無油液體冷卻器的滾動(dòng)軸承的制作方法
【專利摘要】一種制冷冷卻器采用離心壓縮機(jī)，該離心壓縮機(jī)的葉輪被安裝于軸上，該軸自身被安裝以使用僅由制冷劑來潤滑的滾動(dòng)軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該制冷劑構(gòu)成該冷卻器系統(tǒng)的工作流體。揭示了一種裝置，用于緊隨冷卻器啟動(dòng)、冷卻器運(yùn)作期間和繼該冷卻器關(guān)閉后減速期間提供液體制冷劑至(1)上述軸承和至(2)該冷卻器的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的。通過使用變速驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)，在不需要或采用基于油的潤滑系統(tǒng)的冷卻器中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的部分負(fù)荷冷卻器性能。
【專利說明】無油液體冷卻器的滾動(dòng)軸承
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 目前并不適用：本申請要求受益于由本發(fā)明人于00/00/0000提交的臨時(shí)專利申 請序列號(hào)〇〇/〇〇〇, 〇〇〇。
【背景技術(shù)】
[0003] 本申請可能與同本申請同日提交的發(fā)明名稱為"具有加強(qiáng)的馬達(dá)冷卻和潤滑的液 體冷卻器"的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請、發(fā)明名稱為"用于離心冷卻器的油泵和制冷劑泵" 的批準(zhǔn)的和共同轉(zhuǎn)讓的美國專利5, 848, 538以及可以由其獲得的任何分案申請有關(guān)。
[0004] 本發(fā)明涉及液體冷卻器。更具體地，本發(fā)明涉及相對大噸位的離心冷卻器，在該離 心冷卻器中采用所謂的混合軸承并且這類軸承通過制冷劑來進(jìn)行潤滑，該制冷劑包括冷卻 器的工作流體。更進(jìn)一步具體地，本發(fā)明涉及無油直驅(qū)離心水冷卻器，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的部分 負(fù)荷性能，并且在該離心水冷卻器中加強(qiáng)了該冷卻器的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的冷卻。
[0005] 制冷冷卻器是使用制冷劑流體來對液體例如水進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的機(jī)器，很多時(shí)候?yàn)?了使用這類液體來作為工業(yè)過程中的冷卻介質(zhì)或?qū)ㄖ镏械目諝馐孢m度進(jìn)行調(diào)節(jié)。較大 容量的制冷冷卻器（從兩百左右至幾千噸制冷劑）一般由大型離心壓縮機(jī)來驅(qū)動(dòng)。在較低 容量時(shí)，螺桿式、渦旋式或往復(fù)式壓縮機(jī)最常用于水冷卻器應(yīng)用中。
[0006] 離心壓縮機(jī)是通過蝸殼殼體中的一個(gè)或多個(gè)葉輪的旋轉(zhuǎn)來壓縮制冷劑氣體以在 冷卻器的制冷回路中使用。離心壓縮機(jī)的一個(gè)葉輪或多個(gè)葉輪、安裝有葉輪于其上的軸、以 及所謂的直驅(qū)壓縮機(jī)中的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子重達(dá)幾百磅甚至數(shù)千磅。在每分鐘幾千轉(zhuǎn) 下這類體積大和重的冷卻器組件的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)引起獨(dú)特的、富有挑戰(zhàn)性的軸承潤滑問題， 特別是在這些組件處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)啟動(dòng)以及在這些組件自然停止的冷卻器關(guān)閉期間。
[0007] 離心壓縮機(jī)是直驅(qū)式或齒輪驅(qū)動(dòng)式的。因此，使用這類壓縮機(jī)的冷卻器通常稱為 直驅(qū)冷卻器或齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器。
[0008] 在直驅(qū)冷卻器中，壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子直接安裝于軸上，在該軸上安裝有該 壓縮機(jī)的一個(gè)或多個(gè)葉輪。反過來，該軸一般安裝在一個(gè)或多個(gè)軸承中旋轉(zhuǎn)，這些軸承在該 冷卻器運(yùn)作時(shí)需要潤滑。
[0009] 在齒輪驅(qū)動(dòng)離心冷卻器中，在其上安裝有一個(gè)或多個(gè)葉輪的軸通過一套齒輪來驅(qū) 動(dòng)，而不是將壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子直接安裝于有葉輪的軸。齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器的齒輪起到 這樣的作用：增加葉輪的旋轉(zhuǎn)速度超過驅(qū)動(dòng)葉輪的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度并且這樣做增加該冷卻 器的制冷效果或容量。在齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器中，葉輪軸在其中旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)齒輪和軸承需要潤 滑，迄今為止是通過油來潤滑，并且直驅(qū)和齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器具有最通常采用的感應(yīng)馬達(dá)，感 應(yīng)馬達(dá)的速度一般限制在每分鐘3600轉(zhuǎn)。
[0010] 通?？梢哉f，直驅(qū)式冷卻器比齒輪驅(qū)動(dòng)式冷卻器更安靜、更有效率。此外，由于齒 輪驅(qū)動(dòng)式冷卻器使用易于破裂和/或磨損的多個(gè)齒輪、更多軸承和其他旋轉(zhuǎn)部件，而這些 部件在直驅(qū)冷卻器中沒有使用，直驅(qū)式冷卻器視為比現(xiàn)今的齒輪驅(qū)動(dòng)式冷卻器更可靠。然 而，齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器在某些應(yīng)用中提供了某些優(yōu)點(diǎn)，包括在某些情況下相比于直驅(qū)動(dòng)冷卻 器有成本上的優(yōu)點(diǎn)。
[0011] 在直驅(qū)式和齒輪驅(qū)動(dòng)式大噸位的離心冷卻器時(shí)，其旋轉(zhuǎn)部件的潤滑歷來被證明是 富有挑戰(zhàn)性和昂貴的，并且完全或至少從根本上通過使用油作為潤滑劑來實(shí)現(xiàn)。對這類潤 滑系統(tǒng)的需要已大大地使直驅(qū)式和齒輪驅(qū)動(dòng)式離心冷卻器的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)作、維修和控制 復(fù)雜化并且給這些離心冷卻器增加了巨大的初始成本和運(yùn)作成本。
[0012] 消除大噸位的離心制冷冷卻器系統(tǒng)中作為潤滑劑的油并且為此目的使用包括該 冷卻器的工作流體的制冷劑提供了潛在的巨大優(yōu)點(diǎn)。其中的那些優(yōu)點(diǎn)為：消除了與基于油 的冷卻器潤滑系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的許多冷卻器故障模式；消除了與這類冷卻器系統(tǒng)中油與制冷劑 混合相關(guān)聯(lián)的所謂的油遷移問題；通過消除熱交換表面的油層，提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率，熱 交換表面的油層由在系統(tǒng)制冷劑中夾帶油并輸送該夾帶的油進(jìn)入冷卻器的熱交換器造成； 從冷卻器系統(tǒng)消除了被認(rèn)為對環(huán)境不利的材料（油），同時(shí)也消除了與由此產(chǎn)生的處理和 去除相關(guān)聯(lián)的問題和成本；以及消除了與冷卻器潤滑系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的大量昂貴的和相對復(fù)雜 的部件和與其相關(guān)聯(lián)的控制和維修成本。
[0013] 此外，消除離心冷卻器系統(tǒng)中作為潤滑劑的油意味著使還提供直驅(qū)機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)的 離心冷卻器成為可能，該直驅(qū)機(jī)器憑借變速運(yùn)作而完全等同于或優(yōu)于齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器。迄今 為止，通過使用特殊配置的齒輪組，已在齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器中實(shí)現(xiàn)特別良好的部分負(fù)荷效率，專 門配置的齒輪組能夠以相對非常高的和/或最佳速度來驅(qū)動(dòng)冷卻器的葉輪。然而，如之前 所指出的，齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器不具有直驅(qū)機(jī)器的許多優(yōu)點(diǎn)，并且對其的使用帶來幾個(gè)明顯的缺 點(diǎn)，為了確保齒輪系足夠潤滑而需要基于油的潤滑系統(tǒng)為其中的一個(gè)缺點(diǎn)。
[0014] 已有并持續(xù)有消除對離心冷卻器應(yīng)用中的基于油的潤滑系統(tǒng)的需要的努力。然 而，迄今為止的這類努力主要集中于專門的小容量制冷機(jī)器上，在這些機(jī)器中，安裝軸承的 軸和葉輪是相對非常小的和重量輕的，以及主要集中于在軸承負(fù)荷相對非常輕的應(yīng)用中的 靜壓、動(dòng)壓和磁性軸承的使用上。在這方面，靜壓和動(dòng)壓軸承是軸頸式軸承，在相對低成本、 簡單并且技術(shù)好理解的同時(shí)不容忍潤滑劑流量的瞬時(shí)流失或減少。這類軸承對于到達(dá)它們 的潤滑劑的流失或減少的不容忍性在制冷環(huán)境中被加劇。此外，相比于與滾動(dòng)軸承相關(guān)聯(lián) 的摩擦損耗，由于摩擦損耗在這類軸承中是固有的，這類軸承減損在其中使用這類軸承的 壓縮機(jī)的效率。
[0015] 雖然由制冷劑潤滑的靜壓和動(dòng)壓軸承可能至少已前瞻性地被采用于專門的、在體 積上相對小容量的壓縮機(jī)中，但是由于包括必須在應(yīng)用中可旋轉(zhuǎn)地啟動(dòng)和支承冷卻器葉輪 和軸的質(zhì)量和重量等原因，在大噸位的離心冷卻器中使用這類軸承有顯著困難。這類部件 的尺寸和重量對設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出顯著困難，特別是在冷卻器啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)和潤滑劑流量瞬時(shí)流 失期間，這在業(yè)界中還有待被克服。
[0016] 此外，即使關(guān)于在大噸位的制冷冷卻器中使用制冷劑潤滑的靜壓或動(dòng)壓軸承，這 類設(shè)計(jì)困難能夠得到克服，但是因與這類軸承相關(guān)聯(lián)的固有摩擦損耗而在使用這類軸承時(shí) 產(chǎn)生的效率損失是不利的。由于現(xiàn)實(shí)世界問題，例如全球變暖，促使需要能源消耗器材更有 效地運(yùn)作，該缺點(diǎn)變得越來越大。
[0017] 更進(jìn)一步，采用靜壓軸承更加不利，這是由于在這類系統(tǒng)中需要通過泵在無油的 情況下將相對非常高壓的液體制冷劑輸送到這類軸承，這類泵的軸承本身在運(yùn)作中需要潤 滑。這類高壓泵被看作常遭受故障，并且在試圖使用靜壓軸承布局時(shí)潛在地造成冷卻器可 靠性的問題。
[0018] 再更進(jìn)一步和更通常來說，在冷卻器系統(tǒng)中無油的情況下采用液體制冷劑對軸承 進(jìn)行潤滑假設(shè)了壓縮機(jī)在運(yùn)作的任何時(shí)候都有可靠的液體狀態(tài)的制冷劑的供應(yīng)和將這類 制冷劑輸送到軸承的能力。然而，在冷卻器內(nèi)本質(zhì)上沒有一個(gè)位置有容納液體制冷劑，而且 這些液體制冷劑能夠在所有可能的冷卻器運(yùn)作條件下以適合于軸承潤滑的形式或狀態(tài)被 輸送到這類軸承。在這方面，當(dāng)冷卻器被關(guān)閉甚至在非常低的負(fù)荷條件下，液體制冷劑將更 可能從蒸發(fā)器最可靠地獲得。當(dāng)冷卻器在負(fù)荷下運(yùn)作，冷凝器是液體制冷劑的最可靠來源。 因此，由液體制冷劑對軸承進(jìn)行預(yù)期的潤滑需要在冷卻器被關(guān)閉、啟動(dòng)、在非常低負(fù)荷下、 在負(fù)荷下運(yùn)作或在被關(guān)閉后自然停止時(shí)提供液體制冷劑的保證源。
[0019] 激動(dòng)人心的機(jī)會(huì)存在于（1)實(shí)現(xiàn)由直驅(qū)離心冷卻器提供的所有優(yōu)點(diǎn)；⑵同時(shí)實(shí) 現(xiàn)加強(qiáng)的部分負(fù)荷冷卻器效率；（3)消除基于油的潤滑系統(tǒng)的使用；以及（4)在相對于軸頸 型軸承的滾動(dòng)體在制冷冷卻器中的預(yù)期使用中增加整體的冷卻器效率，其中滾動(dòng)軸承僅由 制冷劑來潤滑，該制冷劑包括冷卻器的工作流體。隨著所謂的混合式滾動(dòng)軸承的最近出現(xiàn)， 其中至少滾動(dòng)體（遠(yuǎn)比要制造的軸承套圈便宜）由陶瓷材料制成，消除離心冷卻器系統(tǒng)中 作為潤滑劑的油的可能性已成為現(xiàn)實(shí)。雖然這類軸承已經(jīng)市售了幾年并且雖然一直在考慮 將其用于相對非常小的制冷冷卻器中的可能性，但是它們一直主要被實(shí)際用于機(jī)床的應(yīng)用 中以及這類應(yīng)用中，這類軸承的潤滑一直由軸承制造商推薦為通過使用油脂或最好為油。
[0020] 然而，這類軸承的某些特點(diǎn)已暗示 申請人:大容量離心制冷冷卻器的可能性，因而 消除使用油來作為潤滑劑并以冷卻器的工作流體作為替代物，甚至用于軸承潤滑。此外，由 于陶瓷滾動(dòng)體相比于它們對應(yīng)的鋼制滾動(dòng)體相對較低的質(zhì)量，這類軸承特別適合于高速運(yùn) 作和變速運(yùn)作，這種質(zhì)量的減少導(dǎo)致高速中的混合軸承內(nèi)的離心力減小，這反過來導(dǎo)致軸 承套圈在高速運(yùn)作中必須承受的力的減小。然而使用冷卻器的工作流體作為這類軸承的潤 滑劑并需要確保在所有冷卻器運(yùn)作條件下從一個(gè)源或另一個(gè)源可以為此目的提供這類液 體，必須克服許多新的和獨(dú)特的挑戰(zhàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0021] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供離心制冷冷卻器，在該離心制冷冷卻器中由包括該冷 卻器系統(tǒng)的工作流體的制冷劑對其中的軸承進(jìn)行潤滑，以這樣的方式充分地從該軸承位置 去除熱量。
[0022] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是的供離心冷卻器，在該離心冷卻器中由包括該冷卻器系統(tǒng) 的工作流體的液體制冷劑對其中的軸承進(jìn)行潤滑，在該冷卻器啟動(dòng)時(shí)、在非常低的負(fù)荷下 運(yùn)作時(shí)、在負(fù)荷下運(yùn)作時(shí)以及關(guān)閉和準(zhǔn)卻器的壓縮機(jī)裝置自然停止時(shí)，保證從該冷卻器內(nèi) 的一個(gè)位置或另一個(gè)位置供應(yīng)液體制冷劑。
[0023] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是消除了油遷移問題和在冷卻器運(yùn)作期間由于至熱交換器 的油遷移而將油從冷卻器系統(tǒng)熱交換器返回至冷卻器的壓縮機(jī)的需要。
[0024] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是通過消除油遷移，經(jīng)由消除冷卻器系統(tǒng)的熱交換器中的熱 交換表面的油層和由此造成的熱遷移削弱來增加冷卻器系統(tǒng)效率。
[0025] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供離心冷卻器，相比于使用不是滾動(dòng)體類型的軸承的系 統(tǒng)，該離心冷卻器通過使用由制冷劑而不是由油來潤滑的滾動(dòng)軸承而具有增加的效率。
[0026] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是從制冷冷卻器消除了不環(huán)保的材料，該材料為油，并且消 除了處理和去除該材料的需要。
[0027] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是消除了與通過油對離心冷卻器部件進(jìn)行潤滑相關(guān)聯(lián)的許 多昂貴的和復(fù)雜的部件、與其相關(guān)聯(lián)的故障模式和制造成本以及就控制基于油的冷卻器潤 滑系統(tǒng)而言由此加上的成本。
[0028] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供離心冷卻器，該離心冷卻器能夠進(jìn)行高速和變速動(dòng) 作，從而提高系統(tǒng)部分負(fù)荷效率，優(yōu)選地使用相對傳統(tǒng)的和不昂貴的感應(yīng)馬達(dá)技術(shù)。
[0029] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供具有價(jià)格競爭力的、消除了對于基于油的潤滑系統(tǒng)需 要的多級(jí)、直驅(qū)離心冷卻器，并能夠具有等同于齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器的部分負(fù)荷性能。
[0030] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供無油的離心冷卻器，在該離心冷卻器中系統(tǒng)制冷劑可 以在所有必要時(shí)候和適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)中以足夠量到達(dá)該冷卻器的軸承，以保證它們充分的潤 滑。
[0031] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供無油離心冷卻器，在該離心冷卻器中在高運(yùn)作速度 下該冷卻器的軸承所遭受的離心力通過使用陶瓷滾動(dòng)體而被減小，這些陶瓷滾動(dòng)體具有小 于用于傳統(tǒng)鋼軸承中的滾動(dòng)體的質(zhì)量。
[0032] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供對離心制冷冷卻器的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)增強(qiáng)的冷卻。
[0033] 本發(fā)明的這些目的和其他目的可以通過參照以下優(yōu)選實(shí)施例的說明和附加的附 圖而得到理解，并在制冷冷卻器中得以實(shí)現(xiàn)，其中在其上裝有冷卻器的葉輪和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn) 子的軸自身被安裝以在所謂的混合滾動(dòng)軸承中旋轉(zhuǎn)，這類軸承在無油的情況下由包括該冷 卻器的工作流體的制冷劑來潤滑和冷卻。提供了一種裝置，該裝置確保在冷卻器啟動(dòng)時(shí)、冷 卻器運(yùn)作期間和繼冷卻器關(guān)閉后的一段足夠的時(shí)間中系統(tǒng)制冷劑可以以合適的狀態(tài)和量 到達(dá)軸承用于潤滑和熱量去除目的和到達(dá)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的，在繼冷卻器 關(guān)閉之后的一段足夠的時(shí)間中在其上裝有冷卻器的葉輪和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸自然停止。此 夕卜，通過能夠在制冷冷卻器中使用感應(yīng)馬達(dá)和變速驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)越的部分負(fù)荷效率，該 制冷冷卻器具有由直驅(qū)驅(qū)動(dòng)器提供的可靠性優(yōu)點(diǎn)，但其避免了與齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器相關(guān)聯(lián)的效 率和可靠性缺點(diǎn)和對與設(shè)置于其中的齒輪相關(guān)聯(lián)的基于油的潤滑系統(tǒng)的需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 圖la和lb是本發(fā)明的離心制冷冷卻器的端視圖和俯視圖。
[0035] 圖2是示出了壓縮機(jī)的主要部件的圖1中的離心冷卻器的壓縮機(jī)部件的橫截面視 圖
[0036] 圖2A是圖2中的軸承組件50的背靠背軸承布局的放大圖。
[0037] 圖3示意性地示出本發(fā)明的冷卻器潤滑系統(tǒng)。
[0038] 圖4示意性地示出本發(fā)明的冷卻器潤滑系統(tǒng)的可選實(shí)施例。
[0039] 圖5示意性地示出本發(fā)明的另一個(gè)可選實(shí)施例。
[0040] 圖6示意性地示出本發(fā)明的另一個(gè)可選實(shí)施例。
[0041] 圖7示意性的示出一個(gè)實(shí)例軸承組件。
[0042] 圖8是示出了產(chǎn)生滾動(dòng)軸承組件的至少一部分的實(shí)例滾動(dòng)軸承方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 參照圖la和lb，示出了冷卻器10及其基本部件，在優(yōu)選實(shí)施例中該冷卻器10為 離心冷卻器。在這一方面，冷卻器10是由壓縮機(jī)部分12、冷凝器14和蒸發(fā)器16組成。制 冷劑氣體在壓縮機(jī)部分12內(nèi)被壓縮。將上述制冷劑氣體從排放蝸殼18引出并進(jìn)入管道 20,該管道20連接該壓縮機(jī)至冷凝器14。
[0044] 冷凝器14 一般由液體冷卻，該液體通過入口 22進(jìn)入該冷凝器并通過出口 24離 開。該液體一般是城市水或傳到、傳過冷卻塔的水或從冷卻塔傳回的水，該液體在與熱的、 被壓縮的系統(tǒng)制冷劑的熱交換關(guān)系中被加熱后離開該冷凝器，該熱的、被壓縮的系統(tǒng)制冷 劑被引出壓縮機(jī)并以氣體狀態(tài)進(jìn)入冷凝器。
[0045] 發(fā)生于冷凝器14內(nèi)的熱交換過程使得在其中輸送的相對熱的、被壓縮的制冷劑 氣體冷凝并且在該冷凝器底部積聚成為相對冷得多的液體。然后，冷凝的制冷劑通過排放 管道26被引出冷凝器14至計(jì)量設(shè)備28,在優(yōu)選的實(shí)施例中該計(jì)量設(shè)備28為固定孔。該制 冷劑在其通過計(jì)量設(shè)備28的通路上被減壓且仍進(jìn)一步通過膨脹過程來進(jìn)行冷卻，并接著 主要以液體形式通過管道30被輸送進(jìn)入蒸發(fā)器16。
[0046] 傳入和傳過蒸發(fā)器16的制冷劑經(jīng)歷與介質(zhì)例如水的熱交換關(guān)系，該介質(zhì)通過入 口 32進(jìn)入蒸發(fā)器并通過出口 34離開該蒸發(fā)器。在和流過該蒸發(fā)器并因此被加熱的介質(zhì)進(jìn) 行冷卻的過程中，系統(tǒng)制冷劑蒸發(fā)并作為相對低的氣壓但相對溫暖的氣體通過管道36被 引回壓縮機(jī)。正是在壓縮機(jī)中，系統(tǒng)制冷劑在持續(xù)和重復(fù)的過程中被再次壓縮和加熱。
[0047] 現(xiàn)另參照圖2和2a，冷卻器10的壓縮機(jī)部分12包括殼體39,在該殼體39中布置 冷卻器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40。葉輪42和44被布置于蝸殼殼體45中并與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40的轉(zhuǎn)子46 - 起被安裝以在軸48上旋轉(zhuǎn)。軸48轉(zhuǎn)而被安裝在第一軸承組件50和第二軸承52中旋轉(zhuǎn)。 需注意的是，雖然本發(fā)明在其優(yōu)選的實(shí)施例中是離心冷卻器，但是非離心壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的冷 卻器也落入本發(fā)明的范圍。在這種情況下，安裝于軸48上的壓縮元件可能是旋轉(zhuǎn)式螺桿壓 縮機(jī)的轉(zhuǎn)子（在該情況下，冷卻器10將是螺桿式冷卻器）。
[0048] 顯而易見的是，優(yōu)選實(shí)施例的離心冷卻器是所謂的直驅(qū)冷卻器，其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40的 轉(zhuǎn)子46直接被安裝于軸48,在該軸48上安裝有壓縮機(jī)的葉輪。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓縮機(jī) 12的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40是在結(jié)構(gòu)上有所增強(qiáng)（將進(jìn)一步說明），但本質(zhì)上傳統(tǒng)的由變速驅(qū)動(dòng)器54 驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)馬達(dá)，然而其他類型的變速馬達(dá)也視為落入本發(fā)明的范圍。
[0049] 通過使用驅(qū)動(dòng)器54,當(dāng)冷卻器系統(tǒng)上的負(fù)荷不需要壓縮機(jī)運(yùn)作于最大容量和在對 冷卻器容量有增加需求時(shí)的較高速度時(shí)，冷卻器10及其壓縮機(jī)可以運(yùn)作于較低速度。當(dāng)冷 卻器上的負(fù)荷不高或不在其最大值時(shí)通過運(yùn)行壓縮機(jī)12及其葉輪于較低速度，足夠的制 冷效果可以以節(jié)省能源的方式對較低的熱負(fù)荷進(jìn)行冷卻，從運(yùn)行成本的角度來看使得該冷 卻器更經(jīng)濟(jì)并且相比于不能進(jìn)行這種負(fù)荷匹配的冷卻器而使得冷卻器運(yùn)作極為高效。此 夕卜，壓縮機(jī)12可以采用入口導(dǎo)葉55,該入口導(dǎo)葉55與馬達(dá)40的控制速度協(xié)作，可以對冷卻 器容量非常精確的控制，從而冷卻器輸出緊密地并響應(yīng)地與系統(tǒng)負(fù)荷相匹配，并在同時(shí)使 用盡可能少的能源并消除了對為特定冷卻器應(yīng)用而優(yōu)化的特殊設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)齒輪的需要、對 相對更特殊的和更昂貴的變速驅(qū)動(dòng)器和/或馬達(dá)的需要，或?qū)μ峁┹S承和/或齒輪系的潤 滑的油系統(tǒng)的需要。
[0050] 在優(yōu)選實(shí)施例中，壓縮機(jī)12是兩級(jí)壓縮機(jī)。兩級(jí)這種命名表示在冷卻器的壓縮機(jī) 部分內(nèi)的氣體壓縮有兩個(gè)不同的階段。這兩級(jí)壓縮由通過將系統(tǒng)制冷劑傳到、經(jīng)過并穿過 第一級(jí)葉輪42來對該系統(tǒng)制冷劑進(jìn)行第一次增壓，然后將該一次壓縮的氣體傳遞到、經(jīng)過 并穿過第二級(jí)葉輪44來對該制冷劑進(jìn)行第二次增壓來實(shí)現(xiàn)。雖然在優(yōu)選實(shí)施例中壓縮機(jī) 12是兩級(jí)壓縮機(jī)，但是可以理解，本發(fā)明不僅適用于兩級(jí)壓縮機(jī)/冷卻器，還適用于單級(jí)和 其他多級(jí)冷卻器。
[0051] 現(xiàn)具體參照圖2和2a，將對與軸48相關(guān)聯(lián)的軸承布局進(jìn)行更全面的說明。如之前 所指出的，軸48被支承以在軸承組件50中旋轉(zhuǎn)，在優(yōu)選實(shí)施例中該軸承組件50由第一和 第二滾動(dòng)軸承50a和50b組成并且承載通過壓縮機(jī)12的運(yùn)作經(jīng)由軸48施加的大部分徑向 負(fù)荷和推力負(fù)荷。軸承52是具有滾動(dòng)體53的軸向浮動(dòng)、單角接觸的軸承，承擔(dān)了相對小部 分的徑向負(fù)荷和一部分的推力負(fù)荷。然而，在與主推力負(fù)荷的推力方向相反的方向上預(yù)載 軸承52,從而使軸承50b上的凈推力負(fù)荷最小化，軸承50b承載大部分的推力負(fù)荷。
[0052] 軸承組件50被布置于軸48長度的約一半處，軸承50a和50b是背對背的、預(yù)載的 角接觸滾動(dòng)軸承。軸承50a和50b的滾動(dòng)體51a和51b以及軸承52的滾動(dòng)體優(yōu)選為球體 而不是輥，以減少軸承的成本。軸承50a和50b可選地以面對面的方式取向。在任何情況 下，軸承50a和50b的套圈被反向地取向，如圖2a中最清楚的示出的那樣，從而承擔(dān)經(jīng)由軸 48施加的推力負(fù)荷而不考慮該推力負(fù)荷的方向。這些軸承還承載經(jīng)由軸48施加的大部分 徑向負(fù)荷。
[0053] 葉輪42和44安裝于軸承組件50 -側(cè)的軸48上，而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子46安裝于另一 偵k沿軸48安置軸承組件50,從而軸和在軸承組件一側(cè)的葉輪的重量基本上與軸和位于該 軸承組件另一側(cè)的馬達(dá)轉(zhuǎn)子的重量平衡。然而，葉輪及安裝葉輪的軸48的部分在優(yōu)選實(shí)施 例中是懸臂式的并因此在驅(qū)動(dòng)軸的遠(yuǎn)端58處得不到支承。如之前所指出的，該驅(qū)動(dòng)軸的其 他部件及其遠(yuǎn)端60在一定程度上被徑向支承并被承載于軸承52中。需注意的是，根據(jù)這 類軸承或多個(gè)軸承的設(shè)計(jì)，在單個(gè)軸承或軸承組件中安裝軸48是可行的，并且不同的軸布 局和位置被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在其他實(shí)例中，軸承支承馬達(dá)被置于該馬達(dá)的任一端 上的兩個(gè)或多個(gè)葉輪之間。這種布局被US專利2, 793, 506公開，該專利的整個(gè)副本被附于 本專利申請。這種在任一端具有葉輪的馬達(dá)可以被軸承組件600支承。
[0054] 在優(yōu)選實(shí)施例的冷卻器中，構(gòu)成軸承組件50的軸承是相對大的鉆孔軸承。它們在 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子46和葉輪42、44之間的位置允許軸48的直徑是大的，連同由此產(chǎn)生的軸承 徑向剛度，通過提升臨界速度來增強(qiáng)壓縮機(jī)運(yùn)作，從而在運(yùn)作中臨界速度高于軸在運(yùn)作中 可能遇到的速度。這樣，避免了臨界速度。
[0055] 在過去，許多冷卻器制造商一直避免使用滾動(dòng)軸承來支承離心壓縮機(jī)的葉輪軸以 旋轉(zhuǎn)，特別是安裝冷卻器的葉輪的軸的部分是懸臂式的而離開支承軸承。但是，這些制造商 采取使用軸頸軸承，軸頸軸承盡管具有相對低的成本，但對于減少的或不良的潤滑難以容 忍（該缺點(diǎn)在制冷環(huán)境中被加?。┎?dǎo)致摩擦損耗增加，增加的摩擦損耗損害壓縮機(jī)和整 體冷卻器效率。雖然本發(fā)明的受讓人早已成功制造出具有壓縮機(jī)的離心制冷器，壓縮機(jī)的 葉輪軸安裝于滾動(dòng)軸承，但是這些滾動(dòng)軸承迄今為止一直需要用油來潤滑。
[0056] 隨著在本申請的申請日時(shí)才剛開始市售的所謂的滾動(dòng)體型的混合軸承的到來，設(shè) 計(jì)已經(jīng)轉(zhuǎn)向通過在直驅(qū)機(jī)器中使用這類軸承來安裝軸（該軸上安裝有冷卻器的馬達(dá)轉(zhuǎn)子 和葉輪）來使得消除離心冷卻器中作為潤滑劑的油成為可能。這種混合軸承可以被認(rèn)為是 滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承已被 申請人:發(fā)現(xiàn)能夠在無油的情況下由制冷劑來潤滑，盡管制造商持 相反立場，認(rèn)為油是這類軸承的較佳潤滑劑，而油脂是次要選擇。
[0057] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，混合軸承使用非金屬滾動(dòng)體，該滾動(dòng)體由陶瓷材料制 成。使用陶瓷材料例如氮化硅導(dǎo)致滾動(dòng)體具有60%量級(jí)較小的密度、彈性模量可高50%、 熱膨脹只有鋼軸承30%和具有由鋼制成的滾動(dòng)體的摩擦系數(shù)的20%量級(jí)的摩擦系數(shù)。
[0058] 由于陶瓷滾動(dòng)體的密度減少，在其中使用這些陶瓷滾動(dòng)體的軸承受到大大減小的 離心力。較高的彈性模量減小了這類軸承中的摩擦并使這類軸承更硬，這減少了變形和摩 擦。在這些軸承中減少變形轉(zhuǎn)而增加了采用這些軸承的機(jī)器中的臨界速度。減小的熱膨脹 使得軸承預(yù)載的變化最小化并同樣減少摩擦且增加軸承壽命。這在軸承暴露于溫度大范圍 變化下的制冷冷卻器應(yīng)用中很重要。雖然在優(yōu)選實(shí)施例中這類陶瓷滾動(dòng)體在其中運(yùn)行的套 圈由鋼制成，使得這類軸承為"混合"軸承，但是它們也可以同樣由陶瓷材料制成。
[0059] 申請人:已發(fā)現(xiàn)，在鋼套圈上和鋼套圈內(nèi)運(yùn)行這類陶瓷滾動(dòng)體導(dǎo)致因運(yùn)行于套圈上 的陶瓷滾動(dòng)體的硬度和光滑度而在套圈的表面上產(chǎn)生鏡面光潔度。 申請人:還已發(fā)現(xiàn)考慮到 這類軸承的這一特點(diǎn)，只需有相對非常薄的彈性流體動(dòng)壓膜就可以給這類軸承提供充足的 潤滑。
[0060] 在這方面， 申請人:已發(fā)現(xiàn)通過主要地和優(yōu)選地以液體狀態(tài)、在合適的時(shí)間并以合 適的量來提供包括離心冷卻器的工作流體的制冷劑給混合軸承，可為這類軸承提供充足的 潤滑、使其得到充足的冷卻并能在沒有油作為潤滑劑的情況下在冷卻器的運(yùn)作范圍中起作 用。這種可能性不存在于傳統(tǒng)的軸承技術(shù)中，在傳統(tǒng)的軸承技術(shù)中，滾動(dòng)體及在其中運(yùn)行滾 動(dòng)體的套圈都由鋼制成，而制冷劑的特點(diǎn)導(dǎo)致無法出于潤滑目的而在這些傳統(tǒng)滾動(dòng)體之間 提供足夠厚的膜。
[0061] 在本發(fā)明中，已發(fā)現(xiàn)通過使用混合軸承和液體制冷劑來潤滑它們，在陶瓷滾動(dòng)體 及在其中運(yùn)行陶瓷滾動(dòng)體的套圈之間建立薄的但是足夠厚的彈性流體動(dòng)壓膜，對于軸承潤 滑的目的來說是足夠的。在本發(fā)明中使用混合軸承，不僅由系統(tǒng)制冷劑創(chuàng)建的膜對于潤滑 的目的來說是足夠的，而且已發(fā)現(xiàn)即使陶瓷滾動(dòng)體越過制冷劑膜而與在其上運(yùn)行陶瓷滾動(dòng) 體的鋼套圈短暫地接觸，流動(dòng)體和套圈可以繼續(xù)運(yùn)行，并且不會(huì)因滾動(dòng)體與套圈的制造基 于明顯不相似的基材而"焊接"在一起（在傳統(tǒng)的鋼軸承很容易發(fā)生）。
[0062] 申請人:還已發(fā)現(xiàn)，在開發(fā)本發(fā)明的離心冷卻器中，出于潤滑目的而供應(yīng)于這類混 合軸承的制冷劑將優(yōu)選為全部或基本上全部處于液體狀態(tài)。輸送到這類軸承的液體制冷劑 服務(wù)于兩個(gè)目的，第一個(gè)是創(chuàng)建必需的薄的彈性流體動(dòng)壓膜以對在陶瓷滾動(dòng)體與鋼套圈之 間的軸承進(jìn)行潤滑，第二個(gè)是將摩擦熱量帶離軸承位置。這樣，出于潤滑目的輸送到在運(yùn)作 時(shí)相對溫暖的軸承的液體制冷劑必須處于一種狀態(tài)使得大比例的液體制冷劑在與軸承接 觸后不會(huì)急驟蒸發(fā)成氣體。
[0063] 申請人:已因此相對于其發(fā)明的冷卻器系統(tǒng)而建立了設(shè)計(jì)參數(shù)以足夠的流動(dòng)速率 將液體制冷劑輸送到軸承位置，從而在將制冷劑用于軸承潤滑過程后，以液體狀態(tài)從這些 位置排放的制冷劑的量包括相當(dāng)于輸送到這些位置的液體制冷劑的80%的量。通過允許在 邊緣冷卻器運(yùn)作條件下多達(dá)大約20%比例的制冷劑在軸承的位置處急驟蒸發(fā)，已發(fā)現(xiàn)充足 量的液體制冷劑將在所有可預(yù)見的冷卻器運(yùn)作條件下可用于軸承潤滑和散熱的目的。該急 驟蒸發(fā)的速率雖然無須上限，但是為 申請人:在當(dāng)前開發(fā)中認(rèn)為合適的一個(gè)。
[0064] 盡管與消除對離心冷卻器系統(tǒng)中的油的需要相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)很多，然而也發(fā)現(xiàn)了與 使用制冷劑來潤滑這種系統(tǒng)中的混合軸承相關(guān)聯(lián)的異常，該異常產(chǎn)生的困難在基于油的潤 滑系統(tǒng)中并不存在。在這方面，當(dāng)在冷卻器系統(tǒng)中使用油作為潤滑劑，在關(guān)閉冷卻器及其主 動(dòng)油輸送系統(tǒng)后的一個(gè)相對長周期的時(shí)間，一部分油作為膜附著于并保持于軸承表面上。 這樣，當(dāng)使用油作為軸承潤滑劑，在冷卻器下一次啟動(dòng)時(shí)，至少一些油仍保持于軸承表面以 提供初始的軸承潤滑。至少在某些程度上，可以依靠這種殘留油來潤滑軸承直到冷卻器的 油輸送系統(tǒng)開始主動(dòng)提供油至軸承位置。
[0065] 當(dāng)使用制冷劑作為軸承潤滑劑，當(dāng)冷卻器系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，已發(fā)現(xiàn)很少或沒有殘留的 制冷劑仍保持于軸承表面上。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)位于軸承位置處的任何制冷劑流出軸承表面或 從軸承表面蒸發(fā)汽化，留下基本干燥的軸承。這樣，在采用僅由制冷劑來潤滑的混合軸承的 離心冷卻器中的軸承的潤滑在冷卻器啟動(dòng)和后續(xù)到冷卻器關(guān)閉時(shí)呈現(xiàn)出獨(dú)特的困難和挑 戰(zhàn)。這些問題已被由圖3中示意性示出的冷卻器潤滑系統(tǒng)成功解決，該冷卻器潤滑系統(tǒng)確 保在壓縮機(jī)啟動(dòng)、正常冷卻器運(yùn)作期間和在冷卻器關(guān)閉后的相對長的周期時(shí)間里（在該時(shí) 間里軸48自然停止）將液體制冷劑輸送到軸承組件50和軸承52。
[0066] 現(xiàn)另參照圖3,在冷卻器啟動(dòng)時(shí)的軸承組件50和軸承52的潤滑通過從冷卻器內(nèi)的 位置提供液體制冷劑源來實(shí)現(xiàn)，在冷卻器關(guān)閉時(shí)液體制冷劑位于該冷卻器內(nèi)的該位置中。 在這方面，當(dāng)接收到冷卻器啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，液體制冷劑泵62從制冷劑貯槽64泵送液體制冷 齊U。泵62能夠泵送飽和液體制冷劑，而不使大量的液體制冷劑由于泵送過程而急驟蒸發(fā)為 氣體。貯槽64如隨后將要說明的那樣，通過線路66與系統(tǒng)蒸發(fā)器16選擇性地流動(dòng)連通。 進(jìn)水閥68和可選的濾網(wǎng)70布置于線路66上，該進(jìn)水閥68在冷卻器關(guān)閉時(shí)打開，該濾網(wǎng)70 用于去除任何可能從蒸發(fā)器進(jìn)入貯槽64的雜質(zhì)/碎屑。
[0067] 當(dāng)冷卻器關(guān)閉時(shí)，冷卻器內(nèi)的內(nèi)部溫度和壓力條件會(huì)導(dǎo)致制冷劑在冷卻器系統(tǒng)的 溫度和壓力達(dá)到平衡時(shí)遷移到蒸發(fā)器。進(jìn)一步地，因?yàn)檎舭l(fā)器在冷卻器關(guān)閉的時(shí)候是冷卻 器中最冷的部分，制冷劑不僅會(huì)遷移到那個(gè)位置，而且會(huì)在那里冷凝為液體形式。因此，當(dāng) 冷卻器下一次啟動(dòng)時(shí)，可以預(yù)期冷卻器系統(tǒng)中的至少大部分制冷劑以液體狀態(tài)存在于蒸發(fā) 器中。
[0068] 制冷劑貯槽64放置于冷卻器10上，從而當(dāng)打開進(jìn)水閥68時(shí)，積聚于蒸發(fā)器16中 的液體制冷劑將流到并填充制冷劑貯槽64。當(dāng)要求冷卻器啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥68以將制冷 劑貯槽64與蒸發(fā)器隔離。在此時(shí)沒有閉合閥68的情況下，泵62在冷卻器啟動(dòng)序列開始時(shí) 進(jìn)入運(yùn)作，由于蒸發(fā)器中的液體制冷劑因壓力下降而蒸發(fā)為氣體，隨著冷卻器啟動(dòng)在該蒸 發(fā)器中很快發(fā)生壓力下降，泵62將產(chǎn)生空洞。應(yīng)當(dāng)理解，貯槽64雖然有分立體積，但是不 必需是分立結(jié)構(gòu)，可以被并入冷卻器10的多個(gè)殼體/外殼（包括冷凝器14和蒸發(fā)器16) 中的一個(gè)內(nèi)。
[0069] 制冷劑泵62的轉(zhuǎn)子63位于制冷劑貯槽64內(nèi)，制冷劑泵62將液體制冷劑通過制 冷劑線路72從貯槽64泵送到液體制冷劑貯液器74,該制冷劑貯液器74優(yōu)選地安置于該 冷卻器的壓縮機(jī)部分的上方以便于借助于重力將液體制冷劑從那里輸送到軸承位置。使貯 槽64具有一定大小以確保可用于冷卻器啟動(dòng)期間的軸承潤滑目的的液體制冷劑的充足供 應(yīng)。貯液器74,如以下將進(jìn)一步說明的，是制冷劑的源位置，制冷劑被輸送到軸承組件50和 軸承52是出于潤滑的目的，該貯液器的體積類似于貯槽64,分立于冷凝器14和蒸發(fā)器16。
[0070] 需注意的是，泵62只需要將其泵送液體制冷劑的壓力提升每平方英寸幾磅 (PSI)，從而當(dāng)有過濾器78布于線路72上時(shí)克服液體泵送和過濾器78的阻力所需的壓頭， 以確保液體制冷劑可用于所有冷卻器運(yùn)作條件和環(huán)境下的軸承潤滑目的。相反地，在采用 靜壓軸承的情況下，必須制作極高壓的"潤滑劑"，可用于在特定條件下例如壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí) 的軸承表面。
[0071] 還需注意的是，與泵送飽和液體制冷劑相關(guān)聯(lián)的一個(gè)問題是將處于液體狀態(tài)的制 冷劑保持于泵內(nèi)。泵內(nèi)的液體制冷劑中的任何壓力降低引起一定的急驟蒸發(fā)，使得液體制 冷劑難以或不能泵送。即使是最好的泵設(shè)計(jì)，仍然需要在泵入口的上方設(shè)置一些正吸入壓 頭。因此，有泵葉輪69的殼體67的入口 65必須在液源的液面下方。在圖3的實(shí)施例中， 葉輪殼體67的入口 65在物理位置上在冷凝器14底部下方，并且還在當(dāng)冷卻器啟動(dòng)時(shí)會(huì)在 貯槽64出現(xiàn)的液體制冷劑的水平面的下方。
[0072] 止回閥80布置于線路72上，防止從貯液器74出來的回流進(jìn)入線路72。將進(jìn)一步 說明的是，當(dāng)冷卻器運(yùn)作時(shí)，泵62還通過線路72將液體制冷制泵送至壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)殼體 39。在那里這類制冷劑為了對轉(zhuǎn)子40進(jìn)行冷卻而被帶入與轉(zhuǎn)子40的熱交換接觸。
[0073] 泵送到貯液器74的液體制冷劑分別通過計(jì)量設(shè)備82和84從貯液器74量出至軸 承組件50和軸承52。在泵62通電后，壓縮機(jī)馬達(dá)40被開啟，軸48開始旋轉(zhuǎn)，其軸承被供 給作為潤滑劑的液體制冷劑，該液體制冷劑在啟動(dòng)期間可以從貯槽64獲得。
[0074] -旦冷卻器10處于運(yùn)作中，冷凝器14成為用于軸承潤滑目的的液體制冷劑的來 源。在這方面，一旦壓縮機(jī)12開始將經(jīng)壓縮的制冷劑氣體輸送到冷凝器14,將其冷凝成液 體狀態(tài)的過程主動(dòng)開始于該冷凝器內(nèi)。這類經(jīng)冷凝的液體制冷劑積聚于冷凝器的底部并通 過管道26從那里引出至計(jì)量設(shè)備28。
[0075] 除了通過線路56與制冷劑貯槽64流動(dòng)連通外，制冷劑泵62的葉輪殼體65通過 線路88與冷凝器14的較低部分形成開放式流動(dòng)連通，制冷劑通過該制冷劑泵62被泵入線 路72。因此，一旦冷卻器10啟動(dòng)并且液體制冷劑開始以足夠量在冷凝器14中產(chǎn)生，制冷劑 泵62開始通過線路88將液體制冷劑從冷凝器14泵出。冷凝器14為液體制冷劑源，在冷 卻器運(yùn)作中提供至貯液器74用于軸承潤滑目的和至壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40用于馬達(dá)冷卻目的 的恒定流量的液體制冷劑。類似于貯槽64,可以將貯液器74在結(jié)構(gòu)上并入一個(gè)或另一個(gè) 殼體/外殼，這些殼體/外殼包括冷卻器10，再一次的，雖然吧液器74是一個(gè)限定的分立 于冷凝器14和蒸發(fā)器16的體積，即從某種意義上來說其能夠在特定運(yùn)作環(huán)境下在從流量 和/或壓力的方面上與冷凝器14和蒸發(fā)器16分開，但是該貯液器74不需要是獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
[0076] 關(guān)于壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)冷卻，在優(yōu)選實(shí)施例的冷卻器中的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40通過 將液體制冷劑輸送進(jìn)入與轉(zhuǎn)子40的直接或間接接觸來進(jìn)行冷卻。應(yīng)當(dāng)理解，出于馬達(dá)冷卻 目的的液體制冷劑源與出于軸承潤滑目的的液體制冷劑源相同。
[0077] 在這方面，在圖3的實(shí)施例中，閥92被布置于線路90上，液體制冷劑線路90從線 路72分支出來并且液體制冷劑通過線路90被輸送進(jìn)入驅(qū)動(dòng)馬達(dá)殼體39的內(nèi)部，在那里對 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40進(jìn)行冷卻。閥92由線路94旁通。在本實(shí)施例中，將第一流量計(jì)量設(shè)備96布 置于線路90上位于旁通線路94與線路90再次連接處的上游，將第二計(jì)量設(shè)備97布置于 旁通線路94上。允許流過設(shè)備97的液體的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于允許流過計(jì)量設(shè)備96的量。
[0078] 在冷卻器運(yùn)作期間閥92被打開并通過計(jì)量設(shè)備96和97以預(yù)定的量將液體制冷 劑提供給壓縮機(jī)12,該預(yù)定的量足夠?qū)嚎s機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行冷卻。然而，在冷卻器啟動(dòng)序 列期間、在冷卻器減速期間以及在冷卻器被關(guān)閉時(shí)，閥92將被關(guān)閉。結(jié)果是由線路72出來 進(jìn)入并通過分支線路90用于馬達(dá)冷卻目的液體制冷劑流量在冷卻器啟動(dòng)和減速期間被大 大地減少，這是由于這類流動(dòng)只通過計(jì)量設(shè)備97。這轉(zhuǎn)而有助于確保充足的液體制冷劑在 這些期間可用于軸承潤滑的目的，這些期間如其結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這些期間減少了對壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)進(jìn)行冷卻的需要。
[0079] 此外，有些時(shí)候冷卻器運(yùn)作于15%量級(jí)或更少的容量。在這類實(shí)例中，冷凝器可能 不會(huì)產(chǎn)生必需的制冷劑的量以提供足夠的液體制冷劑流量給軸承和無節(jié)流的流量給驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的。然而，在這些時(shí)候，馬達(dá)冷卻需求減少，閥92可以類似地被關(guān)閉以 確保充足的液體制冷劑在這種輕負(fù)荷條件可用于軸承潤滑。
[0080] 需注意的是，在優(yōu)選實(shí)施例中，輸送到壓縮機(jī)的軸承的液體制冷劑將從軸承排出 以后續(xù)用于潤滑目的、進(jìn)入馬達(dá)殼體39的內(nèi)部并將從那里排出，與用于馬達(dá)冷卻目的的制 冷劑一起通過線路98至冷凝器14。將該制冷劑返回冷凝器是通過使用泵62完成的，泵62 在運(yùn)作中增加用于軸承潤滑和馬達(dá)冷卻目的的制冷劑的壓力至高于冷凝器壓力的壓力而 不考慮在冷卻器運(yùn)作時(shí)冷凝器壓力的變化。通過返回這種"使用后"的制冷劑至冷凝器，該 "使用后"的制冷劑在馬達(dá)冷卻過程中和將熱量從軸承去除過程中已被加熱，馬達(dá)和軸承熱 量通過轉(zhuǎn)移至流過冷凝器的冷卻介質(zhì)而從冷凝器和冷卻器被帶出。結(jié)果是，消除了該熱量 對冷卻器整體效率的寄生效應(yīng)。在典型的制冷系統(tǒng)中，用來冷卻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的制冷劑 通過使用壓降被返回于蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器處于遠(yuǎn)小于冷凝器的壓力。在這種系統(tǒng)中，將這些 額外熱量輸送至蒸發(fā)器的后果是減少冷卻器效率和/或?qū)е滦枰谡舭l(fā)器內(nèi)提供額外的 熱量轉(zhuǎn)移表面區(qū)域以提供足夠的用于對冷卻器系統(tǒng)上的負(fù)荷進(jìn)行冷卻和對壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)進(jìn)行冷卻，該壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)為主要熱源。
[0081] 當(dāng)要求冷卻器10關(guān)閉時(shí)，壓縮機(jī)馬達(dá)40被斷電。這轉(zhuǎn)而去除了引起壓縮機(jī)12的 軸48旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力。然而，由于大質(zhì)量的軸48和安裝于其上的部件、混合軸承相對非常小 的摩擦以及在運(yùn)作時(shí)所有這些部件旋轉(zhuǎn)所處的高速度，在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)被斷電后，軸48 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段相對長的在幾分鐘或更多分鐘的量級(jí)的時(shí)間，。在減速期間，必須提供液體制 冷劑給軸承組件50和軸承52以提供它們的潤滑直至如軸48自然停止的時(shí)候。
[0082] 應(yīng)當(dāng)記住只要壓縮機(jī)12運(yùn)作，用于軸承潤滑目的的液體制冷劑源將是冷卻器冷 凝器。然而，一旦冷卻器關(guān)閉，給冷凝器制冷劑氣體的供應(yīng)停止，冷凝器中的壓力快速下降 并且冷凝器中的液體制冷劑開始蒸發(fā)汽化。這樣，在冷卻器10關(guān)閉不久，當(dāng)時(shí)存在的用于 軸承潤滑目的的液體制冷劑源由于急驟蒸發(fā)成氣體形式而變得不可用，必須轉(zhuǎn)向另一個(gè)液 體制冷劑源以在軸48自然停止時(shí)用于軸承潤滑目的。
[0083] 順便說一句，需注意，制冷劑貯槽64通過線路104排放至冷凝器14,從而一旦壓 縮機(jī)關(guān)閉，不僅冷凝器14中的制冷劑將開始蒸發(fā)汽化至氣體狀態(tài)，而且制冷劑貯槽64中的 任何液體制冷劑也會(huì)發(fā)生相同的事。在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40被斷電后可以允許制冷劑泵62 繼續(xù)運(yùn)行在20秒左右量級(jí)的一小段時(shí)間，這是因?yàn)樽銐虻囊后w制冷劑將仍然在冷凝器14 和制冷劑貯槽64中以允許泵62繼續(xù)在這段時(shí)間泵送液體制冷劑。在這段時(shí)間后，泵62將 由于液體制冷劑急驟蒸發(fā)為氣體狀態(tài)而開始產(chǎn)生空洞。然而，再次的，需要液體制冷劑用于 軸承潤滑目的延伸至軸48自然停止時(shí)是幾分鐘或更多分鐘的事，而不是幾秒鐘的事。
[0084] 如之前所指出的那樣，將止回閥80布置于線路72上，防止從貯液器74出來的流 量通過線路72返回。當(dāng)制冷劑泵62在冷卻器關(guān)閉后不久被斷電，處于止回閥80上游的線 路72中的壓力下降并且貯液器74中的壓力使得止回閥80就位。足夠量的加壓的液體制 冷劑因此被困于止回閥80與計(jì)量設(shè)備82和84之間的貯液器74內(nèi)以確保在壓縮機(jī)減速期 間通過重力供給和殘余壓力給軸承組件50和軸承52提供充足的液體制冷劑。為此使貯液 器74具有適當(dāng)?shù)拇笮 Ｐ枳⒁獾氖?，貯液器74還確保對冷卻器的供電被中斷時(shí)（即使泵 62將不像其在正常關(guān)閉序列中那樣繼續(xù)運(yùn)作，在正常關(guān)閉序列下泵62在繼冷卻器關(guān)閉后 繼續(xù)運(yùn)作一段短暫時(shí)間）在一段足夠的時(shí)間以液體制冷劑為形式的潤滑劑的供應(yīng)給壓縮 機(jī)軸承。
[0085] 在冷卻器關(guān)閉后，不管是"正常"還是響應(yīng)于非正常條件例如電源中斷，當(dāng)壓力已 在冷卻器各處平衡時(shí)，進(jìn)水閥68被再次打開，制冷劑貯槽64由來自蒸發(fā)器16的液體制冷 劑填充。從軸承潤滑的角度來看，該系統(tǒng)然后準(zhǔn)備再次開始。
[0086] 需注意的是，每次冷卻器關(guān)閉，需要在相對少的時(shí)間段維持關(guān)閉，例如十分鐘，在 該段時(shí)間中制冷劑貯槽64重新填充液體制冷劑。然而，在大多數(shù)情況下，一旦冷卻器10關(guān) 閉，無論是否需要重新填充貯槽64,則至少在該段時(shí)間內(nèi)不會(huì)正常要求其啟動(dòng)。因此，為了 重新填充貯槽64的強(qiáng)制關(guān)閉期按實(shí)際工作中對冷卻器運(yùn)作幾乎沒有或沒有影響。
[0087] 已注意到的是，制冷劑泵62被布置于制冷劑貯槽64中并浸于在其中已存在的液 體制冷劑中。由于其位置，泵62可以類似地利用由液體制冷劑潤滑的混合軸承，進(jìn)一步消 除了對在其他制冷劑冷卻器中需要的基于油的潤滑系統(tǒng)。進(jìn)一步地，由于泵62被布置于制 冷劑貯槽64內(nèi)，該泵62及馬達(dá)被浸沒于液體制冷劑中，并被液體制冷劑有效地保持冷卻，。
[0088] 參照制冷劑貯液器74,需注意的是，獨(dú)特的設(shè)備100為共同未決的、同樣轉(zhuǎn)讓給本 發(fā)明的受讓人的專利申請US序列號(hào)08/924, 228的主題，其被用于"檢驗(yàn)"貯液器74中液 體的存在。該設(shè)備通過其在流動(dòng)流體中液體和氣體泡沫的存在之間進(jìn)行分化的能力來保護(hù) 壓縮機(jī)避免產(chǎn)生故障。
[0089] 正如已經(jīng)提到的，對軸承組件50和軸承52的潤滑取決于以持續(xù)給它們輸送足夠 的量的液體制冷劑。通過使用該流量檢驗(yàn)設(shè)備100,流量檢驗(yàn)設(shè)備100在檢測到穿過貯液 器74的流體流量中的液體成分不足時(shí)促使冷卻器10關(guān)閉，該冷卻器被保護(hù)以避免因缺乏 適當(dāng)?shù)臐櫥艿綋p害或產(chǎn)生故障。本發(fā)明的潤滑方案因此受到安全防護(hù)，保護(hù)冷卻器及 其壓縮機(jī)在貯液器74因某些原因包含在太大程度上不是處于液體狀態(tài)的制冷劑時(shí)免受嚴(yán) 重?fù)p害。應(yīng)當(dāng)理解的是，設(shè)備100和冷卻器10的安全防護(hù)在商業(yè)實(shí)施例的冷卻器10的上 下文中盡管很重要，其相對于本發(fā)明的基于制冷劑的潤滑系統(tǒng)是外圍特征。
[0090] 現(xiàn)參照圖4,將對本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行說明，其單獨(dú)的不同的特征能夠被采 用于圖3中和本文中提到的本發(fā)明的其他實(shí)施例中。在圖4的實(shí)施例中，優(yōu)選實(shí)施例的制 冷劑貯槽64在以下情況下/應(yīng)用中被消除，如壓縮機(jī)12的軸承組件50和軸承52可以在 冷卻器啟動(dòng)后的一段時(shí)間或當(dāng)冷凝器14的冷凝過程不能以一定量提供一定質(zhì)量的液體制 冷劑時(shí)的一段時(shí)間容忍干燥運(yùn)作，一定量的一定質(zhì)量的液體制冷劑對于軸承潤滑的目的來 說在冷卻器處于穩(wěn)定狀態(tài)/正常運(yùn)作時(shí)是必需的。圖4的實(shí)施例比優(yōu)選實(shí)施例成本更低、 更簡單，代表一種更冒險(xiǎn)的設(shè)計(jì)理念，其是以混合軸承能夠在冷卻器啟動(dòng)時(shí)干燥運(yùn)行或基 本上干燥運(yùn)行一段相對短但可允許的時(shí)間作為依據(jù)。
[0091] 在圖4的實(shí)施例中，制冷劑泵200被布置于緊鄰冷凝器14的液體堰202并因此能 夠在這類液體一可用時(shí)就將液體制冷劑從那個(gè)位置移至壓縮機(jī)的軸承。在本實(shí)施例中，在 冷凝器14中產(chǎn)生的液體制冷劑從堰202排出進(jìn)入泵殼體204。泵殼體204中，馬達(dá)206被 浸于液體制冷劑中，該液體制冷劑對該馬達(dá)進(jìn)行冷卻并給泵200自身使用的混合軸承提供 潤滑劑源。
[0092] 在冷卻器啟動(dòng)后，泵200的啟動(dòng)延遲一段時(shí)間直到液體制冷劑開始在冷凝器14 中產(chǎn)生以防止泵200產(chǎn)生空洞，否則如果將泵200與冷卻器一起啟動(dòng)，該泵200將產(chǎn)生空 洞。在泵200仍然斷電的期間，允許軸承50和52干燥運(yùn)行。然而，液體制冷劑一在堰202 中變得可用，就將泵200通電并提供液體制冷劑給這些軸承用于潤滑目的。
[0093] 圖4的系統(tǒng)中的另一個(gè)機(jī)械上的修改適用于本文的各實(shí)施例的其他系統(tǒng)，其為從 貯液器74提供制冷劑源用于馬達(dá)冷卻的目的，而不是通過從線路72止回閥80的上游進(jìn)行 分支來提供制冷劑源。在這方面，馬達(dá)冷卻制冷劑通過線路208從貯液器74被供應(yīng)至馬達(dá) 殼體39。在本實(shí)施例中，貯液器74的大小被相應(yīng)地調(diào)整。優(yōu)選地，線路208以高于提供軸 承潤滑劑源所處的液面的液面從貯液器74提供制冷劑源，從而液面下降時(shí)，即使馬達(dá)冷卻 被中斷，軸承潤滑也將繼續(xù)?？梢砸云渌绞皆谶@樣的環(huán)境中保護(hù)馬達(dá)。
[0094] 圖4的系統(tǒng)中的還有一個(gè)機(jī)械上的修改適用于本文的各實(shí)施例的其他系統(tǒng)，涉及 使用經(jīng)濟(jì)器106,其目的如眾所周知的是關(guān)于制冷冷卻器，為利用系統(tǒng)內(nèi)存在的中間壓力制 冷劑氣體來提高整體系統(tǒng)效率。在這方面，將經(jīng)濟(jì)器106布置于冷卻器系統(tǒng)內(nèi)，從而經(jīng)冷凝 的液體制冷劑從冷凝器14穿過第一計(jì)量設(shè)備108進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器106。在優(yōu)選實(shí)施例中，經(jīng)濟(jì) 器106限定兩個(gè)分立的容積部110和112。流過計(jì)量設(shè)備108的制冷劑流入經(jīng)濟(jì)器106的 容積部110,并且該制冷劑的一部分在第一壓力下急驟蒸發(fā)為氣體。然后這些氣體被引過線 路114至蝸殼殼體45的一部分（參見圖2)，在該蝸殼殼體45中容納有第二級(jí)葉輪44以 增加輸送到該第二級(jí)葉輪的氣體的壓力，而并沒有通過葉輪驅(qū)動(dòng)壓縮過程對這些氣體起作 用。
[0095] 將第二計(jì)量設(shè)備116布置于容積部110與112之間，該第二計(jì)量設(shè)備116調(diào)節(jié)從 容積部110至112的制冷劑的流量。該過程降低了過程中的制冷劑壓力并且使得另一部分 的制冷劑在比容積部110中生成的急驟蒸發(fā)氣體稍低的壓力下急驟蒸發(fā)為氣體。
[0096] 來自容積部112的氣體流過線路118至蝸殼殼體45的一部分（參見圖2)，在蝸殼 殼體45中容納有第一級(jí)葉輪42并且該第一級(jí)葉輪42的作用為增加該位置處的制冷劑氣 體的壓力，而并沒有通過該第一級(jí)葉輪起作用。通過使用經(jīng)濟(jì)器，給發(fā)生于冷卻器10中的 壓縮過程添加了額外的效率，并且增加了冷卻器10的整體效率。
[0097] 液體制冷劑離開經(jīng)濟(jì)器106的容積部112、流過第三計(jì)量設(shè)備120并且進(jìn)入蒸發(fā)器 16。在圖4的實(shí)施例中，類似于圖3的實(shí)施例，計(jì)量設(shè)備108U16和120為固定孔。如圖4 實(shí)施例中的至經(jīng)濟(jì)器的線路98的路徑所示，本發(fā)明可以根據(jù)適用情況將用于馬達(dá)冷卻和/ 或軸承潤滑目的的制冷劑返回至經(jīng)濟(jì)器，而不是至冷凝器。然而，無論如何，冷凝器仍然是 可行的返回位置，圖4實(shí)施例中的壓縮機(jī)12的混合軸承的潤滑與圖3實(shí)施例中所實(shí)現(xiàn)的相 同，包括關(guān)于在冷卻器關(guān)閉后軸48自然停止時(shí)的它們的潤滑。
[0098] 現(xiàn)參照圖5,將對本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖5的實(shí)施例中，圖3的實(shí) 施例的制冷劑泵62被省掉，冷凝器壓力用于將控制量的液體制冷劑從冷凝器14的堰300 驅(qū)動(dòng)至壓縮機(jī)12的軸承50和52。圖5的實(shí)施例，類似于圖4的實(shí)施例，為一系統(tǒng)，在該系 統(tǒng)中在冷卻器啟動(dòng)直到例如在已產(chǎn)生足夠的液體制冷劑并且在冷凝器14中形成壓力以驅(qū) 動(dòng)液體制冷劑從該冷凝器至壓縮機(jī)用于軸承潤滑和馬達(dá)冷卻目的的時(shí)候允許壓縮機(jī)12的 混合軸承干燥運(yùn)行。
[0099] 消除用于將液體制冷劑泵送至壓縮機(jī)軸承的泵和與這類泵相關(guān)聯(lián)的成本以及消 除與其相關(guān)聯(lián)的故障模式提供了明顯的優(yōu)點(diǎn)。然而，關(guān)于圖5的實(shí)施例，必須保證冷凝器壓 力在冷卻器運(yùn)作期間的任何時(shí)候都是足夠的以確保在冷卻器的全部運(yùn)作范圍中將充足量 的液體制冷劑輸送至貯液器74,并且同樣是足夠高的以確保貯液器74中具有足夠高的壓 力下使充足的液體制冷劑得以在壓縮機(jī)減速期間能從那里輸送至壓縮機(jī)軸承。冷凝器中這 類壓力的來源在某些冷卻器運(yùn)作條件下和/或某些冷卻器應(yīng)用中是臨界性的，因此，應(yīng)當(dāng) 理解，圖5的潤滑系統(tǒng)代表比以圖4實(shí)施例作為基礎(chǔ)的理念更加冒險(xiǎn)的設(shè)計(jì)理念。需注意 的是，由于泵62在圖5實(shí)施例中被消除，通過線路98將用于馬達(dá)冷卻目的的制冷劑返回蒸 發(fā)器16,而不是冷凝器14。
[0100] 現(xiàn)參照圖6,對本發(fā)明的圖3優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)一步可替代方案將被說明。在圖6的 實(shí)施例中，從蒸發(fā)器16的線路66上的閥68被省掉，由泵400替換貯槽64。泵裝置400因 此與冷凝器14和蒸發(fā)器16形成自由流動(dòng)連通。
[0101] 泵400包括殼體402,在該殼體402中布置有馬達(dá)404,該馬達(dá)404包括定子406 和轉(zhuǎn)子408。定子406被固定安裝于殼體402,而轉(zhuǎn)子408被安裝在驅(qū)動(dòng)軸410上旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn) 而安裝驅(qū)動(dòng)軸410在陶瓷軸承412和414中旋轉(zhuǎn)。
[0102] 將第一葉輪416安裝于驅(qū)動(dòng)軸410的一端上，而將第二葉輪418類似地安裝于該 驅(qū)動(dòng)軸的另一端上。分別將葉輪416和418布置于葉輪殼體420和422中，葉輪416與殼 體420 -起形成第一泵結(jié)構(gòu)421，而葉輪418與殼體422 -起形成第二葉輪泵結(jié)構(gòu)423。應(yīng) 當(dāng)理解的是，葉輪416和418由驅(qū)動(dòng)軸410來共同驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)軸410轉(zhuǎn)而由馬達(dá)404來驅(qū) 動(dòng)。
[0103] 葉輪殼體420限定入口 425,通過該入口 425液體制冷劑被泵結(jié)構(gòu)421通過管道 88從冷凝器14抽取。葉輪殼體422類似地限定入口 427,通過該入口 427液體制冷劑被泵 結(jié)構(gòu)423通過管道66抽取。在本實(shí)施例中，管道66與蒸發(fā)器16流動(dòng)連通。
[0104] 運(yùn)作中，當(dāng)液體制冷劑從冷凝器14那里可得到時(shí)，葉輪416從冷凝器14抽取液體 制冷劑，而當(dāng)液體制冷劑從蒸發(fā)器16那里可得到時(shí)，葉輪418從蒸發(fā)器16抽取液體制冷 齊[J。由葉輪416從冷凝器14泵送的液體制冷劑被輸送出葉輪殼體420進(jìn)入管道424,而由 葉輪418從系統(tǒng)蒸發(fā)器16泵送的液體制冷劑被輸送出葉輪殼體422進(jìn)入管道426。
[0105] 在圖6的實(shí)施例中，管道424與管道426會(huì)聚于閥428的位置處，該閥428與優(yōu)選 的圖3以及其他可選實(shí)施例的管道72連接。閥428包括擋板元件430,該擋板元件430是 自動(dòng)的，不需控制或根據(jù)從管道424和管道426進(jìn)入該閥的各流動(dòng)流的作用和壓力放置的 傳感器。因此，如果液體制冷劑在一個(gè)源位置有第一壓力時(shí)可得并且在另一個(gè)源位置有第 二壓力時(shí)可得，閥28將被自動(dòng)地在這些壓力的作用下放置，從而該泵裝置的輸出來自于兩 個(gè)源位置中處于更高壓力的那個(gè)源位置。
[0106] 如已提到的并應(yīng)用于本發(fā)明的所有實(shí)施例中那樣，其中冷卻器中依賴液體制冷劑 不是為了提供制冷或冷卻效果，需要的是確保在所有冷卻器運(yùn)作條件和環(huán)境下液體制冷劑 的供應(yīng)是可靠地可用于這類其他目的。已進(jìn)一步提到的是，基本上在冷卻器內(nèi)沒有位置可 以可靠地被假定為在所有這類條件和環(huán)境下容納能夠被泵送的液體制冷劑。通常，當(dāng)冷卻 器關(guān)閉或在極低的負(fù)荷條件下運(yùn)作時(shí)，液體制冷劑會(huì)可靠地存在于系統(tǒng)蒸發(fā)器中。當(dāng)冷卻 器在負(fù)荷下運(yùn)作時(shí)，液體制冷劑的最可靠源為系統(tǒng)冷凝器（蒸發(fā)器中的液體制冷器將蒸發(fā) 汽化，因而不處于易于被泵送的形式）。
[0107] 如已進(jìn)一步提到的是，發(fā)展至今的液體制冷劑泵已證明為允許飽和液體制冷劑的 成功泵送所需的壓頭的大小隨著飽和溫度下降而變大。因此，從相對更冷的蒸發(fā)器55泵送 液體制冷劑比從冷凝器泵送更難。如本文的其他實(shí)施例，圖6的可選實(shí)施例在大部分冷卻 器運(yùn)作條件下使用從冷凝器提供來源的液體制冷劑用于軸承潤滑和壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)冷卻 目的，并且當(dāng)液體制冷不能從系統(tǒng)冷凝器可靠地得到（例如冷卻器啟動(dòng)時(shí)）或在冷凝器內(nèi) 不處于便于泵送的狀態(tài)時(shí)使用從蒸發(fā)器提供來源的液體制冷劑用于這類目的。然而，可以 預(yù)計(jì)，在任何冷卻器運(yùn)作條件或環(huán)境下，能夠被泵送的液體制冷劑將從這些源位置中的一 個(gè)可得，有時(shí)從這兩個(gè)源位置都可得。
[0108] 關(guān)于圖6實(shí)施例，當(dāng)泵裝置400運(yùn)作時(shí)，葉輪416和418旋轉(zhuǎn)并且如果液體制冷劑 是可得，同時(shí)嘗試從其各自的源位置抽取液體制冷劑。由于其各自源位置中制冷劑的壓力、 數(shù)量和條件，如果有任何制冷劑分別被泵結(jié)構(gòu)421排放進(jìn)入管道424和被泵結(jié)構(gòu)423排放 進(jìn)入管道426,則在任何給定時(shí)刻，這些制冷劑通常來說處于依照各自源位中當(dāng)時(shí)存在的條 件下的不同的壓力下。
[0109] 閥428基本上是簡單的止回閥布局，該布局引導(dǎo)液體制冷劑流動(dòng)從兩個(gè)泵結(jié)構(gòu)中 的一個(gè)進(jìn)入管道72,這兩個(gè)泵結(jié)構(gòu)構(gòu)成泵裝置400,其輸出處于更高壓力。該泵結(jié)構(gòu)將是從 存在液體制冷劑并且液體制冷劑在當(dāng)時(shí)處于更高壓力的源位置抽取制冷劑的一個(gè)。隨著內(nèi) 部冷卻器條件改變并且其他源位置開始容納處于更高壓力的液體制冷劑，擋板元件430的 位置將改變，液體制冷劑源將依照這種變化條件而移動(dòng)。需注意的是，在圖6的實(shí)施例中依 照物理定律非常簡單地實(shí)現(xiàn)了對管道72的液體制冷劑的保證供應(yīng)，而不需要傳感器或任 何設(shè)備的主動(dòng)調(diào)控來選擇合適的源位置。
[0110] 除了使用擋板型止回閥428,在圖6中以虛線示出的第一止回閥440可以被布置 于線路424上，類似的，在圖6中以虛線示出的類似的第二止回閥442可以被布于管道426 上。類似于之前提到的在其中采用428的布置，單個(gè)止回閥440和442的目的是允許液體 制冷劑從管道424和管道426中的一個(gè)流出，該管道為具有更高壓力液體制冷劑的來源，同 時(shí)單個(gè)止回閥440和442阻止這種更高壓液體制冷劑流入管道424和426中的另一個(gè)并到 達(dá)供應(yīng)其的葉輪。
[0111] 需注意的是，盡管圖6的實(shí)施例采用兩個(gè)葉輪器，與使用第二個(gè)葉輪相關(guān)聯(lián)的成 本是最低限度的。關(guān)于陶瓷軸承412和414的潤滑以及泵馬達(dá)404的冷卻，鄰近從冷凝器 14 (典型的更高壓力位置）抽取液體制制冷劑的泵結(jié)構(gòu)421的軸承412將優(yōu)選地是加蓋軸 承，允許從葉輪殼體420泄漏中所計(jì)量的液體制冷劑的泄漏通過它并進(jìn)入馬達(dá)殼體402的 內(nèi)部432。鄰近泵結(jié)構(gòu)423的軸承414可以是也可以不是加蓋式的。
[0112] 在正常冷卻器運(yùn)作中，一定計(jì)量的液體制冷劑將從相對高壓力的冷凝器位置穿過 加蓋軸承412,進(jìn)入馬達(dá)殼體的內(nèi)部432。在這過程中，其將對軸承412和414進(jìn)行潤滑以 及對馬達(dá)404進(jìn)行冷卻。在相對罕見的情況下，蒸發(fā)器16為液體制冷劑的更高壓力源，這 時(shí)制冷劑將流過軸承414進(jìn)入432的內(nèi)部，并對泵軸承進(jìn)行潤滑和對馬達(dá)進(jìn)行冷卻。圖6 的實(shí)施例中的殼體402的內(nèi)部通過線路434被排放至蒸發(fā)器16,盡管在寫這份文件時(shí)，最佳 的排放位還沒有確定。軸承412必須是加蓋的，從其計(jì)量地流過的制冷劑或在那個(gè)位置會(huì) 在冷卻器內(nèi)構(gòu)成高側(cè)至低側(cè)的側(cè)漏，這不利于冷卻器運(yùn)作和效率。相同的情況在"非典型" 系統(tǒng)條件使蒸發(fā)器為更高壓力液體制冷劑的來源時(shí)不存在。
[0113] 還需注意的是，在任何時(shí)候?qū)⒁后w制冷劑從未運(yùn)轉(zhuǎn)的泵葉輪反著運(yùn)轉(zhuǎn)的泵葉輪而 泵入線路72時(shí)，另一葉輪的泵送動(dòng)作會(huì)因?yàn)閺囊后w制冷劑的源位置泵送氣體和液體制冷 劑的混合物而經(jīng)歷制冷劑劇烈攪動(dòng)。由于由此生成的任何熱量將使制冷劑的劇烈攪動(dòng)的液 體部分急驟蒸發(fā)成氣體，轉(zhuǎn)而對該葉輪的位置處提供冷卻，這類劇烈攪動(dòng)不應(yīng)是有問題的。
[0114] 進(jìn)一步需要注意的是，本發(fā)明還考慮使用泵裝置，該泵裝置由兩個(gè)分立的馬達(dá)/ 泵組合構(gòu)成，適當(dāng)?shù)赝ㄟ^管道連接在一起。使用兩個(gè)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)兩相泵結(jié)構(gòu)當(dāng)然因許多原 因而比使用單個(gè)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)泵結(jié)構(gòu)更缺乏吸引力。
[0115] 最后并且將是明顯的是，圖6的泵布置雖然考慮了使用陶瓷軸承的冷卻器系統(tǒng)、 在其中使用液體制冷劑來對這類軸承進(jìn)行潤滑而進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，但是在使用油作為壓縮機(jī) 軸承潤滑的傳統(tǒng)冷卻器中也適用于進(jìn)行馬達(dá)冷卻。
[0116] 現(xiàn)返回參照圖2,如 申請人:已指出的那樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40是由變速 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)。迄今為止，典型的感應(yīng)馬達(dá)與其一起帶來低成本和可靠性的優(yōu) 點(diǎn)，通常不以大于每分鐘3600轉(zhuǎn)的速度在冷卻器應(yīng)用中被變速驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。
[0117] 在齒輪驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的冷卻器中，驅(qū)動(dòng)齒輪系的感應(yīng)馬達(dá)被典型地驅(qū)動(dòng)至每分鐘3600 轉(zhuǎn)量級(jí)的最大速度，而該機(jī)器的葉輪以及在其上安裝有葉輪的軸通過齒輪系的速度增加效 應(yīng)被驅(qū)動(dòng)至相對高得多的速度。這種機(jī)器最典型地是單級(jí)機(jī)器，在一個(gè)速度范圍內(nèi)運(yùn)行，從 而在設(shè)計(jì)容量范圍中調(diào)節(jié)該冷卻器的容量。為了這類冷卻器輸送其最大容量，經(jīng)常需要這 類單級(jí)機(jī)器達(dá)到相對非常高的速度（在每分鐘15000轉(zhuǎn)的量級(jí)），并且再一次這種機(jī)器具有 需要基于油的潤滑系統(tǒng)的存在的缺點(diǎn)。
[0118] 申請人:已預(yù)見，經(jīng)檢驗(yàn)的、不太昂貴的感應(yīng)馬達(dá)可以對于其構(gòu)造而在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行 加強(qiáng)，從而允許這類馬達(dá)轉(zhuǎn)速高于這類馬達(dá)在目前直驅(qū)和齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器中被典型驅(qū)動(dòng)所 處的每分鐘3600的、但是相對遠(yuǎn)低于高速齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)輸送相同和最大容量所需的速度。在 這方面， 申請人:已發(fā)現(xiàn)，在壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是在結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)的感應(yīng)馬達(dá)、其在尺寸上被減 小但以高于每分鐘3600轉(zhuǎn)的速度被驅(qū)動(dòng)以及該冷卻器是多級(jí)直驅(qū)冷卻器的情況下，容量 調(diào)節(jié)冷卻器能夠被完成，該容量調(diào)節(jié)冷卻器可以在這樣的環(huán)境下輸送與齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器的容 量相同的容量，而只需單級(jí)齒輪驅(qū)動(dòng)冷卻器在輸送這種容量時(shí)所需要的速度的一半的量級(jí) 的速度來驅(qū)動(dòng)葉輪。這種直驅(qū)冷卻器能夠通過使用由傳統(tǒng)變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)所驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)馬達(dá) 來輸送其容量，而不借助于特殊的或昂貴的新興馬達(dá)和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，并且通過使用 混合軸承，這種直驅(qū)冷卻器提供了冷卻器的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)，在該冷卻器中對基于油的潤滑系 統(tǒng)的需要被完全消除。
[0119] 涉及使用與本文所揭示的無油液體冷卻器相關(guān)聯(lián)的變速壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的本發(fā) 明的另一方面是有機(jī)會(huì)用液體制冷劑對變速驅(qū)動(dòng)器54進(jìn)行冷卻，而不是作為更典型案例 的空氣。如圖6所示，以虛線顯示的線路500從線路90分支出來，通過該線路500將液體 制冷劑輸送入與冷卻器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40的熱交換接觸。流入驅(qū)動(dòng)器54的液體制冷劑對那里的 熱量生成部件進(jìn)行冷卻，并且將優(yōu)選地通過線路502被返回到冷凝器14。通過線路500提 供液體制冷劑來源用于對驅(qū)動(dòng)器54進(jìn)行冷卻的目的，該線路500可以可選地直接從線路72 分支出來或可以從貯液器74供出?？蛇x地，可以以依次方式將液體制冷劑按順序地流入壓 縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和控制器54,而不是以并行的方式。應(yīng)當(dāng)理解，本概念在應(yīng)用上并不限于圖6 的實(shí)施例，而可以類似地應(yīng)用于本文說明的其他實(shí)施例。
[0120] 參照圖7,滾動(dòng)軸承組件600包括置于外部套圈602與內(nèi)部套圈604之間的多個(gè) 陶瓷滾動(dòng)體606 (圓形的、棱形的、錐形的等等）。術(shù)語"軸承組件"意指一個(gè)或多個(gè)軸承，例 如附圖標(biāo)記50標(biāo)識(shí)了具有兩個(gè)軸承的軸承組件，以及附圖標(biāo)記52、412和414分別標(biāo)記了 具有一個(gè)軸承的軸承組件。在某些實(shí)例中，軸承組件600 (包括一個(gè)或多個(gè)軸承）用作軸承 組件50、52、412和414的替代。陶瓷滾動(dòng)體606相應(yīng)于滾動(dòng)體51a、51b和53,因?yàn)闈L動(dòng)體 51a、51b和53與606相似或相同。
[0121] 在某些實(shí)例中，軸承套圈602和/或604包括高氮馬氏體不銹鋼，其中高氮馬氏體 不銹鋼具有大于0.3%的氮密度、在0. 10 - 0.60%的碳密度以及在10 - 18%的鉻密度。 可以認(rèn)為，這種軸承組分相比于傳統(tǒng)的軸承鋼導(dǎo)致顯著的壽命改進(jìn)，并且對于離心冷卻器 中的混合陶瓷滾動(dòng)軸承的制冷劑潤滑的成功至關(guān)重要。
[0122] 圖8是示出了產(chǎn)生滾動(dòng)軸承組件例如軸承組件600的至少一部分的示例滾動(dòng)軸承 方法的流程圖618。方框608示出了真空感應(yīng)熔煉軸承套圈602和/或604的方法，方框 610示出了真空電弧重熔軸承套圈602和/或604,方框612示出了電渣重熔軸承套圈602 和/或604,方框614示出了加壓電渣重熔軸承套圈602和/或604,以及方框616示出了 組裝軸承套圈602和/或604與陶瓷輥606以創(chuàng)建滾動(dòng)軸承組件600的至少一部分。
[0123] 可以認(rèn)為，這種軸承組分和方法消除了有害的共晶碳化物、細(xì)化了晶粒結(jié)構(gòu)并幾 乎消除了夾雜物；從而顯著提高了耐蝕性、抗壓強(qiáng)度和韌性性能--因此使得這種軸承組 分和方法相比于制冷劑潤滑冷卻器應(yīng)用中的傳統(tǒng)軸承鋼是一個(gè)顯著的改進(jìn)。
[0124] 在某些實(shí)例中，裝有軸承600的冷卻器包括用于通過軸承600對液體制冷劑進(jìn)行 循環(huán)，其中液體制冷劑對軸承600進(jìn)行潤滑。然而，這類泵自身不是必須具有滾動(dòng)軸承。
[0125] 雖然相對于優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，對其的修改對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說將是明顯的。因此，本發(fā)明的范圍通過參照以下的權(quán)利要求書來確定。
【權(quán)利要求】
1. 一種離心液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的 制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪被安裝于所述軸上，所述軸由至少 一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制 成，所述至少一個(gè)軸承由制冷劑來潤滑，并且在無油的情況下，輸送到至少一個(gè)軸承以用于 潤滑目的的制冷劑至少主要處于液體狀態(tài)，允許用于所述至少一個(gè)軸承的潤滑的制冷劑的 一部分由于軸承潤滑過程而在所述至少一個(gè)軸承的位置處蒸發(fā)；以及 貯液器，液體制冷劑從所述貯液器供應(yīng)至所述至少一個(gè)軸承以用于軸承潤滑目的，所 述貯液器分立于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，所述貯液器在冷卻器運(yùn)作期間和繼所述冷卻器 關(guān)閉后一段時(shí)間容納處于液體狀態(tài)的制冷劑，所述貯液器中這些液體制冷劑的數(shù)量是足夠 的以確保在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)和所述軸在所述冷卻器關(guān)閉后自然停止時(shí)輸送充足的用于 潤滑目的的液體制冷劑至所述至少一個(gè)軸承，所述軸上裝有所述至少一個(gè)葉輪。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，其特征在于，所述貯液器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)由從 所述冷凝器提供來源的液體制冷劑補(bǔ)充，所述貯液器與所述冷凝器隔離，在所述冷卻器關(guān) 閉時(shí)在所述冷凝器中發(fā)生壓力下降。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，還包括泵，所述泵能夠?qū)柡鸵后w制冷劑泵送至所 述貯液器而不使大量的所述制冷劑在泵送過程中急驟蒸發(fā)為氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，其特征在于，繼所述冷卻器關(guān)閉后和在其下一次啟 動(dòng)前，在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)將從所述蒸發(fā)器供應(yīng)的液體制冷劑提供給所述貯液器，從而所 述貯液器容納液體制冷劑以在所述軸下一次開始旋轉(zhuǎn)時(shí)提供至少一個(gè)軸承的潤滑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，還包括馬達(dá)馬達(dá)，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)子被安裝于所述壓 縮機(jī)的所述軸上，其中所述冷凝器在所述壓縮機(jī)運(yùn)作時(shí)供應(yīng)液體制冷劑至所述貯液器用于 軸承潤滑目的和至所述馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻器，還包括所述馬達(dá)的變速驅(qū)動(dòng)器，其中在所述壓縮機(jī) 運(yùn)作時(shí)，為了對所述驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行冷卻，所述冷凝器供應(yīng)液體制冷劑至所述變速驅(qū)動(dòng)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，其特征在于，將用于馬達(dá)冷卻、軸承潤滑和馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 器冷卻的制冷劑返回至所述冷凝器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻器，還包括制冷劑貯槽，所述貯槽與所述貯液器和所述 蒸發(fā)器流動(dòng)連通，在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)從所述蒸發(fā)器提供液體制冷劑給所述貯槽，所述貯 槽是在所述冷卻器啟動(dòng)時(shí)從其最初提供液體制冷劑用于軸承潤滑目的的位置。
9. 一種離心液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收 制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪被安裝 于所述軸上，所述軸由至少一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述軸 承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制成，所述至少一個(gè)軸承由制冷劑來潤滑，并且在無油的情況下，輸 送到至少一個(gè)軸承以用于潤滑目的的制冷劑至少主要處于液體狀態(tài)，允許用于所述至少 一個(gè)軸承的潤滑的制冷劑的一部分由于軸承潤滑過程而在所述至少一個(gè)軸承的位置處蒸 發(fā)； 液體制冷劑的源位置，所述源位置分立于所述蒸發(fā)器和冷凝器，從所述源位置液體制 冷劑被供應(yīng)至所述至少一個(gè)軸承用于軸承潤滑目的；以及 輸送裝備，用于在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述冷凝器輸送液體制冷劑至所述源位置用于 軸承潤滑目的和至所述馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的，并且在所述冷卻器啟動(dòng)時(shí)從不是所述冷凝 器的位置來輸送液體制冷劑直到液體制冷劑開始從所述冷凝器可得以用于這些目的的時(shí) 候。
10. -種離心液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收 制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪被安裝 于所述軸上，所述軸由至少一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述軸 承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制成，所述至少一個(gè)軸承由制冷劑來潤滑，并且在無油的情況下，輸 送到至少一個(gè)軸承以用于潤滑目的的制冷劑至少主要處于液體狀態(tài)，允許用于所述至少 一個(gè)軸承的潤滑的制冷劑的一部分由于軸承潤滑過程而在所述至少一個(gè)軸承的位置處蒸 發(fā)； 液體制冷劑的源位置，所述源位置分立于所述蒸發(fā)器和冷凝器，從所述源位置液體制 冷劑被供應(yīng)至所述至少一個(gè)軸承用于軸承潤滑目的；以及 輸送裝備，用于在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑輸送至所述源位置用于軸承潤滑目 的和至所述馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的，用于軸承潤滑和馬達(dá)冷卻目的的制冷劑在使用后被返 回至所述冷凝器。
11. 一種離心液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的 制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪被安裝于所述軸上，所述軸由至少 一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制 成，所述至少一個(gè)軸承由制冷劑來潤滑，并且在無油的情況下，輸送到至少一個(gè)軸承以用于 潤滑目的的制冷劑至少主要處于液體狀態(tài)，允許用于所述至少一個(gè)軸承的潤滑的制冷劑的 一部分由于軸承潤滑過程而在所述至少一個(gè)軸承的位置處蒸發(fā)；以及 貯液器，所述貯液器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)由液體制冷劑持續(xù)地補(bǔ)充并且在所述冷卻器 關(guān)閉時(shí)停止補(bǔ)充，所述貯液器容納足夠的液體制冷劑，以在所述冷卻器關(guān)閉后所述軸自然 停止時(shí)提供所述至少一個(gè)軸承的潤滑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，在各次冷卻器啟動(dòng)期間，所述貯液器 最初由從所述蒸發(fā)器提供來源的液體制冷劑補(bǔ)充，最初補(bǔ)充的液體制冷劑從所述蒸發(fā)器提 供來源并且在各次冷卻器關(guān)閉后被貯存于不是所述蒸發(fā)器的位置中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻器，其特征在于，所述貯液器在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)與 發(fā)生于所述冷凝器中的壓力下降隔離，從而繼冷卻器關(guān)閉后保持足夠的壓力于所述貯液器 中以在所述軸自然停止時(shí)將在其中容納的液體制冷劑驅(qū)動(dòng)至所述至少一個(gè)軸承。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷卻器，其特征在于，在繼所述冷卻器關(guān)閉后在其中貯存 從所述蒸發(fā)器提供來源的制冷的位置是貯槽，所述貯槽在所述冷卻器的下一次啟動(dòng)前與所 述蒸發(fā)器隔離。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻器，還包括壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、殼體和導(dǎo)管，握權(quán)這馬達(dá) 被布置于所述殼體中，所述導(dǎo)管在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將從所述冷凝器提供來源的液體制冷 劑傳遞至所述殼體的內(nèi)部并傳遞入與所述馬達(dá)接觸，從而對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的冷卻器，其特征在于，用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻的制冷劑 和用于潤滑所述至少一個(gè)軸承的制冷劑繼這些使用后被返回至所述冷凝器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻器，還包括隔離裝備，用于在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)將所 述貯液器與發(fā)生于所述冷凝器中的壓力下降隔離，從而在其上裝有所述至少一個(gè)葉輪的所 述軸自然停止時(shí)保持足夠的壓力于所述貯液器中以將液體制冷劑從所述貯液器驅(qū)動(dòng)至所 述至少一個(gè)軸承。
18. -種離心液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的 制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪被安裝于所述軸上，所述軸由至少 一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制 成，所述至少一個(gè)軸承由制冷劑來潤滑，并且在無油的情況下，輸送到至少一個(gè)軸承以用于 潤滑目的的制冷劑至少主要處于液體狀態(tài)，允許用于所述至少一個(gè)軸承的潤滑的制冷劑的 一部分由于軸承潤滑過程而在所述至少一個(gè)軸承的位置處蒸發(fā)； 液體制冷劑的源位置，所述源位置分立于所述蒸發(fā)器和冷凝器，從所述源位置液體制 冷劑被供應(yīng)至所述至少一個(gè)軸承； 馬達(dá)，用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)； 所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器；以及 泵，所述泵在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑從所述冷凝器和所述蒸發(fā)器的一個(gè)泵送 至所述源位置用于軸承潤滑目的和至所述馬達(dá)與所述驅(qū)動(dòng)器用于對所述馬達(dá)與所述驅(qū)動(dòng) 器進(jìn)行冷卻的目的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的冷卻器，其特征在于，用于潤滑所述至少一個(gè)軸承和對所 述馬達(dá)與所述驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行冷卻的制冷劑被返回至所述冷凝器。
20. -種離心冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收制冷劑并輸送氣體狀態(tài)的 制冷劑至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸和馬達(dá)，至少一個(gè)葉輪和所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)子被安裝 于所述軸上，所述軸由至少一個(gè)非磁性、靜壓或動(dòng)壓型的軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè) 軸承具有滾動(dòng)軸承，所述軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制成并且比由鋼制冷的滾動(dòng)體具有更低 密度、更高彈性模量和對熱膨脹更不敏感，所述軸承的滾動(dòng)體僅僅由制冷劑來潤滑； 貯液器，所述貯液器是從其將制冷劑供應(yīng)至所述至少一個(gè)軸承以用于潤滑的位置并且 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)與所述冷凝器隔離，在冷卻器關(guān)閉時(shí)所述貯液器的隔離使得維持足夠 的壓力于所述貯液器中以在所述軸自然停止時(shí)將液體制冷劑從所述貯液器驅(qū)動(dòng)至所述至 少一個(gè)軸承；以及 泵，所述泵繼所述冷卻器啟動(dòng)后將液體制冷劑從所述冷凝器泵送至所述貯液器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，還包括貯槽，所述貯槽與所述蒸發(fā)器選擇性地流 動(dòng)連通并且在所述冷卻器關(guān)閉器間由來自所述蒸發(fā)器的液體制冷劑補(bǔ)充，所述貯槽在所述 冷卻器下一次啟動(dòng)時(shí)與所述蒸發(fā)器隔離，所述泵在所述冷卻器最初啟動(dòng)時(shí)將液體制冷劑從 所述貯槽泵送至所述貯液器并在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑從所述冷凝器泵送至所 述貯液器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的冷卻器，其特征在于，所述泵在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體 制冷劑泵送至所述馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻器，其特征在于，用于潤滑所述至少一個(gè)軸承的制冷 劑和用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻的制冷劑在繼潤滑了所述至少一個(gè)軸承和對所述馬達(dá)進(jìn)行 了冷卻之后被返回至所述冷凝器。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的冷卻器，其特征在于，所述馬達(dá)為感應(yīng)馬達(dá)并還包括變速 驅(qū)動(dòng)器，所述變速驅(qū)動(dòng)器在預(yù)定速度范圍驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)，最高速度實(shí)質(zhì)上高于每分鐘3600 轉(zhuǎn)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，其特征在于，用于潤滑所述至少一個(gè)軸承的制冷 劑在使用后被返回至所述冷凝器。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，其特征在于，在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)，所述泵將液體 制冷劑泵送至所述貯液器和所述馬達(dá)，泵送至所述貯液器的制冷劑用于軸承潤滑目的，泵 送至所述馬達(dá)的制冷劑用于馬達(dá)冷卻目的。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，其特征在于，至少80%的輸送至所述至少一個(gè)軸 承用于軸承潤滑目的的液體制冷劑繼使用后仍處于液體狀態(tài)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，其特征在于，所述冷凝器與所述貯液器流動(dòng)連通， 其中用液體制冷劑補(bǔ)充所述貯液器的補(bǔ)充裝備構(gòu)成冷凝器壓力。
29. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻器，其特征在于，所述泵將液體制冷劑從所述冷凝器 泵送至所述壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的冷卻器，還包括所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器，所述泵將液體制冷劑 從所述冷凝器泵送至所述驅(qū)動(dòng)器用于對所述驅(qū)動(dòng)器中的熱量生成部件進(jìn)行冷卻。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的冷卻器，其特征在于，用于潤滑所述至少一個(gè)軸承、冷卻所 述壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和冷卻所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的制冷劑被返回至所述冷凝器。
32. -種具有冷凝器和蒸發(fā)器的離心制冷冷卻器的運(yùn)作方法，包括以下步驟： 將葉輪安裝于軸上； 安裝所述軸以在軸承中旋轉(zhuǎn)，所述軸承是滾動(dòng)軸承，所述軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制 成； 提供液體制冷劑的源位置，該源位置分立于所述冷凝器和所述蒸發(fā)器，所述源位置容 納液體制冷劑用于在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)或繼所述冷卻器關(guān)閉后一段時(shí)間對所述軸承進(jìn)行 潤滑，在所述冷卻器關(guān)閉期間所述軸在所述軸承中自然停止； 在無油的情況下，在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)和繼冷卻器關(guān)閉后所述軸自然停止時(shí)將液體制 冷劑從所述源位置輸送至所述軸承； 允許在所述輸送步驟中輸送到所述軸承用于軸承潤滑目的的液體制冷劑的一部分由 于由所述制冷劑對所述軸承進(jìn)行潤滑而在所述軸承的位置處蒸發(fā)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器中限定貯液器，所述貯液器是液體制冷劑的所述源位置；以及 在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)由從所述冷凝器提供來源的液體制冷劑來補(bǔ)充所述貯液器。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括以下步驟： 將所述貯液器與其上游發(fā)生的壓力下降隔離，從而在所述貯液器中保持殘余壓力能夠 在該壓力下降發(fā)生時(shí)將容納于其中的液體制冷劑驅(qū)動(dòng)至所述軸承。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑從所述冷凝器泵送至所述貯液器。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器中限定液體制冷劑的貯槽； 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)從所述蒸發(fā)器給所述貯槽提供液體制冷劑； 在所述冷卻器下一次啟動(dòng)前將所述貯槽與所述蒸發(fā)器隔離；以及 在所述冷卻器下一次啟動(dòng)時(shí)，最初從所述貯槽將液體制冷劑輸送至所述貯液器。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器啟動(dòng)時(shí)，將液體制冷劑從所述貯槽泵送至所述貯液器。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，將液體制冷劑泵送至所述貯液器是通 過泵來實(shí)現(xiàn)的，所述方法還包括以下步驟： 在無油的情況下，用液體制冷劑對所述泵的軸承進(jìn)行潤滑。
39. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括以下步驟： 在不輸送液體制冷劑至軸承用于軸承潤滑目的的情況下，允許所述軸在所述冷卻器最 初啟動(dòng)的一段時(shí)間在所述軸承中旋轉(zhuǎn)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括以下步驟： 將在所述輸送步驟中從所述源位置輸送至所述軸承的液體制冷劑從所述軸承返回至 所述冷凝器。
41. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述輸送步驟中包括以下步驟： 以足夠高的速率使液體制冷劑從所述貯液器流向所述軸承，以確保至少80%的輸送至 所述軸承用于潤滑所述軸承的液體制冷劑在繼對所述軸承進(jìn)行了潤滑之后仍處于液體狀 態(tài)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括以下步驟： 將變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)子安裝于所述軸上。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括以下步驟： 當(dāng)所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑輸送至所述馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器中限定貯液器，所述貯液器是用于潤滑所述軸承的液體制冷劑的源；以 及 在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)由液體制冷劑來補(bǔ)充所述貯液器。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，還包括以下步驟： 將液體制冷劑輸送至驅(qū)動(dòng)器用于對其中的熱量生成部件進(jìn)行冷卻，所述馬達(dá)由該驅(qū)動(dòng) 器驅(qū)動(dòng)。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，還包括以下步驟： 將用于冷卻所述馬達(dá)和所述驅(qū)動(dòng)器的制冷劑返回至所述冷凝器。
47. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器中限定貯槽； 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)從所述蒸發(fā)器給所述貯槽提供液體制冷劑；以及 在所述冷卻器下一次啟動(dòng)前將所述貯槽與所述蒸發(fā)器隔離。
48. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括以下步驟：在所述冷卻器啟動(dòng)時(shí)將液體制冷 劑從所述貯槽泵送至所述貯液器和所述馬達(dá)，在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑從所述冷 凝器泵送至所述貯液器和所述馬達(dá)。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)將所述貯液器與所述冷凝器與所述貯槽隔離，從而將殘余壓力困 于所述貯液器中；以及 在所述軸自然停止時(shí)使用所述殘余壓力將容納于所述貯液器中的液體制冷劑驅(qū)動(dòng)至 所述軸承。
50. -種對離心制冷冷卻器的滾動(dòng)軸承進(jìn)行潤滑和對離心制冷冷卻器的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行 冷卻的方法，該離心制冷冷卻器具有冷凝器和蒸發(fā)器，其中軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制成， 所述方法包括以下步驟： 將至少一個(gè)葉輪和所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子安裝于軸上； 支承所述軸以在所述滾動(dòng)軸承中旋轉(zhuǎn)； 在無油的情況下，將液體制冷劑輸送至所述滾動(dòng)軸承用于對所述軸承進(jìn)行潤滑； 允許在所述輸送步驟中輸送至所述軸承的液體制冷劑的一部分在所述軸承的位置處 蒸發(fā)；以及 在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑輸送至所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，還包括以下步驟： 限定分立于所述冷卻器的冷凝器和蒸發(fā)器的貯液器，液體制冷劑在被輸送至所述軸承 用于軸承潤滑目的之前先被輸送至所述貯液器；以及 在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)用液體制冷劑來補(bǔ)充所述貯液器。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 將用于潤滑所述軸承的液體制冷劑和用于冷卻所述馬達(dá)的液體制冷劑在繼使用后返 回至所述冷卻器冷凝器。
53. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 將所述貯液器與其上游發(fā)生的預(yù)定數(shù)值的壓力下降隔離，從而在繼該壓力下降發(fā)生后 在貯液器中保持壓力；以及 在繼該壓力下降后的一段預(yù)定時(shí)間后使用維持的壓力將液體制冷劑從所述貯液器驅(qū) 動(dòng)至所述軸承。
54. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法其特征在于，所述補(bǔ)充步驟中包括以下步驟： 使用泵將液體制冷劑泵送至所述貯液器； 所述方法還包括以下步驟： 用液體制冷劑對所述泵的軸承進(jìn)行潤滑。
55. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述補(bǔ)充步驟包括以下步驟： 在所述冷卻器正常運(yùn)作時(shí)將液體制冷劑從所述冷卻器冷凝器泵送至所述貯液器，在關(guān) 閉一段時(shí)間后所述冷卻器最初啟動(dòng)時(shí)將液體制冷劑從不是所述冷卻器冷凝器和不是所述 冷卻器蒸發(fā)器的位置泵送至所述貯液器。
56. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，在將液體制冷劑輸送至所述軸承和將液體制冷劑輸 送至所述馬達(dá)的所述步驟中輸送至所述軸承的液體制冷劑和輸送至所述馬達(dá)的液體制冷 劑是從所述貯液器被輸送至所述軸承和至所述馬達(dá)的。
57. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，輸送液體制冷劑至所述馬達(dá)的步驟中包括以下步 驟： 當(dāng)所述冷卻器初始啟動(dòng)時(shí)以第一流速將液體制冷劑輸送至所述馬達(dá)；以及 在所述冷卻器正常運(yùn)作時(shí)和以大于預(yù)定容量的容量運(yùn)作時(shí)，以大于所述第一流速的第 二流速將液體制冷劑輸送至所述馬達(dá)。
58. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)，將液體制冷劑貯存于分立于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器的位置， 當(dāng)所述冷卻器啟動(dòng)時(shí)最初輸送至所述軸承和最初輸送至所述馬達(dá)的液體制冷劑是從該分 立的位置提供來源。
59. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，所述補(bǔ)充步驟包括以下步驟： 采用冷凝器壓力來將液體制冷劑從所述冷凝器驅(qū)動(dòng)至所述貯液器。
60. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，將液體制冷劑輸送至所述軸承的所述步驟包括以下 步驟： 延遲將液體制冷劑輸送至所述軸承直到在所述冷凝器中可得到液體制冷劑以從所述 冷凝器輸送至所述貯液器的時(shí)候。
61. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 在所述冷卻器關(guān)閉時(shí)停止用液體制冷劑對所述貯液器進(jìn)行補(bǔ)充；以及 在所述冷卻器關(guān)閉后在所述軸在所述軸承中旋轉(zhuǎn)的一段時(shí)間中，持續(xù)將液體制冷劑從 所述貯液器輸送至所述軸承。
62. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 依照所述冷卻器上的負(fù)荷來改變所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。
63. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 將液體制冷劑輸送至所述驅(qū)動(dòng)器以對其中的熱量生成部件進(jìn)行冷卻，通過所述驅(qū)動(dòng)器 來改變所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。
64. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，還包括以下步驟： 在不輸送液體制冷劑至所述軸承用于軸承潤滑目的的情況下，允許所述軸在所述冷卻 器最初啟動(dòng)的一段時(shí)間在所述軸承中旋轉(zhuǎn)。
65. -種液體冷卻器，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述蒸發(fā)器接收制冷劑氣體并將制冷劑氣 體輸送至所述冷凝器，所述壓縮機(jī)具有軸，所述軸由至少一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承；以及 泵裝置，連接所述泵裝置以從所述冷凝器和所述蒸發(fā)器抽取制冷劑并從所述冷凝器和 所述蒸發(fā)器的至少一個(gè)來泵送液體制冷劑用于對所述至少一個(gè)壓縮機(jī)軸承進(jìn)行潤滑。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的液體冷卻器，其特征在于，所述泵裝置的液體制冷劑輸出 在任何給定時(shí)間來源于所述冷凝器和所述蒸發(fā)器的一個(gè)，該冷凝器和蒸發(fā)器的一個(gè)是在可 得到液體制冷劑時(shí)在其中可得到處于更高壓力的液體制冷劑的那個(gè)。
67. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的液體冷卻器，其特征在于，所述至少一個(gè)壓縮機(jī)軸承是滾 動(dòng)軸承，其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)軸承的滾動(dòng)體由陶瓷材料制成。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的液體冷卻器，其特征在于，所述泵裝置包括第一泵結(jié)構(gòu)和 第二泵結(jié)構(gòu)，所述第一泵結(jié)構(gòu)配成將液體制冷劑從所述冷凝器泵送，所述第二泵結(jié)構(gòu)配置 成將液體制冷劑從所述蒸發(fā)器泵送。
69. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的液體冷卻器，其特征在于，所述第一泵結(jié)構(gòu)和所述第二泵 結(jié)構(gòu)由單個(gè)馬達(dá)共同驅(qū)動(dòng)。
70. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的液體冷卻器，還包括止回閥布局，用于防止所述第一泵結(jié) 構(gòu)的輸出流向所述第二泵結(jié)構(gòu)和防止所述第二泵結(jié)構(gòu)的輸出流向所述第一泵結(jié)構(gòu)。
71. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的液體冷卻器，還包括： 所述第一泵結(jié)構(gòu)的輸出流入的路徑； 所述第二泵結(jié)構(gòu)的輸出流入的路徑，所述第一泵結(jié)構(gòu)流入的路徑與握權(quán)這第二泵結(jié)構(gòu) 流入的路徑會(huì)聚成單個(gè)流動(dòng)路徑；以及 防止裝備，用于防止所述第一泵結(jié)構(gòu)和所述第二泵結(jié)構(gòu)處于更低壓力的一個(gè)流入所述 單個(gè)流動(dòng)路徑。
72. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的液體冷卻器，其特征在于，所述泵裝置包括軸，安裝所述軸 以在至少一個(gè)軸承中旋轉(zhuǎn)，所述至少一個(gè)泵軸承由通過所述泵裝置泵送的液體制冷劑來潤 滑。
73. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的液體冷卻器，還包括貯液器，其中所述泵裝置的輸出被輸 送至所述貯液器，所述貯液器供應(yīng)液體制冷劑以對所述至少一個(gè)壓縮機(jī)軸承進(jìn)行潤滑。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的液體冷卻器，還包括隔離裝置，用于在所述泵裝置的輸出 壓力降至預(yù)定壓力以下時(shí)將所述貯液器與所述泵裝置的輸出隔離，通過該預(yù)定電壓在繼泵 輸出壓力下降后在所述貯液器中保持足夠的壓力以確保在一段預(yù)定時(shí)間中將液體制冷劑 從所述貯液器輸送至所核定對少一個(gè)壓縮機(jī)軸承。
75. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的液體冷卻器，還包括馬達(dá)，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)，所述 泵結(jié)構(gòu)還將液體制冷劑泵送至所述馬達(dá)，從而對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
76. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的液體冷卻器，還包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器以變速 來驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)，所述泵結(jié)構(gòu)還將液體制冷劑泵送至所述驅(qū)動(dòng)器，從而對其中的熱量生成 部件進(jìn)行冷卻。
77. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的液體冷卻器，其特征在于，輸送至所述至少一個(gè)壓縮機(jī)軸 承的液體制冷劑從其被返回至所述冷凝器。
78. -種離心冷卻器中的無油軸承潤滑和馬達(dá)冷卻系統(tǒng)，包括： 冷凝器，所述冷凝器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)將制冷劑氣體冷凝成液體狀態(tài)； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑并減少其壓力； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在所述冷卻器運(yùn)作時(shí)從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑并使液體制冷劑 蒸發(fā)； 馬達(dá)殼體； 馬達(dá)，所述馬達(dá)由制冷機(jī)來冷卻； 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)具有軸，至少一個(gè)葉輪和所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)子被安裝于所述軸上，所述 軸由至少一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承的至少一 個(gè)部件由陶瓷材料制成，所述軸承在無油的情況下由制冷劑來潤滑； 液體制冷劑的貯液器； 輸送裝備，用于將液體制冷劑輸送至所述至少一個(gè)軸承以在無油的情況下用于對其進(jìn) 行潤滑和至所述馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的，所述至少一個(gè)軸承由液體制冷劑來潤滑，該液體 制冷劑先被輸送至所述貯液器，然后被引至所述至少一個(gè)軸承；以及 計(jì)量裝備，用于在所述冷卻器啟動(dòng)期間以第一流速調(diào)節(jié)至所述馬達(dá)的液體制冷劑的流 量，并在所述冷卻器的軸已達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)速度和所述冷卻器上負(fù)荷超過預(yù)定負(fù)荷時(shí)以更高的第 二流速來調(diào)節(jié)至所述馬達(dá)的流量。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述冷卻器上的負(fù)荷降低于所述預(yù) 定負(fù)荷以下時(shí)，減少至所述馬達(dá)的液體制冷劑的流速。
80. -種液體冷卻器，包括： 壓縮機(jī)； 馬達(dá)，用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)； 冷凝器，所述冷凝器從所述壓縮機(jī)接收經(jīng)壓縮的制冷劑氣體； 計(jì)量設(shè)備，所述計(jì)量設(shè)備從所述冷凝器接收制冷劑； 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器從所述計(jì)量設(shè)備接收制冷劑；以及 泵，連接所述泵以從所述冷凝器和所述蒸發(fā)器抽取制冷劑并將液體制冷劑從所述冷凝 器和所述蒸發(fā)器的至少一個(gè)輸送至所述馬達(dá)用于對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的液體冷卻器，其特征在于，由所述泵輸送至所述馬達(dá)的液 體制冷劑來源于所述冷凝器和所述蒸發(fā)器的一個(gè)，在該冷凝器和蒸發(fā)器的一個(gè)中在可得到 液體制冷劑時(shí)可得到處于更高壓力的液體制冷劑。
82. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的液體冷卻器，其特征在于，由所述泵輸送至所述馬達(dá)的液 體制冷劑從其被返回至所述冷凝器。
83. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的液體冷卻器，其特征在于，所述壓縮機(jī)包括軸，所述軸由至 少一個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承，所述至少一個(gè)軸承為滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體由陶瓷 材料制成，其中所述泵的輸出除了被引向所述馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的外，被引向所述至少 一個(gè)軸承用于軸承潤滑目的。
84. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的液體冷卻器，還包括用于以變速來驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng) 器，所述泵還將液體制冷劑輸送至所述驅(qū)動(dòng)器，從而其中的熱量生成部件進(jìn)行冷卻。
85. -種潤滑制冷冷卻器中的軸承的方法，包括以下步驟： 連接泵裝置以從所述冷卻器的冷凝器和蒸發(fā)器泵送液體制冷劑； 控制所述泵裝置的輸出，從而由此泵送的液體制冷劑來自于所述冷凝器和所述蒸發(fā)器 的一個(gè)，在該冷凝器和蒸發(fā)器的一個(gè)中液體制冷劑可得到且處于更高壓力；以及 將所述泵裝置輸出的液體制冷劑的至少一部分輸送至所述軸承以對所述軸承進(jìn)行潤 滑。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，還包括以下步驟： 將輸送至所述軸承的液體制冷劑返回至所述冷凝器。
87. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，所述輸送步驟中包括以下步驟： 在輸送至所述軸承之前將液體制冷劑引入貯液器。
88. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的步驟，還包括以下步驟： 在所述貯液器上游一發(fā)生預(yù)定的壓力下降時(shí)將所述貯液器與所述泵裝置隔離，從而在 所述貯液器中保持足夠的壓力以在繼該壓力下降后的一段預(yù)定時(shí)間中使液體制冷劑從所 述貯液器輸送至所述至少一個(gè)軸承。
89. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，還包括以下步驟： 用由從所述泵裝置泵送的液體制冷劑對所述泵裝置的軸承進(jìn)行潤滑。
90. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述制冷冷卻器具有馬達(dá)，所述方法還 包括以下步驟： 還將由所述泵裝置泵送的液體制冷劑輸送至所述馬達(dá)以對所述馬達(dá)進(jìn)行冷卻。
91. 根據(jù)權(quán)利要905所述的方法，其特征在于，所述馬達(dá)是由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的變速馬達(dá)， 所述方法還包括以下步驟： 還將由所述泵泵送的液體制冷劑輸送至所述驅(qū)動(dòng)器以對其中的熱量生成部件進(jìn)行冷 卻。
92. 根據(jù)權(quán)利要求91所述的方法，還包括以下步驟： 將用于潤滑所述軸承、冷卻所述馬達(dá)和所述驅(qū)動(dòng)器的制冷劑返回至所述冷凝器。
93. -種冷卻制冷冷卻器中的馬達(dá)的方法，包括以下步驟： 連接泵裝置以從所述冷卻器的冷凝器和蒸發(fā)器泵送液體制冷劑； 控制所述泵裝置的輸出，從而由此泵送的液體制冷劑來自于所述冷凝器和所述蒸發(fā)器 的一個(gè)，在該冷凝器和蒸發(fā)器的一個(gè)中液體制冷劑可得到且處于更高壓力；以及 將所述泵裝置輸出的液體制冷劑的至少一部分輸送至所述馬達(dá)以對所述馬達(dá)進(jìn)行冷 卻。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，還包括以下步驟： 將輸送至所述馬達(dá)用于馬達(dá)冷卻目的的液體制冷劑返回至所述冷凝器。
95. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，還包括以下步驟： 用由從所述泵裝置泵送的液體制冷劑對所述泵裝置的軸承進(jìn)行潤滑。
96. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，所述制冷冷卻器具有軸承，所述方法還包括以下步 驟： 將從所述泵輸郵的液體制冷劑的至少一部分輸送至所述冷卻器軸承以對所述軸承進(jìn) 行潤滑。
97. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，還包括以下步驟： 以變速來驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)并將由所述泵輸出的液體制冷劑的至少一部分輸送至驅(qū)動(dòng)器， 從而所述驅(qū)動(dòng)器的熱量生成部件進(jìn)行冷卻，通過所述驅(qū)動(dòng)器以變速來驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)。
98. -種冷卻器的滾動(dòng)軸承組件，所述滾動(dòng)軸承組件包括： 外部套圈，該外部套圈包括高氮馬氏體不銹鋼，該高氮馬氏體不銹鋼包括大于〇. 3 %的 氮密度、在〇. 10 - 〇. 60%的碳密度以及在10 - 18%的鉻密度； 內(nèi)部套圈；以及 多個(gè)滾動(dòng)體，所述多個(gè)滾動(dòng)體被置于所述內(nèi)部套圈與所述外部套圈之間。
99. 根據(jù)權(quán)利要求98所述的滾動(dòng)軸承組件，其特征在于，所述多個(gè)滾動(dòng)體由陶瓷材料 組成。
100. -種冷卻器的滾動(dòng)軸承組件，所述滾動(dòng)軸承組件包括： 內(nèi)部套圈，該內(nèi)部套圈包括高氮馬氏體不銹鋼，該高氮馬氏體不銹鋼包括大于0. 3%的 氮密度、在〇. 10 - 〇. 60%的碳密度以及在10 - 18%的鉻密度； 外部套圈；以及 多個(gè)滾動(dòng)體，所述多個(gè)滾動(dòng)體被置于所述內(nèi)部套圈與所述外部套圈之間。
101. 根據(jù)權(quán)利要求1〇〇所述的滾動(dòng)軸承組件，其特征在于，所述多個(gè)滾動(dòng)體由陶瓷材 料組成。
102. -種產(chǎn)生滾動(dòng)軸承組件的至少一部分的滾動(dòng)軸承方法，該滾動(dòng)軸承組件包括軸承 套圈和陶瓷輥，所述方法包括以下步驟： 真空感應(yīng)熔煉所述軸承套圈； 真空電弧重熔所述軸承套圈； 電渣重熔所述軸承套圈； 加壓電渣重熔所述軸承套圈；以及 組裝所述軸承套圈與所述陶瓷輥以創(chuàng)建所述滾動(dòng)軸承組件的至少一部分。
【文檔編號(hào)】F25B43/02GK104105931SQ201280069185
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】W·E·拉普, T·W·史密斯, A·L·巴特沃思, P·J·西科爾斯基 申請人:特靈國際有限公司