阅读说明：本技术 一种高压瓶口阀上的tprd泄压装置 (TPRD pressure relief device on high-pressure bottle mouth valve ) 是由 赵亚丽 何春辉 陈甲楠 葛安全 许春华 苏红艳 崔鸿 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置,在阀体上设置有第一密封结构；在阀体底面中部向内依次开设有第一、第二通道,第一通道的内孔径大于第二通道的内孔径,在第二通道顶面中部向内开设有搁置槽；在滑动阀芯上段设置有轴肩,在滑动阀芯顶面中部向内开设有定位槽,轴肩伸入第二通道中将感温玻璃球固定于搁置槽与定位槽之间；在滑动阀芯上套设有导向挡套,导向挡套固定于第一通道中,且导向挡套顶部抵于轴肩下端面上、导向挡套底部伸出第一通道外；在伸出第一通道外的导向挡套侧壁上间隔开设有若干通孔,滑动阀芯下段伸出导向挡套外,在伸出导向挡套外的滑动阀芯上设置有第二密封结构。该装置结构简单、集成度高、泄露点少。(The invention discloses a TPRD pressure relief device on a high-pressure bottle mouth valve, wherein a valve body is provided with a first sealing structure; a first channel and a second channel are sequentially arranged inwards in the middle of the bottom surface of the valve body, the inner aperture of the first channel is larger than that of the second channel, and a placing groove is arranged inwards in the middle of the top surface of the second channel; a shaft shoulder is arranged at the upper section of the sliding valve core, a positioning groove is inwards formed in the middle of the top surface of the sliding valve core, and the shaft shoulder extends into the second channel to fix the temperature sensing glass ball between the placing groove and the positioning groove; a guide blocking sleeve is sleeved on the sliding valve core and fixed in the first channel, the top of the guide blocking sleeve abuts against the lower end face of the shaft shoulder, and the bottom of the guide blocking sleeve extends out of the first channel; a plurality of through holes are arranged on the side wall of the guide blocking sleeve extending out of the first channel at intervals, the lower section of the sliding valve core extends out of the guide blocking sleeve, and a second sealing structure is arranged on the sliding valve core extending out of the guide blocking sleeve. The device has simple structure, high integration level and less leakage point.)

一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置

技术领域

本发明涉及储氢技术领域，尤其涉及一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置。

背景技术

储氢方式采用储氢气瓶高压储氢，储氢气瓶内的高压氢气的合理、有效使用离不开瓶口阀，储氢气瓶内的高压氢气必须经瓶口阀及后续系统处理后才能提供给燃料电池，因而瓶口阀是供氢系统中及其重要的部件，其性能优劣直接影响燃料电池的正常工作、供氢系统的使用效率、以及供氢系统的安全性能。

市场上常见的高压瓶口阀上的TPRD泄压装置是在瓶口阀的主阀体上集成易熔合金塞泄压装置，因易熔合金强度低，在高压环境下易熔合金容易产生蠕变现象，造成气体泄漏，安全可靠性非常低。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是：提供一种结构简单、泄漏点少的高压瓶口阀上的TPRD泄压装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，包括：阀体，在阀体下段柱体上设置有第一密封结构；在阀体底面中部、由下向上依次开设有第一通道和第二通道，第一通道的内孔径大于第二通道的内孔径，在第二通道顶面中部向内开设有用于搁置感温玻璃球顶部凸起的搁置槽；在第一通道和第二通道中活动穿插设置有滑动阀芯，在滑动阀芯上段设置有轴肩，在滑动阀芯顶面中部向内开设有与感温玻璃球底部球面轮廓匹配、用于搁置感温玻璃球底部球面的定位槽，轴肩伸入第二通道中后抵于感温玻璃球底部，将感温玻璃球固定于搁置槽与定位槽之间；在滑动阀芯上套设有导向挡套，导向挡套固定于第一通道中，且导向挡套顶部抵于轴肩下端面上、导向挡套底部伸出第一通道外；在伸出第一通道外的导向挡套侧壁上间隔开设有若干通孔，感温玻璃球破碎后、滑动阀芯在储氢气瓶内的气体压力作用下向上运动至上限位置时，滑动阀芯底面高于各通孔；感温玻璃球未破碎、滑动阀芯处于下限位置时，滑动阀芯下段伸出导向挡套外，在伸出导向挡套外的滑动阀芯上设置有第二密封结构。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，在导向挡套下段开设有第三通道，第三通道的内孔径大于导向挡套的内孔径，第三通道的长度保证感温玻璃球破碎后、滑动阀芯向上运动至上限位置时，位于滑动阀芯下段的第二密封结构始终位于第三通道内。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，所述的第一密封结构为：在阀体上开设有向内凹进的第一容纳槽，第一密封挡圈和第一O形密封圈设置于第一容纳槽中。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，所述的第二密封结构为：在滑动阀芯下段上开设有向内凹进的第二容纳槽，第二密封挡圈和第二O形密封圈设置于第二容纳槽中。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，在位于第一密封结构下方的阀体上设置有外螺纹段，保护罩壳通过其上的内螺纹段与外螺纹段旋合从而旋于阀体下段上，将阀体下段、伸出阀体外的导向挡套、伸出导向挡套外的滑动阀芯全罩盖保护于保护罩壳中。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，导向挡套上的各通孔沿导向挡套周向间隔均匀分布一圈。

进一步地，前述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，其中，在阀体上段外侧壁上沿周向间隔切割有若干平台。

本发明的有益效果是：该装置结构简单、零件加工工艺简单、装配方便、体积小，安装在瓶口阀上占用空间较小、集成度高。阀体采用整体形式，泄露点少，安装于瓶口阀上时只需要两处密封，减少泄露风险并且降低成本。此外，泄压时，滑动阀芯的行程短，减少泄压前等待时间。

附图说明

图1是本发明所述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置的结构示意图。

图2是图1中去除保护罩壳后的高压瓶口阀上的TPRD泄压装置的结构示意图。

图3是图1中高压瓶口阀上的TPRD泄压装置的内部结构示意图。

图4是高压瓶口阀上的TPRD泄压装置集成于瓶口阀上、且TPRD泄压装置处于未开启状态时的内部结构示意图。

图5是高压瓶口阀上的TPRD泄压装置集成于瓶口阀上、且TPRD泄压装置处于开启状态时的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。

如图2和图3所示，本实施例中所述的一种高压瓶口阀上的TPRD泄压装置，包括：阀体2，在阀体2下段柱体上设置有第一密封结构。所述的第一密封结构为：在阀体2上开设有向内凹进的第一容纳槽24，第一密封挡圈61和第一O形密封圈62设置于第一容纳槽24中。在阀体2底面中部、由下向上依次开设有第一通道21和第二通道22，第一通道21的内孔径大于第二通道22的内孔径，在第二通道22顶面中部向内开设有用于搁置感温玻璃球3顶部凸起31的搁置槽23。在第一通道21和第二通道22中活动穿插设置有滑动阀芯4，在滑动阀芯4上段设置有轴肩41，在滑动阀芯4顶面中部向内开设有与感温玻璃球底部球面轮廓匹配、并用于搁置感温玻璃球3底部球面32的定位槽42，轴肩41伸入第二通道22中后抵于感温玻璃球3底部，将感温玻璃球3固定于搁置槽23与定位槽42之间。在滑动阀芯4上套设有导向挡套5，导向挡套5固定于第一通道21中，且导向挡套5顶部抵于轴肩41下端面上、导向挡套5底部伸出第一通道21外。在伸出第一通道21外的导向挡套5侧壁上间隔开设有若干通孔51，本实施例中导向挡套5上的各通孔51沿导向挡套5周向间隔均匀分布一圈。感温玻璃球3破碎后、滑动阀芯4在储氢气瓶内的气体压力作用下向上运动至上限位置时，滑动阀芯4底面高于各通孔51；感温玻璃球3未破碎、滑动阀芯4处于下限位置时，滑动阀芯4下段伸出导向挡套5外，在伸出导向挡套5外的滑动阀芯4上设置有第二密封结构。

如图2和图3所示，在导向挡套5下段开设有第三通道52，第三通道52的内孔径大于导向挡套5的内孔径，第三通道52的长度保证感温玻璃球3破碎后、滑动阀芯4向上运动至上限位置时，位于滑动阀芯4下段的第二密封结构始终位于第三通道52内。所述的第二密封结构为：在滑动阀芯4下段上开设有向内凹进的第二容纳槽43，第二密封挡圈63和第二O形密封圈64设置于第二容纳槽43中。

如图1和图3所示，在位于第一密封结构下方的阀体2上设置有外螺纹段，保护罩壳7通过其上的内螺纹段与外螺纹段旋合从而旋于阀体2下段上，将阀体2下段、伸出阀体2外的导向挡套5、伸出导向挡套5外的滑动阀芯4全罩盖保护于保护罩壳中7。保护罩壳7的设置，可避免该装置因意外跌落或意外碰撞而造成感温玻璃球3破碎风险。

TPRD泄压装置安装于瓶口阀上前先将保护罩壳7取下，然后将TPRD泄压装置集成于瓶口阀上。如图4和图5所示，瓶口阀包括：主阀体1，在主阀体1底部设置有能伸入储氢气瓶瓶口中的连接柱体，在主阀体1内设置有泄放流道，泄放流道的一端贯穿连接柱体底面、在连接柱体底面形成进气口，泄放流道的另一端贯穿主阀体1表面、在主阀体表面形成出气口。在泄放流道上设置有分支流道11，分支流道11端部贯穿主阀体1表面、在主阀体1表面形成连接口，TPRD泄压装置密封设置于连接口中，且TPRD泄压装置下段通过分支流道11密封伸入泄放流道中，将泄放流道分隔成第一泄放流道121和第二泄放流道122。TPRD泄压装置处于未开启状态时阻断第一泄放流道121和第二泄放流道122流通， TPRD泄压装置处于开启状态时第一泄放流道121和第二泄放流道122之间畅通。

TPRD泄压装置的阀体2通过螺纹连接固定于第一连接口中，并通过第一密封结构密封。分支流道11的内孔径大于位于分支流道11处的第一泄放流道121的内孔径，从而使分支流道11底部与第一泄放流道121之间形成阶台搁置面13，阀体2底面至阶台搁置面13之间留有间距H，第二泄放流道122贯穿阀体2底面至阶台搁置面13之间的分支流道11侧壁上，在分支流道11侧壁上形成泄漏口14。导向挡套5底部伸出第一通道22外后抵于阶台搁置面13上，感温玻璃球3未破碎时，滑动阀芯4处于下限位置，滑动阀芯4下段伸出导向挡套5外后、通过设置于滑动阀芯4下段的第二密封结构密封设置于第一泄放流道121中。

如图1所示，本实施例中在阀体2上段外侧壁上沿周向间隔切割有若干平台20。各平台20的设置方便操作人员将TPRD泄压装置2旋紧于瓶口阀的连接口中。

TPRD泄压装置的工作原理如下：

储氢气瓶内温度或环境温度位于感温玻璃球3的承受温度之内时，TPRD泄压装置处于未开启状态，如图4所示，此时滑动阀芯4下段伸出导向挡套5外后、通过设置于滑动阀芯4下段的第二密封结构密封设置于第一泄放流道121中，阻断第一泄放流道121和第二泄放流道122流通。

当气瓶温度或环境温度升高时，感温玻璃球3内的液体受热膨胀。当储氢气瓶内温度或环境温度升高至感温玻璃球3的承受温度（感温玻璃球3的承受温度一般为110±5℃）之上时，感温玻璃球3的外层玻璃被胀破，滑动阀芯4因失去感温玻璃球3对其的支撑力、而在储氢气瓶内的气体压力作用下向上运动，使第一泄放流道121与各通孔51相通，如图5所示，此时第一泄放流道121和第二泄放流道122之间通过各通孔51连通。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。

本发明的优点是：该装置结构简单、零件加工工艺简单、装配方便、体积小，安装在瓶口阀上占用空间较小、集成度高。阀体2采用整体形式，泄露点少，安装于瓶口阀上时只需要两处密封，减少泄露风险并且降低成本。此外，泄压时，滑动阀芯4的行程短，减少泄压前等待时间。