CN114765267A - 燃料电池系统的气态介质输送和/或再循环的输送装置 - Google Patents

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Abstract

用于燃料电池系统的用于气态介质、尤其氢气的输送和/或再循环的的输送装置,包括:侧通道压缩机,其中借助配量阀以在压力下的气态介质的驱动射束至少部分驱动输送装置,其中将在压力下的气态介质至少间接地借助配量阀供应给侧通道压缩机,其中,侧通道压缩机具有包括壳体上部分和壳体下部分的壳体;位于壳体中的压缩机室,其具有环绕的第一侧通道;位于壳体中的工作轮,该工作轮绕着旋转轴线可旋转地布置,其中,工作轮在其周边上具有布置在压缩机室的区域中的叶片;以及分别构造在壳体上的进气口和排气口,其通过压缩机室、尤其至少一个第一侧通道相互流体连接,其中,工作轮在其背离旋转轴线的一侧上形成壁。

Description

燃料电池系统的气态介质输送和/或再循环的输送装置
技术领域
本发明涉及一种用于气态介质、尤其氢气的输送和/或再循环的输送装置,该输送装置用于燃料电池系统,其中,气态介质尤其设置为用于具有燃料电池驱动器的车辆中。
背景技术
在车辆领域中,除液态燃料外在未来气态燃料也具有越来越重要的角色。尤其在具有燃料电池驱动器的车辆中必须控制氢气气流。在此不再如在喷射液态燃料时那样不连续地控制气流,而是将气体从至少一个高压罐取出并且通过中压管路系统的流入管路引导至输送装置。该输送装置将气体通过低压管路系统的连接管路引导至燃料电池。
由文献DE 10 2017 222 390 A1已知一种用于燃料电池系统的用于气态介质、尤其氢气输送和/或再循环的输送装置,其具有侧通道压缩机、由处于压力下的气态介质的驱动射束驱动的喷射泵(Strahlpumpe)以及具有配量阀。在此将处于压力下的气态介质借助配量阀供应给喷射泵,其中,燃料电池的阳极输出端与输送装置的输入端流体连接,并且其中,输送装置的输出端与燃料电池的阳极输入端流体连接。
已知的具有由文献DE 10 2017 222 390 A1已知的输送装置的燃料电池系统可能分别具有一定缺点。在此,输送装置的各部件、尤其侧通道压缩机、HGI和喷射泵至少部分地借助呈管路和必要时附加的分配器板(Verteilerplatte)形式的流体连接部与内置通道相互连接和/或与燃料电池和/或输送装置的其它部件连接。在此,各部件至少部分地作为单独的结构组存在,其借助管路相互连接。在此,一方面产生多个流动偏转部并且因此产生流动损耗。由此降低输送装置的效率。
另一方面,通过各部件:配量阀和/或喷射泵和/或侧通道压缩机作为单独的结构组的布置方式产生以下缺点:这些部件总体上形成关于结构空间和/或几何体积的大的表面。由此有利于快速冷却,尤其在整个车辆的长停放时间的情况下,这能够导致增加的冰桥形成并因此导致增加的构件和/或燃料电池系统的损坏,这又可以导致输送装置和/或燃料电池系统的降低的可靠性和/或使用寿命。此外,另一缺点是构件配量阀和/或喷射泵和/或侧通道压缩机和/或燃料电池系统和/或整个车辆的恶化的冷启动性能,因为加热能和/或热能必须分别单个地引入到构件侧通道压缩机和/或喷射泵和/或配量阀中,其中,各构件彼此远离地布置并且因此必须单独加热每个构件,尤其在0℃以下的温度时,以便除去可能的冰桥。
此外,必须对组件侧通道压缩机、喷射泵和配量阀分别设置自身的壳体,这导致高制造成本和/或材料成本。
发明内容
本发明的优点:
根据本发明提出一种用于燃料电池系统的用于气态介质、尤其氢气的输送和/或再循环的输送装置,其中,氢气在下文中称为H2。在此,输送装置具有侧通道压缩机,其中,借助配量阀以处于压力下的气态介质的驱动射束至少部分地驱动输送装置,其中,将处于压力下的气态介质至少间接地借助配量阀供应给侧通道压缩机。在此,侧通道压缩机具有包括壳体上部分和壳体下部分的壳体、位于壳体中的、具有环绕的第一侧通道的压缩机室以及位于壳体中的工作轮,该工作轮绕着旋转轴线可旋转地布置。在此,工作轮在其周边上具有布置在压缩机室的区域中的叶片。输送装置在此具有分别构造在壳体上的进气口和排气口,它们通过压缩机室、尤其至少一个第一侧通道相互流体连接,其中,工作轮在其背离旋转轴线的一侧上形成壁。
根据本发明的输送装置如此构造,使得工作轮在其内部的壁上、尤其在第二侧通道的区域中具有至少一个开口,通过该开口借助驱动介质和/或驱动射束驱动工作轮。以这种方式可以改善输送机组的效率,因为工作轮的高效驱动通过驱动介质和/或驱动射束实现,驱动介质和/或驱动射束从工作轮的开口流出并且因此沿旋转方向驱动工作轮。在此,尤其在高压下并且以高速从开口流出的驱动介质流到第二侧通道的区域中。在此,借助反冲驱动使工作轮处于旋转运动中,其中,反冲尤其通过从至少一个开口流到第二侧通道中的驱动介质引起。通过在输送装置的有利构型中所述的措施能够实现对输送装置的有利扩展。下面说明本发明的优选扩展方案。
根据输送装置的一个有利构型,工作轮借助一个通到开口中的径向通道至少间接地与配量阀和/或罐流体连接,其中,径向通道在面向开口的端部区域中形成孔,然而尤其是仅在其总长度的一部分上。以这种方式借助在罐和/或配量阀与侧通道压缩机和/或工作轮之间的较短的流动连接可以降低驱动介质与流动通道的流动阻力和摩擦损耗。此外,可以提高用于驱动工作轮的反冲驱动的效果,因为利用了尤其流入到第二侧通道中的驱动介质和/或驱动射束的压力和/或速度。由此能够以这种方式提高输送装置的效率。此外可以实现以下优点:借助尤其来自罐的新流入的驱动介质可以冷却输送装置和/或侧通道压缩机和/或驱动马达。此外可以降低输送装置的生产成本,因为现在不再需要使用附加的冷却元件构件。
根据输送装置的一个特别有利的构型,孔沿着其纵轴线至少几乎笔直和/或线性延伸地构造,其中,纵轴线相对于尤其内部的壁的切线成至少几乎0°至60°的角α地延伸。以这种方式可以实现以下优点:驱动介质和/或驱动射束的动能的大部分由于反冲效应能够被用于工作轮的旋转能,并且降低损耗功率。纵轴线与切线之间的角α越小,则越多的能量能够被用于工作轮的旋转加速度,尤其其方式是:借助驱动射束产生作用到轴和工作轮上的转矩。因此可以提高输送装置和/或侧通道压缩机的效率。
根据一个有利的扩展方式,输送装置将驱动介质配量到第二侧通道中和/或使其流入到该第二侧通道中,其中,第二侧通道与第一侧通道至少几乎完全流体分离和/或仅在排气口的区域中流体连接。以这种方式可以确保:驱动介质和/或驱动射束的动能的大部分被用于驱动工作轮,并且该动能至少部分地不会由于随着位于第一侧通道中的再循环的流动损耗和/或摩擦损耗而失去。此外,发生在驱动介质与位于第二侧通道中的介质之间的压力交换和/或脉冲交换,其中,驱动介质相对于位于第二侧通道中的介质具有更高的压力和/或更高的速度。因此可以提高输送装置和/或侧通道压缩机的效率。
根据输送装置的一个有利构型,将驱动介质作为驱动射束间接地通过配量阀由处于压力下的罐引入到第二侧通道的区域中,其中,尤其通过配量阀驱动侧通道压缩机和/或工作轮。以这种方式可以实现以下优点:不再需要作为单独构件的喷射泵,以便能够在燃料电池系统的不同运行状态下确保输送机组的恒定的输送功率。由此可以降低燃料电池系统的复杂性,和/或可以降低燃料电池系统的总成本。此外,在整个车辆中对于输送机组需要更少的结构空间,由此可以实现燃料电池系统的更紧凑的结构形式。
根据一个特别有利的扩展方案,工作轮固定在驱动轴上,其中,驱动轴具有沿着旋转轴线延伸的轴向通道,借助该轴向通道将至少一个径向通道与配量阀连接并且因此至少间接地与罐连接。以这种方式可以实现以下优点:侧通道压缩机和/或输送机组能够以紧凑的结构方式实现,由此可以在整个车辆中降低对于侧通道压缩机和/或输送机组和/或燃料电池系统所需要的结构空间。供应的氢气也可以用于冷却侧通道压缩机的驱动马达及其电气设备和/或电子设备。
根据输送装置的一个有利构型,工作轮以增材的制造方法、尤其通过3D打印方法制造。以这种方式,径向通道可以构造为具有复杂的螺旋形几何结构,这改善了径向通道和/或驱动射束的通流特性和/或通流效率。此外,工作轮和相应的盖可以在单个的3D打印方法过程中由一个构件和/或材料制造,从而能够省去单独的构件盖的制造和装配,由此使装配成本和物流成本降低。
根据输送装置的一个特别有利的构型,工作轮尤其根据燃料电池的运行状态或者被驱动马达驱动或者至少间接地被来自至少一个径向通道的驱动射束驱动或者被上述元件同时驱动。以这种方式可以在侧通道压缩机和/或燃料电池和/或燃料电池系统的高负载点时通过配量阀的驱动射束的作用来辅助侧通道压缩机的驱动马达,由此可以更紧凑地实施驱动马达和/或工作轮,由此可以减小整个输送装置所需的结构空间和成本。此外可以实现输送装置的更好的效率,因为输送装置可以在燃料电池系统和/或燃料电池的不同的运行状态下更有效地工作。
根据输送装置的一个特别有利的扩展方案,至少一个径向通道与旋转轴线正交地延伸。以这种方式可以实现以下优点:可以将通过配量阀喷入的驱动射束、尤其是驱动介质的压力能和动能的大部分转换为工作轮的旋转能,其中,可以降低驱动射束与第二侧通道的流动损耗和/或驱动介质与径向通道的流动损耗。因此可以提高输送装置和/或侧通道压缩机的效率。
根据输送装置的一个有利构型,至少一个径向通道相对于旋转轴线成角度地延伸。以这种方式可以改善驱动射束和/或驱动介质到第二侧通道中的流入特性,尤其当第二侧通道具有从第一侧通道倾斜离开(weggeneigten)的通流横截面时。
根据输送装置的一个有利的扩展方案,孔实施为喷嘴,其直径朝向第二侧通道变细和/或变小。以这种方式可以提高驱动介质从孔到第二侧通道中的流入速度,由此可以提高输送装置和/或侧通道压缩机的效率。
根据输送装置的一个有利构型,至少一个径向通道螺旋形地从工作轮的内部延伸到壁。以这种方式可以确保:驱动介质以优化的角度、尤其以相对于尤其内部的壁的切线成至少几乎0°至60°的角α地流入到第二侧通道中,其中,在根据本发明的该实施方式中可以避免突然的和/或至少几乎成直角的流动偏转,由此可以避免摩擦损耗。此外,驱动介质在流过径向通道的情况下更长地经受由于旋转的工作轮而产生的的离心力,其中,可以实现进一步提高的加速度,该加速度引起驱动介质到第二侧通道中的提高的流入速度。以这种方式可以提高输送装置和/或侧通道压缩机的效率。
本发明不限于在此所说明的实施例以及在此突出的方面。而是在通过权利要求给出的范围内能够实现多种改型,这些改型位于本领域技术人员的处理范围中。
附图说明
下面根据附图详细地描述本发明。
附图示出了:
图1根据本发明的具有再循环鼓风机的输送装置的示意性截面图;
图2根据第一实施例的具有配量阀和侧通道压缩机的输送装置的一部分的示意性截面图;
图3根据第一实施例的输送装置、侧通道压缩机以及工作轮的在图1中以A-A标出的截面图;
图4根据第二实施例的具有配量阀和侧通道压缩机的输送装置的一部分的示意性截面图;
图5根据第二实施例的输送装置、侧通道压缩机以及工作轮的在图1中以A-A标出的截面图;
图6工作轮、第二侧通道以及孔的在图3和图5中所示的、在图3中以II标出的局部;
图7工作轮、第二侧通道以及孔的在图3和图5中所示的、在图3中以II标出的局部,其中,孔构造为喷嘴。
具体实施方式
根据图1的示图是根据本发明的具有侧通道压缩机2的输送装置1的示意性截面图。
侧通道压缩机2具有在壳体17中环绕的工作轮14,该工作轮固定在驱动轴9上并且由驱动马达10置于旋转中。
在此,在图1中示出:输送装置1适用于燃料电池系统31,用于气态介质、尤其氢气的输送和/或再循环。输送装置1具有侧通道压缩机2,其中,借助配量阀6(在图2中示出)能够以处于压力下的气态介质的驱动射束12(在图3中示出)至少部分地驱动输送装置1。在此,将处于压力下的气态介质借助配量阀6供应给输送装置1,其中,侧通道压缩机2具有工作轮14,该工作轮相应地绕着旋转轴线23可旋转地布置。在此,燃料电池29的阳极输出端与输送装置1的进气口20流体连接。此外,燃料电池29的阳极输入端与输送装置1的排气口22流体连接。
在此,电驱动马达10用作工作轮14的旋转驱动器10。此外,输送装置1具有壳体17。壳体17包括相互连接的壳体上部分7和壳体下部分8。此外,工作轮14可以抗扭地布置在驱动轴9上并且被壳体上部分7和壳体下部分8包围。此外,相应的工作轮14构成在外侧连接到毂盘上的输送单元28。工作轮14的该输送单元28绕着旋转轴线23环绕地在壳体17的环绕的压缩机室30中延伸。此外,在图1中,在输送单元28的区域中可看到一个相应的叶片11和/或多个相应的叶片11的截面轮廓。该相应的叶片11可以具有V形轮廓,其中,对称的V形轮廓沿旋转轴线23的方向延伸。此外,相应的输送单元28沿工作轮14的旋转方向被两个相应的叶片11限界,其中,多个叶片11绕着旋转轴线23环绕地相对于旋转轴线23径向地布置在压缩机轮14上。
如在图1中所示的那样,壳体17、尤其是壳体上部分7和/或壳体下部分8在压缩机室30的区域中具有至少一个环绕的侧通道19、21。在此,所述至少一个侧通道19、21在壳体17中沿旋转轴线23的方向这样地延伸,使得该至少一个侧通道相对于输送单元28轴向地在一侧或在两侧延伸。在此,至少一个侧通道19、21可以至少在壳体17的部分区域中绕着旋转轴线23环绕地延伸,其中,在壳体17中未构造有至少一个侧通道19、21的部分区域中,形成壳体17中的中断区域15(参见图3)。
驱动轴9相对于旋转轴线23轴向地至少万向式地与驱动马达10连接。此外,至少一个轴承27在驱动轴9的外径上轴向地位于壳体下部分8与工作轮14之间的区域中。
此外,壳体17、尤其是壳体下部分8形成进气口20和排气口22。在此,进气口20和排气口22尤其通过至少一个侧通道19、21相互流体连接。
由驱动马达10将转矩通过驱动轴9传递到工作轮14上。在一个替代的实施方式中,驱动马达10可以实施为轴向磁场马达10并且因此直接借助磁场驱动工作轮14,而无须通过驱动轴9传递转矩。在此将压缩机轮14处于旋转运动中,并且输送单元28在旋转运动中绕着旋转轴线23环绕地通过壳体17中的压缩机室30沿工作轮14的旋转方向24(参见图3)的方向运动。在此,通过输送单元28带动并且在此输送和/或压缩已经位于压缩机室30中的气态介质。此外,发生气态介质的运动、尤其是输送单元28与至少一个侧通道19、21之间的流动交换。此外,侧通道压缩机2通过进气口20和排气口22与燃料电池系统31连接,其中,气态介质(其尤其是来自燃料电池29的未消耗的再循环介质)通过进气口20进入到侧通道压缩机2的压缩机室30中和/或被供应给侧通道压缩机2和/或从位于进气口20之前的区域被吸入。在此,气态介质在完成通过输送装置1和/或侧通道压缩机2之后经由侧通道压缩机2的排气口22被导出并且尤其经由阳极输出端流到燃料电池29中。
图2示出根据第一实施例的具有配量阀6、侧通道压缩机2和驱动马达10的输送装置1的一部分的示意性截面图。
在此示出具有侧通道压缩机2的用于气态介质、尤其氢气输送和/或再循环的输送装置1。在此,借助配量阀6以处于压力下的气态介质的驱动射束12(在图3中示出)至少部分地驱动输送装置1,其中,将处于压力下的气态介质至少间接地借助配量阀6供应给输送装置1。
此外,在图2中示出,借助至少一个轴承27可以支承驱动轴9、尤其在壳体17中和/或在驱动马达10上。在此,驱动轴9和/或工作轮14和/或至少一个轴承27和/或驱动马达10绕着旋转轴线23至少几乎旋转对称地延伸。工作轮14可以借助压配合(Pressverband)固定在驱动轴9上。
在此,在图2中示出:输送装置1具有位于壳体17(在图1中示出)中的压缩机室30,其中,压缩机室30又具有环绕的第一侧通道19。在此,压缩机室30和第一侧通道19至少近似环形地绕着旋转轴线23延伸。侧通道压缩机2具有工作轮14,该工作轮绕着旋转轴线23可旋转地布置,其中,工作轮14在其周边上具有布置在压缩机室30的区域中的叶片11。在此,工作轮14借助至少一个通到至少一个开口16中的径向通道3至少间接地与配量阀6和/或罐25流体连接。在此,将驱动介质从径向通道3配量到第二侧通道21中和/或使其流入到该第二侧通道中,其中,第二侧通道21与第一侧通道19至少几乎完全流体分离和/或仅在排气口22的区域中流体连接。
在输送装置1的另一示例性的实施方式中,两个侧通道19、21仅在压缩机室30的沿旋转方向24延伸的路径的一小部分、尤其小于50%上至少几乎完全相互流体分离。因此,两个侧通道19、21在剩余的位于排气口22之前的压缩机室30中相互流体连接,其中,所述路径为压缩机室30的总路径的环绕着旋转轴线23的路径的至少50%。以这种方式可以实现驱动介质与再循环物的改善的混合,其中,以这种方式尤其产生抽吸束效应,其方式是:驱动介质以较高的流动速度遇到再循环物,再循环物以较低的流动速度在压缩机室30中流动。在此发生脉冲传递,由此类似于在喷射泵中的效应产生抽吸束效应。
在输送装置1的一个示例性的实施方式中,在输送装置1的壳体17中存在元件配量阀6和侧通道压缩机2连同驱动马达10,其中,尤其存在配量阀6和侧通道压缩机2以及通道3、5的流动轮廓,通道3、5将这两个元件2、6连接。因此不需要分别用于元件侧通道压缩机2和配量阀6的单独壳体,而是可以使用共同的壳体17用于所有元件。
在图2中示出:驱动轴9具有沿着旋转轴线23延伸的轴向通道5,借助该轴向通道,至少一个径向通道3与配量阀6并且因此至少间接地与罐25连接。尤其处于高压下的驱动介质在此从罐25流入到喷嘴36的内部通道18中。在此,通过配量阀6将驱动介质从罐25配量给内部通道18。驱动介质由内部通道18进一步沿至少几乎平行于旋转轴线23延伸的流动方向流过轴向通道5并且从那里进一步流到至少一个径向通道3中。在此,至少一个径向通道3与旋转轴线23正交地延伸。驱动介质从径向通道3通过相应的开口16流到第二侧通道21中。在此,工作轮14在内部的壁13上具有至少一个开口16,通过该开口借助驱动介质驱动工作轮14。
图2还示出,工作轮14具有单独的盖26,其尤其构造为盘26,盖26借助一个装配步骤与驱动轴9和/或工作轮14连接。借助该盖26,至少一个径向通道3的复杂结构的引入仅当该径向通道尤其螺旋形地由旋转轴线23远离地延伸(在图3中示出)时才是可能的。
在图3中示出根据第一实施例的输送装置1、侧通道压缩机2以及工作轮14的在图1中以A-A标出的截面图。在此,工作轮14在其周边上具有布置在压缩机室30的区域中的叶片11,其中,通过叶片11由驱动射束12至少间接地驱动工作轮14。此外示出,壳体17具有进气口20和排气口22,它们通过压缩机室30、尤其至少一个第一侧通道19相互流体连接。在此,再循环物从燃料电池29的阳极输出端通过进气口20被供应给压缩机室30。侧通道压缩机2在相应的侧通道19、21中输送和/或压缩再循环物。经压缩的再循环物从那里到达排气口22并且从那里返回燃料电池29,尤其通过阳极输入端。在进气口20与排气口22之间存在中断区域15,以便防止由排气口22至进气口20、尤其沿旋转方向24的压力下降和/或压力补偿。在此,中断区域15至少部分地环绕着旋转轴线23地延伸并且至少流体上中断相应的侧通道19、21。
此外,工作轮14在其背离旋转轴线23的一侧上形成壁13,其中,工作轮14在其内部的壁13上、尤其在第二侧通道21的区域中具有至少一个开口16和/或孔4,通过该开口和/或孔借助驱动介质和/或驱动射束12驱动工作轮14。在此,驱动射束12相对于内部的壁13的切线32成至少几乎0°至60°的角α地延伸。
此外在此示出,径向通道3在面向压缩机室30的端部区域34中形成孔4,然而尤其仅在其总长度的一部分上。径向通道3在此从轴向通道5和/或驱动轴9朝向压缩机室30螺旋形地从工作轮14的内部延伸。
配量阀6的驱动射束12(其中,其尤其涉及驱动介质)在此处于高压下并且以高速被引入到第二侧通道21中。在此,力这样地被施加到工作轮14上,使得该工作轮由于杠杆臂而处于运动、尤其是旋转运动中和/或保持运动。在此,工作轮14沿旋转方向24旋转。因此,由罐25、尤其高压罐25通过配量阀6流到侧通道压缩机2中的氢气(其在罐25中具有比侧通道压缩机2的运行温度更低的温度)可以作为流入的氢气(其尤其涉及驱动介质)用于冷却侧通道压缩机2。这降低了输送装置1由于通过超温而引起的变热的失效概率。
在此,工作轮14尤其根据燃料电池29的运行状态或者被驱动马达10驱动或者至少间接地被配量阀6的驱动射束12驱动或者被各元件6、10、12同时驱动。在要配量的氢气中包含的流动能用于共同驱动侧通道压缩机2的工作轮14。氢气轴向地被供应给工作轮14、径向地向外引导,使得驱动射束12沿周向方向离开工作轮14并且因此产生作用到工作轮14上的转矩。为了不产生不平衡,开口16均匀地分布在周边上。
此外,叶片11具有对称的V形轮廓,其中,对称的V形轮廓沿旋转轴线23的方向延伸,并且其中,叶片11的对称的V形轮廓的打开侧面朝工作轮14的旋转方向24指向。
此外,在图3中示出:在两个相邻的叶片11之间分别存在一个输送单元28。
图4示出根据第二实施例的具有配量阀6和侧通道压缩机2的输送装置1的一部分的示意性截面图。区别于输送装置1的第一实施例,例如至少一个径向通道3相对于旋转轴线23成角β地延伸。此外在不可见的平面中螺旋形(在图5中示出)延伸的径向通道3的复杂几何走势能够借助工作轮14的增材制造方法、尤其通过3D打印方法实现。因此,整个工作轮14由统一和/或均匀的材料构成,这提高了构件强度。此外,可以借助以角β延伸的径向通道3改善驱动射束12和/或驱动介质到第二侧通道21中的流入特性。
在图5中示出根据第二实施例的输送装置1的在图1中以A-A标出的截面图。在此,输送装置1具有包括工作轮14的侧通道压缩机2。在此,至少一个径向通道3螺旋形地从工作轮14的内部延伸至壁13。
图6示出工作轮14、第二侧通道21以及孔4的在图3和图5中以II标出的局部。在此示出,孔4尤其在其端部区域34中沿着其纵轴线50至少几乎笔直和/或线性延伸地构造,其中,纵轴线50相对于尤其内部的壁13的切线32成至少几乎0°至60°的角α地延伸。在此,内部的壁13在开口16的区域中是中断的,其中,第二侧通道21和/或压缩机室30借助开口16与孔4连接。
在图7中示出工作轮14、第二侧通道21以及孔4的在图3和图5中以II标出的局部,其中,孔4构造为喷嘴36。在此,孔4的直径朝向第二侧通道21变小和/或变细。以这种方式可以提高驱动射束12和/或驱动介质到第二侧通道21中的流出速度,由此可以改善流动特性和/或可以改善侧通道压缩机2和/或输送装置1的效率。

Claims (13)

1.一种用于燃料电池系统(31)的输送装置(1),其用于气态介质、尤其氢气的输送和/或再循环,所述输送装置具有:
侧通道压缩机(2),其中,借助配量阀(6)以处于压力下的气态介质的驱动射束(12)至少部分地驱动所述输送装置(1),其中,将处于压力下的气态介质至少间接地借助所述配量阀(6)供应给所述侧通道压缩机(2),其中,所述侧通道压缩机(2)具有包括壳体上部分(7)和壳体下部分(8)的壳体(17);
位于所述壳体(17)中的压缩机室(30),该压缩机室具有环绕的第一侧通道(19);
位于所述壳体(17)中的工作轮(14),该工作轮绕着旋转轴线(23)能旋转地布置,其中,所述工作轮(14)在其周边上具有布置在所述压缩机室(30)的区域中的叶片(11);和
分别构造在所述壳体(17)上的进气口(14)和排气口(16),所述进气口和排气口通过所述压缩机室(30)、尤其至少一个第一侧通道(19)相互流体连接,其中,所述工作轮(14)在其背离所述旋转轴线(23)的一侧上形成壁(13),
其特征在于,所述工作轮(14)在其内部的壁(13)上、尤其在第二侧通道(21)的区域中具有至少一个开口(16),通过该开口所述工作轮(14)借助驱动介质和/或驱动射束(12)被驱动。
2.根据权利要求1所述的输送装置(1),其特征在于,所述工作轮(14)借助至少一个通到所述至少一个开口(16)中的径向通道(3)至少间接地与所述配量阀(6)和/或罐(25)流体连接,其中,所述径向通道(3)在面向所述开口(6)的端部区域(34)中形成孔(4),然而尤其是仅在所述径向通道的总长度的一部分上。
3.根据权利要求2所述的输送装置(1),其特征在于,所述孔(4)沿着其纵轴线(50)至少几乎笔直和/或线性延伸地构造,其中,所述纵轴线(50)相对于尤其所述内部的壁(13)的切线(32)成至少几乎0°至60°的角α地延伸。
4.根据权利要求1所述的输送装置(1),其特征在于,将驱动介质配量到第二侧通道(21)中和/或使其流入到该第二侧通道中,其中,所述第二侧通道(21)与所述第一侧通道(19)至少几乎完全流体分离和/或仅在所述排气口(22)的区域中流体连接。
5.根据权利要求4所述的输送装置(1),其特征在于,将驱动介质作为驱动射束(12)间接地通过所述配量阀(6)由处于压力下的罐(25)引入到所述第二侧通道(21)的区域中,其中,尤其通过所述配量阀(6)驱动所述侧通道压缩机(2)和/或所述工作轮(14)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的输送装置(1),其特征在于,所述工作轮(14)固定在驱动轴(9)上,其中,所述驱动轴(9)具有沿着所述旋转轴线(23)延伸的轴向通道(5),借助该轴向通道,所述至少一个径向通道(3)与所述配量阀(6)连接并且因此至少间接地与所述罐(25)连接。
7.根据权利要求1所述的输送装置(1),其特征在于,所述工作轮(14)以增材的制造方法、尤其通过3D打印方法制造。
8.根据权利要求2所述的输送装置(1),其特征在于,所述工作轮(14)尤其根据燃料电池(29)的运行状态或者被驱动马达(10)驱动或者至少间接地被来自所述至少一个径向通道(3)的驱动射束(12)驱动或者被这些元件(10、12、6)同时驱动。
9.根据权利要求2所述的输送装置(1),其特征在于,所述至少一个径向通道(3)与所述旋转轴线(23)正交地延伸。
10.根据权利要求2所述的输送装置(1),其特征在于,所述至少一个径向通道(3)相对于所述旋转轴线(23)成角β地延伸。
11.根据权利要求2或3所述的输送装置(1),其特征在于,所述孔(4)实施为喷嘴(36),其直径朝向所述第二侧通道(21)变细和/或变小。
12.根据权利要求2所述的输送装置(1),其特征在于,所述至少一个径向通道(3)螺旋形地从所述工作轮(14)的内部延伸至所述壁(13)。
13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的输送装置(1)在燃料电池系统(31)中的使用。
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