CN219081866U - 一种燃料电池离心空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池离心空压机，包括压缩机构，压缩机构包括外壳，外壳内固定连接有定子，外壳两端固定连接有密封盖，外壳内设置有转子，转子两端固定连接有一级叶轮和二级叶轮，一级叶轮外罩设有一级蜗壳，二级叶轮外罩设有二级蜗壳，一级蜗壳开设有进气口，二级蜗壳开设有出气口，一级蜗壳和二级蜗壳连通；散热机构包括第一通气孔、第二通气孔和冷却水道，第一通气孔和第二通气孔均开设在两密封盖上，一级蜗壳通过第一通气孔与外壳内部连通，二级蜗壳通过第二通气孔与外壳内部连通，冷却水道上设置冷却液进口和冷却液出口。本装置可通过气流和冷却液同时降温，提升了降温效率，延长本装置的工作时间。

Description

一种燃料电池离心空压机

技术领域

本实用新型涉及燃料电池空气增压技术领域，特别是涉及一种燃料电池离心空压机。

背景技术

空压机相当于燃料电池的肺，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，空压机在运行过程中，其内部零部件由于高速转动，会产生热量，需要对空压机及时进行散热，否则容易引起空压机的损毁。

公开号为CN216278547U的专利公开了一种带导叶两级离心燃料电池用空压机，包括第一级离心压缩机、第二级离心压缩机、连接管道和电机，第一级离心压缩机和第二级离心压缩机的压缩机叶轮对称布置，通过电机的高速旋转带动叶轮旋转增压，第一级离心压缩机的出口通过连接管道与第二级离心压缩机的入口连接，电机机壳内凹形成冷却水流道，电机机壳的外侧固定安装有冷却水套，冷却水套设置有冷却液进口和冷却液出口，冷却水流道内有冷却液，冷却液在冷却水流道内流动，对电机机壳进行降温。

在上述技术中，仅通过冷却液对电机机壳进行降温，将温效果较差，因此提出一种燃料电池离心空压机来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池离心空压机，以解决上述现有技术存在的问题，使电机不仅可以使用冷却液降温，还能通过气流降温。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种燃料电池离心空压机，包括：

压缩机构，所述压缩机构包括外壳，所述外壳内固定连接有定子，所述外壳两端固定连接有密封盖，所述外壳内设置有转子，所述转子任一端固定连接有一级叶轮，所述转子另一端固定连接有二级叶轮，所述一级叶轮外罩设有一级蜗壳，所述二级叶轮外罩设有二级蜗壳，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳均固定连接在所述密封盖上，所述一级蜗壳开设有进气口，所述二级蜗壳开设有出气口，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳连通；

散热机构，所述散热机构包括第一通气孔、第二通气孔和冷却水道，所述第一通气孔和所述第二通气孔均开设在两所述密封盖上，所述一级蜗壳通过第一通气孔与所述外壳内部连通，所述二级蜗壳通过所述第二通气孔与所述外壳内部连通，所述冷却水道上设置冷却液进口和冷却液出口。

优选的，所述密封盖包括两个第一端盖和两个第二端盖，所述第一端盖卡接在所述外壳上，所述第一端盖和所述转子之间通过轴承转动连接，所述第二端盖位于所述第一端盖外侧，所述第一端盖通过螺栓与所述外壳固定连接，所述转子伸出所述第一端盖和所述第二端盖，所述第一通气孔和所述第二通气孔分别开设在两侧的所述第一端盖和第二端盖上。

优选的，所述第一端盖和所述第二端盖上均开设有环形槽，两所述环形槽抵接设置，两所述环形槽尺寸相同，所述第一通气孔和所述第二通气孔分别贯穿两所述环形槽。

优选的，所述一级蜗壳、所述第二端盖和所述外壳通过所述螺栓固定连接，所述二级蜗壳、所述第二端盖和所述外壳通过所述螺栓固定连接。

优选的，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳上均开设有连通孔，两所述连通孔之间固定连接有管道，所述一级蜗壳和所述二级蜗壳通过所述管道连通。

优选的，所述外壳两端开设有卡槽，所述第一端盖卡接在所述卡槽内，所述第一端盖固定连接在轴承外圈，所述转子固定连接在轴承内圈。

本实用新型公开了以下技术效果：本装置中转子带动两端的一级叶轮和二级叶轮转动，气体从一级蜗壳的进气口进入到一级蜗壳内，在一级叶轮的作用下加压后进入到二级蜗壳内，在二级叶轮的作用下加压后从二级蜗壳的出气口排除，从而形成高压气体，定子和转子在工作时会产生热量，一级蜗壳内的气体通过第一通气孔进入到外壳内，并通过第二通气孔流出到二级蜗壳内，在气体经过外壳内部时，将转子和定子的热量带走，从而起到降温的作用，冷却液从冷却液进口进入到冷却水道内，从冷却液出口流出，带走外壳的热量，从而给外壳内部降温。本装置可通过气流和冷却液同时降温，提升了降温效率，延长本装置的工作时间。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型燃料电池离心空压机结构示意图；

其中，1、外壳；2、定子；3、转子；4、一级叶轮；5、二级叶轮；6、一级蜗壳；7、二级蜗壳；8、进气口；9、出气口；10、第一通气孔；11、第二通气孔；12、冷却水道；13、冷却液进口；14、冷却液出口；15、第一端盖；16、第二端盖；17、轴承；18、螺栓；19、环形槽；20、管道；21、卡槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，本实用新型提供一种燃料电池离心空压机，包括：

压缩机构，压缩机构包括外壳1，外壳1内固定连接有定子2，外壳1两端固定连接有密封盖，外壳1内设置有转子3，转子3任一端固定连接有一级叶轮4，转子3另一端固定连接有二级叶轮5，一级叶轮4外罩设有一级蜗壳6，二级叶轮5外罩设有二级蜗壳7，一级蜗壳6和二级蜗壳7均固定连接在密封盖上，一级蜗壳6开设有进气口8，二级蜗壳7开设有出气口9，一级蜗壳6和二级蜗壳7连通。

转子3在转动时，带动两端的一级叶轮4和二级叶轮5转动，气体从一级蜗壳6的进气口8进入到一级蜗壳6内，在一级叶轮4的作用下加压后进入到二级蜗壳7内，在二级叶轮5的作用下加压后从二级蜗壳7的出气口9排除，从而形成高压气体，密封盖用于将外壳1和两端的一级蜗壳6和二级蜗壳7分隔开。

散热机构，散热机构包括第一通气孔10、第二通气孔11和冷却水道12，第一通气孔10和第二通气孔11均开设在两密封盖上，一级蜗壳6通过第一通气孔10与外壳1内部连通，二级蜗壳7通过第二通气孔11与外壳1内部连通，冷却水道12上设置冷却液进口13和冷却液出口14。

一级蜗壳6内的气体通过第一通气孔10进入到外壳1内，并通过第二通气孔11流出到二级蜗壳7内，在气体经过外壳1内部时，将转子3和定子2的热量带走，从而起到降温的作用，冷却液从冷却液进口13进入到冷却水道12内，从冷却液出口14流出，带走外壳1的热量，从而给外壳1内部降温。

进一步优化方案，密封盖包括两个第一端盖15和两个第二端盖16，第一端盖15卡接在外壳1上，第一端盖15和转子3之间通过轴承17转动连接，第二端盖16位于第一端盖15外侧，第一端盖15通过螺栓18与外壳1固定连接，转子3伸出第一端盖15和第二端盖16，第一通气孔10和第二通气孔11分别开设在两侧的第一端盖15和第二端盖16上。

第一端盖15用于固定转子3，第二端盖16用于密封外壳1的内部，第一端盖15和第二端盖16将外壳1内部与一级蜗壳6分隔开，同时也将外壳1与二级蜗壳7分隔开。

进一步优化方案，第一端盖15和第二端盖16上均开设有环形槽19，两环形槽19抵接设置，两环形槽19尺寸相同，第一通气孔10和第二通气孔11分别贯穿两环形槽19。

一级蜗壳6内的气体通过第一通气孔10进入外壳1内，环形槽19的作用是使第一端盖15和第二端盖16在安装时更加方便，直接扣合在一起即可。

进一步优化方案，一级蜗壳6、第二端盖16和外壳1通过螺栓18固定连接，二级蜗壳7、第二端盖16和外壳1通过螺栓18固定连接。

使用螺栓18将一级蜗壳6、第二端盖16和外壳1固定连接在一起，使用螺栓18将二级蜗壳7、第二端盖16和外壳1固定连接在一起。

进一步优化方案，一级蜗壳6和二级蜗壳7上均开设有连通孔，两连通孔之间固定连接有管道20，一级蜗壳6和二级蜗壳7通过管道20连通。

气体在一级蜗壳6内加压后通过管道20进入到二级蜗壳7内再次加压，形成高压气体。

进一步优化方案，外壳1两端开设有卡槽21，第一端盖15卡接在卡槽21内，第一端盖15固定连接在轴承17外圈，转子3固定连接在轴承17内圈。

第一端盖15卡接在卡槽21内，拆卸和连接非常方便。

本装置工作原理，本装置在工作时，转子3带动两端的一级叶轮4和二级叶轮5转动，气体从进气口8进入到一级蜗壳6内，在一级叶轮4的作用下加压，通过管道20进入到二级蜗壳7内，在二级叶轮5的作用下加压后从二级蜗壳7的出气口9排除，在工作时，定子2和转子3会产生热量，一级蜗壳6内的气体通过第一通气孔10进入到外壳1内，并通过第二通气孔11流出到二级蜗壳7内，在气体经过外壳1内部时，将转子3和定子2的热量带走，从而起到降温的作用，同时冷却液从冷却液进口13进入到冷却水道12内，从冷却液出口14流出，带走外壳1的热量，从而给外壳1内部降温。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，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的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种燃料电池离心空压机，其特征在于,包括：

压缩机构，所述压缩机构包括外壳(1)，所述外壳(1)内固定连接有定子(2)，所述外壳(1)两端固定连接有密封盖，所述外壳(1)内设置有转子(3)，所述转子(3)任一端固定连接有一级叶轮(4)，所述转子(3)另一端固定连接有二级叶轮(5)，所述一级叶轮(4)外罩设有一级蜗壳(6)，所述二级叶轮(5)外罩设有二级蜗壳(7)，所述一级蜗壳(6)和所述二级蜗壳(7)均固定连接在所述密封盖上，所述一级蜗壳(6)开设有进气口(8)，所述二级蜗壳(7)开设有出气口(9)，所述一级蜗壳(6)和所述二级蜗壳(7)连通；

散热机构，所述散热机构包括第一通气孔(10)、第二通气孔(11)和冷却水道(12)，所述第一通气孔(10)和所述第二通气孔(11)均开设在两所述密封盖上，所述一级蜗壳(6)通过第一通气孔(10)与所述外壳(1)内部连通，所述二级蜗壳(7)通过所述第二通气孔(11)与所述外壳(1)内部连通，所述冷却水道(12)上设置冷却液进口(13)和冷却液出口(14)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机，其特征在于：所述密封盖包括两个第一端盖(15)和两个第二端盖(16)，所述第一端盖(15)卡接在所述外壳(1)上，所述第一端盖(15)和所述转子(3)之间通过轴承(17)转动连接，所述第二端盖(16)位于所述第一端盖(15)外侧，所述第一端盖(15)通过螺栓(18)与所述外壳(1)固定连接，所述转子(3)伸出所述第一端盖(15)和所述第二端盖(16)，所述第一通气孔(10)和所述第二通气孔(11)分别开设在两侧的所述第一端盖(15)和第二端盖(16)上。

3.根据权利要求2所述的燃料电池离心空压机，其特征在于：所述第一端盖(15)和所述第二端盖(16)上均开设有环形槽(19)，两所述环形槽(19)抵接设置，两所述环形槽(19)尺寸相同，所述第一通气孔(10)和所述第二通气孔(11)分别贯穿两所述环形槽(19)。

4.根据权利要求2所述的燃料电池离心空压机，其特征在于：所述一级蜗壳(6)、所述第二端盖(16)和所述外壳(1)通过所述螺栓(18)固定连接，所述二级蜗壳(7)、所述第二端盖(16)和所述外壳(1)通过所述螺栓(18)固定连接。

5.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机，其特征在于：所述一级蜗壳(6)和所述二级蜗壳(7)上均开设有连通孔，两所述连通孔之间固定连接有管道(20)，所述一级蜗壳(6)和所述二级蜗壳(7)通过所述管道(20)连通。

6.根据权利要求2所述的燃料电池离心空压机，其特征在于：所述外壳(1)两端开设有卡槽(21)，所述第一端盖(15)卡接在所述卡槽(21)内，所述第一端盖(15)固定连接在轴承(17)外圈，所述转子(3)固定连接在轴承(17)内圈。

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