CN114551939A - 一种船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶用氢燃料电池的氢保护装置，包括储氢罐、储氢罐保护机构和管道连接处保护机构，储氢罐保护机构包括两个套设在储氢罐外部的套筒、用于在两套筒连接处进行密封的密封组件和用于控制套筒打开和闭合的调节组件，所述管道连接处保护机构设置在进气管路和出气管路上。管道连接处保护机构包括贴合在进/出气管路上的圆筒形密封件，其两端面分别固定在滑环和密封筒内壁上，通过调节滑环与滑杆的相对位置调节圆筒形密封件对进/出气管路的压紧程度。本发明能够避免船舶晃动导致对储氢罐与周围设施的直接碰撞，能够直接采集氢气泄漏信息；保护装置能够灵活地打开和闭合，密封性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种氢燃料电池的保护装置，尤其涉及一种船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。
但是现有对氢燃料的储存是非常难以解决的问题，因为氢气具有易燃易爆的特性，只要发生了泄露，基本就是不可控的，因此在对氢燃料电池进行使用时，对于氢燃料的储存就成了首要问题，尤其是在在船舶上对氢燃料电池加以利用，由于船舶在航行中，更易受到风浪的影响而导致晃动，这样将会使得在船舶内使用氢燃料变得非常危险，以及在船体发生晃动时，还易导致船舱内的其他物体不可避免的脱落甚至与氢燃料储罐发生碰撞而导致泄漏。
氢燃料其的泄漏多发于管道与管道的连接端，而现有的氢燃料电池中利用的氢燃料在具体的储存时，尚且不能有效的对储存氢气的罐体的输入端与输出端进行有效的保护。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够减轻船体颠簸对储氢罐影响的保护装置。
技术方案：本发明所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置包括储氢罐，其特征在于，所述氢燃料保护装置还包括储氢罐保护机构和管道连接处保护机构，所述储氢罐保护机构包括两个套设在储氢罐外部的套筒、用于在两套筒连接处进行密封的密封组件和用于控制套筒打开和闭合的调节组件，所述套筒上开有用于穿过储氢罐的进气管路和出气管路的第一通孔，所述管道连接处保护机构设置在由第一通孔伸出的进气管路和出气管路上。
所述储氢罐上对称设置有固定座，所述固定座上连接有限位座，所述套筒内部设有与限位座滑动配合的限位槽。
所述密封组件包括套设在第一环形座和第二环形座，所述第二环形座的截面为T形，所述第一环形座和第二环形座之间形成密封槽，所述套筒相对的端面上有一凸缘，所述凸缘伸入密封槽内并由第一环形座进行限位。
每组所述调节组件均包括电机、丝杆、螺纹套环和轴承座；所述电机设置在第一环形座的两侧，所述轴承座设置在固定座上、所述丝杆一端连接电机的输出端，另一端由轴承座支承，所述螺纹套环转动套设在丝杆上并与套筒固定连接。
所述管道连接处保护机构包括密封筒，所述密封筒上与第一通孔同轴开设有第二通孔，所述密封筒通过第二通孔套设在进气管路和出气管路上，所述密封筒一侧的端面与套筒外壁固定连接。
所述密封筒远离套筒的端面上嵌装有螺纹筒，所述螺纹筒内穿设有螺杆，所述密封筒内设有滑环和围绕进气管路或出气管路周向设置的滑杆，所述滑环套设在滑杆上，所述滑环上开有盲孔，所述螺杆的一端抵接在盲孔的端面上；所述滑环和和密封筒位于套筒一侧的壁面之间设有套在进气管路或出气管路上的圆筒形密封件，所述换型密封圈的内侧面与进气管路或出气管路的外壁贴合。
所述圆筒形密封件由弹性材料制成。所述套筒内部设有气压传感器。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：能够避免船舶晃动导致对储氢罐与周围设施的直接碰撞，当氢气发生泄漏时，由套筒构成的密封空间的气压将会直接升高，通过气压传感器可以及时的采集泄漏导致的气压改变的信息，并发出警报；保护装置能够灵活地打开和闭合，密封性好；能够灵活调节密封圈对进气管和出气管的压紧程度；能够减轻在海洋高盐碱的环境下对直接裸露设置的储氢罐的腐蚀，进一步提高保护性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的剖视图。
图2为本发明一个实施例的仰视方向的剖视图。
图3为本发明一个实施例的侧视图。
图4为图2中A处的放大图。
图中各部件与附图标记的对应关系：1、储氢罐；2、固定座；3、第一环形座；4、第二环形座；5、支撑台；6、进气管；7、出气管；8、套筒；9、环形密封槽；10、电机；11、轴承座；12、丝杆；13、限位座；14、限位槽；15、螺纹筒；16、螺杆；17、滑杆；18、滑环；19、连接座；20、圆筒形密封件；21、气压传感器；22、螺纹套环；23、密封筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-4所示的实施例中的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置包括储氢罐1、固定座2、第一环形座3、第二环形座4、支撑台5、进气管6和出气管7；如图2所示，沿储氢罐1长度方向的前后两端均滑动套设有套筒8，第一环形座3与第二环形座4之间形成环形密封槽9，套筒8相对的端面上有一凸台，凸台插接在环形密封槽9中，第二环形座4抵接在套筒8的端面上实现限位，由第一环形座3、凸台和第二环形座4相配合实现套筒8连接处的密封；套筒8与固定座2之间设置有调节机构，调节机构包括电机10、轴承座11、丝杆12和螺纹套环22；其中，电机10设置在第二环形座4的两侧，每个螺纹套环22均与套筒8的内壁固定连接，且每个螺纹套环22与一根丝杆12转动连接，丝杆12的一端连接电机10，另一端由轴承座11支承，且位于第二环形座两侧的丝杆12的螺旋旋向相反；固定座2设置在储氢罐6的两侧，每个固定座2的两端均固定连接限位座13，每个套筒8的内壁均固定连接有限位槽14，且每个限位座13滑动设置在各自一侧的限位槽14中；套筒8的内壁阵列的固定安装有气压传感器21。
基于上述结构，可以在各个电机10的带动下调节前后两侧的套筒8互相靠近或者远离的移动，进而可以对其之间套设的储氢罐1进行密封保护，或者打开检修，可以有效的避免对储氢罐1的直接碰撞，同时在前后两侧的套筒8密封状态下，当有氢气泄露，密封空间的气压将会直接升高，进而可以及时的发出警报，且套筒的设置还避免了在海洋高盐碱的环境下对直接裸露设置的储氢罐1的腐蚀，进一步提高保护性。
如图2-4所示，储氢罐1的进气管6和出气管7由套筒8两侧的第一通孔中伸出，在伸出的进气管6和出气管7与套筒的连接处均设置有管道连接处保护机构，管道连接处保护机构包括密封筒23、螺纹筒15、螺杆16、滑杆17、滑环18、连接座19、圆筒形密封件20；密封筒23一侧的端面固定在套筒8的外壁上，每个密封筒23均穿过密封筒23上开设的第二通孔分别与进气管6、出气管7套装，每个密封筒23内部绕进气管6或出气管7的轴向阵列的固定连接有滑杆17，滑杆17上滑动套设有滑环18，两侧的密封筒23互相远离一侧面的左右两侧均贯穿的嵌装有螺纹筒15，且螺纹筒15内螺纹套设有螺杆16，滑环18上开有用于限位螺杆16的盲孔，螺杆16位于密封筒23内的延伸端抵接在滑环18上开设的盲孔中，并能在盲孔中自由转动，滑环18与密封筒23的内壁互相靠近的一侧面均固定连接有连接座19，两侧的连接座19之间固定套装有圆筒形密封件20，圆筒形密封件20由弹性材料，如橡胶制成，其内侧壁与进气管6或出气管7的外壁面贴合。
基于上述结构，可以通过转动螺杆16带动各自一侧的滑环18向密封筒23的内壁靠近，进而可以推动圆筒形密封件20被挤压内凹，使得可以与各自一侧的进气管6或者出气管7的表面贴合压紧密封，使得可以将管道与储氢罐1的连接处置于前后两侧的套筒8内进行保护，同时在连接处漏气时可以通过气压传感器进行及时的感知并报警。
本发明的工作原理为：本装置在安装使用时，通过在储氢罐1的左右两侧设置有固定座2，且两侧固定座2居中的固定套装有第一环形座3与第二环形座4，同时储氢罐1的前后两端均套设有套筒8，而前后两侧的套筒8互相靠近的一端与第一环形座3与第二环形座4之间形成的环形密封槽9互相密封套设，同时第一环形座3的前后两端面的左右两侧均固定安装有电机10，而电机10的输出端均固定连接有螺杆16，且每个固定座2的上下两侧均固定连接有限位座13，而每个套筒8上下两侧内壁固定连接的限位槽14互相滑动套设，且每个套筒8的上下内壁均固定连接有螺纹套环22，而螺纹套环22与各自一侧的螺杆16螺纹套设，进而可以在各个电机10的带动下，可以调节前后两侧的套筒8互相靠近或者远离的移动，进而可以对其之间套设的储氢罐1进行密封保护，或者打开检修，使得对储氢罐1的外侧多加一层保护，可以有效的避免对储氢罐1的直接碰撞，同时每个套筒8的内壁均阵列固定安装有气压传感器21，因此在前后两侧的套筒8密封状态下，当有氢气泄露，密封空间的气压将会直接升高，进而可以及时的发出警报；通过前后两侧的套筒互相远离的一侧均设置有密封筒23，前后两侧的密封筒23上均开设有开口，并通过开口套设在各自一侧的进气管6与出气管7的表面，同时由于密封筒23的一端面贯穿的嵌装有螺纹筒15，螺纹筒内螺纹套设螺杆16，而螺杆16在密封筒23内的一端均转动连接有滑环18，且滑环18滑动套设在密封筒23两侧内壁之间阵列固定连接的各个滑杆17的表面，而滑环18与密封筒23的内壁互相靠近的一侧面均固定连接有连接座19，两个连接座19之间固定套装有圆筒形密封件20，进而可以通过转动螺杆16带动各自一侧的滑环18向密封筒23的内壁靠近，进而可以推动圆筒形密封件20被挤压内凹，使得可以与各自一侧的进气管6或者出气管7的表面贴合压紧密封，使得可以将管道与储氢罐1的连接处置于前后两侧的套筒8内进行保护，同时在连接处漏气时可以通过气压传感器进行及时的感知并报警。本实施例中未详细描述的部分均可用常规技术实现，故不再详述。
Claims (8)
1.一种船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，包括储氢罐(1)，其特征在于，所述氢燃料保护装置还包括储氢罐保护机构和管道连接处保护机构，所述储氢罐保护机构包括两个套设在储氢罐(1)外部的套筒(8)、用于在两套筒(8)连接处进行密封的密封组件和用于控制套筒(8)打开和闭合的调节组件，所述套筒(8)上开有用于穿过储氢罐的进气管路(6)和出气管路(7)的第一通孔，所述管道连接处保护机构设置在由第一通孔伸出的进气管路(6)和出气管路(7)上。
2.根据权利要求1所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述储氢罐(1)上对称设置有固定座(2)，所述固定座(2)上连接有限位座(13)，所述套筒(8)内部设有与限位座(13)滑动配合的限位槽(14)。
3.根据权利要求2所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述密封组件包括套设在第一环形座(3)和第二环形座(4)，所述第二环形座(4)的截面为T形，所述第一环形座(3)和第二环形座(4)之间形成环形密封槽(9)，所述套筒(8)相对的端面上有一凸缘，所述凸缘伸入环形密封槽(9)内并由第一环形座(3)进行限位。
4.根据权利要求3所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，每组所述调节组件均包括电机(10)、丝杆(12)、螺纹套环(22)和轴承座(11)；所述电机(10)设置在第一环形座(3)的两侧，所述轴承座(11)设置在固定座(2)上、所述丝杆(12)一端连接电机(10)的输出端，另一端由轴承座(11)支承，所述螺纹套环(22)转动套设在丝杆(12)上并与套筒(8)固定连接。
5.根据权利要求1所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述管道连接处保护机构包括密封筒(23)，所述密封筒(23)上与第一通孔同轴开设有第二通孔，所述密封筒(23)通过第二通孔套设在进气管路(6)和出气管路(7)上，所述密封筒(23)一侧的端面与套筒(8)外壁固定连接。
6.根据权利要求5所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述密封筒(23)远离套筒(8)的端面上嵌装有螺纹筒(15)，所述螺纹筒(15)内穿设有螺杆(16)，所述密封筒(23)内设有滑环(18)和围绕进气管路(6)或出气管路(7)周向设置的滑杆(17)，所述滑环(18)套设在滑杆(17)上，所述滑环(18)上开有盲孔，所述螺杆(16)的一端抵接在盲孔的端面上；所述滑环(18)和密封筒(23)位于套筒一侧的壁面之间设有套在进气管路(6)或出气管路(7)上的圆筒形密封件(20)，所述圆筒形密封件的内侧面与进气管路(6)或出气管路(7)的外壁贴合。
7.根据权利要求6所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述圆筒形密封件(20)由弹性材料制成。
8.根据权利要求1所述的船舶用氢燃料电池的氢燃料保护装置，其特征在于，所述套筒(8)内部设有气压传感器(21)。
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