液体可以是水。 该液体进入、通过冷却塔并从冷却塔返回，该液体与热的、压缩的系统制冷剂在热交换关系 中被加热后离开冷凝器，该热的、压缩的系统制冷剂以气体状态从压缩机被导出进入冷凝 器。
[0021] 冷凝器内发生的热交换过程使输送到其中的相对热的、压缩的制冷剂气体冷凝并 在冷凝器底部积聚成为相对冷得多的液体。冷凝的制冷剂然后从冷凝器被导出至膨胀设 备，例如，计量设备。制冷剂经过该计量设备并由膨胀过程减压和冷却。然后冷却的制冷剂 主要以液体形式被输送进入蒸发器。
[0022] 进入并通过蒸发器的制冷剂经历与诸如水等介质的热交换关系，该介质通过其自 身的入口进入蒸发器并通过其自身的出口离开蒸发器。在对流过蒸发器的介质进行冷却并 因而被加热的过程中，制冷剂蒸发并作为相对低压但仍然温暖的气体通过管道被导回压缩 机。然后该制冷剂在持续和重复的过程中再次被压缩机压缩并被加热。
[0023] 图IA示出了制冷机的压缩机10的实施方式的示意图。压缩机10包括壳体12,在 壳体12中布置有制冷机驱动马达14。叶轮16和17被布置在蜗壳壳体18内，并且与驱动 马达14的转子20 -起被安装在轴22上旋转。轴22转而被安装在轴承组件24和另一个 压力渗氮不锈钢混合轴承34中旋转，上述轴承组件24包括一个或多个压力渗氮不锈钢混 合轴承。应当指出，虽然所示实施方式是离心式制冷机的一个优选实施方式，由非离心式压 缩机驱动的制冷机也属于本申请范围。在这种情况下，安装在轴22上的压缩元件可能是旋 转式螺杆压缩机的转子（在这种情况下，制冷机将是一个螺杆式制冷机）。
[0024] 对于直驱制冷机，其驱动马达14的转子20被直接安装于轴22,在该轴22上装有 压缩机的叶轮。压缩机10的驱动马达14在结构上被加强，并可以是由变速驱动器38驱动 的感应马达。也可以考虑其它种类的变速马达。
[0025] 通过使用驱动器38,当制冷机系统上的负荷不需要压缩机在对制冷机容量有增加 需求时以最大容量和较高速度进行操作时，制冷机和制冷机的压缩机10能够以较低的速 度运行。当制冷机上的负荷不高或不在其最大值时，通过以较低速度运行压缩机10及其叶 轮，可以提供足够的制冷效果以一种节约能源的方式对较低的热负荷进行冷却，从运行成 本的角度来看使制冷机更经济并且与不能进行这样负荷匹配的制冷机相比，使制冷机的运 行效率极高。此外，压缩机10可以采用入口导叶，配合马达14的控制速度，允许对制冷机的 容量进行非常精确的控制，从而使得制冷机的输出密切地并响应地与系统负荷相匹配，同 时使用尽可能少的能量，同时不再需要为特定制冷机应用而优化的专门设计的驱动齿轮、 不再需要相对更特殊的和更昂贵的变速驱动器和/或马达、或者不再需要油系统来提供轴 承和/或齿轮系的润滑。
[0026] 压缩机10可以是两级压缩机。两级的命名表明在制冷机的压缩机10内的气体压 缩有两个不同的阶段。这种两级压缩通过将系统制冷剂传到、经过并穿过第一级叶轮16来 对该系统制冷剂进行第一次增压、然后将该一次压缩的气体传递到、经过并穿过第二级叶 轮17来对该制冷剂进行第二次增压来实现。虽然在优选实施方式中压缩机10是两级压缩 机，但是应当理解，本发明不仅适用于两级压缩机/制冷机，也适用于单级和其它多级制冷 机。
[0027] 所述轴22被支撑以在轴承组件24中旋转，轴承组件24包括第一和第二压力渗氮 不锈钢混合轴承26和28并承载有由压缩机10操作通过轴22施加的轴向载荷和大部分径 向载荷。压力渗氮不锈钢混合轴承34是具有滚动体36的轴向浮动的、单角接触的轴承，承 担了径向载荷的相对小的一部分和轴向载荷的一部分。压力渗氮不锈钢混合轴承34在与 主轴向载荷的轴向方向相反的方向上被预先装入，以尽量减少承载了大部分轴向载荷的第 二压力渗氮不锈钢混合轴承28上的净轴向载荷。
[0028] 该轴承组件24被布置在轴22长度大约一半的位置处，压力渗氮不锈钢混合轴承 26和28是背靠背的、预装的角接触滚动轴承。图IB示出图IA中由圆所指定部分的放大视 图。压力渗氮不锈钢混合轴承26, 28的滚动体30和32以及压力渗氮不锈钢混合轴承34 的滚动体优选为滚珠而不是滚轴，以便减小轴承的成本。可选地，压力渗氮不锈钢混合轴承 26和28可以以面对面的方式取向。如图IB所示，压力渗氮不锈钢混合轴承26和28的套 圈取向相反，以便承担通过轴22施加的轴向载荷而无论该轴向载荷的方向如何。压力渗氮 不锈钢混合轴承26和28承载通过轴22施加的大部分径向载荷。
[0029] 叶轮16和17被安装在轴承组件24 -侧的轴22上，并且驱动马达转子20被安装 在轴承组件24另一侧上。轴承组件24沿轴22被设置成轴承组件24 -侧上的轴22和叶轮 16,17的重量与轴承组件24另一侧上的轴22和马达转子20的重量相平衡。叶轮16,17及 其安装所在的一部分轴22可以是悬臂式的，并且因此在驱动轴22的远端42不受支承。驱 动轴22的其它部分和另一远端44被径向支承并在压力渗氮不锈钢混合轴承34中被承载。 需要注意的是，在单个压力渗氮不锈钢混合轴承或单个轴承组件中安装轴22是可行的。
[0030] 轴承组件24的压力渗氮不锈钢混合轴承26, 28是相对大口径的轴承。它们位于 驱动马达转子20与叶轮16和17之间的位置允许轴22的直径大，连同由此产生的轴承径 向刚度可以通过提高临界速度来增强压缩机操作，以便临界速度高于轴在运作中可能遇到 的速度。这样，避免了临界速度。
[0031] 通常，相比于用油润滑的轴承，当轴承由制冷剂（即无油）进行润滑时，润滑的质 量可以被描述为"不良"。这种不良的润滑条件导致摩擦损耗增加，增加的摩擦损耗会损害 压缩机和整体制冷机效率。
[0032] 标准钢混合轴承能够在无油的情况下由制冷剂进行润滑。然而，本领域技术人员 可以理解，因为在缺油条件（即制冷剂润滑）下，标准钢混合轴承由于轴承的"不良"润滑 而磨损很快，油仍是标准钢混合轴承优选的润滑剂。例如，对制冷机应用中的轴承的4000 小时的使用寿命被认为是属于"快速故障率"的范围。
[0033] 标准钢混合轴承在制冷剂润滑条件（即无油条件）下快速故障率的原因已经被发 现。标准钢混合轴承的标准钢材料的杂质含量高、晶粒尺寸太大以致于在无油条件下对轴 承进行物理磨损，以及钢材中的夹杂物多。夹杂物可以包括但不限于硫化物、氧化铝、硅酸 盐和球状氧化夹杂物中的一个或多个。在传统钢混合轴承中所使用材料中的这些性质对与 制冷剂的化学反应以及钢材料的物理性退化有贡献。因此发现，当上述材料用于使用制冷 剂润滑（即无油）的制冷机应用中的压缩机的混合轴承中时，钢材中的晶粒尺寸、杂质含量 以及夹杂物充起到应力集中的作用。
[0034] 然而，本申请描述的轴承中所使用的压力渗氮不锈钢材料的氮浓度大于0. 3%、碳 浓度在〇. 10-0. 60%之间、铬浓度在10-18%之间。
[0035] 此外，例如，在一个实施方式中，压力渗氮不锈钢材料的ASTM E112晶粒尺寸号为 10。在一个实施方式中，压力渗氮不锈钢材料的ASTM E112晶粒尺寸号范围为大于或者等 于10。在一个实施方式中，压力渗氮不锈钢材料的ASTM E112晶粒尺寸号范围为大于10。 应注意，ASTM E112晶粒尺寸是根据本领域公知的用于确定平均晶粒尺寸的ASTM E112标 准试验来确定的。
[0036] 应注意的是，ASTM E112晶粒尺寸号的值越大表示在该材料中实际晶粒尺寸越小。 相比之下，传统的轴承钢材料的ASTM E112晶粒尺寸号的范围通常为6至8。因此，混合轴 承中使用的传统钢的晶粒尺寸大得多。用压力渗氮不锈钢实现的细化晶粒结构使得压力渗 氮不锈钢混合轴承在