CN220398298U - 一种固体储氢材料的储罐换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体储氢材料的储罐换热装置，涉及固体储氢材料技术领域，包括氢气材料合金罐，氢气材料合金罐的底部两端设置有安装座，氢气材料合金罐的一端设置有罐阀，罐阀内部插接有氢气管，罐阀端部一侧设置有与氢气管一侧相配合的进气管，罐阀端部另一侧设置有与氢气管另一侧相配合的出气管。本实用新型结构合理可靠，操作简单，使得能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而促进热量的传递和扩散的同时，还能保证进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐内部的氢气泄露，进而提高了该储罐换热装置的换热效率，安全性更高。

Description

一种固体储氢材料的储罐换热装置

技术领域

本实用新型涉及固体储氢材料技术领域，具体来说，涉及一种固体储氢材料的储罐换热装置。

背景技术

氢不仅是宇宙中最丰富的元素，它还是核聚变的主要元素，为太阳提供能量，是地球上所有生命的基础。它也是自第一次工业革命以来推动商业、工业和生活水平提高的所有化石燃料中的一个关键元素。此外，与化石燃料相比，氢能在移动出行应用领域还有两个关键优势。一方面氢气具有清洁性，其通过氧化释放能量并只产生水作为副产品，另一方面氢气具有可持续性，只要太阳照常升起，它就能够无限可再生。

然而，当氢气被吸收和储存时，会释放热量，而当氢气被释放和使用时，会吸收热量，为了管理和控制这些热量，储氢装置通常会采用换热装置来进行调节，现有的储罐换热装置通过循环冷却水这一介质将聚集的热量带走时，不便于加快水的循环速度，降低了换热效率，并且在进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性不高，长时间容易造成储罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性。

例如，中国专利CN212148408U公开了一种固体储氢材料的储罐换热装置，包括氢气材料合金瓶，氢气材料合金瓶的内部填充有氢气材料，氢气材料合金瓶的顶部通过螺纹连接有瓶阀，氢气材料合金瓶的顶部上方插接有进水管，气材料合金瓶的顶部下方插接有出水管，瓶阀的内部插接有氢气管。

该储罐换热装置存在以下缺点：虽然通过循环冷却水这一介质将聚集的热量带走，但是，在循环冷却水工作时，不便于加快水的循环速度，降低了换热效率，并且在进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性不高，长时间容易造成储罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了固体储氢材料的储罐换热装置，具备便于加快水的循环速度，提高了换热效率，并且保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成储罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性的优点，进而解决在循环冷却水工作时，不便于加快水的循环速度，降低了换热效率，并且在进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性不高，长时间容易造成储罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性的问题。

(二)技术方案

为实现上述便于加快水的循环速度，提高了换热效率，并且保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成储罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性的优点，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种固体储氢材料的储罐换热装置，包括氢气材料合金罐，氢气材料合金罐的底部两端设置有安装座，氢气材料合金罐的一端设置有罐阀，罐阀内部插接有氢气管，罐阀端部一侧设置有与氢气管一侧相配合的进气管，罐阀端部另一侧设置有与氢气管另一侧相配合的出气管，氢气材料合金罐的内部设置有螺旋换热管，螺旋换热管的一端贯穿氢气材料合金罐的一侧连接有进水管，螺旋换热管的另一端贯穿氢气材料合金罐的另一侧连接有出水管，且出水管与进水管的端部均连接有辅助组件，出水管及进水管与氢气材料合金罐的连接处之间均设置有密封组件。

进一步的，为了在辅助组件的作用下，使得能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而增加对螺旋换热管表面的冲刷效应，从而促进热量的传递和扩散，进而提高了该储罐换热装置的换热效率，适用性更广，辅助组件包括设置在出水管及进水管一端的加速管，加速管一端开设有与出水管及进水管相配合的进水口，加速管的内部从前至后依次设置有进水通道、加速通道及出水通道，且出水通道的内部直径小于进水通道的内部直径，出水通道的圆周内壁开设有若干加速凹面。

进一步的，为了在密封组件的用下，使得增加了氢气材料合金罐的密封性，保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性，从而提高了该储罐换热装置的换热效率安全性，密封组件包括设置在出水管及进水管与氢气材料合金罐的连接处之间的骨架，骨架的一侧设置有密封唇，密封唇的一侧套设有高压护套，骨架另一侧设置有防尘唇，防尘唇一侧圆周外侧套设有防尘圈，骨架一侧中部开设有与出水管及进水管圆周外壁相配合的贴合孔，高压护套包括套设在密封唇圆周外侧的橡胶套体，橡胶套体圆周外侧设置有套体骨架，骨架为环形结构，密封唇位于骨架一侧的圆周内侧，防尘唇位于骨架另一侧的圆周内侧，密封唇与防尘唇均为圆台形结构。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了固体储氢材料的储罐换热装置，具备以下有益效果：

(1)本实用新型结构合理可靠，操作简单，使得能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而促进热量的传递和扩散的同时，还能保证进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐内部的氢气泄露，进而提高了该储罐换热装置的换热效率，安全性更高。

(2)通过设置辅助组件，使得在辅助组件的作用下，能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而增加对螺旋换热管表面的冲刷效应，从而促进热量的传递和扩散，进而提高了该储罐换热装置的换热效率。

(3)通过设置密封组件，使得在密封组件的用下，增加了氢气材料合金罐的密封性，保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性，从而提高了该储罐换热装置的换热效率安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置的另一角度立体图；

图3是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置的局部剖视图；

图4是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置中辅助组件的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置中辅助组件的局部剖视图；

图6是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置中密封组件的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置中密封组件的另一角度结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置中密封组件的局部剖视图。

图中：

1、氢气材料合金罐；2、安装座；3、罐阀；4、氢气管；5、进气管；6、出气管；7、螺旋换热管；8、进水管；9、出水管；10、辅助组件；1001、加速管；1002、进水口；1003、进水通道；1004、加速通道；1005、出水通道；1006、加速凹面；11、密封组件；1101、骨架；1102、密封唇；1103、高压护套；1104、防尘唇；1105、防尘圈；1106、贴合孔；1107、橡胶套体；1108、套体骨架。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种固体储氢材料的储罐换热装置。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图8所示，根据本实用新型实施例的固体储氢材料的储罐换热装置，包括氢气材料合金罐1，氢气材料合金罐1的底部两端设置有安装座2，氢气材料合金罐1的一端设置有罐阀3，罐阀3内部插接有氢气管4，罐阀3端部一侧设置有与氢气管4一侧相配合的进气管5，罐阀3端部另一侧设置有与氢气管4另一侧相配合的出气管6，氢气材料合金罐1的内部设置有螺旋换热管7，螺旋换热管7的一端贯穿氢气材料合金罐1的一侧连接有进水管8，螺旋换热管7的另一端贯穿氢气材料合金罐1的另一侧连接有出水管9，且出水管9与进水管8的端部均连接有辅助组件10，出水管9及进水管8与氢气材料合金罐1的连接处之间均设置有密封组件11。

此外，氢气材料合金罐1内部填充有氢气材料，氢气材料为现有技术，图中为示出，此处就不过多阐述了。

此外，罐阀3的工作原理及结构均为现有技术，此处就不过多阐述了。

借助于上述技术方案，本实用新型结构合理可靠，操作简单，使得能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而促进热量的传递和扩散的同时，还能保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐1内部的氢气泄露，进而提高了该储罐换热装置的换热效率，安全性更高。

在一个实施例中，对于上述辅助组件10来说，辅助组件10包括设置在出水管9及进水管8一端的加速管1001，加速管1001一端开设有与出水管9及进水管8相配合的进水口1002，加速管1001的内部从前至后依次设置有进水通道1003、加速通道1004及出水通道1005，且出水通道1005的内部直径小于进水通道1003的内部直径，出水通道1005的圆周内壁开设有若干加速凹面1006，使得在辅助组件10的作用下，能够实现对循环冷却水进行多级加速，提高水流的速度，从而增加对螺旋换热管7表面的冲刷效应，从而促进热量的传递和扩散，进而提高了该储罐换热装置的换热效率。

辅助组件10的具体工作原理如下：通过进水口1002将循环冷却水输送至进水通道1003及加速通道1004处，基于伯努利原理使得输送的循环冷却水在进水通道1003、加速通道1004及加速凹面1006的作用下，使得循环冷却水加速通过出水通道1005，从而增加对螺旋换热管7表面的冲刷效应，进而促进热量的传递和扩散。

在一个实施例中，对于上述密封组件11来说，密封组件11包括设置在出水管9及进水管8与氢气材料合金罐1的连接处之间的骨架1101，骨架1101的一侧设置有密封唇1102，密封唇1102的一侧套设有高压护套1103，骨架1101另一侧设置有防尘唇1104，防尘唇1104一侧圆周外侧套设有防尘圈1105，骨架1101一侧中部开设有与出水管9及进水管8圆周外壁相配合的贴合孔1106，高压护套1103包括套设在密封唇1102圆周外侧的橡胶套体1107，橡胶套体1107圆周外侧设置有套体骨架1108，骨架1101为环形结构，密封唇1102位于骨架1101一侧的圆周内侧，防尘唇1104位于骨架1101另一侧的圆周内侧，密封唇1102与防尘唇1104均为圆台形结构，使得在密封组件11的用下，增加了氢气材料合金罐1的密封性，保证了进水管和出水管与储罐表面连接处的密封性，避免长时间容易造成氢气材料合金罐1内部的氢气泄露，造成浪费的同时，降低了安全性，从而提高了该储罐换热装置的换热效率安全性。

在具体应用时，防尘唇1104的一侧与出水管9和进水管8的圆周外壁接触配合，出水管9及进水管8与螺旋换热管7两端接口处通过高压护套1103密封接触配合，使得可以起到双重密封效果，骨架1101起到密封组件11整体的稳定性，防尘圈1105在出水管9及进水管8与氢气材料合金罐1连接处之间起到防尘作用，避免灰尘进入到氢气材料合金罐1内部。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，首先，氢气通过进气管5输送至氢气管4并进入氢气材料合金罐1进行储存，当需要使用氢气时，通过打开罐阀3，氢气从氢气材料合金罐1中通过氢气管4和出气管6流出，此时，通过将循环冷却水通过其中一个辅助组件10进入到进水管8，在通过进水管8快速的进入到螺旋换热管7，经过与储氢材料接触后吸收热量，然后通过出水管9将带有热量的循环冷却水通过另一个辅助组件10将其加速排出，同时在密封组件11的作用下，确保该储罐换热装置的密封性，防止氢气泄漏。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.一种固体储氢材料的储罐换热装置，包括氢气材料合金罐(1)，其特征在于，所述氢气材料合金罐(1)的底部两端设置有安装座(2)，所述氢气材料合金罐(1)的一端设置有罐阀(3)，所述罐阀(3)内部插接有氢气管(4)，所述罐阀(3)端部一侧设置有与所述氢气管(4)一侧相配合的进气管(5)，所述罐阀(3)端部另一侧设置有与所述氢气管(4)另一侧相配合的出气管(6)，所述氢气材料合金罐(1)的内部设置有螺旋换热管(7)，所述螺旋换热管(7)的一端贯穿所述氢气材料合金罐(1)的一侧连接有进水管(8)，所述螺旋换热管(7)的另一端贯穿所述氢气材料合金罐(1)的另一侧连接有出水管(9)，且所述出水管(9)与所述进水管(8)的端部均连接有辅助组件(10)，所述出水管(9)及所述进水管(8)与所述氢气材料合金罐(1)的连接处之间均设置有密封组件(11)。

2.根据权利要求1所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述辅助组件(10)包括设置在所述出水管(9)及所述进水管(8)一端的加速管(1001)，所述加速管(1001)一端开设有与所述出水管(9)及所述进水管(8)相配合的进水口(1002)。

3.根据权利要求2所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述加速管(1001)的内部从前至后依次设置有进水通道(1003)、加速通道(1004)及出水通道(1005)，且所述出水通道(1005)的内部直径小于所述进水通道(1003)的内部直径，所述出水通道(1005)的圆周内壁开设有若干加速凹面(1006)。

4.根据权利要求1所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述密封组件(11)包括设置在所述出水管(9)及所述进水管(8)与所述氢气材料合金罐(1)的连接处之间的骨架(1101)，所述骨架(1101)的一侧设置有密封唇(1102)，所述密封唇(1102)的一侧套设有高压护套(1103)。

5.根据权利要求4所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述骨架(1101)另一侧设置有防尘唇(1104)，所述防尘唇(1104)一侧圆周外侧套设有防尘圈(1105)，所述骨架(1101)一侧中部开设有与所述出水管(9)及所述进水管(8)圆周外壁相配合的贴合孔(1106)。

6.根据权利要求5所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述高压护套(1103)包括套设在所述密封唇(1102)圆周外侧的橡胶套体(1107)，所述橡胶套体(1107)圆周外侧设置有套体骨架(1108)。

7.根据权利要求6所述的一种固体储氢材料的储罐换热装置，其特征在于，所述骨架(1101)为环形结构，所述密封唇(1102)位于所述骨架(1101)一侧的圆周内侧，所述防尘唇(1104)位于所述骨架(1101)另一侧的圆周内侧，所述密封唇(1102)与所述防尘唇(1104)均为圆台形结构。