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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Rootsverdichter, der Fluid, das
in seine Pumpenkammer eingeführt
wird, durch die Drehung seines Rotors zu der Außenseite der Pumpenkammer ausgibt.
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In
einem Brennstoffzellensystem, das Elektrizität durch Reagieren von Wasserstoff
mit Sauerstoff generiert, wird Sauerstoff im Allgemeinen mit einem
Rootsverdichter zu der Brennstoffzelle zugeführt. Der Rootsverdichter hat
ein Gehäuse,
das darin eine Pumpenkammer definiert, und hat ferner einen Antriebsrotor
und einen angetriebenen Rotor, die an einer Drehwelle des Verdichters
fixiert sind und die in dem Gehäuse
untergebracht sind.
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Die
Japanische ungeprüfte
Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-229248
offenbart einen derartigen Rootsverdichter, bei dem die innere Umfangsfläche des
Gehäuses
des Verdichters mit einer Harzschicht zum Verhindern beschichtet
ist, dass jeder Rotor direkt auf der inneren Fläche des Gehäuses gleitet, das eine Pumpenkammer
definiert. Dieser Rootsverdichter hat einen geeignetes Spiel zwischen
der Harzschicht und jedem Rotor zum Verringern einer Luftleckage
von der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss (Hochdruckseite)
zu der Seite benachbart zu dem Sauganschluss (Niedrigdruckseite),
während ein
Eingriff zwischen jedem von dem Rotor und der Harzschicht verhindert
wird. Dieser Spalt und die Dicke der Harzschicht sind bei der normalen
Temperatur des Rootsverdichters über
die Gehäuseumfangsrichtung
gleichmäßig. Ferner
ist der Rootsverdichter, der in der Japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
Nr. 6-229248 offenbart ist, konstruiert, um betätigbar zu sein, das Gehäuse und
die Harzschicht durch Kühlmittel,
das durch einen Kühlmitteldurchgang
in dem Gehäuse
strömt,
zu kühlen.
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Dann
wird in dem Rootsverdichter, der in der Offenlegungsschrift Nr.
6-229248 offenbart ist, wenn der Antriebsrotor durch eine Antriebsquelle
wie beispielsweise einen Motor gedreht wird, der angetriebene Rotor
ebenso dem Antriebsrotor folgend gedreht, wodurch Luft durch einen
Sauganschluss, der mit der Pumpenkammer verbunden ausgebildet ist, in
die Pumpenkammer eingeführt
wird. Ferner wird die Luft durch Drehung des Antriebsrotors und
des angetriebenen Rotors verdichtet und durch den Ausgabeanschluss,
der angrenzend zu der Pumpenkammer ausgebildet ist, zu der Außenseite
der Pumpenkammer ausgegeben. In diesem Verdichtungsprozess wird
Luft in der Pumpenkammer verdichtet und hierdurch in der Temperatur
mit dem Ergebnis erhöht, dass
die Wärme
von der Luft zu jedem von dem Rotor, der Harzschicht und dem Gehäuse geleitet
wird. Da das Gehäuse
durch Kühlmittel,
das durch den Kühlmitteldurchgang
strömt,
gekühlt
wird, werden das Gehäuse
und die Harzschicht über
das Gehäuse auf
einer niedrigen Temperatur gehalten. Dementsprechend dehnt sich
die Harzschicht im Wesentlichen nicht aus und ihre Dicke ist über die
gesamte Umfangsrichtung des Gehäuses
gleich bleibend gehalten.
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In
dem Rootsverdichter der Offenlegungsschrift Nr. 6-229248 steigt
die Harzschicht in der Temperatur, da die Wärme der Luft direkt zu der
Harzschicht geleitet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Harzschicht
benachbart zu dem Ausgabeanschluss, in dem das Verdichtungsverhältnis der
Luft verhältnismäßig hoch
ist, höher
in der Temperatur als der Temperatur der Harzschicht benachbart
zu dem Sauganschluss. Das heißt,
dass ein Temperaturunterschied zwischen der Harzschicht benachbart
zu dem Ausgabeanschluss und der Harzschicht benachbart zu dem Sauganschluss
auftritt. Als ein Ergebnis hat die Harzschicht benachbart zu dem
Ausgabeanschluss einen höheren
linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Dickenrichtung als die
benachbart zu dem Sauganschluss. Somit ist die Harzschicht benachbart
zu dem Ausgabeanschluss dicker als die benachbart zu dem Sauganschluss.
Daher gibt es einen großen
Unterschied der Dicke zwischen der Harzschicht benachbart zu dem
Ausgabeanschluss und der Harzschicht benachbart zu dem Sauganschluss
während
einem Betrieb des Rootsverdichters. Das heißt, dass es einen großen Unterschied
in einem Spalt zwischen der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss
und der Seite benachbart zu dem Sauganschluss während einem Betrieb des Rootsverdichters
gibt. Somit steigt die Luftleckage von der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss zu der Seite benachbart zu dem Sauganschluss durch
den Spalt mit dem Ergebnis, dass das Verdichtungsverhältnis stark
sinkt, oder Schwierigkeiten, wie beispielsweise einer Erhöhung einer
Antriebsleistung durch die Leckage, auftreten.
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Die
Erfindung ist auf die Schaffung eines Rootsverdichters gerichtet,
der einen Unterschied eines Spalts zwischen der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss und der Seite benachbart zu dem Sauganschluss
während
einem Betrieb des Verdichters verringert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung hat ein Rootsverdichter ein Gehäuse, eine Drehwelle,
einen Rotor und eine Schicht. Das Gehäuse definiert eine Pumpenkammer,
einen Sauganschluss und einen Ausgabeanschluss. Der Sauganschluss
und der Ausgabeanschluss grenzen an die Pumpenkammer. Die Drehwelle
ist durch das Gehäuse
drehbar gelagert. Der Rotor ist mit der Drehwelle verbunden und
in der Pumpenkammer untergebracht. Fluid, das durch den Sauganschluss
in die Pumpenkammer eingeführt
wird, wird durch den Ausgabeanschluss durch Drehung des Rotors,
der durch die Drehwelle angetrieben wird, zu der Außenseite der
Pumpenkammer ausgegeben. Die Schicht ist an einer inneren Umfangsfläche des
Gehäuses,
das die Pumpenkammer definiert, ausgebildet. Die Schicht ist dünner von
einer Seite benachbart zu dem Sauganschluss zu einer Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss in eine Umfangsrichtung des Gehäuses hin.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung hat ein Rootsverdichter ein Gehäuse, eine Drehwelle,
einen Rotor und eine Schicht. Das Gehäuse definiert eine Pumpenkammer,
einen Sauganschluss und einen Ausgabeanschluss. Der Sauganschluss
und der Ausgabeanschluss grenzen an die Pumpenkammer. Die Drehwelle
ist durch das Gehäuse
drehbar gelagert. Der Rotor ist mit der Drehwelle verbunden und
in der Pumpenkammer untergebracht. Fluid, das durch den Sauganschluss
in die Pumpenkammer eingeführt
wird, wird durch den Ausgabeanschluss durch Drehung des Rotors,
der durch die Drehwelle angetrieben wird, zu der Außenseite der
Pumpenkammer ausgegeben. Die Schicht ist an einer inneren Umfangsfläche des
Gehäuses,
das die Pumpenkammer definiert, ausgebildet. Die Schicht ist von
einer Seite benachbart zu dem Ansauganschluss zu einer Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss in eine Umfangsrichtung des Gehäuses hin
gleichmäßig. Die
Schicht und der Rotor definieren dazwischen ein Spiel, das von einer
Seite benachbart zu dem Ansauganschluss zu einer Seite benachbart zu
dem Ausgabeanschluss in die Umfangsrichtung enger wird.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden
Beschreibung in Zusammenhang genommen mit den begleitenden Zeichnungen
ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu angesehen werden,
sind in Einzelheiten in den anhängenden
Ansprüchen
aufgeführt.
Die Erfindung zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen kann am
besten durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung der derzeit
bevorzugten Ausführungsbeispiele
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in
denen:
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1 eine
Schnittansicht eines Rootsverdichters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 ist;
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3 ein
Graph ist, der eine Veränderung
eines Verhältnisses
der Dicke einer Harzschicht zeigt;
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4 ein
Graph ist, der eine Veränderung
eines Verhältnisses
einer Temperatur einer Umfangswand zeigt;
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5 ein
Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems ist;
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6 eine
Schnittansicht ist, die das Innere einer Pumpenkammer nach einer
thermischen Ausdehnung zeigt;
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7 ein
Graph ist, der eine Veränderung
eines Verhältnisses
eines Spalts zeigt; und
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8 eine
Schnittansicht ist, die das Innere der Pumpenkammer eines Rootsverdichters
gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Das
Nachstehende beschreibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Rootsverdichters
zum Zuführen
von Sauerstoff zu einem Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 7.
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Der
Rootsverdichter 14 ist nachstehend beschrieben. Wie in 1 gezeigt
ist, hat der Rootsverdichter 14 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein Pumpenteil P und ein Motorteil M. Das Pumpenteil P hat ein Rotorgehäuse 22,
ein Wellenlagerelement 23, das mit dem hinteren Ende (das
rechte Ende in 1) des Rotorgehäuses 22 verbunden
ist, und ein Getriebegehäuse 25,
das mit der hinteren Fläche
(die rechte Fläche
in 1) des Wellenlagerelements 23 verbunden
ist. In dem Pumpenteil P ist eine Pumpenkammer 24 zwischen
dem Rotorgehäuse 22 und
dem Wellenlagerelement 23 definiert, und eine Getriebekammer 26 ist
zwischen dem Getriebegehäuse 25 und
dem Wellenlagerelement 23 definiert. Das Motorteil M hat
ein Motorgehäuse 27,
das mit dem vorderen Ende (das linke Ende in 1) des Rotorgehäuses 22 durch
eine Trennwand 28 verbunden ist. Eine Motorkammer 29 ist
zwischen der Trennwand 28 und dem Motorgehäuse 27 definiert und
ein Elektromotor (nicht gezeigt) ist in der Motorkammer 29 untergebracht.
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In
dem Rootkompressor 14 ist eine Antriebswelle 31 durch
das Motorgehäuse 27,
das Rotorgehäuse 22 und
das Wellenlagerelement 23 durch Lager 32 drehbar
gelagert. Ferner ist eine angetriebene Welle 35, die parallel
zu der Antriebswelle 31 ist, durch das Rotorgehäuse 22 und
das Wellenlagerelement 23 durch Lager 36 drehbar
gelagert. Die Antriebswelle 31 und die angetriebene Welle 35 korrespondieren
zu einer Drehwelle in diesem Ausführungsbeispiel.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist in der Pumpenkammer 24 ein
Antriebsrotor 39 an der Antriebswelle 31 fixiert
und ein angetriebener Rotor 40 ist an der angetriebenen
Welle 35 fixiert. Der Antriebsrotor 39 und der
angetriebene Rotor 40 sind jeweils zweilappig oder kürbisförmig im
Querschnitt, der entlang der axialen Richtung der Antriebswelle 31 und
der angetriebenen Welle 35 genommen wird. Der Antriebsrotor 39 hat
zwei Zahnköpfe 39a und zwei
Zahnfüße 39b,
die zwischen den Zahnköpfen 39a ausgebildet
sind. Gleichermaßen
hat der angetriebene Rotor 40 zwei Zahnköpfe 40a und
zwei Zahnfüße 40b,
die zwischen den Zahnköpfen 40a ausgebildet
sind.
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Die
Zahnköpfe 39a des
Antriebsrotors 39 greifen mit den Zahnfüßen 40b des angetriebenen Rotors 40 ein
und die Zahnköpfe 40a des
angetriebenen Rotors 40 greifen mit den Zahnfüßen 39b des angetriebenen
Rotors 39 ein. Der Antriebsrotor 39 hat Durchgangslöcher 60 benachbart
zu beiden, den Zahnköpfen 39a und
den Durchgangslöchern 60,
die sich jeweils axial durch den Antriebsrotor 39 erstrecken.
Gleichermaßen
hat der angetriebene Rotor 40 Durchgangslöcher 61 benachbart
zu beiden, den Zahnköpfen 40a und
den Durchgangslöchern 61,
die sich axial durch den angetriebenen Rotor 40 erstrecken.
Die Durchgangslöcher 60, 61 haben
jeweils eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form im Querschnitt,
der senkrecht zu der axialen Richtung des Antriebsrotors 39 bzw.
des angetriebenen Rotors 40 genommen ist. Die Rotoren 39, 40,
die mit diesen Durchgangslöchern 60, 61 versehen
sind, bilden hohle Rotoren, die Hohlräume 50 bzw. 51 haben.
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In
der Pumpenkammer 24 ist ein Sauganschluss 24a angrenzend
zu dem Rotorgehäuse 22 zum
Einführen
von Luft in die Pumpenkammer 24 ausgebildet, wie in 2 gezeigt
ist. Zusätzlich
zu der Pumpenkammer 24 ist ein Ausgabeanschluss 24b angrenzend
zu dem Rotorgehäuse 22 an
der entgegengesetzten Seite des Ansauganschluss 24a ausgebildet,
wie in 2 gezeigt ist. Der Ausgabeanschluss 24b ist
ausgebildet, um Luft, die in der Pumpenkammer 24 durch
die Drehung des Antriebsrotors 39 und des angetriebenen
Rotors 40 verdichtet wird, von der Pumpenkammer 24 auszugeben.
In der Getriebekammer 26 ist ein Antriebszahnrad 44,
das an dem hinteren Ende der Antriebswelle 31 fixiert ist,
in Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad 45, das an dem
hinteren Ende der angetriebenen Welle 35 fixiert ist, wie
in 1 gezeigt ist.
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In
dem vorstehenden Rootsverdichter 14 wird, da die Antriebswelle 31 durch
die Drehung des Elektromotors gedreht wird, die angetriebene Welle 35 durch
den Eingriff zwischen dem Antriebszahnrad 44 und dem angetriebenen
Zahnrad 45 in die zu der Drehrichtung der Antriebswelle 31 entgegengesetzte Richtung
gedreht. Als ein Ergebnis werden in der Pumpenkammer 24 der
Antriebsrotor 39 und der angetriebene Rotor 40 synchron
mit einem Phasenunterschied von 90 Grad zwischen der Antriebswelle 31 und
der angetriebenen Welle 35 gedreht. In Übereinstimmung mit der synchronen
Drehung des Antriebsrotors 39 und des angetriebenen Rotors 40 wird
Luft durch den Sauganschluss 24a in die Pumpenkammer 24 eingeführt. Danach
wird die Luft, die in die Pumpenkammer 24 eingeführt ist,
durch Zusammenwirkung der äußeren Flächen des
Antriebsrotors 39 und des angetriebenen Rotors 40 und
der inneren Fläche
der Pumpenkammer 24 verdichtet. Durch die Drehung des Antriebsrotors 39 und
des angetriebenen Rotors 40 wird die verdichtete Luft durch
den Ausgabeanschluss 24b zu der Außenseite der Pumpenkammer 24 ausgegeben.
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Das
Nachstehende beschreibt die Pumpenkammer 24. Es wird angemerkt,
dass die Pumpenkammer 24 des Rootsverdichters 14 bei
der herkömmlichen
Temperatur (ungefähr 25 Grad
Celsius) beschrieben ist. Die Pumpenkammer 24 ist durch
das Rotorgehäuse 22 und
das Wellenlagerelement 23 definiert und die innere Umfangsfläche N des
Rotorgehäuses 22 ist
mit einer Harzschicht J beschichtet. Insbesondere hat das Rotorgehäuse 22 eine
zylindrische Umfangswand 22a und eine vordere Wand 22b an
dem vorderen Ende der Umfangswand 22a. Die Pumpenkammer 24 ist
durch die Umfangswand 22a, die vordere Wand 22b und
das Wellenlagerelement 23 definiert. Die Pumpenkammer 24 hat
eine Form, die im Wesentlichen der Drehkurve der Zahnköpfe 39a, 40a folgt,
um den Antriebsrotor 39 und den angetriebenen Rotor 40 drehbar
unterzubringen. Dann ist in der Pumpenkammer 24 die innere
Umfangsfläche
N der Umfangswand 22a, die die innere Umfangsfläche des
Rotorgehäuses 22 ist,
zweilappig oder kürbisförmig im
Querschnitt, der entlang der axialen Richtung der Antriebswelle 31 und
der angetriebenen Welle 35 genommen ist.
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Wie
in 2 gezeigt ist, hat die Umfangswand 22a Vorsprünge 43a, 43b,
die sich in eine axiale Richtung der Antriebswelle 31 und
der angetriebenen Welle 35 bei den Positionen erstreckt,
in denen zwei Drehkurven der Zahnköpfe 39a, 40a schneiden.
Die Vorsprünge 43a, 43b sind zu
der Mitte der Pumpenkammer 24 aufgebaut. Die Vorsprünge 43a, 43b sind
gegenüberliegend
zueinander ausgebildet. Die Umfangswand 22a hat den Sauganschluss 24a,
der sich durch den Vorsprung 43a und den Ausgabeanschluss 24b erstreckt,
der sich durch den Vorsprung 43b erstreckt.
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In
Bezug auf den Antriebsrotor 39 der Pumpenkammer 24 ist
der Abstand in eine radiale Richtung zwischen der Drehmitte R1 der
Antriebswelle 31 und der Innenumfangsfläche N als L1 definiert. In
Bezug auf den angetriebenen Rotor 40 ist der Abstand in
eine radiale Richtung zwischen der Drehmitte R2 der angetriebenen
Welle 35 und der inneren Umfangsfläche N als L2 definiert. Der
Abstand L1 ist von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b in eine Drehrichtung
Y1 (die Richtung in den Uhrzeigersinn in 2) des Antriebsrotors 39 hin
fortschreitend verringert. Der Abstand L2 ist von der Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss 24b in eine Drehrichtung Y2 (in die Richtung
entgegen des Uhrzeigersinns in 2) des angetriebenen
Rotors 40 hin fortschreitend verringert. Als ein Ergebnis
stimmt keine Drehmitte R1, R2 mit der Mitte eines Kreisbogens der
inneren Umfangsfläche
N überein,
wo jeder Rotor 39, 40 untergebracht ist und etwas
von der Mitte des kreisförmigen
Bogens versetzt ist. Jeder Abstand L1, L2 ist an der Öffnungskante
des Sauganschluss 24a am längsten und ist an der Öffnungskante
des Ausgabeanschlusses 24b am kürzesten.
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Die
innere Umfangsfläche
N der Umfangswand 22a, die die Pumpenkammer 24 ausbildet,
ist mit der Harzschicht J beschichtet. Die Harzschicht J ist über die
gesamte innere Umfangsfläche
N der Umfangswand 22a ausgebildet. Diese Harzschicht J ist
aus Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) Copolymerharz gefertigt. Es
werden Materialien, die einen großen linearen Ausdehnungskoeffizienten,
d.h. Materialien, die bei einer leichten Erhöhung der Temperatur sich stark
in der Dicke ausdehnen, haben, bevorzugt für die Harzschicht J verwendet.
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3 ist
ein Graph, der eine Veränderung
eines Dickenverhältnisses
der Harzschicht J bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 zeigt. In
dem Graph von 3 gibt die Abszissenachse eine
Phase (Grad) an und die Ordinatenachse gibt ein Dickenverhältnis (Prozent)
an. Die Phase (Grad) gibt eine Position an der inneren Umfangsfläche N der
Umfangswand 22a an. Das heißt, dass die Position des offenen
Endes des Sauganschlusses 24a an der inneren Umfangsfläche N der
Umfangswand 22a als eine Phase mit null Grad definiert
ist, die Phase zu der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24a in
eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a steigt und die
Position des Öffnungsendes
des Ausgabeanschlusses 24b als eine Phase mit 240 Grad definiert
ist. Andererseits gibt das Dickenverhältnis (Prozent) das Verhältnis einer
Dicke der Harzschicht J bei einer Phase relativ zu der Dicke der
Harzschicht J bei einer Phase von null Grad (die Dicke der Harzschicht
J bei einer Phase/die Dicke der Harzschicht J bei einer Phase von
null Grad × 100)
an. Dementsprechend ist das Dickenverhältnis bei einer Phase von null
Grad 100%. Wie in 3 gezeigt ist, ist das Dickenverhältnis der
Harzschicht J von der Seite benachbart zu dem Ansauganschluss 24a (eine
Phase von null Grad) proportional zu der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss 24b (eine Phase von 240 Grad) in eine
Umfangsrichtung der Umfangswand 22a gesenkt, d.h. in Übereinstimmung
mit einer Erhöhung
der Phase. Das heißt,
dass die Harzschicht J in der Dicke von der Seite benachbart zu
dem Ansauganschluss 24a (eine Phase mit null Grad) zu der
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b (eine Phase
von 240 Grad) in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a verringert
ist.
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Die
Harzschicht J hat ein größtes Dickenverhältnis bei
einer Phase von null Grad und daher ist die Dicke maximal. Dann
verändert
die Harzschicht J fortschreitend ein Dickenverhältnis (oder die Dicke) von
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite
benachbart in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a hin
zu dem Ausgabeanschluss 24b. Das Dickenverhältnis ist
bei einer Phase von 240 Grad am niedrigsten und daher ist die Dicke
minimal. Die Dicke (das Dickenverhältnis) der Harzschicht J ist
nicht stufenweise in eine Umfangsrichtung verringert (gesenkt),
sondern stufenlos verringert. Es wird angemerkt, dass die Dicke
der Harzschicht J bestimmt ist, um die Wartungsbedingung auf der
Grundlage der Erfordernisse des Rootsverdichters 14 wie
beispielsweise einer Umgebung und einer Betriebshäufigkeit,
des Materials der Rotoren 39, 40, des Materials
des Rotorsgehäuses 22 und dergleichen
zu erfüllen.
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4 ist
ein Graph, der das Temperaturverhältnis der Umfangswand 22a während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14 zeigt. In dem Graph von 4 gibt
die Abszissenachse eine Phase (Grad) an und die Ordinatenachse gibt
ein Temperaturverhältnis
(Prozent) an. Das Temperaturverhältnis (Prozent)
gibt ein Verhältnis
der Temperatur der Umfangswand 22a bei einer Phase relativ
zu einer Temperatur der Umfangswand 22a bei einer Phase
von null Grad an (eine Temperatur der Umfangswand 22a bei
einer Phase/eine Temperatur der Umfangswand 22a bei einer
Phase von null Grad × 100).
Dementsprechend ist das Temperaturverhältnis bei einer Phase von null
Grad 100%. Wie in 4 gezeigt ist, ist das Temperaturverhältnis der
Umfangswand 22a bei dem Öffnungsende des Sauganschlusses 24a minimal,
wo eine Phase null Grad ist, und ist bei dem Öffnungsende des Ausgabeanschlusses 24b maximal,
wo eine Phase 240 Grad beträgt. Das Temperaturverhältnis der
Umfangswand 22a ist von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a (eine
Phase von null Grad) in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a zu
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b (eine
Phase von 240 Grad) proportional erhöht, d.h. in Übereinstimmung
mit einer Erhöhung
der Phase. Das heißt,
dass die Umfangswand 22a von der Seite benachbart zu dem
Sauganschluss 24a (eine Phase von null Grad) zu der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b (eine Phase von 240
Grad) in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a hin steigt.
Dann hat die Harzschicht J ein größeres (dickeres) Dickenverhältnis (Dicke)
an der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a, wo das
Temperaturverhältnis
relativ niedrig ist und der lineare Ausdehnungskoeffizient der Harzschicht
J während
einem Betrieb des Rootsverdichters 14 verhältnismäßig niedrig
ist. Andererseits hat die Harzschicht J ein niedrigeres (dünneres)
Dickenverhältnis (Dicke)
an der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b, wo
das Temperaturverhältnis
verhältnismäßig hoch
ist, und der lineare Ausdehnungskoeffizient ist während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14 verhältnismäßig hoch.
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Es
wird angemerkt, dass der Spalt zwischen den Scheiteln der Zahnköpfe 39a, 40a des
Antriebsrotors 39 und des angetriebenen Rotors 40 und
der Harzschicht J in eine radiale Richtung der Antriebswelle 31 und
der angetriebenen Welle 35 als ein Spiel CL definiert ist. 7 ist
ein Graph G1, der eine Veränderung
eines Spielverhältnisses
bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 zeigt.
In 7 gibt die Abszissenachse eine Phase (Grad) an
und die Ordinatenachse gibt ein Spielverhältnis (Prozent) an. Das Spielverhältnis (Prozent)
gibt ein Verhältnis eines
Spiels CL bei einer Phase relativ zu einem Verhältnis eines Spiels CL bei einer
Phase von null Grad an (ein Spiel CL bei einer Phase/ein Spiel CL
bei einer Phase von null Grad × 100).
Dementsprechend beträgt
das Spielverhältnis
bei einer Phase von null Grad 100 Prozent.
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Dann
ist der Abstand L1, L2 bei dem Öffnungsende
des Ansauganschlusses 24a maximal, wo eine Phase null Grad
beträgt,
und ist bei dem Öffnungsende
des Ausgabeanschlusses 24b minimal, wo eine Phase 240 Grad
beträgt.
In der Harzschicht J ist die Dicke (Dickenverhältnis) bei dem Öffnungsende
des Ansauganschlusses bei einer Phase von null Grad maximal und
ist an dem Öffnungsende
des Ausgabenanschlusses 24b bei einer Phase von 240 Grad
minimal. Dementsprechend ist, wie in dem Graph G1 von 7 gezeigt
ist, das Spielverhältnis bei
dem Öffnungsende
des Sauganschlusses 24a bei einer Phase von null Grad maximal
und ist bei dem Öffnungsende
des Ausgabeanschlusses 24b bei einer Phase von 240 Grad
minimal. Das Spielverhältnis ist
von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a (eine
Phase von null Grad) zu der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b (eine
Phase von 240 Grad) in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a,
d.h. in Übereinstimmung
mit einer Erhöhung
einer Phase, proportional gesenkt. Das heißt, dass das Spiel CL von der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a (eine Phase von
null Grad) in eine Umfangsrichtung der Umfangswand 22a zu
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b (eine
Phase von 240 Grad) verengt ist. Es wird angemerkt, dass der Unterschied
eines Spiels CL zwischen der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b klein
ist, so dass die Luftleckage von der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b zu der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a, die aus dem
Unterschied des Spiels CL resultiert, verhindert ist.
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Das
Nachstehende beschreibt den Betrieb des Rootsverdichters 14 zum
Zuführen
von Luft zu dem Brennstoffzellensystem 10. Es wird angemerkt, dass
der Rootsverdichter 14 während einem Betrieb des Rootsverdichters 14 eine
größere Temperatur
als die normale Temperatur (25 Grad Celsius) hat. Der Graph G2 in 7 zeigt
ein Spielverhältnis
(Prozent) während
einem Betrieb des Rootsverdichters 14. Das Spielverhältnis (Prozent)
zeigt ein Verhältnis
eines Spiels CL bei einer Phase relativ zu einem Spiel CL bei einer
Phase von null Grad.
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Das
Brennstoffzellensystem 10 hat eine Brennstoffzelle 11,
eine Sauerstoffzufuhreinrichtung 12 und eine Wasserstoffzufuhreinrichtung 13,
wie in 5 gezeigt ist. Die Brennstoffzelle 11 reagiert
Sauerstoff (Luft), der von der Sauerstoffzufuhreinrichtung 12 zugeführt wird,
mit Wasserstoff, der von der Wasserstoffzufuhreinrichtung 13 zugeführt wird,
um Gleichstrom (Gleichstromleistung) zu generieren. Die Sauerstoffzufuhreinrichtung 12 hat
den Rootsverdichter 14 zum Zuführen verdichteter Luft, die
mit einem Sauerstoffzufuhranschluss (nicht gezeigt) durch eine Leitung 15 verbunden
ist. Die Leitung 15 ist auf halbem Wege mit einem Befeuchter 16 versehen.
Die Wasserstoffzufuhreinrichtung 13 hat eine Pumpe 17 zum
Rezyklieren von Wasserstoffgas (Wasserstoff-Off-Gas) und einen Wasserstoffbehälter 20 oder eine
Wasserstoffversorgung. Die Pumpe 17 ist mit einem Wasserstoffzufuhranschluss
(nicht gezeigt) der Brennstoffzelle 11 durch eine Leitung 18 verbunden und
mit einem Wasserstoffableitanschluss (nicht gezeigt) der Brennstoffzelle 11 durch
eine Leitung 19 verbunden. Der Wasserstoffbehälter 20 ist
durch eine Leitung 21 mit der Leitung 18 verbunden.
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Wenn
das Brennstoffzellensystem 10 Elektrizität generiert
und der Rootsverdichter 14 arbeitet, wird Luft durch den
Sauganschluss 24a in die Pumpenkammer 24 eingeführt, durch
den Antriebsrotor 39 und den angetriebenen Rotor 40 verdichtet
und durch den Ausgabeanschluss 24b ausgegeben. Wenn der
Rootsverdichter 14 die normale Temperatur aufweist, ist
der Unterschied eines Spiels CL (Spielverhältnis) zwischen der Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a und der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss 24b mit dem Ergebnis klein, dass die Luftleckage
von der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b zu
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a durch den
Unterschied eines Spiels CL auf ein Minimum unterdrückt ist,
wie in den Graph G1 von 7 gezeigt ist. Somit wird Luft
ohne Verringerung eines Verdichtungsverhältnisses verdichtet.
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Dann
wird die Luft, die durch den Sauganschluss 24a in die Pumpenkammer 24 eingeführt wird,
fortschreitend verdichtet, da sie von der Seite benachbart zu dem
Sauganschluss 24a zu der Seite benachbart zu dem Ausgabenanschluss 24b hin überführt wird.
In Übereinstimmung
mit der Verdichtung wird die Temperatur der Luft fortschreitend
erhöht.
Daher verursacht eine Wärme
der Luft mit einer erhöhten
Temperatur, dass die Temperatur der Harzschicht J und der Umfangswand 22a erhöht wird. Dann
werden, da Luft mit der normalen Temperatur durch den Sauganschluss 24a in
die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a der Pumpenkammer 24 eingeführt wird,
die Harzschicht J und die Umfangswand 22a durch Kühlen durch
die zirkulierende Luft in der Temperatur nicht stark erhöht. Andererseits
wird die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b in
der Temperatur erhöht.
Als ein Ergebnis tritt ein Temperaturunterschied (Temperaturverhältnis) zwischen
der Umfangswand 22a benachbart zu dem Sauganschluss 24a und
der Umfangswand 22a benachbart zu dem Ausgabeanschluss 22b auf. Zusätzlich werden
der Antriebsrotor 39 und der angetriebene Rotor 40 gedreht,
so dass sie sich als ein Ganzes gleichmäßig thermisch ausdehnen.
-
Als
ein Ergebnis ist, wie in 6 gezeigt ist, die Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b der Harzschicht höher in der
Temperatur als die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a,
so dass sie einen größeren linearen
Ausdehnungskoeffizienten in die Durchgangsdickenrichtung hat. Andererseits ist
die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a der Harzschicht
J niedriger in der Temperatur als die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b,
so dass sie einen geringeren linearen Ausdehnungskoeffizienten in
die Durchgangsdickenrichtung hat.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, ist die Dicke (ein Dickenverhältnis) der
Harzschicht J bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 von
dem Sauganschluss 24a zu dem Ausgabeanschluss 24b in eine
Umfangsrichtung fortschreitend verringert. Das Öffnungsende des Sauganschlusses 24a ist
maximal in der Dicke und das Öffnungsende
des Ausgabeanschlusses 24b ist minimal in der Dicke.
-
Daher
wird, da die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b in
der Temperatur größer als die
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a ist, die Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b dicker als die bei
der normalen Temperatur, aber die Anfangsdicke bei einem Beschichten
ist mit dem Ergebnis verhältnismäßig dünn, dass
die Dicke der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b als Ganzes
nicht zu dick sein wird. Andererseits wird, da die Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a in der Temperatur niedriger als
die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b ist, die
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a dicker als die
bei der normalen Temperatur, aber die Anfangsdicke bei einem Beschichten
ist mit dem Ergebnis verhältnismäßig dick,
dass die Dicke der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a als
ein Ganzes geeignet ist. Dementsprechend ebnet, sogar wenn ein Unterschied
einer thermischen Ausdehnung zwischen der Seite benachbart zu dem
Sauganschluss 24a der Umfangswand 22a und der
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b der Umfangswand 22a auftritt,
der Anfangsunterschied der Dicke zwischen der Seite benachbart zu
dem Sauganschluss 24a und der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b den
Unterschied einer thermischen Ausdehnung der Harzschicht J ein.
Das heißt,
dass die Dicke der Harzschicht J als ein Ganzes im Wesentlichen
gleichmäßig ist.
-
Die
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b der Umfangswand 22a ist
in der Temperatur größer als
die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und daher
hat sie einen höheren
linearen Ausdehnungskoeffizienten in einer Durchgangsdickenrichtung.
Andererseits ist die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a der
Umfangswand 22a in der Temperatur niedriger als die Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b und daher hat sie einen niedrigeren
linearen Ausdehnungskoeffizienten in eine Richtung über die
Dicke. Bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 ist das
Spiel CL (ein Verhältnis
eines Spiels) von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b hin fortschreitend
verringert, wie durch den Graph G1 in 7 gezeigt
ist. Die Harzschicht J hat, wenn sie thermisch ausgedehnt ist, eine
gleichmäßige Dicke über die
gesamte Umfangsrichtung der Umfangswand 22a. Daher kann,
wenn es einen Unterschied einer thermischen Ausdehnung zwischen
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b der Umfangswand 22a gibt,
der Unterschied einer thermischen Ausdehnung der Umfangswand 22a durch den
Anfangsunterschied eines Spiels CL zwischen der Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a und der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss 24b gleichmäßig sein.
-
Als
ein Ergebnis wird, wie in dem Graph G2 von 7 gezeigt
ist, wenn sich die Harzschicht J und die Umfangswand 22a während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14 thermisch ausdehnen, der Unterschied
eines Spielverhältnisses
zwischen der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und der
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b nicht übermäßig groß. In anderen
Worten wird der Unterschied eines Spiels CL zwischen der Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a und der Seite benachbart zu dem
Ausgabeanschluss 24b klein. Es wird angemerkt, dass das
Spiel CL (ein Verhältnis
eines Spiels) während
einem Betrieb des Rootsverdichters 14 durch Auswahl des
Materials der Umfangswand 22a, Einstellung der Dicke (eines
Verhältnisses
einer Dicke) der Harzschicht J oder dergleichen in Übereinstimmung
mit den Betriebsbedingungen des Rootsverdichters 14 ungefähr null
sein kann. Ferner dehnt sich die Harzschicht J thermisch aus und
daher kann das Spiel CL kleiner als bei der normalen Temperatur
sein. Dementsprechend ist die Luftleckage von der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b zu der Seite benachbart zu
dem Sauganschluss 24a durch das Spiel CL verringert und
es wird verhindert, dass die Dichtung zwischen den Rotoren 39, 40 und
der Harzschicht J verschleißt.
-
Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
werden die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen erhalten.
- (1) Die Dicke der Harzschicht J ist von der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b in eine Umfangsrichtung
der Umfangswand 22a hin fortschreitend verringert. Daher
kann, wenn ein Unterschied einer thermischen Ausdehnung zwischen
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b auftritt, die Dicke
der Harzschicht J nach einer thermischen Ausdehnung über eine
gesamte Umfangsrichtung der Umfangswand 22a gleichmäßig sein.
Dementsprechend wird der Unterschied eines Spiels CL zwischen der
Seite des Sauganschlusses 24a und der Seite des Ausgabeanschlusses 24b klein. Als
ein Ergebnis wird verhindert, dass die Dichtung zwischen den Rotoren 39, 40 und
der Harzschicht J verschleißt,
und eine Verringerung eines Verdichtungsverhältnisses durch die Luftleckage von
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b zu der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a, eine Erhöhung einer
Antriebsleistung durch die Luftleckage und ein direktes Gleiten
zwischen den Rotoren 39, 40 und der inneren Umfangsfläche N der
Umfangswand 2a können
verhindert werden.
- (2) Insbesondere dehnt sich die Harzschicht J thermisch aus
und daher kann das Spiel CL kleiner als das bei der normalen Temperatur
sein. Dementsprechend kann die Luftleckage von der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b zu der Seite benachbart zu
dem Sauganschluss 24a auf das Minimum verringert sein.
- (3) Der Abstand L1, L2 zwischen der inneren Umfangsfläche N der
Umfangswand 22a und des Antriebsrotors 39 und
des angetretenen Rotors 40 werden von der Seite benachbart
zu dem Sauganschluss 24a in eine Drehrichtung zu der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b kleiner ausgebildet. Wenn die
innere Umfangswand N mit der Harzschicht J beschichtet ist, kann
das Spiel CL zwischen der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b der Umfangswand 22a verschieden
sein.
- (4) Die Dicke der Harzschicht J ist von der Seite des Sauganschlusses 24a zu
der Seite des Ausgabeanschlusses 24b hin stufenlos verringert. Daher
kann das Spiel CL im Vergleich mit dem Fall konstant gleichmäßig sein,
in dem die Dicke der Harzschicht J schrittweise verringert ist und die
Positionen einer Änderung
der Dicke in Stufen ausgeführt
sind.
- (5) Die Harzschicht J ist von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu
der Seite des Ausgabeanschlusses 24b hin dünner ausgebildet.
Im Vergleich mit dem Fall, in dem die Harzschicht J von der Seite
benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b hin gleichmäßig ausgebildet ist, können die
Materialkosten der Harzschicht J niedrig sein.
- (6) Das Spiel CL ist von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b hin in
eine Umfangsrichtung kleiner ausgebildet. Daher kann, wenn die Umfangswand 22a sich
thermisch ausdehnt, der Unterschied eines linearen Ausdehnungskoeffizienten
zwischen der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b und
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a durch den
Unterschied eines Spiels CL dazwischen eingeebnet sein. Dementsprechend
kann, da die Harzschicht J nach einer thermischen Ausdehnung in
der Dicke im Wesentlichen gleichmäßig ist, das Spiel CL in eine
Umfangsrichtung gleichmäßig sein.
- (7) Die Temperatur der Umfangswand 22a wird von der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14 proportional größer und
die Dicke der Harzschicht J wird von der Seite benachbart zu dem
Sauganschluss 24a zu der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b in Übereinstimmung
mit den Temperaturgradienten proportional dünner. Dementsprechend verändert sich
die Dicke der Harzschicht J in Übereinstimmung
mit einer Änderung
einer Temperaturverteilung der Umfangswand 22a, so dass
die Dicke der Harzschicht J, die sich durch die Temperatur der Umfangswand 22a thermisch
ausdehnt, über
eine gesamte Umfangsrichtung leicht gleichmäßig gemacht sein kann.
- (8) Die Harzschicht J ist als eine Schicht ausgebildet. Daher
kann ein Auftragen der Harzschicht J auf der inneren Umfangsfläche N leicht
sein.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene
Ausführungsbeispiel
begrenzt, sondern kann in die nachstehenden alternativen Ausführungsbeispiele
modifiziert sein.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel
ist die Harzschicht J so ausgebildet, dass die Dicke von der Seite
benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss 24b hin in eine Umfangsrichtung
gleichmäßig ist
und das Spiel CL von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss in
eine Umfangsrichtung hin zu der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b kleiner
ist. Wenn der Aufbau somit ausgebildet ist, ist der Unterschied eines
linearen Ausdehnungskoeffizienten der Umfangswand 22a durch
den Temperaturunterschied zwischen der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b und
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a durch den
Unterschied eines Spiels CL bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14 eingeebnet. Dann ist während einem
Betrieb des Rootsverdichters 14, sogar wenn der Temperaturunterschied
zwischen der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b und
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und somit
der Unterschied der Dicke auftritt, der Unterschied eines Spiels
CL zwischen der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b und
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a verringert.
Als ein Ergebnis wird verhindert, dass die Dichtung zwischen den
Rotoren 39, 40 und der Harzschicht J verschleißt und eine
Verringerung eines Verdichtungsverhältnisses durch die Luftleckage
von der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b zu
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a, eine Erhöhung einer
Antriebsleistung durch die Luftleckage und ein direktes Gleiten
zwischen den Rotoren 39, 40 und der inneren Umfangsfläche N der
Umfangswand 22a können
verhindert werden.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel wird
der Rootsverdichter 14 als die Pumpe 17 in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 13 des
Brennstoffzellensystems 10 zum Zuführen von Wasserstofffluid verwendet.
Ferner wird der Rootsverdichter 14 als ein Verdichter zum
Verdichten eines Kühlmittels
einer Klimaanlage zum Zuführen
von Kühlmittelfluid
verwendet.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel wird,
wie in 8 gezeigt ist, die Dicke der Harzschicht J von
der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b hin schrittweise
verringert.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel
ist das Spiel CL bei der normalen Temperatur des Rootsverdichters 14 auf
das gleiche zwischen der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und der
Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b gesetzt. Insbesondere
kann das Spiel CL über
eine gesamte Umfangsrichtung der Umfangswand 22a gleichmäßig sein.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel werden
die vordere Wand 22b und das Wellenlagerelement 23 mit
der Harzschicht J beschichtet.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel
ist das Rotorgehäuse 22 in
zwei Hälften
einschließlich der
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a und der Seite
benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b ausgebildet, die
Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a ist aus einem
Material gefertigt, das einen verhältnismäßig größeren linearen Ausdehnungskoeffizienten
hat, und die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b ist
aus dem Material gefertigt, das einen verhältnismäßig niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten
als die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a hat.
Dann ist das Spiel CL in eine Umfangsrichtung gleichmäßig. In diesem
Fall dehnt sich in einem Zustand, in dem die Harzschicht J sich
thermisch ausdehnt und die Dicke als ein Ganzes gleichmäßig ist,
die Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a der Umfangswand 22a durch
eine niedrigere Temperatur trotz ihres hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten
thermisch etwas aus, während
die Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b der Umfangswand 22a sich
durch einen niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten trotz
einer hohen Temperatur etwas ausdehnt. Als ein Ergebnis ist das
Spiel CL über
eine gesamte Umfangsrichtung gleichmäßig. Alternativ ist das Rotorgehäuse 22 in
eine Vielzahl von Elementen von der Seite benachbart zu dem Sauganschluss 24a zu
der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b ausgebildet,
wobei das Element der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24a aus
einem Material gefertigt ist, das den höchsten linearen Ausdehnungskoeffizienten
hat, und zu der Seite benachbart zu dem Ausgabeanschluss 24b aus
einem Material gefertigt ist, das einen niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten
hat.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel sind
der Antriebsrotor 39 und der angetriebene Rotor 40 des
Rootsverdichters 14 dreilappig ausgeführt.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel
ist eine Vielzahl von Paaren mit dem Antriebsrotor 39 und
dem angetriebenen Rotor 40 axial an der Antriebswelle 31 bzw.
der angetriebenen Welle 35 montiert, um einen mehrstufigen
Rootsverdichter auszubilden.
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Daher
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend
und nicht als beschränkend
zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen
Einzelheiten begrenzt, sondern kann innerhalb des Umfangs der anhängenden
Ansprüche
modifiziert werden.
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Ein
Rootsverdichter hat ein Gehäuse,
eine Drehwelle, einen Rotor und eine Schicht. Das Gehäuse definiert
eine Pumpenkammer, einen Sauganschluss und einen Ausgabeanschluss.
Der Sauganschluss und der Ausgabeanschluss grenzen an die Pumpenkammer.
Die Drehwelle ist durch das Gehäuse
drehbar gelagert. Der Rotor ist mit der Drehwelle verbunden und
ist in der Pumpenkammer untergebracht. Fluid, das durch den Sauganschluss
in die Pumpenkammer eingeführt
wird, wird durch den Ausgabeanschluss durch Drehung des Rotors,
der durch die Drehwelle gedreht angetrieben wird, zu der Außenseite
der Pumpenkammer ausgegeben. Die Schicht ist an einer inneren Umfangsfläche des
Gehäuses
ausgebildet, das die Pumpenkammer definiert. Die Schicht ist von
einer Seite benachbart zu dem Sauganschluss zu einer Seite benachbart
zu dem Ausgabeanschluss hin in eine Umfangsrichtung des. Gehäuses dünner.