Titel

Seitenkanalverdichter für ein Brennstoffzellensystem zur Förderung und/oder

Verdichtung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter für ein Brennstoff zellensystem zur Förderung und/oder Verdichtung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, das insbesondere zur Anwendung in Fahrzeugen mit einem Brennstoffzellenantrieb vorgesehen ist.

Im Fahrzeugbereich spielen neben flüssigen Kraftstoffen in Zukunft auch gasför mige Kraftstoffe eine zunehmende Rolle. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb müssen Wasserstoffgasströme gesteuert werden. Die Gasströme werden hierbei nicht mehr diskontinuierlich, wie bei der Einspritzung von flüssigem Kraftstoff gesteuert, sondern es wird das Gas aus mindestens ei nem Hochdrucktank entnommen und über eine Zuströmleitung eines Mitteldruck leitungssystems an eine Ejektoreinheit geleitet. Diese Ejektoreinheit führt das Gas über eine Verbindungsleitung eines Niederdruckleitungssystems zu einer Brennstoffzelle. Nachdem das Gas durch eine Brennstoffzelle geströmt ist wird es über eine Rückführleitung zurück zur Ejektoreinheit geführt. Dabei kann der Seitenkanalverdichter zwischengeschaltet werden, der die Gasrückführung strö mungstechnisch und effizienztechnisch unterstützt. Zudem werden Seitenkanal verdichter zur Unterstützung des Strömungsaufbaus im Brennstoffzellenantrieb eingesetzt, insbesondere bei einem (Kalt)-Start des Fahrzeugs nach einer gewis sen Standzeit. Das Antreiben dieser Seitenkanalverdichter erfolgt üblicherweise über Elektromotoren, die beim Betrieb in Fahrzeugen über die Fahrzeugbatterie mit Spannung versorgt werden.

Aus der DE 2017 102 15739 und der DE 10 2018 204 713 Al ist ein Seitenka nalverdichter für ein Brennstoffzellensystem bekannt, bei dem ein gasförmiges Medium, insbesondere Wasserstoff, gefördert und/oder verdichtet wird. Der Sei tenkanalverdichter weist dabei ein Gehäuse und einen Antrieb auf, wobei das Gehäuse ein Gehäuse-Oberteil und ein Gehäuse-Unterteil aufweist. Des Weite ren ist in dem Gehäuse ein umlaufend um eine Drehachse verlaufender Verdich terraum angeordnet, der mindestens einen umlaufenden Seitenkanal aufweist. In dem Gehäuse befindet sich ein Verdichterrad, das drehbar um die Drehachse angeordnet ist und durch den Antrieb angetrieben wird, wobei das Verdichterrad an seinem Umfang im Bereich des Verdichterraums angeordnete Schaufelblätter aufweist. Zudem weist der aus der DE 2017 102 15739 und der DE 10 2018204 713 Al bekannte Seitenkanalverdichter jeweils eine am Gehäuse ausgebildeten Gas- Einlass und eine Gas-Auslassöffnung auf, die über den Verdichterraum, ins besondere den mindestens einen Seitenkanal, fluidisch miteinander verbunden sind.

Der aus der DE 2017 102 15739 und der DE 102018204713 Al bekannte Sei tenkanalverdichter kann gewisse Nachteile aufweisen.

Der Antrieb besteht dabei aus Komponenten, die aufgrund Ihrer Materialeigen schaften durch das Anoden-Medium, insbesondere Wasserstoff, beschädigt wer den können, wenn Sie mit diesen in Kontakt kommen. Dabei kann es zu einer Oxidationsreaktion der metallischen Bauteile des Antriebs, insbesondere zur Wasserstoffversprödung, oder zu weiteren Materialschädigungen kommen. Des Weiteren kann das Anodenmedium bei den elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen des Antriebs zu einer Beschädigung der Bauteile und/oder zu einem Kurzschluss bei den Bauteilen führen die mit elektrischem Strom beaufschlagt werden. Weiterhin kann das Anodenmedium durch Funkenschlag aus den elektrischen Bauteilen entzündet werden, wodurch eine Explosionsreaktion her beigeführt wird. Dies kann dann wiederum zu einem Ausfall des Antriebs und/o der zu einem Ausfall des gesamten Seitenkanalverdichters führen.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Seitenkanalverdichter für ein Brennstoffzellensystem zur Förderung und/oder Verdichtung von einem gasförmigen Medium, insbeson dere Wasserstoff, mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereit gestellt.

Bezugnehmend auf Anspruch 1 wird der Seitenkanalverdichter vorgeschlagen, bei dem ein Stator einen Rotor umgibt, wobei sich ein zumindest nahezu voll ständig koaxial zum Stator und Rotor und rotationssymmetrisch um die Dreh achse verlaufendes Kapselungs- Element, welches insbesondere als ein Spalttopf zwischen dem Stator und dem Rotor befindet. Auf diese Weise lässt sich der Vorteil erzielen, dass ein Austausch von Flüssigkeiten oder einem gasförmigen Medium aus dem Bereich des Rotors, insbesondere aus dem Bereich der an den Stator angrenzenden Hohlräume in den Bereich des Stators und/oder weitere Bauteile eines Antriebs, exklusive des Rotors, Vordringen kann. Dabei wird insbe sondere ein Eindringen vom gasförmigen Medium aus dem Bereich eines Ver dichterraums des Seitenkanalverdichters in den Bereich des Stators und angren zender Bauteile des Antriebs mittels des Kapselungs- Elements, das insbeson dere als ein Spalttopf ausgebildet ist, verhindert. Dabei ist der Spalttopf hierbei im Bereich des Luftspalts des Antriebs angeordnet, um eine Medientrennung zwi schen dem Stator und Rotor zu bewirken. Zudem kann die Kapselung des An triebs und/oder des Stators mittels des Kapselungs- Elements in einer kompakten Bauweise umgesetzt werden, so dass keine oder nur minimale konstruktive Än derungen an dem Antrieb und/oder dem Seitenkanalverdichter vorgenommen werden müssen. Dabei kann die erfindungsgemäße und vorteilhafte Ausgestal tung der Erfindung in einer kostengünstigen Weise umgesetzt werden.

Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung verläuft das Kapselungs- Element, das insbesondere als Spalttopf ausgeführt ist, hülsenförmig umlaufend um eine Drehachse und/oder umschließt den Rotor zumindest nahezu vollstän dig, wobei der Spalttopf an seinem einem Verdichterrad zugewandten Ende ge öffnet ist und an seinem Verdichterrad abgewandten Ende geschlossen ist. Auf diese Weise kann der Vorteil erzielt werden, dass eine vereinfachte Monate des Spalttopfs und des Antriebs am Seitenkanalverdichter, insbesondere an ei nem Gehäuse erfolgen kann. Zudem lässt sich somit eine kompakte und platz sparenden Bauform des Seitenkanalverdichters erzielen, bei dem der Spalttopf zumindest nahezu ohne weitgehende Änderungen der bestehenden konstrukti ven Ausformung des Seitenkanalverdichters integriert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Seitenkanalverdichters ist der Ro tor relativ zum Spalttopf drehbar um die Drehachse im Spalttopf angeordnet, wo bei insbesondere der Rotor keinen Kontakt mit dem Spalttopf hat. Auf diese Weise kann mittels dieser erfindungsgemäßen konstruktiven Ausgestaltung des Seitenkanalverdichters der Vorteil erzielt werden, dass zwischen den Bauteilen Spalttopf und/oder Stator und/oder Rotor kein Kontakt, insbesondere Reibungs kontakt beim Betrieb des Seitenkanalverdichters, besteht wodurch eine ver schleißfreie Abdichtung des Spalttopfes zum Gehäuse umgesetzt werden kann. Somit kann die Lebensdauer des Seitenkanalverdichters erhöht werden, wäh rend die Ausfallwahrscheinlichkeit des Seitenkanalverdichters gesenkt werden kann.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung steht der Spalttopf in Rich tung der Drehachse mit einer Stirnfläche eines Gehäuse-Oberteils in Anlage steht, wobei das Gehäuse-Oberteil ein rotationsymmetrisch um die Drehachse verlaufendes zapfenförmiges Element ausbildet, auf das der Spalttopf in Rich tung der Drehachse aufgeschoben ist, wobei insbesondere der Innendurchmes ser des Spalttopfes zum Außendurchmesser des zapfenförmigen Elements eine Übermaßpassung ausbildet. Auf diese Weise lässt sich der Vorteil erzielen, dass eine schnelle Montage des Spalttopfs am Gehäuse, insbesondere auf dem zap fenförmigen Elements erfolgen kann, wodurch die Montagekosten des Seitenka nalverdichters reduziert werden können. Des Weiteren lässt sich eine Kapselung des Bereichs des Seitenkanalverdichters und des Antriebs erzielen, der empfind lich gegenüber dem gasförmigen oder flüssigen Medium aus dem Verdichter raum ist. Dabei wird eine Barriere zwischen dem Spalttopf und dem zapfenförmi gen Element des Gehäuses durch die Übermaßpassung erzielt, indem beide Ele mente derart miteinander in Kontakt stehen, dass keine Flüssigkeit und/oder kein gasförmigen Medium diese Barriere passieren kann, wodurch die Lebensdauer des Antriebs und des gesamten Seitenkanalverdichters erhöht werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung des Seitenkanalverdichters befindet sich ein ringförmig um die Drehachse verlaufendes Dichtelement zwischen dem Spalttopf und dem zapfenförmigen Element, wobei das Dichtelement insbeson dere als ein O-Ring ausgebildet ist, der in einer umlaufenden Nut des zapfenför migen Elements angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine verbesserte und effi ziente Kapselung der empfindlichen Bauteile und/oder Materialien des Antriebs und/oder des Seitenkanalverdichters derart erzielt werden, dass die Barriere zwi schen dem Spalttopf und dem zapfenförmigen Element des Gehäuses zusätzlich zur Übermaßpassung durch die Verwendung des ringförmig verlaufenden Dich teelements erzielt wird, welches sich in der umlaufenden Nut befindet. Dabei wird verhindert, dass Flüssigkeit und/oder das gasförmige Medium aus dem Bereich des Gehäuses kommend diese Barriere passieren kann, wodurch die Lebens dauer des Antriebs und des gesamten Seitenkanalverdichters erhöht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Spalttopf im Bereich des dem Verdichterrad zugewandten und somit geöffneten Endes, und insbesondere im Bereich des Dichtelements, einen ringförmig um die Drehachse umlaufenden Fuß aufweist, der auf seiner der Drehachse abgewandten Seite gestuft verläuft. Auf diese Weise kann eine bessere Kapselung des Bereichs des Seitenkanalver dichters und des Antriebs erzielen, der empfindlich gegenüber dem gasförmigen oder flüssigen Medium aus dem Verdichterraum ist. Dabei kann die durch das ringförmig verlaufenden Dichtelement und die Übermaßpassung erzielte Dicht wirkung weiter verbessert werden, indem mittels des Fußes und des gestuften Verlaufs ein verbessertes Anpressen des Spalttopfs an das Gehäuse, insbeson dere das zapfenförmige Element, erfolgen kann. Somit kann die Lebensdauer des Antriebs und somit des gesamten Seitenkanalverdichters erhöht werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung weist der Spalttopf zumindest Kunststoff auf. Auf diese Weise können zum einen die Bauteilkosten des Spalt topfs gesenkt. Zum anderen kann der Spalttopf zumindest teilweise eine gewis sen Elastizität aufgrund des verwendeten Kunststoffs aufweisen, wodurch sich die Montageeigenschaften und Montagekosten sowie die Lebensdauer des Spalttopfs verbessern lassen. Somit können die Produktkosten des Seitenkanal verdichters reduziert und die Ausfallwahrscheinlichkeit des Seitenkanalverdich ters reduziert werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Antrieb als ein radialer Innenläu fer- Elektromotor ausgeführt, wobei der Antrieb, insbesondere der Rotor, über eine Antriebswelle mit dem Verdichterrad verbunden ist, wobei die Antriebswelle, das Verdichterrad und der Rotor drehbar um die Drehachse gelagert sind und wobei jeweils der Rotor und das Verdichterrad formschlüssig, stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich eine kostengünstige Montage des Verdichterrads, des Rotors und des Spalttop fes erreichen, ohne dass weitere oder zumindest nur geringfügige konstruktive Änderungen am Antrieb und/oder am Seitenkanalverdichter notwendig sind. Dies reduziert die Montagekosten und somit die Fertigungskosten des Seitenkanalver dichters während die Ausfallwahrscheinlichkeit des Seitenkanalverdichters redu ziert werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrie ben.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Seiten kanalverdichters,

Figur 2 einen in Figur 1 mit A-A bezeichneten Schnitt des Seitenkanalver dichters in vergrößerter Darstellung,

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen rotationssymmet risch zu einer Drehachse 4 ausgebildeten erfindungsgemäß vorgeschlagene Sei tenkanalverdichter 1 zu entnehmen.

Der Seitenkanalverdichter 1 weist dabei ein Verdichterrad 2 auf, das insbeson dere als geschlossenes scheibenartiges Verdichterrad 2 ausgebildet ist und um die horizontal verlaufenden Drehachse 4 drehbar in einem Gehäuse 3 gelagert ist. Dabei dient ein Antrieb 6, insbesondere ein elektrischer Antrieb 6, als Dreh antrieb 6 des Verdichterrads 2. Dabei weist der Antrieb 6 einen Stator 12 und ei nen Rotor 10 aufweist die koaxial zueinander umlaufend um die Drehachse 4 verlaufen. Der Antrieb 6 kann dabei als ein radialer Innenläufer- Elektromotor 6 ausgeführt ist, wobei der Antrieb 6, insbesondere der Rotor 10, über eine An triebswelle 21 mit dem Verdichterrad 2 verbunden ist, wobei die Antriebswelle 21, das Verdichterrad 2 und der Rotor 10 drehbar um die Drehachse 4 gelagert sind und wobei jeweils der Rotor 10 und das Verdichterrad 2 formschlüssig, stoff schlüssig oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 21 verbunden sind.

Weiterhin kann der Antrieb 6 mehrere Kühlrippen 33 aufweisen. Das Gehäuse 3 umfasst ein Gehäuse-Oberteil 7 und ein Gehäuse-Unterteil 8, die miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Gehäuse-Teilen 7,8 kann sich eine um die Drehachse 4 umlaufende Dichtung befinden, welches eine Kapselung eines Ver dichterraums 30 des Seitenkanalverdichters 1 bewirkt, insbesondere gegen Kon tamination oder Feuchtigkeit von außen. Das Verdichterrad 2 ist dabei drehfest auf der Antriebswelle 21 angeordnet und wird vom Gehäuse-Oberteil 7 und dem Gehäuse-Unterteil 8 umschlossen.

Das Verdichterrad 2 weist eine Aussparung auf, durch die die Antriebswelle 21 gesteckt ist und wobei das Verdichterrad 2 beispielsweise mittels eines Pressver bands mit der Antriebswelle 21 verbunden ist. Von seinem der Antriebswelle 21 zugewandten Innendurchmesser nach außen von der Drehachse 4 weg bildet das Verdichterrad 2 eine umlaufende kreisförmige Naben-Scheibe 13 aus. Des Weiteren bildet das Verdichterrad 2 eine sich außenseitig an die Naben-Scheibe 13 anschließende mindestens eine Förderzelle 28 aus. Diese mindestens eine Förderzelle 28 des Verdichterrads 2 verläuft umlaufend um die Drehachse 4 in dem umlaufenden Verdichterraum 30 des Gehäuses 3. Weiterhin ist in Fig. 1 im Bereich der Förderzelle 28 die geschnittene Kontur eines Schaufelblattes 5 zu sehen. Dieses Schaufelblatt 5 kann eine V-förmige Kontur aufweisen. Des Weite ren wird die jeweilige Förderzelle 28 in Rotationsrichtung des Verdichterrads 2 von zwei Schaufelblättern 5 begrenzt, wobei eine Anzahl von Schaufelblättern 5 umlaufend um die Drehachse 4 am Verdichterrad 2 radial zur Drehachse 4 ange ordnet sind.

Dabei ist das Verdichterrad 2 und/oder die Förderzelle 28 am jeweiligen außen liegenden Umfang einen umlaufenden äußeren Begrenzungsring 11 aufweist, wobei insbesondere der äußere Begrenzungsring 11 die Förderzelle 28 an Ihrem äußeren um die Drehachse 4 umlaufenden Außendurchmesser begrenzt. Zudem weist das Verdichterrad 2 einen um die Drehachse 4 umlaufenden inneren Be grenzungsring 17 auf, wobei der innere Begrenzungsring 17 am Innendurchmes ser des umlaufenden Verdichterraums 30 am Verdichterrad 2 ausgebildet ist und eine Trennung und/oder Kapselung des Verdichterraums 30 von einer inneren Region 32 des Seitenkanalverdichters 1 bewirkt. Der äußere Begrenzungsring 11 hingegen bewirkt eine Trennung und/oder Kapselung des Verdichterraums 30 von einer äußeren Region 34 des Seitenkanalverdichters 1. Das Verdichterrad 2 bildet zudem zur Beschleunigung und/oder Verdichtung des zu fördernden Medi ums, wie beispielsweise Wasserstoff, umlaufend um die Drehachse 4, insbeson dere im Bereich zwischen dem inneren Begrenzungsring 17 und dem äußeren Begrenzungsring 11 mehrere Schaufelblätter 5 aus. Dabei bildet das Verdichter rad 2 im Bereich des Verdichterraums 30 zwischen zwei benachbarten Schaufel blättern 5 jeweils die Förderzelle 28 aus, die radial zur Drehachse 4 nach innen durch den inneren umlaufenden Begrenzungsring 17 begrenzt ist. Das Gehäuse 3, insbesondere das Gehäuse-Oberteil 7 und/oder das Gehäuse-Unterteil 8, weist im Bereich des Verdichterraums 30 mindestens einen umlaufenden Seiten kanal 19 auf. Dabei verläuft der Seitenkanal 19 derart im Gehäuse 3 in Richtung der Drehachse 4, dass dieser axial zur Förderzelle 28 einseitig oder beidseitig verläuft. Der Seitenkanal 19 kann dabei zumindest in einem Teilbereich des Ge häuses 3 umlaufend um die Drehachse 4 verlaufen, wobei in dem Teilbereich, in dem der Seitenkanal 19 im Gehäuse 3 nicht ausgebildet ist, ein Unterbrecher- Bereich 15 im Gehäuse 3 ausgebildet ist (siehe Fig. 2).

Des Weiteren weist das Gehäuse 3, insbesondere das Gehäuse-Oberteil 7 und/oder das Gehäuse-Unterteil 8, im Bereich des Verdichterraums 30 mindes tens einen umlaufenden Seitenkanal 19 auf. Dabei verläuft der mindestens eine Seitenkanal 19 derart im Gehäuse 3 in Richtung der Drehachse 4, dass dieser axial zur Förderzelle 28 einseitig oder beidseitig verläuft. Der mindestens eine Seitenkanal 19 kann dabei zumindest in einem Teilbereich des Gehäuses 3 um laufend um die Drehachse 4 verlaufen, wobei in dem Teilbereich, in dem der min destens eine Seitenkanal 19 im Gehäuse 3 nicht ausgebildet ist, der Unterbre cher-Bereich 15 (gezeigt in Fig. 2) im Gehäuse 3 ausgebildet ist.

Zudem ist die Antriebswelle 21 mittels mindestens eines ersten Lagers 27 und/o der eines zweiten Lagers 29, bei dem es sich jeweils um Wälzlager 27, 29 han deln kann, insbesondere jeweils um ein Kugellager 27, 29, im Gehäuse 3 gela gert. Der Antrieb 6 ist dabei mit dem Gehäuse 3, insbesondere dem Gehäuse- Oberteil 7, verbunden. Dabei ist der Antrieb 6 von einem Antriebs-Gehäuse 24 umgeben, wobei der Antrieb 6 mittels des Antriebs-Gehäuses 24 mit dem Ge häuse 3 verbunden sein, insbesondere mit dem Gehäuse-Oberteil 7, indem der Antrieb 6 mit mindestens einer Stirnfläche an einer Stirnfläche des Gehäuses 3 axial zur Drehachse 4 anliegt.

Weiterhin bildet das Gehäuse 3, insbesondere das Gehäuse-Unterteil 8, eine Gas- Einlassöffnung 14 und eine Gas-Auslassöffnung 16 aus. Dabei sind die Gas- Einlassöffnung 14 und die Gas-Auslassöffnung 16, insbesondere über den mindestens einen Seitenkanal 19, fluidisch miteinander verbunden. Dabei erhöht sich mit fortschreitendem Umlauf von der Gas- Einlassöffnung 14 zur Gas-Aus- lassöffnung 16 in einer Drehrichtung 20 (gezeigt in Fig. 2) des Verdichterrads 2 die Verdichtung und/oder der Druck und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums in der Förderzelle 28, insbesondere in den Förderzellen 28 des Verdichterrads 2 und in den Seitenkanälen 19. Dabei wird das gasförmige Medium nach erfolgtem Durchlauf durch die Gas-Auslassöffnung 16 des Seiten kanalverdichters 1 abgeleitet und strömt in einer Ausströmrichtung, insbesondere in Richtung einer Strahlpumpe eines Brennstoffzellensystems, aus. Durch den Unterbrecher-Bereich 15 wird eine Trennung einer Druckseite und einer Saug seite bewirkt, wobei sich die Saugseite im Bereich der Gas- Einlassöffnung 14 be findet und die Druckseite im Bereich der Gas-Auslassöffnung 16 befindet.

Vom Antrieb 6 wird ein Drehmoment auf das Verdichterrad 2 übertragen. Dabei wird das Verdichterrad 2 in Rotationsbewegung versetzt und die Förderzelle 28 bewegt sich in einer Rotationsbewegung umlaufend um die Drehachse 4 durch den Verdichterraum 30 im Gehäuse 3 in Richtung der Drehrichtung 20. Dabei wird ein schon im Verdichterraum 30 befindliches gasförmiges Medium durch die Förderzelle 28 mitbewegt und dabei gefördert und/oder verdichtet. Zudem findet eine Bewegung des gasförmigen Mediums, insbesondere ein Strömungsaus tausch, zwischen der Förderzelle 28 und dem mindestens einen Seitenkanal 19 statt. Des Weiteren ist der Seitenkanalverdichter 1 über die Gas- Einlassöffnung 14 und die Gas-Auslassöffnung 16 mit dem Brennstoffzellensystem 37 verbun den, wobei das gasförmige Medium, bei dem es sich insbesondere um ein unver brauchte Rezirkulationsmedium aus einer Brennstoffzelle handelt, über die Gas- Einlassöffnung 14 in den Verdichterraum 30 des Seitenkanalverdichters 1 ein und/oder wird dem Seitenkanalverdichter 1 zugeführt und/oder wird aus dem Be reich, der der Gas- Einlassöffnung 14 vorgelagert ist, angesaugt. Dabei wird das gasförmige Medium nach erfolgtem Durchlauf durch die Gas-Auslassöffnung 16 des Seitenkanalverdichters 1 abgeleitet.

In Fig. 1 ist weiterhin gezeigt, dass der Stator 12 den Rotor 10 umgibt, wobei sich ein zumindest nahezu vollständig koaxial zum Stator 12 und Rotor 10 und rotationssymmetrisch um die Drehachse 4 verlaufendes Kapselungs- Element 18 zwischen dem Stator 12 und dem Rotor 10 befindet. Das Kapselungs- Element 18, das insbesondere als ein Spalttopf 18 ausgeführt ist, verläuft dabei hülsenför mig umlaufend um die Drehachse 4 und umschließt den Rotor 10 zumindest na- hezu vollständig. Der Spalttopf 18 befindet sich dabei in dem zwischen dem Sta tor 12 und Rotor 10 verlaufenden elektromagnetischen Luftspalt des Antriebs 6, wobei der Spalttopf 18 an seinem dem Verdichterrad 2 zugewandten Ende geöff net ist und an seinem Verdichterrad 2 abgewandten Ende geschlossen ist. Dabei ist der Rotor 10 relativ zum Spalttopf 18 drehbar um die Drehachse 4 im Spalt topf 18 angeordnet, wobei insbesondere der Rotor 10 keinen Kontakt, insbeson dere mechanischen Kontakt mit dem Spalttopf 18 hat.

Des Weiteren steht der Spalttopf 18 in Richtung der Drehachse 4 mit einer Stirn fläche des Gehäuse-Oberteils 7 in Anlage, wobei das Gehäuse-Oberteil ein rota tionsymmetrisch um die Drehachse 4 verlaufendes zapfenförmiges Element 36 ausbildet, auf das der Spalttopf 18 in Richtung der Drehachse 4 aufgeschoben ist, wobei insbesondere der Innendurchmesser des Spalttopfes 18 zum Außen durchmesser des zapfenförmigen Elements 36 eine Übermaßpassung ausbildet. Aufgrund dieser Übermaßpassung und/oder der zumindest teilweisen Elastizität des Spalttopfes 18 wird eine klemmende Pressverbindung zwischen dem Ge häuse-Oberteil 7 und dem Spalttopf 18 ausgebildet, die als kapselnde Barriere wirkt gegenüber dem gasförmigen Medium und/oder Flüssigkeiten dient. Dabei kann der Spalttopf 18 zumindest teilweise Kunststoff aufweisen, wodurch der Spalttopf über eine Elastizität verfügt. Zudem kann sich ein ringförmig um die Drehachse 4 verlaufendes Dichtelement 22 zwischen dem Spalttopf 18 und dem zapfenförmigen Element 36 befinden, wobei das Dichtelement 22, insbesondere als ein O-Ring 22 ausgebildet ist, der in einer umlaufenden Nut 26 des zapfenför migen Elements 36 angeordnet ist. Das Dichtelement 22 kann dabei derart unter Vorspannung steht und/oder vom zapfenförmigen Element nach außen gedrückt wird, dass sich das Dichtelement 22 nach außen von der Drehachse 4 weg ge gen den Spalttopf 18 drückt und somit noch die Klemmwirkung und Dichtwirkung im Kontaktbereich verstärkt. Dabei bewirkt der Spalttopf 18, der eine kapselnde Barriere mit dem zapfenförmigen Element 36 bewirkt, dass kein gasförmiges Me dium oder Flüssigkeiten aus dem Bereich der inneren Region 32 und/oder äuße ren Region 34 und/oder dem Verdichterraum 30 in den Bereich des Antriebs 6, insbesondere des Stators und der elektrischen Komponenten, Vordringen kann und diese schädigt.

Darüber hinaus ist in Fig. 1 gezeigt, dass der Spalttopf 18 im Bereich des dem Verdichterrad 2 zugewandten und somit geöffneten Endes, und insbesondere im Bereich des Dichtelements 22, einen ringförmig um die Drehachse 4 umlaufen den Fuß 9 aufweist, der auf seiner der Drehachse 4 abgewandten Seite gestuft verläuft. Aufgrund der Ausbildung dieses Fußes 9 kann der Spalttopf 18 in die sem Bereich mit seinem Innendurchmesser mit einer höheren Kraft gegen zur Drehachse 4 hin gegen den Außendurchmesser des zapfenförmigen Elements 36 drücken, wodurch sich die Dichtwirkung und Kapselungswirkung in diesem Bereich verstärkt. Zudem liegt der Fuß 9 mit einer großen Fläche in Richtung der Drehachse 4 zum Gehäuse-Oberteil 7 hin mit diesem in Anlage, wodurch der Spalttopf 18 aufgrund des Fußes 9 in diesem Bereich eine größere Fläche aus bilden kann, wodurch die Kapselnden Eigenschaften verbessert werden, da ein Medium einen größeren Kontaktbereich zwischen dem Spalttopf 18 und dem Fuß 9 überwinden muss. Der gestufte Verlauf unterstützt hierbei die anpressende Wirkung.

In einer beispielhaften Ausführungsform des Spalttopfs 18 kann dieser als eine Tiefzieh-Bauteil hergestellt sein, wodurch auf kostengünstige Weise ein komple xes Bauteil wie der Spalttopf 18 hergestellt werden kann.

Fig. 2 zeigt einen in Fig. 1 mit A-A bezeichneten Schnitt des Seitenkanalverdich ters 1 in vergrößerter Darstellung bei dem das Gehäuse-Unterteil 8, die Gas-Ein lassöffnung 14, die Gas-Auslassöffnung 16, der Unterbrecher-Bereich 15, der Seitenkanal 19 und die Drehrichtung 20 (des nicht dargestellten Verdichterrads 2) dargestellt sind.

Wie in Fig. 2 dargestellt befindet sich der Unterbrecher-Bereich 15 umlaufend um die Drehachse 4 im Gehäuse 3, insbesondere zwischen der Gas- Einlassöffnung 14 und der Gas-Auslassöffnung 16. Das gasförmige Medium wird durch das Ver dichterrad 2 gefördert und/oder strömt dabei von der Gas-Einlassöffnung 14 zur Gas-Auslassöffnung 16 und durchströmt dabei, zumindest teilweise, den Seiten kanal 19. Dabei erhöht sich mit fortschreitendem Umlauf von der Gas- Einlassöff nung 14 zur Gas-Auslassöffnung 16 in Drehrichtung 20 die Verdichtung und/oder der Druck und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums in der Förderzelle 28, insbesondere in der Förderzelle 28 des Verdichterrads 2 und im Seitenkanal 19. Durch den Unterbrecher-Bereich 15 wird eine Trennung einer Druckseite und einer Saugseite bewirkt, wobei sich die Saugseite im Bereich der Gas- Einlassöffnung 14 befindet und die Druckseite im Bereich der Gas-Auslass- öffnung 16 befindet.