CN216667246U - 一种车载液氢瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载液氢瓶，内胆前端通过固定端绝热支撑结构支撑于外壳体中，内胆后端通过活动端绝热支撑结构支撑于外壳体中；固定端绝热支撑结构为：颈管通过内胆前端封头中部的第一通孔伸入内胆中且其前端与第一通孔密封固定连接，颈管后端与第一密封盖密封固定连接；在第一密封盖上固定设置有第一、第二固定管，第一玻璃钢支撑管的后端伸入并固定于第一固定管与第二固定管之间的间隙中；外堵头密封固定安装于外壳体前端封头中部的第二通孔中，在外堵头上固定设置有第三、第四固定管，第一玻璃钢支撑管的前端伸入并固定于第三固定管与第四固定管之间的间隙中。该结构大大降低了固定端、活动端绝热支撑结构的整体漏热量。

Description

一种车载液氢瓶

技术领域

本实用新型涉及储氢压力容器设备领域，尤其涉及一种车载液氢瓶。

背景技术

车载储氢技术是现阶段氢燃料电池汽车发展的重要因素，目前国内外储氢方式主要有高压气态储氢、液态储氢和氢化物储氢三种。与高压气态储氢和氢化物储氢相比，液态储氢的储氢质量、体积储氢能量密度均已接近实用化目标要求，如果仅从储氢质量、体积储氢密度角度分析，液态储氢是一种极为理想的储氢方式。

液态储氢是将氢气压缩后冷却至-253℃以下，并将其液化、储存于车载液氢瓶中，由于液氢储存温度与环境温度存在巨大温差，因此液氢储存过程中的漏热问题难以避免，而液氢储存过程中的漏热问题是实现液氢大规模应用的主要障碍，大大制约了其应用发展。

用于储存液氢的车载液氢瓶通常由外壳体和密封放置于外壳体的空腔中的内胆构成，内胆的两端封头部分均分别通过对应的支撑结构悬空支撑于外壳体的空腔中，内胆与外壳体之间形成中空的真空夹层。其中，两端的支撑结构是外部热量与内胆之间的主要传热结构，因而支撑结构带来的漏热问题尤为突出。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种结构简单且能有效降低两端支撑结构漏热量的车载液氢瓶。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的一种车载液氢瓶，包括：内胆和外壳体，内胆两端分别通过一个支撑结构悬空支撑于外壳体的内腔中，且内胆与外壳体之间形成中空的真空夹层；内胆前端的支撑结构为固定端绝热支撑结构，内胆后端的支撑结构为活动端绝热支撑结构；所述的固定端绝热支撑结构为：在内胆的前端封头的中部开设有第一通孔，颈管通过第一通孔伸入内胆中后、颈管的前端与第一通孔密封固定连接，颈管的后端与第一密封盖密封固定连接；在位于颈管内的第一密封盖上固定设置有第一固定管和第二固定管，第一固定管套装于第二固定管上，且第一固定管与第二固定管之间以及第一固定管与颈管之间均留有间隙，由玻璃钢制成的第一玻璃钢支撑管的后端伸入并固定于第一固定管与第二固定管之间的间隙中；在外壳体的前端封头的中部开设有第二通孔，外堵头密封固定安装于第二通孔中，在外堵头后端上固定设置有第三固定管和第四固定管，第三固定管套装于第四固定管上，且第三固定管与第四固定管之间留有间隙，第一玻璃钢支撑管的前端伸入并固定于第三固定管与第四固定管之间的间隙中。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，在第一固定管上开设有至少一个第一销孔，在第二固定管上开设有与各第一销孔位置一一对应的第二销孔，在第一玻璃钢支撑管上开设有与各第一销孔位置一一对应的第三销孔，各第一销钉穿插于对应的第一销孔、第三销孔、第二销孔中，从而使第一固定管、第一玻璃钢支撑管、第二固定管三者固定连接；在第三固定管上开设有至少一个第四销孔，在第四固定管上开设有与各第四销孔位置一一对应的第五销孔，在第一玻璃钢支撑管上开设有与各第四销孔位置一一对应的第六销孔，各第二销钉穿插于对应的第四销孔、第六销孔、第五销孔中，从而使第三固定管、第一玻璃钢支撑管、第四固定管三者固定连接。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，在位于第一通孔外的内胆的前端封头上固定设置有第一加强板，第一加强板与连接于第一通孔处的颈管固定连接。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，所述的活动端绝热支撑结构为：在内胆的后端封头的中部开设有第三通孔，外颈管通过第三通孔伸入内胆中后、外颈管的后端与第三通孔密封固定连接，外颈管的前端与第二密封盖密封固定连接；内颈管从外颈管的后端向内伸入外颈管中后、内颈管的前端固定连接于第二密封盖上，且内颈管与外颈管之间留有间隙；沿内颈管后端内孔壁的圆周方向上间隔设置有至少三个呈曲面状突起的凸点，各凸点与内颈管一体成型，由玻璃钢制成的第二玻璃钢支撑管从内颈管的后端向内伸入内颈管中后，各凸点的凸起的曲面与第二玻璃钢支撑管的外圆周面接触；位于内颈管外的第二玻璃钢支撑管的后端固定连接于圆形支撑板的中部，圆形支撑板外边缘固定连接于外壳体的内腔壁上。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，在圆形支撑板中部开设有前后贯穿的连接孔，连接孔边缘向前水平延伸形成伸入第二玻璃钢支撑管内的筒状外延体；所述的筒状外延体的外侧壁为与第二玻璃钢支撑管的内孔匹配的圆柱状结构，筒状外延体的内孔为后端孔径小、前端孔径大的圆锥孔结构。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，在位于第三通孔外的内胆的后端封头上固定设置有第二加强板，第二加强板与连接于第三通孔处的外颈管固定连接。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，凸点的数量设置为四个，四个凸点相对于内颈管的轴线呈旋转对称分布于内颈管的内孔壁上。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，凸点的曲面形状为半球形形状、半椭球形形状、水滴形状中的一种。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，沿圆形支撑板边缘的圆周方向上均匀间隔切割有至少三个弧状缺口，两两相邻弧状缺口之间形成圆形支撑板的支撑臂结构，圆形支撑板通过各支撑臂结构固定连接于外壳体的内腔壁上。

进一步地，前述的一种车载液氢瓶，其中，弧状缺口的数量设置为四个。

本实用新型的有益效果是：①通过各凸点使内颈管与第二玻璃钢支撑管之间形成点接触，点接触减少了内颈管与第二玻璃钢支撑管之间的接触面积，大大降低了活动端绝热支撑结构的整体漏热量；②内颈管与第二玻璃钢支撑管两者之间通过各凸点活动接触，车载液氢瓶在使用过程中受温度、运输颠簸等影响时，第二玻璃钢支撑管与内颈管两者之间可自由相对轴向滑动，实现自动轴向微调，保证活动端绝热支撑结构的支撑可靠性；③第一加强板的设置加强了固定端绝热支撑结构的支撑可靠性，楔形外延体结构和第二加强板的设置加强了活动端绝热支撑结构的支撑可靠性；④由玻璃钢制成的第一玻璃支撑管和第二玻璃支撑管的热导率低，进一步降低了固定端支撑结构以及活动端支撑结构的整体漏热量；⑤圆形支撑板通过支撑臂结构与外壳体的内腔壁固定连接，支撑臂结构能在稳靠支撑的基础上减少了圆形支撑板与外壳体之间的接触面积，更进一步降低了活动端绝热支撑结构的整体漏热量。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种车载液氢瓶的结构示意图。

图2是图1中A部分的局部放大结构示意图。

图3是图1中B部分的局部放大结构示意图。

图4是图3中C-C剖视方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例中所述的一种车载液氢瓶，包括：内胆1和外壳体2，内胆1的两端分别通过一个支撑结构悬空支撑于外壳体2的内腔中，且内胆1与外壳体2之间形成中空的真空夹层7。其中，内胆前端的支撑结构为固定端绝热支撑结构3，内胆后端的支撑结构为活动端绝热支撑结构4。

如图1和图2所示，本实施例中所述的固定端绝热支撑结构3的具体结构为：在内胆1的前端封头的中部开设有第一通孔11，颈管31通过第一通孔11伸入内胆1中后、颈管31的前端与第一通孔11密封固定连接；颈管31的后端与第一密封盖32密封固定连接。在位于颈管31内的第一密封盖32上固定设置有第一固定管51和第二固定管52，第一固定管51套装于第二固定管52上，且第一固定管51与第二固定管52之间以及第一固定管51与颈管31之间均留有间隙，由玻璃钢制成的第一玻璃钢支撑管33的后端伸入并固定于第一固定管51与第二固定管52之间的间隙中。在外壳体2的前端封头的中部开设有第二通孔21，外堵头22密封固定安装于第二通孔21中，在外堵头22后端上固定设置有第三固定管53和第四固定管54，第三固定管53套装于第四固定管54上，且第三固定管53与第四固定管54之间留有间隙，第一玻璃钢支撑管33的前端伸入并固定于第三固定管53与第四固定管54之间的间隙中。

第一玻璃钢支撑管33的后端伸入并固定于第一固定管51与第二固定管52之间的间隙中的固定方式可以采用销钉连接，具体如下：在第一固定管51上开设有至少一个第一销孔81，本实施例优选沿圆周方向对称设置二个第一销孔81。在第二固定管52上开设有与各第一销孔位置一一对应的第二销孔82，在第一玻璃钢支撑管33上开设有与各第一销孔位置一一对应的第三销孔83，各第一销钉穿插于对应的第一销孔81、第三销孔83、第二销孔82中，从而使第一固定管51、第一玻璃钢支撑管33、第二固定管52三者固定连接。当然，第一玻璃钢支撑管33的后端伸入并固定于第一固定管51与第二固定管52之间的间隙中的固定方式并不局限于上述一种。

第一玻璃钢支撑管33的前端伸入并固定于第三固定管53与第四固定管54之间的间隙中的固定方式可以采用销钉连接，具体如下：在第三固定管53上开设有至少一个第四销孔84，本实施例优选沿圆周方向对称设置二个第四销孔84。在第四固定管54上开设有与各第四销孔位置一一对应的第五销孔85，在第一玻璃钢支撑管33上开设有与各第四销孔位置一一对应的第六销孔86，各第二销钉穿插于对应的第四销孔84、第六销孔86、第五销孔85中，从而使第三固定管53、第一玻璃钢支撑管33、第四固定管54三者固定连接。当然，第一玻璃钢支撑管33的前端伸入并固定于第三固定管53与第四固定管54之间的间隙中的固定方式并不局限于上述一种。

为进一步提高颈管31与第一通孔11之间的连接可靠性，本实施例中在位于第一通孔11外的内胆的前端封头上固定设置有第一加强板12，第一加强板12与连接于第一通孔11处的颈管31固定连接。

如图1、图3和图4所示，本实施例中所述的活动端绝热支撑结构4的具体结构为：在内胆1的后端封头的中部开设有第三通孔13，外颈管41通过第三通孔13伸入内胆中后、外颈管41的后端与第三通孔13密封固定连接，外颈管41的前端与第二密封盖42密封固定连接。内颈管43从外颈管41的后端向内伸入外颈管41中后、内颈管42的前端固定连接于第二密封盖42上，且内颈管43与外颈管41之间留有间隙。沿内颈管后端内孔壁的圆周方向上间隔设置有至少三个呈曲面状突起的凸点44，各凸点44与内颈管43一体成型，由玻璃钢制成的第二玻璃钢支撑管45从内颈管43的后端向内伸入内颈管43中后，各凸点44的凸起的曲面与第二玻璃钢支撑管45的外圆周面接触；位于内颈管43外的第二玻璃钢支撑管45的后端固定连接于圆形支撑板6的中部，圆形支撑板外边缘固定连接于外壳体2的内腔壁上。

为进一步提高圆形支撑板6与第二玻璃钢支撑管45之间的连接可靠性，本实施例中在圆形支撑板6中部开设有前后贯穿的连接孔61，连接孔边缘向前水平延伸形成伸入第二玻璃钢支撑管45内的筒状外延体62。所述的筒状外延体62的外侧壁为与第二玻璃钢支撑管45的内孔匹配的圆柱状结构，筒状外延体62的内孔为后端孔径小、前端孔径大的圆锥孔结构，使筒状外延体82整体呈楔形外延体结构。

为进一步提高外颈管41与第三通孔13之间的连接可靠性，本实施例中在位于第三通孔13外的内胆的后端封头上固定设置有第二加强板14，第二加强板14与连接于第三通孔13处的外颈管41固定连接。

如图4所示，本实施例中，凸点44的数量设置为四个，四个凸点44相对于内颈管43的轴线呈旋转对称分布于内颈管43的内孔壁上。其中，凸点44的曲面形状采用半球形形状、半椭球形形状、水滴形状中的一种。

如图4所示，沿圆形支撑板边缘的圆周方向上均匀间隔切割有至少三个弧状缺口63，两两相邻弧状缺口63之间形成圆形支撑板6的支撑臂结构64，圆形支撑板6通过各支撑臂结构64固定连接于外壳体2的内腔壁上。其中，弧状缺口83的数量设置为四个。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。

本实用新型的有益效果是：①通过各凸点使内颈管与第二玻璃钢支撑管之间形成点接触，点接触减少了内颈管与第二玻璃钢支撑管之间的接触面积，大大降低了活动端绝热支撑结构4的整体漏热量；②内颈管与第二玻璃钢支撑管两者之间通过各凸点活动接触，车载液氢瓶在使用过程中受温度、运输颠簸等影响时，第二玻璃钢支撑管与内颈管两者之间可自由相对轴向滑动，实现自动轴向微调，保证活动端绝热支撑结构4的支撑可靠性；③第一加强板的设置加强了固定端绝热支撑结构的支撑可靠性，楔形外延体结构和第二加强板的设置加强了活动端绝热支撑结构的支撑可靠性；④由玻璃钢制成的第一玻璃支撑管和第二玻璃支撑管的热导率低，进一步降低了固定端支撑结构以及活动端支撑结构的整体漏热量；⑤圆形支撑板通过支撑臂结构与外壳体的内腔壁固定连接，支撑臂结构能在稳靠支撑的基础上减少了圆形支撑板与外壳体之间的接触面积，更进一步降低了活动端绝热支撑结构4的整体漏热量。

Claims (10)

1.一种车载液氢瓶，包括：内胆和外壳体，内胆两端分别通过一个支撑结构悬空支撑于外壳体的内腔中，且内胆与外壳体之间形成中空的真空夹层；其特征在于：内胆前端的支撑结构为固定端绝热支撑结构，内胆后端的支撑结构为活动端绝热支撑结构；所述的固定端绝热支撑结构为：在内胆的前端封头的中部开设有第一通孔，颈管通过第一通孔伸入内胆中后、颈管的前端与第一通孔密封固定连接，颈管的后端与第一密封盖密封固定连接；在位于颈管内的第一密封盖上固定设置有第一固定管和第二固定管，第一固定管套装于第二固定管上，且第一固定管与第二固定管之间以及第一固定管与颈管之间均留有间隙，由玻璃钢制成的第一玻璃钢支撑管的后端伸入并固定于第一固定管与第二固定管之间的间隙中；在外壳体的前端封头的中部开设有第二通孔，外堵头密封固定安装于第二通孔中，在外堵头后端上固定设置有第三固定管和第四固定管，第三固定管套装于第四固定管上，且第三固定管与第四固定管之间留有间隙，第一玻璃钢支撑管的前端伸入并固定于第三固定管与第四固定管之间的间隙中。

2.根据权利要求1所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：在第一固定管上开设有至少一个第一销孔，在第二固定管上开设有与各第一销孔位置一一对应的第二销孔，在第一玻璃钢支撑管上开设有与各第一销孔位置一一对应的第三销孔，各第一销钉穿插于对应的第一销孔、第三销孔、第二销孔中，从而使第一固定管、第一玻璃钢支撑管、第二固定管三者固定连接；在第三固定管上开设有至少一个第四销孔，在第四固定管上开设有与各第四销孔位置一一对应的第五销孔，在第一玻璃钢支撑管上开设有与各第四销孔位置一一对应的第六销孔，各第二销钉穿插于对应的第四销孔、第六销孔、第五销孔中，从而使第三固定管、第一玻璃钢支撑管、第四固定管三者固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：在位于第一通孔外的内胆的前端封头上固定设置有第一加强板，第一加强板与连接于第一通孔处的颈管固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：所述的活动端绝热支撑结构为：在内胆的后端封头的中部开设有第三通孔，外颈管通过第三通孔伸入内胆中后、外颈管的后端与第三通孔密封固定连接，外颈管的前端与第二密封盖密封固定连接；内颈管从外颈管的后端向内伸入外颈管中后、内颈管的前端固定连接于第二密封盖上，且内颈管与外颈管之间留有间隙；沿内颈管后端内孔壁的圆周方向上间隔设置有至少三个呈曲面状突起的凸点，各凸点与内颈管一体成型，由玻璃钢制成的第二玻璃钢支撑管从内颈管的后端向内伸入内颈管中后，各凸点的凸起的曲面与第二玻璃钢支撑管的外圆周面接触；位于内颈管外的第二玻璃钢支撑管的后端固定连接于圆形支撑板的中部，圆形支撑板外边缘固定连接于外壳体的内腔壁上。

5.根据权利要求4所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：在圆形支撑板中部开设有前后贯穿的连接孔，连接孔边缘向前水平延伸形成伸入第二玻璃钢支撑管内的筒状外延体；所述的筒状外延体的外侧壁为与第二玻璃钢支撑管的内孔匹配的圆柱状结构，筒状外延体的内孔为后端孔径小、前端孔径大的圆锥孔结构。

6.根据权利要求4所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：在位于第三通孔外的内胆的后端封头上固定设置有第二加强板，第二加强板与连接于第三通孔处的外颈管固定连接。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：凸点的数量设置为四个，四个凸点相对于内颈管的轴线呈旋转对称分布于内颈管的内孔壁上。

8.根据权利要求7所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：凸点的曲面形状为半球形形状、半椭球形形状、水滴形状中的一种。

9.根据权利要求4或5或6所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：沿圆形支撑板边缘的圆周方向上均匀间隔切割有至少三个弧状缺口，两两相邻弧状缺口之间形成圆形支撑板的支撑臂结构，圆形支撑板通过各支撑臂结构固定连接于外壳体的内腔壁上。

10.根据权利要求9所述的一种车载液氢瓶，其特征在于：弧状缺口的数量设置为四个。

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