專利名稱：用于電機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
用于電機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)的鼓風(fēng)機(jī) 交叉引用的相關(guān)申請00011本申請要求按美國專利法119條于2005年9月19日申請 的臨時(shí)專利申請US60/718,388的優(yōu)先權(quán)，以此全文結(jié)合作為參考。
技術(shù)背景0002本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)。更特別是，本發(fā)明涉 及 一種與驅(qū)動壓縮才幾的電4幾整體成形的l支風(fēng)才幾。
除了流動引導(dǎo)元件205外，某些結(jié)構(gòu)使用定位來在通過流 動引導(dǎo)元件205之前或之后的通道中引導(dǎo)冷卻空氣流動的流動補(bǔ)償翼 片213。例如，圖5圖示了位于流動引導(dǎo)元件205下游的流動補(bǔ)償翼片 213。換句話說，圖6圖示了位于流動引導(dǎo)元件205上游的流動補(bǔ)償翼 片。0038在運(yùn)行中，向電才幾15供電以產(chǎn)生軸40和壓縮片幾20的旋轉(zhuǎn)。 磁軸承系統(tǒng)55支承軸40來用于旋轉(zhuǎn)。如圖7所示，軸40和流動引導(dǎo) 元件205的S走轉(zhuǎn)產(chǎn)生了冷卻空氣210的相應(yīng)流動，也就是il冷卻空氣 被引導(dǎo)到電機(jī)15中。冷卻空氣210通過設(shè)置在壓縮機(jī)20附近的軸承 55、 60流過轉(zhuǎn)子25和定子30并引入到靠近葉輪85背面的第 一腔室197中。如圖8所示，然后冷卻空氣210流過葉輪85和軸承支座外殼196 之間的狹窄開口 198，并且然后通過出口孔200流出外殼196。[0039軸40的旋轉(zhuǎn)還產(chǎn)生了葉輪85的旋轉(zhuǎn)，葉輪的旋轉(zhuǎn)引起了 壓縮流體的流動。漏流194通過葉輪85的最外面的直徑處并通過密封 件195。設(shè)置密封件195來形成漏流194的壓降以^更在密封件195的出 口處漏流194的壓力稍微超過大氣壓力或出口孔200通向的排污區(qū)的 壓力。定位并布置流動引導(dǎo)元件205以在一壓力下產(chǎn)生冷卻空氣210 的流動，在冷卻空氣通過狹窄的開口 198后所述壓力稍微大于漏流194 的壓力。因此，冷卻空氣210不僅冷卻電沖幾15,而且在該狹窄開口 198 上形成了阻止熱漏流194通過的密封。更確切些，冷卻空氣流210和 漏流194兩者都通過出口孔200。[0040當(dāng)不需要輔助電機(jī)來驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)201時(shí)，利用將鼓風(fēng)機(jī)201 集成為軸40的一部分降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。此外，不需要用于所述輔 助元件的控制系統(tǒng)。此外，此處所圖示的系統(tǒng)產(chǎn)生了直接與軸40的速 度有關(guān)并從而與電機(jī)15的電力消耗有關(guān)的空氣210流。00411例如，當(dāng)降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并從而降低電機(jī)15的能量需要和溫 度時(shí)，由流動引導(dǎo)元件205提供的空氣的數(shù)量和壓力也降低了。因此， 在低功率運(yùn)行期間，當(dāng)電機(jī)15在較低溫度下自動運(yùn)行時(shí)，由流動引導(dǎo) 元件205提供更少的冷卻空氣210。此外，在高功率運(yùn)行期間，當(dāng)電機(jī) 15在高溫下運(yùn)行時(shí)，由流動引導(dǎo)元件205提供更多的冷卻空氣210。 因此，不需要根據(jù)電機(jī)溫度設(shè)置單獨(dú)鼓風(fēng)速度的專用控制器，因?yàn)橄?統(tǒng)將自動補(bǔ)償溫度和冷卻所需要的變化。[00421因此，本發(fā)明提供了 (尤其) 一種包括電機(jī)15和軸40的 壓縮機(jī)系統(tǒng)10,所述軸具有整體布置以改善電機(jī)15性能的鼓風(fēng)系統(tǒng)。 在權(quán)利要求中闡明了本發(fā)明的不同特征和優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種流體壓縮系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)；電動機(jī)，其包括定子和靠近所述定子定位的轉(zhuǎn)子；軸，其連接到所述轉(zhuǎn)子上以支承所述轉(zhuǎn)子用于旋轉(zhuǎn)，并具有驅(qū)動端和非驅(qū)動端；和多個(gè)流動引導(dǎo)元件，其被集成為所述軸的一部分并適用于響應(yīng)所述軸的轉(zhuǎn)動而從非驅(qū)動端將流體流導(dǎo)向驅(qū)動端。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述流動引導(dǎo)元件按 同質(zhì)的整體元件被機(jī)加工到所述軸中。
3. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述流動引導(dǎo)元件包 括被機(jī)加工到所述軸中的螺旋狀通道。
4. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述流動引導(dǎo)元件包 括圍繞所述軸定位的翼片。
5. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，還包括定位在所述流動引 導(dǎo)元件上游的流動補(bǔ)償葉片。
6. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，還包4舌定位在所述流動引 導(dǎo)元件下游的的流動補(bǔ)償葉片。
7. 如權(quán)利要求1所述流體壓縮系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)可操作來產(chǎn) 生壓縮氣體流，壓縮氣體流的一部分作為漏流滲漏向所述電機(jī)，由流 動引導(dǎo)元件引導(dǎo)的流體流可操作來阻止所述漏流進(jìn)入所述電機(jī)中。
8. 如權(quán)利要求1所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)包括位于 壓縮氣體流和流動引導(dǎo)元件之間的迷宮式密封。
9. 一種流體壓縮系統(tǒng)，包括形成高壓側(cè)和低壓側(cè)的離心壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)可操作來產(chǎn)生從 高壓側(cè)流出所述壓縮機(jī)的高壓流體；電機(jī)，其包括連接到所述離心壓縮機(jī)上的軸并包括非驅(qū)動端和驅(qū) 動端，所迷驅(qū)動端靠近所述壓縮機(jī)來定位；外殼，其包含所述離心壓縮機(jī)和電機(jī)的至少一部分，所述外殼形 成了^f更于一部分高壓流體流過的出口 ；和鼓風(fēng)機(jī)，其聯(lián)接到所述軸上，并且可操作來引導(dǎo)冷卻流體從非驅(qū) 動端流向驅(qū)動端，以^更冷卻流體通過所述出口4非出所述外殼。
10. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述冷卻流體流阻止 所述高壓流體的一部分流入所述電機(jī)中。
11. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)與所述軸 集成為一整體零件。
12. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)被機(jī)加工 成所述軸的一部分。
13. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)包括圍繞 所述軸定位的多個(gè)翼片。
14. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，還包括定位在所述鼓風(fēng)機(jī) 上游的流動補(bǔ)償葉片。
15. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，還包括定位在所述鼓風(fēng)機(jī) 下游的的流動補(bǔ)償葉片。
16. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述高壓流體的一部 分作為漏流漏向所述電機(jī)，所述冷卻流體流可操作來阻止所迷漏流進(jìn)入所述電才;u中。
17. 如權(quán)利要求9所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)包括位于 高壓流體和流動引導(dǎo)元件之間的迷宮式密封。
18. —種流體壓縮系統(tǒng)，包括外殼，其至少局部地形成出口孔、密封部分和冷卻通道； 離心壓縮機(jī)，其至少部分由所述外殼支承并且適合于產(chǎn)生高壓流體流，所述高壓流體流的一部分通過所迷密封部分并通過所述出口孔排出所述外殼；電機(jī)，其包括由軸支承的轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)連接到所述離心壓縮機(jī) 上并可操作來驅(qū)動所述壓縮機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)，其與所迷軸集成為一個(gè)零件并且可操作來響應(yīng)所述軸的 旋轉(zhuǎn)以在所述冷卻通道內(nèi)部產(chǎn)生冷卻空氣流，所述冷卻空氣流阻止所 述高壓流體進(jìn)入所述電才凡中。
19. 如權(quán)利要求18所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述冷卻流體流通 過所述出口孔排出所述外殼。
20. 如權(quán)利要求18所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述軸以大于或等 于大約每分鐘20000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。
21. 如權(quán)利要求18所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述軸由有源磁軸承支承。
22.如權(quán)利要求18所述的流體壓縮系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)包括位 于高壓流體和流動引導(dǎo)元件之間的迷宮式密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體壓縮系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)、包括定子與靠近定子定位的轉(zhuǎn)子的電動機(jī)和連接到轉(zhuǎn)子上來支承轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并具有驅(qū)動端和非驅(qū)動端的軸。多個(gè)流動感應(yīng)元件被集成為軸的一部分并適用于響應(yīng)軸的轉(zhuǎn)動而將流體流從非驅(qū)動端導(dǎo)向驅(qū)動端。
文檔編號F04D29/10GK101268282SQ200680034266
公開日2008年9月17日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者D·A·斯托克 申請人:英格索爾-蘭德公司