向的壁部104从凸缘102径向向内延伸并限定用于输送到HP涡壳66中的压缩空气的扩散器65的一个壁，扩散器的相对的壁由HP压缩机壳体60限定。
[0024]继续参考图1，先前描述的冷却空气环形76由热屏蔽100与马达壳体20合作地限定。马达壳体中的冷却空气通路78从环形76径向向内延伸，并将冷却空气供给到空间80中，空气从所述空间80如先前所描述地供给轴颈轴承。因此，热屏蔽100与壳体组件合作，以限定用于供应至空气轴承的冷却空气的冷却空气通路的一部分。
[0025]热屏蔽100还帮助使从热马达壳体20到穿过高压压缩机的空气的热传递最小。为此，马达壳体20几乎不与热屏蔽100接触。马达壳体20限定用于使液态冷却剂围绕定子22循环通过壳体的液态冷却剂通路25。被接收在马达壳体20与HP压缩机壳体60之间的热屏蔽的安装凸缘102与由液态冷却剂通路25中的液态冷却剂冷却的马达壳体的一部分接触(注意:在图1中凸缘102离冷却剂通路25很近)，以便有助于从安装凸缘到马达壳体的所述部分的热传递。在热屏蔽100与马达壳体20之间还存在空气间隙。来自环形76的空气对该死点空气间隙增压。所有这些特征有助于从马达壳体经由热屏蔽到在HP压缩机中被压缩的空气的热传递的最小化。
[0026]本公开尤其地涉及改善从马达定子22和转子24的热传递的多个特征，以便控制这些部件的温度。这些特征中的一个特征是马达壳体中的液态冷却剂通路25的构造。参考图1，马达壳体20限定:入口 27，其进入冷却剂通路25 ;和出口 29，液态冷却剂在从入口27并沿着冷却剂通路25进入出口 29之后通过所述出口 29离开马达壳体。入口 27接近高压压缩机侧，并且出口接近低压压缩机侧。如图1所示并且如以下结合图2至4进一步描述地，冷却剂通路25沿着大体上与通路中的液态冷却流动的方向垂直的平面具有大体上C形的横截面。大体上C形的通路增大马达壳体与液态冷却剂接触的表面积，并从而增强从壳体进入冷却剂的热传递。从图1还应指出的是，由于HP压缩机具有比LP压缩机高的热负载，所以通路横截面的尺寸在通路的接近HP压缩机的部分中相对于通路的接近LP压缩机的尺寸较大。
[0027]参考图2，在立体视图中示出了用于铸造马达壳体20的冷却剂芯125。由于通路25冷却剂芯125的正像的负像，所以示出冷却剂芯125是描绘冷却剂通路25的构造的有用方式。重力浇注砂型铸造过程能够用于铸造马达壳体20。有利地，马达壳体能够由铝合金形成。冷却剂芯125由压实的砂制成，并且在金属固化并冷却之后容易地解体并从铸造马达壳体去除。铸造马达壳体中的冷却剂通路25包括具有芯125的形状的空腔。
[0028]如图2至4最清楚地看到地，冷却剂芯125产生具有多个轴向隔开的盘旋通道的冷却剂通路。也就是说，冷却剂通路25不是绕马达壳体盘绕的简单的螺旋通道。相反地，冷却剂通路分成两组盘旋通道，所述两组盘旋通道中的每组盘旋通道绕马达壳体轴线通过一系列流动方向的反转路由液态冷却剂。因此，芯125限定用于形成冷却剂通路的入口 27的入口部分127，并且入口部分与盘旋部分130R和130L连接。通过入口 27进入的冷却剂分成两部分，一个部分流过右手盘旋(由盘旋部分130R表示)，并且另一部分流过左手盘旋(由盘旋部分130L表示)。参考图2-4，示出了箭头，以指示由冷却剂芯的正像表示的沿着冷却剂通路的液态冷却剂流动的方向。冷却剂部分通过由出口部分129表示的出口返回和离开。
[0029]另外，冷却剂通路至少限定一个旁通通路，并且在图示的实施例中，有在冷却剂芯中由拉杆132和134表示的两个这样的旁通通路。除了入口和出口部分127、129之外在冷却剂芯125的顶部有第一组拉杆132，并且沿着芯的底部有第二组拉杆134。拉杆132和134连接在冷却剂芯125的相邻盘旋部分130之间，并用于稳定盘旋部分。另外，拉杆132共同地限定铸造马达壳体中的冷却剂旁通通路，并且同样地，拉杆134共同地限定第二旁通通路。旁通通路中的每个旁通通路与盘旋通道相交，并且以非盘旋的方式延伸，以便为在入口与出口之间流动的冷却剂提供选择性流动路径。在顶部的由拉杆132形成的旁通通路的特定优点在于，在通路的用液态冷却的填充期间，帮助从冷却剂通路25放出空气。
[0030]参考图1，为有助于离开马达定子22的热传递而包括另一特征是设置在定子22与马达壳体20之间的导热材料140，使得导热材料与定子和马达壳体接触。例如，导热材料140能够是导热环氧树脂等。导热材料140用作从定子22到马达壳体20的导热路径，其继而由流过冷却剂通路25的冷却剂而冷却。
[0031]尽管已参考电马达驱动的二级串联压缩机描述了本发明，但本发明还可适用于诸如单级压缩机的其他电马达驱动的压缩机。在所附的权利要求中，对“第一压缩机轮”的参考应被理解为适用于二级串联压缩机的HP压缩机轮(在“第二压缩机轮”是LP压缩机轮的情况下)，或适用于单级压缩机中的压缩机轮。
[0032]在此陈述的发明涉及的领域的技术人员将想到这些发明的许多变型及其他实施例，以具有在前述说明和相关附图中介绍的教导的益处。因此，应理解的是，本发明不限于所公开的特定的实施例，并且其他的实施例应被包括在所附权利要求的范围内。尽管在此采用了特定的术语，但它们仅在一般和描述的意义上使用，并且不用于限制的目的。
【主权项】
1.一种电马达驱动压缩机，包括: 壳体组件，其包括马达壳体和安装至所述马达壳体的一端的第一压缩机壳体，所述马达壳体包含马达定子和具有轴的马达转子，所述马达壳体限定由所述马达转子和所述轴所穿过的孔； 所述第一压缩机壳体包含第一离心压缩机轮，所述第一离心压缩机轮安装在所述轴的一端上以随之一起旋转，所述第一压缩机壳体还限定第一压缩机流动路径，所述第一压缩机流动路径包括:第一空气入口，其将空气引导到所述第一压缩机轮中；和第一涡壳，其收集已穿过所述第一压缩机轮并被所述第一压缩机轮压缩的压缩空气；并且 所述马达壳体在其内限定盘旋液态冷却剂通路，所述冷却剂通路限定分别接近所述马达壳体的相对端而定位的入口和出口，所述冷却剂通路限定多个轴向间隔开的盘旋通道，所述多个轴向间隔开的盘旋通道布置成用于液态冷却剂从所述入口、然后依次通过所述盘旋通道中的每个、并最终从所述出口出来的串联流动。2.根据权利要求1所述的电马达驱动压缩机，所述冷却剂通路还限定至少第一旁通通路，所述第一旁通通道与所述盘旋通道相交，并以非盘旋的方式延伸，以便与所述盘旋通道互连，并提供选择性流动路径以用于从所述入口到所述出口的液态冷却剂中的某些。3.根据权利要求2所述的电马达驱动压缩机，其中，所述冷却剂通路还限定第二旁通通路，所述第二旁通通路与所述盘旋通道相交，并以非盘旋的方式延伸，以便与所述盘旋通道互连，所述第一与第二旁通通路彼此周向地间隔开。4.根据权利要求1所述的电马达驱动压缩机，还包括安装至所述马达壳体的相对端的第二压缩机壳体和第二离心压缩机轮，所述第二离心压缩机轮包含在所述第二压缩机壳体中并附连至所述轴的相对端，所述第二压缩机壳体限定第二压缩机流动路径，所述第二压缩机流动路径包括:第二空气入口，其将空气引导到所述第二压缩机轮中；和第二涡壳，其收集已穿过并被所述第二压缩机轮压缩的压缩空气，并且还包括将所述第二涡壳连接至所述第一空气入口的级间管道，使得由所述第二压缩机轮压缩的空气由所述级间管道从所述第二涡壳引导到所述第一空气入口中，并被所述第一压缩机轮进一步压缩和输送到所述第一涡壳中，所述第二压缩机轮因而组成低压压缩机轮，并且所述第一压缩机轮组成高压压缩机轮。5.根据权利要求4所述的电马达驱动压缩机，其中，所述冷却剂通路的所述入口接近所述高压压缩机轮，并且所述冷却剂通路的所述出口接近所述低压压缩机轮。6.根据权利要求4所述的电马达驱动压缩机，其中，接近所述高压压缩机轮的所述盘旋通道具有比接近所述低压压缩机轮的所述盘旋通道大的横截面积。7.根据权利要求4所述的电马达驱动压缩机，还包括设置在所述马达壳体与所述第一压缩机壳体之间的热屏蔽，其中，所述热屏蔽限定被接收在所述马达壳体与所述第一压缩机壳体之间的安装凸缘，所述安装凸缘与由所述冷却剂通路冷却的所述马达壳体的一部分接触，以便有助于从所述安装凸缘到所述马达壳体的所述部分的热传递。8.根据权利要求1所述的电马达驱动压缩机，还包括设置在所述马达定子与所述马达壳体之间的导热材料，使得所述导热材料与所述马达定子和所述马达壳体二者接触，并用作从所述马达定子到所述马达壳体的导热路径。9.根据权利要求8所述的电马达驱动压缩机，其中，所述导热材料是导热环氧树脂。
【专利摘要】电马达驱动压缩机包括：马达，其在马达壳体中具有转子和定子；低压压缩机，其安装至马达壳体的一端；和高压压缩机，其安装至马达壳体的另一端，压缩机形成二级压缩机。马达壳体限定具有多个轴向间隔开的盘旋通道的盘旋液态冷却剂通路，所述多个轴向间隔开的盘旋通道布置成用于液态冷却剂从通路入口、然后依次通过盘旋通道中的每个盘旋通道、并最终从出口出来的串联流动。冷却剂通路还至少限定第一旁通通路，所述第一旁通通路与盘旋通道相交，并以非盘旋的方式延伸，以便与盘旋通道互连，并为液态冷却剂提供选择性流动路径。
【IPC分类】F04D17/12, F04D25/06, F04D29/42, F04D17/10, F04D29/58
【公开号】CN105041685
【申请号】CN201510207217
【发明人】G.F.汤普森, P.贝列塞维奇, M.圭德里, J.梅森, R.约翰森, J.森塔
【申请人】霍尼韦尔国际公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月28日
【公告号】EP2940835A1, US20150308456