【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本公開涉及在膨脹機(jī)和壓縮機(jī)應(yīng)用中使用的羅茨式(roots-type)裝置。
技術(shù)介紹
1、羅茨式膨脹機(jī)利用施加到轉(zhuǎn)子表面的流體流中的能量來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)功。通過增加在裝置內(nèi)的時間，施加至轉(zhuǎn)子的壓差可提高裝置的效率。增加該“時間”的一種方式是使轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)超過理想扭轉(zhuǎn)。然而，設(shè)計(jì)羅茨式膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的傳統(tǒng)方法存在硬件約束的限制。希望進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、總體而言，本公開涉及一種容積式流體膨脹機(jī)。本公開描述了各個方面，包括但不限于以下方面。
2、在本公開的一個方面，提供了一種容積式流體膨脹機(jī)，用于通過使工作流體膨脹來產(chǎn)生有用功。在一種應(yīng)用中，容積式流體膨脹機(jī)可用于回收來自動力設(shè)備的廢能，例如來自燃料電池或內(nèi)燃機(jī)的廢熱能。動力設(shè)備可以設(shè)置在車輛中，或者可以設(shè)置在固定不動的應(yīng)用中，例如當(dāng)動力設(shè)備被用作發(fā)電機(jī)時就是這種情況。在一種可能的配置中并且通過非限制性示例，容積式流體膨脹機(jī)用在內(nèi)燃機(jī)的排氣再循環(huán)系統(tǒng)中。
3、在一個示例中，工作流體是來自內(nèi)燃機(jī)或燃料電池的排氣流的全部或一部分。在另一個示例中，工作流體與來自內(nèi)燃機(jī)或燃料電池的廢熱流分離并由其加熱，如國際公布號wo?2013/130774中所公開的，該公布文本通過引用并入本文。wo?2013/130774公開了工作流體可用在朗肯循環(huán)(rankine?cycle)中，其中工作流體可以是溶劑，例如乙醇、正戊烷或甲苯。
4、一種羅茨式裝置可包括：殼體組件，所述殼體組件具有與內(nèi)部腔體流體連通的第一開口和第二開口；一對
5、在一些示例中，殼體組件包括主殼體和固定到主殼體上的支承板，其中凹進(jìn)端口被限定在支承板內(nèi)。
6、在一些示例中，至少一個轉(zhuǎn)子凸角的端面在轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度中都面向凹進(jìn)端口。
7、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于轉(zhuǎn)子的在沒有凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
8、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有三個凸角。
9、在一些示例中，轉(zhuǎn)子在軸向上位于殼體第一開口與凹進(jìn)端口之間。
10、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由位于殼體第二開口與凹進(jìn)端口之間的可旋轉(zhuǎn)軸支承。
11、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由具有沿著第一縱向平面對齊的縱向軸線的軸支承，其中殼體出口位于第一縱向平面的第一側(cè)，并且其中凹進(jìn)端口位于第一縱向平面的第二側(cè)。
12、在一些示例中，第一開口與轉(zhuǎn)子的縱向軸線正交。
13、在一些示例中，第二開口與轉(zhuǎn)子的縱向軸線平行。
14、一種羅茨式裝置可包括一對轉(zhuǎn)子和供轉(zhuǎn)子設(shè)置在其內(nèi)的殼體組件，該殼體組件具有第一開口和第二開口，并且具有凹進(jìn)端口，該凹進(jìn)端口使殼體第一開口與殼體第二開口流體連通。
15、在一些示例中，凹進(jìn)端口位于所述一對轉(zhuǎn)子的第一軸向端處。
16、在一些示例中，凹進(jìn)端口在所述一對轉(zhuǎn)子的至少一些旋轉(zhuǎn)位置限定出所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的軸向端周圍的泄漏路徑。
17、在一些示例中，凹進(jìn)端口使轉(zhuǎn)子凸角中的一個轉(zhuǎn)子凸角的第一縱向側(cè)與該轉(zhuǎn)子凸角的第二縱向側(cè)流體連通。
18、在一些示例中，殼體組件包括主殼體和固定到主殼體的支承板，并且其中凹進(jìn)端口被限定在支承板內(nèi)。
19、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的端面在轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度下都面向凹進(jìn)端口。
20、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于轉(zhuǎn)子的在沒有凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
21、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有三個凸角。
22、在一些示例中，轉(zhuǎn)子在軸向上位于殼體第一開口與凹進(jìn)端口之間。
23、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由位于殼體第二開口與凹進(jìn)端口之間的可旋轉(zhuǎn)軸支承。
24、在一些示例中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由具有沿著第一縱向平面對齊的縱向軸線的軸支承，其中，殼體出口位于第一縱向平面的第一側(cè)，并且凹進(jìn)端口位于第一縱向平面的第二側(cè)。
25、在一些示例中，第一開口與轉(zhuǎn)子的縱向軸線正交。
26、在一些示例中，第二開口與轉(zhuǎn)子的縱向軸線平行。
27、一種用于羅茨式裝置的支承板可包括：主體，其從第一側(cè)面沿著縱向軸線延伸到第二側(cè)面；用于支承軸承和密封組件的一對腔體，所述腔體在主體的第一側(cè)面和第二側(cè)面之間延伸；主表面，其至少部分地限定第一側(cè)面并且與縱向軸線正交；以及凹進(jìn)區(qū)域，其至少部分地限定第一側(cè)面并且沿朝向第二側(cè)面的方向從主表面軸向地凹進(jìn)，所述凹進(jìn)區(qū)域被配置為提供用于羅茨式裝置的泄漏路徑。
28、在一些示例中，凹進(jìn)區(qū)域完全位于居中地穿過所述一對腔體且平行于縱向軸線延伸的平面的第一側(cè)。
29、在一些示例中，凹進(jìn)區(qū)域延伸至主體的外邊緣。
30、在一些示例中，主體包括第二凹進(jìn)區(qū)域，該第二凹進(jìn)區(qū)域至少部分地限定第一側(cè)面并且沿朝向第二側(cè)面的方向從主表面軸向地凹進(jìn)，該第二凹進(jìn)區(qū)域完全位于所述平面的第二側(cè)。
31、在一些示例中，凹進(jìn)區(qū)域呈v形。
32、一種針對膨脹機(jī)應(yīng)用而改裝增壓器的方法可包括：提供增壓器，所述增壓器具有一對轉(zhuǎn)子和供轉(zhuǎn)子設(shè)置在其內(nèi)的殼體組件，該殼體組件具有第一開口和第二開口；移除增壓器的第一支承板；以及將第二支承板安裝到增壓器上，第二支承板包括凹進(jìn)端口，該凹進(jìn)端口使殼體第一開口與殼體第二開口流體連通。
33、一種羅茨式裝置可包括：殼體組件，其具有與內(nèi)部腔體流體連通的第一開口和第二開口；一對相同的轉(zhuǎn)子，其相對地布置在內(nèi)部腔體內(nèi)，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有縱向軸線和多個凸角，其中轉(zhuǎn)子相互嚙合，并且在旋轉(zhuǎn)時限定出轉(zhuǎn)子嚙合軸向引導(dǎo)速率；以及與第一開口流體連通的入口噴嘴結(jié)構(gòu)，該入口噴嘴結(jié)構(gòu)朝向第一開口漸縮并且被配置為使得通過入口噴嘴結(jié)構(gòu)的工作流體的噴嘴速率至少等于轉(zhuǎn)子嚙合軸向引導(dǎo)速率。
34、在一些示例中，入口噴嘴結(jié)構(gòu)被定向?yàn)榇笾缕叫杏诳v向軸線。
35、在一些示例中，入口噴嘴結(jié)構(gòu)被定向?yàn)榕c縱向軸線成斜角。
36、在一些示例中，噴嘴結(jié)構(gòu)的截面積減小至少20％。
37、在一些示例中，通過入口噴嘴結(jié)構(gòu)的體積流量增加至少兩倍。
38、在一些示例中，每個轉(zhuǎn)子均包括四個凸角。
39、在一些示例中，噴嘴速率大于轉(zhuǎn)子嚙合軸向引導(dǎo)速率。
40、在一些示例中，噴嘴速率為轉(zhuǎn)子嚙合軸向引導(dǎo)速率的至少1.1倍。
41、在一些示例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種羅茨式裝置，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述殼體組件包括主殼體和固定到所述主殼體的支承板，并且所述凹進(jìn)端口被限定在所述支承板內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，至少一個凸角的端面在所述轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度中都面向所述凹進(jìn)端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于所述轉(zhuǎn)子的在沒有所述凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有至少三個凸角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述轉(zhuǎn)子在軸向上位于所述第一開口與所述凹進(jìn)端口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由位于所述第二開口與所述凹進(jìn)端口之間的可旋轉(zhuǎn)軸支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由具有縱向軸線的軸支承，所述縱向軸線沿著第一縱向平面對齊，其中殼體出口位于所述第一縱向平面的第一側(cè)，并且其中所述凹進(jìn)端口位于所述第一縱向平面的第二
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述第一開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線正交。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的羅茨式裝置，其中，所述第二開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線平行。
11.一種羅茨式裝置，包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口位于所述一對轉(zhuǎn)子的第一軸向端處。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口在所述一對轉(zhuǎn)子的至少一些旋轉(zhuǎn)位置限定出所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的軸向端周圍的泄漏路徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口使所述至少一個凸角的第一縱向側(cè)與所述至少一個凸角的第二縱向側(cè)流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述殼體組件包括主殼體和固定到所述主殼體的支承板，并且所述凹進(jìn)端口被限定在所述支承板內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的端面在所述轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度下均面向所述凹進(jìn)端口。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于所述轉(zhuǎn)子的在沒有所述凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有至少三個凸角。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述轉(zhuǎn)子在軸向上位于所述第一開口與所述凹進(jìn)端口之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由位于所述第二開口與所述凹進(jìn)端口之間的可旋轉(zhuǎn)軸支承。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由具有縱向軸線的軸支承，所述縱向軸線沿著第一縱向平面對齊，其中殼體出口位于所述第一縱向平面的第一側(cè)，并且其中所述凹進(jìn)端口位于所述第一縱向平面的第二側(cè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述第一開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線正交。
23.根據(jù)權(quán)利要求11或22所述的羅茨式裝置，其中，所述第二開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線平行。
24.一種用于羅茨式裝置的支承板，所述支承板包括：
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的支承板，其中，所述第一凹進(jìn)區(qū)域完全位于居中地穿過所述一對腔體且平行于所述縱向軸線延伸的平面的第一側(cè)上。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的支承板，其中，所述第一凹進(jìn)區(qū)域延伸到所述主體的外邊緣。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的支承板，其中，所述主體包括第二凹進(jìn)區(qū)域，所述第二凹進(jìn)區(qū)域至少部分地限定所述第一側(cè)面并沿朝向所述第二側(cè)面的方向從所述主表面軸向地凹進(jìn)，所述第二凹進(jìn)區(qū)域完全位于所述平面的第二側(cè)上。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的支承板，其中，所述第一凹進(jìn)區(qū)域呈V形。
29.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的羅茨式裝置，還包括：
30.一種針對膨脹機(jī)應(yīng)用而改裝增壓器的方法，所述方法包括：
31.一種羅茨式裝置，包括：
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的羅茨式裝置，其中，所述入口噴嘴結(jié)構(gòu)被定向?yàn)榇篌w平行于所述縱向軸線。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的羅茨式裝置，其中，所述入口噴嘴結(jié)構(gòu)被定向?yàn)榕c所述縱向軸線成斜角。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的羅茨式裝置，其中，所述入口噴嘴結(jié)構(gòu)的截面積減小至少20％。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的...
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種羅茨式裝置，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述殼體組件包括主殼體和固定到所述主殼體的支承板，并且所述凹進(jìn)端口被限定在所述支承板內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，至少一個凸角的端面在所述轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度中都面向所述凹進(jìn)端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于所述轉(zhuǎn)子的在沒有所述凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有至少三個凸角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述轉(zhuǎn)子在軸向上位于所述第一開口與所述凹進(jìn)端口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由位于所述第二開口與所述凹進(jìn)端口之間的可旋轉(zhuǎn)軸支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子各自由具有縱向軸線的軸支承，所述縱向軸線沿著第一縱向平面對齊，其中殼體出口位于所述第一縱向平面的第一側(cè)，并且其中所述凹進(jìn)端口位于所述第一縱向平面的第二側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨式裝置，其中，所述第一開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線正交。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的羅茨式裝置，其中，所述第二開口與所述轉(zhuǎn)子的縱向軸線平行。
11.一種羅茨式裝置，包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口位于所述一對轉(zhuǎn)子的第一軸向端處。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口在所述一對轉(zhuǎn)子的至少一些旋轉(zhuǎn)位置限定出所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的軸向端周圍的泄漏路徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的羅茨式裝置，其中，所述凹進(jìn)端口使所述至少一個凸角的第一縱向側(cè)與所述至少一個凸角的第二縱向側(cè)流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述殼體組件包括主殼體和固定到所述主殼體的支承板，并且所述凹進(jìn)端口被限定在所述支承板內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子的至少一個凸角的端面在所述轉(zhuǎn)子的所有旋轉(zhuǎn)角度下均面向所述凹進(jìn)端口。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)角均小于或等于所述轉(zhuǎn)子的在沒有所述凹進(jìn)端口的情況下限定的理想扭轉(zhuǎn)角。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其中，所述一對轉(zhuǎn)子中的每個轉(zhuǎn)子均具有至少三個凸角。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的羅茨式裝置，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·G·斯瓦茨蘭德爾，
申請(專利權(quán))人：伊頓智能動力有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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