NO822528L - Roterende kompressor. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en" roterende kompressor i hvilken forbrenningsprosessen kan være av dieseltype, forbrennings-motortype eller gassmotortype.

Hovedvanskeligheten ved eksisterende rotasjonsmotorer og roterende kompressorer angår disses tetning. I alle rotasjonsmotorer som er konstruert og bygget hittil, be-veger de roterende stempler seg i rom som ikke er begrenset, av omdreiningsflater. Tetningene er tvunget til å følge rom-mets profil. Det er lett å forstå at jo mer formen avviker fra formen på en sylinder, jo vanskeligere blir tetningen.

Et formål med oppfinnelsen er å gjøre beholderen helt sylindrisk, hvilket vil forenkle problemet med tetningene betydelig.

I konvensjonelle motorer og kompressorer av to-eller fire-taktstype, som benytter veiv- og veivstangsysternet, er det på den annen.side alltid en faseforskyvning mellom det øyeblikk da forbrenningen finner sted og detøyeblikk da den energi som utløses av forbrenningen, kan nyttiggjøres, hvilket er en iboende egenskap ved veiv- og veivstangsystemet. I det øyeblikk da forbrenningen finner sted, er med andre

ord presset på stempelet maksimalt og veivstangen er praktisk talt en rettlinjet forlengelse av veiven. Motorens eller kompressorens dreiemoment er derfor praktisk talt lik null.

I den roterende kompressor ifølge oppfinnelsen er på den

annen side dreiemoment tilgjengelig så snart forbrenningen (eksplosjonen) finner sted, og dette dreiemoment avhenger utelukkende av de termodynamiske lover for gasser. En meget stor fleksibilitet kan derfor forventes av denne kompressor.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en roterende kompressor omfattende en stasjonær, sylindrisk, ytre kappe og en stasjonær, sylindrisk indre kappe som er beliggende i den ytre kappe og er koaksial med denne, hvilken kompressor er kjennetegnet ved at den omfatter minst to sammenkoplede stempelanordninger som er roterbart montert rundt den indre kappe og er i gasstett kontakt med de ytre og indre kapper, en drivaksel som er koplet til stempelanordningene, minst to svingventiler som er svingbart montert på den ytre kappe og er tilbaketrekkbare fra en stilling i hvilken de er i gasstett inngrep med den indre kappe,* inn i den ytre kappe og omvendt, innløpsventilanordninger som er knyttet til den ytre kappe , innløpsventilanordninger som er knyttet til den indre kappe, og et trykkluft- eller trykkgassutløp som er koaksialt med kappene, for å sammenkople den indre kappe med en ønsket krets eller tank.

I den roterende kompressor ifølge oppfinnelsen er den indre kappe gjort hul og tjener som kammer for forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding under trykk. Gasstrykket i kammeret for forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding under trykk oppnås ved overføring til det nevnte kammer av gassfyllinger som er blitt komprimert av det roterende stempel i løpet av dettes syklus, som likner firetaktssyklusen, idet det nevnte kammer restaurerer forbrenningsgassen eller det forgassede brennstoff før forbrenningen finner sted.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i tilknytning til et antall utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et langsgående snitt av en rotasjonsmotor bygget i overensstemmelse med oppfinnelsen, etter den brukne linje CDEFGH på fig. 2, fig. 2 viser et tverrsnitt av motoren etter linjen A - B på fig. 1, fig. 3 viser et skjematisk perspektivbilde av det roterende stempel i motoren på fig. 1 og 2, uten tetninger, fig. 4 - 7 er skje-matiske tverrsnitt som viser bevegelsen av det roterende stempel, fig. 8-12 viser

idealiserte diagrammer av prosessen med overføring av forbrenningsgasser eller forgasset brennstoffblanding til trykkammeret/fig. 13 viser et skjematisk perspektivbilde av en alternativ utførelse av det roterende stempel, og fig. 14 - 18 viser tverrsnitt som svarer til tverrsnit-tene på fig. 4-7, men som angår en roterende kompressor.

Slik det fremgår av fig. 1 og 2, er en rotasjonsmotor ifølge oppfinnelsen oppbygget av en ytre sylindrisk kappe 1 som omslutter et likeledes sylindrisk, koaksialt, hult legeme 2, og mellom denne kappe og det hule legeme er anordnet et roterende stempel 3 som også har sylindrisk og hul form, slik at det er i stand til å rote-re om den felles akse for sammenstillingen.

Den ytre kappe 1 med dennes deksel 1' og det indre hule legeme 2 er solid sammenføyd ved hjelp av to kiler 4. Det roterende stempel 3 hviler på det hule legeme ved hjelp av kulelagire^5 eller liknende, idet under-støttelsen er direkte ved den bakre ende mens det ved den fremre ende er'innskutt et stempeldeksel 3' som virker som lagerunderstøttelse. Ved den bakre ende er et kulelager 6 eller liknende anordnet mellom den ytre..kappe og stempelets forlengelse.

Det roterende stempel 3 er på innsiden og utsi-den forsynt med sirkulære tetninger 7 henholdsvis 8 som hviler mot henholdsvis det indre, hule legeme 2 og den ytre kappe 1. Hva det roterende stempel angår, er dette i sin yttervegg (fig. 3 ) forsynt med to bortskårne partier eller åpninger 9, 10 som er innbyrdes adskilt av langsgående elementer 11 henholdsvis 12 .på sideveggen, av hvilke den ene sideflate 11' henholdsvis 12' utgjør stemplets aktive flater,, dvs. de flater som vil være i kontakt med gassene under disses ekspansjonsfase. Disse langsgående elementer av sideveggen er forsynt med langsgående, indre tetninger 7' og ytre tetninger 8' (se fig. 2).

Det indre kammer 2' som er dannet av det hule legeme 2, er et kammer som trykksettes av forbrenningsgassen (f.eks. luft) eller av den forgassede brennstoffblanding (f.eks. luft - bensin). Dette kammer, som kan være alveoleformet, omslutter aksialt en kamaksel 13 som drives av og roterer med samme hastighet som det roterende stempel 3 og som styrer fire innløpsventiler som er anordnet i det hule legeme, henholdsvis innførings- eller inn-løpsventilene 14, 14' og restaurerings- eller tilbake-føringsventilene 15, 15' for forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding. Disse ventiler står i forbindelse med kamrene som er dannet av åpningene 9, 10. Det indre kammer 2' skal gjøres tett.

Den ytre kappe har to innløpsventiler 16, 17 for forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding og to utblåsnings- eller utløpsventiler 18, 19 for de forbrente og ekspanderte gasser, og som også står i forbindelse med åpningene eller kamrene 9, 10. Disse ventiler styres ved hjelp av kammer som ikke er vist på tegningene. Videre understøtter den ytre kappe to svingjrentiler 20, 21 (fig. 2) som styres mekanisk av selve det roterende stempel (mekanismen ikke vist) og rager inn i de bortskårne partier av stempelet. Disse svingventiler eller bevegelige sylinder-lokk eller topplokk 20, 21 er også forsynt med tetninger som ikke er vist på fig. 1 og 2.

Det hule, indre legeme 2 og den ytre kappe 1 er avkjølt ved hjelp av vannkretsløp 22, 23.

På fig. 1 og 2 er som nevnt vist både indre ventiler 14 og 14', 15 og 15' og en kamaksel 13. Eksistensen av disse ventiler og denne kamaksel letter forståelsen av prinsippet, men det er åpenbart mulig å erstatte disse "ventiler og kamaksel" ved hjelp av en "fordelerhylse"

som er forsynt med porter. Denne løsning med indre por-

ter er egentlig mekanisk mer elegant, men for å lette forståelsen av prinsippet vil likevel ventiléne og kamakselen

bli bibeholdt i den etterfølgende forklaring av motorens virkemåte.

Idet de forskjellige inngående elementer i ro-tas jonsmotoren ifølge oppfinnelsen er blitt beskrevet, skal virkemåten for det roterende stempel nå beskrives under henvisning til rekkefølgen av diagrammer på fig. 4 - 7. Selv om funksjonsprinsippet for rotasjonsmotoren ifølge oppfinnelsen er helt forskjellig fra prinsippet for den tradisjonelle firetakts-motor, er det mulig å finne igjen de fire takter. På de nevnte figurer indikerer en pil som viser rotasjonsretningen, samtidig den momentane posisjon av det roterende stempel. I den etter-følgende beskrivelse regnes vinklene i forhold til den vertikale linje, ved deisende nær den øvre svingventil.

I diagrammet på fig. 4 er det roterende stempel vist 30° forbi sitt utgangs- eller begynnelsespunkt. Motoren antas å ha nådd sin normale gangtilstand, hvilket betyr at det er tillatt fra starten at forbrente og ekspanderte gasser er til stede, hvilket er representert i diagrammet som små kryss.

Innløpsventilene 16, 17 er åpne og utløpsventi-lene 18, 19 er også åpne. Alle ventiler 14, 14', 15, 15' i det indre kammer 2'er lukket. Det indre kammer 2'vil være satt under trykk, og det trykk som for øyeblikket hersker i dette kammer, settes lik P (forløpet og verdien av denne trykksetting vil bli beskrevet senere). Forbrenningsgassene eller de forgassede brennstoffgasser er representert ved prikker, idet tettheten av disse symbolsk indikerer trykket. Forbrenningsgassene i det indre kammer 2'er under trykk og tettheten av prikkene er vesentlig større.

I løpet av sin rotasjon frem til 180°7mens inn-løpsventilene er.åpne, danner stempelet et vakuum mellom det indre kammer 2' og den ytre kappe 1, hvilket vakuum fylles av forbrenningsgassen (for eksempel luft) eller av den forgassede brennstoffblanding. Da videre utløpsven-tilene er åpne, er det lett å forstå at utløpsgassene drives ut av det roterende stempel.

I diagrammet på fig. 5 har det roterende stempel rotert 180°, idet svingventilene 20, 21 tidligere er blitt løftet opp. Både utløpsventilene 18, 19 og innløpsventi-lene 16, 17 er lukket. De forbrente og ekspanderte gasser er blitt drevet ut og hele det frie rom mellom det indre kammer 2 og den ytre kappe 1 er fylfct av forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding som for øyeblikket tilnærmet har atmosfærisk trykk. Så langt er to ladninger av forbrenningsgass eller forgasset brennstoffgass blitt oppsugd. Trykket i det indre kammer har fremdeles verdien P.

I diagrammet på fig. 6 avdekker det roterende stempel de såkalte tilbakeføringsventiler 15, 15' etter lukningen av svingventilene 20, 21. "Disse ventiler er tidligere blitt åpnet noen få grader før stempelet avdekker disse fullstendig (åpnings-forstilling). Forbrennings-gasséne eller de forgassede brennstoffgasser fyller de tomme rom mellom de nevnte svingvsntiler og de aktive flater 11', 12' av stempelet. Disse to rom øker etter hvert som stempelets rotasjon fortsetter, og trykket i disse rom er teoretisk det samme som trykket i det indre kammer. Dersom volumet av det indre kammer 2 er betydelig større enn de to rom mellom svingventilene og de aktive flater av stempelet, og dersom ventilene er riktig dimensjonert for å oppnå et minimalt trykkhøydetap, vil i virkeligheten trykket variere bare svakt £<e>variable rom mellom svingventilene og de aktive flater av det roterende stempel.

Når volumene av forbrenningsgass eller forgasset brennstoffgass mellom de to svingventiler 20, 21 og de aktive flater 11<*>og 12' av det roterende stempel vil. være tilstrekkelige (disse volumer vil være bestemt ved bereg-ning) til å sikre en fullstendig forbrenning av brenn-stoffet, vil ventilene 15, 15* lukke. I dette øyeblikk, i det tilfelle at de innførte fyllinger er forbrenningsgass, vil innsprøytingen av to brennstoffyllinger inn-treffe, hvilken innsprøyting reguleres ved hjelp av en innsprøytingspumpe. Forbrenningen startes enten ved . hjelp av tennplugger, eller slik som i en dieselmotor, dvs. ved umiddelbar forbrenning i overensstemmelse med kompressjonsforholdet. I det tilfelle at de innførte fyllinger består av forgasset brennstoffcflanding, vil eksplosjonen bli startet bare ved hjelp av tennplugger.

Diagrammet på fig. 6 viser begynnelsen av forbrenningen. Det areal som er skravert med ruter, repre-senterer den antente forbrenningsgass eller brennstoffblanding. Ekspansjonene på grunn av økningen i gassenes varmeinnhold eller entalpi frembringer det første arbeids-slag eller den første arbeidstakt av det roterende stempel, og ved sin rotasjon komprimerer stempelet de to nye fyllinger av brennstoffgass eller forgasset brennstoffgass.

Det indre kammer 2' taper noe trykk som bare ut-gjør en liten brøkdel av verdien av trykket P. Dette trykktap i det indre kammer settes lik Ap, slik at trykket i det indre kammer i diagrammet på fig. 6 beløper, .seg til P - Ap.

Diagrammet på fig. 7 illustrerer det roterende stempel mot slutten av ekspansjonene, så vel som mot slutten av kompresjonene av forbrenningsgass eller forgasset brennstoffgass. I dette øyeblikk (etter 320° rotasjon av det roterende stempel) åpner innløpsventilene mot det indre, kammer 2'. De komprimerte fyllinger av f orbrenningsgass eller brennstoffblanding blir deretter presset inn i det nevnte indre kammer.hvis trykk dermed økes med Ap, slik at trykket i.det indre kammer nå beløper seg til P - Ap + Ap = P, hvilket er det trykk som opprinnelig hersket i det indre kammer.

Ved det tidspunkt som følger etter diagrammet på fig. 7 er man tilbake til den stilling som er symbolsk vist i diagrammet på fig. 4, slik at en ny syklus kan starte. Det vil innses at to forbrenninger opptrer for hver omdreining av det roterende stempel. To fyllinger av brenn-stof fgass eller forgasset brennstoffgass er også blitt innført for hver omdreining av det roterende stempel.

I det som er angitt i det foregående, ble det antatt at trykket i det indre kammer varierte mellom P og P - Ap. Prinsippet viser at dette trykk holdes oppe av motoren selv i løpet av de beskrevne sykluser.

I begynnelsen, med motoren i stillstand, er trykket i det indre kammer lik atmosfæretrykket.

I alle de foregående diagrammer er det blitt antatt at normale gangforhold er blitt oppnådd. Det ble antatt at trykket i det indre kammer var "P". Dette trykk "P" svarer nemlig til trykket ved slutten av kompresjons-syklusen.

Etableringen av dette trykk i det indre kammer skal nå undersøkes. Før motoren startes, beløper trykket i det indre kammer seg til atmosfæretrykk. I det følgende skal forløpet for automatisk tilveiebringelse av overtrykk i det indre kammer undersøkes, og for dette formål dannes følgende definisjoner:

V , : volum av det indre kammer

ch

t : kompresjonsforholdet

V3: volumene ved slutten av kompresjonen

Videre antas at:

<V>ch<kV>3

De benyttede symboler trenger en forklaring:

- V ^ er det indre volum av det indre kammer, dvs. det volum hvor de komprimerte gasser lagres. - x er kompresjonsforholdet som bestemmer åpningen av ventilene 14 og 14'. Åpningstiden for ventilene 14 og 14<*>vil være den samme som for ventilene 15 og 15<*>. Kompresjonsforholdet bestemmer også åpningstiden for ventilene 14, 14' og 15, 15', og dette for en gitt rotasjons-hastighet. Det innses således at kompresjonsforholdet også bestemmer lukningstidspunktet for ventilene 15 og .15' . - er volumene ved slutten av kompresjonen. Ved normale gangforhold, når trykket av den gass som er innelukket mellom stempelet og svingventilene, i løpet av kompre-sjonsfasene nærmere seg trykket i det indre kammer, åpner ventilene 14 og 14'. I det behandlede eksempel er volumet V^summen av to masser av forbrenningsgass eller forgasset brennstoffgass som komprimeres mellom stempelet og svingventilene like før åpningen av ventilene 14 og 14'. Volumet V 3 kan sammenliknes med gassvolumet ved slutten av kompresjonstakten i de konvensjonelle stempel-motorer. - k er forholdet mellom volumet av det indre kammer og volumet ved slutten av kompresjonen.

For å bestemme prosedyren for tilveiebringelse av overtrykk i det indre kammer, velges for eksempel: dvs.

Overføringen av komprimert gass er vist ideali-sert i diagrammene på fig. 8-12: - I diagrammet på fig. 8 er gassmassene ved slutten av kompresjonen, ventilene 14 og 14' er i ferd med å åpne og ventilene 15 og 15' er lukket. - I diagrammet på fig. 9 er ventilene 14 og 14' åpne, den komprimerte gass overføres til det indre kammer og ventilene 15 og 15' er lukket. - I diagrammet på fig. 10 er den første overføring nå full-ført og ventilene 14, 14' og 15, 15' er lukket.

- I diagrammet på fig. 11 er.ventilene 14, 14' lukket

mens ventilene 15 og 15' er åpne. Overføringen starter i den andre retning. - I diagrammet på fig. 12 er overføringen i "reversretning" for øyeblikket fullført, og ventilene 14, 14' og 15, 15' er lukket.

Trykktapene vil ikke bli tatt i betraktning i denne prosess for trykksetting av det indre kammer.

La oss anta som utgangstilstand at P = P atm. i det indre kammer og undersøke utviklingen i løpet av den første omdreining av det roterende stempel:

- Diagram fig. 8, termodynamikken for gasser foreskriver at trykket i volumet V-j beløper seg til

hvor pg er det opprinnelige trykk i den adiaba-tiske kompresjonstransformasjon. I det forelig-gende tilfelle antas at pg = p atm. = 1 kg/cm 2.

- Diagram fig. 9, trykket øker i det indre kammer.

- Diagram fig'. 10, trykket i det indre kammer beløper seg til tilnærmet

(som den første tilnærmelse antas at gasstemperaturen er konstant) - Diagram fig. 11, overføringen i reversretning starter hvorved trykket i det indre kammer avtar. - Diagram fig: 12, trykket i det indre kammer beløper seg til

Andre omdreining:

- Diagram fig. 8, pc^= 4,595 kg/cm<2>

- Diagram fig. 9, pch> 4,595 kg/cm<2>

- Diagram fig. 10, pch = 4,595 + 6,126 = 10,721 kg/cm<2>

3o

- Diagram fig. 12, pch= —^- 10,721 = 8,040 kg/citr Tredje omdreining:

- Diagram fig. 8, pc^= 8,040 kg/cm<2>

- Diagram fig. 10, pch= 8,040 + 6,126 = 14,166 kg/cm<2>

- Diagram fig. 12, pch= —3 14,166 = 10,625 kg/cnr o Fjerde omdreining: - Diagram fig. 8, pc^= 10,625 kg/cm<2>,

- Diagram fig. 10, pch= 10,252 + 6,126 = 16,751 kg/cm<2>

37- Diagram fig. 12, pch= —^ 16,751 = 12,563 kg/cn<r>Tyvende omdreining:

- Diagram fig. 8, pch= 18,300 kg/cm2

- Diagram fig. 10, pch= 18,300 + 6,126 = 24,426 kg/cm<2>

- Diagram fig. 12, pch= —|- 24,426 = 18,319 kg/cm<2>

Det kan således innses at man nærmer seg grensen for trykket i det indre kammer. I virkelighetenvarierer trykket i det indre kammer mellom 18,38 kg/cm 2 og 18,38 + 6,126 kg/cm 2, hvorved disse verdier er grensene for et

uendelig'.antall omdreininger av stempelet, og man kan konkludere med følgende lov:

Likheten oppnås for et uendelig antall omdreininger, men det innses at etter 20 omdreininger, når man starter motoren, er trykkene i det indre kammer innenfor 0,30 % av sine grenseverdier.

Det kan også innses at en høyere verdi for "k" bringer grenseverdiene som er gitt ved ovenstående formel, nærmere sammen.

Med andre ord, jo større volumet av det indre kammer er sammenliknet med volumet Vg, jo mindre er trykk-variasjonene i det indre kammer i løpet av normal gange for motoren, og jo lenger tid vil det ta å danne overtrykk i eller trykksette det indre kammer. Trykksettingstidene for det indre kammer er i virkeligheten forholdsvis korte. Man finner nemlig at dersom stempelet roterer med 600 omdr. pr. min. under sin startperiode, vil det kreves 2 sek. for å nå kammerets trykk (innenfor 0,3 %, 20 omdreininger).

I den øvre grense for trykket,

er leddet

nøyaktig det som er definert som "Ap".

For startperioden er det også mulig å heve trykket i det indre kammer øyeblikkelig ved forbindelse med en hjelpetank som inneholder forbrenningsgass eller forgasset brennstoffblanding med et passende trykk.

En rotasjonsmotor som er bygget i overensstemmelse med oppfinnelsen, har enkel konstruksjon. Alle hoveddelér, såsom det roterende stempel, det indre kammer, den ytre kappe og svingventilene er omdreiningslegemer. Fabrikasjonen av disse krever ikke noe spesialisert maski-neri. Antall deler er videre meget begrenset.

Motoren er alltid balansert. Påkjenningene opp- . trer i virkeligheten samtidig på de aktive flater av det roterende stempel.

Motoren har stor fleksibilitet. Så snart forbrenning finner sted, er motordreiemoment tilgjengelig, og dette motordreiemoment avhenger utelukkende av de termo-dymamiske lover for gasser.

Under undersøkelsen av syklusen ble det innsett at to eksplosjoner eller forbrenninger inntreffer for hver omdreining, hvilket er det omvendte av hva som hender i den konvensjonelle firetaktsmotor i hvilken en eneste eksplosjon inntreffer for annenhver omdreining av veiv-akselen. Effekten for en gitt kubikk-kapasitet blir følge-lig multiplisert med fire. Med en rotasjonsmotor ifølge oppfinnelsen er det imidlertid mulig å oppnå kraftig øket effekt på grunn av at det roterende stempel kan forsynes med et stort antall grener og ikke bare to som vist på

fig. 1-7. Kompresjons- og ekspansjons-taktene eller -slagene er direkte proporsjonale med diameteren av det roterende stempel. Jo større denne diameter er, jo større vil antall grener være, samtidig som man likevel bibeholder akseptable slag for kompresjoner og ekspansjoner. Det innses således at en motor med fire grener vil forårsake seksten eksplosjoner i løpet av to omdreininger, og ut-trykt på en mer generell måte vil antallet eksplosjoner være kvadratet av antall grener.

Dersom man setter:

n c: antall forbrenninger i løpet av to omdrei ninger

n^: antall grener i det roterende stempel,

får man følgende lov:

*c = (nb)<2>

Antall ventiler i motoren må også undersøkes.

Man har innsett at en rotasjonsmotor med to grener krever 2x4=8 ventiler (eller 4 ventiler + 4 porter), idet ut-trykket ventil er benyttet i videste mening. Dette antall er på ingen måte overdrevet, da den også har .fire forbrenninger for hver to omdreininger. For å frembringe fire forbrenninger for hver to omdreininger, krever en konven-sjonell firetaktsmotor fire sylindre med to ventiler i hver, hvilket også gir totalt åtte ventiler.

I det følgende skal undersøkes hva antall ventiler blir når antall grener i stempelet øker. Et stempel med tre grener vil frembringe ni forbrenninger for to omdreininger (nc= ^j-,)2) og krever 2 x 6 = 12 ventiler (eller 6 indre ventiler + 6 ytre porter). Et stempel med fire grener forårsaker seksten forbrenninger i løpet av to omdreininger og krever 2 x 8 = 16 ventiler (eller 8 ventiler + 8 porter). For et stempel med fem grener blir antall ventiler lik 20, og 25 forbrenninger frembringes for hver to omdreininger. Det kan innses at det totale antall ventiler blir lik antallet forbrenninger i løpet av to omdreininger for et antall grener lik fire, og at det blir mindre enn antall forbrenninger i løpet av to omdreininger når antall grener økes ytterligere. Ut fra det foregående kan man utlede loven som bestemmer antall ventiler og antall grener.

I det følgende benyttes betegnelsene

ng: totalt antall ventiler

nQ: antall forbrenninger pr. to omdreininger

n^: antall grener i stempelet.

Man får da:

. eller også, da nc= (n^)2

Dersom man nå sammenlikner med den konvensjonelle firetaktsmotor>finner man at antall ventiler i den konvensjonelle firetaktsmotor er lik det doble av antall sylindre, dvs. det doble av det antall forbrenninger som frembringes for hver to omdreininger. Dersom man setter n* lik antall ventiler i den konvensjonelle firetaktsmotor, får man:

Dersom man nå ønsker å gjøre en sammenlikning, må ncnødvendigvis være minst lik 4 (n^= 2 er virkelig det minimale), og man finner da at hvor likheten oppnås for nc= 4 (nfa = 2). Ovenstående ulikhet øker med antall grener. Det skal også bemerkes at for

For et antall grener som overstiger 4, er antall ventiler mindre enn antall forbrenninger frembrakt i løpet av to omdreininger. Slik er lovene som bestemmer antall ventiler 'i rotasjonsmotoren ifølge oppfinnelsen.

På den annen side er det mulig å øke effekten av rotasjonsmotoren ytterligere og å sikre en større regel-messighet av-motorens dreiemoment og følgelig å redusere svinghjulmassen, ved å fremstille stempelet slik at det er dobbelt, tredobbelt osv. På fig. 13 er vist et skjematisk perspektivbilde av et dobbelt stempel 30 hvilket betyr at i dette stempel er åpningene 9<1>og 10' i den ene halvdel av stempelet forskjøvet 90° i forhold til åpningene 9, 10

i den andre halvdel av stempelet. Det samme gjelder selv-sagt for grenene 31, 32 i forhold til grenene 11, 12.

Det vil innses at det ville ikke gå utenfor opp-finnelsens ramme å erstatte det ene eller det andre element med en ekvivalent. I denne henseende kan adskillelsesmeka-nismen som oppnås ved hjelp av svingventilene, konstrueres på forskjellig måte, og alle mekanismer som utfører samme funksjon som svingventilene, er akseptable. På liknende måte kunne innløpene og utløpene tilveiebringes ved hjelp av porter.

Ved eliminasjon av visse :elementer kan motoren omdannes til en kompressor for fluida.

De endringer som må utføres for dette formål på fig. 1, 2 og 4 - 7, er følgende: ventilene 18 og 19 eli-mineres og ventilene 16 og 17 erstattes på sine steder av porter 43 og 44 (se fig. 14 - 18) som er konstant åpne og som kalles innløpsporter for det fluidum som skal komprimeres. 'De såkalte tilbakeføringsventiler 15 og 15' eli-mineres, ventilene 14 og 14' forblir eller erstattes av et hylsesystem 40 som er forsynt med porter 41 og 42, hvor hylsen er i ett stykke med stempelet og roterer med dette. Det indre kammer 2', som er uten bevegelse, er også forsynt med to porter 41' og 42'. Det komprimerte fluidum evakueres eller drives ut aksialt gjennom en kanal ved den ende som ligger nær kulelageret 5 (fig. 1) (denne utløpskanal er ikke vist på noen av tegningene).

Kompressorens syklus fremkommer som følger, idet det antas at normale gangforhold er blitt oppnådd. På fig.

14 er stempelet 3 ved utgangspunktet for sin rotasjon. Svingventilene 20 og 21 er løftet opp og rommet mellom den ytre kappe 1 og det indre hule legeme 2 er fullt av fluidum med et trykk som ligger nær atmosfæretrykket, forut-satt at tilførselstrykket til kompressoren er atmosfæretrykk.

På fig. 15 er stempelet vist 30° forbi sitt ut-gangspunkt, idet kompresjonene så vel som innføringene er startet.

På fig. 16 er innføringene av fluidum praktisk talt fullført.

Mot slutten av kompresjonene kommuniserer portene 41 og 41' så/vel som 42 og 42', slik at de komprimerte fyllinger innføres i det indre kammer 2'.

Fig. 17 er identisk med fig. 15, idet syklusen starter på nytt.

Det vil innses at kompressorens syklus er full-ført etter en halv omdreining av det roterende stempel 3.

På fig. 18, som er identisk med fig. 16, har stempelet 3 praktisk talt fullført en hel omdreining.

Det vil innses at fire innføringer og fire kompresjoner er blitt utført i løpet av én omdreining av stempelet.

På samme måte som for motoren kan det utledes lover for økningen av antall stempelgrener.

Dersom man setter:

nc: antall kompresjoner, som utføres på én omdreining av det roterende stempel (for motoren sto ncfor antall forbrenninger og var relatert til to omdreininger av det roterende stempel).

n. : antall grener i det roterende stempel,

får man følgende:

En kompressor med fire grener utfører følgelig seksten innføringer og seksten kompresjoner for én omdreining av det roterende stempel.

På den annen side vil det innses at bare indre ventiler 14 og 14<*>(fig. 1 - 7) eller de ekvivalente porter 41 og 42 er tilbake.

Dersom ng er antall indre ventiler eller indre porter, har man følgelig:

Slik er de lover som bestemmer antall indre ventiler eller porter i den roterende kompressor ifølge oppfinnelsen .

Claims (2)

1. Roterende kompressor omfattende en stasjonær, sylindrisk, ytre kappe (1) og en stasjonær, sylindrisk indre kappe (2) som er beliggende i den ytre kappe og er koaksial med denne, karakterisert ved at den omfatter minst to sammenkoplede stempelanordninger (11, 12) som er roterbart montert rundt den indre kappe (2) og er i gasstett kontakt med de ytre og indre kapper (1, 2), en drivaksel som er koplet til stempelanordningene, minst to svingventiler (20, 21) som er svingbart montert på den ytre kappe (1) og er tilbaketrekkbare fra en stilling i hvilken de er i gasstett inngrep med den indre kappe (2), inn i den ytre kappe (1) og omvendt, innløpsventilanordninger (43, 44) som er knyttet til den ytre kappe (1), innlø psventilanord-ninger (41, 42) som er knyttet til den indre kappe (2), og et trykkluft- eller trykkgassutløp som er koaksialt med kappene, for å sammenkople den indre kappe med en ønsket krets eller tank.

2. Roterende kompressor ifølge krav 1, karakterisert ved at antall innløpsventilanordninger som er knyttet til den ytre kappe, antall innløpsventilan-ordninger som er knyttet til den indre kappe, og antall svingventiler hvert er lik antall stempelanordninger.