CN219993997U - 一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于高速离心压缩机技术领域，提供了一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，包括压缩机壳体、高速电机定子、主轴、一级压缩端、二级压缩端、中间管、肋片、蜗壳、中间管以及蜗壳和中间管表面覆盖的石墨烯。所述一、二级压缩端分别位于压缩机壳体两侧，高速电机定子安装在压缩机壳体内侧并与主轴匹配，壳体外侧环绕着肋片，石墨烯覆盖蜗壳以及中间管表面；本实用新型的有益效果是采用石墨烯覆盖蜗壳与中间管，和肋片组合对压缩机进行降温，所述石墨烯涂层主要对蜗壳、中间管等部件实现温降，有效带走压缩机内部热量，所述肋片主要对壳体进行散热，减少由于两级压缩气体温度高，导致压缩机被迫停机的问题，达到保护压缩机的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于高速旋转机械离心压缩机技术领域。
背景技术
离心压缩机用于将大气环境中的空气加压至燃料电池组最佳操作压力，并根据实际工况需求提供所需的空气质量流量，是氢燃料电池汽车电堆系统中阴极空气供应子系统的最重要部件。气浮轴承高速离心压缩机具有无油、高效、低成本、轻量化和动态响应能力好等优点，是目前车载氢燃料电池空气压缩机的最佳选择和主要发展方向。
随着汽车行业的发展和氢能技术的普及和完善，氢燃料电池车的研究已经取得了一定成果，但在空气压缩机等关键零部件生产方面仍存在巨大困难。离心压缩机自身功耗较大，还存在转速低、压比小、噪音大、稳定工作时间短等问题。
压缩机集合了多种发热元件，整体温度偏高，仅靠常规的壳体热传导方式进行散热，散热性能低，容易影响压缩机使用寿命。
实用新型内容
与现有技术相比，本实用新型的目的是提供的一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统；
为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：
一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，包括压缩机壳体、高速电机定子与主轴、一级压缩端、二级压缩端、中间管、肋片和石墨烯涂层；
所述一级压缩端、二级压缩端分别位于压缩机壳体两侧，高速电机定子安装在压缩机壳体内侧，主轴与高速电机定子相匹配，中间管连接两压缩端，肋片环绕在壳体上，石墨烯涂层均匀覆盖于壳体与蜗壳和中间管外侧。
石墨烯的散热特性有助于蜗壳、中间管等部件实现温降。石墨烯涂层带走压缩机内部热量，增加压缩机稳定运行时间，减少或避免压缩机被迫停机。
肋片的优秀散热特性有助于对压缩机壳体、电机转子、中间轴等部件实现降温。肋片的散热会带走压缩机内部热量，增加压缩机稳定运行时间，减少或避免压缩机被迫停机。
当对小功率压缩机进行散热时，石墨烯与肋片的共同散热将足以对压缩机进行冷却。
当对大功率压缩机进行散热时，石墨烯与肋片的共同散热将不足以对压缩机进行冷却，此时二者将起到辅助散热的功能，主要散热方式将采用传统的水冷散热。
附图说明
图1是本实用新型结构实施例一提供的结构示意图
图2是本实用新型结构实施例二提供的结构示意图
图3是单个肋片的三维示意图
图中，1、进气段；2、蜗壳；3、叶轮；4、压缩机壳体；5、电机转子；6、主轴；7、肋片；8、中间管；9、中间管管壁；10、石墨烯；11、出气端。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型的一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，结构如图1所示，包括高速电机定子5、压缩机壳体4、蜗壳2、中间管8及其外壳9和主轴6，高速电机定子5与主轴6相匹配安装在壳体4内测，叶轮3安装在主轴6两侧，气体从进气口1进入压缩机，经过左侧叶轮3压缩进入中间管8，气体从中间管8经过右侧叶轮1压缩从出气口11流出。
本实用新型的工作原理是:
对于小功率压缩机，利用石墨烯的散热特性对蜗壳、中间管等部件实现温降。石墨烯涂层带走压缩机内部热量；以及利用肋片的优秀散热特性对压缩机壳体、电机转子、中间轴等部件实现降温。该装置可以有效带走压缩机内部热量，带走压缩机内部热量，不需要额外添加水冷散热，可以增加压缩机稳定运行时间，减少或避免压缩机被迫停机，也解决了采用两级压缩气体降温时压缩气体温度高，难以带走压缩机内部热量，导致压缩机被迫停机的问题。
对于大功率压缩机，利用石墨烯的散热特性对蜗壳、中间管等部件实现温降。石墨烯涂层带走压缩机内部热量；以及利用肋片的优秀散热特性对压缩机壳体、电机转子、中间轴等部件实现散热，并配合传统的水冷来达到压缩机散热的目的。该装置可以有效带走压缩机内部热量，带走压缩机内部热量，可以增加压缩机稳定运行时间，减少或避免压缩机被迫停机，也解决了采用两级压缩气体降温时压缩气体温度高，难以带走压缩机内部热量，导致压缩机被迫停机的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明对本实用新型作了详尽的描述，但本申请并不限制于所示出的细节，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对本发明所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，包括压缩机壳体（4）、电机转子（5）、主轴（6）、叶轮（3）、中间管（8）、肋片（7）、蜗壳（2）、石墨烯（10），其特征在于：所述石墨烯覆盖于蜗壳（2）和中间管（8）表面，所述叶轮（3）位于压缩机壳体（4）两侧，电机转子（5）安装在压缩机壳体（4）内侧，主轴（6）与电机转子（5）相匹配，所述肋片（7）环绕在压缩机壳体（4）外侧。
2.根据权利要求1所述一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，其特征在于：石墨烯均匀覆盖蜗壳（2）以及中间管（8）表面。
3.根据权利要求1所述一种通过石墨烯辅助散热的离心压缩机散热系统，其特征在于：肋片（7）环绕在压缩机壳体（4）上。
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