[发明专利]一种基于电磁控制阀的燃料电池用的变流量式引射器

说明书

本发明的目的在于提供一种基于电磁控制阀的燃料电池用的变流量式引射器，包括引射器主体、环形主副式喷嘴主体、主气道电磁控制阀，引射器主体内部包括依次相通的吸入室、混合室、扩压室、混合气体出口，引射器主体的吸入室与端部之间设置环形主副式喷嘴主体，环形主副式喷嘴主体包括环形主喷嘴、环形副喷嘴，环形主喷嘴内部形成引射流主气道，环形副喷嘴和环形主喷嘴之间形成引射流辅助气道，引射流主气道里设置主气道电磁控制阀。本发明通过控制电磁阀的通断控制进口氢气的流通截面积，实现小负荷时氢气小流量流通，大负荷时氢气大流量流通，实现引射器工作性能的自动调整，适应燃料电池全工况对氢气循环的需求。

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的变流量式引射器。

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。燃料电池是把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、运行平稳以及噪声小等优点，是传统能源理想的替代品。

在燃料电池工作过程中，一般采用过量的氢气供应以实现高效发电，所以燃料电池中通常需要采用氢气循环装置实现过量氢气的喷射和回收利用。目前氢气循环装置通常采用齿轮传动、电机驱动等形式，这会导致泵内摩擦、耗功大、密封困难的问题出现。引射器是一种利用高速高能流引射低速低能流的装置，能量传递方式是引射流把能量传递给被引射流，不存在上述耗功大、密封困难等问题，所以可被应用在燃料电池过量氢气喷射和回收利用上。

中国专利“一种可调式工作喷嘴的燃料电池引射器”(授权公告号CN112901566A)提出一种工作喷嘴可调式引射器，该引射器工作喷嘴能够沿引射器主体的中轴线方向水平前后移动，通过改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离，实现对工作喷嘴的调节。其缺点是引射流较小时，改变喷嘴出口与引射器喉部之间的距离难以对引射性能进行提高。

中国专利“一种喷嘴截面面积可变的引射器装置”(授权公告号CN112145486A)提出一种喷嘴截面积可变的引射器装置，通过旋转引射器壳体外部的调节旋钮，可使孔径调节球内不同口径通道与口径通道相通，调节喷嘴横截面积。其缺点是连接杆与引射器壳体之间难以实现良好的密封，且引射性能受到引射器固定的几何结构的限制。

从目前的专利分析可以看到，传统引射器在应用中当引射流较小时和引射器几何结构固定后，难以适应燃料电池全工况对氢气循环的需求。因此，如何保证在全工况下引射器的引射效果，即拓宽引射器的工作范围是引射器研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供确保引射器在不同工况下均实现良好的引射效果和引射效率的一种基于电磁控制阀的燃料电池用的变流量式引射器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于电磁控制阀的燃料电池用的变流量式引射器，其特征是：包括引射器主体、环形主副式喷嘴主体、主气道电磁控制阀，引射器主体内部包括依次相通的吸入室、混合室、扩压室、混合气体出口，引射器主体的吸入室与端部之间设置环形主副式喷嘴主体，环形主副式喷嘴主体包括环形主喷嘴、环形副喷嘴，环形主喷嘴内部形成引射流主气道，环形副喷嘴和环形主喷嘴之间形成引射流辅助气道，引射流主气道里设置主气道电磁控制阀。

本发明还可以包括：

1、环形副喷嘴外壁的圆筒部分与引射器主体内壁紧贴，并与引射器主体相固定，引射流主气道的端部为一级喷口，引射流辅助气道的端部为二级喷口，引射器主体设置被引射流入口，一级喷口、二级喷口位于被引射流入口上方并与吸入室相通。

2、所述主气道电磁控制阀包括阀壳，阀壳里设置电磁线圈和阀杆，阀杆的尾部位于电磁线圈中，阀杆的头部伸出至阀壳外部，阀杆的头部安装球阀，球阀与引射流主气道相配合，阀杆上套有衔铁滑动盘，衔铁滑动盘与电磁线圈之间的阀杆上套有弹簧。