夹层防爆和抽真空集成装置以及容器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010646095.X (22)申请日 2020.07.07 (71)申请人 中车长江车辆有限公司 地址 430212 湖北省武汉市江夏经济开发 区大桥新区 (72)发明人 黄政贤杨清义何远新吕长乐 卢海徐卫国费锦华 (74)专利代理机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 11570 代理人 安磊 (51)Int.Cl. F17C 3/08(2006.01) F17C 13/12(2006.01) (54)发明名称 夹层防爆和抽真空集成装置以及容器 (57)摘要 本发明涉。

2、及一种夹层防爆和抽真空集成装 置以及容器。 其中的夹层防爆和抽真空集成装置 包括防爆罩、 防护盖、 阀体以及防护罩， 防爆罩的 第一端和第二端均敞口设置， 防护盖可开合地设 置在防爆罩的第一端的敞口处； 阀体以及防护罩 的第一端均敞口设置， 可选择阀体的第一端以及 防护罩的第一端固定套装在防爆罩的第一端的 外侧， 阀体以及防护罩的第二端封口设置， 阀体 的第二端的中部设置有贯通的通孔， 阀体的侧面 上设置有开放端口； 拉杆的第二端位于阀体的外 侧， 拉杆的第一端活动穿过通孔， 拉杆的第二端 可选择地和防护盖连接。 本发明减少了在容器的 外壳上开孔数量， 从源头上降低了真空泄漏风 险， 提高了容。

3、器使用的安全性和可靠性， 具有很 好的实用性。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 111853525 A 2020.10.30 CN 111853525 A 1.一种夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述集成装置包括： 防爆罩(1-3)， 所述防爆罩(1-3)具有相对的第一端和第二端， 所述防爆罩(1-3)的第一 端和第二端均敞口设置； 防护盖(1-4)， 所述防护盖(1-4)可开合地设置在所述防爆罩(1-3)的第一端的敞口处； 阀体(2-7)以及防护罩(1-2)， 所述阀体(2-7)以及防护罩(1-2)均具有相对的第一端和 第二端， 所述阀体(2-7)以及所述防护罩(1-2。

4、)的第一端均敞口设置， 可选择所述阀体(2-7) 的第一端以及所述防护罩(1-2)的第一端固定套装在所述防爆罩(1-3)的第一端的外侧， 所 述阀体(2-7)以及所述防护罩(1-2)的第二端封口设置， 所述阀体(2-7)的第二端的中部设 置有贯通的通孔， 所述阀体(2-7)的侧面上设置有开放端口(2-11)； 拉杆(2-1)， 所述拉杆(2-1)具有相对的第一端和第二端， 所述拉杆(2-1)的第二端位于 所述阀体(2-7)的外侧， 所述拉杆(2-1)的第一端活动穿过所述通孔， 所述拉杆(2-1)的第二 端可选择地和所述防护盖连接。 2.根据权利要求1所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于。

5、， 所述防爆罩(1-3) 的罩体外侧上设置有多个安装孔， 多个所述安装孔呈环状设置， 所述防护罩(1-2)通过多个 和所述安装孔相互配合的紧固件(1-1)可拆卸地固定套装在所述防爆罩(1-3)的第一端的 外侧。 3.根据权利要求1所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述防爆罩(1-3) 的第一端的敞口设置有阶梯孔； 所述防护盖(1-4)具有和所述阶梯孔相配合的阶梯， 所述防护盖(1-4)的阶梯可拆卸地 配合设置在所述防爆罩(1-3)的第一端的阶梯孔中。 4.根据权利要求3所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述防护盖(1-4) 的阶梯中的每个阶梯上均对应套装有一个第一密。

6、封圈。 5.根据权利要求1所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述阀体(2-7)的 第一端连接有压紧盖(2-5)， 所述防爆罩(1-3)的第一端的外侧设置有止口， 所述压紧盖(2- 5)可拆卸地固定套装在所述防爆罩(1-3)的止口处。 6.根据权利要求5所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述压紧盖(2-5) 的中部设置有与所述防爆罩(1-3)的止口相配合的安装孔， 所述压紧盖(2-5)的边沿设置有 凸起， 所述凸起呈环状设置， 所述凸起向所述阀体(2-7)的第二端的方向延伸， 所述阀体(2- 7)的第一端连接有密封环(2-6)， 所述密封环(2-6)固定嵌设在所述凸起。

7、内， 所述密封环(2- 6)可与所述防护罩(1-2)的罩体密封连接， 所述密封环(2-6)的内侧设置有第二密封圈(2- 4)。 7.根据权利要求1所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述阀体(2-7)的 第二端的外侧设置有导套(2-2)， 所述拉杆(2-1)的第一端依次活动穿过所述导套(2-2)以 及所述阀体(2-7)的第二端的中部。 8.根据权利要求7所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 所述导套(2-2)的 两端均螺纹设置有螺塞(2-9)， 所述拉杆(2-1)的第一端均活动穿过两个所述螺塞(2-9)。 9.根据权利要求8所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 。

8、每个所述螺塞(2- 9)和所述导套(2-2)的端部均设置有第三密封圈。 10.一种容器， 其特征在于， 所述容器上安装有权利要求1-9任一项所述的夹层防爆和 权利要求书 1/2 页 2 CN 111853525 A 2 抽真空集成装置。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111853525 A 3 夹层防爆和抽真空集成装置以及容器 技术领域 0001 本发明属于运输安全技术领域， 尤其涉及一种夹层防爆和抽真空集成装置以及容 器。 背景技术 0002 长时间储存冷冻液化气体的真空绝热容器， 通常会采用双层罐体结构， 将外壳与 内容器之间形成的夹层空间抽成真空状态后， 能显著减少内容器与外壳间的热。

9、传导， 从而 大大减小冷冻液体由于快速升温而蒸发。 0003 现有技术中， 防爆装置通常安装在外壳封头上， 在外壳封头上开制一个与防爆装 置的防爆罩外径大小相当的孔， 再将防爆罩与外壳封头组焊在一起， 夹层抽真空过程中和 真空形成后， 由于夹层真空产生的负压可以将防爆盖通过密封圈牢牢吸附在防爆罩上， 以 维持夹层真空度。 0004 在安装抽真空装置时， 需要在外壳筒体或封头上开制一个与抽真空装置的抽气管 外径大小相当的孔， 再将抽气管与外壳组焊在一起， 通过其与抽真空设备相连对罐体夹层 空间进行抽真空作业。 0005 在实现本发明的过程中， 申请人发现现有技术中至少存在以下不足： 0006 由。

10、于深冷容器分别设置独立的防爆装置和抽真空装置， 需要在外壳体上开制两个 孔洞， 一方面增加了夹层空间泄漏的风险， 另一方面设置独立的抽真空装置既增加了制造 成本， 又因其重要性还需要为其设置抽真空保护装置， 增加了结构复杂性。 另外夹层真空度 同时受防爆装置和抽真空装置密封性能的影响， 降低了容器使用的安全性和可靠性。 0007 新型内容 0008 针对上述现有技术存在的问题， 本发明提供一种夹层防爆和抽真空集成装置以及 容器， 以解决现有技术中防爆装置以及抽真空装置在容器上安装造成的影响容器使用的安 全性和可靠性的技术问题。 0009 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 0010 一方面。

11、， 本发明提供了一种夹层防爆和抽真空集成装置， 所述集成装置包括： 0011 防爆罩， 所述防爆罩具有相对的第一端和第二端， 所述防爆罩的第一端和第二端 均敞口设置； 0012 防护盖， 所述防护盖可开合地设置在所述防爆罩的第一端的敞口处； 0013 阀体以及防护罩， 所述阀体以及防护罩均具有相对的第一端和第二端， 所述阀体 以及所述防护罩的第一端均敞口设置， 可选择所述阀体的第一端以及所述防护罩的第一端 固定套装在所述防爆罩的第一端的外侧， 所述阀体以及所述防护罩的第二端封口设置， 所 述阀体的第二端的中部设置有贯通的通孔， 所述阀体的侧面上设置有开放端口； 0014 拉杆， 所述拉杆具有相。

12、对的第一端和第二端， 所述拉杆的第二端位于所述阀体的 外侧， 所述拉杆的第一端活动穿过所述通孔， 所述拉杆的第二端可选择地和所述防护盖连 接。 说明书 1/5 页 4 CN 111853525 A 4 0015 进一步地， 所述防爆罩的罩体外侧上设置有多个安装孔， 多个所述安装孔呈环状 设置， 所述防护罩通过多个和所述安装孔相互配合的紧固件可拆卸地固定套装在所述防爆 罩的第一端的外侧。 0016 进一步地， 所述防爆罩的第一端的敞口设置有阶梯孔； 0017 所述防护盖具有和所述阶梯孔相配合的阶梯， 所述防护盖的阶梯可拆卸地配合设 置在所述防爆罩的第一端的阶梯孔中。 0018 更进一步地， 所述。

13、防护盖的阶梯中的每个阶梯上均对应套装有一个第一密封圈。 0019 进一步地， 所述阀体的第一端连接有压紧盖， 所述防爆罩的第一端的外侧设置有 止口， 所述压紧盖可拆卸地固定套装在所述防爆罩的止口处。 0020 更进一步地， 所述压紧盖的中部设置有与所述防爆罩的止口相配合的安装孔， 所 述压紧盖的边沿设置有凸起， 所述凸起呈环状设置， 所述凸起向所述阀体的第二端的方向 延伸， 所述阀体的第一端连接有密封环， 所述密封环固定嵌设在所述凸起内， 所述密封环可 与所述防护罩的罩体密封连接， 所述密封环的内侧设置有第二密封圈。 0021 进一步地， 所述阀体的第二端的外侧设置有导套， 所述拉杆的第一端依。

14、次活动穿 过所述导套以及所述阀体的第二端的中部。 0022 更进一步地， 所述导套的两端均螺纹设置有螺塞， 所述拉杆的第一端均活动穿过 两个所述螺塞。 0023 进一步地， 根据权利要求所述的夹层防爆和抽真空集成装置， 其特征在于， 每个所 述螺塞和所述导套的端部均设置有第三密封圈。 0024 另一方面， 本发明提供了一种容器， 所述容器上安装有上述夹层防爆和抽真空集 成装置。 0025 本发明的有益效果是： 0026 本发明所提供的一种容器， 其安装有夹层防爆和抽真空集成装置， 夹层防爆和抽 真空集成装置在容器上安装时， 先将在容器的外壳上设置一个开孔， 防爆罩的第二端即固 定密封在该开孔中。

15、， 将阀体的第一端固定套装在防爆罩的第一端的外侧， 将拉杆和防爆盖 连接， 操作拉杆， 使防爆盖从防爆罩的第一端的敞口处脱离， 使防爆罩的第一端的敞口打 开， 利用阀体的侧面上设置的开放端口对容器进行抽真空作业。 0027 待抽真空作业完成后， 操作拉杆， 使拉杆推动防爆盖至防爆罩的第一端的敞口处， 防爆罩在负压的作用下， 可牢固吸附在防爆罩的第一端的敞口处， 以将防爆罩的第一端的 敞口处密封， 随后将阀体从防爆罩上拆装， 最后将防护罩安装在防爆罩上即可。 0028 由上述可知， 本发明只在在容器的外壳上设置一个开孔， 即可完成容器的防爆和 抽真空工作， 减少了在容器的外壳上开孔数量， 从源头。

16、上降低了真空泄漏风险， 提高了容器 使用的安全性和可靠性， 具有很好的实用性。 附图说明 0029 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 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 的附图。 说明书 2/5 页 5 CN 111853525 A 5 0030 图1为本发明实施例的夹层防爆和抽真空集成装置的防爆单元的结构示意图； 0031 图2为图1的剖视示意图； 0032 图3为本发明实施例的夹层防爆和抽真空集成装置的抽真空单元的结。

17、构示意图； 0033 图4为图3的剖视示意图； 0034 图5为对容器夹层抽真空的结构示意图； 0035 图6为图5的剖视示意图。 具体实施方式 0036 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， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做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。 0037 本发明实施例提供了一种容器， 该容器的外壳上安装有夹层防爆和抽真空集成装 置， 该集成装置集夹层防爆功能以及夹抽真空功能为一体， 以解决背景技术中防爆。

18、装置以 及抽真空装置在容器上安装造成的影响容器使用的安全性和可靠性的技术问题。 0038 本发明实施例的夹层防爆和抽真空集成装置包括防爆单元以及抽真空单元， 图1 为本发明实施例的夹层防爆和抽真空集成装置的防爆单元的结构示意图， 图2为图1的剖视 示意图， 结合图1以及图2， 该防爆单元包括防爆罩1-3、 防护罩1-2以及防护盖1-4， 该防爆罩 1-3具有相对的第一端和第二端， 防爆罩1-3的第一端和第二端均敞口设置， 防爆罩1-3的第 二端可安装在容器的外壳上， 防护盖1-4可开合地设置在防爆罩1-3的第一端的敞口处， 而 防护罩1-2具有相对的第一端和第二端， 防护罩1-2的第一端可固定。

19、套装在防爆罩1-3的第 一端的外侧， 防护罩1-2的第二端封口设置， 当防爆单元安装在容器上使用时， 防护罩1-2可 以防止防护盖1-4从防爆罩1-3的第一端的敞口处脱离造成的事故。 0039 结合图1以及图2， 本发明实施例中， 防爆罩1-3的罩体外侧上设置有多个安装孔， 多个安装孔呈环状设置， 防护罩1-2可通过多个和安装孔相互配合的紧固件1-1可拆卸地固 定套装在防爆罩1-3的第一端的外侧， 可实现防爆罩1-3和防爆罩1-3的快速装配。 0040 结合图1以及图2， 本发明实施例中， 防爆罩1-3的第一端的敞口可设置有阶梯孔， 而防护盖1-4具有和阶梯孔相配合的阶梯， 防护盖1-4的阶梯。

20、可拆卸地配合设置在防爆罩1- 3的第一端的阶梯孔中， 这样通过阶梯孔配合的连接方式， 可以保证防护盖1-4设置在防爆 罩1-3的第一端的敞口处的密封性。 0041 进一步地， 结合图1以及图2， 本发明实施例中， 防护盖1-4的阶梯中的每个阶梯上 均对应套装有一个第一密封圈， 该第一密封圈可以同防护盖1-4同步移动。 0042 具体到本发明实施例中， 防护盖1-4具有两级阶梯， 每个阶梯的外侧均设置有一个 安装槽， 第一密封圈设置在对应阶梯的安装槽中， 第一密封圈分别为图1中的1-5以及1-6。 0043 图3为本发明实施例的夹层防爆和抽真空集成装置的抽真空单元的结构示意图， 图4为图3的剖视。

21、示意图， 图5为对容器夹层抽真空的结构示意图， 图6为图5的剖视示意图， 结合图3-图6， 本发明实施例中的抽真空单元包括阀体2-7以及拉杆2-1， 其中， 阀体2-7具有 相对的第一端和第二端， 阀体2-7的第一端敞口设置， 阀体2-7的第一端可选择的固定套装 在防爆罩1-3的第一端的外侧， 而阀体2-7的第二端封口设置， 阀体2-7的第二端的中部设置 说明书 3/5 页 6 CN 111853525 A 6 有贯通的通孔， 阀体2-7的侧面上设置有开放端口2-11， 拉杆2-1也具有相对的第一端和第 二端， 拉杆2-1的第二端位于阀体2-7的外侧， 拉杆2-1的第一端活动穿过通孔， 拉杆2。

22、-1的第 二端可选择地和防护盖1-4连接。 0044 结合图3-图6， 本发明实施例中， 阀体2-7的第一端连接有压紧盖2-5， 防爆罩1-3的 第一端的外侧设置有止口， 压紧盖2-5可拆卸地固定套装在防爆罩1-3的止口处， 以实现阀 体2-7同防爆罩1-3的快速连接， 具体地， 二者可以通过螺纹连接的方式进行连接， 而止口的 设置也可以对阀体2-7进行限位。 0045 进一步地， 结合图3-图6， 本发明实施例中， 压紧盖2-5的中部设置有与防爆罩1-3 的止口相配合的安装孔， 压紧盖2-5的边沿设置有凸起， 凸起呈环状设置， 凸起向阀体2-7的 第二端的方向延伸， 阀体2-7的第一端连接有。

23、密封环2-6， 密封环2-6固定嵌设在凸起内， 密 封环2-6可与防护罩1-2的罩体密封连接， 密封环2-6的内侧设置有第二密封圈2-4， 以提高 阀体2-7同防爆罩1-3连接时的密封性。 0046 进一步地， 结合图3-图6， 本发明实施例中， 阀体2-7的第二端的外侧设置有导套2- 2， 拉杆2-1的第一端依次活动穿过导套2-2以及阀体2-7的第二端的中部， 导套2-2的设置可 以为拉杆2-1的移动提高导向。 0047 另外， 结合图3-图6， 本发明实施例中， 导套2-2的两端均螺纹设置有螺塞2-9， 拉杆 2-1的第一端均活动穿过两个螺塞2-9， 当拉杆2-1移动到位后， 可以通过螺塞。

24、2-9将拉杆2-1 固定。 0048 进一步地， 结合图3-图6， 本发明实施例中， 每个螺塞2-9和导套2-2的端部均设置 有第三密封圈， 分别为2-3以及2-8， 以提高密封性。 0049 还有， 结合图3-图6， 本发明实施例中， 拉杆2-1的第二端设置有手柄2-10， 以方便 对拉杆的操作， 而拉杆2-1的第一端可以同防护盖1-4通过螺纹连接。 0050 在具体实施时， 先按照图1所示， 制造和组装防爆单元， 其为每台容器产品必装的 部件； 然后按图2所示制造和组装抽真空单元， 抽真空单元可拆除和重复使用， 不作为容器 组成部件。 0051 容器建造时， 先在容器的外壳上设置一个开孔，。

25、 将防爆单元的防爆罩1-3的第二端 安装在容器的开孔中， 并焊接固定， 暂不安装保护罩。 0052 抽真空作业前， 将阀体2-7的第一端扣装在防爆座1-3上， 将防爆盖1-4通过螺纹与 拉杆2-1连接好， 操作拉杆2-1， 并将拉杆2-1拉出至图3所示位置， 使防爆盖1-4从防爆罩1-3 的第一端的敞口处脱离， 使防爆罩1-3的第一端的敞口打开， 并将阀体2-7的开放端口2-11 与抽真空机组软管相连， 打开抽真空机组， 即可开始抽真空作业。 0053 待抽真空作业完成后， 即当夹层真空度达到预定指标后， 操作拉杆2-1， 将拉杆2-1 向内推入， 直至防爆盖1-4与防爆罩1-3紧密接触， 停。

26、止抽真空机组工作并断开连接软管， 防 爆盖1-4在负压作用下牢固吸附在防爆罩1-3的第一端的敞口处， 以将防爆罩1-3的第一端 的敞口处密封， 并使拉杆2-1与防爆盖1-4脱离连接， 最后将防护罩1-2安装在防爆罩1-3上 即可。 0054 由上述可知， 本发明实施例只在在容器的外壳上设置一个开孔， 即可完成容器的 防爆和抽真空工作， 减少了在容器的外壳上开孔数量， 从源头上降低了真空泄漏风险， 提高 了容器使用的安全性和可靠性， 具有很好的实用性。 说明书 4/5 页 7 CN 111853525 A 7 0055 另外， 现有技术中， 为保证密封可靠性， 降低真空封结操作难度， 通常采用抽。

27、真空 阀替代抽真空口， 通过标准真空法兰与真空夹层连接。 为了保证密封的可靠性， 所用抽真空 截止阀通径较小(一般为50mm)， 使得抽真空速度大为降低， 严重影响容器的抽真空效率。 0056 还有， 现有技术中， 抽真空阀的气流通道中存在弯道结构， 由于抽真空口的口径较 小， 而且气流通道中存在弯道结构， 在高真空状态下稀薄气体由于自由程(即气体分子每两 次碰撞之间经过的直线路程)非常大(大气压下气体分子自由程10-7mm级， 气体流动时与管 壁碰撞几率较小， 碰撞后不易回流,高真空下气体分子自由程将达到103mm级， 与通道管壁 碰撞几率大为增加， 加上气体阻力非常小， 气体分子碰撞后极易。

28、回流)， 在气体流动过程中 极易与及弯道处管壁发生碰撞而回流， 使气体无法顺利抽出真空夹层， 严重影响抽真空工 作效率； 而盲目增加抽真空通道的直径又给真空密封带来困难， 甚至无法密封， 因而真空密 封装置通道径的确定一直是本结构设计的难点问题。 0057 因此， 本发明实施例在防护盖1-4内设置有两个第一密封圈， 可有效提高了密封的 可靠性， 进而可提高防爆罩1-3的内径尺寸， 可使防爆罩1-3的内径增大到100mm， 且是一种 轴向的抽真空方式， 不存在弯道结构， 故可使其抽真空速率大为提升， 具有很好的实用价 值。 0058 以上所举实施例为本发明的较佳实施方式， 仅用来方便说明本发明， 并非对本发 明作任何形式上的限制， 任何所述技术领域中具有通常知识者， 若在不脱离本发明所提技 术特征的范围内， 利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例， 并且 未脱离本发明的技术特征内容， 均仍属于本发明技术特征的范围内。 说明书 5/5 页 8 CN 111853525 A 8 图1 图2 说明书附图 1/3 页 9 CN 111853525 A 9 图3 图4 说明书附图 2/3 页 10 CN 111853525 A 10 图5 图6 说明书附图 3/3 页 11 CN 111853525 A 11 。