径向多级防窜流流体机构及包括其的装置.pdf

本发明公开了一种径向多级防窜流流体机构及包括其的装置，所述径向多级防窜流流体机构包括腔体和旋转体，所述旋转体设置在所述腔体内，在所述旋转体的半径方向上设置至少一个环形径向隔离区，所述环形径向隔离区的两侧形成环形工作区，在所述环形工作区内的旋转体上设置凸起结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体的壁上设置隔离体座口，在所述隔离体座口处设置隔离体，所述隔离体与所述隔离体座口配合，对应每个所述环形工作区设置进气口，对应每个所述环形工作区设置排气口，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连通。本发明径向多级防窜流流体机构的结构体积小，承压能力强。

权利要求书
1.  一种径向多级防窜流流体机构，包括腔体(1)和旋转体(2)，其特征 在于：所述旋转体(2)设置在所述腔体(1)内，在所述旋转体(2)的半径 方向上设置至少一个环形径向隔离区(3)，所述环形径向隔离区(3)的两侧 形成环形工作区，在所述环形工作区内的旋转体(2)上设置凸起结构，对应 每个所述环形工作区在所述腔体(1)的壁上设置隔离体座口(4)，在所述隔 离体座口(4)处设置隔离体(5)，所述隔离体(5)与所述隔离体座口(4) 配合，对应每个所述环形工作区设置工质入口(6)，对应每个所述环形工作区 设置工质出口(7)，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连 通；调整串联连通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体座口(4)的相位 和/或调整与此两个相邻的所述环形工作区对应的所述旋转体(2)上的凸起结 构的相位，使此两个相邻的所述环形工作区中在任何时刻至少一个所述环形工 作区的所述工质出口(7)和所述工质入口(6)之间处于非连通状态。

2.  一种径向多级防窜流流体机构，包括腔体(1)和旋转体(2)，其特征 在于：所述旋转体(2)设置在所述腔体(1)内，在所述旋转体(2)的半径 方向上设置至少一个环形径向隔离区(3)，所述环形径向隔离区(3)的两侧 形成环形工作区，在所述环形工作区内的旋转体(2)上设置凹陷结构，对应 每个所述环形工作区在所述腔体(1)的壁上设置隔离体座口(4)，在所述隔 离体座口(4)处设置隔离体(5)，所述隔离体(5)与所述隔离体座口(4) 配合，对应每个所述环形工作区设置工质入口(6)，对应每个所述环形工作区 设置工质出口(7)，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连 通；调整串联连通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体座口(4)的相位 和/或调整与此两个相邻的所述环形工作区对应的所述旋转体(2)上的凹陷结 构的相位，使此两个相邻的所述环形工作区中在任何时刻至少一个所述环形工 作区的所述工质出口(7)和所述工质入口(6)之间处于非连通状态。

3.  如权利要求1所述径向多级防窜流流体机构，其特征在于：对应一个 所述环形工作区内的旋转体(2)上设置两个以上所述凸起结构。

4.  如权利要求2所述径向多级防窜流流体机构，其特征在于：对应一个 所述环形工作区内的旋转体(2)上设置两个以上所述凹陷结构。

5.  如权利要求1至4中任一项所述径向多级防窜流流体机构，其特征在 于：所述旋转体(2)设为旋转盘。

6.  如权利要求1或3所述径向多级防窜流流体机构，其特征在于：所述 旋转体(2)设为旋转盘，所述凸起结构的高度不同。

7.  如权利要求1至4中任一项所述径向多级防窜流流体机构，其特征在 于：所述旋转体(2)设为旋转盘，所述环形径向隔离区(3)设置在所述旋转 盘的端面上。

8.  如权利要求1至4中任一项所述径向多级防窜流流体机构，其特征在 于：所述旋转体(2)设为旋转盘，设置在所述旋转盘不同端面的所述环形工 作区并联连通。

9.  如权利要求1至4中任一项所述径向多级防窜流流体机构，其特征在 于：所述旋转体(2)设为旋转盘，设置在所述旋转盘不同端面的所述环形工 作区串联连通。

10.  如权利要求1至4中任一项所述径向多级防窜流流体机构，其特征在 于：所述环形径向隔离区(3)在半径方向上的尺寸不同。

说明书径向多级防窜流流体机构及包括其的装置
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种径向多级防窜流流体机构，本 发明还涉及包括所述径向多级防窜流流体机构的压气机和发动机。
背景技术
在传统滚动转子流体机构中，隔离体是沿径向方向设置的，这样不仅机构 庞大，而且严重影响缸内承压能力，因此，需要发明一种新型流体机构。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1：一种径向多级防窜流流体机构，包括腔体和旋转体，所述旋转体 设置在所述腔体内，在所述旋转体的半径方向上设置至少一个环形径向隔离 区，所述环形径向隔离区的两侧形成环形工作区，在所述环形工作区内的旋转 体上设置凸起结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体的壁上设置隔离体座 口，在所述隔离体座口处设置隔离体，所述隔离体与所述隔离体座口配合，对 应每个所述环形工作区设置工质入口，对应每个所述环形工作区设置工质出 口，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连通；调整串联连 通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体座口的相位和/或调整与此两个相 邻的所述环形工作区对应的所述旋转体上的凸起结构的相位，使此两个相邻的 所述环形工作区中在任何时刻至少一个所述环形工作区的所述工质出口和所 述工质入口之间处于非连通状态。
方案2：一种径向多级防窜流流体机构，包括腔体和旋转体，所述旋转体 设置在所述腔体内，在所述旋转体的半径方向上设置至少一个环形径向隔离 区，所述环形径向隔离区的两侧形成环形工作区，在所述环形工作区内的旋转 体上设置凹陷结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体的壁上设置隔离体座 口，在所述隔离体座口处设置隔离体，所述隔离体与所述隔离体座口配合，对 应每个所述环形工作区设置工质入口，对应每个所述环形工作区设置工质出 口，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连通；调整串联连 通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体座口的相位和/或调整与此两个相 邻的所述环形工作区对应的所述旋转体上的凹陷结构的相位，使此两个相邻的 所述环形工作区中在任何时刻至少一个所述环形工作区的所述工质出口和所 述工质入口之间处于非连通状态。
方案3：在方案1的基础上，使对应一个所述环形工作区内的旋转体上设 置两个以上所述凸起结构。
方案4：在方案2的基础上，使对应一个所述环形工作区内的旋转体上设 置两个以上所述凹陷结构。
方案5：在方案1至4中任一方案的基础上，所述旋转体设为旋转盘。
方案6：在方案1或3的基础上，所述旋转体设为旋转盘，所述凸起结构 的高度不同。
方案7：在方案1至4中任一方案的基础上，所述旋转体设为旋转盘，所 述环形径向隔离区设置在所述旋转盘的端面上。
方案8：在方案1至4中任一方案的基础上，所述旋转体设为旋转盘，设 置在所述旋转盘不同端面的所述环形工作区并联连通。
方案9：在方案1至4中任一方案的基础上，所述旋转体设为旋转盘，设 置在所述旋转盘不同端面的所述环形工作区串联连通。
方案10：在方案1至4中任一方案的基础上，所述环形径向隔离区在半径 方向上的尺寸不同。
方案11：在方案1至4中任一方案的基础上，所述环形工作区在半径方向 上的尺寸不同。
方案12：在方案1至4中任一方案的基础上，对应一个所述环形工作区设 置两个以上所述隔离体座口。
方案13：在方案1至4中任一方案的基础上，所述环形径向隔离区设为径 向隔离凸起结构。
方案14：在方案1至4中任一方案的基础上，所述环形径向隔离区设为径 向隔离凹陷结构。
方案15：在方案1至4中任一方案的基础上，所述隔离体与所述旋转体接 触密封配合。
方案16：在方案1至4中任一方案的基础上，使所述隔离体与所述旋转体 非接触密封配合。
方案17：在方案1至4中任一方案的基础上，至少两个所述环形工作区的 所述隔离体固连设置。
方案18：在方案1至4中任一方案的基础上，所述隔离体受隔离体控制机 构控制。
方案19：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为与所述旋转体具 有相同轮廓线的缸外旋转体。
方案20：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为曲柄连杆控制装 置。
方案21：在方案20的基础上，所述曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆往复 件机构。
方案22：在方案20的基础上，所述曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆机构。
方案23：在方案20的基础上，所述曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆齿轮 齿条摆动件机构。
方案24：在方案20的基础上，所述曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆摆杆 摆动件机构。
方案25：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为盘形凸轮。
方案26：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为凸轮控制机构。
方案27：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为偏心旋转行星控 制机构。
方案28：在方案18的基础上，所述隔离体控制机构设为斜盘控制机构。
方案29：在方案19至28中任一方案的基础上，所述隔离体以所述隔离体 控制机构的静止点为心的近心点和远心点与所述隔离体以所述旋转体的静止 点为心的近心点和远心点分别对应。
方案30：在方案1-4任一方案的基础上，所有所述隔离体中至少一个所述 隔离体与所述旋转体接触密封配合设置，所有所述隔离体中至少一个所述隔离 体与所述旋转体非接触密封配合设置。
方案31：在方案1-4任一方案的基础上，所有所述隔离体中至少一个所述 隔离体与所述旋转体接触密封配合设置，所有所述隔离体中至少一个所述隔离 体与所述旋转体非接触密封配合设置，接触密封配合设置的所述隔离体和非接 触密封配合设置的所述隔离体固连设置。
方案32：在方案1-4任一方案的基础上，与一所述环形工作区所对应的所 述工质出口和与另一所述环形工作区所对应的所述工质入口连通。
方案33：在方案32的基础上，在至少一个所述工质出口和所述工质入口 之间的连通通道上设排热器。
方案34：在方案1-4任一方案的基础上，在所述工质入口处设第一工质控 制阀。
方案35：在方案34的基础上，在串联连通的所有所述环形工作区中最上 一级所述环形工作区所对应的所述工质入口处设第一工质控制阀。
方案36：在方案1-4任一方案的基础上，在所述工质出口处设第二工质控 制阀。
方案37：在方案36的基础上，在串联连通的所有所述环形工作区中最下 一级所述环形工作区所对应的所述工质出口处设第二工质控制阀。
方案38：在方案1至37中任一方案的基础上，所述径向多级防窜流流体 机构设为多级液体泵。
方案39：在方案1至37中任一方案的基础上，所述径向多级防窜流流体 机构设为多级液体马达。
方案40：在方案1至37中任一方案的基础上，所有所述环形工作区中的 一部分设为压气工作区，另一部分设为膨胀工作区。
方案41：在方案38的基础上，所述压气工作区的所述环形工作区所对应 的所述工质出口经燃烧室与所述膨胀工作区的所述环形工作区所对应的所述 工质入口连通。
方案42：在方案41的基础上，所述压气工作区的所述环形工作区所对应 的所述工质入口与速度型压气机的工质出口连通，所述膨胀工作区的所述环形 工作区所对应的所述工质出口与速度型做功机构的工质入口连通。
方案43：在方案42的基础上，所述速度型做功机构和所述压气工作区联 动设置。
方案44：在方案42的基础上，所述压气工作区和所述膨胀工作区联动设 置。
方案45：在方案44的基础上，所述压气工作区、所述膨胀工作区和所述 速度型做功机构三者联动设置。
方案46：在方案1-4任一方案的基础上，在所述旋转体上设置两个所述环 形工作区，两个所述环形工作区经燃烧室串联连通。
方案47：在方案46的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述环形工 作区的所述工质入口与速度型压气机的工质出口连通，工质入口与所述燃烧室 连通的所述环形工作区的所述工质出口与速度型做功机构的工质入口连通。
方案48：在方案47的基础上，所述速度型做功机构和工质出口与所述燃 烧室连通的所述环形工作区联动设置。
方案49：在方案47的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述环形工 作区和工质入口与所述燃烧室连通的所述环形工作区联动设置。
方案50：在方案49的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述环形工 作区、工质入口与所述燃烧室连通的所述环形工作区和所述速度型做功机构三 者联动设置。
方案51：在方案42至45中任一方案、47至50中任一方案的基础上，所 述速度型压气机设为多级速度型压气机。
方案52：在方案42至45中任一方案、47至50中任一方案的基础上，所 述速度型做功机构设为多级速度型做功机构。
方案53：在方案42或47的基础上，所述速度型做功机构和所述速度型压 气机联动设置。
方案54：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，所述径向多级防窜流流体机构的所述工质入口与高压工质源连通。
方案55：在方案54的基础上，在所述工质入口和所述高压工质源之间的 连通通道上设工质控制阀a。
方案56：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口和下一级所述环形工 作区所对应的所述工质入口连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质 入口设为总工质入口，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口设为总 工质出口，所述总工质入口与高压工质源连通。
方案57：在方案56的基础上，在所述总工质入口和所述高压工质源之间 的连通通道上设工质控制阀a。
方案58：在方案55或57的基础上，所述高压工质源设为间歇燃烧室或设 为连续燃烧室。
方案59：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口经燃烧室与另外所述 径向多级防窜流流体机构的所述工质入口连通。
方案60：在方案59的基础上，在所述工质出口和燃烧室之间设工质控制 阀b。
方案61：在方案60的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构的所述工质入口与速度型压气机的工质出口连通，工质入口 与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口与速度型 做功机构的工质入口连通。
方案62：在方案61的基础上，所述速度型做功机构和工质出口与所述燃 烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构联动设置。
方案63：在方案61的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构和工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体 机构联动设置。
方案64：在方案63的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构、工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机 构和所述速度型做功机构三者联动设置。
方案65：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口和下一级所述环形工 作区所对应的所述工质入口连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质 入口设为总工质入口，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口设为总 工质出口，所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口经燃烧室与另外所 述径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口连通。
方案66：在方案65的基础上，在所述总工质出口和燃烧室之间的工质回 路上设工质控制阀b。
方案67：在方案66的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向 多级防窜流流体机构的所述总工质入口与速度型压气机的工质出口连通，总工 质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口 与速度型做功机构的工质入口连通。
方案68；在方案67的基础上，所述速度型做功机构和总工质出口与所述 燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构联动设置。
方案69：在方案67的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向 多级防窜流流体机构和总工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流 流体机构联动设置。
方案70：在方案69的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构、总工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体 机构和所述速度型做功机构三者联动设置。
方案71：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口经燃烧室与此所述径 向多级防窜流流体机构的所述工质入口连通。
方案72：在方案71的基础上，在所述工质出口和燃烧室之间的工质回路 上设工质控制阀b。
方案73：在方案71的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构的所述工质入口与速度型压气机的工质出口连通，工质入口 与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口与速度型 做功机构的工质入口连通。
方案74：在方案73的基础上，所述速度型做功机构和工质出口与所述燃 烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构联动设置。
方案75：在方案73的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构和工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体 机构联动设置。
方案76：在方案75的基础上，工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构、工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机 构和所述速度型做功机构三者联动设置。
方案77：一种包括方案1至37中任一方案所述径向多级防窜流流体机构 的发动机，上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口和下一级所述环形工 作区所对应的所述工质入口连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质 入口设为总工质入口，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口设为总 工质出口，所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口经燃烧室与此所述 径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口连通。
方案78：在方案72的基础上，在所述径向多级防窜流流体机构的所述总 工质出口和燃烧室之间设工质控制阀b。
方案79：在方案77的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向 多级防窜流流体机构的所述总工质入口与速度型压气机的工质出口连通，总工 质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口 与速度型做功机构的工质入口连通。
方案80：在方案79的基础上，所述速度型做功机构和总工质出口与所述 燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体机构联动设置。
方案81：在方案79的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向 多级防窜流流体机构和总工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流 流体机构联动设置。
方案82：在方案81的基础上，总工质出口与所述燃烧室连通的所述径向多 级防窜流流体机构、总工质入口与所述燃烧室连通的所述径向多级防窜流流体 机构和所述速度型做功机构三者联动设置。
方案83：在方案55、57、60-64、66-70、72-76或78-82中任一方案的基 础上，使所述速度型做功机构和所述速度型压气机联动设置。
方案84：在方案55、57、60-64、66-70、72-76或78-82中任一方案的基 础上，使所述速度型压气机设为多级速度型压气机。
方案85：在方案55、57、60-64、66-70、72-76或78-82中任一方案的基 础上，所述速度型做功机构设为多级速度型做功机构。
本发明中，所谓的“隔离体座口”是指与所述隔离体具有配合关系的开口。
本发明中，所谓的“腔体”可选择性地设为圆形气缸，所谓的“圆形气缸” 是指在与气缸中心线相垂直的平面内气缸的内侧轮廓线为圆形的一切气缸，包 括等径腔体和非等径腔体，例如：圆柱形气缸、圆锥形气缸、圆台形气缸、球 面腔体，而用与所述圆形气缸的轴线平行的剖面剖切所述圆形气缸形成的轮廓 线可以为任意形状。
本发明中，所谓的“密封配合”是指接触密封配合和非接触密封配合，例 如：接触有润滑剂滑动密封配合、接触无润滑剂滑动密封配合、接触自润滑滑 动密封配合、接触有润滑剂滚动密封配合、接触无润滑剂滚动密封配合、接触 自润滑滚动密封配合、非接触密封配合。
本发明中，所谓的“非接触密封配合”是指在不接触的前提下，两者间隙 尽可能小的配合关系，间隙的具体尺寸应根据加工精度、相关部件应力的影响、 相关部件温度的影响等公知技术决定。
本发明中，所述凸轮控制机构包括偏心轴控制机构。
本发明中，在每个所述环形工作区上可以设置一个或两个以上所述进气 口。
本发明中，在每个所述环形工作区上可以设置一个或两个以上所述排气 口。
本发明中，所述排气控制阀包括逆止阀(单向阀)。
本发明中，所谓的“近心点”是指离某一点最近的位置。
本发明中，所谓的“远心点”是指离某一点最远的位置。
本发明中，通过所述旋转体的轴线的平面剖切所述旋转体时所形成的剖面 在轴线方向上的尺寸可以是任意的，例如所述剖面可以是椭圆形、圆形、矩形， 也可以是随半径的增加在轴线方向上尺寸增加的形状等等，从而所述旋转体可 以是盘形、球形、椭球形、橄榄球形等等。
本发明中，当串联连通的所有所述环形工作区中最上一级所述环形工作区 所对应的所述进气口处不设进气阀时，第一级所述环形工作区相当于限流泵。
本发明中，可选择性地根据所述旋转体上所述环形工作区的个数，在所述 腔体的壁上设置所述隔离体座口，在每个所述隔离体座口处设置所述隔离体， 对应一个所述环形工作区至少设置一个所述凸起结构(或一个所述凹陷结构)、 至少设置一个所述隔离体座口、至少设置一个所述隔离体、至少设置一个所述 排气口和至少设置一个所述进气口。
本发明中，可选择性地对应一个所述环形工作区设置两个以上所述凸起结 构(或两个以上所述凹陷结构)以及一个所述隔离体、一个所述进气口和一个 所述排气口。
本发明中，可选择性地对应一个所述环形工作区设置两个以上所述凸起结 构或两个以上所述凹陷结构，同时对应该一个所述环形工作区设置一个所述进 气口、一个所述排气口以及一个所述隔离体，从而使得与该一个所述环形工作 区对应的两个以上所述凸起结构或两个以上所述凹陷结构共用同一个所述隔 离体、同一个所述进气口和同一个所述排气口。
本发明中，所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置 方式，包括共轴设置方式。
本发明中，所述速度型压气机包括叶轮式压气机。
本发明中，所述速度型做功机构包括叶轮式做功机构。
本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部 因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。 传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之 百的转换成功，这一定律是正确的，但是是片面的。可以用通俗的语言将热定 义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为： 任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分 析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程， 例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植 物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的 植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能 高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做 功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到 树木的生长过程。
本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛—受热—发散。所谓收敛是工 质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度 低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密 度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低， 例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中 等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于 甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微， 其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发 散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效 提高生成物的做功能力的。
本发明人认为：距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率， 距离小效率高，距离大效率低。
本发明中，所述燃烧室可以是间歇燃烧室，也可以是连续燃烧室。
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。
本发明的有益效果如下:本发明所述径向多级防窜流流体机构的结构体积 小，承压能力强。
附图说明
图1：实施例1的结构示意图；
图2：实施例2的结构示意图；
图3：实施例3的结构示意图；
图4：实施例4的结构示意图；
图5：环形工作区并联连通的结构示意图；
图6：环形工作区串联连通的结构示意图；
图7：环形工作区和环形径向隔离区的半径尺寸不相等的多级防窜流流体 机构的结构示意图；
图8：隔离体控制机构为与所述旋转体具有相同轮廓线的缸外旋转体的结 构示意图；
图9：隔离体控制机构为盘形凸轮的结构示意图；
图10：隔离体控制机构为凸轮控制机构的结构示意图；
图11：隔离体控制机构为偏心旋转行星控制机构的结构示意图；
图12：隔离体控制机构为斜盘控制机构的结构示意图；
图13：曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆往复件机构的结构示意图；
图14：曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆机构的结构示意图；
图15：曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆齿轮齿条摆动件机构的结构示意 图；
图16：曲柄连杆控制装置设为曲柄连杆摆杆摆动件机构；
图17：实施例5的结构示意图；
图18：实施例6的结构示意图；
图19：实施例8的结构示意图；
图20：实施例9的结构示意图；
图21：实施例10的结构示意图；
图22：实施例11的结构示意图；
图23：实施例12的结构示意图。
图中：1腔体、2旋转体、3环形径向隔离区、4隔离体座口、5隔离体、6 工质入口、601第一工质控制阀、61总工质入口、7工质出口、701第二工质 控制阀、71总工质出口、8隔离体控制机构、811曲柄连杆往复件机构、812 曲柄连杆机构、813曲柄连杆齿轮齿条摆动件机构、814曲柄连杆摆杆摆动件 机构、82盘形凸轮、83凸轮控制机构、84偏心旋转行星控制机构、85斜盘控 制机构、9排热器、10燃烧室、11速度型压气机、12速度型做功机构、13高 压工质源、14工质控制阀a、15工质控制阀b、1001压气工作区、1002膨胀 工作区。
具体实施方式
实施例1
一种径向多级防窜流流体机构，如图1所示，包括腔体1和旋转体2，所 述旋转体2设置在所述腔体1内，在所述旋转体2的半径方向上设置至少一个 环形径向隔离区3，所述环形径向隔离区3的两侧形成环形工作区，在所述环 形工作区内的旋转体2上设置凸起结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体 1的壁上设置隔离体座口4，在所述隔离体座口4处设置隔离体5，所述隔离体 5与所述隔离体座口4配合，对应每个所述环形工作区设置工质入口6，对应 每个所述环形工作区设置工质出口7，在所有所述环形工作区中至少两个所述 环形工作区串联连通；调整串联连通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体 座口4的相位和/或调整与此两个相邻的所述环形工作区对应的所述旋转体2 上的凸起结构的相位，使此两个相邻的所述环形工作区中在任何时刻至少一个 所述环形工作区的所述工质出口7和所述工质入口6之间处于非连通状态。
实施例2
一种径向多级防窜流流体机构，如图2所示，包括腔体1和旋转体2，所 述旋转体2设置在所述腔体1内，在所述旋转体2的半径方向上设置至少一个 环形径向隔离区3，所述环形径向隔离区3的两侧形成环形工作区，在所述环 形工作区内的旋转体2上设置凹陷结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体 1的壁上设置隔离体座口4，在所述隔离体座口4处设置隔离体5，所述隔离体 5与所述隔离体座口4配合，对应每个所述环形工作区设置工质入口6，对应 每个所述环形工作区设置工质出口7，在所有所述环形工作区中至少两个所述 环形工作区串联连通；调整串联连通的相邻两个所述环形工作区的所述隔离体 座口4的相位和/或调整与此两个相邻的所述环形工作区对应的所述旋转体2 上的凹陷结构的相位，使此两个相邻的所述环形工作区中在任何时刻至少一个 所述环形工作区的所述工质出口7和所述工质入口6之间处于非连通状态。
实施例3
一种径向多级防窜流流体机构，如图3所示，包括腔体1和旋转体2，所 述旋转体2设置在所述腔体1内，在所述旋转体2的半径方向上设置至少一个 环形径向隔离区3，所述环形径向隔离区3的两侧形成环形工作区，在一部分 所述环形工作区内的旋转体2上设置凸起结构，在剩余的所述环形工作区内的 旋转体2上设置凹陷结构，对应每个所述环形工作区在所述腔体1的壁上设置 隔离体座口4，在所述隔离体座口4处设置隔离体5，所述隔离体5与所述隔 离体座口4配合，对应每个所述环形工作区设置工质入口6，对应每个所述环 形工作区设置工质出口7，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区 串联连通。
实施例4
一种径向多级防窜流流体机构，如图4所示，包括腔体1和旋转体2，所 述旋转体2设置在所述腔体1内，在所述旋转体2的半径方向上设置至少一个 环形径向隔离区3，所述环形径向隔离区3的两侧形成环形工作区，在一部分 所述环形工作区内的旋转体2上设置凸起结构，在另一部分所述环形工作区内 的旋转体2上设置凹陷结构，其余所述环形工作区内的旋转体2设为正圆旋转 体，对应每个所述环形工作区在所述腔体1的壁上设置隔离体座口4，在所述 隔离体座口4处设置隔离体5，所述隔离体5与所述隔离体座口4配合，对应 每个所述环形工作区设置工质入口6，对应每个所述环形工作区设置工质出口 7，在所有所述环形工作区中至少两个所述环形工作区串联连通。
作为可变换的实施方式，实施例1、实施例3和实施例4均可选择性地在 对应一个所述环形工作区设置两个以上所述凸起结构；进一步选择性地将所述 旋转体2设为旋转盘，所述凸起结构的高度不同。
作为可变换的实施方式，实施例2、实施例3和实施例4均可选择性地在 对应一个所述环形工作区设置两个以上所述凹陷结构。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述旋转 体2设为旋转盘。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述旋转 体2设为旋转盘，所述环形径向隔离区3设置在所述旋转盘的端面上。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述旋转 体2设为旋转盘，设置在所述旋转盘不同端面的所述环形工作区并联连通(如 图5所示)；所谓并联是指旋转盘不同端面的环形工作区上设置的工质入口6 之间连通，工质出口7之间连通。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述旋转 体2设为旋转盘，设置在所述旋转盘不同端面的所述环形工作区串联连通(如 图6所示)；所谓串联是指旋转盘不同端面的其中一个环形工作区上设置的工 质入口6与另一个环形工作区上的工质出口7相连通。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述环形 径向隔离区3在半径方向上的尺寸不同(如图7所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述环形 工作区在半径方向上的尺寸不同(如图7所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使对应一个 所述环形工作区设置两个以上所述隔离体座口4。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述环形 径向隔离区3设为径向隔离凸起结构。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述环形 径向隔离区3设为径向隔离凹陷结构。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述隔离 体5与所述旋转体2接触密封配合(如图1、图2和图4所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述隔离 体5与所述旋转体2非接触密封配合(如图3所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使至少两个 所述环形工作区的所述隔离体5固连设置。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述隔离 体5受隔离体控制机构8控制。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所述隔离 体控制机构8设为与所述旋转体2具有相同轮廓线的缸外旋转体801(如图8 所示)、盘形凸轮82(如图9所示)、凸轮控制机构83(如图10所示)、偏心 旋转行星控制机构84(如图11所示)、斜盘控制机构85(如图12所示)或曲 柄连杆控制装置；所述的曲柄连杆控制装置可进一步选择性地设为曲柄连杆往 复件机构811(如图13所示)、曲柄连杆机构812(如图14所示)、曲柄连杆 齿轮齿条摆动件机构813(如图15所示)或曲柄连杆摆杆摆动件机构814(如 图16所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地将所述隔离 体5以所述隔离体控制机构8的静止点为心的近心点和远心点与所述隔离体5 以所述旋转体2的静止点为心的近心点和远心点分别对应。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所有所述 隔离体5中至少一个所述隔离体5与所述旋转体2接触密封配合设置，所有所 述隔离体5中至少一个所述隔离体5与所述旋转体2非接触密封配合设置。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使所有所述 隔离体5中至少一个所述隔离体5与所述旋转体2接触密封配合设置，所有所 述隔离体5中至少一个所述隔离体5与所述旋转体2非接触密封配合设置，接 触密封配合设置的所述隔离体5和非接触密封配合设置的所述隔离体5固连设 置。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地使与一所述 环形工作区所对应的所述工质出口7和与另一所述环形工作区所对应的所述工 质入口6连通。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地在至少一个 所述工质出口7和所述工质入口6之间的连通通道上设排热器9(如图6所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地在所述工质 入口6处设第一工质控制阀601；并选择性地在串联连通的所有所述环形工作 区中最上一级所述环形工作区所对应的所述工质入口6处设第一工质控制阀 601(如图6所示)。
作为可变换的实施方式，上述所有的实施方式，均可选择性地在所述工质 出口7处设第二工质控制阀701；并可选择性地在串联连通的所有所述环形工 作区中最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7处设第二工质控制阀 701(如图6所示)。
上述所有的实施方式，均可选择性地使所述径向多级防窜流流体机构设为 多级液体泵或多级液体马达。
实施例5
一种径向多级防窜流流体机构，如图17所示，所有所述环形工作区中的 一部分设为压气工作区1001，另一部分设为膨胀工作区1002。
作为可变换的实施方式，所述压气工作区1001的所述环形工作区所对应 的所述工质出口7经燃烧室10与所述膨胀工作区1002的所述环形工作区所对 应的所述工质入口6连通；并选择性地使所述压气工作区1001的所述环形工 作区所对应的所述工质入口6与速度型压气机11的工质出口连通，所述膨胀 工作区1002的所述环形工作区所对应的所述工质出口7与速度型做功机构12 的工质入口连通；并选择性地使所述速度型做功机构12和所述压气工作区 1001联动设置，使所述压气工作区1001和所述膨胀工作区1002联动设置或使 所述压气工作区1001、所述膨胀工作区1002和所述速度型做功机构12三者联 动设置。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
实施例6
一种径向多级防窜流流体机构，如图18所示，在所述旋转体2上设置两 个所述环形工作区，两个所述环形工作区经燃烧室10串联连通。
作为可变换的实施方式，可选择性地使工质出口7与所述燃烧室10连通 的所述环形工作区的所述工质入口6与速度型压气机11的工质出口连通，工 质入口6与所述燃烧室10连通的所述环形工作区的所述工质出口7与速度型 做功机构12的工质入口连通；并可选择性地使所述速度型做功机构12和工质 出口7与所述燃烧室10连通的所述环形工作区联动设置，工质出口7与所述 燃烧室10连通的所述环形工作区和工质入口6与所述燃烧室10连通的所述环 形工作区联动设置或使工质出口7与所述燃烧室10连通的所述环形工作区、 工质入口6与所述燃烧室10连通的所述环形工作区和所述速度型做功机构12 三者联动设置。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
作为可变换的实施方式，实施例5或实施例6均可选择性地使所述速度型 压气机11设为多级速度型压气机。
作为可变换的实施方式，实施例5或实施例6均可选择性地使所述速度型 做功机构12设为多级速度型做功机构。
作为可变换的实施方式，实施例5或实施例6均可选择性地使所述速度型 做功机构12和所述速度型压气机11联动设置。
实施例7
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，所述径向多级 防窜流流体机构的所述工质入口6与高压工质源13连通；在所述工质入口6 和所述高压工质源13之间的连通通道上设工质控制阀a 14。
作为可变换的实施方式，该实施例中的工质控制阀a 14可设可不设。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
实施例8
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，如图19所示， 上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7和下一级所述环形工作区所对 应的所述工质入口6连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质入口6 设为总工质入口61，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7设为总 工质出口71，所述总工质入口61与高压工质源13连通；在所述总工质入口 61和所述高压工质源13之间的连通通道上设工质控制阀a 14。
作为可变换的实施方式，该实施例中的工质控制阀a 14可设可不设。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
作为可变换的实施方式，本发明的实施例7和实施例8及其可变换的实施 方式中均可选择性地使所述高压工质源13设为间歇燃烧室或设为连续燃烧室。
实施例9
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，如图20所示， 所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口7经燃烧室10与另外所述径向 多级防窜流流体机构的所述工质入口6连通；在所述工质出口7和燃烧室10 之间设工质控制阀b 15。
作为可变换的实施方式，可选择性地使工质出口7与所述燃烧室10连通 的所述径向多级防窜流流体机构的所述工质入口6与速度型压气机11的工质 出口连通，工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机构 的所述工质出口7与速度型做功机构12的工质入口连通；并可选择性地使所 述速度型做功机构12和工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜 流流体机构联动设置，工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜 流流体机构和工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机 构联动设置或使工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体 机构、工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机构和所 述速度型做功机构12三者联动设置。
作为可变换的实施方式，工质出口7和燃烧室10之间的工质控制阀b 15 可不设。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
实施例10
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，如图21所示， 上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7和下一级所述环形工作区所对 应的所述工质入口6连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质入口6 设为总工质入口61，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7设为总 工质出口71，所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口71经燃烧室10 与另外所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口61连通；在所述总工 质出口71和燃烧室10之间的工质回路上设工质控制阀b 15。
作为可变换的实施方式，均可选择性地使总工质出口71与所述燃烧室10 连通的所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口61与速度型压气机11 的工质出口连通，总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流 流体机构的所述总工质出口71与速度型做功机构12的工质入口连通；并可选 择性地使所述速度型做功机构12和总工质出口71与所述燃烧室10连通的所 述径向多级防窜流流体机构联动设置，总工质出口71与所述燃烧室10连通的 所述径向多级防窜流流体机构和总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径 向多级防窜流流体机构联动设置或使总工质出口71与所述燃烧室10连通的所 述径向多级防窜流流体机构、总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径向 多级防窜流流体机构和所述速度型做功机构12三者联动设置。
作为可变换的实施方式，总工质出口71和燃烧室10之间的工质控制阀b 15 可设可不设。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
实施例11
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，如图22所示， 所述径向多级防窜流流体机构的所述工质出口7经燃烧室10与此所述径向多 级防窜流流体机构的所述工质入口6连通；在所述工质出口7和燃烧室10之 间的工质回路上设工质控制阀b 15。
作为可变换的实施方式，可选择性地使工质出口7与所述燃烧室10连通 的所述径向多级防窜流流体机构的所述工质入口6与速度型压气机11的工质 出口连通，工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机构 的所述工质出口7与速度型做功机构12的工质入口连通；并可选择性地使所 述速度型做功机构12和工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜 流流体机构联动设置，工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜 流流体机构和工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机 构联动设置或使工质出口7与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体 机构、工质入口6与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流体机构和所 述速度型做功机构12三者联动设置。
作为可变换的实施方式，该实施例中的工质出口7和燃烧室10之间可不 设工质控制阀b 15。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
实施例12
一种包括实施例1所述径向多级防窜流流体机构的发动机，如图23所示， 上一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7和下一级所述环形工作区所对 应的所述工质入口6连通，最上一级所述环形工作区所对应的所述工质入口6 设为总工质入口61，最下一级所述环形工作区所对应的所述工质出口7设为总 工质出口71，所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质出口71经燃烧室10 与此所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口61连通；在所述径向多 级防窜流流体机构的所述总工质出口71和燃烧室10之间设工质控制阀b 15。
作为可变换的实施方式，可选择性地使总工质出口71与所述燃烧室10连 通的所述径向多级防窜流流体机构的所述总工质入口61与速度型压气机11的 工质出口连通，总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径向多级防窜流流 体机构的所述总工质出口71与速度型做功机构12的工质入口连通；并选择性 地使所述速度型做功机构12和总工质出口71与所述燃烧室10连通的所述径 向多级防窜流流体机构联动设置，总工质出口71与所述燃烧室10连通的所述 径向多级防窜流流体机构和总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径向多 级防窜流流体机构联动设置或总工质出口71与所述燃烧室10连通的所述径向 多级防窜流流体机构、总工质入口61与所述燃烧室10连通的所述径向多级防 窜流流体机构和所述速度型做功机构12三者联动设置。
作为可变换的实施方式，所述总工质出口71和燃烧室10之间可不设工质 控制阀b 15。
实施例1至实施例4及其可变换的实施方式的所述径向多级防窜流流体机 构均可选择性地替换本实施例中所述径向多级防窜流流体机构。
作为可变换的实施方式，实施例7至实施例12及其可变换的实施方式中， 均可选择性地使所述速度型做功机构12和所述速度型压气机11联动设置。
作为可变换的实施方式，实施例7至实施例12及其可变换的实施方式中， 均可选择性地使所述速度型压气机11设为多级速度型压气机。
作为可变换的实施方式，实施例7至实施例12及其可变换的实施方式中，均 可选择性地使所述速度型做功机构12设为多级速度型做功机构。
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。