[發明專利]壓力容器的構造及制造方法

有效

• 申請號: 201080014662.4
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN102369385A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 黑巖夏樹;河野賢太郎;宇佐美孝忠;邊吾一;坂田憲泰
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社;學校法人日本大學
• 主分類號: F17C1/04
• 分類號: F17C1/04;B29C70/16;B29C70/68;F16J12/00;F17C1/06;B29K105/08;B29L22/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及不僅能夠用于燃料電池汽車和壓縮天然氣汽車等車輛而且能夠用于各種移動體或固定式的、用于儲存氫氣、天然氣、氧氣等的壓力容器的構造及制造方法。

背景技術

在日本JP2007-292761A中，公開了將格子狀的加強層一體形成在容器主體的表面來提高耐沖擊性的壓力容器。

但是，在上述以往的壓力容器的構造中，當內壓非常大且容器主體膨脹時，雖然在抵接有加強層格子線的部分處抑制了膨脹，但是在加強層格子線的開口部分，容器主體表面鼓出來。這樣，在容器主體表面上作用有彎曲應力，即使設置了格子狀的加強層，有可能也不會像所期待的那樣提高壓力容器的破裂壓力。

另外，當在上述以往的壓力容器上形成加強層時，首先，利用手工敷層法將浸漬有樹脂的碳纖維沿軸向設置在容器主體外周面上。接著，利用長纖維纏繞法從其外側環形卷繞含樹脂纖維。然后，加熱固化樹脂。以往由于這樣地將格子狀加強層形成在容器主體上，因此難以較厚地形成含樹脂纖維層，難以立體地形成格子狀加強層。

發明內容

因而，本發明的目的在于提供能夠防止妨礙壓力容器的破裂壓力提高的情況、并且能夠將纖維制的加強層(網格層)立體地形成在容器主體上的壓力容器的構造及制造方法。

為了達到該目的，本發明的壓力容器的構造具有容器主體和網格層，該網格層設置在上述容器主體的周圍且包含帶狀的材料交替重疊交叉而成的多個網格線。

該發明的詳細內容與其他特征及優點一同在說明書后面的記載中進行說明，并且在附圖中示出。

附圖說明

圖1是表示本發明的壓力容器構造的第1實施方式的圖。

圖2A～圖2B是表示壓力容器的側面及放大剖面的圖。

圖3A～圖3C是說明發明人的關注點的圖。

圖4是本發明的壓力容器構造的第1實施方式的剖視圖。

圖5A～圖5B是壓力容器的網格層的放大圖。

圖6A～圖6F是說明本實施方式的網格層的具體制造方法的圖。

圖7是表示本發明的壓力容器構造的第2實施方式的剖視圖。

圖8是表示本發明的壓力容器構造的第3實施方式的剖視圖。

圖9是表示本發明的壓力容器構造的第4實施方式的圖。

圖10是表示本發明的壓力容器構造的第5實施方式的圖。

圖11是表示本發明的壓力容器構造的第6實施方式的圖。

圖12是表示本發明的壓力容器構造的第7實施方式的圖。

圖13A～圖13B是表示本發明的壓力容器構造的第8實施方式的圖。

圖14是表示本發明的壓力容器構造的第9實施方式的圖。

圖15A～圖15B是表示本發明的壓力容器構造的其他實施方式的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明用于實施本發明的方式。

第1實施方式

圖1A是表示本發明的壓力容器構造的第1實施方式的圖。

壓力容器1包含容器主體10和網格層20。

容器主體10包含內襯(liner)11和纖維強化塑料(Fiber?Reinforced?Plastics：FRP)層12。

內襯11是內部為氣體儲存空間的氣體儲存體。在該儲存空間中，既能夠以常壓儲存燃料的流體，也能夠以比常壓高的壓力儲存燃料氣體。如果是用于儲存燃料電池汽車的氫氣的壓力容器，則在儲存空間中例如以35MPa或70MPa的高壓儲存氫氣。另外，內襯11的溫度受到周圍的溫度、氫氣的填充及放出的影響而變動，變動幅度也因氫氣的壓力而不同。內襯11例如使用金屬、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂及其他樹脂形成為具有氣密性。樹脂也可以組合兩層以上地設為多層。在內襯11上，沿軸向形成有兩個開口11a、11b。在開口11a處連接有用于供給/排出氫氣的罐內閥(in?tank?valve)等。開口11b被端塞11c閉塞。另外，也可以不設置開口11b而形成為半球殼狀。

纖維強化塑料層12形成為以規定的厚度覆蓋內襯11的外周面。纖維強化塑料層12是在內襯11的外周面的整個區域上對含樹脂纖維進行環形卷繞、螺旋卷繞、平面卷繞等而形成的纖維強化塑料的層。含樹脂纖維是指在材料纖維中浸漬有例如環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等基質樹脂而成的纖維。作為材料纖維，例如能夠例示金屬纖維、玻璃纖維、碳纖維等無機纖維、芳族聚酰胺纖維等合成有機纖維或天然纖維等。這些纖維能夠單獨或混合使用。纖維強化塑料層12的厚度根據材質、罐形狀、要求性能等來設定，并不特別地限定。