本发明涉及一种气体供应设备，该气体供应设备具有轴和调温装置，该轴围绕转动轴线以能够转动的方式支承在壳体中，该调温装置包括包围该轴的介质调温部，该介质调温部与气体调温部组合。
背景技术：
1、由德国公开文献de 10 2018 201 162 a1已知一种实施为涡轮增压机的空气供应设备、尤其是用于燃料电池系统的空气供应设备，该空气供应设备具有压缩机、驱动设备和轴，其中，该压缩机具有布置在轴上的工作轮、压缩机输入端和压缩机输出端，其中，工作流体能够从压缩机输入端输送到压缩机输出端，其中，用于冷却驱动设备的驱动冷却路径在压缩机输出端上分支。由德国公开文献de 10 2014 224 774 a已知一种空气压缩机的冷却单元，该空气压缩机包含螺旋壳体、工作轮和电动机，该工作轮装配在螺旋壳体上，该电动机驱动工作轮并且在使用在工作轮的出口侧上的空气的情况下冷却电动机和轴承，所述轴承支承电动机的转动轴，其中，该冷却单元具有：多个冷却剂通道，所述冷却剂通道沿着径向方向布置在与螺旋壳体耦合的电动机壳体中，冷却剂流动通过所述冷却剂通道；和用于经冷却的空气的通道，该通道构造在电动机壳体的冷却剂通道之间并且空气流动通过该通道。
技术实现思路
1、本发明的任务在于，在功能上和/或在制造技术上改进气体供应设备，该气体供应设备具有轴并且具有调温装置，该轴围绕转动轴线以能够转动的方式支承在壳体中，该调温装置包括包围轴的介质调温部，该介质调温部与气体调温部组合。
2、在如下气体供应设备的情况下：该气体供应设备具有轴并且具有调温装置，该轴围绕转动轴线以能够转动的方式支承在壳体中，该调温装置包括包围轴的介质调温部，该介质调温部与气体调温部组合，所述任务通过下述方式解决：该调温装置包括调温套筒并且为了对气体进行调温而包括气体调温环，该调温套筒具有构型为用于对调温介质进行流动引导的径向向外敞开的第一调温传导几何结构，该气体调温环设有径向向外敞开的第二调温传导几何结构，该气体调温环在径向内侧和/或在轴向上限界第一调温传导几何结构并且在径向外侧被壳体主体限界，其中，该气体调温环包括套筒状基体，该基体与结构板组合，该结构板用于构成径向向外敞开的第二调温传导几何结构。例如，径向向外敞开的第一调温传导几何结构包括调温介质传导结构、例如调温介质通道，所述调温介质传导结构被优选液态的调温介质穿流。第一调温传导几何结构优选在径向内侧并且在轴向方向上在调温套筒上限界调温介质传导结构。在径向外侧，调温介质传导结构不被调温套筒限界。对径向向外敞开的第一调温传导几何结构的调温介质传导结构的限界至少在轴向区段中通过气体调温环实现。根据一个实施例，径向向外敞开的第一调温传导几何结构在轴向区段中在调温套筒的端部上被气体调温环限界。但是也可能的是，调温套筒的径向向外敞开的第一调温传导几何结构在其整个轴向尺寸上被气体调温环限界。术语“轴向”参照该轴的转动轴线。“轴向”指的是在该转动轴线的方向上或者与该转动轴线平行。类似地，“径向”指的是横向于该转动轴线。气体调温换基本上具有圆环盘的构型，该圆环盘具有矩形的横截面。在径向内侧，气体调温环基本上具有直圆柱形外壳的构型。气体调温环借助该直圆柱形外壳的至少一个轴向的区段限界径向向外敞开的第一调温传导几何结构，该径向向外敞开的第一调温传导几何结构构造在调温套筒上。替代地或者附加地，该气体调温环在轴向方向上限界调温套筒的第一调温传导几何结构。这就是说，气体调温环借助端面例如限界在轴向上敞开的调温介质通道，该调温介质通道设置在调温套筒上。在该端面上和/或在径向内侧，经调温的调温介质沿着气体调温环流动。在径向外侧，径向向外敞开的第二调温传导几何结构被气体环绕流动。有利地，径向向外敞开的第二调温传导几何结构在气体调温环上借助结构板构成。借助结构板，可以通过简单的方式在气体调温环上实现不同的径向向外敞开的调温传导几何结构。套筒状基体基本上具有直圆柱形外壳的构型。通过该在几何形状方面更简单的构型，可以成本有利地生产套筒状基体，例如通过切削生产方法生产。套筒状基体可以以具有或者不具有凸缘的方式例如通过车削工艺成本有利地制造。结构板同样能够成本有利地制造，例如由金属板材料制造。有利地，例如通过深冲，将径向向外敞开的第二调温传导几何结构引入到板材料中。然后，在将如此产生的结构板与套筒状基体接合之前，该结构板可以被弯圆。
3、该气体供应设备例如是压缩机、尤其是空气压缩机，该压缩机在燃料电池系统中用于提供经压缩的空气。压缩机可以包括一个工作轮。但是，压缩机也可以包括多个工作轮。替代地或者附加地，压缩机可以配备有至少一个涡轮。然后，压缩机也被称为涡轮压缩机或者涡轮增压机。气体供应设备可以仅通过至少一个涡轮机驱动。
4、气体供应设备的优选的实施例的特征之处在于，该气体供应设备包括电动机式驱动器，该电动机式驱动器驱动轴并且该电动机式驱动器被介质调温部包围。优选地，气体供应设备的电动机式驱动器包括电动机，该电动机具有固定式定子，转子以能够转动的方式布置在该固定式定子中。借助调温套筒构成的调温传导几何结构，尤其与在径向外侧包围调温套筒的壳体主体相结合地，用于构成空腔，所述空腔被调温介质穿流。所要求保护的调温装置构成换热器，该换热器包括调温套筒和气体调温环，该气体调温环具有套筒状基体和结构板。调温套筒构成内部件。气体调温环构成中间部件。壳体主体构成外部件。具有内部件、中间部件和外部件的调温装置布置在环形空间中，该环形空间在径向内侧被电动机式驱动器、尤其是被电动机式驱动器的定子限界，并且该环形空间在径向外侧敞开或被壳体或者加装的结构限界。例如，在内部件与中间部件之间构造有至少一个调温介质通道，经调温的调温介质、例如水-乙二醇混合物流动通过该调温介质通道。在中间部件与外部件之间构造有气体传导结构，该气体传导结构例如包括至少一个气体通道，待被冷却的气体流动通过该气体通道。为了密封两个调温传导几何结构，有利地，设置有密封件、例如o形环。
5、气体供应设备的另外的优选的实施例的特征之处在于，套筒状基体具有直圆柱形外壳的构型。如此，可以借助在生产技术上简单的手段实现两个调温传导几何结构之间的期望的流体分隔，以便能够实现调温介质与气体之间的热交换，反之亦然。
6、气体供应设备的另外的优选的实施例的特征之处在于，套筒状基体在端部上具有凸缘。该凸缘在套筒状基体的轴向端部上限界径向向外敞开的第二调温传导几何结构。除此之外，凸缘有利地配备有接收槽，该接收槽用于接收密封件、尤其是o形环，以便能够实现气体调温部与壳体主体之间的密封。除此之外，通过凸缘简化结构板的装配和/或定位。
7、气体供应设备的另外的优选的实施例的特征之处在于，结构板材料锁合地和/或力锁合地与套筒状基体连接。如此，通过简单的方式实现结构板与套筒状基体之间的稳定的连接。
8、气体供应设备的另外的优选的实施例的特征之处在于，结构板在背离套筒状基体的一侧具有气体传导面，该气体传导面具有隆起区域，所述隆起区域用于构成径向向外敞开的第二调温传导几何结构。隆起区域用于在气体传导面上构成调温传导元件，在气体供应设备运行时，气体沿着所述调温传导元件被引导，用于进行调温。在气体调温环的已装入的状态中，径向向外敞开的第二调温传导几何结构在径向内侧被结构板限界。在径向外侧，气体调温环的径向向外敞开的调温传导几何结构被壳体主体限界。在轴向方向上，调温传导几何结构有利地在套筒状基体的轴向端部上被凸缘限界。用于构成调温传导元件的隆起区域可以具有不同的几何结构。这些几何结构包括具有四边形基本结构的棱柱体。所述棱柱体的角度可以都是九十度。但是，所述棱柱体也可以具有彼此不同的角度。所述棱柱体可以具有三角形的、五边形的或者六边形的基本结构。调温传导元件也可以构型为柱形。调温传导元件可以具有椭圆形的横截面。用于构成调温传导元件的隆起区域的基础形状可以在径向方向上具有例如在高度上变化的横截面，像在锥体的情况下那样。隆起区域也可以构造为球体或部分球体。调温传导元件可以在横截面中具有对称的轮廓。但是，调温传导元件也可以在横截面中具有不对称的轮廓或者其他锥形轮廓。如此，调温传导元件可以例如具有液滴形的横截面。隆起区域的所有基础形状可以与在径向上变化的横截面组合，即尤其像在锥体的情况下那样。隆起区域可以均匀地布置在结构板中。但是，视需求而定地，也可以在各个隆起区域之间设置不同的间距。所有隆起区域可以从气体传导面出发具有相同的高度。但是，在另一种实施方式中，隆起区域也可以具有不同的高度。先前所描述的各个几何形状，可以在结构板中任意地组合。
9、在一种用于制造用于上述气体供应设备的调温装置的方法中，上述任务通过下述方式解决：将板材料改形，以便成形具有隆起区域的气体传导面，所述隆起区域用于构成径向向外敞开的第二调温传导几何结构。特别有利地，用于构成径向向外敞开的第二调温传导几何结构的隆起区域通过深冲被引入到板材料中。
10、该方法的优选的实施例的特征在于，将经改形的板材料弯曲并且在两个端部上接合在一起，以便提供结构板套筒，将该结构板套筒与套筒状基体连接，以便构成气体调温环，该气体调温环被装配到调温套筒上。如此，通过简单的方式实现一种具有增大的气体传导面的气体调温环，沿着该气体传导面引导气体，用于进行调温。
11、该方法的另外的优选的实施例的特征在于，将经改形的板材料围绕套筒状基体弯曲并且与该套筒状基体连接，以便构成气体调温环。有利地，通过材料锁合实现与套筒状基体的连接。该材料锁合可以例如通过钎焊或者熔焊制造。
12、另外，本发明涉及用于上述气体供应设备的气体调温环、尤其是套筒状基体和/或结构板或者结构板套筒。
13、必要时，本发明也涉及一种具有上述气体供应设备的燃料电池系统。优选实施为空气供应设备的气体供应设备在燃料电池系统中用于压缩空气，该空气被供应给燃料电池系统中的燃料单池堆垛。
14、从下面的描述中得出本发明的其他优点、特征和细节，在下面的描述中参考附图详细描述不同实施例。
1.气体供应设备(1)，所述气体供应设备具有轴(7)和调温装置(11)，所述轴围绕转动轴线(13)以能够转动的方式支承在壳体(15)中，所述调温装置包括包围所述轴(7)的介质调温部(12)，所述介质调温部与气体调温部(20)组合，其特征在于，所述调温装置(11)包括调温套筒(14)并且为了对气体进行调温而包括气体调温环(24)，所述调温套筒具有构型为用于对调温介质进行流动引导的、径向向外敞开的第一调温传导几何结构(18)，所述气体调温环设有径向向外敞开的第二调温传导几何结构(21)，所述气体调温环在径向内侧和/或在轴向上限界所述第一调温传导几何结构(18)并且在径向外侧被壳体主体(16)限界，其中，所述气体调温环(24)包括套筒状基体(29)，所述套筒状基体与结构板(50)组合，所述结构板用于构成所述径向向外敞开的第二调温传导几何结构(21)。
2.根据权利要求1所述的气体供应设备，其特征在于，所述套筒状基体(29)具有直圆柱形外壳的构型。
3.根据上述权利要求中任一项所述的气体供应设备，其特征在于，所述套筒状基体(29)在端部上具有凸缘(40)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的气体供应设备，其特征在于，所述结构板(50)材料锁合地与所述套筒状基体(29)连接。
5.根据上述权利要求中任一项所述的气体供应设备，其特征在于，所述结构板(50)力锁合地与所述套筒状基体(29)连接。
6.根据上述权利要求中任一项所述的气体供应设备，其特征在于，所述结构板(50)在背离所述套筒状基体(29)的一侧具有气体传导面(49)，所述气体传导面具有隆起区域(53)，所述隆起区域用于构成所述径向向外敞开的第二调温传导几何结构(21)。
7.用于制造用于根据权利要求6所述的气体供应设备(1)的调温装置(11)的方法，其特征在于，将板材料改形，以便成形具有所述隆起区域(53)的气体传导面(49)，所述隆起区域用于构成所述径向向外敞开的第二调温传导几何结构(21)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将经改形的板材料弯曲并且在两个端部上接合在一起，以便提供结构板套筒(60)，将所述结构板套筒与所述套筒状基体(29)连接，以便构成所述气体调温环(24)，所述气体调温环被装配到调温套筒(14)上。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将经改形的板材料围绕所述套筒状基体(29)弯曲并且与所述套筒状基体连接，以便构成所述气体调温环(24)。
10.用于根据权利要求1至6中任一项所述的气体供应设备(1)的气体调温环(24)、尤其是套筒状基体(29)和/或结构板(50)或者结构板套筒(60)。
