[发明专利]密封效果好的压缩机及燃料电池空压机

说明书

本发明提供一种密封效果好的压缩机及燃料电池空压机。压缩机包括主轴、叶轮和扩压器，所述叶轮和所述扩压器均设置于所述主轴上，所述叶轮与所述扩压器之间形成有第一过气间隙。本发明提供的密封效果好的压缩机及燃料电池空压机，在扩压器与叶轮之间设置了梳齿密封结构，实现双重密封效果，克服了现有技术中轴系上尺寸不足的问题，梳齿设计为截面渐变减小梳齿，从而增加气流通流面积突变使流速停滞效果更加明显，以充分发挥降低空压机泄露损失的效果，并且将梳齿的截面设置成直角梯形，利用斜边的倾斜角度以消弱来向的气流压力，而尽量平衡梳齿两侧压力差，从而进一步降低气体从过气通道中泄露的可能性，从而满足燃料电池空压机的泄漏量需求。

技术领域

本发明涉及空气压缩设备技术领域，特别是一种密封效果好的压缩机及燃料电池空压机。

背景技术

在工作过程中，空压机借助叶轮对空气进行做工，在空气压缩过程中预防不必要的泄露必不可少，而空压机内部密封是应用较为广泛的一种手段。目前的空压机中，利用径向密封结构的零件来实现轴系上各区域间的密封是一种比较常见的手段，并且基本都是梳齿均匀排列分布的径向密封结构，但是对于燃料电池空压机而言，由于重量及轴向尺寸结构限制，其轴系并不能给出足够的轴向空间用于梳齿分布，使得无法满足泄流量的要求，从而限制燃料电池空压机效率及性能的提升。

发明内容

为了解决现有技术中燃料电池空压机的轴系梳齿无法满足泄漏量要求而造成效率及性能无法提升的技术问题，而提供一种增加径向密封并消弱气流压力的密封效果好的压缩机及燃料电池空压机。

一种压缩机，包括主轴、叶轮和扩压器，所述叶轮和所述扩压器均设置于所述主轴上，所述叶轮与所述扩压器之间形成有第一过气间隙，所述扩压器与所述主轴之间形成有第二过气间隙，所述第一过气间隙和所述第二过气间隙连通形成过气通道，所述第一过气间隙处和所述第二过气间隙处均设置有梳齿密封结构。

所述梳齿密封结构包括并列设置的多个梳齿，所有所述梳齿的齿深沿所述过气通道的高压侧至所述过气通道的低压侧的方向逐渐减小。

所述梳齿的截面为直角梯形，所述直角梯形的上底处于所述梳齿的底部，且所述直角梯形的斜边朝向所述过气通道的高压侧。

所述直角梯形的底角的角度范围为45°至80°。

所述梳齿密封结构包括第一梳齿密封结构和第二梳齿密封结构，所述扩压器的第一端面与所述叶轮之间形成所述第一过气间隙，所述扩压器的内表面与所述主轴的周侧面之间形成所述第二过气间隙，所述第一梳齿密封结构设置于所述第一端面上，且所述第一梳齿密封结构中的所有所述梳齿的齿深沿远离所述主轴的方向逐渐增加，所述第二梳齿密封结构设置于所述内表面上，所述第二梳齿密封结构中的所有所述梳齿的齿深沿远离所述叶轮的方向逐渐减小。

所述第一梳齿密封结构到所述叶轮的边沿处的尺寸大于或等于5mm。

相邻两个所述梳齿的齿深的尺寸差值的范围为0.1-0.4mm。

相邻两个所述梳齿之间的间距范围为0.4mm至1.2mm。

所述梳齿的数量为至少6个。

所述第一梳齿密封结构朝向所述叶轮的端面与所述叶轮朝向所述扩压器的端面相匹配。

一种燃料电池空压机，包括上述的压缩机。

本发明提供的密封效果好的压缩机及燃料电池空压机，在扩压器与叶轮之间设置了梳齿密封结构，实现双重密封效果，克服了现有技术中轴系上尺寸不足的问题，梳齿设计为截面渐变减小梳齿，从而增加气流通流面积突变使流速停滞效果更加明显，以充分发挥降低空压机泄露损失的效果，并且将梳齿的截面设置成直角梯形，利用斜边的倾斜角度以消弱来向的气流压力，而尽量平衡梳齿两侧压力差，从而进一步降低气体从过气通道中泄露的可能性，从而满足燃料电池空压机的泄漏量需求。

附图说明