[发明专利]消音器以及包括该消音器的燃料电池系统

说明书

技术领域

本公开涉及燃料电池系统，更具体地，涉及用于减少燃料电池系统的声学噪音的消音器（silencer）。

背景技术

燃料电池是一种环境友好的替代能源技术，其从丰富地存在于地球上的材料（诸如氢）产生电能，并已经与太阳能电池等一起引起了人们的关注。为了在燃料电池中发电，燃料、水和空气被供应到燃料电池。因此，在燃料电池系统中采用数个用于供应这些材料的机械装置，声学噪音在驱动这些机械装置时产生。由于如果燃料电池系统的声学噪音过大则会使使用者或附近的其他人感到不适，所以正在研发用于减少在燃料电池系统中产生的声学噪音的装置。

发明内容

本发明提供一种用于降低燃料电池系统中产生的在预定频段的声学噪音的消音器，其中该消音器具有能够安装在燃料电池系统的内部空间中的小的体积。

本发明提供一种燃料电池系统，在该燃料电池系统中安装有消音器。

其他的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并将从该描述部分地变得明显，或者可以通过给出的实施例的实施而学习得到。

根据本发明的一个方面，提供一种安装在燃料电池系统中的消音器，该消音器包括：多个扩展腔（expansion chamber），连接到燃料电池系统的预定设备以连续地减小从该预定设备释放的空气的声学噪音；以及至少一个谐振器，连接到多个扩展腔当中的至少一个扩展腔以减小从该至少一个扩展腔接收的在另一频带中的声学噪音，该另一频带与被多个扩展腔所减小的声学噪音的频带不同，其中多个扩展腔中的任意一个包括从预定设备接收空气的入口管，多个扩展腔中的另一个包括释放已经流入到多个扩展腔中的空气的出口管，并且在多个扩展腔之间插设有居间管。

多个扩展腔和至少一个谐振器的至少一个空腔（cavity）可以通过采用多个分隔壁划分消音器的内部空间而形成。至少一个谐振器中的第一谐振器的空腔可以与多个扩展腔中的至少一个扩展腔共享多个分隔壁的一部分，第二谐振器的空腔可以与其他扩展腔共享多个分隔壁的一部分，其中该其他扩展腔的数量可以比该至少一个扩展腔的数量多。多个分隔壁的数量可以与多个扩展腔的数量和至少一个谐振器的空腔的数量的总和成比例。每个空腔的体积可以与上述另一频带的中心频率的大小成反比。

在多个扩展腔当中的第一扩展腔和第二扩展腔之间的第一分隔壁中插设的第一居间管的出口的端部可以设置为比在第二扩展腔和第三扩展腔之间的第二分隔壁中插设的第二居间管的入口的端部更靠近该第二分隔壁，因此从第一居间管的出口释放到第二扩展腔中的空气以回流（backflow）的形式流入到第二居间管的入口中。

至少一个谐振器中的每个谐振器的颈部（neck）可以突出到与该每个谐振器连接的扩展腔内，由此连接到每个谐振器的扩展腔的内部空气流入到每个谐振器的颈部的孔口中，且流入到每个谐振器的颈部的孔口中的空气从每个谐振器的颈部的孔口被释放到与每个谐振器连接的扩展腔。至少一个谐振器中的每个谐振器的颈部的长度可以与另一频带的中心频率的大小成反比，该另一频带与多个扩展腔所减小的声学噪音的频带不同，并且每个谐振器的颈部的截面积大小可以与另一频带的中心频率的大小成比例，该另一频带与多个扩展腔所减小的声学噪音的频带不同。

预定设备可以是用于将空气供应到燃料电池系统的燃料电池的气泵，且出口管可以连接到燃料电池系统的燃料电池的阴极处的入口，由此从上述出口管释放的空气流入到燃料电池的阴极处的入口中。

根据本发明的另一个方面，一种燃料电池系统包括：燃料电池，利用燃料来发电；平衡设备（BOP），用于至少将燃料和空气供应到燃料电池；以及消音器，插设在BOP的气泵与燃料电池的阴极处的入口之间以减小从气泵释放的空气的声学噪音。

消音器可以包括多个扩展腔，该多个扩展腔用于连续地减小从气泵释放的空气的声学噪音。消音器还可以包括至少一个谐振器，该至少一个谐振器连接到多个扩展腔当中的至少一个扩展腔以减小从该至少一个扩展腔接收的空气的在另一频带中的声学噪音，该另一频带与多个扩展腔所减小的声学噪音的频带不同。

在气泵和气泵的支座（holder）之间可以插设第一橡胶密封件（rubber packing），且在支座和燃料电池系统的内框架之间可以插设第二橡胶密封件。第一橡胶密封件的硬度可以高于第二橡胶密封件的硬度。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他的方面将变得明显并更易于理解，附图中：

图1是根据本发明实施例的燃料电池系统的示意图；