[发明专利]用于流体机械的转子和流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体机械的转子以及一种流体机械。 

背景技术

流体机械的特点在于，此类机械在一种气体或液体介质中产生压力差或通过在这种介质的压力差而被驱动。为此，这种流体机械通常具有转子，其在气体或液体介质中被相对定子可转动地支承、并且通过其形状或设置产生压力差或将所述压力差在介质中转换为一个旋转运动。这类流体机械主要为：大多数的泵类，压缩机，涡轮机械，透平或风能转换器，其具有不同实施形式的转子并且大多是可转动地被支承在作为定子的壳体中。 

DD 293181A5公开了一种泵形式的流体机械，其具有一个圆柱形或锥体形的转子，该转子被偏心地支承在泵壳体中。该转子与驱动装置连接并且在旋转时形成一个镰刀形环绕的泵腔，其优选将油作为液体从一个入口输送到一个出口。所述基于流体动力学原理的泵，在该镰刀形环绕的壳体中转动期间产生一个油楔，该油楔导致泵腔中的压力升高并且因此将油从入口输送到出口。其中，所述转子具有一个相对光滑的圆的外壳表面，其只是基于其偏心的环绕轨道来产生液体中的压力升高。然而这种在圆筒形壳体中偏心回转的转子基于其非确定结构的壳面在气体介质情况下几乎不可能适配于所述泵腔中。 

由DE 10319003A1公开了一种将风能转换为电能的风能转换器的转子。其中，所述转子包括一个在定子中支承的轴，其上设置了以相同角间隔方式向外伸出的转子叶片。其中将转子叶片设计为如飞机的承压面的一个对称机翼一样的构造，该机翼在气流方向上具有一个柱状外壳表面并且因此具有一个凸弯的隆起，其向后会呈锐角共同延伸。其中该转子叶片在风向中的定向，使得作为气体介质而旁流的空气按照柏努利-公式导致一个压力差，通过所述压力差使在定子中支承的转子被置于旋转运动。因为这种机翼在其锐角会合的边缘处会导致一个干扰性涡流生成，故在该机翼断面(型廓)上设置了横向于风向的凹弯弧结构。因此，在上侧面上产生一个相比在下侧面上较小的压力，这将导致一个附加的升力，由此 而减小所述涡流生成并且可以实现一个较高效率的能量转换。但是这种转子仅仅限于在空气-或气体介质中应用，并且由于其长的转子叶片和由此所需求的壳体直径而几乎不可能应用于液体介质中。 

由DE 4223965A1也公开了一个涡轮机转子，其中在一个支承轴上安装至少一个支承盘，在其圆柱外壳表面上设置了伸出的短叶片，其回转于一种气体介质中。所述转子被设置在定子壳体中并且通过具有高转速的轴驱动。其中，所述气体介质从入口通过高压作用被压入到出口。然而这种涡轮机转子对于液体介质一般是不适合的，因为所述液体介质是不可压缩的并且这些薄叶片因此会容易地被损坏。 

DE 19719692A1公开了一种含内齿化转子的转子泵，其内齿化转子具有很牢固的结构。其中，该泵包括壳体，在所述壳体中设有可转动的偏心环，在该偏心环中可转动地支承一个外部的和一个内部的叶轮。其中该内部叶轮表示为一个带有其外壳表面上设置的数个齿结构的内转子，该内转子可转动地安置在一个外转子中。所述外转子以其内壳表面包围所述内转子，在内壳表面上同样置有向内指示的齿结构。其中，不仅内齿而且外齿都延伸通过所述壳表面的整个长度并且基本由凸弯对称的隆起构成，其中在内转子的外壳表面上设置了六个凸弯的隆起并且在外转子的内壳表面上设置了七个凸弯的隆起。其中外转子的内部中空腔分别与一个入口和一个出口连接，其相反对置地设置。通过内转子的旋转运动，也实现外转子在偏心环中的转动，因此在内及外转子的齿之间形成一系列可变容积的腔室。依此在该腔室中安置的流体被吸入到那些变大的腔室中并且被从变小的腔室中抛出。其中流体被设置为一种液压液体，其通过所产生的压力差被从入口压入到出口。因为这样的转子由至少两个彼此共轴设置的齿化构件组成，它们还必须具有不同数目的齿并且只有在最精确的实施结构时才相互配合精确地啮合，因此这种转子结构造价昂贵并因装备了一系列有摩擦的构件而需考虑其磨损。 

发明内容

本发明的目的在于，提出一种可通用于多种结构形式的流体机械的转子，其坚固并几乎无需维护、而且易于制造。 

所述目的通过以下技术方案得以实现： 

一种用于流体机械的转子，其回转在一种气态或液体介质中并且至少在其一个壳面具有含有至少一个凸弯隆起的型廓以用于产生压力差，其中，所述凸弯隆起被设计为如机翼型廓的结构并且所述转子在内部设有一个轴向中空腔，以及所述转子与至少一个用于介质的输入或排出的腔室相连接，其中在中空腔和外壳面之间于机翼型廓的区域中设置至少一个通口；