CN212657578U - 一种低温气瓶v型颈管结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于储运低温液体低温气瓶技术领域，涉及一种低温气瓶V型颈管结构，包括与热源端接触的气瓶外层、与冷源端接触的气瓶内层，气瓶外层与气瓶内层之间借助V型套管连接，V型套管包括内套管和外套管，外套管套装在内套管外侧，外套管与内套管二者的末端焊接形成V型的一体式结构，内套管外侧与气瓶外层固定连接，外套管外侧与气瓶内层固定连接；内套管和外套管之间的间隙填装玻璃钢垫，通过减少颈管处金属截面积和增大冷热源接触距离的方式，达到降低低温气瓶颈管处的漏热量、延长低温气瓶内部冷量的保存时间的效果。

Description

一种低温气瓶V型颈管结构

技术领域

本实用新型属于储运低温液体低温气瓶技术领域，涉及低温气瓶的绝热结构，具体为一种低温气瓶V型颈管结构。

背景技术

随着我国城市环境污染、能源与安全问题越来越严重，汽车尾气污染排放成为城市环境污染的重要因素，为了有效降低汽车污染排放，国家大力推广发展清洁燃料和新能源汽车，其中液化天然气、液氢作为目前替代传统燃料能源的首选汽车能源。低温气瓶作为液化天然气和液氢的储存容器在设计和生产过程中的重要技术指标是气瓶绝热性能，良好的绝热性能保证车辆具有可靠的行驶安全和较远的行驶距离。所以尽可能在结构设计上减少外界热量向内传递,延长低温气瓶内部冷量的保存时间,对低温气瓶的安全和经济效益至关重要；低温气瓶颈管处的热传导占整个低温气瓶漏热量的50％以上，目前并没有特别针对气瓶颈管处的改进。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低温气瓶V型颈管结构，能够降低低温气瓶颈管处的漏热量，延长低温气瓶内部冷量的保存时间。

为了解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种低温气瓶V型颈管结构，包括与热源端接触的气瓶外层、与冷源端接触的气瓶内层，关键是：气瓶外层与气瓶内层之间借助V型套管连接，所述的V型套管包括内套管和外套管，所述的外套管套装在内套管外侧，所述的外套管与内套管二者的末端焊接形成V型的一体式结构，所述的内套管外侧与气瓶外层固定连接，所述的外套管外侧与气瓶内层固定连接。

所述的内套管和外套管之间的间隙填装玻璃钢垫。

所述的外套管为双层结构，所述的外套管内层为金属层，所述的外套管外层为碳纤维复合层。

所述的金属层长度大于碳纤维复合层。

所述的气瓶外层套装在内套管上并与内套管焊接。

所述的气瓶内层套装在外套管上并与外套管焊接。

本实用新型采取的技术思路为：低温气瓶颈管处的热传导占整个低温气瓶漏热量的50％以上，在保证颈管的结构刚性前提条件下改变颈管处结构，通过减少颈管处金属截面积和增大冷热源接触距离的方式，达到降低低温气瓶颈管处的漏热量、延长低温气瓶内部冷量的保存时间的效果。

本实用新型的有益效果为：增大冷热源接触距离，气瓶外层直接吸收外界空气中的热量为热源端，气瓶内层接触的低温液体为冷源端，气瓶外层接受热量后，热传导的路线为气瓶外层→内套管→内套管与外套管焊接处→外套管→气瓶内层，使冷热两端的接触传递距离增大，将单位时间内的热量传递降低。

金属导热性较好，通过降低金属层的厚度可以减少颈管处金属截面积从而降低漏热量，但是外套管的厚度需要达到低温气瓶震动试验和设计强度的要求，所以对金属材料进行减薄处理的同时在金属外侧包覆碳纤维复合材料层，以不锈钢为例，碳纤维复合材料导热系数远远低于不锈钢导热系数，碳纤维复合材料层和不锈钢层的叠加相比较于同厚度的不锈钢层，能够有效降低颈管处的外套管漏热量。

玻璃钢导热系数低、抗压强度高，适用于低温环境，内套管和外套管之间的间隙填装玻璃钢垫，在震动试验中，填装玻璃钢垫能够有效加强内、外套管的抗变形性和抗开裂性。

通过改变颈管处的结构和材料解决了低温气瓶颈管处的热传较大，使用时结霜结冰严重的问题。在保证颈管的结构刚性前提条件下改变颈管处结构，通过减少颈管处金属截面积和增大冷热源接触距离的方式降低低温气瓶颈管处的漏热量，延长低温气瓶内部冷量的保存时间。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧视图；

图3为本实用新型外套管半剖图；

图4为本实用新型内套管半剖图；

附图中，1、气瓶外层，2、气瓶内层，3、内套管，4、外套管，5、玻璃钢垫，6、金属层，7、碳纤维复合层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：

具体实施例如图1、2所示，本实用新型为一种低温气瓶V型颈管结构，包括与热源端接触的气瓶外层1、与冷源端接触的气瓶内层2，气瓶外层1与气瓶内层2之间借助V型套管连接，所述的V型套管包括内套管3和外套管4，所述的外套管4套装在内套管3外侧，所述的外套管4与内套管3二者的末端焊接形成V型的一体式结构，所述的内套管3 外侧与气瓶外层1固定连接，所述的外套管4外侧与气瓶内层2固定连接。

内套管3与外套管4焊接形成一体式结构，外套管4与低温气瓶的气瓶内层2组对焊接形成近似V型一体式结构作为低温气瓶的内胆，将玻璃钢垫5插入内套管3与外套管4 之间的间隙中，再将内套管3与低温气瓶的气瓶外层1组对焊接形成低温气瓶的双层绝热结构，气瓶外层1直接吸收外界空气中的热量为热源端，气瓶内层2接触的低温液体为冷源端，气瓶外层1与气瓶内层2的直线距离在4～8mm之间，热传导的路线为气瓶外层1→内套管 3→内套管3与外套管4焊接处→外套管4→气瓶内层2，热量传递距离200mm以上，热量传递路线变长，单位时间内的热量传递降低。

所述的内套管3和外套管4之间的间隙填装玻璃钢垫5。

如图1、2所示，玻璃钢垫5填装在内套管3与外套管4之间，对内套管3与外套管 4起到支撑和减震的作用，能够有效加强内、外套管的抗变形性和抗开裂性。

所述的外套管4为双层结构，所述的外套管4内层为金属层6，所述的外套管4外层为碳纤维复合层7。

如图3、4所示，因为金属导热性较好，外套管4的厚度直接影响热量的传递，通过降低金属层6的厚度可以减少颈管处金属截面积从而降低漏热量，但是外套管4的厚度需要达到低温气瓶震动试验和设计强度的要求，所以对金属层6进行减薄处理的同时在金属外侧包覆碳纤维复合材料层7，本实施例中选用的不锈钢作为金属层6，将碳纤维丝缠绕到金属套层6外表面后进行刮胶固化形成碳纤维复合层7，碳纤维复合材料层7和不锈钢材料的金属层 6的叠加相比较于同厚度的不锈钢材料的金属层，能够有效降低颈管处的外套管4的漏热量。

如图3所示，所述的金属层6长度大于碳纤维复合层7。

外套管4末端需要与内套管3焊接，碳纤维复合层7不能和不锈钢进行焊接，也就是需要金属层6与内套管3焊接来连接内套管3与外套管4，所以外套管4末端处金属层6 需要长于碳纤维复合层7；外套管4前端需要与气瓶内层2焊接，碳纤维复合层7不能和不锈钢进行焊接，也就是需要金属层6与气瓶内层2焊接，所以外套管4前端处的金属层6 也需要长于碳纤维复合层7。

如图1所示，所述的气瓶外层1套装在内套管3上并与内套管3焊接；所述的气瓶内层2套装在外套管4上并与外套管4焊接。

气瓶内层2与气瓶外层1均为密封结构，气瓶内层2与气瓶外层1之间为真空，减少热量传递。

Claims (6)

1.一种低温气瓶V型颈管结构，包括与热源端接触的气瓶外层(1)、与冷源端接触的气瓶内层(2)，其特征在于：气瓶外层(1)与气瓶内层(2)之间借助V型套管连接，所述的V型套管包括内套管(3)和外套管(4)，所述的外套管(4)套装在内套管(3)外侧，所述的外套管(4)与内套管(3)二者的末端焊接形成V型的一体式结构，所述的内套管(3)外侧与气瓶外层(1)固定连接，所述的外套管(4)外侧与气瓶内层(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种低温气瓶V型颈管结构，其特征在于：所述的内套管(3)和外套管(4)之间的间隙填装玻璃钢垫(5)。

3.根据权利要求1所述的一种低温气瓶V型颈管结构，其特征在于：所述的外套管(4)为双层结构，所述的外套管(4)内层为金属层(6)，所述的外套管(4)外层为碳纤维复合层(7)。

4.根据权利要求3所述的一种低温气瓶V型颈管结构，其特征在于：所述的金属层(6)长度大于碳纤维复合层(7)。

5.根据权利要求1所述的一种低温气瓶V型颈管结构，其特征在于：所述的气瓶外层(1)套装在内套管(3)上并与内套管(3)焊接。

6.根据权利要求1所述的一种低温气瓶V型颈管结构，其特征在于：所述的气瓶内层(2)套装在外套管(4)上并与外套管(4)焊接。

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