DE602004000230T2 - Verdichter - Google Patents

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DE602004000230T2
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gas
compressor
cooling chamber
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coolant
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English (en)
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Yoshiyuki Kariya-shi Nakane
Hidefumi Kariya-shi Mori
Tatsuyuki Kariya-shi Hoshino
Kazuho Kariya-shi Yamada
Tsutomu Kariya-shi Nasuda
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Toyota Industries Corp
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Toyota Industries Corp
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/10Fluid working
    • F04C2210/1055Hydrogen (H2)

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor, der z.B. zu einer Brennstoffzelle zugeführtes Gas komprimiert.
  • Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-295386 offenbart einen Kompressor mit einem Gaskühler, in welchem aus Kompressionskammern abgegebenes Abgas gekühlt wird, um die stromabwärts des Kompressors vorgesehenen Leitungen gegen Hitze zu schützen (siehe Seiten 3 bis 5 und 1 der Druckschrift). Der Kompressor der obigen Druckschrift ist ein Scroll-Kompressor, der mit einer hinteren Kühlkammer an der Rückseite eines festen Scroll-Elements (Schneckenelements) des Kompressors versehen ist. Der Gaskühler, in dem das Abgas strömt, ist so angeordnet, dass er an die hintere Kühlkammer angrenzt. Der Gaskühler ist speziell so gebaut, dass sowohl das Gas in den Kompressionskammern als auch das Abgas im Gaskühler durch Kühlwasser gekühlt werden, das als Kühlmittel dient, welches in der hinteren Kühlkammer strömt.
  • Da jedoch bei der obigen Druckschrift das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer durch Wärme des Abgases erwärmt wird, kann das Gas in den Kompressionskammern nur schlecht gekühlt werden, sodass die Befürchtung bestand, dass die Kühleffizienz des Abgases verringert wird. Zusätzlich gab es eine andere Befürchtung, dass nämlich das Gas in den Kompressionskammern nicht ausreichend durch das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer gekühlt wird, sondern im Gegenteil erst durch das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer erwärmt wird, wenn die Temperatur des Kühlwassers in der hinteren Kühlkammer aufgrund der Wärme des Abgases höher als jene des Gases in den Kompressionskammern wird. Die Kontaktfläche (oder Wärmeabstrahlungsfläche), über die die hintere Kühlkammer und der Gaskühler über eine Trennwand miteinander in Kontakt gebracht sind, neigt dazu, mit dem Bedarf an Kühlung des Abgases im Gaskühler größer zu werden. Da die Kontaktfläche vergrößert wird, neigt jedoch das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer dazu, von der Wärme des Abgases erwärmt zu werden.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einen Kompressor gerichtet, der die Abgaskühleffizienz verbessert, während er einen Effizienzabfall der Kühlung des Gases in einer Kompressionskammer in Grenzen hält.
  • Die vorliegende Erfindung hat die folgenden Merkmale. Ein Kompressor, der durch ein Kühlmittel gekühlt wird, beinhaltet eine Kompressionskammer, eine erste Kühlkammer und eine zweite Kühlkammer. In der Kompressionskammer wird das Gas komprimiert und dann daraus abgelassen. Die erste Kühlkammer, in die das Kühlmedium strömt, ist so vorgesehen, dass sie an die Kompressionskammer angrenzt, um das Gas in der Kompressionskammer zu kühlen. Die zweite Kühlkammer weist eine Gasleitung, in welcher das abgelassene Gas fließt, und eine Kühlmittelleitung, in welcher das Kühlmittel fließt, auf. Die Kühlmittelleitung ist so angeordnet, dass sie die Übertragung von Wärme des Abgases in der Gasleitung auf das Kühlmittel in der ersten Kühlkammer unterdrückt.
  • Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die im Zuge eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu angesehen werden, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung, zusammen mit Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezug auf die folgende Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden:
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen elektrischen Scroll-Kompressor und eine Kühlwasserleitung entsprechend einer ersten und bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine schematische Schnittansicht, die das Strömen des Kühlwassers in einer hinteren Kühlkammer entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine schematische Vorderansicht, die den Kompressor entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Rohren und der hinteren Kühlkammer entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht, die einen elektrischen Scroll-Kompressor und eine Kühlwasserleitung entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Rohren und der hinteren Kühlkammer entsprechend einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 7 ist eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Rohren und der hinteren Kühlkammer entsprechend noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wege zur Ausführungsform der Erfindung
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform wird nun in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Die vorliegende bevorzugte Ausführungsform wird auf einen Kompressor angewendet und wird insbesondere auf einen elektrischen Scroll-Kompressor angewendet, der für eine Brennstoffzelle in einem elektrischen Fahrzeug verwendbar ist.
  • Unter Bezug auf 1 verdichtet ein elektrischer Scroll-Kompressor, der als Scroll-Kompressor dient, Gas, welches einer Brennstoffzelle FC in einem elektrischen Fahrzeug zugeführt wird. Im Folgenden wird der elektrische Scroll-Kompressor lediglich als Kompressor bezeichnet. Insbesondere wird in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der Kompressor zum Verdichten von Luft verwendet, die einer Brennstoffzelle FC zugeführt wird.
  • Die Kompressorgeschwindigkeit wird so gesteuert, dass der Kompressor die Luftmenge erhöht, die der Brennstoffzelle FC für eine gegebene Zeitspanne zugeführt wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs erhöht wird, während er die Luftmenge verkleinert, wenn die Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs verringert wird. Selbst wenn das elektrische Fahrzeug wegen einer roten Ampel steht, wird der Kompressor weiter mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit angetrieben, um andere elektrische Einrichtungen wie z.B. einen elektrischen Kühlmittelkompressor für eine Klimaanlage anzutreiben. In 1 ist die linke Seite des Kompressors jeweils die Vorderseite und die rechte Seite ist die Rückseite.
  • Nun wird der Aufbau des Kompressors beschrieben. Immer noch unter Bezug auf 1 beinhaltet der Kompressor einen Verdichtungsmechanismus und einen elektrischen Motor. Ein Gehäuse des Kompressors oder ein Kompressorgehäuse beinhaltet eine erste Gehäuseeinheit 11 auf der Seite des Verdichtungsmechanismus und eine zweite Gehäuseeinheit 12, die mit dem hinteren Ende der ersten Gehäuseeinheit 11 auf der Seite des elektrischen Motors verbunden ist. Die erste Gehäuseeinheit 11 und die zweite Gehäuseeinheit 12 sind aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Eine Drehwelle 13 wird von einem Lager 14 in der ersten Gehäuseeinheit 11 und einem Lager 15 in der zweiten Gehäuseeinheit 12 im Kompressorgehäuse drehbar gelagert.
  • In der zweiten Gehäuseeinheit 12 ist ein elektrischer Motor M vorgesehen, der einen Rotor 16, welcher auf der Drehwelle 13 zur Drehung mit ihr fest angebracht ist, und einen Stator 17 umfasst, der auf der inneren Randfläche der zweiten Gehäuseeinheit 12 so befestigt ist, dass sie den Rotor 16 umgibt.
  • Die erste Gehäuseeinheit 11 umfasst ein festes Scroll-Element 20, ein vorderes Gehäuseelement 21 und ein hinteres Gehäuseelement 22. Das vordere Ende des festen Scroll-Elements 20 ist fest mit dem hinteren Ende des vorderen Gehäuseelements 21 verbunden. Das hintere Ende des festen Scroll-Elements 20 ist fest mit dem vorderen Ende des hinteren Gehäuseelements 22 verbunden. Das feste Scroll-Element 20 weist eine feste Basisplatte 20a und eine feste spiralförmige Wand 20b auf, die sich von der hinteren Oberfläche der festen Basisplatte 20a erstreckt.
  • Eine Hauptkurbelwelle 23 erstreckt sich vorwärts aus dem Vorderende der Drehwelle 13 und ist von der Achse L der Drehwelle 13 um einen vorbestimmten Exzentrizitätsabstand versetzt. Ein bewegliches Scroll-Element 24 wird von der Hauptkurbelwelle 23 durch ein Lager 25 drehbar gelagert, so dass es dem festen Scroll-Element 20 zugewandt ist.
  • Das bewegliche Scroll-Element 24 umfasst eine bewegliche Basisplatte 24a, die im Wesentlichen scheibenförmig ist, sowie eine bewegliche Spriralwand 24b, die sich von der vorderen Oberfläche der beweglichen Basisplatte 24a erstreckt. Das feste und bewegliche Scroll-Element 20 und 24 sind so angeordnet, dass sie miteinander eingreifen. Die distalen Endoberflächen der festen und beweglichen Spiralwände 20b und 24b sind mit den einander zugewandten beweglichen und festen Basisplatten 24a bzw. 20a in Kontakt. Die feste Spiralwand 20b überlappt die bewegliche Spiralwand 24b, um sich miteinander an einer Vielzahl von Punkten zu berühren. Daher definieren die feste Basisplatte 20a und die feste Spiralwand 20b des festen Scroll-Elements 20 sowie die bewegliche Basisplatte 24a und die bewegliche Spiralwand 24b des beweglichen Scroll-Elements 24 eine Vielzahl von Kompressionskammern 26, die als geschlossener Raum dienen.
  • Ein Zylinder 24c erstreckt sich axial aus dem Mittelabschnitt der beweglichen Basisplatte 24a zur vorderen und hinteren Seite des Kompressors, um darin die Hauptkurbelwelle 23 aufzunehmen. Der Zylinder 24c in an seinem Vorderende von einer Bodenwand verschlossen und an seinem hinteren Ende offen. Daher steht die Hauptkurbelwelle 23 in den Zylinder 24c von der beweglichen Basisplattenseite 24a zur festen Basisplatte 20a hervor. Dementsprechend wird der Kompressor entlang der Achse L der Drehwelle 13 um eine Länge der Hauptkurbelwelle 23 verkürzt, die aus der beweglichen Basisplatte 24a zur festen Basisplatte 20a hervorsteht.
  • Eine Ausstoßöffnung 20c ist im Scroll-Element 20 im Wesentlichen in der Mitte der festen Basisplatte 20a gebildet. Ein Auslass 21a ist im Wesentlichen in der Mitte des vorderen Gehäuseelements 21 auf der Vorderseite des festen Scroll-Elements 20 gebildet. Das feste Scroll-Element 20 und das bewegliche Scroll-Element 24 definieren eine mittlere Kammer 27 im Wesentlichen im mittleren Teil der Wicklung der festen Spiralwand 20b auf der Rückseite des festen Scroll-Elements 20. Die Ausstoßöffnung 20c verbindet den Auslass 21a mit der mittleren Kammer 27. Ein Luftfilter 28 ist in der Ausstoßöffnung 20c angeordnet.
  • Drei Naben 24d sind auf der beweglichen Basisplatte 24a des beweglichen Scroll-Elements 24 gebildet, wobei sie sich von der Rückseite der beweglichen Basisplatte 24a oder von der hinteren Oberfläche davon erstrecken (nur eine Nabe 24d ist in 1 gezeigt). Die Naben 24d sind in Abständen von 120° in einer Umfangsrichtung der beweglichen Basisplatte 24a angeordnet. Eine Hilfskurbelwelle 31 wird von jeder Nabe 24d über ein Lager 32 gelagert. Drei Vertiefungen 22a sind in der vorderen Oberfläche des hinteren Gehäuseelements 22 gebildet, so dass sie den jeweiligen Naben 24d zugewandt sind. Ein Lager 33 ist in jeder Vertiefung 22a vorgesehen, um die entsprechenden Hilfskurbelwellen 31 drehbar zu lagern. Die Hilfskurbelwellen 31, die Lager 32 und 33, die Naben 24d und die Vertiefungen 22a stellen einen Mechanismus 34 zur Verhinderung einer Selbstdrehung dar.
  • Nun wird eine Leitung für Kühlwasser, das als Kühlmedium im elektrischen Fahrzeug dient, und eine Leitung für Gas, das aus der Kompressionskammer 26 ausgestoßen wurde, beschrieben.
  • Das elektrische Fahrzeug ist mit einer Zirkulationsleitung 36 für Kühlwasser zum Kühlen der Brennstoffzelle FC versehen. Die Zirkulationsleitung 36 umfasst einen Kühler 37 und eine Wasserpumpe 38. Der Kühler 37 dient als Wärmetauscher. Das Kühlwasser, dessen Temperatur durch das Kühlen der Brennstoffzelle FC erhöht wurde, wird vom Kühler 37 abgekühlt und dann von der Wasserpumpe 38 zum Kühlen der Brennstoffzelle FC zugeführt. Daher wird das Kühlwasser in der Leitung zum Kühlen der Brennstoffzelle FC wieder in Umlauf gebracht.
  • Der elektrische Motor M ist von einem Wassermantel 39 umgeben, der als Motorkühlelement dient. Ein Teil des Kühlwassers in der Zirkulationsleitung 36 wird in den Wassermantel 39 durch eine Leitung 40 eingeführt, die aus der Zirkulationsleitung 36 zwischen der Wasserpumpe 38 und der Brennstoffzelle FC abzweigt. Dadurch wird der elektrische Motor M gekühlt.
  • Im festen Scroll-Element 20 ist die vordere Oberfläche der festen Basisplatte 20a oder die Hinterseite der festen Basisplatte 20a in Bezug auf die Kompressionskammern 26 mit Vertiefungen ausgebildet. Die vertieften Abschnitte auf der vorderen Oberfläche der festen Basisplatte 20a sind mit dem vorderen Gehäuseelement 21 abgedeckt, wodurch eine hintere Kühlkammer 41 zum Kühlen der Kompressionskammern 26 definiert wird. Das Kühlwasser, welches durch den Wassermantel 39 geströmt ist, fließt durch eine Leitung 42 in diese hintere Kühlkammer 41.
  • Die hintere Kühlkammer 41 ist so angeordnet, dass sie an die Kompressionskammern 26 angrenzt, so dass der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer 41 und der Luft in den Kompressionskammern 26 durchgeführt wird, mit dem Ergebnis, dass die Luft in den Kompressionskammern 26 gekühlt wird und daher der Temperaturanstieg der Luft in den Kompressionskammern 26 geregelt wird.
  • Ein Einlass 41a der hinteren Kühlkammer 41 ist auf der oberen Seite gebildet und ein Auslass 41b der hinteren Kühlkammer 41 ist auf der unteren Seite der Kühlkammer 41 gebildet, wie aus 1 ersichtlich. Wie in 2 gezeigt, ist ein Paar von Führungswänden 44 in der hinteren Kühlkammer 41 ausgebildet. Jede Führungswand 44 ist so geformt, dass sie sich im Wesentlichen halb um eine zylindrische Wand 22d erstreckt, welche die Ausstoßöffnung 20c definiert, zwischen dem Einlass 41a und dem Auslass 41b. Daher wird das in die hintere Kühlkammer 41 vom Einlass 41a fließende Kühlwasser in zwei Kühlwasserströme aufgeteilt. Jeder Kühlwasserstrom bewegt sich halb um die zylindrische Wand 20d, während er von der entsprechenden Führungswand 44 geführt wird, und bewegt sich dann aus der hinteren Kühlkammer 41 durch den Auslass 41b heraus.
  • Wie in 1 und 3 gezeigt, ist ein Zwischenkühler 51 auf der vorderen Oberfläche des vorderen Gehäuseelements 21 angeordnet. Der Begriff "Zwischenkühler" wird aufgrund des gekühlten Gases verwendet, welches in eine Vorrichtung (oder die Brennstoffzelle FC in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform) einfließt, die stromabwärts des Kompressors platziert ist. Der Zwischenkühler 51 ist in einer versetzten Beziehung zur Mitte des vorderen Gehäuseelements 21 angeordnet. Insbesondere ist der Zwischenkühler 51 auf dem vorderen Gehäuseelement 21 nach unten und zum Leser hin versetzt, wie in 1 gesehen werden kann (oder nach rechts, wie in 3 gesehen werden kann). Der Zwischenkühler 51 ist mit dem Kompressor integriert.
  • Ein Gehäuse 52 des Zwischenkühlers 51 hat die Form einer Schachtel und ist an einem Ende geöffnet. Die Öffnung des Gehäuses 52 ist vom vorderen Gehäuseelement 21 abgedeckt, um dadurch einen Innenraum des Gehäuses 52 zu definieren, der als Kühlkammer 52a für das Abgas dient.
  • Eine Gasleitung 53 und eine Kühlmittelleitung 54 sind im Innenraum des Gehäuses 52 ausgebildet. Das Gas oder Luft in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform, das aus den Kompressionskammern 26 ausgestoßen wurde, strömt in die Gasleitung 53. Das Kühlmittel oder Kühlwasser in der vorliegenden Ausführungsform strömt in die Kühlmittelleitung 54. Eine Vielzahl von verzweigten Rohren 54a erstreckt sich im Gehäuse 52 vertikal. Wie aus 4 ersichtlich, ist jedes Rohr 54a im Querschnitt flach und die äußere Hülle davon weist eine vorbestimmte Dicke auf. Zum Zweck der Veranschaulichung ist die äußere Hülle der Rohre 54a in 1 mit Linien dargestellt. Sie ist so angeordnet, dass die Kühlmittelleitung 54, durch welche das Kühlwasser fließt, vom Innenraum der Rohre 54a bereitgestellt wird, und die Gasleitung 53, durch welche das Abgas oder die Luft fließt, von dem Raum außerhalb der Rohre 54a im Gehäuse 52 bereitgestellt wird.
  • Wie in 1 und 4 gezeigt, sind die Rohre 54a auf der Seite der hinteren Kühlkammer 41 vorgesehen, so dass sie am vorderen Gehäuseelement 21 angrenzen, und zwar auf getrennte Weise. Daher grenzt die Gasleitung 53 nicht an die hintere Kühlkammer 41 an einer Stelle an, wo die an das vordere Gehäuseelement 21 angrenzenden Rohre 54a vorhanden sind.
  • Ein Einlass 54b der Kühlmittelleitung 54 ist am Boden des Zwischenkühlers 51 gebildet und mit dem Auslass 41b der hinteren Kühlkammer 41 durch eine Einströmleitung 56 verbunden. Ein Auslass 54c der Kühlmittelleitung 54 ist auf der Oberseite des Zwischenkühlers 51 gebildet und mit dem Kühler 37 über eine Ausströmleitung 57 und eine Leitung 58 verbunden.
  • Die Gasleitung 53 ist so gebildet, dass das Gas oder die Luft um eine Wand 59 strömt, die sich senkrecht zur Ebene der 1 oder in einer horizontalen Richtung in 3 vom oberen Bereich der Wand 59 erstreckt und an einem Ende der Wand 59 zum unteren Bereich davon umkehrt, wie durch die umrissenen Pfeile in 3 angedeutet ist. Wie in 3 gezeigt, ist ein Einlass 53a der Gasleitung 53 auf der Oberseite des Zwischenkühlers 51 ausgebildet und obwohl er auf der entfernten Seite des Zwischenkühlers 51 in 1 versteckt ist. Der Einlass 53a ist mit dem Auslass 21a verbunden. Wie in 3 gezeigt, ist ein Auslass 53b auf der unteren Seite des Zwischenkühlers 51 oder unter dem Einlass 53a ausgebildet. Der Auslass 53b ist nach vorne offen und mit der Brennstoffzelle FC durch einen Gummischlauch 60 verbunden, der als die Leitung dient, die stromabwärts im den Zwischenkühler 51 umfassenden Kompressor platziert ist.
  • Wie in 1 gezeigt, sind in der Gasleitung 53 Lamellen 61 angeordnet. Die Lamellen 61 sind mit den Rohren 54a in Kontakt und zick-zack-artig zwischen jeweils zwei benachbarten Rohren 54a angeordnet.
  • Im Folgenden wird die Funktion des zuvor genannten Kompressors beschrieben.
  • Wenn die Drehwelle 13 vom elektrischen Motor M gedreht wird, kreist das Scroll-Element 24 mittels der Hauptkurbelwelle 23 um die Achse L der Drehwelle 13. Zur gleichen Zeit verhindert der Selbstdrehungsverhinderungsmechanismus 34, dass das bewegliche Scroll-Element 24 sich von selbst dreht, während es dem beweglichen Scroll-Element 24 erlaubt, um die Achse L der Drehwelle 13 zu kreisen. Wenn die Kompressionskammern 26 durch die umlaufende Bewegung des beweglichen Scroll-Elements 24 vom äußeren Rand der festen und beweglichen Spiralwand 20b und 24b nach innen bewegt werden, verringern die Kompressionskammern 26 ihr Volumen.
  • Im Kompressor wird die Luft, die dem Kompressor zugeführt wird, von der äußeren Randseite der festen und beweglichen Spiralwände 20b und 24b in die Kompressionskammern 26 eingeführt. Dann wird die Luft durch die zuvor genannte Bewegung der Kompressionskammern 26 komprimiert. Die komprimierte Luft wird aus den Kompressionskammern 26 ausgestoßen, die sich dann durch die mittlere Kammer 27, die Auslassöffnung 20c und den Auslass 21a der Mitte der festen Basisplatte 20a angenähert haben. Die aus den Kompressionskammern 26 durch den Einlass 21a ausgestoßene Luft strömt dann vom Einlass 53a in die Gasleitung 53 des Zwischenkühlers 51. In der Gasleitung 53 strömt die Luft wie durch die umrissen gezeigten Pfeile in 3. Die Luft in der Gasleitung 53 strömt aus dem Auslass 53b aus, um durch den Gummischlauch 60 der Brennstoffzelle FC zugeführt zu werden.
  • Andererseits wird das Kühlwasser, das vom Kühler 37 gekühlt, von der Wasserpumpe 38 unter Druck versetzt und durch die Leitung 40 geströmt wird, dem Wassermantel 39 zugeführt, um dadurch den elektrischen Motor M zu kühlen. Das Kühlwasser, das durch den Wassermantel 39 geflossen ist, fließt dann durch die Leitung 42 in die hintere Kühlkammer 41 zurück. In der hintere Kühlkammer strömt das Kühlwasser wie durch die Pfeile in 2 gezeigt, um dadurch die Luft zu kühlen, die in die Kompressionskammern 26 eingeführt wird und komprimiert wird. Selbst wenn der elektrische Motor M während seines Betriebs Wärme erzeugt, wird die Luft in den Kompressionskammern 26 ausreichend gekühlt, da die Temperatur des erwärmten elektrischen Motors M niedriger als jene der Luft ist, die in die Kompressionskammer 26 eingeführt wird und dort komprimiert wird.
  • Das Kühlwasser, das durch die hintere Kühlkammer 41 und aus dem Auslass 41b geströmt ist, fließt durch die Einströmleitung 56 und den Einlass 54b wie durch die Pfeile in 3 gezeigt in die Kühlmittelleitung 54. Das Kühlwasser, das in die Kühlmittelleitung 54 eingeführt wurde, wird in eine Vielzahl von Rohren 54a aufgeteilt, um die Abluft in der Gasleitung 53 zu kühlen. Der Wärmetausch zwischen dem Kühlwasser in der Kühlmittelleitung 54 und der Abluft in der Gasleitung 53 wird durch die äußere Hülle der Rohre 54a und die Lamellen 61 durchgeführt. Da die Temperatur der Luft in den Kompressionskammern 26 geringer ist als jene der Abluft, wird die Abluft durch das Kühlwasser ausreichend gekühlt.
  • Das Kühlwasser in den Rohren 54a, das sich neben dem vorderen Gehäuseelement 21 befindet, absorbiert in der Gasleitung 53 die Wärme der Abluft. Daher wird die Wärmeübertragung von der Abluft in der Gasleitung 53 zur hinteren Kühlkammer 41 verringert. Die Abluft in der Gasleitung 53 wird auf eine solche Temperatur gekühlt, bei der der Gummischlauch 60 seine Funktion geeignet durchführen kann, ohne seine Qualität zu verschlechtern.
  • Die Kühlwasserströme, die durch die Kühlmittelleitung 54 geflossen sind, vereinigen sich an der Oberseite des Zwischenkühlers 51 und werden durch die Einströmleitung 57 und die Ausströmleitung 58 zum Kühler 37 zurückgeführt, um gekühlt zu werden. Das Kühlwasser, das vom Kühler 37 gekühlt worden ist, wird von der Wasserpumpe 38 wieder in die Brennstoffzelle FC eingeführt, um die Brennstoffzelle FC zu kühlen. Das Kühlwasser, das vom Kühler 37 gekühlt wurde, wird von der Wasserpumpe 38 auch in den Wassermantel 39 eingeführt.
  • Die vorliegende bevorzugte Ausführungsform erzielt die folgenden vorteilhaften Wirkungen.
    • (1) Wie zuvor erwähnt, fließt das Kühlwasser durch die hintere Kühlkammer 41, um die Luft in den Kompressionskammern 26 zu kühlen, worauf das Kühlwasser durch die Rohre 54a strömt, die die Kühlmittelleitung 54 darstellen, um die Abluft zu kühlen. Daher wird die Abluft, deren Temperatur höher ist als jene der Luft in den Kompressionskammern 26, ausreichend gekühlt.
    • (2) Die Rohre 54a auf der Seite der hinteren Kühlkammer 41 sind so vorgesehen, dass sie an dem vorderen Gehäuseelement 21 anliegen, und daher wird die Übertragung der Wärme der Abluft in der Gasleitung 53 auf das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer 41 verringert. So wird eine Verschlechterung der Kühleffizienz der Luft in den Kompressionskammern 26 aufgrund der Wärme der Abluft verhindert und des Weiteren wird die Kühleffizienz der Abluft verbessert. Daher wird die Abluft, wenn sie durch den Zwischenkühler 51 geströmt ist und aus dem Kompressor ausgestoßen worden ist, ausreichend in einem solchen Ausmaß gekühlt, dass die Temperatur der Abluft keine Degradierung des Gummischlauchs 60 verursacht.
    • (3) Das Kühlwasser strömt in die hintere Kühlkammer 41 zurück, nachdem es in den Wassermantel 39 geflossen ist, um den elektrischen Motor M zu kühlen. Da die Temperatur des elektrischen Motors M niedriger als jene der Luft in den Kompressionskammern 26 ist, selbst wenn der elektrische Motor M während seines Betriebs Wärme erzeugt, werden die Luft in den Kompressionskammern 26 und die Abluft ausreichend gekühlt. Im Vergleich mit einem Fall, in dem die Leitungen für die Zufuhr des Kühlwassers zum Wassermantel 39 und die Leitungen für die Zufuhr des Kühlwassers zur hinteren Kühlkammer 41 und dem Zwischenkühler 51 separat vorgesehen werden, ist es nicht nötig, eine Leitung für die Rückführung des Kühlwassers vom Wassermantel 39 zum Kühler 37 in der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform anzuordnen. Daher wird die Länge der im Kompressor eingesetzten Leitungen verkürzt und eine komplizierte Leitungsanordnung wird vermieden.
    • (4) Der Kompressor komprimiert Gas, oder in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Luft, die einer Brennstoffzelle FC zuführt wird. Im Hinblick auf das Problem des Wärmewiderstands der Brennstoffzelle FC muss die Luft hoher Temperatur, die aus dem Kompressor ausgestoßen wird, gekühlt werden. Der Kompressor entsprechend der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der die Gasleitung 53 und die Kompressionskammer 54 aufweist, kann die Kühleffizienz der Abluft verbessern, während er eine Verschlechterung der Kühleffizienz der Luft in den Kompressionskammern 26 begrenzt. Daher ist der Kompressor entsprechend der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft auf eine Brennstoffzelle anwendbar.
    • (5) Es ist in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Kühlmittelleitung 54 eine Vielzahl von verzweigten Rohren 54a umfasst, durch welche das Kühlwasser fließt, und dass die Abluft durch die Gasleitung 53 außerhalb der Rohre 54a fließt. Da die Lamellen 61 in der Gasleitung 53 angeordnet sind, wird die Kühleffizienz der Abluft verbessert. Zusätzlich kann die Gasleitung 53 leicht weiter gemacht werden, da sie außerhalb der Rohre 54a angeordnet ist, im Vergleich mit einem Fall, in dem im Gegenteil die Abluft innerhalb der Rohre 54a fließt und bei dem das Kühlwasser außerhalb der Rohre 54a fließt, wodurch es der Abluft erlaubt wird, ungehindert zu fließen. So kann ein Anstieg der Arbeitsbelastung des Kompressors leicht begrenzt werden.
    • (6) Der Kompressor der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist so konzipiert, dass er Luft komprimiert, die einer in einem elektrischen Fahrzeug eingesetzten Brennstoffzelle zugeführt wird. Da in dem elektrischen Fahrzeug der für den zuvor genannten Kompressor verfügbare Raum recht begrenzt ist, ist daher ein kompakter Zwischenkühler 51 notwendig. Daher kann die Anordnung der Lamellen 61 es dem Zwischenkühler 51 ermöglichen, kompakt gemacht zu werden, und hilft auch, die Kühleffizienz der Luft in den Kompressionskammern 26 zu verbessern.
    • (7) Die hintere Kühlkammer 41 ist auf solche Weise angeordnet, dass das Kühlwasser in zwei Strömungen aufgeteilt wird und jede Strömung sich halb um die zylindrische Wand 20d herum bewegt, während sie von der entsprechenden Führungswand 44 geführt wird. Im Vergleich mit einem Fall, bei dem der Einlass 41a und der Auslass 41b der hinteren Kühlkammer 41 so angeordnet sind, dass sie aneinander anliegen, und die Führungswand 44 im Wesentlichen kreisförmig um die zylindrische Wand 20d ausgebildet ist, so dass das Kühlwasser sich im Wesentlichen um den ganzen Weg um die Wand 20d herum bewegt, ist der Flussweg des Kühlwassers in der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kürzer und dementsprechend kann der Druckverlust verringert werden. Daher kann der Flussweg des Kühlwassers in der hinteren Kühlkammer 41 verengt werden, während ein Anstieg des Druckverlusts des Kühlwassers verhindert wird. Zusätzlich kann die Länge der hinteren Kühlkammer 41 in Richtung der Achse L verkürzt werden, und daher kann eine Vergrößerung des mit dem Zwischenkühler 51 integrierten Kompressors verhindert werden.
  • Eine zweite bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben. Die vorliegende bevorzugte Ausführungsform wird auf einen Kompressor angewendet und insbesondere auf einen elektrischen Scroll-Kompressor zur Verwendung mit einer Brennstoffzelle in dem elektrischen Fahrzeug. Die einzigen Unterschiede zwischen der ersten bevorzugten Ausführungsform und der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben. Dieselben Bezugszeichen der ersten bevorzugten Ausführungsform werden im Wesentlichen auf dieselben Komponenten in der zweiten bevorzugten Ausführungsform angewendet und eine überlappende Beschreibung wird weggelassen. Unter Bezug auf 5 unterscheidet sich die zweite Ausführungsform der Zeichnung von der ersten Ausführungsform darin, dass das Kühlwasser so in die hintere Kühlkammer 41 und die Kühlmittelleitung 54 strömt, dass es in zwei Strömungen aufgeteilt wird.
  • Der Einlass 54a der Kühlmittelleitung 54 wird durch eine Leitung 62 mit dem Wassermantel 39 verbunden, die von der Leitung 42 abgezweigt ist, welche den Wassermantel 39 mit der hinteren Kühlkammer 41 verbindet. Daher wird das Kühlwasser, das durch den Wassermantel 39 geflossen ist, in zwei Strömungen aufgeteilt, eine, die in die hintere Kühlkammer 41 fließt, und die andere, die in den Zwischenkühler 51 fließt. In 5 ist der Einlass 54b der Kühlmittelleitung 54 an der Oberseite ausgebildet und der Auslass 54c an der Unterseite.
  • Der Auslass 41b der hinteren Kühlkammer 41 ist durch die Leitung 63 mit dem Kühler 37 verbunden, so dass das Kühlwasser, das durch die hintere Kühlkammer 41 geflossen ist, durch die Leitung 63 in den Kühler 37 strömt.
  • In der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden im Wesentlichen die oben beschriebenen Wirkungen (2) bis (7) der ersten Ausführungsform erhalten. Zusätzlich kann auch die folgende Wirkung (8) erhalten werden.
    • (8) Das Kühlwasser wird in zwei Strömungen aufgeteilt, die in die hintere Kühlkammer 41 sowie in die Kühlmittelleitung 54 fließen. Da das Kühlwasser, das in die Kühlmittelleitung 54 fließt, nicht die Luft in den Kompressionskammern 26 kühlt, kann somit die Abluft vom Kühlwasser gekühlt werden, dessen Temperatur niedriger ist als jene des Kühlwassers der ersten bevorzugten Ausführungsform, so dass die Kühleffizienz weiter verbessert werden kann. Zusätzlich wird die auf die Wasserpumpe 38 aufgewandte Last verringert, da die Länge der Kühlwasserleitungen zwischen dem Wassermantel 39 und dem Kühler 37 durch das Aufteilen des Kühlwasserflusses verkürzt wird, im Vergleich mit einem Fall, in dem die Leitungslänge der hinteren Kühlkammer 41 zu jener der Kühlmittelleitung 54 in der ersten bevorzugten Ausführungsform hinzugerechnet wird.
  • In der bevorzugten Ausführungsform werden auch die folgenden alternativen Ausführungen durchgeführt.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Rohre 54a, die neben dem vorderen Gehäuseelement 21 liegen separat angeordnet. Die Gasleitung 53 und die hintere Kühlkammer 41 sind so angeordnet, dass sie teilweise nicht aneinander anliegen. In zu diesen Ausführungen alternativen Ausführungsformen ist das Rohr 54a auf solche Weise angeordnet, dass die Gasleitung 53 und die hintere Kühlkammer 41 nicht aneinander anliegen. Wie in 6 gezeigt, ist der Querschnitt des Rohrs 54a aufgeweitet und auf solche Weise angeordnet, dass das Rohr 54a über den Bereich hinweg vorhanden ist, wo die hintere Kühlkammer 41 und die Gasleitung 53 einander zugewandt sind.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist mindestens ein Rohr 54a so angeordnet, dass es am vorderen Gehäuseelement 21 anliegt. Jedoch ist die Anordnung des Rohrs 54a nicht auf eine solche Anordnung beschränkt, sondern das Rohr 54a ist auf solche Weise angeordnet, dass die Übertragung von Wärme der Abluft auf das Kühlwasser in der hinteren Kühlkammer 41 mittels des Kühlwassers im Rohr 54 verringert wird. In zu diesen Ausführungen alternativen Ausführungsformen ist daher mindest ein Rohr 54a vom vorderen Gehäuseelement 21 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet, wie in 7 gezeigt. Der Abstand, mit welchem die Rohre 54a vom vorderen Gehäuseelement 21 beabstandet werden sollten, um die oben beschriebene Übertragung von Wärme zu verhindern, wird aus der Kühlkapazität des Kühlmittels bestimmt, die durch die Flussrate und die Temperatur des Kühlmittels in den Rohren 54a bestimmt wird, und auch aus der Flussrate und Temperatur des Abgases in der Gasleitung 53.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist jedes Rohr 54a im Querschnitt flach geformt. Die Form des Rohrs 54a ist nicht auf eine flache Ausführung beschränkt. In zu den Ausführungen alternativen Ausführungsformen ist jedes Rohr 54a im Querschnitt zylindrisch, wie in 7 gezeigt.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Zwischenkühler 51 auf solche Weise aufgebaut, dass das Kühlwasser in den Rohren 54a fließt und dass die Abluft außerhalb der Rohre 54a strömt. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen kann die Abluft innerhalb der Rohre strömen und das Kühlwasser kann außerhalb der Rohre fließen. In diesem Fall, wenn die Rohre vom vorderen Gehäuseelement 21 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind, wie in 7 gezeigt, fließt das Kühlwasser um die Gasleitung 53. Daher werden die Gasleitung 53 und die hintere Kühlkammer 41 leicht so gebildet, dass sie aneinander nicht anliegen.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der elektrische Motor M durch Kühlwasser gekühlt, das im Wassermantel 39 fließt. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen kann der elektrische Motor M ein luftgekühlter Motor sein, so dass der Wassermantel 39 eliminiert wird. In der zur ersten bevorzugten Ausführungsform alternativen Ausführungsform wird das Kühlwasser von der Wasserpumpe 38 zur hinteren Kühlkammer 41 zugeführt. In der zur zweiten bevorzugten Ausführungsform alternativen Ausführungsform wird das Kühlkammer von der Wasserpumpe 38 der hinteren Kühlkammer 41 und dem Zwischenkühler 51 zugeführt, indem die Strömung zweigeteilt wird.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das vom Kompressor komprimierte Gas Luft. Es wird jedoch bemerkt, dass das Gas nicht auf Luft beschränkt ist, sondern in zu den Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen das Gas Wasserstoff umfasst, der als Brennstoff zur Verwendung in der Brennstoffzelle FC dient.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Kühlmittel Wasser. Das Kühlmittel ist jedoch nicht auf Wasser beschränkt, sondern umfasst in zu den Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen Luft.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen dient der Kompressor zur Verwendung mit einer Brennstoffzelle in einem elektrischen Fahrzeug. In zu den Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen wird der Kompressor mit anderen Brennstoffzellen verwendet als jenen in elektrischen Fahrzeugen. In weiteren alternativen Ausführungsformen zu diesen Ausführungsformen ist der Kompressor nicht darauf beschränkt, mit einer Brennstoffzelle verwendet zu werden, sondern der Kompressor ist ein Kühlmittelkompressor zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Gehäuse 52 des Zwischenkühlers 51 auf solche Weise aufgebaut, dass seine Öffnung vom vorderen Gehäuseelement 21 abgedeckt ist, um dadurch darin eine Abgaskühlkammer 52a zu definieren. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen ist das Gehäuse 52 mit einer Abdeckung versehen, die an dem vorderen Gehäuseelement 21 auf solche Weise anliegt, dass das Gehäuse 52 selbst darin die Abgaskühlkammer 52a definiert. In diesem Fall liegen die Rohre 54a, die am vorderen Gehäuseelement 21 anliegen, an der Abdeckung des Gehäuses 52 an.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Luftfilter 28 in der Auslassöffnung 20c angeordnet. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen ist der Luftfilter 28 zwischen dem Zwischenkühler 51 und der Brennstoffzelle FC angeordnet.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die zum Antrieb des Kompressors nötige Leistung, um das Gas in den Kompressionskammern 26 zu komprimieren, vom elektrischen Motor M bereitgestellt, der im Kompressor vorgesehen ist. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen wird über einen Riemen die Leistung oder das Drehmoment auf die Drehwelle 13 übertragen, die zum Antrieb der Fahrzeugräder dient.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen werden auf einen Scroll-Kompressor angewendet. In zu diesen Ausführungsformen alternativen Ausführungsformen wird jedoch der Scroll-Kompressor durch einen Kompressor anderer Art, wie zum Beispiel einen Taumelscheiben-Kolbenkompressor oder einen Schaufelkompressor ersetzt.
  • Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung anzusehen, und die Erfindung ist nicht auf die hier gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche abgeändert werden.

Claims (23)

  1. Ein Kompressor, der durch ein Kühlmittel gekühlt wird, beinhaltend eine Kompressionskammer (26), eine erste Kühlkammer (41) und eine zweite Kühlkammer (52a), wobei Gas in der Kompressionskammer (26) komprimiert wird und dann daraus abgelassen wird, das Kühlmedium in die erste Kühlkammer (41) strömt, die erste Kühlkammer (41) so vorgesehen ist, dass sie an die Kompressionskammer (26) angrenzt, um das Gas in der Kompressionskammer (26) zu kühlen, die zweite Kühlkammer an die erste Kühlkammer angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kühlkammer (52a) eine Gasleitung (53), in welcher das abgelassene Gas fließt, und eine Kühlmittelleitung (54), in welcher das Kühlmittel fließt, aufweist, und dass die Kühlmittelleitung (54) so angeordnet ist, dass sie die Übertragung von Wärme des abgelassenen Gases in der Gasleitung (53) auf das Kühlmittel in der ersten Kühlkammer (41) unterdrückt.
  2. Kompressor nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel von der ersten Kühlkammer (41) in die Kühlmittelleitung (54) geströmt wird.
  3. Kompressor nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Kühlmittelleitung (54) auf eine solche Weise angeordnet ist, dass die Gasleitung (53) nicht an die erste Kühlkammer (41) angrenzt.
  4. Kompressor nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Kühlmittelleitung (54) auf eine solche Weise angeordnet ist, dass die Gasleitung (53) teilweise an die erste Kühlkammer (41) angrenzt.
  5. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter beinhaltend einen Elektromotor (M), der in dem Kompressor angeordnet ist, und ein Motorkühlelement (39), das den Elektromotor (M) abdeckt, zum Kühlen des Elektromotors, wobei Leistung zum Antrieb des Kompressors um dadurch das Gas in der Kompressionskammer (26) zu komprimieren, von dem in dem Kompressor vorgesehenen Elektromotor zugeführt wird, und das Kühlmittel, welches durch das Motorkühlelement (39) geflossen ist, in die erste Kühlkammer (41) und die Kühlmittelleitung (54) geströmt wird.
  6. Kompressor nach Anspruch 5, wobei das Motorkühlelement (39) ein Wassermantel ist.
  7. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kompressor Gas komprimiert, welches einer Brennstoffzelle zugeführt wird.
  8. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kühlmittelleitung (54) eine Vielzahl von verzweigten Rohren beinhaltet, durch welche das Kühlmittel fließt, die Gasleitung (53) durch einen Raum außerhalb der Rohre in der zweiten Kühlkammer (52a) bereitgestellt wird, und ein Lamelle in der Gasleitung angeordnet ist.
  9. Kompressor nach Anspruch 8, wobei jedes Rohr im Querschnitt flach ist.
  10. Kompressor nach Anspruch 8, wobei jedes Rohr im Querschnitt zylindrisch ist.
  11. Kompressor nach Anspruch 8, wobei die Rohre von der ersten Kühlkammer (41) um eine vorbestimmten Abstand beabstandet sind.
  12. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Gas entweder Luft oder Wasserstoff ist.
  13. Kompressor nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel in die erste Kühlkammer (41) und die Kühlmittelleitung (54) geströmt wird, um in zwei Strömungen geteilt zu werden.
  14. Kompressor nach Ansprüchen 1 oder 13, wobei die Kühlmittelleitung auf eine solche Weise angeordnet ist, dass die Gasleitung (53) nicht an die erste Kühlkammer (41) angrenzt.
  15. Kompressor nach Ansprüchen 1 oder 13, wobei die Kühlmittelleitung auf eine solche Weise angeordnet ist, dass die Gasleitung (53) teilweise an die erste Kühlkammer (41) angrenzt.
  16. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 15, weiter beinhaltend einen Elektromotor (M), der in dem Kompressor angeordnet ist, und ein Motorkühlelement (39), das den Elektromotor abdeckt, zum Kühlen des Elektromotors, wobei Leistung zum Antrieb des Kompressors um dadurch das Gas in der Kompressionskammer (26) zu komprimieren von dem im Kompressor vorgesehenen Elektromotor zugeführt wird, und das Kühlmittel, welches durch das Motorkühlelement (39) geflossen ist, in die erste Kühlkammer (41) und die Kühlmittelleitung (54) geströmt wird.
  17. Kompressor nach Anspruch 16, wobei das Motorkühlelement (39) ein Wassermantel ist.
  18. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 17, wobei der Kompressor Gas komprimiert, welches einer Brennstoffzelle zugeführt wird.
  19. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 18, wobei die Kühlmittelleitung (54) eine Vielzahl von verzweigten Rohren beinhaltet, durch welche das Kühlmittel fließt, die Gasleitung (53) von dem Raum außerhalb der Rohre in der zweiten Kühlkammer bereitgestellt wird, und eine Lamelle in der Gasleitung angeordnet ist.
  20. Kompressor nach Anspruch 19, wobei jedes Rohr im Querschnitt flach ist.
  21. Kompressor nach Anspruch 19, wobei jedes Rohr im Querschnitt zylindrisch ist.
  22. Kompressor nach Anspruch 19, wobei die Rohre von der ersten Kühlkammer (41) um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind.
  23. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 und 13 bis 22, wobei das Gas entweder Luft oder Wasserstoff ist.
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