CN117062986A - 具有防爆功能的涡轮压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够压缩气体且将气体供应到外部的涡轮压缩机，涡轮压缩机包括：压缩单元，具有用于压缩通过压缩气体入口引入的气体的叶轮；电动机，具有旋转轴杆，所述旋转轴杆的一个末端耦合到叶轮以便使叶轮旋转；外壳，具有用于容纳电动机的电动机容纳空间；冷却气体通路，设置成穿过电动机且形成为使得容纳在其中的冷却气体可连续地循环通过；轴承，支撑旋转轴杆的径向负载或轴向负载，轴承包含至少一个空气轴承；以及非接触型防爆单元，作为被提供以使得外壳的内部空间中所产生的火焰在穿过其中时可冷却且接着排放到外部的通路，具有小于或等于预定值的宽度和大于或等于预定值的长度，其中压缩气体通路在空间上与冷却气体通路分离，使得压缩气体通路中的气体无法穿透到冷却气体通路中。根据本发明，存在提供防爆涡轮压缩机的效应，所述防爆涡轮压缩机具有改进结构以使得借助于空气轴承，使用寿命增加且振动噪声减少，且即使发生内部爆炸，所得火焰也可快速冷却且接着排放到外部。

Description

具有防爆功能的涡轮压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡轮压缩机，且更具体地说，涉及一种能够通过使用空气轴承来增加使用寿命且减少振动噪声，且同时快速冷却且接着排出由内部爆炸产生的火焰的防爆涡轮压缩机。
背景技术
涡轮压缩机或涡轮鼓风机为离心泵，所述离心泵吸入且压缩外部空气或气体且接着通过在高速下旋转叶轮将压缩空气或气体吹出，且通常用以传送粉末或用于污水处理设备处的通气，且当前还用于工业工艺和车辆。
在涡轮压缩机中，为了使叶轮高速旋转，电动机和轴承不可避免地产生高摩擦热，且因此需要对诸如电动机和轴承的主热源进行冷却。
现有涡轮压缩机的实例在韩国专利公开案第10-2015-0007755号中公开。这一涡轮压缩机具有一种结构，其中由叶轮产生的压缩空气的一部分用于冷却用于使叶轮旋转的电动机和轴承，且接着通过电动机的旋转轴杆的内孔引入回到叶轮中。
然而，根据现有涡轮压缩机，因为由叶轮压缩的空气的一部分用作冷却气体，所以在由叶轮压缩的空气中出现压力损失。另外，因为冷却气体由电动机和轴承加热且接着引入回到叶轮中，所以待由叶轮压缩的空气的温度可能升高且因此可另外降低涡轮压缩机的压缩效率。
为了解决以上问题，已采用如下涡轮压缩机：其中由叶轮产生的压缩空气所穿过的压缩气体通道在空间上与冷却气体所穿过的冷却空气通道分离，以防止压缩气体通道内部的气体穿透到冷却空气通道中。
同时，当爆炸性气体存在于涡轮压缩机中或附近时，需要防止由电动机定子的燃烧或涡轮压缩机内部的轴承的摩擦引起的火焰发生爆炸，且出于这一目的，需要具有防爆功能的涡轮压缩机。
需要此类防爆涡轮压缩机满足由涡轮压缩机内部的各种火焰源产生的火焰不应传播到爆炸性气体且引起爆炸的设计需求，且现有防爆涡轮压缩机一般使用滚动轴承来支撑旋转轴杆且使用防爆密封来防止内部产生的火焰传播到外部。
现有防爆密封为用于密封与旋转轴杆和/或电动机外壳接触的内部空间的“接触”密封，且“接触”密封发挥极佳密封能力，但不适用于诸如箔片空气轴承的空气轴承，因为由旋转轴杆的旋转引起的振动可传输到轴承。
发明内容
技术问题
本发明提供一种防爆涡轮压缩机，所述防爆涡轮压缩机具有改进结构以通过使用空气轴承来增加使用寿命且减少振动噪声，且同时快速冷却且接着排出由内部爆炸引起的火焰。
技术解决方案
根据本发明的方面，提供一种涡轮压缩机，能够压缩气体且将压缩气体供应到外部，涡轮压缩机包含：压缩气体入口，通过压缩气体入口吸入气体；叶轮，用于压缩通过压缩气体入口引入的气体；压缩气体出口，由叶轮压缩的气体通过所述压缩气体出口排放到外部；压缩单元，包含从压缩气体入口连接到压缩气体出口的压缩气体通道；电动机，包含旋转轴杆，所述旋转轴杆具有耦合到叶轮的末端以使叶轮旋转；外壳，包含用于容纳电动机的电动机容纳空间；冷却空气通道，设置成穿过电动机容纳空间且形成为使容纳在其中的冷却气体连续地循环；一或多个空气轴承，支撑旋转轴杆的径向负载或轴向负载；以及非接触防爆单元，作为外壳的内部空间中所产生的火焰穿过其以便冷却且接着排放到外部的通路提供，且具有小于或等于预定值的宽度和大于或等于预定值的长度，其中压缩气体通道在空间上与冷却空气通道分离以防止压缩气体通道内部的气体穿透到冷却空气通道中。
非接触防爆单元可将外壳的内部空间和压缩气体通道彼此连接。
非接触防爆单元可为通过设置于旋转轴杆的末端的外圆周表面上的第一表面与设置于外壳上的第二表面的协作而形成的圆柱形空间。
非接触防爆单元可为通过设置于旋转轴杆的末端的外圆周表面上的第一表面与设置于外壳上的第二表面的协作而形成的圆锥形空间，且圆锥形空间可定位在距叶轮预定距离内且具有朝向叶轮逐渐减小的半径。
非接触防爆单元可具有由包含阶梯形状和波形状的群组中选出的形状，以增加外壳的内部空间中所产生的火焰所通过的距离。
涡轮压缩机可更包含用于强制性地使容纳在冷却空气通道中的冷却气体循环的冷却风扇。
冷却风扇可安置在旋转轴杆的后端处且通过旋转轴杆的力矩旋转。
能够增加热交换效率的冷却翅片可设置于压缩气体通道与冷却空气通道之间。
涡轮压缩机可更包含用于控制电动机的电转换器，电转换器可包含由金属材料制成以气密地容纳内部加热元件的壳体，且壳体可维持与外壳接触以交换热。
能够增加热交换效率的冷却翅片可设置于压缩气体通道与冷却空气通道之间，且壳体可安置在可与冷却翅片交换热的位置处。
有利效应
根据本发明，一种能够压缩气体且将压缩气体供应到外部的涡轮压缩机包含：压缩单元，包含用于压缩通过压缩气体入口引入的气体的叶轮；电动机，包含具有耦合到叶轮的末端的旋转轴杆以使叶轮旋转；外壳，包含用于容纳电动机的电动机容纳空间；冷却空气通道，设置成穿过电动机容纳空间且形成为使容纳在其中的冷却气体连续地循环；一或多个空气轴承，支撑旋转轴杆的径向负载或轴向负载；以及非接触防爆单元，作为外壳的内部空间中所产生的火焰穿过其以便冷却且接着排放到外部的通路提供，且具有小于或等于预定值的宽度和大于或等于预定值的长度，且压缩气体通道在空间上与冷却空气通道分离以防止压缩气体通道内部的气体穿透到冷却空气通道中。因此，使用空气轴承，可增加使用寿命且可减少振动噪声，且同时，甚至当归因于由电动机定子的燃烧、轴承的摩擦等引起的火焰而在内部外壳内部发生内部爆炸时，火焰可在穿过非接触防爆单元的同时被冷却，且接着排放到外部且因此可防止压缩气体的爆炸。
即，根据本发明，可提供具有空气轴承的正效应和防爆涡轮压缩机的正效应两者的防爆涡轮压缩机。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的涡轮压缩机的横截面图。
图2为图1中所示出的涡轮压缩机的部分放大图。
图3为图1中所示出的涡轮压缩机的叶轮附近的放大视图。
图4为图1中所示出的非接触防爆单元的放大视图。
图5为根据第二实施例的非接触防爆单元的放大视图。
图6为根据第三实施例的非接触防爆单元的放大视图。
图7为本发明的沿着图3中所示出的涡轮压缩机的线VII-VII截取的横截面图。
具体实施方式
下文中，将通过参照附图解释本发明的实施例来详细描述本发明。
图1为根据本发明的实施例的涡轮压缩机的横截面图，且图2为图1中示出的涡轮压缩机的部分放大图。图3为图1中所示出的涡轮压缩机的叶轮附近的放大视图。
参考图1到图3，根据本发明的实施例的涡轮压缩机(100)为离心泵，所述离心泵吸入且压缩外部气体且接着通过使叶轮高速旋转而将压缩气体吹送到外部，且也称为涡轮压缩机或涡轮鼓风机。涡轮压缩机(100)包含外壳(10)、压缩单元(20)、电动机(30)、空气冷却单元(40)、非接触防爆单元(50)以及电转换器(60)。以下描述假设待压缩的气体为含有爆炸性物质的空气。
外壳(10)为由金属材料制成且包含外部外壳(11)及内部外壳(12)的外壳。
外部外壳(11)为具有以第一中心轴线(C1)为圆心的横截面的圆柱形部件，且沿着第一中心轴线(C1)延伸。
内部外壳(12)为包含电动机容纳空间(13)的圆柱形部件，具有以第一中心轴线(C1)作为圆心的横截面，且沿着第一中心轴线(C1)延伸。
电动机容纳空间(13)为具有对应于下文所描述的电动机(30)的形状的空间以容纳电动机(30)。
外部外壳(11)具有对应于内部外壳(12)的形状以围绕且容纳内部外壳(12)。
如图1中所示出，外部外壳(11)具有耦合到下文描述的压缩单元(20)的后盖(23)的开放左端和右端。
外部外壳(11)的内表面和内部外壳(12)的外表面彼此间隔开预定距离且面向彼此。
在当前实施例中，如图1中所示出，下文所描述的压缩气体通道(26)形成于外部外壳(11)的内表面与内部外壳(12)的外表面之间。
在外部外壳(11)的左端处，形成通过其将外部空气吸入到压缩气体通道(26)中的压缩气体入口(24)。
压缩气体入口(24)为通过外部外壳(11)的内表面与内部外壳(12)的外表面的协作而形成的圆环形孔。
能够增加热交换效率的冷却翅片(121)设置于内部外壳(12)的外圆周表面上。
冷却翅片(121)为用于增加沿着设置于内部外壳(12)中的冷却空气通道(41)流动的冷却气体(G)与沿着压缩气体通道(26)流动的压缩气体(F)之间的热交换效率的冷却翅片。
冷却翅片(121)在内部外壳(12)的径向方向上从内部外壳(12)的外圆周表面突出且沿着第一中心轴线(C1)延伸。
多个冷却翅片(121)沿着内部外壳(12)的圆周方向彼此间隔开。
如图1中所示出，冷却翅片(121)的末端部分与外部外壳(11)的内表面接触。
因此，压缩气体通道(26)通过冷却翅片(121)沿着第一中心轴线(C1)的圆周方向在空间上分离成多个通道。
在电动机容纳空间(13)中，提供一或多个轴承安装部分(122)以安装下文所描述的轴颈轴承(34)和推力轴承(35)。
在当前实施例中，内部外壳(12)具有大体上气密结构，其中内部的气体不泄漏到外部，除下文所描述的旋转轴杆(31)所穿过的部分和设置非接触防爆单元(50)的部分以外。
压缩单元(20)为用于吸入和压缩外部空气的装置，且包含叶轮(21)、前盖(22)以及后盖(23)。
叶轮(21)为离心泵的主要元件，为包含多个弯曲叶片的轮子，且安装成高速旋转。
前盖(22)为安置在叶轮(21)前方且设置成覆盖下文所描述的旋转轴杆(31)的前端的金属部件。
后盖(23)为安置在叶轮(21)后方且通过螺栓或螺钉耦合到外壳(10)的金属部件。在当前实施例中，后盖(23)耦合到外部外壳(11)。
后盖(23)以包含通道的蜗壳的形式提供，已通过叶轮(21)的空气可按螺旋形状流动通过所述通道。
叶轮(21)压缩通过压缩气体入口(24)引入的空气，且由叶轮(21)压缩的空气通过压缩气体出口(25)排出到外部，如图1中所示出。
吸入到压缩气体入口(24)中的空气被压缩，同时沿着从压缩气体入口(24)连接到压缩气体出口(25)的压缩气体通道(26)移动。
电动机(30)为用于产生力矩的电动机，且为用于将高速力矩供应到叶轮(21)的装置。电动机(30)包含旋转轴杆(31)、定子(32)、转子(33)以及轴承(34)。
旋转轴杆(31)为沿着第一中心轴线(C1)延伸的杆部件，且其前端相对不可旋转地耦合到叶轮(21)以使叶轮(21)旋转。
在旋转轴杆(31)的后端处，提供推力轴承转轮(未由参考标号指示)，下文所描述的推力轴承(35)可耦合到所述推力轴承转轮。
定子(32)为用磁极线圈缠绕且固定和安装在电动机容纳空间(13)中的定子。
转子(33)为包含永磁体且耦合到旋转轴杆(31)的中间部分的转子。
轴颈轴承(34)为可旋转地支撑旋转轴杆(31)以减小由高速旋转产生的摩擦力的轴颈箔片空气轴承。
轴颈轴承(34)支撑旋转轴杆(31)的径向负载且设置于旋转轴杆(31)的前端和后端处。
一对推力轴承(35)安装在旋转轴杆(31)的后端处。在当前实施例中，推力箔片空气轴承用作推力轴承(35)。
推力轴承(35)为用于支撑旋转轴杆(31)的轴向负载的轴承，且在当前实施例中，如图1中所示出，一对推力轴承(35)安置在推力轴承转轮(未由参考标号指示)的两个表面上。
定子(32)与转子(33)之间、旋转轴杆(31)与定子(32)之间、旋转轴杆(31)与轴颈轴承(34)之间、旋转轴杆(31)的推力轴承(35)与推力轴承转轮(未由参考标号指示)之间存在预定间隙。
空气冷却单元(40)为用于通过使用冷却气体来冷却内部外壳(12)和电动机(30)的装置，且包含冷却空气通道(41)和冷却风扇(42)。本文中，空气或惰性气体用作冷却气体。
冷却空气通道(41)为用于容纳冷却气体的通路，且形成为使容纳在其中的冷却气体(G)连续地循环。
如图2中所示出，提供冷却空气通道(41)以使电动机容纳空间(13)的整个空间连续地循环。
冷却空气通道(41)可设置成关于第一中心轴线(C1)可旋转地或轴向地对称。
在当前实施例中，冷却空气通道(41)在空间上与压缩气体通道(26)分离。因此，压缩气体通道(26)内部的气体在被压缩时可能不会从压缩气体通道(26)泄漏或穿透到冷却空气通道(41)中。
冷却风扇(42)为用于强制性地使容纳在冷却空气通道(41)中的冷却气体循环的冷却风扇，且安装在电动机容纳空间(13)的后端处。
在当前实施例中，冷却风扇(42)相对不可旋转地耦合到旋转轴杆(31)的后端，且因此通过旋转轴杆(31)的力矩一起旋转。
如图4中所示出，非接触防爆单元(50)为内部外壳(12)的内部空间中所产生的火焰(g1)所穿过，以便冷却且接着排放到外部的装置。
在当前实施例中，如图4中所示出，非接触防爆单元(50)以间隙或通路的形式提供，具有小于或等于预定值的宽度(d)和大于或等于预定值的长度(L)。
非接触防爆单元(50)设置成具有轴向地或可旋转地对称的形状，以便不干扰旋转轴杆(31)的旋转运动。
在当前实施例中，如图4和图7中所示出，非接触防爆单元(50)提供为通过设置于旋转轴杆(31)的末端的外圆周表面上的第一表面(311)与设置于内部外壳(12)上的第二表面(123)的协作而形成的圆锥形空间。
因为旋转轴杆(31)的第一表面(311)和内部外壳(12)的第二表面(123)彼此间隔开预定距离(d)，所以即使当旋转轴杆(31)旋转时，第一表面(311)和第二表面(123)始终维持在“非接触”状态。
在当前实施例中，旋转轴杆(31)的第一表面(311)为锥形弯曲表面，所述锥形弯曲表面定位在旋转轴杆(31)的前端处且具有朝向叶轮(21)逐渐减小的半径。内部外壳(12)的第二表面(123)为具有对应于第一表面(311)的形状的锥形弯曲表面。
因此，非接触防爆单元(50)的锥形空间定位在距叶轮(21)预定距离内且具有朝向叶轮(21)逐渐减小的半径。
非接触防爆单元(50)的一端连接到其中安装有安置在电动机容纳空间(13)的前端处的轴颈轴承(34)中的一个的轴承安装部分(122)，且非接触防爆单元(50)的另一端连接到压缩气体通道(26)的下游侧。本文中，压缩气体通道(26)的下游侧是指紧接在压缩气体(F)进入叶轮(21)之前的位置。
因此，在当前实施例中，非接触防爆单元(50)将内部外壳(12)的内部空间和压缩气体通道(26)彼此连接。
电转换器(60)为用于转换电力以控制电动机(30)且将直流电(direct current，DC)分量转换成交流电(alternating current，AC)分量或将AC分量转换成DC分量且将转换后的分量供应到电动机(30)的装置。
在当前实施例中，电转换器(60)包含用于将DC分量转换成AC分量的反相器。本文中，反相器也称为功率反相器，且通过适当的转换方法、切换元件或控制电路获得所要电压和频率输出值。
电转换器(60)包含由金属材料制成以容纳各种加热元件的壳体(61)。
壳体(61)具有气密结构以防止由各种内部加热元件的燃烧引起的火焰泄漏。
在当前实施例中，壳体(61)安置在外部外壳(11)下方且维持与外部外壳(11)的外圆周表面接触，如图1中所示出，以与外壳(10)交换热。
在当前实施例中，如图1中所示出，壳体(61)安置在可通过外部外壳(11)与冷却翅片(121)的末端交换热的位置处。
开关模块(62)安置在壳体(61)的上部部分中，且控制器(63)安置在壳体(61)的下部部分中。
开关模块(62)为电转换器(60)的主要加热元件，且包含绝缘/隔离栅双极晶体管(insulated/isolated gate bipolar transistor，IGBT)。
控制器(63)为用于控制电动机(30)的总体操作的装置，例如电动机(30)的转速。
现将描述操作上文所描述的涡轮压缩机(100)的方法的实例。
当电动机(30)的旋转轴杆(31)旋转时，叶轮(21)和冷却风扇(42)旋转，且通过压缩气体入口(24)引入的空气(F)在被压缩的同时沿着压缩单元(20)的压缩气体通道(26)流动且通过压缩气体出口(25)排放到外部。在这种情况下，因为压缩气体通道(26)在空间上与冷却空气通道(41)分离，所以在压缩气体通道(26)内部流动的空气在被压缩时可能不会泄漏或穿透到冷却空气通道(41)中。也就是说，沿着压缩气体通道(26)流动的空气(F)和沿着冷却空气通道(41)流动的冷却气体(G)并不彼此干扰。
如图2中所示出，容纳在冷却空气通道(41)中的冷却气体(G)由冷却风扇(42)强制性地循环以穿过定子(32)的场线圈、旋转轴杆(31)、转子(33)、轴颈轴承(34)以及推力轴承(35)。
在这种情况下，沿着电动机容纳空间(13)的边缘流动的冷却气体(G)通过在外部外壳(11)与内部外壳(12)之间流动的压缩气体(F)快速地冷却。具体来说，通过冷却翅片(121)，压缩气体(F)与沿着电动机容纳空间(13)的边缘流动的冷却气体(G)之间的热交换效率极大地增加。
同时，当在涡轮压缩机(100)运转时，归因于由电动机定子(32)的燃烧、轴承(34)和轴承(35)的摩擦等引起的火焰而在内部外壳(12)内部发生内部爆炸时，如图4中所示出，火焰(g1)流入非接触防爆单元(50)的末端中，穿过非接触防爆单元(50)，且通过非接触防爆单元(50)的另一端排出。
在这种情况下，因为内部外壳(12)的内部空间中所产生的火焰(g1)在穿过非接触防爆单元(50)的同时被冷却且接着排放到外部，所以甚至当火焰(g1)汇入压缩气体(F)时，压缩气体(F)也不会爆炸。
上文所描述的涡轮压缩机(100)为能够压缩气体且将压缩气体供应到外部的涡轮压缩机，且包含：压缩气体入口(24)，通过所述压缩气体入口吸入气体；叶轮(21)，用于压缩通过压缩气体入口(24)引入的气体；压缩气体出口(25)，通过所述压缩气体出口将由叶轮(21)压缩的气体排放到外部；压缩单元(20)，包含从压缩气体入口(24)连接到压缩气体出口(25)的压缩气体通道(26)；电动机(30)，包含具有耦合到叶轮(21)的末端的旋转轴杆(31)以使叶轮(21)旋转；外壳(10)，包含用于容纳电动机(30)的电动机容纳空间(13)；冷却空气通道(41)，设置成穿过电动机容纳空间(13)且形成为使容纳在其中的冷却气体(G)连续地循环；一或多个空气轴承(34)和空气轴承(35)，支撑旋转轴杆(31)的径向负载或轴向负载；以及非接触防爆单元(50)，作为外壳(10)的内部空间中所产生的火焰穿过其以便冷却且接着排放到外部的通路提供，且具有小于或等于预定值的宽度(d)和大于或等于预定值的长度(L)，且压缩气体通道(26)在空间上与冷却空气通道(41)分离以防止压缩气体通道(26)内部的气体穿透到冷却空气通道(41)中。因此，使用空气轴承(34)和空气轴承(35)，可增加使用寿命且可减少振动噪声，且同时，甚至当归因于由电动机定子(32)的燃烧、轴承(34)和轴承(35)的摩擦等引起的火焰而在内部外壳(12)内部发生内部爆炸时，火焰(g1)可在穿过非接触防爆单元(50)的同时被冷却，且接着排放到外部且因此可防止压缩气体(F)的爆炸。
在涡轮压缩机(100)中，非接触防爆单元(50)将外壳的内部空间(13)和压缩气体通道(26)彼此连接。因此，可通过由流动通过压缩气体通道(26)的压缩气体(F)产生的负压来加速穿过非接触防爆单元(50)的火焰(g1)。
在涡轮压缩机(100)中，非接触防爆单元(50)为通过设置于旋转轴杆(31)的末端的外圆周表面上的第一表面(311)与设置于外壳(10)上的第二表面(123)的协作而形成的圆锥形空间(50)，且圆锥形空间(50)定位在距叶轮(21)预定距离内且具有朝向叶轮(21)逐渐减小的半径。因此，考虑到旋转轴杆(31)的前端通常具有锥形形状，与机械加工内部外壳(12)的另一部分的情况相比，可最小化用于形成非接触防爆单元(50)的机械加工。
涡轮压缩机(100)更包含用于强制性地循环容纳在冷却空气通道(41)中的冷却气体(G)的冷却风扇(42)。因此，可强制性地循环容纳在冷却空气通道(41)中的冷却气体(G)。
在涡轮压缩机(100)中，冷却风扇(42)安置于旋转轴杆(31)的后端处且通过旋转轴杆(31)的力矩旋转。因此，可能不需要用于旋转冷却风扇(42)的额外电动机。
在涡轮压缩机(100)中，能够增加热交换效率的冷却翅片(121)设置于压缩气体通道(26)与冷却空气通道(41)之间。因此，可增加冷却气体(G)与压缩气体(F)之间的热交换效率。
涡轮压缩机(100)更包含用于控制电动机(30)的电转换器(60)，电转换器(60)包含由金属材料制成以气密地容纳内部加热元件的壳体(61)，且壳体(61)维持与外壳(10)接触以交换热。因此，甚至当在壳体(61)中发生燃烧或爆炸时，火焰可能不会泄漏出去，且同时，壳体(61)中的加热元件可快速冷却。
在涡轮压缩机(100)中，其中能够增加热交换效率的冷却翅片(121)设置于压缩气体通道(26)与冷却空气通道(41)之间，且壳体(61)安置于可与冷却翅片(121)交换热的位置处。因此，电转换器(60)可由在冷却翅片(121)之间流动的压缩气体(F)更快速地冷却。
尽管非接触防爆单元(50)在当前实施例中提供为“线性”形状，如图4中所示出，但为了大体上增加外壳(10)的内部空间中所产生的火焰(g1)所通过的距离，代替这类形状，还可使用图5中所示出的阶梯形非接触防爆单元(50a)和图6中所示出的波形非接触防爆单元(50b)。本文中，除所述形状的非接触防爆单元(50a)和非接触防爆单元(50b)以外，非接触防爆单元(50)可具有任何形状，只要火焰(g1)所通过的距离可大体上增加，且甚至在旋转轴杆(31)旋转时，第一表面(311)和第二表面(123)也可维持在“非接触”状态。
尽管非接触防爆单元(50)在当前实施例中提供为通过设置于旋转轴杆(31)的末端的外圆周表面上的第一表面(311)与设置于内部外壳(12)上的第二表面(123)的协作而形成的圆锥形空间，如图4及图7中所示出，但替代地，非接触防爆单元(50)可为由设置于旋转轴杆(31)的末端的外圆周表面上的第一表面(311)与设置于外壳(10)上的第二表面(123)的协作而形成的圆柱形空间。
尽管非接触防爆单元(50)在当前实施例中将内部外壳(12)的内部空间和压缩气体通道(26)彼此连接，但非接触防爆单元(50)可将内部外壳(12)的内部空间和外部外壳(11)的外部彼此连接。
尽管非接触防爆单元(50)在当前实施例中将安置在电动机容纳空间(13)的前端处的轴颈轴承(34)的轴承安装部分(122)连接到压缩气体通道(26)的下游侧，但非接触防爆单元(50)可将电动机容纳空间(13)的任意点和压缩气体通道(26)的任意点彼此连接。
尽管非接触防爆单元(50)在当前实施例中提供为沿着第一中心轴线(C1)的圆周方向形成360度的锥形空间，如图7中所示出，但可沿着第一中心轴线(C1)的圆周方向的部分间歇性地形成空间，且可以交替方式不沿着其其它部分形成空间。
尽管冷却风扇(42)在当前实施例中直接耦合到旋转轴杆(31)的后端，但冷却风扇(42)可由单独电动机驱动。
在当前实施例中未描述用于气密性的密封构件，可使用各种类型的密封构件。
尽管已经具体参考本发明的实施例示出且描述了本发明，但所属领域的一般技术人员应了解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下对本发明的形式及细节进行各种改变。

Claims (10)

1.一种涡轮压缩机，能够压缩气体且将所述压缩气体供应到外部，所述涡轮压缩机包括：
压缩气体入口，通过所述压缩气体入口吸入所述气体；
叶轮，用于压缩通过所述压缩气体入口引入的所述气体；
压缩气体出口，通过所述压缩气体出口将由所述叶轮压缩的所述气体排放到所述外部；
压缩单元，包括从所述压缩气体入口连接到所述压缩气体出口的压缩气体通道；
电动机，包括具有耦合到所述叶轮的末端的旋转轴杆以使所述叶轮旋转；
外壳，包括用于容纳所述电动机的电动机容纳空间；
冷却空气通道，设置成穿过所述电动机容纳空间且形成为使容纳在其中的冷却气体连续地循环；
一或多个空气轴承，支撑所述旋转轴杆的径向负载或轴向负载；以及
非接触防爆单元，作为所述外壳的内部空间中所产生的火焰穿过其以便冷却且接着排放到所述外部的通路提供，且具有小于或等于预定值的宽度和大于或等于预定值的长度，
其中所述压缩气体通道在空间上与所述冷却空气通道分离以防止所述压缩气体通道内部的所述气体穿透到所述冷却空气通道中。
2.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中所述非接触防爆单元将所述外壳的所述内部空间和所述压缩气体通道彼此连接。
3.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中所述非接触防爆单元为通过设置于所述旋转轴杆的末端的外圆周表面上的第一表面与设置于所述外壳上的第二表面的协作而形成的圆柱形空间。
4.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中所述非接触防爆单元为通过设置于所述旋转轴杆的末端的外圆周表面上的第一表面与设置于所述外壳上的第二表面的协作而形成的圆锥形空间，且
其中所述圆锥形空间定位在距所述叶轮预定距离内且具有朝向所述叶轮逐渐减小的半径。
5.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中所述非接触防爆单元具有由包括阶梯形状和波形状的群组中选出的形状，以增加所述外壳的所述内部空间中所产生的所述火焰所通过的距离。
6.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，还包括用于强制性地使容纳在所述冷却空气通道中的所述冷却气体循环的冷却风扇。
7.根据权利要求6所述的涡轮压缩机，其中所述冷却风扇安置在所述旋转轴杆的后端处且通过所述旋转轴杆的力矩旋转。
8.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其中能够增加热交换效率的冷却翅片设置于所述压缩气体通道与所述冷却空气通道之间。
9.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，还包括用于控制所述电动机的电转换器，
其中所述电转换器包括由金属材料制成以气密地容纳内部加热元件的壳体，且
其中所述壳体维持与所述外壳接触以交换热。
10.根据权利要求9所述的涡轮压缩机，其中能够增加热交换效率的冷却翅片设置于所述压缩气体通道与所述冷却空气通道之间，且
其中所述壳体安置在能够与所述冷却翅片交换热的位置处。
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