【発明の詳細な説明】
５又は８ｋＷ冷凍装置及び該装置のための遠心圧縮機
技術分野
本発明は、熱工学及び動力工学に関係し、冷却技術において用いられ得る。
従来の技術
凝縮器、蒸発器、及び２段遠心圧縮機のアッセンブリを備え、該圧縮機のアッ
センブリの各段の間に電気モーターが組み込まれている、冷凍装置が知られてい
る。前記電気モーターは、ハウジングの内部空洞内に接続された冷媒供給ダクト
及び冷媒排出ダクトを有する冷却器を備えている。更に、前記凝縮器の吸入口は
、前記圧縮機のアッセンブリに接続されており、前記凝縮器の吸入口は、第１の
管によって、第１の絞り部材を介して蒸発器の吸入口に接続され、第２の管によ
って、第２の絞り部材を介して前記電気モーターの冷却器に接続されている。前
記蒸発器の排出口は、前記圧縮機のアッセンブリの吸入口と連通し、前記ガス冷
媒排出ダクトは、前記圧縮機のアッセンブリの第２段
（１）の排出口に接続されている。
この公知の冷却器の欠点は、湿り蒸気が、前記圧縮機のアッセンブリの第１段
の排出口に侵入することができるという事実、冷却器内のオイルの存在、制御範
囲の幅が狭いこと、環境に安全な冷媒を使用できないことにより、効率が悪く信
頼性が低いことである。
ローターを備えた２段の遠心圧縮機と、ディフューザーダクトと、コレクショ
ンチャンバと、各段の圧縮機のための吸入管及び排出管と、第１段及び第２段の
圧縮機の間に組み込まれた電気モーターと、を有する冷凍装置のための遠心圧縮
のアッセンブリが知られている。前記電気モーターのローターは、ベアリングに
よって支持された一つのシャフト上に前記遠心段のローターと共に配置され、前
記ローターは、ハウジング内に固定され、これらローターとステータとの間に冷
却スカートを形成している。更に、前記モータハウジングは、ガス冷媒供給ダク
ト及びガス冷媒排出ダクトを備え、これらのダクトは、前記圧縮機のアッセンブ
リの第２段（１）の排出管に接続されている。
この公知の冷凍装置のための遠心圧縮機のアッセンブリの欠点は、前記電気モ
ーターの冷凍装置の不十分な設計による低い信頼性と、前記アッセンブリのシャ
フト上に作用する軸方向力を全体的に補正できないことと、前記電気モ
ーターのサイズが大きいことと、基本的な設計的問題とのために、５ｋＷ及び８
ｋＷの冷却能力のような、小さいアッセンブリのために使用できないという事実
である。
開示
この冷凍装置のために、本発明は、生態環境に安全な冷媒の使用を可能にする
ことによって、生態環境の安全性を確保しつつ、効率及び信頼性を向上させるこ
とを目的とする。また、本発明は、冷却能力と冷却制御の範囲を拡大することを
目的とする。
この冷凍装置の遠心圧縮機のアッセンブリに関し、本発明は、信頼性を向上さ
せ、サイズを小さくし、使用範囲を拡大することを目的としている。
請求の範囲に記載された５ｋＷ又は８ｋＷの冷凍装置は、凝縮器と、蒸発器と
、２段遠心圧縮機のアッセンブリとを有し、該２段の遠心圧縮機の間に電気モー
タが組み込まれている。前記モーターは、前記モーターの内部空洞に接続された
ガス冷媒供給ダクト及びガス冷媒排出ダクトを備える冷却器を有している。更に
、前記凝縮器の吸入口は、前記圧縮機のアッセンブリの排出口と接続されており
、前記凝縮器の排出口は、一つの管によって、第１の絞り部材を介して前記蒸発
器の吸入口に接続され、第２の管によって、第２の絞り部材を介して前記モータ
ーの冷却器に接続され
ている。前記蒸発器の排出口は、前記圧縮機のアッセンブリの吸入口と連通し、
前記ガス冷媒排出ダクトは、前記圧縮機の第２段の排出口に接続されている。我
々は、付加的な絞り部材、分離容器、及び回収熱交換器をこの冷凍装置に組み入
れることを提案し、前記電気モーターの冷却器に、前記モーターハウジングの内
部空洞から遮断された冷却スカートを備えさせることを提案している。前記冷却
スカートの空洞は、前記ステータと前記モーターハウジングとの間に配置され、
第２冷媒供給ダクト及び第２冷媒排出ダクトと接続されている。更に前記付加的
な絞り部材は、その吸入口における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調
整弁であり、前記分離容器は、前記第１の絞り部材の上流側において、前記凝縮
器の排出口と前記蒸発器とを接続する管に直列に配置されている。前記分離容器
は、前記冷媒供給ダクトに、気相によって接続され、前記回収熱交換器は、冷媒
によって、前記蒸発器の排出口を前記凝縮器の吸入口に接続する管に接続される
と共に、前記分離容器の下流側において、前記凝縮器の排出口を前記蒸発器の吸
入口に接続する管に接続されている。更に、前記凝縮器からの第２の管は、前記
第２冷媒供給ダクトに接続され、前記第２溶媒排出ダクトは、前記分離容器に接
続され、前記第２の管に配置された前記付加的な絞り部材は、前記第２冷
媒排出ダクト内の冷媒の温度及び圧力によって制御される熱調整弁である。
加えて、前記凝縮器から蒸発器への管中に接続された前記第１の絞り部材は、
前記蒸発器の排出口における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整弁で
ある。
この冷凍装置は、前記蒸発器を離れる空気の温度に従って前記電気モーターの
ローター速度を制御するための装置を備えている。
本発明の請求の範囲の冷凍装置のための５ｋＷ又は８ｋＷの遠心圧縮機のアッ
センブリは、２つのローター付きの遠心段、ディフューザー弁、コレクションチ
ャンバ、吸入管及び排出管を有している。更に、第１段の前記排出管は、分配ダ
クトによって前記第２段の吸入管に接続されている。これらの両段の間に組み込
み式電気モーターがあり、そのローターは、ガスダイナミックベアリングに支持
された一つのシャフトに、前記圧縮機の段のローターと共に配置され、前記ステ
ータは、前記モーターハウジングの内側に固定され、それらローターとステータ
との間に、冷却スカートを形成する。更に、前記モーターハウジングは、前記圧
縮機のアッセンブリの第２段のための前記排出管に接続される、冷媒供給ダクト
及び排出ダクトを備えている。このアッセンブリのために、我々は、前記ステー
タの冷却スカ
ートを、その両端が前記モータハウジングの内側面の環状溝に接続され、前記ハ
ウジングに接触するステータ表面の縦長スロットで形成することを提案する。更
に、前記環状溝の各々は、前記第２冷媒供給ダクト及び排出ダクトに接続され、
該冷媒供給ダクト及び排出ダクトは、前記ローターの別々の側から、前記モータ
ーハウジングの内部空洞に接続される。
加えて、前記ローターと接触して、前記ステータ表面の縦長溝が形成されてい
る。
前記遠心圧縮機のアッセンブリのシャフトは、ラジアルガスダイナミックベア
リングに支持されている。
前記遠心圧縮機のアッセンブリは、前記ステータと前記冷媒供給ダクト及び排
出ダクトの一方との間に、前記モーターハウジングの前記内部空間内のシャフト
状のジンバルサスペンションに配置された、２つの対称な支持面を持つガスダイ
ナミックアキシャルベアリングを備えている。
図面の簡単な説明
図は、本発明を図示している。
図１は、本冷凍装置の図である。
図２は、図１の冷凍装置のための遠心圧縮機のアッセン
ブリの断面図である。
冷凍装置（図１参照）は、凝縮器(1)，蒸発器(2)，及び２段遠心圧縮機のアッ
センブリを有し、該アッセンブリは、前記圧縮機のアッセンブリ(5)の各段（３
及び４）の間に電気モータ(6)が組み込まれている。前記電気モーターは、ガス
冷媒供給ダクト(7)及びガス冷媒排出ダクト(8)を備える冷却器を有し、これらの
ダクト(7，8)が、電気モーター(6)のハウジング(10)の内部空洞(9)に接続されて
いる。更に、凝縮器(1)の吸入口(11)は、圧縮機のアッセンブリ(5)の排出口(12)
と接続され、前記凝縮器の排出口(13)は、１本の管(14)によって第１の絞り部材
(15)を介して蒸発器(2)の吸入口(16)に接続され、第２の管(17)によって第２の
絞り部材(18)を介して電気モーター(6)の前記冷却器に接続されている。
蒸発器(2)の排出口(19)は、管(20)によって、前記圧縮機のアッセンブリ(5)の
吸入口(21)と接続され、ガス冷媒排出ダクト(8)は、圧縮機のアッセンブリ(5)の
第２段(4)の吸入口(22)に接続されている。更に、この装置は、付加的な絞り部
材(23)と、分離容器(24)と、回収熱交換器(25)とを備え、電気モーター(6)のた
めの前記冷却器は、電気モータ(6)のハウジング(10)の内部空洞(9)から遮断され
た冷却スカート(26)を備えている。該冷却スカートの内部空洞(27)は、ステータ
(28)と前記電気モーターのハウジング(10)との間に設けられ、第２冷媒供給ダク
ト(29)及び第２冷媒排出ダクト(30)と接続されている。更に、付加的な絞り部材
(23)は、その吸入口における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整弁で
あり、分離容器(24)は、凝縮器(1)の排出口(13)を蒸発器(2)に接続する管(14)の
途中であって、第１の絞り部材(15)の上流側に接続されている。分離容器(24)は
、気相によってガス冷媒供給ダクト(7)に接続され、回収熱交換器(25)は、前記
凝縮器の排出口(19)を前記圧縮機のアッセンブリ(5)の吸入口(21)と接続してい
る管(20)に、冷媒によって接続され、分離容器(24)の下流側において凝縮器(1)
の排出口(13)を蒸発器(2)の排出口(16)と接続している管(14)に冷媒によって接
続されている。更に、凝縮器(1)からの第２の管(17)は、冷却スカート(26)の第
２冷媒供給ダクト(29)に接続され、第２冷媒排出ダクト(30)は、分離容器(24)に
接続され、第２の管(17)上に配置された第２の絞り部材(18)は、前記第２冷媒排
出ダクト(30)内の冷媒の温度及び圧力によって制御される熱調整弁である。
凝縮器(1)から蒸発器(2)に至る前記管の途中に設けられた第１の絞り部材(15)
は、蒸発器(2)の排出口(19)での冷
媒の圧力及び温度によって制御される熱調整弁である。
本冷凍装置は、温度センサー(32)からの（その信号毎に）蒸発器(2)から放散
される空気の温度に従ってモーター(6)の速度を制御するための装置(31)を備え
ている。
前記冷凍装置のための前記遠心圧縮機のアッセンブリは、ローター(33及び34)
を持つ段（3及び4）と、ディフューザーダクト(35及び36)と、コレクションチャ
ンバ(37及び38)と、吸入管(39)と、排出管(40)とを有している（図２参照）。更
に、第１段(3)の排出口のための排出管(40)は、分配ダクト(41)によって、第２
段(4)のための吸入管(39)に接続されている。圧縮機のアッセンブリ(5)の段（3
及び4）の間には、電気モーター(6)が組み込まれている。前記電気モーターのロ
ーター(42)は、一つのシャフト(43)上に圧縮機の段（3及び4）のローター(33及
び34)と共に配置され、前記シャフトは、ガスダイナミックベアリング(44)に支
持され、電気モーター(6)のステータ(28)は、そのハウジング(10)内に固定され
、前記段(3，4)の間に冷却スカート(26)を形成する。さらに、電気モーター(6)
のハウジング(10)は、冷媒供給ダクト(7)及び冷媒排出ダクト(8)を備え、冷媒排
出ダクト(8)は、圧縮機のアッセンブリ(5)の第２段のための排出管(39)に接続さ
れている。ステータ(28)のための冷却スカート(26)は、ハウジング(10)と接触す
る表面(45)上
の縦長スロット(46)として形成され、該スロットの両端部は、モーター(6)のハ
ウジング(10)の内側表面(49)の環状溝(47及び48)に接続されている。更に、環状
溝(47及び48)の各々は、第２冷媒供給ダクト(29)又は第２冷媒排出ダクト(30)に
接続され、それらは、ステータ(28)の別々の側からモーター(6)のハウジング(10
)の内部空洞(9)に接続されている。
ローター(42)と接触しているステータ(28)の表面(50)には、縦長スロット(51)
が形成されている。シャフト(43)は、ラジアルガスダイナミックベアリング又は
ローラベアリングに支持されている。前記遠心圧縮機のアッセンブリは、ステー
タ(28)と、冷媒供給ダクト(7)又は冷媒排出ダクト(8)の何れか一方との間に、モ
ーター(6)のハウジング(10)の内部空洞(9)に置かれたジンバルサスペンション(5
3)上に、２つの対向する軸受け面を備えるガスダイナミックアキシャルベアリン
グ(52)を備えている。
発明の最適な実施形態
本冷凍装置及び遠心圧縮機のアッセンブリは、以下のように作動する。電気モ
ーター(6)は、スイッチをオンされると、遠心圧縮機(5)を始動させる。冷媒の蒸
気は、蒸発
器(2)から引かれ、回収熱交換器(25)を通過する際に加熱される。冷媒の蒸気は
、遠心圧縮機(5)の第１段(3)において圧縮されて第２段(4)の吸入口(22)に送ら
れ、そこでモータ(6)のハウジング(10)の内部空洞(9)から冷媒排出ダクト(8)を
通って来る冷媒蒸気と混合される。
冷媒の蒸気は、分離容器(24)から冷媒供給ダクト(7)を通って内部空洞(9)に入
る。冷媒の蒸気がステータ(28)とローター(42)との間の間隙を通過し、ステータ
(28)表面(50)に形成されたスロット(51)に沿って、冷媒排出ダクト(8)へ移動す
る際、該冷媒が電気モーター(6)のローター(42)及びステータ(28)を冷却する。
前記混合の後、その冷媒蒸気は、遠心圧縮機(5)の第２段(4)内で圧縮された後、
その排出口(12)から凝縮器(1)の吸入口(11)に送られる。該凝縮器内では、冷媒
蒸気は、冷却空気で該蒸気の熱を奪うことによって凝縮される。
凝縮器(1)からの液体冷媒の殆どは、管(14)に沿って、第１の絞り部材(23)を
介して分離容器(24)へ送られる。第１の絞り部材(23)は、過冷却液体の冷媒の原
理に基づいて作動する熱調整弁である。更に、液体冷媒は、分離容器(24)内で中
間圧力に絞られ、そこで、蒸気−液体冷媒の混合物は、流体力学的に蒸気と液体
に分離される。
凝縮器(1)からの液体冷媒のうちの僅かは、第２の管(1
7)に沿って、第２の絞り部材(18)を介して、第２冷媒供給ダクト(29)に送られ、
次いで、電気モーター(6)の冷却スカート(26)の空洞(27)に送られ、そこで、液
体冷媒の一部は、ステータ(28)から熱を奪うことによって蒸発させられる。冷媒
の蒸気は、第２冷媒排出ダクト(30)に沿って冷却スカート(26)の前記空洞から取
り去られ、分離容器(24)に送られる。
分離容器(24)からの液体冷媒は、回収熱交換器(25)を通過する際、管(20)に沿
って前記蒸発器から来る冷媒蒸気によって過冷却され、圧縮機のアッセンブリ(5
)の第１段(3)の吸入口(21)に導かれる。回収熱交換器(25)を通った後、前記液体
冷媒は、第１の絞り部材(15)内で絞られ、蒸発器(2)の吸入口(16)に入る。この
ようにして、前記冷媒は、前記冷凍装置を循環する。
この冷凍装置の冷却能力は、温度センサー(32)からの信号に従って速度を制御
するための装置(31)を用いて、ローター(42)の回転数を変えることによって、な
めらかに制御される。
電気モーター(6)のローター(42)の速度を制御するための装置(31)は、該モー
タのローター(42)を備えたシャフト(43)及び圧縮機のローター(33)がラジアルガ
スダイナミックベアリング(44)の表面から離れる速度に、ローター(4
2)を徐々に加速させることができる。
産業上利用
提案されたこの遠心圧縮機のアッセンブリでは、冷却スカート(26)による電気
モーター(6)のステータ(28)の効果的な冷却は、ステータ(28)表面(45)の縦長ス
ロット(46)（前記ステータを冷却するための大きな表面積を確保する）と、電気
モーター(6)のハウジング(10)の内側表面(49)の環状溝(47及び48)とを用いて、
冷却スカートの内部空洞を形成することによって達成される。これらの環状溝の
一方の環状溝は、第２冷媒供給ダクトからの冷媒の流れを縦長スロット(46)に沿
って分配するために使用され、他方の環状溝は、該冷媒を集めて、それを第２冷
媒排出ダクト(30)に送るために使用される。
ジンバルサスペンション(53)を備える左右対称のガスダイナミックアキシャル
ベアリング(52)は、ステータ(28)と冷媒供給ダクト又は冷媒排出ダクトの一方と
の間において、モーター(6)のハウジング(10)内のシャフト(43)に設けられるの
で、前記ベアリングは、該ベアリングを通過する冷媒によって冷却される。
この遠心圧縮機のアッセンブリの特別なレイアウト及びデザインのため、この
提案された冷凍装置は、ＲＣ３１８，Ｒ２１８及びそれらの混合物のような、オ
ゾン層を破壊し
ない化合物を使用した高分子量の冷媒を用いて作動させることができる。Centrifugal compressor Technical Field The present invention for the DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 5 or 8kW refrigeration system and the apparatus is related to heat engineering and power engineering, may be used in cooling technology. Prior art condenser, evaporator, and equipped with assembly of two-stage centrifugal compressor, during each stage of the assembly of the compressor electric motor is incorporated, the refrigeration apparatus is known. The electric motor includes a cooler having a refrigerant supply duct and a refrigerant discharge duct connected within the interior cavity of the housing. Further, the suction port of the condenser is connected to the assembly of the compressor, and the suction port of the condenser is connected to the suction port of the evaporator via a first throttle member by a first pipe. And a second pipe connected to a cooler of the electric motor via a second throttle member. The outlet of the evaporator communicates with the inlet of the compressor assembly, and the gas refrigerant discharge duct is connected to the outlet of the second stage (1) of the compressor assembly. Disadvantages of this known cooler are the fact that wet steam can enter the first stage outlet of the compressor assembly, the presence of oil in the cooler, the narrow control range, The inability to use environmentally safe refrigerants results in poor efficiency and low reliability. A two-stage centrifugal compressor with a rotor, a diffuser duct, a collection chamber, suction and exhaust pipes for each stage compressor, integrated between the first and second stage compressors. An electric motor and a centrifugal compression assembly for a refrigeration system having an electric motor are known. The rotor of the electric motor is arranged with the rotor of the centrifugal stage on one shaft supported by bearings, the rotor being fixed in the housing and forming a cooling skirt between these rotors and the stator. I have. Further, the motor housing includes a gas refrigerant supply duct and a gas refrigerant discharge duct, which are connected to a second stage (1) discharge pipe of the compressor assembly. The disadvantages of this known centrifugal compressor assembly for refrigeration systems are the low reliability due to the poor design of the refrigeration system of the electric motor and the overall correction of the axial forces acting on the shaft of the assembly. Due to the inability to do so, the large size of the electric motor and fundamental design issues, it cannot be used for small assemblies, such as 5 kW and 8 kW cooling capacity. Disclosure For this refrigeration apparatus, an object of the present invention is to improve the efficiency and reliability while ensuring the safety of the ecological environment by enabling the use of a refrigerant safe for the ecological environment. Another object of the present invention is to expand the range of cooling capacity and cooling control. The present invention relates to an assembly of a centrifugal compressor of the refrigeration apparatus, and aims at improving reliability, reducing the size, and expanding the range of use. The claimed 5 kW or 8 kW refrigeration system has a condenser, an evaporator, and an assembly of a two-stage centrifugal compressor, and an electric motor is incorporated between the two-stage centrifugal compressor. ing. The motor has a cooler with a gas refrigerant supply duct and a gas refrigerant discharge duct connected to the internal cavity of the motor. Further, the inlet of the condenser is connected to the outlet of the assembly of the compressor, and the outlet of the condenser is connected to the inlet of the evaporator through a first throttle member by a single pipe. It is connected to a port and is connected by a second tube to the motor cooler via a second throttle member. An outlet of the evaporator communicates with an inlet of the compressor assembly, and the gas refrigerant discharge duct is connected to a second-stage outlet of the compressor. We propose to incorporate additional throttle members, separation vessels, and recovery heat exchangers into this refrigeration system, with the electric motor cooler equipped with a cooling skirt isolated from the internal cavity of the motor housing. Propose to let. The cavity of the cooling skirt is disposed between the stator and the motor housing, and is connected to a second refrigerant supply duct and a second refrigerant discharge duct. Further, the additional throttle member is a heat regulating valve controlled by the pressure and temperature of the refrigerant at its inlet, and the separation vessel is provided upstream of the first throttle member at the outlet of the condenser. And a tube connecting the evaporator and the evaporator. The separation vessel is connected to the refrigerant supply duct by a gas phase, and the recovery heat exchanger is connected by a refrigerant to a pipe connecting an outlet of the evaporator to a suction port of the condenser, Downstream of the separation vessel, the outlet of the condenser is connected to a pipe connecting the inlet of the evaporator. Further, a second pipe from the condenser is connected to the second refrigerant supply duct, and the second solvent discharge duct is connected to the separation vessel and the additional pipe arranged in the second pipe. The throttle member is a heat regulating valve controlled by the temperature and pressure of the refrigerant in the second refrigerant discharge duct. Additionally, the first throttle member connected in the tube from the condenser to the evaporator is a heat regulating valve controlled by the pressure and temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator. The refrigeration system includes a device for controlling the rotor speed of the electric motor according to the temperature of the air leaving the evaporator. A 5 kW or 8 kW centrifugal compressor assembly for the refrigeration system of the present invention comprises a centrifugal stage with two rotors, a diffuser valve, a collection chamber, a suction pipe and a discharge pipe. Further, the first-stage discharge pipe is connected to the second-stage suction pipe by a distribution duct. Between these two stages is a built-in electric motor, the rotor of which is arranged with the rotor of the stage of the compressor on one shaft supported by gas dynamic bearings, the stator being located inside the motor housing. To form a cooling skirt between the rotor and the stator. Further, the motor housing includes a refrigerant supply duct and a discharge duct connected to the discharge pipe for the second stage of the compressor assembly. For this assembly, we propose that the cooling skirt of the stator is formed by a longitudinal slot in the stator surface that is connected at both ends to an annular groove on the inside surface of the motor housing and contacts the housing. Further, each of the annular grooves is connected to the second refrigerant supply duct and the exhaust duct, and the refrigerant supply duct and the exhaust duct are connected to the internal cavity of the motor housing from different sides of the rotor. In addition, a longitudinal groove on the surface of the stator is formed in contact with the rotor. The shaft of the centrifugal compressor assembly is supported by radial gas dynamic bearings. The centrifugal compressor assembly includes two symmetrical support surfaces disposed on a shaft-like gimbal suspension in the interior space of the motor housing between the stator and one of the refrigerant supply and discharge ducts. Equipped with a gas dynamic axial bearing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings illustrate the invention. FIG. 1 is a diagram of the present refrigeration apparatus. FIG. 2 is a sectional view of an assembly of a centrifugal compressor for the refrigeration apparatus of FIG. The refrigeration apparatus (see FIG. 1) has a condenser (1), an evaporator (2), and an assembly of a two-stage centrifugal compressor, and the assembly includes a stage (3) of the compressor assembly (5). And 4) an electric motor (6) is incorporated. The electric motor has a cooler provided with a gas refrigerant supply duct (7) and a gas refrigerant discharge duct (8), and these ducts (7, 8) are provided inside a housing (10) of the electric motor (6). Connected to cavity (9). Furthermore, the inlet (11) of the condenser (1) is connected to the outlet (12) of the compressor assembly (5), and the outlet (13) of the condenser is connected to a single pipe (14). Is connected to the suction port (16) of the evaporator (2) via the first throttle member (15), and is connected to the electric motor (6) via the second throttle member (18) by the second pipe (17). )). The outlet (19) of the evaporator (2) is connected to the inlet (21) of the compressor assembly (5) by a pipe (20), and the gas refrigerant discharge duct (8) is connected to the compressor assembly. It is connected to the suction port (22) of the second stage (4) of (5). Further, the device comprises an additional throttle member (23), a separation vessel (24) and a recovery heat exchanger (25), wherein the cooler for the electric motor (6) comprises an electric motor ( A cooling skirt (26) is provided which is isolated from the internal cavity (9) of the housing (10) of (6). The internal cavity (27) of the cooling skirt is provided between the stator (28) and the housing (10) of the electric motor, and is connected to the second refrigerant supply duct (29) and the second refrigerant discharge duct (30). Have been. Further, the additional throttle member (23) is a heat regulating valve controlled by the pressure and temperature of the refrigerant at the inlet thereof, and the separation container (24) is connected to the outlet (13) of the condenser (1). The pipe is connected to the evaporator (2) in the middle of the pipe (14), and is connected to the upstream side of the first throttle member (15). The separation vessel (24) is connected to the gas refrigerant supply duct (7) by a gas phase, and the recovery heat exchanger (25) sucks the outlet (19) of the condenser into the assembly (5) of the compressor. The outlet (13) of the condenser (1) is connected to the pipe (20) connected to the outlet (21) by a refrigerant at the downstream side of the separation vessel (24), and the outlet (13) of the evaporator (2). A pipe (14) connected to the pipe (16) is connected by a refrigerant. Further, a second pipe (17) from the condenser (1) is connected to a second refrigerant supply duct (29) of the cooling skirt (26), and a second refrigerant discharge duct (30) is connected to the separation vessel (24). ), And a second throttle member (18) disposed on the second pipe (17) is a heat regulating valve controlled by the temperature and pressure of the refrigerant in the second refrigerant discharge duct (30). It is. A first throttle member (15) provided in the middle of the pipe from the condenser (1) to the evaporator (2) is provided depending on the pressure and temperature of the refrigerant at the outlet (19) of the evaporator (2). It is a controlled thermal regulating valve. The refrigerating apparatus includes a device (31) for controlling the speed of the motor (6) according to the temperature of the air radiated from the evaporator (2) from the temperature sensor (32) (for each signal). . The assembly of the centrifugal compressor for the refrigeration system comprises stages (3 and 4) with rotors (33 and 34), diffuser ducts (35 and 36), collection chambers (37 and 38), and suction pipes. (39) and a discharge pipe (40) (see FIG. 2). Furthermore, the outlet pipe (40) for the outlet of the first stage (3) is connected by a distribution duct (41) to the suction pipe (39) for the second stage (4). An electric motor (6) is incorporated between the stages (3 and 4) of the compressor assembly (5). The electric motor rotor (42) is arranged on one shaft (43) with the rotors (33 and 34) of the compressor stages (3 and 4), said shaft being supported by gas dynamic bearings (44). The stator (28) of the electric motor (6) is fixed in its housing (10) and forms a cooling skirt (26) between the steps (3, 4). Further, the housing (10) of the electric motor (6) includes a refrigerant supply duct (7) and a refrigerant discharge duct (8), and the refrigerant discharge duct (8) is a second stage of the compressor assembly (5). Connected to a discharge pipe (39). The cooling skirt (26) for the stator (28) is formed as an elongated slot (46) on the surface (45) that contacts the housing (10), the ends of which are connected to the housing (5) of the motor (6). 10) are connected to annular grooves (47 and 48) on the inner surface (49). Further, each of the annular grooves (47 and 48) is connected to a second refrigerant supply duct (29) or a second refrigerant discharge duct (30), which are connected to the motor (6) from separate sides of the stator (28). Connected to the internal cavity (9) of the housing (10). A longitudinal slot (51) is formed in the surface (50) of the stator (28) in contact with the rotor (42). The shaft (43) is supported by a radial gas dynamic bearing or a roller bearing. The assembly of the centrifugal compressor includes an internal cavity (9) of a housing (10) of a motor (6) between a stator (28) and either a refrigerant supply duct (7) or a refrigerant discharge duct (8). ) Is provided with a gas dynamic axial bearing (52) with two opposing bearing surfaces on a gimbal suspension (53). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The refrigerating apparatus and the centrifugal compressor assembly operate as follows. When turned on, the electric motor (6) starts the centrifugal compressor (5). The refrigerant vapor is drawn from the evaporator (2) and is heated when passing through the recovery heat exchanger (25). The refrigerant vapor is compressed in the first stage (3) of the centrifugal compressor (5) and sent to the suction port (22) of the second stage (4), where it is provided inside the housing (10) of the motor (6). It is mixed with the refrigerant vapor coming from the cavity (9) through the refrigerant discharge duct (8). The refrigerant vapor enters the internal cavity (9) from the separation container (24) through the refrigerant supply duct (7). Refrigerant vapor passes through the gap between the stator (28) and the rotor (42) and moves to the refrigerant discharge duct (8) along a slot (51) formed in the surface (50) of the stator (28). In doing so, the refrigerant cools the rotor (42) and the stator (28) of the electric motor (6). After the mixing, the refrigerant vapor is compressed in the second stage (4) of the centrifugal compressor (5) and then sent from the outlet (12) to the inlet (11) of the condenser (1). Can be In the condenser, the refrigerant vapor is condensed by removing the heat of the vapor with cooling air. Most of the liquid refrigerant from the condenser (1) is sent along the pipe (14) to the separation vessel (24) via the first throttle member (23). The first throttle member (23) is a heat regulating valve that operates based on the principle of the supercooled liquid refrigerant. Further, the liquid refrigerant is throttled to an intermediate pressure in the separation vessel (24), where the vapor-liquid refrigerant mixture is hydrodynamically separated into vapor and liquid. A small portion of the liquid refrigerant from the condenser (1) is sent to the second refrigerant supply duct (29) along the second pipe (17) via the second throttle member (18). Then, it is sent to the cavity (27) of the cooling skirt (26) of the electric motor (6), where a part of the liquid refrigerant is evaporated by removing heat from the stator (28). Refrigerant vapor is removed from the cavity of the cooling skirt (26) along the second refrigerant discharge duct (30) and sent to the separation vessel (24). When passing through the recovery heat exchanger (25), the liquid refrigerant from the separation vessel (24) is supercooled by the refrigerant vapor coming from the evaporator along the pipe (20), and is cooled by the compressor assembly (5). It is led to the suction port (21) of the first stage (3). After passing through the recovery heat exchanger (25), the liquid refrigerant is throttled in the first throttle member (15) and enters the suction port (16) of the evaporator (2). Thus, the refrigerant circulates through the refrigerating device. The cooling capacity of the refrigeration apparatus is smoothly controlled by changing the rotation speed of the rotor (42) using a device (31) for controlling the speed in accordance with a signal from the temperature sensor (32). The device (31) for controlling the speed of the rotor (42) of the electric motor (6) comprises a shaft (43) equipped with a rotor (42) of the motor and a rotor (33) of the compressor, which is a radial gas dynamic bearing. The rotor (42) can be gradually accelerated to the speed away from the surface of (44). In this centrifugal compressor assembly proposed for industrial use, the effective cooling of the stator (28) of the electric motor (6) by the cooling skirt (26) depends on the longitudinal slots (46) in the stator (28) surface (45). ) (To ensure a large surface area for cooling the stator) and the annular grooves (47 and 48) in the inner surface (49) of the housing (10) of the electric motor (6), so that This is achieved by forming a cavity. One of these annular grooves is used to distribute the flow of the refrigerant from the second refrigerant supply duct along the longitudinal slot (46), while the other annular groove collects the refrigerant and removes it. To the second refrigerant discharge duct (30). A symmetric gas dynamic axial bearing (52) with a gimbal suspension (53) is a shaft in the housing (10) of the motor (6) between the stator (28) and one of the refrigerant supply duct or the refrigerant discharge duct. Since the bearing is provided in (43), the bearing is cooled by the refrigerant passing through the bearing. Due to the special layout and design of this centrifugal compressor assembly, the proposed refrigeration system uses high molecular weight refrigerants using compounds that do not destroy the ozone layer, such as RC318, R218 and mixtures thereof. Can be activated.
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
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，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，
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Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ
，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｓ
Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ
，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 ヴァレシャーギン マクシム ミハイロヴ
ィッチ
ロシア連邦 115487 モスコー ウーリッ
ツァ アカデーミィ ミリオンシコヴァ
ドーム 13 コルプス １ クヴァルチー
ラ 79
(72)発明者 コロンチン ヴィクトル セメノヴィッチ
ロシア連邦 125124 モスコー ウーリツ
ァ エム．ラスコボイ ドーム 30 クヴ
ァルチーラ 43
【要約の続き】
記冷却スカートからの冷媒排出管内の冷媒の圧力及び温
度によって調節される熱調整弁である。────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S
Z, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD
, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ
, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ,
DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, I
S, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK
, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK,
MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, S
D, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT
, UA, UG, US, UZ, VN
(72) Inventor Valeshagin Maxim Mihailov
Switch
Russian Federation 115487 Mosko Woly
Ts academy million shikova
Dome 13 Corpse 1 Kvarchi
La 79
(72) Inventor Colonine Victor Semenovich
Russian Federation 125124 Mosko Woolitz
Am. Laskovoy Dome 30 Kvu
Arcilla 43
[Continuation of summary]
Pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant discharge pipe from the cooling skirt
It is a thermoregulator that is regulated by degrees.