專利名稱：具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盛裝、儲(chǔ)存液化氣體的容器。
背景技術(shù)：
目前，在機(jī)械、化工、醫(yī)藥等行業(yè)中，需要大量使用氧氣、氬氣和氮?dú)獾葰怏w，在準(zhǔn) 備這些氣體時(shí)，則通過(guò)高壓鋼瓶采用高壓壓縮的方式進(jìn)行儲(chǔ)存，由于高壓鋼瓶?jī)?chǔ)氣量較小， 而且充裝和運(yùn)輸都較為不便。低溫絕熱氣瓶又名杜瓦瓶，可用于儲(chǔ)存液態(tài)氮?dú)?、液態(tài)氧氣、 液態(tài)天然氣等低溫液體(也可稱為低溫液態(tài)氣體)。由于低溫絕熱氣瓶的氣體儲(chǔ)存量大，安 全可靠，使得液態(tài)氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸更加經(jīng)濟(jì)方便。通常的低溫絕熱氣瓶為立式，由內(nèi)膽、外殼、汽化器和閥門等部件組合而成，低溫 絕熱氣瓶的內(nèi)膽通過(guò)頸管懸掛在外殼中間。低溫絕熱氣瓶對(duì)內(nèi)膽中的低溫液態(tài)氣體與外界 環(huán)境之間進(jìn)行了很好的絕熱，即通過(guò)解決熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射這三種熱傳遞的方式，來(lái) 實(shí)現(xiàn)液態(tài)氣體較長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存。具體的方法是將低溫絕熱氣瓶?jī)?nèi)膽和外殼之間的夾層抽真 空，真空度為0. IPa左右，以解決熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的問題；在低溫絕熱氣瓶?jī)?nèi)膽和外殼之間 的夾層內(nèi)設(shè)置隔熱層，以解決熱輻射的問題。由于低溫絕熱氣瓶的內(nèi)膽和外殼不可能完全 絕熱，瓶?jī)?nèi)的液態(tài)氣體與外界環(huán)境溫差較大，故而現(xiàn)有的低溫絕熱氣瓶的蒸發(fā)率大多在洲 以上。頸管作為低溫絕熱氣瓶的主要支撐元件，其受力情況復(fù)雜，可靠性要求極高。此外 頸管還處于內(nèi)膽和外殼的真空分界線上，是唯一的導(dǎo)熱通道，頸管設(shè)計(jì)的好壞直接影響到 低溫絕熱氣瓶的蒸發(fā)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種絕熱效果好，使用方便，且安全可靠的具有特殊頸管的 立式低溫絕熱氣瓶。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶包括外殼、 內(nèi)膽、分配器、管路控制系統(tǒng)的瓶?jī)?nèi)管路、頸管組件和絕熱層；頸管組件包括螺母、下絕熱 墊、上絕熱墊、包覆層、上頸管和下頸管；
外殼包括殼體和密閉連接在殼體上的抽真空接口件；殼體在其上端設(shè)有中心孔；內(nèi)膽 包括內(nèi)膽體和密閉連接在內(nèi)膽體上且位于內(nèi)膽體底部的盤管接口件；內(nèi)膽體的頂部開有3 個(gè)連接孔；絕熱層設(shè)置在內(nèi)膽體的外壁上；絕熱層是由耐火超細(xì)玻璃纖維紙和高反光率的 鋁箔紙兩者相疊后，從內(nèi)向外逐層繞包在內(nèi)膽體的外壁上而形成，繞包層數(shù)為20至40層； 分配器為設(shè)有內(nèi)部通道的鋼制一體件；分配器的內(nèi)部通道包括外腔第一通道、外腔第 二通道、外腔第三通道、內(nèi)腔第一通道、內(nèi)腔第二通道和內(nèi)腔第三通道；分配器還設(shè)有圓環(huán) 形隔離槽；圓環(huán)形隔離槽開設(shè)在分配器的下端面上；分配器的內(nèi)部通道均設(shè)有分別稱為側(cè) 部端口和下端口的兩個(gè)端口，各內(nèi)部通道的側(cè)部端口從分配器的外周側(cè)面導(dǎo)出，各內(nèi)部通 道的下端口從分配器的下端面導(dǎo)出；外腔第二通道與內(nèi)腔第二通道在分配器內(nèi)相連通；外腔第一通道、外腔第二通道、外腔第三通道的下端口均位于圓環(huán)形隔離槽所圍繞的范圍外， 內(nèi)腔第一通道、內(nèi)腔第二通道和內(nèi)腔第三通道的下端口均位于圓環(huán)形隔離槽所圍繞的范圍 內(nèi)；
內(nèi)膽位于外殼的殼體的內(nèi)腔中；分配器設(shè)置在殼體的中心孔處，且分配器由其周向外 側(cè)的下端密閉固定在殼體上；頸管組件的上頸管的上端伸入分配器的圓環(huán)形隔離槽中，且 兩者密閉固定在一起；上頸管的下端頭設(shè)有朝向周向外側(cè)的環(huán)形凸起部；下絕熱墊和上絕 熱墊均為環(huán)形物體；上絕熱墊的截面形狀為下大上小的臺(tái)階形，上絕熱墊套在上頸管上，上 絕熱墊的圓環(huán)形的下端面與上頸管的環(huán)形凸起部的圓環(huán)形的上端面相接觸；下絕熱墊的圓 環(huán)形的下端面與下頸管的圓環(huán)形的頂部相接觸，下絕熱墊的圓環(huán)形的上端面與上頸管的環(huán) 形凸起部的圓環(huán)形的下端面相接觸；下頸管的管壁外側(cè)上部設(shè)有外螺紋；螺母為一中空螺 母，螺母的內(nèi)腔為下大上小的臺(tái)階形，且從上向下依次設(shè)有第一臺(tái)階面、第二臺(tái)階面和位于 內(nèi)腔下部的內(nèi)螺紋；螺母從上方套在上頸管的外部，且螺旋擰緊在下頸管上；其中，螺母的 第一臺(tái)階面與上絕熱墊臺(tái)階處的上端面彈性接觸，螺母的位于第二臺(tái)階面和位于第二臺(tái)階 面下方的內(nèi)壁面與上頸管的環(huán)形凸起部之間留有空隙；包覆層密封包覆在螺母的外部；下 頸管由其下端口密閉固定在內(nèi)膽體上，從而使得內(nèi)膽體懸掛在殼體內(nèi)，內(nèi)膽體的頂部的3 個(gè)連接孔被下頸管的下端口所包圍；
管路控制系統(tǒng)的瓶?jī)?nèi)管路包括增壓盤管、汽化盤管、內(nèi)腔第一管、進(jìn)出液管和放氣管內(nèi) 腔第一管、進(jìn)出液管和放氣管各自分別穿過(guò)內(nèi)膽體頂部的相應(yīng)的1個(gè)連接孔且與內(nèi)膽體密 閉固定連接；內(nèi)腔第一管的上端口與分配器的內(nèi)腔第一通道的下端口相連，內(nèi)腔第一管的 下管段向下伸入內(nèi)膽體，且內(nèi)腔第一管的下端口位于內(nèi)膽體的頂部；進(jìn)出液管的上端口與 分配器的內(nèi)腔第二通道的下端口相連，進(jìn)出液管的下管段向下伸入內(nèi)膽體，且進(jìn)出液管的 下端口位于內(nèi)膽體的底部；放氣管的上端口與分配器的內(nèi)腔第三通道的下端口相連，放氣 管的下管段向下伸入內(nèi)膽體，且放氣管的下端口位于內(nèi)膽體的頂部；增壓盤管和汽化盤管 均為一根銅管構(gòu)成的一體件；增壓盤管設(shè)置在殼體與內(nèi)膽體之間的空間中，且圍繞內(nèi)膽體 設(shè)置；增壓盤管的下部端口與內(nèi)膽的盤管接口件的位于內(nèi)膽體外的連接部位密閉固定連 接，從而與內(nèi)膽體的內(nèi)腔相接通，增壓盤管的上部端口從下方與分配器的外腔第一通道的 下端口相連；汽化盤管分為依次相連的流體進(jìn)口管段、盤管部和流體出口管段，流體進(jìn)口管 段的外端口也即汽化盤管的流體進(jìn)口端，流體出口管段的外端口也即汽化盤管的流體出口 端，汽化盤管的盤管部固定在外殼筒體的內(nèi)壁上，且呈螺旋形上升設(shè)置；汽化盤管的流體進(jìn) 口端與分配器的外腔第二通道的下端口相連，汽化盤管的流體出口端與分配器的外腔第三 通道的下端口相連。 上述外殼的殼體包括外殼筒體、外殼上封頭和外殼下封頭；外殼筒體呈圓柱筒 形；
外殼上封頭為開口向下且開有的中心孔和安裝孔的弧形曲面板，外殼上封頭的中心孔 也即殼體的中心孔；抽真空接口件密閉固定連接在該弧形曲面板的安裝孔處的位置上；該 弧形曲面板的位于下方的連接端口處的直徑與外殼筒體的直徑相同，且該弧形曲面板由其 連接端口從上方密閉固定在外殼筒體的上端口上；
外殼下封頭為開口向上的弧形曲面板，該弧形曲面板的位于上方的連接端口處的直徑 與外殼筒體的直徑相同，且該弧形曲面板由其連接端口從下方密閉固定在外殼筒體的下端
6口上。上述內(nèi)膽的內(nèi)膽體包括內(nèi)膽筒體、內(nèi)膽上封頭和內(nèi)膽下封頭；內(nèi)膽筒體呈圓柱筒 形；
內(nèi)膽上封頭為開口向下的弧形曲面板；該弧形曲面板的位于下方的連接端口處的直徑 與內(nèi)膽筒體的直徑相同，且該弧形曲面板由其連接端口從上方密閉固定在內(nèi)膽筒體的上端 口上；
內(nèi)膽下封頭為開口向上且開有安裝孔的弧形曲面板；盤管接口件密閉固定連接在該弧 形曲面板的安裝孔處的位置上；該弧形曲面板的位于上方的連接端口處的直徑與內(nèi)膽筒體 的直徑相同，且該弧形曲面板由其連接端口從下方密閉固定在內(nèi)膽筒體的下端口上。上述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶還包括液位組件，液位組件包括保護(hù)蓋 和液位計(jì)；所述分配器為圓柱形，還設(shè)有上下貫通的位于中央部位的中心孔，中心孔設(shè)有內(nèi) 螺紋；圓環(huán)形隔離槽和中心孔與分配器同軸線設(shè)置；所述內(nèi)膽體的頂部還開有第4個(gè)連接 孔，且位于下頸管的下端口之內(nèi)；
保護(hù)蓋從上方密閉固定在分配器上，且位于分配器的中心孔處；液位計(jì)的上端觀察部 位于保護(hù)蓋的透明部位中，液位計(jì)由其連接桿從上向下依次穿過(guò)分配器的中心孔和內(nèi)膽體 頂部的第4個(gè)連接孔而使液位計(jì)的中下部位于內(nèi)膽體中，液位計(jì)的位于觀察部位下方的法 蘭部旋合在分配器的中心孔的內(nèi)螺紋上，連接桿密閉固定在分配器的中心孔和內(nèi)膽體上液 位計(jì)的下端位于內(nèi)膽體的底部。上述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶還包括保護(hù)圈、保護(hù)圈支柱和底座；底 座從下方固定在殼體上，且位于殼體的底部；保護(hù)圈支柱有3至5個(gè)，各個(gè)保護(hù)圈支柱由各 自的下端從上方焊接固定在殼體上，且位于殼體的頂部；保護(hù)圈從上方焊接固定在各個(gè)保 護(hù)圈支柱的上端頭上。上述頸管組件的下絕熱墊和上絕熱墊均由耐低溫的有彈性的高分子材料制成；包 覆層由環(huán)氧玻璃鋼材料制成。上述頸管組件的螺母的下部與下頸管焊接固定在一起。本發(fā)明具有積極的效果
(1)本發(fā)明的立式低溫絕熱氣瓶的頸管是一種絕熱式的頸管，采用該絕熱式頸管的立 式低溫絕熱氣瓶，利用絕熱墊和環(huán)氧玻璃鋼包覆阻礙上下頸管之間的熱傳遞，螺母連接保 證了頸管的結(jié)合強(qiáng)度，從而大大提高了立式低溫絕熱氣瓶的絕熱效果，可使得立式低溫絕 熱氣瓶的蒸發(fā)率在1. 6%以下。該低溫絕熱氣可以用于儲(chǔ)存液態(tài)氧氣、液態(tài)氮?dú)狻⒁簯B(tài)氬氣、 液態(tài)天然氣等，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全可靠。(2)本發(fā)明的立式低溫絕熱氣瓶的內(nèi)膽和外殼之間的夾層抽真空，用以阻止熱傳 導(dǎo)。絕熱層由耐火超細(xì)玻璃纖維紙和高反光率的鋁箔紙兩者相疊，逐層繞包在內(nèi)膽體上構(gòu) 成，且繞包層數(shù)為20層以上，反光率高，用以阻止熱輻射。(3)本發(fā)明設(shè)置了專門的分配器，并以該分配器為運(yùn)行樞紐，可以方便地進(jìn)行對(duì)低 溫絕熱瓶進(jìn)行灌裝低溫液體、隨時(shí)使用氣瓶中的氣體以及對(duì)氣瓶中的系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)整等 各項(xiàng)操作。


圖1為本發(fā)明的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶的一種示意圖2為圖1中的立式低溫絕熱瓶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管路控制系統(tǒng)的示意圖； 圖3為圖2中A處的氣體分配器與內(nèi)膽體、殼體以及瓶體外的管件連接關(guān)系的局 部放大示意圖。圖4為圖2中B處的頸管組件與下頸管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖的標(biāo)記如下
外殼1，殼體10，外殼筒體11，外殼上封頭12，外殼下封頭13，抽真空接口件14， 內(nèi)膽2，內(nèi)膽體20，內(nèi)膽筒體21，內(nèi)膽上封頭22，內(nèi)膽下封頭23，盤管接口件M， 分配器3，外腔第一通道(增壓閥通道)31，外腔第二通道(調(diào)壓閥第二通道)32，外腔第 三通道(氣相閥通道)33，內(nèi)腔第一通道34，側(cè)部端口(調(diào)壓閥第一通道端口)34-1，第二側(cè)部 端口(安全組件端口)34-2，內(nèi)腔第二通道(液相閥通道)35，內(nèi)腔第三通道(放氣閥通道)36， 圓環(huán)形隔離槽37，中心孔38，
管路控制系統(tǒng)4，增壓盤管41，汽化盤管42，內(nèi)腔第一管43-1，進(jìn)出液管43_2，放氣管 43-3，增壓閥44，組合調(diào)壓閥45，輸入口 45_1，輸出輸入口 45_2，輸出口 45_3，氣相閥46，液 相閥47，放氣閥48，安全組件49，壓力表49-1，安全閥49_2，爆破片49_3，四通接頭49_4，
頸管組件5，螺母51，第一臺(tái)階面51-1，第二臺(tái)階面51-2，下絕熱墊52，上絕熱墊53，包 覆層M，上頸管55，環(huán)形凸起部55-1，下頸管56，空隙57， 絕熱層6，
液位組件7，保護(hù)蓋71，液位計(jì)72， 保護(hù)圈支柱81，保護(hù)圈82，底座83。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)
見圖1至圖4，本實(shí)施例的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶包括外殼1、內(nèi)膽2、分配 器3、管路控制系統(tǒng)4的瓶?jī)?nèi)管路、頸管組件5、絕熱層6、液位組件7、保護(hù)圈支柱81，保護(hù)圈 82和底座83。頸管組件5包括螺母51、下絕熱墊52、上絕熱墊53、包覆層M、上頸管55和 下頸管56。見圖2，外殼1包括殼體10和抽真空接口件14。殼體10包括外殼筒體11、外殼上 封頭12和外殼下封頭13。外殼筒體11呈圓柱筒形，是由不銹鋼板彎曲后，通過(guò)一條縱向焊縫焊接而成。外殼上封頭12為開口向下且開有中心孔和安裝孔的弧形曲面板，所述外殼上封頭 12的中心孔也是殼體10的中心孔。抽真空接口件14密閉固定連接在該弧形曲面板12的安 裝孔處的位置上。所述弧形曲面板12的位于下方的連接端口處的直徑與外殼筒體11的直徑 相同，且該弧形曲面板12由其連接端口從上方密閉焊接固定在外殼筒體11的上端口上。外殼下封頭13為開口向上的弧形曲面板，該弧形曲面板13的位于上方的連接端 口處的直徑與外殼筒體11的直徑相同，且該弧形曲面板13由其連接端口從下方密閉焊接 固定在外殼筒體11的下端口上。仍見圖2，內(nèi)膽2包括內(nèi)膽體20和盤管接口件M。內(nèi)膽體20包括內(nèi)膽筒體21、內(nèi)膽上封頭22和內(nèi)膽下封頭23。內(nèi)膽筒體21呈圓柱筒形，是由不銹鋼板彎曲后，通過(guò)一條縱向焊縫焊接而成。內(nèi)膽上封頭22為開口向下的弧形曲面板，所述弧形曲面板的頂部上分別開有相 應(yīng)的4個(gè)連接孔，所述弧形曲面板22的位于下方的連接端口處的直徑與內(nèi)膽筒體21的直 徑相同，且該弧形曲面板22由其連接端口從上方密閉焊接固定在內(nèi)膽筒體21的上端口上。內(nèi)膽下封頭23開口向上且開有安裝孔的弧形曲面板。盤管接口件M密閉固定連 接在該弧形曲面板23的安裝孔處的位置上。所述弧形曲面板23的位于上方的連接端口處 的直徑與內(nèi)膽筒體21的直徑相同，且該弧形曲面板23由其連接端口從下方密閉焊接固定 在內(nèi)膽筒體21的下端口上。絕熱層6設(shè)置在內(nèi)膽體20的外壁上。絕熱層6是由耐火超細(xì)玻璃纖維紙和高反 光率的鋁箔紙兩者相疊后，從內(nèi)向外逐層繞包在內(nèi)膽體20的外壁上而形成，繞包層數(shù)為25層。見圖3，分配器3為設(shè)有內(nèi)部通道的圓柱形的不銹鋼制一體件。分配器3的內(nèi)部通 道包括外腔第一通道(又稱增壓閥通道)31、外腔第二通道(又稱調(diào)壓閥第二通道)32、外腔 第三通道(又稱氣相閥通道)33、內(nèi)腔第一通道(又稱調(diào)壓閥第一通道)34、內(nèi)腔第二通道(又 稱液相閥通道)35和內(nèi)腔第三通道(又稱放氣閥通道)36 ；分配器3還設(shè)有與其同軸線的圓 環(huán)形隔離槽37和中心孔38。中心孔38上下貫通分配器3，位于分配器3的中央，且設(shè)有內(nèi) 螺紋。圓環(huán)形隔離槽37開設(shè)在分配器3的下端面上，且圍繞中心孔38設(shè)置。分配器3的 各內(nèi)部通道均設(shè)有分別稱為側(cè)部端口和下端口的兩個(gè)端口 ；各內(nèi)部通道的側(cè)部端口從分配 器3的外周側(cè)面導(dǎo)出，各內(nèi)部通道的下端口則從分配器3的下端面導(dǎo)出；內(nèi)腔第一通道34 還包括從分配器3的外周側(cè)面導(dǎo)出第二側(cè)部端口(又稱安全組件端口)34-2 ；外腔第二通道 32與內(nèi)腔第二通道35在分配器3內(nèi)相連通(也即處于外腔的調(diào)壓閥第二通道32與處于內(nèi) 腔的液相閥通道35相通)。外腔第一通道31、外腔第二通道32、外腔第三通道33的下端口 均位于圓環(huán)形隔離槽37所圍繞的范圍外，內(nèi)腔第一通道34、內(nèi)腔第二通道35和內(nèi)腔第三通 道36的下端口則均位于圓環(huán)形隔離槽37所圍繞的范圍內(nèi)。仍見圖3，內(nèi)膽2位于外殼1的殼體10的內(nèi)腔中。分配器3設(shè)置在殼體10的中心 孔處，且分配器3由其周向外側(cè)的下端密閉固定在殼體10上。頸管組件5的上頸管55的 上端伸入分配器3的圓環(huán)形隔離槽37中，且密閉焊接固定在分配器3上。上頸管55的下 端頭為朝向周向外側(cè)的環(huán)形凸起部55-1，環(huán)形凸起部55-1的外徑略小于下頸管56的外徑。 下絕熱墊52和上絕熱墊53均為環(huán)形物體，且均由耐低溫的有彈性的高分子材料(例如聚四 氟乙烯)制成。上絕熱墊53的截面形狀為下大上小的臺(tái)階形，上絕熱墊53套在上頸管55 上，上絕熱墊53的圓環(huán)形的下端面與上頸管55的環(huán)形凸起部55-1的圓環(huán)形的上端面相接 觸。下絕熱墊52的圓環(huán)形的下端面與下頸管56的圓環(huán)形的頂部相接觸，下絕熱墊52的圓 環(huán)形的上端面與上頸管陽(yáng)的環(huán)形凸起部陽(yáng)-1的圓環(huán)形的下端面相接觸。下頸管56的管 壁外側(cè)上部設(shè)有外螺紋。螺母51為一中空螺母，螺母51的內(nèi)腔為下大上小的臺(tái)階形，且從 上向下依次設(shè)有第一臺(tái)階面51-1、第二臺(tái)階面51-2和位于內(nèi)腔下部的內(nèi)螺紋。螺母51從 上方套在上頸管55的外部，且螺旋擰緊在下頸管56上，而使得螺母51上絕熱墊53、上頸管 55、下絕熱墊52和下頸管56相互間在上下方向上彈性連接在一起；其中，螺母51的第一臺(tái) 階面51-1與上絕熱墊53臺(tái)階處的上端面彈性接觸，螺母51的位于第二臺(tái)階面51-2和位于第二臺(tái)階面51-2下方的內(nèi)壁面與上頸管55的環(huán)形凸起部55-1之間留有空隙57。螺母 51的下部與下頸管56焊接固定在一起，以防止松動(dòng)。包覆層M由環(huán)氧玻璃鋼材料制成，密 封包覆在螺母51的外部。下頸管56由其下端口密閉焊接固定在內(nèi)膽體20的內(nèi)膽上封頭 22上，從而使得內(nèi)膽體20懸掛在殼體10內(nèi)，內(nèi)膽體20的頂部的4個(gè)連接孔被下頸管56的 下端口所包圍。液位組件7包括保護(hù)蓋71和液位計(jì)72。保護(hù)蓋71從上方密閉固定在分配器3 上，且位于分配器3的中心孔38處。管路控制系統(tǒng)4的液位計(jì)72為浮力式液位計(jì)(由成都 蘭石低溫科技有限公司制造，商品代號(hào)為FYJ-I型)，液位計(jì)72的上端觀察部位于保護(hù)蓋71 的透明部位中，液位計(jì)72由其連接桿從上向下依次穿過(guò)分配器3的中心孔38和內(nèi)膽體20 的內(nèi)膽上封頭22頂部的相應(yīng)1個(gè)連接孔而使液位計(jì)72的中下部位于內(nèi)膽體20中，液位計(jì) 72的位于觀察部位下方的法蘭部旋合在分配器3的中心孔38的內(nèi)螺紋上，連接桿密閉固定 在內(nèi)膽體20的內(nèi)膽上封頭22上液位計(jì)72的下端位于內(nèi)膽體20的底部。見圖1及圖2，管路控制系統(tǒng)4的瓶?jī)?nèi)管路包括增壓盤管41、汽化盤管42、內(nèi)腔第 一管43-1、進(jìn)出液管43-2和放氣管43-3。內(nèi)腔第一管43-1、進(jìn)出液管43-2和放氣管43_3各自分別穿過(guò)內(nèi)膽體20的內(nèi)膽上 封頭22頂部的相應(yīng)的1個(gè)連接孔與內(nèi)膽上封頭22密閉固定連接。內(nèi)腔第一管43-1的上 端口與分配器3的內(nèi)腔第一通道34的下端口相連，內(nèi)腔第一管43-1的下管段向下伸入內(nèi) 膽體20，且內(nèi)腔第一管43-1的下端口位于內(nèi)膽體20的頂部。進(jìn)出液管43-2的上端口與分 配器3的內(nèi)腔第二通道35的下端口相連，進(jìn)出液管43-2的下管段向下伸入內(nèi)膽體20，且進(jìn) 出液管43-2的下端口位于內(nèi)膽體20的底部。放氣管43-3的上端口與分配器3的內(nèi)腔第 三通道36的下端口相連，放氣管43-3的下管段向下伸入內(nèi)膽體20，且放氣管43-3的下端 口位于內(nèi)膽體20的頂部。增壓盤管41和汽化盤管42均為一根銅管構(gòu)成的一體件。增壓盤管41設(shè)置在殼 體10與內(nèi)膽體20之間的空間中，且圍繞內(nèi)膽體20設(shè)置；增壓盤管41的下部端口與內(nèi)膽2 的盤管接口件M的位于內(nèi)膽體20外的連接部位密閉固定連接，從而與內(nèi)膽體20的內(nèi)腔相 接通，增壓盤管41的上部端口從下方與分配器3的外腔第一通道34的下端口相連。汽化 盤管42分為依次相連的流體進(jìn)口管段、盤管部和流體出口管段，流體進(jìn)口管段的外端口也 即汽化盤管42的流體進(jìn)口端，流體出口管段的外端口也即汽化盤管42的流體出口端，汽化 盤管42的盤管部焊接固定在外殼筒體11的內(nèi)壁上，且呈螺旋形上升設(shè)置。汽化盤管42的 流體進(jìn)口端與分配器3的外腔第二通道32的下端口相連，汽化盤管42的流體出口端與分 配器3的外腔第三通道33的下端口相連。見圖1，底座83從下方焊接固定在外殼1的外殼下封頭13上，且位于外殼1的底 部。保護(hù)圈支柱81有4個(gè)，各個(gè)保護(hù)圈支柱81的下端焊接固定在外殼1的外殼上封頭13 上，保護(hù)圈82從上方焊接固定在各個(gè)保護(hù)圈支柱81的上端頭上。上述外殼1的殼體10、內(nèi)膽2的內(nèi)膽體20、分配器3、上頸管55和下頸管56的材 質(zhì)均為不銹鋼。外殼1的抽真空接口件14和管路控制系統(tǒng)4中的瓶?jī)?nèi)管路的各個(gè)連接管 件的材質(zhì)也均為不銹鋼。(應(yīng)用例1)
見圖1及圖2，由實(shí)施例1得到的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，還必須增加包括
10管路控制系統(tǒng)4的瓶外管路在內(nèi)的瓶外部件成為立式低溫絕熱氣瓶系統(tǒng)后才能使用。瓶外 管路包括增壓閥44、組合調(diào)壓閥45、氣相閥46、液相閥47、放氣閥48和安全組件49。組合 調(diào)壓閥45為美國(guó)REGO公司生產(chǎn)。組合調(diào)壓閥45設(shè)有輸入口 45_1、輸出輸入口 45_2、輸出 口 45-3、增壓回路、經(jīng)濟(jì)回路和調(diào)壓機(jī)構(gòu)。增壓回路位于輸入口 45-1和輸出輸入口 45-2之 間，經(jīng)濟(jì)回路位于輸出輸入口 45-2和輸出口 45-3之間。通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)的調(diào)壓螺母可 以對(duì)從輸入口 45-1流入的流體和對(duì)從輸出口 45-3流出的流體的壓力閾值進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸入 口 45-1的壓力閾值(稱為第一壓力閾值)可以在0. 5至2. 5MPa的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出口 45-3的壓力閾值(稱為第二壓力閾值)比第一壓力閾值高一個(gè)確定的數(shù)值(本實(shí)施例在0. 05 至0. 15MPa的范圍內(nèi)，選擇0. IMPa)。組合調(diào)壓閥45的第一壓力閾值是指組合調(diào)壓閥45的 輸入口 45-1外的流體壓力增加至達(dá)到該閾值時(shí)，組合調(diào)壓閥45的位于輸入口 45-1處的閥 門關(guān)閉，從而切斷增壓回路；只有組合調(diào)壓閥45的輸入口 45-1外的壓力小于第一壓力閾值 時(shí)，位于輸入口 45-1處的閥門才能開啟，而使增壓回路導(dǎo)通。組合調(diào)壓閥45的第二壓力閾 值是指組合調(diào)壓閥45的輸出口 45-3內(nèi)的流體壓力增加至達(dá)到該閾值時(shí)，組合調(diào)壓閥45的 位于輸出口 45-3處的閥門開啟，從而導(dǎo)通經(jīng)濟(jì)回路；只有組合調(diào)壓閥45的輸出口 45-3內(nèi) 的壓力大于第二壓力閾值時(shí)，位于輸出口 45-3處的閥門才能開啟，而使經(jīng)濟(jì)回路導(dǎo)通，若 組合調(diào)壓閥45的輸出口 45-3內(nèi)的壓力小于第二壓力閾值時(shí)，位于輸出口 45-3處的閥門關(guān) 閉，而使經(jīng)濟(jì)回路被切斷。增壓閥44、氣相閥46、液相閥47和放氣閥48均為耐低溫角閥。 安全組件49包括壓力表49-1、安全閥49-2、爆破片組件49_3和四通接頭49_4。增壓閥44的進(jìn)口通過(guò)連接管與分配器3的外腔第一通道31的側(cè)部端口相連。增 壓閥44的出口通過(guò)連接管與組合調(diào)壓閥45的輸入口 45-1相連。組合調(diào)壓閥45的輸出輸 入口 45-2通過(guò)連接管與分配器3的內(nèi)腔第一通道34的側(cè)部端口 34-1相連。組合調(diào)壓閥 45的輸出口 45-3通過(guò)連接管與分配器3的外腔第二通道32的側(cè)部端口相連。氣相閥46 的外部端口是使用時(shí)對(duì)外輸出氣體的端口，氣相閥46的內(nèi)部端口通過(guò)連接管與分配器3的 外腔第三通道33的側(cè)部端口相連。液相閥47外部端口是使用時(shí)輸入或輸出低溫液態(tài)氣體的端口，液相閥47的內(nèi)部 端口通過(guò)連接管與分配器3的內(nèi)腔第二通道35側(cè)部端口相連。放空閥48的外部端口是使 用時(shí)對(duì)外放出內(nèi)膽體20中的氣體以便于進(jìn)行液體充裝或便于對(duì)組合調(diào)壓閥45的壓力閾值 進(jìn)行確認(rèn)，放空閥48的內(nèi)部端口通過(guò)連接管與分配器3的內(nèi)腔第三通道36的側(cè)部端口相 連。分配器3的內(nèi)腔第一通道34的第二側(cè)部端口 34-2通過(guò)連接管與安全組件49的 四通接頭49-4相連，該四通接頭49-4的另外3個(gè)端口分別與壓力表49_1、安全閥49_2和 爆破片組件49-3相連。本應(yīng)用例的立式低溫絕熱氣瓶系統(tǒng)在使用前，將內(nèi)膽2和外殼1之間的夾層中的 空氣通過(guò)真空分子泵機(jī)組抽成真空而排出立式低溫絕熱氣瓶，直至真空度達(dá)到0. OlPaJf 立式低溫絕熱氣瓶的組合調(diào)壓閥45的第一壓力閾值設(shè)置在0. 85MPa，組合調(diào)壓閥45的第 二壓力閾值則為0. 95MPa。在使用時(shí)，打開增壓閥44，內(nèi)膽體20中的液態(tài)空氣(也可以是液 態(tài)氧氣、液態(tài)氬氣或液態(tài)氮?dú)獾?進(jìn)入增壓盤管41中而受熱汽化，然后依次經(jīng)過(guò)增壓閥44、 組合調(diào)壓閥45后回到內(nèi)膽體20中，使得內(nèi)膽體20中的壓力增大，直至達(dá)到第一壓力閾值 0. 85MPa時(shí)，組合調(diào)壓閥45的增壓回路自動(dòng)關(guān)閉。用氣時(shí)，增壓閥44和氣相閥46同時(shí)處于打開的狀態(tài)，如內(nèi)膽體20中壓力達(dá)到第二壓力閾值0. 95MPa時(shí)，組合調(diào)壓閥45的經(jīng)濟(jì)回路 打開，優(yōu)先將內(nèi)膽體20中的氣體依次通過(guò)分配器3的內(nèi)腔第一通道34、組合調(diào)壓閥45的經(jīng) 濟(jì)回路、汽化盤管42和氣相閥46后向外供氣。如內(nèi)膽體20中壓力正常，則液態(tài)空氣從進(jìn) 出液管43-2的下端口流經(jīng)進(jìn)出液管43-2、分配器3的內(nèi)腔第二通道、汽化盤管42和氣相閥 46后向外供氣。氣液混合狀態(tài)液態(tài)空氣通過(guò)增壓盤管41后，成為氣液混合狀態(tài)液態(tài)空氣而 依次經(jīng)過(guò)增壓閥44和組合調(diào)壓閥45，然后流經(jīng)汽化盤管42，液態(tài)空氣在汽化盤管42中通 過(guò)與汽化盤管42相接觸的外殼筒體11而與外界環(huán)境進(jìn)行充分的換熱，從而轉(zhuǎn)化為氣體，向 外供氣。當(dāng)氣相閥46的開啟程度較大時(shí)，僅靠設(shè)置在瓶?jī)?nèi)的汽化盤管42還不能將流過(guò)其 中的液態(tài)空氣完全氣化。液位計(jì)72用以直觀的觀察內(nèi)膽體20中的低溫液體的量。液相閥 47用以控制低溫液體的充灌和排放。放氣閥48用以釋放內(nèi)膽體20中的氣體，使內(nèi)膽體20 中的壓力降低。安全組件49用以防止氣瓶正常的漏熱損失導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓力上升，或真空遭破 壞后以及失火條件下的加速漏熱導(dǎo)致的壓力上升。安全組件49中的安全閥49-2在內(nèi)膽體 20中氣體超過(guò)所設(shè)定的1. 12MPa的安全壓力時(shí)開啟，向外界釋放內(nèi)膽體20中的氣體，如壓 力還上升過(guò)快，安全組件49中的爆破片組件49-3將開啟泄壓，以保證氣瓶的壓力安全。壓 力表49-1用于觀察了解內(nèi)膽2中氣體的壓力。
權(quán)利要求
1. 一種具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于包括外殼(1)、內(nèi)膽(2)、分配 器(3)、管路控制系統(tǒng)(4)的瓶?jī)?nèi)管路、頸管組件(5)和絕熱層(6)；頸管組件(5)包括螺母 (51)、下絕熱墊(52)、上絕熱墊(53)、包覆層(54)、上頸管(55)和下頸管(56)；外殼(1)包括殼體(10)和密閉連接在殼體(10)上的抽真空接口件(14);殼體(10)在 其上端設(shè)有中心孔；內(nèi)膽(2)包括內(nèi)膽體(20)和密閉連接在內(nèi)膽體(20)上且位于內(nèi)膽體 (20)底部的盤管接口件(24);內(nèi)膽體(20)的頂部開有3個(gè)連接孔；絕熱層(6)設(shè)置在內(nèi)膽 體(20)的外壁上；絕熱層(6)是由耐火超細(xì)玻璃纖維紙和高反光率的鋁箔紙兩者相疊后， 從內(nèi)向外逐層繞包在內(nèi)膽體(20)的外壁上而形成，繞包層數(shù)為20至40層；分配器(3)為設(shè)有內(nèi)部通道的鋼制一體件；分配器(3)的內(nèi)部通道包括外腔第一通道 (31)、外腔第二通道(32 )、外腔第三通道(33 )、內(nèi)腔第一通道(；34 )、內(nèi)腔第二通道(35 )和內(nèi) 腔第三通道(36);分配器(3)還設(shè)有圓環(huán)形隔離槽(37)；圓環(huán)形隔離槽(37)開設(shè)在分配器 (3)的下端面上；分配器(3)的內(nèi)部通道均設(shè)有分別稱為側(cè)部端口和下端口的兩個(gè)端口，各 內(nèi)部通道的側(cè)部端口從分配器(3)的外周側(cè)面導(dǎo)出，各內(nèi)部通道的下端口從分配器(3)的 下端面導(dǎo)出；外腔第二通道(32)與內(nèi)腔第二通道(35)在分配器(3)內(nèi)相連通；外腔第一通 道(31)、外腔第二通道(32)、外腔第三通道(33)的下端口均位于圓環(huán)形隔離槽(37)所圍繞 的范圍外，內(nèi)腔第一通道(34)、內(nèi)腔第二通道(35)和內(nèi)腔第三通道(36)的下端口均位于圓 環(huán)形隔離槽(37)所圍繞的范圍內(nèi)；內(nèi)膽(2)位于外殼(1)的殼體(10)的內(nèi)腔中；分配器(3)設(shè)置在殼體(10)的中心孔 處，且分配器(3)由其周向外側(cè)的下端密閉固定在殼體(10)上；頸管組件(5)的上頸管(55) 的上端伸入分配器(3)的圓環(huán)形隔離槽(37)中，且兩者密閉固定在一起；上頸管(55)的下 端頭設(shè)有朝向周向外側(cè)的環(huán)形凸起部(55-1)；下絕熱墊(52)和上絕熱墊(53)均為環(huán)形物 體；上絕熱墊(53)的截面形狀為下大上小的臺(tái)階形，上絕熱墊(53)套在上頸管(55)上，上 絕熱墊(53)的圓環(huán)形的下端面與上頸管(55)的環(huán)形凸起部(55-1)的圓環(huán)形的上端面相接 觸；下絕熱墊(52)的圓環(huán)形的下端面與下頸管(56)的圓環(huán)形的頂部相接觸，下絕熱墊(52) 的圓環(huán)形的上端面與上頸管(55)的環(huán)形凸起部(55-1)的圓環(huán)形的下端面相接觸；下頸管 (56)的管壁外側(cè)上部設(shè)有外螺紋；螺母(51)為一中空螺母，螺母(51)的內(nèi)腔為下大上小 的臺(tái)階形，且從上向下依次設(shè)有第一臺(tái)階面(51-1)、第二臺(tái)階面(51-2)和位于內(nèi)腔下部的 內(nèi)螺紋；螺母(51)從上方套在上頸管(55)的外部，且螺旋擰緊在下頸管(56)上；其中，螺 母(51)的第一臺(tái)階面(51-1)與上絕熱墊(53)臺(tái)階處的上端面彈性接觸，螺母(51)的位于 第二臺(tái)階面(51-2)和位于第二臺(tái)階面(51-2)下方的內(nèi)壁面與上頸管(55)的環(huán)形凸起部 (55-1)之間留有空隙(57)；包覆層(54)密封包覆在螺母(51)的外部；下頸管(56)由其下 端口密閉固定在內(nèi)膽體(20)上，從而使得內(nèi)膽體(20)懸掛在殼體(10)內(nèi)，內(nèi)膽體(20)的 頂部的3個(gè)連接孔被下頸管(56)的下端口所包圍；管路控制系統(tǒng)(4)的瓶?jī)?nèi)管路包括增壓盤管(41)、汽化盤管(42)、內(nèi)腔第一管(43-1)、 進(jìn)出液管(43-2)和放氣管(43-3)內(nèi)腔第一管(43-1)、進(jìn)出液管(43-2)和放氣管(43-3)各 自分別穿過(guò)內(nèi)膽體(20)頂部的相應(yīng)的1個(gè)連接孔且與內(nèi)膽體(20)密閉固定連接；內(nèi)腔第一 管(43-1)的上端口與分配器(3)的內(nèi)腔第一通道(34)的下端口相連，內(nèi)腔第一管(43-1)的 下管段向下伸入內(nèi)膽體(20)，且內(nèi)腔第一管(43-1)的下端口位于內(nèi)膽體(20)的頂部；進(jìn)出 液管(43-2)的上端口與分配器(3)的內(nèi)腔第二通道(35)的下端口相連，進(jìn)出液管(43-2)的下管段向下伸入內(nèi)膽體(20)，且進(jìn)出液管(43-2)的下端口位于內(nèi)膽體(20)的底部；放氣管 (43-3)的上端口與分配器(3)的內(nèi)腔第三通道(36)的下端口相連，放氣管(43-3)的下管段 向下伸入內(nèi)膽體(20)，且放氣管(43-3)的下端口位于內(nèi)膽體(20)的頂部；增壓盤管(41)和 汽化盤管(42)均為一根銅管構(gòu)成的一體件；增壓盤管(41)設(shè)置在殼體(10)與內(nèi)膽體(20) 之間的空間中，且圍繞內(nèi)膽體(20)設(shè)置；增壓盤管(41)的下部端口與內(nèi)膽(2)的盤管接口 件(24)的位于內(nèi)膽體(20)外的連接部位密閉固定連接，從而與內(nèi)膽體(20)的內(nèi)腔相接通， 增壓盤管(41)的上部端口從下方與分配器(3)的外腔第一通道(34)的下端口相連；汽化 盤管(42)分為依次相連的流體進(jìn)口管段、盤管部和流體出口管段，流體進(jìn)口管段的外端口 也即汽化盤管(42)的流體進(jìn)口端，流體出口管段的外端口也即汽化盤管(42)的流體出口 端，汽化盤管(42)的盤管部固定在外殼筒體(11)的內(nèi)壁上，且呈螺旋形上升設(shè)置；汽化盤 管(42)的流體進(jìn)口端與分配器(3)的外腔第二通道(32)的下端口相連，汽化盤管(42)的 流體出口端與分配器(3)的外腔第三通道(33)的下端口相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于所述外殼(I)的殼體(10)包括外殼筒體(11)、外殼上封頭(12)和外殼下封頭(13);外殼筒體(11)呈 圓柱筒形；外殼上封頭(12)為開口向下且開有的中心孔和安裝孔的弧形曲面板，外殼上封頭(II)的中心孔也即殼體(10)的中心孔；抽真空接口件(14)密閉固定連接在該弧形曲面板 (12)的安裝孔處的位置上；該弧形曲面板(12)的位于下方的連接端口處的直徑與外殼筒 體(11)的直徑相同，且該弧形曲面板(12)由其連接端口從上方密閉固定在外殼筒體(11) 的上端口上；外殼下封頭(13)為開口向上的弧形曲面板，該弧形曲面板(13)的位于上方的連接端 口處的直徑與外殼筒體(11)的直徑相同，且該弧形曲面板(13)由其連接端口從下方密閉 固定在外殼筒體(11)的下端口上。
3.按照權(quán)利要求2所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于所述內(nèi)膽 (2 )的內(nèi)膽體(20 )包括內(nèi)膽筒體(21)、內(nèi)膽上封頭(22 )和內(nèi)膽下封頭(23 )；內(nèi)膽筒體(21) 呈圓柱筒形；內(nèi)膽上封頭(22)為開口向下的弧形曲面板；該弧形曲面板(22)的位于下方的連接端 口處的直徑與內(nèi)膽筒體(21)的直徑相同，且該弧形曲面板(22)由其連接端口從上方密閉 固定在內(nèi)膽筒體(21)的上端口上；內(nèi)膽下封頭(23)為開口向上且開有安裝孔的弧形曲面板；盤管接口件(24)密閉固定 連接在該弧形曲面板(23)的安裝孔處的位置上；該弧形曲面板(23)的位于上方的連接端 口處的直徑與內(nèi)膽筒體(21)的直徑相同，且該弧形曲面板(23)由其連接端口從下方密閉 固定在內(nèi)膽筒體(21)的下端口上。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于 還包括液位組件(7)，液位組件(7)包括保護(hù)蓋(71)和液位計(jì)(72);所述分配器(3)為圓柱 形，還設(shè)有上下貫通的位于中央部位的中心孔(38)，中心孔(38)設(shè)有內(nèi)螺紋；圓環(huán)形隔離 槽(37)和中心孔(38)與分配器(3)同軸線設(shè)置；所述內(nèi)膽體(20)的頂部還開有第4個(gè)連 接孔，且位于下頸管(56)的下端口之內(nèi)；保護(hù)蓋(71)從上方密閉固定在分配器(3)上，且位于分配器(3)的中心孔(38)處；液位計(jì)(72)的上端觀察部位于保護(hù)蓋(71)的透明部位中，液位計(jì)(72)由其連接桿從上向下 依次穿過(guò)分配器(3)的中心孔(38)和內(nèi)膽體(20)頂部的第4個(gè)連接孔而使液位計(jì)(72)的 中下部位于內(nèi)膽體(20)中，液位計(jì)(72)的位于觀察部位下方的法蘭部旋合在分配器(3)的 中心孔(38)的內(nèi)螺紋上，連接桿密閉固定在分配器(3)的中心孔(38)和內(nèi)膽體(20)上液 位計(jì)(72)的下端位于內(nèi)膽體(20)的底部。
5.按照權(quán)利要求1至3之一所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于 還包括保護(hù)圈(82)、保護(hù)圈支柱(81)和底座(83);底座(83)從下方固定在殼體(10)上，且 位于殼體(10)的底部；保護(hù)圈支柱(81)有3至5個(gè)，各個(gè)保護(hù)圈支柱(81)由各自的下端從 上方焊接固定在殼體(10)上，且位于殼體的頂部；保護(hù)圈(82)從上方焊接固定在各個(gè)保護(hù) 圈支柱(81)的上端頭上。
6.按照權(quán)利要求1至3之一所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于 所述頸管組件(5)的下絕熱墊(52)和上絕熱墊(53)均由耐低溫的有彈性的高分子材料制 成；包覆層(54)由環(huán)氧玻璃鋼材料制成。
7.按照權(quán)利要求1至3之一所述的具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶，其特征在于 所述頸管組件(5)的螺母(51)的下部與下頸管(56)焊接固定在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有特殊頸管的立式低溫絕熱氣瓶包括外殼、內(nèi)膽、分配器、管路控制系統(tǒng)的瓶?jī)?nèi)管路、頸管組件和絕熱層；頸管組件包括螺母、下絕熱墊、上絕熱墊、包覆層、上頸管和下頸管；外殼包括殼體和連接在殼體上的抽真空接口件；內(nèi)膽包括內(nèi)膽體和連接在內(nèi)膽體上的盤管接口件；絕熱層設(shè)置在內(nèi)膽體的外壁上；分配器設(shè)置在殼體的中心孔處；頸管組件的上頸管密閉固定在分配器上；上絕熱墊套在上頸管上，下絕熱墊位于上頸管河下頸管之間下頸管的管壁外側(cè)上部設(shè)有外螺紋；螺母從上方套在上頸管的外部，且螺旋擰緊在下頸管上；包覆層密封包覆在螺母的外部；下頸管由其下端口密閉固定在內(nèi)膽體上，從而使得內(nèi)膽體懸掛在殼體內(nèi)。該發(fā)明的絕熱效果好。
文檔編號(hào)F17C1/04GK102147048SQ20111000952
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者丁雨福 申請(qǐng)人:丁雨福