JP7122470B2 - 気体状の媒体を圧送および/または圧縮するための燃料電池システムのためのサイドチャネル圧縮機 - Google Patents
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Description
2 圧縮機ホイール
3 ハウジング
4 回転軸
5 圧送セル
7 ハウジング上側部分
8 ハウジング下側部分
9 駆動シャフト
10 第1のインペラシェル
12 第2のインペラシェル
13 中間部材
14 ガス取込開口部
16 ガス排出開口部
18a,b,c,d 固定ピン
19,21 サイドチャネル
20a,b,c,d 固定穴
22,24 連行フランジ
23 鍔部
25 中間部材
26 付加部
28 拡大された間隙領域
29 調整ディスク
30 圧縮機室
31 切欠き
32 第1の端面
33 当接面
34 第2の端面
35 ばね部材
36,38 機能関連のクリアランス
37 燃料電池システム
43 補償間隙
52 間隙
53 開口部
57 中間部材
59 中空スペース
Claims (19)
- 気体状の媒体を圧送および/または圧縮するための燃料電池システム(37)のためのサイドチャネル圧縮機(1)であって、ハウジング(3)と、少なくとも1つの周回するサイドチャネル(19,21)を有する、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機室(30)と、回転軸(4)を中心として回転可能に配置された、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機ホイール(2)であって該圧縮機ホイール(2)がその円周に前記圧縮機室(30)の領域に配置された圧送セル(5)を有しているものと、前記圧縮機室(30)を介して、および少なくとも1つの前記サイドチャネル(19,21)を介して、互いに流体接続されている、それぞれ前記ハウジング(3)に構成されたガス取込開口部(14)およびガス排出開口部(16)とを有し、前記ハウジング(3)は回転軸(4)に対して径方向に、それぞれ前記圧縮機ホイール(2)のほうを向く第1および第2の端面(32,34)をそれぞれ有し、前記第1および第2の端面(32,34)の間にある間隙面の領域であって、前記ハウジング(3)と前記圧縮機ホイール(2)との間にそれぞれ第1および第2の機能関連のクリアランス(36,38)が構成される、サイドチャネル圧縮機において、前記圧縮機ホイール(2)が第1のインペラシェル(10)と第2のインペラシェル(12)とを有し、これらのインペラシェルが回転軸(4)に対して軸方向に相並んで配置されるとともに、それぞれ少なくとも部分的にプラスチックから製作され、
前記圧縮機ホイール(2)は少なくとも2つの周回する連行フランジ(22,24)によって駆動シャフト(9)と結合され、それぞれの前記連行フランジ(22,24)はその内径をもって回転軸(4)に対して径方向で摩擦接合式に前記駆動シャフト(9)と結合され、それぞれの前記連行フランジ(22,24)は少なくとも回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)と当接することを特徴とするサイドチャネル圧縮機。 - それぞれの前記連行フランジ(22,24)はその内径をもって回転軸(4)に対して径方向でプレス嵌めによって前記駆動シャフト(9)と結合されることを特徴とする、請求項1に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記圧縮機ホイール(2)は前記インペラシェル(10,12)に追加して少なくとも1つの中間部材(13,25,57)を有し、前記中間部材(13,25,57)は前記第1のインペラシェル(10)と前記第2のインペラシェル(12)との間にあることを特徴とする、請求項1または2に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記連行フランジ(22,24)は、それぞれ回転軸(4)に対して軸方向に延びる初期応力をそれぞれの前記インペラシェル(10,12)および/または少なくとも1つの前記中間部材(13,25,57)に対して及ぼすように、前記駆動シャフト(9)に固定されることを特徴とする、請求項3に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- それぞれの前記連行フランジ(22,24)は回転軸(4)に対して少なくとも軸方向に延びる少なくとも1つの固定穴(20a,b,c,d)を有し、その中に、回転軸(4)に対して軸方向に延びる、それぞれの前記インペラシェル(10,12)の少なくとも1つの固定ピン(18a,b,c,d)が突入することを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記中間部材(13)は補償ディスク(13)として施工され、前記補償ディスク(13)は少なくとも部分的に弾性素材から製作されることを特徴とする、請求項3または4に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 気体状の媒体を圧送および/または圧縮するための燃料電池システム(37)のためのサイドチャネル圧縮機(1)であって、ハウジング(3)と、少なくとも1つの周回するサイドチャネル(19,21)を有する、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機室(30)と、回転軸(4)を中心として回転可能に配置された、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機ホイール(2)であって該圧縮機ホイール(2)がその円周に前記圧縮機室(30)の領域に配置された圧送セル(5)を有しているものと、前記圧縮機室(30)を介して、および少なくとも1つの前記サイドチャネル(19,21)を介して、互いに流体接続されている、それぞれ前記ハウジング(3)に構成されたガス取込開口部(14)およびガス排出開口部(16)とを有し、前記ハウジング(3)は回転軸(4)に対して径方向に、それぞれ前記圧縮機ホイール(2)のほうを向く第1および第2の端面(32,34)をそれぞれ有し、前記第1および第2の端面(32,34)の間にある間隙面の領域であって、前記ハウジング(3)と前記圧縮機ホイール(2)との間にそれぞれ第1および第2の機能関連のクリアランス(36,38)が構成される、サイドチャネル圧縮機において、前記圧縮機ホイール(2)が第1のインペラシェル(10)と第2のインペラシェル(12)とを有し、これらのインペラシェルが回転軸(4)に対して軸方向に相並んで配置されるとともに、それぞれ少なくとも部分的にプラスチックから製作され、
前記圧縮機ホイール(2)は前記インペラシェル(10,12)に追加して少なくとも1つの中間部材(13,25,57)を有し、前記中間部材(13,25,57)は前記第1のインペラシェル(10)と前記第2のインペラシェル(12)との間にあり、
前記中間部材(13)は補償ディスク(13)として施工され、前記補償ディスク(13)は少なくとも部分的に弾性素材から製作されることを特徴とするサイドチャネル圧縮機(1)。 - 前記補償ディスク(13)は回転軸(4)に対して少なくとも軸方向に延びる少なくとも2つの開口部(53)を有し、それぞれの前記開口部(53)によって、前記圧縮機ホイール(2)のそれぞれの前記圧送セル(5)を通して回転軸(4)に対して軸方向に前記サイドチャネル(19,21)の流体接続が成立することを特徴とする、請求項6または7に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記ハウジング(3)はハウジング上側部分(7)とハウジング下側部分(8)とを有し、前記ハウジング上側部分(7)は回転軸(4)を中心として周回する円筒状の鍔部(23)を有し、前記ハウジング下側部分(8)は回転軸(4)を中心として周回する円筒状の付加部(26)を有し、前記鍔部(23)が前記付加部(26)を取り囲むことを特徴とする、請求項3または4または6に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 回転軸(4)に対して径方向に延びる補償間隙(43)が回転軸(4)に対して軸方向で前記ハウジング下側部分(8)の前記付加部(26)と前記ハウジング上側部分(7)との間にあり、および/または回転軸(4)に対して径方向に延びる調整ディスク(29)が回転軸(4)に対して軸方向で前記ハウジング上側部分(7)の前記鍔部(23)の当接面(33)と前記ハウジング下側部分(8)の前面との間にあり、前記調整ディスク(29)によって前記圧縮機ホイール(2)と前記ハウジング(3)との間のそれぞれ少なくとも1つの前記クリアランス(36,38)を調整することができることを特徴とする、請求項9に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 径方向で回転軸(4)を中心として周回する間隙(52)が回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)の間にあり、前記中間部材(25)は回転軸(4)を中心として周回する少なくとも1つのOリング(25)として施工され、前記少なくとも1つのOリング(25)は前記間隙(52)の拡大された間隙領域(28)に配置されることを特徴とする、請求項3または4または6または7または8または9または10に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 気体状の媒体を圧送および/または圧縮するための燃料電池システム(37)のためのサイドチャネル圧縮機(1)であって、ハウジング(3)と、少なくとも1つの周回するサイドチャネル(19,21)を有する、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機室(30)と、回転軸(4)を中心として回転可能に配置された、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機ホイール(2)であって該圧縮機ホイール(2)がその円周に前記圧縮機室(30)の領域に配置された圧送セル(5)を有しているものと、前記圧縮機室(30)を介して、および少なくとも1つの前記サイドチャネル(19,21)を介して、互いに流体接続されている、それぞれ前記ハウジング(3)に構成されたガス取込開口部(14)およびガス排出開口部(16)とを有し、前記ハウジング(3)は回転軸(4)に対して径方向に、それぞれ前記圧縮機ホイール(2)のほうを向く第1および第2の端面(32,34)をそれぞれ有し、前記第1および第2の端面(32,34)の間にある間隙面の領域であって、前記ハウジング(3)と前記圧縮機ホイール(2)との間にそれぞれ第1および第2の機能関連のクリアランス(36,38)が構成される、サイドチャネル圧縮機において、前記圧縮機ホイール(2)が第1のインペラシェル(10)と第2のインペラシェル(12)とを有し、これらのインペラシェルが回転軸(4)に対して軸方向に相並んで配置されるとともに、それぞれ少なくとも部分的にプラスチックから製作され、
前記圧縮機ホイール(2)は前記インペラシェル(10,12)に追加して少なくとも1つの中間部材(13,25,57)を有し、前記中間部材(13,25,57)は前記第1のインペラシェル(10)と前記第2のインペラシェル(12)との間にあり、
径方向で回転軸(4)を中心として周回する間隙(52)が回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)の間にあり、前記中間部材(25)は回転軸(4)を中心として周回する少なくとも1つのOリング(25)として施工され、前記少なくとも1つのOリング(25)は前記間隙(52)の拡大された間隙領域(28)に配置されることを特徴とするサイドチャネル圧縮機(1)。 - 径方向で回転軸(4)を中心として周回する間隙(52)が回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)の間にあり、前記中間部材(57)は、中空スペース(59)を内部に有する、回転軸(4)を中心として周回する少なくとも1つのチューブ状のリング(57)として施工され、前記少なくとも1つのチューブ状のリング(57)は前記間隙(52)の拡大された間隙領域(28)に配置されることを特徴とする、請求項3または4または6または7または8または9または10に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 気体状の媒体を圧送および/または圧縮するための燃料電池システム(37)のためのサイドチャネル圧縮機(1)であって、ハウジング(3)と、少なくとも1つの周回するサイドチャネル(19,21)を有する、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機室(30)と、回転軸(4)を中心として回転可能に配置された、前記ハウジング(3)の中にある圧縮機ホイール(2)であって該圧縮機ホイール(2)がその円周に前記圧縮機室(30)の領域に配置された圧送セル(5)を有しているものと、前記圧縮機室(30)を介して、および少なくとも1つの前記サイドチャネル(19,21)を介して、互いに流体接続されている、それぞれ前記ハウジング(3)に構成されたガス取込開口部(14)およびガス排出開口部(16)とを有し、前記ハウジング(3)は回転軸(4)に対して径方向に、それぞれ前記圧縮機ホイール(2)のほうを向く第1および第2の端面(32,34)をそれぞれ有し、前記第1および第2の端面(32,34)の間にある間隙面の領域であって、前記ハウジング(3)と前記圧縮機ホイール(2)との間にそれぞれ第1および第2の機能関連のクリアランス(36,38)が構成される、サイドチャネル圧縮機において、前記圧縮機ホイール(2)が第1のインペラシェル(10)と第2のインペラシェル(12)とを有し、これらのインペラシェルが回転軸(4)に対して軸方向に相並んで配置されるとともに、それぞれ少なくとも部分的にプラスチックから製作され、
前記圧縮機ホイール(2)は前記インペラシェル(10,12)に追加して少なくとも1つの中間部材(13,25,57)を有し、前記中間部材(13,25,57)は前記第1のインペラシェル(10)と前記第2のインペラシェル(12)との間にあり、
径方向で回転軸(4)を中心として周回する間隙(52)が回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)の間にあり、前記中間部材(57)は、中空スペース(59)を内部に有する、回転軸(4)を中心として周回する少なくとも1つのチューブ状のリング(57)として施工され、前記少なくとも1つのチューブ状のリング(57)は前記間隙(52)の拡大された間隙領域(28)に配置されることを特徴とするサイドチャネル圧縮機(1)。 - 少なくとも1つの切欠き(31)が回転軸(4)に対して軸方向でそれぞれの前記インペラシェル(10,12)の間にあり、ばね部材(35)が前記少なくとも1つの切欠き(31)の中に配置され、前記ばね部材(35)はそれぞれの前記インペラシェル(10,12)をばね力によって軸方向で互いに離れるように、それぞれの前記連行フランジ(22,24)に向かって押圧することを特徴とする、請求項1または2または3または4または5または6または9または10に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記ばね部材(35)が皿ばね(35)であることを特徴とする、請求項15に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記ハウジング上側部分(7)および/または前記ハウジング下側部分(8)および/または前記連行フランジ(22,24)および/または前記駆動シャフト(9)は少なくとも部分的に金属素材から製作され、これらのコンポーネントの少なくとも二つが少なくとも部分的に金属素材から製作されている場合、これらの部分的に金属素材から製作されたコンポーネントは少なくとも同じ熱膨張係数を有することを特徴とする、請求項9または10に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記金属素材はアルミニウムおよび/または鋼材および/または合金であることを特徴とする、請求項17に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
- 前記気体状の媒体が水素であることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項に記載のサイドチャネル圧縮機(1)。
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