CN218863864U - 高压储氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压储氢装置，包括储氢光纤管，其一端为封闭端，另一端为开口端；保护光纤管，其内均匀设置有多个储氢光纤管，形成光纤束；定型管，其内均匀设置有多个光纤束；适配器，套设在定型管的一端，与定型管形成密封；适配器上设置有管道接口，管道接口与开口端相对应；连接器，与多个适配器相连，形成储存单元；连接器具有一气管，气管与管道接口相连；壳体，储存单元与壳体适配，储存单元固定设置在壳体内；壳体的一端设置有气管连接口，气管连接口与气管相连。该储氢装置制造方便、成本低、重量轻，节省物流运输成本，且其光纤管可以组成任意形状和大小的储氢装置，连接方便，充气迅速，模块化可以更换，满足最大化市场需求。

Description

高压储氢装置

技术领域

本实用新型涉及氢气储存技术领域，尤其涉及一种高压储氢装置。

背景技术

氢能储量丰富，具有绿色无污染、可再生制备及能量密度高的优点，成为了世界大力发展的理想能源。而且，现在氢能已经广泛应用于工业、军事、交通、分布式能源等各个领域。因此，氢的安全高效存储、运输和携带是氢能研究方向的关键。

氢气的存储主要分为气态储氢、液态储氢、有机液态储氢和固态储氢。低温液态储氢是通过超低的方式将氢气冷却成液态，氢液化能耗大，储氢容器要求高。有机液态储氢是通过加氢反应将氢气固定到芳香族有机化合物，这样造成氢气成本高，能耗大，操作条件苛刻。固体材料储氢是将储氢合金将氢吸附到金属的间隙中形成金属氢化物，这样导致单位质量储氢密度低、充放效率低。气态储氢是将氢气储存在高压气罐中。气态储氢作为一种技术成熟、结构简单、充放氢速度快、成本和能耗相对较低，所以在储氢领域有很好的应用发展。

目前限制氢能高速发展最大的问题之一是存储，而作为主流的气态储氢技术只有35-70MPa，而且制备复杂、重量体积比低、成本偏高。玻璃毛细管储氢是70-130MPa，但是储氢量还是偏低，适应的环境单一。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高压储氢装置，该高压氢储装置的制备简单、安全、压力高、容量高和成本低，同时能适应不同的使用环境。

本实用新型采用的技术方案是：

一种高压储氢装置，包括：

储氢光纤管，其一端为封闭端，另一端为开口端；

保护光纤管，其内均匀设置有多个所述储氢光纤管，形成光纤束；

定型管，其内均匀设置有多个所述光纤束；

适配器，套设在所述定型管的一端，与所述定型管形成密封；所述适配器上设置有管道接口，所述管道接口与所述开口端相对应；

连接器，与多个所述适配器相连，形成储存单元；所述连接器具有一气管，所述气管与所述管道接口相连；

壳体，所述储存单元与所述壳体适配，所述储存单元固定设置在所述壳体内；所述壳体的一端设置有气管连接口，所述气管连接口与所述气管相连。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述储氢光纤管的直径为0.1-200μm；所述保护光纤管的直径为200-700μm。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述储氢光纤管、保护光纤管的外侧表面涂覆有保护涂层。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述储氢光纤管的外侧壁与所述保护光纤管的内侧壁之间填充有填充物。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述保护光纤管的外侧壁与所述定型管的内侧壁之间填充有填充物。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述定型管的横截面为圆形、六边形或四边形。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述壳体的横截面为圆形、六边形或四边形。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述气管上设置有减压阀和球阀。

在本申请公开的高压储氢装置中，所述高压储氢装置还包括固定盒，所述固定盒具有多个腔体，所述腔体与所述壳体适配。

本实用新型的有益效果是：

本申请提供了一种高压储氢装置，该高压储氢装置在存储和运输中安全性高，其由若干储存单元阵列组成，每个储存单元由若干光纤束组成，每个光纤束由许多根储氢光纤管组成，每一根细小的储氢光纤管都可作为单一容器，单一光纤管储氢量很少，即使有氢逃逸也形成不了爆炸环境，而且气体长期存储在容器中也不会逃逸和泄漏。该高压储氢装置制造方便、成本低、重量轻，节省物流运输成本，其光纤管可以组成任意形状和大小的储氢装置，连接方便，充气迅速，模块化可以更换，满足最大化市场需求。该高压储氢装置由若干储氢光纤管阵列组合在一个大型固定盒中，可以耐压70-200MPa。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为储氢光纤管的结构示意图；

图2为光纤束的结构示意图；

图3为定型管的结构示意图；

图4为适配器的结构示意图；

图5为连接器的结构示意图；

图6为壳体的结构示意图；

图7为固定盒的结构示意图。

附图标记：

1、储氢光纤管；11、封闭端；12、开口端；

2、光纤束；21、保护光纤管；

3、定型管；

4、适配器；41、管道接口；

5、连接器；51、气管；52、减压阀；53、球阀；

6、壳体；61、气管连接口；

7、固定盒；71、腔体；

8、填充物。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1~7所示，本申请公开的一种高压储氢装置，包括：

储氢光纤管1，其一端为封闭端11，另一端为开口端12。氢气从开口端12进入储氢光纤管1。储氢光纤管1可作为单一容器。单一储氢光纤管1的储氢量很少，即使有氢逃逸也形成不了爆炸环境，而且气体长期存储在容器中也不会逃逸和泄漏。

保护光纤管21，其内均匀设置有多个储氢光纤管1，形成光纤束2。储氢光纤管1和保护光纤管21的材质为高硼硅玻璃、石英玻璃、高硅氧玻璃、钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃或硅酸盐玻璃，横截面为圆形。

定型管3，其内均匀设置有多个光纤束2。定型管3用于将多个光纤束2固定。

适配器4，套设在定型管3的一端，与定型管3形成密封。适配器4上可设置密封件。适配器4上设置有管道接口41，管道接口41与开口端12相对应，便于气体进出储氢光纤管1。

连接器5，与多个适配器4相连，形成储存单元；连接器5具有一气管51，气管51与管道接口41相连。气管51用于输送气体，便于气体的进出。

壳体6，储存单元与该壳体6适配，且储存单元固定设置在该壳体6内，同时与壳体6紧密贴合。壳体6的一端设置有气管连接口61，气管连接口61与气管51相连。

本申请的高压储氢装置制造方便、成本低、重量轻，节省物流运输成本。该高压储氢装置的储氢光纤管1可以组成任意形状和大小的储氢装置，其连接方便，充气迅速，模块化可以更换，满足最大化市场需求。该高压储氢装置由若干储氢光纤管1阵列组合在一个大型储氢容器中，该容器可以耐压70-200MPa。

在一个实施例中，储氢光纤管1的直径为0.1-200μm，保护光纤管21的直径为200-700μm。该储氢光纤管1的储氢能力强（重量储氢10-28.5%，存储空间55-90%），光纤管的壁厚占光纤管直径的0.1-20%。

在一个实施例中，储氢光纤管1、保护光纤管21的外侧表面涂覆有保护涂层。光纤管是玻璃纤维表面改性后制成，玻璃纤维表面改性后，光纤管储氢压力达70-200MPa。不同的环境可以选用不同涂层的储氢光纤管1。涂层可采用环氧树脂，聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、PVC树脂、酚醛树脂、有机硅、石墨烯、碳纳米管、二氧化钛、蛭石，具有不同的低温性能、化学稳定性、电绝缘性、耐磨性、耐高温型及抗氧化能力，绝热性能、强度、导热系数低，耐候性等特点。

在一个实施例中，请参见图2所示，储氢光纤管1的外侧壁与保护光纤管21的内侧壁之间填充有填充物8。

具体地，保护光纤管21的外侧壁与定型管3的内侧壁之间也填充有填充物8。填充物8为二氧化硅改性的环氧树脂、聚醚醚酮、环氧树脂、有机硅橡胶、聚苯硫醚或聚芳酯。将光纤管之间的间隙填满，防止氢气进到储氢光纤管1之间和光纤束2之间。

在一个实施例中，定型管3的横截面为圆形、六边形或四边形，可以形成任意形状和大小的储氢装置，满足最大化市场需求。

在一个实施例中，壳体6的横截面为圆形、六边形或四边形，可以形成任意形状和大小的储氢装置，满足最大化市场需求。

在一个实施例中，请参见图5所示，气管51上设置有减压阀52和球阀53，便于控制气体的进出。

在一个实施例中，高压储氢装置还包括固定盒7，该固定盒7具有多个腔体71，腔体71与壳体6适配。将存储单元多块进行组合连接，并放入塑料、金属或玻璃模块组合固定盒7中，可以耐压70-200MPa。

基于上述各实施例，本实用新型实施例的高压储氢装置具有以下优点：该高压储氢装置在存储和运输中安全性高，其由若干储存单元阵列组成，每个储存单元由若干光纤束2组成，每个光纤束2由许多根储氢光纤管1组成，每一根细小的储氢光纤管1都可作为单一容器，单一光纤管储氢量很少，即使有氢逃逸也形成不了爆炸环境，而且气体长期存储在容器中也不会逃逸和泄漏。该高压储氢装置制造方便、成本低、重量轻，节省物流运输成本，其光纤管可以组成任意形状和大小的储氢装置，连接方便，充气迅速，模块化可以更换，满足最大化市场需求。该高压储氢装置由若干储氢光纤管1阵列组合在一个大型固定盒中，可以耐压70-200MPa。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压储氢装置，其特征在于，包括：

储氢光纤管，其一端为封闭端，另一端为开口端；

保护光纤管，其内均匀设置有多个所述储氢光纤管，形成光纤束；

定型管，其内均匀设置有多个所述光纤束；

适配器，套设在所述定型管的一端，与所述定型管形成密封；所述适配器上设置有管道接口，所述管道接口与所述开口端相对应；

连接器，与多个所述适配器相连，形成储存单元；所述连接器具有一气管，所述气管与所述管道接口相连；

壳体，所述储存单元与所述壳体适配，所述储存单元固定设置在所述壳体内；所述壳体的一端设置有气管连接口，所述气管连接口与所述气管相连。

2.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述储氢光纤管的直径为0.1-200μm；所述保护光纤管的直径为200-700μm。

3.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述储氢光纤管、保护光纤管的外侧表面涂覆有保护涂层。

4.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述储氢光纤管的外侧壁与所述保护光纤管的内侧壁之间填充有填充物。

5.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述保护光纤管的外侧壁与所述定型管的内侧壁之间填充有填充物。

6.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述定型管的横截面为圆形、六边形或四边形。

7.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述壳体的横截面为圆形、六边形或四边形。

8.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述气管上设置有减压阀和球阀。

9.根据权利要求1所述的高压储氢装置，其特征在于，所述高压储氢装置还包括固定盒，所述固定盒具有多个腔体，所述腔体与所述壳体适配。

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