[實(shí)用新型]一種新型氫燃料電池用無(wú)油空壓機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023218342.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN214007547U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳雪麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): F04D25/06
• 分類(lèi)號(hào): F04D25/06;F04D17/10;F04D29/42;F04D29/58;F04D29/28;F04D29/063;F04D29/056;F04D29/051;H02K5/173;H02K5/20;H02K9/19;H02K1/16;H02K1/27;H02K5/04
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 吳金姿

本實(shí)用新型公開(kāi)一種新型氫燃料電池用無(wú)油空壓機(jī)，包括外機(jī)殼，所述外機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)機(jī)殼，所述外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼之間預(yù)留有冷卻空腔，所述內(nèi)機(jī)殼內(nèi)部安裝有電機(jī)定子，所述電機(jī)定子包括定子鐵芯以及鑲嵌在定子鐵芯槽內(nèi)部的線圈繞組，所述外機(jī)殼兩端分別安裝有電機(jī)端蓋，兩個(gè)所述電機(jī)端蓋外側(cè)分別固定有壓縮機(jī)蝸殼，所述電機(jī)端蓋通過(guò)軸承座和球軸承活動(dòng)連接有電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括電機(jī)主軸、永磁體以及纏繞在永磁體外表面的合金保護(hù)層，所述電機(jī)主軸兩端連接有離心葉輪，所述離心葉輪設(shè)置于壓縮機(jī)蝸殼內(nèi)，所述電機(jī)端蓋內(nèi)部設(shè)置有冷卻水路。本實(shí)用新型所述的一種新型氫燃料電池用無(wú)油空壓機(jī)，能夠滿(mǎn)足車(chē)載氫燃料電池使用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及空壓機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型氫燃料電池用無(wú)油空壓機(jī)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，全球范圍內(nèi)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的保有量不斷增加，伴隨而來(lái)的是石油資源的稀缺問(wèn)題日益凸顯，甚至成為20世紀(jì)80年代石油危機(jī)的導(dǎo)火索；同時(shí)，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在使用中會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體和污染物，對(duì)環(huán)境造成不可逆的損害。在能源和環(huán)境的雙重危機(jī)下，人們既需要提高內(nèi)燃機(jī)的效率以減少石油資源的消耗以及尾氣排放，也需要開(kāi)發(fā)新的汽車(chē)動(dòng)力源。

氫燃料電池，是一種將氫能通過(guò)電極反應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，其反應(yīng)生成物是水、熱和電能，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的零污染；同時(shí)能量轉(zhuǎn)換不受卡諾循環(huán)的限制，其效率可達(dá)60％～80％，遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。豐田公司實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)汽油車(chē)的效率從郵箱到車(chē)輪為16％，而氫燃料電池車(chē)為60％，效率提高了44％。氫燃料電池以效率高、污染小、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是未來(lái)最理想的汽車(chē)動(dòng)力源之一。

空氣壓縮機(jī)是氫燃料電池系統(tǒng)中的核心部件，向系統(tǒng)供應(yīng)壓縮空氣，其性能直接影響燃料電池的效率、緊湊性和水平衡特性。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)對(duì)空氣的溫度、濕度、壓力和流量等參數(shù)有著嚴(yán)格的要求，普通的工業(yè)壓縮機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足燃料電池的工作要求，因此性能優(yōu)越且與燃料電池系統(tǒng)匹配良好的空壓機(jī)，對(duì)于燃料電池系統(tǒng)至關(guān)重要，燃料電池對(duì)空壓機(jī)輸出的空氣具有較高的清潔度要求，要求排氣無(wú)油，避免油分使電堆“中毒”，目前產(chǎn)品仍是以油軸承為主，犧牲電堆壽命；同時(shí)，空氣軸承被認(rèn)為是理想的解決方案，但技術(shù)不成熟，造價(jià)高，車(chē)載氫燃料電池用空壓機(jī)要求尺寸小、重量輕，在符合流量和壓比的要求前提下，需提高空壓機(jī)轉(zhuǎn)速以使空壓機(jī)向小型化、輕量化的方向發(fā)展，電機(jī)轉(zhuǎn)速一般要達(dá)到80000rpm以上的高速狀態(tài)運(yùn)行，高速葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)也是目前面臨的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型氫燃料電池用無(wú)油空壓機(jī)，克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，可以滿(mǎn)足不同功率等級(jí)氫燃料電池空氣系統(tǒng)的新型無(wú)油高速空氣壓縮機(jī)，具有高轉(zhuǎn)速、高壓比、效率高、壽命長(zhǎng)、無(wú)油等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足車(chē)載氫燃料電池使用需求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：包括外機(jī)殼，所述外機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)機(jī)殼，所述外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼之間預(yù)留有冷卻空腔，所述內(nèi)機(jī)殼內(nèi)部安裝有電機(jī)定子，所述電機(jī)定子包括定子鐵芯以及鑲嵌在定子鐵芯槽內(nèi)部的線圈繞組，所述外機(jī)殼兩端分別安裝有電機(jī)端蓋，兩個(gè)所述電機(jī)端蓋外側(cè)分別固定有壓縮機(jī)蝸殼，所述電機(jī)端蓋通過(guò)軸承座和球軸承活動(dòng)連接有電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括電機(jī)主軸、永磁體以及纏繞在永磁體外表面的合金保護(hù)層，所述電機(jī)主軸兩端連接有離心葉輪，所述離心葉輪設(shè)置于壓縮機(jī)蝸殼內(nèi)，所述電機(jī)端蓋內(nèi)部設(shè)置有冷卻水路，所述冷卻水路和冷卻空腔相連通。

進(jìn)一步地，永磁體兩端分別安裝有端板。

進(jìn)一步地，機(jī)殼上安裝有進(jìn)水口接頭和出水口接頭，所述進(jìn)水口接頭、出水口接頭和冷卻空腔相連通。

進(jìn)一步地，機(jī)殼上安裝有線纜和信號(hào)接插件，所述線纜、信號(hào)接插件和線圈繞組線路相連。

進(jìn)一步地，外機(jī)殼底部安裝有電機(jī)底座。