WO2020011451A1 - Jet pump unit for controlling a gaseous medium - Google Patents

Jet pump unit for controlling a gaseous medium Download PDF

Info

Publication number
WO2020011451A1
WO2020011451A1 PCT/EP2019/064598 EP2019064598W WO2020011451A1 WO 2020011451 A1 WO2020011451 A1 WO 2020011451A1 EP 2019064598 W EP2019064598 W EP 2019064598W WO 2020011451 A1 WO2020011451 A1 WO 2020011451A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
pump unit
jet pump
nozzle needle
gaseous medium
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/064598
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Wessner
Armin RICHTER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020011451A1 publication Critical patent/WO2020011451A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • F04F5/461Adjustable nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • F04F5/463Arrangements of nozzles with provisions for mixing

Definitions

  • Jet pump unit for controlling a gaseous medium
  • the invention relates to a jet pump unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, for example for use in vehicles with fuel cell drive.
  • DE 10 2010 043 618 A1 describes a metering valve unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, the metering valve unit comprising a valve housing, an ejector unit, an actuator and a longitudinally movable closing element.
  • a through opening is formed in the valve housing, which can be released or closed by the closing element on a sealing seat.
  • the ejector unit comprises an inflow area, to which a first gaseous medium is supplied under pressure, a suction area, at which a second medium is present, and a mixing tube area, from which a mixture of the first and second gaseous media emerges.
  • the through opening is arranged between the inflow area and the suction area of the ejector unit.
  • the flow cross section of the gaseous medium can be regulated by the longitudinal movement of the closing element.
  • the present invention is based on the object of optimizing the functioning of such a metering valve unit.
  • the jet pump unit according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the efficiency of the entire jet pump unit is increased by a multi-stage training of the nozzle element.
  • the jet pump unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen has a pump housing in which a bore is formed.
  • a nozzle element is arranged in the bore, the nozzle element comprising a nozzle body and a longitudinally movable nozzle needle, where the nozzle needle is at least partially received in the nozzle body.
  • On the nozzle needle a sealing seat is formed, which cooperates with an elastic sealing element arranged on the nozzle body to open and close an inlet channel.
  • the nozzle body is formed on, which has a guide section with the nozzle needle, in which guide section the inlet channel is at least partially formed.
  • the nozzle needle has a step at the level of the guide section, as a result of which the flow cross section of the gaseous medium can be set in the guide section.
  • At least one opening is formed in the molding of the nozzle body, through which opening the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through hole.
  • the molding of the nozzle body is at least partially accommodated in a sleeve element, which sleeve element has at least one opening through which opening the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through hole.
  • the molding of the nozzle body is at least partially received in a sleeve element, which sleeve element has an annular gap, through which annular gap the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through bore.
  • the inlet channel can be connected to the mixing tube region in a structurally simple manner and the opening cross section of the gaseous medium can be variably set in an effective manner.
  • the sleeve element is made of a plastic.
  • the sleeve element can be produced in a simple and cost-saving manner, for example in an injection molding process.
  • the nozzle needle has a recess into which recess gaseous fuel can be introduced, so that the sealing seat formed on a molding of the nozzle needle can be acted upon by means of gaseous medium in the direction of the elastic sealing element.
  • the seal on the sealing seat can be improved in a structurally simple manner, so that an optimized functioning of the entire jet pump unit is achieved.
  • the sealing seat formed on the molding of the nozzle needle is designed as a conical elevation. With this configuration, the tightness at the sealing seat can be increased.
  • the inlet channel is formed between the nozzle body and the nozzle needle.
  • a throttling element with recesses formed therein for the gaseous medium is advantageously arranged in the inlet channel.
  • the flow of the gaseous medium in the inlet channel can thus be controlled in a simple manner.
  • an intake duct is formed in the through-bore, through which intake duct unused gaseous medium, in particular non-consumed hydrogen from a fuel cell, can be conducted into the mixing tube area.
  • an outlet channel is formed in the through bore, through which outlet channel gaseous medium, in particular hydrogen, can be conducted in the direction of an anode region of the fuel cell.
  • the nozzle needle is biased by means of a nozzle spring in the direction of the elastic sealing element.
  • the nozzle needle can advantageously be moved longitudinally by means of an electromagnet. It's easier in that way
  • the jet pump unit described is preferably suitable in a fuel cell arrangement for controlling a hydrogen supply to an anode region of a fuel cell.
  • the advantages are the low pressure fluctuations in the anode path and quiet operation.
  • the drawing shows exemplary embodiments of a jet pump unit according to the invention for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, for a fuel cell. It shows in
  • Fig. Lb the throttling element of Fig. La in longitudinal section
  • 2a shows a second embodiment of a jet pump unit according to the invention in longitudinal section
  • Fig. 2b the sleeve element from Fig. 2a in plan view.
  • Fig.la shows a first embodiment of a jet pump unit 100 according to the invention for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, in longitudinal section.
  • the jet pump unit 100 has a pump housing 1 in which a multi-stage bore 27 is formed.
  • a multi-stage nozzle element 97 is arranged in the bore 27, which comprises a nozzle body 9 and a longitudinally movable and step-shaped nozzle needle 7.
  • the nozzle needle 7 is partially taken up in the nozzle body 9, so that the nozzle needle 7 and the nozzle body 9 limit an inlet channel 33 be.
  • the inlet channel 33 is connected to a tank container, not shown, preferably as a hydrogen tank container.
  • the nozzle needle 7 is also guided out of the pump housing 1 and has a section 49 with this section.
  • the nozzle needle 7 has a molding 15 which has a conical elevation which forms a sealing seat 150.
  • This sealing seat 150 interacts with an elastic sealing element 13 arranged on the nozzle body 9 and thus opens and closes a connection between a first inlet channel section 330 and a second inlet channel section 331, the inlet channel 33 comprising both the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 includes.
  • the elastic sealing element 13 is here made of a polymer.
  • the nozzle needle 7 also has a recess 35 which is connected to the first inlet channel section 330.
  • a throttling element 11 is arranged in the first inlet channel section 330.
  • the throttle element 11 is here, as shown in Fig.lb, formed as an annular element with recesses 110.
  • the nozzle body 9 has a projection 90 which, with the nozzle needle 7, has a guide section 37 in which the second inlet channel section 331 is partially formed. At the level of the guide section 37, the nozzle needle 7 has a step 39.
  • Openings 29, which are inclined to a longitudinal axis 45 of jet pump unit 100 and which fluidly connect second feed channel section 330 to a mixing tube region 41, are formed in molding 90 of nozzle body 9.
  • the mixing tube area 41 is fluidly connected to an intake duct 19, from which unused hydrogen is fed out of a fuel cell back into the jet pump unit.
  • the mixing tube region 41 merges into an outlet channel 21 which is formed in the jet pump unit 100 in such a way that the gaseous medium is deflected.
  • the jet pump unit 100 is flowed axially to the longitudinal axis 45, the gaseous medium flowing radially to the longitudinal axis 45 from the jet pump unit 100.
  • the outlet channel 21 is thus partially ge inclined to the longitudinal axis 45.
  • the end of the nozzle needle 7 facing away from the nozzle body 9 is received in a pole element 230.
  • a magnet coil 231 is arranged, which together with the Polele element 230 forms an electromagnet 23.
  • the pole element 230 is stepped, so that a nozzle spring 25 is supported between the pole element 230 and a shoulder 47 of the nozzle needle 7, which presses the nozzle needle 7 in the direction of the elastic sealing element 13. From paragraph 47 has a recess 470 in which the nozzle spring 25 is partially men.
  • the pole element 230 is followed by a cover element 3, in which an electrical connection 5 for the electromagnet 23 is arranged.
  • the electromagnet 23 can thus be integrated into the jet pump unit 100 in a structurally simple manner. How the jet pump unit works
  • the electromagnet 23 acts here as a Tauchan ker and pulls the nozzle needle 7 into the pole element 230.
  • the sealing seat 150 lifts off the elastic sealing element 13 and releases the connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331.
  • the openings 29 are also opened, so that the gaseous medium from the second inlet channel section 331 can exit into the mixing tube region 41.
  • the hydrogen from the inlet channel 33 meets unused hydrogen from a fuel cell and is passed together with the sem via the outlet channel 21 back into an anode area of the fuel cell.
  • the opening cross section at the openings 29 can be set by means of the step 39 and the supply of hydrogen can be controlled from the inlet channel 33 into the mixing tube region 41. This ensures optimal functioning of the jet pump unit 100, in particular when the fuel cell is operated at partial load.
  • the lifting height of the nozzle needle 7 can be set here via the height of the current at the magnetic coil 231, since the force of the nozzle spring 25 is dependent on the stroke. The higher the current strength at the magnet coil 231, the greater the stroke of the nozzle needle 7. A small current strength at the magnet coil 231 thus corresponds to a small stroke of the nozzle needle 7.
  • the magnetic force on the nozzle needle 7 is reduced and the force of the nozzle spring 25 on the nozzle needle 7 causes it to move in the direction of the nozzle body 9 and the sealing seat 150 on the nozzle needle 7 again the elastic sealing element 13 is pressed.
  • the tightness on the sealing seat 150 is increased by a pneumatic force on the sealing seat 150: the gaseous medium in the recess 35 acts on the molded part 15 and thus on the sealing seat 150 and acts on the sealing seat 150 in addition to the force of the nozzle spring 25 egg ner pneumatic force in the direction of the elastic sealing element 13th
  • FIG. 2a shows a second exemplary embodiment of a jet pump unit 100 according to the invention for controlling a gaseous medium, preferably hydrogen, in a longitudinal section.
  • a gaseous medium preferably hydrogen
  • Components with the same function were designated with the same reference number.
  • the structure and function of the second exemplary embodiment largely correspond to the structure and function of the first exemplary embodiment.
  • no openings 29 are formed in the projection 90.
  • the molding 90 is partially surrounded by a sleeve element 31.
  • FIG. 2b shows the sleeve element 31 in a plan view from FIG. 2a with a longitudinal axis 313. Also shown are the nozzle element 9 and the elastic sealing element 13. The nozzle element 9 and the sleeve element 31 delimit an annular gap 312.
  • the nozzle element 9 has, for example an annular gap 311, shown in FIG. 2b to the left of the longitudinal axis 313, or openings 310, in FIG. 2b to the right of the longitudinal axis 313.
  • the sleeve element 31 is inexpensively manufactured from a plastic part in an injection molding process.
  • the method of operation of the second exemplary embodiment largely corresponds to the method of operation of the first exemplary embodiment:
  • the solenoid 231 When the solenoid 231 is energized, the sealing seat 150 and thus the connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 is released.
  • the annular gap 312 which is delimited by the nozzle element 9 and the sleeve element 31, gaseous medium now emerges from the second inlet channel section 331 into the mixing tube region 41.
  • the openings 310 or the annular gap 331 in the nozzle element 9 are also released by means of the step 39 on the nozzle needle 7, so that the flow cross section of the gaseous medium can thereby be set. This will optimize the way the way the solenoid 231 is energized, the sealing seat 150 and thus the connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 is released.
  • gaseous medium now emerges from the second inlet channel section 331 into the mixing tube region 41.
  • Jet pump unit 100 in particular in part-load operation of the fuel cell, it aims.
  • the lifting height of the nozzle needle 7 is also set, as described in the first embodiment, by way of the current on the magnetic coil 231.

Abstract

A jet pump unit (100) for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, having a pump housing (1) in which a bore (27) is formed. A nozzle element (97) is arranged in said bore (27), wherein the nozzle element (97) comprises a nozzle body (9) and a longitudinally movable nozzle needle (7), and the nozzle needle (7) is at least partially received in the nozzle body (9). A sealing seat (150) is formed on the nozzle needle (7), which sealing seat (150) interacts with an elastic sealing element (13), which is arranged on the nozzle body (9), in order to open and close an inflow channel (33). The nozzle body (9) furthermore has an integrally formed protuberance (90), which integrally formed protuberance (90) has a guide portion (37) with the nozzle needle (7). The inflow channel (33) is at least partially formed in the guide portion (37), wherein the nozzle needle (7) has a step (39) at the level of the guide portion (37), whereby the flow cross section of the gaseous medium in the guide portion (37) can be adjusted.

Description

Beschreibung  description
Strahlpumpeneinheit zum Steuern eines gasförmigen Mediums Jet pump unit for controlling a gaseous medium
Die Erfindung betrifft eine Strahlpumpeneinheit zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, beispielsweise zur Anwendung in Fahrzeu gen mit Brennstoffzellenantrieb. The invention relates to a jet pump unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, for example for use in vehicles with fuel cell drive.
Stand der Technik State of the art
Die DE 10 2010 043 618 Al beschreibt eine Dosierventileinheit zum Steuern ei nes gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, wobei die Dosierventilein heit ein Ventilgehäuse, eine Ejektoreinheit, einen Aktor und ein längsbewegliches Schließelement umfasst. In dem Ventilgehäuse ist eine Durchgangsöffnung aus gebildet, welche durch das Schließelement an einem Dichtsitz freigegeben oder verschlossen werden kann. Die Ejektoreinheit umfasst einen Zuströmbereich, welchem ein erstes gasförmiges Medium unter Druck zugeführt wird, einem An saugbereich, an welchem ein zweites Medium ansteht und einen Mischrohrbe reich, aus welchem ein Gemisch des ersten und des zweiten gasförmigen Medi ums austritt. Die Durchgangsöffnung ist zwischen dem Zuströmbereich und dem Ansaugbereich der Ejektoreinheit angeordnet. DE 10 2010 043 618 A1 describes a metering valve unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, the metering valve unit comprising a valve housing, an ejector unit, an actuator and a longitudinally movable closing element. A through opening is formed in the valve housing, which can be released or closed by the closing element on a sealing seat. The ejector unit comprises an inflow area, to which a first gaseous medium is supplied under pressure, a suction area, at which a second medium is present, and a mixing tube area, from which a mixture of the first and second gaseous media emerges. The through opening is arranged between the inflow area and the suction area of the ejector unit.
Durch die konische Ausbildung eines Endes des Schließelements kann durch die Längsbewegung des Schließelements der Strömungsquerschnitt des gasförmi gen Mediums geregelt werden. Due to the conical design of one end of the closing element, the flow cross section of the gaseous medium can be regulated by the longitudinal movement of the closing element.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Funktionsweise solch einer Dosierventileinheit zu optimieren. Vorteile der Erfindung Proceeding from this, the present invention is based on the object of optimizing the functioning of such a metering valve unit. Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Strahlpumpeneinheit mit den kennzeichnenden Merkma len des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass durch eine mehrstufige Ausbil dung des Düsenelements die Effizienz der gesamten Strahlpumpeneinheit ge steigert wird. The jet pump unit according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the efficiency of the entire jet pump unit is increased by a multi-stage training of the nozzle element.
Dazu weist die Strahlpumpeneinheit zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, ein Pumpengehäuse auf, in dem eine Bohrung aus gebildet ist. In der Bohrung ist ein Düsenelement angeordnet, wobei das Düsen element einen Düsenkörper und eine längsbewegliche Düsennadel umfasst, wo bei in dem Düsenkörper die Düsennadel zumindest teilweise aufgenommen ist. An der Düsennadel ist ein Dichtsitz ausgebildet, welcher zum Öffnen und Schlie ßen eines Zulaufkanals mit einem an dem Düsenkörper angeordneten elasti schen Dichtelement zusammenwirkt. Außerdem weist der Düsenkörper eine An formung auf, welche mit der Düsennadel einen Führungsabschnitt aufweist, in welchem Führungsabschnitt zumindest teilweise der Zulaufkanal ausgebildet ist. Die Düsennadel weist auf Höhe des Führungsabschnitts eine Stufe auf, wodurch der Strömungsquerschnitt des gasförmigen Mediums in dem Führungsabschnitt einstellbar ist. For this purpose, the jet pump unit for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, has a pump housing in which a bore is formed. A nozzle element is arranged in the bore, the nozzle element comprising a nozzle body and a longitudinally movable nozzle needle, where the nozzle needle is at least partially received in the nozzle body. On the nozzle needle, a sealing seat is formed, which cooperates with an elastic sealing element arranged on the nozzle body to open and close an inlet channel. In addition, the nozzle body is formed on, which has a guide section with the nozzle needle, in which guide section the inlet channel is at least partially formed. The nozzle needle has a step at the level of the guide section, as a result of which the flow cross section of the gaseous medium can be set in the guide section.
So kann durch den Hub der Düsennadel der Strömungsquerschnitt in dem Füh rungsabschnitt und damit in dem Zulaufkanal gesteuert werden. Dies wird durch einfache und kostengünstige Herstellung des Düsenelements erzielt, wodurch eine effiziente Funktionsweise der Strahlpumpeneinheit gefördert wird. So can be controlled by the stroke of the nozzle needle, the flow cross section in the Füh portion and thus in the inlet channel. This is achieved by simple and inexpensive manufacture of the nozzle element, which promotes efficient operation of the jet pump unit.
In erster vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in der Anformung des Düsenkörpers mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, durch welche Öffnung der Zulaufkanal mit einem in der Durchgangsbohrung ausgebil deten Mischrohrbereich verbindbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Anformung des Düsenkörpers zumindest teilweise in einem Hülsenelement auf genommen ist, welches Hülsenelement mindestens eine Öffnung aufweist, durch welche Öffnung der Zulaufkanal mit einem in der Durchgangsbohrung ausgebil- deten Mischrohrbereich verbindbar ist. In a first advantageous development of the invention, it is provided that at least one opening is formed in the molding of the nozzle body, through which opening the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through hole. In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the molding of the nozzle body is at least partially accommodated in a sleeve element, which sleeve element has at least one opening through which opening the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through hole.
In vorteilhafter Weiterbildung ist die Anformung des Düsenkörpers zumindest teil weise in einem Hülsenelement aufgenommen, welches Hülsenelement einen Ringspalt aufweist, durch welchen Ringspalt der Zulaufkanal mit einem in der Durchgangsbohrung ausgebildeten Mischrohrbereich verbindbar ist. So kann in konstruktiv einfacher Weise der Zulaufkanal mit dem Mischrohrbe reich verbunden und auf effektive Weise der Öffnungsquerschnitt des gasförmi gen Mediums variabel eingestellt werden. In an advantageous development, the molding of the nozzle body is at least partially received in a sleeve element, which sleeve element has an annular gap, through which annular gap the inlet channel can be connected to a mixing tube region formed in the through bore. Thus, the inlet channel can be connected to the mixing tube region in a structurally simple manner and the opening cross section of the gaseous medium can be variably set in an effective manner.
In vorteilhafter Weiterbildung ist das Hülsenelement aus einem Kunststoff herge stellt. Dadurch kann in einfacher und kostensparender Weise das Hülsenelement beispielsweise in einem Spritzprozess hergestellt werden. In an advantageous further development, the sleeve element is made of a plastic. As a result, the sleeve element can be produced in a simple and cost-saving manner, for example in an injection molding process.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Düsennadel eine Ausnehmung aufweist, in welche Ausnehmung gasförmiger Kraftstoff einführbar ist, so dass der an einer Anformung der Düsennadel ausge bildete Dichtsitz mittels gasförmigen Mediums in Richtung des elastischen Dich- telements beaufschlagbar ist. So kann in konstruktiv einfacher Weise die Dicht heit am Dichtsitz verbessert werden, so dass eine optimierte Funktionsweise der gesamten Strahlpumpeneinheit erzielt wird. In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the nozzle needle has a recess into which recess gaseous fuel can be introduced, so that the sealing seat formed on a molding of the nozzle needle can be acted upon by means of gaseous medium in the direction of the elastic sealing element. In this way, the seal on the sealing seat can be improved in a structurally simple manner, so that an optimized functioning of the entire jet pump unit is achieved.
In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der an der Anformung der Düsennadel ausgebildete Dichtsitz als konusförmige Erhebung ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung kann die Dichtheit am Dichtsitz gesteigert werden. In an advantageous development, it is provided that the sealing seat formed on the molding of the nozzle needle is designed as a conical elevation. With this configuration, the tightness at the sealing seat can be increased.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass zwi schen dem Düsenkörper und der Düsennadel der Zulaufkanal ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist in dem Zulaufkanal ein Drosselungselement mit darin aus gebildeten Ausnehmungen für das gasförmige Medium angeordnet. So kann in einfacher Weise die Strömung des gasförmigen Mediums in dem Zulaufkanal ge steuert werden. In vorteilhafter Weiterbildung ist in der Durchgangsbohrung ein Ansaugkanal aus gebildet, durch welchen Ansaugkanal nicht verbrauchtes gasförmiges Medium, insbesondere nicht verbrauchter Wasserstoff aus einer Brennstoffzelle, in den Mischrohrbereich leitbar ist. In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the inlet channel is formed between the nozzle body and the nozzle needle. A throttling element with recesses formed therein for the gaseous medium is advantageously arranged in the inlet channel. The flow of the gaseous medium in the inlet channel can thus be controlled in a simple manner. In an advantageous further development, an intake duct is formed in the through-bore, through which intake duct unused gaseous medium, in particular non-consumed hydrogen from a fuel cell, can be conducted into the mixing tube area.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in der Durchgangsbohrung ein Auslaufkanal ausgebildet ist, durch welchen Auslauf kanal gasförmiges Medium, insbesondere Wasserstoff, in Richtung eines Ano denbereichs der Brennstoffzelle leitbar ist. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that an outlet channel is formed in the through bore, through which outlet channel gaseous medium, in particular hydrogen, can be conducted in the direction of an anode region of the fuel cell.
In vorteilhafter Weiterbildung ist die Düsennadel mittels einer Düsenfeder in Rich tung des elastischen Dichtelements vorgespannt. Vorteilhafterweise ist die Dü- sennadel mittels eines Elektromagneten längsbewegbar. So ist in einfacherIn an advantageous development, the nozzle needle is biased by means of a nozzle spring in the direction of the elastic sealing element. The nozzle needle can advantageously be moved longitudinally by means of an electromagnet. It's easier in that way
Weise der Hub der Düsennadel mittels des Elektromagneten einstellbar. Way the stroke of the nozzle needle adjustable by means of the electromagnet.
Die beschriebene Strahlpumpeneinheit eignet sich vorzugsweise in einer Brenn stoffzellenanordnung zum Steuern einer Wasserstoffzufuhr zu einem Anodenbe reich einer Brennstoffzelle. Vorteile sind die geringen Druckschwankungen im Anodenpfad und ein leiser Betrieb. The jet pump unit described is preferably suitable in a fuel cell arrangement for controlling a hydrogen supply to an anode region of a fuel cell. The advantages are the low pressure fluctuations in the anode path and quiet operation.
Zeichnungen drawings
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Strahl pumpeneinheit zur Steuerung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Was- serstoff, zu einer Brennstoffzelle, dargestellt. Es zeigt in The drawing shows exemplary embodiments of a jet pump unit according to the invention for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, for a fuel cell. It shows in
Fig. la ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahlpum peneinheit im Längsschnitt, La a first embodiment of a jet pump unit according to the invention in longitudinal section,
Fig. lb das Drosselungselement aus der Fig. la im Längsschnitt, Fig. 2a ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahlpum peneinheit im Längsschnitt, Fig. Lb the throttling element of Fig. La in longitudinal section, 2a shows a second embodiment of a jet pump unit according to the invention in longitudinal section,
Fig. 2b das Hülsenelement aus der Fig. 2a in der Draufsicht.  Fig. 2b, the sleeve element from Fig. 2a in plan view.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Fig.la zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahlpum peneinheit 100 zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasser stoff, im Längsschnitt. Die Strahlpumpeneinheit 100 weist ein Pumpengehäuse 1 auf, in dem eine mehrstufige Bohrung 27 ausgebildet ist. In der Bohrung 27 ist ein mehrstufig ausgebildetes Düsenelement 97 angeordnet, das einen Düsenkör per 9 und eine längsbewegliche und stufenförmig ausgebildete Düsennadel 7 umfasst. Dabei ist die Düsennadel 7 teilweise in dem Düsenkörper 9 aufgenom men, so dass die Düsennadel 7 und der Düsenkörper 9 einen Zulaufkanal 33 be grenzen. Der Zulaufkanal 33 ist mit einem nicht gezeigten Tankbehälter, vorzugs weise Wasserstoff-Tankbehälter, verbunden. Die Düsennadel 7 ist darüber hin aus in dem Pumpengehäuse 1 geführt und weist mit diesem einen Führungsab schnitt 49 auf. Fig.la shows a first embodiment of a jet pump unit 100 according to the invention for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, in longitudinal section. The jet pump unit 100 has a pump housing 1 in which a multi-stage bore 27 is formed. A multi-stage nozzle element 97 is arranged in the bore 27, which comprises a nozzle body 9 and a longitudinally movable and step-shaped nozzle needle 7. The nozzle needle 7 is partially taken up in the nozzle body 9, so that the nozzle needle 7 and the nozzle body 9 limit an inlet channel 33 be. The inlet channel 33 is connected to a tank container, not shown, preferably as a hydrogen tank container. The nozzle needle 7 is also guided out of the pump housing 1 and has a section 49 with this section.
Weiterhin weist die Düsennadel 7 eine Anformung 15 auf, die eine konusförmige Erhebung aufweist, welche einen Dichtsitz 150 bildet. Dieser Dichtsitz 150 wirkt mit einem an dem Düsenkörper 9 angeordneten elastischen Dichtelement 13 zu sammen und öffnet und schließt so eine Verbindung zwischen einem ersten Zu laufkanalabschnitt 330 und einem zweiten Zulaufkanalabschnitt 331, wobei der Zulaufkanal 33 sowohl den ersten Zulaufkanalabschnitt 330 als auch den zweiten Zulaufkanalabschnitt 331 umfasst. Das elastische Dichtelement 13 ist hier aus einem Polymer hergestellt. Furthermore, the nozzle needle 7 has a molding 15 which has a conical elevation which forms a sealing seat 150. This sealing seat 150 interacts with an elastic sealing element 13 arranged on the nozzle body 9 and thus opens and closes a connection between a first inlet channel section 330 and a second inlet channel section 331, the inlet channel 33 comprising both the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 includes. The elastic sealing element 13 is here made of a polymer.
Auf Höhe der Anformung 15 weist die Düsennadel 7 außerdem eine Ausneh mung 35 auf, die mit dem ersten Zulaufkanalabschnitt 330 verbunden ist. Zur Steuerung des gasförmigen Mediums in dem Zulaufkanal 33 ist in dem ersten Zulaufkanalabschnitt 330 ein Drosselungselement 11 angeordnet. Das Drosse lungselement 11 ist hier, wie in Fig.lb gezeigt, als ringförmiges Element mit Aus nehmungen 110 ausgebildet. Der Düsenkörper 9 weist eine Anformung 90 auf, welche mit der Düsennadel 7 einen Führungsabschnitt 37 aufweist, in welchem der zweite Zulaufkanalab schnitt 331 teilweise ausgebildet ist. Auf Höhe des Führungsabschnitts 37 weist die Düsennadel 7 eine Stufe 39 auf. In der Anformung 90 des Düsenkörpers 9 sind zu einer Längsachse 45 der Strahlpumpeneinheit 100 geneigt verlaufende Öffnungen 29 ausgebildet, die den zweiten Zufuhrkanalabschnitt 330 mit einem Mischrohrbereich 41 fluidisch verbinden. Der Mischrohrbereich 41 ist mit einem Ansaugkanal 19 fluidisch verbunden, von dem nicht verbrauchter Wasserstoff aus einer Brennstoffzelle zurück in die Strahlpumpeneinheit geführt wird. At the level of the projection 15, the nozzle needle 7 also has a recess 35 which is connected to the first inlet channel section 330. In order to control the gaseous medium in the inlet channel 33, a throttling element 11 is arranged in the first inlet channel section 330. The throttle element 11 is here, as shown in Fig.lb, formed as an annular element with recesses 110. The nozzle body 9 has a projection 90 which, with the nozzle needle 7, has a guide section 37 in which the second inlet channel section 331 is partially formed. At the level of the guide section 37, the nozzle needle 7 has a step 39. Openings 29, which are inclined to a longitudinal axis 45 of jet pump unit 100 and which fluidly connect second feed channel section 330 to a mixing tube region 41, are formed in molding 90 of nozzle body 9. The mixing tube area 41 is fluidly connected to an intake duct 19, from which unused hydrogen is fed out of a fuel cell back into the jet pump unit.
Weiterhin geht der Mischrohrbereich 41 in einen Auslaufkanal 21 über, der so in der Strahlpumpeneinheit 100 ausgebildet ist, dass eine Umlenkung des gasförmi gen Mediums erfolgt. Die Strahlpumpeneinheit 100 wird axial zu der Längsachse 45 angeströmt, wobei das gasförmige Medium radial zu der Längsachse 45 aus der Strahlpumpeneinheit 100 strömt. Der Auslaufkanal 21 ist somit teilweise ge neigt zu der Längsachse 45 ausgebildet. Furthermore, the mixing tube region 41 merges into an outlet channel 21 which is formed in the jet pump unit 100 in such a way that the gaseous medium is deflected. The jet pump unit 100 is flowed axially to the longitudinal axis 45, the gaseous medium flowing radially to the longitudinal axis 45 from the jet pump unit 100. The outlet channel 21 is thus partially ge inclined to the longitudinal axis 45.
Das dem Düsenkörper 9 abgewandte Ende der Düsennadel 7 ist in einem Polelement 230 aufgenommen. Zwischen dem Polelement 230 und der Düsen nadel 7 ist eine Magnetspule 231 angeordnet, die zusammen mit dem Polele ment 230 einen Elektromagneten 23 ausbildet. Weiterhin ist das Polelement 230 stufenförmig ausgebildet, so dass sich zwischen dem Polelement 230 und einem Absatz 47 der Düsennadel 7 eine Düsenfeder 25 abstützt, welche die Düsenna del 7 in Richtung des elastischen Dichtelements 13 drückt. Dabei weist der Ab satz 47 eine Ausnehmung 470 auf, in der die Düsenfeder 25 teilweise aufgenom men ist. The end of the nozzle needle 7 facing away from the nozzle body 9 is received in a pole element 230. Between the pole element 230 and the nozzle needle 7, a magnet coil 231 is arranged, which together with the Polele element 230 forms an electromagnet 23. Furthermore, the pole element 230 is stepped, so that a nozzle spring 25 is supported between the pole element 230 and a shoulder 47 of the nozzle needle 7, which presses the nozzle needle 7 in the direction of the elastic sealing element 13. From paragraph 47 has a recess 470 in which the nozzle spring 25 is partially men.
An das Polelement 230 schließt sich ein Deckelelement 3 an, in dem ein elektri scher Anschluss 5 für den Elektromagneten 23 angeordnet ist. So kann der Elektromagnet 23 in konstruktiv einfacher Weise in die Strahlpumpeneinheit 100 integriert werden. Funktionsweise der Strahlpumpeneinheit The pole element 230 is followed by a cover element 3, in which an electrical connection 5 for the electromagnet 23 is arranged. The electromagnet 23 can thus be integrated into the jet pump unit 100 in a structurally simple manner. How the jet pump unit works
Bei nicht bestromter Magnetspule 231 wird der Dichtsitz 150 an der Düsennadel 7 an das elastische Dichtelement 13 gedrückt, so dass die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Zulaufkanalabschnitt 330 und dem zweiten Zulaufkanalab schnitt 331 geschlossen ist. When the solenoid 231 is not energized, the sealing seat 150 on the nozzle needle 7 is pressed against the elastic sealing element 13, so that the fluidic connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 is closed.
Wird die Magnetspule 231 bestromt, so wird eine magnetische Kraft auf die Dü sennadel 7 erzeugt, welcher der Schließkraft der Düsenfeder 25 entgegengerich tet ist und diese überkompensiert. Der Elektromagnet 23 wirkt hier als Tauchan ker und zieht die Düsennadel 7 in das Polelement 230 hinein. Der Dichtsitz 150 hebt von dem elastischen Dichtelement 13 ab und gibt die Verbindung zwischen dem ersten Zulaufkanalabschnitt 330 und dem zweiten Zulaufkanalabschnitt 331 frei. Je nach Hubhöhe der Düsennadel 7 werden die Öffnungen 29 ebenfalls frei gegeben, so dass das gasförmige Medium aus dem zweiten Zulaufkanalab schnitt 331 in den Mischrohrbereich 41 austreten kann. When the solenoid 231 is energized, a magnetic force is generated on the nozzle needle 7, which counteracts the closing force of the nozzle spring 25 and overcompensates for it. The electromagnet 23 acts here as a Tauchan ker and pulls the nozzle needle 7 into the pole element 230. The sealing seat 150 lifts off the elastic sealing element 13 and releases the connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331. Depending on the lifting height of the nozzle needle 7, the openings 29 are also opened, so that the gaseous medium from the second inlet channel section 331 can exit into the mixing tube region 41.
Im Mischrohrbereich 41 trifft der Wasserstoff aus dem Zulaufkanal 33 auf nicht verbrauchten Wasserstoff aus einer Brennstoffzelle und wird zusammen mit die sem über den Auslaufkanal 21 wieder zurück in einen Anodenbereich der Brenn stoffzelle geleitet. In the mixing tube area 41, the hydrogen from the inlet channel 33 meets unused hydrogen from a fuel cell and is passed together with the sem via the outlet channel 21 back into an anode area of the fuel cell.
Je nach Hubhöhe der Düsennadel 7 kann mittels der Stufe 39 der Öffnungsquer schnitt an den Öffnungen 29 eingestellt werden und die Zuführung an Wasser stoff aus dem Zulaufkanal 33 in den Mischrohrbereich 41 gesteuert werden. Dies sichert insbesondere bei einem Teillastbetrieb der Brennstoffzelle eine optimale Funktionsweise der Strahlpumpeneinheit 100. Die Hubhöhe der Düsennadel 7 kann hier über die Höhe der Stromstärke an der Magnetspule 231 eingestellt werden, da die Kraft der Düsenfeder 25 hubabhängig ist. Je höher die Strom stärke an der Magnetspule 231, desto größer ist der Hub der Düsennadel 7. Eine geringe Stromstärke an der Magnetspule 231 entspricht somit einem kleinen Hub der Düsennadel 7. Wird der Strom an der Magnetspule 231 unterbrochen, wird die magnetische Kraft auf die Düsennadel 7 abgebaut und die Kraft der Düsenfeder 25 auf die Dü sennadel 7 bewirkt, dass diese sich in Richtung des Düsenkörpers 9 bewegt und der Dichtsitz 150 an der Düsennadel 7 wieder gegen das elastische Dichtelement 13 gedrückt wird. Die Dichtheit an dem Dichtsitz 150 wird durch eine pneumati sche Kraft auf den Dichtsitz 150 verstärkt: Dabei wirkt das gasförmige Medium in der Ausnehmung 35 auf die Anformung 15 und damit auf den Dichtsitz 150 und beaufschlagt zusätzlich zu der Kraft der Düsenfeder 25 den Dichtsitz 150 mit ei ner pneumatischen Kraft in Richtung des elastischen Dichtelements 13. Depending on the stroke height of the nozzle needle 7, the opening cross section at the openings 29 can be set by means of the step 39 and the supply of hydrogen can be controlled from the inlet channel 33 into the mixing tube region 41. This ensures optimal functioning of the jet pump unit 100, in particular when the fuel cell is operated at partial load. The lifting height of the nozzle needle 7 can be set here via the height of the current at the magnetic coil 231, since the force of the nozzle spring 25 is dependent on the stroke. The higher the current strength at the magnet coil 231, the greater the stroke of the nozzle needle 7. A small current strength at the magnet coil 231 thus corresponds to a small stroke of the nozzle needle 7. If the current at the magnetic coil 231 is interrupted, the magnetic force on the nozzle needle 7 is reduced and the force of the nozzle spring 25 on the nozzle needle 7 causes it to move in the direction of the nozzle body 9 and the sealing seat 150 on the nozzle needle 7 again the elastic sealing element 13 is pressed. The tightness on the sealing seat 150 is increased by a pneumatic force on the sealing seat 150: the gaseous medium in the recess 35 acts on the molded part 15 and thus on the sealing seat 150 and acts on the sealing seat 150 in addition to the force of the nozzle spring 25 egg ner pneumatic force in the direction of the elastic sealing element 13th
Fig.2a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahl pumpeneinheit 100 zum Steuern eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Wasserstoff, im Längsschnitt. Bauteile mit gleicher Funktion wurden mit dersel ben Bezugsziffer bezeichnet. Der Aufbau und die Funktion des zweiten Ausfüh rungsbeispiels entsprechen weitestgehend dem Aufbau und der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels. Hier sind im Unterschied zum ersten Ausführungs beispiel keine Öffnungen 29 in der Anformung 90 ausgebildet. Stattdessen ist die Anformung 90 teilweise von einem Hülsenelement 31 umgeben. 2a shows a second exemplary embodiment of a jet pump unit 100 according to the invention for controlling a gaseous medium, preferably hydrogen, in a longitudinal section. Components with the same function were designated with the same reference number. The structure and function of the second exemplary embodiment largely correspond to the structure and function of the first exemplary embodiment. In contrast to the first embodiment, for example, no openings 29 are formed in the projection 90. Instead, the molding 90 is partially surrounded by a sleeve element 31.
Fig.2b zeigt das Hülsenelement 31 in einer Draufsicht aus der Fig.2a mit einer Längsachse 313. Weiterhin gezeigt sind das Düsenelement 9 und das elastische Dichtelement 13. Das Düsenelement 9 und das Hülsenelement 31 begrenzen ei nen Ringspalt 312. Das Düsenelement 9 weist beispielsweise einen Ringspalt 311, in Fig.2b links von der Längsachse 313 gezeigt, oder Öffnungen 310, in Fig.2b rechts von der Längsachse 313 gezeigt, auf. Das Hülsenelement 31 ist kostengünstig aus einem Kunststoffteil in einem Spritzprozess hergestellt. 2b shows the sleeve element 31 in a plan view from FIG. 2a with a longitudinal axis 313. Also shown are the nozzle element 9 and the elastic sealing element 13. The nozzle element 9 and the sleeve element 31 delimit an annular gap 312. The nozzle element 9 has, for example an annular gap 311, shown in FIG. 2b to the left of the longitudinal axis 313, or openings 310, in FIG. 2b to the right of the longitudinal axis 313. The sleeve element 31 is inexpensively manufactured from a plastic part in an injection molding process.
Die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht weitestgehend der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels: Bei einer Bestromung der Magnetspule 231 wird der Dichtsitz 150 und damit die Verbindung zwischen dem ersten Zulaufkanalabschnitt 330 und dem zweiten Zulaufkanalabschnitt 331 frei gegeben. Durch den von dem Düsenelement 9 und dem Hülsenelement 31 be grenzten Ringspalt 312 tritt nun gasförmiges Medium aus dem zweiten Zulaufka nalabschnitt 331 in den Mischrohrbereich 41 aus. Je nach Hubhöhe der Düsennadel 7 werden mitels der Stufe 39 an der Düsen nadel 7 die Öffnungen 310 bzw. der Ringspalt 331 in dem Düsenelement 9 eben falls freigegeben, so dass dadurch der Strömungsquerschnit des gasförmigen Mediums eingestellt werden kann. So wird eine optimierte Funktionsweise derThe method of operation of the second exemplary embodiment largely corresponds to the method of operation of the first exemplary embodiment: When the solenoid 231 is energized, the sealing seat 150 and thus the connection between the first inlet channel section 330 and the second inlet channel section 331 is released. Through the annular gap 312, which is delimited by the nozzle element 9 and the sleeve element 31, gaseous medium now emerges from the second inlet channel section 331 into the mixing tube region 41. Depending on the stroke height of the nozzle needle 7, the openings 310 or the annular gap 331 in the nozzle element 9 are also released by means of the step 39 on the nozzle needle 7, so that the flow cross section of the gaseous medium can thereby be set. This will optimize the way the
Strahlpumpeneinheit 100 insbesondere im Teillastbetrieb der Brennstoffzelle er zielt. Die Hubhöhe der Düsennadel 7 wird auch wie im ersten Ausführungsbei spiel beschrieben über die Stromstärke an der Magnetspule 231 eingestellt. Jet pump unit 100, in particular in part-load operation of the fuel cell, it aims. The lifting height of the nozzle needle 7 is also set, as described in the first embodiment, by way of the current on the magnetic coil 231.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Strahlpumpeneinheit (100) zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, mit einem Pumpengehäuse (1), in dem eine Bohrung (27) ausgebildet ist, in welcher Bohrung (27) ein Düsenelement (97) angeordnet ist, wobei das Düsenelement (97) einen Düsenkörper (9) und eine längsbewegli che Düsennadel (7) umfasst und in welchem Düsenkörper (9) die Düsennadel (7) zumindest teilweise aufgenommen ist, wobei an der Düsennadel (7) ein Dichtsitz (150) ausgebildet ist, welcher Dichtsitz (150) zum Öffnen und Schließen eines Zulaufkanals (33) mit einem an dem Düsenkörper (9) angeordneten elastischen Dichtelement (13) zusammenwirkt, wobei der Düsenkörper (9) eine Anformung (90) aufweist, welche Anformung (90) mit der Düsennadel (7) einen Führungsab schnitt (37) aufweist, in welchem Führungsabschnitt (37) zumindest teilweise der Zulaufkanal (33) ausgebildet ist, wobei die Düsennadel (7) auf Höhe des Füh rungsabschnitts (37) eine Stufe (39) aufweist, wodurch der Strömungsquerschnitt des gasförmigen Mediums in dem Führungsabschnitt (37) einstellbar ist. Jet pump unit (100) for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, with a pump housing (1), in which a bore (27) is formed, in which bore (27) a nozzle element (97) is arranged, the nozzle element ( 97) comprises a nozzle body (9) and a longitudinally movable nozzle needle (7) and in which nozzle body (9) the nozzle needle (7) is at least partially received, a sealing seat (150) being formed on the nozzle needle (7), which sealing seat (150) for opening and closing an inlet channel (33) cooperates with an elastic sealing element (13) arranged on the nozzle body (9), the nozzle body (9) having a molding (90), which molding (90) with the nozzle needle ( 7) has a guide section (37), in which guide section (37) at least partially the inlet channel (33) is formed, the nozzle needle (7) at the level of the guide section (37) having a step (39), whereby the Flow cross section of the gaseous medium in the guide section (37) is adjustable.
2. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anformung (90) des Düsenkörpers (9) mindestens eine Öffnung (29) ausgebildet ist, durch welche Öffnung (29) der Zulaufkanal (33) mit einem in der Durchgangsbohrung (27) ausgebildeten Mischrohrbereich (41) verbindbar ist. 2. jet pump unit (100) according to claim 1, characterized in that in the molding (90) of the nozzle body (9) at least one opening (29) is formed, through which opening (29) the inlet channel (33) with one in the through hole (27) trained mixing tube area (41) can be connected.
3. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformung (90) des Düsenkörpers (9) zumindest teilweise in einem Hül senelement (31) aufgenommen ist, welches Hülsenelement (31) mindestens eine Öffnung (310) aufweist, durch welche Öffnung (310) der Zulaufkanal (33) mit ei nem in der Durchgangsbohrung (27) ausgebildeten Mischrohrbereich (41) ver bindbar ist. 3. jet pump unit (100) according to claim 1, characterized in that the molding (90) of the nozzle body (9) is at least partially accommodated in a sleeve element (31), which sleeve element (31) has at least one opening (310), through which opening (310) of the inlet channel (33) with egg nem in the through hole (27) formed mixing tube area (41) is ver bindable.
4. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformung (90) des Düsenkörpers (9) zumindest teilweise in einem Hül senelement (31) aufgenommen ist, welches Hülsenelement (31) einen Ringspalt (311) aufweist, durch welchen Ringspalt (311) der Zulaufkanal (33) mit einem in der Durchgangsbohrung (27) ausgebildeten Mischrohrbereich (41) verbindbar ist. 4. jet pump unit (100) according to claim 1, characterized in that the molding (90) of the nozzle body (9) is at least partially accommodated in a sleeve element (31), which sleeve element (31) has an annular gap (311) through which Annular gap (311) of the inlet channel (33) can be connected to a mixing tube area (41) formed in the through hole (27).
5. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das Hülsenelement (31) aus einem Kunststoff hergestellt ist. 5. jet pump unit (100) according to claim 3 or 4, characterized in that the sleeve element (31) is made of a plastic.
6. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (7) eine Ausnehmung (35) auf weist, in welche Ausnehmung (35) gasförmiger Kraftstoff einführbar ist, so dass der an einer Anformung (15) der Düsennadel (7) ausgebildete Dichtsitz (150) mit tels gasförmigen Mediums in Richtung des elastischen Dichtelements (13) beauf schlagbar ist. 6. jet pump unit (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle (7) has a recess (35) into which recess (35) gaseous fuel can be introduced, so that the on a molding (15) Nozzle needle (7) formed sealing seat (150) with gaseous medium in the direction of the elastic sealing element (13) can be impacted.
7. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Anformung (15) der Düsennadel (7) ausgebildete Dichtsitz (150) als konusförmige Erhebung ausgebildet ist. 7. jet pump unit (100) according to claim 6, characterized in that the formed on the molding (15) of the nozzle needle (7) sealing seat (150) is designed as a conical elevation.
8. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Düsenkörper (9) und der Düsenna del (7) der Zulaufkanal (33) ausgebildet ist. 8. jet pump unit (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that between the nozzle body (9) and the nozzle nozzle del (7) the inlet channel (33) is formed.
9. Strahlpumpeneinheit (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zulaufkanal (33) ein Drosselungselement (11) mit darin ausgebilde ten Ausnehmungen (110) für das gasförmige Medium angeordnet ist. 9. jet pump unit (100) according to claim 8, characterized in that in the inlet channel (33) a throttling element (11) with recesses formed therein (110) for the gaseous medium is arranged.
10. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsbohrung (27) ein Ansaugkanal (19) aus gebildet ist, durch welchen Ansaugkanal (19) nicht verbrauchtes gasförmiges Medium, insbesondere nicht verbrauchter Wasserstoff aus einer Brennstoffzelle, in den Mischrohrbereich (41) leitbar ist. 10. jet pump unit (100) according to any one of claims 2 to 4, characterized in that in the through hole (27), a suction channel (19) is formed, through which suction channel (19) unused gaseous medium, in particular unused hydrogen from a Fuel cell, in the mixing tube area (41) is conductive.
11. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsbohrung (27) ein Auslaufkanal (21) ausgebildet ist, durch welchen Auslaufkanal (21) gasförmiges Medium, ins besondere Wasserstoff, in Richtung eines Anodenbereichs der Brennstoffzelle leitbar ist. 11. jet pump unit (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the through hole (27) an outlet channel (21) is formed, through which outlet channel (21) gaseous medium, in particular hydrogen, can be conducted in the direction of an anode region of the fuel cell is.
12. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (7) mittels einer Düsenfeder (25) in Richtung des elastischen Dichtelements (13) vorgespannt ist. 12. jet pump unit (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle (7) by means of a nozzle spring (25) is biased in the direction of the elastic sealing element (13).
13. Strahlpumpeneinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (7) mittels eines Elektromagneten (23) längsbewegbar ist. 13. jet pump unit (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle (7) by means of an electromagnet (23) is longitudinally movable.
14. Brennstoffzellenanordnung mit einer Strahlpumpeneinheit (100) zum Steuern einer Wasserstoffzufuhr zu einer Brennstoffzelle nach einem der Ansprü che 1 bis 13. 14. Fuel cell arrangement with a jet pump unit (100) for controlling a hydrogen supply to a fuel cell according to one of claims 1 to 13.
PCT/EP2019/064598 2018-07-10 2019-06-05 Jet pump unit for controlling a gaseous medium WO2020011451A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018211335.1A DE102018211335A1 (en) 2018-07-10 2018-07-10 Jet pump unit for controlling a gaseous medium
DE102018211335.1 2018-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020011451A1 true WO2020011451A1 (en) 2020-01-16

Family

ID=66867105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/064598 WO2020011451A1 (en) 2018-07-10 2019-06-05 Jet pump unit for controlling a gaseous medium

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018211335A1 (en)
WO (1) WO2020011451A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205990A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 Robert Bosch Gmbh Delivery unit for a fuel cell system for delivering and controlling a gaseous medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020106547A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Variable flow-rate ejector and fuel cell system having the same
US20090155092A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
US20090317691A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Keihin Corporation Ejector for fuel cell system
DE102010043618A1 (en) 2010-11-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve for controlling and aspirating gaseous medium

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3995870B2 (en) * 2000-08-10 2007-10-24 本田技研工業株式会社 Fuel cell fluid supply device
JP4140386B2 (en) * 2003-01-15 2008-08-27 株式会社デンソー Ejector device and fuel cell system using the same
JP4814963B2 (en) * 2009-02-13 2011-11-16 本田技研工業株式会社 Ejector and fuel cell system using the ejector
JP5559070B2 (en) * 2011-01-25 2014-07-23 株式会社ケーヒン Ejector device for fuel cell

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020106547A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Variable flow-rate ejector and fuel cell system having the same
US20090155092A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
US20090317691A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Keihin Corporation Ejector for fuel cell system
DE102010043618A1 (en) 2010-11-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve for controlling and aspirating gaseous medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018211335A1 (en) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1831537B1 (en) Injector for a fuel-injection system in an internal combustion engine
EP1431567B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
EP1476652B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
EP0914552B1 (en) Valve for proportioned supply of volatilized fuel
DE3824467C2 (en)
DE4039520A1 (en) FUEL INJECTION VALVE FOR DIESEL ENGINES
EP3714169B1 (en) Jet pump unit comprising a metering valve, for controlling a gaseous medium
EP1779009A1 (en) Check valve
WO2019020266A1 (en) Metering valve and jet pump unit for controlling a gaseous medium
DE102007000389B4 (en) Fuel injection system
EP2558758B1 (en) Flow control valve
EP0824190B1 (en) Fuel injection valve
EP1801410A1 (en) Valve for control of a fluid
WO2008104423A1 (en) Fuel injector having an additional outlet restrictor or having an improved arrangement of the same in the control valve
EP1013919B1 (en) Fuel injection valve
DE10214096A1 (en) Fuel injection device for fuel injection system of internal combustion engine has number of injection orifices circumferentially spaced around conical valve seat and downstream of where contact section of needle sits upon valve seat
DE102009055102A1 (en) Fuel injection nozzle for fuel injection valve of direct injection petrol engine, has needle, which is longitudinally adjusted, where needle has seat section at circumferential edge of end face of needle
DE102006050312A1 (en) Fuel injector for internal combustion engine, has valve unit sliding axially in pipe unit, and guiding region that is arranged for redirecting flow of fuel that is supplied along plate regions to injection opening in radial inner direction
EP3714347A1 (en) Metering valve and jet pump unit for controlling a gaseous medium
WO2020011451A1 (en) Jet pump unit for controlling a gaseous medium
EP1574701A1 (en) Common rail injector
WO2020148079A1 (en) Jet pump unit for controlling a gaseous medium
DE10061571B4 (en) Fuel injector
EP1561027B1 (en) Valve for control of a fluid
EP1541859B1 (en) Injection valve

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19730716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19730716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1