CN113431779B - 一种两级压缩螺杆空压机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两级压缩螺杆空压机，涉及空压机领域。两级压缩螺杆空压机包括一级压缩机、二级压缩机和驱动主机，一级机壳上设有一级进气口和一级出气口；二级机壳上设有二级进气口和二级出气口；还包括换热器和散热器，换热器包括内壳体和外壳体，内壳体设有进气接口、出气接口和气体通道，气体通道呈“之”字形布置在一级机壳和二级机壳之间，进气接口与一级出气口连接，出气接口与二级进气口连接；外壳体罩设于内壳体的外部，外壳体的一侧边缘与一级机壳密封连接，外壳体的另一侧边缘与二级机壳密封连接，外壳体与内壳体之间形成换热腔体，外壳体与散热器之间连通有冷却液管路。通过内壳体起到了冷却压缩气体的作用，整机紧凑、集成度高。

Description

一种两级压缩螺杆空压机

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，特别是涉及一种两级压缩螺杆空压机。

背景技术

空气压缩机作为气体压缩设备，广泛应用于工业生产中的各种使用场景。其中，两级压缩螺杆空压机采用二级压缩设计，具有产气量高、节能效果好的特点。

如授权公告号为CN210423007U、授权公告日为2020.04.28的中国实用新型专利公开了一种中间冷却式两级压缩螺杆空压机，并具体公开了包括安装架、安装架上安装有一级压缩机、二级压缩机和冷却系统，一级压缩机具有一级进气口和一级出气口，二级压缩机具有二级进气口和二级出气口；冷却系统包括中间冷却器和换热器，中间冷却器包括立式安装在安装架上的冷却壳体，冷却壳体内设有热交换器芯；热交换器芯通过管道接通换热器，冷却壳体接通一级出气口和二级进气口以通过热交换器芯冷却由一级出气口通至二级进气口的压缩气体。

现有技术中的中间冷却式两级压缩螺杆空压机采用了中间冷却器和换热器的设计，通过降低一级压缩气体温度再送入二级主机，能有效保护主机系统。但是，一级压缩机、二级压缩机和中间冷却器分开设置，各部分之间通过管道连接，造成了空压机的整机体积大、集成度低的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种两级压缩螺杆空压机，以解决一级压缩机、二级压缩机和中间冷却器分开设置，各部分之间通过管道连接，造成了空压机的整机体积大、集成度低的问题。

本发明的两级压缩螺杆空压机的技术方案为：

两级压缩螺杆空压机包括一级压缩机、二级压缩机和驱动主机，所述一级压缩机包括一级机壳，以及转动安装在所述一级机壳中的一级压缩螺杆，所述一级机壳上设有一级进气口和一级出气口；

所述二级压缩机包括二级机壳，以及转动安装在所述二级机壳中的二级压缩螺杆，所述二级机壳上设有二级进气口和二级出气口，所述驱动主机分别与所述一级压缩螺杆、所述二级压缩螺杆传动连接；

还包括换热器和散热器，所述换热器包括内壳体和外壳体，所述内壳体设有进气接口、出气接口和气体通道，所述气体通道呈“之”字形布置在所述一级机壳和二级机壳之间，所述进气接口与所述一级出气口连接，所述出气接口与所述二级进气口连接；

所述外壳体罩设于所述内壳体的外部，所述外壳体的一侧边缘与所述一级机壳密封连接，所述外壳体的另一侧边缘与所述二级机壳密封连接，所述外壳体与所述内壳体之间形成换热腔体，所述外壳体与所述散热器之间连通有冷却液管路。

进一步的，所述一级压缩机与所述二级压缩机呈并列间隔布置，所述一级机壳靠近所述二级机壳的一侧设有一级换热部，所述外壳体的一侧边缘密封连接在所述一级换热部的外侧，以通过所述一级换热部向所述换热腔体中的冷却液传递热量；

所述二级机壳靠近所述一级机壳的一侧设有二级换热部，所述外壳体的另一侧边缘连接在所述二级换热部的外侧，以通过所述二级换热部向所述换热腔体中的冷却液传导热量。

进一步的，所述一级机壳和所述二级机壳均为筒状机壳，所述一级机壳与所述二级机壳上下间隔布置，所述一级机壳的下侧部分构成所述一级换热部，所述二级机壳的上侧部分构成所述二级换热部；

所述一级出气口设置在所述一级机壳的下侧，所述二级进气口设置在所述二级机壳的上侧，且所述一级出气口与所述二级进气口左右错开布置。

进一步的，所述内壳体包括第一壳板和第二壳板，所述第一壳板上开设有“之”字形沉槽，所述进气接口与所述第一壳板的“之”字形沉槽连通；

所述第二壳板上也对应开设有“之”字形沉槽，所述出气接口与所述第二壳板的“之”字形沉槽连通，所述第一壳板与所述第二壳体扣合形成所述气体通道。

进一步的，所述第一壳板和所述第二壳板之间夹设有密封胶条，所述密封胶条设置在所述“之”字形沉槽之间的间隔位置和所述“之”字形沉槽的外侧位置。

进一步的，所述内壳体的外壁设有导热翅片，所述导热翅片垂直于所述内壳体的外侧面，且所述导热翅片平行间隔布置有多个。

进一步的，所述外壳体包括前侧半壳和后侧半壳，所述前侧半壳、所述后侧半壳扣合在所述一级换热部与所述二级换热部之间，且所述外壳体的端部设有冷却液进口和冷却液出口。

进一步的，所述外壳体的内壁中部设有U形凸沿，所述U形凸沿与所述内壳体的边缘密封连接，以分隔所述换热腔体形成上下连通的换热通道；

所述冷却液进口位于所述U形凸沿的下侧，所述冷却液出口位于所述U形凸沿的上侧。

进一步的，所述散热器为风冷式散热器，其包括进水室、出水室、散热器芯和风扇，散热器芯连通于所述进水室和所述出水室之间，所述风扇安装在所述散热器芯的外侧，以使空气流动散发所述冷却液的热量。

有益效果：该两级压缩螺杆空压机采用了一级压缩机、二级压缩机、驱动主机、换热器和散热器的结构设计，换热器的内壳体设有进气接口、出气接口和气体通道，内壳体的进气接口与一级机壳的一级出气口连接，内壳体的出气接口与二级机壳的二级进气口连接，气体通道呈“之”字形布置在一级机壳和二级机壳之间。换热器的外壳体分别与一级机壳、二级机壳密封连接，使外壳体与内壳体之间形成换热腔体。

经一级压缩机处理后的压缩气体进入气体通道中，通过内壳体使压缩气体与冷却液之间形成热量交换，利用冷却液来吸收压缩气体的高温热量，通过“之”字形设计的气体通道，延长了压缩气体在内壳体中的流通路径，起到了有效散热冷却压缩气体的作用。而且，一级压缩机、二级压缩机和换热器采用整体设计，各部分之间通过接口直接连通，确保了空压机的整机体积紧凑、集成度更高。

附图说明

图1为本发明的两级压缩螺杆空压机的具体实施方式中两级压缩螺杆空压机的内部结构示意图；

图2为本发明的两级压缩螺杆空压机的具体实施方式中两级压缩螺杆空压机的主视示意图；

图3为本发明的两级压缩螺杆空压机的具体实施方式中第二壳板的俯视示意图。

图中：1－一级压缩机、10－一级机壳、101－一级进气口、102－一级出气口、11－一级压缩螺杆；

2－二级压缩机、20－二级机壳、201－二级进气口、202－二级出气口、21－二级压缩螺杆；

3－驱动主机、4－换热器、40－内壳体、400－气体通道、401－进气接口、402－出气接口、41－外壳体、410－U形凸沿、42－换热腔体、43－第一壳板、44－第二壳板、440－“之”字形沉槽、45－导热翅片、46－密封胶条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的两级压缩螺杆空压机的具体实施例1，如图1至图3所示，两级压缩螺杆空压机包括一级压缩机1、二级压缩机2和驱动主机3，一级压缩机1包括一级机壳10，以及转动安装在一级机壳10中的一级压缩螺杆11，一级机壳10上设有一级进气口101和一级出气口102；二级压缩机2包括二级机壳20，以及转动安装在二级机壳20中的二级压缩螺杆21，二级机壳20上设有二级进气口201和二级出气口202，驱动主机3分别与一级压缩螺杆101、二级压缩螺杆201传动连接。

两级压缩螺杆空压机还包括换热器4和散热器(图中未示出)，换热器4包括内壳体40和外壳体41，内壳体40设有进气接口401、出气接口402和气体通道400，气体通道400呈“之”字形布置在一级机壳10和二级机壳20之间，进气接口401与一级出气口102连接，出气接口402与二级进气口201连接；外壳体41罩设于内壳体40的外部，外壳体41的一侧边缘与一级机壳10密封连接，外壳体41的另一侧边缘与二级机壳20密封连接，外壳体41与内壳体40之间形成换热腔体42，外壳体41与散热器之间连通有冷却液管路。

该两级压缩螺杆空压机采用了一级压缩机1、二级压缩机2、驱动主机3、换热器4和散热器的结构设计，换热器4的内壳体40设有进气接口401、出气接口402和气体通道400，内壳体40的进气接口401与一级机壳10的一级出气口102连接，内壳体40的出气接口402与二级机壳20的二级进气口201连接，气体通道400呈“之”字形布置在一级机壳10和二级机壳20之间。换热器4的外壳体41分别与一级机壳10、二级机壳20密封连接，使外壳体41与内壳体40之间形成换热腔体42。

经一级压缩机1处理后的压缩气体进入气体通道400中，通过内壳体40使压缩气体与冷却液之间形成热量交换，利用冷却液来吸收压缩气体的高温热量，通过“之”字形设计的气体通道400，延长了压缩气体在内壳体40中的流通路径，起到了有效散热冷却压缩气体的作用。而且，一级压缩机、二级压缩机和换热器4采用整体设计，各部分之间通过接口直接连通，确保了空压机的整机体积紧凑、集成度更高。

在本实施例中，一级压缩机1与二级压缩机2呈并列间隔布置，一级机壳10靠近二级机壳20的一侧设有一级换热部，外壳体41的一侧边缘密封连接在一级换热部的外侧，以通过一级换热部向换热腔体42中的冷却液传递热量；相对应的，二级机壳20靠近一级机壳10的一侧设有二级换热部，外壳体41的另一侧边缘连接在二级换热部的外侧，以通过二级换热部向换热腔体42中的冷却液传导热量。利用一级机壳10的一级换热部与换热腔体42形成热量交换，既能降低一级机壳10工作产生的高温，也可使处于一级压缩过程中的气体提前降温；相对应的，利用二级机壳20的二级换热部与换热腔体42形成热量交换，既能降低二级机壳20工作产生的高温，也可使处于二级压缩过程中的气体继续降温，相当于延长了压缩气体的换热时间，提高了冷却效果。

其中，一级机壳43和二级机壳44均为筒状机壳，一级机壳43与二级机壳44上下间隔布置，一级机壳43的下侧部分构成一级换热部，二级机壳44的上侧部分构成所述二级换热部；并且，一级出气口102设置在一级机壳10的下侧，二级进气口201设置在二级机壳20的上侧，且一级出气口102与二级进气口201左右错开布置。如图2所示，虚线尖头表示压缩气体的流通路径，一级出气口102与二级进气口201错开布置，由一级出气口102排出的压缩气体进入二级进气口201之前，确保了压缩气体从右向左具有足够的流通距离。

在本实施例中，内壳体40包括第一壳板43和第二壳板44，第一壳板43上开设有“之”字形沉槽，进气接口401与第一壳板43的“之”字形沉槽连通；第二壳板44上也对应开设有“之”字形沉槽440，出气接口402与第二壳板的“之”字形沉槽440连通，第一壳板43与第二壳体44扣合形成气体通道400。即内壳体40由第一壳板43和第二壳板44相对扣合而成，利用两个壳板的“之”字形沉槽构成气体通道400，通过壳板实现了压缩气体与冷却液之间的有效换热。

如图3所示，第一壳板43和第二壳板44之间夹设有密封胶条46，密封胶条46设置在“之”字形沉槽440之间的间隔位置和“之”字形沉槽440的外侧位置。通过设置密封胶条46来保证第一壳板43和第二壳板44之间的密封作用，确保了构建的气体通道400的完整性，防止压缩气体泄漏至换热腔体42中。

并且，在内壳体40的外壁设有导热翅片45，导热翅片45垂直于内壳体40的外侧面，且导热翅片45平行间隔布置有多个。内壳体40的第一壳板43和第二壳板44均平行于水平面布置，多个导热翅片45分别设置在第一壳板43的上侧面和第二壳板44的下侧面，且导热翅片45竖直布置且其长度方向呈左右延伸，即通过多个导热翅片45增大了内壳体40的换热面积，进而提高了对压缩气体的冷却效果。

其中，外壳体41包括前侧半壳和后侧半壳，前侧半壳、后侧半壳扣合在一级机壳10的一级换热部与二级机壳20的二级换热部之间，且外壳体41的端部设有冷却液进口和冷却液出口。具体的，外壳体41的内壁中部设有U形凸沿410，U形凸沿410与内壳体40的边缘密封连接，以分隔换热腔体42形成上下连通的换热通道；冷却液进口位于U形凸沿410的下侧，冷却液出口位于U形凸沿410的上侧。

如图1、图2所示，实线尖头表示冷却液的流通路径，冷却液进口布置在外壳体41的右侧上部，冷却液出口布置在外壳体41的右侧下部，由冷却液进口进入一级换热部与第一壳板43之间的换热腔体42，对一级机壳10和内壳体40中的压缩气体进行降温冷却；在外壳体41中对应U形凸沿410的开口部构成了上下连通的通道，冷却液经此进入二级换热部与二级机壳20之间的换热腔体42，对内壳体40和二级机壳20中的压缩气体继续降温冷却，通过构建了上下两层换热空间，达到了延长压缩气体与冷却液的换热时间的效果。

另外，散热器为风冷式散热器，其包括进水室、出水室、散热器芯和风扇，散热器芯连通于进水室和出水室之间，风扇安装在散热器芯的外侧，以使空气流动散发冷却液的热量。该散热器的进水室与外壳体41的冷却液进口之间连接有冷却液管路，散热器的出水室与外壳体41的冷却液出口之间连接有冷却液管路，即换热升温后的冷却液由冷却液出口排出输入进水室，通过散热器芯时借助于风扇实现风冷散热，然后输入出水室并由冷却液进口循环至换热腔体42中，实现了冷却液的吸热－输出－散热－输入的循环工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种两级压缩螺杆空压机，其特征是，包括一级压缩机、二级压缩机和驱动主机，所述一级压缩机包括一级机壳，以及转动安装在所述一级机壳中的一级压缩螺杆，所述一级机壳上设有一级进气口和一级出气口；

所述二级压缩机包括二级机壳，以及转动安装在所述二级机壳中的二级压缩螺杆，所述二级机壳上设有二级进气口和二级出气口，所述驱动主机分别与所述一级压缩螺杆、所述二级压缩螺杆传动连接；

还包括换热器和散热器，所述换热器包括内壳体和外壳体，所述内壳体设有进气接口、出气接口和气体通道，所述气体通道呈“之”字形布置在所述一级机壳和二级机壳之间，所述进气接口与所述一级出气口连接，所述出气接口与所述二级进气口连接；

所述外壳体罩设于所述内壳体的外部，所述外壳体的一侧边缘与所述一级机壳密封连接，所述外壳体的另一侧边缘与所述二级机壳密封连接，所述外壳体与所述内壳体之间形成换热腔体，所述外壳体与所述散热器之间连通有冷却液管路；

所述一级压缩机与所述二级压缩机呈并列间隔布置，所述一级机壳靠近所述二级机壳的一侧设有一级换热部，所述外壳体的一侧边缘密封连接在所述一级换热部的外侧，以通过所述一级换热部向所述换热腔体中的冷却液传递热量；

所述二级机壳靠近所述一级机壳的一侧设有二级换热部，所述外壳体的另一侧边缘连接在所述二级换热部的外侧，以通过所述二级换热部向所述换热腔体中的冷却液传导热量；

所述一级机壳和所述二级机壳均为筒状机壳，所述一级机壳与所述二级机壳上下间隔布置，所述一级机壳的下侧部分构成所述一级换热部，所述二级机壳的上侧部分构成所述二级换热部；

所述一级出气口设置在所述一级机壳的下侧，所述二级进气口设置在所述二级机壳的上侧，且所述一级出气口与所述二级进气口左右错开布置；

所述外壳体包括前侧半壳和后侧半壳，所述前侧半壳、所述后侧半壳扣合在所述一级换热部与所述二级换热部之间，且所述外壳体的端部设有冷却液进口和冷却液出口。

2.根据权利要求1所述的两级压缩螺杆空压机，其特征是，所述内壳体包括第一壳板和第二壳板，所述第一壳板上开设有“之”字形沉槽，所述进气接口与所述第一壳板的“之”字形沉槽连通；

所述第二壳板上也对应开设有“之”字形沉槽，所述出气接口与所述第二壳板的“之”字形沉槽连通，所述第一壳板与所述第二壳板扣合形成所述气体通道。

3.根据权利要求2所述的两级压缩螺杆空压机，其特征是，所述第一壳板和所述第二壳板之间夹设有密封胶条，所述密封胶条设置在所述“之”字形沉槽之间的间隔位置和所述“之”字形沉槽的外侧位置。

4.根据权利要求1所述的两级压缩螺杆空压机，其特征是，所述内壳体的外壁设有导热翅片，所述导热翅片垂直于所述内壳体的外侧面，且所述导热翅片平行间隔布置有多个。

5.根据权利要求1所述的两级压缩螺杆空压机，其特征是，所述外壳体的内壁中部设有U形凸沿，所述U形凸沿与所述内壳体的边缘密封连接，以分隔所述换热腔体形成上下连通的换热通道；

所述冷却液进口位于所述U形凸沿的下侧，所述冷却液出口位于所述U形凸沿的上侧。

6.根据权利要求1所述的两级压缩螺杆空压机，其特征是，所述散热器为风冷式散热器，其包括进水室、出水室、散热器芯和风扇，散热器芯连通于所述进水室和所述出水室之间，所述风扇安装在所述散热器芯的外侧，以使空气流动散发所述冷却液的热量。

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