CN219321395U - 一种燃料电池氮气保护罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氢能源船舶的燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池氮气保护罩，包括上罩壳、下罩壳、氮气压力罐和泄压阀；所述下罩壳固定在船用的甲板上并环绕包围燃料电池，下罩壳包括内层罩壳和外层罩壳，内层罩壳和外层罩壳之间注有密封液；上罩壳罩在燃料电池上，上罩壳侧壁的下端插入到内层罩壳和外层罩壳之间的密封液中；通过将上罩壳侧壁下端浸入到下罩壳内的密封液中，同时在保护罩内充氮气，保持保护罩内微正压，达到具有良好密封性的效果，下罩壳与上罩壳的外侧通过设置密封法兰盘，达到了保护罩稳定且方便拆卸的效果，本申请以液封的形式绕开气密性工艺难题，兼顾气密性的同时方便拆卸，且制造难度低，便于生产。

Description

一种燃料电池氮气保护罩

技术领域

本实用新型涉及氢能源船舶的燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池氮气保护罩。

背景技术

船舶是一种能航行于水面上以进行运输的交通工具，其主要是通过燃料油为能源进行驱动。但面对环境污染的压力，船舶的废气排放标准也逐渐缩小，而以氢为能源的燃料电池的排放物仅为水和二氧化碳，并没有高温燃烧过程，因此几乎不排放氮或硫等氧化物，符合船舶废气排放的限制要求。

氢能源船舶的燃料电池设备属于高防爆等级设备，故燃料电池需在负压或惰化状态下工作，防止爆燃。为满足燃料电池的工作规范要求，需要将燃料电池罩在保护罩内，保护罩壳内部为负压通风或密闭惰化状态。但是，在实际操作中，因为氢能源船舶的燃料电池设备较大，制造一个大型的密封氮气保护罩的难度大，成本高，同时考虑到经常要对燃料电池进行检修维护，需要保护罩方便拆卸，针对于氢能源船舶的燃料电池保护罩在满足方便拆卸的同时兼顾气密性的制造难度极大，成本高，且效果不佳。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池氮气保护罩，以解决现有技术中大型密封氮气保护罩制造难度大，且很难满足方便拆卸的同时兼顾气密性的问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种燃料电池氮气保护罩，包括上罩壳1、下罩壳、氮气压力罐4和泄压阀5；所述下罩壳固定在船的甲板15上并环绕包围燃料电池14，所述下罩壳包括内层罩壳2和外层罩壳3，所述内层罩壳2和外层罩壳3之间注有密封液；所述上罩壳1罩在燃料电池14上，所述上罩壳1的侧壁下端插入到内层罩壳2和外层罩壳3之间的密封液中，所述泄压阀5安装在上罩壳1上，所述氮气压力罐4的出气口连接到上罩壳1上。

作为优选，所述内层罩壳2的高度高于外层罩壳3的高度，所述内层罩壳2的上端为朝外的弯折结构。

作为优选，所述内层罩壳2的弯折结构的外端与所述上罩壳1的内壁贴合。

作为优选，所述上罩壳1的外侧壁固定有上密封法兰盘16，所述外层罩壳3的上端固定有与所述上密封法兰盘16对应的下密封盘法兰17，所述上密封法兰盘16和下密封法兰盘17能够通过多个螺栓7固定连接，上罩壳1的下端与甲板15之间留有一定纵向间隙。

作为优选，所述上罩壳1的侧壁、内层罩壳2和外层罩壳3均为圆筒形，且多个螺栓7沿所述上密封法兰盘16周向均匀排列。

作为优选，所述内层罩壳2和外层罩壳3与甲板15面之间采用单面连续焊接固定；所述上罩壳1为焊接结构，每道焊缝为单面连续焊。

作为优选，所述外层罩壳3外侧设置有液位计8，所述液位计8的上部设置有溢流口，所述外层罩壳3内侧设置有低位报警器9，所述外层罩壳3上设置有多个高位溢流孔10。

作为优选，所述上罩壳1上设置有压力表11。

作为优选，所述密封液为水。

作为优选，还包括自动水泵6和水箱12，所述自动水泵6与水箱12连接，所述水箱12的出水口接入到内层罩壳2和外层罩壳3之间，水箱12顶部布置有透气帽13。

本实用新型采用上述技术方案的一种燃料电池氮气保护罩的优点是：

保护罩分为上罩壳和下罩壳，上罩壳的侧壁下端插入到下罩壳中，并浸入到下罩壳内的密封液中，同时在保护罩内充氮气，保持保护罩内微正压，达到具有良好密封性的效果，下罩壳与上罩壳的外侧通过设置密封法兰盘，达到了保护罩稳定且方便拆卸的效果，本申请以液封的形式绕开气密性工艺难题，兼顾气密性的同时方便拆卸，且制造难度低，便于生产。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、上罩壳；2、内层罩壳；3、外层罩壳；4、氮气压力罐；5、泄压阀；6、自动水泵；7、螺栓；8、液位计；9、报警器；10、溢流孔；11、压力表；12、水箱；13、透气帽；14、燃料电池；15、甲板；16、上密法兰封盘；17、下密法兰封盘。

具体实施方式

本实用新型的下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实施例提供的一种燃料电池氮气保护罩，一种燃料电池氮气保护罩，包括上罩壳1、下罩壳、氮气压力罐4和泄压阀5；所述下罩壳固定在船的甲板15上并环绕包围燃料电池14，所述下罩壳包括内层罩壳2和外层罩壳3，所述内层罩壳2和外层罩壳3之间注有密封液；所述上罩壳1罩在燃料电池14上，所述上罩壳1的侧壁下端插入到内层罩壳2和外层罩壳3之间的密封液中，确保保护罩的气密性，所述泄压阀5安装在上罩壳1上，所述氮气压力罐4的出气口连接到上罩壳1上。

内层罩壳2的高度高于外层罩壳3的高度，当下罩壳内液面高度过高时，液体可通过外层罩壳3上端流出，避免液体进入保护罩内损坏燃料电池14，内层罩壳2的上端为朝外的弯折结构，内层罩壳2的弯折结构与上罩壳1的内壁贴合，对液面起到阻挡作用，避免液体飞溅进入到保护罩内。

上罩壳1的外侧壁固定有上密封法兰盘16，外层罩壳3的上端固定有与上密封法兰盘16对应的下密封法兰盘17，上密封法兰盘16和下密封法兰盘17能够通过多个螺栓7固定连接，上罩壳1的下端与甲板15之间留有一定纵向间隙，上罩壳1的外侧壁、内层罩壳2和外层罩壳3均为圆筒形，且多个螺栓7沿上密封法兰盘16均匀排列，罩壳1的下端与甲板15之间留有一定纵向间隙，让液体充分浸没上罩壳1的下端，同时让液体在下罩壳内位于上罩壳1两侧的液面高度一致，提高气密性，同时便于上密封法兰盘16和下密封法兰盘17之间紧密贴合，在拆卸的时候只需拆卸掉多个螺栓7后即可将上罩壳1从下罩壳内移出，拆卸方便，便于对燃料电池14的检修与维护。

内层罩壳2和外层罩壳3与甲板15面之间采用单面连续焊接固定；上罩壳1为焊接结构，每道焊缝为单面连续焊，单面连续焊大大提高了保护罩的气密性。

外层罩壳3外侧设置有液位计8，液位计8的上部设置有溢流口，外层罩壳3内侧设置有低位报警器9，外层罩壳3上设置有多个高位溢流孔10，这保证了液位在低位报警器9和高位溢流孔10之间，使液面为设备提供有效的气密保护。

上罩壳1上设置有压力表11，对保护罩内气体压力进行检测，避免气压过大或不足造成隐患。

泄压阀5安装在上罩壳1上，所述氮气压力罐4的出气口连接到上罩壳1上，氮气压力罐4向保护罩内注入氮气，确保燃料电池14在惰性环境下工作。如果内部压力过高，或者内部存有一定量空气需要排出时，打开泄压阀5调节，保持内部的微正压惰性环境，达到具有良好密封性的效果。

还包括自动水泵6和水箱12，自动水泵6与水箱12连接，水箱12的出水口接入到内层罩壳2和外层罩壳3之间，水箱12顶部布置有透气帽13，用于保持下罩壳内液面的高度。

工作原理：

在燃料电池14进行工作时，自动水泵6将水源压入到水箱12中，水经过水箱12进入到下罩壳内，将上罩壳1的侧壁下端淹没，利用水达到了将保护罩内部空间与外部空间隔绝的目的，达到使保护罩具有气密性的效果。当下罩壳内的水因为蒸发作用等因素减少时，根据连通器原理，水箱12内的水会流入下罩壳内，保持水位基本不变。当水箱12内的水也不足时，自动水泵6启动向水箱12注水，直到下罩壳内水位接近溢流孔10位置，透气帽13使水箱12和下罩壳成为一个连通器。

同时氮气压力罐4向保护罩内输送氮气，使得保护罩内气体压力大有保护罩外气体压力，空气和多余的氮气通过上罩壳1的泄压阀5排出保护罩，然后关闭液压阀5，使罩壳内保持微正压，避免外部空气进入到保护罩内，使得燃料电池14在惰性气体的包围下工作，避免发生安全隐患。

通过外层罩壳3外侧的透明液位计8对下罩壳内的水位高度进行实时的检测，通过透明液位计8和外层罩壳3上的溢流口对下罩壳内的水位高度进行调整，保持气密的同时避免水过度流失；外层罩壳3内侧布置的低位报警器9对水位高度进行实时监测，当水位高度过低时发出报警，避免水位无法将上罩壳1侧壁的下端浸没，造成保护罩内部空间与外部空间相同，提高了保护罩的气密性。

外层罩壳3上的压力表11对保护罩内气体压力进行实时监测，避免保护罩内气压过大，将水完全压出罩壳，造成氮气泄漏损失，同时避免保护罩内气体压力过小，杜绝保护罩外部空间气体通过泄放阀等空隙进入到保护罩内的可能，使得燃料电池14时刻在氮气的保护下进行工作，提高了保护罩的气密性。

本实用新型是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，包括上罩壳(1)、下罩壳、氮气压力罐(4)和泄压阀(5)；所述下罩壳固定在船的甲板(15)上并环绕包围燃料电池(14)，所述下罩壳包括内层罩壳(2)和外层罩壳(3)，所述内层罩壳(2)和外层罩壳(3)之间注有密封液；所述上罩壳(1)罩在燃料电池(14)上，所述上罩壳(1)的侧壁下端插入到内层罩壳(2)和外层罩壳(3)之间的密封液中，所述泄压阀(5)安装在上罩壳(1)上，所述氮气压力罐(4)的出气口连接到上罩壳(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述内层罩壳(2)的高度高于外层罩壳(3)的高度，所述内层罩壳(2)的上端为朝外的弯折结构。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述内层罩壳(2)的弯折结构的外端与所述上罩壳(1)的内壁贴合。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述上罩壳(1)的外侧壁固定有上密封法兰盘(16)，所述外层罩壳(3)的上端固定有与所述上密封法兰盘(16)对应的下密封法兰盘(17)，所述上密封法兰盘(16)和下密封法兰盘(17)能够通过多个螺栓(7)固定连接，上罩壳(1)的下端与甲板(15)之间留有一定纵向间隙。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述上罩壳(1)的侧壁、内层罩壳(2)和外层罩壳(3)均为圆筒形，且多个螺栓(7)沿所述上密封法兰盘(16)周向均匀排列。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述内层罩壳(2)和外层罩壳(3)与甲板(15)面之间采用单面连续焊接固定；所述上罩壳(1)为焊接结构，每道焊缝为单面连续焊。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述外层罩壳(3)外侧设置有液位计(8)，所述液位计(8)的上部设置有溢流口，所述外层罩壳(3)内侧设置有低位报警器(9)，所述外层罩壳(3)上设置有多个高位溢流孔(10)。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述上罩壳(1)上设置有压力表(11)。

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，所述密封液为水。

10.根据权利要求9所述的一种燃料电池氮气保护罩，其特征在于，还包括自动水泵(6)和水箱(12)，所述自动水泵(6)与水箱(12)连接，所述水箱(12)的出水口接入到内层罩壳(2)和外层罩壳(3)之间，水箱(12)顶部布置有透气帽(13)。

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