CN220249650U - 一种汽车用大容积iv型储氢瓶的塑料内胆 - Google Patents

Abstract

一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，包括内胆主体和设置在内胆主体一端的金属阀座，内胆主体由中间部位为挤出筒，挤出筒两端开口分别通过热熔焊接与注塑封头固定连接，且各端的焊接部位形成焊缝结构，各端注塑封头分别通过柔性胶粘接金属阀座，各金属阀座的通孔内分别贯穿有一条管状的阀门连接件。本实用新型成型效率高、成型效果好、容积大小更容易控制；在瓶口密封部位设置有金属嵌环，对塑料内胆瓶口起着支撑作用，防止了瓶口部位的疲劳变形，增强了内部氢气介质的控气和密封效果。

Description

一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆

技术领域

本实用新型涉及氢能技术领域，具体是一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆。

背景技术

能源、环境问题日益凸显，相比于其他能源， 氢能源的使用更加环保，通过燃料电池的电化学反应，产物只有水，基本不产生任何有害物质，通过绿色能源生产的氢气，可以真正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和环境污染，储氢问题涉及氢生产、运输、最终应用等所有环节，储氢问题不解决，氢能的应用则难以推广。国内氢气传统储存方式主要是I型钢瓶，II型、III型金属内胆的纤维缠绕瓶，其产品特性存在着公称压力低，重容比偏大，生产成本高，金属材料容易发生氢脆和疲劳失效的风险。

IV型高压储氢瓶具有高储氢密度、轻量化、低成本、抗疲劳失效能力强等优势，是当下国内外科研院校和企业研发的热点，然而IV型高压储氢瓶不仅对工艺技术要求高，而且结构要求也高，其核心技术之一是大容积塑料内胆结构设计和塑料成型技术，迫切需要一种结构更合理、更能保证强度以及气密性的大容积IV型储氢瓶的塑料内胆。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，包括内胆主体和设置在内胆主体一端的金属阀座，内胆主体由中间部位为挤出筒，挤出筒两端开口分别通过热熔焊接与注塑封头固定连接，且各端的焊接部位形成焊缝结构，各端注塑封头分别通过柔性胶粘接金属阀座，各金属阀座的通孔内分别贯穿有一条管状的阀门连接件。

进一步地，金属阀座主体为圆盘形，外端为圆筒形结构，各端注塑封头与金属阀座连接部位向内凹陷，形成与金属阀座锥面接触的连接凹槽，连接凹槽中心设置有注塑封头的管状开口，阀门连接件的内端贯穿管状开口，使阀门连接件与金属阀座形成对管状开口的夹持。

进一步地，金属阀座外端的阀门连接件形成凸台结构，凸台结构内侧端面与金属阀座开口外端端面紧密接触。

进一步地，阀门连接件的内端外部套有金属嵌环与管状开口内侧壁接触。

进一步地，金属嵌环的外端设置有向金属嵌环轴向垂直方向延伸的挡沿。

进一步地，挡沿内侧与管状开口外端之间夹持有O型密封圈，阀门连接件与金属嵌环之间同样夹持有O型密封圈。

进一步地，阀门连接件与金属嵌环之间还卡有挡圈，挡圈位于阀门连接件外侧壁的环形槽内。

通过以上设置，本实用新型提供的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，该结构在成型方式上摒弃了原已有的滚塑+镶嵌件+粗加工+精加工的方式，采用注塑+挤出+焊接的成型方式，与原已有滚塑成型相比，成型效率高、成型效果好、容积大小更容易控制。大容积内胆成型以后，金属阀座和注塑封头的连接方式采用柔性胶粘接方式，界面贴合紧密，不会产生收缩间隙，注塑封头注塑成型可实现薄壁结构的精确成型，对产品关键的密封结构设计更加支撑，提高了高压储氢气瓶的使用安全性。

本实用新型提供的一种汽车用大容积IV型储氢瓶塑料内胆，该结构的注塑封头与金属阀座连接牢固，密封性腔，另外，在瓶口密封部位设置有金属嵌环，对塑料内胆瓶口起着支撑作用，防止了瓶口部位的疲劳变形，增强了内部氢气介质的控气和密封效果。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型金属阀座部位的放大结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，包括内胆主体和设置在内胆主体一端的金属阀座1，内胆主体由中间部位为挤出筒2，挤出筒2两端开口分别通过热熔焊接与注塑封头3固定连接，且各端的焊接部位形成焊缝结构4，焊缝结构4是注塑段（即注塑封头3）跟挤出段（即挤出筒2）在红外/激光自动化焊接机上成型后产生的热熔接痕，再通过柔性车削设备加工成一定的焊高；

各端注塑封头3分别通过柔性胶粘接金属阀座1，各金属阀座1的通孔内分别贯穿有一条管状的阀门连接件5，阀门连接件5即可以连接阀门也可以用来连接管件，阀门连接件5与金属阀座1之间螺纹连接，挤出筒2以及注塑封头3材质为新型聚酰胺材料，此材料对氢气具有良好的阻隔性和相容性。

金属阀座1主体为圆盘形，外端为圆筒形结构，各端注塑封头3与金属阀座1连接部位向内凹陷，形成与金属阀座1锥面接触的连接凹槽6，连接凹槽6中心设置有注塑封头3的管状开口7，阀门连接件5的内端贯穿管状开口7，使阀门连接件5与金属阀座1形成对管状开口7的夹持。

金属阀座1外端的阀门连接件5形成凸台结构8，凸台结构8内侧端面与金属阀座1开口外端端面紧密接触，阀门连接件5的内端外部套有金属嵌环9与管状开口7内侧壁接触，金属嵌环9材质为铝合金6061或者奥氏体不锈钢S31603材质，经数控机床加工成型，金属阀座1、阀门连接件5也可采用相同材质，且金属嵌环9的外端设置有向金属嵌环9轴向垂直方向延伸的挡沿10，挡沿10内侧与管状开口7外端之间夹持有O型密封圈11，阀门连接件5与金属嵌环9之间同样夹持有O型密封圈11，阀门连接件5与金属嵌环9之间还卡有挡圈12，挡圈12位于阀门连接件5外侧壁的环形槽内，挡圈12材质宜采用尼龙、聚四氟乙烯、PK等与高压氢气具有良好相容性的聚合物。

本实用新型与其他外胆结构可组成双层的氢气瓶结构。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，包括内胆主体和设置在内胆主体一端的金属阀座（1），其特征在于：内胆主体由中间部位为挤出筒（2），挤出筒（2）两端开口分别通过热熔焊接与注塑封头（3）固定连接，且各端的焊接部位形成焊缝结构（4），各端注塑封头（3）分别通过柔性胶粘接金属阀座（1），各金属阀座（1）的通孔内分别贯穿有一条管状的阀门连接件（5）。

2.如权利要求1所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：金属阀座（1）主体为圆盘形，外端为圆筒形结构，各端注塑封头（3）与金属阀座（1）连接部位向内凹陷，形成与金属阀座（1）锥面接触的连接凹槽（6），连接凹槽（6）中心设置有注塑封头（3）的管状开口（7），阀门连接件（5）的内端贯穿管状开口（7），使阀门连接件（5）与金属阀座（1）形成对管状开口（7）的夹持。

3.如权利要求2所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：金属阀座（1）外端的阀门连接件（5）形成凸台结构（8），凸台结构（8）内侧端面与金属阀座（1）开口外端端面紧密接触。

4.如权利要求2所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：阀门连接件（5）的内端外部套有金属嵌环（9）与管状开口（7）内侧壁接触。

5.如权利要求4所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：金属嵌环（9）的外端设置有向金属嵌环（9）轴向垂直方向延伸的挡沿（10）。

6.如权利要求5所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：挡沿（10）内侧与管状开口（7）外端之间夹持有O型密封圈（11），阀门连接件（5）与金属嵌环（9）之间同样夹持有O型密封圈（11）。

7.如权利要求4所述的一种汽车用大容积IV型储氢瓶的塑料内胆，其特征在于：阀门连接件（5）与金属嵌环（9）之间还卡有挡圈（12），挡圈（12）位于阀门连接件（5）外侧壁的环形槽内。