Titel

Die Erfindung betrifft eine Gaszuführvorrichtung mit einer Welle, die um eine Drehachse drehbar in einem Gehäuse gelagert ist, und mit einer Temperiereinrichtung, die eine die Welle umgebende Mediumtemperierung umfasst, die mit einer Gastemperierung kombiniert ist.

Stand der Technik

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 201 162 Al ist eine als Turbomaschine ausgeführte Luftzuführvorrichtung bekannt, insbesondere für ein Brennstoffzellensystem, mit einem Verdichter, einer Antriebsvorrichtung und einer Welle, wobei der Verdichter ein auf der Welle angeordnetes Laufrad, einen Verdichtereingang und einen Verdichterausgang aufweist, wobei ein Arbeitsfluid von dem Verdichtereingang zu dem Verdichterausgang förderbar ist, wobei an dem Verdichterausgang ein Antriebskühlpfad zur Kühlung der Antriebsvorrichtung abzweigt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 224 774 A ist eine Kühleinheit eines Luftkompressors bekannt, der ein Spiralgehäuse, ein Laufrad, das an dem Spiralgehäuse montiert ist, und einen Motor enthält, der das Laufrad antreibt, und den Motor und Lager, die eine Drehwelle des Motors lagern, unter Verwendung von Luft an einer Auslassseite des Laufrads kühlt, wobei die Kühleinheit folgendes aufweist: Eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen, die entlang einer Radialrichtung in einem Motorgehäuse angeordnet sind, das mit dem Spiralgehäuse gekoppelt ist, und durch die Kühlmittel strömt; und einen Kanal für gekühlte Luft, der zwischen den Kühlmittelkanälen des Motorgehäuses ausgebildet ist und durch den die Luft strömt. Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gaszuführvorrichtung mit einer Welle, die um eine Drehachse drehbar in einem Gehäuse gelagert ist, und mit einer Temperiereinrichtung, die eine die Welle umgebende Mediumtemperierung umfasst, die mit einer Gastemperierung kombiniert ist, funktionell und/oder herstellungstechnisch zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einer Gaszuführvorrichtung mit einer Welle, die um eine Drehachse drehbar in einem Gehäuse gelagert ist, und mit einer Temperiereinrichtung, die eine die Welle umgebende Mediumtemperierung umfasst, die mit einer Gastemperierung kombiniert ist, dadurch gelöst, dass die Gastemperierung mindestens zwei Temperierkammern umfasst, die über einen ersten Temperierpfad miteinander verbunden sind, der temperiermäßig an mindestens eine erste zu temperierende Komponente angebunden ist. Mit den beiden Temperierkammern wird auf einfache Art und Weise eine mindestens zweistufige Temperierung, insbesondere Kühlung, des Gases, insbesondere von Luft, im Betrieb der Gaszuführvorrichtung ermöglicht. Mit der beanspruchten Gastemperierung wird die Darstellung eines mehrstufigen Gaskühlers, insbesondere Luftkühlers, ermöglicht. Mit dem Gaskühler, insbesondere Luftkühler, kann zum Beispiel von einem Axiallager in der Gaszuführvorrichtung erwärmte Luft ein zweites Mal gekühlt werden, bevor sie in einem weiteren Temperierpfad zum Beispiel für die Kühlung eines elektromotorischen Antriebs der Gaszuführvorrichtung genutzt wird. Hierdurch wird insbesondere eine sehr kompakte Bauweise möglich, bei der vorteilhaft auf gehäuseseitige Gaskanäle, insbesondere Luftkanäle, von einer zum Beispiel linken zum Beispiel zu einer rechten Maschinenseite der Gaszuführvorrichtung verzichtet werden kann, da das zu temperierende Gas, insbesondere die Kühlluft, durch einen Spalt zwischen einem Rotor und einem Stator des elektromotorischen Antriebs der Gaszuführvorrichtung strömen kann. Der Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator wird in einer axialen Richtung durchströmt. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse der Welle. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu dieser Drehachse. Analog bedeutet radial quer zu dieser Drehachse. Bei der Gaszuführvorrichtung handelt es sich insbesondere um einen Verdichter, der in einem Brennstoffzellensystem zur Bereitstellung von verdichteter Luft dient. Der Verdichter kann ein Laufrad umfassen. Der Verdichter kann aber auch mehrere Laufräder umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Verdichter mit mindestens einem Turbinenrad ausgestattet sein. Dann wird der Verdichter auch als Turboverdichter oder Turbomaschine bezeichnet. Der elektromotorische Antrieb der Gaszuführvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Elektromotor mit einem feststehenden Stator, in dem ein Rotor drehbar angeordnet ist. Die beanspruchte Temperiereinrichtung dient vorzugsweise zur Kühlung und wird daher auch als Kühleinrichtung bezeichnet. Die Temperiereinrichtung stellt einen Wärmetauscher dar, der sich aus drei Bauteilen zusammensetzt. Eine Temperierhülse stellt ein Innenteil dar. Der Gastemperierring stellt ein Mittelteil dar. Der Gehäusekörper stellt ein Außenteil dar. Die Kühleinrichtung mit dem Innenteil, dem Mittelteil und dem Außenteil ist in einem Ringraum angeordnet, der radial innen von dem elektromotorischen Antrieb, insbesondere einem Stator des elektromotorischen Antriebs, und radial außen offen ist beziehungsweise von einem Gehäuse oder einer angebauten Struktur begrenzt wird. Zwischen dem Innenteil und dem Mittelteil ist mindestens ein Kanal ausgebildet, durch den das Temperiermedium, zum Beispiel ein Wasser-Glykol-Gemisch, fließt. Zwischen dem Mittelteil und dem Außenteil ist sind Gaskanäle ausgebildet, durch die zu temperierendes Gas, insbesondere zu kühlende Luft, strömt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste zu temperierende Komponente ein Axiallager umfasst, das als Gaslager ausgeführt ist. Über den ersten Temperierpfad kann das Gaslager vorteilhaft mit Gas versorgt werden, das zur Darstellung einer gewünschten Lagerwirkung in dem Gaslager dient. Mit dem temperierten Gas wird auf einfache Art und Weise der Aufbau eines tragfähigen Gasfilms in dem Gaslager ermöglicht. Das verwendete Gas wird durch die Temperierung vorteilhaft gekühlt. Weitere zu komponierende Komponenten umfassen zum Beispiel zwei Radiallager, die ebenfalls als Gaslager ausgeführt sind. Die Lager dienen zur Lagerung der Welle in der Gaszuführvorrichtung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Temperierkammern von einem gemeinsamen Gastemperierring begrenzt sind, an dem radial innen ein Temperiermedium entlang geführt ist. Bei dem Temperiermedium handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit. Dabei verhindert der Gastemperierring, dass das zu temperierende Gas, insbesondere die zu kühlende Luft, mit der Flüssigkeit, die das Temperiermedium darstellt, in Kontakt kommt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Temperierkammern radial außen an dem Gastemperierring in einer Umfangsrichtung verlaufende Gaskanäle umfassen, die axial von lamellenartigen Rippen begrenzt werden, die von einem kreiszylindermantelartigen Grundkörper des Gastemperierrings abgewinkelt sind. Radial innen begrenzt der kreiszylindermantelartige Grundkörper des Gastemperierrings vorteilhaft mindestens einen Mediumkanal, der mit dem vorzugsweise flüssigen Temperiermedium durchströmt wird. Die lamellenartigen Rippen stellen an dem Gastemperierring radial außen eine Leitstruktur für das zu temperierende Gas dar. Die Gaskanäle werden nur mit dem zu temperierenden Gas durchströmt. Die an sich offene Leitstruktur, die mit den lamellenartigen Rippen an dem Gastemperierring realisiert wird, ist vorteilhaft durch einen Gehäusekörper abgeschlossen. Zwischen den lamellenartigen Rippen und dem Gehäusekörper sind vorteilhaft Druckausgleichsspalte vorgesehen. Dadurch wird die Funktion der Gastemperierung weiter verbessert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Temperierkammern jeweils eine Einlassausnehmung und eine Auslassausnehmung umfassen, die über erste und zweite Gaskanäle verbunden sind. Die Einlassausnehmungen und die Auslassausnehmungen werden vorteilhaft radial außen von dem Gehäusekörper begrenzt. Ansonsten werden die Einlassausnehmungen und die Auslassausnehmungen vorteilhaft nur von dem Gastemperierring begrenzt. Dadurch wird die Herstellung der Gaszuführvorrichtung mit der mehrstufigen Temperierung erheblich vereinfacht. Das zu temperierende Gas wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung vorteilhaft axial zugeführt und auch axial abgeführt. Dadurch kann die Herstellung der Gaszuführvorrichtung mit der mehrstufigen Temperierung weiter vereinfacht werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gastemperierring Trennstege aufweist, welche die Einlassausnehmungen und die Auslassausnehmungen begrenzen und voneinander trennen. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass an dem Gehäusekörper, der die Gaskanäle radial außen begrenzt, keine Leitstrukturen oder Trennstrukturen für das Gas vorgesehen werden müssen. Der Gehäusekörper, der die Temperierkammern mit den Gaskanälen radial außen begrenzt, kann vorteilhaft sehr einfach ausgeführt sein. Der Gehäusekörper hat besonders vorteilhaft die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der kostengünstig hergestellt werden kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Temperierkammern eine erste Temperierkammer umfassen, die über einen Gaszuführpfad mit einem Gasdruckraum der Gaszuführvorrichtung verbunden ist und die über den ersten Temperierpfad mit einer zweiten Temperierkammer verbunden ist, von der ein zweiter Temperierpfad ausgeht, der temperiermäßig an mindestens eine zweite zu temperierende Komponente angebunden ist. Bei der zweiten zu temperierenden Komponente handelt es sich zum Beispiel um ein Radiallager, mit dem die Welle in dem Gehäuse der Gaszuführvorrichtung drehbar gelagert ist. Durch die beanspruchte Ausführung der Gaszuführvorrichtung mit den beiden Temperierkammern und den beiden Temperierpfaden wird, insbesondere in Verbindung mit dem beanspruchten Gastemperierring, eine einfach zu realisierende mehrstufige Gastemperierung ermöglicht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperierpfad zwischen einem Rotor und einem Stator der Gaszuführvorrichtung hindurch verläuft. Das durch den zweiten Temperierpfad strömende Gas ist in der zweiten Temperierkammer effektiv temperiert worden, insbesondere gekühlt worden. So kann die Temperierung, insbesondere Kühlung, des elektromotorischen Antriebs der Gaszuführvorrichtung wirksam verbessert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Temperierpfad eine Verzweigung aufweist, von der sich ein erster Teilpfad zu der zweiten Temperierkammer erstreckt, wobei ein zweiter Teilpfad temperiermäßig an mindestens eine dritte zu temperierende Komponente angebunden ist. Bei der dritten zu temperierenden Komponente handelt es sich zum Beispiel um ein zweites Radiallager, mit welchem die Welle drehbar in dem Gehäuse der Gaszuführvorrichtung gelagert ist. Der Durchfluss beziehungsweise die Durchströmung der Teilpfade mit dem Gas kann, zum Beispiel über fluidische Widerstände, auf einfache Art und Weise eingestellt werden. So kann die Gastemperierung im Betrieb der Gaszuführvorrichtung effektiver gestaltet werden als bei herkömmlichen Gaszuführvorrichtungen.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Gastemperierring, einen Rotor, einen Stator und/oder ein Gehäuse für eine vorab beschriebene Gaszuführvorrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Brennstoffzellensystem mit einer vorab beschriebenen Gaszuführvorrichtung. Die vorzugsweise als Luftzuführvorrichtung ausgeführte Gaszuführvorrichtung dient in dem Brennstoffzellensystem zum Verdichten von Luft, die einem Brennstoffzellenstack in dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Figur la eine schematische Darstellung einer als Verdichter ausgeführten Gaszuführvorrichtung mit einer Temperiereinrichtung, die eine Mediumtemperierung umfasst, die mit einer Gastemperierung kombiniert ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt; Figur lb die gleiche Darstellung wie in Figur la mit Pfeilen, die Gaspfade im Betrieb der Gaszuführvorrichtung veranschaulichen, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Gastemperierrings der Gaszuführvorrichtung aus den Figuren la, lb;

Figur 3 den Gastemperierring in einem Halbschnitt;

Figur 4 eine schematische Darstellung des Gastemperierrings mit einer gleichgerichteten zweistufigen Gastemperierung;

Figur 5 die gleiche Darstellung wie in Figur 4 mit einer gegensinnigen zweistufigen Gastemperierung; und die

Figuren 6 und 7 gleiche Darstelllungen wie in Figur lb mit Gaspfaden gemäß zwei weiteren Ausführungsbeispielen; und

Figur 8 eine ähnliche Darstellung wie in den Figuren 4 und 5 mit drei Temperierkammern.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur la ist eine Luftzuführvorrichtung 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Luftzuführvorrichtung 1 ist als Verdichter mit zwei Laufrädern 3, 4 ausgeführt.

Die Laufräder 3, 4 sind als Verdichterräder ausgeführt und jeweils in einem Spiralgehäuse 5, 6 drehbar angeordnet. Die Laufräder 3, 4 sind durch einen elektromotorischen Antrieb 2 drehbar angetrieben. Der elektromotorische Antrieb 2 umfasst einen Stator 38, in welchem ein Rotor 39 mit einer Welle 7 drehbar angetrieben ist.

Die Welle 7 ist mit Hilfe zweier Radiallager 8, 9 und eines Axiallagers 10 drehbar in einem Gehäuse 15 gelagert. Das Gehäuse 15 umfasst einen Gehäusekörper 16, der im Wesentlichen topfartig ausgeführt ist. Der topfartige Gehäusekörper 16 ist durch einen Gehäusedeckel 17 verschlossen. Das Gehäuse 15 mit dem Gehäusekörper 16 und dem Gehäusedeckel 17 ist in axialer Richtung zwischen den beiden Spiralgehäusen 5, 6 angeordnet, die ebenfalls Teile des Gehäuses 15 darstellen.

Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse 13, um welche die Welle 7 mit den beiden Laufrädern 3, 4 drehbar in dem Gehäuse 15 gelagert ist. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse 13. Analog bedeutet radial quer zur Drehachse 13.

Der elektromotorische Antrieb 2, insbesondere der Stator des elektromotorischen Antriebs 2, ist in dem Gehäuse 15 von einer als Kühleinrichtung ausgeführten Temperiereinrichtung 11 umgeben. Die Kühleinrichtung 11 ist in einem Ringraum angeordnet, der radial innen von dem elektromotorischen Antrieb 2, insbesondere von dem Stator 38 des elektromotorischen Antriebs 2, begrenzt wird.

Radial außen wird der Ringraum, in welchem die Kühleinrichtung 11 angeordnet ist, von dem Gehäusekörper 16 begrenzt. In axialer Richtung wird der Ringraum, in welchem die Kühleinrichtung 11 angeordnet ist, von dem Gehäusekörper 16 und dem Gehäusedeckel 17 begrenzt.

Die Kühleinrichtung 11 umfasst eine als Kühlmediumkühlung ausgeführte Mediumtemperierung 12 und eine als Luftkühlung ausgeführte Gastemperierung 20. Die Kühlmediumkühlung 12 wird mit einem vorzugsweise flüssigen Kühlmedium betrieben, zum Beispiel einem Wasser-Glykol-Gemisch. Im Betrieb der Kühlmediumkühlung 12 strömt das temperierte, vorzugsweise gekühlte, Kühlmedium durch eine radial nach außen offene Kühlkanalgeometrie 18.

Die radial nach außen offene Kühlkanalgeometrie 18 umfasst eine Vielzahl von Kühlmediumkanälen 19, die an einer Motorkühlhülse 14 ausgebildet sind. Die radial nach außen offene Kühlkanalgeometrie 18 der Kühlmediumkühlung 12 wird größtenteils durch den Gehäusekörper 16 und zu einem kleinen Teil durch die Luftkühlung 20 begrenzt. Die Luftkühlung 20 umfasst eine ebenfalls radial nach außen offene Kühlkanalgeometrie 21 mit einer Vielzahl von Gaskanälen, insbesondere Luftkanälen, 22. Die radial nach außen offene Kühlkanalgeometrie 21 der Luftkühlung 20 wird radial außen durch den Gehäusekörper 16 begrenzt.

Die Kühlkanalgeometrie 18 der Kühlmediumkühlung 12 wird radial innen von einem Grundkörper 23 der Motorkühlhülse 14 begrenzt. Analog wird die Kühlkanalgeometrie 21 der Luftkühlung 20 radial innen von einem Grundkörper 29 eines Gastemperierrings 24 begrenzt. Die Grundkörper 23, 29 haben jeweils vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt von geraden Kreiszylindermänteln.

In Figur lb sind durch Pfeile ein Gaszuführpfad 60, ein erster Temperierpfad 61 und ein zweiter Temperierpfad 62 veranschaulicht. Der Gaszuführpfad 60 geht von einem Gasdruckraum 55 aus. Durch einen Pfeil 56 ist ein Gasmassenstrom angedeutet, welcher einer nicht dargestellten Brennstoffzelle zugeführt wird. In dem Gasdruckraum 55 wird vorteilhaft verdichtete Luft bereitgestellt, die in der Brennstoffzelle reagiert.

Ein Teil der verdichteten Luft wird über den Gaszuführpfad 60 einer ersten Temperierkammer 51 zugeführt. Von der ersten Temperierkammer 51 erstreckt sich der erste Temperierpfad 61 zu einer Verzweigung 64. Die Verzweigung 64 ist einer ersten zu temperierenden Komponente 71 zugeordnet. Bei der ersten zu temperierenden Komponente 71 handelt es sich um das Axiallager 10.

An der Verzweigung 64 teilt sich der erste Temperierpfad 61 in einen ersten Teilpfad 65 und in einen zweiten Teilpfad 66 auf. Beide Teilpfade 65 und 66 verlaufen an dem Axiallager 10 entlang, das die erste Komponente 71 darstellt.

Der erste Teilpfad 65 verläuft von der ersten Komponente 71, also dem Axiallager 10, in eine zweite Temperierkammer 52. Der zweite Teilpfad 66 verläuft durch eine zweite zu temperierende Komponente 72. Bei der zweiten zu temperierenden Komponente 72 handelt es sich um das Radiallager 8. Ein zweiter Temperierpfad 62 erstreckt sich durch einen Spalt, insbesondere einen Ringspalt, der sich in axialer Richtung zwischen dem Rotor 39 und dem Stator 38 hindurch erstreckt. Der zweite Teilpfad 66 wird bei diesem Ausführungsbeispiel nach der zweiten zu temperierenden Komponente 72 mit dem zweiten Temperierpfad 62 zusammengeführt.

Von dem durch das Laufrad 3 verdichteten Gasmassenstrom wird ein Teil über den Gaszuführpfad 60 als Kühlluft verwendet. Der größere Anteil des Massenstroms geht zum Brennstoffzellensystem. Der über den Gaszuführpfad 60 zugeführte Gasmassenstrom wird an dem Gastemperierring 24 in der ersten Temperierkammer 51 von der Verdichterauslasstemperatur heruntergekühlt, bis der Gasmassenstrom annähernd die Temperatur des flüssigen Temperiermediums in dem Temperierkanal, insbesondere Kühlmediumkanal, erreicht hat.

Der in der ersten Temperierkammer 51 heruntergekühlte Gasmassenstrom wird über den ersten Temperierpfad 61 an das Axiallager 10 weitergeleitet. Dieser Gasmassenstrom teilt sich dann an der Verzweigung 64 in zwei Teilmassenströme auf. Einer der Teilmassenströme wird über den ersten Teilpfad 65 zurück zum Gastemperierring 24 geleitet.

In der zweiten Temperierkammer 52 wird dieser Teilmassenstrom wieder annähernd auf die Temperatur des flüssigen Mediums in dem Temperierkanal 33 heruntergekühlt. Dieser gekühlte Teilmassenstrom wird dann über den zweiten Temperierpfad 62 zur Kühlung des elektromotorischen Antriebs mit dem Stator 38 und dem Rotor 39 und einer dritten zu temperierenden Komponente 73 verwendet.

Bei der dritten zu temperierenden Komponente 73 handelt es sich um das Radiallager 9. Der gesamte Kühlmassenstrom wird auf die Seite der Gaszuführvorrichtung 1 mit dem Laufrad 4 geführt. Wenn das Laufrad 4 als Turbinenlaufrad ausgeführt ist, wird der Massenstrom in Richtung Umgebung abgeführt. Das Laufrad 4 kann aber auch als Verdichterrad ausgeführt sein. Dann kann der Gasmassenstrom vorteilhaft noch einmal verdichtet und in das Brennstoffzellensystem geführt werden. In Figur 2 ist der Gastemperierring 24 alleine perspektivisch dargestellt. Der Gastemperierring 24 umfasst einen Bund 40 an dem Grundkörper 29. Darüber hinaus weist der Grundkörper 29 radial außen lamellenartige Rippen 36 auf, welche die in Umfangsrichtung verlaufenden Gaskanäle 22 in dem Gastemperierring 24 begrenzen.

An dem Gastemperierring 24 sind darüber hinaus zwei Einlassausnehmungen 41, 43 und zwei Auslassausnehmungen 42, 44 vorgesehen. Zwischen den Einlassausnehmungen 41 und 43 ist ein Trennsteg 45 an dem Gastemperierring 24 ausgebildet. Weitere Trennstege 46, 47 sind zwischen den Einlassausnehmungen 41, 43 und den Auslassausnehmungen 42, 44 vorgesehen.

In Figur 3 ist der Gastemperierring 24 aus Figur 2 in dem Gehäuse 15 mit dem Gehäusekörper 16 dargestellt. Die lamellenartigen Rippen 36 begrenzen in der ersten Temperierkammer 51 erste Gaskanäle 48. In der zweiten Temperierkammer 52 begrenzen die lamellenartigen Rippen 36 zweite Gaskanäle 49.

Zwischen den freien Enden der lamellenartigen Rippen 36 in der ersten Temperierkammer 51 und dem Gehäusekörper 16 sind erste Druckausgleichsspalte 31 vorgesehen. Die ersten Druckausgleichsspalte 31 sind kleiner als zweite Druckausgleichsspalte 32, die zwischen den lamellenartigen Rippen 36 in der zweiten Temperierkammer 52 und dem Gehäusekörper 16.

Die Anzahl der lamellenartigen Rippen 36, die zur Darstellung einer geeigneten Kühlstruktur an dem Gastemperierring 24 dienen, richtet sich nach einer benötigten Kühlleistung und einem maximal zulässigen Druckabfall. Die Höhe der einzelnen lamellenartigen Rippen 36 mit den unterschiedlich großen Druckausgleichsspalten 31 und 32 richtet sich vorteilhaft ebenfalls nach der benötigten Kühlleistung und dem maximal zulässigen Druckabfall.

Die Druckausgleichsspalte 31, 32 zwischen den freien Enden der lamellenartigen

Rippen 36 und dem Gehäusekörper 16 des Gehäuses 15 werden auch als Kopfspalte bezeichnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Druckausgleichsspalte 31, 32 unterschiedlich groß ausgeführt. Auch die Breite der lamellenartigen Rippen 36 kann, anders als dargestellt ist, in den beiden Temperierkammern 51 und 52 unterschiedlich groß gestaltet werden.

In den Figuren 4 und 5 ist durch vertikale Pfeile veranschaulicht, wie das Gas den Temperierkammern 51 und 52 axial zugeführt beziehungsweise aus den Temperierkammern 51, 52 axial abgeführt wird. Die Durchströmung der Gaskanäle erfolgt in Figur 4 in der gleichen Strömungsrichtung. In Figur 5 werden die beiden Temperierkammern 51, 52 in entgegengesetzten Richtungen durchströmt.

In Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung 1 gezeigt, bei welchem die beiden Teilpfade 65, 66 des ersten Temperierpfades 61 zusammen der zweiten Temperierkammer 52 zugeführt werden. Der zweite Temperierpfad 62 verläuft ansonsten so wie bei dem in Figur lb dargestellten Ausführungsbeispiel.

In Figur 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Gaszuführvorrichtung 1 dargestellt, bei welchem ein dritter Teilpfad 67 von der ersten Temperierkammer 51 von der in Figur 7 linken Seite der Gaszuführvorrichtung 1 auf deren rechte Seite geführt ist. So kann ein durch den dritten Teilpfad 67 geführter Gasmassenstrom zur Kühlung beziehungsweise Temperierung der dritten Komponente 73 verwendet werden. Bei der dritten Komponente 73 handelt es sich um das Radiallager 9. Danach ist der dritte Teilpfad 67 mit dem zweiten Temperierpfad 62 zusammengeführt.

In Figur 8 ist gezeigt, dass mit dem Gastemperierring 24 auch eine dreistufige oder mehrstufige Temperierung realisiert werden kann. Die in Figur 8 dargestellte Gaszuführvorrichtung 1 umfasst zusätzlich zu den beiden Einlassausnehmungen 41, 43 und den beiden Auslassausnehmungen 42, 44 eine dritte Einlassausnehmung 75 und eine dritte Auslassausnehmung 76.