JP2023037225A - エジェクタ及び燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】 細かく吸引能力を変化させることが可能なエジェクタを提案する。
【解決手段】 エジェクタであって、駆動流体供給路と、内側ノズルと、内部に前記内側ノズルが配置されている外側ノズルと、前記内側ノズル及び前記外側ノズルから吐出される前記駆動流体が流れる負圧発生室と、前記負圧発生室に吸引流体を供給する吸引流体供給路と、前記負圧発生室に接続されたディフューザと、を有する。前記内側ノズルの外周面が第１テーパ面を有している。前記外側ノズルの内周面が、前記第１テーパ面に対向する第２テーパ面を有している。前記内側ノズルの軸方向に沿って見たときに、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面と重複している。前記外側ノズルと前記内側ノズルが、前記軸方向に沿って相対的に移動可能である。
【選択図】図３

Description

本明細書に開示の技術は、エジェクタ及び燃料電池システムに関する。

特許文献１に開示のエジェクタは、外側ノズルと内側ノズルを有する。外側ノズルの内部に内側ノズルが配置されている。内側ノズルの中心孔によって駆動流体が流れる第１流路が構成されている。内側ノズルの外周面と外側ノズルの内周面の間の隙間によって駆動流体が流れる第２流路が構成されている。第１流路には第１インジェクタが接続されており、第２流路には第２インジェクタが接続されている。したがって、第１インジェクタが作動すると内側ノズルから駆動流体が吐出され、第２インジェクタが作動すると外側ノズルから駆動流体が吐出される。内側ノズル及び外側ノズルは、駆動流体を負圧発生室内に吐出する。したがって、負圧発生室内で負圧が発生する。負圧発生室には吸引流体供給路が接続されている。負圧発生室内で負圧が発生することによって、吸引流体供給路から負圧発生室内に吸引流体が流入する。負圧発生室内に流入した駆動流体と吸引流体は、ディフューザへ流れる。このエジェクタでは、作動させるインジェクタの数を変更することで、エジェクタに流れる駆動流体の流量を変更できる。これによって、エジェクタの吸引能力を変化させることができる。

特開２０２０－０５６３６５号公報

特許文献１のエジェクタでは、第１インジェクタのみを作動させた状態、第２インジェクタのみを作動させた状態、及び、第１インジェクタと第２インジェクタの両方を作動させた状態の３段階でエジェクタに供給する駆動流体の流量を変化させることができる。すなわち、特許文献１のエジェクタでは、エジェクタの吸引能力を３段階で変化させることができる。他方、特許文献１の技術では、エジェクタの吸引能力を細かく調整することができない。本明細書では、より細かく吸引能力を変化させることが可能なエジェクタを提案する。

本明細書が開示するエジェクタは、駆動流体供給路と、内側ノズルと、外側ノズルと、負圧発生室と、吸引流体供給路と、ディフューザと、を有する。前記内側ノズルは、筒形状を有する。前記筒形状の中心孔によって前記駆動流体供給路から供給される駆動流体が流れる第１流路が構成されている。前記内側ノズルは、前記第１流路内の前記駆動流体を吐出する。前記外側ノズルは、筒形状を有する。前記外側ノズルの内部に前記内側ノズルが配置されている。前記内側ノズルの外周面と前記外側ノズルの内周面の間の隙間によって前記駆動流体供給路から供給される前記駆動流体が流れる第２流路が構成されている。前記外側ノズルは、前記第２流路内の前記駆動流体を吐出する。前記負圧発生室には、前記内側ノズル及び前記外側ノズルから吐出される前記駆動流体が流れる。前記吸引流体供給路は、前記負圧発生室に吸引流体を供給する。前記ディフューザは、前記負圧発生室に接続されている。前記内側ノズルの前記外周面が、前記第２流路の上流側から下流側に向かうに従って前記内側ノズルの外径が縮小するように傾斜する第１テーパ面を有している。前記外側ノズルの前記内周面が、前記第２流路の上流側から下流側に向かうに従って前記外側ノズルの内径が縮小するように傾斜するとともに前記第１テーパ面に対向する第２テーパ面を有している。前記外側ノズルと前記内側ノズルが、前記内側ノズルの軸方向に沿って相対的に移動可能である。

このエジェクタでは、駆動流体供給路から供給される駆動流体が、内側ノズルと外側ノズルから負圧発生室へ吐出される。また、このエジェクタでは、外側ノズルと内側ノズルが内側ノズルの軸方向に沿って相対的に移動可能である。外側ノズルを内側ノズルに対して相対移動させることによって第１テーパ面と第２テーパ面の間の間隔が変化させることができる。第１テーパ面と第２テーパ面の間の間隔が広くなると第２流路の流路断面積が広くなり、外側ノズルから吐出される駆動流体が増加する。第１テーパ面と第２テーパ面の間の間隔が狭くなると第２流路の流路断面積が狭くなり、外側ノズルから吐出される駆動流体が減少する。このように、このエジェクタでは、外側ノズルを内側ノズルに対して相対移動させることで、外側ノズルから吐出される駆動流体の流量を変化させることができる。これによって、エジェクタの吸引能力を変化させることができる。このエジェクタによれば、外側ノズルと内側ノズルの相対位置を任意に変更できるので、エジェクタの吸引能力を細かく調整することができる。

燃料電池システムのブロック図。 エジェクタの縦断面図。 ノズル周辺の拡大縦断面図。 吐出口の拡大縦断面図。 吐出口の拡大縦断面図。 吐出口の拡大縦断面図。 低負荷作動時のエジェクタの循環流量比を示すグラフ。 高負荷作動時のエジェクタの循環流量比を示すグラフ。 変形例のエジェクタの中心軸に直交する断面（駆動流体供給口の位置における断面）を示す図。

上記のエジェクタは、前記内側ノズルと前記外側ノズルを収容する本体ケースをさらに有していてもよい。前記内側ノズルが、前記本体ケースに固定されていてもよい。前記外側ノズルが、前記内側ノズル及び前記本体ケースに対して前記軸方向に沿って移動可能であってもよい。

この構成によれば、内側ノズルと負圧発生室の相対位置が変化しないので、エジェクタで高い吸引能力を得ることができる。

上記のエジェクタにおいては、前記第１テーパ面を前記第２テーパ面に最も接近させたときに、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面と接触してもよい。

この構成によれば、外側ノズルの吐出を停止させることができる。

上記のエジェクタにおいては、前記第２テーパ面の傾斜角度が、前記第１テーパ面の傾斜角度よりも大きくてもよい。

上記のエジェクタにおいては、前記内側ノズルの外周壁が、第１駆動流体供給口を有していてもよい。前記外側ノズルの外周壁が、第２駆動流体供給口を有していてもよい。前記内側ノズルの径方向に沿って見たときに前記第１駆動流体供給口が前記第２駆動流体供給口と重なる位置に配置されていてもよい。前記駆動流体供給路から、前記第２駆動流体供給口を介して前記第２流路に前記駆動流体が供給されてもよい。前記駆動流体供給路から、前記第２駆動流体供給口と前記第１駆動流体供給口を介して前記第１流路に前記駆動流体が供給されてもよい。前記第２駆動流体供給口が、前記第１駆動流体供給口よりも大きくてもよい。

この構成によれば、外側ノズルと内側ノズルが相対的に移動するときに、駆動流体供給路から第１流路に至る駆動流体の流路における圧損が変化し難い。

本明細書は、新たな燃料電池システムを提案する。この燃料電池システムは、上記のいずれかのエジェクタと、前記エジェクタに前記駆動流体を供給するインジェクタと、前記エジェクタから供給される供給流体を用いて発電する燃料電池と、前記外側ノズルを前記内側ノズルに対して前記軸方向に沿って相対的に移動させる制御回路と、を有していてもよい。前記吸引流体が、前記燃料電池を通過後の前記供給流体であってもよい。前記制御回路が、前記インジェクタから前記エジェクタに供給される前記駆動流体の圧力が高いほど前記第１テーパ面と前記第２テーパ面の間の間隔を広くしてもよい。

図１に示す実施形態の燃料電池システム１０は、燃料電池１２を有している。燃料電池システム１０は、燃料電池１２で燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する。本実施形態では、燃料ガスとして水素ガスを使用し、酸化剤ガスとして空気を使用する。

燃料電池システム１０は、空気供給管２０、エアポンプ２２、及び、空気排出管２４を有している。空気供給管２０と空気排出管２４は燃料電池１２に接続されている。エアポンプ２２は、空気供給管２０に設置されている。エアポンプ２２は、空気供給管２０内の空気を燃料電池１２へ向かって送出する。エアポンプ２２が作動すると、外気（すなわち、空気）が空気供給管２０内に流入する。空気供給管２０に流入した空気は、空気供給管２０を介して燃料電池１２内へ流れる。燃料電池１２を通過した空気は、空気排出管２４を介して外部へ排出される。

燃料電池システム１０は、水素タンク３０、水素供給管３２、インジェクタ３４、エジェクタ３６、水素供給管３８、水素循環管４０、気液分離器４２、水素循環管４４、及び、水素排出管４６を有している。

水素タンク３０は、水素ガスを貯留している。水素供給管３２は、水素タンク３０とエジェクタ３６とを接続している。インジェクタ３４は、水素供給管３２に設置されている。水素供給管３８は、エジェクタ３６と燃料電池１２を接続している。水素循環管４０は、燃料電池１２と気液分離器４２を接続している。水素循環管４４は、気液分離器４２とエジェクタ３６を接続している。水素排出管４６は、気液分離器４２に接続されている。インジェクタ３４は、水素タンク３０から供給される水素ガスを高圧でエジェクタ３６に向かって送出する。なお、以下では、水素タンク３０から供給される水素ガスを、原料水素ガスという場合がある。したがって、インジェクタ３４が作動すると、高圧の原料水素ガスがエジェクタ３６に流入する。また、後述するように、エジェクタ３６には、燃料電池１２を通過後の水素ガス（以下、水素オフガスという場合がある）が水素循環管４４から流入する。エジェクタ３６は、原料水素ガスと水素オフガスを混合した水素ガスを水素供給管３８を介して燃料電池１２へ供給する。燃料電池１２を通過した水素ガス（すなわち、水素オフガス）は、水素循環管４０を介して気液分離器４２に流入する。気液分離器４２は、水分と余剰の水素オフガスを水素排出管４６へ排出するとともに、水分が除去された水素オフガスを水素循環管４４へ供給する。水素循環管４４へ流入した水素オフガスは、再度、エジェクタ３６から燃料電池１２へ送られる。このように、燃料電池システム１０では、水素オフガスが燃料電池１２で再利用される。

燃料電池システム１０は、アクチュエータ５０を有している。アクチュエータ５０は、エジェクタ３６の内部の部品（後述する外側ノズル７４）を移動させる。

燃料電池システム１０は、制御回路６０を有している。制御回路６０は、エアポンプ２２、インジェクタ３４、及び、アクチュエータ５０を制御する。制御回路６０は、エアポンプ２２を制御することによって、燃料電池１２に供給される空気の圧力を制御することができる。また、制御回路６０は、インジェクタ３４を制御することによって、インジェクタ３４がエジェクタ３６に供給する水素ガスの圧力を制御することができる。また、制御回路６０は、アクチュエータ５０を制御することによって、エジェクタ３６の吸引能力を変化させることができる。

図２、３は、エジェクタ３６の縦断面を示している。エジェクタ３６は、略円柱形状を有している。図２、３では、エジェクタ３６の中心軸を含む断面を示している。エジェクタ３６は、本体ケース７１、本体ケース７２、外側ノズル７４、及び、内側ノズル７６を有している。

本体ケース７１、本体ケース７２、外側ノズル７４、及び、内側ノズル７６のそれぞれは、筒形状を有している。本体ケース７２は、本体ケース７１の中心孔７１ａ内に配置されている。本体ケース７２は、本体ケース７１と同軸に配置されている。本体ケース７２は、本体ケース７１に対して固定されている。外側ノズル７４は、本体ケース７２の中心孔７２ａ内に配置されている。外側ノズル７４は、本体ケース７１、７２と同軸に配置されている。内側ノズル７６は、外側ノズル７４の中心孔７４ａ内に配置されている。内側ノズル７６は、本体ケース７１、７２及び外側ノズル７４と同軸に配置されている。以上に説明したように、本体ケース７１、本体ケース７２、外側ノズル７４、及び、内側ノズル７６の軸は一致している。以下では、これらの軸が伸びる方向を軸方向という。内側ノズル７６は、本体ケース７２に対して固定されている。外側ノズル７４は、本体ケース７１、７２及び内側ノズル７６に対して軸方向に沿って移動することができる。

図２に示すように、本体ケース７２の中心孔７２ａは、ノズル収容部８４、負圧発生室８６、及び、ディフューザ８８を有している。図２、３に示すように、ノズル収容部８４内には、外側ノズル７４と内側ノズル７６が収容されている。内側ノズル７６の中心孔７６ａの一方の端部には、吐出口７６ｂが設けられている。中心孔７６ａの吐出口７６ｂとは反対側の端部は閉塞されている。内側ノズル７６の中心孔７６ａによって、原料水素ガスが流れる第１流路が構成されている。外側ノズル７４の中心孔７４ａの一方の端部には、吐出口７４ｂが設けられている。吐出口７４ｂは、吐出口７６ｂの外周部に配置されている。中心孔７４ａの吐出口７４ｂとは反対側の端部は閉塞されている。外側ノズル７４の内周面（すなわち、中心孔７４ａの内面）と内側ノズル７６の外周面の間には、隙間７４ｄが設けられている。隙間７４ｄは、吐出口７４ｂに繋がっている。隙間７４ｄによって、原料水素ガスが流れる第２流路が構成されている。

外側ノズル７４の外周壁には、駆動流体供給口７４ｃが形成されている。駆動流体供給口７４ｃは、外側ノズル７４の外周壁を貫通している。内側ノズル７６の外周壁には、駆動流体供給口７６ｃが形成されている。駆動流体供給口７６ｃは、内側ノズル７６の外周壁を貫通している。駆動流体供給口７６ｃは、駆動流体供給口７４ｃの下側に配置されている。すなわち、内側ノズル７６の径方向に沿って見たときに、駆動流体供給口７６ｃは駆動流体供給口７４ｃと重なる位置に配置されている。駆動流体供給口７６ｃの直径は、駆動流体供給口７４ｃの直径よりも小さい。

ノズル収容部８４の上部に、駆動流体供給路８０が設けられている。駆動流体供給路８０は、本体ケース７１、７２を貫通している。すなわち、駆動流体供給路８０は、本体ケース７１の外周面から本体ケース７２の内周面まで伸びている。駆動流体供給路８０は、駆動流体供給口７４ｃ、７６ｃと繋がっている。駆動流体供給路８０には、図１に示す水素供給管３２の下流端が接続されている。水素供給管３２から供給される原料水素ガスは、駆動流体供給路８０、駆動流体供給口７４ｃ、７６ｃを介して外側ノズル７４と内側ノズル７６に供給される。

負圧発生室８６は、内側ノズル７６の吐出口７６ｂ及び外側ノズル７４の吐出口７４ｂに隣接する位置に配置されている。負圧発生室８６の内径は、外側ノズル７４の外径よりも大きい。

ノズル収容部８４の上部に、吸引流体供給路８２が設けられている。吸引流体供給路８２は、本体ケース７１、７２を貫通している。吸引流体供給路８２は、本体ケース７１の外周面から本体ケース７２の内周面まで伸びている。吸引流体供給路８２は、負圧発生室８６に繋がっている。吸引流体供給路８２には、図１に示す水素循環管４４の下流端が接続されている。水素循環管４４から供給される水素オフガスは、吸引流体供給路８２を介して負圧発生室８６に流入する。

ディフューザ８８は、負圧発生室８６に隣接する位置に配置されている。ディフューザ８８の上流端は負圧発生室８６に接続されている。ディフューザ８８は、負圧発生室８６からエジェクタ３６の軸方向の端部まで伸びている。ディフューザ８８の下流端には、図１に示す水素供給管３８の上流端が接続されている。

インジェクタ３４が作動すると、インジェクタ３４は原料水素ガスを水素供給管３２を介してエジェクタ３６へ供給する。図３の矢印１００に示すように、インジェクタ３４から供給された原料水素ガスの一部は、駆動流体供給路８０と駆動流体供給口７４ｃを介して隙間７４ｄ内に流入する。隙間７４ｄ内の原料水素ガスは、外側ノズル７４の吐出口７４ｂから負圧発生室８６内に吐出される。また、図３の矢印１０２に示すように、インジェクタ３４から供給された原料水素ガスの他部は、駆動流体供給路８０、駆動流体供給口７４ｃ及び駆動流体供給口７６ｃを介して内側ノズル７６の中心孔７６ａ内に流入する。中心孔７６ａ内の原料水素ガスは、内側ノズル７６の吐出口７６ｂから負圧発生室８６内に吐出される。以上に説明したように、内側ノズル７６及び外側ノズル７４から負圧発生室８６内に原料水素ガスが吐出される。内側ノズル７６及び外側ノズル７４が高い流速で原料水素ガスを吐出するので、負圧発生室８６内で負圧が発生する。このため、図３の矢印１０４に示すように、吸引流体供給路８２から負圧発生室８６内に水素オフガスが流入する。負圧発生室８６内の原料水素ガスと水素オフガスは、ディフューザ８８内を下流側に向かって流れる。ディフューザ８８内で、原料水素ガスと水素オフガスが混合される。ディフューザ８８内を下流端まで流れた水素ガスは、図１に示す水素供給管３８へ流れる。したがって、水素供給管３８を介して燃料電池１２へ水素ガスが供給される。

図４は、外側ノズル７４及び内側ノズル７６の先端の拡大断面図である。図４に示すように、内側ノズル７６の外周面は、隙間７４ｄによって構成される流路の上流側から下流側（すなわち、吐出口７４ｂ側）に向かうにしたがって内側ノズル７６の外径が小さくなるように傾斜したテーパ面７６ｔを有している。また、外側ノズル７４の内周面は、隙間７４ｄによって構成される流路の上流側から下流側に向かうにしたがって外側ノズル７４の内径が小さくなるように傾斜したテーパ面７４ｔを有している。テーパ面７４ｔはテーパ面７６ｔに対向している。図４の重複範囲Ｓに示すように、軸方向に沿って見たときにテーパ面７４ｔはテーパ面７６ｔと重複している。テーパ面７４ｔの傾斜角度θ７４ｔは、テーパ面７６ｔの傾斜角度θ７６ｔの傾斜角度よりも大きい。なお、テーパ面の傾斜角度は、ノズルの中心軸に平行な方向に対してテーパ面が成す角度である。テーパ面７４ｔの傾斜角度θ７４ｔがテーパ面７６ｔの傾斜角度θ７６ｔの傾斜角度よりも大きいので、テーパ面７４ｔとテーパ面７６ｔとが対向する範囲では隙間７４ｄの幅が下流側ほど狭い。

上述したように、アクチュエータ５０によって外側ノズル７４を軸方向に沿って移動させることができる。図４は、テーパ面７４ｔとテーパ面７６ｔの間の間隔Ｃ１が最も広い状態を示している。図４の状態から外側ノズル７４を右側（上流側）へ移動させると、図５のように間隔Ｃ１が狭くなる。図５の状態では、図４の状態よりも、隙間７４ｄにおける原料水素ガスの流量が少なくなる。図５の状態から外側ノズル７４をさらに右側（上流側）へ移動させると、図６に示すようにテーパ面７４ｔがテーパ面７６ｔと接触する。図６の状態では、隙間７４ｄに原料水素ガスが流れない。このように、外側ノズル７４を移動させると、隙間７４ｄにおける流路断面積が変化し、隙間７４ｄにおける原料水素ガスの流量が変化する。

また、図３に示すように、外側ノズル７４の外周壁に設けられた駆動流体供給口７４ｃは、内側ノズル７６の外周壁に設けられた駆動流体供給口７６ｃよりも大きい。このため、外側ノズル７４が軸方向に移動しても、駆動流体供給路８０から駆動流体供給口７４ｃ、７６ｄを介して内側ノズル７６の中心孔７６ａに至る流路の断面積は変化しない。このため、外側ノズル７４を移動しても、内側ノズル７６における原料水素ガスの流量はほとんど変化しない。

以上に説明したように、外側ノズル７４を移動させると、内側ノズル７６の中心孔７６ａ内に流れる原料水素ガスの流量を変化させないで、隙間７４ｄに流れる原料水素ガスの流量を変化させることができる。このため、外側ノズル７４を移動させると、負圧発生室８６に吐出される原料水素ガスの流量が変化する。これによって、エジェクタ３６の吸引能力（すなわち、原料水素ガスに対して水素オフガスを混合する能力）を変化させることができる。

また、このエジェクタ３６では、内側ノズル７６が本体ケース７２に対して固定されているので、内側ノズル７６の吐出口７６ｂの負圧発生室８６に対する位置が変化しない。このため、吐出口７６ｂを負圧発生室８６で効率的に負圧が発生させることが可能な位置に保持することができる。

燃料電池１２に要求される発電量が高い場合には、燃料電池１２を高負荷で作動させる必要がある。このため、制御回路６０は、燃料電池１２に要求される発電量に応じて、燃料電池１２に供給するガスの圧力を変化させる。すなわち、制御回路６０は、燃料電池１２を低負荷で作動させる場合に、エアポンプ２２とインジェクタ３４を制御して、燃料電池１２に供給する空気及び水素ガスの圧力を低くする。また、制御回路６０は、燃料電池１２を高負荷で作動させる場合に、エアポンプ２２とインジェクタ３４を制御して、燃料電池１２に供給する空気及び水素ガスの圧力を高くする。

図７は、低負荷作動時（すなわち、インジェクタ３４からエジェクタ３６に供給される原料水素ガスの圧力が低い場合）におけるエジェクタ３６の吸引能力を示している。図７の縦軸の循環流量比は、エジェクタ３６から吐出される水素ガスに含まれる水素オフガスと原料水素ガスの比率である。循環流量比が高いほど、水素オフガスの比率が高く、エジェクタ３６の吸引能力が高い。図７に示すように、低負荷作動時には、間隔Ｃ１が狭いほど循環流量比が高くなる。また、図８は、高負荷作動時（すなわち、インジェクタ３４からエジェクタ３６に供給される原料水素ガスの圧力が高い場合）におけるエジェクタ３６の吸引能力を示している。図８に示すように、高負荷作動時には、間隔Ｃ１が広いほど循環流量比が高くなる。また、図示していないが、中間負荷作動時（負荷が中程度の作動時）には、間隔Ｃ１が中程度の場合に循環流量比が最も高くなると考えられる。このように、最適なノズル位置は、負荷によって変化する。このため、制御回路６０は、インジェクタ３４からエジェクタ３６に供給される原料水素ガスの圧力が高いほど間隔Ｃ１を広くするように外側ノズル７４を移動させる。これによって、いずれの負荷においても、エジェクタ３６を高い吸引能力で作動させることができる。

なお、上述した実施形態では、テーパ面７４ｔの傾斜角度θ７４ｔがテーパ面７６ｔの傾斜角度θ７６ｔよりも大きかったが、傾斜角度θ７４ｔが傾斜角度θ７６ｔ以下であってもよい。また、上述した実施形態では、テーパ面７４ｔをテーパ面７６ｔに最も接近させたときにテーパ面７４ｔがテーパ面７６ｔに接触したが、テーパ面７４ｔをテーパ面７６ｔに最も接近させたときにテーパ面７４ｔがテーパ面７６ｔに接触しなくてもよい。また、上述した実施形態では、内側ノズル７６が固定されているとともに外側ノズル７４が移動可能とされていた。しかしながら、外側ノズル７４が固定されているとともに内側ノズル７６が移動可能とされていてもよい。これらの構成でも、エジェクタ３６の吸引能力を変化させることは可能である。

また、上述した実施形態では、駆動流体が原料水素ガスであり、吸引流体が水素オフガスであった。しかしながら、駆動流体及び吸引流体として他の流体を使用するエジェクタにおいて本明細書に開示の技術を適用してもよい。

また、上述した実施形態では、外側ノズル７４の外周壁の上部に駆動流体供給口７４ｃが設けられており、内側ノズル７６の外周壁の上部に駆動流体供給口７６ｃが設けられていた。しかしながら、図９に示すように、外側ノズル７４の外周壁の上下左右の４箇所に駆動流体供給口７４ｃが設けられており、内側ノズル７６の外周壁の上下の２箇所に駆動流体供給口７６ｃが設けられていてもよい。この構成によれば、隙間７４ｄ及び中心孔７６ａによりスムーズに原料水素ガスが流入することができる。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０：燃料電池システム
１２：燃料電池
２０：空気供給管
２２：エアポンプ
２４：空気排出管
３０：水素タンク
３２：水素供給管
３４：インジェクタ
３６：エジェクタ
３８：水素供給管
４０：水素循環管
４２：気液分離器
４４：水素循環管
４６：水素排出管
５０：アクチュエータ
６０：制御回路
７１：本体ケース
７１ａ：中心孔
７２：本体ケース
７２ａ：中心孔
７４：外側ノズル
７４ａ：中心孔
７４ｂ：吐出口
７４ｃ：駆動流体供給口
７４ｄ：隙間
７６：内側ノズル
７６ａ：中心孔
７６ｂ：吐出口
７６ｃ：駆動流体供給口
８０：駆動流体供給路
８２：吸引流体供給路
８４：ノズル収容部
８６：負圧発生室
８８：ディフューザ

Claims (6)

1. エジェクタであって、
   駆動流体供給路と、
   筒形状を有する内側ノズルであって、前記筒形状の中心孔によって前記駆動流体供給路から供給される駆動流体が流れる第１流路が構成されており、前記第１流路内の前記駆動流体を吐出する前記内側ノズルと、
   筒形状を有する外側ノズルであって、前記外側ノズルの内部に前記内側ノズルが配置されており、前記内側ノズルの外周面と前記外側ノズルの内周面の間の隙間によって前記駆動流体供給路から供給される前記駆動流体が流れる第２流路が構成されており、前記第２流路内の前記駆動流体を吐出する前記外側ノズルと、
   前記内側ノズル及び前記外側ノズルから吐出される前記駆動流体が流れる負圧発生室と、
   前記負圧発生室に吸引流体を供給する吸引流体供給路と、
   前記負圧発生室に接続されたディフューザと、
   を有し、
   前記内側ノズルの前記外周面が、前記第２流路の上流側から下流側に向かうに従って前記内側ノズルの外径が縮小するように傾斜する第１テーパ面を有しており、
   前記外側ノズルの前記内周面が、前記第２流路の上流側から下流側に向かうに従って前記外側ノズルの内径が縮小するように傾斜するとともに前記第１テーパ面に対向する第２テーパ面を有しており、
   前記内側ノズルの軸方向に沿って見たときに、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面と重複しており、
   前記外側ノズルと前記内側ノズルが、前記軸方向に沿って相対的に移動可能である、
   エジェクタ。
2. 前記内側ノズルと前記外側ノズルを収容する本体ケースをさらに有し、
   前記内側ノズルが、前記本体ケースに固定されており、
   前記外側ノズルが、前記内側ノズル及び前記本体ケースに対して前記軸方向に沿って移動可能である、
   請求項１に記載のエジェクタ。
3. 前記第１テーパ面を前記第２テーパ面に最も接近させたときに、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面と接触する、請求項１または２に記載のエジェクタ。
4. 前記第２テーパ面の傾斜角度が、前記第１テーパ面の傾斜角度よりも大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載のエジェクタ。
5. 前記内側ノズルの外周壁が、第１駆動流体供給口を有しており、
   前記外側ノズルの外周壁が、第２駆動流体供給口を有しており、
   前記内側ノズルの径方向に沿って見たときに前記第１駆動流体供給口が前記第２駆動流体供給口と重なる位置に配置されており、
   前記駆動流体供給路から、前記第２駆動流体供給口を介して前記第２流路に前記駆動流体が供給され、
   前記駆動流体供給路から、前記第２駆動流体供給口と前記第１駆動流体供給口を介して前記第１流路に前記駆動流体が供給され、
   前記第２駆動流体供給口が、前記第１駆動流体供給口よりも大きい、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のエジェクタ。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載のエジェクタと、
   前記エジェクタに前記駆動流体を供給するインジェクタと、
   前記エジェクタから供給される供給流体を用いて発電する燃料電池と、
   前記外側ノズルを前記内側ノズルに対して前記軸方向に沿って相対的に移動させる制御回路と、
   を有する燃料電池システムであって、
   前記吸引流体が、前記燃料電池を通過後の前記供給流体であり、
   前記制御回路が、前記インジェクタから前記エジェクタに供給される前記駆動流体の圧力が高いほど前記第１テーパ面と前記第２テーパ面の間の間隔を広くする、
   燃料電池システム。
   

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