[0001] 本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种高压比风冷两级增压空气悬浮离心压缩机。

[0002] 空气悬浮离心压缩机是一种高速旋转设备，其核心在于悬浮轴承技术的应用。与传统的机械轴承不同，悬浮轴承利用气体动压原理，使转子在高速旋转时，通过气体的支撑，实现与定子之间的非接触运动。这种设计消除了摩擦和磨损，极大地提高了设备的效率和寿命。

[0003] 空气悬浮离心压缩机具有许多优点，例如：高效率：由于无摩擦损耗，空气悬浮离心压缩机的能量损失较小，因此具有较高的能效比。低振动：由于没有机械接触，因此振动和噪音水平较低，有助于提高系统的稳定性和可靠性。长寿命：由于减少了机械磨损，空气悬浮离心压缩机通常具有更长的使用寿命和更少的维护需求。可调节性：通过控制磁场和电动机，可以实现对压缩机运行参数的精确调节，以满足不同工况下的需求。

[0004] 尽管空气悬浮离心压缩机具有诸多优点，但现有的空气悬浮离心压缩机还存在体积大、压力低、冷却结构复杂以及维护繁琐的缺点。

[0019] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0020] 实施例：如图1所示的传统水循环冷却离心压缩机，水冷机构的加入虽然使得离心压缩机
的冷却效率大大提高，但是水冷机构的加入增加了整个装置的体积，而且在长时间使用后，水冷机构的管道容易被腐蚀，出现漏水的问题，导致整个装置报废。

[0021] 为了解决传统水冷离心压缩机的缺点，如图2‑图7所示，一种高压比风冷两级增压空气悬浮离心压缩机，包括电机座1，所述电机座1的一端安装有压缩机本体，所述压缩机本体包括一级压缩机构101与二级压缩机构102，所述一级压缩机构101与二级压缩机构102之间安装有壳体10，所述壳体10内安装有电机定子3，所述电机定子3与二级压缩机构102之间安装有前轴承座4，所述电机定子3与一级压缩机构101之间安装有后轴承座9，所述电机定子3与前轴承座4、后轴承座9之间均设置有空隙；所述壳体10内还安装有电机转子5，所述前轴承座4、后轴承座9分别安装在电机转子5的两端，所述电机定子3围绕电机转子5设置，所述电机转子5与电机定子3之间设置有间隙。而电机转子5在转动过程中会产生大量的热量，为此需要对该结构进行针对性的冷却。为此，电机定子3与前轴承座4、后轴承座9之间均设置有空隙，电机转子5与电机定子3之间设置有间隙。

[0022] 间隙与空隙设置的目的均是为空气流动做出避让，为了方便引入外界温度较低的空气对壳体10内部进行制冷，所述壳体10与电机座1之间安装有进风管道103，所述壳体10上安装有出风管道104，所述出风管道104的一端与壳体10内部连通。然而壳体10内部空间狭小，这导致即使空气流动进行冷却，但由于空气与内部结构的接触面积较小，导致了热交换面积也较小，因而导致了壳体10内部结构依旧难以冷却，为此，本方案引入了风冷套2。壳体10与电机定子3之间设置有风冷套2，所述电机定子3嵌套在风冷套2内，所述风冷套2的侧壁上安装有若干散热鳍片221；所述壳体10与电机座1之间安装有进风管道103，所述进风管道103远离电机座1的一端与风冷套2之间设置有气室23；所述壳体10上安装有出风管道104，所述出风管道104的一端与壳体10内部连通。电机转子5上的热量通过前轴承座4、后轴承座9传递到电机定子3上，然后电机定子3又将热量传递到了风冷套2上，风冷套2上的散热鳍片221则进一步增加了散热面积。

[0023] 上述机构中，空气的流动路程为：进风管道103‑气室23‑风冷套2‑散热鳍片221‑前轴承座4‑电机定子3与电机转子5之间的空隙‑后轴承座9‑出风管道104。

[0024] 但在该过程中，由于风冷套2与前轴承座4之间空隙较小，仅仅依靠这些空隙，空气的流动速度较慢，散热效果不好。为此，所述风冷套2包括连通的冷却段22与通风段21，所述通风段21位于冷却段22与前轴承座4之间，所述气室23位于进风管道103与冷却段22之间，若干所述散热鳍片221围绕冷却段22设置，所述通风段21的侧壁上设置有若干冷却孔，所述冷却孔由通风段21的外壁向着通风段21的内壁延伸。空气在进入气室23后，通过散热鳍片221间的空隙到达通风段21，然后通过通风孔211与空隙两条路径进入到电机转子5与电机定子3之间的空隙中。路径的增加使得通风量增加，进而优化了冷却速度。

[0025] 在本方案中，散热鳍片221为长条形，散热鳍片221的长度方向与风冷套2的长度方向相同。

[0026] 为了增加散热效率，我们需要增加散热鳍片221与空气之间的交换面积，为此，所述散热鳍片221为弧形，若干所述散热鳍片221围绕风冷套2的外壁螺旋排列。该设计不仅仅增加了空气与散热鳍片221之间的热交换面积，还增加了空气在风冷套2表面的停留时间，这使得流动的空气能够充分与风冷套2发生热交换，保证了散热效率。

[0027] 本方案用于小型空气悬浮设备，为了进一步减轻整体重量，所述电机定子3的外壁上设置有若干凹槽31，若干所述凹槽31的长度方向与电机定子3的长度方向相同，若干所述凹槽31均匀的围绕电机定子3设置。该设计中均匀分布的凹槽31既减少了电机定子3总重量，同时还增加了散热面积。

[0028] 如果仅仅依靠空气的自然流动来进行制冷，那么空气的流速依旧较慢，为此，所述电机转子5远离前轴承座4的一端穿过后轴承座9，所述电机转子5远离前轴承座4的一端安装有若干扇叶7，所述出风管道104与扇叶7配合设置。扇叶7在转动时会在进风管道103与出风管道104之间形成正负压，这为空气流动提供了动力，加快了空气流动速度。

[0029] 为了避免从进风管道103进入的空气还未与电机转子5发生热交换便通过出风管道104到达外界，所述扇叶7与后轴承座9之间安装有风扇罩6，所述电机转子5穿过风扇罩6，并且电机转子5与风扇罩6之间设置有空隙，所述风扇罩6朝向后轴承座9的一端向着风扇罩6远离后轴承座9的一端凹陷形成弧形凹面。该设计使得风扇罩6将进风管道103与出风管道
104进行了隔离，从而使得空气只能够按照预设路线流动，保证了充分散热。

[0030] 优选的，所述风扇罩6的侧边缘与壳体10的内壁连接，并且，所述风扇罩6的侧边缘位于进风管道103与出风管道104之间。

[0031] 为了避免异物进入壳体10，导致扇叶7出现损坏，所述壳体10的一端安装有密封盖板8，所述密封盖板8位于扇叶7远离后轴承座9的一侧。

[0032] 在本方案中，电机转子5采用一体化内嵌磁钢形式的轴系结构。

[0033] 综上所述，本方案具备以下优点：一是通过双通道负压风扇冷却循环结构，传统的正压冷却风扇在输送冷却风的同时，会增加冷却风的压力，进而会造成冷却风温度的升高，改用负压风扇，不会增加电机内部压力，不额外增加冷却风的温度，直接从电机内部抽走大量热量。二是本发明摒弃了传统的水冷冷却系统，大大简化了产品整体结构，保证了设备长期运行的可靠性，采用负压冷却风扇冷却方式不仅解决了高压比离心压缩机加压温度过高冷却不下来的问题，而且负压冷却风扇冷却循环系统需要的冷却流量小能耗损失少。

[0034] 本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。