一种氢气瓶处理装置的制作方法

本发明涉及高压容器安全技术领域，具体而言，涉及一种氢气瓶处理装置。

背景技术：

车用氢气瓶定期检验前，由于气瓶内充满了氢气，氢气易燃易爆，若不安全处理，对检验过程带来各种风险。因此，需对瓶内的气体进行处理，以保证后续的检验过程的安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种氢气瓶处理装置，其能够对待处理氢气瓶内的气体进行处理，以保证后续的检验过程的安全。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种氢气瓶处理装置，氢气瓶处理装置包括主管路、集气组件、充氮组件以及排气组件；

主管路用于与待处理氢气瓶连通；

集气组件包括集气管路以及储氢容器，储氢容器通过集气管路与主管路连通，储氢容器用于在待处理氢气瓶的压力不小于第一预设压力，且主管路与集气管路连通时，收集待处理氢气瓶中的氢气；

充氮组件包括氮气储罐以及充氮管路，氮气储罐通过充氮管路与主管路连通，氮气储罐用于在待处理氢气瓶的压力小于第一预设压力，且主管路与充氮管路连通时，向待处理氢气瓶中充入氮气；

排气组件包括排气管路以及消音燃烧器，消音燃烧器通过排气管路与主管路连通，消音燃烧器用于在待处理氢气瓶中充入氮气后，接收待处理氢气瓶输出的气体并排放。

在可选的实施方式中，集气管路包括第一支路及第二支路，储氢容器包括高压储氢器及低压储氢器；

高压储氢器通过第一支路与主管路连通，高压储氢器用于在待处理氢气瓶的压力不小于第二预设压力且主管路与第一支路连通时，收集待处理氢气瓶中的氢气；

低压储氢器通过第二支路与主管路连通，低压储氢器用于在主管路与第二支路连通，待处理氢气瓶的压力小于第二预设压力且不小于第一预设压力时，收集待处理氢气瓶中的氢气；

其中，第一预设压力小于第二预设压力。

在可选的实施方式中，集气组件还包括设置于第一支路上的压缩机，压缩机用于在待处理氢气瓶的压力小于高压储氢器内的压力，且不小于第二预设压力时，将待处理氢气瓶中的气体加压输送至高压储氢器内；

其中，高压储氢器内的压力大于第二预设压力。

在可选的实施方式中，第一支路、第二支路、充氮管路及排气管路上分别设置有第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀及第四通断阀。

在可选的实施方式中，集气组件还包括设置于第二支路上的抽气泵，抽气泵用于在主管路与第二支路连通时，引导待处理氢气瓶中的气体向低压储氢器中流动。

在可选的实施方式中，集气管路还包括第三支路，第三支路将第一支路及第二支路连通；

第三支路与第一支路的连接处位于压缩机及主管路与第一支路的连接处之间；

压缩机还用于在第三支路将高压储氢器及低压储氢器连通时，将低压储氢器中的氢气压入高压储氢器中。

在可选的实施方式中，氢气瓶处理装置还包括充氢管路，充氢管路用于将待充装气瓶与高压储氢器连通，以向待充装气瓶中充入氢气。

在可选的实施方式中，氢气瓶处理装置还包括第一抽真空管路及引射器；

第一抽真空管路与主管路、集气组件及充氮组件连通，引射器设置于第一抽真空管路中，引射器用于对主管路、集气组件及充氮组件抽真空。

在可选的实施方式中，氢气瓶处理装置还包括真空泵，真空泵与主管路连通；

真空泵用于在主管路、集气组件及充氮组件中的气压低于引射器的工作压力后，对主管路、集气组件及充氮组件抽真空；

或，真空泵用于与引射器同时对主管路、集气组件及充氮组件抽真空。

在可选的实施方式中，氢气瓶处理装置还包括充氢管路及第二抽真空管路；

充氢管路用于将待充装气瓶与高压储氢器连通；第二抽真空管路与真空泵及充氢管路连通，以使得真空泵还用于对充氢管路及待充装气瓶抽真空。

本发明实施例的有益效果包括：

该氢气瓶处理装置包括主管路、集气组件、充氮组件以及排气组件；其中，主管路用于与待处理氢气瓶连通；集气组件、充氮组件以及排气组件均与主管路连通；并且，集气组件的储氢容器通用于在待处理氢气瓶的压力不小于第一预设压力，且主管路与集气管路连通时，收集待处理氢气瓶中的氢气；充氮组件的氮气储罐用于在待处理氢气瓶的压力小于第一预设压力，且主管路与充氮管路连通时，向待处理氢气瓶中充入氮气；而排气组件的消音燃烧器用于在待处理氢气瓶中充入氮气后，接收待处理氢气瓶输出的气体并排放。由此，该氢气瓶处理装置通过上述的步骤，能够对待处理氢气瓶进行抽气、氮气置换以及排气。

综上，该氢气瓶处理装置能够有效收集待处理氢气瓶中的残余气体，还能够保证后续检验待处理氢气瓶过程的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中氢气瓶处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中集气组件的结构示意图发明。

图标:10-待处理氢气瓶；20-待充装气瓶；100-氢气瓶处理装置；110-主管路；120-集气组件；130-充氮组件；140-排气组件；121-集气管路；122-储氢容器；131-氮气储罐；132-充氮管路；141-排气管路；142-消音燃烧器；123-第一支路；124-第二支路；125-高压储氢器；126-低压储氢器；127-压缩机；101-第一通断阀；102-第二通断阀；103-第三通断阀；104-第四通断阀；128-抽气泵；129-第三支路；105-充氢管路；106-第一抽真空管路；107-引射器；108-真空泵；109-第二抽真空管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1-图2，图1示出了本发明实施例中氢气瓶处理装置的结构，图2示出了本发明实施例中集气组件的结构发明；

本实施例提供一种氢气瓶处理装置100，氢气瓶处理装置100包括主管路110、集气组件120、充氮组件130以及排气组件140；

主管路110用于与待处理氢气瓶10连通；

集气组件120包括集气管路121以及储氢容器122，储氢容器122通过集气管路121与主管路110连通，储氢容器122用于在待处理氢气瓶10的压力不小于第一预设压力，且主管路110与集气管路121连通时，收集待处理氢气瓶10中的氢气；

充氮组件130包括氮气储罐131以及充氮管路132，氮气储罐131通过充氮管路132与主管路110连通，氮气储罐131用于在待处理氢气瓶10的压力小于第一预设压力，且主管路110与充氮管路132连通时，向待处理氢气瓶10中充入氮气；

排气组件140包括排气管路141以及消音燃烧器142，消音燃烧器142通过排气管路141与主管路110连通，消音燃烧器142用于在待处理氢气瓶10中充入氮气后，接收待处理氢气瓶10输出的气体并排放。

该氢气瓶处理装置100的工作原理是：

请参照图1及图2，该氢气瓶处理装置100包括主管路110、集气组件120、充氮组件130以及排气组件140；其中，主管路110用于与待处理氢气瓶10连通；集气组件120、充氮组件130以及排气组件140均与主管路110连通；并且，集气组件120的储氢容器122通用于在待处理氢气瓶10的压力不小于第一预设压力，且主管路110与集气管路121连通时，收集待处理氢气瓶10中的氢气；充氮组件130的氮气储罐131用于在待处理氢气瓶10的压力小于第一预设压力，且主管路110与充氮管路132连通时，向待处理氢气瓶10中充入氮气；而排气组件140的消音燃烧器142用于在待处理氢气瓶10中充入氮气后，接收待处理氢气瓶10输出的气体并排放。由此，该氢气瓶处理装置100通过上述的步骤，能够对待处理氢气瓶10进行抽气、氮气置换以及排气。

综上，该氢气瓶处理装置100能够有效收集待处理氢气瓶10中的残余气体，还能够保证后续检验待处理氢气瓶10过程的安全。

请参照图1及图2，在本实施例中，由上述内容可知，集气组件120的储氢容器122通用于在待处理氢气瓶10的压力不小于第一预设压力，且主管路110与集气管路121连通时，收集待处理氢气瓶10中的氢气；具体的，集气管路121包括第一支路123及第二支路124，储氢容器122包括高压储氢器125及低压储氢器126；

其中，高压储氢器125通过第一支路123与主管路110连通，高压储氢器125用于在待处理氢气瓶10的压力不小于第二预设压力且主管路110与第一支路123连通时，收集待处理氢气瓶10中的氢气；

低压储氢器126通过第二支路124与主管路110连通，低压储氢器126用于在主管路110与第二支路124连通，待处理氢气瓶10的压力小于第二预设压力且不小于第一预设压力时，收集待处理氢气瓶10中的氢气；其中，第一预设压力小于第二预设压力。

即，在本实施例中，在集气组件120的储氢容器122收集待处理氢气瓶10中的氢气时，需要根据待处理氢气瓶10内部的压力进行适应性的收集处理，并且在储氢容器122收集待处理氢气瓶10中的氢气的过程中，随着氢气由待处理氢气瓶10向储氢容器122转移，故待处理氢气瓶10内的压力会逐渐降低，即，在收集待处理氢气瓶10中的氢气的过程中，待处理氢气瓶10内的压力会逐渐降低，由此，在收集氢气的过程中，需要根据待处理氢气瓶10内的压力变化而调整不同的储氢容器122收集待处理氢气瓶10内的氢气。

具体的，当待处理氢气瓶10内的压力不小于第二预设压力时，第一预设压力小于第二预设压力，通过第一支路123与主管路110连通，便可通过高压储氢器125收集待处理氢气瓶10中的氢气；

需要说明的是，在通过高压储氢器125收集待处理氢气瓶10中的氢气时，当待处理氢气瓶10中的压力不小于第二预设压力，且大于高压储氢器125内的压力时，高压储氢器125内的压力大于第二预设压力，通过第一支路123与主管路110连通，待处理氢气瓶10中的氢气便会进入高压储氢器125中；而当待处理氢气瓶10中的压力不小于第二预设压力，且小于高压储氢器125内的压力时，为使得待处理氢气瓶10中的氢气能够进入高压储氢器125中，故，集气组件120还包括设置于第一支路123上的压缩机127，压缩机127用于在待处理氢气瓶10的压力小于高压储氢器125内的压力，且不小于第二预设压力时，将待处理氢气瓶10中的气体加压输送至高压储氢器125内；其中，高压储氢器125内的压力大于第二预设压力。

随着待处理氢气瓶10中的氢气向高压储氢器125中转移，待处理氢气瓶10内的压力会逐渐降低；当待处理氢气瓶10内的压力小于第二预设压力且不小于第一预设压力时，通过主管路110与第二支路124连通，便可通过低压储氢器126收集待处理氢气瓶10中的氢气；

需要说明的是，在低压储氢器126收集待处理氢气瓶10中的氢气时，为使得低压储氢器126能够收集待处理氢气瓶10中的氢气，故，集气组件120还包括设置于第二支路124上的抽气泵128，抽气泵128用于在主管路110与第二支路124连通时，引导待处理氢气瓶10中的气体向低压储氢器126中流动。

同理，在此过程中，待处理氢气瓶10内的压力会持续降低，直至待处理氢气瓶10内的压力小于第一预设压力时，便可通过充氮组件130开始进行氮气置换步骤。

进一步地，请参照图1及图2，在本实施例中，为在对待处理氢气瓶10进行处理时，使得主管路110能够调整与第一支路123、第二支路124、充氮管路132及排气管路141的导通状态，故，第一支路123、第二支路124、充氮管路132及排气管路141上分别设置有第一通断阀101、第二通断阀102、第三通断阀103及第四通断阀104。

进一步地，请参照图1及图2，在本实施例中，当低压储氢器126收集待处理氢气瓶10中的氢气后，且内部压力达到一定值时，便可将低压储氢器126中的氢气输送至高压储氢器125中，由此，集气管路121还包括第三支路129，第三支路129将第一支路123及第二支路124连通；第三支路129与第一支路123的连接处位于压缩机127及主管路110与第一支路123的连接处之间；压缩机127还用于在第三支路129将高压储氢器125及低压储氢器126连通时，将低压储氢器126中的氢气压入高压储氢器125中。

进一步地，请参照图1及图2，由于待处理氢气瓶10数量多，氢气易燃易爆，相关的处理设备压力与容积都较大，若产生爆炸事故，危害巨大，故氢气瓶处理装置100在处理氢气瓶之前，需隔绝氧气，因此设备在投用前的处理十分重要；基于前述原因，在本实施例中，当氢气瓶处理装置100开始对待处理氢气瓶10进行处理前，需要对氢气瓶处理装置100进行抽真空处理，由此，该氢气瓶处理装置100还包括第一抽真空管路106及引射器107；第一抽真空管路106与主管路110、集气组件120及充氮组件130连通，引射器107设置于第一抽真空管路106中，引射器107用于对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空。

为提高抽真空的效果，故氢气瓶处理装置100还包括真空泵108，真空泵108与主管路110连通；真空泵108用于在主管路110、集气组件120及充氮组件130中的气压低于引射器107的工作压力后，对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空；或，真空泵108用于与引射器107同时对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空。

进一步地，请参照图1及图2，在本实施例中，当待处理氢气瓶10完成处理后，则成为待充装气瓶20，而为向待充装气瓶20中充入氢气，故，氢气瓶处理装置100还包括充氢管路105，充氢管路105用于将待充装气瓶20与高压储氢器125连通，以向待充装气瓶20中充入氢气。

而对检验后的待处理氢气瓶10尤其是经过水压试验和气密试验等检验过程的待充装气瓶20，在用于再充装以前，还要进行后处理，以保证待充装气瓶20内的气体纯度与安全性。针对以上要求，故，氢气瓶处理装置100还包括充氢管路105及第二抽真空管路109；充氢管路105用于将待充装气瓶20与高压储氢器125连通；第二抽真空管路109与真空泵108及充氢管路105连通，以使得真空泵108还用于对充氢管路105及待充装气瓶20抽真空。由此，该氢气瓶处理装置100用真空泵108对待充装气瓶20抽真空后，利用高压储氢器125中的氢气灌装到适宜的压力后，完成整个过程。

请参照图1及图2，基于上述内容，该氢气瓶处理装置100在处理待处理氢气瓶10的具体步骤如下：

当氢气瓶处理装置100开始对待处理氢气瓶10进行处理前，需要对氢气瓶处理装置100进行抽真空处理；具体的，通过引射器107和真空泵108对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空；其中，真空泵108可以在主管路110、集气组件120及充氮组件130中的气压低于引射器107的工作压力后，对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空；也真空泵108可以与引射器107同时对主管路110、集气组件120及充氮组件130抽真空；

高压储氢器125通过第一支路123与主管路110连通，当待处理氢气瓶10中的压力不小于第二预设压力，且大于高压储氢器125内的压力时，高压储氢器125内的压力大于第二预设压力，待处理氢气瓶10中的氢气便会进入高压储氢器125中；而当待处理氢气瓶10中的压力不小于第二预设压力，且小于高压储氢器125内的压力时，则通过压缩机127将待处理氢气瓶10中的气体加压输送至高压储氢器125内；其中，高压储氢器125内的压力大于第二预设压力。

低压储氢器126通过第二支路124与主管路110连通，当待处理氢气瓶10内的压力小于第二预设压力且不小于第一预设压力时，通过主管路110与第二支路124连通，便可通过抽气泵128引导待处理氢气瓶10中的气体向低压储氢器126中流动。

当低压储氢器126收集待处理氢气瓶10中的氢气后，且内部压力达到一定值时，便通过压缩机127将低压储氢器126中的氢气经第三支路129压入高压储氢器125中。

主管路110与充氮管路132连通，排气管路141与主管路110连通，氮气储罐131向待处理氢气瓶10中充入氮气；消音燃烧器142在待处理氢气瓶10中充入氮气后，接收待处理氢气瓶10输出的气体并排放。

充氢管路105将待充装气瓶20与高压储氢器125连通；第二抽真空管路109与真空泵108及充氢管路105连通，真空泵108对待充装气瓶20抽真空后，利用高压储氢器125中的氢气灌装到适宜的压力后，完成整个过程。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。