[发明专利]向燃料电池供给空气的设备

说明书

技术领域

本发明整体涉及向燃料电池供给空气的设备。

背景技术

下面将在本申请中引用或标识的所有专利、专利申请、专利公开、学术文章等等，都通过引用并入本文，以便更完整地描述本发明所属领域的现有技术。

燃料电池系统包括向燃料电池供给含氧空气的空气供给设备。典型的燃料电池实例包括但不限于直接甲醇燃料电池，其构造为在作为燃料的甲醇和空气中的氧之间发生反应，从而发电。燃料电池几乎不产生噪音。空气供给设备构造为向燃料电池供给空气。空气供给装置通常可包括用于向燃料电池输送空气的泵，以及驱动该泵的电动机。包括在空气供给设备中的泵和电动机会产生噪音，例如排出噪音。

当在室外使用燃料电池系统时，空气供给设备产生的噪音不会产生问题。但当在室内使用燃料电池系统时，空气供给设备产生的噪音就会产生问题。在某些情况下，包括燃料电池和空气供给设备的燃料电池系统可用于向室内的声学系统(例如电子乐器)供电。包括在空气供给系统中的泵和电动机会产生干扰音乐性能的噪音。可以把泵和电动机看作噪音发生器。

日本未审查的专利申请第一次公开No.2002-343394公开了解决上述问题的传统技术，其中，例如空气供给装置中的泵和电动机等噪音发生器置于外壳内。外壳屏蔽由例如泵和电动机等噪音发生器产生的噪音。外壳可以具有消声器或吸声器。由泵和电动机产生的噪音不仅被外壳屏蔽，而且还被吸声器吸收。带有吸声器的外壳减少了从外壳向外面泄漏的噪音。上述申请还公开了下述内容：噪音产生的通道由扩张室形成，从而减少向外面泄漏的噪音。

置于外壳内的泵和电动机产生的热量也被屏蔽在外壳内，从而导致热量积聚。结果，泵和电动机可能过热。特别是，电动机产生大量的热。实际上，难以从外壳有效辐射热。过度的热量积聚会导致电动机和泵的操作发生故障。可以在外壳壁上提供辐射开口，以促进从外壳有效地热辐射。但是，辐射开口会引起这样的问题，即电动机和泵产生的噪音发生泄漏，从而使得难以减少噪音。

鉴于上述内容，本技术领域的技术人员从本文中可以明显看出，需要一种改进和设备和/或方法。本技术领域的技术人员从本文中可以明显看出，本发明针对现有技术中的这种需要以及其它需要。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种向燃料电池供给空气的设备。

本发明的另一个目的是提供一种向燃料电池供给空气的设备，其中，所述设备能够冷却置于所述设备内的电动机。

本发明的再一个目的是提供一种向燃料电池供给空气的设备，其中，所述设备能够促进热辐射。

本发明的再一个目的是提供一种向燃料电池供给空气的设备，其中，所述设备能够防止其本身发生故障。

本发明的再一个目的是提供一种向燃料电池供给空气的设备，其中，所述设备能够防止或避免所述设备内的电动机和/或泵产生的噪音泄漏到外面。

根据本发明的第一方面，一种空气供给设备可包括但不限于泵、电动机、外壳和进气单元。电动机驱动泵。外壳形成容纳泵和电动机的室。进气单元向室供给空气。进气单元可包括但不限于第一和第二部分。第一部分与设备外面的大气连通。第二部分与外壳连接并与所述室连通。第二部分构造为将空气吹向电动机。

进气单元连通在外面的大气和室之间。进气单元向容纳泵和电动机的室供给空气。进气单元构造为将空气吹向电动机，从而冷却电动机并防止电动机过热。空气被吹向电动机，从而冷却电动机和外壳，然后被吸入泵内。冷却电动机防止了电动机过热，从而防止空气供给设备发生故障和无法操作。外壳还容纳电动机和泵，以屏蔽由电动机和泵产生的噪音。空气供给设备构造成冷却电动机，并屏蔽和减少由电动机和泵产生的噪音。

优选的是，外壳可具有基于由泵产生的排出噪音的波长确定的尺寸。该尺寸使得外壳起到扩张式消声器的作用，该扩张式消声器能够减少由发动机产生的具有特定波长的排出噪音。即，空气供给设备构造为进一步减小由泵产生的排出噪音。为使外壳起到扩张式消声器的作用，优选的是，外壳的纵向上的总体尺寸等于泵产生的排出噪音的波长λ的四分之一，即λ/4。

优选的是，进气单元还包括吸声消声器，该吸声消声器减少在泵操作以吸入空气时，穿过进气单元的气流产生的噪音。

在某些情况下，优选的是，进气单元可具有与电动机的中心轴线相交的中心轴线，以使得由进气单元输送的空气吹向电动机，从而高效地冷却电动机并防止电动机过热。空气吹向电动机，从而冷却电动机和外壳，然后被吸入泵内。冷却电动机防止了电动机过热，从而防止空气供给设备发生故障和无法操作。在某些情况下，进气单元的中心轴线可与电动机的中心轴线对准。