[发明专利]用于燃料电池系统的用于输送和/或压缩气态介质的侧通道压缩机

说明书

本发明涉及一种用于燃料电池系统(37)的侧通道压缩机(1)，用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气，所述侧通道压缩机具有：壳体(3)；位于所述壳体(3)中的压缩机室(30)，所述压缩机室具有至少一个环绕的侧通道(19,21)；位于所述壳体(3)中的压缩机轮(2)，所述压缩机轮以能够绕着旋转轴线(4)旋转的方式布置，其中，所述压缩机轮(2)在其周边上具有布置在所述压缩机室(30)的区域中的输送腔(28)；和分别构造在壳体(3)上的一个气体进入开口(14)和一个气体排出开口(16)，它们通过所述压缩机室(30)、尤其是两个侧通道(19,21)相互流体连通，并且其中，在所述压缩机室(30)的区域中，通过至少一个分离区域(35)借助所述压缩机轮(2)和所述壳体(3)的配对面实现各侧通道(19,21)的密封。根据本发明，在此，所述至少一个分离区域(35)通过所述构件压缩机轮(2)和壳体(3)的配对面这样地构造，使得对应的一个构件具有环绕的棱边(5)，该棱边尤其带有环绕的尖端(11)，而对应的另一构件具有环绕的、至少近似平面的配对面(23)。

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池系统的侧通道压缩机，用于输送和/或压缩气态介质、尤其是氢气，所述燃料电池系统尤其设置为用于使用在具有燃料电池驱动装置的车辆中。

背景技术

在汽车领域中，除液态燃料外，气态燃料在未来也越来越重要。尤其在具有燃料电池驱动装置的车辆中必须控制氢气流。在此，气流不再如在喷射液态燃料时那样不连续地被控制，而是将气体从至少一个高压箱取出并且经由中压管路系统的流入管路引导到喷射器单元上。该喷射器单元将气体经由低压管路系统的连接管路导向燃料电池。在气体流过燃料电池之后，该气体经由回流管路被引回到喷射器单元。在此，侧通道压缩机可以被连接在中间，该侧通道压缩机在流体技术和效率技术方面辅助气体再循环。此外，侧通道压缩机被用于尤其在一定停机时间之后(冷)启动车辆时辅助燃料电池驱动装置中的流动建立。该侧通道压缩机的驱动通常通过电动机实现，该电动机在车辆中运行时通过车辆电池被供给电压。

由DE 10 2007 053 016 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，气态介质、尤其是氢气被输送和/或压缩。侧通道压缩机具有环绕在壳体中的压缩机轮，该压缩机轮固定在驱动轴上并且被驱动装置置于旋转中并且因此能够绕着旋转轴线旋转地布置。此外，侧通道压缩机具有位于壳体中的压缩机室，该压缩机室具有至少一个环绕的侧通道。在此，压缩机轮具有在其周边上布置在压缩机室区域中的输送腔。此外，在壳体中分别布置有气体进入开口和气体排出开口，它们通过至少一个侧通道相互流体连通。在此，在压缩机室的区域中，通过至少一个分离区域借助压缩机轮和壳体的面配对引起对至少一个侧通道的密封。

由DE 10 2007 053 016 A1已知的侧通道压缩机可能具有一定缺点。在燃料电池系统中使用侧通道压缩机、尤其作为再循环增压器的情况下，在侧通道压缩机的内室中可能出现尤其由于气态介质的凝结而引起的液态水的形成。在燃料电池系统在车辆中关闭的状态下，所述水在周围环境温度低时沉积在系统的管路上，但也沉积在侧通道压缩机的旋转零件如轴承、轴或压缩机轮上。在车辆启动和因此燃料电池组件启动时，这在过大的冰桥形成(Eisbrückenbildung)的情况下可能导致驱动装置卡住，由此能够损坏旋转零件、尤其是压缩机轮和/或使系统的启动变得困难或者说延迟或完全阻止系统的启动。