葉輪旋轉膨脹機的製作方法
2024-02-24 13:37:15
專利名稱：葉輪旋轉膨脹機的製作方法
技術領域：
本發明涉及作為由高壓壓縮性流體工作產生旋轉動力的原動機的膨脹機。
背景技術：
葉輪旋轉膨脹機是容積型流體機械的一種，其基本構成記載於，例如特開昭57-210101號公報。
以下，對葉輪旋轉膨脹機的構成加以說明。圖4為以往的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。1表示具有筒狀內壁1a的液壓缸，其兩端設有側板(未作圖示)。液壓缸1的內部配設有外周的一部分與液壓缸1的內壁1a間形成小間隙2的圓柱形狀的轉動體3。在轉動體3上，以90度的間隔設有與上下端面垂直的槽3a。葉片4的一端滑動自如地插入槽3a中，葉片4的另一端與液壓缸1的內壁1a碰觸。工作室5由液壓缸1內壁1a與轉動體3及葉片4所圍成的空間5a、5b、5c、5d、5e構成。軸6構成為與轉動體3成為一體化，旋轉自如地受到軸支承。液壓缸1上設有使工作流體流入工作室5的吸入孔7及使工作液體從工作室5流出的吐出孔8。此外，在吐出孔8處設有相對於液壓缸1內壁1a在某一圓周方向的範圍內開口的開口部8a。若葉片4的枚數為n時，則設置開口部8a的範圍是，從小間隙2的沿軸6的箭頭所示旋轉方向旋轉{180×(1+1/n)}度的位置開始至小間隙2近旁為止。其中，圖4中的開口部8a的開始位置，因葉片4數為4枚，故位於225度處。液壓缸1的側方具備缸蓋9，缸蓋9內部形成有，向吸入孔7導入工作流體的吸入經路10、對自吐出孔8流出的工作流體進行暫時存貯的吐出室11及使工作流體從吐出室11向外部流出的吐出經路12。
以下，著眼於工作室5，對葉輪旋轉膨脹機的動作進行說明。
工作室5以小間隙2的吸入孔7側的空間5a開始形成。其後，伴隨轉動體3旋轉，容積不斷增加，經歷自吸入孔7吸入高壓側的壓力Ps的工作流體的過程，即吸入過程。當工作室5到達空間5b的位置時，與吸入孔7間的連通被阻斷，成為密閉空間。其後，伴隨轉動體3的旋轉，容積增加，經歷內部工作流體的壓力降低的過程，即膨脹過程。工作室5在空間5c的位置處容積達到最大，緊接著與吐出孔8的開口部8a連通。之後，伴隨轉動體3旋轉容積不斷減小，經歷自吐出孔8向吐出室11吐出工作流體的過程，即吐出過程。
葉輪旋轉膨脹機，在膨脹過程中工作流體膨脹減壓之際，利用相鄰工作室5的壓力差引起的對葉片4的施力，使轉動體3旋轉，獲得與轉動體3一體形成的軸6的旋轉動力。
具有以上的構成的以往的葉輪旋轉膨脹機中，吸入容積為吸入過程剛剛終了後的工作室5的空間5b的容積Vb，吐出容積為吐出過程即將開始前的工作室5的空間5c的容積Vc。因Vb、Vc在膨脹機中為固有的數值，故而容積比(Vb/Vc)為定值。將工作流體的絕熱指數設為κ，吐出過程即將開始前的工作室5的空間5c的壓力設為Pc，並將吸入過程剛剛終了後的工作室5的空間5b的壓力考慮為吸入壓力Ps，則式(1)的關係成立。
Pc＝Ps×[Vb/Vc]κ(1)如上式所示，吐出過程即將開始前的壓力Pc，由膨脹機入口的壓力，即吸入壓力Ps及容積比(Vb/Vc)決定。然而，膨脹機出口的低壓側壓力Pd，由膨脹機所組裝的系統決定，故而並不一定是恆定的。因而，除完全膨脹(Pc＝Pd)以外，預想會發生不完全膨脹(Pc＞Pd)或過膨脹(Pc＜Pd)。圖5A～5B表示工作室5的PV線圖。圖5A表示不完全膨脹(Pc＞Pd)的情形，圖5B表示過膨脹(Pc＜Pd)的情形。
以下，採用圖5A對不完全膨脹(Pc＞Pd)的場合進行說明。吸入過程為AB，工作室5在吸入壓力Ps作用下，在容積增加至Vb的同時，自吸入孔7吸入工作流體。膨脹過程為BC，工作室5內部的工作流體，至壓力Pc、容積Vc為止，進行絕熱膨脹。C表示工作室5位於圖4的空間5c處，轉動體3自此位置稍作旋轉，則工作室5與吐出孔8的開口部8a連通。此時，因為不完全膨脹，故而工作室5的壓力Pc高於吐出室11的壓力Pd，工作流體自吐出孔8流出向吐出室11流出。因而，工作室5的容積恆定為Vc，壓力則自Pc降低至Pd。此過程與圖5A的CF相當。吐出過程為FG，工作室5在吐出壓力Pd下容積減小。以上過程中膨脹機獲得的動力與ABCFG的面積相當。而在進行完全膨脹(Pc＝Pd)的場合，所獲得的動力與ABEG的面積相當。因此，膨脹機產生相當於CEF的面積的不完全膨脹損失。
以下，採用圖5B對過膨脹(Pc＜Pd)的場合進行說明。吸入過程為AB，工作室5在吸入壓力Ps下，容積增加至Vb的同時，自吸入孔7吸入工作流體。膨脹過程為BC，工作室5內部的工作流體至壓力Pc、容積Vc為止進行絕熱膨脹。C表示工作室5位於圖4中的5c處，轉動體3自此處稍作旋轉，則工作室5與吐出孔8的開口部8a連通。此時，因為過膨脹，因而工作室5的壓力Pc低於吐出室11的壓力Pd，吐出室11的工作流體自吐出孔8向工作室5逆流。因而，工作室5容積恆定為Vc，而壓力自Pc增加至Pd。此過程與圖5B的CH相當。吐出過程為HJ，工作室5在吐出壓力Pd下減小容積。吸入、膨脹過程中膨脹機獲得的動力與ABCD的面積相當，但因過膨脹引起逆流，在吐出過程中需要與JHCD的面積相當的動力，因而，全過程中獲得的動力為兩者的差值。而當進行完全膨脹(Pc＝Pd)的場合所獲得的動力與ABIJ的面積相當。為此，膨脹機發生與IHC的面積相當的過膨脹損失。
如上所述，以往的葉輪旋轉膨脹機，因容積比(Vc/Vb)恆定，會發生不完全膨脹損失或過膨脹損失，故存在僅能獲得少於完全膨脹場合下可從工作流體得到的動力的課題。
為此，本發明為解決上述的以往課題，在液壓缸內壁的圓周方向上開設數個吐出孔，使容積比成為可變，通過消除動力損失，以提供高效率的葉輪旋轉膨脹機作為目的。
發明的內容為解決上述課題，本發明的葉輪旋轉膨脹機，至少具有使高壓的工作流體膨脹的數個工作室及因上述工作室內的工作流體膨脹而獲得旋轉動力的軸，其特徵在於，設置有由最先與經歷吐出過程的工作室連通的吐出孔及在其後與該工作室連通的吐出孔所組成的數個吐出孔，至少在上述的最先連通的吐出孔處設置有阻止工作流體逆流的閥機構。
另外，本發明的葉輪旋轉膨脹機，由具有筒狀內壁的液壓缸、封閉其兩端的側板、配設於上述液壓缸的內部的、其外周的一部分與上述液壓缸內壁間形成小間隙的轉動體、一端可滑動自如地插入設於上述轉動體的葉片槽內、而另一端在上述液壓缸內壁上滑動的與上述液壓缸及上述轉動體之間形成數個工作室的葉片、與上述轉動體形成一體的旋轉自如地受到軸支承的軸構成，通過使高壓的工作流體在上述工作室內膨脹，使上述軸獲得旋轉動力，其特徵在於，在上述液壓缸的圓周方向上，設置有由最先與經歷吐出過程的工作室連通的吐出孔及在其後與該工作室連通的吐出孔所組成的數個吐出孔，至少在上述最先連通的吐出孔處設置有阻止工作流體逆流的閥機構。
另外，本發明的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，當葉片設定為n枚時，上述最初連通的吐出孔設置於上述液壓缸上的自上述小間隙沿上述軸的旋轉方向旋轉約{180×(1+1/n)}度的位置處，並且，上述其後連通的吐出孔設置於上述液壓缸上的從上述小間隙沿上述軸的旋轉方向旋轉約{180×(1+1/n)}度的位置處開始旋轉360度的範圍內。
另外，本發明的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，上述最先連通的吐出孔與上述其後連通的吐出孔之間，及/或上述在其後連通的各吐出孔之間所夾有的上述液壓缸圍繞上述軸的中心角為360/n度以下。
另外，本發明的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，使用自液相或超臨界相膨脹成氣液二相的工作流體加以運行。
另外，本發明的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，使用以二氧化碳為主成分的工作流體進行運行。
附圖簡要說明
圖1為本發明實施例1的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。
圖2為本發明實施例1的葉輪旋轉膨脹機的工作室的PV線圖。
圖3為本發明實施例2的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。
圖4為以往的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。
圖5為以往的葉輪旋轉膨脹機的工作室的PV線圖。
實施本發明的較佳實施例以下，依據附圖對本發明的實施例進行說明。
(實施例1)圖1為實施例1的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。21為具有筒狀內壁21a的液壓缸，其上下端設有側板(未作圖示)。液壓缸21的內部配設有外周的一部分與液壓缸21內壁21a間形成小間隙22的圓柱形狀的轉動體23。轉動體23上以90度的間隔設有與上下端面垂直的槽23a。葉片24的一端側滑動自如地插入於槽23a中，葉片24的另一端與液壓缸21的內壁21a相碰觸。工作室25由液壓缸21的內壁21a、轉動體23及葉片24所圍成的空間25a、25b、25c、25d、25e構成。軸26與轉動體23形成一體，旋轉自如地受到軸支承。液壓缸21上設有使工作流體流入工作室25的吸入孔27及使工作流體從工作室25流出的第1吐出孔28、第2吐出孔29。將葉片24的枚數設為n，則第1吐出孔28設置於從小間隙22(轉動體23與液壓缸內壁21a間間隙最小的位置)22向軸26的箭頭所示旋轉方向轉動{180×(1+1/n)}度的位置。圖1中，葉片24為4枚，因而位於225度位置處。另外，第1吐出孔28處設有由簧片閥30a與閥限位件30b構成的閥機構。第2吐出孔29設於小間隙22的近旁。且，第2吐出孔29形成為其一部分包含自小間隙22沿軸26的旋轉方向旋轉315度的位置的形狀，並不設閥機構。此外，第2吐出孔29的位置並不限於此，當葉片24的枚數設為n時，只要第1、第2吐出孔28、29之間的液壓缸21內壁21a圍繞軸26的中心角為360/n度以下，且第2吐出孔29包括小間隙22的近旁在內即可。
吸入孔27設置於可滿足下列式(2)的位置上，其中，Rmax為裝入膨脹機的系統的預計膨脹比的最大值，κ為工作流體的絕熱指數，Vb為吸入過程終了時的工作室25的空間25b的容積，Vc為容積最大時的工作室25的空間25c的容積。
Vb＝Vc×(1/Rmax)1/κ(2)此外，吸入過程終了時的工作室25的空間25b的容積Vb，因吸入孔27的位置靠近小間隙22而縮小，因遠離小間隙22而增大。通過將吸入孔27設置於可滿足上式(2)的位置，使不完全膨脹(Pc＞Pd)不發生，而始終發生過膨脹(Pc＜Pd)。
液壓缸21的側方具備缸蓋31，缸蓋31的內部形成有將工作流體導入吸入孔27的吸入經路32、對自第1、第2吐出孔28、29流出的工作流體進行暫時存貯的吐出室33及使工作流體自吐出室33向外部流出的吐出經路34。
以下，著眼於工作室25對本實施例的葉輪旋轉膨脹機的動作進行說明。圖2為實施例1的葉輪旋轉膨脹機的工作室25的PV線圖。工作室25以小間隙22的吸入孔27側的空間25a開始形成。其後，伴隨轉動體23的旋轉，容積不斷增加，經歷自吸入孔27吸入高壓側的壓力Ps的工作流體的過程，即吸入過程。吸入過程與圖2中AB相當。當工作室25到達空間25b的位置時，與吸入孔27間的連通被阻斷而成為密閉空間。其後，伴隨轉動體23的旋轉，容積增加，經歷內部工作流體的壓力下降的過程，即膨脹過程。膨脹過程與圖2的BC相當。工作室25達到空間25c的位置時容積最大。
此刻，與圖2中的C相當，發生工作室25的壓力Pc低於吐出壓力Pd的過膨脹。隨後，當轉動體23稍作旋轉的瞬間，處於空間25c位置的工作室25與第1吐出孔28連通。此時，在第1吐出孔28處若未設置簧片閥30a，則工作流體自壓力Pd的吐出室33流入工作室25，在容積維持為Vc不變的狀況下，工作室25的壓力自Pc上升至Pd。即，自圖2中的C向H轉換。然而，本實施例中，在第1吐出孔28設有簧片閥30a，因吐出室33的壓力Pd與工作室25的壓力Pc間的壓力差，簧片閥30a將第1吐出孔28關閉，因而防止工作流體從吐出室33流入工作室25。之後，工作室25伴隨轉動體23的旋轉而減小容積。由於，簧片閥30a使第1吐出孔28維持於關閉狀態，工作室25發生壓縮，壓力再度沿圖2中的CB而上升。隨後，當工作室25的壓力超過Pd的瞬間，即，達到圖2中I處時，簧片閥30a方才開啟。該與CI相當的過程稱為再壓縮過程。其後，伴隨轉動體23的旋轉，工作室25容積不斷減小，經歷自第1吐出孔28吐出低壓側的壓力Pd的工作流體的過程，即吐出過程。在吐出過程中，工作室25自空間25d向空間25e的位置移動期間，失去與第1吐出孔28間的連通，但由於第2吐出孔29的一部分為包括自小間隙22沿軸26旋轉方向旋轉315度處的位置在內，即當葉片數設為n枚時，包括自第1吐出孔28在圓周方向上移動葉片24的間隔的度數(360/n度)的位置在內的形狀，因而工作流體由工作室25繼續自第2吐出孔29吐出。吐出過程與圖2中的IJ相當。
本實施例中，通過設置二個吐出孔28、29，伴隨轉動體23的旋轉，即使當位於空間25d的工作室25與第1吐出孔28間的連通被隔斷，由於與另一方的第2吐出孔29相連通，防止了吐出過程中工作流體無法自工作室25吐出的情況。另外，第1、第2吐出孔28、29可以是從液壓缸21外部加工形成的鑽孔，比以往的葉輪旋轉膨脹機中在液壓缸1內壁1a上開設吐出孔8的開口部8a的加工簡單，可提供低成本的葉輪旋轉膨脹機。
另外，當葉片24設為n枚時，第1、第2吐出孔28、29間的液壓缸21內壁21a的圍繞軸26的中心角為360/n度以下，並且，通過將第1、第2吐出孔28、29設置成使第2吐出孔29將小間隙22的近旁包括在內，吐出過程中的工作室25至少與第1、第2吐出孔28、29中的某一個連通，從而可防止吐出過程中途因工作室25成為密閉空間、發生壓縮而造成損失。
另外，通過在第1吐出孔28處設置由簧片閥30a與閥限位件30b構成的閥機構，防止在過膨脹時工作流體自吐出室33流入工作室25，使再壓縮至吐出壓力Pd成為可能。因而不產生在以往的膨脹機中發生的過膨脹損失(與圖2中的IHC的面積相當)，可提供高效率的葉輪旋轉膨脹機。
此外，由於只須在第1吐出孔28處設置由簧片閥30a與閥限位件30b構成的閥機構，在第2吐出孔29處不設置也可，因而，可提供高效率且低成本的葉輪旋轉膨脹機。
另外，通過將第1吐出孔28設置於自小間隙22沿軸26旋轉方向轉動{180×(1+1/n)}度的位置，使工作室25緊隨其容積達到最大後即與第1吐出孔28連通，可提高膨脹比Rmax。
因此，主動地引起過膨脹，可在防止不完全膨脹損失的同時對閥機構產生的再壓縮過程的效果加以利用，因而可提供高效率的葉輪旋轉膨脹機。
(實施例2)圖3為實施例2的葉輪旋轉膨脹機的橫截面圖。41為具有筒狀內壁41a的液壓缸，其上下端設有側板(未作圖示)。液壓缸41的內部配設有外周的一部分與液壓缸41的內壁41a間形成小間隙42的圓柱形狀的轉動體43。轉動體43上以60度的間隔設置有與上下端面垂直的槽43a。葉片44的一端側滑動自如地插入於槽43a中，葉片44的另一端與液壓缸41的內壁41a碰觸。工作室45由液壓缸41內壁41a、轉動體43及葉片44所圍成的空間45a、45b、45c、45d、45e、45f、45g構成。軸46與轉動體43形成一體化，旋轉自如地受到軸支承。液壓缸41上設有使工作流體流入工作室45的吸入孔47、使工作流體自工作室45流出的第1、第2、第3吐出孔48、49、50。與實施例1同樣，將葉片44的枚數設為n時，則第1吐出孔48設置於自小間隙42沿軸46的箭頭所示旋轉方向轉動{180×(1+1/n)}度的位置處。圖3中葉片44的枚數為6枚，因而處於210度的位置上。另外，第1吐出孔48處設有由簧片閥51a及閥限位件51b構成的閥機構。第2吐出孔49設於270度處，同樣具有由簧片閥52a及閥限位件52b構成的閥機構。第3吐出孔50設於330度處，未設置閥機構。此外，第2、第3吐出孔49、50的位置並不僅限於此，當葉片44設為n枚時，只要使第1、第2、第3吐出孔48、49、50間的液壓缸41內壁41a圍繞軸46的中心角為360/n度以下且第3吐出孔50包含小間隙42的近旁即可。
本實施例與實施例1同樣，將容積比設定為當裝配膨脹機的系統的預計膨脹比達到最大值時發生過膨脹。
本實施例的動作，除葉片44的枚數不同之外，與實施例1大致相同，經歷吸入過程、膨脹過程、再壓縮過程及吐出過程。
本實施例通過將葉片44的枚數設定為6枚，在將吸入孔47的位置設於與實施例1的吸入孔27的相同位置的情況下，與實施例1中具有4枚葉片的場合相比較，可使吸入過程剛終了後的工作室45的空間45b的容積Vb與吐出過程即將開始前的工作室45的空間45d的容積Vd之比、即容積比(Vd/Vb)增大。因而，該葉輪旋轉膨脹機在具有更大膨脹比的系統中也可使用。
另外，設置有三個吐出孔48、49、50，當葉片44的枚數設為n枚時，第1、第2、第3吐出孔48、49、50間的液壓缸41內壁41a圍繞軸46的中心角為360/n度以下，並且，將第3吐出孔50設於小間隙42的近旁。由此，伴隨轉動體43的旋轉，位於空間45e位置的工作室45與第1吐出孔48間的連通被阻斷之前與第2吐出孔49連通，同樣地，在與第2吐出孔49間的連通被阻斷之前與第3吐出孔50連通，因而，在葉片44枚數為6枚的場合下，同樣可防止在吐出過程中途因工作室45成為密閉空間、引起壓縮而產生損失。將第1、第2、第3吐出孔48、49、50可以是從液壓缸41外部進行加工的鑽孔便可，與以往的葉輪旋轉膨脹機中在液壓缸1內壁1a上開設吐出孔8的開口部8a相比較加工簡單，可提供低成本的葉輪旋轉膨脹機。
此外，對於葉片44枚數多於6枚的場合，理所當然地可通過增加吐出孔的數目而達到相同的效果。
另外，通過分別在第1吐出孔48及第2吐出孔49處設置由簧片閥51a與閥限位件51b構成的閥機構及由簧片閥52a與閥限位件52b所構成的閥機構，即使裝入膨脹機的系統的預計膨脹比的變化範圍大的場合，也可防止過膨脹時工作流體自吐出室55流入工作室45，因可使之再壓縮至吐出壓力Pd，故而不產生以往的膨脹機所產生的過膨脹損失，可提供高效率的葉輪旋轉膨脹機。
另外，對於裝入膨脹機的系統的預計膨脹比的變化範圍小的場合，圖2中作為Pd與Pc之差的過膨脹變小，再壓縮過程(與圖2中的CI相當)變短，因此，只須在第1吐出孔48處設置由簧片閥51a與閥限位件51b構成的閥機構便可，第2吐出孔49處不須設置簧片閥52a與閥限位件52b，從而，可提供低成本的葉輪旋轉膨脹機。
此外，當工作流體從液相或超臨界相膨脹為氣液二相的場合，由於膨脹機出口的工作流體的密度因幹度而發生大幅度變化，膨脹機的膨脹比，即使容積比恆定也因幹度而敏感地發生變化，對於以往的葉輪旋轉膨脹機而言，更容易發生過膨脹損失及不完全膨脹損失。為此，本發明的葉輪旋轉膨脹機的效果變得更為顯著。
另外，對於使用以二氧化碳為主成分的工作流體的場合，由於工作壓力高、壓力差大，故即使裝入膨脹機的系統的膨脹比稍有變化時，也會發生巨大的過膨脹及不完全膨脹。因而，本發明的葉輪旋轉膨脹機的效果變得更為顯著。
產業上利用的可能性如上所述，本發明通過在液壓缸的圓周方向上開設數個吐出孔並在吐出孔處設置閥機構，防止過膨脹時工作流體從吐出室流入工作室，使再壓縮至吐出壓力成為可能，因而，防止發生在以往的膨脹機中發生的過膨脹損失，適於提供高效率的葉輪旋轉膨脹機。
另外，通過將液壓缸內壁上的數個吐出孔間的角度設定為360/n度以下(n＝葉片枚數)，且將數個吐出孔中的一個設置成包含小間隙的近旁，使吐出過程中的工作室至少與吐出孔中的某一個相連通，使在吐出過程中途不成為密閉空間，因而，適於防止因壓縮而引起的損失的發生。
另外，通過將吐出孔開設於自小間隙沿軸旋轉方向轉動{180×(1+1/n)}度的位置處，使工作室在其容積剛達到最大之後與吐出孔連通，可增大膨脹比的最大值，由此，主動地引起過膨脹，在防止不完全膨脹損失的同時對因閥機構引起的再壓縮效果加以利用，適於構成高效率的葉輪旋轉膨脹機。
權利要求
1.一種膨脹機，至少具有使高壓的工作流體膨脹的數個工作室(25、45)及因所述工作室(25、45)內的工作流體膨脹而獲得旋轉動力的軸(26、46)，其特徵在於，設置有由最先與經歷吐出過程的工作室(25、45)連通的吐出孔(28、48)及在其後與同一工作室(25、45)連通的吐出孔(29、49、50)所組成的數個吐出孔(28、29、48、49、50)，至少在所述最先連通的吐出孔(2 8、48)處設置有阻止工作流體逆流的閥機構(30a、30b、51a、51b)。
2.一種葉輪旋轉膨脹機，由具有筒狀內壁(21a、41a)的液壓缸(21、41)、封閉其兩端的側板、配設於所述液壓缸(21、41)的內部的、其外周的一部分與所述液壓缸內壁(21a、41a)間形成小間隙(22、42)的轉動體(23、43)、一端可滑動自如地插入設於所述轉動體(23、43)的葉片槽(23a、43a)內、而另一端與所述液壓缸內壁(21a、41a)接觸的與所述液壓缸(21、41)及所述轉動體(23、43)之間形成數個工作室(25、45)的葉片(24、44)、與所述轉動體(23、43)形成一體的旋轉自如地受到軸支承的軸(26、46)構成，通過使高壓的工作流體在所述工作室(25、45)內膨脹，使所述軸(26、46)獲得旋轉動力，其特徵在於，在所述液壓缸(21、41)的圓周方向上，設置有由最先與經歷吐出過程的工作室(25、45)連通的吐出孔(28、48)及在其後與同一工作室(25、45)連通的吐出孔(29、49、50)所組成的數個吐出孔(28、29、48、49、50)，至少在所述最先連通的吐出孔(28、48)處設置有阻止工作流體逆流的閥機構(30a，30b、51a，51b)。
3.根據權利要求2所述的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，當所述葉片(24、44)設定為n枚時，所述最初連通的吐出孔(28、48)設置於所述液壓缸上的自所述小間隙(22、42)沿所述軸(26、46)的旋轉方向旋轉約{180×(1+1/n)}度的位置處，並且，所述其後連通的吐出孔(29、49、50)設置於所述液壓缸(21、41)上的自所述小間隙(22、42)沿所述軸(26、46)的旋轉方向旋轉約{180×(1+1/n)}度的位置處起旋轉360度的範圍內。
4.根據權利要求3所述的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，所述最先連通的吐出孔(28、48)與所述其後連通的吐出孔(29、49、50)之間，及/或所述其後連通的各吐出孔(49、50)之間所夾有的所述液壓缸(21、41)的圍繞所述軸(26、46)的中心角為360/n度以下。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，使用自液相或超臨界相膨脹成氣液二相的工作流體加以運行。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的葉輪旋轉膨脹機，其特徵在於，使用以二氧化碳為主成分的工作流體進行運行。
全文摘要
本發明在液壓缸內壁(21a、41a)的圓周方向上設置數個吐出孔(28、29、48、49、50)，其中，將在吐出過程的初期階段與工作室(25、45)連通的吐出孔(28、48)設置於自液壓缸(21、41)與轉動體(23、43)間的小間隙(22、42)沿軸的旋轉方向旋轉{180×(1+1/n)}度位置處，並且，通過具備閥機構(30a、30b、51a、51b、52a、52b)，使容積比成為可變，防止不完全膨脹損失或過膨脹損失，提供高效率的葉輪旋轉膨脹機。
文檔編號F01C20/16GK1646789SQ0380872
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月17日 優先權日2002年4月19日
發明者長谷川寬, 西脅文俊 申請人:松下電器產業株式會社