本发明专利技术涉及一种空气压缩机，尤其是用于燃料电池系统的空气压缩机，所述空气压缩机具有转子(24)和与所述转子(24)连接的至少一个压缩机叶轮(30)，具有用于所述转子(24)的电的驱动马达(36)并且具有壳体(22、35)，所述转子(24)、所述驱动马达(36)和所述压缩机叶轮(30)布置在所述壳体(22、35)内。在所述壳体(22、35)内附加地布置有用于输送不同于空气的介质、尤其是气态物质的输送装置(16)。本发明专利技术还涉及一种具有空气压缩机的燃料电池系统。种具有空气压缩机的燃料电池系统。种具有空气压缩机的燃料电池系统。
【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池系统的空气压缩机和燃料电池系统
[0001]本专利技术涉及一种用于燃料电池系统的空气压缩机。本专利技术还涉及一种具有这种空气压缩机的燃料电池系统。
技术介绍
[0002]由DE 10 2014 224 774 A1已知这种用于燃料电池系统的空气压缩机。在此，燃料电池系统具有至少一个燃料电池电堆，通过阳极系统将燃料，例如氢供应至该燃料电池电堆的阳极侧。通过阴极系统将空气供应至燃料电池电堆的阴极侧。阴极系统具有至少一个空气压缩机，通过该空气压缩机将压缩空气供应到阴极侧。空气压缩机具有多件式壳体，转子可旋转地支承在该壳体中，至少一个压缩机叶轮与该转子连接。为了驱动转子，在壳体中布置有电动机。在运行时，旋转的压缩机叶轮将空气输送到燃料电池电堆。
[0003]为了将燃料电池电堆的燃料或废气输送回去，在已知的燃料电池系统中设置有再循环风扇，其可以构造为侧通道压缩机。再循环风扇在此具有电动机作为驱动器，并单独布置在燃料电池系统中。因此，燃料电池系统包括分别具有自己的驱动器的许多单个部件由此需要大的安装空间和高的成本。
技术实现思路
[0004]基于此，根据本专利技术的一个方面，提出空气压缩机，尤其是用于燃料电池系统的空气压缩机，所述空气压缩机具有转子和与所述转子连接的至少一个压缩机叶轮，具有用于所述转子的电的驱动马达并且具有壳体，所述转子、所述驱动马达和所述压缩机叶轮布置在所述壳体内。根据本专利技术设置，在所述壳体内附加地布置有用于输送不同于空气的介质、尤其是气态物质的输送装置。
[0005]根据本专利技术的空气压缩机的优点在于，可以通过附加输送装置的集成来简化燃料电池系统，其方式是，需要更少的具有自己驱动器的单独部件。
[0006]根据本专利技术的空气压缩机的有利构型和扩展方案在优选实施方式中说明。
[0007]根据一个实施方式设置，所述输送装置具有输送元件，所述输送元件与所述转子耦合或者能通过离合装置耦合。由此能够以简单的方式驱动所述输送元件。
[0008]根据一个优选实施方式设置，所述输送装置是再循环风扇，通过所述再循环风扇输送燃料电池电堆的多余的燃料。
[0009]根据一个优选实施方式设置，所述输送装置是侧通道压缩机并且具有作为输送元件的叶轮。根据另一优选实施方式设置，所述离合装置是磁体离合装置。由此，实现了离合装置的简单设计。
[0010]根据另一优选实施方式设置，所述磁体离合装置具有与所述转子连接的至少一个磁体和与所述输送装置的所述输送元件连接的至少一个磁体。
[0011]根据另一优选实施方式设置，所述输送装置的所述输送元件在所述转子的低的第一转速范围内经由所述离合装置与所述转子耦合，并且在所述转子的更高的第二转速范围
内与转子分离。由此，使得输送元件能够在转子的高转速下以简单的方式实现脱耦合。
[0012]根据另一优选实施方式设置，所述输送装置具有置入所述空气压缩机的所述壳体中的单独的输送壳体，所述输送壳体相对于所述空气压缩机的所述壳体的内部空间是密封的。由此，使得输送装置能够在空气压缩机内可靠地密封。
[0013]根据另一优选实施方式设置，所述输送壳体在所述空气压缩机的所述壳体中关于所述转子的旋转轴线对中。由此，使得输送装置能够在空气压缩机内正确定向。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提出一种燃料电池系统，尤其是用于车辆的燃料电池系统，所述燃料电池系统具有至少一个燃料电池电堆，所述燃料电池电堆具有阳极侧，所述阳极侧通过阳极系统被供应燃料，尤其是氢气，并且所述燃料电池电堆具有阴极侧，所述阴极侧通过阴极系统被供应空气，其中，所述阴极系统具有至少一个空气压缩机，通过所述空气压缩机将压缩空气输送到所述阴极侧，其中，通过输送装置将所述阳极侧的燃料输送回去。根据本专利技术，所述至少一个空气压缩机根据上述实施方式之一来构造。
附图说明
[0015]在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释本专利技术的实施例。
[0016]图1示出了具有空气压缩机和其他部件的燃料电池系统的简化示意图；并且
[0017]图2以纵向截面图示出了空气压缩机的简化图。
具体实施方式
[0018]在图1中示出了燃料电池系统，该燃料电池系统例如设置用于机动车辆。燃料电池系统具有至少一个燃料电池电堆10，所述燃料电池电堆具有阳极侧12和阴极侧14。阳极侧12和阴极侧14通过隔膜彼此分隔开。阳极侧12通过阳极系统被供应燃料，尤其是氢气。借助输送装置16将阳极侧12的多余的燃料或废气排走。下面不进一步解释阳极系统。阴极侧12通过阴极系统被供应空气，其中，下面进一步解释阴极系统。
[0019]阴极系统具有至少一个空气压缩机20，通过该空气压缩机将压缩空气供应至阴极侧12。空气压缩机20可以实施为单级的或多级的。如图2所示，空气压缩机20具有多件式壳体22，转子24能围绕旋转轴线25旋转地支承在所述壳体中。为了支承转子24，例如设置有至少一个径向轴承26和至少一个未示出的轴向轴承。至少一个压缩机级32的至少一个压缩机叶轮30与转子24连接，空气通过所述叶轮被吸入、压缩并被供应到阴极侧14。压缩机叶轮30被压缩机通道34包围，该压缩机通道也称为蜗壳并且构造在壳体22的壳体部分35中。为了驱动空气压缩机20，设置有电动机36，所述电动机布置在壳体22中。除了电动机36之外，还可以设置，涡轮叶轮在转子24的背离压缩机叶轮30的端部处与该转子连接。来自燃料电池系统的废气系统的废气供应涡轮叶轮，通过该废气驱动涡轮叶轮，由此辅助电动机36。替代地，代替涡轮机叶轮，另一压缩机叶轮也可以与转子24连接用于第二压缩机级。
[0020]在空气压缩机20的壳体22内还布置有输送装置16。输送装置16在此构造为呈侧通道压缩机(Seitenkanalverdichter)形式的再循环风扇。输送装置16具有置入空气压缩机20的壳体22中的输送壳体40。输送装置16具有呈叶轮42形式的输送元件，所述输送元件通过支承装置44可旋转地支承在输送壳体40中。输送壳体40具有包围输送元件42的罐形壳体部件46和封闭壳体部件46的开口侧的盖部件48。输送壳体40的内部空间通过布置在盖部件
48与壳体部件46之间的密封件50来密封。
[0021]壳体部件46和盖部件48分别具有被转子24穿过的中央开口52。输送装置16的输送元件42由转子24经由离合装置54来驱动，该离合装置优选地是非接触式离合装置并且尤其是磁体离合装置。磁体离合装置54包括与转子24连接的至少一个磁体56和与输送元件42连接的至少一磁体58。至少一个磁体56布置在转子24的外周面上，并且至少一个磁体58布置在输送元件42的内周面上。输送壳体40由尽可能少地影响从磁体56到磁体58上的磁力传递的材料制成。
[0022]输送壳体40在空气压缩机20的壳体22中关于转子24的旋转轴线25对中，以确保输送元件42关于转子24精确地定向。例如，可以借助空气压缩机20的壳体22中的对中环边(Zentrier本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空气压缩机，尤其是用于燃料电池系统的空气压缩机，所述空气压缩机具有：转子(24)和与所述转子(24)连接的至少一个压缩机叶轮(30)；用于所述转子(24)的电的驱动马达(36)；和壳体(22、35)，所述转子(24)、所述驱动马达(36)和所述压缩机叶轮(30)布置在所述壳体内，其特征在于，在所述壳体(22、35)内附加地布置有用于输送不同于空气的介质、尤其是气态物质的输送装置(16)。2.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，所述输送装置(16)具有输送元件(42)，所述输送元件与所述转子(24)是耦合的或者是能通过离合装置(54)耦合的。3.根据权利要求1或2所述的空气压缩机，其特征在于，所述输送装置(16)是再循环风扇，由所述再循环风扇输送燃料电池电堆(10)的多余的燃料。4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气压缩机，其特征在于，所述输送装置(16)是侧通道压缩机并且具有作为输送元件的叶轮(42)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的空气压缩机，其特征在于，所述离合装置(54)是磁体离合装置。6.根据权利要求5所述的空气压缩机，其特征在于，所述磁体离合装置(54)具有与所述转子(24)连接的至少一个磁体(56)和与所述输送装置(16)的所述输送元件(42)连接的至少一个磁体(58)。7.根据权利要求2至6中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。