CN216079285U - 一种储气瓶 - Google Patents

Abstract

本申请属于高压容器技术领域，尤其涉及一种储气瓶，储气瓶包括内胆和纤维层，所述内胆包括直筒部、封头部和密封结构，所述封头部的端面处沿所述直筒部的轴向延伸以形成插接部，所述插接部伸入所述直筒部的内腔中并与所述直筒部的内壁相接，所述封头部的一端与所述插接部之间形成有台阶面，所述台阶面抵顶于所述直筒部的端面，所述插接部和所述直筒部通过所述密封结构密封连接，所述纤维层包覆于所述封头部和所述直筒部外。本申请提供的储气瓶，利用封头部与直筒部之间的插接设计，在保证储气瓶密封效果的同时，有效简化内胆的设计，降低储气瓶的成型成本和成型难度。

Description

一种储气瓶

技术领域

本申请属于高压容器领域，更具体地说，是涉及一种储气瓶。

背景技术

储气瓶作为一种高压的密闭容器，其可以用于存放各类气体，根据储气瓶存储气体的不同，储气瓶的结构也有所差异。其中，用于存储氢气、天然气以及液化气等可作为燃料气体的储气瓶，因其内部气体的危险性较高，且储气密度较大，对储气瓶的设计要求严格。

现有的存储燃料气体的储气瓶，一般通过金属瓶阀座与树脂内胆连接，为了使金属瓶阀座与树脂内胆之间具有较佳的密封效果，会单独针对瓶阀座设计树脂内胆与金属瓶阀座的连接处，导致树脂内胆的成型成本和成型难度极高，不利于储气瓶的大规模生产。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种储气瓶，以解决现有技术中存在的储气瓶成型成本和成型难度高的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

一方面，本申请实施例提供一种储气瓶，包括内胆和纤维层，所述内胆包括直筒部、封头部和密封结构，所述封头部的端面处沿所述直筒部的轴向延伸以形成插接部，所述插接部伸入所述直筒部的内腔中并与所述直筒部的内壁相接，所述封头部的一端与所述插接部之间形成有台阶面，所述台阶面抵顶于所述直筒部的端面，所述插接部和所述直筒部通过所述密封结构密封连接，所述纤维层包覆于所述封头部和所述直筒部外。

可选地，所述纤维层包括第一纤维层和第二纤维层，所述第一纤维层包覆于所述直筒部的外壁，所述第二纤维层包覆于所述第一纤维层的外壁和所述封头部的外壁。

可选地，所述纤维层采用碳纤维、碳纳米管纤维或由碳纤维与碳纳米管纤维组成的复合纤维中的至少一种纤维材料缠绕而成。

可选地，所述内胆的外壁对应所述插接部的位置处设置有强化槽，所述第一纤维层包覆于所述直筒部的外壁并填充于所述强化槽内。

可选地，所述直筒部外壁对应所述插接部的位置处沿径向收缩以形成所述强化槽。

可选地，所述第一纤维层的外壁与所述台阶面的外边缘齐平，或者，所述第一纤维层的外壁高于所述台阶面的边缘。

可选地，所述台阶面包括第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面和所述第二台阶面沿所述封头部的径向由内至外相邻设置，所述第一台阶面抵接于所述直筒部的端面，所述第二台阶面朝向于所述第一纤维层并与所述第一纤维层相接。

可选地，所述第一台阶面与所述第二台阶面齐平；或者，

所述第一台阶面的向内凹陷以形成台阶密封槽；或者，

所述第二台阶面沿所述封头部的外部轮廓缩减，所述第二台阶面与所述第一台阶面形成落差并与所述直筒部的外壁形成所述强化槽。

可选地，所述密封结构包括台阶密封圈，所述台阶密封圈设置于所述第一台阶面和所述直筒部的端面之间。

可选地，所述台阶密封圈位于所述台阶密封槽中。

可选地，所述直筒部伸入所述台阶密封槽中。

可选地，所述台阶面为平面、斜面或弧面中的至少一种，所述强化槽的槽壁为平面、斜面或弧面中的至少一种。

可选地，所述密封结构还包括插接密封槽和插接密封圈，所述插接密封槽设置于所述插接部靠近所述直筒部内壁的一侧，所述插接密封圈设置于所述插接密封槽中。

可选地，所述密封结构还包括胶带槽和密封胶带，所述胶带槽设置于所述插接部靠近所述直筒部内壁的一侧，所述密封胶带设置于所述胶带槽中。

可选地，所述密封结构还包括设置于所述直筒部内壁的内螺纹和设置于所述插接部外壁的外螺纹，所述插接部通过所述外螺纹和所述内螺纹连接于所述直筒部。

可选地，所述直筒部为树脂直筒部，所述封头部为金属封头部，所述插接部为金属插接部。

可选地，所述封头部和所述密封结构设置有两组，两个所述封头部分别连接于所述直筒部的两端。

可选地，所述内胆的半径为40mm至140mm之间，所述内胆的长径比大于或等于10。

本申请实施例提供的一种储气瓶的有益效果在于：与现有技术相比，本申请实施例提供的储气瓶，通过与封头部连接的插接部伸入直筒部的内腔中，使插接部与直筒部的侧壁相接，并使封头部上的台阶面与直筒部的端面相抵接，另外，插接部与封头部之间通过密封结构密封，以及封头部和直筒部外包覆由纤维层，从而实现内胆高强度的密封，同时，纤维层包覆于封头部和直筒部外，提高内胆的整体强度，如此便保证了储气瓶使用的安全可靠性；该储气瓶的封头部、插接部和直筒部的结构简单，从而有效简化内胆的设计，大大地降低储气瓶的成型成本和成型难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的储气瓶的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的储气瓶的主视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的储气瓶的爆炸图；

图4为本申请实施例提供的储气瓶的局部爆炸图；

图5为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(一)的竖向局部剖面图；

图6为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(二)的竖向局部剖面图；

图7为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(三)的竖向局部剖面图；

图8为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(四)的竖向局部剖面图；

图9为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(五)的竖向局部剖面图；

图10为本申请实施例提供的储气瓶的可选实施方式(六)的竖向局部剖面图。

其中，图中各附图标记：

1、内胆；10、直筒部；101、强化槽；11、封头部；110、台阶面；111、第一台阶面；112、第二台阶面；113、台阶密封圈；114、台阶密封槽；12、插接部；121、插接密封圈；122、密封胶带；123、插接密封槽；124、胶带槽；13、连接部；2、纤维层；21、第一纤维层；22、第二纤维层。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例/实施方式的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本申请中各个具体技术特征/实施例/实施方式的各种可能的组合方式不再另行说明。

请一并参考图1至图3，本申请实施例提供了一种储气瓶，其可以用于存储各类气体，尤其是存储作为燃料的氢气、天然气以及液化气等，特别适合小尺寸(储气瓶外径小于200mm)存储车载或机载用氢气。储气瓶包括内胆1和纤维层2，纤维层2连接于内胆1外周，气体可以存储于内胆1的内腔中，而内胆1外部的纤维层2能够提高内胆1强度，从而使其适应内部的高压。具体地，请一并参考图4和图5，内胆1包括直筒部10、封头部11和密封结构，其中，封头部11的端面处沿直筒部10的轴向延伸以形成插接部12，插接部12可以伸入直筒部10的内腔中，并与直筒部10的内壁相接，提高两者之间的密封效果，密封结构设置于插接部12和直筒部10之间，以进一步提高直筒部10和插接部12之间的密封效果，封头部11的一端与插接部12之间形成有台阶面110，台阶面110可以抵顶于直筒部10的端面，使得封头部11与直筒部10之间具有较佳的密封效果。如此，利用插接部12插入直筒部10的内腔中，将封头部11与直筒部10连接，简化储气瓶的设计，方便储气瓶的装配，同时利用插接部12与直筒部10的内壁相接，及封头部11的台阶面110与直筒部10的端面相抵接，使得直筒部10与插接部12及封头部11之间具有较佳的密封效果，并利用直筒部10与插接部12之间的密封结构来进一步提高两者之间的密封效果，并且在插接部12插入直筒部10的过程中，当封头部11的台阶面110与直筒部10的端面相抵接，此时便表明封头部11与直筒部10装配完成。具体应用中，本实施例的储气瓶在储存气体时，在内胆1中的高压气体的作用下，封头部11会受到一个向外脱离直筒部10的应力，而内胆1外周的纤维层2能够将紧紧包裹直筒部10和封头部11，对两者施加朝内的压力，使得本实施例的封头部11和直筒部10在内部气体和外部纤维层2的作用下，始终保持紧密的结合，而插接部12与直筒部10之间的密封结构，进一步提高了封头部11和直筒部10的密封效果，防止气体从两者的连接处外泄。

与现有的储气瓶相比，现有的储气瓶需要单独设计与瓶阀座连接的部分，该部分结构复杂，精度要求较高，导致储气瓶的设计成本和生产成本极高，而本实施例采用直筒部10和封头部11装配形成内胆1的设计，无需连接单独设计瓶阀座以及与瓶阀座连接的部分，其封头部11即可直接用于与连接管连接，这样能够大大降低储气瓶的设计成本和生产成本，具有结构简单、装配方便且成本低的特点，能够适应大批量且低成本的设计生产。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图5，纤维层2包括第一纤维层21和第二纤维层22，第一纤维层21连接于直筒部10的外壁，第二纤维层22连接于第一纤维层21的外壁和封头部11的外壁。这样的设计，利用由里及外的双层纤维层的设计，能够进一步提高储气瓶的强度，使其能够容纳更高压力的气体。具体应用中，第一纤维层21和第二纤维层22可以采用缠绕的方式对内胆1进行包覆，并且第一纤维层21和第二纤维层22的缠绕方式可以不同，当然也可以相同。

示例性的，第一纤维层21可以沿直筒部10的外壁周向缠绕，第二纤维层22可以绕直筒部10和封头部11的外周螺旋缠绕，这样的设计，一方面通过第一纤维层21的周向缠绕加强直筒部10(尤其是直筒部10对应插接部12的位置)的结构强度，另一方面，通过第二纤维层22的螺旋缠绕，可以使直筒部10和封头部11连接得更为紧密，有效提高直筒部10和封头部11之间的连接强度。当然，在别的实施方式中，第一纤维层21和第二纤维层22也可以采用其他合适的缠绕方式，例如纵向缠绕(即沿内胆1的轴向)等。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，纤维层2可以采用碳纤维、碳纳米管纤维或由碳纤维与碳纳米管纤维组成的复合纤维中的至少一种纤维材料缠绕而成。具体应用中，第一纤维层21和第二纤维层22可以采用相同的纤维材料缠绕而成，当然，也可以选择采用不同的纤维材料缠绕而成，本实施方式不加以限制。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图5，内胆1的外壁设置有强化槽101，强化槽101位于内胆1外壁对应插接部12的位置处，第一纤维层21连接于直筒部10的外壁并填充覆盖强化槽101。这样的设计，内胆1外壁的强化槽101位置处可以通过第一纤维层21缠绕强化，显著提高强化槽101位置处的结构强度，同时第一纤维层21对强化槽101施加的应力也会大于其他位置，如此，在内部气体压力和纤维层2应力的作用下，能够使插接部12与直筒部10之间的连接更为紧密，进一步提高密封效果。

需要说明的是，本实施例及实施方式中的强化槽101指，沿储气瓶纵向切面观察的高度低于直筒部10(或封头部11)外壁的凹陷部分，当然，在别的实施方式中，强化槽101可以是在直筒部10或内胆1外壁上开设的凹槽。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请继续参考图5，台阶面110不凸起于第一纤维层21，具体应用中，在缠绕第一纤维层21后，封头部11的台阶面110不会凸起于第一纤维层21，即台阶面110与第一纤维层21齐平，或者台阶面110可以略低于第一纤维层21，这样可以避免台阶面110与第一纤维层21的连接处形成突兀且尖锐的边缘，一方面可以在储气瓶生产过程中，防止该边缘刮蹭生产人员或生产设备，有利于储气瓶的生产；另一方面，可以防止该边缘摩擦损坏第二纤维层22，提高储气瓶的可靠性。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请一并参考图4和图5，强化槽101可以为直筒部10外壁对应插接部12的位置处沿径向收缩，以形成环形结构的凹槽，如此，通过缩减直筒部10对应强化槽101位置处的厚度，使得第一纤维层21和与封头部11之间能够保持平滑过渡，并且内胆1的内腔尺寸并未因强化槽101的存在而增加，能够保证内胆1的储气容量。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图5，台阶面110包括第一台阶面111和第二台阶面112，第一台阶面111和第二台阶面112沿封头部11的径向由内至外相邻设置，第一台阶面111抵接于直筒部10的端面，第二台阶面112朝向于第一纤维层21并与第一纤维层21相接。具体应用中，第一台阶面111和第二台阶面112的相对高度可以相同，也可以不同(即两者存在落差)。

示例性的，作为本实施例台阶面110的其中一种可选实施方式，请参考5和图6，第一台阶面111可以与第二台阶面112齐平，也即第一台阶面111和第二台阶面112可以为同一平面的两个部分，当第一纤维层21缠绕在直筒部10的外壁及强化槽101中后，第一纤维层21可以与第二台阶面112相接，并且第一纤维层21可以与第二台阶面112齐平，使得第一纤维层21的外壁与封头部11的外壁平滑过渡，避免尖锐边缘的产生。

具体地，请参考图6，密封结构包括台阶密封圈113，台阶密封圈113设置于第一台阶面111和直筒部10的端面之间，进一步提高封头部11和直筒部10之间的密封性能。

示例性的，请参考图7，作为本实施例台阶面110的其中一种可选实施方式，第一台阶面111可以向内凹陷以形成台阶密封槽114。

具体地，请参考图7，台阶密封圈113可以设置于该台阶密封槽114中，且台阶密封圈113的上下两侧分别抵接于第一台阶面111和直筒部10的端面，从而进一步提高封头部11和直筒部10之间的密封性能。

具体地，请参考图8，直筒部10的端部可以伸入该台阶密封槽114中，如此，可以利用直筒部10端部的侧壁与台阶密封槽114的侧壁相抵接，防止封头部11和直筒部10因径向应力而出现松脱，有效提高封头部11与直筒部10之间的径向强度，同时还能够增加封头部11与直筒部10的接触面积和连接路径长度，进一步提高封头部11与直筒部10之间的密封性能。

示例性的，作为本实施例台阶面110的其中一种可选实施方式，请参考图9，第二台阶面112可以沿封头部11的外部轮廓缩减，使得第二台阶面112与第一台阶面111形成落差，并使第二台阶面112与直筒部10的外壁形成强化槽101。具体应用中，在缠绕第一纤维层21时，第一纤维层21能够完全覆盖直筒部10的外壁以及部分封头部11，进一步提高直筒部10与封头部11之间的连接强度。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，台阶面110可以为平面、斜面或弧面中的至少一种。

示例性的，作为本实施例台阶面110的其中一种可选实施方式，请参考图10，台阶面110可以为斜面，直筒部10对应的端面也可以为与之相配合的斜面，插接部12与台阶面110的过渡处可以为平滑的弧面结构，如此，在装配封头部11和直筒部10时，斜面状的台阶面110和弧面状的过渡处可以引导插接部12伸入直筒部10中，有利于储气瓶的拼装。

具体地，作为本实施例的其中一种可选实施方式，强化槽101的槽壁可以为平面、斜面或弧面中的至少一种。

示例性的，作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图8和图10，强化槽101的底面可以为平面结构，强化槽101的侧面可以为弧面或斜面结构，而强化槽101与直筒部10外壁的连接处可以为平滑过渡，有利于第一纤维层21的缠绕，同时也能够防止第一纤维层21被该连接处划伤破损。当然，在别的实施方式中，强化槽101可以为具体形状可以进行调整，例如可以为环形方槽等。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，请重新参考图4和图5，密封结构还包括插接密封槽123和插接密封圈121，插接密封槽123设置于插接部12靠近直筒部10内壁的一侧，插接密封圈121设置于插接密封槽123中，如此，通过插接密封槽123和插接密封圈121来提高插接部12与直筒部10之间的密封性能。具体应用中，插接密封槽123也可以设置于直筒部10的内壁，或者也可以同时在直筒部10的内壁和插接部12的侧壁同时设置插接密封槽123，如此也可以实现密封效果。

示例性的，插接密封槽123和插接密封圈121的数量可以根据插接部12的尺寸选定，当插接部12的长度相对较短时，插接密封槽123和插接密封圈121可以设置一组或两组，而当插接部12的长度相对较长时，插接密封槽123和插接密封圈121可以设置两组、三组或多组。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，请继续参考图4和图5，密封结构还包括胶带槽124和密封胶带122，胶带槽124设置于插接部12靠近直筒部10内壁的一侧，密封胶带122设置于胶带槽124中，通过密封胶带122将直筒部10和插接部12连接，进一步提高内胆1的密封性能。

具体应用中，密封胶带122和插接密封圈121可以分别单独使用，也可以一并使用，示例性的，插接密封槽123和胶带槽124也可以沿插接部12的一侧依次间隔设置，插接密封槽123可以设置有两组或三组，胶带槽124可以设置有一组，插接密封圈121和密封胶带122设置有相应的数量。其中，胶带槽124可以靠近于插接部12的边缘处，插接密封槽123可以位于胶带槽124的上方，胶带槽124可以为一侧贯通的开口槽，以便于密封胶带122的套接。

具体应用中，插接密封圈121、密封胶带122以及前述实施方式中的台阶密封圈113的具体材质可以根据储气瓶存储的气体不同而合理选择。示例性的，本实施方式中，储气瓶可以用于存储氢气，此时，插接密封圈121、密封胶带122和台阶密封圈113可以选用抗腐蚀性能较佳的材料，例如，插接密封圈121和台阶密封圈113可以选用EPDM(EthylenePropylene Diene Monomer，三元乙丙橡胶)密封胶圈，密封胶带122则可以选用PTFE(PolyTetra Fluoroethylene，聚四氟乙烯)胶带，EPDM材料具有较佳的弹性、耐老化性以及抗氢腐蚀性，而PTFE具有较佳的抗腐蚀性能，如此能够在保持密封性能的同时，防止因接触氢气而出现氢脆等腐蚀问题，提高储气瓶的可靠性和使用寿命。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，密封结构还包括设置于直筒部10内壁的内螺纹和设置于插接部12外壁的外螺纹，插接部12通过外螺纹和内螺纹连接于直筒部10。具体应用中，上述实施方式中的密封结构可以根据实际情况(例如储气瓶的尺寸、储存的气体等)进行合理选择。示例性的，以储气瓶储存氢气为例，当储气瓶的半径相对较小时，例如在40mm至65mm之间时，直筒部10与插接部12之间可以采用螺纹连接，或同时采用螺纹连接和插接密封圈121连接，而在储气瓶的半径相对较大时，例如在65mm至140mm之间时，可以采用插接密封圈121和密封胶带122的方式进行连接。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，直筒部10可以为树脂直筒部10，封头部11可以为金属封头部11，插接部12可以为金属插接部12。具体应用中，直筒部10、封头部11以及插接部12的具体材料可以根据储气瓶存储的气体类型选定。示例性的，以储气瓶储存氢气为例，直筒部10可以采用高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)、尼龙(即聚酰胺，Polyamide，简称PA)或者其他合适的材料，并且可以对上述材料加入碳纳米管或碳纤维等材料进行改性，以提高其性能；而直筒部10和封头部11可以采用6061-T6铝合金、316L不锈钢等高强度且耐腐蚀的金属材料，并且直筒部10和封头部11可以为一体成型连接，以提高两者的整体强度。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图3，封头部11和密封结构可以设置有两组，两个封头部11分别连接于直筒部10的两端。具体地，直筒部10可以呈圆柱筒状结构，封头部11的外壁轮廓可以为球形或椭球形结构，以使封头部11的周向应力与轴向应力的比值相对合理，防止其中一个方向上的应力集中。请参考图4，封头部11的中心位置处可以向外延伸以形成连接部13，连接部13具有内腔，该内腔用于与直筒部10相连通，连接部13的一端与封头部11一体成型，连接部13的另一端用于与管路连接。

具体应用中，储气瓶根据应用场景的不同，可以设置不同的封头部11，示例性的，当多个存储氢气的储气瓶阵列形成储气瓶组，相邻的储气瓶之间需要相互连通时，请参考图3，直筒部10两端连接的封头部11可以均设置有连接部13，相邻储气瓶之间的连接部13可以通过相应的连接组件连通，而对于末端位置处的储气瓶，其一端的封头部11可以设置有连接部13，另一端可以不设置有连接部13，当然，也可以两端的封头部11均设置连接部13，其中一端通过阀门或堵头封堵住。

作为本实施例的其中一种可选实施方式，内胆1的半径(外径)可以为40mm至140mm之间，内胆1的长径比可以大于或等于10。具体地，本实施方式中，插接部12的长度可以在25mm至40mm之间，以使插接部12与直筒部10之间具有足够的接触面积，保证直筒部10与封头部11的连接强度。而储气瓶的半径可以为储气瓶最大厚度(即储气瓶在插接部12位置处的厚度)的三至四倍，以保证储气瓶具有足够的强度。

具体应用中，本实施方式的储气瓶尤其适合用于存储氢气，并作为移动设施(例如车辆)上的燃料存储装置，对于用于存储氢气的储气瓶而言，随着储气瓶的半径增大，储气瓶的厚度也随之增大，储气瓶自身比重也变大，导致储气瓶的储氢密度变小，而本实施方式将储气瓶的尺寸限制在相对较小的范围内(相对于现有的氢气储气瓶)，其单个的储氢密度(氢气质量占储气瓶总质量的比重)可以达到7.6％左右。

在使用，可以根据应用的车辆或其他设施的空间，选择合适数量的储气瓶(各储气瓶的半径、长度可以不同)排列堆积，以形成储气瓶组(各储气瓶组的尺寸、数量可以相同，也可以不同)，储气瓶组内部可以相互连通，而各储气瓶组之间再通过管路连通，形成一个较大的“储气池”，满足车辆等设施的使用需求，并且车辆等设施无需更改自身的结构布局，直接将本实施方式的储气瓶(或储气瓶组)安装于车辆等用气设施的各个位置上，具有适应性强且成本低的特点。

本申请实施例还提供了一种储气瓶的制作方法，可以用于制作上述任意实施方式/实施例中的储气瓶，包括如下步骤：

将密封结构设置在插接部12上，将插接部12伸入直筒部10的内腔中，并与直筒部10的内壁相接，使得密封结构设置在直筒部10和插接部12之间，且封头部11的第一台阶面111与直筒部10的端面相抵接；

在直筒部10外部缠绕第一纤维层21，第一纤维层21填充于强化槽101，并抵接于封头部11的第二台阶面112，使第二台阶面112和第一纤维层21之间紧密且无间隙；

在第一纤维层21和封头部11的外部缠绕第二纤维层22，使第二纤维层22包裹在封头部11和第一纤维层21的外部。

具体应用中，可以根据储气瓶所存储的气体类型不同，选择合适材料封头部11、插接部12以及直筒部10等，同时可以根据所存储其他压力的不同，选择合适的密封结构。示例性的，当储气瓶用于存储氢气时，封头部11和插接部12可以选用6061-T6铝合金或316L不锈钢等具有抗氢腐蚀性能(或抗氢脆性能)的金属材料，封头部11和接插部12可以预先通过一体成型，而直筒部10则可以选用高密度聚乙烯管或尼龙管等。在装配时，可以先将直筒部10加热至一定温度，使直筒部10向外膨胀，然后再将插接部12插入直筒部10的内腔中，而后再对连接后的直筒部10、插接部12以及封头部11进行冷却固化，使直筒部10收缩并与插接部12紧紧贴合，提高两者之间的密封性。而后先在直筒部10的外壁缠绕第一纤维层21，且第一纤维层21填充在直筒部10外壁的强化槽101中，以强化直筒部10与插接部12的相接处，同时第一限位层21与第二台阶面112紧密连接，使两者之间不存在间隙，并且第一纤维层21的外壁可以与第二台阶面112相齐平(或第一纤维层21略高于第二台阶面112)。最后在第一纤维层21和封头部11的外部缠绕第二纤维层22，完成储气瓶的制作装配。如此，利用上述制作方法所制作的储气瓶，能够在保证储气瓶密封效果的前提下，利用插接方式降低储气瓶的设计以及制作难度，有利于储气瓶的大规模且低成本的制作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种储气瓶，其特征在于，包括内胆(1)和纤维层(2)，所述内胆(1)包括直筒部(10)、封头部(11)和密封结构，所述封头部(11)的端面处沿所述直筒部(10)的轴向延伸以形成插接部(12)，所述插接部(12)伸入所述直筒部(10)的内腔中并与所述直筒部(10)的内壁相接，所述封头部(11)的一端与所述插接部(12)之间形成有台阶面(110)，所述台阶面(110)抵顶于所述直筒部(10)的端面，所述插接部(12)和所述直筒部(10)通过所述密封结构密封连接，所述纤维层(2)包覆于所述封头部(11)和所述直筒部(10)外。

2.如权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述纤维层(2)包括第一纤维层(21)和第二纤维层(22)，所述第一纤维层(21)包覆于所述直筒部(10)的外壁，所述第二纤维层(22)包覆于所述第一纤维层(21)的外壁和所述封头部(11)的外壁。

3.如权利要求1所述的储气瓶，其特征在于，所述纤维层(2)采用碳纤维、碳纳米管纤维或由碳纤维与碳纳米管纤维组成的复合纤维中的至少一种纤维材料缠绕而成。

4.如权利要求2所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)的外壁对应所述插接部(12)的位置处设置有强化槽(101)，所述第一纤维层(21)包覆于所述直筒部(10)的外壁并填充于所述强化槽(101)内。

5.如权利要求4所述的储气瓶，其特征在于，所述直筒部(10)外壁对应所述插接部(12)的位置处沿径向收缩以形成所述强化槽(101)。

6.如权利要求2所述的储气瓶，其特征在于，所述第一纤维层(21)的外壁与所述台阶面(110)的外边缘齐平，或者，所述第一纤维层(21)的外壁高于所述台阶面(110)的边缘。

7.如权利要求4所述的储气瓶，其特征在于，所述台阶面(110)包括第一台阶面(111)和第二台阶面(112)，所述第一台阶面(111)和所述第二台阶面(112)沿所述封头部(11)的径向由内至外相邻设置，所述第一台阶面(111)抵接于所述直筒部(10)的端面，所述第二台阶面(112)朝向于所述第一纤维层(21)并与所述第一纤维层(21)相接。

8.如权利要求7所述的储气瓶，其特征在于，所述第一台阶面(111)与所述第二台阶面(112)齐平；或者，

所述第一台阶面(111)的向内凹陷以形成台阶密封槽(114)；或者，

所述第二台阶面(112)沿所述封头部(11)的外部轮廓缩减，所述第二台阶面(112)与所述第一台阶面(111)形成落差并与所述直筒部(10)的外壁形成所述强化槽(101)。

9.如权利要求8所述的储气瓶，其特征在于，所述密封结构包括台阶密封圈(113)，所述台阶密封圈(113)设置于所述第一台阶面(111)和所述直筒部(10)的端面之间。

10.如权利要求9所述的储气瓶，其特征在于，所述台阶密封圈(113)位于所述台阶密封槽(114)中。

11.如权利要求9所述的储气瓶，其特征在于，所述直筒部(10)伸入所述台阶密封槽(114)中。

12.如权利要求4所述的储气瓶，其特征在于，所述台阶面(110)为平面、斜面或弧面中的至少一种，所述强化槽(101)的槽壁为平面、斜面或弧面中的至少一种。

13.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述密封结构还包括插接密封槽(123)和插接密封圈(121)，所述插接密封槽(123)设置于所述插接部(12)靠近所述直筒部(10)内壁的一侧，所述插接密封圈(121)设置于所述插接密封槽(123)中。

14.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述密封结构还包括胶带槽(124)和密封胶带(122)，所述胶带槽(124)设置于所述插接部(12)靠近所述直筒部(10)内壁的一侧，所述密封胶带(122)设置于所述胶带槽(124)中。

15.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述密封结构还包括设置于所述直筒部(10)内壁的内螺纹和设置于所述插接部(12)外壁的外螺纹，所述插接部(12)通过所述外螺纹和所述内螺纹连接于所述直筒部(10)。

16.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述直筒部(10)为树脂直筒部，所述封头部(11)为金属封头部，所述插接部(12)为金属插接部。

17.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述封头部(11)和所述密封结构设置有两组，两个所述封头部(11)分别连接于所述直筒部(10)的两端。

18.如权利要求1至12中任一项所述的储气瓶，其特征在于，所述内胆(1)的半径为40mm至140mm之间，所述内胆(1)的长径比大于或等于10。

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