例的雙發(fā)電機發(fā)電廠之俯視圖與側(cè)視圖。
[0037] 圖16是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的例示內(nèi)爆震引擎之圖式，該內(nèi)爆震引擎中具 有一旋轉(zhuǎn)閥口。
[0038] 圖17是圖16的例示內(nèi)爆震引擎之截面圖。
[0039] 圖18A至圖18C是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例之旋轉(zhuǎn)閥口與彈黃負載之密封裝置的 圖式。
[0040] 圖19A至圖19H是該例示內(nèi)爆震引擎的各個運轉(zhuǎn)階段中旋轉(zhuǎn)閥口的位置之圖式。 具體實施例
[0041] 現(xiàn)將詳細參照本發(fā)明之各種具體實施例，其實例系說明于如附圖式中。雖然本發(fā) 明系結(jié)合下述具體實施例來加W說明，但應理解該些說明并不是為了將本發(fā)明限制于該些 具體實施例；相反地，本發(fā)明意欲涵蓋在發(fā)明精神與范疇中所包含的替代例、修飾例與等效 例。此外，在下述詳細說明中，系提出各種具體細節(jié)來提供對本發(fā)明之一通盤了解。然而， 發(fā)明所屬領域技術人±可在沒有該些具體細節(jié)下實施。在其他例子中，不再詳細說明習知 的方法、程序、構(gòu)件與材料，W避免不必要地混淆本發(fā)明之構(gòu)想。
[0042] 因此，本發(fā)明之具體實施例的技術構(gòu)想將結(jié)合圖式而完整及清楚說明余下述具體 實施例中?？衫斫獾秸f明內(nèi)容并非用于將本發(fā)明限制于該些具體實施例。根據(jù)本發(fā)明所說 明之具體實施例，該領域技術人±即可在無須創(chuàng)造性貢獻下得到其他具體實施例，且該些 具體實施例皆落于本發(fā)明所提出的法規(guī)保護范疇中。
[0043] 此外，在此文件中所掲露的所有特征、計量與處理（除了互相排斥的特征和/或處 理W外）皆可結(jié)合于任何可能方式或任何可能組合中。在本說明書、申請專利范圍、摘要與 圖式中所掲露的任何特征皆可基于類似動機、目的和/或功能而W其他等效特征來取代， 除非另外具體指明w外。每一特征一般系僅作為本文所掲露的發(fā)明具體實施例。
[0044] 本發(fā)明之具體實施例是關于復合式氣體潤輪引擎、W及其制造與使用方法。該復 合式氣體潤輪引擎包括氣體潤輪機設計，其可整合一或多個可在爆震反應期間關閉之脈沖 式爆震腔室，藉此提供額外的作用力W驅(qū)動一潤輪機和/或產(chǎn)生推動力。
[0045] 內(nèi)爆震引擎 如圖3所示，一復合式內(nèi)爆震氣體潤輪機100 -般包括四個區(qū)段；（1)壓縮機或壓縮機 區(qū)段120,（2)爆震區(qū)段130,其具有一或多個脈沖式爆震腔室135,（3)潤輪機區(qū)段140,W 及（4)排放區(qū)段150。該復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎中可視需要而包括后燃燒器，W于飛行 器應用中提高推動力。該復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎可對潤輪葉片提供增加之作用力、沖 力和/或特殊沖力，因而增加引擎的效率與功率輸出。
[0046] 參閱圖3,在本發(fā)明的一例示具體實施例中，系說明了一種新穎之復合式潤扇氣體 潤輪引擎100,其可使用作為一飛行器或其他車輛的推進系統(tǒng)。該復合式氣體潤輪設計系可 W大范圍的尺寸(例如引擎可具有介于約3時至約15吹之范圍的直徑，或者其中的任何數(shù) 值或數(shù)值范圍）建構(gòu)而成。此外，該復合式潤扇氣體潤輪引擎100可具有數(shù)種應用，包括模 型車輛(例如空用、水用與地面之無人車輛）W及空用、水用與地面之運輸車輛(例如商務飛 行器)。
[0047] 在本發(fā)明之各種具體實施例中，引擎100可在引擎100的前部(前方）處具有一風 扇105,引擎100系于該處接收流入的空氣。風扇105系配置W增加流入空氣的速率，其中 流入空氣是由風扇105分通至在風扇后或后方的兩個個別結(jié)構(gòu)；一風扇導管110與壓縮機 或壓縮機區(qū)段120。風扇105、風扇導管110與壓縮機120系配置為使得大約有5至95%的 流入空氣會通到引擎100的壓縮機區(qū)段120中（例如大約10%至75%、15%至50%、20%至40% 或其中的任何數(shù)值或數(shù)值范圍)。流入空氣的剩余部分會流到風扇導管110中。根據(jù)該復合 式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎100的整體尺寸而定，風扇105系具有介于約2時至約14吹之范圍 的直徑(例如約1吹至10吹、2至8吹、3至6吹或其中的任何數(shù)值或數(shù)值范圍）。風扇105 系配置為W大約500至大約7500;rpm旋轉(zhuǎn)(例如約1000至約5000;rpm、約1500至約3500;rpm 或其中的任何數(shù)值或數(shù)值范圍)，藉此使通至風扇導管110和壓縮機120的流入空氣的速率 可增加至大約50mph至約1500mph(例如較佳為約200mph至約700mph或是其中的任何數(shù) 值或數(shù)值范圍)。
[0048] 風扇導管110自風扇105接收流入空氣，并使其通過壓縮機120與爆震腔室135 附近而至復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎100的排放區(qū)段150,在該處經(jīng)由一噴嘴155而提供推 力。風扇導管110可沿著其長度而具有一變化之截面積，W于空氣被推動到排放區(qū)段150 中時使推力最大化。
[0049] 在某些具體實施例中，復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎100并不包括一內(nèi)風扇。舉例 而言，為發(fā)電而設計之復合式氣體潤輪機即不包括此一風扇結(jié)構(gòu)。在該類具體實施例中，復 合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎在爆震區(qū)段130中的直徑系由一或多個爆震腔室135所占據(jù)，且 視情況由一或多個傳統(tǒng)燃燒腔室(未示）所占據(jù)，W使該復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎100的 爆震區(qū)段130所能產(chǎn)生的作用力與沖力達到最大。
[0050] 壓縮機區(qū)段120也自風扇105接收流入空氣，并使其通過一或多個壓縮機轉(zhuǎn)子 124,W增加流入空氣的壓力與溫度。流入的空氣可從風扇105流到壓縮機區(qū)段120所在的 一軸向?qū)Ч?15中。壓縮機或壓縮機區(qū)段120可具有1到15個階段，其中每一階段都包括 一壓縮機轉(zhuǎn)子124與一間隔部(未示)。每一轉(zhuǎn)子124包括一組徑向方向之金屬葉片（例如 不鎊鋼、鐵等)，其系于運轉(zhuǎn)期間W高速旋轉(zhuǎn)，并于流入空氣通過壓縮機120時使其加速。每 一階段可視情況而于間隔部W外（或取而代之）更具有一定子136a或13化，其可具有葉片 或?qū)Ч躓引導流入的空氣之流動。
[0051] 壓縮機120可包括構(gòu)成一低壓壓縮機區(qū)段之一或多個階段(其W壓縮機葉片122 與124為特征或由其所定義)、W及構(gòu)成一高壓壓縮機區(qū)段之一或多個階段(其W壓縮機葉 片126為特征或由其所定義)。低壓壓縮機區(qū)段的階段可連接至一第一(例如"低壓"）軸桿 132,其也可連接至引擎100的潤輪機區(qū)段140中的低壓階段144。風扇105也可連接至低壓 軸桿132。風扇105、壓縮機區(qū)段120中的低壓壓縮機、低壓潤輪機區(qū)段、W及低壓軸桿132 的組合系構(gòu)成了一低壓管。壓縮機120也包含產(chǎn)生高壓壓縮機區(qū)段120之一或多個階段， 其系禪接至一第二(例如"高壓"）軸桿134與潤輪機的高壓區(qū)段(例如W潤輪葉片142為特 征和/或由其所限定)，W構(gòu)成一高壓管。低壓壓縮機區(qū)段的旋轉(zhuǎn)系由低壓潤輪機所驅(qū)動， 而高壓壓縮機區(qū)段的旋轉(zhuǎn)是由高壓潤輪機區(qū)段所驅(qū)動。
[0052] 壓縮機120系配置W增加通過壓縮機120之流入的空氣的壓力和溫度。壓縮機120 的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子122-126增加了由風扇105所導入至壓縮機120的空氣的速度。當壓縮機轉(zhuǎn)子 122-126旋轉(zhuǎn)時，壓縮機轉(zhuǎn)子122-126的金屬葉片將空氣推向引擎的的爆震區(qū)段130。隨著 導管在直徑上的減少，軸向?qū)Ч?15也對空氣壓縮有貢獻，該是因為其變得更靠近引擎的 爆震區(qū)段130。然而，在與爆震區(qū)段130相鄰的壓縮機區(qū)段120中系存在壓縮空氣膽槽(未 示)，其具有比爆震腔室135大上數(shù)倍的容積，可提升性能與引擎穩(wěn)定性(例如減少震動)。 [005引壓縮機120傳送至爆震腔室135廟某些具體實施例中，傳送至燃燒腔室）之壓 縮空氣的壓力系增加至介于約2atm至50atm之范圍（例如約lOatm至約35atm、約15atm 至約25atm或其中的任何數(shù)值或數(shù)值范圍）。傳送至燃燒腔室的壓縮空氣的溫度系介于約 250°C至約1250。C的范圍內(nèi)（例如約500°C至約1000。C，或其中的任何數(shù)值或數(shù)值 范圍)。壓縮空氣可由軸向?qū)Ч?15傳送至引擎的燃燒區(qū)段130中，如圖3所示。在替代具 體實施例中（例如在燃燒區(qū)段具有多個脈沖式爆震腔室135或脈沖式爆震腔室135和燃燒 腔室之組合的具體實施例中)，系經(jīng)由一擴散岐管來傳送壓縮空氣。擴散岐管具有復數(shù)個導 管，每一導管系對應至一個別脈沖爆震腔室135或燃燒腔室。
[0054]如圖3所示，該復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引擎100包括爆震區(qū)段，其中具有脈沖式 爆震腔室135。然而，本發(fā)明之具體實施例并不限于圖3所示之復合式內(nèi)爆震氣體潤輪引 擎100,且可包括一或多個脈沖式爆震腔室135。每一個脈沖式爆震腔室135可包括一或多 個燃料注入器，W將一燃料來源137導入至脈沖式爆震腔室135中。當一脈沖式爆震腔室 135中有多個燃料注入器存在時，每一個燃料注入器會導入一相同或不同種類之燃料(例如 一第一燃料注入器系注入汽油、一第二注入器系注入噴射燃料、一第H注入器系注入天然 氣等)。一或多個點引器137 (例如火星塞）系存在于每一個脈沖式爆震腔室135中W點燃 空氣-燃料混合物。同時，每一個脈沖式爆震腔室135都具有一前口裝置與一后口裝置，其 中每一個裝置都包括一第一成對之定子136a與轉(zhuǎn)子138aW及一第二成對之定子13化與 轉(zhuǎn)子138b，W控制腔室(例如爆震腔室135)中氣體的進流與排出。
[00巧]圖4說明了一定子平板136'與一對應轉(zhuǎn)子138'。因此，一例示的定子136'與轉(zhuǎn)子 138'對或組系繪示于圖4中。在前口裝置中，定子201具有一或多個開口或轉(zhuǎn)子空隙203， 其可使壓縮空氣從壓縮機流至爆震腔室(例如圖3之爆震腔室135)中。轉(zhuǎn)子202的形狀可 制造為與轉(zhuǎn)子空隙203的形狀對應，使得當轉(zhuǎn)子202旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子202將在旋轉(zhuǎn)位置處完全 覆蓋轉(zhuǎn)子空隙203,并在某部分的旋轉(zhuǎn)循環(huán)中避免壓縮空氣通過。因此，前口轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)會 控制來自壓縮機(例如圖3之壓縮機120)之壓縮空氣的流動。在后口裝置中，轉(zhuǎn)子138'與 定子136'系W相同的方式建置。后口轉(zhuǎn)子138'的旋轉(zhuǎn)控制從爆震腔室(例如圖3之爆震 腔室135)到引擎(例如圖3的引擎100)的潤輪機區(qū)段(例如圖3之潤輪機區(qū)段140)之熱 的、加壓氣體的流動。
[0056] 前口與后口裝置系可包括在轉(zhuǎn)子空隙203的邊緣周圍之一環(huán)件或墊圈204,W于 定子201和轉(zhuǎn)子202之間產(chǎn)生一緊密的密封。環(huán)件或墊圈204系經(jīng)潤滑，W提高定子201 (或環(huán)件或墊圈204)和轉(zhuǎn)子202之間的密封性。同時，定子136'和轉(zhuǎn)子138'系由相同材 料制成，例如抗熱與抗壓材料(例如不鎊鋼、鐵等)?？商娲?，定子136'和轉(zhuǎn)子138'系各 包含一不同的抗熱與抗壓材料。
[0057] 如圖5所示，定子系可具有一罐狀架構(gòu)。圖5提供了一對分定子236'的前視圖與一 對分定子236'的側(cè)視圖。定子236可具有一基部平板204,其中可形成有空隙空間203, 一 固體汽缸系連結(jié)至基部平板204或W其形成，且一環(huán)件系連結(jié)至汽缸的上緣或W其形成， 并位于該基部平板204之一平行平面中。環(huán)件系于氣體潤輪引擎中使用作為定子236與其 他結(jié)構(gòu)的鏈接點(例如一定子的環(huán)件系可拴接至另一定子的環(huán)件，見例如圖9)。定子236的 基部平板204系具有約1時至約10吹之半徑(例如約1吹至約6吹、或其中的任何數(shù)值或 數(shù)值范圍)。
[0058] 定子236中的轉(zhuǎn)子空隙204的數(shù)量可有所變化。在各種具體實施例中，定子236 可具有1至100 (例如4至20或是其中的任何數(shù)值或數(shù)值范圍)個轉(zhuǎn)子空隙203,端視于復 合式潤輪引擎的大小、W及引擎的