[发明专利]用于燃料电池车辆的鼓风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池车辆的使用轴承的鼓风机，更具体地讲，涉及这样一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机能够供应具有低流量和高压力的空气、增加耐用性并降低噪声。

背景技术

近来，由于诸如矿物能源的枯竭造成的油价持续上涨以及车辆排气造成的环境污染的问题，迫切地需要开发一种燃料电池车辆。燃料电池是一种在氢和氧的反应过程中产生电能的电池，燃料电池车辆包括燃料电池堆、用于向燃料电池堆供应氢的供氢设备、用于压缩空气并将压缩的空气供应至燃料电池堆的鼓风机。

鼓风机可依据燃料电池堆所需要的空气的流量和压力而具有各种类型。

在各种类型中，容积式鼓风机适合需要低的比转速(specific speed)的情况，与容积式鼓风机相比，离心式鼓风机的优点是具有较小的摩擦损失和较低的噪声。

离心式鼓风机包括蜗形壳体、设置在蜗形壳体中并被构造为压缩空气的叶轮、连接到蜗形壳体的马达壳体和马达，其中，马达被构造为包括定子、形成为长度方向穿过定子并被构造为在其一侧上形成有叶轮的旋转轴和形成在旋转轴的外周表面上的转子。

这里，通过叶轮吸入的空气被压缩同时被加速并被排放到外部。排放的压缩空气被供应至燃料电池堆。

具体地，用于燃料电池车辆的鼓风机需要低流量和高压力，并且还需要高的耐用性、低噪声和宽的驱动范围。

然而，如果离心式鼓风机被设计为具有低的比转速，则问题在于：难以确保喘振裕度(surge margin)，在应用球轴承的马达中，球轴承的耐用性问题会限制每分钟转数(RPM)，并且难以获得足够的性能。

因此，用于燃料电池车辆的鼓风机需要做到：能够满足耐用性同时满足低噪声和运转稳定性、满足低流量和高压力并确保喘振裕度。

发明内容

技术问题

因此，考虑到以上问题做出本发明，本发明的目的在于提供一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机是用于燃料电池车辆的具有28至41的低比转速的离心式鼓风机，并且该离心式鼓风机能够减少摩擦损失并降低噪声，还能够确保足够的性能。

本发明的另一个目的在于提供一种用于燃料电池车辆的鼓风机，该鼓风机能够供应具有低流量和高压力的空气，确保喘振裕度，提高耐用性并降低噪声。

技术方案

根据本发明的用于燃料电池车辆的鼓风机1000包括：蜗形壳体100；叶轮200，被构造为包括毂210和形成在毂210的外周表面上的多个翼200，并被构造为压缩蜗形壳体100中的空气；马达壳体300，连接到蜗形壳体100；马达400，被构造为包括定子410、长度方向形成为穿过定子410并被构造为具有连接到叶轮200的第一侧的旋转轴420、形成在旋转轴420的外周表面上的转子430、设置在旋转轴420的连接到叶轮200的第一侧上的第一轴承440以及设置在旋转轴420的第二侧上的第二轴承450，其中，用于燃料电池车辆1000的鼓风机具有28至41的比转速。

此外，叶轮200具有60°至90°的旋转角D1。

此外，叶轮200具有30°至50°的出口角D2。

此外，叶轮200中的出口宽度L2相对于出口半径L1的比值是0.04至0.09。

此外，叶轮200的翼220包括多个第一翼221和多个第二翼222，多个第一翼221形成在毂210的外周表面上，多个第二翼222被构造为在毂210的长度方向上具有比第一翼221短的长度，并且第二翼222的数量是素数。

此外，叶轮200由铝制成。

所述鼓风机还包括：空气入口110，被构造为沿着鼓风机的轴线方向吸入空气；空气通道130，被构造为使经过蜗形壳体100的叶轮200的空气在其中运动；空气出口120，被构造为沿着蜗形壳体100的切线方向排放空气。

此外，蜗形壳体100的空气通道130以沿着蜗形壳体100的周向方向围绕蜗形壳体100的中央区域的方式形成中空，空气通道130的中空的横截面沿着空气流动方向成比例地增大。

此外，蜗形壳体100中的空气出口120和空气通道130的排放区域具有相同的横截面。

这里，可通过使蜗形壳体100的中央区域形成中空而形成空气入口110。

所述鼓风机还包括流入壳体110c，流入壳体110c安装在马达壳体300的与设置蜗形壳体100的侧部相对的侧部上，并被构造为具有形成于其中的空气入口110。通过流入壳体110c的空气入口110吸入的空气经由马达壳体300通过空气通道130和空气出口120被排放。

有益效果