专利名称：无过热制冷压缩系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及空调压缩系统，更具体地说，涉及多级离心式压缩机，这类压缩机被设计成在其运行时气态制冷剂处于标称无过热状态。
背景技术：
目前，需要高效率的并能组装在各种装置中(最典型的是能组装在汽车中)的小型离心式压缩机。为了使这类小型离心式压缩机实用，需要采用比传统的制冷剂系统中所使用的制冷剂的蒸汽压低及比容大的制冷剂，通常，上述传统的制冷剂系统用于活塞式、叶片式或蜗旋式压缩机。此外，近来一些环保财团(environmental concerns)针对全球变暖和臭氧层破坏制定出的国际法规规定，包括在一些花费了数十亿美元的空调/制冷工业中淘汰氟利昂。有人曾建议将具有较好的环境指标的替代制冷剂例如R134(替代广泛用于汽车工业中的R12)用于传统的空调/制冷系统中。新近开发的制冷剂如R134之类的比容比传统的R12和R22流体大得多。但是，使用新近开发的这类制冷剂要求通过压缩机的工作压比较高，而用单级离心式压缩机不能迅速达到所要求的压比。通常，传统的压缩机系统采用两(2)级离心式压缩，电动机处于上述两级的中间。美国专利文献号2793506、3859815和4105372均公开了这种系统。制冷剂流入第一压缩级或低压压缩级，制冷剂在该级中被部分压缩，然后，经部分压缩后的气态制冷剂流过扩压器并被收集在蜗壳中。接着，用一根外部管道将上述气态制冷剂传送到第二压缩级或高压压缩级的入口，在该级中完成压缩。这类系统具有明显的不足之处。人们发现，将气态制冷剂收集在蜗壳中以及使气态制冷剂流过低压缩级的出口传送到高压缩级的入口时空气动力损失相当可观。这些空气动力损失由制冷剂循环的性能系数(COP)的降低反映出来。
此外，在传统的系统中，通常借助于从冷凝器中抽取少量液态制冷剂并使之在电动机组件的通道中闪蒸来冷却电动机组件。用电动机组件的蒸发热来满足必要的冷却的需要。但是，人们发现，当气态制冷剂在压缩机中部位置或压缩机下游某处回流到气态制冷剂的主流中时，制冷剂循环的COP降低。另一方面，也可将气态制冷剂回喷到连接蒸发器出口与压缩机入口的吸入管道中。表面上看，上述操作必然增大循环中的过热，因而，不至于使制冷循环的降低。但是，人们发现，由于在这种循环中压缩机入口处于负压，为了避免入口压力损失过大，蒸发器和压缩机入口之间的吸入管应非常短，结果使蒸发器和压缩机紧密相连，因此，很难找到即使压缩机入口变形也不会形成附加损失之处以将没有被充分利用的制冷剂喷入系统中。
传统的离心式压缩机通常采用D.C.(直流)电动机或低频A.C.(交流)电机。显然，这类电动机重量重且体积庞大，这些对车辆的性能亦有不良影响。
人们还意识到，用传输管道将制冷剂从低压压缩级送至高压压缩级明显限制了压缩机系统几何形状的设计，而且也明显影响将其装入其它装置(例如汽车发动机)中。这些限制和影响与规定空调的主要部件应装于车辆中心线上或大体靠近车辆中心线的汽车工业设计准则是背道而驰的。因此，对具有传统系统的几何形状的系统而言，最好使压缩机系统具有左侧/右侧驱动能力。对于上面所提到的美国专利所公开的大体为圆柱形结构的系统而言，这种要求是可以满足的，但是压缩机的直径将显著增加。此外，在这种结构中，潮湿表面面积较大，这将增大不希望出现的高压损失，因之对制冷剂循环产生有害的影响。
最后，传统的压缩机中进入压缩级的气态制冷剂可能含有液体，为此，传统系统中只能使蒸发器工作在明显超过无过热状态的状态下，以弥补上述缺陷。由于这是一种能量低效补救办法。所以整个系统的性能降低。
考虑到现有技术中的种种缺点，本发明的一个目的是提供一种新的、改进型具有顺序安排的两(2)级离心压缩级的离心式压缩机。
本发明的另一目的是提供一种比传统的压缩机尺寸小的新的改进型离心式压缩机。
本发明的又一目的是提供一种新的改进型离心式压缩机，其中的电动机组件由蒸发器直接流出的气态制冷剂冷却。
本发明的再一目的是提供一种新的改进型离心式压缩机，其中利用对流和传导来加热流入的气态制冷剂，以便除去气态制冷剂中的液体，从而使蒸发器工作在无过热状态下。
本发明还有一个目的是提供一种新的改进型离心式压缩机，其中，压缩机的几何形状可以满足将其装在汽车发动机系统的车辆中心线的某处或邻近车辆中心线某处的要求。
发明的公开本领域的普通技术人员将可以看到，按照本发明所描述的操作制冷系统的方法可以实现上述目的和其它目的。本发明的方法包括下述步骤(a)配备蒸发器，使从其中流出的制冷剂处于标称无过热状态；(b)配备离心式压缩机，该压缩机包括带有入口部分和压缩部分的气密封壳体，上述入口部分具有与上述蒸发器相通的入口，气体可流过其中，以便接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端，在壳体的入口部分内装有电动机组件，壳体中装有轴，该轴与壳体轴线同轴并与电动机组件可旋转地相连，至少一个离心压缩级与上述入口部分和出口相连，气体可流过其中，该压缩级与上述轴相连，由该轴驱动，并位于入口部分和出口之间；(c)使制冷剂流进入口部分并分布在电动机组件周围；(d)将电动机组件散出的热量传给流进入口部分的气态制冷剂，以便冷却电动机组件，使气态制冷剂中的液体蒸发，从而使蒸发器工作在无过热状态，防止含有液体的气态制冷剂流入上述压缩级；(e)将气态制冷剂从入口部分吸入上述离心式压缩级；(f)在上述压缩级中用离心方式压缩上述气态制冷剂；以及(g)将已压缩的气态制冷剂从上述压缩级排入上述出口通道。
在某些有关的内容中，本发明涉及一种操作制冷系统的方法，该方法包括以下步骤(a)配备蒸发器，使从其中流出的制冷剂处于标称无过热状态；(b)配备离心式压缩机，该压缩机包括带有入口部分和压缩部分的气密封壳体，上述入口部分具有与上述蒸发器相通的入口，气体流过其中，以便接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端，壳体的入口部分内装有电动机组件，在壳体和电动机组件中间的入口部分内装有若干叶片，叶片与电动机组件接触，故而叶片与电动机组件呈热传导关系，在诸叶片中间确定出若干气体通道，壳体中装有轴，该轴与壳体轴线同轴，并与电动机组件可旋转地相连，压缩部分中设有第一转子，使之与上述轴相连，以便提供第一离心式压缩级，该第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体流过其中，上述压缩部分中设有第二转子，此转子与上述轴相连，以便提供第二离心式压缩级，第二压缩级与第一离心压缩级相通，气体流过上述各级，第二压缩级在第一离心压缩级和出口的中间，第二压缩级与出口相连，气体流过其中；(c)使制冷剂流进入口部分和电动机组件的四周；(d)将电动机组件散出的热量以热传导的方式传给上述叶片；(e)将叶片中的热量通过对流的方式传给流过叶片之间的气态制冷剂，从而使电动机组件冷却，蒸发气态制冷剂中的液体，借此使蒸发器工作在无过热状态，防止含有液体的气态制冷剂流入第一和第二压缩级；(f)将气态制冷剂从入口部分吸入第一离心压缩级；(g)在第一压缩级中用离心方式压缩上述气态制冷剂；(h)将已被压缩的气态制冷剂排出第一压缩级；(i)将从第一压缩级排出的经压缩的气态制冷剂吸入第二压缩级；(j)在第二压缩级中对已压缩过的气态制冷剂再进行离心式压缩；以及(k)将经两次离心式压缩的气态制冷剂排入压缩部分的出口通道。
在另一部分内容中，本发明还涉及一种多级离心式压缩机，它包括带有入口部分和压缩部分的壳体。入口部分有与蒸发器相通的入口，气体流过其中，以接收气态制冷剂。上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中。压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端。壳体的入口部分内装有电动机组件，以便将电动机组件散出的热量传给流进入口的气态制冷剂。流进入口的气态制冷剂流过电动机组件并分布在电动机组件周围，因而可冷却电动机组件。电动机组件散出的热量加热气态制冷剂，使气态制冷剂中的液体蒸发，借此使蒸发器工作在无过热状态。壳体中装有轴，该轴与壳体轴线同轴，并与电动机组件可旋转地相连。在压缩部分中设有第一转子，它与上述轴相连，因而提供了第一离心式压缩级。第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体可在其中流动。上述压缩部分中装有第二转子，它与上述轴相连，因而提供了第二离心式压缩级。该第二离心式压缩级与第一离心式压缩级相通，气体可在其中流过。第二离心级在第一压缩级和出口的中间，它与上述出口相通，气体可流过其中。
在又一部分内容中，本发明涉及一种多级离心式压缩机，它包括带有入口部分和压缩部分的壳体。入口部分有与蒸发器相通的入口，气体流过其中，以便接收气态制冷剂。上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中。压缩部分有出口，它位于与带有上述入口的壳体端相对的壳体端。壳体的入口部分内装有电动机组件，因而可将电动机组件散出的热传给流进入口的气态制冷剂。在壳体和电动机组件中间的入口部分内装有若干叶片。上述叶片与壳体内壁相连并从壳体内壁沿径向延伸。叶片与电动机组件相连，因此与电动机组件呈热传导关系，在诸叶片中间限定出若干空气通道。壳体中装有轴，它与壳体的轴线同轴，该轴可旋转地与电动机组件相连。压缩部分中装有第一转子，它与上述轴相连，因而提供了第一离心压缩级。第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体流过其中。上述压缩部分内装有第二转子，它与轴相连，因而提供了第二离心压缩级。第二离心压缩级与第一离心压缩级相通，气体流过其中。第二离心压缩级处于第一离心压缩级和出口的中间。第二离心压缩级与出口相通，气体流过其中。电动机组件和上述若干叶片共同作用有效地将电动机组件散出的热传给流进入口通道的气态制冷剂，以此将电动机组件散出的热量以热传导的方式传给叶片，并将叶片中的热量以对流的方式传给在叶片中间流动的气态制冷剂，从而冷却电动机组件、蒸发气态制冷剂中的液体，借此，可使蒸发器工作在无过热状态，并可防止含有液体的气态制冷剂流进第一和第二压缩级。
为了更全面地理解本发明，下面结合附图对本发明进行描述，其中附图的简要描述
图1为本发明的多级离心式压缩机的顶视图；图2为沿图1中2-2线剖开的横截面的前正视图；图3为沿图1中3-3线所取的前正视图；图4为采用本发明的压缩系统的制冷系统的方框图。
实施本发明的方式通常，本发明的压缩机系统可用于已进行普通转让的美国专利号5203179所公开的空调/制冷控制系统中，此处，可参考上述文献中所披露的内容。参见图1，壳体10中装有本发明的两级离心式制冷压缩机4。在一个优选实施例中，壳体10由铝制成。当然，该壳体也可采用其它不易生锈的金属例如不锈钢制成。壳体10的整个几何形状大体为圆柱形。压缩机4包括入口部分8和压缩部分6。入口通道5与蒸发器(图中未示出)相通，气体可在其中流过并接收气态制冷剂。电动机组件17装于压缩机4的入口部分8内。该电动机组件17为高频高速电动机。为了使电动机达到高速(例如每分钟达75000转)，供给电动机的电源为3750赫的无刷高频电源。上述高频电源或者由高频机械驱动的发电机得到，或者由适当的变换器产生。由于电动机在制冷剂气氛中运转，因此不必对转轴进行密封。上述电动机组件17包括壳体16，定子部件18a，18b和转子20构成。转子20围绕细长轴22转动。轴22与轴承21a和21b相连接并大体沿壳体10的全部长度延伸。轴承21a装于电动机组件17内。
参见图2，一些固定叶片12处于电动机组件壳体16和壳体10的内壁13之间。叶片12从内壁13沿径向延伸并与内壁相连。叶片12与电动机组件壳体16接触。因此，叶片与电动机组件壳体16呈热传导关系。在一个优选实施例中，叶片12的纵轴大体与壳体10的轴平行。叶片12之间形成气体通道14。叶片12最好由商标名为拉米洛(LamilloyTM)的材料制成，该材料是一种为冷却暴露在高气体温度和/或高热流环境中的构架和推进系统而特别设计的多层轻质多孔材料。可以由很多不同材料例如铁、钴和镍基合金以及金属间化合物和单晶合金设计并制成商标名为拉米洛(LamilloyTM)的材料。
本发明的一个目的是在冷却电动机的同时除去从蒸发器流进入口通道5的气态制冷剂中的液体。除去气态制冷剂中的液体可使蒸发器在无过热状态下工作。借助于将热从电动机组件传到从气体通道15a流入气体通道14的气态制冷剂可实现上述目的。电动机组件17散出的热经两个过程传到气态制冷剂，上述两过程包括(1)传导和(2)对流。传导限制在两个物体间直接接触所进行的热传导。参见图2，压缩机4运行期间，转子20和定子18a，18b放出热。转子20放出的热辐射从而加热壳体16和定子部分18a，18b。定子部分18a和18b与壳体16接触，因而呈热传导关系。定子部分18a，18b散出的热和转子20传给定子部分18a，18b的热以热传导的方式传至壳体16。壳体16的热量又被传导至叶片12，从而将叶片12加热。叶片12的热量以对流的方式传给流入由叶片12所形成的通道14中的气态制冷剂。叶片12的热量传至气态制冷剂可达到三个目的(1)冷却电动机组件17；(2)蒸发气态制冷剂中的液体，从而使蒸发器工作在无过热状态下；(3)防止含有液体的气态制冷剂进入压缩机4的压缩部分6。
上面所描述的热传递过程相当于二次蒸发过程，该过程蒸发包含在气态制冷剂中在蒸发器内没有完全蒸发的剩余液体。因此，进入压缩机部分6的气体不含液体，蒸发器不必在高于无过热状态下运行。
只要气态制冷剂流过气体通道14，上述气体则流过叶片12下游的气体通道15b。参见图1，转子24装于压缩部分6中，并与轴22相连，因而提供了第一离心式压缩级。气隙36有利于转子24围绕轴22转动。转子24与轴承28相连。转子24有迎向气体的表面25，它限定蜗壳进口段翼面30和出口段翼面(exducerairfoil)32，进口段翼面30沿整个迎向气体表面25延伸，上述出口段翼面32随进口段翼面30在空间上部分地共同扩张。参见图3，进口段翼面30包括若干沿整个迎向气体的表面25(从边缘25a至边缘25c)延伸的主叶片46。出口段翼面32包括若干分流叶片48，它们从迎向气体表面25的中点25b延伸到边缘25c，这样，出口段翼面只能部分地随翼30在空间上共同扩张。在一个优选实施例中，进口段叶片数与出口段叶片数之比为2∶1(2/1)。进口段翼面30将气态制冷剂从通道15b吸入第一压缩级。出口段翼面32排出经离心压缩的气态制冷剂，使之流过气隙35和全部导流叶片37。叶片37去除流出第一压缩级并流入气体通道39的气态制冷剂中的湍流。
转子26被配置在压缩部分6中，并与轴22相连，从而形成第二离心式压缩级。气隙44有利于转子26绕轴22转动。转子26有迎向气体的表面27，它限定蜗壳进口段翼面38和蜗壳出口段翼面40，进口段翼面38沿整个迎向气体表面27(从边缘27a至边缘27c)延伸，上述出口段翼面40从迎向气体表面的中点27b延伸到边缘27c，因此，翼面40仅能随进口段翼面38部分地在空间共同扩张。虽然图3是转子24的前正视图，图3亦可看作转子26的前正视图，但是转子26的直径小于转子24的直径。与转子24相似，进口段翼面38包括一系列主叶片，出口段翼面40包括一系列分流叶片，主叶片数与分流叶片数之比为2∶2(2/1)。进口段翼面38将气态制冷剂从通道39吸入第二压缩级。出口段翼面40排出经两次离心压缩的气态制冷剂，使之流过气隙41和导流叶片42。叶片42去除流出第二压缩级并进入气体通道43的气态制冷剂中的湍流。经两次压缩的气态制冷剂流过出口喷嘴34排出气体通道43。
图4为采用了本发明的压缩机的空调/制冷系统的简略的方框图。制冷剂通过管路50流入冷凝器52，在冷凝器中制冷剂被冷却和液化。已冷却和液化的制冷剂经管道54流入可调膨胀阀56。阀56控制制冷剂流速，以便在制冷剂以气态流出蒸发器58时，可将制冷剂维持在所要求的过热状态。从蒸发器58流出的气态制冷剂经管路60流入压缩机4，在压缩机4中，制冷剂首先流入进口部分8。经过上面所提到的热传导和对流过程，可在气态制冷剂进入压缩机4的压缩部分6之前将包含在气态制冷剂中的液体除去。这种除去气态制冷剂中液体的过程相当于二次蒸发过程。所以，可将阀56调整到使蒸发器58工作在无过热状态下。然后，不含液体的气态制冷剂流入压缩部分6，该部分包括顺序排列的离心式压缩级62和64。
据此，可以实现上面所提到的各种目的的压缩机4具有下述特点(a)采取在壳体10中顺序地设置两级离心压缩级的措施，因而，不需要外部传送和旁通管路或管道；(b)由于采用了重量轻的高频高速电动机组件17，压缩机的重量轻，尺寸小；(c)不必从冷凝器中抽取液态制冷剂就可对电动机进行冷却；(d)从流进入口部分8的气态制冷剂中除去液体，从而可防止液体进入压缩部分6中，并可使蒸发器58工作在无过热的状态下；以及(e)具有某种几何形状设计以及左侧/右侧驱动能力，这有利于将压缩机4整体地装入汽车装置中，而且可使其位于或大体靠近车辆中心线上。
据此可以看出，本发明可以有效地实现从前面的描述中所反应出的各种目的。因为在不超出本发明的构思和范围的情况下可以对上述结构作出某种改变，这意味着可将上面的描述及附图所示出的全部内容看作是一种说明而不是限制。
在以最佳的和优选的实施例对本发明进行说明和描述的时候，应该意识到在本发明的构思范围内可以作出很多改型，因此，后附的权利要求书所要求保护的内容属于等同的全部范围。
据此，对本发明进行描述后，对其权利要求描述如下。
权利要求
1.一种操作制冷系统的方法，它包括以下步骤(a)配备有蒸发器，使从其中流出的制冷剂处于标称无过热状态(nominal zero superheat level)；(b)配备有离心式压缩机，该压缩机包括带有入口部分和压缩部分的气密封壳体，上述入口部分具有与上述蒸发器相通的入口，气体流过其中，以便接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端，在壳体的入口部分内装有电动机组件，壳体中装有轴，该轴与壳体轴线同轴并与电动机组件可旋转地相连，至少一个离心压缩级与上述入口部分和上述出口相连，气体流过其中，该压缩级与上述轴相连，并位于入口部分和出口之间，由该轴驱动；(c)使制冷剂气体流进入口部分和电动机组件周围；(d)将电动机组件散出的热量传给流进入口部分的气态制冷剂，以便冷却电动机组件，使气态制冷剂中的液体蒸发，从而使蒸发器工作在无过热状态，并防止含有液体的气态制冷剂流入上述压缩级；(e)将气态制冷剂从入口部分吸入上述离心式压缩级；(f)在上述压缩级中用离心方式压缩上述气态制冷剂；以及(g)将已压缩的气态制冷剂从上述压缩级排入上述出口通道。
2.如权利要求1所述的方法，还包括多个设置在壳体和电动机组件中间的入口部分内的叶片，上述叶片与电动机组件接触，因而与电动机组件呈热传导关系，在上述叶片中间限定出多个气体通道。
3.如权利要求2所述的方法，其中步骤(d)还包括下述步骤(a)将电动机组件散出的热量以热传导的方式传给上述叶片；以及(b)将叶片的热量以对流的方式传给在叶片之间流动的气态制冷剂。
4.如权利要求1所述的方法，其中上述入口部分的气体通道与上述压缩级在壳体内某处彼此直接相连，气体流过其中，而不必采用壳体外部的传送管。
5.如权利要求1所述的方法，其中上述壳体大体为圆柱形。
6.如权利要求1所述的方法，还包括一对轴承，每个轴承都与上述轴的相应端相连配合，上述轴承在壳体中被安装成使得上述压缩级和电动机组件处于两轴承的中间。
7.如权利要求1所述的方法，其中，流进入口和排出出口的气态制冷剂的流动方向大体平行于壳体的轴线。
8.如权利要求7所述的方法，其中壳体中所形成的气相通道是以轴线对称分布的。
9.如权利要求8所述的方法，其中上述叶片的纵轴大体平行于壳体的轴线。
10.如权利要求1所述的方法，其中上述压缩级包括设置在压缩部分的转子，转子与上述轴相连，因而提供了离心式压缩级。
11.一种操作制冷系统的方法，包括下述步骤(a)配备有蒸发器，使从其中流出的制冷剂处于标称无过热状态；(b)配备有离心式压缩机，该压缩机包括带有入口部分和压缩部分的气密封壳体，上述入口部分具有与上述蒸发器相通的入口，气体流过其中，以便接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端，壳体的入口部分内装有电动机组件，在壳体和电动机组件的中间的入口部分内装有若干叶片，叶片与电动机组件接触，故而叶片与电动机组件呈热传导关系，在诸叶片中间限定出若干气体通道，壳体中装有轴，该轴与壳体轴线同轴，并与电动机组件可旋转地相连，压缩部分中设有第一转子，该转子与上述轴相连，以便提供第一离心式压缩级，该第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体流过其中，上述压缩部分中设有第二转子，使之与上述轴相连，以便提供第二离心式压缩级，第二压缩级与第一离心压缩级相通，气体流过它们，第二压缩级在第一离心级和上述出口的中间，第二压缩级与出口相连，气体流过其中；(c)使制冷剂流进入口部分并分布在电动机组件的四周；(d)将电动机组件散出的热量以热传导的方式传给上述叶片；(e)将叶片的热量通过对流的方式传给流过叶片之间的气态制冷剂，从而冷却电动机组件，蒸发气态制冷剂中的液体，借此使蒸发器工作在无过热状态，并防止含有液体的气态制冷剂流入第一和第二压缩级；(f)将气态制冷剂从入口部分吸入第一离心压缩级；(g)在第一压缩级中用离心方式压缩上述气态制冷剂；(h)将已被压缩的气态制冷剂排出第一压缩级；(i)将从第一压缩级排出的经压缩的气态制冷剂吸入第二压缩级；(j)在第二压缩级中对已压缩过的气态制冷剂再进行离心式压缩；以及(k)将经两次离心式压缩的气态制冷剂排入压缩部分的出口通道。
12.一种多级离心式压缩机，包括带有入口部分和压缩部分的壳体，入口部分有与蒸发器相通的入口，气体流过其中，以接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端；装于壳体入口部分内的电动机组件，以便将电动机组件散出的热量传给流过入口的气态制冷剂，从而使流进入口的气态制冷剂流过电动机组件并分布在电动机组件周围，以便冷却电动机组件，由电动机组件散出的热量加热气态制冷剂，使留存在气态制冷剂中的液体蒸发出来，借此使蒸发器工作在无过热状态；装在壳体内的轴，该轴与壳体轴线同轴，并与电动机组件可旋转地相连；设置在压缩部分内的第一转子，它与上述轴相连，因而提供了第一离心式压缩级，此第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体流过其中；以及设置在压缩部分内的第二转子，它与上述轴相连，因而提供了第二离心式压缩级，该第二离心式压缩级与第一离心式压缩级相通，气体流过其中，第二离心级在第一离心式压缩级和出口的中间，第二离心式压缩级与出口相通，气体流过其中。
13.如权利要求1所述的多级离心式压缩机，其中入口部分的气体通道与第一压缩级在壳体内的某处彼此直接相连，气体流过其中，而不必采用壳体外部的传送管道，而且上述第一压缩级与第二压缩级在壳体内某处彼此直接相连，气体流过其中，而不必采用壳体外部的传送管道。
14.如权利要求12所述的多级压缩机，其中上述壳体大体为圆柱形。
15.如权利要求12所述的多级压缩机，还包括一对轴承，每个轴承都与上述轴的相应端相连配合，上述轴承在壳体中被安装成使得上述转子和电动机组件处于两轴承的中间。
16.如权利要求12所述的多级压缩机，其中流进入口和排出出口的气态制冷剂的流动方向大体平行于壳体的轴线。
17.如权利要求16所述的多级离心式压缩机，其中壳体中所形成的气体通道是以轴线对称分布的。
18.如权利要求12所述的多级压缩机，还包括若干设置在壳体和电动机组件中间的入口部分内的叶片，叶片与壳体内壁相连，并从壳体内壁沿径向延伸，叶片与电动机组件接触，故而叶片与电动机组件呈热传导关系，在诸叶片中间限定出若干气体通道，借助于热传导和对流传热过程使流过叶片中间的气体通道的气态制冷剂热起来，据此，电动机组件散出的热量通过热传导传给叶片，叶片的热量通过对流传给在叶片之间流动的气态制冷剂，从而使气态制冷剂中的液体蒸发，使蒸发器工作在无过热状态下。
19.如权利要求18所述的多级离心式压缩机，其中上述叶片的纵轴大体与壳体轴线平行。
20.如权利要求12所述的多级离心式压缩机，其中上述第一和第二转子各有迎向气体的表面。
21.如权利要求20所述的多级离心式压缩机，其中第一和第二转子的迎向气体表面确定出沿整个迎向气体表面延伸的蜗壳进口段翼面和随进口段翼面在空间上部分地共同扩张的出口段翼面，借此，第一转子的进口段翼面将气态制冷剂吸入第一压缩级，第一转子的出口段翼面将经离心压缩的气态制冷剂排入第二压缩级，第二转子的进口段翼面将从第一压缩级排出的经离心压缩的气态制冷剂吸入第二压缩级，第二压缩级的出口段翼面将经两次离心压缩的气态制冷剂排向压缩部分的出口通道。
22.如权利要求21所述的多级离心式压缩机，还包括若干处于第一转子的出口段翼面和第二离心式压缩级中间的第一导流叶片，用以去除离开第一压缩级并进入第二压缩级的气态制冷剂中的湍流。
23.如权利要求22所述的多级离心式压缩机，还包括若干处于第二压缩级出口和压缩部分出口通道中间的第二导流叶片，用以去除离开第二压缩级并进入出口通道的气态制冷剂中的湍流。
24.一种多级离心式压缩机，包括带有入口部分和压缩部分的壳体，入口部分有与蒸发器相通的入口，气体流过其中，以接收气态制冷剂，上述入口部分和压缩部分各有若干气体通道穿过其中，压缩部分有出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端；装于壳体入口部分内的电动机组件，以便将电动机组件散出的热量传给流过入口的气态制冷剂；若干设置在壳体和电动机组件中间的入口部分内的叶片，叶片与壳体内壁相连，并从壳体内壁沿径向延伸，叶片与电动机组件接触，故而叶片与电动机组件呈热传导关系，在诸叶片中间限定出若干气体通道；装在壳体内的轴，该轴与壳体轴线同轴，并与电动机组件可旋转地相连；设置在压缩部分内的第一转子，它与上述轴相连，因而提供了第一离心压缩级，此第一压缩级与入口部分的气体通道相通，气体流过其中；以及设置在压缩部分内的第二转子，它与上述轴相连，因而提供了第二离心压缩级，该第二离心压缩级与第一离心压缩级相通，气体流过其中，第二离心压缩级在第一离心压缩级和出口的中间，第二离心压缩级与出口相通，气体流过其中；上述电动机组件和上述若干叶片共同作用有效地将电动机组件散出的热传给流进入口通道的气态制冷剂，据此将电动机组件散出的热量以热传导的方式传给叶片，并将叶片中的热量以对流的方式传给在叶片之间流动的气态制冷剂，以冷却电动机组件，蒸发气态制冷剂中的液体，借此使蒸发器工作在无过热状态下，防止含有液体分子的气态制冷剂流入第一和第二压缩级。
25.如权利要求24所述的多级离心式压缩机，其中入口部分的气体通道和第一压缩级在壳体内部某处彼此直接相连，气体流过其中，而不必采用壳体外部的传送管道，上述第一和第二压缩级在壳体内部某处彼此直接相连，气体流过其中，而不必采用壳体外部的传送管道。
26.如权利要求24所述的多级压缩机，其中入口部分和压缩部分的气体通道是以轴线对称分布的。
27.如权利要求24所述的多级压缩机，还包括一对轴承，每个轴承都与上述轴的相应端相连配合，上述轴承在壳体中被安装成使得上述转子和电动机组件处于两轴承中间。
28.如权利要求24所述的多级压缩机，其中流进入口和排出出口的气态制冷剂的流动方向大体平行于壳体的轴线。
29.如权利要求24所述的多级离心式压缩机，其中壳体大体为圆柱形。
30.如权利要求24所述的多级压缩机，其中叶片的纵轴大体平行于壳体的轴线。
31.如权利要求24所述的多级离心式压缩机，其中第一和第二转子各有迎向气体的表面。
32.如权利要求31所述的多级离心式压缩机，其中第一和第二转子的迎向气体表面确定出沿整个迎向气体表面延伸的蜗壳进口段翼面和随进口段翼面在空间上部分地共同扩张的出口段翼面，借此，第一转子的进口段翼面将气态制冷剂吸入第一压缩级，第一转子的出口段翼面将经离心压缩的气态制冷剂排入第二压缩级，第二转子的进口段翼面将从第一压缩级排出的经离心压缩的气态制冷剂吸入第二压缩级，第二压缩级的出口段翼面将经两次离心压缩的气态制冷剂排向压缩部分的出口通道。
全文摘要
一种多级离心式压缩机，包括一个带有入口部分和压缩部分的壳体，入口部分有一个与蒸发器相通的入口，以接收气态制冷剂，入口部分和压缩部分各有若干气体通道，压缩部分有一个出口，该出口位于与带有入口的壳体端相对的壳体端。电动机组件装于壳体入口部分内，其散出的热量传给流过入口的气态制冷剂，流进入口的气态制冷剂经过并围绕电动机组件，从而冷却电动机组件，气态制冷剂被电动机组件散出的热加热，并蒸发气态制冷剂中的液体，使蒸发器工作在无过热状态。轴装在壳体内并与其轴线同轴，轴与电动机组件旋转相接。第一转子安装在压缩部分内并与轴相连，以提供第一离心压缩级，第一压缩级与入口部分的气体通道相连。第二转子安装在压缩部分内并与轴相连，以提供第二离心压缩级，它与第一离心压缩级相通，气体从中流过，并位于第一压缩级与出口中间。第二离心压缩级与所述出口相通。
文档编号F04D25/02GK1122630SQ94191990
公开日1996年5月15日 申请日期1994年4月28日 优先权日1993年5月4日
发明者J·W·包威尔 申请人:埃科艾尔公司