本发明专利技术公开了一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，涉及燃料电池压缩机技术领域，包括蜗壳，蜗壳外侧连接于进气环，另一侧连接于后安装法兰，后安装法兰另一侧连接于机壳，机壳内转动连接有主轴，主轴外端延伸至蜗壳中并连接叶轮，主轴包括电机转子，机壳内周连接对应的电机定子，后安装法兰内周设有迷宫密封，与主轴之间形成密封，进气环与蜗壳结合面、后安装法兰与蜗壳结合面处开设安装槽，安装槽内安装有密封圈。其采用单级压缩，高速电机直驱，整个压缩机只有一个叶轮，通过提高叶轮转速来达到提高压缩机排气压力的效果。到提高压缩机排气压力的效果。到提高压缩机排气压力的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机
[0001]本专利技术涉及燃料电池压缩机
，特别涉及一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机。
技术介绍
[0002]空气压缩机是燃料电池的重要部件，为电堆提供反应所需的氧气，空气压力越高，氢燃料电池效率也越高，由于技术限制，国内目前国内大部分厂家压缩机转速较低，通常在100000rpm以下，因此，采用两级压缩来提高空气压力，空气经过第一级叶轮压缩后再进入第二级叶轮压缩，由此造成压缩机结构复杂，体积庞大。
[0003]为此，本专利技术提供了一种氢燃料电池离心压缩机，采用单级压缩，高速电机直驱，整个压缩机只有一个叶轮，通过提高叶轮转速来提高压缩机的排气压力。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，整个压缩机结构紧凑，体积小，重量轻，满足氢燃料电池汽车的使用需求。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，包括蜗壳，蜗壳外侧连接于进气环，另一侧连接于后安装法兰，后安装法兰另一侧连接于机壳，机壳内转动连接有主轴，主轴外端延伸至蜗壳中并连接叶轮，主轴包括电机转子，机壳内周连接对应的电机定子，后安装法兰内周设有迷宫密封，与主轴之间形成密封，进气环与蜗壳结合面、后安装法兰与蜗壳结合面处开设安装槽，安装槽内安装有密封圈。
[0006]更进一步地，所述后安装法兰远离进气环一侧连接有左径向轴承，机壳远离进气环一侧连接后安装盖，后安装盖中连接右径向轴承，主轴转动连接于左径向轴承和右径向轴承。
[0007]更进一步地，所述电机定子中设有冷却孔，冷却孔中穿设水冷管。
[0008]更进一步地，所述电机定子包括中部的铁芯以及两端的端环，冷却孔穿设于铁芯中，两端环外周分别开设有进水孔和出水孔，进水孔和出水孔内端连通于水冷管。
[0009]更进一步地，所述进水孔和出水孔外端分别连通于进水管和出水管，进水管和出水管贯穿机壳外周后连接于进水孔和出水孔。
[0010]更进一步地，所述进水管和出水管贯穿机壳外周后，通过螺纹连接的方式分别连接于进水孔和出水孔。
[0011]更进一步地，所述铁芯外周设有定位边和若干均布的槽边，机壳内周设有与定位边相适配的定位条。
[0012]更进一步地，所述机壳内周开设凹槽，定位条插接于凹槽中。
[0013]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：采用单级压缩，高速电机直驱，最高转速可达到150000rpm以上，最高压力可达到
3bar以上，整个压缩机只有一个叶轮，通过提高叶轮转速来提高压缩机的排气压力；空气经进气环进入叶轮，经过高速压缩后经蜗壳流道进入氢燃料电池系统；压缩机轴承为空气悬浮，轴与轴承之间无接触转动，并设置冷却装置有效冷却，噪音低、效率高、使用寿命长；密封圈相对于迷宫密封，减少了泄漏的风险。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0015]图中，1、蜗壳；11、密封圈；2、进气环；3、后安装法兰；31、迷宫密封；4、机壳；41、电机定子；5、主轴；51、叶轮；52、电机转子；53、左径向轴承；54、右径向轴承；6、水冷管；61、进水管；62、出水管；7、定位条；8、后安装盖；81、轴端盖。
实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本专利技术的限制。
[0017]一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，如图1所示，包括蜗壳1，蜗壳1外侧通过螺钉连接于进气环2，另一侧通过螺钉连接于后安装法兰3，后安装法兰3另一侧通过螺钉连接于机壳4，机壳4另一侧通过螺钉连接后安装盖8，后安装盖8中部通过螺钉连接轴端盖81；机壳4内转动连接有主轴5，主轴5外端延伸至蜗壳1中并连接叶轮51，主轴5包括固定于中部的电机转子52，机壳4内周连接对应的电机定子41，使得电机转子52的转动通过主轴5带动叶轮51旋转，空气经进气环2进入叶轮51，经过高速压缩后经蜗壳1流道向外引入氢燃料电池系统。
[0018]如图1所示，后安装法兰3内周安装有迷宫密封31，与主轴5之间形成密封，使得进气不会向后从后安装法兰3与主轴5的缝隙间进入机壳4内；进气环2与蜗壳1结合面、后安装法兰3与蜗壳1结合面处开设安装槽，安装槽内安装有密封圈11，减少空气进入蜗壳1内的泄漏。
[0019]如图1所示，后安装法兰3远离进气环2一侧一体连接有一圈凸环，凸环端面通过螺钉固定连接有左径向轴承53，机壳4远离进气环2一侧连接后安装盖8，后安装盖8靠近进气环2一侧通过螺钉连接右径向轴承54，主轴5转动连接于左径向轴承53和右径向轴承54；本实施例中，左径向轴承53和右径向轴承54皆为空气轴承，减少摩擦与噪音；后安装法兰3靠近进气环2一侧内圈开设圆槽，用于安装导向板，另一侧外周开设环槽，用于机壳4端部和内周的定位；机壳4内周远离进气环2一端开设机槽，形成阶梯，用于电机定子41端部的定位；导向板与后安装法兰3之间设推力盘，承接叶轮51入口端的轴向推力。
[0020]如图1所示，电机定子41中设有冷却孔，冷却孔中穿设水冷管6，水冷管6之间平行且依次首尾相连为蛇形；电机定子41包括中部的铁芯以及两端的端环，铁芯由铁片叠装成，冷却孔穿设于铁芯中，两端环外周分别开设有进水孔和出水孔，进水孔和出水孔内端连通于水冷管6，两端环可以内部开设流道，将水冷管6端部压入流道，使得相邻水冷管6相互连通，减少内部冷凝水问题，也可贯通通孔，使得相邻水冷管6在端环外侧通过U型连接管连通，方便连接；
进水孔和出水孔外端分别连通于进水管61和出水管62，进水管61和出水管62贯穿机壳4外周后连接于进水孔和出水孔；为了便于安装，进水管61和出水管62贯穿机壳4外周后，通过螺纹连接的方式分别连接于进水孔和出水孔。
[0021]如图1所示，铁芯外周设有定位边和若干均布的槽边，槽边方便定位各个铁片之间的位置，并方便铁片叠装后用定位筋固定，机壳4内周设有与定位边相适配的定位条7；机壳4内周开设凹槽，定位条7插接于凹槽中，以便于定位，方便进水管61和出水管62对准对应端环上的进水孔和出水孔；定位边亦可直接为槽边，通过定位条7定位对应槽边，来实现定子的周向定位。
[0022]以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，不用于限制本专利技术，本领域技术人员可以在本专利技术的实质和保护范围内，对本专利技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本专利技术技术方案的保护范围内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，其特征在于：包括蜗壳，蜗壳外侧连接于进气环，另一侧连接于后安装法兰，后安装法兰另一侧连接于机壳，机壳内转动连接有主轴，主轴外端延伸至蜗壳中并连接叶轮，主轴包括电机转子，机壳内周连接对应的电机定子，后安装法兰内周设有迷宫密封，与主轴之间形成密封，进气环与蜗壳结合面、后安装法兰与蜗壳结合面处开设安装槽，安装槽内安装有密封圈。2.根据权利要求1所述的一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，其特征在于：所述后安装法兰远离进气环一侧连接有左径向轴承，机壳远离进气环一侧连接后安装盖，后安装盖中连接右径向轴承，主轴转动连接于左径向轴承和右径向轴承。3.根据权利要求1所述的一种单级压缩氢燃料电池空气压缩机，其特征在于：所述电机定子中设有冷却孔，冷却孔中穿设水冷管。4.根据权利要求3所述的一种单级压缩氢燃料电池空气压...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，张旭朋，沈小龙，黄勇，姚嘉琦，
申请(专利权)人：江苏金通灵氢能机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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