[發(fā)明專利]一種高效儲(chǔ)氫瓶

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210076421.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN114458939A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡升弘;林傳宜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南天宇科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F17C1/00
• 分類號(hào): F17C1/00;F17C13/06
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王燕燕

本發(fā)明涉及一種高效儲(chǔ)氫瓶，包括氫瓶本體，所述氫瓶本體的瓶口上拆卸式設(shè)有過濾組件，其內(nèi)部設(shè)有支撐板和若干散熱管，散熱管架設(shè)在支撐板上，相鄰散熱管之間相互貼合，散熱管的管壁設(shè)計(jì)為鏤空狀結(jié)構(gòu)，散熱管內(nèi)部間隔設(shè)有多個(gè)由儲(chǔ)氫合金制作的網(wǎng)格狀吸氫網(wǎng)散熱管散熱管。本發(fā)明有效解決現(xiàn)有儲(chǔ)氫裝置儲(chǔ)存氫氣時(shí)，存在吸放氫反應(yīng)速率較低，儲(chǔ)氫容量小，儲(chǔ)氫的穩(wěn)定性較差，氫氣與儲(chǔ)氫材料反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量容易形成局部高溫，影響儲(chǔ)氫裝置的安全性和壽命等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬儲(chǔ)氫技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種儲(chǔ)氫瓶，具體涉及一種能夠高效吸氫、釋氫的儲(chǔ)氫瓶。

背景技術(shù)

隨著人類文明的進(jìn)步，對(duì)能源的需求也不斷增大，傳統(tǒng)能源如煤、石油、天然氣等礦物能源為不可再生資源，而且易造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化，例如溫室效應(yīng)和酸雨等。出于能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的考慮，各國都在研究和開發(fā)新的可替代能源，譬如太陽能、風(fēng)能、氫能、核能、潮汐能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等等。氫能具有潔凈、效率高、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)，是受到全世界普遍關(guān)注的一種新型能源。氫能應(yīng)用的一個(gè)主要方向是氫能燃料，其具有備電時(shí)間長、高效、環(huán)保、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，在交通運(yùn)輸（如車輛、飛機(jī)、船、火車）等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

目前，現(xiàn)有的儲(chǔ)氫技術(shù)中，常常利用儲(chǔ)氫合金粉在一定溫度和壓力作用下可逆地大量吸收和釋放氫氣，如專利CN203500844U，公開了一種可快速吸放氫的金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置，該裝置由閥門、罐體和內(nèi)部填料區(qū)組成，填料區(qū)裝填具有多孔結(jié)構(gòu)的顆粒狀金屬，該金屬具有導(dǎo)熱性，儲(chǔ)氫合金粉裝填在金屬顆粒孔內(nèi)或金屬顆粒之間的孔隙內(nèi)形成儲(chǔ)氫微囊體。但上述現(xiàn)有的儲(chǔ)氫裝置在儲(chǔ)氫的過程中存在以下缺陷：1、儲(chǔ)氫合金粉容易聚集或堆積，其在儲(chǔ)氫裝置內(nèi)的局部聚集，降低吸氫、釋氫反應(yīng)速率，吸氫容量衰減，釋氫不暢，導(dǎo)致氫氣的儲(chǔ)存容量減小，儲(chǔ)存的氫氣穩(wěn)定性較差；2、堆積的儲(chǔ)氫合金粉與氫氣的接觸面積較小，儲(chǔ)氫合金粉在儲(chǔ)氫裝置內(nèi)分布不均勻，導(dǎo)致儲(chǔ)氫合金粉末在儲(chǔ)氫裝置內(nèi)某些部位集聚，聚集的儲(chǔ)氫合金在吸氫膨脹時(shí)會(huì)對(duì)儲(chǔ)氫裝置施加極大的應(yīng)力，將導(dǎo)致儲(chǔ)氫裝置發(fā)生過量塑性變形甚至破裂，引發(fā)安全事故；3、未能及時(shí)將吸氫過程產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，造成儲(chǔ)氫裝置局部高溫，影響儲(chǔ)氫裝置的使用安全性和壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高效儲(chǔ)氫瓶，通過氫瓶本體、過濾組件、支撐板和散熱管的配合設(shè)計(jì)，有效解決現(xiàn)有儲(chǔ)氫裝置（儲(chǔ)氫瓶）儲(chǔ)存氫氣時(shí)，存在吸放氫反應(yīng)速率較低，儲(chǔ)氫容量小，儲(chǔ)氫的穩(wěn)定性較差，氫氣與儲(chǔ)氫材料反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量容易形成局部高溫，影響儲(chǔ)氫裝置的安全性和壽命等問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種高效儲(chǔ)氫瓶，包括氫瓶本體，氫瓶本體用于儲(chǔ)存和釋放氫氣，所述氫瓶本體的瓶口上拆卸式設(shè)有過濾組件，過濾組件和氫瓶本體的瓶口之間采用拆卸式的連接方式，方便過濾組件在瓶口的安裝和拆卸，有利于定期對(duì)過濾組件上所粘附的顆粒雜質(zhì)進(jìn)行清理，有效保證過濾組件的過濾效果和性能；過濾組件可有效對(duì)氫氣進(jìn)行過濾，確保氫瓶本體儲(chǔ)存氫氣的純度。氫瓶本體的內(nèi)部設(shè)有支撐板和若干散熱管，支撐板與氫瓶本體的軸向相互垂直，散熱管架設(shè)在支撐板上，通過支撐板對(duì)散熱管在氫瓶本體內(nèi)部的支撐和限定作用，有效增強(qiáng)散熱管在氫瓶本體內(nèi)部安裝的穩(wěn)定性；同時(shí)，多個(gè)散熱管裝滿氫瓶本體內(nèi)部，散熱管與氫瓶本體的軸向相互平行，相鄰散熱管之間相互貼合，便于熱傳遞，提高熱傳遞效率，散熱管的管壁設(shè)計(jì)為鏤空狀結(jié)構(gòu)，有利于氫氣從各個(gè)方向進(jìn)入散熱管中，散熱管內(nèi)部間隔設(shè)有多個(gè)由儲(chǔ)氫合金制作的吸氫網(wǎng)，吸氫網(wǎng)可對(duì)各個(gè)方向的氫氣進(jìn)行吸收并儲(chǔ)存，間隔設(shè)置吸氫網(wǎng)能有效地增大氫氣與儲(chǔ)氫合金的接觸面，提高儲(chǔ)氫效率，氫氣流動(dòng)并進(jìn)入各個(gè)散熱管后與吸氫網(wǎng)結(jié)合，確保氫氣分布均勻性和提高儲(chǔ)存量，增強(qiáng)氫瓶本體儲(chǔ)存氫氣的穩(wěn)定性；氫氣和吸氫網(wǎng)發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量可通過散熱管的側(cè)壁傳遞至氫瓶本體的內(nèi)壁上，便于氫瓶本體的壁面與其內(nèi)部的熱量進(jìn)行熱交換，加快儲(chǔ)氫過程的散熱效率，降低其內(nèi)部的溫度。吸氫網(wǎng)設(shè)計(jì)呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，有效增大氫氣與吸氫網(wǎng)的接觸面積，有利于氫氣與吸氫網(wǎng)結(jié)合，保障氫氣和吸氫網(wǎng)完全反應(yīng)，大大提高了儲(chǔ)存氫氣的效果。

進(jìn)一步的，所述氫瓶本體內(nèi)壁上涂抹有石墨層。石墨層用于隔絕吸氫網(wǎng)與氫瓶本體的內(nèi)壁接觸，避免造成氫損耗。