專利名稱：一種固體儲(chǔ)氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)存氫氣的裝置，尤其涉及一種填裝金屬氫化物儲(chǔ)氫合金材料的 氫氣儲(chǔ)存裝置。
技術(shù)背景-
氫能具有潔凈、效率高、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)，是受到普遍關(guān)注的一種新型能源。 交通運(yùn)輸要消耗大量的能源，圍繞氫氣的開發(fā)應(yīng)用，有關(guān)專家對(duì)低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓 氣態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種方式做了大量的研究工作，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫雖然便于儲(chǔ)存和運(yùn) 輸，但是氫氣的液化成本太高，從而大大提高了氫能的成本，能耗高、易泄漏；對(duì)于 高壓儲(chǔ)氫，雖然壓力可以高達(dá)70MPa以上，但是儲(chǔ)氫的密度依然不大，并且儲(chǔ)氫罐自 身重量很大，安全隱患更大，也不適合大規(guī)模應(yīng)用尤其是移動(dòng)場(chǎng)合的應(yīng)用。金屬氫化 物儲(chǔ)氫被認(rèn)為是具有較大應(yīng)用前途的固體儲(chǔ)氫方式，具有安全性高、儲(chǔ)氫密度大等優(yōu) 點(diǎn)，是一種安全高效無能耗無泄漏的儲(chǔ)運(yùn)方式，成為目前國際上的熱點(diǎn)。金屬氫化物 (又稱儲(chǔ)氫合金)是指金屬合金與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成的金屬間化合物，它具有像海綿 吸水那樣能可逆的吸放大量氫氣的特性。氫與氫化金屬之間可以進(jìn)行可逆反應(yīng)，當(dāng)外 界有熱量加給金屬氫化物時(shí)，它就分解為氫化金屬并放出氫氣。金屬氫化物形成過程 是一個(gè)伴有熱量產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)過程，是一種固態(tài)儲(chǔ)氫的形式，儲(chǔ)存的氫氣再放出來 需要一定的熱量，當(dāng)沒有足夠的熱量供給，它會(huì)自動(dòng)停止放氫，其安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高 壓氣態(tài)儲(chǔ)氫或低溫液態(tài)儲(chǔ)氫。儲(chǔ)氫合金吸氫時(shí)放出一定的熱量，放氫時(shí)需要從外部吸 收一定的熱量，因此，儲(chǔ)氫裝置內(nèi)部的儲(chǔ)氫合金應(yīng)達(dá)到一定的溫度條件，才能使儲(chǔ)氫 裝置的吸氫和放氫速率滿足使用要求。現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)氫裝置存在筒體內(nèi)傳熱結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，傳熱效果差，儲(chǔ)氫合金材料容易板結(jié)和堆積，使用不便等缺陷。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方便儲(chǔ)氫合金材料的裝 填，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好，儲(chǔ)氫合金材料不易板結(jié)和堆積，使用安全、方便的固體
儲(chǔ)氫裝置。
本實(shí)用新型可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)
筒體內(nèi)連有導(dǎo)熱片，筒體兩端外分別連有氫氣進(jìn)出閥門，穿過導(dǎo)熱片中心孔的過 濾器的兩端分別與氫氣進(jìn)出閥門連接，過濾器內(nèi)的中心通氣孔與氫氣進(jìn)出閥門連通， 筒體其中一端的封頭上連有儲(chǔ)氫合金粉末灌裝口，筒體內(nèi)有沿筒縱向設(shè)置并與導(dǎo)熱片
連接的蛇形水循環(huán)管，導(dǎo)熱片連有一個(gè)片狀橫斷。 本實(shí)用新型還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)
沿導(dǎo)熱片半徑的三分之二位置處均布大孔，沿三分之一位置處均布小孔；片狀橫 斷位于導(dǎo)熱片的大孔和小孔之間并呈水平設(shè)置；蛇形水循環(huán)管通過導(dǎo)熱片并以30-90 度角的圓弧彎曲穿過導(dǎo)熱片上呈120度角的大 L，其出水口和入水口分別設(shè)置在筒體 兩端的封頭上。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好，吸、放氫速度快，效率高，安全性好，放氫 時(shí)需要的熱由外供熱水通過蛇形水循環(huán)管提供，吸氫時(shí)產(chǎn)生的熱由通過蛇形水循環(huán)管 的冷水帶出，筒體內(nèi)徑為170毫米時(shí)，可儲(chǔ)存約13立方米(即1公斤多)的氫氣， 儲(chǔ)氫容量大，安全系數(shù)高，換熱效果好且不影響導(dǎo)熱片和片狀橫斷的設(shè)置及安裝，由 于設(shè)置有儲(chǔ)氫合金粉末灌裝口、導(dǎo)熱片上未插入蛇形水循環(huán)管的3個(gè)大孔和6個(gè)小孔，
有利于儲(chǔ)氫合金材料的均勻裝填，導(dǎo)熱片中部沿橫向連接的片狀橫斷有利于減少儲(chǔ)氫 合金粉末在筒體橫截面方向的板結(jié)和堆積。
本實(shí)用新型通過由純鋁、鋁合金或者紫銅做成的導(dǎo)熱片換熱，該導(dǎo)熱片被一個(gè)由 不銹鋼粉或者銅粉等其他金屬粉經(jīng)壓縮燒結(jié)制成或者是其他具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能和機(jī) 械性能的金屬或非金屬材料制成的片狀隔斷將儲(chǔ)氫合金粉末在筒體橫截面方向一分 為二，用于傳熱傳質(zhì)，可以有效的防止在筒體橫截面方向由于合金粉末自身重力所造 成的板結(jié)和堆積，提高使用壽命和傳熱傳質(zhì)效果。裝置的主傳質(zhì)結(jié)構(gòu)為由不銹鋼粉或 者銅粉等金屬粉經(jīng)壓制后燒結(jié)而成或者是其他具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能的金屬 或非金屬材料制成的過濾器。在氣體入口閥門位置處加裝一個(gè)安全閥，以防止意外爆 破，增強(qiáng)了儲(chǔ)氫裝置的安全性能。進(jìn)、出氣口位于兩端，方便操作和使用。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的示意圖；圖2是圖1中導(dǎo)熱片放大的示意圖3是圖2連有橫斷的俯視圖4是圖1中蛇形水循環(huán)導(dǎo)管設(shè)置縮小的示意圖5是蛇形水循環(huán)導(dǎo)管的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為內(nèi)部冷熱式，內(nèi)部設(shè)置蛇形水循環(huán)管6與數(shù)排導(dǎo)熱片8連通，導(dǎo)熱 片8與筒體5呈過盈配合，傳質(zhì)機(jī)構(gòu)可選用不銹鋼粉或者是銅粉等其他金屬粉經(jīng)壓制
后燒結(jié)而成或者是其他具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能的金屬或非金屬材料制成的過
濾器4，不銹鋼罐體的兩端加裝封頭3，其出水口和入水口分別設(shè)置在筒體5兩端的 封頭3上，筒體5兩端各裝一手動(dòng)閥，以便于測(cè)試檢修。導(dǎo)熱片8的中心有一個(gè)與過 濾器4配合的中心圓孔13，在導(dǎo)熱片8半徑的三分之二位置處呈六十度角均布著六個(gè) 大圓孔ll，在導(dǎo)熱片8半徑的三分之一位置處呈六十度角均布著六個(gè)小圓孔12，該 小圓孔12與大圓孔11之間呈現(xiàn)30度夾角；在位于導(dǎo)熱片8的中間、大圓孔ll和小 圓孔12之間呈15度夾角位置處有一個(gè)片狀橫斷10，該片狀橫斷10在儲(chǔ)氫裝置橫放 置的時(shí)候呈水平設(shè)置，以用來導(dǎo)熱并減少儲(chǔ)氫合金在筒體5橫截面方向由于自身重力 造成的的堆積和板結(jié)。蛇形水循環(huán)管6從第一個(gè)導(dǎo)熱片8的大孔11穿過，到最后一 個(gè)導(dǎo)熱片8的相應(yīng)大孔ll，隨后以30-90度角的圓弧彎曲進(jìn)入最后一個(gè)導(dǎo)熱片8的大 孔ll，這兩個(gè)孔之間呈120度角，向上穿過所有的導(dǎo)熱片8并從第一個(gè)的相應(yīng)大孔 ll穿過出來，隨后以相同的方式穿過所有導(dǎo)熱片8的大孔11，該蛇形水循環(huán)管6的 兩個(gè)端口分別和筒體5的兩個(gè)封頭3焊接在一起，水便在該蛇形水循環(huán)管6中循環(huán)流 動(dòng)并通過導(dǎo)熱片8把熱量傳遞給儲(chǔ)氫合金或?qū)?chǔ)氫合金產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。在封頭3的 中心位置處，加裝兩個(gè)相同的出氣蓋將過濾器4與筒體5緊密聯(lián)結(jié)，氫氣在過濾器4 的中心通氣孔9中循環(huán),并通過過濾器4的微米級(jí)孔隙均勻而快速的傳遞到儲(chǔ)氫合金 粉中。穿過導(dǎo)熱片8中心孔的過濾器4的兩端分別與氫氣進(jìn)出閥門l連接，在儲(chǔ)氫筒 體5的入氣口的氫氣進(jìn)出閥門1的氣流通道外部裝一個(gè)起跳壓力為0-30MPa的安全閥 門7，進(jìn)入過濾器4中的中心通氣孔9，中心通氣孔9與氫氣進(jìn)出閥門l連通，整個(gè) 筒體5的最大耐壓為0-40MPa。在入氣口的封頭3上，與蛇形水循環(huán)管6的冷水入口 按直徑方向呈直線對(duì)應(yīng)處開有儲(chǔ)氫合金粉末灌裝口 2，用于加裝儲(chǔ)氫合金材料。
權(quán)利要求1、一種固體儲(chǔ)氫裝置，筒體(5)內(nèi)連有導(dǎo)熱片(8)，其特征在于筒體(5)兩端外分別連有氫氣進(jìn)出閥門(1)，穿過導(dǎo)熱片(8)中心孔的過濾器(4)的兩端分別與氫氣進(jìn)出閥門(1)連接，過濾器(4)內(nèi)的中心通氣孔(9)與氫氣進(jìn)出閥門(1)連通，筒體(5)其中一端的封頭(3)上連有儲(chǔ)氫合金粉末灌裝口(2)，筒體(5)內(nèi)有沿筒縱向設(shè)置并與導(dǎo)熱片(8)連接的蛇形水循環(huán)管(6)，導(dǎo)熱片(8)連有一個(gè)片狀橫斷(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種固體儲(chǔ)氫裝置，其特征在于沿導(dǎo)熱片(8)半徑的 三分之二位置處均布大孔(11)，沿三分之一位置處均布小孔(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體儲(chǔ)氫裝置，其特征在于片狀橫斷(10)位于 導(dǎo)熱片(8)的大孔(11)和小孔(12)之間并呈水平設(shè)置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體儲(chǔ)氫裝置，其特征在于蛇形水循環(huán)管(6)通 過導(dǎo)熱片(8)并以30-90度角的圓弧彎曲穿過導(dǎo)熱片(8)上呈120度角的大孔(11)， 其出水口和入水口分別設(shè)置在筒體(5)兩端的封頭(3)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種固體儲(chǔ)氫裝置，筒體內(nèi)連有導(dǎo)熱片，筒體兩端外分別連有氫氣進(jìn)出閥門，穿過導(dǎo)熱片中心孔的過濾器的兩端分別與氫氣進(jìn)出閥門連接，過濾器內(nèi)的中心通氣孔與氫氣進(jìn)出閥門連通，筒體其中一端的封頭上連有儲(chǔ)氫合金粉末灌裝口，筒體內(nèi)有沿筒縱向設(shè)置并與導(dǎo)熱片連接的蛇形水循環(huán)管，導(dǎo)熱片連有一個(gè)片狀橫斷。沿導(dǎo)熱片半徑的三分之二位置處均布大孔，沿三分之一位置處均布小孔；片狀橫斷位于導(dǎo)熱片的大孔和小孔之間并呈水平設(shè)置；蛇形水循環(huán)管通過導(dǎo)熱片并以30-90度角的圓弧彎曲穿過導(dǎo)熱片上呈120度角的大孔，其出水口和入水口分別設(shè)置在筒體兩端的封頭上。
文檔編號(hào)F17C13/00GK201193778SQ200820019148
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者鋒 石 申請(qǐng)人:鋒 石