阅读说明：本技术 一种瓶口阀中的泄压装置 (Pressure relief device in bottleneck valve ) 是由 何春辉 赵亚丽 陈甲楠 许春华 王学圣 唐健 丁桓展 葛安全 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种瓶口阀中的泄压装置,在主阀体底部设置有连接柱体,在主阀体内设置有泄放流道,泄放流道的一端在连接柱体底面形成进气口,泄放流道的另一端在主阀体表面形成出气口；在泄放流道上设置有第一分支流道,第一分支流道在主阀体表面形成第一连接口,TPRD泄压装置密封设置于第一连接口中,且TPRD泄压装置下段通过第一分支流道密封伸入泄放流道中,将泄放流道分隔成第一泄放流道和第二泄放流道；在进气口与TPRD泄压装置之间的第一泄放流道上设置有第二分支流道,第二分支流道端部在主阀体表面形成第二连接口,手动泄压装置密封设置于第二连接口中。上述瓶口阀上的泄压装置结构简单、泄漏点少、放气方便且放气所需时间少。(The invention discloses a pressure relief device in a bottle mouth valve.A connecting column body is arranged at the bottom of a main valve body, a discharge flow channel is arranged in the main valve body, one end of the discharge flow channel forms an air inlet at the bottom surface of the connecting column body, and the other end of the discharge flow channel forms an air outlet on the surface of the main valve body; a first branch flow channel is arranged on the discharge flow channel, a first connecting port is formed on the surface of the main valve body by the first branch flow channel, the TPRD pressure relief device is arranged in the first connecting port in a sealing mode, and the lower section of the TPRD pressure relief device stretches into the discharge flow channel through the first branch flow channel in a sealing mode to divide the discharge flow channel into a first discharge flow channel and a second discharge flow channel; and a second branch flow channel is arranged on the first discharge flow channel between the air inlet and the TPRD pressure relief device, a second connecting port is formed on the surface of the main valve body at the end part of the second branch flow channel, and the manual pressure relief device is hermetically arranged in the second connecting port. The pressure relief device on the bottleneck valve has the advantages of simple structure, few leakage points, convenient air release and short air release time.)

一种瓶口阀中的泄压装置

技术领域

本发明涉及储氢技术领域，尤其涉及一种瓶口阀中的泄压装置。

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。

市场上常见的瓶口阀中的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，在特殊情况下，如气压测试之后或者长期不用的时候要把储氢气瓶内的气体放掉时，则在瓶口阀上集成限流阀，通过限流阀进行放气，限流阀放气非常缓慢，可能需要一整天时间。

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、放气方便且放气所需时间少的瓶口阀中的泄压装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的一种瓶口阀中的泄压装置，包括：主阀体，在主阀体底部设置有能伸入储氢气瓶瓶口中的连接柱体，在主阀体内设置有泄放流道，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表面、在主阀体表面形成出气口；在泄放流道上设置有第一分支流道，第一分支流道端部贯穿主阀体表面、在主阀体表面形成第一连接口，TPRD泄压装置密封设置于第一连接口中，且TPRD泄压装置下段通过第一分支流道密封伸入泄放流道中，将泄放流道分隔成第一泄放流道和第二泄放流道，TPRD泄压装置处于未开启状态时阻断第一泄放流道和第二泄放流道流通，TPRD泄压装置处于开启状态时第一泄放流道和第二泄放流道之间畅通；在进气口与TPRD泄压装置之间的第一泄放流道上设置有第二分支流道，第二分支流道端部贯穿主阀体表面、在主阀体表面形成第二连接口，手动泄压装置密封设置于第二连接口中。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，第一连接口和第二连接口位于主阀体同侧。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，位于第一分支流道两侧的第一泄放流道和第二泄放流道相交，第一分支流道与位于第一分支流道处的第一泄放流道同轴线，第二泄放流道贯穿第一分支流道侧壁。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，：所述的TPRD泄压装置的结构包括：阀体，阀体下段通过第一密封结构密封设置于第一连接口中；第一分支流道的内孔径大于位于第一分支流道处的第一泄放流道的内孔径，从而使第一分支流道底部与第一泄放流道之间形成阶台搁置面，阀体底面至阶台搁置面之间留有间距H，第二泄放流道贯穿阀体底面至阶台搁置面之间的第一分支流道侧壁上，在第一分支流道侧壁上形成泄漏口；在阀体底面上向内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后抵于阶台搁置面上；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，滑动阀芯底端面高于各通孔，从而使第一泄放流道和第二泄放流道之间畅通；感温玻璃球未破碎时，滑动阀芯处于下限位置，滑动阀芯下段伸出导向挡套外后、通过设置于滑动阀芯下段的第二密封结构密封设置于第一泄放流道中。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，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，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，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；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，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，所述的手动泄压装置的结构包括：手动泄放阀体，手动泄放阀体下段通过第三密封结构密封设置于第二连接口中；在手动泄放阀体上由下至上依次开设有第四通道、第五通道和第六通道，第四通道贯穿于手动泄放阀体底面，第六通道贯穿于手动泄放阀体顶面，且第五通道的内孔径均小于第四通道的内孔径和第六通道的内孔径，第四通道与第五通道之间形成第一阶台搁置面，在第四通道中由下至上依次设置有弹簧和钢球，弹簧底部固定于第四通道中，在弹簧的弹力作用下，弹簧顶部将钢球密封抵压于第一阶台搁置面处的第五通道口处，阻挡第四通道和第五通道流通；在第六通道中设置有第一内螺纹段，连接套通过其上的外螺纹段与第一内螺纹段密封旋合从而密封旋于第六通道中；在连接套内设置有第二内螺纹段，手动调节套通过其上的外螺纹段与第二内螺纹段密封旋合从而密封旋于连接套中；手动调节套底面封闭，在手动调节套底面上设置有调节杆，调节杆指向钢球，在手动调节套底面上还开设有若干贯通孔；旋转手动调节套使调节杆向下移动至调节杆将钢球向下推离第五通道口处时，第四通道和第五通道之间畅通。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，在钢球与第一阶台搁置面之间的第一阶台搁置面处设置有第四密封结构。

进一步地，前述的一种瓶口阀中的泄压装置，其中，所述的第三密封结构为：手动泄放阀体为由下至上外径依次增大的若干柱体构成，在两两相邻柱体之间的阶台面上分别设置有一个第三O形密封圈；所述的第四密封结构为设置于第一阶台搁置面处的第四O形密封圈。

本发明的有益效果是：该装置结构简单，漏点少、密封性能好，集成度高；在气压测试之后或者长期不用等情况下需要把储氢气瓶内的气体放掉时，可以通过手动开启手动泄压装置完成储氢气瓶的放气作业，放气方便且放气所需时间少；当储氢气瓶内温度或环境温度升高至TPRD泄压装置的承受温度之上时，TPRD泄压装置开启，储氢气瓶内的气体通过进气口、第一泄放流道、第二泄放流道、出气口流出，实现自动泄压目的。

附图说明

图1是本发明所述的一种瓶口阀中的泄压装置集成于瓶口阀上的立体结构示意图。

图2是集成有泄压装置的瓶口阀的顶面结构示意图。

图3是图2中A-A剖视方向的结构示意图。

图4是TPRD泄压装置的外部结构示意图。

图5是图1中另一剖视方向中TPRD泄压装置集成于瓶口阀的内部结构示意图。

图6是TPRD泄压装置处于开启状态时的结构示意图。

图7是手动泄压装置的外部结构示意图。

图8是手动泄压装置的内部结构示意图。

图9是手动泄放阀体的内部结构示意图。

图10是连接套与手动调节套的连接结构示意图。

图11是手动泄压装置处于开启状态时的结构示意图。

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。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本实施例中所述的一种瓶口阀中的泄压装置，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11，在主阀体1内设置有泄放流道12，泄放流道12的一端贯穿连接柱体11底面、在连接柱体11底面形成进气口101，泄放流道12的另一端贯穿主阀体1表面、在主阀体表面形成出气口102。在泄放流道12上设置有第一分支流道13，第一分支流道13端部贯穿主阀体1表面、在主阀体1表面形成第一连接口103，TPRD泄压装置2密封设置于第一连接口103中，且TPRD泄压装置2下段通过第一分支流道13密封伸入泄放流道12中，将泄放流道12分隔成第一泄放流道121和第二泄放流道122。TPRD泄压装置2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，参见图5所示为TPRD泄压装置2处于未开启状态时的结构示意图。TPRD泄压装置2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，参见图6所示为TPRD泄压装置2处于开启状态时的结构示意图。在进气口101与TPRD泄压装置2之间的第一泄放流道121上设置有第二分支流道14，第二分支流道14端部贯穿主阀体1表面、在主阀体1表面形成第二连接口104，手动泄压装置3密封设置于第二连接口104中。

如图1所示，本实施例中第一连接口103和第二连接口104位于主阀体1同侧，且呈上下分布，使瓶口阀结构更加紧凑。

如图3、图5和图6所示，本实施例中位于第一分支流道13两侧的第一泄放流道121和第二泄放流道122相交，第一分支流道13与位于第一分支流道13处的第一泄放流道121同轴线，第二泄放流道122贯穿第一分支流道13侧壁。本实施例中第一泄放流道121由竖向泄放流道和水平泄放流道构成，竖向泄放流道与水平泄放流道垂直相交，且竖向泄放流道贯穿连接柱体11底面、在连接柱体11底面形成进气口101。位于第一分支流道13处的第一泄放流道121为水平泄放流道，第一分支流道13与水平泄放流道同轴线。

在特殊情况下，如气压测试之后或者长期不用的时候要把储氢气瓶内的气体放掉，此时可以手动开启手动泄压装置3完成储氢气瓶的放气作业。

在特殊情况下，如储氢气瓶内温度或环境温度升高至TPRD泄压装置2的承受温度之上时，TPRD泄压装置2开启，储氢气瓶内的气体通过进气口101、第一泄放流道121、第二泄放流道122、出气口102流出，实现自动泄压目的。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，对具体TPRD泄压装置2进行结构设计，具体如下。为方便描述，统一将TPRD泄压装置2位于主阀体1外侧的一端称为顶部，将TPRD泄压装置2位于主阀体1内部的一端称为底部。

如图4、图5和图6所示，本实施例中所述的TPRD泄压装置2的结构包括：阀体21，阀体21下段通过第一密封结构密封设置于第一连接口103中，在实际生产过程中，阀体21通常通过螺纹连接固定于第一连接口103中，并通过第一密封结构密封。第一分支流道13的内孔径大于位于第一分支流道13处的第一泄放流道121的内孔径，从而使第一分支流道13底部与第一泄放流道121之间形成阶台搁置面15，阀体21底面至阶台搁置面15之间留有间距H，第二泄放流道122贯穿阀体21底面至阶台搁置面15之间的第一分支流道13侧壁上，在第一分支流道13侧壁上形成泄漏口105。在阀体21底面上向内依次开设有第一通道22和第二通道23，第一通道22的内孔径大于第二通道23的内孔径，在第二通道23顶面中部向内开设有用于搁置感温玻璃球4顶部凸起41的搁置槽24。在第一通道22和第二通道23中活动穿插设置有滑动阀芯5，在滑动阀芯5上段设置有轴肩51，在滑动阀芯5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4底部球面42的定位槽52，轴肩51伸入第二通道23中后抵于感温玻璃球4底部，将感温玻璃球4固定于搁置槽24与定位槽52之间。在滑动阀芯5上套设有导向挡套6，导向挡套6固定于第一通道22中，且导向挡套6顶部抵于轴肩51下端面上、导向挡套6底部伸出第一通道22外后抵于阶台搁置面15上。在伸出第一通道22外的导向挡套6侧壁上间隔开设有若干通孔61，如图6所示，感温玻璃球4破碎后，滑动阀芯5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5底端面高于各通孔61，从而使第一泄放流道121和第二泄放流道122之间畅通。如图5所示，感温玻璃球4未破碎时，滑动阀芯5处于下限位置，滑动阀芯5下段伸出导向挡套6外后、通过设置于滑动阀芯5下段的第二密封结构密封设置于第一泄放流道121中。

在导向挡套6下段开设有第三通道62，第三通道62的内孔径大于导向挡套6的内孔径，第三通道62的长度保证感温玻璃球4破碎后滑动阀芯5向上运动至上限位置时，位于滑动阀芯5下段的第二密封结构始终位于第三通道62内。

如图4所示，本实施例中，所述的第一密封结构为：在阀体21上开设有向内凹进的第一容纳槽，第一密封挡圈201和第一O形密封圈202设置于第一容纳槽中。所述的第二密封结构为：在滑动阀芯5下段上开设有向内凹进的第二容纳槽，第二密封挡圈203和第二O形密封圈204设置于第二容纳槽中。本实施例中在位于瓶口阀外的阀体21的外侧壁上沿周向间隔切割有若干第一平台205，阀体21和第一连接口103之间通常通过螺纹连接固定，各第一平台205的设置方便操作人员将TPRD泄压装置2旋紧于第一连接口103中。

TPRD泄压装置2的工作原理如下：

储氢气瓶内温度或环境温度位于TPRD泄压装置2的承受温度之内时，TPRD泄压装置处于未开启状态，如图5所示，此时滑动阀芯5下段伸出导向挡套6外后、通过设置于滑动阀芯5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4内的液体受热膨胀。当储氢气瓶内温度或环境温度升高至TPRD泄压装置2的承受温度（TPRD泄压装置2的承受温度即感温玻璃球4的承受温度，感温玻璃球4的承受温度一般为110±5℃）之上时，感温玻璃球4的外层玻璃被胀破，滑动阀芯5因失去感温玻璃球4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61相通，如图6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61连通。

上述结构的TPRD泄压装置2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。此外，TPRD泄压装置2阀体采用整体形式，泄露点少，TPRD泄压装置2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5的行程短，减少泄压前等待时间。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，对具体手动泄压装置3进行结构设计，具体如下。为方便描述，统一将手动泄压装置3位于主阀体1外侧的一端称为顶部，将动泄压装置3位于主阀体1内部的一端称为底部。

如图7、图8、图9和图10所示，所述的手动泄压装置3的结构包括：手动泄放阀体31，手动泄放阀体31下段通过第三密封结构密封设置于第二连接口104中。在手动泄放阀体31上由下至上依次开设有第四通道32、第五通道33和第六通道34，第四通道32贯穿于手动泄放阀体31底面，第六通道34贯穿于手动泄放阀体31顶面，且第五通道33的内孔径均小于第四通道的内孔径32和第六通道34的内孔径，第四通道32与第五通道33之间形成第一阶台搁置面35，在第四通道32中由下至上依次设置有弹簧91和钢球92，钢球92的球径大于第五通道33的内孔径，且钢球92的球径小于第四通道32的内孔径。弹簧91底部固定于第四通道32中，在弹簧91的弹力作用下，弹簧91顶部将钢球92密封抵压于第五通道口处，阻挡第四通道32和第五通道33流通。在第六通道34中设置有第一内螺纹段，连接套7通过其上的外螺纹段与第一内螺纹段密封旋合从而密封旋于第六通道34中。在连接套7内设置有第二内螺纹段，手动调节套8通过其上的外螺纹段与第二内螺纹段密封旋合从而密封旋于连接套7中，手动调节套8底面封闭，在手动调节套8底面上设置有调节杆81，调节杆81指向钢球92，在手动调节套8底面上还开设有若干贯通孔82。如图11所示，旋转手动调节套8使调节杆81向下移动至调节杆81将钢球92向下推离第五通道口时，第四通道32和第五通道33之间畅通，此时储氢气瓶内的气体通过进气口101、第一泄放流道121、第二分支流道14、第四通道32、第五通道33、第六通道34、手动调节套8流出瓶口阀外。

如图3和图9所示，所述的第三密封结构为：手动泄放阀体31为由下至上外径依次增大的若干柱体构成，在两两相邻柱体之间的阶台面上分别设置有一个第三O形密封圈301。本实施例在钢球92与第一阶台搁置面35之间的第一阶台搁置面35处设置有第四密封结构，所述的第四密封结构为设置于第一阶台搁置面35处的第四O形密封圈302。

如图1所示，本实施例中手动调节套8顶部伸出连接套7外，在位于连接套7外的手动调节套8外侧壁上沿周向间隔切割有若干平台83。各平台83的设置方便操作人员能更好地抓握手动调节套8。手动泄放阀体31和第二连接口104之间通常通过螺纹连接固定， 本实施例在连接套7外侧壁上沿周向间隔切割有若干第二平台71，各第二平台71的设置方便操作人员将手动泄压装置3旋紧于第二连接口104中。

上述结构的手动泄压装置3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。使用时只需通过旋转手动调节套8即能实现手动泄压装置3的开启与关闭，操作十分方便。

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，漏点少、密封性能好，集成度高；在气压测试之后或者长期不用等情况下需要把储氢气瓶内的气体放掉时，可以通过手动开启手动泄压装置3完成储氢气瓶的放气作业，放气方便且放气所需时间少；当储氢气瓶内温度或环境温度升高至TPRD泄压装置2的承受温度之上时，TPRD泄压装置2开启，储氢气瓶内的气体通过进气口101、第一泄放流道121、第二泄放流道122、出气口102流出，实现自动泄压目的。