[发明专利]可变截面的引射器

说明书

本发明涉及一种可变截面的引射器，所述引射器喷嘴固定在引射器壳体内，在引射器喷嘴上设有进气接口，在引射器喷嘴内开设有喷气道与喷嘴口，喷气道的右端部与喷嘴口的左端部相接，喷嘴口位于喷气道的右端，在引射器壳体内开设有混合室；还包括针阀，针阀滑动密封插接在引射器喷嘴的喷气道的左端内部，针阀的左段露出引射器喷嘴；针阀的右端部具有工作圆锥，工作圆锥的右端部为尖锐状，工作圆锥的大头端直径大于喷嘴口的小头端直径。本发明通过针阀连续改变喷嘴口的小头端横截面积，从而改变引射器的引射系数，实现燃料电池系统在变工况的情况下，氢气循环系统的必要氢气量供应。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统中使用的引射器，具体地说是一种可变截面的引射器。

背景技术

在燃料电池系统中，氢气循环系统一般采用氢气循环泵，该技术较为成熟且可实现循环比的控制可变，但是其最大的问题就要需要消耗一部分的功率，大大的降低的燃料电池系统的能量转换率，而引射器作为靠高速喷射的工作流体造成的压差将被喷射气体不断吸出的原理进行工作，其自身并不消耗功率，是燃料电池氢气循环系统今后会大力研发的核心附件。现阶段在面对变工况条件下的燃料电池系统，由于引射器的引射系数在结构设计时已经基本确定，这样就会造成燃料电池系统无法正常工作。

JP5971922，一种用于燃料电池系统的氢燃料供应控制装置及其控制方法。此专利介绍了一种向燃料电池电堆供应氢气，同时能够使氢气再循环的装置，包括喷射泵和比例控制电磁阀的组合，另外该装置可以根据输出功率所需的流量控制比例电磁阀，实现基于速率的氢气再循环系统的流量控制。

US8329354，一种用于燃料电池喷射系统的引射器。此专利介绍了一种通过控制流体喷射压力来有效的控制燃料电池系统中引射器运行的压力单元，从而实现引射系数的可变，该装置零部件复杂，装配成本极高。

US8999593，一种应用于燃料电池的引射器。此专利介绍了一种可通过燃料电池空气端施加压力到引射器主题，通过改变固定侧处的针阀，实现了引射系数的改变。它与专利2是极为相似的亚音速引射器，但它与专利2的区别在于其将可变的控制方式不同。

US9368806，一种应用于燃料电池的引射器。此专利的介绍的引射器结构基本与专利1相似，其区别在于，该引射器在喷嘴喉部位设计了小喷口，当在低负载工况下，通过小喷口供应氢气，控制必要的氢气供应和再循环量，该专利也是通过改变喷嘴面积从而改变引射系数，但是其问题在于改变并不是连续线性的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种使得引射器中引射系数线性连续可调的可变截面的引射器。

按照本发明提供的技术方案，所述可变截面的引射器，包括引射器喷嘴与引射器壳体，引射器喷嘴固定在引射器壳体内，在引射器喷嘴上设有进气接口，在引射器喷嘴内开设有喷气道与喷嘴口，喷嘴口为圆锥形的通道，喷嘴口的大头端朝右设置，喷嘴口的小头端朝左设置，喷气道的右端部与喷嘴口的左端部相接，喷嘴口位于喷气道的右端，在引射器壳体内开设有混合室，进气接口、喷气道、喷嘴口与混合室相连通；

还包括针阀，针阀为实心的针状物，针阀滑动密封插接在引射器喷嘴的喷气道的左端内部，针阀的左段露出引射器喷嘴；所述针阀的右端部具有工作圆锥，工作圆锥的右端部为尖锐状，工作圆锥的大头端朝左设置，工作圆锥的大头端直径大于喷嘴口的小头端直径，且工作圆锥与喷嘴口呈同轴设置。

所述工作圆锥为整体型或者分段型。

还包括连接套筒、密封安装壳与驱动电机；所述连接套筒的右端部与针阀的左端部相固定，密封安装壳固定密封安装在引射器壳体上，在密封安装壳内固定嵌装有驱动电机，驱动电机的输出轴安装在连接套筒的左端内部，驱动电机的输出轴与连接套筒通过内外螺纹相连。

本发明通过针阀连续改变喷嘴口的小头端横截面积，从而改变引射器的引射系数，实现燃料电池系统在变工况的情况下，氢气循环系统的必要氢气量供应。