JP2006169977A - エジェクタポンプおよびそれを用いた燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 主流口515から導入された主流体をノズル部512から噴出する際のエネルギ交換作用によって、吸引口516から副流体を吸引するエジェクタポンプにおいて、吸引口516を、ノズル部512よりも主流体流れ下流側に開口させる。これによると、副流体は最も低温になるノズル部512を通過しないため、副流体中の水分の凍結を抑制することができる。
【選択図】 図3
Description
以下、本発明の実施形態について図1〜図3に基づいて説明する。本実施形態の燃料電池システムは、燃料電池を電源として走行する電気自動車(燃料電池車両)に適用したものである。図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの全体構成を示す概念図である。本実施形態の燃料電池システムは、図1に示すように、燃料電池10、空気供給装装置21、エジェクタポンプ50、制御部40、41などを備えている。
(水素極側)H2→2H++2e−+Q(発熱)
(酸素極側)1/2O2+2H++2e−→H2O+Q(発熱)
この電気化学反応により生成水が発生する共に、燃料電池10には加湿された水素と空気が供給され、燃料電池10内部で凝縮水が発生する。
本発明の第2実施形態について説明する。図4は第2実施形態に係る燃料電池システムにおけるエジェクタポンプ50の一部断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。図5は第3実施形態に係る燃料電池システムにおけるエジェクタポンプ50の一部断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、エジェクタポンプ50における駆動ユニット54として電動モータを用いたが、駆動ユニットとして直動機構のリニアソレノイドを用いても良い。この場合、部品点数の更なる削減と低コスト化が実現できる。
Claims (7)
- 主流口(515)から導入された主流体をノズル部(512)から噴出する際のエネルギ交換作用によって、吸引口(516)から副流体を吸引するエジェクタポンプにおいて、前記吸引口(516)は、前記ノズル部(512)よりも主流体流れ下流側に開口していることを特徴とするエジェクタポンプ。
- 前記主流口(515)と前記ノズル部(512)との間を連通させる主流通路(511)と、前記ノズル部(512)から噴出された主流体と前記吸引口(516)から吸引された副流体とを混合させる混合部(513)と、前記混合部(513)にて混合された混合流体の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して混合流体の圧力を昇圧させるディフューザ部(514)とを備え、
前記主流口(515)、前記ノズル部(512)、前記吸引口(516)、前記主流通路(511)、前記混合部(513)、および前記ディフューザ部(514)が、1つのボディ(51)に一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタポンプ。 - 前記ボディ(51)における前記ノズル部(512)の外周側に、前記ノズル部(512)を加熱する加熱手段(60、70)を設けたことを特徴とする請求項2に記載のエジェクタポンプ。
- 前記加熱手段は、PTCヒータ(60)であることを特徴とする請求項3に記載のエジェクタポンプ。
- 前記加熱手段は、温熱流体が流通する熱流体流路(70)であることを特徴とする請求項3に記載のエジェクタポンプ。
- 前記ノズル部(512)に対して相対的に移動して、前記ノズル部(512)の開口面積を可変するニードル(52)を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のエジェクタポンプ。
- 水素と酸素との化学反応により電気エネルギを発生させる燃料電池(10)を有する燃料電池システムであって、
水素供給装置(31)から前記燃料電池(10)に水素を供給するための水素供給経路(30)と、
前記燃料電池(10)に供給された前記水素のうち前記化学反応に用いられなかった未反応水素を含んで前記燃料電池(10)から排出されるオフガスを前記水素供給経路(30)に合流させ、前記燃料電池(10)に再循環させるオフガス循環経路(34)と、
請求項1ないし6のいずれか1つに記載のエジェクタポンプ(50)とを備え、
前記エジェクタポンプ(50)は、前記水素供給経路(30)と前記オフガス循環経路(34)との合流部に設置され、前記水素供給装置(31)からの水素を前記主流口(515)から導入し、前記ノズル部(512)から噴出させて前記オフガスを吸引し、吸引した前記オフガスを前記ノズル部(512)から噴出される水素に混合させることを特徴とする燃料電池システム。
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