一种可加热的压缩式高压气罐的制作方法

本发明涉及一种高压气罐，具体涉及一种可加热的压缩式高压气罐。

背景技术：

高压气罐是常用的喷雾构成件，一般可以在其中填入高压气体，并在排气口处状喷头。按压喷头开关，气罐内的气体便可在内压作用下喷出。但遇到寒冷天气或罐体内气体含量不足时，罐内压强减弱，影响喷雾效果，尤其在紧急状态下为作业带来障碍。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种可以提高内压的高压气罐。

本发明的目的通过以下技术实现：一种可加热的压缩式高压气罐，包括罐体，所述罐体上开有排气口，所述罐体包括上罐体和下罐体，所述上罐体下端开口，所述下罐体上端开口，所述下罐体上端插入上罐体的下端开口内；所述罐体内还设有一筒状的柔性密封件，所述柔性密封件与罐体同轴设置；所述柔性密封件的上端粘附在上罐体的内壁；所述柔性密封件的下端粘附在下罐体的内壁，其特征在于：所述下罐体的底部向内凹陷，形成凹槽；凹槽开口处覆盖密封膜片；凹槽内放置有无纺布袋，无纺布袋内填充有发热组合物层。

本发明中，上罐体和下罐体可相对滑动，从而改变罐体的容积。压缩上罐体和下罐体，便可有效减小罐体的容积，以提高罐体内压，增强喷雾效果。柔性密封件可连接上罐体和下罐体的内壁，实现二者接缝处的气密性。柔性密封件可选用任意一种柔性的密封材料制成，如塑料、橡胶等。发明人经过测试，单独地压缩罐体体积无法持续有效地增加罐体内压，在作业过程中罐体内压仍会逐渐下降。因此，本发明特别采用发热组合物对罐体进行加热，罐体内温度升高后，内压会进一步升高，并有持续的效果。所述发热组合物可选用任一种与空气接触发热的现有技术实现，如还原型发热组合物。密封膜片可选用任一种密封材料构成，如pp、pvc材料，其作用是对凹槽密封，避免空气进入与发热组合物反应。使用时，需要将密封膜片揭开。

进一步的，所述上罐体的内壁设有凸起的、沿其轴向设置的滑轨；所述下罐体的内壁设有与滑轨一一对应的滑槽；所述滑轨嵌入所述滑槽内。

滑轨、滑槽的设置可以有效限制上罐体、下罐体的滑动方向，避免其发生偏转而损伤柔性密封件，导致罐体密封性下降。

所述凹槽底部向罐体内延伸出多片换热片；所述多片换热片沿罐体的径向分布。

凹槽与罐体内部物质的接触面积较小，发热组合物产生的热量无法有效、及时地传递至罐体内。因此本发明特别设置换热片，以增加凹槽与罐体内的接触面积，提高热传导效率。所述换热片可以通过金属加工工艺与下罐体一体成型。

更进一步的，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括70-90份聚氯乙烯、0.1-0.3份纳米氧化铝、2-6份三(二甲胺基)硅烷、1-10份偶联剂。

聚氯乙烯，英文简称pvc（polyvinylchloride)，是氯乙烯单体（vinylchloridemonomer,简称vcm）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。所述纳米氧化铝优选γ晶型，粒径优选10-50nm。三(二甲胺基)硅烷（cas编号：15112-89-7）可选用市售产品实现。所述偶联剂可选用现有技术实现，起作用是增强纳米氧化铝与聚氯乙烯的复合强度。本发明特别选用聚氯乙烯作为所述柔性密封件，柔性密封件在长期处于弯折状态后，容易因磨损而开裂，影响气密性。本发明添加适量的纳米氧化铝和三(二甲胺基)硅烷填充入聚氯乙烯，可显著提升柔性密封件的耐磨性能，并不显著降低其柔软性，从而提高本发明的可靠性。

述发热组合物按重量计包括氯化钾0.3-12份、铁粉50-80份、保水剂2—20份、水40-50份。

铁粉氧化可以持续、平缓的释放热量，既能有效维持罐体的内压，又可避免热量迅速上升而发生爆炸的危险。本发明中，对于铁粉的形状没有特别限定，对于铁粉的粒径没有特别限定，通常可以在20-200μm之间。所述保水剂可选用任意一种现有技术实现，如多孔介质（活性炭、蛭石）或吸水树脂，其作用是用来保持水分，避免在发热反应中水分蒸发，确保反应的持续进行。

所述无纺布袋内还可以填充有反应促进剂；所述反应促进剂包括按重量计20-30份的五水硫酸铜、0.3-1份纳米铜、3-7份硫代硫酸钠；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:10-2:70。

铁粉在反应过程中，伴随着温度的升高，发热组合物的水分容易蒸发而减少，无法继续维持反应的进行。保水剂虽然可以一定程度上锁住水份，水份的释放必须在较低的温度下发生，否则低温环境中无法启动反应，而过早的释放水分又会导致反应中后期水分不足。因此本发明特别添加有五水硫酸铜，其在低温下较为稳定，而一旦发热组合物反应温度达到50℃以上时，其中的结合水将大量释放，可以有效补充反应用水，使反应长久持续。而失去结合水的硫酸铜则会成为表面粗糙的多孔结构，有助于提高发热组合物的孔隙率，有利于发热组合物与空气接触。所述纳米铜和硫代硫酸钠则可控制五水硫酸铜结合水的释放速率和效率，使其在较高的温度下才平缓地释放水分，避免结合水过早释放而加剧铁粉的氧化而导致温度过高、反应时间过短。硫酸铜具有一定的氧化性，可进一步促进铁粉氧化放热。

附图说明

图1是本发明的结构示意图图。

图2是本发明局部放大图。

图3是本发明俯视剖面图。

图4是本发明另一实施例的结构示意图图。

图5是本发明另一实施例的局部放大图。

图6是本发明另一实施例的俯视剖面图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，如图1、图2和图3，包括罐体，所述罐体上开有排气口11，所述罐体包括上罐体12和下罐体13，所述上罐体12下端开口，所述下罐体13上端开口，所述下罐体13上端插入上罐体12的下端开口内；所述罐体内还设有一筒状的柔性密封件2，所述柔性密封件2与罐体同轴设置；所述柔性密封件2的上端粘附在上罐体12的内壁；所述柔性密封件2的下端粘附在下罐体13的内壁，所述下罐体13的底部向内凹陷，形成凹槽31；凹槽31开口处覆盖密封膜片32；凹槽32内放置有无纺布袋33，无纺布袋33内填充有发热组合物层34。

进一步的，所述上罐体12的内壁设有凸起的、沿其轴向设置的滑轨121；所述下罐体13的内壁设有与滑轨121一一对应的滑槽131；所述滑轨121嵌入所述滑槽131内。

更进一步的，在另一优选的实施例中，如图4、图5、图6所述凹槽31底部向罐体内延伸出多片换热片35；所述多片换热片沿罐体的径向分布。

所述柔性密封件由橡胶制成。

所述发热组合物按重量计包括氯化钾0.5份、铁粉60份、保水剂（活性炭）11份、水45份。

实施例2

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。本实施例优选的，所述发热组合物按重量计包括氯化钾0.5份、铁粉60份、保水剂11份、水45份。

所述保水剂为活性炭与吸水树脂（优选为异丁烯-马来酸酐共聚物）的混合物，二者的质量比为3:5。

优选的，所述无纺布袋内还填充有反应促进剂；所述反应促进剂包括按重量计27份的五水硫酸铜、0.8份纳米铜、5份硫代硫酸钠；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:30。

特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括85份聚氯乙烯、0.21份纳米氧化铝、3份三(二甲胺基)硅烷、5份偶联剂。本实施例中，偶联剂选优铝酸酯偶联剂。本实施例中，柔性密封件可以将各原料熔融混合后，注塑形成。

实施例3

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。本实施例优选的，所述发热组合物按重量计包括氯化钾0.5份、铁粉6份、保水剂5份、水41份。本实施例中保水剂为吸水树脂。特别的，本实施例中所述无纺布袋内还填充有反应促进剂；所述反应促进剂包括按重量计30份的五水硫酸铜、0.3份纳米铜、7份硫代硫酸钠；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:10。

特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括90份聚氯乙烯、0.3份纳米氧化铝、2份三(二甲胺基)硅烷、10份偶联剂。本实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂。

实施例4

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。本实施例优选的，所述发热组合物按重量计包括氯化钾12份、铁粉50份、保水剂20份、水40份。本实施例中保水剂为活性炭。特别的，本实施例中所述无纺布袋内还填充有反应促进剂；所述反应促进剂包括按重量计20份的五水硫酸铜、1份纳米铜、3份硫代硫酸钠；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:70。

特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括70-9份聚氯乙烯、0.1份纳米氧化铝、6份三(二甲胺基)硅烷、1份偶联剂。

实施例5

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。本实施例优选的，所述发热组合物按重量计包括氯化钾0.3份、铁粉80份、保水剂2份、水50份。本实施例中保水剂为淀粉-丙烯酸盐接枝共聚物。特别的，本实施例中所述无纺布袋内还填充有反应促进剂；所述反应促进剂为五水硫酸铜；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:10-2:70。

特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括90份聚氯乙烯、-0.3份纳米氧化铝、10份偶联剂。

实施例6

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。本实施例优选的，所述发热组合物按重量计包括氯化钾11份、铁粉70份、保水剂18份、水48份。所述保水剂为蛭石。特别的，本实施例中所述无纺布袋内还填充有反应促进剂；所述反应促进剂包括按重量计22份的五水硫酸铜、6份硫代硫酸钠；所述反应促进剂与发热组合物的质量比为2:46。

特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

优选的，所述聚氯乙烯密封件其原理按重量计包括80份聚氯乙烯、0.5份纳米氧化铁、8份三(二甲胺基)硅烷、3份偶联剂。

实施例7

本实施例提供一种可加热的压缩式高压气罐，其结构与实施例1一致。特别的，本实施例中，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。所述聚氯乙烯为市售产品。

柔性密封件耐磨性测试。其结果如表1所示。

表1.

反应促进剂效果测试。

制备如权利要求2-6所记载的反应促进剂，每组中五水硫酸铜的质量为100g。40℃、50℃、60℃、70摄氏度下保温60分钟（环境相对湿度为20%），测量反应后的物质质量变化量。其结果如下表所示。

表2.

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。