CN218624759U - 一种水冷压壳及离心式空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷压壳及离心式空压机，其中水冷压壳包括压壳和水冷管路，压壳内设置有用于高温高压气体通过的气流通道，水冷管路用于冷却水通过，水冷管路设置于压壳上，且水冷管路与气流通道的位置相对应，冷却水能够将通过气流通道的高温高压气体进行冷却。和现有技术相比，本实用新型所公开的水冷压壳能够将从一级叶轮流向二级叶轮的高温高压气体的温度有效降低，因此，上述水冷压壳不仅能够降低离心式空压机功率损耗，而且保证了离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响。

Description

一种水冷压壳及离心式空压机

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池空压机技术领域，特别涉及一种水冷压壳及离心式空压机。

背景技术

随着新能源技术的发展，氢燃料电池汽车被认为是能源动力转型的重要环节而备受重视。质子交换膜燃料电池是目前燃料电池家族中最为成熟的代表，它是以氢气和空气(空气中的氧气)作为燃料发生电化学反应，将燃料的化学能转换为电能的装置，反应产物为水，具有无污染、高效率、适用广、低噪声、室温快速启动、可快速补充能量和具有模块化结构等优点，已成为继传统内燃机之后汽车的主要动力源之一。

离心式空压机以其结构紧凑、质量轻、排气量范围大和运转可靠等特点在氢燃料电池系统中得到广泛应用，离心式空压机设计一般采用电机直驱方式，电机转子和主轴做成一体化结构，主轴两端联接离心式叶轮，叶轮内置于蜗壳内。电机转子超高速旋转下，叶轮带动气体高速旋转，与蜗壳相互作用产生高压、高温和大流量空气，供给燃料电池用于燃料电池电化学反应。

当前，从离心式空压机的压壳内流出的气体由于温度和压力都比较高，因此会严重影响下一级叶轮的吸气温度，不仅导致功率损耗增多，还会影响离心式空压机的出口压力和温度指标。

因此，如何既能够降低离心式空压机功率损耗，还能够保证离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水冷压壳，不仅能够降低离心式空压机功率损耗，还能够有效保证离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响。

本实用新型的另一目的还在于提供一种离心式空压机。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水冷压壳，包括压壳和水冷管路，所述压壳内设置有用于高温高压气体通过的气流通道，所述水冷管路用于冷却水通过，所述水冷管路设置于所述压壳上，且所述水冷管路与所述气流通道的位置相对应，所述冷却水能够将通过所述气流通道的所述高温高压气体进行冷却。

优选的，所述水冷管路上设置有用于所述冷却水进入的进水口，和用于所述冷却水流出的出水口。

优选的，所述压壳包括压壳本体、进气管和排气管，所述气流通道设置于所述压壳本体内部，所述进气管和所述排气管分别设置于所述压壳本体上且与所述气流通道相连通。

优选的，所述压壳本体包括相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有第一开口，所述第二端面上开设有第二开口。

优选的，所述进气管设置于所述第一开口处，所述进气管通过所述第一开口与所述气流通道相连通。

优选的，所述排气管包括排气管本体和弯头状排气口，所述弯头排气口设置于所述排气管本体上，所述排气管本体从所述第一端面上倾斜伸出。

优选的，还包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰设置于所述排气管的管口处，且用于与空压机的气体连接管相连，所述第一法兰设置于所述第二开口处，且用于与空压机电机壳相连。

优选的，还包括排砂工艺孔，所述排砂工艺孔至少为1个，且设置于所述压壳本体上。

优选的，所述排砂工艺孔的孔径为ф8mm-ф20mm。

一种离心式空压机，包括如上述任意一项所述的水冷压壳。

由以上技术方案可以看出，当高温高压气体通过压壳内的水冷管路时，水冷管路内的冷却水能够对高温高压气体起到冷却作用，使得高温高压气体的温度降低。和现有技术相比，本实用新型所公开的水冷压壳能够将从一级叶轮流向二级叶轮的高温高压气体的温度有效降低，因此，上述水冷压壳不仅能够降低离心式空压机功率损耗，而且保证了离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所公开的水冷压壳的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所公开的水冷压壳的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所公开的水冷压壳的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例所公开的排砂工艺口、进水口及出水口的布置结构示意图。

其中，各部件名称如下：

100-压壳，101-压壳本体，1011-气流通道，1012-第一端面，1013-第二端面，102-进气管，103-排气管，200-水冷管路，201-进水口，202-出水口，300-排砂工艺孔，400-第一法兰，500-第二法兰。

具体实施方式

有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种水冷压壳，不仅能够降低功率损耗，还能够保证离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响。

本实用新型的另一核心还在于提供一种离心式空压机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面接合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，请参考图1至图4。

本实用新型实施例所公开的水冷压壳，包括压壳100和水冷管路200，其中，压壳100内设置有用于高温高压气体通过的气流通道1011，水冷管路200用于冷却水通过，水冷管路200设置于压壳100上，且水冷管路200与气流通道1011的位置相对应，冷却水能够将通过气流通道1011的高温高压气体进行冷却。

当高温高压气体通过压壳100内的水冷管路200时，水冷管路200内的冷却水能够对高温高压气体起到冷却作用，使得高温高压气体的温度降低。和现有技术相比，本实用新型实施例所公开的水冷压壳能够将从一级叶轮流向二级叶轮的高温高压气体的温度有效降低，因此，上述水冷压壳不仅能够降低离心式空压机功率损耗，而且保证了离心式空压机的出口压力和温度指标不受影响。

需要说明的是，水冷管路200上设置有用于冷却水进入的进水口，和用于冷却水流出的出水口。

其中，冷却水从进水口201进入，流经水冷管路220后，再从出水口202流出，从而实现对流经气流通道1011的高温高压气体的冷却。

本实用新型实施例对压壳100的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的压壳100包括压壳本体101、进气管102和排气管103，其中，气流通道1011设置于压壳本体101内部，进气管102和排气管103分别设置于压壳本体101上且与气流通道1011相连通。

如此设置，高温高压气体从进气管102进入，通过压壳本体101内的气流通道1011进入排气管103，从排气管103内排出，在通过气流通道1011时，水冷管路200内的冷却水对气流通道1011进行有效冷却，从而降低了气流通道1011内的高温高压气体的温度。

本实用新型实施例对压壳本体101的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的压壳本体101包括相对设置的第一端面1012和第二端面1013，其中，第一端面1012上设置有第一开口，第二端面1013上开设有第二开口。

其中，进气管102设置于第一开口处，进气管102通过第一开口与气流通道1011相连通。

本实用新型实施例所公开的进气管102可以垂直设置于第一开口处，也可以倾斜设置于第一开口处，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的进气管102垂直设置于第一开口处。

本实用新型实施例对排气管103的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的排气管103包括排气管本体和弯头状排气口，其中，弯头状排气口设置于排气管本体上，排气管本体从第一端面1012上倾斜伸出。

为了提升整个离心式空压机的连接强度，本实用新型实施例所公开的水冷压壳100，还包括第一法兰400和第二法兰500，其中，第一法兰400设置于排气管103的管口处，且用于与空压机气体连接管相连，第一法兰400设置于第二开口处，且用于与空压机电机壳相连。

如此设置，通过第一法兰400将空压机气体连接管与压壳100相连，通过第二法兰500将空压机电机壳与压壳100相连，高温高压气体通过气体连接管进入压壳本体101内的气流通道1011，在通过气流通道1011时，水冷管路200内的冷却水对高温高压气体进行冷却降温，降温后的气体从排气管103排出。

需要说明的是，本实用新型实施例所公开的水冷压壳100，还包括排砂工艺孔300，其中，排砂工艺孔300至少为1个，且设置于压壳本体101上。

如此设置，可以对进入压壳本体101内的砂石有效排出。

本实用新型实施例对排砂工艺孔300的具体的孔径不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，根据不同功率的离心式空压机，离心式空压机的体积不同，离心式空压机的压壳大小不同，对应的排砂工艺孔300的孔径也不同，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的排砂工艺孔300的孔径为ф8mm-ф20mm。

本实用新型实施例还公开了一种离心式空压机，包括如上述任意一实施例所公开的水冷压壳。

由于该离心式空压机采用了如上述实施例所公开的水冷压壳，因此，本实用新型实施例所公开的离心式空压机兼具上述水冷压壳的技术优势，本实用新型实施例对此不再进行一一赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水冷压壳，其特征在于，包括压壳和水冷管路，所述压壳内设置有用于高温高压气体通过的气流通道，所述水冷管路用于冷却水通过，所述水冷管路设置于所述压壳上，且所述水冷管路与所述气流通道的位置相对应，所述冷却水能够将通过所述气流通道的所述高温高压气体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的水冷压壳，其特征在于，所述水冷管路上设置有用于所述冷却水进入的进水口，和用于所述冷却水流出的出水口。

3.根据权利要求1所述的水冷压壳，其特征在于，所述压壳包括压壳本体、进气管和排气管，所述气流通道设置于所述压壳本体内部，所述进气管和所述排气管分别设置于所述压壳本体上且与所述气流通道相连通。

4.根据权利要求3所述的水冷压壳，其特征在于，所述压壳本体包括相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有第一开口，所述第二端面上开设有第二开口。

5.根据权利要求4所述的水冷压壳，其特征在于，所述进气管设置于所述第一开口处，所述进气管通过所述第一开口与所述气流通道相连通。

6.根据权利要求4所述的水冷压壳，其特征在于，所述排气管包括排气管本体和弯头状排气口，所述弯头状排气口设置于所述排气管本体上，所述排气管本体从所述第一端面上倾斜伸出。

7.根据权利要求4所述的水冷压壳，其特征在于，还包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰设置于所述排气管的管口处，且用于与空压机的气体连接管相连，所述第一法兰设置于所述第二开口处，且用于与空压机电机壳相连。

8.根据权利要求3所述的水冷压壳，其特征在于，还包括排砂工艺孔，所述排砂工艺孔至少为1个，且设置于所述压壳本体上。

9.根据权利要求8所述的水冷压壳，其特征在于，所述排砂工艺孔的孔径为ф8mm-ф20mm。

10.一种离心式空压机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的水冷压壳。

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