CN116799246A - 一种燃料电池供氢集成模块及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料电池供氢集成模块及其设计方法，燃料电池供氢集成模块包括文丘里管组件单元、同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元，文丘里管组件单元包括引射回流阀体，高压进氢双卡套接头，氢气回流入口法兰竹节和引射出口法兰竹节，同轴双喷嘴单元安装在引射回流阀体的腔内，水路流道换热单元设置在高压进氢双卡套接头和同轴双喷嘴单元之间，通过将同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元布置在引射回流阀体内，并利用引射回流阀体内部独特的气体流道设计将其连接起来，使得燃料电池供氢集成模块体积小、质量轻且易与集成布置，有效降低其成本，降本增效的同时还可提高系统质量和体积的功率密度。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池供氢集成模块及其设计方法。
背景技术
在质子交换膜的氢燃料电池系统设计中，氢气作为主燃料是至关重要的，氢气路循环利用的关键就是由氢气回流泵或者引射器来控制，目前在国内市场的系统使用氢气回流泵较多，但近两三年随着引射器越来越成熟，使用引射器取代氢气回流泵也慢慢变成了市场的主流，氢气回流泵相对引射器来说成本高，有功耗，体积大，内部电机，叶轮较易损坏，提高系统故障率。
但是目前引射器想完全取代氢泵还有一些挑战，其中最主要的问题有一下几点：
(1)引射器可覆盖的功率段范围较小，大功率段用的引射器在低功率段时引射回流能力差，甚至没有回流，只能在高功率段使用才有较好的性能。
(2)出电堆回流的氢气无法避免带有水分子，且温度较高，与氢瓶出来低温新氢混合会产生液态水，造成电堆首节积水和电压抖动以及其他节单低的问题，影响电堆性能与寿命。
(3)现有的引射器设计集成度不高，功能较单一，很难在一个单独的供氢模块上解决多个问题点，若要同时解决多个问题则设计体积相对较大，增加功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池供氢集成模块及其设计方法，目的在于，利用一个供氢集成模块同时解决引射器可覆盖功率段范围小和混合氢气液态水过多这两个问题，减小供氢模块体积，易加工，降低产品成本和功耗。
为达上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种燃料电池供氢集成模块，包括文丘里管组件单元、同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元；
所述文丘里管组件单元包括引射回流阀体、高压进氢双卡套接头、氢气回流入口法兰竹节和引射出口法兰竹节，所述高压进氢双卡套接头设置在引射回流阀体的一端，所述引射出口法兰竹节设置在引射回流阀体的另一端，所述氢气回流入口法兰竹节设置在高压进氢双卡套接头和引射出口法兰竹节之间；
所述同轴双喷嘴单元安装在引射回流阀体的腔内，所述水路流道换热单元设置在高压进氢双卡套接头和同轴双喷嘴单元之间。
进一步地，所述水路流道换热单元包括水路进出口法兰竹节和换热室，所述水路进出口法兰竹节密封安装在所述引射回流阀体上。
进一步的，所述同轴双喷嘴单元包括：一级喷嘴、二级喷嘴和喷嘴密封接头，所述二级喷嘴同轴套接于所述一级喷嘴上，所述喷嘴密封接头将所述一级喷嘴与二级喷嘴锁紧。
进一步的，所述高压进氢双卡套接头一端与高压氢瓶后端的高压氢管通过卡套结构锁紧，高压进氢双卡套接头另一端通过密封螺纹安装到引射回流阀体上，所述引射回流阀体内设置有文丘里管结构，所述文丘里管结构包括负压室、混合室和扩散室，同轴双喷嘴单元的喷嘴伸入负压室，氢气回流入口法兰竹节密封安装在引射回流阀体上并与负压室连通，引射出口法兰竹节密封安装在引射回流阀体上并与扩散室连通。
进一步的，所述燃料电池供氢集成模块还包括电磁阀和双比例阀单元，所述电磁阀和双比例阀单元设置在高压进氢双卡套接头和同轴双喷嘴单元之间，所述电磁阀和双比例阀单元包括电磁开关阀和双比例阀。
进一步的，所述电磁开关阀设置在高压进氢双卡套接头上方，双比例阀设置在同轴双喷嘴单元正上方，双比例阀分为一级比例阀和二级比例阀，一级比例阀控制一级喷嘴的进气量，二级比例阀控制二级喷嘴的进气量，一级比例阀和二级比例阀的连接方式为并联模式。
进一步的，所述电磁阀和双比例阀单元还包括高压传感器和低压传感器，所述高压传感器设置于电磁开关阀与双比例阀之间的气体流道处；所述低压传感器设置在引射出口法兰竹节的出口处。
进一步的，所述文丘里管组件单元还包括球涨式堵头，所述球涨式堵头设置在引射回流阀体内的各气体流道出口处。
进一步的，所述文丘里管组件单元还包括同轴双喷嘴单元密封板，所述同轴双喷嘴单元安装在引射回流阀体的腔内，并将所述同轴双喷嘴单元密封板密封安装到所述引射回流阀体上。
本发明还提供一种燃料电池供氢集成模块的设计方法，其特征在于，通过两个直径尺寸不同的喷嘴同轴连接，一级喷嘴和二级喷嘴进气腔各自隔开，由径向密封方式密封；
通过一级比例阀和二级比例阀来控制两个喷嘴腔的进气量，两个喷嘴共用一个文丘里管的负压室、混合室和扩散室，通过调节两个比例阀的开度来控制引射性能，达到覆盖大小不同的功率段的效果，一级喷嘴尺寸直径D1＝d1，二级喷嘴尺寸直径D2＝d3-d2，一级喷嘴和二级喷嘴的出口处均为环形，d1为一级喷嘴出口处环形的内径，d2为一级喷嘴出口处环形的外径，d3为二级喷嘴出口处环形的内径；
高压氢瓶出来的新的氢气在进入喷嘴之前，由电磁开关阀控制通气，并且在新的氢气进入喷嘴前，阀体内设置水路流道换热单元，通过一段气水换热结构，利用燃料电池系统的水路来加热新的氢气，保障新的氢气与回流的氢气不会因为温差过大而形成较多液态水；
安装电磁开关阀和双比例阀的引射回流阀体内部有独特的气体流道设计，在最小的体积下保证电池开关阀和双比例阀稳定控制氢气的流向，确定文丘里管和喷嘴的尺寸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过设置水路流道换热单元加热新进入的氢气，保证新进入的氢气与回流的氢气温差不会过大，从而减少混合后液态水的析出，有效防止混合氢气生成大量的液态水进入电堆，从而避免造成电堆首节积水、电压波动和整体电压低的情况，即能有效解决电压波动问题，提升电堆功率性能。
(2)通过设置同轴双喷嘴单元，并由两个比例阀分别控制一级喷嘴和二级喷嘴的进气量，通过调节两个比例阀的开度来控制引射性能，保证低功率段的引射回流能力，达到覆盖不同的功率段的效果，能满足0-240kw氢燃料电池电堆的工况。
(3)通过利用同轴双喷嘴共用一个文丘里管结构，体积小且可减少零件数量，通过将同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元布置在引射回流阀体内，并利用引射回流阀体内部独特的气体流道设计将其连接起来，使得燃料电池供氢集成模块体积小、质量轻且易与高压供氢模块和分水器模块集成，即燃料电池供氢集成模块更加轻量化，有效降低其成本，降本增效的同时还可提高系统质量和体积的功率密度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例燃料电池供氢集成模块的三维爆炸示意图；
图2为本发明实施例燃料电池供氢集成模块的左视图；
图3为图2的A-A截面图；
图4为图2的B-B截面图；
图5为本发明实施例燃料电池供氢集成模块的主视图；
图6为图5的C-C截面图；
图7为本发明实施例燃料电池供氢集成模块的氢气流路透视图；
图8为本发明实施例燃料电池供氢集成模块的氢气流路示意图；
图9为本发明实施例同轴双喷嘴单元的主视图；
图10为图9的D-D截面图；
图11为本发明实施例燃料电池供氢集成模块单体阀体控制与流量测试数据图；
图12为本发明实施例燃料电池供氢集成模块搭载燃料电池系统后测试的引射性能数据图。
图中：1、双喷嘴单元密封板；2、高压进氢双卡套接头；3、密封圈；4、同轴双喷嘴单元；401、一级喷嘴；402、喷嘴密封接头；403、二级喷嘴；5、电磁开关阀；6、双比例阀；601、一级比例阀；602、二级比例阀；7、低压传感器；8、引射回流阀体；9、高压传感器；10、球涨式堵头；11、水路进出口法兰竹节；12、氢气回流入口法兰竹节；13、引射出口法兰竹节；14、负压室；15、混合室；16、扩散室；17、换热室；18、高压氢瓶；19、电堆；20、分水器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1-6所示，本发明实施例提出了一种燃料电池供氢集成模块，包括文丘里管组件单元、同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元；
所述文丘里管组件单元包括：引射回流阀体8、高压进氢双卡套接头2、氢气回流入口法兰竹节12和引射出口法兰竹节13，所述高压进氢双卡套接头2设置在引射回流阀体8的一端，所述引射出口法兰竹节13设置在引射回流阀体8的另一端，所述氢气回流入口法兰竹节12设置在高压进氢双卡套接头2和引射出口法兰竹节13之间；
所述同轴双喷嘴单元整体通过螺纹安装在引射回流阀体8的腔内，所述水路流道换热单元设置在高压进氢双卡套接头2和同轴双喷嘴单元之间。
所述高压进氢双卡套接头2一端与高压氢瓶后端的高压氢管通过卡套结构锁紧，高压进氢双卡套接头2另一端通过密封螺纹安装到引射回流阀体8上，所述引射回流阀体8内设置有文丘里管结构，具体包括负压室14、混合室15和扩散室16。同轴双喷嘴单元的喷嘴伸入负压室14，氢气回流入口法兰竹节12密封安装在引射回流阀体8上并与负压室14连通，引射出口法兰竹节13密封安装在引射回流阀体8上并与扩散室16连通。
所述文丘里管组件单元还包括同轴双喷嘴单元密封板1，所述同轴双喷嘴单元通过螺纹安装在引射回流阀体8的腔内后，加入密封圈3，通过螺丝将同轴双喷嘴单元密封板1密封安装到引射回流阀体8上。
如图6所示，所述引射回流阀体8内的各气体流道出口还设置有球涨式堵头10，以保证阀体密封。
如图9-10所示，所述同轴双喷嘴单元包括：一级喷嘴401，二级喷嘴403和喷嘴密封接头402，二级喷嘴403同轴套接于一级喷嘴401上，所述喷嘴密封接头402将所述一级喷嘴401与二级喷嘴403锁紧。一级喷嘴401和二级喷嘴403的进气腔各自隔开，同轴相连的喷嘴直径尺寸如图10所示，一级喷嘴401尺寸直径为D1＝d1，二级喷嘴403尺寸直径为D2＝d3-d2，一级喷嘴401和二级喷嘴403的出口处均为环形，d1为一级喷嘴401出口处环形的内径，d2为一级喷嘴401出口处环形的外径，d3为二级喷嘴403出口处环形的内径。
优选的，所述一级喷嘴401与所述喷嘴密封接头402的接触面上设置有密封槽，所述密封槽内套有密封圈。所述二级喷嘴403与引射回流阀体8内腔接触面上设置有密封槽，所述密封槽内套有密封圈，同时，所述喷嘴密封接头402与引射引射回流阀体8内强接触面上设有密封槽，所述密封槽内套有密封圈。通过上述密封设置保证一级喷嘴401和二级喷嘴403各自的进气腔密封。
燃料电池供氢集成模块还包括电磁阀和双比例阀单元，所述电磁阀和双比例阀单元设置在高压进氢双卡套接头2和同轴双喷嘴单元之间，所述电磁阀和双比例阀单元包括电磁开关阀5和双比例阀6。所述电磁开关阀5设置在新氢进口出处，控制模块氢气供应的通与断，具体的设置在高压进氢双卡套接头2上方，双比例阀6设置在同轴双喷嘴单元正上方，具体的，双比例阀6分为一级比例阀601和二级比例阀602，一级比例阀601控制一级喷嘴401的进气量，二级比例阀602控制二级喷嘴403的进气量，一级比例阀601和二级比例阀602的连接方式为并联模式，即一级比例阀601和二级比例阀602可同时工作也可分别工作。
所述电磁阀和双比例阀单元还包括：高压传感器9和低压传感器7，高压传感器9设置于电磁开关阀5与比例阀6之间的气体流道处，用于探测引射前端的氢气压力；低压传感器7设置在引射出口法兰竹节13的出口处，用于探测引射后端的氢气压力。低压传感器7需在引射之后的扩散室16或者引射出口处接入，位置越接近出口压力值探测越准确。
所述水路流道换热单元包括：水路进出口法兰竹节11和换热室17，水路流道换热单元设置在高压进氢双卡套接头2下方，水路进出口法兰竹节11密封安装在所述引射回流阀体8上，优选的，水路进出口法兰竹节11由密封圈密封后，通过螺纹安装在引射回流阀体8上。水路进出口法兰竹节11接入系统热管理水路，通过系统水路在换热室17内给由高压进氢双卡套接头2进入的氢气加热升温。通过燃料电池系统的水路来加热新进入的氢气，保证新进入的氢气与回流的氢气温差不会过大，从而减少混合后液态水的析出。
以上为燃料电池供氢集成模块各个单元基本零件与安装位置，其具体的工作原理如下：
如图7-8所示，从氢气的流向看，氢气从高压氢瓶18出来后通过高压进氢双卡套接头2进入燃料电池供氢集成模块，在引射回流阀体8内的气体流道的引导下，先由水路流道换热单元给新进入的氢气加热升温，升温的氢气进入电池开关阀5，当电池开关阀5处于开启状态时，氢气继续沿气体流道分流分别进入双比例阀6，一级比例阀601控制一级喷嘴401的进气量，二级比例阀602控制二级喷嘴403的进气量，至少一个比例阀开启时，氢气经过比例阀后进入同轴双喷嘴单元，并通过喷嘴进入到负压室14，再通过混合室15和扩散室16，最后通过引射出口法兰竹节13，进入系统电堆19里；而电堆19中未反应完的氢气出电堆19后进入到系统的分水器20中，分水后氢气通过氢气回流入口法兰竹节12回到负压室14，回流的氢气与新进入的氢气混合，再通过混合室15和扩散室16，最后通过引射出口法兰竹节13，进入系统电堆19里，完成整个氢系统的闭环。
(1)当燃料电池系统在低载功率段运行时，控制一级喷嘴401的一级比例阀601开启，控制二级喷嘴403的二级比例阀602关闭，氢气只从一级喷嘴401喷入负压室14，且可根据使用需求调节一级比例阀601的开度，从而调节进入一级喷嘴401的进气量，完成引射回流工作。
(2)当燃料电池系统在中载功率段运行时，控制二级喷嘴403的二级比例阀602开启，控制一级喷嘴401的一级比例阀601关闭，氢气只从二级喷嘴403喷入负压室14，且可根据使用需求调节二级比例阀602的开度，从而调节进入而级喷嘴403的进气量，完成引射回流工作。
(3)当燃料电池系统在高载功率段运行时，一级比例阀601和二级比例阀602同时开启，氢气同时从一级喷嘴401和二级喷嘴403喷入负压室13，满足峰值工况引射需求。
通过双比例阀6来控制一级喷嘴401和二级喷嘴403的进气量，通过调节双比例阀6的开度来控制引射性能，保证低功率段的引射回流能力，达到覆盖不同的功率段的效果，能满足0-240kw氢燃料电池电堆的工况。
通过设置水路流道换热单元，有效防止混合氢气生成大量的液态水进入电堆，从而避免造成电堆首节积水、电压波动和整体电压低的情况，即能有效解决电压波动问题，提升电堆功率性能，搭载系统测试后的引射性能数据如图11和图12所示，根据实验测出的数据，可知氢燃料电池发动机的系统功率和电堆的工作效率均显著提高。
通过利用同轴双喷嘴共用一个文丘里管结构，体积小且可减少零件数量，通过将同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元布置在引射回流阀体内，并利用引射回流阀体内部独特的气体流道设计将其连接起来，使得燃料电池供氢集成模块体积小、质量轻且易与高压供氢模块和分水器模块集成，即燃料电池供氢集成模块更加轻量化，有效降低其成本，降本增效的同时还可提高系统质量和体积的功率密度。
本发明还提出了一种燃料电池供氢集成模块的设计方法，具体如下：
通过两个直径尺寸不同的喷嘴同轴连接，一级喷嘴401和二级喷嘴403进气腔各自隔开，由径向密封方式密封；
通过一级比例阀601和二级比例阀602来控制两个喷嘴腔的进气量，两个喷嘴共用一个文丘里管的负压室14、混合室15和扩散室16，通过调节两个比例阀的开度来控制引射性能，达到覆盖大小不同的功率段的效果，喷嘴直径尺寸如图10所示，一级喷嘴尺寸直径D1＝d1，二级喷嘴尺寸直径D2＝d3-d2，一级喷嘴401和二级喷嘴403的出口处均为环形，d1为一级喷嘴401出口处环形的内径，d2为一级喷嘴401出口处环形的外径，d3为二级喷嘴403出口处环形的内径；
高压氢瓶18出来的新的氢气在进入喷嘴之前，由电磁开关阀5控制通气，并且在新氢进入喷嘴前，阀体内设置水路流道换热单元，通过一段气水换热结构，利用燃料电池系统的水路来加热新的氢气，保障新的氢气与回流的氢气不会因为温差过大而形成较多液态水；
安装电磁开关阀5和双比例阀6的引射回流阀体8内部有独特的气体流道设计，在最小的体积下保证氢气在电池开关阀5和双比例阀6稳定控制氢气的流向，至于文丘里管和喷嘴的尺寸计算则与常规引射器系统设计算法一样，可参考专利CN109033579A。
由以上设计方法可见，本设计为解决燃料电池氢路阳极配气端液态水过多，引射器无法满足系统低功率段引射回流需求的问题，从两个方面采取措施：
(1)高压氢瓶出来的新的氢气通过系统水路换热来升温加热；
(2)双比例阀与双喷嘴结构调节引射比与回流比；
两项措施分别针对引射器混合后氢气含液态水过多和低功率段引射回流能力差的问题。措施(1)升高氢气前端温度，使整个氢气的温度提升到混合后饱和液态水温度阈值，减少新的氢气与回流氢气混合后的液态水析出量。措施(2)通过控制一级比例阀和二级比例阀的开度，以及切换一二级喷嘴的气腔，通过不同的喷组尺寸来调节引射比，满足燃料电池各功率段的性能需求。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，包括文丘里管组件单元、同轴双喷嘴单元和水路流道换热单元；
所述文丘里管组件单元包括引射回流阀体(8)、高压进氢双卡套接头(2)、氢气回流入口法兰竹节(12)和引射出口法兰竹节(13)，所述高压进氢双卡套接头(2)设置在引射回流阀体(8)的一端，所述引射出口法兰竹节(13)设置在引射回流阀体(8)的另一端，所述氢气回流入口法兰竹节(12)设置在高压进氢双卡套接头(2)和引射出口法兰竹节(13)之间；
所述同轴双喷嘴单元安装在引射回流阀体(8)的腔内，所述水路流道换热单元设置在高压进氢双卡套接头(2)和同轴双喷嘴单元之间。
2.如权利要求1所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述水路流道换热单元包括水路进出口法兰竹节(11)和换热室(17)，所述水路进出口法兰竹节(11)密封安装在所述引射回流阀体(8)上。
3.如权利要求1所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述同轴双喷嘴单元包括：一级喷嘴(401)、二级喷嘴(403)和喷嘴密封接头(402)，所述二级喷嘴(403)同轴套接于所述一级喷嘴(401)上，所述喷嘴密封接头(402)将所述一级喷嘴(401)与二级喷嘴(403)锁紧。
4.如权利要求3所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述高压进氢双卡套接头(2)一端与高压氢瓶后端的高压氢管通过卡套结构锁紧，高压进氢双卡套接头(2)另一端通过密封螺纹安装到引射回流阀体(8)上，所述引射回流阀体(8)内设置有文丘里管结构，所述文丘里管结构包括负压室(14)、混合室(15)和扩散室(16)，同轴双喷嘴单元的喷嘴伸入负压室(14)，氢气回流入口法兰竹节(12)密封安装在引射回流阀体(8)上并与负压室(14)连通，引射出口法兰竹节(13)密封安装在引射回流阀体(8)上并与扩散室(16)连通。
5.如权利要求4所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述燃料电池供氢集成模块还包括电磁阀和双比例阀单元，所述电磁阀和双比例阀单元设置在高压进氢双卡套接头(2)和同轴双喷嘴单元之间，所述电磁阀和双比例阀单元包括电磁开关阀(5)和双比例阀(6)。
6.如权利要求5所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述电磁开关阀(5)设置在高压进氢双卡套接头(2)上方，双比例阀(6)设置在同轴双喷嘴单元正上方，双比例阀(6)分为一级比例阀(601)和二级比例阀(602)，一级比例阀(601)控制一级喷嘴(401)的进气量，二级比例阀(602)控制二级喷嘴(403)的进气量，一级比例阀(601)和二级比例阀(602)的连接方式为并联模式。
7.如权利要求6所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述电磁阀和双比例阀单元还包括高压传感器(9)和低压传感器(7)，所述高压传感器(9)设置于电磁开关阀(5)与双比例阀(6)之间的气体流道处；所述低压传感器(7)设置在引射出口法兰竹节(13)的出口处。
8.如权利要求1所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述文丘里管组件单元还包括球涨式堵头(10)，所述球涨式堵头(10)设置在引射回流阀体(8)内的各气体流道出口处。
9.如权利要求1所述的一种燃料电池供氢集成模块，其特征在于，所述文丘里管组件单元还包括同轴双喷嘴单元密封板(1)，所述同轴双喷嘴单元安装在引射回流阀体(8)的腔内，并将所述同轴双喷嘴单元密封板(1)密封安装到所述引射回流阀体(8)上。
10.一种燃料电池供氢集成模块的设计方法，其特征在于，通过两个直径尺寸不同的喷嘴同轴连接，一级喷嘴(401)和二级喷嘴(403)进气腔各自隔开，由径向密封方式密封；
通过一级比例阀(601)和二级比例阀(602)来控制两个喷嘴腔的进气量，两个喷嘴共用一个文丘里管的负压室(14)、混合室(15)和扩散室(16)，通过调节两个比例阀的开度来控制引射性能，达到覆盖大小不同的功率段的效果，一级喷嘴尺寸直径D1＝d1，二级喷嘴尺寸直径D2＝d3-d2，一级喷嘴(401)和二级喷嘴(403)的出口处均为环形，d1为一级喷嘴(401)出口处环形的内径，d2为一级喷嘴(401)出口处环形的外径，d3为二级喷嘴(403)出口处环形的内径；
高压氢瓶(18)出来的新的氢气在进入喷嘴之前，由电磁开关阀(5)控制通气，并且在新的氢气进入喷嘴前，阀体内设置水路流道换热单元，通过一段气水换热结构，利用燃料电池系统的水路来加热新的氢气，保障新的氢气与回流的氢气不会因为温差过大而形成较多液态水；
安装电磁开关阀(5)和双比例阀(6)的引射回流阀体(8)内部有独特的气体流道设计，在最小的体积下保证电池开关阀(5)和双比例阀(6)稳定控制氢气的流向，确定文丘里管和喷嘴的尺寸。
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