M304584 八、新型說明： 【發明所屬之技術領域】 本創作係關於一種壓縮機排氣孔口之改良，特別是指一 種加工於螺旋式壓縮機排氣端蓋上之改良排氣緣口，：：具 有分擔、舒解高錢體、補充吸氣損失及降低氣動噪音功能 之卸荷槽。 【先前技術】 螺旋式壓縮機在現今冷凍空調、空氣動力這兩個方面 被廣泛地使用，壓縮機除自控電路系統外，最關鍵即為核 心之壓縮機主體，而該壓縮機主體内包括一對平行運轉^ 螺旋齒面轉子，藉由彼此之相互嚙合達到基本之工作過程 一吸氣、壓縮及排氣。然而，由於轉子形狀複雜，加上製 造為節省成本及時間的因素，造成排氣緣口之加工或設計 不良，使得内部高壓流體無法順利於排氣口排出，這不僅 會影響壓縮機之效率且會伴隨著極大的振動與噪音。 參閱圖1，一般排氣緣口之設計，通常須考慮：一公轉 子齒形u、一母轉子齒形12、一封閉線13，該封閉線η 為轉子彼此嚙合時所產生之嚙合點執跡、一公轉子外圓 及一母轉子外圓122、一公轉子内圓113及一母轉子内圓 123。一理想排氣緣口 14，該理想排氣緣口 14為壓縮機排 氣時所能達到完全排氣之理想形狀，其中包括數段曲線： 一母轉子外圓段A，B，、一母轉子齒形段B，c，、_母轉子内 圓段C’D，、一高壓封閉線段D，F，，該高壓封閉線段d，f，為 封閉線13中心線〇1〇2以上之線段、一公轉子内圓段pG， M3 045 84 、一公轉子齒形段G’H’及一公轉子外圓段H，A，。 由於加工製造上的限制及考慮到流道需平滑化，一般 在加工排氣緣口時，需要將理想排氣緣口 14之尖點以圓弧 來代替。一加工排氣緣口 15，其由數段曲線組成，包括： 一母轉子外圓段AB、一母轉子齒形替代圓弧段BC1、一圓 弧C1C2、一母轉子内圓段C2D1、一圓弧did2、一第一封 閉線替代圓弧段D2E1、一圓弧E1E2、一第二封閉線替代圓 弧段E2F1、一圓弧F1F2、一公轉子内圓段F2G1、一圓弧 G1G2、一公轉子齒形替代圓弧段G2H及一公轉子外圓段 HA 〇 然而，此加工排氣緣口之設計具有以下缺失： 一、 由於轉子齒形在排氣端會產生一第一封閉容積16 ’當第一封閉線替代圓弧段D2E1及圓弧D1D2之設計沒有 鄰近中心線0102時，第一封閉容積16内之流體將隨著轉 子轉動嚙合而被封閉無法由排氣緣口排出，造成封閉容積 16内部壓力急劇升高而產生氣動噪音及振動。 二、 當第二封閉線替代圓弧段E2F1及圓弧F1F2沒有 鄰近中心線0102時，母轉子齒形12齒頂及公轉子齒形u 齒根即將進入嚙合時，此處流體將被封閉而無法由排氣緣 口排出，造成内部壓力急劇升高造成氣動噪音及振動。 三、 第一封閉線段D2E1及第二封閉線段E2F1在設計 上若沒有與封閉線13相重疊，將造成排氣量減少及流體從 高壓端洩漏到低壓端的問題，使得壓縮機效率降低及耗功 增加。 M3 04584 【新型内容】 本創作之目的即在提供—種關於壓縮機排氣孔 口之改良’致使>1縮機排氣完全以增加效率，舒解及釋放 封閉容積内部之高屢未排出之氣體以降低振動及嚷音。 於是，本創作i縮機排氣孔口之改良包含：一虔縮機 殼體、一公轉子及一母轉子、。 間供公轉子裝置於其内 ’公轉子及母轉子齒面 該壓縮機殼體内包括一第一空 ，以及一第二空間供母轉子於其内 間彼此相互唾合且平行運轉。 -排氣端蓋包括-排氣緣口以及—或多數個卸荷槽， 排氣端蓋可設計固連於壓縮機殼體或是利用零件固定於壓 ，機殼體上’其上挖有排氣流道，排氣流道之端面形狀即 是排氣緣π ’該排氣流道可供轉子齒槽間壓縮後之高麼流 體經由此通道最後由殼體排氣口排出。而卸荷槽之設計在 使轉子齒面於排氣端才目互喃合時所產±封閉$積内之高壓 氣體得以舒解及釋放，避免封閉容積内部壓力急劇升高而 無處洩漏，致使壓縮機產生因流體所引起之振動及噪音。 藉由加以改良之排氣緣口，結合創新之卸荷槽合理設 =，使本新型確實達到改良設計之目的，將使壓縮機之排 氣效率提升、減少耗功以及改善因排氣端流體所造成之振 動噪音。 M304584 【實施方式】 有關本創作之如述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配e參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。 多閱囷2 3、4 ’本創作壓縮機排氣孔口之改良的第一 阜乂佳實施例’疋用於改良排氣緣口及合理設計卸荷槽，具 有提升壓縮機排氣效率、減少耗功、降低振動噪音等功能 ，包含·一壓縮機殼體2、一公轉子3、一母轉子4。 本貫施例之壓縮機殼體2包括··一排氣端蓋21，該排 氣端蓋21係為隔板，且其包括有一公轉子軸孔2ΐι、一母 轉子軸孔2U、-排氣緣口 213、一卸荷槽214，此外，壓 縮機设體2内部空間’即為空腔，係區分為一第一空間u 及一第一空間23。一殼體排氣口 24供壓縮流體輸出之用。 Α Α轉子3，係一螺旋轉子，其轉軸穿過公轉子軸孔 211並裝置於第_空間22内，該母轉子4，係一螺旋轉子 ，且其轉軸穿過母轉子軸孔212並裝置於第二空間23内。 a轉子3及母轉子4之螺旋齒面間彼此相互共輛嚙合並分 別按旋向ωΐ及旋向ω2平行運轉。公轉子3及母轉子*之 端面線I於相互轉動喃合時所有喃合點所形成之軌跡線即 為封閉線5。 如圖3所不’當轉子不斷推進齒槽内部流體進行壓縮 過私直到與排氣端蓋上之一理想排氣緣口 6相通，將擁 有最大之排氣效率，然而因為加工製造上的先天限制以及 考慮到尖點線形會造成氣體噪音及流體之阻力，本實施例 M304584 將改良為一加工排氣緣口 213 ’該加工排氣緣口 213去除了 所有尖^點線形並以平滑曲線替代。 如圖2、3、4所示，本實施例之排氣緣口 213單元由 數段曲線組成’包括：按順序並平滑相接之一母轉子線形 段abl、一第一圓弧blb2、一母轉子内圓段b2c、一第一延 伸曲線cdl、一第二圓弧dld2、一第一封閉線段d2el、一 第二圓弧e 1 e2、一第二封閉線段e2f 1、一第四圓弧f 1 f2、 一第二延伸曲線f2g、一公轉子内圓段ghl、一第五圓弧 hlh2、一公轉子線形段h2i及一第六圓弧ia。 5亥排氣緣口 213，其母轉子線形段ab 1用以串接第六圓 弧ia及第一圓弧blb2，為母轉子4之端面線形區段或採用 近似之其它曲線取代。 該排氣緣口 213，其母轉子内圓段b2c為母轉子内圓42 線形區段或採用近似之其它曲線取代。 -亥排軋緣口 213，其第一延伸曲線1用以串接母轉子 内圓#又b2c及苐一圓孤dld2，目的在使第一封閉線段d2el 盡量延伸並鄰近中心線〇1〇2,使第一封閉容積51内之高 壓流體盡可能排出。 ,該排氣緣口 213，其第一封閉線段d2el為封閉線5線 形區段或採用近似之其它曲線取代。 5亥排氣緣口 213，其第二延伸曲線f2g用以串接公轉子 内圓奴ghl及第四圓弧flf2，目的在使第二封閉線段e2fl 盡置延伸並鄰近中心線0102，使母轉子4齒頂部及公轉子 3齒根部進入嚙合時，其内之高壓流體盡可能排出。 M304584 该排氣緣口 213，其第二封閉線段e2fl為封閉線5線 形區段或採用近似之其它曲線取代。 該排氣緣口 213，其公轉子内圓段ghl為公轉子内圓 32線形區段或採用近似之其它曲線取代。 该排氣緣口 213，其公轉子線形段h2i用以串接第六圓 弧ia及第五圓弧hlh2，為公轉子3之端面線形區段或採用 近似之其它曲線取代。
孩排氣緣口 213，其第六圓弧ia連接母轉子線形段aM △轉子線开> 段h2i，用以去除兩轉子外圓之交點尖角，使 流道平滑化。 ★該排氣緣口 213，其第一圓弧blb2、第二圓弧以们、 第二圓弧ele2、第四圓弧flf2及第五圓弧hlh2分別用以替 代理想排氣緣口 6之尖點b、尖點心尖點e、尖點f及尖 點h 〇 /亥排氣緣口 213，與先前技術圖丨内所設計之排氣緣口 不同點在於增加了第一延伸曲線cdl及第二延伸曲線f2g， “第延伸曲線cdl之起始點c在母轉子内圓上並小於母 、—軋角α2，该第二延伸曲線f2g之終點g在公轉子内圓 上並]、於公轉子排氣角“1，另外，將圖1之公轉子外圓段 HA及母轉子外圓段AB改以一平滑圓弧ia連接B點及H 點，使流道緣口平滑化以減少流阻。 —如圖4所示，本實施例之卸荷槽214是一挖於排氣端 上且叹计於卸荷區54内之任意形狀溝槽，該卸荷區 54之疋義方式如下：當公轉子3之齒頂（即公轉子3端面線 M304584 形上距公轉子圓心01之最大半徑點)與中心線〇1〇2之夾角 ，即公轉子轉角參閱圖3)轉至小於線段d2〇1與中心線 0102之夾角和時，即當第一封閉容積51線形轉至排氣緣 口 213外時’第-封閉容積51之端面線形與封閉線5所組 成之封閉面域即為卸荷區54，其中，該第一封閉容積51為 一對轉子嚙合齒槽與排氣緣口相連通後轉子對之端面線形 產生兩點或三點接觸時接觸點間封閉之轉子端面線形；該 第封閉谷積51會隨轉角而變化位置，用以決定卸荷區54 〇 該卸荷槽214之設計可做一緩衝裝置，使第一封閉容 積51内之無法經由排氣緣口排出之高壓流體流入此容積較 大之溝槽，降低因高壓流體戶斤造成之機體振動及嗓音並排 至吸氣側齒槽補充吸氣損失，此外，第二封閉容積52隨著 轉子轉動其内部會呈現瞬時之真空狀態，這時儲存於卸荷 槽214内之氣體正好可補充至第二封閉容積，彌補了吸氣 效率損失。 如圖5(a)所示，當壓縮機内部壓縮介質包括有密度較大 =潤π油呀，加工於排氣端蓋21上之卸荷槽214若其於端 蓋深度方向為垂直且具有尖角之形狀，則此溝槽容易積油 使卸荷;^曰214失去作用；因此，可將溝槽形狀挖成如圖 (b)所不’與緣口保持傾角使油及流體容易進人也容易排出 ，並去除尖角之形狀，保持滑順曲線。 斤圖6所示為卸荷槽214設計之第二實施例，其係挖於 必而蓋21上，且加工於卸荷線53及轉子中心線〇 1 〇2組 10 M304584 成之下方區域，該卸荷、線53係依據第—封閉容積η之端 ㈣形旋轉至處於排氣緣ϋ213外時，第—封閉容積51之 端面線a與封閉線5所組成之線段，且該溝槽於厚度方向 之剖面視圖為一帶有傾备夕& 、角之内凹曲線，以利壓縮機潤滑油 及高壓氣㈣出’避免㈣而失切荷之作用。
圖7所示為卸荷槽214設計之第三實施例，其係挖於 排氣端蓋21上，且加卫於貼近卸荷線53並向上設計延伸 入排氣緣口 213 β，該卸荷線53係依據第—封閉容積η 之端面線形旋轉至處於排氣緣口外時，第-封閉容積51之 端面線形與封閉線所組成之線段，且該溝槽於厚度方向之 4面視圖為-帶有傾角之内凹曲線，以利壓縮機潤滑油及 高壓氣體排出’避免積油而失去卸荷之作用。 綜上所述，本新型藉由該壓縮機殼2之該排氣端蓋21 結合公轉子3、母轉子4及封閉線5去設計並改良排氣緣口 β 3及卸何槽214之形狀，確實具有諸多優點，使壓縮機能 提升排氣效率、避免困油現象之作用，較以往傳統經驗公 式下所設計之排氣緣π為佳，並使本新型在排氣端具有降 低振動噪音等優點。 惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不 能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利 範圍及新型說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本創作專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係一種習知排氣緣口圖； 11 M304584 圖2係本創作之壓縮機立體分 顯 式壓縮機排氣孔口之改良的-較佳實施例；· 圖係本創作之排氣端面視圖，顯示各線形之相對位 置及關係； 圖4係本創作之卸荷槽端面視圖，圖中省略公、母轉 子； 圖5係本創作之卸荷槽於厚度方向之剖面視圖，圖中
⑷顯不不利排油之卸荷槽溝槽加工形狀；⑻顯示利於排油 之卸荷槽溝槽加工形狀； 圖6係本創作第二實施例之卸荷槽端面視圖；及 圖7係本創作第二貫施例之卸荷槽端面視圖。
12 M304584 【主要元件符號說明】 2 .........壓縮機殼體 21……排氣端蓋 211……公轉子軸孔 212……母轉子軸孔 213……排氣緣口 214……卸荷槽 22 ......第一空間 23……第二空間 24……殼體排氣口 3 .........公轉子 31……公轉子外圓 32……公轉子内圓 4 .........母轉子 41 ……母轉子外圓 42 ......母轉子内圓 5 .........封閉線 51……第一封閉容積 52……第二封閉容積 53 ......卸荷線 54 ......告p 4可區 6 .........理想排氣緣口 ύΰ 1......旋向 ω 2......旋向 abl……母轉子線形段 b 1 b 2 …第一圓孤 b2c……母轉子内圓段 cdl……第一延伸曲線 dld2 …第二圓弧 d2el…第一封閉線段 d201…線段 e 1 e 2 …第三圓弧 e2fl …第二封閉線段 flf2 …第四圓弧 f2g……第二延伸曲線 ghl……公轉子内圓段 hlh2 …第五圓弧 h2i……公轉子線形段 ia ......第六圓孤 0102…中心線 b.........尖點 d.........尖點 e .........尖點 f.........尖點 h.........尖點 Φ' ......轉角 Φ〇 ......轉角 13 M304584
a2 ...... 母轉子排氣角 AB…… a\ ...... 公轉子排氣角 BC1 .· 11 …… 公轉子齒形 圓弧段 12 …… 母轉子齒形 C1C2 ·· 13 …… 封閉線 C2D1 ·· 112…… 公轉子外圓 D1D2 ··· 122…… 母轉子外圓 D2E1 … 113…… 公轉子内圓 圓弧段 123…… 母轉子内圓 E1E2 … 14…… 理想排氣緣口 E2F1 … 15 …… 加工排氣緣口 圓弧段 16…… 第一封閉容積 F1F2 … A，B，… 母轉子外圓段母 F2G1 … B，C，… 轉子齒形段母轉 G1G2 … C5D5 ··· 子内圓段高壓封 G2H … D5F5 ··· 閉線段 圓孤段 F5G5 ··· 公轉子内圓段 HA…… G，H，… 公轉子齒形段 H，A，… 公轉子外圓段 母轉子外圓段 母轉子齒形替代 圓弧 母轉子内圓段 圓弧 第一封閉線替代 圓弧 第二封閉線替代 圓弧 公轉子内圓段 圓弧 公轉子齒形替代 公轉子外圓段 14