[发明专利]电动机转子和气隙冷却

说明书

发明背景

本发明一般涉及压缩制冷系统，并且更详细而言，涉及具有改进电动机冷却的压缩制冷系统。

在压缩系统中，提供电动机以驱动压缩机机构。所需电动机的尺寸和类型取决于若干因素，包括压缩机的容量和压缩系统的操作环境。在不牺牲压缩系统能量效率的情况下提供充分的电动机冷却仍然具有挑战性，特别是在大容量系统中。离心式压缩机常常用于制冷系统中。离心式压缩机通常由电动电动机驱动，所述电动电动机通常包括在装纳电动机和压缩机的外壳中。因此，必须使用冷却介质(例如像来自主要制冷剂循环的制冷剂)来冷却电动机。

在已知的电动机冷却方法中，液态制冷剂源自冷凝器和膨胀装置之间的高压线路。制冷剂注入到电动机外壳中，在所述外壳中制冷剂吸收电动机热量并且迅速蒸发或散发成气体形式，从而冷却电动机。传统的电动机总成包括悬吊式电动机布置，其中转子的无支撑末端在外壳内容易触及。在这类系统中，液态制冷剂喷洒到电动机的无支撑末端中。制冷剂穿行通过轴向和径向孔洞来冷却转子，直至到达转子和定子之间的气隙。然而，新式的压缩机电动机总成可以包括简单支撑在两个末端上的转子轴件。因为转子在一个末端上不再容易触及，所以液态制冷剂无法喷洒到转子的核心中。

发明简述

根据本发明的方面，提供一种用于简单支撑式压缩机的电动机冷却系统，其包括具有第一末端和第二末端的转子轴件。所述转子轴件包括轴向钻孔以及从所述轴向钻孔的第一末端延伸的多个轴件径向孔洞。冷却介质供应到所述轴向钻孔。所述冷却系统也包括具有多个转子轴向孔洞和多个转子径向孔洞的转子。所述多个转子径向孔洞从所述多个转子轴向孔洞延伸。所述转子连接到所述转子轴件。制冷剂坝件邻近于所述转子的第一末端而布置。所述制冷剂坝件包括流体连接到内部空腔的多个坝件轴向孔洞。所述多个坝件轴向孔洞与所述多个转子轴向孔洞对齐，并且所述内部空腔与所述多个轴件径向孔洞对齐，从而在所述转子轴件和所述转子之间形成流动路径。

根据本发明的又一方面，提供一种用于简单支撑式压缩机系统的电动机冷却系统，其包括具有多个转子轴向孔洞和多个转子径向孔洞的转子。所述多个转子径向孔洞从所述多个转子轴向孔洞延伸，并且所述转子安装到转子轴件。制冷剂坝件邻近于所述转子的第一末端而布置。所述制冷剂坝件包括流体连接到内部空腔的多个坝件轴向孔洞。所述多个坝件轴向孔洞与所述多个转子轴向孔洞对齐。所述电动机冷却系统也包括喷杆，其具有邻近于电动机壳体而安装的细长斜槽。冷却介质供应到所述喷杆。所述细长斜槽布置成一定角度，从而使得所述细长斜槽的自由末端邻近于所述制冷剂坝件和所述转子轴件之间的接面。

这些和其它的优点和特征将从结合附图的以下描述中变得更加明显。

附图简述

在本说明书开始处的权利要求书中具体地指出并且明确地要求保护被视为本发明的主题。本发明的前述和其它特征以及优点根据结合附图所做的以下详述变得明显，在附图中：

图1为例示性冷冻机制冷系统的横截面视图；

图2为图1中所示出的冷冻机制冷系统的蒸气压缩循环的示意图；

图3为根据本发明实施方案的离心式压缩机的纵向横截面；

图4为根据本发明实施方案的制冷剂流动路径的详细视图；以及

图5为根据本发明实施方案的另一制冷剂流动路径的详细视图。

发明详述

现在参看图1，所示出的冷冻机制冷系统2包括流体连接而形成电路的压缩机10、冷凝器4和冷却器或蒸发器8。第一导管3从冷却器8的出口附近延伸到压缩机10的入口。压缩机10的出口通过导管5而连接到冷凝器4的入口。在一个实施方案中，冷凝器4可以包括第一腔室7以及只可从第一腔室7的内部触及的第二腔室9。第二腔室9内的浮阀6通过另一导管11连接到冷却器的入口。取决于冷冻机系统的尺寸，压缩机10可以是用于小型系统的旋转式、螺杆式或往复式压缩机，或者是用于大型系统的螺杆式压缩机或离心式压缩机。典型的离心式压缩机10包括：叶轮52，其用来将制冷剂蒸气加速到较高速度；扩散器53，其用来在动能转化成压力能时将制冷剂减速到较低速度；以及，呈蜗壳或收集器(未示出)形式的排气室，其用来将针对后续流动的排放蒸气收集到冷凝器4。