CN115117406A - 尾排氢气稀释器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种尾排氢气稀释器,无论车辆的运转状态如何都能够执行适当的清除氢气处理。本发明的一方式的尾排氢气稀释器具有:清除空间部,暂时贮存从燃料电池间歇地清除的氢气;以及空气流路部,与所述清除空间部相邻,并供稀释用气体流通,稀释用气体从空气流路部经由第一流通口流入清除空间部,滞留于该清除空间部的氢气与稀释用气体混合而成的混合气体朝向第二流通口流动,压力损失被调整为从第二流通口流出至空气流路部的氢气的比例相对于在空气流路部中流通的气体的总量为4%以下,混合气体从清除空间部经由第二流通口流入空气流路部而被稀释。
Description
技术领域
本发明涉及例如应用于车辆等的燃料电池***的尾排氢气稀释器。
背景技术
在安装于燃料电池车的燃料电池中,供应至阳极的氢气与供应至阴极的氧气发生电化学反应,由此获得例如驱动车辆所需的电能。
在这样的燃料电池中,通过上述的电化学反应等而阳极中的氢气浓度降低,所以需要在预定的时机开启清除阀来排出氢气(以下,将这样的排出处理也称为“氢气清除处理”,将此时排出的氢气也称为“清除氢气”)。因此,例如在下述例示的专利文献1~3中,提出了排放至车外的排出气体中的氢气稀释为预定比例(例如4%以下)的稀释器。
专利文献1:日本特开2007-193993号公报
专利文献2:日本特开2006-031998号公报
专利文献3:日本特开2003-132915号公报
发明内容
不限于上述的各专利文献,在现有的技术中并不是适当地满足了市场需求,而存在以下所述的课题。
例如,在上述的专利文献1中,以在供应有清除氢气的空间部43内稀释氢气为前提,为了成为上述预定比例,需要将足够的稀释用气体(空气)装入该空间部,导致稀释器的体积增大。另外,在专利文献2中,以在供应有清除氢气的稀释容器51内对氢气进行稀释为前提,与专利文献1同样,导致稀释容器的体积增大。
另一方面,在专利文献3中,在与供应有清除氢气的空间(滞留区域9)不同的空间(稀释空间10)内,对氢气进行稀释,但是在专利文献3中公开的流通部14的构造中,氢气的稀释限于因扩散和压力差引起的氢气的移动。因此,在专利文献3中的清除氢气的稀释中,根据特定的运转条件(例如燃料电池低发电时),可能无法充分地稀释氢气而不能达到目的稀释比例。
本发明是鉴于上述的课题为一例而提出的,其目的在于提供一种不管车辆的运转状态如何都能够执行适当的清除氢气处理的尾排氢气稀释器。
为了解决上述课题,本发明的一实施方式的尾排氢气稀释器是(1)设置于燃料电池***的尾排氢气稀释器,具有:清除空间部,暂时贮存从燃料电池间歇地清除的氢气;以及空气流路部,与所述清除空间部相邻,并供稀释用气体流通,在所述清除空间部与所述空气流路部的边界区域的上游侧设置有第一流通口,并且在所述边界区域的下游侧设置有第二流通口,所述第一流通口处的压力损失为所述第二流通口处的压力损失以上,所述稀释用气体从所述空气流路部经由所述第一流通口流入所述清除空间部,由此滞留于所述清除空间部的氢气与所述稀释用气体混合而成的混合气体朝向所述第二流通口流动,所述压力损失被调整为从所述第二流通口流出至所述空气流路部的所述氢气的比例相对于在所述空气流路部中流通的气体的总量为4%以下,所述混合气体从所述清除空间部经由所述第二流通口流入所述空气流路部而被稀释。
此外,在上述(1)所述的尾排氢气稀释器中,优选的是,(2)所述尾排氢气稀释器还具有能够在所述第一流通口的下游的所述空气流路内产生紊流的紊流产生部件。
另外,在上述(1)或(2)所述的尾排氢气稀释器中,优选的是,(3)在所述清除空间部上以用于将所述氢气排出至所述清除空间部的清除喷嘴的前端位于所述第一流通口的下游的方式连接有所述清除喷嘴。
另外,在上述(1)~(3)中任一项所述的尾排氢气稀释器中,优选的是,(4)在所述第一流通口的周围设置有浸水抑制部件,以使得在所述清除空间部产生的液体不堵塞所述第一流通口。
另外,在上述(1)~(4)中任一项所述的尾排氢气稀释器中,优选的是,(5)所述尾排氢气稀释器还具有用于使得在所述清除空间部产生的液体朝向所述第二流通口的导水构造。
根据本发明,不管车辆的运转状态如何,都能够将从燃料电池清除的氢气形成为适当的比例并排除至车外。
附图说明
图1是安装有第一实施方式的燃料电池***的燃料电池车的示意图。
图2是实施方式的燃料电池***的示意图。
图3是示出实施方式的尾排氢气稀释器的构造的示意图。
图4是示出尾排氢气稀释器中的清除氢气和稀释用气体的流通状态(一个例子)的示意图。
图5是说明尾排氢气稀释器中的第一流通口与清除喷嘴的位置关系和以该位置关系实施的稀释方式的示意图。
图6是示出利用以往构造与实施方式的尾排氢气稀释器的、排出气体中的氢气比例(浓度)的经时变化的比较的示意图。
图7是示出第二实施方式中的燃料电池***和尾排氢气稀释器的构造的示意图。
图8是示出第三、第四实施方式中的尾排氢气稀释器的构造的示意图。
(附图标记说明)
10 清除空间部
20 空气流路部
30 边界区域
V 燃料电池车
FC 燃料电池
ECU 电子控制装置
具体实施方式
接着,说明用于实施本发明的优选的实施方式。此外,关于以下详述以外的结构,可以适当补充包括上述的专利文献在内的与各公知的燃料电池***、燃料电池车及尾排氢气稀释器有关的要素技术和结构。
A.第一实施方式
<燃料电池***200>
首先,参照图1及图2,说明本发明的优选的第一实施方式的燃料电池***200的结构。本实施方式的燃料电池***200例如安装于公知的燃料电池车V。以下,作为燃料电池***200的应用例说明汽车的情况,但是本发明不限于应用于汽车,例如也适用于住宅设备等固定式电池***和航空器等移动式电池***。
安装于燃料电池车V的燃料电池***200包括控制车辆的各部位的电子控制装置ECU、通过该电子控制装置ECU控制驱动的燃料电池FC、对从该燃料电池FC间歇性地排出(清除)的氢气进行稀释的尾排氢气稀释器100、调整清除氢气Hp的流量的调整阀V1、控制后述的稀释用气体DA的流量的调整阀V2及利用燃料电池FC的排气适当地向尾排氢气稀释器100供应气体的气体流路等而构成。
电子控制装置ECU例如具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)或MPU(Micro Processing Unit:微处理器)等处理器和电路、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory:只读存储器)等存储元件而构成。此外,电子控制装置ECU的一部分或全部可以由固件等可更新的程序语言构成,另外也可以是通过来自CPU等的指令执行的程序模块等。
<燃料电池***200的流路构造>
以下,作为一个例子说明适用于燃料电池***200的气体的流路构造。
如图2中所例示,本实施方式的燃料电池***200包括与燃料电池FC和公知的氢气罐(未图示)连接且向该燃料电池FC供应氢气的氢气供应流路C1而构成。另外,燃料电池***200例如包括与空气压缩机AP连接且向燃料电池FC供应氧气(空气)的空气供应流路C2而构成。
另外,燃料电池***200包括与上述氢气供应流路C1连接并根据需要将从燃料电池FC排出的清除氢气Hp与向燃料电池FC供应的氢气混合的氢气循环流路C3而构成。另外,燃料电池***200包括从氢气循环流路C3分支并向后述的尾排氢气稀释器100供应清除氢气Hp的氢气排出流路C4而构成。
另外,燃料电池***200包括与上述的空气压缩机AP连接并向后述的尾排氢气稀释器100供应空气的稀释用气体供应路C5而构成。另外,燃料电池***200包括将燃料电池FC和稀释用气体供应路C5连接来使从燃料电池FC排出的空气流通至稀释用气体供应路C5的空气排出流路C6而构成。另外,燃料电池***200包括与尾排氢气稀释器100的空气流路部20连接并将被稀释的清除氢气Hp排放至车外的排出流路C7而构成。
如此,在本实施方式中,作为一个例子在从燃料电池FC排出的空气作为稀释用气体DA无法确保足够的流量时,可以从空气压缩机AP经由稀释用气体供应路C5供应所需的足够空气。
此外,关于上述的各流路的具体构造,只要能够发挥各功能就没有特别限制,能够应用公知的配管。
调整清除氢气Hp的流量的调整阀V1例如能够应用电磁阀等公知的阀机构,可以设置于上述的氢气排出流路C4。作为一个例子,本实施方式的电子控制装置ECU对调整阀V1进行开关控制,由此清除氢气Hp经由氢气排出流路C4排出至尾排氢气稀释器100的清除空间部10。
控制稀释用气体的供应量的调整阀V2例如能够应用电磁阀等公知的阀机构,可以设置于上述的稀释用气体供应路C5。作为一个例子,本实施方式的电子控制装置ECU对调整阀V2进行开关控制,由此例如从空气压缩机AP和燃料电池FC中的至少一者经由稀释用气体供应路C5向尾排氢气稀释器100的空气流路部20供应空气(稀释用气体)。
<尾排氢气稀释器100>
接着,还参照图3~图6说明本实施方式的尾排氢气稀释器100的结构。
如根据图3等所理解,本实施方式的尾排氢气稀释器100构成上述的燃料电池***200的一部分。该尾排氢气稀释器100能够例示划分有清除空间部10及空气流路部20的长方体状的壳体。
此外,关于构成尾排氢气稀释器100的壳体的材质,没有特别限制,例如可以应用铝和钢材等公知的金属材料和塑料等公知的树脂材料。另外,关于尾排氢气稀释器100的形状,也不限于上述长方体状的壳体,可以按照车体构造和车种等采用其他的公知形状。
清除空间部10设置为构成尾排氢气稀释器100的上述壳体中的上侧空间。该清除空间部10具有暂时贮存从上述的燃料电池FC间歇性地清除的氢气的功能而构成。
空气流路部20设置为构成尾排氢气稀释器100的上述壳体中的下侧空间。该空气流路部20也发挥作为用于在后述的第二流通口31B的正下方的部分及其下游部分对上述的稀释用气体DA和后述的混合气体Hd中所含有的氢气进行稀释的空间的功能。如根据图3等所理解,清除空间部10和空气流路部20借助边界区域30而在壳体内划分。
边界区域30设置为介于清除空间部10与空气流路部20之间。这样的边界区域30在本实施方式中发挥作为清除空间部10的底面的功能,并且也发挥作为空气流路部20的顶面的功能。此外,清除空间部10和空气流路部20可以分别由单独的长方体构成,一个的底面与另一个的上表面紧贴,由此构成尾排氢气稀释器100,或者如上述那样,也可以是清除空间部10和空气流路部20一体成形而不是分体的形态。
如根据图2和图3所理解,本实施方式的边界区域30具备将清除空间部10和空气流路部20连通使气体从一个流通至另一个的流通口31(第一流通口31A及第二流通口31B)。这样的流通口31例如由预先调整为预定的孔径及开口率的多个贯通孔构成。此外,在本实施方式中,由多个贯通孔构成流通口31,但是只要能够调整后述的压力损失,则贯通孔的数量和形状没有限制。另外,在清除空间部10和空气流路部20是分体的情况下,这些流通口可以由压力损失被调节了的配管构成,另外,也可以是在该配管的内部填充有棉花状的公知的填充材料的形态。
具体地说,在本实施方式的尾排氢气稀释器100中,在边界区域30的上游侧(图3中的-Y方向侧)设置有第一流通口31A,并且在下游侧(图3中的+Y方向侧)设置有第二流通口31B。
此外,在上述的氢气排出流路C4与清除空间部10之间设置有清除喷嘴PN,该清除喷嘴PN的包括前端的至少一部分***清除空间部10内。由此,在氢气排出流路C4中流动的清除氢气Hp从清除喷嘴PN的前端排出至清除空间部10内。
此外,如图5的(a)所示,优选清除喷嘴PN以用于向清除空间部10排出清除氢气Hp的清除喷嘴PN的前端(例如以开口的中心PNc为基准)位于第一流通口31A(例如以中心31Ac为基准)的下游的方式与清除空间部10连接。由此,如图5的(b)所示,排出至清除空间部10内的清除氢气Hp易于混入从第一流通口31A朝向第二流通口31B的气流,能够抑制在清除空间部10内无意地从第一流通口31A逆流等。
另外,在稀释用气体供应路C5与空气流路部20之间设置有稀释喷嘴DN,该稀释喷嘴DN的包括前端的至少一部***空气流路部20内。由此,在稀释用气体供应路C5流动的稀释用气体(例如空气)从稀释喷嘴DN的前端供应至空气流路部20内。此外,在空气流路部20中的与稀释喷嘴DN相反一侧(下游侧)设置有排放喷嘴MN。并且,后述的氢气的比例成为适当范围(例如适合处理的4%以下)的气体经由该排放喷嘴MN从尾排氢气稀释器100排放。
<通过第一流通口31A及第二流通口31B的压力损失调整>
在图4及图5的(b)中示出本实施方式的稀释用气体DA和清除氢气Hp的流通状态。
如上述,稀释用气体DA经由稀释喷嘴DN供应至空气流路部20内。然后,供应至空气流路部20内的稀释用气体DA至少一部分作为第二气体经由第一流通口31A从空气流路部20流入清除空间部10,并且剩余部分作为第一气体在空气流路部20内朝向下游(排放喷嘴MN侧)流通。
另一方面,排出至清除空间部10内的清除氢气Hp以被从空气流路部20经由第一流通口31A流入的上述第二气体(稀释用气体DA)引导的方式朝向下游。由此,排出至清除空间部10的清除氢气Hp与稀释用气体DA混合而成的混合气体Hd朝向第二流通口31B流动。
接着,稀释用气体DA与清除氢气Hp的混合气体Hd经由设置于清除空间部10的下游侧的第二流通口31B流入空气流路部20。此时,经由第二流通口31B流入空气流路部20的混合气体Hd与在空气流路部20内从上游流动过来的第一气体(稀释用气体DA)混合。此时,混合气体Hd中所含有的氢气通过与第一气体(稀释用气体DA)混合而被稀释。之后,混合气体Hd与第一气体(稀释用气体DA)混合而成的气体经由排放喷嘴MN从尾排氢气稀释器100排放至外部。
在此,在本实施方式中,通过进行后述的压力损失的调整,从第二流通口31B流出至所述空气流路部20的氢气的比例(即混合气体Hd中所含有的氢气的比例)被设定为相对于在空气流路部20中流通的气体(即将从上游流动过来的稀释用气体DA与混合气体Hd合起来的气体MA)的总量为4%以下。
并且,在本实施方式中,在进行了这样的压力损失的调整的基础上,混合气体Hd从清除空间部10经由第二流通口31B流入空气流路部20,与来自上游的稀释用气体DA混合,由此气体MA中的氢气被稀释至适当范围内。此外,将上述的适当范围设为4%以下的理由是基于若超过氢气的***下限浓度即4%则具有燃起的危险这一一般性技术见解。
在此,作为上述的压力损失的调整方式,作为一个例子例如能够以以下所示的方法通过实验或模拟导出。即,首先,在将压力损失设定为ΔP、将流路固有的压力损失系数设定为K、将在该流路中流动的气体的流量设定为Q的情况下,能够用下述式(1)计算。
ΔP=K×Q2…(1)
并且,若在尾排氢气稀释器100内的气流成为稳定状态时,从稀释喷嘴DN导入空气流路部20内并直接朝向下游的第一气体的流量设为Q1,导入空气流路部20内并经由第一流通口31A流入清除空间部10内的第二气体的流量设为Q2,则如下述式(2),第一气体的压力损失(ΔP1=K1×Q1 2)与第二气体的压力损失(ΔP2=K2×Q2 2)彼此相等。
K1×Q1 2=K2×Q2 2…(2)
于是,上述式(2)能够变形为下述式(3),所以上述的流量比能够由压力损失系数控制。换言之,可以说上述的流量比能够通过各自气体流动的流路的形状控制。
Q1:Q2=√K2:=√K1…(3)
基于上述事项,在本实施方式中,作为一个例子,如以下那样调整第一流通口31A及第二流通口31B的压力损失。
首先,将条件设定为第一流通口31A处的压力损失为第二流通口31B处的压力损失以上。更具体地说,例如可以在第一流通口31A和第二流通口B中以成为上述条件的方式使彼此的孔径不同,也可以在第一流通口31A和第二流通口31B中使彼此的孔数不同。
此时,优选第一流通口处的压力损失设定为在清除氢气Hp排出至清除空间部10内时不经由第一流通口31A向空气流路部20逆流。为了实现这样的设定,至少需要第一流通口31A的压力损失比第二流通口31B大。由此,在清除氢气Hp排出至清除空间部10内时,第二流通口31B成为被从清除空间部10推出的空气的***通道,仅远离清除喷嘴PN的清除空间部10下游侧的空气向空气流路部20排出,所以能够正常地保持氢气稀释功能。另外,优选第二流通口处的压力损失设定为在空气流路部20产生的紊流不流入清除空间部10。作为用于设定这些条件的具体例,例如能够例示对基于上述的各流通口的孔径和孔数等的开口率进行调整,但是可以以其他的公知方法实现。
另外,如图3所示,通过在空气流路部20内设置压力损失调整部21,可以对从稀释喷嘴DN导入空气流路部20内并直接朝向下游的第一气体的流量适当地进行调整。此外,该压力损失调整部21不是必须的,可以适当省略。另外,作为这样的压力损失调整部21的具体例,例如能够例示公知的节流形状等公知的构造。
如此,关于第一流通口31A及第二流通口31B的压力损失调整,不仅可以通过基于各流通口的孔径和孔数等的开口率调整,还可以通过根据上述压力损失调整部21的形状(高度和外形),进行调整。
此外,上述的压力损失的调整方式是一个例子,经由第一流通口31A及第二流通口31B的流量的调整不限于上述,能够根据燃料电池FC的规格和上述各流通口的形态等适当设定,也可以基于其他的公知方法调整。
在具备以上结构的本实施方式的尾排氢气稀释器100中,如图4或图5的(b)等所示,稀释用气体DA的流通路径在空气流路部20内分为二股,一部分成为第一气体朝向下游侧,并且另一部分成为第二气体经由第一流通口31A流入清除空间部10内。另一方面,排出至清除空间部10内的清除氢气Hp以被该第二气体引导的方式成为混合气体Hd,从第二流通口31B流入空气流路部20。这样,在空气流路部20中分离的两个气流的路径(第一气体的气流和第二气体的气流)最终在空气流路部20的下游合流。
此时,在本实施方式中,上述压力损失被调节,以使得经由第二流通口31B流入空气流路部20的混合气体Hd的流量相对于第一气体例如为4/96以下。因而,在本实施方式中,该混合气体Hd和第一气体合起来的气体MA中的氢气的比例一定处于适当范围(在本例中为4%以下),并经由排放喷嘴MN排放至外部。
具体地说,如图6所示,在采用以往的方法的情况下,例如在燃料电池FC低发电等时无法充分地供应稀释用气体DA时,可能导致浓度暂时超出适当范围的氢气排放至***外。
另一方面,根据具备本实施方式的尾排氢气稀释器100的燃料电池***200,不管车辆的运转状态如何都能够将从燃料电池清除的氢气处于适当的范围(在本例中,如上述那样浓度为4%以下)并将气体MA排除至车外。
此外,如图3~图5所示,优选清除空间部10内的清除喷嘴PN的前端(例如,上述中心PNc)在铅锤(重力)方向上设置于比第一流通口31A高的位置。由此,例如在未向空气流路部20内充分地供应稀释用气体DA的情况下,不会向空气流路部20流出大量的清除氢气Hp,能够使上述的氢气的比例保持在适当范围。
另外,清除空间部10和空气流路部20的容积可以根据燃料电池车V的车型和燃料电池FC的规格适当设定,优选清除空间部10的容积至少大于进行一次氢气清除处理的体积。由此,即使在连续进行氢气清除处理的情况下,也能够适当地向空气流路部20供应稀释用气体DA,不会向空气流路部20流出大量的氢气,能够将上述的氢气的比例保持在适当范围。
B.第二实施方式
<尾排氢气稀释器101>
接着,参照图7说明本发明的优选的第二实施方式。此外,在本实施方式的尾排氢气稀释器101中,与上述第一实施方式的尾排氢气稀释器100相比,特征点在于还具有紊流产生部件22。
因而,以下以与第一实施方式的不同点为中心进行说明,关于与第一实施方式相同的结构,标注相同的附图标记,其说明适当省略(后述的其他实施方式也相同)。
这样的紊流产生部件22设置为能够在第一流通口31A的下游处的空气流路部20内产生紊流。换言之,本实施方式的尾排氢气稀释器101可以包括能够在边界区域30的第二流通口31B的周边或上游产生紊流(例如涡流等)的紊流产生部件22而构成。这样的紊流产生部件22例如具备螺旋翼片等能够产生气流紊流的各种公知的构造并配置于空气流路部20内。
此外,如图7所示,本实施方式的紊流产生部件22可以在第一流通口31A的下游,在上述空气流路部20内配置于第二流通口31B的上游侧。
在以上说明的本实施方式的尾排氢气稀释器101中,从稀释喷嘴DN导入空气流路部20内并朝向下游的稀释用气体DA(第一气体)在紊流产生部件22内通过,由此成为紊流。并且,经由第二流通口31B流入空气流路部20的混合气体Hd与稀释用气体DA(第一气体)有效地混合。因而,根据本实施方式,不仅具有上述的第一实施方式的效果,还能够抑制在混合气体Hd被稀释用气体DA(第一气体)稀释时产生氢气浓度的不均。
C.第三实施方式
<尾排氢气稀释器102>
接着,参照图8的(a)说明本发明的优选的第三实施方式。此外,在本实施方式的尾排氢气稀释器102中,与上述第一实施方式的尾排氢气稀释器100相比,特征点在于还具有浸水抑制部件32。此外,在图8中,省略除了尾排氢气稀释器102以外的图示,但是当然具有与第一实施方式相同的燃料电池***200。
即,在本实施方式的尾排氢气稀释器102中,筒状的浸水抑制部件32以围绕边界区域30的第一流通口31A的方式设置于清除空间部10(边界区域30上)。这样的浸水抑制部件32设置于第一流通口31A的周围,以使得在清除空间部10产生的液体(包括水滴的水等)不堵塞第一流通口31A。
作为该浸水抑制部件32的具体材质,只要能够发挥上述功能就没有特别限制,例如能够适用施加了防锈处理的钢材或铝等金属材料或者塑料等树脂材料。
此外,本实施方式的浸水抑制部件32可以呈围绕第一流通口31A的高度均均的筒状,但是例如下游侧(朝向第二流通口31B的一侧)的高度设定得比其他部分低。另外,本实施方式的浸水抑制部件32呈在第一流通口31A的周围沿着铅锤方向垂直地立起的形状,但是不限于该形态,可以是朝向下游侧斜向倾斜的形状。
由此,能够辅助经由第一流通口31A流入清除空间部10的稀释用气体DA(第二气体)有效地朝向下游侧,也能够使浸水抑制部件32发挥作为配风引导构件的功能。
根据以上说明的本实施方式,不仅具有上述的第一实施方式的效果,还能够抑制第一流通口31A因在清除空间部10内存在的水分等的影响而堵塞。
D.第四实施方式
<尾排氢气稀释器103>
接着,参照图8的(b)说明本发明的优选的第四实施方式。此外,在本实施方式的尾排氢气稀释器103中,与上述第一实施方式的尾排氢气稀释器100相比,特征点在于还具有导水构造33。
即,如图8的(b)所示,本实施方式的尾排氢气稀释器102具有使得在清除空间部10产生的液体(包括水滴的水)朝向第二流通口31B的导水构造33。更具体地说,作为本实施方式的导水构造33,成为清除空间部10的底部(即在本例中,边界区域30)以第二流通口31B在铅锤方向上相对位于下方的方式倾斜的构造。
此外,在本实施方式中,作为导水构造33形成为边界区域30朝向第二流通口31B均匀倾斜的形状,但不限于该形态,例如可以形成为阶梯状而第二流通口31B在清除空间部10内成为最下部的形状等。
根据以上说明的本实施方式,不仅具有上述的第一实施方式的效果,还能够抑制第一流通口31A因清除空间部10内存在的水分等的影响而堵塞。
此外,如图8的(b)所示,优选清除空间部10内的第二流通口31B的下游侧的边界区域30所成的倾斜角β设定成大于第二流通口31B的上游侧的边界区域30所成的倾斜角α。由此,经由清除喷嘴PN排出至清除空间部10内的清除氢气Hp能够更有效地流入第二流通口31B。
此外,上述的各实施方式是本发明的优选的一个例子,只要未脱离本发明的宗旨,就可以将实施方式的各要素适当组合实现新的构造或控制。
以上,参照附图说明了本发明的优选的实施方式,但是只要是具有本发明所属技术领域的一般知识的人,就清楚尝试对这些实施方式进行进一步修改,显然当然这些也属于本发明的技术范围。
Claims (7)
1.一种尾排氢气稀释器,设置于燃料电池***,其中,所述尾排氢气稀释器具有:
清除空间部,暂时贮存从燃料电池间歇地清除的氢气;以及
空气流路部,与所述清除空间部相邻,并供稀释用气体流通,
在所述清除空间部与所述空气流路部的边界区域的上游侧设置有第一流通口,并且在所述边界区域的下游侧设置有第二流通口,
所述第一流通口处的压力损失为所述第二流通口处的压力损失以上,
所述稀释用气体从所述空气流路部经由所述第一流通口流入所述清除空间部,由此滞留于所述清除空间部的氢气与所述稀释用气体混合而成的混合气体朝向所述第二流通口流动,
所述压力损失被调整为从所述第二流通口流出至所述空气流路部的所述氢气的比例相对于在所述空气流路部中流通的气体的总量为4%以下,所述混合气体从所述清除空间部经由所述第二流通口流入所述空气流路部而被稀释。
2.根据权利要求1所述的尾排氢气稀释器,其中,
所述尾排氢气稀释器还具有能够在所述第一流通口的下游的所述空气流路内产生紊流的紊流产生部件。
3.根据权利要求1所述的尾排氢气稀释器,其中,
在所述清除空间部上以用于将所述氢气排出至所述清除空间部的清除喷嘴的前端位于所述第一流通口的下游的方式连接有所述清除喷嘴。
4.根据权利要求2所述的尾排氢气稀释器,其中,
在所述清除空间部上以用于将所述氢气排出至所述清除空间部的清除喷嘴的前端位于所述第一流通口的下游的方式连接有所述清除喷嘴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的尾排氢气稀释器,其中,
在所述第一流通口的周围设置有浸水抑制部件,以使得在所述清除空间部产生的液体不堵塞所述第一流通口。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的尾排氢气稀释器,其中,
所述尾排氢气稀释器还具有用于使得在所述清除空间部产生的液体朝向所述第二流通口的导水构造。
7.根据权利要求5所述的尾排氢气稀释器,其中,
所述尾排氢气稀释器还具有用于使得在所述清除空间部产生的液体朝向所述第二流通口的导水构造。
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