CN201120842Y - 一种不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱 - Google Patents
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Abstract
一种不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱，采用超低温储存液态氢燃料，箱体结构有：不锈钢板外壁层、真空隔热层、碳纤维夹层、不锈钢板中壁层、不融冰或雪层、波纹储氢合金材料内壁层六层结构组成；其不锈钢板外壁层与不锈钢板中壁层的中间形成35毫米的真空隔热层，极大避免了热量传递，并且夹层有碳纤维夹层，相当于20米厚的(一种聚苯乙烯)的隔热效果；在不锈钢板中壁层与波纹储氢合金材料内壁层之间装置一层不融冰层(或雪层)以保持冷源，防止液态氢冷源向外传递和挥发；最后一层所采用的波纹储氢合金材料主要是防止液态氢燃料向外膨胀。该液态氢燃料箱是所有燃料箱最安全、最实用、最长久、最环保、最节约能源的绿色燃料箱，该燃料箱的使用，将彻底解决人类的能源问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱，更具体的说，是一种尤其适合小汽车、大客车、卡车(运输车)、轮船、飞机等各种动力机械使用的、没有任何污染的、永不消耗任何不再生能源的、最绿色环保、最安全可靠、最节约能源、最长久和实用的不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱。
背景技术
目前，公知不再生石油、天然气、煤等燃料已成为人类最紧张的能源，这些资源已日趋贫乏，作为不可再生，而开采又有限能源，已经越来越满足不了人类日益增长的需求，地球储藏量已所剩无几，人类已到了开发和选择最新能源紧要关头，世界大部分国家都选择和开发了甲醇汽油及煤变油产品来替代石油产品，有少数国家选择开发了永久能源“液态氢燃料”，但液态氢储存问题仍不能有效地解决，由于液态氢燃料不易保存，易气化、挥发、着火和爆炸，因此如何妥善解决氢能源的贮存和使用问题成了开发氢能源的关键技术。特别是车用燃料箱的研究，已提升为世界性研究课题，即使是技术先进和实力雄厚的宝马汽车公司研制的氢燃料罐，仍存在很大弱点，氢在燃料罐中9天内就会挥发一半，还没有突破20天的储存期。也就是说液态氢的储存问题，限制了氢能源的发展，限制了新时代工业的发展，限制了人类发展的总体进程。如果解决了液态氢储存问题，人类的能源问题就得到彻底解决。至今还没有一种储存液态氢的有效方法和先进技术。亟待改进。
当前所开发的甲醇汽油、煤变油同样需要消耗大量的原料资源和原始能源，即使改变了目前石油短缺情况，但必定不是长远之计，它仍然需要间接和直接消耗大量的能源和原始资源，最终将威胁到我们的子孙万代，同样不可取，也同时加速了原始资源的消耗，风险更大。就拿煤变油技术为例，即煤基液体燃料合成技术是在20世纪上半叶由德国人发明，今天竟然被现代化的中国当成先进技术在大力推广和大量投资及规模性发展，有的已投资几十亿、几百亿，甚至投资了上千亿元来大规模生产煤变油燃料。如果利用这些资金来研究其它新能源，恐怕就研究出几种，甚至几十种新能源来；就是研究完全不用油的汽车也早就完成了，还需要这么大规模地的从能源资源中再提取燃料吗？而且这种煤变油需要5吨煤的消耗，才能生产1吨煤变油，如没有了煤，你还能“煤变油”吗？简直就是浪费中的浪费，消耗中的消耗，更加速了能源资源的贫乏速度，亟待开发液态氢燃料能源。众所周知，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，氢的发热值为142，351kj/kg，是汽油发热值的3倍，人类必须开发！
现有的各种小汽车、大客车、卡车(运输车)、轮船、飞机等动力机械车的油箱都无法使用液态氢的燃料。以上诸多不足和缺点，亟待改进。
发明内容
本实用新型是要提供一种不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱，它能克服现有石油、天然气、煤燃料资源的不足和甲醇汽油与煤变油重复浪费的缺点，以及动力车机械油箱无法使用液态氢燃料的缺点。解决其技术问题所采用的技术方案是：采用超低温储存液态氢燃料，箱体结构有：不锈钢板外壁层、真空隔热层、碳纤维夹层、不锈钢板中壁层、不融冰或雪层、波纹储氢合金材料内壁层六层结构组成；其不锈钢板外壁层与不锈钢板中壁层的板厚均为2毫米，中间形成35毫米的真空隔热层，极大避免了热量传递，并且夹层有碳纤维夹层，相当于20米厚的styropor(一种聚苯乙烯)的隔热效果；在不锈钢板中壁层与波纹储氢合金材料内壁层之间装置一层不融冰层(或雪层)以保持冷源，防止液态氢冷源向外传递和挥发；最后一层的波纹储氢合金材料内壁层为2.5毫米厚，所采用的波纹储氢合金材料主要是防止液态氢燃料向外膨胀。如果装满雪，需25年才能融化掉，即使发生事故泄漏，放出来的氢也只会生成水，而不会像化石石油燃料和化工燃料那样污染环境，更不会发生爆炸。本实用新型的液态氢燃料箱是所有燃料箱最安全、最实用、最长久、最环保、最节约能源的绿色燃料箱，该燃料箱的使用，将彻底解决人类的能源问题。
在液态氢燃料箱顶部设置有燃料加注口及封口帽，其液态氢燃料口槽分为燃料加注口及封口帽、不锈钢螺丝封口棒和不锈钢弹簧封口篦子三道封口，能有效地防止液态氢外泄；第一道封口是由不锈钢弹簧封口篦子进行持久封口，不锈钢弹簧封口篦子由弹簧固定槽及支撑杆和封口篦子槽固定，并与封口篦子挡板及加注口内口始终保持一体；第二道封口是将不锈钢螺丝封口棒螺进内外螺丝封口槽及加注口外口的内螺母中，使其进行内封口，并与封口篦子挡板及加注口内口形成一体，以达到有效封口；第三道封口是将燃料加注口及封口帽与内外螺丝封口槽及加注口外口的外螺丝形成一体，以达到全封闭效果，非常有效和实用。
当加注液态氢燃料时，应由专用液态氢燃料加注泵完成，液态氢燃料加注泵由加注泵把手、加注开关及扳手、加注泵杆和加注管组成；在加注液态氢时，必须从液态氢燃料口槽中拧开燃料加注口及封口帽，再拧开不锈钢螺丝封口棒，最后将液态氢燃料加注泵的加注泵螺丝推进杆螺进内外螺丝封口槽及加注口外口的内螺母中，由加注头顶开不锈钢弹簧封口篦子，再将加液管接口螺丝与加液管接口螺母螺紧，扣动加注开关及扳手，即可由加液口进行液态氢燃料的加注，由加注泵螺丝推进杆防护液态氢外泄；加注完成时，将加注泵螺丝推进杆螺出内外螺丝封口槽及加注口外口，这时加注器会自行松开不锈钢弹簧封口篦子，不锈钢弹簧封口篦子将同时关闭封口篦子挡板及加注口内口，有效地防止加注后的液态氢挥发和外泄；再将不锈钢螺丝内封口棒螺进内外螺丝封口槽及加注口外口的内螺母中进行二次封口，最后将燃料加注口及封口帽拧进内外螺丝封口槽及加注口外口的外螺丝上进行三次封口，十分有效和完善。利用本技术可以制造出各种规格和大小不同的液态氢燃料箱，以及大型氢能源贮存罐。
本实用新型的有益效果是：在所有燃料箱中是最安全、最实用、最长久、最环保、最节约的，而且没有任何污染物和污染气体，该燃料箱的使用，将彻底解决人类的能源问题，有效推动人类发展的总体进程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一种不易挥发的机械动力车专用液态氢燃料箱内部构造示意图。
图2是液态氢燃料口槽和燃料加注口及封口帽结构剖面示意图。
图3是液态氢燃料加注泵结构示意图。
图中，1、液态氢燃料箱；2、不锈钢板外壁层；3、不锈钢板中壁层；4、真空隔热层；5、碳纤维夹层；6、波纹储氢合金材料内壁层；7、不融冰层；8、液态氢燃料室；9、燃料加注口及封口帽；10、液态氢燃料口槽；11、内外螺丝封口槽及加注口外口；12、封口篦子挡板及加注口内口；13、不锈钢螺丝内封口棒；14、不锈钢弹簧封口篦子；15、弹簧固定槽及支撑杆；16、封口篦子槽；17、不锈钢顶杆；18、液态氢燃料加注泵；19、加注泵把手；20、加注开关及扳手；21、加注泵杆；22、加注泵螺丝推进杆；23、加注头；24、加液口；25、加注管；26、加注管接口螺母；27、加注管接口螺丝；28、液态氢燃料。
具体实施方式
兹结合附图对一种不易挥发机械动力车专用液态氢燃料箱的结构作详细叙述：
参见图1、2、3，液态氢燃料箱(1)由不锈钢板外壁层(2)、真空隔热层(4)、碳纤维夹层(5)、不锈钢板中壁层(3)、不融冰或雪层(7)、波纹储氢合金材料内壁层(6)六层结构组成；其不锈钢板外壁层(2)与不锈钢板中壁层(3)板厚均为2毫米，中间形成35毫米的真空隔热层(4)，极大避免了热量传递，并夹层有碳纤维夹层(5)，相当于20米厚的styropor(一种聚苯乙烯)的隔热效果；在不锈钢板中壁层(3)与波纹储氢合金材料内壁层(6)之间装置一层不融冰层或雪层(7)以保持冷源，防止液态氢冷源向外传递和挥发；最后一层的波纹储氢合金材料内壁层(6)为2.5毫米厚，所采用的波纹储氢合金材料内壁层(6)主要是防止液态氢燃料向外膨胀。如果装满雪需要25年才能融化掉，即使发生事故泄漏，放出来的氢也只会生成水，而不会像化石石油燃料和化工燃料那样污染环境，更不会发生爆炸。本实用新型的液态氢燃料箱(1)是所有燃料箱最安全、最实用、最长久、最环保、最节约能源的绿色燃料箱，该燃料箱的使用，将彻底解决人类的能源问题。将液态氢燃料箱(1)顶部一端设置有燃料加注口及封口帽(9)，其液态氢燃料口槽(10)分为燃料加注口及封口帽(9)、不锈钢螺丝封口棒(13)和不锈钢弹簧封口篦子(14)三道封口，能有效地防止液态氢外泄；第一道封口是由不锈钢弹簧封口篦子(14)进行持久封口，不锈钢弹簧封口篦子(14)由弹簧固定槽及支撑杆(15)和封口篦子槽(16)固定，并与封口篦子挡板及加注口内口(12)始终保持一体；第二道封口是将不锈钢螺丝封口棒(13)螺进内外螺丝封口槽及加注口外口(11)的内螺母中，使其进行内封口，并与封口篦子挡板及加注口内口(12)形成一体，以达到有效封口；第三道封口是将燃料加注口及封口帽(9)与内外螺丝封口槽及加注口外口(11)的外螺丝形成一体，以达到全封闭效果，非常有效和实用。
当加注液态氢燃料时，应由专用液态氢燃料加注泵(18)完成，液态氢燃料加注泵(18)由加注泵把手(19)、加注开关及扳手(20)、加注泵杆(21)和加注管(25)组成；在加注液态氢时，必须从液态氢燃料口槽(10)中拧开燃料加注口及封口帽(9)，再拧开不锈钢螺丝封口棒(13)，最后将液态氢燃料加注泵(18)的加注泵螺丝推进杆(22)螺进内外螺丝封口槽及加注口外口(11)的内螺母中，由加注头(23)顶开不锈钢弹簧封口篦子(14)，再将加液管接口螺丝(27)与加液管接口螺母(27)螺紧，扣动加注开关及扳手(20)，即可由加液口(24)进行液态氢燃料(28)的加注，由加注泵螺丝推进杆(22)防护液态氢外泄；加注完成时，将加注泵螺丝推进杆(22)螺出内外螺丝封口槽及加注口外口(11)，这时加注器会自行松开不锈钢弹簧封口篦子(14)，不锈钢弹簧封口篦子(14)将同时关闭封口篦子挡板及加注口内口(12)，有效地防止加注后的液态氢挥发和外泄；再将不锈钢螺丝内封口棒(13)螺进内外螺丝封口槽及加注口外口(11)的内螺母中进行二次封口，最后将燃料加注口及封口帽(9)拧进内外螺丝封口槽及加注口外口(11)的外螺丝上进行三次封口，十分有效和完善。
Claims (2)
1. 一种不易挥发机械动力车专用液态氢燃料箱，其特征在于：该液态氢燃料箱(1)由不锈钢板外壁层(2)、真空隔热层(4)、碳纤维夹层(5)、不锈钢板中壁层(3)、不融冰或雪层(7)、波纹储氢合金材料内壁层(6)六层结构组成；其不锈钢板外壁层(2)与不锈钢板中壁层(3)板厚均为2毫米，中间形成35毫米的真空隔热层(4)，并夹层有碳纤维夹层(5)；在不锈钢板中壁层(3)与波纹储氢合金材料内壁层(6)之间装置一层不融冰层或雪层(7)；最后一层为波纹储氢合金材料内壁层(6)；将液态氢燃料箱(1)顶部一端设置有燃料加注口及封口帽(9)，其液态氢燃料口槽(10)分为燃料加注口及外封口帽(9)、不锈钢螺丝封口棒(13)和不锈钢弹簧封口篦子(14)。
2. 根据权利要求书1所述，液态氢燃料加注泵(18)由加注泵把手(19)、加注开关及扳手(20)、加注泵杆(21)和加注管(25)组成。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023012045A1 (en) | 2021-08-02 | 2023-02-09 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Containment system for liquid hydrogen |
| US12017789B2 (en) | 2021-10-05 | 2024-06-25 | General Electric Company | Onboard liquid hydrogen storage for a hydrogen aircraft |
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2007
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| US12017789B2 (en) | 2021-10-05 | 2024-06-25 | General Electric Company | Onboard liquid hydrogen storage for a hydrogen aircraft |
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