专利名称：液态气体存贮瓶的制作方法
技术领域：
本发明所述的液态气体存贮瓶属于贮存低温液态气体的隔热保温容器。
背景技术：
早在1891年英国的化学家和物理学家杜瓦教授就制备出了液态氧，约在1892年他设计发明了隔热保温的真空瓶，该瓶后来即以他的名字命名，至今仍叫作杜瓦瓶，用于储存液化气体。此后人们陆续液化了其它气体，并於1898年杜瓦教授又将氢气液化。液态气体具有广阔的应用前景。拿液态氧为例，虽然液态氧诞生距今已有一百一十多年历史，并且早已在航空、航天、医学和冶金等领域应用了很多年。但是，实际使用范围却相对很窄，迄今为止也仅仅是用于运载部分种类的导弹、航天器的液体火箭发动机；潜艇和军用飞机上的气密座舱；医院里的高压氧舱和冶金行业的吹氧冶炼等少数高新科学技术领域。将液态氧系统与气态氧系统相比，体积要小60～80％，重量要轻50～70％。可是因为液态氧存在不断挥发，其自然损耗率大，地面贮存液态氧的条件要求较高，设备复杂，维护不便，所需费用又比较高，因此大大限制了液态氧的推广使用。其它液态气体在应用方面也存在同样的问题，都迫切地需要有一种经过改进提高的，更安全可靠、方便经济、损耗更低的存贮容器面世。液态气体存贮瓶就是在如今这种市场需求的情况下应运而生的。
发明内容
本发明的目的是制作一种液态气体存贮瓶，用于解决液态气体存贮困难，小容量分装储运不经济方便的难题。本发明依据的基本原理是，如果能够保持液态气体液化时的温度不升高，则存储液态气体就不会自然蒸发损耗。但是在实践上却不可能实现单一存贮容器，不借助外力条件就能保持住液态气体低温状态不变。能够做到的是根据热传递的规律，使用单一存贮容器可延缓液态气体温度上升的时间，降低液态气体自然蒸发损耗的速度，达到民用和家庭实际使用需要所能接受的最低限度范围。目前存贮液态气体的容器，现有的真空保温瓶技术在社会科学技术发展的今天，未能进一步改进创新，提高效率、降低成本、减少消耗，现在已经逐渐适应不了当今社会发展的要求，再加上笨重的体积，使得家庭民用等许多领域的市场无法问径。液态气体存贮瓶针对现有技术存在的难题，将瓶体设计为至少由两层真空保温隔热层所构成；最内层的瓶胆，是由三层壁双真空层构成；内外两层真空保温隔热层之间，由耐低温绝热材料填充隔离，称作隔离层；隔离层内可按需要增设或取舍另外的真空保温隔热层；并且可按实际需要在增设的真空保温隔热层上加设降温吸热盘管，並与冷冻压缩机组连接，用于加强隔离环境温度对瓶胆的热传递作用。瓶盖为双层，既具有保温隔热功能也同时设有安全阀；本存贮瓶由瓶体和瓶盖及附件组成，瓶体和瓶盖通过管道合理安装连接输出阀、安全阀、增压阀和常温过滤器等附件。本发明的瓶体设计方案，有效的阻碍和限制了热传递的物理过程中，″传导、运流和辐射″这三种主要方式在瓶体内外所起的作用，使得低温液态气体存贮效果明显提高。为进行液态气体大批量、小容量的分装和储运提供了确实可行的具体方案。液态气体存贮瓶与传统的液态气体存贮方法相比，绝热保温效果好，自然挥发损耗低，制作瓶体材料不需再用耐高压的特殊钢板，同等容量瓶体的重量减轻50％以上，从而预示着实际应用领域，范围必然会增加和扩大。
图1是液态气体存贮瓶便携式液态氧供氧器的实施例示意图 图2是液态气体存贮瓶汽车用液态氧贮氧箱的实施例示意图 图3是液态气体存贮瓶箱式液氮样品保存箱的实施例示意图具体实施方式
实施例1便携式液态氧供氧器是液态气体存贮瓶的一个具体实施例。见图1，图中1为便携式液态氧供氧器壳体。2是由三层壁双真空层构成的最内层瓶胆，液态氧将存贮於此。3是由耐低温绝热材料填充的隔离层，用来限制环境温度对瓶胆的热传递作用。图中4、5是瓶盖。6是输出阀。7是安全阀。8是增压阀。9是承重支点或支架，也可用绝热材料制成承重球。10是常温过滤器，保证输出气体的温度和湿度及洁净度。11是输出口。工作原理，灌注液态氧后，盖好瓶盖。使用时先将第一层盖5打开，旋开输出阀6，气化的氧气经10过滤后从输出口11输出。作为吸氧使用时，将吸气导管接到输出口上即可吸氧，流量大小可通过8来调节。制作0.25升的液态氧供氧器等于200升的气态氧，相当于十几个氧气袋，重量只有1.2公斤左右。液态氧供氧器制做成储液氧容量在1.1升时。这种供氧器相当于气态氧800～880升的储氧量，按成人吸氧用量条件每瓶可供吸氧10小时/人以上。满瓶重量不会超过两公斤。可作为家庭的必备用品，供心、脑血管及肺哮喘、肺水肿等病人的吸氧之用，也可作为学生、脑力劳动者晚上加班工作、学习的吸氧手段。对于学生和脑力劳动者来说，看书学习时使用供氧器吸氧，能有效增加大脑血液中的血氧含量，提高脑力劳动的工作效率，会相应的增强大脑记忆力，降低身体的疲劳程度。目前中小学生学习紧张用眼过度，眼部组织营养不良，是引起假性近视和弱视的重要原因。加强体育锻练，适当补充吸氧，提高人体血液中的血氧含量，就会同时改善眼部组织营养不良的状况，起到缓解眼睛疲劳，保护视力的作用。
实施例2液态气体存贮瓶汽车用液态氧供氧器的实施例具体实例见图2，图中1为液态氧供氧器的壳体。2是由三层壁双真空层构成的最内层瓶胆，液氧气体将存贮在此。3是隔离层，由耐低温绝热材料填充隔离，4、5是瓶盖。6是输出阀。7是安全阀。8是增压阀。9是承重支架。工作原理，灌注液态氧后，使用时打开输出阀6，将输出管接入空气滤清器内即可。调整增压阀8可调节流量即供气量的大小。液态氧供氧器在桑塔纳、依维柯(17座)、京吉普2020S、1022A卡车等车型上作定性试验后有下面结果；北京在一月份环境温度为零下2度时，以上车辆怠速在六百转左右将不能维持运转时，打开接入空气滤清器的供氧器开关，汽车发动机转速立即升至八百到一千转并稳定运转；关掉供氧开关汽车发动机立刻息火。启动性能也可以分辨出显著差别，百公里耗油量可以降低15％以上。
液态氧供氧器能使发动机提高动力、降低燃料消耗和尾气中未完全燃烧物引起的空气污染，也是解决汽车发动机在冬季和高原地区的恶劣环境下，启动点火困难问题的有效手段。推广使用液态氧供氧器不会影响汽车外观，不增加汽车的耗能，不改变原有结构，也不会影响机动车的安全性能，同时可以另外配置吸气管，提供驾驶员随时方便的吸氧，缓解司机驾车疲劳程度，更有利于行车安全，所以会有很好的社会效益。
实施例3液态气体存贮瓶箱式液氮样品保存箱的实施例具体实例见图3，图中1为箱式液氮样品保存箱的壳体。2是由三层壁双真空层构成的内层瓶胆，(液态气体存贮瓶涉及的真空层的真空度都应由两级真空泵，机械泵和扩散泵联合完成。)液氮气体将存贮在此，所需要保存的样品也将放在液氮中。3是隔离层，由耐低温绝热材料填充隔离，(在附图中以3.1表示该层，并称为填充层)按需要再增设一层真空隔热层，并且在增设的真空隔热层外壁上加设降温吸热盘管，(在附图中以3.2表示并称为真空吸热层，3.1和3.2共同组成隔离层3)並与冷冻压缩机组连接，即相当于将液态气体存贮瓶同时放入低温冰箱中使用，用来加强隔离，环境温度对瓶胆内部的热传递作用的影响。对于需要长期低温保存的样品，实施例3是行之有效的最佳选择。4和5是瓶盖，9是承重支架，12是样品液氮室。工作原理，在按低温冰箱的制作程序，将降温吸热盘管接入到冷冻压缩机组中，注入冷媒介质并可以正常工作后。开启隔离层3的工作开关，向瓶胆内灌注所需的液态氮后，放入样品盖好瓶盖(在此是箱式液氮样品保存箱的箱盖)即可正常工作。
权利要求
1.一种液态气体存贮瓶，其特征在于瓶体是由内、外至少两层真空保温隔热层构成；外层也称壳体，最内层称作瓶胆是由三层壁双真空层构成；内、外两层真空保温隔热层之间，由耐低温绝热材料填充隔离，称作隔离层；隔离层内可按需要增设或取舍另外的真空保温隔热层；瓶盖为双层，既具有保温隔热功能也同时设有安全阀；液态气体存贮瓶由瓶体和瓶盖及附件组成，瓶体和瓶盖通过管道合理安装连接输出阀、安全阀、增压阀和常温过滤器等附件。
2.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于隔离层内按实际需要增设的真空保温隔热层可加设降温吸热盘管，並与冷冻压缩机组连接，加强隔离环境温度对瓶胆的热传递作用。
3.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于瓶体的形状及大小可根据实际使用场合、用途和需要而具体确定；瓶体可制成军用水壶型、鱼雷型、圆柱体型、长方体扁平型、汽车油箱型、球体型，椭球型等等。
4.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于瓶体制作材料可选用金属材料、不锈钢材料、高分子材料及玻璃钢材料；最内层瓶胆以耐低温绝热的材料制作为佳，目前主要以不锈钢板材为基本材料制作。
5.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于瓶体真空隔热层内，可按实际需要制作所需的承重支点或支架，支点或支架与真空隔热层内壁之间，由耐低温绝热材料隔离，或用耐低温绝热材料制成球体作为承重支点。
6.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于瓶盖为双层，上面设有安全阀，并且其本身具有安全阀的功能，使本存贮瓶至少拥有双重安全保护功能。
7.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于本瓶的输出阀可与过滤器连接，过滤介质根据需要可以是液体或固体；过滤器在横放或倒放时，应能保证输出口不被液体介质淹没。
8.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于本瓶使用的阀门，凡是与瓶体直接连接的第一级阀门均为单向阀。
9.如权利要求1所述的液态气体存贮瓶，其特征在于本瓶最内层瓶胆可以是三层壁双真空隔热结构，也可以在内层瓶胆中按需另外制作外覆绝热材料的单层瓶胆，称为内胆。
全文摘要
一种液态气体存贮瓶，属于贮存低温液态气体的隔热保温容器。本瓶是由内外至少两层真空保温隔热层构成；最内层称作瓶胆是由三层壁双真空层构成；内外两层真空保温隔热层之间，由耐低温绝热材料填充隔离；隔离层内可按需要增设或取舍另外的真空保温隔热层；瓶盖为双层，既具有保温隔热功能也同时设有安全阀；瓶体和瓶盖通过管道合理安装连接输出阀、安全阀、增压阀和常温过滤器等附件。由于以上合理设计，使液态气体有了更经济方便的分装储运和存贮手段，就可制成多种型号的存贮瓶系列产品，提供给一般家庭民用和科学研究、舰船、飞机、汽车、采矿、勘探、潜水、登山、医疗保健、消防、森林和油田灭火、旅游、运输、探险等行业应用。
文档编号F17C1/00GK1632367SQ0313485
公开日2005年6月29日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者毕杰梁 申请人:毕杰梁