CN112984157B - 一种储气气瓶瓶阀及储氢系统 - Google Patents

Abstract

本文提供了一种储气气瓶瓶阀及储氢系统，所述瓶阀包括第一通道、第二通道和内窥镜探视通道；所述第一通道上设有控制阀，所述第一通道用于为气体进出所述气瓶提供通道，所述控制阀控制所述第一通道的连通状态；所述第二通道上设有TPRD泄放装置，所述TPRD泄放装置根据所述气瓶内部状况控制所述第二通道的连通状态；所述内窥镜探视通道用于外部检测设备进入所述气瓶内部检测气瓶状态，本文通过在瓶阀上增加内窥镜探视通道，增加了对气瓶检查的功能通道，减少了气瓶检查的拆装过程，节约了成本。

Description

一种储气气瓶瓶阀及储氢系统

技术领域

本文属于储氢技术领域，具体涉及一种储气气瓶瓶阀及储氢系统。

背景技术

随着石油、天然气和煤等不可再生资源的持续开采，由于其在地球上存量有限，而人类发展又离不开能源，所以必须寻找新的能源。氢能是公认的清洁能源，已经成为各国重点投入的产业之一。

我国在氢能汽车研发领域取得重大突破，已成功开发出氢能燃料电池汽车性能样车，储氢方式采用储氢气瓶高压储氢，储氢气瓶内的高压氢气的合理、有效使用离不开瓶阀，储氢气瓶内的高压氢气必须经瓶阀及后续系统处理后才能提供给燃料电池，因而瓶阀是供氢系统中及其重要的部件，其性能优劣直接影响燃料电池的正常工作、供氢系统的使用效率、以及供氢系统的安全性能。

另外还需要对储气气瓶做定期检查，在常规技术中，内部检查需要将整个气瓶拆卸，气瓶瓶阀拆除后进行气瓶内部检查，检查完毕后，还需要重新组装，调试，具有耗时耗力的缺陷，从氢燃料电池汽车的安全性、低成本、减少泄漏点考虑，车用瓶阀所附带的功能越多，则燃料电池前端管路所需要的阀门及管件越少，高集成化瓶阀是整车最优的方案，因此如何提高瓶阀的功能集成性已经成为目标亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种储气气瓶瓶阀及储氢系统，在瓶阀上增加了气瓶检查的通道，增加了瓶阀的集成功能。

为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：

一方面，本文提供一种储气气瓶瓶阀，所述瓶阀包括第一通道、第二通道和内窥镜探视通道；

所述第一通道上设有控制阀，所述第一通道用于为气体进出所述气瓶提供通道，所述控制阀控制所述第一通道的连通状态；

所述第二通道上设有TPRD泄放装置，所述TPRD泄放装置根据所述气瓶内部状况控制所述第二通道的连通状态；

所述内窥镜探视通道用于外部检测设备进入所述气瓶内部检测气瓶状态。

另一方面，本发明还提供一种储氢系统，所述系统包括：

储氢气瓶，所述储氢气瓶瓶口设有上述所述的储气气瓶瓶阀。

采用上述技术方案，本文所述的一种储气气瓶瓶阀及储氢系统，在瓶阀上设置第一通道、第二通道和内窥镜探视通道；第一通道上设有控制阀，第一通道用于为气体进出气瓶提供通道，控制阀控制第一通道的连通状态；第二通道上设有TPRD泄放装置，TPRD泄放装置根据气瓶内部状况控制第二通道的连通状态；内窥镜探视通道用于外部检测设备进入气瓶内部检测气瓶状态，通过在瓶阀上增加内窥镜探视通道，从而增加了瓶阀的集成功能，减少了气瓶检查的拆装过程，提高了气瓶的检查效率，节约了成本。

为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀的结构示意图；

图2示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀内部结构示意图；

图3示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀的结构示意图；

图4示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀剖面示意图；

图5示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀剖面示意图；

图6示出了本文实施例中储气气瓶瓶阀剖面示意图；

图7示出了本文实施例中TPRD装置结构示意图；

图8示出了本文实施例中储氢系统控制结构示意图。

附图符号说明：

1、瓶阀；

1a、功能部；

1b、固定部；

10、第一通道；

20、第二通道；

30、内窥镜探视通道；

40、控制阀；

50、TPRD泄放装置；

60、压力检测设备；

70、温度检测装置；

80、第三通道；

90、安装插孔；

110、连接接头；

120、第一主通道；

121、拆卸泄气孔；

130、第一分通道；

140、第二分通道；

150、第一密封件；

160、限流阀；

210、第二主通道；

211、第一子通道；

212、第二子通道；

213、第一台阶；

220、第三分通道；

230、第一锁紧堵头；

240、第二密封件；

240a、第一活塞密封件；

240b、第二活塞密封件；

310、第二锁紧堵头；

320、泄气孔；

410、电磁阀；

411、电磁阀块；

412、阀芯；

413、阀芯弹簧；

4111、空腔；

420、手动阀；

421、手动部；

422、阀芯杆；

510、密封活塞；

511、第一活塞；

512、第二活塞；

513、第二台阶；

520、弹性构件；

530、安全构件；

710、温度传感器；

720、保护罩；

600、控制装置；

700、报警装置。

具体实施方式

下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。

需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1和图2所示，本说明书实施例提供一种储气气瓶瓶阀，所述瓶阀1包括本体及设置于本体的第一通道10、第二通道20和内窥镜探视通道30；所述第一通道10上设有控制阀40，所述第一通道10用于为气体进出所述气瓶提供通道，所述控制阀40控制所述第一通道10的连通状态；所述第二通道20上设有TPRD泄放装置50，所述TPRD泄放装置50根据所述储气气瓶内部状况控制所述第二通道20的连通状态；所述内窥镜探视通道30用于外部检测设备进入所述气瓶内部检测气瓶状态。

其中所述储气气瓶可以为高压气瓶，用于储存氢能燃料，所述瓶阀1设置在所述储气气瓶的瓶口，用于为气体进出所述储气气瓶提供通道，同时还可以针对储气气瓶的状态进行相关辅助处理，比如泄气、检测等作用。

在实际工作中，储气气瓶作为能源的储存装置时，在使用中需要对储气气瓶做定期检查，在常规技术中，内部检查需要将整个气瓶拆卸，气瓶瓶阀拆除后进行气瓶内部检查，检查完毕后，还需要重新组装，调试，具有耗时耗力的缺陷。同时，复装还有可能导致功能阀件失效，还存在成本巨大，检查效率极低的缺陷。

因此本说明书实施例中，通过将瓶阀1上设置内窥镜探视通道30，在需要对储气气瓶检查时，只需通过第一通道将储气气瓶内的气体排出，检测设备通过所述内窥镜探视通道30内部，就可以气瓶内部情况检查，能够减少后续安装步骤，极大的提高检查效率，同时能够降低检查成本。

所述内窥镜探视通道30可以为直孔，这样便于检测设备的检测端进入所述储气气瓶中。

进一步地，所述内窥镜探视通道30为常闭状态，可以通过设置第二锁紧堵头310将所述内窥镜探视通道30的开口端密封，为了提高其密封效果，还可以设置第三密封件，用于防止气瓶中的气体从所述内窥镜探视通道30中泄露，所述第三密封件可以为密封圈。

在一些其他实施例中，如图4所示，所述内窥镜探视通道30的侧壁设有泄气孔320，当所述第二锁紧堵头310设置在所述内窥镜探视通道30上时，所述第二锁紧堵头310封住所述泄气孔320，以使所述内窥镜探视通道30保持密封状态。作为优选地，所述泄气孔320可以设置多个，开设在所述内窥镜探视通道30的侧壁上，具体地排布方式不做限定。

进一步地，所述内窥镜探视通道30可以为变直径孔，比如所述内窥镜探视通道30可以包括第一探视通道和第二探视通道，其中第一探视通道和第二探视通道连接处为过渡台阶，当所述第二锁紧堵头310设置在所述第一探视通道内，并抵接在所述过渡台阶上，以实现更好的密封效果，同时还可以在所述第一探视通道侧壁设置多个密封圈，提高密封性。

在实际工作中，当需要对气瓶进行检查时，通过第一通道将储气气瓶内的气体排出，同时还可以通过取出所述第二锁紧堵头310加快气体排除的速度，提高检查的效率，而通过设置泄气孔320，可以使的第二锁紧堵头310在逐渐脱离瓶阀的过程中，气体先从所述泄气孔320排除，加快了气体的排除，同时避免了第二锁紧堵头310突然脱离瓶阀对瓶阀本体以及操作人员的瞬时冲击伤害。

另外，当所述瓶阀出现故障无法排气时，比如内部电磁阀出现故障等，所述泄气孔320还用于释放气瓶内部气体，保护气瓶和瓶阀，可以理解为，所述内窥镜探视通道30也可以起到紧急排出阀(Bleed Valve)的作用，在瓶阀正常通气通道(比如电磁阀)损坏时，气体无法正常排出，将气瓶放置在安全环境下，通过缓移动所述第二锁紧堵头310直到所述泄气孔320与外部环境连通，保持所述第二锁紧堵头310位置固定，这样可以保证气瓶内气体缓慢从所述气瓶中释放出来，直到释放完全，然后可以使用工装拆卸瓶阀，对瓶阀或气瓶进行维修，提高了瓶阀使用的安全性。

为了提高第二锁紧堵头310在所述内窥镜探视通道30的牢固性，还可以设置固定销，所述固定销通过所述泄气孔320固定所述第二锁紧堵头310，比如，可以在所述第二锁紧堵头310上设置与所述泄气孔320贯通的通孔，通过所述通孔和泄气孔320，使用固定销将所述第二锁紧堵头310进一步固定，进而保护所述第二锁紧堵头310，同时还能避免所述第二锁紧堵头310被随意取出瓶阀。

在本说明书实施例中，所述第一通道10可以实现储气气瓶中气体的输入和输出，在需要储存时，通过所述第一通道10将外部气体输入所述储气气瓶中，达到相应的高压范围，在需要使用储气气瓶中气体时，比如氢气，则通过所述第一通道10将气体排出并使用，进一步地，还需要设置控制阀40控制所述第一通道10的通断，这样可以及时有效的控制储气气瓶的工作状态。

为了提高整个瓶阀1的密封效果，所述瓶阀1的本体可以设有功能部1a和固定部1b，所述功能部1a为所述瓶阀1的功能通道提供空间，比如为第一通道10、第二通道20和内窥镜探视通道30提供空间，所述固定部1b可以理解为用于将整个瓶阀1固定在所述储气气瓶的瓶口，所述固定部1b可以延伸到所述瓶口的内部，所述固定部1b与所述储气气瓶的瓶口匹配，以瓶塞的形式设置，或者可以设置外螺纹与设有内螺纹的瓶口进行固定。

所述固定部1b可以设置在所述功能部1a一侧，并且所述功能部1a尺寸大于所述固定部1b尺寸，这样便于通过功能部1a对整个瓶阀1进行拆卸和安装，作为可选地，所述功能部1a可以设为正方体、长方体、六角体等，在本说明书不做限定。

在一些其他实施例中，所述功能部1a一个端面可以设置连接槽，所述固定部1b可以设置在所述连接槽内部，并与所述连接槽内侧壁保持一定距离，这样可以使得瓶阀1将整个瓶口包裹住，使得整个储气气瓶简洁美观，同时能通过固定部1b和连接槽之间的间隙更快的判断储气气瓶的漏气情况，比如在所述间隙处设置气流检测装置，较小的间隙对气流更敏感，能快速的检测到所述储气气瓶的漏气情况，所述气流检测装置的形式在本说明书不做限定。

在一些其他实施例中，所述功能部1a的上端面(即远离气瓶瓶口的端面)还设有安装插孔90，所述安装插孔90用于所述瓶阀的安装和拆卸，具体为，通过安装工具插入所述安装插孔90中通过挤压或旋紧的方式，将所述瓶阀安装在所述瓶口上，所述安装插孔90的数量不受限制，在本说明书实施例中，所述安装插孔90为三个。

所述功能部1a和所述固定部1b可以为一体成型结构，可以保证整个瓶阀1结构的稳定性和强度，能在高压的气体环境下长期使用，提高了瓶阀1的使用寿命。

为了进一步提高所述瓶阀1的密封性，可以在所述固定部1b的侧面设置多个密封圈，这样能避免气体沿着固定部1b和气瓶瓶壁之间的空隙排出，从而提高整个储气气瓶的质量和效率。

在本说明书实施例中，所述第一通道10沿所述瓶阀1底部延伸形成连接接头110，所述连接接头110深入到所述气瓶内部，通过设置连接接头110可以使得在气体输入时能将气体通入储气气瓶的底部，使得储气气瓶中的其他能更好的混合在一起，避免出现气体浓度不均，另外在气体输出时，可以优先吸收储气气瓶中部或底部的气体，使得气体能更良好的被利用，保证整个储气气瓶中的气体在良性的循环中被储存和使用。

进一步实施例中，所述连接接头110内部可以设置限流阀160，在所述储气气瓶充气时，所述限流阀160不工作，在所述储气气瓶放气时，所述限流阀160可以设置预设限流值，当所述储气气瓶放气速度超过所述预设限流值时，所述限流阀160减少气体流速或关闭通道，从而避免放气速度过快影响储气气瓶和瓶阀的稳定性，其中将所述限流阀160设置在所述储气气瓶内部(即连接接头内部)可以避免高速气体对瓶阀的冲击，进而保护的瓶阀。

进一步实施例中，所述连接接头110的尾部还可以设为螺旋状，这样可以延长气体在瓶阀内部的流通通道，减少了瓶阀内部功能部件(电磁阀等)受到气体的瞬时冲击，从而提高了功能部件结构的稳定性，提高其使用寿命。

所述第一通道10还可以包括第一主通道120、第一分通道130和第二分通道140，所述第一主通道120贯通所述瓶阀1的顶面和底面，所述第一分通道130与所述第一主通道120连通，所述第二分通道140靠近所述第一主通道120设置，所述第一分通道130和所述第二分通道140均在所述瓶阀1的侧面形成连接口，所述第一分通道130用于所述气瓶内气体的进出，所述第二分通道140用于连接压力检测设备60。

所述瓶阀1的顶面可以为瓶阀远离瓶口的一个端面，所述瓶阀1的底面可以为瓶阀接触所述瓶口的一个端面，所述瓶阀的侧面则为所述顶面和地面的连接面。

其中，所述第一主通道120可以为直孔，连通瓶阀1的上下两个端面，所述第一分通道130可以为连通所述第一主通道120中部位置的直孔，具体可以通过所述瓶阀1的侧面进行气体的输入和泄放，比如，可以将第一主通道120和第一分通道130的连接通道称为气体通道，即为气体输入和输出的主要流通通道，这样通过优化气体通道，提高气体的泄放效率，作为可选地，所述第一主通道120和所述第一分通道130的连接处可以设置螺旋结构，这样能减少气体在气体充装的阻力，提高气体充满容器的效率。

在一些其他实施例中，如图3所示，所述第一主通道120在所述固定部1b的侧壁还开设有拆卸泄气孔121，所述拆卸泄气孔121设置多个，沿着所述第一主通道120的轴向依次设置，所述储气气瓶内部的气体可以沿着所述拆卸泄气孔121排出，在实际工作中，所述固定部1b完全固定在气瓶瓶口处，从而保证气瓶内部气体不能从所述拆卸泄气孔121排出，在需要拆卸瓶阀时，需要提前将气瓶内部气体排出，由于外部环境和气瓶内部因素，气瓶内部气体很难全部排出，使得气瓶内部也会存在很小的气压，在拆卸瓶阀时，只有当固定部1b完全脱离瓶口，气体或气压才会完全释放，这样会对操作人员或瓶阀都会产生瞬时冲击作用，操作不当会产生严重后果，而本文中通过设置拆卸泄气孔121，在固定部1b逐渐脱离瓶口时，设置的多个拆卸泄气孔121也会逐渐暴露出来，从而实现气体的逐渐释放，能够避免瓶阀完全脱离时受到较大的瞬时冲击，从而提高了拆卸的安全。

在一些实施例中，所述第一分通道130内还可以设置过滤装置，在进行气体输入储存过程中，避免气体中的杂质进入储气气瓶中，从而提高储气气瓶中气体的纯净度，作为可选地，所述过滤装置可以为过滤膜，针对不同的气体可以设置不同类型的过滤膜，在一些实施例中，所述过滤装置还可以为过滤芯，在本说明书不做限定。

所述过滤装置可拆卸的设置在所述第一分通道130内部，便于拆卸和更换，降低了过滤装置安装的成本。

所述第二分通道140靠近所述第一主通道120设置，所述压力检测设备60可以实时测量所述储气气瓶连接管道的压力情况，作为可选地，所述压力检测设备60可以为压力传感器，通过无线将检测数据传输到外部接收器，在实际工作中，通过设置多个储气气瓶串联为用气设备提供燃料，提高用气设备的续航里程或工作时长等，即多个储气气瓶的第一分通道130的开口通过外部连接管道连通，储气气瓶连接管道的压力情况会影响储气气瓶中气体的正常释放，比如当管道中压力过小，会使得储气气瓶中气体压力过大影响其使用寿命，当管道中压力过大，会使得储气气瓶中气体的泄放不充分，因此还需要实时检测管道中压力值，多个储气气瓶的连通管道接入所述第一分通道130的开口，这样所述压力检测设备60就能实现对连通管道内压力进行实时检测，从而可以根据管道中的压力值实时进行及时调整，保证储气气瓶在良好的工作环境，提高储气气瓶的性能和使用寿命，在实际工作中，多个连通的气瓶可以形成一组用气设备，在其中一个气瓶的第二分通道140设置压力检测设备60就能测量全部管路的压力信息，其他气瓶中的第二分通道可以堵死，避免气体泄露。

在一些其他实施例中，还可以在所述第一分通道130中设置压力检测设备60，这样可以测得更准确的连接管道上的压力信息，同时还应该保证第一分通道130通气截面积保持在一定的范围，这样可以保证通气的效率。

在本说明书实施例中，可以将所述控制阀40设置在所述第一主通道120中，通过控制阀40控制所述第一主通道120的连通情况，从而使得所述瓶阀1控制储气气瓶与外部环境的连通情况，作为可选地，所述控制阀40包括电磁阀410和手动阀420，所述电磁阀410设置在所述第一主通道120靠近气瓶瓶口的一端，所述电磁阀410控制所述第一主通道120的连通，以使气体通过所述第一分通道130进入或排出所述气瓶中，具体地，所述电磁阀410处于常闭状态，气体可以从外部环境进入所述储气气瓶中，所述储气气瓶内部气体不能向外排出，当所述电磁阀410通电开启时，所述储气气瓶与外部环境连通，可以进行气体的冲入或排出；所述手动阀420设置在所述第一主通道120远离气瓶瓶口的一端，所述手动阀420通过调节所述电磁阀410的阀芯412实现所述第一主通道120的连通，以使气体通过所述第一分通道130进入或排出所述气瓶中。

其中，如图5所示，所述电磁阀410可以包括电磁阀块411、阀芯412和阀芯弹簧413，所述电磁阀块411设置在所述第一主通道120的底部，可选地，所述第一主通道120在所述气瓶瓶口处孔径小于所述第一主通道120在所述气瓶瓶口外部的孔径，即所述电磁阀块411一端可以固定在所述气瓶瓶口处，避免所述电磁阀块411落入储气气瓶中，所述电磁阀块411中部设为空腔4111，所述阀芯弹簧413设置在所述空腔4111中，所述阀芯412设置在所述电磁阀块411的另一端，并与所述阀芯弹簧413连接，在初始未通电状态，所述电磁阀块411没有磁性，所述阀芯弹簧413呈拉伸状态从而将所述阀芯412固定在所述电磁阀块411上，此时外部气体可以通过所述第一主通道120进入所述储气气瓶中，储气气瓶内部气体不能从所述第一主通道120排出，当需要所述第一主通道120和所述第一分通道130连通(完全连通)时，外部控制器接通外部线圈电流从而使所述电磁阀块411产生磁性，进而所述电磁阀块411推动所述阀芯412向上移动直至所述第一主通道120与所述第一分通道130连通。上述是电磁阀结构和工作的一种方式，还可以有其他的结构和工作方式，在本说明书不做限定。

由于在电磁阀410在常闭状态下，外部环境(外部管路)中气体会进入储气气瓶中，为了提高储气气瓶内部气体的纯洁度，通过在所述第一主通道120上设置手动阀420，可以进一步的第一主通道120的连通状态，具体地，所述手动阀420设置在所述电磁阀410的上方，并与所述电磁阀410的阀芯412连接，作为可选地，可以设置所述手动阀420可以设置阀芯杆422与电池阀的阀芯412连接，这样通过手动阀420也能调节所述阀芯412，从而控制所述第一主通道120和所述第一分通道130的连通状态，其中所述手动阀420的正常状态为常开(开启)状态，当所述手动阀420调节所述阀芯412的位置关系时，所述手动阀420的工作状态为关闭状态。

在实际工作中，所述电磁阀410处于常闭状态，在需要充入气体时，所述手动阀420为开启状态，外部管路中气体可以沿着所述第一主通道120充入所述储气气瓶中，当需要气瓶内气体排出时，所述电磁阀410和所述手动阀420均为开启状态，这样可以使得所述第一主通道120与外部管路处于完全连通状态，气体可以自由出入所述气瓶中。当为了避免外部杂质气体进入所述储气气瓶时，可以关闭所述手动阀420，这样将所述第一主通道120完全闭合，无法充入或排出气体，保证了所述储气气瓶内部气体的纯洁性。

另外，所述手动阀420还可以设置手动部421，所述手动部421设置在所述第一主通道120的开口处，并将所述开口密封，避免气体泄漏，所述手动部421与所述阀芯杆422连接，用户通过调节所述手动部421控制所述电磁阀410的阀芯412。

为了进一步提高所述第一主通道120的密封效果，所述第一主通道120中设有第一密封件150，所述第一密封件150用于防止气瓶中的气体从所述第一主通道120中泄露，作为可选地，所述第一密封件150可以为密封圈，设置在所述电磁阀块411的底部，用于防止气体沿着电磁阀块411和第一主通道120之间的孔隙泄漏，其中所述密封圈可以设为多个，呈同心圆设置。进一步实施例中，所述密封圈还可以设置在所述电磁阀块411的侧壁，进一步提高电磁阀块411侧壁的密封效果。

在本说明书实施例中，所述第二通道20包括第二主通道210和第三分通道220，所述第二主通道210贯通所述瓶阀1的顶面和底面，所述第二主通道210在所述瓶阀1的顶面连接口设有第一锁紧堵头230，所述第三分通道220与所述第二主通道210连通，并在所述瓶阀1的侧面形成泄放口，所述第三分通道220用于所述气瓶内气体的泄放。

其中所述第二通道20和所述第一通道10独立设置，所述第二通道20可以理解为所述瓶阀1的保护通道，比如当所述储气气瓶内部温度超过预设值时，已经影响了其正常工作或会带来一定危险，通过第二通道20可以将储气气瓶内部气体及时排出，降低了风险，提高了安全性。

温度驱动安全泄压装置(Temperature-driven safety relief device，简称TPRD泄放装置)为根据温度变化实现超温环境下的安全泄压，从而能都保护设备，具体地，如图6所示，可以将所述TPRD泄放装置50设置在所述第二主通道210内，包括密封活塞510、弹性构件520和安全构件530，通过所述第一锁紧堵头230的旋紧，所述安全构件530和所述密封活塞510固定在所述第二主通道210内，所述弹性构件520呈压缩状态固定在所述密封活塞510的侧壁上，作为可选地，所述弹性构件520可以为压缩弹簧，当所述气瓶内环境达到预设条件，比如温度压力等参数，所述安全构件530发生物相变化，所述弹性构件520推动所述密封活塞510移动，从而使得所述密封活塞510从第一位置移动到第二位置，以使所述气瓶内气体沿所述第二主通道210泄放。

其中如图7所示，所述第二主通道210和所述第三分通道220均为直孔通道，并且两者呈一定角度，作为可选地为直角，所述第二主通道210包括第一子通道211和第二子通道212，所述第一子通道211的孔径小于所述第二子通道212的孔径，所述第一子通道211和所述第二子通道212连接处设为第一台阶213，相应地，所述密封活塞510包括第一活塞511和第二活塞512，所述第一活塞511与所述第一子通道211匹配，所述第二活塞512与所述第二子通道212匹配，所述第二活塞512的侧壁设有第二台阶513，所述弹性构件520一端固定在所述第一台阶213上，另一端固定在第二台阶513上，在所述第二活塞512伸入所述第一子通道211中时，所述弹性构件520呈压缩状态，并且所述弹性构件520的弹力能将所述密封活塞510带出所述第一子通道211中，通过设置安全构件530将所述密封活塞510固定在所述第二主通道210中。

所述安全构件530可以理解为能够根据一定环境参数变化而变化的物质，比如根据环境温度压力导致其解体从而发生物相变化(比如从固态到液态)等。所述安全构件530的初始体积可以使得所述密封活塞510处于第一位置，当所述安全构件530物相发生变化时，所述密封活塞510处于第二位置，所述第一位置可以理解为所述密封活塞510的初始位置或安全位置，所述第二位置可以理解为所述密封活塞510的泄放位置。作为可选地，所述安全构件530的初始截面积可以大于所述第三分通道220的孔径面积，这样能避免所述安全构件530从所述第三分通道220滑出，进一步地，所述第三分通道220还可以设置变直径孔，从里(靠近第二主通道210)到外(远离第二主通道210)逐渐变小，能进一步保护所述安全构件530。

所述安全构件530可以为共晶材料或其他易熔材料，当所述储气气瓶内部温度超过预设温度时，即所述预设条件为所述预设温度，比如发生火灾、气瓶内部结构异常等情况，所述预设温度为所述安全构件530的熔点，所述安全构件530融化，从而使得所述密封活塞510移动到第二位置，所述储气气瓶中的气体从所述第二通道20排出，保护了所述储气气瓶。较佳地，所述安全构件530可以为共晶合金或易熔合金。

由于在常规状态下，所述第二通道20需要保持密封状态，因此所述第二主通道210中还可以设有第二密封件240，所述第二密封件240用于防止气瓶中的气体从所述第二主通道210中泄露。所述第二密封件240可以理解为密封圈，比如，可以在所述第一活塞511和所述第二活塞512的侧壁开设多个环形槽，分别设置为第一活塞密封件240a和第二活塞密封件240b，每个环形槽中均设有密封圈，这样在活塞移动过程中避免密封圈的脱落，所述密封圈可以提高密封活塞510侧壁的密封效果。

所述第一活塞密封件240a可以设置在所述第一活塞511的底部和侧壁，作为可选地，可以在所述第一活塞511的底部和侧壁开设凹槽，将密封圈设置在所述凹槽中，这样可以避免所述第一活塞511上下移动时受到较大阻力，同时还能保证较好的密封性。

另外所述第二活塞密封件240b设置在所述第二活塞512的侧壁，作为可选地，可以在所述第二活塞512远离所述弹性构件520的侧壁上开设凹槽，在所述凹槽中设置密封圈，这样可以避免所述第二活塞512上下移动时受到较大阻力，同时还能保证较好的密封性，另外所述第二活塞密封件240b所在凹槽还可以存储从所述第一锁紧堵头230缝隙进入到瓶阀内部的水汽，避免水汽进入到弹性构件520，避免所述弹性构件520发生腐蚀等情况，保证其质量稳定性，进一步地，当在低温环境下，所述凹槽中的水汽凝结成冰体积放大，会向外释放压力，由于所述弹性构件520的弹性性能，会消化吸收水汽凝结成冰体积变化产生的压力，从而避免所述第一锁紧堵头230进一步受到压力，保证其安装的稳定性。

鉴于瓶阀紧凑性的要求，通过在瓶阀内部设置多处密封件以及能进一步保证弹性构件520等内部功能部件，可以实现瓶阀紧凑性的要求，同时还能保证瓶阀多功能的实现。

为了准确获得所述储气气瓶内部气压变化情况，还可以在所述储气气瓶内部设置压力检测设备，所述压力检测设备通过无线通信方式将检测到的压力信心实时传送到储气气瓶外部的接收器，用户可以根据储气气瓶内部的气压情况做出相应的调整。

作为可选地，所述第二主通道210还可以开设第四分通道，所述第四分通道与所述第二主通道210连通，在所述第四分通道内部设置压力检测设备，用于实时检测储气气瓶内部的气压情况，其中所述第四分通道为常闭状态，因此也可以设置锁紧堵头进行锁紧。这样便于压力检测设备的安装和维修，降低了成本。

在本说明书实施例中，所述瓶阀1的底部还设有温度检测装置70，所述温度检测装置70用于获取所述气瓶内部温度信息，可以实时获取储气气瓶的内部温度情况，便于根据温度变化准确判断所述气瓶内部情况，并采取相应的应对措施。具体地，如图5所示，所述温度检测装置70还可以包括温度传感器710和保护罩720，所述保护罩720用于保护所述温度传感器710。

较佳地，可以在所述瓶阀1上设置第三通道80，所述第三通道80贯穿所述瓶阀1的上下端面，所述保护罩720与所述第三通道80连通，所述保护罩720与所述第三通道80形成用于安置所述温度传感器710的容置空间，便于所述温度传感器710直接从外部环境直接更换和装入，提高了效率，降低了温度传感器710拆卸的成本。

进一步实施例中，所述保护罩720卡接在所述第三通道80上，提高所述保护罩720的牢固性和密封性。

进一步实施例中，所述保护罩720可以延伸到所述储气气瓶的中部位置，这样所述温度传感器710可以检测所述储气气瓶中部的温度信息，更能反映所述储气气瓶准确的温度信息。

本说明书实施例提供的储气气瓶瓶阀1，通过在瓶阀1上设置第一通道10、第二通道20和内窥镜探视通道30；第一通道10上设有控制阀40，第一通道10用于为气体进出气瓶提供通道，控制阀40控制第一通道10的连通状态；第二通道20上设有TPRD泄放装置50，TPRD泄放装置50根据气瓶内部状况控制第二通道20的连通状态；内窥镜探视通道30用于外部检测设备进入气瓶内部检测气瓶状态，通过在瓶阀1上增加内窥镜探视通道30增加了瓶阀1的功能，减少了气瓶检查的拆装过程，节约了成本。

基于同一发明构思，本说明书实施例还提供一种储氢系统，如图8所示，所述系统包括储氢气瓶，所述储氢气瓶瓶口设有上述所述的储气气瓶瓶阀，所述储氢气瓶可以为35Mpa高压储氢气瓶，作为可选地，可以设置多个储氢气瓶，通过连接管道串联，并与用气设备连接，为所述用气设备提供燃料，所述用气设备可以为氢能汽车等。

进一步地，所述系统还可以包括控制装置600，所述控制装置600用于根据用户指令控制所述瓶阀1中的电磁阀410工作，同时还可以接收所述压力检测设备60和温度检测装置70的检测信息，并将接收到的信息及时反馈给用户。

进一步地，所述系统还可以包括报警装置700，当所述控制装置600接收到的温度信息和/或压力信息超过预设信息时，还可以控制所述报警装置700向用户发动报警信息，以便及时解决相应的危险信息。

本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (7)

1.一种储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述瓶阀包括功能部及固定部，功能部包括第一通道、第二通道和内窥镜探视通道；

所述第一通道上设有控制阀，所述第一通道用于为气体进出气瓶提供通道，所述控制阀控制所述第一通道的连通状态；

所述第二通道上设有TPRD泄放装置，所述TPRD泄放装置根据气瓶内部状况控制所述第二通道的连通状态；

所述内窥镜探视通道用于外部检测设备进入所述气瓶内部检测气瓶状态；

所述第一通道沿所述瓶阀底部延伸形成连接接头，所述连接接头伸入所述气瓶内部，所述连接接头的尾部设置为螺旋状；

所述第一通道包括第一主通道和第一分通道，所述第一主通道贯通所述瓶阀的顶面和底面，所述第一分通道与所述第一主通道连通，所述第一分通道在所述瓶阀的侧面形成连接口，所述第一分通道用于所述气瓶内气体的进出；

所述第一通道还包括第二分通道，所述第二分通道在所述瓶阀的侧面形成连接口，所述第二分通道用于连接压力检测设备；

所述内窥镜探视通道靠近所述瓶阀的顶面的一端设有第二锁紧堵头，所述内窥镜探视通道的侧壁设有泄气孔，当所述第二锁紧堵头设置在所述内窥镜探视通道上时，所述第二锁紧堵头封住所述泄气孔，以使所述内窥镜探视通道保持密封状态，所述第二锁紧堵头在对气瓶进行检查时或瓶阀出现故障无法排气时脱离瓶阀，且在所述第二锁紧堵头逐渐脱离瓶阀的过程中，所述第二锁紧堵头解封所述泄气孔，以使所述气瓶内气体先从所述泄气孔排除；

所述固定部侧面为外螺纹，且所述固定部及第一主通道上设置有多个拆卸泄气孔，所述固定部通过外螺纹固定于具有内螺纹的气瓶上，所述固定部完全固定在气瓶瓶口时，拆卸泄气孔不能排出气瓶内气体，所述固定部脱离气瓶瓶口时，拆卸泄气孔排出气瓶内气体。

2.根据权利要求1所述的储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述控制阀设置在所述第一主通道中，包括电磁阀和手动阀；

所述电磁阀设置在所述第一主通道靠近气瓶瓶口的一端，所述电磁阀控制所述第一主通道的连通，以使气体通过所述第一分通道进入或排出所述气瓶中；

所述手动阀设置在所述第一主通道远离气瓶瓶口的一端，所述手动阀通过调节所述电磁阀的阀芯实现所述第一主通道的连通，以使气体通过所述第一分通道进入或排出所述气瓶中。

3.根据权利要求2所述的储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述第一主通道中设有第一密封件，所述第一密封件用于防止气瓶中的气体从所述第一主通道中泄漏。

4.根据权利要求1所述的储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述第二通道包括第二主通道和第三分通道；

所述第二主通道贯通所述瓶阀的顶面和底面，所述第二主通道在所述瓶阀的顶面连接口设有第一锁紧堵头，所述第三分通道与所述第二主通道连通，并在所述瓶阀的侧面形成泄放口，所述第三分通道用于所述气瓶内气体的泄放。

5.根据权利要求4所述的储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述TPRD泄放装置设置在所述第二主通道内，包括密封活塞、弹性构件和安全构件，通过所述第一锁紧堵头的旋紧，所述安全构件和所述密封活塞固定在所述第二主通道内，所述弹性构件呈压缩状态固定在所述密封活塞的侧面上，当所述气瓶内环境达到预设条件，所述安全构件发生物相变化，所述密封活塞从第一位置移动到第二位置，以使所述气瓶内气体沿所述第二主通道泄放。

6.根据权利要求4所述的储气气瓶瓶阀，其特征在于，所述第二主通道中设有第二密封件，所述第二密封件用于防止气瓶中的气体从所述第二主通道中泄漏。

7.一种储氢系统，其特征在于，所述系统包括：储氢气瓶，所述储氢气瓶瓶口设有权利要求1至6任一项所述的储气气瓶瓶阀。

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