CN116006897B - 一种储氢装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及氢气储存技术领域,提供一种储氢装置,储氢装置包括容器和多个盛装盒,容器形成有氢气出入口和放置腔,氢气出入口与放置腔连通;多个盛装盒均位于放置腔中,多个盛装盒沿上下方向依次叠置,盛装盒形成有顶端开口的容纳腔,容纳腔用于盛放固态的储氢材料。储氢材料可以通过容纳腔的顶端开口放入容纳腔中,便于盛放储氢材料,储氢材料的填装难度小,利用多个盛装盒分开盛放固态的储氢材料,盛装盒不仅能够避免储氢材料直接接触容器的壁面,还能够避免储氢材料大量堆积至容器的底部。
Description
技术领域
本申请涉及氢气储存技术领域,尤其涉及一种储氢装置。
背景技术
氢气的单位质量能量密度高达120.7kJ/g,为了使其在经济上可行,需要解决的一个主要问题是在理想储存容量目标下的安全有效储运。与低温和压缩储氢技术相比,氢与固态的储氢材料的反应是可逆的,储氢材料因其体积存储密度高、安全性好、成本低等优点而备受关注。但是,储氢材料经数次吸放氢循环也会逐渐粉化成尺寸相对较小的颗粒,颗粒大量堆积在容器的底部,在反复的吸放氢循环过程中因体积膨胀或收缩而产生应力可能会导致容器变形甚至破裂。
发明内容
有鉴于此,本申请期望提供一种储氢装置,能够避免储氢材料堆积至容器的底部。
为了达到上述目的,本申请实施例提供一种储氢装置,包括:
容器,形成有氢气出入口和放置腔,所述氢气出入口与所述放置腔连通;
多个盛装盒,均位于所述放置腔中,多个盛装盒沿上下方向依次叠置,所述盛装盒形成有顶端开口的容纳腔,所述容纳腔用于盛放固态的储氢材料。
一些实施例中,所述盛装盒形成有沿上下方向贯通的通气通道,各个所述盛装盒的通气通道相互连通。
一些实施例中,所述盛装盒包括底板、环形板和空心柱,所述底板形成有通孔,所述空心柱的顶底两端敞开,所述空心柱的底端与所述通孔的周围部位连接以形成所述通气通道,所述环形板环绕于所述空心柱的外周,所述环形板的底端与所述底板连接以形成所述容纳腔。
一些实施例中,所述盛装盒的材质具有多个第一微孔。
一些实施例中,所述储氢装置包括均位于所述放置腔中的多个支撑件,多个所述支撑件沿上下方向分层间隔布置,所述盛装盒支撑于所述支撑件上,相邻的两个所述盛装盒之间形成有第一间隙。
一些实施例中,所述支撑件与所述放置腔的周向面连接;和/或,
所述盛装盒的外周面与所述放置腔的周向面之间形成有第二间隙。
一些实施例中,所述支撑件包括多个支撑台,多个所述支撑台沿所述盛装盒的周向间隔布置,所述盛装盒支撑于多个所述支撑台上。
一些实施例中,所述支撑台包括沿水平方向设置的支撑板,所述盛装盒支撑于所述支撑板的上表面;和/或,
所述支撑台包括沿上下方向设置的连接板,所述连接板位于所述盛装盒的外周面与所述放置腔的周向面之间,所述连接板与所述放置腔的周向面连接。
一些实施例中,所述储氢装置包括挡板,所述挡板覆盖最上层的所述盛装盒的容纳腔的顶端开口,所述挡板的周向面与所述放置腔的周向面连接,所述挡板形成有用于流通氢气的连通孔。
一些实施例中,所述挡板的材质具有多个第二微孔。
一些实施例中,所述储氢装置包括位于所述放置腔中的过滤器,所述过滤器罩设于所述氢气出入口的外周,所述过滤器的材质具有多个第三微孔。
本申请实施例提供的储氢装置,一方面,储氢材料可以通过容纳腔的顶端开口放入容纳腔中,便于盛放储氢材料,储氢材料的填装难度小。另一方面,利用多个盛装盒分开盛放固态的储氢材料,盛装盒不仅能够避免储氢材料直接接触容器的壁面,还能够避免储氢材料大量堆积至容器的底部,从而避免反复吸放氢循环过程中因体积膨胀或收缩而产生应力导致容器变形甚至破裂,解决储氢材料大量堆积造成的自压实问题。另一方面,多个盛装盒沿上下方向依次叠置,容纳腔的顶端开口,便于氢气进入容纳腔中以与储氢材料接触,还便于储氢材料脱氢过程中,氢气排出容纳腔。
附图说明
图1为本申请一实施例中的储氢装置的结构示意图;
图2为图1中的储氢装置另一个视角的结构示意图;
图3为图2中A-A方向的剖视图;
图4为图1中的储氢装置的部分结构的示意图;
图5为本申请一实施例中的盛装盒的结构示意图;
图6为本申请一实施例中的挡板的结构示意图。
附图标记说明
容器1;氢气出入口1a;放置腔1b;罐体11;顶盖12;盛装盒2;容纳腔2a;通气通道2b;第一间隙2c;第二间隙2d;底板21;通孔;环形板22;空心柱23;支撑件3;支撑台31;支撑板311;连接板312;挡板4;连通孔4a;过滤器5;气管6;开关阀7;
储氢材料100;
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的“第一”、“第二”等描述,仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中,单位“μm”为微米,单位“mm”为毫米。
请参阅图1至图3,本申请提供一种储氢装置,储氢装置包括容器1和多个盛装盒2,容器1形成有氢气出入口1a和放置腔1b,氢气出入口1a与放置腔1b连通。氢气出入口1a选择性地向放置腔1b注入氢气或排出放置腔1b中的氢气。
多个盛装盒2均位于放置腔1b中,多个盛装盒2沿上下方向依次叠置。盛装盒2形成有顶端开口的容纳腔2a,容纳腔2a用于盛放固态的储氢材料100。储氢材料100能够可逆吸收或排放氢气。储氢材料100可以通过容纳腔2a的顶端开口放入容纳腔2a中。
储氢材料100一般呈颗粒状,即使储氢材料100初始为尺寸相对颗粒较大的块状,经数次吸放氢循环也会逐渐粉化成尺寸相对较小的颗粒,一方面,尺寸相对较小的颗粒大量堆积在一起,造成自压实问题,或者在较高温度下颗粒烧结在一起,从而使实际的气固接触面大大减少,使气固反应达不到预期效果,即氢气的传质问题也需要考虑。另一方面,颗粒大量堆积在容器1的底部,在反复的吸放氢循环过程中因体积膨胀或收缩而产生应力可能会导致容器1变形甚至破裂。
本申请实施例提供的储氢装置,一方面,储氢材料100可以通过容纳腔2a的顶端开口放入容纳腔2a中,便于盛放储氢材料100,储氢材料100的填装难度小。另一方面,利用多个盛装盒2分开盛放固态的储氢材料100,盛装盒2不仅能够避免储氢材料100直接接触容器1的壁面,还能够避免储氢材料100大量堆积至容器1的底部,从而避免反复吸放氢循环过程中因体积膨胀或收缩而产生应力导致容器1变形甚至破裂,解决储氢材料100大量堆积造成的自压实问题。另一方面,多个盛装盒2沿上下方向依次叠置,容纳腔2a的顶端开口,便于氢气进入容纳腔2a中以与储氢材料100接触,还便于储氢材料100脱氢过程中,氢气排出容纳腔2a。
储氢材料100为储氢合金。示例性的,储氢合金包括稀土系AB5型、钛系AB型、钛系AB2型、钛钒固溶体型、锆基合金中的一种或一种以上。例如储氢材料100为LaNiAl(镧镍铝)储氢合金。
一实施例中,请参阅图3至图5,盛装盒2形成有沿上下方向贯通的通气通道2b,各个盛装盒2的通气通道2b相互连通。通气通道2b用于流通氢气。通气通道2b便于氢气沿上下方向流通,既便于通过氢气出入口1a注入的氢气从上至下进入不同层的盛装盒2中的储氢材料100内,又便于储氢材料100释放的氢气从下至上流动至氢气出入口1a,从而排出至储氢装置外。
示例性的,一实施例中,请参阅图3,以垂直于上下方向的平面为投影面,各个盛装盒2的通气通道2b的投影重合。如此,各个盛装盒2的通气通道2b大致沿同一直线布置,进一步便于氢气流动,提高传质效果。
一实施例中,请参阅图3,容纳腔2a中的储氢材料100的最高高度低于其所在的盛装盒2的通气通道2b的顶面。也就是说,就单个盛装盒2而言,储氢材料100的最高位置低于通气通道2b的顶面,这样,可以减少容纳腔2a中的储氢材料100进入通气通道2b的几率。
通气通道2b的数量可以为一个或者多个。一实施例中,请参阅图5,通气通道2b的数量为一个,容纳腔2a可以环绕于通气通道2b的外周。示例性的,通气通道2b位于盛装盒2的中心区域,不仅便于尽快为氢气导流,还便于氢气与容纳腔2a中的储氢材料100尽快大面积接触或者尽快脱出储氢材料100以进入通气通道2b中。
一些实施例中,通气通道2b的孔径可以不小于1毫米。优选地,通气通道2b的孔径在10mm至15mm之间。示例性的,通气通道2b的孔径为10mm、11mm、12mm、13mm或者15mm等等。
示例性的,一实施例中,请参阅图5,盛装盒2包括底板21、环形板22和空心柱23,底板21形成有通孔,空心柱23的顶底两端敞开,空心柱23的底端与通孔的周围部位连接以形成通气通道2b,环形板22环绕于空心柱23的外周,环形板22的底端与底板21连接以形成容纳腔2a。具体地,空心柱23位于底板21的上方。以垂直于上下方向的平面为投影面,容纳腔2a的投影环绕于空心柱23的外周。这样,盛装盒2结构简单,易于制造,盛装盒2的储氢容量较大且成本较低,空心柱23可以隔开通气通道2b和容纳腔2a,避免容纳腔2a中的储氢材料100进入通气通道2b中,盛装盒2的顶端完全敞开,便于氢气流通。
一实施例中,请参阅图5,以垂直于上下方向的平面为截面,放置腔1b的截面形状可以呈圆形,底板21的形状也可以呈圆形,环形板22可以是圆环形。这样可以减少放置腔1b和容纳腔2a中的拐角。
一实施例中,盛装盒2的材质具有多个第一微孔。第一微孔能够流通氢气而不能泄漏储氢材料100。第一微孔的孔径小于储氢材料100的尺寸。这样,氢气还可以通过第一微孔进行流通,以便氢气与位于容纳腔2a不同位置的储氢材料100接触或者位于容纳腔2a不同位置的储氢材料100快速释放氢气,便于储氢材料100快速吸放氢气,进一步提高氢气的传质效果。
第一微孔的孔径小于100μm。优选地,第一微孔的孔径可以不大于5μm,且不小于0.5μm。示例性的,第一微孔的孔径可以为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或者5μm等等。随着储氢材料100循环吸放氢气,储氢材料的粒度会逐渐减小至100μm左右,第一微孔的孔径较小,以便更有效地限制储氢材料100,这样,第一微孔便于氢气流通而能够有效防止储氢材料100泄漏。
第一微孔可以是无序排列或有序排列,无序排列是指多个第一微孔随机生成,没有设定规则。多个第一微孔之间通常呈现彼此连通或部分连通的特性。有序排列是指按照设定规则布置。这种设定规则是可以人为设计并控制的。有序排列包括但不限于阵列布置。有序排列的第一微孔可以贯穿盛装盒2的厚度方向的端面。示例性的,一实施例中,阵列布置可以是多个第一微孔一维阵列排列,即多个第一微孔按照一个方向间隔排列。一实施例中,阵列布置可以是多个第一微孔二维阵列排列,即多个第一微孔按照两个或两个以上相交的方向间隔排列,例如,多个第一微孔可以呈矩形阵列或圆形阵列排布等等。有序排列的第一微孔的数量等能够进行设计和计算。
一些实施例中,盛装盒2的材质为金属。这样,盛装盒2具有良好的导热性能,以便实现储氢材料100与盛装盒2之间的快速换热。
盛装盒2的材质包括但不限于不锈钢粉末烧结体或泡沫铝。通过烧结处理或起泡处理使得盛装盒2的材质形成多个第一微孔。这样盛装盒2不仅具有多个可以用于传质即传送氢气的第一微孔,盛装盒2还具有良好的导热性能,实现储氢材料100与盛装盒2之间的快速换热。
在吸氢或放氢过程,良好传质效果即氢气传递效果能够影响反应速率等参数。一实施例中,请参阅图3和图4,储氢装置包括均位于放置腔1b中的多个支撑件3,多个支撑件3沿上下方向分层间隔布置,盛装盒2支撑于支撑件3上,相邻的两个盛装盒2之间形成有第一间隙2c。由于氢气的快速流通便于加快吸放氢的效率,因此,利用支撑件3支撑盛装盒2,以便相邻的两个盛装盒2之间形成第一间隙2c,第一间隙2c可以用于流通氢气,从而加速氢气流通至不同层的储氢材料100之间或者加速不同层的储氢材料100释放的氢气流动至氢气出入口1a处,避免氢气在容纳腔2a的顶端开口处聚集难以排出或者氢气出入口1a注入的氢气难以到达位置靠下的储氢材料100处。可以通过通气通道2b、第一间隙2c和第一微孔等多重氢气气路传动通道实现氢气传送,极大地改善了传质性能即氢气传导性能。
储氢材料吸氢时要放出大量的热,热量需要去除以达到所需的充氢率,要氢化反应充分进行,可以增加氢压或冷却储氢材料;储氢材料放氢时需要吸收热量,这就需要向储氢材料提供热量,并将放出的氢气快速移走,因此,降低氢压或加热有利于脱氢反应过程。由于颗粒相对于块状来说,颗粒的传热性能会大大下降,尤其是当颗粒是非金属材料(如储氢材料100吸氢后形成的金属氢化物)或者颗粒表面覆盖着生成的非金属物质(如储氢材料100与氢气中的杂质反应生成的氧化物、氮化物或碳化物等),颗粒的传热效果会变得极差。由于温度对储氢材料100的氢化-脱氢反应起控制作用,这种传热不均会造成氢化-脱氢反应效果达不到预期效果。一实施例中,请参阅图3和图4,支撑件3与放置腔1b的周向面连接。也就是说,支撑件3与放置腔1b的周向面传热接触。这样,支撑件3与放置腔1b的周向面之间可以通过接触实现热传导,达到快速调节储氢材料100温度的目的。
一实施例中,请参阅图3,盛装盒2的外周面与放置腔1b的周向面之间形成有第二间隙2d。第二间隙2d也可以用于流通氢气。一方面,由于氢气的快速流通便于加快吸放氢的效率,因此,第二间隙2d可以加速氢气流通至不同层的储氢材料100之间或者加速不同层的储氢材料100释放的氢气流动至氢气出入口1a处,避免氢气在容纳腔2a的顶端开口处聚集难以排出或者氢气出入口1a注入的氢气难以到达位置靠下的储氢材料100处。另一方面,不需要将盛装盒2与容纳腔2a紧配合或者过盈配合,如果盛装盒2与容纳腔2a采用紧配合或者过盈配合,盛装盒2和/或容器1的加工精度稍有偏差、或者安装过程稍有倾斜,或者放置腔1b的内表面沾染上储氢材料100都会使盛装盒2的安装变得困难,还容易划伤放置腔1b的内表面,降低储氢装置的使用寿命,甚至带来安全隐患。因此,第二间隙2d能够降低对盛装盒2的尺寸要求,不仅便于制造盛装盒2,还便于将盛装盒2装配至放置腔1b中。
为了降低盛装盒2的装配难度,示例性的,一实施例中,请参阅图3和图4,放置腔1b的横截面形状呈圆形,盛装盒2的横截面形状也呈圆形,盛装盒2的直径可以小于放置腔1b的直径。一方面,不需要将盛装盒2与容纳腔2a紧配合或者过盈配合,这样,对盛装盒2的尺寸要求较低,盛装盒2的尺寸的容错率较高,盛装盒2的制造工艺要求可以较低,能够降低盛装盒2的制造难度,便于制造盛装盒2;另一方面,便于将盛装盒2装配至放置腔1b中。
一实施例中,请参阅图3和图4,支撑件3包括多个支撑台31,多个支撑台31沿盛装盒2的周向间隔布置,盛装盒2支撑于多个支撑台31上。多个沿盛装盒2的周向间隔布置的支撑台31能够更加平稳地支撑盛装盒2。
示例性的,一些实施例中,支撑台31的数量包括但不限于两个、三个或者四个等等。例如,支撑台31的数量为四个,四个支撑台31沿盛装盒2的周向间隔均匀分布。
一实施例中,请参阅图3和图4,支撑台31包括沿水平方向设置的支撑板311,盛装盒2支撑于支撑板311的上表面。具体地,支撑板311位于相邻的两个盛装盒2之间。在装配时,可以将盛装盒2放置在支撑板311的上表面即可,装配简单,安装难度低。支撑板311可以使得相邻的两个盛装盒2之间形成第一间隙2c,起到支撑和隔离两种效果。进一步地,在上下方向上,同一层的支撑板311的上表面的高度相同。这样,容纳腔2a中的储氢材料100各个部位高度一致。
一实施例中,请参阅图3和图4,支撑台31包括沿上下方向设置的连接板312,连接板312位于盛装盒2的外周面与放置腔1b的周向面之间,连接板312与放置腔1b的周向面连接。示例性的,连接板312朝向放置腔1b的端面与放置腔1b的周向面连接。连接板312与放置腔1b的连接面积可以较大,连接板312便于将支撑台31固定至放置腔1b的周向面上,装配简单,安装难度低。连接台可以实现容器1和盛装盒2之间的传热结构,达到良好的导热效果。
示例性的,一实施例中,请参阅图3和图4,支撑板311的一端与连接板312的下端连接。这样,支撑台31大致呈L形,结构简单,成本低,易于制造。
一些实施例中,支撑件3可以为一体成型结构。这样,支撑件3的结构强度好。
一实施例中,支撑台31为金属材质。这样,支撑台31的热传导效果好。示例性的,支撑台31的材质包括但不限于碳钢、不锈钢或镍合金等等。
示例性的,支撑台31例如连接板312与放置腔1b的周向面可以通过焊接连接。一方面,便于支撑台31与容器1之间进行良好的热传导;另一方面支撑台31与容器1之间可以稳固连接。
一实施例中,请参阅图3和图6,储氢装置包括挡板4,挡板4覆盖最上层的盛装盒2的容纳腔2a的顶端开口,挡板4的周向面与放置腔1b的周向面连接,挡板4形成有用于流通氢气的连通孔4a。也就是说,所有盛装盒2均位于盖板的下方。一方面,挡板4可以将最上层的盛装盒2中的储氢材料100限制在容纳腔2a中,避免储氢材料100接触氢气出入口1a。另一方面,连通孔4a便于氢气流通,进一步提高氢气的传质效果。
一实施例中,挡板4的材质具有多个第二微孔,第二微孔能够流通氢气而不能泄漏储氢材料100。第二微孔的孔径小于储氢材料100的尺寸。这样,氢气还可以通过第二微孔进行流通,进一步提高氢气的传质效果。
第二微孔的孔径可以小于100μm。示例性的,一些实施例中,第二微孔的孔径可以不大于5μm,且不小于0.5μm。示例性的,第二微孔的孔径可以为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或者5μm等等。随着储氢材料100循环吸放氢气,储氢材料的粒度会逐渐减小至100μm左右,第二微孔的孔径较小,以便更有效地限制储氢材料100,这样,第二微孔便于氢气流通而能够有效防止储氢材料100泄漏。
第二微孔可以是无序排列或有序排列,无序排列是指多个第二微孔随机生成,没有设定规则。多个第二微孔之间通常呈现彼此连通或部分连通的特性。有序排列是指按照设定规则布置。这种设定规则是可以人为设计并控制的。有序排列包括但不限于阵列布置。有序排列的第二微孔可以贯穿挡板4的厚度方向的端面。示例性的,一实施例中,阵列布置可以是多个第二微孔一维阵列排列,即多个第二微孔按照一个方向间隔排列。一实施例中,阵列布置可以是多个第二微孔二维阵列排列,即多个第二微孔按照两个或两个以上相交的方向间隔排列,例如,多个第二微孔可以呈矩形阵列或圆形阵列排布等等。有序排列的第二微孔的数量等能够进行设计和计算。
需要说明的是,连通孔4a的孔径大于第二微孔的孔径。
一些实施例中,请参阅图6,连通孔4a的孔径可以不小于1毫米。优选地,连通孔4a的孔径在10mm至15mm之间。示例性的,连通孔4a的孔径为10mm、11mm、12mm、13mm或者15mm等等。
一些实施例中,挡板4的材质为金属。这样,挡板4具有良好的导热性能,以便实现储氢材料100与挡板4之间的快速换热。
挡板4的材质包括但不限于不锈钢粉末烧结体或泡沫铝。这样挡板4不仅具有多个可以用于传质即传送氢气的第二微孔,挡板4还具有良好的导热性能,实现储氢材料100与挡板4之间的快速换热。
一实施例中,请参阅图3,以垂直于上下方向的平面为投影面,连通孔4a的投影不大于通气通道2b的投影范围。也就是说,连通孔4a可以对准通气通道2b,如此便于氢气在连通孔4a和通气通道2b之间流通。
示例性的,一实施例中,连通孔4a的投影在通气通道2b的投影范围内。以连通孔4a的投影和通气通道2b的投影均为圆形为例,连通孔4a的直径小于通气通道2b的直径。
另一实施例中,连通孔4a的投影与通气通道2b的投影重合。以连通孔4a的投影和通气通道2b的投影均为圆形为例,连通孔4a的直径等于通气通道2b的直径。
一实施例中,请参阅图3,储氢装置包括位于放置腔1b中的过滤器5,过滤器5罩设于氢气出入口1a的外周,过滤器5的材质具有多个第三微孔。第三微孔能够流通氢气而不能泄漏储氢材料100。第三微孔的孔径小于储氢材料100的尺寸。一方面,过滤器5可以阻挡下方的储氢材料100,避免储氢材料100进入氢气出入口1a,这样,避免储氢材料100影响外界管道或者阀件。另一方面,第三微孔便于氢气流通,进一步提高氢气的传质效果。
第三微孔的孔径可以小于100μm。示例性的,一些实施例中,第三微孔的孔径可以小于第一微孔的孔径和/或第二微孔的孔径。
第三微孔的孔径可以不大于0.5μm。示例性的,第三微孔的孔径可以为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm或者0.5μm等等。随着储氢材料100循环吸放氢气,储氢材料的粒度会逐渐减小至100μm左右,第二微孔的孔径较小,以便更有效地限制储氢材料100,这样,第三微孔便于氢气流通而能够有效防止储氢材料100泄漏。
第三微孔可以是无序排列或有序排列,无序排列是指多个第三微孔随机生成,没有设定规则。多个第三微孔之间通常呈现彼此连通或部分连通的特性。有序排列是指按照设定规则布置。这种设定规则是可以人为设计并控制的。有序排列包括但不限于阵列布置。有序排列的第三微孔可以贯穿过滤器5的厚度方向的端面。示例性的,一实施例中,阵列布置可以是多个第三微孔一维阵列排列,即多个第三微孔按照一个方向间隔排列。一实施例中,阵列布置可以是多个第三微孔二维阵列排列,即多个第三微孔按照两个或两个以上相交的方向间隔排列,例如,多个第三微孔可以呈矩形阵列或圆形阵列排布等等。有序排列的第三微孔的数量等能够进行设计和计算。
过滤器5的材质包括但不限于不锈钢粉末烧结体。
过滤器5可以为罩壳。罩壳罩设于氢气出入口1a的周围。
一些实施例中,请参阅图1至图3,容器1包括罐体11和顶盖12,罐体11为顶端开口的中空结构,顶盖12密封盖合罐体11的顶端开口以形成放置腔1b,顶盖12形成有氢气出入口1a。这样避免顶盖12和罐体11之间的缝隙泄漏放置腔1b中的气体或储氢材料100,也避免外界物质通过顶盖12和罐体11之间的缝隙进入放置腔1b。
在吸氢或放氢过程,良好传热效果能够影响反应速率等参数,一实施例中,容器1为金属材质。这样,容器1的热传导效果好。示例性的,容器1的材质包括但不限于碳钢、不锈钢或镍合金等等。也就是说,罐体11和顶盖12的材质包括但不限于碳钢、不锈钢或镍合金等。
示例性的,一些实施例中,罐体11和顶盖12可以通过焊接实现密封连接。
一些实施例中,在装配储氢装置时,可以先在放置腔1b的底部焊接第一层支撑台31,将第一层盛装盒2放入第一层支撑台31的支撑板311上,向容纳腔2a中填装储氢材料100,再焊接第二层支撑台31,将第二层盛装盒2放入第二层支撑台31的支撑板311上,向容纳腔2a中填装储氢材料100,依次重复直至装配至最上层的盛装盒2。这样,装配简单,易于操作。
一些实施例中,请参阅图1至图3,储氢装置包括气管6和开关阀7,气管6与氢气出入口密封连通,开关阀7设置于气管6上,以导通或截止气管6。
一些实施例中,开关阀7包括但不限于手动阀、电磁阀或者气动阀等等。
一些实施例中,放置腔1b的容积在0.3L(升)至0.4L之间。例如,放置腔1b的容积为0.3L、0.35L或者0.4L等等。
一些实施例中,罐体11的外径为60mm(毫米),罐体11的内径为52mm,罐体11的长度为220mm。
一些实施例中,盛装盒2的厚度为2.5mm。环形板22的外径为51mm,环形板22的高度为22.5mm。
一些实施例中,通气通道2b的直径为15mm。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所有的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种储氢装置,其特征在于,包括:
容器,形成有氢气出入口和放置腔,所述氢气出入口与所述放置腔连通;
多个盛装盒,均位于所述放置腔中,多个盛装盒沿上下方向依次叠置,所述盛装盒形成有顶端开口的容纳腔,所述容纳腔用于盛放固态的储氢材料;
位于所述放置腔中的多个支撑件,多个所述支撑件沿上下方向分层间隔布置,所述盛装盒支撑于所述支撑件上,相邻的两个所述盛装盒之间形成有第一间隙,所述支撑件与所述放置腔的周向面连接,所述盛装盒的外周面与所述放置腔的周向面之间形成有第二间隙,所述支撑件与所述放置腔的周向面传热接触。
2.根据权利要求1所述的储氢装置,其特征在于,所述盛装盒形成有沿上下方向贯通的通气通道,各个所述盛装盒的通气通道相互连通。
3.根据权利要求2所述的储氢装置,其特征在于,所述盛装盒包括底板、环形板和空心柱,所述底板形成有通孔,所述空心柱的顶底两端敞开,所述空心柱的底端与所述通孔的周围部位连接以形成所述通气通道,所述环形板环绕于所述空心柱的外周,所述环形板的底端与所述底板连接以形成所述容纳腔。
4.根据权利要求1所述的储氢装置,其特征在于,所述盛装盒的材质具有多个第一微孔。
5.根据权利要求1所述的储氢装置,其特征在于,所述支撑件包括多个支撑台,多个所述支撑台沿所述盛装盒的周向间隔布置,所述盛装盒支撑于多个所述支撑台上。
6.根据权利要求5所述的储氢装置,其特征在于,所述支撑台包括沿水平方向设置的支撑板,所述盛装盒支撑于所述支撑板的上表面;和/或,
所述支撑台包括沿上下方向设置的连接板,所述连接板位于所述盛装盒的外周面与所述放置腔的周向面之间,所述连接板与所述放置腔的周向面连接。
7.根据权利要求1所述的储氢装置,其特征在于,所述储氢装置包括挡板,所述挡板覆盖最上层的所述盛装盒的容纳腔的顶端开口,所述挡板的周向面与所述放置腔的周向面连接,所述挡板形成有用于流通氢气的连通孔。
8.根据权利要求7所述的储氢装置,其特征在于,所述挡板的材质具有多个第二微孔。
9.根据权利要求1所述的储氢装置,其特征在于,所述储氢装置包括位于所述放置腔中的过滤器,所述过滤器罩设于所述氢气出入口的外周,所述过滤器的材质具有多个第三微孔。
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