壓縮機(jī)軸承冷卻的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 主張US專利申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/805, 050的權(quán)益，其在2013年3月25申請(qǐng)，且題為"壓 縮機(jī)軸承冷卻"，其公開內(nèi)容通過引用而如同在此詳細(xì)地闡述一樣整體地合并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開涉及壓縮機(jī)。更具體而言，本公開涉及電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的密封或半密封的壓 縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003] 電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的一個(gè)特別用途是液體制冷器。示范液體制冷器使用密封 離心壓縮機(jī)。示范單元包括壓縮機(jī)、冷凝器單元、蒸發(fā)器單元、膨脹裝置、和各種附加構(gòu)件的 獨(dú)立組合。
[0004] 在大多數(shù)制冷系統(tǒng)（尤其是使用螺桿式壓縮機(jī)和往復(fù)壓縮機(jī)的那些）中，潤(rùn)滑劑 (例如，油）被添加至制冷劑。油可選擇性地從制冷劑流分離且被重新引入以用于潤(rùn)滑（例 如，在機(jī)械分離器或蒸餾器中分離且然后沿軸承回到潤(rùn)滑端口。其他壓縮機(jī)（尤其是離心 壓縮機(jī)）是無油的。在這種無油壓縮機(jī)中，制冷劑本身可被引導(dǎo)至軸承，以冷卻且潤(rùn)滑軸 承。示范軸承為滾珠軸承類型軸承，其中，滾珠由陶瓷材料制造?？赏ㄟ^機(jī)械栗抽取制冷劑， 以用于輸送至軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本公開的一個(gè)方面涉及具有殼體組件的壓縮機(jī)，該殼體組件具有吸入端口、排出 端口和馬達(dá)隔室。電動(dòng)馬達(dá)具有在馬達(dá)隔室內(nèi)的定子和在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子安裝成用 于圍繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)。一個(gè)或更多個(gè)葉輪聯(lián)接至該轉(zhuǎn)子，以在至少第一條件下由該轉(zhuǎn)子驅(qū) 動(dòng)，以便穿過該吸入端口取入流體且將從該排出端口排出流體。入口導(dǎo)向葉片（IGV)陣列 在該吸入端口與該一個(gè)或更多個(gè)葉輪之間。一個(gè)或更多個(gè)軸承系統(tǒng)支撐該轉(zhuǎn)子和/或一個(gè) 或更多個(gè)葉輪。一個(gè)或更多個(gè)主排泄通道聯(lián)接至該軸承，以將流體沿排出流路從該軸承傳 遞至在該葉輪上游和該IGV陣列下游的位置。
[0006] 在各種其他實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)排泄通道定位成將所述流體傳遞至吸入殼體 氣室（plenum) 〇
[0007] 在各種其他實(shí)施例中，壓縮機(jī)還包括噴射器，其具有：運(yùn)動(dòng)流（motiveflow)入 口；吸入流入口；和出口，排泄流路通過該噴射器從吸入流入口行進(jìn)至出口。
[0008] 在各種其他實(shí)施例中，去往運(yùn)動(dòng)流入口的運(yùn)動(dòng)流流路從一個(gè)或更多個(gè)葉輪的下游 延伸。
[0009] 在各種其他實(shí)施例中，去往運(yùn)動(dòng)流入口的運(yùn)動(dòng)流流路從一個(gè)或更多個(gè)葉輪的下游 但從排出氣室的上游延伸。
[0010] 在各種其他實(shí)施例中，壓縮機(jī)還包括：一個(gè)或更多個(gè)軸承供給通道，其聯(lián)接至軸 承，以將流體沿供應(yīng)流路傳遞至軸承；且另一噴射器具有運(yùn)動(dòng)流入口、吸入流入口、和出口， 供應(yīng)流路通過該另一噴射器從吸入流入口行進(jìn)至出口。
[0011] 在各種其他實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)葉輪為單個(gè)葉輪，其安裝至轉(zhuǎn)子，以用于與其 一起直接同軸旋轉(zhuǎn)。
[0012] 在各種其他實(shí)施例中，壓縮機(jī)還包括：一個(gè)或更多個(gè)軸承供給通道，其聯(lián)接至軸 承，以將流體沿供應(yīng)流路傳遞至軸承；和噴射器，該噴射器具有：運(yùn)動(dòng)流入口；吸入流入口； 和出口，供應(yīng)流路通過該噴射器從吸入流入口行進(jìn)至出口。
[0013] 本公開的另一方面涉及蒸汽壓縮系統(tǒng)，其包括：壓縮機(jī)；第一熱交換器，其聯(lián)接至 排出端口，以接收在壓縮機(jī)的第一操作條件下沿下游方向被驅(qū)動(dòng)的制冷劑；膨脹裝置，其在 第一熱交換器的下游；和第二熱交換器，其在膨脹裝置的下游且聯(lián)接至吸入端口，以在第一 操作條件下送回制冷劑。
[0014] 在各種其他實(shí)施例中，沿排泄流路的第一噴射器或沿軸承供應(yīng)路徑的第二噴射器 中的至少一個(gè)具有運(yùn)動(dòng)流入口，該運(yùn)動(dòng)流入口沿著運(yùn)動(dòng)流流路，該運(yùn)動(dòng)流流路從一個(gè)或更 多個(gè)葉輪的下游但從排出氣室的上游延伸。
[0015] 在各種其他實(shí)施例中，第一熱交換器為排熱熱交換器且第二熱交換器為吸熱熱交 換器。
[0016] 在各種其他實(shí)施例中，用于操作壓縮機(jī)的方法包括：驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以通過吸入端口取 入流體，且從排出端口排出該流體；在第一模式下操作，其中，沿排泄流路行進(jìn)的流體被作 為吸入流通過噴射器抽?。缓驮诘诙Ｊ较虏僮?，其中，沿排泄流路行進(jìn)的流體不由噴射器 栗吸。
[0017] 本公開的另一方面涉及壓縮機(jī)，其包括：殼體組件，其具有吸入端口和排出端口和 馬達(dá)隔室；電動(dòng)馬達(dá)，其具有在馬達(dá)隔室內(nèi)的定子和在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝成用于圍 繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)或更多個(gè)葉輪，其聯(lián)接至轉(zhuǎn)子，以在至少第一條件下由轉(zhuǎn)子圍繞葉輪 軸線驅(qū)動(dòng)，以便通過吸入端口取入流體且從排出端口排出所述流體；入口導(dǎo)向葉片（IGV) 陣列，其在吸入端口與一個(gè)或更多個(gè)葉輪之間；一個(gè)或更多個(gè)軸承系統(tǒng)，其支撐轉(zhuǎn)子和/或 一個(gè)或更多個(gè)葉輪；一個(gè)或更多個(gè)排泄通道，其聯(lián)接至軸承，以將沿排泄流路從軸承傳遞流 體；和噴射器，其具有運(yùn)動(dòng)流入口、吸入流入口和出口，排泄流路通過該噴射器從吸入流入 口行進(jìn)至出口。
[0018] 本公開的另一方面涉及壓縮機(jī)，其包括：殼體組件，其具有吸入端口和排出端口和 馬達(dá)隔室；電動(dòng)馬達(dá)，其具有在馬達(dá)隔室內(nèi)的定子和在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子安裝成用于圍 繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)；一個(gè)或更多個(gè)葉輪，其聯(lián)接至轉(zhuǎn)子，以在至少第一條件下由轉(zhuǎn)子圍繞葉輪 軸線驅(qū)動(dòng)，以便通過吸入端口取入流體且從排出端口排出所述流體；入口導(dǎo)向葉片（IGV) 陣列，其在吸入端口與一個(gè)或更多個(gè)葉輪之間；一個(gè)或更多個(gè)軸承，其支撐轉(zhuǎn)子和/或一個(gè) 或更多個(gè)葉輪；一個(gè)或更多個(gè)軸承供給通道，其聯(lián)接至軸承，以將流體沿供應(yīng)流路傳遞至軸 承；和噴射器，其具有運(yùn)動(dòng)流入口、吸入流入口和出口，供應(yīng)流路通過噴射器從吸入流入口 行進(jìn)至出口。
[0019] 在各種其他實(shí)施例中，去往運(yùn)動(dòng)流入口的運(yùn)動(dòng)流流路從一個(gè)或更多個(gè)葉輪的下游 延伸。
[0020] 在各種其他實(shí)施例中，壓縮機(jī)還包括：開關(guān)閥，其沿在噴射器出口與軸承之間的供 應(yīng)流路，以用于利用去往軸承的供應(yīng)流繞過噴射器。
[0021 ] 在各種其他實(shí)施例中，在用于控制壓縮機(jī)的方法中，壓縮機(jī)用于蒸汽壓縮系統(tǒng)中， 該蒸汽壓縮系統(tǒng)具有排熱熱交換器、膨脹裝置和吸熱熱交換器。通過吸入端口從吸熱熱交 換器抽取流體。從排出端口將流體排出至排熱熱交換器。使來自排熱熱交換器的流體在膨 脹裝置中膨脹。將在膨脹裝置中膨脹的流體輸送至吸熱熱交換器。將輸送至排熱熱交換器 或吸熱熱交換器的流體的一部分作為運(yùn)動(dòng)流來輸送。
[0022] 在各種其他實(shí)施例中，蒸汽壓縮系統(tǒng)包括：壓縮機(jī)；第一熱交換器，其聯(lián)接至排出 端口，以接收在壓縮機(jī)的第一操作條件下沿下游方向被驅(qū)動(dòng)的制冷劑；膨脹裝置，其在第一 熱交換器的下游；和第二熱交換器，其在膨脹裝置的下游且聯(lián)接至吸入端口，以在第一操作 條件下送回制冷劑。供應(yīng)流路從第一熱交換器和第二熱交換器中的至少一個(gè)延伸。
[0023] 在附圖和下面的說明中闡明一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)說明和附圖，且根 據(jù)權(quán)利要求，其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0024] 圖1是處于第一模式的制冷器系統(tǒng)的局部示意圖。
[0025] 圖2是處于第二模式的制冷器系統(tǒng)的局部示意圖。
[0026] 圖3是處于第三模式的制冷器系統(tǒng)的局部示意圖。
[0027] 圖4是處于第四模式的制冷器系統(tǒng)的局部示意圖。
[0028] 各種附圖中的相同參考數(shù)字和標(biāo)號(hào)指示相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1示出蒸汽壓縮系統(tǒng)20。該示范蒸汽壓縮系統(tǒng)20為制冷器系統(tǒng)。系統(tǒng)20包括 壓縮機(jī)22,該壓縮機(jī)22具有吸入端口（入口）24和排出端口（出口）26。該系統(tǒng)還包括第 一熱交換器28,該第一熱交換器28在正常操作模式下為排熱熱交換器（例如，氣體冷卻器 或冷凝器）。在以現(xiàn)有制冷器為基礎(chǔ)的示范系統(tǒng)中，熱交換器28為冷凝器單元29中的制冷 劑-水熱交換器，其中，制冷劑由外部水流520冷卻且冷凝。
[0030] 該系統(tǒng)還包括處于第二熱交換器30 (在正常模式下為吸熱熱交換器或蒸發(fā)器）。 在示范系統(tǒng)中，熱交換器30為制冷劑-水熱交換器，其用于使蒸發(fā)器單元31內(nèi)的已冷水流 變冷。膨脹裝置32(例如，電氣控制閥、固定的小孔、或浮子控制閥）沿正常模式制冷劑流 路34 (該流路被相關(guān)管道等局部地環(huán)繞）在排熱熱交換器的下游和吸熱熱交換器30的上 游。示范制冷劑-水熱交換器28和30包括管束，管束運(yùn)送水流且與如下制冷劑處于熱交 換關(guān)系，該制冷劑在單元29和31內(nèi)的殼內(nèi)圍繞束經(jīng)過。出于例示的簡(jiǎn)易性，熱交換器的水 入口和出口未標(biāo)號(hào)。
[0031]示范壓縮機(jī)22為離心壓縮機(jī)，其具有殼體組件（殼體）40。該殼體組件包括電動(dòng) 馬達(dá)42和一個(gè)或更多個(gè)工作元件44 (用于離心壓縮機(jī)的葉輪（示出）；渦旋壓縮機(jī)的蝸殼； 或用于往復(fù)壓縮機(jī)的活塞），該一個(gè)或更多個(gè)工