DE102019215473A1 - Side channel compressor for a fuel cell system for conveying and / or compressing a gaseous medium - Google Patents

Side channel compressor for a fuel cell system for conveying and / or compressing a gaseous medium Download PDF

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Abstract

Seitenkanalverdichter (1) für ein Brennstoffzellensystem (31) zur Förderung und/oder Verdichtung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, mit einem Gehäuse (3), mit einem in dem Gehäuse (3) befindlichen Verdichterrad (2), das drehbar um eine Drehachse (4) angeordnet und zumindest mittelbar durch einen Antrieb (6) angetrieben ist, wobei das Verdichterrad (2) an seinem Umfang im Bereich eines Verdichterraums (30) angeordnete Förderzellen (5) aufweist, und mit jeweils einer am Gehäuse (3) ausgebildeten Gas-Einlassöffnung (14) und einer Gas-Auslassöffnung (16), die über den Verdichterraum (30), insbesondere dem mindestens einen Seitenkanal (19, 21), fluidisch miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse (3) eine erste und zweite Spaltfläche (32, 34) jeweils dem Verdichterrad (2) zugewandt und radial zur Drehachse (4) verlaufend aufweist und wobei sich im Bereich der Spaltflächen (32, 34) jeweils ein erstes und zweites funktionsrelevantes Spaltmaß (36, 38) zwischen dem Gehäuse (3) und dem Verdichterrad (2) ausbildet.Erfindungsgemäß weist dabei der Seitenkanalverdichter (1) einen Förderbereich (29) und einen Abscheidebereich (25) auf, insbesondere im Gehäuse (3).Side channel compressor (1) for a fuel cell system (31) for conveying and / or compressing a gaseous medium, in particular hydrogen, with a housing (3), with a compressor wheel (2) located in the housing (3), which is rotatable about an axis of rotation ( 4) is arranged and driven at least indirectly by a drive (6), the compressor wheel (2) having delivery cells (5) arranged on its circumference in the region of a compressor chamber (30), and each with a gas pump formed on the housing (3) Inlet opening (14) and a gas outlet opening (16), which are fluidically connected to one another via the compression chamber (30), in particular the at least one side channel (19, 21), the housing (3) having a first and second gap surface (32 , 34) each facing the compressor wheel (2) and running radially to the axis of rotation (4) and with a first and second functionally relevant gap dimension (36, 38) between the housing in the area of the gap surfaces (32, 34) (3) and the compressor wheel (2). According to the invention, the side channel compressor (1) has a conveying area (29) and a separation area (25), in particular in the housing (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter für ein Brennstoffzellensystem zur Förderung und/oder Verdichtung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, das insbesondere zur Anwendung in Fahrzeugen mit einem Brennstoffzellenantrieb vorgesehen ist.The present invention relates to a side channel compressor for a fuel cell system for conveying and / or compressing a gaseous medium, in particular hydrogen, which is provided in particular for use in vehicles with a fuel cell drive.

Im Fahrzeugbereich spielen neben flüssigen Kraftstoffen in Zukunft auch gasförmige Kraftstoffe eine zunehmende Rolle. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb müssen Wasserstoffgasströme gesteuert werden. Die Gasströme werden hierbei nicht mehr diskontinuierlich, wie bei der Einspritzung von flüssigem Kraftstoff gesteuert, sondern es wird das gasförmige Medium aus mindestens einem Hochdrucktank entnommen und über eine Zuströmleitung eines Mitteldruckleitungssystem an eine Ejektoreinheit geleitet. Diese Ejektoreinheit führt das gasförmige Medium über eine Verbindungsleitung eines Niederdruckleitungssystems zu einer Brennstoffzelle. Nachdem das gasförmige Medium durch die Brennstoffzelle geströmt ist wird es über eine Rückführleitung zurück zur Ejektoreinheit geführt. Dabei kann der Seitenkanalverdichter zwischengeschaltet werden, der die Gasrückführung strömungstechnisch und effizienztechnisch unterstützt. Zudem werden Seitenkanalverdichter zur Unterstützung des Strömungsaufbaus im Brennstoffzellenantrieb eingesetzt, insbesondere bei einem (Kalt)-Start des Fahrzeugs nach einer gewissen Standzeit. Das Antreiben dieser Seitenkanalverdichter erfolgt üblicherweise über Elektromotoren, die beim Betrieb in Fahrzeugen über die Fahrzeugbatterie mit Spannung versorgt werden.In the vehicle sector, in addition to liquid fuels, gaseous fuels will also play an increasing role in the future. Hydrogen gas flows must be controlled, especially in vehicles with fuel cell drives. The gas flows are no longer controlled discontinuously, as is the case with the injection of liquid fuel, but the gaseous medium is taken from at least one high-pressure tank and fed to an ejector unit via an inflow line of a medium-pressure line system. This ejector unit leads the gaseous medium via a connecting line of a low-pressure line system to a fuel cell. After the gaseous medium has flowed through the fuel cell, it is returned to the ejector unit via a return line. The side channel compressor can be interposed, which supports the gas recirculation in terms of flow and efficiency. In addition, side channel compressors are used to support the flow build-up in the fuel cell drive, in particular when the vehicle is (cold) started after a certain idle time. These side channel blowers are usually driven by electric motors, which are supplied with voltage from the vehicle battery when they are operated in vehicles.

Aus der DE 10 2014 220 891 A1 ist ein Gas-Flüssigkeitsabscheider bekannt, zum Abscheiden von einem flüssigen Bestandteil, insbesondere Wasser, von einem gasförmigen Bestandteil, insbesondere Abgas, das von der Brennstoffzelle abgegeben wird. Dieser Gas-Flüssigkeitsabscheider bildet dabei ein Gehäuse aus, in das über ein Einbringrohr Abgas zugeführt wird. In dem Gehäuse wird Wasser, das in dem Abgas enthalten ist, von dem Abgas abgeschieden. Danach wird das Abgas, das Substanzen wie Wasserstoff enthält, wobei der Wasserstoff im Folgenden als H2 bezeichnet wird, über ein Auslassrohr zur Brennstoffzelle zurückgeführt. Weiterhin weist das Gehäuse eine Ablaufbohrung auf, über die H2O und/oder N2 aus dem Gehäuse zur Außenseite abgelassen wird.From the DE 10 2014 220 891 A1 a gas-liquid separator is known for separating a liquid component, in particular water, from a gaseous component, in particular exhaust gas, which is emitted by the fuel cell. This gas-liquid separator forms a housing into which exhaust gas is fed via a feed pipe. In the case, water contained in the exhaust gas is separated from the exhaust gas. The exhaust gas, which contains substances such as hydrogen, the hydrogen being referred to below as H 2 , is then returned to the fuel cell via an outlet pipe. Furthermore, the housing has a drain hole through which H 2 O and / or N 2 is drained from the housing to the outside.

Der aus der DE 10 2014 220 891 A1 bekannte Gas-Flüssigkeitsabscheider kann gewisse Nachteile aufweisen.The one from the DE 10 2014 220 891 A1 known gas-liquid separators can have certain disadvantages.

Der bekannte Gas-Flüssigkeitsabscheider muss als zusätzliches Bauteil in der Peripherie des Brennstoffzellensystems, insbesondere fluidisch, eingebunden werden. Damit benötigt der Gas-Flüssigkeitsabscheider, da er als zusätzliche Komponente vorliegt, ein eigenes Gehäuse und eine eigene Leitungsanbindung. Dies erhöht die Kosten des gesamten Brennstoffzellensystem. Da das Abgas von der Brennstoffzelle, das über ein Einbringrohr in das Gehäuse eingebracht wird, neben dem Bestandteil Wasser, wobei Wasser im Folgenden als H2O bezeichnet wird, auch weitere schwere Bestandteile, insbesondere gasförmiger Stickstoff, der im Folgenden als N2 bezeichnet wird, enthält, wird dieser neben dem H2 wieder aus dem Gehäuse, beispielsweise über das Auslassrohr, wieder in die Brennstoffzelle gefördert. Dadurch weist der Gas-Flüssigkeitsabscheider den Nachteil auf, dass nicht nur nahezu reines H2 zurück in die Brennstoffzelle gefördert wird, sondern auch andere schwere Bestandteile, wie beispielsweise N2. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle und somit des Brennstoffzellensystems reduziert.The known gas-liquid separator must be integrated as an additional component in the periphery of the fuel cell system, in particular fluidically. As an additional component, the gas-liquid separator therefore requires its own housing and its own line connection. This increases the cost of the entire fuel cell system. Since the exhaust gas from the fuel cell, which is introduced into the housing via a feed pipe, contains not only the component water, with water being referred to as H 2 O below, but also other heavy components, in particular gaseous nitrogen, which is referred to below as N 2 , contains, this is next to the H 2 again conveyed out of the housing, for example via the outlet pipe, back into the fuel cell. As a result, the gas-liquid separator has the disadvantage that not only almost pure H 2 is conveyed back into the fuel cell, but also other heavy components, such as N 2 , for example. This reduces the efficiency of the fuel cell and thus of the fuel cell system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Seitenkanalverdichter für ein Brennstoffzellensystem zur Förderung und/oder Verdichtung von einem gasförmigen Medium, insbesondere Wasserstoff, mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereitgestellt.According to the invention, a side channel compressor for a fuel cell system for conveying and / or compressing a gaseous medium, in particular hydrogen, with the features of the independent claims is provided.

Bezugnehmend auf Anspruch 1 weist der Seitenkanalverdichter einen Förderbereich und einen Abscheidebereich, insbesondere einen Gas-Flüssigkeitsabscheider, auf, wobei diese insbesondere in einem Gehäuse angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass der Abscheidebereich zum Abscheiden der schweren Bestandteile, wie H2O und/oder N2, nicht außerhalb des Gehäuses des Seitenkanalverdichters im Brennstoffzellensystem angeordnet werden muss, sondern das der Abscheidebereich in das Gehäuse des Seitenkanalverdichters integriert werden kann. Somit wird kein zusätzliches Gehäuse und keine zusätzliche Verrohrung für den Abscheidebereich außerhalb des Gehäuses des Seitenkanalverdichters benötigt. Dadurch lässt sich eine Kostenersparnis erzielen, da die Materialkosten und/oder die Fertigungskosten für das separate Abscheidebereich-Gehäuse eingespart werden können. Weiterhin bietet eine Integration des Abscheidebereichs in das Gehäuse des Seitenkanalverdichters den Vorteil, dass die Komponenten Seitenkanalverdichter und/oder Abscheidebereich und/oder das gesamte Brennstoffzellensystem weniger Bauraum, insbesondere weniger Bauraum im Fahrzeug, benötigen, da zum einen der Platzbedarf des separaten Abscheidebereichs nicht mehr benötigt wird und/oder das die Zu- und Ableitungen zur fluidischen Anbindung des Abscheidebereich obsolet werden, insbesondere wenn der Abscheidebereich direkt an den internen Strömungsleitungen des Seitenkanalverdichters platziert wird. Dadurch werden die Strömungswiderstände innerhalb der des Seitenkanalverdichters und/oder des Abscheidebereich und/oder des gesamten Brennstoffzellensystem reduziert, wodurch sich der Wirkungsgrad erhöhen und/oder Betriebskosten reduzieren lassen. Darüber hinaus lassen sich die Montage- und Materialkosten der nicht mehr benötigten Zu- und Ableitungen und des separaten Gehäuses einsparen.Referring to claim 1, the side channel compressor has a conveying area and a separation area, in particular a gas-liquid separator, these being arranged in particular in a housing. In this way, the advantage can be achieved that the separation area for separating the heavy components, such as H 2 O and / or N 2 , does not have to be arranged outside the housing of the side channel compressor in the fuel cell system, but that the separation area is integrated into the housing of the side channel compressor can be. Thus, no additional housing and no additional piping is required for the separation area outside the housing of the side channel compressor. As a result, a cost saving can be achieved, since the material costs and / or the production costs for the separate separation area housing can be saved. Furthermore, an integration of the separation area into the housing of the side channel compressor offers the advantage that the components of the side channel compressor and / or separation area and / or the entire fuel cell system require less installation space, in particular less installation space in the vehicle, since on the one hand the space requirement of the separate separation area is no longer required and / or that the supply and discharge lines for the fluidic connection of the separation area become obsolete, especially if the separation area placed directly on the internal flow lines of the side channel blower. As a result, the flow resistances within the side channel compressor and / or the separation area and / or the entire fuel cell system are reduced, as a result of which the efficiency can be increased and / or operating costs can be reduced. In addition, the assembly and material costs of the no longer required supply and discharge lines and the separate housing can be saved.

Weiterhin lässt sich durch die Integration des Abscheidebereichs in das Gehäuse des Seitenkanalverdichters der Vorteil erzielen, das die Kaltstarteigenschaften des Seitenkanalverdichters und/oder des gesamten Brennstoffzellensystems verbessert werden können. Da der Abscheidebereich nun in das Gehäuse des Seitenkanalverdichter integriert ist, ist dieser besser gegen kalte Temperaturen geschützt, wobei bei kalten Temperaturen die Gefahr besteht, dass flüssiges H2O, welches sich im Abscheidebereichs gesammelt hat, gefriert und dadurch den Abscheidebereich schädigt und/oder bei einem Kaltstartvorgang einer Brennstoffzelle und/oder des Fahrzeugs Eisstücke, die durch die einsetzende Strömung im Brennstoffzellensystem mitgefördert werden, weitere Komponenten des Brennstoffzellensystems und/oder die Brennstoffzelle selber schädigen. Somit kann die Ausfallwahrscheinlichkeit des Seitenkanalverdichters und/oder des Abscheidebereichs und/oder des gesamte Brennstoffzellensystem reduziert werden.Furthermore, by integrating the separation area into the housing of the side channel compressor, the advantage can be achieved that the cold start properties of the side channel compressor and / or the entire fuel cell system can be improved. Since the separation area is now integrated into the housing of the side channel compressor, it is better protected against cold temperatures, whereby at cold temperatures there is a risk that liquid H 2 O that has collected in the separation area will freeze and thereby damage the separation area and / or in the case of a cold start of a fuel cell and / or the vehicle, pieces of ice which are also conveyed by the onset of the flow in the fuel cell system damage other components of the fuel cell system and / or the fuel cell itself. The probability of failure of the side channel compressor and / or the separation area and / or the entire fuel cell system can thus be reduced.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Seitenkanalverdichters möglich. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments of the side channel compressor specified in claim 1. The subclaims relate to preferred developments of the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und weist zumindest ein Gehäuse-Oberteil, ein Gehäuse-Unterteil und ein Zentrifugal-Gehäuse auf. Dabei weisen das Gehäuse-Oberteil und das Gehäuse-Unterteil den Förderbereich auf und das Zentrifugal-Gehäuse weist den Abscheidebereich auf. Auf diese Weise können die Herstellungskosten und/oder Montagekosten für das Gehäuse reduziert werden, da ein einfaches metallisches Stangenmaterial oder einfache Drehteile verwendet werden, wodurch teuren Metallguss-Verfahren obsolet werden. Zudem kann die Montage vereinfacht werden, da sich durch die Mehrteiligkeit des Gehäuses das Gehäuse-Oberteil, das Gehäuse-Unterteil und das Zentrifugal-Gehäuse mittels nur eines Monateschritts und/oder Mittels verbinden lassen, beispielsweise mittels einer durchgehenden Verschraubung oder eine Klammer, die in Richtung der Drehachse eine Montagekraft ausübt. Des Weiteren lassen sich somit die Herstellkosten des gesamten Seitenkanalverdichters und/oder das Gewicht des gesamten Seitenkanalverdichters reduzieren, ohne die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Seitenkanalverdichters nachteilig zu beeinflussen.According to an advantageous embodiment, the housing is constructed in several parts and has at least one upper housing part, one lower housing part and one centrifugal housing. The upper part of the housing and the lower part of the housing have the conveying area and the centrifugal housing has the separation area. In this way, the manufacturing costs and / or assembly costs for the housing can be reduced, since a simple metal rod material or simple turned parts are used, which makes expensive metal casting processes obsolete. In addition, the assembly can be simplified because the multi-part construction of the housing means that the upper part of the housing, the lower part of the housing and the centrifugal housing can be connected by means of just one month's step and / or by means, for example by means of a continuous screw connection or a bracket that is inserted in Direction of the axis of rotation exerts an assembly force. Furthermore, the manufacturing costs of the entire side channel compressor and / or the weight of the entire side channel compressor can thus be reduced without adversely affecting the reliability and service life of the side channel compressor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Seitenkanalverdichter eine Zentrifuge im Abscheidebereich auf. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass die Bestandteile H2O und N2 nahezu vollständig vom gasförmigen Medium, insbesondere vom H2, abgeschieden werden können. Zudem erfolgt der Abscheideprozess schon innerhalb des Seitenkanalverdichters, der zudem unmittelbar hinter dem Ausgang der Brennstoffzelle angeordnet sein kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die schweren Bestandteile H2O und N2 möglichst frühzeitig vom gasförmigen Medium im Seitenkanalverdichter abgeschieden werden können und aus dem Brennstoffzellensystem herausgeleitet werden können, bevor das gasförmige Medium in den Verdichterbereich eintritt. Somit müssen die schweren Bestandteile nur über eine möglichst geringe Strecke des Brennstoffzellenkreislaufs mitgefördert werden, wodurch Strömungsverluste und/oder Wirkungsgradverluste verringert werden können. Somit lässt sich der Wirkungsgrad und/oder die Leistung der Brennstoffzelle erhöhen.According to an advantageous development, the side channel compressor has a centrifuge in the separation area. In this way, the advantage can be achieved that the constituents H 2 O and N 2 can be separated almost completely from the gaseous medium, in particular from the H 2 . In addition, the separation process already takes place within the side channel compressor, which can also be arranged directly behind the outlet of the fuel cell. This ensures that the heavy components H 2 O and N 2 can be separated from the gaseous medium in the side channel compressor as early as possible and can be passed out of the fuel cell system before the gaseous medium enters the compressor area. Thus, the heavy constituents only have to be conveyed over the shortest possible distance of the fuel cell circuit, whereby flow losses and / or efficiency losses can be reduced. The efficiency and / or the power of the fuel cell can thus be increased.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Seitenkanalverdichters sind eine Gas-Einlassöffnung und eine Gas-Auslassöffnung über den Abscheidebereich und den Förderbereich, insbesondere das Zentrifugal-Gehäuse und/oder das Gehäuse-Oberteil und/oder das Gehäuse-Unterteil fluidisch miteinander verbunden. Dabei ist der Abscheidebereich mittels einer Zuführung mit dem Förderbereich, insbesondere einem jeweiligen Seitenkanal, verbunden ist. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass das gasförmige Medium nur einen möglichst kurzen Weg von der Gas-Einlassöffnung zur Gas-Auslassöffnung durch den Seitenkanalverdichter zurücklegen muss, während zusätzlich zur Förderwirkung des H2 ein Abscheiden der schweren Bestandteile im Gehäuse des Seitenkanalverdichters vollzogen werden kann. Zudem können durch die direkte Anbindung des Förderbereichs an den Verdichterbereich mittels der Zuführung Strömungsverluste im gasförmigen Medium aufgrund einer Reibung mit langen Verbindungsleitungen zwischen den beiden Bereichen, beispielsweise bei einer externen Verrohrung, verringert werden. Dadurch lässt sich zum einen der Vorteil erzielen, dass sich der Wirkungsgrad des Seitenkanalverdichters verbessern lässt und die Fördermenge des in der Brennstoffzelle zur Energieerzeugung benötigten H2 erhöhen lässt, wodurch sich der Wirkungsgrad und/oder die Leistung der Brennstoffzelle verbessert. Zum anderen kann das Eindringen von H2O in den Förderbereich des Seitenkanalverdichters verhindert oder zumindest verringert werden. Das in den Seitenkanalverdichter eindringende H2O kann zur Schädigung der beweglichen Bauteile und/oder der nicht-korrosionsbeständigen Bauteile und/oder der elektrischen Bauteile des Seitenkanalverdichters führen. Bei einer Beschädigung der Bauteile des Seitenkanalverdichters durch eindringendes H2O bei der ein elektrischer Kurzschluss auftritt kann wiederum das gesamte Brennstoffzellensystem geschädigt werden. Somit kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Integration des Abscheidebereichs die Lebensdauer des Seitenkanalverdichters und/oder des gesamten Brennstoffzellensystems gesteigert werden. Weiterhin kann die Möglichkeit eines Ausfalls des gesamten Brennstoffzellensystems reduziert werden.According to a particularly advantageous embodiment of the side channel compressor, a gas inlet opening and a gas outlet opening are fluidically connected to one another via the separation area and the conveying area, in particular the centrifugal housing and / or the upper housing part and / or the lower housing part. The separation area is connected to the conveying area, in particular a respective side channel, by means of a feed. In this way, the advantage can be achieved that the gaseous medium only has to cover the shortest possible path from the gas inlet opening to the gas outlet opening through the side channel blower, while in addition to the conveying effect of the H 2, the heavy components are separated out in the housing of the side channel blower can be. In addition, through the direct connection of the conveying area to the compressor area by means of the supply, flow losses in the gaseous medium due to friction with long connecting lines between the two areas, for example in the case of external piping, can be reduced. As a result, on the one hand, the advantage can be achieved that the efficiency of the side channel compressor can be improved and the delivery rate of the H 2 required in the fuel cell for energy generation can be increased, whereby the efficiency and / or the performance of the fuel cell can be improved. On the other hand, the penetration of H 2 O into the conveying area of the side channel compressor can be prevented or at least reduced. The H 2 O penetrating into the side channel compressor can damage the moving Lead components and / or the non-corrosion-resistant components and / or the electrical components of the side channel blower. If the components of the side channel compressor are damaged by penetrating H 2 O and an electrical short circuit occurs, the entire fuel cell system can in turn be damaged. With the design and integration of the separation area according to the invention, the service life of the side channel compressor and / or of the entire fuel cell system can thus be increased. Furthermore, the possibility of failure of the entire fuel cell system can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Seitenkanalverdichter eine entlang der Drehachse verlaufenden Antriebswelle auf, wobei die Zentrifuge und ein Verdichterrad auf der Antriebswelle angeordnet sind, wobei insbesondere die Antriebswelle und somit die Zentrifuge und das Verdichterrad zugleich von einem Antrieb angetrieben werden. Zudem kann der Seitenkanalverdichter in einer alternativen Ausführungsform einen entlang der Drehachse verlaufenden Mitnahme-Flansch aufweisen, der entlang der Drehachse eine innere Bohrung aufweist, wobei die Zentrifuge und das Verdichterrad auf dem Mitnahme-Flansch, insbesondere einem zylindrischen Ansatz, angeordnet sind, wobei insbesondere der Mitnahme-Flansch und somit die Zentrifuge und das Verdichterrad zugleich vom Antrieb angetrieben werden. Auf diese Weise können unter der Verwendung nur eines Antriebs beide Bauteile, das Verdichterrad und die Zentrifuge, über die Antriebswelle oder den Mitnahme-Flansch angetrieben werden wodurch der Seitenkanalverdichter mittels des Antriebs beide Funktionen ausführen kann, die Förderfunktion und die Abscheidefunktion. Dies führt zu einer Verringerung der Herstellkosten und/oder Wartungskosten, da weniger Bauteile zum Abbilden der beiden Funktionen benötigt werden. Zudem können die Betriebskosten reduziert werden, da mittels des einen Antriebs beide Funktionen realisiert werden und somit die eingesetzte elektrische Energie zum Betreiben verringert werden kann.According to an advantageous development, the side channel compressor has a drive shaft running along the axis of rotation, the centrifuge and a compressor wheel being arranged on the drive shaft, the drive shaft and thus the centrifuge and the compressor wheel in particular being driven by a drive at the same time. In addition, in an alternative embodiment, the side channel compressor can have an entrainment flange running along the axis of rotation, which has an inner bore along the axis of rotation, the centrifuge and the compressor wheel being arranged on the entrainment flange, in particular a cylindrical extension, with the Driving flange and thus the centrifuge and the compressor wheel are driven by the drive at the same time. In this way, using only one drive, both components, the compressor wheel and the centrifuge, can be driven via the drive shaft or the driving flange, so that the side channel compressor can perform both functions by means of the drive, the conveying function and the separating function. This leads to a reduction in manufacturing costs and / or maintenance costs, since fewer components are required to map the two functions. In addition, the operating costs can be reduced, since both functions can be implemented by means of the one drive and thus the electrical energy used for operation can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Seitenkanalverdichters ist der Antrieb als ein Axialfeld-Elektromotor ausgeführt, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der scheibenförmig um die Drehachse umlaufende Rotor, als ein Permanentmagnet ausgeführt ist, der in Richtung der Drehachse mit der Antriebswelle oder dem Mitnahme-Flansch in Kontakt steht und/oder mit dem Mitnahme-Flansch verbunden ist, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass der Antrieb als eine in Richtung der Drehachse schmale Komponente umgesetzt werden kann, die aufgrund Ihres Durchmessers zwar viel Bauraum radial zur Drehachse benötigt, jedoch axial zur Drehachse schmal ausgeführt ist und somit axial zur Drehachse wenig Bauraum benötigt. Die anderen Komponenten des Seitenkanalverdichters, insbesondere das Gehäuse und das Verdichterrad, sind auch schmal ausgebildet, sind gleichartig als in Richtung der Drehachse schmale Komponenten umgesetzt, die aufgrund Ihrer Durchmesser zwar viel Bauraum radial zur Drehachse benötigen, jedoch axial zur Drehachse schmal ausgeführt sind und somit axial zur Drehachse wenig Bauraum benötigen. Bei einer Kombination des Antriebs mit den weiteren Komponenten des Seitenkanalverdichters, insbesondere dem Gehäuse und dem Verdichterrad und der Zentrifuge, werden somit Komponenten mit gleichartige Bauraumausprägungen kombiniert, wodurch sich einen kompakte und platzsparende Bauweise des gesamten Seitenkanalverdichters erzielen lässt. Dabei ist die kompakte und platzsparende Bauweise des Seitenkanalverdichters durch eine möglichst geringe Oberfläche im Verhältnis zum Volumen realisiert. Dies bietet den Vorteil, dass nur ein geringer Einbauraum beim Kunden benötigt wird, beispielsweise in einem Fahrzeug. Des Weiteren bietet die kompakte Bauweise des Seitenkanalverdichters, insbesondere mit einer möglichst geringen Oberfläche im Verhältnis zum Volumen, den Vorteil, dass ein Auskühlen des Seitenkanalverdichter bei niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere im Bereich unterhalb 0°C, langsamer erfolgt und somit das Auftreten von Eisbrückenbildung länger verzögert werden kann.According to an advantageous embodiment of the side channel compressor, the drive is designed as an axial field electric motor, which has a stator and a rotor, wherein the disk-shaped rotor revolving around the axis of rotation is designed as a permanent magnet, which in the direction of the axis of rotation with the drive shaft or the entrainment -Flange is in contact and / or is connected to the driving flange, in particular by means of a form-fitting and / or force-fitting and / or a material connection. In this way, it can be achieved that the drive can be implemented as a narrow component in the direction of the axis of rotation, which due to its diameter requires a lot of installation space radially to the axis of rotation, but is designed to be narrow axially to the axis of rotation and thus requires little installation space axially to the axis of rotation. The other components of the side channel compressor, in particular the housing and the compressor wheel, are also designed to be narrow, are implemented in the same way as components that are narrow in the direction of the axis of rotation, which, due to their diameter, require a lot of installation space radially to the axis of rotation, but are designed to be narrow axially to the axis of rotation and thus require little installation space axially to the axis of rotation. When the drive is combined with the other components of the side channel blower, in particular the housing and the compressor wheel and the centrifuge, components with similar installation spaces are combined, which enables a compact and space-saving design of the entire side channel blower to be achieved. The compact and space-saving design of the side channel blower is achieved through the smallest possible surface area in relation to the volume. This offers the advantage that only a small amount of installation space is required by the customer, for example in a vehicle. Furthermore, the compact design of the side channel blower, in particular with the smallest possible surface area in relation to the volume, offers the advantage that the side channel blower cools down more slowly at low ambient temperatures, especially in the range below 0 ° C, and thus delays the formation of ice bridges for a longer period of time can be.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird die Zentrifuge zumindest nahezu vollständig aus Kunststoff hergestellt. Auf diese Weise können die Herstellkosten der Zentrifuge reduziert werden, wobei im Folgenden die verringerten Kosten während der Phasen des Herstellprozesses erläutert werden. Die Materialkosten, insbesondere die Rohmaterialkosten, für die Zentrifuge, die zumindest nahezu vollständig aus Kunststoff hergestellt ist, sind geringer als die Materialkosten, insbesondere die Rohmaterialkosten der Zentrifuge aus einem Gussmaterial, insbesondere einem Metallguss-Material. Des Weiteren muss bei der Ausformung einer Zentrifuge aus Kunststoff, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens, weniger Energie, insbesondere elektrische Energie, aufgewendet werden, als bei der Ausformung, insbesondere mittels eines metallischen Gießverfahrens. Weiterhin sind die Kosten für die Nachbearbeitung der Zentrifuge, bei dem als Werkstoff Kunststoff verwendet wird, geringer im Vergleich zu einer Zentrifuge aus Gussmaterial, insbesondere aufgrund der Materialhärte und dem daraus resultierenden Werkzeugverschleiss und einer für die Zentrifuge nachteiligen Temperaturentwicklung bei der Nachbearbeitung. Weiterhin lassen sich bei der Verwendung von Kunststoff für die Zentrifuge komplexe Geometrien einer inneren Zentrifugen-Geometrie realisieren, die die Förderwirkung des Seitenkanalverdichters verbessern und den Wirkungsgrad erhöhen können. Dabei kann auch eine additive Fertigung der Zentrifuge, wie beispielsweise ein 3D-Druckverfahren zum Einsatz kommen. Auf diese Weise kann durch die Verwendung von Kunststoff anstelle von beispielsweise einem Gussmaterial zum einen die Herstellkosten und zudem das Gesamtgewicht und/oder die Gesamtmasse der Zentrifuge reduziert werden. Folglich weist die Zentrifuge somit geringeres Massenträgheitsmoment insbesondere bei einer Rotationsbewegung auf. Zum einen ergibt sich damit der Vorteil, dass die Zentrifuge eine verbesserte Rotationsdynamik und ein schnelleres Ansprechverhalten beim Beschleunigen und/oder Abbremsen in die und/oder aus der Rotationsbewegung aufweist, wobei sich somit die gewünschte Drehzahländerung schneller erreichen lässt. Somit kann ein gewünschter Betriebszustand des Anodenkreislaufs und somit der gesamten Brennstoffzelle schneller herbeigeführt werden. Zum anderen lässt sich der Vorteil erzielen, dass die benötige Energie, insbesondere die elektrische Energie, für den Antrieb des Seitenkanalverdichters reduziert werden kann, da es für eine Beschleunigung und/oder Abbremsung der Zentrifuge aufgrund des geringeren Massenträgheitsmomentes weniger Energie, insbesondere elektrische Energie, aufgewendet werden muss. Auf diese Weise lassen sich die gesamten Betriebskosten und/oder die Herstellkosten des Brennstoffzellensystems reduzieren.According to a particularly advantageous development, the centrifuge is made at least almost entirely from plastic. In this way, the manufacturing costs of the centrifuge can be reduced, the reduced costs during the phases of the manufacturing process being explained below. The material costs, in particular the raw material costs, for the centrifuge, which is at least almost entirely made of plastic, are lower than the material costs, in particular the raw material costs of the centrifuge made of a cast material, in particular a metal cast material. Furthermore, when a centrifuge is molded from plastic, for example by means of an injection molding process, less energy, in particular electrical energy, has to be expended than when molding, in particular by means of a metallic casting process. Furthermore, the costs for reworking the centrifuge, in which plastic is used as the material, are lower compared to a centrifuge made of cast material, in particular due to the material hardness and the resulting tool wear and a disadvantageous temperature development for the centrifuge during reworking. Furthermore, when using plastic for the centrifuge, complex geometries of an inner centrifuge geometry can be implemented, which improve the conveying effect of the side channel compressor and the Can increase efficiency. Additive manufacturing of the centrifuge, such as a 3D printing process, can also be used. In this way, by using plastic instead of, for example, a cast material, on the one hand the manufacturing costs and also the total weight and / or the total mass of the centrifuge can be reduced. Consequently, the centrifuge thus has a lower mass moment of inertia, in particular during a rotational movement. On the one hand, this results in the advantage that the centrifuge has improved rotational dynamics and faster response behavior when accelerating and / or braking into and / or out of the rotational movement, with the desired change in speed being able to be achieved more quickly. A desired operating state of the anode circuit and thus of the entire fuel cell can thus be brought about more quickly. On the other hand, the advantage can be achieved that the energy required, in particular the electrical energy, for driving the side channel blower can be reduced, since less energy, in particular electrical energy, is expended to accelerate and / or decelerate the centrifuge due to the lower mass moment of inertia must become. In this way, the overall operating costs and / or the production costs of the fuel cell system can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Seitenkanalverdichters befindet sich ein drittes funktionsrelevantes Spaltmaß zwischen einer ersten projizierten Kontur des Zentrifugal-Gehäuses und einer zweiten projizierten Kontur der Zentrifuge. Dabei weist die Zentrifuge der inneren Zentrifugen-Geometrie auf, die derart ausgestaltete Leitschaufeln aufweist, dass die schweren Bestandteile des gasförmigen Mediums, insbesondere H2O und/oder N2, mittels des Zentrifugalprinzips bei einer Rotation der Zentrifuge vom gasförmigen Medium abgeschieden und in Richtung der ersten projizierten Kontur gelenkt werden. Auf diese Weise lässt sich eine effiziente und zumindest nahezu vollständige Abscheidung der schweren Bestandteile und Herausleitung aus der Zentrifugen-Geometrie erzielen, wobei zumindest nahezu kein H2 im Abscheidebereich für die spätere Wiederverwendung in der Brennstoffzelle verloren geht. Somit lassen sich die Betriebskosten und der Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems steigern.According to an advantageous embodiment of the side channel compressor, there is a third functionally relevant gap dimension between a first projected contour of the centrifugal housing and a second projected contour of the centrifuge. The centrifuge has the inner centrifuge geometry, which has guide vanes designed in such a way that the heavy components of the gaseous medium, in particular H 2 O and / or N 2 , are separated from the gaseous medium by means of the centrifugal principle when the centrifuge rotates and in the direction the first projected contour can be steered. In this way, an efficient and at least almost complete separation of the heavy components and removal from the centrifuge geometry can be achieved, with at least almost no H 2 being lost in the separation area for later reuse in the fuel cell. The operating costs and the efficiency of the fuel cell system can thus be increased.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung wird der Stator zumindest teilweise von einem topfförmigen Dichtelement umschlossen. Dabei ist das topfförmige Dichtelement insbesondere als eine Kunststoffumspritzung des Stators ausgeführt, wobei das Dichtelement eine Kapselung der elektrischen Komponenten des Seitenkanalverdichters, insbesondere des Stators, vom Medium eines Verdichterraums, insbesondere Wasserstoff, bewirkt. Auf diese Weise lässt sich der Vorteil erzielen, dass der Bereich des Stators, der elektrische Leitungen und Spulen aufweist und der somit besonders anfällig gegen eindringende Feuchtigkeit ist, gekapselt werden kann. Dabei erfolgt die Kapselung durch den Einsatz des topfförmigen Dichtelements derart, so dass ein Kurzschluss durch Flüssigkeitseintrag vermieden werden kann, da sich alle elektrischen Bauteile, wie beispielsweise eine Magnetspule, innerhalb des gekapselten Raums befinden und somit gegen Flüssigkeit geschützt sind.According to a particularly advantageous embodiment, the stator is at least partially enclosed by a cup-shaped sealing element. The cup-shaped sealing element is designed in particular as a plastic encapsulation of the stator, the sealing element encapsulating the electrical components of the side channel compressor, in particular the stator, from the medium of a compression chamber, in particular hydrogen. In this way, the advantage can be achieved that the area of the stator which has electrical lines and coils and which is therefore particularly susceptible to moisture penetration can be encapsulated. The encapsulation takes place through the use of the cup-shaped sealing element in such a way that a short circuit due to the entry of liquid can be avoided, since all electrical components, such as a magnetic coil, are located within the encapsulated space and are thus protected against liquid.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Seitenkanalverdichters verläuft eine Wirkrichtung der Schwerkraft und/oder einer Ablaufbohrung zumindest nahezu parallel zur Drehachse, wobei das Zentrifugal-Gehäuse ein trichterförmiges Reservoir auf der dem Antrieb abgewandten der Zentrifuge aufweist, insbesondere zwischen der Zentrifuge und der Ablaufbohrung, wobei sich die Ablaufbohrung zumindest nahezu am niedrigsten geodätischen Punkt des Reservoirs befindet. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass sich die Gravitationskraft nutzen lässt, um die schweren Bestandteile, wie H2O und/oder N2, aus dem Reservoir und/oder dem Abscheidebereich des Sammelbehälters abzuleiten. Dabei kann auch bei einem reduzierten Druckniveau im Reservoir im Vergleich zum Förderbereich und einem entsprechenden Druckgefälle zusätzlich für ein Abführen der schweren Bestandteile über die Ablaufbohrung gesorgt werden. Zudem ist es möglich, dass das Reservoir im Zentrifugal-Gehäuse bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Ablaufbohrung zumindest nahezu vollständig geleert werden kann und somit die schweren Bestandteile mittels der in einer niedrigen geodätischen Höhe angeordneten Ablaufbohrung nahezu vollständig abgeleitet werden können. Somit lässt sich der Abscheidegrad der nicht erwünschten schweren Bestandteile verbessern, wodurch sich der Wirkungsgrad des Seitenkanalverdichters und/oder des Brennstoffzellensystems verbessern lässt.According to a particularly advantageous development of the side channel compressor, an effective direction of gravity and / or a drain hole runs at least almost parallel to the axis of rotation, the centrifugal housing having a funnel-shaped reservoir on the centrifuge facing away from the drive, in particular between the centrifuge and the drain hole the drain hole is at least almost at the lowest geodetic point of the reservoir. In this way, the advantage can be achieved that the gravitational force can be used to divert the heavy components, such as H 2 O and / or N 2 , from the reservoir and / or the separation area of the collecting container. In this case, even with a reduced pressure level in the reservoir compared to the delivery area and a corresponding pressure gradient, it is also possible to ensure that the heavy components are discharged via the drainage hole. In addition, it is possible that the reservoir in the centrifugal housing can be at least almost completely emptied with the inventive arrangement of the drainage hole and thus the heavy components can be drained off almost completely by means of the drainage hole arranged at a low geodetic height. The degree of separation of the undesired heavy components can thus be improved, as a result of which the efficiency of the side channel compressor and / or the fuel cell system can be improved.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the range specified by the claims, which are within the scope of expert action.

FigurenlisteFigure list

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Seitenkanalverdichters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Seitenkanalverdichters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Seitenkanalverdichters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
It shows:
  • 1 a schematic sectional view of a side channel compressor according to the invention according to a first embodiment,
  • 2 a schematic sectional view of a side channel compressor according to the invention according to a second embodiment,
  • 3 a schematic sectional view of a side channel compressor according to the invention according to a third embodiment,

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Der Darstellung gemäß 1 ist eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Seitenkanalverdichters 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.According to the representation 1 is a schematic sectional view of a side channel blower according to the invention 1 according to a first embodiment.

Dabei ist in 1 gezeigt, dass der Seitenkanalverdichter 1 ein Gehäuse 3 aufweist, wobei sich in dem Gehäuse 3 ein Verdichterrad 2 und eine Zentrifuge 52 befinden, die drehbar um eine Drehachse 4 angeordnet und zumindest mittelbar durch einen Antrieb 6 angetrieben sind. Dabei weist das Verdichterrad 2 an seinem Umfang im Bereich eines Verdichterraums 30 angeordnete Förderzellen 5 auf. Des Weiteren weist der Seitenkanalverdichter 1 einen Förderbereich 29 und einen Abscheidebereich 25, insbesondere im Gehäuse 3, auf.In 1 shown that the side channel blower 1 a housing 3 having, being in the housing 3 a compressor wheel 2 and a centrifuge 52 located that are rotatable about an axis of rotation 4th arranged and at least indirectly by a drive 6th are driven. The compressor wheel 2 on its circumference in the area of a compression chamber 30th arranged conveyor cells 5 on. Furthermore, the side channel blower 1 a funding area 29 and a separation area 25th , especially in the case 3 , on.

Zudem ist der Seitenkanalverdichter 1 mittels einer Gas-Einlassöffnung 14 und/oder einer Gas-Auslassöffnung 16 mit einem Brennstoffzellensystem 31 verbunden, wobei der Seitenkanalverdichter 1 insbesondere als Komponente eines Anodenkreislaufs des Brennstoffzellensystems 31 eingesetzt wird. Ein erster Seitenkanal 19 und/oder ein zweiter Seitenkanal 21 verlaufen derart im Gehäuse 3 in Richtung der Drehachse 4, dass diese axial zur Förderzelle 5 beidseitig verlaufen. Die Seitenkanäle 19, 21 können dabei zumindest in einem Teilbereich des Gehäuses 3 umlaufend um die Drehachse 4 verlaufen.In addition, the side channel blower is 1 by means of a gas inlet opening 14th and / or a gas outlet opening 16 with a fuel cell system 31 connected, the side channel blower 1 in particular as a component of an anode circuit of the fuel cell system 31 is used. A first side channel 19th and / or a second side channel 21 run in this way in the housing 3 in the direction of the axis of rotation 4th that this is axially to the delivery cell 5 run on both sides. The side channels 19th , 21 can at least in a partial area of the housing 3 all around the axis of rotation 4th run away.

Das Gehäuse 3 des Seitenkanalverdichters 1 ist darüber hinaus mehrteilig ausgebildet und weist zumindest ein Gehäuse-Oberteil 7, ein Gehäuse-Unterteil 8 und ein Zentrifugal-Gehäuse 10 aufweist, die beispielsweise in Richtung der Drehachse 4 nebeneinander angeordnet sein können, wobei das Gehäuse-Oberteil 7 und das ein Gehäuse-Unterteil 8 den Förderbereich 29 aufweisen und das Zentrifugal-Gehäuse 10 den Abscheidebereich 25 aufweist. Der Seitenkanalverdichter 1 weist zudem die Zentrifuge 52 im Abscheidebereich 25 auf. Diese Zentrifuge 52 kann dabei kegelstumpfförmig umlaufend um die Drehachse 4 verlaufen. Dabei sind die Gas-Einlassöffnung 14 und die Gas-Auslassöffnung 16 über den Abscheidebereich 25 und den Förderbereich 29, insbesondere das Zentrifugal-Gehäuse 10 und/oder das Gehäuse-Oberteil 7 und/oder das Gehäuse-Unterteil 8 fluidisch miteinander verbunden, wobei der Abscheidebereich 25 mittels einer Zuführung 41 mit dem Förderbereich 29, insbesondere dem jeweiligen Seitenkanal 19, 21 verbunden ist. Das gasförmige Medium strömt dabei in einer Strömungsrichtung 15a über die Gas-Einlassöffnung 14 in den Abscheidebereich 25 des Seitenkanalverdichters 1 ein, durchströmt daraufhin eine innere Zentrifugen-Geometrie 54 und strömt von dort über die Zuführung 41 in Strömungsrichtung 15b weiter in den Förderbereich 29, insbesondere den zweiten Seitenkanal 21. Dabei wird das gasförmige Medium aufgrund des rotierenden Verdichterrads 2 verdichtet und/oder beschleunigt und verlässt schlussendlich den Seitenkanalverdichter 1 über die Gas-Auslassöffnung 16 zum Brennstoffzellensystem 31. Gleichzeitig dient das Gehäuse-Unterteil 8 auch zur fluidischen Trennung der beiden Bereiche 25, 29, wobei sich insbesondere zumindest eine Dichtung zwischen dem Zentrifugal-Gehäuse 10 und dem Gehäuse-Unterteil 8 befindet.The case 3 of the side channel blower 1 is also designed in several parts and has at least one upper housing part 7th , a housing lower part 8th and a centrifugal housing 10 has, for example, in the direction of the axis of rotation 4th can be arranged side by side, the housing upper part 7th and that a lower part of the housing 8th the funding area 29 have and the centrifugal housing 10 the separation area 25th having. The side channel blower 1 also has the centrifuge 52 in the separation area 25th on. This centrifuge 52 can be frustoconical circumferentially around the axis of rotation 4th run away. Here are the gas inlet opening 14th and the gas outlet port 16 over the separation area 25th and the funding area 29 , especially the centrifugal housing 10 and / or the upper part of the housing 7th and / or the lower part of the housing 8th fluidically connected to one another, the separation area 25th by means of a feeder 41 with the funding area 29 , especially the respective side channel 19th , 21 connected is. The gaseous medium flows in one direction of flow 15a via the gas inlet opening 14th in the separation area 25th of the side channel blower 1 a, then flows through an inner centrifuge geometry 54 and flows from there over the feed 41 in the direction of flow 15b further into the funding area 29 , especially the second side channel 21 . The gaseous medium is due to the rotating compressor wheel 2 compresses and / or accelerates and finally leaves the side channel blower 1 via the gas outlet opening 16 to the fuel cell system 31 . The lower part of the housing serves at the same time 8th also for the fluidic separation of the two areas 25th , 29 In particular, there is at least one seal between the centrifugal housing 10 and the lower part of the housing 8th is located.

Weiterhin ist in 1 gezeigt, dass der Seitenkanalverdichter 1 eine entlang der und rotationssymmetrisch zur Drehachse 4 verlaufende Antriebswelle 18 aufweist, wobei die Zentrifuge 52 und das Verdichterrad 2 auf der Antriebswelle 18 angeordnet sind, wobei die Antriebswelle 18 und die Zentrifuge 52 und das Verdichterrad 2 zugleich vom Antrieb 6 angetrieben werden. Die Antriebswelle 18 ist dabei mittels zumindest eines Lagers 27, 47 im Gehäuse 3 gelagert, insbesondere in einer Bohrung 43 des Gehäuse-Unterteils 8. Dabei sind das Verdichterrad 2 und/oder die Zentrifuge 52 mittels einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit der Antriebswelle 18 verbunden. Der Antrieb 6 kann dabei als ein Axialfeld-Elektromotor 6 ausgeführt sein, der einen Stator 11 und einen Rotor 17 aufweist, wobei der scheibenförmig um die Drehachse 4 umlaufende Rotor 17, als ein Permanentmagnet 17 ausgeführt ist, der in Richtung der Drehachse 4 mit der Antriebswelle 18 in Kontakt steht und/oder mit einem (in 2 gezeigten) Mitnahme-Flansch 20 verbunden ist, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung. Die Zentrifuge 52 ist dabei zumindest nahezu vollständig aus Kunststoff hergestellt. Dabei wird der Rotor 17 entweder nur bei einer Bestromung des Stators 11 in Richtung der Drehachse 4, insbesondere mittels einer Axialkraft 9, bewegt. Alternativ kann auch eine dauerhafte und permanente Axialkraft 9 auf den Rotor 17 wirken, insbesondere auch bei einer abgeschalteten Bestromung des Stators 11, insbesondere mittels einer Magnetkraft. Dabei wird zumindest ein Lager 27, 47 mit einer axialen Vorspannung beaufschlagt, wodurch das jeweilige Rillenkugellager 27, 47 als Axiallager und/oder als Radiallager dient. Dabei kann der Vorteil erzielt werden, dass nur ein Lager 27, 47 verwendet werden muss, dass beide Funktionen des Axiallagers und des Radiallagers abdeckt. Aufgrund des zumindest nahezu identischen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten des Gehäuses 3 und der Antriebswelle 18 und/oder des Mitnahme-Flansches 20 kann entweder das erste Lager 27 oder das zweite Lager 47 als Festlager bestimmt werden, um der auf den Mitnahmeflansch 20, insbesondere über den Rotor 17, wirkenden Axialkraft 9 entgegenzuwirken, so dass sich das Verdichterrad 2 nicht in Richtung der Drehachse 4 bewegen kann. Das Verdichterrad 2, das zusätzliche zu den Förderzellen 5 im Bereich seines inneren Durchmessers eine Nabenscheibe 23 aufweist, wobei die Nabenscheibe 23 formschlüssig in Richtung der Drehachse 4 zwischen einer Fixierscheibe 13 und dem Mitnahme-Flansch 20 fixiert ist, wobei die Antriebswelle 18 mit einer dritten Stirnfläche 46 mit der Nabenscheibe 23 in Kontakt steht.Furthermore, in 1 shown that the side channel blower 1 one along and rotationally symmetrical to the axis of rotation 4th running drive shaft 18th having, the centrifuge 52 and the compressor wheel 2 on the drive shaft 18th are arranged, the drive shaft 18th and the centrifuge 52 and the compressor wheel 2 at the same time from the drive 6th are driven. The drive shaft 18th is by means of at least one bearing 27 , 47 in the housing 3 stored, especially in a bore 43 of the lower part of the housing 8th . Here are the compressor wheel 2 and / or the centrifuge 52 by means of a force-fit and / or form-fit and / or material connection with the drive shaft 18th connected. The drive 6th can be used as an axial field electric motor 6th be executed, the one stator 11 and a rotor 17th having, the disk-shaped around the axis of rotation 4th revolving rotor 17th , as a permanent magnet 17th is executed in the direction of the axis of rotation 4th with the drive shaft 18th is in contact and / or with a (in 2 shown) driving flange 20th is connected, in particular by means of a form-fitting and / or force-fitting and / or a material connection. The centrifuge 52 is at least almost entirely made of plastic. Thereby the rotor 17th either only when the stator is energized 11 in the direction of the axis of rotation 4th , in particular by means of an axial force 9 , emotional. Alternatively, a permanent and permanent axial force can also be used 9 on the rotor 17th act, especially when the stator is switched off 11 , in particular by means of a magnetic force. There will be at least one warehouse 27 , 47 applied with an axial preload, whereby the respective deep groove ball bearing 27 , 47 serves as a thrust bearing and / or as a radial bearing. The advantage can be achieved that only one bearing 27 , 47 must be used that covers both functions of the axial bearing and the radial bearing. Due to the at least almost identical coefficient of thermal expansion of the components of the housing 3 and the drive shaft 18th and / or the driving flange 20th can either be the first camp 27 or the second camp 47 be determined as a fixed bearing around the on the driving flange 20th , especially about the rotor 17th , acting axial force 9 counteract, so that the compressor wheel 2 not in the direction of the axis of rotation 4th can move. The compressor wheel 2 , the additional to the conveyor cells 5 a hub disc in the area of its inner diameter 23 having, the hub disc 23 form-fit in the direction of the axis of rotation 4th between a fixing washer 13th and the driving flange 20th is fixed, the drive shaft 18th with a third face 46 with the hub disc 23 is in contact.

Zudem ist in 1 gezeigt, dass sich ein drittes funktionsrelevantes Spaltmaß 48 zwischen einer ersten projizierten Kontur 24 des Zentrifugal-Gehäuses 10 und einer zweiten projizierten Kontur 26 der Zentrifuge 52 befindet, wobei die Zentrifuge 52 die innere Zentrifugen-Geometrie 54 aufweist, die derart ausgestaltete Leitschaufeln aufweist, dass die schweren Bestandteile des gasförmigen Mediums, insbesondere H2O und/oder N2, mittels des Zentrifugalprinzips bei einer Rotation der Zentrifuge 52 vom gasförmigen Medium abgeschieden und in Richtung der ersten projizierten Kontur 24 gelenkt werden. Das Wirkprinzip wird dabei mittels der Ausformung der Zentrifugen-Geometrie 54 und der Rotationsgeschwindigkeit der Zentrifuge 52 wie folgt verstärkt: Je schneller sich die Zentrifuge 52 um die Drehachse 4 dreht, desto höhere Fliehkräfte werden auf das gasförmige Medium ausgeübt, wobei die schweren Bestandteile, wie H2O und N2, mittels der inneren Zentrifugen-Geometrie 54 aus der Zentrifuge 52 herausgelenkt werden, insbesondere zur ersten projizierten Kontur 24. Der leichtere Bestandteil des gasförmigen Mediums, wie beispielsweise H2, kann jedoch aufgrund der geringeren Maße innerhalb der inneren Zentrifugen-Geometrie 54 verbleiben und wird nur geringfügig ausgelenkt. Nachdem das H2 die Zentrifuge 52 und/oder die Zentrifugen-Geometrie 54 in der Strömungsrichtung 15 durchströmt hat, gelangt es über die Zuführung 41 in den Förderbereich 29 des Seitenkanalverdichters 1, insbesondere einen jeweiligen Seitenkanals 19, 21, wobei die schweren Bestandteile zumindest nahezu vollständig abgespalten sind. Durch die Rotation der Zentrifuge 52 und der Ausgestaltung derer einzelnen Leitschaufeln werden somit Teilchen mit erhöhter Dichte, beispielsweise Wassertröpfchen nach außen gegen die erste projizierte Kontur 24 des Zentrifugal-Gehäuses 10 geschleudert und somit dem gasförmigen Medium entzogen. Die im Abscheidebereich 25 an der ersten projizierten Kontur 24 angesammelten Wassertröpfchen rinnen innerhalb der ersten projizierten Kontur 24 aufgrund der Gravitationskraft zum geodätisch tiefsten Punkt und können über die Ablaufbohrung 49 aus dem Seitenkanalverdichter 1 und somit dem Brennstoffzellensystem 31 abgeleitet werden.In addition, in 1 showed that there is a third functionally relevant gap 48 between a first projected contour 24 of the centrifugal housing 10 and a second projected contour 26th the centrifuge 52 located, the centrifuge 52 the inner centrifuge geometry 54 which has guide vanes designed in such a way that the heavy components of the gaseous medium, in particular H 2 O and / or N 2 , by means of the centrifugal principle when the centrifuge rotates 52 separated from the gaseous medium and in the direction of the first projected contour 24 be steered. The operating principle is based on the shape of the centrifuge geometry 54 and the speed of rotation of the centrifuge 52 amplified as follows: the faster the centrifuge 52 around the axis of rotation 4th rotates, the higher centrifugal forces are exerted on the gaseous medium, whereby the heavy components, such as H 2 O and N 2 , by means of the internal centrifuge geometry 54 from the centrifuge 52 be deflected, in particular to the first projected contour 24 . The lighter component of the gaseous medium, such as, for example, H 2 , can, however, due to the smaller dimensions within the inner centrifuge geometry 54 remain and is only slightly deflected. After the H 2 the centrifuge 52 and / or the centrifuge geometry 54 in the direction of flow 15th has flowed through, it reaches the feed 41 in the funding area 29 of the side channel blower 1 , in particular a respective side channel 19th , 21 , the heavy components being at least almost completely split off. By the rotation of the centrifuge 52 and the design of their individual guide vanes, particles with increased density, for example water droplets, are thus outwardly against the first projected contour 24 of the centrifugal housing 10 centrifuged and thus withdrawn from the gaseous medium. The one in the separation area 25th at the first projected contour 24 accumulated water droplets run within the first projected contour 24 due to the force of gravity to the geodetically deepest point and can use the drain hole 49 from the side channel blower 1 and thus the fuel cell system 31 be derived.

1 zeigt darüber hinaus, dass der Stator 11 zumindest teilweise von einem topfförmigen Dichtelement 28 umschlossen wird, wobei das topfförmige Dichtelement 28 insbesondere als eine Kunststoffumspritzung 28 des Stators 11 ausgeführt ist, und wobei das Dichtelement 28 eine Kapselung der elektrischen Komponenten des Seitenkanalverdichters 1, insbesondere des Stators 11, vom Medium des Verdichterraums 30, insbesondere Wasserstoff, bewirkt. Das Gehäuse-Oberteil 7 weist zudem eine erste Spaltfläche 32, und das Gehäuse-Oberteil 7 weist eine zweite Spaltfläche 34 auf, die jeweils dem Verdichterrad 2 zugewandt sind und die radial zur Drehachse 4 verlaufen. Dabei ist im Bereich der Spaltflächen 32, 34 jeweils ein erstes und zweites funktionsrelevantes Spaltmaß 36, 38 ausgebildet, insbesondere zwischen dem Gehäuse 3 und dem Verdichterrad 2. Das Verdichterrad 2 ist dabei mit einer ersten Stirnfläche 40 der ersten Spaltfläche 32 zugewandt und mit einer zweiten Stirnfläche 42 der zweiten Spaltfläche 34 zugewandt. Im Bereich der Förderzelle 5 und/oder des Verdichterraums 30 weist das Verdichterrad 2 eine Gesamt-Breite 45 auf. 1 also shows that the stator 11 at least partially from a cup-shaped sealing element 28 is enclosed, the cup-shaped sealing element 28 especially as a plastic encapsulation 28 of the stator 11 is executed, and wherein the sealing element 28 an encapsulation of the electrical components of the side channel blower 1 , especially the stator 11 , from the medium of the compressor room 30th , especially hydrogen, causes. The upper part of the housing 7th also has a first cleavage surface 32 , and the upper part of the housing 7th has a second cleavage surface 34 on each of the compressor wheel 2 are facing and the radial to the axis of rotation 4th run away. It is in the area of the cleavage surfaces 32 , 34 a first and a second functionally relevant gap each 36 , 38 formed, in particular between the housing 3 and the compressor wheel 2 . The compressor wheel 2 is with a first face 40 the first cleavage surface 32 facing and with a second face 42 the second cleavage surface 34 facing. In the area of the conveyor cell 5 and / or the compressor room 30th shows the compressor wheel 2 a total width 45 on.

Zudem ist in 1 gezeigt, dass der Seitenkanalverdichter 1 einen Stator-Raum 35 und einem Rotor-Raum 33 aufweist, wobei in diesen Räumen 33, 35 zumindest teilweise die Bauteile des Antriebs 6 angeordnet sind. Ein Statorgehäuse 39 ist dabei am Gehäuse-Oberteil 7 angebracht ist. Das Statorgehäuse 39 bewirkt eine fluidische Kapselung des Stator-Raums 35 und/oder des Antriebs 6, wobei sich der Stator-Raum 35 in Richtung der Drehachse 4 vorzugsweise zumindest teilweise im Gehäuse-Oberteil 7 befindet. Eine der Drehachse 4 abgewandter Außendurchmesser-Oberfläche steht dabei mit der der Drehachse 4 zugewandten Innendurchmesser-Oberfläche des Statorgehäuses 39 in Kontakt.In addition, in 1 shown that the side channel blower 1 a stator space 35 and a rotor room 33 having, in these spaces 33 , 35 at least partially the components of the drive 6th are arranged. A stator housing 39 is on the upper part of the housing 7th is appropriate. The stator housing 39 causes a fluidic encapsulation of the stator space 35 and / or the drive 6th , being the stator space 35 in the direction of the axis of rotation 4th preferably at least partially in the upper part of the housing 7th is located. One of the axis of rotation 4th The outer diameter surface facing away from it stands with that of the axis of rotation 4th facing inner diameter surface of the stator housing 39 in contact.

In 2 ist der Seitenkanalverdichter 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Seitenkanalverdichter 1 weist dabei den entlang der Drehachse 4 verlaufenden Mitnahme-Flansch 20 auf, der entlang der Drehachse 4 eine innere Bohrung 37 aufweist. Dabei sind die Zentrifuge 52 und das Verdichterrad 2 auf dem Mitnahme-Flansch 20 angeordnet sind, wobei insbesondere der Mitnahme-Flansch 20 und somit die Zentrifuge 52 und das Verdichterrad 2 zugleich vom Antrieb 6 angetrieben werden.In 2 is the side channel blower 1 shown according to a second embodiment. The side channel blower 1 points along the axis of rotation 4th running driving flange 20th on that along the axis of rotation 4th an inner hole 37 having. There are the centrifuge 52 and the compressor wheel 2 on the driving flange 20th are arranged, in particular the driving flange 20th and thus the centrifuge 52 and the compressor wheel 2 at the same time from the drive 6th are driven.

Des Weiteren ist in 2 gezeigt, dass das Zentrifugal-Gehäuse 10 einen zylindrischen Lagerzapfen 12 aufweist, wobei der Lagerzapfen 12 derart in Richtung der Drehachse 4 verläuft, dass seine Mantelfläche umlaufend um die Drehachse 4 verläuft und wobei das erste Lager 27 und/oder das zweite Lager 47 radial zur Drehachse 4 mit der Mantelfläche des Lagerzapfens 12 in Kontakt stehen. Dabei steht eine Lageraußenschale mit dem metallischen Bauteil Mitnahme-Flansch 20 des Seitenkanalverdichters 1 in Anlage und/oder ist mittels einer kraftschlüssigen Verbindung mit diesem verbunden. Des Weiteren steht eine Lagerinnenschale mit dem metallischen Bauteil Zentrifugal-Gehäuse 10, insbesondere dem Lagerzapfen 12, des Seitenkanalverdichters 1 in Anlage und/oder ist mittels einer kraftschlüssigen Verbindung mit diesem verbunden. Weiterhin kann die Nabenscheibe 23 mit ihrem der Drehachse 4 zugewandten Innendurchmesser mit einem Außendurchmesser des Mitnahme-Flansches 20 in Anlage stehen, insbesondere mit dessen Außendurchmesser. Eine Befestigung der Nabenscheibe 23 und/oder des Verdichterrad 2 am Mitnahme-Flansch 20 kann dabei beispielsweise mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung erzielt werden. Dabei wird die Nabenscheibe 23 formschlüssig zwischen der Fixierscheibe 13 und dem Mitnahme-Flansch 20 fixiert. Zudem können das Verdichterrad 2 und/oder die Zentrifuge 52 mittels einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit dem Mitnahme-Flansch 20 verbunden sein.Furthermore, in 2 shown that the centrifugal housing 10 a cylindrical journal 12th having, wherein the journal 12th such in the direction of the axis of rotation 4th runs that its outer surface circumferentially around the axis of rotation 4th runs and where the first camp 27 and / or that second camp 47 radial to the axis of rotation 4th with the outer surface of the bearing journal 12th stay in contact. There is an outer bearing shell with the metallic component driving flange 20th of the side channel blower 1 in system and / or is connected to it by means of a force-locking connection. There is also an inner bearing shell with the metallic component, the centrifugal housing 10 , especially the journal 12th , the side channel blower 1 in system and / or is connected to it by means of a force-locking connection. Furthermore, the hub disc 23 with her the axis of rotation 4th facing inner diameter with an outer diameter of the driving flange 20th are in contact, in particular with its outer diameter. An attachment of the hub disc 23 and / or the compressor wheel 2 on the driving flange 20th can be achieved, for example, by means of a form-fitting and / or force-fitting connection. Thereby the hub disc 23 form-fit between the fixing disc 13th and the driving flange 20th fixed. In addition, the compressor wheel 2 and / or the centrifuge 52 by means of a force-fit and / or form-fit and / or material connection with the driving flange 20th be connected.

Des Weiteren ist in 2 gezeigt, dass der Antrieb 6 als ein Axialfeld-Elektromotor 6 ausgeführt ist, der den Stator 11 und den Rotor 17 aufweist, wobei der scheibenförmig um die Drehachse 4 umlaufende Rotor 17, als ein Permanentmagnet 17 ausgeführt ist, der in Richtung der Drehachse 4 mit dem Mitnahme-Flansch 20 in Kontakt steht und/oder mit dem Mitnahme-Flansch 20 verbunden ist, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung.Furthermore, in 2 shown that the drive 6th than an axial field electric motor 6th is carried out, which is the stator 11 and the rotor 17th having, the disk-shaped around the axis of rotation 4th revolving rotor 17th , as a permanent magnet 17th is executed in the direction of the axis of rotation 4th with the driving flange 20th is in contact and / or with the driving flange 20th is connected, in particular by means of a form-fitting and / or force-fitting and / or a material connection.

In dem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Seitenkanalverdichters 1 befindet sich die Gas-Einlassöffnung 14 außermittig und somit versetzt zur Drehachse 4, wobei die Zuführung 41 des gasförmigen Medium vom Abscheidebereich 25 zum Förderbereich 29, insbesondere den Seitenkanal 21 des Förderbereichs 29 dabei rechtwinklig und/oder orthogonal umgesetzt wird.In the in 2 shown second embodiment of the side channel compressor 1 is the gas inlet opening 14th off-center and thus offset to the axis of rotation 4th , the feeder 41 of the gaseous medium from the separation area 25th to the funding area 29 , especially the side channel 21 of the funding area 29 is implemented at right angles and / or orthogonally.

In 3 ist der Seitenkanalverdichter 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Seitenkanalverdichter 1 ist dabei derart ausgeführt und im Fahrzeug zu montieren, dass eine Wirkrichtung der Schwerkraft 53 und/oder die Ablaufbohrung 49 zumindest nahezu parallel zur Drehachse 4 verlaufen, wobei das Zentrifugal-Gehäuse 10 ein trichterförmiges Reservoir 51 auf der dem Antrieb 6 abgewandten Seite der Zentrifuge 52 aufweist, insbesondere zwischen der Zentrifuge 52 und der Ablaufbohrung 49, wobei sich die Ablaufbohrung 49 zumindest nahezu am niedrigsten geodätischen Punkt des Reservoirs 51 befindet.In 3 is the side channel blower 1 shown according to a third embodiment. The side channel blower 1 is designed and installed in the vehicle in such a way that the direction of action of gravity 53 and / or the drain hole 49 at least almost parallel to the axis of rotation 4th run, with the centrifugal housing 10 a funnel-shaped reservoir 51 on the the drive 6th facing away from the centrifuge 52 has, especially between the centrifuge 52 and the drain hole 49 , with the drain hole 49 at least almost at the lowest geodetic point of the reservoir 51 is located.

Die Strömungsrichtung 15a, insbesondere die Einströmrichtung in den Seitenkanalverdichter, des gasförmigen Mediums erfolgt nun über die radial zur Drehachse am Gehäuse 3 angeordnete Gas-Einlassöffnung 14. Die abgeschiedenen schweren Bestandteile des gasförmigen Mediums rinnen an der ersten projizierten Kontur 24 wegen der Gravitationskraft nach unten in das trichterförmiges Reservoir 51 und werden von dort über die Ablaufbohrung 49 aus dem System abgeleitet.The direction of flow 15a , in particular the direction of inflow into the side channel compressor, of the gaseous medium now takes place via the radial to the axis of rotation on the housing 3 arranged gas inlet opening 14th . The separated heavy components of the gaseous medium run along the first projected contour 24 because of the gravitational force down into the funnel-shaped reservoir 51 and are from there via the drain hole 49 derived from the system.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (10)

Seitenkanalverdichter (1) für ein Brennstoffzellensystem (31) zur Förderung und/oder Verdichtung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, mit einem Gehäuse (3), mit einem in dem Gehäuse (3) befindlichen Verdichterrad (2), das drehbar um eine Drehachse (4) angeordnet und zumindest mittelbar durch einen Antrieb (6) angetrieben ist, wobei das Verdichterrad (2) an seinem Umfang im Bereich eines Verdichterraums (30) angeordnete Förderzellen (5) aufweist, und mit jeweils einer am Gehäuse (3) ausgebildeten Gas-Einlassöffnung (14) und einer Gas-Auslassöffnung (16), die über den Verdichterraum (30), insbesondere dem mindestens einen Seitenkanal (19, 21), fluidisch miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse (3) eine erste und zweite Spaltfläche (32, 34) jeweils dem Verdichterrad (2) zugewandt und radial zur Drehachse (4) verlaufend aufweist und wobei sich im Bereich der Spaltflächen (32, 34) jeweils ein erstes und zweites funktionsrelevantes Spaltmaß (36, 38) zwischen dem Gehäuse (3) und dem Verdichterrad (2) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenkanalverdichter (1) einen Förderbereich (29) und einen Abscheidebereich (25), insbesondere im Gehäuse (3) aufweist.Side channel compressor (1) for a fuel cell system (31) for conveying and / or compressing a gaseous medium, in particular hydrogen, with a housing (3), with a compressor wheel (2) located in the housing (3), which is rotatable about an axis of rotation ( 4) is arranged and driven at least indirectly by a drive (6), the compressor wheel (2) having delivery cells (5) arranged on its circumference in the region of a compressor chamber (30), and each with a gas pump formed on the housing (3) Inlet opening (14) and a gas outlet opening (16), which are fluidically connected to one another via the compression chamber (30), in particular the at least one side channel (19, 21), the housing (3) having a first and second gap surface (32 , 34) each facing the compressor wheel (2) and running radially to the axis of rotation (4) and with a first and second functionally relevant gap dimension (36, 38) between the housing in the area of the gap surfaces (32, 34) (3) and the compressor wheel (2), characterized in that the side channel compressor (1) has a conveying area (29) and a separation area (25), in particular in the housing (3). Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mehrteilig ausgebildet ist und zumindest ein Gehäuse-Oberteil (7), ein Gehäuse-Unterteil (8) und ein Zentrifugal-Gehäuse (10) aufweist, wobei das Gehäuse-Oberteil (7) und das Gehäuse-Unterteil (8) den Förderbereich (29) aufweisen und das Zentrifugal-Gehäuse (10) den Abscheidebereich (25) aufweist.Side channel compressor (1) according to Claim 1 , characterized in that the housing (3) is constructed in several parts and has at least one upper housing part (7), a lower housing part (8) and a centrifugal housing (10), the upper housing part (7) and the Housing lower part (8) have the conveying area (29) and the centrifugal housing (10) has the separation area (25). Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenkanalverdichter (1) eine Zentrifuge (52) im Abscheidebereich (25) aufweist.Side channel compressor (1) according to Claim 1 , characterized in that the side channel compressor (1) has a centrifuge (52) in the separation area (25). Seitenkanalverdichter (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas-Einlassöffnung (14) und die Gas-Auslassöffnung (16) über den Abscheidebereich (25) und den Förderbereich (29), insbesondere das Zentrifugal-Gehäuse (10) und/oder das Gehäuse-Oberteil (7) und/oder das Gehäuse-Unterteil (8) fluidisch miteinander verbunden sind, wobei der Abscheidebereich (25) mittels einer Zuführung (41) mit dem Förderbereich (29), insbesondere dem jeweiligen Seitenkanal (19, 21), verbunden ist.Side channel compressor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas inlet opening (14) and the gas outlet opening (16) via the separation area (25) and the conveying area (29), in particular the centrifugal housing (10) and / or the upper housing part (7) and / or the lower housing part (8) are fluidically connected to one another, the separation area (25) being connected to the conveying area (29), in particular the respective side channel (19), by means of a feed (41) , 21), is connected. Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenkanalverdichter (1) eine entlang der Drehachse (4) verlaufenden Antriebswelle (18) aufweist, wobei die Zentrifuge (52) und das Verdichterrad (2) auf der Antriebswelle (18) angeordnet sind, wobei insbesondere die Antriebswelle (18) und somit die Zentrifuge (52) und das Verdichterrad (2) zugleich vom Antrieb (6) angetrieben werden.Side channel compressor (1) according to Claim 3 , characterized in that the side channel compressor (1) has a drive shaft (18) running along the axis of rotation (4), the centrifuge (52) and the compressor wheel (2) being arranged on the drive shaft (18), wherein in particular the drive shaft ( 18) and thus the centrifuge (52) and the compressor wheel (2) are driven at the same time by the drive (6). Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenkanalverdichter (1) einen entlang der Drehachse (4) verlaufenden Mitnahme-Flansch (20) aufweist, der entlang der Drehachse (4) eine innere Bohrung (37) aufweist, wobei die Zentrifuge (52) und das Verdichterrad (2) auf dem Mitnahme-Flansch (20), insbesondere einem zylindrischen Ansatz (22), angeordnet sind, wobei insbesondere der Mitnahme-Flansch (20) und somit die Zentrifuge (52) und das Verdichterrad (2) zugleich vom Antrieb (6) angetrieben werden.Side channel compressor (1) according to Claim 3 , characterized in that the side channel compressor (1) has a driving flange (20) which runs along the axis of rotation (4) and has an inner bore (37) along the axis of rotation (4), the centrifuge (52) and the compressor wheel (2) are arranged on the driving flange (20), in particular a cylindrical extension (22), in particular the driving flange (20) and thus the centrifuge (52) and the compressor wheel (2) from the drive (6 ) are driven. Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) als ein Axialfeld-Elektromotor (6) ausgeführt ist, der einen Stator (11) und einen Rotor (17) aufweist, wobei der scheibenförmig um die Drehachse (4) umlaufende Rotor (17), als ein Permanentmagnet (17) ausgeführt ist, der in Richtung der Drehachse (4) mit der Antriebswelle (18) oder dem Mitnahme-Flansch (20) in Kontakt steht und/oder verbunden ist, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung.Side channel compressor (1) according to Claim 5 or 6th , characterized in that the drive (6) is designed as an axial field electric motor (6) which has a stator (11) and a rotor (17), the rotor (17) rotating in a disk shape around the axis of rotation (4), is designed as a permanent magnet (17) which is in contact and / or connected in the direction of the axis of rotation (4) with the drive shaft (18) or the driving flange (20), in particular by means of a form-fitting and / or force-fitting and / or a material connection. Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (52) zumindest nahezu vollständig aus Kunststoff hergestellt wird.Side channel compressor (1) according to Claim 3 , characterized in that the centrifuge (52) is made at least almost entirely of plastic. Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein drittes funktionsrelevantes Spaltmaß (48) zwischen einer ersten projizierten Kontur (24) des Zentrifugal-Gehäuses (10) und einer zweiten projizierten Kontur (26) der Zentrifuge (52) befindet, wobei die Zentrifuge (52) eine innere Zentrifugen-Geometrie (54) aufweist, die derart ausgestaltete Leitschaufeln aufweist, dass die schweren Bestandteile des gasförmigen Mediums, insbesondere H2O und/oder N2, mittels des Zentrifugalprinzips bei einer Rotation der Zentrifuge (52) vom gasförmigen Medium abgeschieden und in Richtung der ersten projizierten Kontur (24) gelenkt werden.Side channel compressor (1) according to Claim 3 , characterized in that there is a third functionally relevant gap dimension (48) between a first projected contour (24) of the centrifugal housing (10) and a second projected contour (26) of the centrifuge (52), the centrifuge (52) having a having inner centrifuge geometry (54) which has guide vanes designed in such a way that the heavy components of the gaseous medium, in particular H 2 O and / or N 2 , are separated from the gaseous medium by means of the centrifugal principle when the centrifuge (52) rotates and in Direction of the first projected contour (24) can be steered. Seitenkanalverdichter (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirkrichtung der Schwerkraft (53) und/oder die Ablaufbohrung (49) zumindest nahezu parallel zur Drehachse (4) verlaufen, wobei das Zentrifugal-Gehäuse (10) ein trichterförmiges Reservoir (51) auf der dem Antrieb (6) abgewandten der Zentrifuge (52) aufweist, insbesondere zwischen der Zentrifuge (52) und der Ablaufbohrung (49), wobei sich die Ablaufbohrung (49) zumindest nahezu am niedrigsten geodätischen Punkt des Reservoirs (51) befindet.Side channel compressor (1) according to Claim 3 , characterized in that an effective direction of gravity (53) and / or the drain hole (49) run at least almost parallel to the axis of rotation (4), the centrifugal housing (10) having a funnel-shaped reservoir (51) on the drive (6 ) facing away from the centrifuge (52), in particular between the centrifuge (52) and the drain hole (49), the drain hole (49) is at least almost at the lowest geodetic point of the reservoir (51).
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