CN212337669U - 压缩机、燃料电池系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压缩机、燃料电池系统和车辆，其中压缩机包括壳体(5)、定子(13)、转子(14)叶轮(2)和扩压器(4)，定子(13)和转子(14)设置在壳体(5)内，叶轮(2)与转子(14)连接，扩压器(4)设置于壳体(5)的靠近叶轮(2)的一端，扩压器(4)的远离壳体(5)的一侧设有扩压流道(31)，扩压器(4)设有第一引气通道，第一引气通道连通扩压流道(31)和壳体(5)的内部空间。燃料电池系统包括压缩机。车辆包括燃料电池系统或压缩机。本实用新型采用内部冷却方式，冷却效果好，稳定性高，还可以缩小压缩机的体积，降低成本。

Description

压缩机、燃料电池系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机、燃料电池系统和车辆。

背景技术

空气压缩机作为一种动力气源，广泛应用于机械、汽车、医疗、食品、电力、建材、石油、化工及军工等行业。按压缩机方式的不同，常见的有离心式空气压缩机、螺杆式空气压缩机、涡旋式空气压缩机等。

在新能源方面，采用氢燃料电池提供动力的汽车的动力性能高、加氢快、续航里程长，是21世纪新能源汽车最具战略意义的突破口。空气压缩机可以为燃料电池系统提供高压气源，与螺杆压缩机、涡旋压缩机相比，离心式空压机能提供更高压比的气源，显著提升电堆的功率密度和整体性能。而且，空气悬浮式离心空气压缩机的出口空气无油，容易实现小型、轻量化，是车用燃料电池空压机的最佳选择。

小型离心压缩机的转速高，而且为了匹配燃料电池系统性能，压缩机转速可达10万转/分以上，此时高速转子与周围空气发生剧烈摩擦，产生大量热能，使得转子温度升高、变形，热量还将传递至轴承，可能导致轴承高温失效；此外，电机还存在定子绕组损耗和涡流效应等问题，在超高速作用下，电机定子的温度也会迅速上升，若不能及时冷却，过多的热量将影响绝缘材料的使用寿命，降低电机的输出功率，严重时烧毁电机。

相关技术中，采用在电机的外部连接冷却管路以输送冷却液的方式对电机的外壳进行冷却，并通过水泵输送冷却液，还需要设置温度传感器和压力传感器以检测冷却液的温度和压力。该技术方案存在以下问题：

1、适应性低。该技术方案适用于低速的螺杆式空气压缩机、涡旋式空气压缩机等，由于速度低，转子和轴承的温升低，可以通过冷却电机外壳，再经过热传递控制电机定子的温度。但是，对于高速的空气压缩机而言，定子的温升快且大，单纯的电机外壳冷却不足以降低定子的温升。

2、结构复杂。该技术方案需要采用多个传感器和外置冷却器，一方面增加了故障隐患点，另一方面增大了压缩机的体积和重量，而车载空气压缩机对重量和空间非常敏感。

3、冷却稳定性低。除了无法冷却高速机型的问题，该技术方案也无法直接冷却主机内部的转子和轴承，而在高速系统中，转子和轴承的温升是非常快，10万转/分的转速能在30秒内使其达到200℃以上。这些热量将直接导致轴承和转子失效。

为此，需要对压缩机的冷却方式进行改进。

需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种压缩机、燃料电池系统和车辆，可以对压缩机的内部进行冷却。

根据本实用新型的一个方面，提供一种压缩机，包括：

壳体；

定子、转子，设置在壳体内；

叶轮，与转子连接；和

扩压器，设置于壳体的靠近叶轮的一端，扩压器的远离壳体的一侧设有扩压流道，扩压器设有第一引气通道，第一引气通道连通扩压流道和壳体的内部空间。

在一些实施例中，第一引气通道包括设置于扩压器的第一引气孔。

在一些实施例中，压缩机还包括设置于壳体内的第一轴承座和第一径向轴承，第一轴承座与壳体的内壁连接，第一径向轴承支撑于第一轴承座和转子之间，第一轴承座设有第二引气通道，第二引气通道连通第一引气孔和壳体的内部空间。

在一些实施例中，第二引气通道包括第二引气孔和第三引气孔，在引气方向上，第二引气孔的轴线相对于转子的轴线向靠近壳体内壁的方向倾斜，第三引气孔的轴线与转子的轴线平行或者相对于转子的轴线向远离壳体内壁的方向倾斜。

在一些实施例中，定子包括定子铁芯和缠绕于定子铁芯的定子绕组，定子绕组包括在远离定子铁芯的方向上逐渐靠近壳体的内壁的偏斜部，第二引气孔设置在能够将引气引导至在偏斜部和壳体的内壁之间形成的第一空间的位置，第三引气孔设置在能够将引气引导至在偏斜部和转子之间形成的第二空间的位置。

在一些实施例中，定子铁芯设有与第一空间连通的第三引气通道，第二空间与转子和定子之间形成的第四引气通道连通。

在一些实施例中，第一轴承座的靠近扩压器的端面设有与第一引气孔的出口相对的第一导流面，第一导流面用于将来自第一引气孔的气流引导至第二引气通道。

在一些实施例中，第一导流面包括弧形面。

在一些实施例中，第一引气通道包括设置于扩压器和叶轮之间的第一间隙和设置于扩压器和转子之间的第二间隙，第二间隙连通第一间隙和壳体的内部空间。

在一些实施例中，压缩机还包括推力盘和第一轴向轴承，推力盘与转子连接，第一轴向轴承支撑于扩压器与推力盘之间，第一轴向轴承与转子之间设有第三间隙，第三间隙连通第二间隙和第一轴向轴承与推力盘之间的第四间隙。

在一些实施例中，推力盘设有第四引气孔，第四引气孔连通第三间隙和壳体的内部空间。

在一些实施例中，压缩机还包括第二轴向轴承，第二轴向轴承支撑于推力盘上，第二轴向轴承与转子之间设有第五间隙，第四引气孔与第二轴向轴承和推力盘之间的第六间隙连通，第五间隙连通第四引气孔和壳体的内部空间。

在一些实施例中，压缩机还包括沿轴向依次设置于扩压器和第一轴承座之间的第一轴向轴承、推力盘和第二轴向轴承，第一轴向轴承、推力盘和第二轴向轴承与壳体的内壁之间具有预设距离，以在扩压器和第一轴承座之间形成冷却腔，冷却腔连通第一引气孔和第二引气通道。

在一些实施例中，第一引气孔与第二引气通道在转子的径向方向错开设置。

在一些实施例中，压缩机还包括第二径向轴承和第二轴承座，第二轴承座安装于壳体的远离叶轮的一端并用于封闭壳体，第二径向轴承支撑于第二轴承座和转子之间，壳体的侧壁邻近第二轴承座的位置设有出气孔，第二轴承座的靠近叶轮的一侧设有第二导流面，第二导流面用于将壳体内的气流引导至出气孔。

在一些实施例中，第二导流面包括弧形面。

在一些实施例中，压缩机还包括安装于壳体内壁上的安装套，定子设置在安装套内，安装套与壳体的内壁之间设有冷却通道，壳体设有与冷却通道连通的进口和出口，进口设置在远离叶轮的一侧，出口设置在靠近叶轮的一侧。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种燃料电池系统，包括上述的压缩机。

根据本实用新型的又一个方面，提供一种车辆，包括上述的压缩机或上述的燃料电池系统。

基于上述技术方案，本实用新型实施例在扩压器上设置有第一引气通道，该第一引气通道可以使扩压流道与壳体的内部空间连通，这样可以将扩压流道中的气体引导至壳体的内部空间，利用扩压流道中的气体对壳体的内部空间中的部件进行冷却。相比于相关技术中对壳体的外部进行冷却的方式来说，本实用新型实施例引用扩压流道中的气体作为冷却介质，不需要增加专门的供气源、输送管路、液压泵等等部件，因此不会增加压缩机的体积，也不会增加新的故障隐患点，结构简单，还可以降低成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型压缩机一个实施例的内部结构示意图。

图2为本实用新型压缩机一个实施例的引气流动示意图。

图3为图1中标号I所示部分的放大图。

图4为图1中沿A-A截面的剖视图。

图中：

1、锁紧螺母；2、叶轮；3、蜗壳；4、扩压器；5、壳体；6、第一轴向轴承；7、推力盘；8、第二轴向轴承；9、第一轴承座；10、第一径向轴承；11、安装套；12、冷却通道；13、定子；14、转子；15、第二轴承座；16、第二径向轴承；17、冷却腔；18、第一空间；19、第二空间；

21、叶轮进口；31、扩压流道；41、第一引气孔；42、第一间隙； 43、第二间隙；61、第三间隙；62、第四间隙；71、第四引气孔；72、第六间隙；81、第五间隙；51、出气孔；52、进口；53、出口；91、第二引气孔；92、第三引气孔；93、第一导流面；101、第七间隙；131、定子铁芯；132、定子绕组；133、第三引气通道；134、第四引气通道； 151、第二导流面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1和图2所示，在本实用新型提供的压缩机的一些实施例中，该压缩机包括壳体5、定子13、转子14、叶轮2和扩压器4，定子13 和转子14设置在壳体5内，叶轮2与转子14连接，扩压器4设置于壳体5的靠近叶轮2的一端，扩压器4的远离壳体5的一侧设有扩压流道31，扩压器4设有第一引气通道，第一引气通道连通扩压流道31 和壳体5的内部空间。

上述实施例中，在扩压器4上设置有第一引气通道，该第一引气通道可以使扩压流道31与壳体5的内部空间连通，这样可以将扩压流道31中的气体引导至壳体5的内部空间，利用扩压流道31中的气体对壳体5的内部空间中的部件进行冷却。相比于相关技术中对壳体的外部进行冷却的方式来说，本实用新型实施例引用扩压流道中的气体作为冷却介质，不需要增加专门的供气源、输送管路、液压泵等等部件，因此不会增加压缩机的体积，也不会增加新的故障隐患点，结构简单，还可以降低成本。

在一些实施例中，叶轮2通过锁紧螺母1与转子14固定。气体通过叶轮进口21进入叶轮2进行压缩，并通过扩压器4进一步增压，最后通过蜗壳3流出。

在一些实施例中，第一引气通道包括设置于扩压器4的第一引气孔41。

通过在扩压器4上设置第一引气孔41，可以使扩压流道31中的气体通过第一引气孔41流向壳体5内，从而对壳体5内的部件进行冷却，也可以对扩压器4进行比较直接和有效的冷却。

在一些实施例中，压缩机还包括设置于壳体5内的第一轴承座9 和第一径向轴承10，第一轴承座9与壳体5的内壁连接，第一径向轴承10支撑于第一轴承座9和转子14之间，第一轴承座9设有第二引气通道，第二引气通道连通第一引气孔41和壳体5的内部空间。

通过在第一轴承座9上设置第二引气通道，可以第一轴承座9进行比较直接和有效的冷却，还可以将冷却气体引导至第一轴承座9的下游，对位于第一轴承座9下游的部件进行冷却。

在一些实施例中，第二引气通道包括第二引气孔91和第三引气孔 92，在引气方向上，第二引气孔91的轴线相对于转子14的轴线向靠近壳体5内壁的方向倾斜，第三引气孔92的轴线与转子14的轴线平行或者相对于转子14的轴线向远离壳体5内壁的方向倾斜。

通过设置第二引气孔91和第三引气孔92，可以对壳体5的内部空间进行更加充分的冷却。第二引气孔91可以对靠近壳体5的空间进行充分冷却，第三引气孔92可以对靠近转子14的空间进行充分冷却。

在一些实施例中，定子13包括定子铁芯131和缠绕于定子铁芯 131的定子绕组132，定子绕组132包括在远离定子铁芯131的方向上逐渐靠近壳体5的内壁的偏斜部，第二引气孔91设置在能够将引气引导至在偏斜部和壳体5的内壁之间形成的第一空间18的位置，第三引气孔92设置在能够将引气引导至在偏斜部和转子14之间形成的第二空间19的位置。

通过第二引气孔91和第三引气孔92可以避免气流直吹而错过第一空间18，可以实现气流的均匀分布，从而对转子14和定子13进行更加充分和有效的冷却，提高冷却效果。

在一些实施例中，定子铁芯131设有与第一空间18连通的第三引气通道133，第二空间19与转子14和定子13之间形成的第四引气通道134连通。

通过设置第三引气通道133，可以对定子13进行更加有效的冷却。

在一些实施例中，第一轴承座9的靠近扩压器4的端面设有与第一引气孔41的出口相对的第一导流面93，第一导流面93用于将来自第一引气孔41的气流引导至第二引气通道。

通过设置第一导流面93，可以防止气流在拐弯处发生扰动而产生压力损失，也可以避免由气流扰动引起的振动。

在一些实施例中，第一导流面93包括弧形面。弧形面可以使气流流动更加顺畅，有效减少扰流。弧形面的凹面朝向扩压器4和叶轮2。

如图3所示，在一些实施例中，第一引气通道包括设置于扩压器 4和叶轮2之间的第一间隙42和设置于扩压器4和转子14之间的第二间隙43，第二间隙43连通第一间隙42和壳体5的内部空间。

通过设置第一间隙42和第二间隙43，可以向扩压器4和叶轮2 之间的空间以及扩压器4和转子14之间的空间输送冷却气体，从而对叶轮2、扩压器4和转子14进行更加充分的冷却。

在一些实施例中，压缩机还包括推力盘7和第一轴向轴承6，推力盘7与转子14连接，第一轴向轴承6支撑于扩压器4与推力盘7 之间，第一轴向轴承6与转子14之间设有第三间隙61，第三间隙61 连通第二间隙43和第一轴向轴承6与推力盘7之间的第四间隙62。

通过设置第三间隙61，可以向第一轴向轴承6与转子14之间的空间以及推力盘7和第一轴向轴承6之间的空间输送冷却气体，从而对第一轴向轴承6、推力盘7和转子14进行更加充分的冷却。

在一些实施例中，推力盘7设有第四引气孔71，第四引气孔71 连通第三间隙61和壳体5的内部空间。

通过设置第四引气孔71，可以向推力盘7的轴向端面和推力盘7 的下游输送冷却气体，从而对推力盘7和转子14进行更加充分的冷却。

在一些实施例中，压缩机还包括第二轴向轴承8，第二轴向轴承8 支撑于推力盘7上，第二轴向轴承8与转子14之间设有第五间隙81，第四引气孔71与第二轴向轴承8和推力盘7之间的第六间隙72连通，第五间隙81连通第四引气孔71和壳体5的内部空间。

通过设置第五间隙81，可以向第二轴向轴承8和推力盘7之间的空间以及第二轴向轴承8与转子14之间的空间输送冷却气体，从而对推力盘7、第二轴向轴承8和转子14进行更加充分的冷却。

在一些实施例中，第二轴向轴承8支撑于推力盘7和第一轴承座 9之间，第一径向轴承10与转子14之间具有第七间隙101，第七间隙 101与第五间隙81连通，这样冷却气体可以通过第五间隙81和第七间隙101沿轴向流动至第一轴承座9的下游，进入壳体5的内部的转子腔。

在一些实施例中，压缩机还包括沿轴向依次设置于扩压器4和第一轴承座9之间的第一轴向轴承6、推力盘7和第二轴向轴承8，第一轴向轴承6、推力盘7和第二轴向轴承8与壳体5的内壁之间具有预设距离，以在扩压器4和第一轴承座9之间形成冷却腔17，冷却腔17连通第一引气孔41和第二引气通道。

通过设置冷却腔17，可以使冷却气体在冷却腔17内多停留一些时间，从而可以对扩压器4、第一轴向轴承6、推力盘7、第二轴向轴承8和第一轴承座9进行更加充分的冷却。

在一些实施例中，第一引气孔41与第二引气通道在转子的径向方向错开设置。这样设置可以进一步增加冷却气体在冷却腔17中的停留时间，提升冷却效果。

在一些实施例中，压缩机还包括第二径向轴承16和第二轴承座 15，第二轴承座15安装于壳体5的远离叶轮2的一端并用于封闭壳体 5，第二径向轴承16支撑于第二轴承座15和转子14之间，壳体5的侧壁邻近第二轴承座15的位置设有出气孔51，第二轴承座15的靠近叶轮2的一侧设有第二导流面151，第二导流面151用于将壳体5内的气流引导至出气孔51。

通过设置第二导流面151，可以防止气流在拐弯处发生扰动而产生压力损失，也可以避免由气流扰动引起的振动。

在一些实施例中，第二导流面151包括弧形面。弧形面可以使气流流动更加顺畅，有效减少扰流。该弧形面的凹面朝向定子13和转子 14。

在一些实施例中，压缩机还包括安装于壳体5内壁上的安装套11，定子13设置在安装套11内，安装套11与壳体5的内壁之间设有冷却通道12，壳体5设有与冷却通道12连通的进口52和出口53，进口 52设置在远离叶轮2的一侧，出口53设置在靠近叶轮2的一侧。

在该实施例中，冷却通道12内流通的冷却介质从远离叶轮2的位置向靠近叶轮2的位置流动，而在壳体5内，引自扩压流道31中的冷却气体从扩压器4上的第一引气孔41进入壳体5后沿远离叶轮2的方向流动，因此冷却通道12内流通的冷却介质的流动方向与引气的流动方向相反，这样可以使冷却介质和引气实现互补，提高冷却效果。

下面结合图1～4对本实用新型压缩机一个实施例的结构和冷却过程进行说明：

如图1所示，压缩机包括锁紧螺母1、叶轮2、蜗壳3、扩压器4、壳体5、第一轴向轴承6、推力盘7、第二轴向轴承8、第一轴承座9、第一径向轴承10、安装套11、冷却通道12、定子13、转子14、第二轴承座15和第二径向轴承16。

叶轮2通过锁紧螺母1与转子14连接，蜗壳3安装在叶轮2上，扩压器4安装在壳体5的第一端端部。扩压器4的靠近壳体5的一侧设有凸台，壳体5装配于凸台的外周，蜗壳3的靠近壳体5的一侧安装在扩压器4和壳体5的外周，且壳体5上设有对蜗壳3进行轴向限位的凸台。

第一轴向轴承6、推力盘7、第二轴向轴承8、第一轴承座9、第一径向轴承10、安装套11、冷却通道12、定子13和转子14均设置于壳体5内。推力盘7套装在转子14上，第一轴向轴承6支撑于扩压器4和推力盘7之间。第一轴承座9安装在壳体5的内壁，壳体5的内壁设有对第一轴承座9进行轴向限位的凸台，第一径向轴承10支撑于第一轴承座9和转子14之间。第二径向轴承16支撑于推力盘7和和第一轴承座9之间。

安装套11安装在壳体5的内壁上，安装套11与壳体5的内壁之间设有冷却通道12。定子13安装在安装套11上，转子14穿设在定子13的中心孔中。第二轴承座15安装在壳体5的第二端端部，第二径向轴承16支撑于第二轴承座15和转子14之间。扩压器4和第二轴承座15分别用作壳体5的第一端和第二端的端盖，以封闭壳体5。

如图2所示，叶轮2设有叶轮进口21，气体从叶轮进口21进入叶轮上的流道进行压缩。扩压器4的远离壳体5的一侧形成扩压流道 31，经叶轮2压缩后的气体进入扩压流道31进行进一步的压缩，然后通过蜗壳3导出。

扩压器4的靠近壳体5内壁的位置设有第一引气孔41，第一引气孔41的数量可以为多个，多个第一引气孔41沿周向均匀布置。第一轴向轴承6、推力盘7和第二轴向轴承8在径向方向上与壳体5的内壁之间具有预设间隙，以在扩压器4和第一轴承座9之间形成冷却腔17。

第一轴承座9的靠近扩压器4的一侧的端面上设有第一导流面 93，第一导流面93呈弧形。第一轴承座9上还设有第二引气孔91和第三引气孔92，在径向方向上，第二引气孔91设置在第三引气孔92 的外侧，第二引气孔91与转子14的轴线之间的距离大于第三引气孔 92与转子14的轴线之间的距离。在引气方向上，第二引气孔91的轴线相对于转子14的轴线向靠近壳体5内壁的方向倾斜，第三引气孔 92的轴线与转子14的轴线平行。第一引气孔41与第二引气孔91和第三引气孔92在转子的径向方向错开设置。

定子13包括定子铁芯131和缠绕于定子铁芯131的定子绕组132，定子绕组132包括在远离定子铁芯131的方向上逐渐靠近壳体5的内壁的偏斜部，在偏斜部和壳体5的内壁之间形成第一空间18，第二引气孔91设置在能够将引气引导至第一空间18的位置，偏斜部和转子 14之间形成第二空间19，第三引气孔92设置在能够将引气引导至第二空间19的位置。

定子铁芯131设有与第一空间18连通的第三引气通道133，第二空间19与转子14和定子13之间形成的第四引气通道134连通。

在壳体5的内部，在定子13和第二轴承座15之间还设有腔室，壳体5的靠近第二轴承座15的位置设有出气孔51，出气孔51的数量可以为多个，多个出气孔51沿周向均匀布置。第二轴承座15的内侧端面上设有第二导流面151，第二导流面151呈弧形。

如图3所示，扩压器4和叶轮2之间设有第一间隙42，扩压器4 和转子14之间设有第二间隙43，第二间隙43连通第一间隙42和壳体5的内部空间。

第一轴向轴承6与转子14之间设有第三间隙61，第一轴向轴承6 与推力盘7之间具有第四间隙62，第三间隙61连通第二间隙43和第四间隙62。

扩压器4的靠近转子14的部分设有凹槽，推力盘7包括轴向延伸部和径向延伸部，轴向延伸部的部分伸入凹槽中，因此第二间隙43 在引气流动方向上依次包括第一轴向间隙段、径向间隙段和第二轴向间隙段，第一轴向间隙段和第二轴向间隙段沿轴向延伸，径向间隙段沿径向延伸。第一轴向轴承6套装在轴向延伸部的外周，因此第三间隙61形成于第一轴向轴承6的内壁与轴向延伸部的外壁之间。转子 14设有台肩，可以在轴向方向上对推力盘7进行限位。

推力盘7设有第四引气孔71，第二轴向轴承8与转子14之间设有第五间隙81，第二轴向轴承8和推力盘7之间具有第六间隙72，第四引气孔71与第六间隙72连通，第一径向轴承10与转子14之间具有第七间隙101，第五间隙81连通第四引气孔71和第七间隙101。

如图4所示，第一轴承座9上沿周向设有6个第二引气孔91和6 个第三引气孔92。在其他实施例中，第二引气孔91和第三引气孔92 的数量可以根据实际需要灵活设置。

冷却气体的流动过程为：

第一路：扩压流道31中的气体经第一引气孔41进入冷却腔17，在冷却腔17内可以对扩压器4、第一轴向轴承6、推力盘7、第二轴向轴承8和第一轴承座9进行冷却；然后，冷却腔17中的冷却气体可以经第二引气孔91吹向第一空间18，以对定子13的外侧进行冷却，还可以经第三引气孔92吹向第二空间19，以对定子13的内部和转子14进行冷却；第一空间18的冷却气体可以进一步流经第三引气通道 133，以对定子13的内部进行冷却；第二空间19的冷却气体可以进一步流经第四引气通道134，以对定子13的中心孔内壁和转子14的外周进行冷却；经第三引气通道133和第四引气通道134流出的冷却气体受到第二轴承座15的阻挡，且被第二导流面151引导至出气孔51 流出。

第二路：扩压流道31中的气体还可以流经第一间隙42，以对叶轮2的靠近扩压器4的端面和扩压器4的靠近叶轮2的端面进行冷却；冷却气体经第一间隙42后进入第二间隙43，然后进入第三间隙61，经第三间隙61的冷却气体可以流向第四间隙62，也可以流向第四引气孔71；流向第四间隙62的冷却气体可以流入冷却腔17中，随通过第一引气孔41进入冷却腔17的气体一起通过第二引气孔91和第三引气孔92流向第一空间18和第二空间19；流向第四引气孔71的冷却气体可以继续向下游流动，一路流向第六间隙72，一路流向第五间隙81；流向第六间隙72的冷却气体可以进入冷却腔17，随通过第一引气孔41进入冷却腔17的气体一起通过第二引气孔91和第三引气孔 92流向第一空间18和第二空间19；流向第五间隙81的冷却气体则可以通过第七间隙101进入第二空间19；进入第一空间18和第二空间 19的冷却气体的流动与上述第一路的流动路径相同，这里不再赘述。

基于上述的压缩机，本实用新型还提出一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括上述的压缩机。

在该燃料电池系统中，压缩机可以为电池主体提供压缩后的高压气体。

基于上述的压缩机或燃料电池系统，本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括上述的压缩机或燃料电池系统。

上述各个实施例中压缩机所具有的积极技术效果同样适用于燃料电池系统和车辆，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本实用新型原理的前提下，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (19)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体(5)；

定子(13)、转子(14)，设置在所述壳体(5)内；

叶轮(2)，与所述转子(14)连接；和

扩压器(4)，设置于所述壳体(5)的靠近所述叶轮(2)的一端，所述扩压器(4)的远离所述壳体(5)的一侧设有扩压流道(31)，所述扩压器(4)设有第一引气通道，所述第一引气通道连通所述扩压流道(31)和所述壳体(5)的内部空间。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一引气通道包括设置于所述扩压器(4)的第一引气孔(41)。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，还包括设置于所述壳体(5)内的第一轴承座(9)和第一径向轴承(10)，所述第一轴承座(9)与所述壳体(5)的内壁连接，所述第一径向轴承(10)支撑于所述第一轴承座(9)和所述转子(14)之间，所述第一轴承座(9)设有第二引气通道，所述第二引气通道连通所述第一引气孔(41)和所述壳体(5)的内部空间。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述第二引气通道包括第二引气孔(91)和第三引气孔(92)，在引气方向上，所述第二引气孔(91)的轴线相对于所述转子(14)的轴线向靠近所述壳体(5)内壁的方向倾斜，所述第三引气孔(92)的轴线与所述转子(14)的轴线平行或者相对于所述转子(14)的轴线向远离所述壳体(5)内壁的方向倾斜。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述定子(13)包括定子铁芯(131)和缠绕于所述定子铁芯(131)的定子绕组(132)，所述定子绕组(132)包括在远离所述定子铁芯(131)的方向上逐渐靠近所述壳体(5)的内壁的偏斜部，所述第二引气孔(91)设置在能够将引气引导至在所述偏斜部和所述壳体(5)的内壁之间形成的第一空间(18)的位置，所述第三引气孔(92)设置在能够将引气引导至在所述偏斜部和所述转子(14)之间形成的第二空间(19)的位置。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述定子铁芯(131)设有与所述第一空间(18)连通的第三引气通道(133)，所述第二空间(19)与所述转子(14)和所述定子(13)之间形成的第四引气通道(134)连通。

7.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述第一轴承座(9)的靠近所述扩压器(4)的端面设有与所述第一引气孔(41)的出口相对的第一导流面(93)，所述第一导流面(93)用于将来自所述第一引气孔(41)的气流引导至所述第二引气通道。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述第一导流面(93)包括弧形面。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一引气通道包括设置于所述扩压器(4)和所述叶轮(2)之间的第一间隙(42)和设置于所述扩压器(4)和所述转子(14)之间的第二间隙(43)，所述第二间隙(43)连通所述第一间隙(42)和所述壳体(5)的内部空间。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，还包括推力盘(7)和第一轴向轴承(6)，所述推力盘(7)与所述转子(14)连接，所述第一轴向轴承(6)支撑于所述扩压器(4)与所述推力盘(7)之间，所述第一轴向轴承(6)与所述转子(14)之间设有第三间隙(61)，所述第三间隙(61)连通所述第二间隙(43)和所述第一轴向轴承(6)与所述推力盘(7)之间的第四间隙(62)。

11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述推力盘(7)设有第四引气孔(71)，所述第四引气孔(71)连通所述第三间隙(61)和所述壳体(5)的内部空间。

12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，还包括第二轴向轴承(8)，所述第二轴向轴承(8)支撑于所述推力盘(7)上，所述第二轴向轴承(8)与所述转子(14)之间设有第五间隙(81)，所述第四引气孔(71)与所述第二轴向轴承(8)和所述推力盘(7)之间的第六间隙(72)连通，所述第五间隙(81)连通所述第四引气孔(71)和所述壳体(5)的内部空间。

13.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，还包括沿轴向依次设置于所述扩压器(4)和所述第一轴承座(9)之间的第一轴向轴承(6)、推力盘(7)和第二轴向轴承(8)，所述第一轴向轴承(6)、所述推力盘(7)和所述第二轴向轴承(8)与所述壳体(5)的内壁之间具有预设距离，以在所述扩压器(4)和所述第一轴承座(9)之间形成冷却腔(17)，所述冷却腔(17)连通所述第一引气孔(41)和所述第二引气通道。

14.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述第一引气孔(41)与所述第二引气通道在所述转子的径向方向错开设置。

15.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括第二径向轴承(16)和第二轴承座(15)，所述第二轴承座(15)安装于所述壳体(5)的远离所述叶轮(2)的一端并用于封闭所述壳体(5)，所述第二径向轴承(16)支撑于所述第二轴承座(15)和所述转子(14)之间，所述壳体(5)的侧壁邻近所述第二轴承座(15)的位置设有出气孔(51)，所述第二轴承座(15)的靠近所述叶轮(2)的一侧设有第二导流面(151)，所述第二导流面(151)用于将所述壳体(5)内的气流引导至所述出气孔(51)。

16.根据权利要求15所述的压缩机，其特征在于，所述第二导流面(151)包括弧形面。

17.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括安装于所述壳体(5)内壁上的安装套(11)，所述定子(13)设置在所述安装套(11)内，所述安装套(11)与所述壳体(5)的内壁之间设有冷却通道(12)，所述壳体(5)设有与所述冷却通道(12)连通的进口(52)和出口(53)，所述进口(52)设置在远离所述叶轮(2)的一侧，所述出口(53)设置在靠近所述叶轮(2)的一侧。

18.一种燃料电池系统，其特征在于，包括如权利要求1～17任一项所述的压缩机。

19.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～17任一项所述的压缩机或如权利要求18所述的燃料电池系统。

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