CN218912981U - 一种高速离心空压机的膨胀端排水结构 - Google Patents

Abstract

一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，膨胀端轴承座与转子之间设有轴承，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，转子穿出膨胀端导向器安装有膨胀叶轮，膨胀端导向器内设有若干个倾斜设置的排水通道，所述排水通道的一侧与膨胀端密封结构相连通，另一侧与膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间的低压腔相连通，所述膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间还设有挡水板，膨胀端轴承座和电机壳体的底部设有与低压腔相连通的排水排气通道。从膨胀端渗入膨胀端密封结构的水会经排水通道进入低压腔，低压腔内的水会及时从膨胀端轴承座和电机壳体的底部的排水排气通道向外排出，不仅避免了膨胀机水淹，而且避免了水对轴承、定子和转子造成腐蚀，保证了电机的使用寿命。

Description

一种高速离心空压机的膨胀端排水结构

技术领域：

本实用新型涉及一种高速离心空压机的膨胀端排水结构。

背景技术：

目前发展新能源燃料电池汽车被认为是交通能源动力转型的重要环节，为了保障燃料电池发动机正常工作，发动机一般需要氢气供应子***、空气供应子***和循环水冷却管理子***等辅助***，大量的研究表明，高压、大流量的空气供应对提高现有燃料电池发动机的功率输出具有明显的效果。因此，一般空气进入发动机之前，要对进气进行增压，离心式空压机就是实现该目标的一种能量转换装置，是燃料电池发动机空气供应***的重要零部件之一。

申请人于2022年5月23日申请了公开号为CN114893419A，名称为一种燃料电池单级高速离心空压机与膨胀机集成***的专利申请，其公开了一种空压机与膨胀机集成的结构形式，在具体工作时，燃料电池电堆排出的高温气体进入膨胀机，推动膨胀叶轮旋转，膨胀叶轮用于回收燃料电池电堆排出的气体能量，给转子提供助力。由于燃料电池电堆排出的高温气体含有一定水蒸气，在进入膨胀机后遇冷会凝结成水，这些水在膨胀机内积攒后不仅会影响膨胀机的正常工作，造成膨胀机水淹，而且会经过膨胀端密封结构向电机方向泄露，对电机内的轴承以及定子、转子造成腐蚀，影响轴承及电机寿命，目前还没有很好的办法来解决上述问题。

综上，高速离心空压机的膨胀端的排水问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，解决了膨胀端内部的水向电机方向泄漏对轴承、定子和转子造成腐蚀的问题，解决了膨胀端内部的水过多造成膨胀机水淹的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，包括电机壳体、定子和转子，电机壳体两端内侧分别安装用于支撑转子的压缩端轴承座和膨胀端轴承座，膨胀端轴承座与转子之间设有轴承，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，转子穿出膨胀端导向器安装有膨胀叶轮，膨胀叶轮外侧设有与电机壳体相连的膨胀蜗壳，膨胀蜗壳内部设有膨胀蜗道，膨胀蜗壳上设有与膨胀蜗道相连通的膨胀端进气口和膨胀端出气口，所述膨胀端导向器与转子之间设有膨胀端密封结构；所述膨胀端导向器内设有若干个倾斜设置的排水通道，所述排水通道的一侧与膨胀端密封结构相连通，另一侧与膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间的低压腔相连通，所述膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间还设有挡水板，膨胀端轴承座和电机壳体的底部设有与低压腔相连通的排水排气通道。

所述膨胀端密封结构包括密封圈密封结构或迷宫密封结构。

所述膨胀端轴承座上设有用于安装挡水板的槽腔，所述挡水板过盈压装或通过螺钉与膨胀端轴承座固定连接。

所述挡水板与转子之间间隙配合，挡水板与膨胀端导向器之间接触配合。

所述挡水板上设有与排水通道相配合的导水斜面。

所述挡水板的外圈边缘设有挡水法兰。

本实用新型采用上述方案，具有以下优点：

通过在膨胀端导向器内设置若干个倾斜设置的排水通道，从膨胀端渗入膨胀端密封结构的水会经排水通道进入低压腔，低压腔内的水会及时从膨胀端轴承座和电机壳体的底部的排水排气通道向外排出，不仅避免了膨胀机水淹，而且避免了水对轴承、定子和转子造成腐蚀，保证了电机的使用寿命。

附图说明：

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型挡水板的立体结构示意图。

图中，1、电机壳体，2、定子，3、转子，4、压缩端轴承座，5、膨胀端轴承座，6、膨胀端导向器，7、膨胀叶轮，8、膨胀蜗壳，9、膨胀蜗道，10、膨胀端进气口，11、膨胀端出气口，12、轴承，13、膨胀端密封结构，14、排水通道，15、低压腔，16、挡水板，17、排水排气通道，18、导水斜面，19、挡水法兰。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-2所示，一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，包括电机壳体1、定子2和转子3，电机壳体1两端内侧分别安装用于支撑转子3的压缩端轴承座4和膨胀端轴承座5，膨胀端轴承座5与转子3之间设有轴承12，膨胀端轴承座5外侧安装膨胀端导向器6，转子3穿出膨胀端导向器6安装有膨胀叶轮7，膨胀叶轮7外侧设有与电机壳体1相连的膨胀蜗壳8，膨胀蜗壳8内部设有膨胀蜗道9，膨胀蜗壳8上设有与膨胀蜗道9相连通的膨胀端进气口10和膨胀端出气口11，所述膨胀端导向器6与转子3之间设有膨胀端密封结构13；所述膨胀端导向器6内设有若干个倾斜设置的排水通道14，所述排水通道14的一侧与膨胀端密封结构13相连通，另一侧与膨胀端导向器6和膨胀端轴承座5之间的低压腔15相连通，所述膨胀端导向器6和膨胀端轴承座6之间还设有挡水板16，膨胀端轴承座5和电机壳体1的底部设有与低压腔15相连通的排水排气通道17。

所述膨胀端密封结构13包括密封圈密封结构或迷宫密封结构，用于实现膨胀端与电机之间的密封。

所述膨胀端轴承座5上设有用于安装挡水板16的槽腔，所述挡水板16过盈压装或通过螺钉与膨胀端轴承座5固定连接。

所述挡水板16与转子3之间间隙配合，挡水板16与膨胀端导向器6之间接触配合。

所述挡水板16上设有与排水通道14相配合的导水斜面18，利于将挡水板16上的水汇入低压腔15然后从排水排气通道17排出。

所述挡水板16的外圈边缘设有挡水法兰19，可对挡水板16与膨胀端轴承座5之间的间隙进行阻挡，避免水从间隙向电机方向渗入。

工作原理：

燃料电池电堆排出的高压气体从膨胀端进气口10进入，经膨胀蜗道9驱动膨胀叶轮7旋转，膨胀叶轮7用于回收燃料电池电堆排出的气体能量，给转子3提供助力，气体最后从膨胀端出气口11排出。在此过程中，由于燃料电池电堆排出的高温气体含有一定水蒸气，在进入膨胀机后遇冷会凝结成水，这些水会经过膨胀端密封结构13向电机方向渗入，当水到达倾斜设置的排水通道14时，便会经排水通道进入低压腔15，低压腔15内的压力低于电机腔以及膨胀端内的压力，低压腔15内的水及时从膨胀端轴承座5和电机壳体1的底部的排水排气通道17向外排出，不仅避免了膨胀机水淹，而且避免了水对轴承12、定子2和转子3造成腐蚀，保证了电机的使用寿命。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：包括电机壳体、定子和转子，电机壳体两端内侧分别安装用于支撑转子的压缩端轴承座和膨胀端轴承座，膨胀端轴承座与转子之间设有轴承，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，转子穿出膨胀端导向器安装有膨胀叶轮，膨胀叶轮外侧设有与电机壳体相连的膨胀蜗壳，膨胀蜗壳内部设有膨胀蜗道，膨胀蜗壳上设有与膨胀蜗道相连通的膨胀端进气口和膨胀端出气口，所述膨胀端导向器与转子之间设有膨胀端密封结构；所述膨胀端导向器内设有若干个倾斜设置的排水通道，所述排水通道的一侧与膨胀端密封结构相连通，另一侧与膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间的低压腔相连通，所述膨胀端导向器和膨胀端轴承座之间还设有挡水板，膨胀端轴承座和电机壳体的底部设有与低压腔相连通的排水排气通道。

2.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：所述膨胀端密封结构包括密封圈密封结构或迷宫密封结构。

3.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：所述膨胀端轴承座上设有用于安装挡水板的槽腔，所述挡水板过盈压装或通过螺钉与膨胀端轴承座固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：所述挡水板与转子之间间隙配合，挡水板与膨胀端导向器之间接触配合。

5.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：所述挡水板上设有与排水通道相配合的导水斜面。

6.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机的膨胀端排水结构，其特征在于：所述挡水板的外圈边缘设有挡水法兰。

Images