CN115750364A - 一种燃料电池空压机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃料电池空压机，涉及空压机技术领域，包括主体外壳，主体外壳的两端均固定连接有支撑板，主体外壳一端设有电机，主体外壳侧面靠近电机一侧顶端中部的圆形槽内固定连接有进入口，进入口内壁的中部设有扇叶，主体外壳侧面远离进入口一端底部中部的圆形槽内固定连接有出气口，出气口的低端等距排列有第二螺栓，第二螺栓的数量为四个，出气口下表面的中部固定连接有第二密封垫，出气口远离主体外壳的一端固定连接有消音器，本发明通过设消音器，使用时，消音器内部的第一消声直管和消声弯管以及第二消声直管会采用采用赫姆霍兹共振消声原理进行消声，降噪效果好，有利于提高空压机声音的品质。

Description

一种燃料电池空压机

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，尤其涉及一种燃料电池空压机。

背景技术

空压机作为燃料电池发动机的重要部件，主要对空气进行压缩加压，随着燃料电池的发展，越来越多的电堆系统厂商开始重视NVH性能，NVH性能已经成为衡量其综合性能的一个重要指标。

现有的燃料电池空压机，在工作过程中会产生较大的噪声，是燃料电池系统主要噪声源之一，机械式空压机在运转过程中，噪声具有明显的阶次性，频率较高，覆盖频率范围宽，特别在负荷较大时，空压机转速高，压比大，管路中气动噪声非常明显，声音刺耳，主观感受极为不好，不但影响车内人员的驾驶舒适性，而且对车外路上行人也带来噪声干扰。

另外，空压机在运转过程中，难免有一定的涂层材料磨损脱落，特别的如果空压机出现故障，当出现转子卡滞严重磨损时，会产生较多的涂层脱落材料，且颗粒直径一般较大，会顺着空气管路进入电堆，损伤电堆，甚至可能会产生不可逆转的破坏。

发明内容

本发明所要解决的问题是空压机无法有效保障清洁度，无法有效降低噪音的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种燃料电池空压机，包括主体外壳，所述主体外壳的两端均固定连接有支撑板，所述主体外壳一端设有电机，所述主体外壳侧面靠近电机一侧顶端的中部开设有圆形槽，所述主体外壳侧面靠近电机一侧顶端中部的圆形槽内固定连接有进入口，所述进入口内壁的中部设有扇叶，所述主体外壳侧面远离进入口一端底部的中部开设有圆形槽，所述主体外壳侧面远离进入口一端底部中部的圆形槽内固定连接有出气口，所述出气口的低端等距排列有第二螺栓，所述第二螺栓的数量为四个，所述出气口下表面的中部固定连接有第二密封垫，所述出气口远离主体外壳的一端固定连接有消音器，所述消音器远离出气口的一端固定连接有密封盖，所述密封盖内壁远离消音器一端的中部固定连接有弹簧，所述密封盖内壁的中部固定连接有出气管，所述出气管内壁远离消音器的一端固定连接有滤网，所述出气管内壁靠近滤网的一端开设有限位槽，所述出气管内壁靠近滤网一端的限位槽内固定连接有卡块。

优选的，所述主体外壳内壁的中部活动连接有从动轴，所述从动轴的侧面等距排列有推力板，所述推力板的数量为五块，所述从动轴靠近电机的一端固定连接有第一轴承，所述第一轴承的外侧与靠近电机一端的支撑板内壁的中部固定连接，所述从动轴远离第一轴承的一端固定连接有第二轴承，所述第二轴承的外侧壁与远离电机一端的支撑板内壁的中部固定连接。

优选的，所述支撑板远离主体外壳两端的中部均固定连接有固定块，所述固定块远离支撑板一端的中部均开设有安装孔，所述支撑板的侧面等距排列有第一螺栓，所述第一螺栓的数量为六个，所述第一螺栓远离支撑板的一端均与主体外壳两端的表面固定连接。

优选的，所述电机靠近主体外壳一端的中部固定连接有传动轴，所述传动轴远离电机的一端与从动轴靠近第一轴承的一端固定连接，所述电机侧面的中部固定连接有固定环，所述固定环两端的中部均开设有圆形槽，所述固定环两端中部的圆形槽内均固定连接有固定栓，所述固定栓远离固定环的一端均固定连接在支撑板靠近电机一侧的表面。

优选的，所述进入口上表面的中部开设有圆形槽，所述进入口上表面中部的圆形槽内固定连接有第一密封垫，所述进入口内壁的中部开设有限位槽，所述进入口内壁中部的限位槽内固定连接有防尘板。

优选的，所述扇叶内壁的中部固定连接有转动轴，所述转动轴远离扇叶的一端固定连接有转动块，所述转动块侧面的中部等距排列有毛刷，所述毛刷的数量为三个，所述转动轴的低端活动连接在防尘板表面的中部。

优选的，所述消音器内壁靠近出气口的一端固定连接有第一消声直管，所述第一消声直管的低端固定连接有消声弯管，所述消声弯管远离第一消声直管的一端固定连接有第二消声直管，所述第二消声直管的外侧等距排列有挡板，所述挡板的数量为四个，所述第二消声直管的侧面开设有若干个消声孔，所述第二消声直管远离消声弯管一端的挡板远离第二消声直管的一侧与弹簧远离密封盖的一端固定连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种燃料电池空压机，具备以下有益效果：

1、本发明通过设有消音器，在使用该装置时，消音器内部的第一消声直管和消声弯管以及第二消声直管会采用采用赫姆霍兹共振消声原理，有针对性的进行消声，降噪效果好，有利于提高空压机声音的品质。

2、本发明通过设有防尘板，在使用该装置时，防尘板会对空气进行过滤，从而将空气中的固体杂质过滤出来，有利于提高该装置的防尘效果。

3、本发明通过设有毛刷，在使用该装置时，扇叶在旋转时，会通过转动轴将转动块带动旋转，转动块旋转时，会将其侧面的三个毛刷带动旋转，毛刷在旋转时，会将防尘板的表面的灰尘推动到防尘板的外侧，有利于防止防尘板堵塞，影响进气的速度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构剖面示意图；

图3是本发明的进入口结构剖面示意图；

图4是本发明的消音器结构示意图；

图5是本发明的密封盖结构示意图。

图中：1、主体外壳；101、从动轴；102、推力板；103、第一轴承；104、第二轴承；2、支撑板；201、固定块；202、第一螺栓；3、电机；301、传动轴；302、固定环；303、固定栓；4、进入口；401、第一密封垫；402、防尘板；5、扇叶；501、转动轴；502、转动块；503、毛刷；6、出气口；601、第二螺栓；602、第二密封垫；7、消音器；701、第一消声直管；702、消声弯管；703、第二消声直管；7031、挡板；7032、消声孔；8、密封盖；801、弹簧；802、出气管；8021、滤网；8022、卡块。

具体实施方式

本发明涉及一种燃料电池空压机，如图1-5所示，包括主体外壳1，主体外壳1的两端均固定连接有支撑板2，主体外壳1一端设有电机3，主体外壳1侧面靠近电机3一侧顶端的中部开设有圆形槽，主体外壳1侧面靠近电机3一侧顶端中部的圆形槽内固定连接有进入口4，进入口4内壁的中部设有扇叶5，主体外壳1侧面远离进入口4一端底部的中部开设有圆形槽，主体外壳1侧面远离进入口4一端底部中部的圆形槽内固定连接有出气口6，出气口6的低端等距排列有第二螺栓601，第二螺栓601的数量为四个，出气口6下表面的中部固定连接有第二密封垫602，出气口6远离主体外壳1的一端固定连接有消音器7，消音器7远离出气口6的一端固定连接有密封盖8，密封盖8内壁远离消音器7一端的中部固定连接有弹簧801，密封盖8内壁的中部固定连接有出气管802，出气管802内壁远离消音器7的一端固定连接有滤网8021，出气管802内壁靠近滤网8021的一端开设有限位槽，出气管802内壁靠近滤网8021一端的限位槽内固定连接有卡块8022。

本实施例中需要具体说明的是，通过在出气管802内壁远离消音器7的一端固定连接有滤网8021，使用时，出气管802内部的滤网8021可以过滤掉空压机运转过程中产生的涂层脱落异物，从而提高了电堆清洁度，起到一定的防护作用，避免造成燃料电池发动机不必要的损伤，当需要对滤网8021进行清洗或者是更换时，通过卡钳将卡块8022拆卸，便于定期对滤网8021进行清洁保养。

如图2所示，主体外壳1内壁的中部活动连接有从动轴101，从动轴101的侧面等距排列有推力板102，推力板102的数量为五块，从动轴101靠近电机3的一端固定连接有第一轴承103，第一轴承103的外侧与靠近电机3一端的支撑板2内壁的中部固定连接，从动轴101远离第一轴承103的一端固定连接有第二轴承104，第二轴承104的外侧壁与远离电机3一端的支撑板2内壁的中部固定连接。

本实施例中需要具体说明的是，通过在从动轴101的侧面等距排列有推力板102，并且推力板102的数量为五块，使用时，从动轴101在旋转时，会将推力板102带动旋转，推力板102旋转时，会将空气压缩在两块推力板102之间，然后经出气口6输送到消音器7的内壁。

如图1所示，支撑板2远离主体外壳1两端的中部均固定连接有固定块201，固定块201远离支撑板2一端的中部均开设有安装孔，支撑板2的侧面等距排列有第一螺栓202，第一螺栓202的数量为六个，第一螺栓202远离支撑板2的一端均与主体外壳1两端的表面固定连接。

如图2所示，电机3靠近主体外壳1一端的中部固定连接有传动轴301，传动轴301远离电机3的一端与从动轴101靠近第一轴承103的一端固定连接，电机3侧面的中部固定连接有固定环302，固定环302两端的中部均开设有圆形槽，固定环302两端中部的圆形槽内均固定连接有固定栓303，固定栓303远离固定环302的一端均固定连接在支撑板2靠近电机3一侧的表面。

本实施例中需要具体说明的是，通过在电机3靠近主体外壳1一端的中部固定连接有传动轴301，使用时，电机3会通过传动轴301将从动轴101带动旋转。

如图3所示，进入口4上表面的中部开设有圆形槽，进入口4上表面中部的圆形槽内固定连接有第一密封垫401，进入口4内壁的中部开设有限位槽，进入口4内壁中部的限位槽内固定连接有防尘板402。

本实施例中需要具体说明的是，通过进入口4内壁中部的限位槽内固定连接有防尘板402，使用时，防尘板402会对空气进行过滤，从而将空气中的固体杂质过滤出来。

如图3所示，扇叶5内壁的中部固定连接有转动轴501，转动轴501远离扇叶5的一端固定连接有转动块502，转动块502侧面的中部等距排列有毛刷503，毛刷503的数量为三个，转动轴501的低端活动连接在防尘板402表面的中部。

本实施例中需要具体说明的是，通过在转动块502侧面的中部等距排列有毛刷503，使用时，扇叶5在旋转时，会通过转动轴501将转动块502带动旋转，转动块502旋转时，会将其侧面的三个毛刷503带动旋转，毛刷503在旋转时，会将防尘板402的表面的灰尘推动到防尘板402的外侧，从而防止防尘板402堵塞，影响进气的速度。

如图4所示，消音器7内壁靠近出气口6的一端固定连接有第一消声直管701，第一消声直管701的低端固定连接有消声弯管702，消声弯管702远离第一消声直管701的一端固定连接有第二消声直管703，第二消声直管703的外侧等距排列有挡板7031，挡板7031的数量为四个，第二消声直管703的侧面开设有若干个消声孔7032，第二消声直管703远离消声弯管702一端的挡板7031远离第二消声直管703的一侧与弹簧801远离密封盖8的一端固定连接。

本实施例中需要具体说明的是，通过消音器7内部的第一消声直管701和消声弯管702以及第二消声直管703，使用时，消音器7内部的第一消声直管701和消声弯管702以及第二消声直管703会采用采用赫姆霍兹共振消声原理，有针对性的进行消声，降噪效果好，提高空压机声音的品质。

本发明的工作原理及使用流程：

使用时，先通过固定块201将该装置固定在汽车上，然后将装置与燃料电池连接在一起，使用时，空气会由进入口4进入到主体外壳1的内部，当空气由进入口4进入到主体外壳1的内部时，防尘板402会对空气进行过滤，从而将空气中的固体杂质过滤出来，并且，空气会将扇叶5带动旋转，扇叶5在旋转时，会通过转动轴501将转动块502带动旋转，转动块502旋转时，会将其侧面的三个毛刷503带动旋转，毛刷503在旋转时，会将防尘板402的表面的灰尘推动到防尘板402的外侧，从而防止防尘板402堵塞，影响进气的速度，电机3会通过传动轴301将从动轴101带动旋转，从动轴101在旋转时，会将推力板102带动旋转，推力板102旋转时，会将空气压缩在两块推力板102之间，然后经出气口6输送到消音器7的内壁，此时，消音器7内部的第一消声直管701和消声弯管702以及第二消声直管703会采用采用赫姆霍兹共振消声原理，有针对性的进行消声，降噪效果好，提高空压机声音的品质，空气进过消音器7会由出气管802排出，此时出气管802内部的滤网8021可以过滤掉空压机运转过程中产生的涂层脱落异物，从而提高了电堆清洁度，起到一定的防护作用，避免造成燃料电池发动机不必要的损伤，当需要对滤网8021进行清洗或者是更换时，通过卡钳将卡块8022拆卸，便于定期对滤网8021进行清洁保养。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种燃料电池空压机，包括主体外壳(1)，其特征在于，所述主体外壳(1)的两端均固定连接有支撑板(2)，所述主体外壳(1)一端设有电机(3)，所述主体外壳(1)侧面靠近电机(3)一侧顶端的中部开设有圆形槽，所述主体外壳(1)侧面靠近电机(3)一侧顶端中部的圆形槽内固定连接有进入口(4)，所述进入口(4)内壁的中部设有扇叶(5)，所述主体外壳(1)侧面远离进入口(4)一端底部的中部开设有圆形槽，所述主体外壳(1)侧面远离进入口(4)一端底部中部的圆形槽内固定连接有出气口(6)，所述出气口(6)的低端等距排列有第二螺栓(601)，所述第二螺栓(601)的数量为四个，所述出气口(6)下表面的中部固定连接有第二密封垫(602)，所述出气口(6)远离主体外壳(1)的一端固定连接有消音器(7)，所述消音器(7)远离出气口(6)的一端固定连接有密封盖(8)，所述密封盖(8)内壁远离消音器(7)一端的中部固定连接有弹簧(801)，所述密封盖(8)内壁的中部固定连接有出气管(802)，所述出气管(802)内壁远离消音器(7)的一端固定连接有滤网(8021)，所述出气管(802)内壁靠近滤网(8021)的一端开设有限位槽，所述出气管(802)内壁靠近滤网(8021)一端的限位槽内固定连接有卡块(8022)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述主体外壳(1)内壁的中部活动连接有从动轴(101)，所述从动轴(101)的侧面等距排列有推力板(102)，所述推力板(102)的数量为五块，所述从动轴(101)靠近电机(3)的一端固定连接有第一轴承(103)，所述第一轴承(103)的外侧与靠近电机(3)一端的支撑板(2)内壁的中部固定连接，所述从动轴(101)远离第一轴承(103)的一端固定连接有第二轴承(104)，所述第二轴承(104)的外侧壁与远离电机(3)一端的支撑板(2)内壁的中部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述支撑板(2)远离主体外壳(1)两端的中部均固定连接有固定块(201)，所述固定块(201)远离支撑板(2)一端的中部均开设有安装孔，所述支撑板(2)的侧面等距排列有第一螺栓(202)，所述第一螺栓(202)的数量为六个，所述第一螺栓(202)远离支撑板(2)的一端均与主体外壳(1)两端的表面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述电机(3)靠近主体外壳(1)一端的中部固定连接有传动轴(301)，所述传动轴(301)远离电机(3)的一端与从动轴(101)靠近第一轴承(103)的一端固定连接，所述电机(3)侧面的中部固定连接有固定环(302)，所述固定环(302)两端的中部均开设有圆形槽，所述固定环(302)两端中部的圆形槽内均固定连接有固定栓(303)，所述固定栓(303)远离固定环(302)的一端均固定连接在支撑板(2)靠近电机(3)一侧的表面。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述进入口(4)上表面的中部开设有圆形槽，所述进入口(4)上表面中部的圆形槽内固定连接有第一密封垫(401)，所述进入口(4)内壁的中部开设有限位槽，所述进入口(4)内壁中部的限位槽内固定连接有防尘板(402)。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述扇叶(5)内壁的中部固定连接有转动轴(501)，所述转动轴(501)远离扇叶(5)的一端固定连接有转动块(502)，所述转动块(502)侧面的中部等距排列有毛刷(503)，所述毛刷(503)的数量为三个，所述转动轴(501)的低端活动连接在防尘板(402)表面的中部。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池空压机，其特征在于：所述消音器(7)内壁靠近出气口(6)的一端固定连接有第一消声直管(701)，所述第一消声直管(701)的低端固定连接有消声弯管(702)，所述消声弯管(702)远离第一消声直管(701)的一端固定连接有第二消声直管(703)，所述第二消声直管(703)的外侧等距排列有挡板(7031)，所述挡板(7031)的数量为四个，所述第二消声直管(703)的侧面开设有若干个消声孔(7032)，所述第二消声直管(703)远离消声弯管(702)一端的挡板(7031)远离第二消声直管(703)的一侧与弹簧(801)远离密封盖(8)的一端固定连接。

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