[实用新型]变压喷气式空气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种变压喷气式空气发动机。 

背景技术

用燃料作为能源的发动机需要消耗大量的燃料，且又排放大量的废气，污染环境。

为了保护地球环境，本发明的申请人提出了一系列的关于风气发动机及机动车的发明创造，包括，公布日为2007年12月12日，公布号为CN101087946A，名称为“风气发动机即采用风力气压取代燃料能源的发动机”的中国专利；公布日为2009年10月7日，公布号为CN101550915A，名称为“风气发动机及机动车”的中国专利；公布日为2011年12月28日，公布号为CN102296990A，名称为“改进的压缩气体发动机”的中国专利申请等。这些风气发动机具有至少一个叶轮室、装设在叶轮室内的叶轮和用于将压缩气体喷入叶轮室的喷气系统。

在使用时，这些风气发动机可以安装在能够行驶的动力机械上，采用压缩气体作为主动力，无燃料消耗，无废气、热气排放，无污染。进一步提高空气发动机的能效和动力的研究是很有价值的。 

发明内容

依据本发明提供一种变压喷气式空气发动机，包括叶轮室和叶轮，叶轮室上设置有喷入压缩气体的喷入孔和喷出压缩气体的排出孔，叶轮通过转轴装设于叶轮室，叶轮包括沿转动周面等分设置的叶齿，叶轮的转动周面与叶轮室的内表面气隙配合，叶轮室的内表面还设置有变压喷气槽，沿叶轮的转动方向变压喷气槽与相邻的喷入孔之间的距离大于一个齿间距，齿间距为相邻两个叶齿之间的距离，当某个叶齿的齿端转动到变压喷气槽的位置时，位于该叶齿前后的两个工作腔通过所述变压喷气槽相连通。

依据本发明的变压喷气式空气发动机，通过设置变压喷气槽，当叶齿转动到喷气槽的位置时，该叶齿前后的两个工作腔相连通，使得压缩气流从压力高的工作腔（离喷入孔较近的工作腔）分流到压力低的工作腔（离喷入孔较远的工作腔），由此推动叶轮转动，使得从喷入孔喷入的气体在从排出孔喷出前还能再次做功，在实际使用中，能够提高叶轮的转速，从而提高发动机的能效和动力。

以下结合附图，对本发明的具体示例进行详细说明。

附图说明

图1是实施例1的发动机的径向截面示意图；

图2是实施例1的发动机的轴向截面示意图；

图3是实施例2的发动机的上部的径向截面示意图；

图4是实施例2的发动机的中部的径向截面示意图；

图5是实施例2的发动机的下部的径向截面示意图；

图6是实施例2的发动机的轴向截面示意图。

具体实施方式

实施例1

依据本发明的变压喷气式空气发动机的一种实施方式可参考图1和图2，包括叶轮室11和叶轮12。

叶轮室11上设置有喷入压缩气体的喷入孔111和喷出压缩气体的排出孔112。通常喷入孔和排出孔可以成对的设置，沿叶轮的转动方向，喷入孔布置于排出孔之前，压缩气流自喷入孔喷入后，推动叶轮旋转，然后至排出孔喷出。喷入孔和排出孔可以有两个以上，沿叶轮的转动方向分别等分设置于叶轮室的内表面，例如本实施例中，喷入孔和排出孔可以分别设置3个。为使得叶轮整体受力均匀，一个喷入孔可具体表现为沿轴向均匀布置的多处开口，例如图1所示一处位于叶轮上部，一处位于叶轮中部，一处位于叶轮下部，本文中，将这些同时连通到一个工作腔中的多个进气开口合称为“一个喷入孔”。

叶轮12通过转轴121装设于叶轮室，叶轮包括沿叶轮的转动周面等分设置的叶齿122，叶轮的转动周面与叶轮室的内表面气隙配合。

叶轮室的内表面还设置有变压喷气槽113，沿叶轮的转动方向变压喷气槽与相邻的喷入孔之间的距离大于一个齿间距，所称齿间距为相邻两个叶齿之间的距离，当某个叶齿的齿端转动到所述变压喷气槽的位置时，位于该叶齿前后的两个工作腔通过所述变压喷气槽相连通。变压喷气槽可以与喷入孔一一对应的设置，其形状可以是在叶轮室内表面沿轴向延伸的凹槽，只要能够令叶齿经过时将叶齿前后的工作腔连通即可，当然其凹陷形状能够更有利于气流从相对高压的工作腔进入相对低压的工作腔将是更为优选的。一对喷入孔和排出孔之间也可设置两个以上的变压喷气槽。变压喷气槽与相邻的喷入孔之间的距离大于一个齿间距即可正常工作，在实际应用中，可根据叶轮以及喷入孔、排出孔的具体结构选择适宜的数值，例如，本实施例中，叶轮具有15个叶齿，且设置有3个均布的喷入孔和排出孔，则喷气槽与喷入孔之间的距离在两个齿间距左右具有较好的效果。