【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于燃料电池系统的用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气的侧通道压缩机，所述气态介质尤其设置为用于在具有燃料电池驱动器的车辆中使用。除此之外，本专利技术涉及一种具有根据本专利技术的设备的燃料电池系统。
技术介绍
1、在车辆领域中，除了液态燃料之外，气态燃料在将来也将发挥越来越重要的作用。尤其是在具有燃料电池驱动器的车辆中，需要控制氢气气体流。在此，气流不再像在喷射液态燃料时那样不连续地控制，而是将气态介质从至少一个高压罐中取出并且经由中压管路系统的流入管路引导到输送装置上。该喷射器单元将气态介质经由低压管路系统的连接管路引导至燃料电池。在气态介质流动通过燃料电池之后，将该气态介质经由导回管路引导回至喷射器单元。在此，侧通道压缩机可以连接在中间，该侧通道压缩机在流动技术和效率技术方面辅助气体导回。此外，侧通道压缩机用于辅助在燃料电池驱动器中的流动建立，尤其是在一定的停车时间之后车辆(冷)启动的情况下。通常通过电动马达来驱动该侧通道压缩机，所述电动马达当在车辆中运行时经由车辆电池被供电。
2、由de 10 2018 222 102 a1已知一种用于燃料电池系统的侧通道压缩机，在该侧通道压缩机中输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气。在此，侧通道压缩机具有壳体和驱动器，其中，该壳体具有壳体上部件和壳体下部件，该侧通道压缩机具有压缩机室，该压缩机室在壳体中环绕转动轴线延伸，该压缩机室具有至少一个环绕的侧通道，该侧通道压缩机具有压缩机轮，该压缩机轮处在壳体中，该压缩机轮以能够围绕转动轴线转动的方式布置并且通过驱动
3、由de 10 2018 222 102 a1已知的侧通道压缩机可能具有一定的缺点。在使用固定元件以便沿关于转动轴线轴向地延伸的方向将至少一个轴承紧固并轴向固定在壳体下部件的轴承轴颈上时，可能出现轴承轴颈的扩宽，尤其是由于固定元件的预紧力，该固定元件例如实施为中央螺钉。这可能导致向外作用到轴承轴颈的轴承上的力损坏轴承，其中，由于轴承轴颈通过固定元件扩宽，导致损坏至少一个轴承内环和/或滚动体滚道和/或滚动体，其方式是，轴承轴颈通过压紧力和/或夹紧力损坏轴承内环和另外的轴承构件。因此，轴承的和/或整个侧通道压缩机的使用寿命会显著减小，而故障概率增加。
4、此外，由de 10 2018 222 102 a1已知的侧通道压缩机可能具有如下缺点：在将不同的材料用于构件壳体下部件、尤其是轴承轴颈和构件轴承、尤其是轴承内环时，例如在将铝用于构件壳体下部件、尤其是轴承轴颈和例如将不锈钢用于构件轴承、尤其是轴承内环时，在经历例如从低温、尤其是-40℃的温度到高温、尤其是160℃的温度范围和反过来时，出现下述两个不利效应。一方面可能实现轴承轴颈的大幅的直径扩宽，由此会损坏轴承内环和滚动体。另一方面，尤其在低温的情况下，可能出现压缩机轮结构组件在轴承轴颈上的倾斜，其方式是，在相应的轴承内环的轴承内表面与轴承轴颈的侧表面之间由于不同的热膨胀系数产生间隙并且该间隙相应地变大。此外，在倾斜的情况下，可能出现压缩机轮的端面和壳体的端面尤其是在压缩机室的区域中的接触，由此，压缩机轮这样歪斜，使得整个侧通道压缩机损坏和/或失效。因此，可能导致侧通道压缩机的使用寿命由于损坏而减少的缺点，并且因此可能导致压缩机轮结构组件的和/或轴承的更高的失效概率。
技术实现思路
1、根据本专利技术，提供一种用于燃料电池系统的用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气的侧通道压缩机。
2、根据本专利技术，至少一个轴承分别具有轴承内环，其中，至少一个轴承经由固定元件关于转动轴线轴向地固定在壳体下部件的轴承轴颈上，该固定元件至少间接地作用到轴承内环上。在此，至少一个补偿元件处在相应的轴承的轴承内表面与轴承轴颈的侧表面之间。通过这种方式能够实现如下优点：尤其是在-40℃的低温的情况下，防止轴承结构组件在轴承轴颈上的倾斜，其方式是，借助补偿元件防止：在相应的轴承内环的轴承内表面与轴承轴颈的侧表面之间由于这些构件的不同的热膨胀系数形成间隙，并且尤其是构件轴承和轴承轴颈不再贴靠，并且轴承因此不再受引导，尤其是在压缩机轮的旋转运动的情况下。在此，轴承结构组件可以具有构件压缩机轮、轮毂、至少一个轴承、间隔盘、至少一个弹簧盘和/或至少一个螺钉。通过这种方式，可以实现至少一个轴承的增加的使用寿命，其中，因此压缩机轮结构组件的和/或整个侧通道压缩机的失效概率可以降低。
3、根据本专利技术提供一种用于燃料电池系统的用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气的侧通道压缩机，所述侧通道压缩机具有壳体和驱动器，其中，所述壳体具有壳体上部件和壳体下部件，所述侧通道压缩机具有压缩机室，所述压缩机室在所述壳体中环绕转动轴线延伸，所述压缩机室具有至少一个环绕的侧通道，所述侧通道压缩机具有压缩机轮，所述压缩机轮处在所述壳体中，所述压缩机轮以能够围绕所述转动轴线转动的方式布置并且通过所述驱动器驱动，其中，所述压缩机轮在其周缘上具有布置在所述压缩机室的区域中的叶片，并且所述侧通道压缩机具有各一个气体进入开口和气体排出开口，所述气体进入开口构造在所述壳体上，所述气体进入开口和所述气体排出开口经由所述压缩机室、尤其是所述至少一个侧通道流体地相互连接，其中，所述侧通道压缩机具有至少一个轴承，其中，所述至少一个轴承分别具有轴承内环，其中，所述至少一个轴承经由固定元件关于所述转动轴线轴向地固定在所述壳体下部件的轴承轴颈上，所述固定元件至少间接地作用到所述轴承内环上，其中，至少一个补偿元件处在相应的轴承的轴承内表面与所述轴承轴颈的侧表面之间。
4、按照根据本专利技术的侧通道压缩机的一种特别有利的构型，轴承轴颈这样在转动轴线的方向上延伸，使得该轴承轴颈的侧表面环绕转动轴线延伸。在此，第一轴承和/或第二轴承关于转动轴线径向地经由相应的补偿元件与轴承轴颈的侧表面接触。通过这种方式可以借助壳体的和/或侧通道压缩机的紧凑且成本有利的结构形式实现对相应的轴承的接收。此外，可以简化轴承和/或压缩机轮在壳体中的装配，使得需要较少的装配步骤并且因此可以节省装配成本。
5、按照根据本专利技术的侧通道压缩机的一种有利的构型，相应的轴承的轴承内环实施为浮动轴承，使得相应的轴承内环能够关于转动轴线轴向地在轴承轴颈上运动。因此，例如在使用两个轴承的情况下，可以实现相应的轴承内环关于转动轴线轴向地在轴承轴颈上的至少部分的运动。通过这种方式，能够增加轴承的使用寿命并且可以实现相应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于燃料电池系统(31)的用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气的侧通道压缩机(1)，所述侧通道压缩机具有壳体(3)和驱动器(6)，其中，所述壳体(3)具有壳体上部件(7)和壳体下部件(8)，所述侧通道压缩机具有压缩机室(30)，所述压缩机室在所述壳体(3)中环绕转动轴线(4)延伸，所述压缩机室具有至少一个环绕的侧通道(19、21)，所述侧通道压缩机具有压缩机轮(2)，所述压缩机轮处在所述壳体(3)中，所述压缩机轮以能够围绕所述转动轴线(4)转动的方式布置并且通过所述驱动器(6)驱动，其中，所述压缩机轮(2)在其周缘上具有布置在所述压缩机室(30)的区域中的叶片(5)，并且所述侧通道压缩机具有各一个气体进入开口(14)和气体排出开口(16)，所述气体进入开口构造在所述壳体(3)上，所述气体进入开口和所述气体排出开口经由所述压缩机室(30)、尤其是经由所述至少一个侧通道(19、21)流体地相互连接，其中，所述侧通道压缩机(1)具有至少一个轴承(27、47)，其特征在于，所述至少一个轴承(27、47)分别具有轴承内环(22)，其中，所述至少一个轴承(27、47)经由固定元件(
2.根据权利要求1所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述轴承轴颈(12)这样在所述转动轴线(4)的方向上延伸，使得所述轴承轴颈的侧表面环绕所述转动轴线(4)延伸，并且其中，第一轴承(27)和/或第二轴承(47)关于所述转动轴线(4)径向地经由相应的补偿元件(32、34)与所述轴承轴颈(12)的侧表面(36)接触。
3.根据权利要求1或者2所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，相应的轴承(27、47)的轴承内环(22)实施为浮动轴承，使得相应的轴承内环(22)能够关于所述转动轴线(4)轴向地在所述轴承轴颈(12)上运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述补偿元件(32、34)至少几乎在所述轴承内环(22)的关于所述转动轴线(4)轴向地延伸的整个宽度B上延伸，和/或至少在相应的轴承(27、47)的轴承内表面(38)的大部分上以关于所述转动轴线(4)径向地延伸的支撑力作用到所述轴承内表面(38)上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述补偿元件(32、34)实施为环形地围绕所述转动轴线(4)延伸的弹簧元件(32、34)，其中，所述弹簧元件(32、34)能够至少部分地弹性变形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，相应的元件(32、34)在面向所述轴承轴颈(12)的侧上具有环形地围绕所述转动轴线(4)延伸的开口(28)，并且以两个端部区域(46)、尤其是弹性的端部区域(46)与所述轴承轴颈(12)贴靠。
7.根据上述权利要求中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，至少一个波形弹簧(41)关于所述转动轴线(4)轴向地布置在相应的轴承内环(22)旁边，尤其是环形地环绕所述轴承轴颈(12)地布置，其中，所述波形弹簧(41)至少几乎关于所述转动轴线(4)轴向地作用到所述轴承内环(22)上并且给所述轴承内环加载弹簧力。
8.根据权利要求7所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述波形弹簧(41)布置在相应的轴承(27、47)的背离所述固定元件(25)的侧上，尤其是布置在相应的轴承(27、47)与所述壳体下部件(8)之间。
9.根据上述权利要求中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述至少一个轴承(27、47)以其相应的轴承内环(22)至少间接地经由轴承止挡盘(26)借助所述固定元件(25)关于所述转动轴线轴向地固定在所述轴承轴颈(12)上，其中，所述轴承止挡盘(26)具有这样大的直径，使得所述轴承止挡盘覆盖、尤其是与所述转动轴线(4)正交地覆盖所述轴承内环(22)，并且因此能够将力关于所述转动轴线(4)轴向地传递到所述轴承内环(22)上。
10.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的侧通道压缩机(1)的燃料电池系统(31)，其中，所述侧通道压缩机(1)布置在所述燃料电池系统(31)的阳极回路中。
...【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池系统(31)的用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气的侧通道压缩机(1)，所述侧通道压缩机具有壳体(3)和驱动器(6)，其中，所述壳体(3)具有壳体上部件(7)和壳体下部件(8)，所述侧通道压缩机具有压缩机室(30)，所述压缩机室在所述壳体(3)中环绕转动轴线(4)延伸，所述压缩机室具有至少一个环绕的侧通道(19、21)，所述侧通道压缩机具有压缩机轮(2)，所述压缩机轮处在所述壳体(3)中，所述压缩机轮以能够围绕所述转动轴线(4)转动的方式布置并且通过所述驱动器(6)驱动，其中，所述压缩机轮(2)在其周缘上具有布置在所述压缩机室(30)的区域中的叶片(5)，并且所述侧通道压缩机具有各一个气体进入开口(14)和气体排出开口(16)，所述气体进入开口构造在所述壳体(3)上，所述气体进入开口和所述气体排出开口经由所述压缩机室(30)、尤其是经由所述至少一个侧通道(19、21)流体地相互连接，其中，所述侧通道压缩机(1)具有至少一个轴承(27、47)，其特征在于，所述至少一个轴承(27、47)分别具有轴承内环(22)，其中，所述至少一个轴承(27、47)经由固定元件(25)关于所述转动轴线(4)轴向地固定在所述壳体下部件(12)的轴承轴颈(12)上，所述固定元件至少间接地作用到所述轴承内环(22)上，其中，至少一个补偿元件(32、34)处在相应的轴承(27、47)的轴承内表面(38)与所述轴承轴颈(12)的侧表面(36)之间。
2.根据权利要求1所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述轴承轴颈(12)这样在所述转动轴线(4)的方向上延伸，使得所述轴承轴颈的侧表面环绕所述转动轴线(4)延伸，并且其中，第一轴承(27)和/或第二轴承(47)关于所述转动轴线(4)径向地经由相应的补偿元件(32、34)与所述轴承轴颈(12)的侧表面(36)接触。
3.根据权利要求1或者2所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，相应的轴承(27、47)的轴承内环(22)实施为浮动轴承，使得相应的轴承内环(22)能够关于所述转动轴线(4)轴向地在所述轴承轴颈(12)上运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的侧通道压缩机(1)，其特征在于，所述补偿元件(...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·莱姆勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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