[发明专利]滚轮活塞式膨胀机

说明书

本发明涉及滚轮活塞式膨胀机。

迄今为止，一般滚轮活塞式膨胀机都是在一个气缸上设有进气口和排气口，气缸内有一个轴，为了让轴转动需由一个辅助电机提供动力。轴的分别由轴承支撑的二端，称为主轴和副轴，另外，在气缸内设有滚轮，使该滚轮偏心转动的偏心轴(曲柄轴)与上述主轴、副轴连为一体。这样，借助滚轮的偏心转动，从进气口开始吸入高压气体，完成进气开始→进气结束→膨胀开始→膨胀结束，然后再次回到进气开始状态。

实现兰金循环的滚轮活塞式膨胀机，在运转停止时，进气时间控制装置使进气口处于关闭状态，停止供给高压气体。因此，运转开始时，为了将高压气体吸入膨胀室内，必需有一个起动用的辅助电机，这样，就使装置体积变大，且构造复杂，另外还带来安装不便，成本提高等缺点。

本发明的目的就在于提供一种滚轮活塞式膨胀机，利用该膨胀机，在运转开始时，不需要辅动电机。

为了实现发明的目的，在本发明中，第一，在密闭箱体上设有进气管和排气管，密闭箱体内设有一个气缸，在气缸内有能偏心转动的滚轮，且由该滚轮形成与进气口、排气口相通的膨胀室，还有能使上述滚轮偏心转动的支撑轴以及控制向各膨胀室定时供气的进气时间控制装置，以及在该时间控制装置使进气关闭时也能向膨胀室内供给高压气体的供气装置。

第二，在密封箱体上有进气管和排气管，在该箱体内设有多个气缸的气缸组合体，各气缸内都有能偏心运转且形成其膨胀室的滚轮，有使各滚轮偏心转动的支撑轴，还有控制向各膨胀室定时进气的时间控制装置，以及当进气时间控制装置使进气关闭时，总可以向某膨胀室供给高压气体的供气装置。

在有两个气缸的情况下，各膨胀室进气开口角在180度以上(如果有三个气缸，开口角在120度以上。或者，当进气时间控制装置使进气关闭时，用旁路将高压气体导入膨胀室内)。

上述旁路可以设在偏心轴的外圆面上或者设在借助偏心轴而偏心转动的滚轮的内圆壁面上、轴的外圆面上、轴承的内圆面上等。比较理想的是，设计一个旁路开关阀，该开关阀可根据膨胀机运转检测信号而关闭。

利用该滚轮活塞式膨胀机，借助于滚轮的偏心转动使高压气体从进气口吸入，完成进气开始→进气结束→膨胀开始→膨胀结束过程，再回到进气开始状态。

另外，运转一旦停止，进气口由于时间控制装置而处于关闭状态，这时，对于多气缸体来说，由于进气开口角在180°以上，所以不管在任何位置停止时，总能保证向部分膨胀室送气的旁路是开的。另外，对于进气流开口角在180°以下，或单气缸情况下，运转开始时，高压气体通过旁路进入膨胀室内，完成高压气体进气开始→进气结束→膨胀开始→膨胀结束过程，并且运转进入稳定状态时，气体旁路借助开关装置而关闭。

以下结合附图对本发明进行详细说明

图1是本发明滚动活塞式膨胀机的示意剖面图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

图4是第1气缸进气口的示意图。

图5是第2气缸进气口的示意图。

图6是转动角与进气时间示意图。

图7是滚动活塞式膨胀机的循环状态图。

图8是表示第2实施例的与图1类似的示意剖面图。

图9是图8的C-C剖面图。

图10是图8的D-D剖面图。

图11是在偏心轴外圆面设有旁路的主轴平面图。

图12是图11的E-E剖面图。

图13是图11的F-F剖面图。

图14是设有进气口的主轴平面图。

图15是图14的G-G剖面图。

图16是滚轮内圆面上装有旁路的斜视图。

图17是有轴进气口的主轴平面图。

图18是主轴承内圆面上设有旁路的示意图。

图19是副轴承内圆面上设有旁路的示意图。

图20是主轴上设有旁路的平面图。

图21是图20的H-H剖面图。

图22是图20的I-I剖面图。

图23是转动角与旁路开口时间的示意图。

图24是兰金循环流程图。

图25是在旁路上设有开关控制阀与图1类似的示意剖面图。

图26是图25的J-J剖面图。

图27是图25的K-K剖面图。

图28是在旁路上设有开关控制阀的循环流程图。

图29是在旁路上设有开关控制阀的剖面图。

图30是图29处于打开状态的主要部件示意图。

图31是与图29有关设有开关控制阀的循环流程图。

实施例：

下面结合图1至图7，更具体地介绍本发明的构成。