DE102022131397A1

DE102022131397A1 - Turbofluidmaschine

Info

Publication number: DE102022131397A1
Application number: DE102022131397.2A
Authority: DE
Inventors: Yuki OKANO; Hiroshi Saito; Yuki Endo
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-06-01
Also published as: JP2023080448A; US20230167829A1; KR20230081620A; CN116201742A

Abstract

Eine Turbofluidmaschine weist Folgendes auf: ein Gehäuse (1), das eine Laufradkammer (15, 17) und eine Motorkammer (140) aufweist, die einen Elektromotor (3) aufnimmt; ein Laufrad (5, 7), das in der Laufradkammer (15, 17) aufgenommen ist und durch den Elektromotor (3) ein Fluid verdichtet; eine Antriebswelle (9), die sich in einer Axialrichtung der Antriebswelle (9) erstreckt, um das Laufrad (5, 7) und den Elektromotor (3) zu verbinden; und eine Dichtung (31, 32, 33), die zwischen der Laufradkammer (15, 17) und einer Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet. Das Gehäuse (1) weist ein erstes Gehäuse (11) und ein zweites Gehäuse (12) auf, die die Laufradkammer (15, 17) ausbilden. Das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) sind in der Axialrichtung angeordnet. Die Dichtung (31) ist in der Axialrichtung zwischen dem ersten Gehäuse (11) und dem zweiten Gehäuse (12) angeordnet. Das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) sind in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der Dichtung (31, 32, 33) in Kontakt miteinander.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbofluidmaschine.
Die japanische Patentanmeldungsoffenlegung JP 2009 - 281 277 A offenbart eine herkömmliche Turbofluidmaschine. Die Turbofluidmaschine weist ein Gehäuse, ein Laufrad und eine Antriebswelle auf. Das Gehäuse weist eine Laufradkammer und eine Motorkammer auf. Die Motorkammer nimmt einen Elektromotor auf. Die Laufradkammer nimmt das Laufrad auf. Das Laufrad verdichtet ein Fluid mit einem Drehen des Elektromotors. Das Gehäuse nimmt die Antriebswelle auf. Die Antriebswelle erstreckt sich in ihrer Axialrichtung und verbindet das Laufrad und den Elektromotor. In der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung JP 2009 - 281 277 A ist das Fluid ein Kältemittel.
Das Gehäuse weist ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse auf. Das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse sind in der Axialrichtung der Antriebswelle angeordnet. Somit ist die Laufradkammer zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse ausgebildet.
Ein O-Ring ist zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse vorgesehen. Insbesondere ist der O-Ring in einer Radialrichtung des Gehäuses an einer Position auf einer Innenumfangsseite des ersten Gehäuses und auf einer Außenumfangsseite des zweiten Gehäuses vorgesehen.
Bei der oben beschriebenen Turbofluidmaschine ist der O-Ring zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse gehalten und in der Radialrichtung des Gehäuses elastisch verformt. Somit ist der O-Ring in Kontakt mit dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse und dichtet zwischen der Laufradkammer und einer Außenseite des Gehäuses ab.
Diese Art einer Turbofluidmaschine muss deshalb verkleinert werden, damit die Turbomaschine leicht in einem Fahrzeug oder Ähnlichem montiert werden kann, während eine Leckage eines Hochdruckfluids in der Laufradkammer zu der Außenseite des Gehäuses verhindert wird. Bei dieser Art einer Turbofluidmaschine ist jedoch ein Freiraum zum Anordnen des O-Rings zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse in der Radialrichtung des Gehäuses erforderlich. Somit ist es schwierig, die Turbofluidmaschine in der Radialrichtung zu verkleinern. Im Ergebnis ist es schwierig, die Turbofluidmaschine weiter zu verkleinern.
Dann kann anstatt des O-Rings eine Dichtung zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse vorgesehen sein. Jedoch muss zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse ein Freiraum für die Dichtung angemessen ausgebildet sein, damit die Dichtung angemessen zwischen der Laufradkammer und der Außenseite des Gehäuses abdichtet. Daher ist die Herstellung einer Turbofluidmaschine mit der oben beschriebenen Konfiguration schwieriger, was die Herstellungskosten der Turbofluidmaschine erhöht.
Die vorliegende Erfindung, welche im Hinblick auf das oben erwähnte Problem gemacht worden ist, ist darauf gerichtet, eine Turbofluidmaschine vorzusehen, die konfiguriert ist, eine Verkleinerung und eine Verringerung von Herstellungskosten der Turbofluidmaschine zu erzielen, während eine Leckage von Fluid aus einer Laufradkammer zu einer Außenseite des Gehäuses angemessen verhindert wird.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Turbofluidmaschine vorgesehen, die Folgendes aufweist: ein Gehäuse, das eine Laufradkammer und eine Motorkammer aufweist, die einen Elektromotor aufnimmt; ein Laufrad, das in der Laufradkammer aufgenommen ist und durch den Elektromotor, der gedreht wird, ein Fluid verdichtet; eine Antriebswelle, die in dem Gehäuse aufgenommen ist und sich in einer Axialrichtung der Antriebswelle erstreckt, um das Laufrad und den Elektromotor zu verbinden; und eine Dichtung, die aus Metall gemacht ist und zwischen der Laufradkammer und einer Außenseite des Gehäuses abdichtet. Das Gehäuse weist ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse auf, die die Laufradkammer ausbilden. Das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse sind in der Axialrichtung angeordnet. Die Dichtung ist in der Axialrichtung zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet. Das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse sind in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der Dichtung in Kontakt miteinander.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, die beispielhaft die Grundzüge der Erfindung darstellen.
Figurenliste
Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:

1 eine Schnittansicht einer Turbofluidmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Turbofluidmaschine gemäß der ersten Ausführungsform ist, die X1 in 1 darstellt;
3 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine bei Betrachtung von vorne gemäß der ersten Ausführungsform ist, die ein drittes Gehäuse und eine zweite Dichtung darstellt;
4 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine bei Betrachtung von vorne gemäß der ersten Ausführungsform ist, die ein viertes Gehäuse und eine dritte Dichtung darstellt;
5 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine gemäß der ersten Ausführungsform ist, die einen Kontaktabschnitt und Ähnliches des dritten Gehäuses darstellt, das in Kontakt mit dem zweiten Gehäuse ist;
6 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine gemäß der ersten Ausführungsform ist, die einen Kontaktabschnitt und Ähnliches des vierten Gehäuses darstellt, das in Kontakt mit dem dritten Gehäuse ist;
7 wie bei 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils einer Turbofluidmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
8 wie bei 5 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
9 wie bei 6 eine Vorderansicht der Turbofluidmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform ist; und
10 wie bei 5 eine Vorderansicht einer Turbofluidmaschine gemäß einer Modifikation ist.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden eine erste Ausführungsform, eine zweite Ausführungsform und eine Modifikation der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Eine Turbofluidmaschine sowohl der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform als auch der Modifikation ist in einem Fahrzeug (nicht dargestellt) montiert und wird für einen Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage verwendet.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt ist, weist die Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform ein Gehäuse 1, einen Elektromotor 3, ein erstes Laufrad 5, ein zweites Laufrad 7, eine Antriebswelle 9, eine erste Dichtung 31, eine zweite Dichtung 32 und eine dritte Dichtung 33 auf. Das Gehäuse 1 weist ein erstes Gehäuse 11, ein zweites Gehäuse 12, ein drittes Gehäuse 13 und ein viertes Gehäuse 14 auf.
In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und eine Aufwärts-/Abwärtsrichtung der Turbofluidmaschine in 1 durch durchgezogene Pfeile angezeigt. Die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung ist ein Beispiel einer „Axialrichtung einer Antriebswelle“ der vorliegenden Erfindung. Begriffe wie „vorwärts“ bzw. „nach vorne“ und „rückwärts“ bzw. „nach hinten“ in der vorliegenden Erfindung entsprechen Richtungen in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Turbofluidmaschine. Die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und die Aufwärts-/Abwärtsrichtung der Turbofluidmaschine in 1 sind auch auf 2 bis 10 angewendet. Eine Ausrichtung der Turbofluidmaschine kann in Abhängigkeit eines Fahrzeugs, in welchem die Turbofluidmaschine montiert ist, angemessen geändert werden.
Das erste Gehäuse 11, das zweite Gehäuse 12, das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14, die in dem Gehäuse 1 enthalten sind, sind aus Metall wie etwa einer Aluminiumlegierung gemacht. Das erste Gehäuse 11, das zweite Gehäuse 12, das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14 sind in dieser Reihenfolge in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung angeordnet. Somit bildet das erste Gehäuse 11 einen vorderen Teil des Gehäuses 1 aus und das vierte Gehäuse 14 bildet einen hinteren Teil des Gehäuses 1 aus.
Das vierte Gehäuse 14 weist einen ersten Block 61, einen zweiten Block 62 und einen dritten Block 63 auf. Der erste Block 61, der zweite Block 62 und der dritte Block 63 sind in dieser Reihenfolge in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung angeordnet. Somit ist der erste Block 61 an der vordersten Position des vierten Gehäuses 14 angeordnet.
Das erste Gehäuse 11 weist eine erste vordere Endfläche 11a und eine erste hintere Endfläche 11b auf. Die erste vordere Endfläche 11a ist an einem vorderen Ende des ersten Gehäuses 11 positioniert. Somit bildet die erste vordere Endfläche 11a eine vordere Endfläche des Gehäuses 1 aus. Die erste hintere Endfläche 11b ist an einem hinteren Ende des ersten Gehäuses 11 positioniert.
In ähnlicher Weise weist das zweite Gehäuse 12 eine zweite vordere Endfläche 12a und eine zweite hintere Endfläche 12b auf. Das dritte Gehäuse 13 weist eine dritte vordere Endfläche 13a und eine dritte hintere Endfläche 13b auf. Die zweite vordere Endfläche 12a ist an einem vorderen Ende des zweiten Gehäuses 12 positioniert und die dritte vordere Endfläche 13a ist an einem vorderen Ende des dritten Gehäuses 13 positioniert. Die zweite hintere Endfläche 12b ist an einem hinteren Ende des zweiten Gehäuses 12 positioniert und die dritte hintere Endfläche 13b ist an einem hinteren Ende des dritten Gehäuses 13 positioniert.
Bei dem vierten Gehäuse 14 weist der erste Block 61 eine vierte vordere Endfläche 14a und eine vierte hintere Endfläche 14b auf. Der zweite Block 62 weist eine fünfte vordere Endfläche 14c und eine fünfte hintere Endfläche 14d auf. Der dritte Block 63 weist eine sechste vordere Endfläche 14e und eine sechste hintere Endfläche 14f auch. Die vierte vordere Fläche 14a ist an einem vorderen Ende des ersten Blocks 61 positioniert, die fünfte vordere Endfläche 14c ist an einem vorderen Ende des zweiten Blocks 62 positioniert und die sechste vordere Endfläche 14e ist an einem vorderen Ende des dritten Blocks 63 positioniert. Die vierte hintere Endfläche 14b ist an einem hinteren Ende des ersten Blocks 61 positioniert, die fünfte hintere Endfläche 14d ist an einem hinteren Ende des zweiten Blocks 62 positioniert und die sechste hintere Endfläche 14f ist an einem hinteren Ende des dritten Blocks 63 positioniert. Das heißt, die vierte vordere Endfläche 14a bildet eine vordere Endfläche des vierten Gehäuses 14 aus und die sechste hintere Endfläche 14f bildet eine hintere Endfläche des vierten Gehäuses 14 aus.
Wie in 2 dargestellt ist, ist das zweite Gehäuse 12 hinter dem ersten Gehäuse 11 angeordnet, sodass die erste hintere Endfläche 11b der zweiten vorderen Endfläche 12a in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zugewandt ist. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine erste Laufradkammer 15 zwischen dem ersten Gehäuse 11 und dem zweiten Gehäuse 12 ausgebildet.
Wie in 2 dargestellt ist, ist das dritte Gehäuse 13 hinter dem zweiten Gehäuse 12 angeordnet, sodass die zweite hintere Endfläche 12b der dritten vorderen Endfläche 13a in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zugewandt ist. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine zweite Laufradkammer 17 zwischen dem zweiten Gehäuse 12 und dem dritten Gehäuse 13 ausgebildet. Ein erster Block 61 ist hinter dem dritten Gehäuse 13 angeordnet, sodass die dritte hintere Endfläche 13b der vierten vorderen Endfläche 14a in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zugewandt ist.
Wie in 2 dargestellt ist, entspricht ein erster Teilungsabschnitt 21 einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Gehäuse 11 und dem zweiten Gehäuse 12, der ein Grenzabschnitt zwischen der ersten hinteren Endfläche 11b und der zweiten vorderen Endfläche 12a ist. Ein zweiter Teilungsabschnitt 22 entspricht einem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Gehäuse 12 und dem dritten Gehäuse 13, der ein Grenzabschnitt zwischen der zweiten hinteren Endfläche 12b und der dritten vorderen Endfläche 13a ist.
Ein dritter Teilungsabschnitt 23 entspricht einem Grenzabschnitt zwischen dem dritten Gehäuse 13 und dem ersten Block 61, der ein Grenzabschnitt zwischen der dritten hinteren Endfläche 13b und der vierten vorderen Endfläche 14a ist.
Der erste Teilungsabschnitt 21 ist unter dem ersten bis zu dem dritten Teilungsabschnitt 21 bis 23 an der vordersten Position angeordnet und der dritte Teilungsabschnitt 23 ist an der hintersten Position angeordnet. Der zweite Teilungsabschnitt 22 ist in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zwischen dem ersten Teilungsabschnitt 21 und dem dritten Teilungsabschnitt 23 angeordnet. Somit ist die erste hintere Endfläche 11b in einem vorderen Teil des ersten Teilungsabschnitts 21 positioniert und die zweite vordere Endfläche 12a ist in einem hinteren Teil des ersten Teilungsabschnitts 21 positioniert. Die zweite hintere Endfläche 12b ist in einem vorderen Teil des zweiten Teilungsabschnitts 22 positioniert und die dritte vordere Endfläche 13a ist in einem hinteren Teil des zweiten Teilungsabschnitts 22 positioniert. Die dritte hintere Endfläche 13b ist in einem vorderen Teil des dritten Teilungsabschnitts 23 positioniert und die vierte vordere Endfläche 14a ist in einem hinteren Teil des dritten Teilungsabschnitts 23 positioniert.
Eine erste Dichtung 31 ist in dem ersten Teilungsabschnitt 21 angeordnet. Eine zweite Dichtung 32 ist in dem zweiten Teilungsabschnitt 22 angeordnet. Eine dritte Dichtung 33 ist dem dritten Teilungsabschnitt 23 angeordnet. Die erste Dichtung 31, die zweite Dichtung 32 und die dritte Dichtung 33 werden später im Einzelnen beschrieben.
Hier weist die erste hintere Endfläche 11b einen ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111, der der ersten Dichtung 31 zugewandt ist, und einen ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112 auf, der an einem Außenumfang des ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 111 positioniert ist. Ein vorderer Teil der ersten Laufradkammer 15 ist an dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 ausgebildet.
Die zweite vordere Endfläche 12a weist einen zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121, der der ersten Dichtung 31 zugewandt ist, und einen zweiten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 122 auf, der an einem Außenumfang des zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 121 angeordnet ist. Ein hinterer Teil der ersten Laufradkammer 15 ist an dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 ausgebildet. Die zweite hintere Endfläche 12b weist einen zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123, der der zweiten Dichtung 32 zugewandt ist, und einen zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 auf, der an einem Außenumfang des zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 123 angeordnet ist. Ein vorderer Teil der zweiten Laufradkammer 17 ist an dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 ausgebildet.
Wie in 3 dargestellt ist, weist die dritte vordere Endfläche 13a einen dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131, der der zweiten Dichtung 32 zugewandt ist, und einen dritten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 132 auf, der an einem Außenumfang des dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 131 angeordnet ist. Ein hinterer Teil der zweiten Laufradkammer 17 und ein erster Positionierungsvorsprung 131a und ein zweiter Positionierungsvorsprung 131b sind an dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 ausgebildet. Der erste Positionierungsvorsprung 131a und der zweite Positionierungsvorsprung 131b haben jeweils im Wesentlichen eine Halbkugelform und stehen von dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 vor.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die dritte hintere Endfläche 13b einen dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 133, der der dritten Dichtung 33 zugewandt ist, und einen dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134 auf, der an einem Außenumfang des dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 133 angeordnet ist.
Wie in 4 dargestellt ist, weist die vierte vordere Endfläche 14a einen vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141, der der dritten Dichtung 33 zugewandt ist, und einen vierten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 142 auf, der an einem Außenumfang des vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 141 angeordnet ist. Der vierte vorderseitige Hauptkörperabschnitt 141 weist einen dritten Positionierungsvorsprung 141a und einen vierten Positionierungsvorsprung 141b auf. Der dritte Positionierungsvorsprung 141a und der vierte Positionierungsvorsprung 141b haben jeweils im Wesentlichen eine Halbkugelform und stehen von dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 vor. Der erste Positionierungsvorsprung 131a, der zweite Positionierungsvorsprung 131b, der dritte Positionierungsvorsprung 141a und der vierte Positionierungsvorsprung 141b können, sofern angemessen, eine beliebige Form und Anzahl haben.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der erste rückseitige Außenumfangsabschnitt 112 ein Teil der ersten hinteren Endfläche 11b, der bezüglich des ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 111 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist, ist der zweite rückseitige Außenumfangsabschnitt 124 ein Teil der zweiten hinteren Endfläche 12b, der bezüglich des zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 123 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist, und ist der dritte rückseitige Außenumfangsabschnitt 134 ein Teil der dritten hinteren Endfläche 13b, der bezüglich des dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 133 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist. Andererseits ist der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 ein Teil der zweiten vorderen Endfläche 12a, der bezüglich des zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 121 vorwärts bzw. nach vorne vorsteht, ist der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 ein Teil der dritten vorderen Endfläche 13a, der bezüglich des dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 131 vorwärts bzw. nach vorne vorsteht, und ist der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 ein Teil der vierten vorderen Endfläche 14a, der bezüglich des vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 141 vorwärts bzw. nach vorne vorsteht. Im Ergebnis sind sowohl der erste Teilungsabschnitt 21, der zweite Teilungsabschnitt 22 als auch der dritte Teilungsabschnitt 23 jeweils auf der Außenumfangsseite davon vorwärts bzw. nach vorne gekrümmt, sodass sie eine Stufenform haben, ohne sich in einer Radialrichtung des Gehäuses 1 eben zu erstrecken.
Das erste Gehäuse 11, das zweite Gehäuse 12, das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14 sind in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung mit einer ersten Befestigungsschraube 19a, einer zweiten Befestigungsschraube 19b, einer dritten Befestigungsschraube 19c und einer vierten Befestigungsschraube 19d aneinander befestigt (siehe 5 und 6), während der Elektromotor 3, die Antriebswelle 9, das erste Laufrad 5, das zweite Laufrad 7 und Ähnliches aufgenommen sind und die erste Dichtung 31, die zweite Dichtung 32 und die dritte Dichtung 33 entsprechend in dem ersten Teilungsabschnitt 21, dem zweiten Teilungsabschnitt 22 und dem dritten Teilungsabschnitt 23 angeordnet sind. Im Ergebnis sind das erste Gehäuse 11, das zweite Gehäuse 12, das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14 mit der ersten Dichtung 31, der zweiten Dichtung 32 und der dritten Dichtung 33 einstückig zusammengebaut, wie in 1 dargestellt ist. 1, 2 und 7 (welche später beschrieben wird) stellen zum Erleichtern der Erläuterung die erste bis zu der vierten Befestigungsschraube 19a bis 19d nicht dar.
Wie oben beschrieben ist, sind das erste Gehäuse 11, das zweite Gehäuse 12, das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14 mit der ersten Dichtung 31, der zweiten Dichtung 32 und der dritten Dichtung 33 mit den Befestigungsschrauben 19a bis 19d zusammengebaut, sodass der vordere Teil der ersten Laufradkammer 15, der in dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 ausgebildet ist, und der hintere Teil der ersten Laufradkammer 15, der in dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 ausgebildet ist, in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung aneinandergefügt sind. Der vordere Teil der zweiten Laufradkammer 17, der in dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 ausgebildet ist, und der hintere Teil der zweiten Laufradkammer 17, der in dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 ausgebildet ist, sind in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung aneinandergefügt. Somit ist die erste Laufradkammer 15 durch das erste Gehäuse 11 und das zweite Gehäuse 12 ausgebildet und innerhalb des ersten Gehäuses 11 und des zweiten Gehäuses 12 aufgenommen, wie in 1 dargestellt ist. Die zweite Laufradkammer 17 ist durch das zweite Gehäuse 12 und das dritte Gehäuse 13 ausgebildet und innerhalb des zweiten Gehäuses 12 und des dritten Gehäuses 13 aufgenommen.
Das erste Gehäuse 11 hat einen zweiten Einlass 25. Der zweite Einlass 25 ist an einem mittleren Abschnitt des ersten Gehäuses 11 positioniert und erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung innerhalb des ersten Gehäuses 11. Ein hinteres Ende des zweiten Einlasses 25 ist mit der ersten Laufradkammer 15 verbunden. Ein vorderes Ende des zweiten Einlasses 25 steht mit einer Außenseite des ersten Gehäuses 11, d. h., einer Außenseite des Gehäuses 1, in Verbindung. Das erste Gehäuse 11 hat einen zweiten Auslass (nicht dargestellt), durch welchen die erste Laufradkammer 15 mit der Außenseite des Gehäuses 1 in Verbindung steht.
Das zweite Gehäuse 12 hat ein erstes Axialloch 27. Das erste Axialloch 27 ist an einem mittleren Abschnitt des zweiten Gehäuses 12 positioniert. Das erste Axialloch 27 ist koaxial zu dem zweiten Einlass 25 ausgebildet und erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung innerhalb des zweiten Gehäuses 12. Ein vorderes Ende des ersten Axiallochs 27 ist mit der ersten Laufradkammer 15 verbunden und ein hinteres Ende des ersten Axiallochs 27 ist mit der zweiten Laufradkammer 17 verbunden.
Das dritte Gehäuse 13 hat ein zweites Axialloch 37. Das zweite Axialloch 37 ist an einem mittleren Abschnitt des dritten Gehäuses 13 positioniert. Das zweite Axialloch 37 ist koaxial zu dem zweiten Einlass 25 und dem ersten Axialloch 27 ausgebildet und erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung innerhalb des dritten Gehäuses 13. Ein Durchmesser des zweiten Axiallochs 37 ist größer als jener des ersten Axiallochs 27 und ein vorderes Ende des zweiten Axiallochs 37 ist mit der zweiten Laufradkammer 17 verbunden. Ein hinteres Ende des zweiten Axiallochs 37 ist an einem hinteren Ende des dritten Gehäuses 13 geöffnet.
Wie in 3 und 5 dargestellt ist, hat das dritte Gehäuse 13 ein Einsetzloch 43a, in welches die erste Befestigungsschraube 19a eingesetzt ist, ein Einsetzloch 43b, in welches die zweite Befestigungsschraube 19b eingesetzt ist, ein Einsetzloch 43c, in welches die dritte Befestigungsschraube 19c eingesetzt ist, und ein Einsetzloch 43d, in welches die vierte Befestigungsschraube 19d eingesetzt ist. Die Einsetzlöcher 43a bis 43d erstrecken sich von der dritten vorderen Endfläche 13a zu der dritten hinteren Endfläche 13b, insbesondere von dem dritten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 132 zu dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134.
Wie in 1 dargestellt ist, hat das dritte Gehäuse 13 einen ersten Auslass 29, durch welchen die zweite Laufradkammer 17 mit der Außenseite des Gehäuses 1 in Verbindung steht. Der erste Auslass 29 ist mit dem zweiten Einlass 25 durch eine Leitung bzw. Verrohrung 200 verbunden.
Der erste Block 61 weist eine erste Bodenwand 61a und eine erste Umfangswand 61b auf. Die erste Bodenwand 61a ist an einem hinteren Ende des ersten Blocks 61 positioniert und erstreckt sich in der Radialrichtung des Gehäuses 1. Ein drittes Axialloch 38 ist an einem mittleren Abschnitt der ersten Bodenwand 61a ausgebildet. Das dritte Axialloch 38 ist koaxial zu dem zweiten Axialloch 37 ausgebildet und erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die erste Bodenwand 61a. Die erste Bodenwand 61a hat ein erstes Verbindungsloch 40a und ein zweites Verbindungsloch 40b. Ein Durchmesser sowohl des ersten Verbindungslochs 40a als auch des zweiten Verbindungslochs 40b ist kleiner als jener des dritten Axiallochs 38. Das erste Verbindungsloch 40a und das zweite Verbindungsloch 40b erstrecken sich jeweils in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die erste Bodenwand 61a.
Die erste Umfangswand 61b ist mit einem Außenumfang der ersten Bodenwand 61a verbunden und erstreckt sich von der ersten Bodenwand 61a vorwärts bzw. nach vorne.
Die erste Bodenwand 61a und die erste Umfangswand 61b definieren den ersten Block 61, der sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstreckt und eine Rohrform mit Boden hat. Der erste Block 61 weist eine erste Motorkammer 140a auf, die zwischen dem ersten Block 61 und dem dritten Gehäuse 13 ausgebildet ist. Die erste Motorkammer 140a steht mit dem zweiten Axialloch 37 in Verbindung.
Der zweite Block 62 weist eine zweite Bodenwand 62a und eine zweite Umfangswand 62b auf. Die zweite Bodenwand 62a ist an einem hinteren Ende des zweiten Blocks 62 positioniert und erstreckt sich in der Radialrichtung des Gehäuses 1. Ein viertes Axialloch 39 ist an einem mittleren Abschnitt der zweiten Bodenwand 62a ausgebildet. Das vierte Axialloch 39 ist koaxial zu dem dritten Axialloch 38 ausgebildet und erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die zweite Bodenwand 62a.
Die zweite Bodenwand 62a hat ein drittes Verbindungsloch 40c, ein viertes Verbindungsloch 40d und einen ersten Aufnahmeabschnitt 44. Ein Durchmesser sowohl des dritten Verbindungslochs 40c als auch des vierten Verbindungslochs 40d ist kleiner als jener des vierten Axiallochs 39. Das dritte Verbindungsloch 40c und das vierte Verbindungsloch 40d erstrecken sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die zweite Bodenwand 62a. Der erste Aufnahmeabschnitt 44 ist an einem mittleren Abschnitt der zweiten Bodenwand 62a positioniert und von einem hinteren Ende der zweiten Bodenwand 62a vorwärts bzw. nach vorne vertieft. Der erste Aufnahmeabschnitt 44, dessen Durchmesser größer als jener des vierten Axiallochs 39 ist, steht mit dem vierten Axialloch 39 in Verbindung. Ein erstes Radiallager 51 ist innerhalb des ersten Aufnahmeabschnitts 44 vorgesehen.
Die zweite Umfangswand 62b ist mit einem Außenumfang der zweiten Bodenwand 62a verbunden und erstreckt sich von der zweiten Bodenwand 62a vorwärts bzw. nach vorne.
Die zweite Bodenwand 62a und die zweite Umfangswand 62b definieren den zweiten Block 62, der sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstreckt und eine Rohrform mit Boden hat. Der zweite Block 62 bildet an einer Position zwischen dem zweiten Block 62 und dem ersten Block 61 eine zweite Motorkammer 140b aus. Ein erstes Schublager 52 und ein zweites Schublager 53 sind innerhalb der zweiten Motorkammer 140b vorgesehen.
Der dritte Block 63 weist eine dritte Bodenwand 63a und eine dritte Umfangswand 63b auf. Die dritte Bodenwand 63a ist an einem hinteren Ende des dritten Blocks 63 und somit an einem hinteren Ende des vierten Gehäuses 14 positioniert und erstreckt sich in der Radialrichtung des Gehäuses 1. Ein zweiter Aufnahmeabschnitt 45 ist in der dritten Bodenwand 63a ausgebildet. Der zweite Aufnahmeabschnitt 45 ist an einem mittleren Abschnitt der dritten Bodenwand 63a positioniert. Der zweite Aufnahmeabschnitt 45 ist koaxial zu dem dritten Axialloch 38 und dem vierten Axialloch 39 ausgebildet und von einem vorderen Ende der dritten Bodenwand 63a rückwärts bzw. nach hinten vertieft. Ein zweites Radiallager 54 ist innerhalb des zweiten Aufnahmeabschnitts 45 vorgesehen.
Die dritte Umfangswand 63b ist mit einem Außenumfang der dritten Bodenwand 63a verbunden und erstreckt sich von der dritten Bodenwand 63a vorwärts bzw. nach vorne. Die dritte Umfangswand 63b hat einen ersten Einlass 41. Der erste Einlass 41 erstreckt sich in der Radialrichtung des Gehäuses 1 durch die dritte Umfangswand 63b.
Die dritte Bodenwand 63a und die dritte Umfangswand 63b definieren den dritten Block 63, der sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstreckt und eine Rohrform mit Boden hat. Der dritte Block 63 bildet an einer Position zwischen dem dritten Block 63 und dem zweiten Block 62 eine dritte Motorkammer 140c aus.
Die erste bis dritte Motorkammer 140a bis 140c stehen miteinander durch das erste bis vierte Verbindungsloch 40a bis 40d in Verbindung. Im Ergebnis bilden die erste bis dritte Motorkammer 140a bis 140c die Motorkammer 140 aus. Die Motorkammer 140 steht mit dem zweiten Axialloch 37 durch die erste Motorkammer 140a in Verbindung.
Die dritte Motorkammer 140c der Motorkammer 140 steht durch den ersten Einlass 41 mit der Außenseite des Gehäuses 1 in Verbindung. Somit wird ein Kältemittelgas von der Außenseite des Gehäuses 1 durch den ersten Einlass 41 in die Motorkammer 140 gesaugt. Das Kältemittelgas ist ein Beispiel von einem „Fluid“ der vorliegenden Erfindung.
Wie in 4 und 6 dargestellt ist, hat das vierte Gehäuse 14, das den ersten bis dritten Block 61 bis 63 aufweist, ein Einsetzloch 49a, in welches die erste Befestigungsschraube 19a eingesetzt ist, ein Einsetzloch 49b, in welches die zweite Befestigungsschraube 19b eingesetzt ist, ein Einsetzloch 49c, in welches die dritte Befestigungsschraube 19c eingesetzt ist, und ein Einsetzloch 49d, in welches die vierte Befestigungsschraube 19d eingesetzt ist. Die Einsetzlöcher 49a bis 49d stehen entsprechend mit den Einsetzlöchern 43a bis 43d des dritten Gehäuses 13 in Verbindung und erstrecken sich von dem vierten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 142 der vierten vorderen Endfläche 14a in das vierte Gehäuse 14. Das erste Gehäuse 11 und das zweite Gehäuse 12 haben jeweils ein Einsetzloch (nicht dargestellt), in welches eine jede der ersten bis vierten Befestigungsschraube 19a bis 19b eingesetzt ist.
Wie in 1 dargestellt ist, nimmt die dritte Motorkammer 140c der Motorkammer 140 den Elektromotor 3 auf. Der Elektromotor 3 weist einen Stator 3a und einen Rotor 3b auf. Der Stator 3a erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, sodass er eine Zylinderform hat, und ist an einer Innenwand des vierten Gehäuses 14 fixiert. Der Stator 3a ist mit einer Stromversorgung (nicht dargestellt) verbunden, die außerhalb des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Der Rotor 3b, dessen Durchmesser kleiner als jener des Stators 3a ist, erstreckt sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, sodass er eine Zylinderform hat. Der Rotor 3b ist innerhalb des Stators 3a angeordnet.
Das erste Radiallager 51, das in dem ersten Aufnahmeabschnitt 44 aufgenommen ist, ist näher an einem vorderen Teil der Motorkammer 140 positioniert, als es der Stator 3a des Elektromotors 3 ist.
Die erste Laufradkammer 15 nimmt das erste Laufrad 5 auf. Das erste Laufrad 5 hat im Wesentlichen eine konische Form und sein Durchmesser nimmt von vorne nach hinten allmählich zu. Die zweite Laufradkammer 17 nimmt das zweite Laufrad 7 auf, das in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung hinter dem ersten Laufrad 5 angeordnet ist. Das erste Laufrad 5 und das zweite Laufrad 7 sind in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung symmetrisch. Das heißt, das zweite Laufrad 7 hat im Wesentlichen eine konische Form und sein Durchmesser nimmt von vorne nach hinten allmählich ab.
Die Antriebswelle 9 hat eine Zylindersäulenform, die sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstreckt, und ist in dem ersten bis vierten Gehäuse 11 bis 14 des Gehäuses 1 angeordnet. Die Antriebswelle 9 weist einen kleindurchmessrigen Abschnitt 9a und einen großdurchmessrigen Abschnitt 9b auf. Der kleindurchmessrige Abschnitt 9a bildet einen vorderen Teil der Antriebswelle 9 aus und geht in den zweiten Einlass 25 des ersten Gehäuses 11, das erste Axialloch 27 des zweiten Gehäuses 12, das zweite Axialloch 37 des dritten Gehäuses 13 und die erste Motorkammer 140a hinein.
Ein Durchmesser des kleindurchmessrigen Abschnitts 9a ist kleiner als jener sowohl des zweiten Einlasses 25, des ersten Axiallochs 27 als auch des zweiten Axiallochs 37. Der kleindurchmessrige Abschnitt 9a ist in das erste Laufrad 5 und das zweite Laufrad 7 eingepresst. Somit ist der kleindurchmessrige Abschnitt 9a an dem ersten Laufrad 5 und dem zweiten Laufrad 7 fixiert.
Der großdurchmessrige Abschnitt 9b ist mit einem hinteren Ende des kleindurchmessrigen Abschnitts 9a verbunden und erstreckt sich rückwärts bzw. nach hinten. Im Ergebnis bildet der großdurchmessrige Abschnitt 9b einen hinteren Teil der Antriebswelle 9 aus. Der großdurchmessrige Abschnitt 9b ist in den Rotor 3b eingepresst und an dem Rotor 3b fixiert. Somit verbindet die Antriebswelle 9 das erste Laufrad 5 und das zweite Laufrad 7 und den Elektromotor 3.
Ein vorderer Teil des großdurchmessrigen Abschnitts 9b geht in das dritte Axialloch 38, das vierte Axialloch 39 und den ersten Aufnahmeabschnitt 44 hinein und ist durch das erste Radiallager 51 drehbar abgestützt. Ein hinteres Ende des großdurchmessrigen Abschnitts 9b geht in den zweiten Aufnahmeabschnitt 45 hinein und ist durch das zweite Radiallager 54 drehbar abgestützt.
Der großdurchmessrige Abschnitt 9b ist innerhalb der zweiten Motorkammer 140b in das erste Schublager 52 und das zweite Schublager 53 eingesetzt. Eine Stützplatte 91 ist auf den großdurchmessrigen Abschnitt 9b aufgepresst. Die Stützplatte 91 ist innerhalb der zweiten Motorkammer 140b angeordnet und zwischen dem ersten Schublager 52 und dem zweiten Schublager 53 positioniert. Im Ergebnis hält die Stützplatte 91 das erste Schublager 52 an einer Position zwischen der Stützplatte 91 und der ersten Bodenwand 61a des ersten Blocks 61 und hält das zweite Schublager 53 an einer Position zwischen der Stützplatte 91 und der zweiten Bodenwand 62a des zweiten Blocks 62. Somit stützen das erste Schublager 52 und das zweite Schublager 53 eine Schublast ab, die auf die Antriebswelle 9 aufgebracht wird.
Die Antriebswelle 9 ist durch den Elektromotor 3 drehbar. Insbesondere ist eine Antriebswellenmitte der Antriebswelle 9 als eine Antriebswellenmitte O definiert und die Antriebswelle 9 ist um die Antriebswellenmitte O drehbar. Die Antriebswelle 9 dreht um die Antriebswellenmitte O, sodass das erste Laufrad 5 innerhalb der ersten Laufradkammer 5 um die Antriebswellenmitte O dreht. In ähnlicher Weise dreht das zweite Laufrad 7 innerhalb der zweiten Laufradkammer 17 um die Antriebswellenmitte O. Die Antriebswellenmitte O ist parallel zu der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Turbofluidmaschine.
Die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33, die in 1 und 2 dargestellt sind, sind aus einem Metallplattenelement gemacht. Eine Gummilage (nicht dargestellt) ist auf entgegengesetzten Flächen einer jeden der ersten bis dritten Dichtung 31 bis 33 vorgesehen. Die erste Dichtung 31 ist bei dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 angeordnet und hat eine runde Form entlang des zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 121 der zweiten vorderen Endfläche 12a. Das heißt, die erste Dichtung 31 ist an der zweiten vorderen Endfläche 12a auf einer Innenumfangsseite des zweiten vorderseitigen Außenumfangsabschnitts 122 angeordnet. Wie in 2 dargestellt ist, hat die erste Dichtung 31 einen ersten Durchgangsabschnitt 31a, welcher sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die erste Dichtung 31 erstreckt. Der erste Durchgangsabschnitt 31a ist entlang der ersten Laufradkammer 15 ausgebildet (nicht im Einzelnen dargestellt). Die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 können nur aus dem Metallplattenelement gemacht sein.
Wie in 3 und 5 dargestellt ist, ist die zweite Dichtung 32 in eine runde Form entlang des dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 131 der dritten vorderen Endfläche 13a ausgebildet. Die zweite Dichtung 32 hat einen zweiten Durchgangsabschnitt 32a, ein erstes Eingriffsloch 32b und ein zweites Eingriffsloch 32c. Der zweite Durchgangsabschnitt 32a und das erste Eingriffsloch 32b und das zweite Eingriffsloch 32c erstrecken sich der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die zweite Dichtung 32. Der zweite Durchgangsabschnitt 32a ist entlang der zweiten Laufradkammer 17 ausgebildet. Das erste Eingriffsloch 32b und das zweite Eingriffsloch 32c sind in einer runden Form ausgebildet. Bei der zweiten Dichtung 32 ist der erste Positionierungsvorsprung 131a in dem ersten Eingriffsloch 32b positioniert und der zweite Positionierungsvorsprung 131b ist innerhalb des zweiten Eingriffslochs 32c positioniert. Somit ist die zweite Dichtung 32 an der dritten vorderen Endfläche 13a, insbesondere an dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 positioniert. Wie oben beschrieben ist, ist die zweite Dichtung 32 an der dritten vorderen Endfläche 13a auf einer Innenumfangsseite des dritten vorderseitigen Außenumfangsabschnitts 132 angeordnet.
Die zweite Dichtung 32 weist einen Wulst 32d auf, der vorwärts bzw. nach vorne, insbesondere zu dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 der zweiten hinteren Endfläche 12b vorsteht. Der Wulst 32d umgibt einen Umfang des zweiten Durchgangsabschnitts 32a. Somit umgibt der Wulst 32d die zweite Laufradkammer 17 an ihrem Außenumfang. Obgleich nicht dargestellt, ist die erste Dichtung 31 wie bei der zweiten Dichtung 32 bei der zweiten vorderen Endfläche 12a positioniert und weist einen Wulst auf, der die erste Laufradkammer 15 an ihrem Außenumfang umgibt.
Wie in 4 und 6 dargestellt ist, ist die dritte Dichtung 33 in einer Kreisringform entlang des vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 141 der vierten vorderen Endfläche 14a ausgebildet. Die dritte Dichtung 33 weist ein drittes Eingriffsloch 33a und ein viertes Eingriffsloch 33b auf, die sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung durch die dritte Dichtung 33 erstrecken. Wie bei dem ersten und dem zweiten Eingriffsloch 32b, 32c sind das dritte und das vierte Eingriffsloch 33a, 33b jeweils in einer runden Form ausgebildet. Bei der dritten Dichtung 33 ist der dritte Positionierungsvorsprung 141a innerhalb des dritten Eingriffslochs 33a positioniert und der vierte Positionierungsvorsprung 141b ist innerhalb des vierten Eingriffslochs 33b positioniert. Somit ist die dritte Dichtung 33 bei der vierten vorderen Endfläche 14a, insbesondere bei dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 positioniert. Das heißt, die dritte Dichtung 33 ist auf einer Außenumfangsseite der Motorkammer 140 angeordnet.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsformen sind das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 und die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 mit der ersten bis vierten Befestigungsschraube 19a bis 19b aneinander befestigt. Im Ergebnis ist die erste Dichtung 31, wie in 2 dargestellt ist, in dem ersten Teilungsabschnitt 21 angeordnet und durch und zwischen dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 und zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 gehalten. Die zweite Dichtung 32 ist in dem zweiten Teilungsabschnitt 22 angeordnet und durch und zwischen dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 und dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 gehalten. Die dritte Dichtung 33 ist in dem dritten Teilungsabschnitt 23 angeordnet und durch und zwischen dem dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 133 und dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 gehalten.
Wie oben beschrieben ist, dichtet die erste Dichtung 31 einen Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab. Die zweite Dichtung 32 dichtet einen Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab. Die dritte Dichtung 33 dichtet einen Spalt zwischen der Motorkammer 140 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab. Die Motorkammer 140 steht mit der zweiten Laufradkammer 17 und der ersten Laufradkammer 15 durch das zweite Axialloch 37 und das erste Axialloch 27 in Verbindung. Somit dichtet die dritte Dichtung 33 zudem einen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Laufradkammer 15, 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist der erste rückseitige Außenumfangsabschnitt 112 der ersten hinteren Endfläche 11b in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in Kontakt mit dem zweiten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 122 der zweiten vorderen Endfläche 12a. Der zweite rückseitige Außenumfangsabschnitt 124 der zweiten hinteren Endfläche 12b ist in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in Kontakt mit dem dritten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 132 der dritten vorderen Endfläche 13a. Der dritte rückseitige Außenumfangsabschnitt 134 der dritten hinteren Endfläche 13b ist in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in Kontakt mit dem vierten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 142 der vierten vorderen Endfläche 14a.
Bei dem vierten Gehäuse 14 sind zwischen dem ersten Block 61 und dem zweiten Block 62 und zwischen dem zweiten Block 62 und dem dritten Block 63 jeweils Dichtungen (nicht dargestellt) angeordnet.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform führt die Stromversorgung dem Elektromotor 3 in 1 elektrischen Strom zu und der Elektromotor 3 wird angetrieben, sodass die Antriebswelle 9 um die Antriebswellenmitte O dreht. Somit dreht das erste Laufrad 5 innerhalb der ersten Laufradkammer 15 um die Antriebswellenmitte O und das zweite Laufrad 7 dreht innerhalb der zweiten Laufradkammer 17 um die Antriebswellenmitte O.
Das Kältemittelgas wird aus dem ersten Einlass 41 in die Motorkammer 140 gesaugt und durch das zweite Axialloch 37 in die zweite Laufradkammer 17 gesaugt. Dann wird das Kältemittelgas, das in die zweite Laufradkammer 17 gesaugt wird, durch das zweite Laufrad 7 verdichtet und strömt von einer Innenumfangsseite zu einer Außenumfangsseite der zweiten Laufradkammer 17. Somit wird das Kältemittelgas, das durch das zweite Laufrad 7 verdichtet wird, aus dem ersten Auslass 29 abgegeben und strömt durch die Leitung bzw. Verrohrung 200.
Dann wird das Kältemittelgas, das durch die Leitung bzw. Verrohrung 200 strömt, von dem zweiten Einlass 25 in die erste Laufradkammer 15 gesaugt. Somit wird das Kältemittelgas durch das erste Laufrad 5 weiter verdichtet, strömt von einer Innenumfangsseite zu einer Außenumfangsseite der ersten Laufradkammer 15 und wird aus dem zweiten Auslass zu der Außenseite des Gehäuses 1 abgegeben. Wie oben beschrieben ist, wird das Kältemittelgas bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform durch das zweite Laufrad 7 und das erste Laufrad 5 in zwei Stufen verdichtet.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform sind die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 entsprechend in dem ersten bis dritten Teilungsabschnitt 21 bis 23 vorgesehen. Die erste Dichtung 31 dichtet den Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab. Die zweite Dichtung 32 dichtet den Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab. Die dritte Dichtung 33 dichtet die Spalte zwischen der ersten und der zweiten Laufradkammer 15, 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 und zwischen der Motorkammer 140 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab.
Somit sind die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform wie oben vorgesehen, sodass das Gehäuse 1, das das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 aufweist, im Vergleich zu einem Fall, in welchem der O-Ring den Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1, den Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 und den Spalt zwischen der Motorkammer 140 und der Außenseite des Gehäuses 1 abdichtet, in der Radialrichtung des Gehäuses 1 verkleinert ist.
Dann wird das Kältemittelgas bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform durch das erste Laufrad 5 und das zweite Laufrad 7 zu einem Hochdruck verdichtet, was den Druck innerhalb der ersten Laufradkammer 15 und den Druck innerhalb der zweiten Laufradkammer 17 erhöht. Da diesbezüglich bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 jeweils aus Metall gemacht sind, haben die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 eine Festigkeit, die widerstandsfähig bezüglich eines solchen Drucks des Kältemittelgases innerhalb der ersten Laufradkammer 15 und der zweiten Laufradkammer 17 ist. Daher dichten die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform den Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1, den Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 und den Spalt zwischen der Motorkammer 140 und der Außenseite des Gehäuses 1 angemessen ab.
Da bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 jeweils aus Metall gemacht sind, werden die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 leicht hergestellt, um Herstellungskosten der ersten bis dritten Dichtung 31 bis 33 zu verringern. Darüber hinaus werden das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform leicht mit der ersten bis dritten Dichtung 31 bis 33 zusammengebaut.
Dann wird der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 der zweiten vorderen Endfläche 12a bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform an dem Außenumfang der ersten Dichtung 31 positioniert und steht bezüglich der ersten Dichtung 31 vorwärts bzw. nach vorne vor. In ähnlicher Weise wird der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 der dritten vorderen Endfläche 13a an dem Außenumfang der zweiten Dichtung 32 positioniert und steht bezüglich der zweiten Dichtung 32 vorwärts bzw. nach vorne vor. Der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 der vierten vorderen Endfläche 14a wird an dem Außenumfang der dritten Dichtung 33 positioniert und steht bezüglich der dritten Dichtung 33 vorwärts bzw. nach vorne vor.
Somit sind das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 mit der ersten bis vierten Befestigungsschraube 19a bis 19d aneinander befestigt, sodass der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 auf einer Außenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112 der ersten hinteren Endfläche 11b ist. Wie durch ein Kreuzschraffurmuster von 5 angezeigt ist, ist der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 auf einer Außenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 der zweiten hinteren Endfläche 12b. Zu dieser Zeit ist der gesamte dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 in Kontakt mit dem gesamten zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124. Wie durch ein Kreuzschraffurmuster von 6 angezeigt ist, ist der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 auf einer Außenumfangsseite der dritten Dichtung 33 in Kontakt mit dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134 der dritten hinteren Endfläche 13b. Zu dieser Zeit ist der gesamte vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 in Kontakt mit dem gesamten dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134. Der gesamte zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 ist in Kontakt mit dem gesamten ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112 (nicht dargestellt).
Wie in 2 dargestellt ist, ist der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 an einer Position vor der ersten Dichtung 31 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112. Auf ähnliche Weise ist der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 an einer Position vor der zweiten Dichtung 32 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124. Der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 ist an einer Position vor der dritten Dichtung 33 in Kontakt mit dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134.
Wie oben beschrieben ist, ist die erste hintere Endfläche 11b bei dem ersten Gehäuse 11 und dem zweiten Gehäuse 12 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform mit der ersten Dichtung 31, die zwischen der ersten hinteren Endfläche 11b und der zweiten vorderen Endfläche 12a zwischengeordnet ist, in indirektem Kontakt mit der zweiten vorderen Endfläche 12a und auf der Außenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in direktem Kontakt mit der zweiten vorderen Endfläche 12a. Auf ähnliche Weise ist die zweite hintere Endfläche 12b bei dem zweiten Gehäuse 12 und dem dritten Gehäuse 13 mit der zweiten Dichtung 32, die zwischen der zweiten hinteren Endfläche 12b und der dritten vorderen Endfläche 13a zwischengeordnet ist, in indirektem Kontakt mit der dritten vorderen Endfläche 13a und auf der Außenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in direktem Kontakt mit der dritten vorderen Endfläche 13a. Bei dem dritten Gehäuse 13 und dem vierten Gehäuse 14 ist die dritte hintere Endfläche 13b mit der dritten Dichtung 33, die zwischen der dritten hinteren Endfläche 13b und der vierten vorderen Endfläche 14a zwischengeordnet ist, in indirekten Kontakt mit der vierten vorderen Endfläche 14a und auf der Außenumfangsseite der dritten Dichtung 33 in direktem Kontakt mit der vierten vorderen Endfläche 14a.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 2 dargestellt ist, der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die erste Dichtung 31 in dem ersten Teilungsabschnitt 21, insbesondere an einer Position zwischen dem zweiten vorderseitige Hauptkörperabschnitt 121 und dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111, angeordnet ist. Auf ähnliche Weise ist der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die zweite Dichtung 32 an einer Position zwischen dem dritten vorderseitige Hauptkörperabschnitt 131 und dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 angeordnet ist. Der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 ist in Kontakt mit dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die dritte Dichtung 33 an einer Position zwischen dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 und dem dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 133 angeordnet ist.
Somit ist die erste Dichtung 31 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform angemessen in Kontakt mit dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 und dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111. Die zweite Dichtung 32 ist angemessen in Kontakt mit dem dritten vorderseitige Hauptkörperabschnitt 131 und dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123. Die dritte Dichtung 33 ist angemessen in Kontakt mit dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 und dem dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 133.
Daher ist es bei der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform möglich, eine Leckage des Kältemittelgases von den Innenseiten der ersten Laufradkammer 15 und der zweiten Laufradkammer 17 und der Innenseite der Motorkammer 140 zu der Außenseite des Gehäuses 1 angemessen zu verhindern und eine Verkleinerung der Turbofluidmaschine und eine Verringerung der Herstellungskosten zu erzielen.
Insbesondere sind bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122, der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 und der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 entsprechend auf den Außenumfangsseiten der ersten bis dritten Dichtung 31 bis 33 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112, dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 und dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134. Somit werden das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 und die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform leicht miteinander zusammengebaut.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform sind der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122, der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 und der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 entsprechend an Positionen, die von der ersten bis dritten Dichtung 31 bis 33 vorwärts bzw. nach vorne beabstandet sind, in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112, dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 und dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134. Daher sind bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122, der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 und der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 entsprechend leicht in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112, dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 und dem dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134.
Hier ist der erste rückseitige Außenumfangsabschnitt 112 ein Teil der ersten hinteren Endfläche 11b, der bezüglich des ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 111 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist, um dem zweiten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 122 zu entsprechen. Auf ähnliche Weise ist der zweite rückseitige Außenumfangsabschnitt 124 ein Teil der zweiten hinteren Endfläche 12b, der bezüglich des zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 123 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist, um dem dritten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 132 zu entsprechen. Der dritte rückseitige Außenumfangsabschnitt 134 ist ein Teil der dritten hinteren Endfläche 13b, der bezüglich des dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 133 vorwärts bzw. nach vorne vertieft ist, um dem vierten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 142 zu entsprechen. Somit sind der erste bis dritte Teilungsabschnitt 21 bis 23 jeweils auf der Außenumfangsseite davon vorwärts bzw. nach vorne gekrümmt, sodass sie eine Stufenform haben. Im Ergebnis ist es bei Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform leicht, eine Positionsbeziehung zwischen dem ersten Gehäuse 11 und dem zweiten Gehäuse 12, eine Positionsbeziehung zwischen dem zweiten Gehäuse 12 und dem dritten Gehäuse 13 und eine Positionsbeziehung zwischen dem dritten Gehäuse 13 und dem vierten Gehäuse 14 einzustellen.
Der erste bis dritte Teilungsabschnitt 21 bis 23 sind jeweils auf der Außenumfangsseite davon vorwärts bzw. nach vorne gekrümmt, sodass sie die Stufenform haben, was eine unvermeidbare Leckage des Kältemittelgases, die in dem ersten bis dritten Teilungsabschnitt 21 bis 23 auftritt, so weit wie möglich verringert.
Darüber hinaus ist bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform der Wulst 32d an der zweiten Dichtung 32 ausgebildet. Somit ermöglicht der Wulst 32d, dass die zweite Dichtung 32 zuverlässiger in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 ist. Die erste Dichtung 31 ist zudem wie die zweite Dichtung 32 konfiguriert.
Zweite Ausführungsform
Wie in 7 dargestellt ist, ist bei der Turbofluidmaschine der zweiten Ausführungsform ein erster innerer Kontaktabschnitt 125 bezüglich des zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 121 der zweiten vorderen Endfläche 12a ausgebildet und ein zweiter innerer Kontaktabschnitt 135 ist bezüglich des dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 131 der dritten vorderen Endfläche 13a ausgebildet.
Der erste innere Kontaktabschnitt 125 ist näher an einer Innenumfangsseite der ersten Dichtung 31 angeordnet als es der erste Durchgangsabschnitt 31a ist und steht von dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 vorwärts bzw. nach vorne vor. Der erste innere Kontaktabschnitt 125 umgibt die erste Laufradkammer 15 entlang der ersten Laufradkammer 15, was nicht im Einzelnen dargestellt ist. Somit bildet der erste innere Kontaktabschnitt 125 eine Innenwand der ersten Laufradkammer 15 aus.
Wie in 8 dargestellt ist, ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 näher an einer Innenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 angeordnet als es der zweite Durchgangsabschnitt 32a ist und steht von dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 vorwärts bzw. nach vorne vor. Der zweite innere Kontaktabschnitt 135 umgibt die zweite Laufradkammer 17 entlang der zweiten Laufradkammer 17. Somit bildet der zweite innere Kontaktabschnitt 135 eine Innenwand der zweiten Laufradkammer 17 aus. Der Wulst 32d ist außerhalb des zweiten inneren Kontaktabschnitts 135 angeordnet und umgibt den zweiten inneren Kontaktabschnitt 135.
Wie in 7 dargestellt ist, weist bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform anders als bei der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform die dritte hintere Endfläche 13b nicht den dritten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 133 und den dritten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 134 auf. Auf ähnliche Weise weist die vierte vordere Endfläche 14a nicht den vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 und den vierten vorderseitigen Außenumfangsabschnitt 142 auf. Dann hat die dritte Dichtung 33 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform, wie in 9 dargestellt ist, ein Einsetzloch 331, in welches die erste Befestigungsschraube 19a eingesetzt ist, ein Einsetzloch 332, in welches die erste Befestigungsschraube 19b eingesetzt ist, ein Einsetzloch 333, in welches die erste Befestigungsschraube 19c eingesetzt ist, und ein Einsetzloch 334, in welches die vierte Befestigungsschraube 19d eingesetzt ist.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist bezüglich der vierten vorderen Endfläche 14a ein dritter innerer Kontaktabschnitt 143 ausgebildet. Der dritte innere Kontaktabschnitt 143 ist auf einer Innenumfangsseite der dritten Dichtung 33 angeordnet und steht von dem vierten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 141 kreisringartig vorwärts bzw. nach vorne vor. Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform sind Anordnungen von Komponenten, die anders als der dritte innere Kontaktabschnitt 143 sind, gleich wie jene bei der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform. Somit sind die Komponenten der zweiten Ausführungsform, die jenen der ersten Ausführungsform entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und sind nicht im Einzelnen beschrieben.
Wie bei der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform sind bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform in einem Zustand, in dem die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 entsprechend in dem ersten bis dritten Teilungsabschnitt 21 bis 23 angeordnet sind, das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 mit der ersten bis vierten Befestigungsschraube 19a bis 19d aneinander befestigt. Zu dieser Zeit entsprechen die Einsetzlöcher 331 bis 334 bei der dritten Dichtung 33 entsprechend den Einsetzlöchern 49a bis 49d. Dann werden die erste bis vierte Befestigungsschraube 19a bis 19d in die Einsetzlöcher 331 bis 334 und die Einsetzlöcher 49a bis 49d eingesetzt, sodass die dritte Dichtung 33 bei der vierten vorderen Endfläche 14a positioniert ist. In diesem Zustand ist die dritte Dichtung 33 durch und zwischen der dritten hinteren Endfläche 13b und der vierten vorderen Endfläche 14a gehalten.
Wie oben beschrieben ist, dichten bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform wie bei der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 den Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1, den Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 und den Spalt zwischen der Motorkammer 140 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab.
Wie in 7 dargestellt ist, sind bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 mit der ersten bis vierten Befestigungsschraube 19a bis 19d aneinander befestigt, sodass der erste innere Kontaktabschnitt 125 auf der Innenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 der ersten hinteren Endfläche 11b ist. Wie mit einem Kreuzschraffurmuster von 8 angezeigt ist, ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 auf der Innenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 der zweiten hinteren Endfläche 12b. Zu dieser Zeit ist der gesamte zweite innere Kontaktabschnitt 135 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123. Wie oben beschrieben ist, ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123, sodass die zweite Laufradkammer 17 durch und zwischen dem zweiten Gehäuse 12 und dem dritten Gehäuse 13 ausgebildet ist. Auf ähnliche Weise ist der erste innere Kontaktabschnitt 125 zudem wie der zweite innere Kontaktabschnitt 135 konfiguriert, was nicht im Einzelnen dargestellt ist.
Wie mit einem Kreuzschraffurmuster von 9 angezeigt ist, ist der dritte innere Kontaktabschnitt 143 auf der Innenumfangsseite der dritten Dichtung 33 in Kontakt mit der dritten hinteren Endfläche 13b. Zu dieser Zeit ist der gesamte dritte innere Kontaktabschnitt 143 in Kontakt mit der dritten hinteren Endfläche 13b.
Wie oben beschrieben ist, sind bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform das erste Gehäuse 11 und das zweite Gehäuse 12 mit der ersten Dichtung 31, die zwischen der ersten hinteren Endfläche 11b und der zweiten vorderen Endfläche 12a zwischengeordnet ist, in indirektem Kontakt miteinander und sind auf der Innenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in direktem Kontakt miteinander. Auf ähnliche Weise sind das zweite Gehäuse 12 und das dritte Gehäuse 13 mit der zweiten Dichtung 32, die zwischen der zweiten hinteren Endfläche 12b und der dritten vorderen Endfläche 13a zwischengeordnet ist, in indirektem Kontakt miteinander und sind auf der Innenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in direktem Kontakt miteinander. Das dritte Gehäuse 13 und das vierte Gehäuse 14 sind mit der dritten Dichtung 33, die zwischen der dritten hinteren Endfläche 13b und der vierten vorderen Endfläche 14a zwischengeordnet ist, in indirektem Kontakt miteinander und sind auf der Innenumfangsseite der dritten Dichtung 33 in direktem Kontakt miteinander.
Wie oben beschrieben ist, ist bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform der erste innere Kontaktabschnitt 125 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die erste Dichtung 31 zwischen dem zweiten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 121 und dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 angeordnet ist. Auf ähnliche Weise ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 im Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die zweite Dichtung 32 zwischen dem dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitt 131 und dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 angeordnet ist. Der dritte innere Kontaktabschnitt 143 ist in Kontakt mit der dritten hinteren Endfläche 13b, was angemessen einen Freiraum gewährleistet, in welchem die dritte Dichtung 33 zwischen der vierten vorderen Endfläche 14a und der dritten hinteren Endfläche 13b angeordnet ist.
Wenn hier, bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform, der Freiraum für die erste Dichtung 31 durch den ersten inneren Kontaktabschnitt 125 gewährleistet ist, der in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 ist, muss der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 nicht in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112 sein. Wenn bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform auf ähnliche Weise der Freiraum für die zweite Dichtung 32 durch den zweiten inneren Kontaktabschnitt 135 gewährleistet ist, der in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 ist, muss der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 nicht in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 sein.
Ferner ist bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform der erste innere Kontaktabschnitt 125 auf der Innenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111, ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 auf der Innenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 und ist der dritte innere Kontaktabschnitt 143 auf der Innenumfangsseite der dritten Dichtung 33 im Kontakt mit der dritten hinteren Endfläche 13b. Somit werden bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform das erste bis vierte Gehäuse 11 bis 14 und die erste bis dritte Dichtung 31 bis 33 leicht miteinander zusammengebaut.
Wie in 8 dargestellt ist, ist der zweite innere Kontaktabschnitt 135 entlang einer Form der zweiten Laufradkammer 17 ausgebildet. Somit dichtet der zweite innere Kontaktabschnitt 135 bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform den Spalt zwischen der zweiten Laufradkammer 17 und der Außenseite des Gehäuses 1 an einer Position ab, die näher an der zweiten Laufradkammer 17 ist als es der Wulst 32d der zweiten Dichtung 32 ist. Der erste innere Kontaktabschnitt 125 dichtet den Spalt zwischen der ersten Laufradkammer 15 und der Außenseite des Gehäuses 1 ab, was nicht im Einzelnen dargestellt ist. Andere Vorgänge der Turbofluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform sind gleich wie jene der Turbofluidmaschine der ersten Ausführungsform.
Modifikation
Wie in 10 dargestellt ist, hat die zweite Dichtung 32 bei der Turbofluidmaschine einer Modifikation im Wesentlichen eine Ellipsenform zum Einpassen in die zweite Laufradkammer 17, ohne eine runde Form entlang des dritten vorderseitigen Hauptkörperabschnitts 131 zu haben. Anordnungen von Komponenten, die anders als die zweite Dichtung 32 sind, sind gleich wie jene bei der Turbofluidmaschine der zweiten Ausführungsform.
Bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Modifikation kann die zweite Dichtung 32 im Vergleich zu jener der Turbofluidmaschine sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform verkleinert werden. Somit können bei der Turbofluidmaschine der vorliegenden Modifikation Herstellungskosten der Turbofluidmaschine verringert werden. Andere Vorgänge der Turbofluidmaschine der vorliegenden Modifikation sind gleich jene der Turbofluidmaschine sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform.
Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform und der Modifikation beschrieben ist, die oben beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht durch die erste und zweite Ausführungsform und die Modifikation beschränkt und kann angemessen geändert werden, ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen.
Beispielsweise können die erste und zweite Ausführungsform und die Modifikation angemessen miteinander kombiniert werden, um die Turbofluidmaschine auszubilden. Somit kann die erste hintere Endfläche 11b auf der Außenumfangsseite der ersten Dichtung 31 in direktem Kontakt mit der zweiten vorderen Endfläche 12a sein. Die zweite hintere Endfläche 12b kann auf der Außenumfangsseite der zweiten Dichtung 32 in direktem Kontakt mit der dritten vorderen Endfläche 13a sein. Die dritte hintere Endfläche 13b kann auf der Innenumfangsseite der dritten Dichtung 33 in direktem Kontakt mit der vierten vorderen Endfläche 14a sein.
Bei der Turbofluidmaschine sowohl der ersten Ausführungsform als auch der Modifikation müssen der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122, der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 als auch der vierte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 142 nicht vorwärts bzw. nach vorne vorstehen. Der erste rückseitige Außenumfangsabschnitt 112, der zweite rückseitige Außenumfangsabschnitt 124 und der dritte rückseitige Außenumfangsabschnitt 134 müssen nicht vorwärts bzw. nach vorne vertieft sein. Die Turbofluidmaschine der zweiten Ausführungsform ist gleich wie jene der ersten Ausführungsform als auch der Modifikation.
Die Turbofluidmaschine kann ohne das zweite Laufrad 7 und die zweite Laufradkammer 17 ausgebildet sein.
Bei der Turbofluidmaschine sowohl der zweiten Ausführungsform als auch der Modifikation kann der zweite vorderseitige Außenumfangsabschnitt 122 in einem Zustand, in dem der erste innere Kontaktabschnitt 125 in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 111 ist, in Kontakt mit dem ersten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 112 sein. Auf ähnliche Weise kann der dritte vorderseitige Außenumfangsabschnitt 132 in einem Zustand, in dem der zweite innere Kontaktabschnitt 135 in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitt 123 ist, in Kontakt mit dem zweiten rückseitigen Außenumfangsabschnitt 124 sein.
Bei der Turbofluidmaschine sowohl der zweiten Ausführungsform als auch der Modifikation kann der erste innere Kontaktabschnitt 125 bezüglich des ersten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 111 rückwärts bzw. nach hinten vorstehen. Auf ähnliche Weise kann der zweite innere Kontaktabschnitt 135 bezüglich des zweiten rückseitigen Hauptkörperabschnitts 123 rückwärts bzw. nach hinten vorstehen und der dritte innere Kontaktabschnitt 143 kann bezüglich der dritten hinteren Endfläche 13b rückwärts bzw. nach hinten vorstehen.
Eine Konfiguration der zweiten Dichtung 32 bei der Turbofluidmaschine der Modifikation kann auf die erste Dichtung 31 angewendet sein.
Obwohl bei der Turbofluidmaschine sowohl der ersten und zweiten Ausführungsform als auch der Modifikation das erste und das zweite Laufrad 5, 7 das Kältemittelgas als ein Fluid verdichten, können das erste und das zweite Laufrad 5, 7 ein Fluid verdichten, das anders als das Kältemittelgas ist. Beispiele des Fluids, das anders als das Kältemittelgas ist, umfassen Luft und Wasserstoff zum Zuführen zu einer Brennstoffzelle.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Fahrzeugklimaanlage und Ähnliches anwendbar.
Eine Turbofluidmaschine weist Folgendes auf: ein Gehäuse (1), das eine Laufradkammer (15, 17) und eine Motorkammer (140) aufweist, die einen Elektromotor (3) aufnimmt; ein Laufrad (5, 7), das in der Laufradkammer (15, 17) aufgenommen ist und durch den Elektromotor (3) ein Fluid verdichtet; eine Antriebswelle (9), die sich in einer Axialrichtung der Antriebswelle (9) erstreckt, um das Laufrad (5, 7) und den Elektromotor (3) zu verbinden; und eine Dichtung (31, 32, 33), die zwischen der Laufradkammer (15, 17) und einer Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet. Das Gehäuse (1) weist ein erstes Gehäuse (11) und ein zweites Gehäuse (12) auf, die die Laufradkammer (15, 17) ausbilden. Das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) sind in der Axialrichtung angeordnet. Die Dichtung (31) ist in der Axialrichtung zwischen dem ersten Gehäuse (11) und dem zweiten Gehäuse (12) angeordnet. Das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) sind in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der Dichtung (31, 32, 33) in Kontakt miteinander.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009281277 A [0002]

Claims

Turbofluidmaschine mit: einem Gehäuse (1), das eine Laufradkammer (15, 17) und eine Motorkammer (140) aufweist, die einen Elektromotor (3) aufnimmt; einem Laufrad (5, 7), das in der Laufradkammer (15, 17) aufgenommen ist und durch den Elektromotor (3), der gedreht wird, ein Fluid verdichtet; einer Antriebswelle (9), die in dem Gehäuse (1) aufgenommen ist und sich in einer Axialrichtung der Antriebswelle (9) erstreckt, um das Laufrad (5, 7) und den Elektromotor (3) zu verbinden; und einer Dichtung (31, 32, 33), die aus Metall gemacht ist und zwischen der Laufradkammer (15, 17) und einer Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein erstes Gehäuse (11) und ein zweites Gehäuse (12) aufweist, die die Laufradkammer (15, 17) ausbilden, das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) in der Axialrichtung angeordnet sind, die Dichtung (31) in der Axialrichtung zwischen dem ersten Gehäuse (11) und dem zweiten Gehäuse (12) angeordnet ist und das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der Dichtung (31, 32, 33) in Kontakt miteinander sind.
Turbofluidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) nur auf der Außenumfangsseite der Dichtung (31, 32, 33) in Kontakt miteinander sind.
Turbofluidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) nur auf der Innenumfangsseite der Dichtung (31, 32, 33) in Kontakt miteinander sind.
Turbofluidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) an einer Position in Kontakt miteinander sind, die von der Dichtung (31, 32, 33) in der Axialrichtung beabstandet ist.
Turbofluidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradkammer Folgendes aufweist: eine erste Laufradkammer (15), die durch das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) ausgebildet ist; und eine zweite Laufradkammer (17), die in der Axialrichtung zwischen der ersten Laufradkammer (15) und der Motorkammer (140) angeordnet ist und mit der ersten Laufradkammer (15) in Verbindung steht, das Gehäuse (1) ferner ein drittes Gehäuse (13) aufweist, die zweite Laufradkammer (17) durch das dritte Gehäuse (13) und das zweite Gehäuse (12) ausgebildet ist, das zweite Gehäuse (12) und das dritte Gehäuse (13) in der Axialrichtung angeordnet sind, die Dichtung Folgendes aufweist: eine erste Dichtung (31), die in der Axialrichtung zwischen dem ersten Gehäuse (11) und dem zweiten Gehäuse (12) angeordnet ist und zwischen der ersten Laufradkammer (15) und der Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet; und eine zweite Dichtung (32), die in der Axialrichtung zwischen dem zweiten Gehäuse (12) und dem dritten Gehäuse (13) angeordnet ist und zwischen der zweiten Laufradkammer (17) und der Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet, und das zweite Gehäuse (12) und das dritte Gehäuse (13) in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der zweiten Dichtung (32) in Kontakt miteinander sind.
Turbofluidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) und das zweite Gehäuse (12) nur auf der Außenumfangsseite oder der Innenumfangsseite der ersten Dichtung (31) in Kontakt miteinander sind und das zweite Gehäuse (12) und das dritte Gehäuse (13) nur auf der Außenumfangsseite oder der Innenumfangsseite der zweiten Dichtung (32) in Kontakt miteinander sind.
Turbofluidmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ferner ein viertes Gehäuse (14) aufweist, das dritte Gehäuse (13) und das vierte Gehäuse (14) die Motorkammer (140) ausbilden, das dritte Gehäuse (13) und das vierte Gehäuse (14) in der Axialrichtung angeordnet sind, die Dichtung ferner eine dritte Dichtung (33) aufweist, die in der Axialrichtung zwischen dem dritten Gehäuse (13) und dem vierten Gehäuse (14) angeordnet ist und zwischen der zweiten Laufradkammer (17) und der Außenseite des Gehäuses (1) und zwischen der Motorkammer (140) und der Außenseite des Gehäuses (1) abdichtet, und das dritte Gehäuse (13) und das vierte Gehäuse (14) in der Axialrichtung auf einer Außenumfangsseite und/oder einer Innenumfangsseite der dritten Dichtung (33) in Kontakt miteinander sind.