流體緩衝裝置、分液器、壓縮機及換熱設備的製作方法

2023-11-10 10:28:17

本實用新型涉及流體緩衝技術領域，具體而言，涉及一種流體緩衝裝置、分液器、壓縮機及換熱設備。

背景技術：

在現有技術中，在設備中用於輸送流體的部件運行時，如果該部件中的流體的流量驟增，增加的流體會撞擊該部件的內壁，使該部件產生振動，從而造成流體的能量損失。例如，滾動轉子式壓縮機中通常設置有分液器，具體地，壓縮機的氣缸、滾子、曲軸、法蘭等零件裝配後形成用於吸氣的泵體，該泵體通過吸氣管與分液器的排氣管下部的排氣口連通。在滾動轉子式壓縮機運行過程中，當上述泵體的吸氣速率驟減時(通常為壓縮機切換頻率時)，分液器的排氣管靠近排氣口的部位的氣體流量會急劇增加。此時，氣流會反向流動撞擊管壁，從而造成排氣管產生振動，特別是在壓縮機低頻運行時振動更為強烈。上述排氣管的振動會影響壓縮機的運行可靠性，並且振動往往伴隨著氣體能量的損失，使得壓縮機能效降低。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於提供一種流體緩衝裝置、分液器、壓縮機及換熱設備，以解決現有技術中的用於輸送流體的部件中的流體流量驟增時，該部件容易產生振動的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種流體緩衝裝置，包括：殼體，具有第一連通口；氣囊，設置在殼體內，氣囊的內部充有氣體，當氣囊被壓縮時，氣囊與殼體之間形成緩衝腔，第一連通口與緩衝腔連通。

進一步地，氣體為惰性氣體。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種分液器，包括：分液器本體；排氣管，排氣管的一端伸入至分液器本體內，排氣管位於分液器本體外的部分具有排氣口及第二連通口，分液器還包括流體緩衝裝置，流體緩衝裝置為上述的流體緩衝裝置，流體緩衝裝置的第一連通口與第二連通口連通。

進一步地，排氣管包括：第一管段，第一管段的第一端伸入至分液器本體內，第一管段的第二端位於分液器本體的外部；第二管段，彎折設置在第一管段的第二端，第二管段遠離第一管段的管口形成排氣口，第二連通口位於第二管段上或位於第一管段與第二管段的連接處。

進一步地，第二連通口位於第一管段與第二管段的連接處，並且第一連通口和第二連通口的中心線均與第一管段的中心線重合。

進一步地，分液器還包括設置在第二連通口上的延長管，第一連通口通過延長管與第二連通口連通。

進一步地，排氣管與延長管為一體結構。

進一步地，流體緩衝裝置的氣囊被壓縮至極限狀態時緩衝腔的容積大於等於排氣口處的氣體速率變化最大時排氣口處的單位時間內氣體流量變化量。

進一步地，流體緩衝裝置的氣囊處於自由狀態時氣囊的內部氣體壓力等於排氣口處的氣體速率穩定時排氣口處的壓力。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種壓縮機，包括分液器，分液器為上述的分液器。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種換熱設備，包括壓縮機，壓縮機為上述的壓縮機。

應用本實用新型的技術方案，在殼體內設置氣囊，該氣囊的內部充有氣體。當氣囊被壓縮時，氣囊與殼體之間形成緩衝腔，第一連通口與緩衝腔連通。當需要緩衝的流體從上述第一連通口進入流體緩衝裝置時，需要緩衝的流體會將氣囊壓縮，此時，氣囊與殼體之間形成緩衝腔，上述需要緩衝的流體被容納在該緩衝腔內，這樣可以對流體起到臨時存儲的作用。當上述流體緩衝裝置用於輸送流體的部件上時，可以對該部件中驟增的流體流量進行緩存，從而防止驟增的流體撞擊該部件的內壁，進而防止該部件產生振動、造成流體的能量損失。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型的分液器吸氣速率穩定時的實施例的透視示意圖；

圖2示出了根據本實用新型的分液器吸氣速率驟減時的實施例的透視示意圖；以及

圖3示出了根據本實用新型的分液器吸氣速率驟增時的實施例的透視示意圖；

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、殼體；20、氣囊；30、緩衝腔；40、分液器本體；51、排氣口；52、第一管段；53、第二管段；60、延長管。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

需要注意的是，這裡所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這裡所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括複數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語「包含」和/或「包括」時，其指明存在特徵、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的範圍。同時，應當明白，為了便於描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸並不是按照實際的比例關係繪製的。對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這裡示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，方位詞如「前、後、上、下、左、右」、「橫向、豎向、垂直、水平」和「頂、底」等所指示的方位或位置關係通常是基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞並不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護範圍的限制；方位詞「內、外」是指相對於各部件本身的輪廓的內外。

為了便於描述，在這裡可以使用空間相對術語，如「在……之上」、「在……上方」、「在……上表面」、「上面的」等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特徵與其他器件或特徵的空間位置關係。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為「在其他器件或構造上方」或「在其他器件或構造之上」的器件之後將被定位為「在其他器件或構造下方」或「在其他器件或構造之下」。因而，示例性術語「在……上方」可以包括「在……上方」和「在……下方」兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處於其他方位)，並且對這裡所使用的空間相對描述作出相應解釋。

此外，需要說明的是，使用「第一」、「第二」等詞語來限定零部件，僅僅是為了便於對相應零部件進行區別，如沒有另行聲明，上述詞語並沒有特殊含義，因此不能理解為對本實用新型保護範圍的限制。

如圖1和圖2所示，本實施例的流體緩衝裝置設置在滾動轉子式壓縮機的分液器上，並用於對分液器的排氣管中氣體的緩衝。具體地，上述流體緩衝裝置包括殼體10和氣囊20。其中，殼體10具有第一連通口。氣囊20設置在殼體10內。氣囊20的內部充有氣體，並且氣囊20具有彈性。當氣囊20被壓縮時，氣囊20與殼體10之間形成緩衝腔30，第一連通口與緩衝腔30連通。

應用本實施例的流體緩衝裝置，在殼體10內設置氣囊20，該氣囊20的內部充有氣體。當氣囊20被壓縮時，氣囊20與殼體10之間形成緩衝腔30，第一連通口與緩衝腔30連通。在滾動轉子式壓縮機運行過程中，當壓縮機的泵體的吸氣速率驟減時(通常為壓縮機切換頻率時)，分液器的排氣管中驟增的氣體從第一連通口進入流體緩衝裝置內，驟增的氣體會將氣囊20壓縮，此時，氣囊20與殼體10之間形成緩衝腔30，上述驟增的氣體被容納在該緩衝腔30內，這樣可以對該部分氣體起到臨時存儲的作用，從而防止驟增的氣體撞擊排氣管的內壁，進而防止排氣管產生振動、造成流體的能量損失，提高了壓縮機能效，增強了壓縮機的運行可靠性。

需要說明的是，在本實施例中，流體緩衝裝置設置在滾動轉子式壓縮機的分液器上，並用於對分液器的排氣管中氣體的緩衝。當然，流體緩衝裝置的應用場景不限於此，在其他實施方式中，流體緩衝裝置可以設置在其他用於輸送流體的部件上，並對該部件中的流體(氣體、液體或其他形式的流體)進行緩衝。

在本實施例的流體緩衝裝置中，氣囊20的內部充有的氣體為惰性氣體。由於惰性氣體比較穩定，不易發生化學反應，採用惰性氣體作為氣囊20內部充有的氣體，這樣可以使流體緩衝裝置使用時更加安全。需要說明的是，當對氣囊20進行充氣時，該氣囊20的內部壓力不能過高，也就是說，需要保證氣囊20處於自由狀態時(即氣囊20充滿殼體10時)能夠被壓縮。當然，氣囊20內部充有的氣體的類型不限於惰性氣體，在其他實施方式中，上述氣體可以為其他類型的氣體。

如圖1和圖2所示，在本實施例的流體緩衝裝置中，殼體10包括殼體主體以及設置在殼體主體上的縮口部。上述殼體主體呈圓柱狀，縮口部設置在殼體主體的一端，並且縮口部的內徑小於殼體主體的內徑。第一連通口設置在上述縮口部遠離殼體主體的端部。氣囊20與殼體10的連接處位於殼體10遠離縮口部的端部。上述縮口部便於流體緩衝裝置裝配到其他結構上。上述氣囊20與殼體10的連接處的位置與第一連通口的位置相對應，這樣便於氣囊20的壓縮。當然，第一連通口的設置方式和氣囊20與殼體10的連接處的位置不限於此，在圖中未示出的其他實施方式中，可以不設置縮口部，氣囊與殼體的連接處的位置也可以設置在殼體的周向側壁上。

如圖1和圖2所示，本申請還提供了一種分液器，根據本申請的分液器的實施例包括分液器本體40、排氣管以及流體緩衝裝置。其中，排氣管的一端伸入至分液器本體40內。排氣管的另一端位於分液器本體40的外部。排氣管位於分液器本體40外的部分具有排氣口51及第二連通口。流體緩衝裝置為上述的流體緩衝裝置。流體緩衝裝置的第一連通口與第二連通口連通。

在本實施例中，分液器設置在滾動轉子式壓縮機上。上述滾動轉子式壓縮機的氣缸、滾子、曲軸、法蘭等零件裝配後形成用於吸氣的泵體，該泵體通過吸氣管與分液器的排氣管的排氣口51連通。當滾動轉子式壓縮機切換頻率時，泵體的吸氣速率波動較大，吸氣管的吸氣口的氣流時快時慢。當泵體的吸氣速率驟減時，吸氣管的吸氣口和分液器的排氣口51處的氣流急劇減慢，排氣管靠近排氣口51的部分的氣體流量迅速增加。驟增的氣體從第一連通口進入流體緩衝裝置內並將氣囊20壓縮，此時，氣囊20與殼體10之間形成緩衝腔30。上述驟增的氣體被容納在該緩衝腔30內，這樣可以對該部分氣體起到臨時存儲的作用，從而防止驟增的氣體撞擊排氣管的內壁，進而防止排氣管產生振動、造成流體的能量損失，提高了壓縮機能效，增強了壓縮機的運行可靠性。

如圖1和圖2所示，在本實施例的分液器中，排氣管包括第一管段52和第二管段53。第一管段52的第一端伸入至分液器本體40內，第一管段52的第二端位於分液器本體40的外部。第二管段53彎折設置在第一管段52的第二端。第二管段53遠離第一管段52的管口形成排氣口51。第二連通口位於第一管段52與第二管段53的連接處。為了便於分液器與壓縮機主體連接，將第二管段53彎折設置在第一管段52上。當排氣口51處的氣體流量急劇增加時，部分氣流流通受阻，氣流會向反方向流動，並流向第一管段52與第二管段53的連接處。因此，將第二連通口設置在第一管段52與第二管段53的連接處，可以使氣體更加容易從第二連通口進入流體緩衝裝置，減輕氣流與管壁的撞擊。

需要說明的是，第二連通口的位置不限於此，在圖中未示出的其他實施方式中，第二連通口可以為其他靠近排氣口的位置，例如，第二連通口可以位於第二管段上。

如圖1和圖2所示，在本實施例的分液器中，第一連通口和第二連通口的中心線均與第一管段52的中心線重合。上述結構可以使從第一管段52流出的氣體更加容易進入流體緩衝裝置，減輕氣流與管壁的撞擊，從而減少氣流的能量損失。當然，第一連通口和第二連通口的中心線的設置方式不限於此，在圖中未示出的其他實施方式中，第一連通口和第二連通口的中心線可以與第一管段的中心線呈一定角度。

如圖1和圖2所示，在本實施例的分液器中，分液器還包括設置在第二連通口上的延長管60。延長管60的第一端連接在第二連通口上，延長管60的第二端伸入至殼體10的縮口部內，即延長管60與殼體10的縮口部嵌套配合，第一連通口通過延長管60與第二連通口連通。上述結構更加便於流體緩衝裝置的裝配。在本實施例中，延長管60的中心線與第一管段52的中心線重合，這樣可以使從第一管段52流出的氣體更加容易進入流體緩衝裝置，減輕氣流與管壁的撞擊，從而減少氣流的能量損失。此外，排氣管與延長管60為一體結構，這樣可以增加排氣管和延長管60的強度。

在本實施例的分液器中，流體緩衝裝置的氣囊20被壓縮至極限狀態時緩衝腔30的容積大於等於排氣口51處的氣體速率變化最大時排氣口51處的單位時間內氣體流量變化量。其中，氣囊20被壓縮的極限狀態指的是氣囊20被壓縮至不能再壓縮的狀態，具體氣囊20何時能夠到達此極限狀態與氣囊20內氣體的類型、氣囊20的材質等因素有關。當排氣口51處的氣體速率變化最大時，排氣口51處的氣體流量驟增，此時，驟增的氣體流量即為排氣口51處的單位時間內氣體流量變化量。為了上述驟增的氣體能夠完全容納在緩衝腔30內，需要將氣囊20被壓縮至極限狀態時緩衝腔30的容積設置為大於等於上述驟增的氣體的體積。因此，上述結構保證了驟增的氣體完全容納在緩衝腔30內，提高防振動效果。

在本實施例的分液器中，流體緩衝裝置的氣囊20處於自由狀態時氣囊20的內部氣體壓力等於排氣口51處的氣體速率穩定時排氣口51處的壓力。當壓縮機切換至一個頻率運行時，泵體的吸氣速率相對穩定，排氣口51處的氣體速率相對穩定。將氣囊20處於自由狀態時氣囊20的內部氣體壓力設置為此時排氣口51處的壓力，這樣可以使氣囊20在排氣口51處氣體速率穩定時處於自由狀態，減少氣囊20變形頻率，提高氣囊20使用壽命。

如圖1所示，當泵體吸氣速率穩定時，氣體通過第一管段52、第二管段53、排氣口51排出，並且氣體不進入流體緩衝裝置(氣流方向如圖中箭頭所示)。此時，氣囊20處於不被壓縮的自由狀態；

如圖2所示，當泵體的吸氣速率驟減時，吸氣管的吸氣口和分液器的排氣口51處的氣流急劇減慢，排氣管靠近排氣口51的部分的氣體流量迅速增加。驟增的氣體從第一連通口進入流體緩衝裝置內並將氣囊20壓縮(氣流方向如圖中箭頭所示)，此時，氣囊20與殼體10之間形成緩衝腔30。上述驟增的氣體被容納在該緩衝腔30內，這樣可以對該部分氣體起到臨時存儲的作用；

如圖3所示，當泵體的吸氣速率驟增時，吸氣管的吸氣口和分液器的排氣口51處的氣流急劇加快，排氣管靠近排氣口51的部分的氣體流量迅速減小。此時，氣囊20膨脹，並將存儲在緩衝腔30內的氣體擠出流體緩衝裝置，該部分氣體再通過第二管段53、排氣口51排出(氣流方向如圖中箭頭所示)。

上述分液器能夠防止驟增的氣體撞擊排氣管的內壁，從而防止排氣管產生振動、造成流體的能量損失，提高了壓縮機能效，增強了壓縮機的運行可靠性。

本申請還提供了一種壓縮機(圖中未示出)，根據本申請的壓縮機的實施例包括分液器，分液器為上述的分液器。

本申請還提供了一種換熱設備(圖中未示出)，根據本申請的換熱設備的實施例包括壓縮機，壓縮機為上述的壓縮機。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。