CN115962136A - 一种燃料电池高效微型氢气循环泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢气循环泵技术领域，提供了一种燃料电池高效微型氢气循环泵，包括泵头，泵头包括叶轮上盖、叶轮以及叶轮后盖；所述泵头中下方连接有永磁电机，用于驱动叶轮在泵头中作旋转运动；所述泵头的入口处连接有水分离器，用于分离混合气体中的水分并将其单独排出。
Description
技术领域
本发明涉及氢气循环泵设备技术领域，具体涉及一种燃料电池高效微型氢气循环泵。
背景技术
燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。
现有氢气循环泵一般由三个部分组成：电机、齿轮箱以及泵头。
因为氢气循环泵体积大、重量大，同时采用的是齿轮箱进行内部齿轮传动，需要定期添加润滑油；实际使用过程中，随着密封磨损，存在漏油风险，当泵头中油开始泄露时与氢气接触，导致燃料电池的电堆损坏；齿轮传动过程中，容易出现磨损、变形，最终影响氢泵效率；在低温环境下，停车后易出现氢气循环泵结冰难启动等问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种燃料电池高效微型氢气循环泵，通过泵头与永磁电机相连接，扩大氢气循环泵转速范围，同时循环泵的体积小、重量轻；通过设置泵头与转子为一个整体，定子与转子之间设置有隔离套以及高导热阻燃硅胶灌封，使得氢气能够进入电机转子腔，定子氢气隔离，同时电机散热效果好，提高电机可靠性；通过设置水分离器，能够将混合气体中的水分单独排放，同时分离氢气中其他气体，将氢气输送到氢气循环泵内。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种燃料电池高效微型氢气循环泵，包括泵头，其特征在于：泵头包括叶轮上盖、叶轮以及叶轮后盖；
所述泵头中下方连接有永磁电机，用于驱动叶轮在泵头中作旋转运动；
所述泵头的入口处连接有水分离器，用于分离混合气体中的水分并将其单独排出。
优选的，所述永磁电机中转子的一端与叶轮中心位置相连接，泵头与转子形成一个整体进行密封，氢气能够进电机转子腔中。
优选的，所述永磁电机的圆周方向设置有定子，定子设置在转子外侧，永磁电机中还设置有隔离套，隔离套设置在转子与定子之间，用于将定子与转子分隔，定子上采用高导热阻燃硅胶灌封，将其与氢气的密封。
优选的，所述水分离器包括外壳体，外壳体的一侧设置有气体出口，外壳体的另外一侧设置有混合气体入口，外壳体的底部设置有排水口。
优选的，所述气体出口包括氢气出口和氮气出口。
优选的，所述氮气出口与排水口上的电磁阀通过电插头实现连接。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种燃料电池高效微型氢气循环泵。具备以下有益效果：
1、通过泵头与永磁电机相连接，扩大氢气循环泵转速范围，同时循环泵的体积小、重量轻。
2、通过设置泵头与转子为一个整体，定子与转子之间设置有隔离套以及高导热阻燃硅胶灌封，使得氢气能够进入电机转子腔，定子氢气隔离，同时电机散热效果好，提高电机可靠性。
3、通过设置水分离器，能够将混合气体中的水分单独排放，同时分离氢气中其他气体，将氢气输送到氢气循环泵内。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明泵头结构剖视示意图；
图3为本发明水分离器结构剖视示意图；
图4为本发明永磁电机结构剖视示意图。
图中：1、泵头；2、永磁电机；3、转子；4、定子；5、隔离套；6、水分离器；7、氢气出口；8、氢气出口；9、混合气体入口；10、排水口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图1-4，一种燃料电池高效微型氢气循环泵，包括泵头1，泵头1的下方连接有永磁电机2，泵头1的入口处连接有水分离器6，泵头1包括叶轮上盖111、叶轮112以及叶轮后盖113组成，在永磁电机的作用下，叶轮在上盖与后盖形成的空间中作旋转运动，永磁电机2中转子3的一端与叶轮中心位置相连接，泵头1与转子3形成一个整体进行密封，氢气能够进电机转子腔中，永磁电机2的圆周方向设置有定子4，定子4设置在转子3外侧，永磁电机2中还设置有隔离套5，隔离套5设置在转子3与定子4之间，用于将定子与转子分隔，定子4上采用高导热阻燃硅胶灌封，将其与氢气的密封，同时电机还能高效散热，提高电机的可靠性。
水分离器6包括外壳体1，外壳体1的一侧设置有气体出口，气体出口包括氢气出口7和氮气出口8，用于将不同种类气体分开排放，外壳体1的另外一侧设置有混合气体入口9，外壳体1的底部设置有排水口10，用于将水分排出，防止低温环境下，氢气循环泵停车后出现结冰，难启动。
氮气出口8与排水口10上的电磁阀通过电插头实现连接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种燃料电池高效微型氢气循环泵，包括泵头(1)，其特征在于：泵头(1)包括叶轮上盖111、叶轮112以及叶轮后盖113；
所述泵头(1)中下方连接有永磁电机(2)，用于驱动叶轮112在泵头(1)中作旋转运动；
所述泵头(1)的入口处连接有水分离器(6)，用于分离混合气体中的水分并将其单独排出。
2.如权利要求1所述的一种燃料电池高效微型氢气循环泵，其特征在于：所述永磁电机(2)中转子(3)的一端与叶轮中心位置相连接，泵头(1)与转子(3)形成一个整体进行密封，氢气能够进电机转子腔中。
3.如权利要求1所述的一种燃料电池高效微型氢气循环泵，其特征在于：所述永磁电机(2)的圆周方向设置有定子(4)，定子(4)设置在转子(3)外侧，永磁电机(2)中还设置有隔离套(5)，隔离套(5)设置在转子(3)与定子(4)之间，用于将定子与转子分隔，定子(4)上采用高导热阻燃硅胶灌封，将其与氢气的密封。
4.如权利要求1所述的一种燃料电池高效微型氢气循环泵，其特征在于：所述水分离器(6)包括外壳体(1)，外壳体(1)的一侧设置有气体出口，外壳体(1)的另外一侧设置有混合气体入口(9)，外壳体(1)的底部设置有排水口(10)。
5.如权利要求4所述的一种燃料电池高效微型氢气循环泵，其特征在于：所述气体出口包括氢气出口(7)和氮气出口(8)。
6.如权利要求5所述的一种燃料电池高效微型氢气循环泵，其特征在于：所述氮气出口(8)与排水口(10)上的电磁阀通过电插头实现连接。
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