[发明专利]转子膨胀机

权利要求书

1.一种转子膨胀机、流体马达、泵或压缩机，包括缸体（1），缸体（1）内部有两个圆形并部分重叠的转子槽（12）和转子槽（13），转子槽（12）和转子槽（13）中分别有转子（2）和转子（3），转子（2）和转子（3）的主体是两个外圆周面相切的等厚圆柱，转子（2）上带有从其外圆周径向向外延伸的凸起密封齿（4）和径向向内凹陷的过齿槽（5），转子（3）上带有从其外圆周径向向外延伸的凸起密封齿（6）和径向向内凹陷的过齿槽（7）；缸体外有带动转子（2）和转子（3）以固定转速比反向旋转的齿轮；转子槽（12）和转子槽（13）除去转子（2）和转子（3）的部分为环形气体通道（8）；缸体（1）设有进口（10）和出口（11）；转子（2）上的凸起密封齿（4）、转子（3）上的凸起密封齿（6）齿顶与环形气体通道（8）的内侧圆柱面之间相切以达到密封的作用，转子（2）和转子（3）的两侧面与转子槽（12）和转子槽（13）的两侧面保持微小间隙以达到密封的作用，转子（2）和转子（3）外圆周相切以达到密封作用；其特征在于：转子（2）和转子（3）在反向以固定转速比旋转至转子槽（12）和转子槽（13）相交的位置时，转子（2）上的过齿槽（5）允许转子（3）上的密封齿（6）转过而不发生干涉，转子（3）上的过齿槽（7）允许转子（2）上的密封齿（4）转过而不发生干涉，转子（2）上的密封齿（4）和转子（3）上的密封齿（6）将环形气体通道（8）截断，不和出口（11）相通的一段为膨胀腔（9），气体从进口（10）进入膨胀腔（9），推动密封齿（4）和密封齿（6）沿着各自转轴旋转对外做功，当气体不再进入膨胀腔（9），膨胀腔（9）内密闭的气体继续推动密封齿（4）和密封齿（6）沿着各自转轴旋转并对外做功直到密封齿（4）和密封齿（6）转到出口（11），气体完成降温降压；密封齿（4）和密封齿（6）旋转时将上一工作周期的膨胀后气体推出环形气体通道（8）进入出口（11）；转子（2）角速度/转子（3）角速度=转子（3）密封齿（6）数量/转子（2）过齿槽（5）数量=转子（3）过齿槽（7）数量/转子（2）密封齿（4）数量。

2.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于：将进口（10）设置在转子（3）侧面，当转子（2）和转子（3）转到进气位置时，进口（10）和转子（3）上的过齿槽（7）连通，气体通过进口（10）和过齿槽（7）进入膨胀腔（9），当进口（10）完全被转子（3）侧面挡住时，气体不再进入膨胀腔（9），完成进气过程；进口（10）和过齿槽（7）配合控制进入膨胀腔（9）的气体的量，通过调整进口（10）的开口长度调整膨胀比。

3.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于：将进口（10）设置在转子（3）侧面，在转子（2）上开副进气通道（21），并在转子槽（12）侧面开副进口（16）；当转子（2）和转子（3）转到进气位置时，进口（10）和转子（3）上的过齿槽（7）连通，副进口（16）和副进气通道（21）连通，气体通过过齿槽（7）、副进气通道（21）进入膨胀腔（9）；当进口（10）、副进口（16）完全被转子（3）、转子（2）侧面挡住时，气体不再进入膨胀腔（9），完成进气过程；进口（10）和过齿槽（7）配合、副进气通道（21）和副进口（16）配合控制进入膨胀腔（9）的气体的量，通过调整进口（10）、副进口（16）的开口长度调整膨胀比。

4.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于：转子（2）上两侧面安装圆形密封板（15），圆形密封板（15）上开进气开口（18），并在转子槽（12）两侧平面开恰好容纳圆形密封板（15）的圆形密封板槽（17），圆形密封板槽（17）上开副进口（16），进口（10）开在转子槽（13）侧面；进气阶段，气体通过进口（10）、过齿槽（7）进入膨胀腔（9），并通过副进口（16）、进气开口（18）进入膨胀腔（9），这样进气更通畅，当进口（10）完全被转子（3）侧面挡住，副进口（16）完全被圆形密封板（15）挡住，则完成进气过程。