内燃转子发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种内燃转子发动机，包括旋转外壳体、叶轮独立转子、永磁体、燃烧室、旋转电感线圈、氧化剂源和还原剂源，在所述旋转外壳体上设工质分配通道，所述工质分配通道的气相工质出口与内射喷射通道的工质入口连通，所述内射喷射通道与所述旋转外壳体有矩设置，所述燃烧室与所述工质分配通道的工质入口连通，所述内射喷射通道喷射的气体工质对所述叶轮独立转子的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子旋转，所述永磁体设在所述叶轮独立转子上，所述旋转电感线圈设在所述旋转外壳体上，所述永磁体与所述旋转电感线圈相互作用在所述旋转电感线圈产生电动势。本发明体积小，重量轻，由于是连续燃烧，所以燃料多样性好，污染排放少。
【专利说明】内燃转子发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃转子发动机。
【背景技术】
[0002]传统活塞式内燃机体积大、功率密度低，而燃气轮机由于存在压气机，所以，很难小型化，为此，需要发明一种功率密度高、效率高的新型发动机。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
方案1.一种内燃转子发动机，包括旋转外壳体、叶轮独立转子、永磁体、燃烧室、旋转电感线圈、氧化剂源和还原剂源，在所述旋转外壳体上设工质分配通道，所述工质分配通道的气相工质出口与内射喷射通道的工质入口连通，所述内射喷射通道与所述旋转外壳体有矩设置，所述叶轮独立转子设置在所述旋转外壳体的内部，所述叶轮独立转子的旋转轴线与所述旋转外壳体的旋转轴线共线，所述叶轮独立转子与所述旋转外壳体旋转配合设置，所述内射喷射通道喷射的气体工质对所述叶轮独立转子的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子旋转，在所述旋转外壳体上设乏气导出口，做功后的气体工质由所述乏气导出口导出；所述燃烧室设置在所述旋转外壳体上，所述燃烧室与所述工质分配通道的工质入口连通，或所述燃烧室设置在静止机体上，所述燃烧室的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道的工质入口连通；在所述燃烧室设置在所述旋转外壳体上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源经旋转接头与所述燃烧室连通，在所述燃烧室设置在所述静止机体上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源与所述燃烧室连通；所述永磁体设在所述叶轮独立转子上，所述旋转电感线圈设在所述旋转外壳体上，所述永磁体与所述旋转电感线圈相互作用在所述旋转电感线圈产生电动势，或所述永磁体设在所述旋转外壳体上，所述旋转电感线圈设在所述叶轮独立转子上，所述永磁体与所述旋转电感线圈相互作用在所述旋转电感线圈产生电动势；所述旋转电感线圈经电刷对外输出电力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对静止发电线圈形成电磁感应，所述静止发电线圈对外输出电力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对电感转子形成电磁感应，所述电感转子对外输出机械动力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对永磁转子形成电磁感应，所述永磁转子对外输出机械动力。
[0004]方案2.在方案I至的基础上，选择性地使所述永磁体设为柱面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转柱面电感线圈。
[0005]方案3.在方案I至的基础上，选择性地使所述永磁体设为端面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转端面电感线圈。
[0006]方案4.在方案I至方案3中任一方案的基础上，选择性地在所述旋转外壳体的内侧壁上设至少一个壳体轴流叶轮结构，在所述叶轮独立转子上设与所述壳体轴流叶轮结构同数量的转子轴流叶轮结构。[0007]方案5.在方案I至方案3中任一方案的基础上，选择性地在所述旋转外壳体的内侧壁上设至少一个壳体轴流叶轮结构，在所述叶轮独立转子上设个数为所述壳体轴流叶轮结构的数量减一个的转子轴流叶轮结构。
[0008]方案6.—种内燃转子发动机，包括旋转外壳体、静止叶轮、燃烧室、氧化剂源和还原剂源，在所述旋转外壳体上设工质分配通道，所述工质分配通道的气相工质出口与内射喷射通道的工质入口连通，所述内射喷射通道与所述旋转外壳体有矩设置，所述静止叶轮设置在所述旋转外壳体的内部，所述静止叶轮的轴线与所述旋转外壳体的旋转轴线共线，所述静止叶轮与所述旋转外壳体旋转配合设置，所述内射喷射通道喷射的气体工质被所述静止叶轮的叶轮结构转向，在所述旋转外壳体上设乏气导出口，做功后的气体工质由所述乏气导出口导出；所述燃烧室设置在所述旋转外壳体上，所述燃烧室与所述工质分配通道的工质入口连通，或所述燃烧室设置在静止机体上，所述燃烧室的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道的工质入口连通；在所述燃烧室设置在所述旋转外壳体上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源经旋转接头与所述燃烧室连通，在所述燃烧室设置在所述静止机体上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源与所述燃烧室连通；所述旋转外壳体对外输出机械动力，或在所述旋转外壳体上设置永磁体，所述永磁体对静止发电线圈形成电磁感应，所述静止发电线圈对外输出电力。
[0009]方案7.在方案I至方案6中任一项的基础上，选择性地使所述内射喷射通道与所述旋转外壳体轴向有矩设置，所述叶轮结构设为轴流透平。
[0010]方案8.在方案I至方案6中任一项的基础上，选择性地使所述内射喷射通道与所述旋转外壳体径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平。
[0011]方案9.一种内燃转子发动机，包括静止外壳体、叶轮独立转子、燃烧室、氧化剂源和还原剂源，在所述静止外壳体上设工质分配通道，所述工质分配通道的气相工质出口与内射喷射通道的工质入口连通，所述叶轮独立转子设置在所述静止外壳体的内部，所述叶轮独立转子与所述静止外壳体旋转配合设置，所述内射喷射通道喷射的气体工质对所述叶轮独立转子的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子旋转，在所述静止外壳体上设乏气导出口，做功后的气体工质由所述乏气导出口导出；所述燃烧室设置在所述静止外壳体上或所述燃烧室设置在静止机体上，所述燃烧室的气体工质出口与所述工质分配通道的工质入口连通，所述氧化剂源和所述还原剂源与所述燃烧室连通；所述叶轮独立转子对外输出机械动力，或在所述叶轮独立转子上设置永磁体，所述永磁体对静止发电线圈形成电磁感应，所述静止发电线圈对外输出电力。
[0012]方案10.在方案9的基础上，选择性地使所述内射喷射通道与所述静止外壳体有
矩设置。
[0013]方案11.在方案9或方案10的基础上，选择性地使所述叶轮独立转子的旋转轴线与所述静止外壳体的轴线共线。
[0014]方案12.在上述所有中任一方案的基础上，选择性地使所述内燃转子发动机还包括回热器，所述回热器设置在所述燃烧室的工质入口和所述乏气导出口之间的工质流通通道上。
[0015]方案13.在上述所有包括所述内射喷射通道的方案中任一方案的基础上，选择性地使所述内射喷射通道设为内射拉瓦尔喷管。[0016]方案14.一种内燃转子发动机,包括旋转外壳体、喷管独立转子、永磁体、燃烧室、旋转电感线圈、氧化剂源和还原剂源，在所述喷管独立转子上设工质分配通道，所述工质分配通道的气相工质出口与外射喷射通道的工质入口连通，所述外射喷射通道与所述喷管独立转子有矩设置，在所述旋转外壳体的内侧设叶轮结构，所述喷管独立转子设置在所述旋转外壳体的内部，所述喷管独立转子的旋转轴线与所述旋转外壳体的旋转轴线共线，所述喷管独立转子与所述旋转外壳体旋转配合设置，所述外射喷射通道喷射的气体工质对所述叶轮结构做功推动所述旋转外壳体旋转，在所述旋转外壳体上设乏气导出口，做功后的气体工质由所述乏气导出口导出；所述燃烧室设置在所述喷管独立转子上，所述燃烧室与所述工质分配通道的工质入口连通，或所述燃烧室设置在静止机体上，所述燃烧室的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道的工质入口连通；在所述燃烧室设置在所述喷管独立转子上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源经旋转接头与所述燃烧室连通，在所述燃烧室设置在所述静止机体上的结构中，所述氧化剂源和所述还原剂源与所述燃烧室连通；所述永磁体设在所述喷管独立转子上，所述旋转电感线圈设在所述旋转外壳体上，所述永磁体与所述旋转电感线圈相互作用在所述旋转电感线圈产生电动势，或所述永磁体设在所述旋转外壳体上，所述旋转电感线圈设在所述喷管独立转子上，所述永磁体与所述旋转电感线圈相互作用在所述旋转电感线圈产生电动势；所述旋转电感线圈经电刷对外输出电力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对静止发电线圈形成电磁感应，所述静止发电线圈对外输出电力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对电感转子形成电磁感应，所述电感转子对外输出机械动力，或所述旋转电感线圈设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对永磁转子形成电磁感应，所述永磁转子对外输出机械动力。
[0017]方案15.在方案14的基础上，选择性地使所述永磁体设为柱面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转柱面电感线圈。
[0018]方案16.在方案14的基础上，选择性地使所述永磁体设为端面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转端面电感线圈。
[0019]方案17.在方案14至方案16中任一方案的基础上，选择性地使所述内燃转子发动机还包括回热器，所述回热器设置在所述燃烧室的工质入口和所述乏气导出口之间的工质流通通道上。
[0020]方案18.在方案14至方案17中任一项的基础上，选择性地使所述外射喷射通道与所述喷管独立转子轴向有矩设置，所述叶轮结构设为轴流透平。
[0021]方案19.在方案14至方案17中任一项的基础上，选择性地使所述外射喷射通道与所述喷管独立转子径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平。
[0022]方案20.在上述所有包括所述外射喷射通道的方案中任一方案的基础上，选择性地使所述外射喷射通道设为外射拉瓦尔喷管。
[0023]方案21.在上述所有方案中任一方案的基础上，选择性地使所述内燃转子发动机还包括工质回收静止壳体，所述乏气导出口与所述工质回收静止壳体连通；在所述工质回收静止壳体上设冷凝冷却器或所述工质回收静止壳体与冷凝冷却器连通，在所述工质回收静止壳体上设有所述冷凝冷却器的结构中，所述工质回收静止壳体的液体出口与液体加压泵的工质入口连通，在所述工质回收静止壳体与所述冷凝冷却器连通的结构中，所述冷凝冷却器的液体出口与液体加压泵的工质入口连通；所述液体加压泵的工质出口与所述燃烧室的连通。
[0024]方案22.在上述所有方案中任一方案的基础上，选择性地使所述内燃转子发动机还包括膨胀剂源，所述膨胀剂源与所述燃烧室连通。
[0025]方案23.在上述所有方案中任一方案的基础上，选择性地使所述燃烧室的承压能力大于3MPa。
[0026]方案24.在上述所有方案中任一方案的基础上，选择性地使所述燃烧室产生的工质的温度和压力符合类绝热关系。
[0027]本发明中，所谓的“旋转外壳体”是指自身发生旋转的、密闭的壳体。
[0028]本发明中，所谓的“叶轮独立转子”是指带有叶轮的、设置在所述旋转外壳体内的、与外界没有直接机械连接的转子。
[0029]本发明中，所谓的“喷管独立转子”是指带有喷射通道的、设置在所述旋转外壳体内的、与外界没有直接机械连接的转子。
[0030]本发明中，所谓的“旋转电感线圈”是指作旋转运动的电感线圈。
[0031]本发明中，所谓的“所述内射喷射通道与所述旋转外壳体有矩设置”是指所述内射喷射通道喷射所受到的反作用力的方向线与所述旋转外壳体的旋转轴线不相交的设置方式，即所述内射喷射通道由喷射所获得的反作用力对于所述旋转外壳体的旋转轴线形成扭矩的设置方式。
[0032]本发明中，所谓的“所述外射喷射通道与所述喷管独立转子有矩设置”是指所述外射喷射通道喷射所受到的反作用力的方向线与所述喷管独立转子的旋转轴线不相交的设置方式，即所述外射喷射通道由喷射所获得的反作用力对于所述喷管独立转子的旋转轴线形成扭矩的设置方式。
[0033]本发明中，所谓的“所述内射喷射通道与所述旋转外壳体轴向有矩设置”是指所述内射喷射通道的喷射方向与所述旋转外壳体的旋转轴线之间的夹角不等于90度，且所述内射喷射通道的喷射方向线与所述旋转外壳体的旋转轴线不相交的设置方式。
[0034]本发明中，所谓的“所述内射喷射通道与所述旋转外壳体径向有矩设置”是指所述内射喷射通道的喷射方向与所述旋转外壳体的旋转轴线之间的夹角等于90度，且所述内射喷射通道的喷射方向线与所述旋转外壳体的旋转轴线不相交的设置方式。
[0035]本发明中，所谓的“所述外射喷射通道与所述喷管独立转子轴向有矩设置”是指所述外射喷射通道的喷射方向与所述喷管独立转子的旋转轴线之间的夹角不等于90度，且所述外射喷射通道的喷射方向线与所述喷管独立转子的旋转轴线不相交的设置方式。
[0036]本发明中，所谓的“所述外射喷射通道与所述喷管独立转子径向有矩设置“是指所述外射喷射通道的喷射方向与所述喷管独立转子的旋转轴线之间的夹角等于90度，且所述外射喷射通道的喷射方向线与所述喷管独立转子的旋转轴线不相交的设置方式。
[0037]本发明中，所谓的“所述内射喷射通道与所述静止外壳体有矩设置”是指所述内射喷射通道喷射所受到的反作用力的方向线与所述静止外壳体的轴线不相交的设置方式，即所述内射喷射通道由喷射所获得的反作用力对于所述静止外壳体的旋转轴线形成扭矩的设置方式。
[0038]本发明中，在设有所述旋转外壳体的结构中，所述内射喷射通道是指向所述旋转外壳体内部喷射的喷射通道。所述内射喷射通道可选择性的设置一个或两个以上，在设置所述内射喷射通道时，要充分考虑所述旋转外壳体的动平衡和所述旋转外壳体的受力平衡。
[0039]本发明中，在设有所述静止外壳体的结构中，所述内射喷射通道是指向所述静止外壳体内部喷射的喷射通道。所述内射喷射通道可选择性的设置一个或两个以上，在设置所述内射喷射通道时，要充分考虑所述静止外壳体的受力平衡。
[0040]本发明中，所述外射喷射通道是指向远离所述喷管独立转子轴线方向喷射的喷射通道。所述外射喷射通道可选择性的设置一个或两个以上，在设置所述外射喷射通道时，要充分考虑所述喷管独立转子的动平衡和所述喷管独立转子的受力平衡。
[0041]本发明中，所述喷射通道是指一切可以喷射流体获得反作用力的通道，例如，亚音速喷管、超音速喷管(即拉瓦尔喷管)、透平(包括涡轮)或导流喷射通道等。
[0042]本发明中，所述喷射通道设置的目的是通过流体喷射产生反作用力。
[0043]本发明中，所述工质分配通道是指为了向两个以上喷射通道分配工质的工质通道。
[0044]本发明中，所述电感转子是指由闭合电感线圈和导磁体构成的在旋转磁场的作用下发生旋转的转子，例如，异步电机的鼠笼转子。
[0045]本发明中，所述永磁转子是指由永磁磁铁构成的，在旋转磁场作用下能够发生旋转的转子。
[0046]本发明中，所述叶轮结构是指由叶片构成的结构体，可以是轴流式即轴流透平(也可称轴流叶片)，也可以径流式即径流透平。
[0047]本发明中，所述叶轮结构是指透平。
[0048]本发明中所公开的所述内燃转子发动机的工质可以是水，也可以是其它一切可用于朗肯循环的工质，例如，烷烃、氟立昂或醇类等。
[0049]本发明中，所述燃烧室的承压能力大于3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、IOMPa, IIMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa 或大于 30MPa。
[0050]本发明中，所述燃烧室的工质压力应与其承压能力相匹配，即所述燃烧室内的最高工质压力达到其承压能力。
[0051 ] 本发明中，可根据公知技术对工质进行回热。
[0052]本发明中，可根据公知技术利用即将进入所述燃烧室内的流体(氧化剂、还原剂和/或膨胀剂，和/或前两者及三者的混合物)吸收所述燃烧室壁上的热量或吸收其它余热，提闻热效率，且提闻部件的使用寿命。
[0053]本发明中，所述还原剂源是指能够提供还原剂的装置、单元或系统，例如，由还原剂储罐和还原剂加压泵构成的系统等。
[0054]本发明中，所述氧化剂源是指能够提供氧化剂的装置、单元或系统，例如，由氧化剂储罐和氧化剂加压泵构成的系统等。
[0055]本发明中，所述膨胀剂源是指能够提供膨胀剂的装置、单元或系统，例如，由膨胀剂储罐和膨胀剂加压泵构成的系统等。
[0056]本发明中，所述还原剂源中的还原剂是指燃料，例如，碳氢化合物、碳氢氧化合物、碳、氢等，具体举例如:汽油、柴油、重油、轻油、煤油、天然气、甲醇、乙醇或氢气等。
[0057]本发明中，所述氧化剂源中的氧化剂是指能够与所述还原剂源中的还原剂发生燃烧化学反应的物质，例如，氧、含氧混合物或过氧化氢等，具体举例如:高压氧气、液氧、高压空气、液化空气、过氧化氢或过氧化氢水溶液等。
[0058]本发明中，所述膨胀剂源中的膨胀剂是指不与所述氧化剂和所述还原剂发生化学反应的物质，例如，水、二氧化碳、氮或惰性气体等。
[0059]本发明中，应根据公知技术设置冷源对所述冷凝冷却器内的工质进行冷却冷凝，所述冷源可为散热器或热交换器等。
[0060]本发明中，可根据公知技术对所述冷凝冷却器内的被冷却冷凝工质进行回热。
[0061]本发明中，所谓的类绝热关系包括下列三种情况:1.气体工质的状态参数(即工质的温度和压力)点在工质绝热关系曲线(即经过标准状态点的工质绝热关系曲线)上，即气体工质的状态参数点在图20中O-A-H所示曲线上；2.气体工质的状态参数(即工质的温度和压力)点在所述工质绝热关系曲线左侧，即气体工质的状态参数点在图20中O-A-H所示曲线的左侧；3.气体工质的状态参数(即工质的温度和压力)点在所述工质绝热关系曲线右侧，即气体工质的状态参数点在图20中O-A-H所示曲线的右侧，但是气体工质的温度不高于由此气体工质的压力按绝热关系计算所得温度加1000K的和、加950K的和、加900K的和、加850K的和、加800K的和、加750K的和、加700K的和、加650K的和、加600K的和、加550K的和、加500K的和、加450K的和、加400K的和、加350K的和、加300K的和、加250K的和、加200K的和、加190K的和、加180K的和、加170K的和、加160K的和、加150K的和、加140K的和、加130K的和、加120K的和、加IlOK的和、加100K的和、加90K的和、加80K的和、加70K的和、加60K的和、加50K的和、加40K的和、加30K的和/或不高于加20K的和，即如图20所示，所述气体工质的实际状态点为B点，A点是压力与B点相同的绝热关系曲线上的点，A点和B点之间的温差应小于1000K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550Κ、500Κ、450Κ、400Κ、350Κ、300Κ、250Κ、200Κ、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、110Κ、100Κ、90Κ、80Κ、70Κ、60Κ、50Κ、40Κ、30Κ 或小于 20Κ。
[0062]本发明中，所谓类绝热关系可以是上述三种情况中的任何一种，也就是指:所述内燃燃烧室的产生的工质的状态参数(即气体工质的温度和压力)点在如图20所示的通过B点的绝热过程曲线E-B-D的左侧区域内。
[0063]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。
[0064]本发明的有益效果如下:
本发明中所公开的所述内燃转子发动机体积小，重量轻，由于是连续燃烧，所以燃料多样性好，污染排放少。
【专利附图】
【附图说明】
[0065]图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是本发明实施例3的结构示意图；
图4是本发明实施例4的结构示意图； 图5是本发明实施例5的结构示意图；
图6是本发明实施例6的结构示意图；
图7是本发明实施例7的结构示意图；
图8是本发明实施例8的结构示意图；
图9是本发明实施例9的结构示意图；
图10是本发明实施例10的结构示意图；
图11是本发明实施例11的结构示意图；
图12是本发明实施例12的结构示意图；
图13是本发明实施例13的结构示意图；
图14是本发明实施例14的结构示意图；
图15是本发明实施例15的结构示意图；
图16是本发明实施例16的结构示意图；
图17是本发明实施例17的结构示意图；
图18是本发明实施例18的结构示意图；
图19是本发明实施例19的结构示意图；
图20所示的是气体工质的温度T和压力P的关系图，
图中:
I旋转外壳体、2叶轮独立转子、3永磁体、4燃烧室、5旋转电感线圈、6工质分配通道、7内射喷射通道、8乏气导出口、9工质回收静止壳体、10冷凝冷却器、11液体加压泵、13氧化剂源、14还原剂源、15回热器、16静止机体、17膨胀剂源、21喷管独立转子、22静止叶轮、71外射喷射通道、51静止发电线圈、52电感转子、53永磁转子、100静止外壳体。
【具体实施方式】
[0066]实施例1
如图1所示的内燃转子发动机，包括旋转外壳体1、叶轮独立转子2、永磁体3、燃烧室
4、旋转电感线圈5、氧化剂源13和还原剂源14，在所述旋转外壳体I上设工质分配通道6，所述工质分配通道6的气相工质出口与内射喷射通道7的工质入口连通，所述内射喷射通道7与所述旋转外壳体I有矩设置，所述叶轮独立转子2设置在所述旋转外壳体I的内部，所述叶轮独立转子2的旋转轴线与所述旋转外壳体I的旋转轴线共线，所述叶轮独立转子2与所述旋转外壳体I旋转配合设置，所述内射喷射通道7喷射的气体工质对所述叶轮独立转子2的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子2旋转，在所述旋转外壳体I上设乏气导出口 8，做功后的气体工质由所述乏气导出口 8导出，所述燃烧室4设置在所述旋转外壳体I上，所述燃烧室4与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14经旋转接头与所述燃烧室4连通，所述永磁体3设在所述叶轮独立转子2上，所述旋转电感线圈5设在所述旋转外壳体I上，所述永磁体3与所述旋转电感线圈5相互作用在所述旋转电感线圈5产生电动势，所述旋转电感线圈5设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈5对静止发电线圈51形成电磁感应,所述静止发电线圈51对外输出电力。
[0067]具体的,本实施例中,所述永磁体3设为柱面永磁体,所述旋转电感线圈5设为旋转柱面电感线圈，所述内射喷射通道7与所述旋转外壳体I径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平。
[0068]本实施例中，所述内射喷射通道7设为内射拉瓦尔喷管。
[0069]实施例2
如图2所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:取消所述静止发电线圈51，使所述闭合电感线圈5对电感转子52形成电磁感应，所述电感转子52对外输出机械动力。
[0070]实施例3
如图3所示的内燃转子发动机，其与实施例2的区别在于:取消所述对电感转子52，所述闭合电感线圈5对永磁转子53形成电磁感应,所述永磁转子53对外输出机械动力。
[0071]实施例4
如图4所示的内燃转子发动机，其与实施例2的区别在于:所述永磁体3改设在所述旋转外壳体I上，所述旋转电感线圈5改设在所述叶轮独立转子2上。
[0072]本发明中的所有设有所述旋转外壳体I和所述叶轮独立转子2的实施方式中，均可选择性地参照本实施例将所述永磁体3改设在所述旋转外壳体I上,将所述旋转电感线圈5改设在所述叶轮独立转子2上。
[0073]实施例5
如图5所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:所述内燃转子发动机还包括膨胀剂源17，所述膨胀剂源17与所述燃烧室4连通。
[0074]作为可以变换的实施方式，本发明中其它所有未设所述膨胀剂源17的实施方式均可参照本实施例选择性地设置所述膨胀剂源17。
[0075]实施例6
如图6所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:所述燃烧室4设置在静止机体16上，所述燃烧室4的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14与所述燃烧室4连通。
[0076]作为可以变换的实施方式，本发明中的所有设有所述旋转外壳体I和所述叶轮独立转子2的实施方式中均可参照本实施例选择性地将所述燃烧室4设置在静止机体16。
[0077]实施例7
如图7所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:所述内燃转子发动机还包括回热器15，所述回热器15设置在所述燃烧室4的工质入口和所述乏气导出口 8之间的工质流通通道上。具体地，本实施例中所述回热器15设置在所述氧化剂源13的工质入口和所述乏气导出口 8之间的工质流通通道上。
[0078]作为可以变换的实施方式，本发明中的其它所有实施方式中均可参照本实施例选择性地设置所述回热器15。
[0079]实施例8
如图8所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:改为使所述内射喷射通道7与所述旋转外壳体I轴向有矩设置，所述叶轮结构改设为径流透平。
[0080]实施例9
如图9所示的内燃转子发动机，其与实施例1的区别在于:将所述永磁体3改设为端面永磁体，所述旋转电感线圈5改设为旋转端面电感线圈。
[0081]实施例10 如图10所示的内燃转子发动机，包括旋转外壳体1、喷管独立转子21、永磁体3、燃烧室4、旋转电感线圈5、氧化剂源13和还原剂源14，在所述喷管独立转子21上设工质分配通道6，外射喷射通道71与所述喷管独立转子21有矩设置，所述工质分配通道6的气相工质出口与所述外射喷射通道71的工质入口连通，在所述旋转外壳体I的内侧设叶轮结构，所述喷管独立转子21设置在所述旋转外壳体I的内部，所述喷管独立转子21的旋转轴线与所述旋转外壳体I的旋转轴线共线，所述喷管独立转子21与所述旋转外壳体I旋转配合设置，所述外射喷射通道71喷射的气体工质对所述叶轮结构做功推动所述旋转外壳体I旋转，在所述旋转外壳体I上设乏气导出口 8，做功后的气体工质由所述乏气导出口 8导出，所述燃烧室4设置在静止机体16上，所述燃烧室4经旋转接头与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14与所述燃烧室4连通，所述永磁体3设在所述喷管独立转子21上，所述旋转电感线圈5设在所述旋转外壳体I上，所述永磁体3与所述旋转电感线圈5相互作用在所述旋转电感线圈5产生电动势，所述旋转电感线圈5设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈5对静止发电线圈51形成电磁感应,所述静止发电线圈51对外输出电力。
[0082]具体的,本实施例中,所述永磁体3设为柱面永磁体,所述旋转电感线圈5设为旋转柱面电感线圈；所述外射喷射通道71与所述喷管独立转子21径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平；所述外射喷射通道71设为外射拉瓦尔喷管。
[0083]作为可变换的实施方式，本实施例中以及下述所有设有所述旋转外壳体I和所述喷管独立转子21的实施方式中，均可改为将所述燃烧室4设在所述喷管独立转子21上，所述氧化剂源13和所述还原剂源14经旋转接头与所述燃烧室4连通。
[0084]实施例11
如图11所示的内燃转子发动机，其与实施10的区别在于:改为使所述外射喷射通道71与所述喷管独立转子21轴向有矩设置，所述叶轮结构设为轴流透平；
实施例12
如图12所示的内燃转子发动机，其与实施10的区别在于:取消所述静止发电线圈51，改为使所述闭合电感线圈5对电感转子52形成电磁感应,所述电感转子52对外输出机械动力。
[0085]实施例13
如图13所示的内燃转子发动机，其与实施12的区别在于:取消所述对电感转子52，改为使所述闭合电感线圈5对永磁转子53形成电磁感应，所述永磁转子53对外输出机械动力。
[0086]实施例14
如图14所示的内燃转子发动机，其与实施12的区别在于:所述永磁体3改设在所述旋转外壳体I上，所述旋转电感线圈5改设在所述喷管独立转子21上。
[0087]本发明中的所有设有所述旋转外壳体I和所述喷管独立转子21的实施方式中，均可选择性地参照本实施例将所述永磁体3改设在所述旋转外壳体I上,将所述旋转电感线圈5改设在所述喷管独立转子21上。
[0088]实施例15
如图15所示的内燃转子发动机，其与实施10的区别在于:所述内燃转子发动机还包括膨胀剂源17，所述膨胀剂源17与所述燃烧室4连通。
[0089]实施例16
如图16所示的内燃转子发动机，包括旋转外壳体1、静止叶轮22、燃烧室4、氧化剂源13和还原剂源14，在所述旋转外壳体I上设工质分配通道6，内射喷射通道7与所述旋转外壳体I有矩设置，所述工质分配通道6的气相工质出口与所述内射喷射通道7的工质入口连通，所述静止叶轮22设置在所述旋转外壳体I的内部，所述静止叶轮22的轴线与所述旋转外壳体I的旋转轴线共线，所述静止叶轮22与所述旋转外壳体I旋转配合设置，所述内射喷射通道7喷射的气体工质被所述静止叶轮22的叶轮结构转向，在所述旋转外壳体I上设乏气导出口 8，做功后的气体工质由所述乏气导出口 8导出，所述燃烧室4设置在所述旋转外壳体I上，所述燃烧室4与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14经旋转接头与所述燃烧室4连通，在所述旋转外壳体I上设置永磁体3，所述永磁体3对静止发电线圈51形成电磁感应,所述静止发电线圈51对外输出电力。
[0090]本实施例中，所述内射喷射通道7设为内射拉瓦尔喷管。
[0091]作为可变换的实施方式，所述燃烧室4还可改设在静止机体16上，所述燃烧室4的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14与所述燃烧室4连通。
[0092]作为可变换的实施方式，还可取消所述旋转外壳体I上的永磁体3，所述旋转外壳体I直接对外输出机械动力。
[0093]实施例17
如图17所示的内燃转子发动机，包括静止外壳体100、叶轮独立转子2、燃烧室4、氧化剂源13和还原剂源14，在所述静止外壳体100上设工质分配通道6，所述工质分配通道6的气相工质出口与内射喷射通道7的工质入口连通，所述内射喷射通道7设置在所述静止外壳体100上，所述叶轮独立转子2设置在所述静止外壳体100的内部，所述叶轮独立转子2与所述静止外壳体100旋转配合设置，所述内射喷射通道7喷射的气体工质对所述叶轮独立转子2的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子2旋转，在所述静止外壳体100上设乏气导出口 8，做功后的气体工质由所述乏气导出口 8导出；所述燃烧室4设置在所述静止外壳体100上，所述燃烧室4与所述工质分配通道6的工质入口连通，所述氧化剂源13和所述还原剂源14与所述燃烧室4连通，所述叶轮独立转子2对外输出机械动力。
[0094]本实施例中，所述内射喷射通道7设为内射拉瓦尔喷管。
[0095]作为可变换的实施方式，所述燃烧室4还可改设在静止机体16上。
[0096]作为可变换的实施方式，可选择性地使所述叶轮独立转子2的旋转轴线与所述静止外壳体100的轴线共线和/或使所述内射喷射通道7与所述静止外壳体100有矩设置。
[0097]实施例18
如图18所示的内燃转子发动机，其与实施例17的区别在于:代替所述叶轮独立转子2对外输出机械动力，而在所述叶轮独立转子2上设置永磁体3，所述永磁体3对静止发电线圈51形成电磁感应,所述静止发电线圈51对外输出电力。
[0098]实施例19
如图19所示的内燃转子发动机，其在实施例18的基础上，所述内燃转子发动机还包括工质回收静止壳体9，所述乏气导出口 8与所述工质回收静止壳体9旋转连通，所述工质回收静止壳体9与冷凝冷却器10连通，所述冷凝冷却器10的液体出口与液体加压泵11的工质入口连通，所述液体加压泵11的工质出口与所述燃烧室4的连通。
[0099]作为可变换的实施方式，所述冷凝冷却器10还可改为设置在所述工质回收静止壳体9上，并使所述工质回收静止壳体9的液体出口与液体加压泵11的工质入口连通。
[0100]作为可变换的实施方式，本发明中的所有实施方式中，均可选择性地参照本实施例中设置所述工质回收静止壳体9和所述冷凝冷却器10等相关结构。
[0101]本发明中上述包括所述旋转电感线圈5的各实施方式中，给出了几种所述旋转电感线圈5上产生电动势对外输出的形式:通过所述静止发电线圈51对外输出电力，通过使所述闭合电感线圈对电感转子52形成电磁感应,所述电感转子52对外输出机械动力，或通过所述闭合电感线圈对永磁转子53形成电磁感应,所述永磁转子53对外输出机械动力；作为可以变换的实施方式，上述各包括所述旋转电感线圈5的实施方式可以在上述不同的实施例中给出的形式中任则其一，不受各实施方式中已经选择的形式的限制，除此之外，还可选择性地使所述旋转电感线圈5经电刷对外输出电力。
[0102]本发明的上述所有设有所述旋转外壳体I和所述叶轮独立转子2实施例方式中，都在所述旋转外壳体I的内侧壁上设置了一个壳体轴流叶轮结构，其中“将所述内射喷射通道7设为与所述旋转外壳体I轴向有矩设置，所述叶轮结构设为轴流透平”的实施方式中，例如实施例8，所述叶轮独立转子2的叶轮结构即为转子轴流叶轮结构，即相当于在所述叶轮独立转子2上设与所述壳体轴流叶轮结构同数量的转子轴流叶轮结构，而“将所述内射喷射通道7与所述旋转外壳体I径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平”的实施方式中，例如实施例1至实施例7，所述叶轮独立转子2上未设置转子轴流叶轮结构，即在所述叶轮独立转子2上设个数为所述壳体轴流叶轮结构的数量减一个的转子轴流叶轮结构。
[0103]作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式中的所述壳体轴流叶轮结构可以不设，或者，可以“按照所述叶轮独立转子2上的转子轴流叶轮结构与所述壳体轴流叶轮结构同数量的方式”或“按照所述叶轮独立转子2上的转子轴流叶轮结构的数量比所述壳体轴流叶轮结构的数量少一个的方式”增设所述转子轴流叶轮结构和所述壳体轴流叶轮结构，并选择性地使所述转子轴流叶轮结构和所述壳体轴流叶轮结构交替设置，从而使得工质中的能量能够被充分转化成旋转动力，提高效率。同理，可以在所有设置所述外射喷射通道71的实施方式中按照“所述喷管独立转子21上的转子轴流叶轮结构与所述壳体轴流叶轮结构同数量的方式”或“按照所述喷管独立转子21上的转子轴流叶轮结构的数量比所述壳体轴流叶轮结构的数量多一个的方式”增设所述转子轴流叶轮结构和所述壳体轴流叶轮结构。
[0104]本发明中的上述所有实施方式中，都可以选择性的将所述燃烧室4产生的工质的温度和压力符合类绝热关系。
[0105]本发明中的上述所有实施方式中，都可以选择性的将所述燃烧室的承压能力设为大于 3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、IOMPa、IIMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa 或大于 30MPa。
[0106]作为可变换的实施方式，本发明所有的将所述永磁体3设为柱面永磁体的实施方式，都可以参照实施例9将所述永磁体3改设为端面永磁体，所述旋转电感线圈5改设为旋转端面电感线圈。
[0107]作为可变换的实施方式，本发明中的上述所有将所述内射喷射通道7与所述旋转外壳体I径向有矩设置实施方式中，均可参照实施例8将所述内射喷射通道7可改为与所述旋转外壳体I轴向有矩设置，并将所述叶轮结构改设为轴流透平。
[0108]作为可变换的实施方式，本发明中的上述所有将所述外射喷射通道71与所述喷管独立转子2径向有矩设置实施方式中，均可参照实施例11将所述外射喷射通道71可改为与所述喷管独立转子2轴向有矩设置，并将所述叶轮结构改设为轴流透平。
[0109]本发明中的上述所有设有所述内射喷射通道7的实施方式中，均将所述内射喷射通道7设为了内射拉瓦尔喷管，作为可变换的实施方式，均可将所述内射喷射通道7改设为内射亚音速喷管、内射拉瓦尔喷管或内射导流喷射通道等。
[0110]本发明中的上述所有设有所述外射喷射通道71实施方式中，均将所述外射喷射通道71设为了外射拉瓦尔喷管，作为可变换的实施方式，均可将所述外射喷射通道71改设为外射亚音速喷管、外射拉瓦尔喷管或外射导流喷射通道等。
[0111]本发明中，所述旋转接头在图中没有示出。
[0112]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。
【权利要求】
1.一种内燃转子发动机，包括旋转外壳体(1)、叶轮独立转子(2)、永磁体(3)、燃烧室(4)、旋转电感线圈(5)、氧化剂源(13)和还原剂源(14)，其特征在于:在所述旋转外壳体(1)上设工质分配通道(6)，所述工质分配通道(6)的气相工质出口与内射喷射通道(7)的工质入口连通，所述内射喷射通道(7)与所述旋转外壳体(1)有矩设置，所述叶轮独立转子(2)设置在所述旋转外壳体(1)的内部，所述叶轮独立转子(2)的旋转轴线与所述旋转外壳体(1)的旋转轴线共线，所述叶轮独立转子(2)与所述旋转外壳体(1)旋转配合设置，所述内射喷射通道(7)喷射的气体工质对所述叶轮独立转子(2)的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子(2)旋转，在所述旋转外壳体(1)上设乏气导出口(8)，做功后的气体工质由所述乏气导出口(8)导出；所述燃烧室(4)设置在所述旋转外壳体(1)上，所述燃烧室(4)与所述工质分配通道(6)的工质入口连通，或所述燃烧室(4)设置在静止机体上，所述燃烧室(4)的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道(6)的工质入口连通；在所述燃烧室(4)设置在所述旋转外壳体(1)上的结构中，所述氧化剂源(13)和所述还原剂源(14)经旋转接头与所述燃烧室(4)连通，在所述燃烧室(4)设置在所述静止机体上的结构中，所述氧化剂源(13)和所述还原剂源(14)与所述燃烧室(4)连通；所述永磁体(3)设在所述叶轮独立转子(2)上，所述旋转电感线圈(5)设在所述旋转外壳体(1)上，所述永磁体(3)与所述旋转电感线圈(5)相互作用在所述旋转电感线圈(5)产生电动势，或所述永磁体(3)设在所述旋转外壳体(1)上，所述旋转电感线圈(5 )设在所述叶轮独立转子(2 )上，所述永磁体(3 )与所述旋转电感线圈(5)相互作用在所述旋转电感线圈(5)产生电动势；所述旋转电感线圈(5 )经电刷对外输出电力，或所述旋转电感线圈(5 )设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对静止发电线圈(51)形成电磁感应,所述静止发电线圈(51)对外输出电力，或所述旋转电感线圈(5 )设为闭合电感线圈，所述闭合电感线圈对电感转子(52 )形成电磁感应，所述电感转子(52)对外输出机械动力，或所述旋转电感线圈(5)设为闭合电感线圈,所述闭合电感线圈对永磁转子(53)形成电磁感应,所述永磁转子(53)对外输出机械动力。
2.如权利要求1所述内燃转子·发动机，其特征在于:所述永磁体(3)设为柱面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转柱面电感线圈。
3.如权利要求1所述内燃转子发动机，其特征在于:所述永磁体(3)设为端面永磁体，所述旋转电感线圈设为旋转端面电感线圈。
4.如权利要求1至3中任一项所述内燃转子发动机，其特征在于:在所述旋转外壳体(I)的内侧壁上设至少一个壳体轴流叶轮结构，在所述叶轮独立转子(2)上设与所述壳体轴流叶轮结构同数量的转子轴流叶轮结构。
5.如权利要求1至3中任一项所述内燃转子发动机，其特征在于:在所述旋转外壳体(I)的内侧壁上设至少一个壳体轴流叶轮结构，在所述叶轮独立转子(2)上设个数为所述壳体轴流叶轮结构的数量减一个的转子轴流叶轮结构。
6.一种内燃转子发动机，包括旋转外壳体(1)、静止叶轮(22)、燃烧室(4)、氧化剂源(13)和还原剂源(14)，其特征在于:在所述旋转外壳体(1)上设工质分配通道(6)，所述工质分配通道(6)的气相工质出口与内射喷射通道(7)的工质入口连通，所述内射喷射通道(7 )与所述旋转外壳体(1)有矩设置，所述静止叶轮(22 )设置在所述旋转外壳体(1)的内部，所述静止叶轮(22)的轴线与所述旋转外壳体(1)的旋转轴线共线，所述静止叶轮(22)与所述旋转外壳体(1)旋转配合设置，所述内射喷射通道(7)喷射的气体工质被所述静止叶轮(22 )的叶轮结构转向，在所述旋转外壳体(1)上设乏气导出口( 8 )，做功后的气体工质由所述乏气导出口(8)导出；所述燃烧室(4)设置在所述旋转外壳体(1)上，所述燃烧室(4)与所述工质分配通道(6)的工质入口连通，或所述燃烧室(4)设置在静止机体(16)上，所述燃烧室(4)的气体工质出口经旋转接头与所述工质分配通道(6)的工质入口连通；在所述燃烧室(4)设置在所述旋转外壳体(1)上的结构中，所述氧化剂源(13)和所述还原剂源(14)经旋转接头与所述燃烧室(4)连通，在所述燃烧室(4)设置在所述静止机体(16)上的结构中，所述氧化剂源(13)和所述还原剂源(14)与所述燃烧室(4)连通；所述旋转外壳体(I)对外输出机械动力，或在所述旋转外壳体(1)上设置永磁体(3),所述永磁体(3)对静止发电线圈(51)形成电磁感应,所述静止发电线圈(51)对外输出电力。
7.如权利要求1至3中任一项或6所述内燃转子发动机，其特征在于:所述内射喷射通道(7)与所述旋转外壳体(1)轴向有矩设置，所述叶轮结构设为轴流透平。
8.如权利要求1至3中任一项或6所述内燃转子发动机，其特征在于:所述内射喷射通道(7)与所述旋转外壳体(1)径向有矩设置，所述叶轮结构设为径流透平。
9.一种内燃转子发动机，包括静止外壳体(100)、叶轮独立转子(2)、燃烧室(4)、氧化剂源(13)和还原剂源(14)，其特征在于:在所述静止外壳体(100)上设工质分配通道(6)，所述工质分配通道(6)的气相工质出口与内射喷射通道(7)的工质入口连通，所述内射喷射通道(7)设置在所述静止外壳体(100)上，所述叶轮独立转子(2)设置在所述静止外壳体(100)的内部，所述叶轮独立转子(2)与所述静止外壳体(100)旋转配合设置，所述内射喷射通道(7)喷射的气体工质对所述叶轮独立转子(2)的叶轮结构做功推动所述叶轮独立转子(2)旋转，在所述静止外壳体(100)上设乏气导出口(8)，做功后的气体工质由所述乏气导出口( 8 )导出；所述燃烧室(4 )设置在所述静止外壳体(100)上或所述燃烧室(4 )设置在静止机体(16 )上，所述燃·烧室(4)的气体工质出口与所述工质分配通道(6 )的工质入口连通，所述氧化剂源(13)和所述还原剂源(14)与所述燃烧室(4)连通；所述叶轮独立转子(2 )对外输出机械动力，或在所述叶轮独立转子(2 )上设置永磁体(3 )，所述永磁体(3 )对静止发电线圈(51)形成电磁感应,所述静止发电线圈(51)对外输出电力。
10.如权利要求9所述内燃转子发动机，其特征在于:所述内射喷射通道(7)与所述静止外壳体(100)有矩设置。
【文档编号】F23J7/00GK103850798SQ201410053588
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2013年2月17日
【发明者】靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司