一种具有冷却装置的手持式加氢枪及加氢机的制作方法

1.本实用新型涉及氢燃料电池汽车技术领域，特别涉及一种具有冷却装置的手持式加氢枪及加氢机。


背景技术：

2.目前氢能源汽车在加注氢气时，通常使用加氢机的加氢枪与氢燃料电池汽车加氢口连接，然后将高压氢气以压差的方式加注至氢燃料电池汽车内的高压储氢气瓶中。
3.在加注氢气时，将加氢枪套入加氢口，其中加氢口即燃料电池汽车上的汽车加氢头，通过旋转手柄控制转换阀机构打开加气通路、关闭排气通路，进行加气，在加气完成后，还能旋转手柄控制转换阀机构打开排气通路、关闭加气通路，排出加氢枪内的残余高压氢气，安全的取下加氢枪。
4.氢燃料电池汽车氢气加注过程为氢气膨胀过程，氢气膨胀后放热，导致氢瓶温度上升，氢瓶温度过高会导致氢瓶强度失效，存在极大的安全隐患。为防止氢瓶温度过高，需对加注的氢气进行降温后再加注，目前采用35mpa 氢气加注时一般将氢气冷却至-10℃以下，采用70mpa 氢气加注时一般将氢气冷却至-40℃。由于加氢枪主要材质为不锈钢，冷却后的氢气经加氢枪加注过程中会对枪体进行冷却，加氢结束加氢枪拔出后，由于枪体温度较低，枪体上供汽车加氢头插入的插接孔内会凝结出水珠下次氢气加注时凝结的水珠与过冷的氢气接触结冰，在氢气高压高流速过程中，冰块高速流动会划伤氢燃料电池汽车氢气加注管路上阀门密封面，使得加氢枪漏气或氢燃料电池汽车氢气管路上阀门内漏。
5.为解决防止凝结出水珠，一种方案是在加氢枪端头设置端盖，利用齿轮传动在加完氢气后利用端盖将加氢枪端着封闭，但是这种方案齿轮传动过程中存在摩擦易产生静电，存在放电风险；另一种方法是在加氢枪上设置吹风冷却装置，但是一方面该装置设置于加氢枪上增加了加氢枪的体积和重量，另一方面加氢枪上利用吹风冷却装置并不能冷却到吹风冷却装置的内表面，并不能解决防止凝结出水珠的问题。因而在加注氢气后对加氢枪进行冷却处理防止凝结出水珠是需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供了一种具有冷却装置的手持式加氢枪，能够解决现有技术中加注氢气后加氢枪凝结出水珠的技术问题。
7.一种具有冷却装置的手持式加氢枪，包含冷却装置；加氢枪包括枪体，枪体包括加氢插接头和用于控制加氢气路的手柄，所述加氢枪向汽车加注氢气，加氢结束所述加氢枪放置于加氢枪一侧的冷却装置上以去除冷凝水。
8.可选地、一种具有冷却装置的手持式加氢枪，包含冷却装置；加氢枪包括枪体，枪体包括加氢插接头和用于控制加氢气路的手柄，氢气经连接管从所述加氢枪注入汽车，所述冷却装置与所述加氢枪之间的距离≥0.2米，所述冷却装置冷却所述加氢插接头。
9.可选地、所述冷却装置与所述加氢枪之间的距离≥0.2米；可选地，所述距离≥0.3
米、0.4米、0.5米、0.6米、1米、2米或者3米；可选地所述距离≥预设值，所述预设值可取0.2-5米。
10.可选地、一种具有冷却装置的手持式加氢枪，包含冷却装置；加氢枪包括枪体，枪体包括加氢插接头和用于控制加氢气路的手柄，氢气经连接管从所述加氢枪注入汽车，加氢结束所述加氢枪放置于加氢枪一侧的冷却装置上，以去除冷凝水。
11.可选地、冷却装置包括移动机器人、移动机器人顶部的冷却仓和控制器，所述移动机器人自动调节与加氢枪的距离。
12.可选地、所述控制器上具有推拉箱，冷却仓内部为中空结构且靠控制器的前平面为中空的第一平面，冷却仓远离控制器与第一平面对置的后平面为第二平面，冷却仓的第二平面上装设有盖体，所述盖体上具有第一喷头，冷却仓包含的左右两个侧面和顶面上分别具有壳体，所述壳体上分别具有第二喷头。
13.可选地、所述控制器上具有推拉箱，冷却仓为中空结构且包含邻接控制器的模块化的前端冷却仓、中部冷却仓和后端冷却仓，并至少具有一个后端冷却仓，以根据不同加氢枪的长度调节冷却仓的长度。
14.可选地、所述推拉箱具有底板和位于控制器侧的外侧壳体， 所述底板与所述外侧壳体垂直，所述外侧壳体上开设有凹口，所述除推拉箱的底板与外侧壳体之外的部分为中空结构或者中空空间，中空结构或者中空空间指无填充物空气可以通过。
15.可选地、所述控制器控制推拉箱沿所述冷却仓的底面向外推出与向内推进，加氢枪从推拉箱的中空顶面放置于推拉箱并使连接管穿过推拉箱外侧壳体上的凹口，第一喷头和/或第二喷头利用喷气冷却加氢枪。
16.可选地、控制器上具有推拉箱，冷却仓包含邻接控制器的前端冷却仓、邻接前端冷却仓的中部冷却仓和邻接中部冷却仓的后端冷却仓。
17.可选地、冷却仓靠控制器的前平面为第一平面，冷却仓远离控制器与第一平面平行的后平面为第二平面；前端冷却仓和中部冷却仓的第一平面与第二平面为中空结构；后端冷却仓的第一平面为中空结构，后端冷却仓的第二平面不为中空结构并具有盖体，所述盖体上具有第一喷头，前端冷却仓、中部冷却仓和后端冷却仓的左右两个侧面和顶面的壳体上分别具有第二喷头。
18.可选地、推拉箱具有底板和位于控制器外侧的外侧壳体， 推拉箱顶面为中空的箱体用于无阻碍地从顶面放置加氢枪，外侧壳体上具有u型开口或者凹口，u型开口或者凹口处的中空空间与推拉箱顶面的中空空间连接，推拉箱与外侧平面平行的内侧平面也为中空结构；推拉箱侧面为中空结构使得第二喷头喷出的气体无阻碍地对加氢枪进行冷却。
19.可选地、加氢结束将加氢枪拔出时，所述控制器控制推拉箱向外推出，将加氢枪从推拉箱的中空顶面放置于推拉箱后使连接管穿过推拉箱外侧壳体上的u型开口或者凹口，控制器控制推拉箱向内推进对加氢枪进行冷却。
20.可选地、前端冷却仓与中部冷却仓上的第一喷头和后端冷却仓上的第二喷头分别为多个。
21.可选地、至少一个后端冷却仓上的第二喷头对准加氢枪的加氢插接头内表面。
22.一种加氢机，包括加氢机包括柜体、所述加氢枪与连接管，所述加氢枪通过连接管与柜体连接。
23.可选地、在柜体的侧面设置有导轨，导轨上设置有冷却装置，冷却装置可沿导轨滑动。
24.有益的技术效果：
25.1、冷却装置位于加氢枪的外部，并不增加加氢枪的体积。
26.2、冷却装置位于加氢枪的外部并没有在加氢枪的加氢插接头内存在齿轮机械传动产生的火花，消除了摩擦火花的隐患。
27.3、利用加氢枪外部的冷却装置消除并抑制了加氢枪上凝结的水珠，消除了由于冷凝水结冰对加氢枪和氢气管路损伤较大导致加氢枪和燃料电池汽车氢气管路密封性能降低的问题。
附图说明
28.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
29.图1示出了本实用新型实施例加氢枪冷却装置平面图；
30.图2示出了本实用新型实施例加氢枪示意图；
31.图3示出了本实用新型实施例冷却装置示意图；
32.图4示出了图3中a-a截面示意图；
33.图5示出了图3中后端冷却仓的盖体上的冷却喷头布置示意图；
34.图6示出了图3中推拉箱推出示意图。
具体实施方式
35.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
37.实施例一
38.如图1-6所示，一种具有冷却装置的手持式加氢枪，包含加氢机和冷却装置4。
39.加氢机包括柜体1、加氢枪2、连接管3，加氢枪2通过连接管3与柜体1连接；加氢枪2向汽车5加注氢气。
40.加氢枪1包括枪体6，枪体6包括加氢插接头7和用于控制加氢气路的手柄8。
41.加氢插接头7前端为插接端，插接端具有供燃料电池汽车的汽车加氢头插入的插接孔，插接孔的前端开口并具有内表面9，汽车5加氢头具有加氢口，加氢插接头7与汽车5加氢头插接后，操作手柄8使加氢口与加氢枪2内的加氢气路连通对燃料电池汽车加氢。加氢
插接头为圆柱状，便于伸入氢燃料电池汽车。
42.在柜体1的侧面设置有导轨10，导轨10上设置有冷却装置4，冷却装置可沿导轨10滑动。
43.由于加氢枪主要材质为不锈钢，冷却后的氢气经加氢枪2加注过程中会对加氢插接头7进行冷却，加氢结束加氢枪2拔出后，由于加氢插接头7温度较低，加氢插接头7上供汽车加氢头插入的插接孔内表面9内会凝结出水珠并在下次氢气加注时凝结的水珠结冰，在氢气高压加注过程中，冰加速移动划伤氢燃料电池汽车氢气加注管路上阀门密封面，使得加氢枪漏气或氢燃料电池汽车氢气管路上阀门内漏，影响安全性能。
44.本实用新型利用冷却装置4防止加氢插接头7凝结出水珠。冷却装置4位于加氢枪2的外部，没有位于加氢枪2的枪体6上，从而并不增加加氢枪2的体积。由于冷却装置4位于加氢枪2的外部，并没有在加氢枪2的加氢插接头7内存在齿轮机械传动产生的火花，消除了摩擦火花的隐患。
45.加氢结束，加氢枪2拔出并放置于冷却装置4上。
46.冷却装置4，包括移动机器人14、移动机器人顶部的冷却仓15和控制器16，控制器上具有推拉箱17，冷却仓15包含邻接控制器16的前端冷却仓11、邻接前端冷却仓11的中部冷却仓12和邻接中部冷却仓12的后端冷却仓13，前端冷却仓11、中部冷却仓12和后端冷却仓13依次连接；冷却仓15靠控制器16的前平面为第一平面b，冷却仓15远离控制器16与第一平面b平行的后平面为第二平面c；前端冷却仓11和中部冷却仓12的第一平面b与第二平面c为中空结构，中空结构指不上具有壳体以使得加氢枪2能通过而不受阻碍；后端冷却仓13的第一平面b为所述中空结构，后端冷却仓13的第二平面c不为中空结构并具有盖体d，所述盖体d上具有冷却第一喷头e，前端冷却仓11、中部冷却仓12和后端冷却仓13的左右两个侧面和顶面的壳体上分别具有第二喷头f。
47.推拉箱17具有底板和位于控制器16外侧壳体18， 推拉箱17顶面为中空的箱体用于无阻碍地从顶面放置加氢枪2，外侧壳体18上具有u型开口或者凹口，u型开口或者凹口处的中空空间与推拉箱17顶面的中空空间连接，推拉箱17与外侧壳体18平行的内侧平面也为中空结构以使后端冷却仓13的盖体d上的冷却第一喷头e喷出的气体对加氢枪2的加氢插接头7内表面9进行冷却，u型开口或者凹口用于将加氢枪2放置于推拉箱17后使连接管3穿过从而对加氢枪2进行限位；推拉箱17侧面为中空结构使得第二喷头f喷出的气体无阻碍地对加氢枪2进行冷却。
48.工作原理为：
49.工作人员用加氢枪2对汽车5加注完氢气后，将加氢枪2拔出，然后冷却装置4的控制器16控制推拉箱17向外推出，工作人员将加氢枪2从推拉箱17的中空顶面放置于其箱体后使连接管3穿过推拉箱17外侧壳体18上的u型开口或者凹口，控制器16控制推拉箱17向内推进，使推拉箱17里的加氢枪2的加氢插接头7位于后端冷却仓13的盖体d上的冷却第一喷头e前，开启前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e对加氢枪2进行冷却消除或者控制加氢枪2上凝结的水珠，然后控制器16控制推拉箱17向外推出，工作人员取出加氢枪2放回加氢机的柜体1上。利用加氢枪2外部的冷却装置4消除并抑制了加氢枪2上凝结的水珠，解决了现有技术中存在的由于冷凝水结冰对加氢枪和氢气管路损伤较大导致加氢枪和燃料电池汽车氢气管路密封性能降低的问题。
50.实施例二
51.冷却装置4在移动机器人14的驱动下沿着导轨10滑动，移动机器人14将冷却装置4定位在汽车5加氢头附近，可选地，冷却装置4离汽车5加氢头的距离在1-3米之间，便于加完氢气后及时利用冷却装置4消除加氢枪2上凝结的水珠。
52.实施例三
53.前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e分别为多个，比如第一喷头e与第二喷头f为2、3、4、5、6、7、8、9、12、15、18、21、24、27或者30个。
54.实施例四
55.至少一个后端冷却仓13上的第一喷头e对准加氢枪2的加氢插接头7内表面9。
56.实施例五
57.至少两个后端冷却仓13上的第一喷头e对准加氢枪2的加氢插接头7内表面9。
58.实施例六
59.至少三个后端冷却仓13上的第一喷头e对准加氢枪2的加氢插接头7内表面9。
60.实施例七
61.多个后端冷却仓13上的第一喷头e对准加氢枪2的加氢插接头7内表面9。
62.实施例八
63.至少一个后端冷却仓13上的第一喷头e的中线不与其它第一喷头e的中线平行，比如第一喷头e为圆柱形，则中线指圆柱形的中性线。
64.实施例九
65.至少一个前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f的中线不与其它第二喷头f的中线平行，比如第二喷头f为圆柱形，则中线指圆柱形的中性线。
66.实施例十
67.至少一个前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体为空气。
68.实施例十一
69.至少一个前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体为惰性气体，比如二氧化碳与氮气。
70.实施例十二
71.利用加氢枪2外部的冷却装置4消除并抑制了加氢枪2上凝结的水珠由控制器16按时间控制，在预设时间后，加氢枪2冷却完毕从推拉箱17向外推出，可选地预设时间为：10秒、20秒、30秒、40秒、50秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或者5分钟。
72.实施例十三
73.利用加氢枪2外部的冷却装置4消除并抑制了加氢枪2上凝结的水珠由控制器16按温度分阶段控制，预设多个温度阈值，在不同温度阈值之间使前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体温度不同，从而渐近地对加氢枪2进行冷却消除并抑制了加氢枪2上凝结的水珠。可选地，在加氢枪2温度低于-20℃时，前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体温度为-20℃；在加氢枪2温度在-20-0℃时，前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体温度为0℃；在加氢枪2温度低于0-10℃时，前端冷
却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体温度为10℃；在加氢枪2温度低于10-20℃时，前端冷却仓11与中部冷却仓12上的第二喷头f和后端冷却仓13上的第一喷头e喷出的气体温度为20℃；
74.实施例十四
75.在加氢枪2温度比室外温度低5-10℃时，后端冷却仓13上的第一喷头e喷出比室温高预设温度值的热风，可选地，比室温高5-10℃。
76.实施例十五
77.在加氢枪2温度为室外温度时，后端冷却仓13上的第一喷头e喷出比室温高预设温度值的热风，可选地，比室温高5-20℃，满足预设时间后，可选地，经1-20秒时间，控制器16控制推拉箱17向外推出。
78.实施例十六
79.控制器16可以检测室外温度，还可通过如红外测温测量加氢枪2的温度。
80.需要说明的是，本实用新型实施例序号仅仅为了描述，并不代表实施例的优劣。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，或者不同实施例地组合，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。