[发明专利]离心式压缩机及其蜗壳被动防喘装置

说明书

本发明公开一种离心式压缩机的蜗壳被动防喘装置，包括蜗壳和活塞组件；蜗壳上有依次连通环室通流孔、气体收集环室和预旋孔，预旋孔与叶轮入口连通；活塞组件包括外壳和通过弹性件与外壳相连的活塞；外壳安装在蜗壳上，且具有内部通道；活塞设置在内部通道中，且活塞两侧的内部通道分别与压缩机出口补气旁路管路和环室通流孔连通；活塞在内部通道内移动的过程中能够使内部通道闭合和导通；其中，活塞受活塞两侧的压差所形成的作用力或弹性件施加的作用力驱动而自动在内部通道中移动。该装置利用活塞两侧的压差和弹性件自身弹力同时作用，自动控制压缩机出口补气旁路管路与叶轮入口的连通情况，省去主动控制反馈系统，本发明公开一种离心式压缩机。

本申请要求于2020年07月09日提交中国专利局、申请号为202010657041.3、发明名称为“离心式压缩机及其蜗壳被动防喘装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及离心式燃料电池空压机技术领域，更具体地说，涉及一种离心式压缩机的蜗壳被动防喘装置，还涉及一种离心式压缩机。

背景技术

目前，针对离心式燃料电池压缩机在小流量、低压比的怠速工况点的喘振问题，采用传统方式解决：从压缩机出口引气进入第一级入口防喘。该传动方式需要配备一套冗繁的主动控制反馈系统，而主动控制反馈系统存在结构复杂的问题。

综上所述，如何解决离心式燃料电池压缩机在小流量、低压比的怠速工况点的喘振问题，同时避免引入冗繁的主动控制反馈系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离心式压缩机的蜗壳被动防喘装置，其设有活塞组件，利用活塞两侧的压差和弹性件自身弹力自动控制压缩机出口补气旁路管路与叶轮入口的连通情况，省去了主动控制反馈系统，从主动控制防喘方式变成被动防喘方式，结构更简单，且拓宽了低转速、低压比工况的喘振范围。本发明还提供一种离心式压缩机，其应用上述蜗壳被动防喘装置，不仅结构简单，还解决小流量、低压比的怠速工况点的喘振问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离心式压缩机的蜗壳被动防喘装置，包括蜗壳和活塞组件；

所述蜗壳上设有依次连通的环室通流孔、气体收集环室和预旋孔，所述气体收集环室通过预旋孔与叶轮入口连通；

所述活塞组件包括外壳和通过弹性件与所述外壳相连的活塞；所述外壳安装在所述蜗壳上，且所述外壳具有内部通道；所述活塞设置在所述内部通道中，且所述活塞两侧的内部通道分别与压缩机出口补气旁路管路和所述环室通流孔连通；所述活塞于所述内部通道内移动的过程中能够使所述内部通道闭合和导通；

其中，所述活塞受所述活塞两侧的压差所形成的作用力或所述弹性件施加的作用力驱动而自动移动。

优选的，上述蜗壳被动防喘装置中，所述弹性件向所述活塞提供移至内部通道呈导通状态的驱动力。

优选的，上述蜗壳被动防喘装置中，所述外壳包括：

弹性件衬座，所述弹性件衬座固定在所述蜗壳上，并且所述弹性件衬座上设有与所述环室通流孔连通的衬座通流孔；所述弹性件一端固定于所述弹性件衬座，另一端固定在与所述活塞固定连接的活塞杆上；

活塞杆座，所述活塞杆座固定在所述蜗壳上，并抵紧所述弹性件衬座；

活塞阀芯环，所述活塞阀芯环由所述弹性件衬座和所述活塞杆座夹紧固定；

其中，所述内部通道由所述弹性件衬座的第一通道和活塞杆座的第二通道组成；所述活塞阀芯环分隔第一和第二通道，并且所述活塞阀芯环上设有连通两通道的透孔；所述活塞杆插入所述透孔中；

所述活塞位于所述第二通道内，且所述活塞上设有连通其两侧空间的导流孔；