吸入器、动力发生器、利用吸入器和动力发生器的外燃机系统、利用吸入器和动力发生器的内燃机系统、利用吸入器和动力发生器的空气混合动力发生系统的制作方法

文档序号:13765428阅读:243来源:国知局
吸入器、动力发生器、利用吸入器和动力发生器的外燃机系统、利用吸入器和动力发生器的内燃机系统、利用吸入器和动力发生器的空气混合动力发生系统的制作方法

本发明的实施例涉及一种吸入器和动力发生器以及利用它们的动力系统,更详细而言,涉及一种包括沿以环形形成于圆形外壳内部的流道移动的活塞的吸入器和动力发生器以及利用它们的动力系统。



背景技术:

一般而言,吸入器通过与附加电动机等结合而吸入流体或对流体施加压力。吸入器需要用于开闭向吸入器内部的流体流入及排出的阀和曲柄轴。

但是,这种吸入器结构具有如下的问题:由于包括用于开闭流体流入的阀及用于开闭排出的阀而结构复杂,并且通过曲柄轴将旋转运动转换为活塞的直线往复运动,从而因机械损失而导致效率降低。

动力发生器一般具有如曲柄轴、分别开闭吸气口和排气口的吸气阀和排气阀等的复杂结构。

因此,具有如下的问题:由于通过曲柄轴将活塞的直线往复运动转换为旋转运动,从而因机械损失而导致效率降低。

此外,利用吸入器及动力发生器的动力系统具有如下的问题:因具备这种复杂结构的吸入器及动力发生器而导致效率降低。



技术实现要素:

技术问题

本发明的实施例旨在提供一种结构简单且通过旋转运动而使流体流入的吸入器、能够通过沿环形的流道移动的活塞的旋转而有效地产生动力的动力发生器及利用这种吸入器和动力发生器的动力系统。

技术方案

根据本发明的一实施例,吸入器的特征在于,包括:流道,在圆形外壳的内部以环形形成;流入部,被设置在所述外壳的一侧并引导流体流入所述流道;排出部,被设置在所述外壳的另一侧并引导通过所述流入部流入且经过所述流道的流体的排出;活塞,被配置在所述流道上而沿所述流道旋转并对通过所述流入部流入的流体进行压缩;以及开闭部,被设置在所述流入部与所述排出部之间的所述流道上,所述开闭部包括多个开闭部件及被设置在所述多个开闭部件与所述流道之间且分别支撑所述多个开闭部件的弹性部件,并借助所述活塞所施加的压力来开闭所述流道,其中,当解除由所述活塞所施加的压力时,所述多个开闭部件借助流体沿关闭所述流道的方向对所述多个开闭部件的外周面所施加的压力和所述弹性部件的弹性力来关闭所述流道。

此外,所述开闭部进一步可包括合页轴,所述合页轴在所述多个开闭部件打开所述流道时,使所述多个开闭部件以一侧为中心分别转动并向彼此远离的方向旋转。

此外,所述活塞进一步可包括:第一活塞,沿所述流道移动;以及第二活塞,其相对于所述第一活塞具有180度(°)的相位差并沿所述流道移动。

此外,本发明的一实施例所涉及的动力发生器包括:圆形的动力发生外壳,在中心形成有中空部;流体流道,在所述动力发生外壳的内部以环形形成;流体流入部,被设置在所述动力发生外壳的一侧并引导流体流入所述流体流道;流体排出部,被设置在所述动力发生外壳的另一侧并引导通过所述流体流入部流入且经过所述流体流道的流体的排出;动力活塞,被配置在所述流体流道上并因通过所述流体流入部流入的流体而沿所述流体流道旋转;轴,贯通所述动力发生外壳的中空部并与所述动力活塞连接以在所述动力活塞旋转时一同旋转;以及流道开闭部,被设置在所述流体流入部与所述流体排出部之间的所述流体流道上,所述流道开闭部包括:多个流道开闭部件;弹性体,被设置在所述多个流道开闭部件与所述流体流道之间并分别支撑所述多个流道开闭部件;和阻挡凸缘,用于对所述多个流道开闭部件沿所述动力活塞的移动方向的滑动进行限制,所述多个流道开闭部件借助所述动力活塞所施加的压力而沿所述动力活塞的移动方向滑动并向所述多个流道开闭部件彼此远离的方向移动以打开所述流体流道,当解除所述动力活塞所施加的压力时,借助流体在所述多个流道开闭部件与所述阻挡凸缘之间沿关闭所述流体流道的方向所施加的压力和所述弹性体的弹性力,所述多个流道开闭部件关闭所述流体流道。

此外,所述动力活塞可包括:第一动力活塞,沿所述流体流道移动;以及第二动力活塞,相对于所述第一动力活塞具有180度(°)的相位差并沿所述流体流道移动。

本发明的一实施例所涉及的外燃机系统包括:循环管道,在内部储存有流体;锅炉,通过加热所述循环管道而使储存在所述循环管道的内部的流体汽化;上述动力发生器,供经所述锅炉汽化后的流体流入;冷却器,用于冷却储存有经过所述动力发生器并被排出的流体的所述循环管道;以及上述吸入器,将经所述冷却器冷却后的所述循环管道的流体供给到所述锅炉中。

本发明的一实施例所涉及的内燃机系统包括:上述动力发生器;燃料供给部,用于向所述动力发生器的流体流道供给燃料;点火部,用于点燃与由所述燃料供给部所供给的燃料混合且经过所述动力发生器的流体流道的流体;以及水供给部,用于向所述动力发生器的流体流道供水,其中,在所述动力发生器的流体流道内部被加热的情况下,所述水供给部向所述动力发生器的流体流道内部供水并利用经汽化的蒸汽来使所述动力发生器的动力活塞旋转。

本发明的一实施例所涉及的空气混合动力发生系统包括:空气储罐,在内部储存有压缩空气;上述吸入器,供外部空气流入;上述动力发生器,供经过所述吸入器的流体流入;燃料供给部,用于向所述动力发生器的流体流道供给燃料;点火部,用于点燃与由所述燃料供给部所供给的燃料混合且经过所述动力发生器的流体流道的流体;以及转换阀,被设置在所述空气储罐、所述吸入器和所述动力发生器之间并能够转换对所述空气储罐、所述吸入器及所述动力发生器的流体的出和入。

此外,所述空气混合动力发生系统进一步包括用于控制所述转换阀的控制部,所述控制部可包括:第一模式,用于控制所述转换阀以使由所述吸入器排出的流体被供给到所述空气储罐中;第二模式,用于控制所述转换阀以使所述空气储罐的压缩空气被供给到所述动力发生器中;和第三模式,用于控制所述转换阀以使所述空气储罐的压缩空气及由所述吸入器排出的流体被供给到所述动力发生器中。

此外,所述空气混合动力发生系统进一步包括用于检测所述空气储罐的内部压力的压力检测部,所述控制部进一步可包括第四模式,所述第四模式用于控制所述转换阀以使所述储罐的压缩空气被供给到所述动力发生器中,并根据所述压力检测部的检测信息使被供给到所述动力发生器中的流体燃烧。

此外,所述空气混合动力发生系统进一步包括:旋转轴,与所述吸入器的活塞连接;以及离合器,被设置在所述旋转轴的一端部和与所述旋转轴的一端部相对的所述轴的一端部之间以使所述旋转轴和所述轴能够彼此配合,其中,通过所述控制部来控制所述离合器,当处于所述第二模式和所述第四模式时,所述离合器能够使所述旋转轴和所述轴彼此相隔开。

此外,所述空气混合动力发生系统进一步包括用于向所述动力发生器的流体流道供水的水供给部,所述控制部交替控制所述水供给部和所述点火部,在所述动力发生器的流体流道内部被加热的情况下,所述水供给部向所述动力发生器的流体流道内部供水并利用经汽化的蒸汽来使所述动力发生器的动力活塞旋转。

发明的效果

根据本发明的实施例,吸入器或动力发生器可通过简单的结构吸入流体或者可借助流入流体而产生动力,从而利用这种吸入器及动力发生器的动力系统能够产生并使用具有改善的效率的动力。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例所涉及的吸入器的立体图。

图2是表示图1的剖面的截面图。

图3及图4是表示图1的开闭部的工作的截面图。

图5是表示本发明的第二实施例所涉及的动力发生器的截面图。

图6及图7是表示图5的流道开闭部的工作的截面图。

图8是表示本发明的第三实施例所涉及的外燃机系统的结构图。

图9是表示本发明的第四实施例所涉及的内燃机系统的结构图。

图10、图12及图13是表示本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生器的结构图。

图11是本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统的控制方框图。

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施例进行详细说明,使得本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施。本发明可以以各种不同的方式实施,并不限定于在此所说明的实施例。

此外,在各种实施例中,对具有相同结构的结构要素使用相同的附图标记,并在第一实施例中进行代表性的说明,在除此之外的其它实施例中仅对与第一实施例不同的结构进行说明。

应被告知的是,附图为示意性的,而并不与比例尺一致。对于附图中存在的部分的相对尺寸及比例,为了附图的明确性及简便性而夸张或缩小地表示其大小,任意尺寸仅为示例性的,而并不是限定性的。并且,对于两个以上的附图中表示的相同的结构要素或部件,为了表示相似的特征而使用相同的附图标记。

本发明的实施例具体表示本发明的理想的实施例。所以,可以预测对于图解的各种变形。因此,实施例并不局限于图示的区域的特定形态,例如也可以包括由制造引起的形态的变形。

下面,参照图1至图13,对本发明的实施例所涉及的吸入器100、动力发生器200、利用吸入器100和动力发生器200的外燃机系统401、利用吸入器100和动力发生器200的内燃机系统301、以及利用吸入器100和动力发生器200的空气混合动力发生系统500进行说明。

参照图1至图4,对本发明的第一实施例所涉及的吸入器100进行说明。

如图1及图2所示,吸入器100包括圆形外壳110、以环形形成的流道115、流入部111、排出部112、活塞120、以及包括多个开闭部件133和弹性部件139的开闭部130。

具体而言,外壳110可被形成为剖面为圆形的大致为缸体的形状。此外,在外壳110的中心可形成有中空部101。

流道115可被形成在外壳110的内部并以环形形成。即,流道115可以以外壳110的中心为基准形成为环形(ring)。

流入部111可被设置在外壳110的一侧。此外,流入部111能够向流道115引导流体的流入。

具体而言,流入部111进一步可包括:流入口,被形成于外壳110;以及流入管道,与流入口连接。即,流入到流入管道中的流体可经过流入口流入到外壳110的流道115中。

排出部112可被设置在外壳110的另一侧。此外,排出部112可引导经过流道115的流体的排出。

具体而言,排出部112可与设置于外壳110的流入部111相隔的方式被设置在外壳110上。此外,排出部112进一步可包括形成于外壳110的排出口及连接到排出口的排出管道。

即,经过流道115的流体可经过排出口并通过排出管道排出。

活塞120可被配置在流道115内部并沿环形的流道115移动。具体而言,活塞120的大小及形状可根据流道115的大小及剖面形状而进行可变设计。

因此,活塞120可沿流道115向一方向移动并开闭流道部111和排出部112而使流体流入到流道115中或使经过流道115的流体通过排出部112排出。

如图3所示,开闭部130被设置在流入部111与排出部112之间而能够开闭流道115。此外,开闭部130可被设置在流道111与排出部112之间的流道115上。

具体而言,开闭部130可被设置在朝向外壳110的外部两侧突出设置的开闭部设置区域113上。

因此,开闭部130可防止流入到流入部111中的流体不沿流道115移动而直接向排出部112排出。即,开闭部130可选择性地划定流道115。

此外,开闭部130可包括多个开闭部件133和弹性部件139。

多个开闭部件133可包括第一开闭部件131和第二开闭部件132。即,多个开闭部件133可包括一对开闭部件。

弹性部件139可形成有多个并分别支撑多个开闭部件133。具体而言,多个弹性部件130可包括第一弹性部件137和第二弹性部件138。

第一弹性部件137可被设置在流道115的内壁与第一开闭部件131之间并对第一开闭部件131提供弹性力。

此外,第二弹性部件138可被设置在与设置有第一弹性部件137的流道115的内壁相对的流道115的内壁与第二开闭部件132之间并对第二开闭部件132提供弹性力。

多个开闭部件133因活塞120所施加的压力而向彼此远离的方向移动并打开流道115,当解除活塞120所施加的压力时,多个开闭部件133因弹性部件139的弹性力和流体的压力而关闭流道115。

此外,当解除活塞120所施加的压力时,设置区域113与第一开闭部件131的外周面之间的流体及设置区域113与第二开闭部件132的外周面之间的流体沿第一开闭部件131和第二开闭部件132关闭流道115的方向对第一开闭部件131和第二开闭部件132的外周面分别施加压力。

因此,当解除由活塞120所施加的压力时,关闭流道115的力不仅来自第一弹性部件137和第二弹性部件138,而且还来自设置区域113与第一开闭部件131的外周面之间的流体以及设置区域113与第二开闭部件132的外周面之间的流体,从而可有效地关闭流道115。

具体而言,活塞120的一端大致为V形(楔形)且沿活塞120的旋转方向突出,在与该活塞120的一端最初接触而被施加压力的第一开闭部件131与第二开闭部件132的一端可形成有能够与活塞120的一端配合的V槽,从而能够彼此有效地配合活塞120和第一开闭部件131及第二开闭部件132并使流道115打开。

此外,由于这种活塞120一端的突出的形状和能够与其配合的第一开闭部件131和第二开闭部件132的形状,活塞120能够有效地沿一方向旋转并打开流道115。

即,当活塞120沿流道115移动并对形成为一对的第一开闭部件131及第二开闭部件132施加压力时,第一开闭部件131和第二开闭部件132可向彼此远离的方向移动并对第一弹性部件137和第二弹性部件138施加压力。

此时,活塞120可在移动的同时通过对多个开闭部件133施加压力而使多个开闭部件133打开已关闭的流道115。

此外,当通过活塞120的移动而解除包括第一开闭部件131和第二开闭部件132的多个开闭部件133与活塞120之间的接触时,因第一弹性部件137与第二弹性部件138的弹性力,第一开闭部件131和第二开闭部件132可向彼此靠近的方向移动并关闭流道115。

此外,此时不仅第一弹性部件137和第二弹性部件138的弹性力而且第一开闭部件131的外周面与设置区域113之间的流体和第二开闭部件132的外周面与设置区域113之间的流体可使得第一开闭部件131和第二开闭部件132有效地关闭流道115。

并且,由于开闭部130可划定流道115以在开闭部130与活塞120之间形成一区域,因此活塞120可沿流道115移动并压缩所述一区域内的流体,从而通过排出部112排出所述一区域内的流体。

此外,本发明的第一实施例所涉及的吸入器100的活塞120可包括第一活塞125和第二活塞127。

第一活塞125可以比第二活塞127先行,第一活塞125和第二活塞127具有180度(°)的相位差。此外,本发明的第一实施例所涉及的吸入器100进一步可包括排出止回阀160。

排出止回阀160可被设置在吸入器100的排出部112上。具体而言,排出止回阀160可被设置在排出部112的排出管道上,以防止经过排出管道的排出流体重新再流入到流道115中。

此外,本发明的第一实施例所涉及的吸入器100进一步可包括旋转轴150和形成有加强筋141的外壳盖140。

外壳盖140可被形成为中空的缸体形。此外,外壳盖140可被配置在形成于圆形外壳110的中空部101上。

即,外壳盖140的外周面可与形成于圆形外壳110的中空部101的内周面接触并与外壳110能够旋转地结合。

此外,外壳盖140与形成于外壳110的中空部101之间可以以维持气密的方式结合。

外壳盖140的外周面可与活塞120连接。即,当活塞120沿流道115移动时,外壳盖140能够旋转。

旋转轴150可被配置为贯通形成于圆形外壳110的中空部101。具体而言,旋转轴150可被设置在外壳盖140的中心。

此外,外壳盖140和旋转轴150可通过加强筋141来连接。即,从旋转轴150的中心以放射状形成的多个加强筋141可连接外壳盖140的内周面和旋转轴150。

因此,由于旋转轴150的旋转力,活塞120可沿环形的流道115移动。

作为一例,当诸如附加电动机等的动力装置的旋转轴与旋转轴150结合时,可使旋转轴150旋转以使活塞120沿流道115移动。

具体而言,在活塞120包括第一活塞125和第二活塞127的情况下,当旋转轴150旋转一圈(360度)时,多个开闭部件133因第一活塞125及第二活塞127而能够使流道115开闭两次。

即,第一活塞125和第二活塞127可与旋转轴150连接。

或者,可通过外壳盖140及加强筋141连接动力装置的旋转轴和活塞120而使活塞120沿流道115移动。

作为一例,流入到本发明的第一实施例所涉及的吸入器100中的流体可以是气体。

在流入到吸入器100中的流体为气体的情况下,由于活塞120的移动,流入到由开闭部130关闭的流道115与活塞120之间的一区域中的气体在开闭部130与活塞120之间可沿活塞120的移动方向被压缩并通过排出部112排出。

即,在流入到吸入器100中的流体为气体的情况下,通过吸入器100的排出部112排出的气体可以是被活塞120施加压力(压缩)的气体。

此外,随着这种活塞120沿环形的流道115旋转,因流道115内部的负压,流体可通过流入部111有效地流入到流道115内。

此外,本发明的第一实施例所涉及的吸入器100的开闭部130进一步可包括合页轴135。

合页轴135可形成有多个并能够支撑设置于流道115上的多个开闭部件133以使其可转动。具体而言,开闭部130包括多个合页轴135,多个合页轴135可包括支撑第一开闭部件131的第一合页轴134和支撑第二开闭部件132的第二合页轴136。

即,第一开闭部件131的一端部可被第一合页轴134支撑以可转动,第一开闭部件131的另一端部可被第一弹性部件137支撑。

此外,与第一开闭部件131相同地,第二开闭部件132仍然可被第二合页轴136和第二弹性部件138支撑。

具体而言,第一合页轴134和第二合页轴136可以以彼此相隔的方式被设置在流道115上。

因此,当活塞120对第一开闭部件131和第二开闭部件132施加压力时,第一开闭部件131和第二开闭部件132可分别以多个合页轴135为中心旋转并向彼此远离的方向移动以打开流道115。

此外,多个开闭部件133的一端部可以以彼此相隔的方式分别被多个合页轴135所支撑,多个开闭部件133的另一端部可通过活塞120所施加的压力而选择性地相隔开以打开流道115。

因此,多个合页轴135能够有效地支撑多个开闭部件133的转动,并引导多个开闭部件133的转动及向彼此远离的方向的移动,从而提高多个开闭部件133的寿命。

此外。多个合页轴135可提供能够开闭流道115的多个开闭部件133的响应性。

参照图5至图7,对本发明的第二实施例所涉及的动力发生器200进行说明。

动力发生器200包括在中心形成有中空部201的圆形的动力发生外壳210、流体流道215、流体流入部211、流体排出部212、动力活塞220、轴250和流道开闭部230。

动力发生外壳210的剖面可形成为圆形。此外,在动力发生外壳210的中心可形成有中空部201。作为一例,动力发生外壳210可形成为中心部为中空形的缸体形。

流体流道215在动力发生外壳210的内部可形成为环形。

流体流入部211被设置在动力发生外壳210的一侧而能够向流体流道215引导流体的流入。具体而言,流体流入部211进一步可包括形成于动力发生外壳210的流体流入口和与流体流入口连接的流体流入管道。即,流入到流体流入管道中的流体可经过流体流入口流入到外壳210的流体流道215中。

流体排出部212被设置在动力发生外壳210的另一侧而能够引导从流体流入部211流入并经过流体流道215的流体的排出。

具体而言,流体排出部212可以以与设置于动力发生外壳210的流体流入部211相隔的方式被设置在动力发生外壳210上。此外,流体排出部212进一步可包括形成于动力发生外壳210的流体排出口和与流体排出口连接的流体排出管道。

即,经过流体流道215的流体可通过流体排出部212排出到动力发生外壳210的外部。

动力活塞220可被配置在流体流道215上并因通过流体流入部211流入的流体而沿流体流道215朝一方向旋转。

具体而言,动力活塞220可利用通过流体流入部211流入的流体的流动或流体的压力而移动。此外,通过流体流入部211流入的流体可使动力活塞220旋转并通过流体排出部212被排出。

轴250被配置为贯通形成于外壳210的中空部201并与动力活塞220连接,从而当动力活塞220沿流体流道215移动时,能够使轴250旋转。

具体而言,动力发生外壳210进一步可包括:外壳盖240,以可旋转的方式与动力发生外壳210的中空部201的内周面结合;和加强筋241,用于连接轴250和外壳盖240。

外壳盖240可以以中空形的缸体状形成并被形成为使得外壳盖240的外周面以可旋转的方式与动力发生外壳210的中空部201内周面结合。此外,外壳盖240可被结合成进行旋转的同时使得外壳盖240的外周面和动力发生外壳210的中空部201的内周面维持气密。

轴250被配置在外壳盖240的中心,并在外壳盖240的内周面与轴250的外周面之间可通过从轴250的中心轴以放射状配置的加强筋241而与外壳盖240结合。

因此,当动力活塞220沿流体流道215移动时,能够与轴250一同旋转。

当动力活塞220沿环形的流体流道215移动一圈时,轴250能够旋转一圈。

此外,本发明的第二实施例所涉及的动力发生器200的动力活塞220可包括第一动力活塞225和第二动力活塞227。上述的动力发生器200可被形成为与前述的图1所示的吸入器100的立体图相似。

流道开闭部230可被设置在流体流入部211与流体排出部212之间的流体流道215上。此外,流道开闭部230可选择性地划定流体流道215。

具体而言,流道开闭部230可被设置在朝向动力发生外壳210的外部两侧突出设置的流道开闭部设置区域213上。

此外,如图6所示,流道开闭部230可包括多个流道开闭部件233、分别支撑多个流道开闭部件233的弹性体239和阻挡凸缘235。

多个流道开闭部件233可被形成为包括第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232的一对开闭部件。

弹性体239可包括:第一弹性体237,被设置在第一流道开闭部件231与流体流道215之间并对第一流道开闭部件231提供弹性力;和第二弹性体238,被设置在第二流道开闭部件232与流体流道215之间并对第二流道开闭部件232提供弹性力。

即,弹性体239以能够对多个流道开闭部件233提供弹性力的方式形成有多个,从而能够分别支撑多个流道开闭部件233。

阻挡凸缘235被设置在流体流道215上,能够限制多个流道开闭部件233的移动方向。具体而言,由于阻挡凸缘235在流道开闭部设置区域213被形成为沿与多个流道开闭部件233的滑动方向交叉的方向朝向流体流道215突出,因此能够限制多个流道开闭部件233的滑动方向。

如前述的图5所示,在动力活塞220包括第一动力活塞225和第二动力活塞227的情况下,当轴250旋转一圈时(360度),第一动力活塞225及第二动力活塞227可使多个流道开闭部件233对流体流道215进行两次开闭。

即,第一动力活塞225和第二动力活塞227可与轴250连接。

如图7所示,由于动力活塞220所施加的压力,多个流道开闭部件233可向彼此远离的方向移动并打开流体流道215。

此外,当通过动力活塞220解除所施加的压力时,由于弹性体239的弹性力,多个流道开闭部件233可向彼此靠近的方向移动,并且流体压力对多个流道开闭部件233施加压力,从而关闭流体流道215。

具体而言,当活塞220对第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232施加压力时,第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232向彼此远离的方向移动并对第一弹性体237和第二弹性体238分别施加压力。

此时,动力活塞220对第一流道开闭部件237和第二流道开闭部件238施加压力的同时沿流体流道215移动。

多个流道开闭部件233可沿动力活塞220的移动方向滑动并向彼此远离的方向移动,从而打开流体流道215。

具体而言,由于动力活塞220所施加的压力,第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232可向彼此远离的方向移动的同时,沿动力活塞220的移动方向移动,从而打开流体流道215。

此外,阻挡凸缘235被设置在相对于流体排出部212更靠近流体流入部211的流体流道215的内侧,从而能够对多个流道开闭部件233沿动力活塞220的移动方向上的滑动进行限制。

此外,当动力活塞220解除对第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232所施加的压力时,由于第一弹性体237和第二弹性体238的恢复力而第一流道开闭部件231和第二流道开闭部件232向彼此靠近的方向移动,并且通过流体沿关闭流体流道215的方向对多个流道开闭部件233的面对阻挡凸缘235的面所施加的压力来关闭流体流道215,从而能够划定流体流道215。

即,阻挡凸缘235与多个流道开闭部件233之间的流体能够向关闭流体流道215的方向对多个流道开闭部件233施加压力。因此,不仅可通过弹性体239的弹性力,而且也可以通过组当凸缘235与多个流道开闭部件233之间的流体来有效地关闭流体流道215。

因此,由于流道开闭部230划定流体流道215而在流体流入部211与动力活塞220之间可形成一区域,从而因流入到所述一区域中的流体的流动及压力,动力活塞220可沿流体流道215移动,并且通过流体排出部212排出通过流体流入部211流入且使动力活塞220旋转的流体。

此外,如前述的图6及图7所示,随着这种动力活塞220沿环形的流体流道215旋转,因流体的正压,流体可通过流体流入部211有效地流入到流体流道215内。

即,所流入的流体的压力使得动力活塞220沿环形的流体流道215移动,并且可通过使与动力活塞220连接的轴250旋转而有效地传递旋转动力。

如图8所示,对本发明的第三实施例所涉及的外燃机系统401进行说明。此外,对与本发明的第一实施例及第二实施例的结构相同的结构省略说明。

本发明的第三实施例所涉及的外燃机系统401包括循环管道410、锅炉420、动力发生器200、冷却器430和吸入器100。

在循环管道410的内部储存有流体。此外,循环管道410可被形成为闭环形状而使储存在内部的流体循环。

作为一例,储存在循环管道410内部的流体可以是加热时汽化的水。

锅炉420可通过加热循环管道410而使储存在循环管道410内部的流体汽化。具体而言,在锅炉420的内部形成有燃烧室,锅炉420进一步可包括:供气部421,在锅炉外壳的一侧开口而形成;排气部422,被形成在锅炉外壳的另一侧并使通过供气部421流入的空气在燃烧室内部燃烧之后排出。

此外,在锅炉420的燃烧室可设置有未图示的燃料供给装置。

因此,由于锅炉420的燃烧室所产生的热,储存在穿过燃烧室的循环管道410内部的流体升温并被汽化。

循环管道410内部的经汽化的流体可供给到动力发生器200中。即,经锅炉420汽化的流体可流入动力发生器200中。

具体而言,动力发生器200可具有与第二实施例的动力发生器200相同的结构。

因此,如前述的图5所示,可通过流体流入部211供给循环管道410内部的经锅炉420汽化的流体。

即,可通过流体流入部211供给经汽化的流体而使动力活塞220移动并通过流体排出部212排出流体。

借助冷却器430来冷却通过这种动力发生器200的流体排出部212排出的、经汽化的流体以使其相变。

作为一例,在储存在循环管道410内部的流体为水的情况下,通过冷却器430来冷却经锅炉420汽化(steam)的流体并使其重新变成水。

即,冷却器430可使储存在循环管道410内部的流体冷却。

作为一例,可通过空冷方式来冷却循环管道410。

此外,循环管道410被设置在冷却器430与锅炉420之间,以使内部的流体能够循环。

吸入器100可将循环管道410中的流体供给到锅炉420中,使得经冷却器430冷却的流体通过锅炉420被加热。此外,吸入器100可被设置在冷却器430与锅炉420之间。

吸入器100可包括与本发明的第一实施例的吸入器100相同的结构。作为一例,本发明的第三实施例所涉及的吸入器100可以是泵。

因此,如前述的图2所示,可通过流入部111向吸入器100供给经冷却器430冷却的流体。

吸入器100的活塞120与动力发生器200的轴250连接,从而当轴250旋转时能够一同旋转。因此,由于活塞120的旋转,通过流入部111流入吸入器100中的流体可通过排出部112被排出,从而被供给到循环管道410中。

此外,循环管道410的一部分连接吸入器100的排除部112与动力发生器200的流体流入部211之间,并且通过锅炉420来加热循环管道410内部的流体。

并且,循环管道410的剩余管道连接动力发生器200的流体排出部212与吸入器100的流入部111之间,并且可通过冷却器130来冷却循环管道410内部的经汽化的流体。

具体而言,在吸入器100包括旋转轴150的情况下,由于旋转轴150与动力发生器200的轴250彼此连接而能够一同旋转。

此外,在动力发生器200的轴250上可直接连接有吸入器100的活塞120。

因此,动力发生器200的轴250的一侧可向未图示的装置传递动力,动力发生器200的轴250的另一侧可使吸入器100的活塞120旋转。

根据如上所述的结构,本发明的第三实施例所涉及的外燃机401不仅可通过动力发生器200的轴250的旋转来传递动力,而且能够使吸入器100的活塞120有效地旋转。

因此,在没有用于使储存在循环管道410内部的流体流动的附加动力源的情况下,动力发生器200的轴250能够使吸入器100的活塞120有效地旋转。

如图9所示,对本发明的第四实施例所涉及的内燃机系统301进行说明。此外,与对本发明的第一实施例及第二实施例的结构相同的结构省略说明。

本发明的第四实施例所涉及的内燃机系统301包括吸入器100、动力发生器200、燃料供给部270、点燃部260和水供给部280。

吸入器100可包括与第一实施例的吸入器100相同的结构。

动力发生器200可包括与本发明的第二实施例的动力发生器200相同的结构。

燃料供给部270可向动力发生器200的流体流道215内部供给燃料。具体而言,燃料供给部270可被设置在动力发生器200的动力发生外壳210的一侧,从而向流体流道215供给燃料。

即,由吸入器100的排出部112排出的已施加压力的气体通过动力发生器200的流体流入部211流入到流体流道215的内部。此时,当通过燃料供给部270向流体流道215内部供给燃料时,可在流体流道215内部对气体和燃料进行混合。

点火部260可使流体流道215内部的与燃料混合的气体点燃。具体而言,点火部260可与燃料供给部270邻接地被设置在动力发生器200的动力发生外壳210上。

此外,点火部260可通过点燃流体流道215内部的气体与燃料混合的混合气体而在流体流道215内部引起爆发。

因此,当在流体流道215内部发生爆发时,这种爆炸力使得动力活塞220能够沿流体流道215移动以使与动力活塞220连接的轴250通过旋转而传递动力。即,通过使与沿流体流道215移动的动力活塞220连接的轴250旋转而产生旋转动力。

水供给部280可向流体流道215内部供水。具体而言,水供给部280可被设置在动力发生器200的动力发生外壳210上。在用点火部260点燃经燃料供给部270供给的燃料与流体流道215内部的流体混合的混合流体以利用由燃烧引起的爆炸力而使动力活塞220沿流体流道215旋转一圈之后,水供给部280可向流体流道215内部供水。

水供给部280可向流体流道215内部供水。具体而言,水供给部280可被设置在动力发生器200的动力发生外壳210上。在用点火部260点燃经燃料供给部270供给的燃料与流体流道215内部的流体混合的混合流体以利用由燃烧引起的爆炸力而使动力活塞220沿流体流道215旋转一圈之后,水供给部280可向流体流道215内部供水。

即,在通过流体流道215内部的燃烧而加热流体流道215内部之后,水供给部280可向流体流道215供水,从而使通过流体流入部211流入的经压缩的气体与水混合并使其由已加热的流体流道215汽化。因此,在流体流道215中汽化的水的压力会增加,从而使动力活塞220旋转。即,动力活塞220可通过由供给部280供给的水的汽化而沿流体流道215旋转一圈。

具体而言,当通过水供给部280向流体流道215供水时,停止燃料供给部270和点火部260的工作。

即,可通过未图示的控制部来交替水供给部280的工作与燃料供给部270和点火部26的工作。

此外,水供给部280可冷却经燃烧而加热的流体流道215的内部。

由于轴250与吸入器100内部的活塞120连接,从而轴250的旋转动力可使流体顺利地流入到吸入器100中。

轴250与吸入器100内部的活塞120之间的连接可通过与前述的第三实施例相同的方式来连接。

或者,在本发明的第一实施例的吸入器100包括第一活塞125和第二活塞127,第二实施例的动力发生器200包括第一动力活塞225和第二动力活塞227的情况下,在用点火部260点燃经燃料供给部270供给的燃料与流体流道215内部的流体混合的混合气体以利用由燃烧引起的爆炸力而使动力活塞220中的第一动力活塞225或第二动力活塞227沿流体流道215旋转之后,水供给部280可向流体流道215内部供水。

即,在通过流体流道215内部的燃烧而加热流体流道215内部之后,水供给部280可向流体流道215供水,从而使通过流体流入部211流入的经压缩的气体与水混合并使其由加热的流体流道215汽化。

具体而言,动力活塞220中的第一动力活塞225或第二动力活塞227可通过由水供给部280供给的水的汽化而沿流体流道215旋转。

因此,在轴250旋转一圈的期间,第一动力活塞225和第二动力活塞227能够沿流体流道215分别旋转一圈而有效地产生动力。即,第一动力活塞225和第二动力活塞227能够分别使多个流体开闭部件233开闭,从而使多个流道开闭部件233在轴250旋转一圈的期间开闭两次。

此外,本发明的第四实施例所涉及的内燃机系统301的动力发生器200进一步可包括流入止回阀290。

流入止回阀290可被设置在动力发生器200的流体流入部211上。具体而言,流入止回阀290可被设置在流体流入部211的流体流入管道上,以用于防止通过流体流入管道流入的流体重新通过流体流入部211排出。

即,在流体通过流体流入部211流入流体流道215时,可打开流体止回阀290,在没有通过流体流入部211流入的流体时,可关闭流体流入止回阀290。

因此,本发明所涉及的内燃机系统310不仅如同普通的内燃机那样可通过燃料的燃烧而产生动力,而且可通过由水供给部280供给的水的汽化来使动力活塞220旋转而产生动力。

即,与现有的内燃机相比,本发明所涉及的内燃机系统301能够节约燃料的消耗,并且能够有效地降低燃料的燃烧所产生的废气中所包含的氮氧化物。

如图10至图13所示,对本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500进行说明。此外,对与本发明的第一实施例及第二实施例的结构相同的结构省略说明。

本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500包括空气储罐510、吸入器100、动力发生器200、燃料供给部270、点火部260和转换阀520。

在空气储罐510的内部储存有压缩空气。具体而言,在空气储罐510的内部可填充有压缩空气。

吸入器100可包括与本发明的第一实施例的吸入器100相同的结构。因此可通过吸入器100的流入部111来吸入外部空气。

动力发生器200可包括与本发明的第二实施例的动力发生器200相同的结构。具体而言,供给到动力发生器200中的空气可由空气储罐510供给或者可通过吸入器100的排出部112来供给。

燃料供给部270和点火部260可被形成为具有与前述的本发明的第四实施例的内燃机系统301所包括的燃料供给部270和点火部260相同的结构。

因此,可通过动力发生器200的流体流入部211,将流体供给到流体流道215中,并且用点火部260点燃由燃料供给部270供给的燃料与流体混合的混合流体以使其燃烧,从而利用爆发的压力使动力活塞220旋转,进而对轴250产生旋转动力。

转换阀520可向动力发生器200选择性地供给储存在空气储罐510中的压缩空气或者通过吸入器100的排出部112所排出的外部空气。

即,可根据转换阀520的转换,向动力发生器200供给储存在空气储罐510中的压缩空气,或者向动力发生器200供给通过吸入器100的排出部112所排出的外部空气。

因此,如汽车等具备空气动力发生系统500的驱动装置可通过空气储罐510或吸入器100选择性地向动力发生器200供给空气。

此外,如图11所示,本发明的第五实施例的空气混合动力发生系统500进一步可包括控制部550。

控制部550可控制转换阀520的转换。即,控制部550可通过使转换阀520转换而向动力发生器200供给储存在空气储罐510中的压缩空气,或者向动力发生器200供给通过吸入器100的排出部112所排出的外部空气。

具体而言,空气混合动力发生系统500进一步可包括速度检测部540。因此,控制部550可通过检测具备空气动力发生系统500的驱动装置的速度并对由检测部540检测出的速度信息和已设定在控制部550中的设定速度进行比较判断来控制转换阀520的转换。

作为一例,速度检测部540可通过检测附加速度检测传感器或汽车油门的转动角度来判断是否减速或加速。

此外,本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500的吸入器100进一步可包括排出止回阀160。

排出止回阀160可被设置在吸入器100的排出部112上。具体而言,排出止回阀160可被设置在排出部112的排出管道上,以用于防止通过排出管道的排出流体重新流入流道115中而设置。

即,在通过排出部112将流体排出到吸入器100的流道115外侧时,可打开排出止回阀160,在没有通过排出部112所排出的流体时,可关闭排出止回阀160。

此外,控制部550可包括第一模式551、第二模式552和第三模式553。

如图10所示,第一模式551可通过控制部550控制转换阀520而使由吸入器100排出的流体被供给至空气储罐510中。即,当处于第一模式551时,吸入器100的排出部112和空气储罐510的出入部511可彼此连通。此时,不会向动力发生器200供给空气。

具体而言,在具备空气混合动力发生系统500的驱动装置进行减速的情况下,第一模式551可利用吸入器100的旋转轴150的旋转力而使通过吸入器100的流入部111流入的外部空气通过吸入器100的排出部112流入空气储罐510的出入部511中,从而将空气填充到空气储罐510中。

即,通过吸入器100的流入部111流入的外部空气可通过吸入器100的排出部112被供给到空气储罐510中,并且由于吸入器100的活塞120的旋转而待供给到空气储罐510中的外部空气经压缩后被填充到空气储罐510中。

具体而言,空气混合动力发生系统500可包括阀295。阀295可被设置在动力发生器200的流体流入部211的一侧。

当处于第一模式551时,打开阀295,从而外部空气被供给到流体流道215内部并借助动力活塞220沿流体流道215移动之后,可通过流体排出部212被排出。

如图12所示,在第二模式552中,可通过控制部550控制转换阀520而使储存在空气储罐510中的压缩空气被供给到动力发生器200中。此时,转换阀520可连通动力发生器200与空气储罐510之间并关闭吸入器100的排出部112。

即,当处于第二模式552时,转换阀520仅使储存在空气储罐510中的压缩空气被供给到动力发生器200中。

因此,在第二模式552下,当以已设定在控制部550中的低速对具备空气混合动力发生系统500的驱动装置进行驱动时,可通过仅利用空气储罐510中的压缩空气来进行旋转的动力发生器200的轴250的旋转力而产生动力。

此外,当处于第二模式552时,控制部550可通过停止向动力发生器200供给燃料的燃料供给部270和点火部260的工作而使得在动力发生器200中不发生由压缩空气引起的燃烧。

即,当处于第二模式552时,可仅利用储存在空气储罐510中的压缩空气来对具备空气混合动力发生系统500的驱动装置进行驱动。

因此,这种驱动装置能够有效地降低空气与燃料的燃烧时所产生的废气中所包含的氮氧化物等,并且能够有效地降低燃料的消耗。

本发明的第五实施例所涉及的混合动力发生系统500进一步可包括旋转轴150和离合器570。

旋转轴150可被形成为与本发明的第一实施例的吸入器100相同。

离合器570可包括:第一离合器部571,被设置在吸入器100的旋转轴150的一端部;和第二离合器部572,与所述第一离合器部571配合并能够与所述旋转轴150一同旋转。即,离合器570可被设置在吸入器100的旋转轴150的一端部和与吸入器100的旋转轴150的一端部相对的动力发生器200的轴250之间。

具体而言,第二离合器部572被设置在与旋转轴150的一端部相对的动力发生器200的轴250的一端部,从而能够与第一离合器部571选择性地配合。

此外,可通过控制部550来控制离合器570。

具体而言,在处于上述的第二模式552的情况下,由于第一离合器部571和第二离合器部572相隔开而可仅通过动力发生器200的轴250的旋转来产生动力。

因此,在这种情况下,能够降低驱动吸入器100所需要的动力并仅通过压缩空气来行驶,从而与为了驱动吸入器100而使旋转轴150旋转时相比较能够消除能量消耗。

如图13所示,在第三模式553下可通过控制部550控制转换阀520而向动力发生器200同时供给储存在空气储罐510中的压缩空气及经过吸入器100的排出部112的外部空气。

此时,转换阀520使经过空气储罐510的出入部511的压缩空气及经过吸入器100的排出部112的外部空气连通到动力发生器200。

此外,在处于第三模式553的情况下,控制部550可通过使燃料供给部270和点火部260工作而向动力发生器200的流体流道215内部喷射燃料,并且在流体流道215内部通过点燃燃料与流体混合的混合流体而引起燃烧。

具体而言,在以已设定在控制部550中的高速对具备空气混合动力发生系统500的驱动装置进行驱动的情况下,控制部550可通过按第三模式控制转换阀520、燃料供给部270和点火部260来提高动力发生器200的轴250的旋转。

即,在以高速对驱动装置进行驱动的情况下,经过吸入器100的排出部111的外部空气及储存在空气储罐510中的压缩空气会流入动力发生器200中而能够使流入动力发生器200的流体吸入部211中的流体燃烧。

此外,本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500进一步可包括压力检测部530。

压力检测部530能够在空气储罐510内部检测压力。即,压力检测部530可检测储存在空气储罐510内部的压缩空气量。

此外,控制部550进一步可包括第四模式554。

在储存在空气储罐510中的压缩空气被供给到动力发生器200中并控制转换阀520以关闭吸入器100的排出部111的情况下,控制部550可通过对由压力检测传感器530检测出的信息和已设定的压力值进行比较而使供给到动力发生器200中的压缩空气燃烧。

具体而言,在由压力检测部530检测出的信息为已设定的压力值以上并需要高速行驶的情况下,控制部550可判断为无法利用储存在空气储罐510中的压缩空气来使动力发生器200的轴250有效地旋转,从而通过使燃料供给部270及点火部260工作而在动力发生器200的流体流道215中引起燃烧。

此外,在处于上述的第四模式554的情况下,第一离合器部572和第二离合器部572相隔开,从而可仅通过轴250的旋转来产生动力。即,在处于第二模式552和第四模式554的情况下,控制部550可使吸入器100的旋转轴150和动力发生器200的轴250相隔开。

因此,在这种情况下,能够降低驱动吸入器100所需要的动力并用较少的燃料来进行高速行驶,从而与为了驱动吸入器100而使旋转轴150旋转时相比较能够缩减能量消耗。

此外,在处于第一模式551和第三模式553的情况下,控制部550能够控制离合器570以使吸入器100的旋转轴150和动力发生器200的轴250配合。

在由压力检测传感器530检测出的信息为已设定的压力值以上的情况下,控制部550能够控制转换阀520以使储存在空气储罐510中的压缩空气被供给到动力发生器220中并关闭吸入器100的排出部111,在由压力检测传感器530检测出的信息小于已设定的压力值的情况下,控制部550可通过控制离合器570和转换阀520而使空气通过吸入器100被供给到动力发生器220中。

具体而言,控制部550能够控制离合器570以使旋转轴150和轴250彼此配合,并且能够控制转换阀520以使空气通过吸入器100被供给到动力发生器200中。

因此,可根据速度以及已设定的值或者储存在空气储罐510内部的压缩空气的压力而以多种模式操作空气混合动力发生系统500的控制部550。

即,在现有的汽车进行行驶的情况下,始终进行燃烧,而与此相反,本发明可根据具备空气混合动力发生系统500的驱动装置的状态而选择性地在动力发生器200中进行燃烧,在减速时能够向空气储罐510填充空气,在低速行驶时能够仅利用空气储罐510中的经压缩的空气来产生动力,从而能够防止包含氮氧化物的废气的排出。

此外,本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500进一步可包括水供给部280。

水供给部280可通过与前述的本发明的第四实施例的水供给部280相同的结构来形成。

可通过控制部550来控制水供给部280。具体而言,在通过控制部550使燃料供给部270及点火部260工作而在动力发生器200内部进行燃烧之后,水供给部280在经加热的流体流道215内部喷射水,从而能够利用经汽化的流体压力来使动力活塞220旋转。

此外,可通过控制部550的控制而使得水供给部280的工作与燃料供给部270及点火部260的工作交替。具体而言,在动力活塞220沿流体流道215旋转一圈的期间,可使燃料供给部270及点火部260工作并使水供给部280停止,之后在动力活塞220沿流体流道215旋转一圈的期间,可使燃料供给部270及点火部260停止并使水供给部280工作。

作为一例,在处于第三模式553及第四模式554的情况下,控制部550可使水供给部280工作。

因此,本发明的第五实施例所涉及的空气混合动力发生系统500不仅可利用由燃料引起的燃烧来使活塞220旋转,而且可通过利用水供给部280而被汽化的蒸汽来使动力活塞220旋转,从而能够减少燃料,并能够减少废气中所包含的氮氧化物。

以上,参照附图对本发明的实施例进行了说明,但本发明所属技术领域的普通技术人员应能理解在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下能够以其它具体方式实施本发明。

因此,应理解为从所有方面来看以上所记载的实施例为示意性的而不是限定性的。本发明的范围通过后述的权利要求书来呈现而不是由上述详细的说明呈现,应解释为本发明的范围包含从权利要求书的意义和范围以及等同概念中导出的所有经变更或经变形的方式。

<附图标记说明>

100:吸入器 110:外壳

111:流入部 112:排出部

115:流道

120:活塞 130:开闭部

133:多个开闭部件 135:合页轴

139:弹性部件 150:旋转轴

200:动力发生器 201:中空部

210:动力发生外壳 211:流体流入部

212:流体排出部 215:流体流道

220:动力活塞 230:流道开闭部

233:多个流道开闭部件 239:弹性体

235:阻挡凸缘

260:点火部 270:燃料供给部

280:水供给部 301:内燃机系统

401:外燃机系统 410:循环管道

420:锅炉 430:冷却器

500:空气混合动力发生系统 510:空气储罐

520:转换阀 530:压力检测部

550:控制部 551:第一模式

552:第二模式 553:第三模式

554:第四模式 570:离合器

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