[发明专利]用于电机驱动的压缩机的鼓风机

说明书

交叉引用的相关申请

[0001]本申请要求按美国专利法119条于2005年9月19日申请的临时专利申请US60/718,388的优先权，以此全文结合作为参考。

背景技术

[0002]本发明涉及一种用于电机的鼓风机。更特别是，本发明涉及一种与驱动压缩机的电机整体成形的鼓风机。

[0003]电机经常被用于驱动压缩机以产生压缩的流体流。当用来驱动离心压缩机时，电机必须以较高的速度(例如，大于30000RPM)旋转以有效地驱动压缩机。此外，希望使用变速电机以用于更精确和有效地控制产生的压缩流体的量。大功率密度的永磁电机很适合驱动离心压缩机的。然而，为了抑制磁心的磁性损失、定子的电绝缘破坏和转子支承系统的故障，需要精确和可靠地控制高速、大功率密度的永久磁铁电机外壳内部的温度。

[0004]现有的气冷式电机经常使用通过电机鼓风的单独的鼓风机。当永磁电机的速度太高以至于使用直接驱动的风扇时，通常需要由独立式电机驱动的单独鼓风机。然而，如果在永磁电机的运行期间电机或鼓风机发生故障，则使用辅助电机来驱动鼓风机可能会有问题。所述故障可能减少或消除冷却空气的流动，这可能引起电机过热。

发明内容

[0005]在一个实施例中，本发明提供了一种流体压缩系统，所述压缩系统包括压缩机、电动机和轴，所述电动机包括定子和靠近定子定位的转子，所述轴联接到转子上以支承用于转动的转子并具有驱动端和非驱动端。多个流动引导元件被集成为轴的一部分并适用于响应轴的转动而引导流体流从非驱动端流向驱动端。

[0006]在另一实施例中，本发明提供了一种包括离心压缩机的流体压缩系统，所述离心压缩机形成了高压侧和低压侧。可以操作所述压缩机来产生在高压侧从压缩机流出的高压流体流。电机包括联接到离心压缩机和非驱动端及驱动端上的轴。驱动端邻近压缩机来定位。外壳包含离心压缩机和电机中一部分。外壳形成了便于一部分高压流体流过的出口。鼓风机联接到轴上，并且可操作地响应从非驱动端流向驱动端的冷却流体的流动，以便冷却流体通过出口排出所述外壳。

[0007]在另一实施例中，本发明提供了一种包括外壳的流体压缩系统，所述外壳至少部分地形成出口孔、密封部分和冷却通道。离心压缩机至少部分地由外壳支承，并且适合于产生高压流体流。一部分高压流体通过所述密封部分并通过出口孔从外壳中排出。电机包括由轴支承的转子。电机联接到离心压缩机上，并可操作来驱动压缩机。鼓风机与所述轴集成为一个部件，并可操作来响应轴的转动以产生在冷却通道内部流动的冷却空气流。冷却空气的流动阻止了高压流体进入电机的通道中。

附图说明

[0008]图1是体现本发明的高速压缩机并包括位于第一位置处的鼓风机的剖面图；

[0009]图2是图1的压缩机的一部分的剖面图；

[0010]图3是包括具有流动引导元件的鼓风机的图1的转子的一部分的侧视图；

[0011]图4是包括位于第二位置处的图3的鼓风机的电机的剖面图；

[0012]图5是包括位于第三位置处的图3的鼓风机的电机的剖面图；

[0013]图6是包括位于两个置处的图3的两个鼓风机的电机的剖面图；

[0014]图7是包括流动路径的图1的压缩机系统的一部分的剖面图；和

[0015]图8是图示流动路径的图1的压缩机的叶轮的剖面图。

具体实施方式

[0016]在详细说明本发明的任何实施例之前，应该清楚本方面并不局限于以下说明或附图所阐明的元件的结构详图和布置的应用。本发明能够是其他实施例，并且能够以不同方式来实践或进行。此外，很清楚此处使用的措辞和术语是为了说明的目的并不认为是限制。此处使用的“包括”、“包含”或“具有”及变化意味着包含此后列出的零件和其同等物以及附加项。除非指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变化被广泛使用，并包含直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接。

[0017]图1图示了流体压缩系统10，所述压缩系统包括如联接到压缩机20上的电机15的最初原动力，该压缩机可操作来产生压缩流体。在图示的结构中，电动机15被用作最初的原动力。然而，其他结构可以使用其他的最初原动力，如(但不限于)内燃机、柴油发动机、燃烧轮机等。