[发明专利]阵列式固态储氢放氢装置

说明书

技术领域

本发明涉及氢气的储、放技术，具体是一种阵列式固态储氢放氢装置。

背景技术

氢能作为理想的能源载体，在能源危机和环境问题日益加剧的情况下，已引起国内外学者的广泛兴趣。目前，相对液态和压缩储氢相比，金属氢化物储氢具有压力平稳、充氢简单、方便安全等优点，对金属氢化物储氢装置而言，除储氢材料(介质)本身外，储氢装置的设计是影响其特性的第二关键因素，目前研制的大多数储氢罐均采用圆筒结构，中国专利CN2534455公开了“燃料电池用储氢罐”，该燃料电池的储氢罐的结构设计，主要由筒体、阀门、过滤器组成。另：中国专利CN1752506公开了“金属氢化物储氢罐及其制备方法”，其罐体由壳体、导热机构、盖、接头、阀门和储氢合金粉末组成，主要用于小型储氢罐的制造。这些储氢罐单体容量小，热传递困难，热效低，难以满足实际应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服气态高压储氢法、液态储氢法的缺点和金属氢化物储氢罐单体容量小的问题，拓展现有固态储氢技术或产品的使用范围，促进固态储氢技术的实用化应用，而提供一种模块化、易拆卸、能效高、成本低、能够适应不同需求的固态储氢、放氢装置。该装置不仅可以作为氢气的固态储存和释放，也可应用固态储氢的储氢介质特性、装置储放氢动力学性能和热量扩散传递等试验研究。

实现本发明目的的技术方案是：

本发明阵列式固态储氢放氢装置，包括储氢罐和罐内的气路系统，与现有技术不同的是：固态储氢放氢装置为由外腔下盖、外腔上盖及附在外腔下盖、外腔上盖上的隔热层组成的密封腔体，腔体上设置有具有承担固态储氢和放氢功能的储氢罐安装口，腔体内设置可拆卸的、材质为导热性能好的铜、铝或铝合金的散热块作为储氢罐的支架，在散热块中阵列式放置单元可增减的数组圆筒形储氢罐。

所述的散热块中设置有纵横散热管道，既可作为加热管道，又可作为冷却管道，散热管道与储氢罐分离。

所述承载储氢介质的铝膜层叠放置在罐内，罐体中央设置有不锈钢过滤网筒隔离储氢粉，并作为氢气通道。

所述气路系统的氢气管道通过阀门与储氢罐连接，在氢气管道上设置有压力计。

本发明的优点是：

1、储氢罐阵列式设置在腔体内，以结构单元形式安装，可根据实际需求容量增减单元数量；

2、冷却/加热系统与装置一体化，既保证热传递的效果，又能够有效简化整体结构，降低成本；

3、金属化合物合金粉均匀分布在层叠放置的方块铝膜上，填充量高，储氢多；

4、本装置既可作为储、放氢装置，又可作为储氢介质特性，储放氢动力学和热量传递的研究装置。

附图说明：

图1、图2是本发明的结构示意图，其中图1是图2沿A-A截面的剖面图(旋转180度)；

图3是用于散热/加热，并用于支撑储氢罐的散热块的结构示意图；

图4是储氢系统工作状态时的示意图。

图中：1.外腔下盖2.隔热层3.外腔上盖4.导热管道入口5.储氢罐安装口6.储氢罐7.导热管道8.导热管道出口9.第一块散热块10.第二块散热块11.第三块散热块12.第四块散热块13.散热块紧固螺孔14.氢气管道15.阀门16.压力计

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的阐述。

参照图1、图2，一种阵列式固态储氢放氢装置为由外腔下盖1、外腔上盖3及附在外腔下盖1、外腔上盖3上的隔热层2组成的密封腔体，腔体上设置有具有承担固态储氢和放氢功能的储氢罐安装口5，腔体内设置可拆卸的、材质为导热性能好的铜、铝或铝合金的第一块散热块9，第二散热块10，第三散热块11，第四散热块12作为储氢罐的支架，在散热块中阵列式放置单元可增减的数组圆筒形储氢罐6。

如图1、2、3所示，外腔下盖1与外腔上盖3通过法兰及螺栓的形式连接并密封，其中隔热层2保证在储氢系统工作时热量不向外散失，导热管道7与导热管道入口4和导热管道出口8连通。

如图3所示，第一块散热块9、第二块散热块10、第三块散热块11、第四块散热块12、通过散热块紧固螺孔13中的螺杆固定组成用于支撑储氢罐的框架，其内部有纵横两个方向的通孔，以安装导热管道7。散热块采用铝材，以得到良好的导热性能。