专利名称：旋转容积式机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转容积式机构，尤其是使用于热泵中但不仅限于热泵的旋转容积式机构。
所以有必要从处在热泵循环的压缩器和蒸发器之间的液体中回收能量。
有必要提供一种能使从压缩器中出来的蒸汽在膨胀时做功的机构。
还有必要提供一种既能完成压缩也能完成膨胀的机构。
本发明的一个方面是提供一种如权利要求1所述的旋转容积式机构。
本发明的另一方面是提供一种如权利要求11所述的旋转容积式机构。
下面，参照附图并通过实施例对本发明进行进一步地描述。其中图1是旋转容积式机构的端面示意图，作为一个膨胀器，为简明起见，图中省略了部分视图。
图2是转子、密封件和机构相关部分的透视图；图3是本机构中定子外壁的透视图；图4是转子及相关部分的透视图；图5是沿图4中V-V线的剖面图。
转子4具有一圆柱体外壁面11，其轴12与定子1内壁面3的轴8偏心设置。轴8穿过转子4。外壁面11的母线13(包括轴线8和13的平面)与内壁面3相邻，并且具有很小的间隙。沿直径相对方向的母线与内壁面3间隔开。
在每个圆盘6附近和具有相同周缘的位置，定子1具有沿周边圆弧延伸的槽形进口14。在工作腔附近与进口14相间隔的圆周位置，定子1具有轴向槽形式的出口16。在两个口14和16之间并与它们紧邻的是密封件17，其从定子1中的槽18中径向突出以便可以在径向相对于轴8移动。密封件17平行延伸至轴8并具有与转子4实质相同的长度，在密封件17的端面和圆盘6之间仅具有很小的间隙。
为了使密封件17的径向内端面与转子4的外壁面11相邻，且不会产生过多的摩擦。一连杆19(起到连接杆的作用)一端在与轴12重合的第一接合轴处与形成转子4的延伸部分的销21活动连接，其另一端与一固定在密封件17一端的平行销22活动连接，并确定了与第一活动接合处平行的第二接合轴。通过槽18的壁面在与槽18壁上密封件17的径向导向作用下，此连接机构(19，21，22)在沿轴8旋转时，使密封件17的内端部紧随转子4的外壁面11。为达到运行平衡，在机构的另一端也设置相似的连接机构。
每个圆盘6具有进口通孔23，其在周缘7处具有第一端部23a和向工作腔内部开口的第二端部23b。这样，当第一端部23a与进口14重叠时进口14只与工作腔相连；否则，进口14被圆盘6封闭。
上述机构可以被用作热泵(未示出)中的膨胀器，所述热泵包括顺次相连的压缩器、冷凝器、膨胀器和蒸发器。从冷凝器中回收的蒸汽再次被加入到进口14中。选择构成口14的槽的圆周长度以使通孔23通过定量蒸汽所需要的时间长度符合要求。参考图1，来自通孔23的蒸汽作用在密封件17和母线13之间的转子4上的压力，促使转子4沿箭头24所示的方向转动，当转子旋转将近360°时蒸汽膨胀。同时，先前膨胀的蒸汽通过出口16被排出。
可以理解到，此机构也可以用作压缩器。而且，此机构也能用致冷剂之外的液体操作，如蒸汽、气体，特别是空气。
压缩器和膨胀器的组合可以包括两个首尾固定相接并共轴的定子和两个以可操作方式连接从而同步旋转的转子。
本领域的专业技术人员应当理解在此基础上可以作出各种变更形式而不会脱离本发明的保护范围。比如，可以省略其中一个圆盘和用形成工作腔一端的固定壁面封闭定子的端部。用弹簧代替连接机构促使密封件和转子接触。转子可以是任何适宜的圆柱形状。出口通过与进口方式相似的圆盘中的通孔来实现开启和闭合。
权利要求
1.一种旋转容积式机构，包括由其圆柱体内壁面限定工作腔且具有流体进口/出口的定子；位于工作腔中的转子，其装配成相对于定子绕所述内壁面的轴可以转动，转子具有圆柱形外壁面，所述轴通过转子，外壁面的母线与所述内壁面相邻，沿直径方向相对的母线与所述内壁面间隔开；沿径向突出通过定子上的槽进入到工作腔中并且可以沿径向移动的密封件，其与所述轴平行延伸且与转子的长度相同；使密封件的径向内端面与转子的外壁面保持相邻的装置；和位于转子一端的闸板，其与转子一同转动并覆盖所述开口中的一个，其包括具有远离工作腔的第一端部和向工作腔内开口的第二端部的通孔，转子相对于定子转动时，其第一端部周期性地与所述一个开口重叠。
2.如权利要求1所述的旋转容积式机构，其特征在于所述转子的外壁面为圆柱形。
3.如权利要求2所述的旋转容积式机构，其特征在于密封件通过连接机构与转子相连，以使密封件的径向内端部紧随所述外壁面。
4.如权利要求3所述的旋转容积式机构，其特征在于连接机构包括一连杆，其一端在与所述外壁面轴重合第一接合轴处与转子的延伸部分活动连接，另一端在与第一接合轴平行的第二接合轴处与密封件活动连接。
5.如前述任何一项权利要求所述的旋转容积式机构，其特征在于闸板为圆盘形。
6.如权利要求5所述的旋转容积式机构，其特征在于通孔的第一端部在圆盘的外周上。
7.如前述任何一项权利要求所述的旋转容积式机构，其特征在于所述一个开口为相对于所述内壁面的轴沿圆弧延伸的槽形。
8.如前述任何一项权利要求所述的旋转容积式机构，其特征在于转子的每一端都具有闸板。
9.如前述任何一项权利要求所述的旋转容积式机构，其特征在于所述开口中的另一个与工作腔永久相连。
10.如前述任何一项权利要求所述的旋转容积式机构，其特征在于进口/出口与密封件相邻。
11.一种旋转容积式机构，包括由其圆柱体内壁面限定工作腔且具有流体进口/出口的定子；位于工作腔中的转子，其装配成相对于定子沿所述内壁面的轴可以转动，转子具有圆柱形外壁面，所述轴通过转子，外壁面上的母线与所述内壁面相邻，并且沿直径相对方向的母线与所述内壁面间隔开；沿径向突出通过定子上的槽进入到工作腔中并且可以沿径向移动的密封件，其与所述轴平行延伸且与转子的长度相同；和连接密封件和转子的连接机构，其使密封件的径向内端部紧随所述外壁面。
12.一种热泵，包括顺次相连的压缩器、冷凝器、膨胀器和蒸发器，其中膨胀器包括如权利要求1至11中任何一项所述的旋转容积式机构。
13.一种热泵，包括顺次相连的压缩器、冷凝器、膨胀器和蒸发器，其中压缩器包括如权利要求1至11中任何一项所述的旋转容积式机构。
14.一种压缩器和膨胀器的组合，其各自包括如权利要求1至11中任何一项所述的旋转容积式机构，两个机构上的定子首尾固定相接并具有共同轴线，同时两个机构上的转子以可操作方式连接以同步转动。
全文摘要
一个由其圆柱体内壁面(3)限定工作腔的定子(1)。一个装配成相对于定子沿所述内壁面(3)的轴(8)可以转动且具有圆柱形外壁面(11)的转子(4)，其包括具有与内壁面(3)相邻的母线(13)和与内壁面间隔的直径相对方向的母线。一个通过定子(1)上的槽沿径向突出进入到工作腔中并且可沿径向移动的密封件(17)，其轴长度与转子(4)的长度相同。密封件(17)和转子(4)通过一连接机构相连，以使密封件的径向内端部紧随外壁面(3)。转子(4)一端的闸板圆盘(6)覆盖一个开口(14)，特别是定子(1)中的进口。圆盘(6)具有通孔，其具有远离工作腔的第一端部和向工作腔内开口的第二端部，转子(4)转动时其第一端周期性地与所述开口(14)重叠。
文档编号F04C29/00GK1469968SQ01812649
公开日2004年1月21日 申请日期2001年7月9日 优先权日2000年7月10日
发明者安·玛格丽特·埃利, 安 玛格丽特 埃利 申请人:E.A.科技服务有限公司