气体压缩系统的制作方法

本发明涉及气体压缩技术领域，尤其是涉及一种气体压缩系统。

背景技术：

随着两级压缩螺杆式变频空压机的普及，两级压缩的优势逐步得到用户的认可。由于变流量设计，导致设计油分芯回油时的管径往往都按最大回油量设计，有时还要防止回油管道堵塞而特意设计得偏大，这就导致了油分芯回油时一部分时间是直接连通了油分桶的压缩气体和机头的进气端，导致高温高压的气体流入到机头的进气端，影响机头的吸气效率和性能；两级压缩的节能优势主要来自于中间级的冷却，目前市场上的两级压缩中间级冷却的设计普遍采用油分桶回油来进行喷油冷却，由于喷油压力和喷口大小的影响，喷油雾化效果还不是很理想，导致中间冷却不充分，从而增加了整机的功耗，存在改进的空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种气体压缩系统，能够避免二次回油带来的高温高压气体进入到机头的进气端，保证机头的吸气效率，且与通入中间冷却腔中的压缩机油混合，增加喷射器喷入压缩机油的雾化效果，以提高中间级的冷却效果。

根据本发明实施例的气体压缩系统，包括：一级压缩机头和二级压缩机头；油分桶，所述油分桶与所述二级压缩机头和所述一级压缩机头连通；喷射器，所述喷射器设置在所述一级压缩机头和所述二级压缩机头之间，用于冷却中间级压缩气体；所述喷射器设置有进气口和进油口，所述进气口用于接入压缩气体，所述进油口用于接入压缩机油，所述喷射器还具有至少一个喷油口，用于对中间级压缩气体进行喷油冷却。

根据本发明实施例的气体压缩系统，通过喷射器在一级压缩机头和二级压缩机头的中间级压缩气体内喷入含油含气的混合物，利用油分芯二次回油中含压缩空气特性来增加中间级的喷油的雾化效果，以提高中间换热的效率，进而提高整机性能。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述一级压缩机头和所述二级压缩机头为一体式结构，所述喷射器设置在所述一级压缩机头和所述二级压缩机头的中间级上。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，还包括中间冷却腔，所述中间冷却腔设置在所述一级压缩机头和所述二级压缩机头之间，所述喷射器设置在所述中间冷却腔内。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷射器的进油口与所述油分桶通过第一回油管道连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，还包括油分芯，所述油分芯设置在所述油分桶内，所述喷射器的进气口与所述油分芯通过回气管路连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷射器的进气口与所述二级压缩机头的排气端连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷射器的进气口与所述油分桶的出气端连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷射器包括内管和外管，所述外管套设于所述内管外且与所述内管限定出外腔，所述内管具有中空的内腔，且所述内腔与所述外腔连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述进油口与所述外腔连通，所述进气口与所述内腔连通，所述喷油口设于所述外管的外周壁且与所述外腔连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述进气口设于所述外管的第一端且贯通所述内管的第一端，所述内管的第二端位于所述外管内。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述内管的第二端设有至少一个过油孔，用于将所述内腔和所述外腔连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，在所述过油孔为多个时，多个所述过油孔沿所述内管的外周壁周向和/或轴向分布。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述进油口设于所述外管的外周壁。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷油口设于所述外管且与所述进油口间隔分布。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，在所述喷油口为多个时，多个所述喷油口沿所述外管的外周壁周向和/或轴向分布。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述油分桶与所述一级压缩机头通过第二回油管道连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述油分桶与所述二级压缩机头通过第三回油管道连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，还包括：油冷却器和过滤器，所述油冷却器和所述过滤器依次连接于所述油分桶与所述一级压缩机头之间。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，还包括：气冷却器，所述油分桶的排气端与所述气冷却器连通。

根据本发明一些实施例的气体压缩系统，所述喷射器的进气口与所述气冷却器的排气端连通。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(含中间冷却腔)；

图2是根据本发明实施例的气体压缩系统的喷射器的立体图；

图3是根据本发明实施例的气体压缩系统的喷射器的结构示意图；

图4是图3中a-a处的截面图；

图5是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(直接喷入中间级)；

图6是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(气冷却器排气端引入压缩空气)；

图7是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(油分桶排气端引入压缩空气)；

图8是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(油分芯引入压缩空气)；

图9是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(一体式结构)。

图10是根据本发明实施例的气体压缩系统的结构示意图(二级压缩机头排气端引入压缩空气)。

附图标记：

气体压缩系统100，

一级压缩机头1，二级压缩机头2，中间冷却腔3，

油分桶4，油分芯5，气冷却器6，回气管路7，第一回油管道81，第二回油管道82，第三回油管道83，

喷射器9，内管91，内腔911，外管92，外腔921，进油口93，进气口94，喷油口95，过油孔96，油冷却器10，过滤器11。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的气体压缩系统100，该气体压缩系统100的一级压缩机头1和二级压缩机头2之间设有喷射器9，喷射器9能够向一级压缩机头1和二级压缩机头2的中间级压缩气体喷入伴有压缩气体的压缩机油，利于提升对中间级压缩气体的冷却效果，增强中间级喷油雾化效果，保证压缩机头中间级的冷却，从而提高整机性能。

如图5所示，根据本发明实施例的气体压缩系统100，包括：一级压缩机头1、二级压缩机头2、油分桶4、喷射器9。

如图5所示，一级压缩机头1和二级压缩机头2依次串联，需要说明的是，一级压缩机头1设置有吸气口，以将外部的气体吸入并进行压缩，且一级压缩机头1和二级压缩机头2均用于对气体进行压缩，以使气体的温度和压力均升高，便于输出高压的压缩气体。也就是说，本发明中的一级压缩机头1为低压压缩机头，二级压缩机头2为高压压缩机头。

如图5所示，油分桶4与二级压缩机头2和一级压缩机头1连通，具体地，二级压缩机头2的排气端与油分桶4的进气端连通，油分桶4的供油口与一级压缩机头1的压缩腔、二级压缩机头2的压缩腔连通，以使油分桶4流出的压缩机油可流入到一级压缩机头1内，也可流入二级压缩机头2内，从而实现对一级压缩机头1和二级压缩机头2的润滑和冷却。需要说明的是，通过该部分的设置，可使得外部气体在一级压缩机头1压缩、二级压缩机头2再次压缩后，进入到油分桶4内，其中，油分桶4能够对二次压缩后的压缩气体进行粗分离，以使分离后的大部分的压缩机油下沉至油分桶4的底部，且可通过位于油分桶4底部的供油口进入到一级压缩机头1的压缩腔或二级压缩机头2的压缩腔实现循环润滑。

喷射器9设置在一级压缩机头1和二级压缩机头2之间，喷射器9用于冷却一级压缩机头1和二级压缩机头2之间的中间级压缩气体，喷射器9设置有进气口94和进油口93，进气口94用于与高压气体的输出端相连以朝向喷射器9内接入压缩气体，进油口93用于与压缩机油的输出端相连以朝向喷射器9内接入压缩机油，喷射器9还具有喷油口95，喷油口95将进气口94处接入的压缩气体和进油口93处接入的压缩机油朝向中间级压缩气体进行喷射，以对中间级压缩气体进行喷油冷却。由此，可将伴随有压缩气体的压缩机油进入到中间级压缩气体，从而产生朝向中间级压缩气体喷射的效果，油滴内的压缩气体会快速膨胀，产生爆破油滴的效果，大大细化了喷油的颗粒度，增强了油滴的总换热面积，从而使得压缩机的能效得以最佳化，以达到节能效果。

喷油口95为至少一个，如将喷油口95设置为一个，或者设置为两个、甚至更多个，从而可使得喷射器9能够从不同的角度、不同的位置朝向中间级压缩气体进行喷射，利于优化喷射效果。

根据本发明实施例的气体压缩系统100，通过在一级压缩机头1和二级压缩机头2之间的中间级压缩气体处设置喷油口95，以将伴随有压缩气体的压缩机油进入到中间级压缩气体，利于提升对中间级压缩气体的冷却效果，增强中间级喷油雾化效果，保证压缩机头的吸气效率和性能，从而提高整机性能。

在一些实施例中，如图9所示，一级压缩机头1和二级压缩机头2为一体式结构，且喷射器9设置在一级压缩机头1和二级压缩机头2的中间级上，这样，可将一级压缩机头1、喷射器9和二级压缩机头2集成为一个整体结构，从而使得气体压缩系统100的整体结构尺寸减小，提升气体压缩系统100的集成度，减少实际占用的安装空间。

在一些实施例中，如图1和图6-图9所示，还包括中间冷却腔3，中间冷却腔3设置在一级压缩机头1和二级压缩机头2之间，即一级压缩机头1、中间冷却腔3和二级压缩机头2依次连接，喷射器9设置在中间冷却腔3上，其中，中间冷却腔3用于对一级压缩机头1进行压缩后的气体进行冷却、降温，可以理解的是，在气体通过一级压缩机头1进行压缩后，压缩气体的温度会逐渐地升高，而本发明中通过中间冷却腔3对该部分气体进行冷却，利于在二级压缩机头2继续进行压缩时，使用更小的功耗，从而降低气体压缩系统100的整体能耗，降低压缩成本。

由此，进气口94处接入的压缩气体和进油口93处接入的压缩机油混合后，从喷油口95处朝向中间冷却腔3内进行喷射，以对中间冷却腔3中的气体进行喷油冷却。由此，对中间冷却腔3内的中间级压缩气体产生喷射的效果，油滴内的压缩气体会快速膨胀，产生爆破油滴的效果，大大细化了喷油的颗粒度，增强了油滴的总换热面积，从而使得压缩机的能效得以最佳化，以达到节能效果。

在一些实施例中，如图1和图6-图9所示，喷油器9的进油口93与油分桶4通过第一回油管道81连通，如图1所示，油分桶4与一级压缩机头1和二级压缩机头2之间还设有第一回油管道81，也就是说，第一回油管道81用于将油分桶4的出口端连通，以使油分桶4的出口端流出的压缩机油可通过第一回油管道81进入到喷油器9中与高压气体混合。

其中，在一些实施例中，还包括油分芯5，油分芯5设置在油分桶4内，如图1、图8和图9所示，喷射器9的进气口94与油分芯5通过回气管路7连通。需要说明的是，经过油分桶4粗分离后的剩余少部分的压缩机油随着压缩气体进入到油分芯5进行进一步地分离，这样，经过油分芯5再次分离后的压缩气体通过油分芯5的出口端排出以供后续进行使用。且如图6和图7所示，油分芯5内底部的未分离的油气混合物可通过管路回流至一级压缩机头1和二级压缩机头2中进行循环压缩。

这样，经过油分芯5再次分离后的气体可通过回气管路7流向喷射器9的进气口94中，如该部分的气体可在喷射器9内与压缩机油混合后喷入到中间冷却腔3中，以对一级压缩机头1压缩后的压缩气体进行冷却。可以理解的是，通过上述的设置，由油分桶4的供油口进入到一级压缩机头1的压缩腔的压缩机油的压力较小，不会对一级压缩机头1的吸气过程产生过大的影响，保证压缩机头的吸气效率和性能；而油分芯5中分离后的压缩气体进入到中间冷却腔3时，伴随有部分高压的压缩气体，以使压缩机油进入中间冷却腔3中的压力较大，从而产生朝向中间冷却腔3内喷射的效果，油滴内的压缩气体会快速膨胀，产生爆破油滴的效果，大大细化了喷油的颗粒度，增强了油滴的总换热面积，从而使得压缩机的能效得以最佳化，以达到节能效果。

需要说明的是，在一些实施例中，如图1所示，喷射器9的进油口93与油分桶4通过第一回油管道81连通，且喷射器9的进气口94与油分芯5通过回气管路7连通，其中，第一回油管道81与回气管路7分别为两个单独的管路，且第一回油管道81的出口端与回气管路7的出口端均连通至喷射器9内。由此，在油分桶4内的压缩机油从油分桶4的出口端流出后，通过第一回油管道81进入到喷射器9中，同时，油分芯5处的高压气体通过回气管路7进入到喷射器9中，从而利用伴随有压缩气体的压缩机油对中间级压缩气体进行冷却，提升中间冷却腔3的冷却效果，优化压缩机的能效，达到节能效果。

在一些实施例中，如图10所示，喷射器9的进气口94与二级压缩机头2的排气端连通，也就是说，可将喷射器9的进气口94与二级压缩机头2的排气端连通，以使二级压缩机头2排出的气体进入到喷射器9的进气口94，从而为喷射器9中补入压缩气体，从而使得压缩气体对进入到喷射器9的压缩机油产生爆破油滴的效果，细化压缩机油的颗粒度，增大油滴的换热总面积，从而使得油滴与中间冷却腔3内的气体进行充分地接触，提升中间冷却腔3的冷却效果，优化压缩机的能效，达到节能效果。

在一些实施例中，如图7所示，喷射器9的进气口94与油分桶4的出气端连通，这样，油分桶4中排出的气体可进入到喷射器9的进气口94，从而为喷射器9中补入压缩气体，从而使得压缩气体对进入到喷射器9的压缩机油产生爆破油滴的效果，提升对中间级压缩气体的冷却效果，优化压缩机的能效，达到节能效果。

在一些实施例中，如图2、图3和图4所示，喷射器9与回气管路7、第一回油管道81和中间冷却腔3连通，这样，回气管路7处的压缩气体和第一回油管道81处的压缩机油可通过喷射器9进入到中间冷却腔3内。

其中，喷射器9具有进油口93、进气口94和喷油口95，进油口93、进气口94和喷油口95连通，且进油口93与第一回油管道81连通，进气口94与回气管路7连通，喷油口95用于朝中间冷却腔3内喷油。

也就是说，本发明中的喷射器9通过进油口93与第一回油管道81连通，且通过进气口94与回气管路7连通，以使第一回油管道81中的压缩机油和回气管路7中的压缩气体在喷射器9中进行汇聚和混合，以使得压缩机油和压缩气体充分混合后通过喷射器9的喷油口95喷入中间冷却腔3内，从而增强喷射的雾化效果，从而增强中间冷却腔3的换热效果。

其中，进油口93和进气口94可设于喷射器9的同一端，且喷油口95设于喷射器9的另一端，以使压缩机油和压缩气体具有足够的行程实现充分的混合。进油口93、进气口94和喷油口95的开口形状可根据实际的需求进行灵活地设置，如图2中所示，可设置为圆形口，或者设置为矩形口。

在一些实施例中，如图2和图4所示，喷射器9包括内管91和外管92，外管92套设于内管91外，且与内管91限定出外腔921，内管91具有中空的内腔911，且内腔911与外腔921连通，进油口93与外腔921连通，进气口94与内腔911连通，喷油口95设于外管92的外周壁且与外腔921连通。

也就是说，喷射器9包括两层管结构，其中，内管91的内腔911行程为回气管路7中伴有压缩气体的压缩机油的流通腔，外管92与内管91之间的外腔921形成为第一回油管道81中的压缩机油的流通腔，且内腔911中的伴有压缩气体的压缩机油可流入到外腔921内以与第一回油管道81中的压缩机油混合，并从外管92的外周壁的喷油口95喷入到中间冷却腔3中，实现对中间冷却腔3内气体的冷却。

本发明中，通过设置内管91和外管92套设的结构形式，以使内管91和外管92能够共用喷射器9的径向和轴向空间，不需单独设置压缩机油和压缩气体的流通管道，减小喷射器9的结构尺寸，减少喷射器9占用的安装空间，且内管91和外管92可为一体成型，利于降低加工成本。

在一些实施例中，内管91的第一端与外管92的第一端相接，进气口94设于外管92的第一端且贯通内管91的第一端以与内腔911连通，内管91的第二端位于外管92内且与外管92的内周壁间隔开。

如图4所示，内管91的上端与外管92的上端相接，且进气口94设于外管92的上端，进气口94贯通内管91的上端以与内腔911连通，这样，回气管路7中伴有压缩气体的压缩机油可从进气口94处贯穿外管92的端部且向下进入到内管91的内腔911中，且内管91的轴向向下流动。

其中，内管91的下端位于外管92内且与外管92的内周壁间隔开，如图4所示，内管91的下端的外周壁与外管92的内周壁在径向上间隔开，且内管91的下端的端面与外腔921的下壁面沿轴向上间隔开。

在一些实施例中，内管91的第二端设有至少一个过油孔96，过油孔96用于将内腔911和外腔921连通。如图4所示，内管91的下端设有过油孔96。这样，进入内腔911中的伴有压缩气体的压缩机油可从上向下流向过油孔96，且从过油孔96中沿径向向外喷射至外腔921中，从而与外腔921中的压缩机油进行混合，进而由喷油口95喷入到中间冷却腔3中。需要说明的是，本发明中所指的上端和下端仅以附图中的上下方向为示意进行描述，对喷射器9的实际安装位置和安装方向不造成限定。

在一些实施例中，在过油孔96为多个时，过油孔96沿内管91的外周壁周向和/或轴向分布，即过油孔96可设置为一个、两个或多个。也就是说，可在内管91的下端的外周壁设置多个过油孔96，以使多个过油孔96同时用于将内管91中的压缩气体以及压缩机油通入到外腔921中，从而增大流通效率，且在多个位置处实现与外腔921内压缩机油的混合，提高混合效果。

其中，多个过油孔96可沿内管91的轴向间隔开布置，也可在内管91的周向间隔开布置，或者在轴向和周向上呈多排多列布置，以增强出油效率，如图4所示，过油孔96构造为圆形孔，多个圆形孔沿内管91的轴向间隔开布置，且多个圆形孔之间的间距均匀，使油分芯5回油中的压缩气体通过小孔分离成多个细小的气泡到压缩机油中。

在一些实施例中，进油口93设于外管92的外周壁上，以从外管92的外周壁朝向外管92内供油。

在一些实施例中，进油口93和喷油口95均设于外管92的外周壁上，且进油口93和喷油口95间隔分布，进油口93设于外管92的第一端的外周壁，喷油口95设于外管92的第二端的外周壁。如图2和图3所示，进油口93设于外管92的上端的外周壁，其中，进油口93贯通外管92的外周壁，且在外管92的外周壁上形成沿径向向外凸出的接头部分，以用于与第一回油管道81连接，利于提高装配效率，且喷油口95设于外管92的上端的外周壁，喷油口95为形成于外管92的上端的外周壁的贯通孔，以实现外管92的外周壁的内外连通，从而利于将外腔921内的压缩机油喷入到中间冷却腔3中。

如图2和图4所示，喷油口95为至少一个，且在喷油口95为两个或两个以上时，喷油口95沿外管92的外周壁周向和/或轴向分布，也就是说，可在外管92的下端的外周壁设置多个喷油口95，以使多个喷油口95同时用于将外管92内的混合后的气体和压缩机油喷出到中间冷却腔3中，从而增大流通效率，且在多个位置处实现外腔921与中间冷却腔3的内腔的连通，利于提高喷射效果。

需要说明的是，进油口93、喷油口95不仅可如图4中所示设计成圆形孔，且可设计成其他类型的开口，比如网孔或者细小的长缝等。

在一些实施例中，如图1、图6-图9所示，油分桶4与一级压缩机头1通过第二回油管道82连通，以使油分桶4中的压缩机油能够通过第二回油管道82进入到一级压缩机头1中，以用于对一级压缩机头1进行润滑，从而保证一级压缩机头1具有稳定的工作状态。

在一些实施例中，如图1、图6-图9所示，油分桶4与二级压缩机头2通过第三回油管道83连通，以使油分桶4中的压缩机油能够通过第三回油管道83进入到二级压缩机头2中，以用于对二级压缩机头2进行润滑，从而保证二级压缩机头2具有稳定的工作状态。

在一些实施例中，气体压缩系统100，还包括：油冷却器10和过滤器11，油冷却器10和过滤器11依次连接于油分桶4与一级压缩机头1之间。

这样，在油分桶4中的压缩机油从其出口端流出后，可依次通过油冷却器10和过滤器11，以降低进入到一级压缩机头1和二级压缩机头2的压缩机油的温度，且减小压缩机油中的杂质，保证压缩机油的干净度，其中，油冷却器10和过滤器11均位于第一回油管道81的上游端。

在一些实施例中，气体压缩系统100，还包括：气冷却器6，油分桶4的排气端与气冷却器6连通，以使气冷却器6能够对最终分离的压缩气体进行冷却。

在一些实施例中，如图6所示，喷射器9的进气口与气冷却器6的排气端连通，这样，经过气冷却器6进行冷却后的气体可进入到喷射器9中，以用于在喷射器9内与压缩机油混合，从而喷向中间级压缩气体，优化中间级的冷却效果。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。