專利名稱：大容量制冷機壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及壓縮機領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及用于制冷和空調(diào)系統(tǒng)的 大容量壓縮機。
背景技術(shù)：
用于綜合辦公樓的工業(yè)制冷系統(tǒng)或空調(diào)器系統(tǒng)之類的大型冷卻設(shè)備通常涉及使 用大于400制冷噸(HOOkW)的大冷卻容量系統(tǒng)。輸送這一水平的容量通常需要使用非 常大的單級或多級壓縮機系統(tǒng)?，F(xiàn)有的壓縮機系統(tǒng)通常由感應(yīng)電動機驅(qū)動，所述感應(yīng)電 動機可為密封式、半密封式或開敝式驅(qū)動型。驅(qū)動電動機可以以超過250kW的功率水平 和大約3600轉(zhuǎn)/分鐘的旋轉(zhuǎn)速度運行。這種壓縮機系統(tǒng)通常包括由潤滑軸承、液壓動力 軸承、或滾動體軸承進行支撐的旋轉(zhuǎn)元件。根據(jù)特定的輸入和輸出條件，給定制冷系統(tǒng)的容量可能有相當(dāng)大的變化。因 此，采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)行業(yè)已開發(fā)出確定制冷系統(tǒng)容量的標(biāo)準(zhǔn)條件。水冷制冷 機系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)額定條件包括冷凝器水入口溫度29.4°C (85° F)，0.054升/秒/千瓦 (3.0加侖/分鐘/噸)；水側(cè)冷凝器污垢系數(shù)容差0.044m m2-°C /kW (0.00025 hr_ft2-° F/ BTU)；蒸發(fā)器水出口溫度6.7°C (44.0° F)，0.043升/秒/千瓦(2.4加侖/分鐘/ 噸)；以及水側(cè)蒸發(fā)器污垢系數(shù)容差0.018m2-°C/kW(0.0001 hr-ft2-° F/BTU。這些條 件已由空調(diào)與制冷學(xué)會(ARI)設(shè)定，并在標(biāo)題為“2003 Standard for Performance Rating of Water-Chilling Packages Using the Vapor Compression Cycle (使用蒸氣壓縮循環(huán)的冷水機組 的性能額定值2003年標(biāo)準(zhǔn))，，的ARI標(biāo)準(zhǔn)550/590中詳細(xì)描述，該標(biāo)準(zhǔn)以引用的方式并 入本文中，而非經(jīng)具體定義之術(shù)語的任何明確定義。在下文中，按照這些條件確定的制 冷系統(tǒng)的噸是指“標(biāo)準(zhǔn)制冷噸”。在制冷機系統(tǒng)中，壓縮機作為蒸氣泵，其將制冷工質(zhì)從蒸發(fā)壓力壓縮到較高的 冷凝壓力。在這一過程的執(zhí)行該中，已利用多種壓縮機，包括旋轉(zhuǎn)式、螺桿式、渦旋 式、往復(fù)式和離心式壓縮機。在不同的冷卻容量范圍內(nèi)，每一種壓縮機都具有針對不同 用途的優(yōu)點。對于大的冷卻容量，已知離心式壓縮機具有最高的等熵效率，因此，其對 于制冷機制冷循環(huán)具有最大的總體熱效率。參見授予Scaringe等人的第5,924,847號美國 專利。一般而言，對驅(qū)動壓縮機的電動機進行主動冷卻，特別是大功率電動機。對于 制冷機系統(tǒng)，制冷冷卻劑與電動機的接近通常使其成為冷卻電動機所選擇的介質(zhì)。許多 系統(tǒng)都帶有旁通回路，其設(shè)計為當(dāng)壓縮機以滿負(fù)荷運行且伴隨有通過該旁通回路的壓力 降時對電動機進行充分地冷卻。其他壓縮機，例如授予Corny的第5,857,348號美國專利所揭露的壓縮機，將流經(jīng)旁通回路的冷卻劑流連接到調(diào)節(jié)進入壓縮機之制冷工質(zhì)流的節(jié) 流裝置。另外，授予de Larminat的第2005/0284173號美國專利申請公開案揭示了使用 汽化(未壓縮)制冷工質(zhì)作為冷卻介質(zhì)。然而，該旁通回路具有固有的缺點。某些系統(tǒng)對多個部件進行連續(xù)冷卻，這會限制壓縮機的運行范圍。每一部件的 冷卻負(fù)荷要求將根據(jù)壓縮機的冷卻容量、壓縮機汲取功率、可達到的溫度和環(huán)境空氣溫 度而變化。因此，冷卻劑流僅與一組部件中的一個部件正確匹配，且僅在特定的條件下 匹配，這將產(chǎn)生其他部件或者過冷卻或欠冷卻的情況。即使增加流控制也不能緩解該問 題，因為冷卻流將由需要最大程度冷卻的裝置決定。該組部件中的其他部件將過冷卻、 或者欠冷卻。過冷卻的部件如果暴露到環(huán)境空氣，則可能形成冷凝。欠冷卻的裝置可能 超出其運行極限，從而導(dǎo)致部件故障或機組停機。這種系統(tǒng)的另一個限制是需要某個最 小壓力差來推動制冷工質(zhì)經(jīng)過旁通回路。若沒有這一最小壓力，壓縮機無法在允許的運 行范圍之內(nèi)工作，或者受到限制。因此，需要一種設(shè)計來提供大工作范圍的能力。離心式壓縮機也通常被認(rèn)為具有不受歡迎的噪聲。噪聲來自離心葉輪的葉片在 對制冷工質(zhì)氣體進行壓縮時生成的尾跡(wake)。這一般稱為“葉片通過頻率”。噪聲 的另一個來源是壓縮機與冷凝器之間的高速氣體中存在的渦流。在大容量系統(tǒng)中，噪聲 效應(yīng)尤其普遍?，F(xiàn)有的大容量離心式壓縮機設(shè)計的另一個特征是組件的重量和尺寸。例如，一 般的感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子可能重達數(shù)百磅，且可能超過1000磅。容量超過200標(biāo)準(zhǔn)制冷 噸的壓縮機組件的重量可超過3000磅。另外，當(dāng)開發(fā)超過現(xiàn)有功率和制冷噸容量的系 統(tǒng)時，這些機組的重量可能在裝運、安裝和維護方面成為問題。當(dāng)機組安裝到地面以上 時，由于提供額外結(jié)構(gòu)支撐的開銷，重量可能不僅會產(chǎn)生問題，而會成為限制因素。此 外，容納機組中的一個所需的空間也將非常大。在HVAC行業(yè)長期需要增大制冷機系統(tǒng)的容量。該需求的證據(jù)是大容量制冷機 的銷售量持續(xù)增大。例如，在2006年，售出了超過2000套壓縮機容量大于200標(biāo)準(zhǔn)制 冷噸的制冷機系統(tǒng)。因此，開發(fā)可克服前述問題和設(shè)計困難以運輸遠(yuǎn)大于現(xiàn)有或先前的 商業(yè)化系統(tǒng)制冷容量的壓縮機系統(tǒng)一定會廣受歡迎

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個實施例包括設(shè)計用于大型冷卻設(shè)備的單級和多級離心式壓縮機組 件。這些實施例提供了采用有益冷卻結(jié)構(gòu)的改進制冷機設(shè)計，這些結(jié)構(gòu)包括兩相冷卻結(jié) 構(gòu)和其它特征以增大功率輸出和效率、提高可靠性并減小維護需求。多種實施例中，所 述設(shè)計的特性允許有較小的且物理上更緊湊的壓縮機，此外，在多種實施例中，所揭露 的設(shè)計利用聲音抑制結(jié)構(gòu)，其使得壓縮機也具有廣受歡迎的減噪特性。大容量制冷機壓縮機設(shè)計中的可變因素包括轉(zhuǎn)子和定子組件的直徑和長度以及 構(gòu)造材料。就轉(zhuǎn)子組件的直徑而言，可以進行設(shè)計折衷。一方面，轉(zhuǎn)子組件必須具有足 夠大的直徑以滿足扭矩要求。另一方面，直徑不應(yīng)大到在以高轉(zhuǎn)速(在本發(fā)明的某些實 施例中可能超過11,000轉(zhuǎn)/分鐘，在某些情況下接近21,000轉(zhuǎn)/分鐘)工作時，會產(chǎn)生 超過一般材料強度的表面應(yīng)力的程度。另外，轉(zhuǎn)子組件的直徑越大、長度越長，可產(chǎn)生 與工作中轉(zhuǎn)子組件的長度，以及直徑的平方，成比例的氣動阻力(亦稱為風(fēng)阻)，從而導(dǎo)致較大的損耗。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造材料時，較大的直徑和長度往往還可能增大轉(zhuǎn)子組件的 質(zhì)量和慣性矩。減小應(yīng)力和阻力往往會促使使用直徑較小的轉(zhuǎn)子組件。為了在直徑較小轉(zhuǎn)子組 件范圍內(nèi)產(chǎn)生較大的功率容量，本發(fā)明的一些實施例利用永磁(PM)電動機。永磁電動 機很適于3,600轉(zhuǎn)/分鐘以上的運行，且在壓縮機的較寬速度和扭矩范圍內(nèi)顯示出最高的 經(jīng)過證實的效率。與傳統(tǒng)的感應(yīng)電動機相比，永磁電動機每單位體積通常產(chǎn)生較大的功 率，且良好地適用于變頻驅(qū)動器。另外，與類似功率的感應(yīng)電動機相比，永磁電動機的 功率因數(shù)通常較大，且產(chǎn)生的熱量通常較小。由此，永磁電動機比感應(yīng)電動機提供增大 的能量效率。然而，在直徑較小轉(zhuǎn)子組件范圍內(nèi)進一步增大功率容量會產(chǎn)生較大的功率密 度，且用于傳遞電氣損耗所產(chǎn)生熱量的外表面面積較小。因此，通常將利用永磁電動機 的大型冷卻應(yīng)用(例如工業(yè)制冷系統(tǒng)或空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng))限制到200標(biāo)準(zhǔn)制冷噸(700kW) 或以下。為解決功率密度的增大，本發(fā)明的各個實施例利用來自蒸發(fā)器段的制冷氣體來 冷卻轉(zhuǎn)子和定子組件。其他實施例還進一步包括對電動機軸進行內(nèi)部冷卻，這會增大傳 熱面積，并能夠增大制冷工質(zhì)氣體和轉(zhuǎn)子組件之間的傳熱系數(shù)的對流聯(lián)接。所述壓縮機可構(gòu)造為包括獨立地冷卻電動機軸/轉(zhuǎn)子組件和定子組件的冷卻系 統(tǒng)，從而避免依次冷卻這些部件所固有的缺點。各回路都可適于改變冷卻容量和運行壓 力比，從而在一定的速度范圍內(nèi)將各部件維持在溫度限制之內(nèi)，而不會使電動機欠冷卻 和過冷卻。實施例包括使得制冷工質(zhì)氣體或者制冷工質(zhì)氣體/液體混合物經(jīng)過電動機軸 和轉(zhuǎn)子組件的整個外圓周冷卻回路或旁通回路，從而通過導(dǎo)向至軸的直接導(dǎo)熱以及對整 個外圓周的熱對流而提供轉(zhuǎn)子組件的兩相冷卻。所述壓縮機可使用輕質(zhì)的部件和鑄件制造，從而提供高的功率/重量比。在 單級設(shè)計中使用小重量部件能夠?qū)崿F(xiàn)在傳統(tǒng)機組的大約三分之一的重量下具有相同的噸 數(shù)?？赏ㄟ^使用鋁或鋁合金部件或鑄件、剔除齒輪和使用較小的電動機來實現(xiàn)重量減小差。一實施例中，揭露了一種制冷機系統(tǒng)，其包括離心式壓縮機組件，其用于壓縮 制冷回路中的制冷工質(zhì)。所述制冷回路包括含有制冷工質(zhì)氣體的蒸發(fā)器段和含有制冷工 質(zhì)液體的冷凝器段。所述離心式壓縮機包括容納在電動機外殼中的電動機，所述電動機 外殼界定出內(nèi)部腔室。本實施例中的所述電動機包括可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的電動機軸，以 及與所述電動機軸的一部分可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件。所述電動機軸包括至少一個縱向 通路和至少一個抽吸通路，所述至少一個縱向通路基本平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線地至少穿過 所述電動機軸的所述部分。所述至少一個抽吸通路與所述電動機外殼的所述內(nèi)部腔室以 及所述至少一個縱向通路流體連通。本實施例中，所述蒸發(fā)器段與所述至少一個縱向通 路流體連通，用于供給冷卻所述電動機軸和所述轉(zhuǎn)子組件的所述制冷工質(zhì)氣體。本實施 例中所述冷凝器段與所述至少一個縱向通路流體連通，用于供給所述制冷工質(zhì)液體。此 外，所述冷凝器段與所述至少一個縱向通路之間設(shè)有用于將所述制冷工質(zhì)液體膨脹為兩 相流的限流裝置。另一實施例中，揭露了一種制冷機系統(tǒng)，其包括壓縮機組件，所述壓縮機組件包括電動機和氣動段，所述電動機包括電動機軸、轉(zhuǎn)子組件、及定子組件。冷凝器段與 所述壓縮機組件流體連通，并且蒸發(fā)器段與所述冷凝器段和所述壓縮機組件流體連通。 所述壓縮機組件包括轉(zhuǎn)子冷卻回路，所述轉(zhuǎn)子冷卻回路包括與所述蒸發(fā)器段可操作地聯(lián) 接的氣體冷卻進口。所述壓縮機組件包括與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的液體冷卻進 口。所述壓縮機組件還包括與所述蒸發(fā)器段可操作地聯(lián)接的出口。所述壓縮機組件還 包括定子冷卻回路，所述定子冷卻回路包括與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的液體冷卻進 口。此外，所述壓縮機組件還包括與所述蒸發(fā)器段可操作地聯(lián)接的液體冷卻出口。再一實施例中，揭露了一種制冷機系統(tǒng)，其包括壓縮機組件，所述壓縮機組件 包括電動機和氣動段。所述電動機包括與電動機軸可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件、及定子 組件以產(chǎn)生所述電動機軸的旋轉(zhuǎn)。所述電動機軸和所述氣動段設(shè)置為直接驅(qū)動所述氣動 段。冷凝器段和蒸發(fā)器段各自與所述氣動段可操作地聯(lián)接，其中所述冷凝器段的工作壓 力大于所述蒸發(fā)器段。所述制冷機系統(tǒng)還包括液體旁通回路和氣體旁通回路。所述液體 旁通回路使用液體制冷工質(zhì)冷卻所述定子組件和所述轉(zhuǎn)子組件，所述液體制冷工質(zhì)由所 述冷凝器段供給并且返回至所述蒸發(fā)器段，通過所述冷凝器段的高于所述蒸發(fā)器段的所 述工作壓力促使所述液體制冷工質(zhì)經(jīng)過所述液體旁通回路。所述氣體旁通回路使用氣體 制冷工質(zhì)冷卻所述轉(zhuǎn)子組件，通過由所述電動機周到旋轉(zhuǎn)而形成的壓力差將所述氣體制 冷工質(zhì)從所述蒸發(fā)器段抽出，并且使之返回至所述蒸發(fā)器段。本發(fā)明的其它實施例包括一種制冷機系統(tǒng)，其包括壓縮機組件，所述壓縮機組 件包括容納在氣動外殼之內(nèi)的葉輪。所述壓縮機組件還包括壓縮機排放段，排放出的制 冷工質(zhì)氣體可經(jīng)由所述壓縮機排放段集中在所述氣動外殼與冷凝器段之間。所述壓縮機 排放段還包括液體制冷工質(zhì)從其處噴射的液體噴射位置。所述液體制冷工質(zhì)可來源自所 述冷凝器段。噴射出的液體制冷工質(zhì)局部地穿過所述排放出的制冷工質(zhì)氣體的流截面， 并且形成懸浮在制冷工質(zhì)氣體中的制冷工質(zhì)液滴的濃縮霧，以減小來自所述葉輪的噪 聲。其它實施例還包括具有緊湊尺寸的離心式壓縮機組件，其用于壓縮制冷回路中 的制冷工質(zhì)。所述壓縮機組件包括含有永磁電動機的電動機外殼，其中所述電動機外 殼界定出內(nèi)部腔室。所述永磁電動機包括可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的電動機軸，以及與所述電 動機軸的一部分可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件。所述永磁電動機適于提供140KW以上的功 率、產(chǎn)生每分鐘11,000次以上的轉(zhuǎn)速、并且超過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)額定條件下的200噸的制冷容 量。一實施例中，所述具有這種容量的離心式壓縮機組件的重量小于約365kg(800磅) IlOOkg (2500磅)，并且尺寸為可配合入約115cm (45英寸)長乘以63cm (25英寸)寬乘 以263cm(25英寸)高的空間。其它實施例還包括一種操作大容量制冷機系統(tǒng)的方法。所述包括設(shè)置離心式壓 縮機組件，其用于壓縮制冷回路中的制冷工質(zhì)。所述制冷回路包括含有制冷工質(zhì)氣體的 蒸發(fā)器段和含有制冷工質(zhì)液體的冷凝器段。所述離心式壓縮機包括與定子組件可操作地 聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件。所述轉(zhuǎn)子組件包括這樣的結(jié)構(gòu)，即界定出穿過其中的通路，并且所述 離心式壓縮機包括與所述蒸發(fā)器段、所述冷凝器段、及所述轉(zhuǎn)子組件可操作地聯(lián)接的混 合器組件。所述方法還包括將所述制冷工質(zhì)液體從所述冷凝器段傳遞至所述混合器組 件，并且將將所述制冷工質(zhì)氣體從所述蒸發(fā)器段傳遞至所述混合器組件。最后，所述方法包括使用所述混合器組件將來自所述傳遞步驟的所述制冷工質(zhì)液體與所述制冷工質(zhì)氣 體混合以產(chǎn)生兩相制冷工質(zhì)混合物；且使得所述氣體-液體制冷工質(zhì)混合物流經(jīng)所述轉(zhuǎn) 子組件的流路，以提供所述轉(zhuǎn)子組件的兩相冷卻。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的制冷機系統(tǒng)的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機組件的部分分散立體圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的單級壓縮機組件的氣動段的立體剖視圖；圖3A為根據(jù)本發(fā)明實施例的位于圖3氣動段的擴散段處的槽噴射器的部分放大 剖視圖；圖3B為根據(jù)本發(fā)明實施例的孔陣列噴射器的部分放大剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機動力傳動機構(gòu)組件的立體剖視圖；圖5為圖4動力傳動機構(gòu)組件的轉(zhuǎn)子和定子組件的剖視圖；圖6為圖4動力傳動機構(gòu)組件的剖視圖，突出顯示了用于圖5轉(zhuǎn)子組件的氣體旁 通回路；圖6A為圖6的電動機軸的剖視圖；圖6B為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動機軸的剖視圖；圖6C為圖6B的電動機軸的局部放大剖視圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的具有混合相噴射回路的制冷機系統(tǒng)；圖7A 7D為本發(fā)明多個實施例中的圖7混合器組件構(gòu)造的局部視圖；圖8為壓縮機組件剖視圖，突出顯示了用于圖4動力傳動機構(gòu)的定子組件的液體 旁通回路的剖視圖；圖8A 8C為可用于圖8液體旁通回路的螺旋通路的放大剖視圖。
具體實施例方式參見圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的制冷機系統(tǒng)28，制冷機系統(tǒng)28具有 冷凝器段30、膨脹裝置32、蒸發(fā)器段34和離心式壓縮機組件36。制冷機系統(tǒng)28還包括 對冷卻離心式壓縮機組件36的各個部件進行冷卻的液體旁通回路38和氣體旁通回路40。運行中，如方向箭頭41所示，制冷機系統(tǒng)28內(nèi)的制冷工質(zhì)被從離心式壓縮機組 件36驅(qū)動到冷凝器段30，從而建立如圖1所示的順時針流。離心式壓縮機組件36使冷 凝器段30的工作壓力升高，而膨脹裝置32使蒸發(fā)器段34的工作壓力降低。因此，制冷 機系統(tǒng)28的運行期間存在壓差，其中冷凝器段30的工作壓力可高于蒸發(fā)器段34的工作 壓力。參見圖2和3，示出了根據(jù)本發(fā)明的離心式壓縮機組件36的一個實施例。離心 式壓縮機組件36包括具有中央軸線44的單級壓縮機43的氣動段42、電動機外殼46、電 子裝置室48和輸入電源終端殼體50。應(yīng)理解，多級壓縮機可容易地代替單級壓縮機43。 電動機外殼46大致界定出用于容納并安裝壓縮機組件36的各個部件的內(nèi)部腔室49。法 蘭連接部51可提供電動機外殼46與氣動段42之間的聯(lián)接。
一實施例中，單級壓縮機43的氣動段42(圖3所示)包含離心式壓縮機級52，離心式壓縮機級52包括蝸殼嵌件56和葉輪外殼57內(nèi)的葉輪80。離心式壓縮機級52可 容納在排放外殼54內(nèi)，并與入口外殼58流體連通。入口外殼58可在入口導(dǎo)管(未示)與壓縮機級52的入口 62之間提供入口過渡 部60。所述入口導(dǎo)管可配置為安裝到入口過渡部50。入口外殼58還可提供用于支撐入 口導(dǎo)向葉片組件64的結(jié)構(gòu)，并用作抵靠著排放外殼54保持蝸殼嵌件56。一些實施例中，蝸殼嵌件56和排放外殼54 —同形成擴散段66和蝸殼68。排 放外殼54還可配備與蝸殼68流體連通的出口過渡部70。出口過渡部70可與排放噴嘴 72界接，排放噴嘴72在排放外殼54和導(dǎo)向冷凝器段30的下游導(dǎo)管73 (圖2)之間進行 過渡。下游擴散系統(tǒng)74可操作地與葉輪80聯(lián)接，且可包括擴散段66、蝸殼68、過渡部 70和排放噴嘴72。排放噴嘴72可由可焊接的鑄鋼(例如ASTM A216牌號WCB)制造。各個外殼 54、56、57和58可由鋼、或者由高強度鋁合金或輕質(zhì)合金制造，以減小壓縮機組件36的重量。氣動段42可包括一或多個液體制冷工質(zhì)噴射位置(例如，79a 79d)，如圖3 所示。一般地，液體制冷工質(zhì)噴射位置79可位于葉輪外殼57與冷凝器段30之間的任何 位置。在葉輪外殼57與冷凝器段30之間的流道可稱為壓縮機排放段。圖3所示的實施 例中，位置79a位于或靠近擴散段66的入口，位置79b和79c靠近過渡部70和排放噴嘴 72的接合處，并且位置79d靠近排放噴嘴72的出口。通過單個噴射點、圓周間隔的多個噴射點(例如79b)、圓周槽(例如，79a、 79c),或者提供穿過至少一部分流截面的液滴噴霧的其它構(gòu)造來實現(xiàn)液體噴射。因此， 形成了包括懸浮在制冷工質(zhì)氣體中的制冷工質(zhì)液滴的濃縮霧，以減弱葉輪的噪聲。一實施例中，液體制冷工質(zhì)噴射位置79的源頭來自冷凝器段30中的高壓液體制 冷工質(zhì)。因此，所述噴射位置離葉輪外殼57越遠(yuǎn)，液體制冷工質(zhì)噴射位置79與冷凝器段30之間的壓差越小，這是因為下游擴散系統(tǒng)的壓力恢復(fù)。運行中，來自冷凝器段30的液體制冷工質(zhì)噴射入液體制冷工質(zhì)噴射位置79，在 局部穿過所述流截面。所述穿過的、帶有液滴的流可用作減緩傳自葉輪外殼57之噪聲 (如葉片通過頻率)的幕簾。某些情況下，噪聲的抑制可將總聲壓水平減小六分貝以上。參考圖3A，本發(fā)明的一個實施例示出了位于葉輪出口(位置79a)的槽噴射器 81。本實施例中，槽噴射器81包括形成在排放外殼54中的環(huán)形槽84，以及配合界定出 靜壓室(plenum)88和弧形槽90的覆蓋環(huán)86。弧形槽90可為環(huán)形，并且連續(xù)圍繞葉輪 80的周邊。覆蓋環(huán)86可利用固定件固定至排放外殼54?；⌒尾?0提供靜壓室88和擴 散段66之間的流體連通。圓形的、連續(xù)的弧形槽90的示例性和非限制性的尺寸范圍為 約7 50cm的直徑，3 20mm的流路長度，及0.02 0.4mm的寬度，其中所述流路為 流經(jīng)槽的尺寸(例如，覆蓋環(huán)86的厚度)，所述寬度為流經(jīng)槽的流路正交的所述槽的尺 寸。當(dāng)在葉輪出口位置79a處實現(xiàn)時，所述槽正好位于所述葉輪的直徑處，或徑向向外 一點(例如，1.1倍的直徑)。參考圖3B，本發(fā)明的一個實施例示出了位于葉輪出口(位置79a)處的孔陣列噴 射器81a。本實施例中，覆蓋環(huán)86設(shè)計為覆蓋環(huán)形槽84和穿通覆蓋環(huán)86形成以提供靜 壓室88和擴散段66之間流體連通的出口孔93。出口孔93的直徑可保持不變，或者形成為提供沿孔長度的至少一部分的收斂和/或擴張流路。(圖3A表示在出口孔93的下游 部上的擴張流槽。)根據(jù)陣 列噴射器的尺寸和機加工或者形成處理的限制，孔陣列噴射器81a中的 孔的數(shù)量范圍一般在10 50個之間?？筛鶕?jù)經(jīng)驗確定所述排放孔的總和最小流通面積 (即，排放孔93的最小截面的面積)，并且標(biāo)準(zhǔn)化為葉輪出口流通面積的百分比。一般 地，葉輪出口流通面積越大，噴霧越多。確定出口孔93之直徑的出口孔的總和最小流通 面積一般為葉輪出口流通面積的約0.5% 3%。出口孔94的收斂角/擴張角的示例性非 限制范圍為與流軸線成15 45度，并且孔長度為3 20mm。此外，噴嘴或霧化器可 連接至覆蓋環(huán)86，或者形成于其中，以將霧化噴霧傳送至擴散段66。運行中，靜壓室88的工作壓力大于擴散段66的工作壓力。靜壓室88中充滿了 來自冷凝器段30的液體制冷工質(zhì)。冷凝器段30的較高壓力使得液體制冷工質(zhì)經(jīng)由槽90 進入擴散段66的低壓區(qū)域。隨之而來的液體制冷工質(zhì)的膨脹使得僅一部分的液體閃蒸為 蒸汽相，而剩余部分仍然處于液體狀態(tài)。剩余的液體制冷工質(zhì)可形成以流的形式噴出的 液滴，所述流液滴在經(jīng)過擴散段66時以包含制冷工質(zhì)氣體94的流這一形式噴出。所述 液滴可作用為減緩傳自葉輪外殼57的噪聲。槽噴射器81使得能夠界定出沿較長的橫向長度均勻地流經(jīng)所述槽的液滴幕。在 弧形槽是連續(xù)的實施例中，所述幕也是連續(xù)的，以提供聲音的均勻減小，而不會形成發(fā) 散的點噴射所固有的間隙?？钻嚵袊娚淦?1a的出口孔93的收斂部及/或發(fā)散部促進出口孔93之內(nèi)的液體 制冷工質(zhì)的貫流。所述貫流可使得液體制冷工質(zhì)的噴射圖形在其離開出口孔93時展開， 這可使得噴射覆蓋的面積比等直徑孔更大。更大的覆蓋面積趨向于增強對傳播自葉輪區(qū) 的噪聲的減小。將噴射位置設(shè)置為靠近位置79a提供了流約束兩端的壓力差(S卩，靜壓室88與擴 散段66之間的壓力差)。來自壓縮機的主氣體流一般在位置79a處或其附近達到最高速 度。因此，降低流的靜態(tài)壓力的文丘里效應(yīng)一般在位置79a處或其附近為最大，由此增 大了壓力差。盡管這一效應(yīng)一般沿排放路徑存在，但一般在擴散段66的進口處為最大。盡管圖3A和3B示出了具有平面表面的覆蓋環(huán)，且流動方向基本平行且正交于 平面表面，應(yīng)理解槽噴射器和孔陣列噴射器不限于所示的幾何形狀。相同的概念可應(yīng)用 于圓柱形環(huán)和平截頭環(huán)，如位置79c處所述，其處的流具有大致徑向的分量。參考圖4，示出了電動機外殼46的實施例，其包括動力傳動件150，所述動力 傳動件150包括具有永磁電動機152、定子組件156、安裝在電動機軸82上的轉(zhuǎn)子組件 156、及在操作期間使得電動機軸82懸起的無油磁性軸承158和160?？赏ㄟ^經(jīng)由端子總 線板組件163連接至定子組件154的導(dǎo)線162對永磁電動機152進行供電。參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的轉(zhuǎn)子。電動機軸82包括葉輪80可安裝 其上的驅(qū)動端164，以及延伸入電動機外殼46的非驅(qū)動端166。轉(zhuǎn)子組件156可由內(nèi)部 間隙直徑168和包括有效長度172的總長度170來表征，永磁材料174能放置在有效長度 上。圖5還示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的六相定子組件154。應(yīng)理解，也可容易地使 用3相定子組件。這一實施例中，定子組件154—般描述為中空筒176，所述筒的壁包括疊片178和封裝在高溫環(huán)氧樹脂之類絕緣鑄件中的具有末端匝部181和182的六個繞組180(由圖5最佳地示出)?？偣擦鶎?dǎo)線162(圖5示出了其中的四根)，每個繞組180 一根導(dǎo)線，導(dǎo)線從這一形態(tài)的中空筒176的端部186開始延伸。可包括在中空筒176的 整個外表面上延伸的套筒188，并且所述套筒188與疊片178和絕緣鑄件183的外徑向周 部緊密接觸。套筒188可由高導(dǎo)電性的非磁性材料制成，例如，鋁，或者不銹鋼?？稍O(shè) 置多個熱電偶或者熱敏電阻之類的溫度傳感器190以感測定子組件154的溫度，其末端從 中空筒176的端部186延伸。參考圖6、6A和6B，示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的轉(zhuǎn)子冷卻回路。轉(zhuǎn)子冷卻回 路192可為氣體旁通回路40 (圖1)的子部分或者分支。來自蒸發(fā)器段34的制冷工質(zhì)氣 體94可通過形成在端部外殼161上的進口通道194進入轉(zhuǎn)子冷卻回路192，并且經(jīng)由形 成在電動機外殼46中的出口通路195排放。因此，電動機冷卻回路192界定為旁通回路 40在進口通路194與出口通路195之間的一段。進口通路194可與縱向通路196流體連 通，所述縱向通路196為同電動機軸82的旋轉(zhuǎn)軸線89大致同心的中央通路?？v向通路 196可具有位于電動機軸82的非驅(qū)動端166處的開口端198?？v向通路196可穿過并且 超過電動機軸82的其上安裝有轉(zhuǎn)子組件156的部分，并且終止于閉合端200處。本發(fā)明的另一實施例中，可使用多個如圖6B所示的流動通路206，它們與電動 機軸82的旋轉(zhuǎn)軸線89大致平行，但不同心。流動通路206可代替圖6A所示的單個縱向 通路196，或者作為縱向通路196的補充。所述多個通過可與抽吸通路202流體連通。流動通路206還可包括熱傳遞增強結(jié)構(gòu)，諸如沿流動通路206的長度延伸并且凸 出進入流動通路206的縱向鰭206a。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員還可知其它的此類熱傳遞增 強結(jié)構(gòu)，包括但不限于，螺旋鰭、形成在流動通路206的壁上的螺旋形(膛線形)槽、或 者錯列結(jié)構(gòu)。圖6和6A的縱向通路196中也可包含這些熱傳遞增強結(jié)構(gòu)。圖6示出了電動機軸82的非驅(qū)動端166與端部外殼161之間的間隙201。這一 結(jié)構(gòu)中，制冷工質(zhì)氣體94經(jīng)由進口通路194從內(nèi)部腔室49抽入縱向通路196的開口端 198?；蛘?，所述軸可與端部外殼161上的配合結(jié)構(gòu)(例如，動態(tài)密封件)接觸，以使制 冷工質(zhì)氣體84經(jīng)管道直接進入縱向通路196。一實施例中，多個徑向抽吸通路202與閉合端200附近的縱向通路196及/或 206流體連通，抽吸通路202穿過電動機軸82徑向向外延伸。抽吸通路202可配置為使 得氣體制冷工質(zhì)94排入定子組件154與電動機軸82之間的腔室區(qū)域203。定子組件154 與轉(zhuǎn)子組件156之間可界定出環(huán)形間隙204，以傳送制冷工質(zhì)氣體94。一般地，旁通回路 40的轉(zhuǎn)子冷卻回路192可設(shè)為使得制冷工質(zhì)氣體可流經(jīng)容納在轉(zhuǎn)子組件156與端部殼體 161 (例如，磁性軸承158)之間的各個組件。排出出口通路195的氣體制冷工質(zhì)94可返 回至蒸發(fā)器段34。通過這一結(jié)構(gòu)，動力傳動件150的組件與蒸汽相的冷卻制冷工質(zhì)(氣 體制冷工質(zhì)94)接觸，并且，在某些條件下，與液體相的制冷工質(zhì)接觸。運行中，電動機軸82之內(nèi)的徑向抽吸通路202的旋轉(zhuǎn)用作離心葉輪，經(jīng)由氣體 旁通回路40吸出氣體制冷工質(zhì)94并且冷卻定子組件154。這一實施例中，殘留在抽吸 通路202中的氣體被徑向向外拋出入腔室203，籍此在閉合端200產(chǎn)生將制冷工質(zhì)氣體94 經(jīng)由進口通路194從蒸發(fā)器段34吸取制冷工質(zhì)氣體94的較低壓力或者抽吸作用。氣體 移動進入腔室203也在腔室203內(nèi)形成較高的壓力，其驅(qū)動氣體制冷工質(zhì)94經(jīng)過環(huán)形間隙204和出口通路195而返回蒸發(fā)器段34。由這一離心作用產(chǎn)生的壓力差使得制冷工質(zhì) 氣體94流進和流出蒸發(fā)器段34?？稍诂F(xiàn)有制冷壓縮機設(shè)計的若干方面來增強轉(zhuǎn)子組件156的冷卻?？赏ㄟ^向冷 卻電動機軸82的直接熱傳導(dǎo)沿內(nèi)部間隙直徑168冷卻轉(zhuǎn)子組件156。一般地，通過經(jīng)由 環(huán)形槽204推動的氣體制冷工質(zhì)94所產(chǎn)生的強制對流也可冷卻轉(zhuǎn)子組件156的外表面?？墒褂霉?jié)流裝置207來控制氣體制冷工質(zhì)94的流動以及隨之而來的熱傳遞。測 溫探針205可作為反饋元件來控制制冷工質(zhì)氣體94的流速。較之使用制冷工質(zhì)液體，使用制冷工質(zhì)氣體94來冷卻電動機具有若干優(yōu)點。氣 體的黏性一般小于液體，由此在移動表面施加的摩擦或者氣動阻力較小。氣動阻力會減 小機組的效力。在所述的實施例中，特別是流經(jīng)環(huán)形間隙204的流動中普遍存在氣動阻 力，因為這里不僅有軸向速度分量，而且有因轉(zhuǎn)子組件156的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的較大的切 向速度分量。使用多個流動通路206可通過增大熱傳遞面積而增大氣體制冷工質(zhì)94與轉(zhuǎn)子組 件156之間的總的熱傳遞系數(shù)。熱傳遞增強結(jié)構(gòu)亦可增大熱傳遞面積，并且在某些結(jié)構(gòu) 下，可對流動進行導(dǎo)向以進一步增大熱傳遞。由于可縮短導(dǎo)熱路徑的有效徑向厚度，還 可減少流動通路206與電動機軸82外表面之間的導(dǎo)熱聯(lián)接。多個通路可進一步為設(shè)計者 提供可進行操控或優(yōu)化的另一組參數(shù)，以生成增強氣體制冷工質(zhì)94與流動通路206的壁 之間的對流熱傳遞系數(shù)的較優(yōu)雷諾數(shù)區(qū)域?；蛘邭怏w旁通回路40的電動機冷卻回路192的進口側(cè)(如圖6所示)或出口側(cè) 可包括節(jié)流裝置207。節(jié)流裝置207可為被動式或者自動式的。被動式裝置一般是不包 括主動反饋控制的裝置，諸如帶有固定孔裝置或者帶有使用開環(huán)控制的可變孔裝置。自 動裝置是采用處于閉環(huán)控制的反饋元件的裝置，諸如開/關(guān)控制器或者使用比例/積分/ 微分控制方案的控制器?？墒褂脺囟雀袦y探針205之類的反饋元件來監(jiān)視排出電動機冷卻回路192的氣體 制冷工質(zhì)的溫度。所述反饋元件可用于節(jié)流裝置207的閉環(huán)控制。或者，可使用流量 計、熱通量計、或壓力傳感器之類的其它反饋元件。參考圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的包括混合相噴射回路222的制冷機系統(tǒng) 220。本實施例中，在進入電動機外殼46的進口通路194之前，來自氣體蒸發(fā)器段34的 制冷工質(zhì)氣體與來自冷凝器段30的液體制冷工質(zhì)混合?；旌舷鄧娚浠芈?22可包括混合 器組件224。一實施例中，混合器組件224的混合相噴射回路222可包括開/關(guān)控制226 和膨脹裝置230?；旌掀鹘M件224還可包括可操作地聯(lián)接至氣體旁通回路40的節(jié)流裝置 232。開/關(guān)控制226可包括手動致動、由電磁線圈或步進電動機遠(yuǎn)程致動、由閥桿致 動器被動致動或者由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它開/關(guān)控制裝置致動的閥。膨脹裝置230 可為固定型(例如，孔徑)，其尺寸形成為產(chǎn)生與一進口壓力范圍相對應(yīng)的流速范圍。或 者，膨脹裝置230可包括可變孔或者可變限流結(jié)構(gòu)236，并且流控制器234可包括與一或 多個反饋 元件238 (圖7)可操作地聯(lián)接的閉環(huán)控制裝置，以對可變限流結(jié)構(gòu)236進行控制 而達成所需的一或多個設(shè)定點。從功能上說，混合相噴射系統(tǒng)222用以增大電動機冷卻回路192的冷卻效力。由于混合的蒸氣/液體制冷工質(zhì)流經(jīng)電動機軸82，該蒸氣/液體混合物的液體分量的至少一 部分可經(jīng)歷相變，由此提供縱向通路196或者電動機軸82的通路206的蒸發(fā)冷卻。通過 由噴射入流的液體制冷工質(zhì)的相變所去除的潛熱增加了由對流熱傳遞去除的顯熱。以這 種方式，蒸汽冷卻可極大地增大傳遞出電動機組件156的熱傳遞，籍此增加電動機冷卻 回路192的冷卻容量。可使用流控 制器234來控制液體/蒸氣混合物的噴射。反饋元件238可為流控 制器234提供電動機進口或出口處的氣體溫度、電動機定子溫度、內(nèi)腔室溫度、或這些 參數(shù)的一些組合的指示。流控制器234可以是開/關(guān)控制器，其在反饋元件238超過或 者低于一些設(shè)定點范圍時起動或停用混合相噴射系統(tǒng)222。例如，若反饋元件238是監(jiān)視 定子和轉(zhuǎn)子溫度的溫度傳感器，流控制器234可配置為當(dāng)這些溫度中的任一個超過一些 設(shè)定點時起動混合相噴射系統(tǒng)222。相反地，若電動機氣體出口溫度變得過低，可停用混 合相噴射系統(tǒng)222，這樣，可僅通過來自蒸發(fā)器段34的蒸氣來冷卻電動機。參考圖7A 7D，示出了根據(jù)本發(fā)明多個實施例的混合器組件224(分別標(biāo)為 224a 224d)的結(jié)構(gòu)。圖7A、7B和7C所示的膨脹裝置230為可變型，流控制器234 包括電動機驅(qū)動。圖7D所示的膨脹裝置包括固定的限流裝置264?；旌掀鹘M件224a 224d還可包括氣體制冷工質(zhì)進口或管路240、液體制冷工質(zhì)進口或管路242、及混合腔室 244。一般地，液體制冷工質(zhì)流246被導(dǎo)入液體制冷工質(zhì)進口 242。液體制冷工質(zhì)流 246的壓力在經(jīng)過膨脹裝置230或264之后下降為與蒸發(fā)器段34 (圖7)的壓力差不多，隨 之轉(zhuǎn)換成兩相的制冷工質(zhì)流248。即，液體制冷工質(zhì)的壓力下降會使得穿過所述膨脹裝置 制冷工質(zhì)或其一部分變化膨脹為蒸氣狀態(tài)。所述膨脹亦趨向于降低制冷工質(zhì)流的溫度。兩相制冷工質(zhì)流248的質(zhì)量(即，處于蒸氣狀態(tài)的制冷工質(zhì)的質(zhì)量分率)一般會 隨著膨脹裝置230的孔或者限流結(jié)構(gòu)236兩端的壓力差或者其有效尺寸而改變。因此， 對于利用可變限流的膨脹裝置230，可主動控制兩相制冷工質(zhì)流248的質(zhì)量。 兩相制冷工質(zhì)流248還可與來自蒸發(fā)器段34的制冷工質(zhì)氣體94混合，以生成進 入電動機外殼46和電動機軸82的縱向通路196或通路206 (圖6)的液體/蒸氣混合物 250。兩相制冷工質(zhì)流248與制冷工質(zhì)氣體94的混合有效地在液體/蒸汽混合物250生 成了這樣一種質(zhì)量，其在流248的質(zhì)量與制冷工質(zhì)氣體94的質(zhì)量之間。圖7A的實施例包括“Y”形結(jié)構(gòu)，其中液體制冷工質(zhì)流146和制冷工質(zhì)氣體94 在混合腔室244的夾角處相遇。所述制冷工質(zhì)流經(jīng)由獨立的路徑進入端部外殼161，這 樣，混合腔室244包含在電動機外殼46(圖2)的端部外殼161之中。示出了開/關(guān)控制 226和流控制器234處于端部外殼161的外部，而流控制器234通過釬焊連接件252連接 至液體制冷工質(zhì)管路242?？稍诙瞬客鈿?61中加工形成一對基座254，以容納螺紋接頭 256，諸如壓縮接頭(已示)或管接頭。圖7B的結(jié)構(gòu)大致類似于圖7A的“Y”形結(jié)構(gòu)，但液體制冷工質(zhì)流246經(jīng)由形 成在端部外殼161的鑄件中的端口 258進入膨脹裝置230。膨脹裝置230形成為容納加工 在端部外殼161內(nèi)的閥座260。從功能上說，圖7B的結(jié)構(gòu)提供了一個優(yōu)點，S卩，便于裝配且減少位于壓縮機外 部的釬焊連接件。此外，膨脹裝置230和開/關(guān)控制226的重量由端部外殼161直接支撐，由此減小了使用外部液體制冷工質(zhì)管路242懸臂支撐這些組件(如，圖7A的結(jié)構(gòu)) 可能會造成的應(yīng)力和振動特性。圖7C的結(jié)構(gòu)包括“T”形接頭260，其中兩相制冷工質(zhì)流248和制冷工質(zhì)氣體 94在進入混合腔室244前在直角處相遇。這一結(jié)構(gòu)中，混合腔室244占據(jù)了 “T”形接 頭260的共用通路。這一結(jié)構(gòu)亦采用電動機外殼46的單個進口通路194，使得能夠與如 圖1和2的實施例所示的單個壓縮接頭進行混合。從功能上說，使混合腔室244位于端部殼體161的外部，因更緊湊的電動機外殼 設(shè)計而占據(jù)較小的電動機外殼46內(nèi)部空間。兩相制冷工質(zhì)流248和制冷工質(zhì)氣體94的 直角匯合，促進了生成渦流，從而增強了進入電動機外殼46的液體/蒸汽混合物250的
混合ο圖7D的結(jié)構(gòu)包括與電動機外殼46的單進口通路194對齊的液體制冷工質(zhì)進口 242。如圖所示，液體制冷工質(zhì)進口 242可通過釬焊連接件262連接至氣體制冷工質(zhì)進口 或者通路240，或者氣體制冷工質(zhì)通路240的彎曲部可鑄有使得液體制冷工質(zhì)進口 242與 氣體制冷工質(zhì)進口 240緊靠單進口通路194的上游部分同軸對齊的端口(未示)。在所 示的實施例中，液體制冷工質(zhì)進口 242形成為混入制冷工質(zhì)氣體94中的液體制冷工質(zhì)流 246的噴射管。進口 242可包括固定的限流裝置264，其將液體制冷工質(zhì)流246膨脹為細(xì) 霧或噴霧266，以產(chǎn)生包含在制冷工質(zhì)氣體94中的兩相制冷工質(zhì)流248?；蛘?，固定限 流裝置264可與位于固定限流裝置264上游的可變限流裝置(例如，圖7A 7C的可變 限流236) —同工作。此外，圖7D示出混合腔室244的延伸長度大于圖7A 7C實施例 所示的長度，該延伸的長度包括液體制冷工質(zhì)進口 242的末端部268和進口通路194。固 定限流裝置264可包括孔或者霧噴嘴。從功能上說，圖7D的結(jié)構(gòu)可沿氣體流動的方向?qū)蛑评涔べ|(zhì)，并且使得蒸發(fā)器 中的回流為最小。細(xì)霧或噴霧266傾向于促進液體制冷工質(zhì)流246在兩相制冷工質(zhì)流248 中的懸浮?；旌锨皇?44的延伸長度可促進兩相制冷工質(zhì)流248在進入電動機外殼46之 前更加均勻地混合。混合相或者兩相冷卻需要考量的一個方面是縱向通路196或通路206之內(nèi)的液體 /蒸汽混合物的液體分量的不完全蒸發(fā)，這一般會在傳遞至所述液體/蒸汽混合物的熱傳 遞不足以蒸發(fā)液體分量時發(fā)生，可能是因為轉(zhuǎn)子組件156未生成足夠的熱，或者傳遞至 液體/蒸汽混合物的熱傳遞機制的效率差。不完全蒸發(fā)的后果是縱向通路196或通路206 中集合有液體制冷工質(zhì)，這會導(dǎo)致液滴從抽吸通路拋出，并且撞擊表面或者組件。所述 撞擊會導(dǎo)致對象表面或者組件的腐蝕。此外，導(dǎo)致液滴開始形成的條件可為許多參數(shù)的共同作用，包括但不必限于， 電動機軸82的溫度、液體/蒸氣混合物和制冷工質(zhì)氣體94的溫度、壓力及流速、及液體 /蒸氣混合物的質(zhì)量?？赏ㄟ^若干種方式來防止生成液體液滴。一實施例中，可在電動機外殼46上設(shè) 置窺鏡，以視覺觀察內(nèi)部腔室49的液滴形成?？蛇M行調(diào)節(jié)直至液滴形成充分緩和。使 用窺鏡可包括窺鏡本身的簡單視覺檢查來檢查其上是否形成有液體制冷工質(zhì)。更復(fù)雜的 使用包括激光探測以及測量由液滴形成所造成的散射光。
另一種方法是使得流控制器234監(jiān)視內(nèi)部腔室49的壓力和溫度，并且響應(yīng)監(jiān)視結(jié)果，以根據(jù)適當(dāng)制冷工質(zhì)的列表數(shù)據(jù)，使得其中的狀況足以保持在液體形成開始的狀況之上。壓力和溫度的測量可在腔室區(qū)域203之內(nèi)或者附近進行。或者，可獲取壓力已 測量并且已知與腔室區(qū)域203的壓力相似之處(如，蒸發(fā)器處)的壓力。然后，通過試 驗或者通過原型測試建立所述相似壓力與所述腔室區(qū)域203的壓力之間的相關(guān)，由此就 無需額外的壓力測量。另一種方法是使得由溫度感測探針205提供的制冷工質(zhì)氣體94的溫度與腔室區(qū) 域203中的制冷工質(zhì)氣體94的溫度相關(guān)聯(lián)?？稍谠蜏y試期間，通過試驗建立所述關(guān) 聯(lián)。可擴充所述關(guān)聯(lián)使之包括除溫度之外的流速和壓力的測量指標(biāo)，以更精細(xì)地判定正 排出電動機的制冷工質(zhì)的狀態(tài)。參考圖8和8A，著重描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于冷卻定子組件154的液體 旁通回路38的定子冷卻段308。定子冷卻段308包括管形件309a，其界定出形成在套管 188的外部上的螺旋通路310。通過管形件309a與套管188之間的熱傳導(dǎo)填隙材料311 來增強向在管形件309a內(nèi)流動的制冷工質(zhì)的熱傳遞。管形件309a通過焊接、釬焊、夾 緊，或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它方法固定至套管188。參考圖8B，螺旋通路310包括槽309b，其使得液體制冷工質(zhì)316能在其中流動 以與套管188形成直接接觸。槽209b通過焊接、釬焊或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的提供密封 通路的其它方法固定至套管188。如圖1和7所示，液體制冷工質(zhì)316可來源自液體旁通 回路38。參考圖8C，螺旋通路310包括槽309c，其形成在電動機外殼46的內(nèi)表面和環(huán) 繞定子154的所述套管的外表面上。因此，這一螺旋通路310是在裝配壓縮機時界定出 的。槽309c使得在其中流動的液體制冷工質(zhì)316與套管188直接接觸，以高效地冷卻定 子154。如其它實施例已描述的，液體制冷工質(zhì)316可來源自液體旁通回路38(圖1和 7)。還應(yīng)注意，本發(fā)明不限于用于定子冷卻段308的螺旋結(jié)構(gòu)?？蓪F(xiàn)有的圓柱形 冷卻夾套(例如賓夕法尼亞州Lafayette Hill的Dean Products公司提供的PANELCOIL產(chǎn)
品系列)安裝到套管188上，甚至用以取代獨立的套管。螺旋通路310可形成為與液體冷卻進口 312和液體冷卻出口 314流體連通，制冷 工質(zhì)液體316經(jīng)由輸送進口 312供給且經(jīng)由出口 314返回。液體冷卻進口 312可連接至 制冷回路的冷凝器段30，并且液體冷卻出口 314可連接至蒸發(fā)器段34。由于冷凝器段30 的工作壓力高于蒸發(fā)器段34的工作壓力，本實施例中的制冷工質(zhì)液體316被從冷凝器段 30驅(qū)動到蒸發(fā)器段34(圖1)。定子冷卻段308的進口側(cè)或者出口側(cè)上可包括節(jié)流裝置(未示)，以調(diào)節(jié)流經(jīng)它 們的液體制冷工質(zhì)流。節(jié)流裝置可為被動式或自動式。動力傳動件150可從電動機軸82的非驅(qū)動端166裝配在。在裝配期間使得定子 組件156滑過非驅(qū)動端166(而不是驅(qū)動端164)可防止損壞徑向的抽吸通路202。從功能上說，永磁電動機152能以高速在較大的工作范圍內(nèi)具有更高的效率， 并與類似規(guī)格的感應(yīng)電動機相比，還具有大輸出功率和增大的功率因數(shù)的優(yōu)點。永磁電 動機152所占據(jù)的體積或空間較小，籍此提供較高的功率密度和較高的功率-重量比。根 據(jù)所使用的材料，壓縮機的重量可小于2500磅，并且在一實施例中，壓縮機的重量為大約800磅。裝配在一起的電動機外殼46、排放外殼54和進口外殼58的多種實施例可安 裝到約45英寸長、25英寸高且25英寸寬的空間內(nèi)。此外，電動機軸82可用作永磁電動 機152與氣動段42的葉輪80之間的直接聯(lián)接。這一形式的結(jié)構(gòu)在此稱為“直接驅(qū)動” 結(jié)構(gòu)。電動機軸與葉輪80的直接聯(lián)接消除了會導(dǎo)致傳送低效、需要維護和增加重量的中 間傳動裝置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，本說明書的某些方面可應(yīng)用于包括獨立于并 且不同于電動機驅(qū)動軸82的驅(qū)動軸在內(nèi)的結(jié)構(gòu)。如一實施例所述，可通過作為液體進入螺旋通路310的液體制冷工質(zhì)316來冷卻 定子組件154。然而，隨著液體制冷工質(zhì)316流經(jīng)定子冷卻段308，所述制冷工質(zhì)的一部 分可 被氣化，從而生成兩相或者核態(tài)沸騰情況，并提供非常有效的熱傳遞。由于存在于冷凝器段30與蒸發(fā)器段34之間的壓力差，使得液體制冷工質(zhì)316被 驅(qū)動經(jīng)過液體旁通回路38以及定子冷卻段308。節(jié)流裝置(未示)被動地或主動地減小 或調(diào)節(jié)流經(jīng)液體旁通回路38的流動。可在反饋控制回路中結(jié)合節(jié)流裝置使用溫度傳感器 190?？墒褂脤鲗?dǎo)性熱傳遞進行熱擴散并促進層疊片178和介電鑄件183兩者的外圓 周均勻冷卻的高熱導(dǎo)率材料來制造襯套188。對于螺旋形的卷繞槽309b的結(jié)構(gòu)，套管188 還用作阻止液體制冷工質(zhì)316滲透疊片178的擋板。將定子組件154的端匝部181和182封裝在絕緣鑄件183內(nèi)起到將熱量從端匝部 181和182導(dǎo)向定子冷卻段308的作用，籍此減小氣體旁通回路40的電動機冷卻回路192 上的熱負(fù)荷要求。絕緣鑄件183包括流經(jīng)定子中的槽并且完全封裝端匝部的材料。絕緣 鑄件183亦可減小經(jīng)由電動機冷卻回路192暴露至氣體制冷工質(zhì)94流的端匝部181和182 發(fā)生腐蝕的可能性?；蛘?，定子組件的冷卻可包括在定子冷卻段308中的兩相流。所述兩相混合物 可通過位于液體旁通回路38中的孔產(chǎn)生，類似于前述用于冷卻轉(zhuǎn)子的裝置和方法。例 如，所述孔可為位于定子冷卻段308上游的固定孔，其導(dǎo)致制冷工質(zhì)快速膨脹為兩相(亦 稱為“閃蒸(flash)”)混合物。另一實施例中，可在定子冷卻段308的上游使用可變 孔，其具有大致相同的效力，但能對制冷工質(zhì)的流速和兩相混合物的質(zhì)量量進行主動控 制，從而能夠進一步控制電動機溫度?？商峁┯糜诳刂瓶勺兛椎姆答仠囟?，諸如定子繞 組溫度、定子冷卻回路制冷工質(zhì)溫度、鑄件溫度、或它們的組合。另一實施例中，由此可在定子冷卻段308的下游側(cè)上設(shè)置固定或可變孔測量裝 置來限制所述流，以使其足以允許在通路(例如，309a、309b)之內(nèi)開始形成核態(tài)沸騰， 并且相對于單相冷卻(顯熱傳遞)而言增強熱傳遞。能夠使用多種方法來操作諸如本申請描述的大容量制冷機系統(tǒng)。一種方法包括 提供離心式壓縮機組件，以用于壓縮制冷回路中的制冷工質(zhì)。具體地，制冷回路包括含 有制冷工質(zhì)氣體的蒸發(fā)器段和含有制冷工質(zhì)液體的冷凝器段。此外，離心式壓縮機包括 與定子組件可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件。轉(zhuǎn)子組件包括界定出有流路穿通的結(jié)構(gòu)，并且 離心式壓縮機包括與蒸發(fā)器段、冷凝器段以及轉(zhuǎn)子組件可操作地聯(lián)接的制冷工質(zhì)混合組 件。該方法包括將所述制冷工質(zhì)液體從冷凝器段傳遞至制冷工質(zhì)混合組件，并且將 所述制冷氣體從蒸發(fā)器段傳遞至制冷工質(zhì)混合組件。制冷工質(zhì)混合組件用于將來自傳遞步驟的所述制冷工質(zhì)液體與所述制冷工質(zhì)氣體混合以生成氣體-液體制冷工質(zhì)混合物。 該氣體-液體制冷工質(zhì)混合物流經(jīng)轉(zhuǎn)子組件的流路，以提供轉(zhuǎn)子組件的兩相冷卻。所設(shè)置的離心式壓縮機組件可包括與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的定子組件。 定子組件可包括這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)界定出可操作地與之聯(lián)接的冷卻通路。該方法包括 將制冷工質(zhì)液體從冷凝器段傳遞至定子組件的冷卻通路，以冷卻定子組件。本發(fā)明可實施為在本說明書中未揭示的其他實施例。所提及的相對性術(shù)語(例 如“上面”和“下面”、“前面”和“背面〃、“左邊”和“右邊”等)均旨在方便 描述而不是要將本發(fā)明或其部件限制為任何具體定向。附圖中繪示的所有尺寸均可隨可 能的設(shè)計和本發(fā)明的某個具體實施例的預(yù)期用途而變化，而并不脫離本發(fā)明的范圍。本說明書中所揭示的附圖和方法的各自均可單獨使用或結(jié)合其他特征和方法使 用，以提供改進的裝置、系統(tǒng)以及制造和使用所述裝置和系統(tǒng)的方法。因此，實施最寬 泛意義的本發(fā)明可能不需要本說明書中所揭示的特征和方法的組合，揭示它們的目的僅 僅是具體描述本發(fā)明的代表性實施例。為便于解釋本發(fā)明的權(quán)利要求，明確打算除非在權(quán) 利要求中記載具體的措詞 “用于...的裝置”或“用于...的步驟”，否則不援引35U.S.C第112節(jié)第6段的條款。
權(quán)利要求
1.一種制冷機系統(tǒng)，包括離心式壓縮機組件，其用于壓縮制冷回路中的制冷工質(zhì)，所述制冷回路包括含有制 冷工質(zhì)氣體的蒸發(fā)器段和含有制冷工質(zhì)液體的冷凝器段，所述離心式壓縮機包括容納在 電動機外殼中的電動機，所述電動機外殼界定出內(nèi)部腔室，所述電動機包括可繞旋轉(zhuǎn)軸 線旋轉(zhuǎn)的電動機軸以及與所述電動機軸的一部分可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件，所述電動機軸包括至少一個縱向通路和至少一個抽吸通路，所述至少一個縱向通路 基本平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過至少所述部分電動機軸，所述至少一個抽吸通路與所 述電動機外殼的所述內(nèi)部腔室以及所述至少一個縱向通路流體連通；所述蒸發(fā)器段與所述至少一個縱向通路流體連通，用于供給所述制冷工質(zhì)氣體以冷 卻所述電動機軸和所述轉(zhuǎn)子組件；且所述冷凝器段與所述至少一個縱向通路流體連通，用于供給所述制冷工質(zhì)液體以冷 卻所述電動機軸和所述轉(zhuǎn)子組件；及設(shè)在所述冷凝器段與所述至少一個縱向通路之間用于將所述制冷工質(zhì)液體膨脹為兩 相流的限流裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述電動機軸包括多個穿過所述電動機軸的 縱向通路。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述多個縱向通路包括熱傳遞增強結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述供給至所述電動機軸的液體制冷工質(zhì)中 的一部分發(fā)生相變以提供蒸發(fā)冷卻。
5.如權(quán)利要求1所述的制冷機系統(tǒng)，其中使用節(jié)流裝置來控制制冷工質(zhì)氣體流。
6.如權(quán)利要求1所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述電動機為永磁電動機。
7.—種制冷機系統(tǒng)，包括壓縮機組件，其包括電動機和氣動段，所述電動機包括電動機軸、轉(zhuǎn)子組件、及定 子組件；與所述壓縮機組件流體連通的冷凝器段；與所述冷凝器段和所述壓縮機組件流體連通的蒸發(fā)器段，所述壓縮機組件包括轉(zhuǎn)子冷卻回路，所述轉(zhuǎn)子冷卻回路具有與所述蒸發(fā)器段可操作 地聯(lián)接的氣體冷卻進口、與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的液體冷卻進口、及與所述蒸發(fā) 器段可操作地聯(lián)接的出口。
8.如權(quán)利要求7所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述壓縮機組件還包括定子冷卻回路，所述 定子冷卻回路具有與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的液體冷卻進口、與所述蒸發(fā)器段可操 作地聯(lián)接的液體冷卻出口。
9.如權(quán)利要求7所述的制冷機系統(tǒng)，還包括這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)界定出圍繞所述定子 組件的用于液體冷卻的通路。
10.如權(quán)利要求7所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子冷卻回路還包括節(jié)流裝置，用于 調(diào)節(jié)流經(jīng)所述冷卻回路的氣體制冷工質(zhì)。
11.如權(quán)利要求7所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子冷卻回路包括界定在所述電動機 軸之內(nèi)的縱向通路。
12.如權(quán)利要求11所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述電動機軸界定出多個用于冷卻的縱向通路。
13.如權(quán)利要求7所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述電動機為永磁電動機。
14.一種制冷機系統(tǒng)，包括壓縮機組件，其包括電動機和氣動段，所述電動機包括與電動機軸可操作地聯(lián)接的 轉(zhuǎn)子組件、及定子組件，以產(chǎn)生所述電動機軸的旋轉(zhuǎn)，所述電動機軸和所述氣動段設(shè)置 為直接驅(qū)動所述氣動段；冷凝器段和蒸發(fā)器段，它們各自與所述氣動段可操作地聯(lián)接，所述冷凝器段的工作 壓力大于所述蒸發(fā)器段；液體旁通回路，其使用液體制冷工質(zhì)冷卻所述定子組件和所述轉(zhuǎn)子組件，所述液體 制冷工質(zhì)由所述冷凝器段供給并且返回至所述蒸發(fā)器段，通過所述冷凝器段的高于所述 蒸發(fā)器段的所述工作壓力促使所述液體制冷工質(zhì)經(jīng)過所述液體旁通回路；及氣體旁通回路，其使用氣體制冷工質(zhì)冷卻所述轉(zhuǎn)子組件，通過由所述電動機的旋轉(zhuǎn) 而形成的壓力差將所述氣體制冷工質(zhì)從所述蒸發(fā)器段抽出，并且使之返回至所述蒸發(fā)器 段。
15.如權(quán)利要求14所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述冷凝器段與所述氣動段之間設(shè)有限流裝置。
16.如權(quán)利要求14所述的制冷機系統(tǒng)，還包括這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)界定出圍繞所述定 子組件以用于液體冷卻的通路。
17.如權(quán)利要求14所述的制冷機系統(tǒng)，其中所述電動機軸之內(nèi)界定出中心縱向通路， 以用于冷卻所述轉(zhuǎn)子組件。
18.如權(quán)利要求14所述的制冷機系統(tǒng)，其中通過反饋元件監(jiān)視所述氣體旁通回路中的 所述氣體制冷工質(zhì)的溫度。
19.如權(quán)利要求14所述的制冷機系統(tǒng)，其中，來自所述蒸發(fā)器段的氣體與來自所述冷 凝器段的液體在進入所述電動機之前混合。
20.—種壓縮機組件，包括氣動段，其包括與擴散系統(tǒng)流體連通的葉輪；槽噴射器，其包括界定出靜壓室和弧形槽的結(jié)構(gòu)，所述弧形槽與所述靜壓室和所述 擴散系統(tǒng)流體連通，其中所述靜壓室與液體制冷工質(zhì)源可操作地聯(lián)接，以經(jīng)由所述弧形槽將液體制冷工 質(zhì)噴射入所述擴散系統(tǒng)，所述液體制冷工質(zhì)的噴射使得所述制冷工質(zhì)液體的液滴至少部 分地橫穿所述擴散系統(tǒng)的流截面，所述液滴用以減小來自所述葉輪的噪聲。
21.如權(quán)利要求20所述的壓縮機組件，其中所述弧形槽為環(huán)形并且連續(xù)。
22.如權(quán)利要求20所述的壓縮機組件，其中所述液體制冷工質(zhì)源為制冷回路的冷凝器。
23.如權(quán)利要求20所述的壓縮機組件，其中所述槽噴射器適于將總的聲壓水平減小約 6分貝或以上。
24.如權(quán)利要求20所述的壓縮機組件，其中所述擴散系統(tǒng)包括經(jīng)由擴散段與所述葉輪 流體連通的蝸殼，所述弧形槽與所述擴散段可操作地聯(lián)接。
25.如權(quán)利要求20所述的壓縮機組件，其中所述擴散系統(tǒng)包括出口過渡部和排放噴嘴中的至少一個，所述弧形槽與所述出口過渡部和所述排放噴嘴中的所述至少一個可操作 地聯(lián)接。
26.—種壓縮機組件，包括容納在電動機外殼中的電動機，所述電動機外殼界定出內(nèi)部腔室，所述電動機包括 可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的電動機軸以及與所述電動機軸的一部分可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件， 所述電動機軸包括至少一個縱向通路和至少一個抽吸通路，所述至少一個縱向通路基本 平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸穿過至少所述部分電動機軸，所述至少一個抽吸通路與所述電 動機外殼的所述內(nèi)部腔室以及所述至少一個縱向通路流體連通；與所述至少一個縱向通路可操作地聯(lián)接以將制冷工質(zhì)氣體供給至所述至少一個縱向 通路的氣體制冷工質(zhì)源；與所述至少一個縱向通路可操作地聯(lián)接以將制冷工質(zhì)液體供給至所述至少一個縱向 通路的液體制冷工質(zhì)源；及設(shè)在所述液體制冷工質(zhì)源與所述至少一個縱向通路之間的用于將所述液體制冷工質(zhì) 膨脹為兩相流的限流裝置。
27.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件包括用以對制冷回路之內(nèi) 的制冷工質(zhì)進行壓縮的離心式壓縮機，所述制冷回路包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器是所述氣 體制冷工質(zhì)源。
28.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件包括用以對制冷回路之內(nèi) 的制冷工質(zhì)進行壓縮的離心式壓縮機，所述制冷回路包括冷凝器，所述冷凝器是所述液 體制冷工質(zhì)源。
29.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述電動機為永磁電動機，所述永磁電動 機適于提供140KW以上的功率、每分鐘11,000次以上轉(zhuǎn)速、及在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)額定條件下的 至少200噸的制冷容量。
30.如權(quán)利要求29所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件還包括排放外殼和進口外 殼，其中所述電動機外殼、所述排放外殼及所述進口外殼的組件適合45英寸長乘以25英 寸寬乘以25英寸高以內(nèi)的尺寸。
31.如權(quán)利要求29所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件的重量小于2500磅。
32.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述電動機軸由磁性軸承支撐。
33.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述電動機外殼由鋁合金元件制成。
34.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件為直接驅(qū)動。
35.如權(quán)利要求26所述的壓縮機組件，其中所述電動機包括定子組件，所述定子組件 與用于冷卻所述定子的所述液體制冷工質(zhì)源可操作地聯(lián)接。
36.如權(quán)利要求35所述的壓縮機組件，其中所述壓縮機組件包括用以對制冷回路內(nèi)的 制冷工質(zhì)進行壓縮的離心式壓縮機，所述制冷回路包括冷凝器，所述冷凝器是所述液體 制冷工質(zhì)源。
37.一種操作大容量制冷機系統(tǒng)的方法，包括設(shè)置離心式壓縮機組件，其用于壓縮制冷回路中的制冷工質(zhì)，所述制冷回路包括含 有制冷工質(zhì)氣體的蒸發(fā)器段和含有制冷工質(zhì)液體的冷凝器段，所述離心式壓縮機包括與 定子組件可操作地聯(lián)接的轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件包括這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)界定出穿過其中的流路，所述離心式壓縮機包括與所述蒸發(fā)器段、所述冷凝器段、及所述轉(zhuǎn)子組件 可操作地聯(lián)接的混合器組件；將所述制冷工質(zhì)液體從所述冷凝器段傳遞至所述混合器組件；將所述制冷工質(zhì)氣體從所述蒸發(fā)器段傳遞至所述混合器組件；使用所述混合器組件將來自上述傳遞步驟的所述制冷工質(zhì)液體與所述制冷工質(zhì)氣體 混合，以產(chǎn)生兩相制冷工質(zhì)混合物；以及使得所述氣體-液體制冷工質(zhì)混合物流經(jīng)所述轉(zhuǎn)子組件的流路，以提供所述轉(zhuǎn)子組 件的兩相冷卻。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中在所述設(shè)置步驟設(shè)置的所述離心式壓縮機組件還 包括與所述冷凝器段可操作地聯(lián)接的所述定子組件，所述定子組件包括界定出與之可操 作地聯(lián)接的冷卻通路的結(jié)構(gòu)，所述方法還包括將所述制冷工質(zhì)液體從所述冷凝器段傳遞 至所述定子組件的所述冷卻通路，以冷卻所述定子組件。
39.—種壓縮機組件，包括氣動段，其包括與擴散系統(tǒng)流體連通的葉輪；孔陣列噴射器，其包括界定出靜壓室和多個出口孔的結(jié)構(gòu)，所述出口孔與所述靜壓 室和所述擴散系統(tǒng)流體連通，各所述多個出口孔沿所述出口孔之長度的至少一部分界定 出收斂流路和擴散流路中的至少一個；其中所述靜壓室與液體制冷工質(zhì)源可操作地聯(lián)接，以經(jīng)由所述出口孔將液體制冷工 質(zhì)噴射入所述擴散系統(tǒng)，所述液體制冷工質(zhì)的噴射使得所述制冷工質(zhì)液體的液滴至少部 分地穿過所述擴散系統(tǒng)的流截面，所述液滴用以減小來自所述葉輪的噪聲。
40.如權(quán)利要求39所述的壓縮機組件，其中所述液體制冷工質(zhì)源為制冷回路的冷凝 器，所述制冷回路由所述壓縮機組件驅(qū)動。
41.如權(quán)利要求39所述的壓縮機組件，其中所述噴射器適于將由所述壓縮機組件生成 的總聲壓水平減小約6分貝或以上。
42.如權(quán)利要求39所述的壓縮機組件，其中所述擴散系統(tǒng)包括經(jīng)由擴散段與所述葉輪 流體連通的蝸殼，所述出口孔與所述擴散段可操作地聯(lián)接。
43.如權(quán)利要求39所述的壓縮機組件，其中所述擴散系統(tǒng)包括出口過渡部和排放噴嘴 中的至少一個，所述出口孔與所述出口過渡部和所述排放噴嘴中的所述至少一個可操作 地聯(lián)接。
44.如權(quán)利要求39所述的壓縮機組件，其中各所述出口孔由最小截面流通面積表征， 并且其中所述多個出口孔的所述最小截面流通面積的總和為所述葉輪的出口面積的約 0.5% 3%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于大型制冷裝置的效率高、維護少的單級或多級離心式壓縮機組件。冷卻系統(tǒng)通過將來自蒸發(fā)器段的液體制冷工質(zhì)與來自冷凝器段的液體制冷工質(zhì)混合而提供對電動機的直接、兩相冷卻。可通過類似的技術(shù)使用液體制冷工質(zhì)來冷卻定子。通過在葉輪與冷凝器段之間的點噴射液體制冷工質(zhì)而提供噪聲抑制系統(tǒng)。所述液體制冷工質(zhì)可來源自從冷凝器段而來的高壓液體制冷工質(zhì)。
文檔編號F04D29/42GK102016326SQ200980114707
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者保羅·K·巴特勒, 厄爾·A·坎佩恩, 塞繆爾·J·肖瓦爾特, 托馬斯·E·華生, 昆廷·E·克萊因, 馬克·C·多蒂 申請人:Aaf-麥克維爾公司