CN218228244U - 管路包覆构件和燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管路包覆构件和燃料电池。其中，管路包覆构件应用于燃料电池的管路，管路包覆构件包括包覆件本体和魔术贴。包覆件本体包括吸音层、抗拉层和防水层，吸音层包括第一组分和第二组分，第一组分为吸音棉，第二组分为阻燃材料，抗拉层分别设置在吸音层的两侧，防水层位于抗拉层远离吸音层的一侧。魔术贴包括母扣和公扣，母扣贴附于包覆件本体的表面，公扣的一部分与包覆件本体的一端贴合，公扣的另外一部分以可拆卸的方式与母扣贴合，或，公扣贴附于包覆件本体的表面，母扣的一部分与包覆件本体的一端贴合，母扣的另外一部分以可拆卸的方式与公扣贴合。本实施例中的管路包覆构件能够使管路包覆构件具备较好的阻燃性和安装便利性。

Description

管路包覆构件和燃料电池

技术领域

本实用新型涉及新能源电池领域，尤其涉及一种管路包覆构件和燃料电池。

背景技术

燃料电池系统在运行时会产生突兀的尖锐啸叫，其中空气系统作为主要噪声源。以前燃料电池系统采用罗茨式空压机，此时空压机本体为空气系统噪声主要来源。自空压机更换为离心机式后，空气系统的压后空气管路辐射噪声为主要贡献，常见的降低管路辐射噪声的方式为消声器及吸音棉包裹。

但上述方案存在以下问题：

1. 燃料电池系统供给源为氢气，氢气作为易燃易爆气体，其附件对于阻燃性要求较高，现有吸音棉包裹不满足垂直度V0要求，容易增加燃烧风险。

2. 燃料电池系统工作时，氢气和氧气反应产生水，过多的水产生高湿环境，吸音棉包裹内的小孔被水蒸气堵塞后会降低降噪效果。

3. 吸音棉包裹安装工艺为：先手工裁剪，再使用扎带收紧固定，生产效率低，产线抱怨大。

4. 燃料电池空气管路直接与电堆相连，电堆本体对清洁度要求极高，消音器内部生产加工时容易产生细小颗粒物，微颗粒进入电堆后会影响电堆本体性能及寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种管路包覆构件和燃料电池，以提供一种兼具阻燃性、吸音性和便利性的燃料电池管路吸音产品。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本申请第一方面的实施例提出了一种管路包覆构件，应用于燃料电池的管路，管路包覆构件包括包覆件本体和魔术贴。包覆件本体包括吸音层、抗拉层和防水层，吸音层包括第一组分和第二组分，第一组分为吸音棉，第二组分为阻燃材料，抗拉层分别设置在吸音层的两侧，防水层位于抗拉层远离吸音层的一侧。魔术贴包括母扣和公扣，母扣贴附于包覆件本体的表面，公扣的一部分与包覆件本体的一端贴合，公扣的另外一部分以可拆卸的方式与母扣贴合，或，公扣贴附于包覆件本体的表面，母扣的一部分与包覆件本体的一端贴合，母扣的另外一部分以可拆卸的方式与公扣贴合。

本申请的有益效果：

根据本申请实施例中的管路包覆构件，其包括吸音层，具体而言，吸音层为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材料，通过在吸音棉中加入阻燃材料，能够使吸音层具备较好的阻燃效果。此外，在吸音棉的外部设置有抗拉层，抗拉层的材质可以为纤维等，其能够使管路包覆构件具备相当的强度。在抗拉层的外部还设置有防水层，以使管路包覆构件具备防水功能。在包覆件本体的外部粘附有魔术贴，在对燃料电池的管路进行包覆时，可以首先将包覆件本体包裹住管件，然后，再将魔术贴的母扣和公扣粘附在一起。相比于相关技术中通过扎带等直接将吸音材料包裹到管道上，本实施例中的管路包覆构件通过将吸音层设置为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材质，其外部还设置有抗拉层和防水层，能够使管路包覆构件具备较好的阻燃效果，而且，防水层还能够避免燃料电池在工作时产生的水汽进入吸音层，避免水汽堵塞吸音层中的孔隙而造成吸音效果的衰减，与此同时，也能够避免吸音棉的细小颗粒进入到燃料电池内部而导致燃料电池的寿命缩短。最后，本实施例通过在包覆件本体的外部设置魔术贴，能够方便工作人员对燃料电池管路的包覆，极大提高施工的便利性。

此外，本申请实施例中的管路包覆构件还可以具备以下技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述魔术贴的所述母扣数量为两个，所述魔术贴的所述公扣的数量为两个，其中一个所述母扣与其中一个所述公扣可拆卸式连接，另外一个所述母扣与另外一个所述公扣可拆卸式连接。

在本申请的一些实施例中，所述公扣的正投影的形状呈长方形，所述母扣的正投影的形状呈长方形，所述公扣在第一方向的尺寸大于所述母扣在所述第一方向的尺寸，所述第一方向为所述包覆件本体包裹所述燃料电池的管路时的包裹方向。

在本申请的一些实施例中，所述第一组分的材质为三聚氰胺棉。

在本申请的一些实施例中，所述第二组分的材质为阻燃粘胶纤维。

在本申请的一些实施例中，所述抗拉层的材质为芳纶纤维。

在本申请的一些实施例中，所述包覆件本体的厚度为8mm至12mm。

在本申请的一些实施例中，所述包覆件本体的厚度为10mm。

本申请第二方面的实施例提供了一种燃料电池，包括第一方面任一实施例中的管路包覆构件。

本申请的有益效果：

根据本申请实施例中的燃料电池，在燃料电池的管路上包裹有管路包覆构件，其包括吸音层，具体而言，吸音层为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材料，通过在吸音棉中加入阻燃材料，能够使吸音层具备较好的阻燃效果。此外，在吸音棉的外部设置有抗拉层，抗拉层的材质可以为纤维等，其能够使管路包覆构件具备相当的强度。在抗拉层的外部还设置有防水层，以使管路包覆构件具备防水功能。在包覆件本体的外部粘附有魔术贴，在对燃料电池的管路进行包覆时，可以首先将包覆件本体包裹住管件，然后，再将魔术贴的母扣和公扣粘附在一起。相比于相关技术中通过扎带等直接将吸音材料包裹到管道上，本实施例中的管路包覆构件通过将吸音层设置为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材质，其外部还设置有抗拉层和防水层，能够使管路包覆构件具备较好的阻燃效果，而且，防水层还能够避免燃料电池在工作时产生的水汽进入吸音层，避免水汽堵塞吸音层中的孔隙而造成吸音效果的衰减，与此同时，也能够避免吸音棉的细小颗粒进入到燃料电池内部而导致燃料电池的寿命缩短。最后，本实施例通过在包覆件本体的外部设置魔术贴，能够方便工作人员对燃料电池管路的包覆，极大提高施工的便利性。

在本申请的一些实施例中，所述燃料电池包括管件，所述管件的外壁包裹有所述管路包覆构件，所述包覆件本体在第一方向的尺寸大于或等于所述管件的周长，所述第一方向为所述管路包覆构件包裹所述管件时的包裹方向。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例中的管路包覆构件的包覆件本体的结构示意图；

图2为本申请实施例中的管路包覆构件的结构示意图；

图3为本申请实施例中的管路包覆构件在包裹燃料电池的管件时的结构示意图；

图4为采用本申请实施例中的管路包覆构件与采用其他吸音产品时不同频率的消声系数对比图；

图5为采用本申请实施例中的管路包覆构件与采用其他吸音产品时不同频率的声压级对比图；

图6为本申请实施例中的管路包覆构件的厚度为10mm时与其他吸音产品的厚度为12mm时不同频率的声压级对比图。

附图标记如下：

10管路包覆构件；20管件；

100包覆件本体；110吸音层；120抗拉层；130防水层；

200魔术贴；210公扣；220母扣

M第一方向；N第二方向。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

燃料电池系统在运行时会产生突兀的尖锐啸叫，其中空气系统作为主要噪声源。以前燃料电池系统采用罗茨式空压机，此时空压机本体为空气系统噪声主要来源。自空压机更换为离心机式后，空气系统的压后空气管路辐射噪声为主要贡献，常见的降低管路辐射噪声的方式为消声器及吸音棉包裹。

但上述方案存在以下问题：

1. 燃料电池系统供给源为氢气，氢气作为易燃易爆气体，其附件对于阻燃性要求较高，现有吸音棉包裹不满足垂直度V0要求，容易增加燃烧风险。

2. 燃料电池系统工作时，氢气和氧气反应产生水，过多的水产生高湿环境，吸音棉包裹内的小孔被水蒸气堵塞后会降低降噪效果。

3. 吸音棉包裹安装工艺为：先手工裁剪，再使用扎带收紧固定，生产效率低，产线抱怨大。

4. 燃料电池空气管路直接与电堆相连，电堆本体对清洁度要求极高，消音器内部生产加工时容易产生细小颗粒物，微颗粒进入电堆后会影响电堆本体性能及寿命。

鉴于此，如图1至图3所示，本申请第一方面的实施例提出了一种管路包覆构件10，应用于燃料电池的管路，管路包覆构件10包括包覆件本体100和魔术贴200。包覆件本体100包括吸音层110、抗拉层120和防水层130，吸音层110包括第一组分和第二组分，第一组分为吸音棉，第二组分为阻燃材料，抗拉层120分别设置在吸音层110的两侧，防水层130位于抗拉层120远离吸音层110的一侧。魔术贴200包括母扣220和公扣210，母扣220贴附于包覆件本体100的表面，公扣210的一部分与包覆件本体100的一端贴合，公扣210的另外一部分以可拆卸的方式与母扣220贴合，或，公扣210贴附于包覆件本体100的表面，母扣220的一部分与包覆件本体100的一端贴合，母扣220的另外一部分以可拆卸的方式与公扣210贴合。

在本实施例中，吸音棉可以采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙。而这些间隙便能够起到吸音的作用。

本申请的有益效果：

根据本申请实施例中的管路包覆构件10，其包括吸音层110，具体而言，吸音层110为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材料，通过在吸音棉中加入阻燃材料，能够使吸音层110具备较好的阻燃效果。此外，在吸音棉的外部设置有抗拉层120，抗拉层120的材质可以为纤维等，其能够使管路包覆构件10具备相当的强度。在抗拉层120的外部还设置有防水层130，以使管路包覆构件10具备防水功能。在包覆件本体100的外部粘附有魔术贴200，在对燃料电池的管路进行包覆时，可以首先将包覆件本体100包裹住管件20，然后，再将魔术贴200的母扣220和公扣210粘附在一起。相比于相关技术中通过扎带等直接将吸音材料包裹到管道上，本实施例中的管路包覆构件10通过将吸音层110设置为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材质，其外部还设置有抗拉层120和防水层130，能够使管路包覆构件10具备较好的阻燃效果，而且，防水层130还能够避免燃料电池在工作时产生的水汽进入吸音层110，避免水汽堵塞吸音层110中的孔隙而造成吸音效果的衰减，与此同时，也能够避免吸音棉的细小颗粒进入到燃料电池内部而导致燃料电池的寿命缩短。最后，本实施例通过在包覆件本体100的外部设置魔术贴200，能够方便工作人员对燃料电池管路的包覆，极大提高施工的便利性。

在本申请的一些实施例中，魔术贴200的母扣220数量为两个，魔术贴200的公扣210的数量为两个，其中一个母扣220与其中一个公扣210可拆卸式连接，另外一个母扣220与另外一个公扣210可拆卸式连接。在本实施例中，魔术贴200需成对设置，以保证管路包覆构件10能够较为牢固的固定在燃料电池的管路上。示例性的，在一个具体的实施例中，母扣220和公扣210的数量均为两个，如此，在保证牢固性的同时，避免设置过多的魔术贴200而造成成本提高。

在本申请的一些实施例中，公扣210的正投影的形状呈长方形，母扣220的正投影的形状呈长方形，公扣210在第一方向M的尺寸大于母扣220在第一方向M的尺寸，第一方向M为包覆件本体100包裹燃料电池的管路时的包裹方向。在一个较为具体的实施例中，公扣210和母扣220的正投影均为长方形，而且公扣210在第一方向M的尺寸大于母扣220在第一方向M的尺寸，如此，能够使管路包覆构件10适应较多不同直径的管材，以使管路包覆构件10牢固在不同直径的管材上。

在一些具体的实施例中，母扣220在第二方向N的尺寸与公扣210在第二方向N的尺寸相同，第二方向N垂直于第一方向。如此，能够使母扣220和公扣210相适配。

在本申请的一些实施例中，第一组分的材质为三聚氰胺棉。在本实施例中，三聚氰胺棉在其他领域具有良好的隔热、隔音性能，特别是耐火、热稳定性等综合性能，三聚氰胺绵已广泛应用于冰箱、电热水器、消毒柜等家电设备中，以代替聚苯乙烯、聚氨酯等传统泡沫塑料。经等离子体表面处理的三聚氰胺绵的拒水拒油性能可应用于家电、电子等领域。三聚氰胺棉除了具有优良的吸声性、隔热性、防火性以外，与玻璃棉、聚氨酯泡沫等同类产品相比，它的优势还在于高阻燃性、环保、卫生性和安全性。因此本实施例将吸音层110的材质设为三聚氰胺棉，以使管路包覆构件10具备较好的隔音性和阻燃性。

在本申请的一些实施例中，第二组分的材质为阻燃粘胶纤维。在本实施例中，阻燃粘胶纤维为粘胶纤维的一种，粘胶纤维具备较好的可纺性能，通过在粘胶纤维中添加阻燃成分便形成了阻燃粘胶纤维。在一些具体实施例中，粘胶纤维阻燃改性的方法主要有接枝法、共混法和共聚法，其中共混法是目前常用的一种阻燃方法。阻燃粘胶纤维遇火后便不会燃烧，形成致密的碳化层，保护了纤维与氧气的隔绝，而后自息。由于纤维素纤维本身不熔融，故阻燃粘胶纤维还具有无熔滴的功效。本实施例通过将隔音层的第二组分的材质选为阻燃粘胶纤维，能够使管路包覆构件10具备较为优秀的阻燃性能。在相关技术中，采用普通隔音材料的阻燃等级较低，一般很难达到阻燃标准中的V1阻燃等级，而本实施例中的管路包覆构件10能够满足燃料电池的阻燃标准中的V0阻燃等级，极大的提高了管路包覆构件10的阻燃效果。

在本申请的一些实施例中，抗拉层120的材质为芳纶纤维。在本实施例中，芳纶纤维也称为芳香族聚酰胺纤维，其强度是钢丝的5至6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2至3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的五分之一左右，因此其具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。本实施例中的抗拉层120采用芳纶纤维，能够使管路包覆构件10具备较好的强度。

在本申请的一些实施例中，包覆件本体100的厚度为8mm至12mm。 在本实施例中，包覆件本体100的厚度为8mm至12mm，这样能够在保证隔音的同时，避免管路包覆构件10整体过厚而造成的施工困难。

在本申请一个具体的实施例中，包覆件本体100的厚度为10mm。发明人经过长期研究，发现包覆件本体100的厚度为10mm时，能够达到较为优秀的隔音效果，同时也能够避免管路包覆构件10整体的厚度过厚。

如图4和图5所示，在图4中，曲线A为管路包覆构件10的厚度为10mm时的消声系数，曲线B为采用10mm聚氨酯发泡和2mm橡胶型塑料时的消声系数。从图中可以看出，当噪音在2500Hz以上时，采用本实施例中的管路包覆构件10时，其消声系数明显提高，由于在燃料电池中，管路噪声的主要来源为空气系统的空压机本体，其通常为高频的尖锐啸叫声，因此，采用本实施例中的管路包覆构件10能够较为有效的吸收高频的噪音。

在图5中，曲线C为在燃料电池的管路上包裹本实施例中的管路包覆构件10时的声压级图，曲线D为未在燃料电池的管路上包裹吸音材料时的声压级图。从图中可以看出，本实施例中的管路包覆构件10能够较为有效的吸收2500Hz以上的噪音，其最高可降低18dB噪音。

如图6的柱状对比图，第三柱状E为管路包覆构件10的厚度为10mm时不同频率的声压级图，第四柱状F为采用10mm聚氨酯发泡和2mm橡胶型塑料时不同频率的声压级图。从图中可以看出，当包覆件本体100的厚度为10mm时，其吸音效果也较为优秀。因此，本实施例优选的包覆件本体100的厚度为10mm。此外，在对比例中，由于在聚氨酯发泡的外部包覆有橡胶型材料，从而导致对比例中的隔音产品材质较硬，密度较高，在对燃料电池的管路进行包裹时，包裹困难。而本实施例中的管路包覆构件10，不仅比对比例中的厚度减少2mm，以满足轻量化的需求，而且还能够实现较为优秀的吸音效果。

本申请第二方面的实施例提出了一种燃料电池，包括第一方面任一实施例中的管路包覆构件10。

本申请的有益效果：

根据本申请实施例中的燃料电池，在燃料电池的管路上包覆有管路包覆构件10，其包括吸音层110，具体而言，吸音层110为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材料，通过在吸音棉中加入阻燃材料，能够使吸音层110具备较好的阻燃效果。此外，在吸音棉的外部设置有抗拉层120，抗拉层120的材质可以为纤维等，其能够使管路包覆构件10具备相当的强度。在抗拉层120的外部还设置有防水层130，以使管路包覆构件10具备防水功能。在包覆件本体100的外部粘附有魔术贴200，在对燃料电池的管路进行包覆时，可以首先将包覆件本体100包裹住管件20，然后，再将魔术贴200的母扣220和公扣210粘附在一起。相比于相关技术中通过扎带等直接将吸音材料包裹到管道上，本实施例中的管路包覆构件10通过将吸音层110设置为吸音棉和阻燃材料组成的双组分材质，其外部还设置有抗拉层120和防水层130，能够使管路包覆构件10具备较好的阻燃效果，而且，防水层130还能够避免燃料电池在工作时产生的水汽进入吸音层110，避免水汽堵塞吸音层110中的孔隙而造成吸音效果的衰减，与此同时，也能够避免吸音棉的细小颗粒进入到燃料电池内部而导致燃料电池的寿命缩短。最后，本实施例通过在包覆件本体100的外部设置魔术贴200，能够方便工作人员对燃料电池管路的包覆，极大提高施工的便利性。

在本申请的一些实施例中，燃料电池包括管件20，管件20的外壁包裹有管路包覆构件10，包覆件本体100在第一方向M的尺寸大于或等于管件20的周长，第一方向M为管路包覆构件10包裹管件20时的包裹方向。在本实施例中，在将管路包覆构件10包裹在燃料电池的管件20上时，为保证较好的隔音效果，管路包覆构件10在缠绕时的尺寸需大于管件20的周长，以使管路包覆构件10完全包裹燃料电池的管件20。

本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本使用新型的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种管路包覆构件，应用于燃料电池的管路，其特征在于，所述管路包覆构件包括：

包覆件本体，所述包覆件本体包括吸音层、抗拉层和防水层，所述吸音层包括第一组分和第二组分，所述第一组分为吸音棉，所述第二组分为阻燃材料，所述抗拉层分别设置在所述吸音层的两侧，所述防水层位于所述抗拉层远离所述吸音层的一侧；

魔术贴，所述魔术贴包括母扣和公扣，所述母扣贴附于所述包覆件本体的表面，所述公扣的一部分与所述包覆件本体的一端贴合，所述公扣的另外一部分以可拆卸的方式与所述母扣贴合，或，所述公扣贴附于所述包覆件本体的表面，所述母扣的一部分与所述包覆件本体的一端贴合，所述母扣的另外一部分以可拆卸的方式与所述公扣贴合。

2.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述魔术贴的所述母扣数量为两个，所述魔术贴的所述公扣的数量为两个，其中一个所述母扣与其中一个所述公扣可拆卸式连接，另外一个所述母扣与另外一个所述公扣可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的管路包覆构件，其特征在于，所述公扣的正投影的形状呈长方形，所述母扣的正投影的形状呈长方形，所述公扣在第一方向的尺寸大于所述母扣在所述第一方向的尺寸，所述第一方向为所述包覆件本体包裹所述燃料电池的管路时的包裹方向。

4.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述第一组分的材质为三聚氰胺棉。

5.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述第二组分的材质为阻燃粘胶纤维。

6.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述抗拉层的材质为芳纶纤维。

7.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述包覆件本体的厚度为8mm至12mm。

8.根据权利要求1所述的管路包覆构件，其特征在于，所述包覆件本体的厚度为10mm。

9.一种燃料电池，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的管路包覆构件。

10.根据权利要求9所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括管件，所述管件的外壁包裹有所述管路包覆构件，所述包覆件本体在第一方向的尺寸大于或等于所述管件的周长，所述第一方向为所述管路包覆构件包裹所述管件时的包裹方向。

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