旋轉式通用流體壓縮裝置及應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種旋轉式通用流體壓縮裝置及應用，為解決現有技術體積大、結構復雜問題，其包括一端面有支撐和旋轉動力輸入機構的適宜高速旋轉流線型圓耐壓體，所述圓耐壓體內制有放射狀均勻分布由外邊緣通向中心與切線夾角大于90度的多個斜向流體通道，所述圓耐壓體另一端面中心制有與所述斜向流體通道內端相通的軸向噴管，所述圓耐壓體周邊制有均勻分布的分別與所述斜向流體通道相通的用于吸納圓耐壓體外沿切線向運行流體的斜向流體進口。所述圓耐壓體為所述圓餅狀耐壓體；所述圓餅狀耐壓體周邊在每個斜向流體進口外側制有用于向進口導流的進口帽；所述支撐和旋轉動力輸入機構為軸向旋轉輸入軸。其具有體積小、結構簡單，造價低，小設備實現大功能，成壓效率高，性價比好的優點。
【專利說明】旋轉式通用流體壓縮裝置及應用

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種流體壓縮裝置，特別是涉及一種旋轉式通用流體壓縮裝置及應用。

【背景技術】
[0002]現有的流體壓縮裝置如空壓機、水力切割機、高壓水泵、高壓水槍等存在體積大、結構復雜、能耗聞等缺陷。


【發明內容】

[0003]本發明目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種體積小、結構簡單的旋轉式通用流體壓縮裝置，本發明目的還在于提供其應用。
[0004]為實現上述目的，本發明旋轉式通用流體壓縮裝置包括一端面有支撐和旋轉動力輸入機構的適宜高速旋轉流線型圓耐壓體，所述圓耐壓體內制有放射狀均勻分布由外邊緣通向中心與切線夾角大于90度的多個斜向流體通道，所述圓耐壓體另一端面中心制有與所述斜向流體通道內端相通的軸向噴管，所述圓耐壓體周邊制有均勻分布的分別與所述斜向流體通道相通的用于吸納圓耐壓體外沿切線向運行流體的斜向流體進口。這里所述流線型可以是整體流線型也可以是局部流線型。所述斜向流體通道及軸向噴管和斜向流體進口的形狀構造滿足在圓耐壓體高速旋轉下能夠將進入斜向流體進口的流體進行壓縮，并從軸向噴管噴出或者輸出。這樣在支撐和旋轉動力輸入機構的支持下，圓耐壓體調整旋轉中，斜向流體進口嗆入圓耐壓體沿切線向運行流體，并通過高速旋轉的斜向流體通道匯合壓縮，最后自軸向噴管輸出或者噴出；整個過程就象龍卷風一樣使流體在圓耐壓體的流體通道內增壓，實現壓縮流體的目的。能夠使用結構簡單造價低的小設備實現結構復雜造價高昂的大設備的功能，具有體積小、結構簡單，造價低，小設備實現大功能，成壓效率高，性價比好的優點。
[0005]作為優化，所述圓耐壓體為所述圓餅狀耐壓體；所述斜向流體進口中線與進口所在半徑夾角為90-125度；所述圓餅狀耐壓體厚度由中部向四周逐漸減少，這樣可以減輕自重，減少旋轉能耗，因為流體通道內的壓力自中心向外逐漸減小，外周雖然厚度小但壓力也小，所以這樣也不會影響抗壓強度。所述圓餅狀耐壓體由表面阻力小的耐壓材料制成。
[0006]作為優化，所述斜向流體進口中線與進口所在半徑成夾角為90-110度；所述圓餅狀耐壓體截面為厚度由中部向四周逐漸減少的橄欖形、或者鐵餅形或者橢圓形。所述圓餅狀耐壓體由鑄鋼、鋁合金、不銹鋼、銅或銅合金、工程塑料、樹脂、碳纖維材料中的任何一種或者多種制成。
[0007]作為優化，所述斜向流體進口為與進口所在半徑垂直的切線向流體進口，所述斜向流體進口為前大后小的喇叭口 ；所述圓餅狀耐壓體兩側中部為平面，其余部分外緣為橢圓形。所述圓餅狀耐壓體由鋁合金、或者不飽和樹脂、或者尼龍、或者ABS塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纖維復合材料制成。
[0008]作為優化，所述圓耐壓體為所述圓餅狀耐壓體；所述圓餅狀耐壓體周邊在每個斜向流體進口外側制有用于向進口導流的進口帽；所述支撐和旋轉動力輸入機構為軸向旋轉輸入軸。
[0009]作為優化，所述進口帽的橫截面或者橫截面和縱截面為弧形；所述旋轉輸入軸通過軸承配裝軸承座后再通過聯軸器聯接電機的輸出軸或者所述旋轉輸入軸為電機的輸出軸。
[0010]作為優化，所述圓餅狀耐壓體橫截面為橢圓形，所述弧形進口帽邊緣與所述橢圓形圓餅狀耐壓體所在橢圓相切；所述圓餅狀耐壓體外套有液體或者氣體容器，所述圓餅狀耐壓體的軸向噴管及旋轉輸入軸通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前后壁伸出；或者所述電機及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出；或者所述電機、聯軸器及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出。方便選擇適用。
[0011]作為優化，所述徑向流體通道為弧形或者由內至外逐漸展開的漸開線形或者由內至外逐漸展開的螺旋形，這樣可以最大限度地減少液體或者氣體行進阻力，所述弧形更確切地說應該是外弓弧形；所述軸向噴管自內至外直徑逐漸縮小，這樣有助于增壓；所述斜向流體通道橫截面為圓形或者為軸向寬周向窄的扁形，方便選擇適用。所述斜向流體通道與所述軸向噴管通過流線型聯通道相連。所述流線型為整體流線型或者局部流線型。
[0012]作為優化，所述徑向流體通道靠近斜向流體進口的末端段為弧管形或者直管形，弧管形末端段有助于減少流動阻力，直管形末端段方便制造；所述軸向噴管內周壁為自內向外導流的螺旋導流壁，有助于增壓。所述斜向流體通道截面自外至內逐漸縮小，這樣也有助于增壓。所述弧形或者由內至外逐漸展開的漸開線形或者由內至外逐漸展開的螺旋形斜向流體通道為向外弓起的外凸狀。
[0013]本發明流體壓縮裝置應用于飛行器推進、艦船推進、機動車動力、水切割刀、空壓機、聞壓栗等，如聞壓水鉆。
[0014]采用上述技術方案后，本發明旋轉式通用流體壓縮裝置具有體積小、結構簡單，造價低，小設備實現大功能，成壓效率高，性價比好的優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明旋轉式通用流體壓縮裝置第一種實施方式的主視結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A向剖視結構示意圖；
[0017]圖3是本發明旋轉式通用流體壓縮裝置第二種實施方式的剖視結構示意圖；
[0018]圖4是本發明旋轉式通用流體壓縮裝置第三種實施方式的剖視結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019]實施例一，如圖1-2所示，本發明旋轉式通用流體壓縮裝置包括一端面有支撐和旋轉動力輸入機構的適宜高速旋轉流線型橫截面為橢圓形的圓餅狀耐壓體1，所述圓餅狀耐壓體I內制有放射狀均勻分布由外邊緣通向中心與切線夾角大于90度的向外弓起外凸狀的多個弧形斜向流體通道2，所述圓餅狀耐壓體I另一端面中心制有與所述斜向流體通道內端相通的軸向噴管3，所述圓餅狀耐壓體I周邊制有均勻分布的分別與所述斜向流體通道2相通的用于吸納圓餅狀耐壓體外沿切線向運行流體的斜向流體進口 4。所述圓餅狀耐壓體I由表面阻力小的耐壓材料制成。優選所述圓餅狀耐壓體由鑄鋼、鋁合金、不銹鋼、銅或銅合金、工程塑料、樹脂、碳纖維材料中的任何一種或者多種制成。更優選所述圓餅狀耐壓體由鋁合金、或者不飽和樹脂、或者尼龍、或者ABS塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纖維復合材料制成。
[0020]所述斜向流體進口中線與進口所在半徑夾角為90-125度；優選所述斜向流體進口中線與進口所在半徑成夾角為90-110度；最優選所述斜向流體進口為與進口所在半徑垂直的切線向流體進口。所述斜向流體通道2截面自外至內逐漸縮小。
[0021]所述圓餅狀耐壓體I周邊在每個斜向流體進口 4外側制有用于向進口導流的弧形進口帽5 ;并且優選所述弧形進口帽5邊緣與所述橢圓形圓餅狀耐壓體I所在橢圓相切。
[0022]所述斜向流體通道2截面優選為圓形或者為軸向寬周向窄的扁形。優選所述軸向噴管3自內至外直徑逐漸縮小。
[0023]所述支撐和旋轉動力輸入機構為軸向旋轉輸入軸6。所述旋轉輸入軸通過軸承配裝軸承座后再通過聯軸器聯接電機的輸出軸或者所述旋轉輸入軸為電機的輸出軸。優選所述軸向噴管內周壁為自內向外導流的螺旋導流壁。所述斜向流體通道與所述軸向噴管通過流線型聯通道相連。
[0024]優選所述圓餅狀耐壓體外套有液體或者氣體容器，所述圓餅狀耐壓體的軸向噴管及旋轉輸入軸通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前后壁伸出；或者所述電機及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出；或者所述電機、聯軸器及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出。
[0025]所述圓餅狀耐壓體截面還可以為厚度由中部向四周逐漸減少的橄欖形、或者鐵餅形，或者所述圓餅狀耐壓體兩側中部為平面，其余部分外緣為橢圓形。
[0026]本發明流體壓縮裝置應用于飛行器推進、艦船推進、機動車動力、水切割刀、空壓機聞壓栗等。
[0027]實施例二，如圖3所示，本發明旋轉式通用流體壓縮裝置與實施例一的區別在于:所述斜向流體通道2為由內至外逐漸展開的向外弓外凸狀漸開線形，并且靠近所述斜向流體進口 4的末端段為直管形。
[0028]本發明流體壓縮裝置應用于飛行器推進、艦船推進、機動車動力、水切割刀、空壓機、聞壓栗等。
[0029]實施例三，如圖4所示，本發明旋轉式通用流體壓縮裝置與實施例一的區別在于:所述斜向流體通道2靠近斜向流體進口 4的末端段為弧管形。而且，所述斜向流體進口 4外側沒有制有用于向進口導流的弧形進口帽。
[0030]本發明流體壓縮裝置應用于飛行器推進、艦船推進、機動車動力、水切割刀、空壓機、聞壓栗等。
[0031]作為優化，以上三個實施例中所述斜向流體通道還可以為由內至外逐漸展開的螺旋形。所述流線型即可為整體流線型，也可以是任何局部部位的流線型。所述圓餅狀耐壓體還可以為任何適宜調整旋轉的外周阻力小的圓耐壓體。所述由內至外逐漸展開的漸開線形或者由內至外逐漸展開的螺旋形斜向流體通道為向外弓起的外凸狀。
【權利要求】
1.一種旋轉式通用流體壓縮裝置，其特征在于包括一端面有支撐和旋轉動力輸入機構的適宜高速旋轉流線型圓耐壓體，所述圓耐壓體內制有放射狀均勻分布由外邊緣通向中心與切線夾角大于90度的多個斜向流體通道，所述圓耐壓體另一端面中心制有與所述斜向流體通道內端相通的軸向噴管，所述圓耐壓體周邊制有均勻分布的分別與所述斜向流體通道相通的用于吸納圓耐壓體外沿切線向運行流體的斜向流體進口。
2.根據權利要求1所述流體壓縮裝置，其特征在于所述圓耐壓體為所述圓餅狀耐壓體；所述斜向流體進口中線與進口所在半徑夾角為90-125度；所述圓餅狀耐壓體厚度由中部向四周逐漸減少；所述圓餅狀耐壓體由表面阻力小的耐壓材料制成。
3.根據權利要求2所述流體壓縮裝置，其特征在于所述斜向流體進口中線與進口所在半徑成夾角為90-110度；所述圓餅狀耐壓體截面為厚度由中部向四周逐漸減少的橄欖形、或者鐵餅形或者橢圓形；所述圓餅狀耐壓體由鑄鋼、鋁合金、不銹鋼、銅或銅合金、工程塑料、樹脂、碳纖維材料中的任何一種或者多種制成。
4.根據權利要求3所述流體壓縮裝置，其特征在于所述斜向流體進口為與進口所在半徑垂直的切線向流體進口 ；所述圓餅狀耐壓體兩側中部為平面，其余部分外緣為橢圓形；所述圓餅狀耐壓體由鋁合金、或者不飽和樹脂、或者尼龍、或者八83塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纖維復合材料制成。
5.根據權利要求1所述流體壓縮裝置，其特征在于所述圓耐壓體為所述圓餅狀耐壓體；所述圓餅狀耐壓體周邊在每個斜向流體進口外側制有用于向進口導流的進口帽；所述支撐和旋轉動力輸入機構為軸向旋轉輸入軸。
6.根據權利要求5所述流體壓縮裝置，其特征在于所述進口帽的橫截面或者橫截面和縱截面為弧形；所述旋轉輸入軸通過軸承配裝軸承座后再通過聯軸器聯接電機的輸出軸或者所述旋轉輸入軸為電機的輸出軸。
7.根據權利要求6所述流體壓縮裝置，其特征在于所述圓餅狀耐壓體橫截面為橢圓形，所述弧形進口帽邊緣與所述橢圓形圓餅狀耐壓體所在橢圓相切；所述圓餅狀耐壓體外套有液體或者氣體容器，所述圓餅狀耐壓體的軸向噴管及旋轉輸入軸通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前后壁伸出；或者所述電機及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出；或者所述電機、聯軸器及輸入軸和所述圓餅狀耐壓體都套裝在所述液體或者氣體容器內，所述軸向噴管通過油封或者水封機構從所述液體或者氣體容器的前壁伸出。
8.根據權利要求1或者2或者3或者4或者5或者6或者7所述流體壓縮裝置，其特征在于所述斜向流體通道為弧形或者由內至外逐漸展開的漸開線形或者由內至外逐漸展開的螺旋形；所述軸向噴管自內至外直徑逐漸縮小；所述斜向流體通道橫截面為圓形或者為軸向寬周向窄的扁形；所述斜向流體通道與所述軸向噴管通過流線型聯通道相連；所述流線型為整體流線型或者局部流線型。
9.根據權利要求8所述流體壓縮裝置，其特征在于所述斜向流體通道靠近斜向流體進口的末端段為弧管形或者直管形；所述軸向噴管內周壁為自內向外導流的螺旋導流壁；所述斜向流體通道截面自外至內逐漸縮小；所述弧形或者由內至外逐漸展開的漸開線形或者由內至外逐漸展開的螺旋形斜向流體通道為向外弓起的外凸狀。
10.根掘權利要求1所述流體壓縮裝置應用于飛行器推進、艦船推進、機動車動力、水切割刀、空壓機、高壓泵等。
【文檔編號】F04D23/00GK104421164SQ201310361893
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】李剛 申請人:李剛