CN106014939A - 一种气缸、压缩机及制冷或制热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸、压缩机及制冷或制热系统，所述气缸包括气缸本体(1)和设置于所述气缸本体(1)上的气缸进气口(4)，且在所述气缸本体(1)上靠近气缸本体(1)的内部气缸腔(14)的位置处以环绕所述气缸腔(14)方式设置有环形槽(5)的结构，所述环形槽(5)的一端连通外部冷却气体，另一端连通至所述气缸进气口(4)后进而连通至所述内部气缸腔(14)。本发明通过在气缸近内壁处设置环形槽，不仅降低了气缸的温度，使气缸内温度场的均匀性得到改善，减小气缸的热应力变形，吸气量增加，还可以减小压力脉动，降低整机噪音，提高压缩机的性能，具有极好的市场应用前景。

Description

一种气缸、压缩机及制冷或制热系统

技术领域

本发明涉及制冷或制热系统技术领域，具体而言，尤其涉及一种气缸、压缩机及制冷或制热系统。

背景技术

压缩机是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。

现有结构的全封闭旋转式压缩机气缸结构如图1所示，工作时，其内部温度较高，气缸受到其外部空间冷媒的加热作用导致其温度较高，而由气缸吸气口吸入的冷媒温度较低，进入气缸吸气腔内，气缸内部分壁面将会加热吸入的冷媒，这就导致了：一方面，吸入冷媒的温度升高，比体积增加，吸气量减小；另一方面，由于吸入冷媒的冷却作用，气缸部分壁面温度较低，使得其温度分布不均匀，最终导致气缸的热应力变形较大，以上不利因素最终使得压缩机整体性能水平降低。

综上所述，一种可以有效降低气缸温度，减小气缸温度场的不均匀性，从而提高吸气量，减小气缸热应力变形的气缸和压缩机成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以有效降低气缸温度，减小气缸温度场不均匀性的气缸、压缩机及制冷或制热系统。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一方面，本发明实施例公开了一种气缸，其包括气缸本体和设置于所述气缸本体上的气缸进气口，且在所述气缸本体上靠近气缸本体的内部气缸腔的位置处以环绕所述气缸腔方式设置有环形槽的结构，所述环形槽的一端连通外部冷却气体，另一端连通至所述气缸进气口后进而连通至所述内部气缸腔。

优选地，所述环形槽为两个，分别设置在气缸本体的上端面和下端面上，在所述气缸本体的上端面和下端面上还分别设置有上法兰和下法兰。

优选地，两个所述环形槽之间通过至少一个轴向孔道相连通。

优选地，所述轴向孔道为两个以上，两个以上所述轴向孔道围绕所述气缸腔均匀排布。

优选地，所述气缸本体的位于所述气缸腔的内壁面上设置有U型吸气口，所述环形槽的所述另一端与所述气缸进气口连通后再连通至所述U型吸气口。

优选地，两个以上所述轴向孔道中的位于所述冷却进气孔道位置处的轴向孔道同时连通所述冷却进气孔道和两个所述环形槽。

优选地，还包括设置于所述气缸本体上用于将外部冷却气体连通至所述环形槽的所述一端的冷却进气孔道。

优选地，所述气缸本体内部靠近所述气缸腔的位置处还周向的设置有环形孔道，所述环形孔道的第一端连通冷却进气孔道，所述环形孔道的第二端连通气缸进气口。

优选地，当所述环形槽为设置于气缸本体上、下端面上的两个且还具有轴向孔道时，所述环形孔道通过轴向孔道与两个所述环形槽相连通。

本发明还提供一种压缩机，其包括前述的气缸。

本发明还提供一种制冷或制热系统，其包括前述的压缩机，还包括与所述压缩机相连的分液器，所述压缩机的气缸进气口端与所述分液器的出气口端相连通。

优选地，所述分液器进气口处开设有进气口旁路，所述进气口旁路连通至所述压缩机的气缸本体的冷却进气孔道。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过在气缸近内壁处设置环形槽，将冷媒输送入环形槽内来为气缸降温，利用冷媒在环形槽内流动，最终进入压缩机气缸的吸气腔内，形成冷却气缸-冷媒压缩的工作循环过程，不仅降低了气缸的温度，使气缸内温度场的均匀性得到改善，减小气缸的热应力变形，吸气量增加，还可以减小压力脉动，降低整机噪音，提高压缩机的性能，具有极好的市场应用前景。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是现有的压缩机气缸结构示意图；

图2是本发明一实施例所述的压缩机气缸本体结构示意图；

图3是本发明一实施例所述的压缩机气缸本体透视示意图；

图4为本发明一实施例所述的压缩机结构示意图。

其中，1、气缸本体，3、冷却进气孔道，4、气缸进气口，5、环形槽，6、轴向孔道，7、U型吸气口，8、第一端开口，9、第二端开口，10、连通孔道，11、分液器，12、分液器进气口，13、进气口旁路，14、内部气缸腔。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图2所示，本发明的实施例公开了一种气缸，所述气缸包括气缸本体1，所述气缸本体1上设置有有开口的环形槽5和冷却进气孔道3，所述环形槽5为两个，分别设置在气缸本体1的上端面和下端面上，且靠近气缸本体1的内部气缸腔14的位置处；；所述冷却进气孔道3一端与环形槽5的第一端连通，另一端伸出气缸本体1外壁，用于连通冷却气体；所述环形槽5的第二端连通气缸进气口4。

本实施例所提供的气缸，与现有技术的气缸相比，增设了环形槽5和冷却进气孔道3，且将环形槽5的出口端连通至气缸的进气口，冷却进气孔道3用于连通至分液器的进气口12处，接收部分分液器进气口12处的冷媒，这是由于分液器进气口12的压力要高于其弯管出口处的压力，因此当冷却进气孔道3连通至分液器11的进气口处时，会有部分冷媒分流通过冷却进气孔道3进入环形槽5第一端，最后由环形槽5的第二端出来，汇同气缸进气口4处的冷媒一同进入气缸内部。分液器进气口12处的冷媒温度较低，其在环形槽5内流过，由于环形槽5位于气缸的近内壁处，可以实现对气缸整体性的冷却，同时不断流动的冷媒也减小了气缸温度场的不均匀性，减小了气缸对吸入冷媒的加热，提高气缸的吸气量，减小气缸的热应力变形，提高整个设备的性能水平。

本实施例中的冷却进气孔道，优选的设置在气缸滑片槽的一侧，如，气缸进气 口设置在滑片槽的左侧，冷却进气孔道设置在滑片槽的右侧，二者分别于分液器的弯管出气口和进气口旁路连通。

作为上述实施例的优选，本发明还提供了一种气缸的实施例，其结构如图3所示，所述气缸还包括分别设置在气缸本体1两端的上法兰(图中未示出)和下法兰(图中未示出)，所述气缸本体1的上下端面上的近内壁面处均开设有开口的环形槽5，所述环形槽5的第一端开口8连通冷却进气孔道3，所述环形槽5的第二端开口9连通气缸进气口4。本实施例中，通过法兰与气缸本体1的两端面的固定，将两个开口的环形槽5密封形成作为冷却气缸的通道，分液器的低温冷媒由两个环形槽5和各自的法兰形成的通道内经过，实现对气缸的降温，使气缸温度场的均匀性得到改善，气缸整体温度降低，对气缸进气口处吸入的冷媒的加热减小，直接由气缸进气口4吸入的冷媒温度升高减小，比体积增加较小，吸气量得到保证。

作为上述实施例的优选，所述两个环形槽5之间通过多个轴向孔道6相连通。所述的轴向孔道6既可以使两个环形槽5内的冷媒互相连通，又可以增加对气缸的冷却降温效果，气缸温度场的均匀性更好，同时由气缸进气口4吸入的冷媒温度升高更小，吸气量更大。

作为上述实施例的优选，所述多个轴向孔道6均匀排布，且位于气缸本体1上的靠近气缸本体1的内部气缸腔14的位置处。这种近壁面处的设置，更有利于热交换的进行，更有利于实现对气缸整体降温，气缸温度均匀性更好。

如图2，图3所示的实施例所提供的气缸，在上述实施例的基础上，所述气缸本体1的内壁面上设置有U型吸气口7，所述两个环形槽5的第二端开口8和气缸进气口4分别连通至所述U型吸气口7。U型吸气口7的设置，更方便的将环形槽5的出气端即第二端开口8与气缸进气口4连通，来自于冷却气缸的通道内的冷媒和来自气缸吸气口处的冷媒在U型吸气口7处汇合进入气缸内，结构简单。

作为上述实施例的优选，气缸本体1的近内壁上还设置有连通孔道10，该连通孔道10即为所述多个轴向孔道6中位于所述冷却进气孔道3处的一个，所述两个环形槽5的第一端开口9连通至连通孔道10，所述连通孔道10连通冷却进气孔道3。通过连通孔道10将两个环形槽5的第一端开口9即进气口连通至冷却进气孔道3，整个冷却通道成为一个连通体，冷媒流动效果好，换热效果好，更好的实现对气缸的冷却降温。

作为本发明一种优选的实施例，在气缸本体1上端和下端设置有环形槽5的基础上，所述气缸本体1上靠近气缸本体1的内部气缸腔14的位置处还周向的设置有 至少一个开口的环形孔道，所述环形孔道的第一端开口8连通分液器11的进气口旁路13，所述环形孔道的第二端开口9连通气缸进气口4。进一步优选，所述有开口的环形孔道通过轴向孔道6与所述两个环形槽5相连通。本实施例中，环形槽5与上下法兰形成的冷却气缸的通道，环形孔道形成的冷却气缸的通道，以及轴向孔道6形成的冷却气缸的通道，形成一个冷却网络，遍布于气缸本体1的近内壁处，对气缸内气体的降温效果更好，是真个气缸的整体温度降低，吸入冷媒的温度降低，吸入量增加，同时环形孔道多个均匀排布在气缸本体1的近内壁处，与均匀排布的轴向孔道6和环形槽5形成的冷却网络使气缸的整体温度均匀性更好，有效避免热应力变形的产生，最终有效的提高了气缸的工作寿命和工作效率。

本发明的实施例还公开了一种气缸结构，这种气缸结构在设置上下环形槽的基础上，增设冷却通道，冷却通道呈螺旋状设置在气缸本体1上靠近气缸本体(1)的内部气缸腔(14)的位置处。螺旋状设置的冷却通道，同样可以对气缸起到整体性的降温作用，有效降低吸入冷媒的温度，提高气缸温度的均匀性，提高气缸的性能水平。

如图4所示，本发明的实施例还提供了一种压缩机，其包括上述的气缸，该气缸与分液器11连通，所述分液器11的进气口处开设有进气口旁路13，所述冷却进气孔道3连通进气口旁路13。所述气缸可以为上述实施例公开的任意一种气缸。

具体地，其中的一种实施方式为：冷媒首先由分液器进气口12进入分液器11中，热后由于分液器进气口12处的压力高于其弯管出口处的压力，因此，部分冷媒可以在此压力作用下，进入设置在分液器进气口12处的进气口旁路13，这部分冷媒经过冷却进气孔道3进入到连通孔道10中，再由连通孔道10进入环形槽5中，并随之进入竖向的轴向孔道6中，整个冷却气缸的通道中的冷媒由冷却进气孔道3开始，沿着冷却气缸的通道，最后到达环形槽5的第二端开口9，然后进入U型吸气口7处，与由气缸进气口4进入的冷媒混合，一同进入气缸。这种结构的压缩机，不需要引入其他冷却物质，也不需要额外添加设备，不增加压缩机的体积，只需要对气缸和分液器11结构进行细微调整，即可实现较好的降温效果。同时，在气缸的近内壁面处设置冷却气缸的通道，可以最大程度的实现降温，避免能量损失。这种结构的冷却气缸的通道，对气缸整体的降温作用较为均匀，整个泵体的温度都被均匀降低，此时，由气缸吸气口吸入的冷媒温度与气缸系气缸内的温度差减小，气缸内的 避免各个部分的温度差减小，气缸受到的热应力较小，同时气缸对吸入冷媒的加热效果降低，冷媒温度升高较小，比体积增加很少，吸气量得到有效保证。同时这种结构的冷却气缸的通道，使得压缩机整个工作过程中压力脉动减小，整机噪音随之减小。

另一种实施方式在上述实施方式的基础上，增加了环形孔道，冷媒经过冷却进气孔道3进入到连通孔道10中，再由连通孔道10进入环形槽5和环形孔道中，并随之进入竖向的轴向孔道6中，整个冷却气缸的通道中的冷媒由冷却进气孔道3开始，沿着网状的冷却气缸的通道，最后到达环形槽5的第二端开口9和环形孔道的第二端开口9，最后进入U型吸气口7处，与由气缸进气口4进入的冷媒混合，一同进入气缸。这种网状结构的冷却气缸的通道，对气缸的冷却效果更好，对气缸各个部分的温度均匀性也起到更好的积极作用。

还有一种实施方式中，在环形槽的基础上增设冷却通道，或者采用冷却通道代替环形槽，冷却通道为螺旋形结构，一端连通分液器11的进气口旁路13，另一端连通气缸的进气口处，螺旋形结构绕着气缸内壁盘旋向上，其内经过的冷媒通过气缸内壁与气缸和气缸内的气体进行热交换，降低气缸的整体温度，减弱气缸对吸入冷媒的加热作用，从而增加吸气量，有效降低气缸温度场的不均匀性，减小气缸的热应力变形，最后有效提高压缩机的性能水平。

综上所述，本发明实施例所提供的气缸以及使用该气缸的压缩机，通过对气缸结构的改进，利用分液器进气口处压力大于出气口处压力(由于分液器本身结构所造成的压力损失，使得分液器进气口压力必大于其出气口(即气缸吸气口))，以使得环形槽中的气体顺利地从环形槽进气口端流向气缸本体的吸气口端，从而利用分液器进气口处的冷媒分流来为气缸降温。通过在气缸近内壁处设置冷却气缸的通道，利用冷媒在冷却通道内流动，最终进入压缩机气缸的吸气腔内，形成冷却气缸-冷媒压缩的工作循环过程，不仅降低了气缸的温度，使气缸内温度场的均匀性得到改善，减小气缸的热应力变形，吸气量增加，还可以减小压力脉动，降低整机噪音，提高压缩机的性能，具有极好的市场应用前景。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改 进，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种气缸，其特征在于，包括气缸本体(1)和设置于所述气缸本体(1)上的气缸进气口(4)，且在所述气缸本体(1)上靠近气缸本体(1)的内部气缸腔(14)的位置处以环绕所述气缸腔(14)方式设置有环形槽(5)的结构，所述环形槽(5)的一端连通外部冷却气体，另一端连通至所述气缸进气口(4)后进而连通至所述内部气缸腔(14)。

2.根据权利要求1所述的一种气缸，其特征在于，所述环形槽(5)为两个，分别设置在气缸本体(1)的上端面和下端面上，在所述气缸本体(1)的上端面和下端面上还分别设置有上法兰和下法兰。

3.根据权利要求2所述的一种气缸，其特征在于，两个所述环形槽(5)之间通过至少一个轴向孔道(6)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种气缸，其特征在于，所述轴向孔道(6)为两个以上，两个以上所述轴向孔道(6)围绕所述气缸腔(14)均匀排布。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种气缸，其特征在于，所述气缸本体(1)的位于所述气缸腔(14)的内壁面上设置有U型吸气口(7)，所述环形槽(5)的所述另一端与所述气缸进气口(4)连通后再连通至所述U型吸气口(7)。

6.根据权利要求3-4之一所述的一种气缸，其特征在于，两个以上所述轴向孔道(6)中的位于所述冷却进气孔道(3)位置处的轴向孔道同时连通所述冷却进气孔道(3)和两个所述环形槽(5)。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种气缸，其特征在于，还包括设置于所述气缸本体(1)上用于将外部冷却气体连通至所述环形槽(5)的所述一端的冷却进气孔道(3)。

8.根据权利要求7所述的一种气缸，其特征在于，所述气缸本体(1)内部靠近所述气缸腔(14)的位置处还周向的设置有环形孔道，所述环形孔道的第一端连通所述冷却进气孔道(3)，所述环形孔道的第二端连通气缸进气口(4)。

9.根据权利要求8所述的一种气缸，其特征在于，当所述环形槽为设置于气缸本体(1)上、下端面上的两个且还具有轴向孔道(6)时，所述环形孔道通过轴向孔道(6)与两个所述环形槽(5)相连通。

10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的气缸。

11.一种制冷或制热系统，其特征在于，包括权利要求10所述的压缩机，还包括与所述压缩机相连的分液器(11)，所述压缩机的气缸进气口(4)端与所述分液器(11)的出气口端相连通。

12.根据权利要求11所述的制冷或制热系统，其特征在于，所述分液器进气口(12)处开设有进气口旁路(13)，所述进气口旁路(13)连通至所述压缩机的气缸本体(1)的冷却进气孔道(3)。