[發明專利]車輛的非圓柱型復合材料壓力容器

有效

• 申請號: 201610586397.6
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN106870931B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 慶宇敏;姜鉉旻
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: F17C1/06
• 分類號: F17C1/06;F17C13/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

本發明提供了一種車輛的非圓柱型復合材料壓力容器。該容器包括噴嘴座，該噴嘴座包括具有中空部分的頸部和從頸部向外延伸的凸緣部分。此外，襯里與噴嘴座接合，從而在其內部形成流體填充空間。襯里沿著形成于流體填充空間的端部處的加固區域的外側的邊緣形成階梯。

技術領域

本公開涉及一種車輛的非圓柱型(non-cylinder type，非圓柱體類型)復合材料壓力容器(composite pressure vessel，復合壓力容器)，并且更具體地，涉及車輛的提供均勻強度的非圓柱型復合材料壓力容器。

背景技術

復合材料壓力容器是容納預定壓力水平的氣體或液體(其高于大氣壓力)的容器。由于高比剛度、比強度和耐疲勞性，復合材料壓力容器通常已被用于氫燃料電池車輛、天然氣車輛、環保車輛等。這樣的復合材料壓力容器通常被制造為具有金屬增強的復合纖維，該纖維圍繞具有預定形狀且由聚合物材料制成的內側襯里(liner)卷繞并層壓并且在高溫和壓力下被模制。

當上述復合材料壓力容器以圓柱形狀形成時，復合纖維可均勻地卷繞在整個內側襯里周圍。出于這個原因，容器的強度可均勻地分布，并且任何應力可均勻地分布。因此，當存儲高壓氣體時，壓力可被有效地分布，由此提供最大強度。然而，由于圓柱型復合材料壓力容器具有圓形的橫截面，所以在安裝在車輛的封裝空間(例如，車輛的車廂內)中之后，可能在內部仍保留有不必要的空間。可能不會獲得和剩余空間一樣多的存儲容量，所以圓柱型復合材料壓力容器可以非圓柱形狀形成，具有對應于封裝空間的預定空間。

由于上述非圓柱型復合材料壓力容器的頂部以扁平形狀形成(不能用正常復合纖維圍繞其進行卷繞)，所以復合纖維的卷繞應被執行以改變其頂部的形狀。

本節中公開的上述信息僅僅是為了增強對本發明背景的理解，且因此它可能包含不形成本領域的普通技術人員在該國家已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明提供一種車輛的非圓柱型復合材料壓力容器，該容器可對非圓柱型壓力容器提供均勻的強度，以在非圓柱型復合材料壓力容器中的應力集中所在位置的襯里外側的加固區域處形成多個同心階梯。

因此一方面，非圓柱型復合材料壓力容器可包括噴嘴座(nozzle boss，噴嘴凸起部)，該噴嘴座包括具有中空部分的頸部、和從頸部向外延伸的凸緣部分；和襯里，襯里與噴嘴座接合以在其內部形成流體填充空間，其中襯里沿著形成于流體填充空間的端部處的加固區域的外側的邊緣以階梯式(例如，階梯方式或以階梯水平方式)形成。

上述襯里可包括柱體部分(cylinder part)，該柱體部分具有四邊形的橫截面；和拱頂部分(dome part)，該拱頂部分將柱體部分和噴嘴座互連且以拱頂形狀形成并包括扁平地形成于其上表面上的加固區域。特別地，襯里可進一步包括復合材料卷繞部分(composite winding part)，復合材料卷繞部分圍繞噴嘴座是同心形狀的且沿著加固區域的外側的邊緣形成階梯。此外，復合材料卷繞部分可圍繞噴嘴座以相同階梯高度形成，且多個復合材料可沿階梯表面被層壓。復合材料卷繞部分可被配置為通過調節在階梯表面上層壓的復合材料的層壓高度來抵消階梯高度。此外，階梯表面中的每個的高度可等于或大于約2mm。

有益效果

根據本發明的非圓柱型復合材料壓力容器具有以這樣的方式對非圓柱型壓力容器提供均勻強度的效果：可通過在非圓柱型復合材料壓力容器中的應力集中所在的襯里外側的加固區域處形成多個同心階梯，而使局部復合材料卷繞相對于加固區域可用。由于可在加固區域處在結構上獲得所期望的強度，所以可能能夠預先防止加固區域那里由于應力集中在加固區域上而破裂的任何現象。

附圖說明

現在將參考附圖所示的本發明的示例性實施例詳細描述本發明的上述和其它特征，在下文中僅通過說明的方式給出描述，因此不限制本發明，并且在附圖中：