[发明专利]一种燃料电池空气循环用引射器及其使用方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池空气循环用引射器，引射器用于燃料电池系统的空气路循环中，包括引射器本体；引射器本体的输入端和输出端分别设置有电堆入口阀和引射器出口，引射器出口用于连通电堆空气入口；引射器本体的内壁上形成有回流入口，回流入口连通电堆出口；回流入口将电堆出口处的次流体引射至引射器本体中，并与电堆入口阀通入的主流体充分汇合。该引射器加大进出口的结构直径尺寸，缩小回流入口直径尺寸，使得该引射器适用于燃料电池系统的空气路中，并满足空气路的引射要求，提升引射器引射液态的功能。引射器实现了空气路中空气的循环，提高了空气路中空气的流量，增加了空气路中空气的湿度，从而提升燃料电池的性能。

技术领域

本发明涉及引射器技术领域，尤其涉及一种燃料电池空气循环用引射器及其使用方法。

背景技术

燃料电池汽车技术迅速发展，燃料电池系统作为一种发电装置，将化学能转化成电能。氢燃料电池更是作为一种清洁能源，对环境友好，而受到广泛关注。

由于燃料电池系统的空气需要增湿，才能达到合适的电堆操作条件。传统的方法是在电堆空气的进出口增加一个膜增湿，从而加湿电堆入口的空气湿度。但是这种膜增湿器造价较高，系统成本较高；并且这种膜增湿器无法对空气路进行空气循环，燃料电池的性能无法提高。

现有技术中存在一种氢气路中的引射器，但是燃料电池系统中的氢气路和空气路的直径尺寸大小不同，氢气循环路使用的引射器直径尺寸小，无法满足空气路的使用，并且氢气路中回流的是气体而非液体。因此，有必要对现有技术中的引射器进行改进设计，以适用于燃料电池空气循环路中。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种燃料电池空气循环用引射器及其使用方法。

本发明的目的在于提供一种利用引射器对空气循环路和燃料电池中质子交换膜湿度进行改变的方案，通过将燃料电池阴极中未反应的空气和电化学产生的水回流至电堆空气入口，以增加阴极的空气湿度或质子交换膜的湿度，保证燃料电池中阴极的空气湿度或质子交换膜的湿度达到最佳操作反应条件。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种燃料电池空气循环用引射器，所述引射器用于燃料电池系统的空气路循环中，包括引射器本体，其特征在于，

所述引射器本体的输入端和输出端分别设置有电堆入口阀和引射器出口；

所述电堆入口阀用于向所述引射器本体中通入主流体；所述引射器出口用于连通电堆空气入口；

所述引射器本体的内壁上形成有回流管；所述回流管连通电堆出口；所述回流管将所述电堆出口处的次流体引射至所述引射器本体中，并与所述电堆入口阀通入的所述主流体充分汇合；

所述电堆出口处的所述次流体为液态，包括所述电堆中未反应的空气和水的混合物。

本发明一个较佳实施例中，所述电堆入口阀与所述引射器本体集成为一体结构。

本发明一个较佳实施例中，所述引射器本体输入端和所述引射器出口的直径尺寸均为38～100mm。

本发明一个较佳实施例中，所述回流管的直径尺寸为10～50mm。

本发明一个较佳实施例中，所述引射器本体包括喷管，与所述喷管连通的混合室，以及连接所述混合室的扩压室；所述喷管的输入端和输出端分别连接所述电堆入口阀和所述混合室；所述混合室的内壁形成有所述回流管。

本发明一个较佳实施例中，所述扩压室沿长度方向形成有渐扩截面的喇叭结构。

本发明一个较佳实施例中，所述回流管通过调节阀连通有一排放管，一部分所述次流体通过回流管回流至所述引射器本体中，另一部分所述次流体通过所述调节阀排放。

本发明还提供一种燃料电池空气循环用引射器的使用方法，包括以下步骤：