DE112021002623T5 - Turboverdichter und kältekreislaufvorrichtung mit diesem verdichter - Google Patents

Turboverdichter und kältekreislaufvorrichtung mit diesem verdichter Download PDF

Info

Publication number
DE112021002623T5
DE112021002623T5 DE112021002623.2T DE112021002623T DE112021002623T5 DE 112021002623 T5 DE112021002623 T5 DE 112021002623T5 DE 112021002623 T DE112021002623 T DE 112021002623T DE 112021002623 T5 DE112021002623 T5 DE 112021002623T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refrigerant
passage
bearing
chamber
compression part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112021002623.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Changgook MOON
Junchul OH
Hyojo BAE
Seheon CHOI
Kyungmin Kim
Jinhyeok Mun
Byeongchul Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of DE112021002623T5 publication Critical patent/DE112021002623T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/006—Cooling of compressor or motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051—Axial thrust balancing
    • F04D29/0513—Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/053—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F04D29/286—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors multi-stage rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F25B31/026—Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of rotary type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/306—Mass flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ein Turboverdichter und eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter sind vorgesehen. Der Turboverdichter umfasst: ein Gehäuse mit einer Motorkammer; einen Antriebsmotor mit einem Stator und einem Rotor in der Motorkammer des Gehäuses; ein erstes Verdichtungsteil und ein zweites Verdichtungsteil, die jeweils an gegenüberliegenden Enden der rotierenden Welle vorgesehen sind; einen Verbindungsdurchgangsabschnitt, der einen Ausgang des ersten Verdichtungsteils und einen Eingang des zweiten Verdichtungsteils verbindet; einen Einlassdurchgangsabschnitt, der eine Seite des Gehäuses durchdringt, um mit dem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und ein Kältefluid in die Motorkammer zu leiten; und einen Auslassdurchgangsabschnitt, der die andere Seite des Gehäuses durchdringt, um mit dem inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und das Kältefluid in der Motorkammer aus dem Gehäuse zu leiten. Auf diese Weise kann ein in der Motorkammer vorgesehenes Gasfolienlager durch Zufuhr eines Kältemittels in die Motorkammer schnell betätigt werden, und gleichzeitig kann die von der Motorkammer erzeugte Wärme selbst bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb schnell abgeführt werden, wodurch die Effizienz des Turboverdichters und der Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter verbessert wird.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Turboverdichter und eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen werden Verdichter in Verdrängungsverdichter und Turboverdichter unterteilt. Ein Verdrängungsverdichter ist ein System, das ein Fluid mit Hilfe eines Kolbens oder eines Schiebers ansaugt, verdichtet und ausleitet, wie bei einem Hubkolben- oder Rotationsverdichter. Ein Turboverdichter hingegen ist ein System, das ein Fluid mit Hilfe eines Rotationselements ansaugt, verdichtet und ausleitet.
  • Der Verdrängungsverdichter bestimmt ein Verdichtungsverhältnis, indem er das Verhältnis zwischen Einlass- und Ausleitvolumen richtig einstellt, um einen gewünschten Ausleitdruck zu erreichen. Dementsprechend hat der Verdrängungsverdichter den Vorteil, dass die Gesamtgröße des Verdichters im Vergleich zur Kapazität kleiner ist.
  • Der Turboverdichter ähnelt einem Turbogebläse, hat aber einen höheren Ausleitdruck und eine geringere Durchflussmenge als das Turbogebläse. Der Turboverdichter erhöht den Druck eines kontinuierlich strömenden Fluids und kann als Axialverdichter klassifiziert werden, wenn das Fluid in axialer Richtung fließt, oder als Zentrifugalverdichter, wenn das Fluid in radialer Richtung fließt.
  • Im Gegensatz zu Verdrängungsverdichtern wie Hubkolben- oder Rotationsverdichtern ist es aufgrund verschiedener Faktoren wie Verarbeitbarkeit, Massenproduktivität und Langlebigkeit schwierig, ein gewünschtes hohes Druckverhältnis durch lediglich einmaliges Verdichten eines Fluids zu erreichen, selbst wenn die Form der Schaufeln eines rotierenden Laufrads optimal gestaltet ist. In diesem Zusammenhang ist ein mehrstufiger Turboverdichter bekannt, der mehrere Laufräder in axialer Richtung aufweist und ein Fluid in mehreren Stufen verdichtet.
  • Der mehrstufige Turboverdichter verdichtet ein Fluid in mehreren Stufen durch mehrere Laufräder, die an einer rotierenden Welle auf einer Seite eines Rotors montiert sind, oder durch mehrere Laufräder, die so montiert sind, dass sie einander an beiden Enden der rotierenden Welle zugewandt sind. Der Einfachheit halber kann der erste Typ als einseitiger Typ und der zweite als zweiendiger Typ bezeichnet werden.
  • Der Turboverdichter vom einseitigen Typ kann eine Verringerung der Verdichtungseffizienz verhindern, indem er eine Rohrleitung oder einen Fluiddurchgang verkürzt, der mehrere Laufräder verbindet. Im Falle des Turboverdichters vom einseitigen Typ können die Laufräder auf beiden Seiten jedoch Druck in die gleiche Richtung erzeugen, wodurch die axiale Turbulenz zunimmt, was zu einer Vergrößerung eines Drucklagers führen kann und die Gesamtgröße des Verdichters zu groß macht. Da die Belastung einer Antriebseinheit während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs zunimmt, kann es außerdem zu einer Überhitzung der Antriebseinheit kommen.
  • Im Falle des Turboverdichters vom zweiendigen Typ können die Laufräder auf beiden Seiten Druck in entgegengesetzte Richtungen erzeugen, wodurch axiale Turbulenzen bis zu einem gewissen Grad verhindert werden können, was die Größe des Drucklagers verringern und die Effizienz des Motors verbessern kann. Der Turboverdichter vom zweiendigen Typ erfordert jedoch eine komplizierte und lange Rohrleitung oder Fluiddurchgang, um mehrere Laufräder zu verbinden, was die Verdichterstruktur kompliziert macht und einen Druckverlust in einem Prozess verursacht, in dem sich ein durch das Laufrad auf einer Seite verdichtetes Fluid durch einen langen Strömungsweg zum Laufrad auf der anderen Seite bewegt, wodurch die Verdichtungseffizienz verringert wird.
  • Patentdokument 1 (eingetragenes US-Patent US 5857348 B , eingereicht am 12. Januar 1999) offenbart ein Beispiel eines Turboverdichters vom zweiendigen Typ. Der im Patentdokument 1 offenbarte Turboverdichter vom zweiendigen Typ hat ein erstes Laufrad, das ein einstufiges Verdichtungsteil (im Folgenden erstes Verdichtungsteil) auf einer Seite einer rotierenden Welle bildet, und ein zweites Laufrad, das ein zweistufiges Verdichtungsteil (im Folgenden zweites Verdichtungsteil) auf der anderen Seite der rotierenden Welle bildet, wobei ein Auslass des ersten Verdichtungsteils und ein Einlass des zweiten Verdichtungsteils durch ein Verbindungsrohr verbunden sind.
  • Der obige Turboverdichter vom zweiendigen Typ hat ein Radiallager und ein Axiallager an beiden Enden oder einem Ende der rotierenden Welle in Bezug auf eine Antriebseinheit. Ein typischer Turboverdichter, zu dem auch der Turboverdichter vom zweiendigen Typ gehört, hat im Hinblick auf die Verdichtungseffizienz den Vorteil, dass er die Motorwärme, die von der Antriebseinheit durch die Hochgeschwindigkeitsrotation (z. B. 40.000 U/min oder mehr) erzeugt wird, und die Reibungswärme eines Lagers, das die rotierende Welle stützt, schnell abgibt.
  • Patentdokument 2 (eingetragenes US-Patent US 8931304 B2 , eingereicht am 13. Januar 2015) offenbart einen Turboverdichter vom zweiendigen Typ. In dem in Patentdokument 2 offenbarten Turboverdichter vom zweiendigen Typ wird ein Kältemittelströmungsweg offenbart, in dem ein in einer einzigen Stufe im ersten Verdichtungsteil verdichtetes Kältemittel in eine Motorkammer geleitet wird, und ein Antriebsmotor und ein Lager unter Verwendung des Kältemittels gekühlt wird, das in einer einzigen Stufe verdichtet und in die Motorkammer geleitet und dann in das zweite Verdichtungsteil gesaugt wird.
  • Ein Turboverdichter mit dem oben beschriebenen Strömungsweg des Kältemittels hat eine Einschränkung bei der effektiven Kühlung der Motorwärme und der Reibungswärme, da ein in einer einzigen Stufe verdichtetes Hochtemperatur-Kältemittel durch den Antriebsmotor und das Lager strömt. Außerdem wird das Kältemittel, das beim Durchströmen der Motorkammer vorgewärmt wird, in das zweite Verdichtungsteil gesaugt, was zu einem Volumenverlust aufgrund eines Anstiegs des spezifischen Volumens des Kältemittels und zu einer Verringerung der Verdichtungseffizienz führt.
  • Darüber hinaus werden Folienlager in Turboverdichtern verwendet, da sie für Turboverdichter geeignet sind, die sich wie oben erwähnt mit hoher Geschwindigkeit drehen. Patentdokument 3 (veröffentlichte, noch nicht geprüfte koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2004-0044115, veröffentlicht am 15. Juni 2004) offenbart ein Beispiel eines Luftfolienlagers. Das in Patentdokument 3 offenbarte Luftfolienlager hat eine Lufteinlassöffnung an einer Hülse, die mehrere Luftfolien trägt, um Luft in die Zwischenräume zwischen einer rotierenden Welle und den Luftfolien zuzuführen.
  • Das obige Luftfolienlager (oder Gasfolienlager) ist so gebildet, dass die Lufteinlassöffnung die Luftfolienlager radial überlappt und die durch die Lufteinlassöffnung zugeführte Luft daher in direkten Kontakt mit einigen der mehreren Luftfolien (z. B. Höckerfolien) kommen kann. Dies kann zu einer Veränderung der Lagerhöhe zwischen den Luftfolien, die in direktem Kontakt mit Luft stehen, und den Luftfolien, die in indirektem Kontakt mit Luft stehen, führen, was zu einer Veränderung des Druckfeldes zwischen der rotierenden Welle und dem Lager führt und die Rotation der rotierenden Welle instabil macht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen Turboverdichter, der in der Lage ist, von einem Motorgehäuse erzeugte Wärme schnell abzugeben, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der in der Lage ist, von einem Motorgehäuse erzeugte Wärme schnell abzugeben, indem ein durch einen Kondensator geleitetes Kältemittel direkt in das Motorgehäuse eingeleitet wird, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der in der Lage ist, die Wirkung der Kühlung eines Motorgehäuses zu verbessern, indem ein durch einen Kondensator geleitetes Kältemittel direkt in das Motorgehäuse einleitet und gleichmäßig im Inneren des Motorgehäuses zirkuliert wird, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Turboverdichter, der in der Lage ist, eine rotierende Welle, die sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, durch Verwendung eines Gasfolienlagers stabil zu stützen, und eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der ein Gasfolienlager verwendet, das in der Lage ist, die Rotationsstabilität einer rotierenden Welle zu erhöhen, indem die Lagerhöhe des der rotierenden Wellen zugewandten Gasfolienlagers konstant gehalten wird, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der ein Gasfolienlager verwendet, das in der Lage ist, die Lagerhöhe des Gasfolienlagers konstant zu halten, indem ein Kältemittel als Arbeitsfluid mit einem gleichmäßigen Druck entlang des Umfangs des Folienlagers zugeführt wird, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Turboverdichter bereitzustellen, der in der Lage ist, die Verdichterleistung lastabhängig zu maximieren.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der einem Motorgehäuse Kältemittel zuführt und in der Lage ist, einen Lastfolgebetrieb unter Verwendung eines durch das Motorgehäuse geleiteten Kältemittels durchzuführen, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, einen Turboverdichter, der in der Lage ist, ein Kältemittel, das durch ein Motorgehäuse geleitet wird, selektiv einem ersten Verdichtungsteil oder einem zweiten Verdichtungsteil zuzuführen, sowie eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter bereitzustellen.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorgenannten oder andere Aspekte zu verwirklichen, stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Turboverdichter bereit, der umfasst: ein Gehäuse mit einer Motorkammer; einen Antriebsmotor mit einem Stator und einem Rotor in der Motorkammer des Gehäuses; ein erstes Verdichtungsteil und ein zweites Verdichtungsteil, die jeweils an gegenüberliegenden Enden der rotierenden Welle vorgesehen sind; einen Verbindungsdurchgangsabschnitt, der einen Ausgang des ersten Verdichtungsteils und einen Eingang des zweiten Verdichtungsteils verbindet; einen Einlassdurchgangsabschnitt, der eine Seite des Gehäuses durchdringt, um mit einem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und ein Kältefluid in die Motorkammer zu leiten; und einen Auslassdurchgangsabschnitt, der die andere Seite des Gehäuses durchdringt, um mit dem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und das Kältefluid in der Motorkammer aus dem Gehäuse zu leiten. Auf diese Weise kann ein in der Motorkammer vorgesehenes Gasfolienlager durch Zufuhr eines Kältemittels in die Motorkammer schnell betätigt werden, und gleichzeitig kann die von der Motorkammer erzeugte Wärme selbst bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb schnell abgeführt werden, wodurch die Effizienz des Turboverdichters und der Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter verbessert wird.
  • Zum Beispiel kann die Motorkammer eine erste Kammer, die auf einer axialen Seite in Bezug auf den Antriebsmotor vorgesehen ist, und eine zweite Kammer umfassen, die auf der anderen axialen Seite vorgesehen ist, wobei ein Axiallager in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und der Einlassdurchgangsabschnitt mit der ersten Kammer in Verbindung steht. So kann das Axiallager schnell und gleichmäßig betätigt werden, und gleichzeitig können das Axiallager und die rotierende Welle schnell gekühlt werden.
  • Insbesondere kann das Axiallager zwischen einem Betätigungsstützabschnitt, der sich radial von der rotierenden Welle aus erstreckt, und mehreren Befestigungsstützabschnitten, die am Gehäuse befestigt sind und gegenüberliegenden axialen Seiten des Betätigungsstützabschnitts zugewandt sind, vorgesehen sein, und zumindest ein Teil des Einlassdurchgangsabschnitts kann einige der mehreren Befestigungsstützabschnitte, die zwischen dem Betätigungsstützabschnitt und dem ersten Verdichtungsteil angeordnet sind, radial überlappen. Auf diese Weise kann das Kältefluid schnell und gleichmäßig dem Axiallager zugeführt werden, wodurch die Lagerkraft schnell und gleichmäßig gesichert und das Axiallager schnell gekühlt wird.
  • Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Motorkammer eine erste Kammer, die auf einer axialen Seite in Bezug auf den Antriebsmotor vorgesehen ist und dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, und eine zweite Kammer umfassen, die auf der anderen axialen Seite vorgesehen ist und dem zweiten Verdichtungsteil zugewandt ist, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer miteinander in Verbindung stehen und der Auslassdurchgangsabschnitt mit der zweiten Kammer in Verbindung steht. So kann das Kältefluid nach der Kühlung des Axiallagers durch den Antriebsmotor fließen und freigesetzt werden, wodurch die gesamte Motorkammer gekühlt wird.
  • Insbesondere kann der Einlassdurchgangsabschnitt umfassen: einen ersten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der ersten Kammer in Verbindung steht; und einen zweiten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, wobei ein axialer Stützabschnitt in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und ein Kältemitteleinlassdurchgang in dem axialen Stützabschnitt ausgebildet ist, um dem ersten Einlassdurchgangsabschnitt zu ermöglichen, mit der ersten Kammer in Verbindung zu stehen. Auf diese Weise kann das in die erste Kammer eingeleitete Kältemittel zu einer gewünschten Position geführt werden, und gleichzeitig kann das Kältemittel durch ein Element, das das Axiallager bildet, hindurchströmen und dadurch das Axiallager schnell kühlen.
  • Gemäß einem anderen Beispiel kann ein axialer Stützabschnitt in der Motorkammer vorgesehen sein, um bezüglich einer axialen Richtung der rotierenden Welle zu stützen, wobei der axiale Stützabschnitt umfasst: einen Druckläufer, der sich radial von der rotierenden Welle erstreckt; eine erste Trennwand, die an dem Gehäuse befestigt und zwischen dem Druckläufer und dem ersten Verdichtungsteil angeordnet ist; und eine zweite Trennwand, die axial von der ersten Trennwand beabstandet und an dem Gehäuse befestigt ist, die den Druckläufer axial überlappt und zwischen dem Druckläufer und dem Antriebsmotor angeordnet ist, wobei ein Kältemitteleinlassdurchgang, der den Einlassdurchgangsabschnitt bildet, in der ersten Trennwand vorgesehen ist und ein Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs zu einer Seite der ersten Trennwand, die dem Druckläufer zugewandt ist, offen ist. Auf diese Weise kann ein Kältemittel, das das Kältefluid bildet, dem Axiallager schnell zugeführt werden.
  • Insbesondere kann ein Axiallager zwischen einer Seite des Druckläufers und der ersten Trennwand und zwischen der anderen Seite des Druckläufers und der zweiten Trennwand vorgesehen sein, wobei das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial weiter von der rotierenden Welle entfernt positioniert ist als das Axiallager. Auf diese Weise wird bei der Zufuhr von Kältemittel verhindert, dass das Kältemittel in direkten Kontakt mit dem Axiallager kommt, so dass das Axiallager eine gleichmäßige Lagerkraft aufweisen kann. Darüber hinaus kann das Kältemittel, selbst wenn es einen Kältemitteleinlassdurchgang gibt, gleichmäßig in einen Raum geleitet werden, in dem das Axiallager installiert ist.
  • Darüber hinaus kann ein Axiallager zwischen einer Seite des Druckläufers und der ersten Trennwand und zwischen der anderen Seite des Druckläufers und der zweiten Trennwand vorgesehen sein, wobei das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial näher an der rotierenden Welle angeordnet ist als das Axiallager. Dadurch wird bei der Zufuhr von Kältemittel verhindert, dass das Kältemittel direkt mit dem Axiallager in Berührung kommt, so dass das Axiallager eine gleichmäßige Lagerkraft aufweisen kann. Außerdem kann der Massenstrom des Kältemittels in einem Spalt, in dem das Axiallager vorgesehen ist, erhöht werden, wodurch die Lagerkraft schneller gesichert und die Kühlwirkung verbessert wird. Dies ist insbesondere vorteilhafter, wenn es mehrere Kältemitteleinlassdurchgänge gibt.
  • Insbesondere kann der Kältemitteleinlassdurchgang umfassen: einen ersten Einlassdurchgang, der zu einer zweiten Seite der ersten Trennwand offen ist, die eine von gegenüberliegenden axialen Seiten davon ist und dem Druckläufer zugewandt ist; und einen zweiten Einlassdurchgang, der zu einer ersten Seite oder inneren Umfangsfläche der ersten Trennwand offen ist, die eine der gegenüberliegenden axialen Seiten davon ist und die gegenüberliegende Seite der zweiten Seite ist. Auf diese Weise kann Kältemittel schnell und gleichmäßig sowohl einem Radiallager als auch dem Axiallager zugeführt werden.
  • Darüber hinaus kann ein Kältemitteldurchgang so gebildet werden, dass er die rotierende Welle radial durchdringt. Auf diese Weise kann sich das Kältemittel schnell über einen großen Bereich in einem Spalt bewegen, in dem das Axiallager installiert ist, wodurch eine gleichmäßige Lagerkraft sichergestellt und die Kühlwirkung verbessert wird.
  • Insbesondere kann der Kältemitteldurchgang radial mindestens eine von gegenüberliegenden axialen Seiten durchdringen, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, und eine Querschnittsfläche des Kältemitteldurchgangs kann größer oder gleich dem Abstand zwischen einer Seite des Druckläufers und einer diesem zugewandten Trennwand sein. Auf diese Weise kann Kältemittel reibungslos in einen Spalt auf den gegenüberliegenden axialen Seiten des Druckläufers eingeleitet werden, wodurch eine gleichmäßigere Lagerkraft sichergestellt und die Kühlwirkung verbessert wird.
  • Darüber hinaus kann der Kältemitteldurchgang einen ersten Kältemitteldurchgang, der eine axiale Seite radial durchdringt, und einen zweiten Kältemitteldurchgang umfassen, der die andere axiale Seite radial durchdringt, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, wobei der erste Kältemitteldurchgang und der zweite Kältemitteldurchgang durch einen dritten Kältemitteldurchgang, der sich axial erstreckt, miteinander in Verbindung stehen. Auf diese Weise kann sich Kältemittel reibungslos zwischen Spalten bewegen, die auf den gegenüberliegenden axialen Seiten des Druckläufers vorgesehen sind, wodurch eine gleichmäßigere Lagerkraft sichergestellt und die Kühlwirkung verbessert wird.
  • Zusätzlich kann ein vierter Kältemitteldurchgang so gebildet werden, dass er den Druckläufer radial durchdringt. Auf diese Weise kann der Druckläufer effektiver gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann ein erster Kältemitteldurchgang oder ein zweiter Kältemitteldurchgang radial mindestens eine von gegenüberliegenden axialen Seiten durchdringen, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, wobei der vierte Kältemitteldurchgang mit dem ersten Kältemitteldurchgang oder/und dem zweiten Kältemitteldurchgang durch einen dritten Kältemitteldurchgang in Verbindung steht, der sich axial erstreckt. Auf diese Weise kann sich Kältemittel in einem Lageraufnahmeraum, in dem das Axiallager vorgesehen ist, gleichmäßiger bewegen, wodurch eine gleichmäßigere Lagerkraft sichergestellt und die Kühlwirkung verbessert wird.
  • Gemäß einem anderen Beispiel kann ein axialer Stützabschnitt in der Motorkammer vorgesehen sein, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, wobei der axiale Stützabschnitt umfasst: einen Druckläufer, der sich radial von der rotierenden Welle erstreckt; eine erste Lagerschale, die an dem Gehäuse befestigt und zwischen dem Druckläufer und dem ersten Verdichtungsteil positioniert ist; und eine zweite Lagerschale, die axial von der ersten Lagerschale beabstandet und an dem Gehäuse befestigt ist, die den Druckläufer axial überlappt und zwischen dem Druckläufer und dem Antriebsmotor positioniert ist, wobei die erste Lagerschale umfasst: einen inneren Wandabschnitt mit einem ersten Wellenloch, in das ein Ende der rotierenden Welle drehbar eingesetzt ist; einen ersten Seitenwandabschnitt, der in der Form eines Rings ausgebildet ist, der sich radial von einer Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts erstreckt; einen zweiten Seitenwandabschnitt, der in der Form eines Rings ausgebildet ist, der sich radial von der anderen Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts erstreckt; und einen Kältemittelaufnahmeabschnitt, der zwischen dem ersten Seitenwandabschnitt und dem zweiten Seitenwandabschnitt vorgesehen ist, wobei eine innere Umfangsseite der rotierenden Welle zugewandt ist und durch den inneren Wandabschnitt blockiert wird, und eine äußere Umfangsseite der inneren Umfangsfläche des Gehäuses zugewandt ist und zumindest teilweise offen ist, wobei der Einlassdurchgangsabschnitt den Kältemittelaufnahmeabschnitt radial überlappt. Auf diese Weise kann Kältemittel durch den Kältemittelaufnahmeabschnitt der ersten Lagerschale verteilt werden, wodurch die erste Lagerschale schnell gekühlt wird. Außerdem ist es einfach, mehrere Kältemitteldurchgänge zu bilden, wodurch die Herstellungskosten und die Kühlwirkung reduziert werden.
  • Insbesondere kann ein erstes Radiallager zwischen dem ersten Wellenloch des inneren Wandabschnitts und der Außenumfangsfläche der rotierenden Welle vorgesehen werden, und ein Kältemitteldurchgang kann zumindest entweder durch den inneren Wandabschnitt oder den ersten Seitenwandabschnitt gebildet werden, um dem Kältemittelaufnahmeabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen, wobei der Kältemitteldurchgang zur Motorkammer offen ist, in einer Position, die axial näher an dem ersten Verdichtungsteil liegt als das erste Radiallager. Auf diese Weise kann die Höhe des Ausgangs des Kältemitteldurchgangs verringert und somit der Massenstrom des Kältemittels erhöht werden, wodurch die Lagerkraft verbessert und die Kühlwirkung erhöht wird.
  • Darüber hinaus kann ein erster Ausleitdichtungsabschnitt an einer Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts, der dem ersten Verdichtungsteil axial zugewandt ist, ausgebildet sein, um einen Spalt zwischen dem ersten Verdichtungsteil und dem ersten Seitenwandabschnitt abzudichten, wobei der Kältemitteldurchgang offen ist, so dass er mit der Motorkammer in Verbindung steht, in einer Position die näher an der rotierenden Welle liegt als der erste Ausleitdichtungsabschnitt. Somit kann der Kältemitteldurchgang zwischen dem ersten Ausleitdichtungsabschnitt und dem ersten Radiallager positioniert werden, wodurch dem ersten Radiallager reibungslos Kältemittel zugeführt wird.
  • Darüber hinaus können mehrere Kältemitteldurchgänge in vorgegebenen Abständen entlang des Radius gebildet sein, und eine Durchgangsabdeckung kann an der Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts, der axial dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, vorgesehen sein, um zu ermöglichen, dass offene Enden der mehreren Kältemitteldurchgänge miteinander in Verbindung stehen, wobei eine Durchgangverbindungsnut an einer Seitenfläche der Durchgangsabdeckung, die dem ersten Seitenwandabschnitt zugewandt ist, gebildet ist, um sich radial zu erstrecken, um zu ermöglichen, dass die mehreren Kältemitteldurchgänge miteinander in Verbindung stehen, und die Durchgangverbindungsnut mit einem Wellenloch des inneren Wandabschnitts in Verbindung steht. Auf diese Weise können große Mengen an Kältemittel der Vorderseite des ersten Radiallagers zugeführt werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Radiallagers, das in der ersten Lagerschale vorgesehen ist, erhöht und auch die Kühlwirkung erhöht wird.
  • Darüber hinaus kann auf der anderen Seite der Durchgangsabdeckung, die dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, ein erster Auslassdichtungsabschnitt ausgebildet sein, um einen Spalt zwischen dem ersten Verdichtungsteil und dem ersten Seitenwandabschnitt abzudichten. Auf diese Weise wird verhindert, dass Kältemittel aus dem ersten Verdichtungsteil in die Motorkammer austritt, wodurch die Verdichtungseffizienz und die Lagerkraft des in der Motorkammer vorgesehenen Lagers erhöht und das Lager und die rotierende Welle schnell gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann ein erstes Axiallager zwischen dem zweiten Seitenwandabschnitt und dem Druckläufer vorgesehen sein, und ein Kältemitteldurchgang kann zumindest entweder durch den inneren Wandabschnitt oder den zweiten Seitenwandabschnitt gebildet sein, um zu ermöglichen, dass der Kältemittelaufnahmeabschnitt mit der Motorkammer in Verbindung steht, wobei der Kältemitteldurchgang offen ist, in einer Position, die radial näher an der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle liegt als das erste Axiallager. Auf diese Weise kann der Massenstrom von dem ersten Axiallager zugeführtem Kältemittel erhöht werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Axiallagers und die Kühlwirkung erhöht werden.
  • Zusätzlich kann ein erster Einlassdurchgang zumindest entweder den inneren Wandabschnitt oder den zweiten Seitenwandabschnitt durchdringen, um dem Kältemittelaufnameabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen, und ein zweiter Einlassdurchgang kann zumindest entweder den inneren Wandabschnitt oder den ersten Seitenwandabschnitt durchdringen, um dem Kältemittelaufnahmeabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen. Auf diese Weise kann ein Kältemittel, das als Arbeitsfluid dient, auf einer axialen Seite des ersten Radiallagers bereitgestellt werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Radiallagers und die Kühlwirkung erhöht werden.
  • Gemäß einem weiteren Beispiel kann der Turboverdichter eine zweite Lagerschale aufweisen, die am Gehäuse befestigt und zwischen dem Antriebsmotor und dem zweiten Verdichtungsteil positioniert ist, wobei die zweite Lagerschale ein zweites Wellenloch, in das das andere Ende der rotierenden Welle drehbar eingesetzt ist, und einen Kältemitteldurchgang aufweist, der auf einer der Motorkammer zugewandten Seite der zweiten Lagerschale durch das zweite Wellenloch hindurchgeht. Somit kann, selbst wenn der Spalt zwischen dem zweiten Verdichtungsteil und dem zweiten Radiallager abgedichtet ist, ein Kältemittel, das als Arbeitsfluid dient, reibungslos bereitgestellt werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Radiallagers und die Kühlwirkung erhöht werden.
  • Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Motorkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf gegenüberliegenden axialen Seiten unterteilt sein, wobei der Antriebsmotor dazwischen angeordnet ist, und der Einlassdurchgangsabschnitt kann umfassen: einen ersten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der ersten Kammer in Verbindung steht; und einen zweiten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, wobei der erste Einlassdurchgangsabschnitt und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt auf derselben axialen Linie mit der Motorkammer in Verbindung stehen. Somit können der erste Einlassdurchgangsabschnitt und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt leicht mit dem Gehäuse verbunden werden, und gleichzeitig kann das Kältemittel über eine große Länge in der Motorkammer zirkulieren, wodurch die Kühlwirkung der Motorkammer erhöht wird.
  • Außerdem kann der Auslassdurchgangsabschnitt in Umfangsrichtung am weitesten von dem ersten Einlassdurchgangsabschnitt oder dem zweiten Einlassdurchgangsabschnitt entfernt positioniert sein. Auf diese Weise kann das Kältemittel über eine große Länge für einen langen Zeitraum in der Motorkammer zirkulieren, wodurch die Kühlwirkung erhöht wird.
  • Darüber hinaus kann der Innendurchmesser des ersten Einlassdurchgangsabschnitts größer als oder gleich dem Innendurchmesser des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts sein. Auf diese Weise kann der ersten Kammer mehr Kältemittel zugeführt werden, so dass das in der ersten Kammer befindliche Lager schneller betätigt und gekühlt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Motorkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf gegenüberliegenden axialen Seiten unterteilt sein, wobei der Antriebsmotor dazwischen angeordnet ist, wobei ein axialer Stützabschnitt in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und der Auslassdurchgangsabschnitt mit der zweiten Kammer in Verbindung steht. Auf diese Weise kann in die erste Kammer eingeleitetes Kältemittel durch die erste Kammer zirkulieren, wodurch die Lagerkraft des in der ersten Kammer vorgesehenen Lagers erhöht und gleichzeitig die Wirkung der Kühlung des in der ersten Kammer vorgesehenen Lagers und der rotierenden Welle erhöht wird.
  • Darüber hinaus kann der Auslassdurchgangsabschnitt umfassen: einen ersten Verbindungsdurchgang mit einem Ende, das mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, und einem anderen Ende, das mit dem Verbindungsdurchgangsabschnitt in Verbindung steht; einen zweiten Verbindungsdurchgang mit einem Ende, das mit dem Verbindungsdurchgangsabschnitt in Verbindung steht, und einem anderen Ende, das mit einem Eingang des ersten Verdichtungsteils in Verbindung steht; und ein Kältemittelsteuerventil zum Steuern des Stroms eines Kältemittels, das durch die Motorkammer geleitet wird, um zum ersten Verbindungsdurchgang oder zum zweiten Verbindungsdurchgang geleitet zu werden. Auf diese Weise kann ein Kältemittel, das durch die Motorkammer geleitet wird, entsprechend dem Betriebsmodus des Verdichters ordnungsgemäß zum ersten Verdichtungsteil oder zum zweiten Verdichtungsteil geleitet werden, wodurch die Verdichtungseffizienz maximiert wird.
  • Darüber hinaus kann das Kältemittelsteuerventil ferner einen Ventilsteuerungsabschnitt zum Steuern der Öffnungs-/Schließrichtung entsprechend voreingestellten Bedingungen umfassen, wobei der Ventilsteuerungsabschnitt der zweiten Kammer ermöglicht, mit dem Eingang des zweiten Verdichtungsteils unter einer Hochlastbedingung in Verbindung zu stehen, und der zweiten Kammer ermöglicht, mit dem Eingang des ersten Verdichtungsteils unter einer Niedriglastbedingung in Verbindung zu stehen. Auf diese Weise kann die Enthalpie des dem zweiten Verdichtungsteil zugeführten Kältemittels unter der Hochlastbedingung gesenkt werden, um die Verdichtungseffizienz zu erhöhen, während die Temperatur des dem ersten Verdichtungsteil zugeführten Kältemittels unter der Niedriglastbedingung erhöht werden kann, um die Kühlkraft zu verringern.
  • Um die vorgenannten oder andere Aspekte zu verwirklichen, stellt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Kältekreislaufvorrichtung bereit, die umfasst: einen Verdichter; einen Kondensator, der mit einer Ausleitseite des Verdichters verbunden ist; einen Expander, der mit einem Ausgang des Kondensators verbunden ist; und einen Verdampfer mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des Expanders verbunden ist, und einem Ausgang, der mit einer Einlassseite des Verdichters verbunden ist, wobei der Verdichter den oben beschriebenen Turboverdichter umfasst. Auf diese Weise kann der Turboverdichter durch Verwendung eines Gasfolienlagers schnell und gleichmäßig die Lagerkraft für jedes Lager sichern, wodurch die rotierende Welle stabil gelagert wird. Gleichzeitig kann der Turboverdichter einen lastabhängigen Betrieb entsprechend dem Betriebszustand der Kältekreislaufvorrichtung ordnungsgemäß durchführen, wodurch die Effizienz der Kältekreislaufvorrichtung mit dem Turboverdichter verbessert wird.
  • Insbesondere kann der Einlassdurchgangsabschnitt zwischen dem Ausgang des Kondensators und einem Eingang des Expanders verbunden sein. Auf diese Weise kann das Kältemittel der Kältekreislaufvorrichtung verwendet werden, und der Turboverdichter und die Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter können effektiv betrieben und gekühlt werden.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Ein Turboverdichter und eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter gemäß der vorliegenden Offenbarung können umfassen: einen Einlassdurchgangsabschnitt, der eine Seite des Gehäuses durchdringt, um mit einem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und ein Kältefluid zur Motorkammer zu leiten; und einen Auslassdurchgangsabschnitt, der die andere Seite des Gehäuses durchdringt, um mit dem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und das Kältefluid in der Motorkammer aus dem Gehäuse zu leiten. Auf diese Weise kann ein in der Motorkammer vorgesehenes Gasfolienlager durch Zuführen eines Kältefluids in die Motorkammer schnell betätigt werden, und gleichzeitig kann die von der Motorkammer erzeugte Wärme selbst bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb schnell abgeführt werden, wodurch die Effizienz des Turboverdichters und der Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter verbessert wird.
  • Darüber hinaus kann bei dieser Ausführungsform die Motorkammer in Bezug auf einen Antriebsmotor in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt sein, und die erste Kammer kann ein Axiallager aufweisen und mit dem Einlassdurchgangsabschnitt in Verbindung stehen. So kann das Axiallager schnell und gleichmäßig betätigt werden, und gleichzeitig können das Axiallager und die rotierende Welle schnell gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann bei dieser Ausführungsform zumindest ein Teil des Einlassdurchgangsabschnitts einen Befestigungsstützabschnitt, der zwischen einem Betätigungsstützabschnitt und einem ersten Verdichtungsteil angeordnet ist, radial überlappen. Auf diese Weise kann das Kältefluid schnell und gleichmäßig dem Axiallager zugeführt werden, wodurch die Lagerkraft schnell und gleichmäßig gesichert und das Axiallager schnell gekühlt wird.
  • Ferner kann bei dieser Ausführungsform die Motorkammer eine erste Kammer, die dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, und eine zweite Kammer umfassen, die dem zweiten Verdichtungsteil zugewandt ist, wobei der Auslassdurchgangsabschnitt mit der zweiten Kammer in Verbindung steht. So kann das Kältefluid nach der Kühlung des Axiallagers durch den Antriebsmotor fließen und freigesetzt werden, wodurch die gesamte Motorkammer gekühlt wird.
  • Ferner kann bei dieser Ausführungsform ein Kältemitteleinlassdurchgang, der den Einlassdurchgangsabschnitt bildet, in einer ersten Trennwand vorgesehen sein, die einem Druckläufer zugewandt ist, und ein Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs kann zu einer Seite der ersten Trennwand offen sein. Auf diese Weise kann dem Axiallager schnell ein Kältemittel zugeführt werden, das das Kältefluid darstellt.
  • Außerdem kann bei dieser Ausführung das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial weiter von der rotierenden Welle entfernt positioniert sein als das Axiallager. Dadurch wird bei der Zufuhr von Kältemittel verhindert, dass das Kältemittel direkt mit dem Axiallager in Berührung kommt, und daher kann das Axiallager eine gleichmäßige Lagerkraft aufweisen. Darüber hinaus kann das Kältemittel, selbst wenn es einen Kältemitteleinlassdurchgang gibt, gleichmäßig in einen Raum geleitet werden, in dem das Axiallager installiert ist.
  • Außerdem kann bei dieser Ausführung das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial näher an der rotierenden Welle positioniert sein als das Axiallager. Dadurch wird verhindert, dass bei der Zufuhr eines Kältemittels das Kältemittel direkt mit dem Axiallager in Berührung kommt, und das Axiallager kann daher eine gleichmäßige Lagerkraft aufweisen. Außerdem kann der Massenstrom von Kältemittel in einem Spalt, in dem das Axiallager vorgesehen ist, erhöht werden, wodurch die Lagerkraft schneller gesichert und die Kühlwirkung verbessert wird. Dies ist insbesondere vorteilhafter, wenn es mehrere Kältemitteleinlassdurchgänge gibt.
  • Ferner kann bei dieser Ausführung ein erster Einlassdurchgang des Kältemitteleinlassdurchgangs zu einer zweiten Seite der ersten Trennwand, die dem Druckläufer zugewandt ist, offen sein, und ein zweiter Einlassdurchgang des Kältemitteleinlassdurchgangs kann zu einer ersten Seite oder Innenumfangsfläche der ersten Trennwand offen sein. Auf diese Weise kann das Kältemittel schnell und gleichmäßig sowohl einem Radiallager als auch dem Axiallager zugeführt werden.
  • Darüber hinaus kann bei dieser Ausführung ein Kältemitteldurchgang so ausgebildet sein, dass er die rotierende Welle mit dem Druckläufer radial oder axial durchdringt. Auf diese Weise kann sich das Kältemittel schnell über einen großen Bereich in einem Spalt bewegen, in dem das Axiallager installiert ist, wodurch eine gleichmäßige Lagerkraft sichergestellt und die Kühlwirkung verbessert wird.
  • Ferner kann bei dieser Ausführungsform ein Kältemittelaufnahmeabschnitt, der eine erste Lagerschale bildet, zwischen einem ersten Seitenwandabschnitt und einem zweiten Seitenwandabschnitt vorgesehen sein, wobei eine innere Umfangsseite des Kältemittelaufnahmeabschnitts durch den inneren Wandabschnitt blockiert ist und eine äußere Umfangsseite offen ist, wobei der Einlassdurchgangsabschnitt, der Kältemittel in die erste Kammer leitet, den Kältemittelaufnahmeabschnitt radial überlappt. Auf diese Weise kann Kältemittel durch den Kältemittelaufnahmeabschnitt der ersten Lagerschale verteilt werden, wodurch die erste Lagerschale schnell gekühlt wird. Außerdem ist es einfach, mehrere Kältemitteldurchgänge zu bilden, wodurch die Herstellungskosten und die Kühlwirkung reduziert werden.
  • Ferner kann bei dieser Ausführungsform ein Kältemitteldurchgang durch mindestens entweder den inneren Wandabschnitt oder den ersten Seitenwandabschnitt gebildet werden, um dem Kältemittelaufnahmeabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen, wobei der Kältemitteldurchgang näher an dem ersten Verdichtungsteil gebildet ist als das erste Radiallager. Auf diese Weise kann die Höhe des Ausgangs des Kältemitteldurchgangs verringert und somit der Massenstrom von Kältemittel erhöht werden, wodurch die Lagerkraft verbessert und die Kühlwirkung erhöht wird.
  • Ferner kann bei dieser Ausführungsform ein Kältemitteldurchgang durch mindestens entweder den inneren Wandabschnitt und den zweiten Seitenwandabschnitt, die die erste Lagerschale bilden, gebildet werden, damit der Kältemittelaufnahmeabschnitt mit der Motorkammer in Verbindung stehen kann, wobei der Kältemitteldurchgang in einer Position gebildet ist, die radial näher an der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle liegt als das erste Axiallager. Dadurch kann der Massenstrom des dem ersten Axiallager zugeführten Kältemittels erhöht werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Axiallagers und die Kühlwirkung erhöht werden.
  • Außerdem kann bei dieser Ausführung ein Kältemitteldurchgang durch das zweite Wellenloch auf einer Seite der zweiten Lagerschale hindurchgehen. So kann, selbst wenn der Spalt zwischen dem zweiten Verdichtungsteil und dem zweiten Radiallager abgedichtet ist, ein Kältemittel, das als ein Arbeitsfluid dient, problemlos zugeführt werden, wodurch die Lagerkraft des ersten Radiallagers und die Kühlwirkung erhöht werden.
  • Ferner können bei dieser Ausführungsform der erste Einlassdurchgangsabschnitt und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt auf derselben axialen Linie mit der Motorkammer in Verbindung stehen, und der Auslassdurchgangsabschnitt kann in einer Umfangsrichtung am weitesten vom ersten Einlassdurchgangsabschnitt oder vom zweiten Einlassdurchgangsabschnitt entfernt positioniert sein. Auf diese Weise kann Kältemittel über eine große Länge für einen langen Zeitraum in der Motorkammer zirkulieren, wodurch die Kühlwirkung erhöht wird.
  • Ferner kann in dieser Ausführungsform ein Kältemittelsteuerventil zwischen einem ersten Verbindungsdurchgang und einem zweiten Verbindungsdurchgang vorgesehen sein, und ein durch die Motorkammer geleitetes Kältemittel kann selektiv zu einer Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils oder einer Einlassseite des ersten Verdichtungsteils geleitet werden. Auf diese Weise kann ein durch die Motorkammer geleitetes Kältemittel entsprechend dem Betriebsmodus des Verdichters ordnungsgemäß zum ersten Verdichtungsteil oder zum zweiten Verdichtungsteil geleitet werden, wodurch die Verdichtungseffizienz maximiert wird.
  • In einem Turboverdichter und einer Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Verdichter den oben beschriebenen Verdichter umfassen. So kann der Turboverdichter schnell und gleichmäßig die Lagerkraft für jedes Lager durch die Verwendung eines Gasfolienlagers sichern, wodurch die rotierende Welle stabil unterstützt wird. Gleichzeitig kann der Turboverdichter einen lastabhängigen Betrieb entsprechend dem Betriebszustand der Kältekreislaufvorrichtung ordnungsgemäß durchführen, wodurch die Effizienz der Kältekreislaufvorrichtung mit dem Turboverdichter verbessert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Systemdiagramm eines Kältekreislaufs mit einem Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
    • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Turboverdichters gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
    • 3 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht des Inneren des Turboverdichters von 2.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht des Inneren des Turboverdichters von 3.
    • 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines ersten Verdichtungsteils in 4.
    • 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines zweiten Verdichtungsteils in 4.
    • 7A und 7B sind schematische Ansichten eines Kältemittelflusses für jeden Betriebsmodus in einem Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Steuerns der Strömungsrichtung von Kältemittel in einem Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „V-V“ von 9.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „Vl-Vl“ von 11.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht, die noch ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt.
    • 14 ist ein Querschnitt entlang der Linie „VII-VII“ von 13.
    • 15 und 16 sind Querschnittsansichten, die weitere Beispiele für einen Kältemitteldurchgang gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigen.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Kältemitteleinlassdurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
    • 18 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Kältemitteleinlassdurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
    • 19 ist eine Querschnittsansicht des Inneren eines Turboverdichters gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 20 und 21 sind eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht einer ersten Lagerschale von 19.
    • 22 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Kältemitteldurchgangs aus 19.
    • 23 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren Beispiels der ersten Lagerschale von 19.
    • 24 ist eine Vorderansicht der ersten Lagerschale von 23 im zusammengesetzten Zustand.
    • 25 ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, wie das Kältemittel aus 24 strömt.
    • 26 ist eine Querschnittsansicht eines Kältemitteldurchgangs.
  • Modus für die Erfindung
  • Nachfolgend werden ein Turboverdichter gemäß der vorliegenden Offenbarung und eine Kältekreislaufvorrichtung mit diesem Verdichter unter Bezugnahme auf eine in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführungsform im Detail beschrieben. Diese Ausführungsform wird beispielsweise in Bezug auf einen Turboverdichter sowohl vom einseitigen Typ als auch vom zweiendigen Typ beschrieben, bei dem ein erstes Laufrad und ein zweites Laufrad an beiden Enden einer rotierenden Welle montiert sind und ein Auslass eines ersten Verdichtungsteils, der das erste Laufrad umfasst, mit einem Einlass eines zweiten Verdichtungsteils verbunden ist, ist aber nicht unbedingt darauf beschränkt. Ein später zu beschreibender Einlassdurchgangsabschnitt kann beispielsweise auch bei einem Turboverdichter vom einseitigen Typ mit mindestens einem Laufrad an einem Ende einer rotierenden Welle verwendet werden.
  • Darüber hinaus wird ein Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung anhand eines Beispiels beschrieben, das sich auf ein Kühlsystem bezieht, das gekühltes Wasser dorthin liefert, wo es benötigt wird, aber seine Anwendbarkeit ist nicht auf das Kühlsystem beschränkt. Beispielsweise kann ein Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung auch für ein Kältekreislaufsystem verwendet werden, das Kältemittel verwendet.
  • Darüber hinaus wird in der Beschreibung eines Turboverdichters gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung die Längsrichtung einer rotierenden Welle als eine axiale Richtung definiert, die Dickenrichtung der rotierenden Welle als eine radiale Richtung definiert, eine Einlassseite jedes Laufrads (oder Verdichtungsteils) auf einer axialen Linie als eine Vorderseite definiert, eine Ausleitseite jedes Laufrads als eine Rückseite definiert, und eine vordere Seite als eine erste Seite definiert, und eine hintere Seite als eine zweite Seite definiert.
  • 1 ist ein Systemdiagramm eines Kältekreislaufs mit einem Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
  • Gemäß 1 ist eine Kältekreislaufvorrichtung, in der ein Turboverdichter gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung eingesetzt wird, so konfiguriert, dass ein Verdichter 10, ein Kondensator 20, ein Expander 30 und ein Verdampfer 40 einen geschlossenen Kreislauf bilden. Das heißt, der Kondensator 20, der Expander 30 und der Verdampfer 40 sind nacheinander mit einer Ausleitseite des Verdichters 10 verbunden, und ein Auslass des Verdampfers 40 ist mit einer Einlassseite des Verdichters 10 verbunden. Auf diese Weise wiederholt sich eine Abfolge von Prozessen, bei denen ein im Verdichter 10 verdichtetes Kältemittel zum Kondensator 20 ausgeleitet wird und dieses Kältemittel nacheinander den Expander 30 und den Verdampfer 40 durchläuft und dann in den Verdichter 10 zurückgesaugt wird.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Turboverdichters gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung. 3 ist eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht des inneren des Turboverdichters von 2. 4 ist eine Querschnittsansicht des Inneren des Turboverdichters von 3. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines ersten Verdichtungsteils in 4. 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines zweiten Verdichtungsteils in 4.
  • Gemäß diesen Zeichnungen umfasst der Turboverdichter 10 gemäß der Ausführungsform dieser Offenbarung ein Gehäuse 110, ein Motorteil 120, das einen Antriebsmotor bildet, eine rotierende Welle 130, einen Lagerabschnitt 140, ein erstes Verdichtungsteil (Verdichtungsteil der ersten Stufe) 150, ein zweites Verdichtungsteil (Verdichtungsteil der zweiten Stufe) 160 und einen Kältemitteldurchlassabschnitt 170.
  • Gemäß 2 bis 4 bildet das Gehäuse 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Äußeres des Verdichters 10 und umfasst ein Motorgehäuse 111, ein erstes Laufradgehäuse 112 und ein zweites Laufradgehäuse 113.
  • Das Motorgehäuse 111 kann in Form eines Zylinders ausgebildet sein, dessen gegenüberliegende axiale Enden offen sind. Es ist zu beachten, dass an gegenüberliegenden Enden des Motorgehäuses 111 ein erster Flanschabschnitt 1111 bzw. ein zweiter Flanschabschnitt 1112 ausgebildet ist, die sich radial erstrecken, um an einem ersten Laufradgehäuse 112 und einem zweiten Laufradgehäuse 113, die später beschrieben werden, befestigt zu werden, und ein ausgesparter Abschnitt 1113, der durch Aussparen einer zentralen äußeren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 gebildet wird, zwischen dem ersten Flanschabschnitt 1111 und dem zweiten Flanschabschnitt 1112 ausgebildet werden kann. Dadurch werden gegenüberliegende Enden des Motorgehäuses 111 dick gemacht, wodurch die Befestigungsfestigkeit gewährleistet wird, während seine Mitte dünn gemacht wird, so dass die vom Motorteil 120 erzeugte Motorwärme schnell abgegeben wird.
  • Der erste Flanschabschnitt 1111 kann mit einer ringförmigen Lagerschalensitznut 1111a, in die ein Teil einer später zu beschreibenden ersten Lagerschale 142 eingesetzt wird, und einer radial abgestuften Lagerschalensitzfläche 1111b versehen sein, die an einer inneren Umfangsfläche der Lagerschalensitznut 1111a ausgebildet ist. Ein später zu beschreibender Lagerstützabschnitt 1115 kann so ausgebildet sein, dass er sich radial von einer Seite der Lagerschalensitzfläche 1111b erstreckt. Der Lagerstützabschnitt 1115 wird später noch einmal beschrieben.
  • Die Tiefe der Lagerschalensitznut 1111a kann gleich oder etwas geringer als die Dicke der ersten Lagerschale 142 sein. So kann ein Teil einer ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142, die auf der Lagerschalensitzfläche 1111b sitzt, radial abgestützt werden, indem sie in eine im ersten Laufradgehäuse 112 ausgebildete Lagerschalenaufnahmenut 1112a eingesetzt wird, die später beschrieben wird.
  • Im Großen und Ganzen kann der zweite Flanschabschnitt 1112 in ähnlicher Weise wie der erste Flanschabschnitt 1111 ausgebildet sein, wobei sich ein Stator 112 in der Mitte zwischen ihnen befindet. Es ist zu beachten, dass eine zweite Seite 146a einer zweiten Lagerschale 146, die später beschrieben wird, fest an einer Endfläche des zweiten Flanschabschnitts 1112 befestigt werden kann.
  • Innerhalb des Motorgehäuses 111 ist eine Motorkammer 1114 gebildet. Die Motorkammer 1114 wird durch Einschrumpfen des später zu beschreibenden Stators 121 in der Mitte eingepresst. So kann die Motorkammer 1114 in Bezug auf den später zu beschreibenden Stator 121 in eine erste Kammer 1114a auf der Seite des ersten Verdichtungsteils 150 und eine zweite Kammer 1114b auf der Seite des zweiten Verdichtungsteils 160 unterteilt werden.
  • Die erste Kammer 1114a kann zum ersten Verdichtungsteil 150 offen, aber durch das erste Laufradgehäuse 112, genauer gesagt, die erste Lagerschale 142, abgedichtet sein, und die zweite Kammer 1114b kann zum zweiten Verdichtungsteil 160 offen, aber durch das zweite Laufradgehäuse 113, genauer gesagt, die zweite Lagerschale 146, abgedichtet sein. Die erste Kammer 1114a und die zweite Kammer 1114b stehen im Wesentlichen durch einen Spalt zwischen einem Statorkern 1211, der den Stator 121 des Motorteils 120 bildet, und einer Statorspule 1212 oder durch einen Spalt zwischen dem Stator 121 und dem Rotor 122 miteinander in Verbindung. Dementsprechend kann sich ein Kältemittel in der Motorkammer 1114 in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz reibungslos zwischen den beiden Räumen 1114a und 1114b bewegen.
  • Der Lagerstützabschnitt 1115, der Teil eines ersten Lagerabschnitts 141 ist, der später beschrieben wird, kann mittig durch die erste Kammer 1114a ausgebildet sein. Somit kann die erste Kammer 1114a in Bezug auf den Lagerstützabschnitt 1115 in einen Motoraufnahmeraum 1114a1 und einen Lageraufnahmeraum 1114a2 unterteilt werden.
  • Gemäß 4 und 5 kann sich der Lagerstützabschnitt 1115 radial von einer inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111, das die erste Kammer 1114a bildet, in Richtung der rotierenden Welle 130 erstrecken. Der Lagerstützabschnitt 1115 kann jedoch an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 eingepresst oder mit einem Befestigungselement (nicht dargestellt), wie z. B. einem Bolzen, befestigt sein. Der Lagerstützabschnitt 1115 gemäß der Ausführungsform dieser Offenbarung ist so dargestellt, dass er sich einstückig von der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 erstreckt.
  • Da der Lagerstützabschnitt 1115 in der ersten Kammer 1114a ausgebildet ist, kann der Stator 121 in einer Richtung vom zweiten Flanschabschnitt (zweite Kante) 1112 des Motorgehäuses 111 zum ersten Flanschabschnitt (erste Kante) 1111 eingepresst sein. Dementsprechend kann an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111, die eine Kante der ersten Kammer 1114a bildet, eine Statorbefestigungsrippe (nicht dargestellt) ausgebildet werden, wodurch die Tiefe, in die der Stator 121 eingepresst wird, begrenzt wird.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der Stator 121 in einem Fall, in dem der Lagerstützabschnitt 1115 in der zweiten Kammer 1114b ausgebildet ist, in einer Richtung vom ersten Flanschabschnitt 1111 zum zweiten Flanschabschnitt 1112 eingepresst werden. In diesem Fall kann an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111, die eine Kante der zweiten Kammer 1114b bildet, eine Statorbefestigungsrippe (nicht dargestellt) ausgebildet werden.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der Stator 121 in einem Fall, in dem der Lagerstützabschnitt 1115 nachträglich montiert wird, in eine der beiden Richtungen eingepresst werden. In diesem Fall kann der Stator 121 mit Hilfe des Lagerstützabschnitts 1115 befestigt werden.
  • Der Lagerstützabschnitt 1115 kann in Form einer ringförmigen Scheibe ausgebildet sein. Zum Beispiel kann ein erstes Durchgangsloch 1115c in der Mitte des Lagerstützabschnitts 1115 gebildet werden, um gegenüberliegende axiale Seiten 1115a und 1115b zu durchdringen. Das erste Durchgangsloch 1115c kann ein Ende der rotierenden Welle 130 auf der Seite des ersten Verdichtungsteils radial abstützen, da ein erstes Radiallager 143 auf der rotierenden Welle 130 vorgesehen ist.
  • Das erste Durchgangsloch 1115c ist mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der ein Durchdringen der rotierenden Welle 130 ermöglicht. Beispielsweise ist das erste Durchgangsloch 1115c größer als der Außendurchmesser eines ersten Laufradwellenabschnitts 132, der später beschrieben wird, und kleiner als der Außendurchmesser eines Druckläufers 1324, der später beschrieben wird. Somit wird beim Zusammenbau der rotierenden Welle 130 der erste Laufradwellenabschnitt 132 durch das erste Durchgangsloch 1115c des Lagerstützabschnitts 1115 axial vom ersten Flanschabschnitt 1111 des Motorgehäuses 111 zum zweiten Flanschabschnitt 1112 eingeführt, und dann wird eine zweite Seite 1324b des Druckläufers 1324 axial auf der ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 gelagert, die der zweiten Seite 1324b axial zugewandt ist, wodurch ein zweites Axiallager 1442 gebildet wird, das später beschrieben wird. Dies wird später noch einmal in Bezug auf den Lagerabschnitt beschrieben.
  • Der Lagerstützabschnitt 1115 kann ein Kältemitteldurchgangsloch 1115d aufweisen, das gegenüberliegende axiale Seiten zwischen dem ersten Durchgangsloch 1115c, das eine innere Umfangsfläche des Lagerstützabschnitts 1115 bildet, und einem Fußende, das die innere Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 bildet, durchdringt. Das Kältemitteldurchgangsloch 1115d kann in einer Vielzahl um den Umfang herum ausgebildet sein. Dementsprechend können der Motoraufnahmeraum 1114a1 und der Lageraufnahmeraum 1114a2 durch das erste Durchgangsloch 1115c und das Kältemitteldurchgangsloch 1115d miteinander in Verbindung stehen.
  • Der Lageraufnahmeraum 1114a2 kann auf der gegenüberliegenden Seite des Stators 121 gebildet werden, wobei sich der Lagerstützabschnitt 1115 in der Mitte zwischen ihnen befindet. Der Lageraufnahmeraum 1114a2 kann durch einen Innenraum des oben beschriebenen ersten Flanschabschnitts 1111, d.h. durch eine innere Umfangsfläche der Lagerschalensitznut 1111a, die erste Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 und das erste Laufradgehäuse 112, das später beschrieben wird, gebildet werden.
  • Der Lageraufnahmeraum 11142 kann als allgemein abgedichteter Raum ausgebildet sein, mit Ausnahme des ersten Durchgangslochs 1115c und des Kältemitteldurchgangslochs 1115d des Lagerstützabschnitts 1115 und einem ersten Wellenloch 142c der ersten Lagerschale 142, die später beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform ein erster Einlassdurchgangsabschnitt 1711, der später beschrieben wird, so ausgebildet sein kann, dass er ein flüssiges Kältemittel, das durch den Kondensator 20 geleitet wird, dem Lageraufnahmeraum 1114a2 zuführt.
  • Der erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711 kann über ein erstes Kältemitteleinlassrohr 1712 mit einem Auslass des Kondensators 20 verbunden sein. Dementsprechend wird das flüssige Kältemittel, das durch den Kondensator 20 geleitet wird, in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingeleitet, der einen Teil der ersten Kammer 1114a bildet, und dieses flüssige Kältemittel kann in das erste Radiallager 143, das an einer inneren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 vorgesehen ist, ein erstes Axiallager 1441, das an einer zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 vorgesehen ist, und ein zweites Axiallager 1442, das an der ersten Seite 115a des Lagerstützabschnitts 1115 vorgesehen ist, eingeleitet werden. Dementsprechend erzeugt das flüssige Kältemittel als Arbeitsfluid eine Lagerkraft auf ein Ende des ersten Verdichtungsteils der rotierenden Welle 130, indem es die Lager 143, 1441 und 1442, die den ersten Lagerabschnitt 141 bilden, stützt, und kühlt gleichzeitig die Lager 143, 1441 und 1442, die den ersten Lagerabschnitt 141 bilden, und die ihnen zugewandte rotierende Welle 130. Das Radiallager 143 und das erste und das zweite Axiallager 1441 und 1442 werden später noch einmal beschrieben.
  • Dabei steht die zweite Kammer 1114b im Wesentlichen mit der ersten Kammer 1114a in Verbindung, wie zuvor erläutert. Es sollte jedoch beachtet werden, dass ein zweites Kältemitteleinlassrohr 1716 mit dem Motorgehäuse 111, das die zweite Kammer 1114b bildet, verbunden sein kann. Wie das erste Kältemitteleinlassrohr 1712 kann auch das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 mit dem Auslass des Kondensators 20 verbunden sein. So kann ein Teil des flüssigen Kältemittels, das durch den Kondensator 20 geleitet wird, in die zweite Kammer 1114b eingeleitet werden, und dieses flüssige Kältemittel kann in ein zweites Radiallager 147 eingeleitet werden, das mit der zweiten Kammer 1114b in Verbindung steht. Dementsprechend erzeugt das flüssige Kältemittel als das Arbeitsfluid eine Lagerkraft auf ein zweites Ende der rotierenden Welle, indem es eine das zweite Radiallager 147 bildende Höckerfolie stützt, und kühlt gleichzeitig das zweite Radiallager 147 und die ihm zugewandte rotierende Welle. Auch das zweite Radiallager 147 wird später noch einmal beschrieben.
  • Gemäß 2 bis 5 ist eine zweite Seite des ersten Laufradgehäuses 112, die dem Motorgehäuse 111 zugewandt ist, fest mit dem ersten Flanschabschnitt 1111 des Motorgehäuses 111 verbunden und mit einem Bolzen daran befestigt, und das erste Laufradgehäuse 112 kann ungefähr die Form einer Scheibe haben.
  • Zwischen der zweiten Seite des ersten Laufradgehäuses 112 und dem ihm zugewandten ersten Flanschabschnitt 1111 des Motorgehäuses 111 kann ein erstes Dichtungselement 181, wie eine Dichtung oder ein O-Ring, vorgesehen sein, so dass die erste Kammer 1114a des Motorgehäuses 111, genauer gesagt der Lageraufnahmeraum 1114a2, dicht verschlossen sein kann.
  • Beispielsweise kann die Lagerschalenaufnahmenut 112a auf der zweiten Seite des ersten Laufradgehäuses 112 ausgebildet sein und breiter sein als der Außendurchmesser einer ersten Spirale 1124, die später beschrieben wird, und eine ringförmige erste Gehäusebefestigungsfläche 112b kann außerhalb der Lagerschalenaufnahmenut 112a ausgebildet sein und von der Lagerschalenaufnahmenut 112a abgestuft sein. Die erste Gehäusebefestigungsfläche 112b kann fest am ersten Flanschabschnitt 1111 des Motorgehäuses 111 angebracht und mit einem Bolzen daran befestigt werden, wobei das erste Dichtungselement 181 dazwischen angeordnet ist.
  • Das erste Laufradgehäuse 112 gemäß dieser Ausführungsform umfasst eine erste Einlassöffnung 1121, einen ersten Laufradaufnahmeabschnitt 1122, einen ersten Diffusor 1123, eine erste Spirale 1124 und eine erste Ausleitöffnung 1125.
  • Die erste Einlassöffnung 1121 kann in einer Richtung geformt sein, dass sie in der Mitte des ersten Laufradgehäuses 112 gegenüberliegende axiale Seiten durchdringt. Beispielsweise kann die erste Einlassöffnung 1121 an einer Vorderseite (ersten Seite) des ersten Laufradgehäuses 112 offen sein und sich axial erstrecken. Die erste Einlassöffnung 1121 kann die Form eines Kegelstumpfes haben, mit einem breiten Eingangsende, an das ein Kältemitteleinlassrohr 115 angeschlossen ist, und einem schmalen Ausgangsende, an das der erste Laufradaufnahmeabschnitt 1122 angeschlossen ist. Daher können die Strömungsrate und die Strömungsgeschwindigkeit von durch die erste Einlassöffnung 1121 angesaugtem Kältemittel erhöht werden.
  • Der erste Laufradaufnahmeabschnitt 1122 kann sich vom Ausgangsende der ersten Einlassöffnung 1121 in Richtung einer äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151 erstrecken, und das erste Laufrad 151 kann drehbar in den ersten Laufradaufnahmeabschnitt 1122 eingesetzt werden. Somit kann der erste Laufradaufnahmeabschnitt 1122 als eine erste stationäre Seitenabdeckung definiert werden, eine innere Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 kann entlang der Form einer Außenseite des ersten Laufrads 151 gekrümmt sein.
  • Der erste Laufradaufnahmeabschnitt 1122 kann so geformt sein, dass seine innere Umfangsfläche um einen möglichst kleinen Luftspalt von der Außenseite des ersten Laufrads 151 beabstandet ist. Dementsprechend wird das durch die erste Einlassöffnung 1121 angesaugte Kältemittel daran gehindert, aus dem ersten Laufrad, d.h. zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 und der äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151, auszutreten, wodurch Einlassverluste von Kältemittel reduziert werden.
  • Ein erster Einlassdichtungsabschnitt 155 oder ein Teil des ersten Einlassdichtungsabschnitts 155 kann an der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 112 ausgebildet sein. Dementsprechend kann eine Kältemittelleckage zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 und der äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151 effektiver verhindert werden.
  • Zum Beispiel kann ein erster äußerer Dichtungsabschnitt 1551 an der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 ausgebildet sein. Der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 kann aus einer Art Labyrinthdichtung gebildet werden, die kontinuierlich entlang der Achse auf der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 gezahnt ist. Der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 kann aus einer oder zwei oder mehreren gezahnten ringförmigen Nuten oder ringförmigen Vorsprüngen gebildet sein. Der erste Einlassdichtungsabschnitt 155 einschließlich des ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 kann einen axialen Dichtungsabschnitt bilden.
  • Der erste Einlassdichtungsabschnitt 155 kann als der oben beschriebene erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 allein gebildet sein, oder er kann aus einer Kombination des ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 und eines ersten inneren Dichtungsabschnitts 1552 gebildet sein, wobei der erste innere Dichtungsabschnitt 1552 an der Außenseite des ersten Laufrads 151 gebildet wird, der der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 radial zugewandt ist.
  • In dem Fall, in dem der erste Einlassdichtungsabschnitt 155 aus einer Kombination des ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 und des ersten inneren Dichtungsabschnitts 1552 gebildet wird, können beide Dichtungsabschnitte 1551 und 1552 symmetrisch geformt werden, so dass ein Vorsprung des ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 eine vorbestimmte Tiefe in eine Nut des ersten inneren Dichtungsabschnitts 1552 eingesetzt wird und ein Vorsprung des ersten inneren Dichtungsabschnitts 1552 eine vorbestimmte Tiefe in eine Nut des ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 eingesetzt wird. Dadurch wird die Dichtungslänge des ersten Einlassdichtungsabschnitts 155 schmal und lang, wodurch eine Kältemittelleckage zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 1122 und der äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151 verhindert wird.
  • In einem Fall, in dem der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 und der erste innere Dichtungsabschnitt 1552 so geformt sind, dass sie ineinandergreifen, können sich jedoch die Vorsprünge und Nuten der beiden Dichtungsabschnitte 1551 und 1552 überlappen. Wenn dann das erste Laufradgehäuse 112 axial gedrückt und an das Motorgehäuse 111 montiert wird, werden die Vorsprünge auf einem Dichtungsabschnitt auf einer Seite an den Wandflächen der Nuten auf dem Dichtungsabschnitt auf der anderen Seite eingeklemmt, was die Montage des ersten Laufradgehäuses 112 am Motorgehäuse 111 unmöglich macht.
  • In einem Fall, in dem der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 und der erste innere Dichtungsabschnitt 1552, die den ersten Einlassdichtungsabschnitt 155 bilden, ineinandergreifen, um eine Labyrinthdichtung zu bilden, kann das erste Laufradgehäuse 112 in ein linkes und ein rechtes Gehäuse unterteilt werden, die zusammengebaut werden.
  • Beispielsweise kann das erste Laufradgehäuse 112 ein erstes linkes Gehäuse und ein erstes rechtes Gehäuse umfassen, und das erste linke Gehäuse und das erste rechte Gehäuse können in einer Stoßverbindung auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Laufrads 151 miteinander verbunden werden, wobei das erste Laufrad 151 dazwischen liegt. Anschließend kann das erste Laufradgehäuse 112 mit dem ersten Flanschabschnitt 1111 des Motorgehäuses 111 mithilfe eines Bolzens verschraubt werden. Dementsprechend kann die Dichtungswirkung zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradgehäuses und der äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151 dadurch erhöht werden, dass ein äußerer Dichtungsabschnitt und ein innerer Dichtungsabschnitt in mehreren Stufen am ersten Laufradgehäuse 112 bzw. am ersten Laufrad 151 ausgebildet werden und ineinandergreifen. Auf diese Weise wird ein Kältemittel, das durch die erste Einlassöffnung in das erste Laufrad gesaugt wird, daran gehindert, zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Laufradgehäuses 112 und der äußeren Umfangsfläche des ersten Laufrads 151 auszutreten, wodurch die Leistung des Verdichters erhöht wird.
  • Der erste Diffusor 1123 kann sich von einer Hinterkante des ersten Laufradaufnahmeabschnitts 112 erstrecken. Der erste Diffusor 1123 kann beispielsweise als Zwischenraum zwischen der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 und der ihr zugewandten zweiten Seite (nicht dargestellt) des ersten Laufradgehäuses 112 ausgebildet sein.
  • Der erste Diffusor 1123 kann spiralförmige Vorsprünge an der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 aufweisen, die in bestimmten Abständen um den Umfang herum ausgebildet sind. Der erste Diffusor 1123 kann auch als Zwischenraum zwischen der ersten Lagerschale 142 und dem ihr zugewandten ersten Laufradgehäuse 112 ausgebildet sein, aus dem der oben erwähnte spiralförmige Vorsprung ausgeschlossen ist. Aufgrund der Zentrifugalkraft hat ein Kältemittel, das durch den ersten Diffusor 1123 strömt, einen höheren Druck, je näher es der ersten Spirale 1124 kommt.
  • Die erste Spirale 1124 kann durch Verbindung mit einem Element des ersten Diffusors 1123 gebildet werden. Zum Beispiel kann die erste Spirale 1124 von einer axialen Rückseite des ersten Laufradgehäuses 112 ausgespart sein. Die erste Spirale 1124 kann ringförmig ausgebildet sein, um eine äußere Umfangsfläche des ersten Diffusors 1123 so zu bedecken, dass ihre Querschnittsfläche in Richtung der ersten Ausleitöffnung 1125, die später beschrieben wird, zunimmt.
  • Die erste Ausleitöffnung 1125 kann durch Durchdringung einer Außenseite des ersten Laufradgehäuses 112 mittig entlang des Umfangs der ersten Spirale 1124 gebildet werden. Dementsprechend kann ein Eingangsende der ersten Ausleitöffnung 1125 mit der ersten Spirale 1124 verbunden sein, und ein Ausgangsende davon kann mit einer zweiten Einlassöffnung des zweiten Laufradgehäuses 113 über ein Kältemittelverbindungsrohr 116 verbunden sein, das später beschrieben wird.
  • Gemäß 4 und 6 ist eine zweite Seite des zweiten Laufradgehäuses 113, die dem Motorgehäuse 111 zugewandt ist, fest an dem zweiten Flanschteil 1112 des Motorgehäuses 111 angebracht. Während das erste Laufradgehäuse 112 in das Motorgehäuse 111 eingesetzt und daran befestigt ist, kann das zweite Laufradgehäuse 113 fest an einer Stirnfläche des Motorgehäuses 111 befestigt werden. Dementsprechend kann der Außendurchmesser des zweiten Laufradgehäuses 113 größer sein als der Innendurchmesser des Motorgehäuses 111.
  • Das zweite Laufradgehäuse 113 kann nahezu identisch mit dem ersten Laufradgehäuse 112 ausgeführt sein. Beispielsweise kann das zweite Laufradgehäuse 113 gemäß dieser Ausführungsform eine zweite Einlassöffnung 1131, einen zweiten Laufradaufnahmeabschnitt 1132, einen zweiten Diffusor 1133, eine zweite Spirale 1134 und eine zweite Ausleitöffnung 1135 umfassen. Die zweite Einlassöffnung 1131 kann nahezu identisch mit der ersten Einlassöffnung 1121 ausgeführt werden, der zweite Laufradaufnahmeabschnitt 1132 kann nahezu identisch mit dem ersten Laufradaufnahmeabschnitt 1122 ausgeführt werden (der als zweite stationäre Seitenabdeckung definiert sein kann), der zweite Diffusor 1133 kann nahezu identisch mit dem ersten Diffusor 1123 ausgeführt werden, die zweite Spirale 1134 kann nahezu identisch mit der ersten Spirale 1124 ausgeführt werden, und die zweite Ausleitöffnung 1135 kann nahezu identisch mit der ersten Ausleitöffnung 1125 ausgeführt werden. Eine Beschreibung des zweiten Laufradgehäuses 113 wird durch die Beschreibung des ersten Laufradgehäuses 112 ersetzt.
  • Gemäß 2 bis 4 umfasst das Motorteil 120 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Stator 121 und einen Rotor 122.
  • Der Stator 121 umfasst einen Statorkern 1211, der durch Presspassung am Motorgehäuse 111 befestigt ist, und eine Statorspule 1212, die auf den Statorkern 1211 gewickelt ist.
  • Der Statorkern 1211 kann die Form eines Zylinders haben, und ein axiales Ende des Statorkerns 1211 kann axial auf einer Statorbefestigungsrippe (nicht dargestellt) gelagert sein, der an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 vorgesehen ist. Mehrere Zähne sind um den Umfang herum so ausgebildet, dass sie von der inneren Umfangsfläche des Statorkerns 1211 radial vorstehen, wobei zwischen ihnen Schlitze vorhanden sind.
  • Die Statorspule 1212 ist durch die Schlitze um die Zähne gewickelt. Dementsprechend entsteht ein umlaufender Spalt zwischen beiden Seiten der Statorspule 1212 in den Schlitzen, und dieser umlaufende Spalt dient als ein Kältemitteldurchlass, durch den die erste Kammer 1114a und die zweite Kammer 1114b des Motorgehäuses 111 miteinander in Verbindung stehen.
  • Der Rotor 122 ist von der inneren Umfangsfläche des Stators 121 beabstandet, so dass er innerhalb des Stators 121 drehbar ist. Der Rotor 122 umfasst einen Rotorkern 1221 und einen Permanentmagneten 1222, und der Rotorkern 1221 kann mit der rotierenden Welle 130 gekoppelt sein oder weggelassen werden. In dem Fall, in dem der Rotorkern 1221 weggelassen wird, kann der Permanentmagnet 1222 an der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 befestigt oder innerhalb der rotierenden Welle 130 montiert sein. In dieser Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der Permanentmagnet 1222 in die rotierende Welle 130 eingesetzt ist und ein Teil der rotierenden Welle den Rotorkern 1221 bildet.
  • Gemäß 3 und 4 umfasst die rotierende Welle 130 gemäß dieser Ausführungsform einen Antriebswellenabschnitt 131, einen ersten Laufradwellenabschnitt 132 und einen zweiten Laufradwellenabschnitt 133.
  • Der Antriebswellenabschnitt 131 hat eine zylindrische Form und ist drehbar in den Stator 121 eingesetzt. Die Länge des Antriebswellenabschnitts 131 kann beispielsweise größer oder gleich der axialen Länge des Stators 121 sein, und der Antriebswellenabschnitt 131 kann so gekoppelt sein, dass seine axiale Mitte radial auf der gleichen Linie liegt wie die axiale Mitte des Stators 121.
  • Im Inneren des Antriebswellenabschnitts 131 ist ein Magnetaufnahmeabschnitt 1311 ausgebildet, und der den Rotor 122 bildende Permanentmagnet 1222 ist in den Magnetaufnahmeabschnitt 1311 eingesetzt. Dementsprechend bildet der Antriebswellenabschnitt 131 einen Teil der rotierenden Welle 130 und bildet gleichzeitig einen Teil des Rotors 122 zusammen mit dem Permanentmagneten 1222.
  • Der Magnetaufnahmeabschnitt 1311 kann fast die gleiche Form wie die äußere Umfangsfläche des Permanentmagneten 1222 haben, und der Innendurchmesser des Magnetaufnahmeabschnitts 1311 kann fast die gleiche Form wie der Außendurchmesser des Permanentmagneten 1222 haben. Dementsprechend kann der in den Magnetaufnahmeabschnitt 1311 eingesetzte Permanentmagnet 1222 seine Position im Magnetaufnahmeabschnitt 1311 bestmöglich beibehalten.
  • Eine Magnetbefestigungsrippe 1311a, die ein Ende des Permanentmagneten 1222 axial stützt, kann mit einem Höhenunterschied an der Innenseite des
  • Antriebswellenabschnitts 131, d. h. an der inneren Umfangsfläche des Magnetaufnahmeabschnitts 1311, ausgebildet sein. Dementsprechend kann beim Zusammenbau des Permanentmagneten 1222 der Permanentmagnet 1222 leicht in der Mitte des Stators positioniert werden, und der Permanentmagnet 1222 kann auch stabil in seiner Position in der Mitte des Stators gehalten werden, selbst wenn sich die rotierende Welle 130 mit hoher Geschwindigkeit dreht.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann ferner mindestens ein Magnetverriegelungsabschnitt (nicht dargestellt) zwischen der inneren Umfangsfläche des Magnetaufnahmeabschnitts 1311 und der ihm zugewandten äußeren Umfangsfläche des Permanentmagneten 1222 ausgebildet sein. Der Magnetverriegelungsabschnitt kann so ausgebildet sein, dass die innere Umfangsfläche des Magnetaufnahmeabschnitts 13111 und die äußere Umfangsfläche des Permanentmagneten 1222 einander entsprechen. Der Magnetverriegelungsabschnitt kann z. B. in Form eines D-Schnitts oder mit einem Verriegelungsvorsprung und einer Verriegelungsnut, die sich axial erstrecken, ausgebildet sein.
  • Der erste Laufradwellenabschnitt 132 umfasst einen ersten Wellenbefestigungsabschnitt 1321, einen ersten Laufradbefestigungsabschnitt 1322, einen ersten Lagerflächenabschnitt 1323 und einen Druckläufer 1324.
  • Der erste Wellenbefestigungsabschnitt 1321 erstreckt sich axial von dem ersten Lagerflächenabschnitt 1323 in Richtung des zweiten Laufradwellenabschnitts 133 und ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten Lagerflächenabschnitts 1323 ausgeführt. Somit kann der erste Wellenbefestigungsabschnitt 1321 in ein Ende (im Folgenden als erstes Ende bezeichnet) des Antriebswellenabschnitts 131 auf der Seite des ersten Verdichtungsteils eingeführt und daran befestigt werden. Zum Beispiel kann der erste Wellenbefestigungsabschnitt 1321 mit dem ersten Ende des Antriebswellenabschnitts 131 verschweißt und gekoppelt werden, während er in diesen eingepresst wird. Obwohl nicht dargestellt, kann zwischen dem ersten Wellenbefestigungsabschnitt 1321 des ersten Laufradwellenabschnitts 132 und dem ersten Ende des Antriebswellenabschnitts 131 ferner ein Anti-Rotationsabschnitt (nicht dargestellt), der die Form eines D-Schnitts aufweist oder mit einem Vorsprung und einer Nut (oder einem Schlitz) versehen ist, ausgebildet werden.
  • Der erste Laufradbefestigungsabschnitt 1322 erstreckt sich axial von dem ersten Lagerflächenabschnitt 1323 in Richtung des ersten Laufrads 151, das dem ersten Wellenbefestigungsabschnitt 1321 gegenüber liegt. Der erste Laufradbefestigungsabschnitt 1322 kann kleiner als der Außendurchmesser des ersten Wellenbefestigungsabschnitts 1321 sowie als der Außendurchmesser des ersten Lagerflächenabschnitts 1323 ausgeführt werden und kann in eine erste Nabe 1511 des ersten Laufrads 151, die später beschrieben wird, eingesetzt und mit dieser gekoppelt werden.
  • Der erste Laufradbefestigungsabschnitt 1322 kann winkelförmig oder in Form eines D-Schnitts ausgeführt sein. So kann der erste Laufradbefestigungsabschnitt 1322, während er in das erste Laufrad 151 eingesetzt ist, das Drehmoment des Motorteils 120 ohne Schlupf übertragen.
  • Der erste Lagerflächenabschnitt 1323 ist in Form eines kreisförmigen Stabs oder eines Zylinders zwischen dem ersten Wellenbefestigungsabschnitt 1321 und dem ersten Laufradbefestigungsabschnitt 1322 ausgebildet. Der erste Lagerflächenabschnitt 1323 ist ein Abschnitt, der in das später zu beschreibende erste Radiallager 143 eingesetzt und von diesem radial abgestützt wird. Eine äußere Umfangsfläche des ersten Lagerflächenabschnitts 1323 kann in Form eines glatten Rohrs ausgebildet sein, um keinen Drehwiderstand für das erste Radiallager 143 zu erzeugen.
  • Gemäß 3 bis 5 kann der Druckläufer 1324 in Form einer Scheibe ausgebildet sein, da er sich wie ein Flansch zwischen dem ersten Wellenbefestigungsabschnitt 1321 und dem ersten Laufradbefestigungsabschnitt 1322 erstreckt, mit anderen Worten, auf der äußeren Umfangsfläche des ersten Lagerflächenabschnitts 1323.
  • Der Druckläufer 1324 kann zwischen dem Lagerstützabschnitt 1115 und der ersten Lagerschale 142 vorgesehen sein und auf beiden Seiten der Achse zwischen dem Lagerstützabschnitt 1115 und der ersten Lagerschale 142 abgestützt werden. Mit anderen Worten, der Druckläufer 1324 kann einen axialen beweglichen Seitenstützabschnitt (beweglicher Seitenstützabschnitt) bilden, und der Lagerstützabschnitt 1115 und die erste Lagerschale 142 können jeweils einen axialen stationären Stützabschnitt (stationärer Seitenstützabschnitt) bilden. Dementsprechend kann die rotierende Welle 130 auf beiden Seiten der Achse gelagert sein, zusammen mit dem ersten Laufrad 151 und dem zweiten Laufrad 161, die mit beiden Enden der rotierenden Welle 130 verbunden sind.
  • In diesem Fall können der Lagerstützabschnitt 1115 und die erste Lagerschale 142, die den stationären Seitenstützabschnitt bilden, die zweite Kammer 1115b bilden, wobei der Druckläufer 1324 dazwischen angeordnet ist. So kann die erste Lagerschale 142 als eine erste Trennwand definiert werden und der Lagerstützabschnitt 1115 kann als eine zweite Trennwand definiert werden.
  • Der Druckläufer 1324 kann so ausgebildet sein, dass eine äußere Umfangsfläche davon von einer inneren Umfangsfläche des Lageraufnahmeraums 114a2 getrennt ist. Der Außendurchmesser des Druckläufers 1324 kann kleiner sein als der Innendurchmesser des Lageraufnahmeraums 1114a2, und die äußere Umfangsfläche des Druckläufers 1324 und ein erster Spalt G1 können zwischen der inneren Umfangsfläche des Lageraufnahmeraums 114a2 gebildet werden, die radial um einen vorgegebenen Abstand getrennt sind.
  • Der erste Spalt G1 kann mit einem später zu beschreibenden zweiten Spalt G2, in dem das erste Axiallager 1441 vorgesehen ist, und mit einem später zu beschreibenden dritten Spalt G3, in dem das zweite Axiallager 1442 vorgesehen ist, in Verbindung stehen. Mit anderen Worten, eine äußere Umfangsfläche des zweiten Spalts G2, der den Raum zwischen einer ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 und der ihm zugewandten zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 bildet, kann mit einer inneren Umfangsfläche des ersten Spalts G1 in Verbindung stehen, und eine äußere Umfangsfläche des dritten Spalts G3, der den Raum zwischen der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 und der ihm zugewandten ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 bildet, kann mit der inneren Umfangsfläche des ersten Spalts G1 in Verbindung stehen.
  • Dementsprechend kann ein Kältemittel in den ersten Spalt G1, der den Lageraufnahmeraum 1114a2 bildet, durch einen ersten Kältemitteleinlass 1713 eingeleitet werden, und dieses Kältemittel kann in den zweiten Spalt G2 und den dritten Spalt G3 eingeleitet werden, während es sich durch den ersten Spalt G1 in Umfangsrichtung bewegt. Während sich dieses Kältemittel von der äußeren Umfangsfläche des zweiten Spalts G2 und des dritten Spalts G3 zu dessen innerer Umfangsfläche bewegt, wird es dem ersten Axiallager 1441 und dem zweiten Axiallager 1442 radial zugeführt, so dass das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442 jeweils eine gleichmäßige Lagerkraft aufrechterhalten können.
  • Das erste Wellenloch 142c der ersten Lagerschale 142, das einen vierten Spalt G4 bildet, kann mit der inneren Umfangsfläche des zweiten Spalts G2 in Verbindung stehen, und das erste Durchgangsloch 1115c des Lagerstützabschnitts 1115 kann mit der inneren Umfangsfläche des dritten Spalts G3 in Verbindung stehen. Dementsprechend kann ein Kältemittel, das sich von der äußeren Umfangsfläche des zweiten Spalts G2 zu dessen innerer Umfangsfläche bewegt, in das erste Wellenloch 142c eingeleitet werden, und dieses Kältemittel kann von einem Ende des ersten Radiallagers 143, das in dem ersten Wellenloch 142c vorgesehen ist, zu dessen anderem Ende zugeführt werden, und daher kann das erste Radiallager 143 eine gleichmäßige Lagerkraft aufrechterhalten.
  • Ein sich von der äußeren Umfangsfläche des dritten Spalts G3 zu dessen innerer Umfangsfläche bewegendes Kältemittel bewegt sich dabei durch das erste Durchgangsloch 1115c und bewegt sich zum Motoraufnahmeraum 1114a1.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann das erste Axiallager 1441 auf der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 vorgesehen sein und das zweite Axiallager 1442 kann auf der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 vorgesehen sein. In diesem Fall sind sowohl das erste Axiallager 1441 als auch das zweite Axiallager 1442 auf der rotierenden Welle 130 installiert, wodurch die Installation und die Montage des ersten Axiallagers 1441 und des zweiten Axiallagers 1442 erleichtert werden. Das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442 werden später noch einmal beschrieben.
  • Gemäß 4 kann der zweite Laufradwellenabschnitt 133 in ein Ende (im Folgenden als zweites Ende bezeichnet) des Antriebswellenabschnitts 131 auf der Seite des zweiten Verdichtungsteils eingesetzt und daran befestigt werden. Beispielsweise kann der zweite Laufradwellenabschnitt 133, wie der erste Laufradwellenabschnitt 132, mit dem zweiten Ende des Antriebswellenabschnitts 131 verschweißt und verbunden werden, während er in diesen eingepresst wird.
  • Der zweite Laufradwellenabschnitt 133 und der erste Laufradwellenabschnitt 132 sind symmetrisch in Bezug auf den Antriebswellenabschnitt 131, und auf den Druckläufer 1324 kann verzichtet werden, da im zweiten Lagerabschnitt 145 kein Axiallager vorgesehen ist. Das heißt, der zweite Laufradwellenabschnitt 133 kann einen zweiten Wellenbefestigungsabschnitt 1331, einen zweiten Laufradbefestigungsabschnitt 1332 und einen zweiten Lagerflächenabschnitt 1333 umfassen. In einigen Fällen kann das Axiallager jedoch auch in dem zweiten Lagerabschnitt 145 vorgesehen sein, und daher kann der Druckläufer 1324 in dem zweiten Laufradwellenabschnitt 133 vorgesehen sein.
  • Der Lagerabschnitt 140 gemäß dieser Ausführungsform umfasst den ersten Lagerabschnitt 141 und den zweiten Lagerabschnitt 145. Der erste Lagerabschnitt 141 kann zwischen dem Motorteil (oder Antriebsmotor) 120 und dem ersten Verdichtungsteil 150 vorgesehen sein, und der zweite Lagerabschnitt 145 kann zwischen dem Motorteil (oder Antriebsmotor) 120 und dem zweiten Verdichtungsteil 160 vorgesehen sein.
  • Gemäß 4 und 5 umfasst der erste Lagerabschnitt 141 eine erste Lagerschale 142, ein erstes Radiallager 143, ein erstes Axiallager 1441 und ein zweites Axiallager 1442. Das erste Radiallager 143 befindet sich auf der inneren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142, das erste Radiallager 1441 befindet sich auf der zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142, und das zweite Axiallager 1442 befindet sich auf der ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115.
  • Die erste Lagerschale 142 kann mit Bolzen am Motorgehäuse 111 zwischen dem Lagerstützabschnitt 1115 und dem ersten Laufradgehäuse 112 befestigt werden. Zum Beispiel wird die erste Lagerschale 142 in die Lagerschalensitznut 1111a eingesetzt, und die zweite Seite 142b der ersten Lagerschale 142, die dem ersten Verdichtungsteil gegenüberliegt, wird mit einem Bolzen an der Lagerschalensitzfläche 1111b befestigt, während sie fest daran angebracht ist.
  • In einigen Fällen kann jedoch kein Befestigungsbolzen vorgesehen sein, und beide Seiten der ersten Lagerschale 142 können fest an der Lagerschalensitzfläche 1111b des Motorgehäuses 111 bzw. an der Laufradschalenaufnahmenut 112a des ersten Laufradgehäuses 112 angebracht und befestigt werden. Da in diesem Fall kein separates Befestigungselement zur Befestigung der ersten Lagerschale 142 vorhanden ist, kann die erste Lagerschale 142 einfach und kostengünstig montiert werden.
  • Die erste Lagerschale 142 kann die Form eines Rings haben, dessen Innen- und Außenumfang blockiert sind. Beispielsweise kann die erste Lagerschale 142 eine vorgegebene axiale Länge haben und in Form eines Rings ausgebildet sein, dessen Mitte axial von dem ersten Wellenloch 142c durchdrungen wird. Dementsprechend kann ein vorderes Ende des ersten Laufradwellenabschnitts 132, der die rotierende Welle 130 bildet, durch das erste Wellenloch 142c hindurchgehen und mit dem ersten Laufrad 151 gekoppelt werden, das später beschrieben wird.
  • Das erste Wellenloch 142c kann um einen vorgegebenen Abstand von dem ersten Lagerflächenabschnitt 1323 beabstandet sein, der die äußere Umfangsfläche des ersten Laufradwellenabschnitts 132 bildet, um den vierten Spalt G4 zu bilden, und das erste Radiallager 143 kann in dem vierten Spalt G4 angeordnet sein. Dementsprechend kann der erste Laufradwellenabschnitt 132, der die rotierende Welle 130 bildet, durch das erste Radiallager 143 radial abgestützt werden.
  • Die erste Lagerschale 142 kann auf einer ersten Seite 142a, die dem ersten Laufrad 151 zugewandt ist, einen vorderen Dichtungsabschnitt 1561 aufweisen, der Teil eines ersten Ausleitdichtungsabschnitts 156 ist. Der vordere Dichtungsabschnitt 1561 kann aus einer ringförmigen Labyrinthdichtung gebildet werden, die aus mindestens einem radial ausgebildeten Zahn besteht. Dementsprechend bildet der erste Ausleitdichtungsabschnitt 156 einschließlich des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 einen radialen Dichtungsabschnitt.
  • In diesem Fall kann der erste Ausleitdichtungsabschnitt 156 aus dem vorderen Dichtungsabschnitt 1561 allein gebildet sein oder kann aus einer Kombination des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 und eines hinteren Dichtungsabschnitts 1562 gebildet sein, wobei der hintere Dichtungsabschnitt 1562 auf einer hinteren Fläche des ersten Laufrads 151 gebildet wird, dem der vordere Dichtungsabschnitt 1561 radial zugewandt ist.
  • Wenn beispielsweise der erste Ausleitdichtungsabschnitt 156 aus einer Kombination des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 und des hinteren Dichtungsabschnitts 1562 gebildet wird, können beide Dichtungsabschnitte 1561 und 1562 symmetrisch geformt sein, so dass ein Vorsprung des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 mit einer vorbestimmten Tiefe in eine Nut des hinteren Dichtungsabschnitts 1562 eingesetzt wird und ein Vorsprung des hinteren Dichtungsabschnitts 1562 mit einer vorbestimmten Tiefe in eine Nut des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 eingesetzt wird. Dadurch wird die Dichtungslänge des ersten Ausleitdichtungsabschnitts 156 schmal und lang, wodurch verhindert wird, dass Kältemittel durch einen Spalt zwischen einer vorderen Fläche der ersten Lagerschale 142 und der hinteren Fläche des ersten Laufrads 151 in die Motorkammer 114 entweicht.
  • Der erste Ausleitdichtungsabschnitt 156 einschließlich des vorderen Dichtungsabschnitts 1561 kann in einer Position ausgebildet sein, in der er das erste Laufrad 151 axial überlappt. Auf diese Weise ist es möglich, die Leckage von Kältemittel, das durch den ersten Diffusor 1123 am ersten Laufrad 151 vorbei durch den Spalt zwischen der Rückseite (zweiten Seite) des ersten Laufrads 151 und der Vorderseite (ersten Seite) der ersten Lagerschale 142 strömt, zu minimieren und dadurch die Verdichtungseffizienz zu erhöhen.
  • In diesem Fall werden jedoch das erste Radiallager 143 und das erste und das zweite Axiallager 1441 und 1442, die später beschrieben werden, nicht mit ausreichenden Mengen an Kältemittel als Arbeitsfluid versorgt, was zu einer verzögerten Bildung der Lagerkraft in den Lagern oder zu einer Überhitzung der Lager führen kann. In dieser Hinsicht können das erste Radiallager 143 und das erste und das zweite Axiallager 1441 und 1442, wie in der vorliegenden Ausführungsform, mit einem separaten, später zu beschreibenden Kältemittelströmungsweg ausgebildet sein, so dass jedem der Lager Kältemittel zugeführt wird. Infolgedessen kann die Kältemittelleckage im ersten Verdichtungsteil 150 reduziert und somit die Verdichtungseffizienz erhöht werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Lager 143, 1441 und 1442 erhöht und deren Überhitzung verhindert wird. Dies wird später noch einmal beschrieben.
  • Ein erstes Radiallager 143, das später beschrieben wird, kann an einer inneren Umfangsfläche des ersten Wellenlochs 142c der ersten Lagerschale 142 vorgesehen sein, und das erste Axiallager 1441 kann an der zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 vorgesehen sein, die dem Druckläufer 1324 zugewandt ist.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann das erste Radiallager 143 an der äußeren Umfangsfläche (erster Lagerflächenabschnitt) der rotierenden Welle 130 vorgesehen sein und das erste Axiallager 1441 kann an der ersten Seite 142a des Druckläufers 1324 vorgesehen sein.
  • Das erste Radiallager 143 kann als Gasfolienlager ausgebildet sein. Beispielsweise kann das erste Radiallager 143 eine gewellte Höckerfolie (nicht dargestellt) und eine bogenförmige Oberfolie (nicht dargestellt) umfassen.
  • Das erste Radiallager 143 kann an der inneren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 so vorgesehen werden, dass es der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130, genauer gesagt, dem ersten Lagerflächenabschnitt 1323, radial zugewandt ist. Wenn sich also die rotierende Welle 130 dreht, wird Kältemittel als Arbeitsfluid in das erste Radiallager 143 eingeleitet, bildet eine Art Flüssigkeitsfilm und stützt die rotierende Welle 130 radial ab. Da das Gasfolienlager allgemein bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung desselben verzichtet.
  • Es ist jedoch zu beachten, dass in dem ersten Radiallager 143 gemäß dieser Ausführungsform die Höckerfolie in radialer Richtung nach außen gewölbt und entlang des Umfangs gewellt sein kann, und dass die obere Folie von der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 um einen vorgegebenen Abstand getrennt sein kann. Folglich kann das erste Radiallager 143 mit einem axialen Kältemitteldurchgang ausgebildet sein, dessen gegenüberliegende axiale Enden offen sind.
  • In Anbetracht dessen kann in dieser Ausführungsform ein später zu beschreibender Kältemitteleinlassdurchgang 1714 so ausgebildet sein, dass er außerhalb des Achsenbereichs des ersten Radiallagers 143 liegt. Dementsprechend kann ein in den Lageraufnahmeraum 114a2 eintretendes Kältemittel von einem axialen Ende des ersten Radiallagers 143 zum anderen axialen Ende eingeleitet werden, so dass ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm zwischen der rotierenden Welle 130 und dem ersten Radiallager 143 gebildet wird. Der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 wird später in der Beschreibung des Kältemitteldurchgangsabschnitts erneut beschrieben.
  • Wie zuvor beschrieben, kann das erste Axiallager 1441 an der zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 befestigt und installiert werden. Das erste Axiallager 1441 kann die Form einer Scheibe haben und genau wie das erste Radiallager 143 als Gasfolienlager ausgebildet sein.
  • Das erste Axiallager 1441 kann zum Beispiel eine erste Höckerfolie (nicht dargestellt) mit einer gewellten Form und eine erste Oberfolie (nicht dargestellt) mit einer Bogenplattenform umfassen und so angeordnet sein, dass die zweite Seite 142b der ersten Lagerschale 142 der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 zugewandt ist. Da das Gasfolienlager allgemein bekannt ist, wird auch hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
  • Es ist jedoch zu beachten, dass in dem ersten Axiallager 1441 gemäß dieser Ausführungsform die erste Höckerfolie (nicht dargestellt) in axialer Richtung nach außen gewölbt und entlang des Umfangs gewellt sein kann, und dass die erste Oberfolie (nicht dargestellt) durch einen vorgegebenen Abstand von dem Druckläufer 1324 getrennt sein kann. Folglich kann ein radialer Kältemitteldurchgang, dessen gegenüberliegende axiale Enden offen sind, in der radialen Richtung des ersten Axiallagers 1441 gebildet werden.
  • In Anbetracht dessen kann in dieser Ausführungsform der später zu beschreibende Kältemitteleinlassdurchgang 1714 so ausgebildet sein, dass er außerhalb des Radiusbereichs des ersten Axiallagers 1441 liegt. Dementsprechend kann ein in den Lageraufnahmeraum 114a2 eintretendes Kältemittel von einem radialen Ende des ersten Axiallagers 1441 zum anderen radialen Ende eingeleitet werden, so dass ein gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm zwischen der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 und dem ersten Axiallager 1441 gebildet wird.
  • Das zweite Axiallager 1442 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleichen Wirkungen wie das erste Axiallager 1441, mit Ausnahme der Installationsposition.
  • Zum Beispiel kann das zweite Axiallager 1442 auf der ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 vorgesehen sein, die der zweiten Seite 1324a des Druckläufers 1324 zugewandt ist. Dementsprechend bewirkt ein in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eintretendes Kältemittel die gleichmäßige Bildung eines Flüssigkeitsfilms zwischen der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 und dem zweiten Axiallager 1442.
  • Gemäß 4 und 6 umfasst der zweite Lagerabschnitt 145 gemäß dieser Ausführungsform die zweite Lagerschale 146 und das zweite Radiallager 147. Das zweite Radiallager 147 kann in einem zweiten Wellenloch 146c vorgesehen sein, das eine innere Umfangsfläche der zweiten Lagerschale 146 bildet.
  • Die zweite Lagerschale 146 kann zwischen dem Motorgehäuse 111 und dem zweiten Laufradgehäuse 113 vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine erste Seite 146a der zweiten Lagerschale 146, die dem zweiten Verdichtungsteil 160 zugewandt ist, fest an dem zweiten Laufradgehäuse 113 angebracht und befestigt werden, wobei ein zweites Dichtungselement 182 zwischen ihnen angeordnet ist, und eine zweite Seite 146b der zweiten Lagerschale 146, die der ersten Seite 146a axial gegenüberliegt, kann fest an dem zweiten Flanschabschnitt 1112 des Motorgehäuses 111 angebracht und befestigt werden, wobei ein drittes Dichtungselement 183 zwischen ihnen angeordnet ist. Obwohl nicht dargestellt, kann die zweite Lagerschale 146 in den zweiten Flanschabschnitt 1112 des Motorgehäuses 111 eingesetzt und daran befestigt werden, wenn sie gegen das Motorgehäuse 111 und das zweite Laufradgehäuse 113 gedrückt wird. In diesem Fall ist ein separates Befestigungselement zur Befestigung der zweiten Lagerschale 146 nicht erforderlich, wodurch der Montageprozess der zweiten Lagerschale 146 vereinfacht wird.
  • Die zweite Lagerschale 146 kann die Form eines Rings haben, dessen Innen- und Außenumfang blockiert sind. Beispielsweise kann die zweite Lagerschale 146 eine vorgegebene axiale Länge haben und die Form eines Rings aufweisen, dessen Mitte von dem zweiten Wellenloch 146c axial durchdrungen wird.
  • Der Innendurchmesser des zweiten Wellenlochs 146c kann größer sein als der Außendurchmesser der rotierenden Welle 130, genauer gesagt, der Außendurchmesser des zweiten Lagerflächenabschnitts 1333, der auf dem zweiten Laufradwellenabschnitt 133 vorgesehen ist. Dementsprechend kann ein vorderes Ende des zweiten Laufradwellenabschnitts 133, der die rotierende Welle 130 bildet, mit dem zweiten Laufrad 161 gekoppelt werden, das später beschrieben wird, nachdem es durch das zweite Wellenloch 146c der zweiten Lagerschale 146 hindurchgeführt wurde.
  • Ein zweiter Ausleitdichtungsabschnitt 166 kann an einer inneren Umfangsfläche des zweiten Wellenlochs 146c vorgesehen sein. Der zweite Ausleitdichtungsabschnitt 166 kann als ringförmige Labyrinthdichtung mit in vorgegebenen Abständen entlang der Achse ausgebildeten Nuten ausgeführt sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Leckage von Kältemittel, das durch den zweiten Diffusor 1133 am zweiten Laufrad 161 vorbei durch einen fünften Spalt G5 zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten Laufradwellenabschnitts 133 und der inneren Umfangsfläche der zweiten Lagerschale 146 strömt, zu minimieren und dadurch die Verdichtungseffizienz zu erhöhen.
  • Das zweite Radiallager 147 kann auf einer Seite des zweiten Ausleitdichtungsabschnitts 166, d.h. auf einer Seite der inneren Umfangsfläche des zweiten Wellenlochs 146c neben dem Motorteil 120, vorgesehen sein. Das zweite Radiallager 147 kann genau wie das erste Radiallager 143 als Gasfolienlager ausgebildet sein. Eine Beschreibung des zweiten Radiallagers 147 wird durch die Beschreibung des ersten Radiallagers 143 ersetzt.
  • Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, das zweite Radiallager 147 so vorgesehen ist, dass es der Motorkammer (genauer gesagt, der zweiten Kammer) 1114 zugewandt ist und mit ihr in Verbindung steht, so dass ein in die Motorkammer 1114 eingespritztes flüssiges Kältemittel direkt dem zweiten Radiallager 147 zugeführt werden kann. Dementsprechend wird der Raum zwischen dem zweiten Verdichtungsteil 160 und der Motorkammer (genauer gesagt, der zweiten Kammer) 1114 durch den zweiten Ausleitdichtungsabschnitt 166 abgedichtet, wodurch die Verdichtungseffizienz im zweiten Verdichtungsteil 160 erhöht wird, das zweite Radiallager 147 in die Lage versetzt wird, eine schnelle Lagerkraft durch das in die zweite Kammer 1114b eingeführte Kältemittel bereitzustellen und das zweite Radiallager 147 und die rotierende Welle 130 zu kühlen.
  • Gemäß 4 und 5 umfasst das erste Verdichtungsteil 150 gemäß dieser Ausführungsform ein erstes Laufrad 151, einen ersten Diffusor 1123 und eine erste Spirale 1124. Die Beschreibung des ersten Diffusors 1123 und der ersten Spirale 1124, die zu den Komponenten des ersten Verdichtungsteils 150 gehören, ist jedoch identisch mit der vorhergehenden Beschreibung des ersten Laufradgehäuses 112. Das heißt, der erste Diffusor 1123 kann zwischen dem ersten Laufradgehäuse 112 und der ersten Lagerschale 142 ausgebildet sein, und die erste Spirale 1124 kann an dem ersten Laufradgehäuse 112 ausgebildet sein. Daher wird das erste Verdichtungsteil 150 im Folgenden in Bezug auf das erste Laufrad 151 beschrieben.
  • Das erste Laufrad 151 umfasst eine erste Nabe 1511, eine erste Schaufel und eine erste Abdeckung. Wie zuvor beschrieben, bildet das erste Laufrad 151 zusammen mit dem ersten Diffusor 1123 und der ersten Spirale 1124 das erste Verdichtungsteil 150, das im funktionellen Sinne das Verdichtungsteil der ersten Stufe ist. Dementsprechend kann die Einlassseite des ersten Laufrads 151 mit dem Kältemitteleinlassrohr 115 verbunden sein, und die Ausleitseite des ersten Laufrads 151 kann durch das Kältemittelverbindungsrohr 116 mit der Einlassseite des zweiten Laufrads 161 verbunden sein, das Teil des Verdichtungsteils der zweiten Stufe (zweites Verdichtungsteil) ist.
  • Die erste Nabe 1511 ist ein Teil, das mit der rotierenden Welle 130 gekoppelt ist, um ein Drehmoment aufzunehmen, und der erste Laufradwellenabschnitt 132 der rotierenden Welle 130 kann in die Mitte der ersten Nabe 1511 eingeführt und mit ihr gekoppelt werden.
  • Die erste Nabe 1511 kann in axialer Richtung den gleichen Durchmesser haben. Die erste Nabe 1511 kann die Form eines Kegelstumpfes haben, dessen Außendurchmesser sich von vorne nach hinten vergrößert, wie in dieser Ausführungsform. Dementsprechend kann Kältemittel komprimiert werden, wenn es sich gleichmäßig von vorne nach hinten entlang einer äußeren Umfangsfläche der ersten Nabe 1511 bewegt.
  • Ein erster vorderer Dichtungsabschnitt 1561, der Teil des oben beschriebenen ersten Ausleitdichtungsabschnitts 156 ist, kann auf einer Seite der ersten Nabe 1511 ausgebildet sein, d. h. auf einer zweiten Seite davon, die der ersten Lagerschale 142 zugewandt ist.
  • Der vordere Dichtungsabschnitt 1561 kann eine Labyrinthdichtung bilden, indem er in den hinteren Dichtungsabschnitt 1562 eingreift, der an der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 vorgesehen ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein Kältemittel, das durch den ersten Diffusor 1123 fließt, in die erste Kammer 1114a, die die Motorkammer 1114 bildet, entweicht.
  • Die erste Schaufel 1512 kann mehrere Schaufeln umfassen, die in gleichen Abständen entlang des Umfangs der ersten Nabe 1511 angeordnet sind. Die erste Schaufel 1512, die mehrere Schaufeln umfasst, kann sich radial von der äußeren Umfangsfläche der ersten Nabe 1511 erstrecken und entlang der Achse spiralförmig ausgebildet sein. Dementsprechend bewegt sich ein Kältemittel, das axial durch die erste Einlassöffnung 1121 des ersten Laufradgehäuses 112 angesaugt wird, aufgrund der spiralförmigen Wicklung in Richtung des ersten Diffusors 1123, während es die erste Schaufel 1512 des ersten Laufrads 151 passiert. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des durch den ersten Diffusor 1123 strömenden Kältemittels weiter erhöht, wodurch ein erster Druck am ersten Verdichtungsteil 150 weiter ansteigt.
  • Die erste Abdeckung 1513 kann so geformt sein, dass sie eine Außenseite der ersten Schaufel 1512 bedeckt. Die erste Abdeckung 1513 kann beispielsweise die Form eines Hohlzylinders haben, d. h. die Form eines Kegelstumpfes, der einer imaginären Form entspricht, die mit der Außenseite der ersten Schaufel 1512 verbunden ist.
  • Die erste Abdeckung 1513 kann durch 3D-Druck oder Pulvermetallurgie so geformt werden, dass sie sich integral von der Außenseite der ersten Schaufel 1512 erstreckt, oder sie kann separat hergestellt und nachträglich montiert werden. Diese Ausführungsform wird anhand eines Beispiels gezeigt, bei dem die erste Abdeckung 1513 nachträglich montiert und geschweißt wird. Obwohl nicht dargestellt, kann die erste Abdeckung 1513 nur einen Teil der ersten Schaufel 1512 bedecken oder auf der Stromseite statt auf der ersten Schaufel 1512 gebildet sein.
  • Gemäß 4 und 5 kann die erste Abdeckung 1513 einen ersten Eingangsabschnitt 1513a und einen ersten Ausgangsabschnitt 1513b umfassen.
  • Der erste Eingangsabschnitt 1513a kann die Form eines Zylinders mit einem einzigen Durchmesser haben, und der erste Ausgangsabschnitt 1513b kann die Form eines Kegels mit mehreren Durchmessern haben. Ein erstes Ende des ersten Ausgangsabschnitts 1513b kann mit einem zweiten Ende des ersten Eingangsabschnitts 1513a verbunden und einstückig mit diesem ausgebildet sein.
  • Der innere und der äußere Umfang des ersten Eingangsabschnitts 1513a kann in Form eines glatten Rohrs ausgebildet sein. Der oben beschriebene erste innere Dichtungsabschnitt 1552, der den ersten Einlassdichtungsabschnitt 155 bildet, kann jedoch an der äußeren Umfangsfläche des ersten Eingangsabschnitts 1513a ausgebildet sein.
  • Der erste innere Dichtungsabschnitt 1552 kann aus einem ringförmigen Dichtungsvorsprung gebildet werden, und der ringförmige Dichtungsvorsprung kann aus mindestens einem ringförmigen Dichtungsvorsprung bestehen, z.B. aus mehreren ringförmigen Dichtungsvorsprüngen, die in vorbestimmten Abständen entlang der Achse angeordnet sind. Dementsprechend kann der ringförmige Dichtungsvorsprung des ersten inneren Dichtungsabschnitts 1552 in eine ringförmige Dichtungsnut des oben beschriebenen ersten äußeren Dichtungsabschnitts 1551 eingesetzt werden, wodurch eine axiale Labyrinthdichtung gebildet wird.
  • Der innere und der äußere Umfang des ersten Ausgangsabschnitts 1513b kann in Form eines glatten Rohrs ausgebildet sein. In einigen Fällen kann jedoch ein ringförmiger Dichtungsvorsprung wie der oben beschriebene erste innere Dichtungsabschnitt 1552 an der äußeren Umfangsfläche des ersten Ausgangsabschnitts 1513b ausgebildet sein. In diesem Fall kann eine ringförmige Dichtungsnut wie der oben beschriebene erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 an der inneren Umfangsfläche des Laufradaufnahmeabschnitts 1122 des ersten Laufradgehäuses 112 dem ersten Ausgangsabschnitt 1513b zugewandt ausgebildet sein. In diesem Fall können der erste innere Dichtungsabschnitt 1552 und der erste äußere Dichtungsabschnitt 1551 in Bezug auf die Achse abgewinkelt sein, wodurch eine abgewinkelte Labyrinthdichtung gebildet wird. Dementsprechend kann die Leckage eines Kältemittels, das durch einen Spalt zwischen dem ersten Laufrad 151 und dem ersten Laufradgehäuse 112 in das erste Laufrad 151 gesaugt wird, effektiver verhindert werden.
  • Gemäß 4 und 6 umfasst das zweite Verdichtungsteil 160 gemäß dieser Ausführungsform ein zweites Laufrad 161, einen zweiten Diffusor 1133 und eine zweite Spirale 1134. Eine Beschreibung des zweiten Diffusors 1133 und der zweiten Spirale 1134, die zu den Komponenten des zweiten Verdichtungsteils 160 gehören, ist identisch mit dem, was zuvor in Bezug auf das zweite Laufradgehäuse 113 beschrieben wurde. Das heißt, der zweite Diffusor 1133 kann zwischen dem zweiten Laufradgehäuse 113 und der zweiten Lagerschale 146 gebildet werden, und die zweite Spirale 1134 kann an dem zweiten Laufradgehäuse 113 gebildet werden. Das zweite Verdichtungsteil wird im Folgenden mit Schwerpunkt auf dem zweiten Laufrad 161 beschrieben.
  • Das zweite Laufrad 161 umfasst eine zweite Nabe 1611, eine zweite Schaufel 1612 und eine zweite Abdeckung 1613. Wie zuvor beschrieben, bildet das zweite Laufrad 161 zusammen mit dem zweiten Diffusor 1133 und der zweiten Spirale 1134 ein zweistufiges Verdichtungsteil im funktionellen Sinne. Dementsprechend kann die Einlassseite des zweiten Laufrads 161 mit der Ausleitseite des ersten Laufrads 151 durch das Kältemittelverbindungsrohr 116 verbunden sein, und die Ausleitseite des zweiten Laufrads 161 kann mit einer Einlassseite des Kondensators 20 durch ein Kältemitteausleitrohr 117 verbunden sein.
  • Obwohl das zweite Laufrad 161 kleiner ist als der Durchmesser des ersten Laufrads 151, ist seine Gesamtform fast identisch mit der des ersten Laufrads 151. Daher wird eine Beschreibung der Form des zweiten Laufrads 161 durch die Beschreibung des ersten Laufrads 151 ersetzt. Im Gegensatz zum ersten Laufrad 151 ist jedoch auf der zweiten Seite des zweiten Laufrads 161 kein Dichtungsabschnitt ausgebildet, da der zweite Ausleitdichtungsabschnitt 166 zwischen der zweiten Lagerschale 146 und der rotierenden Welle 130 ausgebildet ist.
  • Gemäß 2 bis 6 umfasst der Kältemitteldurchgangsabschnitt 170 gemäß dieser Ausführungsform einen Einlassdurchgangsabschnitt 171, einen Auslassdurchgangsabschnitt 172 und einen Verbindungsdurchlassabschnitt 173. Der Einlassdurchgangsabschnitt 171 ist ein Durchgang, der Kältemittel von der Kältekreislaufvorrichtung zur Motorkammer 1114 des Motorgehäuses 111 leitet, der Auslassdurchgangsabschnitt 172 ist ein Durchgang, durch den das Kältemittel in der Motorkammer 114 das Motorgehäuse 111 verlässt, und der Verbindungsdurchgangsabschnitt 173 ist ein Durchgang, der das Kältemittel je nach Betriebsmodus vom Motorgehäuse 111 zum zweiten Verdichtungsteil 160 oder zum ersten Verdichtungsteil 150 leitet.
  • Der Einlassdurchgangsabschnitt 171 kann einen ersten Einlassdurchgangsabschnitt 1711 und einen zweiten Einlassdurchgangsabschnitt 1715 umfassen. Der erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711 ist ein Durchgang, der Kältemittel in die erste Kammer 1114a des Motorgehäuses 1114a leitet, und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt 1715 ist ein Durchgang, der Kältemittel in die zweite Kammer 1114b des Motorgehäuses 111 leitet. Somit können der erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711 und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt 1715 eine parallele Rohrleitung, bei der mehrere Ausgänge von einem einzigen Eingang abzweigen, oder eine serielle Rohrleitung mit entsprechenden Einlässen und Auslässen umfassen. Die vorliegende Ausführungsform wird in Bezug auf die parallele Rohrleitung beschrieben.
  • Beispielsweise können ein Eingangsende des ersten Einlassdurchgangsabschnitts 1711 und ein Eingangsende des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts 1715 am Ausgang des Kondensators 20 getrennt und parallelgeschaltet sein, und ein Ausgangsende des ersten Einlassdurchgangsabschnitts 1711 kann mit der ersten Kammer 1114a des Motorgehäuses 111 verbunden sein, und ein Ausgangsende des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts 1715 kann mit der zweiten Kammer 1114b des Motorgehäuses 111 verbunden sein. Dementsprechend kann ein flüssiges Kältemittel, das durch den Kondensator 20 geleitet wird, durch den ersten Einlassdurchgangsabschnitt 1711 in die erste Kammer 1114a und durch den zweiten Einlassdurchgangsabschnitt 1715 in die zweite Kammer 1114b eingespritzt werden.
  • Gemäß 4 und 5 kann der erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711 ein erstes Kältemitteleinlassrohr 1712, einen ersten Kältemitteleinlass 1713 und einen Kältemitteleinlassdurchgang 1714 umfassen.
  • Ein Ende des ersten Kältemitteleinlassrohrs 1712 kann zusammen mit einem zweiten Kältemitteleinlassrohr 1716, das später beschrieben wird, mittig durch die Kältekreislaufvorrichtung, d. h. am Ausgang des Kondensators 20, abgezweigt werden, und das andere Ende kann in den ersten Kältemitteleinlass 1713 eingeführt und mit diesem gekoppelt werden, der in den Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Umfang des Motorgehäuses 111 eindringt, der die erste Kammer 1114a der Motorkammer 1114 bildet.
  • Das erste Kältemitteleinlassrohr 1712 kann kleiner oder größer als der Innendurchmesser eines Kältemittelzirkulationsrohrs ausgeführt werden, das die Kältekreislaufvorrichtung bildet, wobei das Kältemittelzirkulationsrohr zwischen dem Kondensator 20 und dem Expander 30 angeordnet ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein durch die Kältekreislaufvorrichtung zirkulierendes Kältemittel in zu großen Mengen in das Motorgehäuse 111 des Verdichters 10 eintritt.
  • Ein Ende des ersten Kältemitteleinlasses 1713 kann mit dem ersten Kältemitteleinlassrohr 1712 verbunden sein, und das andere Ende des ersten Kältemitteleinlasses 1713 kann mit dem Kältemitteleinlassdurchgang 1714 verbunden sein. Daher können das erste Kältemitteleinlassrohr 1712 und der erste Kältemitteleinlass 1713 mit der ersten Kammer 1114a des Motorgehäuses 111 in Verbindung stehen.
  • Beispielsweise kann ein Eingangsende des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 zur äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 offen sein, und zwar in einer Position, in der es die erste Lagerschale 142 in radialer Richtung zumindest teilweise überlappt, und das andere Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 kann zur zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 offen sein, die dem Druckläufer 1324 zugewandt ist. Dementsprechend kühlt ein durch das erste Kältemitteleinlassrohr 1712 und den ersten Kältemitteleinlass 1713 in den Kältemitteleinlassdurchgang 1714 eingeleitetes Kältemittel die erste Lagerschale 142, während es das Innere der ersten Lagerschale 142 durchströmt. Auf diese Weise kann eine Überhitzung des ersten Radiallagers 143 und des ersten Axiallagers 1441, die an der ersten Lagerschale 142 vorgesehen sind, verhindert werden.
  • Der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 kann in Form eines einzigen Lochs ausgebildet sein, dessen Innendurchmesser zwischen zwei Enden nahezu gleich ist. Dies erleichtert die Bildung des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 und ermöglicht ein schnelles Einspritzen von Kältemittel in eine gewünschte Position im Lageraufnahmeraum 1114a2.
  • Das Ausgangssende des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 kann zur zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 offen sein, und der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 kann so geformt sein, dass sein Ausgangssende im Radiusbereich des Druckläufers 1324 positioniert ist.
  • Beispielsweise kann das Ausgangsende des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 in einer Position ausgebildet sein, in der es zumindest teilweise den ersten Spalt G1 in axialer Richtung überlappt, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 und der äußeren, dieser inneren Umfangsfläche radial zugewandten Umfangsfläche des Druckläufers 1324 ausgebildet ist, aber nicht das erste Axiallager 1441 in axialer Richtung überlappt. Mit anderen Worten, das Ausgangsende des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 kann außerhalb des Bereichs des Radius des ersten Axiallagers 1441 angeordnet sein. Dementsprechend wird ein in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingespritztes Kältemittel der äußeren Umfangsfläche des ersten Axiallagers 1441 zugeführt, und dieses Kältemittel strömt durch das Innere des ersten Axiallagers 1441, von der äußeren Umfangsfläche zur inneren Umfangsfläche, wodurch das erste Axiallager 1441 eine gleichmäßige Lagerkraft erzeugen kann.
  • Außerdem kann der erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711 größer oder gleich groß wie der zweite Einlassdurchgangsabschnitt 1715 sein. Mit anderen Worten, die Querschnittsfläche der Rohrleitung des ersten Einlassdurchgangsabschnitts 1711 kann gleich der Querschnittsfläche der Rohrleitung des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts 1715 sein, oder die Querschnittsfläche der Rohrleitung des ersten Einlassdurchgangsabschnitts 1711 kann größer sein als die Querschnittsfläche der Rohrleitung des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts 1715.
  • Beispielsweise kann der Innendurchmesser des ersten Kältemitteleinlassrohrs 1712, das den ersten Einlassdurchgangsabschnitt 1711 bildet, oder der Innendurchmesser des ersten Kältemitteleinlasses 1713 größer sein als der Innendurchmesser des zweiten Kältemitteleinlassrohrs 1716, das den später zu beschreibenden zweiten Einlassdurchgangsabschnitt 1715 bildet, oder der Innendurchmesser einer zweiten Kältemitteleinlassöffnung 1717. Folglich kann eine große Menge an flüssigem Kältemittel in Richtung der ersten Kammer 1114a, genauer gesagt in Richtung des Lageraufnahmeraums 1114d2, eingeleitet werden, so dass die verschiedenen Lager 143, 1441 und 1442, die in dem Lageraufnahmeraum 1114d2 aufgenommen sind, schneller arbeiten und gekühlt werden.
  • Gemäß 4 und 6 kann der zweite Einlassdurchgangsabschnitt 1715 das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 und die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 umfassen.
  • Ein Ende des zweiten Kältemitteleinlassrohrs 1716 kann zusammen mit dem ersten Kältemitteleinlassrohr 1712 mittig durch die Kältekreislaufvorrichtung abgezweigt werden, und das andere Ende kann in die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 eingeführt und mit ihr verbunden werden, die in den Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Umfang des Motorgehäuses 111 eindringt, der die zweite Kammer 1114b der Motorkammer 1114 bildet.
  • Das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 kann kleiner oder größer als der Innendurchmesser des Kältemittelzirkulationsrohrs sein, das die Kältekreislaufvorrichtung bildet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein durch die Kältekreislaufvorrichtung zirkulierendes Kältemittel in zu großen Mengen in das Motorgehäuse 111 des Verdichters 10 eintritt.
  • Die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 kann so ausgebildet sein, dass sie ungefähr auf der gleichen axialen Linie liegt wie der erste Kältemitteleinlass 1713.
  • Dementsprechend sind der erste Kältemitteleinlass 1713 und die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 am weitesten von einer später zu beschreibenden Kältemittelauslassöffnung 1721 entfernt, so dass das Kältemittel lange Zeit in der ersten Kammer 1114a und der zweiten Kammer 1114b der Motorkammer 1114 verbleiben kann, wodurch die Lager und das Motorteil effektiv gekühlt werden.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der Einlassdurchgangsabschnitt 171 aus einem Einlassdurchgangsabschnitt bestehen. In diesem Fall kann der Einlassdurchgangsabschnitt 171, wie der oben beschriebene erste Einlassdurchgangsabschnitt 1711, so ausgebildet sein, dass er mit der ersten Kammer 1114a der Motorkammer 1114 in Verbindung steht, da die Axiallager 1441 und 1442 in der ersten Kammer 1114a vorgesehen sind.
  • Gemäß 4 und 6 umfasst der Auslassdurchgangsabschnitt 172 eine Kältemittelauslassöffnung 1721 und ein Kältemittelauslassrohr 1722.
  • Die Kältemittelauslassöffnung 1721 kann durch Durchdringung des Raums zwischen dem inneren und äußeren Umfang des Motorgehäuses 111 in der zweiten Kammer 1114b der Motorkammer 1114 gebildet werden. Die Kältemittelauslassöffnung 1721 kann in Umfangsrichtung in einer Position gebildet werden, die von der zweiten Kältemitteleinlassöffnung 1717 beabstandet ist, zum Beispiel in einer Position, in der sie eine Phasendifferenz von etwa 180° zur zweiten Kältemitteleinlassöffnung 1717 aufweist. Dementsprechend ist die Kältemittelauslassöffnung 1721 in Umfangsrichtung am weitesten von der zweiten Kältemitteleinlassöffnung 1717 entfernt positioniert, so dass ein in die zweite Kammer 1114b eingeleitetes Kältemittel lange Zeit in der zweiten Kammer 1114b verbleibt und dadurch das Motorteil und das zweite Radiallager 147 effektiv kühlt.
  • Ein Ende des Kältemittelauslassrohrs 1722 kann in die Kältemittelauslassöffnung 1721 eingeführt und mit dieser gekoppelt werden, und das andere Ende des Kältemittelauslassrohrs 1722 kann mit der Einlassseite des ersten Verdichtungsteils 150 oder der Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils 160 über ein später zu beschreibendes Kältemittelsteuerventil 1733 verbunden werden.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann das andere Ende des Kältemittelauslassrohrs 1722 mit dem Kältemittelzirkulationsrohr der Kältekreislaufvorrichtung verbunden sein. Beispielsweise kann das andere Ende des Kältemittelauslassrohrs 1722 mit einem Raum (im Folgenden erste Position) zwischen einem Ausgang des Expanders 30 und einem Eingang des Verdampfers 40 oder mit einem Raum (im Folgenden zweite Position) zwischen einem Ausgang des Verdampfers und einem Eingang (erste Einlassöffnung) des Verdichters verbunden sein.
  • In diesen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, dass das Kältemittelauslassrohr 1722 mit der zweiten Position und nicht mit der ersten Position verbunden ist, da ein durch die Motorkammer 1114 geleitetes Kältemittel von flüssigem Kältemittel zu gasförmigem Kältemittel wird.
  • Wie in 4 dargestellt, umfasst der Verbindungsdurchgangsabschnitt 173 gemäß dieser Ausführungsform ein erstes Verbindungsrohr 1731, ein zweites Verbindungsrohr 1732, ein Kältemittelsteuerventil 1733 und einen Ventilsteuerabschnitt 1734.
  • Das erste Verbindungsrohr 1731 kann mit dem Auslassdurchgangsabschnitt 172 und der Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils 160 verbunden sein, und das zweite Verbindungsrohr 1732 kann zwischen dem Auslassdurchgangsabschnitt 172 und der Einlassseite des ersten Verdichtungsteils 150 verbunden sein.
  • Insbesondere kann das erste Verbindungsrohr 1731 zwischen dem Kältemittelauslassrohr 1722 und dem Kältemittelverbindungsrohr 116 verbunden sein, und das zweite Verbindungsrohr 1732 kann mittig zwischen dem Kältemittelauslassrohr und dem Kältemitteleinlassrohr verbunden sein. So kann sich ein durch das Kältemittelauslassrohr 1722 ausgeleitetes Kältemittel durch das erste Verbindungsrohr 1731 zur Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils 160 bewegen oder durch das zweite Verbindungsrohr 1732 zur Einlassseite des ersten Verdichtungsteils 150 bewegen.
  • Mit anderen Worten, während eines Hochlastbetriebs kann sich ein Kältemittel, das der Motorkammer 1114 durch den Einlassdurchgangsabschnitt 171 zugeführt wird, zum zweiten Verdichtungsteil 160 bewegen und in einer zweiten Stufe verdichtet werden, und während eines Niedriglastbetriebs kann es sich zum ersten Verdichtungsteil 150 bewegen und die Kühlkraft des ersten Verdichtungsteils 150 verringern.
  • Das Kältemittelsteuerventil 1733 kann an einem Punkt installiert werden, an dem sich das Kältemittelauslassrohr 1722, das erste Verbindungsrohr 1731 und das zweite Verbindungsrohr 1732 treffen. Das Kältemittelsteuerventil 1733 kann beispielsweise als 3-Wege-Ventil konfiguriert sein, und das andere Ende des Kältemittelauslassrohrs kann mit einer ersten Öffnung des Kältemittelsteuerventils 1733 verbunden sein, ein Ende des ersten Verbindungsrohrs 1731 kann mit einer zweiten Öffnung verbunden sein, und ein Ende des zweiten Verbindungsrohrs 1732 kann mit einer dritten Öffnung verbunden sein.
  • Die Öffnungs- und Schließrichtung des Kältemittelsteuerventils 1733 kann durch den später zu beschreibenden Ventilsteuerabschnitt 1734 gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Hochlastbetrieb so gesteuert werden, dass der Raum zwischen dem Kältemittelauslassrohr 1722 und dem ersten Verbindungsrohr 1731 geöffnet und der Raum zwischen dem Kältemittelauslassrohr 1722 und dem zweiten Verbindungsrohr 1732 geschlossen wird, und der Niedriglastbetrieb kann so gesteuert werden, dass der Raum zwischen dem Kältemittelauslassrohr 1722 und dem zweiten Verbindungsrohr 1732 geöffnet und der Raum zwischen dem Kältemittelauslassrohr 1722 und dem ersten Verbindungsrohr 1731 geschlossen wird.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann das Kältemittelsteuerventil 1733 mittig durch das Kältemittelauslassrohr 1722, mittig durch das erste Verbindungsrohr 1731 und mittig durch das zweite Verbindungsrohr 1732 separat installiert werden. In diesem Fall kann das Kältemittelsteuerventil 1733 als 2-Wege-Ventil konfiguriert werden, und die Richtung des Kältemittelflusses in Abhängigkeit von der Last ist die gleiche wie in der vorhergehenden Ausführungsform.
  • Gemäß 1 und 4 kann der Ventilsteuerabschnitt 1734 auswählen, ob ein in das Motorgehäuse 111 eingespritztes Kältemittel mittig durch die Kältekreislaufvorrichtung zur Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils 160 oder zur Einlassseite des ersten Verdichtungsteils 150 ausgeleitet werden soll, und kann einen Messabschnitt 1734a und einen Steuerabschnitt 1734b umfassen.
  • Der Messabschnitt 1734a kann einen Drucksensor, einen Temperatursensor und einen Durchflusssensor umfassen, um den Zustand eines Kältemittels zu messen, z. B. den Druck P, die Temperatur T und die Wärmemenge Q des Kältemittels.
  • Der Steuerabschnitt 1734b kann eine Änderung ΔQ des der Motorkammer 1114 des Motorgehäuses 111 durch den Einlassdurchgangsabschnitt 171 zugeführten Kältemittelstroms berechnen, den Betriebsbereich auf der Grundlage der Änderung des Stroms berechnen, um zu bestimmen, ob eine erforderliche Last außerhalb des Betriebsbereichs liegt, und das Kältemittelsteuerventil 1733 so steuern, dass das Kältemittelsteuerventil 1733 fixiert wird, wenn die erforderliche Last innerhalb des Betriebsbereichs liegt, oder dass der Strom auf der Grundlage der erforderlichen Last eingestellt wird, wenn die erforderliche Last außerhalb des Betriebsbereichs liegt.
  • Der oben beschriebene Turboverdichter nach dieser Ausführungsform arbeitet wie folgt.
  • Das heißt, wenn Strom an das Motorteil 120 angelegt wird, wird ein Drehmoment durch einen induktiven Strom zwischen dem Stator 121 und dem Rotor 122 erzeugt, und die rotierende Welle 130 dreht sich zusammen mit dem Rotor 122 durch dieses Drehmoment.
  • Dann wird das Drehmoment vom Motorteil 120 durch die rotierende Welle 130 auf das erste Laufrad 151 und das zweite Laufrad 161 übertragen, und das erste Laufrad 151 und das zweite Laufrad 161 drehen sich gleichzeitig in ihren jeweiligen Laufradaufnahmeabschnitten 1122 und 1232.
  • Dann wird ein Kältemittel, das durch den Verdampfer 40 der Kältekreislaufvorrichtung geleitet wird, durch das Kältemitteleinlassrohr 115 und die erste Einlassöffnung 1121 in den ersten Laufradaufnahmeabschnitt 1122 eingeleitet, und dieses Kältemittel bewegt sich, während es um die erste Schaufel 1512 des ersten Laufrads 151 wirbelt, was den statischen Druck erhöht und gleichzeitig bewirkt, dass das Kältemittel mit einer Zentrifugalkraft durch den ersten Diffusor 1123 fließt.
  • Dann führt die kinetische Energie des durch den ersten Diffusor 1123 strömenden Kältemittels zu einer Erhöhung der Druckhöhe durch die Zentrifugalkraft im Diffusor 1123, und das durch die Zentrifugalkraft verdichtete Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel wird in der ersten Spirale 1124 gesammelt und aus dem ersten Verdichtungsteil 150 durch die erste Ausleitöffnung 1125 ausgeleitet.
  • Dann wird das aus dem ersten Verdichtungsteil 150 ausgeleitete Kältemittel durch das Kältemittelverbindungsrohr 116 zur zweiten Einlassöffnung 1131 des zweiten Laufradgehäuses 113, das das zweite Verdichtungsteil 160 bildet, geleitet, und dieses Kältemittel bewegt sich, während es um die zweite Schaufel 1612 des zweiten Laufrads 161 wirbelt, was den statischen Druck wieder erhöht und gleichzeitig bewirkt, dass das Kältemittel mit einer Zentrifugalkraft durch den zweiten Diffusor 1133 strömt.
  • Dann wird das durch den zweiten Diffusor 1133 strömende Kältemittel durch Zentrifugalkraft auf einen gewünschten Druck verdichtet, und das in der zweiten Stufe verdichtete Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel wiederholt eine Abfolge von Prozessen, bei denen es in der zweiten Spirale 1134 gesammelt und durch die zweite Ausleitöffnung 1135 und das Kältemittelausleitrohr 117 zum Kondensator 20 geleitet wird.
  • In diesem Fall sind das erste Laufrad 151 und das zweite Laufrad 161 einer Druckkraft ausgesetzt, die das durch die erste Einlassöffnung 1121 und die zweite Einlassöffnung 1131 der Laufradgehäuse 112 und 113 angesaugte Kältemittel ausübt, um die Laufräder 151 und 161 nach hinten zu drücken. Bei einem sogenannten Turboverdichter vom zweiendigen Typ, bei dem das erste Laufrad 151 und das zweite Laufrad 161 gegeneinander angeordnet sind, können sich jedoch ein vom ersten Laufrad 151 erzeugter Druck und ein vom zweiten Laufrad 161 erzeugter Druck gegenseitig aufheben, da sie in entgegengesetzte Richtungen wirken.
  • Nichtsdestotrotz können auch bei einem solchen Turboverdichter vom zweiendigen Typ ein vom ersten Verdichtungsteil 150 erzeugter Druck und ein vom zweiten Verdichtungsteil 160 erzeugter Druck nicht gleich oder konstant sein. Aus diesem Grund kann die rotierende Welle 130 axial in Richtung des ersten Verdichtungsteils 150 oder des zweiten Verdichtungsteils 160 gedrückt werden, und unter normalen Umständen können die Axiallager 1441 und 1442 auf dem ersten Verdichtungsteil 150 oder/und dem zweiten Verdichtungsteil 160 installiert werden.
  • Darüber hinaus können die Radiallager 143 und 147 im Inneren des Gehäuses 110 angeordnet sein und die rotierende Welle 130 radial gegenüber dem Gehäuse 110 abstützen. Die Radiallager 143 und 147 können auf gegenüberliegenden axialen Seiten der rotierenden Welle 130 angeordnet sein, d. h. auf dem ersten Verdichtungsteil 150 und dem zweiten Verdichtungsteil 160.
  • Zwischen den oben beschriebenen Axiallagern 1441 und 1442 und Radiallagern 143 und 147 und der rotierenden Welle 130 wird Hochtemperatur-Reibungswärme erzeugt, wenn sich die rotierende Welle 130 mit hoher Geschwindigkeit (etwa 40.000 U/min) dreht. Außerdem erzeugt das Motorteil 120 ein Hochgeschwindigkeitsdrehmoment, wodurch Hochtemperatur-Motorwärme entsteht. Dementsprechend kann die Motorkammer 1114 des Motorgehäuses 111 aufgrund von Reibungs- und Motorwärme überhitzt werden, was die Leistung des Verdichters verringern kann.
  • In Anbetracht dessen kann dem Motorgehäuse 111 ein anderes Kältemittel als das oben beschriebene Kältemittel zugeführt werden, um die von der Motorkammer 1114 erzeugte Wärme zu kühlen, oder es kann, wie bereits erläutert, ein Teil des durch den Kondensator 20 geleiteten Kältemittels dem Motorgehäuse 111 zugeführt werden, um die von der Motorkammer 1114 erzeugte Wärme zu kühlen.
  • In dieser Ausführungsform kann ein Ende des ersten Kältemitteleinlassrohrs 1712 und ein Ende des zweiten Kältemitteleinlassrohrs 1716 parallel zum Ausgang des Kondensators 20 verbunden werden, und das andere Ende des ersten Kältemitteleinlassrohrs 1712 und das andere Ende des zweiten Kältemitteleinlassrohrs 1716 können jeweils mit dem ersten Kältemitteleinlass 1713 und dem zweiten Kältemitteleinlassrohr 1716 verbunden werden, die das Motorgehäuse 111 durchdringen und jeweils mit der ersten Kammer 1114a und der zweiten Kammer 1114b, die die Motorkammer 1114 bilden, in Verbindung stehen. Dementsprechend kann ein flüssiges Kältemittel, das durch den Kondensator 20 geleitet wird, in die erste Kammer 1114a und die zweite Kammer 1114b eingespritzt werden, und dieses Kältemittel verdampft durch Wärmeaustausch mit den Lagern 143, 147, 1441 und 1442, die in der ersten Kammer 1114a und der zweiten Kammer 1114b vorgesehen sind, wodurch diese Lager und das Motorteil gekühlt werden.
  • Ein Teil eines flüssigen Kältemittels, das durch das erste Kältemitteleinlassrohr 1716 in die erste Kammer 1114a, genauer gesagt in den Lageraufnahmeraum 1114a2, eingeleitet wird, strömt beispielsweise durch den zweiten Spalt G2, der zwischen der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 und der ihm zugewandten zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 gebildet ist. In diesem Fall kühlt das Kältemittel das erste Axiallager 1441, die zweite Seite 142b der ersten Lagerschale 142, die dem ersten Axiallager 1441 zugewandt ist, und die erste Seite 1324a des Druckläufers 1324, während es sich von der Außenumfangsfläche des ersten Axiallagers 1441 zu dessen Innenumfangsfläche bewegt.
  • Außerdem strömt ein Teil eines flüssigen Kältemittels, das durch das erste Kältemitteleinlassrohr 1716 in die erste Kammer 1114a, genauer gesagt in den Lageraufnahmeraum 1114a2, eingeleitet wird, durch den zweiten Spalt G2, der zwischen der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 und der ihm zugewandten ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 gebildet wird. In diesem Fall kühlt das Kältemittel das zweite Axiallager 1442, die erste Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115, die dem zweiten Axiallager 1442 zugewandt ist, und die zweite Seite 1324b des Druckläufers 1324, während es sich von der Außenumfangsfläche des zweiten Axiallagers 1442 zu dessen Innenumfangsfläche bewegt.
  • Außerdem wird ein Teil des in den zweiten Spalt G2 eingeleiteten Kältemittels in den vierten Spalt G4 eingeleitet, der zwischen dem ersten Wellenloch 142c der ersten Lagerschale 142 und der rotierenden Welle vorgesehen ist, und dient als ein Arbeitsfluid für das im vierten Spalt G4 vorgesehene erste Radiallager 143 und kühlt gleichzeitig das erste Radiallager 143 und die rotierende Welle 130.
  • Auch bewegt sich ein anderer Teil des flüssigen Kältemittels, der in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingeleitet wird, durch den ersten Spalt G1, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 und der äußeren Umfangsfläche des Druckläufers 1324 gebildet wird, in Richtung des zweiten Axiallagers 1442, und dieses Kältemittel bewegt sich von der äußeren Umfangsfläche des zweiten Axiallagers 1442 zu dessen innerer Umfangsfläche und kühlt das zweite Axiallager 1442, die dem zweiten Axiallager 1442 zugewandte zweite Seite 1324b des Druckläufers 1324 und die erste Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115.
  • Dieses Kältemittel bewegt sich zum Motoraufnahmeraum 1114a1 der ersten Kammer 1114a durch das erste Durchgangsloch 1115c und das Kältemitteldurchgangsloch 1115d, die im Lagerstützabschnitt 1115 vorgesehen sind, und dieses Kältemittel strömt axial durch einen Spalt (nicht dargestellt) im Motorteil 120 und bewegt sich zur zweiten Kammer 1114b. In diesem Fall kommt das Motorteil 120 mit dem durch den Spalt im Motorteil 120 fließenden Kältemittel und dem in die zweite Kammer 1114b eingeleiteten Kältemittel in Kontakt.
  • Dabei wird ein Teil des Kältemittels, das sich in die zweite Kammer 1114b bewegt hat, zusammen mit einem Teil des Kältemittels, das der zweiten Kammer 1114b durch das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 und die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 zugeführt wird, in das zweite Wellenloch 146c der zweiten Lagerschale 146 eingeleitet, und dieses Kältemittel dient als Arbeitsfluid für das zweite Radiallager 147 und kühlt gleichzeitig das zweite Radiallager 147 und die rotierende Welle 130.
  • Das in die zweite Kammer 1114b eingeleitete Kältemittel zirkuliert durch die zweite Kammer 1114b und verlässt dann das Motorgehäuse 111 durch die Kältemittelauslassöffnung 1721 und das Kältemittelauslassrohr 1722, und dieses Kältemittel kann der Einlassseite des zweiten Verdichtungsteils 160 oder der Einlassseite des ersten Verdichtungsteils 150 durch eine Rohrleitung zugeführt werden, mit der das Kältemittelauslassrohr 1722 über das Kältemittelsteuerventil 1733 verbunden ist. In diesem Fall kann der Ventilsteuerabschnitt 1734 die Verdichtungseffizienz verbessern, indem er einen lastabhängigen Betrieb durchführt, bei dem die Öffnungs- und Schließrichtung des Kältemittelsteuerventils 1733 in Echtzeit gesteuert wird.
  • Gemäß 1 und 8 misst der Messabschnitt 1734a den Druck P, die Temperatur T und die Wärmemenge Q des Kältemittels.
  • Der Steuerabschnitt 1734b kann eine Änderung ΔQ des Durchflusses berechnen, die aufgetreten ist, wenn dem ersten Verdichtungsteil 150 oder dem zweiten Verdichtungsteil 160 zusätzlich Kältemittel zugeführt wird, und zwar auf der Grundlage der vom Messabschnitt 1734a gemessenen Werte (S11), berechnet den Betriebsbereich auf der Grundlage der Änderung des Durchflusses, um zu bestimmen, ob eine erforderliche Last außerhalb des Betriebsbereichs liegt (S12), und legt die Öffnungs- und Schließrichtung des Kältemittelsteuerventils 1733 fest, wenn die erforderliche Last innerhalb des Betriebsbereichs liegt (S13), oder stellt die Öffnungs- und Schließrichtung des Kältemittelsteuerventils 1733 ein, um den Durchfluss basierend auf der erforderlichen Last zu steuern, wenn die erforderliche Last außerhalb des Betriebsbereichs liegt (S14).
  • Zum Beispiel kann während eines Hochlastbetriebs das Kältemittelsteuerventil 1733 zum ersten Verbindungsrohr 1731 geöffnet werden, um ein Kältemittel, das durch das Motorgehäuse 111 geleitet wird, dem zweiten Verdichtungsteil 160 zuzuführen, wie in 7A gezeigt. Das durch das Motorgehäuse 111 geleitete Kältemittel hat eine niedrigere Kältemitteltemperatur als das in der ersten Stufe im ersten Verdichtungsteil 150 verdichtete Kältemittel. Dann wird die Temperatur des in das zweite Verdichtungsteil 160 eingeleiteten Kältemittels gesenkt, wodurch die Menge des angesaugten Kältemittels erhöht wird, und gleichzeitig kann die für den Betrieb des zweiten Verdichtungsteils 160 erforderliche Energie reduziert werden, wodurch die Verdichtungseffizienz verbessert wird.
  • Der dem zweiten Verdichtungsteil 160 zugeführte Kältemittelstrom kann jedoch je nach Situation entsprechend eingestellt werden. So kann z. B. ein minimaler Strom für den Betrieb des Verdichters in einem ansteigenden Zustand und ein möglicher maximaler Strom in einem drosselnden Zustand zugeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Öffnungs- oder Schließrichtung des Kältemittelsteuerventils 1733 oder/und sein Öffnungsgrad durch ein Steuerverfahren für den oben beschriebenen Ventilsteuerabschnitt 1734 gesteuert werden.
  • Andererseits kann bei einem Schwachlastbetrieb das Kältemittelsteuerventil 1733 in Richtung des zweiten Verbindungsrohrs 1732 geöffnet werden, um ein durch das Motorgehäuse 111 geleitetes Kältemittel dem ersten Verdichtungsteil 150 zuzuführen. Das durch das Motorgehäuse 111 geleitete Kältemittel hat eine höhere Temperatur als ein in das erste Verdichtungsteil 150 angesaugtes Kältemittel. Dadurch erhöht sich die Temperatur des angesaugten Kältemittels und es kommt zu einem Einlassverlust, wodurch die Kühlkraft des Verdichters auf ein angemessenes Niveau reduziert wird. Auch in diesem Fall kann die Öffnungs- und Schließrichtung oder/und der Öffnungsbetrag des Kältemittelsteuerventils 1733 durch ein Steuerverfahren für den oben beschriebenen Ventilsteuerabschnitt 1734 gesteuert werden.
  • Nachfolgend wird ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs beschrieben.
  • Das heißt, in der vorhergehenden Ausführungsform ist die äußere Umfangsfläche der rotierenden Welle blockiert, während der Kältemitteldurchgang in dieser Ausführungsform durch Durchdringen der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle gebildet werden kann.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt. 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „V-V“ von 9.
  • Gemäß 9 und 10 kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung so ausgebildet sein, dass er die zweite Seite 142b der ersten Lagerschale 142 auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 durchdringt, wie in den vorangehenden Ausführungsformen, und der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 kann an einer Position ausgebildet sein, an der er den ersten Spalt G1 überlappt, der zwischen der äußeren Umfangsfläche des Druckläufers 1324 und der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 gebildet ist. Eine Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 wird durch die Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs in den vorangehenden Ausführungsformen ersetzt.
  • In dieser Ausführungsform kann jedoch mindestens ein Kältemitteldurchgang 1751 und 1752 durch die äußere Umfangsfläche des ersten Laufradwellenabschnitts 132, der die rotierende Welle 130 bildet, gebildet werden. Dementsprechend kann Kältemittel auch dann gleichmäßig zwischen der zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142, die eine axiale Lagerfläche bildet, und der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 verteilt werden, wenn der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 in Richtung des Lageraufnahmeraums 1114a2 über den Bereich des Druckläufers 1324 hinaus geöffnet ist.
  • Insbesondere kann der Kältemitteldurchgang 1751 in einer Position ausgebildet werden, in der zumindest ein Teil von ihm den zweiten Spalt G2 zwischen der zweiten Seite 142b der ersten Lagerschale 142 und der ersten Seite 1324a des Druckläufers 1324 radial überlappt, oder/und in einer Position, in der zumindest ein Teil von ihm den dritten Spalt G3 zwischen der ersten Seite 1115a des Lagerstützabschnitts 1115 und der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 radial überlappt. In dieser Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der erste Kältemitteldurchgang 1751 in einer Position ausgebildet ist, in der er den zweiten Spalt G2 überlappt, und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 in einer Position ausgebildet ist, in der er den dritten Spalt G3 überlappt.
  • In diesem Fall können der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 separat ausgebildet sein, und der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 können miteinander in Verbindung stehen.
  • Beispielsweise können, wie in 9 und 10, der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 so ausgebildet sein, dass sie jeweils gegenüberliegende axiale Seiten radial durchdringen, wobei der Druckläufer 1324 dazwischen angeordnet ist. In diesem Fall bewegt sich das Kältemittel im zweiten Spalt G2 nur im zweiten Spalt G2 durch den ersten Kältemitteldurchgang 1751, und das Kältemittel im dritten Spalt G3 bewegt sich nur im dritten Spalt G3 durch den zweiten Kältemitteldurchgang 1752. Mit anderen Worten, der zweite Spalt G2 und der dritte Spalt G3 bilden separate Kältemitteldurchgänge.
  • Darüber hinaus kann nur ein erster Kältemitteldurchgang 1751 und nur ein zweiter Kältemitteldurchgang 1752 gebildet werden, oder es können mehrere von ihnen in vorbestimmten Abständen entlang des Umfangs gebildet werden, wie in dieser Ausführungsform. In dem Fall, in dem mehrere erste Kältemitteldurchgänge 1751 und mehrere zweite Kältemitteldurchgänge 1752 ausgebildet sind, können die ersten Kältemitteldurchgänge 1751 und die zweiten Kältemitteldurchgänge 1752 aus Gründen der Bearbeitbarkeit auf der gleichen axialen Linie ausgebildet sein, oder sie können unter Berücksichtigung der Steifigkeit der rotierenden Welle 130 auf unterschiedlichen axialen Linien ausgebildet sein, wie in 10 gezeigt.
  • Eine Querschnittsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 1751 kann größer oder gleich dem zweiten Spalt G2 sein, und eine Querschnittsfläche des zweiten Kältemitteldurchgangs 1752 kann größer oder gleich dem dritten Spalt G3 sein. Dementsprechend kann ein Kältemittel, das durch den zweiten Spalt G2 oder/und den dritten Spalt G3 geleitet wird, reibungslos durch den ersten Kältemitteldurchgang 1751 und den zweiten Kältemitteldurchgang 1752 fließen.
  • Wie oben beschrieben, kann in dem Fall, in dem der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 auf der rotierenden Welle 130 ausgebildet sind, selbst wenn der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 weiter an der äußeren Umfangsseite als das erste Axiallager 1441 oder das zweite Axiallager 1442 ausgebildet ist, ein durch den Kältemitteleinlassdurchgang 1714 in den zweiten Spalt G2 oder/und den dritten Spalt G3 eingeleitetes Kältemittel sich schnell von dem Kältemitteleinlassdurchgang 1714 durch den ersten Kältemitteldurchgang 1751 oder/und den zweiten Kältemitteldurchgang 1752 weiter bewegen. Dementsprechend können das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442, die aus einem Gasfolienlager gebildet sind, schnell und gleichmäßig Lagerkraft erlangen, und gleichzeitig können das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442 und der Druckläufer 1324 der entsprechenden rotierenden Welle 130 schnell gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann sich ein Kältemittel aktiv bewegen, ohne im zweiten Spalt G2 oder/und im dritten Spalt G3 träge zu werden, wodurch ein Teil des Kältemittels schnell in das erste Wellenloch 142c der ersten Lagerschale 142 eintritt, das den vierten Spalt G4 bildet. Dementsprechend ist das erste Radiallager 143, das in dem ersten Wellenloch 142c der ersten Lagerschale 142 vorgesehen ist, in der Lage, schnell und gleichmäßig eine Lagerkraft zu erlangen, und gleichzeitig können das erste Radiallager 143 und der erste Laufradwellenabschnitt 132 der rotierenden Welle 130 schnell gekühlt werden.
  • Nachfolgend wird noch eine weitere Ausführungsform eines Kältemitteldurchgangs beschrieben.
  • Das heißt, in der vorstehenden Ausführung können der erste Kältemitteldurchgang und der zweite Kältemitteldurchgang getrennt ausgebildet sein, aber in einigen Fällen können der erste Kältemitteldurchgang und der zweite Kältemitteldurchgang miteinander in Verbindung stehen.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt. 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „Vl-Vl“ von 11.
  • Gemäß 11 und 12 können ein erster Kältemitteldurchgang 1751, ein zweiter Kältemitteldurchgang 1752 und ein dritter Kältemitteldurchgang 1753 an einer rotierenden Welle gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung ausgebildet sein. Der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 sind auf gegenüberliegenden Seiten radial durchdrungen, wobei der Druckläufer 1324 dazwischen angeordnet ist, wie es bei der vorhergehenden Ausführungsform der Fall ist. Daher wird eine entsprechende Beschreibung durch die Beschreibung der vorstehenden Ausführungsform ersetzt.
  • In dieser Ausführungsform können der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 jedoch durch den dritten Kältemitteldurchgang 1753, der sie axial durchdringt, miteinander in Verbindung stehen. Beispielsweise kann der dritte Kältemitteldurchgang 1753 durch axiales Durchdringen der Innenseite der rotierenden Welle 130 zwischen dem ersten Kältemitteldurchgang 1751 und dem zweiten Kältemitteldurchgang 1752 gebildet werden.
  • Eine Querschnittsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs 1753 kann größer oder gleich einer Querschnittsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 1751 oder/und einer Querschnittsfläche des zweiten Kältemitteldurchgangs 1752 sein. Dementsprechend kann die Kältemittelverbindung zwischen dem ersten Kältemitteldurchgang 1751 und dem zweiten Kältemitteldurchgang 1752 reibungslos durch den dritten Kältemitteldurchgang 1753 erfolgen.
  • Wie oben beschrieben, können in dem Fall, in dem der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 durch den dritten Kältemitteldurchgang 1753 miteinander in Verbindung stehen, selbst wenn der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 in unterschiedlichen Abständen vom Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 angeordnet sind, Unterschiede in der Menge des dem zweiten Spalt G2 und dem dritten Spalt G3 zugeführten Kältemittels minimiert werden. Auf diese Weise können das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442 eine gleichmäßige Lagerkraft aufrechterhalten und gleichzeitig die Reibungskraft in diesen Lagern 1441 und 1442 effektiv kühlen.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der dritte Kältemitteldurchgang durch Durchdringung zwischen der ersten Seite 1324a und der zweiten Seite 1324b des Druckläufers 1324 gebildet werden. In diesem Fall kann der dritte Kältemitteldurchgang in der Nähe der Wurzel des Druckläufers 1324 gebildet werden. Wenn der dritte Kältemitteldurchgang wie oben beschrieben am Druckläufer 1324 ausgebildet ist, hat dies den Vorteil, dass die Steifigkeit der rotierenden Welle 130 erhalten bleibt und gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem ersten Kältemitteldurchgang 1751 und dem zweiten Kältemitteldurchgang 1752 möglich ist.
  • Nachfolgend wird ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs beschrieben.
  • Das heißt, in der vorstehenden Ausführung kann ein Kältemitteldurchgang auf einer Seite oder auf beiden Seiten der rotierenden Welle gebildet werden, mit dem Druckläufer dazwischen, aber in einigen Fällen kann ein Kältemitteldurchgang durch Durchdringen des Druckläufers gebildet werden.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht, die noch ein weiteres Beispiel eines Kältemitteldurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigt. 14 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „VII-VII“ von 13. 15 und 16 sind Querschnittsansichten, die weitere Beispiele für einen Kältemitteldurchgang gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung zeigen.
  • Gemäß 13 und 14 kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung die zweite Seite 142b der ersten Lagerschale 142 auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 durchdringen, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen, und kann in einer Position gebildet werden, in der er den zweiten Spalt G2 überlappt, der zwischen der äußeren Umfangsfläche des Druckläufers 1324 und der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 gebildet ist. Dementsprechend wird eine Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 durch die Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs in den vorstehenden Ausführungen ersetzt.
  • In dieser Ausführungsform kann jedoch ein vierter Kältemitteldurchgang 1754 den Druckläufer 1324 von einer äußeren Umfangsfläche zur anderen äußeren Umfangsfläche durchdringen. Beispielsweise kann der vierte Kältemitteldurchgang 1754 so ausgebildet sein, dass er die äußere Umfangsfläche des Druckläufers 1324 radial durchdringt. Auf diese Weise kann ein flüssiges Kältemittel, das in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingeleitet wird, durch das Innere des Druckläufers 1324 strömen und so die rotierende Welle 130 einschließlich des Druckläufers 1324 schnell kühlen.
  • Es kann nur ein vierter Kältemitteldurchgang 1754 gebildet werden, oder, wie in dieser Ausführungsform, können mehrere vierte Kältemitteldurchgänge 1754 in gleichen Abständen entlang des Umfangs des Druckläufers 1324 gebildet werden. Der vierte Kältemitteldurchgang 1754 kann so geformt sein, dass er linear durch die axiale Mitte der rotierenden Welle 130 verläuft. Dementsprechend kann der vierte Kältemitteldurchgang 1754 so lang wie möglich gestaltet werden.
  • In einigen Fällen kann der vierte Kältemitteldurchgang 1754 jedoch in Bezug auf den Radius geneigt sein. Zum Beispiel kann der vierte Kältemitteldurchgang 1754 in der Drehrichtung der rotierenden Welle 130 geneigt sein. In diesem Fall kann ein Kältemittel im Lageraufnahmeraum 1114a2 schnell in den vierten Kältemitteldurchgang 1754 eingeleitet werden.
  • Der Innendurchmesser des vierten Kältemitteldurchgangs 1754 kann kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 sein. Dementsprechend kann der vierte Kältemitteldurchgang 1754 innerhalb des Druckläufers 1324 gebildet werden, und gleichzeitig kann verhindert werden, dass der Druckläufers 1324 zu dick wird, wodurch eine Erhöhung der Motorlast verhindert wird.
  • Auch wenn der vierte Kältemitteldurchgang 1754 wie oben beschrieben an dem Druckläufer 1324 ausgebildet ist, können der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 ferner auf der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 ausgebildet sein, d.h. auf einer axialen Seite oder beiden axialen Seiten des Druckläufers 1324. 15 zeigt ein Beispiel, bei dem der zweite Kältemitteldurchgang 1752 auf einer axialen Seite des Druckläufers 1324 ausgebildet ist, und 16 zeigt ein Beispiel, bei dem der erste Kältemitteldurchgang 1751 und der zweite Kältemitteldurchgang 1752 jeweils auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Druckläufers 1324 ausgebildet sind.
  • Darüber hinaus können in dem Fall, in dem der vierte Kältemitteldurchgang 1754 auf dem Druckläufer 1324 ausgebildet ist und der erste Kältemitteldurchgang 1751 oder der zweite Kältemitteldurchgang 1752 auf einer axialen Seite des Druckläufers 1324 ausgebildet ist bzw. sie auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Druckläufers 1324 ausgebildet sind, der erste Kältemitteldurchgang 1751, der zweite Kältemitteldurchgang 1752 und der vierte Kältemitteldurchgang 1754, die radial eindringen, durch den dritten Kältemitteldurchgang 1753, der axial eindringt, miteinander in Verbindung stehen. Dementsprechend kann das Kältemittel im Lageraufnahmeraum 1114a2 kontinuierlich durch das Innere der rotierenden Welle 130 einschließlich des Druckläufers 1324 strömen und die rotierende Welle 130 einschließlich des Druckläufers 1324 schneller kühlen.
  • Da sich das Kältemittel im Lageraufnahmeraum 1114a2 schnell durch jeden der Kältemitteldurchgänge bewegt, die im Inneren der rotierenden Welle 130 vorgesehen sind, wird das Kältemittel im Lageraufnahmeraum 1114a2 außerdem daran gehindert, träge zu werden, was es dem ersten Radiallager 143 sowie den beiden Axiallagern 1441a und 1442 ermöglicht, schnell eine Lagerkraft zu erlangen.
  • Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel eines Kältemitteleinlassdurchgangs beschrieben.
  • Das heißt, in der vorstehenden Ausführungsform ist der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs mehr an der äußeren Umfangsfläche als das erste Axiallager positioniert, während in einigen Fällen der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs mehr an der inneren Umfangsfläche als das erste Axiallager positioniert sein kann.
  • 17 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Kältemitteleinlassdurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
  • Gemäß 17 kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 gemäß dieser Ausführungsform die zweite Seite 142b von der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 durchdringen, wie in den vorangegangenen Ausführungsformen. Er ähnelt dem Kältemitteleinlassdurchgang 1714 in den vorangehenden Ausführungsformen, so dass seine Beschreibung durch die Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 in den vorangehenden Ausführungsformen ersetzt wird.
  • Der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 gemäß dieser Ausführungsform kann jedoch innerhalb des Bereichs des Druckläufers 1324 an einem Ende davon positioniert werden, das seine Ausgangsflächen bildet, d. h. weiter innen als die Innenumfangsfläche des ersten Axiallagers 1441.
  • Mit anderen Worten kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 gemäß dieser Ausführungsform in einer Position ausgebildet sein, in der er den Druckläufer 1324 radial überlappt, während er das erste Axiallager 1441 nicht radial überlappt. Dementsprechend kann sich ein Kältemittel, das zwischen der ersten Lagerschale 142 und dem Druckläufer 1324 zugeführt wird, reibungslos von der inneren Umfangsfläche des ersten Axiallagers 1441 zu dessen äußerer Umfangsfläche bewegen.
  • Außerdem ist die Menge des Kältemittelstroms umgekehrt proportional zur Höhe des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714. Mit anderen Worten, je kleiner die Höhe des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 ist, d.h. je näher an der Mitte der rotierenden Welle 130, desto größer ist die Menge des Kältemittelflusses. Dementsprechend können das erste Axiallager 1441 und das zweite Axiallager 1442 schnell eine Lagerkraft entwickeln, und diese Lager 1441 und 1442 sowie die rotierende Welle 130 können schnell gekühlt werden.
  • Da der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 neben dem ersten Wellenloch 142c ausgebildet ist, kann außerdem schnell ein flüssiges Kältemittel in das erste Wellenloch 142c, das den vierten Spalt G4 bildet, eingeleitet werden. Dementsprechend kann das flüssige Kältemittel, das durch den Kältemitteleinlassdurchgang 1714 geleitet wird, schnell und gleichmäßig dem ersten Radiallager 143 zugeführt werden, das in dem ersten Wellenloch 142c vorgesehen ist. So kann das erste Radiallager 143 schnell eine Lagerkraft erlangen, und die rotierende Welle 130 und das erste Radiallager 143 können schneller gekühlt werden.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann sich in diesem Fall das zwischen der ersten Lagerschale 142 und dem Druckläufer 1324 zugeführte Kältemittel reibungslos von der inneren Umfangsfläche des ersten Axiallagers 1441 zu dessen äußerer Umfangsfläche bewegen, selbst wenn kein Kältemitteldurchgang an der rotierenden Welle 130 ausgebildet ist. Dies macht die Bearbeitung der rotierenden Welle 130 einfach, da kein Kältemitteldurchgang an der rotierenden Welle 130 ausgebildet ist, und gewährleistet gleichzeitig die Steifigkeit der rotierenden Welle 130.
  • Im Folgenden wird noch ein weiteres Beispiel eines Kältemitteleinlassdurchgangs beschrieben.
  • Das heißt, in den vorgenannten Ausführungsformen kann der Kältemitteleinlassdurchgang die zweite Seite von der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale durchdringen, während in einigen Fällen der erste Kältemitteleinlass die erste Seite von der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale durchdringen kann.
  • 18 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Kältemitteleinlassdurchgangs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
  • Gemäß 18 kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 in dieser Ausführungsform das Innere der ersten Lagerschale 142 durchdringen und mit der ersten Kammer 1114a wie in den vorangehenden Ausführungsformen in Verbindung stehen. Er ähnelt dem Kältemitteleinlassdurchgang 1714 in den vorangehenden Ausführungsformen, so dass seine Beschreibung durch die Beschreibung des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 in den vorangehenden Ausführungsformen ersetzt wird.
  • Der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 gemäß dieser Ausführungsform kann jedoch die erste Seite 142a der ersten Lagerschale 142 durchdringen, d. h. die Seite, die der Rückseite des ersten Laufrads 151 zugewandt ist.
  • Insbesondere kann der vordere Dichtungsabschnitt 1561, der den ersten Ausleitdichtungsabschnitt 1561 bildet, auf der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 ausgebildet sein, wie oben erläutert. Der vordere Dichtungsabschnitt 1561 kann zwischen der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 auf der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 ausgebildet sein, wodurch verhindert wird, dass ein in dem ersten Verdichtungsteil 150 verdichtetes Kältemittel durch einen Spalt zwischen der hinteren Fläche des ersten Laufrads 151 und der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142, die dieser hinteren Fläche zugewandt ist, in die Motorkammer 1114 entweicht.
  • So kann, wie in dieser Ausführungsform, der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 die erste Seite 142a der ersten Lagerschale 142 durchdringen, vorzugsweise mehr auf der inneren Umfangsfläche positioniert als der vordere Dichtungsabschnitt 1561. Dementsprechend kann der vordere Dichtungsabschnitt 1561 zwischen der hinteren Fläche des ersten Laufrads 151 und der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 vorgesehen sein, wodurch es möglich ist, dem ersten Radiallager 143 durch den Kältemitteleinlassdurchgang 1714 schnell Kältemittel zuzuführen, selbst wenn das Kältemittel nicht vom ersten Verdichtungsteil 150 in das erste Radiallager 143 eingeleitet wird. Auf diese Weise kann das erste Radiallager 143 schnell eine Lagerkraft erlangen und gleichzeitig schnell Wärme von dem ersten Radiallager 143 und der ihm zugewandten rotierenden Welle 130 abführen.
  • Außerdem ist der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 bei dieser Ausführungsform in Bezug auf die Kältemittelauslassöffnung 1721 weiter entfernt positioniert als das erste Radiallager 143. Daher kann ein Kältemittel, das durch den Kältemitteleinlassdurchgang 1714 in den Lageraufnahmeraum 1114a eingeleitet wird, nacheinander durch das erste Wellenloch 142c und das erste Durchgangsloch 1115c strömen und sich somit in einer relativen Vorwärtsrichtung bewegen.
  • Mit anderen Worten, das erste Wellenloch 142c und der zweite Spalt G2 können mehr auf der Nachlaufseite als der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 ausgebildet sein, und der dritte Spalt G3 und das erste Durchgangsloch 1115c können mehr auf der Nachlaufseite als der zweite Spalt G2 ausgebildet sein. Dementsprechend kann Kältemittel, das durch den Kältemitteleinlassdurchgang 1115c in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingeleitet wird, durch das erste Wellenloch 142c, den zweiten Spalt G2, den dritten Spalt G3 und das erste Durchgangsloch 1115c strömen, wodurch ein Anstieg des Strömungswiderstands entlang des Bewegungspfads des Kältemittels verhindert wird. Dies bietet Vorteile bei der Bereitstellung eines Wärmeableitungseffekts und einer Lagerkraft in jedem Wellenloch und jedem Spalt.
  • Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel einer ersten Lagerschale beschrieben.
  • Das heißt, die erste Lagerschale gemäß den vorstehenden Ausführungen ist in Form eines Zylinders ausgebildet, dessen äußere Umfangsfläche blockiert ist, während in einigen Fällen eine Kältemitteleinlassaussparung an der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale ausgebildet sein kann.
  • 19 ist eine Querschnittsansicht des Inneren eines Turboverdichters gemäß einer anderen Ausführungsform. 20 und 21 sind eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht einer ersten Lagerschale von 19. 22 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Kältemitteldurchgangs von 19.
  • Gemäß 19 und 22 kann die erste Lagerschale 142 gemäß dieser Ausführungsform in Form eines Rings, etwa in Form eines U-förmigen Querschnitts, ausgebildet sein, wobei ihre äußere Umfangsfläche ausgespart ist. Die erste Lagerschale 142 kann zum Beispiel einen inneren Wandabschnitt 1421, einen ersten Seitenwandabschnitt 1422, einen zweiten Seitenwandabschnitt 1423 und einen Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 umfassen.
  • Der innere Wandabschnitt 1421 kann in Form eines Rings ausgebildet sein, so dass er die äußere Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 in Umfangsrichtung umgibt, wobei der Innendurchmesser der Innenseite größer ist als der Außendurchmesser der rotierenden Welle 130. Dementsprechend kann das erste Wellenloch 142c, das von der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 beabstandet ist, an der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 ausgebildet sein, und das erste Radiallager 143 kann an der inneren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 vorgesehen sein. Das erste Radiallager 143 kann aus einem Gasfolienlager gebildet sein, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen.
  • Der erste Seitenwandabschnitt 1422 kann die Form eines Rings haben, der sich radial von einer Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 aus erstreckt, genauer gesagt, von der äußeren Umfangsfläche auf der dem ersten Laufrad 151 zugewandten Vorderseite, die eines der gegenüberliegenden axialen Enden des ersten Seitenwandabschnitts 1422 ist.
  • Der Außendurchmesser des ersten Seitenwandabschnitts 1422 kann nahezu dem Innendurchmesser der am ersten Laufradgehäuse 112 vorgesehenen Lagerschalenaufnahmenut 112a entsprechen. Dementsprechend kann die äußere Umfangsfläche des ersten Seitenwandabschnitts 1422 fest an der inneren Umfangsfläche der Lagerschalenaufnahmenut 112a angebracht und radial abgestützt sein. Somit kann selbst in dem Fall, in dem die erste Lagerschale 142 mit einem Bolzen am Motorgehäuse 111 befestigt ist, die Anzahl der Bolzen reduziert werden, und die erste Lagerschale 142 kann stabil abgestützt werden. Außerdem kann die Montageposition der ersten Lagerschale 142 durch die Verwendung der Lagerschalenaufnahmenut 112a bestimmt werden, wodurch die Herstellungskosten durch den Wegfall eines separaten Referenzstifts reduziert werden.
  • Der zweite Seitenwandabschnitt 1423 kann die Form eines Rings haben, der sich radial von der anderen Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 erstreckt. Der zweite Seitenwandabschnitt 1423 kann eine kürzere Länge als der erste Seitenwandabschnitt 1422 haben. Zum Beispiel kann der Außendurchmesser des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 kleiner sein als der Innendurchmesser des Motorgehäuses 111. Dementsprechend kann der erste Spalt G1 zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 und der ihm radial zugewandten inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 gebildet werden.
  • In einigen Fällen kann der Außendurchmesser des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 jedoch fast gleich dem Innendurchmesser des Motorgehäuses 111 sein. In diesem Fall kann ein separater Kältemitteldurchlass (nicht dargestellt), der aus mindestens einem Loch oder einer Nut besteht, an dem zweiten Seitenwandabschnitt 1423 ausgebildet werden.
  • Der Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 kann zwischen dem ersten Seitenwandabschnitt 1422 und dem zweiten Seitenwandabschnitt 1423 ausgebildet sein.
  • Insbesondere kann der Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 als ein Raum definiert werden, der in Form eines Rings durch die äußere Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421, die zweite Seite des ersten Seitenwandabschnitts 1422 und eine erste Seite des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 gebildet wird. Dementsprechend kann die innere Umfangsseite des Kältemittelaufnahmeabschnitts 1424, die der rotierenden Welle 130 zugewandt ist, geschlossen sein, und die äußere Umfangsseite davon, die der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 111 zugewandt ist, kann zumindest teilweise geöffnet sein.
  • Der Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 kann so gebildet sein, dass er den ersten Kältemitteleinlass 1713 radial überlappt. Beispielsweise kann der Ausgang des ersten Kältemitteleinlasses 1713 zwischen dem ersten Seitenwandabschnitt 1422 und dem zweiten Seitenwandabschnitt 1423 angeordnet sein.
  • Dabei kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 am inneren Wandabschnitt 1421 ausgebildet sein.
  • Der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 kann aus einem einzelnen Durchgang mit einem Eingang und einem Ausgang oder einem doppelten Durchgang mit einem Eingang und mehreren Ausgängen bestehen. Es ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der Kältemitteleinlassdurchgang gemäß dieser Ausführungsform ein doppelter Durchgang ist.
  • Zum Beispiel kann der Kältemitteleinlassdurchgang 1714 aus einem ersten Einlassdurchgang 1714a und einem zweiten Einlassdurchgang 1714b gebildet werden, deren Ausgänge voneinander getrennt sind. Der Eingang des ersten Einlassdurchgangs 1714a und der Eingang des zweiten Einlassdurchgangs 1714b können miteinander in Verbindung stehen und in Richtung des Kältemittelaufnahmeabschnitts 1424 mittig durch die äußere Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 offen sein. Der Ausgang des ersten Einlassdurchgangs 1714a kann zur zweiten Seite 142b des inneren Wandabschnitts 1421 offen sein, und der Ausgang des zweiten Einlassdurchgangs 1714b kann zur inneren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 offen sein.
  • Obwohl nicht dargestellt, kann der Ausgang des ersten Einlassdurchgangs 1714a auch so geformt sein, dass er zu einer Seite des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 offen ist, der sich von dem inneren Wandabschnitt 1421 aus erstreckt. Dieser Unterschied ergibt sich jedoch, weil die Bereiche des inneren Wandabschnitts 1421 und des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 festgelegt sind, und der Ausgang des ersten Einlassdurchgangs 1714a kann im Wesentlichen zu einer Seite des inneren Wandabschnitts 1421 offen sein, die dem Druckläufer 1324 zugewandt ist.
  • Es kann nur ein Kältemitteleinlassdurchgang 1714 ausgebildet sein, oder es können mehrere Kältemitteleinlassdurchgänge 1714 in vorgegebenen Abständen entlang des Umfangs ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt, bei dem mehrere Kältemitteleinlassdurchgänge 1714 in gleichen Abständen entlang des Umfangs des inneren Wandabschnitts 1421 ausgebildet sind. Dementsprechend kann dem ersten Radiallager 143 und dem ersten und dem zweiten Axiallager 1441 und 1442 ein Kältemittel gleichmäßig zugeführt werden, da das Kältemittel jedem Lager gleichmäßig durch die mehreren Kältemitteleinlassdurchgänge 1714 zugeführt wird. So können das erste Radiallager 143 und das erste und das zweite Axiallager 1441 und 1442 eine gleichmäßige Lagerkraft haben, wodurch die rotierende Welle 130 stabil gelagert wird.
  • In dem Fall, in dem der Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 wie in dieser Ausführungsform in Form eines Rings auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 ausgebildet ist, wird das in den Lageraufnahmeraum 1114a2 eingeleitete Kältemittel direkt in den Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 der ersten Lagerschale 142 eingeleitet und darin aufgenommen, und dieses Kältemittel bewegt sich entlang des Kältemittelaufnahmeabschnitts 1424 in Umfangsrichtung und wird daher gleichmäßig über den gesamten Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 verteilt. So kann die erste Lagerschale 142 einschließlich des Kältemittelaufnahmeabschnitts 1424 schnell und gleichmäßig durch das im Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 aufgenommene Kältemittel gekühlt werden.
  • Da der Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 von der äußeren Umfangsfläche der ersten Lagerschale 142 in Richtung ihrer inneren Umfangsfläche auf eine vorgegebene Tiefe ausgespart ist, kann der erste Einlassdurchgang 1714a oder der zweite Einlassdurchgang 1714b, der den Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 bildet, in einem Winkel bearbeitet werden. Dementsprechend kann der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 so nahe wie möglich an der rotierenden Welle 130 ausgebildet werden, wodurch der Massenstrom des Kältemittels erhöht wird.
  • Da der Ausgang des Kältemitteleinlassdurchgangs 1714 so nahe wie möglich an der rotierenden Welle 130 gebildet werden kann, kann die radiale Länge des ersten Axiallagers 1441 außerdem vergrößert werden, während eine radiale Dicke für den inneren Wandabschnitt 1421 sichergestellt wird. So kann die Lagerkraft des ersten Axiallagers 1441 sichergestellt werden.
  • Im Folgenden wird noch ein weiteres Beispiel einer ersten Lagerschale beschrieben.
  • Das heißt, der Kältemitteleinlassdurchgang gemäß den vorstehenden Ausführungen ist zur inneren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts offen, während in einigen Fällen ein Kältemitteleinlassdurchgang zu einer Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts, d. h. einer ersten Seitenfläche der ersten Lagerschale, offen sein kann.
  • 23 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren Beispiels der ersten Lagerschale von 19. 24 ist eine Vorderansicht der ersten Lagerschale von 23 im zusammengesetzten Zustand. 25 ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, wie das Kältemittel aus 24 strömt.
  • Gemäß 23 bis 25 hat die erste Lagerschale 142 in dieser Ausführungsform die Form eines U-förmigen Querschnitts, wenn sie radial projiziert wird, und ihre Grundkonfiguration und die entsprechenden Betriebseffekte sind ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform.
  • In dieser Ausführungsform kann der erste Einlassdurchgang 1714a jedoch von der inneren Seitenfläche des zweiten Seitenwandabschnitts 1423 zu dessen Außenfläche durchdringen. Dementsprechend kann ein Ende der äußeren Umfangsfläche, die den Ausgang des ersten Einlassdurchgangs 1714a bildet, so nahe wie möglich an der rotierenden Welle 130 in einem zweiten Lagerspalt G2, d. h. an der inneren Umfangsfläche des ersten Axiallagers 1441, ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Massenstrom von Kältemittel erhöht werden, wodurch die Lagerkraft schnell gesichert wird, und gleichzeitig können das erste Axiallager 1441 und seine peripheren Teile schnell gekühlt werden.
  • Außerdem kann der zweite Einlassdurchgang 1714b von der inneren Seitenfläche des ersten Seitenwandabschnitts 1422 zu dessen Außenfläche durchdringen. Beispielsweise können mehrere zweite Einlassdurchgänge 1714b in vorgegebenen Abständen entlang des Umfangs ausgebildet sein und denselben Innendurchmesser haben.
  • Die mehreren zweiten Einlassdurchgänge 1714b können auf einer einzigen Umfangslinie ausgebildet sein oder können auf mehreren radial voneinander beabstandeten Umfangslinien ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform wird ein Beispiel offenbart, bei dem mehrere zweite Einlassdurchgänge 1714b in gleichen Abständen auf mehreren Umfangslinien ausgebildet sind.
  • In diesem Fall kann, sobald der hintere Dichtungsabschnitt 1562, der einen Teil des ersten Ausleitdichtungsabschnitts 156 bildet, auf der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 wie in der vorhergehenden Ausführungsform ausgebildet ist, der hintere Dichtungsabschnitt 1562 den zweiten Einlassdurchgang 1714b beeinträchtigen. In dieser Hinsicht kann in dieser Ausführungsform eine Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 mit dem hinteren Dichtungsabschnitt 1562 auf der Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts 1422 vorgesehen werden.
  • Beispielsweise kann der zweite Einlassdurchgang 1714b auf dem ersten Seitenwandabschnitt 1422 ausgebildet sein und von der inneren Umfangsfläche zur äußeren Umfangsfläche durchdringen, eine Abdeckungsaufnahmenut 1422a kann bis zu einer vorgegebenen Tiefe auf der Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts 1422 ausgebildet sein, und eine Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 zum Abdecken des zweiten Einlassdurchgangs 1714b kann in die Abdeckungsaufnahmenut 1422a eingesetzt und daran befestigt werden.
  • Mehrere zweite Einlassdurchgänge 1714b können entlang des Umfangs ausgebildet sein oder können in mehreren Spalten entlang des Radius ausgebildet sein. Innere und äußere Spalten der zweiten Einlassdurchgänge 1714b können radial angeordnet sein.
  • Die Abdeckungsaufnahmenut 1422a kann in Form eines Rings ausgebildet sein, der sich radial von der inneren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 erstreckt, und der zweite Einlassdurchgang 1714b kann so geformt sein, dass er vollständig in der Abdeckungsaufnahmenut 1422a aufgenommen wird. Die innere Umfangsfläche der Abdeckungsaufnahmenut 1422a kann mit dem ersten Wellenloch 142c in Verbindung stehen, das zwischen der inneren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts 1421 und der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 vorgesehen ist, und die äußere Umfangsfläche der Abdeckungsaufnahmenut 1422a kann entlang des Umfangs blockiert sein.
  • Die Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 kann die Form einer Scheibe haben, die entlang des Umfangs die gleiche Dicke aufweist und in deren Mitte ein zweites Durchgangsloch 1425a ausgebildet ist, das mit dem ersten Wellenloch 142c in Verbindung steht.
  • Eine der ersten Seite 142a der ersten Lagerschale 142 zugewandte hintere Fläche der Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 kann flach ausgebildet sein, wobei eine Durchgangverbindungsnut 1425b den zweiten Einlassdurchgang 1714b mit dem ersten Wellenloch 142c verbindet. Dementsprechend kann der zweite Einlassdurchgang 1714b mit dem ersten Wellenloch 142c in Verbindung stehen, selbst wenn eine hintere Fläche der Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 fest an einer vorderen Fläche der Abdeckungsaufnahmenut 1422a befestigt ist.
  • Die Durchgangsverbindungsnut 1425b kann die Form eines Rechtecks haben, das sich radial erstreckt, wobei ihr inneres Umfangsende geöffnet ist, um mit dem ersten Wellenloch 142c in Verbindung zu stehen, und ihr äußeres Umfangsende blockiert ist. Außerdem kann sich die Durchgangsverbindungsnut 1425b radial erstrecken, um den zweiten Einlassdurchgang 1714b, der auf der Innenseite positioniert ist, und den zweiten Einlassdurchgang 1714b, der auf der Außenseite positioniert ist, aufzunehmen.
  • Dabei kann der oben beschriebene hintere Dichtungsabschnitt 1562 an der vorderen Fläche der Kältemitteldurchgangsabdeckung 1425 ausgebildet sein und bildet zusammen mit dem vorderen Dichtungsabschnitt 1561, der am ersten Laufrad 151 vorgesehen ist, den ersten Auslassdichtungsabschnitt 156.
  • Wie oben beschrieben, kann in dem Fall, in dem mehrere zweite Einlassdurchgänge 1714b an dem ersten Seitenwandabschnitt 1422 der ersten Lagerschale 142 ausgebildet sind, ein größerer Teil des in dem Kältemittelaufnahmeabschnitt 1424 aufgenommenen Kältemittels der Vorderseite des ersten Radiallagers 143 zugeführt werden. Dementsprechend kann die Lagerkraft des ersten Radiallagers 143 effektiver gesichert werden, und das erste Radiallager 143 und die ihm zugewandte rotierende Welle 130 können effektiver gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann auch in diesem Fall ein erster Einlassdurchgang 1714a sowie der zweite Einlassdurchgang 1714b, der an dem ersten Seitenwandabschnitt 1422 vorgesehen ist, an dem zweiten Seitenwandabschnitt 1423 oder dem inneren Wandabschnitt 1421 der ersten Lagerschale 142 ausgebildet sein. Der erste Einlassdurchgang 1714a, der an dem zweiten Seitenwandabschnitt 1423 oder dem inneren Wandabschnitt 1421 vorgesehen ist, kann auf die gleiche Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildet werden.
  • Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel eines zweiten Einlassdurchgangsabschnitts beschrieben.
  • Das heißt, die zweite Seite der zweiten Lagerschale, die der zweiten Kammer zugewandt ist, ist mit Ausnahme des zweiten Wellenlochs blockiert, während in einigen Fällen ein Kältemitteldurchgang, der durch das zweite Wellenloch hindurchgeht, auf der zweiten Seite der zweiten Lagerschale ausgebildet sein kann.
  • 26 ist eine Querschnittsansicht eines Kältemitteldurchgangs.
  • Gemäß 26 können das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 und die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 mit der zweiten Kammer 1114b der Motorkammer 1114 des Motorgehäuses 111 in Verbindung stehen. Dementsprechend kann ein Teil des durch den Kondensator 20 geleiteten Kältemittels durch das zweite Kältemitteleinlassrohr 1716 und die zweite Kältemitteleinlassöffnung 1717 in die zweite Kammer 1114b des Motorgehäuses 111 eingeleitet werden, und dieses Kältemittel wird durch das erste Kältemitteleinlassrohr 1712 und die erste Kältemitteleinlassöffnung 1713 in die erste Kammer 1114a eingeleitet und verbindet sich dann mit dem Kältemittel, das sich zur zweiten Kammer 1114b bewegt. Ein Teil dieses Kältemittels wird zwischen dem zweiten Wellenloch 146c und der ihr zugewandten äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 eingeleitet, wodurch das zweite Radiallager 147 betrieben und gleichzeitig das Radiallager 147 und die rotierende Welle 130 gekühlt werden.
  • Wenn jedoch der zweite Ausleitdichtungsabschnitt 166 näher am zweiten Laufrad 161 als am zweiten Radiallager 147 ausgebildet ist, wie in dieser Ausführungsform, kann es für das Kältemittel in der zweiten Kammer 1114b schwierig sein, zum fünften Spalt G5 zu gelangen, der das zweite Wellenloch 146c umfasst. Der tatsächliche Abstand zwischen dem zweiten Radiallager 147, das an dem zweiten Wellenloch 146c vorgesehen ist, und der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130, die ihm zugewandt ist, ist so klein wie einige zehn um, was es unmöglich machen kann, das Kältemittel in der Motorkammer 1114 schnell dem zweiten Radiallager 147 zuzuführen. Dadurch kann sich der Betrieb des zweiten Radiallagers 147 verzögern, oder der Bereich zwischen dem zweiten Radiallager 147 und der rotierenden Welle 130 kann nicht richtig gekühlt werden.
  • Dabei kann in dieser Ausführungsform auf der zweiten Seite 146b der zweiten Lagerschale 146 mindestens ein dritter Einlassdurchgang 1718 ausgebildet sein, der das zweite Wellenloch 146c durchdringt.
  • Beispielsweise kann ein Ende des dritten Einlassdurchgangs 1718 von der zweiten Seite 146b der zweiten Lagerschale 146 zur zweiten Kammer 1114b offen sein, und das andere Ende des dritten Einlassdurchgangs 1718 kann von dem zweiten Wellenloch 146c der zweiten Lagerschale 146 zur rotierenden Welle 130 offen sein, genauer gesagt zum zweiten Lagerflächenabschnitt 1333 des zweiten Laufradwellenabschnitts 133. Dementsprechend kann eine Art Bypass-Durchgang zwischen der zweiten Kammer 1114b und dem zweiten Wellenloch 146c gebildet werden, und daher kann ein in die zweite Kammer 1114b eingeleitetes Kältemittel direkt in das zweite Wellenloch 146c, das den fünften Spalt G5 bildet, durch den dritten Einlassdurchgang 1718, der ein Bypass-Durchgang ist, zugeführt werden. Auf diese Weise kann das zweite Radiallager 147 reibungslos betrieben werden, und gleichzeitig können das zweite Radiallager 147 und die ihm zugewandte rotierende Welle 130 schnell gekühlt werden.
  • Darüber hinaus kann der dritte Einlassdurchgang 1718 breiter als der Abstand zwischen dem zweiten Radiallager 147 und der ihm zugewandten äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle 130 ausgebildet sein. So kann das zweite Kältemittel in der zweiten Kammer 1114b schnell in das zweite Wellenloch 146c, das den fünften Spalt G5 bildet, geleitet werden.
  • Darüber hinaus kann ein zweites Ende des dritten Einlassdurchgangs 1718, das ein Ausgang desselben ist, so ausgebildet sein, dass es zur inneren Umfangsfläche des zweiten Wellenlochs 146c zwischen der zweiten Lagerschale 146 und dem zweiten Ausleitdichtungsabschnitt 166 offen ist. Dementsprechend kann das Kältemittel, das dem zweiten Wellenloch 146c zugeführt wird, das den fünften Spalt G5 bildet, zusammen mit dem Kältemittel, das in Richtung der Motorkammer 1114 durch einen feinen Spalt im zweiten Ausleitdichtungsabschnitt 166 des zweiten Verdichtungsteils 160 entweicht, durch das zweite Radiallager 147 hindurchströmen und in der zweiten Kammer 1114b gesammelt werden. Auf diese Weise kann das zweite Radiallager 147 ordnungsgemäß betrieben und schnell gekühlt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5857348 B [0009]
    • US 8931304 B2 [0011]

Claims (30)

  1. Turboverdichter, der aufweist: ein Gehäuse mit einer Motorkammer; einen Antriebsmotor mit einem Stator und einem Rotor in der Motorkammer des Gehäuses; ein erstes Verdichtungsteil und ein zweites Verdichtungsteil, die jeweils an gegenüberliegenden Enden der rotierenden Welle vorgesehen sind; einen Verbindungsdurchgangsabschnitt, der einen Ausgang des ersten Verdichtungsteils und einen Eingang des zweiten Verdichtungsteils verbindet; einen Einlassdurchgangsabschnitt, der eine Seite des Gehäuses durchdringt, um mit einem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und ein Kältefluid in die Motorkammer zu leiten; und einen Auslassdurchgangsabschnitt, der die andere Seite des Gehäuses durchdringt, um mit dem Inneren der Motorkammer in Verbindung zu stehen und das Kältefluid in der Motorkammer aus dem Gehäuse zu leiten.
  2. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei die Motorkammer eine erste Kammer, die auf einer axialen Seite in Bezug auf den Antriebsmotor vorgesehen ist, und eine zweite Kammer umfasst, die auf der anderen axialen Seite vorgesehen ist, wobei ein Axiallager in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und der Einlassdurchgangsabschnitt mit der ersten Kammer in Verbindung steht.
  3. Turboverdichter nach Anspruch 2, wobei das Axiallager zwischen einem Betätigungsstützabschnitt, der sich radial von der rotierenden Welle aus erstreckt, und mehreren Befestigungsstützabschnitten, die am Gehäuse befestigt sind und gegenüberliegenden axialen Seiten des Betätigungsstützabschnitts zugewandt sind, vorgesehen ist, und zumindest ein Teil des Einlassdurchgangsabschnitts einige der mehreren Befestigungsstützabschnitte, die zwischen dem Betätigungsstützabschnitt und dem ersten Verdichtungsteil angeordnet sind, radial überlappt.
  4. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei die Motorkammer eine erste Kammer, die auf einer axialen Seite in Bezug auf den Antriebsmotor vorgesehen ist und dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, und eine zweite Kammer umfasst, die auf der anderen axialen Seite vorgesehen ist und dem zweiten Verdichtungsteil zugewandt ist, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer miteinander in Verbindung stehen und der Auslassdurchgangsabschnitt mit der zweiten Kammer in Verbindung steht.
  5. Turboverdichter nach Anspruch 4, wobei der Einlassdurchgangsabschnitt umfasst: einen ersten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der ersten Kammer in Verbindung steht; und einen zweiten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, wobei ein axialer Stützabschnitt in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und ein Kältemitteleinlassdurchgang in dem axialen Stützabschnitt ausgebildet ist, um dem ersten Einlassdurchgangsabschnitt zu ermöglichen, mit der ersten Kammer in Verbindung zu stehen.
  6. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei ein axialer Stützabschnitt in der Motorkammer vorgesehen ist, um bezüglich einer axialen Richtung der rotierenden Welle zu stützen, wobei der axiale Stützabschnitt umfasst: einen Druckläufer, der sich radial von der rotierenden Welle erstreckt; eine erste Trennwand, die an dem Gehäuse befestigt und zwischen dem Druckläufer und dem ersten Verdichtungsteil angeordnet ist; und eine zweite Trennwand, die axial von der ersten Trennwand beabstandet und an dem Gehäuse befestigt ist, die den Druckläufer axial überlappt und zwischen dem Druckläufer und dem Antriebsmotor angeordnet ist, wobei ein Kältemitteleinlassdurchgang, der den Einlassdurchgangsabschnitt bildet, in der ersten Trennwand vorgesehen ist und ein Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs zu einer Seite der ersten Trennwand, die dem Druckläufer zugewandt ist, offen ist.
  7. Turboverdichter nach Anspruch 6, wobei ein Axiallager zwischen einer Seite des Druckläufers und der ersten Trennwand und zwischen der anderen Seite des Druckläufers und der zweiten Trennwand vorgesehen ist, wobei das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial weiter von der rotierenden Welle entfernt positioniert ist als das Axiallager.
  8. Turboverdichter nach Anspruch 6, wobei ein Axiallager zwischen einer Seite des Druckläufers und der ersten Trennwand und zwischen der anderen Seite des Druckläufers und der zweiten Trennwand vorgesehen ist, wobei das Ende des Kältemitteleinlassdurchgangs radial näher an der rotierenden Welle angeordnet ist als das Axiallager.
  9. Turboverdichter nach Anspruch 8, wobei der Kältemitteleinlassdurchgang umfasst: einen ersten Einlassdurchgang, der zu einer zweiten Seite der ersten Trennwand offen ist, die eine von gegenüberliegenden axialen Seiten davon ist und dem Druckläufer zugewandt ist; und einen zweiten Einlassdurchgang, der zu einer ersten Seite oder inneren Umfangsfläche der ersten Trennwand offen ist, die eine der gegenüberliegenden axialen Seiten davon ist und die gegenüberliegende Seite der zweiten Seite ist.
  10. Turboverdichter nach Anspruch 6, wobei ein Kältemitteldurchgang so gebildet wird, dass er die rotierende Welle radial durchdringt.
  11. Turboverdichter nach Anspruch 10, wobei der Kältemitteldurchgang radial mindestens eine von gegenüberliegenden axialen Seiten durchdringt, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, und eine Querschnittsfläche des Kältemitteldurchgangs größer oder gleich dem Abstand zwischen einer Seite des Druckläufers und einer diesem zugewandten Trennwand ist.
  12. Turboverdichter nach Anspruch 11, wobei der Kältemitteldurchgang einen ersten Kältemitteldurchgang, der eine axiale Seite radial durchdringt, und einen zweiten Kältemitteldurchgang umfasst, der die andere axiale Seite radial durchdringt, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, wobei der erste Kältemitteldurchgang und der zweite Kältemitteldurchgang durch einen dritten Kältemitteldurchgang, der sich axial erstreckt, miteinander in Verbindung stehen.
  13. Turboverdichter nach Anspruch 10, wobei ein vierter Kältemitteldurchgang so gebildet wird, dass er den Druckläufer radial durchdringt.
  14. Turboverdichter nach Anspruch 13, wobei ein erster Kältemitteldurchgang oder ein zweiter Kältemitteldurchgang radial mindestens eine von gegenüberliegenden axialen Seiten durchdringt, wobei der Druckläufer dazwischen angeordnet ist, wobei der vierte Kältemitteldurchgang mit dem ersten Kältemitteldurchgang oder/und dem zweiten Kältemitteldurchgang durch einen dritten Kältemitteldurchgang in Verbindung steht, der sich axial erstreckt.
  15. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei ein axialer Stützabschnitt in der Motorkammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, wobei der axiale Stützabschnitt umfasst: einen Druckläufer, der sich radial von der rotierenden Welle erstreckt; eine erste Lagerschale, die an dem Gehäuse befestigt und zwischen dem Druckläufer und dem ersten Verdichtungsteil positioniert ist; und eine zweite Lagerschale, die axial von der ersten Lagerschale beabstandet und an dem Gehäuse befestigt ist, die den Druckläufer axial überlappt und zwischen dem Druckläufer und dem Antriebsmotor positioniert ist, wobei die erste Lagerschale umfasst: einen inneren Wandabschnitt mit einem ersten Wellenloch, in das ein Ende der rotierenden Welle drehbar eingesetzt ist; einen ersten Seitenwandabschnitt, der in der Form eines Rings ausgebildet ist, der sich radial von einer Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts erstreckt; einen zweiten Seitenwandabschnitt, der in der Form eines Rings ausgebildet ist, der sich radial von der anderen Seite der äußeren Umfangsfläche des inneren Wandabschnitts erstreckt; und einen Kältemittelaufnahmeabschnitt, der zwischen dem ersten Seitenwandabschnitt und dem zweiten Seitenwandabschnitt vorgesehen ist, wobei eine innere Umfangsseite der rotierenden Welle zugewandt ist und durch den inneren Wandabschnitt blockiert wird, und eine äußere Umfangsseite der inneren Umfangsfläche des Gehäuses zugewandt ist und zumindest teilweise offen ist, wobei der Einlassdurchgangsabschnitt den Kältemittelaufnahmeabschnitt radial überlappt.
  16. Turboverdichter nach Anspruch 15, wobei ein erstes Radiallager zwischen dem ersten Wellenloch des inneren Wandabschnitts und der Außenumfangsfläche der rotierenden Welle vorgesehen ist, und ein Kältemitteldurchgang zumindest entweder durch den inneren Wandabschnitt oder den ersten Seitenwandabschnitt gebildet ist, um dem Kältemittelaufnahmeabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen, wobei der Kältemitteldurchgang zur Motorkammer offen ist, in einer Position, die axial näher an dem ersten Verdichtungsteil liegt als das erste Radiallager.
  17. Turboverdichter nach Anspruch 16, wobei ein erster Ausleitdichtungsabschnitt an einer Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts, der dem ersten Verdichtungsteil axial zugewandt ist, ausgebildet ist, um einen Spalt zwischen dem ersten Verdichtungsteil und dem ersten Seitenwandabschnitt abzudichten, wobei der Kältemitteldurchgang offen ist, so dass er mit der Motorkammer in Verbindung steht, in einer Position, die näher an der rotierenden Welle liegt als der erste Ausleitdichtungsabschnitt.
  18. Turboverdichter nach Anspruch 16, wobei mehrere Kältemitteldurchgänge in vorgegebenen Abständen entlang des Radius gebildet ist, und eine Durchgangsabdeckung an der Außenfläche des ersten Seitenwandabschnitts, der axial dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass offene Enden der mehreren Kältemitteldurchgänge miteinander in Verbindung stehen, wobei eine Durchgangverbindungsnut an einer Seitenfläche der Durchgangsabdeckung, die dem ersten Seitenwandabschnitt zugewandt ist, gebildet ist, um sich radial zu erstrecken, um zu ermöglichen, dass die mehreren Kältemitteldurchgänge miteinander in Verbindung stehen, und die Durchgangverbindungsnut mit einem Wellenloch des inneren Wandabschnitts in Verbindung steht.
  19. Turboverdichter nach Anspruch 18, wobei auf der anderen Seite der Durchgangsabdeckung, die dem ersten Verdichtungsteil zugewandt ist, ein erster Auslassdichtungsabschnitt ausgebildet ist, um einen Spalt zwischen dem ersten Verdichtungsteil und dem ersten Seitenwandabschnitt abzudichten.
  20. Turboverdichter nach Anspruch 15, wobei ein erstes Axiallager zwischen dem zweiten Seitenwandabschnitt und dem Druckläufer vorgesehen ist, und ein Kältemitteldurchgang zumindest entweder durch den inneren Wandabschnitt oder den zweiten Seitenwandabschnitt gebildet ist, um zu ermöglichen, dass der Kältemittelaufnahmeabschnitt mit der Motorkammer in Verbindung steht, wobei der Kältemitteldurchgang offen ist, in einer Position, die radial näher an der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Welle liegt als das erste Axiallager.
  21. Turboverdichter nach Anspruch 15, wobei ein erster Einlassdurchgang zumindest entweder den inneren Wandabschnitt oder den zweiten Seitenwandabschnitt durchdringt, um dem Kältemittelaufnameabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen, und ein zweiter Einlassdurchgang zumindest entweder den inneren Wandabschnitt oder den ersten Seitenwandabschnitt durchdringt, um dem Kältemittelaufnahmeabschnitt zu ermöglichen, mit der Motorkammer in Verbindung zu stehen.
  22. Turboverdichter nach Anspruch 15, der ferner eine zweite Lagerschale aufweist, die am Gehäuse befestigt und zwischen dem Antriebsmotor und dem zweiten Verdichtungsteil positioniert ist, wobei die zweite Lagerschale ein zweites Wellenloch, in das das andere Ende der rotierenden Welle drehbar eingesetzt ist, und einen Kältemitteldurchgang aufweist, der auf einer der Motorkammer zugewandten Seite der zweiten Lagerschale durch das zweite Wellenloch hindurchgeht.
  23. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei die Motorkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf gegenüberliegenden axialen Seiten unterteilt ist, wobei der Antriebsmotor dazwischen angeordnet ist, und der Einlassdurchgangsabschnitt umfasst: einen ersten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der ersten Kammer in Verbindung steht; und einen zweiten Einlassdurchgangsabschnitt, der mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, wobei der erste Einlassdurchgangsabschnitt und der zweite Einlassdurchgangsabschnitt auf derselben axialen Linie mit der Motorkammer in Verbindung stehen.
  24. Turboverdichter nach Anspruch 23, wobei der Auslassdurchgangsabschnitt in Umfangsrichtung am weitesten von dem ersten Einlassdurchgangsabschnitt oder dem zweiten Einlassdurchgangsabschnitt entfernt positioniert ist.
  25. Turboverdichter nach Anspruch 23, wobei der Innendurchmesser des ersten Einlassdurchgangsabschnitts größer als oder gleich dem Innendurchmesser des zweiten Einlassdurchgangsabschnitts ist.
  26. Turboverdichter nach Anspruch 1, wobei die Motorkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf gegenüberliegenden axialen Seiten unterteilt ist, wobei der Antriebsmotor dazwischen angeordnet ist, wobei ein axialer Stützabschnitt in der ersten Kammer vorgesehen ist, um in Bezug auf eine axiale Richtung der rotierenden Welle zu stützen, und der Auslassdurchgangsabschnitt mit der zweiten Kammer in Verbindung steht.
  27. Turboverdichter nach Anspruch 26, wobei der Auslassdurchgangsabschnitt umfasst: einen ersten Verbindungsdurchgang mit einem Ende, das mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, und einem anderen Ende, das mit dem Verbindungsdurchgangsabschnitt in Verbindung steht; einen zweiten Verbindungsdurchgang mit einem Ende, das mit dem Verbindungsdurchgangsabschnitt in Verbindung steht, und einem anderen Ende, das mit einem Eingang des ersten Verdichtungsteils in Verbindung steht; und ein Kältemittelsteuerventil zum Steuern des Stroms eines Kältemittels, das durch die Motorkammer geleitet wird, um zum ersten Verbindungsdurchgang oder zum zweiten Verbindungsdurchgang geleitet zu werden.
  28. Turboverdichter nach Anspruch 27, wobei das Kältemittelsteuerventil ferner einen Ventilsteuerungsabschnitt zum Steuern der Öffnungs-/Schließrichtung entsprechend voreingestellten Bedingungen umfasst, wobei der Ventilsteuerungsabschnitt der zweiten Kammer ermöglicht, mit dem Eingang des zweiten Verdichtungsteils unter einer Hochlastbedingung in Verbindung zu stehen, und der zweiten Kammer ermöglicht, mit dem Eingang des ersten Verdichtungsteils unter einer Niedriglastbedingung in Verbindung zu stehen.
  29. Kältekreislaufvorrichtung, die aufweist: einen Verdichter; einen Kondensator, der mit einer Ausleitseite des Verdichters verbunden ist; einen Expander, der mit einem Ausgang des Kondensators verbunden ist; und einen Verdampfer mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des Expanders verbunden ist, und einem Ausgang, der mit einer Einlassseite des Verdichters verbunden ist, wobei der Verdichter den Turboverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 28 umfasst.
  30. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 29, wobei der Einlassdurchgangsabschnitt zwischen dem Ausgang des Kondensators und einem Eingang des Expanders verbunden ist.
DE112021002623.2T 2021-06-09 2021-07-01 Turboverdichter und kältekreislaufvorrichtung mit diesem verdichter Pending DE112021002623T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210075066A KR102577092B1 (ko) 2021-06-09 2021-06-09 터보 압축기
KR10-2021-0075066 2021-06-09
PCT/KR2021/008372 WO2022260208A1 (ko) 2021-06-09 2021-07-01 터보 압축기 및 이를 구비한 냉동사이클장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112021002623T5 true DE112021002623T5 (de) 2023-03-23

Family

ID=84425252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112021002623.2T Pending DE112021002623T5 (de) 2021-06-09 2021-07-01 Turboverdichter und kältekreislaufvorrichtung mit diesem verdichter

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230304706A1 (de)
KR (1) KR102577092B1 (de)
CN (1) CN219795659U (de)
DE (1) DE112021002623T5 (de)
WO (1) WO2022260208A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN208831238U (zh) * 2017-12-22 2019-05-07 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种压缩机及制冷循环装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857348A (en) 1993-06-15 1999-01-12 Multistack International Limited Compressor
US8931304B2 (en) 2010-07-20 2015-01-13 Hamilton Sundstrand Corporation Centrifugal compressor cooling path arrangement

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100296307B1 (ko) * 1999-04-07 2001-07-12 구자홍 터보 압축기의 축 지지구조
KR100642515B1 (ko) * 2005-01-06 2006-11-03 삼성전자주식회사 터보 압축기
JP2015183568A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 株式会社豊田自動織機 流体機械
JP6552851B2 (ja) * 2015-03-19 2019-07-31 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 圧縮機駆動用モータおよびその冷却方法
KR102103041B1 (ko) * 2015-10-22 2020-04-22 한국기계연구원 터보 압축기
WO2018154674A1 (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 三菱重工コンプレッサ株式会社 回転機械
KR102342943B1 (ko) * 2017-06-30 2021-12-27 한온시스템 주식회사 공기압축기
CN112424481B (zh) * 2018-11-15 2023-01-24 三菱重工发动机和增压器株式会社 离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857348A (en) 1993-06-15 1999-01-12 Multistack International Limited Compressor
US8931304B2 (en) 2010-07-20 2015-01-13 Hamilton Sundstrand Corporation Centrifugal compressor cooling path arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022260208A1 (ko) 2022-12-15
CN219795659U (zh) 2023-10-03
KR102577092B1 (ko) 2023-09-11
KR20220166138A (ko) 2022-12-16
US20230304706A1 (en) 2023-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19843900B4 (de) Zentrifugalpumpe mit einem integrierten Axialfeldmotor
EP1614863B1 (de) Strömungsstruktur für einen Turboverdichter
DE102015119097B4 (de) Kühlmittelpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102020104404A1 (de) Turbo-fluid-maschine
WO2023020805A1 (de) Mehrstufiger, elektrisch antreibbarer kompressor
DE112015006328T5 (de) Kompressorsystem
DE112021002623T5 (de) Turboverdichter und kältekreislaufvorrichtung mit diesem verdichter
EP2002123B1 (de) Fluidpumpe
EP1495227B1 (de) Hydraulisches pumpenaggregat
DE60316243T2 (de) Zentrifugalverdichter mit Einlassleitschaufeln
DE112021003196T5 (de) Luftkompressor für fahrzeuge
DE10213244A1 (de) Spiralverdichter mit Schmierversorgung
DE19817351A1 (de) Schraubenspindel-Vakuumpumpe mit Gaskühlung
DE112015002890T5 (de) Kompressor
WO2021008653A1 (de) Elektrische antriebseinheit für ein kraftfahrzeug
DE3303247A1 (de) Fluegelzellenverdichter
DE102013226490A1 (de) Gekühlte Flanschverbindung eines Gasturbinentriebwerks
DE10335637B4 (de) Spiralverdichter
DE102012100720B4 (de) Ölleitsystem für einen Verdichter
DE102019201477A1 (de) Motorbetriebener Kompressor
DE10124560B4 (de) Kreiskolbenmotor
DE4220713C2 (de) Rotationskolbenverdichter
WO2007054170A1 (de) Fluidpumpe
DE102016116636B4 (de) Kühlmittelpumpe für den Kfz-Bereich sowie ein Kühlmittelkreislauf für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102022131277A1 (de) Pumpe-Motor-Einheit mit integrierter Kühlung einer Elektronikkomponente

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed