CN114413171A - 高压容器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种高压容器,包括:(i)多个容器体,每个容器体以高压状态容置流体并且能够通过释放部释放流体;(ii)开口部,其连结到所述容器体,并且在预定打开温度或以上打开以释放所述容器体内的流体;以及(iii)罩构件,其横跨所述多个容器体,所述罩构件覆盖所述多个容器体的至少一部分,所述罩构件能够承受不低于打开温度的温度,所述罩构件连结到所述开口部,并且所述罩构件能够将热量传递到所述开口部。
Description
本申请是申请日为2018年7月10日、申请号为201810750870.9、发明名称为“高压容器”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种以高压状态容置流体的高压容器。
背景技术
存在高导热率构件的连接端子固定到安全阀和箱体的一个侧端部两者的高压箱。例如,参见日本专利申请公开(JP-A)第2005-315294号。高导热率构件的在高导热率构件的与连接端子相反一侧的露出端沿着箱体朝向箱体的另一侧延伸。当箱体的在该另一侧的一部分和高导热率构件被箱体的另一侧部附近的热源加热时,从热源传递到高导热率构件的热量通过高导热率构件传递到安全阀。安全阀因此打开,通过安全阀将箱体内的诸如高压氢气的燃料气体释放到箱体外部。
然而,在设置了多个箱体的构造中,由于在每个箱体上设置高导热率构件,因此难以抑制部件数量的增加。
发明内容
本公开获得了能够抑制部件的数量的增加的高压容器。
本公开的第一方案为一种高压容器,包括多个容器体、开口部和罩构件。每个容器体以高压状态容置流体并且能够通过释放部释放流体。所述开口部连结到所述容器体,并且在预定打开温度或以上打开以释放所述容器体内的所述流体。所述罩构件横跨所述多个容器体,所述罩构件覆盖所述多个容器体的至少一部分。而且,所述罩构件能够承受不低于打开温度的温度,所述罩构件连结到所述开口部,并且所述罩构件能够将热量传递到所述开口部。
在第一方案中,热量通过罩构件传递到开口部。相应地,当施加到开口部的热量为打开温度或以上时,开口部打开以从多个容器体内部释放流体。
罩构件横跨于多个容器体设置。相应地,不需要分别为多个容器体中的每个容器体分别设置从容器体侧向开口部侧传热的部分,由此能够抑制部件数量的增加。
本公开的第二方案的高压容器为这样的第一方案,其中沿着所述罩构件和所述多个容器体彼此面对的方向观察,所述罩构件大于所述多个容器体。
根据第二方案,当沿着罩构件和多个容器体彼此面对的方向观察时,罩构件大于多个容器体。由此,在罩构件的与容器体相反一侧存在热源的情况下,能够抑制多个容器体被热源直接加热。
本发明的第三方案的高压容器为这样的第一方案或第二方案,其中所述罩构件能够将所述多个容器体容置在所述罩构件内,并且所述多个容器体通过容置在所述罩构件内而被所述罩构件从多个方向覆盖。
在第三方案中,多个容器体由罩构件从多个方向覆盖,由此使得容器体能够被罩构件保护。
本发明的第四方案的高压容器为这样的第一方案至第三方案,其中所述罩构件的导热率高于所述容器体的表面处的导热率。
根据第四方案,罩构件的导热率比容器体的表面处的导热率高,由此能够利用罩构件快速地将热量传递到开口部。
本发明的第五方案的高压容器为这样的第一方案至第四方案,还包括低导热率层。所述低导热率层设置在所述罩构件和所述多个容器体之间,并具有比所述罩构件低的导热率。
根据第五方案,设置在罩构件与多个容器体之间的低导热率层具有比罩构件低的导热率。由此,在罩构件从与多个容器体相反的一侧被加热的情况下能够抑制热量传递到容器体。
本发明的第六方案的高压容器为这样的第五方案,其中所述低导热率层由空气层构成。
根据第六方案,低导热率层由空气层构成。相应地,将容器体与罩构件分隔开布置能够在容器体与罩构件之间设置低导热率层。
本发明的第七方案的高压容器为这样的第一方案至第六方案,其中所述多个容器体通过连通部连结以便彼此连通。
在第七方案中,多个容器体通过连通部连结以便彼此连通。由此,考虑到诸如容器体的耐压性等因素而提高了例如高压容器的整体形状的设计的自由度。
本发明的第八方案的高压容器为这样的第七方案,其中所述连通部包括与所有容器体连结的单个通道,并且离开所述容器体的流体通过该单个通道。所述开口部设置在所述通道上。
在第八方案中,连通部包括单个通道。所述通道连结到所有容器体,并且离开容器体的流体通过所述通道。另外,由于开口部设置到连通部的通道,所以打开开口部能够释放所有容器体内的流体。
本发明的第九方案的高压容器为这样的第一方案至第六方案,其中多个开口部与所述多个容器体的每个释放部对应地设置。
在第九方案中,开口部对应于多个容器体的每个释放部设置。由此,能够使流体从容器体的内部经过被加热到打开温度的开口部而被释放。
本发明的第十方案的高压容器为这样的第一方案至第九方案,其中所述多个容器体在车辆的地板部的车辆下侧沿车辆宽度方向彼此并排地成排布置或者沿着车辆前后方向彼此并排地成排布置。
在第十方案中,多个容器体在车辆的地板部的车辆下侧沿着车辆宽度方向并排地成排设置或者沿着车辆前后方向并排地成排设置。罩构件至少设置在多个容器体的下侧。由此,在多个容器体从罩构件的车辆下侧被加热的情况下,能够抑制诸如各个容器体的加热状态等条件在各个容器体之间出现较大差异。
如上所述,第一方案能够抑制部件的数量的增加。
第二方案能够在热源存在于罩构件的与容器体相反的一侧的情况下抑制通过热源直接加热多个容器体。
第三方案使得多个容器体能够由罩构件保护。
第四方案使得热量能够通过罩构件快速地传递到开口部。
第五方案能够在罩构件从与容器体相反的一侧被加热的情况下抑制向容器体传热。
在第六方案中,将容器体与罩构件分隔开布置能够在容器体与罩构件之间设置低导热率层。
第七方案考虑到诸如容器体的耐压性等因素提高了高压容器整体形状的设计自由度。
在第八方案中,打开开口部使得所有容器体内的流体能够被释放。
第九方案使得容器体内的流体能够通过已被加热到打开温度的开口部而被释放。
第十方案能够在从罩构件的车辆下侧加热多个容器体的情况下抑制诸如各个容器体的加热状态等条件在各个容器体之间出现较大差异。
附图说明
将基于以下附图详细描述本公开的示例性实施例,其中:
图1是示出应用有根据第一示例性实施例的高压箱的燃料电池车辆的示意性侧视图;
图2是根据第一示例性实施例的高压箱的分解透视图;
图3是示出从大致车辆宽度方向中央朝向车辆左侧的根据第一示意性实施例的高压箱的俯视剖视图。
图4是示出根据第一示例性实施例的高压箱的车辆前侧部分和车辆后侧部分的侧视剖视图;以及
图5是示出根据第二示例性实施例的高压箱的车辆前侧部分和车辆后侧部分的侧视剖视图。
具体实施方式
下面参考图1至图5对本公开的示例性实施例进行说明。应注意,在每个附图中,箭头FR表示燃料电池车辆12(以下相适应地称为“车辆12”)的前方。车辆12是应用有高压箱10的车辆,该高压箱10为高压容器。箭头OUT表示车辆宽度方向外侧,而箭头UP表示车辆上侧。在每个示例性实施例的说明中,与之前的示例性实施例中基本相同的部分分配相同的附图标记,并且省略其详细说明。
第一示例性实施例的构造
燃料电池车辆12的概述
应用有高压箱10的车辆12设置有用作驱动单元的驱动马达14。驱动马达14例如布置在车辆12的车辆后侧部分。驱动马达14直接或通过诸如减速齿轮链的变速器间接机械地连接到车辆12的用作驱动轮的后轮16。从驱动马达14输出的驱动力被传递到后轮16。
而且,车辆前侧部分设置有作为动力源的燃料电池组18。燃料电池组18具有通过层叠多个独立电池而构成的层叠结构并且起到高压电源的作用,所述多个独立电池为构造单元。燃料电池组18连接到高压箱10和空气压缩机。构成燃料电池组18的每个独立电池通过从高压箱10供给的流体或作为燃料气体的氢气与从附图中未示出的空气压缩机供给的压缩空气中的氧气之间的电化学反应来发电。
附图中未示出的蓄电池也设置在车辆12上。所述蓄电池是可再充电的二次电池,还可以为其使用镍氢二次电池、锂氢二次电池等。从蓄电池向驱动马达14供给电力来驱动驱动马达14,并且在车辆12的制动期间,通过蓄电池回收在驱动马达14中产生的再生电力以对蓄电池进行再充电。
高压箱10构造
如图1所示,高压箱10设置在车辆12的车辆前后方向中间部的在作为车辆12的地板部或车身的地板20的车辆下侧。如图2和图4所示,高压箱10包括作为容器体的多个箱体22。箱体22形成为大致圆筒形状,并且每个箱体22的长度方向(轴向中心方向)沿车辆前后方向延伸。箱体22沿着车辆宽度方向彼此并排地成排(层)设置。此外,箱体22在车辆宽度方向上彼此靠近布置。相邻的箱体22在车辆宽度方向上的间距被设定为比每个箱体22的外周部的直径尺寸充分窄。因此,多个箱体22被布置成共同形成在车辆竖直方向上薄的扁平形状。
每个箱体22包括壳体24。壳体24例如由铝合金形成。每个壳体24具有在车辆前后方向上较长的圆筒形状,并且每个壳体24在车辆前后方向两端开放。用作释放部的盖26设置在每个壳体24的车辆前后方向两端。盖26形成为管形。盖26的在每个壳体24的车辆前部处的外径尺寸和内径尺寸随着朝向车辆前部延伸而变小,并且盖26的在每个壳体24的车辆后部处的外径尺寸和内径尺寸随着朝向车辆后部延伸而变小。
第一加强层28设置在壳体24的外表面上。第一加强层28由被称为碳纤维增强塑料(CFRP)的材料形成。即,第一加强层28包括片材构件(附图中未示出)。片材构件的构成包括碳纤维,并且第一加强层28的片材构件的碳纤维的纤维取向(碳纤维的长度方向)沿壳体24的周向延伸。片材构件浸渍有诸如环氧树脂等热固化性树脂,并且第一加强层28的片材构件以包覆在壳体24的外表面上的状态被加热。由此,第一加强层28形成在壳体24的外表面。
第二加强层30设置在第一加强层28的外表面上。第二加强层30由CFRP形成。第二加强层30包括细长的线状细丝。细丝由聚集的碳纤维形成,并且细丝例如用诸如环氧树脂等热固性树脂浸渍。细丝以相对于壳体24的轴向中心方向(车辆前后方向)朝向壳体24的一个径向侧倾斜预定角度的状态而缠绕到第一加强层28的外表面和盖26的外表面上。第二加强层30通过在该状态下加热细丝而形成。
作为连通部的第一歧管32设置在多个箱体22的车辆后部,而作为连通部和中间传热部的第二歧管38设置在多个箱体22的车辆前部。第一歧管32和第二歧管38例如由诸如铝或铝合金的金属形成。第一歧管32和第二歧管38的导热率比构成箱体22的第一加强层28的CFRP和构成箱体22的第二加强层30的CFRP的导热率高,并且也高于空气的导热率。
第一歧管32包括多个第一连接器34。第一连接器34在箱体22的车辆后部处连接到盖26的车辆后端部。第一连接器34的内部连结到车辆后盖26的内部(即,箱体22的内部)。第一歧管32还包括第一管36。在车辆宽度方向上彼此相邻的第一连接器34通过第一管36联接在一起。第一管36为管状,并且第一管36的内部连结到第一连接器34内部。由此,多个箱体22的每个的内部通过第一歧管32连结在一起。
第二歧管38包括多个第二连接器40。第二连接器40在箱体22的车辆前部处连接到盖26的车辆前端部。第二连接器40的内部连结到车辆前盖26的内部(即,箱体22的内部)。第二歧管38还包括第二管42。在车辆宽度方向时彼此相邻的第二连接器40通过第二管42联接在一起。第二管42为管状,并且第二管42的内部连结到第二连接器40的内部。由此,多个箱体22的每个的内部通过第二歧管38连结在一起。
第二歧管38还包括第三管44。第三管44构造成在车辆前后方向上贯穿的圆筒形状,并且用作本公开的通道。第三管44的车辆后端联接到多个第二连接器40中的布置车辆宽度方向中央的第二连接器40,并且第三管44的内部连结到车辆宽度方向中央的第二连接器40的内部。当作为箱体22内部的流体的高压氢气从箱体22内排出到第二歧管38的第二连接器40时,氢气因此流向第二歧管38的第三管44。
在第二歧管38的第三管44的车辆前部设置有作为流量调节器和中间传热部的阀46。阀46包括管状的联接器(附图中未示出),并且联接器的外周面形成有外螺纹。阀46的联接器从第三管44的车辆前端插入到第二歧管38的第三管44中,并拧入形成在第三管44的内周面处的内螺纹中。阀46由此联接到第二歧管38的第三管44。阀46也通过诸如管等连接部连接到上述蓄电池(附图中未示出),以便将氢气经由第二歧管38的第三管44和阀46供给至蓄电池。
阀46设置有用作开口部的可熔塞50。可熔塞50包括大致圆筒形的筒体52。筒体52的一端侧的外周面形成有外螺纹,并且筒体52的一端侧部拧入形成于阀46中的内螺纹孔。筒体52在设置到阀46的阀体(附图中未示出)的上游(朝向第二歧管38)连结到阀46的内部。
塞54设置在筒体52的内部。塞54例如由诸如铅或锡等低熔点的金属形成,筒体52由塞54封闭。相应的,在正常情况下,从第二歧管38的第三管44流向阀46的氢气不会通过可熔塞50的筒体52被释放到外部。然而,如果可熔塞50的筒体52被加热并且筒体52的温度达到预定打开温度(即,塞54的熔化温度)或以上时,塞54熔化,从而打开筒体52的内部。在该状态下,已经从第二歧管38的第三管44流入阀46的氢气可以通过可熔塞50的筒体52被释放到外部。
高压箱10还包括用作罩构件的外壳60。外壳60包括底壁62。底壁62在平面图中具有大致矩形板状。底壁62构成为使得能够将多个箱体22以在车辆宽度方向上彼此并排排布的状态布置在底壁62上(即,在平面图中,当多个箱体22处于在车辆宽度方向上彼此并排排布的状态时,底壁62形状大于所有多个箱体22在平面图中的形状)的尺寸。在多个箱体22布置在底壁62上方的状态下,底壁62横跨多个箱体22。构成周壁64的前壁66设置在底壁62的车辆前端部的车辆上侧,并且构成周壁64的后壁68设置在底壁62的车辆后端部的车辆上侧。前壁66和后壁68中的每个的车辆下端部固定到底壁62。
前壁66和后壁68各自包括第一外板70。第一内板72设置在前壁66的第一外板70的车辆后部并且在后壁68的第一外板70的车辆前部。第一外板70和第一内板72各自形成为平板形状,并且第一外板70和第一内板72中的每个的长度方向沿着车辆宽度方向延伸。第一外板70和第一内板72中的每个的宽度方向沿着车辆竖直方向延伸。前壁66的第一内板72从前壁66的第一外板70的车辆后部面向前壁66的第一外板70,并且后壁68的第一内板72从后壁68的第一外板70的车辆前部面向后壁68的第一外板70。
第一水平板74分别设置在前壁66的第一外板70和第一内板72之间以及后壁68的第一外板70和第一内板72之间。每个第一水平板74形成为平板形状,并且每个第一水平板74的长度方向沿着车辆宽度方向延伸。每个第一水平板74的宽度方向沿着车辆前后方向延伸。第一水平板74布置在第一外板70和第一内板72的车辆竖直方向中间部(例如,车辆竖直方向中心)处。第一外板70和第一内板72通过第一水平板74连结在一起以形成一个整体单元。
外壳60还在底壁62的车辆宽度方向左侧边缘的车辆上侧设置有构成周壁64的左壁76,并且在底壁62的车辆宽度方向左侧边缘的车辆上侧设置有构成周壁64的右壁78。左壁76和右壁78中的每个的车辆下端部固定到底壁62。
左壁76和右壁78各自包括第二外板80。第二内板82设置在左壁76的第二外板80的车辆宽度方向内侧处,并且在右壁78的第二外板80的车辆宽度方向内侧处。第二外板80和第二内板82各自形成为平板形状,并且第二外板80和第二内板82中的每个的长度方向沿着车辆前后方向延伸。第二外板80和第二内板82中的每个的宽度方向沿着车辆竖直方向延伸。左壁76的第二内板82从左壁76的第二外板80的车辆宽度方向右侧面向左壁76的第二外板80,并且右壁78的第二内板82从右壁78的第二外板80的车辆宽度方向左侧面向右壁78的第二外板80。
第二水平板84分别设置在左壁76的第二外板80和第二内板82之间以及右壁78的第二外板80和第二内板82之间。每个第二水平板84形成为平板形状,并且每个第二水平板84的长度方向沿着车辆前后方向延伸。每个第二水平板84的宽度方向沿着车辆宽度方向延伸。第二水平板84布置在第二外板80和第二内板82的车辆竖直方向中间部(例如,车辆竖直方向中心)处。第二外板80和第二内板82通过第二水平板84连结在一起以形成一个整体单元。如上所述构造的前壁66、后壁68、左壁76和右壁78例如通过挤压形成。
由前壁66、后壁68、左壁76和右壁78构成的整个周壁64在平面图中具有大致矩形框形状,并且当在车辆宽度方向上彼此并排排布的状态下时,周壁64所包围的空间的车辆前后方向尺寸和车辆宽度方向尺寸大于所有多个箱体22的总的车辆前后方向尺寸和车辆宽度方向尺寸。周壁64的车辆竖直方向尺寸大于箱体22的车辆前后方向中间部的最大车辆竖直方向尺寸(箱体22的外周部的最大直径尺寸)。
多个箱体22、第一歧管32、第二歧管38的第二连接器40以及第二歧管38的第二管42以与周壁64分隔开的状态被容置在周壁64的内侧。在周壁64的前壁66的大致车辆宽度方向中央处形成有孔86。该孔86在车辆前后方向上贯通前壁66。第二歧管38的第三管44以穿过孔86的状态设置。第三管44的外周面与前壁66的第一外板70、第一内板72或第一水平板74中的至少一个的在孔86内的至少一部分接触,使得热量能够在第三管44和前壁66之间传递。
外壳60的底壁62设置有多个第一安装架88。第一安装架88在底壁62的车辆后端部处以车辆宽度方向上彼此间有预定间隔的状态布置在后壁68的车辆前部。每个第一安装架88包括第一支撑部90。第一腿92从第一支撑部90的车辆前后两端以及从车辆宽度方向两端向车辆下侧延伸。每个第一腿92的车辆下端部固定到底壁62。第一安装片94设置到上述的第一歧管32的预定的第一管36以对应于第一安装架88,并且第一安装片94通过诸如螺栓的紧固件固定到相应的第一安装架88的第一支撑部90。
外壳60的底壁62还设置有多个第二安装架96。第二安装架96在底壁62的车辆前端部处以车辆宽度方向上彼此间有预定间隔的状态布置在前壁66的车辆后部处。每个第二安装架96包括第二支撑部98。第二腿100从第二支撑部98的车辆后端以及从车辆宽度方向两端向车辆下侧延伸。每个第二腿100的车辆下端部固定到底壁62。
延伸部102从每个第二支撑部98的车辆前端向车辆上侧延伸,并且每个延伸部102的车辆上端部固定到前壁66的第一内板72。第二安装片104设置到上述的第二歧管38的预定的第二管42以对应于第二安装架96,并且第二安装片104通过诸如螺栓的紧固件固定到相应的第二安装架96的第二支撑部98。箱体22由此在底壁62的车辆上侧与底壁62分隔开布置。
在外壳60的周壁64的车辆上方侧设置有与底壁62和周壁64一起构成外壳60的罩106。罩106在平面图中构造为大致矩形的平板状。罩106在箱体22的车辆上侧与箱体22分隔开布置。罩106的外周部固定到周壁64的车辆上端部。
如上所述,构成外壳60的底壁62、周壁64(即,前壁66、后壁68、左壁76和右壁78)以及罩106由诸如铝或铝合金的金属形成。构成外壳60的底壁62、周壁64和罩106能够承受比可熔塞50的塞54的熔融温度(即,可熔塞50的打开温度)高的温度。另外,外壳60的导热率比构成箱体22的第一加强层28的CFRP和构成箱体22的第二加强层30的CFRP的导热率大,并且也比空气的导热率高。
如上所述,箱体22布置在外壳60的内部,使得与构成外壳60的底壁62、周壁64和罩106中的每个分隔开。因此,在箱体22与外壳60的底壁62、周壁64和罩106之间形成间隙。导热率比构成外壳60的底壁62、周壁64和罩106的金属低的空气存在于这些间隙中。因此,在箱体22与外壳60的底壁62、周壁64和罩106之间设置有作为低导热率层的空气层108。
接下来,关于第一示例性实施例的操作进行说明。
在高压箱10中,当外壳60的车辆后侧部分被诸如火的热源110从车辆下方加热时,来自热源110的施加到外壳60的底壁62的热量Q从底壁62的车辆后侧部分经由底壁62的车辆前侧部分而传递到外壳60的前壁66。用作中间传热部的第二歧管38的第三管44设置成穿过前壁66中的孔86的状态,并且第三管44的外周面与前壁66的第一外板70、第一内板72或第一水平板74中的至少一个的在孔86内的至少一部分接触,从而使热量能够在第三管44与前壁66之间传递。
传递到前壁66的热量Q因此传递到第二歧管38的第三管44。作为中间传热部的阀46联接到第二歧管38的第三管44。传递到第二歧管38的热量Q因此被传递到阀46,并且热量Q然后经由阀46传递到可熔塞50的筒体52。
以这种方式,热量Q被传递到可熔塞50的筒体52。相应地,如果筒体52的温度达到预定打开温度(即,塞54的熔化温度)或以上,则筒体52内的塞54熔化。熔化的塞54因此从筒体52流出,打开了筒体52的内部。在这种状态下,筒体52的内部通过阀46和第二歧管38连结到相应的箱体22的内部。相应的箱体22内部的氢气因此经由第二歧管38、阀46和筒体52被释放到外壳60的外部。
应注意,在本示例性实施例中,由热源110从车辆下方加热的外壳60的底壁62由铝或铝合金形成,并且底壁62的导热率高于构成箱体22的第一加强层28的CFRP的导热率和构成箱体22的第二加强层30的CFRP的导热率。由此,与箱体22的车辆后侧部分直接被热源110加热的情况相比,能够更快速地将热量Q传递到可熔塞50的筒体52,从而更快速地释放相应箱体22中的氢气。
而且,如上所述,与箱体22的车辆后侧部分直接被热源110加热的情况相比,容置箱体22的外壳60的底壁62更快地将热量Q传递到可熔塞50的筒体52。相应地,不需要为每个箱体22设置仅用于将来自热源110的热量Q传递到可熔塞50的筒体52的特殊构造(构件)。由此,能够抑制高压箱10的构造部件数量的增加。
另外,外壳60能够将所有多个箱体22容置在外壳60内。即,在平面图中周壁64的内侧的形状以及底壁62和罩106的形状比多个箱体22在布置时的整体组合形状大。因此,可以防止或有效地抑制箱体22暴露于来自热源110的火焰、热空气等,从而能够抑制对箱体22的加热。
而且,多个箱体22布置成与外壳60的底壁62、周壁64以及罩106分隔开,由此形成了多个箱体22与外壳60的底壁62、周壁64和罩106之间的空气层108。空气具有比形成底壁62、周壁64和罩106的金属低的导热率。因此,例如,与多个箱体22以与底壁62接触的状态布置的情况相比,底壁62的热量更不易于传递到箱体22。如上所述,当外壳60被热源110从外壳60的外部加热时,对箱体22的加热可被抑制,从而抑制箱体22的温度升高。在这种情况下,可熔塞50的塞54因此可以在箱体22达到高温状态之前熔化。
多个箱体22在外壳60的底壁62的上方沿着车辆宽度方向彼此并排地成排(层)设置。另外,箱体22在车辆宽度方向上彼此接近布置。由此,在外壳60的底壁62被热源110从车辆下方加热的情况下,能够抑制诸如各个箱体22内的温度升高等的条件在各个箱体22之间出现较大差异。
另外,在本示例性实施例中,形成第二歧管38的金属的导热率比构成箱体22的第一加强层28的CFRP和构成箱体22的第二加强层30的CFRP的导热率高,并且也高于空气的导热率。相应地,传递到外壳60的前壁66的热量Q能够快速地传递到第二歧管38的第三管44,并且传递到第三管44的热量Q能够快速传递到可熔塞50的筒体52。
此外,在本示例性实施例中,设置到阀46的可熔塞50布置在外壳60的外部。相应地,当可熔塞50的塞54熔化时,箱体22内部的氢气可被释放到外壳60的外部。
可熔塞50的筒体52连结到所有箱体22。相应地,当可熔塞50的塞54熔化时,所有箱体22内部的氢气可以被释放。
在本示例性实施例中,所有箱体22容置在外壳60内,由此使得箱体22能够通过外壳60受到保护以免受外部冲击等,并且能够提高抗冲击性。
另外,在本示意性实施例中,箱体22在车辆前后方向上较长,并且多个箱体22在车辆宽度方向上彼此并排设置。由此,即使箱体22的总组合容量大,也能够确保单独的箱体22对内部压力的耐压性。由此,例如能够使整个高压箱10在车辆竖直方向上变薄。
第二示例性实施例
接下来,关于第二示例性实施例进行说明。
如图5所示,在本示例性实施例中,可熔塞50未设置到阀46。在本示例性实施例中,可熔塞50设置到第一歧管32的多个第一连接器34中的每个,并且可熔塞50设置到第二歧管38的多个第二连接器40中的每个。每个可熔塞50的筒体52的内部连结到安装了可熔塞50的第一连接器34或第二连接器40的内部。
可熔塞50的筒体52大致从可熔塞50的联接到第一连接器34或第二连接器40的部分向车辆下侧延伸。因此,筒体52的车辆下端比联接到第一连接器34或第二连接器40的部分距外壳60的底壁62近。相应地,在外壳60的底壁62的车辆下侧存在热源110(在图5中省略图示)的情况下,从热源110传递到底壁62的热量Q可以比到箱体22更快地传递到可熔塞50的筒体52。由此能够使可熔塞50的塞54在箱体22达到高温状态之前被熔化。
在以这种方式构造的本示例性实施例中,氢气通过所有可熔塞50中塞54最快熔化的可熔塞50的筒体52从所有箱体22释放。由此,即使热源110的位置相对于外壳60在车辆前后方向、车辆宽度方向等偏移,也能够使氢气从箱体22快速地释放。
应注意,在第二示例性实施例中,可熔塞50设置到第一歧管32的多个第一连接器34中的每个,并且可熔塞50设置到第二歧管38的多个第二连接器40中的每个。然而,也可以构造成可熔塞50仅设置到第一歧管32的第一连接器34,或者构造成可熔塞50仅设置到第二歧管38的第二连接器40。另外,也可以构造成可熔塞50设置到第一歧管32的多个第一连接器34中的一个第一连接器,或者构造成可熔塞50设置到第二歧管38的多个第二连接器40中的一个第二连接器的构造。
此外,在上述各示例性实施例中,实现了外壳60由铝或铝合金形成的构造。然而,用于外壳60的材料可以是除铝或铝合金以外的金属或合金,或者可以是金属以外的材料。即,只要外壳60的材料比箱体22的第一加强层28和第二加强层30的导热率高,比空气的导热率高,并且能够承受比可熔塞50的塞54的熔化温度高的温度就足够了。
此外,在上述示例性实施例中,罩构件由外壳60构成。然而,例如,可以构造成不设置周壁64和罩106并且罩构件由仅底壁62构造。另外,也可以实现在箱体22的车辆前后方向中间部处多个箱体22被罩构件覆盖的构造。即,罩构件具有设置成横跨分别用作容器体的多个箱体22的构造就足够了,而不需要将箱体22容置在罩构件内的构造,也不需要全部箱体22由罩构件覆盖的构造。
而且,在上述示例性实施例中,低导热率层由空气层108构成。然而,低导热率层具有比外壳60低的导热率就足够了。由具有比外壳60的材料低的导热率的材料构造的构件可以代替空气而设置在外壳60和箱体22之间,或者外壳60的内部可以通过真空来构成,使得外壳60和箱体22之间的真空层构成低导热率层。
另外,在上述示意性实施例中,实现了将箱体22布置成朝向底壁62的车辆上侧与外壳60的底壁62分隔开的构造。然而,箱体22也可以在箱体22与底壁62抵接的状态下布置在底壁62上。
此外,在第一示例性实施例中,实现了从热源110传递到外壳60的热量Q通过用作中间传热构件的第二歧管38和阀46传递到可熔塞50的筒体52的构造。然而,介于罩构件与开口部之间以将热量从罩构件向开口部传递的中间传热构件的构造并不限定于第二歧管38和阀46的构造,而是可以构造成使得热量Q经由除了第二歧管38和阀46以外的构件从外壳60传递到可熔塞50的筒体52。
此外,在第一示例性实施例中,实现了在外壳60的前壁66中的孔86中第二歧管38的第三管44的外周面接触前壁66的第一外板70、第一内板72或第一水平板74中的至少一个的至少一部分的构造。然而,例如可以实现这样的构造:通过在前壁66中的孔86的内周部与第三管44的外周面之间的间隙中设置由铝、铝合金等构成的热连接构件而使热量Q从前壁66传递到第三管44。
另外,在上述各示例性实施例中,实现了这样的构造:阀46的联接器的外周面形成有外螺纹,而第二歧管38的第三管44的内周面成为形成有内螺纹,并且阀46的联接器插入到第三管44中,并且阀46的联接器的外螺纹与第三管44的内螺纹拧在一起。然而,例如,也可以实现这样的构造:第三管44的外周面形成有外螺纹,而阀46的联接器的内周面形成有内螺纹,并且第三管44插入到阀46的联接器中,并且第三管44的外螺纹与阀46的联接器的内螺纹螺纹拧在一起。即,用于将第三管44和阀46的联接器联接在一起的构造能够在第三管44的内部与阀46的联接器的内部连通的状态下将第三管44和阀46的联接器联接在一起就足够了。
此外,在上述示例性实施例中,构造成使多个箱体22沿着车辆宽度方向成排(层)布置。然而,例如,多个箱体22也可以沿车辆前后方向彼此并排地成排布置,使得箱体22的长度方向沿着车辆宽度方向延伸。
此外,在上述示例性实施例中,构造成使多个箱体22沿着车辆宽度方向成排(层)布置。然而,也可以构造成使多个箱体22沿车辆竖直方向延伸成排设置。
另外,在上述示例性实施例中,构造成使在车辆宽度方向上相邻的箱体22之间设置有比箱体22的外周部的直径小的间隙。然而,也可以构造成在车辆宽度方向上相邻的箱体22彼此接触,或者构造成使在车辆宽度方向上相邻的箱体22之间的间隙的间距至少为箱体22的外周部的直径。
Claims (12)
1.一种高压容器,包括:
多个容器体,每个所述容器体以高压状态容置流体并且能够通过释放部释放所述流体;
开口部,其连结到所述容器体,并且在预定打开温度或以上打开以释放所述容器体内的所述流体;以及
罩构件,其横跨所述多个容器体,所述罩构件将所述多个容器体容置在所述罩构件内,所述罩构件能够承受不低于所述打开温度的温度,所述罩构件连结到所述开口部,并且所述罩构件能够将热量传递到所述开口部,其中:
所述罩构件的导热率高于所述容器体的表面处的导热率;
连通部被容置在所述罩构件内,所述多个容器体通过所述连通部经由所述释放部连结;并且
连接到所述连通部并设置有所述开口部的中间传热部设置在所述罩构件的外部。
2.根据权利要求1所述的高压容器,其中,沿着所述罩构件和所述多个容器体彼此面对的方向观察,所述罩构件大于所述多个容器体。
3.根据权利要求1或2所述的高压容器,其中,所述罩构件能够将所述多个容器体容置在所述罩构件内,并且所述多个容器体通过容置在所述罩构件内而被所述罩构件从多个方向覆盖。
4.根据权利要求1所述的高压容器,还包括低导热率层,所述低导热率层设置在所述罩构件和所述多个容器体之间,并具有比所述罩构件低的导热率。
5.根据权利要求4所述的高压容器,其中,所述低导热率层由空气层构成。
6.根据权利要求1所述的高压容器,其中:
所述连通部包括与所有所述容器体连结的单个通道,并且离开所述容器体的所述流体通过所述单个通道;并且
所述开口部设置在所述通道上。
7.根据权利要求1所述的高压容器,其中多个开口部与所述多个容器体的每个所述释放部对应地设置。
8.根据权利要求1所述的高压容器,其中,所述多个容器体在车辆的地板部的车辆下侧沿车辆宽度方向彼此并排地成排布置或者沿着车辆前后方向彼此并排地成排布置,并且所述罩构件至少设置在所述多个容器体的下侧。
9.根据权利要求1所述的高压容器,其中,所述罩构件包括在平面图中呈现大致矩形板状的底壁和设置在所述底壁上方的周壁,所述周壁包括内板、外板和设置在所述内板和所述外板之间的水平板,并且
其中所述多个容器体布置在所述底壁上方并与所述底壁分隔开。
10.根据权利要求9所述的高压容器,其中,每个所述容器体包括壳体、位于所述壳体的第一端的第一盖和位于所述壳体的第二端的第二盖,
其中,第一歧管包括连接到所述多个容器体的所述第一盖的多个第一连接器,所述多个第一连接器由设置在所述底壁上的多个第一安装架支撑,并且
其中,第二歧管包括连接到所述多个容器体的所述第二盖的多个第二连接器,所述多个第二连接器由设置在所述底壁上的多个第二安装架支撑。
11.根据权利要求10所述的高压容器,其中,所述第二歧管包括管,所述管具有联接到所述多个第二连接器之一的第一端和联接到阀的第二端,所述管穿过设置在所述周壁上的孔。
12.根据权利要求1所述的高压容器,其中,所述开口部包括可熔塞,所述可熔塞包括筒体和设置在所述筒体内部的塞,所述塞由具有低于或等于所述预定打开温度的熔化温度的金属形成。
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