CN1130527C - 扭转发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明的扭转发生器包括壳体(1)，其中形成有至少一个通道(2)，通道的入口靠近壳体(1)的外周。通道(2)的纵轴线呈对数曲线延伸，就该曲线的各个截面而言，坐标构造的数学序列是不同的。通道(2)的出口连通于暗室(3)，暗室(3)形成在壳体(1)的内侧并连接于输出管道(4)。通道(2)的入口相对于壳体(1)切向地定位，而通道出口则相对于壳体轴向地定位。

Description

扭转发生器
技术领域
本发明涉及对工作介质加以扭转作用(torsion influence)的方法和扭转发生器，可应用于动力工程、化学、微生物、日常生活和医药等各种不同的领域。
背景技术
在采用各种不同能量源(固态、液态和气态)的动力工程领域，已知有各种类型的发生器。当各种能量源燃烧时，会释放出很多对人类、自然界和生物圈有害的物质。
目前，已知有很多从氢、太阳能、可处理热能(manageable thermal)和核反应获取能量的方法和设备。但是，由于它们还不够有效和/或危险，因而不能广泛地应用。
从一乌克兰专利已知一种热能发生器，该发生器包括壳体，在壳体内形成有一个呈阿基米得螺旋线形式的通道。通道的入口位于壳体的侧面，而其出口则连通于一形成在壳体内的空腔。
利用这种已知的发生器来发热的方法是基于这样的原理来进行的，即，借助工作流体与通道壁之间的摩擦以及分子间的摩擦，提高流过所述通道的工作流体的动能。
这种方法和热能发生器的缺点是它们的效率相对较低。
目前还没有人能根据物理学的真空和扭转场的原理的最新成果来获得对工作流体加以扭转作用的方法和扭转发生器。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对工作流体加以扭转作用的方法以及利用该方法的扭转发生器，这种方法和装置具有较高的技术效率和经济效率，并且能有效地提供足够多的、无害的、生态清洁的能量。
本发明的另一个目的在于，提供一种可用于如下场合的扭转发生器，包括：热能；水的生物净化；工业用水、饮用水和日常用水的净化、软化和脱气；促进蔬菜和树苗的生长；海水淡化；加速酒精饮料的陈化过程(aging process)；以及影响微生物的活性。这些应用非常高效，在作用时不会释放对生物和自然界有害的有毒物质。
本发明的目标是通过一种对工作介质加以扭转作用的方法来实现的，其中工作流体依次通过三个级(capacity)。在第一级，工作流体的流速提高并有很大的压降。在第二级，通过将工作流体的流动轨迹限定为对数曲线，产生一个波动(wave)的扭转场，就对数曲线的每个截面(section)而言，构成曲线坐标的数学序列(mathematical sequence)是不同的，工作流体会借助角动量(angle moment)回转，角动量与工作流体的质量和角速度成正比。在第三级，工作流体的涡旋运动的流体动力学过程得以稳定。
在该方法的另一种形式中，流体通过第一级时的压力不低于0.1Mpa。
较佳的工作流体的压力高于0.6Mpa。
在该方法的一种有益的实施方式中，工作流体流出第一级时的压力要变低10-40％。
在该方法的另一种变化形式中，工作流体是水。
本发明的目标还通过一种扭转发生器来实现，该扭转发生器包括一壳体，其中形成有至少一个通道，通道的入口靠近壳体的外周。通道的纵轴线呈对数曲线延伸，就该曲线的各个截面而言，坐标构造的数学序列是不同的。通道的出口连通于一暗室，暗室形成在壳体的内侧，并连接于输出管道，通道的入口相对于壳体切向地定位，而通道出口则相对于壳体轴向地定位。
有利的是，壳体是用坚固(solid)材料制成的，较佳的是金属，但也可以是陶瓷、金属陶瓷或塑料。
在扭转发生器的一种较佳的变化形式中，壳体的外部由一种金属制成，而壳体的内部由另一种金属制成。
在这种变化形式中，有利的是，外部是用钢制成，而内部是用钛制成。
较佳的是，壳体内部的暗室具有对称的横截面，最好是是圆柱形的。
在扭转发生器的另一种变化形式中，暗室的纵轴线偏离壳体的轴线。
在扭转发生器的另一种较佳的变化形式中，在壳体中形成有两个或更多个通道，这些通道相互邻近。较佳的是，在通道壁上形成有使通道相互连通的孔。
本发明的附加目的是利用上述的扭转发生器对工作环境加以影响来实现的，藉以获得：
热能；
水的生物净化；
对工业用水、饮用水和日常用水的净化、软化和脱气；
促进植物和树苗的生长；
使海水淡化；
加速酒精饮料的陈化过程。
影响微生物的活性。
本发明的上述优点是基于以下事实总结出来的，即，它能以很高的能效获得热能，不会释放有毒物质，也不会污染环境。在利用本发明的扭转发生器来改变其工作环境的物理、化学和生物性质时，可以获得高度的净化(可高达大约100％)，不会释放有毒物质，也不会污染环境。通过对水进行净化、软化和脱气，可以实现相同的效果(可高达大约100％)。
利用本发明的扭转发生器来促进蔬菜和树苗的生长，可以加速生长。该发生器还允许进行海水淡化，藉以获得性质接近淡水的水。在发生器中产生的扭转场还可以大大降低微生物的活性，从而对它们造成影响。借助该扭转发生器，还可以加速酒精饮料的陈化过程，不必使用其它已知的可能降低饮料口味的过程和组份。
附图说明
图1是根据本发明的扭转发生器的局部剖开的俯视图；
图2是沿图1中的线A-A剖取的扭转发生器的剖视图；
图3是根据本发明的一种变化形式的、带有两个通道的扭转发生器的、局部剖开的俯视图；
图4是沿图3中的线B-B剖取的扭转发生器的剖视图；
图5是一包括本发明之扭转发生器的加热设备的示意图。
具体实施方式
该扭转发生器(图1)包括一壳体1，壳体中形成有通道2。通道2的入口靠近壳体1的外周。通道2的纵轴线以对数螺线的形式延伸，就该螺线的每个截面而言，构成其坐标的数学序列是不同的。
通道2的出口连通至暗室(camera)3，暗室3形成在壳体1的内侧并连接于输出管道4。
如图1所示，在该实施例中，壳体1是用坚固材料制成的。壳体1的外侧壁可跟随通道2的形状，从而节省制作壳体1的材料。在该实施例中，暗室3的纵轴线O1偏离壳体1的几何轴线O2。暗室3可以采取任何形式，但最好是具有对称的横截面。暗室的最佳形式是圆柱形的，这样便于将输出管道4连接于其上。
在如图3和4所示的实施例中，壳体1有两个部分，即外部5和内部6。这两个部分可以用不同的金属制成，例如钢和钛，藉以提高通道2的机械耐磨性能。
在壳体1中可以形成两个或更多个通道，图3和4所示的扭转发生器带有两个通道2和2’。在通道2和2’之间有连通，这是通过在分隔通道2和2’的中间壁8上形成若干个通孔7而实现的。
根据本发明的扭转发生器是以如下所述的方式工作的。
工作流体(较佳的是水)以很高的速度和大约0.6MPa的压力流过通道2(或者分别流过通道2和2’)。在通道2的占总长1/3的第一段，水的流速提高而压力大大下降，并以降低后的压力(压降幅度为第一段压力的大约30％)进入通道2的第二段。通道2的第二段也占通道总长的大约1/3。由于通道2的特定几何形状，水是以一个与水的质量和角速度成正比的一个很大的角动量(angle moment)进入并流过第二段，在该段中生成会对水的结构造成影响的波动扭转场。
例如由水压泵提供的高压工作流体流过扭转发生器的切向通道2。通道2呈对数螺线，并能确保流体以这样的形式通过，即，由于相对通道螺线中心而言的回转半径逐渐减小，流体的流速逐渐升高。工作流体的压力按照伯努利定律逐渐下降。构成螺线的坐标是以这样一种方式来进行数学设计的，即，可产生波动的扭转场。工作流体与通道壁相互摩擦而变热。同时，工作流体在螺线区域的回转会产生一个扭转场，该扭转场可影响工作流体的核结构(自旋和波动)。所产生的能量张力(energy tension)会导致扭转、线结(cord ties)以及连接工作流体的各原子的角度发生变化。当工作流体从发生器的出口排出之后，以物理真空的能量为代价，整个过程稳定并恢复。
在此影响下，工作流体的原子和分子的振荡运动显著增强，这将使流体升温并且只需在入口处消耗很少的能量。
为了获得更大的能量，最好是采用通过若干个孔7相互连接的两个或更多个通道2、2’。这样，两个通道内的工作流体的压力是均衡的，整个系统液压平衡。
当流体进入占通道2总长1/3的第三段时，流体的涡旋运动的流体动力学过程会稳定下来，压力下降。
上述的扭转发生器可应用于很多技术领域。
当用该发生器来获取热能时，可以将它用作各种加热设备的一部分。图5示出了这种设备的一个例子，但不应将其看成是对本发明的限制，只能将它看成是说明性的。
该设备包括钢制底座9，一水压泵10和扭转发生器11位于该底座之上。扭转发生器11设置在主容器(volume vessel)12中。该容器可以是金属制的，但毫无疑问也可以其它适用的材料制成。泵10的压力侧通过管道13连接至扭转发生器11的通道2的入口。主容器12有两个出口，其中一个通过管道14连接至补偿容器15。主容器12的另一个出口通过管道17连接至加热系统16。当加热系统是设计用于较大的加热面积时，可以在管道17中包括一个循环泵18。在管道17中还设置有一阀19。在管道14中设置有阀20。加热系统16的出口通过管道21连接至补偿容器15，补偿容器的出口通过管道22连接至水压泵10的一侧。
该设备是以如下所述的方式工作的。
首先，在主容器12中充满水。在将水压泵10打开之后，阀20打开，阀19关闭。泵从补偿容器15中吸取水，并将水注入扭转发生器11的通道2。上述过程的结果是，水流过通道2并开始升温。水以此方式循环流动，直到被加热至所需温度。在阀19打开之后，被加热的热水流过管道17中的循环泵18，流向加热系统16。如果只需加热较小的面积并且在水压泵的吸入侧所产生的真空足以使水在加热输出管道中循环，则热水也可以不流经循环泵。
可以将加热系统设计成用于加热住宅、行政和商业大楼。类似地，可以将该扭转发生器切换到各种不同类型的干燥机(用于烟草、水果、蔬菜、木材和其它)的加热系统中。
也可以将输出管道连接于热交换器，藉以获得日常生活和工业用的热水，并获得温度高达115C的湿蒸汽。
此类设备还可用于食品工业的加热杀菌和消毒过程。
这种扭转发生器的其它可能的应用是，用于水池、油脂设备容器、电解液和其它场合的水的加热和清洁(机械的和生化的)。在此情况下，无需进行将水加热至更高温度的预循环。
对各种工作流体(包括各种不同的水)的机械和生化的清洁是通过使这些流体流过扭转发生器的通道2来实现的。这样，就可以对流体(包括流体中所包含的所有机械、化学和生物的混合物)施加影响。这种影响是由于产生了扭转场，该扭转场会总地破坏混合物，并改变流体的物理和化学性质。
当扭转发生器靠近(例如距离5-6米)相应的工作环境工作时，可以获得生物净化、水软化和加速酒精饮料之陈化过程等效果。远距离的影响是由于在距离扭转发生器有一段距离的位置上产生的扭转场造成的。这种扭转场效应可允许扭转发生器对各种微生物-细菌、病菌等的活力产生影响。

Claims (23)

1.一种对工作介质加以扭转作用的方法，其特征在于，所述工作流体依次通过三个级，其中：
在第一级，工作流体的流速提高并有很大的压降；
在第二级，通过将工作流体的流动轨迹限定为对数曲线，产生一个波动的扭转场，就对数曲线的每个截面而言，构成其坐标的数学序列是不同的，工作流体会借助角动量回转，所述角动量与工作流体的质量和角速度成正比；
在第三级，工作流体的涡旋运动的流体动力学过程得以稳定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作流体通过第一级时的压力不低于0.1Mpa。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作流体的压力高于0.6Mpa。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作流体流出第一级时的压力要变低10-40％。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述工作流体是水。
6.扭转发生器，其特征在于，该扭转发生器包括：
一壳体(1)，其中形成有至少一个通道(2)，该通道的入口靠近所述壳体(1)的外周；
所述通道(2)的纵轴线呈对数曲线延伸，就该曲线的各个截面而言，坐标构造的数学序列是不同的；
所述通道(2)的出口连通于暗室(3)，暗室(3)形成在壳体(1)的内侧；
所述暗室(3)连接于一输出管道(4)；
通道(2)的入口相对于壳体(1)切向地定位，而所述出口则相对于壳体轴向地定位。
7.如权利要求6所述的扭转发生器，其特征在于，所述壳体是用坚固材料制成的。
8.如权利要求7所述的扭转发生器，其特征在于，所述坚固材料是金属。
9.如权利要求8所述的扭转发生器，其特征在于，所述壳体(1)的外部(5)是用一种金属制成，壳体(1)的内部(6)是用其它金属制成。
10.如权利要求9所述的扭转发生器，其特征在于，所述外部(5)是用钢制成，而所述内部(6)是用钛制成。
11.如权利要求7所述的扭转发生器，其特征在于，所述坚固材料是陶瓷、金属陶瓷和耐磨塑料。
12.如权利要求6至11中任一项所述的扭转发生器，其特征在于，所述壳体(1)内部的暗室(3)具有对称的横截面。
13.如权利要求12所述的扭转发生器，其特征在于，所述暗室(3)是圆柱形的。
14.如权利要求6至13中任一项所述的扭转发生器，其特征在于，所述暗室(3)的纵轴线偏离所述壳体(1)的轴线。
15.如权利要求6至14中任一项所述的扭转发生器，其特征在于，在所述壳体(1)中形成有两个或更多个通道(2、2’)，这些通道相互邻近。
16.如权利要求15所述的扭转发生器，其特征在于，在将两个通道(2、2’)分隔开的中间壁(8)上形成有使通道(2、2’)内部相互连通的孔(7)。
17.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器来获得热能。
18.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器对日常用水和饮用水进行生物净化。
19.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器对水进行净化、软化和脱气。
20.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器加工出的水来促进植物和树苗的生长。
21.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器来加速酒精饮料的陈化过程。
22.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器来使海水淡化。
23.利用如权利要求6至16所述的扭转发生器来影响微生物。
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