[發(fā)明專利]一種控制器集成的軸承中置式羅茨燃料電池氫氣循環(huán)泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210111612.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114542463B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢子義;王升科;徐丙震;季高錄;邢曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)東德實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): F04C18/12
• 分類號(hào): F04C18/12;F04C23/02;F04C29/02;F04C29/06;H02K7/08;H02K11/00;H02K11/30;H02K5/24
• 代理公司: 濟(jì)南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 姜月磊

一種控制器集成的軸承中置式羅茨燃料電池氫氣循環(huán)泵，從動(dòng)軸的后端通過(guò)安裝在電機(jī)前蓋內(nèi)的滾針軸承或深溝球軸承進(jìn)行支撐，所述從動(dòng)軸的中部通過(guò)安裝在增壓器殼體內(nèi)的雙列角接觸球軸承進(jìn)行支撐，所述從動(dòng)軸的中部與增壓器殼體之間設(shè)有油氣封；控制器腔內(nèi)設(shè)有PCB板，所述PCB板通過(guò)吊裝結(jié)構(gòu)安裝在控制器腔內(nèi)與端蓋接觸用于加快PCB板的散熱，所述PCB板與電機(jī)后蓋間隔設(shè)置用于減少電機(jī)熱量傳遞至PCB板上。能夠滿足陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子懸空產(chǎn)生的偏載力要求，不易損壞，故障率低；可提升組裝效率，且可減小定子線圈的軸向尺寸，整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，更加有利于PCB板的散熱，提高了PCB板的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了PCB板的使用壽命，消除了安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種控制器集成的軸承中置式羅茨燃料電池氫氣循環(huán)泵。

背景技術(shù)：

燃料電池是通過(guò)可燃物質(zhì)(氫氣)與空氣中的氧氣之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其中，燃料電池反應(yīng)后，排出的氣體中含有大量的氫氣，這些氫氣若直接排放到大氣中，一方面是能源的浪費(fèi)，另一方面是對(duì)環(huán)境造成污染，三是氫氣易燃易爆會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此，需要對(duì)這些氫氣進(jìn)行回收再利用。目前，一般都是通過(guò)氫氣循環(huán)泵將這些含氫混合氣體循環(huán)回燃料電池進(jìn)行回收再利用。申請(qǐng)人于2020年2月3日申請(qǐng)了公開(kāi)號(hào)為CN111173743A的專利申請(qǐng)，其公開(kāi)了一種軸承中置式氫氣循環(huán)泵，在具體工作過(guò)程中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)還存在以下問(wèn)題：一是由于所有軸承都設(shè)在中間位置，且陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子均為懸臂式結(jié)構(gòu)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的偏載力是普通軸承無(wú)法承受的，時(shí)間久了普通軸承容易發(fā)生故障；二是齒輪室內(nèi)油腔的體積過(guò)大，內(nèi)部?jī)?chǔ)存的潤(rùn)滑油過(guò)多，增加了潤(rùn)滑油泄露的風(fēng)險(xiǎn)；三是安裝時(shí)需要將氫氣循環(huán)泵完全放置在安裝座上，通過(guò)氫氣循環(huán)泵殼體底部的幾個(gè)安裝孔進(jìn)行安裝，這種安裝方式由于氫氣循環(huán)泵的整個(gè)重量完全壓在安裝座上，氫氣循環(huán)泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)幅度大，產(chǎn)生的噪音大，減震效果差，容易對(duì)氫氣循環(huán)泵內(nèi)部零件造成損壞，影響氫氣循環(huán)泵的整體性能；四是電機(jī)線圈引出線基本都是先與電機(jī)外殼上的接線盒進(jìn)行接線，然后再通過(guò)接線盒與外部控制器連接，這種接線方式，不僅接線麻煩，降低效率，而且接線盒處容易形成氫氣泄漏點(diǎn)，增加安全隱患，且控制器在氫氣循環(huán)泵外部單獨(dú)設(shè)置，額外占用空間，導(dǎo)致電機(jī)整體結(jié)構(gòu)不夠緊湊。

為了解決在氫氣循環(huán)泵工作過(guò)程中的氫氣泄漏問(wèn)題，申請(qǐng)人于2021年8月3日申請(qǐng)了公開(kāi)號(hào)為CN215409282U的發(fā)明專利，其公開(kāi)了定子的三相線直接穿過(guò)電機(jī)后蓋上的連通孔與電路板相連，然而在具體使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)會(huì)有部分含氫混合氣體會(huì)從三相線的膠皮與銅絲之間的縫隙向外泄漏至控制器腔內(nèi)，形成易燃易爆的安全隱患。另外，三相線纏繞在定子線圈一端，與定子線圈接線復(fù)雜，降低組裝效率，而且會(huì)增加定子線圈的軸向尺寸，導(dǎo)致電機(jī)整體結(jié)構(gòu)不夠緊湊。再次，電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)傳遞到控制器腔內(nèi)，使電路板的溫度升高，電路板上由于設(shè)有各種元器件凹凸不平，與端蓋不接觸，電路板的熱量在控制器腔內(nèi)不易散發(fā)，特別是會(huì)通過(guò)安裝桿傳遞到電路板上容易造成局部溫度過(guò)高，影響電路板的穩(wěn)定性和使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生燒毀的危險(xiǎn)。

綜上，在氫氣循環(huán)泵領(lǐng)域，上述問(wèn)題已成為行業(yè)內(nèi)亟需解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種控制器集成的軸承中置式羅茨燃料電池氫氣循環(huán)泵，解決了以往的軸承長(zhǎng)期承受偏載力容易發(fā)生故障的問(wèn)題，解決了以往的油腔過(guò)大、潤(rùn)滑油過(guò)多、潤(rùn)滑油易泄露的的問(wèn)題，解決了以往的控制器單獨(dú)設(shè)置、額外占用空間、導(dǎo)致電機(jī)整體結(jié)構(gòu)不夠緊湊的問(wèn)題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：