CN106640639B - 变段式压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种变段式压缩机，此变段式压缩机包括一第一增压组件、一第二增压组件、一驱动器及一切换机构，第一增压组件具有一第一连接轴；第二增压组件具有一第二连接轴，第二连接轴末端具有一第一外齿轮；驱动器设置在第一增压组件与第二增压组件之间，驱动器包含一传动轴，传动轴一端与第一连接轴固接，另一端具有一第二外齿轮；切换机构设置在第二增压组件与驱动器之间，切换机构包含一联轴套环，联轴套环套设且滑动于第二连接轴，联轴套环内壁具有一内齿轮，内齿轮能够与第一外齿轮及第二外齿轮相互啮合或与第二外齿轮相互分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种压缩机结构，特别是一种变段式压缩机。
背景技术
现有压缩机不是单段式压缩机，就是多段压缩机，多段冷媒压缩机适用于高压缩比的低温冷冻系统，或是低环温时的热泵机组，但实际应用时有其先天的限制，如在低压缩比的工况时，其压缩效率明显无法发挥“双段理论”的节能效益，甚至不及单段压缩。
举例说明如下，当冷冻库在常温时﹙15℃﹚，启动时的压缩机运转工况是在低压比下，无法有高效率性能，直到库温降至约-20℃时，双段机就开始展现100％负载的优异性能，可以理想地达到库温-60℃以下的需求。
或者，低环温下﹙-5℃﹚应用风冷双段热泵热水机组时，可以产出约50℃的热水，是适用双段压缩机，如果此机组要在夏天转变成风冷冰水系统，则效率不及单段冰水机组，因为此工况较适用单段压缩。
然而，市面上尚无单一机头可换档变段机构的螺旋压缩机，现有唯一实际达成实施方式是：两台压缩机采串联和并联的配管布置，结合复杂的关断阀的开与关模式，才能达成系统可以并联单段压缩，又能串联双段压缩，但是上述实施方式具有成本昂贵及不易操作的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变段式压缩机，其利用切换机构的内齿轮能够与第一外齿轮及第二外齿轮相互啮合，或切换机构的内齿轮能够与第二外齿轮相互分离，使变段式压缩机可以选择切换单段压缩或双段压缩，以达到变段式压缩机具有提升压缩效率及节省能源的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种变段式压缩机，包括：一第一增压组件，具有一第一连接轴；一第二增压组件，对应该第一增压组件的一端配置，该第二增压组件具有一第二连接轴，该第二连接轴的末端具有一第一外齿轮；一驱动器，设置在该第一增压组件与该第二增压组件之间，该驱动器包含一本体及穿接该本体的一传动轴，该传动轴一端与该第一连接轴相互固接，另一端具有一第二外齿轮，该第一外齿轮与该第二外齿轮同轴心配置且之间具有一间距；以及一切换机构，设置在该第二增压组件与该驱动器之间，该切换机构包含一联轴套环，该联轴套环套设且滑动于该第二连接轴，该联轴套环的内壁具有一内齿轮，该内齿轮能够与该第一外齿轮及该第二外齿轮相互啮合或与该第二外齿轮相互分离。
本发明的技术效果在于：
切换机构还包含扳动件，扳动扳动件能带动联轴套环朝接近或远离传动轴方向滑动，进而达到变段式压缩机作单段压缩或双段压缩的切换，使变段式压缩机具有方便切换及切换结构简单的优点。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明变段式压缩机的立体分解图；
图2为本发明变段式压缩机的立体组合图；
图3为本发明切换机构的立体组合图；
图4为本发明变段式压缩机作多段压缩的使用状态示意图；
图5为本发明变段式压缩机作多段压缩的另一使用状态示意图；
图6为本发明变段式压缩机作多段压缩的剖面示意图；
图7为本发明变段式压缩机作多段压缩的另一剖面示意图；
图8为本发明变段式压缩机作单段压缩的使用状态示意图；
图9为本发明变段式压缩机作单段压缩的另一使用状态示意图；
图10为本发明变段式压缩机作单段压缩的剖面示意图；
图11为本发明变段式压缩机另一实施立的组合示意图。
其中，附图标记
10 变段式压缩机
1 第一增压组件
11 第一连接轴
2 第二增压组件
21 第二连接轴
211 第一外齿轮
212 主连接轴
2121 止挡环圈
213 外接轴
2131 第一环块
3 驱动器
31 本体
32 传动轴
321 第二外齿轮
4 切换机构
41 联轴套环
411 内齿轮
412 凹陷环槽
413 第二环块
42 扳动件
421 C型扣具
4211 C字状卡块
4212 活动块
4213 突出柱
4214 穿孔
422 拨动杆
4221 旋转柱
4222 拨动块
4223 扳动块
4224 U字状凸块
4225 握把
5 固定杆
6 壳体
61 第一容腔
62 第二容腔
63 第一气流道
64 第二气流道
7 逆止阀
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参考图1至图10所示，本发明提供一种变段式压缩机，此变段式压缩机10包括一第一增压组件1、一第二增压组件2、一驱动器3及一切换机构4。
如图1至图2所示，第一增压组件1具有一第一连接轴11。第二增压组件2对应第一增压组件1的一端配置，第二增压组件2具有一第二连接轴21，第二连接轴21的末端具有一第一外齿轮211。其中，第一增压组件1与第二增压组件2分别为一螺旋式增压器。
详细说明如下，第二连接轴21具有相互套接的一主连接轴212及一外接轴213，主连接轴212的外壁延伸有一止挡环圈2121，止挡环圈2121的外径大于联轴套环41的内径，外接轴213的外壁末端延伸有一第一环块2131，第一外齿轮211形成在第一环块2131的外周缘。
如图1至图2所示，驱动器3为一马达，驱动器3设置在第一增压组件1与第二增压组件2之间，驱动器3包含一本体31及穿接本体31的一传动轴32，传动轴32一端与第一连接轴11相互固接，另一端具有一第二外齿轮321，第一外齿轮211与第二外齿轮321同轴心配置且之间具有一间距。
如图1至图3所示，切换机构4设置在第二增压组件2与驱动器3之间，切换机构4包含一联轴套环41，联轴套环41套设且滑动于第二连接轴21，联轴套环41的内壁具有一内齿轮411，内齿轮411能够与第一外齿轮211及第二外齿轮321相互啮合或与第二外齿轮321相互分离。
进一步说明如下，联轴套环41套设且滑动于主连接轴212及外接轴213，联轴套环41的外壁设有一凹陷环槽412，联轴套环41的内壁延伸有一第二环块413，第一环块2131与第二环块413能够相互止挡，并且止挡环圈2121的外径大于联轴套环41的内径，使联轴套环41只能在止挡环圈2121与第一环块2131之间滑动。
另外，切换机构4还包含一扳动件42，扳动件42连接且带动联轴套环41朝接近或远离传动轴32方向滑动。其中，扳动件42包含一C型扣具421及一拨动杆422，C型扣具421一端延伸有一C字状卡块4211，另一端延伸有一活动块4212，C字状卡块4211嵌固于凹陷环槽412，活动块4212的顶部延伸有一突出柱4213，活动块4212设有一穿孔4214。
另外，拨动杆422包含一旋转柱4221、一拨动块4222及一扳动块4223，拨动块4222与扳动块4223分别固接在旋转柱4221的两端，拨动块4222一侧延伸有一U字状凸块4224，U字状凸块4224套设在突出柱4213的外部且能够推抵于突出柱4213，扳动块4223朝远离U字状凸块4224的一侧延伸有一握把4225。
如图1至图3所示，本发明变段式压缩机10还包括一固定杆5，联轴套环41的轴向与固定杆5的轴向呈平行配置，活动块4212透过穿孔4214套设且滑动于固定杆5。
如图4、图8所示，本发明变段式压缩机10还包括一壳体6，壳体6设有一第一容腔61、一第二容腔62、一第一气流道63及一第二气流道64，第一容腔61与第二容腔62相互连通，第一增压组件1、驱动器3与切换机构4容置于第一容腔61，第二增压组件2容置于第二容腔62，第一气流道63一端连通于壳体6外部，另一端连通于第二容腔62，第二气流道64一端连通于第一气流道63，另一端连通于第一容腔61。
如图4、图8所示，本发明变段式压缩机10还包括一逆止阀7，逆止阀7安装于第二气流道64，逆止阀7控制第二气流道64内的气体仅能由第一气流道63流向第一容腔61，第二气流道64内的气体不能由第一容腔61流向第一气流道63。
如图1至图3所示，本发明变段式压缩机10的组合，其利用第一增压组件1具有第一连接轴11；第二增压组件2对应第一增压组件1的一端配置，第二增压组件2具有第二连接轴21，第二连接轴21的末端具有第一外齿轮211；驱动器3设置在第一增压组件1与第二增压组件2之间，驱动器3包含本体31及穿接本体31的传动轴32，传动轴32一端与第一连接轴11相互固接，另一端具有第二外齿轮321，第一外齿轮211与第二外齿轮321同轴心配置且之间具有间距；切换机构4设置在第二增压组件2与驱动器3之间，切换机构4包含联轴套环41，联轴套环41套设且滑动于第二连接轴21，联轴套环41的内壁具有内齿轮411，内齿轮411能够与第一外齿轮211及第二外齿轮321相互啮合或与第二外齿轮321相互分离。藉此，切换机构4的内齿轮411能够与第一外齿轮211及第二外齿轮321相互啮合，或切换机构4的内齿轮411能够与第二外齿轮321相互分离，使变段式压缩机10可以选择切换单段压缩或双段压缩，以达到变段式压缩机10具有提升压缩效率及节省能源之特点。
如图4至图10所示，为本发明变段式压缩机10的使用状态，联轴套环41朝接近传动轴32方向滑动时，切换机构4的内齿轮411能够与第一外齿轮211及第二外齿轮321相互啮合，以启动变段式压缩机10作双段压缩；联轴套环41朝远离传动轴32方向滑动时，切换机构4的内齿轮411能够与第二外齿轮321相互分离，以启动变段式压缩机10作单段压缩。
详细说明如下，如图4至图7所示，为本发明变段式压缩机10作多段压缩的使用状态，扳动该扳动件42的握把4225，能带动U字状凸块4224推抵突出柱4213往接近传动轴32方向滑动，进而带动联轴套环41朝接近传动轴32方向滑动，使切换机构4的内齿轮411能够与第一外齿轮211及第二外齿轮321相互啮合，让传动轴32的旋转动力能够透过第二外齿轮321传输至内齿轮411，再透过内齿轮411传动至第一外齿轮211，使第一增压组件1与第二增压组件2皆跟随传动轴32旋转，以启动变段式压缩机10作双段压缩。
另外，第二增压组件2转动时，会带动壳体6外部的气体不断藉由第一气流道63抽入第二容腔62内，气体透过第二增压组件2进行第一次压缩再进入第一容腔61，逆止阀7能控制第二气流道64内的气体不能由第一容腔61流向第一气流道637，最后气体透过第一增压组件1进行第二次压缩，以完成变段式压缩机10作双段压缩的步骤。
如图8至图10所示，为本发明变段式压缩机10作单段压缩的使用状态，扳动该扳动件42的握把4225，能带动U字状凸块4224推抵突出柱4213往远离传动轴32方向滑动，进而带动联轴套环41朝远离传动轴32方向滑动，使切换机构4的内齿轮411能够与第二外齿轮321相互分离，因第一外齿轮211与第二外齿轮321彼此不接触，让传动轴32的旋转动力不能透过第二外齿轮321传输至第一外齿轮211，使第一增压组件1能跟随传动轴32旋转，第二增压组件2不能跟随传动轴32旋转，以启动变段式压缩机10作单段压缩。
另外，第二增压组件2不转动时，会让第二容腔62内呈现封闭状态，所以壳体6外部的气体无法进入第二容腔62内，使壳体6外部的气体只能藉由第二气流道64抽入第一容腔61内，气体透过第一增压组件1进行第一次压缩，以完成变段式压缩机10作单段压缩的步骤。
另外，切换机构4还包含扳动件42，扳动该扳动件42能带动联轴套环41朝接近或远离传动轴32方向滑动，进而达到变段式压缩机10作单段压缩或双段压缩的切换，使变段式压缩机10具有方便切换及切换结构简单的优点。
又，逆止阀7安装于第二气流道64，逆止阀7控制第二气流道64内的气体仅能由第一气流道63流向第一容腔61，使变段式压缩机10作单段压缩或双段压缩的切换时，其单段压缩或双段压缩的气流皆能顺畅运作且避免堵塞及逆流发生。
请参考图11所示，为本发明变段式压缩机10的另一实施例，图11的实施例与图1至图10的实施例大致相同，但图11的实施例与图1至图10的实施例不同之处在于第一增压组件1与第二增压组件2分别为一涡卷式增压器。
同理，第一增压组件1与第二增压组件2除了为螺旋式增压器、涡卷式增压器以外，第一增压组件1与第二增压组件2也可分别为一回转式增压器或一离心式增压器。藉此，以达到相同于图1至图10的实施例的功能及功效。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种变段式压缩机，其特征在于，包括：
一第一增压组件，具有一第一连接轴；
一第二增压组件，对应该第一增压组件的一端配置，该第二增压组件具有一第二连接轴，该第二连接轴的末端具有一第一外齿轮；
一驱动器，设置在该第一增压组件与该第二增压组件之间，该驱动器包含一本体及穿接该本体的一传动轴，该传动轴一端与该第一连接轴相互固接，另一端具有一第二外齿轮，该第一外齿轮与该第二外齿轮同轴心配置且之间具有一间距；以及
一切换机构，设置在该第二增压组件与该驱动器之间，该切换机构包含一联轴套环，该联轴套环套设且滑动于该第二连接轴，该联轴套环的内壁具有一内齿轮，该内齿轮能够与该第一外齿轮及该第二外齿轮相互啮合或与该第二外齿轮相互分离。
2.如权利要求1所述的变段式压缩机，其特征在于，该切换机构还包含一扳动件，该扳动件连接且带动该联轴套环朝接近或远离该传动轴方向滑动。
3.如权利要求2所述的变段式压缩机，其特征在于，该联轴套环的外壁设有一凹陷环槽，该扳动件包含一C型扣具及一拨动杆，该C型扣具一端延伸有一C字状卡块，另一端延伸有一突出柱，该C字状卡块嵌固于该凹陷环槽，该拨动杆延伸有一U字状凸块，该U字状凸块套设在该突出柱的外部且能够推抵于该突出柱。
4.如权利要求3所述的变段式压缩机，其特征在于，还包括一固定杆，该联轴套环的轴向与该固定杆的轴向呈平行配置，该C型扣具远离该C字状卡块的一端延伸有一活动块，该活动块设有一穿孔，该活动块透过该穿孔套设且滑动于该固定杆，该突出柱自该活动块的顶部延伸成型。
5.如权利要求3所述的变段式压缩机，其特征在于，该拨动杆包含一旋转柱、一拨动块及一扳动块，该拨动块与该扳动块分别固接在该旋转柱的两端，该U字状凸块自该拨动块一侧延伸成型，该扳动块朝远离该U字状凸块的一侧延伸有一握把。
6.如权利要求1所述的变段式压缩机，其特征在于，该第二连接轴具有相互套接的一主连接轴及一外接轴，该第一外齿轮形成在该外接轴的外壁末端，该联轴套环套设且滑动于该主连接轴及该外接轴，该主连接轴的外壁延伸有一止挡环圈，该止挡环圈的外径大于该联轴套环的内径。
7.如权利要求6所述的变段式压缩机，其特征在于，该外接轴的外壁末端延伸有一第一环块，该第一外齿轮形成在该第一环块的外周缘，该联轴套环的内壁延伸有一第二环块，该第一环块与该第二环块能够相互止挡。
8.如权利要求1所述的变段式压缩机，其特征在于，还包括一壳体，该壳体设有一第一容腔及一第二容腔，该第一容腔与该第二容腔相互连通，该第一增压组件、该驱动器与该切换机构容置于该第一容腔，该第二增压组件容置于该第二容腔。
9.如权利要求8所述的变段式压缩机，其特征在于，还包括一逆止阀，该壳体还设有一第一气流道及一第二气流道，该第一气流道一端连通于该壳体外部，另一端连通于该第二容腔，该第二气流道一端连通于该第一气流道，另一端连通于该第一容腔，该逆止阀安装于该第二气流道。
10.如权利要求1所述的变段式压缩机，其特征在于，该第一增压组件与该第二增压组件为同一类型的增压器，所述增压器为一螺旋式增压器、一涡卷式增压器或一离心式增压器。
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