CN114017667B - 一种灵便式固态储氢装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灵便式固态储氢装置，包括输送载板和内置有储氢材料的储氢罐，所述输送载板的顶部固定连接有四组等距设置的定位摆放组件，且每组定位摆放组件包含两个固定于输送载板上的运输对接台，所述储氢罐的外表面固定套有导热环式翅片。该灵便式固态储氢装置，伺服电机驱动调距丝杆转动，使活动圆盘沿着限制杆向左移动，直至活动圆盘带动复位活塞向左滑动并脱离充氢管道，进而使充氢管道与储氢罐接通，即可通过充氢管道向储氢罐内进行充氢处理，氢气被储氢罐内的储氢材料吸收，同时产生热量，热量被导热材料传导至储氢罐的外壁，并通过导热环式翅片快速排出储氢罐外，当充氢饱和后停止充入氢气并将充氢管道封闭。

Description

一种灵便式固态储氢装置
技术领域
本发明涉及固态储氢技术领域，具体为一种灵便式固态储氢装置。
背景技术
目前常用的储氢方式有高压气氢储氢和低温液氢储氢，高压气氢储氢是将氢气存储在高压氢气瓶或高压管束中的方式储存氢气；低温液氢储氢是将氢气储存在低温容器中，并将低温储氢容器放置于低温环境下使低温储氢容器中氢气液化的方式来储存氢气，采用这两种储氢方式虽然可以大量存储氢气，但采用这两种储氢方式存储氢会是储氢容器承受很大压力或对存储条件要求较高，这样都会使氢气不便于运输，且会增加储氢的危险性；而利用固态储氢材料储存氢气则具有储氢密度较大以及安全高效等优点。因此，固态储氢成为目前氢能研究最为活跃的储氢技术。
然而现有的储氢装置在输送氢气过程中会有氢气残存于氢气输送管道内，残存于氢气输送管路中的氢气容易腐蚀输送管路，减少储氢装置的管路寿命，增加氢气使用的风险，并且现有储氢装置使用灵便性较差。
为此需要设计一种灵便式固态储氢装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灵便式固态储氢装置，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种灵便式固态储氢装置，包括输送载板和内置有储氢材料的储氢罐，所述输送载板的顶部固定连接有四组等距设置的定位摆放组件，且每组定位摆放组件包含两个固定于输送载板上的运输对接台，所述储氢罐的外表面固定套有导热环式翅片，且导热环式翅片的底部固定连接有平衡支座，所述平衡支座的底部可拆式连接于运输对接台上，所述输送载板底部的四角处均安装有自锁万向轮。
优选的，所述储氢罐的右侧固定安装有球型封头，且球型封头内镶嵌有与储氢罐接通的充氢管道，所述充氢管道的右端伸至球型封头外并安装有密封连接法兰，且密封连接法兰用于对接外部的氢源管道，所述充氢管道位于储氢罐内的部分连接有盘通排管，且盘通排管的另一端密封贯穿储氢罐的右侧，所述盘通排管上安装有电磁阀，所述充氢管道内设有封堵组件。
优选的，所述封堵组件包括调距丝杆、活动圆盘、复位活塞和限制杆，所述储氢罐的左内壁转动安装有调距丝杆，所述活动圆盘螺纹安装于调距丝杆上，且复位活塞固定连接于活动圆盘右侧的中部，所述复位活塞密封滑动连接于充氢管道内，所述限制杆固定连接于储氢罐内并与调距丝杆平行设定，且活动圆盘滑动安装于限制杆上。
优选的，所述储氢罐的左侧固定安装有密封圆罩，且密封圆罩内固定安装有伺服电机，所述调距丝杆的左端密封贯穿储氢罐的左侧并与伺服电机的输出端固定相连。
优选的，所述输送载板的左右两侧均固定连接有两个呈L型的挂靠立架，且同一侧的两个挂靠立架之间固定连接有推送护栏。
优选的，所述运输对接台的顶部开设有与平衡支座相适配的定位槽，所述平衡支座的底端***定位槽内。
优选的，所述导热环式翅片为多个并等距排列于储氢罐的表面，且多个导热环式翅片之间穿插有冷凝管。
优选的，所述储氢罐内的储氢材料为储氢合金粉与导热材料的复合组合物，其中导热材料为金属或碳材料中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)该灵便式固态储氢装置，将充氢管道上的密封连接法兰与外部氢源管道密封连接，启动伺服电机，伺服电机驱动调距丝杆转动，使活动圆盘沿着限制杆向左移动，直至活动圆盘带动复位活塞向左滑动并脱离充氢管道，进而使充氢管道与储氢罐接通，此时电磁阀处于关闭状态，即可通过充氢管道向储氢罐内进行充氢处理，氢气被储氢罐内的储氢材料吸收，同时产生热量，热量被导热材料传导至储氢罐的外壁，并通过导热环式翅片快速排出储氢罐外，当充氢饱和后停止充入氢气并将充氢管道封闭。
(2)该灵便式固态储氢装置，伺服电机驱动调距丝杆旋转，并使复位活塞复位向右滑动至充氢管道内，此时复位活塞不仅将充氢管道封堵，而且将旁通排管与充氢管道的连接处进行封堵，避免充氢管道内残留的氢气再次进入旁通排管内，而且密封效果好，随后可将储氢罐定位摆放于输送载板上进行运输，使用十分灵活便携。
(3)该灵便式固态储氢装置，，控制伺服电机驱动调距丝杆旋转，使复位活塞在充氢管道内向左滑动一定距离，伺服电机的控制可通过外设的PLC控制器进行编程使用，此时复位活塞解除对旁通排管的封堵，并且复位活塞保持对充氢管道左侧的封堵，随后可打开电磁阀，通过旁通排管与外部的吸取设备连接即可排除充氢管道内残留的氢气，避免残存的氢气腐蚀充氢管道的管壁，延长充氢管道的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体结构立体图；
图2为本发明局部结构立体图；
图3为本发明结构储氢罐的剖视图；
图4为本发明结构储氢罐的立体图；
图5为本发明图3中第一工作状态的示意图；
图6为本发明图3中第二工作状态的示意图；
图7为本发明结构输送载板的立体图。
图中：1、输送载板；2、储氢罐；3、导热环式翅片；4、平衡支座；5、运输对接台；6、自锁万向轮；7、充氢管道；8、密封连接法兰；9、旁通排管；10、电磁阀；11、调距丝杆；12、活动圆盘；13、复位活塞；14、限制杆；15、密封圆罩；16、伺服电机；17、挂靠立架；18、推送护栏；19、定位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供以下实施例：
实施例一
一种灵便式固态储氢装置，包括输送载板1和内置有储氢材料的储氢罐2，输送载板1的顶部固定连接有四组等距设置的定位摆放组件，且每组定位摆放组件包含两个固定于输送载板1上的运输对接台5，储氢罐2的外表面固定套有导热环式翅片3，且导热环式翅片3的底部固定连接有平衡支座4，平衡支座4的底部可拆式连接于运输对接台5上，输送载板1底部的四角处均安装有自锁万向轮6。
进一步的，储氢罐2的右侧固定安装有球型封头，且球型封头内镶嵌有与储氢罐2接通的充氢管道7，充氢管道7的右端伸至球型封头外并安装有密封连接法兰8，且密封连接法兰8用于对接外部的氢源管道，充氢管道7位于储氢罐2内的部分连接有盘通排管9，且盘通排管9的另一端密封贯穿储氢罐2的右侧，盘通排管9上安装有电磁阀10，充氢管道7内设有封堵组件。
进一步的，封堵组件包括调距丝杆11、活动圆盘12、复位活塞13和限制杆14，储氢罐2的左内壁转动安装有调距丝杆11，活动圆盘12螺纹安装于调距丝杆11上，且复位活塞13固定连接于活动圆盘12右侧的中部，复位活塞13密封滑动连接于充氢管道7内，限制杆14固定连接于储氢罐2内并与调距丝杆11平行设定，且活动圆盘12滑动安装于限制杆14上。
进一步的，储氢罐2的左侧固定安装有密封圆罩15，且密封圆罩15内固定安装有伺服电机16，调距丝杆11的左端密封贯穿储氢罐2的左侧并与伺服电机16的输出端固定相连。
本实施例的具体实施方式为：分为三种工作模式，分别为充氢模式、输送模式和排尽模式，其中充气模式，将充氢管道7上的密封连接法兰8与外部氢源管道密封连接，启动伺服电机16，伺服电机16驱动调距丝杆11转动，使活动圆盘12沿着限制杆14向左移动，直至活动圆盘12带动复位活塞13向左滑动并脱离充氢管道7，进而使充氢管道7与储氢罐2接通，此时电磁阀10处于关闭状态，即可通过充氢管道7向储氢罐2内进行充氢处理，氢气被储氢罐2内的储氢材料吸收，同时产生热量，热量被导热材料传导至储氢罐2的外壁，并通过导热环式翅片3快速排出储氢罐2外，当充氢饱和后停止充入氢气并将充氢管道7封闭；
输送模式，伺服电机16驱动调距丝杆11旋转，并使复位活塞13复位向右滑动至充氢管道7内，此时复位活塞13不仅将充氢管道7封堵，而且将旁通排管9与充氢管道7的连接处进行封堵，避免充氢管道7内残留的氢气再次进入旁通排管9内，而且密封效果好，随后可将储氢罐2定位摆放于输送载板1上进行运输，使用十分灵活便携；
排尽模式，控制伺服电机16驱动调距丝杆11旋转，使复位活塞13在充氢管道7内向左滑动一定距离，伺服电机16的控制可通过外设的PLC控制器进行编程使用，此时复位活塞13解除对旁通排管9的封堵，并且复位活塞13保持对充氢管道7左侧的封堵，随后可打开电磁阀10，通过旁通排管9与外部的吸取设备连接即可排除充氢管道7内残留的氢气，避免残存的氢气腐蚀充氢管道7的管壁，延长充氢管道7的使用寿命。
实施例二
一种灵便式固态储氢装置，包括输送载板1和内置有储氢材料的储氢罐2，输送载板1的顶部固定连接有四组等距设置的定位摆放组件，且每组定位摆放组件包含两个固定于输送载板1上的运输对接台5，储氢罐2的外表面固定套有导热环式翅片3，且导热环式翅片3的底部固定连接有平衡支座4，平衡支座4的底部可拆式连接于运输对接台5上，输送载板1底部的四角处均安装有自锁万向轮6。
储氢罐2的右侧固定安装有球型封头，且球型封头内镶嵌有与储氢罐2接通的充氢管道7，充氢管道7的右端伸至球型封头外并安装有密封连接法兰8，且密封连接法兰8用于对接外部的氢源管道，充氢管道7位于储氢罐2内的部分连接有盘通排管9，且盘通排管9的另一端密封贯穿储氢罐2的右侧，盘通排管9上安装有电磁阀10，充氢管道7内设有封堵组件。
封堵组件包括调距丝杆11、活动圆盘12、复位活塞13和限制杆14，储氢罐2的左内壁转动安装有调距丝杆11，活动圆盘12螺纹安装于调距丝杆11上，且复位活塞13固定连接于活动圆盘12右侧的中部，复位活塞13密封滑动连接于充氢管道7内，限制杆14固定连接于储氢罐2内并与调距丝杆11平行设定，且活动圆盘12滑动安装于限制杆14上。
储氢罐2的左侧固定安装有密封圆罩15，且密封圆罩15内固定安装有伺服电机16，调距丝杆11的左端密封贯穿储氢罐2的左侧并与伺服电机16的输出端固定相连。
与实施例一的不同之处在于，还包括以下内容：
输送载板1的左右两侧均固定连接有两个呈L型的挂靠立架17，且同一侧的两个挂靠立架17之间固定连接有推送护栏18，推动推送护栏18即可使输送载板1带动储氢罐2进行移动运输。
进一步的，运输对接台5的顶部开设有与平衡支座4相适配的定位槽19，平衡支座4的底端***定位槽19内，使储氢罐2的定位摆放更加快速稳定，便于装卸。
进一步的，导热环式翅片3为多个并等距排列于储氢罐2的表面，且多个导热环式翅片3之间穿插有冷凝管，导热环式翅片3为铝合金制成，提高传热效率。
进一步的，储氢罐2内的储氢材料为储氢合金粉与导热材料的复合组合物，其中导热材料为金属或碳材料中的一种或几种，储氢合金粉与导热材料混合，当储氢合金粉吸氢发热时，导热材料能够及时的将热量传导出储氢罐2。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种灵便式固态储氢装置，包括输送载板(1)和内置有储氢材料的储氢罐(2)，其特征在于：所述输送载板(1)的顶部固定连接有四组等距设置的定位摆放组件，且每组定位摆放组件包含两个固定于输送载板(1)上的运输对接台(5)，所述储氢罐(2)的外表面固定套有导热环式翅片(3)，且导热环式翅片(3)的底部固定连接有平衡支座(4)，所述平衡支座(4)的底部可拆式连接于运输对接台(5)上，所述输送载板(1)底部的四角处均安装有自锁万向轮(6)，所述储氢罐(2)的右侧固定安装有球型封头，且球型封头内镶嵌有与储氢罐(2)接通的充氢管道(7)，所述充氢管道(7)的右端伸至球型封头外并安装有密封连接法兰(8)，且密封连接法兰(8)用于对接外部的氢源管道，所述充氢管道(7)位于储氢罐(2)内的部分连接有盘通排管(9)，且盘通排管(9)的另一端密封贯穿储氢罐(2)的右侧，所述盘通排管(9)上安装有电磁阀(10)，所述充氢管道(7)内设有封堵组件，所述封堵组件包括调距丝杆(11)、活动圆盘(12)、复位活塞(13)和限制杆(14)，所述储氢罐(2)的左内壁转动安装有调距丝杆(11)，所述活动圆盘(12)螺纹安装于调距丝杆(11)上，且复位活塞(13)固定连接于活动圆盘(12)右侧的中部，所述复位活塞(13)密封滑动连接于充氢管道(7)内，所述限制杆(14)固定连接于储氢罐(2)内并与调距丝杆(11)平行设定，且活动圆盘(12)滑动安装于限制杆(14)上，所述储氢罐(2)的左侧固定安装有密封圆罩(15)，且密封圆罩(15)内固定安装有伺服电机(16)，所述调距丝杆(11)的左端密封贯穿储氢罐(2)的左侧并与伺服电机(16)的输出端固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种灵便式固态储氢装置，其特征在于：所述输送载板(1)的左右两侧均固定连接有两个呈L型的挂靠立架(17)，且同一侧的两个挂靠立架(17)之间固定连接有推送护栏(18)。
3.根据权利要求1所述的一种灵便式固态储氢装置，其特征在于：所述运输对接台(5)的顶部开设有与平衡支座(4)相适配的定位槽(19)，所述平衡支座(4)的底端***定位槽(19)内。
4.根据权利要求1所述的一种灵便式固态储氢装置，其特征在于：所述导热环式翅片(3)为多个并等距排列于储氢罐(2)的表面，且多个导热环式翅片(3)之间穿插有冷凝管。
5.根据权利要求1所述的一种灵便式固态储氢装置，其特征在于：所述储氢罐(2)内的储氢材料为储氢合金粉与导热材料的复合组合物，其中导热材料为金属或碳材料中的一种或几种。
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