CN106662290A - 高压罐和高压罐制造方法 - Google Patents

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Abstract

高压罐包括：容器主体(10)，其由主体部(11)和设于该主体部的两端的圆顶部(12)构成；加强层(20)，其是将纤维构件卷绕于容器主体的外周而形成的。加强层包括：环向缠绕层(40)，其是利用以相对于所述主体部的中心轴线的卷绕角度成为大致直角的方式卷绕纤维构件的环向缠绕形成的；以及高螺旋缠绕层(30)，其是利用以卷绕角度比环向缠绕的卷绕角度相对于中心轴线倾斜、且包含圆顶部在内地卷绕纤维构件的高螺旋缠绕形成的。高螺旋缠绕层具有作为比主体部与圆顶部之间的边界位置靠外侧的部分的加厚部，该加厚部的厚度比位于主体部的部分的厚度厚，环向缠绕层作为比高螺旋缠绕层靠外径侧的层从主体部形成到形成有加厚部的圆顶部。

Description

高压罐和高压罐制造方法
技术领域
本发明涉及高压罐和高压罐制造方法。
背景技术
在日本JP2004－144172A公开有通过将带状的纤维强化树脂构件卷绕在容器主体的外周而形成加强层来对容器主体进行加强的高压氢罐。
发明内容
发明要解决的问题
高压氢罐的容器主体具有主体部和设于该主体部的两侧的圆顶部。若利用环向缠绕将带状的纤维强化树脂构件卷绕于这样的形状的容器主体的圆顶部，则纤维强化树脂构件就沿着圆顶部的弯曲面滑落。这样，在具有曲面的圆顶部中，有时易于产生由环向缠绕导致的纤维强化树脂构件的缠绕打滑，加强层的形状不会如设计那样。因此，想到利用由难以缠绕打滑的螺旋缠绕形成的螺旋缠绕层来对圆顶部进行加强，但存在无法仅通过这样的螺旋缠绕层来提高容器主体的主体部与圆顶部之间的边界位置附近(所谓的圆顶部的肩部分)的强度这样的问题。
本发明的目的在于提供一种能够抑制容器主体的圆顶部的环向缠绕的缠绕打滑、提高圆顶部的肩部分的强度的高压罐。
用于解决问题的方案
根据本发明的某一技术方案，可提供一种高压罐，其包括：容器主体，其由主体部和设于该主体部的两端的圆顶部构成；加强层，其是通过将纤维构件卷绕于容器主体的外周而形成的。加强层包括：环向缠绕层，其是利用以相对于主体部的中心轴线的卷绕角度成为大致直角的方式卷绕纤维构件的环向缠绕形成的；高螺旋缠绕层，其是利用卷绕角度比环向缠绕的卷绕角度相对于中心轴线倾斜、且包含圆顶部在内地卷绕纤维构件的高螺旋缠绕形成的。高螺旋缠绕层具有作为比主体部与圆顶部之间的边界位置靠外侧的部分的加厚部，该加厚部的厚度比位于主体部的部分的厚度厚。环向缠绕层作为比高螺旋缠绕层靠外径侧的层从主体部形成到形成有加厚部的圆顶部。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的高压氢罐的局部剖视图。
图2是说明环向缠绕的图。
图3A是说明低角度螺旋缠绕的图。
图3B是说明高角度螺旋缠绕的图。
图4是表示对容器主体实施了高角度螺旋缠绕时的高角度螺旋缠绕层的状态的图。
图5是表示对容器主体实施了环向缠绕时的环向缠绕层的状态的图。
图6A是表示实施高角度螺旋缠绕之前的容器主体的状态的图。
图6B是表示实施高角度螺旋缠绕之前的容器主体的状态的图。
图7A是表示第1实施方式的变形例的图。
图7B是表示针对第1实施方式的变形例的比较例的图。
图8是表示对容器主体进行低角度螺旋缠绕的参考例的图。
图9是表示在第2实施方式中对容器主体实施了高角度螺旋缠绕时的高角度螺旋缠绕层的状态的图。
图10是表示在第2实施方式中对容器主体实施了低角度螺旋缠绕时的低角度螺旋缠绕层的状态的图。
图11是表示基于第1实施方式和第2实施方式的组合的变形例的图。
具体实施方式
以下，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。
＜第1实施方式＞
参照图1，对本发明的第1实施方式的高压氢罐100进行说明。图1是高压氢罐100的局部剖视图。
图1所示的高压氢罐100可搭载于例如燃料电池车辆，是用于储藏向该车辆的燃料电池堆供给的氢气(阳极气体)的压力容器。储藏于高压氢罐100的氢气的上限规定压力被设定成例如35MPa或70MPa。
如图1所示，高压氢罐100具有容器主体10和对该容器主体10的强度进行加强的加强层20。
高压氢罐100的容器主体10是在其内部具有气体储藏空间的气体储藏构件。容器主体10由金属、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等具有气体阻隔性的材料形成。
容器主体10由圆筒形状的主体部11和设于该主体部11的两端的圆顶形状的圆顶部12构成。主体部11和圆顶部12配置于同一轴线上。在圆顶部12的中心、也就是说、在圆顶部12的顶部形成有沿着主体部11的中心轴线C(罐中心轴线)向外侧突出的隆起部13。
一侧的隆起部13用作用于排出容器主体10内的氢气的排出口，在该隆起部13设有用于对氢气的排出流量进行调整的阀。与此相对，另一侧的隆起部13被盖构件等封闭。
加强层20是通过利用纤维缠绕法而将带状的纤维强化树脂构件21(FRP)卷绕于容器主体10的外周而形成的层状体。加强层20的形状可根据高压氢罐100所要求的性能决定。
构成加强层20的纤维强化树脂构件21(纤维构件)是使环氧树脂、不饱和聚酯树脂等基质树脂浸渗于原材料纤维而成的构件。原材料纤维可使用例如金属纤维、玻璃纤维、碳纤维等无机纤维、芳纶纤维等合成有机纤维。这些纤维既可以单独使用，也可以混合使用。
如上述那样，加强层20是通过将纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10的外周而形成的。对于纤维强化树脂构件21向容器主体10的卷绕方法，存在环向缠绕、低角度螺旋缠绕(低螺旋缠绕)、高角度螺旋缠绕(高螺旋缠绕)等。加强层20是以预定的顺序层叠对纤维强化树脂构件21进行环向缠绕而形成的环向缠绕层、对纤维强化树脂构件21进行低角度螺旋缠绕而成的低角度螺旋缠绕层(低螺旋缠绕层)、对纤维强化树脂构件21进行高角度螺旋缠绕而成的高角度螺旋缠绕层(高螺旋缠绕层)而形成的。
参照图2、图3A以及图3B，对纤维强化树脂构件21的卷绕方法进行说明。
图2是表示环向缠绕的图。
如图2所示，在环向缠绕中，纤维强化树脂构件21相对于容器主体10的主体部11的中心轴线C大致垂直地卷绕。环向缠绕中的卷绕位置沿着主体部11的中心轴线C移动。这样，环向缠绕是卷绕角度θ成为大致垂直的角度的卷绕方法。大致垂直包括90°以及可通过使纤维强化树脂构件21彼此沿中心轴线C方向错开而产生的90°左右的角度。此外，卷绕角度θ是在从与主体部11的中心轴线C正交的方向观察的情况下该中心轴线C与纤维强化树脂构件21的卷绕方向所成的角度。
接着，参照图3A和图3B，对低角度螺旋缠绕和高角度螺旋缠绕进行说明。低角度螺旋缠绕和高角度螺旋缠绕是卷绕角度比环向缠绕的卷绕角度相对于中心轴线C倾斜、且包含圆顶部12在内地卷绕纤维强化树脂构件21的卷绕方法。
如图3A所示，低角度螺旋缠绕是在纤维强化树脂构件21在容器主体10的主体部11上绕中心轴线C一圈前在圆顶部12处纤维强化树脂构件21的卷绕方向折回、卷绕角度θ(中心轴线C与纤维强化树脂构件21的卷绕方向所成的锐角的角度)比高角度螺旋缠绕的卷绕角度小的卷绕方法。在低角度螺旋缠绕中，纤维强化树脂构件21以圆顶部12的隆起部13为卷绕的起点，也就是说，相对于隆起部13卷挂地卷绕于容器主体10。在低角度螺旋缠绕中，卷绕折回位置成为圆顶部12中的隆起部13的根部部分。
如图3B所示，高角度螺旋缠绕是在纤维强化树脂构件21在容器主体10的主体部11上绕中心轴线C至少一圈之后在圆顶部12处纤维强化树脂构件21的卷绕方向折回、卷绕角度θ(中心轴线C与纤维强化树脂构件21的卷绕方向所成的锐角的角度)比低角度螺旋缠绕的卷绕角度大的卷绕方法。在高角度螺旋缠绕中，纤维强化树脂构件21以卷挂于圆顶部12的方式卷绕于容器主体10，卷绕折回位置成为圆顶部12上的与隆起部13分开的预定位置。
不过，高压氢罐的容器主体的圆顶部成为呈半球状鼓出的形状，因此，若欲利用环向缠绕将纤维强化树脂构件卷绕于圆顶部，则纤维强化树脂构件就从设计上应该卷绕的位置向隆起部侧滑落。如此产生纤维强化树脂构件的缠绕打滑，因此，难以在圆顶部上形成环向缠绕层。因而，圆顶部被螺旋缠绕层加强，但存在仅凭这样的螺旋缠绕层无法提高圆顶部中的与主体部之间的边界附近的位置(所谓的圆顶部的肩部分)的强度这样的问题。
本申请发明人发现了如下内容：利用在圆顶部12难以产生缠绕打滑的高角度螺旋缠绕将纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10，之后在高角度螺旋缠绕层上形成环向缠绕层，从而能够提高圆顶部12的肩部分的强度。
参照图4和图5，对第1实施方式的高压氢罐100的加强层20的形成的方法进行说明。
如图4所示，在第1实施方式中，利用在圆顶部12难以产生滑动的高角度螺旋缠绕将带状的纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10，在容器主体10上形成高角度螺旋缠绕层30(高螺旋缠绕层形成工序)。
在高角度螺旋缠绕的情况下，纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置设定于圆顶部12上的预定位置P(包含P在内的圆周上)，纤维强化树脂构件21的卷绕集中于高角度螺旋缠绕层30的端部。因此，高角度螺旋缠绕层30的端部构成为比高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的厚度厚的加厚部31。
高角度螺旋缠绕层30中的纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置、也就是说、高角度螺旋缠绕层30的最外端设定于从主体部11与圆顶部12之间的边界位置沿着圆顶部12的表面形状向圆顶部12侧偏离了纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。由此，高角度螺旋缠绕层30的加厚部31以位于比主体部11与圆顶部12之间的边界位置靠外侧的位置的方式配置。此外，高角度螺旋缠绕层30的最外端的位置可根据需要设定于任意的位置。
另外，高角度螺旋缠绕层30的加厚部31的外径设定成高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的外径以上。如图4所示，优选以高角度螺旋缠绕层30的加厚部31的外径与高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的外径大致相等的方式设定。
为了使高角度螺旋缠绕层30的加厚部31的外径与高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的外径一致，加厚部31的最大厚度tb与高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的厚度ta被设定为满足式(1)。
[式1]
此外，在式(1)中，Ra是容器主体10的主体部11的半径，Rb是容器主体10的圆顶部12的半径，Rc是从主体部11的中心轴线C到卷绕折回位置P的距离、θ是主体部11的中心轴线C与纤维强化树脂构件21所成的卷绕角度。
如上述那样通过将高角度螺旋缠绕层30的加厚部31配置于容器主体10的圆顶部12的肩部分，能够抑制高角度螺旋缠绕层30的表面在圆顶部12的肩部分沿着圆顶部12的表面形状倾斜。
如此在容器主体10形成高角度螺旋缠绕层30之后，如图5所示，利用环向缠绕将带状的纤维强化树脂构件21卷绕于高角度螺旋缠绕层30的外侧。也就是说，作为比高角度螺旋缠绕层30靠外径侧的层，形成环向缠绕层40(环向缠绕层形成工序)。
在本实施方式中，高角度螺旋缠绕层30的表面在圆顶部12的肩部分中也几乎不倾斜，因此，能够抑制在高角度螺旋缠绕层30的位于圆顶部12的部分上形成环向缠绕层40时产生纤维强化树脂构件21的缠绕打滑。由此，环向缠绕层40从高角度螺旋缠绕层30的一端侧的加厚部31形成到另一端侧的加厚部31。
在如此形成高角度螺旋缠绕层30和环向缠绕层40之后，以预定的顺序进一步形成螺旋缠绕层、环向缠绕层，构成作为层叠体的加强层20。由此，容器主体10的整个外周得到加强，制造由容器主体10和加强层20构成的高压氢罐100。
在本实施方式中，在没有卷绕纤维强化树脂构件21的状态下的容器主体10形成高角度螺旋缠绕层30，之后形成环向缠绕层40，但并不限于这样的层形成方法。
例如，如图6A所示，也可以是，针对在主体部11和圆顶部12形成有低角度螺旋缠绕层、低角度螺旋缠绕层和高角度螺旋缠绕层的复合层22的状态下的容器主体10形成高角度螺旋缠绕层30，之后形成环向缠绕层40。另外，如图6B所示，针对在主体部11已形成有环向缠绕层23的状态下的容器主体10形成高角度螺旋缠绕层30，之后形成环向缠绕层40。
于在已形成有纤维强化树脂构件21的层的状态下的容器主体10形成高角度螺旋缠绕层30的情况下，考虑到作为基底的层的厚度而设定为高角度螺旋缠绕层30的加厚部31的外径成为高角度螺旋缠绕层30的位于主体部11的部分的外径以上。
根据上述的第1实施方式的高压氢罐100，能够获得以下的效果。
高压氢罐100包括：容器主体10，其包括主体部11和圆顶部12；加强层20，其是通过将带状的纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10的外周而形成的。加强层20包括：高角度螺旋缠绕层30，其是利用卷绕角度比环向缠绕的卷绕角度倾斜、且包含圆顶部在内地卷绕纤维构件的高角度螺旋缠绕形成的；以及环向缠绕层40，其形成于高角度螺旋缠绕层30的外径侧。高角度螺旋缠绕层30具有作为比主体部11与圆顶部12之间的边界位置靠外侧的部分的加厚部31，该加厚部31的厚度比位于主体部11的部分的厚度厚，环向缠绕层40从主体部11形成到形成有加厚部31的圆顶部12。此外，高角度螺旋缠绕层30利用高螺旋缠绕层形成工序形成，环向缠绕层40利用环向缠绕层形成工序形成。
高角度螺旋缠绕层30的加厚部31如此配置于主体部11与圆顶部12之间的边界位置附近(圆顶部12的肩部分)，因此，能够使圆顶部12上的高角度螺旋缠绕层30的表面斜度平缓，能够将其表面设为大致平坦的形状。因此，能够抑制在高角度螺旋缠绕层30的位于圆顶部12的部分上环向缠绕时的纤维强化树脂构件21的缠绕打滑。因而，不仅能够使环向缠绕层40的形成范围在主体部11，还能够扩大到圆顶部12侧，能够提高圆顶部12的肩部分的强度。由此，能够形成如设计那样的加强层20，能够获得具有所期望的性能的高压氢罐100。
构成加强层20的高角度螺旋缠绕层30的加厚部31的外径被设定为与高角度螺旋缠绕层30的位于容器主体10的主体部11的部分的外径大致相等。由此，能够将高角度螺旋缠绕层30的表面的位于圆顶部12的部分形成为平坦面，能够可靠地防止环向缠绕层形成时的纤维强化树脂构件21的缠绕打滑。
而且，高角度螺旋缠绕层30构成为，纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置(最外端)成为从主体部11与圆顶部12之间的边界位置向圆顶部12侧偏离了纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。通过如此构成，能够将易于变厚的高角度螺旋缠绕层30的端部(加厚部31)精度良好地配置于圆顶部12的肩部分，能够可靠地提高该肩部分的强度。
此外，作为第1实施方式的一变形例，也可以如图7A所示那样构成加强层20。也就是说，如图7A所示，也可以将高角度螺旋缠绕层30设为包括多个层30A～30C的层叠构造。即使设为这样的构造，高角度螺旋缠绕层30的加厚部31也位于圆顶部12的肩部分，因此，能够使高角度螺旋缠绕层30的最上层30C的表面的位于肩部分的部分变得平坦，不缠绕打滑地在其外侧形成环向缠绕层40。
在包括多个层的高角度螺旋缠绕层30中，在相邻的上下的层中，上侧层的卷绕折回位置(最外端)设定成为从下侧层的卷绕折回位置(最外端)向圆顶部12侧偏离了例如该纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。也就是说，上侧层的端部形成为位于比下侧层的端部靠外侧纤维强化树脂构件21的单根的宽度的位置。通过在端部易于加厚的高角度螺旋缠绕中以覆盖下侧层的方式层叠上侧层，与如图7B的比较例所示那样从下侧层依次缩窄层宽来层叠各层的情况相比，能够将高角度螺旋缠绕层30的表面形状设为光滑的形状。
＜第2实施方式＞
接着，对本发明的第2实施方式的高压氢罐100进行说明。此外，在以下的实施方式中，对起到与第1实施方式相同的功能的构成等使用相同的附图标记，适当省略重复的说明。
第1实施方式是防止在对容器主体10进行环向缠绕时产生纤维强化树脂构件21的缠绕打滑的技术，第2实施方式是防止在对容器主体10进行低角度螺旋缠绕时产生纤维强化树脂构件21的缠绕打滑的技术。
如图8所示，低角度螺旋缠绕以卷挂于圆顶部12的隆起部13的方式、也就是说、以纤维强化构件21的一部分与隆起部13接触了的状态卷绕于容器主体10。
在如图8的虚线所示那样带状的纤维强化树脂构件21从隆起部13朝向主体部11的中心轴线C卷绕的情况下，隆起部13自身作为防止缠绕打滑的限制构件而发挥功能，因此，纤维强化树脂构件21不会缠绕打滑。
然而，在如图8的实线所示那样纤维强化树脂构件21向远离隆起部13和中心轴线C的方向卷绕的情况下，容器主体10的圆顶部12成为弯曲形状，因此，纤维强化树脂构件21向箭头的方向错位，就产生缠绕打滑。另外，若利用低角度螺旋缠绕继续卷绕纤维强化树脂构件21，则纤维强化树脂构件21集中于隆起部13的根部部分，在该根部部分，低角度螺旋缠绕层70成为尖细的形状。越是成为这样的尖细的形状，越易于产生上述的低角度螺旋缠绕的缠绕打滑。
本申请发明人发现了如下内容：通过在圆顶部12利用难以产生缠绕打滑的高角度螺旋缠绕将纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10，之后进行低角度螺旋缠绕，从而能够抑制低角度螺旋缠绕的缠绕打滑。
参照图9和图10，对第2实施方式的高压氢罐100的加强层20的形成的方法进行说明。
如图9所示，在第2实施方式中，利用高角度螺旋缠绕将带状的纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10，在容器主体10上形成高角度螺旋缠绕层60(高螺旋缠绕层形成工序)。
在高角度螺旋缠绕的情况下，纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置设定于圆顶部12上的预定位置P(包含P在内的圆周上)，纤维强化树脂构件21的卷绕集中于高角度螺旋缠绕层60的端部。因此，高角度螺旋缠绕层60的端部构成为比高角度螺旋缠绕层60的位于主体部11的部分的厚度厚的加厚部61。
高角度螺旋缠绕层60中的纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置P、也就是说、高角度螺旋缠绕层60的最外端设定于沿着圆顶部12的表面形状与隆起部13的根部位置分开纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。因而，在高角度螺旋缠绕层60的端部与隆起部13之间，沿着隆起部13的周围形成有圆环状的间隙14。此外，高角度螺旋缠绕层60的最外端的位置也可以与隆起部13的根部位置隔开比纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1大的宽度地配置。
在如此地在容器主体10形成高角度螺旋缠绕层60之后，如图10所示，利用低角度螺旋缠绕在高角度螺旋缠绕层60的外侧卷绕纤维强化树脂构件21。也就是说，作为比高角度螺旋缠绕层30靠外径侧的层，形成低角度螺旋缠绕层70(低螺旋缠绕层形成工序)。
在低角度螺旋缠绕中，纤维强化树脂构件21以卷挂于隆起部13、并且通过在高角度螺旋缠绕层60的加厚部61与隆起部13之间形成的间隙14的方式卷绕于容器主体10。此时，纤维强化树脂构件21的错位被隆起部13和高角度螺旋缠绕层60的加厚部61限制，因此，能够抑制缠绕打滑且形成低角度螺旋缠绕层70。
在如此形成高角度螺旋缠绕层60和低角度螺旋缠绕层70之后，以预定的顺序进一步形成环向缠绕层、螺旋缠绕层，构成作为层叠体的加强层20。由此，容器主体10的整个外周得到加强，制造包括容器主体10和加强层20的高压氢罐100。
在本实施方式中，在没有卷绕纤维强化树脂构件21的状态下的容器主体10形成高角度螺旋缠绕层60，之后形成低角度螺旋缠绕层70，但并不限于这样的层形成方法。也可以是，例如，针对已形成有环向缠绕层、螺旋缠绕层的状态下的容器主体10(参照图6A和图6B)形成高角度螺旋缠绕层60，之后形成低角度螺旋缠绕层70。
根据上述的第2实施方式的高压氢罐100，能够获得以下的效果。
高压氢罐100包括：容器主体10，其包括主体部11和圆顶部12；加强层20，其是通过将带状的纤维强化树脂构件21卷绕于容器主体10的外周而形成的。加强层20具有：高角度螺旋缠绕层60，其由利用高角度螺旋缠绕而卷绕于容器主体10的主体部11的纤维强化树脂构件21形成；低角度螺旋缠绕层70，其形成于高角度螺旋缠绕层30的外侧。并且，高角度螺旋缠绕层60的端部配置于与圆顶部12上的隆起部13分开的位置、并且构成为比高角度螺旋缠绕层60的位于主体部11的部分的厚度厚的加厚部61。
通过如此将高角度螺旋缠绕层60的加厚部61配置于圆顶部12上的与隆起部13分开的位置，能够在加厚部61与隆起部13之间形成间隙14，能够灵活运用该间隙14来进行低角度螺旋缠绕。也就是说，纤维强化树脂构件21的错位被隆起部13和高角度螺旋缠绕层60的加厚部61限制，因此，能够抑制缠绕打滑且形成低角度螺旋缠绕层70。由此，能够形成如设计那样的加强层20，能够获得具有所期望的性能的高压氢罐100。
而且，高角度螺旋缠绕层60的加厚部61与隆起部13之间的间隙14被设定成带状的纤维强化树脂构件21的单根的宽度。通过如此设定，在纤维强化树脂构件21以隆起部13的根部部分为中心卷绕于容器主体10的低角度螺旋缠绕中，能够可靠地抑制纤维强化树脂构件21的缠绕打滑。
此外，作为将第1实施方式和第2实施方式组合而成那样的一变形例，也可以如图11所示那样构成加强层20。也就是说，如图11所示，加强层20在容器主体10设置有包括多个层30A～30C的高角度螺旋缠绕层30、在第2实施方式中进行了说明的低角度螺旋缠绕层70以及作为低角度螺旋缠绕层70的外径侧的层的环向缠绕层40。
高角度螺旋缠绕层30成为例如三层构造，在相邻的上下的层30A～30C中，上侧层的卷绕折回位置(最外端)被设定成为从例如下侧层的卷绕折回位置(最外端)向圆顶部12侧偏离了该纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。也就是说，高角度螺旋缠绕层30以上侧层的端部位于比下侧层的端部靠外侧纤维强化树脂构件21的单根的宽度的方式形成。通过设为这样的层叠构造，高角度螺旋缠绕层30的位于比主体部11与圆顶部12之间的边界位置靠外侧的位置的部分成为加厚部31。其结果，能够将高角度螺旋缠绕层30的位于圆顶部12的肩部分的部分的表面形成为大致平坦，之后形成的环向缠绕层40的形成范围不仅在主体部11，而且能够将之后形成的环向缠绕层40的形成范围扩大到圆顶部12侧。另外，在高角度螺旋缠绕层30中，通过以覆盖下侧层的方式层叠上侧层，能够将高角度螺旋缠绕层30整体的表面形状设为光滑的形状。
而且，高角度螺旋缠绕层30的最外层30C中的纤维强化树脂构件21的卷绕折回位置、也就是说、最外层30C的最外端设定于沿着圆顶部12的表面形状与隆起部13的根部位置分开纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1的位置。因而，在高角度螺旋缠绕层30的加厚部31与隆起部13之间，沿着隆起部13的周围形成有圆环状的间隙14。如此包括多个层30A～30C的高角度螺旋缠绕层30的加厚部31起到与在第2实施方式进行了说明的加厚部61同样的功能。此外，最外层30C的最外端的位置也可以与隆起部13的根部位置隔开比纤维强化树脂构件21的单根的宽度W1大的宽度地配置。
对于在形成高角度螺旋缠绕层30之后所执行的低角度螺旋缠绕，纤维强化树脂构件21以卷挂于隆起部13、并且通过在高角度螺旋缠绕层30的加厚部31与隆起部13之间形成的间隙14的方式卷绕于容器主体10。此时，纤维强化树脂构件21的错位被隆起部13和高角度螺旋缠绕层30的加厚部31限制，因此，能够抑制缠绕打滑且形成低角度螺旋缠绕层70。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本发明的适用例的一部分，主旨并不在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体的结构。
容器主体10的主体部11设为圆筒形状，但主体部11并不限于这样的形状。例如，主体部11既可以形成为具有椭圆形状截面的构件，也可以形成为在表面的局部具有平坦的面的构件。另外，容器主体10的圆顶部12设为圆顶形状，但圆顶部12并不限于这样的形状。例如，圆顶部12也可以构成为在半球状表面的局部具有平坦的面的构件。

Claims (8)

1.一种高压罐，其特征在于，
所述高压罐包括：
容器主体，其由主体部和设于该主体部的两端的圆顶部构成；
加强层，其是通过将纤维构件卷绕于所述容器主体的外周而形成的，
所述加强层包括：
环向缠绕层，其是利用以相对于所述主体部的中心轴线的卷绕角度成为大致直角的方式卷绕所述纤维构件的环向缠绕形成的；
高螺旋缠绕层，其是利用以卷绕角度比所述环向缠绕的卷绕角度相对于所述中心轴线倾斜、且包含所述圆顶部在内地卷绕所述纤维构件的高螺旋缠绕形成的，
所述高螺旋缠绕层具有作为比所述主体部与所述圆顶部之间的边界位置靠外侧的部分的加厚部，该加厚部的厚度比所述高螺旋缠绕层的位于所述主体部的部分的厚度厚，
所述环向缠绕层作为比所述高螺旋缠绕层靠外径侧的层从所述主体部形成到形成有所述加厚部的所述圆顶部。
2.根据权利要求1所述的高压罐，其特征在于，
所述高螺旋缠绕层的加厚部的外径被设定为与所述高螺旋缠绕层的位于所述主体部的部分的外径大致相等。
3.根据权利要求1或2所述的高压罐，其特征在于，
所述高螺旋缠绕层以所述纤维构件的卷绕折回位置成为从所述主体部与所述圆顶部之间的边界位置向外侧偏离了该纤维构件的单根的宽度的位置的方式形成。
4.根据权利要求1或2所述的高压罐，其特征在于，
所述圆顶部具有从该圆顶部的顶部向外侧突出的隆起部，
所述加强层还具有利用相对于所述主体部的中心轴线的卷绕角度设定得比所述高螺旋缠绕相对于所述主体部的中心轴线的卷绕角度小的低角度螺旋缠绕形成的低角度螺旋缠绕层，
所述高螺旋缠绕层以在所述加厚部与所述隆起部之间形成间隙的方式形成，
形成所述低角度螺旋缠绕层的所述纤维构件以通过所述加厚部与所述隆起部之间的间隙的方式卷绕。
5.根据权利要求4所述的高压罐，其特征在于，
所述加厚部与所述隆起部之间的间隙被设定成所述纤维构件的单根的宽度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的高压罐，其特征在于，
所述高螺旋缠绕层由多个层构成，
在所述高螺旋缠绕层的相邻的上下的层中，上侧层的所述纤维构件的卷绕折回位置被设定于比下侧层的所述纤维构件的卷绕折回位置靠外侧的位置。
7.根据权利要求6所述的高压罐，其特征在于，
所述上侧层的所述纤维构件的卷绕折回位置被设定于从所述下侧层的所述纤维构件的卷绕折回位置向外侧偏离了该纤维构件的单根的宽度的位置。
8.一种高压罐制造方法，通过将纤维构件卷绕于由主体部和设于该主体部的两端的圆顶部构成的容器主体的外周而形成加强层，来制造高压罐，其中，
该高压罐制造方法包括：
环向缠绕层形成工序，在该环向缠绕层形成工序中，利用以相对于所述主体部的中心轴线的卷绕角度成为大致直角的方式卷绕所述纤维构件的环向缠绕形成环向缠绕层；
高螺旋缠绕层形成工序，在该高螺旋缠绕层形成工序中，利用卷绕角度比所述环向缠绕的卷绕角度相对于所述中心轴线倾斜、且包含所述圆顶部在内地卷绕所述纤维构件的高螺旋缠绕形成高螺旋缠绕层，
在所述高螺旋缠绕层形成工序中，所述高螺旋缠绕层形成为具有作为比所述主体部与所述圆顶部之间的边界位置靠外侧的部分的加厚部，该加厚部的厚度比所述高螺旋缠绕层的位于所述主体部的部分的厚度厚，
在所述环向缠绕层形成工序中，所述环向缠绕层作为比所述高螺旋缠绕层靠外径侧的层从所述主体部形成到形成有所述加厚部的所述圆顶部。
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