專利名稱：旋轉(zhuǎn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)，在該放置機(jī)中設(shè)有一對(duì)于同時(shí)繞不同的軸旋轉(zhuǎn)的鼓，其中的一個(gè)鼓在另一個(gè)之內(nèi)。
在這樣的一個(gè)機(jī)器中，在兩個(gè)鼓之間的一空間被在該兩旋轉(zhuǎn)件之間延伸通過(guò)該空間的諸葉片劃分為諸單個(gè)弧形隔室，以成為在旋轉(zhuǎn)期間諸隔室的容積周期性變化。
該機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)使被導(dǎo)入在諸葉片間的諸隔室內(nèi)的氣態(tài)流體在諸不同的旋轉(zhuǎn)區(qū)里被交替壓縮和膨脹。
在機(jī)殼壁或該機(jī)器的端部設(shè)有諸閥門或孔，以提供或回收在諸隔室里的空氣或氣體，從而該機(jī)可被用作一壓縮機(jī)或一透平，或兩者兼之。
該機(jī)具有許多用途，如提高一內(nèi)燃機(jī)的效率和使該內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)地運(yùn)作，在某些情況下它能克服在該內(nèi)燃機(jī)低速時(shí)的節(jié)流損失問(wèn)題，或該機(jī)可被用作為一熱泵來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
這樣，本發(fā)明可提供一旋轉(zhuǎn)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)包括一對(duì)被驅(qū)動(dòng)件，該對(duì)驅(qū)動(dòng)件包括一轉(zhuǎn)動(dòng)鼓和一被設(shè)置在該鼓里作轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，該鼓和轉(zhuǎn)子適于同時(shí)繞不同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該旋轉(zhuǎn)機(jī)的特點(diǎn)在于在所述兩轉(zhuǎn)動(dòng)件之一上沿外圓周間隔開的多個(gè)葉片沿徑向朝著另一轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸，從而，由于該兩轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸線彼此偏置，諸葉片就限定了多個(gè)在轉(zhuǎn)動(dòng)期間其容積周期性變化的弧形空間；該旋轉(zhuǎn)機(jī)的進(jìn)一步特點(diǎn)在于每個(gè)葉片剛性固定于兩所述轉(zhuǎn)動(dòng)件之一或與其整體形成，每個(gè)葉片的一自由端與另一轉(zhuǎn)動(dòng)件的相對(duì)的表面協(xié)配，以確定在運(yùn)轉(zhuǎn)期間諸鄰接的弧形隔室的瞬時(shí)容積。
下面參閱諸附圖來(lái)描述本發(fā)明的諸實(shí)施例，這些實(shí)施例僅僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。這些附圖是

圖1示意表示了包含本發(fā)明的一旋轉(zhuǎn)機(jī)的橫截面；圖2類似地表示了該機(jī)器的一修改和簡(jiǎn)化的形式；以及圖3類似地表示了該機(jī)器的又一修改和簡(jiǎn)化的形式。
現(xiàn)在參閱諸附圖，圖1表示了一外鼓10，該鼓被安裝成可繞一軸線11旋轉(zhuǎn)并具有一內(nèi)轂12。在該外鼓10里是一內(nèi)鼓13，該內(nèi)鼓同時(shí)繞著偏離于軸線11的一軸線14沿著相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如此，隨著外和內(nèi)鼓10和13同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，在它們之間的該環(huán)形空間在任何圓周位置處沿徑向范圍變化。
多個(gè)具有相等的徑向長(zhǎng)度的剛性葉片15從該鼓10的內(nèi)壁朝里延伸，如此支撐在內(nèi)鼓13的外圓周面上。諸葉片15將兩鼓之間的該空間劃分為多個(gè)弧形隔室，其中的一個(gè)用標(biāo)號(hào)“16”表示出來(lái)。
在這個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)鼓13的每一個(gè)區(qū)域里在與其中之一葉片15相對(duì)之處設(shè)有一滑動(dòng)靴片17，該靴片被限制成駐留在葉片15與內(nèi)轂12之間的一固定的徑向位置上。
鑒于內(nèi)、外鼓之間的空間的深度的周期性變化，如從圖1能看到的一樣，每一個(gè)靴片17與鼓13之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另外，在轉(zhuǎn)動(dòng)期間，每個(gè)葉片15的尖端部運(yùn)動(dòng)越過(guò)其關(guān)聯(lián)的靴片17的沿徑向的外表面。諸隔室16可在該機(jī)器的一端壁上開孔(port)，以與一空氣或其他氣體狀流體源相連通，并且也與排氣口相連通，從而每個(gè)隔室16的容積的周期性變化起到當(dāng)該機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)逐漸將流體壓縮在隔室里后允許流體膨脹的作用。通過(guò)一與轂12形成一封閉區(qū)的外殼18來(lái)提供在每個(gè)靴片17的內(nèi)面與轂12的外表面之間的界面上的潤(rùn)滑。諸靴片17與鼓13的諸鄰接的表面之間的界面可利用通過(guò)諸靴片17或鼓13的開孔來(lái)進(jìn)行空氣潤(rùn)滑，以使在諸隔室16里的空氣通過(guò)兩面之間。這些孔示意表示為“19”。
現(xiàn)在參閱圖2，在這一實(shí)施例中省略了諸靴片，并由在一整體內(nèi)鼓13里的諸凹部20來(lái)取代。外鼓10和諸葉片15可與圖1表示的實(shí)施例中的相同，當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)諸葉片15的尖端部與諸凹部20協(xié)配(可從圖2看出)，以將內(nèi)、外鼓之間的空間劃分為多個(gè)其容積周期性變化的隔室21。諸隔室可被延伸在外鼓10與內(nèi)鼓13之間的諸撓性葉片22進(jìn)一步劃分。
在圖示的兩個(gè)實(shí)施例中，葉片15的數(shù)量為4，但是可更多些，以增多單個(gè)隔室的數(shù)量，每個(gè)葉片15與一個(gè)靴片17或一個(gè)凹部協(xié)配。
在圖1、2所示的實(shí)施例的一個(gè)容易替代的形式中，諸固定的葉片可被安裝在內(nèi)鼓上并與和外鼓關(guān)聯(lián)的合適的裝置協(xié)配，或者，在另一個(gè)可取代的結(jié)構(gòu)中一些葉片可從外鼓朝里延伸，而另一些葉片則從內(nèi)鼓朝外延伸。
在運(yùn)作時(shí)，在圖2所示的實(shí)施例中的鼓轉(zhuǎn)動(dòng)180°期間，諸葉片15的內(nèi)部尖端部在內(nèi)鼓的表面上劃出一條線，而在其余的180°轉(zhuǎn)動(dòng)期間諸尖端部在空間劃出一條線。當(dāng)諸葉片靠近于內(nèi)鼓時(shí)，90°的轉(zhuǎn)動(dòng)用于壓縮而另外90°用于膨脹。如果將一螺旋彈簧或一彈簧夾連接于一部件以作用于另一部件，則就能實(shí)現(xiàn)超過(guò)90°的進(jìn)一步膨脹。
圖3所示的進(jìn)一步變化的裝置包括一外部轉(zhuǎn)動(dòng)鼓10和一內(nèi)部轉(zhuǎn)子13，但是，圖2中的諸簡(jiǎn)單的徑向葉片15被剛性突出部取代，這些突出部與在內(nèi)部轉(zhuǎn)子13上的取代諸凹部20的諸單個(gè)圓柱形面24相接觸。這樣，在270°以上的轉(zhuǎn)動(dòng)期間兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件10、13之間能達(dá)到緊密的接觸。
欲保持該兩個(gè)鼓同步的一驅(qū)動(dòng)裝置是設(shè)置傳統(tǒng)的擋塊和槽。另外可代替的是提供一對(duì)帶齒的驅(qū)動(dòng)帶。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)包括一對(duì)被驅(qū)動(dòng)件，該對(duì)驅(qū)動(dòng)件包括一轉(zhuǎn)動(dòng)鼓和一被設(shè)置在該鼓里作轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，該鼓和轉(zhuǎn)子適于同時(shí)繞不同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；其特征在于在所述兩轉(zhuǎn)動(dòng)件之一上沿外圓周間隔開的多個(gè)葉片沿徑向朝著另一轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸，從而，由于該兩轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸線彼此偏置，諸葉片就限定了多個(gè)在轉(zhuǎn)動(dòng)期間其容積周期性變化的弧形空間；其進(jìn)一步特征在于每個(gè)葉片剛性固定于兩所述轉(zhuǎn)動(dòng)件之一或與其整體形成，每個(gè)葉片的一自由端與另一轉(zhuǎn)動(dòng)件的相對(duì)的表面協(xié)配，以確定在運(yùn)轉(zhuǎn)期間諸鄰接的弧形隔室的瞬時(shí)容積。
2.按照權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于諸葉片是剛性的，并具有從該鼓的內(nèi)壁朝里延伸的相等的徑向長(zhǎng)度，以支撐在該轉(zhuǎn)子的外圓周面上。
3.按照權(quán)利要求1或2的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于在該轉(zhuǎn)子的與每一個(gè)葉片相對(duì)的區(qū)域設(shè)有一滑動(dòng)靴，該滑動(dòng)靴被限制成駐留在關(guān)聯(lián)的葉片15與一內(nèi)轂之間的一固定的徑向位置上。
4.按照上述諸權(quán)利要求中任一項(xiàng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于諸弧形隔室可在該機(jī)器的一端壁上開孔，以與一空氣或其他氣體流體源相連通，并且也與排氣孔相連通，從而使每個(gè)隔室容積的周期性變化起到當(dāng)該機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)逐漸將流體壓縮在其內(nèi)而后允許流體膨脹的作用。
5.按照權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于還包括用于為每個(gè)滑動(dòng)靴的內(nèi)面與內(nèi)轂的外表面之間的界面提供潤(rùn)滑的裝置。
6.按照權(quán)利要求3或5的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于每個(gè)滑動(dòng)靴與轉(zhuǎn)子的至少一鄰接的表面之間的該界面利用通過(guò)該滑動(dòng)靴和/或轉(zhuǎn)子的開孔來(lái)進(jìn)行空氣潤(rùn)滑。
7.按照權(quán)利要求1或2的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于每個(gè)葉片在該機(jī)器的一部分運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)保持與相關(guān)凹部的外表面相接觸，而在轉(zhuǎn)子外圓周面上一凹部?jī)?nèi)的其自由端處相協(xié)配。
8.按照權(quán)利要求1或2的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于每個(gè)葉片在其內(nèi)部自由端包括一突出部，該突出部與轉(zhuǎn)子的外圓周面上的諸單個(gè)部分圓柱形面相接觸，以成為使該兩轉(zhuǎn)動(dòng)件在270°以上的轉(zhuǎn)動(dòng)期間彼此接觸。
9.按照權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于至少一些所述葉片連接于轉(zhuǎn)子且從該轉(zhuǎn)子朝外延伸，并具有與該轉(zhuǎn)動(dòng)鼓的內(nèi)圓周面協(xié)配的一自由端。
10.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)，它包括在運(yùn)轉(zhuǎn)期間使該兩鼓保持同步的驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)機(jī)具有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的外鼓(10),在其內(nèi)一轉(zhuǎn)子(13)繞一不同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在外鼓與內(nèi)部轉(zhuǎn)子之間的空間被在兩轉(zhuǎn)動(dòng)件之間延伸通過(guò)該空間的諸葉片(15)劃分為諸單個(gè)弧形隔室,成為在運(yùn)轉(zhuǎn)期間使諸隔室(16)的容積周期性地變化。諸葉片剛性連接于其中之一轉(zhuǎn)動(dòng)件并延伸通過(guò)該空間,以在至少該機(jī)器的一部分轉(zhuǎn)動(dòng)期間與另一轉(zhuǎn)動(dòng)件相接觸。諸葉片與諸滑動(dòng)靴(17)或固定槽(20)協(xié)配,諸槽在凹部(24)處形成為圓柱體形。這樣的機(jī)器可用來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)的效率和使內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)地運(yùn)作,在某些情況下它能克服在該內(nèi)燃機(jī)低速時(shí)的節(jié)流損失問(wèn)題,或該機(jī)可被用作一熱泵來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F01C1/04GK1307664SQ9980781
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期1999年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月23日
發(fā)明者R·W·德萊弗, A·M·德萊弗 申請(qǐng)人:德萊弗技術(shù)有限公司