一种新型轻质阻氢高压容器

本发明属于高压容器，压力介质主要为氢气，尤其涉及一种新型轻质阻氢高压容器。

背景技术：

1、中国授权公告号cn109386612b的专利(授权公告日2021.03.16)描述了一种高压容器技术，该压力容器包括：由尼龙树脂制成的气障衬套，衬套外裹纤维固定层，分体设计的封头，外缠绕纤维增强层。封头与衬套的密封采用挡圈、o型圈结构方式，并采用保持板对密封结构进行支撑，此保持板采用四个周向均布的螺栓固定在封头插入部上。

2、在上述相关技术中，首先其结构较为复杂，其保持板需要螺栓固定到封头上，安装工序较为繁琐，浪费时间成本。并且尼龙树脂薄壁件的弹性模量较小，受到缠绕张力时筒体容易失稳，宏观表现为向内凹陷，所以其在缠绕时需要充气设备对内胆进行充压以抵消缠绕张力带来的内压，然而充压值是随缠绕过程的变化而变化的，需要通过计算得的，操作也较为繁琐。而且尼龙树脂的气障层的气障效果不如金属气障层，容易由于氢渗透而产生的氢鼓泡。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种新型轻质阻氢高压容器，以解决上述问题，能够实现结构形式以及制造工艺简单，并且能够有效保持容器气障性和密封性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种新型轻质阻氢高压容器，包括金属筒体，

3、端盖，设置在所述金属筒体端部，所述端盖的一侧具有内部空间，且所述内部空间与所述金属筒体配合构成高压腔体；

4、密封组件，所述密封组件包括内衬件和外包件，所述内衬件具有一封堵部，所述封堵部设置在所述端盖与所述金属筒体配合构成的密封槽内，所述封堵部远离所述密封槽的一侧分别沿所述端盖与所述金属筒体方向延伸有内包覆结构，所述内包覆结构与所述内部空间和所述金属筒体内壁面适配；

5、所述外包件用于将所述高压腔体外壁面包覆。

6、优选的，所述金属筒体靠近所述端盖的一端设置有支撑凸，所述端盖与所述支撑凸对应设置有连接凸，所述支撑凸与所述连接凸之间设置有空隙，所述封堵部用于将所述空隙封堵，所述内包覆结构将所述封堵部、所述端盖和所述金属筒体覆盖。

7、优选的，所述封堵部为高压密封环，所述高压密封环周向设置在所述端盖与所述金属筒体的连接处，所述高压密封环的外周侧两端分别与所述支撑凸和所述连接凸固接。

8、优选的，所述高压密封环远离所述支撑凸和所述连接凸的一侧与所述内包覆结构之间设置有内压腔。

9、优选的，所述内包覆结构为内搪塑层，所述内搪塑层内壁面为平整面，且所述内搪塑层位于所述内部空间的层厚小于位于所述金属筒体内壁面的层厚。

10、优选的，所述外包件包括碳纤维缠绕外增强层和玻璃纤维外保护层，所述碳纤维缠绕外增强层固接在所述端盖和所述金属筒体外壁面，所述玻璃纤维外保护层固接在所述碳纤维缠绕外增强层外壁面。

11、优选的，所述端盖包括封头，所述封头一侧为内凹结构，所述封头另一侧设置有突出部，所述突出部的一端伸出所述外包件将所述高压腔体与外部连通。

12、优选的，所述连接凸为与所述封头一体成型的封头台阶，所述支撑凸为与所述金属筒体一体成型的筒体台阶。

13、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

14、本发明通过将整体高压容器分体设计，并且将端盖和金属筒体分别通过内衬件和外包件进行密封，提高装置的整体性，而且内衬件分别包括设置在密封槽内的封堵部以及将整体高压腔体内壁面适配的内包覆结构，通过封堵部以及内包覆结构共同作用将端盖以及金属筒体的连接处进行密封，外包件将整体结构强度进行强化，利用分设的多个密封组件，使得装置在使用过程中可根据实际需要将内包覆结构采用轻质材料减轻结构重量，外包件采用高强度连接材质增强整体装置的结构稳定性，并且分体结构可以有针对性进行单一工艺制造，进而减少装置的生产用时，降低使用成本。

技术特征：

1.一种新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：包括金属筒体(4)，

2.根据权利要求1所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述金属筒体(4)靠近所述端盖的一端设置有支撑凸，所述端盖与所述支撑凸对应设置有连接凸，所述支撑凸与所述连接凸之间设置有空隙，所述封堵部用于将所述空隙封堵，所述内包覆结构将所述封堵部、所述端盖和所述金属筒体(4)覆盖。

3.根据权利要求2所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述封堵部为高压密封环(3)，所述高压密封环(3)周向设置在所述端盖与所述金属筒体(4)的连接处，所述高压密封环(3)的外周侧两端分别与所述支撑凸和所述连接凸固接。

4.根据权利要求3所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述高压密封环(3)远离所述支撑凸和所述连接凸的一侧与所述内包覆结构之间设置有内压腔。

5.根据权利要求1所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述内包覆结构为内搪塑层(1)，所述内搪塑层(1)内壁面为平整面，且所述内搪塑层(1)位于所述内部空间的层厚小于位于所述金属筒体(4)内壁面的层厚。

6.根据权利要求1所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述外包件包括碳纤维缠绕外增强层(5)和玻璃纤维外保护层(6)，所述碳纤维缠绕外增强层(5)固接在所述端盖和所述金属筒体(4)外壁面，所述玻璃纤维外保护层(6)固接在所述碳纤维缠绕外增强层(5)外壁面。

7.根据权利要求2所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述端盖包括封头(2)，所述封头(2)一侧为内凹结构，所述封头(2)另一侧设置有突出部，所述突出部的一端伸出所述外包件将所述高压腔体与外部连通。

8.根据权利要求7所述的新型轻质阻氢高压容器，其特征在于：所述连接凸为与所述封头(2)一体成型的封头台阶(8)，所述支撑凸为与所述金属筒体(4)一体成型的筒体台阶(9)。

技术总结
本发明提供一种新型轻质阻氢高压容器，包括金属筒体，端盖，设置在金属筒体端部，端盖的一侧具有内部空间，且内部空间与金属筒体配合构成高压腔体；密封组件，密封组件包括内衬件和外包件，内衬件具有一封堵部，封堵部设置在端盖与金属筒体配合构成的密封槽内，封堵部远离密封槽的一侧分别沿端盖与金属筒体方向延伸有内包覆结构，内包覆结构与内部空间和金属筒体内壁面适配；外包件用于将高压腔体外壁面包覆。本发明能够简化结构形式以及加快制造效率，并且能够有效保持容器气障性和密封性。

技术研发人员：高艳,段世铭,曾新芳,尚垒
受保护的技术使用者：吉林化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12