[发明专利]一种带有汽水分离功能的燃料电池用引射器

说明书

本发明公开了一种带有汽水分离功能的燃料电池用引射器，包括壳体，所述壳体一端设有一次流入口，壳体另一端设有二次流入口、汽水分离部件、出气管和排水口，所述二次流入口和所述汽水分离部件设于所述壳体的上部，所述排水口设于所述壳体的下部，所述出气管一端向所述一次流入口延伸，所述壳体内部靠近所述一次流入口的一端形成引射区，壳体内部靠近所述二次流入口的一端形成汽水分离区。本发明有利于脱水，避免经引射后混合的气体与水分直接接触。

技术领域

本发明涉及燃料电池发动机领域，尤其涉及一种带有汽水分离功能的燃料电池用引射器。

背景技术

氢燃料电池发动机是一种清洁、高效动力装置，在其中的氢气循环系统中，引射器因具有无寄生功耗、结构简单和可靠性高等优点，可以有效的替代氢循环泵。

氢燃料电池发动机工作时，氢气首先经引射器的一次流入口送入电堆内，未反应完全的剩余氢气经引射器二次流入口再次流入电堆，以增加氢气的利用率。由于电堆内质子交换膜上水分子的反扩散作用和水力渗透的缘故，未反应完全的剩余氢气需先经过汽水分离器干燥后再流入电堆内。

专利文献CN208706775U公开了一种燃料电池用的可调式引射器，能够根据燃料电池功率情况调节喷嘴与扩压管之间混合室大小，以提高混合效率。诸如此类的技术方案只是在引射功能上取得了一定进步，但整个氢气循环系统并未得到简化或优化，且系统仍需独立配置汽水分离器装置，不利于实现燃料电池发动机系统的小型化、轻量化设计需求。

专利文献CN112057958A公开了一种带有旋流叶片的引射器，二次流经旋流叶片进行汽水分离后与一次流气体混合，集成了一定的汽水分离功能。但该技术方案，一方面脱离出的水分需要同混合气体共同经过混合段和扩张段后才能由排水口排出，脱离出的水容易被混合气体裹挟再次进入电堆，未能将分离后的水分与气体有效隔离；另一方面脱离处的水容易在叶片下端聚集无法顺利排出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有利于脱水，避免经引射后混合的气体与水分直接接触的带有汽水分离功能的燃料电池用引射器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种带有汽水分离功能的燃料电池用引射器，包括壳体，所述壳体一端设有一次流入口，壳体另一端设有二次流入口、汽水分离部件、出气管和排水口，所述二次流入口和所述汽水分离部件设于所述壳体的上部，所述排水口设于所述壳体的下部，所述出气管一端向所述一次流入口延伸，所述壳体内部靠近所述一次流入口的一端形成引射区，壳体内部靠近所述二次流入口的一端形成汽水分离区。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述汽水分离部件为挡板，所述出气管位于所述二次流入口和所述排水口之间，所述挡板的上部与所述壳体密封连接，挡板的下部与所述出气管密封连接。

所述壳体设有所述排水口的一端为圆锥形结构且越靠近所述一次流入口直径越小。

所述壳体设有所述一次流入口的一端为圆柱形结构。

所述一次流入口靠近所述出气管的一端还设有加速喷嘴。

所述出气管依次设有吸入段、混合段、扩压段及出口段，所述吸入段位于所述出气管靠近所述一次流入口的一端。

所述吸入段为圆锥形结构且靠近所述混合段的一端直径较小。

所述扩压段为圆锥形结构且靠近所述出口段的一端直径较大。

所述混合段和所述出口段为圆柱形结构。

所述汽水分离部件为气旋型或吸附型汽水分离部件。