离心式压缩机组件和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103321918A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103321918103321918A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310190236.1(22)申请日2009.02.20(30)优先权数据12/034,6082008.02.20US(62)分案原申请数据200980106123.02009.02.20(71)申请人特灵国际有限公司地址美国新泽西州(72)发明人P·F·哈力(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人茅翊忞(51)Int.Cl.F04D17/12(2006.01)权权利要求书6页利要求书6页说明书15页说明书15页附图15页附图15页(54)发明名称离心式压缩机组件和方法(57)摘要一种用于压缩250冷吨或更大制冷量的冷却系系统（20）内制冷剂的离心式压缩机组件（24），该离心式压缩机组件包括混合流动叶轮机（56，58）和无叶片扩散器（112），它们定尺寸成使终级压缩机（28）以用于压头和制冷量的目标组合的最佳特定速度范围运行，而非终级压缩机（26）以高于终级压缩机的最佳特定速度的速度运行。CN103321918ACN103298ACN103321918A权利要求书1/6页1.一种冷却器系统，包括：蒸发器；冷凝器；以及用于压缩替代的制冷剂的多级离心式压缩机；所述蒸发器、所述冷凝器以及所述多级离心式压缩机连接成封闭回路；所述多级离心式压缩机还包括：a.轴；b.电动机，所述电动机安装在电动机壳体内；所述电动机用于在持续运行速度范围内驱动所述轴；c.可变速驱动器，所述可变速驱动器用于在所述持续运行速度范围内改变所述电动机的运行；d.终级压缩机和非终级压缩机，终级压缩机和非终级压缩机安装在所述轴上；每个压缩机包括：i.压缩机壳体；所述压缩机壳体具有用于接收所述制冷剂的压缩机入口和用于输送所述制冷剂的压缩机出口；以及ii.混合流动叶轮机，所述混合流动叶轮机与所述压缩机入口和所述压缩机出口流体连通，安装在所述轴上的所述混合流动叶轮机可操作以压缩制冷剂，且所述混合流动叶轮机还包括：叶轮机毂、叶轮机护罩以及布置成在所述混合流动叶轮机内大致恒定相对扩散的多个叶轮机轮叶，所述混合流动叶轮机具有小于多级离心式压缩机制冷量时最大直径的标称直径，并定尺寸成满足目标流量和目标压头，使得所述终级压缩机具有用于所述终级压缩机的最佳特定速度范围内的终级特定速度，且所述非终级压缩机具有超过所述终级特定速度的非终级特定速度。2.如权利要求1所述的冷却器系统，其特征在于，所述替代的制冷剂是对R-134a、R-404A、R414A或R-22的替代物。3.如权利要求2所述的冷却器系统，其特征在于，所述替代的制冷剂是较低的全球变暖潜能制冷剂。4.如权利要求2所述的冷却器系统，其特征在于，所述替代的制冷剂是AC5X、ARM-41a、D4Y、N-13a、N-13b、OpteonXP10、AC5、R-1234yf、R-1234ze(E)、ARM-42a、R-290+R-600a(40%+60%)、R-600a、ARM-32a、N-40a、N-40b、DR-33、ARM-31a、ARM-30a、D2Y-65、L-40、R-32、R-32+R-134a(50%+50%)、DR-7、R-290、R-744、R410A、R-32、ARM-70a、D2Y-60、DR-5、PR1A、L-41a、L-41b、R-32+R-134a(95%+5%)、R-32+R-152a(95%+5%)、R-744、R-22/R-407C、ARM-32a、LTR4X、N-20、D52Y、L-20、R-290、R-1270或LTR6A。5.如权利要求2、3或4所述的冷却器系统，其特征在于，所述替代的制冷剂是液态、气态或多相的共沸混合物、非共沸混合物或其混合物。6.如权利要求1所述的冷却器系统，其特征在于，还包括无叶片扩散器，所述无叶片扩散器具有与由用于具有最大直径的所述混合流动叶轮机的所述叶轮机毂和所述叶轮机护罩限定的壁轮廓一致的壁轮廓。7.如权利要求6所述的冷却器系统，其特征在于，每级压缩机还包括外部蜗壳，所述外部蜗壳形成围绕每个所述压缩机壳体的周向流动路径，用以从所述无叶片扩散器接收制冷剂。8.如权利要求7所述的冷却器系统，其特征在于，所述外部蜗壳具有大于所述无叶片扩散器的质心半径的质心半径。2CN103321918A权利要求书2/6页9.如权利要求1所述的冷却器系统，其特征在于，具有标称直径的所述混合流动叶轮机的从所述叶轮机的转动轴线测得的出口节距角在相对于所述叶轮机的转动轴线的60至90度范围内。10.如权利要求1所述的冷却器系统，其特征在于，还包括连接在封闭制冷