[发明专利]空气轴承式空压机及其连接装置

说明书

本发明公开了一种空气轴承式空压机及其连接装置，其中空气轴承式空压机的连接装置包括连接管路和冷却筒体，其中，连接管路两端分别与相邻两个空气压缩机连接，冷却筒体套设于连接管路外侧，冷却筒体与连接管路之间形成容纳冷介质的冷介质腔体，冷却筒体上设有冷介质入口接头和冷介质出口接头。在本申请提供的连接装置中，通过连接装置冷却一级压缩机出口压缩空气，接着冷却后气体进入二级压缩机，即降低双级空压机一级压缩机压缩后的空气温度，提高二级压缩机效率，从而提高空气轴承式空压机的工作效率。

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，特别涉及一种空气轴承式空压机的连接装置。本发明还涉及一种包括上述连接设备的空气轴承式空压机。

背景技术

空气压缩机(简称空压机)是一种压缩空气的机械设备，例如空气轴承式双级空压机是一种能实现双级压缩的空压机，主要由一级压缩机、二级压缩机、电机、空气轴承和两级连接管路等组成。

空气轴承式空压机由于无油且噪音低的特点，空气轴承式空压机在燃料电池领域得到了广泛的应用。空气轴承式双级压缩机的压缩机由一级压缩机和二级压缩机组成。如图1所示，一级压缩机02和二级压缩机03之间仅通过连接装置01进行连接。工作时，空气从空压机入口进入一级压缩机02，被压缩后温度升高后通过连接装置01直接进入二级压缩机03；二级压缩机03出口气体通过中冷器冷却后进入燃料电池系统的电堆。一般在室温环境下，一级压缩后的空气可达110℃左右，二级压缩后的空气可达200℃左右。通常，在燃料电池系统里，二级压缩机03后的空气不能直接被燃料电池电堆直接使用，高温空气需要经过中冷器进行冷却后才能被燃料电池系统的电堆使用。

传统的空气轴承式空压机的空气轴承普遍采用空压机自身压缩空气进行空气冷却，部分机型采用燃料电池系统中冷器后端的冷却空气进行冷却，也就是通过二级压缩机03后端中冷器出口冷却空气进行冷却，这部分空气轴承冷却空气因为经过双级压缩，导致空气轴承冷却空气消耗的功率较大，同时经过中冷器的总气量较大，增大了系统中冷器的负荷；部分机型直接采用一级压缩机01后端的冷却气体进行冷却，但因这部分空气温度较高，冷却气的流量需求较高，从而导致空气轴承冷却气消耗的功率也较大。同时，一级压缩后01的空气温度升高会降低二级压缩机03的压缩效率，增大二级压缩机03后端中冷器的负荷，导致空气压缩机设备的工作效率降低。

因此，如何提高空气压缩机设备的工作效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气轴承式空压机的连接装置，以提高空气轴承式空压机的工作效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述连接装置的空气压缩机。

为实现上述目的，本发明提供一种空气轴承式空压机的连接装置，包括两端分别与相邻两个空气压缩机连接的连接管路，还包括套设于所述连接管路外侧的冷却筒体，所述冷却筒体与所述连接管路之间形成容纳冷介质的冷介质腔体，所述冷却筒体上设有冷介质入口接头和冷介质出口接头。

优选地，所述冷介质为冷却液体或冷却气体。

优选地：

所述冷介质入口接头位于所述冷却筒体的底端，所述冷介质出口接头位于所述冷却筒体的顶端；

或，所述冷介质入口接头位于所述冷却筒体的顶端，所述冷介质出口接头位于所述冷却筒体的底端。

优选地，所述冷介质入口接头和所述冷介质出口接头分别位于所述冷却筒体内连接管路中气体流动方向相对两端。

优选地，沿所述冷却筒体内所述连接管路中气流流向，所述冷介质入口接头位于所述冷介质出口接头下游。

优选地，还包括与所述连接管路连通的取气接头，沿气体流动方向，所述取气接头位于所述冷却筒体下游，所述取气接头通过连接管路输送冷却气体，且用于冷却空气轴承。

优选地，所述连接管路与所述冷却筒体一体成型。