负压通风系统、燃料电池箱体负压通风系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池的通风设计领域，具体涉及一种负压通风系统、燃料电池箱体负压通风系统及方法，出气部设置引射器，引射器的射流入口引入高压气流；引射器的引流入口与通风出口连通，使得燃料电池箱体内的压力低于环境大气压力。本发明专利技术实施例能够有效的降低通风系统内气流的压力及温度，尤其是在燃料电池箱体的通风设计领域，能够利用空气供给系统中的能量驱动燃料电池箱体通风系统的循环流动，不需要引入另外的能量驱动，实现通风系统出气部内负压驱动气流循环，显著降低燃料电池箱体通风的压力及温度水平，并杜绝箱体内气体外泄的可能性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
负压通风系统、燃料电池箱体负压通风系统及方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池的通风设计领域，具体涉及一种负压通风系统、燃料电池箱体负压通风系统及方法。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆由若干单片单元堆叠而成，其正常工作需要干燥、清洁、绝缘的环境条件。为保证燃料电池电堆的工作环境，设计中均将燃料电池电堆放置于封闭的箱体内(简称为燃料电池箱体)，并通过设计保证箱体的防水、防尘、绝缘等要求。燃料电池系统工作过程中，燃料电池电堆的堆叠单元密封界面不可避免会有微量的反应气体泄漏，如若泄漏的反应气不能及时排出燃料电池箱体外，会在燃料电池箱体内积聚，累积到一定浓度会有爆炸的风险。燃料电池箱体需要可靠的通风系统设计，及时将泄漏的反应气体稀释、排出燃料电池箱体。
[0003]现有的燃料电池电箱通风技术主要包括两类：
[0004]一、采用电动风扇或风机作为动力源，驱动环境空气流经燃料电池箱体，稀释箱体内的反应气，并经由通风出气口排出箱体。此种方法简单、易于控制，适用于固定式燃料电池系统；但该方法不仅需要增设动力源，还需要增设独立的通风进口、出口结构；而对于车用燃料电池系统，所有进口、出口结构均需要考虑防水、防尘等要求，设计布置受限因素较多、实施难度大。
[0005]二、借助燃料电池空气供给系统。燃料电池空气供给系统由空压机驱动空气循环，在空压机吸入空气后，通过节流阀调节进入燃料电池箱体的气流；从而实现箱体内的通风。在实际操作中，基于燃料电池系统质量、材料及结构强度等因素的考虑，通常燃料电池箱体的结构耐压压力一般较低(常小于15kPag)，而燃料电池空气供给系统的压力需要根据电堆工况点进行较大调整幅度(比如低电密工况点低至30kPag，高电密工况点可高达150kPag)，故燃料电池箱体通风不仅需要满足燃料电池系统在低电密点箱体通风流量的要求、还需要控制高电密点电堆箱体压力不高于燃料电池箱体的耐压压力。而同时满足以上两项要求的节流阀的尺寸范围非常窄，匹配难度较大。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的负压通风系统、燃料电池箱体的负压通风系统及方法。
[0007]作为本专利技术实施例的一个方面，提供了一种负压通风系统，所述负压通风系统包括进气部及出气部，所述出气部设置有引射器，所述引射器的射流入口引入高压气流；所述引射器的引流入口与通风出口连通，所述引射器的引流出口排出所述射流入口与所述引流入口流入的混合气体，所述进气部包括通风进口及与所述通风进口连通的进风管路。
[0008]进一步地，所述引射器的射流入口与空压机的下游通过射流管路相连通，所述引射器的引流出口与尾排管路通过引流出口管路相连通。
[0009]进一步地，所述空压机的下游设置有中冷器，所述射流管路与中冷器的下游相连通。
[0010]进一步地，所述空压机的上游设置空气过滤器，所述进风管路与所述空气过滤器的下游相连通。
[0011]进一步地，所述射流入口与射流候口相连通，所述射流喉口与引流入口的连通处设置引流腔，所述引流腔的一侧设置有引流出口。
[0012]进一步地，所述引流腔包括第一空腔及与所述第一空腔连通的第二空腔，所述射流喉口设置在第一空腔一侧，所述引流出口设置在所述第二空腔远离所述第一空腔一侧，所述第二空腔的直径大于所述第一空腔的直径。
[0013]作为本专利技术实施例的再一方面，提供了一种燃料电池箱体的负压通风系统，包括与燃料电池箱体内电堆连通的空气供给系统，所述空气供给系统中设置有空压机，所述燃料电池箱体上设置有通风进口及通风出口，包括如上任意所述的负压通风系统。
[0014]进一步地，所述空气供给系统还包括空气过滤器及中冷器，所述空气过滤器设置在所述空压机的上游，所述中冷器设置在所述空压机的下游。
[0015]作为本专利技术实施例的又一方面，提供了一种燃料电池箱体负压通风方法，所述方法包括：连接燃料电池箱体内电堆与空气供给系统，空气供给系统包括空压机及与空压机上游相连的空气过滤器，在燃料电池箱体上设置通风进口及通风出口，连通通风进口与空气过滤器的下游；引射器的射流入口引入空压机流出的高压气流，引射器的引流入口与通风出口连通带动燃料电池箱体的通风气流循环流动。
[0016]进一步地，所述方法还包括：
[0017]空压机的下游设置中冷器，连通所述引射器的射流入口与中冷器的下游，连通所述引射器的引流出口与空气供给系统的尾排管路。
[0018]本专利技术实施例至少实现了如下技术效果：
[0019]本专利技术实施例在负压通风系统中采用引射器结构，有效的降低通风系统的压力及气流温度，尤其是在燃料电池箱体的通风设计领域，能够利用燃料电池空气供给系统中的能量驱动燃料电池箱体通风系统的循环流动，不需要引入另外的能量驱动，即可显著降低燃料电池箱体通风的压力水平、降低通风系统中通风气流的温度，施工操作易于实施，且成本低；另外通过引射器的引流入口与通风出口连通的管路布局实现了燃料电池箱体通风系统的出气部处于负压状态，利用引流入口的负压驱动气流的循环流动，使得燃料电池箱体内的压力低于环境大气压力,杜绝燃料电池箱体内气体外泄的可能性。
[0020]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。
[0021]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0023]图1为现有技术方案中通风系统的示意图；
[0024]图2为本专利技术一实施例负压通风系统的示意图；
[0025]图3为本专利技术一实施例负压通风系统中引射器的结构示意图。
[0026]附图说明：1、空气过滤器；2、空压机；3、中冷器；4、电堆；4a、电堆空气入口；4b、电堆空气出口；5、燃料电池箱体；5a、通风进口；5b、通风出口；6、空气压力调节阀；7、引风管路；8、节流阀；9、进风管路；10、出风管路；11、引射器；11a、射流入口；11b、引流入口；11c、引流出口；11d、射流喉口；11e、第一空腔；11f、第二空腔；12、引流出风管路；13、射流管路；14、尾排管路。
具体实施方式
[0027]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0028]附图和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本专利技术的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负压通风系统，其特征在于，所述负压通风系统包括进气部及出气部，所述出气部设置有引射器，所述引射器的射流入口引入高压气流；所述引射器的引流入口与通风出口连通，所述引射器的引流出口排出所述射流入口与所述引流入口流入的混合气体，所述进气部包括通风进口及与所述通风进口连通的进风管路。2.如权利要求1所述的负压通风系统，其特征在于，所述引射器的射流入口与空压机的下游通过射流管路相连通，所述引射器的引流出口与尾排管路通过引流出口管路相连通。3.如权利要求2所述的负压通风系统，其特征在于，所述空压机的下游设置有中冷器，所述射流管路与中冷器的下游相连通。4.如权利要求2所述的负压通风系统，其特征在于，所述空压机的上游设置空气过滤器，所述进风管路与所述空气过滤器的下游相连通。5.如权利要求2所述的负压通风系统，其特征在于，所述射流入口与射流候口相连通，所述射流喉口与引流入口的连通处设置有引流腔，所述引流腔的一侧设置引流出口。6.如权利要求5所述的负压通风系统，其特征在于，所述引流腔包括第一空腔及与所述第一空腔连通的第二空腔，所述射流喉口设置在第一空腔一侧，所述引流出口设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铁新，张国强，杨绍军，张禾，贾能铀，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：