[发明专利]基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置

权利要求书

1.一种基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，包括液氢储罐(01)、液氮储罐(03)与基于液氮的防灭火装置(04)；

所述液氢储罐(01)包括内层罐体(11)、外层罐体(12)和绝热冷屏(13)；所述内层罐体(11)内设置液氢液位计(18)和压力计(20)，其电远传信号(19)连接车载电脑；所述液氢储罐(01)还设置有泄压安全阀(21)、单向排气阀(22)、单向排液阀(23)与单向充液阀(24)，其中泄压安全阀(21)和单向排气阀(22)通过导管接至气相区(14)的顶部，单向排液阀(23)与单向充液阀(24)通向液相区(15)的底部；所述液氢储罐的阀门均设置在可开启式的绝热冷屏箱(02)内，所述绝热冷屏箱(02)内设置有抽真空口(27)，上部装有氢气泄漏监测仪(25)；

所述液氮储罐(03)包括内层罐体(31)与外层罐体(30)；所述内层罐体(31)内设置有液氮液位计(32)与压力计(33)，其电远传信号(19)也接至车载电脑；所述液氮储罐(03)外部设置有安全泄压阀(34)、截止气阀(35)、单向充液阀(36)与单向排液阀(37)，其中单向排液阀(37)接至液氮防灭火装置(04)；

所述防灭火装置(04)包括依次设置的液氮增压气化器(41)、止回阀(42)、压力调节阀(43)与雾化喷枪(45)；所述止回阀(42)与压力调节阀(43)之间设置自增压旁通支路(44)，连至截止气阀(35)；

所述液氢储罐(01)与所述液氮储罐(03)采用冷桥的方式连接，或者采用同心式分层结构。

2.根据权利 要求1所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，所述的液氢储罐(01)的绝热冷屏(13)与所述的液氮储罐(03)的外层罐体(30)共体集成。

3.根据权利 要求2所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，所述的液氢储罐(01)的外层罐体(12)与所述的液氮储罐(03)的内层罐体(31)之间采用铜制冷桥(05)连接。

4.根据权利 要求1所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，采用可分离式串联结构，所述的液氢储罐(01)的绝热冷屏(13)与所述的液氮储罐(03)的外层罐体(30)为两个独立的罐体；所述液氢储罐(01)的外层罐体(12)与所述液氮储罐(03)的内层罐体(31)之间采用带真空活接头(50)的铜制冷桥(05)连接。

5.根据权利 要求4所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，所述的真空活接头(50)焊接固定在两段铜制冷桥(05)上，外部带有螺纹，前端设置密封圈(54)；所述铜制冷桥(05)接触端涂覆低温导热硅脂(55)；铜制冷桥(05)的外部包裹一层保冷管(51)，管内采用真空多孔绝热材料(53)，设置点支撑(52)。

6.根据权利 要求1所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，采用同心式分层结构，所述的液氢储罐(01)位于所述的液氮储罐(03)内；所述液氢储罐(01)的外层罐体(12)与所述液氮储罐(03)的内层罐体(31)之间设有点支撑(173)。

7.根据权利要求6所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，所述的液氢储罐(01)的内层罐体(11)与外层罐体(12)之间采用真空多层绝热(16)，并设有环状加强筋支架(17)；所述的液氮储罐(03)的内层罐体(31)与外层罐体(30)之间采用真空多层绝热(16)，并环状加强筋支架(17)。

8.根据权利 要求1所述的基于液氮的灭火与保温一体化的车载液氢储罐集成装置，其特征在于，当车载密闭空间内的氢气浓度高于安全允许值时，氢气泄漏监测仪(25)将泄漏电传信号传至车载电脑，车载电脑发出防灭火装置启动指令；液氮截止气阀(35)、单向排液阀(37)、止回阀(42)与压力调节阀(43)均打开；由于液氮罐内保有一定压力，液氮从单向排液阀(37)自发流出，至液氮增压气化器，液氮气化率高于70％；经过止回阀(42)后，一部分增压气化后的液氮从压力调节阀(43)流至雾化喷枪(45)，将密闭空间内的氢气排挤、稀释、降温，另一部分增压气化后的氮气经自增压旁通支管(44)、截止气阀(35)，流回液氮储罐(03)，保证罐内具有足够的自流压力。