CN109693887A - 一种带有减震功能的抗压车载储氢罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，包括外包括支撑组件、储氢罐和固定组件，固定组件包括安装板和安装螺栓，储氢罐通过支撑组件固定在安装板上，支撑组件包括减震支撑柱、支撑板和固定片，减震支撑柱固定安装在安装板的上表面，支撑板的上端与固定片固定连接将储氢罐固定在两者之间，支撑板的底面两侧分别固定在减震支撑柱上端。本发明能够对汽车行驶时的冲击力进行缓冲，且能够根据需要对储氢罐进行降温，避免温度过高发生危险，同时耐压强度大大加强，大大提高了储氢罐的使用寿命，并且安装方便、稳定。

Description

一种带有减震功能的抗压车载储氢罐

技术领域

本发明涉及储氢罐技术领域，具体涉及一种带有减震功能的抗压车载储氢罐。

背景技术

氢的储运是燃料池汽车，发展面临的主要技术障碍之一，是氢能经济发展需要优先考虑的问题，高压储氢是最常用和最直接的储氢方式。高压储氢可在常温下使用，通过阀门的调节就可以直接将氢气释放出来，具有储氢气瓶结构简单、压缩氢气制备的能耗较少、充装速度快等优点，已成为现阶段氢能储运的主要方式，但现有的储氢罐安装在汽车上，汽车行驶时，储氢罐在汽车上振动，长期如此，易导致储氢罐损坏，大大降低了储氢罐的使用寿命，且一般的储氢罐未有外部降温装置，汽车运行时，当储氢罐温度过高时，储氢罐内氢气膨胀，易产生危险，影响汽车的安全性，并且罐体的耐压程度较低，影响储氢罐的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带有减震功能的高抗压式车载储氢罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带有减震功能的高抗压式车载储氢罐，包括支撑组件、储氢罐和固定组件，所述固定组件包括安装板和紧固件，储氢罐通过支撑组件固定在所述安装板上，所述支撑组件包括减震支撑柱、支撑板和固定片，所述减震支撑柱固定安装在所述安装板的上表面，支撑板的上端与固定片固定连接将所述储氢罐固定在两者之间，支撑板的底面两侧分别固定在所述减震支撑柱上端；

所述减震支撑柱包括套杆、弹簧和活动杆，所述活动杆和套杆之间设置弹簧，所述弹簧的两端分别与套杆内底面和活动杆底部固定连接，所述套杆套装在所述活动杆及弹簧外部，活动杆与所述弹簧可在套杆内上下滑动。

优选的，所述老化检测探头套装在安装立柱上，所述老化检测探头上方和下方均设有压缩弹簧，紧固螺母固定在安装立柱顶部对上部弹簧起限位作用，安装立柱下部设有凸起的阶梯轴对下部弹簧起限位左右，安装立柱底部与伺服电机及减速器相连，通过伺服电机与减速器可以控制老化检测探头在白酒微孔膜滤片上滑动。

优选的，所述储氢罐包括外罐、导气管、阀门、内罐和过滤器，所述外罐固定安装在支撑板上，内罐位于外罐的内部，且与所述外罐固定连接，所述导气管设置于内罐的内部且依次贯穿于内罐和外罐，过滤器固定安装在位于内罐内的导气管上，导气管突出外罐罐体的一端安装有阀门；

所述外罐与内罐之间的间隙内设置有冷却管，所述冷却管盘绕在内罐的外表壁上，进水管和出水管分别设置在所述外罐的外表壁上，且与所述冷却管的两端连通，所述进水管上安装有进水阀，出水管上安装有出水阀。

优选的，所述导气管与所述内罐和所述外罐的连接处均设置有密封圈。

优选的，所述内罐的外表壁固定安装有固定支架，所述内罐与所述外罐通过固定支架固定连接。

优选的，所述冷却管为金属管道，截面为半圆形或者矩形。

优选的，所述内罐主要由内衬以及包覆在所述内衬外表壁的耐压层组成，所述内衬材料为高密度聚乙烯，外壳材料为碳纤维复合材料。

优选的，所述储氢罐抗压强度为大于或等于70MPa。

所述减震支撑柱共设有四个，四个所述减震支撑柱成对安装在所述安装板的两端。

优选的，所述支撑板上开设有与所述储氢罐的半径对应的半圆形凹槽，所述支撑板上设置有固定片，所述固定片为与储氢罐半径对应的半圆形，所述固定片的两端均设置有固定螺栓，所述固定片与所述支撑板通过所述固定螺栓可拆卸连接。

优选的，所述支撑板和固定片均设置有两个，两个所述支撑板和两个固定片对应安装在所述储氢罐的两端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置伸缩支撑柱，当汽车行驶时，通过伸缩支撑柱对汽车行驶时产生的冲击力进行缓冲，避免储氢罐长期受到冲击而损坏；

2.本发明的罐体采用外罐和内罐双层设计，并在双层罐体间隙中设置金属制成的冷却管，通过在冷却管内部注入冷凝水，通过冷凝水对内罐进行冷却，避免温度过高导致气体膨胀，发生危险，提高了储氢罐使用的安全性；

3.本发明的内罐采用内衬和耐压层制成，内衬材料为高密度聚乙烯，耐压层为碳纤维复合材料，储氢罐标称抗压强度可达70MPa，大大增强了储氢罐的耐压强度，从而提高了储氢罐的使用寿命；

4.本发明通过设置开设有半圆型凹槽的支撑板和半圆状的固定片，通过支撑板和固定片将储氢罐固定在伸缩支撑柱上，从而使得安装结构适应储氢罐的形状，进而使储氢罐更加稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明中储氢罐的局部剖视结构示意图；

图4为本发明中减震支撑柱的结构示意图；

图5为本发明中支撑板和固定片的连接结构示意图；

图6为本发明中A处的放大结构示意图；

其中，

1-支撑组件：11-减震支撑柱，111-套杆，112-弹簧，113-活动杆；12-支撑板；13-固定片，131-固定螺栓；

2-储氢罐：21-外罐，211-进水管，212-进水阀，213-出水管，214-出水阀；22-导气管；23-阀门；24-内罐；241-耐压层，242-内衬；25-过滤器；26-冷却管。

3-固定组件：31-安装板；32-安装螺栓。

具体实施方式

本发明提供一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，能够对汽车行驶时的冲击力进行缓冲，且能够根据需要对储氢罐进行降温，避免温度过高发生危险，同时耐压强度大大加强，大大提高了储氢罐的使用寿命，并且安装方便、稳定。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，包括支撑组件1、储氢罐2和固定组件3，固定组件3包括安装板31和安装螺栓32，储氢罐2通过支撑组件1固定在所述安装板31上，支撑组件1包括减震支撑柱11、支撑板12和固定片13，减震支撑柱11固定安装在安装板31的上表面，支撑板12的上端与固定片13固定连接将所述储氢罐2固定在两者之间，支撑板12的底面两侧分别固定在所述减震支撑柱11上端；

如图4所示，其中，减震支撑柱11包括套杆111、弹簧112和活动杆113，活动杆113和套杆111之间设置套杆112，套杆112的两端分别与套杆111内底面和活动杆113底部固定连接，套杆111套装在所述活动杆113及套杆112外部，活动杆113与套杆112可在套杆111内上下滑动。减震支撑柱11共设有四个，四个所述减震支撑柱11成对安装在所述安装板31的两端。

如图5和图6所示，支撑板12上开设有与所述储氢罐2的半径对应的半圆形凹槽，所述支撑板12上设置有固定片13，所述固定片13为与储氢罐2半径对应的半圆形，所述固定片13的两端均设置有固定螺栓131，所述固定片13与所述支撑板12通过所述固定螺栓131可拆卸连接。所述支撑板12和固定片13均设置有两个，两个所述支撑板12和两个固定片13对应安装在所述储氢罐2的两端。

实施例1所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，储氢罐2固定在支撑板12以及固定片13之间，底部设置减震支撑柱11从而将整个储氢罐2通过安装板31以及安装螺栓32固定在汽车上，振动时，活动杆113在弹簧112的弹力作用下上下滑动，从而对冲击力进行缓冲，通过四个减震支撑柱11对两个支撑板12进行支撑，使支撑板12保持稳定，同时通过将储氢罐2放在支撑板12上的半圆形凹槽内部，再通过半圆状的固定片13将储氢罐2固定，从而使得储氢罐2固定在支撑板12上，在汽车行驶时，通过减震支撑柱11对行驶产生的冲击力进行缓冲，从而使得储氢罐2保持稳定，避免储氢罐2长期受冲击而损坏。

实施例2：

实施例2所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐是在实施例1的基础上进行的优化方案，实施例2所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，如图3所示，其中，储氢罐2包括外罐21、导气管22、阀门23、内罐24和过滤器25，所述外罐21固定安装在支撑板12上，内罐24位于外罐21的内部，且与所述外罐21固定连接，所述导气管22设置于内罐24的内部且依次贯穿于内罐24和外罐21，过滤器25固定安装在位于内罐24内的导气管22上，导气管22突出外罐21罐体的一端安装有阀门23；

外罐21与内罐24之间的间隙内设置有冷却管26，所述冷却管26盘绕在内罐24的外表壁上，进水管211和出水管213分别设置在所述外罐21的外表壁上，且与所述冷却管26的两端连通，所述进水管211上安装有进水阀212，出水管213上安装有出水阀214。

实施例2所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，工作时，通过外罐21中的冷凝水对内罐24进行降温，避免温度过高导致气体受膨胀发生危险，使储氢罐2使用更加安全；过滤器25固定安装在导气管22上，且过滤器25位于内罐24的内部，通过过滤器25对气体进行过滤，进一步保证气体的纯净度，导气管22的一端安装有阀门23，且阀门23位于内罐24的外部，通过阀门控制导气管22的开闭，从而能够控制充气和放气工作。

实施例3：

实施例3所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐是在实施例2的基础上进行的优化方案，实施例3所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，导气管22与所述内罐24和所述外罐21的连接处均设置有密封圈；内罐24的外表壁固定安装有固定支架，内罐24与所述外罐21通过固定支架固定连接；冷却管26为金属管道，截面为半圆形或者矩形。

实施例3所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，内罐24与外罐21通过固定支架固定连接，内罐24通过固定支架安装在外罐21的内部，使内罐24与外罐21之间连接紧密，从而使储氢罐2的结构更加稳定；导气管22与内罐24和外罐21的连接处均设置有密封圈，通过设置密封圈，从而对导气管22与内罐24和外罐21的连接处进行密封，避免内罐24内的气体和外罐21内的冷凝水外泄；此外，冷却管26采用金属材料制作而成，导热效率高，可有效的将气管24上的温度带走，将冷却管26的截面设置为半圆形或者矩形，是为了增大冷却管26与内罐24的接触面积，从而增加热交换面积的目的从而，实现更好的冷却功能。

实施例4：

实施例4提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐是在实施例3的基础上进行的优化方案，实施例3所提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐，内罐24主要由内衬242以及包覆在所述内衬242外表壁的耐压层241组成，内衬242采用高密度聚乙烯材料，耐压层241采用碳纤维复合材料制成。

高密度聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好，硬度、拉伸强度较好；碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。

采用上述制成内罐24内罐24，可以增强内罐24的耐压强度，储氢罐2标称抗压强度可达70MPa，大大增强了储氢罐2的耐压强度，从而提高了储氢罐2的使用寿命。

本发明的具体工作过程：

首先，将导气管22与外部充气设备连接，然后打开阀门23，向内罐24内部充入气体，然后关闭阀门23，在安装时，先将安装板31放置在汽车上，并通过安装螺栓32将安装板31固定在汽车上，然后将储氢罐2放置在支撑板12的半圆形凹槽内，再通过半圆状的固定片13将储氢罐2固定在支撑板12上，再将导气管22与汽车上的动力气管连通，打开阀门，使气体充入汽车的动力气管中，储氢罐2安装好后，再将进水管211与外部冷凝水管连通，打开进水阀212，使冷凝水进入冷却管26内部，在使用时，通过冷却管26内部的冷凝水对内罐24进行降温，避免温度过高导致气体膨胀，使用后，打开出水阀214，使冷却管26内部的水体通过出水管213排出，再通过进水管211注入冷凝水，从而完成对冷凝水的更换，当汽车行驶过程中产生振动时，减震支撑柱11的活动杆113通过弹簧112的弹力作用，在套杆111内上下滑动，从而对振动产生的冲击力进行缓冲，避免储氢罐2长期受冲击力影响而损坏。

本发明实施例提供的带有减震功能的抗压车载储氢罐至少包括如下技术效果：当汽车行驶时，通过伸缩支撑柱对汽车行驶时产生的冲击力进行缓冲，避免储氢罐长期受到冲击而损坏；罐体采用外罐和内罐双层设计，并在双层罐体间隙中设置金属制成的冷却管，通过在冷却管内部注入冷凝水，通过冷凝水对内罐进行冷却，避免温度过高导致气体膨胀，发生危险，提高了储氢罐使用的安全性；内罐采用内衬和耐压层制成，内衬材料为高密度聚乙烯，耐压层为碳纤维复合材料，储氢罐标称抗压强度可达70MPa，大大增强了储氢罐的耐压强度，从而提高了储氢罐的使用寿命；通过设置开设有半圆型凹槽的支撑板12和半圆状的固定片13，通过支撑板12和固定片13将储氢罐固定在伸缩支撑柱上，从而使得安装结构适应储氢罐的形状，进而使储氢罐更加稳定。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为其中的一种实施例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：包括支撑组件(1)、储氢罐(2)和固定组件(3)，所述固定组件(3)包括安装板(31)和安装螺栓(32)，储氢罐(2)通过支撑组件(1)固定在所述安装板(31)上，所述支撑组件包括减震支撑柱(11)、支撑板(12)和固定片(13)，所述减震支撑柱(11)固定安装在所述安装板(31)的上表面，支撑板(12)的上端与固定片(13)固定连接将所述储氢罐(2)固定在两者之间，支撑板(12)的底面两侧分别固定在所述减震支撑柱(11)上端；

所述减震支撑柱(11)包括套杆(111)、弹簧(112)和活动杆(113)，所述活动杆(113)和套杆(111)之间设置弹簧(112)，所述弹簧(112)的两端分别与套杆(111)内底面和活动杆(113)底部固定连接，所述套杆(111)套装在所述活动杆(113)及弹簧外部，活动杆(113)与所述弹簧(112)可在套杆内上下滑动。

2.根据权利要求1所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述储氢罐(2)包括外罐(21)、导气管(22)、阀门(23)、内罐(24)和过滤器(25)，所述外罐(21)固定安装在支撑板(12)上，内罐(24)位于外罐(21)的内部，且与所述外罐(21)固定连接，所述导气管(22)设置于内罐(24)的内部且依次贯穿于内罐(24)和外罐(21)，过滤器(25)固定安装在位于内罐(24)内的导气管(22)上，导气管(22)突出外罐(21)罐体的一端安装有阀门(23)；

所述外罐(21)与内罐(24)之间的间隙内设置有冷却管(26)，所述冷却管(26)盘绕在内罐(24)的外表壁上，进水管(211)和出水管(213)分别设置在所述外罐(21)的外表壁上，且与所述冷却管(26)的两端连通，所述进水管(211)上安装有进水阀(212)，出水管(213)上安装有出水阀(214)。

3.根据权利要求2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在与：所述导气管(22)与所述内罐(24)和所述外罐(21)的连接处均设置有密封圈。

4.根据权利要求2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述内罐(24)的外表壁固定安装有固定支架，所述内罐(24)与所述外罐(21)通过固定支架固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述冷却管(26)为金属管道，截面为半圆形或者矩形。

6.根据权利要求2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述内罐(24)主要由内衬(242)以及包覆在所述内衬(242)外表壁的耐压层(241)组成，所述内衬(242)材料为高密度聚乙烯，耐压层(241)为碳纤维复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述储氢罐(2)抗压强度为大于或等于70MPa。

8.根据权利要求1或2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述减震支撑柱(11)共设有四个，四个所述减震支撑柱(11)成对安装在所述安装板(31)的两端。

9.根据权利要求1或2所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述支撑板(12)上开设有与所述储氢罐(2)的半径对应的半圆形凹槽，所述支撑板(12)上设置有固定片(13)，所述固定片(13)为与储氢罐(2)半径对应的半圆形，所述固定片(13)的两端均设置有固定螺栓(131)，所述固定片(13)与所述支撑板(12)通过所述固定螺栓(131)可拆卸连接。

10.根据权利要求7所述的一种带有减震功能的抗压车载储氢罐，其特征在于：所述支撑板(12)和固定片(13)均设置有两个，两个所述支撑板(12)和两个固定片(13)对应安装在所述储氢罐(2)的两端。