压缩机轴承冷却的制作方法
【专利说明】
[0001] 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
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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。可通过机械栗抽取制冷剂， 以用于输送至轴承。
【发明内容】
[0005] 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。
[0006] 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) 〇
[0007] 在各种其他实施例中，压缩机还包括喷射器，其具有：运动流（motiveflow)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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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 栗吸。
[0017] 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。
[0018] 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，其支撑转子和/或一个 或更多个叶轮；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，其具有运动流入口、吸入流入口和出口，供应流路通过喷射器从吸入流入口 行进至出口。
[0019] 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。
[0020] 在各种其他实施例中，压缩机还包括：开关阀，其沿在喷射器出口与轴承之间的供 应流路，以用于利用去往轴承的供应流绕过喷射器。
[0021 ] 在各种其他实施例中，在用于控制压缩机的方法中，压缩机用于蒸汽压缩系统中， 该蒸汽压缩系统具有排热热交换器、膨胀装置和吸热热交换器。通过吸入端口从吸热热交 换器抽取流体。从排出端口将流体排出至排热热交换器。使来自排热热交换器的流体在膨 胀装置中膨胀。将在膨胀装置中膨胀的流体输送至吸热热交换器。将输送至排热热交换器 或吸热热交换器的流体的一部分作为运动流来输送。
[0022] 在各种其他实施例中，蒸汽压缩系统包括：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。供应流路从第一热交换器和第二热交换器中的至少一个延伸。
[0023] 在附图和下面的说明中阐明一个或更多个实施例的细节。根据说明和附图，且根 据权利要求，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
【附图说明】
[0024] 图1是处于第一模式的制冷器系统的局部示意图。
[0025] 图2是处于第二模式的制冷器系统的局部示意图。
[0026] 图3是处于第三模式的制冷器系统的局部示意图。
[0027] 图4是处于第四模式的制冷器系统的局部示意图。
[0028] 各种附图中的相同参考数字和标号指示相同的元件。
【具体实施方式】
[0029] 图1示出蒸汽压缩系统20。该示范蒸汽压缩系统20为制冷器系统。系统20包括 压缩机22,该压缩机22具有吸入端口（入口）24和排出端口（出口）26。该系统还包括第 一热交换器28,该第一热交换器28在正常操作模式下为排热热交换器（例如，气体冷却器 或冷凝器）。在以现有制冷器为基础的示范系统中，热交换器28为冷凝器单元29中的制冷 剂-水热交换器，其中，制冷剂由外部水流520冷却且冷凝。
[0030] 该系统还包括处于第二热交换器30 (在正常模式下为吸热热交换器或蒸发器）。 在示范系统中，热交换器30为制冷剂-水热交换器，其用于使蒸发器单元31内的已冷水流 变冷。膨胀装置32(例如，电气控制阀、固定的小孔、或浮子控制阀）沿正常模式制冷剂流 路34 (该流路被相关管道等局部地环绕）在排热热交换器的下游和吸热热交换器30的上 游。示范制冷剂-水热交换器28和30包括管束，管束运送水流且与如下制冷剂处于热交 换关系，该制冷剂在单元29和31内的壳内围绕束经过。出于例示的简易性，热交换器的水 入口和出口未标号。
[0031]示范压缩机22为离心压缩机，其具有壳体组件（壳体）40。该壳体组件包括电动 马达42和一个或更多个工作元件44 (用于离心压缩机的叶轮（示出）；涡旋压缩机的蜗壳； 或用于往复压缩机的活塞），该一个或更多个工