專利名稱：旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和壓縮技術(shù)。
背景技術(shù)：
如今有許多發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和壓縮技術(shù)，其以通過燃燒形成的空氣壓力和膨脹 為基礎(chǔ)，由此來運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)和透平機(jī)。它們的共同之處是由于膨脹之 前的壓縮需要能量，所以熱效率低。還有許多運(yùn)動(dòng)部件和必須組裝在當(dāng)今發(fā)動(dòng) 機(jī)和壓縮機(jī)上的其它部件，使得它們變得復(fù)雜、昂貴、耐磨損能力低和運(yùn)行停 止。為了避免這些問題，必須經(jīng)常地進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
燃?xì)鉁u輪機(jī)是如今最節(jié)能和最安全運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)之一。但在壓縮過程中仍 有很多阻力和能量損失，且發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜而昂貴，此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)載時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)能量經(jīng)濟(jì)性差，因此，它不適合于例如用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種由之后膨脹的離心加壓流體(液體、氣體或 等離子體)產(chǎn)生壓力的旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置包括U形通道結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括在旋
轉(zhuǎn)裝置周緣處的膨脹點(diǎn)，并包括位于所述u形通道結(jié)構(gòu)內(nèi)的下沉通道，所述下
沉通道是用來將加壓流體供應(yīng)到所述膨脹點(diǎn)的壓力通道，裝置還包括位于所述
u形通道內(nèi)的上升通道，所述上升通道用來將所述膨脹流體從所述膨脹點(diǎn)運(yùn)輸
到用于所述加壓流體的出口通道，并運(yùn)輸?shù)秸{(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥用來將高壓的所 述流體供應(yīng)到供所述加壓流體通到能量利用裝置的出口通道內(nèi)，以及包括用來
轉(zhuǎn)動(dòng)所述U形通道結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述下沉通道和上升通道在周緣處 連接在一起，并徑向地布置在所述裝置的軸上，所述U形通道結(jié)構(gòu)連接到軸上， 以與兩個(gè)或更多個(gè)u形通道結(jié)構(gòu)平衡。


現(xiàn)將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的縱向原理圖，
圖2是圖1所示實(shí)施例的下沉通道入口側(cè)的截面圖，
圖3是圖1所示實(shí)施例的上升通道出口側(cè)的截面圖，
圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的縱向原理圖，帶有與現(xiàn)有能量利用裝置連接的 實(shí)例，
圖5是圖4所示實(shí)施例的下沉通道入口側(cè)的截面圖， 圖6是圖4所示實(shí)施例的上升通道出口側(cè)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖l示出本發(fā)明主要零件，g卩，帶有中空軸121、 122的圓筒形滾筒或盤形 結(jié)構(gòu)120。軸121、 122懸置在軸承中，并與驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)連接，該驅(qū)動(dòng) 裝置布置成轉(zhuǎn)動(dòng)該圓盤120。該結(jié)構(gòu)包括入口通道103，將流體(例如空氣) 供應(yīng)到入口通道103以進(jìn)行壓縮和膨脹。入口通道放置在軸121的中心，并分 支成下沉通道104。由于離心力作用在下沉通道104內(nèi)將流體向外拋。下沉通 道104可實(shí)現(xiàn)為可能帶有葉片的扁平盤形腔室，或?qū)崿F(xiàn)為從盤中心部分通向周 緣的管子或中空輻條。在圖中所示的實(shí)施例中，葉片123還用作支承元件，在 通道分隔圓盤109與U形通道結(jié)構(gòu)120的外部以及軸121、 122之間將結(jié)構(gòu)連 接在一起。加壓的流體在周緣處將分別與推進(jìn)劑噴嘴106和火花塞111接觸。 推進(jìn)劑噴嘴106從布置在軸121上的阻力室(未示出)將推進(jìn)劑供應(yīng)到推進(jìn)劑 室102?；鸹ㄈㄟ^軸121上的集電環(huán)引出的電導(dǎo)線101并通過接地(未示出) 的圓盤結(jié)構(gòu)120獲得高電壓。
推進(jìn)劑噴嘴106和火花塞111位于所述U形通道的周緣處，以使從推進(jìn)劑 噴嘴106噴出的推進(jìn)劑與流體混合在一起。在推進(jìn)劑噴嘴106之后，混合物在 來自火花塞111的火花的膨脹點(diǎn)105處被點(diǎn)燃。點(diǎn)燃之后火花熄滅。從下沉通 道104進(jìn)一步到上升通道107的較重流體將對(duì)膨脹流體施加壓力，上升通道可 以是帶有徑向壁123的盤形腔室或多個(gè)管子或中空輻條，類似于輸入通道103 和下沉通道104。上升通道107連接到軸122中心處的輸出通道112，并還連
7接到調(diào)節(jié)閥110，該調(diào)節(jié)閥適于將流體輸出調(diào)節(jié)成最佳壓力和質(zhì)量。調(diào)節(jié)閥110
可以關(guān)閉310a或打開310b。
本發(fā)明是一種旋轉(zhuǎn)裝置，其中布置了沿徑向布置并在軸121、 122上保持平 衡的兩個(gè)或多個(gè)U形通道120，它們?cè)谳S121、 122上或圍繞軸121、 122帶有 入口通道103和出口通道112。在高速旋轉(zhuǎn)過程中，流體(例如空氣)將由于 其質(zhì)量而被離心力向外朝向所述U形通道周緣加壓。流體從入口通道103分支 成若干個(gè)下沉通道104，并且其利用上升通道107與來自周緣的通道一起連接 到出口通道112。在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體由于其質(zhì)量而在下沉通道104內(nèi)被朝向 周緣加壓。然后，更多流體將流入下沉通道104內(nèi)(當(dāng)流體處于可壓縮狀態(tài)時(shí))， 這將進(jìn)一步把流體壓在一起。周緣處通道內(nèi)的流體處于類似靜態(tài)的高壓。在本 發(fā)明中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)勻速時(shí)，則壓力在過程中可以是恒定不變的。在開始時(shí)，重密 度在下沉通道104和上升通道107之間平衡，但當(dāng)在流體上的影響通過在周緣 處的流體通道和上升通道107內(nèi)發(fā)自膨脹點(diǎn)105的膨脹(例如，通過所述燃燒) 而降低重密度并因而減小重量時(shí)，某些流體將通過出口通道112膨脹出去。然 后，下沉通道104和上升通道107內(nèi)的流體之間不平衡，導(dǎo)致從下沉通道104 流出的較重(例如，較冷)的流體在周緣處被壓到上升通道107，并在那里進(jìn) 一步將流體壓到出口通道112。借助于連續(xù)的作用來使流體膨脹(例如，燃燒)， 當(dāng)流體連續(xù)地通過周緣處的膨脹點(diǎn)105時(shí)，它將形成朝向出口通道112的連續(xù) 移動(dòng)。位于出口通道內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)閥(例如，可調(diào)的定子葉片)310最佳地調(diào) 節(jié)輸出壓力，使所述U形通道的流體本身僅朝向輸出通道移動(dòng)。由于上升通道 107內(nèi)的膨脹較高(重密度較低)，本發(fā)明裝置在壓力調(diào)節(jié)閥IIO之后輸出的 壓力較高，且通過使上升通道107內(nèi)的體積是下沉通道104內(nèi)體積的兩倍，輸 出的理論壓力將是周緣處壓力的50%。借助于5倍的體積膨脹，出口內(nèi)調(diào)節(jié)閥 處的壓力將是周緣處等的通道內(nèi)流體壓力的80%。上升通道107內(nèi)流體重心將 更靠近軸，因此，較之于重心更靠近周緣的下沉通道104內(nèi)的流體，總質(zhì)量將 經(jīng)受較低的離心力，這是因?yàn)榕c周緣和出口通道之間具有較低壓差的上升通道 107相比，從輸入到周緣的壓差(帶有可壓縮的流體)較高，并且因此，輸出 壓力的所述百分比較高。
有好幾種方法來提高下沉通道104內(nèi)質(zhì)量的密度(減小體積)，并減小上
8升通道107內(nèi)質(zhì)量的密度(增加體積)，例如
對(duì)于到達(dá)膨脹點(diǎn)105的下沉通道104: n和/或下沉通道之前，流體可以是 液體，或?yàn)闅鈶B(tài)但冷卻到較高密度，和/或流體可被泵送/加壓到入口通道103。
對(duì)于離開膨脹點(diǎn)105的上升通道107:流體可例如在同樣的相態(tài)內(nèi)或者超過
一個(gè)或多個(gè)相態(tài)上被加熱，或用催化作用和/或電化學(xué)方法被分裂為較低的密 度，或類似地，或所述實(shí)例的任何組合。 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，裝置中流體輸出的壓力調(diào)節(jié)閥IIO在出口通道112處形 成的壓力高于入口通道103內(nèi)的壓力。朝向周緣104輸出的作用在質(zhì)量上的切 向加速度力在實(shí)際上由在封閉通道107中從周緣運(yùn)輸回到軸的同一質(zhì)量切向阻 止力來抵消。當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置布置在真空的外殼(未示出)內(nèi)時(shí)，將有最小的旋轉(zhuǎn) 阻力、噪音和熱損失。該裝置緊湊，具有較少的運(yùn)動(dòng)部件，這帶來較少次數(shù)的 維護(hù)保養(yǎng)。在該裝置中，產(chǎn)生的輸出壓力可用來產(chǎn)生能量。
本發(fā)明裝置輸出的壓力可通過能量利用裝置來操作，能量利用裝置諸如有 渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪加載機(jī)、透平發(fā)電機(jī)、壓力馬達(dá)、用于推進(jìn)的噴嘴或噴射器 等，或用于積累加壓的流體。
所述連接的能量利用裝置可優(yōu)化通流速度，從而不那么需要用于優(yōu)化壓力 輸出的調(diào)節(jié)閥IIO，因此，可獲得更佳的能量經(jīng)濟(jì)性。
諸如渦輪發(fā)電機(jī)、渦輪加載機(jī)、透平發(fā)電機(jī)、壓力馬達(dá)之類的所述能量利 用裝置，可安裝在外面，并從發(fā)明裝置連接出用于流體的通道?；虿贾迷谂c本 發(fā)明的裝置相同的軸上。例如在同一軸上使用軸向透平機(jī)，本發(fā)明的裝置可像 離心壓縮機(jī)-燃?xì)廨啓C(jī)/噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，但與目前本發(fā)明裝置相比，它們能量不夠 經(jīng)濟(jì)。例如，壓縮需要更多能量，這是因?yàn)榍邢蚣铀俣攘?對(duì)于本發(fā)明來說， 在下沉通道104內(nèi))不會(huì)如在本發(fā)明中那樣被流體的切向阻止力(對(duì)于本發(fā)明 來說，在上升通道107內(nèi))抵消。此外，離心式壓縮機(jī)-燃?xì)廨啓C(jī)具有大得多 的切向摩擦。這在本發(fā)明中幾乎不會(huì)發(fā)生，本發(fā)明中流體實(shí)際上只具有軸向和 徑向的摩擦，當(dāng)流體在旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)的封閉通道103、 104、 107、 112中自己運(yùn) 動(dòng)，而通道的外部在真空中旋轉(zhuǎn)時(shí)，這摩擦力相對(duì)小。流體在周緣處具有比通 道內(nèi)的流速高得多的速度，而當(dāng)流體只接觸到通道壁時(shí)，且通道壁在外面是處在真空中，并且，于是如今的旋轉(zhuǎn)裝置可具有非常高速和勻速的轉(zhuǎn)動(dòng)，更不用 提旋轉(zhuǎn)阻力了，下沉通道104和上升通道107內(nèi)的流體上具有相同的密度，所
述流體在通道內(nèi)不移動(dòng)，但當(dāng)在上升通道107內(nèi)膨脹時(shí)，其立即在旋轉(zhuǎn)過程中
運(yùn)動(dòng)，并形成如前面對(duì)本發(fā)明所述的輸出壓力。
圖2是圖1所示U形通道結(jié)構(gòu)220在推進(jìn)劑噴嘴206和火花塞211的區(qū)域 內(nèi)的截面圖。流體通過中心處的入口通道203移入裝置內(nèi)，并被迫朝向周緣流 出，沿著鏟形物223切向地加速。但當(dāng)在下沉通道204內(nèi)對(duì)流體加壓時(shí)，徑向 速度可以保持不變，流體在下沉通道204內(nèi)與添加適量推進(jìn)劑的推進(jìn)劑噴嘴 206接觸?；鸹ㄈ?11在推進(jìn)劑噴嘴206之間形成火花，其在膨脹點(diǎn)205處使 流體開始膨脹，然后首先沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向切向地移動(dòng)，其后才進(jìn)一步沿軸向受壓進(jìn) 入上升通道207的周緣。該圖還示出推進(jìn)劑通道202和用于通向火花塞211的 高壓的絕緣導(dǎo)體201。
圖3是圖1所示U形通道結(jié)構(gòu)320在推進(jìn)劑噴嘴306和火花塞311的區(qū)域 的截面圖。流體與添加適量推進(jìn)劑的推進(jìn)劑噴嘴306接觸。然后，火花塞311 在推進(jìn)劑噴嘴306之間形成火花，其在膨脹點(diǎn)305處使流體開始膨脹，由此流 體將首先沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向切向地移動(dòng)，此后才進(jìn)一步沿軸向在周緣處受壓，然后沿 著鏟形物323向上，然后再在上升通道307內(nèi)切向地減速，并且徑向速度可以 不變，流體在出口通道312內(nèi)進(jìn)一步被壓出到調(diào)節(jié)閥門310，該閥可在關(guān)閉310a 和打開310b之間調(diào)節(jié)。該圖還示出推進(jìn)劑通道302和用于通向火花塞311的 高壓的絕緣導(dǎo)體301。
然而，如果因?yàn)槔绮牧显诟咚俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能耐受膨脹流體的高溫，而結(jié)構(gòu) 必須在低溫下運(yùn)行，則可減少能量供應(yīng)，和/或可用從入口到出口包圍所述流體 通道的熱交換通道，通過在入口處將適當(dāng)量和壓力的諸如水或蒸汽或其它合適 的冷卻介質(zhì)供應(yīng)到所述熱交換通道內(nèi)，來減小施加到U形通道結(jié)構(gòu)上的熱量。 所述熱交換通道可配裝有若干個(gè)縱向壁，它們固定到流體通道的外側(cè)和熱交換 通道的內(nèi)側(cè)，兩種固定都是為了更好地?zé)峤粨Q和加固結(jié)構(gòu)。諸壁可穿有若干個(gè) 合適的小孔，或較少的較大孔，它們每個(gè)朝向孔中心的方向具有尖銳的邊緣， 以獲得較小的阻力。諸孔等距離分布，既用于減輕重量又在各壁之間均衡冷卻 介質(zhì)的壓力。同樣，可在流體下沉通道內(nèi)布置對(duì)應(yīng)的縱向壁，這樣，冷卻介質(zhì)
10可在那里冷卻流體，當(dāng)流體是可壓縮時(shí)，還可進(jìn)一步壓縮流體。由此冷卻介質(zhì) (可以是水)首先是從壓縮流體中吸熱，此后，從與流體膨脹進(jìn)行熱交換提供 的能量中吸熱。熱交換使直到其上升通道的冷卻介質(zhì)變成過熱的干蒸汽，所述 蒸汽可以是水蒸汽，其具有明顯低的密度，然后，水與下沉通道熱交換，在熱 交換U形通道結(jié)構(gòu)中還可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的輸出壓力作用，就像流體通道的U形通 道結(jié)構(gòu)那樣。
圖4示出本發(fā)明另一實(shí)施例的原理示意圖，其中，四個(gè)管子形成所述U形 通道結(jié)構(gòu)431，該結(jié)構(gòu)徑向地固定，并朝向?qū)儆谌肟谕ǖ?05和出口通道409 的軸平衡。流體通道是入口通道405、下沉通道406、上升通道407以及出 口通道409，并且，它們被熱交換通道包圍，熱交換通道是入口通道408、 下沉通道423、上升通道424以及出口通道417。
旋轉(zhuǎn)壓力產(chǎn)生單元被封裝起來，并配裝在錨固的真空外殼413內(nèi)，圍繞入 口軸配有軸承和墊圈414，只有一個(gè)軸承在出口軸416處有內(nèi)墊圈，使流動(dòng)有 可能圍繞軸承外殼416進(jìn)行。真空的外殼還配裝和緊配(tighten)在不轉(zhuǎn)動(dòng)的 透平機(jī)外殼415的端部周圍，通過真空泵401在外殼413內(nèi)形成真空。旋轉(zhuǎn)單 元借助于壓力啟動(dòng)馬達(dá)403開始轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)馬達(dá)403通過其調(diào)節(jié)閥421從儲(chǔ)存 箱411中接受供應(yīng)的流體(例如，空氣)。通過調(diào)節(jié)通向壓力啟動(dòng)馬達(dá)403的 壓力流體，推動(dòng)其驅(qū)動(dòng)輪而與本發(fā)明的軸接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)速建立起來時(shí)，閥421關(guān) 閉，啟動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)輪將縮回，并脫離與軸上驅(qū)動(dòng)輪的接觸，取而代之的是轉(zhuǎn) 動(dòng)維護(hù)馬達(dá)404以進(jìn)行恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。
在轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)，有一些水將被泵送到熱交換通道408內(nèi)，例如，水位在其 下沉通道423和上升通道424內(nèi)離周緣合適距離。同時(shí)，閥419打開以將加壓 流體從儲(chǔ)存箱411供應(yīng)到噴射器422，該噴射器裝配成從周圍環(huán)境(空氣)或 從供應(yīng)其它流體的通道(未示出)中曳拉更多流體，以供應(yīng)到入口通道405內(nèi)。 然后，冷卻的流體將被壓入下沉通道406內(nèi)，在該通道內(nèi)由于流體的重密度將 通過周緣被離心力進(jìn)一步加壓，在周緣處，受到最大的加壓，流體還與推進(jìn)劑 噴嘴427接觸，在推進(jìn)劑噴嘴427處，適量的推進(jìn)劑與流體混合在一起，并被 進(jìn)一步引導(dǎo)到火花塞428 (未示出用于推進(jìn)劑的供應(yīng)通道和用于通向火花塞的 高電壓的絕緣導(dǎo)體，但可如圖l所示)，火花塞點(diǎn)燃推進(jìn)劑，于是進(jìn)一步在周緣上和向上至上升通道407以恒壓膨脹，流出軸內(nèi)的通道到達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng)的流體滑
動(dòng)腔室409，并連接到通向透平機(jī)410的通道。從滑動(dòng)腔室409起膨脹流體可 沿兩個(gè)方向流動(dòng)。其中一個(gè)是通向透平機(jī)410，透平機(jī)410在內(nèi)部可具有類似 于圖3中的310的可調(diào)節(jié)定子葉片或者類似地在啟動(dòng)時(shí)是關(guān)閉的部件，以使流 體可向另一方向引導(dǎo)以再循環(huán)，從滑動(dòng)腔室409通到熱交換器和冷凝器420， 在那里流體中的潮氣可分離出去426，于是，干冷的流體通過調(diào)節(jié)闊419被進(jìn) 一步加壓，該閥適用于使來自儲(chǔ)存箱421累積的流體通過。將進(jìn)一步壓迫合適 量的再循環(huán)流體到噴射器422，該噴射器將曳拉更多和新的流體進(jìn)入入口內(nèi)。 這樣，在裝置內(nèi)形成壓力，通向儲(chǔ)存箱的閥419通過合適的壓力來關(guān)閉，當(dāng)其 被加載時(shí)，致使新的和部分再循環(huán)的流體直接被引導(dǎo)到噴射器422。同時(shí)，透 平機(jī)410內(nèi)的可調(diào)節(jié)定子葉片將被打開，其中某些加壓流體的能量可被進(jìn)一步 利用，其余的流體再循環(huán)合適的量回到噴射器422，以保持通向透平機(jī)410或 類似如上所述的能量利用裝置的流體壓力。
同時(shí)，當(dāng)流體處于可壓縮狀態(tài)時(shí)，熱交換通道中的下沉通道423內(nèi)的水將 由其下沉通道406內(nèi)的加壓流體加熱，然后，流體還將變得受熱壓縮，并然后 在離心力作用下進(jìn)一步壓縮，水將在其熱交換通道424內(nèi)周緣處冷卻燃燒過程 中流體膨脹處的上升通道407的壁，然后冷卻介質(zhì)/水變?yōu)檎羝?，較靠近的軸和 軸內(nèi)的出口通道到滑動(dòng)腔室417，并且進(jìn)一步直到蒸汽透平機(jī)418后蒸汽才變 干，然后才在低壓冷凝器412內(nèi)冷凝，那里，冷凝器可供以更多水425，和/ 或?qū)⑺盟?未示出)回到熱交換通道的滑動(dòng)腔室408，以及回到新的冷卻循 環(huán)中。
用U形通道結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體加熱冷卻介質(zhì)/水將會(huì)以合適調(diào)節(jié)輸出使膨脹蒸汽 壓迫水位向外朝向熱交換上升通道424處的周緣，這樣，水位脫離周緣，但更 為有利地是，水位在熱交換上升通道424內(nèi)升高。當(dāng)水位從較早起就較低時(shí)， 可通過增加輸入到入口通道408的泵壓，或增加轉(zhuǎn)速，或供應(yīng)更多水來增加熱 交換下沉通道423內(nèi)的水位而采取某些措施。當(dāng)下沉通道填充得更高時(shí)，裝置 內(nèi)入口處的閥(未示出)適于放出氣體，當(dāng)介質(zhì)處于液態(tài)時(shí)，其適用于所有入 口通道。在通向旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)所有通道的入口處可以幾乎是真空的，在裝置的每 個(gè)通道的出口處有合適的壓力，在周緣處的壓力則是入口處壓力的兩倍。還可在滑動(dòng)腔室409與熱交換器420之間和/或蒸汽滑動(dòng)腔室417與蒸汽透 平機(jī)418之間安裝渦輪增壓器(未示出)，其中，渦輪增壓器內(nèi)的加壓流體/ 蒸汽壓縮新的流體，可通過熱交換器和冷凝器420引導(dǎo)新流體，在熱交換器和 冷凝器420處，新流體內(nèi)的潮氣被分離出去426，然后，干冷的新流體進(jìn)一步 受壓，或通過自身滑動(dòng)腔室(未示出)等引導(dǎo)到入口腔室405，或引導(dǎo)到噴射 器噴嘴422。類似地，在軸向透平機(jī)410或蒸汽透平機(jī)418上可連接流體渦輪 增壓器/壓縮機(jī)，或它可連接到軸入口 405和從軸入口 405引出，于是，后者類 似于燃?xì)廨啓C(jī)，其中本發(fā)明的裝置將介于軸向壓縮機(jī)和膨脹透平機(jī)之間。燃燒 室和膨脹室類似于上升通道407。
能量利用透平機(jī)410、 418可以安裝在本發(fā)明裝置內(nèi)的同一出口軸上，帶有 分開的供應(yīng)通道，和/或它可以是安裝在軸上的高壓蒸汽透平機(jī)，透平機(jī)后的蒸 汽可通過上升通道(未示出)引回到通道內(nèi)，以用于之后的加熱，在蒸汽引出 滑動(dòng)腔室417到可如圖4所示透平機(jī)418的低壓透平機(jī)和進(jìn)一步引入冷凝器 412之前，蒸汽可以在自身的U形結(jié)構(gòu)內(nèi)，該結(jié)構(gòu)既增加壓力又增加溫度。
通過將上升通道407內(nèi)的流體和熱交換器通道424內(nèi)蒸汽之間的壓力調(diào)節(jié) 成相等，就有可能將上升通道407和熱交換器通道424 —起從周緣和軸之間一 個(gè)合適點(diǎn)聯(lián)接到一個(gè)公共上升通道(未示出)。然后，混合在一起的蒸汽和流 體引出公共的出口通道(未示出)，流入公共的類似于透平機(jī)418的固定在軸 上的公共透平機(jī)和/或直接引入到用于推進(jìn)的噴嘴?；蛘咚谕钙綑C(jī)之后冷凝出 來并在再循環(huán)回到本發(fā)明之前進(jìn)行清潔。在所述上升通道一起聯(lián)接到一個(gè)公共 通道的情況下，可首先將從上升通道流出的物質(zhì)引入圍繞軸的公共的圓形通道 內(nèi)，在那里，具有不同物質(zhì)的上升通道連接到圓形通道的周緣，所述引出的公 共通道連接在朝向軸和出口的圓形通道的內(nèi)側(cè)。
通過將適量(例如每lkg碳?xì)浠衔镏?kg水/蒸汽或更多)的碳?xì)浠衔?(未示出)連同水/蒸汽一起供應(yīng)到上升通道424內(nèi)，其中向上在熱交換上升通 道424內(nèi)的水和碳?xì)浠衔镩g接地被熱流加熱，此外，當(dāng)通道壁之間的通道是 允許熱中子束通過的材料時(shí)，則還直接地受熱中子束加熱。然后，水/碳?xì)浠?物將由于上升通道407內(nèi)流體的加熱而轉(zhuǎn)換為碳?xì)浠衔?水-蒸汽，而在熱交 換上升通道424內(nèi)大部分碳?xì)浠衔?水-蒸汽將通過合適加熱而分裂為氫和
13CO，并從物質(zhì)中拉出更多的氫，至于C0轉(zhuǎn)換為C02，從合適的觀點(diǎn)來看，其 可在熱交換上升通道424內(nèi)固定在鉻-鐵-氧化物-催化劑和/或鎳催化劑(未示 出)，且在其軸中的出口通道內(nèi)和滑動(dòng)腔室417內(nèi)及通向透平機(jī)418的通道內(nèi)， 以及第一定子葉片和那里的轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)，也可以是具有所述催化劑或被鎳/鉻-鐵-氧化物或其的合金所覆蓋。此外，從合適的觀點(diǎn)來看，在蒸汽透平機(jī)418 內(nèi)定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片可由鋅制成或被鋅覆蓋，并且，從合適的觀點(diǎn)來看，透 平機(jī)內(nèi)外的其余部分可由銅制成，或被銅覆蓋，在透平機(jī)外殼內(nèi)，所述催化劑
可放置在同一地方。這樣，可以合適的溫度和壓力形成蒸汽再形成系統(tǒng)，當(dāng)碳 氫化合物-水-蒸汽被壓迫通過所述通道和透平機(jī)時(shí)，該系統(tǒng)還從碳?xì)浠衔?水-蒸汽中催化出氫氣，而氣體在冷凝器412內(nèi)被冷凝出來并分離。碳?xì)浠?物-水-蒸汽也可在出口 417后以所述次序通過幾個(gè)合適的催化劑腔室(未示 出)，催化劑室內(nèi)以可能的最大表面面積填充有所述催化劑，在催化劑室之間 聯(lián)接有透平機(jī)，這些透平機(jī)調(diào)整隔熱溫度和壓力以優(yōu)化催化作用。使用所述的 催化劑室，通道424、 417和透平機(jī)418內(nèi)就不需要所述的催化劑。供應(yīng)比氫 產(chǎn)生過程所需的水量還多的水，所述水將在蒸汽過程和蒸汽透平機(jī)418之后冷 凝器412內(nèi)冷凝回到水，或可在介于高壓透平機(jī)和低壓透平機(jī)之間的用于水/ 蒸汽的冷凝室內(nèi)冷凝出水。如果C02在臨界溫度和壓力內(nèi)受到影響，則co2 也可以同樣方式在水冷凝器以及可能的透平機(jī)之內(nèi)/或之后分離出來。于是，既 可通過其前邊緣可冷卻氫的透平機(jī)來實(shí)際地引出干凈的氫，也可將氫直接引導(dǎo) 到儲(chǔ)存箱(未示出)。某些產(chǎn)生的氫可以是用于所述流體膨脹的推進(jìn)劑，并將 給出也產(chǎn)生水/蒸汽的較為干凈的燃燒?；蛘咚稣羝傩纬上到y(tǒng)連接到所述清 潔馬達(dá)/壓縮機(jī)機(jī)組(未示出)中的一個(gè)或多個(gè)。
從以上所述，在公共的上升通道(未示出)是如上所述用于流體/蒸汽的情 況下，這對(duì)于所述蒸汽再形成也是可完成的，但那么入口 405內(nèi)的流體應(yīng)該是 干凈的氧或以正比于推進(jìn)劑的燃燒的合適的量、密度和壓力與其它氣體混合， 該推進(jìn)劑用于加熱熱交換上升通道424內(nèi)的水-碳?xì)浠衔锏乃龌旌衔铩?br> 圖5示出通過圖4所示U形通道結(jié)構(gòu)531在推進(jìn)劑噴嘴527和火花塞528 的區(qū)域內(nèi)的截面圖。流體通過中心的入口通道505流入裝置內(nèi)，并被迫朝向周 緣強(qiáng)制流出和切向地加速，但當(dāng)流體在下沉通道506內(nèi)加壓時(shí)，管內(nèi)的徑向速
14度可保持不變，在下沉通道506內(nèi)，流體與添加適量推進(jìn)劑的推進(jìn)劑噴嘴527 接觸，而火花塞528在推進(jìn)劑噴嘴527之間形成火花，這開始流體的膨脹，然 后在流體進(jìn)一步在周緣處軸向地受壓進(jìn)入到上升通道內(nèi)之前，流體首先沿轉(zhuǎn)動(dòng) 方向切向地移動(dòng)。圖5沒有示出推進(jìn)劑通道和用于高電壓的絕緣導(dǎo)體，但它們 可類似于圖2，但它們僅被引出到每個(gè)U形通道結(jié)構(gòu)531內(nèi)。用于水的熱交換 入口通道508還引到包圍流體下沉通道506的熱交換下沉通道523。
圖6示出通過圖4所示U形通道結(jié)構(gòu)631在推進(jìn)劑噴嘴627和火花塞628 的區(qū)域內(nèi)的截面圖。流體與添加適量推進(jìn)劑的推進(jìn)劑噴嘴627接觸，而火花塞 628在與推進(jìn)劑噴嘴627之間形成火花，這開始使流體膨脹，這在流體進(jìn)一步 在周緣處軸向地受壓然后進(jìn)入到上升通道607內(nèi)再然后切向地受阻之前，流體 首先沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向切向地移動(dòng)，并且徑向速度可如下沉通道那樣保持不變。流體 可進(jìn)一步壓出到通向調(diào)節(jié)閥(未示出)的出口通道609內(nèi)，調(diào)節(jié)闊可類似于圖 3的調(diào)節(jié)閥310，其可在關(guān)閉310a和打開310b之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
盡管圖4所示的本發(fā)明實(shí)施例U形通道結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)通道(熱交換通道和 流體通道)，但U形通道結(jié)構(gòu)也可配備更多個(gè)通道，以便供應(yīng)/輸出各種物質(zhì)。
圖中的U形通道結(jié)構(gòu)顯示為沿軸向方向，但它們可以在軸上放置成任何類 型的方向，從圖中所示的O。 一直到180° ，并在180°的區(qū)域內(nèi)，流體將從入 口流到出口經(jīng)由U形通道結(jié)構(gòu)像在環(huán)路內(nèi)一樣通過。U形通道結(jié)構(gòu)也可在軸上 單向地放置在90。區(qū)域內(nèi)，諸如在周緣處的流體在通道內(nèi)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)，當(dāng) U形通道結(jié)構(gòu)放置成其的180°時(shí)，在周緣處的流體將逆向于轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)。
圖l、 2和3所示的帶有盤形結(jié)構(gòu)的U形通道結(jié)構(gòu)可在周緣處結(jié)合(未 示出)，在那里U形通道結(jié)構(gòu)通過與圖4、 5和6結(jié)合而通過管子徑向地延 長(zhǎng)。其中相應(yīng)的通道連接在一起，從而具有較大的轉(zhuǎn)速和容量。同樣地，U 形通道結(jié)構(gòu)可如圖4、 5和6所示，或U形通道結(jié)構(gòu)與盤形結(jié)構(gòu)120在周緣 處用更多的錐形管子連接在一起，它們彼此嵌入放置在外部錐形管子內(nèi)， 外錐形管子在周緣處的末端上在端部處緊配起來。管子之間的間距和最內(nèi) 管子內(nèi)的通道通過盤形結(jié)構(gòu)處的周緣連接到其對(duì)應(yīng)的輸入/輸出通道，兩個(gè) 錐形管子包括最外和最內(nèi)的管子，所述最外管子如上所述在周緣處封閉， 而最內(nèi)管子在周緣處開口。然后，最內(nèi)管子通道可以是下沉通道104或上升通道107，各管子之間的間距必須與作為最內(nèi)通道的部分相對(duì)。當(dāng)最內(nèi)管
子是上升通道107時(shí)，最內(nèi)通道在周緣處必須沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向側(cè)放置/安裝在最
外管子的內(nèi)側(cè)壁上，這是因?yàn)楫?dāng)流體在膨脹之后從周緣處上升，流體將力 圖保持其周緣速度，于是，具有如此速度的流體將力圖沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向切向地
移動(dòng)。當(dāng)最內(nèi)管子是下沉通道104時(shí)，它則必須朝向轉(zhuǎn)動(dòng)方向側(cè)放置/安裝 在最外管子的內(nèi)側(cè)壁上，因此，與所述的上升通道相反。最內(nèi)管子在周緣 處的端部?jī)?nèi)的開口可形成為半月的結(jié)構(gòu)，其中向外的凸出放置/安裝在最外 管子的凹入內(nèi)側(cè)。代替最內(nèi)管子，也可放入同樣長(zhǎng)度的分隔壁，其沿軸向 方向朝向管子內(nèi)側(cè)進(jìn)行安裝和上緊，其中下沉通道104位于沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的 所述板/壁的背側(cè)上，上升通道107則在所述板/壁的相反側(cè)上，各通道連接 到通向其通道的圓盤形結(jié)構(gòu)。這樣就可沿盤形結(jié)構(gòu)的周緣形成更多U形通 道結(jié)構(gòu)，于是，錐形管子或在中間帶有一板的管子可在約90°角的軸之間 形成U形通道角。所述錐形管和板可在結(jié)構(gòu)中包括熱交換通道，通道在周 緣處連接以形成U形通道，U形通道在周緣處還連接到盤形結(jié)構(gòu)的下沉/ 上升熱交換通道，以便進(jìn)出供應(yīng)冷卻介質(zhì)。推進(jìn)劑噴嘴106和火花塞111 可連接在錐形管的周緣處，如圖1所示。
如果U形通道完全地或部分地在徑向長(zhǎng)度上并沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向朝向后彎曲， 則是有利的，以便利用離心力和切向力之間的合力，這可增加周緣處的壓 力。同時(shí)還可減輕流體/介質(zhì)上升通道，這是因?yàn)楫?dāng)流體/介質(zhì)在其上升通道 內(nèi)被向上加壓時(shí)，切向阻力和離心力的合力將比通道縱向更朝向上升通道 壁作用。
在膨脹點(diǎn)105和下沉通道的周緣內(nèi)，可布置一個(gè)燃燒室(未示出)，其 可包括位于所述燃燒室周緣處的至少一個(gè)推進(jìn)劑噴嘴106和至少一個(gè)火花 塞111。當(dāng)本發(fā)明是類似于盤形結(jié)構(gòu)120時(shí)，燃燒室可通過所有的用于流體 的U形通道而沿離軸相同半徑的周緣定位/安裝，這些用于流體的U形通道 通向上升通道107的周緣，具有在該圓形燃燒室通道上相同軸向距離，其 在切向的橫截面上可看上去像U或V外形，其中末端徑向地朝外，并筆直 地在上升通道107周緣的上方。燃燒室通道在外邊固定到鏟形物123上， 并在其中有通道，此外，其從燃燒室通道的頂部(朝向軸)起，在外側(cè)上安裝若干個(gè)徑向板，類似于它們也軸向平行于的鏟形物123。在上升通道
107上的內(nèi)壁與燃燒室通道上的外壁之間，現(xiàn)是用于某些流體的通道，通道
間接地進(jìn)行熱交換并降低燃燒室通道上以及該區(qū)域內(nèi)其它結(jié)構(gòu)的溫度。其 余流體通過許多在燃燒室通道壁內(nèi)成比例分布的配合孔引向燃燒室通道， 以使其冷卻下來，并供應(yīng)最佳量的流體(例如，空氣)來燃燒推進(jìn)劑，推 進(jìn)劑隨著流體膨脹，并且當(dāng)流體位于徑向上游時(shí)，流體在燃燒室通道內(nèi)切 向地移動(dòng)(并力圖保持周緣速度)，然后，燃燒流體此后才與其余的流體
混合在一起，并且之后被加壓上升到上升通道107并流出。燃燒室通道前
的壓力可配合成其完全地或部分地浮力平衡，于是，它可浮在流過的流體 上，這將使變形的可能性減小，尤其是在燃燒室通道內(nèi)溫度很高的情況下。 于是，流量將達(dá)到其最大值。
至此己經(jīng)解釋了火花塞111位于U形通道結(jié)構(gòu)的周緣處，但至少一個(gè) 或多個(gè)火花塞可替代地放置在圖中所示火花塞111的位置與出口 112之間 的有利位置。當(dāng)火花塞放置在所述區(qū)域內(nèi)時(shí)，且致動(dòng)本發(fā)明裝置轉(zhuǎn)動(dòng)起來 時(shí)，同時(shí)在周緣處從推進(jìn)劑噴嘴106將推進(jìn)劑供應(yīng)到流體，流體同時(shí)被壓 入入口 103。然后，與推進(jìn)劑混合的流體將移入出口 112，在那里所述區(qū)域 內(nèi)的火花塞106點(diǎn)燃該混合物，藉此調(diào)節(jié)閥110調(diào)節(jié)流體的輸出流，以使 噴嘴106與出口 110之間的流體混合物移動(dòng)得沒有通向推進(jìn)劑的火焰速度 那樣快，這樣，火焰可下降到在周緣處的膨脹點(diǎn)105，或下降到所述燃燒室 通道，其中如果流量增加的話，仍會(huì)保持火焰不滅。如果壓縮溫度高于推 進(jìn)劑(如果流體是燃?xì)獾脑?的燃點(diǎn)，則也可通過自燃來燃燒推進(jìn)劑。如 果在正常運(yùn)行中達(dá)不到自燃的壓縮溫度，則可在入口處通過調(diào)整的流體沖 擊壓力來點(diǎn)燃推進(jìn)劑，以在膨脹點(diǎn)105處實(shí)現(xiàn)必要的自燃，此后火焰保持 在所述燃燒室通道內(nèi)，那里火焰將被保持不滅。然后，火花塞就顯得不必 要，可以省略火花塞。當(dāng)所述沖擊壓力作用時(shí)，出口處的調(diào)節(jié)閥110可暫 時(shí)完全地或部分地關(guān)閉。
至此已經(jīng)解釋了推進(jìn)劑噴嘴106位于U形通道結(jié)構(gòu)的周緣處，但至少 一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)劑噴嘴106可替代地放置在如所述的推進(jìn)劑噴嘴106和入 口 103之間的有利位置。通過將推進(jìn)劑噴嘴106放置在該區(qū)域內(nèi)，與推進(jìn)劑混合的流體的流速必須總是高于經(jīng)過膨脹點(diǎn)105或所述燃燒室的火焰速 度。在通過壓縮熱量引起所述自燃時(shí)，實(shí)現(xiàn)其的壓縮熱量必須盡可能靠近 周緣，而且點(diǎn)火區(qū)域的流速必須高于火焰的速度，以使膨脹擴(kuò)展到上升通 道107，在那里流速可較低和/或流體混合物受到影響而在例如所述燃燒室 處形成紊流?；蛘撸?dāng)壓縮熱量低于正常運(yùn)行中的自發(fā)點(diǎn)火溫度時(shí)，燃燒 就如沖擊壓力那樣在所述燃燒室內(nèi)結(jié)束。
至少兩個(gè)下沉通道104且處于平衡，在里面也可有流體與適量的推進(jìn)劑
混合，推進(jìn)劑通過通道直接引入底部(周緣)并進(jìn)入燃燒室內(nèi)，在那里供 應(yīng)通道可在燃燒室底部沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前彎曲，這樣，流體混合物在該裝置 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在燃燒室通道內(nèi)得到一切向的方向，以便更好地與其它流體混合。
所有的用于流體、冷卻介質(zhì)的u形通道或用于其它物質(zhì)的u形通道都
可具有一個(gè)或多個(gè)合適的出口通道，它們?cè)谥芫?未示出)處與噴嘴聯(lián)接，
在該處渣滓物質(zhì)和某些流體、介質(zhì)或來自于相應(yīng)U形通道的其它物質(zhì)可通 過噴嘴引出到周緣處，并引到合適的裝配在不轉(zhuǎn)動(dòng)的真空外殼上的公用螺 旋形擴(kuò)散器，或者每個(gè)U形通道及其流體、介質(zhì)、其它物質(zhì)和渣滓物質(zhì)引 到一個(gè)螺旋形擴(kuò)散器。在周緣處的所述出口處，也可安裝多個(gè)閥，當(dāng)需要 時(shí)閥就用來調(diào)節(jié)出口。在其中的流體可能處于氣相中的下沉通道內(nèi)，可在 下沉通道中入口內(nèi)或穿過噴嘴的有利位置處，在需要的地方或要連續(xù)地供 應(yīng)合量合適的液體-流體(例如，水)，然后，其可成為雙用途的，既可熱 力壓縮氣體又可清潔燃燒室外周緣處的氣體通道。當(dāng)所述液體-流體(例如， 水)部分地蒸發(fā)時(shí)，液體-流體-渣滓-物質(zhì)的混合物沿著周緣運(yùn)輸?shù)絿娮欤?運(yùn)出到螺旋形擴(kuò)散器內(nèi)。所述液體-流體也可冷卻本發(fā)明的裝置以維護(hù)其強(qiáng) 度。
周緣處的所述出口噴嘴可布置成使它們沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向給出推力。這樣，它 們就可完全地或以參與方式地給出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在所述的螺旋形擴(kuò)散器內(nèi)， 來自于噴嘴的物質(zhì)必須螺旋形地向外拋擲，這取決于周緣速度和吹出的速 度之間合成方向以及物質(zhì)的方向，這確定了螺旋形必須安裝成與轉(zhuǎn)動(dòng)方向 相反或是與轉(zhuǎn)動(dòng)方向同向。所述螺旋形擴(kuò)散器可適用于噴射器效應(yīng)，這形 成真空外殼內(nèi)的負(fù)壓。
18至此解釋了本發(fā)明有兩個(gè)軸端121、 122。使入口通道103和出口通道 112置于軸端內(nèi)或圍繞著軸端。但入口軸121可被去除(未示出)，使得入 口區(qū)域103可以更大些，而U形通道結(jié)構(gòu)120則固定和加固到出口軸122 上，且對(duì)應(yīng)的沒有入口軸121的U形通道結(jié)構(gòu)120可安裝在出口軸122的 相反端上，于是，當(dāng)每個(gè)U形結(jié)構(gòu)120內(nèi)的過程相同時(shí)時(shí)，軸向力的阻力 也較小。來自于各個(gè)U形通道結(jié)構(gòu)的從出口通道112流出的流體則將朝向 彼此流動(dòng)，在出口通道112內(nèi)的出口軸122內(nèi)或圍繞著出口軸122，而此后 流體將被徑向地引向外，介于U形通道結(jié)構(gòu)之間，并進(jìn)一步通過自身的或 一個(gè)公共的通道或管子得到利用。軸承也可懸置在帶有至少兩個(gè)軸承的軸 122上，每個(gè)軸承盡可能靠近每個(gè)U形通道結(jié)構(gòu)。和/或在入口開口 103處， 可布置滑動(dòng)-錐形軸承，它可以是氣壓型的軸承。各個(gè)入口處的滑動(dòng)軸承可 以是端部安裝在錨固的管子/通道的端部上，它可以是不轉(zhuǎn)動(dòng)的入口通道 103，也可以可在其所安裝的可調(diào)整單元上軸向調(diào)整。這是對(duì)于入口中最佳 的懸置軸承，也能將旋轉(zhuǎn)裝置合適地沿軸向放置入所述螺旋形擴(kuò)散器入口 壁內(nèi)，在那里軸向空余空間較小。在該所述入口通道103的端部處，各入 口處的通道/管子可形成同樣的錐形形狀，就如安裝在外面的軸承那樣，或 形狀更加收斂，入口通道103內(nèi)最狹窄的地方是旋轉(zhuǎn)裝置開始的地方，以 及是向前通向下沉通道開始處的光滑通道的地方，它也可從入口通道103 內(nèi)的狹窄通道發(fā)散到下沉通道結(jié)構(gòu)104的頂上(靠近轉(zhuǎn)動(dòng)中心)。然后， 在下沉通道104之前可達(dá)到超音速的速度，當(dāng)阻止U形通道內(nèi)流體正常流 速時(shí)，這對(duì)于最高可能的類似靜壓是有利的，在某些情況下，這可相對(duì)于 流體流入/流出速度和周緣速度相對(duì)較低。轉(zhuǎn)動(dòng)可通過出口流體而運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng) 流體圍繞軸122被壓出時(shí)，在從最靠近軸的上升通道107，在里面或在從上 升通道107到出口通道112的貫通通道之后，為安裝在軸上或U形通道結(jié) 構(gòu)外側(cè)壁上的合適的靜止的或可移動(dòng)的透平機(jī)狀葉片。在此情形中，軸必 須與通道隔間壁109連接。但為了對(duì)下沉通道104內(nèi)的流體回收大部分切 向加速度力，利用上升通道107內(nèi)向上的切向阻力，其將更有利于讓出口 通道112盡可能靠近軸的中心，而出口通道可如圖l所示。調(diào)節(jié)閥110內(nèi) 的葉片可在鏟形物123之后朝向軸中心進(jìn)一步阻止流體的轉(zhuǎn)動(dòng)，并還可使調(diào)節(jié)閥110將其葉片沿合適的方向設(shè)置，以在流體通過時(shí)完全地或部分地
獲得附加的轉(zhuǎn)動(dòng)力。當(dāng)流體從出口軸112，從U形通道結(jié)構(gòu)120，從軸的每
端進(jìn)一步沿徑向受壓時(shí)，徑向出口看起來可像鏟形-透平機(jī)，具有或不具有
安裝在出口軸122內(nèi)或出口軸122上的鏟形盤，且?guī)в醒剞D(zhuǎn)動(dòng)方向朝向后 彎曲的鏟形物，這些鏟形物可以被調(diào)整，并同時(shí)還可用作壓力調(diào)節(jié)閥110。 鏟形物可適于完全地或部分地給出轉(zhuǎn)動(dòng)力，此后，流體可向外被壓入到螺 旋形擴(kuò)散器，擴(kuò)散器具有合適的方向并固定到真空的外殼。螺旋形擴(kuò)散器 和軸之間的緊配可以是迷宮式的緊配，當(dāng)從出口軸延伸的所述,產(chǎn)形物/鏟形 盤以合適的間隙適于螺旋形擴(kuò)散器開口時(shí)，那里會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，并通向圍繞 軸的迷宮式的緊配，當(dāng)流體從透平機(jī)穿過螺旋形擴(kuò)散器的擴(kuò)散器-圓形-拼合 開口具有較高的速度時(shí)，也可在真空的外殼內(nèi)形成負(fù)壓，此時(shí)在軸和擴(kuò)散 器之間是中等程度的緊配。鏟形透平機(jī)可以是公用的，或是每個(gè)U形通道 結(jié)構(gòu)的每側(cè)一個(gè)鏟形物透平機(jī)，在任何情況下，從每側(cè)流出的流體必須通 過間隔壁保持彼此隔開，使錐狀的末端朝向出口通道112內(nèi)鏟形物透平機(jī) 的入口前流體的移動(dòng)方向。鏟形物透平機(jī)的半徑基本上小于U形通道結(jié)構(gòu)。 在此情形中，真空的外殼可固定和緊配在入口通道之間，每側(cè)的所述調(diào)整 單元，此外，真空的外殼還固定到所述螺旋形擴(kuò)散器，而且還吸收噪聲、 吸收沖擊并進(jìn)行錨固。
在所述懸置的軸承處，在所述無軸所述入口處，在滑動(dòng)軸承內(nèi)在入口通 道外可以安裝一串迷宮式緊配，如果遠(yuǎn)離最外迷宮圓的是引向負(fù)壓側(cè)(變 窄后)的入口側(cè)的通道，則當(dāng)滑動(dòng)/冷卻介質(zhì)(可以是流動(dòng))從入口引入或 流入自身的通道時(shí)，流體將在軸承區(qū)域之間以合適的量和壓力在內(nèi)部受壓， 此后，流體將通過迷宮圈，在那里壓力將隨后減小，此后，流體將在所述 通道內(nèi)被引導(dǎo)到負(fù)壓側(cè)的入口。在裝置內(nèi)的所有旋轉(zhuǎn)接觸區(qū)域內(nèi)，可同樣 地做法，只要其是合適的和可以具有在所述接觸/密封區(qū)域通過的實(shí)際流體/ 冷卻介質(zhì)即可。
各入口通道也可以布置在一個(gè)盤形結(jié)構(gòu)(未示出)的每側(cè)上。入口可以 圍繞軸端，或沒有軸端。并可替代以如在盤形結(jié)構(gòu)的每側(cè)上的所述錐形軸 承那樣的錐形軸承。入口通道連接和從每個(gè)入口側(cè)向外分支通到各個(gè)下沉通道，并從周緣集合到公共的上升通道結(jié)構(gòu)內(nèi)，那里，上升通道結(jié)構(gòu)將在 從周緣到盤形結(jié)構(gòu)的中心的兩個(gè)下沉通道結(jié)構(gòu)之間，在該處上升通道結(jié)構(gòu) 將一起分支到每個(gè)軸端內(nèi)的每個(gè)出口通道，或出口僅在其中一個(gè)軸端內(nèi)。 代替軸端，在相同地方可以是出口通道/管子，具有不轉(zhuǎn)動(dòng)的擴(kuò)散器的形狀， 并如入口通道/管子所述的相同方式與盤形結(jié)構(gòu)接觸，但當(dāng)出口通道/管子以 小的間隙包圍時(shí)，出口開口具有小的圓形邊緣，這樣，流體高速通過時(shí)， 會(huì)在所述圓形邊緣的外面形成負(fù)壓。如果存在少量泄漏的話，則就會(huì)有小 問題出現(xiàn)。因?yàn)槿肟趦?nèi)的流體將會(huì)用向外的下沉通道接納該泄漏到周緣， 并向內(nèi)接納到上升通道內(nèi)并流出。當(dāng)一側(cè)只有一個(gè)出口通道時(shí)，可在另一 側(cè)上有一個(gè)類似的通道用來供應(yīng)其它物質(zhì)。供應(yīng)通道可以是一個(gè)以上，并 布置有與通道相同數(shù)量的管子，最內(nèi)的管子在下一管子之內(nèi)，其它管子依 此類推，在最內(nèi)的管子內(nèi)以及管子之間的間距中形成流體流的供應(yīng)通道， 其還連接到旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)的對(duì)應(yīng)通道。如果出口通道在兩側(cè)上引出，則所述 最內(nèi)的管子可以是出口通道，從外面管子到下一管子的間距可以是用于旋 轉(zhuǎn)裝置一側(cè)上的冷卻介質(zhì)的入口通道，而在類似地方的另一側(cè)上是用于冷 卻介質(zhì)的出口通道。冷卻通道管子還可以被用于如推進(jìn)劑和流體之類的更 多物質(zhì)的入口/出口通道的更多管子包圍。或者推進(jìn)劑可適于在入口處與流 體混合。可在所述的出口處用火花塞點(diǎn)火，或用所述來自于入口的沖擊壓 力點(diǎn)火(該壓力點(diǎn)火如在所述的周緣處進(jìn)行的壓力點(diǎn)火)，并且上升通道 結(jié)構(gòu)兩側(cè)上的下沉通道結(jié)構(gòu)會(huì)將其冷卻。
代替所述入口處滑動(dòng)軸承的可以是以合適方式安裝的超導(dǎo)磁體(未示 出)，該超導(dǎo)磁體被電氣連接和控制，以使它可運(yùn)行所述轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)作為 懸置軸承。可對(duì)超導(dǎo)進(jìn)行冷卻，或與所述流體組合地進(jìn)行，如果超導(dǎo)在入 口的所述狹窄前被冷卻的話，其可在入口的狹窄之后具有非常低的溫度， 這取決于流體是屬于那種氣體類型。或可以添加或?yàn)榇四康膬H使用冷卻的 氦，還可再次通過自身通道內(nèi)的U形通道結(jié)構(gòu)，并在出口處膨脹之前進(jìn)行 冷卻，氦必須冷卻下來，以在出口處的膨脹之后實(shí)現(xiàn)冷凝。所有圓盤結(jié)構(gòu) 可被超導(dǎo)磁體包圍，與所述入口/出口通道/噴嘴間隔開，磁體可執(zhí)行懸置的 軸承、轉(zhuǎn)動(dòng)、平衡并同時(shí)可抵消當(dāng)圓盤結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作用于圓盤結(jié)構(gòu)上以及和來自結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程的徑向力和軸向力。所述磁體還裝配成執(zhí)行朝向旋轉(zhuǎn) 單元處周緣的感應(yīng)加熱，或這可用磁控管來執(zhí)行。U形通道結(jié)構(gòu)也可在合 適區(qū)域內(nèi)的周緣處為非感應(yīng)材料，當(dāng)通道內(nèi)的結(jié)構(gòu)、流體和其它物質(zhì)被完 全地或部分地能感應(yīng)時(shí)，它們可直接由感應(yīng)磁體和/或磁控管進(jìn)行加熱。
入口 103處的鏟形物123在入口內(nèi)可軸向向外并沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向合適地向前 彎曲。在出口 112處鏟形物也可軸向地向外，但沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向后彎曲?？?br> 設(shè)置形成u形通道結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)鏟形物，鏟形物從盡可能靠近入口的中
心，經(jīng)由周緣到盡可能靠近出口的中心。兩個(gè)鏟形物之間可平衡且對(duì)稱地
放置更多或較短的U形通道，這些U形通道從周緣具有各種長(zhǎng)度，在周緣 處所有U形通道具有相同的徑向距離。于是，它們?cè)谥芫壧幍耐粓A周內(nèi)。 周緣向外所有鏟形物可具有合適的孔或介于U形通道之間的具有相同物質(zhì)/ 流體的通道，以使通道內(nèi)的物質(zhì)/流體在對(duì)應(yīng)圓形通道內(nèi)相互之間均勻，然 后，對(duì)在周緣處的每個(gè)物質(zhì)/流體都形成這樣，這也可引向周緣處的所述出 口噴嘴/閥。
用于推進(jìn)劑102、冷卻介質(zhì)408的入口通道和供應(yīng)更多和其它物質(zhì)的可 能更多的通道(未示出)，可從抵靠和緊密裝配在出口軸122上的徑向滑 動(dòng)腔室引出，或從各連接至進(jìn)入其對(duì)應(yīng)的下沉通道內(nèi)的通道中的入口軸121 引出。在用于每種物質(zhì)的滑動(dòng)腔室內(nèi)，腔室在固定到軸和連接到所述通道 的徑向透平機(jī)內(nèi)，可以從打開調(diào)節(jié)到關(guān)閉的鏟形物沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前彎曲， 并以此達(dá)到泵的效應(yīng)，這樣，也可在滑動(dòng)腔室內(nèi)形成一負(fù)壓，這也可給予 低壓和軸的緊配之間的較小的泄漏。當(dāng)鏟形物能調(diào)節(jié)且處于關(guān)閉位置時(shí)， 它同時(shí)是關(guān)閉供應(yīng)給滑動(dòng)腔室物質(zhì)的閥門。供應(yīng)到旋轉(zhuǎn)裝置的供應(yīng)物質(zhì)中 的至少一種也可以組合成用于旋轉(zhuǎn)裝置上的所述軸承/緊密裝配的滑動(dòng)/冷 卻介質(zhì)，然后，所述滑動(dòng)/冷卻介質(zhì)也適于在軸承之前被加壓，此后，滑動(dòng)/ 冷卻介質(zhì)將被引入旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)以供進(jìn)一步使用?；蛘咦陨淼幕瑒?dòng)/冷卻介質(zhì) 在流入和流出旋轉(zhuǎn)裝置上的所述軸承/緊密裝配的自身通道內(nèi)用于該目的。
至此解釋并在圖中顯示了 U形通道結(jié)構(gòu)，下沉通道和上升通道在旋轉(zhuǎn) 軸線上似乎成90。，但它們可如上所述以較小的角度安裝(更加沿縱向地 軸向伸展)成加固下沉和上升通道結(jié)構(gòu)或其中一個(gè)通道結(jié)構(gòu)。則下沉通道
22結(jié)構(gòu)和上升通道結(jié)構(gòu)之間的角度在周緣處將較大。
旋轉(zhuǎn)裝置也可以與不同系統(tǒng)自平衡， 一種形式可以是兩個(gè)圓形管子/ 通道，它們各配裝在U形通道結(jié)構(gòu)內(nèi)或外，在相應(yīng)入口側(cè)和出口側(cè)之外， 在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與周緣之間的合適圓形內(nèi)，其中管子/通道對(duì)中在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上。 平衡的管子/通道可以半充有合適的流體，或半充有可類似于滾珠軸承圈內(nèi) 滾珠的平衡球，這些平衡球的尺寸比平衡通道的橫截面尺寸小。隨著恒速 轉(zhuǎn)動(dòng)，球在平衡通道內(nèi)散開，逐漸地定位并停止在最佳平衡的通道內(nèi)。當(dāng) 轉(zhuǎn)動(dòng)中出現(xiàn)不平衡、振動(dòng)或類似現(xiàn)象時(shí)，平衡球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)，然后，完全地或 部分地停止所有軸線內(nèi)的所述不平衡、振動(dòng)等，此時(shí)，平衡通道置于u形 通道結(jié)構(gòu)的每側(cè)，且處于這樣的情況本發(fā)明首先圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿所有軸 線達(dá)到平衡。
更多的U形通道結(jié)構(gòu)可串聯(lián)地連接在一起，既可在同一軸上，也可僅 與通道相連，于是，從一個(gè)U形通道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的出口產(chǎn)物將被加壓到下一 U形通道結(jié)構(gòu)等。 一個(gè)或多個(gè)熱交換器也可串聯(lián)地連接。流體和冷卻介質(zhì) 的所述返回循環(huán)可以在串聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)連接之間進(jìn)行，或在串聯(lián)的尾和 頭之間進(jìn)行。
至此解釋了具有封閉通道的U形通道結(jié)構(gòu)，但也可在周緣處打開(未 示出)，或U形通道結(jié)構(gòu)120的最外部分形成不轉(zhuǎn)動(dòng)的盤形腔室，其也不 固定到轉(zhuǎn)動(dòng)的鏟形物123，并分布和固定在每個(gè)下沉通道結(jié)構(gòu)104和上升通 道結(jié)構(gòu)107，其還固定到帶有軸121、 122的通道隔板圓盤109和定子葉片 上的懸置軸承，定子葉片固定到主要的和靜態(tài)的圓盤狀腔室的最外部分， 所述腔室內(nèi)部具有U形通道結(jié)構(gòu)，和具有圍繞軸端121、 122的入口 103 和出口 112，或具有如上所述的其它軸承系統(tǒng)。這些主要的入口鏟形物輪 104和出口鏟形物輪107彼此固定在一起，它們可如上所述地形成，以及出 口調(diào)節(jié)閥110。在U形通道結(jié)構(gòu)的靜態(tài)部分上的周緣外面，有具有至少一 個(gè)燃燒室，該至少一個(gè)燃燒室具有用于從下沉通道結(jié)構(gòu)104供應(yīng)適量的某 些流體的切向供應(yīng)通道，以及從燃燒室到上升通道107周緣的出口通道， 其中燃燒出口通道可適于形成有朝向周緣增加的橫截面面積，于是，流體 將加速到上升通道結(jié)構(gòu)107的周緣，某些供應(yīng)到燃燒室的流體可包圍燃燒室，且其出口通道在進(jìn)入下沉通道的周緣內(nèi)的自身通道中。燃燒室包括帶 有用于推進(jìn)劑的供應(yīng)通道的推進(jìn)劑噴嘴和用于推進(jìn)劑燃燒的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)。該 帶有靜止外殼的U形通道結(jié)構(gòu)裝置將含有更大的摩擦和紊流。但鏟形物輪 可具有較高的轉(zhuǎn)速，高轉(zhuǎn)速可給予朝向周緣的較高的壓力，這可補(bǔ)償摩擦 力和紊流。由于該種形狀，可以形成連續(xù)和最小流動(dòng)的狀態(tài)，以避免即使 沒有燃燒也由摩擦力/紊流引起的過熱。周緣處的所述摩擦可部分地實(shí)現(xiàn)加 熱，當(dāng)流體流過本發(fā)明裝置時(shí)，這種情況將在上升通道內(nèi)形成更大的膨脹。 熱交換通道可形成為位于帶有如上所述入口/出口的通道隔板圓盤109內(nèi)的 U形通道結(jié)構(gòu)，且從熱交換下沉/上升通道有更多軸向通道可在鏟形物內(nèi)具 有U形。
當(dāng)出口處的流體是氣體時(shí)，本發(fā)明也可以是熱泵或冷卻泵，其中加壓的 氣體將被引導(dǎo)通過熱交換器，熱交換器從氣體中去除熱量，這在以前將通 過透平機(jī)或類似裝置來膨脹，于是，氣體可比周圍冷得多，可在那里利用 該冷氣。同樣地，當(dāng)流體被壓縮時(shí)，也可在入口前通過熱交換器從其中利 用熱量。
在該裝置的周緣處，流體/物質(zhì)可如所述的燃燒那樣的多種方法進(jìn)行膨 脹。在膨脹是熱量和/或其它化學(xué)品、催化劑的結(jié)果時(shí)，電化學(xué)反應(yīng)或其它 能量供應(yīng)是生產(chǎn)過程的一部分。然后，該生產(chǎn)裝置可以布置在周緣處，在 該處在包圍轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的盤形腔室內(nèi)執(zhí)行所述反應(yīng)，流體/物質(zhì)在其周緣處被 引入盤形反應(yīng)室，從那里流出的加壓的流體/物質(zhì)將在通道內(nèi)朝向所述反應(yīng) 室的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線引入到最內(nèi)側(cè)的出口，并從出口通道進(jìn)一步利用加壓的流體/ 物質(zhì)能量。此外，該轉(zhuǎn)動(dòng)-生產(chǎn)單元還可包括如上所述的方案。
本發(fā)明裝置也可以是用于液體物質(zhì)的泵，例如，它于是可以是一蒸汽-高壓-泵，其中例如，從周緣加熱水，并向上到上升通道，然后，密度比下 沉通道內(nèi)的冷水低的熱水/蒸汽使兩者之間不平衡，于是，水/蒸汽將被高壓 壓出以供利用。
所述旋轉(zhuǎn)裝置可命名為離心力差能量(CDE)裝置。
本發(fā)明的裝置必須由具有必要強(qiáng)度的材料制成，從而抵抗高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn) 生的力。該結(jié)構(gòu)必須具有相對(duì)于其密度較高強(qiáng)度以限制所述力。該結(jié)構(gòu)可
24用金屬制成，或由陶瓷或復(fù)合材料，或納米技術(shù)材料，或它們的組合的材 料制成。離心力確定U形通道結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和直徑，以適于所用材料允許的 力。
必須把諸附圖僅看作僅是說明本發(fā)明原理的示意圖，不一定顯示真實(shí)世 界的本發(fā)明的實(shí)際實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可用許多不同材料和其部件的不同布置來 實(shí)現(xiàn)。如此實(shí)現(xiàn)的發(fā)明應(yīng)在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員的能力之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通過膨脹來產(chǎn)生流體壓力的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述裝置包括U形通道結(jié)構(gòu)(120)，所述U形通道結(jié)構(gòu)布置成能在軸(121、122)上旋轉(zhuǎn)，所述U形通道結(jié)構(gòu)包括布置在所述旋轉(zhuǎn)裝置周緣處的膨脹點(diǎn)(105)，所述裝置還包括用來將加壓流體供應(yīng)到所述膨脹點(diǎn)(105)的下沉通道(104)以及用來從所述膨脹點(diǎn)(105)供應(yīng)膨脹流體的上升通道(107)，所述上升通道從所述膨脹點(diǎn)(105)將所述膨脹流體供應(yīng)到調(diào)節(jié)閥(110)，從而將高壓的所述流體供應(yīng)到供所述加壓流體到達(dá)能量利用裝置的出口通道(112)，所述裝置還包括用來圍繞所述軸(120)轉(zhuǎn)動(dòng)所述U形通道結(jié)構(gòu)(120)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括支承所述U形通道結(jié)構(gòu)(120)的軸(121)內(nèi)的第一入口通道(103),其中入口通道(103)與通向膨脹點(diǎn)(105)的下沉通道(104)連接，并且所述入口通道(103)將流體供應(yīng)到所述膨脹點(diǎn)(105)。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括支承所述U形通道結(jié)構(gòu)(120)的軸(121)內(nèi)的第一入口通道(103)，其中，入口通道(103)分支出多個(gè)下沉通道(104)，所述下沉通道(104)從所述U形通道結(jié)構(gòu)的軸通入周緣處的對(duì)應(yīng)多個(gè)膨脹點(diǎn)(105)，并且所述入口通道(103)將流體供應(yīng)到所述膨脹點(diǎn)(105)。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述U形通道適于沿旋轉(zhuǎn)方向完全地或部分地向后徑向彎曲。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二入口通道(102)，所述第二入口通道(102)布置成將推進(jìn)劑供應(yīng)到所述周緣處的所述膨脹點(diǎn)(105)處的推進(jìn)劑噴嘴(106)。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括多個(gè)上升通道(107)，所述上升通道(107)在所述膨脹點(diǎn)(105)處連接到周緣內(nèi)的對(duì)應(yīng)數(shù)量的下沉通道(104)，所述上升通道適于從膨脹點(diǎn)(105)移去膨脹的流體，所述上升通道(107)分支地連接到所述軸(122)內(nèi)通向調(diào)節(jié)閥(110)的所述出口通道(112)，所述調(diào)節(jié)閥(110)適于控制流體的壓力和流量。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括從入口到出口圍繞其它通道(103、 104、 107、 112)并適于冷卻所述裝置的熱交換通道(108)，所述熱交換通道設(shè)有縱向穿孔的熱交換壁，所述熱交換壁連接在所述圍繞的通道(103、 104、 107、 112)的外側(cè)和熱交換通道的里側(cè)之間，且所述熱交換通道在與透平機(jī)(418)連接的所述軸(122)內(nèi)的出口通道，所述透平機(jī)適于控制所述冷卻介質(zhì)的壓力和流量。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括泵/壓縮機(jī)，在流體/冷卻介質(zhì)或其它物質(zhì)供應(yīng)到所述裝置之前，所述泵/壓縮機(jī)適于為所述流體/冷卻介質(zhì)或其它物質(zhì)加壓。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括將能量供應(yīng)到膨脹點(diǎn)(105)，以將流體膨脹到所述上升通道(107)。
10. 如權(quán)利要求1或9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括火花塞(111)，所述火花塞適于用通到火花塞(111)的直流電壓來操作以產(chǎn)生電弧來燃燒從推進(jìn)劑噴嘴(106)噴出的推進(jìn)劑，其中，至少一個(gè)火花塞(111)布置在沿流體流動(dòng)方向所述噴嘴(106)之后且位于所述上升通道(107)的周緣與出口通道(112)之間的區(qū)域內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求1或10所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個(gè)用來輸送推進(jìn)劑的合適的推進(jìn)劑噴嘴(106)，所述噴嘴(106)沿流體流動(dòng)方向布置在火花塞(111 )之前且位于所述下沉通道(104)的周緣和入口通道(103)之間的區(qū)域內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求1或10所述的裝置，其特征在于，在所述流體處于可壓縮狀態(tài)時(shí)，所述裝置使流體的壓力適于在膨脹點(diǎn)(105)處自燃從所述推進(jìn)劑噴嘴(106)噴出的推進(jìn)劑。
13. 如權(quán)利要求1或12所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)燃燒通道，所述燃燒通道沿所述上升通道結(jié)構(gòu)(107)的所述周緣布置成圓形并固定到,產(chǎn)形物，所述裝置還包括用于熱交換并將所述結(jié)構(gòu)連接在一起的多個(gè)徑向板，并且其適于圍繞燃燒通道通過，以及通過用于將適量的流體供應(yīng)到燃燒過程的燃燒通道壁內(nèi)若干個(gè)合適的孔，并且在高溫時(shí)，所述流體適于給予所述燃燒通道以抵抗離心力的浮力。
14. 如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個(gè)熱交換器，所述熱交換器傳遞入口通道(103)前或能量利用裝置前的流體的熱量。
15. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括從上升通道結(jié)構(gòu)(107)經(jīng)由各通道、催化劑腔室和透平機(jī)直到冷凝器的管線內(nèi)的一種或多種催化劑。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一連串催化劑，至少含有鉻-鐵-氧化物、鎳、銅和鋅。
17. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括包圍所述U形通道結(jié)構(gòu)的錨固的真空腔室，所述腔室設(shè)有軸承并朝向所述U形通道結(jié)構(gòu)的所述軸緊配。
18. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括適于優(yōu)化流量的連接的能量利用裝置，于是，不那么需要實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化所述本發(fā)明裝置中的壓力輸出的所述調(diào)節(jié)閥(110)。
19. 如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括包圍入口軸(121)并懸置在定子葉片上的軸承內(nèi)的第一入口通道(103)，所述定子葉片固定到圍繞入口緊配的所述入口通道(103)的內(nèi)部，所述入口通道還經(jīng)由所述U形通道結(jié)構(gòu)連接到圍繞出口緊配的第一出口通道(112)，所述第一出口通道(112)包圍懸置在可調(diào)節(jié)定子葉片上軸承內(nèi)的出口軸(122)，所述可調(diào)節(jié)定子葉片也是固定在出口通道(112)內(nèi)部的調(diào)節(jié)闊(110)。
20. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括再循環(huán)通道，所述再循環(huán)通道從出口 (112)經(jīng)由熱交換器和冷凝器到達(dá)入口 (103)之前的噴射器噴嘴，所述噴嘴隨其將更多的流體曳拉入到入口通道內(nèi)。
21. 如權(quán)利要求1或20所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括連接到渦輪增壓器的再循環(huán)通道，所述再循環(huán)通道用于向入口通道(103)供應(yīng)新的流體，在圍繞接觸表面密封的所述入口通道(103)之前，通過熱交換器對(duì)所述新的流體加壓和進(jìn)行冷卻以通向所述旋轉(zhuǎn)裝置。
22. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置更適應(yīng)于串聯(lián)連接的U形通道結(jié)構(gòu)。
23. 如權(quán)利要求1或19所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括鏟形物(123)，所述鏟形物在入口 (103)處軸向地向外伸展并適于沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前彎曲，此外，所述鏟形物還通過所述U形通道結(jié)構(gòu)連接到所述出口 (112)，其中所述鏟形物也在所述出口 (112)內(nèi)軸向地向外伸展，但沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向后彎曲以給予轉(zhuǎn)動(dòng)合適的推力，并且在起始時(shí)，還將積聚的加壓流體添加到入口內(nèi)以啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
24. 如權(quán)利要求1或23所述的裝置，其特征在于，所述U形通道結(jié)構(gòu)(120)外面的所述裝置不轉(zhuǎn)動(dòng)，且不固定到轉(zhuǎn)動(dòng)的所述鏟形物(123)，還固定到所述通道隔板圓盤(109)和軸(121、 122)，所述軸懸置在配裝在可調(diào)整定子葉片上的軸承內(nèi)，所述葉片固定到入口通道(103)和出口通道(112)內(nèi)，即固定到不轉(zhuǎn)動(dòng)的所述U形通道結(jié)構(gòu)外部，而至少一個(gè)燃燒室沿切向方向固定到所述U形通道結(jié)構(gòu)的外面，所述燃燒室具有來自下沉通道周緣的供應(yīng)通道，并還具有從所述燃燒室進(jìn)入到切向地連接到上升通道周緣的分叉的通道內(nèi)的另外的通道， 一些流體經(jīng)由燃燒室流過，其余的流體直接從下沉通道在周緣處流到上升通道。
25. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括在所述U形通道結(jié)構(gòu)的周緣處的多個(gè)合適的出口通道，即在周緣處連接到所有U形通道結(jié)構(gòu)的通道以向外除去沉淀物，所述沉淀物將貯藏在包括的螺旋形擴(kuò)散器內(nèi)，所述擴(kuò)散器沿著所述U形通道結(jié)構(gòu)的周緣包圍起來。
26. 如權(quán)利要求1或7所述的裝置，其特征在于，所述裝置中，在所述上升通道(407、 424)之間的合適點(diǎn)處，所述裝置中流體上升通道(407)與熱交換上升通道(424)連接在一起，所述壓力適于在所述上升通道(407、 424)之間相等。
全文摘要
一種用來通過流體膨脹從過程物質(zhì)中產(chǎn)生壓力的旋轉(zhuǎn)裝置，它包括U形通道結(jié)構(gòu)(120)，該結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在軸(121、122)上，其包括布置在所述旋轉(zhuǎn)裝置周緣處的膨脹點(diǎn)(105)，還包括用來將加壓過程物質(zhì)供應(yīng)到所述膨脹點(diǎn)(105)的下沉通道(104)，它還包括用來將所述膨脹過程物質(zhì)從所述膨脹點(diǎn)(105)供應(yīng)到調(diào)節(jié)閥(110)的上升通道(107)，上升通道這樣進(jìn)行供應(yīng)以將高壓的所述過程物質(zhì)供應(yīng)到用于供所述加壓過程物質(zhì)通到能量利用裝置的出口通道(112)內(nèi)，以及包括用來圍繞所述軸(121、122)轉(zhuǎn)動(dòng)所述U形通道結(jié)構(gòu)(120)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)F02C5/04GK101652549SQ200780051857
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者奧耶·約根·斯科姆斯沃爾德 申請(qǐng)人:奧耶·約根·斯科姆斯沃爾德