混合室可调式引射器和燃料电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种混合室可调式引射器和燃料电池，引射器包括壳体、混合室轮盘、工作气流入口和引射器出口，壳体内限定出与工作气流入口连通的吸入腔，混合室轮盘设有若干混合室，若干混合室在混合室轮盘的周向上间隔排布并具有不同的横截面积，混合室具有进气侧和出气侧，混合室轮盘可转动地设置以使吸入腔的出气口可转换地与若干混合室的进气侧依次连通，当所述混合室的进气侧与所述吸入腔连通时，该混合室的出气侧与所述引射器出口连通。本实用新型专利技术提供的引射器通过转动混合室轮盘更换与吸入腔连通的混合室的尺寸实现在不同的功率工况下始终使得混合室尺寸较优，从而显著提升引射器的全工况引射性能，满足燃料电池氢气系统需求。氢气系统需求。氢气系统需求。

【技术实现步骤摘要】
混合室可调式引射器和燃料电池


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其是涉及一种混合室可调式引射器和燃料电池。

技术介绍

[0002]氢燃料电池系统的氢气循环路通常使用氢循环泵或引射器作为氢气循环的装置。氢循环泵虽然具有主动可控、运行稳定的优势，但是也存在加工制造难度大、成本高和会产生额外耗功等问题。相较之下，引射器的结构简单、可靠性高、成本低，且安装在系统中不会额外耗功，在氢燃料电池的氢气循环系统中受到较多研究人员的青睐，并且得到了日益广泛的应用。
[0003]在氢燃料电池系统的使用过程中，电池拉载功率经常发生改变，其运行功率涵盖了从怠速点到峰值点，特别是随着大功率燃料电池的研发趋势，引射器要求覆盖的功率范围越来越广。这对引射器在较宽功率范围内的工作可行性提出了较高的要求。但是相关技术中的引射器在应用工况偏离一定的功率范围时，引射器的引射性能会快速降低，常规固定式结构的引射器的适用功率范围难以很好地涵盖和满足氢燃料电池系统功率的改变需求，限制了引射器在氢燃料电池中的应用。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的实施例提出一种可靠且高效的混合室可调式引射器。本技术的实施例还提出一种燃料电池。
[0005]本技术实施例的混合室可调式引射器，包括：壳体、混合室轮盘、工作气流入口和引射器出口，所述壳体内限定出与所述工作气流入口连通的吸入腔，所述混合室轮盘设有若干混合室，所述若干混合室在所述混合室轮盘的周向上间隔排布并具有不同的横截面积，所述混合室具有进气侧和出气侧，所述混合室轮盘可转动地设置以使所述吸入腔的出气口可转换地与若干所述混合室的进气侧依次连通，当所述混合室的进气侧与所述吸入腔连通时，该混合室的出气侧与所述引射器出口连通，其余所述混合室的出气侧与所述引射器出口断开。
[0006]本技术实施例提供的混合室可调式引射器具有不同横截面尺寸的混合室，不同横截面尺寸的混合室通过混合室轮盘的转动可转换地与吸入腔连通，因此，通过转动混合室轮盘更换与吸入腔连通的混合室的尺寸，本技术实施例提供的混合室可调式引射器可以实现在不同的功率工况下始终使得混合室尺寸较优，从而显著提升引射器的全工况引射性能，拓宽了引射器的功率覆盖范围，满足燃料电池氢气系统需求。
[0007]在一些实施例中，所述混合室沿所述混合室轮盘的轴向贯穿所述混合室轮盘，且所述混合室的横截面积沿所述轴向均匀分布。
[0008]在一些实施例中，所述混合室的垂直于其轴向的横截面形状为圆形，若干所述混
合室具有不同的直径。
[0009]在一些实施例中，所述混合室轮盘的旋转中心线与其中心轴线重合，所述若干混合室的中心轴线与所述混合室轮盘的中心轴线之间的间距相同。
[0010]在一些实施例中，所述吸入腔的出气口正对与其连通的所述混合室的进气侧，并且所述吸入腔的出气口的尺寸不小于每个所述混合室的进气侧的尺寸。
[0011]在一些实施例中，所述壳体还限定出扩散段，所述扩散段的进气口连通所述混合室的出气侧，所述扩散段的出气口连通所述引射器出口，所述扩散段垂直于气流流通方向上的横截面面积沿所述气流流通方向逐渐增大。
[0012]在一些实施例中，与所述吸入腔连通的混合室的出气侧正对所述扩散段的进气口，并且所述扩散段的进气口的尺寸不小于每个所述混合室的出气侧的尺寸。
[0013]在一些实施例中，还包括传动齿轮和驱动电机，所述混合室轮盘为齿轮盘，所述混合室轮盘与所述传动齿轮啮合，所述驱动电机用于驱动所述传动齿轮转动从而带动所述混合室齿轮旋转。
[0014]本技术另一方面实施例提供的燃料电池，包括：混合室可调式引射器；高压储氢罐，所述高压储氢罐与所述引射器的工作气流入口连通；燃料电池电堆，所述燃料电池电堆的入口与所述引射器的引射器出口连通。
[0015]在一些实施例中，所述引射器具有循环气流入口，所述循环气流入口与所述吸入腔连通，所述燃料电池电堆的出口与所述引射器的循环气流入口连通，所述燃料电池还包括气水分离器，所述气水分离器连接在所述燃料电池电堆的出口与所述循环气流入口之间，用于出去循环气流中的液滴。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例提供的混合室可调式引射器的侧视截面图。
[0017]图2是图1的Z
‑
Z截面图。
[0018]图3是本技术实施例提供的燃料电池的示意图。
[0019]图4是混合室直径与电堆功率的关系图。
[0020]附图标记：
[0021]引射器100、燃料电池200、
[0022]壳体1、吸入腔11、工作气流入口111、循环气流入口112、喷嘴12、引射器出口13、扩散段14、混合室轮盘2、混合室21、传动齿轮22、驱动电机23、高压储氢罐3、截止安全阀4、减压阀5、氢气喷射阀6、气水分离器7、燃料电池电堆8、燃料电池电堆入口81、燃料电池电堆出口82。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0024]本技术的实施例提出了一种可靠且高效的混合室可调式引射器，使用转轮式设计，轮盘上有多个不同直径大小的混合室室腔，可随功率工况的变化对引射器的混合室
横截面积进行自主选择，从而提高引射器的引射性能，拓宽了引射器的功率覆盖范围，满足燃料电池氢气系统需求。
[0025]下面根据图1和图2描述本技术实施例提供的混合室可调式引射器100的基本结构。如图1所示，引射器100包括壳体1、混合室轮盘2、工作气流入口111、循环气流入口112和引射器出口13，壳体1内限定出吸入腔1，工作气流入口111和循环气流入口112均与吸入腔11连通。混合室轮盘2内设有沿其周向间隔设置的若干混合室21，混合室21贯穿混合室轮盘2，其相对的两端开口分别为进气侧和出气侧。若干混合室21具有不同的横截面积。混合室轮盘2可转动地设置以使吸入腔11出气口可转换地与若干混合室21的进气侧依次连通，并至少使与吸入腔11出气口连通的混合室21的出气侧与引射器出口13连通。其中，混合室12的横截面积是指混合室12垂直于其延伸方向的横截面面积，例如在一些实施例中，混合室21沿混合室轮盘2的轴向贯穿混合室轮盘2，混合室12的横截面积是指其垂直于混合室轮盘2的中心轴线的横截面面积。
[0026]工作气流从工作气流入口111进入吸入腔11，循环气流从循环气流入口112进入吸入腔11，工作气流和循环气流在吸入腔11内初步混合后，进入与吸入腔11连通的混合室21内充分混合，混合后的气流从引射器出口13喷出引射器100。在其他实施例中，引射器100也可以不包括循环气流入口112，工作气流直接通过工作气流入口111进入吸入腔11后进入混合室21。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合室可调式引射器，其特征在于，包括：壳体、混合室轮盘、工作气流入口和引射器出口，所述壳体内限定出与所述工作气流入口连通的吸入腔，所述混合室轮盘设有若干混合室，所述若干混合室在所述混合室轮盘的周向上间隔排布并具有不同的横截面积，所述混合室具有进气侧和出气侧，所述混合室轮盘可转动地设置以使所述吸入腔的出气口可转换地与若干所述混合室的进气侧依次连通，当所述混合室的进气侧与所述吸入腔连通时，该混合室的出气侧与所述引射器出口连通，其余所述混合室的出气侧与所述引射器出口断开。2.根据权利要求1所述的混合室可调式引射器，其特征在于，所述混合室沿所述混合室轮盘的轴向贯穿所述混合室轮盘，且所述混合室的横截面积沿所述轴向均匀分布。3.根据权利要求2所述的混合室可调式引射器，其特征在于，所述混合室的垂直于其轴向的横截面形状为圆形，若干所述混合室具有不同的直径。4.根据权利要求2或3所述的混合室可调式引射器，其特征在于，所述混合室轮盘的旋转中心线与其中心轴线重合，所述若干混合室的中心轴线与所述混合室轮盘的中心轴线之间的间距相同。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的混合室可调式引射器，其特征在于，所述吸入腔的出气口正对与其连通的所述混合室的进气侧，并且所述吸入腔的出气口的尺寸不小于每个所述混合室的进气侧的尺寸。6.根据权利要求1
‑
3中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琅，刘云梅，王雪娥，方贝，陈思函，吴屹浩，龚鑫，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：