專(zhuān)利名稱(chēng)：消音器以及包括該消音器的燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及燃料電池系統(tǒng)，更具體地，涉及用于減少燃料電池系統(tǒng)的聲學(xué)噪音的消音器(silencer)。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種環(huán)境友好的替代能源技術(shù)，其從豐富地存在于地球上的材料(諸如氫)產(chǎn)生電能，并已經(jīng)與太陽(yáng)能電池等一起引起了人們的關(guān)注。為了在燃料電池中發(fā)電，燃料、水和空氣被供應(yīng)到燃料電池。因此，在燃料電池系統(tǒng)中采用數(shù)個(gè)用于供應(yīng)這些材料的機(jī)械裝置，聲學(xué)噪音在驅(qū)動(dòng)這些機(jī)械裝置時(shí)產(chǎn)生。由于如果燃料電池系統(tǒng)的聲學(xué)噪音過(guò)大則會(huì)使使用者或附近的其他人感到不適，所以正在研發(fā)用于減少在燃料電池系統(tǒng)中產(chǎn)生的聲學(xué)噪音的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于降低燃料電池系統(tǒng)中產(chǎn)生的在預(yù)定頻段的聲學(xué)噪音的消音器，其中該消音器具有能夠安裝在燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)部空間中的小的體積。本發(fā)明提供一種燃料電池系統(tǒng)，在該燃料電池系統(tǒng)中安裝有消音器。其他的方面將在下面的描述中被部分地闡述，并將從該描述部分地變得明顯，或者可以通過(guò)給出的實(shí)施例的實(shí)施而學(xué)習(xí)得到。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種安裝在燃料電池系統(tǒng)中的消音器，該消音器包括:多個(gè)擴(kuò)展腔(expansion chamber),連接到燃料電池系統(tǒng)的預(yù)定設(shè)備以連續(xù)地減小從該預(yù)定設(shè)備釋放的空氣的聲學(xué)噪音；以及至少一個(gè)諧振器，連接到多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔以減小從該至少一個(gè)擴(kuò)展腔接收的在另一頻帶中的聲學(xué)噪音，該另一頻帶與被多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同，其中多個(gè)擴(kuò)展腔中的任意一個(gè)包括從預(yù)定設(shè)備接收空氣的入口管，多個(gè)擴(kuò)展腔中的另一個(gè)包括釋放已經(jīng)流入到多個(gè)擴(kuò)展腔中的空氣的出口管，并且在多個(gè)擴(kuò)展腔之間插設(shè)有居間管。多個(gè)擴(kuò)展腔和至少一個(gè)諧振器的至少一個(gè)空腔(cavity)可以通過(guò)采用多個(gè)分隔壁劃分消音器的內(nèi)部空間而形成。至少一個(gè)諧振器中的第一諧振器的空腔可以與多個(gè)擴(kuò)展腔中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔共享多個(gè)分隔壁的一部分，第二諧振器的空腔可以與其他擴(kuò)展腔共享多個(gè)分隔壁的一部分，其中該其他擴(kuò)展腔的數(shù)量可以比該至少一個(gè)擴(kuò)展腔的數(shù)量多。多個(gè)分隔壁的數(shù)量可以與多個(gè)擴(kuò)展腔的數(shù)量和至少一個(gè)諧振器的空腔的數(shù)量的總和成比例。每個(gè)空腔的體積可以與上述另一頻帶的中心頻率的大小成反比。在多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的第一擴(kuò)展腔和第二擴(kuò)展腔之間的第一分隔壁中插設(shè)的第一居間管的出口的端部可以設(shè)置為比在第二擴(kuò)展腔和第三擴(kuò)展腔之間的第二分隔壁中插設(shè)的第二居間管的入口的端部更靠近該第二分隔壁，因此從第一居間管的出口釋放到第二擴(kuò)展腔中的空氣以回流(backflow)的形式流入到第二居間管的入口中。至少一個(gè)諧振器中的每個(gè)諧振器的頸部(neck)可以突出到與該每個(gè)諧振器連接的擴(kuò)展腔內(nèi)，由此連接到每個(gè)諧振器的擴(kuò)展腔的內(nèi)部空氣流入到每個(gè)諧振器的頸部的孔口中，且流入到每個(gè)諧振器的頸部的孔口中的空氣從每個(gè)諧振器的頸部的孔口被釋放到與每個(gè)諧振器連接的擴(kuò)展腔。至少一個(gè)諧振器中的每個(gè)諧振器的頸部的長(zhǎng)度可以與另一頻帶的中心頻率的大小成反比，該另一頻帶與多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同，并且每個(gè)諧振器的頸部的截面積大小可以與另一頻帶的中心頻率的大小成比例，該另一頻帶與多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同。預(yù)定設(shè)備可以是用于將空氣供應(yīng)到燃料電池系統(tǒng)的燃料電池的氣泵，且出口管可以連接到燃料電池系統(tǒng)的燃料電池的陰極處的入口，由此從上述出口管釋放的空氣流入到燃料電池的陰極處的入口中。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種燃料電池系統(tǒng)包括:燃料電池，利用燃料來(lái)發(fā)電；平衡設(shè)備(Β0Ρ)，用于至少將燃料和空氣供應(yīng)到燃料電池；以及消音器，插設(shè)在BOP的氣泵與燃料電池的陰極處的入口之間以減小從氣泵釋放的空氣的聲學(xué)噪音。消音器可以包括多個(gè)擴(kuò)展腔，該多個(gè)擴(kuò)展腔用于連續(xù)地減小從氣泵釋放的空氣的聲學(xué)噪音。消音器還可以包括至少一個(gè)諧振器，該至少一個(gè)諧振器連接到多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔以減小從該至少一個(gè)擴(kuò)展腔接收的空氣的在另一頻帶中的聲學(xué)噪音，該另一頻帶與多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同。在氣泵和氣泵的支座(holder)之間可以插設(shè)第一橡膠密封件(rubber packing),且在支座和燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)框架之間可以插設(shè)第二橡膠密封件。第一橡膠密封件的硬度可以高于第二橡膠密封件的硬度。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，這些和/或其他的方面將變得明顯并更易于理解，附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的示意圖；圖2A至2D是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消音器的外部形狀的示意圖；圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消音器的外部形狀的示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消音器內(nèi)的氣流的示意圖；圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的消音器的內(nèi)部形狀的示意圖；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的消音器的內(nèi)部形狀的示意圖；圖7A至7D是圖3A和3B的消音器的殼體的示意圖；圖8是其中安裝有消音器的圖7A至7D的殼體的示意圖；圖9是示出在采用圖3A和3B的消音器之前和之后測(cè)量的聲學(xué)噪音結(jié)果的曲線圖；以及圖1OA和IOB是用于描述圖1的氣泵的安裝方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)參照實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出。燃料電池系統(tǒng)通常包括:燃料電池，用于發(fā)電；平衡設(shè)備(balance of plants,BOP),構(gòu)成用于將燃料、水和空氣供應(yīng)到燃料電池的燃料電池外圍裝置；以及轉(zhuǎn)換器，用于將從燃料電池輸出的電力轉(zhuǎn)換并供應(yīng)至負(fù)載。由于本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于降低在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的氣體的聲學(xué)噪音的消音器，所以與形成燃料電池的堆疊、BOP及轉(zhuǎn)化器有關(guān)的細(xì)節(jié)將不在這里描述，以防止使本發(fā)明的要點(diǎn)不清楚。通常，燃料電池設(shè)計(jì)成堆疊形狀，在該堆疊形狀中根據(jù)負(fù)載所需要的電力而將多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)組合。在下文，一個(gè)電池以及將多個(gè)電池組合的堆疊都被簡(jiǎn)單地稱(chēng)為燃料電池。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)的示意圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池10、燃料存儲(chǔ)單元20、控制器30、氣泵41、水回收泵42、循環(huán)泵43、給料泵44、第一分離器51、第二分離器52、第一熱交換器61、第二熱交換器62、閥模塊70、混合器80、傳感器90以及消音器100。通常，用于將燃料、水、空氣等供應(yīng)到燃料電池10的元件，即上述除燃料電池10之外的元件被稱(chēng)為Β0Ρ。如圖1所示，數(shù)個(gè)連接BOP的各元件的管道被提供在BOP的各元件之間。此外，圖1的燃料電池系統(tǒng)可以包括除圖1所示元件之外的元件。例如，在圖1的燃料電池系統(tǒng)中，用于檢測(cè)燃料電池10的溫度的熱敏電阻可以安裝在燃料電池10中，用于去除流動(dòng)經(jīng)過(guò)連接到傳感器90的管道等的燃料中的雜質(zhì)的過(guò)濾器可以安裝在管道中，或者風(fēng)扇可以安裝在第一熱交換器61和第二熱交換器62中以冷卻第一熱交換器61和第二熱交換器62。燃料電池10是發(fā)電設(shè)備，其通過(guò)利用電化學(xué)反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能來(lái)產(chǎn)生直流(DC)電。燃料電池10的示例包括固態(tài)氧化物燃料電池(solid oxide fuelcell, S0FC)、聚合物電解質(zhì)隔膜燃料電池(polymer electrolyte membrane fuel cell,PEMFC)以及直接甲醇燃料電池(direct methanol fuel cell,DMFC)0具體地，圖1所示的燃料電池系統(tǒng)是應(yīng)用了驅(qū)動(dòng)DMFC的BOP的燃料電池系統(tǒng)。然而，下面描述的降低氣泵41的聲學(xué)噪音的技術(shù)特征也可以應(yīng)用到其他類(lèi)型的燃料電池。另外，不同于重整甲醇以增加氫濃度的非直接甲醇燃料電池，DMFC在甲醇和水于燃料電池10的陽(yáng)極彼此直接反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫離子和電子而不用重整甲醇。因此，由于DMFC不需要這樣的重整工藝，所以DMFC可以小型化，且主要被用于便攜燃料電池系統(tǒng)。在DMFC的陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)CH30H+H20->6H++6e_+C02 ;在陰極，發(fā)生反應(yīng)3/202+6H++6e—>3H20。質(zhì)子(Η+)經(jīng)由燃料電池10中的質(zhì)子交換隔膜而被傳輸，電子(e_)經(jīng)由外部電路從陽(yáng)極傳輸?shù)疥帢O。電力通過(guò)這樣的過(guò)程產(chǎn)生。具體地，在DMFC中存在催化劑使得燃料電池10中的反應(yīng)平穩(wěn)地進(jìn)行。通常，催化劑由鉬形成，且可能在工藝期間的溫度過(guò)高時(shí)劣化。因此，不供應(yīng)純甲醇到燃料電池，而是供應(yīng)被適量的水稀釋的甲醇(即，具有適合濃度的甲醇水溶液)到燃料電池10。在下文，供應(yīng)到燃料電池10的陽(yáng)極處的入口的甲醇水溶液將被簡(jiǎn)單地稱(chēng)作燃料。由此，適合量的甲醇、水和空氣被供應(yīng)到燃料電池10，使得燃料電池10中的反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行并同時(shí)防止燃料電池10的劣化。控制器30控制氣泵41、給料泵44、循環(huán)泵43和水回收泵42，以基于由傳感器90檢測(cè)的燃料的濃度、溫度等來(lái)調(diào)節(jié)供應(yīng)至燃料電池10的燃料、水及空氣的量。燃料電池10通過(guò)利用從混合器80供應(yīng)至燃料電池10的陽(yáng)極處的入口的具有合適濃度的燃料來(lái)發(fā)電。在燃料電池10的發(fā)電過(guò)程期間，構(gòu)成上述反應(yīng)過(guò)程的副產(chǎn)物的二氧化碳和未反應(yīng)的燃料從燃料電池10的陽(yáng)極處的出口被釋放，且構(gòu)成上述反應(yīng)過(guò)程的副產(chǎn)物的水從燃料電池10的陰極處的出口被釋放。第一分離器51通過(guò)從自燃料電池10的陽(yáng)極處的出口釋放的副產(chǎn)物和未反應(yīng)的燃料分離甲醇和水來(lái)回收甲醇和水。從燃料電池10的陰極處的出口釋放的副產(chǎn)物包括蒸汽形式的水分，其為取決于燃料電池10中的反應(yīng)熱的高溫流體。該副產(chǎn)物在經(jīng)過(guò)第一熱交換器61時(shí)通過(guò)第一熱交換器61的熱交換過(guò)程冷卻,一些水在此時(shí)被回收。第二分離器52通過(guò)從該冷卻的副產(chǎn)物分離水來(lái)回收水并在該回收過(guò)程之后將構(gòu)成剩余副產(chǎn)物的二氧化碳釋放到外部。第一分離器51和第二分離器52可以通過(guò)離心方法等從副產(chǎn)物及燃料電池10釋放的未反應(yīng)燃料分離甲醇和燃料。水回收泵42吸入被第二分離器52回收的水，且將吸入的水釋放到第一分離器51。因此，第一分離器51釋放低濃度的燃料，在該低濃度的燃料中被第一分離器51回收的甲醇和被第一分離器51和第二分離器52回收的水混合。燃料存儲(chǔ)單元20是用于存儲(chǔ)燃料的容器，且可以具有任意形狀例如圓柱形或箱形。燃料存儲(chǔ)單元20可以制造為使得燃料能夠被再次填充。此外，燃料存儲(chǔ)單元20可以可拆卸地連接到圖1的燃料電池系統(tǒng)，且通常被稱(chēng)作燃料筒(cartridge)。燃料存儲(chǔ)單元20存儲(chǔ)具有高濃度的燃料，例如100%的甲醇。閥模塊70可以插設(shè)在燃料流通管線101與燃料供應(yīng)管線102連接的位置處，以控制通過(guò)燃料流通管線101而在燃料電池10內(nèi)流通的低濃度燃料的流動(dòng)以及通過(guò)燃料供應(yīng)管線102而從燃料存儲(chǔ)單元20供應(yīng)到燃料電池10的高濃度燃料的流動(dòng)。這里，燃料流通管線101表示使從燃料電池10釋放的未反應(yīng)燃料流回到燃料電池10的路徑中的管道，而燃料供應(yīng)管線102表示從燃料存儲(chǔ)單元20新近供應(yīng)燃料到燃料電池10的路徑中的管道。根據(jù)閥模塊70的燃料流量控制，循環(huán)泵43吸入經(jīng)由燃料流通管線101而從閥模塊70傳輸?shù)牡蜐舛热剂虾徒?jīng)由燃料供應(yīng)管線102而從閥模塊70傳輸?shù)母邼舛热剂现械闹辽僖环N，并將吸入的燃料經(jīng)由第二熱交換器62釋放到混合器80。從循環(huán)泵43釋放的燃料的溫度在燃料通過(guò)第二熱交換器62時(shí)通過(guò)第二熱交換器62的熱交換操作而被調(diào)節(jié)。混合器80將從循環(huán)泵43釋放的低濃度燃料和高濃度燃料混合，并將通過(guò)這樣的混合過(guò)程產(chǎn)生的具有合適濃度的燃料供應(yīng)至燃料電池10。第一熱交換器61通過(guò)被設(shè)置在燃料電池10釋放的水所流經(jīng)的管線的預(yù)定點(diǎn)處(例如，被設(shè)置在燃料電池10的陰極的出口處)來(lái)控制從燃料電池10的陰極釋放的水的溫度。第二熱交換器62通過(guò)被設(shè)置在供應(yīng)到燃料電池10的燃料所流經(jīng)的管線的預(yù)定點(diǎn)處(例如，在循環(huán)泵43和混合器80之間)來(lái)控制供應(yīng)到燃料電池10的陽(yáng)極處的入口的燃料的溫度。第一熱交換器61和第二熱交換器62可以實(shí)現(xiàn)為金屬管、槽等，使得在燃料電池系統(tǒng)的管道內(nèi)流動(dòng)的流體與管道外的介質(zhì)平穩(wěn)地交換熱量。為了在燃料電池10中發(fā)電，數(shù)個(gè)機(jī)械裝置諸如上述的泵和分離器在燃料電池系統(tǒng)中被驅(qū)動(dòng)，聲學(xué)噪音會(huì)在驅(qū)動(dòng)這些機(jī)械裝置時(shí)產(chǎn)生。如果燃料電池系統(tǒng)的聲學(xué)噪音過(guò)大，會(huì)使使用者或附近的人感到不適，因此需要降低燃料電池系統(tǒng)的大的聲學(xué)噪音。此外，即使燃料電池系統(tǒng)的聲學(xué)噪音不大，在預(yù)定頻段的聲學(xué)噪音也需要根據(jù)情況而降低。例如，為了防止軍事裝置由于其聲學(xué)噪音而暴露給敵人，僅這樣的聲學(xué)噪音是允許的，其在距軍事裝置IOm的位置處在50Hz至IOkHz的頻帶內(nèi)具有在1/3倍頻程單元中的聲壓級(jí)。另外，氣泵41可以包括:泵腔，具有用于接收外部空氣的入口和用于釋放空氣的出口 ；電機(jī)，根據(jù)從控制器30輸出的控制信號(hào)旋轉(zhuǎn)；以及隔板，根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)重復(fù)使泵腔內(nèi)的空間收縮和擴(kuò)展的操作。氣泵41可以通過(guò)根據(jù)由于隔板重復(fù)收縮和擴(kuò)展的操作引起的起伏壓吸入外部空氣而將空氣供應(yīng)到燃料電池10的陰極處的入口。氣泵41的聲學(xué)噪音可以分成由氣泵41的自振動(dòng)產(chǎn)生的聲學(xué)噪音以及當(dāng)氣泵41內(nèi)的空氣以預(yù)定速度運(yùn)動(dòng)而與物體諸如泵腔的內(nèi)壁碰撞產(chǎn)生的聲學(xué)噪音。例如，當(dāng)氣泵41的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率為約80Hz并且電機(jī)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)使隔板振動(dòng)4次時(shí)，隔板的振動(dòng)頻率為約320Hz。因而，當(dāng)氣泵41的隔板以約320Hz振動(dòng)時(shí)，該振動(dòng)使氣泵41振動(dòng)且使氣泵41的內(nèi)部空氣與氣泵41的內(nèi)壁碰撞，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生在約500Hz至約2kHz的頻帶中的聲學(xué)噪音。此外，由于圖1的燃料電池系統(tǒng)是采用DMFC的便攜式燃料電池系統(tǒng)，所以燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)部空間非常小。在下文，能夠在這樣小的體積中降低燃料電池系統(tǒng)的氣泵41內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)定頻帶的聲學(xué)噪音的消音器將被描述為具有能夠被安裝在燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)部空間中的小體積的消音器。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的，下面描述的消音器不僅用于降低氣泵41中產(chǎn)生的聲學(xué)噪音，還降低圖1的燃料電池系統(tǒng)的其他元件中產(chǎn)生的聲學(xué)噪音。圖2A至2D是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消音器100的外部形狀的示意圖。圖2A是消音器100的外部形狀的前視圖，圖2B是消音器100的外部形狀的左視圖，圖2C是消音器100的外部形狀的右視圖，圖2D是消音器100的外部形狀的立體圖。圖1所示的消音器100實(shí)現(xiàn)為盒形，但是備選地，消音器100可以具有任何形狀，諸如圓柱形。然而，如果圖1的燃料電池系統(tǒng)具有盒形并且燃料電池系統(tǒng)中的外圍裝置也具有盒形，則消音器100可以具有盒形以增加燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)部空間的利用率。圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消音器100的內(nèi)部形狀的示意圖。圖3A是消音器100的內(nèi)部形狀的前視圖，圖3B是消音器100的內(nèi)部形狀的立體圖。參照?qǐng)D3A和3B，消音器100包括第一至第三擴(kuò)展腔111至113以及第一諧振器211和第二諧振器212。第一擴(kuò)展腔111包括入口管1110，該入口管1110通過(guò)被連接到例如氣泵41的設(shè)備而用于接收來(lái)自氣泵41的空氣且釋放來(lái)自圖1的燃料電池系統(tǒng)的空氣。此外，第三擴(kuò)展腔113包括出口管1130，該出口管1130用于釋放已經(jīng)流入第一至第三擴(kuò)展腔111至113的空氣。出口管1130連接到用于從圖1的燃料電池系統(tǒng)吸入空氣的設(shè)備，例如燃料電池10的陰極處的入口，從而從出口管1130釋放的空氣流入到燃料電池10的陰極處的入口中。此外，第一居間管1112和第二居間管1123插設(shè)在第一至第三擴(kuò)展腔111至113之間以將它們連接。通常，在擴(kuò)展消音器中，入射到擴(kuò)展消音器上的一些聲波被反射而其余的聲波由于入口管的截面積和擴(kuò)展腔的截面積之間的差異而行進(jìn)到擴(kuò)展腔，然后行進(jìn)到擴(kuò)展腔的聲波中的一些被反射而其余的聲波由于擴(kuò)展腔的截面積與出口管的截面積之間的差異而行進(jìn)到出口管。由此，由于入射到擴(kuò)展消音器上的一些聲波被反射，所以聲學(xué)噪音通過(guò)擴(kuò)展消音器減小。如果Al表示擴(kuò)展消音器的入口管和出口管的截面積，A2表示擴(kuò)展腔的截面積，L表示擴(kuò)展腔的長(zhǎng)度，則擴(kuò)展消音器的傳輸損耗可以由下面的公式I來(lái)計(jì)算。在公式I中，f表示要通過(guò)擴(kuò)展消音器減小的聲學(xué)噪音的目標(biāo)頻率，c表示聲速。[公式1]
權(quán)利要求
1.一種安裝在燃料電池系統(tǒng)中的消音器，該消音器包括: 多個(gè)擴(kuò)展腔，連接到所述燃料電池系統(tǒng)的預(yù)定設(shè)備以連續(xù)地減小從該預(yù)定設(shè)備釋放的空氣的聲學(xué)噪音；以及 至少一個(gè)諧振器，連接到所述多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔以減小從該至少一個(gè)擴(kuò)展腔接收的在另一頻帶中的聲學(xué)噪音，該另一頻帶與被所述多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同， 其中所述多個(gè)擴(kuò)展腔中的任一個(gè)包括從所述預(yù)定設(shè)備接收空氣的入口管，所述多個(gè)擴(kuò)展腔中的另一個(gè)包括釋放已經(jīng)流入到所述多個(gè)擴(kuò)展腔中的空氣的出口管，并且在所述多個(gè)擴(kuò)展腔之間插設(shè)有居間管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中所述多個(gè)擴(kuò)展腔和所述至少一個(gè)諧振器的至少一個(gè)空腔通過(guò)由多個(gè)分隔壁劃分所述消音器的內(nèi)部空間而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其中所述至少一個(gè)諧振器中的第一諧振器的空腔與所述多個(gè)擴(kuò)展腔中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔共享所述多個(gè)分隔壁的一部分，第二諧振器的空腔與其他擴(kuò)展腔共享所述多個(gè)分隔壁的一部分，其中所述其他擴(kuò)展腔的數(shù)量比所述至少一個(gè)擴(kuò)展腔的數(shù)量多。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其中所述多個(gè)分隔壁的數(shù)量與所述多個(gè)擴(kuò)展腔的數(shù)量和所述至少一個(gè)諧振器的空腔的數(shù)量的總和成比例。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其中每個(gè)所述空腔的體積與所述另一頻帶的中心頻率的大小成反比。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其中在所述多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的第一擴(kuò)展腔和第二擴(kuò)展腔之間的第一分隔壁中插設(shè)的第一居間管的出口的端部設(shè)置為比在所述第二擴(kuò)展腔和第三擴(kuò)展腔之間的第二分隔壁中插設(shè)的第二居間管的入口的端部更靠近所述第二分隔壁，由此從所述第一居間管的出口釋放到所述第二擴(kuò)展腔中的空氣以回流的形式流入到所述第二居間管的入口中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中所述至少一個(gè)諧振器中的每個(gè)諧振器的頸部突出到與該每個(gè)諧振器連接的擴(kuò)展腔內(nèi)，連接到該每個(gè)諧振器的擴(kuò)展腔的內(nèi)部空氣流入到該每個(gè)諧振器的頸部的孔口中，且流入到該每個(gè)諧振器的頸部的孔口中的空氣從該每個(gè)諧振器的頸部的孔口被釋放到與該每個(gè)諧振器連接的擴(kuò)展腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其中所述至少一個(gè)諧振器中的每個(gè)諧振器的頸部的長(zhǎng)度與所述另一頻帶的中心頻率的大小成反比，且每個(gè)諧振器的頸部的截面積大小與所述另一頻帶的中心頻率的大小成比例，所述另一頻帶與被所述多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其中所述預(yù)定設(shè)備是用于將空氣供應(yīng)到所述燃料電池系統(tǒng)的燃料電池的氣泵，且所述出口管連接到所述燃料電池系統(tǒng)的在所述燃料電池的陰極處的入口，由此從所述出口管釋放的空氣流入到在所述燃料電池的所述陰極處的入口中。
10.一種燃料電池系統(tǒng)，包括: 燃料電池，利用燃料來(lái)發(fā)電； 平衡設(shè)備，用于至少將燃料和空氣供應(yīng)到所述燃料電池；以及消音器，插設(shè)在所述平衡設(shè)備的氣泵與所述燃料電池的陰極處的入口之間以減小從該氣泵釋放的空氣的聲學(xué)噪音。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述消音器包括多個(gè)擴(kuò)展腔，該多個(gè)擴(kuò)展腔用于連續(xù)地減小從所述氣泵釋放的空氣的聲學(xué)噪音。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述消音器還包括至少一個(gè)諧振器，該至少一個(gè)諧振器連接到所述多個(gè)擴(kuò)展腔當(dāng)中的至少一個(gè)擴(kuò)展腔以減小從該至少一個(gè)擴(kuò)展腔接收的空氣的在另一頻帶中的聲學(xué)噪音，該另一頻帶與被所述多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述 的燃料電池系統(tǒng)，其中在所述氣泵和所述氣泵的支座之間插設(shè)有第一橡膠密封件，且在所述支座和所述燃料電池系統(tǒng)的內(nèi)框架之間插設(shè)有第二橡膠密封件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述第一橡膠密封件的硬度大于所述第二橡膠密封件的硬度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種消音器以及包括該消音器的燃料電池系統(tǒng)。消音器安裝在燃料電池系統(tǒng)中。該消音器包括多個(gè)擴(kuò)展腔，用于連續(xù)地減小在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的空氣的聲學(xué)噪音；以及至少一個(gè)諧振器，用于減小從至少一個(gè)擴(kuò)展腔接收的空氣在另一頻帶中的聲學(xué)噪音，該另一頻帶與上述多個(gè)擴(kuò)展腔所減小的聲學(xué)噪音的頻帶不同。
文檔編號(hào)G10K11/16GK103178279SQ20121033889
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者許晉碩, 李元豪, 金詠栽, 崔鐘鹿 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社