[發明專利]流體能量傳遞裝置

有效

• 申請號: 201280048044.0
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN103842655A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: G·A·雅爾
• 申請（專利權）人: 能量轉子股份有限公司
• 主分類號: F04C2/08
• 分類號: F04C2/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 蔣旭榮

相關申請的交叉引用

本申請要求美國專利申請No.13/204184的優先權，該美國專利申請的申請日為2011年8月5日，該文獻整個被本文參引。該申請的主題涉及美國專利No.6174151和共同待審的國際專利申請No.PCT/US11/035383，這兩篇文獻整個被本文參引。

技術領域

本發明涉及能量傳遞裝置，該能量傳遞裝置根據相互嚙合擺線齒輪流體移動的原理操作，更特別是涉及改進的流體流動以及在該系統中的進口通道打開和關閉。

背景技術

擺線齒輪流體泵和發動機為本領域公知。通常，凸耳狀、偏心安裝的內部凸形轉子與匹配的凸耳狀凹形外部轉子在緊配合腔室中相互作用，該緊配合腔室形成于殼體中，該殼體有柱形孔和兩個端板。偏心安裝的內部轉子齒輪有設定數目的凸耳或齒，并與包圍的外部凸耳狀轉子（即環齒輪）配合，該外部凸耳狀轉子具有比內部轉子多1個的凸耳或齒。外部轉子齒輪容納于緊配合柱形外殼內。

內部轉子通常固定在驅動軸，且當它在驅動軸上旋轉時，它相對于外部轉子每圈前進一個齒矩。外部轉子可旋轉地容納于殼體中，與內部轉子偏心，并在一側與內部轉子嚙合。當內部和外部轉子從它們的嚙合點轉動時，內部和外部轉子的齒之間的空間在內部轉子旋轉第一個180度中逐漸增加尺寸，從而產生膨脹空間。在內部轉子的一圈的后一半中，在內部和外部轉子之間的空間減小尺寸，因為齒嚙合。

當該裝置操作為泵時，要泵送的流體由于在空間中產生的真空（由于它的膨脹導致的）而從進口孔吸入膨脹空間中。在達到最大容積點之后，在內部和外部轉子之間的空間變成為減小容積。在由于減小容積而達到足夠壓力之后，該減小空間朝出口孔打開，流體從該裝置壓出。進口孔和出口孔通過殼體以及內部和外部轉子而相互隔離。

對于傳統結構，可能在很多合適操作條件下很難使得流體充滿合適腔室，從而導致大大降低效率。因此需要改進的流體流動，以便產生更高效的裝置。

發明內容

在某些實施例中，本發明通過使用導管來方便流體在合適的腔室和進口通道之間流動而解決在標準流體能量傳遞裝置中的缺陷。導管可以設置成使得流體能夠從進口通道快速充滿腔室，例如通過優化流體流入腔室中的區域。導管還可以設置成能夠幾乎瞬時打開和關閉進口通道。

根據一個方面，本發明涉及一種旋轉腔室流體能量傳遞裝置。該裝置包括殼體，該殼體有：中心部分，該中心部分有形成于其中的孔；以及端板，該端板形成弓形進口通道，該進口通道包括徑向高度和周向寬度。該裝置還包括外部轉子，該外部轉子可在中心部分的孔中旋轉，具有凹形齒輪型面，該凹形齒輪型面形成于徑向部分中，從而確定多個根部；以及內部轉子，該內部轉子有凸形齒輪型面，該凸形齒輪型面確定了多個凸耳，這些凸耳與外部轉子操作嚙合。在外部轉子根部和相應內部轉子凸耳之間的最小徑向距離確定了靠近端板的導管端面，其中，導管端面有徑向高度，該徑向高度基本等于進口通道在前邊緣處的進口通道徑向高度。

根據一個特殊實施例，導管端面和進口通道布置在基本類似的徑向位置處。前邊緣可以與外部轉子在導管端面處的相應對齊部分的形狀基本匹配，以便提供基本瞬時進口通道打開，且進口通道可以有后邊緣，該后邊緣與外部轉子在導管端面處的相應對齊部分的形狀基本匹配，以便提供基本瞬時進口通道關閉。

在另一實施例中，進口通道徑向高度橫過進口通道周向寬度基本恒定。在另一實施例中，進口通道徑向高度橫過進口通道周向寬度變化。進口通道的外邊緣可以由外部轉子的根部的旋轉通路來確定，進口通道的內邊緣可以由內部轉子的凸耳尖端的旋轉通路來確定。在一些實施例中，進口通道周向寬度在直到大約180度圓弧的范圍內延伸，且進口通道周向寬度在直到大約由外部轉子的相鄰根部確定的周向寬度的范圍內延伸。

在還一實施例中，各根部的外壁沿徑向方向根據深度而變化。外壁從包括線性、凹形和凸形的組中選擇。各根部的至少一個側壁沿周向方向根據深度而變化，該至少一個側壁從包括線性、凹形和凸形的組中選擇。在其它實施例中，各根部的外壁沿徑向方向根據深度而基本恒定。該裝置可以適合用作壓縮機。端板還可以形成出口通道，且進口通道和出口通道可以設置成用于流體的預定壓縮。