[发明专利]具有密封轴承的离心压缩机

说明书

用于冷却器系统(10)的离心压缩机(22)包括壳体(30)、叶轮(34a、34b)、马达(38)以及扩散器(36a、36b)。壳体(30)具有入口部(31a、31b)和出口部(33a、33b)。叶轮(34a、34b)附接到能够围绕旋转轴线(X)旋转的轴(42)，并且具有包围叶轮(34a、34b)的叶轮罩(35a、35b)。马达(38)使轴(42)旋转，从而使叶轮(34a、34b)旋转。扩散器(36a、36b)配置于叶轮(34a、34b)下游的出口部(33a、33b)。离心压缩机(22)还包括密封轴承(60a、60b)。密封轴承(60a、60b)附接至入口部(31a、31b)以将叶轮罩(35a、35b)密封，并且将叶轮(34a、34b)和轴(42)支承为能够旋转。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于冷却器系统的离心压缩机。更具体而言，本发明涉及一种具有密封轴承的离心压缩机。

背景技术

冷却器系统是从介质中去除热量的制冷机器或装置。通常使用诸如水之类的液体作为介质，并且冷却器系统在蒸气压缩制冷循环中运转。该液体接着能通过热交换器进行循环，以根据需要对空气或装备进行冷却。作为必要的副产品，制冷会产生废热，必须将其排放到环境中，或者为了获得更高的效率，将其回收以用于加热的目的。常规的冷却器系统通常使用离心压缩机，该离心压缩机通常被称为涡轮压缩机。因此，这种冷却器系统能够被称为涡轮冷却器。替代地，能使用其它类型的压缩机，例如螺杆压缩机。

在常规的(涡轮)冷却器中，制冷剂在离心压缩机中被压缩并被送到热交换器，在上述热交换器中，在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换。这种热交换器被称为冷凝器，因为制冷剂在该热交换器中冷凝。作为结果，热量被传递到介质(液体)以加热介质。离开冷凝器的制冷剂通过膨胀阀膨胀，并被送到另一个热交换器，在该热交换器中，在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换。该热交换器被称为蒸发器，因为制冷剂在该热交换器中加热(蒸发)。作为结果，热量从介质(液体)传递到制冷剂，从而使液体冷却。来自蒸发器的制冷剂接着返回到离心压缩机，并重复该循环。所用的液体通常是水。

常规的离心压缩机基本上包括壳体、入口导叶、叶轮、扩散器、马达、各种传感器以及控制器。制冷剂依次流过入口导叶、叶轮以及扩散器。因而，入口导叶联接到离心压缩机的进气端口，而扩散器联接到叶轮的出气端口。入口导叶对进入叶轮的制冷剂气体的流量进行控制。叶轮增大制冷剂气体的速度。扩散器用于将由叶轮给出的制冷剂气体的速度(动态压力)转换成(静态)压力。马达使叶轮旋转。控制器控制马达、入口导叶以及膨胀阀。通过这种方式，制冷剂在常规的离心压缩机中被压缩。常规的离心压缩机可以具有单级或双级。马达通过轴使一个或多个叶轮旋转。轴承系统对马达的轴进行支承。常规的离心压缩机的叶轮包括封闭式叶轮、半开放式叶轮以及开放式叶轮。封闭式叶轮或半开放式叶轮具有包围该叶轮的叶轮罩。

美国专利申请公开第2015/0192147号公开了一种使用封闭式叶轮的离心压缩机。

发明内容

在使用封闭式叶轮的常规的离心压缩机中，轴承和用于叶轮罩的密封件是必要的部件。然而，在常规的离心压缩机中，轴承系统和用于叶轮罩的密封件是单独设置的。由于压缩机的入口部需要具有很大的尺寸以容纳轴承，因此，已认为很难将轴承配合至压缩机的入口部内。因此，在常规的离心压缩机中，轴承系统通常仅绕马达的轴承设置。

因此，本发明的一个目的在于提供一种具有一体式密封轴承的离心压缩机以将密封件和轴承设置在压缩机内，从而改善压缩机的效率以及旋转动力学性能。

本发明的另一目的在于提供一种具有一体式密封轴承的离心压缩机，以减低的成本将密封件和轴承相对简单地设置在压缩机内。