CN116648563A - 用于燃料电池的喷射器及燃料电池 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于燃料电池的喷射器。该喷射器包括壳体(1)、喷嘴(2)和调节装置(3)。调节装置(3)包括延伸到喷嘴(2)中的调节元件(31)，其中，调节元件(31)构造成位于不同的轴向位置处，并且当调节元件(31)位于不同的轴向位置处时，形成在喷嘴(2)中的第一通道(p1)的至少一部分的横截面面积是不同的。因此，这确保在壳体(1)的文丘里部段(11)中对来自燃料电池的经回收的燃料气体具有足够的抽吸性能，并且确保喷射器的操作稳定性良好、喷射器的使用寿命较长。还提供了一种燃料电池。

Description

用于燃料电池的喷射器及燃料电池

技术领域

本公开涉及燃料电池领域，并且具体地涉及用于燃料电池的喷射器以及包括这种喷射器的燃料电池。

背景技术

目前，燃料电池已经被用于车辆的动力系。例如，在使用氢气作为燃料气体的燃料电池中，氢气供应系统通常与喷射器结合使用，以对新的氢气流的流动速率和经回收的氢气流的流动速率进行控制。通常，使用具有文丘里抽吸功能的喷射器来实现上述功能。在这种情况下，喷射器将来自燃料电池的经回收的氢气流和新的氢气流输送至燃料电池。使用文丘里管来实现输送期间的流动速率控制。为了确保文丘里管在燃料电池刚开始工作时(即当进入到燃料电池中的新的氢气流的流动速率较低时)对所回收的氢气流进行的抽吸功能，应当根据需要对文丘里管的收缩部段的至少一部分的横截面面积进行控制。

然而，在现有技术中，为了解决上述问题，一些喷射器由于基于收缩部段的压力的无级调节而具有较差的操作稳定性，一些喷射器具有用以实现上述抽吸功能的复杂结构。

发明内容

本公开参考现有技术的上述缺陷来进行。本发明的目的是提供一种新颖的用于燃料电池的喷射器，其中，当新的燃料气体的流动速率较低时，确保对所回收的燃料气体的抽吸效果良好，该喷射器具有简单的结构和良好的操作稳定性。本公开的另一目的是提供一种包括上述喷射器的燃料电池。

为了实现上述目的，本公开具有以下技术方案。

本公开提供了一种用于燃料电池的喷射器，该喷射器包括：

壳体，该壳体包括文丘里部段，文丘里部段形成有收缩部段、喉部部段和扩散部段，收缩部段、喉部部段和扩散部段在壳体的轴向方向上依次布置并从一侧连通至另一侧，壳体还形成有与该壳体的内部连通的第一进口和与该壳体的内部连通的第二进口；

喷嘴，该喷嘴位于壳体的内部并固定至壳体，该喷嘴形成有延伸到收缩部段中的渐缩部分，渐缩部分和收缩部段处于形状配合并且在壳体的径向方向上彼此间隔开，并且在喷嘴中形成有第一通道，在喷嘴与收缩部段之间形成有第二通道，其中，第一进口经由第一通道与喉部部段进行连通，并且第二进口经由第二通道与喉部部段进行连通；以及

调节装置，该调节装置至少部分地位于壳体的内部并且位于喷嘴的在轴向方向上的一侧处，调节装置包括延伸到喷嘴中的调节元件，其中，调节元件构造成位于不同的轴向位置处，并且当调节元件位于不同的轴向位置处时，第一通道的至少一部分的横截面面积是不同的。

在一个实施方式中，调节元件具有形成为渐缩形状的梢部，当调节元件位于不同的轴向位置处时，梢部的延伸到喷嘴中的轴向长度是不同的。

在另一实施方式中，调节装置还包括定位套筒，该定位套筒位于壳体的内部并固定至壳体，其中，定位套筒形成有对应于不同轴向位置的定位部分，并且调节元件形成有被定位部分，被定位部分与定位部分配合成使得在被定位部分与定位部分接合时，调节元件位于对应的轴向位置处。

在另一实施方式中，定位套筒的面向喷嘴的轴向端部形成有多个第一导引表面，所述多个第一导引表面沿定位套筒的周向方向延伸，

其中，定位部分设置在第一导引表面的周向端部处，或者相对于第一导引表面而设置在周向方向上的任一侧部处，并且其中，定位部分包括第一定位部分和第二定位部分，第一定位部分和第二定位部分在周向方向上交替布置，使得被定位部分构造成由第一导引表面导引以与第一定位部分或第二定位部分接合。

在另一实施方式中，调节装置还包括弹性元件和凸轮套筒，

其中，弹性元件的一个端部抵靠壳体或喷嘴，并且弹性元件的另一端部抵靠调节元件，使得被压缩的弹性元件在调节元件上施加弹性力，

其中，凸轮套筒的面向喷嘴的轴向端部形成有沿周向方向延伸的多个第二导引表面，其中，凸轮套筒能够相对于定位套筒沿轴向方向移动，使得凸轮套筒能够抵靠被定位部分而移动至第二导引表面与第一导引表面对准或者第二导引表面相对于第一导引表面更靠近喷嘴的位置，被定位部分在与第一定位部分断开接合之后在弹性力的作用下相对于定位部分旋转并且被导引至对应于第二定位部分的第一导引表面。

在另一实施方式中，被定位部分的远离喷嘴的轴向端部形成有被导引表面，这些被导引表面与第一导引表面和第二导引表面处于形状配合。

在另一实施方式中，调节元件还形成有内筒形部，该内筒形部延伸到凸轮套筒中，使得调节元件由凸轮套筒支承。

在另一实施方式中，凸轮套筒相对于定位套筒在壳体的周向方向上固定。

在另一实施方式中，喷射器还包括致动器，该致动器能够沿轴向方向对凸轮套筒施加力，使得调节元件被凸轮套筒推动以抵抗弹性力进行移动。

本公开还提供了一种燃料电池，该燃料电池包括根据上述解决方案中的任一者的用于燃料电池的喷射器。

在一个实施方式中，其中，

当穿过用于燃料电池的喷射器的第一进口的燃料气体流的流动速率小于预定值时，用于燃料电池的喷射器的调节装置的调节元件位于第一轴向位置处，

当穿过用于燃料电池的喷射器的第一进口的燃料气体流的流动速率大于或等于预定值时，调节元件位于不同于第一轴向位置的另一轴向位置处，

当调节元件位于第一轴向位置处时，第一通道的至少一部分的横截面面积通过调节元件而被最小化。

根据上述技术方案，本公开提供了一种新颖的用于燃料电池的喷射器，该喷射器用于将来自燃料电池的外部的新的或新鲜的燃料气体和来自燃料电池的经回收的燃料气体两者供应到燃料电池中。喷射器包括组装在一起的壳体、喷嘴和调节装置。壳体包括文丘里部段，其中，文丘里部段形成有收缩部段、喉部部段和扩散部段，收缩部段、喉部部段和扩散部段在壳体的轴向方向上依次布置并从一侧连通至另一侧。壳体还形成有供新的燃料气体流动到壳体中的第一进口和供来自燃料电池的经回收的燃料气体流动到壳体中的第二进口。喷嘴位于壳体的内部并固定至壳体。喷嘴形成有延伸到收缩部段中的渐缩部分，渐缩部分和收缩部段处于形状配合并且在壳体的径向方向上彼此间隔开。在喷嘴的内部形成有第一通道，并且在喷嘴与渐缩部分之间形成有第二通道。第一进口通过第一通道与喉部部段进行连通，并且第二进口通过第二通道与喉部部段进行连通。调节装置至少部分地位于壳体的内部，调节装置相对于喷嘴而位于轴向方向上的一个侧部处。调节装置包括延伸到喷嘴中的调节元件。调节元件构造成位于不同的轴向位置处。当调节元件位于不同的轴向位置处时，第一通道的至少一部分的横截面面积是不同的。

以这种方式，在本公开的喷射器中，供新的燃料气体流动到文丘里部段中的通道的尺寸可以通过简单且实用的调节装置进行控制，即使新的燃料气体的流动速率较低，也可以确保对来自燃料电池的经回收的燃料气体具有足够的抽吸性能。喷射器的调节元件构造成位于离散且不同的轴向位置处，由此喷射器的操作稳定性良好并且使用寿命较长。

附图说明

图1为示出了根据本公开的实施方式的用于燃料电池的喷射器的示意性横截面图。

图2为示出了图1中的用于燃料电池的喷射器的调节装置的分解示意图，在图2中，示出了每个部件的横截面结构并且省略了截面线。

图3A为用于说明图1中的用于燃料电池的喷射器的第一操作状态的示意性横截面图，在图3A中，调节元件位于第一轴向位置处并且截面线被省略。

图3B为用于说明当图1中的用于燃料电池的喷射器处于第一操作状态时的调节元件、定位套筒与弹性元件之间的关系的示意图。

图4A为用于说明图1中的用于燃料电池的喷射器的第二操作状态的示意性横截面图，在图4A中，调节元件位于第二轴向位置处并且截面线被省略。

图4B为用于说明当图1中的用于燃料电池的喷射器处于第二操作状态时的调节元件、定位套筒与弹性元件之间的关系的示意图。

图5为用于说明包括图1中的喷射器的燃料电池的燃料气体运送率与电流密度之间的关系的曲线图，在图5中，纵坐标表示燃料气体运送率并且横坐标表示电流密度。

术语列表

1壳体

1h1第一进口

1h2第二进口

1h3出口

11 文丘里部段

111 收缩部段

112 喉部部段

113 扩散部段

12 安装部段

2 喷嘴

21 基部部分

22 渐缩部分

3 调节装置

31 调节元件

31p 梢部

311 针状部分

312 凸缘

313 内筒形部

314 被定位部分

314s 被导引表面

32 定位套筒

32s 第一导引表面

32c1第一定位部分32c2第二定位部分

33 弹性元件

34 凸轮套筒

34s 第二导引表面

4 致动器

m1 第一气流

m2 第二气流

p1 第一通道

p2 第二通道

A轴向方向

R径向方向

具体实施方式

下面将参照附图描述本公开的示例性实施方式。应当理解，这些具体描述仅意在教示本领域技术人员如何实践本公开，而并非意在穷举实施本公开的所有可能方式或限制本公开的范围。

在本公开中，除非另有说明，否则“轴向方向”、“径向方向”和“周向方向”分别指喷射器的壳体的轴向方向、径向方向和周向方向；“轴向方向上的一侧”是指图1、图3A、图3B、图4A和图4B中的左侧，并且“轴向方向上的另一侧”是指在图1、图3A、图3B、图4A和图4B中的右侧；“径向方向上的外侧”是指在径向方向上远离壳体的中心轴线的一侧，“径向方向上的内侧”是指在径向方向上靠近壳体的中心轴线的一侧；“周向方向上的一侧”是指当从另一侧朝向一侧沿轴向方向观察时在逆时针方向上的下游侧，并且“周向方向上的另一侧”是指当从另一侧朝向一侧沿轴向方向观察时在顺时针方向上的下游侧。

下面将参照附图描述根据本公开的实施方式的用于燃料电池的喷射器的结构。

例如，参照图3A和图4A，根据本公开的实施方式的用于燃料电池的喷射器用于同时将第一气流m1和第二气流m2输送到燃料电池中。第一气流m1可以是来自燃料电池的外部的新的或新鲜的燃料气体，并且第二气流m2可以是来自燃料电池的经回收的燃料气体。燃料气体的示例是氢气，但不限于氢气。

如图1至图4B中所示，根据本公开的实施方式的用于燃料电池的喷射器包括组装在一起的壳体1、喷嘴2、调节装置3和致动器4。

在本实施方式中，壳体1形成有从一侧沿轴向方向A穿透至另一侧的腔，其中，腔在壳体1的任意轴向位置处都具有圆形的横截面。壳体1包括两个功能部段，即文丘里部段11和安装部段12。文丘里部段11包括收缩部段111、喉部部段112和扩散部段113，收缩部段、喉部部段和扩散部段在轴向方向A上依次布置并从一侧连通至另一侧。喷嘴2和调节装置3安装在对应于安装部段12的腔中，并且安装部段12位于文丘里部段11的在轴向方向A上的一个侧部处。

壳体1形成有第一进口1h1、第二进口1h2和出口1h3。第一进口1h1以沿径向方向R穿透安装部段12的壁的方式形成在安装部段12中。第一气流m1可以经由第一进口1h1流动到安装部段12内部的腔中。第二进口1h2以下述方式形成在文丘里部段11中：沿径向方向R穿透文丘里部段11的壁并与收缩部段111进行连通。第二气流m2可以经由第二进口1h2流动到文丘里部段11内部的腔中。出口1h3形成在整个壳体1的于轴向方向A上的另一侧端部处，并且与扩散部段113进行连通。第一气流m1和第二气流m2可以从扩散部段113经由出口1h3流出。

在本实施方式中，喷嘴2位于壳体1内部的腔中并且固定至壳体1。喷嘴2包括形成为一件式的基部部分21和渐缩部分22。基部部分21例如通过干涉配合固定至安装部段12的于轴向方向A上的另一侧端部。渐缩部分22从基部部分21朝向轴向方向A上的另一侧延伸并且延伸到文丘里部段11的收缩部段111中。渐缩部分22和收缩部段111处于形状配合，并且在径向方向R上彼此间隔开。另外，喷嘴2形成有沿轴向方向A延伸的通孔，安装部段12内部的腔通过该通孔与文丘里部段11内部的腔进行连通。通孔在基部部分21中形成为具有恒定的横截面面积的直孔，并且该通孔在渐缩部分22中形成为横截面面积朝向轴向方向上的另一侧逐渐减小的渐缩孔。以这种方式，喷嘴2内部的通孔形成为第一通道p1，并且第一进口1h1通过第一通道p1与喉部部段112进行连通；在喷嘴2与收缩部段111之间形成有第二通道p2，并且第二进口1h2通过第二通道p2与喉部部段112进行连通。第二通道p2可以形成为沿轴向方向A渐缩的渐缩形状。

在本实施方式中，第一通道p1的尺寸(主要为横截面面积)可以根据需要通过调节装置3来调节。调节装置3至少部分地位于壳体1的内部，并且调节装置3位于喷嘴2的在轴向方向A上的一侧处。调节装置3包括延伸到喷嘴2中的调节元件31。调节元件31具有与渐缩部分22处于形状配合的梢部31p，并且梢部31p形成为朝向轴向方向上的另一侧渐缩的形状。调节元件31可以在控制下位于第一轴向位置(如图3A和图3B中所示)和第二轴向位置(如图4A和图4B中所示)处。在两个轴向位置中，梢部31p的延伸到渐缩部分22中的轴向长度是不同的。以这种方式，当调节元件31位于两个轴向位置处时，第一通道p1的横截面面积是不同的，由此对流动通过第一通道p1的第一气流m1的流动速度进行调节。除了调节元件31之外，调节装置3还包括与调节元件31组装在一起的定位套筒32、弹性元件33和凸轮套筒34。调节元件31、定位套筒32、弹性元件33和凸轮套筒34相对于壳体1同轴地组装在一起。定位套筒32、弹性元件33和凸轮套筒34用于使调节元件31移动至第一轴向位置或第二轴向位置，并且将调节元件31保持在对应的轴向位置处。

具体地，调节元件31包括形成为一件式的针状部分311、凸缘312、内筒形部313和多个定位部分314。针状部分311、凸缘312和内筒形部313同轴布置。

调节元件31沿着轴向方向A线性地延伸，调节元件31的梢部31p形成在针状部分311的于轴向方向A上的另一侧端部处，并且针状部分311的于轴向方向A上的一个侧端部与凸缘312连接。

凸缘312位于针状部分311与内筒形部313之间。凸缘312的外径大于针状部分311的外径和内筒形部313的外径。凸缘312形成有环形凹部，弹性元件33的于轴向方向A上的一个侧端部抵靠该环形凹部，并且该环形凹部限制弹性元件33的于轴向方向A上的一个侧端部。

内筒形部313的于轴向方向A上的另一端部连接至凸缘312，并且内筒形部313的包括轴向方向A上的一个侧端部的一部分插入到凸轮套筒34中，使得内筒形部313可以由凸轮套筒34支承，以便防止调节元件31相对于轴向方向A偏斜。

定位部分314形成为位于内筒形部313的在径向方向R上的外侧部处并沿着轴向方向A线性地延伸的肋部，并且多个定位部分314在周向方向上均匀分布。在每个定位部分314的于轴向方向A上的一个侧端部上形成有沿着周向方向延伸的被导引表面314s(如图3B和图4B中所示)。被导引表面314s在朝向轴向方向A上的一侧倾斜延伸的同时朝向周向方向上的一侧延伸。被导引表面314s与定位套筒32的第一导引表面32s和凸轮套筒34的第二导引表面34s处于形状配合，使得第一导引表面32s、第二导引表面34s和被导引表面314s处于形状配合以将被定位部分314导引至对应的第一定位部分32c1或第二定位部分32c2。

此外，定位套筒32位于壳体1的内部并且固定至壳体1。定位套筒32形成有对应于第一轴向位置的第一定位部分32c1和对应于第二轴向位置的第二定位部分32c2。在本实施方式中，第一定位部分32c1和第二定位部分32c2是在轴向方向A上具有不同深度的定位凹槽。

定位套筒32的于轴向方向A上的另一侧端部形成有沿着周向方向延伸的多个第一导引表面32s，所述多个第一导引表面32s在周向方向上均匀分布，并且第一导引表面32s中的每个第一导引表面在朝向轴向方向A上的一侧倾斜延伸的同时朝向周向方向上的一侧延伸。如上所述，第一导引表面32s与定位部分314的被导引表面314s处于形状配合。第一定位部分32c1设置在对应的第一导引表面32s的周向方向上的一个侧端部处，并且第二定位部分32c2相对于对应的第一导引表面32s的周向方向上的一个侧端部而设置在周向方向上的一个侧部处。第一定位部分32c1和第二定位部分32c2在周向方向上交替布置，使得被定位部分314可以被第一导引表面32s导引成与第一定位部分32c1或第二定位部分32c2接合。

此外，弹性元件33是筒形螺旋弹簧，并且弹性元件33套在调节元件31的针状部分311上。弹性元件33的于轴向方向A上的一个侧端部抵靠调节元件31的凸缘312，并且弹性元件33的于轴向方向A上的另一端部抵靠喷嘴2的基部部分21，使得当弹性元件33被压缩时，在调节元件31上施加有朝向轴向方向上的一侧的弹性力(弹簧力)。

此外，凸轮套筒34相对于定位套筒32在周向方向上固定，但是凸轮套筒34可以相对于定位套筒32沿轴向方向A进行往复运动。凸轮套筒34的于轴向方向A上的另一侧端部形成有沿周向方向延伸的多个第二导引表面34s(如图2中所示)，并且所述多个第二导引表面34s在周向方向上均匀分布。第二导引表面34s和对应的第一导引表面32s沿周向方向偏移一预定角度。在致动器4的轴向力的作用下，凸轮套筒34可以抵靠调节元件31的定位部分314，使得第二导引表面34s抵靠被导引表面314s。在这种抵接状态下，凸轮套筒34移动成使得第二导引表面34s与第一导引表面32s对准，或者使得第二导引表面34s相对于第一导引表面32s而位于轴向方向A上的另一侧部处，由此被定位部分314与第一定位部分32c1或第二定位部分32c2断开接合。此后，被导引表面314s沿着第二导引表面34s滑动，并且被导引表面314s相对于第二导引表面34s沿周向方向移动。在致动器4的轴向力被移除之后，被定位部分314在弹性元件33的弹性力的作用下被导引至对应的第一导引表面32s，并且定位部分314被第一导引表面32s导引，定位部分314最终与第二定位部分32c2或第一定位部分32c1接合。

在本实施方式中，致动器4可以是例如电磁阀。致动器4可以在控制下朝向轴向方向上的另一侧对凸轮套筒34施加轴向力，使得调节元件31通过凸轮套筒34克服弹性元件33的弹性力而被推动至轴向方向上的另一侧处的预定位置，由此第二导引表面34s与第一导引表面32s对准或者第二导引表面34s相对于第一导引表面32s而略微位于轴向方向上的另一侧处。

下面将描述上述的用于燃料电池的喷射器的操作。

当包括上述喷射器的燃料电池被启动时，由于从第一进口1h1进入的第一气流m1的流动速率较低，因此为了确保对从第二进口1h2进入的第二气流m2的抽吸强度，喷射器处于图3A和图3B中所示的第一操作状态。此时，在调节装置3中，调节元件31的被定位部分314与定位套筒32的第一定位部分32c1接合，使得调节元件31位于第一轴向位置处。调节元件31的轴向方向上的另一侧端部(梢部31p)的突出到喷嘴2中的长度较大，由此第一通道p1的一部分的横截面面积变小。以这种方式，即使来自第一进口1h1的第一气流m1的流动速率较低，当第一气流m1穿过第一通道p1时也会获得较高的流动速度，使得在收缩部段111连接至喉部部段112的位置处产生较大的负压，这确保了对第二气流m2的抽吸强度。

在包括上述喷射器的燃料电池进入正常操作状态之后，由于从第一进口1h1进入的第一气流m1的流动速率变大，因此不需要如上所述的那样使第一通道p1的横截面面积减小。此时，致动器4在调节装置3的凸轮套筒34上朝向轴向方向A上的另一侧施加轴向力以克服弹性元件33的弹性力，使得凸轮套筒34在抵靠调节元件31的状态下朝向轴向方向A上的另一侧移动。在凸轮套筒34的第二导引表面34s与定位套筒32的第一导引表面32s对准之后，通过第一导引表面32s、第二导引表面34s与调节元件31的被导引表面314s的形状配合，在弹性力的作用下，调节元件31朝向周向方向上的一侧旋转，并且被导引表面314s与第一导引表面32s配合。在致动器4的轴向力被移除之后，被定位部分314由第一导引表面32s导引至对应的第二定位部分32c2，被定位部分314与定位套筒32的第二定位部分32c2接合成使得调节元件31保持处于第二轴向位置。以这种方式，喷射器保持处于图4A和图4B中所示的第二操作状态，并且调节元件31的轴向方向上的另一侧端部(梢部31p)突出到喷嘴2中的长度变小，使得第一通道p1的对应部分的横截面面积变大。以这种方式，第一通道p1满足第一气流m1的其中从第一进口1h1流动的速率较大的要求，并且不会不利地影响对第二气流m2的抽吸性能。

本公开还提供了一种包括上述的用于燃料电池的喷射器的燃料电池。燃料电池的每个操作点(电流密度)对应于氢气运送率的特定要求。在低电流密度的操作点处，对氢气运送率的要求较高，喷射器处于第一操作状态，并且在第一气流m1的流速较低的条件下对第二气流m2的抽吸性能得到改善。在高电流密度的操作点处，氢气运送率低于该要求，并且喷射器处于第二操作状态，以允许新的第一气流m1具有较大的流动速率。

本公开不限于上述实施方式，并且不脱离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以在本公开的教示下对本公开的上述实施方式进行各种修改。另外，将给出以下描述。

(i)尽管在根据本公开的具体实施方式中所描述的实施方式的用于燃料电池的喷射器中，调节装置3的调节元件31可以位于两个不同的轴向位置处，其中，当调节元件31位于这两个轴向位置处时，第一通道p1的一部分的横截面面积是不同的，但是本公开不限于此。调节元件31可以位于的不同轴向位置的数目应当根据需要而为任意的，并且当调节元件31位于每两个不同的轴向位置处时，第一通道p1的至少一部分的横截面面积是不同的。

为了实现这种解决方案，可以对应于不同的轴向位置设置相同数目的定位部分，并且这些定位部分在周向方向上间歇性地交替布置，以便实现调节元件位于不同的轴向位置处。

(ii)应当理解，只要致动器4被致动一次，就会实现喷射器的一个操作状态的转换。将上述具体实施方式中所描述的喷射器作为示例，在初始状态下，调节元件31的被定位部分314与定位套筒32的第一定位部分32c1接合，并且喷射器保持处于第一操作状态。在致动器4被致动一次后，调节元件31的被定位部分314与定位套筒32的第二定位部分32c2接合，并且喷射器切换至第二操作状态并保持处于该操作状态。在致动器4被再次致动之后，调节元件31的被定位部分314与定位套筒32的第一定位部分32c1接合，并且喷射器切换至第一操作状态并保持处于该操作状态。这样的循环可以使喷射器在第一操作状态与第二操作状态之间进行切换。

(iii)可以理解，在具体实施方式所例示的解决方案中，只要致动器4被致动一次，喷射器不仅可以对操作状态进行切换，而且还可以使用其自身的机械结构来保持这种操作状态，因此节省了保持操作状态所需的能量消耗。

然而，能够设想到其他替代方案，比如省略定位套筒32和凸轮套筒34，在调节元件31上形成有多个定位孔，并且设置有可以由另一致动器来致动的定位销。当调节元件31位于轴向位置处时，定位销被控制成与对应的定位孔接合，由此调节元件31被定位在该轴向位置处。

(iv)尽管致动器4在具体实施方式中为电磁阀，但是本公开不限于此，并且致动器4可以为诸如马达的其他动力源。

(v)本公开的用于燃料电池的喷射器的壳体可以如上所述地被一体化，或者具有固定在一起的独立的单独部件。具体地，当具有独立的单独部件时，壳体可以根据需要分成任意数目的独立的单独部件，并且然后将这些独立的单独部件组装并固定在一起以形成壳体。例如，根据功能独立地形成有文丘里部段和安装部段，并且然后通过一些连接件将文丘里部段和安装部段固定在一起，以形成用于燃料电池的喷射器的壳体。

(vi)另外，尽管在具体实施方式的部分中描述了弹性构件33的一个端部抵靠喷嘴2，但是本公开不限于此。例如，在安装部12处，壳体1可以形成有朝向径向方向上的内侧突出的抵接部分，并且弹性元件33的一个端部可以抵靠这样的抵接部分。以这种方式，可以实现相同功能。

(vii)尽管在背景技术部分中没有任何字面描述，但是应当理解，当现有技术的喷射器的结构可以根据收缩部段的压力进行无级调节时，如果工作环境的温度太低，则机械结构可能被冻住并且可能无法正常工作，喷射器在新的燃料气体流较小的启动阶段和关闭阶段期间非常不稳定。相反，由于本公开的用于燃料电池的喷射器在启动阶段和关闭阶段期间不需要进行移动，因此将不会发生上述问题。

(viii)尽管没有具体说明，但是本公开的燃料电池可以但不限于用于纯电动车辆或混合动力车辆。

Claims (11)

1.一种用于燃料电池的喷射器，包括：

壳体(1)，所述壳体包括文丘里部段(11)，所述文丘里部段形成有收缩部段(111)、喉部部段(112)和扩散部段(113)，所述收缩部段、所述喉部部段和所述扩散部段在所述壳体(1)的轴向方向(A)上依次布置并从一侧连通至另一侧，所述壳体(1)还形成有与所述壳体(1)的内部连通的第一进口(1h1)和与所述壳体(1)的内部连通的第二进口(1h2)；

喷嘴(2)，所述喷嘴位于所述壳体(1)的内部并固定至所述壳体(1)，所述喷嘴(2)形成有延伸到所述收缩部段(111)中的渐缩部分(22)，所述渐缩部分(22)和所述收缩部段(111)处于形状配合并且在所述壳体(1)的径向方向(R)上彼此间隔开，并且在所述喷嘴(2)中形成有第一通道(p1)，在所述喷嘴(2)与所述收缩部段(111)之间形成有第二通道(p2)，其中，所述第一进口(1h1)经由所述第一通道(p1)与所述喉部部段(112)进行连通，并且所述第二进口(1h2)经由所述第二通道(p2)与所述喉部部段(112)进行连通；以及

调节装置(3)，所述调节装置至少部分地位于所述壳体(1)的内部并且位于所述喷嘴(2)的在所述轴向方向(A)上的一侧处，所述调节装置(3)包括延伸到所述喷嘴(2)中的调节元件(31)，其中，所述调节元件(31)构造成位于不同的轴向位置处，并且当所述调节元件(31)位于所述不同的轴向位置处时，所述第一通道(p1)的至少一部分的横截面面积是不同的。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述调节元件(31)具有形成为渐缩形状的梢部(31p)，当所述调节元件(31)位于所述不同的轴向位置处时，所述梢部(31p)的延伸到所述喷嘴(2)中的轴向长度是不同的。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述调节装置(3)还包括定位套筒(32)，所述定位套筒位于所述壳体(1)的内部并且固定至所述壳体(1)，其中，所述定位套筒(32)形成有与所述不同的轴向位置对应的定位部分(32c1，32c2)，并且所述调节元件(31)形成有被定位部分(314)，所述被定位部分与所述定位部分(32c1，32c2)配合成使得在所述被定位部分(314)与所述定位部分(32c1，32c2)接合时，所述调节元件(31)位于对应的轴向位置处。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述定位套筒(32)的面向所述喷嘴(2)的轴向端部形成有多个第一导引表面(32s)，所述多个第一导引表面沿所述定位套筒(32)的周向方向延伸，

其中，所述定位部分(32c1，32c2)设置在所述第一导引表面(32s)的周向端部处，或者相对于所述第一导引表面(32s)而设置在所述周向方向上的任一侧部处，并且其中，所述定位部分(32c1，32c2)包括第一定位部分(32c1)和第二定位部分(32c2)，所述第一定位部分和所述第二定位部分在所述周向方向上交替布置，使得所述被定位部分(314)构造成由所述第一导引表面(32s)导引以与所述第一定位部分(32c1)或所述第二定位部分(32c2)接合。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述调节装置(3)还包括弹性元件(33)和凸轮套筒(34)，

其中，所述弹性元件(33)的一个端部抵靠所述壳体(1)或所述喷嘴(2)，并且所述弹性元件(33)的另一端部抵靠所述调节元件(31)，使得被压缩的弹性元件(33)在所述调节元件(31)上施加弹性力，

其中，所述凸轮套筒(34)的面向所述喷嘴(2)的轴向端部形成有沿所述周向方向延伸的多个第二导引表面(34s)，其中，所述凸轮套筒(34)能够相对于所述定位套筒(32)沿所述轴向方向(A)移动，使得所述凸轮套筒(34)能够抵靠所述被定位部分(314)移动至所述第二导引表面(34s)与所述第一导引表面(32s)对准或者所述第二导引表面(34s)相对于所述第一导引表面(32s)更靠近所述喷嘴(2)的位置，所述被定位部分(314)在与所述第一定位部分(32c1)断开接合之后在所述弹性力的作用下相对于所述定位部分(32c1，32c2)旋转并且被导引至与所述第二定位部分(32c2)对应的所述第一导引表面(32s)。

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述被定位部分(314)的远离所述喷嘴(2)的轴向端部形成有被导引表面(314s)，所述被导引表面与所述第一导引表面(32s)和所述第二导引表面(34s)处于形状配合。

7.根据权利要求5或6所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述调节元件(31)还形成有内筒形部(313)，所述内筒形部延伸到所述凸轮套筒(34)中，使得所述调节元件(31)由所述凸轮套筒(34)支承。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述凸轮套筒(34)相对于所述定位套筒(32)在所述壳体(1)的周向方向上固定。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的用于燃料电池的喷射器，其中，所述喷射器还包括致动器(4)，所述致动器能够沿所述轴向方向(A)对所述凸轮套筒(34)施加力，使得所述调节元件(31)由所述凸轮套筒(34)推动以抵抗所述弹性力进行移动。

10.一种燃料电池，所述燃料电池包括根据权利要求1至9中的任一项所述的用于燃料电池的喷射器。

11.根据权利要求10所述的燃料电池，其中，

当穿过所述用于燃料电池的喷射器的所述第一进口(1h1)的燃料气流的流动速率小于预定值时，所述用于燃料电池的喷射器的所述调节装置(3)的所述调节元件(31)位于第一轴向位置处，

当穿过所述用于燃料电池的喷射器的所述第一进口(1h1)的燃料气流的流动速率大于或等于所述预定值时，所述调节元件(31)位于不同于所述第一轴向位置的另一轴向位置处，

当所述调节元件(31)位于所述第一轴向位置处时，所述第一通道(p1)的至少一部分的横截面面积通过所述调节元件(31)而被最小化。