CN219119885U - 车载液氢管路泄放装置及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载液氢管路泄放装置及燃料电池，涉及车载燃料电池设备的技术领域，包括泄放管路、防倒流机构和弹性机构；防倒流机构包括密封端，泄放管路内壁设置有密封凸起，弹性机构具有令密封端与密封凸起抵接的弹性趋势，以限制泄放管路与外部大气连通，即当无泄放过程中时，密封端和密封凸起形成密封副，避免大气与泄放管路小量释放的氢气接触，当高压泄放过程中，车载液氢管路内泄放的带压气体能够克服弹性机构的弹性趋势，以带动密封端与密封凸起分离，以使车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放；缓解了现有技术中存在的泄放小量泄漏时，会存在空气与氢气混合的情况，导致局部区域具有安全隐患的技术问题。

Description

车载液氢管路泄放装置及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及车载燃料电池设备技术领域，尤其是涉及一种车载液氢管路泄放装置及燃料电池。

背景技术

车载液氢系统由储存、加注、气化、增压及泄放等模块组成，实现加注、液气转化、增压及泄放功能。由于液氢本身特性需要-253℃的超低温条件下储存，这种低温要求对于车载液氢系统的储存气瓶来说是一种挑战，由于无法保证零传热，即车载液氢势必会蒸发引起系统压力升高，一定时候后就会超压泄放。此时，超压泄放管路中会有大量带压低温气体瞬时流通，排放至大气中；如果超压泄放管路与大气连通，会出现空气凝固带来的操作安全问题。

现有技术中，在车载液氢管路上会安装有安全阀，利用安全阀保证超压泄放，同时安全阀能够在出口端与空气阻隔；但是，若安全阀在泄放出口小量泄漏的话，则存在泄放管道内有空气与氢气混合的情况，导致局部区域易达到爆炸极限值，一旦有能量就会产生爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车载液氢管路泄放装置及燃料电池，以缓解现有技术中存在的泄放出口小量泄漏时，在泄放管道内会存在空气与氢气混合的情况，导致局部区域具有安全隐患的技术问题。

本实用新型提供的一种车载液氢管路泄放装置，用于与车载液氢管路的安全阀出口端连通，包括：泄放管路、防倒流机构和弹性机构；

所述防倒流机构位于所述泄放管路内部，所述防倒流机构包括密封端，所述泄放管路内壁设置有密封凸起，套设于所述防倒流机构的外部，所述弹性机构的一端与所述密封凸起抵接，所述弹性机构的另一端与所述防倒流机构连接，所述弹性机构具有令所述密封端与所述密封凸起抵接的弹性趋势；

所述泄放管路远离所述密封凸起的一端与所述车载液氢管路连通，所述车载液氢管路内泄放的带压气体用于克服所述弹性机构的弹性趋势，以带动所述密封端与所述密封凸起分离，以使所述车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放。

在本实用新型较佳的实施例中，所述泄放管路包括第一泄放管路和第二泄放管路；

所述防倒流机构位于所述第二泄放管路内部，所述第一泄放管路通过所述防倒流机构与所述第二泄放管路连通，所述车载液氢管路用于依次通过所述第一泄放管路和所述第二泄放管路向外部泄放带压气体。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防倒流机构还包括内芯体和挡环；

所述内芯体与所述密封端连接，且所述内芯体和所述密封端形成T型结构，所述密封凸起沿着所述第二泄放管路内部环形布置，所述内芯体与所述密封凸起的内壁配合抵接；

所述挡环与所述内芯体远离所述密封端的一端连接，所述弹性机构套设于所述内芯体的外部，且所述弹性机构的两端分别与所述密封凸起和所述挡环抵接，所述弹性机构具有令所述密封端靠近所述密封凸起的弹性趋势。

在本实用新型较佳的实施例中，所述内芯体的侧壁开设有泄放孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述泄放孔开设有多个，多个所述泄放孔沿着所述内芯体的圆周方向间隔布置。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防倒流机构还包括密封圈；

所述密封凸起远离所述第一泄放管路的一端开设有密封槽，所述密封圈容置于所述密封槽内，且所述密封圈用于与所述密封端抵接，以限制所述第一泄放管路与所述第二泄放管路的连通输送。

在本实用新型较佳的实施例中，沿着所述密封凸起的表面径向方向间隔布置有多个所述密封槽，每个所述密封槽至少布置有一个所述密封圈，多个所述密封圈用于分别与所述密封端和所述密封凸起形成多层间隔布置的密封副。

在本实用新型较佳的实施例中，所述挡环与所述内芯体螺纹连接，所述挡环能够沿着所述内芯体的表面往复移动，以调节所述弹性机构的弹性势能。

在本实用新型较佳的实施例中，所述泄放管路还包括第三泄放管路；

所述第三泄放管路与所述第二泄放管路远离所述第一泄放管路的一端连接，所述第三泄放管路用于延伸排放带压气体。

本实用新型提供的一种燃料电池，包括所述的车载液氢管路泄放装置。

本实用新型提供的车载液氢管路泄放装置，用于与车载液氢管路的安全阀出口端连通，包括：泄放管路、防倒流机构和弹性机构；防倒流机构位于泄放管路内部，防倒流机构包括密封端，泄放管路内壁设置有密封凸起，弹性机构套设于防倒流机构的外部，弹性机构的一端与密封凸起抵接，弹性机构的另一端与防倒流机构连接，弹性机构具有令密封端与密封凸起抵接的弹性趋势，泄放管路远离密封端的一端与车载液氢管路连通，即当无泄放过程中时，密封端和密封凸起形成密封副，避免大气与泄放管路小量释放的氢气接触，当高压泄放过程中，车载液氢管路内泄放的带压气体能够克服弹性机构的弹性趋势，以带动密封端与密封凸起分离，以使车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放；缓解了现有技术中存在的泄放小量泄漏时，会存在空气与氢气混合的情况，导致局部区域具有安全隐患的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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为本实用新型实施例提供的车载液氢管路泄放装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的车载液氢管路泄放装置在密封状态下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的车载液氢管路泄放装置在泄放状态下的结构示意图。

图标：100-泄放管路；101-第一泄放管路；102-第二泄放管路；112-密封凸起；1121-密封槽；103-第三泄放管路；200-防倒流机构；201-密封端；202-内芯体；212-泄放孔；203-挡环；204-密封圈；300-弹性机构。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实施例提供的一种车载液氢管路泄放装置，用于与车载液氢管路的安全阀出口端连通，包括：泄放管路100、防倒流机构200和弹性机构300；防倒流机构200位于泄放管路100内部，防倒流机构200包括密封端201，泄放管路100内壁设置有密封凸起112，弹性机构300套设于防倒流机构200的外部，弹性机构300的一端与密封凸起112抵接，弹性机构300的另一端与防倒流机构200连接，弹性机构300具有令密封端201与密封凸起112抵接的弹性趋势；泄放管路100远离密封凸起112的一端与车载液氢管路连通，车载液氢管路内泄放的带压气体用于克服弹性机构300的弹性趋势，以带动密封端201与密封凸起112分离，以使车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放。

需要说明的是，本实施例提供的车载液氢管路泄放装置能够作为车载液氢管路中阻隔空气的止回阀结构，并且本实施例通过泄放管路100直接与车载液氢管路形成连接管路，具体地，泄放管路100的直径和形状可以与车载液氢管路进行适配，通过泄放管路100直接与车载液氢管路连通，并且将防倒流机构200容置于泄放管路100中，密封端201位于防倒流机构200的一端，当防倒流机构200远离密封端201的一端和密封凸起112分别与弹性机构300连接后，此时弹性机构300能够在自身形变的基础上，带动密封端201与密封凸起112形成紧密贴合，从而保证密封端201与密封凸起112之间形成密封副，即当小量的氢气泄露时，此时该部分的氢气压力无法达到推动弹性机构300进行形变，使得密封端201与密封凸起112分离完成泄漏，从而保证了泄露的少量氢气无法与外部大气混合；当泄放时，此时大量的带压气体冲击密封端201位置，即防倒流机构200能够带动弹性机构300进行形变，使得密封端201与密封凸起112分离，利用密封端201和密封凸起112之前的间隙完成泄放。

可选地，弹性机构300可以为多种，例如：压缩弹簧、弹性片或者碟簧等，优选地，弹性机构300可以采用压缩弹簧。

本实施例提供的车载液氢管路泄放装置，用于与车载液氢管路的安全阀出口端连通，包括：泄放管路100、防倒流机构200和弹性机构300；防倒流机构200位于泄放管路100内部，防倒流机构200包括密封端201，泄放管路100内壁设置有密封凸起112，弹性机构300套设于防倒流机构200的外部，弹性机构300的一端与密封凸起112抵接，弹性机构300的另一端与防倒流机构200连接，弹性机构300具有令密封端201与密封凸起112抵接的弹性趋势，泄放管路100远离密封端201的一端与车载液氢管路连通，即当无泄放过程中时，密封端201和密封凸起112形成密封副，避免大气与泄放管路100小量释放的氢气接触，当高压泄放过程中，车载液氢管路内泄放的带压气体能够克服弹性机构300的弹性趋势，以带动密封端201与密封凸起112分离，以使车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放；缓解了现有技术中存在的泄放小量泄漏时，会存在空气与氢气混合的情况，导致局部区域具有安全隐患的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，泄放管路100包括第一泄放管路101和第二泄放管路102；防倒流机构200位于第二泄放管路102内部，第一泄放管路101通过防倒流机构200与第二泄放管路102连通，车载液氢管路用于依次通过第一泄放管路101和第二泄放管路102向外部泄放带压气体。

可选地，第一泄放管路101和第二泄放管路102可以通过焊接固定连接，并且第一泄放管路101和第二泄放管路102内部连通，第一泄放管路101作为与车载液氢管路延伸连通的管路，即当车载液氢管路通过安全阀进行泄放时，即依次通过第一泄放管路101和第二泄放管路102向大气中进行排放，其中，防倒流机构200能够通过弹性机构300与第二泄放管路102的密封凸起112形成密封连接，只有当泄放过程高压气体瞬间冲击防倒流机构200以克服弹性机构300的弹性势能，防倒流机构200能够相对于第二泄放机构移动，保证对气体的泄放；当泄放完成后，此时泄放的气体压力低于弹性机构300的弹性势能，第二泄放管路102恢复呈密封状态。

在本实用新型较佳的实施例中，防倒流机构200还包括内芯体202和挡环203；内芯体202与密封端201连接，且内芯体202和密封端201形成T型结构，密封凸起112沿着第二泄放管路102内部环形布置，内芯体202与密封凸起112的内壁配合抵接；挡环203与内芯体202远离密封端201的一端连接，弹性机构300套设于内芯体202的外部，且弹性机构300的两端分别与密封凸起112和挡环203抵接，弹性机构300具有令密封端201靠近密封凸起112的弹性趋势。

本实施例中，内芯体202可以采用圆筒结构，并且密封端201与内芯体202的端部固定连接，通过密封端201和内芯体202形成T型结构，当密封端201与密封凸起112的端部抵接密封时，此时内芯体202贯穿密封凸起112的中心位置，内芯体202与密封凸起112之间可以具有泄放间隙，并且内芯体202的另一端与挡环203连接，弹性机构300的两端分别与挡环203和密封凸起112背离密封端201的一端抵接，通过预设弹性机构300的弹性形变量，利用弹性机构300能够保证密封端201与密封凸起112的紧密贴合形成密封副。

可选地，挡环203与内芯体202的连接方式可以为多种，例如：螺纹连接，插接或者通过弹性挡片连接等，在本实用新型较佳的实施例中，挡环203与内芯体202螺纹连接，通过挡环203能够沿着内芯体202的表面往复移动，进而能够调节弹性机构300的弹性势能，即通过挡环203在初始位置对弹性机构300进行形变预变量，从而控制密封端201与密封凸起112分离的压力范围，以针对不同的车载液氢管路的压力适用范围。

在本实用新型较佳的实施例中，内芯体202的侧壁开设有泄放孔212。

本实施例中，泄放孔212可以布置于内芯体202靠近密封端201的侧壁位置，并且通过控制泄放孔212的中心与密封端201的间距，同样能够调节当密封端201与密封凸起112分离预设距离后，此时泄放孔212与第二泄放管路102内部形成连通，以对第一泄放管路101输送的带压气体进行排放。

在本实用新型较佳的实施例中，泄放孔212开设有多个，多个泄放孔212沿着内芯体202的圆周方向间隔布置。

可选地，泄放孔212可以采用圆孔，通过沿着内芯体202的圆周方向间隔布置有多个泄放孔212，能够保证在泄放过程中瞬时连通和排放，保证了泄放的瞬时流量排放。

在本实用新型较佳的实施例中，防倒流机构200还包括密封圈204；密封凸起112远离第一泄放管路101的一端开设有密封槽1121，密封圈204容置于密封槽1121内，且密封圈204用于与密封端201抵接，以限制第一泄放管路101与第二泄放管路102的连通输送。

本实施例中，为了保证密封端201与密封凸起112的抵接密封，通过在密封端201和密封凸起112之间安装有密封圈204，通过密封端201与密封凸起112配合挤压密封圈204形成密封副，从而可以更加有效阻止第二泄放管路102中的空气进入到第一泄放管路101中。

在本实用新型较佳的实施例中，沿着密封凸起112的表面径向方向间隔布置有多个密封槽1121，每个密封槽1121至少布置有一个密封圈204，多个密封圈204用于分别与密封端201和密封凸起112形成多层间隔布置的密封副。

本实施例中，密封圈204可以采用O型密封圈204，密封槽1121可以采用O型槽，通过沿着密封凸起112靠近第二泄放管路102的一端至另一端的表面间隔布置有多个O型槽，并且每个O型槽内至少安装有一个O型密封圈204，每一个O型密封圈204作为密封端201与密封凸起112之间的一层密封副，通过多层密封副能够更好的保证第一泄放管路101和第二泄放管路102在密封状态下的完全密封。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括第三泄放管路103；第三泄放管路103与第二泄放管路102远离第一泄放管路101的一端连接，第三泄放管路103用于延伸排放带压气体。

本实施例中，第三泄放管路103作为第二泄放管路102的延伸管路，通过第三泄放管路103能够延长第一泄放管路101经第二泄放管路102排放的带压气体，同时也能够避免第二泄放管路102中的防倒流机构200直接与大气接触，影响微量氢气泄露与大气接触造成安全隐患的问题。

具体地，将密封圈204对应安装在密封槽1121中，通过内芯体202贯穿密封凸起112的中心位置，使得密封端201与密封凸起112具有密封圈204的一端抵接，将弹性机构300套设于内芯体202的外部，再将挡环203螺栓连接在内芯体202的外部，通过调节挡环203的位置，使得弹性机构300发生预设形变，从而利用弹性机构300的弹性势能保证密封端201和密封凸起112的密封连接，最后依次将第一泄放管路101、第二泄放管路102和第三泄放管路103焊接固定即可。

本实施例提供的一种燃料电池，包括所述的车载液氢管路泄放装置；由于本实施例提供的燃料电池的技术效果与上述实施例提供的车载液氢管路泄放装置的技术效果相同，此处对此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车载液氢管路泄放装置，用于与车载液氢管路的安全阀出口端连通，其特征在于，包括：泄放管路(100)、防倒流机构(200)和弹性机构(300)；

所述防倒流机构(200)位于所述泄放管路(100)内部，所述防倒流机构(200)包括密封端(201)，所述泄放管路(100)内壁设置有密封凸起(112)，所述弹性机构(300)套设于所述防倒流机构(200)的外部，所述弹性机构(300)的一端与所述密封凸起(112)抵接，所述弹性机构(300)的另一端与所述防倒流机构(200)连接，所述弹性机构(300)具有令所述密封端(201)与所述密封凸起(112)抵接的弹性趋势；

所述泄放管路(100)远离所述密封凸起(112)的一端与所述车载液氢管路连通，所述车载液氢管路内泄放的带压气体用于克服所述弹性机构(300)的弹性趋势，以带动所述密封端(201)与所述密封凸起(112)分离，以使所述车载液氢管路内泄放的带压气体单向泄放。

2.根据权利要求1所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述泄放管路(100)包括第一泄放管路(101)和第二泄放管路(102)；

所述防倒流机构(200)位于所述第二泄放管路(102)内部，所述第一泄放管路(101)通过所述防倒流机构(200)与所述第二泄放管路(102)连通，所述车载液氢管路用于依次通过所述第一泄放管路(101)和所述第二泄放管路(102)向外部泄放带压气体。

3.根据权利要求2所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述防倒流机构(200)还包括内芯体(202)和挡环(203)；

所述内芯体(202)与所述密封端(201)连接，且所述内芯体(202)和所述密封端(201)形成T型结构，所述密封凸起(112)沿着所述第二泄放管路(102)内部环形布置，所述内芯体(202)与所述密封凸起(112)的内壁配合抵接；

所述挡环(203)与所述内芯体(202)远离所述密封端(201)的一端连接，所述弹性机构(300)套设于所述内芯体(202)的外部，且所述弹性机构(300)的两端分别与所述密封凸起(112)和所述挡环(203)抵接，所述弹性机构(300)具有令所述密封端(201)靠近所述密封凸起(112)的弹性趋势。

4.根据权利要求3所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述内芯体(202)的侧壁开设有泄放孔(212)。

5.根据权利要求4所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述泄放孔(212)开设有多个，多个所述泄放孔(212)沿着所述内芯体(202)的圆周方向间隔布置。

6.根据权利要求3所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述防倒流机构(200)还包括密封圈(204)；

所述密封凸起(112)远离所述第一泄放管路(101)的一端开设有密封槽(1121)，所述密封圈(204)容置于所述密封槽(1121)内，且所述密封圈(204)用于与所述密封端(201)抵接，以限制所述第一泄放管路(101)与所述第二泄放管路(102)的连通输送。

7.根据权利要求6所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，沿着所述密封凸起(112)的表面径向方向间隔布置有多个所述密封槽(1121)，每个所述密封槽(1121)至少布置有一个所述密封圈(204)，多个所述密封圈(204)用于分别与所述密封端(201)和所述密封凸起(112)形成多层间隔布置的密封副。

8.根据权利要求3所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述挡环(203)与所述内芯体(202)螺纹连接，所述挡环(203)能够沿着所述内芯体(202)的表面往复移动，以调节所述弹性机构(300)的弹性势能。

9.根据权利要求2-8任一项所述的车载液氢管路泄放装置，其特征在于，所述泄放管路(100)还包括第三泄放管路(103)；

所述第三泄放管路(103)与所述第二泄放管路(102)远离所述第一泄放管路(101)的一端连接，所述第三泄放管路(103)用于延伸排放带压气体。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的车载液氢管路泄放装置。

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