螺旋转子型液环式压缩机 |
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| 申请号 | CN201310313706.9 | 申请日 | 2013-07-24 | 公开(公告)号 | CN103671108A | 公开(公告)日 | 2014-03-26 |
| 申请人 | 德泰机电有限公司; | 发明人 | 吕明德; | ||||
| 摘要 | 一种螺旋 转子 型液环式 压缩机 ，包含一机壳、一吸气盖板、一排气盖板、一压缩室，及一螺旋转子。机壳包括一呈管形的压缩部。吸气盖板封闭压缩部的一端且包括一连通压缩部内的吸气口。排气盖板封闭压缩部的另一端且包括一连通压缩部内的排气口。压缩室由压缩部、吸气盖板及排气盖板围绕界定且容置一液封液体。螺旋转子穿过压缩室并包括一轴杆及至少一呈螺旋形围绕轴杆的瓣片。螺旋转子转动时使该液封液体形成一液环。液环配合瓣片及轴杆界定多个容气槽。利用瓣片的设置使容气槽产生轴向长度的改变，有效提升压缩气体时的压缩比。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种螺旋转子型液环式压缩机，包含： |
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| 说明书全文 | 螺旋转子型液环式压缩机技术领域[0001] 本发明涉及一种液环式压缩机，特别是涉及一种螺旋转子型液环式压缩机。 背景技术[0002] 参阅图1，为一种现有的液环式压缩机1，该液环式压缩机1包含界定一密闭的横向圆柱形压缩室11的一机壳12、一横向偏心设于该压缩室11内的转子13、一封闭该压缩室11的一端的盖板14，及连接于该盖板14的一进气管15与一排气管16。该压缩室11内容置一液封液体17。该盖板14包括一连通该压缩室11内部与进气管15的吸气口141，及一连通该压缩室11内部与排气管16的排气口142。该转子13包括多个形成于该转子13表面且呈放射状向外延伸的叶片131。 [0003] 在该转子13转动时会产生一离心力，带动压缩室11内的液封液体17形成一包覆该机壳12内表面的液环。该液封液体17形成的液环与该转子13的每一叶片131相接触而与转子13相配合界定多个彼此间隔的容气槽18。所述容气槽18随着该转子13的旋转而转动，且由于该转子13相对于该液环相对呈偏心，因此所述容气槽18转动时其径向长度R会产生长度变化，连带使容气槽18的体积随之产生改变。在所述容气槽18体积逐渐增加时，容气槽18经由该吸气口141连通进气管15，使一欲压缩的气体由吸气口141被吸入容气槽18内；在所述容气槽18体积开始减少时，所述容气槽18呈密封状态并逐渐使内部气体受到压缩；在容气槽18内部的气体随容气槽18体积减小而被压缩到所需的压缩比时，等容气槽18经由该排气口142连通排气管16，使压缩后的气体由排气口142进入至排气管16，达成压缩气体的目的。 [0004] 然而，现有的液环式压缩机1在运作时，由于所述容气槽18只会因转子13相对于液环呈偏心转动而产生径向长度R的变化，因此容气槽18的体积变化比率有限，只能使被压缩气体达到较小的压缩比，常无法达到所需的压缩效果。此外，因为液封液体17不会沿压缩室11的轴向方向产生流动，所以无法有效利用压缩室11的轴向空间提升压缩气体的效果。因此，现有的液环式压缩机确实还存在待改善的空间。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种能提高压缩比且增进压缩效果的螺旋转子型液环式压缩机。 [0006] 本发明螺旋转子型液环式压缩机包含一机壳、一吸气盖板、一排气盖板、一压缩室，及一螺旋转子。该机壳为一中空的壳体，并包括一呈管形而横向延伸的压缩部。吸气盖板设于该机壳而封闭该压缩部的一端，且包括一贯穿该吸气盖板而连通该压缩部内部的吸气口。该排气盖板设于该机壳而封闭该压缩部的另一端，且包括一贯穿该排气盖板而连通该压缩部内部的排气口，并定义一由该吸气盖板至该排气盖板的压缩方向。该压缩室由该压缩部、该吸气盖板及该排气盖板相配合围绕界定，并经由该吸气口与该排气口和压缩室外部连通，该压缩室内容置一液封液体。该螺旋转子沿该压缩方向延伸且可转动地设于该机壳，并穿过该压缩室而相对于该压缩室呈偏心，或使用截面概呈椭圆形的压缩部而将螺旋转子安装于压缩室的中心位置。该螺旋转子包括一轴杆，及至少一位于该压缩室内呈螺旋形围绕该轴杆的瓣片，该瓣片由该压缩室邻近该吸气盖板的一端延伸至邻近该排气盖板的一端。 [0007] 该螺旋转子转动时，该螺旋转子的旋转运动产生一离心力使该液封液体形成一包覆该压缩部的内侧面的液环，并借该瓣片驱使该液封液体朝向该压缩方向流动，该液封液体形成的液环相对于该螺旋转子呈偏心且与该螺旋转子的瓣片相接触，并与该瓣片及该轴杆相配合界定多个彼此相间隔的容气槽。所述容气槽随该螺旋转子的转动沿该压缩方向位移，并依序经过与该吸气口连通、不与该吸气口和排气口连通，及与该排气口连通等阶段。每一容气槽与该吸气口连通时体积、轴向长度与径向长度皆逐渐增加，而每一容气槽与该排气口连通时，体积、轴向长度与径向长度皆逐渐减少，每一容气槽与该吸气口连通时的最大体积大于与该排气口连通时的最大体积。 [0008] 该螺旋转子相对于该压缩室及该液封液体形成的液环呈偏心设置。 [0009] 该管形的压缩部截面呈椭圆形，该螺旋转子安装于该压缩室的中心位置。 [0010] 该螺旋转子的瓣片数量为多个；所述瓣片彼此间隔。 [0011] 该机壳还包括一个进气腔、一个排气腔、一个进气管及一个排气管；该进气腔位于该吸气盖板相反于该压缩室的一侧并可经由该吸气口与该压缩室连通；该排气腔位于该排气盖板相反于该压缩室的一侧并可经由该排气口与该压缩室连通；该进气腔与该排气腔分别经由该进气管与该排气管连通于该机壳外部。 [0012] 该螺旋转子的轴杆贯穿该压缩室；该机壳还包括两个分别位于该压缩室两相反侧而分别供该轴杆两端可转动地穿设的轴承。 [0013] 该螺旋转子在该压缩室内的偏心设置为向上偏心与向下偏心其中之一。 [0014] 本发明的有益效果在于：利用螺旋转子设有呈螺旋形围绕轴杆的瓣片，使压缩机在压缩气体时各容气槽同时产生轴向长度与径向长度的改变，使容气槽的体积变化率增加，有效提升压缩气体时的压缩比。此外，透过调整螺旋形瓣片的螺距即可轻易调整压缩气体的压缩比，或是利用改变吸气口与排气口的位置或大小即可轻易达到改变气体压缩比的效果。 [0015] 另外，螺旋形的瓣片能驱动液封液体沿压缩方向朝向排气口流动，让液封液体产生一向排气口集中的惯性，使液封液体形成的液环于邻近排气口处具有更佳的压缩气体效果。故确实能达到本发明的目的。附图说明 [0016] 图1是一立体图，说明一种现有的液环式压缩机； [0017] 图2是一剖视图，说明本发明螺旋转子型液环式压缩机的第一较佳实施例； [0018] 图3是一剖视图，说明该第一较佳实施例的另一剖切角度； [0019] 图4是一沿图2中的IV－IV剖线所取的视图，说明该第一较佳实施例的容气槽与一吸气口连通时的径向长度变化； [0020] 图5是一沿图2中的V－V剖线所取的视图，说明该第一较佳实施例的容气槽与一排气口连通时的径向长度变化； [0021] 图6是一剖视图，说明一种压缩部的截面呈椭圆形的态样； [0022] 图7是一方向不同于图6的剖视图，说明该压缩部的截面呈椭圆形的态样；及[0023] 图8是一剖视图，说明本发明螺旋转子型液环式压缩机的第二较佳实施例。 具体实施方式[0024] 下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。 [0025] 参阅图2至图5，为本发明螺旋转子型液环式压缩机的第一较佳实施例。包含一机壳2、一吸气盖板3、一排气盖板4、一压缩室5，及一螺旋转子6。该机壳2为一中空的壳体，并包括一呈圆管形而横向延伸的压缩部21、一位于该压缩部21的一端的进气腔22、一位于压缩部21的另一端的排气腔23、一连通于该进气腔22与机壳2外部的进气管24，及一连通于该排气腔23与机壳2外部排气管25。吸气盖板3设于该机壳2而位于该压缩部21与进气腔22间，并封闭该压缩部21邻近该进气腔22的一端，且包括一贯穿该吸气盖板 3而连通该压缩部21内部与进气腔22的吸气口31。该排气盖板4设于该机壳2而位于该压缩部21与排气腔23间，并封闭该压缩部21邻近该排气腔23的一端，且包括一贯穿该排气盖板4而连通该压缩部21内部与排气腔23的排气口41，同时定义一由该吸气盖板3至该排气盖板4的压缩方向I。须特别说明的，图2中的吸气口31与图3中的排气口41仅为示意显示吸气口31与排气口41的位置与高度，实际上吸气口31与排气口41如图4所示分别位于吸气盖板3与排气盖板4不互相对应的位置，因此并不同时存在于在图2或图 3的剖视图中。 [0026] 该压缩室5由该圆管形的压缩部21、该吸气盖板3及该排气盖板4相配合而围绕界定，并经由该吸气口31与该排气口41分别与压缩室5外的进气腔22与排气腔23连通。该压缩室5内部容置一液封液体51。该螺旋转子6沿该压缩方向I延伸且可转动地设于该机壳2，并穿过该压缩室5而相对于该压缩室5呈偏心，在本实施例中螺旋转子6在该压缩室5内为向上偏心设置，使该螺旋转子6在不转动时仅有下端少部分会位于液封液体51内，让螺旋转子6不易因长时间浸泡于液封液体51而发生锈蚀使寿命缩减。但螺旋转子6依实际使用的需求也可为向下偏心设置，并不以本实施例的态样为限。 [0027] 该螺旋转子6包括一贯穿该压缩室5的轴杆61，及多个位于该压缩室5内彼此间隔且呈螺旋形围绕该轴杆61的瓣片62。所述瓣片62由该压缩室5邻近该吸气盖板3的一端延伸至邻近该排气盖板4的一端。该机壳2还包括两个分别位于该压缩室5两相反侧而分别供该轴杆61两端可转动地穿设的轴承26。 [0028] 该螺旋转子6转动时会产生一离心力，使该液封液体51形成一个包覆该压缩部21的内侧面且围绕螺旋转子6的液环。该液封液体51形成的液环相对于螺旋转子6呈偏心，且与该螺旋转子6的每一瓣片62相接触，并在液环最接近该轴杆61处与轴杆61相接触，借此与该瓣片62及该轴杆61相配合界定多个彼此相间隔的容气槽7。所述容气槽7随该螺旋转子6的转动会沿该压缩方向I位移，并依序经过与该吸气口31连通、不与该吸气口31和排气口41连通，及与该排气口41连通等阶段。 [0029] 本发明螺旋转子型液环式压缩机在使用时，该进气管24连接一欲压缩气体的供应源，使欲压缩的气体经由进气管24进入机壳2的进气腔22。同时螺旋转子6开始转动而与液封液体51形成的液环配合界定多个相间隔的容气槽7。每一容气槽7在与该吸气口31连通时，容气槽7的体积、轴向长度71及径向长度72皆逐渐增加(如图2及图4所示)，使进气腔22内的欲压缩气体经由吸气口31被吸入容气槽7。接着容气槽7不与该吸气口31和排气口41连通并沿该压缩方向I位移，带动容气槽7内的欲压缩气体由邻近吸气口31处向邻近排气口41处移动。最后容气槽7邻近该排气盖板4而与该排气口41相连通，此时容气槽7的体积、轴向长度71与径向长度72皆逐渐减少(如图3及图5所示)。利用容气槽7体积的改变，使容气槽7内的欲压缩气体随容气槽7的减小而被压缩，进而通过排气口41进入排气腔23再从排气管25被排出机壳2。须注意的，每一容气槽7与该吸气口31连通时的最大体积大于与排气口41连通时的最大体积，借此确保欲压缩的气体在从容气槽7进入排气腔23时，体积相较于从进气腔22进入容气槽7时产生压缩。 [0030] 要特别强调的，由于所述容气槽7在压缩气体时，同时产生轴向长度71与径向长度72的变化而使容气槽7的体积改变，因此能在压缩室5有限的空间中使欲压缩气体达到所期望的压缩比。另外在螺旋转子6转动时，所述螺旋形瓣片62的旋转会驱使该液封液体51沿该压缩方向I流动，让液封液体51产生一向排气口41集中的惯性，使液封液体51形成的液环在邻近排气口41处对容气槽7内的气体产生较佳的压缩效果。另外，在本实施例中螺旋转子6相对于压缩室5呈偏心设置，但实际上也可如图6及图7所示，改用截面概呈椭圆形的压缩部21，而将螺旋转子6安装于压缩室5的中心位置，并具有一个以上的进气口 31及排气口41，只需使液封液体51形成的液环能配合螺旋转子6界定体积会随螺旋转子 6转动产生变化的容气槽7即可，并不以本实施例螺旋转子6呈偏心设置为限。 [0031] 参阅图8，为本发明螺旋转子型液环式压缩机的第二较佳实施例。与前述第一较佳实施例大致相同，仅该螺旋转子6的瓣片62具有不同的数量及螺距，瓣片62的数量不以本实施例为限，也可为一个、两个或两个以上的任意正整数，只须能配合轴杆61与液封液体51形成的液环界定容气槽7即可。该第二较佳实施例显示本发明螺旋转子型液环式压缩机能利用容气槽7的轴向长度71变化而改变容气槽7的体积，或是利用改变吸气口31与排气口41位置或大小即可轻易达到改变气体压缩比的效果。 [0032] 综上所述，本发明利用螺旋转子6设有呈螺旋形围绕轴杆61的瓣片62，使压缩气体时各容气槽7同时产生轴向长度71与径向长度72的改变，使容气槽7的体积变化率增加，相较于现有的液环式压缩机在有限的压缩室5空间与螺旋转子6转速下，进一步提升压缩气体时的压缩比。此外，要调整压缩气体的压缩比时，只需调整所述螺旋形瓣片62的间距、数量、螺距或是利用改变吸气口31与排气口41的位置或大小即可轻易达成调整效果，不需对压缩机的其他结构进行重新设计。另外，螺旋形的瓣片62能驱动液封液体51向沿压缩方向I朝排气口41流动，让液封液体51产生一向排气口41集中的惯性，使液封液体51形成的液环于邻近排气口41处具有更佳的压缩气体效果。故确实能达到本发明的目的。 |
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