高壓集成供氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高壓集成供氣裝置，包括一體式基體件，和設(shè)置在該基體件上的充氣接口、單向閥、截止閥、電磁閥、減壓器、出氣接口、壓力釋放裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、第一氣瓶通道口、第二氣瓶通道口、第三氣瓶通道口、第四氣瓶通道口；充氣接口與單向閥的入口連接；第一氣體通道連通單向閥的出口與截止閥；第二氣體通道連通截止閥與第一氣瓶通道口；第三氣體通道連通截止閥和電磁閥的入口；第四氣體通道連通電磁閥的出口與減壓器的入口；第五氣體通道連通減壓器的出口與出氣接口；壓力釋放裝置、壓力傳感器、溫度傳感器分別與第二、第三、第四氣瓶通道口連通。本實(shí)用新型應(yīng)用于高壓氣體流動控制領(lǐng)域，例如氫燃料汽車的高壓氫氣瓶。
【專利說明】高壓集成供氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓氣體流動控制裝置，可以應(yīng)用于各種高壓氣體工作環(huán)境，例如氫燃料汽車的高壓氫氣瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)階段，高壓氣體從高壓容器中流向低壓工作環(huán)境過程中，經(jīng)常采用減壓器。除減壓器外，還需要配套電磁閥、單向閥、截止閥、安全閥等部件。上述部件需要通過管道、接頭等連接件連接組成高壓供氣裝置，完成流體流向和流量的控制，并調(diào)節(jié)氣體壓力，穩(wěn)定輸出氣體的壓力。
[0003]上述現(xiàn)有技術(shù)存在的一個問題是:由于連接件的存在，減壓器及其所述部件構(gòu)成的高壓供氣裝置的體積較大，在很多工作環(huán)境中難以符合要求，如在氫燃料汽車的高壓氫氣瓶系統(tǒng)上難以應(yīng)用；另外一個問題是由于連接件比較多，連接點(diǎn)隨之增加，每個連接點(diǎn)都存在泄漏隱患，因此，高壓供氣裝置的泄漏幾率較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有高壓供氣裝置存在的體積較大、容易泄漏的問題，本實(shí)用新型提供了一種高壓集成供氣裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]高壓集成供氣裝置，包括一體式基體件，和設(shè)置在所述一體式基體件上的充氣接口、單向閥、截止閥、電磁閥、減壓器、出氣接口、壓力釋放裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、第一氣瓶通道口、第二氣瓶通道口、第三氣瓶通道口、第四氣瓶通道口 ；所述充氣接口與所述單向閥的入口連接；在所述基體件上設(shè)置有第一氣體通道連通所述單向閥的出口與所述截止閥；在所述基體件上設(shè)置有第二氣體通道連通所述截止閥與所述第一氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第三氣體通道連通所述截止閥和所述電磁閥的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第四氣體通道連通所述電磁閥的出口與所述減壓器的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第五氣體通道連通所述減壓器的出口與所述出氣接口 ；在所述基體件上設(shè)置有第六氣體通道連通所述壓力釋放裝置與所述第二氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第七氣體通道連通所述壓力傳感器與所述第三氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第八氣體通道連通所述溫度傳感器與所述第四氣瓶通道口。
[0007]所述高壓集成供氣裝置還包括氣瓶，所述第一氣瓶通道口、所述第二氣瓶通道口、所述第三氣瓶通道口、所述第四氣瓶通道口與所述氣瓶連通。
[0008]所述減壓器包括柱塞式減壓器。
[0009]所述截止閥包括手動截止閥。
[0010]所述截止閥與所述第二氣體通道之間的密封為硬密封。
[0011 ] 所述壓力釋放裝置包含壓力敏感爆破膜片和溫度敏感爆破膜片。
[0012]所述高壓集成供氣裝置還包括收集器，所述壓力釋放裝置的出口與所述收集器連通。
[0013]在所述基體件上設(shè)置有預(yù)備口 ；在所述基體件上設(shè)置有第九氣體通道連通所述預(yù)備口與所述電磁閥的入口。
[0014]在所述預(yù)備口上設(shè)置有封堵件。
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)效果:
[0016]本實(shí)用新型的高壓集成供氣裝置中的一體式基體件是指在一塊坯料(例如一個實(shí)心的金屬鍛件)上加工出上述各種氣體通道和相應(yīng)的接口，由這個一體式基體件替代現(xiàn)有技術(shù)中管道、接頭構(gòu)成的氣體通道。由于不必采用管道、接頭等連接件，因此本實(shí)用新型的高壓集成供氣裝置的體積不會受限于連接件的體積而不能進(jìn)一步縮小，比現(xiàn)有技術(shù)的高壓供氣裝置在體積上有進(jìn)一步縮減的余地。
[0017]另外，由于不必采用眾多的連接件，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的高壓集成供氣裝置連接點(diǎn)少，泄露幾率降低。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型高壓集成供氣裝置的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型高壓集成供氣裝置的原理圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型高壓集成供氣裝置的一個實(shí)例的立體圖。
[0021]圖3為圖2所示高壓集成供氣裝置的A向視圖，其中局部剖視。
[0022]圖中標(biāo)識說明如下:
[0023]20、電磁閥；21、充氣接口 ；22、溫度傳感器；23、一體式基體件；24、封堵件；25、減壓器調(diào)節(jié)手柄；26、出氣接口 ；27、柱塞式減壓器；28、壓力釋放裝置；29、壓力傳感器；
[0024]30、單向閥；31、手動截止閥。
[0025]【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]本實(shí)用新型的高壓集成供氣裝置中的一體式基體件，是在一塊整體坯料的基礎(chǔ)上加工而成。在所述整體坯料上加工出的氣體通道由于不需要接頭連接管道，也就消除了接頭、管道本身體積的限制，可以進(jìn)一步降低體積(只要加工工藝允許，坯料可以選用盡可能小的尺寸，可以在所述坯料上加工出盡可能短小的氣體通道)。同時，由于不需要接頭連接管道，也就不存在接頭和管道連接的接口，減少了氣體從這些接口泄漏的隱患。
[0028]圖1顯示了本實(shí)用新型高壓集成供氣裝置的原理，圖中虛線框范圍內(nèi)均為設(shè)置在一體式基體件上的部件，包括設(shè)置在所述一體式基體件上的充氣接口、單向閥、截止閥、電磁閥、減壓器、出氣接口、壓力釋放裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、第一氣瓶通道口、第二氣瓶通道口、第三氣瓶通道口、第四氣瓶通道口。其中，所述充氣接口與所述單向閥的入口直接連接；在所述基體件上設(shè)置有第一氣體通道連通所述單向閥的出口與所述截止閥；在所述基體件上設(shè)置有第二氣體通道連通所述截止閥與所述第一氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第三氣體通道連通所述截止閥和所述電磁閥的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第四氣體通道連通所述電磁閥的出口與所述減壓器的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第五氣體通道連通所述減壓器的出口與所述出氣接口 ；在所述基體件上設(shè)置有第六氣體通道連通所述壓力釋放裝置與所述第二氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第七氣體通道連通所述壓力傳感器與所述第三氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第八氣體通道連通所述溫度傳感器與所述第四氣瓶通道口。
[0029]在工作狀態(tài)下，本實(shí)用新型的高壓集成供氣裝置連接氣瓶，氣瓶用于存儲高壓氣體。所述第一氣瓶通道口、所述第二氣瓶通道口、所述第三氣瓶通道口、所述第四氣瓶通道口與所述氣瓶連通。壓力傳感器用于監(jiān)控所述氣瓶內(nèi)的壓力。溫度傳感器用于監(jiān)控所述氣瓶內(nèi)的溫度。當(dāng)所述氣瓶內(nèi)的溫度、壓力超過預(yù)定值時，壓力釋放裝置導(dǎo)通，將所述氣瓶內(nèi)的氣體釋放，保證了氣瓶的安全將壓力傳感器、溫度傳感器和壓力釋放裝置設(shè)置在一體式基體件上提高了高壓集成供氣裝置的集成度，安裝、運(yùn)輸方便。
[0030]在高壓集成供氣裝置的所述一體式基體件上還設(shè)置有預(yù)備口，在所述基體件上設(shè)置有第九氣體通道連通所述預(yù)備口與所述電磁閥的入口。預(yù)備口用于連接更多的氣瓶進(jìn)行供氣。當(dāng)然，預(yù)備口并不是必須設(shè)置，在不需要連接其他氣瓶時可以不必設(shè)置而不影響高壓集成供氣裝置的正常工作。
[0031]上述第一至第九氣體通道是在基體件上加工而成的通道，這些氣體通道僅在連接的部件處有接口，其他部分借助于基體件本身材料的致密性形成良好的密封。上述第一至第九氣體通道之間可以根據(jù)實(shí)際情況將其中一些通道的局部進(jìn)行重合設(shè)置，以利于降低加工的復(fù)雜度。
[0032]圖1中的減壓器可以選用柱塞式減壓器。
[0033]所述截止閥可以選用包括手動截止閥的多種類型截止閥。所述截止閥與所述第二氣體通道之間的密封為硬密封。這有利于對高壓氣體的密封。
[0034]壓力釋放裝置(PRD)是現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品，其中包含壓力敏感爆破膜片和溫度敏感爆破膜片。當(dāng)壓力或溫度超出臨界值后，壓力敏感爆破膜片或溫度敏感爆破膜片爆破，壓力釋放裝置導(dǎo)通。
[0035]圖2和圖3顯示了本實(shí)用新型高壓集成供氣裝置的一個實(shí)例，以下結(jié)合該實(shí)例的工作過程，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0036]高壓集成供氣裝置的手動截止閥31與存儲高壓氣體的氣瓶(圖中未示出)連通。當(dāng)需要對氣瓶進(jìn)行充氣時，充氣接口 21與充氣槍(圖中未示出)連通，此時，打開手動截止閥31，充氣槍將氣源的高壓氣體經(jīng)充氣接口 21、單向閥30、手動截止閥31和第一氣瓶通道口(圖中未示出)導(dǎo)入到氣瓶。當(dāng)氣瓶內(nèi)的壓力達(dá)到額定值后(例如35MPa)，關(guān)閉手動截止閥31，拔下充氣槍，充氣過程結(jié)束。
[0037]當(dāng)需要?dú)馄窟M(jìn)行供氣時，打開手動截止閥31，打開電磁閥20(在本實(shí)例中電磁閥選用專利號為ZL201220050596.2中國實(shí)用新型專利所公開的電磁閥)，氣瓶內(nèi)的氣體經(jīng)所述第一氣瓶通道口、手動截止閥31、電磁閥20到達(dá)柱塞式減壓器27。柱塞式減壓器27開始對來自氣瓶的高壓氣體進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，經(jīng)出氣接口 26向下游負(fù)載提供壓力穩(wěn)定的氣體。柱塞式減壓器27在氣體的流量發(fā)生變化時也能保持氣體的壓力不變。柱塞式減壓器27的減壓器調(diào)節(jié)手柄25設(shè)置在一體式基體件23上。柱塞式減壓器27的出口壓力可以根據(jù)實(shí)際需要通過減壓器調(diào)節(jié)手柄25進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。壓力傳感器29與氣瓶(圖中未示出)經(jīng)第三氣瓶通道口連通，可適時測量氣瓶內(nèi)的壓力，測量范圍2MPa—60MPa。溫度傳感器22與所述氣瓶經(jīng)第四氣瓶通道口連通，可適時測量氣瓶內(nèi)的溫度，測量范圍-40°C — 120°C。壓力釋放裝置28與所述氣瓶經(jīng)第二氣瓶通道口連通，當(dāng)氣瓶內(nèi)部的壓力或溫度超過設(shè)定值時，壓力釋放裝置28內(nèi)的壓力敏感爆破膜片或溫度敏感爆破膜片爆破，壓力釋放裝置28導(dǎo)通，釋放氣瓶內(nèi)的氣體，消除超壓和超高溫帶來的風(fēng)險(xiǎn)。壓力釋放裝置28的出口(氣體釋放的出口)可以與收集器(圖中未示出)連通，由所述收集器對釋放的氣體進(jìn)行收集再利用。第一氣瓶通道口、第二氣瓶通道口、第三氣瓶通道口和第四氣瓶通道口均設(shè)置在一體式基體件23上柱塞式減壓器27所在的部分。
[0038]參考圖1的原理圖，各部件之間的連接線的箭頭代表了充氣、供氣兩種工作狀態(tài)下氣體流動的方向。
[0039]圖2和圖3所示實(shí)例中壓力傳感器29選用防爆等級為ExiaIICT6Ga的壓力變送器，溫度傳感器選用防爆等級為ExiaIICT6Ga的溫度變送器。除手動截止閥31與所述第二氣體通道之間的密封為金屬硬密封外，其余部件的密封形式均采用橡膠“O”型圈密封。出氣接口 26用于與下游負(fù)載的連接。預(yù)備口是用于與增加的其他氣瓶并連供氣使用時的連接口，設(shè)置于一體式基體件23上。增加的其他氣瓶連接到預(yù)備口上，通過預(yù)備口、電磁閥20、柱塞式減壓器27和出氣接口 26順序連通而形成的通路對下游負(fù)載進(jìn)行供氣。在不使用增加的這個氣瓶時用封堵件24封堵住預(yù)備口。
[0040]值得注意的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非因此限定本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型還可以對上述各種零部件的構(gòu)造進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】均同理皆包含于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高壓集成供氣裝置，其特征在于:包括一體式基體件，和設(shè)置在所述一體式基體件上的充氣接口、單向閥、截止閥、電磁閥、減壓器、出氣接口、壓力釋放裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、第一氣瓶通道口、第二氣瓶通道口、第三氣瓶通道口、第四氣瓶通道口 ； 所述充氣接口與所述單向閥的入口連接；在所述基體件上設(shè)置有第一氣體通道連通所述單向閥的出口與所述截止閥；在所述基體件上設(shè)置有第二氣體通道連通所述截止閥與所述第一氣瓶通道口； 在所述基體件上設(shè)置有第三氣體通道連通所述截止閥和所述電磁閥的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第四氣體通道連通所述電磁閥的出口與所述減壓器的入口 ；在所述基體件上設(shè)置有第五氣體通道連通所述減壓器的出口與所述出氣接口； 在所述基體件上設(shè)置有第六氣體通道連通所述壓力釋放裝置與所述第二氣瓶通道口；在所述基體件上設(shè)置有第七氣體通道連通所述壓力傳感器與所述第三氣瓶通道口 ；在所述基體件上設(shè)置有第八氣體通道連通所述溫度傳感器與所述第四氣瓶通道口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:還包括氣瓶，所述第一氣瓶通道口、所述第二氣瓶通道口、所述第三氣瓶通道口、所述第四氣瓶通道口與所述氣瓶連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:所述減壓器包括柱塞式減壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:所述截止閥包括手動截止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:所述截止閥與所述第二氣體通道之間的密封為硬密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:所述壓力釋放裝置包含壓力敏感爆破膜片和溫度敏感爆破膜片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:還包括收集器，所述壓力釋放裝置的出口與所述收集器連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:在所述基體件上設(shè)置有預(yù)備口 ；在所述基體件上設(shè)置有第九氣體通道連通所述預(yù)備口與所述電磁閥的入口。
9.根據(jù)權(quán)利要8所述高壓集成供氣裝置，其特征在于:在所述預(yù)備口上設(shè)置有封堵件。
【文檔編號】F17C13/00GK203549370SQ201320656054
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】趙效英, 孫曉明, 孟昭君, 王麗 申請人:北京蘭天達(dá)汽車清潔燃料技術(shù)有限公司