[发明专利]一种高压储气罐

说明书

本发明公开了一种高压储气罐，包括内罐体、外罐体、通气套筒和压力平衡装置。内罐体设于外罐体内，内罐体和外罐体之间形成缓冲腔；缓冲腔与压力平衡装置的第一缸体连通；第一活塞设于第一缸体内，第一活塞可阻断第一连通口和第一泄压口的连通；内罐体的内腔与第二缸体连通；第二活塞设于第二缸体内，第一活塞和第二活塞连接，第二活塞可阻断第二连通口和第二泄压口的连通，第一活塞的直径较第二活塞的直径大。第一活塞受到的压力F1＝P1*S1，第二活塞受到的压力F2＝P2*S2，当P2*S2＝P1*S1，第一活塞和第二活塞均不移动，此时内罐体内的气体和缓冲腔内的缓冲气体或缓冲液体均不会被排走。S1大于S2，所以内罐体的压强P2将大于缓冲腔的压强P1。

技术领域

本发明涉及流体储存领域，特别涉及一种高压储气罐。

背景技术

市面上用于装载、储运氮气、氧气、氢气、煤气、LPG和氩气等采用的都是高压储气罐，氮气、氧气和氢气等气体常温下难于液化，且为了增加单位体积气体载量，就必须施加极高的压力将气体压缩，由于气罐内存在高压气体，就要求容器壳体具有足够的强度，通常采用较昂贵的材料制作而成，成本高；而提高气压就必须增加罐体材料的厚度以抵抗压力，防止罐体爆破，但带来罐体体积和重量的增大，成本大幅上升、制造工艺难度加大等问题，所以现阶段的储气罐的结构较弱，不敢往储气腔内灌入过多气体，进而使得储气罐的承载量较小。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高压储气罐，能够承受较大的内压，承载量较大，或者同样的承载量条件下，罐体质量更轻，安全性更高。

根据本发明的实施例的一种高压储气罐，包括内罐体、外罐体、通气套筒和压力平衡装置。内罐体设于外罐体内，内罐体和外罐体之间形成缓冲腔；通气套筒上设有与缓冲腔连通的缓冲腔连通口、与内罐体的内腔连通的内罐体连通口、连通内罐体的内腔与外罐体外的第一进出气口和连通缓冲腔与外罐体外的第二进出气口；压力平衡装置包括第一缸体、第一活塞、第二缸体和第二活塞，第一缸体内设有第一气室，第一缸体的一端设有第一连通口，缓冲腔通过缓冲腔连通口与第一连通口连通，第一缸体的另一端的侧壁上设有第一泄压口；第一活塞设于第一气室内，第一活塞可阻断第一连通口和第一泄压口的连通；第二缸体内设有第二气室，第二缸体的一端设有第二连通口，内罐体的内腔通过内罐体连通口与第二连通口连通，第二缸体的另一端的侧壁上设有第二泄压口；第二活塞设于第二气室内，第一活塞和第二活塞连接，第二活塞可阻断第二连通口和第二泄压口的连通，第一活塞的直径较第二活塞的直径大。

根据本发明实施例的一种高压储气罐，至少具有如下有益效果：缓冲腔内的压强为P1，内罐体内的压强为P2，第一活塞受到的压力F1＝P1*S1，第二活塞受到的压力F2＝P2*S2，S1为第一活塞的横截面积，S2为第二活塞的横截面积。由于第一活塞和第二活塞传动连接，所以第一活塞和第二活塞将同步发生移动，当F1大于F2时，第一活塞移动并使得第一连通口和第一泄压口连通，第二活塞同步移动并使得第二连通口和第二泄压口不连通，此时，缓冲腔内的缓冲气体或缓冲液体将通过第一泄压口排走，直到缓冲腔的压力和内罐体的内腔压力达至平衡，缓冲腔内的缓冲气体或缓冲液体将不再被排走；当F1小于F2时，第二活塞移动并使得第二连通口和第二泄压口连通，第一活塞同步移动并使得第一连通口和第一泄压口不连通时，此时，内罐体内的气体将通过第二泄压口排走，直到缓冲腔的压力和内罐体的内腔压力达至平衡，内罐体内的气体将不再被排走；而当F1与F2相等时，也就是P2*S2＝P1*S1，第一活塞和第二活塞均不移动，此时内罐体内的气体和缓冲腔内的缓冲气体或缓冲液体均不会被排走。通过增大P1的方式使得P2也增大，所以通过往缓冲腔充入缓冲气体或缓冲液体的方式，缓冲腔内具有一定的压力的时候，可使得内罐体的内部承受更大的压力，内罐体也不会爆破，也就是说内罐体可充入更多的气体，提高内罐体以及整个储气罐的承载能力。

根据本发明的一些实施例，所述内罐体和所述外罐体之间设有若干块定位垫片以防止所述内罐体在所述外罐体内晃动。