CN217036926U - 一种电机及制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机及制冷压缩机，涉及制冷设备领域。电机包括机壳、定子、定子绕组以及挡液件；机壳上设有冷媒入口和冷媒出口，机壳与定子的连接处设有第一流道，第一流道的一端与冷媒入口连通，第一流道的另一端位于机壳的上部，并与挡液件相对；挡液件用于阻挡从第一流道内喷出的液态冷媒，以使液态冷媒淌落在定子绕组上。通过合理规划冷媒在电机内部的流通路径，使液态冷媒更加充分地与电机内部的各结构接触，既降低了电机积液的风险，又提高了冷却效果。

Description

一种电机及制冷压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其涉及一种电机及制冷压缩机。

背景技术

制冷压缩机中的电机一般为高速电机(如磁悬浮电机等)，其在运行过程中的转速快，产热多，因而对冷却的需求也高，采用常规的水冷和风冷结构往往无法对这类电机进行有效地冷却。

为了满足高速电机的冷却需求，较为常见的冷却方案是将液态冷媒喷入电机内部。液态冷媒与机壳、定子以及定子绕组等结构接触后吸收热量，且部分气化，变为气液混合态。气液混合态的冷媒在电机内部流动，对电机内部的各结构进行冷却。

但是，在现有的冷却方案中，液态冷媒与机壳等结构的接触不够充分。大部分液态冷媒在吸热气化之前由于自身重力作用而沉降，在电机内部形成积液，导致冷却效果大打折扣。此外，当液位达到转动部件时，还会导致转动部件的摩擦损耗骤增，进而导致电机效率降低，并对电机的长期稳定运行产生不利影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的之一是提供一种电机。

本实用新型提供如下技术方案：

一种电机，包括机壳、固设于所述机壳内壁的定子、固设于所述定子上的定子绕组以及固设于所述定子绕组上的挡液件；

所述机壳上设有冷媒入口和冷媒出口，所述机壳与所述定子的连接处设有第一流道，所述第一流道的一端与所述冷媒入口连通，所述第一流道的另一端位于所述机壳的上部，并与所述挡液件相对；

其中，所述挡液件用于阻挡从所述第一流道内喷出的液态冷媒，以使液态冷媒淌落在所述定子绕组上。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述机壳的内壁上设有凸出部，所述凸出部沿所述机壳轴向的端面上开设有通孔；

所述定子固设于所述凸出部的内壁，所述第一流道开设于所述凸出部的内壁，所述第一流道远离所述冷媒入口的一端与所述通孔连通。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述挡液件为挡液板，所述挡液板垂直于所述机壳的轴线设置，所述挡液板固设于所述定子绕组沿所述机壳轴向的端面。

作为对所述电机的进一步可选的方案，还包括转子；

所述第一流道设有两个，所述机壳内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体分别位于所述定子绕组沿所述机壳轴向的两端，所述第一腔体和所述第二腔体分别与两个所述第一流道远离所述冷媒入口的一端连通；

所述冷媒出口通过所述转子与所述定子之间的气隙与所述第一腔体和所述第二腔体连通。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述定子沿所述机壳的轴向设有两个，两个所述定子之间设有第三腔体，所述第三腔体通过所述气隙分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，所述冷媒出口与所述第三腔体连通。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述第一腔体的内壁底面设有第一排液通道，所述第二腔体的内壁底面设有第二排液通道。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述第一排液通道远离所述第一腔体的一端与所述冷媒出口连通，所述第二排液通道远离所述第二腔体的一端与所述冷媒出口连通。

作为对所述电机的进一步可选的方案，还包括推力盘；

所述机壳上设有第二流道，所述第二流道途经所述推力盘，所述第二流道的一端与所述冷媒入口连通，所述第二流道的另一端与所述冷媒出口连通。

作为对所述电机的进一步可选的方案，所述机壳上接有进液管路，所述进液管路上设有阀门；

所述机壳内设有传感器，所述传感器电连接有控制器，所述控制器与所述阀门电连接。

本实用新型的目的是提供一种制冷压缩机。

本实用新型提供如下技术方案：

一种制冷压缩机，包括上述电机。

本实用新型的实施例具有如下有益效果：

电机运行时，液态冷媒自冷媒入口进入第一流道内，并在沿第一流道流动的过程中吸收定子上的热量，对定子以及位于定子内部的部分定子绕组进行冷却。在此过程中，部分液态冷媒气化。气液混合态的冷媒从第一流道远离冷媒入口的一端喷出后冲击在挡液件上，挡液件对气液混合态的冷媒起到气液分流作用，使液态冷媒淌落在定子绕组上，对定子绕组的端部进行冷却。与此同时，这部分液态冷媒自身气化，与在先气化的冷媒一起在电机内部流动，对电机内部的各结构进行冷却后从冷媒出口排出。上述电机通过合理规划冷媒在电机内部的流通路径，使液态冷媒更加充分地与电机内部的各结构接触，既降低了电机积液的风险，又提高了冷却效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的一种电机的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例2提供的一种电机的整体结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的一种电机中挡液件对气液混合态的冷媒进行气液分流的示意图；

图4示出了本实用新型实施例3提供的一种电机的整体结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例4提供的一种电机的整体结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例5提供的一种电机的整体结构示意图。

主要元件符号说明：

100-机壳；101-冷媒入口；102-冷媒出口；103-第一流道；104-第二流道；105-第一腔体；106-第二腔体；107-第三腔体；108-第一排液通道；109-第二排液通道；110-凸出部；111-通孔；120-进液管路；121-阀门；130-传感器；140-控制器；200-定子；300-定子绕组；310-直线绕组；320-前端绕组；330-后端绕组；400-挡液件；500-转子；600-径向磁轴承；700-推力盘；800-轴向磁轴承。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种电机，具体为一种高速电机(转速超过10000r/min)。电机包括机壳100、定子200、定子绕组300和挡液件400，定子200固设于机壳100的内壁，定子绕组300固设于定子200上，挡液件400则固设于定子绕组300上。

具体地，机壳100上设有冷媒入口101和冷媒出口102，机壳100与定子200的连接处设有第一流道103。第一流道103的一端与冷媒入口101连通，第一流道103的另一端位于机壳100的上部，且第一流道103的另一端与挡液件400相对。

电机运行时，液态冷媒自冷媒入口101进入第一流道103内，并在沿第一流道103流动的过程中吸收定子200上的热量，对定子200以及位于定子200内部的部分定子绕组300进行冷却。在此过程中，部分液态冷媒气化，形成气液混合态的冷媒。

气液混合态的冷媒从第一流道103远离冷媒入口101的一端喷出后冲击在挡液件400上，密度较高的液态冷媒在自身重力作用下沿挡液件400向下流动，气态冷媒则能够绕过挡液件400流向电机内部其它区域。因此，挡液件400能够阻挡从第一流道103内喷出的液态冷媒，对气液混合态的冷媒起到气液分流作用。

由于第一流道103远离冷媒入口101的一端设置在机壳100的上部，故沿挡液件400向下流动的液态冷媒淌落在定子绕组300上，对定子绕组300的端部进行冷却。

这部分液态冷媒吸收定子绕组300的热量后继续气化，并与在先气化的冷媒一起在电机内部流动，对电机内部的各结构进行冷却，最后从冷媒出口102排出。

总之，上述电机通过合理规划冷媒在电机内部的流通路径，使液态冷媒更加充分地与电机内部的各结构接触，既降低了电机积液的风险，又提高了冷却效果。

实施例2

请参阅图2，本实施例提供一种电机，具体为一种磁悬浮电机，应用于制冷压缩机。电机包括机壳100、转子500、径向磁轴承600、推力盘700、轴向磁轴承800、定子200、定子绕组300和挡液件400。其中，径向磁轴承600、轴向磁轴承800和定子200均固定设置在机壳100的内壁上。

具体地，转子500通过径向磁轴承600与机壳100转动连接，推力盘700则与转子500固定连接，并配合轴向磁轴承800使转子500保持轴向受力平衡。

具体地，定子200环绕转子500设置，定子200的内侧壁与转子500之间存在气隙，定子200的外侧壁则与机壳100的内壁固定连接。此外，定子200沿机壳100的轴向设有两个，将机壳100内部分隔为第一腔体105、第二腔体106和第三腔体107。

其中，第一腔体105位于机壳100的前端，第二腔体106位于机壳100的后端，第三腔体107则位于两个定子200之间。此外，第一腔体105和第二腔体106均通过气隙与第三腔体107连通。

具体地，定子绕组300由直线绕组310、前端绕组320和后端绕组330组成。直线绕组310沿机壳100的轴向穿设于两个定子200上，前端绕组320和后端绕组330则分别位于直线绕组310的两端，且前端绕组320暴露在第一腔体105内，后端绕组330暴露在第二腔体106内。

具体地，挡液件400成对设置。其中一个挡液件400固定设置在前端绕组320远离直线绕组310的一端，另一个挡液件400则固定设置在后端绕组330远离直线绕组310的一端。

在本实施例中，挡液件400采用环形的挡液板。挡液板垂直于机壳100的轴线设置，挡液板的外径大于定子200的外径。

具体地，机壳100的轴线水平，机壳100的内侧壁中部一体成型有环形的凸出部110。两个定子200均与凸出部110过盈配合，从而固定设置在凸出部110的内壁上。此外，机壳100上开设有冷媒入口101、第一流道103、冷媒出口102和第二流道104。

在本实施例中，冷媒入口101开设在机壳100除底部之外的区域，其中，机壳100的底部指的是位于定子200正下方的区域，并以重力方向为竖直向下的方向。相对地，机壳100的顶部指的是位于定子200正上方的区域。

沿机壳100的轴向上，冷媒入口101与第三腔体107平齐，但冷媒入口101不与第三腔体107直接连通。此外，冷媒入口101呈T字型设置，冷媒入口101的一端连通至机壳100的外侧壁，供液态冷媒注入。

在本实施例中，第一流道103设有两个，两个第一流道103分别与两个定子200对应，且第一流道103设置在对应的定子200与机壳100的连接处。在本实施例中，第一流道103开设在凸出部110的内侧壁上。

一方面，冷媒入口101的另外两端分别与两个第一流道103的起始端连通。注入冷媒入口101的液态冷媒分为两路，分别流入两个第一流道103内，并沿对应的第一流道103流动。在此过程中，液态冷媒吸收定子200上的热量，对定子200以及位于定子200内部的直线绕组310进行冷却。与此同时，部分液态冷媒气化，形成气液混合态的冷媒。

进一步地，第一流道103呈螺旋形设置，使得冷媒在第一流道103内流动时能够更加充分地吸收定子200上的热量。

另一方面，凸出部110沿机壳100轴向的两个端面上均开设有通孔111。通孔111位于凸出部110的顶部，两个通孔111分别与两个第一流道103的终止端连通，且两个通孔111分别与两个挡液板正对。

请结合图3，两路气液混合态的冷媒分别流经两个第一流道103的终止端，然后从对应的通孔111处喷出，并冲击在对应的挡液板上。由于液态冷媒的密度较高，故大部分液态冷媒在自身重力作用下沿挡液板向下流动。相对地，两股密度较低的气态冷媒则能够绕过对应的挡液板，分别在第一腔体105和第二腔体106内流动。因此，挡液板能够阻挡从第一流道103内喷出的液态冷媒，对气液混合态的冷媒起到气液分流作用。

由于通孔111设置在凸出部110的顶部，故沿两个挡液板向下流动的液态冷媒分别淌落在前端绕组320和后端绕组330上(图中以前端绕组320为例)，对前端绕组320和后端绕组330进行冷却，并在吸收前端绕组320和后端绕组330的热量后进一步气化。气化形成的两路气态冷媒分别进入第一腔体105和第二腔体106，与挡液板分流出的气态冷媒合流，对电机内部的各结构进行冷却。

在本实施例中，冷媒出口102开设在机壳100的底部。其中，机壳100的底部与顶部相对，指的是位于定子200正下方的区域。沿机壳100的轴向上，冷媒出口102与第三腔体107平齐，且冷媒出口102与第三腔体107直接连通，进而通过气隙分别与第一腔体105和第二腔体106连通。

第一腔体105和第二腔体106内的冷媒分别通过气隙流入第三腔体107，在此过程中吸收转子500上的热量，对转子500进行冷却，最终从冷媒出口102排出。

在本实施例中，第二流道104途经推力盘700，且第二流道104的起始端连通至第二腔体106的顶部，第二流道104的终止端与冷媒出口102直接连通。

第二腔体106中的部分气态冷媒进入第二流道104内，沿第二流道104流动，并在流经推力盘700时对推力盘700进行冷却，最终从冷媒出口102排出。

上述电机通过合理规划冷媒在电机内部的流通路径，使液态冷媒更加充分地与电机内部的各结构接触，既降低了电机积液的风险，又提高了冷却效果。

本实施例还提供一种制冷压缩机，具体为一种无油制冷压缩机，包括上述电机。

实施例3

请参阅图4，与实施例2的不同之处在于，在本实施例中，第一腔体105的内壁底面设有第一排液通道108，第二腔体106的内壁底面设有第二排液通道109，且第一排液通道108和第二排液通道109均沿机壳100的径向设置。

第一腔体105内仍未气化的液态冷媒可以从第一排液通道108直接排出，第二腔体106内仍未气化的液态冷媒则可以从第二排液通道109直接排出，进一步降低电机积液的风险。此外，液态冷媒分别从第一排液通道108和第二排液通道109排出，使得流经气隙的冷媒尽可能为气态，减小了转子500转动所受的阻力，从而提高电机效率。

实施例4

请参阅图5，与实施例3的不同之处在于，在本实施例中，第一排液通道108远离第一腔体105的一端与冷媒出口102直接连通，第二排液通道109远离第二腔体106的一端与冷媒出口102直接连通。

与实施例3相比，电机外部元件的结构更加简单，配套的出口管路更少。

实施例5

请参阅图6，与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，机壳100上接有进液管路120，机壳100内还设有传感器130。

具体地，进液管路120与冷媒入口101直接连通，向冷媒入口101内输送液态冷媒。进液管路120上设有阀门121，且阀门121为电动阀。阀门121上接有控制器140，控制器140能够对阀门121的开度进行调节，进而改变进液管路120内液态冷媒的流量。

具体地，传感器130位于第一腔体105底部，传感器130电连接有控制器140，控制器140同时与阀门121电连接。

使用时，传感器130对第一腔体105内的温度和压力进行监测，并将监测结果反馈至控制器140，由控制器140计算电机的过热度。控制器140根据计算结果控制阀门121的开度，调节液态冷媒的流量，以防止机壳100的外表面凝露、电机内部积液等情况。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括机壳、固设于所述机壳内壁的定子、固设于所述定子上的定子绕组以及固设于所述定子绕组上的挡液件；

所述机壳上设有冷媒入口和冷媒出口，所述机壳与所述定子的连接处设有第一流道，所述第一流道的一端与所述冷媒入口连通，所述第一流道的另一端位于所述机壳的上部，并与所述挡液件相对；

其中，所述挡液件用于阻挡从所述第一流道内喷出的液态冷媒，以使液态冷媒淌落在所述定子绕组上。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述机壳的内壁上设有凸出部，所述凸出部沿所述机壳轴向的端面上开设有通孔；

所述定子固设于所述凸出部的内壁，所述第一流道开设于所述凸出部的内壁，所述第一流道远离所述冷媒入口的一端与所述通孔连通。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述挡液件为挡液板，所述挡液板垂直于所述机壳的轴线设置，所述挡液板固设于所述定子绕组沿所述机壳轴向的端面。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机，其特征在于，还包括转子；

所述第一流道设有两个，所述机壳内设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体分别位于所述定子绕组沿所述机壳轴向的两端，所述第一腔体和所述第二腔体分别与两个所述第一流道远离所述冷媒入口的一端连通；

所述冷媒出口通过所述转子与所述定子之间的气隙与所述第一腔体和所述第二腔体连通。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述定子沿所述机壳的轴向设有两个，两个所述定子之间设有第三腔体，所述第三腔体通过所述气隙分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，所述冷媒出口与所述第三腔体连通。

6.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述第一腔体的内壁底面设有第一排液通道，所述第二腔体的内壁底面设有第二排液通道。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述第一排液通道远离所述第一腔体的一端与所述冷媒出口连通，所述第二排液通道远离所述第二腔体的一端与所述冷媒出口连通。

8.根据权利要求1中所述的电机，其特征在于，还包括推力盘；

所述机壳上设有第二流道，所述第二流道途经所述推力盘，所述第二流道的一端与所述冷媒入口连通，所述第二流道的另一端与所述冷媒出口连通。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述机壳上接有进液管路，所述进液管路上设有阀门；

所述机壳内设有传感器，所述传感器电连接有控制器，所述控制器与所述阀门电连接。

10.一种制冷压缩机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电机。

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