CN109751506A - 一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶 - Google Patents

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魏蔚
雷磊
奚天洋
刘志伟
陈甲楠
何春辉
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Abstract

本发明公开了一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，包括：金属瓶口、塑料内胆和金属盖板，在金属盖板上开设有上下贯通的螺纹通孔，在金属盖板边缘设置有向下弯折的竖向折边；金属瓶口与塑料内胆一体吹塑成型，在塑料内胆顶部设置有向内凹进的环状容纳槽，在金属瓶口的内侧壁上设置有能与瓶口阀匹配连接的内螺纹，在金属瓶口的外侧壁上设置有与螺纹通孔匹配连接的外螺纹，金属盖板密封旋紧于金属瓶口上时，竖向折边卡嵌于环状容纳槽中；在金属盖板和塑料内胆上由内向外依次包裹设置有碳纤维层、玻璃纤维保护层。该储氢气瓶安装方便、密封性能好。

Description

一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶
技术领域
本发明涉及储氢技术领域，尤其涉及一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶。
背景技术
氢能被认为是二十一世纪重要的二次能源，具有资源丰富、燃烧值高、清洁和可再生等优点，随着燃料电池和电池汽车技术的迅速发展，安全、高效的储氢技术成为氢能应用的关键。
车用储氢方式采用储氢气瓶高压储氢，目前储氢气瓶有四种类型：全金属气瓶、金属内胆纤维环向缠绕气瓶、金属内胆纤维全缠绕气瓶和非金属内胆纤维全缠绕气瓶，全金属气瓶、金属内胆纤维环向缠绕气瓶和金属内胆纤维全缠绕气瓶重容比较大，难以满足单位质量储氢密度要求，用于车载供氢系统并不理想，而非金属内胆纤维全缠绕气瓶存在金属瓶口与非金属内胆之间连接不牢靠缺陷，使用时易出现氢气泄漏风险，存在极大的安全隐患。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是：提供一种安装方便、密封性好的塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，包括：金属瓶口、塑料内胆和金属盖板，在金属盖板上开设有上下贯通的螺纹通孔，在金属盖板边缘设置有向下弯折的竖向折边；金属瓶口与塑料内胆一体吹塑成型，在塑料内胆顶部球面上设置有向内凹进的环状容纳槽，在金属瓶口的内侧壁上设置有能与瓶口阀匹配连接的内螺纹，在金属瓶口的外侧壁上设置有与螺纹通孔匹配连接的外螺纹，金属盖板密封旋紧于金属瓶口上时，竖向折边卡嵌于环状容纳槽中，金属盖板顶部球面与塑料内胆光滑过渡；在金属盖板和塑料内胆上由内向外依次包裹设置有碳纤维层、玻璃纤维保护层。
进一步地，前述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其中，在金属盖板顶部球面设置有向内凹进的安装孔。
进一步地，前述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其中，金属瓶口底部向四周弯折延伸形成金属连接段，金属连接段的连接面为由波浪形曲线绕金属瓶口轴心线旋转一圈形成的旋转曲面，塑料内胆与金属连接段的连接面一体吹塑成型。
进一步地，前述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其中，在金属盖板与金属瓶口之间设置有第一密封圈。
进一步地，前述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其中，在竖向折边内侧与环状容纳槽之间设置有第二密封圈。
进一步地，前述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其中，第一密封圈和第二密封圈均采用O型密封圈。
本发明的有益效果是：结构简单、安装方便，且金属瓶口与塑料内胆之间的连接稳固可靠、密封性能好；此外通过金属瓶口、塑料内胆与金属盖板之间的配合连接，有效限制塑料内胆因热胀冷缩导致间隙过大而泄露，储氢气瓶的安全性能得到了极大的提高。
附图说明
图1是本发明所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶的立体结构示意图。
图2是一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶的内部结构示意图。
图3是图2的局部结构示意图。
图4是图3中金属瓶口的结构示意图。
图5是图3中金属盖板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3和图5所示，本实施例所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，包括：金属瓶口1、塑料内胆2和金属盖板3，在金属盖板3上开设有上下贯通的螺纹通孔31，在金属盖板3边缘设置有向下弯折的竖向折边32。金属瓶口1与塑料内胆2一体吹塑成型，在塑料内胆2顶部球面设置有向内凹进的环状容纳槽21，在金属瓶口1的内侧壁上设置有能与瓶口阀匹配连接的内螺纹11，储氢气瓶使用时需要与瓶口阀配合使用，瓶口阀旋紧于金属瓶口1上。在金属瓶口1的外侧壁上设置有与螺纹通孔31匹配连接的外螺纹12，金属盖板3密封旋紧于金属瓶口1上时，竖向折边32卡嵌于环状容纳槽21中，金属盖板3底面与塑料内胆2顶面紧密贴合。竖向折边32与环状容纳槽21的卡嵌配合使金属瓶口1与塑料内胆2之间的连接更可靠。在金属盖板3和塑料内胆2上由内向外依次包裹设置有碳纤维层4、玻璃纤维保护层5。
为方便金属盖板3的安装，如图5所示，在金属盖板3顶部球面设置有向内凹进的安装孔33，通常是在金属盖板3顶部设置有二个间隔分布的安装孔33，以便夹持工具夹持金属盖板3、使金属盖板3牢固拧紧于金属瓶口1上。
如图3和图4所示，金属瓶口1底部向四周弯折延伸形成金属连接段13，金属连接段13的连接面14为由波浪形曲线绕金属瓶口轴心线旋转一圈形成的旋转曲面，塑料内胆2与金属连接段13的连接面14一体吹塑成型。将连接面14设置成由波浪形曲线绕金属瓶口轴心线旋转一圈形成的旋转曲面，可进一步增大连接面14与塑料内胆12的接触面积，进一步提高金属瓶口1与塑料内胆2之间的连接可靠性能。
如图3所示，本实施例中在金属盖板3与金属瓶口1之间设置有第一密封圈6，在竖向折边32内侧与环状容纳槽21之间设置有第二密封圈7。其中，第一密封圈6和第二密封圈7均采用O型密封圈。金属盖板3拧紧于金属瓶口1上时，通过拧紧力使金属盖板3、第一密封圈6和金属瓶口1之间相互压紧密封，以及通过拧紧力使竖向折边32、第二密封圈7和环状容纳槽21之间相互压紧密封，进一步提高密封性能，减少氢气外泄风险。
如图5所示，为便于第一密封圈6的安装，通常在金属瓶口1与金属连接段13所成夹角对应的金属盖板1内侧切割倒角，此时该倒角与金属瓶口1、金属连接段13之间形成容纳第一密封圈6的空腔。同样，为便于第二密封圈7的安装，在竖向折边32底部内侧也可切割倒角，此时该倒角与环状容纳槽21内侧之间形成容纳第二密封圈7的空腔。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。
本发明的优点是：结构简单、安装方便，且金属瓶口1与塑料内胆2之间的连接稳固可靠、密封性能好；此外通过金属瓶口1、塑料内胆2与金属盖板3之间的配合连接，有效限制塑料内胆2因热胀冷缩导致间隙过大而泄露，储氢气瓶的安全性能得到了极大的提高。

Claims (6)

1.一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，包括：金属瓶口和塑料内胆，其特征在于：还包括金属盖板，在金属盖板上开设有上下贯通的螺纹通孔，在金属盖板边缘设置有向下弯折的竖向折边；金属瓶口与塑料内胆一体吹塑成型，在塑料内胆顶部设置有向内凹进的环状容纳槽，在金属瓶口的内侧壁上设置有能与瓶口阀匹配连接的内螺纹，在金属瓶口的外侧壁上设置有与螺纹通孔匹配连接的外螺纹，金属盖板密封旋紧于金属瓶口上时，竖向折边卡嵌于环状容纳槽中；在金属盖板和塑料内胆上由内向外依次包裹设置有碳纤维层、玻璃纤维保护层。
2.根据权利要求1所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其特征在于：在金属盖板顶部设置有向内凹进的安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其特征在于：金属瓶口底部向四周弯折延伸形成金属连接段，金属连接段的连接面为由波浪形曲线绕金属瓶口轴心线旋转一圈形成的旋转曲面，塑料内胆与金属连接段的连接面一体吹塑成型。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其特征在于：在金属盖板与金属瓶口之间设置有第一密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其特征在于：在竖向折边内侧与环状容纳槽之间设置有第二密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种塑料内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶，其特征在于：第一密封圈和第二密封圈均为O型密封圈。
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