CN115451328A - 一种低温绝热容器的防过充装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于低温绝热容器的防过充装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体表面的排气孔与排液孔；所述壳体封闭合围形成独立的内部安全空间；所述排气孔与排液孔分别贯穿壳体并联通内部安全空间与壳体外部空间，且所述排气孔设置在壳体表面的竖直高度高于所述排液孔；所述防过充装置安装在低温绝热容器的内胆顶部。本发明有效解决了现有防过充装置的弊端和安全隐患，提高了低温绝热容器使用性能和安全性能，可以在车载液氢气瓶、车载LNG气瓶低温容器上进行应用，应用前景更为广泛。

Description

一种低温绝热容器的防过充装置
技术领域
本发明涉及一种低温绝热容器的防过充装置，尤其是涉及一种应用于运输液氢低温绝热容器的防过充装置。
背景技术
目前市场使用车用低温绝热气瓶防过充装置是：在内置瓶内后封头同轴上焊接封头和筒体，与后封头形成内胆后端的封闭空间，并在此防过充空间底部开一个小孔，用于低温绝热气瓶在充液过程中防止过量充装。如CN112879793A所示的封头设置位置，其就是基于现有技术而进行的改进。而将防过充空间设置在后封头有着至少2个缺陷：(1)防过充空间在气瓶完成首次充液后达到两空间气液平衡时，高位液体逐渐随着底部小孔向防过充空间内部流去，在使用过程中先使用内胆液体，在随后充液过程中由于防过充空间内部液体存在使得有效防过充空间变小，无法满足初始设计防过充有效空间的要求；(2)此防过充装置与内后封头同轴，在充液过程中由于充液速率造成气瓶内与安全空间存在压力差，存在失稳风险，从而在使用过程中可能会生效。
发明内容
为了解决以上的技术难题，本发明是这样实现的：
一种用于低温绝热容器的防过充装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体表面的排气孔与排液孔；
所述壳体封闭合围形成独立的内部安全空间；
所述排气孔与排液孔分别贯穿壳体并联通内部安全空间与壳体外部空间，且所述排气孔设置在壳体表面的竖直高度高于所述排液孔；
所述防过充装置安装在低温绝热容器的内胆顶部。
优选地，所述防过充装置固定安装在内胆顶部，或，所述防过充装置可拆卸安装在内胆顶部。
优选地，所述固定安装包括焊接安装；
所述可拆卸安装包括固定螺栓安装。
优选地，所述壳体外部轮廓形状为长方体、圆柱体或椭圆柱体。
优选地，所述内部安全空间设置有支撑结构。
优选地，所述支撑结构包括一个或多个不相连的竖直支撑件，且所述竖直支撑件保持内部安全空间整体连通。
优选地，其特征在于，所述支撑结构包括一个或多个不相连的竖直支撑件，且所述竖直支撑件将内部安全空间分割为两个或以上相互连通的子空间；
所述子空间对应匹配设置有独立和/或共用的排气孔与排液孔。
优选地，其特征在于，所述防过充装置运用于车载液氢气瓶或车载LNG气瓶。
本发明的有益效果为：提供了一种新型的防过充装置并且有效解决了现有防过充装置的弊端和安全隐患，提高产品使用性能和安全性能；应用前景更为广泛，可以在车载液氢气瓶、车载LNG气瓶等低温容器上进行应用。
附图说明
图1为本发明优选实施例设置于低温容器的侧视剖面示意图。
图2为本发明优选实施例设置于低温容器的正视剖面示意图。
图3为本发明壳体外部轮廓形状为长方体的示意图。
图4为本发明壳体外部轮廓形状为圆柱体的示意图。
附图标记：
内部安全空间(1)、液面(2)、竖形格栅(3)、排液孔(4)、螺栓(5)、排气孔(6)
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明涉及一种用于低温绝热容器的防过充装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体表面的排气孔与排液孔；
所述壳体封闭合围形成独立的内部安全空间；
所述排气孔与排液孔分别贯穿壳体并联通内部安全空间与壳体外部空间，且所述排气孔设置在壳体表面的竖直高度高于所述排液孔；
所述防过充装置安装在低温绝热容器的内胆顶部。
优选地，所述防过充装置固定安装在内胆顶部，或，所述防过充装置可拆卸安装在内胆顶部。
优选地，所述固定安装包括焊接安装；
所述可拆卸安装包括固定螺栓安装。
优选地，所述壳体外部轮廓形状为长方体、圆柱体或椭圆柱体。用工方可以根据对有效内部空间的设计要求而对防过充装置的形状进行选择，只要满足内部安全空间的气压与液压相平衡即可。
优选地，所述内部安全空间设置有支撑结构。所述支撑件的数量大于1。如果内部安全空间的承压强度要求不高，也可以不设置支撑件，仅依靠壳体就可以满足承压要求。
优选地，所述支撑结构包括一个或多个不相连的竖直支撑件，且所述竖直支撑件保持内部安全空间整体连通。例如，所述支撑件为竖形格栅，所述竖形格栅交错分布在所述内部安全空间两侧。所述支撑件的目的为增强内部安全空间的承压强度。由于防过充空间的要求的承受压强要求不一样，竖形格栅交错部分可以设置在对承受压强较高的内部安全空间部分。例如，所述竖直支撑件为条柱状；所述条柱状支撑件均匀分布在所述内部安全空间四周。如果内部安全空间的承受压强的强度不大，可以设置支撑件为条柱状，所述条柱状是为了基于成本的原因而设置在所述内部安全空间四周。
优选地，其特征在于，所述防过充装置运用于车载液氢气瓶或车载LNG气瓶。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
图1为本发明优选实施例设置于低温容器的侧视剖面示意图。防过充装置的工作原理是防过充装置的内部安全空间存在着气相气压，内胆的其他部分储存液体过程中存在着液体压强，在充液过程中，排气孔封闭，随着液体增多，液体压强增大，停止输入液体，直到达到预设的阈值时，这时候气体压强与液体压强平衡。在使用液体过程中，由于本发明的排液孔在液体上部，所以即便在运输以及充液过程中内部安全空间存在着液体，也可以顺着排液孔流出，所以内部安全空间一直可以保持相对独立的空间，不被液体影响，一直保持内部安全空间设计的有效空间。相应的内部安全空间的气体也可以换成其他提供压强的物质，以使在达到预设的充液体积或者内胆压力阈值时候，能够使得液相与内部安全空间的压强平衡。内部安全空间的大小通过有效的安全泄放空间比例来确定。例如，最低充装压力下的饱和液氢(或其他饱和低温液体)后，内胆压力升至安全阀开启压力时，内胆液相体积不超过公称容积的95％，这时候就知道内部安全空间的压强大小，进而结合内部安全空间的预设的其他参数来求出内部安全空间的大小。
具体的，优选实施例包括：(1)内部安全空间、(2)液面、(3)竖形格栅、(4)排液孔、(5)螺栓、(6)排气孔。除了图示标记之外，在(5)螺栓的同侧、对侧还有另外的螺栓，由于都是提供连接作用，故未标记出。(1)内部安全空间提供压强平衡液面的压强，(3)竖形格栅可以有效增强此空间受压强度，(4)排液孔设置在防过充装置的底部，用于将运动或者充液过程中误入的液体排出，保证内部安全空间的有效性。同时解决现有技术的安全风险，螺栓提供连接防过充装置与内胆的作用。
图2为本发明优选实施例设置于低温容器的正视剖面示意图。(1)为内部安全空间，(3)竖形格栅，(5)为螺栓，工作原理如上所述，此处不再赘述。
图3为本发明防过充装置壳体外部轮廓形状为长方体的示意图。图4为本发明防过充装置壳体外部轮廓形状为圆柱体的示意图。具体的，实施方可以根据低温绝热容器的形状以及对承受强度的要求而进行改装防过充装置，防过充装置可以是长方体、与筒体弧面一致的椭圆体、圆柱体等。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果是：提供了一种新型的防过充装置并且有效解决了现有防过充装置的弊端和安全隐患，提高产品使用性能和安全性能；应用前景更为广泛，可以在车载液氢气瓶、车载LNG气瓶等低温容器上进行应用。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
以上所述仅为本发明的示例实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于低温绝热容器的防过充装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体表面的排气孔与排液孔；
所述壳体封闭合围形成独立的内部安全空间；
所述排气孔与排液孔分别贯穿壳体并联通内部安全空间与壳体外部空间，且所述排气孔设置在壳体表面的竖直高度高于所述排液孔；
所述防过充装置安装在低温绝热容器的内胆顶部。
2.如权利要求1所述的防过充装置，其特征在于，所述防过充装置固定安装在内胆顶部，或，所述防过充装置可拆卸安装在内胆顶部。
3.如权利要求2所述的防过充装置，其特征在于，所述固定安装包括焊接安装；
所述可拆卸安装包括固定螺栓安装。
4.如权利要求1所述的防过充装置，其特征在于，所述壳体外部轮廓形状为长方体、圆柱体或椭圆柱体。
5.如权利要求1所述的防过充装置，其特征在于，所述内部安全空间设置有支撑结构。
6.如权利要求5所述的防过充装置，其特征在于，所述支撑结构包括一个或多个不相连的竖直支撑件，且所述竖直支撑件保持内部安全空间整体连通。
7.如权利要求5所述的防过充装置，其特征在于，所述支撑结构包括一个或多个不相连的竖直支撑件，且所述竖直支撑件将内部安全空间分割为两个或以上相互连通的子空间；
所述子空间对应匹配设置有独立和/或共用的排气孔与排液孔。
8.如权利要求1所述的防过充装置，其特征在于，所述防过充装置运用于车载液氢气瓶或车载LNG气瓶。
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