空气压缩机制造技术

本公开提出了一种空气压缩机，其包括：限定空气压缩机的内腔的壳体，内腔中设置有转轴、定子和水冷结构；以及设置在壳体的一端的蜗壳，蜗壳限定出其内部空间，该内部空间包括蜗壳通道，壳体内设置有气流通道，气流通道的一端与蜗壳通道连通，另一端与空气压缩机的内腔连通，并且气流通道的一部分邻近水冷结构，其中，空气压缩机还包括管道，管道连通空气压缩机的内腔和蜗壳的内部空间。根据本公开的空气压缩机内部具有冷却气体循环通道，该冷却气体循环通道无需借助于外接中冷器等获得冷却空气，而是通过空气压缩机内现有的水冷结构对压缩空气进行冷却来作为冷却空气，这简化了整个空气压缩机的布局，同时降低了空气压缩机的制造和使用成本。制造和使用成本。制造和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
空气压缩机


[0001]本技术涉及空气压缩机，更具体地涉及空气压缩机内的冷却气体循环通道。

技术介绍

[0002]空气压缩机是一种用于提供压缩空气的设备，其广泛应用于各种机械领域中。空气压缩机在运行过程中产生大量热量，对冷却的要求很高。因此，空气压缩机通常设置有气体冷却通道和水冷通道，以用于对空气压缩机内的各个部件进行散热。
[0003]以用于为燃料电池汽车的燃料电池供应压缩空气的空气压缩机为例，流经气体冷却通道的冷却气体的来源如下：外界空气经空气压缩机压缩后从出气口流出，进入外接的中冷器以进行冷却，随后一部分经冷却的空气从空气压缩机的冷却空气入口返回到空气压缩机内，以对其中的一些部件进行散热，然后该部分空气从空气压缩机的冷却空气出口排出。上述气体冷却通道需要通过外接的中冷器来获取冷却空气，使得整个空气压缩机的布局过于复杂。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于提供一种内部具有冷却气体循环通道的空气压缩机。该空气压缩机包括：壳体，所述壳体限定空气压缩机的内腔，所述内腔中设置有转轴、定子和水冷结构，所述转轴设置在内腔中心，所述定子套设在所述转轴上，并且所述水冷结构套设在所述定子上；以及设置在所述壳体的一端的蜗壳，所述蜗壳限定出其内部空间，所述内部空间包括蜗壳通道，其特征在于，所述壳体内设置有气流通道，所述气流通道的一端与所述蜗壳通道连通，另一端与空气压缩机的内腔连通，并且所述气流通道的一部分邻近所述水冷结构，其中，所述空气压缩机还包括管道，所述管道连通空气压缩机的内腔和所述蜗壳的内部空间，从而在所述蜗壳的内部空间、所述气流通道、所述空气压缩机的内腔和所述管道之间形成冷却气体循环通道。
[0005]在一个实施例中，所述壳体包括：机壳；依次设置在所述机壳的一端的轴承端盖和叶轮端盖；以及设置在所述机壳的另一端的机壳端盖，其中，所述气流通道包括设置在所述叶轮端盖中的第二开孔、设置在所述轴承端盖中的第三开孔、设置在所述机壳中的第四开孔以及设置在所述机壳端盖中的第五开孔。
[0006]在一个实施例中，所述第二开孔、第三开孔、第四开孔为轴向开孔，并且所述第五开孔为径向开孔。
[0007]在一个实施例中，所述蜗壳上设置有第一开孔，所述气流通道通过所述第一开孔与所述蜗壳通道连通。
[0008]在一个实施例中，所述气流通道还包括设置在所述水冷结构中的连通部，所述第三开孔经由所述连通部与所述第四开孔连通。
[0009]在一个实施例中，所述轴承端盖上设置有出气孔，并且所述蜗壳上设置有回流孔，所述管道通过与所述出气孔和所述回流孔相连来连通空气压缩机的内腔和所述蜗壳的内
部空间。
[0010]在一个实施例中，所述出气孔和回流孔处均设置有密封转接件。
[0011]在一个实施例中，所述空气压缩机包括安装在所述蜗壳的内部空间中的叶轮，其中，所述轴承端盖上设置有第六开孔，所述第六开孔用于将从叶轮背面泄漏到叶轮端盖背面的空气引入到空气压缩机的内腔中。
[0012]在一个实施例中，所述水冷结构为冷却水套，所述冷却水套包括螺旋形的冷却液流道。
[0013]在一个实施例中，所述管道为软管。
[0014]根据本公开的空气压缩机在内部具有冷却气体循环通道，该冷却气体循环通道无需借助于外接中冷器等获得冷却空气，而是通过空气压缩机内现有的水冷结构对压缩空气进行冷却来作为冷却空气，这简化了整个空气压缩机的布局，同时降低了空气压缩机的制造和使用成本。
附图说明
[0015]提供说明书附图以帮助阅读者更透彻地理解本公开，其中：
[0016]图1是根据本技术的一个实施例的空气压缩机的剖切视图，其中用箭头示意性地示出了空气压缩机内部的冷却气体循环通道；
[0017]图2是图1所示的空气压缩机的蜗壳的剖切视图；
[0018]图3是图1所示的空气压缩机的叶轮端盖的剖切视图；
[0019]图4是图1所示的空气压缩机的轴承端盖的剖切视图；以及
[0020]图5是图1所示的空气压缩机的机壳的剖切视图。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施例对本公开进行描述。应当理解，提供具体实施例仅是出于便于透彻理解本公开的目的，而不旨在限制本公开。因此，以下实施例只是示例性的，并且本公开的保护范围仅由所附权利要求限定。
[0022]图1是根据本技术的一个实施例的空气压缩机的剖切视图。
[0023]该空气压缩机包括圆筒形的机壳1以及安装在机壳1内的转轴2、定子3以及水冷结构4等。其中，转轴2设置在机壳1中心，定子3套设在转轴2上，并且水冷结构4套设在定子3上。机壳1的一端依次安装有轴承端盖5、叶轮端盖6以及蜗壳7，另一端由机壳端盖8和小端盖13封闭。所述机壳1、轴承端盖5、叶轮端盖6以及机壳端盖8均为空气压缩机的壳体的组成部分，其共同限定空气压缩机的内腔，以用于容纳空气压缩机的各种组成部件。
[0024]继续参考图1，所述转轴2包括转轴主体21、飞盘22和叶轮安装部23。所述飞盘22是靠近转轴主体21的一个端部径向向外延伸的环形凸缘。所述叶轮安装部23是从转轴主体21的所述端部轴向延伸的细长杆部，叶轮10借助于螺母和垫片等安装在所述叶轮安装部23上。其中，转轴主体21中设置有一个或多个永磁体，并且所述转轴主体21通过设置在其两端的径向轴承9a、9b可旋转地支撑于空气压缩机的内腔中。其中，所述径向轴承9a、9b形成为具有径向伸出部的圆筒状，用于对转轴2进行径向定位。
[0025]所述轴承端盖5为中心带圆孔的圆盘形构件，其在径向轴承9a和飞盘22之间套设
于转轴主体21上，并抵靠机壳1的一端密封安装。所述叶轮端盖6也为中心带圆孔的圆盘形构件，其在飞盘22和叶轮10之间套设于转轴主体21上，并抵靠轴承端盖5密封安装。所述叶轮端盖6与飞盘22之间以及所述轴承端盖5与飞盘22之间分别设置有止推轴承11a和11b，以用于对转轴2进行轴向定位。进一步地，所述蜗壳7的阶梯状端面抵靠轴承端盖5和叶轮端盖6密封安装，以将叶轮10限定在蜗壳7与叶轮端盖6之间。通常，外界空气从蜗壳7的进气口7a进入空气压缩机内，随着叶轮10的高速旋转而被压缩并进入蜗壳通道7b，随后经由与蜗壳通道7b连通的出气口7c从空气压缩机排出。
[0026]下面详细描述根据本技术的空气压缩机内部的冷却气体循环通道的构造。
[0027]参考图1和图2，所述蜗壳7在靠近叶轮端盖6的一侧上设置有第一开孔7d，所述第一开孔7d可以是轴向开孔并且与所述蜗壳通道7b连通。参考图1和图3，所述叶轮端盖6上设置有第二开孔6a，所述第二开孔6a可以是设置在叶轮端盖6的径向凸缘中的轴向开孔。参考图1和图4，所述轴承端盖5上设置有第三开孔5a，所述第三开孔5a也可以是轴向开孔。参考图1和图5，所述机壳1上设置有第四开孔1a，所述第四开孔1a可以是从机壳1的一端通向另一端的细长轴向开孔。最后参考图1，所述机壳端盖8上设置有第五开孔8a，所述第五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气压缩机，其包括：壳体，所述壳体限定空气压缩机的内腔，所述内腔中设置有转轴(2)、定子(3)和水冷结构(4)，所述转轴(2)设置在内腔中心，所述定子(3)套设在所述转轴(2)上，并且所述水冷结构(4)套设在所述定子(3)上；以及设置在所述壳体的一端的蜗壳(7)，所述蜗壳(7)限定出其内部空间，所述内部空间包括蜗壳通道(7b)，其特征在于，所述壳体内设置有气流通道，所述气流通道的一端与所述蜗壳通道(7b)连通，另一端与空气压缩机的内腔连通，并且所述气流通道的一部分邻近所述水冷结构(4)，其中，所述空气压缩机还包括管道(12)，所述管道(12)连通空气压缩机的内腔和所述蜗壳(7)的内部空间，从而在所述蜗壳(7)的内部空间、所述气流通道、所述空气压缩机的内腔和所述管道(12)之间形成冷却气体循环通道。2.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，所述壳体包括：机壳(1)；依次设置在所述机壳(1)的一端的轴承端盖(5)和叶轮端盖(6)；以及设置在所述机壳(1)的另一端的机壳端盖(8)，其中，所述气流通道包括设置在所述叶轮端盖(6)中的第二开孔(6a)、设置在所述轴承端盖(5)中的第三开孔(5a)、设置在所述机壳(1)中的第四开孔(1a)以及设置在所述机壳端盖(8)中的第五开孔(8a)。3.根据权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于，所述第二开孔(6a)、第三开孔(5a)、第四开孔(1a...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘质冰，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：新型
国别省市：