一种旋转式流体驱替组件的制作方法

文档序号:5156663阅读:418来源:国知局
专利名称:一种旋转式流体驱替组件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种旋转式流体驱替组件(fluid-displacementassembly),更具体 而言涉及一种具有一个间门的旋转式流体驱替组件,该间门配置为安装在一个壳体之内且 与偏心凸轮相关联地运动,使得间门的远端维持一个与壳体的中心纵向轴线基本恒定的距罔。
背景技术
已有各种叶片型流体驱替装置被提出用于一些有限的应用中。所提出的装置主要 由泵、压缩机、流体驱动马达以及流体流量计组成。迄今为止所提出的叶片型装置的运行通 常是令人满意的,且已被具体的流体应用所接受。现有技术的叶片型装置遇到的共同问题 包括不适合用于摩擦减小的设备,这一直将它们的应用限制在中等功率水平;一个大的 固定表面至移动表面的接触区域,这导致高摩擦;不能承受施加至曲轴的弯曲力;对离散 的止回阀或类似物的依赖;以及不能从每个单独的腔同时实现往复流动。传统地,叶片式或间门式压缩机典型地包括一个凸轮环;一个转子,其可旋转地 被接收在该凸轮环之内;一个驱动轴,转子紧固在其上;一个前侧块,其固定至凸轮环的前 侧端面;一个后侧块,其固定至凸轮环的后侧端面;一个前头部,其紧固至前侧块的前侧端 面;一个后头部,其紧固至后侧块的后侧端面;多个轴向叶片缝隙,其在转子外部的外围表 面上周向等间隔地形成;以及多个叶片,其分别径向可滑动地装配在轴向叶片缝隙内。所述 用于旋转转子的驱动轴使其相对的端部分别由布置在前和后侧块内的径向轴承可旋转地 支撑。典型地,一个排出腔由所述前头部的内壁表面、前侧块的前侧端面以及凸轮环的前侧 端面限定,而从压缩腔中输送的液体或气体流入到该排出腔中。在现有技术的旋转式压缩机的另一个实例中,压缩机机构可包括一个适于由一个 驱动马达驱动的轴,且该轴使得其上端和下端部分别由主轴承和辅助轴承可旋转地接收。 该轴的中间部分延伸穿过被固定在密封容器内侧适当位置的一个圆柱体。一个偏心部分安 装在被定位圆柱体之内的轴的一部分以用于与之共同旋转。此外,一个环形辊可操作地定 位在圆柱体的内壁表面和曲轴外部的外围表面之间,并且将在轴被可旋转地被驱动时进行 行星运动。在一个实例中,圆柱体将具有一个限定在其内的径向凹槽,使该凹槽沿圆柱体径 向方向延伸,以及一个可滑动的径向叶片被容纳在径向凹槽之内,以便在径向凹槽之内沿 朝向和远离环形辊的方向运动。这种可滑动的径向叶片通常由一个偏压弹簧沿一个方向偏 压,其径向向内的端部保持与环形辊外部的外围表面滑动接触,使得通过将圆柱体的容积 分成体积可变的,吸入和压缩腔相对于轴旋转的方向在可滑动径向叶片的前侧和后侧上限定。在这个实例中,在由于曲轴的偏心旋转而引起环形辊的行星运动期间,一种液体 或气体通过进口被吸入到吸入腔中,接着在通过排出口排出之前被压缩。为了便于环形辊 相对于圆柱体的内壁表面和可滑动径向叶片的径向内端的滑动运动以及便于径向叶片在 径向凹槽之内的滑动运动,大量的润滑油被容纳在密封容器的底部内。在一个实例中,所述 润滑油通过一个安装在轴下端的油泵被吸取以便为压缩机机构内的各种滑动元件提供润 滑油。在这种传统压缩机机构中使用的各种滑动元件中,可滑动的径向叶片当其磨损时 会引起一个不利的问题。如本领域内技术人员所熟知的,可滑动径向叶片不仅与环形辊摩 擦接合,而且也与限定圆柱体内的径向凹槽的侧表面摩擦接合。具体地,通过偏压弹簧的 偏压力以及作用在可滑动径向叶片的后表面上的背压,可滑动径向叶片的径向内端被不变 地保持与该环形棍摩擦接合,以及此外由于吸入腔和压缩腔之间的压力差的作用,可滑动 径向叶片相对的侧表面交替地保持与限定径向凹槽的相应侧表面摩擦接合。与其他的滑动 元件例如轴和其轴承机构不同,该可滑动径向叶片不是通过由油泵直接供应的润滑油润滑 的,而是通常通过在被压缩的液体或气体中所包含的润滑油组分和/或自辊端部泄露的油 来润滑。可从被压缩的流体获得的以及从辊端部泄露的润滑油量通常不足以令人满意地润 滑可滑动径向叶片及其周围部件。另外,考虑到流体压缩时会达到一个高温,与压缩流体接 触的可滑动径向叶片被加热,且因此容易加快其摩擦磨损。在这种传统的叶片泵中,随着泵速度的提高,作用在叶片上的向心力将叶片有力 地紧压至限制壳体的内表面,这有利地提供了一个可靠的密封力,但同时也不利地在叶片 远端和壳体的内表面之间产生了高摩擦力。如本领域内技术人员将理解的是,这不仅降低 了压缩机的运行效率,也加快了摩擦磨损。美国专利No. 3,821,899教导了一种用于与石油或其他流体产品一起使用的叶片 型仪表。它的结构包括一个壳体,其具有一个入口和一个出口 ;一个旋转的内部盘;一个 内部轴,其相对于旋转盘保持在一个固定的偏心位置;四个径向延伸的铰接叶片,其在壳体 之内绕内部轴旋转;以及四个阀结构,其地从旋转盘一侧的外部周边垂直地延伸。每个叶片 包括一个内部叶片元件,该内部叶片元件包括一个基本平坦的主体;一个单封闭的环,其 从主体的一端延伸且可旋转地绕内部轴定位;以及一个细长的、开放式的C形凹槽,其沿主 体的相对端延伸。每个铰接的叶片还包括一个外部叶片元件,该外部叶片元件包括一个基 本平坦的主体;一个细长的笔(pentil)结构,其沿主体的一端形成且枢轴地保持在一个形 成于内部构件上的C形槽中;以及一个第二细长的笔结构,其沿主体的另一端形成。该第二 细长笔结构枢轴地保持在多个阀结构中的一个阀结构之内。流体流过美国专利No. 3,821,899中所公开的仪表引起了盘、阀口以及铰接叶片 在仪表壳体内旋转。随着它们的旋转,叶片形成隔室,该隔室容积变化且已知量的液体通过 该隔室被从设备的入口转移到设备的出口。因此,设备的旋转速度提供了对于流体流速的 直接指示。美国专利No. 2,139,856中公开了一种泵或流体驱动的发动机,其采用了具有成 型的外表面的铰接叶片。该叶片形成容积连续变化的流体腔。在一个实施方案中,美国专利 No. 2,139,856中公开的装置包括一个壳体;一个圆柱形机壳,其保持在壳体之内的固定位置处;一个曲轴销,其安装在机壳内用于偏心的旋转运动;八个铰接的、双部件叶片(two part vane),每个叶片都具有一个枢轴地连接至曲轴销的内端以及一个枢轴地连接至机壳 的外端;八个流动口,其穿过驱替腔的内壁设置;一个流动腔,其设置在机壳和壳体之间; 以及八个流动口和相应的止回阀,它们设置在叶片外端之间的机壳内。在美国专利No. 2,139,856中公开的设备的第二实施方案中,曲轴销被保持在机 壳之内固定的偏心位置处,且机壳在壳体内旋转。随着机壳绕偏心定位的曲轴销旋转,由铰 接叶片形成的隔室相继地从穿过驱替腔的其中一个平坦侧壁形成的入口吸取流体,接着将 流体通过壳体内的一个或多个固定口排出。每个铰接叶片具有或一个或两个在其内端上形 成的封闭环。这些内部的封闭环围绕曲轴销可旋转地定位。如前所述,那些例如由美国专利No. 2,139,856和美国专利No. 3,821,899所提出 的设备具有一些缺陷。首先,这些设备没有提供任何适合的用于减小在运动的铰接叶片组 件之内产生的摩擦力的装置。另外,由于需要使用完全分立的流体进入和排出阀系统和/ 或端口结构,显著地增加了该设备的成本和复杂性。再者,该设备没有提供任何用于在相邻 的成对铰接叶片之间产生、获取和利用往复流动状态(flow regime)的手段。同时,该设备 没有公开用于选择性地配置叶片和驱替腔以获得具体期望的流动型态(pattern)的方式。 另外,这些设计具有大且显著的金属-金属滑动接触的区域,同时该区域没有给出用于减 小部分之间摩擦的装置。因此,需要的是一种旋转式流体驱替组件,该旋转式流体驱替组件在其铰接旋转 组件内受到减小的摩擦力。另外,该流体驱替组件应可以被组装、操作以及保持低本高效。 此外,该流体驱替组件应该更加有效,且在运行期间产生更少的噪音和振动。

发明内容
在多个方面中,提供一种旋转式流体驱替组件,对于给定的能量输入,该旋转式流 体驱替组件能更有效地压缩流体例如液体或气体,同时每立方英寸的总尺寸被实现为具有 更轻的结构和具有改进的输出。在多个方面,该旋转式流体驱替组件实现其运行目标时不 依赖固定的周期相、引起摩擦的偏心轴、有问题的压缩腔形状以及并不过分苛求材料科学 中的当前的技术水平。预期的是,在各个实施方案中,该流体驱替组件可被用作一个用于加 压下的气体流动的压缩机、或用作真空泵、或用作制冷组件的一部分、或用作流体动力组件 的一部分、或用作一个用于高压气体例如蒸汽的扩张器、或用作一个流量计、或用作构造为 以内燃机运行的发动机组件的一部分。在最后的一个内燃机实例中,本领域技术人员将理 解,这种发动机如何良好地引入空气、压缩空气、俘获扩张力,以及接着排出燃烧过的气体, 这些都决定了发动机的相对性能和效率。在另一方面,该旋转式流体驱替组件可被用作为 润轮发动机的压缩机级,作为一个在小封装内实现高压缩比的装置。在其他方面,该旋转式 流体驱替组件可被用作为燃料电池组的空气进给压缩机,以在相对低的压力下供应高容积 的空气。在一些方面,该旋转式流体驱替组件可被配置为一个用于内燃机的增压器。在又 一方面,当被调节适用于一个已知的热动力运转的底循环中时,该旋转式流体驱替组件可 被用作为一个废热回收装置。根据本说明书多个方面描述的旋转式流体驱替组件提供一种使所有常规压缩机 应力最小化的纯粹旋转式的装置,且因而可以由更轻的材料在更少的结构要求下加以制造。在一个优选的实施方案中,该流体驱替组件可配置为使得进入流体被吸入到由一个固 体元件和另一个固体元件之间的相对运动产生的扩张空间内。在这一方面,随着所述元件 中的至少一个相对于多个与所述元件的运动同心布置的内表面平移运动,两个元件形成了 扩张空间的端部,所述内表面形成一个用于供移动元件通过的通路并且所述内表面被用密 封元件密封,使得随着移动元件相对于限定容积的内表面,以及相对于其他可以以选定方 式——典型地也与第一移动元件同心——被固定或移动的元件平移,在所限定的腔之内可 产生一个基本真空或充实的压力。通过提供一些口——这些口流体地连接至设备运行的进 入阶段所提供的工作腔——流体(例如液体、气体例如空气,或一种两相或三相材料)可进 入到所期望的工作腔中。在另一方面,该旋转式流体驱替组件的进入管(intake tract)可配置为在进入腔 填充期间具有低的紊流,这减小了紊流损失且提高了容积效率。为了生成一个示例性功能的旋转式流体驱替组件,预期的是,在该组件的一些方 面,放置在限定容积之内的且由上述内表面围绕的相对的元件可相对彼此移动,以及可打 开一个口使得一种液体或气体可被允许进入限定容积内,且在某个时刻可封闭该口,且所 述相对的元件以减小包含在限定空间之内的容积的方式朝向彼此移动。这种在容积上的减 小用于增加限定空间之内的压力,且在一个选定的时刻,可允许打开一个口(附加口或相 同口),且压缩液体或气体允许从限定容积中逸出而用于其它选定用途。在其他方面,该旋转式流体驱替组件的旋转元件可被用于在设备内泵送油或制冷 剂,而不需要辅助泵,这简化了整体的机械设计。在另一方面,该旋转式流体驱替组件可以 不需要使用偏心轴,因此其可具有更低的摩擦损失且提供一个将旋转轴所需的能量转换至 压缩气体/液体的更直接的转换。本发明的其他优点将在以下的说明书中部分地阐明,且部分地根据说明书将是很 明显的,或者可以从根据本说明书多个方面描述的组件的实践中获知。该组件的优点将通 过在所附权利要求书中具体指出的元件和组合的方式来实现和获得。应理解的是,前面的 概括描述和以下详细描述都仅是示例性和解释性的,而并不是对如所要求保护的本发明的 限制。


被并入本说明书且组成本说明书一部分的附图,示出了该组件的多个方面且与本 说明书一起用于解释本发明的各种原理。图1是旋转式流体驱替组件的一部分的示例性的示意立体图,示出了一个在一壳 体内顺时针旋转的转子、安装至该转子的一部分的一个第一端板和一个第二端板,以及一 个相对于转子可移动的闸门的远端部分。图2是转子在壳体内顺时针旋转的示例性的示意横截面图,示出了由于旋转而形 成的相应的压缩腔和吸入腔,且示出了相对于转子以及围绕一偏心凸轮可移动的闸门。图3是一个示例性的示意横截面图和一个示例性的局部前视图,示出了位于图1 中的旋转式流体驱替组件的壳体内的转子、闸门和偏心凸轮的相对位置。图4A是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的分解立体图,从左至右示出了一 壳体轴密封件、一壳体前盖、一壳体前垫片、一壳体主轴承、一第一端板、一转子前轴承、一转子、一闸门、一对前壳体密封件、一 TDC组件、一壳体、一对后壳体密封件、一偏心凸轮、一 偏心轴、一转子后轴承、一第二端板、一壳体后垫片和一壳体后盖。图4B是图4A中的旋转式流体驱替组件的局部的组装立体图。图5是图4A中的旋转式流体驱替组件的壳体组件的侧视分解图,从左至右示出了 一壳体轴密封件、一壳体前盖、一壳体主轴承、一壳体前垫片、一 TDC组件、一对前壳体密封 件、一壳体、一板阀组件、一对后壳体密封件、一偏心凸轮、一偏心轴、一壳体后垫片、一壳体 密封件保持器、一壳体进口密封件和一壳体后盖。图6是图5中的旋转流体驱替组件的壳体前盖的横截面图。图7是图4A中的旋转式流体驱替组件的壳体后盖的立体图。图8是图4A中的旋转式流体驱替组件的示例性的壳体前或后垫片的立体图。图9是图4A中的旋转式流体驱替组件的转子组件的一个实施方案的侧视分解图, 从左至右示出了一第一端板、一转子前轴承、一转子、一转子后轴承和一第二端板。图10是图5中的旋转式流体驱替组件的壳体的一个实施方案的立体图,示出了在 壳体前表面的一部分形成的槽,其配制为可操作地接收密封件。图11是可操作地安装在旋转式流体驱替组件的壳体组件内的转子的一个实施方 案的示意性的横截面图,示出了绕偏心凸轮可移动且相对于转子的外表面可移动的闸门。图12是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的示意性的分解立体图,从左至右 示出了一壳体前盖、一第一端板、一转子、一间门、一壳体、一安装至一偏心轴的偏心凸轮、 一第二端板和一壳体后盖。图13是一偏心轴的一个实施方案的立体图。图14是被安装为相对于一个安装至偏心轴的偏心凸轮旋转的闸门的一部分的示 意立体图,示出了与闸门的相应的上和下偏心板部分选择性地接触的偏心凸轮部分。图15A是第一端板的立体图。图15B是图15A中的第一端板的边缘的一部分的局部视图,示出了第一端板的边 缘或轮廓的一个隆起部分,该隆起部分被配置为可操作地与TDC组件的一部分接合。图15C是图15A中的第一端板的横截面图。图16A是转子的一个实施方案的立体图,示出了一个配置为可操作地接收闸门的 至少一部分的孔。图16B是图16A中的转子的侧视图。图17是旋转式流体驱替组件的一个闸门的闸门上偏心板和闸门下偏心板的相应 几何形状的实施方案的示意性图解。图18A是旋转式流体驱替组件的闸门组件的一个实施方案的侧视分解图,示出了 一闸门、一闸门上偏心板、一闸门下偏心板、至少一个闸门压缩或活塞密封件、一对闸门侧 密封件、一间门顶部密封件、一对间门密封件致动器和一间门致动器弹簧。图18B是闸门远端部分的示意性的横截面图,示出了安装在一对闸门密封件致动 器之间的闸门致动器弹簧。图19是图18A中的闸门的横截面图。图20是一个闸门密封件致动器的立体图。图21A是旋转式流体驱替组件的壳体的立体图,示出了一个局部地安装在壳体内的TDC组件。图21B是安装在壳体内且形成壳体的一部分的TDC组件的局部立体和局部透视 图。图22A是TDC组件的一个实施方案的立体的、局部透明的分解图。图22B是图22A中的TDC组件的立体的、局部透明的视图。图23是图22A中的TDC组件的TDC拉杆的立体图。图24是图22A中的TDC组件的TDC表面密封件的立体图。图25A是旋转式流体驱替组件的第二端板的立体图。图25B是旋转式流体驱替组件的第二端板的侧视图。图26是板阀组件的一个实施方案的多个视图,其中包括该板阀组件的一个分解 立体图。图27是图26中的板阀组件的横截面图。图28是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的局部横截面图,示出了一个用于 润滑该旋转式流体驱替组件的期望部分的示例性的润滑装置。图29是流体驱替组件的一个实施方案的示意性立体图。图30A是安装至第二端板的转子的一个实施方案的示意性立体图,显示了多个位 于转子、闸门和第二端板的相应部分的多个示例性入口。图30B是图30A的后视图。图31是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的局部的示意性立体图,显示了一 个连接杆组件,该连接杆组件可操作地联结至偏心凸轮以实现闸门相对于转子的轴向运动。图32A是图31中的闸门和连接杆组件的示意性侧视图。图32B是图31中的闸门和连接杆组件的示意性仰视立体图。图33A是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的局部的示意性立体图,示出了一 个凸轮从动组件,其可操作地支撑在一凸轮上以实现闸门相对于转子的轴向运动,且示出 了壳体的一个示例性的非圆形内部空腔。图33B是图33A中的旋转式流体驱替组件的示意性的局部透视图,示出了一个安 装在转子内且配置为相对于转子轴向地压迫闸门的弹簧。图34是在图33A中示出的、可操作地支撑在凸轮上的闸门的凸轮从动组件的立体 图,且示出了相对于闸门的近端定位的弹簧。图35A是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的示意性立体图,示出了一个相对 于旋转式流体驱替组件的转子可移动的且安装在其内的双端闸门。图35B是图35A中的旋转式流体驱替组件的横截面图,示出了在双端闸门内形成 的入口。图36是与偏心凸轮配合运行的图35A中的双端闸门的示意性立体图。图37是旋转式流体驱替组件的一个实施方案的示意性前视图,示出了一个相对 于旋转式流体驱替组件的转子可移动的且安装在其内的双间门组件。图38是图37中的双闸门组件的示意性立体图。图39是旋转式压缩机的一个实施方案的示意性立体图,示出了一个相对于旋转式流体驱替组件的转子可移动的且安装在其内的四闸门组件。图40是与偏心凸轮配合运行的图39中的四闸门组件示意性立体图。图41是一个图解了示例性的旋转式压缩机在配有和没有进入阀的情况下于不同 转速(rpm)下运行时的容积效率的图表。图42是一个图解了示例性旋转式压缩机以1200rpm运行时的死区压力(dead head pressure)图。
具体实施例方式通过参考以下详细的描述和附图以及本发明的之前和以下的描述,可以更容易地 理解本发明。在公开和描述本装置、系统和/或方法以前,应理解的是,除非另有说明,本发 明并不限于所公开的具体装置、系统和/或方法,因为这些当然是可以变化的。还应理解的 是,在此使用的术语仅为描述具体方面的目的,而并不旨在限制。除非在文中另外清晰地说明,在此使用的单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该 (the)”包括复数对象。因此,例如,所提到的一“闸门”可包括两个或更多这样的闸门,除非 文中另有说明。范围在此可被表达为从“约” 一个具体的值到“约”另一个具体的值。当表达这样 的范围时,另一个实施方案包括从该一个具体的值和/或到该另一个具体的值。类似地,当 通过使用先行词“约”来表达一个近似值时,应理解的是,该具体的值形成另一个实施方案。 还应理解的是,每个范围的端点对于其他端点都是重要的,且独立于其他端点。如在此使用的,术语“可选的”或“可选地”意味着随后描述的事件或情况可能发 生或可能不发生,且该描述包括所述事件或情况发生的实例以及不发生的实例。现在将详细说明本发明优选的方面,这些优选的方面的实例在附图中示出。预期的是,根据此处的多个方面描述的旋转式流体驱替组件可以起压缩机、泵、流 量计、扩张器和/或发动机的作用。一般地,为了清楚起见,该旋转式流体驱替组件在此被 描述为一个旋转式压缩机,当然可预期的,如本领域内技术人员所理解的是,该流体驱替组 件可在上述各种应用中起作用。将该旋转式流体驱替组件作为一个“旋转式压缩机”来讨 论并不旨在于限制,而是在于,将该旋转式流体驱替组件描述为一个压缩机,能够使得本领 域内的技术人员完全理解该流体驱替组件。在任一个具体应用中的工作流体可以是液体、 气体,或者可包括该装置的选定应用所期望的一种两相流动状态。根据一方面,提供一种旋转式压缩机,其包括一壳体、一转子和一间门。在图1中 示出了一个示例性的旋转式压缩机。一方面,壳体110限定一个具有一内壁表面的内部空 腔。该壳体还具有一相对于等分内壁表面的一壳体平面横向延伸的纵向轴线。在一方面, 转子150具有一外围表面,且可定位在壳体的内部空腔之内。该转子可被配置为绕一个转 子旋转轴线旋转。根据一个具体的方面,转子旋转轴线(图3中的轴线B)与壳体纵向轴线 (轴线A)不同心,如图3中所示。在一方面,闸门160具有一远端,且配置为与转子可滑动 地安装。该间门可围绕以及可在一第一位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置 闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处,而在所述第二位置间门的远端定位在 距离转子的外围表面第二距离处。根据另一方面,随着转子绕转子旋转轴线旋转,间门的远 端可以被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。
根据另一方面,转子的至少一部分外围表面、壳体的一部分内壁表面以及靠近闸 门远端的闸门的变化部分可限定一个压缩腔102,该压缩腔102随着转子绕转子旋转轴线 的旋转而改变容积。转子的至少一部分外围表面、壳体的一部分内壁表面以及靠近间门远 端的闸门的变化部分还可限定一个吸入腔104,例如如图2所示。如在图2中所示的,随着 转子的旋转(例如沿箭头的方向),闸门之后的吸入腔104的容积增大,而压缩腔102的容 积减小。图4A和4B示出了一个示例性的旋转式压缩机。一方面,该旋转式压缩机包括一 个壳体组件,例如图5所示。在一个具体的方面,例如如图5中所示的,一壳体组件被设置 为包括一壳体110。在一方面,该壳体组件还包括一个壳体前盖113和一个壳体后盖114。 该壳体组件还可包括一壳体轴密封件115、一壳体主轴承116、一壳体前垫片117、一壳体后 垫片118、一壳体进口密封件保持器121以及一壳体进口密封件120中的至少一个。图6示出了一个示例性的壳体前盖113。一方面,该壳体前盖可以是基本板状的 形状,且可具有一前表面和一相对的后表面。该壳体前盖可限定一个延伸穿过该前盖的孔。 可选地,该孔可在三个部分内形成,使得每部分具有不同的尺寸,例如图6所示。该孔的至 少一部分,例如靠近壳体前盖的后表面形成的部分,被配置为接收壳体主轴承。可以理解的 是,壳体主轴承也可限定一个配置为接收偏心轴的近侧部分的孔(如在下文中进一步详细 所述)。另一方面,壳体前盖的孔的至少一部分,例如靠近前盖的前表面形成的部分,可配置 为接收壳体轴密封件。图7示出了一个示例性的壳体后盖。一方面,该壳体后盖114具有至少一个在其 内限定的孔,该孔配置为或被互补地成形为接收偏心轴的远端。如本说明书下文中进一步 描述的,偏心轴的远端可配置为或切割成具有一个预定的横截面形状,例如但并不限于一 个非圆形的横截面形状,以便锁定偏心轴防止其旋转。另一方面,至少一个孔可在壳体后盖 中限定(例如,径向围绕前述的后盖孔,如图7中示出的),该孔配置为提供一个进入通路。 如将在下文中详细所述的,该进入通路可与位于转子、间门、壳体、和/或第一和第二端板 之一或二者,之内的一入口流体连通。另一方面,与进口密封件120 —起提供一个壳体进口 密封件保持器121 (例如如图5所示),以密封进入通路。可选地,该进入通路可在壳体内的 一个预定位置处形成,以允许充足的流体进入到旋转式压缩机的吸入腔中。图8示出了一个示例性的壳体垫片,例如一个壳体前垫片117或一个壳体后垫片 118。如在图5中可见,壳体前垫片配置为定位在壳体前盖113和壳体前表面111之间。同 样地,壳体后垫片配置为定位在壳体后盖114和壳体后表面112之间。预期的是,在各种实 施方案中,壳体前盖和后盖中的任一个或二者和/或壳体可构造为,使得由前和后垫片提 供的间隔被整合到前和后盖和/或壳体中。图9示出了一个示例性的转子150。一方面,该转子具有一个第一侧表面和一个相 对的第二侧表面。在一方面,该转子可以是大致圆柱形形状;然而,其他的几何形状是可预 期的,例如,可以选择其他几何形状来改变旋转式压缩机内的流体的体积流量。该旋转式压 缩机可包括一对端板151a、151b,该一对端板151a、151b被安装至转子相应的第一和第二 侧表面且随着相应的第一和第二侧表面旋转。在一方面,壳体110具有一前表面和一相对 的后表面。一方面,所述一对端板的第一端板151a的一部分与壳体的前表面的一部分密封 地且可滑动地接触,如图11所示。类似地,所述一对端板的第二端板151b的一部分与壳体的后表面的一部分密封地且可滑动地接触。根据一个方面,该旋转式压缩机还包括用于在第一端板151a和壳体的前表面111 之间、以及第二端板151b和壳体的后表面112之间提供一种基本上不能透过流体的密封的 装置。在一个示例性的方面,在第一和第二端板的每个的外围部分可限定至少一个槽。可 以设置多个密封件,每个密封件都配置为互补地安装在第一和第二端板的一个槽内。可选地,在壳体的前表面111和后表面112的每个中可限定至少一个槽122,该至 少一个槽基本围绕壳体的内部空腔。可以设置至少一个密封件,每个密封件都配置为互补 地安装在壳体的一个槽内。例如,如图10所示,一个或多个槽122 (例如但不限于如图10中 所示的两个槽)可在壳体的前和后表面的每个中形成,且可与壳体的内部空腔基本同心。 一个或多个密封件123可被设置且配置为互补地安装在壳体的一个槽内,例如如图5所示。 因此,例如,如果在壳体的前和后表面的每个上形成两个槽,那么可以设置四个密封件,每 个密封件都配置为互补地安装在壳体相应的槽内。又一方面,所述一对端板的第一端板可安装至壳体的前表面,而所述那些端板的 第二端板可安装至壳体的后表面。该旋转式压缩机还可包括用于在第一端板和转子的第一 侧表面之间、以及第二端板和转子的第二侧表面之间提供一种基本上不能透过流体的密封 的装置。一方面,在转子的相应的第一和第二侧表面的每个的外围部分限定至少一个槽。可 以设置至少一个密封件,每个密封件都配置为互补地安装在转子的一个槽内。在一方面,该旋转式压缩机包括一个凸轮128,例如如图5和12所示。该凸轮可绕 一凸轮轴线被定位在壳体的内部空腔中,且可配置为与闸门的选择部分选择性地接合,以 实现间门可围绕以及可在一第一位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,闸门 的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处,而在所述第二位置,间门的远端定位在距 离转子的外围表面第二距离处。该转子也可配置为作用在闸门的选择部分上,以实现闸门 相对于转子的外围表面的受约束的轴向运动。在一方面,凸轮128可沿一个轴定位。例如, 该凸轮可定位在偏心轴129的近端和远端之间的一个位置处,例如如图5和12所示。图13示出了一个示例性偏心轴129。在一方面,该偏心轴可以是基本圆柱形的,且 具有一近端和一相对的远端。一方面,偏心轴靠近于远端的一部分可被除去,使得远端的横 截面是非圆形的。例如但并不限于,该远端的横截面形状可以是半圆形、部分圆形(也即, 一部分可沿圆的弦线而非直径被除去)或其他几何形状。可选地,偏心轴可沿其长度的一 部分或沿其基本整个长度具有一个非圆形横截面。根据多个方面,偏心轴可相对于壳体前 和后盖113、114固定,例如如上所述,或者使用如本领域内技术人员所知的其他附接或整 合(也即,使之成为壳体端板的一部分等)方法。一个示例性的凸轮128例如如图14所示可以是基本圆柱形的,且可以具有一个预 定的宽度。一方面,该凸轮可具有一个在其内限定的孔,可以设计该孔的尺寸和形状,以接 收偏心轴。根据多个方面,该孔的中心可以偏离于凸轮的中心(也即,使得该孔与凸轮不同 心)。另一方面,该凸轮可定位在偏心轴的近端和远端之间的一个位置处(如图5和14所 示)。根据一方面,预期的是,该凸轮可通过一种选定的附接方法而不是使用偏心轴,被固定 而防止其相对于壳体110旋转。在另一实施方案中,该凸轮可包括一个轴承以使得凸轮和 闸门之间的摩擦力可被减小一一例如通过使用轴套、滚珠轴承、滚针轴承或本领域技术人 员已知的类似低摩擦的装置。另一方面,预期的是,该凸轮可以以一个相对于转子的运动恒定或变化的速度旋转,以实现间门在其绕转子旋转轴线旋转时的期望的定位。该凸轮旋转 可通过本领域内已知的装置来实现,所述装置例如带、齿轮、链条传动、联动装置(linkage) 和其他类似装置。如上所述,在多个方面中,旋转式压缩机包括一对端板151a、151b,该一对端板 151a、151b可安装至转子相应的第一和第二侧表面,且可与转子相应的该第一和第二侧表 面共同旋转。如图15A和15C所示,第一端板151a可包括一个基本圆形的板状结构,该基 本圆形的板状结构带有一个从其向外延伸的轴状或凸形伸出部。在一个示例性的方面,该 伸出部可以是基本圆柱体的形状,且可以相对于第一端板的平面基本垂直或正交地从第一 端板向外延伸。另一方面,该伸出部和第一端板可以基本同心(也即,该伸出部的纵向轴线 基本通过第一端板的几何中心)。根据另一方面,该伸出部可固定地附接至第一端板。另 一方面,该伸出部可具有一个常规的键控部分(keyed portion)以用于扭矩的非滑动传输。 在多种示例性的方面,但并不旨在于限制,该键控部分可以是花键轴、带销轴或类似物。另一方面,第一端板的伸出部可具有一个盲孔,该盲孔以一个预定的深度从第一 端板的内表面延伸至伸出部,如图15C中的横截面图所示。在这一方面,该孔可配置为接收 偏心轴的近端。偏心轴的近端可穿过一个转子前轴承152插入且插入在第一端板的伸出部 中限定的孔内,以允许转子绕偏心轴旋转而同时偏心轴保持固定或静止。一方面,偏心轴可由一个定位在伸出部孔内的嵌套的耐磨轴承支撑;该轴承可由 已知的轴承元件来构造,所述已知的轴承元件例如但并不限于轴衬、滚柱轴承、轴颈轴承、 锥形滚柱轴承或类似物。在一些方面,该嵌套的轴承可以是一个锥形滚柱轴承,且可以在偏 心轴的远端部分内设置调节装置以允许偏心轴和转子的一些轴向运动,以容许磨损或装配 公差,使得转子可相对于壳体适当地对准。在其他方面,可设置止推轴承以实现旋转元件期 望的对准。类似地,预期的是,第二端板151b可限定一个穿过第二端板延伸的孔,该孔可配 置为接收偏心轴的远端。如关于转子前轴承所描述的,偏心轴的远端部分可穿过转子后轴 承153插入且然后穿过第二端板上的孔插入,以允许转子相对于偏心轴且绕其旋转。一方面,第一端板、第二端板或第一和第二端板两者可具有一个沿其提供凸轮状 轮廓的周边部分的轻微伸出部(例如如图15B中所示)。如下文中将要进一步描述的,第一 和/或第二端板的凸轮状轮廓可与TDC组件的横杆相互作用,以与TDC组件的密封元件接
I=I O根据多个方面,转子150限定一个配置为可滑动地接收闸门的孔155,例如如图 16A中所示。在一方面,该转子限定一个中心定位的配置为旋转接收凸轮的腔,例如如图 16A中所示。在一个方面,孔155具有一个将腔的中心等分的孔轴线。该孔可以是一个盲孔 (也即,其并不完全地穿过转子延伸),如图16B中的横截面图所示。另一方面,闸门可以是大致圆柱形,且转子的孔在形状上可以是互补的圆柱形以 接收该间门。可选地,该间门可具有一个非圆柱形的形状,且转子的孔可被互补地成形以接 收闸门。如图17-19示例性地所示,闸门160可限定一个空心部161,该空心部161具有至 少一个配置为选择性地接触凸轮128的一部分的支承面。一方面,该至少一个支承面包括 一对相对的支承面162a、162b。根据一个具体的方面,如上所述,所述孔轴线可将转子的腔 的中心等分。在这一方面,当间门被孔可滑动地接收时,所述间门的一对相对的支承面可基本横切于孔轴线定位。另一方面,该一对相对的支承面沿闸门的纵向轴线相互间隔开,且关 于凸轮轴线彼此相对地定位。支承面中的至少一个的至少一部分可以是弯曲的。一方面,闸门可包括一个上偏心板163a和一个下偏心板163b,例如如图18A所示。 一方面,该上和下偏心板163a、163b可分别地限定所述一对相对的支承面162a、162b。可 选地,该间门可被机械加工为使得所述一对相对的支承面与间门一体形成。在任一方面,所 述一对支承面的每个支承面可以是至少局部弯曲的。上支承面162a可具有第一曲率半径 (rl)(例如,如图17所示)。下支承面162b可具有第二曲率半径(r2)。一方面,第一曲率 半径(rl)和第二曲率半径(r2)可选择为使得由第一和第二曲率半径所画出的圆是基本同 心的,如图17所示。另一方面,这些所画出的圆的中心可由闸门的一个顶点限定。在其他 方面,下和上偏心板(或间门上的与凸轮接触的机械加工部分)可具有平坦的外形,而不是 弯曲的或局部弯曲的表面。如可理解的是,闸门(和/或上和下偏心板)在与凸轮或转子 的孔机械接触的区域可以被表面处理或电镀,以使部件在旋转式压缩机的运行期间能够有 足够的寿命。一方面,旋转式压缩机包括用于使闸门在高流体压力下的扭曲和挠曲最小化的装 置。一方面,转子的孔的至少一部分可具有圆柱形的横截面形状,且间门的至少一部分可具 有与转子的孔互补的圆柱形的横截面形状。在这一方面,由于较高的转动惯量,所述的闸门 部分的圆柱形形状可提高间门在高流体压力和高旋转速度下的抗扭曲力和抗挠曲力。另一方面,闸门可具有一个额外的支撑件,其用于以下过程中的正确对准在闸门 经由一个内部导向销进行轴向移动的过程中,所述内部导向销固定至转子且沿设置在转子 内的闸门孔的轴线延伸。在这一方面,该导向销可被接收到一个设置在闸门自身内的沿闸 门的纵向轴线延伸的孔内。通过这种方式,按压在闸门上的侧向力可由位于转子内的闸门 孔和位于该孔内的导向销来承载。可选地,可以设置位于闸门内的导向销可安放于其上的 支承元件,以减小摩擦负载。又一方面,旋转式压缩机包括至少一个密封元件,该密封元件安装在间门的具有 圆柱形的横截面形状的部分的外部部分上。例如,如图19所示,一个或多个凹槽171可紧 靠闸门远端形成。可选地,所述一个或多个凹槽可紧靠间门近端形成,或者紧靠间门的远端 和近端都形成。可设置一个或多个间门密封元件172,每个都配置为由相应的凹槽接收,例 如如图18A所示。该闸门密封元件可在闸门和转子的孔之间提供密封,如在传统的活塞和 气缸密封技术中通常已知的。因此,随着闸门在第一和第二位置之间轴向运动,该闸门密 封元件可起到将闸门相对于孔密封的作用。还预期的是,在多个方面,其中至少闸门的一部 分具有一个非圆柱形的横截面形状,适合的间门密封元件可设置在沿间门周边的选定位置 上,以实现期望的密封水平。如上所述,一方面,间门与转子可滑动地安装,且可围绕以及可在一第一位置和一 第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,间门的远端定位在距离转子的外围表面第一距 离处,而在所述第二位置,间门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。一方面,第 一距离比第二距离大。一方面,第二距离可靠近转子的外围表面。又一方面,在第二位置处, 闸门的远端可位于转子的外围表面处或位于转子的外围表面之下。随着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的远端可以被约束为为靠近壳体的内壁表面 而间隔开。一方面,闸门的远端可以被约束为在约0. 0001英寸至约0. 2000英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面。可选地,闸门的远端可以被约束为在约0.0003英寸至约 0. 1500英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面。又一方面,闸门的远端可以被约束为 在约0. 0005英寸至约0. 1000英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。根据多个方面,间门的远端限定一个槽。旋转式压缩机还可包括一个密封组件,该 密封组件包括至少一个在间门的槽内可移动的平面构件以及一个偏压元件,该偏压元件配 置为选择性地作用在该至少一个平面构件上,以保持该至少一个平面构件的外边缘随着转 子的旋转与壳体的内壁表面滑动地接触。一方面,该至少一个平面构件的质量小于闸门质 量的约50%。另一方面,该至少一个平面构件的质量小于闸门质量的约10%。可选地,该 至少一个平面构件的质量可小于闸门质量的约2%。根据又一方面,该至少一个平面构件的 质量可在闸门质量的约至约60%之间。还预期的是,可选地,用于该至少一个平面构件 的偏压力可至少部分地通过压缩腔中的压缩气体来提供——通过设置一些将压缩腔流体 连接至密封元件下侧的通路。一方面,闸门的远端可以是大致锥形的,例如如图17所示。该锥形端部可成形为 使得远端的两个相对侧向内地成锥形,且基本在顶点处会聚在一起。另一方面,连接远端的 向内成锥形的相对两侧的两侧基本平行于间门的圆柱形部分且与之连续。一方面,该锥形 部分配置为辅助产生一个更大的区域,随着闸门缩进转子中,扩张压力作用在该更大的区 域上。例如,在传统的液压叶轮式马达中,随着叶轮的缩进,外露的区域减小,这降低了扩张 器的功效。所提到的闸门的锥形远端的结构降低了,转子自旋转时,也即随着闸门向下缩进 转子的孔中时,的总体容积减小的斜率,该结构针对转子旋转的每一度,增加了小量的增量 容积,这降低了整体容积减小的速率。因此,随着新月形的形状闭合,所示例的结构将一些 容积向下移至孔中。因为“孔容积”的上升比新月形容积的减小要慢,所以最终是一个净压
缩结果。预期的是,可使用用于闸门的远端部分的替代形状。在多个方面,可在闸门的锥形 端部的一侧或两侧上使用不同的几何形状,以最优化压缩运行或扩张运行。例如,一方面, 如果闸门的端部在压缩侧不是锥形,则会引起压缩比的上升。或者,通过在吸入侧设置一个 陡峭的锥形(也即,闸门远端的锥形部分的一个更大的高宽比),每个“行程”的吸入容积增 加。如果本装置用作为扩张器,预期的是,闸门的锥形端部可配置为产生用于给定旋转部分 的最高的合力矩反作用,例如,例如但并不限于,通过在闸门远端改变闸门轮廓的几何形状 来产生一个基本“恒定容积扩张”行程。如上所述,闸门的示例性的锥形端部可在闸门上提供一个收缩“袋(pocket) ”,压 力可作用在该收缩“袋”上或吸入容积通过该收缩袋将增大。随着旋转式压缩机移向最终 的余隙容积,锥形结构允许压缩腔中增加一些容积。锥形端部的具体形状提供一种调节压 缩动态特性的方式,而不是仅单独地依靠间门/壳体几何形状。根据多个方面,至少一个槽由闸门的远端限定。一方面,由闸门的远端限定的槽 164是一个三面槽,例如如图19所示。该槽的第一或顶面,沿锥形端部的顶形成。该三面槽 的后两个相对面的边缘沿着基本平行于闸门的圆柱形部分的以及与闸门的圆柱形部分相 连续(如图19所示)的闸门侧面,远离所述顶向下延伸。一方面,该三面槽在闸门的锥形 端部定位在一个共同的平面内。另一方面,间门的远端部分还可包括一个孔,该孔被限定在基本平行于顶槽的锥形端部内,并且穿过该端部延伸。在一方面,该限定的孔可在所述槽的 后两个面的边缘的远端(非顶端)形成。一方面,槽164可配置为互补地且可操作地接收一个顶部密封件166和一对侧密 封件167,如图18A所示。预期的是,根据多个方面,顶部密封件和侧密封件可形成为一个用 于闸门远端部分的一体式密封件。例如,一个一体式密封件可包括一种弹性的、可偏压的材 料或其他材料,所述材料定位在槽164内,且配置为将间门的远端部分的顶面和侧面分别 密封至壳体内壁表面和以及第一和第二端板。一对闸门密封件致动器168 (如图18A和20所示)和一个闸门致动器弹簧169可 设置且可操作地定位在闸门的远端部分的孔内,例如如图18B所示。如图18A和18B所示, 闸门致动器弹簧169可放置在所述孔内,且闸门密封件致动器168中的相应一个可在闸门 致动器弹簧的任一侧上放置在孔内。侧密封件167可放置在所述槽的两个侧面边缘内,而 顶部密封件166可放置在所述槽的顶面内。在一个示例性的方面,每个侧密封件和顶部密封件是大致梯形形状。由于间门密 封件致动器、侧密封件和顶部密封件的整体几何形状,可以实现间门相对于壳体和/或转 子的一部分的密封。间门致动器弹簧作用在间门密封件致动器上,该间门密封件致动器可 在与闸门致动器弹簧的纵向轴线平行的方向上在孔内纵向地滑动。闸门密封件致动器进而 作用在侧密封件167上,该侧密封件167进而作用在顶部密封件166上。密封件的有角度的 端部的几何形状允许来自弹簧的作用力将侧密封件向外压在其相应的配合表面(在一个 方面,压在所述一对端板的内表面),同时也将这一力向上地传递至顶部密封件,由此将顶 部密封件压迫在壳体的内壁表面。因此,弹簧的侧向力被传递至侧密封件,在间门以及第一 和第二端板之间产生密封。由于侧密封件和顶部密封件之间的有角度的界面,弹簧的横向 力通过侧密封件转化为一个横向的及向上的力,将顶部密封件压在壳体的内壁表面。可选 地,压缩腔内的压缩流体可通过设置在密封件自身内或位于间门内的通路被引导,使得受 压流体作用在选定密封件的下侧,从而提供给定腔的流体密封所需的所有或部分偏压力。根据又一方面,旋转式压缩机还包括一个密封元件,该密封元件从壳体的内壁表 面上的靠近壳体内壁表面和转子外围表面之间的最小运行间隙的位置的地方开始,向外延 伸。该密封元件的一个边缘可配置为选择性地与转子的外围表面可滑动地接触。另一方面, 旋转式压缩机可包括一种装置,该装置用于将壳体内的密封元件收回,以使得当转子旋转, 闸门的远端经过密封元件时,密封元件的边缘位于壳体的内壁表面处或位于壳体的内壁表 面之下。一方面,设置了至少一个上止点(TDC) (top head center)组件,且该TDC组件包 括所述密封元件。TDC组件130可插入到壳体110中,且形成为壳体110的一部分,例如如 图21A所示。可选地,如下文所述的,TDC组件的部件可与壳体一体形成。因此,尽管以下 是针对一个分立的TDC组件来描述的,但预期的是,TDC组件中的一个或多个部件可与壳体 一体形成且以如下所述的类似的方式运行。一个示例性的TDC组件130,如图22A和22B中 所示,可包括一 TDC嵌入件131、一密封元件132 (在一方面,该密封元件包括一个TDC表面 密封件133和一对相对的TDC侧密封件134)、一 TDC横杆135、一 TDC拉杆136、TDC按钮式 密封件137和固定的弹簧构件138。TDC嵌入件131包括TDC组件的主体部分,且具有一个内表面,该内表面在当TDC组件插入到壳体的切口内时,基本与壳体的内壁表面连续。因此,该内表面具有一个与壳体 的内壁表面的曲率半径基本相等的曲率半径。一个凹槽或TDC密封脊(land)在内表面的一 部分内限定,且配置为互补地接收密封元件,例如TDC表面密封件和TDC侧密封件。当TDC 组件在壳体内定位时,所述凹槽基本从壳体的前表面延伸至壳体的后表面。在一个具体的 方面,该凹槽相对于壳体前表面成锐角角度而定位。在一个优选的方面,该凹槽以一个不垂 直于壳体前表面的角度定位,如图21A所示。在这一方面,当闸门横穿TDC密封元件,闸门 的顶部密封件将不平行于TDC密封元件,由此最小化或防止该旋转式压缩机运行期间顶部 密封件和密封元件的阻碍。在又一方面,在TDC嵌入件131相应的前和后表面限定至少一个空腔140。在这一 方面,每个空腔局部地向内延伸到TDC嵌入件(即盲孔)中。每个空腔配置为可操作地接 收一个TDC按钮式密封件137。可选地,在TDC嵌入件中可限定附加的空腔,该附加的空腔 从TDC嵌入件的外部表面延伸到TDC嵌入件中。在一个示例性的方面,该空腔可从TDC嵌 入件的外部表面延伸至TDC密封脊。另一方面,该空腔中的两个可配置为可操作地接收固 定的弹簧构件138,例如如图22A和22B所示。一个孔可被限定在TDC嵌入件内,且可配置为可操作地接收拉杆136。可选地,多 个孔可被限定在TDC嵌入件内,每个孔都配置为用于接收相应的拉杆。一方面,例如如图23 中所示,拉杆的远端可插入到在TDC表面密封件133的一部分中限定的槽口 141且保持在 其中(例如如图24所示)。拉杆的轴穿过孔延伸以超出TDC嵌入件的外部表面。拉杆的相 对的近端配置为穿过在横杆135 (其基本垂直于拉杆定位)的一部分内限定的一个孔,且可 例如但并不限于用一螺母139保持就位。如图22A和22B所示,在一个方面,横杆具有一个 比TDC嵌入件的宽度(也即,TDC嵌入件的前和后表面之间的距离,或基本是壳体的前和后 表面之间的距离)大的预定长度。横杆在一个方面可以可操作地通过第一和第二端板151a、151b接合,以定位TDC 组件的密封元件,使得当间门的远端随着转子旋转而越过密封元件时密封元件位于壳体的 内壁表面处或位于壳体的内壁表面之下。例如,如上所述,第一和第二端板中的一个或多个 可具有一个沿其周边的伸出部,结果形成了一个凸轮状的轮廓。随着伸出部越过且接触所 述延伸超出壳体的前和后表面的横杆的一端或两端,横杆被移动且由此将密封元件拉至一 个位于壳体的内壁表面处或位于壳体的内壁表面之下的位置。可理解的是,可使用替代的 致动装置来接合TDC密封元件,而不偏离本公开内容的范围,且所有这种致动装置是本公 开内容所预期的。预期的是,这种致动装置可包括,但并不限于,提供机械运动的气动的、液 力的(例如使用外部流体、控制流体和/或旋转式压缩机的工作流体等)、电子的、机电的或 其他已知的装置。例如,参考图2且如上所述的,在一个方面,转子的一部分外围表面、壳体的一部 分内壁表面和靠近闸门远端的闸门的变化部分限定一个吸入腔104和一个压缩腔102,每 个腔都随着转子绕转子旋转轴线的旋转而改变容积。根据多个方面,一个或多个与吸入和 /或压缩腔流体连通的入口可设置在转子150、闸门160、壳体110、第一端板151a和/或第 二端板151b或旋转式压缩机的其他部件中的一个或多个内。类似地,一个或多个出口可 设置在转子、间门、壳体、第一和/或第二端板或旋转式压缩机的其他部件中的一个或多个 内。例如,在一方面,例如如图16A、16B和30A所示,转子可包括至少一个与吸入腔和/或压缩腔流体连通的转子入口 156。在这一方面,该入口可从转子的外围表面延伸至转子的侧 表面例如第二侧表面,以形成一个流体通路。根据另一方面,第二端板151b可包括至少一 个入口。例如,如图25A-25B和30A-30B所示,第二端板可包括一个第一入口 157和一个第 二入口 158。在一个方面中,第一入口 157与转子入口 156流体连通,由此提供一个基本连 续的流体通路。在第二端板内形成的入口中的至少一个可配置为与在壳体后盖内形成的一 个或多个孔相配合,以提供一个基本连续的流体进入通路。根据一方面,壳体可具有至少一个与吸入和/或压缩腔流体连通的壳体入口 124, 例如如图29所示。另一方面,闸门160可具有至少一个与吸入和/或压缩腔流体连通的闸 门入口 175。在这一方面,旋转式压缩机可包括一种用于选择性地打开或封闭闸门内的至少 一个入口的装置。预期的是,一方面,图29中示出的旋转式压缩机的转子可配置为以该图 中所视的逆时针方向旋转。在这一方面,但并不限于,预期的是在转子、第二端板和/或闸 门内形成的一个或多个入口可定位为,使得当转子开始一个旋转时(也即,当闸门顶部密 封件经过TDC位置时),入口靠近TDC的位置定位且可随着转子继续其旋转而将流体吸入至 吸入腔中。类似地,壳体内形成的入口可靠近TDC的位置定位。然而,预期的是,入口的位 置可根据需要选择。类似地,一方面,转子、间门、第一和/或第二端板、壳体和/或旋转式压缩机的其 他部件可具有至少一个与压缩腔流体连通的出口。例如,在一个具体的方面,间门可具有至 少一个与压缩腔流体连通的出口。旋转式压缩机还可包括一种用于选择性地打开和封闭至 少一个闸门内的出口的装置。又一方面,例如如图29所示,一个壳体出口 125可在壳体内 形成。在一方面,壳体出口 125可靠近TDC的位置定位,使得随着转子完成一个旋转,压缩 腔内的基本所有流体经由壳体出口排出压缩腔。如下文进一步所述的,一方面,一个阀门可 安装在壳体出口内,以作为用于旋转式压缩机的排出阀。另一方面,由于设置在闸门内的开口变得与设置在转子内的开口对齐,闸门在转 子内的轴向运动可被用于打开该设置在闸门内的开口。在这一方面,在转子运动的选择周 期内,出口放置为与一个或多个容积腔流体连通,以允许流体在它们之间流动。又一方面, 出口可设置在转子的端板内,随着转子端板相对于壳体偏心移动,所述出口允许被放置为 与选定的容积腔流体连通。在这一示例性的方面,在转子运动的选择周期期间,该出口允许 建立流体连通,这允许流体从容积腔中的一个或多个容积腔吸入或排出。或者,预期的是, 该出口可设置在壳体的至少一部分内,且配置为向工作流体提供主要入口或出口通路,或 者形成的壳体出口可用作设在如上所述的其它部件中的主出口的附加出口。旋转式压缩机还可包括一个安装至壳体的排出阀,该排出阀用于防止压缩腔内的 压缩流体的回流。在其他方面,旋转式压缩机可包括一个定位在进入通路内(例如但不限 于,定位在壳体的一个入口内)的进入阀,以减少或消除进入流体的反向流动。根据多个方 面,例如但并不旨在于限制,所述排出阀和/或进入阀可包括簧片阀、板阀、舌阀或类似物。现在参考图26-27,示出了一个示例性的板阀组件180,该板阀组件180可定位在 壳体的出口内以起例如排出阀的作用。根据多个方面,一个板阀组件可包括一腔密封件 181、一阀板182、阀座183、密封元件184、密封弹簧185和一阀体186。预期的是,当装配好 后,阀板、阀座和阀体限定多个围绕共同轴线的径向移位的通道。一方面,一个密封元件184 和相应的密封弹簧185放置在所述多个通道中每一个内。在一个实例中,该密封元件可以是基本球形的。根据一方面,但并不旨在限制,五个通道在阀体内形成;因此,五个密封元件 被安装在相应形成的通道内。在一方面,该阀体成形为使得当板阀组件被组装后,密封弹簧 和密封元件被保持在通道内,例如如图27所示。可选地,可以省略密封弹簧,且密封元件的 运动和密封作用可由流过板阀组件的流体控制。在其他方面,该密封元件可以以紧公差装 配在其相应的通道内,使得密封元件的运动被基本限制,由此提供一种阻尼机构来防止密 封元件的无约束运动。如可理解的,一个板阀组件或其他类似阀可设置和配置为起用于旋 转式压缩机的排出阀的作用。根据多个方面,旋转式压缩机可包括一个转子,其具有一个外围表面和一个转子 旋转轴线;以及一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,且该壳体可配置为绕与 转子旋转轴线不同心的一个壳体纵向轴线旋转。该转子可定位在壳体的内部空腔之内。一 个闸门,例如如在此所描述的,可以与转子可滑动地安装,且该闸门可围绕以及可在一第一 位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,间门的远端定位在距离转子的外围表 面第一距离处,而在所述第二位置,间门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。在 这一方面,第一和第二端板可设置且可固定地附接或安装至转子。因此,当壳体绕壳体的纵 向轴线旋转时,转子和端板可保持或维持在静止位置。这种旋转式压缩机可用作为例如压 缩机、泵、扩张器或其任意组合。预期的是,可使用两个或多个在此所述的旋转式压缩机来组装复合设备,以产生 可能期望的高压力比。在一个示例性的方面,第一级的旋转式压缩机可使其一个出口或多 个出口选择性定位为与第二级的旋转式压缩机的入口流体连通。在多个方面,第二级可以 是但不限于,许多已知的压缩机设备中的任一个,例如离心式压缩机、涡旋式压缩机、往复 式压缩机、轴流式透平压缩机等。或者,预期的是,第一级可以包括已知的压缩机或泵,如根 据在此的多个方面所述的,且随后的级可使用旋转式压缩机或使用它们的组合来装配。这 种多级式压缩机可被用作例如但不限于压缩机、泵、扩张器、发动机或其任意组合。参考图4A、4B和11,可装配一个旋转式压缩机以包括如上所述的任一或所有部 件。一方面,间门可通过将密封件致动器插入到间门锥形端部的孔中来装配。顶部密封件 和侧密封件可插入到间门顶部处的三面槽的相应部分中。所述一个或多个间门密封元件可 定位于在闸门的具有圆柱形横截面的部分内形成的凹槽内。一方面,设置了闸门的下和上 偏心板,当该下和上偏心板被定位在间门内时,其限定了一对相对的支承面。因此,一方面, 上偏心板和下偏心板可定位在闸门的主体之内。闸门接着可插入到转子的孔中。根据多个方面,预期的是,密封件致动器压靠闸门侧密封件,将闸门侧密封件压在 第一和第二端板的内表面。如上所述,由于闸门侧密封件和闸门顶部密封件的构造和几何 形状,闸门侧密封件受到的侧向力在横向方向被转移至闸门顶部密封件,由此将闸门顶部 密封件压在壳体的内壁表面。这些压紧力可用于确保旋转式压缩机运行期间适当的密封。 一方面,闸门侧密封件受到的压紧力在约0. 01磅至约15. 0磅之间的范围内。另一方面,闸 门侧密封件优选地受到约4. 0磅的力。根据另一方面,闸门顶部密封件受到的压紧力在约 2. 0至约40. 0磅之间的范围内。又一方面,闸门顶部密封件和闸门侧密封件可用替代的弹 簧元件构造,以引起本文以上所述的力。一方面,一个TDC组件被设置且可安装在壳体内。TDC嵌入件可定位在壳体内且 TDC拉杆的远端可插入到TDC表面密封件的槽口中,而TDC表面密封件的槽口进而可插入到TDC嵌入件的凹槽中或TDC密封脊中。TDC侧密封件可同样地插入到凹槽中,且按钮式密封 件可插入到TDC嵌入件的前和后表面相应的孔中。TDC横杆可插入到从壳体前表面延伸至 壳体后表面的孔(例如,如图21中示出的TDC横杆出口(relief))中。固定的弹簧元件和 螺母可从壳体的外表面插入,且螺母可紧固至TDC拉杆的远端。一个或多个密封件可定位 在限定于壳体的前和/或后表面中的相应的槽内。可理解的是,一方面,TDC组件可至少局 部地与壳体成整体;因此,在这一方面,各TDC组件的部件可直接装配在壳体内。转子(以及定位在其内的闸门)接着可定位在壳体的内部空腔之内。在一方面,尽 管转子在壳体内做旋转运动,但整个转子在壳体内的位置以及相对于壳体的位置(也即, 由转子的旋转轴线的位置所限定的转子相对于壳体纵向轴线的位置)是固定的。因此,存 在如下的一个点或位置在该点或位置处,一个转子的外围表面和壳体的内壁表面最接近, 例如如图3中所示。在一个具体的方面,这个点可基本等同于旋转式压缩机的上止点(TDC) 位置。预期的是,TDC密封元件,或更具体地,TDC表面密封件,具有保持壳体的内壁表面和 转子的外围表面之间的密封的作用。偏心轴和凸轮可插入到转子的中心定位的腔内以及所限定的闸门的空心部中。凸 轮可沿偏心轴定位,使得其定位在间门的空心部之内,靠近由所述空心部限定的至少一个 支承面。一方面,凸轮可定位在间门的上和下偏心板之间。预期的是,根据多个方面,凸轮的 形状可以选择为使得,通过转子的孔而被约束在转子之内的闸门的径向位置由凸轮和闸门 空心部的至少一个支承面(例如,上和下偏心板)上的配合接触点之间的接触点限定。随 着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的圆周路径由转子的旋转中心限定,且闸门的径向扩张 由凸轮的几何形状确定。通过这种方式,闸门的远端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔 开,且该闸门的远端被约束使不会以过大或不稳定的力压在壳体的内壁表面上。一方面,凸轮设计为使得闸门的远端可靠近壳体的内壁表面而保持一个间隔距 离。一方面,闸门的远端被约束为在约0. 0001英寸至约0. 2000英寸之间的约束范围内、约 0. 0003英寸至约0. 1500英寸之间的约束范围内或约0. 0005英寸至约0. 1000英寸之间的 约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。另一方面,闸门的远端被约束为在壳体内表面 直径的0. 01 %和15. 0 %之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。通过这种方式,闸门和壳体内壁表面之间的磨损和接触摩擦力可被最小化或消 除。如在此所述的,闸门的远端和壳体的内壁表面(和/或第一和第二端板的内表面)之 间的密封可通过作用在闸门侧密封件和闸门顶部密封件上的闸门密封件致动器的弹簧力 来实现。在其他方面,闸门的远端和壳体的内壁表面(和/或第一和第二端板的内表面) 之间的密封可通过由精确机械加工和装配公差获得的紧运行间隙来实现,由此产生了一种 非接触的密封作用且因此降低了摩擦和磨损。偏心轴的近侧部分可穿过转子的前轴承插入在第一端板的轴内形成的孔中。类似 地,偏心轴的远端部分可穿过转子的后轴承、穿过第二端板插入,被插入位于壳体后盖内的 配合孔中。一方面,壳体前垫片定位在壳体前盖和壳体的前表面之间。如图8所示,壳体前 垫片可限定一个空隙,在该空隙内,第一端板可自由地旋转。类似地,壳体后垫片可定位在 壳体后盖和壳体的后表面之间,且可限定一个空隙,在该空隙内,第二端板可自由地旋转。 可选地,如上所述,壳体前和后垫片可被除去,且壳体前和后盖和/或壳体可构造为当旋转 式压缩机被组装后提供相应的空隙。
预期的是,旋转式压缩机可用传统方式被连接在一起或装配,例如但并不限于机 械紧固件,机械紧固件例如但不限于螺钉、螺栓、铆钉、夹具、带有螺母的双头螺栓以及类似 物或任一个其组合。例如在图6-8和10中示出的,壳体前盖、壳体前垫片、壳体、壳体后垫 片和壳体后盖可限定互补的紧固件孔。然而,还预期的是,壳体组件的任一数量的元件可整 体地一起形成为单个的机械部件或铸件。根据多个方面,第一和第二端板可分别固定地附接至转子的第一和第二侧表面, 使得它们与转子同时旋转。一方面,第一和第二端板可通过定位在限定于壳体的前和/或 后表面内的相应槽中的至少一个密封件基本密封于壳体的前和后表面。在这一方面,如果 第一和第二端板的内表面相对于转子的旋转是固定的,则间门侧密封件相对于第一和第二 端板的内表面轴向地上下平移,而不是相对于它们摆动。通过这种方式,密封性能可改进且 摩擦力可减小。如可理解的是,任一数量的密封件可被使用,以提供位于转子内的间门的密 封,以及提供间门在壳体的内壁表面上的密封,且预期的是,多个方面可包括比在此描述的 更多或更少的密封件。预期的是,在一些方面,一个或多个密封件通过例如但并不限于使用 来自压缩腔或其他处发送的流体压力、或者通过使用偏压元件,或使用其组合而被压在它 们的配合面。根据其他方面,第一和第二端板可固定地附接至壳体。例如,第一端板可安装至壳 体的前表面,而第二端板可安装至壳体的后表面。可设置一种装置,该装置用于在第一端板 和转子的第一侧表面之间以及第二端板和转子的第二侧表面之间提供一种基本上不透流 体的密封。在这一方面,预期的是,间门侧密封件将相对于第一和第二端板的内表面‘摆动 (sweep) ’,而不是如在此根据各个其他方面所描述的,相对于它们轴向地或水平地移动。根 据多个方面,预期的是,可设置更少的密封件(例如,闸门密封件、TDC密封件等),且可通过 在旋转式压缩机的那些部件之间的选定界面处的紧装配公差来有效地实现密封。可选地, 可如下地构造一个无油压缩机或真空泵略去选定的密封元件,使期望的性能可通过闸门 相对于壳体的精确定位来实现,也即,通过将闸门定位为使得闸门的远端保持距离壳体一 个选定的紧公差。这一方面可通过降低典型的密封接触点处的摩擦和磨损来实现更长的使 用寿命。当运行时,随着转子在壳体内旋转,闸门组件围绕以及在第一和第二位置之间轴 向地运动,如上所述。当闸门的远端靠近这样的点——在该点处,转子和壳体最接近(也即, 基本位于TDC位置处)——的时候,第一和第二端板的凸轮状轮廓使得TDC横杆向外地远离 壳体的内壁表面移动,这导致拉杆在TDC表面密封件上施加了一个拉力。由此,TDC表面密 封件缩回至位于壳体的内壁表面处或位于壳体的内壁表面之下的位置。根据另一方面,上述TDC表面密封件的缩回可与闸门经过TDC位置的运动基本上 一致,且允许闸门经过TDC位置而同时最小化或消除在闸门顶部密封件和TDC表面密封件 之间的任何接触。因此,在第一和第二端板每个中的凸轮状伸出部可被定位和构型为向TDC 表面密封件提供一个预定量的推力,以防止其在闸门经过TDC位置时被闸门的任一部分碰 到或接触。根据多个方面,可设置附加的装置来防止TDC表面密封件不利地接触闸门顶部密 封件。例如,TDC表面密封件可以相对于壳体的前和后表面成一定角度(如上所述)而定 位,使得在闸门经过TDC位置时闸门顶部密封件和TDC表面密封件不平行(由此防止了两个密封件之间的全面接触)。TDC表面密封件成角度的定位还可防止闸门顶部密封件卡住 或落入到在配置为接收TDC表面密封件的TDC嵌入件中形成的凹槽或密封脊中。另一方 面,TDC表面密封件的缩回可由闸门顶部密封件通过一个推力而引起,所述推力是由闸门顶 部密封件在其经过且接触TDC表面密封件时提供的,该推力迫使TDC表面密封件缩回到TDC 嵌入件的凹槽中。根据又一方面,预期的是,TDC表面密封件可以是一个固定的密封件(也即,其将 保持静止且不缩回到TDC嵌入件的凹槽或密封导线边中)。在这一方面,闸门顶部密封件可 配置有用于在闸门顶部密封件经过“固定的” TDC表面密封件时,将闸门顶部密封件朝向壳 体纵向轴线向内平移的装置。用于平移的装置可包括一个位于偏心凸轮上的凸轮表面,该 偏心凸轮配置为随着转子在壳体内的旋转而相对于闸门的远端控制闸门顶部密封件的位 置。由于TDC表面密封件、侧密封件和TDC按钮式密封件的几何形状和相对定位(例 如如图22A-22B所示),TDC表面密封件的缩回运动可引起TDC组件的其他部件中的运动。 一方面,随着TDC表面密封件通过拉杆的拉力缩回,TDC侧密封件被向外推,而这进而引起 了 TDC按钮式密封件被向外推。当运行时,一方面,TDC侧密封件可沿一个小接触区域与相应的第一和第二端板接 合,从而引起接合处的磨损。一方面,随着TDC侧密封件的磨损,它们与TDC按钮式密封件 接合,这使TDC表面密封件以上的压缩腔密封。此外,当运行时,TDC侧密封件在相应的TDC 按钮式密封件上施加压力,以使其紧压在相应的第一和第二端板的内表面上,这限制了 TDC 侧密封件抵靠和压向第一和第二端板。在这一方面,TDC按钮式和侧密封件在相应端板上 的大的组合面面积降低了施加的压力,这可有效地将磨损减小至最小量。另一方面,TDC按 钮式和侧密封件的这一示例性的实施方案确保了侧密封件将基本上一直被压在按钮式密 封件的内表面,以使期望的密封最大化。当运行时,流体进入(例如,空气或其他气体进入、液体进入等)经由上述的各种 入口实现。例如,入口可在壳体后盖上形成,与在第二端板上形成的一入口处于封闭的流体 连通状态。所述第二端板的入口可与转子的一入口流体连通。因此,流体(例如,空气)可 进入到旋转式压缩机的吸入腔中。如可理解的是,在转子的初始旋转时,流体将被引入到旋 转式压缩机的限定在闸门后的吸入腔中。在初始旋转结束时,当闸门经过TDC位置时,被引 入至初始旋转的吸入腔中的流体变为随后旋转的压缩腔中的流体。例如,通过这一空气(或其他流体)通路,空气可通过转子的旋转以及由转子组件 的运动(也即,随着闸门后的吸入腔容积的扩张)产生的低压(例如,真空)力被自然地泵 送或引入至吸入腔中。另外,通过使空气穿过转子的侧表面进入到吸入腔中,需要比已知压 缩机中要少的流动惯量来填充工作腔。相反地,随着转子绕转子旋转轴线旋转,空气通过位 于转子侧表面的入口被“布置”到吸入腔中。每个空气离散元进入到吸入腔中而无需将额 外的空气推开,正如已知的提升阀和舌形阀的情况。替代地,每个空气离散元通过由转子的 运动产生的压力梯度被“拉”到吸入腔中。当处于运行的扩张模式时,流体流可穿过转子被传送且从其外围出来穿过一个靠 近闸门位于闸门之后的出口进入到扩张腔中。在这一方面,压在闸门上的流体不必将其压 力通过所有之前注入的流体传递,而新充入的流体压力总是靠近间门的远端和在间门的远端后面被输送。另一方面,空气(或其他流体)的进入允许转子被进入的填充空气冷却,从而可有 助于提高根据在此描述的多个方面装配的旋转式压缩机的寿命和效率。一方面,旋转式压缩机的压缩比可通过在此描述的入口和出口的选择性定位来确 定。转子在旋转式压缩机内的整个旋转可提供接近一个满360度的进入和压缩“行程”。这 可以通过入口和/或出口的选择性定位来以一种固定的方式改变。可选地,还可通过使用 一个移动的出口位置,使得旋转式压缩机的行程可实时改变或变化。在这一方面,用以改变 各口(入口、出口或入口以及出口)相对于处于旋转中的转子的位置的常规挡板、滑动口 (sliding ports)、套筒或类似装置可被用来改变旋转式压缩机的行程。同样地,预期的是, 可使用类似装置改变吸入腔中吸入的流体量。根据又一方面,如通过观察闸门的近侧部分在转子孔内的轴向运动可想象到的 是,闸门的底部(即闸门的与远端相对的近侧部分)可用作控制阀、泵等。在这一方面,转 子孔可以是一个盲孔。因此,在所述孔的封闭底部,可产生一个封闭的工作容积,其中闸门 的上下轴向运动将使这一封闭的工作容积的容积扩张和收缩。通过引入泵或压缩机的选定 的阀门、各口以及类似部件,在该孔的底部,这种扩张和收缩可被用于实现一个泵或压缩机 的功能。同样地,闸门的近侧部分可通过在选定位置处的转子孔内形成的口的使用而被用 作滑阀或套阀。根据多个方面,闸门的底部或近侧部分可配置为起辅助闸门的作用,且可包括一 个配置为与壳体的内壁表面接触的闸门密封组件(也即,定位在闸门近端的相应槽中的一 个闸门顶部密封件和多个闸门侧密封件)。如可理解的是,通过使闸门的数量加倍,位于旋 转式压缩机之内的腔的数量可以加倍。预期的是,可在转子和/或壳体内设置额外的入口 和出口以影响流体流入和流出旋转式压缩机,从而使得抽运效最大化。根据又一方面,可设 置多个闸门以提高旋转式压缩机的吸入、压缩和/或抽运功能。现在参考图28,示出了旋转式压缩机的一个示例性润滑系统。在一方面,相应的第 一和第二端板的径向边缘被配置为随着转子旋转而穿过定位在已组装的旋转式压缩机下 部内的油槽。附着在第一和第二端板部分的油被带入到已组装的旋转式压缩机的上部。随 着所述油被带入到上部,壳体密封件被润湿,且油被甩到在第一、第二端板和相应的壳体前 盖和后盖之间的基本打开的空隙中。这一示例性的润滑系统可例如用于一个内部润滑式压 缩机或泵。当然,预期的是,可省略油槽,且由旋转式压缩机压缩或抽运的工作流体可起润 滑剂的作用。在其他方面,一种润滑剂可与工作流体混合,以提供用于旋转式压缩机——包 括各种密封件和接触表面——的必要的润滑。根据多个方面,可设置用于冷却旋转式压缩机的装置,例如但并不限于放置在壳 体外部、第一和第二端板的选定位置和/或其他位置的散热片,使得周围空气可进入到散 热片中,促进热从设备传离并进入周围空气。在其他方面,可设置采用了空气至空气、液体 至空气、空气至液体或液体至液体的冷却方法的具体冷却回路,以达到期望的冷却。根据又一方面,进入的空气可穿过设置在旋转式压缩机的高温部件中的通路而传 送以提高热量流出这些区域并进入所述的进入的空气气流中。在一些方面,可设置一个外 部的风扇以促进空气流过旋转式压缩机。可选地,可利用一个油冷却回路来提供期望水平 的冷却。在一些方面,可在油冷却回路中加入一个油分离器装置,在该油分离器装置中出口空气被调节,使得排出流内的任何夹在空气中的油被除去、冷却和再循环至该装置。如上所述,在一方面,闸门的相对的支承面可与偏心凸轮相互作用,以实现闸门在 转子内的轴向运动。根据另一方面,例如如图31、32A和32B所示,一个连接杆组件可设置 为与偏心凸轮相互作用,以实现闸门的轴向运动。例如,如图32A和32B所示,一个连接杆 191 (例如但并不限于,带有一个销192)可靠近闸门的远端而附接至闸门260。该连接杆可 向下地延伸到闸门的空心部中。一方面,连接杆延伸到空心部中的部分限定一个尺寸和形 状被设计为接收凸轮的孔。随着转子绕转子旋转轴线旋转,该连接杆将同样地绕凸轮旋转, 由此引起闸门在转子孔内的轴向运动。参考图33A、33B和34,根据又一方面,闸门的轴向运动可通过一个闸门360内的 凸轮传动机构(cam-follower mechanism)来实现。在这一方面,预期的是,凸轮328可以 是任何形状,例如但并不限于图33A中示出的非圆形形状。包括一辊子393的凸轮传动机 构可设置在闸门内,所述辊子延伸到闸门的空心部中以与凸轮相互作用。如图33B和34所 示,一个弹簧394可设置用于将辊子压迫至凸轮的表面。随着转子绕转子旋转轴线旋转,辊 子将跟随凸轮运动,由此引起闸门在转子孔内的轴向运动。如图中所示,预期的是,在这一 方面,壳体可限定一个的内部空腔,该内部空腔具有任何横截面形状例如但并不限于图33A 中所示的非圆形形状。如示例性地示出的,在此描述的各个实施方案中,预期的是,壳体内部空腔的形状 可选定为与凸轮的形状互补,反之亦然,使得随着转子绕转子旋转轴线旋转,间门的远端可 以被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。根据各个其他方面,旋转式压缩机可包括间门组件,该间门组件包括一个或多个 闸门,和/或包括一个或多个配置为靠近壳体的内壁表面而间隔开的端部。例如,如图35A 和35B所示,旋转式压缩机可包括一个双端间门460。在这一方面,转子的孔可配置为完全 地穿过转子延伸以接收该双端闸门460,且该双端闸门可以可滑动地与转子450安装且在 其中可轴向移动。该双端间门可具有一个远端和一个相对的近端。该双端间门可在转子孔 内围绕以及在一第一位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,双端间门的远端 定位在距离转子的外围表面第一距离处,而在所述第二位置,双端间门的远端定位在距离 转子的外围表面第二距离处。预期的是,在第一位置,双端间门的近端定位在距离转子的外 围表面为基本第二距离处,而在第二位置,双端间门的近端定位在距离转子的外围表面为 基本第一距离处。随着转子绕转子旋转轴线旋转,双端间门的远端和近端中的每个可以被 约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。在一方面,至少转子450的一部分外围表面、壳体410的一部分内壁表面以及靠近 双端间门远端的双端间门460的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴线旋转而改变 容积的第一压缩腔。类似地,转子的至少一部分外围表面、壳体的一部分内壁表面以及靠近 双端间门近端的双端间门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴线旋转而改变容积 的第二压缩腔。根据又一方面,至少一个入口 475可在双端闸门组件内形成。在一个具体的方面, 一个入口在双端间门的远端和近端中的每个中形成。在一方面,所述远端可限定至少一个 与第一压缩腔流体连通的入口。在另一方面,所述近端可限定至少一个与第二压缩腔流体 连通的入口。根据又一方面,近端和远端中的每个可限定至少一个分别与第一压缩腔和第二压缩腔流体连通的入口。根据多个方面,旋转式压缩机还可包括用于选择性地打开和封闭位于双端闸门相 应的远端和近端之内的至少一个入口的一种装置。例如但并不旨在限制,如图35B的横截 面图中所示,双端闸门的入口 475可配置为,在双端闸门在转子孔内的轴向运动中,在一个 预定位置处与旋转式压缩机一个端板——例如但并不限于第二端板451b——的相应的入 口 457对齐。在这一预定位置处,间门入口 475可在第二端板的入口和,第一或第二压缩腔 中的相应一个之间设置一进入通路。随着转子绕转子旋转轴线旋转,由此实现双端间门在 转子孔内的轴向运动,根据间门入口 475与端板入口 457相应地对齐或没有对齐,该进入通 路可选择性地打开和封闭。如图36所示,双端闸门460可限定一个空心部461,该空心部461具有至少一个 配置为与凸轮428的一部分选择性接触的支承面。双端闸门的远端和相对的近端可各自限 定一个用于接收相应的间门顶部密封件466的相应槽464。在一方面,间门顶部密封件466 可以是一个一体式密封件,该一体式密封件配置为分别提供间门相对于第一和第二端板以 及壳体的内壁表面的侧密封和顶部密封。可选地,可设置一个间门顶部密封件和侧密封件, 如参考图18A所给的闸门而讨论的顶部密封件和侧密封件。根据另一方面,双端闸门组件 的每个端部可限定至少一个用于接收相应闸门密封元件472的凹槽471。一方面,一个TDC组件可设置在壳体内,例如如上所述。当然,预期的是,壳体例如 如图35A和35B所示的壳体,可设置为不包括TDC组件。在这一方面,壳体和转子和/或闸 门之间的密封可通过精密制造公差或其他方式来提供。如上所述,一个具有双端部分的间门可形成为一个一体式双端间门组件。可选地, 例如参考图37和38,一个双闸门组件可设置为包括一个第一闸门部分560a和一个第二闸 门部分560b,每个都与偏心凸轮528操作性地配合。第一和第二间门部分中的每个可包括 一个相应的远端部分,该远端部分随着转子绕转子旋转轴线旋转,可被约束为靠近壳体的 内壁表面而间隔开。如上文参照一个示例性的闸门组件160所述,双闸门组件的每个闸门 部分560a、560b可限定一个空心部,该空心部具有至少一个配置为与凸轮528的一部分选 择性接触的支承面。所述至少一个支承面可包括一对相对的支承面,且该一对相对的支承 面在所述闸门部分中的每个中被机械加工出来,和/或由一个上和下偏心板——例如如上 所述的——来提供。在一方面,第一和第二闸门部分中的每一个可包括至少局部地弯曲的 一对相对的支承面,例如参照图17中示出的闸门所述的。随着转子绕转子旋转轴线旋转, 第一和第二闸门部分560a、560b中的每个可以与凸轮528可操作地配合,以实现第一和第 二闸门在转子孔内的的轴向运动,由此有效地控制了每个闸门部分的远端相对于壳体的内 壁表面的位置。根据又一方面,旋转式压缩机可包括一个四闸门组件660,例如如图39和40所 示。在一方面,该四间门组件可包括两个双面间门组件,每个具有相对的端部且限定一个 基本中心的空心部,该空心部具有至少一个配置为与凸轮628的一部分选择性接触的支承 面。所述双面间门组件可定位为基本相互垂直,使得凸轮定位在每个双面间门组件的空心 部内。根据一方面,至少转子650的一部分外围表面、壳体610的一部分内壁表面以及靠近 双面闸门组件的每个端部的四闸门组件660的变化部分可限定多个吸入和/或压缩腔。试验
一个原型旋转式压缩机如在图4A和图4B所示那样被构造。壳体的内部空腔的内 径为129. 5mm。旋转式压缩机的工作容积为98cm3,余隙容积为3. Scm3,形成一个压缩比为 26 1。使用该压缩机进行了一些试运转,且这些试运转的数据在图41中示出。可以看到, 在带有进入阀下在转速为ISOOrpm和2000rpm时进行试运转;在不带有进入阀下在转速为 ISOOrpm和2000rpm时进行附加试运转。容积效率(nTOl)和等熵效率(nis)使用以下方程 式计算 其中二μ是所测得的质量流率(kg/s) ;Vl是在状态点1时的比容(m3/kg) 是理 论上的容积流率(m3/s) 是在状态点1时的焓值(kj/kg) ;h2s是在状态点2时等熵压缩 过程的焓值(kj/kg);以及+^^是向压缩机输入的功率(W)。进行附加试运行以测量该原型的“死区(dead head)”压力性能。在1200rpm时, 记录了超过38 1的压力比。这一试验的结果可参见图42。对于本领域内技术人员将很明显的是,在不偏离本发明的范围或精神的情况下, 可以对本发明做出各种修改和变型。通过考虑在此公开的本发明的说明和实践,本发明的 其他方面对于本领域内技术人员将是很明显的。说明和实施例在此仅旨在于示例,且权利 要求书示出了本发明的真实范围和主旨。
权利要求
一种旋转式流体驱替组件,包括一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,其中该壳体具有一个相对于等分内壁表面的一壳体平面横向延伸的壳体纵向轴线;一个转子,其具有一个外围表面且定位在壳体的内部空腔之内,该转子配置为绕与该壳体纵向轴线不同心的一个转子旋转轴线旋转;以及一个闸门,其具有一个远端,该闸门与转子可滑动地安装,且可围绕以及可在一第一位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处,而在所述第二位置,闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处,其中随着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的远端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。
2.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子的至少一部分外围表 面、一部分内壁表面以及靠近间门远端的间门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴 线的旋转而改变容积的流体腔。
3.根据权利要求2所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子具有至少一个与该流体 腔流体连通的入口。
4.根据权利要求2所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门具有至少一个与该流体 腔流体连通的入口。
5.根据权利要求4所述的旋转式流体驱替组件,还包括用于选择性地打开和封闭位于 闸门内的所述至少一个入口 一种装置。
6.根据权利要求2所述的旋转式流体驱替组件,其中所述壳体具有至少一个与该流体 腔流体连通的入口。
7.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述第一距离比第二距离大。
8.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述第二距离靠近转子的外围表
9.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中,在第二位置,间门的远端位于转 子的外围表面处或位于转子的外围表面之下。
10.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述壳体具有至少一个与该流 体腔流体连通的出口。
11.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门具有至少一个与该流 体腔流体连通的出口。
12.根据权利要求11所述的旋转式流体驱替组件,还包括用于选择性地打开和封闭位 于闸门内的所述至少一个出口的一种装置。
13.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子具有至少一个与该压 缩腔流体连通的出口。
14.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,还包括一个凸轮,该凸轮绕一个凸轮 轴线定位在所述内部空腔之内且配置为选择性地与闸门的一部分接合,以实现闸门围绕和 在相应的第一和第二位置之间的轴向运动。
15.根据权利要求14所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子配置为作用在闸门的 选择部分上,以实现闸门相对于转子外围表面的受约束的轴向运动。
16.根据权利要求14所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子限定一个配置用于可滑动地接收闸门的孔。
17.根据权利要求16所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门限定一个空心部,该 空心部具有至少一个配置用于与凸轮的一部分选择性接触的支承面。
18.根据权利要求17所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个支承面包括一对 相对的支承面。
19.根据权利要求17所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子限定一个中心定位的 配置用于旋转接收凸轮的腔。
20.根据权利要求19所述的旋转式流体驱替组件,其中所述孔具有一个等分所述腔中 心的孔轴线,以及其中所述闸门的一对相对的支承面基本横切于所述孔轴线定位。
21.根据权利要求20所述的旋转式流体驱替组件,其中所述一对相对的支承面沿闸门 的一纵向轴线相互间隔开,且关于所述凸轮轴线彼此相对地定位。
22.根据权利要求17所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个支承面的至少一 部分是弯曲的。
23.根据权利要求16所述的旋转式流体驱替组件,还包括用于使间门在高流体压力下 的扭曲和挠曲最小化的一种装置。
24.根据权利要求23所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子的孔的至少一部分具 有一个圆柱形的横截面形状,以及其中所述间门的至少一部分具有一个与转子的孔互补的 圆柱形的横截面形状。
25.根据权利要求24所述的旋转式流体驱替组件,还包括至少一个密封元件,该至少 一个密封元件安装在阀门的具有所述圆柱形横截面形状的所述至少一部分的外部之上。
26.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在约 0. 0001英寸至约0. 2000英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
27.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在约 0. 0003英寸至约0. 1500英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
28.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在约 0. 0005英寸至约0. 1000英寸之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
29.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在壳 体内表面直径的0. 01%和15. 0%之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
30.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门的远端限定一个槽,且 该旋转式流体驱替组件还包括一个密封组件,该密封组件包括在间门的槽内可移动的至少 一个平面构件。
31.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述密封组件还包括一个偏压 元件,该偏压元件配置为选择性地作用在所述至少一个平面构件上,以维持该至少一个平 面构件的外边缘随着转子旋转而与壳体的内壁表面滑动接触。
32.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述密封组件还包括一种装 置,该装置用于将一个偏压力作用在该至少一个平面构件上,以维持至少一个平面构件的 外边缘随着转子旋转而与壳体的内壁表面滑动接触。
33.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 小于闸门质量的约50%。
34.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 小于闸门质量的约10%。
35.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 小于闸门质量的约2%。
36.根据权利要求30所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 在闸门质量的约至约60%之间。
37.根据权利要求2所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子具有一个第一侧表面 和一个相对的第二侧表面,以及其中所述转子还包括一对端板,该一对端板安装至转子相 应的第一和第二侧表面,且随着转子相应的第一和第二侧表面旋转。
38.根据权利要求37所述的旋转式流体驱替组件,其中所述一对端板中的至少一个限 定一个与该流体腔流体连通的入口。
39.根据权利要求37所述的旋转式流体驱替组件,其中所述一对端板中的至少一个限 定一个与该流体腔流体连通的出口。
40.根据权利要求37所述的旋转式流体驱替组件,其中所述壳体具有一个前表面和一 个相对的后表面,其中所述一对端板中的第一端板的一部分与壳体的前表面的一部分密封 地且可滑动地接触,以及其中第二端板的一部分与壳体的后表面的一部分密封地且可滑动 地接触。
41.根据权利要求40所述的旋转式流体驱替组件,还包括一种装置,该装置用于在第 一端板和壳体前表面之间以及在第二端板和壳体后表面之间提供一种基本上不透流体的 密封。
42.根据权利要求41所述的旋转式流体驱替组件,其中所述用于提供一种基本上不透 流体的密封的装置包括至少一个槽,其限定在该第一和第二端板的每个的外围部分内;以及多个密封件,每个密封件配置为互补地安装在第一和第二端板的一个槽内。42.根据权利要求41所述的旋转式流体驱替组件,其中所述用于提供一种基本上不透 流体的装置包括至少一个槽,其限定在壳体的基本围绕壳体内部空腔的前和后表面中的每个内;以及多个密封件,每个密封件配置为互补地安装在壳体的一个槽内。
43.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,还包括一个密封元件,该密封元件从 壳体的内壁表面上的靠近壳体内壁表面和转子外围表面之间的最小运行间隙的位置的地 方开始,向外延伸,其中该密封元件的一个边缘配置为与转子的外围表面选择性地滑动接 触。
44.根据权利要求43所述的旋转式流体驱替组件,还包括一种装置,该装置用于将壳 体内的密封元件收回,以使得当闸门的远端随着转子旋转而经过密封元件时,密封元件的 边缘位于壳体的内壁表面处或位于壳体的内壁表面之下。
45.根据权利要求1所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门具有一个相对的近端, 以及其中,在第一位置,间门的近端定位在距离转子的外围表面基本为第二距离处,而在第 二位置,闸门的近端定位在距离转子的外围表面基本为第一距离处。
46.根据权利要求45所述的旋转式流体驱替组件,其中随着转子绕转子旋转轴线旋转,所述闸门的近端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。
47.根据权利要求46所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子的至少一部分外围表 面、一部分内壁表面以及靠近间门远端的间门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴 线旋转而改变容积的第一流体腔,以及其中所述转子的至少一部分外围表面、一部分内壁 表面以及靠近间门近端的间门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴线旋转而改变 容积的第二流体腔。
48.根据权利要求47所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门的远端限定与第一流 体腔流体连通的至少一个入口,以及其中所述间门的近端限定与第二流体腔流体连通的至 少一个入口。
49.根据权利要求48所述的旋转式流体驱替组件,还包括一种用于选择性地打开和封 闭位于闸门相应的远端和近端之内的所述至少一个入口的装置。
50.根据权利要求48所述的旋转式流体驱替组件,其中所述壳体具有至少一个与相应 的第一和第二流体腔流体连通的入口。
51.一种旋转式流体驱替组件,包括一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,其中该壳体具有一个相对于等分 内壁表面的一壳体平面横向延伸的壳体纵向轴线;一个转子,其具有一个外围表面且定位在壳体的内部空腔之内,该转子配置为绕与该 壳体纵向轴线不同心的一个转子旋转轴线旋转;以及一个间门,其具有一个远端,该间门与转子可滑动地安装,且可轴向地运动;以及 一种装置,其用于限制闸门的轴向运动,使得随着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的远 端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开,其中所述转子的至少一部分外围表面、一部分内壁表面以及靠近闸门远端的闸门的变 化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴线旋转而改变容积的流体腔。
52.一种旋转式流体驱替组件,包括一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,其中该壳体具有一个相对于等分 内壁表面的一壳体平面横向延伸的壳体纵向轴线;一个转子,其具有一个外围表面且限定一个孔,该孔具有一个在转子的外围表面内延 伸的孔轴线,所述转子定位在壳体的内部空腔之内且配置为绕与该壳体纵向轴线不同心的 转子旋转轴线旋转;以及一个闸门,其具有一个远端,该闸门可滑动地安装在转子的孔内,且被约束为围绕和在 第一伸出位置和第二缩回位置之间沿孔轴线轴向地运动,其中随着转子绕转子旋转轴线旋 转,闸门的远端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开;以及一个凸轮,其绕一凸轮轴线定位在壳体的内部空腔之内,且配置为与闸门的一部分选 择性地接合,以实现闸门围绕和在相应的第一和第二位置之间的轴向运动,其中所述闸门限定一个空心部,该空心部具有至少一个配置用于与凸轮的一部分选择 性接触的支承面,以及其中闸门的远端被约束为在约0. 0001英寸至约0. 2000英寸之间的 约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
53.根据权利要求52所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子限定一个配置用于旋 转接收该凸轮的中心地定位的腔,以及其中所述孔轴线等分所述腔的中心。
54.根据权利要求53所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个支承面包括一对 相对的支承面,以及其中该一对相对的支承面沿闸门的纵向轴线相互间隔,且关于凸轮轴 线彼此相对地定位。
55.根据权利要求54所述的旋转式流体驱替组件,其中至少所述转子的一部分外围表 面、一部分内壁表面以及靠近间门远端的间门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴 线旋转而改变容积的流体腔。
56.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子配置为作用在闸门的 选择部分上,以实现闸门相对于转子外围表面的受约束的轴向运动。
57.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在约 0. 0003英寸至约0. 1500英寸之间的约束范围靠近壳体的内壁表面而间隔开。
58.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述闸门的远端被约束为在约 0. 0005英寸至约0. 1000英寸之间的约束范围靠近壳体的内壁表面而间隔开。
59.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门的远端被约束为在壳 体内表面直径的0. 01%和15. 0%之间的约束范围内靠近壳体的内壁表面而间隔开。
60.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述间门的远端限定一个槽, 以及还包括一个密封组件,该密封组件包括在间门的槽内可移动的至少一个平面构件。
61.根据权利要求60所述的旋转式流体驱替组件,其中所述密封组件还包括一个偏压 元件,该偏压元件配置为选择性地作用在该至少一个平面构件上,以维持该至少一个平面 构件的外边缘随着转子旋转而与壳体的内壁表面滑动接触。
62.根据权利要求60所述的旋转式流体驱替组件,其中所述密封组件还包括一种装 置,该装置用于将偏压力作用在该至少一个平面构件上,以维持至少一个平面构件的外边 缘随着转子旋转而与壳体的内壁表面滑动接触。
63.根据权利要求60所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 小于闸门质量的约10%。
64.根据权利要求60所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 小于闸门质量的约2%。
65.根据权利要求60所述的旋转式流体驱替组件,其中所述至少一个平面构件的质量 在闸门质量的约至约60%之间。
66.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子具有一个第一侧表面 和一个相对的第二侧表面,还包括一对端板,该一对端板安装至转子相应的第一和第二侧 表面,且随转子相应的第一和第二侧表面旋转。
67.根据权利要求66所述的旋转式流体驱替组件,其中所述壳体具有一个前表面和一 个相对的后表面,其中所述一对端板中的第一端板的一部分与壳体的前表面的一部分密封 地且可滑动地接触,以及其中所述一对端板中的第二端板的一部分与壳体的后表面的一部 分密封地且可滑动地接触。
68.根据权利要求67所述的旋转式流体驱替组件,还包括一种装置,该装置用于在第 一端板和壳体前表面之间以及在第二端板和壳体后表面之间提供一种基本上不透流体的 密封。
69.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,还包括一个密封元件,该密封元件从壳体的内壁表面上的靠近壳体内壁表面和转子外围表面之间的最小运行间隙的位置的 地方开始,向外延伸,其中该密封元件的一个边缘配置为与转子的外围表面选择性地滑动 接触。
70.根据权利要求69所述的旋转式流体驱替组件,还包括一种装置,该装置用于将壳 体内的密封元件收回,使得当间门的远端随着转子旋转经过密封元件时,密封元件的边缘 位于壳体的内壁表面处或位于壳体的内壁表面之下。
71.根据权利要求70所述的旋转式流体驱替组件,其中所述密封元件相对于所述壳体 平面以一定角度定位。
72.根据权利要求55所述的旋转式流体驱替组件,其中所述转子的孔具有一个圆柱形 的横截面形状,以及其中所述闸门的至少一部分具有与转子的孔互补的圆柱形的横截面形 状。
73.一种旋转式流体驱替组件,包括一个转子,其具有一个外围表面且具有一个转子轴线;一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,其中该壳体配置为绕与转子轴线 不同心的一个壳体纵向轴线旋转,以及其中所述转子定位在壳体的内部空腔之内;以及一个间门,其具有一个远端,该间门与转子可滑动地安装,且可围绕以及可在一第一位 置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,间门的远端定位在距离转子的外围表面 第一距离处,而在所述第二位置,间门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处,其中 随着壳体绕壳体纵向轴线旋转,闸门的远端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开;其中至少所述转子的一部分外围表面、一部分内壁表面以及靠近闸门远端的闸门的变 化部分限定一个随着壳体绕壳体纵向轴线旋转而改变容积的压缩腔,以及其中所述转子旋 转轴线相对于等分壳体内壁表面的一个壳体平面横向延伸。
74.一种旋转式流体驱替组件,包括一个壳体,其限定一个具有一内壁表面的内部空腔,其中该壳体具有一个相对于等分 内壁表面的一壳体平面横向延伸的壳体纵向轴线;一个转子,其具有一个外围表面且定位在壳体的内部空腔之内,该转子配置为绕与该 壳体纵向轴线不同心的一个转子旋转轴线旋转;一个间门,其具有一个远端,该间门与转子可滑动地安装且可轴向地运动;以及一种装置,该装置约束闸门的轴向运动,使得随着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的远 端被约束为在该壳体内表面直径的0. 01%和15. 0%之间的约束范围内靠近壳体的内壁表 面而间隔开,其中至少所述转子的一部分外围表面、壳体的一部分内壁表面以及靠近闸门远端的闸 门的变化部分限定一个随着转子绕转子旋转轴线的旋转而改变容积的流体腔。
全文摘要
一种旋转式流体驱替组件,其具有一个壳体以及一个定位在壳体内部空腔之内的转子。该转子配置为绕与一个壳体纵向轴线不同心的转子旋转轴线旋转。一个闸门也设置为其可滑动地随转子安装,且可围绕以及可在一第一位置和一第二位置之间轴向运动,在所述第一位置,闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处,而在所述第二位置,闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。随着转子绕转子旋转轴线旋转,闸门的远端被约束为靠近壳体的内壁表面而间隔开。
文档编号F01C1/08GK101918675SQ200880117708
公开日2010年12月15日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年9月26日
发明者G·T·肯普 申请人:托拉德工程学有限责任公司
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