CN115325426A - 一种新型储氢罐 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型储氢罐，包括用于储存氢气的储罐本体，所述储罐本体内密封滑动设置有活塞板，所述活塞板用于将所述储罐本体分隔成储氢区和压缩区，所述储氢区的侧壁上设置有用于进行充氢放氢的充放管，所述充放管上设置有第一阀门。本发明通过密封滑动设置活塞板，且活塞板将储罐本体分隔成储氢区和压缩区，并在储氢区的侧壁上设置充放管，从而在能够便于对氢气进行注入，且在氢气使用过程中，因储氢区内部的压强变小，从而使得活塞板向储氢区移动，从而减小储氢区的内部空间，从而便于对储氢区内部的氢气进行使用，有效避免了氢气的浪费。

Description

一种新型储氢罐
技术领域
本发明涉及储氢设备技术领域，具体涉及一种新型储氢罐。
背景技术
从氢的制取到氢的具体应用，氢的存储是必不可少环节，但由于氢是易燃易爆物质，如何安全、低廉、长时地储氢成为氢能利用的关键。氢气(特别是高压氢气)罐装储氢，充装和排放速率快、基本能耗低、储罐制造经济性高，是储氢的有效途径之一。
目前在储氢罐使用的过程中，在排气时当储氢罐内氢气余量较少时，排气效果较差，无法保证氢气的正常使用，但是此时储氢罐内还会残留氢气，造成了资源的浪费，不利于氢气的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型储氢罐，旨在解决储氢罐内残留氢气不便于利用造成资源浪费的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种新型储氢罐，包括用于储存氢气的储罐本体，所述储罐本体内密封滑动设置有活塞板，所述活塞板用于将所述储罐本体分隔成储氢区和压缩区，所述储氢区的侧壁上设置有用于进行充氢放氢的充放管，所述充放管上设置有第一阀门。
进一步的，所述压缩区的内侧壁上设置有与所述活塞板相连的缓冲弹簧。
进一步的，所述压缩区的外部设置有与所述压缩区连通的储能器。
优选的，所述储能器通过连通管外接加压件。
一种新型储氢罐，包括外罐体和设置在所述外罐体内部的储罐本体，所述外罐体与所述储罐本体之间设置有保护区，所述储罐本体内密封滑动设置有活塞板，所述活塞板用于将所述储罐本体分隔成储氢区和压缩区，所述储氢区的侧壁上设置有穿过所述外罐体并用于进行充氢放氢的充放管，所述充放管上设置有第一阀门，所述压缩区的侧壁上设置有与所述保护区连通的通孔。
进一步的，所述压缩区的内侧壁上设置有与所述活塞板相连的缓冲弹簧。
进一步的，所述保护区内设置有用于与所述储罐本体和所述外罐体滑动密封的密封圈，所述密封圈将所述保护区分隔成密封的空气区和用于与所述压缩区连通的溶液区。
进一步的，所述缓冲弹簧的外部套设有密封的波纹管。
进一步的，所述外罐体上设置有用于对所述保护区内进行充气放气的充气管。
优选的，所述充气管上设置有第二阀门。
进一步的，所述储氢区的外侧壁上设置有与所述外罐体相连接的定位块。
进一步的，所述储罐本体设置为可拆卸连接的第一罐体和第二罐体。
对比现有技术，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过密封滑动设置活塞板，且活塞板将储罐本体分隔成储氢区和压缩区，并在储氢区的侧壁上设置充放管，从而在能够便于对氢气进行注入，且在氢气使用过程中，因储氢区内部的压强变小，从而使得活塞板向储氢区移动，从而减小储氢区的内部空间，从而便于对储氢区内部的氢气进行使用，有效避免了氢气的浪费；
2、本发明通过设置外罐体与储罐本体，首先，储罐本体内设置有活塞板且分隔的压缩区与外罐体与储罐本体之间的保护区连通，从而扩大了压缩区的内部空间，方便在储氢区内对氢气进行存储；其次，因外罐体与氢气不直接接触，避免了外罐体遭受氢脆的影响，因保护区与压缩区连通，从而使得储罐本体的内外部压力相同，从而也能有效避免储罐本体遭受氢脆的影响，有效提高了储氢罐的安全性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1的未充氢状态的剖视结构示意图。
图2为本发明实施例1的充氢状态的剖视结构示意图。
图3为本发明的储罐本体适配活塞板的未充氢状态的剖视结构示意图。
图4为本发明实施例2的未充氢状态的剖视结构示意图。
图5为本发明实施例2的充氢状态的剖视结构示意图。
图6为本发明实施例2的可拆卸储罐本体的未充氢状态的剖视结构示意图。
图7为本发明实施例2的可拆卸储罐本体的充氢状态的剖视结构示意图。
图8为本发明实施例2的设置溶液区的充氢状态的剖视结构示意图。
图中：1、储罐本体；2、活塞板；11、储氢区；12、压缩区；13、充放管；14、第一阀门；21、缓冲弹簧；22、储能器；23、连通管；3、外罐体；31、保护区；15、通孔；32、密封圈；33、空气区；34、溶液区；24、波纹管；34、充气管；35、第二阀门；36、定位块；16、第一罐体；17、第二罐体；25、橡胶圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
如图1-3所示，本发明新型储氢罐，包括用于储存氢气的储罐本体1，所述储罐本体1内密封滑动设置有活塞板2，所述活塞板2用于将所述储罐本体1分隔成储氢区11和压缩区12，所述储氢区11的侧壁上设置有用于进行充氢放氢的充放管13，所述充放管13上设置有第一阀门14。
在充氢时，通过打开第一阀门14，经充放管13对储氢区11内部充入氢气，此时储氢区11内部的压强增大，对活塞板2进行压迫，迫使活塞板2对压缩区12内空气进行压缩，从而保证活塞板2两侧的压强相同；
在放氢时，通过打开第一阀门14，经充放管13对储氢区11内部的氢气进行放出，此时储氢区11内部的压强减小，压缩区12内的压强大于储氢区11内部的压强，从而使得压缩区12内的空气对活塞板2进行压迫，迫使活塞板2向储氢区11移动，减小储氢区11的体积，从而提高储氢区11内氢气的浓度，从而便于对储氢区11内的氢气进行使用，提高氢气的利用率，避免了氢气的浪费。
需要说明的是，所述压缩区12的内侧壁上设置有与所述活塞板2相连的缓冲弹簧21。这样设计，通过设置缓冲弹簧21，能够为活塞板2的移动进行限位，从而保证活塞板2的正常使用。
需要说明的是，所述压缩区12的外部设置有与所述压缩区12连通的储能器22。这样设计，通过设置储能器22，即增大了压缩区12的体积，从而使得储罐本体1内能够储存更多的氢气，提高储罐本体1的储氢量。
优选的，所述储能器22通过连通管23外接加压件。这样设计，在放氢时，当压缩区12内的空气压强无法对活塞板2进行进一步压迫时，此时储氢区11内仍残留未使用的氢气，通过加压件对储能器22进行充气加压，从而提高压缩区12内的压强，从而实现对活塞板2的压迫，进一步提高氢气的利用率。
实施例2：
如图4-8所示，本发明新型储氢罐，包括外罐体3和设置在所述外罐体3内部的储罐本体1，所述外罐体3与所述储罐本体1之间设置有保护区31，所述储罐本体1内密封滑动设置有活塞板2，所述活塞板2用于将所述储罐本体1分隔成储氢区11和压缩区12，所述储氢区11的侧壁上设置有穿过所述外罐体3并用于进行充氢放氢的充放管13，所述充放管13上设置有第一阀门14，所述压缩区12的侧壁上设置有与所述保护区31连通的通孔15。
充氢时，通过打开第一阀门14，经充放管13对储罐本体1内部的储氢区11充入氢气，此时储氢区11内部的压强增大对活塞板2进行压迫，迫使活塞板2对压缩区12及与压缩区12相互连通的保护区31内的空气进行压迫，从而保证活塞板2两侧压强相同；
放氢时，通过打开第一阀门14，经充放管13对储罐本体1内部的储氢区11内的氢气进行释放，此时储氢区11内部的压强降低，在压缩区12和保护区31内的空气对活塞板2进行压迫，迫使活塞板2向储氢区11移动，减小储氢区11的体积，从而提高储氢区11内氢气的浓度，从而便于对储氢区11内的氢气进行使用，提高氢气的利用率，避免了氢气的浪费；
针对氢脆的影响：首先，因设置了储罐本体1与外罐体3的配合，从而避免了氢气与外罐体3直接接触，即解决了外罐体3不会发生氢脆的风险，提高了储氢罐的安全性能；
其次，通过在储罐本体1内设置活塞板2，并在储罐本体1与外罐体3之间设置与压缩区12连通的保护区31，储罐本体1虽然与氢气直接接触，但因为储罐本体1的内外部压强相同，从而使得储罐本体1所承受的压力较低，因此储罐本体1发生氢脆的风险较低，解决了现有技术中因储氢罐与氢气直接接触导致储氢罐发生氢脆失效的风险。
需要说明的是，所述压缩区12的内侧壁上设置有与所述活塞板2相连的缓冲弹簧21。这样设计，通过设置缓冲弹簧21，能够对活塞板2的移动进行限位，保证活塞板2的正常使用。
需要说明的是，所述保护区31内设置有用于与所述储罐本体1和所述外罐体3滑动密封的密封圈32，所述密封圈32将所述保护区31分隔成密封的空气区33和用于与所述压缩区12连通的溶液区34，所述溶液区34用于放置水。这样设计，通过设置密封圈32，能够将保护区31分隔成与压缩区12连通的溶液区34和密封的空气区33，溶液区34的设置，首先，通过在溶液区34与空气区33之间设置密封圈32，能够避免了保护区31内进入氢气；
其次，通过设置溶液区34，在充氢过程中，能够对产生的热量进行吸收，从而避免充氢过程中产生较多热量对储罐本体1或外罐体3造成损伤；
最后，当溶液区34处于活塞板2的上方时，在放氢过程中，溶液区34的自重能够对活塞板2进行压迫，从而提高活塞板2对储氢区11的压迫效果。
优选的，所述溶液区34内放置溶氢度低的溶液。
需要说明的是，所述缓冲弹簧21的外部套设有密封的波纹管24。这样设计，通过设置波纹管24，能够对缓冲弹簧21进行防护，从而避免缓冲弹簧21泡在溶液区34内，保证了缓冲弹簧21的正常使用。
需要说明的是，所述外罐体3上设置有用于对所述保护区31内进行充气放气的充气管34。这样设计，通过设置充气管34，在放氢时，当压缩区12内的压强无法对活塞板2进行进一步压迫时，此时储氢区11内仍残留未使用的氢气，通过外接加压设备能够对保护区31内进行充气加压，从而提高压缩区12内的压强，实现对活塞板2的压迫，进一步提高氢气的利用率。
优选的，所述充气管34上设置有第二阀门35。这样设计，通过设置第二阀门35，在不对保护区31内进行充气时，能够保证保护区31内的密封。
需要说明的是，所述储氢区11的外侧壁上设置有与所述外罐体3相连接的定位块36。这样设计，通过设置定位块36，保证储罐本体1在使用过程中不会因充氢放氢内部压强变化与外罐体3之间发生撞击，保证储罐本体1的正常使用并且
需要说明的是，所述储罐本体1设置为通过螺栓可拆卸连接的第一罐体16和第二罐体17。这样设计，通过将储罐本体1设置为可拆卸的第一罐体16和第二罐体17，好处在于：首先，方便了储罐本体1与外罐体3的生产加工，并且在储罐本体1生产安装之后，能够便于对储罐本体1进行测试，保证安装后的储罐本体1的正常使用以及活塞板2两侧的密封；
其次，当储氢罐内部出现问题时，仅需要对外罐体3进行破拆，对于储罐本体1可以进行拆卸检修，还可以对储罐本体1进行再次利用，解决了当储罐本体1一体成型时，储氢罐出现问题对储罐本体1也需要破拆的情况；并且因外罐体3是一体成型的结构，此时，储罐本体1设置成可拆卸的第一罐体16和第二罐体17，也不会影响储氢罐的正常使用。
优选的，所述活塞板2的四周设置有橡胶圈25。这样设计，保证了活塞板2的密封以及活塞板2的上下移动。
优选的，所述储罐本体1于所述储氢区11远离所述活塞板2的一端设置为适配所述活塞板2的结构，即储罐本体1的一端设置为横板结构，从而能够对储氢区11内部的氢气进行完全的压出，避免了氢气的浪费。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种新型储氢罐，包括用于储存氢气的储罐本体(1)，其特征在于：所述储罐本体(1)内密封滑动设置有活塞板(2)，所述活塞板(2)用于将所述储罐本体(1)分隔成储氢区(11)和压缩区(12)，所述储氢区(11)的侧壁上设置有用于进行充氢放氢的充放管(13)。
2.如权利要求1所述的新型储氢罐，其特征在于：所述压缩区(12)的内侧壁上设置有与所述活塞板(2)相连的缓冲弹簧(21)。
3.如权利要求1或2所述的新型储氢罐，其特征在于：所述压缩区(12)的外部设置有与所述压缩区(12)连通的储能器(22)。
4.一种新型储氢罐，其特征在于：包括外罐体(3)和设置在所述外罐体(3)内部的储罐本体(1)，所述外罐体(3)与所述储罐本体(1)之间设置有保护区(31)，所述储罐本体(1)内密封滑动设置有活塞板(2)，所述活塞板(2)用于将所述储罐本体(1)分隔成储氢区(11)和压缩区(12)，所述储氢区(11)的侧壁上设置有穿过所述外罐体(3)并用于进行充氢放氢的充放管(13)，所述压缩区(12)的侧壁上设置有与所述保护区(31)连通的通孔(15)。
5.如权利要求4所述的新型储氢罐，其特征在于：所述压缩区(12)的内侧壁上设置有与所述活塞板(2)相连的缓冲弹簧(21)。
6.如权利要求5所述的新型储氢罐，其特征在于：所述保护区(31)内设置有用于与所述储罐本体(1)和所述外罐体(3)滑动密封的密封圈(32)，所述密封圈(32)将所述保护区(31)分隔成密封的空气区(33)和用于与所述压缩区(12)连通的溶液区(34)。
7.如权利要求6所述的新型储氢罐，其特征在于：所述缓冲弹簧(21)的外部套设有密封的波纹管(24)。
8.如权利要求4-7中任一项所述的新型储氢罐，其特征在于：所述外罐体(3)上设置有用于对所述保护区(31)内进行充气放气的充气管(34)。
9.如权利要求4-7中任一项所述的新型储氢罐，其特征在于：所述储氢区(11)的外侧壁上设置有与所述外罐体(3)相连接的定位块(36)。
10.如权利要求4-7中任一项所述的新型储氢罐，其特征在于：所述储罐本体(1)设置为可拆卸连接的第一罐体(16)和第二罐体(17)。
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