[發明專利]密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機

在審

• 申請號: 202010581066.X
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111878447A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊玉明;陳玉輝;鐘瑞興;葉文騰
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F04D29/08
• 分類號: F04D29/08;F04D29/28;F04D29/44
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 任洋舟;廉振保

本發明提供一種密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機。壓縮機包括主軸、葉輪和擴壓器，所述葉輪和所述擴壓器均設置于所述主軸上，所述葉輪與所述擴壓器之間形成有第一過氣間隙。本發明提供的密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機，在擴壓器與葉輪之間設置了梳齒密封結構，實現雙重密封效果，克服了現有技術中軸系上尺寸不足的問題，梳齒設計為截面漸變減小梳齒，從而增加氣流通流面積突變使流速停滯效果更加明顯，以充分發揮降低空壓機泄露損失的效果，并且將梳齒的截面設置成直角梯形，利用斜邊的傾斜角度以消弱來向的氣流壓力，而盡量平衡梳齒兩側壓力差，從而進一步降低氣體從過氣通道中泄露的可能性，從而滿足燃料電池空壓機的泄漏量需求。

技術領域

本發明涉及空氣壓縮設備技術領域，特別是一種密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機。

背景技術

在工作過程中，空壓機借助葉輪對空氣進行做工，在空氣壓縮過程中預防不必要的泄露必不可少，而空壓機內部密封是應用較為廣泛的一種手段。目前的空壓機中，利用徑向密封結構的零件來實現軸系上各區域間的密封是一種比較常見的手段，并且基本都是梳齒均勻排列分布的徑向密封結構，但是對于燃料電池空壓機而言，由于重量及軸向尺寸結構限制，其軸系并不能給出足夠的軸向空間用于梳齒分布，使得無法滿足泄流量的要求，從而限制燃料電池空壓機效率及性能的提升。

發明內容

為了解決現有技術中燃料電池空壓機的軸系梳齒無法滿足泄漏量要求而造成效率及性能無法提升的技術問題，而提供一種增加徑向密封并消弱氣流壓力的密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機。

一種壓縮機，包括主軸、葉輪和擴壓器，所述葉輪和所述擴壓器均設置于所述主軸上，所述葉輪與所述擴壓器之間形成有第一過氣間隙，所述擴壓器與所述主軸之間形成有第二過氣間隙，所述第一過氣間隙和所述第二過氣間隙連通形成過氣通道，所述第一過氣間隙處和所述第二過氣間隙處均設置有梳齒密封結構。

所述梳齒密封結構包括并列設置的多個梳齒，所有所述梳齒的齒深沿所述過氣通道的高壓側至所述過氣通道的低壓側的方向逐漸減小。

所述梳齒的截面為直角梯形，所述直角梯形的上底處于所述梳齒的底部，且所述直角梯形的斜邊朝向所述過氣通道的高壓側。

所述直角梯形的底角的角度范圍為45°至80°。

所述梳齒密封結構包括第一梳齒密封結構和第二梳齒密封結構，所述擴壓器的第一端面與所述葉輪之間形成所述第一過氣間隙，所述擴壓器的內表面與所述主軸的周側面之間形成所述第二過氣間隙，所述第一梳齒密封結構設置于所述第一端面上，且所述第一梳齒密封結構中的所有所述梳齒的齒深沿遠離所述主軸的方向逐漸增加，所述第二梳齒密封結構設置于所述內表面上，所述第二梳齒密封結構中的所有所述梳齒的齒深沿遠離所述葉輪的方向逐漸減小。

所述第一梳齒密封結構到所述葉輪的邊沿處的尺寸大于或等于5mm。

相鄰兩個所述梳齒的齒深的尺寸差值的范圍為0.1-0.4mm。

相鄰兩個所述梳齒之間的間距范圍為0.4mm至1.2mm。

所述梳齒的數量為至少6個。

所述第一梳齒密封結構朝向所述葉輪的端面與所述葉輪朝向所述擴壓器的端面相匹配。

一種燃料電池空壓機，包括上述的壓縮機。

本發明提供的密封效果好的壓縮機及燃料電池空壓機，在擴壓器與葉輪之間設置了梳齒密封結構，實現雙重密封效果，克服了現有技術中軸系上尺寸不足的問題，梳齒設計為截面漸變減小梳齒，從而增加氣流通流面積突變使流速停滯效果更加明顯，以充分發揮降低空壓機泄露損失的效果，并且將梳齒的截面設置成直角梯形，利用斜邊的傾斜角度以消弱來向的氣流壓力，而盡量平衡梳齒兩側壓力差，從而進一步降低氣體從過氣通道中泄露的可能性，從而滿足燃料電池空壓機的泄漏量需求。

附圖說明