串联型单转子双面叶片氢气循环泵的制作方法

1.本实用新型属于循环泵技术领域，具体涉及一种串联型单转子双面叶片氢气循环泵。


背景技术：

2.燃料电池是一种电化学反应装置，以氢气和空气中的氧气分别作为阳极和阴极的反应气体，经过催化反应产生电能。燃料电池反应后排出的气体中含有大量的氢气，若将气体排放到空气中，不仅会造成能源的浪费，而且由于氢气易燃易爆，容易发生危险。现有技术中，都是将反应后的气体中氢气分离后，用氢气循环泵将分离出的氢气再次打入反应堆里。
3.现有技术中使用的氢气循环泵体积大，噪声大，摩擦大，单向工作，若进出气口接反则会影响整个系统，并且在泵停止工作时同时将气路切断。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种体积小、双向工作、效率高、具有低速高压比的串联型单转子双面叶片氢气循环泵。
5.本实用新型提供了一种串联型单转子双面叶片氢气循环泵，其特征在于，包括：驱动轴，安装在电机上；
6.泵体，所述泵体的中心设置有第一安装孔，所述泵体通过所述第一安装孔套设在所述驱动轴上，所述泵体上设置有一个第一连接通道和一个第一进出气通道，所述第一连接通道为设置在所述泵体侧壁上且与所述泵体内部连通的凸槽，所述泵体底面朝向内部的一侧在所述第一连接通道和所述第一进出气通道之间的扇形区域设置有第一阻挡构件；
7.双面叶轮，安装在所述驱动轴上且位于所述泵体内，所述双面叶轮与所述泵体相匹配，所述双面叶轮将所述泵体的内部空间分隔，所述双面叶轮包括基板以及设置在所述基板的两侧面上的多个叶片；
8.泵盖，与所述泵体的开口相匹配，安装在所述泵体的开口上，所述泵盖上设置有一个与所述第一连接通道相匹配的第二连接通道和一个第二进出气通道，所述第二连接通道为设置在所述泵盖边缘上且与所述泵盖的内部连通的凸槽，所述泵盖朝向所述泵体内部的一侧面在所述第二连接通道和所述第二进出气通道之间的扇形区域内设置有第二阻挡构件；
9.其中，所述双面叶轮与所述泵体的底面之间形成非封闭的第一圆形流道，所述第一圆形流道的两端分别与所述泵体上的第一连接通道和第一进出气通道连通，所述第一阻挡构件位于所述第一圆形流道的两端之间，所述双面叶轮与所述泵盖之间形成非封闭的第二圆形流道，所述第二圆形流道的两端分别与所述泵盖上的第二连接通道和第二进出气通道连通，所述第二阻挡构件位于所述第二圆形流道的两端之间，
10.所述第一连接通道和所述第二连接通道组成连通所述双面叶轮两侧空间的第一
流道，所述双面叶轮转动后，气体从所述第一进出气通道或所述第二进出气通道进入所述泵体内，所述双面叶轮将气体在所述第一圆形流道或所述第二圆形流道加压后，从所述第一流道进入所述双面叶轮的另一侧，再被所述双面叶轮另一侧的圆形流道加压后，从另一个进出气通道流出所述泵体。
11.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述泵体的底面朝向内部的一侧设置有非封闭的第一圆形凹槽，所述第一圆形凹槽的两端分别与所述第一连接通道和所述第一进出气通道连通，所述第一阻挡构件位于所述第一圆形凹槽的两端之间且所述第一阻挡构件的两侧面分别为所述第一圆形凹槽两端的端面，所述第一圆形凹槽与所述双面叶轮形成第一圆形流道，
12.所述泵盖朝向所述泵体的一侧设置有非封闭的第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽的两端分别与所述第二连接通道和所述第二进出气通道连通，所述第二阻挡构件位于所述第二圆形凹槽的两端之间且所述第二阻挡构件的两侧面分别为所述第二圆形凹槽两端的端面，所述第二圆形凹槽与所述双面叶轮形成第一圆形流道。
13.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述双面叶轮朝向所述泵体底面的一侧面上设置有与所述第一圆形凹槽相匹配的第三圆形凹槽，所述双面叶轮朝向所述泵盖的一侧面上设置有与所述第二圆形凹槽相匹配的第四圆形凹槽，所述双面叶轮两侧面上的叶片分别设置在所述第三圆形凹槽和所述第四圆形凹槽内，所述第三圆形凹槽与所述第一圆形凹槽组成所述第一圆形流道，所述第四圆形凹槽与所述第二圆形凹槽组成所述第二圆形流道。
14.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述第一环圆形凹槽和所述第三圆形凹槽的横截面为半径相同的半圆形，所述第二圆形凹槽、所述第四圆形凹槽的横截面为半径相同的半圆形。
15.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述叶片等间距地设置在所述第三圆形凹槽和所述第四圆形凹槽内。
16.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述第一进出气通道位于所述第一圆形流道上，所述第二进出气通道位于所述第二圆形流道上。
17.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述泵体和所述驱动轴之间设置有轴承，所述轴承位于所述第一安装孔上。
18.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述泵体和所述驱动轴之间设置有密封环。
19.进一步，在本实用新型提供的串联型单转子双面叶片氢气循环泵中，还可以具有这样的特征：所述泵体和所述双面叶轮之间间隙配合，所述泵盖和所述双面叶轮之间间隙配合。
20.本实用新型具有如下优点：
21.根据本实用新型所涉及的串联型单转子双面叶片氢气循环泵，叶轮为双面叶轮，根据泵体和泵盖上连接通道和进出气通道的设计，不仅可以使得泵实现串联泵的低速高压比的特性，而且可以双向工作；并且泵体积小，结构简单，效率高，在泵停止工作时，可以作为常通通道使用。
附图说明
22.图1是本实用新型的实施例中串联型单转子双面叶片氢气循环泵的剖视图；
23.图2是本实用新型的实施例中串联型单转子双面叶片氢气循环泵的爆炸示意图；
24.图3是本实用新型的实施例中泵体的结构示意图；
25.图4是本实用新型的实施例中泵盖的结构示意图；
26.图5是本实用新型的实施例中双面叶轮的结构示意图；
27.图6是本实用新型的实施例中双面叶轮的剖视图。
28.其中，图2中虚线箭头和实线箭头为气体流动方向。
具体实施方式
29.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的串联型单转子双面叶片氢气循环泵作具体阐述。
30.如图1、图2所示，串联型单转子双面叶片氢气循环泵100包括：驱动轴10、泵体20、泵盖30和双面叶轮40。
31.驱动轴10安装在电机上，由电机驱动驱动轴10转动。
32.泵体20的中心设置有第一安装孔21，泵体20通过第一安装孔 21套设在驱动轴10上，驱动轴10转动不能带动泵体20转动。具体的，泵体20和驱动轴10之间设置有轴承50，轴承50位于第一安装孔21上，用于在驱动轴10转动时，减小驱动轴10与泵体20之间的摩擦力。更具体的，泵体20和驱动轴10之间还设置有密封环，用于泵体20和驱动轴10之间的密封。
33.如图2、图3所示，泵体20上设置有一个第一连接通道22和一个第一进出气通道23。第一连接通道22为设置在泵体20侧壁上且与泵体20内部连通的凸槽。泵体20底面朝向内部的一侧在第一连接通道22和第一进出气通道23之间的扇形区域设置有第一阻挡构件 24。
34.双面叶轮40安装在驱动轴10上且位于泵体20内，驱动轴10带动双面叶轮40转动。双面叶轮40与泵体20相匹配，双面叶轮40将泵体20的内部空间分隔。如图5、图6所示，双面叶轮40包括基板 41以及设置在基板41的两侧面上的多个叶片42。叶片42可以与基板41可拆卸连接，也可以与基板41一体成型。
35.泵盖30与泵体20的开口相匹配，泵盖30安装在泵体20的开口上。泵盖30上设置有一个第二连接通道31和一个第二进出气通道 32，第二连接通道31为设置在泵盖30边缘上且与泵盖30的内部连通的凸槽，第二连接通道31与第一通道22相匹配，在泵盖30安装在泵体20上后，第二连接通道31和第一通道22组成连通双面叶轮40两侧空间的第一流道。泵盖30朝向泵体20内部的一侧面在第二连接通道31和第二进出气通道32之间的扇形区域内设置有第二阻挡构件33。
36.双面叶轮40与泵体20的底面之间形成非封闭的第一圆形流道，第一圆形流道的两端分别与第一连接通道22和第一进出气通道23连通，第一阻挡构件24使得第一连接通道22和第一进出气通道23之间仅能通过第一圆形流道单向连通，即气体若要从第一连接通道22 到达第一进出气通道23仅能通过第一圆形流道才能到达第一进出气通道23。双面叶轮40与泵盖30之间形成非封闭的第二圆形流道，第二圆形流道的两端分别与第二连接通道31和第二进出气通道32连通，第二阻挡构件33使得第二连接通道31和第二进出气通道32之间仅能通过第二圆形流道单向连通，即气体若要从第二进出气通道 32到达第二连接通道31仅能
通过第二圆形流道才能到达第二连接通道31。
37.具体地，第一进出气通道23位于第一圆形流道25上，第二进出气通道32位于第二圆形流道34上。
38.具体地，泵体20的底面朝向内部的一侧设置有非封闭的第一圆形凹槽25，第一圆形凹槽25的两端分别与第一连接通道22和第一进出气通道23连通，第一阻挡构件24位于第一圆形凹槽25的两端之间，且第一阻挡构件24的两侧面分别为第一圆形凹槽25两端的端面。第一圆形凹槽25与双面叶轮40形成第一圆形流道。
39.如图2、图4所示，泵盖30朝向泵体20的一侧设置有非封闭的第二圆形凹槽34，第二圆形凹槽34的两端分别与第二连接通道31 和第二进出气通道32连通，第二阻挡构件33位于第二圆形凹槽34 的两端之间，且第二阻挡构件33的两侧面分别为第二圆形凹槽34两端的端面。第二圆形凹槽34与双面叶轮40形成第二圆形流道。
40.更进一步，如图6所示，双面叶轮40朝向泵体20底面的一侧面上设置有与第一圆形凹槽25相匹配的第三圆形凹槽43，第三圆形凹槽43与第一圆形凹槽25组成第一圆形流道。双面叶轮40朝向泵盖 30的一侧面上设置有与第二圆形凹槽34相匹配的第四圆形凹槽44，第四圆形凹槽44与第二圆形凹槽34组成第二圆形流道。双面叶轮 40两侧面上的叶片42分别设置在第三圆形凹槽43和第四圆形凹槽 44内，具体地，叶片42等间距地设置在第三圆形凹槽43和第四圆形凹槽44内。第一圆形流道和第二圆形流道为封闭的圆形管道，使得泵在工作时，第一圆形流道和第二圆形流道内的气体能够高速旋转运动，从而使得泵能够更好的吸气和压气，使得泵的性能更好。
41.具体地，第一圆形凹槽25和第三圆形凹槽43的横截面为半径相同的半圆形。第二圆形凹槽34和第四圆形凹槽44的横截面为半径相同的半圆形。当然，第一圆形凹槽25、第三圆形凹槽43、第二圆形凹槽34、第四圆形凹槽44的横截面也可以为弧形、长方形等。
42.具体地，泵体20和双面叶轮40之间间隙配合，泵盖30和双面叶轮40之间间隙配合。使得泵工作时，噪声小、摩擦低。即，泵体 20的侧壁与双面叶轮40的侧壁之间间隙配合，泵体20的底面与双面叶轮40朝向泵体20的底面的一侧面间隙配合，泵盖30与双面叶轮40朝向泵盖30的一侧面间隙配合。
43.工作过程：
44.图2中箭头所示为双面叶轮40逆时针转动时气体的流向。如图 2所示，双面叶轮40逆时针转动时，气体从第一进出气通道23进入泵体20内，气体首先进入第一圆形流道内，在第一圆形流道内被双面叶轮40加压，并沿第一圆形流道逆时针流动，然后从第一流道进入第二圆形流道，气体在第二圆形流道内被双面叶轮40二次加压，并沿第二圆形流道逆时针流动，最后从第二进出气通道32流出泵体。
45.双面叶轮40顺时针转动时，气体从第二进出气通道32进入泵体 20内，气体首先进入第二圆形流道内，在第二圆形流道内被双面叶轮40加压，并沿第二圆形流道顺时针流动，然后从第一流道进入第一圆形流道，气体在第一圆形流道内被双面叶轮40二次加压，并沿第一圆形流道顺时针流动，最后从第一圆形流道流出泵体。
46.当双面叶轮转动时，相当于两台泵串联，具有体积小、低速高压比的特点。根据双面叶轮的转向，第一连接通道22和第二进出气通道32均既可以作为进气通道也可以作为出气通道。并且由于第一连接通道22和第二进出气通道32之间能够通过第一圆形流道、第一
流道、第二圆形流道连通，因此在串联型单转子双面叶片氢气循环泵停止工作时，可以作为常通通道使用。
47.上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。