[其他]流体控制的旋转机械

说明书

一种以各种方法使用流体的旋转机械，例如一个空气压缩机，用于液体的泵，液力或空气马达，内燃机（ｄｉｅｓｅｌ型或其他）。它有一个一端凹进的内表面为圆柱形的转子，该转子以紧密配合和密封的关系容纳一个固定不动的、用于安装多个（通常是一对）旋转叶片的圆柱形支柱。转子中设有多个刻有螺纹以接纳各个叶片部分的相应的空腔，这些叶片部分进入并通过相应的空腔，以便根据该机械特有的性质压缩或推进有关的特殊的流体。为保持叶片和转子的同步旋转，提供了各种装置。

本发明与诸如空气压缩机和泵之类的作用于流体的旋转机械以及诸如内燃机和空气或液力马达之类的受流体作用的旋转机械有关。

在我的1969年11月11日被批准的题为“用流体的旋转机械”的第3，477，414号美国专利中，公开了有关这种类型的机械。其中，在一个中心转子的相对的两侧有一对旋转的叶片，叶片的尖端通过设置在中心转子上的相应的空腔，这一对叶子的作用是逐渐改变相对的叶片表面之间的空腔部分的体积，从而达到有关的特定机械的目的。从那时起，利用相同原理的所谓“单螺旋浆”空气压缩机已被研制出来并在市场上销售。其中，一对园形的、呈无轮缘多辐轮形的叶片取代了我的专利中所示的细长的叶片，一个刻有螺纹的螺旋转子取代了我的专利中所示的二元空腔转子。所有这些都由芝加哥气动工具公司报道它的“单螺旋浆”空气压缩机的商业文献展示出来了。

本发明构成了对我的已取得专利的机械和“单螺旋浆”机械的一种改进。现在，叶片一个在另一个上面地位于转子的一个固定的园柱形支柱中的相应的平行的轴上。转子的内表面设有空腔以接纳对应的叶片的光端。叶片和转子可以与我的专利中所示的或者上面提到的所谓“单螺旋浆”型空气压缩机不同。

通过这样的改装，得到了完全出乎意料的结果。在任何给定的时间内被传送的流体的体积比不改装时大得多，从而造成传送每单位体积流体的机械更紧凑、更轻巧。在内燃机的情况下，这意味着非同寻常的每马力紧密度和轻巧度和获得大得多的扭矩。这种机械兼具活塞式发动机（容积可变）与涡轮机（高速旋转运动）的优点，另外这种机械能与电动机械合成一体产生另外的有益的用途，并能被制成一个人造心脏的形式。

本申请是我的题目类似的、申请号为628406、申请日为1984年7月6日的特批申请的部分继续，它所公开的是目前预期为实施本发明之最佳模式的追加的实施例。

在附图中：

图1是根据本发明固定于垂直支柱并从该支柱以悬臂梁形式延伸的一个空气压缩机的顶视平面图。

图2是园1的空气压缩机的前正视图。藏在后面的、处于压缩半周工作位置的转子空腔、叶片、联轴齿轮，用虚线表示。

图3是沿图2的3-3线的水平剖面图，下面的叶片的范围用虚线表示。

图4是一个没有画叶片驱动机构的类似的剖面图，表示叶片在随后的四分之一工作周期结束时的相对位置。

图5是一个与图4相当的视图，但是表示叶片在那个压缩周期结束、下一个压缩周期开始时的相对位置。

图6是沿图2和图3的6-6线并除去了园柱形叶片支柱的一个垂直的剖面图，表示空腔的形状和对应的叶片的位置。

图7是一个类似的剖面图，表示随后的四分之一工作周期中，相同的转子空腔和叶片的相对位置，另一个转子空腔恰好能看见。

图8是一个类似的剖面图，表示那个压缩周期结束、下一个压缩周期开始时，转子和两个叶片各自的相对位置。

图9是从图1左边看的该机械的一个侧视图，转子被除去，以揭示处于工作间歇的上叶片、空气流的内入口和压缩空气流出的通道，这些通道本身用虚线表示。

图10是相当于图6的一个视图，但表示空气流内入口和通道（用虚线表示）的一个替换的布置，该通道不是贯穿园柱形叶片支柱而是贯穿转子。如果用多轮辐无轮缘轮和相应的多元空腔取代前面图中的细长叶片和二元空腔，则采用这种布置。

图11是大部分与图3相当的一个视图，但表明根据本发明的内燃机的一个实例，其燃烧室用虚线表示。