[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010154635.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN111120006A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔有志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 崔有志
• 主分類號(hào): F01C1/12
• 分類號(hào): F01C1/12;F01C21/08;F01C21/10
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王菊花

1.一種轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，包括缸體，分別設(shè)在缸體內(nèi)的動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽和密封轉(zhuǎn)子槽，動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽和密封轉(zhuǎn)子槽分別設(shè)有兩個(gè)外圓周相切的動(dòng)力轉(zhuǎn)子和密封轉(zhuǎn)子，動(dòng)力轉(zhuǎn)子與動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽內(nèi)壁之間為環(huán)形氣體通道，以及設(shè)在缸體上的進(jìn)口和出口；進(jìn)口與出口分別與環(huán)形氣體通道相連通；其特征在于：

動(dòng)力轉(zhuǎn)子，包括密封齒和進(jìn)氣通道，所述密封齒設(shè)在動(dòng)力轉(zhuǎn)子外圓周上徑向向外延伸，能夠與環(huán)形氣體通道圓弧面相切而將環(huán)形氣體通道分隔，環(huán)形氣體通道與出口不相通的一段環(huán)形氣體通道形成了膨脹腔；所述進(jìn)氣通道設(shè)在動(dòng)力轉(zhuǎn)子外圓周上徑向向內(nèi)凹陷的凹槽，當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，所述進(jìn)口能夠與進(jìn)氣通道相連通；

密封轉(zhuǎn)子，密封轉(zhuǎn)子外圓周上設(shè)有徑向向內(nèi)凹陷的過齒槽，所述過齒槽容納密封齒旋轉(zhuǎn)經(jīng)過；

其中，缸體外側(cè)設(shè)有帶動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)子和密封轉(zhuǎn)子以固定轉(zhuǎn)速比反向轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)子中的進(jìn)氣通道轉(zhuǎn)至與進(jìn)口相通時(shí)，此時(shí)，介質(zhì)通過進(jìn)口和進(jìn)氣通道進(jìn)入膨脹腔，進(jìn)氣通道完全轉(zhuǎn)過進(jìn)口后，介質(zhì)不能進(jìn)入膨脹腔內(nèi)，隨著動(dòng)力轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，膨脹腔容積增大，介質(zhì)進(jìn)行膨脹做功，當(dāng)密封齒轉(zhuǎn)到出口后，膨脹腔與出口相連通，介質(zhì)完成膨脹過程，密封齒經(jīng)過過齒槽，再回到進(jìn)口與進(jìn)氣通道相連通時(shí)，完成一個(gè)工作周期。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于，動(dòng)力轉(zhuǎn)子角速度/密封轉(zhuǎn)子角速度＝密封轉(zhuǎn)子上過齒槽數(shù)量/動(dòng)力轉(zhuǎn)子上密封齒數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子的數(shù)量為2，密封轉(zhuǎn)子的數(shù)量為1，動(dòng)力轉(zhuǎn)子分別設(shè)在兩個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽中，兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)子分別分布在密封轉(zhuǎn)子兩側(cè)，且三者均依次相切，缸體設(shè)有兩個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口，兩個(gè)進(jìn)口能夠分別與兩個(gè)進(jìn)氣通道在特定旋轉(zhuǎn)位置時(shí)相連通，且兩個(gè)出口分別布置在缸體的上下兩側(cè)，能夠分別與環(huán)形氣體通道相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子的數(shù)量為3，密封轉(zhuǎn)子的數(shù)量為1，動(dòng)力轉(zhuǎn)子分別設(shè)在三個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，密封轉(zhuǎn)子設(shè)在密封轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，密封轉(zhuǎn)子槽設(shè)在三個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽中央位置，三個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)子分別與密封轉(zhuǎn)子相切設(shè)置，缸體設(shè)有三個(gè)進(jìn)口和三個(gè)出口，三個(gè)進(jìn)口能夠分別與三個(gè)進(jìn)氣通道在特定旋轉(zhuǎn)位置時(shí)相連通，且三個(gè)出口分別布置在相鄰動(dòng)力轉(zhuǎn)子之間，能夠分別與環(huán)形氣體通道相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子數(shù)量為1，密封轉(zhuǎn)子的數(shù)量為2，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子設(shè)在動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，所述密封轉(zhuǎn)子分別設(shè)在兩個(gè)獨(dú)立的密封轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，兩個(gè)密封轉(zhuǎn)子槽分別設(shè)在動(dòng)力轉(zhuǎn)子槽兩側(cè)，所述動(dòng)子轉(zhuǎn)子分別與兩個(gè)密封轉(zhuǎn)子相切設(shè)置；

將密封齒和進(jìn)氣通道的組合作為一個(gè)膨脹進(jìn)氣單元，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子上設(shè)有2個(gè)膨脹進(jìn)氣單元，且2個(gè)膨脹進(jìn)氣單元在動(dòng)力轉(zhuǎn)子中沿直徑軸線設(shè)置，能夠形成上下兩個(gè)分隔開的環(huán)形氣體通道和膨脹腔體；

所述缸體上設(shè)有兩個(gè)進(jìn)口和出口，兩個(gè)進(jìn)口布置在沿動(dòng)力轉(zhuǎn)子直徑軸線上遠(yuǎn)離出口的缸體，能夠分別與兩個(gè)進(jìn)氣通道在特定旋轉(zhuǎn)位置時(shí)同時(shí)相連通，且兩個(gè)出口分別布置在缸體的上下兩側(cè)，能夠分別與環(huán)形氣體通道相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述密封齒的齒頂呈曲面狀。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述密封轉(zhuǎn)子外圓周與密封轉(zhuǎn)子槽內(nèi)壁相切，或者密封轉(zhuǎn)子外圓周直徑無限接近密封轉(zhuǎn)子槽圓周直徑，或密封轉(zhuǎn)子外圓周面與密封轉(zhuǎn)子槽圓周面間隙小于0.2毫米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述過齒槽配合密封齒無接觸式旋轉(zhuǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)，其特征在于：所述動(dòng)力轉(zhuǎn)子和密封轉(zhuǎn)子分別通過動(dòng)力轉(zhuǎn)子軸與密封轉(zhuǎn)子軸與齒輪連接，為動(dòng)力轉(zhuǎn)子和密封轉(zhuǎn)子提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。

10.一種權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)的使用方法，其特征在于：將單個(gè)膨脹機(jī)作為一套動(dòng)力單元，將多套動(dòng)力單元軸向串聯(lián)，動(dòng)力單元?jiǎng)恿D(zhuǎn)子軸、密封轉(zhuǎn)子軸分別軸向串聯(lián)并保持同步旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力轉(zhuǎn)子的密封齒圓周均勻布置，增加扭矩并改善扭矩平順性。