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DE102004058399B4 - Pumpe - Google Patents

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DE102004058399B4 DE102004058399A DE102004058399A DE102004058399B4 DE 102004058399 B4 DE102004058399 B4 DE 102004058399B4 DE 102004058399 A DE102004058399 A DE 102004058399A DE 102004058399 A DE102004058399 A DE 102004058399A DE 102004058399 B4 DE102004058399 B4 DE 102004058399B4
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Toshiro Kariya Fujii
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Abstract

Pumpe (10) zum Fördern von wasserstoffenthaltendem Gas, mit:
einem Motor (29);
einem Motorgehäuse (11), das eine Motorkammer (13) zum Aufnehmen des Motors (29) definiert;
einem Rotor (33), der sich in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors (29) dreht;
einem Pumpengehäuse (14), das eine Pumpenkammer (17) zum Aufnehmen des Rotors (33) definiert; und
einer Trennwand (12), die sich zwischen dem Pumpengehäuse (14) und dem Motorgehäuse (11) befindet, wobei das Pumpengehäuse (14) und das Motorgehäuse (11) über die Trennwand (12) aneinander angebracht sind, wobei
das Motorgehäuse (11) in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist und das Pumpengehäuse (14) in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist, wobei die Trennwand (12) das Motorgehäuse (11) und das Pumpengehäuse (14) schließt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Motorgehäuse (11) ausschließlich in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist, und
die Motorkammer (13) mit inertem Gas gefüllt und...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe, die ein Fluid durch Drehen eines Rotors in eine Pumpenkammer saugt und das Fluid durch einen Auslass aus der Pumpenkammer auslässt.
  • In einem Brennstoffzellensystem nach dem Stand der Technik, das elektrische Energie unter Verwendung von Wasserstoffgas und Oxidationsgas als reaktives Gas erzeugt, wird während der Erzeugung von elektrischer Energie Wasser produziert. Um das erzeugte Wasser von der Brennstoffzelle auszulassen, werden das Wasserstoffgas und das Oxidationsgas in einer Menge zu der Brennstoffzelle zugeführt, die größer als eine zum Erzeugen der elektrischen Energie benötigte Verbrauchsmenge ist. Daher enthält das von der Brennstoffzelle ausgelassene Wasserstoffgas (das sogenannte Wasserstoffabgas) nicht reagiertes Wasserstoffgas. Das Auslassen des nicht reagierten Wasserstoffgases verschlechtert den Brennstoffverbrauch des Brennstoffzellensystems. Daher wird das Wasserstoffabgas zirkuliert und zu der Brennstoffzelle zurückgeführt, um den Brennstoffverbrauch des Brennstoffzellensystems zu verbessern.
  • Als Mittel zum zwangsweisen Zirkulierenlassen des Wasserstoffabgases in dem Brennstoffzellensystem wird eine Pumpe verwendet (siehe Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-151592 ). Das heißt, das Brennstoffzellensystem der vorgenannten Veröffentlichung saugt das von der Brennstoffzelle ausgelassene Wasserstoffabgas über einen Kondensator, der Gas von Flüssigkeit trennt, zu der Pumpe. Die Maschine saugt das Wasserstoffabgas in die Pumpenkammer und mischt das gesogene Wasserstoffabgas mit einem von einem Wasserstofftank zugeführten frischen Wasserstoffgas. Das Wasserstoffabgas, das mit dem frischen Wasserstoffgas gemischt wird, wird wieder einer Anode der Brennstoffzelle zugeführt. Die Umgebungsluft, die als das Oxidationsgas dient, wird über eine weitere Pumpe zu einer Kathode der Brennstoffzelle zugeführt.
  • Die Pumpe, die eine solche Funktion aufweist, wurde beispielsweise in der Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-54587 vorgeschlagen. Die Pumpe dieser Veröffentlichung ist eine Luftpumpe, die Luft (Oxidationsgas) zu einer Brennstoffzelle zuführt. Die Pumpe weist ein Motorgehäuse und ein Pumpengehäuse auf, die integral aneinander angebracht sind. Das Motorgehäuse definiert eine Motorkammer, die den Motor aufnimmt. Das Pumpengehäuse definiert eine Pumpenkammer, die einen Rotor aufnimmt, der sich in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors dreht. Die Motorkammer und die Pumpenkammer sind durch eine Bodenwand (Trennwand) des Motorgehäuses getrennt, durch welche sich eine Drehwelle des Motors erstreckt. An einem Abschnitt der Bodenwand, an dem die Drehwelle eingesetzt ist, ist ein Dichtungsmaterial vorgesehen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist neben der Pumpe (Luftpumpe) zum Ansaugen von Luft und zum Zuführen dieser zu der Brennstoffzelle in dem Brennstoffzellensystem eine Pumpe (Wasserstoffpumpe) zum Ansaugen von Wasserstoffgas (Wasserstoffabgas) und zum Zuführen von diesem zu der Brennstoffzelle vorgesehen. In diesem Fall hat die Pumpe (Wasserstoffpumpe) im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-54587 offenbarte Pumpe (Luftpumpe), mit der Ausnahme, dass das anzusaugende und zuzuführende Fluid nicht Luft sondern Wasserstoffabgas ist.
  • Jedoch treten beim Ansaugen und Zuführen von Wasserstoffabgas mit der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-54587 offenbarten Pumpe die nachstehenden Probleme auf. Das heißt, da das Wasserstoffabgas eine Charakteristik aufweist, dass es durch Metall hindurchdringt, durchdringt das Wasserstoffabgas häufig die Bodenwand (Trennwand) des Motorgehäuses, die die Pumpenkammer von der Motorkammer trennt, und es tritt in die Motorkammer ein. Obwohl an einem Abschnitt der Bodenwand des Motorgehäuses, durch den die Drehwelle des Motors eingesetzt ist, ein Dichtungsmaterial vorgesehen ist, besteht dort ein kleiner Spalt, der der Drehwelle ermöglicht, sich zu drehen. Daher dringt das Wasserstoffabgas durch den kleinen Spalt von der Pumpenkammer in die Motorkammer.
  • Im Allgemeinen wird während des Zusammenbaus Luft in der Motorkammer eingeschlossen. Daher können der in der Luft in der Motorkammer enthaltene Sauerstoff und der in dem Wasserstoffabgas, das in die Motorkammer eingetreten ist, enthaltene Wasserstoff miteinander reagieren und in der Motorkammer Wasser erzeugen. Wenn Wasser erzeugt wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, können Bauteile (wie zum Beispiel ein Motor) in der Motorkammer korrodieren. Als Ergebnis kann die Leistung der Pumpe verschlechtert werden.
  • Eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US 6,471,494 B1 bekannt. Weitere Pumpen sind in der DE 197 09 206 A1 , EP 0 472 933 A2 und US 5,263,825 A offenbart.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Pumpe dahingehend zu verbessern, dass mit geringerem Aufwand bzw. weniger Kosten eine Korrosion im Motorraum des Aggregats verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, die mittels Beispielen die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am Besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
  • 1 eine Schnittansicht ist, die eine Wasserstoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
  • 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht von 1 ist, die den Zustand erläutert, bei dem das Wasserstoffabgas die Motorkammer der in 1 gezeigten Pumpe betritt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 zeigt eine Wasserstoffpumpe, die eine Bauart einer in einem Brennstoffzellensystem verwendeten Pumpe ist. Das heißt, die Pumpe in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Pumpe für ein Fluid, das Wasserstoff enthält. Die Wasserstoffpumpe 10 aus diesem Ausführungsbeispiel ist durch einen Motorabschnitt M und einen Pumpenabschnitt P ausgebildet. Der Motorabschnitt M hat ein im Wesentlichen tassenförmiges Motorgehäuse 11, das ein geschlossenes erstes Ende (linkes Ende aus 1) und ein offenes zweites Ende (rechtes Ende in 1) hat, und er hat eine Abtrennung (Trennelement) 12, die an das Motorgehäuse 11 gekoppelt ist, um die Öffnung zu schließen. Die Innenfläche des Motorgehäuses 11 und die Innenfläche der Abtrennung 12 definieren eine Motorkammer 13. Die Motorkammer 13 ist mit inertem Gas (wie zum Beispiel Stickstoff) G gefüllt.
  • Der Pumpenabschnitt P hat ein im Wesentlichen ovales, tassenförmiges Pumpengehäuse 14, das ein offenes erstes Ende (linkes Ende in 1) und einen Lagerblock (Trennelement) 16 hat, der mit Schrauben 15 an das Pumpengehäuse 14 gekoppelt ist, um die Öffnung zu schließen. Die Innenfläche des Pumpengehäuses 14 und die Innenfläche des Lagerblocks 16 definieren eine Pumpenkammer. In diesem Ausführungsbeispiel bilden die Abtrennung 12 und der Lagerblock 16 eine Trennwand. Das Motorgehäuse 11 ist in Richtung der Trennwand offen und das Pumpengehäuse 14 ist in Richtung der Trennwand offen. Die Trennwand schließt das Motorgehäuse 11 und das Pumpengehäuse 14.
  • Ein im Wesentlichen ovales, tassenförmiges Getriebegehäuse 18 ist an ein zweites Ende (rechtes Ende in 1) des Pumpengehäuses 14 des Pumpenabschnitts P mit (nicht gezeigten) Schrauben gesichert. Das Getriebegehäuse 18 ist kleiner als das Pumpengehäuse 14. Die Außenfläche des zweiten Endes des Pumpengehäuses 14 und die Innenfläche des Getriebegehäuses 18 definieren eine Getriebekammer 19. Die Außenfläche der Abtrennung 12 und die Außenfläche des Lagerblocks 16 sind mit (nicht gezeigten) Schrauben aneinander gesichert, so dass der Motorabschnitt M mit dem Pumpenabschnitt P integriert ist. Ein O-Ring 20 ist jeweils zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12, dem Pumpengehäuse 14 und dem Lagerblock 16, dem Pumpengehäuse 14 und dem Getriebegehäuse 18, und zwischen der Abtrennung 12 und dem Lagerblock 16 als ein Dichtungselement angeordnet, um das Innere von der Außenseite dicht zu halten.
  • An einem Bodenabschnitt 21 des Motorgehäuses 11 befindet sich ein Lager 22. Das Lager 22 ist koaxial zu dem Motorgehäuse 11 und ist dem Inneren der Motorkammer 13 zugewandt. Das Lager 22 stützt ein erstes Ende (linkes Ende in 1) einer Antriebswelle (Drehwelle) 23 drehbar. Ein zweites Ende der Antriebswelle 23 erstreckt sich durch ein in der Abtrennung 12 ausgebildetes Durchgangsloch 12a, ein in dem Lagerblock 16 ausgebildetes Durchgangsloch 16a und ein in einem Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 ausgebildetes Durchgangsloch 24a in das Innere der Getriebekammer.
  • Das zweite Ende der Antriebswelle 23 ist durch ein Lager 25, das sich an dem Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 befindet, drehbar gestützt, und der mittlere Abschnitt der Antriebswelle 23 ist durch ein in dem Lagerblock 16 vorgesehenes Lager 26 drehbar gestützt. Ein Motorrotor 27 ist in der Motorkammer 13 an der Antriebswelle 23 gesichert. Ein Motorstator 28 ist so an das Motorgehäuse 11 gesichert, das sich der Motorstator 28 an der Außenumfangsseite des Motorrotors 27 befindet. Der Motorrotor 27 und der Motorstator 28 bilden einen Elektromotor 29.
  • Eine angetriebene Welle 30, die parallel zu der Antriebswelle 23 verläuft, befindet sich in der Pumpenkammer 17 des Pumpenabschnitts P. Die Enden der Antriebswelle 30 sind durch ein in dem Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 vorgesehenes Lager 31 und durch ein in dem Lagerblock 16 vorgesehenes Lager 32 drehbar gestützt. Ein zweischaufliger Antriebsrotor 33 und ein zweischaufliger angetriebener Rotor 34 sind in der Pumpenkammer 17 an die Antriebswelle 23 bzw. an die Antriebswelle 30 gesichert. Ein zweites Ende (rechtes Ende) der angetriebenen Welle 30 erstreckt sich durch den Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 auf dieselbe Art und Weise wie das zweite Ende (rechtes Ende) der Antriebswelle 23 in das Innere der Getriebekammer 19. Ein an das zweite Ende der Antriebswelle 23 gesichertes Antriebszahnrad 35 und ein an das zweite Ende der angetriebenen Welle 30 gesichertes angetriebenes Zahnrad 36 sind in der Getriebekammer 19 miteinander in Eingriff.
  • Ein Dichtungsring (Dichtungsmaterial) 37 befindet sich in dem Lagerblock 16 neben dem Lager 26 an der dem Antriebsrotor 33 zugewandten Seite, um den Spalt zwischen der Antriebswelle 23 und dem Lagerblock 16 zu dichten. Der Dichtungsring 37 befindet sich zwischen der Innenfläche des Durchgangsloch 16a und der Antriebswelle 23. Auf dieselbe Art und Weise befindet sich ein Dichtungsring (Dichtungsmaterial) 37 in dem Lagerblock 16 neben dem Lager 32 an der dem angetriebenen Rotor 34 zugewandten Seite, um den Spalt zwischen der angetriebenen Welle 30 und dem Lagerblock 16 zu dichten. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich zudem ein Dichtungsring 37 in dem Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 neben dem Lager 25 an der dem Antriebsrotor 33 zugewandten Seite, um den Spalt zwischen der Antriebswelle 23 und dem Pumpengehäuse 14 zu dichten. Auf dieselbe Art und Weise befindet sich ein Dichtungsring (Dichtungsmaterial) 37 in dem Bodenabschnitt 24 des Pumpengehäuses 14 neben dem Lager 31 an der dem angetriebenen Rotor 34 zugewandten Seite, um den Spalt zwischen der angetriebenen Welle 30 und dem Pumpengehäuse 14 zu dichten.
  • Die Wasserstoffpumpe 10 ist so in Stellung gebracht, dass eine imaginäre Ebene, die die Achsen der Antriebswelle 23 und der angetriebenen Welle 30 enthält, horizontal verläuft. Ein (nicht gezeigter) Einlass ist in der Decke des Pumpengehäuses 14 des Pumpenabschnitts P ausgebildet, um das von der nicht gezeigten Brennstoffzelle ausgelassene Wasserstoffabgas in die Pumpenkammer 17 zu saugen. Ein Auslass 38 ist in dem Bodenabschnitt der Pumpenkammer 17 ausgebildet, um das durch die Drehung der Rotoren 33, 34 gesogene Wasserstoffabgas von der Pumpenkammer 17 auszulassen. Daher wird das von dem Einlass in die Pumpenkammer 17 gesogene Wasserstoffabgas durch den Auslass 38 ausgelassen und der Brennstoffzelle wieder zugeführt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wiederholt die Wasserstoffpumpe 10 den Ansaug- und Zuführvorgang, bei denen Wasserstoffabgas in die Pumpenkammer 17 gesogen und dann ausgelassen wird.
  • Nun wird der Betrieb der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Wasserstoffpumpe (Pumpe) 10 beschrieben. Der Betrieb, der dann durchgeführt wird, wenn das Wasserstoffabgas in der Pumpenkammer 17 die Motorkammer 13 betritt, wird hauptsächlich später erörtert.
  • In einem Fall, in dem die Wasserstoffpumpe 10 den Ansaug- und Zuführvorgang von Wasserstoffabgases wiederholt, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann ein Teil des von dem Einlass in die Pumpenkammer 17 gesogenen Wasserstoffabgas die Motorkammer 13 über das Durchgangsloch 16a des Lagerblocks 16 und über das Durchgangsloch 12a der Abtrennung 12 betreten, wie in 2 gezeigt ist. Das heißt, obwohl sich der Dichtungsring 37 in dem Durchgangsloch 16a des Lagerblocks 16 befindet, ist zwischen dem Dichtungsring 37 und der Antriebswelle 23 ein kleiner Spalt ausgebildet, um die Drehung der Antriebswelle 23 zu ermöglichen.
  • Zudem ist zwischen dem Durchgangsloch 12a der Abtrennung 12 und der Umfangsfläche der Antriebswelle 23 ein Spalt ausgebildet, um die Drehung der Antriebswelle 23 zu ermöglichen. Daher kann das in die Pumpenkammer 17 gesogene Wasserstoffabgas die Motorkammer 13 durch diese Spalten betreten. Da das Wasserstoffgas (Wasserstoffabgas) die Charakteristik aufweist, durch Metall hindurch zu dringen, kann das Wasserstoffabgas durch den Lagerblock 16 und durch die Abtrennung 12 hindurchdringen, die aus Metallmaterial (beispielsweise einer Aluminiumlegierung) gefertigt sind, und es kann in die Motorkammer 13 eintreten.
  • Da jedoch in diesem Ausführungsbeispiel die Motorkammer 13 mit inertem Gas (Stickstoff) G gefüllt ist, dass heißt, es gibt dort keine verbleibende Luft (Oxidationsgas), erzeugt das Wasserstoffabgas, das die Motorkammer 13 betreten hat, kein Wasser durch Reaktion mit der Luft (dem Oxidationsgas). Daher wird selbst dann, wenn das Wasserstoffabgas die Motorkammer 13 betritt, dass Wasser nicht durch eine Reaktion mit Luft (dem Oxidationsgas) erzeugt. Daher wird verhindert, dass Bauteile, wie zum Beispiel der Elektromotor 29 in der Motorkammer 13 korrodieren. Als ein Ergebnis wird verhindert, dass sich die Leistung der Wasserstoffpumpe 10 verschlechtert.
  • Das inerte Gas (Stickstoff) G in der Motorkammer 13 wird durch den sich in dem Durchgangsloch 16a des Lagerblocks 16 befindlichen Dichtungsring 37 daran gehindert, in die Pumpenkammer 17 zu entweichen. Die O-Ringe 20, die als die Dichtungselemente dienen, verhindern, dass das inerte Gas (Stickstoff) G, das das Durchgangsloch 12a der Abtrennung 12 passiert, von dem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12 und dem Kontaktabschnitt zwischen der Abtrennung 12 und dem Lagerblock 16 nach außen entweicht. Die O-Ringe 20 verhindern ferner, dass Wasser die Motorkammer 13 von dem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12 und von dem Kontaktabschnitt zwischen der Abtrennung 12 und dem Lagerblock 16 betritt.
  • Das bevorzugte Ausführungsbeispiel hat die nachstehenden Vorteile.
    • (1) Selbst wenn Wasserstoffabgas die Motorkammer 13 von der Pumpenkammer 17 betritt, ist die Motorkammer 13 mit dem inerten Gas (Stickstoff) G gefüllt, dass heißt, es gibt dort keine Luft (Oxidationsgas). Daher wird in der Motorkammer 13 kein Wasser durch eine Reaktion zwischen Wasserstoff und Luft erzeugt. Dementsprechend wird verhindert, dass Bauteile, wie zum Beispiel der Elektromotor 29 in der Motorkammer 13, durch Wasser korrodieren, und es wird zuverlässig verhindert, dass sich die Leistung der Wasserstoffpumpe 10 verschlechtert.
    • (2) Da die Diffusionsgeschwindigkeit des Stickstoffs, das die Motorkammer 13 als das inerte Gas G füllt, langsamer (um circa 1/3) als die der Luft ist, entweicht der Stickstoff nicht einfach von der Motorkammer 13. Daher wird die Leistung der Wasserstoffpumpe 10 für eine lange Zeitspanne beibehalten.
    • (3) Das Dichtungsmaterial, das in diesem Ausführungsbeispiel der Dichtungsring 37 ist, befindet sich in dem Durchgangsloch 16a des Lagerblocks 16, durch den sich die Antriebswelle 23 erstreckt. Daher verhindert der Dichtungsring 37 zuverlässig, dass das inerte Gas G in der Motorkammer 13 dort in die Pumpenkammer 17 entweicht, wo sich die Antriebswelle 23 in dem Lagerblock 16 erstreckt (durch das Durchgangsloch 16a).
    • (4) Das Dichtungselement, das in diesem Ausführungsbeispiel der O-Ring 20 ist, befindet sich an dem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12. Daher wird zuverlässig verhindert, dass das inerte Gas G in der Motorkammer 13 von dem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12 nach außen entweicht. Der O-Ring 20 verhindert zudem, dass das Wasser die Motorkammer 13 von außen über den Kontaktabschnitt betritt.
    • (5) Das Dichtungselement, das in diesem Ausführungsbeispiel der O-Ring 20 ist, befindet sich an dem Kontaktabschnitt zwischen der Abtrennung 12 und dem Lagerblock 16. Daher wird zuverlässig verhindert, dass das inerte Gas G in der Motorkammer 13 von dem Kontaktabschnitt zwischen der Abtrennung 12 und dem Lagerblock 16 nach außen entweicht. Der O-Ring 20 verhindert zudem, dass Wasser die Motorkammer 13 von außen über den Kontaktabschnitt betritt.
  • Die Erfindung kann in folgenden Arten ausgeführt werden.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand durch die Abtrennung (Trennelement) 12, die die Öffnung des Motorgehäuses 11 schließt, und durch den Lagerblock (Trennelement) 16 ausgebildet, der die Öffnung des Pumpengehäuses 14 schließt. Jedoch kann die Trennwand lediglich durch den Lagerblock 16 ausgebildet sein. In diesem Fall schließt der Lagerblock 16 die Öffnung des Motorgehäuses 11 und die Öffnung des Pumpengehäuses 14.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der O-Ring 20 als das Dichtungselement verwendet, das sich an dem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse 11 und der Abtrennung 12 befindet. Jedoch kann anstelle des O-Rings 20 auch ein anderes Dichtungselement verwendet werden, solange das Dichtungselement verhindert, dass das inerte Gas G über den Kontaktabschnitt nach außen entweicht und das Wasser über den Kontaktabschnitt eintritt.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich das Dichtungsmaterial, das der Dichtungsring 37 ist, in dem Durchgangsloch 16a des Lagerblocks 16. Jedoch kann sich der Dichtungsring 37 auch in dem Durchgangsloch 12a der Abtrennung 12 befinden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Motorkammer 13 mit dem inerten Gas G gefüllt, welches Stickstoff ist. Jedoch kann jedes inerte Gas, das von Stickstoff verschieden ist (beispielsweise Argon, Helium, Neon, Xenon und Krypton), verwendet werden, solange das inerte Gas nicht mit Wasserstoff reagiert und Wasser erzeugt. Die Motorkammer 13 kann mit gemischtem Gas (beispielsweise Stickstoff und Neon) gefüllt sein, welches das Gemisch verschiedenartiger inerter Gase G ist.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung als Wasserstoffpumpe 10 ausgeführt, die Wasserstoffgas (Wasserstoffabgas) in dem Brennstoffzellensystem zirkulieren lässt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung als jede Pumpe (Wasserstoffpumpe) ausgeführt werden, die sich von der in dem Brennstoffzellensystem verwendeten Pumpe unterscheidet, solange die Pumpe Fluid ansaugt und zuführt, das Wasserstoff enthält.
  • Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hierin angegeben Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalenz der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden.
  • Eine Pumpe hat einen Motor und ein Motorgehäuse. Das Motorgehäuse definiert eine Motorkammer zum Aufnehmen des Motors. Die Motorkammer ist mit inertem Gas gefüllt. Ein Rotor dreht sich in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors. Ein Pumpengehäuse definiert eine Pumpenkammer zum Aufnehmen des Rotors. Zwischen dem Pumpengehäuse und dem Motorgehäuse befindet sich eine Trennwand. Das Pumpengehäuse und das Motorgehäuse sind über die Trennwand aneinander angebracht. Daher wird selbst dann, wenn wasserstoffhaltiges Fluid von der Pumpenkammer in die Motorkammer entweicht, verhindert, dass in der Motorkammer Wasser erzeugt wird.

Claims (6)

  1. Pumpe (10) zum Fördern von wasserstoffenthaltendem Gas, mit: einem Motor (29); einem Motorgehäuse (11), das eine Motorkammer (13) zum Aufnehmen des Motors (29) definiert; einem Rotor (33), der sich in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors (29) dreht; einem Pumpengehäuse (14), das eine Pumpenkammer (17) zum Aufnehmen des Rotors (33) definiert; und einer Trennwand (12), die sich zwischen dem Pumpengehäuse (14) und dem Motorgehäuse (11) befindet, wobei das Pumpengehäuse (14) und das Motorgehäuse (11) über die Trennwand (12) aneinander angebracht sind, wobei das Motorgehäuse (11) in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist und das Pumpengehäuse (14) in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist, wobei die Trennwand (12) das Motorgehäuse (11) und das Pumpengehäuse (14) schließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (11) ausschließlich in Richtung zu der Trennwand (12) geöffnet ist, und die Motorkammer (13) mit inertem Gas gefüllt und so abgedichtet ist, dass das inerte Gas nicht nach außen entweichen kann.
  2. Pumpe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das inerte Gas zumindest eines aus Stickstoff, Argon, Helium, Neon, Xenon und Krypton ist.
  3. Pumpe (10) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Drehwelle (23), die die Drehung des Motors (29) zu dem Rotor (33) überträgt, wobei die Trennwand (12) ein Durchgangsloch (12a) hat, durch welches sich die Drehwelle (23) erstreckt, und eine Dichtung (37), die sich zwischen der Innenfläche des Durchgangsloch (12a) und der Drehwelle (23) befindet.
  4. Pumpe (10) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Dichtungselement (20), das sich an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Motorgehäuse (11) und der Trennwand (12) befindet.
  5. Pumpe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (12) eine Vielzahl von Trennelementen aufweist, die aufeinander aufgesetzt sind, und dass sich ein Dichtungselement (20) an zumindest einem Abschnitt von einem Abschnitt zwischen den angrenzenden Trennelementen, einem Abschnitt zwischen dem Motorgehäuse (11) und dem angrenzenden Trennelement und einem Abschnitt zwischen dem Pumpengehäuse (14) und dem angrenzenden Trennelement befindet.
  6. Pumpe (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10) in ein Brennstoffzellensystem eingegliedert ist.
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