流体机械的多段式螺旋转子机构的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  4

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流体机械的多段式螺旋转子机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种流体机械的多段式螺旋转子机构,此转子机构包括一公转子、至少一密封分隔结构及至少二母转子,公转子具有一螺旋区域;各密封分隔结构套固于公转子并跟随公转子旋转,密封分隔结构将螺旋区域分隔成二螺旋段;各母转子分别对应各螺旋段啮合配设。藉此,简洁的公、母螺旋转子组合,产生多段地压缩或膨胀行程,以缩短中间流道,降低压损,进而提高运作效率,并组成零件简单、体积短小的多段式流体机械。
【专利说明】流体机械的多段式螺旋转子机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种螺旋转子机构,尤其涉及一种流体机械的多段式螺旋转子机构。【背景技术】
[0002]常见的流体机械依功能区分,可分为压缩机、风扇、鼓风机、真空泵、液体泵、膨胀机等类别;而依工作原理区分,可分为离心式、轴流式、螺旋式、往复式与涡卷式等型式。
[0003]以螺旋式压缩机为例,其主要包含一压缩室及设置在压缩室的螺旋转子机构,此螺旋转子机构包含一公转子与一母转子,利用公转子与母转子的各螺旋体互相啮合旋转以压缩介质(例如空气),而产生极大的输出压力。若需要更高的压力时,一般是将多台上述压缩机串联连接,将第一台压缩机输出的加压介质送入第二台压缩机中再加压,以达到输出更高的压力。
[0004]然而,上述的方法虽可将介质加压到所需的压力,但多台压缩机零件重复性太多,造成成本增加及占用空间,并驱动多压缩机需消耗能源,从经济与环保的观点来看,皆非理想的方法。

【发明内容】

[0005]本发明的一目的,在于提供一种流体机械的多段式螺旋转子机构,其是利用简洁的公、母螺旋转子组合,产生多段地压缩或膨胀行程,以缩短中间流道,降低压损,进而提高运作效率,并组成零件简单、体积短小的多段式流体机械。
[0006]为了达成上述的目的,本发明提供一种流体机械的多段式螺旋转子机构,包括:一公转子,具有一螺旋区域;至少一密封分隔结构,套固于该公转子并跟随该公转子旋转,该密封分隔结构将该螺旋区域分隔成二螺旋段;以及至少二母转子,分别对应各该螺旋段啮合配设。
[0007]本发明还具有以下功效:
[0008]第一、本发明转子机构以单一公转子搭配多个母转子,并利用密封分隔结构及壳体将啮合配设的各螺旋段及各母转子区隔成多段压缩室或膨胀室。故,本发明转子机构以简单零件及简化配设,即产生多段地压缩或膨胀行程,而组装成零件简单、体积短小的多段式流体机械。
[0009]第二、多段压缩室或膨胀室的配设相邻,能缩短中间流道及降低压损,以提供低消耗的动力传输路径,进而提高运作效率,使流体机械有更理想的压缩或膨胀平衡力。
[0010]第三、公转子可包含公转轴及套设并连接公转轴的螺旋体,螺旋体表面形成各螺旋段,使单一公转轴驱动公转子,即同时连动各螺旋段及各母转子相互啮合,达到分段加压或膨胀介质的功效,使本发明转子机构具有节约能源及绿能环保的优点。
[0011]第四、单一公转子搭配多个母转子下,使转子机构的零件数量较少,除了可降低成本之外,亦有利于维修保养时零件的更换。
[0012]第五、各螺旋段的外径相等,各母转子具有对应螺旋段啮合的螺旋部,各螺旋部的外径也相等,使本发明转子机构具有方便制造及减少库存的特点。
[0013]第六、其中的一螺旋部的轴向长度和相邻的螺旋部的轴向长度的长度比介于1.6至2.5之间,使流体机械达到最佳地双压缩效率。
[0014]第七、公转子和相邻的二母转子分别形成第一连心线及第二连心线,第一连心线及第二连心线之间形成有夹角,夹角介于90度至180度之间,使多段式压缩室或膨胀室之间具有最佳的流道及空间结构。
[0015]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。【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1本发明转子机构的立体组合图;
[0017]图2本发明转子机构的组合示意图;
[0018]图3本发明转子机构的组合剖视图;
[0019]图4本发明转子机构第二实施例的侧视图;
[0020]图5本发明转子机构第三实施例的侧视图;
[0021]图6本发明转子机构第四实施例的侧视图;
[0022]图7本发明转子机构第五实施例的前视图。
[0023]其中,附图标记
[0024]10…转子机构
[0025]I…公转子
[0026]11…螺旋区域
[0027]111...螺旋段
[0028]112 …第一端
[0029]113 …第二端
[0030]12…公转轴
[0031]13…螺旋体
[0032]131…环槽
[0033]2…密封分隔结构
[0034]3…母转子
[0035]31...螺旋部
[0036]100…壳体
[0037]101…容腔
[0038]102…环壁
[0039]Au…第一连心线
[0040]Ay第二连心线
[0041]D1'D2…外径
[0042]LpL2'L3…轴向长度
[0043]Θ…夹角
【具体实施方式】[0044]有关本发明的详细说明及技术内容,将配合【专利附图】

【附图说明】如下,然而所附的附图仅作为说明用途,并非用于局限本发明。
[0045]请参考图1至图3所示,本发明提供一种流体机械的多段式螺旋转子机构,此转子机构10主要包括一公转子1、至少一密封分隔结构2及至少二母转子3。
[0046]公转子I具有一螺旋区域11 ;密封分隔结构2套设并固接于公转子I并跟随公转子I旋转,密封分隔结构2将螺旋区域11分隔成二螺旋段111。其中,密封分隔结构2可为油封或机械轴封,机械轴封可为迷路封环或压缩环等元件。
[0047]螺旋区域11分隔成螺旋段111的方法,进一步说明如下,其一,公转子I可包含一公转轴12及套设并连接公转轴12的一螺旋体13,螺旋体13表面形成螺旋区域11并设有至少一环槽131,密封分隔结构2对应环槽131而套设并固接于螺旋体13 ;或者,其二,公转子I可包含一公转轴12及套设并连接公转轴12的至少二螺旋体13,二螺旋体13之间形成一环槽131,密封分隔结构2对应环槽131而套设并固接于公转轴12,各螺旋体13表面形成各螺旋段111并共同构成螺旋区域11。
[0048]各母转子3分别对应各螺旋段111啮合配设,详细说明如下,各母转子3具有对应螺旋段111啮合的一螺旋部31。
[0049]本发明多段式螺旋转子机构10的组合,其是利用公转子I具有螺旋区域11 ;密封分隔结构2套固于公转子I并跟随公转子I旋转,密封分隔结构2将螺旋区域11分隔成二螺旋段111 ;各母转子3分别对应各螺旋段111啮合配设。
[0050]本发明多段式螺旋转子机构10的使用,如图2至图3所示,流体机械的壳体100具有一容腔101,将转子机构10置入容腔101中,容腔101的环壁102以紧密靠近转子机构10的方式配置。
[0051]公转子I转动时,密封分隔结构2转动产生的阻力和壳体100自然形成多个密封室,且各密封室内有相互啮合配设的各螺旋段111及各母转子3而形成多段式压缩室或膨胀室,以压缩室为例,使一压缩室输出的加压介质(例如空气)送入另一压缩室中再加压,以达到输出更高的压力。
[0052]藉此,本发明转子机构10以单一公转子I搭配多个母转子3,并利用密封分隔结构2及壳体100将啮合配设的各螺旋段111及各母转子3区隔成多段压缩室或膨胀室。故,本发明转子机构10以简单零件及简化配设,即产生多段地压缩或膨胀行程,而组装成零件简单、体积短小的多段式流体机械。
[0053]另外,多段压缩室或膨胀室的配设相邻,能缩短中间流道及降低压损,以提供低消耗的动力传输路径,进而提高运作效率,使流体机械有更理想的压缩或膨胀平衡力。
[0054]再者,公转子I可包含公转轴12及套设并连接公转轴12的螺旋体13,螺旋体13表面形成各螺旋段111,使单一公转轴12驱动公转子1,即同时连动各螺旋段111及各母转子3相互啮合,达到分段加压或膨胀介质的功效,使本发明转子机构10具有节约能源及绿能环保的优点。
[0055]此外,单一公转子I搭配多个母转子3下,使转子机构的零件数量较少,除了可降低成本之外,亦有利于维修保养时零件的更换。
[0056]请参考图4至图6所示,本发明转子机构第二至四实施例,其中,各螺旋段111的外径D1相等,各母转子3具有对应螺旋段111啮合的螺旋部31,各螺旋部31的外径D2也相等,使本发明转子机构10具有方便制造及减少库存的特点。
[0057]另外,其中的一螺旋部31的轴向长度L1和相邻的螺旋部31的轴向长度L2的长度比Li (Li=L1Zl2)介于1.6至2.5之间,使流体机械达到最佳地双压缩效率。但长度比Li不以1.6至2.5为限制,其可视实际情况予以调整。
[0058]再者,公转子I和相邻的二母转子3分别形成一第一连心线Au及一第二连心线Am第一连心线Au及第二连心线\2之间形成有一夹角Θ,夹角Θ介于90度至180度之间,使多段式压缩室或膨胀室之间具有最佳的流道及空间结构。
[0059]其中,上述公转子I和相邻的二母转子3配置的最佳实施利,如图6所示,是为其中的一母转子3配置在公转子I的正下方,且第一连心线Au及第二连心线\2之间的夹角Θ为90度,但不以此为限。
[0060]请参考图7所示,本发明转子机构第五实施例,其中,一支公转子I也可同时配置二支以上的母转子3,故密封分隔结构2和母转子3的数量为多个,各密封分隔结构2将螺旋区域11分隔成多个螺旋段111。藉此,以达成相同于上述的功能及功效。
[0061]另外,螺旋区域11两端分别形成一第一端112及一第二端113,各母转子3具有对应螺旋段111啮合的一螺旋部31,各螺旋部31的轴向长度L3自第一端112朝第二端113方向逐渐递减;再参考图2至图3所示,壳体100具有连通容腔101的一入口及一出口,若入口对应第一端112配置,出口对应第二端113配置,则流体机械为压缩机、风扇、鼓风机等类别;若入口对应第二端113配置,出口对应第一端112配置,则流体机械为真空泵、液体泵、膨胀机等类别。
[0062]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。
【权利要求】
1.一种流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,包括: 一公转子,具有一螺旋区域; 至少一密封分隔结构,套固于该公转子并跟随该公转子旋转,该密封分隔结构将该螺旋区域分隔成二螺旋段;以及 至少二母转子,分别对应各该螺旋段啮合配设。
2.根据权利要求1所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,密封分隔结构和母转子的数量为多个,各该密封分隔结构将该螺旋区域分隔成多个螺旋段。
3.根据权利要求1或2所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,该公转子包含一公转轴及套接该公转轴的一螺旋体,该螺旋体表面形成该螺旋区域并设有至少一环槽,该密封分隔结构对应该环槽而套固于该螺旋体。
4.根据权利要求1或2所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,该公转子包含一公转轴及套接该公转轴的至少二螺旋体,该二螺旋体之间形成一环槽,该密封分隔结构对应该环槽而套固于该公转轴,各该螺旋体表面形成各该螺旋段并共同构成该螺旋区域。
5.根据权利要求1或2所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,各该螺旋段的外径相等,各该母转子具有对应该螺旋段啮合的一螺旋部,各该螺旋部的外径相等。
6.根据权利要求5所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,其中之一该螺旋部的轴向长度和相邻的该螺旋部的轴向长度的长度比介于1.6至2.5之间。
7.根据权利要求1或2所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,该公转子和相邻的二该母转子分别形成一第一连心线及一第二连心线,该第一连心线及该第二连心线之间形成有一夹角,该夹角介于90度至180度之间。
8.根据权利要求7所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,其中之一该母转子配置在该公转子的正下方。
9.根据权利要求8所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,该夹角为90度。
10.根据权利要求1或2所述的流体机械的多段式螺旋转子机构,其特征在于,该螺旋区域两端分别形成一第一端及一第二端,各该母转子具有对应该螺旋段啮合的一螺旋部,各该螺旋部的轴向长度自该第一端朝该第二端方向逐渐递减。
【文档编号】F04C18/16GK104005950SQ201310060517
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2013年2月26日
【发明者】洪明忠, 林维煦 申请人:复盛股份有限公司

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