CN217153791U - 一种储氢容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压气态氢存储技术领域，具体涉及一种储氢容器，包括储氢气瓶、第一紧固环机构，减震机构、外层壳体，所述外层壳体套设于储氢气瓶外部，减震机构设置于外层壳体内且位于外层壳体与储氢气瓶之间；沿储氢气瓶的瓶筒的长度方向上套设有第一紧固环机构，减震机构包括减震弹簧、第一固定装置、第二固定装置，沿第一紧固环的圆周方向在第一紧固环的外表面上设有多个第一固定装置，减震弹簧的一端与第一固定装置连接，减震弹簧的另一端通过第二固定装置与外层壳体侧壁连接。本实用新型结构新颖，能够实现减少震荡效果，保证储氢气瓶内气压稳定，使储氢气瓶受压均衡。

Description

一种储氢容器

技术领域

本实用新型属于高压气态氢存储技术领域，具体涉及一种储氢容器。

背景技术

随着全球人口的膨胀与经济的飞速发展，能源危机也日益加重。目前来说，我国的能源分布与供应不平衡，能源结构与布局不合理，能源整体利用率低，以煤、化石等一次能源消费为主，其大量的燃烧造成严重的环境污染。随着经济发展和工业化进程的不断推进，化石能源的消耗保持持续增长态势，由此引发的环境污染和能源短缺越来越成为国际社会关注的焦点。氢能作为本世纪最具应用前景的二次能源，具有来源广泛，清洁环保、可再生等优点，其开发和利用备受关注。

储氢容器现以广泛应用于航天飞行器、新能源汽车等技术领域，由于高压气态储氢容器在应用过程中受到外界颠簸，会导致储氢容器内氢气不稳定性上升，造成储氢容器侧壁受到压力失衡，减少储氢容器使用安全性以及使用寿命。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种储氢容器，其特征在于，包括储氢气瓶、第一紧固环机构，减震机构、外层壳体，所述外层壳体套设于储氢气瓶外部，减震机构设置于外层壳体内且位于外层壳体与储氢气瓶之间；

所述储氢气瓶为柱形结构，包括瓶底、瓶筒、瓶肩与瓶口，储氢气瓶的瓶底与瓶肩均为弧形结构，瓶筒为圆柱形结构；

沿储氢气瓶的瓶筒的长度方向上至少套设有两个第一紧固环机构，所述第一紧固环机构包括第一紧固环、第一螺钉、第一螺母，第一紧固环上设有开口，第一紧固环开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第一螺钉穿过两个紧固块上的通孔，与第一螺母螺接；第一紧固环机构与外层壳体之间连接有减震机构，

减震机构包括减震弹簧、第一固定装置、第二固定装置，沿第一紧固环的圆周方向在第一紧固环的外表面上设有多个第一固定装置，减震弹簧的一端与第一固定装置连接，减震弹簧的另一端通过第二固定装置与外层壳体侧壁连接，与第一紧固环机构连接的减震弹簧的轴心与储氢气瓶的瓶筒轴心相垂直。

在一种优选方案中，还包括第二紧固环机构与第三紧固环机构；所述第二紧固环机构套设于储氢气瓶的瓶肩上，第二紧固环机构包括第二紧固环、第二螺钉、第二螺母，第二紧固环与储氢气瓶的瓶肩外表面相适配，第二紧固环上设有开口，第二紧固环开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第二螺钉穿过两个紧固环，第二螺母与第二螺钉螺接；

所述第三紧固环机构套设于储氢气瓶的瓶底上，第三紧固环机构包括第三紧固环、第三螺钉、第三螺母，第三紧固环与储氢气瓶的瓶底外表面相适配，第二紧固环上设有开口，第三紧固环开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第三螺钉穿过两个紧固环，第三螺母与第三螺钉螺接；

第二紧固环机构、第紧固环机构与外层壳体之间均连接有减震机构，沿第二紧固环、第三紧固环的圆周方向在第二紧固环、第三紧固环的外表面上均设有多个第一固定装置，减震弹簧的一端与第一固定装置连接，减震弹簧的另一端通过第二固定装置与外层壳体侧壁连接，与第二紧固环机构连接的减震弹簧的轴向延长线与瓶肩外表面相接触的点所在瓶肩的切平面与减震弹簧的轴向相互垂直；与第三紧固环机构连接的减震弹簧的轴向延长线与瓶底外表面相接触的点所在瓶底的切平面与减震弹簧的轴向相互垂直。

在一种优选方案中，还包括连接杆，所述连接杆包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆，第一连接杆设有多个且位于相邻两个第一紧固环之间，第一连接杆的上端与位于上方的第一紧固环下端面连接，第一连接杆的下端与位于下方的第一紧固环上端面连接；

第二连接杆设有多个且位于储氢气瓶的瓶筒最上端的第一紧固环与第二紧固环之间，第二连接杆的下端与第一紧固环的上端面连接，第二连接杆的上端与第二紧固环的下端面连接；

第三连接杆设有多个且位于储氢气瓶的瓶筒最下端的第一紧固环与第三紧固环之间，第三连接杆的上端与第一紧固环的下端面连接，第三连接杆的下端与第三紧固环的下端面连接。

在一种优选方案中，所述第一固定装置包括两个相邻设置的弧形块，两个弧形块之间连接有弹簧固定轴；所述减震弹簧包括弹簧本体、上挡圈、下挡圈、可伸缩轴，弹簧套设于可伸缩轴上，可伸缩轴的上端与上挡圈固定连接，可伸缩轴的下端与下挡圈固定连接，上挡圈的上端面上设置有安装环，安装环套设于第一固定装置的弹簧固定轴上，下挡圈上开设有通孔；

第二固定装置包括垫盘、第四螺钉、第四螺母，垫盘上开设有通孔，第四螺钉依次穿过垫盘上的通孔、外层壳体的侧壁以及下挡圈上的通孔，与第四螺母螺接。

在一种优选方案中，还包括橡胶环形垫，所述橡胶环形垫设置于第一固定环、第二固定环、第三固定环与储氢气瓶之间。

在一种优选方案中，所述外层壳体的表面上开设有若干个散热通孔。

有益效果，本实用新型通过通过第一紧固机构、第二紧固机构、第三紧固机构与减震机构的配合，实现在颠簸环境下减少储氢容器内气压波动，为储氢容器提供减震功能；通过第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆的设置，提高第一紧固机构、第二紧固机构、第三紧固机构的机构稳定性；此外通过橡胶环行垫的设置，增大第一紧固环机构、第二紧固环机构、第三紧固环机构与储氢气瓶之间的摩擦力，同时避免划伤储氢气瓶外表面。本实用新型结构新颖，能够广泛应用于新能源汽车、航空飞行器等领域，保证使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型剖视结构示意图。

图3为本实用新型立体结构示意图。

图4为本实用新型储氢气瓶结构示意图。

图5为本实用新型立体结构示意图。

图6为本实用新型减震机构结构示意图。

图7为本实用新型第一紧固机构结构示意图。

图8为本实用新型第二紧固机构结构示意图。

图9为本实用新型第三紧固机构结构示意图。

图中：1.储氢气瓶、2.瓶底、3.瓶筒、4.瓶肩、5.瓶口、6.第一紧固环机构、7.第一紧固环、8.第一螺钉、9.第一螺母、10.第二紧固环机构、11.第二紧固环、12.第二螺钉、13.第二螺母、14.第三紧固环机构、15.第三紧固环、16.第三螺钉、17.第三螺母、18.减震机构、19.减震弹簧、20.弹簧本体、21.上挡圈、22.下挡圈、23.可伸缩轴、24.第一固定装置、25.弧形块、26.弹簧固定轴、27.第二固定装置、28.垫盘、29.第四螺钉、30.第四螺母、31.外层壳体、32.散热通孔、33.第一连接杆、34.第二连接杆、35.第三连接杆、36.橡胶环形垫、37.安装环。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图9所示，一种储氢容器，包括储氢气瓶1、第一紧固环机构6，减震机构18、外层壳体31，所述外层壳体31套设于储氢气瓶1外部，减震机构18设置于外层壳体31内且位于外层壳体31与储氢气瓶1之间；外层壳体31由左侧壳体与右侧壳体通过焊接方式拼接而成；

所述储氢气瓶1为柱形结构，包括瓶底2、瓶筒3、瓶肩4与瓶口5，储氢气瓶1的瓶底2与瓶肩4均为弧形结构，瓶筒3为圆柱形结构；储氢气瓶1可为现有技术中的全金属储氢气瓶或纤维复合材料缠绕气瓶，亦可为其他液态储氢气瓶1及固态储氢气瓶1。沿储氢气瓶1的瓶筒3的长度方向上至少套设有两个第一紧固环机构6，所述第一紧固环机构6包括第一紧固环7、第一螺钉8、第一螺母9，第一紧固环7上设有开口，第一紧固环7开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第一螺钉8穿过两个紧固块上的通孔，与第一螺母9螺接，可通过第一螺钉8与第一螺母9之间的紧固，将第一紧固环7设置于储氢气瓶1的瓶筒3的外表面上。第一紧固环机构6与外层壳体31之间连接有减震机构18，减震机构18包括减震弹簧19、第一固定装置24、第二固定装置27，沿第一紧固环7的圆周方向在第一紧固环7的外表面上设有多个第一固定装置24，减震弹簧19的一端与第一固定装置24连接，减震弹簧19的另一端通过第二固定装置27与外层壳体31侧壁连接。与第一紧固环机构6连接的减震弹簧19的轴心与储氢气瓶1的瓶筒3轴心相垂直，此种结构设计使减震效果达到最佳。储氢气瓶1与外层壳体31之间通过减震弹簧19机构连接，通过减震弹簧19的减震功能，避免储氢气瓶1在使用过程中，在颠簸环境下减少储氢气瓶1的晃动程度，提高储氢气瓶1在使用过程中的安全稳定性。

在一种实施例中，储氢容器还包括第二紧固环11机构10与第三紧固环15机构14；所述第二紧固环11机构10套设于储氢气瓶1的瓶肩4上，第二紧固环11机构10包括第二紧固环11、第二螺钉12、第二螺母13，第二紧固环11与储氢气瓶1的瓶肩4外表面相适配，第二紧固环11上设有开口，第二紧固环11开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第二螺钉12穿过两个紧固环，第二螺母13与第二螺钉12螺接；通过旋紧第二螺钉12，使第二紧固环11的内表面与储氢气瓶1的瓶肩4的外表面相贴合。

所述第三紧固环15机构14套设于储氢气瓶1的瓶底2上，第三紧固环15机构14包括第三紧固环15、第三螺钉16、第三螺母17，第三紧固环15与储氢气瓶1的瓶底2外表面相适配，第二紧固环11上设有开口，第三紧固环15开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第三螺钉16穿过两个紧固环，第三螺母17与第三螺钉16螺接；使第三紧固环15的内表面与储氢气瓶1的瓶底2的外表面相贴合。

第二紧固环11机构10、第紧固环机构与外层壳体31的内壁之间均连接有减震机构18。沿第二紧固环11、第三紧固环15的圆周方向在第二紧固环11、第三紧固环15的外表面上均设有多个第一固定装置24，减震弹簧19的一端与第一固定装置24连接，减震弹簧19的另一端通过第二固定装置27与外层壳体31侧壁连接，与第二紧固环11机构10连接的减震弹簧19的轴向延长线与瓶肩4外表面相接触的点所在瓶肩4的切平面与减震弹簧19的轴向相互垂直；与第三紧固环15机构14连接的减震弹簧19的轴向延长线与瓶底2外表面相接触的点所在瓶底2的切平面与减震弹簧19的轴向相互垂直。由于储氢气瓶1的瓶肩4与瓶底2均为弧面，通过上述结构的设置，第二紧固环11机构10、第三紧固环15机构14依托于减震弹簧19机构以及外层壳体31施加的压力设置于储氢气瓶1的瓶体与瓶肩4位置处。本实施例中，通过第二紧固环11机构10、第三紧固环15机构14以及减震机构18的设置，使储氢气瓶1在瓶肩4、瓶底2位置处均设有减震机构18，加强储氢气瓶1的减震效果。

在一种实施例中，由于第二紧固环11机构10、第三紧固环15机构14并不能固定于储氢气瓶1的瓶肩4与瓶底2位置，本实施例中储氢容器还包括连接杆，所述连接杆包括第一连接杆33、第二连接杆34、第三连接杆35，

第一连接杆33设有多个且位于相邻两个第一紧固环7之间，第一连接杆33的上端与位于上方的第一紧固环7下端面连接，第一连接杆33的下端与位于下方的第一紧固环7上端面连接；使多个第一紧固环7相对稳定的固定于储氢气瓶1的瓶筒3外表面上。

第二连接杆34设有多个且位于储氢气瓶1的瓶筒3最上端的第一紧固环7与第二紧固环11之间，第二连接杆34的下端与第一紧固环7的上端面连接，第二连接杆34的上端与第二紧固环11的下端面连接；使第二紧固环11发生错位时收到第二连接杆34的拉力。

第三连接杆35设有多个且位于储氢气瓶1的瓶筒3最下端的第一紧固环7与第三紧固环15之间，第三连接杆35的上端与第一紧固环7的下端面连接，第三连接杆35的下端与第三紧固环15的下端面连接，第三紧固环15发生错位时收到第三连接杆35的拉力。

将第一紧固环7、第二紧固环11、第三紧固环15通过连接杆连接，整体提高了第一紧固环机构6、第二紧固环11机构10、第三紧固环15机构14的结构稳定性，使遇到极端颠簸情况下，规避紧固环发生错位的技术问题。

在一种实施例中，所述第一固定装置24包括两个相邻设置的弧形块25，两个弧形块25之间连接有弹簧固定轴26；所述减震弹簧19包括弹簧本体20、上挡圈21、下挡圈22、可伸缩轴23，弹簧套设于可伸缩轴23上，可伸缩轴23的上端与上挡圈21固定连接，可伸缩轴23的下端与下挡圈22固定连接，上挡圈21的上端面上设置有安装环37，安装环37套设于第一固定装置24的弹簧固定轴26上，下挡圈22上开设有通孔；第二固定装置27包括垫盘28、第四螺钉29、第四螺母30，垫盘28为片状金属结构，垫盘28上开设有通孔，第四螺钉29依次穿过垫盘28上的通孔、外层壳体31的侧壁以及下挡圈22上的竖向通孔，与第四螺母30螺接。通过上述方式，将弹簧机构设置于储氢气瓶1与外层壳体31之间，可伸缩轴23的设置能够进一步提升弹簧机构的结构稳定性。

在一种实施例中，还包括橡胶环形垫36，所述橡胶环形垫36设置于第一固定环、第二固定环、第三固定环与储氢气瓶1之间，通过橡胶环行垫的设置，增大第一紧固环机构6、第二紧固环11机构10、第三紧固环15机构14与储氢气瓶1之间的摩擦力，同时避免划伤储氢气瓶1外表面。

在一种实施例中，为避免储氢气瓶1所处于的温度环境过热，所述外层壳体31的表面上开设有若干个散热通孔32，提高使用安全性。

在一种实施例中，提供储氢容器的安装方法，首先将第一紧固环机构、第二紧固环机构、第三紧固环机构与橡胶环行垫36配合套设于储氢气瓶1上，然后将第一连接杆33的两端分别与相邻两个第一紧固环7焊接，将第二连接杆34的下端与第一紧固环7的上端面焊接，第二连接杆34的上端与第二紧固环11的下端面焊接；将第三连接杆35的上端与第一紧固环7的下端面焊接，第三连接杆35的下端与第三紧固环15的下端面焊接，然后将减震机构18上的上挡圈21的安装环37与第一固定装置24的弹簧固定轴26连接，然后将外层壳体31的左壳体与减震机构18的下挡圈22通过第四螺钉29与第四螺母30连接，在将外层壳体31的右壳体与减震机构18的下挡圈22通过第四螺钉29与第四螺母30连接，最终将外层壳体31的左壳体与右壳体焊接。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种储氢容器，其特征在于，包括储氢气瓶(1)、第一紧固环机构(6)，减震机构(18)、外层壳体(31)，所述外层壳体(31)套设于储氢气瓶(1)外部，减震机构(18)设置于外层壳体(31)内且位于外层壳体(31)与储氢气瓶(1)之间；

所述储氢气瓶(1)为柱形结构，包括瓶底(2)、瓶筒(3)、瓶肩(4)与瓶口(5)，储氢气瓶(1)的瓶底(2)与瓶肩(4)均为弧形结构，瓶筒(3)为圆柱形结构；

沿储氢气瓶(1)的瓶筒(3)的长度方向上至少套设有两个第一紧固环机构(6)，所述第一紧固环机构(6)包括第一紧固环(7)、第一螺钉(8)、第一螺母(9)，第一紧固环(7)上设有开口，第一紧固环(7)开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第一螺钉(8)穿过两个紧固块上的通孔，与第一螺母(9)螺接；第一紧固环机构(6)与外层壳体(31)之间连接有减震机构(18)，

减震机构(18)包括减震弹簧(19)、第一固定装置(24)、第二固定装置(27)，沿第一紧固环(7)的圆周方向在第一紧固环(7)的外表面上设有多个第一固定装置(24)，减震弹簧(19)的一端与第一固定装置(24)连接，减震弹簧(19)的另一端通过第二固定装置(27)与外层壳体(31)侧壁连接，与第一紧固环机构(6)连接的减震弹簧(19)的轴心与储氢气瓶(1)的瓶筒(3)轴心相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种储氢容器，其特征在于，还包括第二紧固环机构(10)与第三紧固环机构(14)；

所述第二紧固环机构(10)套设于储氢气瓶(1)的瓶肩(4)上，第二紧固环机构(10)包括第二紧固环(11)、第二螺钉(12)、第二螺母(13)，第二紧固环(11)与储氢气瓶(1)的瓶肩(4)外表面相适配，第二紧固环(11)上设有开口，第二紧固环(11)开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第二螺钉(12)穿过两个紧固环，第二螺母(13)与第二螺钉(12)螺接；

所述第三紧固环机构(14)套设于储氢气瓶(1)的瓶底(2)上，第三紧固环机构(14)包括第三紧固环(15)、第三螺钉(16)、第三螺母(17)，第三紧固环(15)与储氢气瓶(1)的瓶底(2)外表面相适配，第二紧固环(11)上设有开口，第三紧固环(15)开口处的两个自由端上各固设有一紧固块，两个紧固块上均开设有通孔，第三螺钉(16)穿过两个紧固环，第三螺母(17)与第三螺钉(16)螺接；

第二紧固环机构(10)、第三紧固环机构与外层壳体(31)之间均连接有减震机构(18)，沿第二紧固环(11)、第三紧固环(15)的圆周方向在第二紧固环(11)、第三紧固环(15)的外表面上均设有多个第一固定装置(24)，减震弹簧(19)的一端与第一固定装置(24)连接，减震弹簧(19)的另一端通过第二固定装置(27)与外层壳体(31)侧壁连接，与第二紧固环机构(10)连接的减震弹簧(19)的轴向延长线与瓶肩(4)外表面相接触的点所在瓶肩(4)的切平面与减震弹簧(19)的轴向相互垂直；与第三紧固环机构(14)连接的减震弹簧(19)的轴向延长线与瓶底(2)外表面相接触的点所在瓶底(2)的切平面与减震弹簧(19)的轴向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种储氢容器，其特征在于，还包括连接杆，所述连接杆包括第一连接杆(33)、第二连接杆(34)、第三连接杆(35)，

第一连接杆(33)设有多个且位于相邻两个第一紧固环(7)之间，第一连接杆(33)的上端与位于上方的第一紧固环(7)下端面连接，第一连接杆(33)的下端与位于下方的第一紧固环(7)上端面连接；

第二连接杆(34)设有多个且位于储氢气瓶(1)的瓶筒(3)最上端的第一紧固环(7)与第二紧固环(11)之间，第二连接杆(34)的下端与第一紧固环(7)的上端面连接，第二连接杆(34)的上端与第二紧固环(11)的下端面连接；

第三连接杆(35)设有多个且位于储氢气瓶(1)的瓶筒(3)最下端的第一紧固环(7)与第三紧固环(15)之间，第三连接杆(35)的上端与第一紧固环(7)的下端面连接，第三连接杆(35)的下端与第三紧固环(15)的下端面连接。

4.根据权利要求1所述的一种储氢容器，其特征在于，所述第一固定装置(24)包括两个相邻设置的弧形块(25)，两个弧形块(25)之间连接有弹簧固定轴(26)；

所述减震弹簧(19)包括弹簧本体(20)、上挡圈(21)、下挡圈(22)、可伸缩轴(23)，弹簧套设于可伸缩轴(23)上，可伸缩轴(23)的上端与上挡圈(21)固定连接，可伸缩轴(23)的下端与下挡圈(22)固定连接，上挡圈(21)的上端面上设置有安装环(37)，安装环(37)套设于第一固定装置(24)的弹簧固定轴(26)上，下挡圈(22)上开设有通孔；

第二固定装置(27)包括垫盘(28)、第四螺钉(29)、第四螺母(30)，垫盘(28)上开设有通孔，第四螺钉(29)依次穿过垫盘(28)上的通孔、外层壳体(31)的侧壁以及下挡圈(22)上的通孔，与第四螺母(30)螺接。

5.根据权利要求2所述的一种储氢容器，其特征在于，还包括橡胶环形垫(36)，所述橡胶环形垫(36)设置于第一固定环、第二固定环、第三固定环与储氢气瓶(1)之间。

6.根据权利要求1所述的一种储氢容器，其特征在于，所述外层壳体(31)的表面上开设有若干个散热通孔(32)。

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