[发明专利]流量可调的燃料电池用的氢气引射器

说明书

本发明的目的在于提供流量可调的燃料电池用的氢气引射器，包括引射器主体、引射器喷嘴、针阀、导向套筒，引射器喷嘴头部位于接受室里，引射器喷嘴尾部连接引射器端盖，针阀的头部设置针阀空腔、一级喷孔、二级喷孔，针阀的尾部设置一级弹簧安装柱孔，导向套筒的头部里设置一级弹簧安装柱，导向套筒的尾部设置二级弹簧安装柱孔，引射器端盖上设置二级弹簧安装柱，一级弹簧安装柱上套有一级弹簧，二级弹簧安装柱上套有二级弹簧。在引射器喷嘴中内加入一级弹簧、二级弹簧、导向套筒和针阀，实现引射器根据燃料电池循环系统工况自主调节流量，拓宽引射器的工作范围，以满足氢燃料电池在不同工况下对氢气量的需求。

技术领域

本发明涉及的是一种氢燃料电池，具体地说是氢燃料电池循环系统的氢气引射器。

背景技术

燃料电池反应后只生成水，具有清洁、环保和能量转化率高等优点，最近几年在汽车、船舶等领域得到了迅速的发展，是一种新型的绿色动力装置。燃料电池系统由氢气供给系统、空气供给系统、电堆和水管理等系统组成，其中为提高氢气的利用率以及利用氢气带走电堆内的水蒸气，通常进行过量氢气的供给，氢气循环系统成为燃料电池系统的关键，直接影响燃料电池的动力性和经济性。

引射器是利用一定压力的工作流体在通过喷嘴时在接受室形成的低压进行引射流体的引射，从而实现在不消耗机械能的前提下被引射流体的引射。由于引射器机械结构简单，不存在移动部件，避免燃料电池系统上通常采用的循环泵具有的噪声大、耗能高等缺点，所以适用于在燃料电池的氢气循环系统中使用。

专利“一种燃料电池供氢回氢引射器装置及燃料电池系统”(公开号CN211062794U)介绍了一种用于燃料电池的引射器，但该引射器几何结构是固定的，只能满足特定的设计工况，无法适用于燃料电池的多工况。专利“一种用于新能源系统可调节流速的引射器”(公开号CN211314681U)设计了一种通过浮球位置的改变实现喷嘴流通截面积的改变的引射器，但该浮球的精确运动控制较难，浮球的不受控的运动会引起引射器的引射效果变差。现有技术中用于燃料电池的引射器，大部分是几何结构固定的引射器，无法灵活调节关键结构参数，这在工况复杂多变的燃料电池动力装置上较难实现良好的氢气引射回流，严重降低燃料电池的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于提供能解决目前现有氢气引射器难以兼顾电堆多工况等技术问题的流量可调的燃料电池用的氢气引射器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明流量可调的燃料电池用的氢气引射器，其特征是：包括引射器主体、引射器喷嘴、针阀、导向套筒，引射器主体里设置依次相通的接受室、混合室、扩压室、混合气体出口，引射器喷嘴头部位于接受室里，引射器喷嘴尾部连接引射器端盖，针阀的头部设置针阀空腔、一级喷孔、二级喷孔，针阀的尾部设置一级弹簧安装柱孔，针阀的头部位于引射器喷嘴的头部里并与其配合，导向套筒的头部里设置一级弹簧安装柱，一级弹簧安装柱的端部位于一级弹簧安装柱孔里，导向套筒的尾部设置二级弹簧安装柱孔，引射器端盖上设置二级弹簧安装柱，二级弹簧安装柱的端部位于二级弹簧安装柱孔里，一级弹簧安装柱上套有一级弹簧，二级弹簧安装柱上套有二级弹簧，针阀、导向套筒、引射器端盖与引射器喷嘴形成工作气体腔，引射器喷嘴上开设连通工作气体腔的工作气体入口，引射器主体上开设连通接受室的引射气体入口。

本发明还可以包括：

1、引射器喷嘴上设置倾斜的阀座，阀座与针阀相配合，针阀的对应位置也为倾斜结构，二者接触时，将工作气体腔与针阀空腔隔开，针阀压缩一级弹簧并移动后，一级喷孔与工作气体腔相通，针阀进一步一级弹簧使得针阀加大移动行程后，二级喷孔和一级喷孔同时与工作气体腔相通。

2、一级弹簧未被压缩时，一级弹簧安装柱与针阀的一级弹簧安装柱孔的端部的距离为一级弹簧的最大压缩长度；二级弹簧未被压缩时，二级弹簧安装柱与导向套筒的二级弹簧安装柱孔的端部的距离为二级弹簧的最大压缩长度。

3、二级弹簧的弹性系数大于一级弹簧。