CN206035770U - 用于压缩机的气缸和具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于压缩机的气缸和具有其的压缩机，所述用于压缩机的气缸包括：气缸本体和钢管，所述气缸本体为钢结构件；所述钢管焊接在所述气缸本体的外周面上，所述钢管内适于充入换热介质以对所述气缸本体进行冷却。根据本实用新型第一方面的用于压缩机的气缸，通过采用钢结构的气缸本体并在气缸本体的外周面上焊接钢管，气缸强度高，且钢管与气缸本体的连接性能好，从而当气缸用于压缩机时，流经钢管内的换热介质可以更好且及时地带走气缸本体的热量，提高压缩机的压缩效率。

Description

用于压缩机的气缸和具有其的压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，尤其是涉及一种用于压缩机的气缸和具有其的压缩机。

背景技术

相关技术中，旋转式压缩机的气缸压缩后产生的热量由于无法及时带走，会被气缸吸收后造成温度升高，对下一次吸气冷媒进行加热，降低了容积效率，不利于下一个循环的压缩效率，从而会影响旋转式压缩机的性能。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于压缩机的气缸，当所述气缸用于压缩机时，可以提高压缩机的压缩效率。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述气缸的压缩机。

根据本实用新型第一方面的用于压缩机的气缸，包括：气缸本体，所述气缸本体为钢结构件；钢管，所述钢管焊接在所述气缸本体的外周面上，所述钢管内适于充入换热介质以对所述气缸本体进行冷却。

根据本实用新型第一方面的用于压缩机的气缸，通过采用钢结构的气缸本体并在气缸本体的外周面上焊接钢管，气缸强度高，且钢管与气缸本体的连接性能好，从而当气缸用于压缩机时，流经钢管内的换热介质可以更好且及时地带走气缸本体的热量，提高压缩机的压缩效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管的上端低于所述气缸本体的上端面0.2mm-1mm，且所述钢管的下端高于所述气缸本体的下端面0.2mm-1mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管的壁厚为t₁，其中所述t₁满足：0.5mm≤t₁≤3mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管与所述气缸本体之间为面接触。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管为矩形钢管或圆弧形钢管。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管与所述气缸本体炉焊连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管的两端为封闭端，所述钢管的邻近其两端的位置处分别设有进口管和出口管，所述进口管和所述出口管均为圆管，其中所述进口管和所述出口管之间适于连接有换热器。

具体地，所述换热器包括连接在所述进口管和所述出口管之间的换热管路和设在所述换热管路上的多个换热片。

进一步地，与所述进口管或所述出口管相连的管路上设有泵。

根据本实用新型的另一些实施例，所述钢管上适于设有至少一个热管，所述热管的第一端伸入所述钢管内且与所述钢管内部相通，所述换热介质适于在所述热管和所述钢管之间循环流动，所述热管的第二端位于所述钢管外。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸本体为低碳钢结构件。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸本体的最小厚度为t₂，其中所述t₂满足：t₂≥5mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸本体由钢管和/或钢条构成。

根据本实用新型第二方面的压缩机，包括根据本实用新型上述第一方面的用于压缩机的气缸。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的气缸的示意图；

图2是图1中所示的气缸的剖面图；

图3是根据本实用新型实施例的压缩机的剖面图；

图4是根据本实用新型实施例的热管的示意图；

图5是图4中所示的热管和翅片的装配示意图；

图6是根据本实用新型另一个实施例的热管的示意图；

图7是根据本实用新型再一个实施例的热管的示意图；

图8是图7中所示的热管和换热器的装配示意图。

附图标记：

100：气缸；

1：气缸本体；11：压缩腔；12：滑片槽；13：吸气口；14：排气口；

2：钢管；21：进口管；22：出口管；

3：热管；31：第一端；32：第二端；33：热槽；34：微孔；

4：翅片；5：热交换器；51：换热管；

200：压缩机；

201：壳体；202：压缩机构；203：其它管路。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的用于压缩机200的气缸100。气缸100可以用于压缩机200例如旋转式压缩机。在本申请下面的描述中，以气缸100用于旋转式压缩机为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，气缸100还可以用于其它类型的压缩机200，而不限于旋转式压缩机。

如图1-图8所示，根据本实用新型第一方面实施例的用于压缩机200例如旋转式压缩机的气缸100，包括气缸本体1和钢管2。其中，气缸本体1为钢结构件。钢管2焊接在气缸本体1的外周面上，钢管2内适于充入换热介质以对气缸本体1进行冷却。

如图1所示，气缸本体1上形成有压缩腔11和滑片槽12，滑片槽12沿气缸100的径向延伸，且滑片槽12的内端与压缩腔11连通，这里，方向“内”可以理解为朝向气缸本体1中心的方向，其相反方向被定义为“外”。滑片槽12的两侧分别设有吸气口13和排气口14，从吸气口13进入的待压缩冷媒(如低温低压冷媒)在压缩腔11中被压缩成高温高压冷媒后从排气口14排出。钢管2沿气缸本体1的外周壁的周向延伸，且钢管2的两端分别邻近上述吸气口13和排气口14，由此，钢管2内的换热介质可以更加充分地与气缸本体1换热，有效地降低了气缸本体1的温度，从而可以提高压缩机200例如旋转式压缩机的压缩效率。

具体地，压缩机200例如旋转式压缩机在实际使用过程中，高温高压冷媒自身的热量由于无法及时带走，从而会被气缸本体1吸收而使得气缸本体1温度升高。在本申请中，通过在气缸本体1的外周面上设置钢管2，流经钢管2内的换热介质可以及时地与气缸本体1进行热交换，快速降低气缸本体1的温度，从而不会加热下一次吸入的待压缩冷媒，保证了容积效率，有利于下一次循环的压缩效率，从而提高了压缩机200例如旋转式压缩机的性能。

优选地，钢管2与气缸本体1炉焊连接。例如，钢管2与气缸本体1可以在熔焊炉内采用铜钎焊的方式进行焊接，焊料优选为紫铜，并辅以助焊剂。

一方面，由于钢结构具有良好的焊接性能，尤其是气缸本体1为低碳钢结构件时，利用低碳钢焊接性能好、以及熔焊炉焊接渗透性好、焊缝热阻小的特点，可以使外部的钢管2与气缸本体1充分地融为一体，进一步提高换热效率。另一方面，钢管2自身密封性好，使得钢管2内的换热介质与压缩机200内部的冷媒互不干涉，从而保证了冷媒循环的顺利进行，而且能够承受压缩机200例如旋转式压缩机内部的高压环境，使用寿命长。此外，钢管型材在市场上有批量供应，通用性好，且将钢管型材切割成预定长度、再弯曲后就可以与气缸100的外周面紧密接触，保证焊接充分。

另外，通过采用钢结构制成的气缸本体1，由于钢具备高强度、高刚性、高弹性模量，装配过程中压缩机200例如旋转式压缩机的压缩机构202内部变形小，从而可以适当降低气缸本体1的壁厚，例如，气缸本体1的最小厚度为t₂，可以使t₂满足：t₂≥5mm。而且，对于同样尺寸的钢结构气缸100和传统的铸件气缸100来说，由于钢结构气缸100的强度更高，从而钢结构气缸100的滑片槽12外端的圆孔处的强度也相对更高。

根据本实用新型第一方面实施例的用于压缩机200例如旋转式压缩机的气缸100，通过采用钢结构的气缸本体1并在气缸本体1的外周面上焊接钢管2，气缸100强度高，且钢管2与气缸本体1的连接性能好，从而当气缸100用于压缩机200例如旋转式压缩机时，流经钢管2内的换热介质可以更好且及时地带走气缸本体1的热量，提高压缩机200例如旋转式压缩机的压缩效率。

根据本实用新型的一些实施例，钢管2的上端低于气缸本体1的上端面0.2mm-1mm(包括端点值)，且钢管2的下端高于气缸本体1的下端面0.2mm-1mm(包括端点值)。此时钢管2的上端和下端分别不超出气缸本体1的上端面和下端面，从而当钢管2与气缸本体1焊接连接后，便于对气缸本体1的上端面和下端面进行精加工，而不会影响钢管2的后续使用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

例如，当压缩机200为图3中所示的立式压缩机200时，“气缸本体1的上端面”和“气缸本体1的下端面”为图3中所示的气缸本体1的上表面和下表面。而当压缩机200为卧式压缩机200(图未示出)时，“气缸本体1的上端面”和“气缸本体1的下端面”为气缸本体1的两个侧面。但无论气缸本体1在实际使用时的具体方位如何，“气缸本体1的上端面”和“气缸本体1的下端面”均指的是气缸本体1的轴向上的两个端面。

可选地，钢管2的壁厚为t₁，其中t₁满足：0.5mm≤t₁≤3mm，以满足压缩机200例如旋转式压缩机内部的耐压要求。可以理解的是，其具体数值可以根据实际压缩机200的具体类型来确定。

根据本实用新型的一些实施例，钢管2与气缸本体1之间为面接触。由此，钢管2紧贴气缸本体1的外周面，可以有效增加钢管2与气缸本体1之间的换热面积，提高换热效率。具体地，钢管2与气缸本体1接触的一侧表面优选形成为平面，如图2所示，例如，钢管2可以为矩形钢管2或圆弧形钢管2，即钢管2的横截面形状为矩形、或圆弧形与直线的组合，这两种钢管型材在市场上均有批量供应，将钢管型材切割之后，弯曲成与气缸本体1的外周面相适配的形状(如成C状的圆弧形)，再将其焊接至气缸本体1上即可。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，钢管2的两端为封闭端，例如，可以在钢管2的两端封堵管帽并焊接密封，该步骤可以介于将钢管2弯曲成与气缸本体1的外周面的形状相适配的形状和将其焊接至气缸本体1之间，钢管2的邻近其两端的位置处分别设有进口管21和出口管22，进口管21和出口管22均为圆管，其中进口管21和出口管22之间适于连接有换热器(图未示出)。进口管21和出口管22可以伸出压缩机200例如旋转式压缩机的壳体201外或通过其它管路203与位于壳体201外的换热器相连。

钢管2、换热器、进口管21和出口管22构成了独立于压缩机200内部环境的密封循环，换热介质可以在钢管2、换热器、进口管21和出口管22之间循环流动。具体地，从进口管21进入到钢管2内的换热介质与气缸本体1换热后升温，升温后的换热介质从出口管22流出并在换热器中进行降温，此时该换热器具有冷凝器的作用，冷却后的换热介质再通过进口管21进入钢管2对气缸本体1继续降温。如此循环，以保证压缩机200在整个工作过程中可以始终高效运行。可选地，换热介质可以为液体(如水)或气体(如冷媒)等。

其中，焊接在气缸本体1的外周面上的钢管2为了增大其与气缸本体1的接触面积，将其优选设置为非圆管，而通过将进口管21和出口管22设置为圆管，与矩形孔或圆弧形孔相比，可以方便地在壳体201上加工出适于穿过进口管21和出口管22或与进口管21和出口管22相连的上述其它管路203的圆孔，方便了与换热器管路的连接，简言之，方便了整个压缩机200的生产，提高了生产效率。

具体地，换热器可以包括连接在进口管21和出口管22之间的换热管513路和设在换热管513路上的多个换热片，多个换热片沿换热管513路的轴向间隔设置。由此，这种换热器的结构简单，加工方便且成本低，而且，通过设置多个换热片，换热介质在流经这多个换热片时，可以通过多个换热片更快速地与周围的空气换热，使换热介质快速降温。优选地，换热片为铝片，但不限于此。

进一步地，与进口管21或出口管22相连的管路上设有泵(图未示出)。由此，通过设置泵，换热介质可以在泵的泵送作用下更好地循环换热。其中，泵优选设在与进口管21相连的管路上，温度较低的换热介质在流经泵的过程中可以对泵进行冷却，从而对泵进行保护，延长了泵的使用寿命。

根据本实用新型的另一些实施例，钢管2上还可以适于设有至少一个热管3，如图4所示，热管3的第一端31伸入钢管2内且与钢管2内部相通，换热介质适于在热管3和钢管2之间循环流动，热管3的第二端32位于钢管2外。此时热管3的第一端31为敞开端，第二端32为封闭端。热管3和钢管2共同构成一个相对封闭的独立循环。可选地，热管3的内壁面为光滑壁面。当压缩机200例如旋转式压缩机工作时，液态的换热介质在钢管2内吸收压缩机200工作时产生的热量后变成气态，气态的换热介质通过热管3的第一端31流向热管3的第二端32，从而热管3内的换热介质可以把气缸本体1的热量快速地带到壳体201外，气态的换热介质在第二端32处冷却成液态后再通过热管3的第一端31重新流回钢管2继续对气缸本体1进行冷却。

为了加强热管3与壳体201外界环境换热，进一步加快带走气缸本体1的热量的速度，如图5所示，可以在热管3的第二端32外设有多个翅片4，多个翅片4相互平行且与热管3的中心轴线垂直，以增加换热面积，提高换热效率。可以理解的是，翅片4在热管3上的具体排布方式等可以根据实际要求而具体设置，以具有更好的换热效果。

如图6所示，热管3的第一端31和第二端32还可以均为封闭端，热管3的第一端31和第二端32中的其中一端伸入钢管2内。此时热管3自身内部构成一个封闭的独立循环。当压缩机200工作且热管3的第一端31伸入钢管2内时，液态的换热介质在热管3的第一端31处吸收压缩机200工作时产生的热量后变成气态，气态的换热介质流向热管3的第二端32，从而热管3内的换热介质可以把气缸本体1的热量快速地带到壳体201外，气态的换热介质在第二端32处冷却成液态后再流回热管3的第一端31继续对气缸本体1进行冷却。

进一步地，如图6所示，为了更好地发挥热管3快速带走热量的效果，热管3的内壁面上可以形成有至少一个热槽33。可以理解的是，热槽33的具体形状、尺寸、数量以及在热管3内壁上的排布方式等可以根据实际要求而适应性改变，以更好地满足实际要求。

如图7和图8所示，热管3为直管，热管3的第一端31和第二端32也可以均为敞开端，热管3的第一端31和第二端32中的其中一端伸入钢管2内。当压缩机200工作且热管3的第一端31伸入钢管2内时，液态的换热介质在钢管2内吸收压缩机200工作时产生的热量后变成气态，气态的换热介质通过热管3的第一端31流向热管3的第二端32，从而壳体201内的热量可以由热管3带出至壳体201外，气态的换热介质在第二端32处冷却成液态后再通过热管3流回钢管2继续对压缩机200进行冷却。

进一步地，如图7和图8所示，为了更好地发挥热管3快速带走热量的效果，热管3的内壁面上还可以形成有多个微孔34(即尺寸较小的孔)。可以理解的是，微孔34的具体形状、尺寸、数量以及在热管3内壁上的排布方式等可以根据实际要求而适应性改变，以更好地满足实际要求。

为了进一步强化换热，如图8所示，热管3的第一端31和第二端32的两端均敞开，且热管3的位于钢管2外的一端(例如，图8中的第二端32)设有热交换器5，热交换器5与热管3连通。具体而言，热管3的第二端32通过热交换器5的换热管513与热交换器5连通。由此，可以通过热交换器5大幅度把热量带走。而且，还可以通过增加冷却风扇或者水冷等方式实现更进一步地强化换热，更进一步地提高换热效率。

根据本实用新型的一些可选实施例，气缸本体1由钢管2和/或钢条构成。例如，当气缸本体1由钢管2构成时，气缸本体1包括第一钢管和第一延伸部，第一延伸部由第二钢管的一部分构成，第一延伸部设在第一钢管的外壁上，其中第一延伸部与第一钢管同心，由此可以使第一延伸部与第一钢管的外壁贴合，便于第一钢管和第一延伸部的连接。由此，通过第一钢管和第二钢管的一部分可以构成气缸本体1。第一延伸部和第一钢管可以通过钎焊(例如铜钎焊)连接。

其中，第一钢管可以是长条管状的钢管型材切割适合的高度而成，第二钢管可以是钢管2切割成适合的高度后，再将第二钢管沿径向切割分成若干等份，取其中一份作为上述的第一延伸部。由此，便于采购和存储，并可以实现批量生产，降低生产成本。

当气缸本体1由钢条构成时，气缸本体1包括弯曲成环形的第一钢条和设在第一钢条的外壁上的至少一个第二钢条。具体地，第一钢条可以是长条形的钢条型材切割适合的长度、再将其弯曲并将其两端焊接而成，第二钢条可以是将钢条型材切割成适合的长度后，再将其弯曲成弧形并焊接至第一钢条的外壁上。由此，可以降低气缸的生产成本，由钢条制造的气缸可焊接性更好。

与传统的铸造成型的气缸本体1相比，本实用新型的气缸本体1是钢结构件，由此可以降低气缸100的重量，钢不仅具有较好的耐磨性，其弹性模量和抗拉强度均较高，由此可以提高气缸100的刚性，高刚性有利于气缸100抵抗气缸100内部压力差，减少零件变形，改善气缸100的装配间隙，由此可以在保证气缸100的强度的同时，可以较大程度减少气缸100的壁厚，减轻压缩机200的重量。另外，钢管2或钢条的加工可以实现机械化生产，大大减少了人工成本和模具成本，从而可以降低生产成本。

根据本实用新型实施例的用于压缩机200例如旋转式压缩机的气缸100，通过钢结构气缸本体1及钢管2的设计，钢具备高强度、高刚性，弹性模量高，装配过程压缩机构202内部变形小，可以适当降低气缸本体1的壁厚，加强滑片槽12外端圆孔处的强度，并且，增加的钢管2和炉焊成本不高，可以实现近等温压缩，降低排气温度，可以提升压缩机200例如旋转式压缩机的性能。

如图3所示，根据本实用新型第二方面实施例的压缩机200例如旋转式压缩机，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的用于压缩机200的气缸100。

根据本实用新型实施例的压缩机200例如旋转式压缩机，通过设置上述的气缸100，提升了压缩机200例如旋转式压缩机的能效。

根据本实用新型实施例的压缩机200例如旋转式压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种用于压缩机的气缸，其特征在于，包括：

气缸本体，所述气缸本体为钢结构件；

钢管，所述钢管焊接在所述气缸本体的外周面上，所述钢管内适于充入换热介质以对所述气缸本体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管的上端低于所述气缸本体的上端面0.2mm-1mm，且所述钢管的下端高于所述气缸本体的下端面0.2mm-1mm。

3.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管的壁厚为t₁，其中所述t₁满足：0.5mm≤t₁≤3mm。

4.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管与所述气缸本体之间为面接触。

5.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管为矩形钢管或圆弧形钢管。

6.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管与所述气缸本体炉焊连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管的两端为封闭端，所述钢管的邻近其两端的位置处分别设有进口管和出口管，所述进口管和所述出口管均为圆管，其中所述进口管和所述出口管之间适于连接有换热器。

8.根据权利要求7所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述换热器包括连接在所述进口管和所述出口管之间的换热管路和设在所述换热管路上的多个换热片。

9.根据权利要求7所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，与所述进口管或所述出口管相连的管路上设有泵。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述钢管上适于设有至少一个热管，所述热管的第一端伸入所述钢管内且与所述钢管内部相通，所述换热介质适于在所述热管和所述钢管之间循环流动，所述热管的第二端位于所述钢管外。

11.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述气缸本体为低碳钢结构件。

12.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述气缸本体的最小厚度为t₂，其中所述t₂满足：t₂≥5mm。

13.根据权利要求1所述的用于压缩机的气缸，其特征在于，所述气缸本体由钢管和/或钢条构成。

14.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的用于压缩机的气缸。