[發明專利]具有回氣冷卻功能的油潤滑氦氣壓縮機

在審

• 申請號: 202111452219.1
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114046246A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 朱良友;李奧;查子文;周志坡
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）超低溫技術有限公司
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C23/02;F04C29/04;F04C29/02;H02K9/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 李德濺

本發明公開了一種具有回氣冷卻功能的油潤滑氦氣壓縮機，渦旋壓包殼體（9）的內腔由硅鋼片（7）分隔為電機下部低壓腔（5）和電機上部低壓腔（8），電機下部低壓腔（5）區域的渦旋壓包殼體（9）上開有連通低壓回氣管路（37）的回氣進口，常溫低壓回氣（42）經由回氣進口進入電機下部低壓腔（5）后分成兩路：一路經過繞組線圈（6）與渦旋壓包殼體（9）之間的間隙后再經過硅鋼片（7）與渦旋壓包殼體（9）之間的間隙到達電機上部低壓腔（8）、另一路經過繞組線圈（6）和硅鋼片（7）與轉子（12）之間的間隙到達電機上部低壓腔（8）。本發明的結構采用常溫低壓回氣產生對流換熱降溫效果，能對電機及渦旋壓包殼體顯著降溫。

技術領域

本發明屬于渦旋式氦氣壓縮機技術領域，具體地說是一種回氣冷卻功能的油潤滑氦氣壓縮機。

背景技術

油潤滑空調壓縮機用于定向GM式低溫制冷機增壓氦氣已經成為標準，目前已經有成熟的方法能夠解決渦旋盤在壓縮氦氣過程中產生的大量壓縮熱，即通過加大壓縮機注油量，將氦氣和大量潤滑油混合后送入渦旋盤中，利用潤滑油潤滑渦旋盤并帶走壓縮熱。通過外部冷卻器，冷卻高溫潤滑油和壓縮后的氦氣。

高壓腔渦旋壓縮機的代表Hitachi Corporation公司，推出的系列化氦氣渦旋壓縮機，輸入功率在2～10kW，具有直接流向渦旋盤的回流氣體，油可以與氦氣一起進入渦旋盤壓縮腔，起到冷卻、潤滑和密封渦旋盤作用，經過壓縮后的高溫高壓油和氣分離并積聚在壓縮機底部，高溫氦氣和高溫潤滑油在壓差作用下通過外部換熱帶走熱量。

在授予王立智的中國專利CN105937495B，在轉子式壓縮機殼體上纏繞冷卻水管，降低壓縮機壓縮氦氣時殼體和電機的溫度，從而達到長期穩定的利用轉子式壓縮機壓縮氦氣目的。

低壓腔渦旋壓縮機作為渦旋壓縮機的主流技術之一，目前市場上大金、三菱、丹佛斯、艾默生谷輪、英華特等品牌均使用此項技術。

Copeland Compressor Corporation通過改進空調設備的渦旋壓縮機，在渦旋盤進口處增加低壓腔油氣混合的通道，將油氣混合后送入渦旋盤并在高壓腔室內增加室內收集高壓油裝置，高溫高壓的潤滑油和氦氣在外部冷卻器中冷卻，達到壓縮氦氣的功能。

在授予斯蒂芬?鄧恩的中國專利CN101063450，對Copeland水平固定空調渦旋壓縮機油路進行改進，應用于壓縮氦氣，通過增加電機和底部油池之間的油旁通路，降低了壓縮機軸承旋轉過程中的阻力，降低壓縮機輸入功率和振動。

渦旋壓縮機壓縮氦氣都需要將大量的潤滑油注入渦旋盤內，導致電機的功耗增加，相比普通空調渦旋壓縮機，電機工作的額定功耗將增加30%～50%，電機發熱量將顯著增加。電機及附近的殼體溫度將會比正常運行過程溫度高，由于電流比額定電流大，電機發熱量大，因此渦旋壓縮機內電機容易發生自保護停機。同時氦氣壓縮機通常將電控系統集成在壓縮機內，由于較高的壓縮機殼體溫度不利于電控系統的高度集成化，較高的溫度也不利用渦旋壓包內部電機長期的穩定運行。

因此，需要改進低壓腔渦旋壓縮機水平定向使用過程中電機和殼體的冷卻系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種回氣冷卻功能的油潤滑氦氣壓縮機，該油潤滑氦氣壓縮機的回氣冷卻功能能夠對渦旋式油潤壓縮機單元電機和殼體進行冷卻，達到優化利用普通低壓腔空調渦旋壓縮機壓縮氦氣的作用。

本發明的目的是通過以下技術方案解決的：