[發明專利]單活塞環形氣缸及其轉子空壓機和轉子內燃機

在審

• 申請號: 202110930165.9
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113550889A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 郭金濤
• 申請（專利權）人: 郭金濤
• 主分類號: F04B39/12
• 分類號: F04B39/12;F04B39/00;F02B55/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉同欣

本發明公開一種單活塞環形氣缸，包括外殼總成，設置在所述外殼總成內部的轉子環總成和轉子活塞總成三部分；其中所述外殼總成和所述轉子環總成同心設置，之間的間隙形成環形氣缸；其中所述外殼總成內表面的輪廓不為正圓，其內表面的周向表面上設置一圓弧狀凸臺，所述凸臺與轉子環正面始終保持接觸，且該接觸部分形成始終的密封切線。還公開了應用所述環形氣缸的轉子空壓機和轉子內燃機。本發明利用簡單的元件將所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙分成兩個獨立且不連通的腔體，所述兩個獨立的腔體隨轉子活塞總成的轉動而等比變化。

技術領域

本發明涉及空氣壓縮機領域，具體涉及一種單活塞環形氣缸及其轉子空壓機和轉子內燃機。

背景技術

空氣壓縮機，簡稱空壓機，是將電動機或發動機的機械能轉化成壓力能或動能的一種設備，屬于通用機械。現有的空氣壓縮機的類型有往復活塞式、膜片式、螺桿式、滑片式、離心式、軸流式。常見的壓縮機主要有往復活塞式壓縮機、螺桿式壓縮機、滑片式壓縮機和離心式壓縮機。

EP2356317B1公開了一種旋轉活塞發動機，包括殼體，進氣口和排氣口，所述殼體在指定的旋轉方向(DR)上可繞旋轉方向旋轉軸線容納一個圓柱形轉子，還包括至少一個旋轉活塞，至少一個反向活塞。但是該裝置的結構復雜，難于控制和實施，且密封效果不夠好。

CN203604149U公開了一種空壓機活塞，包括活塞本體、彈簧、卡簧和緩沖板，將彈簧設置在活塞本體的內腔與緩沖板之間，從而緩沖活塞向下移動時對空壓機活塞頂壁產生的壓力。但是該裝置無法在本體內形成有效的壓力，無法使進氣口進入的氣體完全進入排氣口。

為此需要一款氣密性強且結構簡單的高效率、低能耗的單活塞環形氣缸及其轉子空壓機和轉子內燃機。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的缺陷，提供一種單活塞環形氣缸及其轉子空壓機和轉子內燃機，所述裝置結構簡單，通過在外殼總成的內表面設置一弧形凸臺，使所述外殼總成內表面的輪廓不為正圓，從而與所述轉子環總成的正圓外表面輪廓不同，使得轉子環總成與外殼總成始終有一部分相接觸，且該接觸部分形成始終的密封切線；再通過一個設置在所述轉子環的環壁的活塞，通過活塞往復運動實現活塞頂端和所述外殼總成始終接觸，從而將所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙形成的環形氣缸分成兩個獨立且不連通的腔體，所述兩個獨立的腔體隨轉子活塞總成的轉動而等比變化。

一種單活塞環形氣缸，包括外殼總成，設置在所述外殼總成內部的轉子環總成和轉子活塞總成三部分；其中所述外殼總成和所述轉子環總成同心軸設置，所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙形成環形氣缸；其中所述外殼總成內表面的輪廓不為正圓，其內表面的周向表面上設置一圓弧狀凸臺，所述凸臺與所述外殼總成的內表面平滑過渡；所述圓弧狀凸臺的弧高與所述環形氣缸的高度一致，從而與轉子環正面始終保持接觸，且該接觸部分形成始終的密封切線。

所述轉子總成同心的設置在所述外殼總成內部，所述轉子環總成具有一個接合所述外殼總成內表面的外表面，所述外表面的輪廓為正圓；所述轉子環總成的環壁上開有沿所述環壁的軸向開設的槽口，用于設置所述轉子活塞總成，使所述轉子活塞總成隨著所述轉子總成一起轉動；當所述轉子活塞總成運動到所述凸臺所在的位置時，所述轉子活塞總成隨著凸臺的形狀在所述槽口內做豎直往復運動；

當所述活塞總成與所述凸臺接觸期間，所述轉子環總成外表面不與所述外殼總成內表面接觸；當所述活塞總成與所述外殼總成內表面非凸臺部分接觸時，始終保持所述轉子環總成外表面的周身表面的一部分與所述外殼總成內表面的一部分相接觸，剩余部分不接觸所述外殼總成內表面，所述轉子活塞總成的頂端與所述外殼總成內表面的一部分相接觸，從而將所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙分成兩個獨立且不連通的腔體，所述兩個獨立的腔體隨轉子活塞總成的轉動而等比變化。

進一步的，所述凸臺的兩端部與外殼總成內表面的軸心形成20-150°的傾角。