喷射器和具备该喷射器的燃料电池系统技术方案

技术编号:28452938 阅读:30 留言:0更新日期:2021-05-15 21:15
一种喷射器,喷射氢气(工作流体)的喷嘴包括内侧喷嘴(37)和外侧喷嘴(38),两喷嘴(37、38)以内包有扩散器(35)的轴线(L1)的方式配置,配置为内侧喷嘴(37)的轴线(L2)或外侧喷嘴(38)的轴线(L3)与轴线(L1)一致,在内侧喷嘴(37)形成有供氢气流动的内侧喷射孔(37a),在内侧喷嘴(37)与外侧喷嘴(38)之间设置有供氢气流动的截面呈环状的外侧喷射孔(38a),在水平地配置了主体壳体(30)时的外侧喷射孔(38a)包括位于比轴线(L1)靠上侧的位置的上侧孔部(38aa)和位于比轴线(L1)靠下侧的位置的下侧孔部(38ab),内侧喷嘴(37)和外侧喷嘴(38)以下侧孔部(38ab)比上侧孔部(38aa)窄的方式彼此偏心地配置。偏心地配置。偏心地配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷射器和具备该喷射器的燃料电池系统


[0001]本说明书所公开的技术涉及以如下方式构成的喷射器和具备该喷射器的燃料电池系统:通过使工作流体流动来产生负压,利用该负压的作用使目标流体流动。

技术介绍

[0002]以往,作为这种技术,例如公知有下述的专利文献1所记载的燃料电池系统和用于该燃料电池系统的喷射器。该喷射器具备:喷嘴部,其接收作为工作流体的氢气的供给;和混合流路部,其与氢气的流动相关地配置于喷嘴部的下游侧。该喷射器利用由从喷嘴部喷射的氢气产生的负压吸入作为目标流体的氢气废气,借助混合流路部送出所喷射的氢气与所吸入的氢气废气的混合气体。该喷射器的喷嘴部具有喷射氢气的两个喷射孔,这些喷射孔朝向混合流路部的喉部(扩散器)开口。另外,两个喷射孔的轴线分别相对于扩散器的轴线错开地配置,各自的开口直径相等。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2018

60757号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]不过,对于专利文献1所记载的喷射器,两个喷射孔的轴线分别相对于扩散器的轴线错开地配置,因此,氢气的流动在扩散器处未成为理想的流动,而产生流动的损失,氢气废气的吸入效率有可能降低。另外,对于该喷射器,在从喷射孔喷射的冷的氢气与所吸入的温的氢气废气合流时,氢气废气所含有的水分有可能结露而进入喷射孔中,并滞留在该喷射孔中。在该情况下,结露水有可能使来自喷射孔的氢气的喷射紊乱。另外,在低温环境下,结露水有可能在喷射孔中冻结,而阻碍来自喷射孔的氢气的喷射。
[0008]本公开技术是鉴于上述状况而做成的,其目的在于提供如下的喷射器和具备该喷射器的燃料电池系统:谋求从多个喷嘴向负压产生室喷射的工作流体与吸入负压产生室的目标流体之间均匀且良好的混合,并能够从喷嘴的喷射孔有效地排出结露水而抑制工作流体的喷射的紊乱。
[0009]用于解决问题的方案
[0010](1)为了达成上述目的,本公开技术的一技术方案是一种喷射器,其构成为:具备呈管状的主体壳体,在主体壳体设置有:多个第1供给口,其用于接受工作流体的供给;第2供给口,其用于接受目标流体的供给;负压产生室,其用于利用工作流体产生负压;多个喷嘴,其分别与各第1供给口相对应地设置,顶端部配置于负压产生室,该多个喷嘴用于喷射工作流体;扩散器,其与负压产生室连通,供工作流体和目标流体流动;以及一个排放口,其用于向外部排放在扩散器中流过的工作流体和目标流体,利用向各第1供给口供给而从相对应的各喷嘴喷射的工作流体使负压产生室产生负压,利用该负压使目标流体从第2供给
口向负压产生室吸入,使目标流体与工作流体一起向扩散器流动而从排放口排放,该喷射器的主旨在于,多个喷嘴包括内侧喷嘴和以内包有内侧喷嘴的方式设置的至少一个外侧喷嘴,内侧喷嘴和外侧喷嘴以内包有作为扩散器的轴线的扩散器轴线的方式配置,内侧喷嘴的轴线或外侧喷嘴的轴线以与扩散器轴线一致的方式配置,在内侧喷嘴形成有供工作流体流动的内侧喷射孔,在内侧喷嘴与外侧喷嘴之间设置有供工作流体流动的截面呈环状的外侧喷射孔,以扩散器轴线水平的方式水平地配置了主体壳体时的外侧喷射孔包括位于比扩散器轴线靠上侧的位置的上侧孔部和位于比扩散器轴线靠下侧的位置的下侧孔部,内侧喷嘴和外侧喷嘴以下侧孔部比上侧孔部窄的方式彼此偏心地配置。
[0011]根据上述(1)的结构,向各第1供给口供给的工作流体向内侧喷嘴和外侧喷嘴流动而从这些内侧喷射孔和外侧喷射孔向负压产生室喷射,在扩散器中流动而被从排放口排放。由于该工作流体的流动而在负压产生室中产生负压,向第2供给口供给的目标流体由于该负压而被向减压室抽吸,与工作流体一起在扩散器中流动而与工作流体混合,并被从排放口排放。其中,内侧喷嘴和外侧喷嘴以内包有扩散器轴线的方式配置,内侧喷嘴的轴线或外侧喷嘴的轴线以与扩散器轴线一致的方式配置。因而,从内侧喷嘴或外侧喷嘴喷射的工作流体分别以与扩散器轴线一致的方式向扩散器流动,吸入负压产生室的目标流体以内包有该工作流体的方式向扩散器流动。另外,在内侧喷嘴形成有供工作流体流动的内侧喷射孔,在内侧喷嘴与外侧喷嘴之间设置有供工作流体流动的截面呈环状的外侧喷射孔。并且,外侧喷射孔包括上侧孔部和下侧孔部,内侧喷嘴和外侧喷嘴以下侧孔部比上侧孔部窄的方式彼此偏心地配置。因而,在外侧喷射孔,工作流体的流动在较窄的下侧孔部处相对较快,在外侧喷射孔产生的结露水由于重力而向下侧孔部汇集,易于与工作流体一起被以高速吹向减压室。
[0012](2)为了达成上述目的,在上述(1)的结构中,优选的是,各第1供给口配置于在水平地配置了主体壳体时的主体壳体的上侧。
[0013]根据上述(2)的结构,除了上述(1)的结构的作用之外,向各第1供给口供给的工作流体从主体壳体的上侧朝向内侧喷嘴和外侧喷嘴向铅垂下方流动。因而,尤其是向外侧喷嘴的外侧喷射孔流动的工作流体易于较多地向该下侧孔部流动,汇集于该下侧孔部的结露水易于与工作流体一起被以更高的高速吹向减压室。
[0014](3)为了达成上述目的,在上述(1)或(2)的结构中,优选的是,对于主体壳体,在负压产生室与排放口之间设置有供工作流体和目标流体流动、且包括扩散器在内的流体流路,在流体流路的周围设置有用于供预定的温流体流动的温流体流路。
[0015]根据上述(3)的结构,除了上述(1)或(2)的结构的作用之外,通过使温流体在温流体流路流动,流体流路被加温,而使流体流路的内壁难以降低到露点温度。
[0016](4)为了达成上述目的,在上述(3)的结构中,优选的是,温流体流路的与其长度方向正交的方向上的截面呈圆环状,对于主体壳体,在温流体流路的长度方向上的一端侧设置有用于向温流体流路导入温流体的温流体入口,在温流体流路的长度方向上的另一端侧设置有用于从温流体流路导出温流体的温流体出口,构成为从温流体入口导入的温流体在温流体流路中呈螺旋状流动而从温流体出口导出,温流体入口和温流体出口以朝向温流体流路的圆环状截面的切线方向的方式配置,温流体入口和温流体出口中的至少一者向上方开口。
[0017]根据上述(4)的结构,除了上述(3)的结构的作用之外,温流体流路的截面呈圆环状,对于主体壳体,在温流体流路的长度方向上的一端侧设置有用于导入温流体的温流体入口,在长度方向上的另一端侧设置有用于导出温流体的温流体出口。另外,从温流体入口导入的温流体在温流体流路中呈螺旋状流动而从温流体出口导出。因而,沿着扩散器轴线延伸的流体流路整体被在其周围呈螺旋状流动的温流体均匀地加温。另外,温流体入口和温流体出口以朝向温流体流路的圆环状截面的切线方向的方式配置。因而,温流体易于从温流体入口向温流体流路导入,而且温流体易于从温流体流路向温流体出口导出。而且,温流体入口和温流体出口中的至少一者向上方开口,因此,混入于温流体流路的空气易于从温流体入口和温流体出口中的至少一者向外部逸出。
[0018](5)为了达成上述目的,在上述(3)的结构本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷射器,其构成为:具备呈管状的主体壳体,在所述主体壳体设置有:多个第1供给口,其用于接受工作流体的供给;第2供给口,其用于接受目标流体的供给;负压产生室,其用于利用所述工作流体产生负压;多个喷嘴,其分别与各所述第1供给口相对应地设置,顶端部配置于所述负压产生室,该多个喷嘴用于喷射所述工作流体;扩散器,其与所述负压产生室连通,供所述工作流体和所述目标流体流动;以及一个排放口,其用于向外部排放在所述扩散器中流过的所述工作流体和所述目标流体,利用向各所述第1供给口供给而从相对应的各喷嘴喷射的所述工作流体使所述负压产生室产生负压,利用该负压使所述目标流体从所述第2供给口向所述负压产生室吸入,使所述目标流体与所述工作流体一起向所述扩散器流动而从所述排放口排放,该喷射器的特征在于,所述多个喷嘴包括内侧喷嘴和以内包有所述内侧喷嘴的方式设置的至少一个外侧喷嘴,所述内侧喷嘴和所述外侧喷嘴以内包有作为所述扩散器的轴线的扩散器轴线的方式配置,所述内侧喷嘴的轴线或所述外侧喷嘴的轴线以与所述扩散器轴线一致的方式配置,在所述内侧喷嘴形成有供所述工作流体流动的内侧喷射孔,在所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴之间设置有供所述工作流体流动的截面呈环状的外侧喷射孔,以所述扩散器轴线水平的方式水平地配置了所述主体壳体时的所述外侧喷射孔包括位于比所述扩散器轴线靠上侧的位置的上侧孔部和位于比所述扩散器轴线靠下侧的位置的下侧孔部,所述内侧喷嘴和所述外侧喷嘴以所述下侧孔部比所述上侧孔部窄的方式彼此偏心地配置。2.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,各所述第1供给口配置于在所述水平地配置了所述主体壳体时的所述主体壳体的上侧。3.根据权利要求1或2所述的喷射器,其特征在于,对于所述主体壳体,在所述负压产生室与所述排放口之间设置有供所述工作流体和所述目标流体流动、且包括所述扩散器在内的流体流路,在所述流体流路的周围设置有用于供预定的温流体流动的温流体流路。4.根据权利要求3所述的喷射器,其特征在于,所述温流体流路的与其长度方向正交的方向上的截面呈圆环状,对于所述主体壳体,在所述温流体流路的长度方向上的一端侧设置有用于向所述温流体流路导入所述温流体的温流体入口,在所述温流体流路的长度方向上的另一端侧设置有用于从所述温流体流路导出所述温流体的温流体出口,构成为从所述温流体入口导入的所述温流体在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:手岛信贵松末真明
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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