CN102168756B - 具有注模端盖的挤出管件焊接容器衬套 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有注模端盖的挤出管件焊接容器衬套。公开了用于存储流体的压力容器。压力容器包括形成中空管件的容器衬套，所述容器衬套包括在其中形成有孔的多个层，其中，至少一层是屏障层，并且端盖联接到容器衬套，其中端盖具有多个层，且其中端盖的至少一层是屏障层。

Description

具有注模端盖的挤出管件焊接容器衬套
技术领域
本发明涉及压力容器。更具体地，本发明涉及多层容器衬套和生产容器衬套的方法。
背景技术
用于存储流体介质（例如，氢）的压力容器通常包括压力腔，其容纳以受控的方式移入或移出容器的加压流体介质。在一些设计中，压力容器包括内部塑料衬套和用以支承内部容器衬套的丝绕外壳，内部塑料衬套带有设置在相对的端部的两个金属嘴部件（凸台）。
通常，容器衬套使用常规注模、吹模、转模工艺或热成形工艺来制造。例如，下述专利文献描述了容器衬套（WO 1999/039896 Dulisse, JMK; WO 2007/079971 Müller, Xperion; DE 19526154 Lange, Mannesmann等人; 以及WO 1999/013263 Jensen, Raufoss），其中每篇文献均以引用的方式全文结合到本文中。
为了允许流体受控地移入或移出压力腔，容器通常配置有压力腔孔且凸台装配在该孔中。凸台通过螺纹或其它方式成形，用于连接到导向并控制流体流的喷嘴、阀、量计、管件和类似固定件。因此，凸台由金属或具有期望属性的其它常规材料制成。
凸台通常包括具有纵向通道的圆柱体颈部，其在压力腔与容器之外的环境之间提供流体连通。在一些设计中，凸台包括紧固到颈部一端的肩部部分。肩部部分大于压力腔孔，并且紧固到压力容器的衬套，以防止凸台与衬套之间的相对运动。
在一些应用中，压力容器包括端盖。通常，端盖使用焊接工艺联接到容器衬套。由此，端盖被设计成将凸台或其它实用装置接收并紧固到压力容器。
在应用中，重要的是在端盖与容器衬套之间提供合适的联接表面。此外，重要的是在压力容器的容器衬套上提供平滑外表面，以使得复合卷绕件（composite winding）的性能最大化。此外，容器衬套和端盖均需要满足一些渗透性要求，以使得存储的流体从压力容器的泄漏最小化。目前，用于满足渗透性要求的材料不适合于提供合适的外表面以使得复合卷绕件的性能最大化。类似地，通常用于在容器衬套上形成平滑外表面的材料可能不能提供用于在压力容器中存储的具体流体的合适渗透性。
期望开发出一种压力容器和生产压力容器的方法，其中，压力容器和方法提供在容器衬套与端盖之间的合适的联接表面、压力容器的大致平滑外表面、以及用于存储各种加压流体的合适渗透性。
发明内容
与本发明相符且相一致，令人惊奇地发现了一种压力容器和用于生产压力容器的方法，其中压力容器和方法提供在容器衬套与端盖之间的合适的联接表面、压力容器的大致平滑外表面、以及用于存储各种加压流体的合适渗透性。
在一个实施例中，压力容器包括：容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且包括在其中形成有孔的多个层，其中，至少一层是屏障层；和端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中，端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层。
在其它实施例中，压力容器包括：容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且在其中形成有孔，其中容器衬套包括外层、内层和设置在外层和内层中间的屏障层；和端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层。
本发明还提供一种用于生产压力容器的方法。
一种方法包括以下步骤：形成中空容器衬套，所述容器衬套包括在其中形成有孔的多个层，其中容器衬套的至少一层是屏障层；形成端盖，所述端盖具有多个层，其中端盖的至少一层是屏障层；以及将端盖联接到容器衬套。
本发明涉及下述技术方案。
1. 一种用于存储流体的压力容器，所述压力容器包括：
容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且包括在其中形成有孔的多个层，其中，至少一层是屏障层；和
端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中，端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层。
2. 根据方案1所述的压力容器，其中，端盖的外表面与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
3. 根据方案1所述的压力容器，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套。
4. 根据方案1所述的压力容器，其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括联接特征，用于将端盖紧固到容器衬套。
5. 根据方案1所述的压力容器，其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括环形通道，所述容器衬套和端盖中的另一个包括环形肋，且其中，环形通道接收环形肋，用于将端盖与容器衬套对齐并紧固。
6. 根据方案1所述的压力容器，其中，容器衬套的屏障层由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成，端盖的屏障层至少由具有预定渗透性的共聚物形成。
7. 一种用于存储流体的压力容器，所述压力容器包括：
容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且在其中形成有孔，其中容器衬套包括外层、内层和设置在外层和内层中间的屏障层；和
端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层。
8. 根据方案7所述的压力容器，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套；且其中，端盖的外表面与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
9. 根据方案7所述的压力容器，其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括联接特征，用于将端盖紧固到容器衬套。
10. 根据方案7所述的压力容器，其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括环形通道，所述容器衬套和端盖中的另一个包括环形肋，且其中，环形通道接收环形肋，用于将端盖与容器衬套对齐并紧固。
11. 根据方案7所述的压力容器，其中，容器衬套的屏障层和端盖的屏障层中的每个均由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成。
12. 根据方案7所述的压力容器，其中，端盖的屏障层由金属箔形成且定位为内层。
13. 根据方案7所述的压力容器，其中，端盖的屏障层由金属箔形成并且在联接区域处由端盖的外层叠置。
14. 一种用于生产压力容器的方法，所述方法包括以下步骤：
形成中空容器衬套，所述容器衬套包括在其中形成有孔的多个层，其中容器衬套的至少一层是屏障层；
形成端盖，所述端盖具有多个层，其中端盖的至少一层是屏障层；以及
将端盖联接到容器衬套。
15. 根据方案14所述的方法，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套；并且与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
16. 根据方案14所述的方法，其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括联接特征，用于将端盖紧固到容器衬套。
17. 根据方案14所述的方法，其中，容器衬套的屏障层和端盖的屏障层中的每个均由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成。
18. 根据方案14所述的方法，其中，容器衬套使用挤出工艺形成。
19. 根据方案14所述的方法，其中，端盖使用注模工艺和热成形工艺中的至少一种形成。
20. 根据方案14所述的方法，其中，端盖的金属箔屏障层使用深拉工艺预成型，并且用热塑性层反向注入以形成端盖。
附图说明
通过优选实施例的下述详细说明并结合附图，本发明的上述优势以及其它优势对于本领域技术人员将显而易见，在附图中：
图1是根据本发明实施例的压力容器的局部透视图，以截面图示出了压力容器的一部分；
图1a在图1中描述并且在其中用圆1a示出的压力容器的一部分的放大局部截面正视图；
图2是图1的压力容器的截面侧视图；
图3是根据本发明另一实施例的压力容器的局部透视图，以截面图示出了压力容器的一部分；以及
图3a是图3中描述并且在其中用圆3a示出的压力容器的一部分的放大局部截面正视图。
具体实施方式
下述详细说明和附图描述并阐述了本发明的各个实施例。所述说明和附图用于使得本领域技术人员能够制造并使用本发明，且决不旨在限制本发明的范围。在所公开的方法中，示出的步骤本质上是示例性的，且因此步骤的顺序不是必要或重要的。
图1和1a描述了根据本发明实施例的压力容器10。如图所示，压力容器10包括容器衬套12、端盖14和凸台16。
容器衬套12是多层衬套，通常通过挤出工艺制造而成。如图所示，容器衬套12具有大致平滑的外表面17，其限定大致圆柱体形状。然而，应当理解的是，容器衬套12可具有任何形状、尺寸和轮廓。
如从图1a更清楚地所示，容器衬套12包括外层18、内层20和设置在外层18和内层20之间的屏障层22。然而，可使用任何数量的层。作为非限制性示例，容器衬套12可包括联接层（未示出），其设置在外层18和屏障层22以及内层20和屏障层22中的至少一个之间。通常，外层18和内层20中的每个由热塑性材料制成。然而，可使用其它塑性材料和非金属材料。应当理解的是，外层18和内层20可由相同或类似材料形成。还应当理解的是，外层18和内层20可由不同材料或具有不同物理属性的类似材料制成。屏障层22通常由金属制成。然而，可使用具有合适渗透特性的其它材料，例如共聚物。作为非限制性示例，屏障层22可以相对于外层18和内层20大致中心地布置。作为另一示例，屏障层可与容器衬套12的外表面17间隔更远，且更靠近容器衬套12所限定的压力腔。然而，可使用屏障层22的任何定位。
容器衬套12还包括在其至少一个表面上形成的联接特征24。在所示的实施例中，联接特征24是在容器衬套12的至少一个联接边缘26上形成的环形通道或沟槽。然而，可使用其它联接特征，例如在至少一个联接边缘26上形成并且适于由例如端盖14接收的多个凸起部（未示出）。作为进一步非限制的示例，容器衬套12的联接特征24可以是使得容器衬套12与端盖14之间的联接区域最大化的结构构型。
端盖14是通常使用本领域已知的夹层注模工艺制成的多层端盖。如从图1a更清楚地示出的，端盖包括外层28、内层30和设置在外层28与内层30之间的屏障层32。然而，可使用任何数量的层。作为非限制性示例，端盖14可包括联接层（未示出），其位于外层28和屏障层32以及内层30和屏障层32中的至少一个之间。通常，外层28和内层30的每个由热塑性材料制成。然而，可使用其它塑性材料和非金属材料。应当理解的是，外层28和内层30可由相同或类似材料制成。还应当理解的是，外层28和内层30可由不同材料或具有不同物理属性的类似材料制成。端盖14的屏障层32通常由EVOH制成。然而，可使用具有合适渗透特性的其它共聚物材料。
端盖14还包括在其至少一个表面上形成的联接特征34。在所示的实施例中，联接特征34是在端盖14的联接边缘36上形成的环形肋或凸起部。然而，可使用其它联接特征，例如多个孔（未示出），其在至少一个联接边缘36上形成并且适于接收在容器衬套12的联接边缘26上形成的凸起部。作为进一步非限制的示例，端盖14的联接特征34可以是使得容器衬套12与端盖14之间的联接区域最大化的结构构型。
凸台16通常由金属制成。然而，可使用其它材料，例如塑料、橡胶和树脂。如图所示，凸台16包括颈部部分38和肩部部分40。然而，应当理解的是，凸台16可具有任何尺寸和形状。颈部部分38的内表面42限定在外部环境与压力容器10的压力腔之间的通道44。作为非限制性示例，颈部部分38的内表面42包括联接元件46，以接合并紧固各种固定件和实用装置，例如压力调节器、喷嘴、阀、量计、管件和类似固定件，其引导并控制流体流入和流出压力容器10。作为非限制性示例，联接元件46包括在颈部部分38上形成的大致螺旋状螺纹或沟槽。然而，可使用用于接合并紧固实用装置和凸台的其它机构。
在使用中，容器衬套12使用挤出工艺制成。在一些实施例中，容器衬套12的每个层18、20、22在单个挤出工艺中共同挤出，以形成预定长度的管件。在其它实施例中，内层18挤出成管件构型，且屏障层20于是围绕内层18的外表面形成。作为非限制性示例，屏障层20沿着内层18的圆周边缘焊接到内层18。作为进一步的示例，屏障层20围绕内层18形成并且沿着其纵向轴线焊接。还应当理解的是，可使用任何数量的焊缝，以围绕内层18紧固屏障层20。然后，外层22围绕屏障层20挤出，以形成最终的多层容器衬套12。
端盖14通常使用夹层注模工艺制成。然而，应当理解的是，多层端盖14可通过片材挤出和片材压延工艺中的至少一种形成，并接着使用热成形工艺形成为期望形状和轮廓。作为进一步非限制的示例，端盖14的屏障层32通过使用反向注模工艺中的至少一种向预成型外层28涂覆金属箔而形成。
在形成容器衬套12和端盖14之后，至少一个端盖14联接到容器衬套12的至少一个联接边缘26。作为非限制性示例，容器衬套12和端盖14中每个的形状被预先确定，以使得其间的联接表面区域最大化。具体地，容器衬套12和端盖14中每个的联接特征24、34可成形，以使得其间的联接表面区域最大化。在所示的实施例中，容器衬套12的联接特征24以“舌部和沟槽”的方式接收端盖14的联接特征34，以对齐容器衬套12和端盖14并且使得其间的联接表面区域最大化。然而，可使用联接特征24和34的其它形状和数量。由此，容器衬套12可使用焊接工艺联接到端盖14。作为非限制性示例，端盖14可使用热气焊接工艺和热板焊接工艺中的至少一种联接到容器衬套12。然而，可使用其它联接手段，例如粘结剂。在联接之后，容器衬套12的外表面17与端盖14的外表面48是大致平滑并且连续的。由此，外表面17、48提供用于复合卷绕件的合适表面，同时屏障层22、32提供用于存储各种加压流体的合适渗透性。
之后，凸台16联接到端盖14。作为非限制性示例，凸台16可在端盖成形工艺期间与端盖14整体地形成，且之后与端盖14一起紧固到容器衬套12上。作为进一步的示例，凸台16可以是分离凸台，其由至少两个部件（未示出）形成；端盖14可设置在所述至少两个部件之间并且在其间紧固以将端盖14与凸台16联接。可使用将凸台16联接到端盖14的其它手段，例如粘结剂和结构联接特征。
图2示出了成型后的容器衬套12，包括紧固到其相对端部上的多个端盖14和凸台16。在一些实施例中，凸台16具有类似的内径。然而，应当理解的是，凸台16可具有任何尺寸和直径，例如适于与阀部件或热压释放装置（TPRD）联接的尺寸和直径。应当理解的是，诸如复合物和纤维的附加涂层和层可涂覆到容器衬套12上，以形成最终压力容器。作为非限制性示例，围绕容器衬套12形成的附加层可通过卷绕工艺和固化工艺中的至少一种形成。还应当理解的是，容器衬套12和得到的压力容器可具有由成型工艺确定的任何形状和尺寸。
图3和3a描述了根据本发明另一实施例的压力容器10’，其类似于图1和1a中的压力容器10，不同之处将在下文描述。从图1和1a重复的结构包括相同的附图标记。图1和1a中所示的结构的变形包括相同的附图标记加上单引号（’）标记。
如图3和3a所示，容器衬套12’包括外层18’、内层20’以及设置在外层18’和内层20’之间的屏障层22’。然而，可使用任何数量的层。作为非限制性示例，容器衬套12’可包括联接层（未示出），其位于外层18’和屏障层22’以及内层20’和屏障层22’中的至少一个之间。通常，外层18’和内层20’中的每个由热塑性材料制成。然而，可使用其它塑性材料和非金属材料。应当理解的是，外层18’和内层20’可由相同或类似的材料制成。还应当理解的是，外层18’和内层20’可由具有不同材料或具有不同物理属性的类似材料制成。屏障层22’通常由金属制成。然而，可使用具有合适渗透特性的其它材料，例如共聚物。如图所示，屏障层22’与容器衬套12’的外表面17间隔更远且更接近容器衬套12’所限定的压力腔。然而，可使用屏障层22’的任何定位。在一些实施例中，可取消内层20’并且屏障层22’形成为最内层。
端盖14’是通常使用反向注模工艺形成的多层端盖。如图3a更清楚地所示，端盖14’包括外层28’和屏障层32’。然而，可使用任何数量的层。作为非限制性示例，端盖14’可包括在外层28’与屏障层32’之间的联接层（未示出）。通常，端盖14’的外层28’由热塑性材料制成。然而，可使用其它塑性材料和非金属材料。端盖14’的屏障层32’通常由金属制成，例如铝。然而，可使用具有合适渗透特性的其它材料，例如共聚物。
在使用中，容器衬套12’采用与上述类似的方法形成。端盖14’通常使用反向注模工艺形成。作为非限制性示例，由金属箔形成的端盖14’的屏障层32’可通过由深拉工艺预成型来成形。然而，可使用其它注入工艺来成形端盖14’。
在形成容器衬套12’和端盖14’之后，至少一个端盖14’联接到容器衬套12’的至少一个联接边缘26。应当理解的是，在容器衬套12’和端盖14’之间的联接区域（例如，焊缝）的轴向位置取决于端盖屏障层32’的材料结构的深拉比。作为非限制性示例，容器衬套12’和端盖14’中每个的形状被预先确定，以使得其间的联接表面区域最大化。具体地，容器衬套12’和端盖14’中每个的联接特征24、34可成形，以使得其间的联接表面区域最大化。在所示的实施例中，容器衬套12’的联接特征24以“舌部和沟槽”的方式接收端盖14’的联接特征34，以使得联接表面区域最大化。然而，可使用联接特征24和34的其它形状和数量。由此，容器衬套12’可使用焊接工艺联接到端盖14’。作为非限制性示例，端盖14’可使用本领域已知的热气焊接工艺和热板焊接工艺中的至少一种联接到容器衬套12’。然而，可使用其它联接手段，例如粘结剂。由此，容器衬套12’的外表面17与端盖14’的外表面48是大致平滑和连续的。由此，外表面17、48提供用于复合卷绕件的合适表面，同时屏障层22’、32’提供用于存储各种加压流体的合适渗透性。还应当理解的是，端盖14’的外层28’可在联接区域26叠置端盖14’的屏障层32’。
之后，凸台16’联接到端盖14’。作为非限制性示例，凸台16可在端盖成型工艺期间与端盖14’整体地形成，且之后与端盖14’一起紧固到容器衬套12’。作为进一步的示例，凸台16’可以是分离凸台，由至少两个部件（未示出）形成；端盖14’可以设置在所述至少两个部件之间并且在其间紧固，以将端盖14’与凸台16联接。可使用用于将凸台16联接到端盖14’的其它手段，例如粘结剂和结构联接特征。
因此，压力容器10、10’提供：内部容器衬套12、12’，其中在容器衬套12、12’和端盖14、14’之间具有合适的联接表面；合适外表面17、48，以确保合适的细丝卷绕；以及合适渗透性，用于存储各种加压流体。还应当理解的是，使用一个挤出设备来实现容器衬套12、12’的各种长度是可能的。
通过前述说明，本领域技术人员可容易地确定本发明的基本特性，且在不偏离本发明的精神和范围的前提下可作出本发明的各种变化和修改，以使之适用于各种用途和状况。

Claims (15)

1.一种用于存储流体的压力容器，所述压力容器包括：
容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且包括在其中形成有孔的多个层，其中，至少一层是屏障层；和
注模的端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中，端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层，并且端盖包括内层和外层，内层和外层的至少一层由热塑材料制成；
凸台，包括颈部部分和肩部部分，颈部部分的内表面包括联接元件，凸台的肩部部分和端盖整体地形成，端盖的外层被分成围绕肩部部分并且接触凸台除了颈部部分以外的所有部分；
其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括环形通道，所述容器衬套和端盖中的另一个包括环形肋，其中环形通道和环形肋都具有倾斜的侧面并且具有梯形的横截面，且其中，环形通道接收环形肋，用于将端盖与容器衬套以舌部和沟槽的方式对齐并紧固。
2.根据权利要求1所述的压力容器，其中，端盖的外表面与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
3.根据权利要求1所述的压力容器，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套。
4.根据权利要求1所述的压力容器，其中，容器衬套的屏障层由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成，端盖的屏障层至少由具有预定渗透性的共聚物形成。
5.一种用于存储流体的压力容器，所述压力容器包括：
容器衬套，所述容器衬套形成中空管件并且在其中形成有孔，其中容器衬套包括外层、内层和设置在外层和内层中间的屏障层；和
端盖，所述端盖联接到容器衬套，其中端盖具有多个层，且其中，所述端盖的至少一层是屏障层，并且端盖包括内层和外层；
凸台，包括颈部部分和肩部部分，颈部部分的内表面包括联接元件，凸台的肩部部分和端盖整体地形成，端盖的外层被分成围绕肩部部分并且接触凸台除了颈部部分以外的所有部分；
其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括环形通道，所述容器衬套和端盖中的另一个包括环形肋，其中环形通道和环形肋都具有倾斜的侧面并且具有梯形的横截面，且其中，环形通道接收环形肋，用于将端盖与容器衬套以舌部和沟槽的方式对齐并紧固。
6.根据权利要求5所述的压力容器，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套；且其中，端盖的外表面与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
7.根据权利要求5所述的压力容器，其中，容器衬套的屏障层和端盖的屏障层中的每个均由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成。
8.根据权利要求5所述的压力容器，其中，端盖的屏障层由金属箔形成且定位为内层。
9.根据权利要求5所述的压力容器，其中，端盖的屏障层由金属箔形成并且在联接区域处由端盖的外层叠置。
10.一种用于生产压力容器的方法，所述方法包括以下步骤：
形成中空容器衬套，所述容器衬套包括在其中形成有孔的多个管形共挤层，其中容器衬套的至少一层是屏障层；
形成注模的端盖，所述端盖具有多个层，其中端盖的至少一层是屏障层，并且端盖包括内层和外层，内层和外层的至少一层由热塑材料制成；
与端盖整体地形成凸台，凸台包括颈部部分和肩部部分，颈部部分的内表面包括联接元件, 凸台的肩部部分和端盖整体地形成，端盖的外层被分成围绕肩部部分并且接触凸台除了颈部部分以外的所有部分；以及
将端盖联接到容器衬套；
其中，容器衬套和端盖中的至少一个包括环形通道，所述容器衬套和端盖中的另一个包括环形肋，其中环形通道和环形肋都具有倾斜的侧面并且具有梯形的横截面，且其中，环形通道接收环形肋，用于将端盖与容器衬套以舌部和沟槽的方式对齐并紧固。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，端盖使用热气焊接工艺、热板焊接工艺和粘结剂中的至少一种联接到容器衬套；并且与容器衬套的外表面形成大致平滑且连续的表面。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，容器衬套的屏障层和端盖的屏障层中的每个均由金属和具有预定渗透性的共聚物中的至少一种形成。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，容器衬套使用挤出工艺形成。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，端盖使用注模工艺和热成形工艺中的至少一种形成。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，端盖的金属箔屏障层使用深拉工艺预成型，并且用热塑性层反向注入以形成端盖。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112014001050B1 (pt) 2011-07-21 2017-12-05 Croda International Plc Polyester polyester block polymer, method for the preparation of the same, composition, controlled release and personal care products, and method for preparing a gel composition
US9316357B2 (en) * 2012-11-23 2016-04-19 ILJIN Composites Co., Ltd. Pressure vessel
US8978920B2 (en) 2013-03-14 2015-03-17 GM Global Technology Operations LLC Sealing assemblies and pressurized fluid vessels including the sealing assemblies
DE102013019810A1 (de) 2013-11-26 2015-05-28 Daimler Ag Vorrichtung zum Speichern von Gas
US11353160B2 (en) * 2014-02-27 2022-06-07 Hanwha Cimarron Llc Pressure vessel
CN104405866A (zh) * 2014-09-15 2015-03-11 宁波重八净水科技有限公司 一种承压性好的压力储水桶
WO2016197185A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Theodosier Pty Ltd A fluid reservoir and dispensing device
CN206890071U (zh) * 2016-05-08 2018-01-16 施特劳斯净水有限公司 加压气体容器及多件式组合件
ITUA20164707A1 (it) 2016-06-28 2017-12-28 Faber Ind Spa Recipiente a pressione
KR102463415B1 (ko) 2016-12-20 2022-11-03 현대자동차주식회사 보스부가 강화된 구조를 가지는 고압용기
US10422477B2 (en) * 2017-04-07 2019-09-24 United Technologies Corporation Composite vessel assembly and method of manufacture
KR102201792B1 (ko) * 2018-11-30 2021-01-12 롯데케미칼 주식회사 압력용기용 보스 및 이를 구비한 압력용기
US11440399B2 (en) 2019-03-22 2022-09-13 Agility Fuel Systems Llc Fuel system mountable to a vehicle frame
DE102019107983A1 (de) * 2019-03-28 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Sperrschicht eines Druckbehälters sowie Druckbehälter
US20200347992A1 (en) 2019-05-02 2020-11-05 Agility Fuel Systems Llc Polymeric liner based gas cylinder with reduced permeability
CN110145682A (zh) * 2019-05-31 2019-08-20 亚普汽车部件股份有限公司 塑料壳体及高压复合容器
CN110748785A (zh) * 2019-09-13 2020-02-04 上海空间推进研究所 金属与非金属复合内衬纤维缠绕复合材料气瓶及制造方法
JP7298486B2 (ja) * 2020-01-17 2023-06-27 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクの製造方法及び高圧タンク
JP7338575B2 (ja) * 2020-07-08 2023-09-05 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク
CN113324164A (zh) * 2021-07-08 2021-08-31 王梦君 一种碳纤维复合材料高压储氢罐及其制造工艺
EP4142079A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-01 Hitachi Energy Switzerland AG Gas insulated electric apparatus
WO2024175208A1 (en) * 2023-02-24 2024-08-29 Hitachi Energy Ltd Gas insulated electric apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2365697A (en) * 1941-01-08 1944-12-26 Babcock & Wilcox Co Welded product
US3604587A (en) * 1969-04-07 1971-09-14 Hahn & Clay Multilayer pressure vessel
CN1369046A (zh) * 1999-08-07 2002-09-11 拉尔夫·冯克 压力容器及其制造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE22251E (en) * 1943-01-12 Pressure vessel and method of
DE716075C (de) * 1936-04-08 1942-01-13 Mannesmann Ag Behaelter fuer hochgespannte Gase
US2365696A (en) * 1941-01-08 1944-12-26 Babcock & Wilcox Co Method of making laminated pressure vessels
US3372828A (en) * 1965-05-24 1968-03-12 Hahn & Clay Vessel assembly
US3774296A (en) * 1972-09-29 1973-11-27 Hahn & Clay Method of manufacturing a pressure vessel assembly
US5429845A (en) * 1992-01-10 1995-07-04 Brunswick Corporation Boss for a filament wound pressure vessel
DE19526154C2 (de) 1995-07-10 1997-04-17 Mannesmann Ag Composite-Druckbehälter zur Speicherung von gasförmigen Medien unter Druck mit einem Liner aus Kunststoff
NO304757B1 (no) 1997-09-08 1999-02-08 Raufoss Composites As Trykkbeholder for fluider
US6793095B1 (en) 1998-02-04 2004-09-21 Essef Corporation Blow-molded pressure tank with spin-welded connector
JP2002188794A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Honda Motor Co Ltd 高圧水素タンクおよび高圧水素タンクの製造方法
WO2003031860A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Polymer & Steel Technologies Holding Company, L.L.C. Composite pressure vessel assembly and method
US20040026431A1 (en) * 2002-01-18 2004-02-12 Jones Brian H Low weight high performance composite vessel and method of making same
DE10360953B4 (de) * 2002-12-27 2011-04-07 Toyoda Gosei Co., Ltd., Nishikasugai-gun Druckbehälter
US20050087536A1 (en) * 2003-10-23 2005-04-28 Ronald Caudill Aluminum cylinder with a plastic coating
DE102006001052A1 (de) 2006-01-07 2007-09-06 Xperion Gmbh Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien
EP1850058A1 (en) 2006-04-25 2007-10-31 Inergy Automotive Systems Research (SA) Storage tank
US20080121643A1 (en) * 2006-09-11 2008-05-29 Hydrogen Discoveries, Inc. Mitigating Hydrogen Flux Through Solid and Liquid Barrier Materials
JP4505521B2 (ja) * 2008-07-09 2010-07-21 本田技研工業株式会社 動力装置
JP4552159B2 (ja) 2008-07-09 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 ガスタンク及びガスタンクの製造方法
DE102008062837A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Hydac Technology Gmbh Hydrospeicher

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2365697A (en) * 1941-01-08 1944-12-26 Babcock & Wilcox Co Welded product
US3604587A (en) * 1969-04-07 1971-09-14 Hahn & Clay Multilayer pressure vessel
CN1369046A (zh) * 1999-08-07 2002-09-11 拉尔夫·冯克 压力容器及其制造方法

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Publication number Publication date
DE102011011838B4 (de) 2018-05-03
US20110210127A1 (en) 2011-09-01
DE102011011838A1 (de) 2012-03-29
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CN102168756A (zh) 2011-08-31

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