卡套式高温绝缘密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种高温绝缘密封结构，具体涉及一种卡套式高温绝缘密封结构，用于固体氧化物燃料电池发电系统的电堆阵列组装。


背景技术：

2.固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，sofc)发电系统是一种高效的能源转化装置，能将天然气、氢气、合成气等燃料中的化学能直接转化为电能，是一种可用于构建分布式发电系统的新型能源转化装置，具有很好的商业应用前景。
3.高温绝缘密封结构是sofc发电系统连接电堆阵列核心部件，是有多个陶瓷绝缘块和多个部件组成。sofc发电系统在高温下运行，其运行温度一般为700至850℃。系统中的电堆阵列组装要求组装简单方便、结构稳定可靠，空间尽量紧凑，以减少热量散失，同时满足抗震、绝缘、隔热的要求，需要设计出一种具有优良的通气、密封和绝缘功能，并且尺寸满足要求的高温绝缘密封结构来满足燃料电池组装的需要。
4.经查，现有申请号为202020013110.2的中国发明专利《一种密封法兰》，其特征在于：所述法兰盘为左右设置的第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘和第二法兰盘之间设有绝缘陶瓷片，第一法兰盘的中部开设有供进气管插置的中心孔，第二法兰盘的中部开设有供出气管插置的中心孔第一法兰盘和第二法兰盘的内侧对应于中心孔的位置设有供密封环嵌入的环形凹槽，第一法兰盘和第二法兰盘上环向间隔开设有若干连接通孔，绝缘陶瓷片上开设有与中心孔对应的中心通孔以及与连接通孔相对应的通孔，套设有绝缘陶瓷管的内六角螺栓穿过第一法兰盘的连接通孔、绝缘陶瓷的通孔、第二法兰盘的连接通孔，在另一端通过螺母拧紧固定。这种密封结构能够起到通气、密封和绝缘的作用，但是在二个法兰盘上需开设四个连接孔，需要四根绝缘陶瓷管的内六角螺栓进行连接，存在零件多、结构复杂、组装麻烦的缺陷，另外在密封及绝缘方面还可进一步改进。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构更加简单合理、体积小、组装方便的卡套式高温绝缘密封结构。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种卡套式高温绝缘密封结构，其特征在于：包括t型金属管、t形陶瓷密封圈、陶瓷密封圈、外螺纹金属管和金属活套螺母，t型金属管的中部开设有供进气管插置的中心孔，外螺纹金属管的中部开设有供出气管插置的中心孔，陶瓷密封圈设置在t型金属管和外螺纹金属管之间，陶瓷密封圈上开设有与中心孔对应的中心通孔，t形陶瓷密封圈套设在t形金属管外与t形金属管的台阶面相抵，在陶瓷密封圈外套设有陶瓷密封环，陶瓷密封环同时与t形金属管、t形陶瓷密封圈的里端外周相抵，金属活套螺母的一端开设有供t型管和t型陶瓷密封圈插置的中心孔，金属活套螺母套设在陶瓷密封环外、一端与t形陶瓷密封圈的台阶面相抵，另一端与外螺纹金属管螺纹连接固定。
7.作为改进，所述陶瓷密封圈的外形为与t形金属管的里端面相配合的圆盘形，陶瓷密封圈的外径与t形金属管的里端外径一致，外螺纹金属管的外径大于t形金属管的里端外径，外螺纹金属管的里端成型有与t型管的里端相对应的缩径段。
8.进一步，所述t形陶瓷密封圈的内径与t形金属管的外端管状外径一致，t形陶瓷密封圈套设在t形金属管外与t形金属管的台阶面相抵，t形陶瓷密封圈的里端外径与t型金属管的里端外径一致，t形陶瓷密封圈的外端管状外径与金属活套螺母的中心孔一致。
9.再进一步，所述陶瓷密封环为圆筒状，陶瓷密封环的外径与金属活套螺母的内径一致，陶瓷密封环的内径与陶瓷密封圈的外径一致，陶瓷密封环套设在t形金属管与t形陶瓷密封圈的里端、陶瓷密封圈以及外螺纹金属管的缩径段外，陶瓷密封环的长度不大于金属活套螺母内壁的内螺纹段至底部的长度。
10.进一步，所述t型金属管和外螺纹金属管的里端面对应于中心孔的位置分别设有供金属密封圈嵌入的环形凹槽。
11.最后，所述金属密封圈为银、不锈钢或合金钢。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：同时拥有出气和进气口，t型金属管和外螺纹金属管之间设置陶瓷密封圈，陶瓷密封环和t型陶瓷密封圈，将t型金属管和外螺纹金属管分隔开，起到通气、绝缘作用；外螺纹金属管和t型金属管内侧的凹槽处放置金属密封圈，外螺纹金属管与金属活套螺母通过螺纹连接的方式紧固后，金属密封圈被挤压，起到密封作用。本实用新型结构简单合理，体积更小，组装更加简单方便，在连接管路中同时实现通气、绝缘以及密封，主要用于固体氧化物燃料电池发电系统中，也可用于其他需要领域。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为图1的左视图；
15.图3为图1的主视图；
16.图4为图3沿a-a线的剖视图。
具体实施方式
17.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
18.如图1～4所示，一种卡套式高温绝缘密封结构，包括t型金属管1、t形陶瓷密封圈5、陶瓷密封圈4、外螺纹金属管2、陶瓷密封环6和金属活套螺母3，t型金属管1的中部开设有供进气管插置的中心孔11，外螺纹金属管2的中部开设有供出气管插置的中心孔21，陶瓷密封圈4设置在t型金属管1和外螺纹金属管2之间，陶瓷密封圈4上开设有与中心孔11和21对应的中心通孔，t形陶瓷密封圈5套设在t形金属管1外与t形金属管1的台阶面相抵，陶瓷密封环6套设在陶瓷密封圈4外、同时与t形金属管1、t形陶瓷密封圈5的里端外周相抵，金属活套螺母3的开口内侧设有与外螺纹金属管2对应的内螺纹段，金属活套螺母3的另一端开设有供t型金属管1和t型陶瓷密封圈5插置的中心孔，金属活套螺母3套设在陶瓷密封环6外、一端与t形陶瓷密封圈5的台阶面相抵，另一端与外螺纹金属管2螺纹连接固定。
19.具体结构为：陶瓷密封圈4的外形为与t形金属管1的里端面相配合的圆盘形，陶瓷
密封圈4的两侧端面作镜面处理；陶瓷密封圈4的外径与t形金属管1的里端外径一致，外螺纹金属管2的外径大于t形金属管1的里端外径，外螺纹金属管2的里端成型有与t型金属管1的里端相对应的缩径段，陶瓷密封圈4放置在外螺纹金属管2和t型金属管1中间，它们相互配合，起到了通气、绝缘的作用。t形陶瓷密封圈5的内径与t形金属管1的外端管状外径一致，t形陶瓷密封圈5套设在t形金属管1外与t形金属管1的台阶面相抵，t形陶瓷密封圈5的里端外径与t型金属管1的里端外径一致，t形陶瓷密封圈5的外端管状外径与金属活套螺母3的中心孔一致。陶瓷密封环6为圆筒状，陶瓷密封环6的外径与金属活套螺母3的内径一致，陶瓷密封环6的内径与陶瓷密封圈4的外径一致，陶瓷密封环6套设在t形金属管1与t形陶瓷密封圈5的里端、陶瓷密封圈4以及外螺纹金属管2的缩径段外，陶瓷密封环6的长度不大于金属活套螺母2内壁的内螺纹段至底部的长度，陶瓷密封环6对陶瓷密封圈4起到了限位的作用，并将t型金属管1与金属活套螺母3分隔开；陶瓷密封圈4放置在外螺纹金属管和t型金属管中间，它们相互配合，起到了通气、绝缘的作用
20.t型金属管1和外螺纹金属管2的里端面对应于中心孔11和21的位置分别设有供金属密封圈7嵌入的环形凹槽，金属密封圈7为银、不锈钢或合金钢，当外螺纹金属管2与金属活套螺母3通过螺纹连接的方式紧固后，金属密封圈7被挤压，起到密封作用。
21.装配时，将t形陶瓷密封圈5套设在t形金属管1外，将t形陶瓷密封圈5与t形金属管1插入金属活套螺母3的中心孔，放入陶瓷密封圈4、陶瓷密封环6，最后将外螺纹金属管2插入与金属活套螺母3螺纹连接固定，这样，整个密封结构同时拥有出气和进气口，体积更小，组装更简单方便，在连接管路中同时实现通气、绝缘以及密封。
22.本文所述的t型金属管1、t形陶瓷密封圈5是指它们的纵向截面呈现t型形状。
23.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。