CN218441795U - 低温容器及其支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温容器及其支撑结构，支撑结构包括外支撑管、内支撑管以及连接组件；连接组件包括固定于所述内支撑管外周的内连接件、抵接在所述外支撑管内周的外连接件、第一支撑件以及第二支撑件。第一支撑件和第二支撑件沿内支撑管的轴线方向间隔设置，通过间隔设置，以使得在同样的支撑强度的基础上，能够将第一支撑件和第二支撑件设置的更小。第一支撑件迂回设置以在第一支撑件和第二支撑件具有足够的结构强度的基础上，使得第一支撑件具有更长的长度，从而延长了连接组件的导热路径，并减少传热面积，减少内支撑管和外支撑管之间的漏热。

Description

低温容器及其支撑结构

技术领域

本实用新型涉及低温储罐技术领域，特别涉及一种低温容器及其支撑结构。

背景技术

氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划，并且目前我国已在氢能领域取得了多方面的进展，在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一，也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。

液氢储运具有纯度高、远距离输运成本低、加注效率高等优点。随着氢燃料电池汽车产业的发展和氢气大规模使用的需要，美国、日本、欧洲等发达国家已经开始在工业和民用领域广泛使用液氢容器。其技术路线和发展轨迹已经证明了液氢民用化的技术可行性。我国液氢发展由于起步较晚，各环节技术均远落后于国外，制约了我国液氢产业的发展。

而随着中国作为航天大国和强国的崛起，多年来也积累了一定的液氢储存和使用的经验，且中国氢能事业的发展迅速，使得我国已经具备了推广液氢技术民用化的技术与市场的基础。用液氢的方式来储运氢能源高效、节能，是国际化发展趋势，因此液氢储运容器的研究十分必要。

液氢具有温度低、密度小的特点，温度-253度，比液氮温度低近60度，密度只有70kg/m3，只有液氮的约1/9，导致其对保温要求很高。低温容器通常为高真空绝热的双层容器，其中内外容器支撑的漏热约占总漏热的 40-60％。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种支撑结构，以减少支撑结构的漏热。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种低温容器的支撑结构，用于连接低温容器的内容器和外容器，所述支撑结构包括：外支撑管，用于连接所述外容器；内支撑管，其一端用于连接所述内容器，另一端伸入所述外支撑管内；连接组件，包括固定于所述内支撑管外周的内连接件、抵接在所述外支撑管内周的外连接件、第一支撑件以及第二支撑件；所述第一支撑件的两端分别连接内连接件和外连接件，第二支撑件的两端分别连接内连接件和外连接件；所述第一支撑件和第二支撑件沿所述内支撑管的轴线方向间隔设置，所述第一支撑件迂回设置。

在本申请的一些实施例中，所述第一支撑件包括多个沿所述内支撑管的轴线延伸的延伸段、以及多个依次设置的过渡段；多个所述延伸段沿所述内支撑管的径向间隔设置，所述过渡段连接在每两个相邻所述延伸段之间，以使得所述第一支撑件迂回设置；对应所述延伸段的自由端连接所述内连接件和所述外连接件。

在本申请的一些实施例中，所述第二支撑件为玻璃钢制成，所述第二支撑件沿所述内支撑管的径向设置，所述第二支撑件的两端分别固定连接所述内连接件和外连接件。

在本申请的一些实施例中，所述内连接件和所述第二支撑件均为环形结构，所述内连接件的外侧面且背向所述第一支撑件的一端设置有台阶，所述第二支撑件套设于所述台阶上，且所述第二支撑件朝向所述第一支撑件的一面抵接于所述台阶的对应侧壁。

在本申请的一些实施例中，所述台阶上还焊接有止挡件；所述止挡件抵顶于所述第二支撑件背向所述第一支撑件的一面。

在本申请的一些实施例中，所述第一支撑件的两个自由端位于所述第一支撑件沿所述内支撑管轴向的同一侧；所述第一支撑件的两端分别连接在所述内连接件的一端和所述外连接件的一端。

在本申请的一些实施例中，所述外连接件包括沿所述内支撑管的轴向延伸的连接段、以及从所述连接段的背向所述第一支撑件一端朝向所述外支撑管延伸的接触段；所述第一支撑件和第二支撑件均连接在所述连接段；所述接触段抵接于所述外支撑管的内周。

在本申请的一些实施例中，所述第一支撑件由金属材料制成。

在本申请的一些实施例中，所述外连接件焊接固定在外支撑管的内周或者所述外连接件能够相对于所述外支撑管沿所述内支撑管的轴向滑动。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种低温容器，包括外容器、容置于外容器内的内容器以及上述支撑结构；所述支撑结构设置于所述内容器的纵向端。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，第一支撑件和第二支撑件沿内支撑管的轴线方向间隔设置，通过间隔设置，以使得在同样的支撑强度的基础上，能够将第一支撑件和第二支撑件设置的更小。第一支撑件迂回设置以在第一支撑件和第二支撑件具有足够的结构强度的基础上，使得第一支撑件具有更长的长度，从而延长了连接组件的导热路径，并减少传热面积，减少内支撑管和外支撑管之间的漏热。

附图说明

图1是本实用新型低温容器实施例的结构示意图。

图2是本实用新型支撑结构实施例的结构示意图，

图3是本实用新型支撑结构实施例第一支撑件的结构示意图。

图4是本实用新型支撑结构实施例外连接件的结构示意图。

图5是图1所示结构的示意图。

100、外容器；110、外筒体；120、外封头；200、内容器；210、内筒体； 220、内封头；230、容置槽；300、支撑结构；310、内支撑管；320、外支撑管；330、密封板；340、内连接件；341、台阶；350、外连接件；351、连接段；352、接触段；360、第一支撑件；361、延伸段；362、过渡段；370、第二支撑件；380、止挡件。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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所述特征。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。

图1是本实用新型低温容器实施例的结构示意图。

为了便于描述和理解，以图1中低温容置的放置为参考，低温容器的长度方向为纵向。朝向低温容器内部的方向为内，朝向低温容器外部的方向为外。

参阅图1，本申请提供了一种低温容器，用于盛装低温液体。本申请的低温容器包括外容器100、内容器200、以及用于连接外容器100和内容器 200的支撑结构300。内容器200设置于外容器100内。两支撑结构300分别设置于内容器200的相背的两侧或两端，以将内容器200固定在外容器100 内。

外容器100用于容置内容器200并对内容器200起到保护作用。在一些实施例中，外容器100呈筒状结构，外容器100包括外筒体110、以及分设于外筒体110两端的外封头120。

内容器200用于盛装低温液体。在一些实施例中，内容器200呈筒状结构，内容器200包括内筒体210和分设于内筒体210两端的内封头220，且内容器200装设于外容器100中，并与外容器100之间形成夹层空间。内容器200和外容器100的夹层之间设置有保温层，以对内容器200保温。

支撑结构300用于连接低温容器的内容器200和外容器100，并设置于内容器200和外容器100之间的夹层空间内，使内容器200可以稳固支撑于外容器100内，从而保证低温容器的支撑强度。

本实施例中，低温容器为卧室结构，支撑结构300连接在内容器200和外容器100的纵向两端。在一些实施例中，低温容器为立式结构，支撑结构 300设置于内容器200和外容器100的上下两端。

图2是本实用新型支撑结构实施例的结构示意图，

参阅图1和图2，支撑结构300包括内支撑管310、外支撑管320、以及设置在内支撑管310和外支撑管320之间的连接组件。外支撑管320连接在外容器100上，内支撑管310一端用于连接内容器200，另一端伸入外支撑管320内。连接组件连接在内支撑管310和外支撑管320之间，以使得内支撑管310和外支撑管320之间的位置相对固定，从而将内容器200固定于外容器100内的预设位置。

内支撑管310为管状结构，一端固定在内容器200的内封头220上。内支撑管310的一端直接和内封头220焊接，或者内支撑管310通过转接板和内封头220连接。转接板设置于内封头220上。

内支撑管310沿纵向方向延伸，内支撑管310为钢材制成。

需要说明的是，本实施方式中，轴向均为沿轴向，径向均为沿径向。

再次参阅图1和图2，外支撑管320固定在外容器100的外封头120上，外支撑管320可以全部位于外容器100内，也可以部分伸入外容器100。在外支撑管320部分伸入外容器100时，外支撑管320的外端设置有密封板330，以密封外支撑管320的外周。外支撑管320的轴线沿纵向设置。

参阅图2，连接组件包括固定于内支撑管310外周的内连接件340、抵接在外支撑管320内周的外连接件350、第一支撑件360以及第二支撑件370；第一支撑件360的两端分别连接内连接件340和外连接件350，第二支撑件 370的两端分别连接内连接件340和外连接件350；第一支撑件360和第二支撑件370沿内支撑管310的轴线方向间隔设置，第一支撑件360迂回设置。

第一支撑件360的两端分别连接内连接件340和外连接件350，第二支撑件370的两端分别连接内连接件340和外连接件350，以使得内连接件340 和外连接件350连接在第一支撑件360和第二支撑件370的两端，且内连接件340固定于内支撑管310外周，外连接件350抵接在外支撑管320内周，从而将内支撑管310通过连接组件限位在外支撑管320上，以将内容器200 支撑于外容器100内。

第一支撑件360和第二支撑件370沿内支撑管310的轴线方向间隔设置，通过间隔设置，以使得在同样的支撑强度的基础上，能够将第一支撑件360 和第二支撑件370设置的更小。第一支撑件360迂回设置以在第一支撑件360 和第二支撑件370具有足够的结构强度的基础上，使得第一支撑件360具有更长的长度，从而延长了连接组件的导热路径，并减少传热面积，减少内支撑管310和外支撑管320之间的漏热。支撑结构300连接内容器200和外容器100时，内容器200具有更好的隔热效果。

内连接件340固定在内支撑管310的外周上，内连接件340为环形结构，内连接件340套设并焊接于内支撑管310的外周。在一些实施例中，内连接件340焊接于内支撑管310的外周，并绕内支撑管310的轴线间隔设置。

内连接件340沿内支撑管310的轴线延伸，第一支撑件360和第二支撑件370分别设置于内连接件340的两端。本实施例中，第一支撑件360固定在第二支撑件370朝向内容器200的一侧。

内连接件340的外侧面且背向第一支撑件360的一端设置有台阶341，以用于和第二支撑件370配合。具体的，台阶341设置于内连接件340背向内容器200的一侧。

图3是本实用新型支撑结构实施例第一支撑件的结构示意图。

参阅图2和图3，第一支撑件360包括多个沿内支撑管310的轴线延伸的延伸段361、以及多个依次设置的过渡段362；多个延伸段361沿径向间隔设置，过渡段362连接在每相邻两个延伸段361之间，以使得第一支撑件360 迂回设置；对应延伸段361的自由端连接内连接件340和外连接件350。第一支撑件360的迂回设置，延长了第一支撑件360的长度，从而延长了内支撑管310和外支撑管320之间的导热长度，减少了内支撑管310和外支撑管 320之间的漏热。

第一支撑件360沿轴向的延伸以及在径向上的迂回，使得第一支撑件360 能够适应一定的弯曲，而具有弹性，以能够承受沿内支撑管310在径向和轴向的压缩和拉伸载荷。

过渡段362连接在每两个相邻的延伸段361之间，同一延伸段361的两端均连接不同的过渡段362，从而使得第一支撑件360形成迂回结构，本实施例中，延伸段361设置为四段，在一些实施例中，延伸段361设置为两段、六段、八段等不同的数量，过渡段362对应设置。

第一支撑件360由金属材料制成，以方便第一支撑件360的制造。需要说明的是，可以通过减少相邻延伸段361之间的间距，从而能够将第一支撑件360的长度设置的更长。第一支撑件360通过金属材料加工并焊接形成。

第一支撑件360的两个自由端位于第一支撑件360的沿内支撑管310延伸方向的同一侧；第一支撑件360的两个自由端分别连接在内连接件340的一端和外连接件350的一端，从而延长热量在第一支撑件360、内连接件340 以及外连接件350之间的传递长度。

本实施例中，第一支撑件360在第二支撑件370朝向内容器200的一侧，使得内容器200和外容器100之间具有足够的间隙，允许第一支撑件360沿轴向延伸。

第一支撑件360为金属材质制成，以使得第一支撑件360具有足够的强度。

本实施例中，第一支撑件360的两个自由端焊接分别焊接在内连接件340 和外连接件350的朝向内容器200的一端。

本实施例中，第一支撑件360为环形结构，绕内支撑管310的轴线设置，在一些实施例中，第一支撑件360绕内支撑管310的轴线间隔分布。

再次参阅图2，第二支撑件370为玻璃钢制成，第二支撑件370沿径向设置，第二支撑件370的两端分别固定连接内连接件340和外连接件350。通过玻璃钢的传热性能，减少内支撑管310和外支撑管320之间的热量传递。

第二支撑件370沿径向延伸，且沿内支撑管310的两端分别固定连接内连接件340和外连接件350，第二支撑件370主要承受沿径向载荷，可充分利用玻璃钢压缩强度高的特性。通过不同方向载荷分担，充分利用金属和玻璃钢的受力优势，最终减小传热面积，减小漏热。

第二支撑件370为环形结构，第二支撑件370套设于内连接件340的台阶341上，且第二支撑件370朝向第一支撑件360的一面抵接于台阶341的对应侧壁。

第二支撑件370和台阶341的配合，方便第二支撑件370在内连接件340 上沿轴向的限位，方便第二支撑件370和内连接件340的定位。需要说明的是，在一些实施例中，内连接件340的外侧面上形成有凸起，第二支撑件370 沿轴向的一侧抵接于凸起。

第二支撑件370焊接于内连接件340上，并位于第一支撑件360背向内容器200的一侧。

本实施例中，台阶341上还焊接有止挡件380；止挡件380抵顶于第二支撑件370背向第一支撑件360的一面，从而将第二支撑件370限位在台阶 341的一个侧壁和止挡件380之间。

图4是本实用新型支撑结构实施例外连接件的结构示意图。

外连接件350包括沿轴向延伸的连接段351、以及从连接段351的背向第一支撑件360一端朝向外支撑管320延伸的接触段352；第一支撑件360 和第二支撑件370均连接在连接段351；接触段352抵接于外支撑管320的内周。连接段351轴向延伸，使得连接段351具有一定的长度，且接触段352 位于连接段351背向第一支撑件360的一端，以使得热量从第一支撑件360 传递至外支撑管320时，具有更长的长度，以减少漏热。

内容器200的两端均设置有支撑结构300，以将内容器200支撑于外容器100内。在一个实施例中，内容器200的一端为其它支撑结构，另一端为支撑结构300。其它支撑结构可以参照相关技术中的支撑结构。

在另一个实施例中，内容器200的两端均为支撑结构300。

外连接件350焊接固定在外支撑管320的内周或者外连接件350能够相对于外支撑管320沿轴向滑动。具体的，外连接件350焊接在外支撑管320 上的，保证内容器200的设置有对应支撑结构300的一端不会发生移动。在外连接件350能够相对于外支撑管320沿轴向滑动时，在内容器200热胀冷缩时，使得支撑结构300能够沿轴向移动，以顺应内容器200的收缩和膨胀。

需要说明的是，内连接件340可以为内支撑管310的一部分，也可以为另外焊接在内支撑管310外周的结构。当内连接件340为内支撑管310的一部分时，第一支撑件360和第二支撑件370直接固定在内支撑管310上。

外连接件350焊接于外支撑管320上时，外连接件350可以为外支撑管 320的一部分，也可以为另外焊接在外支撑管320内周的结构。当外连接件 350为外支撑管320的一部分时，第一支撑件360和第二支撑件370直接固定在外支撑管320上。

图5是图1所示结构的示意图。

参阅图1和图5，本实施例中，内容器200的端部设置有容置槽230，支撑结构300朝向内容器200的一端伸入容置槽230内，并于容置槽230内固定连接内容器200，从而能够在外容器100内将内容器200设置得到更大，减少了外容器100和内容器200之间的夹层空间的大小，增大内容器200的容积。

需要说明的是，本实施例中，内容器200的一端开设有容置槽230，在另一些实施例中，内容器200的两端均开设有容置槽230。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种低温容器的支撑结构，用于连接低温容器的内容器和外容器，其特征在于，所述支撑结构包括：

外支撑管，用于连接所述外容器；

内支撑管，其一端用于连接所述内容器，另一端伸入所述外支撑管内；

连接组件，包括固定于所述内支撑管外周的内连接件、抵接在所述外支撑管内周的外连接件、第一支撑件以及第二支撑件；所述第一支撑件的两端分别连接内连接件和外连接件，第二支撑件的两端分别连接内连接件和外连接件；所述第一支撑件和第二支撑件沿所述内支撑管的轴线方向间隔设置，所述第一支撑件迂回设置。

2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述第一支撑件包括多个沿所述内支撑管的轴线延伸的延伸段、以及多个依次设置的过渡段；多个所述延伸段沿所述内支撑管的径向间隔设置，所述过渡段连接在每两个相邻所述延伸段之间，以使得所述第一支撑件迂回设置；对应所述延伸段的自由端连接所述内连接件和所述外连接件。

3.根据权利要求2所述的支撑结构，其特征在于，所述第二支撑件为玻璃钢制成，所述第二支撑件沿所述内支撑管的径向设置，所述第二支撑件的两端分别固定连接所述内连接件和外连接件。

4.根据权利要求3所述的支撑结构，其特征在于，所述内连接件和所述第二支撑件均为环形结构，所述内连接件的外侧面且背向所述第一支撑件的一端设置有台阶，所述第二支撑件套设于所述台阶上，且所述第二支撑件朝向所述第一支撑件的一面抵接于所述台阶的对应侧壁。

5.根据权利要求4所述的支撑结构，其特征在于，所述台阶上还焊接有止挡件；所述止挡件抵顶于所述第二支撑件背向所述第一支撑件的一面。

6.根据权利要求2所述的支撑结构，其特征在于，所述第一支撑件的两个自由端位于所述第一支撑件沿所述内支撑管轴向的同一侧；所述第一支撑件的两端分别连接在所述内连接件的一端和所述外连接件的一端。

7.根据权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，所述外连接件包括沿所述内支撑管的轴向延伸的连接段、以及从所述连接段的背向所述第一支撑件一端朝向所述外支撑管延伸的接触段；所述第一支撑件和第二支撑件均连接在所述连接段；所述接触段抵接于所述外支撑管的内周。

8.根据权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，所述第一支撑件由金属材料制成。

9.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述外连接件焊接固定在外支撑管的内周或者所述外连接件能够相对于所述外支撑管沿所述内支撑管的轴向滑动。

10.一种低温容器，其特征在于，包括外容器、容置于外容器内的内容器以及权利要求1-9中任一项所述的支撑结构；所述支撑结构设置于所述内容器的纵向端。

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