15和高壓側(cè)20的各自密封架90，190上的密封槽94，194的尺寸設(shè)計(jì)成適應(yīng)要被容納在其中的各自的密封環(huán)100，200。在這點(diǎn)上，例如，在低壓密封架90上的密封槽94可具有深度和寬度?，在高壓密封架190上的密封槽194可具有深度4^和寬度《W，其中密封槽94，194的尺寸設(shè)計(jì)成大于密封環(huán)100，200的相應(yīng)尺寸以便適應(yīng)軸向和徑向轉(zhuǎn)子移動(dòng)以及機(jī)械加工公差。在一些情況下，可將密封環(huán)100，200和相應(yīng)的槽94，194的尺寸設(shè)計(jì)成就公差和轉(zhuǎn)子軸端余隙而言?xún)?yōu)化這些環(huán)在槽內(nèi)的機(jī)械配合，從而實(shí)現(xiàn)最佳的密封可能性。此外，可以將密封環(huán)100，200和它們的槽94，194的尺寸設(shè)計(jì)成提供跨越這些密封環(huán)的已知壓力差，以及必要時(shí)提供從密封環(huán)的一側(cè)到另一側(cè)的帶孔流道。例如，通過(guò)制造可能的最小尺寸孔，可以使流道最小化以實(shí)現(xiàn)跨越這些密封環(huán)的最大壓力差。
[0046]因此，如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于壓縮機(jī)(例如用于燃料電池用途的雙級(jí)壓縮機(jī))中的壓差密封的低成本、低摩擦機(jī)構(gòu)。盡管在附圖中圖示了雙級(jí)壓縮機(jī)的例子并且在上面進(jìn)行了描述，但本發(fā)明的實(shí)施例也可以應(yīng)用于具有與上述不同的構(gòu)造的單級(jí)壓縮機(jī)或者多級(jí)壓縮機(jī)。
[0047]本文中所陳述的本發(fā)明的許多修改和其它實(shí)施例對(duì)得益于在前面的描述和相關(guān)附圖中所給出的教導(dǎo)的本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。因此，應(yīng)該理解的是本發(fā)明不應(yīng)局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施例，并且修改和其它實(shí)施例意圖是包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管在本文中采用了特定術(shù)語(yǔ)，但它們僅在一般的和描述的意義上被使用而不是為了限制的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用于燃料電池的雙級(jí)壓縮機(jī)，所述雙級(jí)壓縮機(jī)包括: 低壓側(cè)，所述低壓側(cè)包括: 低壓壓縮機(jī)葉輪，所述葉輪被軸支撐并且構(gòu)造成繞所述軸的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)； 低壓密封架，所述低壓密封架構(gòu)造成與所述低壓壓縮機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)； 固定的低壓密封板，所述低壓密封板被設(shè)置在所述低壓密封架的一部分的周邊周?chē)?；? 至少一個(gè)低壓密封環(huán)； 高壓側(cè)，所示高壓側(cè)包括: 高壓壓縮機(jī)葉輪，所述高壓壓縮機(jī)葉輪被所述軸支撐并且構(gòu)造成繞所述軸的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)； 高壓密封架，所述高壓密封架構(gòu)造成與所述高壓壓縮機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)； 固定的高壓密封板，所述高壓密封板被設(shè)置在所述高壓密封架的一部分的周邊周?chē)?；? 至少一個(gè)高壓密封環(huán)， 其中所述低壓密封架限定構(gòu)造成容納所述低壓密封環(huán)的至少一個(gè)密封槽，所述低壓密封環(huán)構(gòu)造成當(dāng)被容納在所述槽中時(shí)密封抵靠所述固定低壓密封板的接觸面以便形成用于所述低壓側(cè)的壓差密封，并且 其中所述高壓密封架限定構(gòu)造成容納所述高壓密封環(huán)的至少一個(gè)密封槽，所述高壓密封環(huán)構(gòu)造成當(dāng)被容納在所述槽中時(shí)密封抵靠固定高壓密封板的接觸面以便形成用于所述高壓側(cè)的壓差密封。
2.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述低壓密封環(huán)或者所述高壓密封環(huán)中的至少一個(gè)包括開(kāi)口膨脹環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述低壓密封架限定構(gòu)造成容納單個(gè)低壓密封環(huán)的僅一個(gè)密封槽，并且所述高壓密封架限定相互間隔開(kāi)并且各自構(gòu)造成容納單個(gè)高壓密封環(huán)的兩個(gè)密封槽。
4.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述固定的高壓密封板包括在其接觸面上的臺(tái)階部，其中所述臺(tái)階部構(gòu)造成限制所述高壓密封環(huán)的軸向行程。
5.如權(quán)利要求4所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述高壓側(cè)包括高壓內(nèi)密封環(huán)和高壓外密封環(huán)，其中所述高壓密封架限定內(nèi)密封槽和與所述內(nèi)密封槽間隔開(kāi)的外密封槽，所述內(nèi)密封槽構(gòu)造成容納所述高壓內(nèi)密封環(huán)，所述外密封槽構(gòu)造成容納所述高壓外密封環(huán)，并且其中所述固定的高壓密封板的所述臺(tái)階部構(gòu)造成與所述高壓內(nèi)密封環(huán)鄰接從而限制所述高壓內(nèi)密封環(huán)在朝向所述低壓側(cè)的方向上的軸向行程。
6.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述低壓密封環(huán)和所述高壓密封環(huán)是由低摩擦金屬材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述至少一個(gè)高壓密封環(huán)具有不同于所述至少一個(gè)低壓密封環(huán)的直徑尺寸的直徑尺寸。
8.如權(quán)利要求7所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述至少一個(gè)高壓密封環(huán)的直徑尺寸小于所述至少一個(gè)低壓密封環(huán)的直徑尺寸。
9.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述低壓密封架和所述高壓密封架是由非磁性材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)壓縮機(jī)，其中所述固定的低壓密封板和所述固定的高壓密封板是由非磁性材料構(gòu)成。
11.一種使用于燃料電池的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)包括: 壓縮機(jī)葉輪，所述壓縮機(jī)葉輪被軸支撐并且構(gòu)造成繞所述軸的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)； 密封架，所述密封架構(gòu)造成與所述壓縮機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)，其中所述密封架限定在所述密封架的外圍邊緣中的至少一個(gè)密封槽； 固定的密封板，所述密封架被設(shè)置在所述密封架的一部分的周邊周?chē)缓? 至少一個(gè)密封環(huán)，所述密封環(huán)構(gòu)造成被容納在相應(yīng)的密封槽內(nèi)，使得所述密封環(huán)當(dāng)被容納在所述槽中時(shí)密封抵靠所述固定的密封板的接觸面以便在所述密封環(huán)的壓縮機(jī)側(cè)與所述密封環(huán)的軸側(cè)之間形成壓差密封。
12.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述至少一個(gè)密封環(huán)包括開(kāi)口膨脹環(huán)。
13.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述密封架限定相互間隔開(kāi)且各自構(gòu)造成容納單個(gè)密封環(huán)的兩個(gè)密封槽。
14.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述固定的密封板包括在其接觸面上的臺(tái)階部，其中所述臺(tái)階部構(gòu)造成限制所述密封環(huán)的軸向行程。
15.如權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其中所述至少一個(gè)密封環(huán)包括內(nèi)密封環(huán)和外密封環(huán)，其中所述密封架包括構(gòu)造成容納所述內(nèi)密封環(huán)的內(nèi)密封槽和與所述內(nèi)密封槽間隔開(kāi)且構(gòu)造成容納所述外密封環(huán)的外密封槽，并且其中所述固定的密封板的所述臺(tái)階部構(gòu)造成與所述內(nèi)密封環(huán)鄰接從而限制所述內(nèi)密封環(huán)的軸向行程。
16.權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述密封環(huán)是由低摩擦金屬材料構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述密封架是由非磁性材料構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)，其中所述固定的密封板是由非磁性材料構(gòu)成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于燃料電池壓縮機(jī)的密封裝置。描述了一種用于使用在壓縮機(jī)中（例如用于燃料電池用途）的壓差密封的機(jī)構(gòu)。在一種雙級(jí)壓縮機(jī)中，該雙級(jí)壓縮機(jī)的低壓側(cè)和/或高壓側(cè)可包括壓縮機(jī)葉輪，該壓縮機(jī)葉輪由軸支撐，該軸可以圍繞軸的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)?？稍O(shè)置密封架，該密封架與壓縮機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)并且包括用于容納密封環(huán)的槽，該密封環(huán)可以是開(kāi)口膨脹環(huán)。固定的密封板可圍繞密封架的一部分的周邊定位，使得密封環(huán)當(dāng)被容納在槽中時(shí)可以密封抵靠固定密封板的接觸面以便形成壓差密封。低壓側(cè)可包括一個(gè)密封環(huán)，而高壓側(cè)可包括串聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)密封環(huán)。
【IPC分類(lèi)】F04D17-12, F04D29-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104847688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510085129
【發(fā)明人】P.貝列塞維奇, M.圭德里, R.約翰遜, J.梅森, G.F.湯普森
【申請(qǐng)人】霍尼韋爾國(guó)際公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月17日
【公告號(hào)】EP2910789A1, US20150233384