[实用新型]空压机用双冷却单元、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双冷却单元、空压机及氢燃料电池系统，属于燃料电池技术领域，空压机用双冷却单元包括电机壳体，电机壳体具有相对的进气口和出气口，进气口和出气口之间连通有风冷通道；电机壳体还具有相对的进水口和出水口，进水口和出水口之间连通有水冷通道，水冷通道自进水口至出水口的流通截面面积呈增大趋势。当温度较低的冷却水自进水口至出水口流通散热时，在流通路径上能够渐渐地增大接触面积和流通量，减少冷却水在流经一段距离后温度变高无法对邻近出水口的零件进行有效散热的情况，提高水冷通道的散热均匀性和有效性；同时，风冷通道和水冷通道能够同时对内部转子、轴承等零件进行快速散热，提高散热能力。

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双冷却单元、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，在主轴上设置叶轮，将叶轮设于蜗壳内，在主轴高速旋转的作用下，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的方式同时对内部的电机转子、轴承等零件进行散热，但传统的水冷方式在整个水冷通道内的冷却效果不够均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空压机用双冷却单元、空压机及氢燃料电池系统，旨在解决传统的水冷方式在整个水冷通道内的冷却效果不够均匀的技术问题。

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双冷却单元，包括电机壳体，所述电机壳体具有相对的进气口和出气口，所述进气口和所述出气口之间连通有风冷通道；所述电机壳体还具有相对的进水口和出水口，所述进水口和所述出水口之间连通有水冷通道，所述水冷通道自所述进水口至所述出水口的流通截面面积呈增大趋势。

在一种可能的实现方式中，所述水冷通道具有邻近所述进水口的进端通道，以及与所述进端通道、所述出水口连通的后端通道，所述后端通道的流通截面面积呈增大趋势，所述后端通道邻近所述进端通道一端的流通截面面积小于所述进端通道的流通截面面积。

在一种可能的实现方式中，在平行于所述电机壳体的轴线方向上，所述电机壳体具有与所述水冷通道厚度范围至少部分对应的避让部，所述避让部设有至少部分的所述风冷通道，所述水冷通道以所述避让部为分界线，呈连贯的蜿蜒曲折状。

在一种可能的实现方式中，所述水冷通道以所述避让部为分界线形成有若干个曲折段，每个所述曲折段的中心线均与所述电机壳体的轴线方向垂直。

在一种可能的实现方式中，所述进气口和所述出气口的中心连线、所述进水口和所述出水口的中心连线均平行于所述电机壳体的轴线方向。

本实用新型提供的空压机用双冷却单元至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的空压机用双冷却单元，在电机壳体上设有进水口、出水口和水冷通道，水冷通道自进水口至出水口的流通截面面积呈增大趋势，当温度较低的冷却水自进水口至出水口流通散热时，在流通路径上能够渐渐地增大接触面积和流通量，减少冷却水在流经一段距离后温度变高无法对邻近出水口的零件进行有效散热的情况，提高水冷通道的散热均匀性和有效性；同时，风冷通道和水冷通道能够同时对内部转子、轴承等零件进行快速散热，提高散热能力。