一种高压氢气的瓶口自加热装置的制作方法

本发明属于氢气储存，具体涉及一种高压氢气的瓶口自加热装置。

背景技术：

1、氢燃料电池或氢内燃机是实现交通领域减排脱碳的重要技术手段，特别是在北方高寒地区，由于动力电池的低温性能衰减特性，使得氢能几乎成为唯一有效的技术手段。但是对于储氢系统而言同样面临低温挑战。储氢系统的重要附件如瓶口阀和减压阀中使用大量的o型密封圈，用以对高压氢气进行密封。就目前o型圈所使用材料的技术水平而言，最低使用温度极限为-40℃。在中国有超过一半的国土面积冬季极端温度会低于-40℃。而且高压储氢瓶在放氢的过程中由于膨胀效应温度会下降，即使在环境温度为-40℃是实际氢气温度也会低于-40℃。过低的温度使密封圈材料变硬，造成密封失效，产生极大的安全风险。这些失效已经通过市场反馈得到了验证，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种高压氢气的瓶口自加热装置，阀体内部为空腔结构，阀体上部设有出气孔，空腔底部设有阀座，阀座上表面与阀体内部限位台形成第二空腔，柱塞的凸台部分在第二空腔内滑动，柱塞的柱状部分插入到阀座内部，柱塞的柱状部分的下部外侧设有减压阀弹簧，阀座底部设有节流孔，柱塞的柱状部分的上部与阀座内壁接触，柱塞内设有气体通道，气体通道在柱塞下部为两侧开口，气体通道在柱塞上部为向上开口，

2、空腔结构上部为第一空腔，第一空腔内设有溢流阀芯，溢流阀芯下部侧面与阀体内壁接触，溢流阀芯上部外侧设有溢流阀弹簧，溢流阀芯内设有气体通道，气体通道在溢流阀芯上部为两侧开口，气体通道在溢流阀芯下部为向下开口。

3、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，柱塞的柱状部分的底部，与节流孔的相对位置设有密封块。

4、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，溢流阀芯形状与出气孔相匹配。

5、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，溢流阀芯顶部设有溢流孔，使溢流阀芯内气体通道与出气孔连通。

6、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，柱塞凸台部分侧面与阀体内壁接触的位置设有o型圈。

7、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，阀座外侧与阀体内壁接触的位置设有挡圈和o型圈。

8、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，节流孔底部设有滤网，压紧螺母用于压紧滤网。

9、上述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，阀座底部设有拆装孔。

10、本发明利用氢气在一定的温度和压力条件下节流产生负焦汤效应的特点，即节流后气体温度上升。在瓶口阀上安装本创新装置，位于高压气瓶内，高压氢气在经过本装置时产生节流效应，温度上升，压力下降。产生的热量会加热瓶口阀以及下游的压力调节阀等，避免因温度过低而造成的氢气泄漏风险。

11、本发明具有以下有益效果

12、(1)本发明利用高压氢气的压力能转化成热能，无额外能量消耗。

13、(2)本发明装置位于气瓶内，无外漏风险。

14、(3)本发明中，高压氢气在出气瓶前降压，能够减少下游储氢系统的泄漏风险。

15、(4)本发明，气瓶内置减压，避免外置减压造成的节流噪音。

技术特征：

1.一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，阀体(1)内部为空腔结构，阀体(1)上部设有出气孔(18)，空腔底部设有阀座(7)，阀座(7)上表面与阀体(1)内部限位台(12)形成第二空腔(15)，柱塞(5)的凸台部分在第二空腔(15)内滑动，柱塞(5)的柱状部分插入到阀座(7)内部，柱塞(5)的柱状部分的下部外侧设有减压阀弹簧(6)，阀座(7)底部设有节流孔(8)，柱塞(5)的柱状部分的上部与阀座(7)内壁接触，柱塞(5)内设有气体通道，气体通道在柱塞(5)下部为两侧开口，气体通道在柱塞(5)上部为向上开口，

2.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，柱塞(5)的柱状部分的底部，与节流孔(8)的相对位置设有密封块(16)。

3.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，溢流阀芯(3)形状与出气孔(18)相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，溢流阀芯(3)顶部设有溢流孔(2)，使溢流阀芯(3)内气体通道与出气孔(18)连通。

5.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，柱塞(5)凸台部分侧面与阀体(1)内壁接触的位置设有o型圈(14)。

6.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，阀座(7)外侧与阀体(1)内壁接触的位置设有挡圈(13)和o型圈(14)。

7.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，节流孔(8)底部设有滤网(9)，压紧螺母(10)用于压紧滤网(9)。

8.根据权利要求1所述的一种高压氢气的瓶口自加热装置，其特征在于，阀座(7)底部设有拆装孔(17)。

技术总结本发明属于氢气储存技术领域，具体涉及一种高压氢气的瓶口自加热装置。阀体为空腔结构，阀体上部设有出气孔，空腔底部设有阀座，阀座上表面与阀体内部限位台形成第二空腔，柱塞的凸台部分在第二空腔内滑动，柱塞的柱状部分插入阀座内部，柱塞的柱状部分的下部外侧设有减压阀弹簧，阀座底部设有节流孔，柱塞的柱状部分的上部与阀座内壁接触，柱塞内设气体通道，气体通道在柱塞下部为两侧开口，气体通道在柱塞上部为向上开口，空腔结构上部为第一空腔，第一空腔内设有溢流阀芯，溢流阀芯下部侧面与阀体内壁接触，溢流阀芯上部外侧设有溢流阀弹簧，溢流阀芯内设有气体通道，气体通道在溢流阀芯上部为两侧开口，气体通道在溢流阀芯下部为向下开口。技术研发人员：朱道斌,季辰吉,李宁,郭宇,刘艺,王立骏受保护的技术使用者：佛吉亚（上海）氢能投资有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6