TWI658199B - 螺旋式膨脹機 - Google Patents
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Abstract
一種螺旋式膨脹機，包括一主體、至少一膨脹螺桿及一調整件。主體具有一高壓區域、一膨脹區域及一低壓區域。膨脹螺桿配置於膨脹區域且具有一進氣端及一排氣端，其中進氣端連接高壓區域，排氣端連接低壓區域。調整件覆蓋膨脹螺桿，且適於相對於膨脹螺桿移動而改變進氣端的開口面積或排氣端的開口面積，以調整膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力。
Description
本發明是有關於一種膨脹機，且特別是有關於一種螺旋式膨脹機。
隨著工業化的發展，人類對於電力的需求與日俱增，因此發展出了許多發電方式。其中，螺旋式膨脹機藉由輸入的高壓氣體而被驅動，從而可進行發電。
一般來說，螺旋式膨脹機的排氣端的壓力與其排出氣體所到達之低壓區域的壓力差異越大，則功率消耗越大。因此，如何有效地將螺旋式膨脹機的排氣端的壓力控制為與低壓區域的壓力一致，是螺旋式膨脹機設計上的重要課題。
本發明提供一種螺旋式膨脹機，可調整膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力。
本發明的螺旋式膨脹機包括一主體、至少一膨脹螺桿及一調整件。主體具有一高壓區域、一膨脹區域及一低壓區域。膨脹螺桿配置於膨脹區域且具有一進氣端及一排氣端，其中進氣端連接高壓區域，排氣端連接低壓區域。調整件覆蓋膨脹螺桿，且適於相對於膨脹螺桿移動而改變進氣端的開口面積或排氣端的開口面積，以調整膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力。
在本發明的一實施例中，上述的調整件的一末端具有一凹口，當調整件移動至一第一位置時，凹口對位於進氣端以增加進氣端的開口面積，當調整件移動至一第二位置時，凹口錯位於進氣端以減少進氣端的開口面積。
在本發明的一實施例中，上述的調整件的一末端具有一凹口，當調整件移動至一第一位置時，凹口對位於排氣端以增加排氣端的開口面積，當調整件移動至一第二位置時，凹口錯位於排氣端以減少排氣端的開口面積。
在本發明的一實施例中，上述的調整件適於沿一移動方向往復移動，移動方向平行於膨脹螺桿的轉動軸線。
在本發明的一實施例中，上述的調整件具有一導槽，主體具有一導引凸部，調整件藉由導槽而滑設於導引凸部。
在本發明的一實施例中，上述的螺旋式膨脹機包括一控制模組，其中控制模組適於感測膨脹區域的壓力及低壓區域的壓力，並據以控制調整件移動。
在本發明的一實施例中，上述的主體或調整件具有一貫孔，貫孔連通膨脹區域，控制模組透過貫孔而感測膨脹區域的壓力。
在本發明的一實施例中，上述的膨脹螺桿具有多個螺紋區段，這些螺紋區段中的一第一螺紋區段鄰接排氣端，這些螺紋區段中的一第二螺紋區段鄰接第一螺紋區段且不鄰接排氣端，貫孔連接於第二螺紋區段。
在本發明的一實施例中，上述的貫孔與排氣端的距離小於貫孔與進氣端的距離。
在本發明的一實施例中，上述的調整件的長度大於膨脹螺桿的長度。
基於上述，在本發明的螺旋式膨脹機中，調整件可相對於膨脹螺桿移動而改變其對膨脹螺桿的進氣端的覆蓋率或其對膨脹螺桿的排氣端的覆蓋率，從而改變進氣端的開口面積或排氣端的開口面積。藉由進氣端的開口面積之改變或排氣端的開口面積之改變，可調整膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力，使膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力與低壓區域的壓力一致，從而降低螺旋式膨脹機的功率消耗。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是本發明一實施例的螺旋式膨脹機的部分構件示意圖。請參考圖1A，本實施例的螺旋式膨脹機100包括一主體110及至少一膨脹螺桿120。主體110具有一高壓區域R1、一膨脹區域R2及一低壓區域R3。膨脹螺桿120配置於膨脹區域R2且具有一進氣端120a及一排氣端120b，進氣端120a連接高壓區域R1，排氣端120b連接低壓區域R3。從進氣端120a輸入的高壓氣體驅動膨脹螺桿120轉動，使膨脹螺桿120可進行例如發電等工作。圖1A僅繪示出單一膨脹螺桿120，然本發明不以此為限，其可為雙螺桿的形式。
圖2繪示圖1A的調整件移動。本實施例的螺旋式膨脹機100包括更包括一調整件130。調整件130覆蓋膨脹螺桿120的至少局部外側，且適於沿移動方向D相對於膨脹螺桿120移動於圖1A所示狀態與圖2所示狀態之間而改變進氣端120a的開口面積，以調整膨脹螺桿120在排氣端120b所排出氣體的壓力，使膨脹螺桿120在排氣端120b所排出氣體的壓力與低壓區域R3的壓力一致，從而降低螺旋式膨脹機100的功率消耗。在本實施例中，調整件130的移動方向D例如平行於膨脹螺桿120的轉動軸線A。
具體而言，調整件130的較為鄰近高壓區域R1的一末端具有一凹口130a。當調整件130移動至圖1A所示的一第一位置時，凹口130a對位於進氣端120a以增加進氣端120a的開口面積，此時進入膨脹螺桿120的氣體壓力下降，以使從排氣端120b排出的氣體壓力相應地下降。反之，當調整件130移動至圖2所示的一第二位置時，凹口130a錯位於進氣端120a以減少進氣端120a的開口面積，此時進入膨脹螺桿120的氣體壓力上升，以使從排氣端120b排出的氣體壓力相應地上升。
圖3是的螺旋式膨脹機的部分構件方塊圖。請參考圖1A及圖3，本實施例的螺旋式膨脹機100更包括一控制模組140，控制模組140適於藉其感測單元142及感測單元144分別感測主體110的膨脹區域R2的壓力及主體110的低壓區域R3的壓力，控制單元146依據來自感測單元142及感測單元144的感測訊號而據以藉由驅動單元150控制調整件130移動，使膨脹螺桿120在排氣端120b所排出氣體的壓力與低壓區域R3的壓力一致。感測單元142及感測單元144例如是適當種類的壓力感測元件，驅動單元150例如是適當種類的致動器，本發明不對此加以限制。
圖1B是圖1A的螺旋式膨脹機在另一剖面的部分構件示意圖。詳言之，在本實施例中，主體110如圖1B所示具有一貫孔110a，貫孔110a連通膨脹區域R2，控制模組140的感測單元142透過貫孔110a而感測膨脹區域R2的壓力。亦即，當凹口130a在進氣端120a時，貫孔110a設置在主體110。進一步而言，膨脹螺桿120具有多個螺紋區段，這些螺紋區段中的一第一螺紋區段S1鄰接排氣端120b，這些螺紋區段中的一第二螺紋區段S2鄰接第一螺紋區段S1且不鄰接排氣端120b，主體110的貫孔110a連接於第二螺紋區段S2，以確實地感測膨脹區域R2中尚未且即將到達排氣端120b之氣體的壓力。在所述配置方式之下，主體110的貫孔110a與膨脹螺桿120的排氣端120b沿移動方向D的距離例如小於主體110的貫孔110a與膨脹螺桿120的進氣端120a沿移動方向D的距離，然本發明不以此為限。此外，本實施例的調整件130沿移動方向D的長度例如大於膨脹螺桿120沿方向D的長度，以有效覆蓋膨脹螺桿120，然本發明亦不對此加以限制。需說明的是，為使圖式較為清楚，圖1A及圖1B以剖面方式繪示主體110的局部，實際上主體110與調整件130共同覆蓋膨脹螺桿120而僅暴露膨脹螺桿120於進氣端120a及排氣端120b的局部區域，以供進氣及排氣。
圖4是圖1A的主體及調整件的局部示意圖。請參考圖4，本實施例的調整件130具有一導槽130c，主體110(標示於圖1A)具有一導引凸部112，調整件130藉由導槽130c而沿移動方向D滑設於導引凸部112，使調整件130能夠平穩地沿移動方向D移動。在其他實施例中，可藉由其他適當結構來進行調整件130的滑設，本發明不對此加以限制。
圖5是本發明另一實施例的螺旋式膨脹機的部分構件示意圖。圖6繪示圖5的調整件移動。圖5及圖6所示實施例與圖1A、圖1B及圖2所示實施例的不同處在於，調整件130’的凹口130a’是位於調整件130’的較為鄰近低壓區域R3的一末端。當調整件130’移動至圖3所示的一第一位置時，凹口130a’對位於排氣端120a以增加排氣端120a的開口面積，以使從排氣端120b排出的氣體壓力下降。反之，當調整件130移動至圖4所示的一第二位置時，凹口130a’錯位於排氣端120a以減少排氣端120a的開口面積，以使從排氣端120b排出的氣體壓力上升。此外，在圖5及圖6所示實施例中，貫孔130b形成於調整件130’而非如圖1B所示實施例的貫孔110a形成於主體110。亦即，當凹口130a’在排氣端120b時，貫孔130b設置在調整件130’。貫孔130b的其餘配置與作用方式類似圖1B的貫孔110a的配置與作用方式，於此不再贅述。
綜上所述，在本發明的螺旋式膨脹機中，調整件可相對於膨脹螺桿移動而改變其對膨脹螺桿的進氣端的覆蓋率或其對膨脹螺桿的排氣端的覆蓋率，從而改變進氣端的開口面積或排氣端的開口面積。藉由進氣端的開口面積之改變或排氣端的開口面積之改變，可調整膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力，使膨脹螺桿在排氣端所排出氣體的壓力與低壓區域的壓力一致，從而降低螺旋式膨脹機的功率消耗。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100：螺旋式膨脹機 110：主體 110a、130b：貫孔 112：導引凸部 120：膨脹螺桿 120a：進氣端 120b：排氣端 130、130’：調整件 130a、130a’：凹口 130c：導槽 140：控制模組 142、144：感測單元 146：控制單元 150：驅動單元 A：轉動軸線 D：移動方向
R1‧‧‧高壓區域
R2‧‧‧膨脹區域
R3‧‧‧低壓區域
S1‧‧‧第一螺紋區段
S2‧‧‧第二螺紋區段
圖1A是本發明一實施例的螺旋式膨脹機的部分構件示意圖。 圖1B是圖1A的螺旋式膨脹機在另一剖面的部分構件示意圖。 圖2繪示圖1A的調整件移動。 圖3是圖1A的螺旋式膨脹機的部分構件方塊圖。 圖4是圖1A的主體及調整件的局部示意圖。 圖5是本發明另一實施例的螺旋式膨脹機的部分構件示意圖。 圖6繪示圖5的調整件移動。
Claims (8)
- 一種螺旋式膨脹機，包括：一主體，具有一高壓區域、一膨脹區域及一低壓區域；至少一膨脹螺桿，配置於該膨脹區域且具有一進氣端及一排氣端，其中該進氣端連接該高壓區域，該排氣端連接該低壓區域；以及一調整件，覆蓋該膨脹螺桿，且適於相對於該膨脹螺桿移動而改變該進氣端的開口面積，以調整該膨脹螺桿在該排氣端所排出氣體的壓力，且該調整件的長度大於該至少一膨脹螺桿的長度，其中該調整件的一末端具有一凹口，當該調整件移動至一第一位置時，該凹口對位於該進氣端以增加該進氣端的開口面積，當該調整件移動至一第二位置時，該凹口錯位於該進氣端以減少該進氣端的開口面積。
- 一種螺旋式膨脹機，包括：一主體，具有一高壓區域、一膨脹區域及一低壓區域；至少一膨脹螺桿，配置於該膨脹區域且具有一進氣端及一排氣端，其中該進氣端連接該高壓區域，該排氣端連接該低壓區域；以及一調整件，覆蓋該膨脹螺桿，且適於相對於該膨脹螺桿移動而改變該排氣端的開口面積，以調整該膨脹螺桿在該排氣端所排出氣體的壓力，且該調整件的長度大於該至少一膨脹螺桿的長度，其中該調整件的一末端具有一凹口，當該調整件移動至一第一位置時，該凹口對位於該排氣端以增加該排氣端的開口面積，當該調整件移動至一第二位置時，該凹口錯位於該排氣端以減少該排氣端的開口面積。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的螺旋式膨脹機，其中該調整件適於沿一移動方向往復移動，該移動方向平行於該膨脹螺桿的轉動軸線。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的螺旋式膨脹機，其中該調整件具有一導槽，該主體具有一導引凸部，該調整件藉由該導槽而滑設於該導引凸部。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的螺旋式膨脹機，包括一控制模組，其中該控制模組適於感測該膨脹區域的壓力及該低壓區域的壓力，並據以控制該調整件移動。
- 如申請專利範圍第5項所述的螺旋式膨脹機，其中該主體或該調整件具有一貫孔，該貫孔連通該膨脹區域，該控制模組透過該貫孔而感測該膨脹區域的壓力。
- 如申請專利範圍第6項所述的螺旋式膨脹機，其中該膨脹螺桿具有多個螺紋區段，該些螺紋區段中的一第一螺紋區段鄰接該排氣端，該些螺紋區段中的一第二螺紋區段鄰接該第一螺紋區段且不鄰接該排氣端，該貫孔連接於該第二螺紋區段。
- 如申請專利範圍第6項所述的螺旋式膨脹機，其中該貫孔與該排氣端的距離小於該貫孔與該進氣端的距離。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260902A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-17 | Kobe Steel Ltd | サイドストリ−ム付スライド弁形スクリユ膨張機 |
| CN103492675A (zh) * | 2011-04-19 | 2014-01-01 | 株式会社神户制钢所 | 螺杆膨胀机 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3088659A (en) * | 1960-06-17 | 1963-05-07 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Means for regulating helical rotary piston engines |
| US4222716A (en) | 1979-06-01 | 1980-09-16 | Dunham-Bush, Inc. | Combined pressure matching and capacity control slide valve assembly for helical screw rotary machine |
| US6302668B1 (en) * | 2000-08-23 | 2001-10-16 | Fu Sheng Industrial Co., Ltd. | Capacity regulating apparatus for compressors |
| CN200940571Y (zh) | 2006-07-28 | 2007-08-29 | 复盛股份有限公司 | 螺旋式压缩机的容积自动调节装置 |
| DE202008013702U1 (de) * | 2008-10-16 | 2008-12-24 | FU SHENG INDUSTRIAL CO., LTD., San Chung City | Schraubenkompressor |
| DE102011121274A1 (de) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Gea Grasso Gmbh | Vorrichtung und Anordnung mit Schraubenmotor |
| DE102014000469B4 (de) | 2014-01-16 | 2015-12-03 | Gea Refrigeration Germany Gmbh | Schraubenverdichter |
-
2017
- 2017-06-23 TW TW106121001A patent/TWI658199B/zh active
-
2018
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- 2018-04-06 EP EP18166189.3A patent/EP3418491B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260902A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-17 | Kobe Steel Ltd | サイドストリ−ム付スライド弁形スクリユ膨張機 |
| CN103492675A (zh) * | 2011-04-19 | 2014-01-01 | 株式会社神户制钢所 | 螺杆膨胀机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180371934A1 (en) | 2018-12-27 |
| EP3418491B1 (en) | 2024-06-19 |
| US10883368B2 (en) | 2021-01-05 |
| TW201905317A (zh) | 2019-02-01 |
| EP3418491A1 (en) | 2018-12-26 |
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