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TWI386611B - 無油潤滑離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法 - Google Patents

無油潤滑離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法 Download PDF

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Publication number
TWI386611B
TWI386611B TW099104102A TW99104102A TWI386611B TW I386611 B TWI386611 B TW I386611B TW 099104102 A TW099104102 A TW 099104102A TW 99104102 A TW99104102 A TW 99104102A TW I386611 B TWI386611 B TW I386611B
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TW
Taiwan
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lubricating
rotating shaft
refrigerant
radial bearing
oil
Prior art date
Application number
TW099104102A
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English (en)
Other versions
TW201128147A (en
Inventor
Teng Yuan Wu
Cheng Chung Yen
Ching Fu Chen
Original Assignee
Ind Tech Res Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ind Tech Res Inst filed Critical Ind Tech Res Inst
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Priority to US12/859,358 priority patent/US20110194960A1/en
Publication of TW201128147A publication Critical patent/TW201128147A/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

無油潤滑離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法
本案係有關於一種離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法,更詳而言之,本案係有關一種不使用潤滑油來潤滑轉軸之無油潤滑離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法。
對於例如為離心式壓縮機之加壓裝置而言,藉由轉軸帶動葉輪並搭配蝸道等構件,可於吸入流體(例如冷媒、空氣、水等)的同時一併對流體作功,進而達到對流體加壓與輸送的功效。而針對提昇壓縮機的運作效能之課題,其關鍵在於如何提供轉軸適當的潤滑與支撐力,以使其得以穩定且快速地旋轉,因此,各式各樣的軸承設計也相應地出現。
如第7240515號美國專利案所披露之離心式壓縮機,即為一種磁浮軸承式之壓縮機,其透過磁力讓轉軸懸浮於壓縮機中,使轉軸於旋轉時可維持在適當地位置並不會與周圍的構件發生摩擦。惟,輸出足以支撐轉軸的磁力必需消耗掉相當的電能,且磁力的輸出功率亦須藉由精準的控制系統方可達成,而精準的控制系統不但會增加壓縮機的製造成本,也會消耗掉更多的電能,因此,磁浮軸承式之壓縮機不但不符合壓縮機設計上的節能趨勢,也會增加使用者的使用負擔。
再者,於第6176092號美國專利案中揭露了一種滾珠軸承式壓縮機,其係藉由滾珠來提供轉軸支撐力,並利用液態冷媒取代一般習知的潤滑油並作為滾珠與轉軸間之潤滑劑,同時避免了潤滑油所造成的環境污染以及對冷媒的污染(潤滑油會污染冷媒,使冷媒熱效率降低);而於第5902049號美國專利案中則揭露了一種彈性動壓式軸承,其係藉由填充於轉軸與轉軸外壁間之緩衝層來提供轉軸支撐力,並利用緩衝層所具有之彈性降低轉軸發生損壞的機率。惟,使用液態冷媒來作為潤滑劑雖然可避免潤滑油所造成的環境污染,但由於液態冷媒的黏稠度通常對於滾珠而言並不足夠,所以無法提供滾珠軸承式壓縮機之轉軸有如潤滑油般良好的潤滑效果,易使滾珠軸承式壓縮機中之滾珠與轉軸發生不當的磨損,進而使滾珠軸承式壓縮機的故障機率提高。其次,鋪設於轉軸與轉軸外壁間之緩衝層雖然可減低轉軸發生損壞的機率,卻也因緩衝層會增加轉軸與軸管間之阻尼係數而使彈性動壓式軸承無法適用於高轉速的壓縮機中,導致實用性大大地降低。
有鑑於此,如何提供一種無油潤滑離心式冷媒壓縮機及其潤滑方法,不但不需使用潤滑油來作為轉軸之潤滑劑,且在不增加額外電能的前提下,使轉軸維持穩定且高速地旋轉,即為各界所急待解決之課題。
為達上述目的及其他目的,本發明提供一種用以將低壓冷媒壓縮為高壓冷媒之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,包括:殼體;冷媒流道,係連通該殼體,包括用以供該低壓冷媒流入之第一流道以及用以供該高壓冷媒排出之第二流道;壓縮模組,係設置於該殼體內,且具有轉軸以及連接該轉軸之壓縮件與驅動件,用以透過該驅動件驅使該轉軸進行轉動而帶動該壓縮件以將該低壓冷媒壓縮為該高壓冷媒,其中,該轉軸外側具有一固定式外壁包覆該轉軸;徑向軸承,係設置於該固定式外壁與該轉軸間,並可旋轉地套覆於該轉軸,其中,該徑向軸承之內表面與該轉軸之表面間以及該徑向軸承之外表面與該固定式外壁間具有間隙,且該徑向軸承具有至少一由其外周面連通至該轉軸之表面的貫穿孔;第一導入件,係設置於該殼體內,並通過該固定式外壁而連通至該徑向軸承之表面,用以將潤滑用冷媒流體導入至該徑向軸承之表面,同時,該潤滑用冷媒流體亦藉由該徑向軸承之貫穿孔流入該轉軸之表面,以於該壓縮模組作動時提供該徑向軸承與該固定式外壁間以及該徑向軸承與該轉軸間之潤滑;複數個匯集槽,係分別設置於該徑向軸承之兩端,並連通於該間隙,用以匯集經該第一導入件導入該徑向軸承與該轉軸之表面之該潤滑用冷媒流體;以及第一排出件,係連接該匯集槽,用以將該匯集槽中之該潤滑用冷媒流體從該匯集槽中排出。
於本發明之一實施態樣中,復包括設置於該轉軸之一端與該固定式外壁間之軸向軸承,而該第一導入件更朝向該軸向軸承之表面,用以將潤滑用冷媒流體導入至該軸向軸承之表面,以於壓縮模組作動時提供該軸向軸承與該轉軸間之潤滑以及該軸向軸承與固定式外壁間之潤滑;相對地,該匯集槽更設置於該軸向軸承之周緣,用以匯集經該 第一導入件導入該軸向軸承之表面之該潤滑用冷媒流體。
其次,為達上述目的及其他目的,本發明亦提供一種無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,係用以潤滑無油潤滑離心式冷媒壓縮機之轉軸及包覆該轉軸之固定式外壁,包括以下步驟:(1)將具有至少一貫穿孔之徑向軸承以可旋轉地套覆於該轉軸之方式設置於該固定式外壁與該轉軸間,並使該徑向軸承之內表面與該轉軸之表面間以及該徑向軸承之外表面與該固定式外壁間具有間隙,且該貫穿孔係由該徑向軸承之外周面連通至該轉軸之表面;以及(2)令潤滑用冷媒流體通過該固定式外壁並導入至該徑向軸承之表面,且藉由該徑向軸承之貫穿孔流入該轉軸之表面,以於該轉軸作動時提供該徑向軸承與該固定式外壁間以及該徑向軸承與該轉軸間之潤滑。
於本發明之一實施態樣中,於步驟(1)中復包括設置軸向軸承於該轉軸之一端以及該固定式外壁間之步驟。而該步驟(2)更包括令潤滑用冷媒流體通過該固定式外壁並導入至該軸向軸承之表面,以於該轉軸作動時提供該軸向軸承與該轉軸間之潤滑以及該軸向軸承與固定式外壁間之潤滑之步驟。
相較於習知技術,本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機可分別利用徑向軸承及軸向軸承提供轉軸徑向及軸向之負載力,當壓縮模組作動時,藉由第一導入件將潤滑用冷媒流體從殼體外部導入,可使徑向軸承與固定式外壁間、徑向軸承與轉軸間、軸向軸承與固定式外壁,以及軸向軸承與轉軸間具有適當的潤滑效果,使轉軸得以順暢地進行高速旋轉,實用性甚佳。本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機無需耗費額外的電能,也不需搭配其他的控制系統,更不必使用潤滑油來作為轉軸之潤滑劑,所以可進一步減低使用者之使用負擔和避免使用潤滑油所造成的環境污染以及對冷媒的污染。
以下藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式,熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
請一併參閱第1圖、第2A圖、第2B圖、第3A圖、第3B圖、第4A圖及第4B圖,以清楚說明本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之結構。其中,第1圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之結構圖,第2A圖與第2B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之一實施例之正視圖及剖面圖,第3A圖與第3B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之另一實施例之正視圖及剖面圖,而第4A圖與第4B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之又一實施例之正視圖及剖面圖。
如圖所示,本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機1係包括殼體10,冷媒流道11,壓縮模組12,徑向軸承13a、13b,軸向軸承14,第一導入件15a、15b、15c,匯集槽16a、16b、16c、16d、16e,第一排出件17a、17b、17c、17d,第二導入件18,以及第二排出件19。
冷媒流道11,係連通殼體10並包括用以供低壓冷媒流入之第一流道110以及用以供高壓冷媒排出之第二流道111。
壓縮模組12,係設置於殼體10內且具有轉軸120以及連接轉軸120之壓縮件121與驅動件122,且轉軸120外側係具有一包覆於轉軸120上之固定式外壁(未圖示),詳而言之,驅動件122可驅使轉軸120進行轉動,進而帶動壓縮件121以將前述之低壓冷媒壓縮為高壓冷媒。
本實施例中,壓縮件121為二級葉輪,且設置於轉軸120之一端上,而驅動件122可為高速變頻馬達定子。該壓縮件121亦可為一級葉輪或複數級葉輪,且分別設置於轉軸120之兩端。再者,前述之冷媒流道11中可設置有入口導葉112,以將從第一流道110流入之低壓冷媒集中導向壓縮件121以提昇壓縮效率。另外,於壓縮模組12復包括迷宮式封環123,其設置於轉軸120靠近壓縮件121之一端上,藉此減低壓縮件121所壓縮之高壓冷媒外洩的機率。
如第2A圖及第2B圖所示,以徑向軸承13a為例,係為例如一種浮動環,設置於前述之固定式外壁與轉軸120間,並以可自由旋轉的方式套覆於轉軸120之上(如第1圖轉軸120的兩端)。徑向軸承13a與轉軸120以及徑向軸承13a與固定式外壁間具有間隙,而間隙之距離可例如為0.03mm~0.1mm,最佳值為0.06mm。再者,徑向軸承13a具有至少一朝向轉軸120之表面的貫穿孔130a。惟,徑向軸承之數量與設置位置並不以本實施例所揭露者為限,換言之,實作時可依據不同需求於轉軸120上設置單個徑向軸承13a或同時設置複數個徑向軸承(如第1圖中兩組徑向軸承13a及13b)。
於其他實施例中,徑向軸承13a、13b可為層疊式的設計,換言之,徑向軸承13a、13b上可再套設一層或多層之內徑較大之徑向軸承,以形成層疊式結構。再者,第1圖中於徑向軸承13a、13b的中間區域分別形成單個貫穿孔130a及貫穿孔130b,如第2A圖及第2B圖所示。於其他實施例中,如第3A圖、第3B圖、第4A圖及第4B圖所示,徑向軸承13a可於轉軸120的周方向(A方向)或平行於轉軸120的軸方向(B方向)同時設置複數個貫穿孔,且複數個貫穿孔的設置位置亦可彼此相互對應。例如第3A圖中所示之徑向軸承13a,在轉軸120的周方向等間隔地形成四個貫穿孔130a1、130a2、130a3及130a4,且在與該徑向軸承13a的軸方向正交之水平軸與垂直軸均具有兩個彼此對應之貫穿孔,或者,如第4A圖及第4B圖所示之徑向軸承13a,係同時朝平行於轉軸120的軸方向及由轉軸120的周方向形成多個彼此對應之貫穿孔,其中,第4A圖之貫穿孔130a1係對應貫穿孔130a3而貫穿孔130a2係對應貫穿孔130a4,於第4B圖中,顯示徑向軸承13a在平行於轉軸120的軸方向(B方向)形成兩組相對應貫穿孔130a1、130a2、130a3及130a4與貫穿孔130b1、130b2、130b3及130b4。
軸向軸承14,係置於轉軸120之一端與固定式外壁間,用以提供軸向負載予轉軸120。於本實施例中,軸向軸承14可為圓盤狀,並以垂直於轉軸120之軸心方向固設於轉軸120一端與前述之固定式外壁間,而轉軸120之一端係接置於圓盤狀之軸向軸承14之中心區域上。
第一導入件15a、15b及15c,係設置於殼體10內,如第1圖所示,第一導入件15a可為直線管狀體,且其一端係朝向徑向軸承13a之表面。第一導入件15b可為T形管狀體,且其同時朝向徑向軸承13b之表面以及軸向軸承14之一表面。第一導入件15c亦可為直線管狀體,且其一端係朝向軸向軸承14之另一表面。藉由第一導入件15a、15b及15c,即可將潤滑用冷媒流體(例如氣態冷媒或液態冷媒等)分別導入至徑向軸承13a、13b及軸向軸承14之表面,同時,位於徑向軸承13a、13b之表面上之潤滑用冷媒流體,亦可分別藉由貫穿孔130a、130b流入轉軸120之表面。
詳而言之,潤滑用冷媒流體可於徑向軸承13a、13b與前述之固定式外壁間、徑向軸承13a、13b與轉軸120間、軸向軸承14與轉軸120間,以及軸向軸承14與前述之固定式外壁間形成薄膜狀之潤滑用冷媒流體,當壓縮模組12作動時,前述之薄膜狀之潤滑用冷媒流體即可提供徑向軸承13a、13b、軸向軸承14,以及所述之固定式外壁適當之潤滑作用,避免轉軸120與該固定式外壁產生磨差而損壞。較佳地,第一導入件15a及第一導入件15b可分別指向貫穿孔130a及貫穿孔130b之位置上方,使潤滑用冷媒流體得以更精準地流入轉軸120之表面。然而,第一導入件15a、15b、15c之形狀、數量及設置方式,皆可隨使用者之設計而有所變更。
匯集槽16a及匯集槽16b,係分別設置於徑向軸承13a之兩端,用以匯集經第一導入件15a導入徑向軸承13a與轉軸120之表面之潤滑用冷媒流體。匯集槽16c及16d,係分別設置於徑向軸承13b之兩端,用以匯集經第一導入件15b導入徑向軸承13b與轉軸120之表面之潤滑用冷媒流體。而匯集槽16e,係設置於軸向軸承14之周緣,用以匯集經第一導入件15b、15c導入軸向軸承14之表面之潤滑用冷媒流體。
於本實施例中,如第1圖所示,匯集槽16a與第一排出件17a連通,匯集槽16b可與第一排出件17c連通,匯集槽16c可與匯集槽16e連通,而匯集槽16d係同時覆蓋於軸向軸承14之中心區域。因此,匯集槽16a中之潤滑用冷媒流體係可藉由連接於匯集槽16a之第一排出件17a予以排出,匯集槽16b中之潤滑用冷媒流體經由第一排出件17c予以排出,而匯集槽16c中之潤滑用冷媒流體經由第一排出件17d會流至匯集槽16e中,並於軸向軸承14之一表面上再度形成薄膜狀之潤滑用冷媒流體,最後一併匯至匯集槽16e中,而匯集槽16e中之潤滑用冷媒流體即可再藉由連接於匯集槽16e之第一排出件17b予以排出,上述匯集槽16a、16b、16e內之回收潤滑用冷媒流體均排出至蒸發器(未圖示)。
再者,壓縮模組12中之驅動件122可連接有第二導入件18及第二排出件19,因此,藉由例如為管狀體之第二導入件18可將冷卻流體(例如液態冷媒等)導入至驅動件122中,而驅動件122中之冷卻流體即可再藉由例如為管狀體之第二排出件19予以排出。另外,徑向軸承13a朝向固定式外壁之表面的兩端設置有凹槽131a及凹槽132a,且凹槽131a、132a分別被匯集槽16a及匯集槽16b包覆於其中,藉由凹槽131a及凹槽132b可提昇潤滑用冷媒流體匯集於匯集槽16a及匯集槽16b中之效率。同樣的,徑向軸承13b朝向固定式外壁之表面兩端亦可再設置有凹槽131b及凹槽132b,且分別被匯集槽16c及匯集槽16d予以包覆,當然,凹槽131b及凹槽132b亦可將經潤滑用過之冷媒流體先儲存後,再匯集於匯集槽16c及匯集槽16d中,可避免過量的冷媒流體洩漏。
實際實施時,第一導入件15a、15b、15c、第二導入件18與設置於殼體10外部之冷凝器(未圖示)之出口相連接,而第二流道111為高壓氣態冷媒氣道,與冷凝器之入口相連通。第一排出件17a、17b及第二排出件19可與設置於殼體10外部之蒸發器(未圖示)或節能器(未圖示)相連接,可回收低壓冷媒排至蒸發器或節能器,而第一導入件15a、15b、15c更可連接有一增壓儲存裝置(未圖示),該增壓儲存裝置係利用壓力先行將潤滑用冷媒流體儲存於其中,待無油潤滑離心式冷媒壓縮機1啟動後,該增壓儲存裝置將其輸送口打開,透過壓力釋放使該潤滑用冷媒流體得以主動地流入第一導入件15a、15b、15c。
因此,當本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機1啟動後,增壓儲存裝置可先將其儲存之液態冷媒藉由所施加的壓力主動地導入第一導入件15a、15b、15c中,對轉軸120與徑向軸承13a、13b間,以及對轉軸120軸向軸承14間提供適當的潤滑效果,避免轉軸120因潤滑用冷媒流體來不及導入而發生磨損。接著,轉軸120會藉由驅動件122所提供之動力開始進行高速旋轉,並帶動壓縮件121作動,以將低壓之氣態冷媒從第一流道110吸入並形成高壓之氣態冷媒從第二流道111排出。爾後,當高壓之氣態冷媒從第二流道111排出後,即可藉由冷凝器使其轉換為液態冷媒,再將所轉換之液態冷媒引導回第一導入件15a、15b、15c重新作為潤滑用冷媒流體,同時,所轉換之液態冷媒亦會引導至第二導入件18中,以作為冷卻流體供驅動件122進行降溫,使驅動件122的工作溫度得以維持於適當的範圍中。接著,第一排出件17a、17b、及第二排出件19會再將液態冷媒排出並導向蒸發器或節能器,以藉由蒸發器或節能器將液態冷媒再度轉換為氣態之低壓冷媒,進而完成冷媒的循環流程。
在此需特別說明的是,以徑向軸承13a為例,由於液態冷媒可藉由貫穿孔130a於徑向軸承13a與轉軸120間而形成為薄膜狀之潤滑用冷媒流體,因此,當轉軸120進行高速旋轉時,位於徑向軸承13a與轉軸120間之潤滑用冷媒流體會帶動徑向軸承13a以慢於轉軸120之轉速之速度同時進行旋轉,因此,徑向軸承13a可提供轉軸120徑向之負載力。舉例而言,當轉軸120之轉速為10000RPM時,徑向軸承13a之轉速約為3000 RPM。其次,由於徑向軸承13a上同時具有之內外兩層薄膜狀之潤滑用冷媒流體,更可提昇轉軸120之動態穩定性及減低轉軸120與徑向軸承13a發生損壞的機率。
另外,請參閱第5圖,以清楚說明本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法。
於步驟S51中,將具有至少一貫穿孔之徑向軸承以可旋轉地套覆於該轉軸之方式設置於該固定式外壁與該轉軸間,並使該徑向軸承之內表面與該轉軸之表面間以及該徑向軸承之外表面與該固定式外壁間具有間隙,且該貫穿孔係由該徑向軸承之外周面連通至該轉軸之表面,接著進至步驟S52。
於步驟S52中,係令潤滑用冷媒流體通過該固定式外壁並導入至該徑向軸承之表面,且藉由該徑向軸承之貫穿孔流入該轉軸之表面,以於該轉軸作動時提供該徑向軸承與該固定式外壁間以及該徑向軸承與該轉軸間之潤滑。
於本實施例,當執行完步驟S52時,可設置複數個匯集槽於該徑向軸承之兩端,以匯集該徑向軸承與該轉軸之表面之潤滑用冷媒流體。接著,更可將該匯集槽中之潤滑用冷媒流體予以排出,舉例而言,可將匯集槽中之潤滑用冷媒流體從匯集槽中排出至蒸發器或節能器中。
而於另一實施例中,於執行步驟S51時,復可設置軸向軸承於該轉軸之一端以及該固定式外壁間;藉此,步驟S52中所述之潤滑用冷媒流體亦可一併導入至該軸向軸承之表面,以於該轉軸作動時提供該軸向軸承與該轉軸間之潤滑以及該軸向軸承與固定式外壁間之潤滑。
再者,於本實施例中,也可於該軸向軸承之周緣設置複數個匯集槽,以匯集該軸向軸承之表面之該潤滑用冷媒流體,當然,亦可將匯集槽中之潤滑用冷媒流體從匯集槽中排出至蒸發器或節能器中。
此外,於上述二實施例中,執行步驟S52前復可提供用以儲存潤滑用冷媒流體且對所儲存之潤滑用冷媒流體加壓之增壓儲存裝置,藉此,潤滑用冷媒流體即可藉由該增壓儲存裝置所提供之壓力,主動地流向徑向軸承之表面、轉軸之表面及/或軸向軸承之表面。
綜上所述,本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機分別利用徑向軸承及軸向軸承提供轉軸徑向及軸向之負載力,且於壓縮模組進行作動時,第一導入件可將潤滑用冷媒流體從殼體外部導入,以可提供徑向軸承、轉軸,以及軸向軸承適當的潤滑效果,藉此,轉軸得以穩定地進行高速旋轉,大大降低轉軸與外壁之摩擦功耗,也減少電能的浪費,其實用性甚佳。同時,本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機無需搭配額外的控制系統,更不需使用潤滑油來作為轉軸之潤滑劑,所以不僅可減低壓縮機的製造成本與使用成本,亦可避免產生因使用潤滑油所造成的冷媒熱效率下降與環境污染的問題。
上述實施型態僅例示性說明本發明之原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下,對上述實施例進行修飾與改變。因此,本發明之權利保護範圍,應如後述之申請專利範圍所列。
1...無油潤滑離心式冷媒壓縮機
10...殼體
11...冷媒流道
110...第一流道
111...第二流道
112...入口導葉
12...壓縮模組
120...轉軸
121...壓縮件
122...驅動件
123...迷宮式封環
13a、13b...徑向軸承
130a、130a1、130a2、130a3、130a4...貫穿孔
130b、130b1、130b2、130b3、130b4...貫穿孔
131a、132a、131b、132b...凹槽
14...軸向軸承
15a、15b、15c...第一導入件
16a、16b、16c、16d、16e...匯集槽
17a、17b、17c、17d...第一排出件
18...第二導入件
19...第二排出件
S51~S52...步驟
第1圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之結構圖;第2A圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之一實施例之正視圖;第2B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承對應第2A圖之實施例之剖面圖;第3A圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之另一實施例之正視圖;第3B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承對應第3A圖之實施例之剖面圖;第4A圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承之又一實施例之正視圖;第4B圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之徑向軸承對應第4A圖之實施例之剖面圖;以及第5圖係為本發明之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法流程圖。
1...無油潤滑離心式冷媒壓縮機
10...殼體
11...冷媒流道
110...第一流道
111...第二流道
112...入口導葉
12...壓縮模組
120...轉軸
121...壓縮件
122...驅動件
123...迷宮式封環
13a、13b...徑向軸承
130a、130b...貫穿孔
131a、132a、131b、132b...凹槽
14...軸向軸承
15a、15b、15c...第一導入件
16a、16b、16c、16d、16e...匯集槽
17a、17b、17c、17d...第一排出件
18...第二導入件
19...第二排出件

Claims (20)

  1. 一種無油潤滑離心式冷媒壓縮機,係用以將低壓冷媒壓縮為高壓冷媒,包括:殼體;冷媒流道,係連通該殼體,包括用以供該低壓冷媒流入之第一流道以及用以供該高壓冷媒排出之第二流道;壓縮模組,係設置於該殼體內,且具有轉軸以及連接該轉軸之壓縮件與驅動件,用以透過該驅動件驅使該轉軸進行轉動而帶動該壓縮件以將該低壓冷媒壓縮為該高壓冷媒,其中,該轉軸外側具有固定式外壁包覆該轉軸;徑向軸承,係設置於該固定式外壁與該轉軸間,並可旋轉地套覆於該轉軸,其中,該徑向軸承之內表面與該轉軸之表面間以及該徑向軸承之外表面與該固定式外壁間具有間隙,且該徑向軸承具有至少一由其外周面連通至該轉軸之表面的貫穿孔;第一導入件,係設置於該殼體內,並通過該固定式外壁而連通至該徑向軸承之表面,用以將潤滑用冷媒流體導入至該徑向軸承之表面,同時,該潤滑用冷媒流體亦藉由該徑向軸承之貫穿孔流入該轉軸之表面,以於該壓縮模組作動時提供該徑向軸承與該固定式外壁間以及該徑向軸承與該轉軸間之潤滑;複數個匯集槽,係分別設置於該徑向軸承之兩端, 用以匯集經該第一導入件導入該徑向軸承與該轉軸之表面之該潤滑用冷媒流體;以及第一排出件,係連接該匯集槽,用以將該匯集槽中之該潤滑用冷媒流體從該匯集槽中排出。
  2. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,復包括設置於該壓縮模組之轉軸之一端以及該固定式外壁間之軸向軸承,而該第一導入件更朝向該軸向軸承之表面,用以將潤滑用冷媒流體導入至該軸向軸承之表面,以於壓縮模組作動時提供該軸向軸承與該轉軸間之潤滑以及該軸向軸承與固定式外壁間之潤滑;而該匯集槽更設置於該軸向軸承之周緣,用以匯集經該第一導入件導入該軸向軸承之表面之該潤滑用冷媒流體。
  3. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,該第一導入件之一端係與設置於該殼體外部之冷凝器相連接,而該第一排出件之一端係與設置於該殼體外部之蒸發器或節能器相連接。
  4. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,復包括連接於該壓縮模組之驅動件之第二導入件及第二排出件,其中,該第二導入件用以將冷卻流體導入於該驅動件中,而該第二排出件用以將導入該驅動件之該冷卻流體從該驅動件中排出。
  5. 如申請專利範圍第4項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,該第二導入件之一端係與設置於該殼體外部之冷凝器相連接,而該第二排出件之一端係與設置於該 殼體外部之蒸發器或節能器相連接。
  6. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,復包括與該第一導入件相連接之增壓儲存裝置,係儲存該潤滑用冷媒流體並對該潤滑用冷媒流體施加壓力,以於該壓縮模組開始作動時透過該壓力使該潤滑用冷媒流體主動地流向該第一導入件。
  7. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,該壓縮模組復包括套設於該轉軸並靠近該壓縮件之迷宮式封環,係用以防止該壓縮件所壓縮之高壓冷媒外洩。
  8. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,該徑向軸承兩端之匯集槽與該間隙連通,且該間隙值為0.03毫米至0.1毫米。
  9. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,於與該徑向軸承的軸方向正交之水平軸與垂直軸上,係形成有兩個彼此相對應之貫穿孔。
  10. 如申請專利範圍第1項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機,其中,該徑向軸承係於平行於該轉軸的軸方向上形成兩組相對應之貫穿孔。
  11. 一種無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,係用以潤滑離心式冷媒壓縮機之轉軸及包覆該轉軸之固定式外壁,包括以下步驟:(1)將具有至少一貫穿孔之徑向軸承以可旋轉地套覆於該轉軸之方式設置於該固定式外壁與該轉軸 間,該徑向軸承之內表面與該轉軸之表面間以及該徑向軸承之外表面與該固定式外壁間具有間隙,且該貫穿孔係由該徑向軸承之外周面連通至該轉軸之表面;以及(2)令潤滑用冷媒流體通過該固定式外壁並導入至該徑向軸承之表面,且藉由該徑向軸承之貫穿孔流入該轉軸之表面,以於該轉軸作動時提供該徑向軸承與該固定式外壁間以及該徑向軸承與該轉軸間之潤滑。
  12. 如申請專利範圍第11項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,復包括步驟(3):設置複數個匯集槽於該徑向軸承之兩端,以匯集該徑向軸承與該轉軸之表面之潤滑用冷媒流體。
  13. 如申請專利範圍第12項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,復包括步驟(4):排出該匯集槽之該潤滑用冷媒流體。
  14. 如申請專利範圍第13項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,其中,排出該匯集槽之該潤滑用冷媒流體之步驟,係將該匯集槽之該潤滑用冷媒流體排出至蒸發器及/或節能器中。
  15. 如申請專利範圍第11項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,其中,該步驟(2)復包括:(2-1)提供一增壓儲存裝置用以儲存潤滑用冷媒流體且對所儲存之該潤滑用冷媒流體加壓;以及(2-2)利用該增壓儲存裝置所提供之壓力將該潤滑用冷媒流體送至該徑向軸承之表面及該轉軸之表面。
  16. 如申請專利範圍第11項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,其中,於步驟(1)中復包括設置軸向軸承於該轉軸之一端以及該固定式外壁間之步驟;而於步驟(2)中更包括令潤滑用冷媒流體通過該固定式外壁並導入至該軸向軸承之表面之步驟。
  17. 如申請專利範圍第16項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,復包括步驟(3),設置複數個匯集槽於該軸向軸承之周緣,以匯集該軸向軸承之表面之該潤滑用冷媒流體。
  18. 如申請專利範圍第17項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,復包括步驟(4),排出該匯集槽之該潤滑用冷媒流體。
  19. 如申請專利範圍第16項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,其中,該步驟(2)復包括(2-1)提供一增壓儲存裝置用以儲存潤滑用冷媒流體且對所儲存之該潤滑用冷媒流體加壓;以及(2-2)利用該增壓儲存裝置所提供之壓力將該潤滑用冷媒流體送至該軸向軸承之表面。
  20. 如申請專利範圍第18項之無油潤滑離心式冷媒壓縮機之潤滑方法,其中,排出該匯集槽之該潤滑用冷媒流體之步驟,係將該匯集槽之該潤滑用冷媒流體排出至蒸發器及/或節能器中。
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