[發明專利]一種燃料電池空氣循環用引射器及其使用方法

在審

• 申請號: 202111214302.5
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN114023997A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 孫一焱;趙書飛;龐深
• 申請（專利權）人: 蘇州氫瀾科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04119
• 代理公司: 蘇州博格華瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 32558
• 代理人: 匡立嶺

本發明公開了一種燃料電池空氣循環用引射器，引射器用于燃料電池系統的空氣路循環中，包括引射器本體；引射器本體的輸入端和輸出端分別設置有電堆入口閥和引射器出口，引射器出口用于連通電堆空氣入口；引射器本體的內壁上形成有回流入口，回流入口連通電堆出口；回流入口將電堆出口處的次流體引射至引射器本體中，并與電堆入口閥通入的主流體充分匯合。該引射器加大進出口的結構直徑尺寸，縮小回流入口直徑尺寸，使得該引射器適用于燃料電池系統的空氣路中，并滿足空氣路的引射要求，提升引射器引射液態的功能。引射器實現了空氣路中空氣的循環，提高了空氣路中空氣的流量，增加了空氣路中空氣的濕度，從而提升燃料電池的性能。

技術領域

本發明涉及引射器技術領域，尤其涉及一種燃料電池空氣循環用引射器及其使用方法。

背景技術

燃料電池汽車技術迅速發展，燃料電池系統作為一種發電裝置，將化學能轉化成電能。氫燃料電池更是作為一種清潔能源，對環境友好，而受到廣泛關注。

由于燃料電池系統的空氣需要增濕，才能達到合適的電堆操作條件。傳統的方法是在電堆空氣的進出口增加一個膜增濕，從而加濕電堆入口的空氣濕度。但是這種膜增濕器造價較高，系統成本較高；并且這種膜增濕器無法對空氣路進行空氣循環，燃料電池的性能無法提高。

現有技術中存在一種氫氣路中的引射器，但是燃料電池系統中的氫氣路和空氣路的直徑尺寸大小不同，氫氣循環路使用的引射器直徑尺寸小，無法滿足空氣路的使用，并且氫氣路中回流的是氣體而非液體。因此，有必要對現有技術中的引射器進行改進設計，以適用于燃料電池空氣循環路中。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種燃料電池空氣循環用引射器及其使用方法。

本發明的目的在于提供一種利用引射器對空氣循環路和燃料電池中質子交換膜濕度進行改變的方案，通過將燃料電池陰極中未反應的空氣和電化學產生的水回流至電堆空氣入口，以增加陰極的空氣濕度或質子交換膜的濕度，保證燃料電池中陰極的空氣濕度或質子交換膜的濕度達到最佳操作反應條件。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種燃料電池空氣循環用引射器，所述引射器用于燃料電池系統的空氣路循環中，包括引射器本體，其特征在于，

所述引射器本體的輸入端和輸出端分別設置有電堆入口閥和引射器出口；

所述電堆入口閥用于向所述引射器本體中通入主流體；所述引射器出口用于連通電堆空氣入口；

所述引射器本體的內壁上形成有回流管；所述回流管連通電堆出口；所述回流管將所述電堆出口處的次流體引射至所述引射器本體中，并與所述電堆入口閥通入的所述主流體充分匯合；

所述電堆出口處的所述次流體為液態，包括所述電堆中未反應的空氣和水的混合物。

本發明一個較佳實施例中，所述電堆入口閥與所述引射器本體集成為一體結構。

本發明一個較佳實施例中，所述引射器本體輸入端和所述引射器出口的直徑尺寸均為38～100mm。

本發明一個較佳實施例中，所述回流管的直徑尺寸為10～50mm。

本發明一個較佳實施例中，所述引射器本體包括噴管，與所述噴管連通的混合室，以及連接所述混合室的擴壓室；所述噴管的輸入端和輸出端分別連接所述電堆入口閥和所述混合室；所述混合室的內壁形成有所述回流管。

本發明一個較佳實施例中，所述擴壓室沿長度方向形成有漸擴截面的喇叭結構。

本發明一個較佳實施例中，所述回流管通過調節閥連通有一排放管，一部分所述次流體通過回流管回流至所述引射器本體中，另一部分所述次流體通過所述調節閥排放。

本發明還提供一種燃料電池空氣循環用引射器的使用方法，包括以下步驟：