CN211450327U - 用于负压注氢的储氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于负压注氢的储氢装置，包括注氢储罐、正压装置和负压装置；所述注氢储罐包括储罐本体和单自由度滑动配合设置于储罐本体内的敞口内罐，敞口内罐沿周向与储罐本体内周密封配合并将储罐本体内腔分隔为腔体I和腔体II；敞口内罐的敞口端朝向腔体I设置；储罐本体对应腔体I侧设置有连通腔体I的进出气管I并对应腔体II侧设置有连通腔体II的进出气管II；负压装置包括负压装置I和负压装置II，负压装置I连通于进出气管I并正压装置和负压装置II连通于进出气管II用于使腔体I和腔体II内形成负压或正压环境以驱动敞口内罐与储罐本体单自由度配合滑动；利于负压加注，解决氢气加注过程中泄露问题，及改善氢气残余问题，减少浪费。

Description

用于负压注氢的储氢装置

技术领域

本实用新型涉及氢气负压加注技术领域，具体涉及一种用于负压注氢的储氢装置。

背景技术

氢气常存储于普通压力容器内并通过高压对压力容器内加注氢气，常规的正压加注使得在氢气加注过程中，易出现在加注口处发生泄漏，存在安全隐患；且排气时当压力容器内氢气余量较少时，排气效果较差，压力容器内的氢气通常会有余留，造成浪费。

基于以上问题，本实用新型提供一种用于负压注氢的储氢装置。该用于负压注氢的储氢装置利于控制注氢储罐的敞口内罐与储罐本体的单自由度滑动配合状态，利于氢气的负压加注，利于解决氢气加注过程中的泄露问题，同时，利于改善注氢储罐内的氢气残余问题，减少浪费；且结构简单，使用方便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于负压注氢的储氢装置，用于负压注氢的储氢装置利于控制注氢储罐的敞口内罐与储罐本体的单自由度滑动配合状态，利于氢气的负压加注，利于解决氢气加注过程中的泄露问题，同时，利于改善注氢储罐内的氢气残余问题，减少浪费；且结构简单，使用方便。

本实用新型的用于负压注氢的储氢装置，包括注氢储罐、正压装置和负压装置；所述注氢储罐包括储罐本体和单自由度滑动配合设置于所述储罐本体内的敞口内罐，所述敞口内罐沿周向与储罐本体内周密封配合并将储罐本体的内腔分隔为用于储氢的腔体I和用于调压的腔体II；所述敞口内罐的敞口端朝向腔体I侧设置；所述储罐本体对应腔体I侧设置有连通腔体I的进出气管I，并对应腔体II侧设置有连通腔体II的进出气管II；所述敞口内罐为设置于储罐本体内部的敞口朝向进出气管I设置侧的槽形罐，并槽形敞口内罐的槽边与储罐本体的内周适形设置，使得在腔体I和腔体II间的压力发成变化时，槽形敞口内罐的外周沿着储罐本体的内周单自由度的密封滑动配合；槽形敞口内罐的敞口端朝向腔体I侧设置，利于增加腔体I内的容积，利于提高储罐的利用率；

所述负压装置包括负压装置I和负压装置II，所述负压装置I连通于进出气管I并正压装置和负压装置II连通于进出气管II用于使腔体I和腔体II内形成负压或正压环境以驱动敞口内罐与储罐本体单自由度配合滑动；在加注氢气时，先开启负压装置II(通过进出气管II)对腔体II进行适度抽负压及利用敞口内槽的自重使得敞口内罐维持于储罐本体的进出气管II设置端，与此同时开启负压装置I(通过进出气管I)对腔体I进行抽负压，将用于储存氢气的腔体I抽至负压，并使得腔体I和腔体II间压力平衡，当两腔体的压力平衡后加注氢气，由于腔体I内为负压环境，利于避免出现由于进出气管I处的压力过大导致的泄露问题；在排出氢气时，通过进出气管I排出氢气，并在氢气排出后期开启正压装置(通过进出气管II)向腔体II内充气，使得腔体II内变为正压环境，在压力下敞口内罐朝向腔体I侧滑动，辅助腔体I内的氢气排出，利于减小氢气的残留，改善残留浪费问题，及利于避免安全问题的出现；当然，在实际负压注氢的过程中，也可以根据需要调整敞口内罐于储罐本体内的位置，以满足实际使用需求为宜；此处的正压装置可以如空气压缩机，负压装置I和II可以如抽真空泵，如循环水泵或油泵，所述空气压缩机及真空泵的选择属于现有技术，市场化的产品非常多，在此不再赘述。

进一步，所述储罐本体为圆柱状并进出气管I和进出气管II分别对应设置于圆柱状储罐本体的轴向两端；所述储罐本体的形状为常规圆柱状储罐并储罐本体的两端弧度过渡设置(也属于常规设置)，并对应储罐本体的轴向两端分别设置进出气管I和进出气管II，利于腔体I和腔体II内的抽负压或注气；

进一步，所述敞口内罐为圆柱状并沿外圆周向至少开设有一个用于固定环形密封件以形成与储罐本体内周沿轴向滑动时的密封配合的环形槽；所述槽形敞口内罐的槽底端为与对应端的储罐本体适形设置弧形结构；优选于圆柱状槽形敞口内罐的外圆周向(也就是槽边外侧周向)设置3个用于分别固定环形密封件的环形槽并间隔设置，利于提高环形密封件与储罐本体内周的接触面积，利于形成敞口槽形内罐与储罐本体的内圆间沿轴向的密封，提高两者沿轴向滑动配合时的密封性，及利于提高滑动运行时的稳定性；

进一步，所述储罐本体对应进出气管II设置端设置有用于对敞口内罐的远离敞口侧进行缓冲的缓冲垫；所述缓冲垫对应进出气管II处开设有连通进出气管II与腔体II的通气孔；所述缓冲垫的设置大小，以利于对槽形敞口内罐调整至储罐本体对应端时与储罐本体间能够进行缓冲，减小轴向冲击，提高结构稳固性；

进一步，所述敞口内罐的靠近腔体I端部设置有环状缓冲件；利于排气时，敞口内罐压至储罐本体的靠近进出气管I端时，敞口内罐的敞口端与腔体I侧的储罐本体间进行缓冲，减小轴向冲击，提高结构稳固性；

进一步，所述敞口内罐的轴向长度与储罐本体的轴向长度之比为1:20-1:2；优选为1:10；利于为敞口内罐与储罐本体间设置多个环状密封件，保证敞口内罐与储罐本体间滑动配合的稳定性及密封性的同时，利于排氢气时减少残余氢气；

进一步，所述储罐本体对应进出气管I设置端还设有用于接压力表的压力表接管I和用于接安全阀的安全阀接管I；利于加注氢气、排氢气时及储存氢气期间的压力识别及安全控制；

进一步，所述储罐本体对应进出气管II设置端还设有用于接压力表的压力表接管II和用于接安全阀的安全阀接管II；利于腔体II端的压力识别及安全控制；

进一步，所述储罐本体对应靠近腔体II端设置有用于支撑储罐本体沿腔体I和腔体II间的排布方向站立的支撑腿；利于对储罐本体的稳固支撑的同时，利于储罐本体的底部的进出气管II的设置及与正压装置和负压装置II的连接，利于结构布局。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于负压注氢的储氢装置，在加注氢气时，先开启负压装置II(通过进出气管II)对腔体II进行适度抽负压及利于敞口内槽的自重使得敞口内罐维持于储罐本体的进出气管II设置端，与此同时开启负压装置I(通过进出气管I)对腔体I进行抽负压，将用于储存氢气的腔体I抽至负压，并使得腔体I和腔体II间压力平衡，当两腔体的压力平衡后加注氢气，由于腔体I内为负压环境，利于避免出现由于进出气管I处的压力过大导致的泄露问题；在排出氢气时，通过进出气管I排出氢气，并在氢气排出后期开启正压装置(通过进出气管II)向腔体II内充气，使得腔体II内变为正压环境，在压力下敞口内罐朝向腔体I侧滑动，辅助腔体I内的氢气排出，利于减小氢气的残留，改善残留浪费问题，及利于避免安全问题的出现；且结构简单，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的局部结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的结构示意图，图3为本实用新型的局部结构示意图，如图所示：本实施例的用于负压注氢的储氢装置，包括注氢储罐、正压装置和负压装置；所述注氢储罐包括储罐本体1和单自由度滑动配合设置于所述储罐本体1内的敞口内罐2，所述敞口内罐2沿周向与储罐本体内1周密封配合并将储罐本体1的内腔分隔为用于储氢的腔体I91和用于调压的腔体II92；所述敞口内罐2的敞口端朝向腔体I91侧设置；所述储罐本体1对应腔体I91侧设置有连通腔体I91的进出气管I11，并对应腔体II92侧设置有连通腔体II92的进出气管II12；所述敞口内罐2为设置于储罐本体1内部的敞口朝向进出气管I11设置侧的槽形罐，并槽形敞口内罐的槽边与储罐本体1的内周适形设置，使得在腔体I91和腔体II92间的压力发成变化时，槽形敞口内罐2的外周沿着储罐本体1的内周单自由度的密封滑动配合；槽形敞口内罐2的敞口端朝向腔体I91侧设置，利于增加腔体I91内的容积，利于提高储罐的利用率；

所述负压装置包括负压装置I7和负压装置II8，所述负压装置I7连通于进出气管I11并正压装置10和负压装置II8连通于进出气管II12用于使腔体I91和腔体II92内形成负压或正压环境以驱动敞口内罐2与储罐本体1单自由度配合滑动；在加注氢气时，可以先开启负压装置II8(通过进出气管II12)对腔体II92进行适度抽负压及利用敞口内槽2的自重，使得敞口内罐2维持于储罐本体1的进出气管II12设置端，与此同时开启负压装置I7(通过进出气管I11)对腔体I91进行抽负压，将用于储存氢气的腔体I91抽至负压，并使得腔体I91和腔体II92间压力平衡，当两腔体的压力平衡后加注氢气，由于腔体I91内为负压环境，利于避免出现由于进出气管I11处的压力过大导致的泄露问题；在排出氢气时，通过进出气管I11排出氢气，并在氢气排出后期开启正压装置10(通过进出气管II12)向腔体II92内充气，使得腔体II92内变为正压环境，在压力下敞口内罐朝向腔体I91侧滑动，辅助腔体I91内的氢气排出，利于减小氢气的残留，改善残留浪费问题，及利于避免安全问题的出现；当然，在实际负压注氢的过程中，也可以根据需要调整敞口内罐2于储罐本体1内的位置，以满足实际使用需求为宜；此处的正压装置10可以如空气压缩机，负压装置I7和II8可以如抽真空泵，如循环水泵或油泵，所述空气压缩机及真空泵的选择属于现有技术，市场化的产品非常多，在此不再赘述。

本实施例中，所述储罐本体1为圆柱状并进出气管I11和进出气管II12分别对应设置于圆柱状储罐本体1的轴向两端；所述储罐本体1的形状为常规圆柱状储罐并储罐本体1的两端弧度过渡设置(也属于常规设置)，并对应储罐本体1的轴向两端分别设置进出气管I11和进出气管II12，利于腔体I91和腔体II92内的抽负压或注气。

本实施例中，所述敞口内罐2为圆柱状并沿外圆周向至少开设有一个用于固定环形密封件3以形成与储罐本体1内周沿轴向滑动时的密封配合的环形槽21；所述槽形敞口内罐2的槽底端为与对应端的储罐本体1适形设置弧形结构；优选于圆柱状槽形敞口内罐2的外圆周向(也就是槽边外侧周向)设置3个用于分别固定环形密封件3的环形槽21并间隔设置，利于提高环形密封件2与储罐本体1内周的接触面积，利于形成敞口槽形内罐2与储罐本体1的内圆间沿轴向的密封，提高两者沿轴向滑动配合时的密封性，及利于提高滑动运行时的稳定性。

本实施例中，所述储罐本体1对应进出气管II12设置端设置有用于对敞口内罐2的远离敞口侧进行缓冲的缓冲垫4；所述缓冲垫4对应进出气管II12处开设有连通进出气管II12与腔体II92的通气孔；所述缓冲垫4的设置大小，以利于对槽形敞口内罐2调整至储罐本体1对应端时与储罐本体1间能够进行缓冲，减小轴向冲击，提高结构稳固性；所述通气孔未在图中标出。

本实施例中，所述敞口内罐2的靠近腔体I91端部设置有环状缓冲件5；利于排气时，敞口内罐2压至储罐本体1的靠近进出气管I12端时，敞口内罐2的敞口端与腔体I91侧的储罐本体1间进行缓冲，减小轴向冲击，提高结构稳固性。

本实施例中，所述敞口内罐2的轴向长度与储罐本体1的轴向长度之比为1:20-1:2；优选为1:10；利于为敞口内罐2与储罐本体1间设置多个环状密封件3，保证敞口内罐2与储罐本体1间滑动配合的稳定性及密封性的同时，利于排氢气时减少残余氢气。

本实施例中，所述储罐本体1对应进出气管I11设置端还设有用于接压力表的压力表接管I13和用于接安全阀的安全阀接管I15；利于加注氢气、排氢气时及储存氢气期间的压力识别及安全控制。

本实施例中，所述储罐本体1对应进出气管II12设置端还设有用于接压力表的压力表接管II14和用于接安全阀的安全阀接管II16；利于腔体II92端的压力识别及安全控制。

本实施例中，所述储罐本体1对应靠近腔体II92端设置有用于支撑储罐本体1沿腔体I91和腔体II92间的排布方向站立的支撑腿6；利于对储罐本体1的稳固支撑的同时，利于储罐本体1的底部的进出气管II12的设置及与正压装置10和负压装置II8的连接，利于结构布局。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：包括注氢储罐、正压装置和负压装置；所述注氢储罐包括储罐本体和单自由度滑动配合设置于所述储罐本体内的敞口内罐，所述敞口内罐沿周向与储罐本体内周密封配合并将储罐本体的内腔分隔为用于储氢的腔体I和用于调压的腔体II；所述敞口内罐的敞口端朝向腔体I侧设置；所述储罐本体对应腔体I侧设置有连通腔体I的进出气管I，并对应腔体II侧设置有连通腔体II的进出气管II；

所述负压装置包括负压装置I和负压装置II，所述负压装置I连通于进出气管I并正压装置和负压装置II连通于进出气管II用于使腔体I和腔体II内形成负压或正压环境以驱动敞口内罐与储罐本体单自由度配合滑动。

2.根据权利要求1所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述储罐本体为圆柱状并进出气管I和进出气管II分别对应设置于圆柱状储罐本体的轴向两端。

3.根据权利要求2所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述敞口内罐为圆柱状并沿外圆周向开设有用于固定环形密封件以形成与储罐本体内周沿轴向滑动时的密封配合的环形槽。

4.根据权利要求3所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述储罐本体对应进出气管II设置端设置有用于对敞口内罐的远离敞口侧进行缓冲的缓冲垫；所述缓冲垫对应进出气管II处开设有连通进出气管II与腔体II的通气孔。

5.根据权利要求3所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述敞口内罐的靠近腔体I端部设置有环状缓冲件。

6.根据权利要求3所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述敞口内罐的轴向长度与储罐本体的轴向长度之比为1:20-1:2。

7.根据权利要求1所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述储罐本体对应进出气管I设置端还设有用于接压力表的压力表接管I和用于接安全阀的安全阀接管I。

8.根据权利要求7所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述储罐本体对应进出气管II设置端还设有用于接压力表的压力表接管II和用于接安全阀的安全阀接管II。

9.根据权利要求1所述的用于负压注氢的储氢装置，其特征在于：所述储罐本体对应靠近腔体II端设置有用于支撑储罐本体沿腔体I和腔体II间的排布方向站立的支撑腿。

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