[發明專利]一種泄放裝置和具有該裝置的高壓氫氣集成瓶閥和泄放方法

在審

• 申請號: 202111062790.2
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113790393A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 陸嘉君;江章亮;張佳煒;李中浩;陳家輝
• 申請（專利權）人: 張家港富瑞閥門有限公司
• 主分類號: F17C13/04
• 分類號: F17C13/04;F16K17/38;F16K17/40
• 代理公司: 蘇州潤桐嘉業知識產權代理有限公司 32261
• 代理人: 吳筱娟

本發明公開了一種泄放裝置，涉及集成瓶閥技術領域，包括：閥體、閥瓣、易熔合金組件、橫桿、壓力彈簧、密封圈。本發明通過采用側置式的泄放裝置，即橫桿以橫置的方式使得自身一端活動嵌入閥瓣的凹槽中，在高壓氣體的泄放受力方向向上抵住閥瓣時，高壓氣體無法對橫桿施加橫向作用力，在此基礎上，橫桿的另一端鄰接易熔合金塊，因此使得易熔合金塊受熱蠕變的方向不在泄放密封受力方向，避免了易熔合金塊蠕變造成閥瓣的不穩定現象，從而避免了閥門可能在未到安全溫度時出現泄漏或過早泄壓現象的問題。

技術領域

本發明涉及集成瓶閥技術領域，特別涉及一種泄放裝置。

背景技術

氫燃料電池既可作為民用燃料，也可作為工業用燃料或者車用發動機等燃料的動力源。氫燃料電池行業的快速發展，也使得整個產業鏈尚在成熟完善過程中，而集成瓶閥則是這整個產業鏈上的關鍵產品之一。

集成瓶閥用來控制氣體的啟閉和輸出流量，但是作為易燃的氣體，當外界的溫度過高或者發生較大的碰撞時，氣體就會發生膨脹，如果車用氫氣閥門不及時泄壓，就會發生爆瓶的現象，為此，現有的一些車用氫氣閥門上安裝有壓力安全泄放裝置，對閥門的安全使用起到了重要的作用。

現有的安全泄放裝置如圖1所示，主要包括泄放裝置本體1a以及設置在泄放裝置本體1a上的凸緣2a，泄放裝置本體1a內設有泄壓通道3a，凸緣2a上設有若干泄壓孔4a，泄壓通道3a和泄壓孔4a相互連通，在泄壓通道3a和泄壓孔4a內澆注滿易熔合金，在泄壓通道3a的開口處為泄壓爆破口，并設有安全爆破箔，爆破口的孔徑直接影響泄壓的穩定性，為了使安全爆破箔不被爆破口孔徑的銳口切破以及泄壓的穩定性，在泄壓通道3a的開口處設有弧形倒角5a,該安全泄放裝置內設置的易熔合金主要是在高壓氣瓶處于穩定的情況下，起到封閉泄壓通道、泄壓孔以及支撐安全爆破箔的作用，當高壓氣瓶內車用氫氣由于受溫度升高的影響而急劇膨脹，溫度和壓力同時升高并達到預設的溫度和壓力極限值時，易熔合金立即熔化，高壓氣瓶內的高壓氣體沖破安全爆破箔從泄壓通道3a以及泄壓孔4a泄放。

現有的安全泄放裝置的易熔合金在進行澆注時是將易熔合金熔化后直接將泄壓通道3a和泄壓孔4a灌注充滿，這種方式會使得高壓氣瓶內車用氫氣受溫度升高的影響而急劇膨脹時，會導致易熔合金在接近臨界溫度時發生蠕變，造成易熔合金周圍結構不穩定，以及可能的促使閥門在未到安全溫度時出現泄漏或過早泄壓的現象。

發明內容

本發明目的之一是解決現有技術中的車用氫氣受溫度升高的影響而急劇膨脹時，會導致易熔合金在接近臨界溫度時發生蠕變，造成易熔合金周圍結構不穩定，以及閥門可能在未到安全溫度時出現泄漏或過早泄壓現象的問題。

本發明目的之二是提供一種具有泄放裝置的高壓氫氣集成瓶閥。

本發明目的之三是提供一種泄放方法。

為達到上述目的之一，本發明采用以下技術方案：一種泄放裝置，其中，包括：閥體、閥瓣、易熔合金組件、橫桿、壓力彈簧、密封圈。

所述閥體內具有：氣流通道、泄壓腔、泄放孔。所述泄壓腔與所述氣流通道連通，所述泄放孔與所述泄壓腔連通。

所述閥瓣滑動連接在所述泄壓腔中，封堵住所述泄壓腔與所述氣流通道的連通，所述閥瓣沿所述泄壓腔上下滑動以控制打開或關閉所述泄壓腔與所述氣流通道的連通。

所述易熔合金組件安裝在所述泄壓腔側的開放通道中，所述易熔合金組件具有易熔合金塊。所述橫桿的一端與所述易熔合金塊相抵，所述橫桿的另一端活動嵌入至所述閥瓣的凹槽內。

所述壓力彈簧與所述橫桿相連。所述密封圈安裝在所述橫桿上，在所述泄放孔排放時對所述開放通道起密封作用。

在上述技術方案中，本發明實施例在常溫狀態工作時，閥瓣封堵氣流通道，橫桿和密封圈處于密封無泄漏狀態，但閥體下的氣流通道始終與容器(高壓氣瓶)內的高壓氣體相通，而鄰接于閥瓣設置的橫桿和易熔合金塊確保閥瓣不被高壓氣體頂出。