壓縮氣體發(fā)動機的葉輪及相應(yīng)的發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓縮氣體發(fā)動機的葉輪及相應(yīng)的發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0002]用燃料作為能源的發(fā)動機需要消耗大量的燃料，且又排放大量的廢氣，污染環(huán)境。
[0003]為了保護地球環(huán)境，本發(fā)明的申請人提出了一系列的關(guān)于風(fēng)氣發(fā)動機及機動車的發(fā)明創(chuàng)造，包括，公布日為2007年12月12日，公布號為CN101087946A，名稱為“風(fēng)氣發(fā)動機即采用風(fēng)力氣壓取代燃料能源的發(fā)動機”的中國專利；公布日為2009年10月7日，公布號為CN101550915A，名稱為“風(fēng)氣發(fā)動機及機動車”的中國專利；公布日為2011年12月28日，公布號為CN102296990A，名稱為“改進的壓縮氣體發(fā)動機”的中國專利申請等。這些風(fēng)氣發(fā)動機具有至少一個葉輪室、裝設(shè)在葉輪室內(nèi)的葉輪和用于將壓縮氣體噴入葉輪室的噴氣系統(tǒng)。
[0004]在使用時，這些風(fēng)氣發(fā)動機可以安裝在能夠行駛的動力機械上，采用壓縮氣體作為主動力，無燃料消耗，無廢氣、熱氣排放，無污染。不過，實驗表明，這些發(fā)動機會產(chǎn)生較大的噪音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]依據(jù)本發(fā)明的一方面提供一種壓縮氣體發(fā)動機的葉輪，包括沿葉輪的轉(zhuǎn)動周面等分設(shè)置的葉齒，葉齒面向噴入壓縮氣體的一面為迎風(fēng)面，另一面為導(dǎo)風(fēng)面，葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面，導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面之間的夾角大于90度小于130度，所稱軸向平面指葉輪的轉(zhuǎn)軸與該葉齒的齒端所在的平面。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的另一方面提供一種壓縮氣體發(fā)動機，包括葉輪室和上述依據(jù)本發(fā)明的一方面的葉輪，葉輪室上設(shè)置有噴入壓縮氣體的噴入孔和噴出壓縮氣體的排出孔，葉輪通過轉(zhuǎn)軸裝設(shè)于葉輪室，葉輪的轉(zhuǎn)動周面與葉輪室的內(nèi)表面氣隙配合。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的葉輪由于葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面而不是通常所使用的弧形表面，在實際使用中，能夠有效降低壓縮氣體噴入后產(chǎn)生的噪聲，有助于提高使用相應(yīng)發(fā)動機的車輛的舒適性。
[0008]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體示例進行詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0009]圖1是實施例1的葉輪的徑向截面示意圖；
圖2是一種現(xiàn)有壓縮氣體發(fā)動機的徑向截面示意圖；
圖3是實施例2的壓縮氣體發(fā)動機的徑向截面示意圖。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
依據(jù)本發(fā)明的壓縮氣體發(fā)動機的葉輪的一種實施方式可參考圖1，包括沿葉輪的轉(zhuǎn)動周面al等分設(shè)置的葉齒101，葉齒面向噴入壓縮氣體的一面a2為迎風(fēng)面，另一面a3為導(dǎo)風(fēng)面，葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面。
[0011 ] 本實施例中，導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面a4之間的夾角a5基本為110度，所稱軸向平面指葉輪的轉(zhuǎn)軸102與導(dǎo)風(fēng)面所屬的葉齒的齒端所在的平面。在實際使用中，該優(yōu)選的角度能夠很好地降低壓縮氣體噴入后產(chǎn)生的噪聲。
[0012]可以理解的是，此處以導(dǎo)風(fēng)面自齒端向葉輪外延伸的方向與軸向平面自齒端向葉輪內(nèi)延伸的方向之間所成的角度來描述這兩個面的夾角，也可以使用其補角來描述，例如，導(dǎo)風(fēng)面自齒端向葉輪內(nèi)延伸的方向與軸向平面自齒端向葉輪內(nèi)延伸的方向之間所成的角度，這種情況下，該角度基本為70度。
[0013]在其他實施例中，夾角a5也可以是大于90度小于130度的其他角度，只要導(dǎo)風(fēng)面基本為平面而不是通常所使用的弧形表面，即可起到降低壓縮氣體噴入后產(chǎn)生的噪聲的作用。參見圖2，現(xiàn)有的壓縮氣體發(fā)動機中，葉齒的導(dǎo)風(fēng)面a3呈弧形，壓縮氣體高速噴入后容易在導(dǎo)風(fēng)面a3與迎風(fēng)面a2之間的工作腔中產(chǎn)生很大的噪聲。而將導(dǎo)風(fēng)面a3改為基本平面的形狀后，工作腔中產(chǎn)生的噪聲得到了有效的降低。
[0014]進一步優(yōu)選的是，葉輪還包括有側(cè)板(由于側(cè)板與徑向截面平行，未圖示)，位于葉齒101兩側(cè),側(cè)板與前一葉齒的導(dǎo)風(fēng)面和當(dāng)前葉齒的迎風(fēng)面一起圍成當(dāng)前葉齒的工作腔。這樣使得工作腔相對密閉，更加有利于充分利用噴入的壓縮氣體的能量。
[0015]實施例2
依據(jù)本發(fā)明的壓縮氣體發(fā)動機的一種實施方式可參考圖3，包括葉輪室20和葉輪10。
[0016]葉輪室20上設(shè)置有噴入壓縮氣體的噴入孔201和噴出壓縮氣體的排出孔202。圖3中示意性地沿葉輪室的周面分布了噴入孔和排出孔各三個，在其他實施例中，也可以設(shè)置更多或更少的噴入孔和排出孔，例如六個噴入孔、三個排出孔等。噴入孔和排出孔每一種一般可沿葉輪室的周面等分設(shè)置，為更好地利用壓縮氣體的能量，沿葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，排出孔一般靠近噴入孔(相距大于一個葉齒的距離)并位于噴入孔之前。
[0017]葉輪10通過轉(zhuǎn)軸102裝設(shè)于葉輪室，葉輪10的轉(zhuǎn)動周面與葉輪室的內(nèi)表面氣隙配合。本實施例中，葉輪10具體采用實施例1中所描述的結(jié)構(gòu)。在其他實施例中，葉輪也可采用依據(jù)本發(fā)明的其他變化的結(jié)構(gòu)，例如葉齒的導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面之間采用大于90度小于130度的其他角度。
[0018]為更好地降低噪聲，本實施例中所采用的進一步優(yōu)選的設(shè)置是，噴入孔201中噴入壓縮氣體的方向與導(dǎo)風(fēng)面a3的傾斜程度基本一致，使得噴入的氣體能夠順暢地通過導(dǎo)風(fēng)面作用在下一個葉齒的迎風(fēng)面a2上。
[0019]進一步優(yōu)選的是，葉輪10還包括有側(cè)板(由于側(cè)板與徑向截面平行，未圖示)，位于葉齒101兩側(cè),側(cè)板與前一葉齒的導(dǎo)風(fēng)面和當(dāng)前葉齒的迎風(fēng)面一起圍成當(dāng)前葉齒的工作腔，再加上與葉輪氣隙配合的葉輪室的內(nèi)壁，使得工作腔成為一個相對密閉的空間，更加有利于充分利用噴入的壓縮氣體的能量。
[0020]以上應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，應(yīng)該理解，以上實施方式只是用于幫助理解本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，可以對上述【具體實施方式】進行變化。
【主權(quán)項】
1.一種壓縮氣體發(fā)動機的葉輪，包括: 葉齒(101)，沿葉輪的轉(zhuǎn)動周面(al)等分設(shè)置，所述葉齒面向噴入壓縮氣體的一面(a2)為迎風(fēng)面，另一面(a3)為導(dǎo)風(fēng)面； 其特征在于， 所述葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面，所述導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面(a4)之間的夾角(a5)大于90度小于130度，所述軸向平面指葉輪的轉(zhuǎn)軸(102)與該葉齒的齒端所在的平面。2.如權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于， 所述導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面之間的夾角基本為110度。3.如權(quán)利要求1或2所述的葉輪，其特征在于，還包括: 側(cè)板，位于葉齒兩側(cè)，所述側(cè)板與前一葉齒的導(dǎo)風(fēng)面和當(dāng)前葉齒的迎風(fēng)面一起圍成當(dāng)前葉齒的工作腔。4.一種壓縮氣體發(fā)動機,包括: 葉輪室(20),其上設(shè)置有噴入壓縮氣體的噴入孔和噴出壓縮氣體的排出孔； 葉輪(10)，通過轉(zhuǎn)軸裝設(shè)于所述葉輪室，所述葉輪包括葉齒，沿葉輪的轉(zhuǎn)動周面等分設(shè)置，所述葉齒面向噴入壓縮氣體的一面為迎風(fēng)面，另一面為導(dǎo)風(fēng)面，所述葉輪的轉(zhuǎn)動周面與所述葉輪室的內(nèi)表面氣隙配合； 其特征在于， 所述葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面，所述導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面之間的夾角大于90度小于130度，所述軸向平面指葉輪的轉(zhuǎn)軸與該葉齒的齒端所在的平面。5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機，其特征在于， 所述導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面之間的夾角基本為110度。6.如權(quán)利要求4或5所述的發(fā)動機，其特征在于， 所述噴入孔中噴入壓縮氣體的方向與所述導(dǎo)風(fēng)面的傾斜程度基本一致。7.如權(quán)利要求4或5所述的發(fā)動機，其特征在于，還包括: 側(cè)板，位于葉齒兩側(cè)，所述側(cè)板與前一葉齒的導(dǎo)風(fēng)面和當(dāng)前葉齒的迎風(fēng)面一起圍成當(dāng)前葉齒的工作腔。
【專利摘要】一種壓縮氣體發(fā)動機的葉輪及相應(yīng)的發(fā)動機，其中葉輪包括沿葉輪的轉(zhuǎn)動周面(a1)等分設(shè)置的葉齒(101)，葉齒面向噴入壓縮氣體的一面(a2)為迎風(fēng)面，另一面(a3)為導(dǎo)風(fēng)面，葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面，導(dǎo)風(fēng)面與軸向平面(a4)之間的夾角(a5)大于90度小于130度，所稱軸向平面指葉輪的轉(zhuǎn)軸(102)與該葉齒的齒端所在的平面。由于葉齒的導(dǎo)風(fēng)面基本為平面而不是通常所使用的弧形表面，在實際使用中，能夠有效降低壓縮氣體噴入后產(chǎn)生的噪聲，有助于提高使用相應(yīng)發(fā)動機的車輛的舒適性。
【IPC分類】F01D9/02, F01D5/02
【公開號】CN104975882
【申請?zhí)枴緾N201410135155
【發(fā)明人】叢洋
【申請人】叢洋
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月4日
【公告號】WO2015149575A1