CN211924465U - 一种双螺杆燃料电池空压机 - Google Patents
一种双螺杆燃料电池空压机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211924465U CN211924465U CN202020359561.1U CN202020359561U CN211924465U CN 211924465 U CN211924465 U CN 211924465U CN 202020359561 U CN202020359561 U CN 202020359561U CN 211924465 U CN211924465 U CN 211924465U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- housing
- screw rotor
- fuel cell
- screw
- twin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种双螺杆燃料电池空压机，包括驱动部分和压缩机本体部分，所述驱动部分为高速永磁同步电机，所述压缩机本体部分包括螺杆转子、壳体、同步齿轮等部件；所述高效无油的双螺杆燃料电池空压机是车用燃料电池阴极供气系统的重要部件，它通过对进堆空气进行增压从而提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种双螺杆燃料电池空压机。
背景技术
随着能源匮乏和环境破坏问题的日益凸显，燃料电池技术越来越受到人们的关注。目前空气压缩机是国内除了燃料电池堆以外最为核心的关键零部件，通过对进堆空气进行增压，可以提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸，但空气压缩机的寄生功耗大，约占燃料电池系统辅助功耗的80％，其性能直接影响燃料电池系统的效率、紧凑性和水平衡性。因此，世界各国对燃料电池用空气压缩机的研究都非常重视。
某种程度上，燃料电池用空压机代表了压缩机行业的最高水平，需要满足无油、低噪音、低成本、小型化、工作范围宽、动态响应快等特点，涉及到空气动力学、传热学、流体力学、机械、电子、材料、电控和NVH等众多学科。目前，市面上的空压机类型主要有旋涡式、罗茨式、离心式和螺杆式，然而螺杆式空压机并未被使用在燃料电池上。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双螺杆燃料电池空压机。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种双螺杆燃料电池空压机，包括驱动部分和压缩机本体部分，所述驱动部分与所述压缩机本体部分通过连接板连接，所述压缩机本体部分包括螺杆转子和同步齿轮组，所述螺杆转子包括阳螺杆转子和阴螺杆转子，所述驱动部分与所述阳螺杆转子传动连接，所述阳螺杆转子通过所述同步齿轮组与所述阴螺杆转子传动连接，所述压缩机本体部分还包括分别设置在螺杆转子两端的进气口和排气口，所述进气口与外界空气管道连接，所述排气口与燃料电池系统阴极进气口连接。
进一步的，所述同步齿轮组包括相互啮合的阴同步齿轮和阳同步齿轮，所述阴同步齿轮与所述阴螺杆转子传动连接，所述阳同步齿轮与所述阳螺杆转子传动连接。
进一步的，所述螺杆转子为无油双螺杆转子。
进一步的，所述压缩机本体部分的排气口位于所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间，所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间的连接处设置有密封件。
进一步的，所述压缩机本体部分还包括壳体，所述壳体包括依次连接的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述同步齿轮组对应设置在第一壳体内，所述密封件对应设置在第二壳体内且所述排气口位于第二壳体上，所述螺杆转子对应设置在第三壳体内。
进一步的，所述进气口设置在第三壳体靠近驱动部分的上端部，所述排气口设置在第二壳体的下端部。
进一步的，还包括第四壳体，所述第四壳体包裹在所述驱动部分外部且所述第四壳体与第三壳体相连通，所述连接板的两侧分别与第三壳体和第四壳体固定连接。
进一步的，所述驱动部分包括设置在所述第四壳体内部的高速永磁同步电机和设置在所述第四壳体上的动力输入口，所述高速永磁同步电机与所述阳螺杆转子传动连接，所述高速永磁同步电机通过所述动力输入口与外设的控制器动力线电连接。
进一步的，所述驱动部分还包括冷却机构，所述冷却机构包括设置在所述第四壳体上的冷却液进口和冷却液出口，所述第四壳体上还设置有流道，所述冷却液进口与外接冷却进水管路连接，所述冷却液出口与外接回水管路连接，所述冷却液进口通过所述流道与连接所述冷却液出口连接。
进一步的，所述冷却液进口和冷却液出口均位于第四壳体的上端部。
本实用新型的有益效果在于：通过设置的阴阳同步齿轮的啮合传动阴阳螺杆转子转动，同时能保证螺杆转子间存在间隙，不相互接触，使得在气体流量太小或者压比过高的情况下都能高效运作，进气口将外界空气吸入压缩机内，通过阴阳螺杆转子运转，将空气进行压缩增压，然后再从排气口排出，从而达到进堆空气进行增压，可以提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸，本实用新型结构简单、工作可靠、可使用寿命长、维修简单。
附图说明
图1所示为本实用新型的实施例的一种双螺杆燃料电池空压机的正剖示意图；
图2所示为本实用新型的实施例的一种双螺杆燃料电池空压机的俯剖示意图；
标号说明：
1、第三壳体；2、阳同步齿轮；3、第二壳体；4、阳螺杆转子；5、第一壳体；6、进气口；7、连接板；8、第一轴承座；9、冷却液进口；10、第四壳体；11、排气口；12、冷却液出口；13、动力输入口；14、第二轴承座；15、第四轴承；16、高速永磁同步电机；17、第三轴承；18、联轴器；19、第一轴承；20、密封件；21、第二轴承；22、阴同步齿轮；23、阴螺杆转子。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1以及图2，本实用新型提供的技术方案：
一种双螺杆燃料电池空压机，包括驱动部分和压缩机本体部分，所述驱动部分与所述压缩机本体部分通过连接板连接，所述压缩机本体部分包括螺杆转子和同步齿轮组，所述螺杆转子包括阳螺杆转子和阴螺杆转子，所述驱动部分与所述阳螺杆转子传动连接，所述阳螺杆转子通过所述同步齿轮组与所述阴螺杆转子传动连接，所述压缩机本体部分还包括分别设置在螺杆转子两端的进气口和排气口，所述进气口与外界空气管道连接，所述排气口与燃料电池系统阴极进气口连接。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：
通过设置的阴阳同步齿轮的啮合传动阴阳螺杆转子转动，同时能保证螺杆转子间存在间隙，不相互接触，使得在气体流量太小或者压比过高的情况下都能高效运作，进气口将外界空气吸入压缩机内，通过阴阳螺杆转子运转，将空气进行压缩增压，然后再从排气口排出，从而达到进堆空气进行增压，可以提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸，本实用新型结构简单、工作可靠、可使用寿命长、维修简单。
进一步的，所述同步齿轮组包括相互啮合的阴同步齿轮和阳同步齿轮，所述阴同步齿轮与所述阴螺杆转子传动连接，所述阳同步齿轮与所述阳螺杆转子传动连接。
从上述描述可知，阴阳同步齿轮分别和阴阳螺杆转子传动连接，使得阳螺杆转子可以通过阴阳同步齿轮之间的啮合而传动阴螺杆转子，从而保证阴阳螺杆转子之间不接触。
进一步的，所述螺杆转子为无油双螺杆转子。
从上述描述可知，可以提供洁净的压缩空气，无油环保。
进一步的，所述压缩机本体部分的排气口位于所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间，所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间的连接处设置有密封件。
从上述描述可知，密封件将螺杆转子压缩的气体与阴阳转子所需要的润滑油进行隔离，达到无油的效果。
进一步的，所述压缩机本体部分还包括壳体，所述壳体包括依次连接的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述同步齿轮组对应设置在第一壳体内，所述密封件对应设置在第二壳体内且所述排气口位于第二壳体上，所述螺杆转子对应设置在第三壳体内。
从上述描述可知，设置壳体能对内部器件起到保护作用，防止外界物掉入壳体内而造成螺杆转子损耗及人员误触。
进一步的，所述进气口设置在第三壳体靠近驱动部分的上端部，所述排气口设置在第二壳体的下端部。
从上述描述可知，设置进气口在第三壳体上端部连接外部空气进气管，便于螺杆转子压缩空气，增压后往第二壳体下的排气口传送。
进一步的，还包括第四壳体，所述第四壳体包裹在所述驱动部分外部且所述第四壳体与第三壳体相连通，所述连接板的两侧分别与第三壳体和第四壳体固定连接。
从上述描述可知，设置壳体能对内部器件起到保护作用，防止外界物掉入壳体内而造成螺杆转子损耗及人员误触。
进一步的，所述驱动部分包括设置在所述第四壳体内部的高速永磁同步电机和设置在所述第四壳体上的动力输入口，所述高速永磁同步电机与所述阳螺杆转子传动连接，所述高速永磁同步电机通过所述动力输入口与外设的控制器动力线电连接。
从上述描述可知，通过控制器驱动高速永磁同步电机转动。
进一步的，所述驱动部分还包括冷却机构，所述冷却机构包括设置在所述第四壳体上的冷却液进口和冷却液出口，所述第四壳体上还设置有流道，所述冷却液进口与外接冷却进水管路连接，所述冷却液出口与外接回水管路连接，所述冷却液进口通过所述流道与连接所述冷却液出口连接。
从上述描述可知，冷却机构能使高速永磁同步电机在运载较大的情况下也能保证工况温度不会过高，避免因工况过温而造成的电机转子磁钢退弱，电机无效的问题。
进一步的，所述冷却液进口和冷却液出口均位于第四壳体的上端部。
从上述描述可知，便于冷却高速永磁同步电机。
请参照图1-图2，本实用新型的实施例一为：
一种双螺杆燃料电池空压机，包括驱动部分和压缩机本体部分，所述驱动部分与所述压缩机本体部分通过连接板7连接，所述压缩机本体部分包括螺杆转子和同步齿轮组，所述螺杆转子包括阳螺杆转子4和阴螺杆转子23，所述驱动部分与所述阳螺杆转子4传动连接，所述阳螺杆转子4通过所述同步齿轮组与所述阴螺杆转子23传动连接，所述压缩机本体部分还包括分别设置在螺杆转子两端的进气口6和排气口11，所述进气口6与外界空气管道连接，所述排气口11与燃料电池系统阴极进气口连接。
所述同步齿轮组包括相互啮合的阴同步齿轮22和阳同步齿轮2，所述阴同步齿轮22与所述阴螺杆转子23传动连接，所述阳同步齿轮2与所述阳螺杆转子4传动连接。
所述螺杆转子为无油双螺杆转子。
所述压缩机本体部分的排气口11位于所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间，所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间的连接处设置有密封件20。
所述压缩机本体部分还包括壳体，所述壳体包括依次连接的第一壳体5、第二壳体3和第三壳体1，所述同步齿轮组对应设置在第一壳体5内，所述密封件20对应设置在第二壳体3内且所述排气口11位于第二壳体3上，所述螺杆转子对应设置在第三壳体1内。
所述第一壳体5内设置有轴承座，所述第一壳体5对应的轴承座中设置第一轴承19，所述第一轴承19设置在所述阳螺杆转子4和所述高速永磁同步电机16连接处。
所述第二壳体3内设置有轴承座，所述第二壳体3对应的轴承座中设置第二轴承21，所述第二轴承21与所述密封件20连接并支撑所述阴螺杆转子23和阳螺杆转子4。
所述第一轴承19和所述第二轴承21设置在螺杆转子的两端，所述第一轴承19设置在靠近所述高速永磁同步电机16的一侧，所述第二轴承21设置在靠近阴阳同步齿轮的一侧。
所述进气口6设置在第三壳体1靠近驱动部分的上端部，所述排气口11设置在第二壳体3的下端部。
所述双螺杆燃料电池空压机还包括第四壳体10，所述第四壳体10包裹在所述驱动部分外部且所述第四壳体10与第三壳体1相连通，所述连接板7的两侧分别与第三壳体1和第四壳体10固定连接。
所述驱动部分包括设置在所述第四壳体10内部的高速永磁同步电机16和设置在所述第四壳体10上的动力输入口13，所述高速永磁同步电机16与所述阳螺杆转子4传动连接，所述高速永磁同步电机16通过所述动力输入口13与外设的控制器动力线电连接。
所述螺杆转子和所述高速永磁同步电机16通过联轴器18连接。
所述驱动部分还包括冷却机构，所述冷却机构包括设置在所述第四壳体10上的冷却液进口9和冷却液出口12，所述第四壳体10上还设置有流道，所述冷却液进口9与外接冷却进水管路连接，所述冷却液出口12与外接回水管路连接，所述冷却液进口9通过所述流道与连接所述冷却液出口12连接。
所述冷却液进口9和冷却液出口12均位于第四壳体10的上端部。
所述驱动部分还包括第一轴承座8和第二轴承座14，所述第一轴承座8和所述第二轴承座14分别设置在所述高速永磁同步电机16的转子两端，所述第一轴承座8设置在靠近阴阳螺杆转子4侧，所述第二轴承座14设置在远离阴阳螺杆转子4侧，所述第一轴承座8内设置有第三轴承17，所述第二轴承座14内设置有第四轴承15。
本实用新型的实施例的工作原理为：
工作时，连接动力输入口的外接控制器操纵着高速永磁同步电机运转，电机转子通过联轴器连接着阳螺杆转子，阳螺杆转子通过轴与阳同步齿轮相连，阳同步齿轮与阴同步齿轮连接，阴同步齿轮通过轴与阴螺杆转子相连，永磁同步电机驱动阳螺杆转子，然后带动阳同步齿轮，通过齿轮传动关系，带动阴同步齿轮，从而阴螺杆转子是通过齿轮来驱动，并非由阳螺杆转子来驱动，进而保证螺杆转子间存在间隙、不接触，阴螺杆转子和阳螺杆转子的旋转对从进气口进来的空气进行压缩增压，压缩增压后的气体经过第二壳体的排气口排出，进入燃料电池阴极进气口。
综上所述，本实用新型提供的一种双螺杆燃料电池空压机，通过设置的壳体，能很好的保护内部螺杆桩转子与高速永磁同步电机，同时能防止外部人员误触而造成安全事故；通过设置的同步齿轮与轴承，能通过齿轮的啮合传动螺杆转子转动，同时能保证螺杆转子间存在间隙；在第二壳体中加入密封件，能保证将第二壳体内双螺杆转子压缩的气体与第三壳体内的同步齿轮需要的润滑油进行隔离，从而达到无油状态；在驱动部分加入了动力输入口与冷却机构，能在给高速永磁同步电机提供动力的同时保证工况下的环境温度不会过高，而造成的电机损耗；通过联轴器连接螺杆转子与高速永磁同步电机，联轴器能提供缓冲、减振和提高轴系动态性能，通过对进堆空气进行增压从而提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸，结构简单、体积小、工作可靠、寿命长、维修简单。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种双螺杆燃料电池空压机，包括驱动部分和压缩机本体部分，所述驱动部分与所述压缩机本体部分通过连接板连接，其特征在于，所述压缩机本体部分包括螺杆转子和同步齿轮组，所述螺杆转子包括阳螺杆转子和阴螺杆转子，所述驱动部分与所述阳螺杆转子传动连接，所述阳螺杆转子通过所述同步齿轮组与所述阴螺杆转子传动连接，所述压缩机本体部分还包括分别设置在螺杆转子两端的进气口和排气口，所述进气口与外界空气管道连接，所述排气口与燃料电池系统阴极进气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述同步齿轮组包括相互啮合的阴同步齿轮和阳同步齿轮，所述阴同步齿轮与所述阴螺杆转子传动连接，所述阳同步齿轮与所述阳螺杆转子传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述螺杆转子为无油双螺杆转子。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述压缩机本体部分的排气口位于所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间，所述螺杆转子与所述同步齿轮组之间的连接处设置有密封件。
5.根据权利要求4所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述压缩机本体部分还包括壳体，所述壳体包括依次连接的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述同步齿轮组对应设置在第一壳体内，所述密封件对应设置在第二壳体内且所述排气口位于第二壳体上，所述螺杆转子对应设置在第三壳体内。
6.根据权利要求5所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述进气口设置在第三壳体靠近驱动部分的上端部，所述排气口设置在第二壳体的下端部。
7.根据权利要求5所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，还包括第四壳体，所述第四壳体包裹在所述驱动部分外部且所述第四壳体与第三壳体相连通，所述连接板的两侧分别与第三壳体和第四壳体固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述驱动部分包括设置在所述第四壳体内部的高速永磁同步电机和设置在所述第四壳体上的动力输入口，所述高速永磁同步电机与所述阳螺杆转子传动连接，所述高速永磁同步电机通过所述动力输入口与外设的控制器动力线电连接。
9.根据权利要求8所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述驱动部分还包括冷却机构，所述冷却机构包括设置在所述第四壳体上的冷却液进口和冷却液出口，所述第四壳体上还设置有流道，所述冷却液进口与外接冷却进水管路连接，所述冷却液出口与外接回水管路连接，所述冷却液进口通过所述流道与连接所述冷却液出口连接。
10.根据权利要求9所述的一种双螺杆燃料电池空压机，其特征在于，所述冷却液进口和冷却液出口均位于第四壳体的上端部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020359561.1U CN211924465U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种双螺杆燃料电池空压机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020359561.1U CN211924465U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种双螺杆燃料电池空压机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211924465U true CN211924465U (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=73354931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020359561.1U Active CN211924465U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种双螺杆燃料电池空压机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211924465U (zh) |
-
2020
- 2020-03-20 CN CN202020359561.1U patent/CN211924465U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN210949189U (zh) | 一种氢燃料电池用两级高速离心空压机 | |
| CN212774751U (zh) | 一种燃料电池系统用自加热爪式氢气循环泵 | |
| CN102062094A (zh) | 具有防液击功能的滚动转子制冷压缩机 | |
| CN211924465U (zh) | 一种双螺杆燃料电池空压机 | |
| CN111734630A (zh) | 一种带能量回收功能的燃料电池罗茨式空压机 | |
| CN219432049U (zh) | 一种螺杆压缩机冷却系统 | |
| CN2448943Y (zh) | 多功能高压往复泵 | |
| CN216922491U (zh) | 一种水冷型螺旋真空泵 | |
| CN216589103U (zh) | 永磁变频直联无油螺杆鼓风机 | |
| CN214836565U (zh) | 压缩膨胀同轴机组和布雷顿循环系统 | |
| CN206682044U (zh) | 一种通过排气驱动的汽车二次空气泵 | |
| CN208749542U (zh) | 异步风冷电机驱动的两级压缩双螺杆式空气压缩机机头 | |
| CN201925164U (zh) | 带安全保护阀的卧式滚动转子压缩机 | |
| CN219509817U (zh) | 集成型一体式螺杆压缩机 | |
| CN208669577U (zh) | 一种中开式双旋线螺杆泵 | |
| CN211573776U (zh) | 一种有油涡旋柴油机驱动型空压机 | |
| CN213205969U (zh) | 一种车载无油螺杆压缩机 | |
| CN213298269U (zh) | 一种mvr工艺用罗茨压缩机 | |
| CN201953674U (zh) | 微型真空液压泵 | |
| CN2263724Y (zh) | 齿轮泵"8"型全对称浮动轴套间隙补偿装置 | |
| CN211144801U (zh) | 一种双轴驱动高速螺杆泵 | |
| CN218207087U (zh) | 一种压缩机一体式油泵装置 | |
| CN214837113U (zh) | 一种高效降噪的螺杆空压机 | |
| CN208503138U (zh) | 一种节能气动液压系统 | |
| CN211778074U (zh) | 一种高速电机直驱透平真空机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210603 Address after: 350200 No.8, Dongjiang West Road, Liren Industrial Zone, Hangcheng street, Changle District, Fuzhou City, Fujian Province Patentee after: Fujian Snowman Compressor Co.,Ltd. Address before: Room 505, vocational education training center, Changle vocational secondary school, No.1 Houde, Changle District, Fuzhou City, Fujian Province, 350200 Patentee before: Fuzhou Xugu Technology Co.,Ltd. |