CN213511084U - 一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃料电池空压机技术领域，涉及一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机。本实用新型的空压机包括叶轮、定子、主轴、风扇及壳体部件，所述壳体部件包括后盖、水套、外壳、端盖部件和蜗壳，所述后盖固定在水套上，水套套设在外壳上，外壳内部设置有定子，外壳前端面设置有端盖部件，蜗壳固定在端盖部件上，所述主轴由外壳及端盖部件上的轴承支撑，所述主轴的两端分别设置有叶轮和风扇；所述后盖上设置有第一水道、腰形气孔和进出水口，所述水套上沿周向设置有若干个气道，所述腰形气孔与气道连通；所述外壳上沿周向设置有若干个气孔，用于连通空压机内部与水套上的气道；所述外壳的第二水道上设置有与第一水道连通的水道衔接孔。

Description

一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机

技术领域

本实用新型属于氢燃料电池空压机技术领域，具体涉及一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机。

背景技术

氢燃料电池汽车是新能源汽车中的一种，它利用氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动汽车行驶，排出来的是无污染的水，能真正做到环保。氢燃料电池空气压缩机是氢燃料电池的一个关键零部件，特点是高速、无油。车用氢燃料电池空压机有多种形式，包括离心式、双螺杆式、罗茨式、涡旋式等，其中离心式空压机由于其体积小、噪声低等优点成为车用氢燃料电池空压机的首选形式。离心式的氢燃料电池空压机一般采用直驱的形式，即叶轮直接安装在电机主轴的伸出段。电机的冷却一般采用水冷，在电机外壳上开有冷却水道，再在外壳上套上水套密封，从外部通入循环冷却液。由于电机定子铁芯紧贴电机外壳，因而冷却液能够有效带走定子所散发的热量，然而，高速旋转的主轴同样会产生热量，使得电机内部温度升高，而外部循环的冷却液难以有效地对电机内部进行冷却。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机。本实用新型的燃料电池空压机电机内部的热空气被引入气腔内，第一水道和第二水道中的冷却液既能冷却电机定子，又能冷却气腔及气道内的热空气，经冷却后的热空气又回到电机内，形成内部循环，不仅电机定子得到了有效冷却，同时也可以降低电机内部的温度，提升空压机性能。

为解决现有技术的不足，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，包括叶轮、定子、主轴、风扇及壳体部件，所述壳体部件包括后盖、水套、外壳、端盖部件和蜗壳，所述后盖固定在水套上，水套套设在外壳上，外壳内部设置有定子，外壳前端面设置有端盖部件，蜗壳固定在端盖部件上，所述主轴由外壳及端盖部件上的轴承支撑，所述主轴的两端分别设置有叶轮和风扇；

所述后盖上设置有第一水道、腰形气孔和进出水口，所述水套上沿周向设置有若干个气道，所述腰形气孔与气道连通；

所述外壳上沿周向设置有若干个气孔，用于连通空压机内部与水套上的气道；

所述外壳的第二水道上设置有与第一水道连通的水道衔接孔。

所述定子采用过盈配合固定在外壳内部，所述端盖部件固定在外壳前端面，并使用“O”形圈密封。

所述水套套设在外壳上，并采用“O”形圈密封。

所述后盖罩在整个空压机后端，固定在水套上，并采用“O”形圈密封。

所述蜗壳使用螺栓固定在端盖部件上，并使用“O”形圈密封。

所述水套上设置有加强换热效果的散热肋。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的燃料电池空压机电机内部的热空气被引入气腔内，水道中的冷却液同时冷却电机定子和气腔内的热空气，经冷却后的热空气又回到电机内，形成内部循环，不仅电机定子得到了有效冷却，同时也可以降低电机内部的温度，提升空压机性能。

附图说明

图1是本实用新型具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机的总成图。

图2是图1所述燃料电池空压机中水流道的结构示意图。

图3是图1所述燃料电池空压机中后盖的结构示意图。

图4是图1所述燃料电池空压机中水套的结构示意图。

图5是图1所述燃料电池空压机中外壳的结构示意图。

附图标记说明：1-后盖；2-水套；3-外壳；4-叶轮；5-定子；6-主轴；7-风扇；8-端盖部件；9-蜗壳；10-气道；11-气孔；12-第一水道；13-第二水道；14-腰形气孔；15-“O”形圈；16-水道衔接孔；17-进出水口；18-散热肋。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施方式。

如图1-5所示，一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，包括叶轮4、定子5、主轴6、风扇7及壳体部件，其中壳体部件包括后盖1、水套2、外壳3、端盖部件8和蜗壳9，后盖1罩在整个空压机后端，使用螺钉固定在水套2上，使用“O”形圈15密封，水套2套设在外壳3上，使用“O”形圈15密封，定子5采用过盈配合固定在外壳3内部，端盖部件8使用螺钉固定在外壳3的前端面，并使用“O”形圈15密封，主轴6由外壳3及端盖部件8上的轴承支撑，主轴6的两端分别固定有叶轮4和风扇7，蜗壳9使用螺栓固定在端盖部件8上，使用“O”形圈15密封；

后盖1上有两个腰形气孔14，水套2上沿周向分布有若干个气道10，腰形气孔14与气道10连通；外壳3上沿周向也分布若干个气孔11，将水套2的气道10与空压机内部连通，使得空压机内部的空气可以通过风扇7引入后盖1中并通过腰形气孔14、气道10及气孔11回到空压机内部形成气流循环。

外壳3上的第一水道12有相应的水道衔接孔16与后盖1的第二水道13连通，进出水口17设置在后盖1上。

水套2上还有散热肋18，用于加强换热效果。

工作时，空压机运转时主轴6上的风扇7把空压机内部的热空气抽入后盖1的空腔内并通过腰形气孔14流入水套2的气道10，外壳3及后盖1上的第一水道12和第二水道13内的冷却液在冷却定子5时能够同时冷却气腔内的空气，经过冷却的空气通过外壳3上的气孔11回到空压机内部，形成循环，因而可以降低空压机内部定子5和主轴6的温度。

Claims (6)

1.一种具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，包括叶轮（4）、定子（5）、主轴（6）、风扇（7）及壳体部件，所述壳体部件包括后盖（1）、水套（2）、外壳（3）、端盖部件（8）和蜗壳（9），所述后盖（1）固定在水套（2）上，水套（2）套设在外壳（3）上，外壳（3）内部设置有定子（5），外壳（3）前端面设置有端盖部件（8），蜗壳（9）固定在端盖部件（8）上，所述主轴（6）由外壳（3）及端盖部件（8）上的轴承支撑，所述主轴（6）的两端分别设置有叶轮（4）和风扇（7）；

所述后盖（1）上设置有第一水道（12）、腰形气孔（14）和进出水口（17），所述水套（2）上沿周向设置有若干个气道（10），所述腰形气孔（14）与气道（10）连通；

所述外壳（3）上沿周向设置有若干个气孔（11），用于连通空压机内部与水套（2）上的气道（10）；

所述外壳（3）的第二水道（13）上设置有与第一水道（12）连通的水道衔接孔（16）。

2.根据权利要求1所述的具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，所述定子（5）采用过盈配合固定在外壳（3）内部，所述端盖部件（8）固定在外壳（3）前端面，并使用“O”形圈（15）密封。

3.根据权利要求1所述的具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，所述水套（2）套设在外壳（3）上，并采用“O”形圈（15）密封。

4.根据权利要求1所述的具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，所述后盖（1）罩在整个空压机后端，固定在水套（2）上，并采用“O”形圈（15）密封。

5.根据权利要求1所述的具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，所述蜗壳（9）使用螺栓固定在端盖部件（8）上，并使用“O”形圈（15）密封。

6.根据权利要求1所述的具有内部循环冷却结构的燃料电池空压机，其特征在于，所述水套（2）上设置有加强换热效果的散热肋（18）。

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