本申请提供了一种燃料气体循环泵。泵壳体界定出叶轮腔和定子腔。定子构件在定子腔中，并通过磁场驱动叶轮腔中的转子构件。泵壳体包括突肋，其在叶轮腔与定子腔之间，并从内壁周向延伸。突肋包括面朝定子腔的第一侧、相反的第二侧和界定出空间的周向侧。分隔构件在第一侧上抵靠突肋，以将定子腔与该空间和叶轮腔分隔开。转子构件被至少部分地设置在该空间中，以接近定子构件定位。突肋形成有在从第一侧到第二侧的方向上逐渐远离旋转轴线延伸的导流面，用以排出在该空间中积聚在转子构件与突肋之间的水。本申请还提供了一种燃料电池系统，其包括前述燃料气体循环泵。根据本申请的燃料气体循环泵能够很好地兼顾工作效率和可靠性。气体循环泵能够很好地兼顾工作效率和可靠性。气体循环泵能够很好地兼顾工作效率和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
燃料气体循环泵和燃料电池系统
[0001]本申请涉及燃料电池系统的领域，具体而言，涉及用于燃料电池系统的燃料气体循环泵以及包括这种燃料气体循环泵的燃料电池系统。
技术介绍
[0002]利用燃料与氧化剂的电化学反应发电的燃料电池系统被日益广泛地用来提供电力，尤其是在电动车辆领域中。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种广泛应用的燃料电池，其采用氢气为燃料，氧气为氧化剂。在PEMFC工作期间，产物水、未消耗的燃料气体和无效气体会累积在电堆的阳极输出端。通常利用燃料气体循环泵使未消耗的燃料气体再循环返回到燃料气体供给装置，以将其再次供应到电堆的阳极输入端，从而提高燃料电池系统的工作效率。包括产物水、未消耗的燃料气体和无效气体的流体混合物通常被称为“再循环流”。
[0003]一种常见的燃料气体循环泵包括由泵壳体限定并通过分隔构件分隔开的定子腔和叶轮腔、被设置在定子腔中的定子构件、以及被可转动地支撑在叶轮腔中的转子构件和叶轮。该分隔构件被设置在泵壳体内，并且通过抵靠在突出于泵壳体内壁的突肋的一侧上而保持就位。分隔构件还用于防止再循环流从叶轮腔进入定子腔。转子构件在分隔构件的与定子构件相反的一侧靠近定子构件定位，以使得定子构件能通过磁场驱动转子构件转动。转子构件在转动时带动叶轮转动，从而使燃料气体循环泵能够输送再循环流。为了使转子构件能够由定子构件更有效驱动，往往将转子构件设置到由突肋围绕的空间中，以使转子构件能够尽可能地靠近定子构件定位。这导致在转子构件与突肋之间的间隙很小。再循环流中的水容易积聚在转子构件与突肋之间的小间隙中。当燃料电池系统所处环境的温度过低时，积聚的水会结冰。这在燃料电池系统启动时会阻碍转子构件转动，从而阻碍叶轮转动，导致燃料电池系统发生故障。
[0004]因此，需要对现有的燃料气体循环泵进行改进。
技术实现思路
[0005]本申请旨在提供一种改进的燃料气体循环泵，以克服上述缺陷。
[0006]根据本申请的一方面，提供了一种燃料气体循环泵，用于燃料电池系统。所述燃料气体循环泵包括：泵壳体，所述泵壳体界定出叶轮腔和定子腔；被可转动地支撑在所述叶轮腔中以绕着旋转轴线转动的转子构件和叶轮，所述转子构件被配置成在绕着所述旋转轴线转动时，能够带动所述叶轮绕着所述旋转轴线转动；被设置在所述定子腔中的定子构件，所述定子构件被配置成用于通过磁场驱动所述转子构件转动；以及被设置在所述泵壳体中的分隔构件；其中，所述泵壳体包括突肋，所述突肋位于所述叶轮腔与所述定子腔之间，并且从所述泵壳体的内壁沿着环绕所述旋转轴线的周向延伸，所述突肋包括面朝所述定子腔的第一侧、背离所述定子腔的第二侧、以及在所述第一侧与所述第二侧之间的周向侧，所述突肋在所述周向侧上界定出第一空间；其中，所述分隔构件在所述第一侧上抵靠所述突肋，以将所述定子腔与所述第一空间和所述叶轮腔分隔开；其中，所述转子构件被至少部分地设
置在所述第一空间中，以接近所述定子构件定位并由所述定子构件通过磁场驱动转动；其中，所述突肋形成有在从所述第一侧到所述第二侧的方向上逐渐远离所述旋转轴线延伸的第一导流面，用以排出在所述第一空间中积聚在所述转子构件与所述突肋之间的水。
[0007]优选地，凹槽形成在所述突肋中并且在从所述第一侧到所述第二侧的方向上逐渐远离所述旋转轴线延伸，所述第一导流面是所述凹槽的底面。
[0008]优选地，所述第一导流面是平坦的斜面，并且相对于所述旋转轴线倾斜10
°
到60
°
的角度。
[0009]优选地，所述凹槽包括通过所述底面连接的第一侧壁和第二侧壁，所述突肋包括在所述周向侧上沿着所述周向延伸的周向面，所述周向面界定出所述第一空间，所述周向面包括与所述第一侧壁相连的第一导流部段以及与所述第二侧壁相连的第二导流部段，所述第一导流部段的形状和所述第二导流部段的形状均被设计成引导在所述第一空间中积聚在所述转子构件与所述突肋之间的水进入所述凹槽中。
[0010]优选地，连接所述第一侧壁与所述第一导流部段的第一连接部具有圆滑的轮廓，或者具有尖锐的轮廓。
[0011]优选地，连接所述第二侧壁与所述第二导流部段的第二连接部具有圆滑的轮廓，或者具有尖锐的轮廓。
[0012]优选地，所述第一导流部段为朝着所述凹槽倾斜延伸的斜面，或者为朝着所述凹槽弯曲延伸的曲面。
[0013]优选地，所述第二导流部段为朝着所述凹槽倾斜延伸的斜面，或者为朝着所述凹槽弯曲延伸的曲面。
[0014]优选地，所述第一导流面、所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第一导流部段、第二导流部段、以及所述分隔构件的暴露于所述第一空间中的表面中的至少一者设置有疏水涂层。
[0015]优选地，所述转子构件被嵌置在所述叶轮中，并且所述叶轮的嵌置有所述转子构件的第一部分件被至少部分地设置在所述第一空间中，所述第一部分的暴露于所述第一空间中的表面设置有疏水涂层。
[0016]优选地，所述转子构件被在所述叶轮的外部固定连接到所述叶轮，并且所述转子构件暴露于所述第一空间中的表面设置有疏水涂层。
[0017]优选地，所述泵壳体包括定子壳体和被连接到所述定子壳体的叶轮壳体，所述定子腔在所述定子壳体内，并且所述叶轮腔在所述叶轮壳体内，所述突肋是所述定子壳体的一部分。
[0018]优选地，所述突肋沿着所述周向连续延伸一周。
[0019]根据本申请的另一方面，提供了一种燃料电池系统。所述燃料电池系统：用于向所述燃料电池系统的阳极输入端供给燃料气体的燃料气体供给装置；以及前述的燃料气体循环泵，前述的燃料气体循环泵被连接在所述燃料电池系统的阳极输出端与所述燃料气体供给装置之间。
[0020]根据本申请，一方面能够避免水积聚在燃料气体循环泵的转子构件与突肋之间，以防止在燃料气体循环泵所处环境的温度过低时在转子构件与突肋之间发生结冰而阻碍转子构件转动，从而提高燃料气体循环泵的可靠性。另一方面，由于转子构件被尽可能地靠
近定子构件定位，这使得转子构件能够由定子构件更有效驱动，从而提高了燃料气体循环泵的工作效率。因此，根据本申请的燃料气体循环泵能够很好地兼顾工作效率和可靠性。
附图说明
[0021]下面将结合附图来更彻底地理解并认识本申请的上述和其它方面。应当注意的是，附图仅为示意性的，并非按比例绘制。在附图中：
[0022]图1示意性地示出了用于燃料电池系统的燃料气体供给系统，其包括根据本申请优选实施例的燃料气体循环泵；
[0023]图2是图1所示燃料气体循环泵的示意性剖视图；
[0024]图3是图2所示燃料气体循环泵的第一型式沿着图1的A
‑
A方向的正视图；
[0025]图4是图2所示燃料气体循环泵的第二型式沿着图1的A
‑
A方向的正视图；以及
[0026]图5是图2所示燃料气体循环泵的第三型式沿着图1的A
‑
A方向的正视图。
[0027]附图标记列表：
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料气体循环泵(100)，用于燃料电池系统，其特征在于，所述燃料气体循环泵(100)包括：泵壳体(101)，所述泵壳体(101)界定出叶轮腔(103)和定子腔(105)；被可转动地支撑在所述叶轮腔(103)中以绕着旋转轴线(110)转动的转子构件(107a)和叶轮(107b)，所述转子构件(107a)被配置成在绕着所述旋转轴线(110)转动时，能够带动所述叶轮(107b)绕着所述旋转轴线(110)转动；被设置在所述定子腔(105)中的定子构件(109)，所述定子构件(109)被配置成用于通过磁场驱动所述转子构件(107a)转动；以及被设置在所述泵壳体(101)中的分隔构件(113)；其中，所述泵壳体(101)包括突肋(115)，所述突肋(115)位于所述叶轮腔(103)与所述定子腔(105)之间，并且从所述泵壳体(101)的内壁沿着环绕所述旋转轴线(110)的周向延伸，所述突肋(115)包括面朝所述定子腔(105)的第一侧(115a)、背离所述定子腔(105)的第二侧(115b)、以及在所述第一侧(115a)与所述第二侧(115b)之间的周向侧(115c)，所述突肋(115)在所述周向侧(115c)上界定出第一空间；其中，所述分隔构件(113)在所述第一侧(115a)上抵靠所述突肋(115)，以将所述定子腔(105)与所述第一空间和所述叶轮腔(103)分隔开；其中，所述转子构件(107a)被至少部分地设置在所述第一空间中，以接近所述定子构件(109)定位并由所述定子构件(109)通过磁场驱动转动；其中，所述突肋(115)形成有在从所述第一侧(115a)到所述第二侧(115b)的方向上逐渐远离所述旋转轴线(110)延伸的第一导流面(119)，用以排出在所述第一空间中积聚在所述转子构件(107a)与所述突肋(115)之间的水。2.根据权利要求1所述的燃料气体循环泵(100)，其特征在于，凹槽(121)形成在所述突肋(115)中并且在从所述第一侧(115a)到所述第二侧(115b)的方向上逐渐远离所述旋转轴线(110)延伸，所述第一导流面(119)是所述凹槽(121)的底面。3.根据权利要求2所述的燃料气体循环泵(100)，其特征在于，所述第一导流面(119)是平坦的斜面，并且相对于所述旋转轴线(110)倾斜10
°
到60
°
的角度。4.根据权利要求2所述的燃料气体循环泵(100)，其特征在于，所述凹槽(121)包括通过所述底面连接的第一侧壁(121a)和第二侧壁(121b)，所述突肋(115)包括在所述周向侧(115c)上沿着所述周向延伸的周向面(123)，所述周向面(123)界定出所述第一空间，所述周向面(123)包括与所述第一侧壁(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李源，郑晓娇，吴宏斐，刘杨，孟祥斌，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：新型
国别省市：
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