CN219346214U - 一种轻量化车载液氢气瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化车载液氢气瓶，涉及车载液氢气瓶技术领域。所述轻量化车载氢气瓶包括内胆、外胆以及绝热夹层，所述内胆位于所述外胆内，所述绝热夹层设置在所述外胆与内胆之间，所述内胆具有防浪板与加强圈，若干所述防浪板沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的内壁，若干所述加强圈沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的外壁。本实用新型通过前支撑板与外后支撑封头在保证强度的前提下进行镂空，并且通过加强圈增强内胆的耐压能力从而减小内胆壁厚度，降低整体重量，满足轻量化需求。通过将防浪板设置在内筒体的内壁可起到良好的防浪效果，避免运输移动过程中液氢产生波浪与冲击,延长内胆的使用寿命。

Description

一种轻量化车载液氢气瓶

技术领域

本实用新型涉及车载液氢气瓶技术领域，尤其涉及一种轻量化车载液氢气瓶。

背景技术

目前，我国氢能存储主要采用高压气态的的形式进行存氢，但相较于高压气态的储氢、供氢模式，低温液态的储氢、供氢模式具有储氢比重高(携氢密度大)、运输成本低、气化纯度高、储运压力第和使用安全性高等优势，能够有效控制综合成本，并且运输过程中不涉及复杂的不安全因素。此外，液氢在制作、储存以及运输等方面的优势更加适用于氢能的规模化、商业化供应。

由于氢本身的质量非常小、液氢的密度仅为70.78kg/m³，因此车载液氢气瓶的结构需要实现轻量化。此外，除了考虑常规液体运输移动过程中所涉及的冲击和震动等因素，由于液氢沸点低(20.3K)、汽化潜热小、易蒸发的特点，车载气瓶储运环节必须采用严格的减小漏热的技术手段，或采用无损储运方式，将液氢的汽化程度降到最低或零，否则会引起储罐升压，导致出现超压风险或放空损失的问题。

实用新型内容

本实用新型针对上述车载液氢气瓶无法满足轻量化，并且在运输移动过程中液氢的波动和冲击影响车载液氢气瓶的使用寿命问题，本实用新型提供了一种轻量化车载液氢气瓶。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种轻量化车载液氢气瓶，包括内胆、外胆以及绝热夹层，所述内胆位于所述外胆内，所述绝热夹层设置在所述外胆与内胆之间，所述内胆设置有防浪板与加强圈，若干所述防浪板沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的内壁，若干所述加强圈沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的外壁。

进一步地，所述内胆包括内前封头、内筒体、内后封头以及防过充组件，所述内前封头以及内后封头分别位于所述内筒体的左右两侧，并与所述内筒体固定连接形成容纳腔，所述防过充组件与所述内后封头固定连接并位于所述容纳腔内。

进一步地，所述内前封头设置有若干内接头，所述容纳腔通过内接头与外界连通，所述内接头通过管路连接有外接头。所述内前封头中心位置处具有向内的凹陷，所述内前封头外壁上环绕所述凹陷处有内前封头补强板，所述凹陷处设置有固定组件，所述固定组件内设置有前支撑径管，所述前支撑径管内通过支撑环固定有前支撑。所述内后封头外壁中心位置处固定有后支撑管，所述内胆通过所述前支撑以及所述后支撑管与所述外胆同轴连接。

进一步地，所述内筒体具有液位计，所述防浪板呈环形板状，并具有若干防浪孔，若干所述防浪板均匀固定在所述内筒体的内壁上，所述加强圈为呈角钢状或环形板状，若干所述加强圈均匀固定在所述内筒体的外壁上。

进一步地，所述外胆包括外前封头、外筒体以及外后封头，所述外前封头以及外后封头分别位于所述外筒体的左右两侧，并相互固定连接，所述外前封头具有若干通孔，包括第一通孔与第二通孔，所述第一通孔位于所述外前封头的中心位置处，并通过前支撑圈设置有前封板，所述外接头可拆卸固定在所述第二通孔处，所述外前封头内壁固定有前支撑板，所述前支撑板具有第一固定孔以及若干第一导热孔，所述第一固定孔位于所述前支撑板的中心位置处，所述第一固定孔内设置有可与所述前支撑相适配的前支撑套，所述内胆通过所述前支撑与所述前支撑套连接。所述外后封头的内壁固定连接有外后支撑封头，所述外后支撑封头呈弧形，其中心位置处固定有可与所述后支撑管相适配的后支撑套，所述后支撑管与后支撑套固定连接，所述外后支撑封头具有第二固定孔以及若干第二导热孔，所述第二固定孔位于所述外后支撑封头的中心位置处。

进一步地，各所述第一导热孔呈扇形，均匀环绕在所述第一固定孔外。各所述第二导热孔呈长圆弧形，均匀环绕在所述第二固定孔外。

进一步地，所述绝热夹层包括第一夹层、第二夹层以及第三夹层，各夹层依次紧密贴合将所述内胆进行包裹，各夹层由玻璃纤维纸以及铝箔相互组合形成。

进一步地，所述第一夹层由若干圈一层玻璃纤维纸缠绕包覆于所述内胆外壁形成。

进一步地，所述第二夹层由若干圈两层玻璃纤维纸与一层铝箔组合并缠绕包覆于所述第一夹层外形成。

进一步地，所述第三夹层由若干圈一层玻璃纤维纸与一层铝箔组合并缠绕包覆于所述第二夹层外形成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过前支撑板与外后支撑封头在保证强度的前提下进行镂空，并且通过加强圈增强内胆的耐压能力从而减小内胆壁厚度，降低整体重量，满足轻量化需求。通过将防浪板设置在内筒体的内壁可起到良好的防浪效果，避免运输移动过程中液氢产生波浪与冲击,延长内胆的使用寿命。

附图说明

图1所示为本实用新型一种实施方式的结构原理示意图。

图2所示为内胆结构示意图。

图3所示为图2的剖面图。

图4所示为前支撑板的结构示意图。

图5所示为外后支撑封头的结构示意图。

图6为图1中A处的局部放大图，示出了绝热夹层的结构示意图。

附图标记说明：1、内前封头；101、内接头；102、内前封头补强板；103、前支撑径管；104、支撑环；105、前支撑；106、固定组件；107、外接头；108、夹层各管；2、内筒体；201、加强圈；202、防浪板；203、液位计；204、防浪孔；3、内后封头；301、后支撑管；4、防过充组件；5、外前封头；501、前支撑板；502、前支撑套；503、前支撑圈；504、前封板；505、第一固定孔；506、第一导热孔；6、外筒体；7、外后封头；701、外后支撑封头；702、后支撑套；703、第二固定孔；704、第二导热孔；8、绝热夹层；801、第一夹层；802、第二夹层；803、第三夹层。

具体实施方式

本实用新型公开了一种轻量化车载液氢气瓶，以下结合附图对本实用新型的一种实施方式作具体描述。

如图1所示，包括内胆、外胆以及绝热夹层8，内胆同轴设置在外胆内，绝热夹层8设置在内胆与外胆之间。结合图2和图3所示，内胆包括内前封头1、内筒体2、内后封头3以及防过充组件4，内前封头1与内后封头3分别位于内筒体2的左右两侧，并与内筒体2固定连接形成容纳腔，防过充组件4固定连接在内后封头3的内壁并位于容纳腔内。内前封头1固定有若干内接头101，容纳腔通过内接头101与外界连通，内接头101通过管路连接有外接头107，外接头107还连接有夹层各管108。内前封头1中心位置处具有向内的凹陷，内前封头1外壁上环绕凹陷处设置有内前封头补强板102，内前封头补强板102与内前封头1固定连接。凹陷处内设置有固定组件106，固定组件106内固定有前支撑径管103，前支撑径管103内插入有前支撑105，前支撑105通过支撑环104与前支撑径管103固定连接。支撑环104与前支撑105为非金属材料，导热系数小，能够有效降低热量传导，提升液氢气瓶的保温性能。内后封头3外壁中心位置处固定有后支撑管301，内胆通过前支撑105以及后支撑管301与外胆同轴连接。内筒体2具有液位计203、防浪板202以及加强圈201，防浪板202呈环形板状，并具有若干防浪孔204，若干防浪板202沿内胆轴线方向均匀固定在内筒体2的内壁上。由于氢的密度小、扩散性极强，在内胆存储时会产生挂壁现象，环形防浪板202设置在内筒体2的内壁可起到良好的防浪效果。加强圈201呈角钢状或环形板状，若干加强圈201沿内胆轴线方向均匀焊接固定在内筒体2的外壁上。加强圈201设置在内筒体2上可有效提升内胆的耐压能力，从而降低内胆壁的厚度，使得整体轻量化，可增大储氢密度。

外胆包括外前封头5、外筒体6以及外后封头7，外前封头5以及外后封头7分别位于外筒体6的左右两侧并相互固定连接。外前封头5具有若干通孔，包括第一通孔与第二通孔，第一通孔位于外前封头5的中心位置处，并通过前支撑圈503卡接有前封板504，第二通孔内与外接头107可拆卸固定连接。如图4所示，外前封头5内壁固定有前支撑板501，前支撑板501具有第一固定孔505以及若干第一导热孔506，第一固定孔505位于前支撑板501的中心位置处，各第一导热孔506呈扇形，均匀环绕在第一固定孔505外。前支撑板501可延长导热路径并减小导热面积，提升保温能力。第一固定孔505内设置有可与前支撑105相适配的前支撑套502，前支撑105与前支撑套502连接。如图5所示，外后封头7的内壁固定连接有外后支撑封头701，所述外后支撑封头701中心位置处固定连接有可与后支撑管301相适配的后支撑套702，后支撑管301与后支撑套702固定连接，外后支撑封头701具有第二固定孔703以及若干第二导热孔704，第二固定孔703位于外后支撑封头701的中心位置处，各第二导热孔704呈长圆弧形，均匀环绕在第二固定孔703外。外后支撑封头701结构受力均匀分散强度大，同时利用第二导热孔704降低重量以及导热能力。

如图6所示，绝热夹层8包括第一夹层801、第二夹层802以及第三夹层803，第一夹层801、第二夹层802以及第三夹层803从内到外依次紧密贴合将内胆进行包裹。各夹层具有玻璃纤维纸以及铝箔，玻璃纤维纸与铝箔相互搭配可形成三种组合，包括第一组合、第二组合以及第三组合。第一组合由一层玻璃纤维纸组成，五圈第一组合缠绕包覆在内胆外壁形成第一夹层801。第二组合由两层玻璃纤维纸与一层铝箔组成，十圈第二组合缠绕包覆在第一夹层801外形成第二夹层802。第三组合由一层玻璃纤维纸与一层铝箔组成，四十圈第三组合缠绕包覆在第二夹层802外形成第三夹层803。玻璃纤维纸与铝箔均为绝热材料，增强隔热效果。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：包括内胆、外胆以及绝热夹层(8)，所述内胆位于所述外胆内，所述绝热夹层(8)设置在所述外胆与内胆之间，所述内胆设置有防浪板(202)与加强圈(201)，若干所述防浪板(202)沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的内壁，若干所述加强圈(201)沿所述内胆的轴线方向固定在所述内胆的外壁。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述内胆包括内前封头(1)、内筒体(2)、内后封头(3)以及防过充组件(4)，所述内前封头(1)以及内后封头(3)分别位于所述内筒体(2)的左右两侧，并与所述内筒体(2)固定连接形成容纳腔，所述防过充组件(4)与所述内后封头(3)固定连接并位于所述容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述内前封头(1)设置有若干内接头(101)，所述容纳腔通过内接头(101)与外界连通，所述内接头(101)通过管路连接有外接头(107)；

所述内前封头(1)中心位置处具有向内的凹陷，所述内前封头(1)外壁上环绕所述凹陷处有内前封头补强板(102)，所述凹陷处设置有固定组件(106)，所述固定组件(106)内设置有前支撑径管(103)，所述前支撑径管(103)内通过支撑环(104)固定有前支撑(105)；

所述内后封头(3)外壁中心位置处固定有后支撑管(301)，所述内胆通过所述前支撑(105)以及所述后支撑管(301)与所述外胆同轴连接。

4.根据权利要求2所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述内筒体(2)具有液位计(203)，所述防浪板(202)呈环形板状，并具有若干防浪孔(204)，若干所述防浪板(202)均匀固定在所述内筒体(2)的内壁上，所述加强圈(201)为呈角钢状或环形板状，若干所述加强圈(201)均匀固定在所述内筒体(2)的外壁上。

5.根据权利要求3所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述外胆包括外前封头(5)、外筒体(6)以及外后封头(7)，所述外前封头(5)以及外后封头(7)分别位于所述外筒体(6)的左右两侧，并相互固定连接，所述外前封头(5)具有若干通孔，包括第一通孔与第二通孔，所述第一通孔位于所述外前封头(5)的中心位置处，并通过前支撑圈(503)设置有前封板(504)，所述外接头(107)可拆卸固定在所述第二通孔处，所述外前封头(5)内壁固定有前支撑板(501)，所述前支撑板(501)具有第一固定孔(505)以及若干第一导热孔(506)，所述第一固定孔(505)位于所述前支撑板(501)的中心位置处，所述第一固定孔(505)内设置有可与所述前支撑(105)相适配的前支撑套(502)，所述内胆通过所述前支撑(105)与所述前支撑套(502)连接；

所述外后封头(7)的内壁固定连接有外后支撑封头(701)，所述外后支撑封头(701)呈弧形，其中心位置处固定有可与所述后支撑管(301)相适配的后支撑套(702)，所述后支撑管(301)与后支撑套(702)固定连接，所述外后支撑封头(701)具有第二固定孔(703)以及若干第二导热孔(704)，所述第二固定孔(703)位于所述外后支撑封头(701)的中心位置处。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：各所述第一导热孔(506)呈扇形，均匀环绕在所述第一固定孔(505)外；

各所述第二导热孔(704)呈长圆弧形，均匀环绕在所述第二固定孔(703)外。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述绝热夹层(8)包括第一夹层(801)、第二夹层(802)以及第三夹层(803)，各夹层依次紧密贴合将所述内胆进行包裹，各夹层由玻璃纤维纸以及铝箔相互组合形成。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述第一夹层(801)由若干圈一层玻璃纤维纸缠绕包覆于所述内胆外壁形成。

9.根据权利要求7所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述第二夹层(802)由若干圈两层玻璃纤维纸与一层铝箔组合并缠绕包覆于所述第一夹层(801)外形成。

10.根据权利要求7所述的一种轻量化车载液氢气瓶，其特征在于：所述第三夹层(803)由若干圈一层玻璃纤维纸与一层铝箔组合并缠绕包覆于所述第二夹层(802)外形成。

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