【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于燃料電池系統的用于輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣的側通道壓縮機，所述氣態介質尤其設置為用于在具有燃料電池驅動器的車輛中使用。除此之外，本專利技術涉及一種具有根據本專利技術的設備的燃料電池系統。
技術介紹
1、在車輛領域中，除了液態燃料之外，氣態燃料在將來也將發揮越來越重要的作用。尤其是在具有燃料電池驅動器的車輛中，需要控制氫氣氣體流。在此，氣流不再像在噴射液態燃料時那樣不連續地控制，而是將氣態介質從至少一個高壓罐中取出并且經由中壓管路系統的流入管路引導到輸送裝置上。該噴射器單元將氣態介質經由低壓管路系統的連接管路引導至燃料電池。在氣態介質流動通過燃料電池之后，將該氣態介質經由導回管路引導回至噴射器單元。在此，側通道壓縮機可以連接在中間，該側通道壓縮機在流動技術和效率技術方面輔助氣體導回。此外，側通道壓縮機用于輔助在燃料電池驅動器中的流動建立，尤其是在一定的停車時間之后車輛(冷)啟動的情況下。通常通過電動馬達來驅動該側通道壓縮機，所述電動馬達當在車輛中運行時經由車輛電池被供電。
2、由de?10?2018?222?102?a1已知一種用于燃料電池系統的側通道壓縮機，在該側通道壓縮機中輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣。在此，側通道壓縮機具有殼體和驅動器，其中，該殼體具有殼體上部件和殼體下部件，該側通道壓縮機具有壓縮機室，該壓縮機室在殼體中環繞轉動軸線延伸，該壓縮機室具有至少一個環繞的側通道，該側通道壓縮機具有壓縮機輪，該壓縮機輪處在殼體中，該壓縮機輪以能夠圍繞轉動軸線轉動的方式布置并且通過驅動
3、由de?10?2018?222?102?a1已知的側通道壓縮機可能具有一定的缺點。在使用固定元件以便沿關于轉動軸線軸向地延伸的方向將至少一個軸承緊固并軸向固定在殼體下部件的軸承軸頸上時，可能出現軸承軸頸的擴寬，尤其是由于固定元件的預緊力，該固定元件例如實施為中央螺釘。這可能導致向外作用到軸承軸頸的軸承上的力損壞軸承，其中，由于軸承軸頸通過固定元件擴寬，導致損壞至少一個軸承內環和/或滾動體滾道和/或滾動體，其方式是，軸承軸頸通過壓緊力和/或夾緊力損壞軸承內環和另外的軸承構件。因此，軸承的和/或整個側通道壓縮機的使用壽命會顯著減小，而故障概率增加。
4、此外，由de?10?2018?222?102?a1已知的側通道壓縮機可能具有如下缺點：在將不同的材料用于構件殼體下部件、尤其是軸承軸頸和構件軸承、尤其是軸承內環時，例如在將鋁用于構件殼體下部件、尤其是軸承軸頸和例如將不銹鋼用于構件軸承、尤其是軸承內環時，在經歷例如從低溫、尤其是-40℃的溫度到高溫、尤其是160℃的溫度范圍和反過來時，出現下述兩個不利效應。一方面可能實現軸承軸頸的大幅的直徑擴寬，由此會損壞軸承內環和滾動體。另一方面，尤其在低溫的情況下，可能出現壓縮機輪結構組件在軸承軸頸上的傾斜，其方式是，在相應的軸承內環的軸承內表面與軸承軸頸的側表面之間由于不同的熱膨脹系數產生間隙并且該間隙相應地變大。此外，在傾斜的情況下，可能出現壓縮機輪的端面和殼體的端面尤其是在壓縮機室的區域中的接觸，由此，壓縮機輪這樣歪斜，使得整個側通道壓縮機損壞和/或失效。因此，可能導致側通道壓縮機的使用壽命由于損壞而減少的缺點，并且因此可能導致壓縮機輪結構組件的和/或軸承的更高的失效概率。
技術實現思路
1、根據本專利技術，提供一種用于燃料電池系統的用于輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣的側通道壓縮機。
2、根據本專利技術，至少一個軸承分別具有軸承內環，其中，至少一個軸承經由固定元件關于轉動軸線軸向地固定在殼體下部件的軸承軸頸上，該固定元件至少間接地作用到軸承內環上。在此，至少一個補償元件處在相應的軸承的軸承內表面與軸承軸頸的側表面之間。通過這種方式能夠實現如下優點：尤其是在-40℃的低溫的情況下，防止軸承結構組件在軸承軸頸上的傾斜，其方式是，借助補償元件防止：在相應的軸承內環的軸承內表面與軸承軸頸的側表面之間由于這些構件的不同的熱膨脹系數形成間隙，并且尤其是構件軸承和軸承軸頸不再貼靠，并且軸承因此不再受引導，尤其是在壓縮機輪的旋轉運動的情況下。在此，軸承結構組件可以具有構件壓縮機輪、輪轂、至少一個軸承、間隔盤、至少一個彈簧盤和/或至少一個螺釘。通過這種方式，可以實現至少一個軸承的增加的使用壽命，其中，因此壓縮機輪結構組件的和/或整個側通道壓縮機的失效概率可以降低。
3、根據本專利技術提供一種用于燃料電池系統的用于輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣的側通道壓縮機，所述側通道壓縮機具有殼體和驅動器，其中，所述殼體具有殼體上部件和殼體下部件，所述側通道壓縮機具有壓縮機室，所述壓縮機室在所述殼體中環繞轉動軸線延伸，所述壓縮機室具有至少一個環繞的側通道，所述側通道壓縮機具有壓縮機輪，所述壓縮機輪處在所述殼體中，所述壓縮機輪以能夠圍繞所述轉動軸線轉動的方式布置并且通過所述驅動器驅動，其中，所述壓縮機輪在其周緣上具有布置在所述壓縮機室的區域中的葉片，并且所述側通道壓縮機具有各一個氣體進入開口和氣體排出開口，所述氣體進入開口構造在所述殼體上，所述氣體進入開口和所述氣體排出開口經由所述壓縮機室、尤其是所述至少一個側通道流體地相互連接，其中，所述側通道壓縮機具有至少一個軸承，其中，所述至少一個軸承分別具有軸承內環，其中，所述至少一個軸承經由固定元件關于所述轉動軸線軸向地固定在所述殼體下部件的軸承軸頸上，所述固定元件至少間接地作用到所述軸承內環上，其中，至少一個補償元件處在相應的軸承的軸承內表面與所述軸承軸頸的側表面之間。
4、按照根據本專利技術的側通道壓縮機的一種特別有利的構型，軸承軸頸這樣在轉動軸線的方向上延伸，使得該軸承軸頸的側表面環繞轉動軸線延伸。在此，第一軸承和/或第二軸承關于轉動軸線徑向地經由相應的補償元件與軸承軸頸的側表面接觸。通過這種方式可以借助殼體的和/或側通道壓縮機的緊湊且成本有利的結構形式實現對相應的軸承的接收。此外，可以簡化軸承和/或壓縮機輪在殼體中的裝配，使得需要較少的裝配步驟并且因此可以節省裝配成本。
5、按照根據本專利技術的側通道壓縮機的一種有利的構型，相應的軸承的軸承內環實施為浮動軸承，使得相應的軸承內環能夠關于轉動軸線軸向地在軸承軸頸上運動。因此，例如在使用兩個軸承的情況下，可以實現相應的軸承內環關于轉動軸線軸向地在軸承軸頸上的至少部分的運動。通過這種方式，能夠增加軸承的使用壽命并且可以實現相應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于燃料電池系統(31)的用于輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣的側通道壓縮機(1)，所述側通道壓縮機具有殼體(3)和驅動器(6)，其中，所述殼體(3)具有殼體上部件(7)和殼體下部件(8)，所述側通道壓縮機具有壓縮機室(30)，所述壓縮機室在所述殼體(3)中環繞轉動軸線(4)延伸，所述壓縮機室具有至少一個環繞的側通道(19、21)，所述側通道壓縮機具有壓縮機輪(2)，所述壓縮機輪處在所述殼體(3)中，所述壓縮機輪以能夠圍繞所述轉動軸線(4)轉動的方式布置并且通過所述驅動器(6)驅動，其中，所述壓縮機輪(2)在其周緣上具有布置在所述壓縮機室(30)的區域中的葉片(5)，并且所述側通道壓縮機具有各一個氣體進入開口(14)和氣體排出開口(16)，所述氣體進入開口構造在所述殼體(3)上，所述氣體進入開口和所述氣體排出開口經由所述壓縮機室(30)、尤其是經由所述至少一個側通道(19、21)流體地相互連接，其中，所述側通道壓縮機(1)具有至少一個軸承(27、47)，其特征在于，所述至少一個軸承(27、47)分別具有軸承內環(22)，其中，所述至少一個軸承(27、47)經由固定元件(
2.根據權利要求1所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述軸承軸頸(12)這樣在所述轉動軸線(4)的方向上延伸，使得所述軸承軸頸的側表面環繞所述轉動軸線(4)延伸，并且其中，第一軸承(27)和/或第二軸承(47)關于所述轉動軸線(4)徑向地經由相應的補償元件(32、34)與所述軸承軸頸(12)的側表面(36)接觸。
3.根據權利要求1或者2所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，相應的軸承(27、47)的軸承內環(22)實施為浮動軸承，使得相應的軸承內環(22)能夠關于所述轉動軸線(4)軸向地在所述軸承軸頸(12)上運動。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述補償元件(32、34)至少幾乎在所述軸承內環(22)的關于所述轉動軸線(4)軸向地延伸的整個寬度B上延伸，和/或至少在相應的軸承(27、47)的軸承內表面(38)的大部分上以關于所述轉動軸線(4)徑向地延伸的支撐力作用到所述軸承內表面(38)上。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述補償元件(32、34)實施為環形地圍繞所述轉動軸線(4)延伸的彈簧元件(32、34)，其中，所述彈簧元件(32、34)能夠至少部分地彈性變形。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，相應的元件(32、34)在面向所述軸承軸頸(12)的側上具有環形地圍繞所述轉動軸線(4)延伸的開口(28)，并且以兩個端部區域(46)、尤其是彈性的端部區域(46)與所述軸承軸頸(12)貼靠。
7.根據上述權利要求中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，至少一個波形彈簧(41)關于所述轉動軸線(4)軸向地布置在相應的軸承內環(22)旁邊，尤其是環形地環繞所述軸承軸頸(12)地布置，其中，所述波形彈簧(41)至少幾乎關于所述轉動軸線(4)軸向地作用到所述軸承內環(22)上并且給所述軸承內環加載彈簧力。
8.根據權利要求7所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述波形彈簧(41)布置在相應的軸承(27、47)的背離所述固定元件(25)的側上，尤其是布置在相應的軸承(27、47)與所述殼體下部件(8)之間。
9.根據上述權利要求中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述至少一個軸承(27、47)以其相應的軸承內環(22)至少間接地經由軸承止擋盤(26)借助所述固定元件(25)關于所述轉動軸線軸向地固定在所述軸承軸頸(12)上，其中，所述軸承止擋盤(26)具有這樣大的直徑，使得所述軸承止擋盤覆蓋、尤其是與所述轉動軸線(4)正交地覆蓋所述軸承內環(22)，并且因此能夠將力關于所述轉動軸線(4)軸向地傳遞到所述軸承內環(22)上。
10.一種具有根據權利要求1至9中任一項所述的側通道壓縮機(1)的燃料電池系統(31)，其中，所述側通道壓縮機(1)布置在所述燃料電池系統(31)的陽極回路中。
...【技術特征摘要】
1.一種用于燃料電池系統(31)的用于輸送和/或壓縮氣態介質、尤其是氫氣的側通道壓縮機(1)，所述側通道壓縮機具有殼體(3)和驅動器(6)，其中，所述殼體(3)具有殼體上部件(7)和殼體下部件(8)，所述側通道壓縮機具有壓縮機室(30)，所述壓縮機室在所述殼體(3)中環繞轉動軸線(4)延伸，所述壓縮機室具有至少一個環繞的側通道(19、21)，所述側通道壓縮機具有壓縮機輪(2)，所述壓縮機輪處在所述殼體(3)中，所述壓縮機輪以能夠圍繞所述轉動軸線(4)轉動的方式布置并且通過所述驅動器(6)驅動，其中，所述壓縮機輪(2)在其周緣上具有布置在所述壓縮機室(30)的區域中的葉片(5)，并且所述側通道壓縮機具有各一個氣體進入開口(14)和氣體排出開口(16)，所述氣體進入開口構造在所述殼體(3)上，所述氣體進入開口和所述氣體排出開口經由所述壓縮機室(30)、尤其是經由所述至少一個側通道(19、21)流體地相互連接，其中，所述側通道壓縮機(1)具有至少一個軸承(27、47)，其特征在于，所述至少一個軸承(27、47)分別具有軸承內環(22)，其中，所述至少一個軸承(27、47)經由固定元件(25)關于所述轉動軸線(4)軸向地固定在所述殼體下部件(12)的軸承軸頸(12)上，所述固定元件至少間接地作用到所述軸承內環(22)上，其中，至少一個補償元件(32、34)處在相應的軸承(27、47)的軸承內表面(38)與所述軸承軸頸(12)的側表面(36)之間。
2.根據權利要求1所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述軸承軸頸(12)這樣在所述轉動軸線(4)的方向上延伸，使得所述軸承軸頸的側表面環繞所述轉動軸線(4)延伸，并且其中，第一軸承(27)和/或第二軸承(47)關于所述轉動軸線(4)徑向地經由相應的補償元件(32、34)與所述軸承軸頸(12)的側表面(36)接觸。
3.根據權利要求1或者2所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，相應的軸承(27、47)的軸承內環(22)實施為浮動軸承，使得相應的軸承內環(22)能夠關于所述轉動軸線(4)軸向地在所述軸承軸頸(12)上運動。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的側通道壓縮機(1)，其特征在于，所述補償元件(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：F·萊姆勒，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：
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