CN220727913U - 阀箱及船用氢气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于船舶设备技术领域，公开了阀箱及船用氢气系统。该阀箱包括箱体，箱体包括加注空间和控制空间，其中，加注空间用于放置输送管路，输送管路的进口用于与加氢站的加氢枪连接，输送管路的出口与船用氢气系统的储氢处所的进氢口连通，且加注空间为开放空间；控制空间用于放置阀门，储氢处所的出氢口与阀门的进口连通，阀门的出口与船用氢气系统的燃料电池处所的进口连通，且控制空间为密闭空间。该阀箱能够为储氢处所加氢，以及控制储氢处所为燃料电池处所供氢，结构简单，便于操作，并且大大降低了因氢气泄露而引发安全事故的风险，满足船用氢气系统的布置要求。

Description

阀箱及船用氢气系统

技术领域

本实用新型涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种阀箱及船用氢气系统。

背景技术

氢气燃料电池以其清洁、使用方便等特点使其广泛应用于各个领域，在船舶领域中，氢气的加注以及输出系统是船舶动力组件的核心部件。

为了满足船级社船用相关要求，船上的储氢处所和燃料电池处所需要独立布置，并设置安全防火距离，同时，为了提高储氢处所供氢工作的可靠性和船舶的航运范围，要求储氢处所设有两个，实现“一备一用”。若直接用管路将储氢处所和燃料电池处所连通，通过手动开闭阀门的方式控制储氢处所加氢和供氢，则难以实现远程控制，智能化程度较低，并且若阀门处氢气泄露，容易引发安全事故，不满足船用氢气系统的布置要求。

因此，亟需提出一种阀箱及船用氢气系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种阀箱，该阀箱用于船用氢气系统，其能够为储氢处所加氢，以及控制储氢处所为燃料电池处所供氢，结构简单，便于操作，并且大大降低了因氢气泄露而引发安全事故的风险，满足船用氢气系统的布置要求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

阀箱，用于船用氢气系统，所述船用氢气系统包括储氢处所和燃料电池处所，所述阀箱包括箱体，所述箱体包括：

加注空间，用于放置输送管路，所述输送管路的进口用于与加氢站的加氢枪连接，所述输送管路的出口与所述储氢处所的进氢口连通，且所述加注空间为开放空间；

控制空间，用于放置阀门，所述储氢处所的出氢口与所述阀门的进口连通，所述阀门的出口与所述燃料电池处所的进口连通，且所述控制空间为密闭空间。

可选地，所述加注空间设置在所述控制空间的上方。

可选地，所述输送管路上设有流量调节阀，所述流量调节阀用于调节所述输送管路内氢气的压力。

可选地，所述输送管路上还设有压力计，所述压力计用于监测所述输送管路内的所述氢气的压力。

可选地，所述输送管路上设有过滤器，所述过滤器用于过滤氢气中的杂质。

可选地，所述控制空间内设有氢气浓度检测仪和报警装置，所述报警装置与所述氢气浓度检测仪信号连接，当所述氢气浓度检测仪检测到的氢气浓度超过预设值时，所述报警装置发出警报。

可选地，所述控制空间的周壁上密封穿设有多个穿壁接头，所述穿壁接头位于所述控制空间内的一端用于与所述阀门连通，所述穿壁接头位于所述控制空间外的一端用于与所述储氢处所的出氢口或所述燃料电池处所的进口连通。

可选地，所述阀箱还包括基座，所述基座与船舶的甲板相连，且所述箱体可拆卸连接于所述基座。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种船用氢气系统，包括储氢处所、燃料电池处所和上述任一技术方案所述的阀箱，所述阀箱的加注空间用于为所述储氢处所加氢，所述阀箱的控制空间用于控制所述储氢处所向所述燃料电池处所供氢。

可选地，所述储氢处所设有两个，每个所述储氢处所与所述加注空间的一个输送管路连通，每个所述储氢处所与所述控制空间的一个阀门连通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种阀箱，包括箱体，箱体包括加注空间和控制空间。加氢站的加氢枪通过加注空间的输送管路向船用氢气系统的储氢处所加氢，在储氢处所加氢的过程中，易出现漏氢问题，通过将加注空间设置为开放空间，当氢气泄露时，能够快速逸散，并且由于此时船用氢气系统的燃料电池处所处于停机状态，因此逸散的氢气不会影响燃料电池处所，保证了加氢过程的安全性。通过控制空间内阀门的开闭能够控制储氢处所向燃料电池处所供氢，由于此时燃料电池处所为工作状态，若阀门处氢气泄露逸散至燃料电池处所，会影响燃料电池处所工作的安全性，因此，通过将控制空间设置为密闭空间，能够避免阀门处氢气泄露后逸出。该阀箱能够大大降低安全事故发生的风险，满足船用氢气系统的布置要求，且结构简单，操作方便。

本实用新型还提供一种船用氢气系统，包括储氢处所、燃料电池处所和上述的阀箱，该船用氢气系统由于采用了上述阀箱，控制方便，安全性能较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的阀箱的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的阀箱的主视图(示出阀门)；

图3是本实用新型实施例提供的阀箱的侧视图；

图4是图1在A处的局部放大图。

图中：

100、箱体；110、加注空间；111、输送管路；112、压力计；120、控制空间；121、阀门；122、穿壁接头；123、柜门；124、把手；130、安装部；140、螺栓；150、螺母；

200、基座；210、下支撑板；220、上支撑板；230、连接架；240、加强筋板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种阀箱，该阀箱用于船用氢气系统，其能够为储氢处所加氢，以及控制储氢处所为燃料电池处所供氢，结构简单，便于操作，并且大大降低了因氢气泄露而引发安全事故的风险，满足船用氢气系统的布置要求。

具体地，如图1-图3所示，该阀箱包括箱体100，箱体100包括加注空间110和控制空间120。

加注空间110用于放置输送管路111，输送管路111的进口用于与加氢站的加氢枪连接，输送管路111的出口与船用氢气系统的储氢处所的进氢口连通，且加注空间110为开放空间。即加氢站的加氢枪通过加注空间110的输送管路111向储氢处所加氢，在储氢处所加氢的过程中，易出现漏氢问题，通过将加注空间110设置为开放空间，当氢气泄露时，能够快速逸散，并且由于此时船用氢气系统的燃料电池处所处于停机状态，因此逸散的氢气不会影响燃料电池处所，保证了加氢过程的安全性。

控制空间120用于放置阀门121，储氢处所的出氢口与阀门121的进口连通，阀门121的出口与船用氢气系统的燃料电池处所的进口连通，且控制空间120为密闭空间。即通过控制空间120内阀门121的开闭能够控制储氢处所向燃料电池处所供氢，由于此时燃料电池处所为工作状态，若阀门121处氢气泄露逸散至燃料电池处所，会影响燃料电池处所工作的安全性，因此，通过将控制空间120设置为密闭空间，能够避免阀门121处氢气泄露后逸出。

本实施例提供的阀箱，能够大大降低安全事故发生的风险，满足船用氢气系统的布置要求，且结构简单，操作方便。

优选地，加注空间110设置在控制空间120的上方。由于氢气较轻，氢气泄露后会上升，因此，通过将加注空间110设置在控制空间120的上方，一方面，能够使阀箱的结构更加紧凑，减小了阀箱的占地面积；另一方面，有助于氢气的快速逸散，提高了加氢过程的安全性。

进一步地，输送管路111上可以设置流量调节阀，流量调节阀用于调节输送管路111内氢气的压力。通过设置流量调节阀，能够保证加氢过程中氢气流速的稳定，提高了加氢过程的安全性。

优选地，继续参见图1-图3，输送管路111上设有压力计112，压力计112用于监测输送管路111内的氢气的压力，可以根据压力计112监测到的氢气的压力值来调节流量调节阀的开度，进而控制氢气的流量。通过设置压力计112，能够直观获得输送管路111内氢气的压力，便于对输送管路111内氢气压力的调控。

进一步地，还可以在输送管路111上设置过滤器，过滤器用于过滤氢气中的杂质，进而降低杂质随氢气进入燃料电池处所的风险，提高了燃料电池工作的安全性。

进一步地，在控制空间120内设有氢气浓度检测仪(图中未示出)和报警装置(图中未示出)。具体地，报警装置与氢气浓度检测仪信号连接，当氢气浓度检测仪检测到的氢气浓度超过预设值时，报警装置发出警报。可选地，报警装置可以为蜂鸣器。

可以理解的是，当氢气浓度检测仪检测到的氢气浓度超过预设值时，表明阀门121处有过多氢气泄露，如果不及时维修，将会影响燃料电池处所的正常工作。

通过设置氢气浓度检测仪与报警装置协同工作，能够起到预警作用，提醒工作人员氢气泄露，进而能够及时处理该安全隐患，降低了安全事故发生的风险。

值得说明的是，在本实施例中，上述阀箱还包括控制机构，控制机构与氢气浓度检测仪和报警装置均信号连接，控制机构根据氢气浓度检测仪传递的氢气浓度信号控制报警器是否报警。

控制机构可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制报警装置实现其功能。

进一步地，在本实施例中，箱体100包括柜体和柜门123，柜体内设有上述控制空间120，上述控制空间120具有开口，柜门123以可开合的方式设于开口处。通过设置柜门，方便打开控制空间120对阀门121进行维修。

优选地，柜门上设有把手124，维修人员可以通过把手124开合柜门，能够降低开合柜门的难度。

进一步地，继续参见图3，控制空间120的周壁上密封穿设有多个穿壁接头122，穿壁接头122位于控制空间120内的一端用于与阀门121连通，穿壁接头122位于控制空间120外的一端用于与储氢处所的出氢口或燃料电池处所的进口连通。穿壁接头122的个数根据实际需要设置即可。

示例性地，穿壁接头122设有两个，为了便于理解，定义其中一个穿壁接头122为第一接头，另一个穿壁接头122为第二接头，则储氢处所的出氢口与第一接头的进口连通，第一接头的出口与阀门121的进口连通，阀门121的出口与第二接头的进口连通，第二接头的出口与燃料电池处所的进口连通。

通过设置多个穿壁接头122，能够提高控制空间120的密封性能，降低氢气从控制空间120逸出的风险，进而提高了船用氢气系统的安全性能。

进一步地，继续参见图1-图3，上述阀箱还包括基座200，基座200与船舶的甲板相连，且箱体100可拆卸连接于基座200。通过设置基座200作为阀箱与甲板之间的连接桥梁，既能够便于阀箱的固定，又能够提高阀箱与甲板之间的连接强度。基座200选用高强度和刚度的材料制成，具有很高的抗变形能力，能够延长基座200的使用寿命。

在本实施例中，如图4所示，基座200包括一个用于放置于地面上的下支撑板210、一个用于支撑阀箱的上支撑板220和连接上支撑板和下支撑板的连接架230，连接架230呈“口”形。该基座200结构简单，重量较轻。

进一步地，基座200还包括多个加强筋板240，多个加强筋板240沿连接架230的周向间隔设置，每个加强筋板240同时与上支撑架220、下支撑架210和连接架230相连，通过设置多个加强筋板240，能够提高上支撑板220和下支撑板210之间的连接强度。

可选地，箱体100可以通过螺栓连接的方式与基座200相连，螺栓连接较为稳定，且便于安装与拆卸。

在本实施例中，继续参见图4，箱体100上设有安装部130，螺栓140穿过上支撑板220和安装部130与螺母150螺纹连接。

可以理解的是，一个安装部130上可以连接多个螺栓140，以提高箱体100与基座200之间的连接强度。

可选地，安装部130可以通过焊接的方式与箱体100相连，焊接工艺简单，连接强度较高。优选安装部130为类“U”形，这种结构的安装部130与箱体100之间的焊接面积较大，有利于提高安装部130与箱体100之间的连接强度。

本实施例还提供一种船用氢气系统，包括储氢处所、燃料电池处所和上述的阀箱。其中，阀箱的加注空间110用于为储氢处所加氢，阀箱的控制空间120用于控制储氢处所向燃料电池处所供氢。该船用氢气系统由于采用了上述阀箱，控制方便，安全性能较高。

进一步地，上述船用氢气系统包括两个储氢处所，其中一个储氢处所用于使用，另一个储氢处所用于备用，进而实现船级社船用的“一备一用”的要求。

具体地，每个储氢处所的进氢口与加注空间110的一个输送管路111连通，每个储氢处所的出氢口与控制空间120的一个阀门121连通。即，加注空间110内设有两个输送管路111，每个输送管路111对应连接一个储氢处所。同样地，控制空间120内设有两个阀门121，每个阀门121用于控制一个储氢处所向燃料电池处所供氢。

可选地，两个储氢处所可以分别设置在阀箱的两侧。

进一步地，为了提高空气的流动性，避免氢气泄露后船用氢气系统内的氢气浓度过高，可以设置一个防爆风机，防爆风机通过扰流的方式加快氢气的逸散，以提高船用氢气系统的安全性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.阀箱，用于船用氢气系统，所述船用氢气系统包括储氢处所和燃料电池处所，其特征在于，所述阀箱包括箱体(100)，所述箱体(100)包括：

加注空间(110)，用于放置输送管路(111)，所述输送管路(111)的进口用于与加氢站的加氢枪连接，所述输送管路(111)的出口与所述储氢处所的进氢口连通，且所述加注空间(110)为开放空间；

控制空间(120)，用于放置阀门(121)，所述储氢处所的出氢口与所述阀门(121)的进口连通，所述阀门(121)的出口与所述燃料电池处所的进口连通，且所述控制空间(120)为密闭空间。

2.根据权利要求1所述的阀箱，其特征在于，所述加注空间(110)设置在所述控制空间(120)的上方。

3.根据权利要求1所述的阀箱，其特征在于，所述输送管路(111)上设有流量调节阀，所述流量调节阀用于调节所述输送管路(111)内氢气的压力。

4.根据权利要求3所述的阀箱，其特征在于，所述输送管路(111)上还设有压力计(112)，所述压力计(112)用于监测所述输送管路(111)内的所述氢气的压力。

5.根据权利要求1所述的阀箱，其特征在于，所述输送管路(111)上设有过滤器，所述过滤器用于过滤氢气中的杂质。

6.根据权利要求1所述的阀箱，其特征在于，所述控制空间(120)内设有氢气浓度检测仪和报警装置，所述报警装置与所述氢气浓度检测仪信号连接，当所述氢气浓度检测仪检测到的氢气浓度超过预设值时，所述报警装置发出警报。

7.根据权利要求1所述的阀箱，其特征在于，所述控制空间(120)的周壁上密封穿设有多个穿壁接头(122)，所述穿壁接头(122)位于所述控制空间(120)内的一端用于与所述阀门(121)连通，所述穿壁接头(122)位于所述控制空间(120)外的一端用于与所述储氢处所的出氢口或所述燃料电池处所的进口连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的阀箱，其特征在于，所述阀箱还包括基座(200)，所述基座(200)与船舶的甲板相连，且所述箱体(100)可拆卸连接于所述基座(200)。

9.船用氢气系统，其特征在于，包括储氢处所、燃料电池处所和权利要求1-8中任一项所述的阀箱，所述阀箱的加注空间(110)用于为所述储氢处所加氢，所述阀箱的控制空间(120)用于控制所述储氢处所向所述燃料电池处所供氢。

10.根据权利要求9所述的船用氢气系统，其特征在于，所述储氢处所设有两个，每个所述储氢处所的进氢口与所述加注空间(110)的一个输送管路(111)连通，每个所述储氢处所的出氢口与所述控制空间(120)的一个阀门(121)连通。