[發(fā)明專(zhuān)利]高壓儲(chǔ)罐及其制造方法和高壓儲(chǔ)罐制造裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711325099.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108224070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤木弘榮;梅津健太;宮島一總
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F17C1/06
• 分類(lèi)號(hào): F17C1/06;B29C70/32;B29C70/34;B29C70/38;B29C70/54;B29C35/08;B29B15/14
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 高偉;孫桂江

本發(fā)明提供一種能夠提高生產(chǎn)效率的高壓儲(chǔ)罐及其制造方法和該高壓儲(chǔ)罐的制造裝置。高壓儲(chǔ)罐制造裝置(30)具有：送線(xiàn)機(jī)構(gòu)(38)，其送出被纏繞于樹(shù)脂襯里(12)的增強(qiáng)纖維(36)；和近紅外光放射機(jī)構(gòu)(34)，其插入于樹(shù)脂襯里(12)的內(nèi)部來(lái)放射近紅外光。在增強(qiáng)纖維(36)被纏繞于樹(shù)脂襯里(12)時(shí)，增強(qiáng)纖維(36)所含有的近紅外光吸收材料(20)吸收從近紅外光放射機(jī)構(gòu)(34)放射的近紅外光。其結(jié)果，形成覆蓋樹(shù)脂襯里(12)且由纖維增強(qiáng)樹(shù)脂構(gòu)成的外層(14)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)層被由纖維增強(qiáng)樹(shù)脂構(gòu)成的外層覆蓋的高壓儲(chǔ)罐及其制造方法、和用于獲得該高壓儲(chǔ)罐的制造裝置。

背景技術(shù)

高壓儲(chǔ)罐例如被設(shè)置于燃料電池系統(tǒng)，儲(chǔ)存供應(yīng)給陽(yáng)極的氫氣。這種高壓儲(chǔ)罐將由具有氫氣阻隔性的熱塑性樹(shù)脂等構(gòu)成的樹(shù)脂襯里作為內(nèi)層且具有圍繞該內(nèi)層(樹(shù)脂襯里)的外層。許多情況下，外層由使樹(shù)脂基體浸滲于增強(qiáng)纖維的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂(FRP)構(gòu)成。作為增強(qiáng)纖維，一般選擇碳纖維。

這種結(jié)構(gòu)的高壓儲(chǔ)罐例如通過(guò)如下方式得到：將浸滲有作為樹(shù)脂基體的樹(shù)脂液的增強(qiáng)纖維纏繞在樹(shù)脂襯里上之后，通過(guò)對(duì)所述樹(shù)脂液進(jìn)行加熱使之硬化，來(lái)形成纖維增強(qiáng)樹(shù)脂。所述纏繞也稱(chēng)為纖維纏繞(filament winding)。

最近，提出了一邊進(jìn)行纖維纏繞一邊從樹(shù)脂襯里的中空內(nèi)部側(cè)進(jìn)行加熱的技術(shù)。例如，在日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2011-136491號(hào)中記載了以下技術(shù)：通過(guò)插入到樹(shù)脂襯里的中空內(nèi)部的加熱器，來(lái)使浸滲于被纏繞在樹(shù)脂襯里的外部的增強(qiáng)纖維中的樹(shù)脂液從接近內(nèi)層側(cè)的一側(cè)向遠(yuǎn)離內(nèi)層側(cè)的一側(cè)硬化。

另外，在日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2014-124901號(hào)中公開(kāi)了以下技術(shù)：將浸滲有具有紫外光硬化性的熱硬化性樹(shù)脂的增強(qiáng)纖維纏繞于樹(shù)脂襯里，從插入到樹(shù)脂襯里的中空內(nèi)部的紫外光照射部照射紫外光，并且，從樹(shù)脂襯里的外部對(duì)被纏繞于樹(shù)脂襯里的增強(qiáng)纖維進(jìn)行加熱。

發(fā)明內(nèi)容

在如日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2011-136491號(hào)中記載的那樣通過(guò)被設(shè)置于樹(shù)脂襯里內(nèi)部的加熱器對(duì)樹(shù)脂襯里外部的樹(shù)脂液進(jìn)行加熱的情況下，樹(shù)脂襯里的溫度變得比外部側(cè)的增強(qiáng)纖維及樹(shù)脂液高。因此，存在導(dǎo)致樹(shù)脂襯里的熱變形的擔(dān)憂(yōu)。尤其是，在樹(shù)脂襯里由聚乙烯樹(shù)脂構(gòu)成的情況下，由于耐熱溫度為100～120℃左右，因此，為了避免樹(shù)脂襯里的熱變形，需要將樹(shù)脂襯里內(nèi)部的溫度抑制在80℃左右。

因此，作為用于得到樹(shù)脂液的樹(shù)脂，需要選擇能夠在80℃的溫度下硬化的樹(shù)脂。即，選擇項(xiàng)較少。另外，這種樹(shù)脂從進(jìn)行雙組份混合(two-component mixing)到硬化為止的可使用時(shí)間(pot life：適用期)大體上較短，不容易長(zhǎng)時(shí)間保存。因此，必須每次混合浸滲所需量的樹(shù)脂，較為麻煩。而且，雖然這種樹(shù)脂的可使用時(shí)間短，但是硬化到能夠作為高壓儲(chǔ)罐的外層使用的程度為止需要較長(zhǎng)時(shí)間。因此，難以提高高壓儲(chǔ)罐的生產(chǎn)效率。

另外，樹(shù)脂襯里一般由高密度聚乙烯構(gòu)成，但高密度聚乙烯難以透射紫外光。因此，如日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2014-124901號(hào)記載的那樣使用從樹(shù)脂襯里內(nèi)部放射的紫外光使樹(shù)脂襯里外部的樹(shù)脂液硬化，必須在樹(shù)脂液中添加大量的紫外光硬化劑。從這種樹(shù)脂液得到的樹(shù)脂基體需要在不易有紫外光照射的環(huán)境下管理或使用。由于太陽(yáng)光中也含有紫外光，因此，例如設(shè)想使用遮光片材來(lái)覆蓋高壓儲(chǔ)罐的情況等。因此，在該情況下，設(shè)備投資和管理成本上漲的問(wèn)題顯著。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠提高生產(chǎn)效率的高壓儲(chǔ)罐。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)管理成本的降低的高壓儲(chǔ)罐。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述高壓儲(chǔ)罐的制造方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備投資的降低的高壓儲(chǔ)罐制造裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，提供一種具有由樹(shù)脂襯里構(gòu)成的內(nèi)層和由纖維增強(qiáng)樹(shù)脂構(gòu)成的外層的高壓儲(chǔ)罐，所述外層含有近紅外光吸收材料。