DE102008050314A1 - Verdichter und Verfahren zum Betreiben eines Verdichters sowie Brennstoffzelleneinrichtung mit einem Verdichter - Google Patents

Verdichter und Verfahren zum Betreiben eines Verdichters sowie Brennstoffzelleneinrichtung mit einem Verdichter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit einem Gehäuse (2) und einem Laufzeug (12), wobei das Gehäuse (2) einen Luftführungsabschnitt (3) und einen Lagerabschnitt (5) aufweist, und das Laufzeug (12) ein Verdichterrad (13) und eine mit dem Verdichterrad (13) drehfest verbundene Welle (15) umfasst, wobei die Welle (15) im Lagerabschnitt (5) drehbar gelagert ist, und das Verdichterrad (13) in einer ersten Kammer (7) des Luftführungsabschnitts (3) drehbar aufgenommen sind, wobei die Welle (15) mit Hilfe eines Elektromotors (20) antreibbar ist, und zur Lagerung der Welle (15) im Lagerabschnitt (5) mindestens ein Radiallager (23, 24) und eine Axiallagerung (25) vorgesehen ist, wobei die Axiallagerung (25) mindestens ein Magnetlager (26) aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die Axiallagerung (25) mindestens ein erstes Lager (26) und ein zweites Lager (27), wobei das erste Lager (26) im Bereich des Verdichterrades (13) und das zweite Lager (27) im Bereich eines dem Verdichterrad (13) abgewandt positionierten Ende des Laufzeugs (12) ausgebildet ist. Die Erfindung wird überwiegend im Einsatzbereich eines Brennstoffzellensystems eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Brennstoffzelleneinrichtung.
  • Schnelldrehende Arbeitsmaschinen, insbesondere Verdichter, welche elektrisch antreibbar sind, sind zur Lagerung einer Welle gemäß dem Stand der Technik mit Kugellagern oder mit Luftlagern ausgestattet. Übliche Luftlager, insbesondere ausgebildet als Folienluftlager bzw. „Foil Air Bearing” erzeugen prinzipbedingt höhere Reibungsverluste als Kugellager, wobei ein Großteil der Verluste überwiegend von Axiallagern erzeugt wird.
  • Aus der Offenlegungsschrift US 2007/0069597 A1 geht ein Verdichter mit einem Gehäuse und einem Laufzeug hervor, wobei das Gehäuse einen Luftführungsabschnitt, und einen Lagerabschnitt aufweist, und das Laufzeug ein Verdichterrad sowie eine mit dem Verdichterrad drehfest verbundene Welle umfasst. Die Welle ist im Lagerabschnitt drehbar gelagert, und das Verdichterrad ist in einer ersten Kammer im Luftführungsabschnitt drehbar aufgenommen. Die Welle ist mit Hilfe eines Elektromotors antreibbar. Zur Lagerung der Welle sind im Lagerabschnitt mindestens ein Radiallager und eine Axiallagerung vorgesehen. Die Radiallager sind in Form üblicher Luftlager ausgebildet. Die Axiallagerung weist sowohl Magnetlager als auch Luftlager auf. Als problematisch ist dabei anzusehen, dass Magnete der Magnetlager an drehbaren Abschnitten der Magnetlagerung ausgebildet sind und bei den zu erwartenden hohen Umfangsgeschwindigkeiten und den damit zu erwartenden hohen Fliehkräften keine gesicherte Fixierung aufweisen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die beim Betrieb eines elektrisch unterstützten Verdichters erzeugten Reibungsverluste unter Beachtung eines gesicherten Betriebs zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Verdichter nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters nach Anspruch 20, und eine Brennstoffzelleneinrichtung nach Anspruch 21, gelöst.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Axiallagerung des Verdichters mindestens ein erstes Lager und ein zweites Lager, wobei das erste Lager im Bereich des Verdichterrades und das zweite Lager im Bereich eines dem Verdichterrad abgewandt positionierten Ende des Laufzeugs ausgebildet ist des Turbinenrades ausgebildet sind. Durch die Teilung der Axiallagerung und die entsprechende Anordnung des ersten Lagers und des zweiten Lagers ergibt sich vorteilhafterweise eine Reduzierung der Reibungsverluste.
  • Vorzugsweise ist ein Lager der Axiallagerung ein Magnetlager und das andere Lager der Axiallagerung ein Punktlager.
  • Zur Erhöhung einer Antriebsleitung des Verdichters ist dem Verdichter eine Turbine derart zugeordnet, dass das Gehäuse zusätzlich einen Abgasführungsabschnitt und das Laufzeug zusätzlich ein Turbinenrad der Turbine umfasst, wobei das Turbinenrad in einer zweiten Kammer des Abgasführungsabschnitts drehbar aufgenommen ist und an einem vom Verdichterrad abgewandt positionierten Ende der Welle das Turbinenrad drehfest mit der Welle verbunden ist.
  • Das Magnetlager umfasst vorzugsweise eine Haltevorrichtung, welche im Eintrittskanal nahe dem Verdichterrad ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise umfasst das Magnetlager zumindest zwei Magnete, wobei ein erster Magnet in der Haltevorrichtung und ein zweiter Magnet in einer Nabe des Verdichterrades an einem dem Eintrittskanal zugewandt positionierten Ende des Verdichterrades fixiert ist.
  • Vorzugsweise umfasst das Magnetlager zumindest zwei Magnete, welche so angeordnet sind, dass gleiche Pole der Magnete einander zugewandt angeordnet sind.
  • Vorzugsweise weist das Magnetlager zumindest zwei Magnete auf, wobei zumindest ein Magnet zylinderförmig ausgebildet ist.
  • Das Punktlager umfasst insbesondere eine Haltevorrichtung, welche im Austrittskanal im Bereich des Turbinenrades positioniert ist.
  • Vorzugsweise umfasst das Punktlager zumindest zwei Kugeln, wobei eine erste Kugel in der Haltevorrichtung und eine zweite Kugel in einer Nabe des Turbinenrades an einem dem Austrittskanal zugewandt positionierten Ende des Turbinenrades fixiert ist.
  • Vorzugsweise umfasst das Punktlager zwei Kugeln, welche aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind.
  • Insbesondere ist eine Kugel, insbesondere die zweite Kugel, aus einem gehärteten Material, insbesondere Stahl, und die andere Kugel. Insbesondere die erste Kugel ist aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist zumindest eine Kugel, insbesondere die erste Kugel, des Punktlagers axial bewegbar, wobei die axiale Bewegung durch ein Gewinde gewährleistet ist.
  • Vorzugsweise ist die axial bewegbare Kugel an einem Zylinder fixiert, welcher in der Haltevorrichtung des Punktlagers mittels des Gewindes bewegbar aufgenommen ist.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein Magnet, insbesondere der erste Magnet, des Magnetlagers ringförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist der andere Magnet, insbesondere der zweite Magnet, im Radrücken des Verdichterrades angeordnet, so dass sich die Magnete abstoßen.
  • Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung des Magnetlagers durch ein erstes Radiallager gebildet.
  • Vorzugsweise sind beide Lager der Axiallagerung als Magnetlager ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die Welle durch die Axiallagerung, insbesondere abhängig von der Ausgestaltung der Lager, zumindest ab einer bestimmten Drehzahl des Laufzeugs axial berührungsfrei positioniert.
  • Vorzugsweise sind die Lager beide als Magnetlager ausgebildet und die Welle ist dauerhaft berührungslos positioniert.
  • Vorzugsweise sind die Lager des Axiallagers auf einer Achse angeordnet. Insbesondere sind die Magnete des zumindest einen Magnetlagers auf dieser Achse angeordnet. Vorzugsweise sind bei einer Ausgestaltung des Axiallagers mit eine Magnetlager und einem Punktlager die Magnete des Magnetlagers und die Kugeln des Punktlagers auf der Achse angeordnet.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers mit einem Gehäuse und einem Laufzeug, wobei das Gehäuse einen Luftführungsabschnitt, einen Abgasführungsabschnitt und einen Lagerabschnitt aufweist, und das Laufzeug ein Verdichterrad, ein Turbinenrad sowie eine das Verdichterrad mit dem Turbinenrad drehfest verbindende Welle umfasst, wird die Welle im Lagerabschnitt drehbar gelagert. Das Verdichterrad wird in einer ersten Kammer des Luftführungsabschnitts und das Turbinenrad wird in einer zweiten Kammer des Abgasführungsabschnitts drehbar aufgenommen, wobei die Welle mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird, und zur Lagerung der Welle im Lagerabschnitt wird mindestens ein Radiallager und eine Axiallagerung ausgebildet, wobei die Axiallagerung mindestens ein Magnetlager aufweist. Die Axiallagerung umfasst mindestens ein erstes Lager und ein zweites Lager, wobei das erste Lager im Bereich des Verdichterrades und das zweite Lager im Bereich des Turbinenrades ausgebildet wird.
  • Insbesondere im Stillstand und bei geringen Drehzahlen des Laufzeugs berühren sich die erste Kugel und die zweite Kugel des Punktlagers der Axiallagerung. Ab einer bestimmten Drehzahl des Laufzeugs, ab welcher Luft vom Verdichterrad angesaugt und verdichtet wird, ist der in einem Spiralkanal vorherrschende Ladedruck ebenfalls an einem Radrücken des Verdichterrades ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine axiale Kraft auf das Verdichterrad, wobei das Verdichterrad und mit ihm das gesamte Laufzeug in Richtung auf den ersten Eintrittskanal axial bewegt wird. Infolge dieser axialen Bewegung wird die Berührung der ersten Kugel und der zweiten Kugel aufgehoben. Mit Hilfe des Magnetlagers und seiner sich abstoßend positionierten Magnete ergibt sich bezüglich der axialen Kräfte ein Kräftegleichgewicht am Laufzeug, so dass die Welle des Laufzeugs axial berührungs- und damit auch reibungsfrei positioniert ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennstoffzelleneinrichtung, insbesondere eine mobile Brennstoffzelleneinrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, welche einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader oder eine vorteilhafte Ausführung davon umfasst. Insbesondere wird der Abgasturbolader dort zur Zuführung von Oxidationsmittel, wie Sauerstoff der sauerstoffhaltigem Gas, zum Brennstoffzellenstapel der Brennstoffzelleneinrichtung und/oder zum Abführen des von dem Brennstoffzellenstapels abgegebenen Abgases eingesetzt.
  • Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Abgasturboladers sind als vorteilhafte Ausführungen der Brennstoffzelleneinrichtung und als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäße Verfahrens zum Betreiben des Abgasturboladers anzusehen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der einzigen Zeichnung.
  • Die einzige Figur zeigt einen Abgasturbolader 1 mit einem erfindungsgemäßen Verdichter, welcher bevorzugt in einem Brennstoffzellen-System eingesetzt wird. Der Abgasturbolader 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Luftführungsabschnitt 3, einem Abgasführungsabschnitt 4 und einem Lagerabschnitt 5 auf. Der Luftführungsabschnitt 3 weist einen ersten Eintrittskanal 6, stromab des Eintrittskanals 6 eine erste Kammer 7, einen stromab der ersten Kammer 7 angeordneten ersten Spiralkanal 8 sowie einen stromab des ersten Spiralkanals 8 nicht näher dargestellten ersten Austrittskanal auf. Der Abgasführungsabschnitt 4 weist einen nicht näher dargestellten zweiten Eintrittskanal auf, mit Hilfe dessen Abgas in einen stromab des zweiten Eintrittskanals 6 angeordneten zweiten Spiralkanal 9 geleitet wird. Stromab des zweiten Spiralkanals 9 ist eine zweite Kammer 10 im Abgasführungsabschnitt 4 ausgebildet, welcher stromab ein zweiter Austrittskanal 11 des Abgasführungsabschnitts 4 zugeordnet ist.
  • Im Gehäuse 2 ist ein Laufzeug 12 des Abgasturboladers 1 drehbar aufgenommen, wobei das Laufzeug 12 ein Verdichterrad 13, ein Turbinenrad 14 sowie eine das Verdichterrad 13 mit dem Turbinenrad 14 drehfest verbindende Welle 15 umfasst. Die Welle 15 ist im Lagerabschnitt 5 drehbar gelagert. Das Verdichterrad 13 ist in der ersten Kammer 7 des Luftführungsabschnitts 3 und das Turbinenrad 14 ist in der zweiten Kammer 10 des Abgasführungsabschnitts 4 drehbar aufgenommen. Das Verdichterrad 13 weist eine erste Nabe 16 sowie eine auf der ersten Nabe 16 angeordnete Mehrzahl von Verdichterradschaufeln 17 auf. Das Turbinenrad 14 weist eine zweite Nabe 18 sowie eine auf der zweiten Nabe 18 angeordnete Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 19 auf.
  • Zur Unterstützung einer Rotationsbewegung und/oder zur Initiierung der Rotationsbewegung des Laufzeugs 12 ist im Lagerabschnitt ein Elektromotor 20 positioniert, welcher einen Stator 21 und einen Rotor 22 umfasst. Der Rotor 22 ist als Teil der sich drehenden Welle 15 ausgebildet.
  • Zur Lagerung der Welle 15 ist im Lagerabschnitt 5 ein erstes Radiallager 23 im Bereich eines der ersten Kammer 7 zugewandt positionierten Endes der Welle 15 sowie ein zweites Radiallager 24 im Bereich eines der zweiten Kammer 10 zugewandt positionierten Endes der Welle 15 zur Aufnahme radialer Kräfte angeordnet. Das erste Radiallager 23 und das zweite Radiallager 24 sind in Form eines folienbeschichteten Luftlagers entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet.
  • Zur Aufnahme axialer Kräfte ist eine Axiallagerung 25 angeordnet, welche ein Magnetlager 26 und ein Punktlager 27 umfasst. Das Magnetlager 26 ist im Bereich des Verdichterrades 13 positioniert, das Punktlager 27 ist im Bereich des Turbinenrades 14 angeordnet.
  • Das Magnetlager 26 umfasst eine erste Haltevorrichtung 28, einen ersten Magneten 29 und einen zweiten Magneten 30. Die erste Haltevorrichtung 28 ist im ersten Eintrittskanal 6 nahe dem Verdichterrad 13 ausgebildet. Der erste Magnet 29 ist in der ersten Haltevorrichtung 28 fixiert. Der zweite Magnet 30 ist in der ersten Nabe 16 des Verdichterrades 13 an einem dem ersten Eintrittskanal 6 zugewandt positionierten Ende des Verdichterrades 13 fixiert. Idealerweise sind der erste Magnet 29 und der zweite Magnet 30 zylinderförmig ausgebildet. Der erste Magnet 29 und der zweite Magnet 30 sind so in der Haltevorrichtung 28 bzw. in der ersten Nabe 16 positioniert, dass gleiche Pole der Magneten 29, 30 einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, dass die Magnete 29, 30 eine aufeinander abstoßende Wirkung aufweisen.
  • Das Punktlager 27 umfasst eine zweite Haltevorrichtung 31, eine erste Kugel 32 und eine zweite Kugel 33. Die zweite Haltevorrichtung 31 ist im zweiten Austrittskanal 11 im Bereich des Turbinenrades 14 positioniert. Die erste Kugel 32 ist in der zweiten Haltevorrichtung 31 axial bewegbar angeordnet. Die zweite Kugel 33 ist in der zweiten Nabe 18 des Turbinenrades 14 an einem dem zweiten Austrittskanal 11 zugewandt positionierten Ende des Turbinenrades 14 fixiert. Die zweite Kugel 33 ist gehärtet und beispielsweise aus Stahl hergestellt. Die erste Kugel 32 weist einen keramischen Werkstoff auf, wobei die erste Kugel 32 auch aus einem anderen einen hohen Härtewert aufweisenden Material ausgebildet sein kann.
  • Die axiale Bewegung der ersten Kugel 32 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines Gewindes 34. Die erste Kugel 32 ist dabei an einem Zylinder 35 fixiert, welcher in der zweiten Haltevorrichtung 31 mit Hilfe des Gewindes 34 bewegbar aufgenommen ist.
  • Im Stillstand und bei geringen Drehzahlen des Laufzeugs 12 berühren sich die erste Kugel 32 und die zweite Kugel 33. Ab einer bestimmten Drehzahl des Laufzeugs 12, ab welcher Luft vom Verdichterrad 13 angesaugt und verdichtet wird, ist der im ersten Spiralkanal 8 vorherrschende Ladedruck ebenfalls an einem Radrücken 36 des Verdichterrades 13 ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine axiale Kraft auf das Verdichterrad 13, wobei das Verdichterrad 13 und mit ihm das gesamte Laufzeug 12 in Richtung auf den ersten Eintrittskanal axial bewegt wird. Infolge dieser axialen Bewegung wird die Berührung der ersten Kugel 32 und der zweiten Kugel 33 aufgehoben. Mit Hilfe des Magnetlagers 26 und seiner sich abstoßend positionierten Magnete 29, 30 ergibt sich bezüglich der axialen Kräfte ein Kräftegleichgewicht am Laufzeug 12, so dass die Welle 15 des Laufzeugs 12 axial berührungs- und damit auch reibungsfrei positioniert ist.
  • In einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Punktlager 27 als Magnetlager ausgebildet. Somit ist die Welle 15 auch im Stillstand und bei geringen Drehzahlen axial berührungs- und damit reibungsfrei gelagert.
  • Da die Fläche der beiden Magnete 29, 30 ungefähr proportional zur Abstoßkraft ist, könnte in einem weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel der erste Magnet 29 auch in Form eines Ringes ausgestaltet sein, wobei als Haltevorrichtung 28 das erste Radiallager 23 genutzt wird. Der zweite Magnet 30 ist dann im Radrücken 36 des Verdichterrades 13 so anzuordnen, dass eine Abstoßung des ersten Magneten 29 und des zweiten Magneten 30 gewährleistet ist.
  • Ebenfalls wäre ein Einlegen des ersten Magneten 29 und des zweiten Magneten 30 in eine entsprechend ausgebildete Scheibe möglich.
  • In der Figur ist zu erkennen, dass die Magnete 29, 30 des Magnetlagers 26 und die Kugeln 32 und 33 des Punktlagers 27 auf der Achse des Abgasturboladers 1 angeordnet sind, wobei die Achse durch die horizontale mittige Linie schematisch gezeigt ist.
  • Die Darstellung in der einzigen Figur ist beispielhaft und zeigt nur ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verdichters. in einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist, da hier der Verdichter nur mit Hilfe des Elektromotors 20 betrieben wird und somit der Abgasführungsabschnitt 4, sowie das Turbinenrad 14 entfällt, das zweite Lager 27 an einem vom Verdichterrad angewandt positionierten Ende der Welle angeordnet. Der prinzipielle Aufbau des zweiten Lagers 27 entspricht dem oben beschriebenen Aufbau.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2007/0069597 A1 [0003]

Claims (21)

  1. Verdichter mit einem Gehäuse (2) und einem Laufzeug (12), wobei das Gehäuse (2) einen Luftführungsabschnitt (3) und einen Lagerabschnitt (5) aufweist, und das Laufzeug (12) ein Verdichterrad (13) und eine mit dem Verdichterrad (13) drehfest verbundene Welle (15) umfasst, wobei die Welle (15) im Lagerabschnitt (5) drehbar gelagert ist, und das Verdichterrad (13) in einer ersten Kammer (7) des Luftführungsabschnitts (3) drehbar aufgenommen sind, wobei die Welle (15) mit Hilfe eines Elektromotors (20) antreibbar ist, und zur Lagerung der Welle (15) im Lagerabschnitt (5) mindestens ein Radiallager (23, 24) und eine Axiallagerung (25) vorgesehen ist, wobei die Axiallagerung (25) mindestens ein Magnetlager (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerung (25) mindestens ein erstes Lager (26) und ein zweites Lager (27) umfasst, wobei das erste Lager (26) im Bereich des Verdichterrades (13) und das zweite Lager (27) im Bereich eines dem Verdichterrad (13) abgewandt positionierten Ende des Laufzeugs (12) ausgebildet ist.
  2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdichter eine Turbine derart zugeordnet ist, dass das Gehäuse (2) zusätzlich einen Abgasführungsabschnitt (4) und das Laufzeug (12) zusätzlich ein Turbinenrad (14) der Turbine umfasst, wobei das Turbinenrad (14) in einer zweiten Kammer (10) des Abgasführungsabschnitts drehbar aufgenommen ist und an einem vom Verdichterrad (13) abgewandt positionierten Ende der Welle (15) das Turbinenrad (14) drehfest mit der Welle (15) verbunden ist.
  3. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (26) eine Haltevorrichtung (28) umfasst, welche im Eintrittskanal (6) nahe dem Verdichterrad (13) ausgebildet ist.
  4. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (26) zumindest zwei Magnete (29, 30) umfasst, wobei ein erster Magnet (29) in der Haltevorrichtung (28) und ein zweiter Magnet (30) in einer Nabe (16) des Verdichterrades (13) an einem dem Eintrittskanal (6) zugewandt positionierten Ende des Verdichterrades (13) fixiert ist.
  5. Verdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (28) des Magnetlagers (26) durch ein erstes Radiallager (23) gebildet ist.
  6. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (26) zumindest zwei Magnete (29, 30) aufweist, welche so angeordnet sind, dass gleiche Pole der Magnete (29, 30) einander zugewandt angeordnet sind.
  7. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetlager (26) zumindest zwei Magnete (29, 30) aufweist, wobei zumindest ein Magnet (29, 30) zylinderförmig ausgebildet ist.
  8. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Magnet (29, 30), insbesondere der erste Magnet (29), des Magnetlagers (26) ringförmig ausgebildet ist.
  9. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnet, insbesondere der zweite Magnet (30), des Magnetlagers (26) im Radrücken des Verdichterrades (13) angeordnet ist, so dass sich die Magnete (29, 30) abstoßen.
  10. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (26, 27) der Axiallagerung (25) ein Magnetlager und das andere Lager (26, 27) der Axiallagerung (25) ein Punktlager ist.
  11. Verdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktlager (27) eine Haltevorrichtung (31) umfasst, welche im Austrittskanal (11) im Bereich des Turbinenrades (14) positioniert ist.
  12. Verdichter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktlager (27) zumindest zwei Kugeln (32, 33) umfasst, wobei eine erste Kugel (32) in einer Haltevorrichtung (31) und eine zweite Kugel (33) in einer Nabe (18) des Turbinenrades (14) an einem dem Austrittskanal (6) zugewandt positionierten Ende des Turbinenrades (14) fixiert ist.
  13. Verdichter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktlager (27) zwei Kugeln (32, 33) umfasst, welche aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind.
  14. Verdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kugel, insbesondere die zweite Kugel (33), aus einem gehärteten Material, insbesondere Stahl, und die andere Kugel, insbesondere die erste Kugel (32), aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet ist.
  15. Verdichter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kugel (32, 33), insbesondere die erste Kugel (32), des Punktlagers (27) axial bewegbar ist, wobei die axiale Bewegung durch ein Gewinde (34) gewährleistet ist.
  16. Verdichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die axial bewegbare Kugel (32, 33) an einem Zylinder (35) fixiert ist, welcher in der Haltevorrichtung (31) des Punktlagers (27) mittels des Gewindes (34) bewegbar aufgenommen ist.
  17. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lager (26, 27) der Axiallagerung (25) als Magnetlager ausgebildet sind.
  18. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (15) durch die Axiallagerung (25), insbesondere abhängig von der Ausgestaltung der Lager (26, 27), zumindest ab einer bestimmten Drehzahl des Laufzeugs (12) axial berührungsfrei positioniert ist.
  19. Verdichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (26, 27) beide als Magnetlager ausgebildet sind und die Welle (15) permanent berührungslos positioniert ist.
  20. Verfahren zum Betreiben eines Verdichters mit einem Gehäuse (2) und einem Laufzeug (12), wobei das Gehäuse (2) einen Luftführungsabschnitt (3) und einen Lagerabschnitt (5) aufweist, und das Laufzeug (12) ein Verdichterrad (13) und eine mit dem Verdichterrad (13) drehfest verbundene Welle (15) umfasst, wobei die Welle (15) im Lagerabschnitt (5) drehbar gelagert ist, und das Verdichterrad (13) in einer ersten Kammer (7) des Luftführungsabschnitts (3) drehbar aufgenommen sind, wobei die Welle (15) mit Hilfe eines Elektromotors (20) antreibbar ist, und zur Lagerung der Welle (15) im Lagerabschnitt (5) mindestens ein Radiallager (23, 24) und eine Axiallagerung (25) vorgesehen ist, wobei die Axiallagerung (25) mindestens ein Magnetlager (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerung (25) mit mindestens einem ersten Lager (26) und einem zweiten Lager (27) ausgebildet wird, wobei das erste Lager (26) im Bereich des Verdichterrades (13) und das zweite Lager (27) im Bereich eines dem Verdichterrad (13) abgewandt positionierten Ende des Laufzeugs (12) ausgebildet wird.
  21. Brennstoffzelleneinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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