[實用新型]一種設置有密封結構的高壓復合容器

有效

• 申請號: 201721927041.0
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN207796541U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 姜林;劉亮;翁益明;孫超
• 申請（專利權）人: 亞普汽車部件股份有限公司
• 主分類號: F17C1/06
• 分類號: F17C1/06;F17C13/06;F17C13/04;F17C13/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本實用新型涉及一種設置有密封結構的高壓復合容器，所述容器包括塑料內膽，所述塑料內膽具有一個與塑料內膽連接的頸部件，以及一個至少部分包圍塑料內膽和頸部件的支承罩，所述頸部件設置在容器頸部的開口區域，在頸部件與塑料內膽之間設有至少一種密封圈；使容器端口附近內膽的腔體內壁或外壁與頸部件緊密貼合，采用密封墊的方式，在兩者的配合面路徑上阻止氣體分子泄露，容器選用擠出吹塑成型獲得塑料內膽，所述塑料內膽由增強纖維和玻璃限位構成的纖維支承罩包圍，纖維嵌入由合成樹脂構成的基體中；該技術方案能夠以較為簡單的結構形式實現高效的密封。

技術領域

本發明涉及一種復合容器，具體涉及一種設置有密封結構的高壓復合容器，屬于油箱結構部件技術領域。

背景技術

大部分出租車改裝壓縮天然氣(CNG)以代替燃油，一般CNG高壓氣瓶的工作壓力為20MPa；部分車輛生產制造商已推廣CNG或CNG與燃油混用的車輛，如奧迪、通用等。采用了氫燃料電池汽車也是當前的熱點，儲氫高壓氣瓶的工作壓力一般為35MPa、70MPa，且70MPa的IV型瓶(高壓塑料內膽復合容器)是當前的研發熱點。除了車用，高壓氣瓶在其他領域也得到充分的應用，例如歐洲的部分液化石油氣采用塑料內膽復合容器(工作壓力2MPa)。大量的高壓容器在日常生活中得到廣泛使用，傳統的純金屬或金屬內襯復合容器存在重量偏大的問題，不易運輸；且存儲壓力越高，金屬內膽生產工藝越復雜，成本越高，還存在被高壓氣體腐蝕的風險。為了滿足輕量化的要求，高壓塑料內膽復合容器產生，因為塑料的特性，該類產品具備耐腐蝕、耐疲勞等優越性能，主要生產廠商為豐田、Hexagon(挪威)、Quantum(美國)等。相對于純金屬或金屬內襯復合容器，高壓塑料內膽復合容器的密封性的保證更為苛刻，主要原因是塑料內膽與金屬端頭的材料不同，在反復的使用過程中，塑料內膽與金屬端頭連接會松動，密封性能下降。

鑒于現狀，金屬端頭與塑料內膽的連接成為了研究的熱點與難點。圖8所示為一個高壓塑料內膽復合容器，金屬端頭1安裝在塑料內膽2上，之后通過纖維復合材料層3進行纏繞包裹形成。圖9對端面的密封結構進行說明：金屬端頭1與塑料內膽的大面接觸在工藝上是不可行的，即使可行成本也是高昂的；該結構未考慮金屬端頭1與塑料內膽2軸線上的限位；該結構未考慮纏繞時塑料內膽的內壓不斷改變的充壓，會導致金屬端頭1及塑料內膽連接處產生縫隙引起泄漏；該結構未考慮瓶口承受安裝扭矩時的限位，安裝后導致金屬端頭1與復合層3的結合強度降低；該結構中壓縮氣體的逃逸路徑P較短，會增加壓縮氣體逃逸的風險，尤其是小分子氣體氫氣、氦氣；因此，迫切的需要一種新的方案解決該技術問題。

發明內容

本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種設置有密封結構的高壓復合容器，該技術方案設計巧妙、結構緊湊，整個方案采用密封墊與密封圈的方式進行密封，在保證塑料內膽與頸部件之間密封的同時，增強了頸部件與閥門等附件之間的密封，極大降低了容器內氣體泄漏的風險。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種設置有密封結構的高壓復合容器，其特征在于，所述容器包括塑料內膽，所述塑料內膽具有一個與塑料內膽連接的頸部件，以及一個至少部分包圍塑料內膽和頸部件的支承罩，所述頸部件設置在容器頸部的開口區域，在頸部件與塑料內膽之間設有至少一種密封圈；使容器端口附近內膽的腔體內壁或外壁與頸部件緊密貼合，采用密封墊的方式，在兩者的配合面路徑上阻止氣體分子泄露，容器選用擠出吹塑成型獲得塑料內膽，所述塑料內膽由增強纖維和玻璃限位構成的纖維支承罩包圍，纖維嵌入由合成樹脂構成的基體中。對于塑料內膽，考慮目前商業中經常應用的熱塑性塑料，例如尼龍、HDPE、聚酯、PP、POM等，同時塑料內膽可以采用多層結構，在中間加入阻隔層，防止氫氣分子等小分子的滲透。

作為本發明的一種改進，在塑料內膽吹塑成型后從外部進行頸部件的裝配，頸部件與塑料內膽配合面之間設有一個截面為L形的環狀密封墊片，密封墊片的上半部分貼合塑料內膽開口端面，裝配頸部件時被頸部件壓緊產生一定的壓縮量，從而在頸部件與塑料內膽之間形成密封效果；密封墊片的下半部分與塑料內膽開口內壁貼合，在裝配閥門時被閥門壓緊產生一定的壓縮量，從而在壓力容器與閥門之間形成密封效果。