转缸泵和换热设备的制作方法

专利检索2025-02-01  43


本发明涉及换热系统,具体而言,涉及一种转缸泵和换热设备。


背景技术:

1、随着社会的发展,数据中心的耗电量在逐年增加,导致耗电量巨大,而机房空调是数据中心的重要组成部分,占数据中心耗电量的40%,其节能技术应用意义重大。

2、机房空调是用于为数据中心的电气元件进行降温的设备,需要常年不间断地制冷,以确保室内温度能够保持在一定范围内。现有的机房空调大多采用压缩制冷技术,无论是夏季还是冬季,均依赖于压缩制冷系统进行降温。当环境温度较高时,现有的压缩制冷技术能满足性能及能效要求;而在室外环境温度显著低于室内温度时,最经济节能的制冷方式就是用室外的低温为室内降温。业内一直在探索一种能充分利用室外低温、经济性高的低温制冷模式,并于近几年提出了一种氟泵-压缩双循环系统,即,在高温季节,采用现有的压缩制冷模式;在低温季节,利用低功率的氟泵来替代高功率的压缩机作为动力源完成制冷循环,从而实现节能效果。

3、但是,当前机房空调的氟泵-压缩双循环系统主要使用离心泵,存在以下问题:离心泵的水力效率相对较低,严重影响制冷系统的能效;离心泵的流量和扬程相互限制,即,流量增大时扬程减小,这与制冷系统的实际需求相悖;离心泵扬程范围小,工程安装时,受管长、落差等不确定因素影响,容易导致需要扬程超出离心泵设计扬程,严重影响制冷系统的制冷能力。此外,由于氟泵-压缩双循环系统的工作介质是液态冷媒,容易发生汽化,而离心泵没有自吸能力,如果在使用过程中进口带气,将会发生空转,严重影响制冷系统作业可靠性。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种转缸泵和换热设备,以解决现有技术中的换热系统的能效较差、稳定性较差以及可靠性较差的问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种转缸泵,包括泵体组件,泵体组件包括转轴、缸套、活塞组件和两个法兰,其中,转轴与缸套偏心设置且偏心距离固定;活塞组件具有变容积腔,活塞组件可转动地设置在缸套内,且转轴与活塞组件驱动连接以改变变容积腔的容积;两个法兰分别设置在缸套的轴向的两端;缸套和/或法兰上设置有进液通道和排液通道,进液通道与变容积腔连通并向变容积腔内输送冷媒,排液通道与变容积腔连通并将变容积腔内的冷媒由排液通道排出,进液通道和排液通道在泵体组件的周向上呈180度对置的布置形式。

3、进一步地,缸套具有进液通道和排液通道;或者,法兰具有进液通道和排液通道;或者,缸套具有进液通道,法兰具有排液通道;或者,缸套具有排液通道,法兰具有进液通道。

4、进一步地,变容积腔为两个,进液通道为一个,且进液通道与两个变容积腔均连通,排液通道为两个,两个排液通道与两个变容积腔一一对应连通;或者,进液通道为两个,且两个进液通道与两个变容积腔一一对应连通,排液通道为一个,排液通道与两个变容积腔均连通;或者,进液通道为两个,且两个进液通道与两个变容积腔一一对应连通,排液通道为两个,两个排液通道与两个变容积腔一一对应连通;或者,进液通道为一个,且进液通道与两个变容积腔均连通,排液通道为一个,排液通道与两个变容积腔均连通。

5、进一步地,当进液通道为一个时,缸套的进液侧设置有进液缓冲槽,进液通道通过进液缓冲槽与两个变容积腔连通;当排液通道为一个时,缸套的排液侧设置有排液缓冲槽,排液通道通过排液缓冲槽与两个变容积腔连通。

6、进一步地,转缸泵还包括壳体,壳体具有容纳腔以及与容纳腔连通的进液口和排液口,进液口的直径为d1,排液口的直径为d2,其中,0.5≤d1/d2≤3。

7、进一步地,1≤d1/d2≤2。

8、进一步地,进液通道的总通道截面积为s进,排液通道的总通道截面积为s排,其中,0.5≤s进/s排≤3。

9、进一步地,1≤s进/s排≤2。

10、进一步地,转缸泵的排量为v,进液通道的通道直径为d1,其中,3≤v/d1≤11;和/或,转缸泵的排量为v,排液通道的通道直径为d2,其中,4≤v/d2≤12。

11、进一步地,转缸泵的排量为v,进液通道的通道直径为d1,其中,5≤v/d1≤7;和/或,转缸泵的排量为v,排液通道的通道直径为d2,其中,6≤v/d2≤8。

12、进一步地,转缸泵的排量为v,进液通道的总通道截面积为s进,其中,v/s进满足:2≤v/s进≤10;和/或,转缸泵的排量为v,排液通道的总通道截面积为s排,其中,v/s排满足:4≤v/s排≤14。

13、进一步地,转缸泵的排量为v,进液通道的总通道截面积为s进,其中,v/s进满足:6≤v/s进≤8;和/或,转缸泵的排量为v,排液通道的总通道截面积为s排,其中,v/s排满足:6≤v/s排≤9。

14、进一步地,缸套的内壁面具有吸液腔,吸液腔与进液通道连通,吸液腔沿缸套的内壁面的周向延伸第一预设距离,以构成弧形的吸液腔;缸套的内壁面具有排液腔,排液腔与排液通道连通,排液腔沿缸套的内壁面的周向延伸第二预设距离,以构成弧形的排液腔;其中,吸液腔与排液腔呈180度布置。

15、进一步地,活塞组件与吸液腔的吸入开始侧具有第一密封角度θ4、活塞组件与吸液腔的吸入结束侧具有第二密封角度θ1、活塞组件与排液腔的排出开始侧具有第三密封角度θ2、活塞组件与排液腔的排出结束侧具有第四密封角度θ3,其中,0°≤θ2-θ1≤5°;和/或,0°≤θ3-θ4≤5°。

16、进一步地,转轴沿其轴向设置有两个偏心部,活塞组件包括活塞套和活塞,其中,活塞套可转动地设置在缸套内,活塞套具有两个限位通道,两个限位通道沿转轴地轴向顺次设置,限位通道的延伸方向垂直于转轴地轴向;活塞具有通孔,活塞为两个,两个偏心部对应伸入两个活塞地两个通孔内,两个活塞对应滑动设置在两个限位通道内并形成变容积腔,转轴转动以带动活塞在限位通道内往复滑动的同时与活塞套相互作用,以使活塞套、活塞在缸套内转动。

17、进一步地,两个偏心部之间具有第一夹角a的相位差,两个偏心部的偏心量相等,且两个限位通道的延伸方向之间具有第二夹角b的限位差,其中,第一夹角a为第二夹角b的二倍。

18、进一步地,两个偏心部呈180度角度布置。

19、进一步地,限位通道具有与活塞滑动接触的一组相对设置的第一滑移面,活塞具有与第一滑移面配合的第二滑移面,活塞具有朝向限位通道的端部的挤压面,挤压面作为活塞的头部,两个第二滑移面通过挤压面连接,挤压面朝向变容积腔。

20、进一步地,挤压面为弧面,活塞的头部开设有泄压导流槽,泄压导流槽沿转轴的周向在挤压面上延伸并贯通两个第二滑移面。

21、进一步地,泄压导流槽呈一字型;和/或,泄压导流槽为多个,多个泄压导流槽沿转轴的轴向间隔设置;和/或,泄压导流槽的槽直径为d1,其中,0.5mm≤d1≤5mm;和/或,泄压导流槽的槽深度为l1,其中,0.1mm≤l1≤3mm。

22、根据本发明的另一方面,提供了一种换热设备,包括上述的转缸泵。

23、应用本发明的技术方案,通过将缸套和/或法兰上设置有进液通道和排液通道,使得进液通道与变容积腔连通并能够向变容积腔内输送冷媒,同时,排液通道与变容积腔连通并能够将变容积腔内的冷媒由排液通道排出,此外,通过将进液通道和排液通道在泵体组件的周向上设置成呈180度对置的布置形式,这样,确保本技术提供的转缸泵属于容积式泵,即,本技术的转缸泵的流量与压差无关,解决了现有的离心泵的流量与压差相互影响的问题,从而有利于提升换热设备的能效,此外,本技术提供的转缸泵还具备一定的自吸能力,有利于确保换热设备的作业可靠性。

24、综上所述,本技术提供的转缸泵能够显著提升换热设备的能效、稳定性以及可靠性。


技术特征:

1.一种转缸泵,其特征在于,包括泵体组件(1),所述泵体组件(1)包括:

2.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,所述变容积腔(3111)为两个,

4.根据权利要求3所述的转缸泵,其特征在于,当所述进液通道(1a)为一个时,所述缸套(20)的进液侧设置有进液缓冲槽(211),所述进液通道(1a)通过所述进液缓冲槽(211)与两个所述变容积腔(3111)连通;当所述排液通道(1b)为一个时,所述缸套(20)的排液侧设置有排液缓冲槽(212),所述排液通道(1b)通过所述排液缓冲槽(212)与两个所述变容积腔(3111)连通。

5.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,所述转缸泵还包括壳体(2),所述壳体(2)具有容纳腔(200)以及与所述容纳腔(200)连通的进液口(201)和排液口(202),所述进液口(201)的直径为d1,所述排液口(202)的直径为d2,其中,0.5≤d1/d2≤3。

6.根据权利要求5所述的转缸泵,其特征在于,1≤d1/d2≤2。

7.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,所述进液通道(1a)的总通道截面积为s进,所述排液通道(1b)的总通道截面积为s排,其中,0.5≤s进/s排≤3。

8.根据权利要求7所述的转缸泵,其特征在于,1≤s进/s排≤2。

9.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的转缸泵,其特征在于,

11.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的转缸泵,其特征在于,

13.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,

14.根据权利要求13所述的转缸泵,其特征在于,所述活塞组件(30)与所述吸液腔(22)的吸入开始侧具有第一密封角度θ4、所述活塞组件(30)与所述吸液腔(22)的吸入结束侧具有第二密封角度θ1、所述活塞组件(30)与所述排液腔(23)的排出开始侧具有第三密封角度θ2、所述活塞组件(30)与所述排液腔(23)的排出结束侧具有第四密封角度θ3,其中,0°≤θ2-θ1≤5°;和/或,0°≤θ3-θ4≤5°。

15.根据权利要求1所述的转缸泵,其特征在于,所述转轴(10)沿其轴向设置有两个偏心部(11),所述活塞组件(30)包括:

16.根据权利要求15所述的转缸泵,其特征在于,两个所述偏心部(11)之间具有第一夹角a的相位差,两个所述偏心部(11)的偏心量相等,且两个所述限位通道(311)的延伸方向之间具有第二夹角b的限位差,其中,所述第一夹角a为所述第二夹角b的二倍。

17.根据权利要求15所述的转缸泵,其特征在于,两个所述偏心部(11)呈180度角度布置。

18.根据权利要求15所述的转缸泵,其特征在于,所述限位通道(311)具有与所述活塞(32)滑动接触的一组相对设置的第一滑移面,所述活塞(32)具有与所述第一滑移面配合的第二滑移面,所述活塞(32)具有朝向所述限位通道(311)的端部的挤压面(323),所述挤压面(323)作为所述活塞(32)的头部,两个所述第二滑移面通过所述挤压面(323)连接,所述挤压面(323)朝向所述变容积腔(3111)。

19.根据权利要求18所述的转缸泵,其特征在于,所述挤压面(323)为弧面,所述活塞(32)的头部开设有泄压导流槽(3231),所述泄压导流槽(3231)沿所述转轴(10)的周向在所述挤压面(323)上延伸并贯通两个所述第二滑移面。

20.根据权利要求19所述的转缸泵,其特征在于,

21.一种换热设备,其特征在于,包括权利要求1至20中任一项所述的转缸泵。


技术总结
本发明提供了一种转缸泵和换热设备,转缸泵包括泵体组件,泵体组件包括转轴、缸套、活塞组件和两个法兰,其中,转轴与缸套偏心设置且偏心距离固定;活塞组件具有变容积腔,活塞组件可转动地设置在缸套内,且转轴与活塞组件驱动连接以改变变容积腔的容积;两个法兰分别设置在缸套的轴向的两端;缸套和/或法兰上设置有进液通道和排液通道,进液通道与变容积腔连通并向变容积腔内输送冷媒,排液通道与变容积腔连通并将变容积腔内的冷媒由排液通道排出,进液通道和排液通道在泵体组件的周向上呈180度对置的布置形式。本发明解决了现有技术中的换热系统的能效较差、稳定性较差以及可靠性较差的问题。

技术研发人员:胡余生,魏会军,徐嘉,杜忠诚,赵旭敏,任丽萍,张培林,吴健,张荣婷
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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