一种氢燃料电池用空压机制造技术

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池用空压机，包括：机壳，其两端开口，机壳包括内壳以及套设于内壳外的外壳；端盖，盖设于机壳的两端；电机主轴，其两端通过轴承转动设于端盖上，且穿出至端盖外侧，电机主轴上设置有磁钢；电机线圈定子，设于内壳的内壁，且围绕电机主轴设置；叶轮，设于电机主轴的两端；蜗壳，盖设于叶轮上；内壳与外壳之间设置有冷却介质槽，外壳上设置有与冷却介质槽连通的冷却介质入口和冷却介质出口，端盖上设置有与冷却介质槽连通的冷却介质通道，以使冷却介质流入端盖中以冷却轴承。本发明专利技术在端盖上设置了冷却介质通道，可以冷却端盖与电机主轴之间的轴承，避免因温升造成轴承润滑脂挥发而混入压缩空气中。成轴承润滑脂挥发而混入压缩空气中。成轴承润滑脂挥发而混入压缩空气中。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池用空压机


[0001]本专利技术涉及空压机
，尤其涉及一种氢燃料电池用空压机。

技术介绍

[0002]随着节能减排、绿色环保政策的出台，市场对高效、清洁能源需求日益增加，氢能具有零二氧化碳排放、无污染、储量充足、可循环再生、易储及易运输等特点，其应用越来越广。氢燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应转换成电能的装置，排出的废弃物只有水和热量，没有碳的排放，因此被认为是目前最有发展前途的一种电池。
[0003]空压机在氢燃料电池系统中起着重要的作用，是氢燃料电池的关键零部件。氢燃料电池对空压机输出的空气具有较高的清洁度要求，要求排气无油，以避免油分使电堆“中毒”，目前的空压机的轴承以油轴承为主，轴承在空压机工作过程中会升温，造成轴承润滑脂挥发而混入压缩空气中，缩短了电堆的寿命。虽然使用空气轴承可以解决上述问题，但空气轴承造价高，且技术不成熟。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池用空压机，以解决现有技术中氢燃料电池用空压机的轴承润滑脂挥发混入压缩空气中，导致电堆的寿命变短的问题。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种氢燃料电池用空压机，包括：
[0008]机壳，其两端开口，所述机壳包括内壳以及套设于所述内壳外的外壳；
[0009]端盖，盖设于所述机壳的两端；
[0010]电机主轴，其两端通过轴承转动设于所述端盖上，且穿出至所述端盖外侧，所述电机主轴上设置有磁钢；
[0011]电机线圈定子，设于所述内壳的内壁，且围绕所述电机主轴设置；
[0012]叶轮，设于所述电机主轴的两端；
[0013]蜗壳，盖设于所述叶轮上；
[0014]其中，所述内壳与所述外壳之间设置有冷却介质槽，所述外壳上设置有与所述冷却介质槽连通的冷却介质入口和冷却介质出口，所述端盖上设置有与所述冷却介质槽连通的冷却介质通道，以使冷却介质流入所述端盖中以冷却所述轴承。
[0015]可选的，所述冷却介质槽设于所述内壳的外周，所述端盖与所述内壳及所述外壳均抵接，以使所述冷却介质通道与所述冷却介质槽直接连通。
[0016]可选的，所述内壳的两端设置有挡边，所述挡边上设置有连通通道，所述连通通道用于连通所述冷却介质槽与所述冷却介质通道。
[0017]可选的，所述轴承为角接触球轴承。
[0018]可选的，所述冷却介质通道沿所述端盖的径向延伸，且其末端延伸至所述轴承处。
[0019]可选的，所述电机主轴包括设于所述机壳内的主体部分，以及设于所述机壳外部的连接部，所述连接部用于连接所述叶轮，所述连接部与所述主体部分一体成型。
[0020]可选的，所述磁钢的表面设置有碳纤维保护层。
[0021]可选的，所述电机线圈定子包括定子铁芯以及设于所述定子铁芯上的线圈绕组，所述定子铁芯上设置有安装槽，所述线圈绕组嵌设于所述安装槽内。
[0022]可选的，所述端盖上设置有用于避让所述线圈绕组的避让槽。
[0023]可选的，所述轴承与所述端盖之间设置有轴承座。
[0024]本专利技术的有益之处在于：在端盖上设置了冷却介质通道，可以冷却端盖与电机主轴之间的轴承，避免因温升造成轴承润滑脂挥发而混入压缩空气中；电机主轴的两端均设置有叶轮和蜗壳，形成两级压缩，提高了空压机的压升，且能够有效的平衡空压机两侧的轴向推力，提高电机主轴的动力学稳定性，提高整机的可靠性，采用两级增压的方式还使得空压机最大压比可达到3，适用于50-120kW大功率车载氢燃料电池对于压缩空气的需求；将端盖同时作为电机端盖和蜗壳的后端盖，能够有效降低整机轴向长度，有利于提高电机主轴的动力学稳定性。
附图说明
[0025]图1是本专利技术中氢燃料电池用空压机的外部结构示意图；
[0026]图2是本专利技术中氢燃料电池用空压机的剖视结构示意图。
[0027]图中：
[0028]10、机壳；11、内壳；111、冷却介质槽；112、挡边；113、连通通道；12、外壳；13、电缆；14、低压信号接插件；121、冷却介质入口；122、冷却介质出口；20、端盖；21、冷却介质通道；22、避让槽；30、电机主轴；31、磁钢；32、碳纤维保护层；33、挡板；40、电机线圈定子；41、定子铁芯；42、线圈绕组；50、叶轮；60、蜗壳；61、口部；70、轴承；80、轴承座；90、底座。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0030]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0033]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0034]本专利技术提供了一种氢燃料电池用空压机，图1是本专利技术中氢燃料电池用空压机的外部结构示意图，图2是本专利技术中氢燃料电池用空压机的剖视结构示意图，如图1及图2所示，空压机包括机壳10、端盖20、电机主轴30、电机线圈定子40、叶轮50以及蜗壳60。
[0035]机壳10的两端开口，如图2所示，机壳10包括内壳11以及套设于内壳11外的外壳12，将机壳10设置为内外壳的结构便于在内外壳之间通冷却水。
[0036]端盖20盖设于机壳10的两端以封闭机壳10，形成内部封闭空间来安装电机，端盖20与机壳10固定连接。电机主轴30的两端通过轴承70转动设置在端盖20上，且电机主轴30的两端穿出至端盖2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池用空压机，其特征在于，包括：机壳(10)，其两端开口，所述机壳(10)包括内壳(11)以及套设于所述内壳(11)外的外壳(12)；端盖(20)，盖设于所述机壳(10)的两端；电机主轴(30)，其两端通过轴承(70)转动设于所述端盖(20)上，且穿出至所述端盖(20)外侧，所述电机主轴(30)上设置有磁钢(31)；电机线圈定子(40)，设于所述内壳(11)的内壁，且围绕所述电机主轴(30)设置；叶轮(50)，设于所述电机主轴(30)的两端；蜗壳(60)，盖设于所述叶轮(50)上；其中，所述内壳(11)与所述外壳(12)之间设置有冷却介质槽(111)，所述外壳(12)上设置有与所述冷却介质槽(111)连通的冷却介质入口(121)和冷却介质出口(122)，所述端盖(20)上设置有与所述冷却介质槽(111)连通的冷却介质通道(21)，以使冷却介质流入所述端盖(20)中以冷却所述轴承(70)。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池用空压机，其特征在于，所述冷却介质槽(111)设于所述内壳(11)的外周，所述端盖(20)与所述内壳(11)及所述外壳(12)均抵接，以使所述冷却介质通道(21)与所述冷却介质槽(111)直接连通。3.根据权利要求2所述的氢燃料电池用空压机，其特征在于，所述内壳(11)的两端设置有挡边(112)，所述挡边(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成义，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：