CN213959000U - 用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成，包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体连接形成内腔，内腔中容纳有第一插入件，下壳体开设有排水孔，第一插入件包括沿内腔中气流通道的方向平行间隔设置的至少两个隔板，至少两个隔板在内腔中限定隔板之间的至少一个谐振腔，每个隔板均开设有通孔，其中，至少一对相邻的两个隔板中位于沿内腔中气流通道的方向上游的隔板的通孔至少被后一个隔板部分遮挡。上述消声排水总成，通过至少两个隔板的通孔的交错开设，位于气流通道方向上游隔板上的通孔在气流通道的方向上被部分遮挡，能够有效地消声降噪，同时也能够实现水汽分离，有效地将气流中的水分离并排出，并且能够显著降低传递损失。

Description

用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是涉及一种用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成。

背景技术

为了降低汽车的排放噪音，通常都会在汽车的尾部设置有降噪机构。随着对汽车排放的环保要求的提高，新能源汽车的应用逐渐推广，越来越多的汽车采用氢燃料电池。

但是氢燃料电池反应后会产生大量的水，这些水会和气体混合在一起排放，如何有效地将这些产生的水汽分离并排出，是目前大家致力解决的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成。

一种用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成，包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体连接形成内腔，内腔中容纳有第一插入件，下壳体开设有排水孔，第一插入件包括沿内腔中气流通道的方向平行间隔设置的至少两个隔板，至少两个隔板在内腔中限定隔板之间的至少一个谐振腔，每个隔板均开设有通孔，其中，至少一对相邻的两个隔板中位于沿内腔中气流通道的方向上游的隔板的通孔至少被后一个隔板部分遮挡。

上述用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成，通过至少两个隔板的通孔的交错开设，位于气流通道方向上游隔板上的通孔在气流通道的方向上被后一隔板部分遮挡，这样一方面能够有效地消声降噪，另一方面也能够实现水汽分离，有效地将气流中的水分离并排出，并且能够显著降低传递损失。

在其中一个实施例中，至少两个隔板的每个隔板的通孔在垂直于气流通道的方向上交错开设。

在其中一个实施例中，至少两个隔板中的每个隔板的通孔大小相等。

在其中一个实施例中，该通孔为圆形，且每个通孔的中心轴在水平面上的投影相互重合。

在其中一个实施例中，隔板的通孔的被遮挡面积不超过通孔的整体面积的二分之一。

在其中一个实施例中，内腔中还容纳有第二插入件，该第二插入件和第一插入件相互连通且相对于第一插入件位于气流通道的方向的上游。

在其中一个实施例中，第一插入件和第二插入件沿气流通道的方向相距第一预设距离间隔设置。

在其中一个实施例中，第一插入件和第二插入件包括多孔中心孔板。

在其中一个实施例中，还包括阻水网部件，阻水网部件设置在内腔的入口处。

在其中一个实施例中，阻水网部件包括阻水网和阻水网框架，阻水网和阻水网框架一体注塑成型。

附图说明

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

图1为根据本申请一实施例的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的分解示意图；

图2为图1所示的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的第一插入件和第二插入件的结构示意图；

图3为图1所示的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的第一插入件和第二插入件的正视图；

图4为根据本申请一实施例的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的传递损失的测量值和目标值的比较示意图。

具体实施方式

请结合图1至图3，其中图1为本申请一实施例的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的分解示意图，图2为图1所示的消声排水总成的第一插入件和第二插入件的结构示意图，图3为图1所示的消声排水总成的第一插入件和第二插入件的正视图。如图所示，该用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成100，包括上壳体110和下壳体120，上壳体110和下壳体120连接形成内腔，其中下壳体开设有排水孔121。在该内腔中容纳有第一插入件130。其中第一插入件130包括沿内腔中气流通道的方向(如图2中箭头a所示)平行间隔设置的至少两个隔板131，该至少两个隔板在内腔中限定了隔板之间的至少一个谐振腔。每个隔板131均开设有通孔，其中，至少一对相邻的两个隔板中位于沿内腔中气流通道的方向上游的隔板131a的通孔至少被后一个隔板131b部分遮挡。这样，当气流从通过隔板131a的通孔后，由于气流的惯性，部分气流会遇到隔板131b的阻挡，气流中的水碰撞到隔板131b后，在重力的作用下留置，而气体将随负压方向流出，从而能够实现水、气分离。滞留在隔板131b上的水流落到内腔底部，可以通过下壳体120上的排水孔121排出内腔。同时，由于隔板131a的管道通孔被隔板131b部分遮挡，相当于管道截面突变，从而引起气流阻抗的改变，进而引起声能的反射、干涉，达到消声的目的。

因此该消声排水总成，通过至少两个隔板的通孔的交错开设，位于气流通道方向上游隔板上的通孔在气流通道的方向上被后一隔板部分遮挡，这样一方面能够有效地消声降噪，另一方面也能够实现水汽分离，有效地将气流中的水分离并排出，并且能够显著降低传递损失。

可以理解的是，可以根据需要，在满足管道流阻的要求下，增加多块隔板131，形成多个谐振腔，实现多级消音和水气分离，以达到进一步地降噪和水气分离的效果。

在其中一个实施例中，该至少两个隔板的通孔在垂直于气流通道的方向上交错开设。即在垂直于气流通道的方向上，位于气流通道上游的隔板131a的通孔至少位于气流通道下游的隔板131b部分遮挡。例如，位于气流通道下游的隔板131b的通孔较位于气流通道上游的隔板131a的通孔在竖直方向上更接近地面，这样使得隔板131b部分遮挡隔板131a上的通孔的上半部分，从而能够优先分离气流通道中稍上部分的水汽，且由于重力作用，遮挡了气流通道的上半部分，向下改变管道截面，对于流阻的影响较小，有益于气体排出。优选地，在另一个实施例中，位于气流通道下游的隔板的通孔可以较位于气流通道上游的隔板的通孔在竖直方向上更远离地面。由于重力作用，更多的水汽会聚集在气流通道中的稍下部分，这样当位于气流通道下游的隔板的通孔较位于气流通道上游的隔板的通孔在竖直方向上更远离地面时，即位于下游的隔板将部分遮挡位于上游的隔板的通孔的下半部分，从而气流通道中的气流的稍下部分将撞击到位于下游的隔板上，因而气流通道中更多的水汽将会由位于下游的隔板分离，而由于负压作用，气流会通过位于下游的隔板的通道排出，从而能够更为有效地实现水气分离。

在其中一个实施例中，该至少两个隔板中的每个隔板的通孔大小相等，这样流阻影响较小，且便于加工。

在其中一个实施例中，该通孔为圆形，且每个通孔的中心轴在水平面上的投影相互重合。即该至少两个隔板中的一个隔板的通孔在竖直方向上相对于该至少两个隔板中的另一隔板的通孔交错开设。例如，隔板131a的通孔的中心和隔板131b的通孔的中心在同一竖直平面内上下交错，隔板131b的通孔的中心位于隔板131a的通孔的中心的下方或上方。这样设置，能够较好地平衡气流通过的流阻以及水气分离的效率，实现有效消音和水气分离。

在其中一个实施例中，隔板的通孔的被遮挡面积不超过通孔的整体面积的二分之一。从而能够在气流通道的流阻和水汽分离的效率之间取得平衡，确保气流通道的流通，不影响气流通道的通过效率，且同时能够达到有效的水汽分离。

在其中一个实施例中，该内腔中还容纳有第二插入件140，该第二插入件140和第一插入件130相互连通且相对于第一插入件130位于气流通道的方向的上游。这样可以形成两级消声结构，有利于进一步消音。

在其中一个实施例中，参见图3，第二插入件140和第一插入件130沿气流通道的方向相距第一预设距离d1间隔设置。即第一插入件130和第二插入件140之间相互断开，通过气流连通，这样气流在通过第一预设距离d1之间的空间时流速变缓，其中的水汽能够通过重力实现分离，同时降低了传递损失。

在其中一个实施例中，第一插入件130和第二插入件140包括多孔中心孔板。参见图4，为根据本申请一实施例的用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成的传递损失的测量值和目标值的比较示意图。在本实施例中，由两个多孔中心孔板组成的降噪组件，实现多孔共振和扩张腔的抗性降噪结构，能够在频率为500Hz～3000Hz区间内，获得较好的排气管的传递损失。在频率为3000Hz～5000Hz区间内，该传递损失最佳可低于目标线30dB(参见图4中区域A部分)，效果显著。

在其中一个实施例中，该消声排水总成100还包括阻水网部件150，该阻水网部件150设置在内腔的入口处。由于氢燃料电池反应后会产生大量的水，在内腔的入口处设置阻水网部件150，能够在气流进入内腔前物理分离大部分的水，通过下壳体120的排水孔排出内腔，以免影响内腔降噪功能，从而提高该消声排水总成的效率。

在其中一个实施例中，阻水网部件150包括阻水网(未图示)和阻水网框架(未图示)，该阻水网和阻水网框架一体注塑成型，结构紧凑，且便于更换和维护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池汽车排气管道的消声排水总成，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体连接形成内腔，所述内腔中容纳有第一插入件，所述下壳体开设有排水孔，其特征在于，所述第一插入件包括沿所述内腔中气流通道的方向平行间隔设置的至少两个隔板，所述至少两个隔板在所述内腔中限定隔板之间的至少一个谐振腔，每个所述隔板均开设有通孔，其中，至少一对相邻的两个所述隔板中位于沿所述内腔中气流通道的方向上游的隔板的通孔至少被后一个所述隔板部分遮挡。

2.根据权利要求1所述的消声排水总成，其特征在于，所述至少两个隔板中的每个隔板的通孔在垂直于所述气流通道的方向上相对于所述至少两个隔板中的另一隔板的通孔交错开设。

3.根据权利要求1或2所述的消声排水总成，其特征在于，所述至少两个隔板中的每个隔板的通孔大小相等。

4.根据权利要求3所述的消声排水总成，其特征在于，所述通孔为圆形，且每个所述通孔的中心轴在水平面上的投影相互重合。

5.根据权利要求3所述的消声排水总成，其特征在于，所述隔板的通孔的被遮挡面积不超过通孔的整体面积的二分之一。

6.根据权利要求1所述的消声排水总成，其特征在于，所述内腔中还容纳有第二插入件，所述第二插入件和所述第一插入件相互连通且相对于所述第一插入件位于所述气流通道的方向的上游。

7.根据权利要求6所述的消声排水总成，其特征在于，所述第一插入件和所述第二插入件沿所述气流通道的方向相距第一预设距离间隔设置。

8.根据权利要求7所述的消声排水总成，其特征在于，所述第一插入件和所述第二插入件包括多孔中心孔板。

9.根据权利要求1所述的消声排水总成，其特征在于，还包括阻水网部件，所述阻水网部件设置在所述内腔的入口处。

10.根据权利要求9所述的消声排水总成，其特征在于，所述阻水网部件包括阻水网和阻水网框架，所述阻水网和所述阻水网框架一体注塑成型。

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