+RME)电动机的根据专利公开WO2016110364 1的CARPYZ THRA动力涡轮螺旋桨发动机1型的轮和耦接到SGE+RGE发电机的根据专利公开WO2014067823的CARPYZ TaG斗轮机3型的至少一个轮或根据2018年3月28日的申请LU100749的CARPYZ TaC铲运机型的至少一个轮，该CARPYZ TaG型的斗轮或CARPYZ TaC型的铲轮被单独地使用或者组合地使用，并且该发动机或电机使用由通过在壳体16-19中制成的穿过周边腔室D和E或在THRA的中心的孔从外部引入的电力或燃料供应到其的力。
这些发动机容纳在壳体中，并且首先使用CARPYZ THRA动力涡轮螺旋桨发动机型的轮。
12之间的环境流体首先在轮A的前方和中心处流动，其向右或向左的旋转方向由设计者预先确定，并且在其位于轮1中心的螺旋桨的中空叶片的内部通道B中继续流动，该轮1向后吹并且其叶片在周边圆形腔室C处达到其最大直径，该周边圆形腔室设置有朝向轮的后部敞开的至少一个圆形槽。该轮通过SME+RME电动机的转子的轴X1在中心的后部处旋转，该轮优选地在其从一侧到另一侧的中心处穿透有具有小直径的孔13。
由轮C的腔室的槽喷射的流体射流由与通向粘合到壳体D的圆柱形固定中空腔室的入口的孔中相对地对准布置的圆形槽和由该槽形成的通道接收，该槽设置有放置在圆柱形壁之间的内部的成型叶片，并确定由腔室C供应的流体的旋转方向。
一组中空径向成型固定叶片2穿过固定到壳体D的腔室，然后连接到位于轮的中心的SME电动机和SGE发电机的定子。这些成型固定叶片的中空内部允许用于定子、SME电动机和SGE发电机的电线层15-17通过。
在固定到壳体D的第一前圆形腔室的出口处，从腔室C的槽接收的流体通过在固定圆形腔室E中转动而继续，该固定圆形腔室接收由孔16从发动机壳体的外部引入的能量或燃料，并且该能量或燃料立即分配在腔室中。在使用易燃燃料的情况中，该腔室设置有电火花装置18。
前两个腔室之后是另一个固定圆柱形腔室F，该固定圆柱形腔室固定到壳体，并且在内部设置有位于轮轴线处的同心管，这些同心管一个放置在另一个的内部，并且螺旋缠绕的径向叶片放置在此腔室的圆柱形壁之间的内部，这些径向叶片在其相交处形成通道，这些通道各自通过朝向轮的后部旋转而单独地引导燃料流。
通过在通道上转动与腔室F的通道的出口对准以圆形方式放置的斗轮机型的轮的斗或铲运机型G的轮的铲，腔室F通过其通道运送燃料射流。斗或铲当旋转时整体装配在虚拟圆柱形冠部上。这些冠部的中心通常由螺旋桨3占据，该螺旋桨向后吹并且加强由THRA轮1提供的流动。
在其中心，此螺旋桨固定在RGE发电机的转子的轴X2上。SGE发电机的定子固定到CARPYZ THRA型的轮的SME电动机的定子，并且它们通过中空成型的固定径向叶片连接到固定至壳体D的腔室，该固定径向叶片允许并适当地引导CARPYZ THRA型的轮的螺旋桨的中心流2。这些成型的中空叶片允许用于电机和发电机的电线层15-17在其内部通过。
设置有独立成型径向叶片的轮V可选地插入并安装在腔室D与SME电机的定子之间的枢轴上，并且其叶片可由从壳体外部穿过D的杆14调节，RME电动机的转子的轴X1在其离开电机的出口处朝向后部减小直径，并且进入设置有轴承L的RGE发电机的转子的轴X2的管的内部，以将轴以其保持彼此同心的方式保持在一起。
直径减小的电动机的转子轴X1继续通过发电机的套管轴X2，该套管轴在其离开发电机的出口处接收旋转盘板D2。电动机的轴还尽可能快地在之后接收另一旋转盘板D1，该旋转盘板当其由电遥控装置22远程地夹紧在一起时使得可能根据需要连接这两个轴的旋转。
电气变型允许借助于用于控制电动机速度的变频器、根据可能由编码器控制的发电机的速度和/或由其发出的电力进行调节，以尽可能使轴X1、X2的转速同步。
发动机的固定壳体向后延伸并覆盖旋转斗轮或铲轮，然后固定到固定腔室H，该固定腔室与TaG斗轮或TaC铲轮的流动出口对准地放置，并且设置有按照斗轮或铲轮的那些而一个放置在另一个内部的同心管，并且设置有放置在该腔室的圆柱形壁之间的内部的螺旋成型叶片，该螺旋成型叶片形成将流体的向外方向引向发动机20的后部的通道。
在此情况中，发动机的壳体不再是恒定圆柱形笔直的，而是具有朝后张开CA2或变窄的直径，以改变TaG斗轮或TaC铲轮与其接收的燃料的有效能量交换表面。在此另一种情况中，在腔室中供应燃料从发动机19的壳体外部开始通过至少一个通道进行，该通道穿过固定到壳体D的腔室并且在固定成型中空叶片2中继续，其行进到电动机X2的转子的轴，它们通过放置在两个圆形密封件之间的小腔室连接到该轴。
在此点处径向地对轴钻孔，并且该轴连接到平行于该轴的轴线的至少一个孔，该轴径向地连接到进入THRA轮的管。可替代地，在此区域21中可提供直接供应。这些流向位于轮C的周边腔室中的喷射器，该喷射器将燃料的射流或喷雾运送到固定腔室D的通道中，在该固定腔室处，叶片的定向决定流体的旋转方向。
从发动机16的壳体的外部引入到腔室E中的燃料产品是气态或液态或部分固态的，并且通过燃烧或化学反应或通过其温度(例如高压水蒸气)可局部地产生较大的流体压力，该流体压力将移动到腔室F并且将在通道的出口处通过使其转动而激活TaG斗轮的斗或TaC铲轮的铲。
从发动机壳体161外部引入到腔室E中的这些能量产物将激活TaG斗轮的斗或TaC铲轮的铲，其在其中心11处通过螺旋桨与其轴X3连接并固定。该轴要么连接到SGE定子与腔室E的外边缘成一体10的发电机的转子的轴，要么直接用于机械用途。在此情况中，轴承L位于轴X3上，其固定部分与腔室E的外边缘连接并固定11。
为了信息的目的，图5至图10示出了CARPYZ型的THRA轮和TaG斗轮机或CARPYZ TaC型的铲运机。
图5示出了涡轮机入口+螺旋桨+周边腔室轮的前视图。
图6示出了具有周边圆形槽和例如从中心开始、穿过叶片并终止于槽处的管的轮的后视图。
图7示出了轮和叶片的内部管的入口的局部视图。
图8示出了具有槽和叶片入口的圆形槽轮的局部视图。
图9示出了具有旋转流体的固定轮的输出的局部视图。
图10示出了接收使其旋转的流体的斗轮机的局部视图。
图1示出了根据本申请构造的在其轴线处剖切的发动机的半部，其中三个大的中空箭头指示由螺旋桨1在中心处产生的流体的中心流动方向，其然后在将固定腔室D连接到SME电动机的定子的固定轮2的成型径向叶片与SGE发电机之间穿过。然后通过斗轮或铲轮3的中心螺旋桨增加流动的力。
图1和图2示出了THRA轮，其将环境流体12带到前中心A，然后将p1引导到进入螺旋桨B的中空叶片中，并终止于圆形腔室C中，该圆形腔室将其推进到固定腔室D中，该固定腔室使其转动并将其引入到具有来自壳体16外部的燃料的腔室E中，然后将其推回到腔室F中，该腔室使其转动并将其运送到斗轮的斗或旋转的铲轮G的铲中，并且流体继续进入到固定腔室H中，该固定腔室在流体从发动机朝向后部20离开之前引导流体。
图1和图2在中心示出了连接到RME电机的转子的电机轴X1，该电机轴延伸到电机之后，其直径适于接收容纳在发电机的转子的中空轴X2的管中的轴承衬套L，该电机轴延长到发电机之后，然后接收盘D2。然后，电机的延伸轴还接收盘D1，该盘当可被夹持22时根据需要与发电机的盘连接两个轴的旋转。
图2示出了喷入腔室D的燃料供应来自圆形腔室C P2，该圆形腔室通过在THRA轮的螺旋桨的中空叶片B内部穿过的管接收燃料，燃料由所穿过的电机的轴21供应以通过集成在径向叶片2中的管接收燃料，并且通过固定腔室D和壳体供应19燃料。图2示出了发动机壳体根据需要向后张开CA2或向后变窄，以适应斗或铲G所需的可用表面。
图4示出了所使用的布置，使得斗轮或铲轮G使连接到发电机的RGE转子的电机轴X3旋转，该发电机的SGE定子10连接并固定到固定腔室E的外部。
图3示出了用于斗轮或铲轮G使在轴承L中的轴X3旋转的布置，该轴承L的固定环连接11并固定在固定腔室E内。
图1还示出了设置有独立成型径向叶片的轮V，该独立成型径向叶片插入并安装在腔室D与SME电机的定子之间的枢轴上，该SME电机的叶片可由杆14调节。

Claims (11)

1.一种用于构造容纳于圆柱形壳体(CA1)中的发动机或电机的方法，
其特征在于，所述发动机或电机使用耦接到SME+RME电动机的动力涡轮螺旋桨发动机CARPYZ THRA 1型的轮和耦接到SGE+RGE发电机的斗轮机CARPYZ TaG 3型的至少一个轮或CARPYZ TaC型的至少一个铲轮，斗型CARPYZ TaG轮或铲型CARPYZ TaC轮被单独地使用或组合地使用，并且所述发动机或电机使用由通过壳体16至19中的穿过周边腔室D和E或在THRA的中心的孔从外部引入的电力或燃料提供给所述发动机或电机的力。
2.根据前述权利要求所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，所述发动机首先使用动力涡轮螺旋桨发动机CARPYZ THRA型的轮，其中，12之间的环境流体首先在轮A的中心处的前部，该轮的左右旋转方向由设计者预先确定，并且环境流体在位于轮1的中心的螺旋桨的中空叶片的内部通道B中继续前进，该轮向后吹并且该轮的叶片在设置有朝向该轮的后部敞开的至少一个圆形槽的圆形周边腔室C处达到其最大直径，该轮通过SME+RME电动机的转子的轴X1在中心的后部处旋转，该轮优选地在其从一侧到另一侧的中心处穿透有具有小直径的孔13，由轮C的腔室的槽喷射的流体射流由与通向粘合到壳体D的固定圆柱形中空腔室的入口的孔中相对地对准布置的圆形槽和由该槽形成的通道接收，该槽设置有放置在圆柱形壁之间的内部的成型叶片并确定由腔室C提供的流体的旋转方向，并且其中，一组中空径向成型固定叶片2穿过固定到壳体D的腔室，然后将变得牢固地附接到位于轮的中心的SME电动机和SGE发电机的定子，所述成型固定叶片的中空内部允许用于所述定子、所述SME电动机和所述SGE发电机的电线层15-17通过。
3.根据前述权利要求所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，在固定到所述壳体D的第一前圆形腔室的出口处，从所述腔室C的所述槽接收的流体通过在固定圆形腔室E中转动而继续，所述固定圆形腔室接收经由孔16从所述发动机壳体外部引入的燃料，并且所述燃料立即在所述腔室中扩散，其中，在使用易燃燃料的情况中，所述腔室设置有电火花装置18，前两个腔室之后是固定到所述壳体的另一固定圆柱形腔室F，所述另一固定圆柱形腔室在内部设置有与所述轮的轴线同心的管，所述管一个放置在另一个内部，并且螺旋缠绕的径向叶片放置在该腔室的所述圆柱形壁之间的内部，所述径向叶片在其相交处形成通道，所述通道均通过朝向所述轮的后部旋转而单独地引导燃料流。
4.根据前述权利要求所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，所述腔室F通过其通道运送燃料射流，沿着所述通道转动与所述腔室F的通道的出口对准以圆形方式放置的斗轮机G型的轮的斗或CARPYZ TaC铲运机型的轮的铲，所述斗或所述铲当转动时总体上形成虚拟的圆柱形冠部，所述冠部的中心通常由螺旋桨3占据，所述螺旋桨向后吹并加强由THRA1轮提供的流动，其中，所述螺旋桨在中心固定在所述RGE发电机的转子的轴X2上，所述SGE发电机的定子连接到CARPYZ THRA型轮的所述SME电动机的定子，并且它们连接到通过中空成型的固定径向叶片固定到所述壳体D的腔室，所述中空成型的固定径向叶片使CARPYZTHRA型轮的螺旋桨的中心流2穿过并被导向，并且其中，所述成型中空叶片允许用于所述发动机和发电机的电线层15-17在所述成型中空叶片的内部通过，设置有独立成型径向叶片的轮V可选地插入并安装于所述腔室D与所述SME发动机的定子之间的枢轴上，并且该轮的叶片能由来自所述壳体的外部的穿过D的杆14调节。
5.根据权利要求1、2和4所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，所述RME电动机的转子的轴X1在其离开所述发动机的出口处朝向后部减小直径，并且进入设置有轴承L的所述RGE发电机的转子轴X2的管的内部，以将所述轴同心地保持在彼此内部，其中，直径减小的所述电动机的转子轴X1继续通过所述发电机的套管轴X2，所述套管轴在其离开所述发电机的出口处接收旋转盘板D2，其中，所述电动机的轴还尽可能快地向后接收另一旋转盘D1，所述另一旋转盘当由电遥控装置22远程地夹紧在一起时使得能够根据需要连接两个轴的旋转，电气变型使得能够借助于用于控制所述电动机的速度的变频器、根据可能由编码器控制的所述发电机的速度和/或其发出的电力来调节，以使所述轴X1、X2的旋转速度尽可能最佳地同步在一起。
6.根据权利要求1、2、3和4所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，所述发动机的固定壳体朝后延伸并覆盖旋转斗轮或铲轮TaC，然后固定到固定腔室H，所述固定腔室与所述TaG斗轮的出口流对准地放置，并且设置有按照所述斗轮的同心管而一个放置在另一个内部的同心管，并且设置有放置在该腔室的圆柱形壁之间的内部的螺旋成型叶片，所述螺旋成型叶片形成将流体的向外方向引向所述发动机20的后部的通道。
7.根据权利要求1和6所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，所述发动机壳体不再是恒定圆柱形笔直的，而是具有朝后张开CA2或变窄的直径，以改变所述TaG轮的斗或所述TaC铲轮的铲与燃料的有效能量交换表面。
8.根据权利要求1和3所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，在此情况中，通过至少一个通道从所述发动机19的壳体的外部开始进行将燃料供应到所述腔室中，所述至少一个通道穿过粘合到所述壳体D的固定腔室并且继续穿过所述固定成型中空叶片2，所述固定成型中空叶片行进到所述电动机的转子轴X2，所述固定成型中空叶片通过位于两个圆形密封件之间的小腔室连接到该转子轴，其中，在此点处径向地对所述轴钻孔并且所述轴与平行于所述轴的轴线的至少一个孔连通，所述至少一个孔与进入所述THRA轮的管径向连通，并且其中，替代地，直接供应可位于此点21处，并且它们到达位于所述轮C的周边腔室中的喷射器，所述喷射器运送在所述固定腔室D的通道中转动的燃料的射流或喷雾，其中，所述叶片的定向限定所述流体的旋转方向。
9.根据权利要求3所述的用于构造发动机的方法，其特征在于，从所述发动机16的壳体的外部引入到所述腔室E中的能量产物是气态或液态或部分固态的，并且通过燃烧或化学反应或通过其温度，例如高压水蒸气，能局部地产生大流体压力，该大流体压力将移动到所述腔室F并且将在所述通道的出口处通过转动而激活所述TaG斗轮或所述TaC铲轮的斗。
10.根据权利要求1至7和9所述的用于构造电机的方法，其特征在于，从所述螺旋桨壳体161的外部引入到所述腔室E中的能量产物将激活所述TaG斗轮的斗或所述TaC铲轮的铲，该斗或铲在其中心(10)处通过螺旋桨与轴X3连接并固定，该轴是发电机的转子的轴，所述发电机的定子11连接到所述腔室E的外边缘，或者所述轴直接用于机械用途，并且在此情况中，轴承L位于所述轴上，所述轴的固定部分连接并固定到所述腔室E的外边缘。
11.通过根据权利要求1至10中的一项所述的构造方法构造的容纳在圆柱形壳体(CA1)中的发动机或电机。
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