[发明专利]一种空压机及燃料电池

说明书

本发明提供了一种空压机及燃料电池，空压机包括一级压缩结构、连接管道、二级压缩结构、驱动机构和冷却通道，驱动机构的输出轴与一级压缩结构以及二级压缩结构相连，以驱动一级压缩结构以及二级压缩结构压缩空气，连接管道的一端连接在一级压缩结构的出气端，另一端连接在二级压缩结构的进气端；冷却通道的数量为至少两条，且冷却通道经过驱动机构，冷却通道的进气端与连接管道连通，以提取部分连接管道内的空气作为冷却气体对驱动机构进行冷却，冷却通道的出气端与一级压缩结构的进气端连通，使得用于对驱动机构的冷却的冷却气体通道一级压缩结构的进气端回到空压机中，提高冷却气体的利用率。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，主要涉及一种空压机及燃料电池。

背景技术

在现有的燃料电池中，燃料电池包括通过管道依次连接的空气过滤器、空压机、中冷器、电堆和消声器。其中，空压机在工作时内部的驱动电机以及存在摩擦的零件会产生热量，为了对驱动电机以及存在摩擦的零件进行冷却，通过管道将燃料电池中经过中冷器冷却的气体导入空压机内，以对空压机进行冷却，而且，经过与空压机换热后的冷却气体为了避免影响电堆的温度，通道通过管道排出至电堆的下游，导致对空压机冷却的管路较长，而且对冷却气体的利用率低。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种空压机及燃料电池，减短用于对空压机进行冷却的冷却气体的路径，以及提高冷却气体的利用率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种空压机，包括一级压缩结构、连接管道、二级压缩结构、驱动机构和冷却通道，所述驱动机构的输出轴与所述一级压缩结构以及所述二级压缩结构相连，以驱动所述一级压缩结构以及所述二级压缩结构压缩空气，所述连接管道的一端连接在所述一级压缩结构的出气端，另一端连接在所述二级压缩结构的进气端；所述冷却通道的数量为至少两条，且至少两条所述冷却通道分布在所述驱动机构上，所述冷却通道的进气端与所述连接管道连通，以提取部分所述连接管道内的空气作为冷却气体对所述驱动机构进行冷却，所述冷却通道的出气端与所述一级压缩结构的进气端连通。

在本申请的一些方案中，所述驱动机构包括驱动电机和至少一个转轴支撑件，所述驱动电机的输出轴与所述一级压缩结构和所述二级压缩结构相连，所述转轴支撑件连接在所述驱动电机的输出轴上；所述冷却通道包括第一冷却通道和第二冷却通道，所述第一冷却通道与至少一个所述转轴支撑件连接；第二冷却通道与所述驱动电机连接。

在本申请的一些方案中，所述冷却通道还包括进气通道和排气通道，所述进气通道的一端与所述连接管道连通，所述第一冷却通道和第二冷却通道的进气端均与所述进气通道连通；所述排气通道的一端与所述一级压缩结构的进气端连通，所述第一冷却通道和第二冷却通道的出气端均与所述排气通道连通。

在本申请的一些方案中，所述驱动电机包括第一输出轴段和第二输出轴段，所述第一输出轴段与所述一级压缩结构连接，所述第二输出轴段与所述二级压缩结构连接；所述转轴支撑件包括第一转轴支撑件和第二转轴支撑件，所述第一转轴支撑件套在所述第一输出轴段上，所述第一冷却通道与所述第一转轴支撑件连接；所述第二转轴支撑件套在所述第二输出轴段上，所述第二冷却通道还与所述第二转轴支撑件连接。

在本申请的一些方案中，所述第一转轴支撑件包括止推盘、直推轴承和第一径向气浮轴承，所述第一冷却通道依次连接止推盘、直推轴承和第一径向气浮轴承；所述第二转轴支撑件包括第二径向气浮轴承，所述驱动电机包括定子和转子，所述第一输出轴段和第二输出轴段连接在所述转子的轴向的两端，所述转子穿设于所述定子内，且所述定子和所述转子之间具有间隙，所述第二冷却通道依次连接第二径向气浮轴承和所述间隙。

在本申请的一些方案中，所述空压机还包括第一空气过滤器，所述第一空气过滤器串接在所述排气通道上。

在本申请的一些方案中，所述一级压缩结构的进气端连接有进气管道；所述空压机还包括气体混合器，所述气体混合器设置在所述进气管道上，且与所述排气通道连通。