專利名稱：改進(jìn)的用于壓縮氣體的多單元罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利申請(qǐng)涉及一種改進(jìn)的用于壓縮氣體的多單元罐。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人也是第02794829.8號(hào)歐洲專利申請(qǐng)的持有者，該歐 洲專利申請(qǐng)涉及一種用于壓縮氣體的具有模塊化結(jié)構(gòu)的罐，其允許 根據(jù)實(shí)際要求構(gòu)建不同體積和容量。
根據(jù)第一結(jié)構(gòu)版本，相對(duì)傳統(tǒng)鋼瓶，多單元罐的設(shè)計(jì)目的是可 以改變的，其特點(diǎn)是更高的操作安全性、方便監(jiān)控、低重量、相同 的容積下更高的形狀和尺寸的靈活性。
根據(jù)第一結(jié)構(gòu)版本，所述多單元罐由下面部分構(gòu)成
-一組通過(guò)間隔板支撐的管，所述間隔板具有平行的靠近的一 系列孔，用于容納相似的管，為了減小了尺寸，每個(gè)管幾乎與其鄰 近的管接觸。
-由纖維樹(shù)脂制成的主體，所述纖維樹(shù)脂填充在所述組管的所 有的間隔中，包括邊緣部分，其中所述纖維樹(shù)脂與所述間隔板的邊 緣很好的保持平齊；
-用于封閉所述組管的末端的兩個(gè)罩，在所述罩的內(nèi)側(cè)設(shè)有一 系列半球形圓頂，該半球形圓頂通過(guò)導(dǎo)管建立連通，并且與形成所 述組管的管的開(kāi)口精確地匹配；
-用于將兩個(gè)上述罩連接到所述組管的系桿，所述系桿通過(guò)設(shè) 置在所述間隔板上的合適的孔穿過(guò)所述組管的間隔；- 一個(gè)外部加強(qiáng)層，該外部加強(qiáng)層通過(guò)在樹(shù)脂粘合劑組織中纏 繞連續(xù)的線獲得，在所述加強(qiáng)層上鋪設(shè)具有樹(shù)脂粘合劑縱向線的第 二組織，以便連接所述罩，該罩已經(jīng)在前面使用并且通過(guò)所述系桿 被緊固到所述組管上；
-一個(gè)實(shí)施保護(hù)的外殼，優(yōu)選地由薄鋁片制成； -一個(gè)普通氣體傳輸閥，該閥在所述兩個(gè)罩上鉆出的孔中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于簡(jiǎn)化上述多單元罐的結(jié)構(gòu)，從而減少構(gòu) 建成本，同時(shí)保持上述相對(duì)于傳統(tǒng)鋼瓶的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)版本，間隔板、系桿、樹(shù)脂主體和加強(qiáng)外殼 相對(duì)于前 一 個(gè)版本均已被消除掉了 。
用于形成本發(fā)明的新罐的新單元由管狀內(nèi)核形成，其外覆有使 用名為"纖維纏繞"的已知技術(shù)的碳纖維復(fù)合材料外殼。
所述管狀內(nèi)核的主要目的在于相對(duì)于被壓縮在單元內(nèi)的氣體 保證氣密性，但是相同的目的通過(guò)純粹具有結(jié)構(gòu)功能的外部碳纖維 復(fù)合材料外殼是保證不了的，這意味著所述管狀內(nèi)核要承受很重的 機(jī)械壓力，這些壓力來(lái)自導(dǎo)入到單元內(nèi)的氣體的很高的壓力(即， 幾百巴)。
更準(zhǔn)確地，所述內(nèi)核優(yōu)選由鋁制成，并且形成一個(gè)管，其末端 與具有螺紋開(kāi)口的兩個(gè)接頭焊接，并且旋擰到蓋體上，所述蓋體作 為圓柱單元的每個(gè)末端的密封底部。
所述蓋體的特別之處在于無(wú)螺紋的頭部設(shè)有外環(huán)形凹槽， 一個(gè) 或多個(gè)徑向貫通導(dǎo)管結(jié)束于所述外環(huán)形凹槽，在所述凹槽和所述單 元的內(nèi)部之間提供連通。
當(dāng)這種多單元一個(gè)接著另一個(gè)地被連接起來(lái)形成多單元模塊化罐時(shí)，相對(duì)的一對(duì)連接板使用形成在本發(fā)明的罐的單元組的兩個(gè) 相反末端上。
更準(zhǔn)確地，每個(gè)連接板設(shè)有一 系列貫通的圓形托架，所述的托 架與所述接頭的螺紋開(kāi)口相同、對(duì)應(yīng)和共軸，隨著所述圓形托架被 接合并與其對(duì)準(zhǔn)，特點(diǎn)在于在內(nèi)部環(huán)形凹槽的邊緣上形成一個(gè)圍繞 每個(gè)蓋體的頭部的環(huán)形導(dǎo)管，所述內(nèi)部環(huán)形凹槽被設(shè)計(jì)作為接口并 與所述蓋體的頭部的外部位置中的相應(yīng)的環(huán)形凹槽^艮好地匹配。
相鄰蓋體的環(huán)形導(dǎo)管通過(guò)橫向孔連通，所述橫向孔在所述連接 板中適當(dāng)?shù)匦纬桑栽趦蓚€(gè)鄰近的圓形托架的內(nèi)部環(huán)形凹槽之間才是 供連通。
橫向孔的仔細(xì)地設(shè)置以提供在所述多單元罐的內(nèi)部的"蜿蜒 的"氣流，其起始于所述罐的設(shè)有入口閥的第 一 負(fù)載單元，到達(dá)所 述罐的設(shè)有出口閥的最后的單元。
兩個(gè)連接板通過(guò)所述蓋體緊固在接頭的螺紋開(kāi)口上，所述蓋體 被緊固在所述接頭的內(nèi)部，直到其頭部接合并停止在圓形托架的內(nèi) 部。


為了更加清楚，將參考附圖繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的罐進(jìn)行描述，其目 的只是為了描述，并不用于限定。
圖1為本發(fā)明的多單元模塊化罐的側(cè)視圖； 圖2為圖l所述罐的兩個(gè)蓋體中的一個(gè)的視圖； 圖3為圖2中的在平面III-III的本發(fā)明的罐的截面圖； 圖4為從罐上卸下的兩個(gè)相對(duì)的連接板中的一個(gè)的軸測(cè)視圖； 圖5為圖4中的/人罐上卸下的兩個(gè)相對(duì)的連4妄板中的 一 個(gè)的在 平面V-V上的截面7圖6為具有螺紋開(kāi)口的接頭在軸向平面上的截面圖7為其中一個(gè)蓋體在軸向平面上的截面圖； 圖8為本發(fā)明的罐的單體單元版本在軸向平面上的截面圖； 圖9為適合于圖8的單體單元罐的所述蓋體的不同構(gòu)造版本在 軸向平面上的截面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1和圖2所示的罐(S)由一組五個(gè)相同的單元(C)構(gòu)成，該 五個(gè)相同的單元一個(gè)挨著一個(gè)地設(shè)置并且通過(guò)一對(duì)相同的連接板 (P)固定，連接板(P)圍繞著所述組的全部單元的相對(duì)的末端。
每個(gè)單元(C)由一個(gè)管狀體形成，該管狀體通過(guò)兩個(gè)蓋體將其
兩端密封。
如圖8所示，所述管狀體由內(nèi)核(1)和外套(3)構(gòu)成，所述外套 由碳纖維復(fù)合材料制成并且使用已知的技術(shù)"纖維纏繞"纏繞在所 述內(nèi)核(l)上。
所述內(nèi)核(l)由管(la)形成，該管(la)的末端為具有螺紋開(kāi)口 (lc) 的兩個(gè)末端接頭(lb)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，優(yōu)選地使用TIG處理將所述末端 接頭(lb)焊接到所述管(la)的兩個(gè)末端并且與所述管(la) —起包覆 所述碳纖維復(fù)合材料外套(3)。
特別地，如圖5所示，螺紋開(kāi)口(lc)設(shè)有具有升高的邊緣(le) 的外凸緣(ld),在該所述螺紋開(kāi)口中，密封圈(圖3中未示出)和蓋 體(2)的頭部被接合。
如圖7所示，每個(gè)蓋體(2)包括圓形頭部(2a)和圓柱狀體(2b), 所述圓柱狀體具有外螺紋(2c)和形如圓屋頂?shù)膬?nèi)腔體(2d),在所述 蓋體的頂部設(shè)有刻入頭部(2a)的圓形龕體(2e),所述蓋體具有半圓形輪廓的外環(huán)形凹槽(2f)。
軸向孔(4)結(jié)束在龕體(2e)中，并且穿過(guò)頭部(2a)，所述軸向孔 被設(shè)計(jì)用于固定氣體入口或出口閥或者罩(T)。
結(jié)束于相同的龕體(2e)中的一個(gè)或多個(gè)徑向?qū)Ч?5),更準(zhǔn)確地 數(shù)量為4個(gè)，在內(nèi)部龕體(2e)和外凹槽(2f)之間提供連通。
頭部(2a)設(shè)有均勻間隔的 一 系列圓形凹痕(2g),該圓形凹痕作 為用于緊固蓋體(2)的分叉鑰匙的連接點(diǎn)。
如圖4和圖5所示，每個(gè)連接板(P)具有 一 系列相同的圓形托 架(6),更準(zhǔn)確地?cái)?shù)目為5,所述圓形托架設(shè)計(jì)用于接收蓋體(2)并且 被同軸地接合在接頭(lb)的螺紋開(kāi)口 (lc)上。
特別地，每個(gè)連接板(P)在外側(cè)(A)設(shè)有 一 系列升高的邊緣(7)所 述邊緣圍繞著每個(gè)單元(C)的管狀體(1)的末端部分，如圖3所示。
圓形托架(6)在邊緣設(shè)有半圓形輪廓的內(nèi)部環(huán)形凹槽(8),其被 設(shè)計(jì)作為接觸面并且與環(huán)形凹槽(2f)很好地匹配-當(dāng)蓋體(2)被插入 到托架(6)中并在末端接頭(lb)中擰緊-這樣，就形成了環(huán)形導(dǎo)管(9), 該導(dǎo)管?chē)@每個(gè)蓋體(2)的頭部(2a),如圖3所示。
鄰近蓋體(2)的環(huán)形導(dǎo)管(9)通過(guò)橫向孔(10)連通，所述橫向孔被 合適地設(shè)置在連接板(P)中，以在兩個(gè)鄰近的圓形托架(6)的內(nèi)部環(huán) 形凹槽(8)之間提供連通，如圖5所示。
橫向孔(10)的仔細(xì)設(shè)置提供了多單元罐內(nèi)部"蜿蜒的"氣流(F), 其從所述罐的具有入口閥的第一負(fù)載單元開(kāi)始，到達(dá)所述罐的具有 出口閥的最后的單元，如圖3所示。
圖8所示為無(wú)連接板(P)的單體單元罐(S1),該單體單元罐僅由 一個(gè)單元(C)形成，所述單元(C)使用簡(jiǎn)單的蓋體(20)密封，所述蓋 體僅設(shè)有用于固定入口或出口閥的中央孔(40)。
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權(quán)利要求
1. 用于壓縮氣體的改進(jìn)的多單元罐，該多單元罐由相鄰設(shè)置并由兩個(gè)連接板(P)固定的一組相同的單元(C)構(gòu)成，其特征在于每個(gè)單元(C)由管狀體構(gòu)成，該管狀體通過(guò)兩個(gè)蓋體(2)在兩端密封，并且相鄰的單元通過(guò)一系列導(dǎo)管成對(duì)地連通，所述一系列導(dǎo)管包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在每個(gè)蓋體(2)的頭部(2a)上的徑向?qū)Ч?5)、圍繞每個(gè)蓋體(2)的頭部(2a)的環(huán)形導(dǎo)管(9)和設(shè)置在連接板(P)上的被設(shè)計(jì)用于在相鄰的一對(duì)環(huán)形導(dǎo)管(9)之間建立連通的橫向孔(10)。
2. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于每個(gè)單元(C)包括一 個(gè)由內(nèi)核(l)和外套(3)構(gòu)成的管狀體，所述外套由碳纖維復(fù)合材料 制成并纏繞在所述內(nèi)核(1)上。
3. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于所述內(nèi)核(l)由管(la) 構(gòu)成，所述管(la)以兩個(gè)具有螺紋開(kāi)口 (lc)的接頭(lb)為末端，所 述螺紋開(kāi)口 (lc)用于在其上旋擰所述蓋體(2)。
4. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于所述末端接頭(lb)被 焊接在所述管(la)的兩個(gè)末端并且與所述管(la) —起被所述碳纖維 復(fù)合材料外套(3)所覆蓋。
5. 如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)權(quán)利要求所述的罐，其特征在于每 個(gè)所述蓋體(2)由圓形的頭部(2a)和具有外螺紋(2c)和內(nèi)腔體(2d)的 圓柱狀體(2b)構(gòu)成，所述內(nèi)腔體形如圓頂并且在其頂部設(shè)有刻入所 述頭部(2a)的圓形龕體(2e),每個(gè)所述蓋體具有外部環(huán)形凹槽(2f)、 軸向孔(4)和一個(gè)或多個(gè)徑向?qū)Ч?5),所述徑向?qū)Ч茉谒鐾獠堪?槽(2f)和所述內(nèi)部龕體(2f)之間建立連通。
6. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于每個(gè)所述蓋體(2)在 其頭部(2a)設(shè)有 一 系列均勻間隔的環(huán)形的圓形凹口 (2g),該圓形凹口被設(shè)計(jì)作為將所述蓋體(2 )擰緊的分叉鑰匙的連接點(diǎn)。
7. 如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)權(quán)利要求所述的罐，其特征在于每個(gè)連接板(P)具有一系列相同的圓形托架(6)，其具有與所述單元(C) 相同的數(shù)量，所述托架被設(shè)計(jì)用來(lái)收容所述蓋體(2)并且在其邊緣 設(shè)有內(nèi)部環(huán)形凹槽(8),被設(shè)計(jì)用作接口并與所述蓋體的所述環(huán)形 凹槽(2f)很好地匹配，這樣就形成了環(huán)形導(dǎo)管(9),該環(huán)形導(dǎo)管通過(guò) 設(shè)置在所述連接板(P)上的橫向孔(10)進(jìn)行連通，以便在所述兩個(gè) 圓形的鄰近托架(6)的內(nèi)部環(huán)形凹槽(8)之間建立連通。
8. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于每個(gè)連接板(P)在其 內(nèi)側(cè)(A)設(shè)有 一 系列升高的邊緣(7)，所述升高的邊緣圍繞每個(gè)單元 (C)的所述管狀體(l)的末端部分。
9. 如前述權(quán)利要求所述的用于壓縮氣體的改進(jìn)的多單元罐，其 特征在于所述橫向孔(10)按照獲得所述多單元罐中的氣體"蜿蜒 的"氣流(F)的方式進(jìn)行設(shè)置，所述橫向孔起始于設(shè)有入口閥的所 述罐的第 一 負(fù)載單元，并且到達(dá)設(shè)有出口閥的所述罐的最后一個(gè) 單元。
10. 如權(quán)利要求3所述的罐，其特征在于所述螺紋開(kāi)口 (lc)設(shè) 有帶升高的邊緣(le)的外部凸緣(ld),在其中密封環(huán)與所述蓋體(2) 的頭部(2a)接合。
11. 用于壓縮氣體的罐，該罐僅由一個(gè)單元(C)構(gòu)成，其特征在 于所述單元(C)由通過(guò)兩個(gè)蓋體(20)在兩端密封的管狀體構(gòu)成，并 且所述管狀體由內(nèi)核(1)和外套(3)構(gòu)成，所述外套由碳纖維復(fù)合材 料制成并且纏繞在所述內(nèi)核(1)上。
12. 如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于所述內(nèi)核(l)由以具 有螺紋開(kāi)口 (lc)的兩個(gè)末端接頭(lb)為末端，所述螺紋開(kāi)口用于在 其上旋擰所述蓋體(20)。
13.如前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于所述末端接頭(lb)被焊接在所述管(la)的兩個(gè)末端并且與所述管(la) —起被所述碳纖維復(fù)合材料外套(3)覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓縮氣體用罐，該罐由多個(gè)單元構(gòu)成，所述多個(gè)單元通過(guò)連接板(P)進(jìn)行連接，其中每個(gè)單元(C)由管狀體構(gòu)成所述管狀體通過(guò)兩個(gè)蓋體(2)密封兩端，相鄰的單元通過(guò)一系列導(dǎo)管成對(duì)地連通，所述一系列導(dǎo)管包括設(shè)置在每個(gè)蓋體(2)的頭部(2a)上的一個(gè)或多個(gè)徑向?qū)Ч?5)、圍繞在每個(gè)蓋體(2)的頭部(2a)的環(huán)形導(dǎo)管(9)和設(shè)置在連接板(P)上的被設(shè)計(jì)用來(lái)在相鄰的一對(duì)環(huán)形導(dǎo)管(9)之間建立連通的橫向孔(10)。
文檔編號(hào)F17C1/00GK101466975SQ200780021694
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者尼科蘭托尼奧·盧翁戈 申請(qǐng)人:西達(dá)工程有限公司