多級變界流體機構及包括其的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能和動力領域，尤其是一種多級變界流體機構，本發(fā)明還涉及包括所述多級變界流體機構的膨脹單元、壓縮單元及發(fā)動機。
【背景技術】
[0002]無論是多級壓縮機、多級壓氣機、多級膨脹機構、還是有多級壓氣機和多級膨脹機構構成的發(fā)動機，其相鄰兩級機構均是按等壓比設定的，這樣會造成處于高壓區(qū)的機構壓差大而嚴重增加泄露損失，進而影響效率，因此需要發(fā)明一種新型發(fā)動機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下:
[0004]方案1:一種多級變界流體機構，包括兩個以上串聯(lián)連通的單級變界流體機構，至少一組相鄰的兩個所述單級變界流體機構之間的排量比與另外一組相鄰兩個所述單級變界流體機構之間的排量比不同。
[0005]方案2:在方案I的基礎上，使所有所述單級變界流體機構按等容積差設置、所有所述單級變界流體機構按非等容積差設置、所有所述單級變界流體機構按等壓差所對應的容積差設置、部分所述單級變界流體機構按等容積差設置、部分所述單級變界流體機構按非等容積差設置或部分所述單級變界流體機構按等壓差所對應的容積差設置。
[0006]方案3:—種多級變界流體機構，包括兩個以上串聯(lián)連通的單級變界流體機構，至少一級的壓比與另一級的壓比不同。
[0007]方案4:在方案3的基礎上，使所有所述單級變界流體機構按等壓差設置、所有所述單級變界流體機構按非等壓差設置、所有所述單級變界流體機構按等壓差所對應的容積差設置、部分所述單級變界流體機構按等壓差設置或部分所述單級變界流體機構按非等壓差設置。
[0008]方案5:在方案I至4中任一方案的基礎上，所述單級變界流體機構設為滑片泵、滑片式機構、滑片式壓縮機、滑片式膨脹機、偏心轉(zhuǎn)子機構、偏心轉(zhuǎn)子壓縮機、偏心轉(zhuǎn)子膨脹機、液環(huán)式機構、液環(huán)式壓縮機、液環(huán)式膨脹機、羅茨式機構、羅茨式壓縮機、羅茨式膨脹機、螺桿式機構、螺桿式壓縮機、螺桿式膨脹機、旋轉(zhuǎn)活塞式機構、旋轉(zhuǎn)活塞式壓縮機、旋轉(zhuǎn)活塞式膨脹機、滾動活塞式機構、滾動活塞式壓縮機、滾動活塞式膨脹機、擺動轉(zhuǎn)子式機構、擺動轉(zhuǎn)子式壓縮機、擺動轉(zhuǎn)子式膨脹機、單工作腔滑片式機構、單工作腔滑片式壓縮機、單工作腔滑片式膨脹機、雙工作腔滑片式機構、雙工作腔滑片式壓縮機、雙工作腔滑片式膨脹機、貫穿滑片式機構、貫穿滑片式壓縮機、貫穿滑片式膨脹機、齒輪流體機構、齒輪壓縮機、齒輪膨脹機、轉(zhuǎn)缸滾動活塞機構、轉(zhuǎn)缸滾動活塞壓縮機或設為轉(zhuǎn)缸滾動活塞膨脹機。
[0009]方案6:—種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的膨脹單元，所有所述單級變界流體機構按排量依次增加的方式設置。
[0010]方案7:—種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的壓縮單元，所有所述單級變界流體機構按排量依次減少的方式設置。
[0011]方案8:一種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，所述發(fā)動機包括高壓工質(zhì)源和設為多級變界流體機構膨脹單元的所述多級變界流體機構，所述高壓工質(zhì)源與所述多級變界流體機構膨脹單元連通。
[0012]方案9:一種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，所述發(fā)動機包括設為多級變界流體機構壓縮單元的所述多級變界流體機構和設為多級變界流體機構膨脹單元的所述多級變界流體機構，所述多級變界流體機構壓縮單元經(jīng)燃燒室和/或經(jīng)加熱器與所述多級變界流體機構膨脹單元連通。
[0013]方案10:在方案9的基礎上，所述多級變界流體機構膨脹單元和所述多級變界流體機構壓縮單元聯(lián)動設置。
[0014]方案11:一種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，所述發(fā)動機包括設為多級變界流體機構壓縮單元的所述多級變界流體機構、設為多級變界流體機構膨脹單元的所述多級變界流體機構、一個排量為A的單級變界流體機構和一個排量為B的單級變界流體機構，B大于A ;所述多級變界流體機構壓縮單元和所述多級變界流體機構膨脹單元設置在低壓動力軸上，排量為A的所述單級變界流體機構和排量為B的所述單級變界流體機構設置在高壓動力軸上，所述多級變界流體機構壓縮單元的工質(zhì)出口和排量為A的所述單級變界流體機構連通，此排量為A的所述單級變界流體機構經(jīng)加熱器和/或經(jīng)燃燒室與排量為B的所述單級變界流體機構連通，此排量為B的所述單級變界流體機構與所述多級變界流體機構膨脹單元的工質(zhì)入口連通。
[0015]方案12:—種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，所述發(fā)動機包括設為多級變界流體機構壓縮單元的所述多級變界流體機構、設為多級變界流體機構膨脹單元的所述多級變界流體機構、兩個以上排量不同的單級變界流體機構串聯(lián)連通的高壓壓縮單元和兩個以上排量不同的單級變界流體機構串聯(lián)連通的高壓膨脹單元；所述多級變界流體機構壓縮單元和所述多級變界流體機構膨脹單元設置在低壓動力軸上，所述高壓壓縮單元和所述高壓膨脹單元設置在高壓動力軸上，所述多級變界流體機構壓縮單元的工質(zhì)出口與所述高壓壓縮單元的工質(zhì)入口連通，所述高壓壓縮單元的工質(zhì)出口經(jīng)加熱器和/或經(jīng)燃燒室與所述高壓膨脹單元的工質(zhì)入口連通，所述高壓膨脹單元的工質(zhì)出口與所述多級變界流體機構膨脹單元的工質(zhì)入口連通。
[0016]方案13:—種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，在高壓動力軸上設置設為高壓多級變界壓縮單元的所述多級變界流體機構和設為高壓多級變界膨脹單元的所述多級變界流體機構，在低壓動力軸上設置設為低壓多級變界壓縮單元的所述多級變界流體機構和設為低壓多級變界膨脹單元的所述多級變界流體機構，所述低壓多級變界壓縮單元和所述高壓多級變界壓縮單元串聯(lián)連通，所述高壓多級變界壓縮單元經(jīng)加熱器和/或經(jīng)燃燒室與所述高壓多級變界膨脹單元連通，所述高壓多級變界膨脹單元與低壓多級變界膨脹單元串聯(lián)連通；對于所述高壓多級變界機構壓縮單元，在所述高壓動力軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設置所述單級變界流體機構，對于所述高壓多級變界膨脹單元，再按同一軸線方向，依排量由小到大依次設置所述單級變界流體機構，或?qū)τ谒龈邏憾嗉壸兘鐧C構壓縮單元，在所述高壓動力軸上，按軸線方向，依排量由小到大依次設置所述單級變界流體機構，對于所述高壓多級變界膨脹單元，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設置所述單級變界流體機構。
[0017]方案14:一種包括方案I至5中任一方案所述多級變界流體機構的發(fā)動機，在高壓動力軸上設置設為高壓多級變界壓縮單元的所述多級變界流體機構和設為高壓多級變界膨脹單元的所述多級變界流體機構，在低壓動力軸上設置設為低壓多級變界壓縮單元的所述多級變界流體機構和設為低壓多級變界膨脹單元的所述多級變界流體機構，所述低壓多級變界壓縮單元和所述高壓多級變界壓縮單元串聯(lián)連通，所述高壓多級變界壓縮單元經(jīng)加熱器和/或經(jīng)燃燒室與所述高壓多級變界膨脹單元連通，所述高壓多級變界膨脹單元與所述低壓多級變界膨脹單元串聯(lián)連通；對于所述低壓多級變界機構壓縮單元，在所述低壓動力軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設置所述單級變界流體機構，對于所述低壓多級變界膨脹單元，再按同一軸線方向，依排量由小到大依次設置所述單級變界流體機構，或?qū)τ谒龅蛪憾嗉壸兘鐧C構壓縮單元，在所述低壓動力軸上，按軸線方向，依排量由小到大依次設置所述單級變界流體機構，對于所述低壓多級變界膨脹單元，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設置所述單級變界流體機構。
[0018]方案15:在方案13或14的基礎上，使所述高壓多級變界壓縮單元的壓比設為1.2以上。
[0019]方案16:在方案13或14的基礎上，使所述高壓多級變界膨脹單元的壓比設為1.2以上。
[0020]方案17:在方案15的基礎上，使所述高壓多級變界膨脹單元的壓比設為1.2以上。
[0021]方案18:在方案13或14的基礎上，所述低壓多級變界壓縮單元的壓比設為3.0以上。
[0022]方案19:在方案15的基礎上，所述低壓多級變界壓縮單元的壓比設為3.0以上。
[0023]方案20:在方案16的基礎上，所述低壓多級變界壓縮單元的壓比設為3.0以上。
[0024]方案21:在方案13或14的基礎上，所述低壓多級變界膨脹單元的膨脹比設為3.0以上。
[0025]方案22:在方案16的基礎上，所述低壓多級變界膨脹單元的膨脹比設為3.0以上。
[0026]方案23:在方案18的基礎上，所述低壓多級變界膨脹單元的膨脹比設為3.0以上。
[0027]方案24:在方案13或14的基礎上，在所述低壓多級變界壓縮單元和所述高壓多級變界壓縮單元之間的連通通道上設排熱器。
[0028]方案25:在方案17、19、20、22或23的基礎上，在所述低壓多級變界壓縮單元和所述高壓多級變界壓縮單元之間的連通通道上設排熱器。
[0029]方案26:在方案11至14中任一方案的基礎上，所述高壓動力軸和所述低壓動力軸經(jīng)齒輪或經(jīng)鏈條聯(lián)動設置。
[0030]方案27:在方案25的基礎上，所述高壓動力軸和所述低壓動力軸經(jīng)齒輪或經(jīng)鏈條聯(lián)動設置。
[0031]方案28:在方案9至14中任一方案的基礎上，所述燃燒室的承壓能力大于5MPa。
[0032]方案29:在方案25的基礎上，所述燃燒室的承壓能力大于5MPa。
[0033]本發(fā)明中，設置一根所述高壓動力軸和一根所述低壓動力軸的目的是為了有效利用空間并且可以實現(xiàn)高壓區(qū)(即高溫區(qū))內(nèi)包括較好的材料而在低壓區(qū)(低溫區(qū))內(nèi)包括較為廉價的材料，這樣可以減少整機造價，與此同時，由于兩根軸可以采用不同的轉(zhuǎn)速，這樣可以更好的匹配大排量機構和小排量機構的轉(zhuǎn)速，從而，增加壽命，減少成本。
[0034]本發(fā)明中，設置一根所述高