[发明专利]喷射泵以及具有喷射泵的燃料电池系统

说明书

本发明涉及一种用于在燃料电池系统中使阳极气体再循环的喷射泵(1)，该喷射泵包括能够插入到阳极子系统的壳体的插入件(2)，所述插入件关于所述插入件(2)的纵轴线(A)至少区段地旋转对称地构造并且限界具有用于所述阳极气体的限定的喷射泵几何形状的流动路径(4)，其中，在一端集成有用于将燃料配入所述插入件(2)中的配量阀(3)。本发明还涉及一种阳极子系统(10)和一种具有根据本发明的喷射泵(1)的燃料电池系统。

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池系统中的阳极气体再循环的喷射泵。此外，本发明涉及一种具有用于阳极气体再循环的本发明喷射泵的燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统包括至少一个燃料电池，借助该燃料电池能够将诸如氢气的燃料和诸如氧气的氧化剂转化为电能、热能和水。为此，燃料电池具有阳极和阴极。在燃料电池系统的运行中，阳极被供应以燃料，阴极被供应以氧化剂。因此燃料是阳极气体。

在系统方面，在阳极被供应以燃料或者说阳极气体时，已确立这种方案：使离开燃料电池、仍然富含燃料的阳极气体再循环并且使其与新鲜燃料一起重新输送到阳极。在此，喷射泵单独或与再循环风扇组合地用作气体输送单元。喷射泵通常与诸如水分离器的其他部件一起集成到燃料电池系统的阳极子系统中，确切地说，集成到阳极子系统的壳体中，该壳体同时构造特定的喷射泵几何形状。该喷射泵几何形状能够视用户的情况而发生变化。这导致阳极子系统的高度复杂性，该阳极子系统的制造因此是复杂且昂贵的。

发明内容

因此，本发明涉及降低复杂性的任务。

为了解决该任务，提出了本发明的喷射泵以及本发明的阳极子系统。本发明的有利扩展方案能够从各个优选实施方式中得出。此外，说明了一种具有本发明的喷射泵或者本发明的阳极子系统的燃料电池系统。

为了燃料电池系统中的阳极气体再循环而提出的喷射泵包括能够插入到阳极子系统的壳体中的插入件，该插入件相对于插入件的纵轴线至少区段地旋转对称地构造并且限界具有限定的喷射泵几何形状的用于阳极气体的流动路径。在此，在一端集成有配量阀用以将燃料配入到插入件中。

在所提出的喷射泵中，喷射泵几何结构不是通过阳极子系统的接收喷射泵的壳体构成，而是通过喷射泵的至少区段地旋转对称地构造的插入件构成。由于该至少区段地旋转对称的构造，该插入件能够简单且成本有利地制造。此外，通过至少区段地旋转对称地构造的插入件使喷射泵的装配变得容易，因为插入到阳极子系统的壳体中仅需要简单的柱形孔而不再需要特殊的几何形状。

在制造喷射泵时，喷射泵几何形状能够适配于各个针对用户特定的要求，同时保留插入件的外部尺寸。因此，阳极子系统的壳体能够与多个具有不同喷射泵几何形状的喷射泵组合，确切地说，无需对阳极子系统的壳体进行改变。结果，能够以这种方式降低阳极子系统的复杂性。同时，在不同的喷射泵设计方面实现更大的灵活性。此外，例如关于喷射泵的热传导或绝热得到更大的自由度，使得更好地防止结冰。

优选，在插入件的关于纵轴线旋转对称地构造的区段中构造有吸入室。在燃料电池系统的运行中，再循环的阳极气体通过再循环管线被吸入到吸入室中。因此，吸入室构成阳极气体的流动路径的一个区段。再循环管线的接头优选通过构造在插入件中的径向孔来实现。除了径向孔以外，插入件都能够旋转对称地构造。同样情况适用于吸入室。由于径向孔能够在事后被引入，因此该径向孔不会妨碍旋转对称的且因此简单且成本有利的插入件构造。

为了进一步地简化插入件提出，在插入件的关于纵轴线旋转对称地构造的区段中构造有混合室。该混合室优选直接衔接到吸入室上。因此，该混合室构成阳极气体的流动路径的另一区段。优选地，插入件的构成吸入室的区段和构成混合室的区段都旋转对称地构造。