[发明专利]回转式流体机械、叶片式流体机械及内燃机的废热回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及可以作为膨胀器和/或压缩机使用的回转式流体机械及叶片式流体机械、利用内燃机的废热获得机械能的内燃机的废热回收装置。

背景技术

日本特开平6-88523号公报中记载着一种内燃机的废热回收装置，该内燃机的废热回收装置由内燃机的排气热能产生高温高压蒸气，将该高温高压蒸气供给涡轮式膨胀器而产生机械能。

另外，在日本特开昭59-41602号公报中记载着双层多叶片型回转机械。该回转机械在椭圆形的内侧定子和椭圆形的外侧定子之间配置圆形的叶片支承环，多个叶片沿半径方向自由滑动地支承在该叶片支承环上，该叶片的外端和内端分别与外侧定子的内周面和内侧定子的外周面接触。因此，当叶片支承环相对外侧定子和内侧定子旋转时，在外侧定子和叶片支承环间由叶片划分的多个作动室的容积扩大·缩小而起到膨胀器或压缩器的功能，另外，在内侧定子和叶片支承环间由叶片划分的多个作动室的容积扩大·缩小而起到膨胀器或压缩器的功能。

在该双层多叶片型回转机械中可以将外侧及内侧的回转机械作为分别独立的膨胀器使用、或将外侧及内侧的回转机械作为分别独立的压缩器使用、或将外侧及内侧的回转机械的一方及另一方分别作为膨胀器和压缩器使用。

另外，在日本特开昭60-206990号公报中记载着可作为膨胀器或压缩器使用的叶片型回转机械。该回转机械在同心地配置的圆形的外侧定子和圆形的内侧定子之间偏心地配置着圆形的中间圆筒，将沿半径方向自由滑动地支承在该中间圆筒上的多个叶片的外端和内端分别与外侧定子的内周面和内侧定子的外周面接触，因此，当中间圆筒相对外侧定子和内侧定子旋转时，在外侧定子和叶片支承环间由叶片划分的多个作动室的容积扩大·缩小而起到膨胀器或压缩器的功能，另外，在内侧定子和叶片支承环间由叶片划分的多个作动室的容积扩大·缩小而起到膨胀器或压缩器的功能。

在该叶片型回转机械中，除了可以将外侧及内侧的回转机械作为分别独立的膨胀器使用、或将外侧及内侧的回转机械作为分别独立的压缩器使用外，还可以通过使通过了外侧及内侧的回转机械的一方的作动流体通过另一方而串联地连接外侧及内侧回转机械而作为两级膨胀器和两级压缩器工作。

另外，在日本特开昭57-16293号公报中记载着叶片型的回转式压缩机，该压缩机，在非圆形的定子的内部自由旋转地配置着圆形的转子，将设在各叶片中间的辊与设在壳体上的辊轨道结合来导引叶片而使放射状地支承在该转子上的多个叶片的前端沿定子的内周面移动。

另外，在日本特开昭64-29676号公报中记载着径向柱塞泵，该柱塞泵，在偏心地配置在圆形的定子内部的转子上放射状地形成着多个缸，在这些缸中自由滑动地配合着柱塞，该柱塞的前端与定子的内周面接触并进行往复运动而作为泵工作。

另外，在日本特开昭58-48076号公报中记载着具有叶片式膨胀器的兰肯循环装置。该兰肯循环装置将由蒸发器产生的高温高压蒸气的能量通过叶片型膨胀器变换为机械能，该蒸发器将气体燃烧器作为热源，其结果，在用冷凝器将产生的降温降压蒸气恢复为水后，用供给泵再次使其返回到蒸发器。

另外，申请人由日本特愿平11-57933号、特愿平11-57934号提出了一种内燃机的废热回收装置，该回收装置，为了回收内燃机的废热，具有蒸发器、膨胀器和冷凝器，该蒸发器将废热作为热源产生高温高压蒸气，该膨胀器由该高温高压蒸气的膨胀而产生输出，该冷凝器用于使从该膨胀器排出的降温降压蒸气液化。

由上述日本特愿平11-57933号、特愿平11-57934号提出的膨胀器，使活塞自由滑动地嵌合在放射状地形成在转子上的缸内，从配置在转子中心的回定轴依次地向各缸供给高温高压蒸气来驱动活塞，由此，使转子旋转。从中空的固定轴的内部以规定的定时向各缸供给高温高压蒸气用的回转阀将导引高温高压蒸气的橡胶制的密封体弹性地滑接在形成着与缸连通的通孔的中空轴的内轴面上，其弹力由用弹簧及高温高压蒸气作动的波纹管产生。

可是，上述日本特开平6-88523号公报所公开的膨胀器是非容积型的波轮式膨胀器，但是作为容积型的膨胀器，活塞式膨胀及叶片式膨胀器是公知的。

另外，日本特开昭59-41602号、特开昭60-206990号公报所公开的，具有配置在半径方向内外的多个的叶片型旋转机械，但是，叶片型旋转机械其压力能和机械能的变换机构的构造简单，其构造紧凑并且可以处理大流量的作动流体，但是，其反面，有由于来自叶片滑动部的作动流体的泄漏量大而难以实现高效率化的问题。