JP6845953B2 - 燃料電池用圧縮機のための密閉構成 - Google Patents
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Description
うに構成され得る。
されかつ図に描かれるような低圧圧縮機ホイール25など)を有する燃料電池と共に使用されるための圧縮機10の実施形態(図1に示される)が提供される。圧縮機が、圧縮機ホイールと共に回転するように構成されるシールキャリアをさらに有する。固定の密閉プレートがシールキャリアの一部分の周囲部の周りに配置され得る。図に示されるようなデュアルステージ圧縮機の低圧側15では、シールキャリアは低圧シールキャリア90であってよい。低圧シールキャリア90はシャフト35によって支持されて低圧圧縮機ホイール25のバックエンド27に当接され得ることから、シャフト35が回転することが低圧圧縮機ホイールおよび低圧シールキャリアの両方を回転させるように作用する。さらに、図3では、固定の密閉プレートは、示されるように低圧シールキャリア90の周囲縁部92を囲む固定の低圧密閉プレート95であってよい。
0が提供され得、高圧シールキャリア190の溝194が高圧密閉リング200を受けるように構成され得、その結果、密閉リングが、高圧側20のための圧力差シールを形成することを目的として、溝内で受けられるときに固定の高圧密閉プレート195の接触面197を密閉するように構成される。
密閉リングを受けるように構成される、内側密閉溝から離間される外側密閉溝とを有することができる。したがって、固定の高圧密閉プレート190の段差セクション199は内側高圧密閉リング200に当接されるように構成され得、それにより、圧縮機の低圧側15に向かう方向に内側高圧密閉リングが軸方向に移動することが制限される。対照的に、一部の実施形態では、外側高圧密閉リング200は「浮動」することが可能であってよく、固定の高圧密閉プレート190のいかなる段差セクションにも当接されなくてよい。外側高圧密閉リングに跨る圧力差が小さいことにより、外側高圧密閉リングは内側高圧密閉リングよりも軸方向に移動する傾向を弱くすることができ、このような移動を制限するために段差セクションに当接されなくてよく、したがってそのような必要がない。
15 低圧側
16 低圧ボリュート
17 ステージ間ダクト
20 高圧側
21 高圧ボリュート
25 低圧圧縮機ホイール
26 空間
27 バックエンド
30 高圧圧縮機ホイール
35 シャフト
36 ジャーナルスリーブ
40 磁石
45 モータステータ
50 ハウジング
60 空気
65 軸受入口
70 スラスト軸受
75 ロータの空気軸受
76 空間
80 空気
85 低圧圧縮機入口
89 ディフューザ
90 低圧シールキャリア
92 周囲縁部
94 密閉溝
95 低圧密閉プレート
97 接触面
100 密閉リング
102 端部
104 端部
106 隙間
126 空間
176 空間
185 高圧圧縮機入口
189 ディフューザ
190 高圧シールキャリア
194 密閉溝
195 高圧密閉プレート
197 接触面
199 段差セクション
200 高圧密閉リング
Claims (12)
- 燃料電池と共に使用されるためのデュアルステージ圧縮機であって、前記デュアルステージ圧縮機が、
シャフトによって支持されて前記シャフトの軸を中心として回転するように構成される低圧圧縮機ホイール、
前記低圧圧縮機ホイールと共に回転するように構成される低圧シールキャリア、
前記低圧シールキャリアの一部分の周囲部の周りに配置される固定の低圧密閉プレート、および、
少なくとも1つの低圧密閉リング
を備える、低圧側と、
前記シャフトによって支持されて前記シャフトの軸を中心として回転するように構成される高圧圧縮機ホイール、
前記高圧圧縮機ホイールと共に回転するように構成される高圧シールキャリア、
前記高圧シールキャリアの一部分の周囲部の周りに配置される固定の高圧密閉プレート、および、
少なくとも1つの高圧密閉リング
を備える、高圧側と
ロータの空気軸受と、
を備え、
前記低圧シールキャリアが前記低圧密閉リングを受けるように構成される少なくとも1つの密閉溝を画定し、前記低圧密閉リングが、前記低圧側のための圧力差シールを形成することを目的として、前記溝内で受けられるときに前記固定の低圧密閉プレートの接触面を密閉するように構成され、
前記高圧シールキャリアが前記高圧密閉リングを受けるように構成される少なくとも1つの密閉溝を画定し、前記高圧密閉リングが、前記高圧側のための圧力差シールを形成することを目的として、前記溝内で受けられるときに前記固定の高圧密閉プレートの接触面を密閉するように構成され、
前記高圧側は、前記高圧圧縮機ホイールの後方の第1の空間内と前記ロータの空気軸受からの空気を受け入れる第2の空間内とへ通じる漏洩経路を有し、
前記固定の高圧密閉プレートがその前記接触面上に段差セクションを有し、前記段差セクションは、前記高圧圧縮機ホイールから離れる方向で且つ前記第2の空間の方へ、前記高圧密閉リングの軸方向への移動を制限するように構成される、
デュアルステージ圧縮機。 - 前記低圧密閉リングまたは前記高圧密閉リングのうちの少なくとも1つが分離膨張リングを備える、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記低圧シールキャリアが単一の低圧密閉リングを受けるように構成される密閉溝を1つのみ画定し、前記高圧シールキャリアが、単一の高圧密閉リングを受けるように各々が構成される、互いから離間される2つの密閉溝を画定する、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記高圧側が内側高圧密閉リングおよび外側高圧密閉リングを備え、前記高圧シールキャリアが、前記内側高圧密閉リングを受けるように構成される内側密閉溝と、前記内側密閉溝から離間される、前記外側高圧密閉リングを受けるように構成される外側密閉溝とを画定し、前記固定の高圧密閉プレートの前記段差セクションが、前記低圧側に向かう方向において前記内側高圧密閉リングが軸方向に移動するのを制限することを目的として前記内側高圧密閉リングに当接されるように構成される、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記低圧密閉リングおよび前記高圧密閉リングが低摩擦金属材料から構築される、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記少なくとも1つの高圧密閉リングが、前記少なくとも1つの低圧密閉リングの直径サイズとは異なる直径サイズを有する、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記少なくとも1つの高圧密閉リングの前記直径サイズが前記少なくとも1つの低圧密閉リングの前記直径サイズより小さい、請求項6に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記低圧シールキャリアおよび前記高圧シールキャリアが非磁性材料から構築される、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記固定の低圧密閉プレートおよび前記固定の高圧密閉プレートが非磁性材料から構築される、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記段差セクションは、前記シャフトの軸に平行な軸線の方向であって前記高圧圧縮機ホイールから離れる方向で且つ低圧側の方へ、前記高圧密閉リングが移動することを制限するようになっている、請求項1に記載のデュアルステージ圧縮機。
- 前記少なくとも1つの高圧密閉リングは、内側高圧密閉リングおよび外側高圧密閉リングを備え、
前記外側高圧密閉リングは、前記高圧圧縮機ホイールと前記内側高圧密閉リングとの間に軸線方向に配置され、
前記段差セクションは、前記シャフトの軸に平行な軸線の方向であって前記高圧圧縮機ホイールから離れる方向で且つ低圧側の方へ、前記内側高圧密閉リングが移動することを制限するようになっている、請求項10に記載のデュアルステージ圧縮機。 - 前記外側高圧密閉リングは、固定の高圧密閉プレートに対して軸線方向に浮動するようになっている、前記請求項11に記載のデュアルステージ圧縮機。
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