CN104884813A - 用于燃料电池车辆的鼓风机 - Google Patents

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Abstract

在此公开一种用于燃料电池车辆的使用轴承的鼓风机。所述鼓风机可包括：蜗形壳体；叶轮，被构造为包括毂和形成在毂的外周表面上的多个翼，并被构造为压缩蜗形壳体中的空气；马达壳体，连接到蜗形壳体；马达，被构造为包括定子、长度方向形成为穿过定子并被构造为具有连接到叶轮的第一侧的旋转轴、形成在旋转轴的外周表面上的转子、设置在旋转轴的连接到叶轮的第一侧上的第一轴承以及设置在旋转轴的第二侧上的第二轴承。

Description

用于燃料电池车辆的鼓风机
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池车辆的使用轴承的鼓风机，更具体地讲，涉及这样一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机能够供应具有低流量和高压力的空气、增加耐用性并降低噪声。
背景技术
近来，由于诸如矿物能源的枯竭造成的油价持续上涨以及车辆排气造成的环境污染的问题，迫切地需要开发一种燃料电池车辆。燃料电池是一种在氢和氧的反应过程中产生电能的电池，燃料电池车辆包括燃料电池堆、用于向燃料电池堆供应氢的供氢设备、用于压缩空气并将压缩的空气供应至燃料电池堆的鼓风机。
鼓风机可依据燃料电池堆所需要的空气的流量和压力而具有各种类型。
在各种类型中，容积式鼓风机适合需要低的比转速(specific speed)的情况，与容积式鼓风机相比，离心式鼓风机的优点是具有较小的摩擦损失和较低的噪声。
离心式鼓风机包括蜗形壳体、设置在蜗形壳体中并被构造为压缩空气的叶轮、连接到蜗形壳体的马达壳体和马达，其中，马达被构造为包括定子、形成为长度方向穿过定子并被构造为在其一侧上形成有叶轮的旋转轴和形成在旋转轴的外周表面上的转子。
这里，通过叶轮吸入的空气被压缩同时被加速并被排放到外部。排放的压缩空气被供应至燃料电池堆。
具体地，用于燃料电池车辆的鼓风机需要低流量和高压力，并且还需要高的耐用性、低噪声和宽的驱动范围。
然而，如果离心式鼓风机被设计为具有低的比转速，则问题在于：难以确保喘振裕度(surge margin)，在应用球轴承的马达中，球轴承的耐用性问题会限制每分钟转数(RPM)，并且难以获得足够的性能。
因此，用于燃料电池车辆的鼓风机需要做到：能够满足耐用性同时满足低噪声和运转稳定性、满足低流量和高压力并确保喘振裕度。
发明内容
技术问题
因此，考虑到以上问题做出本发明，本发明的目的在于提供一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机是用于燃料电池车辆的具有28至41的低比转速的离心式鼓风机，并且该离心式鼓风机能够减少摩擦损失并降低噪声，还能够确保足够的性能。
本发明的另一个目的在于提供一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机能够供应具有低流量和高压力的空气，确保喘振裕度，提高耐用性并降低噪声。
技术方案
根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000包括：蜗形壳体100；叶轮200，被构造为包括毂210和形成在毂210的外周表面上的多个翼200，并被构造为压缩蜗形壳体100中的空气；马达壳体300，连接到蜗形壳体100；马达400，被构造为包括定子410、长度方向形成为穿过定子410并被构造为具有连接到叶轮200的第一侧的旋转轴420、形成在旋转轴420的外周表面上的转子430、设置在旋转轴420的连接到叶轮200的第一侧上的第一轴承440以及设置在旋转轴420的第二侧上的第二轴承450，其中，用于燃料电池车辆1000的鼓风机具有28至41的比转速。
此外，叶轮200具有60°至90°的旋转角D1。
此外，叶轮200具有30°至50°的出口角D2。
此外，叶轮200中的出口宽度L2相对于出口半径L1的比值是0.04至0.09。
此外，叶轮200的翼220包括多个第一翼221和多个第二翼222，多个第一翼221形成在毂210的外周表面上，多个第二翼222被构造为在毂210的长度方向上具有比第一翼221短的长度，并且第二翼222的数量是素数。
此外，叶轮200由铝制成。
所述鼓风机还包括：空气入口110，被构造为沿着鼓风机的轴线方向吸入空气；空气通道130，被构造为使经过蜗形壳体100的叶轮200的空气在其中运动；空气出口120，被构造为沿着蜗形壳体100的切线方向排放空气。
此外，蜗形壳体100的空气通道130以沿着蜗形壳体100的周向方向围绕蜗形壳体100的中央区域的方式形成中空，空气通道130的中空的横截面沿着空气流动方向成比例地增大。
此外，蜗形壳体100中的空气出口120和空气通道130的排放区域具有相同的横截面。
这里，可通过使蜗形壳体100的中央区域形成中空而形成空气入口110。
所述鼓风机还包括流入壳体110c，流入壳体110c安装在马达壳体300的与设置蜗形壳体100的侧部相对的侧部上，并被构造为具有形成于其中的空气入口110。通过流入壳体110c的空气入口110吸入的空气经由马达壳体300通过空气通道130和空气出口120被排放。
有益效果
根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机是用于燃料电池车辆的离心型鼓风机，该离心型鼓风机具有28至41的低的比转速，其优点在于能够减少摩擦损失并降低噪声，并且还能确保足够的性能。
此外，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的优点在于其能够供应具有低流量和高压力的空气，确保喘振裕度，提高耐用性并降低噪声。
附图说明
图1是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的透视图。
图2是图1中所示的用于燃料电池车辆的鼓风机的分解透视图。
图3和图4是沿着图1中的线AA’和线BB’截取的用于燃料电池车辆的鼓风机的剖视图。
图5是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的另一个剖视图。
图6至图8是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的叶轮的透视图、局部透视图和侧视平面图。
图9是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，气动效率和比转速之间的关系的曲线图。
图10是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，出口压力和气动效率与旋转角之间的关系的曲线图。
图11是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，出口压力和气动效率与出口角之间的关系的曲线图。
图12是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，出口压力和喘振裕度与出口角之间的关系的曲线图。
图13是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，出口压力和气动效率与出口宽度和出口半径的比值之间的关系的曲线图。
图14是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机中，出口压力和喘振裕度与出口宽度和出口半径的比值之间的关系的曲线图。
<附图中主要元件的标号说明>
1000：鼓风机  100：蜗形壳体
110：空气入口 110c：流入壳体
120：空气出口 130：空气通道
A1～A8：中空部分的内径
A120：空气出口的内径
200：叶轮     210：毂
220：翼       221：第一翼
222：第二翼   D1：旋转角
D2：出口角    L1：出口半径
L2：出口宽度  300：马达壳体
400：马达     410：定子
420：旋转轴   430：转子
440：第一轴承 450：第二轴承
具体实施方式
在下文中，参照附图详细描述根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000。
图1是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的透视图，图2是图1中所示的用于燃料电池车辆的鼓风机的分解透视图，图3和图4是沿着图1中的线AA’和线BB’截取的用于燃料电池车辆的鼓风机的剖视图，图5是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的另一个剖视图，图6至图8是根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机的叶轮的透视图、局部透视图和侧视平面图。
根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000被构造为包括蜗形壳体100、叶轮200、马达壳体300和马达400。
蜗形壳体100是叶轮200安装在其上的部件。蜗形壳体100通过叶轮200的旋转压缩空气并将压缩的空气排出。
蜗形壳体100包括空气通道130和空气出口120，空气通道130被构造为沿着蜗形壳体100的周向方向围绕蜗形壳体100的中央区域，并使经过叶轮200的空气在其中流动，空气出口120被构造为与空气通道130连通，并将空气沿着蜗形壳体100的切向排出。
如图1中所示，在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，空气流入其中的空气入口110沿着鼓风机1000的轴线方向形成，但是空气入口110可通过使蜗形壳体100的中央区域形成中空而形成。
即，在图1至图4中所示的根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，空气入口110、空气通道130和空气出口120形成在蜗形壳体100中。通过空气入口110吸入的空气经过叶轮200，并且空气通过空气通道130和空气出口120被排放到外部。
在另一个实施例中，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000还可包括其中形成有空气入口110的流入壳体110c，如图5中所示。
在图5中，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000包括流入壳体110c，流入壳体110c安装在马达壳体300的与设置蜗形壳体100的侧部相对的侧部上。通过流入壳体110c的空气入口110吸入的空气经由马达壳体300而经过叶轮200，吸入的空气通过空气通道130和空气出口120排放到外部。
如上所述，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000包括两种类型：一种类型是，空气入口110形成在蜗形壳体100中(参照图1至图4)，另一种类型是，其中形成有空气入口110的流入壳体110c设置在马达壳体300的与形成有蜗形壳体100的侧部相对的侧部上(参照图5)。
此外，空气通道130是中空的区域，使得空气流过空气通道130。空气通道130具有足够的喘振裕度和宽的驱动范围，但是不包括额外的叶片，从而其适合于燃料电池车辆。
喘振裕度是指示发生喘振危险的稳定性的指标。喘振裕度是通过将从叶轮200的喘振点处的流量减去叶轮200的操作点处的流量得到的值除以操作点处的流量而得到的值。
在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，蜗形壳体100的空气通道130的中空的横截面沿着空气流动方向成比例地增大(参照图4)。
在图4中，围绕蜗形壳体100的中央以45°的等间隔指示角度(例如，90°、135°、180°、225°、270°、315°和0°(360°))。由A1至A7指示在各个角度处空气通道130的内径。
换句话说，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000具有这样的形状：空气通道的中空的横截面沿着空气流动方向逐渐增大。空气通道130的内径A1至A7沿着空气流动方向(图4中的逆时针方向)增加，因此，其横截面也逐渐增大。
此外，空气通道130的排放区域的横截面形成为与空气出口120的横截面相同，从而由叶轮200压缩的空气被无损失地传递。
即，空气通道130的排放区域的内径A7形成为与空气出口120的内径A120相同。
因此，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的优点是被叶轮200压缩的空气可被无损失地供应到燃料电池。
叶轮200设置在蜗形壳体100中，并被构造为通过空气入口100吸入空气并对吸入的空气进行压缩。经过叶轮200的压缩的空气通过空气通道130和空气出口120被排放。
图6至图8中示出了根据本发明的实施例的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的叶轮200。
为了容易制造，叶轮200可由铝制成。
叶轮200包括毂210和设置在毂210的外周表面上的多个翼220(参照图6至图8)。
当在关于翼220的前方观看叶轮200时，由一个翼220的起点和终点围绕叶轮200的中央形成的角被定义为旋转角D1。
此外，叶轮200的出口角D2被定义为由翼220的出口(即，末端部分)角和沿着叶轮200的周向方向的切线形成的角。
此外，叶轮200的出口半径L1指翼220的端部在轴面(meridian plane)上的半径L1。
此外，叶轮200的出口宽度L2指翼220的在叶轮200的出口(即，端部)处沿着叶轮200的轴向的内侧表面和外侧表面之间的长度。
马达壳体300连接到蜗形壳体100并被构造为在其中包括马达400。
马达400包括定子410、旋转轴420、转子430、第一轴承440和第二轴承450。
定子410被构造为其中央沿着马达400的轴线方向形成中空。
旋转轴420被构造为穿过定子410，并且使叶轮200的毂210连接到其一侧(即，图3和图5中的右侧)。
转子430与旋转轴420的中央的外周表面一体地形成。
第一轴承440设置在旋转轴420的与叶轮200连接的一侧上，并被构造为支撑由于转子430的旋转而导致的旋转轴420的旋转。
第二轴承450被构造为与第一轴承440一起支撑旋转轴420，并设置在旋转轴420的另一侧上。
根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000具有以上所述的离心式构造并可具有28至41的比转速。
所述比转速可由以下公式1定义。
[公式1]
N s = N Q ( kRT 0 k - 1 ( PR ( k - 1 / k ) - 1 ) ) 3 / 4
在公式1中，N为RPM、Q为容积流量m3/min、k为比热比(specific heatratio)、R为气体常数/MW、PR为压力比、T0为温度K
比转速是以单位流量(1m3/min)排放单位扬程(head)(1m)的溶液所需要的鼓风机的RPM。假设，在鼓风机的RPM是N并且总的扬程是H(m)的设计中，排放量是Q(m3/min)，那么鼓风机的比转速Ns由下面的公式2表示。
[公式2]
N s = N Q H 3 / 4
在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，如果比转速小于28，那么气动效率小于75％(参照图9)。在这种情况中，期望足够的性能是困难的，并且由于出口宽度L2必然是2mm或者更小，所以叶轮200的制造受到限制。
此外，如果比转速超过41，那么存在的问题是：由于第一轴承440和第二轴承450的RPM增加，因此第一轴承440和第二轴承450自身的耐用性和用于燃料电池车辆的整个鼓风机1000的耐用性恶化。
此外，图10是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，出口压力和气动效率与旋转角D1之间的关系的曲线图。根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的旋转角D1可为60°至90°。
如图10中所示，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的叶轮200形成为具有60°至90°的旋转角D1，以确保足够的出口压力并且还提高了气动效率。
此外，图11是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，出口压力和气动效率与出口角D2之间的关系的曲线图，图12是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，出口压力和喘振裕度与出口角D2之间的关系的曲线图。根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的出口角D2可为30°至50°。
如图11和图12所示，在出口角D2是10°或更大的区域中，出口压力随着出口角D2的增加而减小。为了避免这个问题，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000被构造为具有50°或更小的出口角D2以满足足够的出口压力，并且被构造为具有30°或更大的出口角D2以提高气动效率和喘振裕度。
图13是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，出口压力和气动效率与出口宽度L2和出口半径L1的比值之间的关系的曲线图，图14是示出在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，出口压力和喘振裕度与出口宽度L2和出口半径L1的比值之间的关系的曲线图。在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，叶轮200中的出口宽度L2相对于出口半径L1的比值可以是0.04至0.09。
如图13和图14所示，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000，出口宽度L2相对于出口半径L1的比值是0.09或更小，以满足足够的出口压力，并且出口宽度L2相对于出口半径L1的比值是0.04或更大，以满足气动效率和喘振裕度。
此外，在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，叶轮200的翼220可包括多个第一翼221和多个第二翼222，多个第一翼221形成在毂210的外周表面上，多个第二翼222被构造为在毂210的长度方向上具有比第一翼221短的长度。
第二翼222的数量可以是素数。
在本发明中，术语“素数”是可被1及其自身整除的大于1的正整数，例如可以是2、3、5、7、11和13等。
每种结构具有固有振动数。根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000的优点在于：能够使由共振引起的耐用性的降低以及噪声的产生最小化，这是因为鼓风机1000包括其数量是素数的第二翼222，从而使由于其它结构的频率之间的重叠而产生共振的可能性最小化。
此外，在根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000中，虽然翼220包括第一翼221和第二翼222，但是第一翼221和第二翼222的每个的旋转角D1可以从60°至90°，出口角D2是从30°至50°。
因此，根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000是离心式鼓风机，该离心式鼓风机使用第一轴承440和第二轴承450并具有28至41的低的比转速，其优点在于：能够减小摩擦损失并降低噪声、供应具有低流量和高压力的空气、确保喘振裕度并提高气动效率。
本发明不局限于上述实施例。可以各种方式应用本发明，并且在不脱离本发明的主旨的情况下可以对本发明进行各种形式的修改。

Claims (11)

1.一种用于燃料电池车辆的鼓风机1000，包括：
蜗形壳体100；
叶轮200，被构造为包括毂210和形成在毂210的外周表面上的多个翼220，并被构造为压缩蜗形壳体100中的空气；
马达壳体300，连接到蜗形壳体100；以及
马达400，被构造为包括定子410、长度方向形成为穿过定子410并被构造为具有连接到叶轮200的第一侧的旋转轴420、形成在旋转轴420的外周表面上的转子430、设置在旋转轴420的连接到叶轮200的第一侧上的第一轴承440以及设置在旋转轴420的第二侧上的第二轴承450，
其中，所述用于燃料电池车辆的鼓风机1000具有28至41的比转速。
2.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，叶轮200具有60°至90°的旋转角D1。
3.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，叶轮200具有30°至50°的出口角D2。
4.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，叶轮200中的出口宽度L2相对于出口半径L1的比值是0.04至0.09。
5.根据权利要求1所述的鼓风机，其中：
叶轮200的翼220包括多个第一翼221和多个第二翼222，所述多个第一翼221形成在毂210的外周表面上，所述多个第二翼222被构造为在毂210的长度方向上具有比第一翼221短的长度，并且
第二翼222的数量是素数。
6.根据权利要求5所述的鼓风机，其中，叶轮200由铝制成。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的鼓风机，还包括：
空气入口110，被构造为沿着鼓风机的轴线方向吸入空气；
空气通道130，被构造为使经过蜗形壳体100的叶轮200的空气在所述空气通道中运动；以及
空气出口120，被构造为沿着蜗形壳体100的切线方向排放空气。
8.根据权利要求7所述的鼓风机，其中：
蜗形壳体100的空气通道130以沿着蜗形壳体100的周向方向围绕蜗形壳体100的中央区域的方式形成中空，并且
空气通道130的中空的横截面沿着空气流动方向成比例地增大。
9.根据权利要求8所述的鼓风机，其中，蜗形壳体100中的空气出口120和空气通道130的排放区域具有相同的横截面。
10.根据权利要求7所述的鼓风机，其中，通过使蜗形壳体100的中央区域形成中空而形成空气入口110。
11.根据权利要求7所述的鼓风机，还包括流入壳体110c，流入壳体110c安装在马达壳体300的与设置蜗形壳体100的侧部相对的侧部上，并被构造为具有形成于其中的空气入口110，并且
通过流入壳体110c的空气入口110吸入的空气经由马达壳体300通过空气通道130和空气出口120被排放。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108591084A (zh) * 2018-04-12 2018-09-28 石家庄金士顿轴承科技有限公司 一种燃料电池用高速直连离心鼓风机
CN110073540A (zh) * 2016-12-21 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统以及车辆

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD738481S1 (en) * 2012-12-30 2015-09-08 Nela D.O.O. Electrical blower
WO2017060987A1 (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 三菱電機株式会社 送風機、および、それを備えた空気調和装置
EP3448483B1 (en) * 2016-04-29 2021-06-02 Fisher & Paykel Healthcare Limited Blower for breathing apparatus
DE202019102714U1 (de) * 2018-11-23 2019-05-27 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Lagerungsanordnung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100407A (zh) * 1985-01-18 1986-07-16 三洋电机株式会社 燃料电池电源系统
JPH0510288A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Mitsubishi Electric Corp 送風翼
JPH0942194A (ja) * 1995-07-28 1997-02-10 Nikkiso Co Ltd 低比速度インペラ
CN102094840A (zh) * 2009-12-09 2011-06-15 汉拏空调株式会社 用于燃料电池车辆的鼓风机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443844A1 (de) * 1994-12-09 1996-06-13 Philips Patentverwaltung Gebläseaggregat zum Erzeugen von Gasströmen
AUPN715595A0 (en) * 1995-12-14 1996-01-18 Warman International Limited Improved centrifugal pump
ES2160389T3 (es) * 1998-12-18 2001-11-01 Lothar Reckert Rodete para sopladores radiales.
JP4310572B2 (ja) * 2003-05-29 2009-08-12 株式会社電業社機械製作所 渦巻ポンプ
KR101178922B1 (ko) * 2010-07-21 2012-08-31 제이엠아이 (주) 펌프 임펠러
KR101362203B1 (ko) * 2011-06-01 2014-02-11 한라비스테온공조 주식회사 연료전지 자동차용 공기 블로워

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100407A (zh) * 1985-01-18 1986-07-16 三洋电机株式会社 燃料电池电源系统
JPH0510288A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Mitsubishi Electric Corp 送風翼
JPH0942194A (ja) * 1995-07-28 1997-02-10 Nikkiso Co Ltd 低比速度インペラ
CN102094840A (zh) * 2009-12-09 2011-06-15 汉拏空调株式会社 用于燃料电池车辆的鼓风机

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073540A (zh) * 2016-12-21 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统以及车辆
CN110073540B (zh) * 2016-12-21 2022-03-25 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统以及车辆
CN108591084A (zh) * 2018-04-12 2018-09-28 石家庄金士顿轴承科技有限公司 一种燃料电池用高速直连离心鼓风机
CN108591084B (zh) * 2018-04-12 2019-07-26 石家庄金士顿轴承科技有限公司 一种燃料电池用高速直连离心鼓风机

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