[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池系统氢气循环的流量可调式引射器

说明书

本发明的目的在于提供一种用于质子交换膜燃料电池系统氢气循环的流量可调式引射器，包括引射器壳体、一级气体进气管、二级气体进气管，引射器壳体内部依次设置相通的引射器接受室、引射器混合室、引射器扩散室、引射器出口，一级气体进气管、二级气体进气管分别伸入至引射器接受室里，一级气体进气管端部设置引射器喷嘴，二级气体进气管连通引射器接受室。本发明整个引射器结构紧凑，喷嘴部分使用机械结构控制，方便安装；可以根据不同工况改变锥阀开度，进而改变喷嘴出口的气体参数，从而能够适应更宽的工况范围。

技术领域

本发明涉及的是一种质子交换膜燃料电池，具体地说是用于质子交换膜燃料电池的引射器。

背景技术

随着全球经济的不断发展，人们对能源的需求也与日俱增，消耗传统能源的同时也产生了大量污染，开发可代替传统能源的清洁能源越来越重要。燃料电池是将化学能直接转化为电能的发电装置，具有能量转换效率高、启动快、零污染以及噪声小等优点，是传统能源理想的替代品。

在质子交换膜燃料电池工作过程中，为了提高质子交换膜燃料电池效率，减少燃料电池在加速工况的反应时间，一般采用过量的氢气供应，为了减少氢气泄漏并回收多于氢气，质子交换膜燃料电池中使用氢气循环泵进行燃料电池阳极剩余氢气的循环回收。传统的氢气循环方法是采用压缩机来回收阳极未消耗的氢气，但需要燃料电池供给额外电能给压缩机工作，并产生振动和噪音；由于氢气分子小、易泄露，再加上到泵体内的接触摩擦、动密封等因素，导致密封难的问题；泵体内接触摩擦和齿轮传动还会造成循环泵寿命短的问题。相比而言，引射器不仅充分利用高压氢气罐与燃料电池之间存在的巨大压力势能来实现氢气的回收，无须消耗燃料电池功率，而且其结构简单、噪声低、易维护，是用于燃料电池氢气循环系统的理想装置。

中国专利“一种组合引射器设计结构”(授权公告号CN 208397024 U)提出了一种组合引射器设计结构，其包括一级引射器和二级引射器，一级引射器采用内引射器，二级引射器采用环状外引射器，引射喷管的位置可以根据主流与背流的速度进行轴向的移动调节，但引射器零件较多，装配过程较为繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供可通过改变不同气源压力下喷嘴出口处的气流参数实现其在不同工况下的正常工作的一种用于质子交换膜燃料电池系统氢气循环的流量可调式引射器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种用于质子交换膜燃料电池系统氢气循环的流量可调式引射器，其特征是：包括引射器壳体、一级气体进气管、二级气体进气管，引射器壳体内部依次设置相通的引射器接受室、引射器混合室、引射器扩散室、引射器出口，一级气体进气管、二级气体进气管分别伸入至引射器接受室里，一级气体进气管端部设置引射器喷嘴，二级气体进气管连通引射器接受室。

本发明还可以包括：

1、所述引射器喷嘴包括外壳左半部分和外壳右半部分，外壳左半部分和外壳右半部分固定在一起，外壳左半部分和外壳右半部分内部组成的空间里设置喷射器中心部分，喷射器中心部分的内部设置主气流通道，喷射器中心部分与其外部的外壳右半部分构成副气流通道，喷射器中心部分位于外壳左半部分的端部设置可变流量调节控制阀。

2、所述可变流量调节控制阀包括锥阀、阀座，阀座一端连接喷射器中心部分，阀座另一端套有锥阀，阀座外部设置压紧弹簧，压紧弹簧一端连接喷射器中心部分，压紧弹簧另一端被锥阀压紧。

3、副气流通道的横截面积大于主气流通道的横截面积，主气流通道、副气流通道、引射器壳体的轴线重合。

4、锥阀直径最小处大于一级气体进气管的直径。

5、锥阀与一级气体进气管接触的位置设置有密封垫圈。

本发明的优势在于：本发明整个引射器结构紧凑，喷嘴部分使用机械结构控制，方便安装；可以根据不同工况改变锥阀开度，进而改变喷嘴出口的气体参数，从而能够适应更宽的工况范围。