[实用新型]车用压缩氢气碳纤维全缠绕铝胆复合气瓶胆嘴结构

说明书

技术领域

本实用新型是一种车用压缩氢气碳纤维全缠绕铝胆复合气瓶胆嘴结构，属于属于产品的结构技术领域。

背景技术

国内目前燃料电池电动汽车还处于研究阶段，所采用的氢气瓶均为碳纤维全缠绕铝胆复合气瓶，工作压力已达到35MPa。燃料电池城市客车因耗气量大，单瓶水容积通常在120L以上，且一辆车需安装多只气瓶。在进行燃料电池城市客车的设计时，根据氢气泄漏的特点，从安全方面考虑通常将氢气瓶安装在车的顶部。受安装空间的限制，氢气瓶为长圆柱结构。该结构气瓶的铝胆通常采用铝管制成，一般为两端开口，一端安装瓶口阀，另一端安装堵头。

气瓶两端瓶口结构相同。

现阶段所采用的车用氢气瓶均是在车用压缩天然气气瓶的基础上开发的，均为试验用瓶，且工作压力为20MPa，不能满足燃料电池汽车续驶里程的要求。为此必须提高气瓶的工作压力，增大储氢量。在不增大储氢气瓶容积的条件下，必须采用提高储氢气瓶工作压力的方法来增大储氢量。当前国外车用储氢气瓶工作压力通常为35MPa，国内也开始了工作压力35MPa车用储氢气瓶的研制工作。

因所储存介质——氢气的特殊性，随着工作压力的提高，车用储氢气瓶与瓶阀和堵头密封面处的密封难度极大增加。并且因充气过程中，瓶内介质氢气的温升要高于其它气体，因此必须实时监控瓶内气体的温度和压力。

要想监控瓶内气体的温度，必须向瓶内引入温度、压力传感器，目前通常采用的M25x2的连接螺纹因孔径偏小，难以实现，需增大连接螺纹的尺寸。增大连接螺纹尺寸则进一步提高的瓶口密封的难度。

从实现密封角度来说，瓶口通径越小越容易实现密封。但从安全性和操作便捷性角度来说，区别于其它介质的气瓶，需要在车用氢气瓶内引入温度传感器和压力传感器，以便在使用过程中随时监控气瓶内的温度和压力。这就要求瓶口通径必须足够大才能布置下这些传感器。

发明内容

本实用新型正是针对上述现有技术存在的问题而设计提供了一种车用压缩氢气碳纤维全缠绕铝胆复合气瓶胆嘴结构，其目的在于针对车用储氢瓶的特殊需求，利用气瓶两端开口的特点，创造性的提出了一大一小两种瓶口尺寸的瓶口设计方案和大通径瓶口密封结构方案，既满足了布置温度、压力传感器的要求，又有效的降低了泄漏危险并实现了密封。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：

该种车用压缩氢气碳纤维全缠绕铝胆复合气瓶胆嘴结构，该气瓶壁为层状结构，从内向外依次为铝胆层、涂层、碳纤维层和玻璃纤维层，其中，碳纤维屋是采用环向缠绕和螺旋缠绕交替缠绕而成，铝胆层的厚度为3～7mm，防静电涂层的厚度为0.3～0.6mm，其特征在于：该气瓶的内胆以无缝旋压收口方式在两端分别实现大胆嘴和小胆嘴，大胆嘴的直径D1为85mm，小胆嘴的直径D2为50mm，大胆嘴和小胆嘴内壁上加工有螺纹，大胆嘴(5)螺纹采用M50x2直螺纹，小胆嘴(6)螺纹采用M25x2直螺纹，在大胆嘴和小胆嘴的开口端加工有深度为2.5～3mm的密封槽，密封槽的直径D3和D4分别为55～57mm、30～32mm，密封槽的内侧边具有一定斜度，与轴线方向的夹角α为3～5°。

本实用新型技术方案针对两端开口气瓶，只需一端足够大以满足布置温度、压力传感器的需要，因此不需布置传感器一端瓶口通径可以小，保证密封的可靠。在不需布置传感器一端，瓶口螺纹采用M25x2直螺纹。在需要布置传感器一端，瓶口螺纹采用M50x2直螺纹。

两端瓶口的密封型式均采用O形圈密封结构，O形圈材料采用氟橡胶。

附图说明

图1为本实用新型所述复合气瓶的结构示意图

图2为复合气瓶大胆嘴端的结构示意图

图3为复合气瓶小胆嘴端的结构示意图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型产品作进一步地详述：