一种液氢气瓶自增压装置的制作方法

本申请涉及气瓶增压，尤其是涉及一种液氢气瓶自增压装置。

背景技术：

1、氢气是一种环保能源，能作为汽车的动力来源，为了能在有限的空间内储存更多的氢气，通常会将氢气液化形成液氢装入气瓶中，在使用氢气的过程中，会将液氢压出气瓶，再通过汽化器将液氢汽化，再对氢气进行利用。

2、在将液氢从气瓶中压出的过程中会使用到自增压装置，通常自增加装置包括通气管路，通气管路与汽化器连通，并将从汽化器流出的氢气通入到气瓶中，从而增加气瓶内的气压，将气瓶内的液氢压出。

3、从汽化器中流出的氢气直接通入到气瓶中，与原气瓶内空间气体进行混合，而气瓶内气体与汽化器流出的氢气相比，两者温差较大，容易加具液氢的不稳定状态。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种液氢气瓶自增压装置，其能使液氢稳定流出气瓶，减少气瓶内液氢的不稳定状态。

2、本申请提供的一种液氢气瓶自增压装置采用如下的技术方案：

3、一种液氢气瓶自增压装置，包括与气瓶连通的第一管道、与第一管道连接的汽化器和用于输送氢气的第二管道，第二管道与汽化器连通，所述第二管道上连通有第三管道，所述第三管道插入气瓶内并连通有换热管道，所述换热管道设置在液氢液面以下，所述换热管道上连通有第四管道，所述第四管道与所述第二管道连通，所述第三管道上设置有控制所述第三管道通断的第一阀门。

4、通过采用上述技术方案，通过设置第三管道，将汽化的氢气通入到换热管道中，通过换热管道与液氢进行换热，从而使液氢汽化，进而增加气瓶内的气压。相较于直接向气瓶内通入氢气，使液氢汽化增加气压的方式，更加的缓和，气瓶内温差也不会很大，从而使气瓶内液氢能进行稳定的输出。且液氢稳定进行汽化，从而使气瓶内气压稳定增加，进而使液氢能稳定流出气瓶。

5、可选的，所述换热管道采用蛇形管。

6、通过采用上述技术方案，将换热管道采用蛇形管，增加了换热管道与液氢的接触面积，从而增加了液氢汽化的效率，进而使气瓶内气压增加速度更快，提升了加压效率。

7、可选的，所述第二管道上安装有第二阀门， 所述第二阀门处于所述第三管道与所述第四管道之间。

8、通过采用上述技术方案，通过设置第二阀门，在对换热管道通入氢气的过程中，可以关闭第二阀门，使氢气完全流入第三管道中，进而完全流入换热管道中，从而增加了换热管道的换热效率，进而增加了增加了液氢汽化的效率，进而使气瓶内气压增加速度更快，提升了加压效率。

9、可选的，还包括驱动组件和液位检测组件，所述液位检测组件与所述驱动组件连接，所述驱动组件与所述换热管道连通且能带动所述换热管道靠近所述液氢液面。

10、通过采用上述技术方案，通过驱动组件的设置，使驱动组件驱动换热管道上下移动，通过设置液位检测组件，使液位检测组件检测液氢液面高度，从而将液氢液面高度信息传给驱动组件，使驱动组件控制换热管道移动，使换热管道始终处于液氢液面下方且靠近液氢液面的位置，进而增加了液氢的汽化效率。

11、可选的，所述驱动组件包括驱动件、丝杆和导向杆，所述驱动件输出端与所述丝杆固定连接且能带动所述丝杆转动，所述丝杆插入气瓶内并与所述换热管道螺接，所述导向杆插入气瓶内并与换热管道滑动连接。

12、通过采用上述技术方案，通过驱动件驱动丝杆转动，从而使丝杆带动换热管道沿丝杆轴线方向移动，实现换热管道位置的变化，其结构简单，操作便捷，方便控制。

13、可选的，所述丝杆插入气瓶处设置有磁流体，所述磁流体套设在所述丝杆上并设置在所述丝杆与气瓶之间。

14、通过采用上述技术方案，通过磁流体的设置，实现丝杆与气瓶之间的动密封，减少气瓶漏气的可能性。

15、可选的，所述液位检测组件包括浮球、连杆，控制开关，所述浮球漂浮在液氢上，所述连杆连接在所述浮球上并能与所述控制开关连接，所述控制开关与所述驱动件电连接并能控制所述驱动件输出端转动方向。

16、通过采用上述技术方案，通过设置浮球，使浮球跟随液氢的液面变化而移动，从而使连杆移动，进而使控制开关控制驱动件开启和关闭，从而控制换热管道的移动。且浮球移动上下移动的距离与换热管道上下移动的距离相同，即实现换热管道持续处于液氢液面下方且靠近液氢液面的位置。

17、可选的，所述浮球有若干个，若干所述浮球呈圆周分布，每个所述浮球上均固定连接有支撑杆，若干所述支撑杆呈圆周分布且朝向圆心方向倾斜设置，所述连杆设置在若干所述支撑杆中心且与若干所述支撑杆固定连接。

18、通过采用上述技术方案，通过设置多个浮球和支撑杆，从而减少了浮球在上下移动的过程中发生晃动的可能性，从而增加了连杆移动的稳定程度。

19、可选的，所述控制开关包括第一开关、第二开关和连接板，所述第一开关与所述第二开关分别连接在所述连接板的两端，所述第一开关螺接在所述丝杆上，所述第二开关安装在所述连杆上；

20、当所述连杆下移时，所述第一开关能使所述驱动件输出端正转，当所述连杆上移时，第二开关能使所述驱动件输出端反转。

21、通过采用上述技术方案，通过连杆的下移带动第二开关移动，使第二开关与连接板脱离配合，从而使驱动件输出端反转，通过连杆的上移，带动第二开关推动连接板移动，从而使第一开关与连接板脱离配合，从而使驱动件输出端正转，进而实现换热管道与液氢液面相对位置大致不变。

22、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

23、1.通过设置第三管道，将汽化的氢气通入到换热管道中，通过换热管道与液氢进行换热，从而使液氢汽化，进而增加气瓶内的气压。相较于直接向气瓶内通入氢气，使液氢汽化增加气压的方式，更加的缓和，气瓶内温差也不会很大，从而使气瓶内液氢能进行稳定的输出，且液氢稳定进行汽化，从而使气瓶内气压稳定增加，进而使液氢能稳定流出气瓶；

24、2.通过驱动组件的设置，使驱动组件驱动换热管道上下移动，通过设置液位检测组件，使液位检测组件检测液氢液面高度，从而将液氢液面高度信息传给驱动组件，使驱动组件控制换热管道移动，使换热管道始终处于液氢液面下方且靠近液氢液面的位置，进而增加了液氢的汽化效率；

25、3.通过设置浮球，使浮球跟随液氢的液面变化而移动，从而使连杆移动，进而使控制开关控制驱动件开启和关闭，从而控制换热管道的移动。且浮球移动上下移动的距离与换热管道上下移动的距离相同，即实现换热管道持续处于液氢液面下方且靠近液氢液面的位置。

技术特征：

1.一种液氢气瓶自增压装置，包括与气瓶连通的第一管道（1）、与第一管道（1）连接的汽化器（5）和用于输送氢气的第二管道（2），第二管道（2）与汽化器（5）连通，其特征在于，所述第二管道（2）上连通有第三管道（3），所述第三管道（3）插入气瓶内并连通有换热管道（40），所述换热管道（40）设置在液氢液面以下，所述换热管道（40）上连通有第四管道（4），所述第四管道（4）与所述第二管道（2）连通，所述第三管道（3）上设置有控制所述第三管道（3）通断的第一阀门（6）。

2.根据权利要求1所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述换热管道（40）采用蛇形管。

3.根据权利要求1所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述第二管道（2）上安装有第二阀门（7）， 所述第二阀门（7）处于所述第三管道（3）与所述第四管道（4）之间。

4.根据权利要求1所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，还包括驱动组件（10）和液位检测组件（20），所述液位检测组件（20）与所述驱动组件（10）连接，所述驱动组件（10）与所述换热管道（40）连通且能带动所述换热管道（40）靠近液氢液面。

5.根据权利要求4所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述驱动组件（10）包括驱动件（11）、丝杆（12）和导向杆（13），所述驱动件（11）输出端与所述丝杆（12）固定连接且能带动所述丝杆（12）转动，所述丝杆（12）插入气瓶内并与所述换热管道（40）螺接，所述导向杆（13）插入气瓶内并与换热管道（40）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述丝杆（12）插入气瓶处设置有磁流体（14），所述磁流体（14）套设在所述丝杆（12）上并设置在所述丝杆（12）与气瓶之间。

7.根据权利要求5所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述液位检测组件（20）包括浮球（21）、连杆（22），控制开关（24），所述浮球（21）漂浮在液氢上，所述连杆（22）连接在所述浮球（21）上并能与所述控制开关（24）连接，所述控制开关（24）与所述驱动件（11）电连接并能控制所述驱动件（11）输出端转动方向。

8.根据权利要求7所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述浮球（21）有若干个，若干所述浮球（21）呈圆周分布，每个所述浮球（21）上均固定连接有支撑杆（23），若干所述支撑杆（23）呈圆周分布且朝向圆心方向倾斜设置，所述连杆（22）设置在若干所述支撑杆（23）中心且与若干所述支撑杆（23）固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种液氢气瓶自增压装置，其特征在于，所述控制开关（24）包括第一开关（241）、第二开关（242）和连接板（243），所述第一开关（241）与所述第二开关（242）分别连接在所述连接板（243）的两端，所述第一开关（241）螺接在所述丝杆（12）上，所述第二开关（242）安装在所述连杆（22）上；

技术总结
本申请涉及气瓶增压技术领域，尤其是涉及一种液氢气瓶自增压装置，一种液氢气瓶自增压装置，包括与气瓶连通的第一管道、与第一管道连接的汽化器和用于输送氢气的第二管道，第二管道与汽化器连通，第二管道上连通有第三管道，第三管道插入气瓶内并连通有换热管道，换热管道设置在液氢液面以下，换热管道上连通有第四管道，第四管道与第二管道连通，第三管道上设置有控制第三管道通断的第一阀门。本申请具有能使液氢稳定流出气瓶，减少气瓶内液氢的不稳定状态的效果。

技术研发人员：李兆亭,郝存根,姚欣,李林,朱鸣,李伟,孟凡磊,孙佳琪
受保护的技术使用者：北京天海工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15