CN111725541A - 一种基于氢动能无人机的储氢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于氢动能无人机的储氢装置，包括储氢箱，所述储氢箱内设有导热油循环机构，所述储氢箱内设有氢气输送装置，所述储氢箱内部设有主箱室和副箱室，所述主箱室与副箱室位于储氢箱内部两侧，所述主箱室与副箱室内部设有原料存放筒装置，所述主箱室与副箱室内部上方设有原料存放筒固定装置，所述主箱室内设有通电装置；本发明的有益效果是通过无人机发动机产生的热量对金属氢化物进行加热，使金属氢化物能够持续性的释放氢气，从而向氢能发动机提供能源，并且通过主箱室和副箱室的交替使用，使无人机在空中运行时能够通过运输无人机进行更换原料存放筒，使无人机能够长时间的进行工作。

Description

一种基于氢动能无人机的储氢装置

技术领域

本发明涉及无人机相关设备领域，特别是一种基于氢动能无人机的储氢装置。

背景技术

目前，由于我国综合国力的提高，使得对于无人机的需求量逐渐增加；但市场上的大型无人机现阶段主要使用石油燃料，造成了能源的短缺以及环境的污染；小型无人机的电力系统大多使用的是蓄电池直接供电，但是其存在电能使用效率低、续驶里程短，充电时间长等缺点，且废弃蓄电池会对环境造成更加严重的二次污染。

氢作为一种清洁燃料，容易制取而且价格较低，用氢代替化石燃料应用于无人机上可减轻环境污染。然而氢的高效储存是氢能利用的关键环节，目前市面上的氢燃料电池配套使用的储氢装置均为气态储氢装置，普遍存在储氢压力大、安全性低、且造价昂贵，导致其应用范围较窄。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种基于氢动能无人机的储氢装置，以解决的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于氢动能无人机的储氢装置，包括储氢箱，所述储氢箱内设有导热油循环机构，所述储氢箱内设有氢气输送装置，所述储氢箱内部设有主箱室和副箱室，所述主箱室与副箱室位于储氢箱内部两侧，所述主箱室与副箱室内部设有原料存放筒装置，所述主箱室与副箱室内部上方设有原料存放筒固定装置，所述主箱室内设有通电装置；

所述原料存放筒装置包括原料存放筒，所述原料存放筒位于主箱室与副箱室内部，所述原料存放筒上表面中心处安装有氢气排放管，所述原料存放筒上表面安装有两个导热油管和两个固定柱，所述两个导热油管以原料存放筒的中心对称分布，所述两个固定柱以原料存放筒的中心对称分布，所述导热油管和固定柱均匀分布在原料存放筒上表面，所述原料存放筒内部下端设有夹套室，所述原料存放筒内部设有镁系金属氢化物粉末，所述原料存放筒内部设有螺旋盘管，所述螺旋盘管的一端与夹套室固定连通，所述原料存放筒内部上端安装有集箱，所述螺旋盘管的另一端与集箱固定连通，所述其中一个导热油管与集箱固定连通，所述原料存放筒内部中心处安装有导热油输送管，所述导热油输送管的一端与夹套室固定连通，所述导热油输送管的另一端与另一个导热油管固定连通，所述导热油管外侧表面上安装有螺纹凸台，所述螺纹凸台上方安装有耐高温密封垫；

所述原料存放筒固定装置包括安装在主箱室与副箱室内部上方的氢气输送管，所述氢气输送管下端安装有耐高温气体密封垫，所述氢气输送管上活动安装有内螺纹套管一，所述内螺纹套管一与氢气排放管螺纹连接，所述内螺纹套管一外表面为齿槽状，所述主箱室与副箱室内部安装有四个固定套管，所述四个固定套管分别与固定柱和导热油管的位置相对应，所述固定套管下端安装有内螺纹套管二，所述内螺纹套管一与内螺纹套管二结构相同，所述内螺纹套管二与螺纹凸台螺纹连接，所述主箱室与副箱室内部上方安装有固定驱动装置，所述固定套管内部安装有导热油输送调节装置。

进一步的，所述固定驱动装置包括所述主箱室与副箱室内部上方安装有固定轴承一和固定轴承二，所述固定轴承一位于氢气输送管的一侧，所述固定轴承二位于固定套管一侧，所述固定轴承一内安装有旋转轴一，所述旋转轴一上安装有大齿轮，所述旋转轴一的下端安装有小齿轮一，所述小齿轮一与内螺纹套管相咬合，所述固定轴承二内安装有旋转轴二，所述旋转轴二上安装有两个传动齿轮，所述相邻两个旋转轴二上的传动齿轮之间通过传动链条进行连接，所述旋转轴二的下端安装有小齿轮二，所述小齿轮二与内螺纹套管相咬合，所述主箱室与副箱室内部上方安装有驱动电机，所述驱动电机的旋转端安装有两个主动齿轮，所述其中一个主动齿轮与大齿轮相咬合，所述另一个主动齿轮与其中一个传动齿轮通过传动链条连接。

进一步的，所述导热油输送调节装置包括两个Y型输送管，所述其中一个Y型输送管与其中两个固定套管固定连通，所述另一个Y型输送管与另外两个固定套管固定连通，所述固定套管内部上端安装有压缩弹簧一，所述压缩弹簧一的下端安装有密封圆柱，所述密封圆柱一侧侧表面上开有密封凹槽，所述密封凹槽内部开有弹簧凹槽，所述弹簧凹槽内安装有压缩弹簧二，所述压缩弹簧二的一端安装有球型密封台，所述球型密封台位于密封凹槽内，所述球型密封台上安装有耐高温环形密封垫，所述密封圆柱下端安装有支撑杆，所述支撑杆下端安装有环形密封圈，所述环形密封圈下表面安装有耐高温密封软垫。

进一步的，所述通电装置包括所述主箱室内部上方安装有四个固定杆，所述固定杆的下端安装有压缩弹簧三，所述压缩弹簧三的下端安装有环形接电圈，所述环形接电圈上安装有电源线，所述电源线上安装有电控开关，所述主箱室内的原料存放筒上表面设有环形滑触凸台，所述环形滑触凸台与环形接电圈滑动连接，所述主箱室内的原料存放筒内部设有环形电加热器，所述环形电加热器与环形滑触凸台电性连接。

进一步的，所述导热油循环机构包括所述储氢箱内部上方安装有导热油管一和导热油管二，所述主箱室与副箱室侧表面内部安装有单螺旋盘管，所述单螺旋盘管的一端安装有电磁阀一，所述单螺旋盘管的两端分别与导热油管一和导热油管二固定连通。

进一步的，所述氢气输送装置包括所述储氢箱内部上方安装有总氢气输送管，所述总氢气输送管与两个氢气输送管固定连通，所述氢气输送管上安装有电磁阀二。

进一步的，所述两个Y型输送管分别与单螺旋盘管的两端固定连通。

进一步的，所述环形接电圈与环形滑触凸台外表面安装有绝缘材料。

进一步的，所述主箱室与副箱室内侧表面上安装有四个锥形限位杆，所述四个锥形限位杆均匀分布，所述原料存放筒外侧表面上设有锥形漏斗凹槽，所述锥形漏斗凹槽与锥形限位杆位置相对应。

进一步的，所述主箱室与副箱室之间设有真空隔热室。

利用本发明的技术方案制作的一种基于氢动能无人机的储氢装置：

本储氢装置，通过从氢动能无人机的发动机处进行取热，并通过导热油的循环，使热量能够传递到金属氢化物处，对金属氢化物进行加热，从而得到氢能源，并且导热油输送调节装置使导热油能够进入到螺旋盘管内，从原料存放筒的内部对金属氢化物进行直接加热，有效的增加了热传递效率，提高金属氢化物释放氢气的速率，保证金属氢化物释放氢气的稳定；

本储氢装置，通过锥形漏斗凹槽与锥形限位杆的作用，使原料存放筒能够进行快速的定位安装，同时通过导热油输送调节装置的结构设计，可以使原料存放筒能够从任意方向进行安装，通过原料存放筒固定装置能够快速的对原料存放筒进行固定，并且通过主箱室和副箱室的交替使用，从而使氢动能无人机在运行过程中，能够通过运输无人机对使用完的原料存放筒进行更换，有效的提高了氢动能无人机的运行时间，方便氢动能无人机进行长时间的工作。

附图说明

图1是本发明所述一种基于氢动能无人机的储氢装置的结构示意图；

图2是本发明所述原料存放筒装置的示意图；

图3是本发明所述主箱室的侧视图；

图4是本发明所述内螺纹套管的示意图；

图5是本发明所述氢气输送管的示意图；

图6是本发明所述导热油输送调节装置的示意图；

图7是本发明所述Y型输送管处于关闭时的示意图；

图8是本发明所述Y型输送管的示意图；

图9是本发明所述通电装置的示意图；

图10是本发明所述锥形限位杆的示意图；

图11是本发明所述锥形漏斗凹槽的示意图；

图12是本发明所述原料存放筒的展开图；

图中，1、储氢箱；2、主箱室；3、副箱室；4、原料存放筒；5、氢气排放管；6、导热油管；7、固定柱；8、夹套室；9、镁系金属氢化物粉末；10、螺旋盘管；11、集箱；12、导热油输送管；13、螺纹凸台；14、耐高温密封垫；15、氢气输送管；16、耐高温气体密封垫；17、内螺纹套管一；18、固定套管；19、固定轴承一；20、固定轴承二；21、旋转轴一；22、大齿轮；23、小齿轮一；24、旋转轴二；25、传动齿轮；26、传动链条；27、小齿轮二；28、驱动电机；29、主动齿轮；30、Y型输送管；31、压缩弹簧一；32、密封圆柱；33、密封凹槽；34、弹簧凹槽；35、压缩弹簧二；36、球型密封台；37、耐高温环形密封垫；38、支撑杆；39、环形密封圈；40、耐高温密封软垫；41、固定杆；42、压缩弹簧三；43、环形接电圈；44、电源线；45、电控开关；46、环形滑触凸台；47、环形电加热器；48、导热油管一；49、导热油管二；50、单螺旋盘管；51、电磁阀一；52、总氢气输送管；53、电磁阀二；54、绝缘材料；55、锥形限位杆；56、锥形漏斗凹槽；57、真空隔热室；58、内螺纹套管二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-12所示，一种基于氢动能无人机的储氢装置，包括储氢箱1，储氢箱1内设有导热油循环机构，储氢箱1内设有氢气输送装置，其特征在于，储氢箱1内部设有主箱室2和副箱室3，主箱室2与副箱室3位于储氢箱1内部两侧，主箱室2与副箱室3内部设有原料存放筒装置，主箱室2与副箱室3内部上方设有原料存放筒固定装置，主箱室2内设有通电装置；

原料存放筒装置包括原料存放筒4，原料存放筒4位于主箱室2与副箱室3内部，原料存放筒4上表面中心处安装有氢气排放管5，原料存放筒4上表面安装有两个导热油管6和两个固定柱7，两个导热油管6以原料存放筒4的中心对称分布，两个固定柱7以原料存放筒4的中心对称分布，导热油管6和固定柱7均匀分布在原料存放筒4上表面，原料存放筒4内部下端设有夹套室8，原料存放筒4内部设有镁系金属氢化物粉末9，原料存放筒4内部设有螺旋盘管10，螺旋盘管10的一端与夹套室8固定连通，原料存放筒4内部上端安装有集箱11，螺旋盘管10的另一端与集箱11固定连通，其中一个导热油管6与集箱11固定连通，原料存放筒4内部中心处安装有导热油输送管12，导热油输送管12的一端与夹套室8固定连通，导热油输送管12的另一端与另一个导热油管6固定连通，导热油管6外侧表面上安装有螺纹凸台13，螺纹凸台13上方安装有耐高温密封垫14；通过在原料存放筒4内部设置螺旋盘管10，从而使螺旋盘管10直接对镁系金属氢化物粉末9进行加热，有效的提高换热效率，使镁系金属氢化物粉末9能够快速的释放氢气，通过导热油管6-集箱11-螺旋盘管10-夹套室8-导热油输送管12-导热油管6组成一个导热油输送线路，从而使导热油能够在导热油输送线路内进行流动，并且通过夹套室8可以对原料存放筒4的底部进行加热保温，从而保证原料存放筒4的温度恒定。

原料存放筒固定装置包括安装在主箱室2与副箱室3内部上方的氢气输送管15，氢气输送管15下端安装有耐高温气体密封垫16，氢气输送管15上活动安装有内螺纹套管一17，内螺纹套管一17与氢气排放管5螺纹连接，内螺纹套管一17外表面为齿槽状，主箱室2与副箱室3内部安装有四个固定套管18，四个固定套管18分别与固定柱7和导热油管6的位置相对应，固定套管18下端安装有内螺纹套管二58，内螺纹套管一17与内螺纹套管二58结构相同，内螺纹套管二58与螺纹凸台13螺纹连接，主箱室2与副箱室3内部上方安装有固定驱动装置，固定套管18内部安装有导热油输送调节装置，通过内螺纹套管一17和内螺纹套管二58的外表面为齿槽状，可以使内螺纹套管一17和内螺纹套管二58能够通过齿轮的转动而进行同步转动，保证内螺纹套管一17和内螺纹套管二58在转动时能够进行上下移动，从而方便内螺纹套管一17与氢气排放管5的螺纹连接，方便内螺纹套管二58与螺纹凸台13的螺纹连接。

固定驱动装置包括主箱室2与副箱室3内部上方安装有固定轴承一19和固定轴承二20，固定轴承一19位于氢气输送管15的一侧，固定轴承二20位于固定套管18一侧，固定轴承一19内安装有旋转轴一21，旋转轴一21上安装有大齿轮22，旋转轴一21的下端安装有小齿轮一23，小齿轮一23与内螺纹套管一17相咬合，固定轴承二20内安装有旋转轴二24，旋转轴二24上安装有两个传动齿轮25，相邻两个旋转轴二24上的传动齿轮25之间通过传动链条26进行连接，旋转轴二24的下端安装有小齿轮二27，小齿轮二27与内螺纹套管二58相咬合，主箱室2与副箱室3内部上方安装有驱动电机28，驱动电机28的旋转端安装有两个主动齿轮29，其中一个主动齿轮29与大齿轮22相咬合，另一个主动齿轮29与其中一个传动齿轮25通过传动链条26连接，通过驱动电机28的旋转，使驱动电机28带动旋转轴一21和旋转轴二24进行转动，从而使小齿轮一23带动内螺纹套管一17进行转动，小齿轮二27带动内螺纹套管二58进行转动，从而对氢气排放管5、导热油管6和固定柱7进行快速的固定，方便原料存放筒4的固定。

导热油输送调节装置包括两个Y型输送管30，其中一个Y型输送管30与其中两个固定套管18固定连通，另一个Y型输送管30与另外两个固定套管18固定连通，固定套管18内部上端安装有压缩弹簧一31，压缩弹簧一31的下端安装有密封圆柱32，密封圆柱32一侧侧表面上开有密封凹槽33，密封凹槽33内部开有弹簧凹槽34，弹簧凹槽34内安装有压缩弹簧二35，压缩弹簧二35的一端安装有球型密封台36，球型密封台36位于密封凹槽33内，球型密封台36上安装有耐高温环形密封垫37，密封圆柱32下端安装有支撑杆38，支撑杆38下端安装有环形密封圈39，环形密封圈39下表面安装有耐高温密封软垫40，通过Y型输送管30能够使四个固定套管18能够分成两组管路，同时通过密封圆柱32内的压缩弹簧二35的作用，使球型密封台36能够对Y型输送管30进行密封，同时通过压缩弹簧一31的作用，可以调节密封圆柱32的位置，从而使原料存放筒4拆下后，Y型输送管30能够进行密封，避免导热油的泄露。

通电装置包括主箱室2内部上方安装有四个固定杆41，固定杆41的下端安装有压缩弹簧三42，压缩弹簧三42的下端安装有环形接电圈43，环形接电圈43上安装有电源线44，电源线44上安装有电控开关45，主箱室2内的原料存放筒4上表面设有环形滑触凸台46，环形滑触凸台46与环形接电圈43滑动连接，主箱室2内的原料存放筒4内部设有环形电加热器47，环形电加热器47与环形滑触凸台46电性连接，通过压缩弹簧三42推动环形接电圈43与原料存放筒4上的环形滑触凸台46接触，并通过电控开关45控制电源线44的供电与断电，从而使环形电加热器47进行能够进行加热镁系金属氢化物粉末9，能够向氢动能无人机提供能源，使氢动能无人机能够顺利的启动使用。

导热油循环机构包括储氢箱1内部上方安装有导热油管一48和导热油管二49，主箱室2与副箱室3侧表面内部安装有单螺旋盘管50，单螺旋盘管50的一端安装有电磁阀一51，单螺旋盘管50的两端分别与导热油管一48和导热油管二49固定连通，通过到单螺旋盘管50的设置，可以对原料存放筒4的外部进行加热。

氢气输送装置包括储氢箱1内部上方安装有总氢气输送管52，总氢气输送管52与两个氢气输送管15固定连通，氢气输送管15上安装有电磁阀二53，通过电磁阀53控制氢气输送管15的启闭，从而使氢气能够精确的进入到总氢气输送管52内，保证氢气能够顺利的输送。

两个Y型输送管30分别与单螺旋盘管50的两端固定连通，通过两个Y型输送管30分别与单螺旋盘管50两端连通，使四个固定套管18分成的两组管路能够分别与单螺旋盘管50两端连通，从而保证固定套管18与导热油管6连通后，导热油能够顺利在导热油管6-集箱11-螺旋盘管10-夹套室8-导热油输送管12-导热油管6组成的导热油输送线路内进行循环流动。。

环形接电圈43与环形滑触凸台46外表面安装有绝缘材料54，通过绝缘材料54，避免环形接电圈43产生漏电现象，从而保证装置的安全使用。

主箱室2与副箱室3内侧表面上安装有四个锥形限位杆55，四个锥形限位杆55均匀分布，原料存放筒4外侧表面上设有锥形漏斗凹槽56，锥形漏斗凹槽56与锥形限位杆55位置相对应，通过原料存放筒4外表面设置的锥形漏斗凹槽56与锥形限位杆55的配合，可以使原料存放筒4放入时能够快速的进行位置调节，从而使原料存放筒4能够快速的进行安装。

主箱室2与副箱室3之间设有真空隔热室57，通过真空隔热室57可以使主箱室2与副箱室3进行有效的隔热，避免热传递。

在本实施方案中，当需要使用氢动能无人机时，首先工作人员通过人工将原料存放筒4插入到储氢箱1内的主箱室2内，原料存放筒4在插入时，原料存放筒4外侧表面上的锥形漏斗凹槽56通过与主箱室2内的锥形限位杆55接触，并通过原料存放筒4的上升，使锥形限位杆55推动原料存放筒4进行转动，使锥形限位杆55与锥形漏斗凹槽56的中心处对准，此时原料存放筒4继续上升；

此时控制驱动电机28开始工作，驱动电机28旋转带动两个主动齿轮29开始转动，其中一个主动齿轮29通过与大齿轮22的咬合，从而带动大齿轮22转动，大齿轮22带动旋转轴一21开始转动，使旋转轴一21带动小齿轮一23开始转动，而小齿轮一23通过与内螺纹套管一17的咬合，从而带动内螺纹套管一17在氢气输送管15上进行旋转，而另一个主动齿轮29通过传动链条26带动传动齿轮25转动，从而带动其中一个旋转轴二24开始转动，旋转轴二24转动带动另一个传动齿轮25转动，并通过传动链条26的作用带动另一个旋转轴二24转动，通过传动链条25的作用，使所有的旋转轴二24开始旋转，旋转轴二24带动小齿轮二27开始转动，从而使小齿轮二27通过与内螺纹套管二58的咬合，使内螺纹套管二58开始在固定套管18上进行旋转；

而随着原料存放筒4的上升，氢气排放管5率先与氢气输送管15上的内螺纹套管一17接触，并通过内螺纹套管一17的旋转，使内螺纹套管一17与氢气排放管5进行螺纹连接，进而使原料存放筒4进行初步固定，随着原料存放筒4的继续上升，导热油管6插入到固定套管18内，同时导热油管6上的螺纹凸台13与固定套管18上的内螺纹套管二58接触，并通过内螺纹套管二58的转动，使内螺纹套管二58与螺纹凸台13进行螺纹连接，将导热油管6进行固定，而随着原料存放筒4的继续上升，固定柱7与内螺纹套管二58进行接触，并通过内内螺纹套管二58的旋转，使内螺纹套管二58与固定柱7进行螺纹连接；

随着驱动电机28的继续旋转，内螺纹套管一17通过旋转与氢气排放管5螺纹紧固，并通过耐高温气体密封垫16使氢气排放管5与氢气输送管15进行密封，内螺纹套管二58通过与螺纹凸台13的螺纹连接，从而通过耐高温密封垫14的作用，使内螺纹套管二58与螺纹凸台13进行密封，内螺纹套管二58通过与固定柱7的螺纹连接，从而使原料存放筒4安装到储氢箱1内的主箱室2内；

而在导热油管6刚插入到固定套管18内时，此时内螺纹套管一17氢气排放管5已经螺纹连接，此时导热油管6随着原料存放筒4的上升，与固定套管18内的环形密封圈39接触，并通过原料存放筒4的上升，使导热油管6推动环形密封圈39上升，而环形密封圈39通过支撑杆38推动密封圆柱32开始上升，从而使压缩弹簧一31开始被压缩，而随着密封圆柱32的上升，球型密封台36通过Y型输送管30管口的挤压，使球型密封台36收缩回密封凹槽33内，同时压缩弹簧二35收缩到弹簧凹槽34内，从而使Y型输送管30处于打开状态，从而使Y型输送管30与导热油管6处于连通状态，而当内螺纹套管二58与螺纹凸台13紧固完毕后，此时导热油管6与环形密封圈39之间通过耐高温密封软垫40进行密封，而螺纹凸台与内螺纹套管二58之间通过耐高温密封垫14进行密封，从而使导热油管6与固定套管18之间进行密封，避免导热油的泄露；

此时原料存放筒4便安装完毕，工作人员通过上述方式，另一个原料存放筒4安装到副箱室3内，从而使原料存放筒4全部安装完毕；

而当主箱室2内的原料存放筒4安装完毕后，此时原料存放筒4上表面上的环形滑触凸台46随着原料存放筒4的上升，与环形接电圈43接触，并随着原料存放筒4的上升使环形滑触凸台46推动环形接电圈43上升，从而使压缩弹簧三42处于压缩状态，使环形滑触凸台46与环形接电圈43紧密接触实现电性连通，而绝缘材料54，可以避免环形滑触凸台46与环形接电圈43接触时漏电情况的发生，而通过电控开关45可以控制电源线44的通断电；

当需要使用氢动能无人机进行飞行任务时，此时控制电控开关45开始工作，通过氢动能无人机内部的蓄电池向电源线44供电，此时电控开关45使电源线44处于通电状态，从而使电通过环形接电圈43传递到环形滑触凸台46，并通过环形滑触凸台46将电输送到环形电加热器47内，从而使环形电加热器47开始工作，环形电加热器47开始对原料存放筒4内部的镁系金属氢化物粉末9进行加热，从而使镁系金属氢化物粉末9开始释放氢气，同时打开主箱室2内的电磁阀二53，从而使镁系金属氢化物粉末9释放的氢气通过氢气排放管5进入到氢气输送管15内，再通过总氢气输送管52输送到氢动能无人机的氢能发动机内，供氢能发动机使用；

而随着氢能发动机的持续运行，氢能发动机开始产生热量，并通过氢能发动机上自带的导热油箱进行散热，同时氢能发动机通过带动涡轮转动，从而使导热油箱内的高温导热油进入到导热油管一48内，此时打开主箱室2内的电磁阀一51，使导热油通过导热油管一48进入到单螺旋盘管50内，并通过单螺旋盘管50进入到导热油管二49内，从而使导热油回流到导热油箱内，导热油通过在单螺旋盘管50内进行循环，从而对原料存放筒4进行加热，提高原料存放筒4内部的镁系金属氢化物粉末9的温度；

同时导热油通过单螺旋盘管50进入到其中一个Y型输送管30内，并通过Y型输送管30进入到固定套管18内，同时通过固定套管18进入到其中一个导热油管6内，而导热油在原料存放筒4内的流动方式随着原料存放筒4安装位置不同，有两种流动方式，一种是导热油管6-集箱11-螺旋盘管10-夹套室8-导热油输送管12-导热油管6组成的管路，另一种是导热油管6-导热油输送管12-夹套室8-螺旋盘管10-集箱11-导热油管6组成的管路，导热油通过在其中一条管路内进行流动，从而在原料存放筒4内对镁系金属氢化物粉末9进行加热，从而提高热转化效率，使镁系金属氢化物粉末9能够高效的进行氢气的释放；

当主箱室2内的原料存放筒4使用一定时间后，此时原料存放筒4内的镁系金属氢化物粉末9快要使用完毕时，此时控制主箱室2内的电磁阀一51关闭，从而使导热油停止进入到主箱室2内的单螺旋盘管50，同时控制副箱室3内的电磁阀一51打开，使导热油按照在主箱室2内的流动方式进行流动，从而对副箱室3内的原料存放筒4进行加热，使原料存放筒4内的镁系金属氢化物粉末9进行释放氢气，当副箱室3内的原料存放筒4释放的氢气达到释放标准后，此时关闭主箱室2的电磁阀二53，同时打开副箱室3的电磁阀二53，使氢动能无人机的供能由主箱室2转变为副箱室3；

当氢动能无人机的飞行任务较短时，主箱室2和副箱室3的供能足够氢动能无人机飞行使用时，此时无需在空中进行更换原料存放筒4,当氢动能无人机的飞行任务较长时，此时主箱室2和副箱室3的供能不足以供氢动能无人机飞行使用时，此时可通过运输无人机将原料存放筒4运输到氢动能无人机的下方，并控制使用完的原料存放筒4所处的箱室内的驱动电机28开始反向旋转，从而使内螺纹套管一17对氢气排放管5进行释放，同时内螺纹套管二58对固定柱7和螺纹凸台进行释放，使原料存放筒4与储氢箱1分离，此时原料存放筒4通过自由落体下落到运输无人机上，再通过运输无人机将替换的原料存放筒4进行提升，使原料存放筒4插入到相应的箱室内，从而通过运输无人机推动原料存放筒4进行上升，使原料存放筒4按照之前描述的安装方式进行安装，即可完成原料存放筒4的安装工作，从而使氢动能无人机能够长时间的进行运行，从而方便氢动能无人机的使用。

在氢动能无人机使用过程中，通过在主箱室2和副箱室3之间设置真空隔热室57，可以有效的对主箱室2与副箱室3进行隔热，避免热传递，从而保证装置的安全使用；

在上述描述过程中，在进行安装、更换和拆卸原料存放筒4时，由于导热油管6在于固定套管18进行密封时，密封的整个过程中固定套管18与导热油管6之间的密封不紧密，容易导致导热油进行轻微的泄露，而导热油的少量泄露对氢动能无人机的使用不会产生任何影响，只需在氢动能无人机使用一定时间后，对氢动能无人机进行补充导热油即可。

在本装置中，耐高温密封垫14、耐高温气体密封垫16、耐高温环形密封垫37和耐高温密封软垫40由全氟醚橡胶材料构成，而全氟醚橡胶材料可以长期在288℃的温度下进行使用，短期使用可以达到315℃，而镁系金属氢化物粉末9在温度达到287℃时释放氢气，通过使用全氟醚橡胶材料进行各种部位的密封，从而可以有效的保证装置密封性的完好。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于氢动能无人机的储氢装置，包括储氢箱（1），所述储氢箱（1）内设有导热油循环机构，所述储氢箱（1）内设有氢气输送装置，其特征在于，所述储氢箱（1）内部设有主箱室（2）和副箱室（3），所述主箱室（2）与副箱室（3）位于储氢箱（1）内部两侧，所述主箱室（2）与副箱室（3）内部设有原料存放筒装置，所述主箱室（2）与副箱室（3）内部上方设有原料存放筒固定装置，所述主箱室（2）内设有通电装置；

所述原料存放筒装置包括原料存放筒（4），所述原料存放筒（4）位于主箱室（2）与副箱室（3）内部，所述原料存放筒（4）上表面中心处安装有氢气排放管（5），所述原料存放筒（4）上表面安装有两个导热油管（6）和两个固定柱（7），所述两个导热油管（6）以原料存放筒（4）的中心对称分布，所述两个固定柱（7）以原料存放筒（4）的中心对称分布，所述导热油管（6）和固定柱（7）均匀分布在原料存放筒（4）上表面，所述原料存放筒（4）内部下端设有夹套室（8），所述原料存放筒（4）内部设有镁系金属氢化物粉末（9），所述原料存放筒（4）内部设有螺旋盘管（10），所述螺旋盘管（10）的一端与夹套室（8）固定连通，所述原料存放筒（4）内部上端安装有集箱（11），所述螺旋盘管（10）的另一端与集箱（11）固定连通，所述其中一个导热油管（6）与集箱（11）固定连通，所述原料存放筒（4）内部中心处安装有导热油输送管（12），所述导热油输送管（12）的一端与夹套室（8）固定连通，所述导热油输送管（12）的另一端与另一个导热油管（6）固定连通，所述导热油管（6）外侧表面上安装有螺纹凸台（13），所述螺纹凸台（13）上方安装有耐高温密封垫（14）；

所述原料存放筒固定装置包括安装在主箱室（2）与副箱室（3）内部上方的氢气输送管（15），所述氢气输送管（15）下端安装有耐高温气体密封垫（16），所述氢气输送管（15）上活动安装有内螺纹套管一（17），所述内螺纹套管一（17）与氢气排放管（5）螺纹连接，所述内螺纹套管一（17）外表面为齿槽状，所述主箱室（2）与副箱室（3）内部安装有四个固定套管（18），所述四个固定套管（18）分别与固定柱（7）和导热油管（6）的位置相对应，所述固定套管（18）下端安装有内螺纹套管二（58），所述内螺纹套管一（17）与内螺纹套管二（58）结构相同，所述内螺纹套管二（58）与螺纹凸台（13）螺纹连接，所述主箱室（2）与副箱室（3）内部上方安装有固定驱动装置，所述固定套管（18）内部安装有导热油输送调节装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述固定驱动装置包括所述主箱室（2）与副箱室（3）内部上方安装有固定轴承一（19）和固定轴承二（20），所述固定轴承一（19）位于氢气输送管（15）的一侧，所述固定轴承二（20）位于固定套管（18）一侧，所述固定轴承一（19）内安装有旋转轴一（21），所述旋转轴一（21）上安装有大齿轮（22），所述旋转轴一（21）的下端安装有小齿轮一（23），所述小齿轮一（23）与内螺纹套管（17）相咬合，所述固定轴承二（20）内安装有旋转轴二（24），所述旋转轴二（24）上安装有两个传动齿轮（25），所述相邻两个旋转轴二（24）上的传动齿轮（25）之间通过传动链条（26）进行连接，所述旋转轴二（24）的下端安装有小齿轮二（27），所述小齿轮二（27）与内螺纹套管（17）相咬合，所述主箱室（2）与副箱室（3）内部上方安装有驱动电机（28），所述驱动电机（28）的旋转端安装有两个主动齿轮（29），所述其中一个主动齿轮（29）与大齿轮（22）相咬合，所述另一个主动齿轮（29）与其中一个传动齿轮（25）通过传动链条（26）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述导热油输送调节装置包括两个Y型输送管（30），所述其中一个Y型输送管（30）与其中两个固定套管（18）固定连通，所述另一个Y型输送管（30）与另外两个固定套管（18）固定连通，所述固定套管（18）内部上端安装有压缩弹簧一（31），所述压缩弹簧一（31）的下端安装有密封圆柱（32），所述密封圆柱（32）一侧侧表面上开有密封凹槽（33），所述密封凹槽（33）内部开有弹簧凹槽（34），所述弹簧凹槽（34）内安装有压缩弹簧二（35），所述压缩弹簧二（35）的一端安装有球型密封台（36），所述球型密封台（36）位于密封凹槽（33）内，所述球型密封台（36）上安装有耐高温环形密封垫（37），所述密封圆柱（32）下端安装有支撑杆（38），所述支撑杆（38）下端安装有环形密封圈（39），所述环形密封圈（39）下表面安装有耐高温密封软垫（40）。

4.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述通电装置包括所述主箱室（2）内部上方安装有四个固定杆（41），所述固定杆（41）的下端安装有压缩弹簧三（42），所述压缩弹簧三（42）的下端安装有环形接电圈（43），所述环形接电圈（43）上安装有电源线（44），所述电源线（44）上安装有电控开关（45），所述主箱室（2）内的原料存放筒（4）上表面设有环形滑触凸台（46），所述环形滑触凸台（46）与环形接电圈（43）滑动连接，所述主箱室（2）内的原料存放筒（4）内部设有环形电加热器（47），所述环形电加热器（47）与环形滑触凸台（46）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述导热油循环机构包括所述储氢箱（1）内部上方安装有导热油管一（48）和导热油管二（49），所述主箱室（2）与副箱室（3）侧表面内部安装有单螺旋盘管（50），所述单螺旋盘管（50）的一端安装有电磁阀一（51），所述单螺旋盘管（50）的两端分别与导热油管一（48）和导热油管二（49）固定连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述氢气输送装置包括所述储氢箱（1）内部上方安装有总氢气输送管（52），所述总氢气输送管（52）与两个氢气输送管（15）固定连通，所述氢气输送管（15）上安装有电磁阀二（53）。

7.根据权利要求3所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述两个Y型输送管（30）分别与单螺旋盘管（50）的两端固定连通。

8.根据权利要求4所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述环形接电圈（43）与环形滑触凸台（46）外表面安装有绝缘材料（54）。

9.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述主箱室（2）与副箱室（3）内侧表面上安装有四个锥形限位杆（55），所述四个锥形限位杆（55）均匀分布，所述原料存放筒（4）外侧表面上设有锥形漏斗凹槽（56），所述锥形漏斗凹槽（56）与锥形限位杆（55）位置相对应。

10.根据权利要求1所述的一种基于氢动能无人机的储氢装置，其特征在于，所述主箱室（2）与副箱室（3）之间设有真空隔热室（57）。

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