燃料电池的双层氢气管结构

技术领域

本发明是关于燃料电池氢气管路领域，特别是关于一种燃料电池的双层氢气管结构。

背景技术

近年来，燃料电池在商用车等车用领域广泛发展趋于成熟。

氢气对金属材料的影响有以下三种：

氢鼓包(氢原子扩散到金属内部，在另一侧结合为氢分子逸出。如果氢原子扩散到钢内空穴，并在该处结合成氢分子，由于氢分子不能扩散就会积累形成巨大内压引起刚才表面鼓包甚至破裂的现象)；

氢脆(溶于钢中的氢聚合为氢分子，造成应力集中超过钢的强度极限，使得金属晶格高度变形，在钢内部形成细小的裂纹。氢脆纸壳防不可治)；

氢蚀(在高温高压环境下，氢进入金属内与一种组分或元素产生化学反应使金属破坏)。

氢气管在运行过程中需时刻监测泄漏现象，一般的将氢气浓度传感器置于系统内，如发生泄漏需进行逐一排查效率低下。

当前常规的技术方案是，氢气管使用的是单层金属管，在整车上安装氢气浓度传感器，氢气泄漏时报警信号传输到驾驶舱，使用氢气浓度检测仪逐一检查氢气系统各位置。更进一步的，在燃料电池的氢气管或者氢气喷射阀附近安装氢气浓度传感器，达到一定数值时提示报警。但上述方法无法及时识别出是氢气管还是其他氢气阀类零件发生泄漏。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池的双层氢气管结构，其能够随时监测燃料电池的氢气管是否存在泄漏问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池的双层氢气管结构，包括内侧氢气管、两个氢气管接头、通风接头以及通风管；内侧氢气管用以输送氢气；两个氢气管接头套设在内侧氢气管的两端；通风接头设置在氢气管接头上，且通风接头与氢气管接头的内部连通；通风管套设在内侧氢气管上，且位于两个氢气管接头之间；其中从一个通风接头至一个氢气管接头内部之间，再至内侧氢气管的外壁与通风管的内壁之间，最后至另一个通风接头至另一个氢气管接头内部之间形成通风通路，通风通路内用以充填通风惰性气体。

在一优选的实施方式中，氢气管接头包括接头本体、锁帽以及锁母；接头本体的一端具有外螺纹，另一端具有没螺纹；锁帽通过内螺纹与接头本体密封连接；以及锁母的一端通过外螺纹与接头本体密封连接，另一端与通风管密封连接。

在一优选的实施方式中，接头本体包括至少一个通风孔以及至少两道密封环槽；至少一个通风孔设置在接头本体的中部，至少一个通风孔连通接头本体的内部和外部，至少一个通风孔用以接头本体的内部与通风接头之间的连通；至少两道密封环槽设置在接头本体中部的外壁上，且位于至少一个通风孔的两侧。

在一优选的实施方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括密封圈，其设置在密封环槽内。

在一优选的实施方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括密封垫，其设置在锁帽与接头本体的端部之间以及锁母与接头本体的端部之间。

在一优选的实施方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括O型圈，其设置在锁帽的内孔的内壁处，O型圈用以锁帽的内孔的内壁与内侧氢气管的外壁之间的密封。

在一优选的实施方式中，内侧氢气管、氢气管接头以及通风接头均采用金属材料，通风管采用钢丝编制加强层胶管。

在一优选的实施方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括氢气传感器，其设置在通风接头上。

与现有技术相比，本发明的燃料电池的双层氢气管结构具有以下有益效果：通过套入通风管和通风接头，实现在氢气管外部形成通风管路，如发生氢气管破泄漏可及时检测出来。将通风管和通风接头分开设计，可降低加工及装配的难度。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的双层氢气管结构的结构示意图；

图2是根据本发明一实施方式的双层氢气管结构的内侧氢气管、氢气管接头以及通风接头的组合结构示意图。

主要附图标记说明：

1-内侧氢气管，2-氢气管接头，21-接头本体，22-锁帽，23-锁母，24-通风孔，25-密封环槽，3-通风接头，4-通风管，5-密封圈。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，根据本发明优选实施方式的一种燃料电池的双层氢气管结构，包括内侧氢气管1、两个氢气管接头2、通风接头3以及通风管4。

在一些实输方式中，内侧氢气管1用以输送氢气。两个氢气管接头2套设在内侧氢气管1的两端。通风接头3设置在氢气管接头2上，且通风接头3与氢气管接头2的内部连通。通风管4套设在内侧氢气管1上，且位于两个氢气管接头2之间。其中从一个通风接头3至一个氢气管接头2内部之间，再至内侧氢气管1的外壁与通风管4的内壁之间，最后至另一个通风接头3至另一个氢气管接头2内部之间形成通风通路，通风通路内用以充填通风惰性气体。

在一些实输方式中，氢气管接头2包括接头本体21、锁帽22以及锁母23。接头本体21的一端具有外螺纹，另一端具有没螺纹。锁帽22通过内螺纹与接头本体21密封连接。锁母23的一端通过外螺纹与接头本体21密封连接，另一端与通风管4密封连接。

在一些实输方式中，接头本体21包括至少一个通风孔24以及至少两道密封环槽25。至少一个通风孔24设置在接头本体21的中部，至少一个通风孔24连通接头本体21的内部和外部，至少一个通风孔24用以接头本体21的内部与通风接头3之间的连通。如果是多个通风孔24，可以沿着接头本体21的圆周径向均匀分布，且所有的通风孔24的中轴线可以在一个平面内，也可以不在一个平面内，但是原则上每个通风孔24都可以和通风接头3进行连通，这样便于通风接头3的布置，不管通风接头3沿着接头本体21的中轴线如何旋转，都会有一个或两个通风孔24与通风接头3连通。至少两道密封环槽25设置在接头本体21中部的外壁上，且位于至少一个通风孔24的两侧，密封环槽25内设置有密封圈5，密封圈5的作用是保证通风的惰性气体不会从通风接头3的内孔和接头本体21的外壁之间泄漏。

在一些实输方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括设置在锁帽22与接头本体21的端部之间以及锁母23与接头本体21的端部之间的密封垫(未绘示)。其实锁母23可以采用不锈钢并且与通风管4密封制作成一体，在锁母23内侧设置密封垫用于和接头本体21的外螺纹连接时的密封。

在一些实输方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括设置在锁帽22的内孔的内壁处的O型圈(未绘示)，O型圈用以锁帽22的内孔的内壁与内侧氢气管1的外壁之间的密封，O型圈用以避免通风惰性气体的泄漏。

在一些实输方式中，惰性气体可以采用例如是但不限于氮气等。

在一些实输方式中，内侧氢气管1、氢气管接头2均采用金属材料，例如是但不限于使用316L奥氏体不锈钢、沉淀强化奥氏体合金等。通风管4采用钢丝编制加强层胶管。通风接头3的材料可以采用不锈钢。

在一些实输方式中，燃料电池的双层氢气管结构还包括氢气传感器，其设置在通风接头3上。

本发明的燃料电池的双层氢气管结构的使用方法如下：

1)使用时，在一端的通风接头3输入惰性气体例如氮气等，在另一端的通风接头3输出，对输出的气体进行监测是否存在氢气。

2)先向一端通风接头3输入惰性气体后从另一端的通风接头3输出，然后将一端的通风接头3堵上，在另一端的通风接头3与氢气传感器相连，如氢气管发生泄漏时，通风管4内的气体受压力作用会往通风接头3处逸走，氢气传感器可检测出来。

综上所述，本发明的燃料电池的双层氢气管结构具有以下优点：通过套入通风管和通风接头，实现在氢气管外部形成通风管路，如发生氢气管破泄漏可及时检测出来。将通风管和通风接头分开设计，可降低加工及装配的难度。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。