CN110959073A - 涡轮机，尤其用于燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮机(10)，尤其用于燃料电池系统(1)。所述涡轮机(10)包括轴(14)、工作轮(15)和轴向支承盘(30)。工作轮(15)和轴向支承盘(30)布置在轴(14)上。工作轮(15)实施为径向转子，其中，工作轮(15)在其前侧(15a)上能够被工作流体沿着通流路径(16)流过。通流路径(16)包括轴向通流端部(18)和径向通流端部(17)。轴向支承盘(30)面向工作轮(15)的后侧(15b)。在轴向支承盘(30)上形成并且背离后侧(15b)的滑动面(32)与滑动环组件(33)共同作用。

Description

涡轮机，尤其用于燃料电池系统
背景技术
由现有技术，例如由公开文献DE 10 2012 224 052 A1已知一种实施为涡轮压缩机的、用于燃料电池系统的涡轮机。已知的涡轮压缩机具有能够被驱动装置驱动的轴。在该轴上布置有压缩机和废气涡轮。
在详细的构型中，由公开文献DE 10 2008 044 876 A1已知一种实施为涡轮压缩机的涡轮机。已知的涡轮压缩机具有布置在轴上的工作轮。在此，该工作轮实施为径向转子，即在其前侧上被工作流体沿着通流路径流过，其中，通流路径包括轴向通流端部和径向通流端部。
此外，由EP 2 006 497 A1已知，涡轮机的轴能够借助轴向支承盘轴向地支承。
发明内容
根据本发明的涡轮机具有减小地作用到轴上的轴向力。为此，通过工作流体起作用的、作用到轴上或者作用到与轴连接的构件上的压力被滑动环组件这样地影响，使得轴在轴向方向上优选压力平衡或者力平衡。在此，涡轮机优选布置在燃料电池系统中。
为此，涡轮机包括轴、工作轮和轴向支承盘。工作轮和轴向支承盘布置在轴上。工作轮实施为径向转子，其中，工作轮在其前侧上能够被工作流体沿着通流路径流过。通流路径包括轴向通流端部和径向通流端部。轴向支承盘面向工作轮的后侧。在轴向支承盘上形成并且背离所述后侧的滑动面与滑动环组件共同作用。
如在涡轮机中常见的那样，与在工作轮的后侧上相比，在工作轮的前侧上作用有由工作流体引起的较小的轴向力。在后侧上的该力过量在轴向支承盘上被平衡或者限制，其方式是：在那里在两侧上也产生不同的引起的轴向力。这通过在滑动环组件上的压力分配进行，该滑动环组件因此作为分压器起作用。也就是说，在轴向支承盘的一侧上，即在背离工作轮的一侧上，通过工作流体作用的压力减小。作用到轴上的轴向力从而被平衡或者限制或者最小化，使得相应的轴向轴承的性能和耐久性得到优化。
在此，优选在涡轮机运行中，由工作流体作用到轴上引起的轴向力近似为零。因此，所述轴在轴向方向上近似是压力平衡或者说力平衡的。工作流体间接或直接地，例如经由工作轮和轴向支承盘的前侧和后侧作用到轴上。由于引起的轴向力低，用于轴的轴向轴承因此能够实施得非常小并且节省结构空间。此外，由此也使轴向轴承上的磨损最小化，并且因此提高了整个涡轮机的使用寿命。
在有利的扩展方案中，滑动面和滑动环组件形成具有密封直径的滑动环密封件。密封直径大于工作轮在轴向通流端部上的内径；并且密封直径小于工作轮在径向通流端部上的外径。因此，将滑动面上的压力分为两部分：较高的压力作用在径向外部区域上，该压力优选相应于在径向通流端部上的压力。并且，较低的压力作用在内部区域上，该压力例如可以相应于大气压。因此，轴向支承盘的配属于工作轮的并且与滑动面对置的工作面完全被加载以径向通流端部的较高压力。工作面和滑动面也可以被称为轴向支承盘的前侧和后侧。因此，流体压力这样地作用到工作轮和轴向支承盘上，使得该流体压力将这两个构件轴向地彼此移开，相应地引起的轴向力因此具有相反的符号，然而优选具有近似相同的数值。在此，滑动环密封件不必是介质密封的，而是也可以形成具有节流功能的泄漏缝隙。
在有利的实施方式中，密封直径为此为外径的0.4倍至0.6倍。替代地或补充地，密封直径为内径的至少2倍。由此，所述轴在轴向方向上力平衡地构型。
在有利的扩展方案中，滑动环组件具有滑动环。优选地，滑动环在此借助弹簧抵着滑动面压紧。滑动环和轴向支承盘从而可以在摩擦学上非常有利地，即通常以相对彼此非常低的摩擦系数来构型。通过弹簧进行的力加载负责，即使在轴的高转速时滑动环也不太大地从滑动面抬起。由此，在高转速时也确保压力分配的功能。
有利地，滑动环组件布置在壳体中。滑动环借助辅助密封件安置在壳体中。优选地，该壳体是涡轮机的一件式或多件式的壳体。通过将滑动环经由辅助密封件支承，滑动环几乎浮动地支承，所述辅助密封件优选实施为轴密封环。辅助密封件在径向方向上将滑动环相对于所述轴同轴地定位。在轴向方向上，滑动环可以在辅助密封件上滚动，使得能够平衡轴向的公差和移动。
在有利的扩展方案中，在滑动环和滑动面之间形成泄漏缝隙。因此，滑动环不必相对于滑动面介质密封地密封，而是实现节流功能，以便能够作为分压器起作用。
因此，工作流体的限定的质量流可以通过泄漏缝隙流动并且润滑和/或冷却随后连接的部件。
在有利的实施方式中，在滑动环组件的与轴向支承盘相反的一侧上布置有至少一个轴承。所述至少一个轴承可旋转地支承所述轴。所述至少一个轴承能够被通过泄漏缝隙流动的工作流体流入。因此，在运行中，轴承被工作流体流入或者甚至流过并且由此被冷却和/或润滑。在此，在有利的实施方式中，所述轴承实施为气体润滑的轴承。
在有利的实施方式中，在滑动环组件的与轴向支承盘相反的一侧上布置有至少一个驱动装置。该驱动装置能够被通过泄漏缝隙流动的工作流体流入。因此，在运行中，驱动装置被工作流体流入或者甚至流过并且由此被冷却和/或润滑。在此，在有利的实施方式中，驱动装置包括定子和布置在轴上的转子，即实施为电动机。电动机、尤其定子的冷却提高了电动机的效率。
在有利的实施方式中，工作轮实施为压缩机。因此，轴向通流端部是通流路径的通流入口，而径向通流端部是通流路径的通流出口。因此，工作轮在运行中轴向地被流入并且径向地被流出。对于压缩机或者涡轮压缩机需要驱动装置。通过放置滑动环组件或者滑动环使作用到轴上并且因此作用到其轴向轴承上的减小地引起的轴向力最小化，使得相应的摩擦损耗也最小化。因此，也减小驱动装置所需的驱动功率并且相应能量高效地构型涡轮压缩机。
在有利的扩展方案中，在所述轴上布置有另一工作轮。该另一工作轮也实施为径向转子。所述另一工作轮在其前侧上能够被工作流体沿着另一通流路径流过，其中，所述另一通流路径包括轴向通流端部和径向通流端部。所述另一工作轮的轴向通流端部与所述工作轮的轴向通流端部相反取向。由此，分别作用到两个工作轮上引起的流体轴向力沿相反方向起作用，即彼此抵消为一部分。因此，能够减小滑动环组件的密封直径和/或泄漏缝隙的节流作用。由此，滑动环组件上的磨损，特别时滑动环和滑动面之间的磨损也减小。
在有利的使用中，将涡轮机布置在燃料电池系统中。为此，涡轮机实施为涡轮压缩机或者工作轮实施为压缩机，其中，轴向通流端部是通流入口并且径向通流端部是通流路径的通流出口。燃料电池系统具有燃料电池、用于将氧化剂供应到燃料电池中的空气供应管路和用于将氧化剂从燃料电池排出的废气管路。压缩机布置在空气供应管路中。在此，空气供应管路用于将工作流体或氧化剂流入到燃料电池中，并且废气管路用于从燃料电池排出氧化剂或者经反应的氧化剂或者由它们组成的混合物。涡轮压缩机根据上面所说明的实施方式构型。尤其在具有泄漏缝隙的实施方式中，可以如此非常有效地冷却涡轮压缩机。
在有利的扩展方案中，燃料电池系统具有废气涡轮，所述废气涡轮具有另一工作轮。所述另一工作轮也布置在轴上。废气涡轮布置在废气管路中。优选地，涡轮机的所述另一工作轮与涡轮压缩机的工作轮相反取向地布置，使得部分地抵消分别作用到两个工作轮上的有效地引起的轴向力。从燃料电池流出的经反应的工作流体或者氧化剂可以被非常有效地用作废气涡轮的功率源；由此减小用于涡轮压缩机的驱动装置所需的驱动功率。
燃料电池系统可以优选地设置为用于驱动机动车的驱动装置。
附图说明
本发明的其它可选的细节和特征由下面优选实施例的说明得出，这些实施例在附图中示意性地示出。
附图示出了：
图1示意性地示出由现有技术已知的具有实施为涡轮压缩机的涡轮机的燃料电池系统，
图2示意性地示出根据本发明的涡轮机的截面，其中，仅示出主要的区域。
具体实施方式
图1示出由DE 10 2012 224 052 A1已知的燃料电池系统1。燃料电池系统1包括燃料电池2、空气供应管路3、废气管路4、压缩机11、废气涡轮13、用于压力降的旁通阀5和未详细示出的用于将燃料供应给燃料电池2的供应管路。旁通阀5例如可以是调节活门。例如，可以使用废气旁通阀作为旁通阀5。
燃料电池2是将经由未示出的燃料供应管路供应的燃料和氧化剂的化学反应能转化为电能的原电池，在这里所示的实施方式中，所述氧化剂是经由空气供应管路3供应给燃料电池2的吸入空气。燃料优选可以是氢或甲烷或甲醇。相应地，产生水蒸气或水蒸气和二氧化碳作为废气。燃料电池2例如设置为用于驱动机动车的驱动装置。例如，由燃料电池2产生的电能在此驱动机动车的电动机。
压缩机11布置在空气供应管路3中。废气涡轮13布置在废气管路4中。压缩机11和废气涡轮13通过轴14机械连接。轴14能够被驱动装置20电驱动。废气涡轮13用于辅助驱动装置20来驱动轴14或者压缩机11。压缩机11、轴14和废气涡轮13一起构涡轮机10.
图2示意性地示出根据本发明的涡轮机10的纵截面，该涡轮机尤其使用在燃料电池系统1中。在该实施方式中，涡轮机10实施为涡轮压缩机10并且具有布置在轴14上的工作轮15，所述工作轮起压缩机11或者说压缩器作用。附加地，涡轮机10可选地具有废气涡轮13，该废气涡轮包括布置在轴14上的另一工作轮13a。优选地，所述另一工作轮13a和工作轮15在此定位在轴14的对置端部上。
有利地，涡轮机10布置在燃料电池系统1中，使得压缩机11的工作轮15布置在空气供应管路3中，并且使得废气涡轮13的另一工作轮13a布置在废气管路4中。
工作轮15在图2的实施方式中实施为径向转子，即在作为涡轮压缩机或者压缩机11使用的情况下轴向地被流入并且径向地被流出。为此，工作轮15在其前侧15a上具有通流路径16，该通流路径包括轴向通流端部18和径向通流端部17。如在径向转子中常见的那样，穿过工作轮15流动的工作流体的方向在剖视图中改变约90°。在实施为涡轮压缩机的情况下，工作轮15在轴向通流端部18上被工作流体轴向地流入，然后工作流体经过前侧15a上的通流路径16并且在此被压缩，随后在径向通流端部17上径向地从工作轮15流出。
工作轮15在其前侧15a上从内径31至外径32被加载以工作流体的压力。在此，该压力不是恒定的，而是从内径31到外径32升高；这适用于将涡轮机10不但作为涡轮压缩机而且作为涡轮使用。在使用涡轮机10作为涡轮时，仅通流路径16的方向逆转，即从径向通流端部17到轴向通流端部18；然而，在前侧15a上的定性压力比与在涡轮压缩机中相同。
涡轮压缩机10的驱动装置20实施为电动机、布置在压缩机11和废气涡轮13之间并且包括转子21和定子22。转子21也布置在轴14上。定子22位置固定地定位在涡轮压缩机10的仅部分示出的壳体8中。壳体8也可以实施为多件式。轴14向驱动装置20的两侧分别借助一个轴承41、42可旋转地支承。驱动装置20定位在两个轴承41、42之间。在轴14的外端部上，在一端部上布置有工作轮15，并且在另一端部上布置有构成废气涡轮13的另一工作轮13a。
此外，涡轮机10还包括布置在轴14上的轴向支承盘30。为此，例如可以将轴向支承盘30压装到轴14上，或如在图2中所示那样，借助螺母49在中间放置有工作轮15的情况下抵着轴14的肩部压紧。轴向支承盘30具有优选硬化且研磨的工作面31，用于轴向轴承。在图2的示图中，在此未示出用于轴向轴承的配合面；这例如可以是壳体8的面或插入到该壳体中的构件。
此外，轴向支承盘30具有滑动面32，该滑动面优选与工作面31对置地构造。滑动面32与滑动环组件33共同作用，优选这样地共同作用，使得它们形成气体润滑的滑动环密封件。在此，滑动密封件不必实施为介质密封的，而是可以具有泄漏。然而，重要的是，该滑动密封件能够在涡轮机10运行时产生压差。
优选轴向对称的滑动环组件33包括滑动环34、弹簧35和辅助密封件36。弹簧35将滑动环34抵着滑动面32压紧，使得在涡轮机10运行时在滑动环密封件上存在从外向内的压差；通常，这是压力降。辅助密封件36在滑动环34和壳体8之间起作用，并且由此优选也将滑动环34相对于轴14同轴地定位。在这里，辅助密封件36也不必是介质密封的，而是能够保持压差。然而优选地，在辅助密封件36上的可能的泄漏明显小于在滑动环密封件上的可能的泄漏。辅助密封件36优选是轴密封环，使得滑动环34可以沿轴向方向在轴密封环上滚动。
根据本发明，通过滑动环密封件减小作用到轴向支承盘30的工作面31上的轴向力。该减小在涡轮机10运行时借助涡轮机10的工作流体，更精确地说，借助工作流体的压力实现，该压力作用在工作轮15上、在轴向支承盘30上并且必要时在轴14上、在另一工作轮13a上和在与轴14连接的其它构件上。
现在，在图2中示例性地示出三个压力：
-在通流路径16的轴向通流端部18上的低压p0。如果工作轮15作为压缩机11起作用，则这是入口压力或者说抽吸压力。
-在通流路径16的径向通流端部17上的高压p1。如果工作轮15作为压缩机11起作用，则这是出口压力或者说输送压力。
-在滑动环密封件下游或者说在辅助密封件36下游的环境压力p2。在此，环境压力p2例如可以相应于低压p0或大气压。
因此，在滑动环密封件上和在辅助密封件36上，高压p1被相对于环境压力p2密封，或者介质密封或者借助泄漏密封。因此，滑动环密封件作为具有密封直径39的分压器起作用。
工作轮15在其前侧15a上借助螺母49压紧在轴14上。视密封方案而定，该螺母49和轴14的衔接到该螺母上的端部也被加载以低压p0。在工作轮15的前侧15a上，工作流体从内径37到外径38压缩至高压p1。因此，高压p1也作用在轴向支承盘30的工作面31上，该工作面面向工作轮15。在轴向支承盘30的后侧上或者说在该轴向支承盘的滑动面32上，径向地在外部，即在密封直径39外也存在高压p1，而径向地在内部存在环境压力p2。
在结构方面，现在这样地选择密封直径39，使得这些压力近似平衡，因此，轴14与其附装件几乎压力平衡或者力平衡。因此，在结构方面，滑动面32关于其面积被滑动环34这样地划分，使得产生压力平衡。
由于轴向支承盘30的特性和加工顺序能够形成用于旋转密封件、例如气体润滑的滑动环密封件的滑动面32，该滑动面可选地同样具有泄漏缝隙。作用到轴14上的剩余轴向力通过滑动环34的直径或者通过密封直径39来确定。
在进一步扩展的实施方式中，也考虑在其它轴区域和布置在这些轴区域上的构件上的压力比，尤其当在那里存不同于大气压的其它压力时。为此，在图2的实施方式中，所述另一工作轮13a示例性地布置在轴14上，该另一工作轮优选作为在燃料电池系统1的废气管路4中的废气涡轮13起作用。所述另一工作轮13a也构型为径向转子，使得自然也在所述另一工作轮13a上产生流体引起轴向力，该轴向力不等于零。包含在废气涡轮13一侧上的其它端面在内，这些力优选被考虑用于密封直径39的设计。
在有利的实施方式中，在滑动环组件33和滑动面32之间形成泄漏缝隙，使得工作流体能够通过泄漏缝隙。在此，可以针对进入的质量流调整泄漏间隙，以便冷却构件如两个轴承41、42或驱动装置20。此外，由于泄漏缝隙，所述两个轴承41、42可以用工作流体润滑；优选地，所述两个轴承41、42为此实施为气体润滑的轴承。附加地，也可以在辅助密封装置36上使用另一泄漏缝隙，用于冷却和/或润滑随后连接的构件。

Claims (15)

1.一种涡轮机(10)，尤其用于燃料电池系统(1)，所述涡轮机具有轴(14)、工作轮(15)和轴向支承盘(30)，其中，所述工作轮(15)和所述轴向支承盘(30)布置在所述轴(14)上，其中，所述工作轮(15)实施为径向转子，其中，所述工作轮(15)在其前侧(15a)上能够被工作流体沿着通流路径(16)流过，其中，所述通流路径(16)包括轴向通流端部(18)和径向通流端部(17)，其中，所述轴向支承盘(30)面向所述工作轮(15)的后侧(15b)，
其特征在于，
在所述轴向支承盘(30)上形成并且背离所述后侧(15b)的滑动面(32)与滑动环组件(33)共同作用。
2.根据权利要求1所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述滑动面(32)和所述滑动环组件(33)构成具有密封直径(39)的滑动环密封件，其中，所述密封直径(39)大于所述工作轮(15)在轴向通流端部(18)上的内径(37)，并且其中，所述密封直径(39)小于所述工作轮(15)在径向通流端部(17)上的外径(38)。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述密封直径(39)为所述外径(38)的0.4倍至0.6倍。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述密封直径(39)为所述内径(37)的至少两倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述滑动环组件(33)具有滑动环(34)，其中优选，所述滑动环(34)借助弹簧(35)抵着所述滑动面(32)压紧。
6.根据权利要求5所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述滑动环组件(33)布置在壳体(8)中，其中，所述滑动环(34)借助辅助密封件(36)安置在所述壳体(8)中。
7.根据权利要求5或6所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
在所述滑动环(34)和所述滑动面(32)之间形成泄漏缝隙。
8.根据权利要求7所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
在所述滑动环组件(33)的与所述轴向支承盘(30)相反的一侧上布置有至少一个轴承(41、42)，所述轴承能够旋转地支承所述轴(14)，其中，所述至少一个轴承(41、42)能够被所述工作流体流入。
9.根据权利要求7或8所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
在所述滑动环组件(33)的与所述轴向支承盘(30)相反的一侧上布置有至少一个驱动装置(20)，其中，所述驱动装置(20)能够被所述工作流体流入。
10.根据权利要求9所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述驱动装置(20)包括定子(22)和布置在所述轴(14)上的转子(21)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
另一工作轮(13a)布置在所述轴(14)上，其中，所述另一工作轮(13a)实施为径向转子，其中，所述另一工作轮(13a)在其前侧上能够被所述工作流体沿着另一通流路径流过，其中，所述另一通流路径包括轴向通流端部和径向通流端部，其中，所述另一工作轮(13a)的轴向通流端部与所述工作轮(15)的轴向通流端部(18)相反取向。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
在所述涡轮机(10)运行中，由所述工作流体作用到所述轴(14)上引起的轴向力近似为零。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的涡轮机(10)，
其特征在于，
所述工作轮(15)实施为压缩机(11)，其中，所述轴向通流端部(18)是所述通流路径(16)的通流入口，并且，所述径向通流端部(17)是所述通流路径的通流出口。
14.一种燃料电池系统(1)，所述燃料电池系统具有燃料电池(2)、用于将氧化剂供应到所述燃料电池(2)中的空气供应管路(3)和用于将所述氧化剂从所述燃料电池(2)排出的废气管路(4)，其特征在于，所述燃料电池系统(1)具有根据权利要求1至13中任一项所述的涡轮机(10)，其中，所述工作轮(15)实施为压缩机(11)，其中，所述轴向通流端部(18)是所述通流路径(16)的通流入口，并且，所述径向通流端部(17)是所述通流路径的通流出口，并且其中，所述压缩机(11)布置在所述空气供应管路(3)中。
15.根据权利要求14所述的燃料电池系统(1)，其中，所述燃料电池系统(1)具有废气涡轮(13)，所述废气涡轮具有另一工作轮(13a)，其中，所述另一工作轮(13a)布置在所述轴(14)上，其中，所述废气涡轮(13)布置在所述废气管路(4)中。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE249336C (zh) * 1900-01-01
CA2075604A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-08 Clayton Bear Counterthrust seal for a rotary fluid machine
CN201420688Y (zh) * 2009-04-21 2010-03-10 上海同济南汇科技产业园有限公司 应用于燃料电池系统的透平式压缩机
US20120051952A1 (en) * 2010-08-28 2012-03-01 Andreas Knoop Charging device for an energy conversion device
DE102014226951A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Turbomaschine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2864552A (en) * 1954-08-18 1958-12-16 Sir George Godfrey & Partners Shaft or like bearings
US4256441A (en) * 1979-06-19 1981-03-17 Wallace-Murray Corporation Floating ring bearing structure and turbocharger employing same
US4725206A (en) * 1984-12-20 1988-02-16 The Garrett Corporation Thermal isolation system for turbochargers and like machines
ATE236369T1 (de) * 1995-10-02 2003-04-15 Chesterton A W Co Vorrichtung mit einer drehenden zusammenwirkung
US5967762A (en) * 1996-03-18 1999-10-19 Turbonetics, Inc. Turbocharger for high performance internal combustion engines
DE19951570A1 (de) * 1999-10-27 2001-05-03 Abb Patent Gmbh Einrichtung zur Kompensierung des Axialschubs bei Turbomaschinen
US7112036B2 (en) * 2003-10-28 2006-09-26 Capstone Turbine Corporation Rotor and bearing system for a turbomachine
EP2006497A1 (de) 2007-06-21 2008-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Axiallagerscheibe für einen Turbomaschinenrotor einer Turbomaschine und Turbomaschinenrotor
DE102008044876A1 (de) 2008-08-29 2010-03-04 Daimler Ag Luftversorgungseinheit für eine Brennstoffzelle
DE102009017356A1 (de) * 2009-04-14 2010-11-04 Continental Automotive Gmbh Axiallagerscheibe für einen Turbolader
DE102009053102B4 (de) * 2009-11-13 2013-03-28 Continental Automotive Gmbh Turbolader mit einer Axiallageranordnung für eine Welle des Turboladers
DE102010006018A1 (de) * 2010-01-28 2011-08-18 Daimler AG, 70327 Aufladeeinrichtung zum Verdichten eines Mediums sowie Antriebsstrang für einen Kraftwagen mit einer solchen Aufladeeinrichtung
KR20150086309A (ko) * 2012-11-20 2015-07-27 뉴 웨이 머신 컴포넌츠, 인코포레이티드 시일로 사용하기 위한 공기 베어링
DE102012224052B4 (de) 2012-12-20 2024-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erfassung eines Verdichterpumpens eines elektrisch angetriebenen Verdichters und Brennstoffzellensystem mit einem elektrisch angetriebenen Verdichter und einem Regelgerät zum Durchführen des Verfahrens
KR101895143B1 (ko) * 2014-01-30 2018-09-04 가부시키가이샤 아이에이치아이 스러스트 베어링
DE102015007379A1 (de) * 2015-06-10 2016-01-21 Daimler Ag Strömungsmaschine für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE249336C (zh) * 1900-01-01
CA2075604A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-08 Clayton Bear Counterthrust seal for a rotary fluid machine
CN201420688Y (zh) * 2009-04-21 2010-03-10 上海同济南汇科技产业园有限公司 应用于燃料电池系统的透平式压缩机
US20120051952A1 (en) * 2010-08-28 2012-03-01 Andreas Knoop Charging device for an energy conversion device
DE102014226951A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Turbomaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李兴虎: "《电动汽车概论》", 31 August 2005 *

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