静压轴承供气系统、制冷设备的制作方法

本申请涉及家电技术领域，例如涉及一种静压轴承供气系统、制冷设备。

背景技术：

目前，离心压缩机必须使用轴承来支撑转轴，滚珠轴承，摩擦损失大发热严重，无法实现高转速，磁浮轴承电子式结构非常复杂，制造成本高，静压轴承因使用冷媒来代替润滑油，摩擦损失小可达到高速，另外机械结构简单，制造成本低。此类静压轴承供气冷媒作为润滑剂的情况，根据状态可分为液态冷媒、气液两态冷媒、气态冷媒三种供气方式，冷媒通过在轴承上设置的小孔，在轴承与转轴的间隙中以螺旋形流动并以冷媒压力来支撑转轴。现阶段通常给静压轴承供气液两态冷媒，轴承流体模压力小，支撑力低，导致无法充分支撑转轴的问题出现。而且当液态冷媒供给静压轴承的时候，会因为冷媒气化压力突然上升，导致转轴与轴承相撞产生轴承破损的问题。同样，使用气液两态冷媒作为润滑剂，因液态冷媒粘性较大，也会有摩擦损失较大的缺点。因此现阶段多使用泵加压以及加热罐将液态冷媒转换为气态冷媒。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

使用泵以及加热罐等，结构复杂，同时制造成本升高。

技术实现要素：

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种静压轴承供气系统、制冷设备，以解决现阶段结构复杂，同时制造成本升高的技术问题。

在一些实施例中，所述静压轴承供气系统包括：压缩机，具有冷媒出口和静压轴承；供气管，连通冷媒出口和静压轴承的进气口，并设有增压装置；冷媒出口排出的冷媒进入供气管经过增压装置进入静压轴承的进气口。

在一些实施例中，所述制冷设备包括：上述实施例任一项的静压轴承供气系统。

本公开实施例提供的一种静压轴承供气系统、制冷设备，可以实现以下技术效果：

在压缩机运行稳定前，从压缩机的冷媒出口排出气液两态的冷媒，经过增压装置的增压提升冷媒的压力，然后直接供给静压轴承，可支撑静压轴承内的转轴，在压缩机运行稳定后，从压缩机的冷媒出口排出单气态的冷媒，增压装置可停止加压，将由冷媒出口排出的冷媒过滤后直接供给静压轴承，由于冷媒出口排出的冷媒压力较高且为单气态，因此不需要加热气化可直接用于支撑静压轴承内的转轴，去除加热罐的加热气化环节，简化结构，降低制造成本，并且减少加热气化环节以及冷媒增压的时间，可降低能耗，更加节能环保。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的静压轴承供气系统的一个结构示意图；

图2是本公开实施例提供的静压轴承供气系统的另一个结构示意图；

图3是本公开实施例提供的静压轴承供气系统的另一个结构示意图。

附图标记：

100、压缩机；101、冷媒出口；102、静压轴承；200、供气管；201、流量调节阀；202、旁通管；300、过滤器；400、冷媒加热器；401、止回阀；500、增压装置；600、冷凝器；601、冷媒管；602、电磁阀。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例提供了一种静压轴承供气系统。

图1示出了本公开实施例提供的静压轴承供气系统的一个结构。

在一些实施例中，静压轴承102供气系统包括：压缩机100，具有冷媒出口101和静压轴承102；供气管200，连通冷媒出口101和静压轴承102的进气口，并设有冷媒加热器400；冷媒出口101排出的冷媒进入供气管200经过冷媒加热器400进入静压轴承102的进气口。

采用该可选实施例，在压缩机100运行稳定前，从压缩机100的冷媒出口101排出气液两态的冷媒，经过冷媒加热器400的加热将其中的液态冷媒气化并提升压力，然后直接供给静压轴承102，在压缩机100运行稳定后，从压缩机100的冷媒出口101排出单气态的冷媒，冷媒加热器400可停止加热，将由冷媒出口101排出的冷媒直接供给静压轴承102，由于冷媒出口101排出的冷媒压力较高且为单气态，因此不需要增压，可直接用于支撑静压轴承102内的转轴，去除泵加压的环节，简化结构，降低制造成本，并且减少加压环节以及加热气化的时间，可降低能耗，更加节能环保。

可选地，冷媒加热器400为本领域常用的用于将未气化的液态冷媒进行加热使其气化的装置。

可选地，冷媒加热器400为加热罐，加热罐具有电加热功能。采用该可选实施例，通过加热可将液态冷媒气化，并且罐可均衡压力，使压力更平稳。

可选地，冷媒加热器400的进气口设有止回阀401。采用该可选实施例，在冷媒加热器400工作时，部分冷媒会在冷媒加热器400内蒸发气化，导致冷媒加热器400内的气压增高，通过在冷媒加热器400的进气口处设置止回阀401，可以防止冷媒逆流，造成对静压轴承102供气不稳定的情况。

可选地，冷媒加热器400的进气口设有止回阀401是指止回阀401直接设置在冷媒加热器400的进气口内或者设置在与冷媒加热器400进气口连接的管上且距离冷媒加热器400较近的位置。

冷媒可选地，流量调节阀201安装在冷媒加热器400的出气口与静压轴承102的进气口之间。采用该可选实施例，由于冷媒加热器400内液体冷媒气化会导致压力的变化，将流量调节阀201安装在冷媒加热器400的出气口与静压轴承102的进气口之间可对压力对经过的冷媒流量进行调节，对静压轴承102的供气更稳定。

可选地，还包括：过滤器300，连通于供气管200上，被配置为对经过供气管200的冷媒进行过滤。采用该可选实施例，对冷媒中的杂质进行过滤，防止堵塞静压轴承102内的供气孔等较窄的部分，影响静压轴承102的稳定性。

可选地，过滤器300设置于冷媒出口101与冷媒加热器400的进气口之间。采用该可选实施例，在冷媒进入冷媒加热器400等部件之前先对冷媒进行过滤，去除冷媒内的杂质，防止冷媒内的杂质对冷媒加热器400等部件造成影响，提高供气的稳定性。

可选地，过滤器300设置于冷媒出口101与冷媒加热器400的进气口之间的供气管200上的任一位置，并连通在供气管200上。采用该可选实施例，可根据安装空间合理的选择过滤器300的安装位置，便于空间排布。

可选地，还包括：旁通管202，与冷媒加热器400并联在供气管200上。采用该可选实施例，使冷媒可以不经过冷媒加热器400直接进入静压轴承102内，便于在压缩机100工作稳定后，不启用冷媒加热器400的情况下冷媒经过旁通管202之直接进入静压轴承102，稳定的对静压轴承102供气。

可选地，旁通管202与冷媒加热器400并联在供气管200上是指，供气管200路经过旁通管202与冷媒加热器400处时分为两路，一路经过旁通管202，另一路经过冷媒加热器400，两路在分别经过旁通管202和冷媒加热器400后再汇合在一起。

可选地，旁通管202与冷媒加热器400通过三通阀并联在供气管200上，其中三通阀包括：一个进气口，与供气管200连通；两个出气口，其中一个与旁通管202连通，另一个与冷媒加热器400的进气口连通。采用该可选实施例，通过三通阀控制冷媒的流向，在压缩机100刚启动时可使三通阀连通供气管200与冷媒加热器400的进气口，使冷媒经过冷媒加热器400的解热气化后进入静压轴承102，提高供气压力，使静压轴承102能够稳定运行，压缩机100启动一段时间后压缩机100的运行稳定，这时压缩机100的冷媒出口101排出的冷媒为单气态且压力较高，此时使三通阀连通供气管200路与旁通管202，冷媒直接进入静压轴承102，支撑静压轴承102内的转轴，提高静压轴承102在各个阶段运行的稳定性。

可选地，三通阀的通路由控制器进行控制，控制器可在压缩机100启动后的预设时间内控制三通阀将供气管200与冷媒加热器400的进气口连通，预设时间后控制三通阀将供气管200路与旁通管202连通。其中控制器采用本领域的常规控制器。

图2示出了本公开实施例提供的静压轴承供气系统的另一个结构。

在一些实施例中，静压轴承102供气系统包括：压缩机100，具有冷媒出口101和静压轴承102；供气管200，连通冷媒出口101和静压轴承102的进气口，并设有增压装置500；冷媒出口101排出的冷媒进入供气管200经过增压装置500进入静压轴承102的进气口。

采用该可选实施例，在压缩机100运行稳定前，从压缩机100的冷媒出口101排出气液两态的冷媒，经过增压装置500的增压提升冷媒的压力，然后直接供给静压轴承102，可支撑静压轴承102内的转轴，在压缩机100运行稳定后，从压缩机100的冷媒出口101排出单气态的冷媒，增压装置500可停止加压，将由冷媒出口101排出的冷媒过滤后直接供给静压轴承102，由于冷媒出口101排出的冷媒压力较高且为单气态，因此不需要加热气化可直接用于支撑静压轴承102内的转轴，去除加热罐的加热气化环节，简化结构，降低制造成本，并且减少加热气化环节以及冷媒增压的时间，可降低能耗，更加节能环保。

可选地，增压装置500为增压泵。采用该可选实施例，利用现有技术成熟的增压泵对经过供气管200的冷媒进行增压，增加冷媒的压力，运行稳定，且成本交底。

可选地，增压装置500为超小型压缩机。采用该可选实施例，利用超小型压缩机的优良特性，提高对静压轴承102供气的冷媒进行增压的稳定性；其中超小型压缩机具有如下特性：运行平稳、超小型压缩机中，对于某一个工作腔而言，气体工质的吸入、压缩和排除是在偏心轮轴转动两周内完成的，但是由于滚动活塞和滑板组成左右两侧的工作腔，吸气、压缩及排气过程是同时进行的，那么对于整个超小型压缩机而言，偏心轮轴每转中仍完成一个有效的工作循环，可以使得运行平稳；效率较高、超小型压缩机中，吸气、压缩及排气过程是在滑板两边的工作腔中同时进行，不需要吸气阀门，也不需要额外的吸排气消声器，降低了吸排气过程中的流动阻力损失，其指示效率一般比往复式活塞压缩机100高30％-40％；结构紧凑、超小型压缩机是由圆筒形气缸和作回转运动的滚动活塞相互配合而直接进行旋转压缩，不需要将旋转运动转化为往复运动的运动转换机构，其零部件少，尤其是易损件少，结构简单，体积小，重量轻，比一般往复活塞压缩机100的零件少1/3，体积小40％-50％，重量约轻一半；无刷电机驱动、超小型压缩机由直流无刷电机作为原动机，无刷直流电机具有响应快速、较大的启动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，易于实现超小型压缩机的变转速变频控制，并且可以使用电池、车载电源、民用电网、太阳能等供电，增强了系统的适应性。

可选地，过滤器300设置于冷媒出口101与增压装置500的进气口之间。采用该可选实施例，在冷媒进入增压装置500等部件之前先对冷媒进行过滤，去除冷媒内的杂质，防止冷媒内的杂质对增压装置500等部件造成影响，提高供气的稳定性。

可选地，过滤器300设置于冷媒出口101与增压装置500的进气口之间的供气管200上的任一位置，并连通在供气管200上。采用该可选实施例，可根据安装空间合理的选择过滤器300的安装位置，便于空间排布。

可选地，增压装置500的进气口和/或出气口设有流量调节阀201，被配置为调节经过增压装置500的冷媒的流量。采用该可选实施例，对经过增压装置500的冷媒的流量进行调节，防止冷媒经过增压装置500后压力不稳定，造成对静压轴承102的供气不稳定。

可选地，增压装置500的进气口和/或出气口为增压装置500的进气口和增压装置500的出气口中的一个或两个，即可以是增压装置500的进气口，也可以是增压装置500的出气口，还可以是增压装置500的进气口和增压装置500的出气口。

可选地，还包括：旁通管202，与增压装置500并联在供气管200上。采用该可选实施例，使冷媒可以不经过增压装置500直接进入静压轴承102内，便于在压缩机100工作稳定后，不启用增压装置500的情况下冷媒经过旁通管202进入静压轴承102，稳定的对静压轴承102供气。

可选地，旁通管202与增压装置500并联在供气管200上是指，供气管200路经过旁通管202与增压装置500处时分为两路，一路经过旁通管202，另一路经过增压装置500，两路在分别经过旁通管202和增压装置500后再汇合在一起。

可选地，旁通管202、供气管200以及冷媒管601为普通冷媒管路，可与采用相同结构。

可选地，旁通管202与增压装置500通过三通阀并联在供气管200上，其中三通阀包括：一个进气口，与供气管200连通；两个出气口，其中一个与旁通管202连通，另一个与增压装置500的进气口连通。采用该可选实施例，通过三通阀控制冷媒的流向，在压缩机100刚启动时可使三通阀连通供气管200与增压装置500的进气口，使冷媒经过增压装置500的加压后进入静压轴承102，提高供气压力，使静压轴承102能够稳定运行，压缩机100启动一段时间后压缩机100的运行稳定，这时压缩机100的冷媒出口101排出的冷媒为单气态且压力较高，此时使三通阀连通供气管200路与旁通管202，冷媒直接进入静压轴承102，支撑静压轴承102内的转轴，提高静压轴承102在各个阶段运行的稳定性。

可选地，三通阀的通路由控制器进行控制，控制器可在压缩机100启动后的预设时间内控制三通阀将供气管200与增压装置500的进气口连通，预设时间后控制三通阀将供气管200路与旁通管202连通。其中控制器采用本领域的常规控制器。

可选地，旁通管202上设有流量调节阀201，被配置为调节经过旁通管202的冷媒的流量。采用该可选实施例，通过流量调节阀201控制经过旁通管202进入静压轴承102的冷媒量，便于对静压轴承102进行稳定供气。

可选地，旁通管202和增压装置500所在的支路上均设有流量调节阀201，被配置为调节经过增压装置500以及经过旁通管202的冷媒的流量。采用该可选实施例，对经过增压装置500和经过旁通管202的冷媒流量均进行调节，精确的控制最终进入到静压轴承102的冷媒量，使静压轴承102的运行更稳定。

可选地，增压装置500所在的支路为旁通管202与增压装置500并联结构中冷媒不经过旁通管202的部分管路。例如增压装置500的进气口和出气口均通过一定长度的管路与旁通管202并联在供气管200上，则增压装置500所在的支路包括增压装置500以及其进气口和出气口的一定长度的管路。

可选地，所述旁通管202上设有冷媒加热装置400。采用该可选实施例，可对通过旁通管202的冷媒进行加热，使其气化，更稳定的给静压轴承102供气。

可选地，旁通管202上设有冷媒加热装置400，且还包括第二旁通管，第二旁通管与旁通管202和增压装置500并联在供气管200上。采用该可选实施例，使冷媒可以不经过增压装置500和旁通管202直接进入静压轴承102的进气口，供气更稳定。

图3示出了本公开实施例提供的静压轴承供气系统的另一个结构。

在一些实施例中，静压轴承102供气系统包括：压缩机100，具有冷媒出口101和静压轴承102；供气管200，连通冷媒出口101和静压轴承102的进气口，并设有过滤器300；冷媒出口101排出的冷媒进入供气管200经过过滤器300进入静压轴承102的进气口。

采用该可选实施例，压缩机100运行稳定前的短暂时间，直接将从压缩机100的冷媒出口101排出气液两态的冷媒过滤去除杂质后供给静压轴承102，支撑静压轴承102内的转轴，压缩机100运行稳定后，从压缩机100的冷媒出口101排出单气态的冷媒，将由冷媒出口101排出的冷媒过滤去除杂质后直接供给静压轴承102，由于冷媒出口101排出的冷媒压力较高且为单气态，因此不需要增压可直接用于支撑静压轴承102内的转轴，去除泵和加热罐的使用，简化结构，降低制造成本，并且去除泵加压环节和加热气化环节，可降低能耗，更加节能环保。

可选地，还包括：流量调节阀201，连通于供气管200上，被配置为调节经过供气管200的冷媒的流量。采用该可选实施例，调节经过供气管200的冷媒的流量，保持冷媒的流量的稳定，进而提高对静压轴承102供气的稳定性。

可选地，流量调节阀201为调速阀，调速阀由定差减压阀和节流阀串联形成。采用该可选实施例，调速阀可保持无论供气管200的压力如何变化，始终保持恒定的通过的冷媒的流量不变，提高对静压轴承102供气的稳定性。

可选地，调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而成。节流阀前、后的压力分别引到减压阀阀芯右、左两端，当负载压力增大，于是作用在减压阀芯左端的液压力增大，阀芯右移，减压口加大，压降减小，使也增大，从而使节流阀的压差保持不变；反之亦然。这样就使调速阀的流量恒定不变。在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变。

可选地，流量调节阀201安装在过滤器300与静压轴承102的进气口之间。采用该可选实施例，使冷媒先由过滤器300进行过滤后再进入流量调节阀201内，避免冷媒内的杂质对堵塞流量调节阀201，造成流量调节阀201损坏，进而影响对静压轴承102供气的稳定性。

可选地，流量调节阀201设置于过滤器300与静压轴承102的进气口之间的供气管200上的任一位置。采用该可选实施例，可根据安装空间合理的选择流量调节阀201的安装位置，便于空间排布。

可选地，静压轴承102的出气口与压缩机100的进气口连通。采用该可选实施例，将由静压轴承102排出的冷媒直接通入压缩机100的进气口内，一方面可利用压缩机100进气口产生的负压增加静压轴承102的进气压力，另一方面简化冷媒管路，降低成本。

可选地，静压轴承102的出气口通过管路直接连接到压缩机100的进气口内。采用该可选实施例，简化管路，使整体结构更简单。

可选地，还包括：冷凝器600，其进气口通过冷媒管601与冷媒出口101连通；供气管200与冷媒管601连通。采用该可选实施例，可在压缩机100的冷媒出口101与冷凝器600的进气口中间的任一点将冷媒输入供气管200内，简化管路结构，提升通过供气管200进入静压轴承102进气口的压力。

可选地，冷媒管601上设有连接口供气管200直接与连接口连通。采用该可选实施例，直接将供气管200连接到冷媒管601上，结构简单。

可选地，冷凝器600的进气口与冷媒管601连接处设有电磁阀602。采用该可选实施例，可通过电磁阀602关闭冷媒进入冷凝器600的通道，在压缩机100刚启动尚未稳定前，优先使冷媒进入供气管200给静压轴承102供气，提高供气压力，使静压轴承102在压缩机100刚启动的阶段运行更加稳定。

可选地，冷媒出口101分为两部分或多部分，其中一部分与供气管200连通。采用该可选实施例，直接将冷媒的出口分为两部分或多个部分，在连接供气管200时更加方便并且方便供气管200的拆卸维修。

可选地，冷媒出口101分为两部分，其中一部分与供气管200连通，另一部分通过冷媒管601与冷凝器600的进气口连通。采用该可选实施例，对冷媒出口101部位分流，结构简单并且稳定。

可选地，冷媒出口101与三通管的一个口连通，被配置为将冷媒出口101分为两部分，其中一部分与供气管200连通。采用该可选实施例，采用三通管及对冷媒出口101排出的冷媒进行分流，结构更稳定可靠。

可选地，冷媒出口101分为三部分，其中一部分与供气管200连通，另一部分通过冷媒管601与冷凝器600的进气口连通，余下一部分可通过其他冷媒管601对其他的冷凝器600的进气口供气。采用该可选实施例，在一个压缩机100给两个冷凝器600供气时供气管200路的连接更加方便。

可选地，冷媒出口101与分气阀的进气口连通，分气阀具两个或多个出气口将冷媒出口101分为两部分或多部分。采用该可选实施例，直接通过分气阀对冷媒出口101排出的冷媒进行分配，便于调节进入供气管200的冷媒量，使冷媒对静压轴承102的供气更稳定，且便于调节。

可选地，分气阀本领域常用的一种对气流水流等进行分路的阀体。

可选地，还包括，旁通管202，并联在供气管200上，且设有冷媒加热装置400或者增压装置500。采用该可选实施例，通过冷媒加热装置400对冷媒加热气化提高压力，或者通过增压装置500对冷媒进行加压，进而给静压轴承102提供高压冷媒，提高静压轴承102运行的稳定性。

可选地，还包括，旁通管202和第二旁通管，均并联在供气管200上，且第二旁通管与旁通管202中的一个设有冷媒加热装置400另一个上设有增压装置500并联在供气管200上。采用该可选实施例，使冷媒可以有三条进入静压轴承102的通路，根据情况选择经过增压装置500、旁通管202和供气管200中的一个或一个以上给静压轴承102进行供气，供气更稳定。

本公开实施例还公开了一种制冷设备。

在一些实施例中，制冷设备包括：上述实施例任一项的静压轴承供气系统。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本申请的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。