CN102369385A - 压力容器的构造及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压力容器的构造及制造方法。该压力容器的构造具有容器主体和网格层，该网格层设置在容器主体的周围，包含带状的材料交替重叠交叉的多个网格线。由此，压力容器的破裂压力提高。

Description

压力容器的构造及制造方法
技术领域
本发明涉及不仅能够用于燃料电池汽车和压缩天然气汽车等车辆而且能够用于各种移动体或固定式的、用于储存氢气、天然气、氧气等的压力容器的构造及制造方法。
背景技术
在日本JP2007-292761A中，公开了将格子状的加强层一体形成在容器主体的表面来提高耐冲击性的压力容器。
但是，在上述以往的压力容器的构造中，当内压非常大且容器主体膨胀时，虽然在抵接有加强层格子线的部分处抑制了膨胀，但是在加强层格子线的开口部分，容器主体表面鼓出来。这样，在容器主体表面上作用有弯曲应力，即使设置了格子状的加强层，有可能也不会像所期待的那样提高压力容器的破裂压力。
另外，当在上述以往的压力容器上形成加强层时，首先，利用手工敷层法将浸渍有树脂的碳纤维沿轴向设置在容器主体外周面上。接着，利用长纤维缠绕法从其外侧环形卷绕含树脂纤维。然后，加热固化树脂。以往由于这样地将格子状加强层形成在容器主体上，因此难以较厚地形成含树脂纤维层，难以立体地形成格子状加强层。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供能够防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况、并且能够将纤维制的加强层(网格层)立体地形成在容器主体上的压力容器的构造及制造方法。
为了达到该目的，本发明的压力容器的构造具有容器主体和网格层，该网格层设置在上述容器主体的周围且包含带状的材料交替重叠交叉而成的多个网格线。
该发明的详细内容与其他特征及优点一同在说明书后面的记载中进行说明，并且在附图中示出。
附图说明
图1是表示本发明的压力容器构造的第1实施方式的图。
图2A～图2B是表示压力容器的侧面及放大剖面的图。
图3A～图3C是说明发明人的关注点的图。
图4是本发明的压力容器构造的第1实施方式的剖视图。
图5A～图5B是压力容器的网格层的放大图。
图6A～图6F是说明本实施方式的网格层的具体制造方法的图。
图7是表示本发明的压力容器构造的第2实施方式的剖视图。
图8是表示本发明的压力容器构造的第3实施方式的剖视图。
图9是表示本发明的压力容器构造的第4实施方式的图。
图10是表示本发明的压力容器构造的第5实施方式的图。
图11是表示本发明的压力容器构造的第6实施方式的图。
图12是表示本发明的压力容器构造的第7实施方式的图。
图13A～图13B是表示本发明的压力容器构造的第8实施方式的图。
图14是表示本发明的压力容器构造的第9实施方式的图。
图15A～图15B是表示本发明的压力容器构造的其他实施方式的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。
第1实施方式
图1A是表示本发明的压力容器构造的第1实施方式的图。
压力容器1包含容器主体10和网格层20。
容器主体10包含内衬(liner)11和纤维强化塑料(FiberReinforced Plastics：FRP)层12。
内衬11是内部为气体储存空间的气体储存体。在该储存空间中，既能够以常压储存燃料的流体，也能够以比常压高的压力储存燃料气体。如果是用于储存燃料电池汽车的氢气的压力容器，则在储存空间中例如以35MPa或70MPa的高压储存氢气。另外，内衬11的温度受到周围的温度、氢气的填充及放出的影响而变动，变动幅度也因氢气的压力而不同。内衬11例如使用金属、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂及其他树脂形成为具有气密性。树脂也可以组合两层以上地设为多层。在内衬11上，沿轴向形成有两个开口11a、11b。在开口11a处连接有用于供给/排出氢气的罐内阀(in tank valve)等。开口11b被端塞11c闭塞。另外，也可以不设置开口11b而形成为半球壳状。
纤维强化塑料层12形成为以规定的厚度覆盖内衬11的外周面。纤维强化塑料层12是在内衬11的外周面的整个区域上对含树脂纤维进行环形卷绕、螺旋卷绕、平面卷绕等而形成的纤维强化塑料的层。含树脂纤维是指在材料纤维中浸渍有例如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等基质树脂而成的纤维。作为材料纤维，例如能够例示金属纤维、玻璃纤维、碳纤维等无机纤维、芳族聚酰胺纤维等合成有机纤维或天然纤维等。这些纤维能够单独或混合使用。纤维强化塑料层12的厚度根据材质、罐形状、要求性能等来设定，并不特别地限定。
网格层20例如利用长纤维缠绕法来螺旋卷绕及环形卷绕含树脂纤维等的带状的材料21而形成。在图1中，网格层20分别包含6列第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b、环形卷绕网格线21c。具体的制造方法在后面的说明中例示。另外，含树脂纤维既可以使用与纤维强化塑料层12相同种类的纤维，也可以使用不同种类的纤维。另外，当使用相同种类的纤维时，可以使用相同的质量等级，也可以使用不同的质量等级。
本实施方式的要点在于网格层(特别是螺旋卷绕网格线)与含树脂纤维的方向关系(另外，该含树脂纤维既可以与以往所存在的纤维强化塑料层12连续地一体形成，也可以单独形成)。关于这一点，参照图2A～图2B进行说明。图2A是压力容器的侧视图，图2B是压力容器的放大剖视图。
如图2A所示，压力容器1在容器主体10的表面上形成有包含第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b、环形卷绕网格线21c的格子状的网格层20。在这种构造中，考虑内压非常高且容器主体10膨胀的状态。此时，如图2B所示，在抵接有网格层20的各个线21a～21c的部分处，抑制了容器主体10的表面鼓出。但是，在线21a～21c之间的开口部分，容器主体10的表面鼓出来。这样，在容器主体10上作用有弯曲应力，即使设置了格子状的网格层20，有可能也不会像所期待的那样提高压力容器1的破裂压力。
因此，本发明人着眼于破裂压力的提高量因网格层20(网格线)与含树脂纤维的方向关系而变化的情况。关于这一点，参照图3A～图3C进行说明。图3A是表示在容器主体10的周围形成有网格层20的压力容器1的破裂压力的图。另外，图3B是压力容器的侧视图。图3C是压力容器的剖视图。
图3A的单点划线表示在容器主体10上形成有网格层20的压力容器1的破裂压力，该容器主体10是在内衬11的表面上形成有总层叠数为10层的纤维强化塑料层的以往所存在的容器主体的周围进一步增加了纤维强化塑料层的结构。
不增加纤维强化塑料层地总层叠数为10层的基点是A点，破裂压力约为27MPa。如果针对该基点增加3层达到13层，则破裂压力约为40MPa。如果进一步增加3层达到16层，则破裂压力约为51MPa。如果进一步增加3层达到19层，则破裂压力为约59MPa。如果进一步增加3层达到22层，则破裂压力约为68MPa。如果进一步增加3层达到25层，则破裂压力约为82MPa。如果进一步增加3层达到28层，则破裂压力约为100MPa。
图3A的实线及虚线表示在容器主体10上形成有网格层20的压力容器1的破裂压力，该容器主体10如图3C所示是通过在以往所存在的纤维强化塑料层12的内周面上卷绕与纤维强化塑料层12相比改变了纤维方向的由含树脂纤维13a、13b、13c构成的纤维层13-1，之后形成以往所述的总层叠数为10层的纤维强化塑料层12，进一步卷绕与纤维层13-1相同的由含树脂纤维13a、13b、13c构成的纤维层13-2而成的。而且，将含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向与网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c所成的角度θ(如图3B所示)设为0度至90度并标出破裂压力。图3A的实线是含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向相对于网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c正交(θ＝±90°)的情况。图3A的虚线是螺旋卷绕含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向相对于网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c平行(θ＝0°)的情况。
观察图3A可知，在总层叠数16ply～25ply中，与单纯增加纤维强化塑料层12的情况(一点划线的情况)相比，形成有纤维方向与网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a正交的螺旋卷绕含树脂纤维13a、纤维方向与第2螺旋卷绕网格线21b正交的螺旋卷绕含树脂纤维13b、纤维方向与环形卷绕网格线21c正交的螺旋卷绕含树脂纤维13c的情况(实线的情况)的破裂压力大。由于实用区域确为总层叠数16ply～25ply，因此可知，在实用区域中，形成有纤维方向相对于网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c正交(θ＝±90°)的螺旋卷绕含树脂纤维13a、13b、13c时，提高破裂压力的效果大。
研究这些情况可知，如果是纤维方向与网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a正交的螺旋卷绕含树脂纤维13a，则在螺旋卷绕网格线21a之间延伸的长度最短。另外，如果是纤维方向与网格层20的螺旋卷绕网格线21b正交的螺旋卷绕含树脂纤维13b，则在螺旋卷绕网格线21b之间延伸的长度最短。因而认为由含树脂纤维13a、13b、13c构成的纤维层13的强度最大。
图4是本发明的压力容器构造的第1实施方式的剖视图。
根据以上见解，在该第1实施方式的压力容器1中，如图4所示，在内衬11的表面上螺旋卷绕形成有与纤维强化塑料层12相比改变了纤维方向的由含树脂纤维13a、13b、13c构成的纤维层13，进一步在该纤维层13之上形成以往的纤维强化塑料层12。
另外，根据以上见解，纤维层13的纤维方向相对于网格层20的螺旋卷绕网格线21a、螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c正交(θ＝±90°)。
图5A是沿箭头方向从斜上方向下观察图1的V部的图。图5B是表示从箭头方向观察图1的V部时的层结构的示意图。
本实施方式的另一个要点在于，网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c中的两个网格线是带状的材料交替重叠交叉，剩余的1个网格线不交叉。
即，如图5A～图5B所示，在交点211处，构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料与构成第2螺旋卷绕网格线21b的带状的材料交替重叠交叉。在交点212处，构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料与构成环形卷绕网格线21c的带状的材料交替重叠交叉。在交点213处，构成第2螺旋卷绕网格线21b的带状的材料与构成环形卷绕网格线21c的带状的材料交替重叠交叉。另外，在图5B中，夹在构成环形卷绕网格线21c的带状的材料中的打点的层是环氧树脂层。利用该环氧树脂层来防止材料错位。
假设当为在交点211处仅构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料重叠、进一步在该构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料之上重叠构成第2螺旋卷绕网格线21b的带状的材料重叠那样的构造时，第2螺旋卷绕网格线21b自容器主体10远离。在这种构造中，在交点211附近，第2螺旋卷绕网格线21b不与容器主体10接触。因而，在这种构造中，第2螺旋卷绕网格线21b与容器主体10接触的面积减少，接触部分的应力增大。
与此相对，在本实施方式中，网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c中的两个网格线是带状的材料交替重叠交叉。因而，能够防止上层的网格线的接触面积减少，能够获得提高破裂压力的效果。
接着，参照图6A～图6F说明网格层的具体的制造方法。
本实施方式的压力容器制造方法包括准备工序#101、网格层形成工序#102、模具去除工序#103和主体插入工序#104。以下，详细说明各个工序。
准备工序#101；图6A～图6B
在圆筒形的芯棒30的表面31上，隔开规定的间隔竖立设置两列销32，并且在呈2列排列的销32之间卷绕模具40，用螺栓45固定模具40的端缘部。另外，销32例如是拧入形成在芯棒30上的螺纹孔内的螺栓，装卸自如。另外，模具40是有机硅(silicone)制。在模具40的表面41上形成有槽41a。另外，槽41a如图6B放大所示，环形卷绕用的槽偏置形成为不与螺旋卷绕用的槽的交点重合。另外，模具40在打开状态下为平行四边形，在卷绕在芯棒30上的状态下，裂缝成为螺旋卷绕用的一个槽。槽部分的底厚为大致恒定的厚度，在主体插入工序#104中相嵌合的网格层20的内周面与容器主体10的外周面成为同心。
网格层形成工序#102；图6C
使含树脂纤维等的带状的材料21与销32相卡合，并且沿着模具40的槽41a例如用长纤维缠绕法进行环形卷绕及螺旋卷绕。然后，在该状态下放入硬化炉中使材料21硬化。由此，形成网格层20。另外，如上所述，在模具40的表面上，环形卷绕用的槽偏置为不与螺旋卷绕用的槽的交点重合，因此环形卷绕的材料不与螺旋卷绕的材料的交点重合地卷绕安装在错位位置处。另外，含树脂纤维是指在材料纤维中浸渍了例如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等基质树脂的纤维。作为材料纤维，例如能够例示金属纤维、玻璃纤维、碳纤维等无机纤维、芳族聚酰胺纤维等合成有机纤维或天然纤维等。
模具去除工序#103；图6D
从芯棒30上卸下销32及螺栓45。接着，从网格层20中拔出芯棒30。然后，从网格层20的内部取出有机硅制的模具40。通过以上操作从网格层20上去除模具40。
主体插入工序#104；图6E
向去除了模具40的网格层20内插入容器主体10。另外，容器主体10形成为用纤维强化塑料层12覆盖内衬11的周围。内衬11是例如是除金属以外使用聚乙烯树脂或聚丙烯树脂及其他树脂形成的具有气密性的气体储存体。树脂也可以组合两层以上设为多层并使其硬化。纤维强化塑料层12例如是将浸渍有环氧树脂、不饱和聚酯树脂等基质树脂的材料纤维环形卷绕在内衬11的胴部101(内衬11的圆筒部分)的外周面上、在内衬的外周面的整个区域上进行螺旋卷绕、平面方向卷绕等而形成的纤维强化塑料层(Fiber Reinforced Plastics：FRP)。作为材料纤维，例如能够例示金属纤维、玻璃纤维、碳纤维等无机纤维、芳族聚酰胺纤维等合成有机纤维或天然纤维等。纤维强化塑料层12的厚度根据材质、罐形状、要求性能等来设定，并不特别地限定。
通过以上操作，完成压力容器(#105；图6F)。另外，向网格层20内插入容器主体10之后利用树脂或FRP等填满间隙，从而也可以使网格层20与容器主体10一体化。另外，也可以不填满间隙而将其保留。例如设定间隙使得容器主体10升压至大气压以上通常使用的气压以下就填满间隙、或者设定间隙使得容器主体10升压至压力循环试验压力以上破裂试验压力以下就填埋间隙。
这样，利用固定在芯棒30上的模具40的槽41a和竖立设置在芯棒30上的销32来形成网格层20，因此能够准确地形成网格层20的形状(特别是螺旋卷绕网格线21a、螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c的形状)。通过与此相配合地确定含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向，能够缓和容器主体10的在网格层20与容器主体10之间产生的弯曲应力，能够防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况。
另外，特别是在本实施方式中，在纤维强化塑料层12的内周面上追加了纤维层13。由于这样设置，因此能够缓和易于产生破裂的纤维强化塑料层12的最内层的弯曲应力，能够有效地防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况。
而且，在本实施方式中，形成为纤维方向与网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a正交的螺旋卷绕含树脂纤维13a、纤维方向与第2螺旋卷绕网格线21b正交的螺旋卷绕含树脂纤维13b、纤维方向与环形卷绕网格线21c正交的螺旋卷绕含树脂纤维13c在纤维强化塑料层12的内周面上连续的结构。另外，螺旋卷绕含树脂纤维13a与螺旋卷绕含树脂纤维13b沿压力容器的壁面的厚度方向连续地形成。因而，下层侧的螺旋卷绕含树脂纤维所缓和的弯曲应力进一步被上层的螺旋卷绕含树脂纤维缓和，因此能够进一步有效地防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况。
另外，采用本实施方式，沿着安装在芯棒30上的模具40的槽41a卷绕纤维状的材料，因此能够不费事地增厚纤维材料的厚度，能够容易地立体形成网格层。
另外，在本实施方式中，利用了固定在芯棒30上的模具40的槽41a和竖立设置在芯棒30上的销32。因此，提高了材料纤维的定位精度。因而，能够更容易地形成立体的网格层。
而且，在本实施方式中，网格层20的内周面与容器主体10的外周面形成为同心。因此，即使在容器主体10因内压高而膨胀的情况下，容器主体10的外周面也与网格层20的内周面大致均匀地面接触，能够缓和应力局部集中的情况。
而且，形成在模具上的环形卷绕用的槽偏置形成为不与螺旋卷绕用的槽的交点重合。而且，在该槽中卷绕安装材料，因此环形卷绕材料从螺旋卷绕材料的交点处错位，因此避免了材料厚度集中在局部的情况。另外，能够分散作用在材料上的应力。
而且，采用本实施方式，网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c中的两个网格线为带状的材料交替重叠交叉。
假设当为在交点处仅构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料重叠、进一步在该构成第1螺旋卷绕网格线21a的带状的材料之上构成第2螺旋卷绕网格线21b的带状的材料重叠那样的构造时，第2螺旋卷绕网格线21b自容器主体10远离。在这种构造中，在该交点附近，第2螺旋卷绕网格线21b不与容器主体10接触。因而，在这种构造中，第2螺旋卷绕网格线21b与容器主体10接触的面积减少，接触部分的应力增大。
与此相对，在本实施方式中，网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c中的两个网格线为带状的材料交替重叠交叉。因而，能够防止上层的网格线的接触面积减少，由于能够分散应力，因此能够获得提高破裂压力的效果。
第2实施方式
图7是表示本发明的压力容器构造的第2实施方式的剖视图。
在本实施方式中，在内衬11上形成有以往的纤维强化塑料层12的以往的容器主体的表面上，设置纤维层13并形成容器主体10。如果这样设置，基本上不需要改变以往所使用的制造线，能够抑制制造成本提高。
另外，在本实施方式中，纤维方向与网格层20的第1螺旋卷绕网格线21a正交的螺旋卷绕含树脂纤维13a、纤维方向与第2螺旋卷绕网格线21b正交的螺旋卷绕含树脂纤维13b、纤维方向与环形卷绕网格线21c正交的螺旋卷绕含树脂纤维13c在纤维强化塑料层12的外周面上连续并构成纤维层13。即使如此构成，下层侧的螺旋卷绕含树脂纤维所缓和的弯曲应力也进一步被上层的螺旋卷绕含树脂纤维缓和，因此能够进一步有效地防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况。
第3实施方式
图8是表示本发明的压力容器构造的第3实施方式的剖视图。
在本实施方式中，在内衬11的表面上形成纤维层13-1，而且在该纤维层13-1之上形成以往的纤维强化塑料层12，进一步在该纤维强化塑料层12之上形成纤维层13-2，从而制造出容器主体10。另外，该构造与在破裂压力试验中使用的图3C所示的构造相同。
作用在容器主体10上的弯曲应力相对于中立面在最外层与最内层成为最大。由于能够利用设置在纤维强化塑料层12的最内层上的纤维层13-1与设置在最外层上的纤维层13-2来缓和该弯曲应力，因此能够进一步有效地防止妨碍压力容器的破裂压力提高的情况。
第4实施方式
图9是表示本发明的压力容器构造的第4实施方式的图。
作为网格层20的变形，例如如图9所示，也可以是网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c这三个网格线的带状的材料交替重叠交叉的类型。
即使在这种情况下，只要形成为含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向与网格层20的螺旋卷绕网格线21a及螺旋卷绕网格线21b正交即可。
当为这种结构时，网格层整体等周期地与容器主体10相接触，因此针对应力的平衡较好，压力容器的破裂压力提高。另外，由于利用螺旋卷绕网格线能够辅助圆周方向的力，因此能够减少环形卷绕网格线的材料量。
第5实施方式
图10是表示本发明的压力容器构造的第5实施方式的图。
如上所述，只要是网格层20所包含的第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c中的3个网格线的带状的材料交替重叠交叉的类型，针对应力的平衡就较好，压力容器的破裂压力提高。但是，该交点的厚度是其他部分的3倍。因而，适合于卷绕安装的材料的层数少从而即使材料厚度集中也无所谓的情况、或者要求强度弱从而分散作用在材料上的应力的必要性较低的情况。但是，当卷绕安装的材料的层数较多时，3个网格线重合在1个位置处的话压力容器1的大小变大。另外，最外边的网格线与容器主体10的接触面积减少。
因此，在本实施方式中，3个网格线不重合在1个位置处，但是两个网格线尽可能近地重合。
如果这样设置，则即使卷绕安装的材料的层数较多，压力容器1的大小也不会变大，而且不会减少网格层与容器主体10的接触面积，整体的平衡也较好。
第6实施方式
图11是表示本发明的压力容器构造的第6实施方式的图。
本实施方式相对于第1实施方式，仅在两端保留了环形卷绕网格线21c，删除了其他环形卷绕网格线21c。即，在本实施方式中，在两端形成环形卷绕网格线21c，在其间形成第1螺旋卷绕网格线21a与第2螺旋卷绕网格线21b。
即使在这种情况下，只要形成为含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向与网格层20的螺旋卷绕网格线21a、螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c正交即可。
如果如此构成，则能够减少网格线，因此能够降低制造成本。
第7实施方式
图12是表示本发明的压力容器构造的第7实施方式的图。
在本实施方式中，包含第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c的网格层20，除了设置在容器主体10的胴部101上以外也设置在半球壳形状部102的至少一部分上。另外，如此设置时，只要将网格层20形成为两个个体、使这两个个体分别从容器主体10的左右插入并在正中间对齐即可。
当填充高压气体时，容器主体也可能沿轴向延伸。特别是当在内衬11的周围形成纤维强化塑料(FRP)制的外壳时，利用长纤维缠绕法卷绕在内衬11上的纤维强化塑料层12被环形卷绕及螺旋卷绕于胴部，但在半球壳形状部仅螺旋卷绕而未环形卷绕。因此，当着眼于半球壳形状部时，由于靠胴部附近未被环形卷绕，因此纤维层较薄，沿轴向特别易于延伸。另外，即使管头附近未被环形卷绕，由于其面积较小，因而纤维层变厚。因此，靠胴部附近特别易于延伸。
但是，采用本实施方式，在半球壳形状部102的至少一部分上也设有包含第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c的网格层20。由此，抑制了容器主体沿轴向延伸的变形。
另外，如上所述，纤维强化塑料层12在胴部环形卷绕及螺旋卷绕，但在半球壳形状部仅螺旋卷绕而未环形卷绕，因此在靠近胴部的半球壳形状部，在螺旋卷绕层之间，产生了与环形卷绕部分对应的空间。当内衬为树脂制时，高压气体有可能透过内衬而积存在该空间中。
但是，采用本实施方式，在半球壳形状部102的至少一部分上也设有包含第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c的网格层20。由此，该网格层20按压这种空间，能够防止透过气体积存。
第8实施方式
图13A～图13B是表示本发明的压力容器构造的第8实施方式的图。
在本实施方式中，第1螺旋卷绕网格线21a、第2螺旋卷绕网格线21b及环形卷绕网格线21c覆盖至容器主体10的半球壳形状部分。另外，在如此设置时，只要将网格层20形成为两个个体、使这两个个体各自从容器主体10的左右插入并在正中间对齐即可。
即使在这种情况下，只要形成为含树脂纤维13a、13b、13c的纤维方向与网格层20的螺旋卷绕网格线21a及螺旋卷绕网格线21b正交即可。
如果为这种结构，则能够进一步防止填充高压气体时的变形。
另外，如图13B所示，也可以是形成为三个个体的类型，即，相对于形成在经由图6A～图6B的各工序而如图6F所示制造的压力容器上的网格层20、进一步在左右两侧的半球壳形状部102上也插入网格层20并对齐。
第9实施方式
图14是表示本发明的压力容器构造的第9实施方式的图。
本实施方式相对于图13A所示的第8实施方式，仅在对齐部分保留环形卷绕网格线21c，删除其他的环形卷绕网格线21c。
如果如此构成，则能够减少网格线，因此能够降低制造成本。
本发明并不限定于如上所述的实施方式，在该技术思想范围内能够进行各种变形或变更，这些也包含在本发明的技术范围内是不言而喻的。
例如，由含树脂纤维13a、13b、13c构成的纤维层13可以连续地一体形成在以往所存在的纤维强化塑料层12上，也可以单独形成。
另外，模具40的槽41a的形状考虑有各种各样的变形，所形成的网格层20也各种各样。
如图15A所示，也可以在容器主体10的一个(在图15A中为右侧)半球壳形状部102上也形成网格层20。
另外，如果利用手工层压法使含树脂纤维沿着模具40的槽41a设置，则如图15B所示，也能够使含树脂纤维正交地形成。
另外，在上述实施方式中，例示说明了将1个模具卷绕安装在芯棒上的情况，但是也可以将两个以上的多个模具构成构件卷绕安装在芯棒上。
而且，在上述实施方式中，在容器主体10中，在内衬11上形成有纤维强化塑料层12，但是也可以省略纤维强化塑料层12而在内衬11上直接形成网格层20。如果如此设置，则制造成本非常廉价。
关于以上说明，通过引用方式将申请日为2009年4月1日的日本特愿2009-88874及特愿2009-88877的内容纳入到本说明书中。
本发明的实施方式所包含的排他性质或特征如下所述被限定。

Claims (10)

1.一种压力容器构造，其特征在于，该压力容器构造具有：
容器主体；
网格层，其设置在上述容器主体的周围，包含带状的材料交替重叠交叉而成的多个网格线。
2.根据权利要求1所述的压力容器构造，其特征在于，
上述网格层所包含的第1螺旋卷绕网格线、第2螺旋卷绕网格线及环形卷绕网格线中的2个网格线的带状的材料交替重叠交叉，剩余的1个网格线不交叉。
3.根据权利要求1所述的压力容器构造，其特征在于，
上述网格层所包含的第1螺旋卷绕网格线、第2螺旋卷绕网格线及环形卷绕网格线这3个网格线的带状的材料交替重叠交叉。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的压力容器构造，其特征在于，
包含上述多个网格线的网格层，除了设置在容器主体的胴部上以外也设置在半球壳形状部的至少一部分上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的压力容器构造，其特征在于，
上述容器主体为树脂制。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的压力容器构造，其特征在于，
上述容器主体具有纤维层，该纤维层包含纤维方向与上述网格层的第1螺旋卷绕网格线大致正交的第1螺旋卷绕纤维和纤维方向与上述网格层的第2螺旋卷绕网格线大致正交的第2螺旋卷绕纤维。
7.一种压力容器制造方法，其特征在于，该压力容器制造方法具有：
网格层形成工序，向在表面上形成有槽的模具上卷绕材料并形成网格层；
模具去除工序，自形成的网格层取出上述模具；
主体插入工序，向取出了模具的网格层的内部插入与网格层单独形成的容器主体。
8.根据权利要求7所述的压力容器制造方法，其特征在于，
该压力容器构造制造方法还具有在芯棒的表面上竖立设置多个销并且安装上述模具的准备工序，
上述网格层形成工序中，使上述材料与上述销相卡合并且将该材料卷绕在上述模具的槽中来形成网格层。
9.根据权利要求7或8所述的压力容器制造方法，其特征在于，
上述模具的槽包含用于使上述网格层的内周与上述容器主体的外周同心的底面。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的压力容器制造方法，其特征在于，
上述模具的槽形成为环形卷绕用的槽自螺旋卷绕用的槽的交点错位。
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