阅读说明：本技术 具有轴旁通流体循流口的再生式鼓风机-压缩机 (Regenerative blower-compressor with shaft bypass fluid circulation port ) 是由 乔尔·杰克·奥科曼 于 2019-06-19 设计创作，主要内容包括：一种再生式鼓风机-压缩机,包括：叶轮,所述叶轮安装到壳体内的驱动轴,所述壳体包括通道,所述通道从邻近所述通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近所述通道的高流体压力区域的出口,所述叶轮从所述驱动轴穿过所述壳体内的环形容积径向向外延伸到所述通道中的叶片,并且被构造成响应于所述驱动轴的旋转而旋转,以使所述叶片旋转通过所述通道,从而迫使流体从所述入口穿过所述通道到达所述出口,所述驱动轴从所述环形容积内的所述叶轮延伸到所述壳体内的轴室中,所述轴室被构造成从所述通道的所述高流体压力区域接收流体；以及端口,所述端口被构造成将流体直接从所述轴室排到所述通道的所述低流体压力区域中。(A regenerative blower-compressor comprising: an impeller mounted to a drive shaft within a housing, the housing including a passage extending from an inlet adjacent a low fluid pressure region of the passage to an outlet adjacent a high fluid pressure region of the passage, the impeller extending radially outwardly from the drive shaft through an annular volume within the housing to a vane in the passage and configured to rotate in response to rotation of the drive shaft to rotate the vane through the passage to force fluid from the inlet through the passage to the outlet, the drive shaft extending from the impeller within the annular volume into a shaft chamber within the housing, the shaft chamber configured to receive fluid from the high fluid pressure region of the passage; and a port configured to discharge fluid directly from the shaft chamber into the low fluid pressure region of the channel.)

具有轴旁通流体循流口的再生式鼓风机-压缩机

技术领域

本发明涉及再生式鼓风机-压缩机。

背景技术

再生式鼓风机-压缩机用于在比典型压缩机相对低且比离心式风扇相对高的压力或真空下使大量流体(例如，空气和其他气体)移动。与具有其复杂组件和高零件数的容积式压缩机以及具有其高运行速度的涡轮压缩机不同，再生式鼓风机(也称为侧通道鼓风机)是相对简单的中速机器，它们使其叶片式叶轮的压力循环从入口到出口连续地再生，以产生真空或压力。再生式鼓风机使用寿命长、天生结构简单、成本低廉，且通常用于需要高流体流和低真空/压力的广泛应用中，例如气动输送、污水曝气、真空提升、真空包装、包装设备、印刷机、水产养殖/池塘曝气、水疗中心、干燥机、除尘/除烟、工业真空系统、土壤蒸汽提取和雕刻设备的除屑。如果可以使压力和效率增加，并且将尺寸从标准压力、效率和尺寸减小，则再生式鼓风机的天然优势可以适用于更大的范围。特别地，再生式鼓风机已经证明具有理想的特性，以用于燃料电池空气供应系统以及在保持流体流中不含来自支撑驱动轴所需的轴承的污染物(例如机油和油脂)的同时实现高效率的类似应用。

典型的再生式鼓风机包括直接安装到马达轴的叶轮，该叶轮以马达的速度(通常为每分钟3000转，并且在某些情况下高达每分钟30000转)转动。叶轮包括形成在其外周上的多个叶片。这些叶片的数量、大小、间距、角度和特定形状有助于鼓风机的气动性能特性。叶轮在壳体组件内转动，该壳体组件具有在壳体内部的通道，该通道在入口与出口之间遵循围绕叶轮外周的径向路径。随着叶轮旋转，流体(例如空气或其他气体)被迫从入口穿过该通道到达出口。流体随着其从入口穿过该通道行进到出口而被加压，由此，通过出口排放的流体处于比通过入口进入该通道的流体的压力更高的相对压力下。该通道的在入口附近的入流区域(intake region)是鼓风机的低压力区域，并且该通道的在出口附近的排放区域是鼓风机的高压力区域。随着流体被迫从入口穿过该通道到达出口，流体被捕获在叶轮的每个叶片之间，并被向外且向前推动到该通道中。流体遵循该壳体的环形方式的内部形状，并返回到叶片的基部。随着叶轮转动，上述再生过程一遍又一遍重复，这使鼓风机具有其压力/真空能力。再生式鼓风机与分级往复式压缩机类似地运行。虽然每个叶片到叶片的再生(blade-to-blade regeneration)只导致轻微的压力增加，但从入口经由该通道到出口的这些轻微压力增加的总和能够产生相对高的连续运行压力(在某些情况下超过10psig)，这通常与更复杂的压缩机相关联，因此称为再生式鼓风机-压缩机。就像在实现了已知技术的典型性能的阶跃变化的许多情况中一样，对于校正和新功能的新缺陷和新机会变得显而易见。

再生式鼓风机用于压缩可压缩流体(例如空气)并泵送不可压缩的液体(例如水和/或燃料)。因此，根据定义，再生式鼓风机是再生式压缩机。因此，术语“再生式鼓风机”和“再生式压缩机”是可互换的。通常流失的流体是在压缩机内的压缩的副产物，并且通常以多种方式进行处理。方法包括允许该流体穿过压缩机进入马达壳体中，以对马达壳体加压或者允许该流体穿过马达壳体，然后排到大气中。另一种技术试图通过在轴与压缩机壳体之间放置密封件来消除旁通流体，从而消除泄漏路径。

每一种方法都有缺点。在允许流体对马达壳体加压的情况下，加压流体可能驱动来自马达轴承的油脂或机油。以类似的方式，当压缩机中的压力下降到较低值时，马达壳体中包含的流体可能被重新注入到流体路径中。如果该流体在马达壳体中遇到机油或油脂，则重新引入的流体可能对某些依赖清洁压缩流体的装置(例如医疗装置或燃料电池组)有害。

在轴密封件的情况下，它们有紧密间隙非接触型和接触型两种。非接触型密封件由于低摩擦力而在需要高效率的应用中是优选的，但所述间隙会产生泄漏。较小的间隙可以减少(但不能消除)泄漏，然而需要更严格的公差和更高的成本。

接触型密封件通常采用与转动轴接触的顺应性的低摩擦材料(例如橡胶或塑料)，以将泄漏减少到非常低的水平。然而，所产生的摩擦会降低压缩机效率，并且密封件磨损会限制最终使用寿命。此外，密封件失效将允许流体进入马达和轴承中，可能会从轴承上洗去油脂，然后进入加压流体流中。在腐蚀性流体的情况下，该流体可能会损坏轴承和马达部件。

因此，非常希望提供允许间隙密封件的再生式鼓风机-压缩机，以保持其低摩擦、长寿命和低成本的优点，同时产生更接近无间隙密封件的泄漏率。在间隙密封件的情况下，也非常希望提供被设计成具有低泄漏和压力补偿的再生式鼓风机-压缩机，以用于在低压力运行期间减少密封件的磨损和摩擦。

发明内容

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中，并且该轴室被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到轴室中的流体；以及端口，该端口以流体连通方式直接联接在轴室与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从轴室排到该通道的低流体压力区域中。该轴室由在端壁与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，该驱动轴通过轴室内的径向轴密封件被密封到所述侧壁，从而将轴室划分为在端壁与径向轴密封件之间的第一容积、以及在该轴承与径向轴密封件之间的第二容积，该第一容积被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到第一容积中的流体，并且该端口以流体连通方式直接联接在轴室的第一容积与该通道的低流体压力区域之间。该第一容积大于第二容积。

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中，该轴室由在端壁与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，该驱动轴通过轴室内的径向轴密封件被密封到所述侧壁，从而将轴室划分为在端壁与径向轴密封件之间的第一容积、以及在该轴承与径向轴密封件之间的第二容积，并且第一容积被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到第一容积中的流体；第一端口，该第一端口以流体连通方式直接联接在该通道的高流体压力区域与第二容积之间，用于将流体直接从该通道的高流体压力区域排到第二容积中；以及第二端口，该第二端口以流体连通方式直接联接在第一容积与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第一容积排到该通道的低流体压力区域中。该第一容积大于第二容积。

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，并且该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中；第一端口，该第一端口以流体连通方式直接联接在该通道的高流体压力区域与轴室之间，用于将流体直接从该通道的高流体压力区域排到轴室中；以及第二端口，该第二端口以流体连通方式直接联接在轴室与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从轴室排到该通道的低流体压力区域中。

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中，该轴室由在端壁与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，并且该驱动轴通过轴室内的径向轴密封件被密封到所述侧壁，从而将轴室划分为在端壁与径向轴密封件之间的第一容积、以及在轴承与径向轴密封件之间的第二容积；第一端口，该第一端口以流体连通方式直接联接在该通道的高流体压力区域与第一容积之间，用于将流体直接从该通道的高流体压力区域排到第一容积中；以及第二端口，该第二端口以流体连通方式直接联接在第一容积与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第一容积排到该通道的低流体压力区域中。第三端口以流体连通方式直接联接在该通道的高流体压力区域与第二容积之间，用于将流体直接从该通道的高流体压力区域排到第二容积中，并且第二端口还流体地直接联接在第二容积与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第二容积排到该通道的低流体压力区域中。该第一容积大于第二容积。

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中，该轴室由在端壁与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，并且该驱动轴通过轴室内的径向轴密封件被密封到所述侧壁，从而将轴室划分为在端壁与径向轴密封件之间的第一容积、以及在该轴承与径向轴密封件之间的第二容积；第一端口，该第一端口以流体连通方式直接联接在该通道的高流体压力区域与第二容积之间，用于将流体直接从该通道的高流体压力区域排到第二容积中；以及第二端口，该第二端口以流体连通方式直接联接在第二容积与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第二容积排到该通道的低流体压力区域中。该第一容积大于第二容积。

根据本发明的原理，一种再生式鼓风机-压缩机包括：叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口，该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片，该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使叶片旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口，该驱动轴从环形容积内的叶轮的任一侧延伸到壳体内的在叶轮两侧上的第一轴室和第二轴室中，并且第一轴室和第二轴室均被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到第一轴室和第二轴室中的流体；第一端口，该第一端口以流体连通方式直接联接在第一轴室与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第一轴室排到该通道的低流体压力区域中；以及第二端口，该第二端口以流体连通方式直接联接在第二轴室与该通道的低流体压力区域之间，用于将流体直接从第二轴室排到该通道的低流体压力区域中。第一轴室由在叶轮与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，该驱动轴通过第一轴室内的径向轴密封件被密封到所述侧壁，从而将第一轴室划分为在叶轮与该径向轴密封件之间的第一容积、以及在径向轴密封件与该轴承之间的第二容积，第一容积被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到第一容积中的流体，并且第一端口以流体连通方式直接联接在第一轴室的第一容积与该通道的低流体压力区域之间。第二轴室由在端壁与轴承之间延伸的侧壁限定，该轴承将驱动轴以可旋转方式连接到壳体，该驱动轴通过第二轴室内的径向轴密封件被密封到第二轴室的侧壁，从而将第二轴室划分为在该端壁与径向轴密封件之间的第一容积、以及在该轴承与径向轴密封件之间的第二容积，第一容积被构造成接收从该通道的高流体压力区域穿过壳体泄漏到第一容积中的流体，并且第二端口以流体连通方式直接联接在第二轴室的第一容积与该通道的低流体压力区域之间。

附图说明

参考附图：

图1是根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机的局部分解立体图，该再生式鼓风机-压缩机包括叶轮和壳体，该壳体包括形成在壳体罐的头部中的上部分或盖子以及下部分或基部；

图2是组装好的图1的实施例的、沿着图1的线2-2截取的竖直剖视图；

图3是与图2对应的、放大的局部立体图；

图4是图1的基部的俯视图；

图5是类似于图2的图示的视图，其示出了根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机的替代实施例；

图6是对应于图5的局部正视图；

图7是与图5的图示类似的视图，其示出了根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机的另一实施例；

图8是图7的实施例的基部的俯视图；

图9是与图6的图示类似的视图，其示出了根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机的又一实施例；并且

图10是与图5、图7和图9的图示类似的视图，其示出了根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机的再一个实施例。

具体实施方式

再生式鼓风机-压缩机包括叶轮，该叶轮安装到壳体内的驱动轴，该壳体包括通道，该通道从邻近该通道的低流体压力区域的入口延伸到邻近该通道的高流体压力区域的出口。该驱动轴安装到壳体，以用于通过旋转轴承旋转。该通道的低流体压力区域可以简称为该通道的低压力区域，并且该通道的高流体压力区域可以简称为该通道的高压力区域。该叶轮从驱动轴穿过壳体内的环形容积径向向外延伸到该通道中的叶片。该叶轮被构造成响应于驱动轴的旋转而旋转，以使这些叶片同时旋转通过该通道，从而迫使流体从入口穿过该通道到达出口。该驱动轴从环形容积内的叶轮延伸到壳体内的轴室中，并且该轴室被固有地构造成接收泄漏流体(即，从该通道的高压力区域穿过壳体泄漏到轴室中的流体)并且固有地被该泄漏流体加压。由于旋转通过该通道的多个叶片的再生作用，该通道中的压力从入口到出口连续地增加。随着再生式鼓风机的压力能力增加，高压力区域与低压力区域之间存在成比例的压差，在某些情况下，它们之间仅相距几英寸，在它们之间没有任何牢固的物理屏障。接触型密封件的引入增加了固有成本和复杂性，降低了由于天然产生的摩擦而导致的效率，并且引入了磨损颗粒，从而破坏了再生式鼓风机的固有功能优势。

本发明的一个目的是提供再生式鼓风机，该再生式鼓风机被构造成提供改善的容积效率，减少来自将轴以可旋转方式连接到壳体的轴承的润滑剂损失，并且停止或以其他方式阻止润滑剂从轴承传递到过程流体流。根据本发明而构造并布置的再生式鼓风机捕获泄漏流体，该泄漏流体穿过壳体而泄漏，并且通常会损失掉，而没有被有益地使用并将其直接转移到功能流体路径中。通过将该泄漏流体送到鼓风机的低压力区域，鼓风机的容积容量自动增加，并且作用在轴承和密封件上的压力被自动释放或以其他方式减轻。在某些实施例中，来自该通道的高压力区域的流体在该通道的高压力区域处直接从该通道中的流体流动路径被导入到轴室中，并且直接从轴室在该通道的低压力区域处导入到该通道中的流体路径。这是通过多个端口完成的，每个端口可以是机加工的端口、通道、钻孔、铸件、软管、管子等，在某些实施例中处于单个位置，而在其他实施例中处于多个位置。再次，被捕获并转移到该通道的低压力区域中的流体自动增加了通过该通道的流体流，并自动减轻了所述轴承和密封件两侧的压差，从而阻止或至少减少了来自轴承的润滑剂损失。

本发明的各种实施例被构造成使用再生式鼓风机-压缩机中的周向压力升高来调节排出端口中的压力，以完成鼓风机-压缩机中的附加任务，例如在工作流体易燃、危险、有价值或者希望泄漏低至无泄漏的类似情况下，阻止或至少减少了高压流体泄漏。附加功能可以包括适应两级再生式鼓风机-压缩机中的和两级再生式鼓风机-压缩机之间的密封件的不同压力需求，并提供正的空气压力以使马达和其他内置部件通风。本发明的某些实施例还被构造成在高压力下运行，同时与压缩机系统的较低范围重叠。

为了本公开的平衡，术语“再生式压缩机”和“再生式鼓风机”可互换使用。这些术语的互换性是本领域技术人员所熟知的。而且，已知再生式机器主要用于移动和压缩气体，但在某些情况下还用作液体泵。在本公开中，术语“再生式鼓风机”和“再生式压缩机”也适用于液体泵，即使工作流体是不可压缩的液体也是如此。本发明的相同的一般优点也适用于它们。因此，本发明的各个实施例均被简称为再生式鼓风机-压缩机。

现在转到附图，其中在一些图中，相同的附图标记表示对应的元件，注意图1和图2的相关部分，其中示出了包括叶轮51和壳体55的、根据本发明的原理构造并布置的再生式鼓风机-压缩机50。壳体55包括环形壳体52和罐90。环形壳体52包括上部分或盖子60、以及下部分、底部或基部61。环形壳体52包围叶轮51，并且叶轮51可在环形壳体52内绕旋转轴线A旋转，这在本领域中是众所周知的。

环形壳体52是盖子60和相对的基部61的组件，该盖子60和基部61连接在一起以包围叶轮51并限定常规的环状流动通道65。盖子60和基部61用诸如螺母-螺栓紧固件的紧固件(未示出)刚性地固定在一起，这在本领域中也是众所周知的。环形壳体52限定有：用于流体的通道65，例如气态流体(例如空气或其他气体)或选定的液体；用于允许流体进入通道65的入口66；用于从通道65排放流体的出口67；以及叶轮51所在的环形容积75，并且，这种布置在本领域中也是已知的。

叶轮51直接安装在马达轴或驱动轴70上。驱动轴70从叶轮51向下穿过或以其他方式延伸穿过环形壳体52的基部61的中心处的孔72进入壳体55的轴室中。轴70被布置成绕旋转轴线A旋转并由电动马达(未示出)驱动而旋转，该轴70进而在箭头B的方向上向叶轮51施加旋转，以驱动流体从入口66通过通道65到达出口67。轴70通常通过下文描述的内部旋转轴承而旋转地安装到壳体55。轴70使叶轮51以选定的速度旋转，例如每分钟约2900-3500转，这是常见且众所周知的范围，并且，取决于马达的能力，一些实施例超出该范围的上限，达到每分钟约30000转。叶轮51在其外周上形成有多个传统的叶片80。

叶轮51从旋转轴线A和轴70径向向外穿过壳体55的环形壳体52内的环形容积75延伸到通道65中的多个叶轮叶片80。选择叶片80的数量、尺寸和角度来限定鼓风机-压缩机50的气动性能特性。叶轮51在环形壳体52内绕旋转轴线A转动或以其他方式旋转。随着叶轮51旋转，叶片80在箭头B的方向上旋转通过通道65，这迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。随着流体从入口66穿过通道65到出口67，该流体被越来越高地加压，其中，通过出口67排放的流体处于比通过入口66进入通道65的流体的压力相对更高的压力下。通道65中的流体压力从入口66到出口67固有地逐渐增加。这是再生式鼓风机-压缩机的固有特性。因此，该流体从通道65的靠近入口66的低流体压力区域81穿过通道65移动到通道65的靠近出口67的较高流体压力区域82。

通道65的在入口66附近或以其他方式邻近入口66的入流区域是鼓风机-压缩机50的低流体压力区域81，并且通道65的在出口67附近或以其他方式邻近出口67的排放区域是鼓风机-压缩机50的高流体压力区域82。随着流体经由旋转的叶轮51而被迫从入口66穿过通道65到出口67，流体被捕获在叶轮51的外周上的每个叶片80之间，并且被向外并向前推动到通道65中，然后返回到每个叶片80的基部。随着叶轮51转动，这种再生过程一遍又一遍地重复。正是这种再生使鼓风机-压缩机50具有其固有的压力/真空能力。由此，鼓风机-压缩机50像分级往复式压缩机一样运行，并且，虽然每个叶片到叶片的再生级(blade toblade regeneration stage)导致轻微的压力增加，例如从每平方英寸表压1.2-1.4磅(psig)，但从入口66经由通道65到出口67的、所述轻微的压力增加的总和能够产生相对较高的连续工作压力，例如约3psig。

基部61由罐90承载。在相关部分中参考图1和图2，罐90包括连续的侧壁91，该侧壁91具有外表面92、内表面93、上边缘94和下边缘95。水平的顶部或头部96固定到上边缘94。水平的基部或底部97固定到下边缘95。连续的侧壁91从固定到底部97的下边缘95竖直延伸至固定到头部96的上边缘94。头部96和底部97与内表面93配合以形成图2中的封闭容积100，该封闭容积100被构造成接受用于向驱动轴70施加旋转的电动马达。基部61形成在头部96中并与头部96成一体。头部96可以被认为是基部61的一部分或是基部61的延伸部。在替代实施例中，基部61可以是用紧固件或其他选定的结合件(joinery)固定到头部96或固定到罐90的上边缘94的单独部分。

在图2中，驱动轴70是细长的，被布置成绕旋转轴线A旋转，并且包括下端110和相反的上端111。驱动轴70的下端110安装到罐90的底部97，以用于通过装配在插座(socket)115中的轴承114A旋转，该插座115居中地形成在底部97中。驱动轴70的在其下端110与上端111之间的中间部分112安装到罐90的头部96，以用于通过装配在插座116中的轴承114B旋转，该插座116居中地形成在头部96中。轴70从其下端110(该下端110通过轴承114A被旋转安装到底部97)居中地竖直穿过容积100延伸到其中间部分112(该中间部分112通过轴承114B被旋转安装到头部96)，并且额外参考图3，轴70超过轴承114B穿过形成在叶轮51下侧的中心头部96中的轴室120并到达居中地形成在头部96和基部61中的孔72，并且超过孔72居中地穿过叶轮51并超过叶轮51延伸到上端111，该上端111由在叶轮51的上侧上的盖子60的中央凹部121收容并保持。图2和图3中的轴室120由在端壁125与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70的中间部分112以可旋转方式连接到头部96。

如上所述，容积110被构造成在轴承114A和114B之间接受并容纳以可操作方式连接到驱动轴70的电动马达，从而，该电动马达的致动将对应的旋转施加到驱动轴70。轴承114A和114B是相同且完全传统的旋转轴承，通常被足以使它们中的每一个能够根据标准运行参数平稳而有序地运行的、选定量的合适润滑剂(例如通常选择的油脂、通常选择的机油或这两者)润滑。

在鼓风机-压缩机50的运行期间，通道65中的流体固有地通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的固有间隙、在图2和图3中的从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，并且沿图2和图3中的箭头D的方向向下通过在驱动轴70与形成在基部61和头部96中的孔72之间的固有间隙进入轴室120中，从而利用来自高流体压力区域82的泄漏流体(本文称为泄漏流体或旁通流体)对轴室120加压。箭头C的从高流体压力区域82朝向低流体压力区域81的恒定流体泄漏方向垂直于驱动轴70和叶轮51的旋转轴线A，并且箭头D的从容积75到轴室120的恒定流体泄漏方向平行于驱动轴70。流体在箭头C的方向上从高流体压力区域82朝向低流体压力区域81并且在箭头D的方向向下进入轴室120中的固有泄漏是在鼓风机-压缩机50运行期间、在壳体55的内部容积上的压差的函数。因此，鼓风机-压缩机50的轴室120被固有地构造在鼓风机-压缩机50中，以不断地接收通过壳体55在叶轮51与环形容积75之间以及在驱动轴70与孔72之间穿过基部61和头部96不断地从通道65的高流体压力区域82泄漏到轴室120中的泄漏流体，并且这是鼓风机-压缩机50的已知固有特性。

简而言之，鼓风机-压缩机50包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的较高流体压力区域82的出口67。驱动轴70以可旋转方式安装到壳体55。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70绕旋转轴线A的旋转而绕旋转轴线A旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮52延伸到壳体55内的轴室120中。轴室120被构造成不断地接收泄漏流体，即，所谓的旁通流体，该旁通流体通过壳体55在叶轮51与环形容积75之间并在驱动轴70与孔72之间穿过基部61和头部96从通道65的高流体压力区域82不断地泄漏到该轴室120中。如此描述的鼓风机-压缩机50通常代表常规的单级再生式鼓风机。除了在以下各个实施例中讨论的对鼓风机-压缩机50的改进之外，鼓风机-压缩机50的其他常规细节对于本领域技术人员来说将是容易想到的，所以不再讨论。

根据本发明的原理，鼓风机-压缩机50被构造并布置成不断地且直接地将从高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到轴室120中的所述旁通流体从轴室120返回/供给到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。根据用50表示的本发明，这通过图2和图3中的端口130来实现。

端口130被可操作地以流体连通方式连接在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间，以不断地从轴室120接收流体并将该流体不断地供应到通道65的低流体压力区域81，由此，从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55不断地泄漏到轴室120中的流体通过端口130不断地且直接地从轴室120返回到通道65的低压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。端口130是以流体连通方式直接联接在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间的返回端口或返回循流口(returen re-vent)，用于将从该通道的高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120中的流体从轴室120独立地、直接地且不断地返回/排到通道65的低流体压力区域81中。在图2和图3的实施例中，端口130被形成为直接贯穿头部96和基部61的材料，例如通过钻孔或机加工等，从端壁125与轴承114B之间的侧壁124延伸到在图2和图3中的叶轮51下侧的通道65(也在图4中示出)的低流体压力区域81处的基部61。这将轴室120在流体连通的低流体压力区域81处直接联接到通道65，从而使通道65的低流体压力区域81能够经由端口130从轴室120接收流体。

在鼓风机-压缩机50的运行期间，通道65中的流体通过壳体55在叶轮51与壳体55的环形容积75之间、沿图2中的从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向不断地泄漏到轴70，并且在驱动轴70与形成在基部61和头部96中的孔72之间沿箭头D的方向向下进入轴室120中。因此，轴室120不断地接收所谓的旁通流体，该流体不断地从高流体压力区域82泄漏到轴室120中。在环形壳体52的基部61处以流体连通方式直接联接在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间的端口130将来自轴室120的泄漏流体独立地、直接地且不断地从基部61排到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体流中。因此，端口130直接地且恒定地将来自轴室120的泄漏流体在通道65的低流体压力区域81处通过基部61供应/排出/导入到通道65的流体路径中。该旁通流体由端口130从轴室120到通道65的低流体压力区域81的这种不断的再循环供应固有地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改进了鼓风机-压缩机50的容积效率和操作，同时不断地释放轴室120中的压力，从而根据本发明的原理阻止或至少减小了轴室120处的轴承114B两端的压差，进而阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失。尽管鼓风机-压缩机50具有一个返回端口130，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间在沿通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的返回端口130。

在图5和图6中，先前描述的鼓风机-压缩机50被示出为通过径向轴密封件140进行了改进，从而形成了用50A表示的再生式鼓风机-压缩机的替代实施例。在鼓风机-压缩机50的描述中使用的附图标记也适当地用在以50A表示的实施例中。

在鼓风机-压缩机50A中，径向轴密封件140位于再生式鼓风机-压缩机50A的轴室120内，在端壁125与轴承114B之间，并且被构造成将驱动轴70密封到位于端壁125与轴承114B之间的侧壁124，从而将轴室120固有地划分成在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积或上部容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积或下部容积120B。第一容积120A和第二容积120B在径向轴密封件140的两侧。第一容积120A在径向轴密封件140的上侧，而第二容积120B在径向轴密封件140的相反的下侧上。径向轴密封件140将第一容积120A相对于第二容积120B密封，从而将第一容积120A相对于第二容积120B处的轴承114B密封。在本实施例中，第一容积120A大于第二容积120B，并且端口130以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A(在径向轴密封件140与轴承114B之间的侧壁124处)与在基部61处的通道65的低流体压力区域81之间，从而使通道65的低流体压力区域81能够从轴室120的第一容积120A接收旁通流体。

鼓风机-压缩机50A被构造并布置成不断地且直接地将从高流体压力区域82穿过壳体55不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的泄漏流体(即，所谓的旁通流体)从轴室120的第一容积120A返回/供应到通道65的低流体压力区域81中，并因此在低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。这在鼓风机-压缩机50A中通过前文描述的端口130来实现。

端口130被可操作地以流体连通方式连接在轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间，以从轴室120的第一容积120A不断地接收流体并将其不断地供应到通道65的低流体压力区域81，从而，从通道65的高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的流体通过端口130从第一容积120A不断地返回到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。端口130是以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间的返回端口或返回循流口，用于将从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的流体从轴室120的第一容积120A独立地、直接地且不断地返回/排到通道65的低流体压力区域81中。端口130以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A(在端壁125与径向轴密封件130之间的侧壁124处)与通道65的低流体压力区域81(在叶轮51下侧的环形壳体52的基部61处)之间。这将轴室120的第一容积120A以流体连通方式在低流体压力区域81处直接联接到通道65，从而使通道65的低流体压力区域81能够经由端口130从轴室120的第一容积120A接收流体。

在鼓风机-压缩机50A的运行期间，通道65中的流体通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的固有间隙在图5和图6中的从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，并且通过驱动轴70与形成在头部96中的孔72之间的固有间隙在箭头D的方向上向下进入轴室120的第一容积120A中。因此，第一容积120A不断地接收所谓的旁通流体，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到第一容积120A中。以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与环形壳体52的基部61处的通道65的低流体压力区域81之间的端口130将来自轴室120的第一容积120A的泄漏流体从基部61独立地、直接地且不断地供应/排出/导入到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体流中。因此，端口130将直接而独立地来自轴室120的第一容积120A的所述旁通流体通过在通道65的低流体压力区域81处的基部61不断地且直接地供应/排出/导入到通道65的流体路径中。所述旁通流体从轴室120的第一容积120A到通道65的低流体压力区域81中的这种不断的再循环供应有利地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改善了如上文结合鼓风机-压缩机50所描述的鼓风机-压缩机50A的容积效率和运行，同时不断地释放轴室120的第一容积120A中的压力，从而阻止或至少减小了径向轴密封件140两侧的压差。根据本发明的原理，这阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失，并且减小了径向轴密封件140上的应力，从而固有地提高了径向轴密封件140的使用寿命，且减小了轴室120的第二容积120B处的轴承114B上的应力，从而阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失。尽管鼓风机-压缩机50A具有一个返回端口130，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间在沿着通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的返回端口130。

在图7中，通过端口150对前文描述的鼓风机-压缩机50A进行了改进，从而形成了用50B表示的再生式鼓风机-压缩机的替代实施例。在鼓风机-压缩机50A的描述中使用的附图标记也适当地用在以50B表示的实施例中。

鼓风机-压缩机50B被构造并布置成将直接来自通道65的高流体压力区域82的流体不断地且直接地供应到轴室120的第二容积120B中。这是通过端口150在鼓风机-压缩机50B中实现的，该端口150被可操作地以流体连通方式直接连接在通道65的高流体压力区域82与轴室120的第二容积120B之间。同时，鼓风机-压缩机50B被构造并布置成不断地且直接地将从高流体压力区域82穿过壳体55不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的泄漏流体(即，所谓的旁通流体)从轴室120的第一容积120A返回/供应到该通道的低流体压力区域81中，并因此在低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。这是通过前文描述的端口130在鼓风机-压缩机50B中实现的。

端口150是被可操作地以流体连通方式直接连接在轴室120的第二容积120B与通道65的高流体压力区域82之间的供应端口或供应循流口，以从该通道的高流体压力区域82不断地接收流体并将其不断地供应到第二容积120B，从而，来自通道65的高流体压力区域82的流体通过端口150不断地供应到第二容积120B中。端口150以流体连通方式直接联接在轴室120的第二容积120B(在旋转轴密封件140与轴承114A之间的侧壁124处)与通道65的高流体压力区域82(在叶轮51下侧的环形壳体52的基部61处)之间。端口150被形成为直接贯穿头部96的材料，例如通过钻孔或加工等，从径向轴密封件140与轴承114B之间的侧壁124延伸到通道65(如图8中示出，图8是基部61的俯视图)的高流体压力区域82处的基部61。这将轴室120以流体连通方式在高流体压力区域82处直接联接到通道65，从而使轴室120能够从通道65的高流体压力区域82接收流体。

在再生式鼓风机-压缩机50B的运行期间，如上文在鼓风机-压缩机50A中描述的一样，通道65中的流体穿过壳体55通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的间隙、在图7中的从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上不断地泄漏到轴70，并且通过在驱动轴70与形成在头部96中的孔72之间的间隙沿箭头D的方向向下进入轴室120的在径向轴密封件140上侧的第一容积120A中。因此，轴室120的第一容积120A不断地接收所谓的旁通流体，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中。同时，直接联接在轴室120的第二容积120B(在径向轴密封件140与轴承114B之间的侧壁124处)与通道65的高流体压力区域82(在环形壳体52的基部61处)之间的端口150将来自通道65的高流体压力区域82的流体独立地、直接地且不断地供应/导入/排到轴室120的在径向轴密封件140下侧的第二容积120B中。通过向第一容积120A不断地供应从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到轴室120的第一容积120A中的旁通流体并且同时通过端口150向第二容积120B不断地供应从通道65的高流体压力区域82直接供应到轴室120的第二容积120B中的流体，固有地均衡了径向轴密封件140的任一侧或其两侧的压力。

以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与环形壳体52的基部61处的通道65的低流体压力区域81之间的端口130将来自轴室120的第一容积120A的泄漏流体从基部61独立地、直接地且不断地供应/排到通道65的低流体压力区域81中，并因此进入通过通道65的功能流体流中。因此，端口130将直接且独立地来自轴室120的第一容积120A的旁通流体在通道65的低流体压力区域81处通过基部61不断地供应/排出/导入到通道65的流体路径中。旁通流体从轴室120的第一容积120A到通道65的低流体压力区域81中的这种不断的再循环供应有利地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改善了如上文结合鼓风机-压缩机50A描述的鼓风机-压缩机50B的容积效率和运行，同时不断地释放轴室120的第一容积120A中的压力。在第一容积120A中的压力被持续释放并且第一容积120A和第二容积120B被持续供应有来自高流体压力区域82的流体(第一容积120A被供应有从高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积120A中的流体，且第二容积120B被供应有通过端口150从高流体压力区域82直接供应到第二容积120B中的流体)的同时，第一容积120A和第二容积120B中的压力在径向轴密封件140两侧得到均衡，从而阻止或至少减小了径向轴密封件140两侧或该径向轴密封件的任一侧上的压差。根据本发明的原理，这阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失，并且减小了径向轴密封件140上的应力，从而固有地增加了径向轴密封件140的使用寿命，且减小了轴室120的第二容积120B处的轴承114B上的应力，进而阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失。

尽管鼓风机-压缩机50B具有一个供应端口150，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的高流体压力区域82之间在沿着通道65的高流体压力区域82的不同位置处形成有两个或更多个分开的供应端口150。尽管鼓风机-压缩机50B具有一个返回端口130，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间在沿着通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的返回端口130。

在图9中，通过端口160并通过端口130的变型例对前文描述的鼓风机-压缩机50B进行了改进，从而形成了用50C表示的再生式鼓风机-压缩机的替代实施例。在鼓风机-压缩机50B的描述中使用的附图标记也适当地用在以50C表示的实施例中。

鼓风机-压缩机50C被构造并布置成将直接来自通道65的高流体压力区域82的流体不断地且直接地供应到轴室120的第一容积120A中以及轴室120的第二容积120B中。这是在鼓风机-压缩机50C中通过被可操作地以流体连通方式连接在该通道的高流体压力区域82与轴室120的第一容积120A之间的端口160以及被可操作地以流体连通方式连接在通道65的高流体压力区域82与轴室120的第二容积120B之间的前文所述的端口150来实现的。同时，鼓风机-压缩机50C被构造并布置成不断地且直接地将通过端口150从通道65的高流体压力区域82供应到第二容积120B中的流体从第二容积120B返回/供应到通道65的低流体压力区域81中，并因此在低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中，并且鼓风机-压缩机50C被构造并布置成：除了从高流体压力区域82穿过壳体55不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的泄漏流体(即，所谓的旁通流体)之外，还将通过端口160从通道65的高流体压力区域82供应到第一容积120A中的流体从轴室120的第一容积120A不断地且直接地返回/供应到该通道的低流体压力区域81中，并因此在低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。这是在鼓风机-压缩机50C中通过端口130实现的，在鼓风机-压缩机50C中，该端口130被修改成：被可操作地以流体连通方式连接在通道65的低流体压力区域81与轴室120的第一容积120A及第二容积120B之间。

在再生式鼓风机-压缩机50C中，端口130被形成为直接贯穿头部96的材料，从端壁125与径向轴密封件140之间的侧壁124延伸到通道65的低流体压力区域81处的基部61，从而以流体连通方式将轴室120的第一容积120A在低流体压力区域81处联接到通道65。端口130另外被构造有分支130A，该分支130A可操作地将第二容积120B以流体连通方式与端口130联接，并因此以流体连通方式与通道65的低流体压力区域81联接。在本实施例中，分支130A贯穿头部96的材料，从在径向轴密封件140与轴承114B之间的侧壁124处的第二容积120B延伸到在轴室120的侧壁124与通道65之间的端口130。

端口160是被可操作地以流体连通方式直接连接在轴室120的第一容积120A与通道65的高流体压力区域82之间的供应端口或供应循流口，以从高流体压力区域82不断地接收流体并且不断地将其供应到轴室120的第一容积120A，由此，来自通道65的高流体压力区域82的流体通过端口160不断地供应到第一容积120A中，从而绕过由箭头C和D表示的穿过壳体55的旁通流体泄漏路径。如图8中所示，端口160被形成为直接贯穿头部96的材料，例如通过机加工或钻孔等，从在通道65的高流体压力区域82处的在叶轮51下侧的基部61延伸到在端壁125与径向密封件140之间的侧壁124。端口160将轴室120的第一容积120A以流体连通方式在高流体压力区域82处直接联接到通道65，从而使轴室120的第一容积120A能够从通道65的高流体压力区域82接收流体。

在再生式鼓风机-压缩机50C的运行期间，通道65中的流体通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的间隙、在图7中的从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，并且通过在驱动轴70与形成在头部96中的孔72之间的间隙沿箭头D的方向向下进入轴室120的第一容积120A中，从而固有地向位于径向轴密封件140的上侧上的轴室120的第一容积120A不断地供应所述泄漏流体(即，从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的旁通流体)。因此，轴室120的第一容积120A不断地接收所谓的旁通流体，该流体不断地从高流体压力区域82泄漏到轴室120中。同时，直接联接在轴室120的第一容积120A(在径向轴密封件140与端壁125之间的侧壁124处)与通道65的高流体压力区域82(在环形壳体52的基部61处)之间的端口160将流体从通道65的高流体压力区域82独立地、直接地且不断地供应/导入/排到轴室120的第一容积120A中。由此，在径向轴密封件140的上侧上的轴室120的第一容积120A通过端口160不断地接收来自高流体压力区域82的流体。因此，第一容积120A不断地接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体65不断地泄漏到第一容积120A中的以及通过端口160从通道65的高流体压力区域82不断地直接供应/导入/排到第一容积120A中的、来自高流体压力区域82的流体。同时，直接联接在轴室120的第二容积120B(在径向轴密封件140与轴承114B之间的侧壁124处)与通道65的高流体压力区域82(在环形壳体52的基部61处)之间的端口150将来自通道65的高流体压力区域82的流体独立地、直接地且不断地供应/导入/排到位于径向轴密封件140的下侧上的轴室120的第二容积120B中。流体从该通道的高流体压力区域82到第一容积120A和第二容积120B中的这种同时施加使得径向轴密封件140的任一侧上或两侧的压力得到均衡。

以流体连通方式直接联接在通道65的低流体压力区域81(在环形壳体52的基部61处)与轴室120的第一容积120A及第二容积120B之间的端口130将来自轴室120的第一容积120A和第二容积120B的流体独立地、直接地且不断地同时从基部61供应/排到通道65的低流体压力区域81中，并因此进入通过通道65的功能流体流中。因此，端口130将直接且独立地来自轴室120的第一容积120A和第二容积120B的流体穿过基部61在通道65的低流体压力区域81处不断地、同时地且直接地供应/排出/导入到通道65的流体路径中。流体从第一容积120A和第二容积120B到通道65的低流体压力区域81中的这种不断的同时再循环有利地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改善了鼓风机-压缩机50C的效率和运行，同时，不断地且同时地释放轴室120的第一容积120A和第二容积120B中的相应压力。在第一容积120A和第二容积120B中的压力通过端口130被持续释放且第一容积120A和第二容积120B同时从高流体压力区域82持续接收流体时(第一容积120A被供应有通过端口160供应到第一容积120A的流体并且被供应有从高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积120A中的流体，并且第二容积120B被供应有通过端口150从高流体压力区域82直接供应到第二容积120B中的流体)，第一容积120A和第二容积120B中的压力在径向轴密封件140上得到均衡，从而阻止或至少减小了径向轴密封件140两侧或该径向轴密封件的任一侧上的压差。这阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失，并减小了径向轴密封件140上的应力，从而固有地增加了径向轴密封件140的使用寿命。尽管鼓风机-压缩机50C具有两个供应端口150和160，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的高流体压力区域82之间在沿通道65的高流体压力区域82的不同位置处形成有更多个供应端口。尽管鼓风机-压缩机50C具有一个返回端口130，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间在沿通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的返回端口130。

在图10中，通过轴室190、轴承114C、径向轴密封件200和端口210对前文描述的鼓风机-压缩机50A进行了改进，从而形成了用50D表示的再生式鼓风机-压缩机的替代实施例。在鼓风机-压缩机50A的描述中使用的附图标记也适当地用在以50D表示的实施例中。

像鼓风机-压缩机50A一样，驱动轴70的中间部分112安装到罐90的头部96，以用于通过装配在居中地形成于头部96中的插座116中的轴承114B旋转，并且轴70穿过形成在叶轮51下侧的中心的头部96中的轴室120竖直延伸超过轴承114B，延伸到居中地形成在头部96中的孔72并且超过孔72居中地穿过叶轮51。在鼓风机-压缩机50D中，轴70竖直地延伸超过叶轮51，穿过居中地形成在叶轮51上侧的盖子60中的轴室190，延伸到安装于环形壳体52的盖子60上的上端111，以用于通过装配在居中地形成于盖子60中的插座195中的轴承114C旋转。像轴承114A和114B一样，轴承114C是相同且完全传统的旋转轴承，它被足以使轴承114C能够根据标准运行参数平稳而有序地运行的、选定量的润滑剂(例如所选择的油脂、所选择的机油或这两者)润滑。轴室190由在叶轮51与轴承114C之间延伸的侧壁191限定，该轴承114C将驱动轴70的上端111以可旋转方式连接到盖子60。

径向轴密封件200在再生式鼓风机-压缩机50D的在叶轮51与轴承114C之间的轴室190内，并将驱动轴70密封到在端部叶轮51与轴承114C之间的侧壁191，从而固有地将轴室190划分为在叶轮51与径向轴密封件200之间的第一容积或下部容积190A、以及在径向轴密封件200与轴承114C之间的第二容积或上部容积190B。第一容积190A和第二容积190B在径向轴密封件200的两侧，其中，第一容积190A在径向轴密封件200的下侧并且第二容积190B在径向轴密封件200的相反的上侧。径向轴密封件200将第一容积190A相对于第二容积190B密封，从而相对于第二容积190B处的轴承114C密封。在本实施例中，第一容积190A大于第二容积190B。

在鼓风机-压缩机50D的运行期间，通道65中的流体固有地通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的固有间隙、在从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，通过驱动轴70与形成在头部96中的孔72之间的固有间隙沿箭头D的方向向下进入轴室120的第一容积120A中，并且还通过环形容积75与叶轮51之间的固有间隙沿箭头E的方向向上进入轴室190的第一容积190A中。因此，轴室120的第一容积120A不断地接收所谓的旁通流体，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中。另外，轴室190的第一容积190A不断地接收所谓的旁通流体，当流体通过径向轴密封件200从第一容积190A吹入第二容积190B中时，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室190的第一容积190A中并且也泄漏到轴室190的第二容积190B中。从高流体压力区域82朝向低流体压力区域81的箭头C的恒定流体泄漏方向垂直于驱动轴70和叶轮51的旋转轴线A，并且箭头D和E的从容积75到轴室120的恒定流体泄漏方向平行于驱动轴70。流体在箭头C的方向上从高流体压力区域82朝向低流体压力区域81并且在箭头D的方向上向下进入轴室120中并且在箭头E的方向上进入轴室190的第一容积190A和第二容积190B中的固有泄漏是在鼓风机-压缩机50D运行期间、在壳体55的内部容积上的压差的函数。因此，鼓风机-压缩机50D的轴室120和190均被固有地构造成不断地接收泄漏流体，该泄漏流体从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55不断地泄漏到轴室120和190中。

鼓风机-压缩机50D被构造并布置成将从高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到轴室120的第一容积120A中的旁通流体不断地且直接地返回到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。这是通过以50A表示的实施例中的前文描述的端口130来实现的。同时，鼓风机-压缩机50D还被构造并布置成将从高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到轴室190中的旁通流体不断地且直接地返回到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。这是在鼓风机-压缩机50D中通过端口210实现的。

如上所述，在用50A表示的实施例中，端口130被可操作地以流体连通方式连接在轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间，以从轴室120的第一容积120A不断地接收流体并将其不断地供应到通道65的低流体压力区域81，从而，从通道65的高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的流体通过端口130不断地且直接地返回到通道65的低流体压区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。端口130是以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间的返回端口或返回循流口，用于将从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中的流体从轴室120的第一容积120A独立地、直接地且不断地返回/排到通道65的低流体压力区域81中。端口130以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A(在端壁125与径向轴密封件130之间的侧壁124处)与通道65的低流体压力区域81(在叶轮51下侧的环形壳体52的基部61处)之间。

在再生式鼓风机-压缩机50D中，端口210被形成为直接贯穿盖子60的材料，例如通过机加工或钻孔等，从在径向轴密封件200与轴承114C之间的侧壁191延伸，并且在叶轮51上侧的通道65的低流体压力区域81处贯穿盖子60，从而将轴室190的第二容积190B以流体连通方式在低流体压力区域81处联接到通道65。端口210另外被构造有类似地贯穿盖子60的材料形成的分支210A，该分支210A可操作地将第一容积190A以流体连通方式与端口210联接，并因此以流体连通方式与通道65的低流体压力区域81流体连通。在本实施例中，分支210A从第一容积190A(在叶轮51与径向轴密封件200之间的侧壁191处)贯穿盖子60的材料延伸到在轴室190的侧壁191与通道65之间的端口210。

端口210被可操作地以流体连通方式连接在通道65的低流体压力区域81与轴室190的第一容积190A及第二容积190B之间，以从轴室190的第一容积190A和第二容积190B不断地返回/供应流体并将其不断地供应到通道65的低流体压力区域81，由此，从通道65的高流体压力区域82不断地泄漏到轴室190的第一容积190A和第二容积190B中的流体通过端口210不断地返回/供应到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体路径中。端口210是以流体连通方式直接联接在盖子60的轴室190的第一容积190A及第二容积199B与通道65的低流体压力区域81之间的返回端口或返回循流口，用于独立地、直接地且不断地返回/排出从高流体压力区域82泄漏到轴室190的第一容积190A和第二容积190B中的泄漏流体(即，所述旁通流体)。这将轴室190的第一容积190A和第二容积190B以流体连通方式在低流体压力区域81处直接联接到通道65，从而使通道65的低流体压力区域81能够经由端口210从轴室190的第一容积190A和第二容积190B接收流体。

在鼓风机-压缩机50D的运行期间，通道65中的流体通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的固有间隙、在从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，并且通过驱动轴70与形成在头部96中的孔72之间的固有间隙沿箭头D的方向向下进入轴室120的第一容积120A中。因此，轴室120的第一容积120A不断地接收所谓的旁通流体，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积120A中。以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与环形壳体52的基部61处的通道65的低流体压力区域81之间的端口130将来自轴室120的第一容积120A的泄漏流体从基部61独立地、直接地且不断地排到通道65的低流体压力区域81中，并因此在通道65的低流体压力区域81处进入通过通道65的功能流体流。因此，端口130将直接且独立地来自轴室120的第一容积120A的旁通流体不断地且直接地穿过基部61在通道65的低流体压力区域81处供应/排出/导入到通道65的流体路径中。旁通流体通过端口130从轴室120的第一容积120A到通道65的低流体压力区域81中的这种不断的再循环供应有利地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改善了如上文结合鼓风机-压缩机50描述的鼓风机-压缩机50D的容积效率和运行，同时，不断地释放轴室120的第一容积120A中的压力，从而阻止或至少减小了径向轴密封件140上的压差。根据本发明的原理，这阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失，并且减小了径向轴密封件140上的应力，从而固有地增加了径向轴密封件140的使用寿命，并减小了轴室120的第二容积120B处的轴承114B上的应力，进而阻止或至少减少了来自轴承114B的润滑剂损失。

同时，在鼓风机-压缩机50D的运行期间，通道65中的流体通过叶轮51与壳体55的环形容积75之间的固有间隙、在从通道65的高流体压力区域82朝向通道65的低流体压力区域81的箭头C的方向上穿过壳体55不断地泄漏到轴70，并且沿箭头E的方向向上进入轴室190的第一容积190A中。因此，轴室190的第一容积190A不断地接收所谓的旁通流体，该流体从高流体压力区域82不断地泄漏到轴室120的第一容积190A中。随着第一容积190A中的压力升高，流体可以通过径向轴密封件200从第一容积190A吹入第二容积190B中。以流体连通方式直接联接在轴室190的第一容积190A及第二容积190B与环形壳体52的基部61处的通道65的低流体压力区域81之间的端口210将来自轴室190的第一容积190A和第二容积190B的泄漏流体从基部61独立地、直接地且不断地排到通道65的低流体压力区域81中，并因此进入通过通道65的功能流体流中。因此，端口210将直接地且独立地同时来自轴室190的第一容积190A和第二容积190B的旁通流体穿过基部61在通道65的低流体压力区域81处不断地且直接地供应/排出/导入到通道65的流体路径中。旁通流体从轴室190的第一容积190A和第二容积190B到通道65的低流体压力区域81中的这种不断的再循环有利地增加了通过通道65的流体流，从而固有地改善了如上文结合鼓风机-压缩机50描述的鼓风机-压缩机50D的容积效率和运行，同时，不断地释放轴室190的第一容积190A和第二容积190B中的压力，从而阻止或至少减少了径向轴密封件200两侧的压差。这阻止或至少减少了来自轴承114C的润滑剂损失，并减小了径向轴密封件200上的应力，从而固有地增加了径向轴密封件140的使用寿命。

尽管鼓风机-压缩机50D具有在轴室190与通道65的低流体压力区域81之间的一个返回端口210，但在替代实施例中，它可以在轴室190与通道65的低流体压力区域81之间在沿通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的供应端口210。尽管鼓风机-压缩机50D具有在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间的一个返回端口130，但在替代实施例中，它可以在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间在沿通道65的低流体压力区域81的不同位置处形成有两个或更多个分开的返回端口130。

本领域普通技术人员将容易理解，公开了具有轴旁通流体循流口的、新的且改进的再生式鼓风机-压缩机，其结构简单并且收集来自通道65的高流体压力区域82的流体并将其转移到通道65的低流体压力区域81，以用于提高容积效率、减轻径向轴密封件上的应力，并用于阻止来自旋转轴承114的润滑剂损失。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51延伸到壳体55内的轴室120中。轴室120被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到轴室120中的流体。端口130以流体连通方式直接联接在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从轴室120排到通道65的低流体压力区域81中。轴室120由在端壁125与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。在用50A表示的再生式鼓风机的实施例中，驱动轴70通过轴室120内的径向轴密封件140被密封到侧壁124，从而将轴室120划分为在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积120B。第一容积120A被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积120A中的流体，并且端口130以流体连通方式直接联接在轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间。第一容积120A大于第二容积120B。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50B的另一实施例包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51延伸到壳体55内的轴室120中。轴室120由在端壁125与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。驱动轴70通过轴室120内的径向轴密封件140被密封到侧壁124，从而将轴室120划分为在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积120B。第一容积120A被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积120A中的流体。第一端口150以流体连通方式直接联接在通道65的高流体压力区域82与第二容积120B之间，用于将流体直接从通道65的高流体压力区域82排到第二容积120B中。第二端口130以流体连通方式直接联接在第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第一容积120A排到通道65的低流体压力区域中。第一容积120A大于第二容积120B。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50C的又一实施例包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51延伸到壳体55内的轴室120中。第一端口160以流体连通方式直接联接在通道65的高流体压力区域82与轴室120之间，用于将流体直接从通道65的高流体压力区域82排到轴室120中。第二端口130以流体连通方式直接联接在轴室120与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从轴室120排到通道65的低流体压力区域81中。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50C的再一个实施例包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51延伸到壳体55内的轴室120中。轴室120由在端壁125与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。驱动轴70通过轴室120内的径向轴密封件140被密封到侧壁124，从而将轴室120划分为在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积120B。第一端口160以流体连通方式直接联接在通道65的高流体压力区域82与第一容积120A之间，用于将流体直接从通道65的高流体压力区域82排到第一容积120A中。第二端口130以流体连通方式直接联接在第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第一容积120A排到通道65的低流体压力区域81中。第三端口150以流体连通方式直接联接在通道65的高流体压力区域82与第二容积120B之间，用于将流体直接从通道65的高流体压力区域82排到第二容积120B中。第二端口130附加地以流体连通方式直接联接在第二容积120B与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第二容积120B排到通道65的低流体压力区域81中。第一容积120A大于第二容积120B。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50C的又一实施例包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近通道65的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51延伸到壳体55内的轴室120中。轴室120由在端壁125与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。驱动轴70通过轴室120内的径向轴密封件140被密封到侧壁124，从而将轴室120划分为在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积120B。第一端口150以流体连通方式直接联接在通道65的高流体压力区域82与第二容积120B之间，用于将流体直接从通道65的高流体压力区域82排到第二容积120B中。第二端口130以流体连通方式直接联接在第二容积120B与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第二容积120B排到通道65的低流体压力区域81中。第一容积120A大于第二容积120B。

根据本发明的原理，再生式鼓风机-压缩机50D的又一实施例包括叶轮51，该叶轮51安装到壳体55内的驱动轴70，该壳体55包括通道65，该通道65从邻近该通道的低流体压力区域81的入口66延伸到邻近通道65的高流体压力区域82的出口67。叶轮51从驱动轴70穿过壳体55内的环形容积75径向向外延伸到通道65中的叶片80。叶轮51被构造成响应于驱动轴70的旋转而旋转，以使叶片80旋转通过通道65，从而迫使流体从入口66穿过通道65到达出口67。驱动轴70从环形容积75内的叶轮51的任一侧延伸到在叶轮51的任一侧上的壳体内的第一轴室190和第二轴室120中。第一轴室190和第二轴室120均被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一轴室190和第二轴室120中的流体。第一端口210以流体连通方式直接联接在第一轴室190与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第一轴室190排到通道65的低流体压力区域81中。第二端口130以流体连通方式直接联接在第二轴室120与通道65的低流体压力区域81之间，用于将流体直接从第二轴室120排到通道65的低流体压力区域81中。第一轴室190由在叶轮51与轴承114C之间延伸的侧壁191限定，该轴承114C将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。驱动轴70通过第一轴室190内的径向轴密封件200被密封到侧壁191，从而将第一轴室190划分为在叶轮51与径向轴密封件200之间的第一容积190A、以及在径向轴密封件200与轴承114C之间的第二容积190B。第一容积190A被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积190A中的流体，并且第一端口210以流体连通方式直接联接在第一轴室190的第一容积190A与通道65的低流体压力区域81之间。第二轴室120由在端壁124与轴承114B之间延伸的侧壁124限定，该轴承114B将驱动轴70以可旋转方式连接到壳体55。驱动轴70通过第二轴室120内的径向轴密封件140被密封到第二轴室120的侧壁124，从而将第二轴室120划分为在端壁125与径向轴密封件140之间的第一容积120A、以及在轴承114B与径向轴密封件140之间的第二容积120B。第一容积120A被构造成接收从通道65的高流体压力区域82穿过壳体55泄漏到第一容积120A中的流体，并且第二端口130以流体连通方式直接联接在第二轴室120的第一容积120A与通道65的低流体压力区域81之间。

上文参考说明性实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的本质和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行修改和变型。对于本领域技术人员而言，将容易想到对本文中为了举例说明而选择的实施例进行各种进一步的修改和变型。在这些修改和变型不脱离本发明的精神的情况下，它们旨在被包括在本发明的范围内。

已经以清楚且简洁的方式充分描述了本发明，以使本领域技术人员能够理解和实施本发明，所要求保护的本发明是：