[發明專利]一種便于裝卸料的固態儲氫罐

在審

• 申請號: 202310410499.2
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116428515A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 廖圣平;李瑾瑜;林毅;趙藝生;徐晟;庫浩龍;李榮派;王燕;陳躍輝;劉宏周;林正欽
• 申請（專利權）人: 廈門廈鎢氫能科技有限公司
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;F17C13/00;B01D46/00;B01D46/88
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 林海峰

本發明涉及儲氫設備技術領域，公開了一種便于裝卸料的固態儲氫罐,包括儲氫罐、螺旋換熱管與導氣過濾裝置，儲氫罐具有一罐口，罐口處設置有罐口凸環，儲氫罐一側設置有罐體凸臺，罐體凸臺設置有與儲氫罐內部連通的換熱管通孔，螺旋換熱管呈螺旋結構繞設在儲氫罐內，儲氫罐內填充有儲氫材料，螺旋換熱管的管壁與儲氫材料接觸，螺旋換熱管具有進液管口與出液管口，進液管口與出液管口貫穿設置在換熱管通孔內，導氣過濾裝置可拆卸安裝在儲氫罐內，導氣過濾裝置包括過濾器端頭、過濾器護罩與導氣管，過濾器端頭與罐口凸環可拆卸連接，過濾器護罩與導氣管位于儲氫罐內。本發明的換熱效果好，儲氫材料充放氫速率高，重量儲氫密度高，且能夠進行裝卸料。

技術領域

本發明涉及儲氫設備技術領域，具體涉及一種便于裝卸料的固態儲氫罐。

背景技術

氫能作為綠色清潔的終極能源，涉及到氫氣的制、儲、運、用，在未來的交通、工業、能源儲備等領域發揮越來越重要的作用。目前，氫氣的儲存的安全性和經濟性還存在較大的探索空間，當下的儲氫方式主要有氣態儲氫、液態儲氫和固態儲氫。氣態儲氫由于成本優勢為目前的商業化路線，但其儲氫壓力高，安全性較差，對容器材質和生產工藝要求苛刻，氣態壓縮體積有限，導致使用空間局限性較大；液態儲氫質量儲氫密度和體積儲氫密度均較高，但液化溫度低需要消耗大量額外能量，容器絕熱性能要求極高導致生產成本過高；固態儲氫以安全性好、體積儲氫密度大、放氫純度高的優勢，在特定的應用場合具有廣闊的市場前景。

固態儲氫的應用端對儲氫量和充放氫速率有一定要求，而固態儲氫裝置的儲氫合金在吸放氫過程中的熱效應導致裝置內溫度變化明顯，影響了儲氫合金的平臺壓，從而難以使充放氫過程持續進行。現有的強化傳熱措施主要分為翅片傳熱和換熱管導熱，如中國專利公開號為CN114234036A所公開的一種氫能軌道車輛用固態儲氫罐及儲氫系統，其在儲氫合金內均勻布置若干根毛細換熱管，若干根毛細換熱管平行于所述罐體的軸線設置，且若干根毛細換熱管的一端相互連通后伸出所述罐體作為介質入口，另一端相互連通后伸出所述罐體作為介質出口，毛細管的壁厚為45-50微米，雖能較好地傳熱，但儲氫合金充放過程中的膨脹和粉化容易對薄管壁造成擠壓變形，且過多的管路會增加管口焊接處失效的風險。

如中國專利公開號為CN114593362A所公開的一種固態合金儲氫快速傳熱結構及儲氫系統，其中內部同心管和外部同心管同心設置，內部同心管與外部同心管之間形成氫氣空間，同心管外側有套筒空間通換熱流體對管內材料進行換熱，由于合金材料吸放氫過程中熱量傳導不佳主要集中在裝置軸心附近，采用水套的方式不能有效對材料進行均勻的熱量管控。

如中國專利公開號為CN114883594A所公開的以帶翅片的固態儲氫罐為氫源的燃料電池叉車電源系統，在儲氫容器兩端增加了儲水空間，若干直換熱管貫連兩儲水空間，直管之間有換熱翅片，該裝置料倉密封連接無法拆卸，儲氫材料只能一次性使用，導氣管通孔易堵孔，過濾網孔徑較大對多次粉化后的合金起不到很好的過濾作用。

綜上所述，現有技術的儲氫裝置無法兼顧達到換熱效果好、儲氫合金充放氫速率高、重量儲氫密度高、且能裝卸料的目的，且無法對材料進行均勻的熱量管控，換熱管也容易產生過大扭矩而發生焊接失效。

發明內容

本發明旨在提供一種便于裝卸料的固態儲氫罐,以解決上述存在的至少一個技術問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種便于裝卸料的固態儲氫罐,包括儲氫罐、螺旋換熱管與導氣過濾裝置，儲氫罐具有一罐口，罐口處設置有罐口凸環，儲氫罐一側設置有罐體凸臺，罐體凸臺設置有與儲氫罐內部連通的換熱管通孔，螺旋換熱管呈螺旋結構繞設在儲氫罐內，儲氫罐內填充有儲氫材料，螺旋換熱管的管壁與儲氫材料接觸，螺旋換熱管具有進液管口與出液管口，進液管口與出液管口貫穿設置在換熱管通孔內，進液管口、出液管口分別用于連接外部的換熱液管，導氣過濾裝置可拆卸安裝在儲氫罐內，導氣過濾裝置包括依序連接的過濾器端頭、過濾器護罩與導氣管，過濾器端頭與罐口凸環可拆卸連接，過濾器護罩與導氣管位于儲氫罐內，過濾器端頭遠離導氣管的一端用于連接集成式瓶閥。