[發明專利]一種燃料電池用氫氣引射器

有效

• 申請號: 202210361688.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114439782B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李飛強;周百慧;李馮利;方川;趙興旺
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: F04F5/16
• 分類號: F04F5/16;F04F5/44;F04F5/46;F04F5/48;F16J15/10;H01M8/04089
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 姚星

本發明提供了一種燃料電池用氫氣引射器，屬于燃料電池技術領域，解決了現有技術氫氣循環泵容易故障且引射器通用性和密封性較差的問題。該氫氣引射器包括高壓噴頭、雙密封結構和擴壓腔體。高壓噴頭的殼體頂端設有放置雙密封結構的安裝槽，其內部包括依次連通且平滑過渡的均勻內徑通道、具有設定錐體角度的錐體通道，以及具有均勻內徑的引射孔通道；雙密封結構中，每一密封結構的遠離高壓噴頭噴嘴的一側均設有用于監測氫氣的氣體傳感器。擴壓腔體的殼體一側設有半置入高壓噴頭且置入端形狀與高壓噴頭置入部分形狀匹配的主路氣路安裝部位；其內部包括依次連通且平滑過渡的具有主路氣路入口和循環氣路入口的混合室，以及擴壓室。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池用氫氣引射器。

背景技術

在燃料電池系統設計中，氫氣供給系統中，因電堆工作工況的不同，對氫氣的計量比要求不同。為了保證高效率，要求氫氣供給量要大于氫氣消耗量。電堆工作過程中必然有未參與消耗的過剩氫氣，直接排放污染環境且易爆不安全，需要將過剩氫氣重新利用。

目前，氫循環系統中一般會設計一個氫循環泵或引射器，使氫氣在燃料電池中流動起來。氫循環泵需要額外控制，還消耗額外的功耗，并且容易故障。而引射器是一個機械結構，在尺寸設計定型后，無法滿足所有電堆工作點，不能發揮燃料電池系統的最高工作效率。并且，由于氫氣的分子量較小，引射器內一定壓力的氫氣很容易發生泄漏。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種燃料電池用氫氣引射器，用以解決現有技術氫氣循環泵容易故障且引射器通用性和密封性較差的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種燃料電池用氫氣引射器，包括高壓噴頭1、雙密封結構2和擴壓腔體3；其中，

高壓噴頭1的殼體頂端設有放置雙密封結構2的安裝槽，其內部包括依次連通且平滑過渡的均勻內徑通道7、具有設定錐體角度的錐體通道6，以及具有均勻內徑的引射孔通道5；

雙密封結構2中，每一密封結構的遠離高壓噴頭1噴嘴的一側均設有用于監測氫氣的氣體傳感器；

擴壓腔體3的殼體一側設有半置入高壓噴頭1且置入端形狀與高壓噴頭1置入部分形狀匹配的主路氣路安裝部位；其內部包括依次連通且平滑過渡的混合室、擴壓室；該混合室具有主路氣路入口和循環氣路入口。

上述技術方案的有益效果如下：氫氣引射器可對每一擴壓腔體3配備不同引射尺寸的高壓噴頭1，解決了現有引射器通用性較差的問題，在燃料電池功率變更時，僅需更換高壓噴頭1，節省了工作量和工作時間。通過設置雙密封結構2，解決現有引射器密封問題頻發的問題，并提高了引射器與擴壓腔體的密封作用。如果其中一個密封結構失效，另一個密封結構也能起到密封功能，有效提高了用戶體驗。對不同功率的引射器，更換不同口徑的高壓噴頭1，可實現快速調整電堆功率。

基于上述引射器的進一步改進，該引射器還包括控制器；其中，

所述控制器，用于獲取每一所述氣體傳感器采集的數據；以及，根據每一所述氣體傳感器采集的數據識別雙密封結構2是否失效，在未失效時進一步識別起密封作用的密封結構；以及，在雙密封結構2失效時，發出主路氣路密封失效的預警。

進一步，所述雙密封結構2的每一密封結構均通過真空密封于高壓噴頭1與擴壓腔體3的連接部位；并且，

所述高壓噴頭1的殼體一側設有進氣端口，另一側設有端部具有引射孔的錐形結構，中部的頂端設有放置每一密封結構的獨立安裝槽和與擴壓腔體3固定的掛槽；該安裝槽與掛槽之間設有鎖死機構；

所述擴壓腔體3的殼體的頂部設有與上述掛槽配合使用的安裝凸塊；其擴壓室的內徑從入口到出口逐漸增大。

進一步，所述擴壓腔體3的內部還包括均具有光滑內壁的主路氣路、循環氣路；其中，