燃料电池用无油润滑涡旋压缩机－膨胀机系统的实现方法

摘要

本发明公开了燃料电池用无油润滑涡旋压缩机-膨胀机系统的实现方法，包括：一向燃料电池提供氢气的储氢设备、一向燃料电池提供干净压缩空气的涡旋压缩机和一回收能量的膨胀机，涡旋压缩机与膨胀机、驱动电机同轴相连；在涡旋压缩机的支架侧面上设置一至两个进水孔，喷入压缩机进水孔的水和空气经压缩后产生的气水混合物经气水分离器分离，分离出的空气经空气冷却器冷却或者直接送入燃料电池，水则进入水冷却器并经一水过滤器送入储水罐；燃料电池中的氢-氧燃料反应产生的水以及剩余的空气进入一冷凝器，分离出的空气进入膨胀机，分离出的水进入水冷却器并经一水过滤器送入储水罐；水通过涡旋压缩机支架侧面上的进水孔给涡旋压缩机提供冷却润滑。

主权项

1.一种燃料电池用无油润滑涡旋压缩机-膨胀机系统的实现方法，包括：一向燃料电池提供氢气的储氢设备、一向燃料电池提供干净压缩空气的涡旋压缩机和一回收能量的膨胀机，涡旋压缩机与膨胀机、驱动电机同轴相连；其特征在于：1)在涡旋压缩机的支架侧面上设置一至两个进水孔，喷入压缩机进水孔的水和空气经压缩后产生的气水混合物经气水分离器分离，分离出的空气经空气冷却器冷却或者直接送入燃料电池，水则进入水冷却器并经一水过滤器送入储水罐；2)燃料电池中的氢——氧燃料反应产生的水以及剩余的空气进入一冷凝器，分离出的空气进入膨胀机，分离出的水进入水冷却器并经一水过滤器送入储水罐；3)水通过涡旋压缩机支架侧面上的进水孔给涡旋压缩机提供冷却润滑，喷入压缩机的水由于高温会存在一部分汽化，补给水可以由燃料电池中产生的水来补充；涡旋压缩机与驱动电机的连接方式是涡旋压缩机与电机同轴连成一体，或通过弹性联轴器与驱动电机直接联接，或采用皮带与驱动电机连接；对于不同的连接方式，作为润滑剂和冷却剂的水在燃料电池及涡旋压缩机内的循环按以下规则进行：①对于涡旋压缩机与电机同轴一体结构，压缩机的进水口位于支架侧面，其轴向与压缩机的主轴方向垂直，同时进水口的开设位置要保证喷入的冷却水直接喷射在动涡旋盘与支架之间的防自转机构上，达到对压缩机的冷却润滑；②对于涡旋压缩机与电机的连接为联轴器、皮带连接时，在涡旋压缩机的支架侧面开设两个喷水口，其中一个进水口位于支架侧面，另外一个进水口开设于支架的斜侧面，位于压缩机主轴承的斜后侧，从此进水口喷入的水可以直接润滑压缩机的主轴承；③涡旋压缩机与电机的连接为联轴器、带轮连接时，开设一个进水口，同轴一体结构，压缩机的主轴承采用自润滑轴承。