TWM513933U - 螺旋壓縮機及其軸封機構 - Google Patents

Description

螺旋壓縮機及其軸封機構

本創作是有關於一種軸封機構，尤指一種能夠有效達到阻隔潤滑油氣汙染壓縮腔室的螺旋壓縮機及其軸封機構。

由於螺旋壓縮機已廣泛地運用於流體加壓，使流體形成高壓狀態，再供客戶端設備或各單位使用。尤其現有一種乾式無油螺旋壓縮機，亦即其壓縮腔室內除壓縮氣體外，無任何介質(潤滑油或其混合物)進行冷卻或密封。現有乾式無油式壓縮機的氣缸系統在壓縮過程中不需要潤滑油，因此不會沾有油味，不會有油汙染，更不需時常換油保養，因而可應用於食品、醫療等領域中。

雖然乾式無油壓縮機內無任何介質，但其軸承內仍含有潤滑油脂。在壓縮機長期且高速的運轉中，恐仍有少部分油脂滲入壓縮腔室內；或者是，由於溫度升高會使油脂蒸發和氧化分解，隨著高壓流體進入壓縮腔室，因此必須配置一軸封機構10。如圖1所示，現有的無油螺旋壓縮機軸封機構10特點在於，設置在螺旋轉子20上的軸封機構10包含油封30組件與氣封組件50。如圖所示，從同步齒輪40向左依序排列為採用滾珠或滾柱軸承32的油封組件30、氣封組件50及壓縮腔室70。複數排列的氣封組件50更包含浮環52、波形彈簧54、 浮環座56與設置於兩浮環座56之間的排氣孔58。此外，在滾珠或滾柱軸承32的一側還會設置一拋油環60，以形成低壓區域，同時配置一迷宮環62以阻隔潤滑油氣，避免汙染螺旋壓縮腔室70。

然而現有的軸承機構10配置多組的氣封軸承50，導致螺旋轉子20軸向方向較長，組裝不便等問題，因此針對上述軸封機構存在的問題點乃需有亟待改善之處。

本創作目的之一，在於提供一種元件較少(結構精簡)、軸封性能提升，且縮短螺旋轉子軸向密封長度的螺旋壓縮機及其軸封機構。

本創作另一目的在於可相對縮小壓縮機體積的螺旋壓縮機及其軸封機構。

為達上述目的，本創作提供一種軸封機構，設置在一機殼及相對於機殼的一螺旋轉子之間。軸封機構包括一迷宮環軸封及一O型環。迷宮環軸封包含沿螺旋轉子軸向設置的一本體及徑向貫穿本體的一排氣孔。O型環設置於迷宮環軸封外表面上。

本創作另一較廣義的實施態樣還提供一種螺旋壓縮機，包括一機殼、至少一螺旋轉子及前述實施例的軸封機構。機殼形成有一壓縮腔室。螺旋轉子設置於機殼並穿過壓縮腔室，其中螺旋轉子具有至少一肩部及鄰接肩部的一逆向螺旋齒。軸封機構設置於機殼上並相對於螺旋轉子設置。

較佳地，更包含鄰接該迷宮環軸封的一滾動軸承及一拋油環，其中該拋油環設置於該迷宮環軸封及該滾動軸承之間。

較佳地，本體相對該螺旋轉子的一側面還具有連續的一逆向螺旋齒，該逆向螺旋齒的齒形方向進一步朝該滾動軸承方向設置。

較佳地，迷宮環軸封外表面還形成用以設置該O型環的一凹槽，且該凹槽形成於該本體的中央位置。

較佳地，排氣孔數量包含一對，該O型環數量包含一對，各該O型環分別對稱地設置於該本體的兩側，各該排氣孔則分別形成於該對O型環之間。

100‧‧‧軸封機構

102‧‧‧機殼

110‧‧‧螺旋轉子

112‧‧‧肩部

120‧‧‧迷宮環軸封

122‧‧‧凹槽

130‧‧‧本體

140‧‧‧排氣孔

150‧‧‧O型環

160‧‧‧滾動軸承

170‧‧‧拋油環

180‧‧‧逆向螺旋齒

200‧‧‧螺旋壓縮機

202‧‧‧拋油孔

210‧‧‧壓縮腔室

220‧‧‧逆向螺旋齒

圖1為繪示習知螺旋壓縮機的軸封機構之剖視圖。

圖2為繪示本創作螺旋壓縮機的軸封機構之剖視圖。

圖3為圖2之A部分放大圖。

圖4為繪示本創作軸封機構的第二具體實施圖。

圖5為繪示本創作軸封機構的第三具體實施圖。

圖6為繪示本創作軸封機構的第四具體實施圖。

圖7為繪示本創作逆向螺旋齒的另一具體實施例圖。

有關本創作之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

如圖2及圖3所示，本創作提供一種軸封機構100，設置在一機殼102及相對於機殼102的一螺旋轉子110之間。也就是說，軸封機構100較佳是固定在機殼102上，螺旋轉子110則相對軸封機構100旋轉。如圖所示，本實施例的軸封 機構100包括一迷宮環軸封120及一O型環150。迷宮環軸封120包含沿螺旋轉子110軸向設置的一本體130及徑向貫穿本體130的一排氣孔140。O型環150設置於迷宮環軸封120的外表面上。

如圖3所示，迷宮環軸封120外表面還形成用以設置O型環150的一凹槽122，且凹槽122較佳形成於本體130的中央位置，使呈狹長形的迷宮環軸封120不會偏移地相對螺旋轉子110而設置於機殼102上，以確保密封與定位的精度。在此所述的O型環150在於防止油或氣體從迷宮環軸封120和殼體102之間洩漏。排氣孔140可以開設於O型環150任意一側，並不限制。

排氣孔140的數量亦可開設一對或以上，在如圖4所示的實施例中，兩排氣孔140可以對稱或非對稱地開設於O型環150的兩側，而使流體能夠快速地排出。除此之外，O型環150數量亦可包含一對或以上，並不限制。在如圖5所示的實施例中，兩O型環150較佳分別對稱地設置於本體130的兩側，使迷宮環軸封120不會偏移地相對螺旋轉子110而設置於機殼102上，其中排氣孔140可以單一地開設於各O型環140之間，也可以成對(或以上)地開設於各該O型環150之間，如圖6所示。

請一併參考圖2至圖6所示，本創作更包含鄰接迷宮環軸封120的一滾動軸承160及一拋油環170，其中拋油環170設置於迷宮環軸封120及滾動軸承160之間。如圖所示，採用油霧方式潤滑與冷卻的滾動軸承160及拋油環170分別固定於螺旋轉子110上。當螺旋轉子110在軸承機構100支撐下高速旋轉時，拋油環170藉由離心力的作用下，強化阻隔油氣進入緊鄰的迷宮環軸封120內，並使拋油環170形成低壓區域。在此所述的滾動軸承160可為一滾珠軸承、一滾柱軸承或其他適合的軸承。

在本實施例中，本體130相對螺旋轉子110的一側面還具有連續的一逆向螺旋齒180，其中逆向螺旋齒180的齒形方向進一步朝滾動軸承160方向設置，使油氣可以向壓縮腔室210相反方向送出。也就是說，由於螺旋轉子110的旋轉慣性，逆向螺旋齒180的設置可以帶動迷宮環軸封120與螺旋轉子110間間隙(未標示)內的氣體遠離壓縮腔室210，能有效達到阻隔潤滑油氣汙染，進而使本創作的軸封機構100性能提升(較佳)。

此外，迷宮環軸封120上直立地貫穿本體130一或以上的排氣孔140，使壓縮腔室210內之氣體僅可往外側排放，加上層層阻隔滾動軸承160潤滑油氣進入壓縮腔室210的軸封機構100，都能夠確保乾式無油螺旋壓縮機100的壓縮腔室210內無潤滑油氣被汙染的可能性。

請一併參考圖2至圖7所示，本創作另一較廣義的實施態樣還提供一種螺旋壓縮機200，包括一機殼102、至少一螺旋轉子110及前述實施例的軸封機構100。機殼102形成有一壓縮腔室210，螺旋轉子110設置於機殼102並穿過壓縮腔室210，其中螺旋轉子210具有至少一肩部112及鄰接肩部112的一逆向螺旋齒220，如圖7所示。在此所述的逆向螺旋齒220較佳是相對迷宮環軸封120的一側面設置。

本實施例與前述實施例不同處在於逆向螺旋齒220的設置位置，但達成的功效均相同。此外，拋油環170更抵觸在肩部112上，且機殼102還形成有鄰近拋油環170的一拋油孔202，以便於將油氣排出大氣之外。由於螺旋轉子110具有直徑較小的肩部112使滾動軸承160的潤滑油更不容易順延著螺旋轉子110的外表面滲入迷宮環軸封120與螺旋轉子110間的間隙(未標示)內，以阻隔油氣進入鄰接的壓縮腔室210。再者，在所述間隙內的油氣或流體，更可藉由迷宮環軸封 120設置一或以上的排氣孔140往外側排放。因此，本創作利用層層阻隔潤滑油氣的軸封機構100及肩部112設計進入壓縮腔室210，有效增加本創作的可靠性。

因此本創作的軸封機構100元件較少(結構精簡)，藉由設置逆向螺旋齒180、210使軸封性能提升，且縮短螺旋轉子軸向密封長度，進而可相對縮小螺旋壓縮機200的體積。

綜上所述，本文於此所揭示的實施例應被視為用以說明本創作，而非用以限制本創作。本創作的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。

100‧‧‧軸封機構

102‧‧‧機殼

110‧‧‧螺旋轉子

112‧‧‧肩部

120‧‧‧迷宮環軸封

122‧‧‧凹槽

130‧‧‧本體

140‧‧‧排氣孔

150‧‧‧O型環

160‧‧‧滾動軸承

170‧‧‧拋油環

180‧‧‧逆向螺旋齒

200‧‧‧螺旋壓縮機

202‧‧‧拋油孔

Claims (10)

1. 一種軸封機構，設置在一機殼及相對於該機殼的一螺旋轉子之間，該軸封機構包含：一迷宮環軸封，包含沿該螺旋轉子軸向設置的一本體及徑向貫穿該本體的一排氣孔；以及一O型環，設置於該迷宮環軸封外表面上。
2. 如請求項1所述的軸封機構，更包含鄰接該迷宮環軸封的一滾動軸承及一拋油環，其中該拋油環設置於該迷宮環軸封及該滾動軸承之間。
3. 如請求項2所述的軸封機構，其中該滾動軸承為一滾珠軸承或一滾柱軸承。
4. 如請求項2所述的軸封機構，其中該本體相對該螺旋轉子的一側面還具有連續的一逆向螺旋齒，該逆向螺旋齒的齒形方向進一步朝該滾動軸承方向設置。
5. 如請求項1所述的軸封機構，其中該迷宮環軸封外表面還形成用以設置該O型環的一凹槽，且該凹槽形成於該本體的中央位置。
6. 如請求項1所述的軸封機構，其中該本體橫向地固定於該機殼上，該螺旋轉子相對該本體旋轉，該排氣孔直立地貫穿該本體上。
7. 如請求項1所述的軸封機構，其中該排氣孔數量包含一對，該O型環數量包含一對，各該O型環分別對稱地設置於該本體的兩側，各該排氣孔則分別形成於該對O型環之間。
8. 一種螺旋壓縮機，包括：一機殼，形成有一壓縮腔室； 至少一螺旋轉子，設置於該機殼並穿過該壓縮腔室，其中該螺旋轉子具有至少一肩部及鄰接該肩部的一逆向螺旋齒；以及一如請求項1至7任一項所述的軸封機構，該軸封機構設置於該機殼上並相對於該螺旋轉子設置。
9. 如請求項8所述的螺旋壓縮機，更包含鄰接該迷宮環軸封的一滾動軸承及一拋油環，其中該拋油環設置於該迷宮環軸封及該滾動軸承之間，其中該逆向螺旋齒相對該迷宮環軸封的一側面設置。
10. 如請求項9所述的螺旋壓縮機，其中該拋油環抵觸在該肩部上，該機殼還形成有鄰近該拋油環的一拋油孔。