膨胀机制造技术

本公开涉及一种膨胀机，其包括膨胀机构和阀组件。所述膨胀机构包括：体积逐渐变大使工作流体膨胀的封闭的膨胀室；用于接收从所述膨胀室排出的工作流体的排出室；以及用于将所述排出室连通至所述膨胀机构外部的排放空间的排出通道。所述阀组件安装至所述膨胀机构。所述阀组件构造成：当所述排出室内的工作流体的压力小于等于预定膨胀压力时，所述阀组件处于防止所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间的关闭状态；以及当所述排出室内的工作流体的压力大于所述预定膨胀压力时，所述阀组件处于允许所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间中的打开状态。

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【技术实现步骤摘要】
膨胀机
本公开涉及一种膨胀机。
技术介绍
本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，，其可能并不构成现有技术。膨胀机是利用高压流体膨胀成低压流体向外输出机械功或电功的装置。一种常见的膨胀机为涡旋膨胀机。涡旋膨胀机的膨胀机构包括动涡旋部件和定涡旋部件。动涡旋部件和定涡旋部件彼此接合以在其叶片之间形成一系列体积逐渐增大的膨胀室，由此使得高压流体变为低压流体。在流体膨胀过程中产生驱动力矩，例如带动轴旋转以输出机械功或电功。膨胀机在一定工况下的性能是由输出功和进气量决定的。在同等进气量的情况下，如果输出功较大，则膨胀效率较高。换言之，在同等输出功的情况下，如果进气量较小，则膨胀效率较高。膨胀机的涡旋部件的设计压比通常是固定的。当涡旋部件的实际运行压比小于设计压比时，工作流体膨胀过度，输出功减小，导致膨胀效率降低。因此，需要一种能够解决过膨胀导致的膨胀效率降低的问题的膨胀机。
技术实现思路
本技术的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够解决过膨胀导致的膨胀效率降低的问题的膨胀机。本技术的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种能够提高膨胀效率的膨胀机。根据本技术的一个方面，提供了一种膨胀机，其包括膨胀机构和阀组件。所述膨胀机构包括：体积逐渐变大使工作流体膨胀的封闭的膨胀室；用于接收从所述膨胀室排出的工作流体的排出室；以及用于将所述排出室连通至所述膨胀机构外部的排放空间的排出通道。所述阀组件安装至所述膨胀机构。所述阀组件构造成：当所述排出室内的工作流体的压力小于等于预定膨胀压力时，所述阀组件处于防止所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间的关闭状态；以及当所述排出室内的工作流体的压力大于所述预定膨胀压力时，所述阀组件处于允许所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间中的打开状态。在本公开的其他示例中，所述膨胀机还包括外壳，所述膨胀机构容置在所述外壳内，并且所述排放空间限定在所述外壳内。在本公开的其他示例中，所述阀组件包括弹性阀片，所述弹性阀片具有固定至所述膨胀机构的第一端部和能够相对于所述第一端部运动的第二端部。在本公开的其他示例中，所述阀组件还包括阀挡，所述阀挡固定地连接至所述膨胀机构，并且构造成用于限制所述弹性阀片的第二端部的最大打开位置。在本公开的其他示例中，所述阀组件包括可动阀片以及偏置构件。所述偏置构件构造成将所述可动阀片朝向所述可动阀片的初始位置偏置以使所述阀组件处于所述关闭状态。在本公开的其他示例中，所述阀组件还包括止挡件，所述止挡件构造成用于限制所述可动阀片的最大打开位置。在本公开的其他示例中，所述止挡件在其一端具有凸缘，所述凸缘形成用于安装所述偏置构件的肩部。在本公开的其他示例中，所述膨胀机构包括：动涡旋部件，所述动涡旋部件包括第一端板和形成在所述第一端板上的动涡旋叶片；以及定涡旋部件，所述定涡旋部件包括第二端板和形成在所述第二端板上的定涡旋叶片，所述定涡旋叶片与所述动涡旋叶片彼此接合以在其间形成所述膨胀室。所述排出通道设置在所述定涡旋部件中。在本公开的其他示例中，所述膨胀机包括设置在所述定涡旋部件的第二端板和/或外周壁中的多个所述排出通道，在每个排出通道中均设置有所述阀组件。在本公开的其他示例中，多个所述排出通道沿周向方向和/或轴向方向布置。在本公开的其他示例中，设置在多个所述排出通道中的阀组件具有不同的结构。在本公开的其他示例中，所述膨胀机构构造成：在所述膨胀机运行时，所述动涡旋部件的外周向端部能够邻近所述排出室的周向内壁。通过本文提供的说明，其他的应用领域将变得显而易见。应该理解，本部分中描述的特定示例和实施方式仅出于说明目的而不是试图限制本公开的范围。附图说明本部分描述的附图仅出于说明目的而不是试图以任何方式限制本公开的范围。图1是涡旋膨胀机的纵剖示意图。图2是根据本公开实施方式的定涡旋部件的正视示意图；图3是沿图2的线A-A的水平剖面示意图。图4是图3的局部放大示意图，其中，弹性阀片处于关闭位置。图5是示出图4的弹性阀片处于打开位置的示意图。图6是图2至图5的阀组件的分解示意图。图7是根据本公开另一实施方式的定涡旋部件的纵剖示意图。图8是图7的局部放大示意图，其中，可动阀片处于关闭位置。图9是示出图8的可动阀片处于打开位置的示意图。图10是图7至图9的阀组件的分解示意图。图11是根据本公开实施方式的膨胀机构的正视示意图。图12是图11的膨胀机构的俯视示意图。图13是图11的膨胀机构的纵剖示意图。图14是图11的膨胀机构的水平剖面示意图。具体实施方式下文的描述性质上仅是示例性的而不是试图限制本公开、应用及用途。应当理解，在这些附图中，相应的参考数字指示相似的或相应的部件及特征。下面将参照附图来描述涡旋膨胀机的基本构造和原理。如图1所示，涡旋膨胀机(下面也称为膨胀机)10包括大致圆筒形的壳体12、设置在壳体12一端的顶盖14以及设置在壳体12另一端的底盖16。壳体12、顶盖14以及底盖16构成涡旋膨胀机1的具有封闭空间的外壳。涡旋膨胀机1还包括设置在顶盖14和壳体12之间以将膨胀机的内部空间分隔成高压侧(也称为高压空间)和低压侧(也称为低压空间)的隔板15。隔板15和顶盖14之间构成高压侧，而隔板15、壳体12和底盖16之间构成低压侧。在高压侧设置有用于引入高压流体(也称为工作流体)的进气管17，在低压侧设置有用于排出膨胀后的低压流体的排气管18。涡旋膨胀机1还包括由定涡旋部件80和动涡旋部件70构成的膨胀机构。动涡旋部件70能够相对于定涡旋部件80平动转动(即，动涡旋部件70的中心轴线绕定涡旋部件80的中心轴线旋转，但是动涡旋部件70本身不会绕自身的中心轴线旋转)。所述平动转动通过例如设置在定涡旋部件70和定涡旋部件80之间的十字滑环(未示出)来实现。动涡旋部件70包括端板72、形成在端板一侧的毂部74和形成在端板另一侧的螺旋状的叶片76。定涡旋部件80包括端板82、形成在端板一侧的螺旋状的叶片86和形成在端板的大致中央位置处的入口88。在定涡旋部件80的螺旋叶片86和动涡旋部件70的螺旋叶片76之间形成一系列体积在从径向内侧向径向外侧移动时逐渐增大的腔室。工作流体在这些腔室中由于体积逐渐增大而膨胀并且压力逐渐减小。本文中为了便于描述，将由定涡旋部件80的螺旋叶片86和动涡旋部件70的螺旋叶片76之间形成的封闭的腔室称为膨胀室，而将与膨胀机构的排出孔或排出通道(参见图13中的排出通道83a和83b)直接流体连通以将膨胀的工作流体排出的腔室称为排出室。参见图13和图14，封闭的膨胀室用附图标记EC标示，排出室用附图标记CC标示。排出室CC位于膨胀室EC的径向最外侧。此外，为便于描述，，本文中将定涡旋部件80的外周部分称为外周壁81，如图13和图14所示。膨胀机1还包括主轴承座40。主轴承座40通过合适的紧固方式相对于壳体12固定。动涡旋部件70的端板72由主轴承座40支撑。膨胀机1还可以包括旋转轴(也可以称为输出轴)30。旋转轴30由设置在主轴承座40中的主轴承44以可旋转的方式支撑。旋转轴30的一端设置有偏心曲柄销36。动涡旋部件70的毂部74驱动旋转轴30的曲柄销36，从而使旋转轴30旋转。膨胀机1还可以包括由定子22和转子24构成的发电机20。定子22固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀机，其特征在于，所述膨胀机包括：膨胀机构，所述膨胀机构包括：体积逐渐变大使工作流体膨胀的封闭的膨胀室；用于接收从所述膨胀室排出的工作流体的排出室；以及用于将所述排出室连通至所述膨胀机构外部的排放空间的排出通道；以及阀组件，所述阀组件安装至所述膨胀机构，所述阀组件构造成：当所述排出室内的工作流体的压力小于等于预定膨胀压力时，所述阀组件处于防止所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间的关闭状态；以及当所述排出室内的工作流体的压力大于所述预定膨胀压力时，所述阀组件处于允许所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间中的打开状态。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀机，其特征在于，所述膨胀机包括：膨胀机构，所述膨胀机构包括：体积逐渐变大使工作流体膨胀的封闭的膨胀室；用于接收从所述膨胀室排出的工作流体的排出室；以及用于将所述排出室连通至所述膨胀机构外部的排放空间的排出通道；以及阀组件，所述阀组件安装至所述膨胀机构，所述阀组件构造成：当所述排出室内的工作流体的压力小于等于预定膨胀压力时，所述阀组件处于防止所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间的关闭状态；以及当所述排出室内的工作流体的压力大于所述预定膨胀压力时，所述阀组件处于允许所述排出室内的工作流体流出至所述排放空间中的打开状态。2.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于，所述膨胀机还包括外壳，所述膨胀机构容置在所述外壳内，并且所述排放空间限定在所述外壳内。3.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于，所述阀组件包括：弹性阀片，所述弹性阀片具有固定至所述膨胀机构的第一端部和能够相对于所述第一端部运动的第二端部。4.根据权利要求3所述的膨胀机，其特征在于，所述阀组件还包括：阀挡，所述阀挡固定地连接至所述膨胀机构，并且构造成用于限制所述弹性阀片的第二端部的最大打开位置。5.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于，所述阀组件包括：可动阀片；以及偏置构件，所述偏置构件构造成将所述可动阀片朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东辉，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32