[发明专利]无源再循环设备有效
申请号: | 201810983156.4 | 申请日: | 2013-08-01 |
公开(公告)号: | CN109119657B | 公开(公告)日: | 2022-01-21 |
发明(设计)人: | 本杰明·S·兰特 | 申请(专利权)人: | 努威拉燃料电池有限责任公司 |
主分类号: | H01M8/04089 | 分类号: | H01M8/04089 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 隆翔鹰 |
地址: | 美国马*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无源 再循环 设备 | ||
1.一种再循环设备,该再循环设备被配置成在燃料电池系统内操作,其特征在于,该再循环设备包括:
限定内腔的本体,该本体包括被配置成接收排气至本体内的第一通道、被配置成接收燃料至本体内的第二通道、被配置成从本体排出排气和燃料的混合物的第三通道、和从第二通道延伸到第三通道的纵向轴线;
活塞,该活塞滑动地位于本体内,该活塞具有隔膜密封,该隔膜密封固定至活塞的外壁和内腔的内壁,该活塞将内腔分离成暴露在该排气中的第一腔段和从该排气中被分离的第二腔段,该活塞包括活塞腔,该活塞腔被配置成接收穿过活塞腔的针,该活塞腔被配置成将燃料朝向由活塞限定的孔引导,该孔位于活塞腔的最小横截面积处,由此,活塞由本体的第一腔段内的排气施加到活塞的排气力沿着本体的纵向轴线朝向第二通道致动;
混合室,该混合室位于本体内,被配置以接收排气并且被配置成从孔中接收燃料;
弹簧,该弹簧设置在本体的第二腔段内,对在第一腔段和第二腔段之间延伸的活塞的壁施加弹簧力,其中该弹簧力对抗排气力;和
针,该针固定地耦合到本体,包括:
第一端、第二端以及位于第一端和第二端之间的针中心腔,该第一端从第二通道接收燃料并且将燃料送入针中心腔,该针中心腔朝向第二端延伸;该针还包括出口通道,该出口通道将燃料从针中心腔排出而进入活塞腔;
其中,活塞的外边缘被配置成紧密密封内腔的表面;并且
活塞的位置通过由本体内的排气的压力产生的排气力无源地控制,以便排气力、弹簧力和由于第二腔段内的无源压力而产生的液体压力的总和确定活塞的位置以及通过孔进入混合室的燃料的流量。
2.根据权利要求1所述的再循环设备,其中从孔喷出的燃料和排气被夹带并在混合室内混合。
3.根据权利要求1所述的再循环设备,其中排气从燃料电池的阳极隔室中排出并且燃料为含氢流体。
4.根据权利要求1所述的再循环设备,其中供应到再循环设备的第一通道的排气入口压力的范围为3psig到60psig之间并且供应到再循环设备的第二通道的燃料压力的范围为30psig到500psig之间。
5.根据权利要求1所述的再循环设备,其中燃料和混合物中的至少一个的流速被配置成在超音速速度下操作。
6.根据权利要求1所述的再循环设备,其中当针进入孔时,减小孔的面积直到针填满孔并密封燃料流为止。
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