CN102296990A - 改进的压缩气体发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进的压缩气体发动机，包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，所述叶轮的转动周面上设置复数个叶齿，所述叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，在所述叶轮室的内表面上开设有喷气导入槽，所述进气口与所述喷气导入槽相通。采用本发明，能进一步提高压缩气体发动机的动力性能。

Description

改进的压缩气体发动机
技术领域
本发明涉及一种发动机，可安装在陆地上有方向盘的大、中、小型客货轿车、铁路列车、地铁列车、船舶动力、航空动力等所有有行驶速度的动力机械上，属于机械领域。
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、热气，污染环境。为了节省燃料能源，保护地球环境，人类更渴望一种无需燃料消耗，杜绝废气、热气排放、无污染的发动机。
本发明的申请人提出了发明名称为“风气发动机即采用风力气压取代燃料能源的发动机”、公开号为CN1828046的中国专利。该发明公开了一种风气发动机及机动车，包括至少一个叶轮室、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，该发明的主要特点在于在叶轮室上设置了用于接收外部风阻气流的进风口和设置喷气系统。通过设置接收外部风阻气流的进风口，可以将动力机械在行驶过程中所遇到的风阻气流直接加以利用，变阻力为动力。通过设置喷气系统，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。
进一步地，发明人又提出了一种申请号为200780030483.8、发明名称为组合式风气发动机及机动车。该发明的主要特点是分别设置独立结构的压缩气体发动机和风阻发动机，可根据压缩气体的流速高、相对集中，而风阻气流的流速低、相对分散的特点，可以分别有针对性地对叶轮、叶片进行优化设计，以使压缩气体和风阻气流能够更好地配合使用。
但是，这种新型的以压缩空气作为动力的新能源汽车仍还有大量的技术工作要做。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是进一步提高压缩气体发动机的动力性能。
实现上述目的的技术方案：
一种压缩气体发动机的叶轮室，包括开设有至少一个进气口和至少一个排气口的叶轮室，所述叶轮室的内表面上开设有喷气导入槽，所述进气口与所述喷气导入槽相通。
一种改进的压缩气体发动机，包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，所述叶轮上设置叶齿，所述叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，在所述叶轮室的内表面上开设有喷气导入槽，所述喷气导入槽与进气口相通。
进一步地，所述叶轮室上开设有至少一组进气口，所述进气口对应设置各自独立的喷气导入槽。
进一步地，所述叶轮室上开设的排气口与叶轮室切线方向之间的夹角小于90度。
进一步地，所述喷气导入槽的跨度大于两个相邻叶齿之间的距离。
进一步地，在叶轮室的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气导出槽，所述排气导出槽与所述排气口相通。
进一步地，所述喷气导入槽未端与相邻的排气导出槽之间的距离大于两个相邻叶齿之间的距离。
进一步地，所述排气导出槽的宽度与叶轮的宽度基本相一致。
进一步地，包括至少两级所述改进的压缩气体发动机，前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，每一级叶轮通过转轴输出动力。
进一步地，所述每一级叶轮共轴装设在同一转轴上。
进一步地，所述前一级叶轮室上的排气口直径是前一级叶轮室上进气口直径的2～10倍，所述后一级叶轮室上的排气口直径是后一级叶轮室上进气口直径的2～10倍，所述后一级叶轮室上的进气口的直径不小于所述前一级叶轮室上的排气口的直径。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：
通过设置喷气导入槽，能够更有效地将压缩气体引导作用于叶齿端部所期望的叶面位置，提高压缩气体发动机的动力性能。
将喷气导入槽的长度设计成至少大于两个相邻叶齿间距离，可以通过一个进气口同时对两个以上的叶齿作功，提高发动机的动力性能。
通过设置多条喷气导入槽，每一进气口对应设置各自独立的喷气导入槽，一是避免了从不同进气口进入的压缩气体之间的相互干扰问题，二是有利于更精确地引导从各进气口喷入的压缩气体直接作用于所希望的叶齿端部的叶面位置。
通过排气导出槽的宽度与叶轮的宽度设计成基本相一致，可以顺利地将叶轮的宽度范围内作功后的气体及时地排出。
通过将喷气槽未端与最近的排气导出槽之间的距离设置成大于两个相邻叶齿之间的距离，可以防止刚喷入的气体直接从排气导出槽排出。
附图说明
图1是一种改进的压缩气体发动机的结构示意图。
图2是图1中叶轮室的剖视结构示意图。
图3是图2中叶轮室的A-A剖视结构示意图。
图4是图2中叶轮室的B-B剖面结构示意图。
图5是图2中叶轮室的C-C剖视结构示意图。
图6是图1中叶轮的剖视结构图。
图7是另一种改进的压缩气体发动机的结构示意图。
图8是图7中叶轮室的局部结构放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例一、一种压缩气体发动机，如图1-6所示，包括叶轮室10和叶轮20。叶轮室10上对称开设有三组进气口、三组喷气导入槽、三组排气口和三组排气导出槽13。
每一组进气口包括四排，每排进气口有五个，共计20个进气口12，沿叶轮室10的厚度方向排列，各进气口12与叶轮室10的周面切线方向之间具有相同的倾斜角度α，倾斜角度α小于90度，以便使喷入的气体能够有效作用于叶轮20端部的叶齿21上，推动叶轮20转动。在叶轮室10的内表面上开设有三组喷气导入槽，每组喷气导入槽包括五个各自独立的喷气导入槽11，图2所示是五个各自独立的喷气导入槽11处于展开状态时的结构示意图。图4所示是叶轮室10上的喷气导入槽11的横向截面结构放大示意图。图1给出了处于相同厚度位置时的叶轮室10的四个进气口12与对应的喷气导入槽11连通的结构示意图。喷气导入槽11的跨度大于两个相邻叶齿之间的距离。叶轮室10上开设的排气口14与叶轮室10的周面切线方向之间的夹角β小于90度。其中，每一组排气口由9*10个具有相同倾斜角度β的排气口14组成。为了能够顺畅地进行排气，在叶轮室10的内表面上开设与叶轮室10的中心轴线平行的排气导出槽13，每一组排气口对应开设一个排气导出槽13，每组的各排气口14与排气导出槽13相通，排气导出槽13的宽度与叶轮20的宽度基本相一致。喷气导入槽11未端与相邻的排气导出槽13之间的最短距离大于两个相邻叶齿之间的距离。
叶轮20的周面上具有复数个等分设置的叶齿21和位于叶齿21两侧的侧板23，叶轮20的周面上的叶齿21与叶齿之间的两侧侧板23构成复数个工作腔22，装设叶轮20的叶轮室10的内表面与各工作腔22构成能够相对密封从压缩气体喷入孔12喷入气体的复数个气室，当暂存有压缩气体的工作腔22转动到缩气体排出孔14所在的位置时，工作腔22内的压缩气体经压缩气体排出孔14向外喷射作功，进一步推动叶轮20动转。排气口14的倾斜角度β应能够使当压缩气体从排气口14释放时能够更有效地反作用于叶齿21作功，进一步推动叶轮输出动力。
实施例二、一种压缩气体发动机，如图7和8所示，包括叶轮室100和装设于叶轮室100内的叶轮200。叶轮室100上对称开设有三组进气口、三个喷气导入槽104、三个排气口103和三组排气导出槽103。
为了提高动力性能，使喷入的压缩气体集中、有效作用于叶轮200的叶齿端部所希望的叶面位置，在叶轮室100的内表面上开设有沿转动周面设置的、与进气口101相通的喷气导入槽104，每一组进气口101都接入对应设置的喷气导入槽104内。接近进气口101时的喷气导入槽104深而宽，远离进气口101时的喷气导入槽104浅而窄(图7)，喷气导入槽104的长度大于两个相邻叶齿203之间的距离L，使得从喷气导入槽110喷出的压缩气体同时作用于二个或两个以上的叶齿203上，以提高压缩气体发动机的动力性能。
在叶轮室100的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气导出槽103，排气导出槽103与排气口102相通。为了更好的排气，排气导出槽103的宽度与叶轮200的厚度基本相一致。
为了防止漏气，避免刚喷入的气体直接从排气导出槽103排出，喷气导入槽104未端与最近的排气导出槽103之间的距离应大于两个相邻叶齿之间的距离L。
叶轮200的周面上具有复数个等分设置的叶齿203和位于叶齿203两侧的侧板201，叶轮200的周面上的叶齿203与叶齿之间的两侧侧板201构成复数个工作腔202，装设叶轮200的叶轮室100的内表面与各工作腔202构成能够相对密封从压缩气体喷入孔101喷入气体的复数个气室，当暂存有压缩气体的工作腔202转动到压缩气体的排气导出槽103所在的位置时，工作腔202内的压缩气体经排出孔101向外释放压缩气体作功，进一步推动叶轮200动转。

Claims (10)

1.压缩气体发动机的叶轮室，包括开设有至少一个进气口和至少一个排气口的叶轮室，其特征在于：所述叶轮室的内表面上开设有喷气导入槽，所述进气口与所述喷气导入槽相通。
2.根据权利要求1所述的压缩气体发动机的叶轮室，其特征在于：所述叶轮室上对称开设有至少三组进气口，各进气口对应设置各自独立的喷气导入槽。
3.根据权利要求1或2所述的压缩气体发动机的叶轮室，其特征在于：所述叶轮室上开设的排气口与叶轮室切线方向之间的夹角β小于90度。
4.根据权利要求1或2所述的压缩气体发动机的叶轮室，其特征在于：所述叶轮室的内表面上开设有与叶轮室的中心轴线平行的排气导出槽，所述排气导出槽与所述排气口相通。
5.一种改进的压缩气体发动机，包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，所述叶轮的转动周面上设置复数个叶齿，所述叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，其特征在于：在所述叶轮室的内表面上开设有喷气导入槽，所述进气口与所述喷气导入槽相通。
6.根据权利要求5所述的改进的压缩气体发动机，其特征在于：所述叶轮室上对称开设有至少三组进气口，各进气口对应设置各自独立的喷气导入槽。
7.根据权利要求5所述的改进的压缩气体发动机，其特征在于：其特征在于：所述叶轮室上开设的排气口与叶轮室切线方向之间的夹角β小于90度。
8.根据权利要求5-7任意一项权利要求所述的改进的压缩气体发动机，其特征在于：所述喷气导入槽的跨度大于两个相邻叶齿之间的距离。
9.根据权利要求5-8任意一项权利要求所述的改进的压缩气体发动机，其特征在于：在叶轮室的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气导出槽，所述排气导出槽与所述排气口相通。
10.根据权利要求9所述的改进的压缩气体发动机，其特征在于：所述喷气导入槽未端与相邻的排气导出槽之间的距离大于两个相邻叶齿之间的距离。
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