[实用新型]应用于燃料电池系统的透平式压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压缩机，具体来说是涉及一种应用于燃料电池系统的透平式压缩机。

背景技术

燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。

燃料电池具有以下特点：

(1)能量转化效率高：直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料-电能转换效率在45％～60％，而火力发电和核电的效率大约在30％～40％。

(2)有害气体SOx、NOx及噪音排放都很低。

(3)燃料适用范围广。

(4)规模及安装地点灵活，燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。

(5)负荷响应快，运行质量高。

由于燃料电池具有上述优点，所以其具有较强发展优势和广阔市场前景。

在现有的燃料电池发电系统中，空气压缩供应装置一般采用进口的螺杆泵，这种螺杆泵造价高，约占整个燃料电池系统价格的1/3，性价比低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种应用于燃料电池系统的透平式压缩机，该透平式压缩机具有结构简单紧凑，体积小，单位体积功率密度大，造价低的特点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种应用于燃料电池系统的透平式压缩机，它包括永磁电机和压气机，其特征在于：所述压气机直接安装在永磁电机的电机轴上。

进一步，在本实用新型中，所述永磁电机的电机轴上同轴安装一冷却风扇，该冷却风扇的前端设置有一进气导流罩。

进一步，在本实用新型中，所述永磁电机的电机轴两端均设置有浮环轴承。

进一步，在本实用新型中，所述永磁电机的转子永磁体为整体结构，并采用整体径向充磁，转子永磁体的外部设置有高强度不导磁护套，转子永磁体与高强度不导磁护套之间采用过盈配合。

进一步，在本实用新型中，所述永磁电机还包括一滑油箱，该滑油箱通过连接管连接在永磁电机的前、后端盖上。

进一步，在本实用新型中，所述永磁电机的电机轴前端、与压气机的叶轮连接处，设置有涨圈密封环和迷宫式密封环。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用压气机与永磁电机同体同轴设置，单位体积功率密度大。

2、整体压缩机的结构紧凑，体积小，重量轻，造价低。

3、运转平稳，噪声小，移动维修方便。

4、永磁电机中采用浮环轴承代替原有的普通轴承，当电机轴旋转时，通过内膜剪切力带动浮环旋转，当内、外油膜作用到浮环的油膜力和摩擦力矩达到平衡时，浮环即在固定的环速比下稳定工作，此时，电机轴在浮环轴承内悬浮工作，轴承不容易磨损。

5、本实用新型增设了一滑油箱，通过滑油箱来进行进油、回油、油量控制、油压控制和油温控制。

6、永磁电机的电机轴的后端同轴安装一冷却风扇，通过其产生强劲的吸力，并使空气循环流动，将机壳内部的热量排出，达到冷却的目的。

本实用新型主要应用于燃料电池系统中。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，一种应用于燃料电池系统的透平式压缩机，它包括永磁电机100和压气机200。

压气机200的叶轮210运用先进的三元流空气动力学计算机设计技术设计而成。由于压气机200的输出压力与压气机叶轮外圆的线速度有直接关系，所以提高驱动电机的转速是最有效的措施之一。本实用新型采用一永磁电机100作为驱动电机。