[发明专利]燃料电池用消音器

说明书

技术领域

本发明涉及针对设置在燃料电池的排气系统中的消音器、用于处理包含在废气中的水分凝结的结构。

背景技术

在燃料电池中，供给阳极的燃料气体与供给阴极的氧化气体在电解质膜处进行发电反应，与此同时生成水分。生成的水分与反应中未使用的燃料气体、氧化气体一起作为燃料电池的废气，从接合到燃料电池上的规定的排气系统排出。在这种排气系统中，会产生500～2000Hz这样较高频率的气流声。为了降低该气流声，多数情况下是在燃料电池车等的排气系统中安装内部填充了玻璃棉等吸音材料(消音材料)的吸音型的消音器。

在这种消音器中，例如，具有如图31所示的剖面构造。该消音器100具有来自燃料电池的废气流过的内管102和包围它的外壳104，在内管102和外壳104之间填充玻璃棉等吸音材料106。在内管102的周壁上形成多个透音孔108。从该透音孔108向吸音材料106放射的声音由吸音材料106反复散射或干涉，在其间衰减，由此被吸音材料106吸收。

可是，在燃料电池的废气中，包含很多因氢和氧反应生成的水分。该水分在排气系统上游凝结成水并流入消音器内，或者水分在消音器内部凝结，从而会在消音器的铅垂方向下侧的部位(以下，称作“底部”)积水。这种情况下，填充在消音器底部的吸音材料由于吸附、保持(以下，称为“含水”)水而不能发挥规定的吸音能力，会出现消音性能降低的情形。

作为现有技术，例如，在日本特许公开公报特开2002-206413号公报中公开了一种消音器120。如图32所示，消音器120通过具有连通孔123的隔板124将消音器120内部沿铅垂方向将上下分隔开，形成吸音室126和膨胀室128。在该吸音室126的内部设置具有透音孔136的内管130，并以包围内管130的方式填充吸音材料。由于这种结构，即使位于内管130的铅垂方向下侧的吸音材料126含水，也能使该水经隔板124的连通孔123滴到膨胀室128中。滴到膨胀室128中的水接着通过导管134的透音孔136排到消音器120的外部。

但是，在日本特许公开公报特开2002-206413号公报的消音器中，由于从排气系统的上游流入消音器中的水或包含在废气中且在消音器内凝结的水，在内管或导管的透音孔上会覆盖着水膜。在水膜覆盖在透音孔上的情况下，内管内或导管内的声音难以从透音孔放射到吸音室或扩张室，消音器的消音性能降低。因此，一直以来就在寻求一种抑制水膜覆盖在透音孔上的具体方法。

发明内容

因此，本发明提供了一种可抑制水膜覆盖在透音孔上的消音器。根据本发明的燃料电池用消音器，其具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室；透音孔的形状以不会在该孔上形成液体膜的方式形成。另外，透音孔的形状能解释为具有减小该孔中的液体的表面张力的功能。

本发明的燃料电池用消音器具有以下特征。

(1)根据本发明的燃料电池用消音器，具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室，而且透音孔的内径为3mm以上、深度为1.2mm以下。

这里，优选的是，内管上的透音孔的周边部的壁厚形成得比其它部位的薄。

而且，优选的是，在透音孔之间形成加强内管的肋板。

(2)根据本发明的燃料电池用消音器，其具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室，而且透音孔形成为具有沿内管轴向的长轴的椭圆形状。

(3)根据本发明的燃料电池用消音器，其具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室，而且该消音器形成有连接相邻的透音孔彼此的槽孔。

(4)根据本发明的燃料电池用消音器，其具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室，而且透音孔的内壁形成锯齿状。

(5)根据本发明的燃料电池用消音器，其具有：内管，其在周壁形成有多个透音孔，废气从该内管中流过；和外壳，其以离开内管周壁规定间隔地包围该内管的方式配置，并在其与内管之间填充吸音材料而构成吸音室，而且在透音孔的内壁上形成防水膜。