高压气体储存装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压气体储存装置，其特征在于，包括：第一筒，所述第一筒设置有第一容腔；所述第一容腔用于存储最高压力为P1的气体；第二筒，所述第二筒设置有第二容腔；所述第一筒设置于所述第二筒的第二容腔内，所述第一筒的外壁与所述第二筒的内壁之间具有间隙；所述第一筒外壁与所述第二筒的内壁之间的间隙用于存储最高压力为P2的气体；所述P1大于P2。本发明中，在第一容腔内存储压力高的气体，在第一筒与第二筒之间存储次高压的气体。第一筒内外气体压力差小于或等于第一筒可承受的压力，利用第一筒与第二筒之间间隙腔体的气体压力，为第一筒提供气体支撑，降低第一筒承受的压力差，从而增加第一筒内部的储存压力。
【专利说明】高压气体储存装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种高压气体储存装置。
【背景技术】
[0002]由于当下的液体天然气海上运输都采用超低温(零下162度)运输，船体的生产需要特种耐低温钢材，制造及维护的成本太大，且在超低温下，天然气容易因为温度升高而气化，温度的变化会带来连锁反应，危险系数高。
[0003]气态形式存储高压气体时，受存储罐材料的限制，存储罐能够承受的压力有限，约为20MPa。承受的压力越小，单位体积的存储罐能够存储的气体就越少。由于存储罐承压能力限制，以气态形式存储气体应用领域较少。尤其是长途运输气体的领域，单位体积存储气体过少，导致以气态形式运输气体效率低，难以替代液态形式运输气体。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高储存气体压力的高压气体储存装置。
[0005]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0006]高压气体储存装置，其特征在于，包括:
[0007]第一筒，所述第一筒设置有第一容腔；所述第一容腔用于存储压力为Pl的气体；
[0008]第二筒，所述第二筒设置有第二容腔；
[0009]所述第一筒设置于所述第二筒的第二容腔内，所述第一筒外壁与所述第二筒内壁之间具有间隙；所述第一筒外壁与所述第二筒内壁之间的间隙用于存储压力为P2的气体；所述Pl大于P2。
[0010]优选地是，所述第二容腔与所述第一容腔相互独立设置，所述第二筒和第一筒分别设置有充气管用于充气和取气管用于取气；所述充气管和所述取气管上分别设置有阀门。
[0011]优选地是，还包括充气管，所述充气管穿过所述第二筒，并与所述第一容腔连通；所述充气管的进气口位于所述第二容腔之外；所述第二筒的筒壁上还设置有取气管，所述取气管与所述第二容腔连通；所述取气管的出气口位于所述第二容腔之外；所述第二容腔与所述第一容腔连通设置。
[0012]优选地是，所述第一容腔与所述第二容腔通过转接管路连通；所述转接管路上设置有差动阀；所述差动阀控制转接管路的连通或切断；所述差动阀为常闭设置，并具有第一保持力使所述差动阀保持在常闭状态；所述第一容腔内气体压力大于所述第一保持力与所述第二容腔内气体压力之和时，所述差动阀打开；所述第二容腔内气体压力与所述第一容腔内气体压力差缩小到一定程度或者大于等于所述第一容腔内气体压力时，所述差动阀关闭。
[0013]优选地是，所述第一保持力由第一弹性装置提供。
[0014]优选地是，所述差动阀包括第一套筒和第一阀套；所述第一阀套具有第一阀腔；所述第一阀腔与所述第二容腔连通；所述第一阀套套装在所述第一套筒之外，所述第一套筒外壁与所述第一阀套内壁之间具有间隙；所述第一套筒具有第一筒腔；所述第一筒腔两端分别与所述第一容腔和所述第二容腔连通；所述第一套筒侧壁设置有第一通孔；所述第一通孔连通所述第一阀腔与所述第一筒腔；所述第一筒腔内设置有可活动的第一活塞；所述第一筒腔内设置有第一台阶；所述第一活塞上设置有第二台阶；所述第一容腔内气体压力大于所述第一保持力与所述第二容腔内气体压力之和时，所述第一活塞受第一容腔内气体驱动而移动，所述第一活塞移动后，所述第一筒腔通过所述第一通孔与所述第一阀腔连通，所述第一弹性装置产生第一变形力；所述第二容腔内气体压力与所述第一弹性变形力之和大于所述第一容腔内气体压力时，所述第二容腔内的气体压力与所述第一弹性变形力使所述第一活塞复位；复位后的第一活塞封住所述第一通孔，所述第一筒腔与所述第一阀腔断开。
[0015]优选地是，所述第一台阶位于所述第二台阶在所述第一活塞复位时的路线上；所述第一筒腔内设置有第一端盖，所述第一端盖设置有第二通孔，所述第二通孔将所述第二容腔和所述第一筒腔连通；所述第一弹性装置为第一弹簧；所述第一弹簧一端与所述第一活塞连接，另一端与所述第一端盖连接。
[0016]优选地是，所述第一台阶位于所述第二台阶在所述第一活塞复位时的路线上；所述第一筒腔内设置有第一端盖，所述第一端盖设置有第二通孔，所述第二通孔将所述第二容腔和所述第一筒腔连通；所述第一弹性装置为第一弹簧；所述第一弹簧一端抵靠在所述第一台阶上，另一端抵靠在所述第二台阶上。
[0017]优选地是，所述第一活塞承受第一容腔内气体压力的一端的表面积，小于第一活塞承受第二容腔内气体压力的另一端的表面积。
[0018]优选地是，所述第一筒数目为多个，所述转接管路包括转接管和缓冲室，所述缓冲室内部尺寸大于转接管管径；每个第一容腔均通过转接管与所述缓冲室连通。
[0019]优选地是，所述第一容腔与所述第二容腔通过转接管路连通；所述转接管路上设置有三通阀；所述三通阀连通所述第一容腔、所述第二容腔及所述第二容腔之外的大气；所述三通阀内设置有第二活塞；所述第二活塞通过第二保持力保持在初始位置，且可活动地设置；所述第二活塞一端承受所述大气的压力，另一端承受所述第二容腔内气体的压力；在初始状态，所述第二活塞切断所述第一容腔与所述第二容腔的连通，切断所述第二容腔及第一容腔与大气的连通；在初始状态，当所述第二容腔内气体压力小于所述第二保持力与大气压力之和时，使所述第二活塞移动；所述第二活塞移动后，使所述第一容腔与所述第二容腔连通，所述第一容腔内的气体通过所述转接管路输进所述第二容腔内；在所述第一容腔与所述第二容腔连通后，如第二容腔内气体压力与所述大气压力的压力差缩小到一定程度或者所述第二容腔内的气体压力大于等于所述大气压力时，所述第二容腔内的气体使所述第二活塞反向移动，所述第一容腔与所述第二容腔的连通切断；在初始状态，当所述第二容腔内的气体压力大于所述第二保持力与所述大气压力之和时，所述第二容腔内的气体可使所述第二活塞反向移动，在所述第二活塞反向移动后，所述第二容腔与所述外界大气连通或者所述第二容腔与所述第一容腔均与所述外界大气连通。
[0020]优选地是，所述三通阀包括第二阀套和第二套筒；所述第二阀套具有第二阀腔；所述第二阀腔与大气连通；所述第二阀套套装在所述第二套筒上；所述第二套筒外壁与所述第二阀套内壁之间具有间隙；所述第二套筒具有第二筒腔；所述第二套筒侧壁上设置有第三通孔和第四通孔；所述第三通孔与所述第四通孔间隔设置；所述第三通孔连通所述第二筒腔与所述第一容腔；所述第四通孔连通所述第二筒腔与所述第二阀腔；所述第二活塞设置有凹槽；所述第二活塞设置有沿轴向设置的轴向通孔；所述轴向通孔自所述凹槽延伸至所述第二活塞的另一端；第二筒腔内设置有第二弹性装置；所述第二弹性装置具有第二保持力使所述第二活塞保持在切断所述转接管路的初始状态；所述大气压力大于所述第二容腔内的气体压力与所述第二弹性装置的第二保持力之和时，使所述第二活塞移动，直至所述凹槽与所述第三通孔相对时，所述第一容腔与所述第二容腔通过所述轴向通孔、所述凹槽和所述第三通孔连通；当所述第二容腔内气体压力增大后，所述第二活塞反向移动后切断所述第一容腔与所述第二容腔的连通；第二容腔内气体压力继续增大可使所述第二活塞继续反向移动，直至所述凹槽与所述第四通孔相对时，所述第二容腔或者第一容腔及第二容腔共同与所述外界大气通过所述轴向通孔、所述凹槽和所述第四通孔连通。
[0021]优选地是，所述第二弹性装置为第二弹簧；所述第二筒腔内具有第三台阶，所述第二活塞具有第四台阶；所述第二弹簧套装在所述第二活塞上，并位于所述第三台阶与所述第四台阶之间；所述大气压力使所述第二活塞移动时，可使所述第二弹簧被拉伸而产生弹性变形力；所述第二容腔内的气体使所述第二活塞移动时，可使所述第二弹簧被压缩而产生弹性变形力。
[0022]优选地是，所述第二活塞承受大气压力的一端的表面积，小于第二活塞承受第二容腔内气体压力的另一端的表面积。
[0023]优选地是，所述第一筒数目为多个；所述充气管上设置有充气室；所述充气室内部尺寸大于所述充气管管径；所述充气管与所述充气室连通；所述多个第一容腔均与所述充气室连通。
[0024]本发明中，在第一容腔内存储压力高的气体，在第一筒与第二筒之间存储次高压的气体。第一筒内外气体压力差小于或等于第一筒可承受的压力，利用第一筒与第二筒之间的气体压力，为第一筒提供气体支撑，降低第一筒承受的压力差，从而增加第一筒内部的储存压力。由于设置多个筒依次套装的结构，且利用两个筒之间的气体压力抵消最内部的气体压力，使得本发明最内部的筒可充装的气体压力可以提高至仅使用一个筒所无法达到的压力。如每个筒可承受的压力最大值为lOOMPa，则本发明中，可在第一容腔内充装150MPa的气体，在第二容腔内充装50MPa的气体，在这种情况下，第一筒承受的气体压力差为150-50 = 10MPa0在不改变筒的材质的情况下，本发明提高了第一筒内的气体压力而不损坏第一筒。依次计算，第一容腔内可充填的气体压力能够提高至两倍。提高气体压力，可在单位体积不变的情况下，提高气体存储量。本发明利用差动阀控制第一容腔与第二容腔内的气体压力，当第一容腔内气体压力比第二容腔内气体压力高出一定程度时，可自动打开差动阀，使第一容腔内的气体进入第二容腔内。当第一容腔与第二容腔内的气体压力差降低到一定程度时，可自动关闭差动阀。当第一容腔压力低于第一保持力后，第一容腔与第二容腔的差动阀保持完全关闭状态，差动阀无法打开，利用三通阀，可继续保持第一容腔与第二容腔的联通。三通阀既可以控制第一容腔与第二容腔内的压力差，还可以确保第二容腔内的压力不会超过额定压力，防止爆炸。当第二容腔内气体压力低于一定程度时，三通阀连通第一容腔与第二容腔，第二容腔内的气体可自三通阀进入第一容腔内。如果第二容腔内的气体压力高出大气压力较多时，三通阀还可以打开第二容腔与外界大气的通道，第二容腔内的气体可自三通阀排放至大气中，降低第二容腔内的气体压力。同时设置差动阀和三通阀，可确保第一筒和第二筒内的压力保持平衡，防止发生压力过高而爆炸的危险。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明结构示意图。
[0026]图2为本发明结构剖视图。
[0027]图3为本发明内部结构示意图。
[0028]图4为从另一角度观察的本发明内部结构示意图。
[0029]图5为本发明内部局部结构示意图。
[0030]图6为本发明中的差动阀结构剖视图。
[0031]图7为本发明中的三通阀结构剖视图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明进行详细的描述:
[0033]如图1至图5所示，高压气体储存装置100，包括第一筒120和第二筒110。所述第一筒120与第二筒110优选为圆筒形。
[0034]第一筒120设置有第一容腔121 ;所述第一容腔121用于存储压力为Pl的气体。第二筒110设置有第二容腔111。第一筒120设置于所述第二筒110的第二容腔111内。第一筒120的外壁112与第二筒110的内壁122之间具有间隙。第一筒外壁112与所述第二筒内壁122之间的间隙用于存储压力为P2的气体。所述Pl大于P2。本发明的优选示例中，第一筒120数目为多个，均设置在第二容腔111内。在如图所示的示例中，第一筒数目为四个，通过支架113安装于第二容腔111内。
[0035]还包括充气管130，充气管130的进气口 131位于第二容腔111之外。充气管130穿过第二筒110，并与第一容腔121连通。通过充气管130，可为第一容腔121内充气。作为本发明的优选实施方式，充气管130上设置有充气室132。充气管130的进气口 131与充气室132连通，再利用四根充气管与四个第一容腔121连通。
[0036]第二筒110的筒壁上还设置有取气管140。取气管140与第二容腔111连通；所述取气管的出气口 141位于所述第二容腔111之外。通过取气管140，可将第二容腔111内的气体取出。
[0037]所述第二容腔111与所述第一容腔121连通设置。第一容腔121与所述第二容腔111通过转接管路150连通。转接管路150上设置有差动阀160。差动阀160控制转接管路150的连通或切断。差动阀160为常闭设置，并具有第一保持力使所述差动阀160保持在常闭状态。第一容腔121内气体压力大于第一保持力与第二容腔111内气体压力之和时，差动阀160打开，此时转接管路150连通。第二容腔111内气体压力与第一容腔121内气体压力之差缩小至有一定程度时，第二容腔121内的气体可使差动阀160关闭。该压力差的大小可根据使用要求确定，比如小于下述的第一弹簧的弹性变形力
[0038]在如图6所示的示例中，差动阀160外形为圆形，包括第一套筒161和第一阀套162。第一阀套162具有第一阀腔163。所述第一阀腔163与所述第二容腔111连通。第一阀套162套装在所述第一套筒161之外，第一套筒161外壁与所述第一阀套162内壁之间具有间隙。所述第一套筒161具有第一筒腔164。所述第一筒腔164两端分别与所述第一容腔121和所述第二容腔111连通。所述第一套筒161侧壁设置有第一通孔165 ;所述第一通孔165连通所述第一阀腔163与所述第一筒腔164 ;所述第一筒腔164内设置有可活动的第一活塞166 ;所述第一筒腔164内设置有第一台阶167 ;所述第一活塞166上设置有第二台阶168。所述第一筒腔164内设置有第一端盖169，所述第一端盖169设置有第二通孔1691，所述第二通孔1691将所述第二容腔111和所述第一筒腔164连通。所述第一保持力由第一弹性装置提供。在如图所示的优选示例中，所述第一弹性装置为第一弹簧191 ;所述第一弹簧191 一端与所述第一活塞166连接，另一端与所述第一端盖169连接。所述第一活塞166承受第一容腔121内气体压力的一端的表面积,小于第一活塞166承受第二容腔111内气体压力的另一端的表面积。
[0039]所述第一容腔121内气体压力大于所述第一保持力与所述第二容腔111内气体压力之和时,所述第一活塞166受第一容腔121内气体驱动而移动,所述第一活塞166移动后，所述第一容腔121通过所述第一通孔165与所述第一阀腔163连通，所述第一弹簧191被压缩而产生第一变形力。所述第二容腔111内气体压力与所述第一弹性变形力之和大于所述第一容腔121内气体压力时，所述第二容腔111内的气体压力与所述第一弹性变形力使所述第一活塞166复位。复位后的第一活塞166封住所述第一通孔165，所述第一容腔121与所述第一阀腔163断开。所述第一台阶167位于所述第二台阶168在所述第一活塞166复位时的路线上。
[0040]如图7所示的示例中，所述转接管路150上设置有三通阀170，三通阀170为圆形。所述三通阀170连通所述第一容腔121、所述第二容腔111及所述第二容腔111之外的大气。所述三通阀170内设置有第二活塞172 ;所述第二活塞172通过第二保持力保持在初始位置，且可活动地设置。所述第二活塞172 —端承受所述大气的压力，另一端承受所述第二容腔111内气体的压力。所述第二容腔111内气体压力与所述第二保持力之和小于大气压力时，大气压力使所述第二活塞172向右移动。所述第二活塞172移动后，使所述第一容腔121与所述第二容腔111连通，此时，所述第一容腔121内的气体通过所述转接管路170输进所述第二容腔111内。在所述第一容腔121与所述第二容腔111连通后，如第二容腔内111气体压力与大气压力之差缩小到一定程度，比如小于下述的第二弹簧的弹性变形力时，可使所述第二活塞172反向移动，即向左移动，直至所述第一容腔121与所述第二容腔111的连通切断；如所述第二容腔111内的气体压力继续增加，至大于所述第二保持力与所述大气压力之和时，所述第二容腔111内的气体可使所述第二活塞172继续反向移动，即向左移动，在所述第二活塞172继续移动后，所述第二容腔111可与所述外界大气连通。
[0041]如图7所示，所述三通阀170包括第二阀套171和第二套筒173 ;所述第二阀套171具有第二阀腔174。所述第二阀腔174与大气连通，第二阀腔174的开口 1701位于第二筒110之外。所述第二阀套171套装在所述第二套筒173上。所述第二套筒173外壁与所述第二阀套171内壁之间具有间隙。所述第二套筒173具有第二筒腔175。所述第二套筒173侧壁上设置有第三通孔176和第四通孔177。第三通孔176和第四通孔177间隔设置。所述第三通孔176连通所述第二筒腔175与所述第一容腔121。所述第四通孔177连通所述第二筒腔175与所述第二阀腔174。所述第二活塞172具有设置有凹槽178 ;所述第二活塞172设置有沿轴向设置的轴向通孔179 ;所述轴向通孔179自所述凹槽178延伸至所述第二活塞172的另一端。第二筒腔175内设置有第二弹性装置；所述第二弹性装置为第二弹簧182 ;所述第二筒腔175内具有第三台阶183，所述第二活塞172具有第四台阶184。所述第二弹簧182套装在所述第二活塞172上，并位于所述第三台阶183与所述第四台阶184之间。第二筒腔175通过轴向的通孔196与第二容腔111连通。所述第二 172活塞承受第一容腔121内气体压力的一端的表面积，小于第二活塞172承受第二容腔111内气体压力的另一端的表面积。第二筒腔175端部设置有第二端盖195。第二端盖195上设置有轴向的通孔196。
[0042]所述第二弹簧182具有第二保持力使所述第二活塞172保持在切断所述转接管路170的初始状态。所述第二容腔111内的气体压力与所述第二弹簧182的第二保持力之和小于大气压力时，大气压力使所述第二活塞172向右移动；直至所述凹槽178与所述第三通孔176相对时，所述第一容腔121与所述第二容腔111通过所述轴向通孔179、所述凹槽178和所述第三通孔176连通。此时第二弹簧被拉伸而产生弹性变形力。在第二容腔1111内的气体压力增大，直至第二容腔111内的气体压力与第二弹簧182的弹性变形力大于与大气压力时，第二容腔111内的气体压力所述第二活塞172向左移动至切断第一容腔121与第二容腔111的初始状态。在第二容腔111内气体压力大于大气压力与第二保持力之和时，第二容腔111内的气体压力使第二活塞172自初始状态向左移动，直至所述凹槽178与所述第四通孔177相对时，所述第二容腔111与所述外界大气通过所述轴向通孔179、所述凹槽178和所述第四通孔177连通。
[0043]所述转接管路150包括四根转接管191和缓冲室192，所述缓冲室192内部尺寸大于转接管191管径；每个第一容腔121均通过转接管191与所述缓冲室192连通。所述差动阀160安装于所述缓冲室192上。所述三通阀170通过管子193与缓冲室192连接。
[0044]本发明还可以采用除上述方式以外的实施例，如所述第二容腔111与所述第一容腔121相互独立设置，所述第二筒110和第一筒120分别设置有充气管用于充气和取气管用于取气；所述充气管和所述取气管上分别设置有阀门。
[0045]差动阀160还可以将第一弹簧更换为第一弹簧套装在第一活塞166上，并使第一弹簧两端分别抵靠在第一台阶167和第二台阶168上。
[0046]三通阀170还可以将第一弹簧更换为拉伸弹簧，并使拉伸弹簧两端分别连接在第二活塞172和第二端盖195上。
[0047]本发明中，在第一容腔内存储压力高的气体，在第一筒与第二筒之间存储次高压的气体。第一筒内外气体压力差小于或等于第一筒可承受的压力，利用第一筒与第二筒之间的气体压力，为第一筒提供气体支撑，抵消第一筒内部的气体的一部分压力，从而可降低第一筒承受的压力差。由于设置多个筒依次套装的结构，且利用两个筒之间的气体压力抵消最内部的气体压力，使得本发明最内部的筒可充装的气体压力可以提高至仅使用一个筒所无法达到的压力。如每个筒可承受的压力最大值为lOOMPa，则本发明中，可在第一容腔内充装150MPa的气体，在第二容腔内充装50MPa的气体，在这种情况下，第一筒承受的气体压力为150-50 = 10MPa0在不改变筒的材质的情况下，本发明提高了第一筒内的气体压力而不损坏第一筒。依次计算，第一容腔内可充填的气体压力能够提高至两倍。提高气体压力，可在单位体积不变的情况下，提高气体存储量。本发明利用差动阀控制第一容腔与第二容腔内的气体压力，当第一容腔内气体压力比第二容腔内气体压力高出一定程度时，可自动打开差动阀，使第一容腔内的气体进入第二容腔内。当第一容腔与第二容腔内的气体压力差降低到一定程度时，可自动关闭差动阀。同时当第一容腔压力低于第一保持力后，第一容腔与第二容腔的差动阀保持完全关闭状态，差动阀无法打开，利用三通阀，可继续保持第一容腔与第二容腔的联通。三通阀既可以控制第一容腔与第二容腔内的压力差，还可以确保第二容腔内的压力不会超过额定压力，防止爆炸。当第二容腔内气体压力低于一定程度时，三通阀连通第一容腔与第二容腔，第二容腔内的气体可自三通阀进入第一容腔内。如果第二容腔内的气体压力高出大气压力较多时，三通阀还可以打开第二容腔与外界大气的通道，第二容腔内的气体可自三通阀排放至大气中，降低第二容腔内的气体压力。
[0048]本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
【权利要求】
1.高压气体储存装置，其特征在于，包括: 第一筒，所述第一筒设置有第一容腔；所述第一容腔用于存储压力为Pi的气体； 第二筒，所述第二筒设置有第二容腔； 所述第一筒设置于所述第二筒的第二容腔内，所述第一筒外壁与所述第二筒内壁之间具有间隙；所述第一筒外壁与所述第二筒内壁之间的间隙用于存储压力为P2的气体；所述Pl大于P2。
2.根据权利要求1所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第二容腔与所述第一容腔相互独立设置，所述第二筒和第一筒分别设置有充气管用于充气和取气管用于取气；所述充气管和所述取气管上分别设置有阀门。
3.根据权利要求1所述的高压气体储存装置，其特征在于，还包括充气管，所述充气管穿过所述第二筒，并与所述第一容腔连通；所述充气管的进气口位于所述第二容腔之外；所述第二筒的筒壁上还设置有取气管，所述取气管与所述第二容腔连通；所述取气管的出气口位于所述第二容腔之外；所述第二容腔与所述第一容腔连通设置。
4.根据权利要求1所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一容腔与所述第二容腔通过转接管路连通；所述转接管路上设置有差动阀；所述差动阀控制转接管路的连通或切断；所述差动阀为常闭设置，并具有第一保持力使所述差动阀保持在常闭状态；所述第一容腔内气体压力大于所述第一保持力与所述第二容腔内气体压力之和时，所述差动阀打开；所述第二容腔内气体压力与所述第一容腔内气体压力差缩小到一定程度或者大于等于所述第一容腔内气体压力时，所述差动阀关闭。
5.根据权利要求4所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一保持力由第一弹性装置提供。
6.根据权利要求5所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述差动阀包括第一套筒和第一阀套；所述第一阀套具有第一阀腔；所述第一阀腔与所述第二容腔连通；所述第一阀套套装在所述第一套筒之外，所述第一套筒外壁与所述第一阀套内壁之间具有间隙；所述第一套筒具有第一筒腔；所述第一筒腔两端分别与所述第一容腔和所述第二容腔连通；所述第一套筒侧壁设置有第一通孔；所述第一通孔连通所述第一阀腔与所述第一筒腔；所述第一筒腔内设置有可活动的第一活塞；所述第一筒腔内设置有第一台阶；所述第一活塞上设置有第二台阶；所述第一容腔内气体压力大于所述第一保持力与所述第二容腔内气体压力之和时，所述第一活塞受第一容腔内气体驱动而移动，所述第一活塞移动后，所述第一筒腔通过所述第一通孔与所述第一阀腔连通，所述第一弹性装置产生第一变形力；所述第二容腔内气体压力与所述第一弹性变形力之和大于所述第一容腔内气体压力时，所述第二容腔内的气体压力与所述第一弹性变形力使所述第一活塞复位；复位后的第一活塞封住所述第一通孔，所述第一筒腔与所述第一阀腔断开。
7.根据权利要求6所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一台阶位于所述第二台阶在所述第一活塞复位时的路线上；所述第一筒腔内设置有第一端盖，所述第一端盖设置有第二通孔，所述第二通孔将所述第二容腔和所述第一筒腔连通；所述第一弹性装置为第一弹簧；所述第一弹簧一端与所述第一活塞连接，另一端与所述第一端盖连接。
8.根据权利要求7所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一台阶位于所述第二台阶在所述第一活塞复位时的路线上；所述第一筒腔内设置有第一端盖，所述第一端盖设置有第二通孔，所述第二通孔将所述第二容腔和所述第一筒腔连通；所述第一弹性装置为第一弹簧；所述第一弹簧一端抵靠在所述第一台阶上，另一端抵靠在所述第二台阶上。
9.根据权利要求6所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一活塞承受第一容腔内气体压力的一端的表面积，小于第一活塞承受第二容腔内气体压力的另一端的表面积。
10.根据权利要求4所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一筒数目为多个，所述转接管路包括转接管和缓冲室，所述缓冲室内部尺寸大于转接管管径；每个第一容腔均通过转接管与所述缓冲室连通。
11.根据权利要求1或3所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一容腔与所述第二容腔通过转接管路连通；所述转接管路上设置有三通阀；所述三通阀连通所述第一容腔、所述第二容腔及所述第二容腔之外的大气；所述三通阀内设置有第二活塞；所述第二活塞通过第二保持力保持在初始位置，且可活动地设置；所述第二活塞一端承受所述大气的压力，另一端承受所述第二容腔内气体的压力；在初始状态，所述第二活塞切断所述第一容腔与所述第二容腔的连通，切断所述第二容腔及第一容腔与大气的连通；在初始状态，当所述第二容腔内气体压力小于所述第二保持力与大气压力之和时，使所述第二活塞移动；所述第二活塞移动后，使所述第一容腔与所述第二容腔连通，所述第一容腔内的气体通过所述转接管路输进所述第二容腔内；在所述第一容腔与所述第二容腔连通后，如第二容腔内气体压力与所述大气压力的压力差缩小到一定程度或者所述第二容腔内的气体压力大于等于所述大气压力时，所述第二容腔内的气体使所述第二活塞反向移动，所述第一容腔与所述第二容腔的连通切断；在初始状态，当所述第二容腔内的气体压力大于所述第二保持力与所述大气压力之和时，所述第二容腔内的气体可使所述第二活塞反向移动，在所述第二活塞反向移动后，所述第二容腔与所述外界大气连通或者所述第二容腔与所述第一容腔均与所述外界大气连通。
12.根据权利要求11所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述三通阀包括第二阀套和第二套筒；所述第二阀套具有第二阀腔；所述第二阀腔与大气连通；所述第二阀套套装在所述第二套筒上；所述第二套筒外壁与所述第二阀套内壁之间具有间隙；所述第二套筒具有第二筒腔；所述第二套筒侧壁上设置有第三通孔和第四通孔；所述第三通孔与所述第四通孔间隔设置；所述第三通孔连通所述第二筒腔与所述第一容腔；所述第四通孔连通所述第二筒腔与所述第二阀腔；所述第二活塞设置有凹槽；所述第二活塞设置有沿轴向设置的轴向通孔；所述轴向通孔自所述凹槽延伸至所述第二活塞的另一端；第二筒腔内设置有第二弹性装置；所述第二弹性装置具有第二保持力使所述第二活塞保持在切断所述转接管路的初始状态；所述大气压力大于所述第二容腔内的气体压力与所述第二弹性装置的第二保持力之和时，使所述第二活塞移动，直至所述凹槽与所述第三通孔相对时，所述第一容腔与所述第二容腔通过所述轴向通孔、所述凹槽和所述第三通孔连通；当所述第二容腔内气体压力增大后，所述第二活塞反向移动后切断所述第一容腔与所述第二容腔的连通；第二容腔内气体压力继续增大可使所述第二活塞继续反向移动，直至所述凹槽与所述第四通孔相对时，所述第二容腔或者第一容腔及第二容腔共同与所述外界大气通过所述轴向通孔、所述凹槽和所述第四通孔连通。
13.根据权利要求12所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第二弹性装置为第二弹簧；所述第二筒腔内具有第三台阶，所述第二活塞具有第四台阶；所述第二弹簧套装在所述第二活塞上，并位于所述第三台阶与所述第四台阶之间；所述大气压力使所述第二活塞移动时，可使所述第二弹簧被拉伸而产生弹性变形力；所述第二容腔内的气体使所述第二活塞移动时，可使所述第二弹簧被压缩而产生弹性变形力。
14.根据权利要求11所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第二活塞承受大气压力的一端的表面积，小于第二活塞承受第二容腔内气体压力的另一端的表面积。
15.根据权利要求3所述的高压气体储存装置，其特征在于，所述第一筒数目为多个；所述充气管上设置有充气室；所述充气室内部尺寸大于所述充气管管径；所述充气管与所述充气室连通；所述多个第一容腔均与所述充气室连通。
【文档编号】F17C1/00GK104235596SQ201410341718
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】俞麒峰 申请人:上海云逸能源系统有限公司