[发明专利]用于高压复合容器的密封结构

说明书

本发明公开了一种用于高压复合容器的密封结构，其包括端头和卡接在高压复合容器的瓶口外圈的支撑内衬，端头上设置有用于固定瓶口阀的固定孔，端头上还设置有安装槽，端头通过安装槽卡接在支撑内衬的外圈。本发明提供的用于高压复合容器的密封结构，通过端头与支撑内衬的配合，从而可以将支撑内衬及瓶口的翻边包裹在端头上的安装槽中，由此增强了结构的密封性，延长了端头与壳体之间的配合界面，有效防止了容器中高压气体的泄漏或渗透，保证了容器的密封效果。

技术领域

本发明涉及一种复合容器，尤其涉及一种用于高压复合容器的密封结构。

背景技术

大部分出租车改装压缩天然气(CNG)以代替燃油，一般CNG高压气瓶的工作压力为20MPa；部分车辆生产制造商已推广CNG或CNG与燃油混用的车辆，如奥迪、通用等。采用了氢介质电池汽车也是当前的热点，储氢高压气瓶的工作压力一般为35MPa、70MPa，且70MPa的IV型瓶(高压塑料内胆复合容器)是当前的研发热点。除了车用，高压气瓶在其他领域也得到充分的应用，例如欧洲的部分液化石油气采用塑料内胆复合容器(工作压力2MPa)。大量的高压容器在日常生活中得到广泛使用，传统的纯金属或金属内衬复合容器存在重量偏大的问题，不易运输；且存储压力越高，金属塑料内胆生产工艺越复杂，成本越高，还存在被高压气体腐蚀的风险。为了满足轻量化的要求，高压塑料内胆复合容器产生，因为塑料的特性，该类产品具备耐腐蚀、耐疲劳、重量轻等优越性能。相对于纯金属或金属内衬复合容器，高压塑料内胆复合容器的密封性的保证更为苛刻，主要原因是塑料内胆壳体与金属端头的材料不同，在反复的使用过程中，塑料内胆与金属端头连接会松动，密封性能下降。

鉴于现状，金属端头与塑料内胆的连接成为了研究的热点与难点。图1为现有技术中的高压塑料内胆复合容器的示意图，其包括金属端头1、塑料内胆2和纤维复合材料层3，金属端头1安装在塑料内胆2上，之后通过纤维复合材料层3进行缠绕包裹形成。图2为图1所示高压塑料内胆复合容器中的密封结构，如图1和图2所示，金属端头1与塑料内胆2的大面接触在工艺上是不可行的，即使可行成本也是高昂的；该密封结构未考虑金属端头1与塑料内胆2轴线上的限位；该结构未考虑缠绕时塑料内胆2的内压不断改变的充压，会导致金属端头1及塑料内胆2连接处产生缝隙引起泄漏，如图2中箭头所示的泄露路径4；该结构未考虑瓶口承受安装扭矩时的限位，安装后导致金属端头1与纤维复合材料层3的结合强度降低；该结构中压缩气体的逃逸路径P较短，会增加压缩气体逃逸的风险，尤其是小分子气体CNG、氢气、氦气等。因此，研究一种能够解决上述问题的密封结构十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高压复合容器的密封结构，以解决上述现有技术中的问题，防止高压复合容器中高压气体介质的泄漏和渗透，保证容器的密封性。

本发明提供了一种用于高压复合容器的密封结构，其中，包括：

卡接在高压复合容器的瓶口外圈的支撑内衬；

端头，所述端头上设置有用于固定瓶口阀的固定孔，所述端头上还设置有安装槽，所述端头通过所述安装槽卡接在所述支撑内衬的外圈。

如上所述的用于高压复合容器的密封结构，其中，优选的是，所述支撑内衬包括第一半环内衬和第二半环内衬，所述支撑内衬由所述第一半环内衬和所述第二半环内衬固定扣合后形成。

如上所述的用于高压复合容器的密封结构，其中，优选的是，所述第一半环内衬上的两个端面上分别设置有第一凸起和第一凹槽，所述第二半环内衬上的两个端面上分别设置有第二凸起和第二凹槽，所述第一凸起与所述第二凹槽卡接配合，所述第二凸起与所述第一凹槽卡接配合。

如上所述的用于高压复合容器的密封结构，其中，优选的是，所述第一半环内衬和所述第二半环内衬的内圈上均设置有限位凸起。

如上所述的用于高压复合容器的密封结构，其中，优选的是，所述端头包括固定部和安装部，所述固定孔设置在所述固定部中，所述安装槽设置在所述安装部中；