CN215446022U - 储氢装置 - Google Patents

Abstract

一种储氢装置，包括控制阀和储气瓶，控制阀包括阀体、第一管接头、第二管接头和锁紧螺母，第一管接头和第二管接头连接在阀体的不同侧，锁紧螺母和储气瓶均采用直螺纹与第一管接头配合连接，控制阀相对储气瓶旋转至第二管接头达到预设位置时，锁紧螺母旋转并抵持储气瓶的外表面，使得第一管接头固定于储气瓶。采用直螺纹配合连接，有利于确定第一管接头的连接位置和旋转角度，且第一管接头和第二管接头连接在阀体的不同侧，可通过调节第一管接头的位置和旋转角度带动第二管接头移动到预设位置和方向，再通过锁紧螺母进行固定，从而使得与第二管接头连接的管道处于预设位置和方向，避免了储氢装置管道布置混乱的问题。

Description

储氢装置

技术领域

本实用新型属于氢气存储技术领域，尤其涉及一种储氢装置。

背景技术

面对化石能源枯竭和环境问题的挑战，以新能源替代化石能源是社会发展的必然趋势。其中，氢气作为一种零污染的气体燃料被广泛应用于各种动力装置中。

储氢装置作为收集和存储氢气的设备，通常需要安装在燃料电池汽车上或加氢站中，受安装空间的限制，储氢装置间的管道布置尤为重要。不同的管道主要采用控制阀连接，目前市面上的控制阀与储气瓶之间多采用锥螺纹配合连接，由于锥螺纹的连接位置不可调节，且连接方向容易偏离预设方向，导致储氢装置管道布置混乱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种储氢装置，能够固定氢气管道的连接方向，灵活调节管道的位置。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供了一种储氢装置，包括控制阀和储气瓶，所述控制阀包括阀体、第一管接头、第二管接头和锁紧螺母，所述第一管接头和所述第二管接头连接在所述阀体的不同侧，所述第一管接头的外周面设有第一直螺纹，所述第一管接头与所述储气瓶通过直螺纹配合连接，所述锁紧螺母与所述第一直螺纹配合连接；所述控制阀相对所述储气瓶旋转至所述第二管接头达到预设位置和方向时，所述锁紧螺母在所述第一直螺纹上旋转并抵持所述储气瓶的外表面，使得所述第一管接头固定于所述储气瓶。

一种实施方式中，所述储气瓶包括螺纹孔，所述第一直螺纹与所述螺纹孔配合连接。

一种实施方式中，所述第一直螺纹包括第一齿，所述螺纹孔包括第二齿，所述第一管接头固定于所述储气瓶时，所述第一齿朝向所述阀体一侧的表面与所述第二齿背向所述阀体的表面相配合。

一种实施方式中，所述第一管接头的内周面设有第二直螺纹，所述储气瓶包括第三管接头，所述第三管接头的外周面设有第三直螺纹，所述第二直螺纹和所述第三直螺纹配合连接。

一种实施方式中，所述控制阀还包括密封圈，所述密封圈套设于所述第一管接头外周，所述锁紧螺母通过所述密封圈与所述储气瓶抵持。

一种实施方式中，所述控制阀还包括垫片，所述垫片套设于所述第一管接头外周，所述锁紧螺母通过所述垫片与所述储气瓶抵持。

一种实施方式中，所述垫片具有弹性，并在所述第一管接头的轴向上弹性变形。

一种实施方式中，所述储气瓶的外表面开设有凹槽，所述密封圈和/或所述垫片容置于所述凹槽。

一种实施方式中，所述阀体包括壳体和阀杆，所述壳体包括容纳腔，所述阀杆伸入所述容纳腔，所述第一管接头和所述第二管接头均与所述壳体连接，并均与所述容纳腔连通，所述阀杆用于调节所述第一管接头和所述第二管接头是否连通。

一种实施方式中，所述控制阀和所述储气瓶的数量均为多个，每一所述储气瓶均至少与一所述控制阀连接，多个所述控制阀的所述第二管接头之间通过连接管道连通。

通过使第一管接头和储气瓶之间采用直螺纹配合连接，有利于确定第一管接头的连接位置和旋转角度，且第一管接头和第二管接头连接在阀体的不同侧，通过调节第一管接头的位置和旋转角度，即可带动第二管接头移动到预设位置和方向，再采用锁紧螺母对第一管接头进行固定，第二管接头随之固定，从而确定了第二管接头的连接位置和方向，以使与第二管接头连接的管道处于预设位置和方向，避免了储氢装置管道布置混乱的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例的储氢装置的结构示意图；

图2为一种实施例的控制阀的结构示意图；

图3为一种实施例的控制阀的俯视图；

图4为一种实施例的储氢装置的局部剖视图；

图5为另一种实施例的储氢装置的局部剖视图；

图6为图5的局部A的放大结构示意图；

图7为另一种实施例的储氢装置的局部剖视图；

图8为图7的局部B的放大结构示意图；

图9为另一种实施例的储氢装置的结构简图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供了一种储氢装置，包括控制阀10和储气瓶20，控制阀10包括阀体14、第一管接头11、第二管接头12和锁紧螺母13，第一管接头11和第二管接头12连接在阀体14的不同侧，第一管接头11的外周面设有第一直螺纹15，第一管接头11与储气瓶20通过直螺纹配合连接，锁紧螺母13与第一直螺纹15配合连接；控制阀10相对储气瓶20旋转至第二管接头12达到预设位置和方向时，锁紧螺母13在第一直螺纹15上旋转并抵持储气瓶20的外表面，使得第一管接头11固定于储气瓶20。

具体地，储氢系统中通常包括多个接口，如用于向系统中注入氢气的加氢口、用于向燃料电池装置输入氢气的输气口等。还可以包含多个储气瓶20，多个储气瓶20之间、加氢口和储气瓶20之间或者储气瓶20与燃料电池装置之间均通过输氢管道连通，以向储氢系统中输入氢气，或者使氢气运输到燃料电池装置中。不同输氢管道之间通过控制阀10控制是否导通。本实施例中，第一管接头11用于与储气瓶20连接，第二管接头12用于与输氢管道连接，且第一管接头11和第二管接头12分别固定在阀体14的不同侧，以方便输氢管道的布置。第一管接头11和第二管接头12内设有通孔，且其通孔在阀体14内连通，从而实现氢气的传输。

第一管接头11的外周面为圆柱形，且其外周面上设有第一直螺纹15。储气瓶20与第一管接头11连接的一侧设有与第一直螺纹15相匹配的直螺纹，当第一管接头11沿朝向储气瓶20的方向旋转移动时，第一管接头11外周面上的第一直螺纹15与储气瓶20上的直螺纹配合连接，且第二管接头12跟随第一管接头11旋转移动，当第二管接头12到达预设位置和方向时，第一管接头11停止旋转，从而带动第二管接头12处于预设的位置和方向上。由于输氢管道与第二管接头12连接，从而达到了使输氢管道处于预设位置和方向的目的。

锁紧螺母13的内表面设有与第一直螺纹15相匹配的直螺纹，当第二管接头12处于预设的位置和方向上时，通过使锁紧螺母13沿第一管接头11的外周面旋转并朝向储气瓶20移动，直至与储气瓶20的表面抵持，从而将第一管接头11与储气瓶20固定，进一步也将第二管接头12的位置和方向固定，进一步地，达到了使第二管接头12连接的管道的位置和方向固定在预设位置和方向上的目的。

通过使第一管接头11和储气瓶20之间采用直螺纹配合连接，有利于确定第一管接头11的连接位置和旋转角度，且第一管接头11和第二管接头12连接在阀体14的不同侧，通过调节第一管接头11的位置和旋转角度，即可带动第二管接头12移动到预设位置和方向，再采用锁紧螺母13对第一管接头11进行固定，第二管接头12随之固定，从而确定了第二管接头12的连接位置和方向，以使与第二管接头12连接的管道处于预设位置和方向，避免了储氢装置管道布置混乱的问题。此外，采用锁紧螺母13进行固定的结构，只需通过反向旋转锁紧螺母13即可解除第一管接头11和储气瓶20之间的固定状态，有利于对控制阀10进行更换。

一种实施例中，请参考图4和图5，储气瓶20包括螺纹孔21，第一直螺纹15与螺纹孔21配合连接。第一直螺纹15包括第一齿，螺纹孔21包括第二齿，第一管接头11固定于储气瓶20时，第一齿朝向阀体10一侧的表面151与第二齿背向阀体10的表面211相配合。

具体地，储气瓶20包括连接面22，连接面22与控制阀10相对设置，螺纹孔21为开设于连接面22上，且内表面设有与第一直螺纹相匹配的直螺纹的通孔。通过第一直螺纹15与螺纹孔21的配合连接，可以使得第一管接头11沿螺纹孔21的轴线方向移动。当第二管接头12处于预设位置和方向时，拧紧锁紧螺母13，直至锁紧螺母13与储气瓶20的连接面22相抵持。此时，锁紧螺母13对第一管接头11施加沿螺纹孔21的轴线向远离储气瓶20的一侧的拉力，以使表面151与表面211相抵持，从而将第一管接头11与储气瓶20的相对位置保持固定，即第二管接头12与储气瓶20的连接位置和方向也得以固定。类似地，当需要更换第二管接头12在储气瓶20上的连接位置和方向，或者，需要更换控制阀10时，可通过反向旋转锁紧螺母13，以使表面151和表面211分离，即可解除锁紧螺母13与连接面22的抵持状态，通过再次旋转第一管接头11，即可达到调节第二管接头12与储气瓶20的连接位置和方向的目的。通过在储气瓶20上开设螺纹孔21，且第一直螺纹15与螺纹孔21配合连接，可以灵活调节第二管接头12的连接位置和方向，通过旋转锁紧螺母13即可更换第二管接头12与储气瓶20的连接位置和方向，或者更换控制阀10，相比于采用焊接的方式，操作方便快捷，且互换性高，降低了维修成本。

一种实施例中，请参考图7和图8，第一管接头11的内周面设有第二直螺纹16，储气瓶20包括第三管接头23，第三管接头23的外周面设有第三直螺纹231，第二直螺纹16和第三直螺纹231配合连接。具体地，第三管接头23垂直于连接面22朝向远离储气瓶20的一侧延伸，且第三管接头23的外径小于第一管接头11的内径，以使第一管接头11套设于第三管接头23的外周，通过使第二直螺纹16和第三直螺纹231的配合，可以调节第一管接头11的位置，进而调节第二管接头12的连接位置和方向。其中，第二直螺纹16包括第三齿161，第三直螺纹231包括第四齿2310。当锁紧螺母13与连接面22抵持时，锁紧螺母13对第一管接头11施加朝向控制阀10所在侧的拉力，使得第三齿161朝向储气瓶20的一侧与第四齿2310朝向控制阀10的一侧抵持，从而将第一管接头11与储气瓶20的相对位置保持固定。通过在储气瓶20上设置第三管接头23，并使第一管接头11套设于第三管接头23，通过第一管接头11内周面的第二直螺纹16与第三管接头23外周面的第三直螺纹231的配合连接，在实现调整第一管接头11的位置的同时，第一管接头11套设于第三管接头23的外周，有利于保护第三管接头23免受空气中的水汽、酸等的腐蚀损害，由于控制阀10便于更换，因此这种结构有利于对储氢装置进行维护。

一种实施例中，请参考图1至图3，控制阀10还包括密封圈17，密封圈17套设于第一管接头11外周，锁紧螺母13通过密封圈17与储气瓶20抵持。具体地，密封圈17为O型密封圈，O型密封圈是具有圆形截面的环形橡胶密封圈，主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露。在本实施例中，密封圈17设置于锁紧螺母13与储气瓶20之间，用于防止储气瓶20内的氢气泄漏。当使用锁紧螺母13将控制阀10固定在储气瓶20上的预设位置时，通过在锁紧螺母13与储气瓶20之间设置密封圈17，可以达到密封第一管接头11和储气瓶20之间的缝隙，防止氢气泄漏的目的。

一种实施例中，请参考图1和图3，控制阀10还包括垫片18，垫片18套设于第一管接头11外周，锁紧螺母13通过垫片18与储气瓶20抵持。具体地，垫片18是锁紧螺母13与储气瓶20之间的机械密封件，由于机械加工表面不可能完美，使用垫片18即可填补不规则性。垫片18通常由片状材料制成，如垫纸，橡胶，硅橡胶，金属，软木，毛毡，氯丁橡胶，丁腈橡胶，玻璃纤维或塑料聚合物(如聚四氟乙烯)等。通过在锁紧螺母13与储气瓶20之间设置垫片18，可以防止锁紧螺母13与储气瓶20之间受到压力、腐蚀和管路自然的热胀冷缩造成的氢气泄漏。

另一种实施例中，请参考图4，垫片18与锁紧螺母13为一体式结构。具体地，垫片18与锁紧螺母13一体形成，且垫片18设置于锁紧螺母13靠近储气瓶20的一侧。垫片18包括第一抵持部181和第二抵持部182，第一抵持部181与第一管接头11的外周面抵接，第二抵持部182朝向储气瓶20的一侧延伸并与储气瓶20抵接，当锁紧螺母13处于锁紧状态时，第一抵持部181、第二抵持部182、储气瓶20以及第一管接头11的外周面共同围合形成容纳空间，该容纳空间用于容置密封圈17，以避免由于垫片18与储气瓶20对密封圈17的压力过大导致密封圈17被挤烂和撕裂，造成氢气泄漏。

一种实施例中，请参考图1至图3，垫片18具有弹性，并在第一管接头11的轴向上弹性变形。具体地，垫片18为弹性垫片，当锁紧螺母13拧紧后，靠垫片18压平而产生的弹性反力使旋合的第一直螺纹15与储气瓶20上的直螺纹间轴向压紧，同时垫片18斜口的尖端抵住锁紧螺母13与储气瓶20的支撑面，从而具有防松作用，以达到增强锁紧螺母13的耐磨性并保护储气瓶20的连接面22的目的。由于锁紧螺母13容易在弹簧垫片的作用下变形，从而使螺纹连接更紧固。通过在锁紧螺母13和储气瓶20之间设置垫片18间隔开，且使垫片18具有弹性，以实现使第一管接头11与储气瓶20连接更紧固，并且具有保护锁紧螺母13和储气瓶20的效果。

一种实施例中，请参考图1和图6，储气瓶20的外表面开设有凹槽24，密封圈17容置于凹槽24。具体地，凹槽24的开口方向朝向第一管接头11，且凹槽24的内径尺寸小于或等于密封圈17的外径尺寸，其深度小于或等于密封圈17的厚度。当锁紧螺母13朝向储气瓶20旋转移动时，推动密封圈17同步运动，当锁紧螺母13拧紧时，密封圈17容置于凹槽24内，密封圈17由于受到挤压发生弹性变形，从而与凹槽24紧密连接，以将凹槽24与缩进螺母13的连接处密封。通过在储气瓶20的外表面开设凹槽24，当锁紧螺母13处于锁紧状态时，密封圈17可以容置于凹槽24内，既能够很好地密封第一管接头11与储气瓶20连接处的缝隙又能够将密封圈17与外部环境分隔开，防止密封圈17以及密封圈17和储气瓶20的连接处受到大气中的水汽等的污染，影响密封性能。

可以理解的是，当垫片18为弹性垫片时，储氢装置只包括垫片18，凹槽24的内径尺寸和深度则需根据垫片18的外径尺寸和厚度对应设计，以使垫片18能够容置于凹槽24内。当垫片18为刚性时，储氢装置既包括密封圈17，又包括垫片18，凹槽24仅用于容纳密封圈17，则其内径尺寸和深度只需要根据密封圈17的尺寸对应设计，以使密封圈17能够容置于凹槽24内。

一种实施例中，请参考图5，阀体14包括壳体141和阀杆142，壳体141包括容纳腔K，阀杆142伸入容纳腔K，第一管接头11和第二管接头12均与壳体141连接，并均与容纳腔K连通，阀杆142用于调节第一管接头11和第二管接头12是否连通。具体地，阀杆142包括相背的第一端和第二端，第一端用于伸入容纳腔K内，且第一端设有阀块143。第二端设置于容纳腔K的外部，用于人手操作，且第二端设置有旋钮144，阀杆142与壳体141之间通过螺纹连接，当人手旋转旋钮144时，旋钮144带动阀块143伸入或远离容纳腔K中靠近第一管接头11的位置。容纳腔K在第一管接头11和第二管接头12间在没有阀块143堵塞的情形下是互通的，用于氢气流通。本实施例中，阀块143的尺寸大于第一管接头11内部通孔的尺寸，当阀块143运动至第一管接头11的通孔的一端时，阀块143堵住第一管接头11的通孔，以使第一管接头11和第二管接头12隔开，流经第一管接头11和第二管接头12的氢气不能互通。当沿反向旋转旋钮144时，旋钮带动阀块143反向运动，阀块143与第一管接头11的通孔分离，从而使第一管接头11和第二管接头12连通，氢气可以在第一管接头11和第二管接头12之间流通。可以理解的是，其他实施例中，阀体14也可以为其他可以控制管路通断的结构，本申请不作限定。通过在阀体14上设置壳体141，以使第一管接头11和第二管接头12之间的气体能够互通。并通过设置阀杆142实时控制第一管接头11和第二管接头12之间是否连通，结构简单，操作便捷。

一种实施例中，请参考图1和图9，控制阀10和储气瓶20的数量均为多个，每一储气瓶20均至少与一控制阀10连接，多个控制阀10的第二管接头12之间通过连接管道30连通。如图9所示的储氢装置中，储气瓶20的数量为两个，分别为第一储气瓶201和第二储气瓶202，控制阀10的数量为三个，分别为第一控制阀101、第二控制阀102和第三控制阀103。其中，控制阀101和控制阀103均与储气瓶201连接，连通管道30分别与第一控制阀101和第二控制阀102连接，通过控制第一控制阀101和第二控制阀102即可控制第一储气瓶201和第二储气瓶202是否连通。此外，储氢装置还包括第四管接头40，第四管接头40与第三控制阀103的第二管接头12连接，第四管接头40的另一端可以用于与氢气注入设备连接，以向储气瓶20中注入氢气，当控制阀103打开时，即可向储氢瓶201注入氢气，再结合第一控制阀101和第二控制阀102，即可控制是否对储氢瓶202注入氢气。或者，第四管接头40的另一端还可以与燃料电池装置等连接，以将储氢装置中的氢气传输至燃料电池装置中。可以理解的是，其他实施例中，储气瓶20和控制阀10的数量还可以为其他任意数量，本申请不作限定。通过在储氢装置中设置多个储气瓶20，增加了储氢装置的储氢量，而且通过采用多个本申请实施例提供的控制阀10将不同储气瓶20连通，避免了管道布置混乱。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种储氢装置，其特征在于，包括控制阀和储气瓶，所述控制阀包括阀体、第一管接头、第二管接头和锁紧螺母，所述第一管接头和所述第二管接头连接在所述阀体的不同侧，所述第一管接头的外周面设有第一直螺纹，所述第一管接头与所述储气瓶通过直螺纹配合连接，所述锁紧螺母与所述第一直螺纹配合连接；所述控制阀相对所述储气瓶旋转至所述第二管接头达到预设位置和方向时，所述锁紧螺母在所述第一直螺纹上旋转并抵持所述储气瓶的外表面，使得所述第一管接头固定于所述储气瓶。

2.如权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述储气瓶包括螺纹孔，所述第一直螺纹与所述螺纹孔配合连接。

3.如权利要求2所述的储氢装置，其特征在于，所述第一直螺纹包括第一齿，所述螺纹孔包括第二齿，所述第一管接头固定于所述储气瓶时，所述第一齿朝向所述阀体一侧的表面与所述第二齿背向所述阀体的表面相配合。

4.如权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述第一管接头的内周面设有第二直螺纹，所述储气瓶包括第三管接头，所述第三管接头的外周面设有第三直螺纹，所述第二直螺纹和所述第三直螺纹配合连接。

5.如权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述控制阀还包括密封圈，所述密封圈套设于所述第一管接头外周，所述锁紧螺母通过所述密封圈与所述储气瓶抵持。

6.如权利要求5所述的储氢装置，其特征在于，所述控制阀还包括垫片，所述垫片套设于所述第一管接头外周，所述锁紧螺母通过所述垫片与所述储气瓶抵持。

7.如权利要求6所述的储氢装置，其特征在于，所述垫片具有弹性，并在所述第一管接头的轴向上弹性变形。

8.如权利要求6所述的储氢装置，其特征在于，所述储气瓶的外表面开设有凹槽，所述密封圈和/或所述垫片容置于所述凹槽。

9.如权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述阀体包括壳体和阀杆，所述壳体包括容纳腔，所述阀杆伸入所述容纳腔，所述第一管接头和所述第二管接头均与所述壳体连接，并均与所述容纳腔连通，所述阀杆用于调节所述第一管接头和所述第二管接头是否连通。

10.如权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述控制阀和所述储气瓶的数量均为多个，每一所述储气瓶均至少与一所述控制阀连接，多个所述控制阀的所述第二管接头之间通过连接管道连通。

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