[实用新型]氢气再循环风机

说明书

一种用于燃料电池系统中的氢气回收装置的氢气再循环风机(17)包括：可旋转的转子(27)，所述转子具有端部区域(31)，在所述端部区域上布置有叶轮(35)；以及定子(25)，所述定子具有线圈绕组(41)和被设计为中空体的氢气阻隔体(49)，其中所述转子(27)布置在所述氢气阻隔体(49)的中空空间(51)中并且所述氢气阻隔体(49)既在所述转子(27)与所述线圈绕组(41)之间、又在所述叶轮(35)与所述线圈绕组(41)之间延伸，并且其中所述转子(27)和所述定子(25)形成电动机，以驱动所述叶轮(35)。

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃料电池系统中的氢气回收装置的氢气再循环风机。

背景技术

可以在车辆中提供燃料电池系统。在燃料电池系统中例如通过氢气产生电能，以驱动车辆。

燃料电池系统除了被供应气态氢气的燃料电池单元之外还具有用于将未被使用的氢气气体回收至燃料电池单元的输入端的回收装置。在回收装置中设有氢气再循环风机，以将未被使用的氢气气体回收至输入端。

氢气再循环风机可以被设计为电驱动压缩机，例如径流式压缩机。还可以使用额定压力比相对较小的侧通道压缩机和旋转活塞风机(所谓的罗茨风机)。

US 7675209 B2示出一种具有被冷却夹套包围的电动机的压缩机。US 9391493 B2示出一种电动机，其定子在夹套区域和端侧区域具有浇注端杯(Vergussendbecher)。

实用新型内容

所提出的目的是，提供一种改进的氢气再循环风机。

该目的通过一种用于燃料电池系统中的氢气回收装置的氢气再循环风机实现。所述氢气再循环风机包括：可旋转的转子，所述转子具有端部区域，在所述端部区域上布置有叶轮；以及定子，所述定子具有线圈绕组和被设计为中空体的氢气阻隔体，其中所述转子布置在所述氢气阻隔体的中空空间中并且所述氢气阻隔体既在所述转子与所述线圈绕组之间、又在所述叶轮与所述线圈绕组之间延伸，并且其中所述转子和所述定子形成电动机，以驱动所述叶轮。

转子包括可旋转支承的轴，其中轴和轴承被布置成用于以有利的方式将轴定位和支承在氢气阻隔体的中空空间中。叶轮被紧固在轴的从中空空间伸出的端部区域处。

氢气再循环风机像电动机一样具有带有叶轮的转子和定子以便辅助性地驱动涡轮增压器中的压缩机叶轮。然而此外设有氢气阻隔体，以保护定子的磁性作用区域、即定子的绕组以防氢气侵入。尽管相对于叶轮在其中旋转的空间有密封件，但是氢气在转子的轴旋转时可能侵入由定子的磁性作用区域围成的中空空间中。在磁性作用区域的绕组或相邻电子器件(例如定子板)处产生的火花可能导致严重后果，因为氢气可能点燃，这可能导致车辆的火灾。这通过氢气阻隔体得以避免，该氢气阻隔体防止氢气侵入绕组的区域中。在绕组或相邻电子器件的区域中伴随放火花产生的缺陷由于氢气阻隔体在最糟糕的情况下仅还导致驱动故障，而不再导致发生车辆火灾。

叶轮在入口与出口之间引起氢气流，以便将氢气回收至燃料电池系统的阳极侧的输入端。有利地，当叶轮作用压缩机起作用时，出口侧的氢气流被压缩。

氢气再循环风机的电动机包括于壳体相连的定子和在定子内部可旋转的转子。定子和转子均具有磁性作用区域，这些磁性作用区域的相互作用引起转子旋转并且由此引起对叶轮的驱动。在一个实施方案中，转子的磁性作用区域包括一个或多个永磁体。定子的磁性作用区域包括线圈绕组，借助于这些线圈绕组能够感应生成随时间变化的磁场，该随时间变化的磁场与转子的永磁场的相互作用引起转子旋转。