引射器及包含其的燃料电池系统技术方案

本发明专利技术公开了一种引射器及包含其的燃料电池系统，其中，引射器用于燃料电池系统中，引射器包括壳体，壳体内设有相互间隔的第一腔体和第二腔体，壳体上设置有用于回流气体进入的回流气体入口和用于混合气体流出的出气口，回流气体入口与第一腔体相连通，出气口与第二腔体连通，引射器还包括多个引射组件，所有的引射组件设于壳体内，引射组件用于引射第一腔体内的回流气体，引射组件的一端延伸至第二腔体内并与第二腔体连通。在壳体内设置多个引射组件，以增大整个引射器的引射气体的流量及压力，同时也增大了回流气体的回流比，进而增大引射气体和回流气体的混合气体的流量。而且，还可以减小单个引射组件的长度，进而可减小引射器的体积。射器的体积。射器的体积。

【技术实现步骤摘要】
引射器及包含其的燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，特别涉及一种引射器及包含其的燃料电池系统。

技术介绍

[0002]目前氢燃料电池汽车发展的日新月异，大多数氢燃料电池系统还是沿用的传统单一喷管引射器，也就是只有一个引射管及一个喷嘴的引射器，单一喷管引射器，不管从气体流量、引射器回流比还是引射器体积都已经不能达到新型燃料电池系统的要求。这是因为，进入一个喷嘴的气体流量有限、而且一个喷嘴的压力也是有限的。为了满足引射条件，即便是将喷嘴的出口的口径减小，以增大引射气体的速率，但是相对于燃料电池系统来说，只采用一个喷嘴，其引射气体的流量及压力还是有限，并且引射气体引射的回流气体也是有限的，同时引射气体和回流气体混合后的混合气体的流速也有限，无法满足燃料电池系统对燃料气体的流量及流速的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的引射器的气体流量有限的缺陷，提供一种引射器及包含其的燃料电池系统。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]一种引射器，用于燃料电池系统中，所述引射器包括壳体，所述壳体内设有相互间隔的第一腔体和第二腔体，所述壳体上设置有用于回流气体进入的回流气体入口和用于混合气体流出的出气口，所述回流气体入口与所述第一腔体相连通，所述出气口与所述第二腔体连通，其特点在于，
[0006]所述引射器还包括多个引射组件，所有的所述引射组件设于所述壳体内，所述引射组件用于引射所述第一腔体内的所述回流气体，所述引射组件的一端延伸至所述第二腔体内并与所述第二腔体连通。
[0007]在本方案中，引射组件通过超音速的引射气体将回流气体吸入引射组件后，将回流气体与引射气体混合，然后自引射组件的出口流出。在壳体内设置多个引射组件，以增大整个引射器的引射气体的流量及压力，同时也增大了回流气体的回流比，进而增大引射气体和回流气体的混合气体的流量。将多个引射组件的出口端延伸至第二腔体内，使得从引射组件内流出的混合气体在第二腔体内汇聚后再从壳体上的出气口流出。这就使得从出气口流出的混合气体的流量更大，压力更高。而且，还可以减小单个引射组件的长度，进而可减小引射器的体积。
[0008]较佳地，所述引射组件包括用于对引射气体加速的喷嘴和用于混合回流气体和引射气体的引射管，所述壳体上设置有气体进口，所述喷嘴的入口与所述气体进口相连通，所述喷嘴上背离所述喷嘴的入口的一端伸入至所述引射管内。引射气体通过喷嘴加压后以超音速自喷嘴的出口流入引射管内，这时，在引射管内形成一个负压区，以吸附回流气体至引射管内。将喷嘴的入口与壳体上的气体进口相连通，使得具有一定压力的引射气体自气体
进口流至喷嘴内。喷嘴上背离喷嘴入口的一端，也就是喷嘴的出口端伸入至引射管内，使得经喷嘴加速后的引射气体更精准地射入引射管的内部，有利于提高引射组件的引射能力。
[0009]较佳地，所述引射管包括依次连通的吸入段、混合段及扩散段，所述引射管上还设置有引射口，所述引射口开设于所述吸入段对应的侧壁上，所述引射口与所述第一腔体相连通。第一腔体于回流气体的入口相连通，也就是说回流气体是自回流气体的入口进入第一腔体内。而引射口与第一腔体连通，就使得第一腔体内的回流气体其引射口进入引射管内。
[0010]较佳地，所述吸入段的内径自背离所述混合段的一端向朝向所述混合段的一端逐渐减小；
[0011]所述混合段的内径不变；
[0012]所述扩散段的内径自朝向所述混合段的一端向背离所述混合段的一端逐渐增大。
[0013]在本方案中，自喷嘴内喷出的引射气体喷入引射管的吸入段后，由于吸入段的内径由大变小，进一步加快了引射气体的流速，使得吸入段的内径较大的部位的压强小于内径较小的部位的压强，也就是使得在引射口处产生压差，进而使得第一腔体内的回流气体吸入引射管内。混合段用于将引射气体和回流气体进行混合。扩散段的内径由小变大，以降低混合后的气体的压力，进而减小混合气体的流速，以使得混合气体的流速能适应燃料电池系统对燃料气体的需求，进而使得燃料气体能充分参与反应，以提高燃料气体的利用率。
[0014]较佳地，所述喷嘴的端部延伸至超过所述引射口并向所述混合段的口部延伸。采用这种设置，使得自喷嘴流出的引射气体内全部流入引射管内，而不会自引射口内流出，进而可以提高引射组件的引射能力及气体利用率。
[0015]较佳地，所述引射管上的引射口正对于所述壳体的内壁。采用这种设置，使得多个引射管上的引射口之间不会相互影响，进而可提高回流气体的回流比。
[0016]较佳地，所述引射组件的数量为三个。采用三个引射组件，不仅能提高了引射器的引射气体的流速及流量，同时也提高了回流气体的回流比，进而提高了气体利用率。同时也减小了单个引射管的长度，进而可以减小整个引射器的体积。
[0017]较佳地，所述壳体包括一两端开口的筒状外壳、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别与所述筒状外壳的两端可拆卸连接，所述气体进口设置于所述第一端盖上，所述出气口设置于所述第二端盖上。采用这种设置方式便于安装引射组件。
[0018]较佳地，所述引射器还包括安装底座，所述安装底座连接于所述第一端盖，所述安装底座与所述第一端盖之间围成一进气腔体，所述喷嘴的入口连通于所述进气腔体。将安装底座和第一端盖之间围成进气腔体，使得自进气口流入的高压气体先流入进气腔体内；而喷嘴的入口是与进气腔体连通的，就使得进入进气腔体内的高压气体经过喷嘴的入口进入喷嘴内。采用这种设置便于将进气口与多个喷嘴建立连通关系，进而有利于对多个引射组件进行布局，从而简化引射器的结构。
[0019]较佳地，所述安装底座上设置有与所述引射管相对应的第一通孔，所述引射管连接于所述安装底座的一侧，所述喷嘴的一端自所述第一通孔穿过并伸入至所述引射管内。通过以上结构形式，使得多个引射组件与安装底座之间连接为一个整体，进而提高多个引射组件的集成性，从而便于整个引射器的安装。
[0020]较佳地，所述壳体还包括一挡板，所述挡板与所述筒状外壳一体设置，或者，所述
挡板与所述筒状外壳可拆卸连接；
[0021]所述第二端盖与所述挡板围成所述第二腔体。
[0022]第二端盖和挡板之间围成第二腔体，以使得第一腔体和第二腔体之间是相互独立的，进而防止第一腔体内的回流气体进入第二腔体内，以影响第二腔体内气体的均匀性。
[0023]较佳地，所述挡板上设置有与所述引射管相对应的第二通孔，所述引射管背离所述喷嘴的一端穿过所述第二通孔伸入至所述第二腔体内。引射管背离喷嘴的一端也就是引射管的出口端，将引射管的出口端穿过挡板上的第二通孔后，伸入至第二腔体内，使得经引射管混合以后的气体在第二腔体内汇聚后从出气口流出。
[0024]一种燃料电池系统，其特点在于，其包含如上所述的引射器。
[0025]在本方案中，采用如上结构形式的引射器，不仅提高了氢气的流速及流量，同时也提高了氢气回流比，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种引射器，用于燃料电池系统中，所述引射器包括壳体，所述壳体内设有相互间隔的第一腔体和第二腔体，所述壳体上设置有用于回流气体进入的回流气体入口和用于混合气体流出的出气口，所述回流气体入口与所述第一腔体相连通，所述出气口与所述第二腔体连通，其特征在于，所述引射器还包括多个引射组件，所有的所述引射组件设于所述壳体内，所述引射组件用于引射所述第一腔体内的所述回流气体，所述引射组件的一端延伸至所述第二腔体内并与所述第二腔体连通。2.如权利要求1所述的引射器，其特征在于，所述引射组件包括用于对引射气体加速的喷嘴和用于混合回流气体和引射气体的引射管，所述壳体上设置有气体进口，所述喷嘴的入口与所述气体进口相连通，所述喷嘴上背离所述喷嘴的入口的一端伸入至所述引射管内。3.如权利要求2所述的引射器，其特征在于，所述引射管包括依次连通的吸入段、混合段及扩散段，所述引射管上还设置有引射口，所述引射口开设于所述吸入段对应的侧壁上，所述引射口与所述第一腔体相连通。4.如权利要求3所述的引射器，其特征在于，所述吸入段的内径自背离所述混合段的一端向朝向所述混合段的一端逐渐减小；所述混合段的内径不变；所述扩散段的内径自朝向所述混合段的一端向背离所述混合段的一端逐渐增大。5.如权利要求3所述的引射器，其特征在于，所述喷嘴的端部延伸至超过所述引射口并向所述混合段的口部延伸。6.如权利要求3所述的引射器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鑫淼，林业发，王志斌，李然，尹志伟，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：