CN216409346U - 磁悬浮式离心压缩机、制冷系统和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制冷设备技术领域，具体提供了一种磁悬浮式离心压缩机、制冷系统和制冷设备。本实用新型旨在解决现有磁悬浮式离心压缩机的保护轴承容易因高温而使其润滑脂失效、碳化的问题。为此，本实用新型的磁悬浮式离心压缩机包括磁悬浮电机和离心压缩机，该磁悬浮电机包括机壳、转子、径向磁悬浮轴承、轴向推力轴承、保护轴承。机壳上设置有第一通道和第二通道，第一通道通过其进口与机壳的外部连通，第一通道通过其出口与机壳的内部连通。第二通道的一端通向机壳内，第二通道的另一端通向机壳外。本实用新型有效地克服了保护轴承容易因高温而使其润滑脂失效、碳化的问题。

Description

磁悬浮式离心压缩机、制冷系统和制冷设备

技术领域

本实用新型属于制冷设备技术领域，具体提供了一种磁悬浮式离心压缩机、制冷系统和制冷设备。

背景技术

磁悬浮式离心压缩机经常被应用到冰箱、空调等制冷、制热设备上。磁悬浮式离心压缩机包括磁悬浮电机和离心压缩机，该磁悬浮电机主要包括机壳、设置在机壳内并且与机壳固定连接的定子、设置在定子内的转子、用于支撑转子旋转的径向磁悬浮轴承和用于保持转子轴向位置的轴向推力轴承。磁悬浮电机还包括设置在机壳内的保护轴承，该保护轴承用于承载静止的转子，以避免转子与径向磁悬浮轴承接触，从而保护径向磁悬浮轴承。在磁悬浮电机工作时，径向磁悬浮轴承通电使转子与保护轴承分离，并悬浮起来。

在磁悬浮式离心压缩机断电或失稳时，高速旋转的转子会失去浮力与保护轴承接触，并因此带动保护轴承的内圈高速旋转。保护轴承的内圈高速旋转时，会使保护轴承内的滚子与保护轴承的内圈和外圈，快速摩擦作用，致使保护轴承短时间内出现较大的温升，进而导致保护轴承的润滑脂失效、碳化，甚至导致保护轴承的滚子被卡死。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，解决现有磁悬浮式离心压缩机的保护轴承容易因高温而使其润滑脂失效、碳化的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁悬浮式离心压缩机，包括磁悬浮电机和离心压缩机，所述磁悬浮电机包括：

机壳，其上设置有第一通道和第二通道，所述第一通道通过其进口与所述机壳的外部连通，所述第一通道通过其出口与所述机壳的内部连通，所述第二通道的一端通向所述机壳内，所述第二通道的另一端通向所述机壳外；

转子，其设置有沿其径向向外延伸的推盘；

径向磁悬浮轴承，其与所述机壳固定连接并且沿所述转子的径向设置在所述机壳与所述转子之间；

轴向推力轴承，其与所述机壳固定连接并且沿所述转子的轴向设置在所述机壳与所述推盘之间；

保护轴承，所述保护轴承的外圈与所述机壳抵接，所述保护轴承的内圈与所述转子之间具有环形间隙。

可选地，所述第一通道设置包括依次连通的输入通道、冷却通道和输出通道，所述进口设置在所述输入通道远离所述冷却通道的一端，所述出口设置在所述输出通道远离所述冷却通道的一端，所述冷却通道在所述转子的径向上与所述保护轴承对准，以使所述冷却通道通过所述机壳间接地吸收所述保护轴承的热量。

可选地，所述冷却通道的数量不少于所述保护轴承的数量，以使每一个所述保护轴承都对应有至少一个所述冷却通道

可选地，所述磁悬浮电机包括两个所述保护轴承，所述第二通道的进口在所述转子的轴向上设置在两个所述保护轴承之间。

可选地，所述第一通道设置有降压结构。

进一步，本实用新型还提供了一种制冷系统，包括冷凝器、节流装置、蒸发器和前述技术方案中任一项所述的磁悬浮式离心压缩机，所述磁悬浮式离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器流体连通。

可选地，所述离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次首尾地流体连通，所述第一通道的进口与所述冷凝器的出口连通，所述第二通道的出口与所述蒸发器的进口连通。

可选地，所述离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次首尾地流体连通，所述第一通道的进口与所述节流装置的出口连通，所述第二通道的出口与所述蒸发器的进口或所述离心压缩机的进口连通。

可选地，所述节流装置是电子膨胀阀。

此外，本实用新型还提供了一种制冷设备，包括前述技术方案中任一项所述的制冷系统。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型前述的技术方案中，通过在磁悬浮电机的机壳上设置第一通道和第二通道，并使第一通道通过其进口与机壳的外部连通，通过其出口与机壳的内部连通，使得冷媒能够通过第一通道对机壳进行冷却并进入到机壳内，对机壳内的部件冷却，使磁悬浮电机始终保持在一个较低的工作温度，故而也使得保护轴承能够保持在一个较低的工作温度。由于保护轴承能够保持在一个较低的工作温度，所以当转子带动保护轴承的内圈高速转动时，也不会使保护轴承的温度上升得过高，从而有效地克服了保护轴承容易因高温而使其润滑脂失效、碳化的问题。进一步，通过使第二通道的一端通向机壳内，使第二通道的另一端通向机壳外，使得通入机壳内的冷媒在冷却磁悬浮电机内的部件之后流出，从而使机壳外部的低温冷媒持续地进入机壳内，对磁悬浮电机进行持续地冷却。

进一步，通过使每一个保护轴承都对应有至少一个冷却通道，使得每一个保护轴承都能够被冷却通道间接地吸收热量，从而实现了保护轴承的有效地冷却。

再进一步，通过在第一通道上设置降压结构，使得冷媒能够通过该降压结构降压、膨胀，温度降低，从而在机壳内吸收更多的热量，进一步优化了磁悬浮电机的冷却效果。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，后文将参照附图来描述本实用新型的部分实施例。本领域技术人员应当理解的是，同一附图标记在不同附图中所标示的部件或部分相同或类似；本实用新型的附图彼此之间并非一定是按比例绘制的。附图中：

图1是本实用新型一些实施例中磁悬浮式离心压缩机的示意图；

图2是本实用新型一些实施例中制冷系统的构成示意图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本实用新型的技术原理，并非用于限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

进一步，还需要说明的是，为了方便描述，以及为了使本领域技术人员能够快速地理解本实用新型的技术方案，后文仅对与本实用新型所要解决的技术问题和/或技术构思关联程度较强(直接相关或间接相关)的技术特征进行描述，对于与实用新型所要解决的技术问题和/或技术构思关联程度较弱的技术特征不再进行赘述。由于该关联程度较弱的技术特征属于本领域的公知常识，因此本实用新型即便是不描述该关联程度较弱的特征，也不会导致本实用新型的公开不充分。

下面参照图1来对本实用新型一些实施例中的磁悬浮式离心压缩机进行详细说明。需要说明的是，虽然图1中所示磁悬浮式离心压缩机的转子是沿图1中上下方向布置的，但是本实用新型的磁悬浮式离心压缩机在实际使用时一般是使转子大致平行于水平面的。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，磁悬浮式离心压缩机1包括磁悬浮电机11和离心压缩机12，并且磁悬浮电机11与离心压缩机12驱动连接到一起。优选地，磁悬浮电机11轴向上的两端分别设置有一个离心压缩机12。

继续参阅图1，磁悬浮电机11包括机壳111、定子112、转子113、径向磁悬浮轴承114、轴向推力轴承115、保护轴承116。其中，定子112固定地设置在机壳111的内侧。转子113在径向上位于定子112的内侧，并且转子113可以相对于机壳111和定子112自由转动。进一步，转子113设置有沿其径向向外延伸的推盘1131。径向磁悬浮轴承114与机壳111固定连接并且沿转子113的径向设置在机壳111与转子113之间。轴向推力轴承115与机壳111固定连接并且沿转子113的轴向设置在机壳111与推盘1131之间。保护轴承116的外圈与机壳111抵接，保护轴承116的内圈与转子113之间具有环形间隙。

在磁悬浮电机11未工作时，转子113与保护轴承116抵接，并因此使转子113被保护轴承116所承载。

在磁悬浮电机11工作时，径向磁悬浮轴承114和轴向推力轴承11通电并因此产生磁场，转子113在该磁场的作用下，与保护轴承116分离并在径向上悬浮在保护轴承116内。

继续参阅图1，机壳111上设置有第一通道1111和第二通道1112，第一通道1111通过其进口与机壳111的外部连通，第一通道1111通过其出口与机壳111的内部连通。第二通道1112的一端通向机壳111内，第二通道1112的另一端通向机壳111外。

继续参阅图1，第一通道1111包括输入通道11111、冷却通道11112和输出通道11113，第一通道1111的进口设置在输入通道11111远离冷却通道11112的一端，第一通道1111的出口设置在输出通道11113远离冷却通道11112的一端。其中，冷却通道11112的数量不少于保护轴承116的数量，以使每一个保护轴承116都对应有至少一个冷却通道11112。优选地，如图1所示地，冷却通道11112和保护轴承116均为两个，并且每一个冷却通道11112在转子113的径向上与保护轴承116对准，以使冷却通道11112通过机壳111间接地吸收保护轴承116的热量。

具体地，每一个冷却通道11112都如图1所示地，设置在机壳111上临近保护轴承116的位置，并且冷却通道11112围绕保护轴承116设置，以增大冷却通道11112对保护轴承116的吸热面积。

在使每一个冷却通道11112都能够分配到冷媒的前提下，本领域技术人员也可以根据需要，将输入通道11111设置在机壳111的外侧。示例性地，在机壳111的外侧设置一个套筒，并使套筒与机壳111之间形成环形空间，以及使每一个冷却通道11112分别与该环形空间连通。

继续参阅图1，第二通道1112的进口在转子113的轴向上设置在两个保护轴承116之间。

继续参阅图1，离心压缩机12包括蜗壳121和叶轮122，该蜗壳121与机壳111固定连接，叶轮122可转动地设置在机壳111内并且与转子113同轴固定连接。

下面参照图2来对本实用新型的制冷系统，以及本实用新型磁悬浮式离心压缩机1的使用原理进行详细说明。

如图2所示，本实用新型的一些实施例中，制冷系统包括磁悬浮式离心压缩机1、单向阀2、冷凝器3、干燥过滤器4、电子膨胀阀5、蒸发器6和电动球阀7。其中，离心压缩机12、单向阀2、冷凝器3、干燥过滤器4、作为节流装置的电子膨胀阀5、蒸发器6和电动球阀7依次首尾地流体连通。

需要说明的是，磁悬浮式离心压缩机1中的两个离心压缩机12彼此串联。具体地，两个离心压缩机12中一个的进口与电动球阀7流体连通，该一个离心压缩机12的出口与两个离心压缩机12中另一个的进口流体连通，两个离心压缩机12中另一个的出口与单向阀2流体连通。

继续参阅图2，第一通道1111的进口与冷凝器3的出口连通，第二通道1112的出口与蒸发器6的进口连通，以使从冷凝器3流出的液态冷媒流入第一通道1111，并在第一通道1111内吸收磁悬浮电机11的热量，尤其是吸收保护轴承116的热量。在此过程中，液态的冷媒吸收热量之后会有一部分发生相变成为气态，以吸收大量的热量。

本领域技术人员能够理解的是，由于保护轴承116能够被进入到磁悬浮电机11的冷媒冷却，所以当转子113带动保护轴承116的内圈高速转动时，也不会使保护轴承116的温度上升得过高，从而有效地克服了保护轴承116容易因高温而使其润滑脂失效、碳化的问题。

此外，在本实用新型的其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要，使第一通道1111的进口与电子膨胀阀5的出口连通，使第二通道1112的出口与蒸发器6的进口或离心压缩机12的进口连通。以便从电子膨胀阀5流出的、低温低压的冷媒直接流入第一通道1111内，对磁悬浮电机11进行冷却。

需要说明的是，在本实用新型中，单向阀2用于防止冷凝器3内的冷媒回流至离心压缩机12，电动球阀7关闭时用于防止蒸发器6内的冷媒流至离心压缩机12。因此，本领域技术人员也可以根据需要，省去单向阀2和/或电动球阀7设置。

此外，本领域技术人员也可以根据需要，将电子膨胀阀5替换成其他任一项可行的节流装置，例如毛细管。

进一步，虽然图中并未示出，但是本实用新型还提供了一种制冷设备，该制冷设备包括前文任一实施例中所描述的制冷系统。该制冷设备可以是冰箱、空调、冰柜等。

最后需要说明的是，本实用新型中的“冷媒”可以是现有冰箱、空调中通常使用的任意一种冷媒。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本实用新型技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本实用新型的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁悬浮式离心压缩机，包括磁悬浮电机和离心压缩机，其特征在于，所述磁悬浮电机包括：

机壳，其上设置有第一通道和第二通道，所述第一通道通过其进口与所述机壳的外部连通，所述第一通道通过其出口与所述机壳的内部连通，所述第二通道的一端通向所述机壳内，所述第二通道的另一端通向所述机壳外；

转子，其设置有沿其径向向外延伸的推盘；

径向磁悬浮轴承，其与所述机壳固定连接并且沿所述转子的径向设置在所述机壳与所述转子之间；

轴向推力轴承，其与所述机壳固定连接并且沿所述转子的轴向设置在所述机壳与所述推盘之间；

保护轴承，所述保护轴承的外圈与所述机壳抵接，所述保护轴承的内圈与所述转子之间具有环形间隙。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮式离心压缩机，其特征在于，

所述第一通道设置包括依次连通的输入通道、冷却通道和输出通道，

所述进口设置在所述输入通道远离所述冷却通道的一端，

所述出口设置在所述输出通道远离所述冷却通道的一端，

所述冷却通道在所述转子的径向上与所述保护轴承对准，以使所述冷却通道通过所述机壳间接地吸收所述保护轴承的热量。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮式离心压缩机，其特征在于，

所述冷却通道的数量不少于所述保护轴承的数量，以使每一个所述保护轴承都对应有至少一个所述冷却通道。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮式离心压缩机，其特征在于，

所述磁悬浮电机包括两个所述保护轴承，

所述第二通道的进口在所述转子的轴向上设置在两个所述保护轴承之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的磁悬浮式离心压缩机，其特征在于，

所述第一通道设置有降压结构。

6.一种制冷系统，其特征在于，包括冷凝器、节流装置、蒸发器和权利要求1至5中任一项所述的磁悬浮式离心压缩机，

所述磁悬浮式离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器流体连通。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，

所述离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次首尾地流体连通，

所述第一通道的进口与所述冷凝器的出口连通，

所述第二通道的出口与所述蒸发器的进口连通。

8.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，

所述离心压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器依次首尾地流体连通，

所述第一通道的进口与所述节流装置的出口连通，

所述第二通道的出口与所述蒸发器的进口或所述离心压缩机的进口连通。

9.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，

所述节流装置是电子膨胀阀。

10.一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括权利要求6-9中任一项所述的制冷系统。

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