CN220416999U - 储氢瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储氢瓶，储氢瓶包括：壳体，壳体具有容纳腔；内胆，内胆的一端设置有第一支撑柱，内胆的另一端设置有第二支撑柱，内胆通过第一支撑柱以及第二支撑柱固定在容纳腔内；支撑架，支撑架设置在容纳腔中，支撑架与壳体固定连接，第一支撑柱架设在支撑架上，支撑架用于支撑第一支撑柱；支撑件，支撑件位于支撑架的远离内胆的一侧，支撑件的一端与壳体连接，支撑件的另一端与支撑架连接，支撑件能够承载支撑架的轴向载荷。通过本实用新型的技术方案，能够解决现有技术中的支撑结构强度不足的问题。

Description

储氢瓶

技术领域

本实用新型涉及液氢储存技术领域，具体而言，涉及一种储氢瓶。

背景技术

目前，储氢系统多采用储氢质量较高、体积储氢密度较高的液氢储氢技术，将液氢储存在储氢瓶内为设备提供燃料。

现有技术中，液氢储氢瓶包括外壳和内胆，在内胆中加注液氢，外壳和内胆之间形成真空层，以阻止热量传递至内胆内部，外壳与内胆之间一般通过连接柱连接，连接柱设置在内胆上，与设置在外壳内部的支架配合连接，以将内胆固定在外壳内。支架可以承载连接柱的径向载荷，但如果储氢瓶振动较为剧烈，储氢瓶的连接柱与支架易产生断裂，造成内胆的脱落。因此，现有技术中的储氢瓶内部支撑强度不高，易在使用中发生损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种储氢瓶，以解决现有技术中的储氢瓶支撑强度不足的问题。

本实用新型提供一种储氢瓶，储氢瓶包括：壳体，壳体具有容纳腔；内胆，内胆的一端设置有第一支撑柱，内胆的另一端设置有第二支撑柱，内胆通过第一支撑柱以及第二支撑柱固定在容纳腔内；支撑架，支撑架设置在容纳腔中，支撑架与壳体固定连接，第一支撑柱架设在支撑架上，支撑架用于支撑第一支撑柱；支撑件，支撑件位于支撑架的远离内胆的一侧，支撑件的一端与壳体连接，支撑件的另一端与支撑架连接，支撑件能够承载支撑架的轴向载荷。

进一步地，支撑件包括挡环和支撑套，挡环与壳体固定连接，支撑套位于支撑架的远离内胆的一侧，支撑套的一端用于与支撑架抵接，支撑套的另一端与挡环连接。

进一步地，支撑套由纤维强化塑料材质制成。

进一步地，支撑套具有安装腔，第一支撑柱的端部穿过支撑架并位于安装腔内，第一支撑柱位于安装腔内的长度小于安装腔沿轴线方向的长度。

进一步地，支撑架包括：连接环，连接环设置有第一安装孔，第一支撑柱穿设在第一安装孔内；连接柱，连接柱设置有多个，多个连接柱沿连接环的周向间隔设置，连接柱的一端与连接环固定连接，连接柱的另一端与壳体固定连接。

进一步地，壳体包括筒体和封头，筒体具有开口，封头设置在开口处，筒体与封头围成容纳腔，支撑架设置在封头上。

进一步地，壳体还包括支撑板，支撑板设置在容纳腔内远离开口的一端，支撑板开设有第二安装孔，第二支撑柱穿过第二安装孔并架设在支撑板上。

进一步地，支撑板开设有多个通孔，多个通孔围绕第二安装孔的周向间隔设置。

进一步地，内胆的两端分别设置有支撑罩，且支撑罩位于内胆的内部，第一支撑柱和第二支撑柱均穿设在内胆上，第一支撑柱的远离支撑架的一端与其中一个支撑罩连接，第二支撑柱的远离支撑板的一端与另一个支撑罩连接。

进一步地，内胆内部形成储氢腔，储氢瓶还包括：限充罩，限充罩设置在内胆的内部，限充罩的内部形成气体腔；连通管，连通管设置在限充罩上，连通管连通气体腔与储氢腔。

应用本实用新型的技术方案，通过设置支撑架承载第一支撑柱的径向载荷，通过设置支撑件承载内胆的轴向载荷，能够保证内胆在容纳腔内的稳定性。具体地，第一支撑柱以及第二支撑柱能够将内胆固定在容纳腔中，第一支撑柱架设在支撑架上，支撑架能够承载第一支撑柱在径向方向的载荷。传统技术方案中，仅通过设置支撑架承受内胆的径向载荷和轴向载荷，支撑架易产生形变造成连接失效。在本实用新型中，支撑件设置在支撑架的远离内胆的一侧，且支撑件的一端与壳体连接，支撑件的另一端与支撑架连接，当内胆发生振动时，内胆能够将轴向载荷传递至支撑架，由支撑件将轴向载荷传递至壳体，分担支撑架受到的轴向方向的力，如此能够增强对内胆的轴向支撑性能，进一步提高装置整体的结构强度，保证内胆在容纳腔中的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的储氢瓶的结构示意图；

图2示出了图1中A处的局部放大图；

图3示出了本实用新型提供的支撑架的结构示意图；

图4示出了本实用新型提供的储氢瓶壳体的结构示意图；

图5示出了本实用新型提供的支撑板的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、筒体；12、封头；13、支撑板；131、第二安装孔；132、通孔；14、支撑头；

20、内胆；21、第一支撑柱；22、第二支撑柱；23、支撑罩；24、储氢腔；25、限充罩；251、气体腔；26、连通管；

30、支撑架；31、连接环；311、第一安装孔；32、连接柱；

40、支撑件；41、挡环；42、支撑套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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所示，本实用新型实施例提供一种储氢瓶，包括壳体10、内胆20、支撑架30和支撑件40。其中，壳体10具有容纳腔，内胆20的一端设置有第一支撑柱21，内胆20的另一端设置有第二支撑柱22，内胆20通过第一支撑柱21以及第二支撑柱22固定在容纳腔内。支撑架30设置在容纳腔中，支撑架30与壳体10固定连接，第一支撑柱21架设在支撑架30上，支撑架30用于支撑第一支撑柱21。支撑件40位于支撑架30的远离内胆20的一侧，支撑件40的一端与壳体10连接，支撑件40的另一端与支撑架30连接，支撑件40能够承载支撑架30的轴向载荷。其中，本申请中的储氢瓶可以用于氢燃料电池汽车的储氢系统中。

应用本实用新型的技术方案，通过设置支撑架30承载第一支撑柱21的径向载荷，通过设置支撑件40承载内胆20的轴向载荷，能够保证内胆20在容纳腔内的稳定性，提升储氢瓶整体安全性能。具体地，第一支撑柱21以及第二支撑柱22能够将内胆20固定在容纳腔中，第一支撑柱21架设在支撑架30上，支撑架30能够承载第一支撑柱21在径向方向的载荷。传统技术方案中，仅通过设置支撑架30承受内胆的径向载荷和轴向载荷，支撑架30易产生形变造成连接失效。在本实用新型中，将支撑件40设置在支撑架30的远离内胆20的一侧，支撑件40的一端与壳体10连接，支撑件40的另一端与支撑架30连接，当内胆20发生振动时，内胆20能够将轴向载荷传递至支撑架30，由支撑件40将轴向载荷传递至壳体10，分担支撑架30受到的轴向方向的力，如此能够保证对内胆20的轴向支撑性能，进一步提高装置整体的结构强度，保证内胆20在容纳腔中的稳定性。

如图1和图2所示，在本申请中，支撑件40包括挡环41和支撑套42，挡环41与壳体10固定连接，支撑套42位于支撑架30的远离内胆20的一侧，支撑套42的一端用于与支撑架30抵接，支撑套42的另一端与挡环41连接。通过上述设置，支撑套42能够承载支撑架30传递的轴向载荷，保证支撑架30的支撑性能，进一步提升内胆20的稳定性，通过设置挡环41能够在当内胆20发生径向的振动时，对支撑套42起定位作用，避免支撑套42产生较大位移，进一步提升支撑套42的支撑性能。

在本申请中，支撑套42由纤维强化塑料材质制成，纤维强化塑料具有结构强度低和导热系数小的特点，应用纤维强化塑料能够提升支撑套42的结构强度，加强支撑套42承受载荷的性能，同时还可以降低热量自壳体10传递至内胆20的效率，因为液态氢的气化潜热较小，吸收热量后会导致内胆20内的压力迅速增大，易造成安全隐患，使用纤维强化塑料即可在提升内胆20稳定性能的情况下，进一步提升储氢瓶的安全性。

具体地，支撑套42具有安装腔，第一支撑柱21的端部穿过支撑架30并位于安装腔内，第一支撑柱21位于安装腔内的长度小于安装腔沿轴线方向的长度。通过上述设置，能够利用支撑套42的安装腔对第一支撑柱21的运动进行导向，并且可以通过支撑套42与支撑架30配合，能够共同承受第一支撑柱21的径向载荷，增大第一支撑柱21在径向方向的接触面积，降低第一支撑柱21在内胆20发生振动时产生运动而产生破损的可能。设置第一支撑柱21位于安装腔内的长度小于安装腔沿轴线方向的长度，能够防止第一支撑柱21远离内胆20的一端与挡环41或壳体10直接接触，如此能够避免壳体10的热量通过挡环41直接传递至第一支撑柱21上，进而能够保证对内胆20的隔热效果。

如图3所示，在本申请中，支撑架30包括连接环31和连接柱32。其中，连接环31设置有第一安装孔311，第一支撑柱21穿设在第一安装孔311内。连接柱32设置有多个，多个连接柱32沿连接环31的周向间隔设置，连接柱32的一端与连接环31固定连接，连接柱32的另一端与壳体10固定连接。通过上述设置，连接环31与连接柱32配合，共同承载穿设在第一安装孔311内的连接柱32的径向载荷。连接柱32可以设置多个，在本申请一具体实施例中，连接柱32设置为3个，3个连接柱32沿连接环31的周向均匀间隔设置，如此设置，能够在保证支撑架30承受径向载荷的能力下，尽可能地减小支撑架30的重量，降低储氢瓶对氢燃料电池汽车的整体重量的影响，并且，能够减少壳体10与支撑架30的导热面积，进一步提升对内胆20的隔热效果，同时还可以降低储氢瓶的生产成本。

如图4所示，在本申请中，壳体10包括筒体11和封头12，筒体11具有开口，封头12设置在开口处，筒体11与封头12围成容纳腔，支撑架30与封头12连接。如此设置，能够方便内胆20的安装和拆卸，在实际应用过程中，储氢瓶连接有较多的氢气管路，如此设置也能够方便对氢气管路的维修与更换。进一步地，还可以在壳体10上设置支撑头14，支撑头14设置在封头12远离筒体11的一侧，支撑头14能够进一步吸收支撑架30传递至封头12的轴向载荷，提升储氢瓶的抗震性能。

在本申请中，壳体10还包括支撑板13，支撑板13设置在容纳腔内远离开口的一端，支撑板13开设有第二安装孔131，第二支撑柱22穿过第二安装孔131并架设在支撑板13上。通过上述设置，支撑板13能够承载内胆20另一端的载荷；并且，支撑板13的结构简单，能够有利于降低储氢瓶的整体制造成本。

如图5所示，具体地，支撑板13开设有多个通孔132，多个通孔132围绕第二安装孔131的周向间隔设置。如此设置能够进一步降低储氢瓶的整体重量，节约制作材料降低生产成本。

其中，支撑板13与支撑架30的结构可以相同，也可以不同；支撑件40可以只设置在内胆20的一端，也可以在内胆20的两端均设置。

在本实施例中，第一支撑柱21、第二支撑柱22、支撑架30、支撑板13以及支撑件40均与内胆20同轴设置，如此能够进一步提升装置的结构稳定性。

在本申请中，内胆20的两端分别设置有支撑罩23，且支撑罩23位于内胆20的内部，第一支撑柱21和第二支撑柱22均穿设在内胆20上，第一支撑柱21的远离支撑架30的一端与其中一个支撑罩23连接，第二支撑柱22的远离支撑板13的一端与另一个支撑罩23连接。通过上述设置，支撑罩23能够辅助固定第一支撑柱21和第二支撑柱22，减小内胆发生振动时，第一支撑柱21、第二支撑柱22与内胆20之间发生的相对振动，减小第一支撑柱21、第二支撑柱22与内胆20之间出现连接失败的可能。具体地，内胆20的两个端部分别设置有两个开孔，第一支撑柱21的一端与支撑罩23连接，第一支撑柱21的另一端依次穿过一个开孔、第一安装孔311进入支撑套42的安装腔；第二支撑柱22的一端与支撑罩23连接，第二支撑柱22的另一端依次穿过另一个开孔和第二安装孔131，第一支撑柱21和第二支撑柱22配合支撑内胆20，保证内胆20的稳定性。

在本申请中，内胆20内部形成储氢腔24，储氢瓶还包括限充罩25和连通管26。其中，限充罩25设置在内胆20的内部，限充罩25的内部形成气体腔251，连通管26设置在限充罩25上，连通管26连通气体腔251与储氢腔24。在加注液氢的过程中，液氢逐渐压缩储氢腔24内部的空气，储氢腔24内部的空气随着液氢的加注通过连通管26进入气体腔251，当气体腔251内部的气体压力达到一定数值时，停止加注液氢，如此便能够起到限制充入的液氢质量的作用，防止液氢加注过多，导致储氢腔24压力过大而造成安全隐患，提升储氢瓶的安全性能。具体地，可以在壳体10外侧设置压力表，以监测气体腔251的压力情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种储氢瓶，其特征在于，所述储氢瓶包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有容纳腔；

内胆(20)，所述内胆(20)的一端设置有第一支撑柱(21)，所述内胆(20)的另一端设置有第二支撑柱(22)，所述内胆(20)通过所述第一支撑柱(21)以及所述第二支撑柱(22)固定在所述容纳腔内；

支撑架(30)，所述支撑架(30)设置在所述容纳腔中，所述支撑架(30)与所述壳体(10)固定连接，所述第一支撑柱(21)架设在所述支撑架(30)上，所述支撑架(30)用于支撑所述第一支撑柱(21)；

支撑件(40)，所述支撑件(40)位于所述支撑架(30)的远离所述内胆(20)的一侧，所述支撑件(40)的一端与所述壳体(10)连接，所述支撑件(40)的另一端与所述支撑架(30)连接，所述支撑件(40)能够承载所述支撑架(30)的轴向载荷。

2.根据权利要求1所述的储氢瓶，其特征在于，所述支撑件(40)包括挡环(41)和支撑套(42)，所述挡环(41)与所述壳体(10)固定连接，所述支撑套(42)位于所述支撑架(30)的远离所述内胆(20)的一侧，所述支撑套(42)的一端用于与所述支撑架(30)抵接，所述支撑套(42)的另一端与所述挡环(41)连接。

3.根据权利要求2所述的储氢瓶，其特征在于，所述支撑套(42)由纤维强化塑料材质制成。

4.根据权利要求2所述的储氢瓶，其特征在于，所述支撑套(42)具有安装腔，所述第一支撑柱(21)的端部穿过所述支撑架(30)并位于所述安装腔内，所述第一支撑柱(21)位于所述安装腔内的长度小于所述安装腔沿轴线方向的长度。

5.根据权利要求1所述的储氢瓶，其特征在于，所述支撑架(30)包括：

连接环(31)，所述连接环(31)设置有第一安装孔(311)，所述第一支撑柱(21)穿设在所述第一安装孔(311)内；

连接柱(32)，所述连接柱(32)设置有多个，多个所述连接柱(32)沿所述连接环(31)的周向间隔设置，所述连接柱(32)的一端与所述连接环(31)固定连接，所述连接柱(32)的另一端与所述壳体(10)固定连接。

6.根据权利要求1所述的储氢瓶，其特征在于，所述壳体(10)包括筒体(11)和封头(12)，所述筒体(11)具有开口，所述封头(12)设置在所述开口处，所述筒体(11)与所述封头(12)围成所述容纳腔，所述支撑架(30)与所述封头(12)连接。

7.根据权利要求6所述的储氢瓶，其特征在于，所述壳体(10)还包括支撑板(13)，所述支撑板(13)设置在所述容纳腔内远离所述开口的一端，所述支撑板(13)开设有第二安装孔(131)，所述第二支撑柱(22)穿过所述第二安装孔(131)并架设在所述支撑板(13)上。

8.根据权利要求7所述的储氢瓶，其特征在于，所述支撑板(13)开设有多个通孔(132)，多个所述通孔(132)围绕所述第二安装孔(131)的周向间隔设置。

9.根据权利要求7所述的储氢瓶，其特征在于，所述内胆(20)的两端分别设置有支撑罩(23)，且所述支撑罩(23)位于所述内胆(20)的内部，所述第一支撑柱(21)和所述第二支撑柱(22)均穿设在所述内胆(20)上，所述第一支撑柱(21)的远离所述支撑架(30)的一端与其中一个所述支撑罩(23)连接，所述第二支撑柱(22)的远离所述支撑板(13)的一端与另一个所述支撑罩(23)连接。

10.根据权利要求1所述的储氢瓶，其特征在于，所述内胆(20)内部形成储氢腔(24)，所述储氢瓶还包括：

限充罩(25)，所述限充罩(25)设置在所述内胆(20)的内部，所述限充罩(25)的内部形成气体腔(251)；

连通管(26)，所述连通管(26)设置在所述限充罩(25)上，所述连通管(26)连通所述气体腔(251)与所述储氢腔(24)。