CN114810625A - 一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵 - Google Patents

一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵 Download PDF

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Abstract

一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，包括电机和增压器，电机包括壳体，所述壳体内通过出线密封结构分隔成电机腔和加强密封腔，在定子与壳体之间的电机腔内设有导热灌封胶，在加强密封腔内的电机壳体内开设安装槽，在安装槽内安装有温度传感器，温度传感器的信号线向外穿出加强密封腔与控制器相连；所述出线密封结构在电机腔内与定子的三相线固连，所述出线密封结构在加强密封腔内与引出线固连，引出线向外穿出加强密封腔与控制器相连。杜绝了氢气从温度传感器信号线的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏的可能；杜绝了氢气从三相线的胶皮与铜丝之间、屏蔽线缆屏蔽层内部的缝隙向外泄漏的可能，提升了氢气循环泵的气密性能，消除了易燃易爆的安全隐患。

Description

一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵
技术领域：
本发明涉及一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵。
背景技术：
燃料电池是通过可燃物质(氢气)与空气中的氧气之间的电化学反应产生电能，其中，燃料电池反应后，排出的气体中含有大量的氢气，这些氢气若直接排放到大气中，一方面是能源的浪费，另一方面是对环境造成污染，三是氢气易燃易爆会产生危险，因此，需要对这些氢气进行回收再利用。目前，一般都是通过氢气循环泵将这些含氢混合气体循环回燃料电池进行回收再利用。
氢气循环泵内部运行的气体含有大量氢气，氢气为易燃易爆气体，因此氢气循环泵需要有自身的气密性要求。为了解决在氢气循环泵工作过程中的氢气泄漏问题，申请人于2021年8月3日申请了公开号为CN215409282U的实用新型专利，其公开了定子的三相线直接穿过隔板上的连通孔与电路板相连，同时电机腔内还设有温度传感器，因为氢气循环泵需要温度传感器来测量电机温度，配合控制程序作为防止电机过热的保护机制，为了测量温度准确通常温度传感器会安装在电机内部，温度传感器的信号线穿过连通孔与电路板相连。然而在具体使用过程中，发现如下缺点：一是温度传感器出线得不到有效密封，会有部分含氢混合气体会从温度传感器出线的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏；二是定子的三相线得不到有效密封，会有部分含氢混合气体会从三相线的胶皮与铜丝之间、屏蔽线缆屏蔽层内部的缝隙向外泄漏，影响泵的气密性能，形成易燃易爆的安全隐患。
因此，氢气循环泵的上述密封问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，解决了以往的部分含氢混合气体会从温度传感器出线的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏的问题，解决了以往的部分含氢混合气体会从三相线的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏的问题，提升了氢气循环泵的气密性能，消除了安全隐患。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，包括电机和增压器，所述电机包括壳体，所述壳体内通过出线密封结构分隔成电机腔和加强密封腔，所述电机腔内安装有定子和转子，在定子与壳体之间的电机腔内设有导热灌封胶，在加强密封腔内的电机壳体内开设安装槽，在安装槽内安装有温度传感器，温度传感器的信号线向外穿出加强密封腔与控制器相连；所述出线密封结构在电机腔内与定子的三相线固连，所述出线密封结构在加强密封腔内与引出线固连，引出线向外穿出加强密封腔与控制器相连。
所述温度传感器紧靠壳体内的导热灌封胶，所述导热灌封胶用于增加电机内外热量交换使温度传感器测量误差降低。
所述出线密封结构包括密封板，所述密封板上固定安装有若干个金属接线柱，金属接线柱的一端在电机腔内与定子的三相线固连，另一端在加强密封腔内与引出线固连。
所述密封板为塑料材质，密封板与金属接线柱一体注塑成型连接。
所述密封板为金属材质，密封板与金属接线柱之间通过玻璃钢固定连接。
所述金属接线柱的两端分别通过螺母固定安装接线鼻，通过接线鼻分别与电机腔内的三相线和加强密封腔内的引出线固连。
所述壳体内壁设有用于安装密封板的槽孔，所述密封板与壳体之间设有密封圈。
所述壳体内壁设有用于对转子进行支撑的轴承座，所述轴承座的一侧与壳体一体成型连接，轴承座的另一侧悬空设置用于在壳体内形成供定子的三相线穿过的通道。
所述加强密封腔的一端安装端盖，所述端盖与壳体之间设有密封圈。
所述加强密封腔的一侧设有密封塞，信号线和引出线分别向外穿出密封塞与控制器相连，所述密封塞内设有穿线孔，所述穿线孔的内表面设有与信号线和引出线相配合的迷宫密封结构，所述密封塞为橡胶材质。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
将温度传感器通过在电机外壳外侧打安装槽的方式安装在电机壳体上，通过在电机内设置导热灌封胶的方式增加电机内外热量交换使温度传感器测量误差降低，这种温度传感器的安装结构杜绝了氢气从密封性能差的温度传感器信号线的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏的可能；通过在密封板上固定安装有若干个金属接线柱，金属接线柱的一端在电机腔内与定子的三相线固连，另一端在加强密封腔内与引出线固连，密封板可将定子的三相线完全封闭在电机腔内，杜绝了氢气从三相线的胶皮与铜丝之间、屏蔽线缆屏蔽层内部的缝隙向外泄漏的可能，即使再有极小量氢气向外泄漏，也只会泄漏至加强密封腔内，氢气不会泄漏至外部，提升了氢气循环泵的气密性能，消除了易燃易爆的安全隐患。
附图说明：
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为本发明出线密封结构的立体结构示意图。
图3为本发明出线密封结构的实施例1剖视结构示意图。
图4为本发明出线密封结构的实施例2剖视结构示意图。
图中，1、电机，2、增压器，3、壳体，4、密封板，5、电机腔，6、加强密封腔，7、定子，8、转子，9、金属接线柱，10、三相线，11、引出线，12、接线鼻，13、密封圈，14、轴承座，15、端盖，16、密封塞，17、穿线孔，18、迷宫密封结构，19、玻璃钢，20、导热灌封胶，21、温度传感器，22、信号线。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-4所示，一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，包括电机1和增压器2，所述电机1包括壳体3，所述壳体3内通过出线密封结构分隔成电机腔5和加强密封腔6，所述电机腔5内安装有定子7和转子8，在定子7与壳体3之间的电机腔内设有导热灌封胶20，在加强密封腔6内的电机壳体3内开设安装槽，在安装槽内安装有温度传感器21，温度传感器21的信号线22向外穿出加强密封腔6与控制器相连，所述温度传感器21紧靠壳体3内的导热灌封胶20，所述导热灌封胶20用于增加电机1内外热量交换使温度传感器21测量误差降低。温度传感器21设在电机壳体3外侧，杜绝了氢气从温度传感器21信号线22的胶皮与铜丝之间的缝隙向外泄漏的可能，定子7内的热量经导热灌封胶20传递至壳体3，然后经壳体3传递至温度传感器21，温度传感器21再将信号传递至控制器，配合控制程序作为防止电机过热的保护机制。
所述出线密封结构在电机腔5内与定子7的三相线10固连，所述出线密封结构在加强密封腔6内与引出线11固连，引出线11向外穿出加强密封腔6与控制器相连。所述出线密封结构包括密封板4，所述密封板4上固定安装有若干个金属接线柱9，金属接线柱9的一端在电机腔5内与定子的三相线10固连，另一端在加强密封腔6内与引出线11固连。密封板4可将定子7的三相线10完全封闭在电机腔5内，杜绝了氢气从三相线10的胶皮与铜丝之间、屏蔽线缆屏蔽层内部的缝隙向外泄漏的可能。
如图3所示，所述密封板4为塑料材质，密封板4与金属接线柱9一体注塑成型连接。密封板4起到密封作用，金属接线柱9起到导电作用，密封板4与金属接线柱9之间没有缝隙不会泄漏。
如图4所示，所述密封板4为金属材质，密封板4与金属接线柱9之间通过玻璃钢19固定连接。密封板4起到密封作用，金属接线柱9起到导电作用，玻璃钢19起到绝缘作用，密封板4与玻璃钢19之间、金属接线柱9与玻璃钢19之间没有缝隙不会泄漏。
所述金属接线柱9的两端分别通过螺母固定安装接线鼻12，通过接线鼻12分别与电机腔内的三相线和加强密封腔内的引出线固连，接线更加方便。
所述壳体3内壁设有用于安装密封板4的槽孔，所述密封板4与壳体3之间设有密封圈13，增强密封板的密封性能。
所述壳体3内壁设有用于对转子8进行支撑的轴承座14，所述轴承座14的一侧与壳体3一体成型连接，轴承座14的另一侧悬空设置用于在壳体3内形成供定子的三相线10穿过的通道，同时预留出三相线10与接线鼻12连接时的操作空间。
所述加强密封腔6的一端安装端盖15，所述端盖15与壳体3之间设有密封圈13，对加强密封腔6进行封闭，防止氢气向外泄漏。
所述加强密封腔6的一侧设有密封塞16，引出线11向外穿出密封塞16与控制器相连。所述密封塞16内设有穿线孔17，所述穿线孔17的内表面设有与引出线11相配合的迷宫密封结构18，迷宫密封结构18的凹凸槽可以提升引出线11在穿线孔17内部的密封防水效果。所述密封塞为橡胶材质。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：包括电机和增压器，所述电机包括壳体，所述壳体内通过出线密封结构分隔成电机腔和加强密封腔，所述电机腔内安装有定子和转子，在定子与壳体之间的电机腔内设有导热灌封胶，在加强密封腔内的电机壳体内开设安装槽，在安装槽内安装有温度传感器，温度传感器的信号线向外穿出加强密封腔与控制器相连；所述出线密封结构在电机腔内与定子的三相线固连，所述出线密封结构在加强密封腔内与引出线固连，引出线向外穿出加强密封腔与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述温度传感器紧靠壳体内的导热灌封胶，所述导热灌封胶用于增加电机内外热量交换使温度传感器测量误差降低。
3.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述出线密封结构包括密封板，所述密封板上固定安装有若干个金属接线柱，金属接线柱的一端在电机腔内与定子的三相线固连，另一端在加强密封腔内与引出线固连。
4.根据权利要求3所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述密封板为塑料材质，密封板与金属接线柱一体注塑成型连接。
5.根据权利要求3所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述密封板为金属材质，密封板与金属接线柱之间通过玻璃钢固定连接。
6.根据权利要求3所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述金属接线柱的两端分别通过螺母固定安装接线鼻，通过接线鼻分别与电机腔内的三相线和加强密封腔内的引出线固连。
7.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述壳体内壁设有用于安装密封板的槽孔，所述密封板与壳体之间设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述壳体内壁设有用于对转子进行支撑的轴承座，所述轴承座的一侧与壳体一体成型连接，轴承座的另一侧悬空设置用于在壳体内形成供定子的三相线穿过的通道。
9.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述加强密封腔的一端安装端盖，所述端盖与壳体之间设有密封圈。
10.根据权利要求1所述的一种高密封性能的旋涡型氢气循环泵，其特征在于：所述加强密封腔的一侧设有密封塞，信号线和引出线分别向外穿出密封塞与控制器相连，所述密封塞内设有穿线孔，所述穿线孔的内表面设有与信号线和引出线相配合的迷宫密封结构，所述密封塞为橡胶材质。
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