專利名稱：熱促進(jìn)器的制作方法
一般而論，本發(fā)明關(guān)系到電流體變換器;具體地說，本發(fā)明涉及到這樣的變換器，它把一批電脈沖變換為流體或附近物體上力之一定的瞬時(shí)與空間分布。
除靜電設(shè)備外，電阻加熱器或許是最古老的周知由人類創(chuàng)造而最廣泛應(yīng)用的電氣裝置了。除了超導(dǎo)體，電流的通入必然伴隨著熱的發(fā)生。
有眾多的能在高溫下作業(yè)的加熱器具體裝置，包括電燈、能夠白熱化的工業(yè)加熱器與輻射源、以及稀土元素與其氧化物的電阻元件，其中有不少，包括與之相關(guān)聯(lián)的絕緣件，可以在0°K至高于2000°K的溫度下工作。其它一些加熱器則是由這樣的材料制成，對之所設(shè)計(jì)的電性質(zhì)能在電流脈沖開始時(shí)，將涌入的電流通常限制到低于足以損害加熱器的電流值之下。
當(dāng)加熱器浸于流體內(nèi)時(shí)，流體在加熱器的表面溫度會(huì)升高到與加熱器基本相同的溫度。流體的熱導(dǎo)率與擴(kuò)散率將使熱分布到流體內(nèi)部而形成熱梯度。較長時(shí)間的恒定電流允許此種熱梯度漸趨于穩(wěn)態(tài)。當(dāng)加熱器的電流隨時(shí)間變化，例如在短脈沖情形，就會(huì)形成瞬態(tài)熱梯度。
本發(fā)明的背景在于需要有由較短和較強(qiáng)的脈沖激活的加熱器。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，脈沖電流、脈沖持續(xù)時(shí)間與脈沖頻率的組合存在著若干上限，其中的幾個(gè)是第一是對加熱器溫度的限制，要足以防止因加熱器損傷而重復(fù)發(fā)生脈沖;第二要限制脈沖持續(xù)時(shí)間，使熱脈沖在流體內(nèi)必須以類似于聲擾動(dòng)的方式傳播;第三個(gè)限制是，最大脈沖重復(fù)頻率需與最低效率要求相稱。
氣體的統(tǒng)計(jì)力常理論可靠地把原子或分子集合的微觀行為，確定為按流體壓力或力測量出的宏觀效應(yīng)的起因。各個(gè)分子具有一在每次碰撞后要改變的明確速度，并在各種不同的瞬間會(huì)與任何暴露于氣體中的物體碰撞。分子的平均動(dòng)能以及分子與暴露物體碰撞在平均面積上的頻率密度，已證明為作用于其上之氣體壓力宏觀效應(yīng)的原因。重要的是，這些分子在對容器施加壓力的過程中并未損耗能量;分子的平均動(dòng)能并不隨時(shí)間而減弱，而僅僅依賴于氣體的溫度。這一原理在本發(fā)明的背景范圍之同的意義是指，宏觀效應(yīng)(力、壓力)有著其相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)微觀原因(脈沖)。(設(shè)想有)一種改進(jìn)了的氣體統(tǒng)計(jì)力學(xué)能對各個(gè)分子或分子群的方向與速度進(jìn)行遙控，據(jù)此便得以對與氣體作碰撞接觸之表面各部分上所施加的力之瞬時(shí)與面積分布作出遙控。
絕大多數(shù)流體加熱時(shí)會(huì)膨脹。鄰近一脈沖式加熱器的流體會(huì)以脈動(dòng)方式膨脹。膨脹脈沖一般會(huì)相對于電脈沖的波形瞬時(shí)地延遲與擴(kuò)展。膨脹的脈沖還會(huì)相對于加熱器元件的外形作空間展布。
FerdinandBraun于Wiedermann的《AnnalenderPhysikandChemie》，65卷358-360頁(1898)上“關(guān)于熱線式受話器的注記”中，描述了一種周知的裝置，采用電加熱的金屬箔，可使空氣在聲頻波段作脈沖式的膨脹。盡管由于19世紀(jì)的工藝而致制造得相當(dāng)粗糙，即令電加熱器是一種整流變換器，這種金屬箔還是產(chǎn)生了微弱的但可以聽知的語音(正向與負(fù)向傳送電信號都產(chǎn)生相同極性的聲音輸出)。
本申請人的共同未決申請系列號07/807667(91年12月16日提交，是91年9月5日提交之系列號67/697368的續(xù)篇)以“移動(dòng)式膨脹致動(dòng)器”為題，描述了這樣的移動(dòng)式變換器，其中的脈沖式加熱器使流體作熱脈動(dòng)，翻滾著能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)烈機(jī)械運(yùn)動(dòng)的部件，得以適用于通過牽引移動(dòng)來使一位體定位。對這類設(shè)備的微觀與宏觀實(shí)施例作了描述，前一種實(shí)施例結(jié)合著外延沉積法來制造加熱器與翻滾件，后一種實(shí)施例則采用例如材料的成形與拉絲工藝。所述的設(shè)備采用了相當(dāng)強(qiáng)和短的電脈沖，以便使絕大部分的電脈沖能在熱擴(kuò)散前變換為機(jī)械功，并使實(shí)現(xiàn)較高峰壓所必須的熱梯度處于中間態(tài)。這種設(shè)備的特征在于有許多加熱器，每個(gè)加熱器有一相應(yīng)的基本上是鄰接的受限定的流體部分，并且使一批機(jī)械式變換器的輸出作機(jī)械式的加和。
C.Spencer“于基片上制造的氣流傳感器”，《ElectronicProductsMag.，》，1Oct，1984，p29描述了一種氣流傳感器，特征是采用了對硅作微切削加工而制得的極細(xì)小之加熱器，來加熱氣流并測量下游加熱了之氣體的溫度，用的是恒穩(wěn)的熱絲電流。
“集成電路寬帶紅外源”(NASATech.Brief，March1989，p32)中，描述了一種通過沉積聚硅到繼后移去的臨時(shí)性載承件上而制得的細(xì)微紅外光源。加熱器元件呈帶形，可按0.5至1.0μm的厚度制成。最高工作溫度約1000°K。
GeorgeForber于“熱送話器”[Proc.Roy.Soc(London)42，141-142(1887)]中描述了一種風(fēng)速計(jì)，它所體現(xiàn)的原理已用于現(xiàn)代的改進(jìn)型式中，后者由于熱絲元件的質(zhì)量很小，所具有的頻率響應(yīng)能適合MHz頻帶。恒定的電流將電熱絲于靜止空氣中加熱至穩(wěn)定的溫度。通過這種絲的聲脈沖而引起的空氣速度增量帶走了熱的增加量，因而降低了熱絲的溫度。絲的電阻相對于其溫度作了校準(zhǔn)，提供了一種測量瞬時(shí)氣體速度的電氣裝置。這一原理與本發(fā)明的內(nèi)容有關(guān)之處在于，將電熱變換器既用作為將電變換為機(jī)械功，又用作為將氣體速度變換為電信號。
本申請人的共同未決申請系列號07/794109以多諧振致動(dòng)器為題(91年11月18日提交)，描述了一種多諧振行波馬達(dá)，它通過轉(zhuǎn)子與諧振轉(zhuǎn)子波峰間接點(diǎn)的牽引使轉(zhuǎn)子強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。此定子由接附的壓電元件而受激諧振。在多種頻率下的諧振與振幅據(jù)付里葉定理關(guān)聯(lián)到一特定的機(jī)械波形，后者導(dǎo)致的波峰運(yùn)動(dòng)使?fàn)恳慕狱c(diǎn)均勻位移，致存儲(chǔ)于行波中的動(dòng)能以較高的機(jī)械效率變換為轉(zhuǎn)子的機(jī)械功，這是由于這種特殊的機(jī)械波形大大避免了接觸摩擦所致。通過一種為電功率耗散提供所需之極小電阻的電路進(jìn)行諧振刺激，得以使上述裝置保持高的電效率。此種裝置的工作溫度范圍則受到所接附之變換器材料(磁性的或壓電性的)之居里溫度的限制。這種馬達(dá)要是由不依賴于居里溫度之材料構(gòu)成則會(huì)有較寬的溫度范圍。
M.Yellin的“薄膜反射應(yīng)用于自適應(yīng)光學(xué)”(ProceedingofthdSPIE，Vol.75-通過大氣成象，97-102，1976)中，描述了一種為低壓空氣層與平面型靜電電極陣列相隔開的，由薄金屬(鈦)膜制成的可變形反射鏡。作用于一電極上的電勢導(dǎo)致此薄膜局部變形，《而改變著反射鏡上的光圖象。低壓的空氣隔層于頻率響應(yīng)(最好是在零壓)與阻尼(最好是在高壓)之間提供了一種折變。這種起折衷作用的低壓需要在反射鏡的光學(xué)側(cè)上有一透明罩。此薄膜在大氣壓力下顯示出較好的阻尼作用，但靜電力則不足以提供所需的行程與頻率響應(yīng)。這種反射鏡的較為有效的一個(gè)實(shí)施例，至少是在薄膜的一側(cè)能對空氣壓力提供局部的高頻控制。
美國專利4876178“用于飛行器商品的導(dǎo)電膜系”(1989年10月24日公布)提出一種方法，將光刻法、添加材料裝置與減除材料裝置相結(jié)合，制成了一種加熱元件剖面尺寸極小的電阻加熱器，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對這種方法所做的改進(jìn)包括應(yīng)用隨后將除去以暴露絕大部分加熱器表面積的臨時(shí)性支承裝置。
有一類形式紛繁的稱之為燃料電池的電化學(xué)裝置，用一或多種催化劑將兩或多種物質(zhì)轉(zhuǎn)換為廢熱、一或多種化合物副產(chǎn)品以及電流，而其中的電流則是主要關(guān)注的副產(chǎn)物。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這種普通燃料電池的一改進(jìn)的實(shí)施例是以電化學(xué)機(jī)械變換來取代電化學(xué)變換。
N.Jesla的美國專利1329559號的帶閥門導(dǎo)管(1920年2月3日公布)，作為本發(fā)明的帶閥導(dǎo)管(現(xiàn)在通稱為流體二極管)的背景材料，指出了但未作為權(quán)利要求提出的一種渦輪(圖4)，它有一個(gè)盤21和斜向該輪的噴嘴29，此噴嘴為從螺栓固定之中央腔24中膨脹出的流體所起動(dòng)，而此種流體在該腔中為引燃裝置27點(diǎn)燃。據(jù)Tesla所述，此引燃裝置為一火花塞或熱絲塞。繼續(xù)的運(yùn)行使得腔24加熱到一足以引燃新引入之流體的溫度，而不再需用上述引燃裝置(自支承引燃裝置)。指出了要增設(shè)幾個(gè)室作為加大此種設(shè)備輸出的裝置。上述渦輪的盤(根據(jù)原先的發(fā)明)在于使流體與相平行之平板的寬廣表面相互作用，而不是與較為通常的斗狀件作用。由火花或熱絲來提供電功率并無專指含義，而只意味著可用極小的僅足以開始引燃的裝置即可。制造上述設(shè)備的方法包括用螺栓組合的(參看圖4)鑄件與機(jī)械。與Tesla指出的內(nèi)容相比，將敘述的本發(fā)明在細(xì)節(jié)的描述中有以下不同特點(diǎn)a.在實(shí)施例中除了那些為化學(xué)反應(yīng)所擴(kuò)大內(nèi)容的外，不需有流體流過;
b.熱絲是按脈動(dòng)或驅(qū)動(dòng);
c.除帶閥導(dǎo)管外，不需任何種類的閥門;
d.用到了遠(yuǎn)不止幾個(gè)的大量的加熱器;
e.對所有實(shí)施例的功率輸出來說，電功率的貢獻(xiàn)最為顯著;
f.對引發(fā)各種激活來說，加熱器激活是必不可少的(不用自持式激活);
g.制造實(shí)施例的方法是外延法，所用的元件尺寸很小;
h.采用與加熱器相鄰近的光滑或有極細(xì)坑痕的表面。
典型之流體靜力與流體動(dòng)力的軸承一般具有一在緊配合之圓柱狀孔中轉(zhuǎn)動(dòng)的剛性柱體，此配合的空隙充有液體或氣體潤滑劑。理想的流體動(dòng)力軸承決不允許流體經(jīng)軸承部件滲入內(nèi)部，因而能提供僅僅受到軸承表面為流體侵蝕以及流體本身最終消失所限制的長壽命。在現(xiàn)代的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，采用以渦輪盤為代表的高速機(jī)械來壓縮和輸送推進(jìn)劑，這得益于此種流體軸承的負(fù)載和輸送推進(jìn)劑，這得益于此種流體軸承的負(fù)載本領(lǐng)與剛性，它們一般要高于滾動(dòng)件軸承的。但是，渾沌的推進(jìn)劑流統(tǒng)計(jì)地在某一不能預(yù)定的未來時(shí)刻會(huì)導(dǎo)致一總合的流體與機(jī)械擾動(dòng)，本而超過軸承潤滑劑或整個(gè)設(shè)備的強(qiáng)度。
類似于絕大多數(shù)渾沌過程，災(zāi)難性事件學(xué)源于相當(dāng)細(xì)微的偶然性，譬如會(huì)導(dǎo)致滑坡的事件(礫石)那樣。由于渦輪盤“飄浮”于流體動(dòng)力軸承之中，它的唯一與此設(shè)備剩余部分的關(guān)聯(lián)，除了通過推進(jìn)劑本身外，只是通過此軸承的潤滑劑。
對推進(jìn)劑進(jìn)行改性的企圖是毫無益處的，這是由于這類潤滑劑本身業(yè)已考慮到了頗為全面的渾沌事件。相反，在流體動(dòng)力軸承的流體中則可能發(fā)現(xiàn)眾多的渾沌事件引發(fā)體(礫石)。因此，有效的理想流體動(dòng)力或靜力軸承應(yīng)能提供一種裝置，它在各種渾沌的引發(fā)劑(礫石)發(fā)展為災(zāi)難事故之前是，能主動(dòng)地將其捕獲。
已知的用來改進(jìn)與飛行器機(jī)翼之類的空氣動(dòng)力(氣動(dòng))表面過早發(fā)生界面層分離而導(dǎo)致感生阻力、削弱升降力的方法，包括(但不限于)采用阻流板、從氣動(dòng)表面和孔隙中擠出受壓的流體、仿形撓性的氣功表面以及采用擾動(dòng)式表面等等。但上述第一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。例如在那種排凈流體孔隙的方法中，涉及到貯罐、控制裝置、至少一臺(tái)泵以及連續(xù)管道等。輔助性的用來減少阻力的裝置之重量相當(dāng)于通過減少阻力所省下之燃料的重量，這就無利于使此種方法獲得普通采用。
當(dāng)流體流從層流變?yōu)橥牧鲿r(shí)，可使界面層在更遠(yuǎn)的下游分離，而不是在層流于鄰近名義(層流)分離的上游處大部分氣動(dòng)表面區(qū)域上占優(yōu)勢處分離。界面層的分離也是一種渾沌事件，各個(gè)流體部分的分離可歸因于一種一般無法預(yù)言、無法察覺的細(xì)小偶然現(xiàn)象，例如氣動(dòng)表面的顯微糙度，或僅僅是各種流體動(dòng)力學(xué)作用在統(tǒng)計(jì)上未必存在的加和效果，而每一種作用單獨(dú)考慮遠(yuǎn)不能成為擾動(dòng)的有序流。排除主要渾沌事件的裝置會(huì)產(chǎn)生出一系列的次要事件，而每一次要事件本質(zhì)上也是渾沌，，但它分占了主要事件的能量，較主要事件的影響要小。理想的改善方法類似于通過不時(shí)地?cái)_動(dòng)一斷層來頻繁地但不顯著地來促致地震，由此來零散地釋放出不然將導(dǎo)致破壞性的大量存儲(chǔ)的能。對于氣動(dòng)表面來說，理想的擾動(dòng)器是用一種幾乎不加大重量而只需用極少激活功率的，以挖掘控制方式來排除掉渾沌現(xiàn)象的根源。
本發(fā)明是一種稱之為熱促進(jìn)器的設(shè)備，包括一批排列在鄰近流體之襯底表面上的小型加熱器。電熱器的脈沖會(huì)在浸沉流體中造成短的瞬時(shí)熱膨脹壓力脈沖，此脈沖傳播著，給流體和任何共浸沉的物體施加一瞬時(shí)力。壓力脈沖具有在流動(dòng)流體與聲脈沖之間的特征。加熱器群的激活作用產(chǎn)生出流體壓力一定的瞬時(shí)空間分布。熱促進(jìn)器元件的非周期性激活類似于因統(tǒng)計(jì)性氣體分子碰撞而有的流體力。本發(fā)明的實(shí)施例涉及電控流體軸承、線性或轉(zhuǎn)動(dòng)式起動(dòng)器與馬達(dá)、送音器與收音器以及流體界面流的調(diào)節(jié)器。
制造熱促進(jìn)器的較優(yōu)方法包括但不限于外延沉積法以及有增減材料轉(zhuǎn)移的光刻法，這兩種方法都用到了事后要除去的加熱器元件臨時(shí)支承件。具有對加熱器輻射與化學(xué)反應(yīng)敏感的催化涂層與放在流體之改型，則構(gòu)成了類似于一種燃料電池的實(shí)施例，只是其中將電化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為有效的機(jī)械功而已。
本發(fā)明的熱促進(jìn)器之主要目的在于由一批電激活的小型加熱器使流體熱膨脹，將電能受控地變換為有效的機(jī)械功。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于通過使與一批小型加熱器中每一個(gè)相鄰的第一種流體膨脹，來產(chǎn)生有效的機(jī)械功，而這些小型加熱器則與定位一位體的第二種流體在流動(dòng)上是隔絕的。
本發(fā)明之第三個(gè)目的在于通過集中流體膨脹的效應(yīng)的增大對一構(gòu)體所作的機(jī)械功。
本發(fā)明之第四個(gè)目的在于用電阻膜來加熱流體。
本發(fā)明之第五個(gè)目的是在一為第二種流體提供平滑表面之薄膜后面，通過加熱第一種流體來實(shí)現(xiàn)有效的機(jī)械功。
本發(fā)明的種種目的還涉及到應(yīng)用熱促進(jìn)器來構(gòu)制各式自用的裝置，例如雙向同軸轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)、雙向同軸轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)、雙向內(nèi)圓滾線馬達(dá)、雙向多諧振均勻位移行波馬達(dá)、電控流體軸承、氣動(dòng)表面除水器、可變形的薄膜光學(xué)件以及具有受控流體界面層的氣動(dòng)表面，特別是包括有能滿意地在接近0°K到2000°K整個(gè)溫度范圍內(nèi)工作的以上各種裝置的改型。
這里給出的最佳創(chuàng)造性實(shí)施例還包括有用來探測工作狀態(tài)以便由激活裝置來提供更佳電控的方法。
本發(fā)明之第六個(gè)目的是將電化學(xué)能直接變換為有效的機(jī)械功。
第七個(gè)目的是用外延材料轉(zhuǎn)移與加熱件臨時(shí)支承件來制造熱促進(jìn)器元件。
第八個(gè)目的是用具有增減材料轉(zhuǎn)移裝置之光刻技術(shù)來制造熱促進(jìn)器元件。
本發(fā)明之第九個(gè)目的則是用放壓方法將流體以斜向?qū)е乱涣黧w或一可在此后一流體中定位的浸沉物之表面上。
還有的一些目的包括使浸沉物定位于兩者多個(gè)同時(shí)獨(dú)立的電控方向上。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)與新穎特點(diǎn)可通過下面結(jié)合附圖對此所作的詳細(xì)描述而得以理解。下面簡述附圖，其中

圖1是加熱器組成的熱促進(jìn)器一實(shí)施例之部分透視圖;
圖2示意地表明了電脈沖轉(zhuǎn)換為流體膨脹壓力脈沖;
圖3是圖1中加熱器的橫剖面，闡明流體壓力脈沖的發(fā)生過程;
圖4是具有一膜片加熱器之本發(fā)明一改型的橫剖面;
圖5是具有間接加熱隔膜之一改型的橫剖面;
圖6是圖3中之改型的橫剖面，此改型集中了一流體壓力脈沖;
圖7是圖3是之設(shè)備的燃料電池式實(shí)施例的橫剖面圖;
圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)式與轉(zhuǎn)動(dòng)-步進(jìn)式馬達(dá)改型的部分橫剖面圖，以及一具有雙軸葉片和至少四組單向切向噴嘴的渦輪式實(shí)施例的放大詳圖;
圖9是本發(fā)明之內(nèi)圓滾線馬達(dá)改型的剖視圖;
圖10是圖9中之裝置的部分剖視圖;
圖11是本發(fā)明之多諧振行波馬達(dá)改型的部分剖視圖;
圖12以透視圖示明了本發(fā)明一旋轉(zhuǎn)式軸承的實(shí)施例;
圖13為透視圖，且對本發(fā)明之流體流界面控制與除冰之實(shí)施例的細(xì)節(jié)作了放大。
下面詳述本發(fā)明。
圖1是熱促進(jìn)器2的部分透視圖，包括基片4、承收物6與位于其間的流體14。基片4有一上面裝有一批加熱器組件8的激活面10和一相對的支承面12。此圖的放大部分還闡明了一個(gè)典型的加熱器組件8，按為基片4所支承的順序包括加熱腔16、電絕緣件22、加熱器支承件20以及加熱器18。在所有的圖中，為醒目起見，加熱器與流體尺寸均予以放大。
支承件20將加熱器18連至一脈沖電流源(未示明)。腔16中的流體與流體14相鄰。加熱器18中的電流脈沖會(huì)使加熱器的溫度驟升而加熱鄰近的流體。此鄰近的流體迅速膨脹到足以使壓力脈沖從加熱器的鄰區(qū)傳入流體主體。此壓力脈沖產(chǎn)生得足夠的快，以使相對于此流體主體環(huán)境的顯著壓力差，能在加熱器主體與鄰近流體中之熱擴(kuò)散到流體主體、基片4與承收物6之前就形成。這一壓力脈沖從表面10傳播開而朝向承收物6的鄰近表面。當(dāng)壓力脈沖為承收物6反射，此承收物表面的局部就受到局部增加壓力的影響，此壓力顯著地大于流體層14中占優(yōu)勢的壓力。在電流脈沖之后，此加熱器與其緊鄰的材料可以漸近于熱平衡，為下一個(gè)電流脈沖作準(zhǔn)備。
類似于氣體的統(tǒng)計(jì)力學(xué)，按預(yù)定程序?qū)㈦娏髅}沖加到一批加熱器18以于承收物6上形成一壓力或力，后者在有足夠多的加熱器以充分的頻率脈沖動(dòng)時(shí)便近似于氣體本身的加壓效應(yīng)。這種壓力脈沖類似于分子碰撞。但是，由氣體施加的力只能通過改變氣體的溫度來改變，而在定容容器中的壓力于容器的各表面部分上基本上是恒定的。此外，很小的加熱器結(jié)合上極短的脈沖，會(huì)以相當(dāng)大的效率產(chǎn)生出高于環(huán)境流體壓力的壓力增量。作為這種效率的一種測度乃是每單位耗用電功率的過剩壓力增量。理想的加熱器產(chǎn)生的脈沖是壓力的δ函數(shù)，即在趨近于零的極小時(shí)間增量中產(chǎn)生一有限絕對壓力之脈沖的函數(shù)。要是上述加熱器在這一意義下是理想的，它們作為一整體對設(shè)備所增加的熱量可以忽視(如果流體體積恒定，所增加的熱也會(huì)使環(huán)境壓力升高)。但卻產(chǎn)生壓力脈沖。但是，通過承收物6上之壓力脈沖總合效應(yīng)所造成的壓力增加可以測得會(huì)大于流體層14中之環(huán)境壓力的。
這種理想的加熱器設(shè)有潛熱，從原理上說斷電后會(huì)立即冷卻，但是，當(dāng)加熱器的熱量非常之小，相鄰流體部分的有限潛熱就會(huì)支配系統(tǒng)本身的熱響應(yīng)。理想的流體所具有熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率與熱膨脹性，能夠均衡地使壓力在最低可能輸入返回到接近熱平衡狀態(tài)，以給另一個(gè)電流脈沖作準(zhǔn)備。最佳的這種均衡取決于此種設(shè)備與具體應(yīng)用相適配的情形。
實(shí)際的加熱器，包括本發(fā)明的范圍內(nèi)的這些，隨著尺寸的減小而更其有效。將加熱器尺寸減小到用微切削加工法易于實(shí)現(xiàn)的尺寸，能有效地實(shí)現(xiàn)這一理想。
作為一個(gè)熟知的例子，加熱器18圖示為絲形形式，但亦可取(但不限于)帶狀、單圈盤絲狀、多圈盤絲狀、薄膜狀、原膜狀、粘結(jié)的粒團(tuán)狀以及線形的熔結(jié)顆粒體狀。
圖2是以絲18例示之加熱器在實(shí)現(xiàn)三次電流脈沖后一瞬間的端視圖。第一個(gè)電流脈沖傳播了壓力脈沖24C(虛線圓)、然后是脈沖24b與脈沖24a。箭頭19示意地表明來自絲18的熱流方向，而箭頭尾部的厚度則用來表明溫度與壓力隨著離開絲18的間距加大而減小。壓力脈沖24c以其源電流脈沖給予的顯著部分能量進(jìn)行傳送，但不再伴有該脈沖在開始瞬間所攜帶的熱中的主要部分。兩相續(xù)壓力脈沖間的距離為便于表達(dá)起見，已于圖中作了壓縮。
除上由于加熱器鄰近之氣體被加熱而膨脹外，不同種類之流體與加熱器材料也有利地促進(jìn)了狀態(tài)變化的激勵(lì)效應(yīng)。有利于將流體吸收到加熱器表面上及其中之不同流體與加熱器材料的結(jié)合使效率得到提高。吸收過程中之氣態(tài)或液態(tài)流體使密度劇增至趨近固態(tài)的密度。所吸收的流體與加熱器材料有很密切的熱接觸，而且只部分地取決于此流體的接收熱的體積熱導(dǎo)率。在電流脈沖開始時(shí)，所吸收的流體基本是與加熱器主體以同一速率加熱?？焖俚募訜峤o合著體積從接近固體密度到氣相的有利的巨大改變，所以在耗用較小電能下獲得很強(qiáng)的輪廓分明的壓力脈沖。
由微孔材料制成的或覆涂以薄層微孔材料的加熱器能比通常材料吸收更多的流體。微孔材料在此定義為具有僅僅稍大于所吸收之流體分子的孔或通道的材料，從而能減少由此所吸收之分子的自由能。最佳的吸收則局限于較窄的溫度范圍。在此溫度范圍上限吸收的流體較少，但解吸一般較快;在其下限，則要用較大量的電能來解吸流體。
在加熱器表面周圍的流體和于其上冷凝的固體，通過較密切的熱接觸，同時(shí)由于絕大多數(shù)冷凝材料在汽化或直接升華至氣態(tài)時(shí)會(huì)顯示出有利的體積變化，而能進(jìn)一步增大壓力脈沖。
圖3是一種熱促進(jìn)器改型的剖面圖，它有一懸掛于基片4上之腔16中的絲狀加熱器18(端視圖)(為清楚見，省除了絲架)。腔16可以是;圖1中示的坑。另一些實(shí)施例可取長槽狀形式，這時(shí)的絲或可采用周期性的支承。此圖表示的是絲18中電流脈沖的即時(shí)結(jié)果，即壓力脈沖24會(huì)在也與流體14相鄰之腔8內(nèi)的流體部分中傳播，此壓力脈沖經(jīng)腔壁16反射，使壓力脈沖26改為朝向承收物6的方向，由后者表面反射的壓力脈沖造成一局部壓力增量脈沖28。這種壓力脈沖的傳播與內(nèi)燃機(jī)相關(guān)聯(lián)的流體響應(yīng)相比，更為酷似一種聲波現(xiàn)象。內(nèi)燃機(jī)依靠的是基本上完全受限制的借加熱膨脹而做功的氣體。相反，此種熱促進(jìn)器壓力脈沖的更具聲波的特性則僅僅是部分地依賴于流體的封閉。從基本上不封閉到完全封閉的封閉程度只能使工作效率有中等程度的增加。
圖4是設(shè)有一使腔中流體部分地或完全地與環(huán)境流體14分開之膜片加熱器32的熱促進(jìn)器改型的橫剖面圖。此種膜片例如是一種以其邊緣由電連接層36固定到基片4上的圓片。此圓片的中心由導(dǎo)線30連至一母線34。母線34與導(dǎo)線30經(jīng)絕緣件38與基片4電絕緣。圓片的厚度自中心朝外漸減，以促進(jìn)較均勻的電流密度，因而使圓片區(qū)能更均勻的加熱。
此膜片中的電流脈沖傳播一朝向腔的壓力脈沖24以及一通過膜片朝向承受物的脈沖26。脈沖24經(jīng)腔的射疊加到為承受物6所生成的壓力增量脈沖28上。流體15同樣為此圓片加熱，而給承受物6提供一與流體14之厚度和熱性質(zhì)成比例的局部壓力增量脈沖28。這一實(shí)施例給流體14提供了一均勻表面因而當(dāng)流體14與承受物6的組合體平行地移向此膜片表面時(shí)，僅僅給出受控的氣動(dòng)擾動(dòng)。
圖5是具有一與兩種流體14、40相分開且間接地為加熱器18激活之隔膜32的熱促進(jìn)器改型的橫剖面圖。加熱器18由導(dǎo)線20與母線34連至電流脈沖源(未示明)，它們都由薄層37、38電絕緣。承收物6中的局部壓力28包括來自隔膜32的熱壓力脈沖的組合，它通過流體14與隔膜作動(dòng)態(tài)連接，同時(shí)由于流體40的壓力脈沖而通過流體14與隔膜運(yùn)動(dòng)作聲學(xué)連接。這一實(shí)施例可使基片4的表面36由連續(xù)的膜層材料制成，有利于制造一類熱促進(jìn)器。這種連續(xù)的膜層可與基片4整體制作，固定到基片上作為一獨(dú)立部件，或由外延法沉積到事后要除去的臨時(shí)性支承件上。連續(xù)式的膜層能提供最小擾動(dòng)的氣動(dòng)表面，可簡化流體的封閉，有利于使流體與化學(xué)和熱浸蝕的環(huán)境隔絕。
圖6是圖5中之設(shè)備的改型，它有一帶孔的隔膜32，能集中壓力脈沖的效應(yīng)。為加熱器的支承用絕緣體37所限定的脈沖流體之體積即減小而增大峰值脈沖壓力。減小了的脈動(dòng)流體體積，結(jié)合上孔33減小了的面積，將加大參與此壓力脈沖中流體的動(dòng)能，由此而提高了碰撞承受物6之脈沖28的強(qiáng)度。這樣，類似于靜態(tài)氣體力學(xué)的情形，這乃是使所測壓力增高之過剩碰撞的動(dòng)能。
圖7是一種熱促進(jìn)器的橫剖面，除圖3中之部件外，還包括有下述部件的任何組合結(jié)果加熱器18的催化劑涂層74;腔8的催化劑涂層80;第一種流體入口76;第二種流體入口78。采用了上述附加部件的實(shí)施例，結(jié)合著下述的一系列作用，將來自入口76與78的兩種或多種流體轉(zhuǎn)變?yōu)榉艍耗埽@一系列作用包括加熱器18的加熱;催化劑涂層74因此種加熱而提高了激活作用;催化劑對作為腔8中之混合流體的第一與第二種流體上的作用;由此種加熱器的光輻射而提高了的催化劑74的激活作用上述混合流經(jīng)電化學(xué)轉(zhuǎn)換為熱、一第三種與相繼的化合物副產(chǎn)品，以及在絕大部分浸沉流體上或在浸沉于其中一物體上變換為有效機(jī)械功的壓力脈沖。例如，此第一種流體可以是甲烷之類的烴或載碳?xì)怏w，而此第二種流體可以包括氧之類的一或多種氧化劑，當(dāng)其與催化劑混合并為它所激活時(shí)，將“裂化”形成氫，而與這種氧化劑反應(yīng)或可包括蒸汽的放壓副產(chǎn)物。
一種流體封閉式的改型采用了能響應(yīng)于加熱器脈沖可逆地產(chǎn)生放壓脈沖的單一流體。舉例來說，多原子的分子可以為加熱器之熱、加熱器的光(主要是紅外光)與催化劑的共同作用的暫時(shí)離解。這種放壓的離解作用產(chǎn)生出所需要的壓力脈沖，而上述的一或多種催化劑在較長的時(shí)間內(nèi)與較低的溫度下則有利于所離解的組分重新組合入母體流體，借此得以進(jìn)行流體的封閉作業(yè)。
實(shí)施本發(fā)明的這一實(shí)施例時(shí)，包括確定流體導(dǎo)入管76、78的尺寸;按下述規(guī)定方式控制導(dǎo)入之流體流限制電化學(xué)一反應(yīng)對催化劑表面最近鄰區(qū)的作用最小，而對腔8最近鄰區(qū)的作用到最大，同時(shí)使化學(xué)放壓激勵(lì)在任何處都對企圖局部地使電-化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗铏C(jī)械功的影響都較小。
顯然，從電化學(xué)放壓轉(zhuǎn)換中所得到的能量密度超過了因流體暫時(shí)升溫所產(chǎn)生的能量密度。在本發(fā)明的流體開放式之實(shí)施例中，作業(yè)的熵與渾沌方式為用來補(bǔ)充反應(yīng)流體和排出流體反應(yīng)產(chǎn)物的放壓脈沖之間提供了所需的時(shí)間。同樣可知，為水或其它液體冷凝的副產(chǎn)物所占據(jù)的體積越小越為有利，這會(huì)有助于由此形成的壓力達(dá)到最大限度，特別是當(dāng)此種設(shè)備是在一有利于冷凝的預(yù)定平均溫度范圍內(nèi)工作時(shí)。
圖8是這種包括有轉(zhuǎn)子6和熱促進(jìn)器定子4的熱促進(jìn)器之轉(zhuǎn)動(dòng)式致動(dòng)器(馬達(dá))實(shí)施例的部分橫剖面圖。轉(zhuǎn)子6與定子4以各自的半徑R1與R2繞一公共軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的情形示明于圖中。轉(zhuǎn)子6的柱形表面包括一批腔，每個(gè)腔至少有一個(gè)相對于一相應(yīng)的局部半徑彎曲的平圓面46。定子4的內(nèi)表面包括一批加熱器18，圖中只示出了其中的幾個(gè)，亦即在一瞬間處于相應(yīng)平圓面46附近的那些。在加熱器例如加熱器18中的電流脈沖，如圖1與3所示，將壓力脈沖傳向平圓面46，經(jīng)反射而施加脈沖能量促致轉(zhuǎn)子6依方向48轉(zhuǎn)動(dòng)。為清楚起見未示明于此圖中的轉(zhuǎn)子位置傳感器與加熱器控制裝置協(xié)同作用，以確定為使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩最佳而使加熱器群脈動(dòng)的時(shí)刻。調(diào)節(jié)好加熱器脈動(dòng)的時(shí)刻使壓力脈沖沖擊與平圓面46相對的平圓面，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子6依箭頭48相反的示向轉(zhuǎn)動(dòng)。交替地激活平圓面46以及與之相對的平圓面上的脈沖，能提供步進(jìn)馬達(dá)的作用。
圖8中所示的馬達(dá)通過賦予半徑R1與R2以無窮大值，也可視作為一種線性馬達(dá)。
在圖8的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子6的表面包括一批坑，起著類似于一渦輪之葉片的反應(yīng)葉片的作用(參看放大部分)，每個(gè)葉片都有平圓面或側(cè)壁，它們相對于轉(zhuǎn)子的包絡(luò)面彎曲。定子4的內(nèi)表面包括一批加熱器18、19，圖中只示明了其中的幾個(gè)。電流脈沖，例如在加熱器18(放大部分)中的，借助于變形噴嘴33傳送一依方向29朝向一相鄰之轉(zhuǎn)子葉片側(cè)壁的放壓脈沖，與此葉片相互起作用而促致轉(zhuǎn)子6依轉(zhuǎn)動(dòng)方向48轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)希望借助切向流體來激勵(lì)一平滑的激勵(lì)表面以使放壓式噴嘴導(dǎo)向之電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸娴臋C(jī)械功時(shí)，以及希望在此也包括有這種新穎的實(shí)施例時(shí)，可以由上述葉片來改變放壓沖力的方向以增大此切向力，由此能提高與平滑的激活表面相比時(shí)的轉(zhuǎn)換效率。
另一些加熱器，例如加熱器19，將流體脈沖引向與加熱器18的相反的切向，這樣當(dāng)獨(dú)立地激活時(shí)，便促致轉(zhuǎn)子6依反于箭頭48的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。未示明于此圖中的互助依相對方向垂直于圖面的噴嘴，當(dāng)激活時(shí)即在轉(zhuǎn)子6上施加有相對應(yīng)的軸向力，所應(yīng)用的這些力再結(jié)合上基本對稱的葉片46，就能促致轉(zhuǎn)子6依任何組合成的旋轉(zhuǎn)與軸線方向運(yùn)動(dòng)，能促進(jìn)在多于一個(gè)切向中運(yùn)動(dòng)的熱促進(jìn)器實(shí)施例，稱之為雙軸向熱促進(jìn)器或多軸向熱促進(jìn)器。
這種熱促進(jìn)器的激活式實(shí)施例在轉(zhuǎn)子6與定子4之間采用了一種流體膜14。膜14中之壓力的瞬時(shí)空間分布是通過激活熱促進(jìn)器表面全體加熱器的一預(yù)定子集來進(jìn)行電控的。此種激活式實(shí)施例的改型還包括至少一個(gè)與圖7中之入口76類似的流體入口。那種限制著切向流體流過膜145的實(shí)施例在激活的轉(zhuǎn)子之平表面中有著相鄰的葉片界面。葉片的幾何結(jié)構(gòu)，除直線形(圖示的)外，諸如密集的三角形，六角形等等，均包括在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中。
對于轉(zhuǎn)子6與定子4的球形實(shí)施例，有成組的加熱器與噴嘴，根據(jù)加熱器組所選擇的激活順序與激活強(qiáng)度，對三個(gè)正交的轉(zhuǎn)動(dòng)部件提供獨(dú)立與同時(shí)的電控。舉例來說，能膜擬導(dǎo)彈在飛行中所遇到之慣性力的一種設(shè)備即包括有本發(fā)明的一種球形實(shí)施例，導(dǎo)彈吊掛于此種設(shè)備中，然后通過熱促進(jìn)器的作用圍繞三個(gè)電控的轉(zhuǎn)動(dòng)軸升浮并加速。
柱形的實(shí)施例能對繞此柱形體軸線之各種轉(zhuǎn)動(dòng)以及平行與此軸線之各種平移的任意組合提供獨(dú)立的同時(shí)控制。一種馬達(dá)的實(shí)施例是由類似于圖9中所示的那些部件構(gòu)成，其中的轉(zhuǎn)子6繞定義4的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，定子4的熱促進(jìn)器之內(nèi)表面帶有一或多個(gè)噴嘴組，將放壓脈沖依一或多個(gè)預(yù)定方向?qū)е溜w速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子表面。
平面狀的實(shí)施例具有與圖10中所示者類似的部件，激活一平面，例如一種適于配置上前述葉片之可動(dòng)物體的緊近平面。物體6可以是一顯物鏡載物臺(tái)或一集成電路掩模準(zhǔn)直臺(tái)。熱促進(jìn)器平面例如是熱促進(jìn)器18的表面(圖11)，它包括有一或多個(gè)噴嘴組，將放壓脈沖依一或多個(gè)預(yù)定方向?qū)蝻w速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子表面。
平面狀的實(shí)施例具有與圖10中所示者類似的部件，激活一平面，例如一種適于配置上前述葉片之可動(dòng)物體的緊近平面。物體6可以是一顯物鏡載物臺(tái)或一集成電路掩模準(zhǔn)直臺(tái)。熱促器平面例如一熱促進(jìn)器18的表面(圖11)，它包括有一或多個(gè)噴嘴組，將放壓脈沖依一或多個(gè)預(yù)定方向?qū)蝻w速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子表面。
應(yīng)知轉(zhuǎn)子與定子部件的尺寸較所示明的為小，而葉片與噴嘴的數(shù)目則是很大的，且這些個(gè)最佳實(shí)施例并不需要葉片在空間上與噴嘴有關(guān)聯(lián)。此外，葉片的位置正如噴嘴的位置一樣，在靜止時(shí)是可以確定的，但在運(yùn)動(dòng)激活過程中的一定時(shí)刻時(shí)則是隨機(jī)或渾沌的。顯然，在任何工作的瞬間，從位在相對于一個(gè)(或多個(gè)，重疊)葉片較為不利施力位置之激活噴嘴所獲得的力，與從較為有利的準(zhǔn)直之噴嘴的力相比，將產(chǎn)生一種相當(dāng)無效的力。這是由于葉片的形狀和噴嘴的排放角度在相對配置上不佳，而不能產(chǎn)生較顯著的力反作用于來自整個(gè)一組噴嘴所預(yù)期的力，而在這一整組之中，失配的噴嘴只是其組成部分。因此，激活成組噴嘴中的失配噴嘴，作為一個(gè)整體來說，將不會(huì)顯著地干擾促動(dòng)轉(zhuǎn)子或其它可促動(dòng)的物體。上述狀況的有利之處是，這種熱促進(jìn)器設(shè)備在形態(tài)與操作上要較其它實(shí)施例(也包括這里提及的)簡便，這些個(gè)實(shí)施例只當(dāng)由附屬的探測裝置探測出有利的噴嘴匹配時(shí)才激活加熱器。顯然，激活失配的噴嘴會(huì)把一部分有效的電能降至整個(gè)系統(tǒng)的熵，與只當(dāng)最有利匹配下所激活加熱器的情形相比，不利于有效地轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫臋C(jī)械功。但是，在許多的應(yīng)用中，比起簡化結(jié)構(gòu)與操作而言，所帶來的操作效率降低是較為不重要的。
圖8的馬達(dá)需要一種以適當(dāng)間隙將轉(zhuǎn)子6可旋轉(zhuǎn)地支承于定子4加熱器表面上的裝置。軸承周知在高溫下的壽命較短。熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人，將立即獲知適合于高溫作業(yè)的各種類型的轉(zhuǎn)子支承裝置，包括內(nèi)圓滾線、外擺線、旋回式以及有關(guān)的在傳統(tǒng)滾動(dòng)元件意義下不需要軸承的有關(guān)滾動(dòng)裝置。
圖9是一種內(nèi)圓滾線馬達(dá)的局部透視圖，它有一個(gè)在轉(zhuǎn)子4之內(nèi)部熱促進(jìn)器表面上滾動(dòng)的柱狀轉(zhuǎn)子6。此切開的部分顯示出一些與轉(zhuǎn)子6柱狀面貼鄰的熱促進(jìn)器加熱器(點(diǎn)線“狀”圓圈)。
圖10是圖9中之馬達(dá)的平面圖，剖示表明加熱器群脈動(dòng)后的瞬間，傳給轉(zhuǎn)子6的力28促致轉(zhuǎn)子6在定子4內(nèi)依方向48(與圖9所示方向48相反)作內(nèi)圓滾線滾動(dòng)，而帶動(dòng)著轉(zhuǎn)子6的軸50依方向48轉(zhuǎn)動(dòng)。各個(gè)加熱器群即在剛剛通過轉(zhuǎn)子與定義之接觸線之后脈動(dòng)，此時(shí)的流體14變得最薄并開始膨脹。另一種狀配方式是把柱6在管4作內(nèi)圓滾線旋轉(zhuǎn)時(shí)保持靜止。此種裝置的一種改型允許這兩個(gè)部件作內(nèi)圓滾線式的反應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，在給定適當(dāng)?shù)慕菓T性矩后，能大大消除偏心轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的振動(dòng)影響。把對加熱器群進(jìn)行的一系列激活作用在能對向前轉(zhuǎn)動(dòng)具有最大機(jī)械利益的位置，可使轉(zhuǎn)子加速到所需要的速度;而當(dāng)其作用在能對向后轉(zhuǎn)動(dòng)具有最大機(jī)械利益的位置，則會(huì)使轉(zhuǎn)子減速。采用上述這一對系列的激活作用，再給合上由熱促進(jìn)器作用提供的均勻可調(diào)步長，就能給出步進(jìn)馬達(dá)的作用。
圖11示明了構(gòu)型如多諧振行波馬達(dá)的熱促進(jìn)器，它包括有具彈性材料盤形式的定子4與轉(zhuǎn)子6。定子4的上表面支承著加熱器18，從其上切開的部分顯露出來。轉(zhuǎn)子6與定子4之間有流體膜14，它與加熱器18作熱和聲連接。加熱器18以成群方式的激活形成了一預(yù)定的暫時(shí)性空間壓力分布，在盤件4與6中激發(fā)著取基頻的波52。這種波依反于箭頭56所示方向相反的圓周方向傳播。在波峰接點(diǎn)例如接點(diǎn)54作牽引，會(huì)使轉(zhuǎn)子6依方向56轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸50。在另一種實(shí)施例中，這類波峰并不觸及相對的表面，但流體14上表面波的力則作用在此相對表面上并移動(dòng)它，從而避免了摩擦接觸。當(dāng)這批加熱器的一個(gè)子集的基頻52的倍頻激活以在盤件中激發(fā)出高次諧振模式，便可改進(jìn)此馬達(dá)的機(jī)械效率。在這種裝置的一些改型中，用相同的電脈沖激活各個(gè)加熱器時(shí)，便可根據(jù)轉(zhuǎn)子6與定子4中傳播之波的所需形狀，由付里葉定理來測定一子集加熱器的面積(加熱器數(shù))的相應(yīng)的諧振。一種有利的行波形狀中，它能與接點(diǎn)54的摩擦最小，從而能最大限度提高馬達(dá)的機(jī)械效率。當(dāng)所有的接點(diǎn)摩擦都消除時(shí)，馬達(dá)的機(jī)械效率就不會(huì)由于把一部分施加的電能耗用到產(chǎn)生機(jī)械磨擦熱上而降低了。圖10中之馬達(dá)的另一種改型將盤件6保持不動(dòng)而使盤件4轉(zhuǎn)動(dòng)，又另一種改型則反之。這后兩種改型都包括著盤4與盤6任意組合為行波振子的情形。
盤4上加熱器的最佳配置形式是，它們沿著與盤4邊緣同心且位于加熱器面積內(nèi)一基圓出發(fā)的漸伸螺線之臂等距離的分開。這樣的排列方式在熱促進(jìn)器平面上提供了近似均勻的電流密度與壓力。這方面的一個(gè)實(shí)施例中至少有一半母線是依循著此螺線的臂，而另一半則處在前述同心圓上。另一個(gè)實(shí)施例則在一個(gè)方向上有一組漸伸的母線螺線，而其它的漸伸組螺線則處于相反方向，每一個(gè)交叉點(diǎn)連接著一個(gè)或一組加熱器。上述漸伸式的分布形式可以看作是繞此盤件軸線編織成的十字架式短形格柵。
圖12是一種流體熱促進(jìn)器軸承的透視圖，包括一軸6與一襯管4。圖示的軸6略作回撤以示出襯管4內(nèi)表面中的一些加熱器18。襯管4與軸6之間隔有一層流體膜14。一最佳實(shí)施例是對襯管作無轉(zhuǎn)動(dòng)的支承，而軸6則可在流體膜14上自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，由此來避免電加熱器連線的扭結(jié)或滑移。為清楚起見，圖中省除了電加熱器連線、電流源與控制器。傳統(tǒng)的流體軸承提供了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的)流體的一種結(jié)合形式來迫使軸-套保持同心，即一種因均勻流體膜厚而有的狀態(tài)，從而使勢能值最小?？刂破靼匆?guī)定的時(shí)間間隔激活著預(yù)定的加熱器組，利用熱促進(jìn)器的瞬態(tài)力以增大動(dòng)態(tài)的或流體靜力學(xué)的軸之懸浮力，例如作用于軸6上之力58、60、62或64的組合。增大軸承流體壓力有助于保持軸6在管4內(nèi)定中心。
依另一程序激活加熱器組可使軸的增大之力58～64相組合，使軸6依一預(yù)定方式偏心，以校正由位置傳感器探則出的這一軸暫時(shí)或長時(shí)的不平衡轉(zhuǎn)動(dòng)狀況。例如，高速渦輪盤上的應(yīng)力會(huì)使整個(gè)渦輪盤所圍繞旋轉(zhuǎn)之表觀質(zhì)量中心偏移，通過讓此輪盤軸繞偏移的中心而不是繞幾何中心轉(zhuǎn)動(dòng)，就能部分地釋除這一應(yīng)力。因此，在重新造定的轉(zhuǎn)動(dòng)中心處按預(yù)定程序激活成組的加熱器，就可把轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)力減少到流體膜厚所限定的范圍內(nèi)。
激活加熱器組還能減少機(jī)器內(nèi)的部件對其所用流體軸承的影響，還有可能減少波動(dòng)與振蕩。利用來自一或多個(gè)振動(dòng)傳感器來的信號依某種方式引發(fā)加熱器激活，得以有效地消除或至少是減弱波動(dòng)與振蕩。一個(gè)子集合的一般的隨機(jī)振動(dòng)乃是些渾沌的引發(fā)體。還有另一種方式來激活加熱器，立即由(通常高速)旋轉(zhuǎn)的部件敏感到的渾沌擾動(dòng)來確定一種模式，結(jié)果可從基本上消除擾動(dòng)，這是為扼制各種渾沌前兆發(fā)展為災(zāi)難事件的必要條件。
為了處理渾沌引發(fā)體中難以探測的那部分構(gòu)成的子集，可按一預(yù)定偽隨機(jī)程序來激活加熱器群，這樣會(huì)耗用掉不然會(huì)用到使渾沌引發(fā)體無控制正向生長上的能量，由此便可減少災(zāi)難事件發(fā)生的幾率。還需消除那些小的，統(tǒng)計(jì)上看來罕見的，全在空間與瞬態(tài)上有高頻率的事件，而且是那些能在事先通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件及其附屬硬件的聲學(xué)特征較易探測出的事件。
圖13是一種氣動(dòng)表面4(流體表面)的，通常是一機(jī)翼或海上航行之船只的控制表面的部分透視圖，此種氣動(dòng)表面是通過一個(gè)表面上的流線66、70延伸到相對于一對峙面上之流線而取得升浮力的。為便于說明，上表面上包括一個(gè)部分，其中設(shè)有以放大圓圈示明之熱促進(jìn)器加熱器18。機(jī)翼在圖中從左到右通過流體。作為代表的流體粒子66之路徑以虛線表面，以層流通過前緣的上方。然后，此粒子通過上方時(shí)則沿著一較為湍動(dòng)的路徑并受到熱促進(jìn)器18的擾動(dòng)，而繼續(xù)以混合的層流與湍流沿著此上表面流體直至一分界點(diǎn)68。當(dāng)與此邊界層分開后，某些流體便完全分離并再行循環(huán)。再循環(huán)的程度則取決于氣動(dòng)條件、機(jī)翼形狀與攻角。
另一流體粒子70的路徑在到達(dá)點(diǎn)72之前保持為層流，在點(diǎn)72處則發(fā)生完全的和高能的界面分離。由于相對于此界面層來說更為靠近最小壓力與最大速度的位置，可用于渾沌前饋的能量只是在分界點(diǎn)72處才明顯地大于在點(diǎn)68下游處所存在的能量。這樣，在界面層中及其鄰近的流體為熱促進(jìn)器18造成的擾動(dòng)，盡管使得接近前緣處的流體流變得不平滑，但耗用于降低升力和增加阻力的能量則較小。
類似于圖4與5中所示的加熱器適用于受益于具有極其平滑表面層的空氣動(dòng)力(流體動(dòng)力)體，例如Reichardt魚雷、水翼等等，其中的一個(gè)目的在于盡可能地保持層流和延遲界面分離，且最好是在后緣處，在后者的下游，湍流幾乎對阻力和減少升力沒有影響。類似于圖1、3與6中所示的一類開放式加熱器可以應(yīng)用于能從具有較高能量之流體擾動(dòng)中獲益的情形。在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒室、喉部與噴嘴內(nèi)的熱促進(jìn)器可以按照消除渾沌母體或分散聚集之前饋能量的順序激活。由特選材料制作的熱促進(jìn)器能耐受廣大一類火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫。熱促進(jìn)器群的啟動(dòng)也有助于改善分散出現(xiàn)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和難以控制的周知的航空聲學(xué)不穩(wěn)定性。
前緣為熱促進(jìn)器陣列所覆蓋的氣動(dòng)表面(流體表面)構(gòu)成了電除冰表面。在適合于一牢牢結(jié)附有冰的板片上激發(fā)諧振的行波中，重復(fù)地去激活加熱器群能使此板片的振幅達(dá)到可以改善松緊失效的事故。高頻響應(yīng)，給合著加熱器陣列控制器的頻率搜索-掃描作業(yè)，可以激發(fā)結(jié)冰板的通常是橫行的振動(dòng)方式，由此能使冰較快地剝離。不同于并聯(lián)導(dǎo)線中的電流之磁推斥，此種熱促進(jìn)器除冰器中的電流是較小的。限制于隔膜后面或?yàn)楸枞诩訜崞髑恢械目諝?，對于每單位施加的峰值電流而言，能較供較磁排斥器大得多的力。應(yīng)該著重指出，并非是熱促進(jìn)器中的熱從氣動(dòng)表面上將冰釋除，而是熱促進(jìn)器在冰中激發(fā)的高頻諧振及其附屬結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了除冰目的。
把各個(gè)熱促進(jìn)器加熱器視作一聲壓波的點(diǎn)源，已知當(dāng)這種源為點(diǎn)源時(shí)，傳播時(shí)如同球面波。光學(xué)的惠更斯-菲涅耳原理提出了一種繪制原定形狀之波前的方法，也就是由一批球面波前加和結(jié)果的包絡(luò)，從點(diǎn)源發(fā)散出的波前實(shí)際是此傳播源之一批有限表面元素之一。因而，這種熱促進(jìn)器的平面當(dāng)加熱器或加熱器群由一控制器按預(yù)定程序激活時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一預(yù)定的聲波波前，由此而組成一相控陣壓力波傳輸天線，導(dǎo)引并變更由電控而不必由(笨重的)機(jī)械作用所傳播的能量。這種天線可在飛行器、海上航行與水下的艦船中用作為游標(biāo)控向、高度控制、低速推進(jìn)與聲納的裝置。
熱促進(jìn)器加熱器陣列是由恒定電流激活，比一般用于激活的電流要少，而電流的大小由控制器測量。此電流的大小與流體通過此加熱器的速度有關(guān)。一經(jīng)校準(zhǔn)后，每個(gè)熱促進(jìn)器就能象一個(gè)寬帶“熱絲”風(fēng)速計(jì)那樣工作。尺寸按較小范圍組成風(fēng)速計(jì)的加熱器所具之敏感性足以用來探測通過聲擾的速度分布。仍然，憑借惠更斯-菲涅耳原理，對來自熱促進(jìn)器陣列進(jìn)行分析就能表征通過的或沖擊的聲擾，由此而構(gòu)成了一種電制導(dǎo)的水聽器。
參看圖1，其中之熱促進(jìn)器加熱器的一種改型還包括一由可反復(fù)由電變形之材料所構(gòu)成的加熱器支承件22(省除了至控制器/分析器的連接裝置)。支承件22產(chǎn)生-與腔16中流體的瞬時(shí)大小有關(guān)的信號，給控制器提供以閉環(huán)加熱器控制。在熱脈沖之間，支承件22提供了與流體14中總壓力與剩余壓力變化(與上游或相鄰之加熱器的影響無關(guān))有關(guān)的信號，由此可確定物體6、流體層14與基片4組合件的瞬時(shí)狀態(tài)。最理想的支承件22是由可電變形的流體靜壓類材料制成，亦即一種產(chǎn)生一只與壓力大小有關(guān)而與壓力方向無關(guān)之信號的材料。
在壓力脈沖期間內(nèi)控制出的壓力信號、壓力脈沖間測出的壓力信號、以及加熱器的風(fēng)速計(jì)信號，由控制器調(diào)節(jié)、比較并以規(guī)定方式組合，提供出與主設(shè)備之狀態(tài)有關(guān)的實(shí)時(shí)診斷數(shù)據(jù)，獲得了允許控制器在預(yù)定狀態(tài)邊界內(nèi)用電來維持此設(shè)備作業(yè)的信號。采用可電變形的絕緣件與加熱器風(fēng)速計(jì)響應(yīng)給熱促進(jìn)器系統(tǒng)提供了一定的自主性，而并未加大復(fù)雜性、體積或制造上的困難程度。此種熱促進(jìn)器的另一些實(shí)施例則包括有控制器和用來給用作加熱器的此同一基片以工作指令的輸入裝置。
制造熱促進(jìn)器的最佳方法是把在一適當(dāng)基片上進(jìn)行外延沉積和腐蝕性除去所選擇材料二者相結(jié)合。熱促進(jìn)器制造方法的種種變型也都包括對至少一部分基片進(jìn)行沉積的步驟。本發(fā)明的最佳實(shí)施例當(dāng)加熱器眾多而又很小時(shí)可以獲得很高的工作頻率與很高的效率。因此，最好采用微切削加工法。有利的一種方法是，設(shè)置絕緣層、列式導(dǎo)電母線、絕緣層、行式導(dǎo)電母線、臨時(shí)性支承件、連接行與到母線交叉點(diǎn)的加熱器，最后由掩模來形成具有加熱器腔的體表面層。然后對此整個(gè)裝置進(jìn)行處理除掉此臨時(shí)性加熱器支承件，并通過一適合應(yīng)用目的之電纜將此行與列的母線端連至一控制器。
高(或甚低)溫?zé)岽龠M(jìn)器應(yīng)采用高(或甚低溫)連接電纜，并在熱促進(jìn)器近鄰處不包括與此種極端溫度不相匹配的部件。中等溫度的熱促進(jìn)器可在加熱器的同一基片上設(shè)置另外的敏感與控制部件，例如可變形的絕緣支承件等，由此能給出整體外延生長結(jié)構(gòu)的緊致性與提高可靠性。最好是將這種與高(或甚低)溫作業(yè)相匹配的電氣敏感與控制部件也整體地設(shè)置在熱促進(jìn)器基片之上或其中。整體式的熱促進(jìn)器結(jié)構(gòu)，特別是那些具備有敏感和控制功能的促進(jìn)器結(jié)構(gòu)，它們僅僅需要輸入電流，就能對主體裝置的力、平衡、聲學(xué)的，渾沌引發(fā)體以及關(guān)鍵部件的一般狀態(tài)作出自主的電控制。于是，此種整體式的熱促進(jìn)器實(shí)施例之電界面便減少到一或至多兩根金屬絲。這樣，例如便構(gòu)成了一種“智能”軸承。這種界面當(dāng)熱促進(jìn)器具體化為一種“智能”線性馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)式馬達(dá)或機(jī)械式致動(dòng)器時(shí)，還包括有至多兩根用于工作指示的兩個(gè)金屬絲。
參看圖1，可把一種熱促進(jìn)器的變型視作為一個(gè)可變形的光學(xué)反射鏡，其中的光學(xué)薄膜6與熱促進(jìn)器基片4為流體膜14分開。薄膜6，在其外表面上的環(huán)境壓力因這種保持薄膜導(dǎo)平坦?fàn)钪瓷溏R實(shí)施例的加熱器陣列工作而減少了平均壓力增量時(shí)，封閉有氣體14。凸反射鏡實(shí)施例保持著一高于環(huán)境壓力的壓力，這里的基片4變成與此薄膜相適配的形狀。按預(yù)定程序起動(dòng)陣列10的加熱器8即在薄膜6上發(fā)展一所需之力的臨時(shí)空間分布，可使薄膜6變形成規(guī)定的構(gòu)型。
這種薄膜式反射鏡的熱促進(jìn)器實(shí)施例還可包括例如22所示的一類光收發(fā)機(jī)，每個(gè)這樣的一收發(fā)機(jī)包括一光源和一光探測器(圖中未包括)。由光源經(jīng)鄰近的薄膜6表示反射回的光為接收器探測到，經(jīng)一控制器處理以確定反射膜6的狀態(tài)。此控制器然后將此狀態(tài)與所需狀態(tài)比較，發(fā)出一系列加熱器起動(dòng)信號。
熱促進(jìn)器的頻率響應(yīng)遠(yuǎn)足以在為消除大氣湍流之光學(xué)擾動(dòng)所需的高達(dá)并包括1KHz的頻帶寬度下，來控制任何尺寸之薄膜。應(yīng)該著重指出，加熱器應(yīng)小到可與此薄膜的最小粒度相比較，加熱器的脈沖頻率高于有關(guān)的最高光學(xué)(瞬時(shí))頻率，而此薄膜之行為則類似于受到一種空間瞬態(tài)分布的均勻變化之壓力所驅(qū)動(dòng)，這種分布形式事實(shí)上乃是一列無限的短壓力脈沖之包絡(luò)。
盡管圖4至6中的電連接線路業(yè)已描述為用來加熱器提供獨(dú)立的電氣可尋址性，但許多熱促進(jìn)器的應(yīng)用則能提供較簡便的組連接與組激活。這在加熱器的空間周期性遠(yuǎn)超過激活之物體所需粒度時(shí)尤為恰當(dāng)。對于這類實(shí)施例，最好是采用成組的并聯(lián)，特別是在不利之環(huán)境中工作時(shí)，這是由于并聯(lián)會(huì)減少因成組連接中的或多個(gè)部件的失效而對熱促進(jìn)器系統(tǒng)造成的不利影響。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，以電并聯(lián)方式連接的加熱器組可以在空間上搭疊上一或多個(gè)其它取類似連接的加熱器組，這相似于馬達(dá)的激勵(lì)繞組的搭接。此種熱促進(jìn)器的一種有效的實(shí)施例是以許多個(gè)搭疊的加熱器組覆蓋住一部分基片區(qū)域，使得在此區(qū)域中由一偽隨機(jī)激活序列產(chǎn)生一預(yù)定的壓力增量。這里各個(gè)加熱器組就有效多的時(shí)間為準(zhǔn)備下一個(gè)脈沖重建熱平衡。
對于用來制造熱促進(jìn)器的任何種材料而言，居里溫度并不是一個(gè)基本的物理性質(zhì)。電阻率(加熱器導(dǎo)線)、電導(dǎo)率(加熱器支承絕緣件)以及材料的機(jī)械強(qiáng)度決定著一特定熱促進(jìn)器能滿意工作的溫度范圍。由具有選定材料之熱促進(jìn)器制成的馬達(dá)、氣動(dòng)表面、致動(dòng)器與軸承是可以滿意地工作于接近0°K至2000°K。在此范圍的上下限，能充分地選擇到不具有居里溫度而具有磁性和壓電特性的材料。
當(dāng)高溫?zé)岽龠M(jìn)器在具有一與加熱器或加熱器組至控制器相分離之導(dǎo)體的實(shí)施例中進(jìn)行工作時(shí)，所有的脈沖都是從此控制器(假定已冷卻)中發(fā)出。另一種實(shí)施例則給整體地包括有加熱器脈沖所需之全部部件(例如由摻雜的金剛石晶體管及類似元件制的脈沖開關(guān))的熱促進(jìn)器提供了原始的電功率與激活指令。一種高溫?zé)岽龠M(jìn)器變型則利用接收到的取來自高溫光纖中光信號形式的電功率與操作指令。對加熱器的功率控制與分配則由光與光激活的開關(guān)控制，此種開關(guān)也成整體地制成在熱促進(jìn)器之中。光信號的波導(dǎo)例如石英光纖在加熱到2000°K及其以上時(shí)提供出所需的激活信號。
有多種流體裝置希望由一批遠(yuǎn)距離的流體連接件來遙控壓力的分布。長連接件會(huì)因延時(shí)畸變暫時(shí)地分散一壓力脈沖的能量。此外，這類裝置的響應(yīng)速度則受聲音在此流體中的速度之限。相反，此種熱促進(jìn)器則能以電流速度將啟動(dòng)信號帶至作用點(diǎn)。盡管熱促進(jìn)器脈沖受到加熱器與接收物之間流體中的聲速的限制，但這一距離一般是在1～100μm之間，這已知對大多數(shù)流體來說是絕難影響到熱促進(jìn)器的時(shí)延的。
雖則本發(fā)明業(yè)已就其具體實(shí)施例作為描述，但熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人是可以提出各種變更與改型的。但本發(fā)明將視這類更與改型是應(yīng)包括在后附權(quán)利要求書之范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種熱激活的壓力脈沖系統(tǒng)，它包括在一表面上的由許多腔組成的陣列，每個(gè)腔具有一可控?zé)嵩从脕碓谝环N介質(zhì)中產(chǎn)生壓力脈沖。
2.如權(quán)利要求1所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有一控制器控制各熱源的激活。
3.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的可控?zé)嵩礊橐浑娂訜崞鳌?br> 4.如權(quán)利要求3所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的電加熱器裝附有導(dǎo)電體，后者為裝附到一部分前述腔上的絕緣體基片所支承。
5.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中于前述的腔中設(shè)有敏感壓力裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有將各腔中壓力數(shù)據(jù)送至控制器的裝置。
7.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的可控?zé)嵩词窃谝痪哂腥剂显磁c氧化劑源之腔中的加熱器，此種燃料與氧化劑在由加熱器加熱時(shí)起放壓反應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中存在一種用來加速上述化學(xué)反應(yīng)的催化劑。
9.如權(quán)利要求7所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的化學(xué)反應(yīng)是可逆離解的。
10.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的介質(zhì)包括一種流體。
11.如權(quán)利要求10所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的介質(zhì)包括一種氣體。
12.如權(quán)利要求10所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的介質(zhì)包括一種液體。
13.如權(quán)利要求10所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的介質(zhì)包括一種泡核沸騰的液體。
14.如權(quán)利要求10所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的介質(zhì)包括一種脈沖至一氣體然后冷凝的液體。
15.如權(quán)利要求10所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的加熱器具有用于吸收流體的微孔材料。
16.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的腔是在表面處有圓形剖面的坑。
17.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的腔是在表面處有矩形剖面的槽。
18.如權(quán)利要求16所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有一隔膜覆蓋住所說的腔。
19.如權(quán)利要求18所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中之隔膜有一孔口。
20.如權(quán)利要求16所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中之腔接附有一覆蓋住此腔的薄膜，而此薄膜起著加熱器的作用。
21.如權(quán)利要求1所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中之腔所具形狀能集中離開表面的所有壓力脈沖。
22.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中鄰近表面的材料是由來自腔中的壓力脈沖所作用。
23.如權(quán)利要求22所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有流體流過前述表面上，同時(shí)有定時(shí)的壓力脈沖來調(diào)節(jié)此流體流。
24.如權(quán)利要求23所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有一測量流體流率并將有關(guān)信息發(fā)送給控制器的裝置。
25.如權(quán)利要求18所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有流體流過前述表面，并有定時(shí)的壓力脈沖來調(diào)節(jié)此流體流。
26.如權(quán)利要求20所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有流體流過前述表面，并有定時(shí)的壓力脈沖來調(diào)節(jié)此流體流。
27.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述表面為彎曲的并附于一機(jī)殼內(nèi)，有一鄰近此表面的軸接收來自所述腔的壓力脈沖，這些壓力脈沖則由控制器控制使該軸不與此表面接觸。
28.如權(quán)利要求27所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有測量上述軸之位置并將此位置信息傳送給控制器的裝置。
29.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述表面為彎曲的并附于一機(jī)殼內(nèi)，有一鄰近此表面的軸接收來自腔的壓力脈沖，后者為控制器控制使該軸按內(nèi)圓滾線滾動(dòng)。
30.如權(quán)利要求29所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有測量該軸位置并將此位置信息發(fā)送給控制器的裝置。
31.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中的上述之表面附著于一機(jī)殼之內(nèi)，有一根具有帶平圓面之腔且可旋轉(zhuǎn)地支承于該表面貼近處的軸來接收來此這些表面上腔的壓力脈沖，此種壓力脈沖為控制器控制，沖擊著那些平圓面而轉(zhuǎn)動(dòng)上述軸。
32.如權(quán)利要求31所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有一測量上述軸之位置并把有關(guān)位置信息發(fā)送給控制器的裝置。
33.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中上述平面為平直狀，貼近此表面有一具有帶平圓面之腔的軸來接收來自這些表面上腔的壓力脈沖，后者則由控制器控制，沖擊那些圓平面而帶動(dòng)該軸。
34.如權(quán)利要求33所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有一測量上述軸之位置并將有關(guān)位置信息發(fā)送給控制器的裝置。
35.如權(quán)利要求31所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述的這些腔具有噴嘴，用來將壓力導(dǎo)引到所說平圓面上。
36.如權(quán)利要求32所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述的這些腔具有噴嘴，用來將壓力導(dǎo)引到所說平圓面上。
37.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述表面呈彎曲狀并附著于，機(jī)殼內(nèi);一根具有斗狀件的軸可旋轉(zhuǎn)地貼近該表面支承，用來接收來自斗狀件的壓力脈沖，此種壓力脈沖則由控制器控制，沖擊此斗狀件并轉(zhuǎn)動(dòng)該軸。
38.如權(quán)利要求37所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中有用來測量上述軸之位置和傳送此位置信息給控制器的裝置。
39.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述控制器已編定程序，從所說之腔的陣列中將壓力脈沖發(fā)送至，由來自表面之壓力脈沖組合成一相控陣壓力波發(fā)送電線上。
40.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中在一腔中的加熱器起到一種熱絲風(fēng)速計(jì)的作用，由此風(fēng)速計(jì)測出之電流變化則發(fā)送給控制器，由已編程序來計(jì)算有關(guān)介質(zhì)的速度。
41.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述之表面變成一盤狀件，此盤狀件中由腔組成之陣列則為控制器激活的而于盤狀件表面上形成超聲波，然后將此已激活的盤狀件置于一固定表面鄰近，此二者間夾有介質(zhì)，盤狀件表面上的波峰摩擦貼合此固定表面并運(yùn)動(dòng)此盤狀件。
42.如權(quán)利要求41所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中上述之波為超聲波。
43.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述表面變成一盤狀件，此盤狀件中由腔組成之陣列則為控制器激活而于盤狀件表面上形成超聲波，然后將此已激活的盤狀件置于一固定表面鄰近，此二間夾有介質(zhì)，盤狀件表面上的波峰作于此介質(zhì)上，此介質(zhì)則沖擊著該固定表面而使盤狀件運(yùn)動(dòng)。
44.如權(quán)利要求43所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述之波為超聲波。
45.如權(quán)利要求2所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中前述介質(zhì)作用于一與所說表面相對的薄膜上以調(diào)節(jié)此薄膜表面的形狀。
46.如權(quán)利要求45所述的熱激活壓力脈沖系統(tǒng)，其中上述之薄膜為一可變形的反射鏡。
全文摘要
一種具有由一批腔組成陳列之表面，每個(gè)腔各有一受控的加熱器，此種表面能用于多種目的。用來測定物體位置、溫度與壓力的傳感器將信息發(fā)送給一控制器以激活此種加熱器。加熱器則加熱一種介質(zhì)，后者膨脹而由前述腔中發(fā)送壓力脈沖。此壓力脈沖能用來對相鄰物體加力以制造軸承、馬達(dá)與可變形反射鏡。這種壓力脈沖能用于流體動(dòng)力下的物體來影響流體流，并能控制成為一種相控陣壓力波發(fā)送或接收天線。
文檔編號H05B3/00GK1077781SQ9310082
公開日1993年10月27日 申請日期1993年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月20日
發(fā)明者高登·瓦爾特·卡爾普 申請人:洛克威爾國際有限公司