专利名称：具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盛装、储存液化气体的容器。
背景技术：
目前，在机械、化工、医药等行业中，需要大量使用氧气、氩气和氮气等气体，在准 备这些气体时，则通过高压钢瓶采用高压压缩的方式进行储存，由于高压钢瓶储气量较小， 而且充装和运输都较为不便。低温绝热气瓶又名杜瓦瓶，可用于储存液态氮气、液态氧气、 液态天然气等低温液体(也可称为低温液态气体)。由于低温绝热气瓶的气体储存量大，安 全可靠，使得液态气体的储存和运输更加经济方便。通常的低温绝热气瓶为立式，由内胆、外壳、汽化器和阀门等部件组合而成，低温 绝热气瓶的内胆通过颈管悬挂在外壳中间。低温绝热气瓶对内胆中的低温液态气体与外界 环境之间进行了很好的绝热，即通过解决热传导、热对流、热辐射这三种热传递的方式，来 实现液态气体较长时间的储存。具体的方法是将低温绝热气瓶内胆和外壳之间的夹层抽真 空，真空度为0. IPa左右，以解决热传导和热对流的问题；在低温绝热气瓶内胆和外壳之间 的夹层内设置隔热层，以解决热辐射的问题。由于低温绝热气瓶的内胆和外壳不可能完全 绝热，瓶内的液态气体与外界环境温差较大，故而现有的低温绝热气瓶的蒸发率大多在洲 以上。颈管作为低温绝热气瓶的主要支撑元件，其受力情况复杂，可靠性要求极高。此外 颈管还处于内胆和外壳的真空分界线上，是唯一的导热通道，颈管设计的好坏直接影响到 低温绝热气瓶的蒸发率。
发明内容
本发明的目的是提供一种绝热效果好，使用方便，且安全可靠的具有特殊颈管的 立式低温绝热气瓶。实现本发明目的的技术方案是一种具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶包括外壳、 内胆、分配器、管路控制系统的瓶内管路、颈管组件和绝热层；颈管组件包括螺母、下绝热 垫、上绝热垫、包覆层、上颈管和下颈管；
外壳包括壳体和密闭连接在壳体上的抽真空接口件；壳体在其上端设有中心孔；内胆 包括内胆体和密闭连接在内胆体上且位于内胆体底部的盘管接口件；内胆体的顶部开有3 个连接孔；绝热层设置在内胆体的外壁上；绝热层是由耐火超细玻璃纤维纸和高反光率的 铝箔纸两者相叠后，从内向外逐层绕包在内胆体的外壁上而形成，绕包层数为20至40层； 分配器为设有内部通道的钢制一体件；分配器的内部通道包括外腔第一通道、外腔第 二通道、外腔第三通道、内腔第一通道、内腔第二通道和内腔第三通道；分配器还设有圆环 形隔离槽；圆环形隔离槽开设在分配器的下端面上；分配器的内部通道均设有分别称为侧 部端口和下端口的两个端口，各内部通道的侧部端口从分配器的外周侧面导出，各内部通 道的下端口从分配器的下端面导出；外腔第二通道与内腔第二通道在分配器内相连通；外腔第一通道、外腔第二通道、外腔第三通道的下端口均位于圆环形隔离槽所围绕的范围外， 内腔第一通道、内腔第二通道和内腔第三通道的下端口均位于圆环形隔离槽所围绕的范围 内；
内胆位于外壳的壳体的内腔中；分配器设置在壳体的中心孔处，且分配器由其周向外 侧的下端密闭固定在壳体上；颈管组件的上颈管的上端伸入分配器的圆环形隔离槽中，且 两者密闭固定在一起；上颈管的下端头设有朝向周向外侧的环形凸起部；下绝热垫和上绝 热垫均为环形物体；上绝热垫的截面形状为下大上小的台阶形，上绝热垫套在上颈管上，上 绝热垫的圆环形的下端面与上颈管的环形凸起部的圆环形的上端面相接触；下绝热垫的圆 环形的下端面与下颈管的圆环形的顶部相接触，下绝热垫的圆环形的上端面与上颈管的环 形凸起部的圆环形的下端面相接触；下颈管的管壁外侧上部设有外螺纹；螺母为一中空螺 母，螺母的内腔为下大上小的台阶形，且从上向下依次设有第一台阶面、第二台阶面和位于 内腔下部的内螺纹；螺母从上方套在上颈管的外部，且螺旋拧紧在下颈管上；其中，螺母的 第一台阶面与上绝热垫台阶处的上端面弹性接触，螺母的位于第二台阶面和位于第二台阶 面下方的内壁面与上颈管的环形凸起部之间留有空隙；包覆层密封包覆在螺母的外部；下 颈管由其下端口密闭固定在内胆体上，从而使得内胆体悬挂在壳体内，内胆体的顶部的3 个连接孔被下颈管的下端口所包围；
管路控制系统的瓶内管路包括增压盘管、汽化盘管、内腔第一管、进出液管和放气管内 腔第一管、进出液管和放气管各自分别穿过内胆体顶部的相应的1个连接孔且与内胆体密 闭固定连接；内腔第一管的上端口与分配器的内腔第一通道的下端口相连，内腔第一管的 下管段向下伸入内胆体，且内腔第一管的下端口位于内胆体的顶部；进出液管的上端口与 分配器的内腔第二通道的下端口相连，进出液管的下管段向下伸入内胆体，且进出液管的 下端口位于内胆体的底部；放气管的上端口与分配器的内腔第三通道的下端口相连，放气 管的下管段向下伸入内胆体，且放气管的下端口位于内胆体的顶部；增压盘管和汽化盘管 均为一根铜管构成的一体件；增压盘管设置在壳体与内胆体之间的空间中，且围绕内胆体 设置；增压盘管的下部端口与内胆的盘管接口件的位于内胆体外的连接部位密闭固定连 接，从而与内胆体的内腔相接通，增压盘管的上部端口从下方与分配器的外腔第一通道的 下端口相连；汽化盘管分为依次相连的流体进口管段、盘管部和流体出口管段，流体进口管 段的外端口也即汽化盘管的流体进口端，流体出口管段的外端口也即汽化盘管的流体出口 端，汽化盘管的盘管部固定在外壳筒体的内壁上，且呈螺旋形上升设置；汽化盘管的流体进 口端与分配器的外腔第二通道的下端口相连，汽化盘管的流体出口端与分配器的外腔第三 通道的下端口相连。 上述外壳的壳体包括外壳筒体、外壳上封头和外壳下封头；外壳筒体呈圆柱筒 形；
外壳上封头为开口向下且开有的中心孔和安装孔的弧形曲面板，外壳上封头的中心孔 也即壳体的中心孔；抽真空接口件密闭固定连接在该弧形曲面板的安装孔处的位置上；该 弧形曲面板的位于下方的连接端口处的直径与外壳筒体的直径相同，且该弧形曲面板由其 连接端口从上方密闭固定在外壳筒体的上端口上；
外壳下封头为开口向上的弧形曲面板，该弧形曲面板的位于上方的连接端口处的直径 与外壳筒体的直径相同，且该弧形曲面板由其连接端口从下方密闭固定在外壳筒体的下端
6口上。上述内胆的内胆体包括内胆筒体、内胆上封头和内胆下封头；内胆筒体呈圆柱筒 形；
内胆上封头为开口向下的弧形曲面板；该弧形曲面板的位于下方的连接端口处的直径 与内胆筒体的直径相同，且该弧形曲面板由其连接端口从上方密闭固定在内胆筒体的上端 口上；
内胆下封头为开口向上且开有安装孔的弧形曲面板；盘管接口件密闭固定连接在该弧 形曲面板的安装孔处的位置上；该弧形曲面板的位于上方的连接端口处的直径与内胆筒体 的直径相同，且该弧形曲面板由其连接端口从下方密闭固定在内胆筒体的下端口上。上述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶还包括液位组件，液位组件包括保护盖 和液位计；所述分配器为圆柱形，还设有上下贯通的位于中央部位的中心孔，中心孔设有内 螺纹；圆环形隔离槽和中心孔与分配器同轴线设置；所述内胆体的顶部还开有第4个连接 孔，且位于下颈管的下端口之内；
保护盖从上方密闭固定在分配器上，且位于分配器的中心孔处；液位计的上端观察部 位于保护盖的透明部位中，液位计由其连接杆从上向下依次穿过分配器的中心孔和内胆体 顶部的第4个连接孔而使液位计的中下部位于内胆体中，液位计的位于观察部位下方的法 兰部旋合在分配器的中心孔的内螺纹上，连接杆密闭固定在分配器的中心孔和内胆体上液 位计的下端位于内胆体的底部。上述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶还包括保护圈、保护圈支柱和底座；底 座从下方固定在壳体上，且位于壳体的底部；保护圈支柱有3至5个，各个保护圈支柱由各 自的下端从上方焊接固定在壳体上，且位于壳体的顶部；保护圈从上方焊接固定在各个保 护圈支柱的上端头上。上述颈管组件的下绝热垫和上绝热垫均由耐低温的有弹性的高分子材料制成；包 覆层由环氧玻璃钢材料制成。上述颈管组件的螺母的下部与下颈管焊接固定在一起。本发明具有积极的效果
(1)本发明的立式低温绝热气瓶的颈管是一种绝热式的颈管，采用该绝热式颈管的立 式低温绝热气瓶，利用绝热垫和环氧玻璃钢包覆阻碍上下颈管之间的热传递，螺母连接保 证了颈管的结合强度，从而大大提高了立式低温绝热气瓶的绝热效果，可使得立式低温绝 热气瓶的蒸发率在1. 6%以下。该低温绝热气可以用于储存液态氧气、液态氮气、液态氩气、 液态天然气等，经济实用，安全可靠。(2)本发明的立式低温绝热气瓶的内胆和外壳之间的夹层抽真空，用以阻止热传 导。绝热层由耐火超细玻璃纤维纸和高反光率的铝箔纸两者相叠，逐层绕包在内胆体上构 成，且绕包层数为20层以上，反光率高，用以阻止热辐射。(3)本发明设置了专门的分配器，并以该分配器为运行枢纽，可以方便地进行对低 温绝热瓶进行灌装低温液体、随时使用气瓶中的气体以及对气瓶中的系统压力进行调整等 各项操作。
图1为本发明的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶的一种示意图2为图1中的立式低温绝热瓶的内部结构及管路控制系统的示意图； 图3为图2中A处的气体分配器与内胆体、壳体以及瓶体外的管件连接关系的局 部放大示意图。图4为图2中B处的颈管组件与下颈管的连接结构示意图。上述附图的标记如下
外壳1，壳体10，外壳筒体11，外壳上封头12，外壳下封头13，抽真空接口件14， 内胆2，内胆体20，内胆筒体21，内胆上封头22，内胆下封头23，盘管接口件M， 分配器3，外腔第一通道(增压阀通道)31，外腔第二通道(调压阀第二通道)32，外腔第 三通道(气相阀通道)33，内腔第一通道34，侧部端口(调压阀第一通道端口)34-1，第二侧部 端口(安全组件端口)34-2，内腔第二通道(液相阀通道)35，内腔第三通道(放气阀通道)36， 圆环形隔离槽37，中心孔38，
管路控制系统4，增压盘管41，汽化盘管42，内腔第一管43-1，进出液管43_2，放气管 43-3，增压阀44，组合调压阀45，输入口 45_1，输出输入口 45_2，输出口 45_3，气相阀46，液 相阀47，放气阀48，安全组件49，压力表49-1，安全阀49_2，爆破片49_3，四通接头49_4，
颈管组件5，螺母51，第一台阶面51-1，第二台阶面51-2，下绝热垫52，上绝热垫53，包 覆层M，上颈管55，环形凸起部55-1，下颈管56，空隙57， 绝热层6，
液位组件7，保护盖71，液位计72， 保护圈支柱81，保护圈82，底座83。
具体实施例方式(实施例1)
见图1至图4，本实施例的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶包括外壳1、内胆2、分配 器3、管路控制系统4的瓶内管路、颈管组件5、绝热层6、液位组件7、保护圈支柱81，保护圈 82和底座83。颈管组件5包括螺母51、下绝热垫52、上绝热垫53、包覆层M、上颈管55和 下颈管56。见图2，外壳1包括壳体10和抽真空接口件14。壳体10包括外壳筒体11、外壳上 封头12和外壳下封头13。外壳筒体11呈圆柱筒形，是由不锈钢板弯曲后，通过一条纵向焊缝焊接而成。外壳上封头12为开口向下且开有中心孔和安装孔的弧形曲面板，所述外壳上封头 12的中心孔也是壳体10的中心孔。抽真空接口件14密闭固定连接在该弧形曲面板12的安 装孔处的位置上。所述弧形曲面板12的位于下方的连接端口处的直径与外壳筒体11的直径 相同，且该弧形曲面板12由其连接端口从上方密闭焊接固定在外壳筒体11的上端口上。外壳下封头13为开口向上的弧形曲面板，该弧形曲面板13的位于上方的连接端 口处的直径与外壳筒体11的直径相同，且该弧形曲面板13由其连接端口从下方密闭焊接 固定在外壳筒体11的下端口上。仍见图2，内胆2包括内胆体20和盘管接口件M。内胆体20包括内胆筒体21、内胆上封头22和内胆下封头23。内胆筒体21呈圆柱筒形，是由不锈钢板弯曲后，通过一条纵向焊缝焊接而成。内胆上封头22为开口向下的弧形曲面板，所述弧形曲面板的顶部上分别开有相 应的4个连接孔，所述弧形曲面板22的位于下方的连接端口处的直径与内胆筒体21的直 径相同，且该弧形曲面板22由其连接端口从上方密闭焊接固定在内胆筒体21的上端口上。内胆下封头23开口向上且开有安装孔的弧形曲面板。盘管接口件M密闭固定连 接在该弧形曲面板23的安装孔处的位置上。所述弧形曲面板23的位于上方的连接端口处 的直径与内胆筒体21的直径相同，且该弧形曲面板23由其连接端口从下方密闭焊接固定 在内胆筒体21的下端口上。绝热层6设置在内胆体20的外壁上。绝热层6是由耐火超细玻璃纤维纸和高反 光率的铝箔纸两者相叠后，从内向外逐层绕包在内胆体20的外壁上而形成，绕包层数为25层。见图3，分配器3为设有内部通道的圆柱形的不锈钢制一体件。分配器3的内部通 道包括外腔第一通道(又称增压阀通道)31、外腔第二通道(又称调压阀第二通道)32、外腔 第三通道(又称气相阀通道)33、内腔第一通道(又称调压阀第一通道)34、内腔第二通道(又 称液相阀通道)35和内腔第三通道(又称放气阀通道)36 ；分配器3还设有与其同轴线的圆 环形隔离槽37和中心孔38。中心孔38上下贯通分配器3，位于分配器3的中央，且设有内 螺纹。圆环形隔离槽37开设在分配器3的下端面上，且围绕中心孔38设置。分配器3的 各内部通道均设有分别称为侧部端口和下端口的两个端口 ；各内部通道的侧部端口从分配 器3的外周侧面导出，各内部通道的下端口则从分配器3的下端面导出；内腔第一通道34 还包括从分配器3的外周侧面导出第二侧部端口(又称安全组件端口)34-2 ；外腔第二通道 32与内腔第二通道35在分配器3内相连通(也即处于外腔的调压阀第二通道32与处于内 腔的液相阀通道35相通)。外腔第一通道31、外腔第二通道32、外腔第三通道33的下端口 均位于圆环形隔离槽37所围绕的范围外，内腔第一通道34、内腔第二通道35和内腔第三通 道36的下端口则均位于圆环形隔离槽37所围绕的范围内。仍见图3，内胆2位于外壳1的壳体10的内腔中。分配器3设置在壳体10的中心 孔处，且分配器3由其周向外侧的下端密闭固定在壳体10上。颈管组件5的上颈管55的 上端伸入分配器3的圆环形隔离槽37中，且密闭焊接固定在分配器3上。上颈管55的下 端头为朝向周向外侧的环形凸起部55-1，环形凸起部55-1的外径略小于下颈管56的外径。 下绝热垫52和上绝热垫53均为环形物体，且均由耐低温的有弹性的高分子材料(例如聚四 氟乙烯)制成。上绝热垫53的截面形状为下大上小的台阶形，上绝热垫53套在上颈管55 上，上绝热垫53的圆环形的下端面与上颈管55的环形凸起部55-1的圆环形的上端面相接 触。下绝热垫52的圆环形的下端面与下颈管56的圆环形的顶部相接触，下绝热垫52的圆 环形的上端面与上颈管阳的环形凸起部阳-1的圆环形的下端面相接触。下颈管56的管 壁外侧上部设有外螺纹。螺母51为一中空螺母，螺母51的内腔为下大上小的台阶形，且从 上向下依次设有第一台阶面51-1、第二台阶面51-2和位于内腔下部的内螺纹。螺母51从 上方套在上颈管55的外部，且螺旋拧紧在下颈管56上，而使得螺母51上绝热垫53、上颈管 55、下绝热垫52和下颈管56相互间在上下方向上弹性连接在一起；其中，螺母51的第一台 阶面51-1与上绝热垫53台阶处的上端面弹性接触，螺母51的位于第二台阶面51-2和位于第二台阶面51-2下方的内壁面与上颈管55的环形凸起部55-1之间留有空隙57。螺母 51的下部与下颈管56焊接固定在一起，以防止松动。包覆层M由环氧玻璃钢材料制成，密 封包覆在螺母51的外部。下颈管56由其下端口密闭焊接固定在内胆体20的内胆上封头 22上，从而使得内胆体20悬挂在壳体10内，内胆体20的顶部的4个连接孔被下颈管56的 下端口所包围。液位组件7包括保护盖71和液位计72。保护盖71从上方密闭固定在分配器3 上，且位于分配器3的中心孔38处。管路控制系统4的液位计72为浮力式液位计(由成都 兰石低温科技有限公司制造，商品代号为FYJ-I型)，液位计72的上端观察部位于保护盖71 的透明部位中，液位计72由其连接杆从上向下依次穿过分配器3的中心孔38和内胆体20 的内胆上封头22顶部的相应1个连接孔而使液位计72的中下部位于内胆体20中，液位计 72的位于观察部位下方的法兰部旋合在分配器3的中心孔38的内螺纹上，连接杆密闭固定 在内胆体20的内胆上封头22上液位计72的下端位于内胆体20的底部。见图1及图2，管路控制系统4的瓶内管路包括增压盘管41、汽化盘管42、内腔第 一管43-1、进出液管43-2和放气管43-3。内腔第一管43-1、进出液管43-2和放气管43_3各自分别穿过内胆体20的内胆上 封头22顶部的相应的1个连接孔与内胆上封头22密闭固定连接。内腔第一管43-1的上 端口与分配器3的内腔第一通道34的下端口相连，内腔第一管43-1的下管段向下伸入内 胆体20，且内腔第一管43-1的下端口位于内胆体20的顶部。进出液管43-2的上端口与分 配器3的内腔第二通道35的下端口相连，进出液管43-2的下管段向下伸入内胆体20，且进 出液管43-2的下端口位于内胆体20的底部。放气管43-3的上端口与分配器3的内腔第 三通道36的下端口相连，放气管43-3的下管段向下伸入内胆体20，且放气管43-3的下端 口位于内胆体20的顶部。增压盘管41和汽化盘管42均为一根铜管构成的一体件。增压盘管41设置在壳 体10与内胆体20之间的空间中，且围绕内胆体20设置；增压盘管41的下部端口与内胆2 的盘管接口件M的位于内胆体20外的连接部位密闭固定连接，从而与内胆体20的内腔相 接通，增压盘管41的上部端口从下方与分配器3的外腔第一通道34的下端口相连。汽化 盘管42分为依次相连的流体进口管段、盘管部和流体出口管段，流体进口管段的外端口也 即汽化盘管42的流体进口端，流体出口管段的外端口也即汽化盘管42的流体出口端，汽化 盘管42的盘管部焊接固定在外壳筒体11的内壁上，且呈螺旋形上升设置。汽化盘管42的 流体进口端与分配器3的外腔第二通道32的下端口相连，汽化盘管42的流体出口端与分 配器3的外腔第三通道33的下端口相连。见图1，底座83从下方焊接固定在外壳1的外壳下封头13上，且位于外壳1的底 部。保护圈支柱81有4个，各个保护圈支柱81的下端焊接固定在外壳1的外壳上封头13 上，保护圈82从上方焊接固定在各个保护圈支柱81的上端头上。上述外壳1的壳体10、内胆2的内胆体20、分配器3、上颈管55和下颈管56的材 质均为不锈钢。外壳1的抽真空接口件14和管路控制系统4中的瓶内管路的各个连接管 件的材质也均为不锈钢。(应用例1)
见图1及图2，由实施例1得到的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，还必须增加包括
10管路控制系统4的瓶外管路在内的瓶外部件成为立式低温绝热气瓶系统后才能使用。瓶外 管路包括增压阀44、组合调压阀45、气相阀46、液相阀47、放气阀48和安全组件49。组合 调压阀45为美国REGO公司生产。组合调压阀45设有输入口 45_1、输出输入口 45_2、输出 口 45-3、增压回路、经济回路和调压机构。增压回路位于输入口 45-1和输出输入口 45-2之 间，经济回路位于输出输入口 45-2和输出口 45-3之间。通过旋转调压机构的调压螺母可 以对从输入口 45-1流入的流体和对从输出口 45-3流出的流体的压力阈值进行调节。输入 口 45-1的压力阈值(称为第一压力阈值)可以在0. 5至2. 5MPa的范围内进行调节，输出口 45-3的压力阈值(称为第二压力阈值)比第一压力阈值高一个确定的数值(本实施例在0. 05 至0. 15MPa的范围内，选择0. IMPa)。组合调压阀45的第一压力阈值是指组合调压阀45的 输入口 45-1外的流体压力增加至达到该阈值时，组合调压阀45的位于输入口 45-1处的阀 门关闭，从而切断增压回路；只有组合调压阀45的输入口 45-1外的压力小于第一压力阈值 时，位于输入口 45-1处的阀门才能开启，而使增压回路导通。组合调压阀45的第二压力阈 值是指组合调压阀45的输出口 45-3内的流体压力增加至达到该阈值时，组合调压阀45的 位于输出口 45-3处的阀门开启，从而导通经济回路；只有组合调压阀45的输出口 45-3内 的压力大于第二压力阈值时，位于输出口 45-3处的阀门才能开启，而使经济回路导通，若 组合调压阀45的输出口 45-3内的压力小于第二压力阈值时，位于输出口 45-3处的阀门关 闭，而使经济回路被切断。增压阀44、气相阀46、液相阀47和放气阀48均为耐低温角阀。 安全组件49包括压力表49-1、安全阀49-2、爆破片组件49_3和四通接头49_4。增压阀44的进口通过连接管与分配器3的外腔第一通道31的侧部端口相连。增 压阀44的出口通过连接管与组合调压阀45的输入口 45-1相连。组合调压阀45的输出输 入口 45-2通过连接管与分配器3的内腔第一通道34的侧部端口 34-1相连。组合调压阀 45的输出口 45-3通过连接管与分配器3的外腔第二通道32的侧部端口相连。气相阀46 的外部端口是使用时对外输出气体的端口，气相阀46的内部端口通过连接管与分配器3的 外腔第三通道33的侧部端口相连。液相阀47外部端口是使用时输入或输出低温液态气体的端口，液相阀47的内部 端口通过连接管与分配器3的内腔第二通道35侧部端口相连。放空阀48的外部端口是使 用时对外放出内胆体20中的气体以便于进行液体充装或便于对组合调压阀45的压力阈值 进行确认，放空阀48的内部端口通过连接管与分配器3的内腔第三通道36的侧部端口相 连。分配器3的内腔第一通道34的第二侧部端口 34-2通过连接管与安全组件49的 四通接头49-4相连，该四通接头49-4的另外3个端口分别与压力表49_1、安全阀49_2和 爆破片组件49-3相连。本应用例的立式低温绝热气瓶系统在使用前，将内胆2和外壳1之间的夹层中的 空气通过真空分子泵机组抽成真空而排出立式低温绝热气瓶，直至真空度达到0. OlPaJf 立式低温绝热气瓶的组合调压阀45的第一压力阈值设置在0. 85MPa，组合调压阀45的第 二压力阈值则为0. 95MPa。在使用时，打开增压阀44，内胆体20中的液态空气(也可以是液 态氧气、液态氩气或液态氮气等)进入增压盘管41中而受热汽化，然后依次经过增压阀44、 组合调压阀45后回到内胆体20中，使得内胆体20中的压力增大，直至达到第一压力阈值 0. 85MPa时，组合调压阀45的增压回路自动关闭。用气时，增压阀44和气相阀46同时处于打开的状态，如内胆体20中压力达到第二压力阈值0. 95MPa时，组合调压阀45的经济回路 打开，优先将内胆体20中的气体依次通过分配器3的内腔第一通道34、组合调压阀45的经 济回路、汽化盘管42和气相阀46后向外供气。如内胆体20中压力正常，则液态空气从进 出液管43-2的下端口流经进出液管43-2、分配器3的内腔第二通道、汽化盘管42和气相阀 46后向外供气。气液混合状态液态空气通过增压盘管41后，成为气液混合状态液态空气而 依次经过增压阀44和组合调压阀45，然后流经汽化盘管42，液态空气在汽化盘管42中通 过与汽化盘管42相接触的外壳筒体11而与外界环境进行充分的换热，从而转化为气体，向 外供气。当气相阀46的开启程度较大时，仅靠设置在瓶内的汽化盘管42还不能将流过其 中的液态空气完全气化。液位计72用以直观的观察内胆体20中的低温液体的量。液相阀 47用以控制低温液体的充灌和排放。放气阀48用以释放内胆体20中的气体，使内胆体20 中的压力降低。安全组件49用以防止气瓶正常的漏热损失导致瓶内压力上升，或真空遭破 坏后以及失火条件下的加速漏热导致的压力上升。安全组件49中的安全阀49-2在内胆体 20中气体超过所设定的1. 12MPa的安全压力时开启，向外界释放内胆体20中的气体，如压 力还上升过快，安全组件49中的爆破片组件49-3将开启泄压，以保证气瓶的压力安全。压 力表49-1用于观察了解内胆2中气体的压力。
权利要求
1. 一种具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于包括外壳(1)、内胆(2)、分配 器(3)、管路控制系统(4)的瓶内管路、颈管组件(5)和绝热层(6)；颈管组件(5)包括螺母 (51)、下绝热垫(52)、上绝热垫(53)、包覆层(54)、上颈管(55)和下颈管(56)；外壳(1)包括壳体(10)和密闭连接在壳体(10)上的抽真空接口件(14);壳体(10)在 其上端设有中心孔；内胆(2)包括内胆体(20)和密闭连接在内胆体(20)上且位于内胆体 (20)底部的盘管接口件(24);内胆体(20)的顶部开有3个连接孔；绝热层(6)设置在内胆 体(20)的外壁上；绝热层(6)是由耐火超细玻璃纤维纸和高反光率的铝箔纸两者相叠后， 从内向外逐层绕包在内胆体(20)的外壁上而形成，绕包层数为20至40层；分配器(3)为设有内部通道的钢制一体件；分配器(3)的内部通道包括外腔第一通道 (31)、外腔第二通道(32 )、外腔第三通道(33 )、内腔第一通道(；34 )、内腔第二通道(35 )和内 腔第三通道(36);分配器(3)还设有圆环形隔离槽(37)；圆环形隔离槽(37)开设在分配器 (3)的下端面上；分配器(3)的内部通道均设有分别称为侧部端口和下端口的两个端口，各 内部通道的侧部端口从分配器(3)的外周侧面导出，各内部通道的下端口从分配器(3)的 下端面导出；外腔第二通道(32)与内腔第二通道(35)在分配器(3)内相连通；外腔第一通 道(31)、外腔第二通道(32)、外腔第三通道(33)的下端口均位于圆环形隔离槽(37)所围绕 的范围外，内腔第一通道(34)、内腔第二通道(35)和内腔第三通道(36)的下端口均位于圆 环形隔离槽(37)所围绕的范围内；内胆(2)位于外壳(1)的壳体(10)的内腔中；分配器(3)设置在壳体(10)的中心孔 处，且分配器(3)由其周向外侧的下端密闭固定在壳体(10)上；颈管组件(5)的上颈管(55) 的上端伸入分配器(3)的圆环形隔离槽(37)中，且两者密闭固定在一起；上颈管(55)的下 端头设有朝向周向外侧的环形凸起部(55-1)；下绝热垫(52)和上绝热垫(53)均为环形物 体；上绝热垫(53)的截面形状为下大上小的台阶形，上绝热垫(53)套在上颈管(55)上，上 绝热垫(53)的圆环形的下端面与上颈管(55)的环形凸起部(55-1)的圆环形的上端面相接 触；下绝热垫(52)的圆环形的下端面与下颈管(56)的圆环形的顶部相接触，下绝热垫(52) 的圆环形的上端面与上颈管(55)的环形凸起部(55-1)的圆环形的下端面相接触；下颈管 (56)的管壁外侧上部设有外螺纹；螺母(51)为一中空螺母，螺母(51)的内腔为下大上小 的台阶形，且从上向下依次设有第一台阶面(51-1)、第二台阶面(51-2)和位于内腔下部的 内螺纹；螺母(51)从上方套在上颈管(55)的外部，且螺旋拧紧在下颈管(56)上；其中，螺 母(51)的第一台阶面(51-1)与上绝热垫(53)台阶处的上端面弹性接触，螺母(51)的位于 第二台阶面(51-2)和位于第二台阶面(51-2)下方的内壁面与上颈管(55)的环形凸起部 (55-1)之间留有空隙(57)；包覆层(54)密封包覆在螺母(51)的外部；下颈管(56)由其下 端口密闭固定在内胆体(20)上，从而使得内胆体(20)悬挂在壳体(10)内，内胆体(20)的 顶部的3个连接孔被下颈管(56)的下端口所包围；管路控制系统(4)的瓶内管路包括增压盘管(41)、汽化盘管(42)、内腔第一管(43-1)、 进出液管(43-2)和放气管(43-3)内腔第一管(43-1)、进出液管(43-2)和放气管(43-3)各 自分别穿过内胆体(20)顶部的相应的1个连接孔且与内胆体(20)密闭固定连接；内腔第一 管(43-1)的上端口与分配器(3)的内腔第一通道(34)的下端口相连，内腔第一管(43-1)的 下管段向下伸入内胆体(20)，且内腔第一管(43-1)的下端口位于内胆体(20)的顶部；进出 液管(43-2)的上端口与分配器(3)的内腔第二通道(35)的下端口相连，进出液管(43-2)的下管段向下伸入内胆体(20)，且进出液管(43-2)的下端口位于内胆体(20)的底部；放气管 (43-3)的上端口与分配器(3)的内腔第三通道(36)的下端口相连，放气管(43-3)的下管段 向下伸入内胆体(20)，且放气管(43-3)的下端口位于内胆体(20)的顶部；增压盘管(41)和 汽化盘管(42)均为一根铜管构成的一体件；增压盘管(41)设置在壳体(10)与内胆体(20) 之间的空间中，且围绕内胆体(20)设置；增压盘管(41)的下部端口与内胆(2)的盘管接口 件(24)的位于内胆体(20)外的连接部位密闭固定连接，从而与内胆体(20)的内腔相接通， 增压盘管(41)的上部端口从下方与分配器(3)的外腔第一通道(34)的下端口相连；汽化 盘管(42)分为依次相连的流体进口管段、盘管部和流体出口管段，流体进口管段的外端口 也即汽化盘管(42)的流体进口端，流体出口管段的外端口也即汽化盘管(42)的流体出口 端，汽化盘管(42)的盘管部固定在外壳筒体(11)的内壁上，且呈螺旋形上升设置；汽化盘 管(42)的流体进口端与分配器(3)的外腔第二通道(32)的下端口相连，汽化盘管(42)的 流体出口端与分配器(3)的外腔第三通道(33)的下端口相连。
2.按照权利要求1所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于所述外壳(I)的壳体(10)包括外壳筒体(11)、外壳上封头(12)和外壳下封头(13);外壳筒体(11)呈 圆柱筒形；外壳上封头(12)为开口向下且开有的中心孔和安装孔的弧形曲面板，外壳上封头(II)的中心孔也即壳体(10)的中心孔；抽真空接口件(14)密闭固定连接在该弧形曲面板 (12)的安装孔处的位置上；该弧形曲面板(12)的位于下方的连接端口处的直径与外壳筒 体(11)的直径相同，且该弧形曲面板(12)由其连接端口从上方密闭固定在外壳筒体(11) 的上端口上；外壳下封头(13)为开口向上的弧形曲面板，该弧形曲面板(13)的位于上方的连接端 口处的直径与外壳筒体(11)的直径相同，且该弧形曲面板(13)由其连接端口从下方密闭 固定在外壳筒体(11)的下端口上。
3.按照权利要求2所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于所述内胆 (2 )的内胆体(20 )包括内胆筒体(21)、内胆上封头(22 )和内胆下封头(23 )；内胆筒体(21) 呈圆柱筒形；内胆上封头(22)为开口向下的弧形曲面板；该弧形曲面板(22)的位于下方的连接端 口处的直径与内胆筒体(21)的直径相同，且该弧形曲面板(22)由其连接端口从上方密闭 固定在内胆筒体(21)的上端口上；内胆下封头(23)为开口向上且开有安装孔的弧形曲面板；盘管接口件(24)密闭固定 连接在该弧形曲面板(23)的安装孔处的位置上；该弧形曲面板(23)的位于上方的连接端 口处的直径与内胆筒体(21)的直径相同，且该弧形曲面板(23)由其连接端口从下方密闭 固定在内胆筒体(21)的下端口上。
4.按照权利要求1至3之一所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于 还包括液位组件(7)，液位组件(7)包括保护盖(71)和液位计(72);所述分配器(3)为圆柱 形，还设有上下贯通的位于中央部位的中心孔(38)，中心孔(38)设有内螺纹；圆环形隔离 槽(37)和中心孔(38)与分配器(3)同轴线设置；所述内胆体(20)的顶部还开有第4个连 接孔，且位于下颈管(56)的下端口之内；保护盖(71)从上方密闭固定在分配器(3)上，且位于分配器(3)的中心孔(38)处；液位计(72)的上端观察部位于保护盖(71)的透明部位中，液位计(72)由其连接杆从上向下 依次穿过分配器(3)的中心孔(38)和内胆体(20)顶部的第4个连接孔而使液位计(72)的 中下部位于内胆体(20)中，液位计(72)的位于观察部位下方的法兰部旋合在分配器(3)的 中心孔(38)的内螺纹上，连接杆密闭固定在分配器(3)的中心孔(38)和内胆体(20)上液 位计(72)的下端位于内胆体(20)的底部。
5.按照权利要求1至3之一所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于 还包括保护圈(82)、保护圈支柱(81)和底座(83);底座(83)从下方固定在壳体(10)上，且 位于壳体(10)的底部；保护圈支柱(81)有3至5个，各个保护圈支柱(81)由各自的下端从 上方焊接固定在壳体(10)上，且位于壳体的顶部；保护圈(82)从上方焊接固定在各个保护 圈支柱(81)的上端头上。
6.按照权利要求1至3之一所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于 所述颈管组件(5)的下绝热垫(52)和上绝热垫(53)均由耐低温的有弹性的高分子材料制 成；包覆层(54)由环氧玻璃钢材料制成。
7.按照权利要求1至3之一所述的具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶，其特征在于 所述颈管组件(5)的螺母(51)的下部与下颈管(56)焊接固定在一起。
全文摘要
本发明涉及一种具有特殊颈管的立式低温绝热气瓶包括外壳、内胆、分配器、管路控制系统的瓶内管路、颈管组件和绝热层；颈管组件包括螺母、下绝热垫、上绝热垫、包覆层、上颈管和下颈管；外壳包括壳体和连接在壳体上的抽真空接口件；内胆包括内胆体和连接在内胆体上的盘管接口件；绝热层设置在内胆体的外壁上；分配器设置在壳体的中心孔处；颈管组件的上颈管密闭固定在分配器上；上绝热垫套在上颈管上，下绝热垫位于上颈管河下颈管之间下颈管的管壁外侧上部设有外螺纹；螺母从上方套在上颈管的外部，且螺旋拧紧在下颈管上；包覆层密封包覆在螺母的外部；下颈管由其下端口密闭固定在内胆体上，从而使得内胆体悬挂在壳体内。该发明的绝热效果好。
文档编号F17C1/04GK102147048SQ20111000952
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者丁雨福 申请人:丁雨福