-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter zum
Verdichten eines Arbeitsgases auf einen überhohen Druck, und insbesondere
auf einen zweistufigen Kolbenverdichter, der zum Verdichten von
gasförmigem
Wasserstoff insbesondere für
den Einsatz in einer Autobrennstoffzelle geeignet ist.
-
Beispielsweise
ist in dem Katalog "A
Diaphragm Compressor" (Membrankompressor),
ausgegeben im Juni 1982 von TEISAN, Co. Ltd., bereits beschrieben,
dass zur Verhinderung des Einmischens von Schmieröl in eine
Prozessstraße
in herkömmlicher
Weise ein Membrankompressor als Verdichter zum Verdichten des Arbeitsgases
verwendet wird. Aufgrund der Möglichkeit,
ein Einmischen von Schmieröl
zu unterbinden, hat man vorgeschlagen, einen solchen Kompressor
als Verdichter von gasförmigem
Wasserstoff in einer Autobrennstoffzelle zu verwenden.
-
Inzwischen
sind beispielsweise in dem
US-Patent
3,657,973 , dem
britischen
Patent 1,312,843 , der
japanischen
Patentveröffentlichung Sho
48-12500 (1973) (
US-Patent
3,677,107 ), dem
US-Patent
3,801,167 und dem
US-Patent
3,510,233 Verdichter beschrieben, die Arbeitsgas auf einen Druck
von über
300 MPa zur Verwendung in einer großtechnischen Anlage von 20.000
bis 30.000 KW verdichten. Unter diesen Druckschriften wird bei dem in
dem
US-Patent 3,657,973 beschriebenen
Kompressor die Drehbewegung einer Kurbelwelle in eine Hin- und Herbewegung
eines Kreuzkopfs in Rahmenbauweise umgewandelt. Dabei bewegt sich
ein Kolben hin und her, während
zusammen mit einem Führungszylinder
eine Stange geführt
und das Arbeitsgas auf einen hohen Druck in der Verdichtungskammer
verdichtet wird, die an einem Endteil des Kolbens ausgebildet ist.
-
Weitere
Einzelheiten eines solchen Querkopfs in rahmenförmiger Bauweise nach dem Stand der
Technik sind in dem vorstehend erwähnten
GB-Patent 1,312,843 sowie der
JP-Patentveröffentlichung Sho 48-12500 (1973)
beschrieben. In diesen Dokumenten hat der Querkopf in rahmenförmiger Bauweise
einen oberen Teil, einen unteren Teil und einen Mittelteil, die
mit Hilfe eines Klemmbolzens verbunden sind, der sie gleichzeitig
zusammenklemmt. Ferner hat eine Verbindungsstange einen solchen Aufbau,
dass sie in einen Kreuzzapfenteil und einen Kurbelwellenteil verteilt
oder getrennt ist. Weitere Einzelheiten eines Führungskolbens in einem solchen
herkömmlichen
Verdichter sind in dem vorstehend erwähnten
US-Patent 3,801,167 gezeigt, während Einzelheiten
einer Stangen-Packungsdichtung in dem vorstehend erwähnten
US-Patent 3,510,233 gezeigt
sind.
-
Da
sich ein großer
Teil des Schmieröls
in die Prozessstraße
einmischen würde,
wenn die Membran bricht, ist es bei dem in dem Katalog "Diaphragm Compressor" (Membrankompressor)
von TEISAN, Co. Ltd. beschriebenen Verdichter in Membranbauweise
deshalb erforderlich, die Betriebssicherheit der Membran festzustellen.
Aus diesem Grund muss die Membran unter der Spezifizierung eines
hohen Drucks oder überhohen
Drucks stark und groß bemessen
sein sowie zweckmäßigerweise
in der Größe kompakt
ausgeführt
werden.
-
Bei
den in dem
US-Patent 3,657,973 ,
dem
GB-Patent 1,312,843 ,
der
JP-Patentveröffentlichung Sho
48-12500 (1973) (
US-Patent
3,677,107 ), dem
US-Patent
3,801,167 und dem
US-Patent 3,510,233 beschriebenen
Verdichtern ist jeder der Kreuzköpfe in
seiner Form komplex, was von der Auslegung des Verdichters abhängt, und
hat eine gesteigerte Anzahl von Schritten für die Montage oder Demontage
des Verdichters. Ferner wurde in diesen Dokumenten in bestimmtem
Maße in
Betracht gezogen, dass das Arbeitsgas des Verdichters einen Leckstrom
aus ihm heraus hat, jedoch reicht diese Berücksichtigung noch nicht aus,
insbesondere in dem Fall, in dem das Arbeitsgas, wie gasförmiger Wasserstoff,
entflammbar ist.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
-
Ein
Ziel nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen
und kompakten Kolbenverdichter bereitzustellen. Ein weiteres Ziel
der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kolbenverdichter
zu erzielen, der zum Verdichten von gasförmigem Wasserstoff geeig net
ist, der in einer Autobrennstoffzelle verwendet wird. Nach der vorliegenden
Erfindung soll wenigstens eines dieser vorstehend erwähnten Ziele
erreicht werden.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung wird zum Erreichen des vorstehenden Ziels
ein Kolbenverdichter mit einer Kurbelwelle; mit einer Verbindungsstange,
die mit ihrem einen Ende mit der Kurbelwelle verbunden ist; mit
einem Kreuzkopf, der mit dem anderen Ende der Verbindungsstange
sowie mit einem Paar von Zwischenschäften verbunden ist, von denen
sich jeder in zueinander entgegengesetzte Richtungen erstreckt;
mit einem Paar von Kolben, von denen jeder mit einem der Zwischenschäfte verbunden ist;
und mit Zylindern vorgesehen, von denen jeder einen Kopfteil des
Kolben aufnimmt, wobei das Paar von Kolben sich auf nahezu der gleichen
Achse hin- und herbewegt und der Kreuzkopf als ein Körper ausgebildet
ist.
-
Der
vorstehend beschriebene Kolbenverdichter nach der Erfindung kann
auch vorzugsweise ein Kurbelgehäuse
für die
Aufnahme der Kurbelwelle, des Kreuzkopfs und der Verbindungsstange
aufweisen, wobei auf einer Seitenfläche des Kurbelgehäuses ein Öffnungsabschnitt
zum Installieren oder Herausnehmen der Kurbelwelle ausgebildet ist;
das von einem der Kolben verdichtete Gas in einen Verdichtungsraum
geführt
wird, der zwischen dem anderen Kolben der Kolben und einem Zylinder
ausgebildet ist; die Verbindungsstange ein erstes Element und ein
zweites Element, die in eine zweigeteilte Form gebracht und mit
der Kurbelwelle verbunden sind, und ein drittes Element aufweist,
das mit einem Kreuzbolzen verbunden ist, der an einem Verbindungsabschnitt
des Kreuzkopfs vorgesehen ist; jedes des Paars von Schäften einen
großen
diametrischen Führungsabschnitt
für ein
Führen
des Kolbens, damit er sich hin- und
herbewegt, und einen kleineren diametrischen Abschnitt hat, der
auf der Seite des Kolbens angeordnet ist; jeder Schaft des Paars
von Schäften
einen Führungsabschnitt
zum Führen
des Kolbens hat, damit er sich hin- und herbewegt, und ein Dichtungsring
an einer äußeren Umfangsfläche des
Führungsabschnitts
befestigt ist; an einer äußeren Umfangsseite
der Kolben Stangen-Packungsdichtungen vorgesehen sind, die in Axialrichtung
mehrstufig geschichtet sind und in einen hochdruckseitigen Dichtungsabschnitt
und einen niederdruckseitigen Dichtungsabschnitt aufgeteilt sind,
indem ein Mittelabschnitt der Stangen-Packungsdichtungen in ihrer
Axialrichtung zu einem Ansaugströmungskanal
für in
den Verdichter gesaugtes Gas geführt
ist; die Stangenpackung des niederdruckseitigen Dichtungsabschnitts
ein Material aufweist, das weicher als das der Stangenpackung des hochdruckseitigen
Dichtungsabschnitts ist; und die Stangenpackung des niederdruckseitigen
Dichtungsabschnitts ein Harzmaterial aufweist.
-
Ferner
wird auch ein zweistufiger Kolbenverdichter bereitgestellt, der
eine Kurbelwelle und ein Paar von Kolben, die auf zueinander gegenüberliegenden
Seiten angeordnet sind, so dass die Kurbelwelle dazwischen auf der
gleichen Achse liegt, wobei Arbeitsgas durch Umwandeln einer Drehbewegung der
Kurbelwelle in eine Hin- und Herbewegung des Paars von Kolben verdichtet
wird, und weiterhin Stangen-Packungsdichtungen, von denen jede in
ihrer Axialrichtung mehrstufig ausgebildet und auf äußeren Umfangsabschnitten
eines jeden der Kolben angeordnet ist; Zylinderringe, die an den
Stangen-Packungsdichtungen an der Kopfseite eines jeden der Kolben
angeordnet sind, und Zylindergehäuse
aufweist, von denen jedes zur Abdeckung eines äußeren Umfangsabschnitts der
Stangen-Packungsdichtung und des Zylinderrings vorgesehen sind,
die so ausgestaltet sind, dass sie nahezu einen gleichen Außendurchmesser
haben, wobei zwischen dem Zylindergehäuse und den Außenumfängen der
Stangen-Packungsdichtung und dem Zylinderring feine Gaskanäle ausgebildet
sind, die in Axialrichtung des Kolbens leiten, wodurch von den feinen
Gaskanälen ein
Leckkanal des Arbeitsgases gebildet wird.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung ist bei dem vorstehend beschriebenen
Kolbenverdichter vorzugsweise jeder der feinen Gaskanäle eine
Nut zur Verwendung eines Schlagstifts zum Positionieren in einer
Umfangsrichtung, wobei ein weiteres Zylindergehäuse vorgesehen ist, um das
Zylindergehäuse
an seinem Außenumfang
festzulegen und dadurch einen Kühlkanal
zwischen dem Zylindergehäuse
und dem äußeren Zylindergehäuse zu bilden;
entweder Kühlwasser
oder Kühlöl durch
den Kühlmantel strömt; und
einer der Kolben und die Kurbelwelle miteinander durch eine Verbindungsstange,
einen Kreuzkopf und einen Schaft verbunden sind, während der
andere Kolben mit dem Kreuzkopf durch einen weiteren Schaft verbunden
ist.
-
Ferner
ist bei dem vorstehend beschriebenen Kolbenverdichter nach der vorliegenden
Erfindung das Arbeitsgas vorzugsweise gasförmiger Wasserstoff mit hohem
Druck, wobei der Förderdruck
des Verdichters 40 MPa entspricht oder größer ist oder 84 MPa entspricht
oder kleiner ist; eine Filtereinrichtung an einer Förderseite
des Verdichters vorgesehen ist, um Schmieröl zu entfernen, das in dem
Arbeitsgas enthalten ist, das im Leckstrom aus dem Ver dichter fließt; und
das Arbeitsgas gasförmiger
Wasserstoff mit hohem Druck ist, wodurch gasförmiger Wasserstoff mit hohem
Druck einer gasförmigen
Wasserstoff enthaltenden Einrichtung für die Verwendung in einer Autobrennstoffzelle
zugeführt
wird.
-
KURZBESCHREIBUNG MEHRERER
ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
-
1 ist
ein Systemschema einer Ausführungsform
eines Kolbenverdichters nach der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine vertikale Teilschnittansicht eines Kolbenverdichters des in 1 gezeigten
Systems.
-
3 ist
eine veranschaulichende Darstellung des Kolbenverdichters von 2.
-
4 ist
eine geschnittene Draufsicht insbesondere einer Kurbelkammer des
Kolbenverdichters von 2.
-
5 ist
ein Längsschnitt
insbesondere des Stangen-Packungsdichtungsabschnitts des Kolbenverdichters
von 2, der kein Teil des beanspruchten Gegenstands
ist.
-
6 ist
ein Längsschnitt
einer Filtereinheit, die bei dem in 1 gezeigten
System verwendet wird.
-
7 ist
ein Längsschnitt
insbesondere eines Stangen-Packungsdichtungsabschnitts des Kolbenverdichters,
der nicht Teil des beanspruchten Gegenstands ist.
-
8 ist
ein Systemschema des Kolbenverdichters, der nicht Teil des beanspruchten
Gegenstands ist.
-
INS EINZELNE GEHENDE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Nachstehend
wird eine Ausführungsform
eines Kolbenverdichters nach der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist
ein Systemschema einer Ausführungsform
eines erfindungsgemä ßen Hochdruck-Kolbenverdichters
mit kleiner Förderleistung. Der
Kolbenverdichter 101 ist ein so genannter zweistufiger
Verdichter mit einer ersten Verdichtungsstufe 102 und einer
zweiten Verdichtungsstufe 103. In der ersten Verdichtungsstufe 102 ist
ein Kolben 104 im Inneren eines Zylinders aufgenommen,
während
bei der zweiten Verdichterstufe 103 ein Kolben 105 im
Inneren eines Zylinders aufgenommen wird. Die Kolben 104 und 105 sind
auf der gleichen Achse oder fluchtend angeordnet.
-
Jeder
dieser Kolben 104 und 105 ist mit einem Schaft 107a oder 107b verbunden,
wobei diese Schäfte 107a und 107b über einen
Motor 60 angetrieben werden, der mit einer Kurbelwelle 106 verbunden
ist. Bei einem solchen Aufbau kann eine Drehbewegung in eine Hin-
und Herbewegung umgewandelt werden, wodurch ein Arbeitsgas in einer Verdichtungskammer
verdichtet wird, die jeweils zwischen einem Kopf des Kolbens 104 oder 105 und dem
entsprechenden Zylinder gebildet wird.
-
Das
Arbeitsgas strömt
aus einer Ansaugöffnung
der ersten Verdichtungsstufe 102 in den Verdichter für die Kompression
und wird aus einer Förderöffnung der
ersten Verdichterstufe 102 gefördert. Danach wird es in einen
Gaskühler 109 über eine
Leitung 108 für
das Abkühlen
geleitet. Das in dem Gaskühler 109 abgekühlte Arbeitsgas
wird in einen Ansaugabschnitt der zweiten Verdichterstufe 103 geleitet,
wo sein Druck weiterhin erhöht
wird, und aus einer Förderöffnung der
zweiten Verdichterstufe in einen Gaskühler 110 für das Abkühlen darin
gebracht. Danach wird es in eine Filtereinheit 111 gesaugt,
wodurch Schmieröl
oder dergleichen herausgefiltert wird, das in dem Arbeitsgas enthalten
ist, wonach es zur Verbraucherseite abgegeben wird.
-
2 zeigt
einen Teillängsschnitt
des Kolbenverdichters, der bei dem in 1 gezeigten
System verwendet wird. Der Kolbenverdichter hat auf beiden Seiten
einer Kurbelwelle 1 Verdichterstufen. In dieser 2 ist
jedoch die Verdichterstufe auf der rechten Seite weggelassen. Der
Aufbau der Verdichterstufe auf der rechten Seite ist nahezu der
gleiche wie der der Verdichterstufe auf der linken Seite. In 3 ist
ein Umrissschema des Kolbenverdichters von 2 gezeigt.
-
Das
Kurbelgehäuse 1 ist
in etwa im zentralen Abschnitt des Verdichters 101 angeordnet.
In dem Kurbelgehäuse
ist ein rechteckförmiger
Kreuzkopf 5 aufgenommen. An einer unteren Fläche des
Kreuzkopfs 5 ist eine Führung 5b befestigt,
damit der zwischen einer Aufnahmefläche 1b des Kurbelgehäuses 1 über einen
Schmierfilm gleiten kann. Das Material dieser Führung 5b wird so gewählt, dass
es, wie beispielsweise LBC, überlegene
Gleiteigenschaften hat. An beiden Seitenflächen des Kreuzkopf 5 sind
Zwischenschäfte 6 befestigt.
Der Kreuzkopf 5 besteht jedoch aus einem Stück ohne
Verbindungslinie und ist durch Schneiden aus einer Stahlplatte und
spanende Bearbeitung hergestellt.
-
In
eine Innenseite eines Rahmens des Kreuzkopfs 5 ist eine
Kurbelwelle 2 eingeführt,
die durch die Zeichenebene hindurchtritt. Die Kurbelwelle 2 ist
mit einem Motor 60 verbunden. An einem Kurbelabschnitt 2a der
Kurbelwelle 2 sind Verbindungsstangenelemente 3a und 3b drehbar
befestigt, die eine zweigeteilte Form haben. An einem Rahmenteil des
Kreuzkopfes ist an seiner linken Seite ein Kreuzbolzen 4 befestigt,
der zu diesem Rahmenteil senkrecht ist. In diesem Kreuzbolzen 4 ist
drehbar ein Paar von Verbindungsstangenelementen 3c eingesetzt.
Diese Verbindungsstangenelemente 3c werden mit den Verbindungsstangenelementen 3a und 3b mit
Hilfe eines Schraubenbolzens 3d zur Bildung eines einzigen
Körpers
und dadurch zur Bildung einer Verbindungsstange 3 zusammengepresst.
-
Einzelheiten
der Verbindungsstange 3 werden unter Bezug auf die geschnittene
Draufsicht von 4 erläutert. An einer inneren Umfangsfläche eines
jeden der Verbindungsstangenelemente (beispielsweise einer Kappe
zur Verwendung als Großmetall) 3a und 3b,
die zweigeteilt ausgebildet sind, wird eine Wellenaufnahmefläche 3f gebildet,
so dass sie bezüglich
des Kurbelabschnitts 2a der Kurbelwelle 2 über den
dazwischenliegenden Schmierölfilm gleiten
kann. In ähnlicher
Weise ist an der Innenfläche
der Verbindungsstange 3c eine Wellenaufnahmefläche 3g ausgebildet,
so dass sie zwischen dem Kreuzbolzen gleiten kann. Diese Wellenaufnahmeflächen 3f und 3g sind
beispielsweise aus Weißmetall, einer
Aluminiumlegierung oder Kupferlegierung hergestellt.
-
Es
wird nun ein Verfahren zum Montieren der drei Elemente der auf diese
Weise gebildeten Verbindungsstange 3 erläutert. Die
Kurbelwelle 2 tritt durch den Rahmen des Kreuzkopfs 5 hindurch
in ihn ein, nachdem der Kreuzkopf 5 in dem Kurbelgehäuse 1 aufgenommen
ist. Im Einzelnen wird der Kreuzkopf 5, der einen rahmenförmigen einstückigen Aufbau
hat, von einem Öffnungsabschnitt 1a in
der oberen Oberfläche
des Kurbelgehäuses 1 aus
(siehe 1) installiert, wonach die Kurbelwelle 2 von
einem Öffnungsabschnitt 1c in
einer Seitenfläche dadurch
installiert wird, dass sie durch den Rahmen des Kreuzkopfs 5 hindurchtritt.
Der Kreuzkopf 5 ist jedoch im Voraus durch Einführen des
Kreuzbolzens 4 in eine darin ausgebildete Öffnung fixiert.
Ferner wird das Paar von Verbindungsstangen 3c so montiert,
dass der Kreuzkopf 5 dazwischenliegt.
-
Als
Nächstes
wird der Kreuzkopf 5 zu einer gegenüberliegenden Seite der Kurbelwelle 2,
beispielsweise zur Seite ganz links gedrückt. In diesem Fall ist die
Kurbelwelle 2 so ausgebildet, dass der Kurbelabschnitt 2a von
ihr ganz nach links gelangt. Unter dieser Bedingung wird das Verbindungsstangenelement 3b an
dem Verbindungsstab 3c angebracht. Nach Drehen der Kurbelwelle 2,
wodurch sie in Eingriff mit dem Verbindungsstangenelement 3b gebracht
oder damit verbunden wird, wird als Nächstes das Verbindungsstangenelement 3a an
dem Verbindungsstangenelement 3b befestigt. Schließlich werden
diese Verbindungsstangenelemente 3a, 3b und 3c durch
Verwendung des Schraubenbolzens 3d und einer Mutter 3e zusammengepresst.
-
Auf
beiden Seitenflächen
des Kreuzkopfs 5 werden mit Bolzen die Zwischenschäfte 6 festgelegt. In
dem Mittelabschnitt des Zwischenschafts 6 ist ein Abschnitt 6a mit
großem
Durchmesser ausgebildet, um dessen Außenumfang herum ein Führungskolben 7 aufgepasst
ist. Um den Außenumfangsteil
des Führungskolbens 7 herum
sind Nuten zum Halten eines Schuhs 9 und eines Dichtungsrings 8 darin
ausgebildet, so dass sich der Führungskolben
bezüglich des
Führungszylinders 14 über den
Schmierölfilm oder
im Trockenzustand dazwischen verschieben kann. Auf einer Seite des
Zwischenschafts 6, die eher dem Kreuzkopf als dem Abschnitt
mit großem Durchmesser
gegenüberliegt,
beispielsweise auf der linken Seite in 2, ist ein
Abschnitt 6b mit kleinem Durchmesser ausgebildet, der kleiner
ist als der Durchmesser des Abschnitts 6a mit großem Durchmesser.
Der Zwischenschaft 6 ist mit einem Kolben 11 über einen
Verbindungsabschnitt 10 an seinem Kopf verbunden. Der Schuh 9 besteht
aus einem Material, wie PEEK (PolyEther Ether Keton), während der
Dichtungsring 8 aus einem Harz, wie Tetrafluorethylen,
hergestellt ist.
-
Da
der Abschnitt 6b mit kleinem Durchmesser dafür vorgesehen
ist, eine ähnliche
Funktion wie bei einem Torsionsstab zu erhalten, ist es möglich, die
Verschiebung des Kolbens 11 in seiner Radialrichtung, wenn
der Kolben in sein axiales Zentrum verschoben wird, aufgrund des
Abriebs eines Kolbenführungsrings 28 zu
absorbieren. Insbesondere ist es möglich, ein die Hin- und Herbewegung
des Kolbens 11 begleitendes Schwingen in eine Richtung senkrecht
zu seiner Achse durch die Flexibilität des Abschnitts mit kleinem
Durchmesser zu verringern, wodurch verhindert wird, dass Arbeitsgas
herausleckt und eine lange Lebensdauer der Packung erhalten wird.
-
Auf
beiden Seiten des Kurbelgehäuses 1 sind
Zwischenschaftgehäuse 12 befestigt,
von denen jedes den Zwischenschaft 6, den Führungszylinder 14 und
den Verbindungsabschnitt 10 aufnimmt. An einem Mittelabschnitt
dieses Zwischenschaftgehäuses 12 ist
in seiner Vertikalrichtung ein Führungszylinder 14 so
ausgebildet, dass der Zwischenschaft 6 eine Hin- und Herbewegung
ausführen
kann, während
in seiner Axialrichtung eine innenseitige Distanzkammer 12a und
eine außenseitige
Distanzkammer 12b ausgebildet sind.
-
Der
aus Wolframcarbid hergestellte Kolben 11 ist ein dünner und
langer Stab, der fast den gleichen Durchmesser hat, und der nur
auf der Seite des Verbindungsabschnitts 10 einen kleinen
Durchmesser hat. An einer Außenumfangsseite
des Kopfteils des Kolbens 11 ist ein Zylinderring 31 ausgebildet, um
zwischen dem Kolben 11 eine Verdichtungskammer zu bilden.
An dem Kopf des Kolbens ist ein Ventilblock 34 angeordnet.
Zwischen dem Verbindungsabschnitt 10 und dem Zylinderring 31 ist
ein Schaftdichtungsteil ausgebildet, das in seiner Axialrichtung in
mehreren Stufen gestapelt ist.
-
Einzelheiten
eines Teils des Kolbens 11 sind in 5 gezeigt. 5 ist
eine vertikale Schnittansicht des Kolbens 3 und des Schaftdichtungsabschnitts.
Der in dieser Figur gezeigte Dichtungsaufbau ist eine so genannte
Stangen-Packungsdichtung, bei der eine große Anzahl von Kammerringen 22 in
Axialrichtung geschichtet ist, während
ein Zwischenring 23, ein Führungsring 24, ein
Haltering 25 und ein Kammerring 26 darin zwischen
einem Niederdruckring 21, der auf einer inneren Abdeckung 15 durch
Aufpassen an ihr befestigt ist, welche an einer Stirnfläche des
Zwischenschaftgehäuses 12 in
seiner Axialrichtung angebracht ist, und einem Zylinderring 31 angeordnet
sind.
-
Beispielsweise
sind von der Seite des Niederdruckrings 21 aus die Kammerringe 22 in
vier Stufen, der Zwischenring 23 und der Hauptring 25,
die Kammerringe 22 in drei Stufen, der Führungsring 24 und
der Hauptring 25, und der Kammerring 26 in einer
einzigen Stufe in dieser Reihenfolge vorgesehen. Jeder dieser Kammerringe 22 trägt eine
Stangenpackung 27, um zu verhindern, dass Arbeitsgas im Leckstrom
aus dem äußeren Umfangsabschnitt
des Kolbens 11 an einer inneren Umfangsseite von ihm austritt.
Ferner hält
der sich ganz links befindliche Kammerring 26 einen Druckunterbrechungsring 28 an
seiner inneren Umfangsseite.
-
In
dem Fall, in welchem das Arbeitsgas ein entflammbares Gas, beispielsweise
gasförmiger Wasserstoff,
ist, ist es erforderlich, es so weit wie möglich vor einem nach außen Lecken
zu schützen. Durch
Führen
einer Saugleitung der ersten Stufe und des Zwischenrings wird dann
der Leckstrom des in der Verdichtungskammer verdichteten Gases zu
der Seite der Saugleitung der ersten Stufe zurückgeführt, wodurch eine Umwälzung darin
ausgebildet wird. Bei dieser Führung
bildet die Stangenpackung mit den vier Stufen einen niederdruckseitigen
Dichtungsabschnitt, während
die Stangenpackung mit den drei Stufen einen hochdruckseitigen Dichtungsabschnitt bildet.
Da das Leckstromgas aus verdichtetem Arbeitsgas zur Saugseite der
ersten Stufe zurückgeführt wird,
reicht es, lediglich an der Ansaugung der ersten Stufe eine Maßnahme für den Gasleckdruck zu
dem Zweck zu treffen, dass verhindert wird, dass Gas in eine Außenseite
des Verdichters gelangt. Dementsprechend ist es möglich, den
Gasleckstrom aus dem Verdichter nach außen zu minimieren.
-
Ferner
wird eine Kupferlegierung für
die hochdruckseitige Stangenpackung verwendet, während für die niederdruckseitige Stangenpackung
ein Harz enthaltendes Material eingesetzt wird, beispielsweise Tetrafluorethylen
oder PEEK. In diesem Fall kann die gesamte niederdruckseitige Stangenpackung
aus Harz hergestellt werden. Der Grund zur Verwendung dieser Materialien
liegt darin, dass ein Gasleckstrom für die Dichtung der Niederdruckseite ein
Problem wird, auch wenn für
die Dichtung auf der Hochdruckseite eine Druckwiderstandseigenschaft erforderlich
ist. Aus diesem Grund wird für
den Einsatz ein Material gewählt,
das weicher als die Dichtung auf der Hochdruckseite ist. Natürlich kann
das Material der niederdruckseitigen Stangenpackung das gleiche
wie das der hochdruckseitigen Stangenpackung sein.
-
Für jeden
der Ringe 21 bis 25 ist in seiner Axialrichtung
durchgehend ein Ölzuführkanal 29 ausgebildet,
um die Dichtungsleitungen durch Zuführen einer sehr kleinen Schmierölmenge zwischen
dem Wellendichtungsabschnitt und dem Kolben 11 zu verbessern.
In dem Führungsring 24 ist
eine Öffnung 29a ausgebildet,
die zu dem Ölzuführkanal
führt und an
der inneren Umfangsfläche
mündet.
Es ist jedoch auch möglich,
das Öl
in eine Stufe auf dem Weg zwischen den Dichtungen der Hochdruckseite
und der Niederdruckseite zuzuführen.
Ferner ist in dem Zwischenring 23, der in der Mitte des
Schaftdichtungsabschnitts angeordnet ist, eine Öffnung 30 ausgebildet, die
an der inneren Umfangsfläche
des Zwischenrings 23 mündet
und mit einer Ansauggasleitung 37b der Anfangsstufe (siehe 3)
verbunden ist. Durch die Verbindung mit dieser Eintrittsöffnung 30 wird
ein Gasströmungskanal
gebildet, der durch den Zwischenring 23, den Kammerring 22 auf
der Niederdruckseite und den niederdruckseitigen Ring 21 hindurchgeht.
Der Gasströmungskanal ändert die
Position in Umfangsrichtung bezüglich
des Ölzuführkanals 29 für das Schmieröl. Die Ausbildung
des Strömungskanals
in der inneren Abdeckung 15, der mit dem Ölzuführkanal 29 und
dem Gasstromkanal verbunden ist, ermöglicht die Zuführung von
Schmieröl und
Dichtungsgas aus der Ölzuführungsöffnung 29b und
der Gasöffnung 30b,
die an der äußeren Umfangsseite
der inneren Abdeckung 15 vorgesehen sind. Dadurch ist es
möglich,
eine Maßnahme
zum Abdichten des Hochdruckgases zu treffen sowie einen Leckstrom
zur Außenseite
auf eine sehr kleine Menge herabzusetzen.
-
An
dem Ventilblock 34 sind ein Ansaugströmungskanal zum Zuführen des
Arbeitsgases aus der Ansaugöffnung 38 in
die Verdichtungskammer 11b und ein Förderströmungskanal zum Abführen des
in der Verdichtungskammer 11b verdichteten Arbeitsgases
aus der Förderöffnung 37 ausgebildet.
An dem Ansaugströmungskanal
ist ein Ansaugventil 37 vorgesehen, während an dem Förderströmungskanal ein
Förderventil 36 vorgesehen
ist.
-
Die
Außendurchmesser
der Ringe 21 bis 26, die am Außenumfang des Kolbens 11 angeordnet sind,
und des Zylinderrings 31 sind fast die gleichen. Von der
inneren Abdeckung 15 bis zu dem Ventilblock 35 erstreckt
sich ein Zylindergehäuse 32 geringer
Dicke, das auf diese Ringe 21 bis 26 am Außenumfang
passt. An dem Zylindergehäuse 32 ist
ein Außengehäuse 33 befestigt,
das auf den Außenumfangsabschnitt
des Zylindergehäuses 32 passt.
Jeder der Ringe 21 bis 26 und 31, die
beschichtet sind, ist an dem Zwischenschaftgehäuse 15 unter Verwendung
eines Schraubenbolzens 39 befestigt, der durch den Ventilblock 34 hindurchgeht,
der an dem Zwischenschaftgehäuse 15 an
einem Ende einer Vielzahl von Positionen in Umfangsrichtung an einer Außendurchmesserseite
festgelegt ist, die über
das äußere Gehäuse 33 hinausgeht.
-
An
einem inneren Umfangsabschnitt des Zylindergehäuses 32 ist ein feiner
Gaskanal 40 in Form einer Nut längs der Axialrichtung des Kolbens 11 ausgebildet,
die das Arbeitsgas sammelt, das aus den Schichtflächen der
Ringe 21 bis 26 und 31 herausleckt, die
aneinander gestapelt sind, wobei das Leckgas aus einer Gasumgehungsöffnung 41 entfernt wird,
die an dem äußeren Gehäuse 33 in
einer Außenseite
des Verdichters 101 ausgebildet ist. Bezüglich des
feinen Gaskanals 40 ist es auch möglich, eine in Umfangsrichtung
ausgebildete Schlagstiftnut zur Positionierung eines jeden der Ringe 21 bis 26 und 31 zu
verwenden.
-
An
der inneren Umfangsfläche
des äußeren Gehäuses 33 sind
an einer Vielzahl von in Axialrichtung vorgesehenen Positionen Nuten 33b mit
großer Breite
ausgebildet, wodurch zwischen dem Zylindergehäuse 38 ein Kühlmantel
gebildet wird. Dieser Kühlmantel
führt aufgrund
der Verdichtung des Arbeitsgases in der Verdichtungskammer 11b erzeugte Wärme schnell
ab. An dem Außengehäuse 33 ist nahe
an der Innenraumabdeckung eine Kühlmitteleinlassöffnung 42 zum
Zuführen
von Kühlmittel
zu dem Kühlmantel
ausgebildet, während
an dem Außengehäuse 33 in
der Nähe
des Ventilblocks 34 eine Kühlmittelauslassöffnung 43 zum
Abführen
des Kühlmittels
aus dem Kühlmantel
ausgebildet ist. Als Kühlmittel
kann Schmieröl
oder Kühlwasser
verwendet werden.
-
In 6 sind
Einzelheiten der Filtereinheit 111 gezeigt, die dazu vorgesehen
ist, Ölkomponenten,
die in dem Arbeitsgas enthalten sind, zu entfernen, nachdem das
in der zweiten Verdichterstufe 103 verdichtete Arbeitsgas
mit Hilfe des für
dessen Kühlung
vorgesehenen Kühlers 110 gekühlt worden
ist. Die Filtereinheit 111 filtert das Schmieröl auf drei
Stufen. In einem Primärfilter 53 und
einem Sekundärfilter 54 sind
koaleszierende Elemente 51 enthalten, von denen jedes aus
Glasmikrofasern besteht, die mit Fluorkohlenstoffharz gebunden sind.
Ein drittes Filter 55 enthält Aktivkohle 52.
Wenn die Ölkomponenten in
ausreichendem Maße
bis zum Sekundärfilter 54 entfernt
werden können,
ist es nicht immer erforderlich, das dritte Filter 55 vorzusehen.
-
Das
aus dem Gaskühler 110 austretende, verdichtete
Gas wird während
seines Durchgangs durch das Element 51 des Primärfilters 53 so
gefiltert, dass es eine Ölkonzentration
von 50 ppm oder weniger hat. Nach dem Durchgang durch das Element des
Sekundärfilters 54 geht
die Ölkonzentration
bis auf etwa 1 ppm herab oder ist geringer. Nach dem Durchgang durch
die Aktivkohle des dritten Filters 54 sinkt die Konzentration
weiter auf etwa 5 ppb oder weniger ab. Die in jedem der Filter 53 bis 55 herausgefilterten Ölkomponenten
werden durch das Ventil 54 gesammelt. Auf diese Weise kann
das Einmischen von Ölkomponenten
in das Arbeitsgas bis zu einer Menge von beispielsweise 1 ppm oder
weniger verringert werden, was für
den Prozess zulässig
ist.
-
Es
wird nun die Arbeitsweise des in dieser Weise gebauten Kolbenverdichters
erläutert.
Wenn der Motor 60 angetrieben wird und dreht, führt die Verbindungsstange 3,
die mit der Kurbelwelle 2 in Eingriff steht, eine Drehbewegung
aus. Dadurch führen
der Zwischenschaft 6 und der Kolben 11 die Hin- und
Herbewegung aus. Aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens 11 ändert die
Verdichtungskammer ihr Volumen, wodurch das in die Verdichtungskammer 11b eingeführte Arbeitsgas
verdichtet wird.
-
Insbesondere
wird im Falle der Verdichtung von gasförmigem Wasserstoff zur Verwendung
in einer Autobrennstoffzelle der mit etwa 20 MPa in die erste Verdichterstufe 102 angesaugte
gasförmige Wasserstoff
auf etwa 40 MPa verdichtet. Dann wird in der zweiten Verdichterstufe 103 der
gasförmige
Wasserstoff auf etwa 84 MPa verdichtet. In diesem Fall beträgt die Drehzahl
des Motors 300 UpM, und der Hub des Kolbens 11 liegt bei
100 mm. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 11 beträgt etwa
1 m/s im Mittel.
-
Ein
Teil des in der Verdichtungskammer 11b verdichteten Gases
strömt
als Leckstrom aus dem äußeren Umfangsabschnitt
des Kolbens 11 in seiner Axialrichtung. Zur Reduzierung
der Größe dieses Leckstroms
wird ein Teil des angesaugten Gases in den Mittelteil des Schaftabdichtungsabschnitts
als Dichtungsgas zugeführt.
Der Druck dieses Dichtungsgases liegt bei etwa 10 bis 20 MPa an
der Gasöffnung 30b.
Der Gasleckstrom aus dem Zwischenring 23 auf der Seite
der Verdichtungskammer 11b wird zur Ansaugseite der ersten
Stufe zurückgeführt, so
dass er niemals nach außen
gelangt. Der Gasleckstrom aus den beschichteten Flächen der
Ringe 22 bis 26 und 31 strömt in Radialrichtung
und tritt in den feinen Gasströmungskanal 40 ein
und wird sicher über
die Gasumgehungsöffnung 41 aus
dem Verdichter heraus nach außen
abgeführt.
Ferner wird eine sehr kleine Gasmenge, die als Leckstrom auf die Seite
des Verbindungsabschnitts 10 in Axialrichtung gelangt,
zur Seite des Kurbelgehäuses 1 hin
mit Hilfe des Dichtungsrings 8 unterbrochen, der an dem äußeren Umfangsabschnitt
des Führungskolbens 7 vorgesehen
ist, und sicher zur Außenseite
des Verdichters abgeführt.
-
Die
Verwendung des angesaugten Gases der ersten Verdichterstufe 102 als
Dichtungsgas ermöglicht
eine Verringerung der Druckdifferenz zwischen dem Schaftdichtungsabschnitt
und der Außenseite
des Verdichters, beispielsweise dem Atmosphärendruck, herab bis zu der
Druckdifferenz zwischen der ersten Verdichterstufe und dem Atmosphärendruck
unabhängig
von dem Förderdruck
des Verdichters. Damit kann insbesondere im Falle des Verdichtens
von gasförmigem
Wasserstoff zur vorstehend erwähnten
Verwendung in dem Brennstoffzellenauto die abzudichtende Druckdifferenz
bis zu einer Größe von 1/8
bis 1/2 des Förderdrucks
reduziert werden. Ferner wird das zur Schmierung des Kolbens zugeführte Schmieröl, das in
einer sehr kleinen Menge in einem Leckstrom austritt, zur Außenseite
des Verdichters aus dem feinen Gasströmungskanal 40 über die
Umgehungsöffnung 41b zusammen
mit dem Dichtungsgas abgeführt.
Beispielsweise wird der Leckstrom des Arbeitsgases in den feinen Gasströmungskanal 40 geleitet,
so dass es zur Außenseite
des Verdichters strömt
und es deshalb nicht erforderlich ist, das Zylindergehäuse 32 als
druckfest auszubilden, wodurch der Verdichter größenmäßig klein und kompakt gebaut
werden kann.
-
Da
nach der vorliegenden Ausführungsform die
Verbindungsstange 3 aus den zweigeteilten Verbindungsstangenelementen 3a und 3b und
dem auf den Kreuzbolzen 4 passenden Verbindungsstangenelement 3c besteht,
können,
wenn der Öffnungsabschnitt
an der Seitenfläche
des Kurbelgehäuses
für ihre
Aufnahme darin ausgebildet ist, der Kreuzkopf 5 und die
Verbindungsstange 3 miteinander innerhalb des Rahmens des
Kreuzkopfes 5 verbunden werden. Durch Einführen der
Kurbelwelle in den Rahmen des Kreuzkopfs, wobei der Kreuzkopf und
die Verbindungsstange in dem Kurbelgehäuse aufgenommen werden, und
durch Verbinden der Kurbelwelle und des Kreuzkopfs und der Verbindungsstange
ist es möglich,
das Kurbelgehäuse
größenmäßig klein
und kompakt auszubilden. Es ist ferner möglich, die Stangen 3,
die mit den Kolben 11 auf der gleichen Achse verbunden
sind, auf beiden Seitenflächen
des Kreuzkopfs 5 festzulegen. Da die in den beiden Verdichtungskammern 11b und 11b erzeugten
Kräfte
mit Hilfe eines Teils des Kreuzbolzens 4 in Axialrichtung
zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, ist es möglich, die
Kräfte
zu verringern, die auf die Verbindungsstangenelemente 3a und 3b sowie
die Kurbelwelle 2 in beiden Richtungen wirken, wie es in 2 gezeigt ist.
-
Beispielsweise
wird jeder Ring auf der Kontaktfläche in Axialrichtung durch
Polieren oder Läppen
feinbearbeitet, um die Metall-Kontaktdichtung zu erzielen, so dass
der Kammerring und der Zylinderring, die in dem Schaftdichtungsabschnitt
verwendet werden, den Gasdruck halten können, wodurch die Dichtungsleistung
verbessert werden kann. Da jeder Ring des Schaftdichtungsabschnitts
in Axialrichtung durch Verwendung des Zylinderring-Schraubenbolzens
zusammengedrückt
wird, ist es möglich,
die Größe des Schaftdichtungsabschnitts
in Radialrichtung zu verringern.
-
Beispielsweise
ist der Schaftdichtungsabschnitt des Verdichters in die Hochdruckseite
und die Niederdruckseite an der Grenze des Zwischenrings unterteilt,
während
sein Mittelabschnitt mit der anfänglichen
Ansaugleitung verbunden ist, so dass es möglich ist, die Differenz zwischen
dem Atmosphärendruck
und dem Gasdichtungsdruck zu verringern. Durch Vorsehen des Dichtungsrings
zwischen dem Führungskobeln
und dem Führungszylinder
zur Abdichtung der sehr kleinen Gasmenge, die als Leckgas in die
Kurbelgehäuseseite
austritt, auch wenn dieses Dichtungsgas verwendet wird, und durch
Vorsehen der Leitung zum Führen
in die Atmosphäre aus
dem entfernt liegenden Teil lässt
sich verhindern, dass Arbeitsgas oder Dichtungsgas als Leckstrom
in die Kurbelkammer gelangt. Dies hat zur Wirkung, dass die Möglichkeit
vollständig
ausgeschlossen ist, dass in dem Kurbelgehäuse gespeichertes Schmieröl durch
Lagerelektrostatik gezündet
wird, insbesondere wenn das Arbeitsgas, wie gasförmiger Wasserstoff, entflammbar
ist.
-
Da
beispielsweise der Außenumfang
eines jeden der Ringe, die den Schaftdichtungsabschnitt bilden,
dem Außenumfang
des Zylinders entspricht, so dass sie in ein einteiliges Zylindergehäuse installiert
werden können,
und da der feine Gasstromkanal für
eine Verbindung mit der inneren Umfangsseite des Zylindergehäuses in
Axialrichtung ausgebildet ist, ist es möglich, den Gasleckstrom von
der Kontaktfläche
eines jeden Rings in einen Endabschnitt auf der Seite des Zylinders
oder Distanzstücks
führen,
wodurch das Arbeitsgas zur Außenseite
des Kompressors sicher strömen
gelassen werden kann, selbst wenn es entflammbar ist. Das Zylindergehäuse kann
aus einem nicht druckfesten Teil bestehen, so dass der Schaftdichtungsabschnitt
größenmäßig klein
gebaut werden kann.
-
Wenn
das Koaleszenzfilter, das aus durch Kohlenfluorstoffharz gebundenen
Glasmikrofasern besteht, oder zusammen mit dem Aktivkohlefilter
an der Förderleitung
des Verdichters angebracht ist, ist es möglich, die sich in das Arbeitsgas
einmischenden Ölkomponenten
auf einen Wert zu reduzieren, der gleich oder kleiner als ein Wert
ist, der für
den Prozess in der Konzentration zulässig ist.
-
Bei
der Stangen-Packungsdichtung des vorstehend gezeigten Beispiels
erstreckt sich das Zylindergehäuse
von der inneren Abdeckung 15 bis zu dem Ventilblock 34.
Auf der Innenseite dieses Zylindergehäuses 32 sind die Ringe 24 bis 26 und
der Zylinder 31 angebracht. Auf der Außenseite des Zylindergehäuses 32 ist
das Außengehäuse 33 angeordnet.
Bei diesem Aufbau ist es möglich,
den Gasleckstrom aus der Kontaktfläche der jeweiligen Ringe 24 bis 26 und 31 unter
Verwendung der Nuten zu sammeln, die an dem inneren Umfang des Zylindergehäuses 32 ausgebildet
sind und sich in Axialrichtung erstrecken. Das gesammelte Gas kann
zur Außenseite
der Maschine durch die in dem Außengehäuse ausgebildete Gasumgehungsöffnung 31 sicher
abgeführt
werden.
-
Durch
die Verdichtung des Arbeitsgases und durch das Gleiten von Kolben 11 und
Packung wird nach einer Weile Wärme
erzeugt. Wichtig ist, dass die Wärme
effektiv abgeführt
wird. Weitere Beispiele werden anhand von 7 und 8 erläutert, bei denen
diese Wärmeabführung Vorrang
hat.
-
7 zeigt
eine Teilschnittansicht eines Verdichters gemäß einem Beispiel. Auf dem Außenumfang
des Kolbens 11 sind ein Niederdruckring 71, ein Kammerring 72,
ein Zwischenring 73, ein Führungsring 74, ein
Haltering 75, ein Einstufen-Kammerring 76 und
ein Zylinderring 81 angeordnet. Die Ringe 71 bis 76 und 81 sind
jeweils an der Innenseite eines Zylindergehäuses 82 befestigt,
das sich von der inneren Abdeckung 15 bis zum Ventil 34 erstreckt.
An dem Außenumfang
eines jeden der Ringe 71 bis 76 und 81 ist
jeweils ein Abschnitt ausgeschnitten. Ferner ist an dem Außenumfang
ein Umgehungskanal 77 ausgebildet.
-
Andererseits
sind zwischen den Innenumfängen
des Zylindergehäuses 32 und
der jeweiligen Ringe 71 bis 76 und 81 in
der Figur nicht gezeigte Kanäle
ausgebildet, die dazwischen in Axialrichtung in Verbindung stehen.
An dem Rand des Ventilblocks 34 des Zylindergehäuses 32 ist
eine Öffnung 83 ausgebildet,
so dass in den erwähnten
Kanal von außen her
eine Kühlflüssigkeit
strömt.
Ferner ist eine Öffnung 84 in
der inneren Abdeckung 15 ausgebildet, die mit diesem Kanal
in Verbindung steht, so dass die Kühlflüssigkeit darin strömen kann.
-
Beispielsweise
wird als Kühlflüssigkeit Schmieröl, wie vorstehend
erwähnt,
verwendet. Das Schmieröl
wird aus der Öffnung 83 zugeführt und kühlt die
jeweilige äußere Umfangsfläche der
Ringe 71 bis 76 und 81 ab, was durch
gestrichelte Linien 85 in 7 gezeigt
ist. Nach dem Abkühlen
der äußeren Umfangsflächen der
Ringe 71 bis 76 und 81 strömt das Schmieröl in eine
Seite der inneren Abdeckung 15 und durch die Öffnung 84 zur
Außenseite
der Maschine. Bei dem vorliegenden Beispiel ist es möglich, die
durch die Verdichtung des Gases und das Gleiten der Ringe erzeugte
Wärme wirksam
abzuführen,
was zu einer Steigerung der Lebenszeit der Packung sowie zu einer
Verbesserung des Verdichtungswirkungsgrads beiträgt.
-
Bei
dem vorliegenden Beispiel wird jedoch Gas in die Kühlflüssigkeit
eingemischt, wenn das Arbeitsgas aus den Kontaktdichtungsflächen der
jeweiligen Ringe 71 bis 76 und 81 austritt.
Dann wird das Gas von der Kühlflüssigkeit
nach dem in 8 gezeigten Verfahren getrennt.
-
8 zeigt
ein Systemschema bei der Benutzung des Verdichters nach dem Beispiel
von 7. Die Kühlflüssigkeit
wird aus einem Speicherbehälter 201 für Kühlflüssigkeit
unter Verwendung einer Pumpe 202 angesaugt. Die Kühlflüssigkeit,
deren Druck in der Pumpe 202 erhöht wird, wird den jeweiligen
Verdichterstufen 101 und 102 zugeführt und geht
durch einen Kühler 203 hindurch.
Die Flüssigkeit,
die die jeweiligen Verdichterstufen 101 und 102 herunterkühlt, wird
zum Behälter 201 zurückgeführt. An
einer oberen Fläche
des Behälters 201 ist
eine Biegeleitung 205 vorgesehen, so dass das Leckgas zur
Außenseite
der Maschine abgeführt
werden kann. Durch Vorsehen einer Leitung 204 zum Spülen des
Behälters 201 mit
Inertgas, wie Stickstoff, usw., kann die Sicherheit weiter verbessert
werden. Bei dem vorstehend erwähnten
Beispiel ist es möglich, die
Sicherheit des Kolbenverdichters zu verbessern sowie die thermische
Belastung zu verringern, wodurch die Betriebssicherheit des Kolbenverdichters verbessert
wird.
-
Durch
Anpassen des rahmenförmigen Kreuzkopfs
mit einteiliger Bauweise kann die Kurbelwelle sich in dem Rahmen
dieses Kreuzkopfs befinden, wodurch es möglich ist, einen Verdichter
für gasförmigen Wasserstoff
für kleine
Kapazität
und hohen Druck bereitzustellen, der größenmäßig klein und kompakt ist.
Insbesondere kann er als Verdichter für gasförmigen Wasserstoff eingesetzt
werden, wenn der verdichtete gasförmige Wasserstoff in einem Brennstoffzellenauto
Verwendung findet.