[发明专利]带有推力载荷抑制部分的单级压缩机

说明书

一种压缩机装置包括壳体和被支撑以在壳体内旋转的轴。压缩机装置包括带有压缩机轮的压缩机部分。此外，压缩机装置包括推力抑制部分，其带有腔室和设置在腔室内的推力平衡体。此外，压缩机装置包括构造成驱动地旋转轴、压缩机轮和推力平衡体的马达。推力平衡体将腔室分成第一子腔室和第二子腔室。另外，压缩机装置包括使压缩机部分与推力抑制部分流体地连接的放出空气系统。放出空气系统构造成从压缩机部分通过第一子腔室向第二子腔室放出空气，以加压第一子腔室并产生抵消在轴上的压缩机推力载荷的抵消推力载荷。

技术领域

本发明大体上涉及一种单级压缩机，并且更具体地涉及一种带有推力载荷补偿部分的单级压缩机。

背景技术

各种系统包括用于供应压缩流体的压缩机。例如，燃料电池系统常常包括燃料电池压缩机，用于在空气被供给至燃料电池组之前压缩空气。这能提高燃料电池系统的操作效率。

然而，传统的压缩机可能存在各种缺陷。例如，一些压缩机对于一些应用可能太庞大、太沉重或者太复杂。此外，用于一些传统压缩机的轴承可能是污染源。此外，一些压缩机可具有限制它们的有用性和/或操作效率的承载容量。

因而，期望提供一种紧凑的压缩机，其没有传统压缩机复杂。此外，期望提供一种不太可能污染压缩机的压缩机轴承。此外，期望提供一种带有比传统压缩机高的承载容量的压缩机。结合附图和该背景讨论，本公开的其它期望的特征和特性将从随后的详细说明和所附权利要求变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种压缩机装置，其包括壳体和被支撑以在壳体内旋转的轴。压缩机装置还包括压缩机部分，其带有固定至轴以与之一起旋转的压缩机轮。此外，压缩机装置包括推力抑制部分，其带有腔室和设置在腔室内的推力平衡体。推力平衡体固定至轴以与之一起旋转。另外，压缩机装置包括构造成驱动地旋转轴、压缩机轮和推力平衡体的马达。推力平衡体将腔室分成第一子腔室和第二子腔室。此外，压缩机装置包括使压缩机部分与推力抑制部分流体地连接的放出空气系统，并且其构造成从压缩机部分通过第一子腔室向第二子腔室放出空气，以加压第一子腔室并产生抵消在轴上的压缩机推力载荷的抵消推力载荷。

在另一实施例中，公开了一种单级机动的压缩机装置，其具有壳体和包括轴、固定至轴的压缩机轮和固定至轴的推力平衡体的旋转组件。压缩机装置还包括支撑旋转组件在壳体内的旋转的空气轴承。此外，压缩机装置包括驱动旋转组件在壳体内的旋转的马达和放出空气系统。壳体与压缩机轮合作地限定压缩机装置的压缩机部分。壳体与推力平衡体合作地限定压缩机装置的推力抑制部分，并且合作地限定推力抑制部分内的腔室。放出空气系统使压缩机部分与推力抑制部分的腔室流体地连接。放出空气系统构造成从压缩机部分放出空气，加压腔室，并对推力平衡体施加抵消推力载荷。抵消推力载荷抵消在旋转组件上的压缩机推力载荷。

附图说明

将在下文中结合以下的附图描述本公开，其中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是带有根据本公开的示例实施例的充气装置的燃料电池系统的示意图；

图2是沿着图1的线2-2的充气装置的端部剖视图；

图3是沿着图2的线3-3的充气装置的轴向剖视图；

图4是图1的充气装置的详细剖视图；和

图5是图1的充气装置的详细剖视图。

具体实施方式

以下的详细说明本质上仅是示例性的，并且不意图于限制本公开或本公开的应用和用途。此外，不意图于受在前述背景技术或以下的详细说明中介绍的任何理论约束。