旋轉容積式機構的製作方法

2023-05-22 22:56:51 2

專利名稱：旋轉容積式機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉容積式機構，尤其是使用於熱泵中但不僅限於熱泵的旋轉容積式機構。
所以有必要從處在熱泵循環的壓縮器和蒸發器之間的液體中回收能量。
有必要提供一種能使從壓縮器中出來的蒸汽在膨脹時做功的機構。
還有必要提供一種既能完成壓縮也能完成膨脹的機構。
本發明的一個方面是提供一種如權利要求1所述的旋轉容積式機構。
本發明的另一方面是提供一種如權利要求11所述的旋轉容積式機構。


下面，參照附圖並通過實施例對本發明進行進一步地描述。其中圖1是旋轉容積式機構的端面示意圖，作為一個膨脹器，為簡明起見，圖中省略了部分視圖。
圖2是轉子、密封件和機構相關部分的透視圖；圖3是本機構中定子外壁的透視圖；圖4是轉子及相關部分的透視圖；圖5是沿圖4中V-V線的剖面圖。
轉子4具有一圓柱體外壁面11，其軸12與定子1內壁面3的軸8偏心設置。軸8穿過轉子4。外壁面11的母線13(包括軸線8和13的平面)與內壁面3相鄰，並且具有很小的間隙。沿直徑相對方向的母線與內壁面3間隔開。
在每個圓盤6附近和具有相同周緣的位置，定子1具有沿周邊圓弧延伸的槽形進口14。在工作腔附近與進口14相間隔的圓周位置，定子1具有軸向槽形式的出口16。在兩個口14和16之間並與它們緊鄰的是密封件17，其從定子1中的槽18中徑向突出以便可以在徑向相對於軸8移動。密封件17平行延伸至軸8並具有與轉子4實質相同的長度，在密封件17的端面和圓盤6之間僅具有很小的間隙。
為了使密封件17的徑向內端面與轉子4的外壁面11相鄰，且不會產生過多的摩擦。一連杆19(起到連接杆的作用)一端在與軸12重合的第一接合軸處與形成轉子4的延伸部分的銷21活動連接，其另一端與一固定在密封件17一端的平行銷22活動連接，並確定了與第一活動接合處平行的第二接合軸。通過槽18的壁面在與槽18壁上密封件17的徑嚮導向作用下，此連接機構(19，21，22)在沿軸8旋轉時，使密封件17的內端部緊隨轉子4的外壁面11。為達到運行平衡，在機構的另一端也設置相似的連接機構。
每個圓盤6具有進口通孔23，其在周緣7處具有第一端部23a和向工作腔內部開口的第二端部23b。這樣，當第一端部23a與進口14重疊時進口14隻與工作腔相連；否則，進口14被圓盤6封閉。
上述機構可以被用作熱泵(未示出)中的膨脹器，所述熱泵包括順次相連的壓縮器、冷凝器、膨脹器和蒸發器。從冷凝器中回收的蒸汽再次被加入到進口14中。選擇構成口14的槽的圓周長度以使通孔23通過定量蒸汽所需要的時間長度符合要求。參考圖1，來自通孔23的蒸汽作用在密封件17和母線13之間的轉子4上的壓力，促使轉子4沿箭頭24所示的方向轉動，當轉子旋轉將近360°時蒸汽膨脹。同時，先前膨脹的蒸汽通過出口16被排出。
可以理解到，此機構也可以用作壓縮器。而且，此機構也能用致冷劑之外的液體操作，如蒸汽、氣體，特別是空氣。
壓縮器和膨脹器的組合可以包括兩個首尾固定相接並共軸的定子和兩個以可操作方式連接從而同步旋轉的轉子。
本領域的專業技術人員應當理解在此基礎上可以作出各種變更形式而不會脫離本發明的保護範圍。比如，可以省略其中一個圓盤和用形成工作腔一端的固定壁面封閉定子的端部。用彈簧代替連接機構促使密封件和轉子接觸。轉子可以是任何適宜的圓柱形狀。出口通過與進口方式相似的圓盤中的通孔來實現開啟和閉合。
權利要求
1.一種旋轉容積式機構，包括由其圓柱體內壁面限定工作腔且具有流體進口/出口的定子；位於工作腔中的轉子，其裝配成相對於定子繞所述內壁面的軸可以轉動，轉子具有圓柱形外壁面，所述軸通過轉子，外壁面的母線與所述內壁面相鄰，沿直徑方向相對的母線與所述內壁面間隔開；沿徑向突出通過定子上的槽進入到工作腔中並且可以沿徑向移動的密封件，其與所述軸平行延伸且與轉子的長度相同；使密封件的徑向內端面與轉子的外壁面保持相鄰的裝置；和位於轉子一端的閘板，其與轉子一同轉動並覆蓋所述開口中的一個，其包括具有遠離工作腔的第一端部和向工作腔內開口的第二端部的通孔，轉子相對於定子轉動時，其第一端部周期性地與所述一個開口重疊。
2.如權利要求1所述的旋轉容積式機構，其特徵在於所述轉子的外壁面為圓柱形。
3.如權利要求2所述的旋轉容積式機構，其特徵在於密封件通過連接機構與轉子相連，以使密封件的徑向內端部緊隨所述外壁面。
4.如權利要求3所述的旋轉容積式機構，其特徵在於連接機構包括一連杆，其一端在與所述外壁面軸重合第一接合軸處與轉子的延伸部分活動連接，另一端在與第一接合軸平行的第二接合軸處與密封件活動連接。
5.如前述任何一項權利要求所述的旋轉容積式機構，其特徵在於閘板為圓盤形。
6.如權利要求5所述的旋轉容積式機構，其特徵在於通孔的第一端部在圓盤的外周上。
7.如前述任何一項權利要求所述的旋轉容積式機構，其特徵在於所述一個開口為相對於所述內壁面的軸沿圓弧延伸的槽形。
8.如前述任何一項權利要求所述的旋轉容積式機構，其特徵在於轉子的每一端都具有閘板。
9.如前述任何一項權利要求所述的旋轉容積式機構，其特徵在於所述開口中的另一個與工作腔永久相連。
10.如前述任何一項權利要求所述的旋轉容積式機構，其特徵在於進口/出口與密封件相鄰。
11.一種旋轉容積式機構，包括由其圓柱體內壁面限定工作腔且具有流體進口/出口的定子；位於工作腔中的轉子，其裝配成相對於定子沿所述內壁面的軸可以轉動，轉子具有圓柱形外壁面，所述軸通過轉子，外壁面上的母線與所述內壁面相鄰，並且沿直徑相對方向的母線與所述內壁面間隔開；沿徑向突出通過定子上的槽進入到工作腔中並且可以沿徑向移動的密封件，其與所述軸平行延伸且與轉子的長度相同；和連接密封件和轉子的連接機構，其使密封件的徑向內端部緊隨所述外壁面。
12.一種熱泵，包括順次相連的壓縮器、冷凝器、膨脹器和蒸發器，其中膨脹器包括如權利要求1至11中任何一項所述的旋轉容積式機構。
13.一種熱泵，包括順次相連的壓縮器、冷凝器、膨脹器和蒸發器，其中壓縮器包括如權利要求1至11中任何一項所述的旋轉容積式機構。
14.一種壓縮器和膨脹器的組合，其各自包括如權利要求1至11中任何一項所述的旋轉容積式機構，兩個機構上的定子首尾固定相接並具有共同軸線，同時兩個機構上的轉子以可操作方式連接以同步轉動。
全文摘要
一個由其圓柱體內壁面(3)限定工作腔的定子(1)。一個裝配成相對於定子沿所述內壁面(3)的軸(8)可以轉動且具有圓柱形外壁面(11)的轉子(4)，其包括具有與內壁面(3)相鄰的母線(13)和與內壁面間隔的直徑相對方向的母線。一個通過定子(1)上的槽沿徑向突出進入到工作腔中並且可沿徑向移動的密封件(17)，其軸長度與轉子(4)的長度相同。密封件(17)和轉子(4)通過一連接機構相連，以使密封件的徑向內端部緊隨外壁面(3)。轉子(4)一端的閘板圓盤(6)覆蓋一個開口(14)，特別是定子(1)中的進口。圓盤(6)具有通孔，其具有遠離工作腔的第一端部和向工作腔內開口的第二端部，轉子(4)轉動時其第一端周期性地與所述開口(14)重疊。
文檔編號F04C29/00GK1469968SQ01812649
公開日2004年1月21日 申請日期2001年7月9日 優先權日2000年7月10日
發明者安·瑪格麗特·埃利, 安 瑪格麗特 埃利 申請人:E.A.科技服務有限公司