[发明专利]压缩机轴承冷却

说明书

相关申请的交叉引用

主张US专利申请序列号No.61/805,050的权益，其在2013年3月25申请，且题为“压缩机轴承冷却”，其公开内容通过引用而如同在此详细地阐述一样整体地合并入本文。

技术领域

本公开涉及压缩机。更具体而言，本公开涉及电动马达驱动的密封或半密封的压缩机。

背景技术

电动马达驱动的压缩机的一个特别用途是液体制冷器。示范液体制冷器使用密封离心压缩机。示范单元包括压缩机、冷凝器单元、蒸发器单元、膨胀装置、和各种附加构件的独立组合。

在大多数制冷系统(尤其是使用螺杆式压缩机和往复压缩机的那些)中，润滑剂(例如，油)被添加至制冷剂。油可选择性地从制冷剂流分离且被重新引入以用于润滑(例如，在机械分离器或蒸馏器中分离且然后沿轴承回到润滑端口。其他压缩机(尤其是离心压缩机)是无油的。在这种无油压缩机中，制冷剂本身可被引导至轴承，以冷却且润滑轴承。示范轴承为滚珠轴承类型轴承，其中，滚珠由陶瓷材料制造。可通过机械泵抽取制冷剂，以用于输送至轴承。

发明内容

本公开的一个方面涉及具有壳体组件的压缩机，该壳体组件具有吸入端口、排出端口和马达隔室。电动马达具有在马达隔室内的定子和在定子内的转子。该转子安装成用于围绕转子轴线旋转。一个或更多个叶轮联接至该转子，以在至少第一条件下由该转子驱动，以便穿过该吸入端口取入流体且将从该排出端口排出流体。入口导向叶片(IGV)阵列在该吸入端口与该一个或更多个叶轮之间。一个或更多个轴承系统支撑该转子和/或一个或更多个叶轮。一个或更多个主排泄通道联接至该轴承，以将流体沿排出流路从该轴承传递至在该叶轮上游和该IGV阵列下游的位置。

在各种其他实施例中，一个或更多个排泄通道定位成将所述流体传递至吸入壳体气室(plenum)。

在各种其他实施例中，压缩机还包括喷射器，其具有：运动流(motive flow)入口；吸入流入口；和出口，排泄流路通过该喷射器从吸入流入口行进至出口。

在各种其他实施例中，去往运动流入口的运动流流路从一个或更多个叶轮的下游延伸。

在各种其他实施例中，去往运动流入口的运动流流路从一个或更多个叶轮的下游但从排出气室的上游延伸。

在各种其他实施例中，压缩机还包括：一个或更多个轴承供给通道，其联接至轴承，以将流体沿供应流路传递至轴承；且另一喷射器具有运动流入口、吸入流入口、和出口，供应流路通过该另一喷射器从吸入流入口行进至出口。

在各种其他实施例中，一个或更多个叶轮为单个叶轮，其安装至转子，以用于与其一起直接同轴旋转。

在各种其他实施例中，压缩机还包括：一个或更多个轴承供给通道，其联接至轴承，以将流体沿供应流路传递至轴承；和喷射器，该喷射器具有：运动流入口；吸入流入口；和出口，供应流路通过该喷射器从吸入流入口行进至出口。

本公开的另一方面涉及蒸汽压缩系统，其包括：压缩机；第一热交换器，其联接至排出端口，以接收在压缩机的第一操作条件下沿下游方向被驱动的制冷剂；膨胀装置，其在第一热交换器的下游；和第二热交换器，其在膨胀装置的下游且联接至吸入端口，以在第一操作条件下送回制冷剂。

在各种其他实施例中，沿排泄流路的第一喷射器或沿轴承供应路径的第二喷射器中的至少一个具有运动流入口，该运动流入口沿着运动流流路，该运动流流路从一个或更多个叶轮的下游但从排出气室的上游延伸。

在各种其他实施例中，第一热交换器为排热热交换器且第二热交换器为吸热热交换器。

在各种其他实施例中，用于操作压缩机的方法包括：驱动马达以通过吸入端口取入流体，且从排出端口排出该流体；在第一模式下操作，其中，沿排泄流路行进的流体被作为吸入流通过喷射器抽取；和在第二模式下操作，其中，沿排泄流路行进的流体不由喷射器泵吸。

本公开的另一方面涉及压缩机，其包括：壳体组件，其具有吸入端口和排出端口和马达隔室；电动马达，其具有在马达隔室内的定子和在定子内的转子，该转子安装成用于围绕转子轴线旋转；一个或更多个叶轮，其联接至转子，以在至少第一条件下由转子围绕叶轮轴线驱动，以便通过吸入端口取入流体且从排出端口排出所述流体；入口导向叶片(IGV)阵列，其在吸入端口与一个或更多个叶轮之间；一个或更多个轴承系统，其支撑转子和/或一个或更多个叶轮；一个或更多个排泄通道，其联接至轴承，以将沿排泄流路从轴承传递流体；和喷射器，其具有运动流入口、吸入流入口和出口，排泄流路通过该喷射器从吸入流入口行进至出口。