一種便攜式低溫鋼瓶的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及低溫壓力容器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種便攜式低溫鋼瓶，包括內(nèi)膽、外殼，其特征在于：內(nèi)膽設(shè)于外殼內(nèi)，所述的內(nèi)膽的瓶口與外殼的瓶口之間設(shè)有單向閥。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，只保留低溫的單向閥作為液態(tài)氣體進(jìn)出鋼瓶的通道，鋼瓶的內(nèi)膽、外殼均采用能耐低溫、抗高壓的鎳鋼材料制成，經(jīng)過(guò)計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以保證即使內(nèi)部液態(tài)氣體完全氣化，鋼瓶也不會(huì)變形和破損；充放氣簡(jiǎn)單；此外，利用工裝設(shè)計(jì)和低溫粘合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)膽和外殼都與外接頭緊密貼合，防止高壓氣體噴出，并且提高了真空區(qū)域的密封性能。
【專利說(shuō)明】一種便攜式低溫鋼瓶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低溫壓力容器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種便攜式低溫鋼瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫鋼瓶是存儲(chǔ)和運(yùn)輸液態(tài)氣體的裝置，可以反復(fù)儲(chǔ)氣，已成熟地應(yīng)用于工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。低溫鋼瓶具有不同大小規(guī)格。其中，微型低溫鋼瓶體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，并能存儲(chǔ)相當(dāng)大量的高壓液態(tài)氣體。近年來(lái)，在便攜式低溫醫(yī)療器械領(lǐng)域得到了全新地應(yīng)用。然而，現(xiàn)有技術(shù)的微型低溫鋼瓶還存在諸多不足，不能理想地適于新興應(yīng)用。
[0003]具體來(lái)說(shuō)就是現(xiàn)有的微型低溫鋼瓶的設(shè)計(jì)和加工均借鑒傳統(tǒng)低溫壓力容器的方法。而以往這些低溫鋼瓶體積大，有足夠的間隙空間填充保溫材料，或者直接制成真空保溫層。而當(dāng)?shù)蜏劁撈啃⌒突?，殼體保溫難度加大，需將小于5_厚度的保溫層內(nèi)外側(cè)溫差控制在100-150攝氏度，甚至更高。此外，在傳統(tǒng)低溫鋼瓶上可以布置各種壓力儀表和閥門，以監(jiān)控鋼瓶?jī)?nèi)部氣體狀態(tài)，保證安全性。但是微型低溫鋼瓶上無(wú)法配置眾多儀表和閥門，因此如何采用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和附件來(lái)穩(wěn)定、安全地控制鋼瓶?jī)?nèi)部高壓低溫氣體的儲(chǔ)存和流動(dòng)，也是目前微型低溫鋼瓶設(shè)計(jì)面臨的難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、可灌注多種低溫液化氣體的便攜式鋼瓶。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種便攜式低溫鋼瓶，包括內(nèi)膽、外殼，其特征在于:內(nèi)膽設(shè)于外殼內(nèi)，所述的內(nèi)膽的瓶口與外殼的瓶口之間設(shè)有單向閥。
[0006]內(nèi)膽與外殼之間設(shè)為真空層。
[0007]所述的外殼的瓶口內(nèi)嵌設(shè)外接頭的一端，單向閥的一端連接內(nèi)膽的瓶口，單向閥的另一端螺紋連接入外接頭的一端內(nèi)，且單向閥的另一端與外接頭的螺紋連接處設(shè)有膠水層，外接頭沿軸向設(shè)輸氣孔。
[0008]所述的單向閥采用沿軸向設(shè)通孔的封頭，封頭的通孔內(nèi)從上至下依次設(shè)彈簧、鋼球。
[0009]所述的鋼球的直徑 > 單向閥底部處通孔的直徑。
[0010]所述的封頭的頂面內(nèi)部還螺紋連接有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘下部的桿部嵌入彈簧的頂端內(nèi)。
[0011]所述的通孔采用三級(jí)式階梯孔，三級(jí)式階梯孔的孔徑從上至下遞減，彈簧的上半部位于三級(jí)式階梯孔的上孔內(nèi)，彈簧的下半部位于三級(jí)式階梯孔的中孔內(nèi)，且鋼球位于彈簧下的三級(jí)式階梯孔的中孔內(nèi)，鋼球的直徑大于三級(jí)階梯孔的下孔的直徑。
[0012]所述的三級(jí)式階梯孔的上孔的上半部設(shè)有內(nèi)螺紋。
[0013]所述的調(diào)節(jié)螺釘?shù)念^部外壁上設(shè)有外螺紋，調(diào)節(jié)螺釘?shù)纳隙嗣嬖O(shè)有橫槽。
[0014]所述的外接頭的另一端的外壁上設(shè)有外螺紋。[0015]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，只保留低溫的單向閥作為液態(tài)氣體 進(jìn)出鋼瓶的通道，鋼瓶的內(nèi)膽、外殼均采用能耐低溫、抗高壓的鎳鋼材料制成，經(jīng)過(guò)計(jì)算和 結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以保證即使內(nèi)部液態(tài)氣體完全氣化，鋼瓶也不會(huì)變形和破損；充放氣簡(jiǎn)單；此 夕卜，利用工裝設(shè)計(jì)和低溫粘合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)膽和外殼都與外接頭緊密貼合，防止高壓氣體噴 出，并且提高了真空區(qū)域的密封性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向閥處的局部放大結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]參見(jiàn)圖1?圖2，本實(shí)用新型包括內(nèi)膽、外殼，其中內(nèi)膽I的厚度一般較外殼2厚， 這樣可提高內(nèi)膽I的抗高壓能力，內(nèi)膽I和外殼2可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)成類似傳統(tǒng)鋼瓶的流線 形狀。內(nèi)膽I設(shè)于外殼2內(nèi)，內(nèi)膽I與外殼2之間設(shè)為真空層，所述的內(nèi)膽I的瓶口與外殼 2的瓶口之間設(shè)有單向閥3。
[0021]本例中，在外殼2的瓶口內(nèi)嵌設(shè)外接頭4的一端，單向閥3的一端嵌入內(nèi)膽I的瓶 口內(nèi)，單向閥3的另一端的外壁上設(shè)外螺紋，在外接頭4的一端的端面內(nèi)設(shè)內(nèi)螺紋，單向閥 3的另一端螺紋接入外接頭4的一端內(nèi)。
[0022]且單向閥3的另一端與外接頭4的螺紋連接處設(shè)有膠水層，外接頭4沿軸向設(shè)輸 氣孔。且外接頭的外壁上可設(shè)有外螺紋，方便與氣源裝置螺紋連接，也方便液態(tài)氣體完成后 裝配于器械上，如醫(yī)療手術(shù)中的冷刀上。
[0023]本例中單向閥3為采用沿軸向設(shè)通孔的封頭5，封頭5的通孔內(nèi)從上至下依次設(shè)彈 簧7、鋼球8，所述的鋼球8的直徑>單向閥4底部處通孔的直徑。
[0024]所述的封頭5的頂面內(nèi)部還螺紋嵌設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘6，調(diào)節(jié)螺釘6下部的桿部嵌入彈 簧7的頂端內(nèi)；調(diào)節(jié)螺釘6的頭部外壁上設(shè)有外螺紋，調(diào)節(jié)螺釘6的上端面設(shè)有橫槽6-1。 這樣在裝配時(shí)，可方便人員通過(guò)螺絲刀插入調(diào)節(jié)螺釘6的橫槽內(nèi)擰轉(zhuǎn)來(lái)預(yù)先調(diào)節(jié)彈簧7松 緊度。
[0025]本例中，封頭的通孔采用三級(jí)式階梯孔，三級(jí)式階梯孔的孔徑從上至下遞減，彈簧 7的上半部位于三級(jí)式階梯孔的上孔內(nèi)，彈簧7的下半部位于三級(jí)式階梯孔的中孔內(nèi)，且鋼 球8位于彈簧7下的三級(jí)式階梯孔的中孔內(nèi)，鋼球8的直徑大于三級(jí)階梯孔的下孔的直徑。 這樣三級(jí)式階梯孔的中孔可以保證彈簧7的直線度，不會(huì)使彈簧7亂晃。且所述的三級(jí)式 階梯孔的上孔的上半部設(shè)有內(nèi)螺紋，這樣三級(jí)式階梯孔的上孔內(nèi)可以擰入調(diào)節(jié)螺釘6，鋼球 8離開(kāi)或貼緊三級(jí)式階梯孔的下孔，就可實(shí)現(xiàn)鋼瓶?jī)?nèi)液態(tài)氣體的流通或關(guān)閉。
[0026]組裝本實(shí)用新型的步驟如下:
[0027]1、將鋼球8和彈簧7依次裝入封頭5內(nèi)，旋入調(diào)節(jié)螺釘6，壓緊彈簧7，使得鋼球8 和封頭5的接觸面緊密貼合，達(dá)到密封內(nèi)膽I內(nèi)氣體的目的。
[0028]2、檢驗(yàn)單向閥3的密封性能，從調(diào)節(jié)螺釘6端注入高壓檢驗(yàn)氣體，在封頭5的鋼球側(cè)檢驗(yàn)鋼球8與封頭5的貼合處是否漏氣。
[0029]3、從安全角度出發(fā)，采用焊接的辦法連接內(nèi)膽I的瓶口和封頭5，使得內(nèi)膽I和封頭5有足夠的強(qiáng)度滿足內(nèi)部壓力的要求。焊接結(jié)束后進(jìn)行水壓試驗(yàn)或氣壓試驗(yàn)，以便對(duì)焊縫強(qiáng)度和密封性進(jìn)行檢驗(yàn)。
[0030]4、封頭5和外接頭4采用螺紋連接。螺紋中間涂抹低溫膠水以加強(qiáng)密封。
[0031]5、在真空環(huán)境下進(jìn)行外殼2和外接頭4的連接，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)膽I和外殼2間形成真空環(huán)境。外殼2和外接頭4之間還涂有低溫膠水，起到緊固和密封的作用。
[0032]綜上所述，為了提高微型低溫鋼瓶的絕熱性能，本實(shí)用新型將鋼瓶瓶體做成雙層殼體結(jié)構(gòu)，即分成內(nèi)膽和外殼兩部分。其中高壓低溫液體氣體裝于內(nèi)膽中。將內(nèi)膽和外殼間的狹小空間抽成高真空，形成絕熱層，使外界傳入殼體內(nèi)的熱量減至最小。對(duì)于液氮等超低溫氣體，可以在適當(dāng)增加間隙厚度的同時(shí)，在真空絕熱層內(nèi)加入絕熱材料，采用此類復(fù)合方法增加保溫性能。此外，改進(jìn)封頭設(shè)計(jì)，減少內(nèi)部氣體通過(guò)熱橋而損失的冷量。
[0033]本實(shí)用新型大大簡(jiǎn)化了微型低溫鋼瓶的結(jié)構(gòu)，只保留單向閥作為液態(tài)氣體進(jìn)出鋼瓶的通道。內(nèi)膽、外殼采用能耐低溫、抗高壓的鎳鋼材料制成。經(jīng)過(guò)計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以保證即使內(nèi)部液態(tài)氣體完全氣化，內(nèi)膽和外殼也不會(huì)變形和破損。在此基礎(chǔ)上，只需通過(guò)外力頂開(kāi)閥內(nèi)的鋼球，使瓶?jī)?nèi)高壓液態(tài)氣體流出瓶外，在補(bǔ)氣時(shí)，同樣需要頂開(kāi)鋼球，往鋼瓶?jī)?nèi)灌注液態(tài)氣體。此外，利用工裝設(shè)計(jì)和低溫粘合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)膽和外殼都與外接頭緊密貼合，防止高壓氣體噴出，并且提高了真空區(qū)域的密封性能。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式低溫鋼瓶，包括內(nèi)膽、外殼，其特征在于:內(nèi)膽(I)設(shè)于外殼(2)內(nèi)，所述 的內(nèi)膽(I)的瓶口與外殼(2)的瓶口之間設(shè)有單向閥(3)，所述的外殼(2)的瓶口內(nèi)嵌設(shè)外 接頭(4)的一端，單向閥(3)的一端連接內(nèi)膽(I)的瓶口，單向閥(3)的另一端螺紋連接入 外接頭(4)的一端內(nèi)，且單向閥(3)的另一端與外接頭(4)的螺紋連接處設(shè)有膠水層，外接 頭(4)沿軸向設(shè)輸氣孔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:內(nèi)膽(I)與外殼(2)之間設(shè) 為真空層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的單向閥(3)采用沿軸 向設(shè)通孔的封頭(5)，封頭(5)的通孔內(nèi)從上至下依次設(shè)彈簧(7)、鋼球(8)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的鋼球(8)的直徑>單 向閥(4)底部處通孔的直徑。
5.如權(quán)利要求3所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的封頭(5)的頂面內(nèi)部 還螺紋連接有調(diào)節(jié)螺釘(6)，調(diào)節(jié)螺釘(6)下部的桿部嵌入彈簧(7)的頂端內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的通孔采用三級(jí)式階 梯孔，三級(jí)式階梯孔的孔徑從上至下遞減，彈簧(7)的上半部位于三級(jí)式階梯孔的上孔內(nèi)， 彈簧(7)的下半部位于三級(jí)式階梯孔的中孔內(nèi)，且鋼球(8)位于彈簧(7)下的三級(jí)式階梯孔 的中孔內(nèi)，鋼球(8)的直徑大于三級(jí)階梯孔的下孔的直徑。
7.如權(quán)利要求6所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的三級(jí)式階梯孔的上 孔的上半部設(shè)有內(nèi)螺紋。
8.如權(quán)利要求5所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)螺釘(6)的頭部 外壁上設(shè)有外螺紋，調(diào)節(jié)螺釘(6)的上端面設(shè)有橫槽(6-1)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式低溫鋼瓶，其特征在于:所述的外接頭(4)的另一端 的外壁上設(shè)有外螺紋。
【文檔編號(hào)】F17C13/06GK203421487SQ201320422832
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】軒連, 柳江林, 楊戈?duì)? 楊欣 申請(qǐng)人:曲依（上海）信息科技有限公司