DE102021214838A1 - Compressor device for a hydrogen feed and method of manufacturing a compressor device for a hydrogen feed - Google Patents

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DE102021214838A1
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Juergen Hanneke
Jan Ruigrok van de Werve
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Kompressoreinrichtung (10) für eine Wasserstoffzufuhr, umfassend ein Gehäuse (H); einen Rotor (RT) mit einem Laufrad (SR) im Gehäuse (H); eine erste Magneteinrichtung (ME1), welche im Gehäuse (H) angeordnet ist und eine zweite Magneteinrichtung (ME2), welche im und/oder am Rotor (RT) angeordnet oder umfasst ist, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors (RT) im Gehäuse (H) durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung (ME1) und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung (ME2), welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.The present invention provides a compressor device (10) for a hydrogen supply, comprising a housing (H); a rotor (RT) with an impeller (SR) in the housing (H); a first magnet device (ME1), which is arranged in the housing (H) and a second magnet device (ME2), which is arranged or included in and/or on the rotor (RT), with a predetermined orientation and/or position of the rotor (RT ) in the housing (H) by a first magnetic field from the first magnetic device (ME1) and by a second magnetic field from the second magnetic device (ME2), which at least partially overlap.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr und ein Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr.The present invention relates to a hydrogen supply compressor device and a method of manufacturing a hydrogen supply compressor device.

Stand der TechnikState of the art

In Tanksystemen für Wasserstoff können Kompressoren verbaut oder mit diesen verbunden werden. Zur Lagerung der beweglichen Bereiche, wie einem Laufrad, können mit Öl gefüllte Lager, beispielsweise Rillenlager, verbaut sein.Compressors can be built into or connected to hydrogen tank systems. Bearings filled with oil, for example grooved bearings, can be installed to support the moving areas, such as an impeller.

Bisher bekannte Kompressoren enthalten mindestens zwei Rillenkugellager, die größtenteils vor aggressiven Medien (z.B. von Wasserstoff) und äußeren Einflüssen geschützt sein können. Bekannte Kugellager können auf Schmierstoffe angewiesen sein um deren Funktion zu verbessern oder aufrechtzuerhalten. Diese können durch den Wasserstoff jedoch ausgespült werden. Durch ein derartiges Ausspülen kann das Wasserstoffsystem verschmutzt werden und die Lebensdauer des Kompressors verkürzt werden.Previously known compressors contain at least two deep groove ball bearings, which can be largely protected from aggressive media (e.g. from hydrogen) and external influences. Known ball bearings may rely on lubricants to enhance or maintain their function. However, these can be flushed out by the hydrogen. Such purging can foul the hydrogen system and shorten compressor life.

Mit einer Drehgeschwindigkeit des Laufrads kann der Fluss des Wasserstoffs und der Druck im Zuleitungssystem zur Brennstoffzelle beeinflusst werden und die Funktionsweise des Kompressors stützen.With a rotational speed of the impeller, the flow of hydrogen and the pressure in the supply system to the fuel cell can be influenced and support the functioning of the compressor.

In der DE112006003013B4 wird ein Tank mit einer Armatur und einem Ventil beschrieben.In the DE112006003013B4 describes a tank with a fitting and a valve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr nach Anspruch 10.The present invention provides a hydrogen feed compressor device according to claim 1 and a method of manufacturing a hydrogen feed compressor device according to claim 10.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr und ein Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr anzugeben, wobei
durch die vorgeschlagene Erfindung der Kompressor leistungsfähiger wird und die Lebensdauer enorm verlängert werden kann.
The idea on which the present invention is based is to specify a compressor device for supplying hydrogen and a method for producing a compressor device for supplying hydrogen
the proposed invention makes the compressor more efficient and the service life can be extended enormously.

Erfindungsgemäß umfasst die Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr ein Gehäuse; einen Rotor mit einem Laufrad im Gehäuse, mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; eine erste Magneteinrichtung, welche im Gehäuse angeordnet ist und eine zweite Magneteinrichtung, welche im und/oder am Rotor angeordnet oder umfasst ist, wobei die erste Magneteinrichtung zur zweiten Magneteinrichtung hin ausgerichtet ist und die zweite Magneteinrichtung zur ersten Magneteinrichtung hin ausgerichtet ist, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors im Gehäuse durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung, welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.According to the invention, the compressor device for supplying hydrogen comprises a housing; a rotor with an impeller in the housing, with which a flow of hydrogen can be generated; a first magnet device which is arranged in the housing and a second magnet device which is arranged or included in and/or on the rotor, the first magnet device being aligned towards the second magnet device and the second magnet device being aligned towards the first magnet device, with a predetermined The alignment and/or position of the rotor in the housing can be adjusted by a first magnetic field from the first magnetic device and by a second magnetic field from the second magnetic device, which at least partially overlap.

Die Kompressoreinrichtung kann mit einem Zulauf von Wasserstoff, etwa mit Wasserstoffleitungen, verbunden sein und etwa in einen Anodenkreis an einer Brennstoffzelle, beispielsweise zu einer Rezirkulation, angeschlossen sein. Andererseits kann die Kompressoreinrichtung auch an der Kathodenseite oder in oder an anderen Vorrichtungen angebracht sein. Das Laufrad kann eine Beschaufelung umfassen.The compressor device can be connected to a supply of hydrogen, for example to hydrogen lines, and connected to an anode circuit on a fuel cell, for example for recirculation. On the other hand, the compressor device can also be attached to the cathode side or in or on other devices. The impeller can include blading.

Die Magneteinrichtung(en) kann/können einen Permanentmagnet und/oder einen steuerbaren Elektromagnet, etwa mit Spulen, umfassen. Die erzeugten Magnetfelder der Magneteinrichtungen können sich zumindest teilweise überlappen und durchdringen und so eine anziehende oder abstoßende Kraft zwischen Rotor und Stator/Gehäuse erzeugen. Bei Elektromagneten kann dabei durch einen steuerbaren Stromanschluss das Magnetfeld gesteuert werden.The magnet device(s) can include a permanent magnet and/or a controllable electromagnet, for example with coils. The magnetic fields generated by the magnet devices can at least partially overlap and penetrate one another and thus generate an attractive or repulsive force between the rotor and the stator/housing. In the case of electromagnets, the magnetic field can be controlled by a controllable power connection.

Bei der Kompressoreinrichtung kann durch die Magnetfelder so eine Kompressor(rad)lagerung (Laufrad) optimiert werden um eine Verschmutzung der Lagerung, des Rotors und/oder der Brennstoffzelle durch sonst übliches Lageröl zu verhindern oder zumindest die Wahrscheinlichkeit dazu zu verringern. Üblicherweise sind im Laufrad mehrere Magnete verbaut, diese sind nötig um das Laufrad anzutreiben. Diese Magnete können so erfindungsgemäß erhalten bleiben. Die Kompressoreinrichtung kann auch die genannten Zuleitungen und/oder eine Rezirkulationspumpe umfassen.In the case of the compressor device, the magnetic fields can be used to optimize a compressor (wheel) bearing (impeller) in order to prevent or at least reduce the likelihood of contamination of the bearing, the rotor and/or the fuel cell by the usual bearing oil. Usually, several magnets are installed in the impeller, these are necessary to drive the impeller. According to the invention, these magnets can thus be retained. The compressor device can also include the supply lines mentioned and/or a recirculation pump.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst der Rotor eine Scheibenform mit einer Scheibenfläche, und eine Drehachse des Rotors senkrecht durch die Scheibenfläche verläuft und die erste Magneteinrichtung in dem Gehäuse und der Scheibenfläche gegenüberliegend angeordnet ist und die zweite Magneteinrichtung in und/oder auf der Scheibenfläche angeordnet ist und der ersten Magneteinrichtung gegenüberliegt.According to a preferred embodiment of the compressor device, the rotor comprises a disk shape with a disk surface, and an axis of rotation of the rotor runs perpendicularly through the disk surface and the first magnet device is arranged in the housing and opposite the disk surface and the second magnet device is arranged in and/or on the disk surface and is opposite to the first magnetic device.

Die Scheibenform kann eine flache Scheibe sein mit einem vorbestimmten Radius von der Drehachse und einer vorbestimmten Dicke in axialer Richtung entlang der Drehachse. Die Scheibenform kann dabei eine obere Scheibenfläche und eine untere Scheibenfläche, die die Scheibenform nach oben und unten in axialer Richtung abschließen können aufweisen und parallel zueinander sein und den gleichen Radius aufweisen.The disk shape may be a flat disk having a predetermined radius from the axis of rotation and a predetermined thickness in an axial direction along the axis of rotation. The disk shape can have an upper disk surface and a lower disk surface, which can close off the disk shape at the top and bottom in the axial direction and can be parallel to one another and have the same radius.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst die erste Magneteinrichtung und/oder die zweite Magneteinrichtung einen Ring um die Drehachse oder Teilsegmente, die zusammen einen Ring bilden.According to a preferred embodiment of the compressor device, the first magnet device and/or the second magnet device comprises a ring around the axis of rotation or partial segments which together form a ring.

Dabei kann die zweite Magneteinrichtung einen ersten Ring, bezüglich der Drehachse einen inneren Ring, und somit einen zweiten Ring, bezüglich der Drehachse somit einen äußeren Ring, welcher den ersten Ring radial umlaufen kann, aufweisen. Die zweite Magneteinrichtung kann auch weitere Ringe aufweisen. Die Ringe können konzentrisch um die Drehachse angeordnet sein und koplanar in der Scheibenform oder an einer der Scheibenflächen anliegen. Die Ringe können durchgehend sein oder Teilsegmente umfassen.The second magnet device can have a first ring, an inner ring with respect to the axis of rotation, and thus a second ring, and thus an outer ring with respect to the axis of rotation, which can radially encircle the first ring. The second magnet device can also have additional rings. The rings may be concentric about the axis of rotation and may be coplanar within the disc mold or abut one of the disc faces. The rings can be continuous or can comprise partial segments.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst diese eine dritte Magneteinrichtung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und an zumindest zwei gegenüberliegenden Positionen radial außerhalb der Scheibenfläche angeordnet ist und der zweiten Magneteinrichtung zugewandt ist, wobei die zweite Magneteinrichtung zumindest bereichsweise in einem radialen Randbereich der Scheibenform angeordnet ist.According to a preferred embodiment of the compressor device, it comprises a third magnet device, which is arranged in the housing and is arranged at at least two opposite positions radially outside the disk surface and faces the second magnet device, the second magnet device being arranged at least in regions in a radial edge area of the disk shape is.

Die zwei gegenüberliegenden Positionen radial außerhalb der Scheibenfläche können radial an die Scheibenfläche/-form angrenzen, etwa mit einem vorbestimmten Abstand, und auf einer Verbindungsgerade liegen, welche durch die Drehachse senkrecht schneiden kann. Durch die Positionierung radial außerhalb der Scheibe kann eine Überlappung des Magnetfelds der dritten Magneteinrichtung mit dem Magnetfeld der im Randbereich der Scheibenform befindlichen zweiten Magneteinrichtung erzielt werden und eine anziehende oder abstoßende Kraft zwischen der dritten und der zweiten Magneteinrichtung erzielt werden, wodurch die Scheibenform entlang der Verbindungsgerade radial an einer bestimmten Stelle positioniert werden kann. Die dritte Magneteinrichtung kann die Scheibenform radial an deren Außenrand teilweise oder vollständig, dabei durchgehend oder in Teilsegmenten, umlaufen, wobei mehrere koplanare Verbindungsgeraden bestehen können, welche sich alle in der Drehachse schneiden können. Dabei hat jeder Teilbereich der dritten Magneteinrichtung einen mit einer Verbindungsgeraden gegenüberliebenden Gegenbereich um die radiale Position der Scheibenform zu stabilisieren.The two opposite positions radially outside the disk surface may radially abut the disk surface/shape, such as by a predetermined distance, and lie on a connecting line, which may perpendicularly intersect through the axis of rotation. By positioning it radially outside the disk, the magnetic field of the third magnet device can overlap with the magnetic field of the second magnet device located in the edge area of the disk shape, and an attractive or repelling force can be achieved between the third and the second magnet device, whereby the disk shape along the connecting straight line can be positioned radially at a specific point. The third magnet device can encircle the disk shape radially at its outer edge partially or completely, continuously or in partial segments, with several coplanar connecting lines being able to exist, which can all intersect in the axis of rotation. In this case, each partial area of the third magnetic device has a counter-area lying opposite with a straight connecting line in order to stabilize the radial position of the disc shape.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst der Rotor einen Axialbereich, welcher sich vom Laufrad entlang einer Drehachse des Rotors entlang erstreckt und eine erste Drehplatte umfasst, welche sich senkrecht von der Drehachse und radial zum Axialbereich wegerstreckt und die zweite Magneteinrichtung an einer Oberseite und/oder Unterseite der Drehplatte befestigt und/oder von dieser umfasst ist und die erste Magneteinrichtung der zweiten Magneteinrichtung zugewandt ist.According to a preferred embodiment of the compressor device, the rotor includes an axial area, which extends from the impeller along an axis of rotation of the rotor and includes a first rotary plate, which extends perpendicularly from the axis of rotation and radially to the axial area and the second magnet device on an upper side and/or Underside of the rotary plate is attached and / or comprised by this and the first magnetic device faces the second magnetic device.

Der Axialbereich kann vorteilhaft ein längliches Element umfassen, etwa mit einer Zylindersymmetrie. Die Drehplatte kann selbst eine Scheibenform aufweisen und sich bis zu einem vorbestimmten Radius planar und senkrecht zu der Drehachse wegerstrecken. In einem radialen Randbereich kann die (erste) Drehplatte dem Magnetfeld der ersten Magneteinrichtung ausgesetzt sein und dort selbst die zweite Magneteinrichtung an oder in der Drehplatte aufweisen oder ein magnetisierbares Material aufweisen welches dann bei einer Drehbewegung oder in Ruhe von dem Magnetfeld der ersten Magneteinrichtung angezogen oder abgestoßen werden kann und somit die erste Drehplatte und damit der fest mit dieser verbundene Axialbereich gegenüber einer vertikalen Richtung (Lotrichtung zur Drehplatte) horizontal gehalten werden kann, oder zumindest die Wahrscheinlichkeit dazu vergrößert werden kann. Mit einer Verjüngung oder Ausnehmungen an dem radialen Randbereich der ersten Drehplatte kann die Wirkung des Magnetfelds gegenüber dem Gehäuse beeinflusst werden, etwa eine magnetische Schulter ringsum um die Drehachse oder abschnittsweise gebildet werden. Die erste Drehplatte kann um eine vorbestimmte Distanz von der Scheibenform beabstandet sein.The axial portion may advantageously comprise an elongate element, such as having cylindrical symmetry. The rotary plate may itself have a disc shape and extend to a predetermined radius planar and perpendicular to the axis of rotation. In a radial edge area, the (first) rotary plate can be exposed to the magnetic field of the first magnetic device and there itself have the second magnetic device on or in the rotary plate or have a magnetizable material which is then attracted by the magnetic field of the first magnetic device during a rotary movement or at rest or can be repelled and thus the first rotary plate and thus the axial region firmly connected to it can be kept horizontal with respect to a vertical direction (direction perpendicular to the rotary plate), or at least the probability of this can be increased. The effect of the magnetic field on the housing can be influenced with a taper or recesses in the radial edge area of the first rotary plate, for example a magnetic shoulder can be formed all around the axis of rotation or in sections. The first rotating plate may be spaced a predetermined distance from the disc shape.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst der Rotor eine zweite Drehplatte, welche sich axial beabstandet zur ersten Drehplatte vom Axialbereich radial wegerstreckt und eine vierte Magneteinrichtung an der zweiten Drehplatte befestigt und/oder durch diese umfasst ist und eine dritte Magneteinrichtung im Gehäuse umfasst ist und der vierten Magneteinrichtung gegenüber angeordnet ist, wodurch eine axiale Zugkraft auf den Axialbereich entlang der Drehachse erzeugbar ist.According to a preferred embodiment of the compressor device, the rotor comprises a second rotary plate, which extends radially away from the axial region at an axial distance from the first rotary plate and a fourth magnet device is attached to the second rotary plate and/or is surrounded by it and a third magnet device is surrounded in the housing and the fourth magnetic device is arranged opposite, whereby an axial tensile force can be generated on the axial region along the axis of rotation.

Durch die axiale Zugkraft kann eine axiale Position des Laufrads (Rotors) eingestellt werden und gehalten werden.An axial position of the impeller (rotor) can be set and maintained by the axial tensile force.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umläuft die zweite Magneteinrichtung und/oder die dritte Magneteinrichtung und/oder die vierte Magneteinrichtung die Drehachse zumindest bereichsweise radial.According to a preferred embodiment of the compressor device, the second magnet device and/or the third magnet device and/or the fourth magnet device encircles the axis of rotation radially at least in regions.

Die Bereiche der genannten Magneteinrichtungen können vorteilhaft punktsymmetrisch zur Drehachse angeordnet sein um deren Radialwirkung gegeneinander auszugleichen und das Laufrad radial an fixer oder nahezu fixer Position zu halten.The areas of the magnetic devices mentioned can advantageously be arranged point-symmetrically to the axis of rotation in order to balance their radial effect against one another and to hold the impeller radially in a fixed or almost fixed position.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung umfasst die erste Magneteinrichtung und/oder die zweite Magneteinrichtung und/oder die dritte Magneteinrichtung und/oder die vierte Magneteinrichtung einen Permanentmagneten und/oder einen Elektromagneten.According to a preferred embodiment of the compressor device, the first magnet device and/or the second magnet device and/or the third magnet device and/or the fourth magnet device comprises a permanent magnet and/or an electromagnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kompressoreinrichtung sind durch die dritte Magneteinrichtung und durch die vierte Magneteinrichtung unterschiedlich gepolte Magnetfelder erzeugbar.According to a preferred embodiment of the compressor device, differently polarized magnetic fields can be generated by the third magnet device and by the fourth magnet device.

Es gibt zwei Möglichkeiten der Magnetlagerung, die passive Lagerung über Permanentmagnete sowie die aktive Lagerung über Permanentmagnete und Spulen.
Die eingesetzten Magnete der Magneteinrichtungen können je nach dem umgebenen Medium beschichtet sein. Dies hat dann Einfluss auf die Baugröße der Lagerstelle und somit auf das Gehäuse.
There are two options for magnetic storage, passive storage using permanent magnets and active storage using permanent magnets and coils.
The magnets used in the magnet devices can be coated depending on the surrounding medium. This then has an influence on the size of the bearing point and thus on the housing.

Permanentmagnetlagerungen können gegenüber den aktiven Lagerungen den Vorteil haben, dass sie auf eine aufwendige Steuerung und eine separate Stromversorgung verzichten können.Permanent magnet bearings can have the advantage over active bearings that they do not require a complex controller and a separate power supply.

Die Lagerung kann noch soweit optimiert werden, dass sie direkt am Laufrad angebracht und damit die Einflüsse des Hebelarms deutlich reduziert werden können.The bearing can still be optimized so that it can be attached directly to the impeller and thus the influence of the lever arm can be significantly reduced.

Erfindungsgemäß erfolgt bei dem Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr ein Bereitstellen eines Gehäuses; ein Anordnen eines Rotors mit einem Laufrad im Gehäuse, mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; ein Anordnen einer ersten Magneteinrichtung im Gehäuse und Anordnen einer zweiten Magneteinrichtung im und/oder am Rotor, wobei die erste Magneteinrichtung zur zweiten Magneteinrichtung hin ausgerichtet wird und die zweite Magneteinrichtung zur ersten Magneteinrichtung hin ausgerichtet wird, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors im Gehäuse durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung, welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.According to the invention, in the method for producing a compressor device for supplying hydrogen, a housing is provided; arranging a rotor with an impeller in the housing, with which a flow of hydrogen can be generated; arranging a first magnetic device in the housing and arranging a second magnetic device in and/or on the rotor, the first magnetic device being aligned towards the second magnetic device and the second magnetic device being aligned towards the first magnetic device, with a predetermined alignment and/or position of the rotor can be adjusted in the housing by a first magnetic field from the first magnetic device and by a second magnetic field from the second magnetic device, which overlap at least in certain areas.

Die Kompressoreinrichtung kann sich auch durch die in Verbindung mit dem Verfahren genannten Merkmale und dessen Vorteile auszeichnen und umgekehrt.The compressor device can also be characterized by the features mentioned in connection with the method and its advantages, and vice versa.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention result from the following description with reference to the accompanying drawings.

Figurenlistecharacter list

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments given in the schematic figures of the drawing.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Lagerung eines Laufrads gemäß einem Vergleichsbeispiel zur vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4a eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
  • 4b eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
  • 5 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a bearing of an impeller according to a comparative example of the present invention;
  • 2 a schematic representation of a compressor device according to an embodiment of the present invention;
  • 3 a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention;
  • 4a a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention
  • 4b a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention
  • 5 a block diagram of method steps of the method for producing a compressor device for a hydrogen supply according to an embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote the same elements or elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lagerung eines Laufrads gemäß einem Vergleichsbeispiel zur vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic representation of a bearing of an impeller according to a comparative example of the present invention.

Das Laufrad SR kann eine Drehstange aufweisen, welche sich entlang der Drehachse des Laufrads erstrecken kann, wobei entlang der Drehstange NB zwei zueinander beabstandete Rillenkugellager LR an der Drehachse angeordnet sein können. Dabei können Spaltmaße d1, d2, d3 und d4 zwischen dem Laufrad SR und dem Gehäuse vorhanden sein. Das Laufrad ist schematisch mit glatter Oberfläche gezeigt, kann jedoch Strukturen zum Erzeugen eines Gasstroms aufweisen, beispielsweise Lamellen.The impeller SR can have a rotating rod, which can extend along the axis of rotation of the impeller, wherein two grooved ball bearings LR spaced apart from one another can be arranged on the axis of rotation along the rotating rod NB to. There can be gap dimensions d1, d2, d3 and d4 between the impeller SR and the housing. The impeller is shown schematically with a smooth surface, but may have structures for generating a gas flow, for example lamellae.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 shows a schematic representation of a compressor device according to an embodiment of the present invention.

Die Kompressoreinrichtung 10 für eine Wasserstoffzufuhr umfasst ein Gehäuse H; einen Rotor RT mit einem Laufrad SR im Gehäuse H, mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; eine erste Magneteinrichtung ME1, welche im/am Gehäuse H angeordnet ist und eine zweite Magneteinrichtung ME2, welche im und/oder am Rotor RT angeordnet oder umfasst ist, wobei die erste Magneteinrichtung ME1 zur zweiten Magneteinrichtung ME2 hin ausgerichtet ist und die zweite Magneteinrichtung ME2 zur ersten Magneteinrichtung ME1 hin ausgerichtet ist, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors RT im Gehäuse H durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung ME1 und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung ME2, welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.The compressor device 10 for hydrogen supply includes a housing H; a rotor RT with an impeller SR in the housing H, with which a flow of hydrogen can be generated; a first magnetic device ME1, which is arranged in/on the housing H and a second magnetic device ME2, which is arranged or included in and/or on the rotor RT, with the first magnetic device ME1 being aligned towards the second magnetic device ME2 and the second magnetic device ME2 towards first magnet device ME1, wherein a predetermined alignment and/or position of the rotor RT in the housing H can be adjusted by a first magnetic field from the first magnet device ME1 and by a second magnetic field from the second magnet device ME2, which overlap at least in certain areas.

Der Rotor RT kann einen Axialbereich AB umfassen, welcher sich in Form einer Stange vom Laufrad SR entlang einer Drehachse des Rotors RT erstreckt und eine erste Drehplatte DP1 umfasst, welche sich senkrecht von der Drehachse und radial zum Axialbereich AB wegerstreckt und von der Scheibenform SF um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sein kann und die zweite Magneteinrichtung ME2 an einer Oberseite und/oder Unterseite der Drehplatte DP1 befestigt und/oder von dieser umfasst ist und die erste Magneteinrichtung ME1 der zweiten Magneteinrichtung ME2 zugewandt ist.The rotor RT may include an axial portion AB extending in the form of a rod from the impeller SR along an axis of rotation of the rotor RT and a first rotary plate DP1 extending perpendicularly from the axis of rotation and radially to the axial portion AB and of disk shape SF a predetermined distance apart and the second magnet device ME2 is attached to and/or encompassed by a top and/or bottom of the rotating plate DP1 and the first magnet device ME1 faces the second magnet device ME2.

Der Axialbereich AB kann eine Zylindersymmetrie aufweisen. Die Drehplatte DP1 kann selbst eine Scheibenform aufweisen und sich bis zu einem vorbestimmten Radius planar und senkrecht zu der Drehachse wegerstrecken. In einem radialen Randbereich kann die (erste) Drehplatte DP1 dem Magnetfeld der ersten Magneteinrichtung ME1 ausgesetzt sein und dort selbst die zweite Magneteinrichtung ME2 an oder in der Drehplatte aufweisen oder ein magnetisierbares Material aufweisen welches dann bei einer Drehbewegung oder in Ruhe von dem Magnetfeld der ersten Magneteinrichtung ME1 angezogen oder abgestoßen werden kann und somit die erste Drehplatte DP1 und damit der fest mit dieser verbundene Axialbereich AB gegenüber einer vertikalen Richtung (Lotrichtung zur Drehplatte) horizontal gehalten werden kann, oder zumindest die Wahrscheinlichkeit dazu vergrößert werden kann. Mit einer Verjüngung oder Ausnehmungen an dem radialen Randbereich kann die Wirkung des Magnetfelds gegenüber dem Gehäuse beeinflusst werden, etwa eine magnetische Schulter ringsum um die Drehachse oder abschnittsweise gebildet werden. Am unteren Ende des Axialbereichs AB, gegenüberliegend dem Ende an der Scheibenform SF, kann der Axialbereich eine Punkt- oder Kugelfläche aufweisen und auf einem Boden des Gehäuses H aufsetzen. Dort kann sich der Axialbereich konisch zum Gehäuse H hin verjüngen. Eine solche Lagerung kann prinzipiell eine Kippung und/oder Schrägstellung der Achse AR ermöglichen.The axial area AB can have a cylindrical symmetry. The rotary plate DP1 itself may have a disk shape and extend to a predetermined radius planar and perpendicular to the axis of rotation. In a radial edge area, the (first) rotary plate DP1 can be exposed to the magnetic field of the first magnetic device ME1 and there itself have the second magnetic device ME2 on or in the rotary plate or can have a magnetizable material which then, during a rotary movement or at rest, is separated from the magnetic field of the first Magnetic device ME1 can be attracted or repelled and thus the first rotary plate DP1 and thus the axial region AB firmly connected to it can be kept horizontal with respect to a vertical direction (direction perpendicular to the rotary plate), or at least the probability of this can be increased. The effect of the magnetic field on the housing can be influenced with a taper or recesses in the radial edge region, for example a magnetic shoulder can be formed all around the axis of rotation or in sections. At the lower end of the axial area AB, opposite the end of the disk shape SF, the axial area can have a point or spherical surface and can be placed on a bottom of the housing H. There, the axial area can taper conically toward the housing H. In principle, such a bearing can allow the axis AR to be tilted and/or inclined.

Die erste Magneteinrichtung ME1 kann oberhalb des Randbereichs der ersten Drehplatte DP1 und/oder unterhalb des Randbereichs in axialer Richtung und der Drehplatte DP1 gegenüberliegend, und etwa durch einen geringen Spalt von dieser beabstandet, angeordnet sein. Die erste Magneteinrichtung ME1 kann den Axialbereich AB ringsum vollständig oder in Segmenten umlaufen.The first magnet device ME1 can be arranged above the edge area of the first rotary plate DP1 and/or below the edge area in the axial direction and opposite the rotary plate DP1 and spaced from it by a small gap. The first magnetic device ME1 can encircle the axial area AB completely or in segments.

Die erste Drehplatte DP1 kann an deren radialen Rand eine Verjüngung aufweisen, was einer magnetischen Schulter gleichkommen kann, wobei auch ein Steg aus Weicheisen (aus dem Material der ersten Drehplatte oder separat) mit einer erneuten Verbreiterung an der radialen Außenseite, vorhanden sein kann. Durch magnetische Feldlinien zur ersten Magneteinrichtung ME1 kann die Achse des Axialbereichs dann immer in eine Mittelposition (senkrechte) gezogen werden. Dadurch kann eine magnetische Lagerung und Ausrichtung gegeben sein.The first rotary plate DP1 can have a narrowing at its radial edge, which can be tantamount to a magnetic shoulder, with a web made of soft iron (made of the material of the first rotary plate or separately) with another widening on the radial outside being able to be present. The axis of the axial area can then always be pulled into a central (vertical) position by magnetic field lines to the first magnetic device ME1. This allows for magnetic storage and alignment.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 shows a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention.

Die 3 zeigt eine ähnliche Ausführung der Kompressoreinrichtung 10 zur Ausführung nach 2, mit dem Unterschied, dass an dem Axialbereich AB beabstandet in axialer Richtung zur ersten Drehplatte DP1 eine zweite Drehplatte DP2 angeordnet ist und sich senkrecht von der Drehachse wegerstreckt. Mit anderen Worten kann der Rotor RT eine zweite Drehplatte DP2 umfassen, welche sich axial beabstandet zur ersten Drehplatte DP1 vom Axialbereich AB radial wegerstreckt und eine vierte Magneteinrichtung ME4 an der zweiten Drehplatte DP2 befestigt und/oder durch diese umfasst ist und eine dritte Magneteinrichtung ME3 im Gehäuse H umfasst ist und der vierten Magneteinrichtung ME4 gegenüber angeordnet ist, wodurch eine axiale Zugkraft auf den Axialbereich AB entlang der Drehachse erzeugbar ist (Pfeildarstellung). The 3 12 shows a similar embodiment of the compressor assembly 10 to the embodiment shown in FIG 2 , with the difference that a second rotary plate DP2 is arranged on the axial region AB at a distance in the axial direction from the first rotary plate DP1 and extends perpendicularly away from the axis of rotation. In other words, the rotor RT can comprise a second rotary plate DP2, which extends radially away from the axial region AB at an axial distance from the first rotary plate DP1 and a fourth magnetic device ME4 is attached to the second rotary plate DP2 and/or is surrounded by it and a third magnetic device ME3 in the Housing H is included and the fourth magnetic device ME4 is arranged opposite, whereby an axial tensile force can be generated on the axial region AB along the axis of rotation (arrow representation).

Durch die axiale Zugkraft kann eine axiale Position des Laufrads (Rotors) eingestellt werden und gehalten werden. Die vierte Magneteinrichtung ME4 kann der dritten Magneteinrichtung ME3, welche ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet oder ein magnetisierbares Material sein kann, axial gegenüberliegen, oberhalb oder unterhalb der zweiten Drehplatte DP2. Dadurch kann eine anziehende Kraft zwischen der vierten Magneteinrichtung ME4 und der zweiten Drehplatte DP2 und somit mit dem Rotor erzeugt werden.An axial position of the impeller (rotor) can be set and maintained by the axial tensile force. The fourth magnet device ME4 can be axially opposite to the third magnet device ME3, which can be a permanent magnet or an electromagnet or a magnetizable material, above or below the second rotating plate DP2. As a result, an attractive force can be generated between the fourth magnet device ME4 and the second rotating plate DP2 and thus with the rotor.

4a zeigt eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4a shows a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention.

Nach der 4a kann der Rotor eine Scheibenform SF mit einer Scheibenfläche umfassen, und eine Drehachse des Rotors kann senkrecht durch die Scheibenfläche verlaufen und die erste Magneteinrichtung ME1 in dem Gehäuse H und der unteren Scheibenfläche gegenüberliegend angeordnet sein und die zweite Magneteinrichtung ME2 in und/oder auf der (unteren) Scheibenfläche angeordnet sein und der ersten Magneteinrichtung ME1 gegenüberliegen, wodurch die untere Scheibenfläche in einer vorbestimmten Position gegenüber dem Gehäuse H gehalten werden kann. Dabei können sich das Magnetfeld der ersten Magneteinrichtung ME1 und das Magnetfeld der zweiten Magneteinrichtung ME2 überlappen und eine abstoßende Kraft ausüben, so dass die Scheibe des Rotors auf einer bestimmten Höhe über dem Gehäuse gehalten werden kann.After 4a the rotor can comprise a disk shape SF with a disk surface, and an axis of rotation of the rotor can run perpendicularly through the disk surface and the first magnet device ME1 can be arranged in the housing H and the lower disk surface opposite and the second magnet device ME2 can be arranged in and/or on the ( be arranged lower) disc surface and the first magnet device ME1 opposite, whereby the lower disc surface can be held in a predetermined position relative to the housing H. The magnetic field of the first magnetic device ME1 and the magnetic field of the second magnetic device ME2 can overlap and exert a repulsive force, so that the disk of the rotor can be held at a specific height above the housing.

Die Kompressoreinrichtung 10 kann dabei eine dritte Magneteinrichtung ME3 umfassen, die in dem Gehäuse H seitlich angeordnet ist und an zumindest zwei gegenüberliegenden Positionen radial außerhalb der Scheibenform SF angeordnet ist und der zweiten Magneteinrichtung ME2 zugewandt ist, wobei die zweite Magneteinrichtung ME2 bereichsweise in einem radialen Randbereich der Scheibenform SF angeordnet ist.The compressor device 10 can include a third magnet device ME3, which is arranged laterally in the housing H and is arranged at at least two opposite positions radially outside the disc shape SF and faces the second magnet device ME2, with the second magnet device ME2 being partially in a radial edge area of the disc shape SF is arranged.

Die zweite Magneteinrichtung ME2 kann beispielsweise ein Bimetal umfassen.The second magnet device ME2 can comprise a bimetal, for example.

Dabei können sich das Magnetfeld der dritten Magneteinrichtung ME3 und das Magnetfeld der zweiten Magneteinrichtung ME2 überlappen und eine abstoßende oder anziehende Kraft ausüben, so dass die Scheibe SF des Rotors auf einer bestimmten radialen Position im Gehäuse gehalten werden kann. Dazu kann die dritte Magneteinrichtung ME3 immer mit zumindest zwei Teilbereichen entlang einer Gerade senkrecht (horizontal in der 4a) angeordnet sein, so dass entlang dieser Geraden die anziehende oder abstoßende Kraft zwischen den zwei Teilbereichen der dritten Magneteinrichtung ME3 und den anliegenden Teilbereichen der zweiten Magneteinrichtung, welche sich im radialen Randbereich der Scheibenform ebenfalls stets zu zweit entlang einer Geraden befinden, radial symmetrisch sein kann. Mit anderen Worten kann jedem Teilbereich der zweiten Magneteinrichtung ein Teilbereich der dritten Magneteinrichtung gegenüberliegen, ebenso geltend für die Teilbereiche der ersten Magneteinrichtung und der zweiten Magneteinrichtung.The magnetic field of the third magnet device ME3 and the magnetic field of the second magnet device ME2 can overlap and exert a repulsive or attractive force so that the disc SF of the rotor can be held at a specific radial position in the housing. For this purpose, the third magnet device ME3 can always have at least two partial areas along a straight line perpendicular (horizontally in the 4a) be arranged so that the attractive or repulsive force between the two partial areas of the third magnetic device ME3 and the adjacent partial areas of the second magnetic device, which are also always located in pairs along a straight line in the radial edge area of the disk shape, can be radially symmetrical along this straight line. In other words, each sub-area of the second magnetic device can be opposite a sub-area of the third magnetic device, which also applies to the sub-areas of the first magnetic device and the second magnetic device.

Die 4a zeigt somit eine durch die Magnetfelder selbstpositionierende Anordnung der Scheibenform im Gehäuse H.The 4a thus shows an arrangement of the disc shape in the housing H that is self-positioning due to the magnetic fields.

Durch die dritte Magneteinrichtung ME3 kann somit ein Anschlagen auf die Stirnseiten (etwa bei Laststößen auf den Rotor) des Gehäuses H verhindert oder die Gefahr dazu zumindest verringert werden, da entlang der Geraden an beiden radialen Bereichen gleichpositionierende anziehende oder abstoßende Kräfte wirken können. Bei Bedarf und Abhängigkeit von der Masse der Scheibe SF können zusätzliche Lauflager LL (etwa aus Kunststoff) vorhanden sein, insbesondere an der Unterseite der Scheibe SF. Die Ausführung der 4a weist eine Verringerung des Bauraums für die Lagerung auf, die Anzahl der benötigten Komponenten kann reduziert sein, die Magnete unter und seitlich zur Scheibe SF können besser vor Medien wie dem Wasserstoff geschützt sein.The third magnetic device ME3 can thus prevent or at least reduce the risk of the housing H hitting the end faces (e.g. in the event of load impacts on the rotor), since attracting or repelling forces can act in the same way along the straight line on both radial areas. If required and depending on the mass of the disk SF, additional running bearings LL (e.g. made of plastic) can be present, in particular on the underside of the disk SF. The execution of 4a has a reduction in the installation space for storage, the number of components required can be reduced, the magnets under and to the side of the disc SF can be better protected from media such as hydrogen.

Bei großen Massen, Drehzahlen und Stromimpulsen können die Dauermagnete der ME1 und ME3 durch Elektromagnete ersetzt sein.With large masses, speeds and current pulses, the permanent magnets of the ME1 and ME3 can be replaced by electromagnets.

4b zeigt eine schematische Darstellung einer Kompressoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4b shows a schematic representation of a compressor device according to a further embodiment of the present invention.

Die 4b zeigt eine Draufsicht auf sie Scheibenform SF von der Unterseite aus der 4a gesehen. Dabei kann die zweite Magneteinrichtung ME2 einen inneren Ring a um die Drehachse oder Teilsegmente (nicht gezeigt für den inneren Ring), die zusammen einen Ring bilden, und/oder einen äußeren Ring b um die Drehachse oder Teilsegmente, die zusammen einen Ring bilden, umfassen.The 4b FIG. 12 shows a plan view of the disc shape SF from below. FIG 4a seen. The second magnet device ME2 can include an inner ring a around the axis of rotation or partial segments (not shown for the inner ring), which together form a ring, and/or an outer ring b around the axis of rotation or partial segments, which together form a ring .

Die zweite Magneteinrichtung ME2 der 4a und 4b kann auch aus Weicheisenteilen (oder anderen magnetisierbaren Materialien) bestehen, welche separater Teil der Scheibe SF oder das Material der Scheibe SF selbst sein können.The second magnetic device ME2 of 4a and 4b can also consist of soft iron parts (or other magnetizable materials), which can be a separate part of the disk SF or the material of the disk SF itself.

5 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung 5 shows a block diagram of method steps of the method for producing a compressor device for a hydrogen supply according to an embodiment of the present invention

Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung für eine Wasserstoffzufuhr erfolgt ein Bereitstellen S1 eines Gehäuses; ein Anordnen S2 eines Rotors mit einem Laufrad im Gehäuse, mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; ein Anordnen S3 einer ersten Magneteinrichtung im Gehäuse und Anordnen S4 einer zweiten Magneteinrichtung im und/oder am Rotor, wobei die erste Magneteinrichtung zur zweiten Magneteinrichtung hin ausgerichtet wird und die zweite Magneteinrichtung zur ersten Magneteinrichtung hin ausgerichtet wird, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors im Gehäuse durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung, welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.In the method for producing a compressor device for supplying hydrogen, a housing is provided S1; an arrangement S2 of a rotor with an impeller in the housing, with which a flow of hydrogen can be generated; arranging S3 a first magnetic device in the housing and arranging S4 a second magnetic device in and/or on the rotor, the first magnetic device being aligned towards the second magnetic device and the second magnetic device being aligned towards the first magnetic device, with a predetermined alignment and/or position of the rotor in the housing can be adjusted by a first magnetic field from the first magnet device and by a second magnetic field from the second magnet device, which at least partially overlap.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above with reference to the preferred exemplary embodiment, it is not restricted thereto but can be modified in a variety of ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 112006003013 B4 [0005]DE 112006003013 B4 [0005]

Claims (10)

Kompressoreinrichtung (10) für eine Wasserstoffzufuhr, umfassend: - ein Gehäuse (H); - einen Rotor (RT) mit einem Laufrad (SR) im Gehäuse (H), mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; - eine erste Magneteinrichtung (ME1), welche im Gehäuse (H) angeordnet ist und eine zweite Magneteinrichtung (ME2), welche im und/oder am Rotor (RT) angeordnet oder umfasst ist, wobei die erste Magneteinrichtung (ME1) zur zweiten Magneteinrichtung (ME2) hin ausgerichtet ist und die zweite Magneteinrichtung (ME2) zur ersten Magneteinrichtung (ME1) hin ausgerichtet ist, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors (RT) im Gehäuse (H) durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung (ME1) und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung (ME2), welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.Compressor device (10) for a hydrogen supply, comprising: - a housing (H); - A rotor (RT) with an impeller (SR) in the housing (H), with which a flow of hydrogen can be generated; - A first magnet device (ME1), which is arranged in the housing (H) and a second magnet device (ME2), which is arranged or included in and/or on the rotor (RT), the first magnet device (ME1) for the second magnet device ( ME2) and the second magnet device (ME2) is oriented towards the first magnet device (ME1), with a predetermined orientation and/or position of the rotor (RT) in the housing (H) being set by a first magnetic field from the first magnet device (ME1 ) and can be adjusted by a second magnetic field from the second magnet device (ME2), which at least partially overlaps. Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher der Rotor (RT) eine Scheibenform (SF) mit einer Scheibenfläche umfasst, und eine Drehachse des Rotors (RT) senkrecht durch die Scheibenfläche verläuft und die erste Magneteinrichtung (ME1) in dem Gehäuse (H) und der Scheibenfläche gegenüberliegend angeordnet ist und die zweite Magneteinrichtung (ME2) in und/oder auf der Scheibenfläche angeordnet ist und der ersten Magneteinrichtung (ME1) gegenüberliegt.Compressor device (10) after claim 1 , in which the rotor (RT) comprises a disk shape (SF) with a disk surface, and an axis of rotation of the rotor (RT) runs perpendicularly through the disk surface and the first magnet device (ME1) is arranged in the housing (H) and opposite the disk surface and the second magnetic device (ME2) is arranged in and/or on the pane surface and is opposite the first magnetic device (ME1). Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die erste Magneteinrichtung (ME1) und/oder die zweite Magneteinrichtung (ME2) einen Ring um die Drehachse oder Teilsegmente, die zusammen einen Ring bilden, umfasst.Compressor device (10) after claim 1 or 2 , In which the first magnetic device (ME1) and/or the second magnetic device (ME2) comprises a ring around the axis of rotation or partial segments which together form a ring. Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, welche eine dritte Magneteinrichtung (ME3) umfasst, die in dem Gehäuse (H) angeordnet ist und an zumindest zwei gegenüberliegenden Positionen radial außerhalb der Scheibenfläche angeordnet ist und der zweiten Magneteinrichtung (ME2) zugewandt ist, wobei die zweite Magneteinrichtung (ME2) zumindest bereichsweise in einem radialen Randbereich der Scheibenform angeordnet ist.Compressor device (10) after claim 2 or 3 , which comprises a third magnet device (ME3), which is arranged in the housing (H) and is arranged at at least two opposite positions radially outside the disk surface and faces the second magnet device (ME2), the second magnet device (ME2) being at least partially is arranged in a radial edge area of the disc shape. Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher der Rotor (RT) einen Axialbereich (AB) umfasst, welcher sich vom Laufrad (SR) entlang einer Drehachse des Rotors (RT) entlang erstreckt und eine erste Drehplatte (DP1) umfasst, welche sich senkrecht von der Drehachse und radial zum Axialbereich (AB) wegerstreckt und die zweite Magneteinrichtung (ME2) an einer Oberseite und/oder Unterseite der Drehplatte (DP) befestigt und/oder von dieser umfasst ist und die erste Magneteinrichtung (ME1) der zweiten Magneteinrichtung (ME2) zugewandt ist.Compressor device (10) after claim 1 , in which the rotor (RT) comprises an axial region (AB) which extends from the impeller (SR) along an axis of rotation of the rotor (RT) and comprises a first rotary plate (DP1) which extends perpendicularly from the axis of rotation and radially to the Axial range (AB) stretched away and the second magnet device (ME2) is attached to an upper side and/or underside of the rotary plate (DP) and/or encompassed by it and the first magnet device (ME1) faces the second magnet device (ME2). Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 5, bei welcher der Rotor (RT) eine zweite Drehplatte (DP2) umfasst, welche sich axial beabstandet zur ersten Drehplatte (DP1) vom Axialbereich (AB) radial wegerstreckt und eine vierte Magneteinrichtung (ME4) an der zweiten Drehplatte (DP2) befestigt und/oder durch diese umfasst ist und eine dritte Magneteinrichtung (ME3) im Gehäuse (H) umfasst ist und der vierten Magneteinrichtung (ME4) gegenüber angeordnet ist, wodurch eine axiale Zugkraft auf den Axialbereich (AB) entlang der Drehachse erzeugbar ist.Compressor device (10) after claim 5 , in which the rotor (RT) comprises a second rotary plate (DP2) which extends radially away from the axial region (AB) at an axial distance from the first rotary plate (DP1) and fastens a fourth magnet device (ME4) to the second rotary plate (DP2) and/ or is comprised by this and a third magnetic device (ME3) is comprised in the housing (H) and is arranged opposite the fourth magnetic device (ME4), whereby an axial tensile force can be generated on the axial region (AB) along the axis of rotation. Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, bei welcher die zweite Magneteinrichtung (ME2) und/oder die dritte Magneteinrichtung (ME3) und/oder die vierte Magneteinrichtung (ME4) die Drehachse zumindest bereichsweise radial umläuft.Compressor device (10) after claim 5 or 6 , in which the second magnetic device (ME2) and/or the third magnetic device (ME3) and/or the fourth magnetic device (ME4) radially encircles the axis of rotation at least in regions. Kompressoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die erste Magneteinrichtung (ME1) und/oder die zweite Magneteinrichtung (ME2) und/oder die dritte Magneteinrichtung (ME3) und/oder die vierte Magneteinrichtung (ME4) einen Permanentmagneten und/oder einen Elektromagneten umfasst.Compressor device (10) according to one of Claims 1 until 7 , In which the first magnetic device (ME1) and/or the second magnetic device (ME2) and/or the third magnetic device (ME3) and/or the fourth magnetic device (ME4) comprises a permanent magnet and/or an electromagnet. Kompressoreinrichtung (10) nach Anspruch 6, bei welcher durch die dritte Magneteinrichtung (ME3) und durch die vierte Magneteinrichtung (ME4) unterschiedlich gepolte Magnetfelder erzeugbar sind.Compressor device (10) after claim 6 , in which differently polarized magnetic fields can be generated by the third magnetic device (ME3) and by the fourth magnetic device (ME4). Verfahren zum Herstellen einer Kompressoreinrichtung (10) für eine Wasserstoffzufuhr, umfassend die Schritte: - Bereitstellen (S1) eines Gehäuses (H); - Anordnen (S2) eines Rotors (RT) mit einem Laufrad (SR) im Gehäuse (H), mit welchem eine Strömung des Wasserstoffs erzeugbar ist; - Anordnen (S3) einer ersten Magneteinrichtung (ME1) im Gehäuse (H) und Anordnen (S4) einer zweiten Magneteinrichtung (ME2) im und/oder am Rotor (RT), wobei die erste Magneteinrichtung (ME1) zur zweiten Magneteinrichtung (ME2) hin ausgerichtet wird und die zweite Magneteinrichtung (ME2) zur ersten Magneteinrichtung (ME1) hin ausgerichtet wird, wobei eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position des Rotors (RT) im Gehäuse (H) durch ein erstes Magnetfeld von der ersten Magneteinrichtung (ME1) und durch eine zweites Magnetfeld von der zweiten Magneteinrichtung (ME2), welche sich zumindest bereichsweise überlappen, einstellbar ist.Method for manufacturing a compressor device (10) for a hydrogen supply, comprising the steps: - Providing (S1) a housing (H); - Arranging (S2) a rotor (RT) with an impeller (SR) in the housing (H), with which a flow of hydrogen can be generated; - Arranging (S3) a first magnetic device (ME1) in the housing (H) and arranging (S4) a second magnetic device (ME2) in and/or on the rotor (RT), the first magnetic device (ME1) for the second magnetic device (ME2) is aligned and the second magnetic device (ME2) is aligned towards the first magnetic device (ME1), with a predetermined alignment and/or position of the rotor (RT) in the housing (H) being determined by a first magnetic field from the first magnetic device (ME1) and can be adjusted by a second magnetic field from the second magnet device (ME2), which at least partially overlaps.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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