[发明专利]一种气动的机械振荡器和方法

说明书

发明的技术领域

本发明涉及一种气体驱动的机械振荡器和用振荡器将膨胀气体的能量转换成机械功的方法，尤其是，但也不仅限于指一种利用一种振荡体克服一空气缓冲垫来加速一较大负载的气动的动态线性振荡器。

背景技术

许多发动机都利用并以一种原理运作，该原理是利用燃烧过程中的膨胀气体的能量产生一般用来驱动一活塞的机械功。这一过程可用在内燃机中。

本发明已设想提供采用一种与通常所接受的技术和将膨胀气体的能量转换成机械功的方法不同方式的物理原理来有效地代替目前这种普通类型的气体驱动的机械振荡器。

发明的概述

一方面，根据本发明的将膨胀气体的能量转换成机械功方法包括以下步骤，

(i)对一可调幅的机械振荡器的辅助膨胀腔室施加正压下的一连串气体脉冲，使其一振荡件振荡以使得膨胀气体在受载情况下做功；

(ii)继续对所述腔室施加所述脉冲，同时逐渐增加所述振荡件的振幅，直至达到所需的振幅；以及

(iii)继续对所述腔室施加所述脉冲，同时保持所述所需的振幅。

一般的方法包括进一步的步骤，在继续对所述腔室施加所述脉冲的同时逐渐增加所述振荡件的惯性。

一般的方法还包括一步骤，利用所述振荡件直接地或间接地驱动一压缩器以压缩气体。

在一进一步和替换的方法步骤中，所述振荡件是用来直接或间接地产生电能。

在一进一步和替换的方法步骤中，所述振荡件是直接或间接地用来使空气液化的。

在一进一步和替换的方法步骤中，所述振荡件是用来直接或间接地驱动一组合的压缩器和发电器的。

另一方面，本发明提供了一种气体驱动的机械振荡器，其特点在于，包括一壳体，多个位于壳体中的膨胀腔室，所述的膨胀腔室为一双动气缸装置的相对的腔室，所述的双动气缸装置包括一缸体和位于缸体内的活塞，振荡元件包括所述活塞并具有安装在所述气缸装置外部的可往复运动的负载，所述活塞和所述负载安装成可一起运动并最好位于同一根细长的活塞杆上，所述活塞杆有隔开的横向槽并且在轴向可浮动，还有沿所述活塞杆可移动的可定位的阀装置，所述阀装置有与压缩气体源连通、且同时与所述腔室连通的通道装置，所述槽可交替地与所述阀装置中的各个隔开的通道对准以将气体脉冲输送到所述双动气缸装置的膨胀腔室从而使振荡元件振荡；还包括可将所述振荡元件的振幅从初始的低振幅改变到较高振幅的控制装置。一般地，控制装置包括可变惯性的装置以在振荡过程中增加所述振荡件的惯性。另一种方式是气体是作为一连串气体脉冲输送到腔室中的，所述控制装置较佳地包括阀门装置以控制所述输送到腔室中的所述脉冲序列而增加振幅。

在一尤其好的形式中，其膨胀腔室分别为对置于一有一缸体和位于缸体中的活塞的双动气缸装置的腔室，振荡件包括所述活塞并具有一安装在所述气缸装置外部的往复的载荷，所述活塞和所述载荷都安装成一起运动的并较佳地在同一细长的活塞杆上，所述活塞杆有隔开的横向槽以及可拆换和可定位的阀装置沿所述活塞杆可移动，所述阀装置有与一压缩气体源连通的通道装置且同时与所述腔室连通，所述槽可交替地与所述阀装置中的各个间隔的通道对齐以向双动气缸装置的膨胀腔发射气体脉冲而使振荡件振荡。

依据再一种方式，本发明还提供一交流电源，包括一双动气缸装置，该装置包括一缸体以及由一活塞和连于其上的、以与缸体一起往复运动的活塞杆组成的活塞组件，一压缩气体源，可交替地从压缩气体源向活塞的两侧输送压缩气体以使活塞在缸体中往复运动的阀装置，活塞杆连接到活塞上并从缸体中伸出，活塞杆上安装有由活塞的往复运动所驱动的交流电发生器。

依据本发明的又一个方面，本发明提供了一压缩器，由双动气缸装置所构成，该装置包括一缸体以及一由一活塞和连于其上的用于在缸体内往复运动的活塞杆活塞组件所组成，一压缩气体源，可交替地向活塞的两侧输送压缩气体以使活塞在缸体中往复运动的阀装置，活塞杆连到活塞上并从缸体中伸出，活塞杆上装有用于增加运动的活塞组件的惯性的惯性变化装置和一由活塞的往复运动所驱动的气体压缩器。

为了较为方便地理解本发明并说明实际效果，现在对示出本发明的包括具体应用的较佳实施例附图做出编号，其中：

图1是示出本发明较佳实施例的气动机械振荡器的立体图；

图2是图1所示的振荡器的截面图，表示由机械和电控制的两种方案；

图3是应用到一交流电发生器上的本发明的另一个实施例的截面图；

图4是一流程图，表示为使本发明的一个普通振荡器获得稳定状态的频率和振幅所采用的控制程序；以及