CN215850778U - 一种车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆，包括车体、燃料电池，燃料电池空压机用于向燃料电池供给压缩空气，连通管路连接在燃料电池空压机的出气口和燃料电池的进气口之间，所述车辆还包括隔音箱，包括箱体和箱门，所述箱体和箱门围成隔音腔，燃料电池空压机设置在隔音腔内，燃料电池空压机设置在隔音箱内，燃料电池空压机工作过程中产生的噪音不会传导至车厢内，确保乘客的乘车体验感不会受燃料电池空压机工作时产生的噪音影响。

Description

一种车辆

技术领域

本实用新型涉及一种车辆。

背景技术

随着环境问题的日益突出，新能源汽车成为研发热点，而在其中，燃料电池以其高效率和近乎零排放的优点被普遍认为具有广阔的前景。

由于燃料电池在工作过程需要消耗大量的空气，因此，燃料电池车配置有用于向燃料电池供给压缩空气的燃料电池空压机。具体的，燃料电池空压机的出气口与燃料电池的进气口通过管路连通，工作过程中，燃料电池空压机将空气压缩并将压缩的空气通过连通管路输送给燃料电池。由于燃料电池空压机在工作过程中会产生较大的噪音，为确保车内乘员乘车的舒适性，需要对燃料电池空压机进行隔音降噪处理，另外，由于燃料电池空压机在后期使用过程中需要维护、检修和保养，因此，还需要确保燃料电池空压机在车辆上的安装结构便于操作人员后期对燃料电池空压机进行维护、检修和保养。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够防止燃料电池空压机所产生的噪音传至车厢内的车辆。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种车辆的技术方案是：

一种车辆，包括车体、燃料电池，燃料电池空压机用于向燃料电池供给压缩空气，连通管路连接在燃料电池空压机的出气口和燃料电池的进气口之间，所述车辆还包括隔音箱，包括箱体和箱门，所述箱体和箱门围成隔音腔，燃料电池空压机设置在隔音腔内。

有益效果是：燃料电池空压机设置在隔音箱内，燃料电池空压机工作过程中产生的噪音不会传导至车厢内，确保乘客的乘车体验感不会受燃料电池空压机工作时产生的噪音影响。

作为进一步地改进，所述箱门构成车体外侧覆盖件的一部分。

有益效果是：需要对燃料电池空压机进行检修、维护和保养时，操作人员可直接在车外将隔音箱的箱门打开从而方便地对燃料电池空压机进行检修、维护和保养操作。

作为进一步地改进，所述隔音腔为封闭的腔室，燃料电池空压机的进气口连有进气管路，进气管路密封穿过隔音箱的箱壁使得进气管路的进气口位于隔音箱外侧。

有益效果是：如此设置确保隔音箱具有更好的封闭性而具有更高的隔音性能的同时，确保空压机有足够的洁净空气供应，避免空压机的进气口设置在隔音箱内而导致空压机存在抽吸隔音材料碎屑的可能。

作为进一步地改进，所述隔音箱的箱壁为夹层结构，包括外侧的封板、内侧的多孔板和位于封板和多孔板之间的吸音层。

有益效果是：采用夹层结构确保隔音箱具有良好的隔音效果的同时还具有较高的结构强度。

作为进一步地改进，所述箱门铰接安装在箱体上，箱门与箱体之间设置有定位结构，所述定位结构用于在箱门打开后将箱门保持在开度大于90°的位置。

有益效果是：对燃料电池空压机进行维护、检修和保养操作时，通过定位结构将箱门保持在敞开的位置，为操作人员提供较大的操作空间，提高操作人员对燃料电池空压机进行维护、检修和保养操作的方便性。

作为进一步地改进，所述连通管路包括设置在燃料电池空压机出气口和燃料电池进气口之间的连通管，所述连通管外包覆有隔音层。

有益效果是：连通管外包覆隔音层，避免压缩空气在连通管路内输送时产生的噪音传导至车箱内，与此同时，隔音层包覆在连通管外，避免供给燃料电的压缩空气中含有隔音材料碎屑。

作为进一步地改进，所述连通管路包括连通管和串接在连通管中的扩张式消声器。

有益效果是：设置扩张式消声器来降低连通管路内气体的压力脉动，减小高压气体在传输过程中产生的噪音。

作为进一步地改进，所述扩张式消声器的进气口和出气口的中心线非同轴布置。

有益效果是：扩张式消声器的进气口和出气口的轴线不同轴设置，使得高压气体在在扩张式消声器内的传递损失增大，传递损失越大，对流过扩张式消声器内腔的气流噪声的消声作用越强。

作为进一步地改进，所述扩张式消声器位于隔音箱内。

有益效果是：扩张式消声器和隔音箱实现对连通管路内高压气体产生的噪音的双重降噪处理。

作为进一步地改进，所述燃料电池的出气管路上设置有消声器，所述消声器的壁具有密封的隔音腔，隔音腔内填充有吸音层。

有益效果是：吸音层设置在封闭的隔音腔内，避免尾气经过消声器时凝结出的水浸在吸音层里，从而避免出现低温环境下吸音层结冰的问题的出现。

作为进一步地改进，消声器用于供尾气通过的内腔为消声器内腔，所述消声器还具有排液通道，排液通道将消声器内腔与外界连通。

有益效果是：设置排液通道供液体排出，避免液体在消声器内积存而导致寒冷环境下消声器内出现结冰的现象。

作为进一步地改进，围成所述消声器内腔的内壁面具有引导液体流出的斜面。

有益效果是：斜面结构使得液体更加容易和更加彻底的排出。

作为进一步地改进，所述燃料电池的出气管路上设置有消声器，所述消声器内沿尾气流动方向间隔设置有隔声芯子，隔声芯子将消声器的内腔隔成不同的腔室，各隔声芯子上开设有消声孔且各隔声芯子的穿孔率不同，使得各腔室内的气压沿尾气流动方向逐渐减小。

有益效果是：尾气依次流过的腔室的气压逐渐减小，高压气体可顺畅的从消声器的排气口排出，从而使整个排气系统的背压降低，如此在保证排气背压的基础上可以使高频气流在消声器内部充分混响使一部分声能被内部摩擦消耗掉，从而达到良好消声降噪的功能。

附图说明

图1为本实用新型中车辆的实施例1的局部结构示意图；

图2为本实用新型中车辆的实施例1的燃料电池空压机、隔音箱以及燃料电池的配合结构示意图；

图3为本实用新型中车辆的实施例1的燃料电池空压机和燃料电池的配合结构示意图；

图4为本实用新型中车辆的实施例1的隔音箱的结构示意图；

图5为本实用新型中车辆的实施例1的隔音箱的箱体的结构示意图；

图6为本实用新型中车辆的实施例1的隔音箱的箱门在箱体上的安装结构的示意图；

图7为本实用新型中车辆的实施例1的隔音箱的门锁结构的示意图；

图8为本实用新型中车辆的实施例1的连通管外包覆吸音层的结构示意图；

图9为本实用新型中车辆的实施例1的扩张式消声器的结构示意图；

图10为本实用新型中车辆的实施例1的燃料电池空压机和燃料电池的配合结构示意图；

图11为本实用新型中车辆的实施例1的消声器的未显示标记结构的结构示意图；

图12为本实用新型中车辆的实施例1的消声器的腔体段剖视且未显示排液沟槽的结构示意图；

图13为本实用新型中车辆的实施例1的第一隔声芯子的结构示意图；

附图标记说明：

1、车体；2、燃料电池空压机；3、燃料电池；4、进气管路；5、隔音箱；6、箱门；7、箱体；8、顶壁；9、底壁；10、前侧壁；11、后侧壁；12、右侧壁；13、铰链；14、气杆；15、排液沟槽；16、舱体密封条；17、箱体下横梁；18、第一L形折板；19、第二L型折板；20、门锁；21、连通管；22、扩张式消声器；23、管体；24、隔音层；25、进气口；26、出气口；27、消声器；28、腔体段；29、消声器进气口连接凸台；30、消声器出气口连接凸台；31、第一隔声芯子；32、第二隔声芯子；33、第三隔声芯子；34、隔声芯子消声孔；35、缺口；36、外壳体；37、内壳体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，本实用新型中的客车具体为燃料电池车。

本实用新型所提供的车辆的具体实施例1，本实施例中，以客车为例对本实用新型中车辆的结构进行介绍，具体如下：

如图1、图2和图3所示，车辆包括车体1，由于是燃料电池车，因此，车辆还包括燃料电池空压机2和燃料电池3，此处将空压机命名为燃料电池空压机，旨在强调空压机为用于向燃料电池供给压缩空气的空压机。燃料电池空压机2的出气口和燃料电池3的进气口之间通过连通管路进行连通，同时，燃料电池空压机2的进气口对接进气管路4。工作时，外界空气经进气管路4进入燃料电池空压机2内并被压缩成高压空气，高压空气经连通管路输送给燃料电池3。

由于燃料电池空压机2在工作过程中会产生较大的噪音，为避免乘客的乘车体验感受到噪声影响，车辆还包括隔音箱5，隔音箱5具有封闭的隔音腔，燃料电池空压机2安装在隔音箱5内，如此可避免燃料电池空压机2工作时产生的噪音传导至车厢内。如图1所示，隔音箱5安装在车体1上，其箱门6构成车辆外侧覆盖件的一部分，这样可使得操作人员能够方便地打开箱门对燃料电池空压机2进行维护、检修和保养。进气管路4的进气口密封穿过隔音箱5的箱壁而使其进气口位于隔音箱5的外侧，确保隔音箱5整体密封性的同时，使得燃料电池空压机2能够吸入足够的空气。

关于隔音箱5的具体结构，如图4、图5和图6所示，隔音箱5包括箱体7，箱体7包括立方体状的骨架，在骨架上安装有顶壁8、底壁9、前侧壁10、后侧壁11和右侧壁12，箱门6通过前后布置的两个铰链13铰接在箱体7上，与箱体7形成隔音箱5。铰链13位于箱体7上部，使得箱门6可以上掀打开。为使箱门6保持打开状态以便于操作人员对燃料电池空压机2进行维护、检修和保养操作，箱体7还包括在箱门6打开后对箱门6的位置进行保持的保持结构，本实施例中，保持结构为气杆14，气杆14一端连接在箱门6上，一端连接在箱体7上，气杆14能够在箱门6打开后将箱门6的位置保持在开度大于90°的位置，避免箱门6对操作人员造成干扰。在其他实施例中，箱门还可以设置为下翻打开或者侧开式。

为保证隔音腔的封闭性，在箱门6和箱体7之间还设置有密封结构，如图7所示，密封结构包括设置在箱体6底部的舱体密封条16，具体的，骨架包括箱体下横梁17，箱体下横梁17上固定有第一L形折板18，舱体密封条16安装在第一L形折板18上，箱门6关闭后，能够压紧舱体密封条16从而实现密封。

箱门6与箱体7之间还设置有门锁结构，门锁结构包括并列设置在第一L型折板18右的的第二L型折板19，箱门6上对应安装有门锁20，锁门时通过门锁20的锁舌与第二L型折板19的钩挂配合实现箱门6的锁闭。

关于隔音箱箱壁的结构，本实施例中隔音箱的箱壁为夹层结构，包括位于最外侧的封板、内侧的多孔板和夹设在封板和多孔板之间的吸音层，吸引层具体为设置在封板和多孔板之间吸音材料层，其中外侧的封板保证隔音箱整体的密封性，内侧的多孔板和外侧的封板协同保证箱壁的结构强度，燃料电池空压机工作产生的声波经多孔板上的孔传导至吸音材料上实现对噪音的吸收。本实施例中，吸音材料具体为吸音棉。在其他实施例中，为提高箱壁的结构强度，除了吸音材料外，还可以在封板和多孔板之间夹设具有较高结构强度的加强板，如铝合金板，以此来确保箱壁具有更高的结构强度。在其他实施例中，在结构强度满足使用要求的前提下，箱壁还可以设置为仅包括外侧封板和固定在封板内壁上的隔音材料的两层结构。

如图2所示，燃料电池空压机2和燃料电池3之间的连通管路包括连通管21和串接在连通管21中的扩张式消声器22，考虑到压缩空气在经过连通管路时也会产生较大的噪音，本实施例中，如图8所示，连通管21管体23外包覆有隔音层24。隔音层24由包覆在管体23外侧的吸音材料构成。关于扩张式消声器22的结构，如图9所示，扩张式消声器22的进气口25和出气口26的中心线水平布置，二者之间具有一定的间距，使得空气脉动可以在腔体中完全释放以降低气体脉动产生的结构振动，实现更好的降噪效果。在其他实施例中，在降噪效果满足使用要求的前提下，也可以将进气口25和出气口26的中心线同轴布置。本实施例中，扩张式消声器22位于隔音箱内，实现整车更好的降噪处理。

如图10所示，燃料电池3的排气管路上串接有消声器27，消声器27的具体结构如图11和图12所示，包括腔体段28，腔体段两端设置有消声器进气口连接凸台29和消声器出气口连接凸台30，安装时，通过抱箍与消声器进气口连接凸台29和消声器出气口连接凸台30配合将消声器固定在车架上。管体段28为内外两层结构，包括外壳体36和内壳体37，两层壳体之间的空间为封闭的消音腔，消音腔内封装有吸音棉，吸音棉构成吸音层，实现对尾气排气时噪音的降噪，同时，消音腔设置为封闭的腔，可避免尾气中析出的液体浸入吸音棉内，从而防止吸音棉吸水在寒冷环境下结冰。

与此同时，为确尾气在保消声器27内析出的液体能够及时排出，消声器27还具有排液通道，排液通道将消声器内腔与外界连通，使得尾气在消声器27的内腔中析出的液体能够经排液通道流出。与此同时，为确保尾气在消声器27内凝结出的液体能够顺利彻底地排出，围成消声器内腔的壁面具有引导液体流向排液通道的斜面，本实施例中，沿尾气的流动方向，消声器的消声器内腔的直径逐渐缩小，如此在消声器内形成斜面结构，排液通道设置在消声器的尾气入口的一端，便于析出的液体排出。与此同时，围成消声器内腔的壁面的最低处还具有排液沟槽15，排液沟槽15与排液通道连通，使得消声器内壁面上凝结的液体能够在重力作用下流至排液沟槽15内并在排液沟槽15的引导下流至排液通道内。为保证安装时排液沟槽15处于最低位置，在进气口连接凸台29和消声器出气口连接凸台30设置有相应的标记结构，安装时，通过标记结构位于最高位置确保排液沟槽15处于最低位置。本实施例中，如图12所示，标记结构为“+”字型标记结构。

本实施例中，消声器27内沿尾气的流动方向间隔设置有三个隔声芯子，分别为第一隔声芯子31、第二隔声芯子32和第三隔声芯子33，三个隔声芯子将消声器的消声器腔分隔成不同的区域，隔声芯子上均开设有消声孔，三个隔声芯子的穿孔率大小关系为“大—小—大”（注，穿孔率是指孔隔声芯子开孔面积与隔声芯子端面面积的比值，通过设计不同的开孔直径和开孔间距可调节隔声芯子的穿孔率）。

工作时，燃料电池3排出的高速气流流经第一隔声芯子31时，如图12所示，由于隔声芯子的阻隔作用造成A区域形成一高气压区，由于第二隔声芯子32的穿孔率小于第一隔声芯子31的穿孔率，导致高压气流在流经第二芯子32处的阻力大于流经第一芯子31处的阻力从而在B区域也形成一高压区，由于A区域直接与燃料电池3本体的出气口相通，可保证A区域的压力大于B区域；而第三隔声芯子33的穿孔率大于第二隔声芯子32，高压气流在流经第二隔声芯子32的阻力大于流经第三隔声芯子33处的阻力可使C区域的气压小于B区域；而高压气流流经第三隔声芯子33后可直接排向管道外，从而使C区域的气压大于D区域；这样消声器内部A-B-C-D区域的气压依次降低，只要在燃料电池排气口维持一定的排气压力下，高压气体可顺畅的从消声器的排气口排出，从而使整个排气系统的背压降低，降低燃料电池发动机的功率损失。在其他实施例中，隔声芯子的数量可以依据实际的消声需求而适应性地增减，同时对各隔声芯子的穿孔率大小进行调整，确保沿尾气流动方向各个区域的气压逐渐减小即可。隔声芯子通过热熔的方式与消声器的壳体构成一体。

对于各隔声芯子的具体结构，本实施例中，以第一隔声芯子31为例，如图13所示，第一隔声芯子31上开设有隔声芯子消声孔34，除此以外，为保证消声器27内析出的液体能够顺畅的排出，第一隔声芯子31还开设有缺口35，装配时，缺口35与排液沟槽15在消声器27周向上对准设置，确保隔声芯子不会影响液体的排出。

由于消声器27内壁面为闭孔结构，尾气排气管路内的高压气体穿过第一隔声芯子31后，一部分气流直接穿过第二隔声芯子32向后传播，一部分气流在第一隔声芯子31的阻挡下向消声器27的内壁面冲击，由于消声器27的内壁面为闭孔结构，冲击消声器内壁面的气流将会被不断反射回消声器27内部。通过设置合适的隔声芯子消声孔直径、隔声芯子直径、隔声芯子排列间距等参数可以使由消声器内壁面反射回的气流与穿过隔声芯子消声孔的气流波动相位差180°左右从而使消声器内部的气流波动噪声能量相互抵消而降低，实现更好的消声效果。另一方面消声器27内部的气流冲击和摩擦产生的辐射噪声也将通过消声器27的壁向外传播，通过消音腔内设置的吸声层使穿透过消声器27内壁的噪声能量在吸声层内部被消耗掉。经过第一隔声芯子31后的高压气流被消声后穿过第二隔声芯子32，在第二隔声芯子32与第三隔声芯子33之间将再次被消声，之后通过第三消声芯子33后直接排放至大气中。

本实用新型所提供的客车的具体实施例2，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，保持结构为气杆，本实施例中，参考汽车的引擎盖的打开位置保持结构在箱门和箱体之间设置支撑杆，支撑杆铰接在箱门或箱体其中一个上，待箱门打开后，通过撑杆支撑对箱门的位置进行保持。

本实用新型所提供的客车的具体实施例3，其与实施例1的区别主要在于：本实施例中，消声器的管体段为三层结构，从而消声器的臂体上形成两层隔音腔，实现更好的消声效果。当然，在其他实施例中，消声器的管体段的层数还可以大于三层。

本实用新型所提供的客车的具体实施例4，其与实施例1的区别主要在于：本实施例中，燃料电池空压机的进气口位于隔音箱内，对应的，在隔音箱的箱壁上开设进气口，以供外界空气进入隔音箱内，进气口处可设置格栅来实现一定过滤空气和降噪作用，需要强调的是，在满足燃料电池空压机吸气量需求的前提下，进气口设置的尽可能的小。

本实用新型所提供的客车的具体实施例5，其与实施例1的区别主要在于：本实施例中，隔音箱为相对于车体独立的箱体结构，隔音箱的箱门和车体的外侧覆盖件相对独立。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种车辆，包括：

车体（1）；

燃料电池（3）；

燃料电池空压机（2），用于向燃料电池（3）供给压缩空气；

连通管路，连接在燃料电池空压机（2）的出气口和燃料电池（3）的进气口之间；

其特征在于，所述车辆还包括：

隔音箱（5），包括箱体（7）和箱门（6），所述箱体（7）和箱门（6）围成隔音腔，燃料电池空压机（2）设置在隔音腔内。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征是，所述箱门（6）构成车体（1）外侧覆盖件的一部分。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征是，所述隔音腔为封闭的腔室，燃料电池空压机（2）的进气口连有进气管路（4），进气管路（4）密封穿过隔音箱（5）的箱壁使得进气管路（4）的进气口位于隔音箱（5）外侧。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述隔音箱（5）的箱壁为夹层结构，包括外侧的封板、内侧的多孔板和位于封板和多孔板之间的吸音层。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述箱门（6）铰接安装在箱体（7）上，箱门（6）与箱体（7）之间设置有定位结构，所述定位结构用于在箱门（6）打开后将箱门（6）保持在开度大于90°的位置。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述连通管路包括设置在燃料电池空压机（2）出气口和燃料电池（3）进气口之间的连通管（21），所述连通管（21）外包覆有隔音层（24）。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述连通管路包括连通管（21）和串接在连通管（21）中的扩张式消声器（27）。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征是，所述扩张式消声器的进气口（25）和出气口（26）的中心线非同轴布置。

9.根据权利要求7所述的车辆，其特征是，所述扩张式消声器（22）位于隔音箱（5）内。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述燃料电池（3）的出气管路上设置有消声器（27），所述消声器（27）的壁具有密封的隔音腔，隔音腔内填充有吸音层。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征是，消声器（27）用于供尾气通过的内腔为消声器内腔，所述消声器（27）还具有排液通道，排液通道将消声器（27）内腔与外界连通。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征是，沿尾气的流动方向，围成所述消声器内腔的内壁面具有引导液体流出的斜面。

13.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆，其特征是，所述燃料电池（3）的出气管路上设置有消声器（27），所述消声器（27）内沿尾气流动方向间隔设置有隔声芯子，隔声芯子将消声器（27）的内腔隔成不同的腔室，各隔声芯子上开设有消声孔且各隔声芯子的穿孔率不同，使得各腔室内的气压沿尾气流动方向逐渐减小。

Images