TWI472684B - 渦卷壓縮機 - Google Patents

Description

渦卷壓縮機

本提案係有關於一種渦卷壓縮機，特別是一種用於提升固定渦卷與繞動渦卷之軸向間距之精準度的渦卷壓縮機以及降低防自轉構件之軸承的溫度。

渦卷壓縮機分為油潤式渦卷壓縮機與無油式渦卷壓縮機。油潤式渦卷壓縮機係利用潤滑油降低軸承與轉軸間之摩擦阻力。而無油式渦卷壓縮機則無法利用潤滑油降低軸承與轉軸間之摩擦阻力，因此，無油式渦卷壓縮機之轉軸轉動時，軸承與轉軸間會摩擦生熱而大幅提升軸承之溫度，而恐降低軸承的使用壽命。此外，若軸承與軸承座因為高溫而發生熱變形，則會造成軸承鬆動，以及固定渦卷與繞動渦卷間之軸向間距改變，進而導致固定渦卷與繞動渦卷間之壓縮腔不再維持密封效果而降低渦卷壓縮機之壓縮效率。

此外，繞動渦卷一般係透過一殼體裝設於固定渦卷，以固定繞動渦卷與固定渦卷之相對位置。由此看來，殼體之加工精準度會影響固定渦卷與繞動渦卷間之軸向對位上之精準度。然而，現有之殼體通常需要多次機械加工製程才能完成，但因為每次加工製程的定位基準一般係無法維持在同一基準上，故若加工的程序越多，則殼體之加工精準度越低，進而導致固定渦卷與繞動渦卷 間之壓縮腔不再維持密封效果而降低渦卷壓縮機之壓縮效率。

因此，如何設計出一種渦卷壓縮機，以提升固定渦卷與繞裝渦卷之軸向間距之精準度將是業界待解決之問題之一。

鑒於以上的問題，本提案是關於一種渦卷壓縮機，藉以提升固定渦卷與繞裝渦卷之軸向間距之精準度。

根據本提案所揭露之渦卷壓縮機，包含一殼體、一固定渦卷、一繞動渦卷、一驅動盤、複數個防自轉構件及一傳動軸。殼體包含複數個穿孔及複數個凸緣。這些凸緣分別設於殼體形成穿孔之一表面。固定渦卷設於殼體，而每一凸緣位於對應之穿孔遠離固定渦卷之一側。繞動渦卷裝設於殼體與固定渦卷之間，且固定渦卷與繞動渦卷形成一壓縮腔。驅動盤設於繞動渦卷。這些防自轉構件一端分別連接於驅動盤，另一端分別位於這些穿孔內，且分別抵靠於這些凸緣。傳動軸可轉動地裝設於殼體，且一端具有一偏心軸部。偏心軸部裝設於驅動盤。

根據上述本提案所揭露之渦卷壓縮機，殼體之與固定渦卷定位之定位面及與繞動渦卷和防自轉構件定位之凸緣之定位面皆朝相同方向，故於加工殼體時，可以一次性機械加工的方式同時形成殼體與固定渦卷定位的定位面及殼體與防自轉構件定位的定位面。如此一來，可提升繞動渦卷與固定渦卷間之軸向精準度，進而提升渦卷壓縮機之壓縮效率。

以上之關於本提案內容之說明及以下之實施方式之說明係用 以示範與解釋本提案之原理，並且提供本提案之專利申請範圍更進一步之解釋。

請參閱第1圖至第2D圖，第1圖為第一實施例所揭露之渦卷壓縮機的剖面示意圖，第2A圖為第1圖之殼體之立體示意圖，第2B圖為第2A圖之平面示意圖，第2C圖為第2B圖沿2C-2C剖面線繪示之剖面示意圖，第2D圖為第2C圖之部分放大示意圖。

本實施例之渦卷壓縮機10包含一殼體300、一固定渦卷200、一繞動渦卷400、複數個防自轉構件500、一傳動軸600及一驅動盤900。

詳細來說，殼體300包含複數個穿孔310及複數個凸緣320。這些凸緣320分別設於殼體300形成穿孔310之一表面311。固定渦卷200設於殼體300，且固定渦卷200包含一固定盤體210及一固定渦卷片220。固定盤體210裝設於殼體100。固定渦卷片220設於固定盤體210。而每一凸緣320位於對應之穿孔310遠離固定渦卷200之一側。詳細來說，殼體300包含一底座330及一環形側板340。環形側板340連接於底座330。環形側板340抵靠於固定渦卷200。這些穿孔310分別位於底座330。在本實施例中，環形側板340具有一第一軸向定位面341，面向固定渦卷200，每一凸緣320具有一第二軸向定位面321。這些第二軸向定位面321與第一軸向定位面341朝相同方向。

在本實施例及其他實施例中，底座330包含一座體331及複 數個套筒333。座體331具有複數個結合孔337。這些套筒333分別裝設於這些結合孔337，且這些穿孔310分別位於套筒333。這些凸緣320分別設於套筒333形成這些穿孔310之表面311。

此外，套筒333具有相對的一第一端面334及一第二端面335。第一端面334面向固定渦卷200。套筒333具有複數個散熱孔336，且每一散熱孔336自第一端面334貫穿第二端面335。

繞動渦卷400裝設於殼體300與固定渦卷200之間，且固定渦卷200與繞動渦卷400形成一壓縮腔800。詳細來說，繞動渦卷400包含一繞動盤體410及一繞動渦卷片420。繞動盤體410裝設於殼體300。繞動渦卷片420設於繞動盤體410，且固定渦卷片220及繞動渦卷片420介於固定盤體210與繞動盤體410之間。並且繞動盤體410、繞動渦卷片420、固定盤體210及固定渦卷片220共構成壓縮腔800。

這些防自轉構件500一端分別連接於繞動渦卷400之繞動盤體410，另一端分別位於這些穿孔310內，且分別抵靠於這些凸緣320。詳細來說，這些防自轉構件500與繞動渦卷片420分別設於繞動盤體410，且這些防自轉構件500與繞動渦卷片420分別位於繞動盤體410之相對兩側。每一防自轉構件500包含一曲柄軸510及二軸承520。二軸承520分別套設於曲柄軸510之相對兩端，且二軸承520之一裝設於繞動渦卷400，以及二軸承520之另一裝設於穿孔310，並抵靠於凸緣320。換言之，這些防自轉構件500之遠離繞動渦卷400之軸承520分別位於底座330之穿孔310內， 並分別抵靠於這些第二軸向定位面321。

傳動軸600可轉動地裝設於殼體300，且一端具有一偏心軸部630。偏心軸部630裝設於繞動渦卷400之繞動盤體410。詳細來說，傳動軸600具有相對的一第一端610及一第二端620。偏心軸部630位於傳動軸600之第一端610，而偏心軸部630裝設於繞動渦卷400。

在本實施例及其他實施例中，渦卷壓縮機10更包含一風扇構件700。風扇構件700裝設於傳動軸600之第二端620。扇葉構件700所產生之散熱氣流可透過管路吹到渦卷壓縮機10靠近固定渦卷200之一側，再從固定渦卷200之一側吹過繞動渦卷400及殼體300，接著從殼體300之散熱孔336排出殼體300而構成一散熱循環。如此一來，可降低軸承520運轉時之內部溫度，以降低軸承520之溫度，防止軸承520中潤滑油脂高溫裂化，進而提升渦卷壓縮機10之壽命及可靠度。

在本實施例及其他實施例中，驅動盤900設於繞動渦卷400與傳動軸600之偏心軸部630之間。而防自轉構件500分別透過驅動盤900連接於繞動渦卷400。詳細來說，驅動盤900結合於繞動渦卷400，以及防自轉構件500之二軸承520分別裝設於驅動盤900以及穿孔310，且傳動軸600之偏心軸部630設於驅動盤900。如此一來，當傳動軸600帶動驅動盤900轉動時，驅動盤900會帶動繞動渦卷400相對固定渦卷200轉動，以及帶動防自轉構件500之二軸承520相對殼體300轉動而防止繞動渦卷400產生自 轉。

由於殼體300之與固定渦卷200定位之第一軸向定位面341及與繞動渦卷400和防自轉構件500定位之第二軸向定位面321皆朝相同方向，故於加工殼體300時，可以一次性機械加工的方式同時形成第一軸向定位面341與第二軸向定位面321。如此一來，可提升第一軸向定位面341與第二軸向定位面321間之軸向精準度，進而提升繞動渦卷400與固定渦卷200間之軸向精準度。

此外，由於軸組裝孔332與各穿孔310也是可以由一次性機械加工的方式同時形成，軸組裝孔332與各穿孔310具有較好的同心度(如第2B圖所示)。

此外，座體331之材料例如為鋁合金，但不以此為限。並且套筒333之材料為熱膨脹係數小於鋁合金之熱膨脹係數之材料。藉此，當套筒333受高溫影響而熱膨脹時，因套筒333之熱膨脹係數較小，故凸緣320之軸向變形量較小，進而提升固定渦卷200與繞動渦卷400之軸向精準度。

上述第1圖之實施例之殼體300之凸緣320係位於套筒333，但並不以此為限，在其他實施例中，凸緣320也可以位於座體331。請參閱第3圖，第3圖為第二實施例所揭露之渦卷壓縮機之殼體的剖面示意圖。本實施例與上述第1圖之實施例相似，故相似處將不再贅述，以下僅針對相異處進行說明。本實施例之底座330包含一座體331及複數個套筒333。這些穿孔310分別位於座體331。這些套筒333分別設於座體331，且分別位於這些穿孔 310，且凸緣320凸出表面311之高度h大於套筒333之厚度t而具有面向固定渦卷200之第二軸向定位面321。

此外，在上述第1圖之實施例中，殼體300具有散熱孔336，但並不以此為限，在其他實施例中，殼體300也可以沒有散熱孔336。請參閱第4圖，第4圖為第三實施例所揭露之渦卷壓縮機之殼體的剖面示意圖。本實施例與上述第1圖之實施例相似，故相似處將不再贅述，以下僅針對相異處進行說明。本實施之底座330包含一座體331及複數個套筒333。座體331具有複數個結合孔337。這些套筒333分別裝設於這些結合孔337，且這些穿孔310分別位於套筒333。這些凸緣320分別設於套筒333形成這些穿孔310之表面311。而在本實施例中，座體331與套筒333皆不具有散熱孔336之結構。

根據上述本提案所揭露之渦卷壓縮機，殼體之與固定渦卷定位之第一軸向定位面及與繞動渦卷和防自轉構件定位之第二軸向定位面皆朝相同方向，故於加工殼體時，可以一次性機械加工的方式同時形成第一軸向定位面與第二軸向定位面。如此一來，可提升第一軸向定位面與第二軸向定位面間之軸向精準度，進而提升繞動渦卷與固定渦卷間之軸向精準度。

此外，座體之材料例如為鋁合金，但不以此為限。並且套筒之材料為熱膨脹係數小於鋁合金之熱膨脹係數之材料。藉此，當套筒受高溫影響而熱膨脹時，因套筒之熱膨脹係數較小，故凸緣之軸向變形量較小，進而提升固定渦卷與繞動渦卷之軸向精準度。

再者，殼體具有沿軸向設置之散熱孔，故扇葉構件所產生之散熱氣流可流過散熱孔而對防自轉構件的軸承進行散熱，以降低軸承之溫度，防止軸承中潤滑油脂高溫裂化，進而提升渦卷壓縮機之壽命及可靠度。

雖然本提案之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本提案，任何熟習相關技藝者，在不脫離本提案之精神和範圍內，舉凡依本提案申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本提案之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧渦卷壓縮機

200‧‧‧固定渦卷

210‧‧‧固定盤體

220‧‧‧固定渦卷片

230‧‧‧鰭片組

300‧‧‧殼體

310‧‧‧穿孔

311‧‧‧表面

320‧‧‧凸緣

321‧‧‧第二軸向定位面

330‧‧‧底座

331‧‧‧座體

332‧‧‧軸組裝孔

333‧‧‧套筒

334‧‧‧第一端面

335‧‧‧第二端面

336‧‧‧散熱孔

337‧‧‧結合孔

340‧‧‧環形側板

341‧‧‧第一軸向定位面

400‧‧‧繞動渦卷

410‧‧‧繞動盤體

420‧‧‧繞動渦卷片

500‧‧‧防自轉構件

510‧‧‧曲柄軸

520‧‧‧軸承

600‧‧‧傳動軸

610‧‧‧第一端

620‧‧‧第二端

630‧‧‧偏心軸部

700‧‧‧風扇構件

800‧‧‧壓縮腔

900‧‧‧驅動盤

第1圖為第一實施例所揭露之渦卷壓縮機的剖面示意圖。

第2A圖為第1圖之殼體之立體示意圖。

第2B圖為第2A圖之平面示意圖。

第2C圖為第2B圖沿2C-2C剖面線繪示之剖面示意圖。

第2D圖為第2C圖之部分放大示意圖。

第3圖為第二實施例所揭露之渦卷壓縮機之殼體的剖面示意圖。

第4圖為第三實施例所揭露之渦卷壓縮機之殼體的剖面示意圖。

10‧‧‧渦卷壓縮機

200‧‧‧固定渦卷

210‧‧‧固定盤體

220‧‧‧固定渦卷片

230‧‧‧鰭片組

300‧‧‧殼體

320‧‧‧凸緣

321‧‧‧第二軸向定位面

330‧‧‧底座

331‧‧‧座體

333‧‧‧套筒

334‧‧‧第一端面

335‧‧‧第二端面

336‧‧‧散熱孔

340‧‧‧環形側板

341‧‧‧第一軸向定位面

400‧‧‧繞動渦卷

410‧‧‧繞動盤體

420‧‧‧繞動渦卷片

500‧‧‧防自轉構件

510‧‧‧曲柄軸

520‧‧‧軸承

600‧‧‧傳動軸

610‧‧‧第一端

620‧‧‧第二端

630‧‧‧偏心軸部

700‧‧‧風扇構件

800‧‧‧壓縮腔

900‧‧‧驅動盤

Claims (12)

1. 一種渦卷壓縮機，其包含有：一殼體，包含複數個穿孔及複數個凸緣，該些凸緣分別設於該殼體形成該穿孔之一表面；一固定渦卷，設於該殼體，而每一該凸緣位於對應之該穿孔遠離該固定渦卷之一側；一繞動渦卷，裝設於該殼體與該固定渦卷之間，且該固定渦卷與該繞動渦卷形成一壓縮腔；一驅動盤，設於該繞動渦卷；複數個防自轉構件，該些防自轉構件一端分別連接於該驅動盤，另一端分別位於該些穿孔內，且分別抵靠於該些凸緣；以及一傳動軸，可轉動地裝設於該殼體，且一端具有一偏心軸部，該偏心軸部裝設於該驅動盤。
2. 如請求項1所述之渦卷壓縮機，其中，該殼體包含有一底座及一環形側板，該環形側板連接於該底座，該環形側板抵靠於該固定渦卷，該些穿孔分別位於該底座，且該些防自轉構件分別位於該底座之該些穿孔內。
3. 如請求項2所述之渦卷壓縮機，其中，該環形側板具有一第一軸向定位面，面向該固定渦卷，每一該凸緣具有一第二軸向定位面，該些第二軸向定位面與該第一軸向定位面朝相同方向，且該些防自轉構件分別抵靠於該些第二軸向定位面。
4. 如請求項2所述之渦卷壓縮機，其中，該底座包含有一座體及複數個套筒，該些穿孔分別位於該座體，該些套筒分別設於該座體，且分別位於該些穿孔，且該凸緣凸出該表面之高度大於該套筒之厚度。
5. 如請求項4所述之渦卷壓縮機，其中，該套筒具有相對的一第一端面及一第二端面，該第一端面面向該固定渦卷，該套筒具有複數個散熱孔，且每一該散熱孔自該第一端面貫穿該第二端面。
6. 如請求項4所述之渦卷壓縮機，其中，該座體具有一軸組裝孔，該些穿孔位於該軸組裝孔之周緣，該傳動軸貫穿該軸組裝孔並可轉動地裝設於該座體。
7. 如請求項2所述之渦卷壓縮機，其中，該底座包含有一座體及複數個套筒，該座體具有複數個結合孔，該些套筒分別裝設於該些結合孔，且該些穿孔分別位於該套筒，該些凸緣分別設於該套筒形成該些穿孔之該表面。
8. 如請求項7所述之渦卷壓縮機，其中，該套筒之熱膨脹係數小於鋁合金之熱膨脹係數。
9. 如請求項2所述之渦卷壓縮機，其中，每一該防自轉構件包含有一曲柄軸及二軸承，該二軸承分別套設於該曲柄軸之相對兩端，且該二軸承之一裝設於該繞動渦卷，以及該二軸承之另一裝設於該穿孔，並抵靠於該凸緣。
10. 如請求項1所述之渦卷壓縮機，更包含有一風扇構件，該傳動 軸具有一第一端及一第二端，該偏心軸部位於該第一端，且該偏心軸部裝設於該繞動渦卷，該風扇構件裝設於該傳動軸之該第二端。
11. 如請求項1所述之渦卷壓縮機，其中，該固定渦卷包含有一固定盤體及一固定渦卷片，該固定盤體裝設於該殼體，該固定渦卷片設於該固定盤體，該繞動渦卷包含有一繞動盤體及一繞動渦卷片，該繞動盤體裝設於該殼體，該繞動渦卷片設於該繞動盤體，且該固定渦卷片及該繞動渦卷片介於該固定盤體與該繞動盤體之間，以及該些防自轉構件與該繞動渦卷片分別設於該繞動盤體，且該些防自轉構件與該繞動渦卷片分別位於該繞動盤體之相對兩側，該繞動盤體、該繞動渦卷片、該固定盤體及該固定渦卷片共構成該壓縮腔。
12. 如請求項11所述之渦卷壓縮機，其中，該固定渦卷更包含有一鰭片組，該鰭片組與該固定渦卷片分別位於該固定盤體的相對兩側。