CN108709085B - 一种车载低温绝热气瓶 - Google Patents

一种车载低温绝热气瓶 Download PDF

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Abstract

一种车载低温绝热气瓶，属于低温液体的储运技术领域。这种气瓶包括外壳体、内胆、液位计、支架、前支撑外管组件、后支撑外管组件、减荡结构和中心架体。内胆采用扁长形结构，内胆的外侧包裹绝热层，外壳体与内胆之间采用前支撑外管组件和后支撑外管组件固定连接，在内胆和外壳体之间的空腔在抽真空后填充发泡绝热材料。减荡结构为设有多个减荡孔的防波板。中心架体两端固定连接在内胆上，下部有小孔，能够起到防过充的目的。该气瓶外壳体与内胆设计成扁长形结构，减小了气瓶的占用空间，在运输过程中，减荡结构的减荡效果良好，提高了安全性。这种结构可靠且加工便捷，提高了汽车空间的利用率，提高了运输效益。

Description

一种车载低温绝热气瓶
技术领域
本发明涉及一种车载低温绝热气瓶，属于低温液体的储运技术领域。
背景技术
随着燃油成本、人力成本的不断攀升以及航空运输业的激烈竞争，传统交通运输业受到了巨大的冲击。在传统运输业不断寻求降低运营成本的机遇下，液化天然气汽车以其燃料价格低廉、清洁环保、续航里程长等方面的优势，而受到世界各国汽车行业的普遍关注，成为企业继续保持竞争活力的关键优势之一。车载LNG气瓶作为液化天然气汽车车载燃料系统的关键部分，受到广泛关注。
在运输行业飞速发展的情况下，汽车对LNG气瓶续航能力的要求越来越高，如何增大气瓶容积成为国内外学者的主要研究方向。然而传统圆筒形结构的LNG气瓶，由于其占用空间在宽度和高度方向相同，实际应用时，直径很难再进一步提高，致使体积存在一定极限，使汽车续航能力受限，因此设计新型结构的气瓶是合理的解决方案。如专利号201510338615.X，将气瓶内胆设计成环状管体，外壳设计成环盘状，从而更少地占用了汽车空间，但同时这种方案也加大了加工难度提升了加工成本。因此研制一种结构可靠、效果优秀、加工便捷的扁长形车载低温绝热气瓶是很有必要的。
发明内容
本发明提供一种扁长形车载低温绝热气瓶，该气瓶能够通过增大横向尺寸解决传统圆形低温绝热气瓶高度的问题，使得该气瓶用于车载时可以降低车头转弯半径，放置于车体底部也不会因为底盘太低影响车体正常运行，从而满足国家相关车辆运输的标准。
本发明采用的技术方案是：一种车载低温绝热气瓶，它包括外壳体、内胆、液位计和支架，它还包括前支撑外管组件、后支撑外管组件、减荡结构和中心架体，所述内胆采用扁长形结构，内胆的外侧包裹绝热层，所述外壳体采用与内胆相配合的扁长形结构，外壳体与内胆之间采用前支撑外管组件和后支撑外管组件固定连接，在内胆和外壳体之间的空腔在抽真空后填充发泡绝热材料，增压管穿过外壳体和内胆进入内胆底部；所述前支撑外管组件包含内套管、位于内套管中的支撑管、位于支撑管中的颈管和分配器，与颈管固定连接的分配器焊接在外壳体上，内套管和支撑管焊接在内胆上，在位于内胆壁处的支撑管与颈管之间设有玻璃钢衬套，在内套管中的支撑管与颈管的端部设有支撑连接盖，与分配器连接的放空内管、进液内管和U形出液管穿过内套管进入内胆的内腔底部；所述后支撑外管组件包含中空结构的支撑轴和后支撑架，支撑轴通过加强复板焊接在内胆上，在伸出内胆的支撑轴上设有隔热环套，设置在隔热环套上的后支撑架的外端部与外壳体焊接连接；所述减荡结构为设有多个减荡孔的防波板；所述中心架体两端固定连接在内胆上，中心架体下部有小孔，能够起到防过充的目的；所述支架包含设置在底板上的立柱和弧形托架，弧形托架托住外壳体的底部，立柱通过连接体与外壳体的两侧固定连接。
所述支撑管、颈管和内套管采用圆形，椭圆形或扁长形结构，其中椭圆形长短轴比为1.0-4，扁长形的长径比为1.0-4。
所述中心架体采用圆形，椭圆形或扁长形结构，其中椭圆形长短轴比为1.0-4，扁长形的长径比为1.0-4。
本发明的有益效果是：这种车载低温绝热气瓶包括外壳体、内胆、液位计、支架、前支撑外管组件、后支撑外管组件、减荡结构和中心架体。该气瓶外壳体与内胆设计成扁长形结构，减小了气瓶高度占用的空间。内部设置中心架体和防波板，一方面可以降低运输过程液位振荡，另一方面可以提高扁长结构的支撑强度，有效提高气瓶的安全性。为了适应气瓶扁长结构引起的不同方位刚度和强度的差异，内胆与外壳之间的支撑颈管组件，以及内部中心架体均设计为扁长形结构，提高该结构气瓶的承载性能，避免局部应力过大造成强度破坏或振动疲劳寿命降低等问题。本发明的气瓶结构强度可靠，可加工性强，能够适应车载部件的使用要求，市场前景广阔。
附图说明
图1是一种车载低温绝热气瓶的结构主视图。
图2是一种车载低温绝热气瓶的结构俯视图（E-E剖视）。
图3是一种车载低温绝热气瓶的结构侧视图（D-D剖视）。
图4是图1中的C放大图。
图5是图1中的B放大图。
图6是图5中的F-F第一方案图。
图7是图5中的F-F第二方案图。
图8是图5中的F-F第三方案图。
图9是图1中的G放大图。
图中：1、外壳体，2、绝热层，3、内胆，4、液位计，5、防波板，5a、减荡孔，6、中心架体，6a、小孔，7、放空内管，8、进液内管，9、U形出液管，10、增压管，11、内套管，12、支撑连接盖，13、支撑管，13a、圆形支撑管，13b、扁长形支撑管，13c、椭圆形支撑管，14、玻璃钢衬套，15、颈管，15a、圆形颈管，15b、扁长形颈管，15c、椭圆形颈管，16、分配器，17、支撑轴，17a、加强复板，18、隔热环套，19、后支撑架，20、支架，20a、立柱，20b、底板，20c、弧形托架，20d、连接体。
具体实施方案
下面结合附图对本装置做详细的说明。
图1、2、3示出了一种车载低温绝热气瓶的结构图。图中，这种车载低温绝热气瓶包括外壳体1、内胆3、液位计4、支架20、前支撑外管组件、后支撑外管组件、减荡结构和中心架体6。内胆3采用扁长形结构，内胆3的外侧包裹绝热层2，外壳体1采用与内胆3相配合的扁长形结构，外壳体1与内胆3之间采用前支撑外管组件和后支撑外管组件固定连接，在内胆3和外壳体1之间的空腔在抽真空后填充发泡绝热材料。减荡结构为设有多个减荡孔5a的防波板5，四个防波板5围绕中心架体6固定连接在内胆3上。中心架体6两端固定连接在内胆3上，其下部有小孔6a，能够起到防过充的目的。放空管7通过导线连接到液位计4。支架20包含设置在底板20b上的立柱20a和弧形托架20c，弧形托架20c托住外壳体1的底部，立柱20a通过连接体20d与外壳体1的两侧固定连接。
图4示出了后支撑外管组件的结构图。后支撑外管组件包含中空结构的支撑轴17和后支撑架19，支撑轴17通过加强复板17a焊接在内胆3上，在伸出内胆3的支撑轴17上设有隔热环套18，设置在隔热环套18上的后支撑架19的外端部与外壳体1焊接连接。
图5示出了前支撑外管组件的结构图。前支撑外管组件包含内套管11、位于内套管11中的支撑管13、位于支撑管13中的颈管15和分配器16，与颈管15固定连接的分配器16焊接在外壳体1上，内套管11和支撑管13焊接在内胆3上，在位于内胆3壁处的支撑管13与颈管15之间设有玻璃钢衬套14，在内套管11中的支撑管13与颈管15的端部设有支撑连接盖12，与分配器16连接的放空内管7、进液内管8和U形出液管9穿过内套管11进入内胆3的内腔底部。
图6表示图5中的F-F载面的第一方案图。采用圆形支撑管13a和圆形颈管15a的结构。
图7表示图5中的F-F载面的第二方案图。采用扁长形支撑管13b和扁长形颈管15b的结构。
图8表示图5中的F-F载面的第三方案图。采用椭圆形支撑管13c和椭圆形颈管15c的结构。
图9示出了中心架体6的内部结构图。中心架体6的下部有小孔6a，能够起到防过充的目的，如图所示。
采用上述技术方案的车载低温绝热气瓶，安装在固定支架上，十分便于吊装和搬运。该气瓶外壳体与内胆采用扁长形结构，充分利用了车载空间，提高了车辆空间利用率。中心架体以及内部防波板提高了扁长结构的强度，并降低内部液体的振荡，可以避免由于车辆的颠跛或摇晃而引起内胆破坏失效问题。中心架体和支撑颈管组件也采用扁长形结构，能够适应外壳和内胆由于自身扁长结构引发各方向受力的差异，提高气瓶自身材料的利用率。本气瓶外壳体、发泡绝热材料、绝热层到内胆焊接成一个整体，夹层抽真空，使内胆与环境的热交换趋近于零，达到低温绝热目的。

Claims (1)

1.一种车载低温绝热气瓶，它包括外壳体（1）、内胆（3）、液位计（4）和支架（20），其特征是：它还包括前支撑外管组件、后支撑外管组件、减荡结构和中心架体（6），所述内胆（3）采用扁长形结构，内胆（3）的外侧包裹绝热层（2），所述外壳体（1）采用与内胆（3）相配合的扁长形结构，外壳体（1）与内胆（3）之间采用前支撑外管组件和后支撑外管组件固定连接，在内胆（3）和外壳体（1）之间的空腔在抽真空后填充发泡绝热材料，增压管（10）穿过外壳体（1）和内胆（3）进入内胆（3）底部；所述前支撑外管组件包含内套管（11）、位于内套管（11）中的支撑管（13）、分配器（16）和位于支撑管（13）中的颈管（15），与颈管（15）固定连接的分配器（16）焊接在外壳体（1）上，内套管（11）和支撑管（13）焊接在内胆（3）上，在位于内胆（3）壁处的支撑管（13）与颈管（15）之间设有玻璃钢衬套（14），在内套管（11）中的支撑管（13）与颈管（15）的端部设有支撑连接盖（12），分别与分配器（16）连接的放空内管（7）、进液内管（8）和U形出液管（9）穿过内套管（11）进入内胆（3）的内腔底部；所述后支撑外管组件包含中空结构的支撑轴（17）和后支撑架（19），支撑轴（17）通过加强复板（17a）焊接在内胆（3）上，在伸出内胆（3）的支撑轴（17）上设有隔热环套（18），设置在隔热环套（18）上的后支撑架（19）的外端部与外壳体（1）焊接连接；所述减荡结构为设有多个减荡孔（5a）的防波板（5）；所述中心架体（6）两端固定连接在内胆（3）上，中心架体（6）下部有小孔（6a）；四个防波板（5）围绕中心架体（6）固定连接在内胆（3）上；所述支架（20）包含设置在底板（20b）上的立柱（20a）和弧形托架（20c），弧形托架（20c）托住外壳体（1）的底部，立柱（20a）通过连接体（20d）与外壳体（1）的两侧固定连接；
所述支撑管（13）、颈管（15）和内套管（11）的截面采用圆形，椭圆形或扁长形结构，其中椭圆形长短轴比为1.0-4，扁长形的长径比为1.0-4；
所述中心架体（6）的截面采用圆形，椭圆形或扁长形结构，其中椭圆形长短轴比为1.0-4，扁长形的长径比为1.0-4。
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