[發(fā)明專利]改進(jìn)的壓力容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880045194.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110869662B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·克里爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 法國(guó)全耐塑料新能源公司
• 主分類號(hào): F17C1/00
• 分類號(hào): F17C1/00
• 代理公司: 北京漢鼎理利專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11618
• 代理人: 趙晶;陶梅

本發(fā)明涉及一種壓力容器(100)，其設(shè)置成用于在壓力下存儲(chǔ)流體，所述壓力容器包括：熱塑性內(nèi)襯(40)，其具有圓柱形區(qū)段(41)、第一圓化端部區(qū)段(42)和第二圓化端部區(qū)段(42)；由復(fù)合材料制成的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件(50)，所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件至少環(huán)繞所述熱塑性內(nèi)襯的所述圓柱形區(qū)段；以及局部增強(qiáng)層(20)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域涉及壓力容器，確切地說(shuō)，涉及用于車輛的壓力容器。具體實(shí)施例涉及用于存儲(chǔ)氫氣、液化石油氣(liquid petroleum gas，LPG)、壓縮天然氣(compressednatural gas，CNG)或氨的壓力容器。

背景技術(shù)

當(dāng)今，用于高壓存儲(chǔ)的壓力容器通常由內(nèi)襯制成，并在內(nèi)襯上通過(guò)利用長(zhǎng)絲纏繞工藝來(lái)制成復(fù)合材料增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于IV型壓力容器，用于制造壓力容器的方法可包括：

-例如通過(guò)注射成型或吹塑成型、旋轉(zhuǎn)成型或管擠出與任何類型的成型工藝的組合來(lái)制造熱塑性內(nèi)襯，其中成型的端部區(qū)段通常焊接到管擠出件；此步驟的制造時(shí)間通常介于1分鐘與5分鐘之間；

-例如通過(guò)對(duì)增強(qiáng)纖維使用在線浸漬(in-line impregnation)來(lái)實(shí)施長(zhǎng)絲纏繞工藝，對(duì)于60升容器，此步驟所需的時(shí)間通常為2到4小時(shí)；

-固化；對(duì)于60升容器，此步驟通常需要4到6小時(shí)。

美國(guó)專利公開(kāi)文本US 3,112,234描述了纏繞在繞組的各層之間的環(huán)形增強(qiáng)貼片。這允許在不同于極點(diǎn)開(kāi)口的另一位置制造穿過(guò)壓力容器的開(kāi)口。此開(kāi)口的設(shè)計(jì)是基于多個(gè)集成在層之間的環(huán)形增強(qiáng)貼片，并且在容器制成之后通過(guò)所述環(huán)形增強(qiáng)貼片切割出孔。

美國(guó)專利公開(kāi)文本US 3,815,773描述了一種壓力容器，其具有金屬內(nèi)襯和在所述金屬內(nèi)襯與樹(shù)脂浸漬的纖維殼體之間的集成負(fù)載分布層。以所述方式，可避免III型壓力容器在壓力循環(huán)期間的疲勞問(wèn)題。

US 2004/0173618公開(kāi)了一種壓力容器，其具有帶凸緣的凸臺(tái)。凸緣在容器主體的接合部分處朝向容器主體的周邊延伸，凸緣在所述接合部分處接合到容器主體。壓力容器的內(nèi)襯具有自密封部分，內(nèi)襯在所述自密封部分處鄰接凸緣以密封在一起。在自密封部分的外周邊側(cè)上，環(huán)狀約束構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)襯的外周邊上，并且約束構(gòu)件用以限制由容器主體的擴(kuò)大引的內(nèi)襯的直徑擴(kuò)大。內(nèi)襯具有可容易移位的部分，所述部分可容易地在其外周邊處在自密封部分的徑向方向上延伸和變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例旨在提供一種壓力容器，其能夠承受高應(yīng)力負(fù)載，并且與能夠承受相同應(yīng)力負(fù)載的現(xiàn)有技術(shù)容器相比具有減小的重量。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種設(shè)置成存儲(chǔ)受壓流體的壓力容器。壓力容器包括熱塑性內(nèi)襯、凸臺(tái)、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件和局部增強(qiáng)層。熱塑性內(nèi)襯具有圓柱形區(qū)段、第一圓化端部區(qū)段和第二圓化端部區(qū)段。第一圓化端部區(qū)段具有開(kāi)口。凸臺(tái)的凸緣布置在所述開(kāi)口周圍。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件由復(fù)合材料制成，并且增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件至少環(huán)繞熱塑性內(nèi)襯的圓柱形區(qū)段。局部增強(qiáng)層或嵌入于所述增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件中，或位于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件與內(nèi)襯之間，或集成在內(nèi)襯中。局部增強(qiáng)層環(huán)繞第一圓化端部區(qū)段的位于凸臺(tái)與熱塑性內(nèi)襯的圓柱形區(qū)段之間的區(qū)域中的至少一部分，并且環(huán)繞小于20％的圓柱形區(qū)段。

應(yīng)注意，在US 2004/0173618中，約束構(gòu)件不環(huán)繞內(nèi)襯的圓化端部區(qū)段。實(shí)際上，其環(huán)繞內(nèi)襯的圓柱形階梯形端部區(qū)段。

術(shù)語(yǔ)“圓化端部區(qū)段”意指端部區(qū)段在內(nèi)襯的軸向方向上是修圓的。如下文所解釋，優(yōu)選地，端部區(qū)段大致呈圓頂形。

術(shù)語(yǔ)“小于20％”意指在某些實(shí)施例中，局部增強(qiáng)層不環(huán)繞圓柱形區(qū)段，而在另一些實(shí)施例中，局部增強(qiáng)層在圓柱形區(qū)段之上只延伸較小距離(小于圓柱形區(qū)段的長(zhǎng)度的20％)。