螺旋式压缩机的制作方法

1.本发明涉及一种压缩机，尤其涉及一种能通过调节容积的螺旋式压缩机。


背景技术：

2.现有的螺旋式压缩机是通过位于其压缩区域的一螺杆达到实现压缩气体的目的，为了确保压缩气体的压力不会影响螺旋式压缩机的功率。因此，现有的螺旋式压缩机会于压缩区域内安装一气压调节组件，气压调节组件包含有一传感器及一电子控制阀，传感器能感测压缩气体的压力值，电子控制阀则能根据压力值以启闭方式排出部分气体，从而通过气压调节组件达到控制压力的功效。
3.然而，现有的螺旋式压缩机的传感器及电子控制阀不仅成本高昂，且长期处于高压的环境也导致使用寿命较短，也就是说，现有的螺旋式压缩机仍有许多需要改善。
4.于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种螺旋式压缩机。
6.本发明实施例公开一种螺旋式压缩机，包括一机体、至少一压缩螺杆及一容积调节组。至少一压缩螺杆设置于所述机体内，所述压缩螺杆包含具有多个螺齿的至少一螺旋部；一容积调节组设置于所述机体内，且部分的所述容积调节组对应所述压缩螺杆的位置，所述容积调节组包含一轨道以及一调节件。轨道具有一第一容槽及一第二容槽，所述第一容槽与所述第二容槽相对设置；一调节件设置于所述轨道内并能沿着所述轨道滑动，所述调节件定义有一长度方向，所述调节件包含一第一端部、一第二端部、一导引部及一排气槽。第一端部配置于所述第一容槽内，所述第一端部与所述第一容槽共同形成封闭的一第一腔室；一第二端部配置于所述第二容槽内，所述第二端部与所述第二容槽共同形成封闭的一第二腔室；所述导引部位于所述第一端部与所述第二端部之间，所述排气槽设置于所述导引部邻近所述第一端部处，所述导引部开设有连通所述第一腔室的一第一气体通道，所述第一气体通道的一进气口位于所述第二端部与所述排气槽之间，且与所述排气槽的边缘间隔一预定距离，所述排气槽开设有连通所述第二腔室的一第二气体通道。
7.优选地，同一所述螺旋部上的任两个相邻的所述螺齿间隔一预定螺距，且所述预定距离除以所述预定螺距的值介于1.01至3之间。
8.优选地，所述第一端部的截面积大于所述第二端部的截面积。
9.优选地，所述第一端部的截面积除以所述第二端部的截面积的值介于1.01至5之间。
10.优选地，所述第一端部及所述第二端部沿着所述长度方向的垂直断面分别呈圆形并具有相同的圆心。
11.优选地，所述第一端部及所述第二端部沿着所述长度方向的垂直断面分别呈圆
形，且所述第一端部的圆心偏心于所述第二端部的圆心。
12.优选地，所述调节件的长度为所述螺旋部的长度的1.01倍至5倍。
13.优选地，所述第二气体通道沿着所述调节件的所述长度方向配置，所述第一气体通道具有一第一段及一第二段，所述第一段沿着所述调节件的所述长度方向配置，所述第二段沿着所述调节件垂直所述长度方向的一径向方向配置。
14.优选地，所述第一气体通道的所述第一段与所述第二气体通道沿着所述长度方向的正投影面上不互相重叠。
15.优选地，所述第一气体通道具有一第一段及一第二段，所述第二段由所述进气口朝远离所述螺旋部的方向延伸，所述第一段连通所述第二段的一端及所述第一腔室。
16.优选地，所述调节件还包含至少两个气密件，分别设置于所述第一端部的外缘及所述第二端部的外缘。
17.优选地，所述调节件于面向所述压缩螺杆的一侧具有相邻所述第一端部的一第一突出部及相邻所述第二端部的一第二突出部。
18.优选地，所述第一突出部与所述第二突出部之间的距离除以所述螺旋部的长度的值介于1.25至4.75之间。
19.优选地，所述第一突出部的面积大于所述第二突出部的面积，且所述第一突出部的面积除以所述第二突出部的面积的值介于1.01至3.5之间。
20.优选地，所述调节件于面向所述压缩螺杆的一侧具有相邻所述第一端部或所述第二端部的一第三突出部。
21.优选地，所述调节件于远离所述压缩螺杆的一侧具有相邻所述第二端部的一第四突出部。
22.优选地，所述轨道的所述第一容槽与所述第二容槽的沿着所述长度方向的垂直断面分别呈圆形并具有相同的圆心。
23.优选地，所述轨道的所述第一容槽与所述第二容槽的沿着所述长度方向的垂直断面分别呈圆形且其圆心不重叠。
24.优选地，所述调节件的所述第一端部、所述导引部位及所述第二端部共同形成为一体成形的单一构件。
25.优选地，所述第一端部及所述第二端部沿着所述长度方向的垂直断面分别呈圆形、矩形、椭圆形、三角形或多边形。
26.综上所述，本发明实施例所公开的螺旋式压缩机及容积调节组，能通过“高压气体经由所述第二气体通道导入所述第二腔室”及“中压气体经由所述第一气体通道导入所述第一腔室”的设计，使所述调节件能受到所述第一腔室及所述第二腔室内的气压推动而沿所述轨道滑动，从而改变所述排气槽的位置以达到调节气压的功效。
27.为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
28.图1为本发明的第一实施例的螺旋式压缩机的立体示意图。
29.图2为本发明的第一实施例的螺旋式压缩机的部分分解示意图。
30.图3为本发明的第一实施例的螺旋式压缩机的调节件的剖面示意图。
31.图4为本发明的第一实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图。
32.图5为图4的v区域的局部放大示意图。
33.图6为本发明的第一实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图(一)。
34.图7为本发明的第二实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图(二)。
35.图8为本发明的第二实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图。
36.图9为本发明的第三实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图。
37.图10为本发明的第四实施例的螺旋式压缩机的剖面示意图。
具体实施方式
38.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
39.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。再者，本文中所使用的述语“电性耦接”指的是“间接电性连接”及“直接电性连接”的其中之一。
40.[第一实施例]
[0041]
如图1至图6所示，其为本发明的第一实施例。参阅图1及图4所示，本实施例公开一种螺旋式压缩机100，所述螺旋式压缩机100包含有一机体1、至少一压缩螺杆2及一容积调节组3。所述容积调节组3及所述压缩螺杆2设置于所述机体1内，所述压缩螺杆2能压缩位于所述机体1内的一气体，所述容积调节组3能通过调节容积方式调整所述气体的压力。也就是说，任何不是由通过螺杆压缩及以调节容积方式调整压力的压缩机难以对比于本实施例中的螺旋式压缩机100。以下将分别介绍所述螺旋式压缩机100的各个组件构造，并适时说明所述螺旋式压缩机100的各个组件彼此之间的连接关系。
[0042]
如图4至图6所示，所述机体1具有一高压区域ha、一压缩区域pa及一低压区域la。所述低压区域la为导入(吸入)所述气体的区域，所述高压区域ha为导出(排出)被压缩的所述气体的区域，所述压缩区域pa为对所述气体加压的区域。具体来说，所述机体1内具有一气体压缩室11，而所述气体压缩室11为所述压缩区域pa，所述气体压缩室11的两侧则为所述高压区域ha及所述低压区域la。
[0043]
复参图1、图2及图4所示，所述压缩螺杆2设置于所述压缩区域pa(所述气体压缩室11)，所述压缩螺杆2能由将所述低压区域la的所述气体加压导入至所述气体压缩室11加压，并由所述高压区域ha导出。
[0044]
具体来说，所述压缩螺杆2于本实施例中具有两个转轴21、两个螺旋部22及两个驱动单元23，两个所述螺旋部22分别固定于两个所述转轴21上，两个所述螺旋部22具有间隔
排列的多个螺齿221，任两个相邻的所述螺齿221相距一预定螺距sp，两个所述驱动单元23能分别带动两个所述转轴21转动，使两个所述螺旋部22能通过多个所述螺齿221将所述气体压缩。需说明的是，所述压缩螺杆2压缩所述气体的细部方式为所属技术领域者所悉知的技术，且非本案的重点，故于此不再详述。
[0045]
所述容积调节组3设置于所述压缩区域pa及所述高压区域ha之间，部分的所述容积调节组3对应所述压缩螺杆2的位置。所述容积调节组3具有一轨道31及一调节件32。
[0046]
如图4及图5所示，所述轨道31配置于对应两个所述螺旋部22的一侧，所述轨道31具有位于两侧且间隔的一第一容槽311及一第二容槽312。进一步地说，如图5所示，于本实施例中，轨道31的第一容槽311与第二容槽311的沿着一长度方向ld的垂直断面分别呈圆形并具有相同的圆心，所述第一容槽311的中心点c1与所述第二容槽312的中心点c2的一假想连接线cl与所述转轴21平行。但本发明不受限于本实施例所载，如图7、图8及图9所示，于其他实施例中，更可依不同设计需求，将所述轨道31的所述第一容槽311与所述第二容槽312的沿着所述长度方向ld的垂直断面分别呈圆形且其圆心不重叠，也就是所述第一容槽311偏心于所述第二容槽312。
[0047]
所述调节件32设置于所述轨道31内，并能沿着所述轨道31滑动。具体来说，所述调节件32于本实施例中大致呈圆柱状并具有一长度方向ld，当所述调节件32设置于所述轨道31内时，所述调节件32的所述长度方向ld与所述假想连接线cl平行。其中，所述长度方向ld与所述压缩螺杆2的长轴方向平行。且所述调节件32的长度较佳为任一个所述螺旋部22沿着所述长度方向ld的长度的1.01倍至5倍。也就是说，所述调节件32的长度必须大于两个所述螺旋部22的长度，但最多不超过任一个所述螺旋部22的五倍。所述调节件32具有一第一端部321、一第二端部322、一导引部323、一排气槽324及两个气密件325。其中，所述调节件32的所述第一端部321、所述导引部位323及所述第二端322部共同形成为一体成形的单一构件。
[0048]
配合图2、图4及图5所示，所述第一端部321配置于所述第一容槽311内，所述第一端部321与所述第一容槽311共同形成封闭的一第一腔室s1。具体来说，所述第一端部321于本实施例中沿着所述长度方向ld的垂直断面呈圆形，而所述第一容槽311为对应所述第一端部321的形状，所述第一容槽311沿着所述长度方向ld的垂直断面也呈圆形，使所述第一端部321与所述第一容槽311之间具有气密关系。再者，所述第一端部321的外缘设置有一个所述气密件325，从而有效确保所述第一容槽311及所述第一端部321之间的气密效果。
[0049]
所述第二端部322配置于所述第二容槽312内，所述第二端部322与所述第二容槽312共同形成封闭的一第二腔室s2。具体来说，所述第二端部322于本实施例中沿着所述长度方向ld的垂直断面呈圆形，且与所述第一端部321的垂直断面具有共同的圆心，但也可因为设计需求，如图7、图8及图9所示，所述第一端部321及所述第二端部322的垂直断面于其他实施例中也可以不具有共同的圆心，使所述第一端部321的圆心偏心于所述第二端部322的圆心。所述第二容槽312为对应所述第二端部322的形状，所述第二容槽312沿着所述长度方向ld的垂直断面也呈圆形，使所述第二端部322与所述第二容槽312之间具有气密关系。再者，所述第二端部322的外缘设置有一个所述气密件325，从而有效确保所述第二容槽312及所述第二端部322之间的气密效果。
[0050]
需说明的是，所述第一端部321及所述第二端部322的垂直断面于本实施例为圆
形，但于其他未示出的实施例中也可以是矩形、椭圆形、三角形或多边形等，而所述轨道31的形状亦配合所述第一容槽311与所述第二容槽312而改变，使所述第一端部321与所述第一腔室s1保持气密关系，以及所述第二端部322与所述第二腔室s2保持气密关系，而两个所述气密件325则可以根据设计者需求而省略。
[0051]
此外，所述第一端部321垂直于所述长度方向ld的截面积大于所述第二端部322垂直于所述长度方向ld的截面积，且所述第一端部321的截面积除以所述第二端部322的截面积的值介于1.01至5之间。换个角度说，当所述第一腔室s1及所述第二腔室s2沿着所述长度方向ld都具有相同长度时，所述第一腔室s1的容积会大于所述第二腔室s2的容积。
[0052]
配合图2、图3及图4所示，所述导引部323位于所述第一端部321与所述第二端部322之间，所述导引部323能沿着所述压缩螺杆2移动。详细地说，所述导引部323、所述第一端部321及所述第二端部322于本实施例中为一体成形的构件，所述导引部323为v字状结构并具有两个弧槽3231，两个所述螺旋部22分别配置于所述导引部323的两个所述弧槽3231内，所述导引部323能通过其两个所述弧槽3231沿着两个所述螺旋部22移动。
[0053]
值得一提的是，所述导引部323开设有连通所述第一腔室s1的一第一气体通道3232，所述第一气体通道3232的一进气口in位于所述第二端部322与所述排气槽324之间，且与所述排气槽324的边缘间隔一预定距离pd，所述预定距离pd除以所述预定螺距sp的值介于1.01至3之间。
[0054]
进一步地说，复参图5所示，所述第一气体通道3232具有一第一段3232a及一第二段3232b，所述第一段3232a沿着所述调节件32的所述长度方向ld配置并连接所述第一腔室s1，所述第二段3232b沿着所述调节件32垂直所述长度方向ld的一径向方向rd配置并连接所述第一段3232a及所述压缩区域pa。所述第二段3232b具有所述进气口in，且所述进气口in与所述排气槽324的所述斜平面3242之间保持所述预定距离pd，从而避免所述进气口in附近的气体直接泄漏至所述排气槽324中。再者，所述第一段3232a与所述第二段3232b的配置关系为相互垂直，也能确保所述压缩区域pa内的气体能有效地直接导入所述第一腔室s1内。
[0055]
此外，所述排气槽324开设有连通所述第二腔室s2的一第二气体通道3243，所述第二气体通道3243沿着所述调节件32的所述长度方向ld配置，从而确保所述排气槽324内的气体能有效地直接导入所述第二腔室s2内。除此之外，所述第一气体通道3232的所述第一段3232a与所述第二气体通道3243沿着所述长度方向ld的正投影面上不互相重叠；也就是于所述长度方向ld的正投影面上，所述第二气体通道3243可设置于所述排气槽324范围内的任意处，而所述第一气体通道3232的所述第一段3232a设置于所述导引部323的任意处且不重叠于所述排气槽324范围。
[0056]
除此之外，如图9所示，更可依不同的设计需求，将所述第一气体通道3232的两端口及所述第二气体信道3243的两端口以斜孔的方式呈现，当然也可以是其中一者以斜孔方式呈现，且所述第一气体信道3232的所述第一段3232a与所述第二气体通道3243沿着所述径向方向rd的正投影面上为部分重叠。
[0057]
需说明的是，所述压缩螺杆2的螺旋部22、转轴21及驱动单元23虽于本实施例中的数量是以两个为例，且所述导引部323配合所述螺旋部22数量而设计为v字状结构，但本发明于其他未示出的实施例中，所述压缩螺杆2的螺旋部22、转轴21及驱动单元23的数量也可
以是以一个，而所述导引部323可以是半圆状、或其他能配合所述螺旋部22的形状。
[0058]
为了使本领域人员能更加清楚了解本发明，以下将描述所述螺旋式压缩机100于实际使用时的状态，从而说明达到自动调节容积的目的，但本发明不受限于以下说明所载。
[0059]
复参图5及图6所示，两个所述转轴21分别受其驱动单元23带动，使两个所述螺旋部22产生转动，每个所述螺旋部22通过多个所述螺齿221以螺旋寸进方式导入所述低压区域la的一低压气体进入所述气体压缩室11(所述压缩区域pa)进行压缩，所述气体压缩室11气体的压力分布是由所述低压区域la朝所述高压区域ha渐增。也就是说，未经压缩的所述低压气体进入所述气体压缩室11后，经由所述螺旋部22以螺旋寸进方式逐渐加压为一中压气体mp，而所述中压气体mp的压力沿所述调节件32的所述导引部323逐渐升高至所述排气槽324时，气体压力达到最高值并停止压缩，而所述排气槽324内的一高压气体hp随后释放至所述高压区域ha，最后排出所述机体1。
[0060]
承上所述，所述调节件32的所述排气槽324处的气体压力与高压气体hp相同，而所述导引部323对应为所述中压气体mp，所述中压气体mp会由所述第一气体通道3232进入所述第一腔室s1内，所述高压气体hp则是由所述第二气体通道3243进入所述第二腔室s2。也就是说，所述第二腔室s2的压力会大于所述第一腔室s1。
[0061]
换个角度说，如图5及图6所示，所述第二腔室s2的所述高压气体hp于所述调节件32的所述第二端部322产生朝向所述第一腔室s1的一推力f2，而所述第一腔室s1的所述中压气体mp于所述调节件32的所述第一端部321产生朝向所述第二腔室s2的一推力f1，且由于所述第一端部321垂直于所述长度方向ld的截面积是大于所述第二端部322垂直于所述长度方向ld的截面积，而通过所述第一端部321及所述第二端部322的截面积的差异，并配合所述第一腔室s1内的所述中压气体mp及所述第二腔室s2内的所述高压气体hp，使两方向相反的所述推力f1与所述推力f2持续推动所述调节件32的两端部，据此移动所述调节件32的位置，以达成所述推力f1等于所述推力f2的平衡状态，进而能使所述螺旋式压缩机100达到自动调节气体压力的效果。
[0062]
如图5所示，当所述推力f1大于所述推力f2时，所述调节件32会朝向所述第二腔室s2移动，直到所述推力f1等于所述推力f2的平衡状态时，所述调节件32即停止移动并完成自动调节气体压力的目的。如图6所示，当所述推力f2大于所述推力f1时，所述调节件32会朝向所述第一腔室s1移动，直到所述推力f1等于所述推力f2的平衡状态时，所述调节件32即停止移动并完成自动调节气体压力的目的。
[0063]
值得一提的是，当所述调节件32于自动调节位置时，由于所述调节件32的所述第二气体通道3243开设于所述排气槽324内，使所述排气槽324内周缘所产生的分力几乎会被抵消，因此几乎只要满足所述调节件32的两端部的所述推力f1、f2达到平衡，就可使所述调节件32移动到适当位置，进而使所述调节件32的平衡机制的灵敏性更为提升。
[0064]
[第二实施例]
[0065]
如图7及图8所示，其为本发明的第二实施例，本实施例类似于上述第一实施例，两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述第一实施例的差异主要在于：
[0066]
所述调节件32于面向所述压缩螺杆2的一侧具有相邻所述第一端部321的一第一突出部326及相邻所述第二端部322的一第二突出部327，也就是所述第一突出部326及所述第二突出部327位于所述导引部323的两侧，所述第一突出部326及所述第二突出部327分别
抵靠所述第一容槽311及所述第二容槽312的内壁，从而有效确保所述第一容槽311与所述第一端部321之间以及所述第二容槽312与所述第二端部322之间的气密效果。此外，当所述第一突出部326及所述第二突出部327分别抵靠所述第一容槽311及所述第二容槽312的内壁时，所述第一突出部326与所述第二突出部327之间沿所述长度方向ld的距离除以所述螺旋部22沿所述长度方向ld的长度的值介于1.23至4.75之间，使所述调节件32于移动时避免碰触到所述螺旋部22而造成损坏。
[0067]
进一步地说，如图7所示，当所述调节件32的所述第二端部322触碰至第二容槽312的底面时，所述第一突出部326及所述第二突出部327不接触两个所述螺旋部22。如图8所示，当所述调节件32的所述第一端部321触碰至第一容槽311的底面时，所述第一突出部326及所述第二突出部327亦不接触两个所述螺旋部22。此外，于垂直于所述长度方向ld中，所述第一突出部326的面积大于所述第二突出部327的面积，且所述第一突出部326的面积除以所述第二突出部327的面积的值介于1.01至3.5之间。其中，如图10所示，所述调节件32于离向所述压缩螺杆2的一侧具有相邻所述第二端部322的一第四突出部329，所述第四突出部329能抵靠所述第二容槽312的一端面，使所述调节件32受移动距离的限制，但本实施例并不以此为限制。如图7所示，所述第四突出部329可设置为不抵靠所述第二容槽312的一端面，以在工艺及装配上可适应其他不同形状的第二端部322及所述第二容槽312。
[0068]
除此之外，复参图5及图6所示，更可依不同的设计需求，将所述调节件32设计为仅有一第三突出部328；所述调节32件于面向所述压缩螺杆2的一侧具有相邻所述第一端部321或所述第二端部322的一第三突出部328，所述第三突出部328抵靠所述第一容槽311或所述第二容槽312的内壁，从而有效确保所述第一容槽311与所述第一端部321之间或者所述第二容槽312与所述第二端部322之间的气密效果。
[0069]
[第三实施例]
[0070]
如图9所示，其为本发明的第三实施例，本实施例类似于上述第一实施例，两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述第一实施例的差异主要在于：
[0071]
所述第一气体通道3232的所述第一段3232a及所述第二气体信道3243于本实施中不平行所述长度方向ld。具体来说，于沿着所述径向方向rd的断面中，所述第一气体通道3232的所述第一段3232a与所述第二段3232b之间的夹角θ小于90度，而所述第二气体通道3243与所述第二端部322的端面之间的夹角θ也小于90度，但本发明不受限于本实施例所载。
[0072]
举例来说，本发明于其他未示出的实施例中，所述第一气体通道3232的所述第一段3232a与所述第二段3232b之间的夹角θ也可以是大于90度、所述第二气体通道3243与所述第二端部322的端面之间的夹角θ大于90度、或者所述第一气体通道3232的所述第二段3232b不平行所述径向方向rd。
[0073]
[第四实施例]
[0074]
如图10所示，其为本发明的第四实施例，本实施例类似于上述第一实施例，两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述第一实施例的差异主要在于：
[0075]
所述调节件32的所述导引部323于朝向所述压缩螺杆2的一侧面于本实施例中不具有任何突出部。于沿着所述径向方向rd的断面中，所述第一端部321、所述导引部323及所述第二端部322具有相同圆心，且所述第一端部321与所述导引部323的面积相同，所述导引
部323的面积大于所述第二端部322的面积，使所述第二端部322与所述导引部323之间呈阶梯状而具有所述第四突出部329。所述导引部所述第四突出部329能抵靠所述第二容槽312的一端面，使所述调节件32受移动距离的限制。
[0076]
[本发明实施例的技术效果]
[0077]
综上所述，本发明实施例所公开的螺旋式压缩机100及容积调节组3，能通过“高压气体hp经由所述第二气体通道3243导入所述第二腔室s2”及“中压气体mp经由所述第一气体通道3232导入所述第一腔室”的设计，使所述调节件32能受到所述第一腔室s1及所述第二腔室s2内的气压推动而沿所述轨道31滑动，从而改变所述排气槽324的位置以达到自动调节气压的功效。
[0078]
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的权利要求书的保护范围。