DE10204686A1

DE10204686A1 - Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle mit einem rund um eine Antriebswelle angeordneten Sperrelement

Info

Publication number: DE10204686A1
Application number: DE10204686A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Nakane; Masato Sowa
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: US20020106294A1; DE10204686B4; US6551081B2; JP2002235682A; JP4419039B2

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle 1 umfasst: eine feststehende Kompressionsspirale 31; eine bewegliche Kompressionsspirale 61; eine bewegliche Platte 6, an deren Oberfläche die bewegliche Kompressionsspirale 61 aufgerichtet ist und die einen Welleneinführungsbereich 60 aufweist, in den eine Antriebswelle 5 eingeführt ist; ein Lager 7, welches im Inneren des Welleneinführungsbereichs 60 vorgesehen ist und die Antriebswelle 5 stützt, mit einem Schmiermittel; eine feststehende Expansionsspirale 41 und eine bewegliche Expansionsspirale 62 und umfasst ferner ein Dichtungselement 8, welches ein Austreten des Schmiermittels verhindert, und ein Sperrelement 51 zwischen dem Dichtungselement 8 und der Zuströmöffnung 43 zum Verändern der Strömungsrichtung des über die Zuströmöffnung 43 einströmenden Gases.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scrollkompressor für eine Brennstoff zelle. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen Scrollkompres sor, mit dem ein aus der Brennstoffzelle abgeführtes Gas wieder zugeführt werden kann, um die Antriebskraft des Kompressors zusätzlich zu unter stützen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In jüngerer Zeit haben Brennstoffzellen als Antriebsquelle für elektrische Fahr zeuge Beachtung erlangt. In einer Brennstoffzelle werden Sauerstoff und Was serstoff, welche zuvor mit Hilfe eines Verdichters oder Kompressors kompri miert wurden, miteinander zur Reaktion gebracht, um Elektrizität zu erzeugen. Durch die Reaktion entstehendes Wasser und ein an Sauerstoff und Wasser stoff verarmtes Gas werden abgeführt.

In den meisten Fällen steht das aus der Brennstoffzelle abgeführte Gas noch unter hohem Druck. Ein Scrollkompressor, der mit einem Regenerations mechanismus ausgestattet ist, welcher die Energie, die durch die Expansion des Abgases im Hochdruckzustand erzeugt wird, ausnutzt, um die Antriebs kraft des Kompressors zusätzlich zu unterstützen, ist in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2000-156237 offenbart.

Fig. 4 ist eine Darstellung des Scrollkompressors 100 mit einem Regenera tionsmechanismus im axialen Querschnitt. Ein Gehäuse 101 bildet die äußere Schale des Scrollkompressors 100. An einer druck- oder austrittsseitigen In nenoberfläche 102 des Gehäuses 101 ist eine feststehende Kompressions spirale 103 in Richtung des Motors aufgerichtet. An einer motorseitigen In nenoberfläche 104, welche der austrittsseitigen Innenoberfläche 102 gegen überliegt, ist eine feststehende Expansionsspirale 105 in Richtung der Aus trittsseite aufgerichtet. Zwischen diesen beiden feststehenden Spiralen ist eine bewegliche Platte 106 vorgesehen, welche einen zur Motorseite hin offenen Welleneinführungsbereich 114 im Zentrum ihrer Innenumfangsseite enthält.

Auf seiner Innenumfangsseite weist der Welleneinführungsbereich 114 ein Lager 115 auf, welches mit einem Schmiermittel versorgt wurde, und zwei Ringdichtungselemente 117, die das Schmiermittel einschließen. Auf der Innenumfangsseite des Lagers 115 wiederum ist eine drehbar angeordnete Kurbelantriebswelle 110 eingeführt.

An der austrittsseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 106 ist eine beweg liche Kompressionsspirale 107 aufgerichtet, und an der motorseitigen Oberflä che der beweglichen Platte 106 ist eine bewegliche Expansionsspirale 108 auf gerichtet. Die feststehende Kompressionsspirale 103 und die bewegliche Kom pressionsspirale 107 definieren einen Kompressionsraum 111. Ferner ist eine Saugöffnung 120 am äußersten Umfangsbereich des Kompressionsraums 111 gebildet, während im mittleren Teil seiner Innenumfangsseite eine Austrittsöff nung 121 gebildet ist.

Andererseits ist ein Expansionsraum 112 zwischen der feststehenden Expansi onsspirale 105 und der beweglichen Expansionsspirale 108 gebildet. Ferner ist im mittleren Teil der Innenumfangsseite des Expansionsraums 112 eine Zu strömöffnung 130 gebildet, während am äußersten Umfangsbereich des Ex pansionsraums eine Abströmöffnung 131 gebildet ist.

Im außenumfangsseitigen Bereich der beweglichen Platte 106 ist eine Eigen drehungs-verhindernde Welle 113 vorgesehen, welche die Eigendrehung der beweglichen Platte 106 verhindert.

Wenn der Motor die Antriebswelle 110 in Drehung versetzt und die bewegliche Kompressionsspirale 107 umläuft, wird die Luft, die der Brennstoffzelle zuge führt werden soll, über die Saugöffnung 120 in den Kompressionsraum 111 gesaugt und bewegt sich zur Zentrumsseite der feststehenden Kompressions spirale 103 hin, wobei sie verdichtet wird. Die verdichtete Luft wird der Brenn stoffzelle über die Austrittsöffnung 121 zugeführt. Die Luft, deren Sauerstoff durch die Reaktion in der Brennstoffzelle verbraucht worden ist, wird aus der Brennstoffzelle als Abgas abgeführt. Sodann strömt das Abgas durch die Zu strömöffnung 130 wieder in das Innere des Expansionsraums 112 und bewegt sich gegen die Außenumfangsseite der feststehenden Expansionsspirale 105 hin, wobei es expandiert. Hierbei wird die Expansionsenergie des Abgases in Antriebsenergie der Antriebswelle 110 umgesetzt. Das expandierte Abgas wird über die Abströmöffnung 131 zur Außenseite des Verdichters 100 hin abge führt.

Bei einem derartigen herkömmlichen Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle ist es jedoch so, dass das Abgas der Brennstoffzelle direkt auf das Dichtungs element 117 trifft, wenn das Abgas über die Zuströmöffnung 130 in das Innere des Expansionsraums 112 strömt. Das Abgas enthält Wasser, welches infolge der Reaktion in der Brennstoffzelle entsteht. Andererseits ist das Dichtungs element 117 zu dem Zweck vorgesehen, ein Austreten des Schmiermittels aus dem Lager 115 zu verhindern, wie oben beschrieben. Weil aber die physi kalischen Eigenschaften, so etwa die Viskosität, des Wassers und des Schmier mittels unterschiedlich sind, ist es schwierig, ein Eindringen des in dem Abgas enthaltenen Wassers über das Dichtungselement 117 zu verhindern. Bei dem herkömmlichen Scrollkompressor erfährt deshalb das Schmiermittel eine Ver schlechterung infolge des in das Lager 115 eingedrungenen Wassers.

In diesem Fall scheint es möglich zu sein, die Verschlechterung des Schmier mittels dadurch zu unterdrücken, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Ab gases vermindert wird, das heißt, durch Verminderung der Strömungsrate, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Wenn aber die Strömungsrate ver kleinert wird, dann fällt auch der Effekt der zusätzlichen Unterstützung der Antriebsleistung des Kompressors mit Hilfe der Expansionsenergie des ver dichteten Abgases kleiner aus.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend angeführte Problematik entwickelt und vollendet, und die Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Scrollkompressors für eine Brennstoffzelle, mit dem verhindert werden kann, dass das in dem Abgas enthaltene Wasser in das In nere des Lagers dringt, und mit dem die Verschlechterung des Schmiermittels verhindert werden kann, ohne die Strömungsrate des Abgases zu vermindern.

Zur Lösung der vorstehend angeführten Problematik umfasst der Scrollkom pressor für eine Brennstoffzelle in Einklang mit der Erfindung: eine festste hende Kompressionsspirale; eine bewegliche Kompressionsspirale, welche einen Kompressionsraum zwischen der beweglichen Kompressionsspirale und der feststehenden Kompressionsspirale definiert, wobei ein von der Außen umfangsseite angesaugtes Gas durch Bewegung des Gases in Richtung des Innenumfangs komprimiert wird; eine bewegliche Platte, auf der die bewegli chen Kompressionsspirale an einer ersten Oberfläche der Platte aufgerichtet ist und die einen becherförmigen zylindrischen Welleneinführungsbereich auf weist, der zu einer der ersten Oberfläche entgegengesetzten zweiten Oberflä che hin in Zentrumsnähe offen ist und in den eine Antriebswelle eingeführt ist; ein Lager, welches im Inneren des Welleneinführungsbereichs vorgesehen ist und die Antriebswelle stützt, mit einem Schmiermittel darin; eine feststehende Expansionsspirale, welche so vorgesehen ist, dass sie der zweiten Oberfläche der beweglichen Platte gegenübersteht; eine bewegliche Expansionsspirale, welche an der zweiten Oberfläche der beweglichen Platte aufgerichtet ist und einen Expansionsraum zwischen der beweglichen Expansionsspirale und der feststehenden Expansionsspirale definiert, wobei das über die nahe dem Zen trum der Innenumfangsseite gebildete Zuströmöffnung eingeströmte Gas durch Bewegung des Gases in Richtung des Außenumfangs expandiert wird; wobei der Kompressor ferner umfasst: ein Dichtungselement, welches eine Leckage des Schmiermittels über das öffnungsseitige Ende des Welleneinfüh rungsbereichs verhindert, und ein Sperrelement zwischen dem Dichtungsele ment und der Zuströmöffnung, um in dem Gas enthaltenes Wasser durch Än derung der Strömung des das Wasser enthaltenden Gases, welches über die Zuströmöffnung einströmt, daran zu hindern, in das Lager in dem Wellenein führungsbereich einzudringen.

Anders ausgedrückt: der Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle in Einklang mit der vorliegenden Erfindung weist zusätzlich zu dem Dichtungselement das Sperrelement auf, welches das in dem Abgas enthaltene Wasser daran hindert, in das Lager einzudringen. In herkömmlicher Ausführung trifft das über die Zuströmöffnung einströmende Gas direkt auf das Dichtungselement und das in dem Gas enthaltene Wasser dringt in das Innere des Lagers. Anders gesagt, es existiert kein Hindernis zwischen der Zuströmöffnung und dem Dichtungs element, das dem Durchgang des Abgases eine Sperre entgegensetzte.

Der Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle gemäß der vorliegenden Erfin dung sieht - neuartig - das Sperrelement vor, welches dem Durchgang des Abgases eine Sperre entgegensetzt. Wenn das Sperrelement vorgesehen ist, kann die Strömungsrichtung des Abgases geändert werden, und es kann ver hindert werden, dass der Abgasstrom direkt auf das Dichtungselement trifft. Auf diese Weise ist es ist möglich, das in dem Abgas enthaltene Wasser daran zu hindern, in das Innere des Lagers einzudringen, und eine Verschlechterung des Schmiermittels zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeich nung noch näher erläutert.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt des erfindungsgemäßen Scrollkompressors;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung von der Umgebung des Lagers des Scroll kompressors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung von der Umgebung des Lagers des Scroll kompressors gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 4 einen axialen Querschnitt eines nach herkömmlicher Art ausgeführten Scrollkompressors.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden werden die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Scroll kompressors beschrieben.

<Erste Ausführungsform<

Fig. 1 ist ein axialer Querschnitt eines Scrollkompressors 1 für eine Brennstoff zelle in Einklang mit der ersten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform wird der Scrollkompressor 1 von einem Motor angetrieben, der in der Zeich nung nicht dargestellt ist. Bei dem Gas, welches in dem Scrollkompressor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verdichtet werden soll, handelt es sich um Luft, welche einer Brennstoffzelle als Oxidationsmittel zugeführt wer den soll.

Ein Gehäuse 2 ist in Zylinderform ausgeführt und bildet die Außenschale des Scrollkompressors 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine spiralförmige feststehende Kompressionsspirale 31 an einer druck- oder austrittsseitigen Innenoberfläche 30 in Richtung des Motors aufgerichtet. Andererseits ist eine spiralförmige feststehende Expansionsspi rale 41 an einer motorseitigen Innenoberfläche 40, welche der austrittsseitigen Innenoberfläche 30 gegenüberliegt, in Richtung der Austrittsseite aufgerichtet. Zwischen diesen zwei feststehenden Spiralen ist eine scheibenförmige bewegli che Platte 6 angeordnet, welche einen Welleneinführungsbereich 60 aufweist, der in Richtung des Motors im Zentrum der Innenumfangsseite offen ist.

Auf seiner Innenumfangsseite weist der Welleneinführungsbereich 60 ein Lager 7 und ein Dichtungselement 8 auf. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst das Lager 7 einen Außenring 73, Rollen 74 und einen Innenring 75. Der Außen ring 73 ist zylindrisch und ist so angeordnet, dass er mit der Innenumfangs wand des Welleneinführungsbereichs 60 in Berührung kommt. Die Rolle 74 ist von rundsäulenartiger Gestalt, und es sind mehrere Rollen entlang der Innen umfangsseite des Außenrings 73 angeordnet. Der Innenring 75 ist zylindrisch und ist seinerseits auf der Innenumfangsseite der Rollen 74 derart angeordnet, dass die Rollen 74 sandwichartig zwischen dem Außenring 73 und dem Innen ring 75 liegen. Das Lager 7 ist mit einem Schmiermittel versehen, um den Abrieb zwischen Rolle 74 und Außenring 73 und zwischen Rolle 74 und Innen ring 75 zu vermindern.

Das Ringdichtungselement 8 ist aus einem PTFE-basierten Harz herstellt. Es sind zwei Dichtungselemente 8 am öffnungsseitigen Ende des Welleneinfüh rungsbereichs 60 vorgesehen, um eine Leckage des in das Lager 7 einge brachten Schmiermittels über das öffnungsseitige Ende zu verhindern.

Weiter ist auf der Innenumfangsseite des Innenrings 75 des Lagers 7 eine Antriebswelle 5, die einerends mit einer Motordrehwelle (nicht gezeigt) ver bunden ist, drehbar angeordnet. Auf der Motorseite des Einführungsbereichs ist die Antriebswelle 5 von einem ringförmigen Bund 51 umgeben, der einstüc kig mit einem Ausgleichsgewicht 50 ausgebildet ist. Anders gesagt: in der Nachbarschaft des Lagers 7 sind das Lager 7, das Dichtungselement 8 und der Bund 51 in dieser Reihenfolge ausgehend von der Austrittsseite in Axialrich tung angeordnet.

An der austrittsseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 6 ist eine bewegli che Kompressionsspirale 61 derart angeordnet, dass sie mit der feststehenden Kompressionsspirale 31 in Eingriff kommt. Zwischen der austrittsseitigen In nenoberfläche 30 des Gehäuses 2 und der austrittsseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 6 definieren die feststehende Kompressionsspirale 31 und die bewegliche Kompressionsspirale 61 einen Kompressionsraum 32. Am äußersten Umfangsbereich des Kompressionsraums 32 ist eine Saugöff nung 33 gebildet, während im mittleren Teil der Innenumfangsseite des Kompressionsraums eine Austrittsöffnung 34 gebildet ist.

Andererseits ist an der motorseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 6 eine bewegliche Expansionsspirale 62 derart aufgerichtet, dass sie mit der festste henden Expansionsspirale 41 in Eingriff kommt. Zwischen der motorseitigen Innenoberfläche 40 und der motorseitigen Oberfläche der beweglichen Platte 6 definieren die feststehende Expansionsspirale 41 und die bewegliche Expansi onsspirale 62 einen Expansionsraum 42. Eine Zuströmöffnung 43, die gegen das Dichtungselement 8 öffnet, ist im mittleren Teil der Innenumfangsseite des Expansionsraums 42 gebildet, während am äußersten Umfangsbereich eine Abströmöffnung 44 gebildet ist.

Ferner ist im außenumfangsseitigen Bereich der beweglichen Platte 6 eine Ei gendrehungs-verhindernde Welle 63 vorgesehen, welche die Eigendrehung der beweglichen Platte 6 verhindert.

Wenn der Motor die Antriebswelle 5 in Drehung versetzt und die bewegliche Platte 6 im Umlauf versetzt wird, läuft auch die bewegliche Kompressionsspi rale 61 um und es wird Luft über die Saugöffnung 33 in den Kompressions raum 32 gesaugt. Die Luft bewegt sich in Richtung des Zentrums der Innen umfangsseite der feststehenden Kompressionsspirale 31, wobei sie verdichtet wird. Die verdichtete Luft wird der Brennstoffzelle über die Austrittsöffnung 34 zugeführt. Die Luft, deren Sauerstoff durch die Reaktion in der Brennstoffzelle verzehrt worden ist, wird aus der Brennstoffzelle als Abgas ausgebracht und strömt durch die Zuströmöffnung 43 wieder in den Expansionsraum 42 hinein.

Zwischen Zuströmöffnung 43 und Dichtungselement 8 befindet sich der Bund 51. Weil die Richtung des Strömungswegs des Abgases durch den Bund 51 verändert wird, kommt es nicht dazu, dass das Abgas direkt auf das Dichtungselement 8 trifft. Deshalb kann verhindert werden, dass das in dem Abgas enthaltene Wasser in das Lager 7 eintritt.

Das Abgas, dessen Strömungswegrichtung geändert worden ist, bewegt sich gegen die Außenumfangsseite der feststehenden Expansionsspirale 41 hin, wobei es in dem Expansionsraum 42 expandiert. Das expandierte Gas wird über die Abströmöffnung 44 aus dem Kompressor 1 abgeführt.

Der Bund 51, welcher in der vorliegenden Ausführungsform das Sperrelement darstellt, wird einstückig mit dem Ausgleichsgewicht 50 hergestellt, wie oben beschrieben. Der Bund 51 wird um die Außenumfangsoberfläche der Antriebs welle 5 angeordnet, indem die Antriebswelle 5 innenumfangsseitig durch den Bund 51 hindurchgeführt wird, wenn das Ausgleichsgewicht 50 an der An triebswelle 5 befestigt wird.

Durchmesser, Winkel etc. des Bundes können geeignet festgelegt werden, unter Berücksichtigung der Anordnung der Zuströmöffnung, der Strömungs richtung der Luft und dergleichen.

<Zweite Ausführungsform<

Bei dem Scrollkompressor in Einklang mit dieser Ausführungsform ist in der Antriebswelle ein Absatz oder eine Stufe als Sperrelement gebildet. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Umgebung des Lagers 7 des Scrollkompres sors 1 in der vorliegenden Ausführungsform. Für Elemente, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden gleiche Bezugszeichen verwen det.

Eine Stufe 52 ist so ausgebildet, dass der Durchmesser der Antriebswelle 5 in Richtung der Austrittsseite verkleinert wird und ist in der Nähe des öffnungs seitigen Endes des Welleneinführungsbereichs 60 angeordnet. Anders gesagt: zwischen Zuströmöffnung 43 und Dichtungselement 8 befindet sich die Stufe 52. Das Abgas, welches durch die Zuströmöffnung 43 einströmt, erfährt eine Richtungsänderung, indem es auf die Stufe 52 trifft. Deshalb kann das in dem Abgas enthaltene Wasser daran gehindert werden, in das Innere des La gers 7 zu dringen. Die Stufe 52 wird als eine Einheit mit der Antriebswelle 5 beim Gießen hergestellt.

Im Vorstehenden wurden die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Scrollkompressors beschrieben; die Ausführungsformen des erfindungsgemä ßen Scrollkompressors sind jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen be schränkt. Für den Fachmann sind verschiedene Modifikationen oder ange wandte Ausführungsformen möglich.

Insbesondere kann die Erfindung in den folgenden Formen realisiert werden.

Es ist auch möglich, ein weiteres Sperrelement an der Zuströmöffnungsseite des Bundes 51 vorzusehen. Anders ausgedrückt: es können mehrere Sperr elemente angeordnet werden. So ist es zum Beispiel möglich, eine Konstruk tion vorzusehen, bei der ein an der Innenumfangswand des Welleneinfüh rungsbereichs 60 angeordneter Ring auf der Zuströmöffnungsseite des Bun des 51 vorgesehen ist. Mit einer derartigen Konstruktion kann ein Eindringen des in dem Gas enthaltenen Wassers in das Lager 7 noch besser unterbunden werden, weil der Strömungsweg des Abgases zu dem Lager 7 kompliziert wird.

Als Lager 7 kann ein Gleitlager oder ein Rollenlager verwendet werden, wobei jedoch ein Rollenlager wegen seiner geringeren Reibung bevorzugt wird. Wenn ein Rollenlager verwendet wird, können Rollkörper wie Kugeln oder Rollen in zwei oder mehr Reihen in Axialrichtung angeordnet werden.

Als Dichtungselement kann ein Gummiring, ein Kunststoffring, ein Filzring usw. verwendet werden. Der Ort, an dem das Dichtungselement vorgesehen wird, unterliegt keinen Beschränkungen. So ist es zum Beispiel möglich, ein Dich tungselement direkt zwischen der Innenumfangswand des Welleneinführungs bereichs 60 und der Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 5, getrennt von dem Lager 7 vorzusehen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es ist auch möglich, ein Dichtungselement zwischen dem Außenring 73 und dem Innenring 75, ein stückig mit dem Lager 7 vorzusehen. Die Zahl der Dichtungselemente kann 1 oder mehr sein.

Was das Schmiermittel anbelangt, können ein Mineralöl oder ein synthetischer Kohlenwasserstoff als Grundelement und ein Fett auf der Basis von Lithium seife oder Polyharnstoffen als Eindicker verwendet werden.

Der Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle in Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird für die Zuführung von Sauerstoff oder Luft, der bzw. die ein gasförmiges Oxidationsmittel darstellt, und für die Zuführung von Wasserstoff, der einen gasförmigen Brennstoff darstellt, verwendet.

In Einklang mit dem erfindungsgemäßen Scrollkompressor ist es möglich, das in dem Abgas der Brennstoffzelle enthaltene Wasser daran zu hindern, in das Innere des Lagers einzudringen, und eine Verschlechterung des Schmiermittels zu verhindern.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben, welche zum Zweck der beispielhaften Darstellung ausgewählt wurden; es versteht sich, dass für den Fachmann zahlreiche Modifikationen der Erfindung möglich sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle, welcher umfasst:
eine feststehende Kompressionsspirale;
eine bewegliche Kompressionsspirale, welche einen Kompressionsraum zwischen der beweglichen Kompressionsspirale und der feststehenden Kompressionsspirale definiert, wobei ein von der Außenumfangsseite angesaugtes Gas durch Bewegung des Gases in Richtung des Innenum fangs komprimiert wird;
eine bewegliche Platte, auf der die bewegliche Kompressionsspirale an einer ersten Oberfläche der Platte aufgerichtet ist und die einen be cherförmigen zylindrischen Welleneinführungsbereich aufweist, der zu einer der ersten Oberfläche entgegengesetzten zweiten Oberfläche hin in Zentrumsnähe offen ist und in den eine Antriebswelle eingeführt ist;
ein Lager, welches im Inneren des Welleneinführungsbereichs vorgese hen ist und die Antriebswelle stützt, mit einem Schmiermittel darin;
eine feststehende Expansionsspirale, welche so vorgesehen ist, dass sie der zweiten Oberfläche der beweglichen Platte gegenübersteht;
eine bewegliche Expansionsspirale, welche an der zweiten Oberfläche der beweglichen Platte aufgerichtet ist und einen Expansionsraum zwi schen der beweglichen Expansionsspirale und der feststehenden Expan sionsspirale definiert, wobei das über die nahe dem Zentrum der Innen umfangsseite gebildete Zuströmöffnung eingeströmte Gas durch Bewe gung des Gases in Richtung des Außenumfangs expandiert wird;
wobei der Kompressor ferner umfasst:
ein Dichtungselement, welches eine Leckage des Schmiermittels über das öffnungsseitige Ende des Welleneinführungsbereichs verhindert, und
ein Sperrelement zwischen dem Dichtungselement und der Zuströmöff nung, um in dem Gas enthaltenes Wasser durch Änderung der Strö mung des das Wasser enthaltenden Gases, welches über die Zuström öffnung einströmt, daran zu hindern, in das Lager innerhalb des Wellen einführungsbereichs einzudringen.

2. Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle nach Anspruch 1, bei dem das Sperrelement ein Bund ist, welcher die Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle umgibt.

3. Scrollkompressor für eine Brennstoffzelle nach Anspruch 1, bei dem das Sperrelement eine Stufe ist, welche einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist.