CN104847688A - 用于燃料电池压缩机的密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于燃料电池压缩机的密封装置。描述了一种用于使用在压缩机中（例如用于燃料电池用途）的压差密封的机构。在一种双级压缩机中，该双级压缩机的低压侧和/或高压侧可包括压缩机叶轮，该压缩机叶轮由轴支撑，该轴可以围绕轴的轴线旋转。可设置密封架，该密封架与压缩机叶轮一起旋转并且包括用于容纳密封环的槽，该密封环可以是开口膨胀环。固定的密封板可围绕密封架的一部分的周边定位，使得密封环当被容纳在槽中时可以密封抵靠固定密封板的接触面以便形成压差密封。低压侧可包括一个密封环，而高压侧可包括串联设置的两个密封环。

Description

用于燃料电池压缩机的密封装置

技术领域

本发明涉及在压缩机（例如在燃料电池用途中使用的双级或系列压缩机）中所使用的密封件。

背景技术

空气压缩机可以用于通过将压缩空气提供至燃料电池的阴极侧而提高燃料电池的效率。双级压缩机可用在通过在各级中压缩一定体积的空气而在出口处要求较高压力的一些用途中。在双级压缩机中，在轴上设置低压压缩机叶轮，并且在相同的轴上设置高压压缩机叶轮。该轴可以是电机驱动的，并且该轴的旋转可用于使压缩机叶轮旋转。这样，将在大气温度和大气压力下进入双级压缩机的低压侧的空气压缩到第一压力。然后，将压缩空气传递至高压侧以便进一步增加压力。然后，将来自双级压缩机高压侧的空气输送至燃料电池以促进燃料电池反应。

无论压缩机的具体构造是单级还是多级，压缩机通常限定在不同压力下的各种空气流道。

发明内容

本发明的实施例涉及用于提供在压缩机内部的不同流道之间的密封的机构。本发明的实施例提供构造成在不同的压力和温度下分离并控制空气（包括例如压缩机空气、推力轴承冷却空气、和/或轴颈轴承冷却空气）的密封。此外，本文中所描述的本发明的实施例提供是低成本、低摩擦密封的并且可以用于高速涡轮机的密封，包括在双级压缩机内部的压差密封。

在一个实施例中，例如，提供一种包括低压侧和高压侧的、使用于燃料电池的双级压缩机。低压侧包括：被轴支撑并且构造成围绕轴的轴线旋转的低压压缩机叶轮；构造成与低压压缩机叶轮一起旋转的低压密封架；被设置在低压密封架的一部分的周边周围的固定低压密封板；和至少一个低压密封环。高压侧包括：被轴支撑并且构造成围绕轴的轴线旋转的高压压缩机叶轮；构造成与高压压缩机叶轮一起旋转的高压密封架；被设置在高压密封架的一部分的周边周围的固定高压密封板；和至少一个高压密封环。低压密封架可限定构造成容纳低压密封环的至少一个密封槽。低压密封环可构造成当被容纳在槽中时密封抵靠固定低压密封板的接触面以便形成用于低压侧的压差密封。此外，高压密封架可限定构造成容纳高压密封环的至少一个密封槽，高压密封环可构造成当被容纳在槽中时密封抵靠固定高压密封板的接触面以便形成用于高压侧的压差密封。

在一些实施例中，低压密封环或者高压密封环中的至少一个可包括开口膨胀环。在一些情况下，低压密封架可限定构造成容纳单个低压密封环的仅一个密封槽，高压密封架可限定两个密封槽，这两个密封槽相互间隔开并且各自构造成容纳单个高压密封环。此外，固定的高压密封板可包括在其接触面上的台阶部，该台阶部可构造成限制高压密封环的轴向行程。高压侧可包括高压内密封环和高压外密封环，高压密封架可限定构造成容纳高压内密封环的内密封槽和与内密封槽间隔开且构造成容纳高压外密封环的外密封槽。固定的高压密封板的台阶部可构造成与高压内密封环邻接，从而限制高压内密封环在朝向低压侧的方向上的轴向行程。

在一些情况下，低压密封环和高压密封环可由低摩擦金属材料构成。至少一个高压密封环可具有不同于至少一个低压密封环的直径尺寸的直径尺寸。至少一个高压密封环的直径尺寸可以小于至少一个低压密封环的直径尺寸。在一些情况下，低压密封架和高压密封架可由非磁性材料构成。此外，固定的低压密封板和固定的高压密封板可由非磁性材料构成。

在其它实施例中，提供一种使用于燃料电池的压缩机，其中该压缩机包括被轴支撑且构造成围绕轴的轴线旋转的压缩机叶轮、和构造成与压缩机叶轮一起旋转的密封架，其中密封架限定在密封架的外围边缘中的至少一个密封槽。可围绕密封架的一部分的周边设置固定的密封板，并且可设置至少一个密封环，该密封环构造成被容纳在相应的密封槽内，使得该密封环当被容纳在槽中时密封抵靠固定密封板的接触面从而在密封环的压缩机侧与密封环的轴侧之间形成压差密封。

在一些情况下，至少一个密封环可包括开口膨胀环。密封架可限定相互间隔开且各自构造成容纳单个密封环的两个密封槽。此外，固定的密封板可包括在其接触面上的台阶部，其中该台阶部构造成限制密封环的轴向行程。至少一个密封环可包括内密封环和外密封环，并且密封架可包括构造成容纳内密封环的内密封槽、和与内密封槽间隔开且构造成容纳外密封环的外密封槽。固定密封板的台阶部可构造成与内密封环邻接从而限制内密封环的轴向行程。密封环可由低摩擦金属材料构成。在一些情况下，密封架可由非磁性材料构成，并且/或者固定的密封板可由非磁性材料构成。

附图说明

现在将参照附图概括地描述本公开，这些附图不必按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明一个实施例的双级压缩机的简化剖视图。

图2是根据本发明一个实施例的压缩机的低压侧的一部分的简化剖面近视图。

图2A是示出图2的密封部件的详细剖视图。

图3是根据本发明一个实施例的压缩机的低压侧的密封部件的简化示意图。

图4是根据本发明一个实施例的被安装在密封架上且处于不受约束位置的密封环的透视图。

图5是根据本发明一个实施例的压缩机的高压侧的一部分的简化剖面近视图。

图5A是示出图5的密封部件的详细剖视图。

图6是根据本发明一个实施例的压缩机的高压侧的密封部件的简化示意图。

图7是根据本发明一个实施例的具有两个槽的高压密封架的透视图。

图8是根据本发明一个实施例的具有低压压缩机叶轮和高压压缩机叶轮和相应密封架的轴的透视图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本发明，其中示出了本发明的一些但不是全部的实施例。实际上，本发明的各方面可具体化为许多不同形式并且不应被理解成局限于本文中陈述的这些实施例；相反，提供这些实施例而使得本公开将满足适用的法律要求。在所有的附图中相似的附图标记是指相似的元件。

图1中示出了使用于燃料电池（例如质子交换膜（PEM）燃料电池）的双级压缩机10的简化剖视图。双级压缩机10可包括在压缩机的相应端部的低压侧15和高压侧20。低压侧15可包括大致在大气压力和大气温度下吸入周围空气的低压压缩机叶轮25。当使低压压缩机叶轮25旋转时，压缩机叶轮的叶片将周围空气压缩到第一压力，例如大约2倍的大气压力（2 atm）的压力。此“低压”空气被接纳在低压蜗壳16中，并且将低压空气从该蜗壳经由级间导管17引导入高压压缩机叶轮30的入口，该高压压缩机叶轮进一步将空气压缩到第二压力，例如大约4倍大气压力（4 atm）的压力。此“高压”空气被接纳在高压蜗壳21中然后被供给到燃料电池（未图示）的阴极侧，在阴极侧它为燃料电池反应提供氧气而产生电。

如图1中所示，压缩机叶轮25,30附接到旋转轴35的相反端。在电机驱动的双级压缩机的情况下，轴35可包括具有在轴的内部或者包围在轴周围的一个磁体（或多个磁体）40的部分，磁体40与电机定子45合作而驱动轴。在这点上，电机定子45可相对于轴而相对地设置（例如，与轴间隔开并且围绕轴），使得电流（例如，来自燃料电池）可以使轴35旋转以便压缩空气，如上所述。轴35可在壳体50内由轴承组件（例如空气轴承组件）支撑。

图2中示出了图1的压缩机10的低压侧15的一部分的简化剖视图，其中图示说明了将空气引导至压缩机不同部分的各种流道。如图2中所示，（由箭头80表示）在可不同于大气温度和大气压力的温度和压力下的空气经由低压压缩机入口85（示于图1）被吸入压缩机10的低压侧15。当压缩机10正在操作时，可通过低压压缩机叶轮25的旋转将来自低压压缩机入口85的空气80压缩到较高压力。因此，低压压缩机叶轮25的旋转将空气压缩（例如，压缩到大约2 atm的压力）并且压缩空气经过扩散器89被排放入低压蜗壳16中以便随后经由级间导管17（示于图1）输送至压缩机的高压侧20。被高压叶轮30压缩的空气被排放入高压蜗壳21中。

与此同时，从高压压缩空气流中流出的单独空气流（由箭头60表示）在外部被冷却并且在例如大约4 atm的压力下被朝着燃料电池引导，然后经由轴承入口65被提供入压缩机的低压侧15用作推力轴承70和/或转子空气轴承75中的冷却空气。可设置例如图2中所示的推力轴承70而对抗由于存在于高压侧20（可以是例如4 atm的压力）和低压侧15（可以是例如2 atm的压力）之间的压力差所造成的轴35朝向压缩机10的低压侧15移动的倾向。由于压缩机的构造以及在其中各部件（包括推力轴承70和转子空气轴承75）的间距和定位，因而在与推力轴承70相邻的位置可存在空间76。冷却空气60和离开推力轴承70 的空气可以处于例如大约3.5 atm的压力下，并且可积聚在空间76中，如图2中所示。

进一步参照图2，一部分的空气80在已被压缩之后从流到低压蜗壳16的空气流中被转向，改为经过在低压压缩机叶轮25的背盘与相邻固定结构之间的泄漏路径被引导入在低压压缩机叶轮后面的空间26。

在上述情况下并参照图2A，空间26中的压力（可处于大约2 atm）通常小于空间76中的压力，可以是大约3.5 atm。因此，空间76中的空气60倾向于找到进入空间26的路径，该空间26将空气80保持在较低的压力下。这种在不同压力（和温度）下的不同空气流的混合会损害对于不同空气流想要的功能。例如，进入空间26的冷却空气60的不受限制的流动可减小用于使轴的轴承75冷却的可用冷却空气60的量。

为了使空气80从空间76进入压缩机10低压侧的流量最小化，本发明的实施例提供在低压压缩机叶轮25后面的空间26和与推力轴承70相邻的空间76之间设置的密封。常规的密封方法可包括接触型面密封或者唇型密封；然而，包括如上所述的电机驱动的分级压缩机的涡轮机的转子转速可以高达100,000 RPM，这远超过可由接触型面密封或唇型密封所控制的转速。常规的轴密封可使用迷宫型密封；然而，迷宫型密封的制造会是困难的和费用高的。

因此，现在参照图3，提供使用于燃料电池的压缩机10（示于图1中）的实施例，该压缩机10包括压缩机叶轮（例如以上描述且在附图中示出的低压压缩机叶轮25），该压缩机叶轮由轴35支撑并构造为绕轴的轴线A旋转，如上所述。压缩机还可包括构造成与压缩机叶轮一起旋转的密封架。固定的密封板可设置在一部分的密封架的周边周围。在例如在附图中所示的双级压缩机的低压侧15，密封架可以是低压密封架90。低压密封架90可被轴35支撑并且可与低压压缩机叶轮25的后端27邻接，因此轴35的旋转用作使低压压缩机叶轮和低压密封架两者旋转。此外，在图3中，固定的密封板可以是固定的低压密封板95，该低压密封板围绕低压密封架90的外围边缘92，如图所示。

参照图2A和图3，密封架（例如，低压密封架90）可包括在密封架的外围边缘92中的至少一个密封槽94。可设置至少一个密封环100，该密封环100构造成被容纳在相应的密封槽94内，使得密封环当被容纳在槽94中时密封抵靠固定密封板95的接触面97从而在密封环的压缩机侧（例如，空间26）与密封环的轴侧（例如，空间76）之间形成压差密封。

图4中示出了密封环100和密封架90的一个实施例。如图所示，至少一个密封环可包括开口膨胀环。在这点上，密封环可以是单件的材料，例如低摩擦金属材料（例如，不锈钢、铸铁、铁合金等），该单件材料限定两个端部102,104，在这两个端部之间有间隙106。在不受约束的状态下，例如当密封环100由密封架90的槽94容纳时，但在密封架和密封环设置在固定密封板95内之前，间隙106会是最大尺寸，使得在密封环100的两个端部102,104之间的距离是最大距离。当密封架90和密封环100安装在压缩机中使得固定的密封板95以相对于密封架的外围边缘92和密封环100的外缘108为围绕关系而设置时，可通过密封环的外缘108与固定密封板95的接触面97之间的接触（示于图2A）而将该密封环朝向密封架90的中心轴线C压缩。结果，当密封架90和密封环100位于与固定密封板95一起的适当位置时，如图2和图2A中所示，密封环100的间隙106可减小到例如1英寸的千分之几的宽度。

由于密封环100处于图4中所示的不受约束状态的倾向（例如，使间隙106的尺寸最大化的倾向），密封环可起如同弹簧的作用并且可将向外的力（例如，图4中所示的沿径向方向远离轴线C的力）施加于被设置在密封架90的周边周围的固定密封板95的接触面97上。该向外的力可增强密封环100的外缘108与固定密封板95的接触面97之间的接合，因此在空间26（图2和图2A）中的空气80（图2）与空间76（图2和图2A）中的空气60（图2）之间实现更强的密封。因此，在密封环100与槽94的圆周表面之间可存在间隙91，并且当压缩机10正在操作时，可用固定的密封板95将密封环100保持静止，同时密封架90与轴35一起旋转。

在一些情况下，密封架90可由例如不锈钢或其它非磁性金属的非磁性材料构成。此外，固定密封板95也可由例如不锈钢或其它非磁性金属的非磁性材料构成。

如上所述，在如图1中所示的压缩机为双级压缩机的实施例中，压缩机10可包括低压侧15和高压侧20。低压侧15可包括低压压缩机叶轮25，该叶轮被轴35支撑并且构造成围绕轴的轴线A旋转。低压侧15也可包括：构造成与低压压缩机叶轮25一起旋转的低压密封架90、和设置在旋转低压密封架的一部分的周边周围的固定低压密封板95、以及至少一个低压密封环100。

另外，双级压缩机10还可包括高压侧20，该高压侧包括高压压缩机叶轮30，该叶轮被轴35支撑并且构造成围绕轴的轴线A旋转，如图5中所示。就高压侧20而言，并且如上面参照图1所描述，将已被低压压缩机叶轮25压缩到大约2 atm压力的空气80经由级间导管17和高压压缩机入口185输送至高压压缩机叶轮30用于进一步压缩。当压缩机10正在操作中时，可通过高压压缩机叶轮30的旋转将来自高压压缩机入口185的空气80压缩到甚至较高的压力。因此，高压压缩机叶轮30的旋转将空气进一步压缩（例如，压缩到大约4 atm的压力）并且空气经过扩散器189被排放入高压蜗壳21中以便随后输送至燃料电池（未图示）。

当朝向高压蜗壳21引导空气80时，并且如上面关于低压侧15所描述，一部分的空气80在它已被高压压缩机叶轮30进一步压缩之后可从流到高压蜗壳21的空气流中被转向，改为被引导经过泄漏路径而进入在高压压缩机叶轮30后面的空间126。与此同时，来自在轴35的高压侧20上的转子空气轴承75的空气60可进入空间176。如上所述，来自转子空气轴承75的空气60可以处于大约3.5 atm的压力。参照图5A，空间126中的压力（约为4 atm）因此可以大于空间176中的压力（约为3.5 atm）。因此，存在空间126中的空气80找到进入空间176的路径的倾向，空间176将空气60保持在较低的压力。如上面关于低压侧15所描述，不同空气流在不同压力（和温度）下的混合也会是不想要的，因为这会干扰对于不同空气流想要的功能。例如，空间176中的压力增加会对图5中所示的转子空气轴承75的功能产生负面影响。

因此，为了使空气80从空间126进入压缩机10的其它部件之间的其它空间、间隔和间隙的流动最小化，除了关于低压侧15以上描述的并且在图2、图2A和图3中所示的密封之外或者代替关于低压侧15以上描述的并且在图2、图2A和图3中所示的密封，本发明的实施例还可在高压侧20上提供设置在高压压缩机叶轮30后面的空间126和与转子空气轴承75相邻的空间176之间的密封。

转向图5和图6，可设置高压密封架190，该密封架被轴35支撑，使得高压密封架构造成当轴旋转时与高压压缩机叶轮125一起旋转。可将固定高压密封板195设置在高压密封架190的一部分的周边周围。因此，高压密封架190可构造成由于轴35的旋转而在固定高压密封板195内部并相对于该密封板旋转。

类似于上述的低压侧15，高压密封架190可包括至少一个密封槽194（在图5A中最佳地示出）。可设置高压密封环200，并且高压密封架190的槽194可构造成容纳高压密封环200，使得密封环构造成当被容纳在槽中时密封抵靠固定高压密封板195的接触面197以便形成用于高压侧20的压差密封。

在图示的实施例中，高压密封架190包括相互间隔开的两个密封槽194。每个密封槽194可构造成容纳单个高压密封环200。容纳两个高压密封环200的两个密封槽194可设置在高压侧20中，以便鉴于由于与存在于压缩机10的低压侧15上的压力相比将空气压缩到较高压力所造成的高温条件而提供更有效的密封。例如，在高压侧20上的压缩空气流60,80的温度可以是大约130℃-300℃或以上。作为一个例子，在图7中示出了具有两个相互间隔开的密封槽194的高压密封架190的一个实施例。

参照图8，示出了具有在轴的低压侧15上的低压压缩机叶轮25和在轴的高压侧20上的高压压缩机叶轮30的轴35的简化透视图。在低压侧15上低压密封架90设置为与低压压缩机叶轮25相邻，在高压侧20上高压密封架190设置为与高压压缩机叶轮30相邻。轴颈轴套36（其至少一部分可形成用于轴35的空气轴承75）可在低压密封架90和高压密封架190之间延伸。如所描述的，低压密封架90可包括用于容纳单个密封环100的单个槽94，高压密封架190可包括用于容纳两个密封环200的两个槽194，在每个槽中容纳一个密封环。

如上面关于低压密封环100所描述的，高压密封环200可由低摩擦金属材料构成，例如不锈钢、铸铁、铁合金等的。在一些实施例中，高压密封环200可包括开口膨胀环，如上面关于低压密封环100所描述。因此，低压密封环100或者高压密封环200中的至少一个可以是开口膨胀环，该开口膨胀环构造成当被安装在各自的密封架90,190上并且被设置在各自的固定密封板95,195内时向外偏压，以便促进密封环100,200的外缘与各自密封架90,190的相应接触面97,197之间的接合和密封。此外，如上面关于低压侧15所描述，高压密封架190和/或固定的高压密封板195可由非磁性材料构成。

现在参照图5A，在一些实施例中，固定的高压密封板195可包括在其接触面197上的台阶部199（例如，台阶形密封孔直径）。台阶部199可构造成限制高压密封环200的轴向行程。在图5A的所示的实施例中，例如，台阶部199可构造成限制密封环200（例如，与台阶部199邻接的密封环200）沿平行于轴35的轴线A的轴线（示于图5）朝向压缩机的低压侧15（例如，朝向空间176）的行程。具体地，在高压侧20包括两个高压密封环200的一些实施例中，如图5A中所示，密封环中的一个可以是高压内密封环并且另一个可以是高压外密封环。在图5A中，例如，最靠近空间176的高压密封环200可以是高压内密封环，最靠近空间126的高压密封环可以是高压外密封环。因此，高压密封架190可包括：构造成容纳高压内密封环200的内密封槽194、和与内密封槽间隔开且构造成容纳高压外密封环的外密封槽。因此，固定的高压密封板190的台阶部199可构造成与高压内密封环200邻接从而限制高压内密封环在朝向压缩机的低压侧15的方向上的轴向行程。相反，在一些实施例中，可允许高压外密封环200“浮动”并且可以不与固定高压密封板190的任何台阶部邻接。由于跨高压外密封环两侧的压力差较低，高压外密封环可具有在轴向方向上的行程距离比高压内密封环短的倾向，因此无需与台阶部邻接以限制这种移动。

在一些实施例中，高压密封环200（例如图6中所示）可具有不同于低压密封环100（例如图3中所示）的直径尺寸的直径尺寸。例如，高压密封环200的直径尺寸可以小于低压密封环的直径尺寸，以便试图使由于高压压缩机叶轮与低压压缩机叶轮的直径差异所造成的转子轴向推力最小化。在一些情况下，高压密封环200的直径尺寸d _H （可以是在受约束位置的密封环的外直径）可以是大约5/8英寸至大约2英寸，而低压密封环100的直径尺寸dL（例如，如图3中所示的外直径）可以是大约1英寸至大约2.5英寸。尽管在图3和图6中将直径尺寸图示为各密封环100,200的外直径，但直径尺寸在一些情况下可被认为是在受约束或不受约束位置中的密封环100,200的内直径或标称直径。在这一点，可考虑在低压侧15和高压侧20的不同压力和温度来设计密封环100,200的尺寸，因此使由于不同压力所造成的轴35的推力负荷平衡。

参照图3和图6，密封环100,200的宽度w _L 、w _H  和厚度t _L 、t _H  也可取决于压缩机10的参数和具体构造而变化。在一些实施例中，例如，在低压侧15上的密封环100的宽度w _L 可以为大约1 mm至大约4 mm，在低压侧15上的密封环100的厚度t _L 可以为大约1 mm至大约3 mm。在高压侧20上的密封环200的宽度w _H 可以为大约1 mm至大约4 mm，在高压侧20上的密封环200的厚度t _H 可以为大约1 mm至大约4 mm。在一些情况下，密封环的高宽比为大约1:1。

参照图2A和图5A，可将在低压侧15和高压侧20的各自密封架90,190上的密封槽94,194的尺寸设计成适应要被容纳在其中的各自的密封环100,200。在这点上，例如，在低压密封架90上的密封槽94可具有深度d _GL 和宽度w _GL ，在高压密封架190上的密封槽194可具有深度d _GH 和宽度w _GH ，其中密封槽94,194的尺寸设计成大于密封环100,200的相应尺寸以便适应轴向和径向转子移动以及机械加工公差。在一些情况下，可将密封环100,200和相应的槽94,194的尺寸设计成就公差和转子轴端余隙而言优化这些环在槽内的机械配合，从而实现最佳的密封可能性。此外，可以将密封环100,200和它们的槽94,194的尺寸设计成提供跨越这些密封环的已知压力差，以及必要时提供从密封环的一侧到另一侧的带孔流道。例如，通过制造可能的最小尺寸孔，可以使流道最小化以实现跨越这些密封环的最大压力差。

因此，如上所述，本发明的实施例提供一种用于压缩机（例如用于燃料电池用途的双级压缩机）中的压差密封的低成本、低摩擦机构。尽管在附图中图示了双级压缩机的例子并且在上面进行了描述，但本发明的实施例也可以应用于具有与上述不同的构造的单级压缩机或者多级压缩机。

本文中所陈述的本发明的许多修改和其它实施例对得益于在前面的描述和相关附图中所给出的教导的本发明所属领域的技术人员将是显而易见的。因此，应该理解的是本发明不应局限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例意图是包含在所附权利要求的范围内。尽管在本文中采用了特定术语，但它们仅在一般的和描述的意义上被使用而不是为了限制的目的。

Claims (18)

1. 一种使用于燃料电池的双级压缩机，所述双级压缩机包括：

低压侧，所述低压侧包括:

　　低压压缩机叶轮，所述叶轮被轴支撑并且构造成绕所述轴的轴线旋转；

　　低压密封架，所述低压密封架构造成与所述低压压缩机叶轮一起旋转；

　　固定的低压密封板，所述低压密封板被设置在所述低压密封架的一部分的周边周围；和

　　至少一个低压密封环；

高压侧，所示高压侧包括：

　　高压压缩机叶轮，所述高压压缩机叶轮被所述轴支撑并且构造成绕所述轴的轴线旋转；

　　高压密封架，所述高压密封架构造成与所述高压压缩机叶轮一起旋转；

　　固定的高压密封板，所述高压密封板被设置在所述高压密封架的一部分的周边周围；和

　　至少一个高压密封环，

其中所述低压密封架限定构造成容纳所述低压密封环的至少一个密封槽，所述低压密封环构造成当被容纳在所述槽中时密封抵靠所述固定低压密封板的接触面以便形成用于所述低压侧的压差密封，并且

其中所述高压密封架限定构造成容纳所述高压密封环的至少一个密封槽，所述高压密封环构造成当被容纳在所述槽中时密封抵靠固定高压密封板的接触面以便形成用于所述高压侧的压差密封。

2. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述低压密封环或者所述高压密封环中的至少一个包括开口膨胀环。

3. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述低压密封架限定构造成容纳单个低压密封环的仅一个密封槽，并且所述高压密封架限定相互间隔开并且各自构造成容纳单个高压密封环的两个密封槽。

4. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述固定的高压密封板包括在其接触面上的台阶部，其中所述台阶部构造成限制所述高压密封环的轴向行程。

5. 如权利要求4所述的双级压缩机，其中所述高压侧包括高压内密封环和高压外密封环，其中所述高压密封架限定内密封槽和与所述内密封槽间隔开的外密封槽，所述内密封槽构造成容纳所述高压内密封环，所述外密封槽构造成容纳所述高压外密封环，并且其中所述固定的高压密封板的所述台阶部构造成与所述高压内密封环邻接从而限制所述高压内密封环在朝向所述低压侧的方向上的轴向行程。

6. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述低压密封环和所述高压密封环是由低摩擦金属材料构成。

7. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述至少一个高压密封环具有不同于所述至少一个低压密封环的直径尺寸的直径尺寸。

8. 如权利要求7所述的双级压缩机，其中所述至少一个高压密封环的直径尺寸小于所述至少一个低压密封环的直径尺寸。

9. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述低压密封架和所述高压密封架是由非磁性材料构成。

10. 如权利要求1所述的双级压缩机，其中所述固定的低压密封板和所述固定的高压密封板是由非磁性材料构成。

11. 一种使用于燃料电池的压缩机，所述压缩机包括：

压缩机叶轮，所述压缩机叶轮被轴支撑并且构造成绕所述轴的轴线旋转；

密封架，所述密封架构造成与所述压缩机叶轮一起旋转，其中所述密封架限定在所述密封架的外围边缘中的至少一个密封槽；

固定的密封板，所述密封架被设置在所述密封架的一部分的周边周围；和

至少一个密封环，所述密封环构造成被容纳在相应的密封槽内，使得所述密封环当被容纳在所述槽中时密封抵靠所述固定的密封板的接触面以便在所述密封环的压缩机侧与所述密封环的轴侧之间形成压差密封。

12. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述至少一个密封环包括开口膨胀环。

13. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述密封架限定相互间隔开且各自构造成容纳单个密封环的两个密封槽。

14. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述固定的密封板包括在其接触面上的台阶部，其中所述台阶部构造成限制所述密封环的轴向行程。

15. 如权利要求14所述的压缩机，其中所述至少一个密封环包括内密封环和外密封环，其中所述密封架包括构造成容纳所述内密封环的内密封槽和与所述内密封槽间隔开且构造成容纳所述外密封环的外密封槽，并且其中所述固定的密封板的所述台阶部构造成与所述内密封环邻接从而限制所述内密封环的轴向行程。

16. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述密封环是由低摩擦金属材料构成。

17. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述密封架是由非磁性材料构成。

18. 如权利要求11所述的压缩机，其中所述固定的密封板是由非磁性材料构成。