一种离心机结构及其离心机离心腔室冷却结构 |
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| 申请号 | CN202311704494.7 | 申请日 | 2023-12-12 | 公开(公告)号 | CN117680295A | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
| 申请人 | 中车株洲电机有限公司; | 发明人 | 崔猛; 杨文刚; 胡朝阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种离心机结构及其离心机离心腔室冷却结构，涉及离心机技术领域，离心机离心腔室冷却结构包括：筒体； 隔热 套，其套设在筒体的外周部，以对筒体进行隔热保温；工质入口，其贯穿设于隔热套和筒体的顶部；工质出口，其贯穿设于隔热套和筒体的底部；流道，其设于筒体内，流道的顶部与工质入口连通，流道的底部与工质出口连通。本装置可有效提高 制冷 压缩机 的制冷效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种离心机离心腔室冷却结构，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种离心机结构及其离心机离心腔室冷却结构技术领域[0001] 本发明涉及离心机技术领域，更具体地说，涉及一种离心机离心腔室冷却结构。此外，本发明还提供了一种包括上述离心机离心腔室冷却结构的离心机结构。 背景技术[0002] 相关技术中，冷冻式离心机一般采用制冷压缩机制冷，也即将换热器的铜管直接缠绕在离心机的外壁和底部，并且，为了增大铜管与离心机外壁之间的接触面积，铜管横截面呈腰型，铜管和筒壁之间涂有胶，以起到导热和固定的作用，铜管的外围填充隔热泡沫胶，以起到保温的作用。 [0004] 综上所述，如何提高制冷压缩机的制冷效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种离心机离心腔室冷却结构，可有效提高制冷压缩机的制冷效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述离心机离心腔室冷却结构的离心机结构。 [0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0007] 一种离心机离心腔室冷却结构，包括： [0008] 筒体； [0009] 隔热套，其套设在所述筒体的外周部，以对所述筒体进行隔热保温； [0010] 工质入口，其贯穿设于所述隔热套和所述筒体的顶部； [0011] 工质出口，其贯穿设于所述隔热套和所述筒体的底部； [0012] 流道，其设于所述筒体内，所述流道的顶部与所述工质入口连通，所述流道的底部与所述工质出口连通。 [0013] 在一个实施例中，所述筒体包括内套和套设在所述内套的外周部的外套，所述外套的外周部套设有所述隔热套；所述流道包括沿所述内套的外周部和底部连贯设置的凹槽。 [0014] 在一个实施例中，所述凹槽包括螺旋槽。 [0015] 在一个实施例中，所述筒体的外周部和底部设有连贯的安装槽，所述流道包括设于所述安装槽内的换热管道，所述换热管道和所述筒体之间的间隙填充有导热灌封胶。 [0016] 在一个实施例中，所述流道包括绕设于所述筒体的外周部和底部的换热管道，所述换热管道和所述筒体之间的间隙填充有导热灌封胶。 [0017] 在一个实施例中，所述换热管道包括铜管。 [0018] 在一个实施例中，所述隔热套包括发泡材料件。 [0019] 一种离心机结构，包括上述任一项所述的离心机离心腔室冷却结构。 [0020] 在使用本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构时，内套的内壁为离心机的离心腔室，首先，冷却工质可通过位于隔热套和内套顶部的工质入口进入，而后，冷却工质流经流道，最后，冷却工质进入位于隔热套和内套底部的工质出口、并向外流出。 [0021] 因此，冷却工质首先与内套进行热交换，然后，内套与离心腔室进行热交换，流道和内套可组成类似于热交换器的组件，充分实现冷却工质的换热操作，有利于提高制冷压缩机的制冷效率。而且，流道和内套的外侧套设有隔热套，以有效防止热量损失，有助于确保制冷压缩机的制冷效果。 [0022] 综上所述，本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构，可有效提高制冷压缩机的制冷效率。 [0024] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0025] 图1为本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构的第一种方案中内套的剖面图； [0026] 图2为第一种方案中内套的主视图； [0027] 图3为离心机离心腔室冷却结构的第一种方案的结构示意图； [0028] 图4为离心机离心腔室冷却结构的第二种方案的结构示意图； [0029] 图5为离心机离心腔室冷却结构的第三种方案的结构示意图。 [0030] 图1‑图5中： [0031] 1为隔热套、2为外套、3为筒体、4为换热管道、5为导热灌封胶、6为工质入口、7为工质出口、8为螺旋槽、9为内筒。 具体实施方式[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0033] 本发明的核心是提供一种离心机离心腔室冷却结构，可有效提高制冷压缩机的制冷效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述离心机离心腔室冷却结构的离心机结构。 [0034] 请参考图1至图5，图1为本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构的第一种方案中内套的剖面图；图2为第一种方案中内套的主视图；图3为离心机离心腔室冷却结构的第一种方案的结构示意图；图4为离心机离心腔室冷却结构的第二种方案的结构示意图；图5为离心机离心腔室冷却结构的第三种方案的结构示意图。 [0035] 本具体实施例提供了一种离心机离心腔室冷却结构，包括： [0036] 筒体3； [0037] 隔热套1，其套设在筒体3的外周部，以对筒体3进行隔热保温； [0038] 工质入口6，其贯穿设于隔热套1和筒体3的顶部； [0039] 工质出口7，其贯穿设于隔热套1和筒体3的底部； [0040] 流道，其设于筒体3内，流道的顶部与工质入口6连通，流道的底部与工质出口7连通。 [0041] 需要说明的是，可以在隔热套1的内周部和筒体3的外周部之间缠绕设置流道，以增大流道尺寸，也即增大冷却工质和筒体3的换热面积，有助于提高冷却工质的换热效果。 [0042] 可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对筒体3、隔热套1、工质入口6、工质出口7以及流道的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。 [0043] 在使用本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构时，筒体3的内壁为离心机的离心腔室，首先，冷却工质可通过位于隔热套1和筒体3顶部的工质入口6进入，而后，冷却工质流经流道，最后，冷却工质进入位于隔热套1和筒体3底部的工质出口7、并向外流出。 [0044] 因此，冷却工质首先与筒体3进行热交换，然后，筒体3与离心腔室进行热交换，流道和筒体3可组成类似于热交换器的组件，充分实现冷却工质的换热操作，有利于提高制冷压缩机的制冷效率。而且，流道和筒体3的外侧套设有隔热套1，以有效防止热量损失，有助于确保制冷压缩机的制冷效果。 [0045] 综上所述，本发明所提供的离心机离心腔室冷却结构，可有效提高制冷压缩机的制冷效率。 [0046] 在一个实施例中，筒体3包括内套9和套设在内套9的外周部的外套2，外套2的外周部套设有隔热套1；流道包括沿内套9的外周部和底部连贯设置的凹槽，将其记为第一种方案，其结构如图1‑3所示。其中，箭头方向为冷却工质的流动方向，黑色填充为导热灌封胶5。 [0047] 需要说明的是，外套2和内套9组合构成离心腔室的筒壁，通过在内套9的外周部和底部加工连贯的凹槽，冷却工质依次流经工质入口6、凹槽以及工质出口7，最终向外排出。 [0048] 在一个实施例中，凹槽包括螺旋槽8，以充分增大冷却工质和筒体3的换热面积，也便于进行加工制作。 [0049] 需要说明的是，在第一种方案设计中，螺旋槽8可替代原有的换热管、以输送冷却工质，本装置的外套2可将冷却工质和隔热套1隔离开，螺旋槽8内流动的冷却工质可直接对离心腔室进行冷却，整个流道起到了替代原有螺旋状的铜管的作用，也即流道实现了类似空调热交换器的作用。并且，在内套9的外表面和底部开有螺旋槽8，螺旋槽8的横截面可以为矩形截面，且螺旋槽8的截面形状不限于矩形。 [0050] 在一个实施例中，筒体3的外周部和底部设有连贯的安装槽，流道包括设于安装槽内的换热管道4，换热管道4和筒体3之间的间隙填充有导热灌封胶5，将其记为第二种方案，其结构如图4所示。其中，箭头方向为冷却工质的流动方向，黑色填充为导热灌封胶5。 [0051] 需要说明的是，首先，可以将换热管道4直接缠绕在筒体3外周部和底部的安装槽内，而后，可以在换热管道4和筒体3的间隙通过导热灌封胶5填充。其中，换热管道4和筒体3之间填充有导热灌封胶5，可起到导热和固定的作用，换热管道4的外侧套设有隔热套1，可起到保温作用。 [0052] 另外，需要说明的是，导热灌封胶5具有良好的导热性和阻燃性，抗冲击性好，附着力强，绝缘，防潮，抗震，耐电晕，抗漏电和耐化学介质性能等优良的电绝缘性能。也即导热灌封胶5能抵受环境污染，可避免由于应力和震动及潮湿等环境因素对产品造成的损害，尤其适用于对灌封材料要求散热性好的产品，具有优良的物理及耐化学性能。 [0053] 在本装置的使用过程中，冷却工质可通过筒体3上部的工质入口6进入，经过换热管道4从底部的工质出口7流出。这样冷却工质首先与换热管道4进行热交换，然后换热管道4与导热灌封胶5进行热交换，最后导热灌封胶5与筒体3及离心腔室内进行热交换。 [0054] 还需要说明的是，可以将安装槽设置为第一种方案中的螺旋槽8一样的结构，使得第二种方案与第一种方案的换热面积一样，但由于第二种方案多了些换热过程，导致热阻增大，冷却效果会相较于第一种方案更差。并且，换热管道4不受材料、横截面形状以及尺寸的限制。 [0055] 在一个实施例中，流道包括绕设于筒体3的外周部和底部的换热管道4，换热管道4和筒体3之间的间隙填充有导热灌封胶5，将其记为第三种方案，其结构如图5所示，其中，箭头方向为冷却工质的流动方向，黑色填充为导热灌封胶5。 [0056] 需要说明的是，首先，可以将换热管道4直接绕设在筒体3的外周部和底部，然后，可以利用导热灌封胶5将换热管道4完全覆盖，以隔开筒体3和隔热套1。其中，换热管道4和筒体3之间填充有导热灌封胶5，可起到导热和固定的作用。换热管道4的外侧设有隔热套1，以起到保温的作用。 [0057] 在本装置的使用过程中，冷却工质可通过筒体3上部的工质入口6进入，经过换热管道4从底部的工质出口7流出。这样冷却工质首先与换热管道4进行热交换，然后换热管道4与导热灌封胶5进行热交换，最后导热灌封胶5与筒体3及离心腔室内进行热交换。其与第二种方案的区别在于，筒体3的外周部和底部均未开螺旋槽8，筒体3的外侧为光滑筒壁，其相比方案一和方案二的换热面积减小，冷却效果相对最差，但第三种方案的制作过程简单、加工费用便宜。 [0058] 在一个实施例中，换热管道4包括铜管。当然，也可以将换热管道4设为其它具有换热性能的材质件。 [0059] 在一个实施例中，隔热套1包括发泡材料件，以有效保证隔热套1的隔热保温效果。当然，也可以将隔热套1设置为其它具有保温作用的材质。 [0060] 本申请的第一种方案将离心桶分为内套9和外套2，在两者之间形成流道，将离心桶直接作为热交换器，实现热交换面积最大，热阻最小，从而达到最好的冷却效果；本申请的第二种方案将离心桶筒体3的外壁和底部开设有螺旋槽8，将铜管直接绕制在螺旋槽8中，相比行业现有方案，增大了有效换热面积，适当减小了热阻，但第二种方案的冷却效果会略差于第一种方案；本申请的第三种方案直接将铜管绕制在离心桶筒体3的外壁和底部，与行业现有方案有些类似，其区别在于铜管采用导热灌封胶完全覆盖，相比行业现有方案，其制冷效果更好，但是相较于第一种方案和第二种方案更差。 [0061] 本申请提供的三种方案，均是通过提高换热器的有效换热面积，以在选配同样压缩机的情况下，大幅缩短离心腔室的制冷时间，从而减少工作等待时间，提升劳动效率。并且，在稳定运行阶段，维持离心腔室给定温度所需消耗的电能更小，符合离心机节能的技术发展趋势。 [0062] 除了上述的离心机离心腔室冷却结构，本发明还提供一种包括上述实施例公开的离心机离心腔室冷却结构的离心机结构，该离心机结构的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。 [0063] 另外，还需要说明的是，本发明的“内外”、“出入”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，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发明的限制。 [0064] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。 [0065] 以上对本发明所提供的离心机结构及其离心机离心腔室冷却结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 |
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