[实用新型]空压机用风冷却单元、空压机及氢燃料电池系统

说明书

本实用新型提供了一种空压机用风冷却单元、空压机及氢燃料电池系统，属于燃料电池技术领域，空压机用风冷却单元包括电机壳体，在其壁厚范围内开设有一二级连接风道，还开设有与一二级连接风道分隔的出风孔；电机定子，设于电机壳体内；电机转子，穿设于电机定子所形成的环状空间中，电机转子、电机定子和电机壳体共同形成与出风孔连通的电机内部空间；一级安装组件，套设于电机转子，具有连通一二级连接风道和电机内部空间的一级风冷通道；以及二级安装组件，套设于电机转子，且与一级安装组件间隔设置，具有连通一二级连接风道和电机内部空间的二级风冷通道。其中，二级安装组件还具有连通二级风冷通道和电机内部空间的增压孔。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，更具体地说，是涉及一种空压机用风冷却单元、空压机及氢燃料电池系统。

背景技术

氢燃料电池以氢气和空气(空气中的氧气)为燃料，发生电化学反应，将燃料的化学能直接转换成电能的装置，反应生成水，兼备无污染、适用范围广、效率高等特点。研究表明，高压、大流量的空气供应对提高氢燃料电池的发电功率具有明显的提升作用。为此，在空气进入氢燃料电池之前，需要通过空压机(全称为空气压缩机)对空气进行增压。

空压机一般采用电机直驱的方式，将电机转子和主轴做成一体化结构，在转子上设置叶轮，将叶轮设于蜗壳内，在转子高速旋转的作用下，叶轮带动气体高速旋转，与蜗壳相互作用产生高压、大流量的空气。由于高速旋转会导致空压机内部产生大量的热量，故为了保证空压机正常运转，需要及时地为空压机散热。

传统的空压机一般采用风冷和水冷双冷却设计或单独水冷设计，对内部的电机转子、轴承等零件进行散热，虽然冷却效果相对较高，但整体结构设计和加工较为复杂，对密封性要求极高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空压机用风冷却单元、空压机及氢燃料电池系统，旨在解决传统的空压机一般采用风冷和水冷双冷却设计或单独水冷设计，对内部的电机转子、轴承等零件进行散热，虽然冷却效果相对较高，但整体结构设计和加工较为复杂，对密封性要求极高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

在第一方面，本实用新型提供一种空压机用风冷却单元，包括：电机壳体，在其壁厚范围内开设有一二级连接风道，还开设有与所述一二级连接风道分隔的出风孔；电机定子，设于所述电机壳体内；电机转子，穿设于所述电机定子所形成的环状空间中，所述电机转子、所述电机定子和所述电机壳体共同形成与所述出风孔连通的电机内部空间；一级安装组件，套设于所述电机转子，具有连通所述一二级连接风道和所述电机内部空间的一级风冷通道；以及二级安装组件，套设于所述电机转子，且与所述一级安装组件间隔设置，具有连通所述一二级连接风道和所述电机内部空间的二级风冷通道；

其中，所述二级安装组件还具有连通所述二级风冷通道和所述电机内部空间的增压孔；所述电机壳体或所述一级安装组件还具有进风通道，以使所述进风通道、所述一二级连接风道、所述一级风冷通道、所述二级风冷通道、所述增压孔、所述电机内部空间和所述出风孔构成多个不同的风冷路径，以对所述电机定子、所述电机转子、所述一级安装组件及所述二级安装组件进行单独风冷。

在一种可能的实现方式中，所述二级安装组件包括套设于所述电机转子的二级密封座和二级径向轴承座，所述二级径向轴承座相对于所述二级密封座邻近所述一级安装组件；

所述二级径向轴承座具有与所述一二级连接风道连通的二级第一子风道，所述二级径向轴承座与所述二级密封座之间形成有二级第二子风道，所述二级第一子风道、所述二级第二子风道、所述二级径向轴承座的轴承间隙共同构成所述二级风冷通道；