CN108150645B - 压力容器和制造压力容器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器和制造压力容器的方法。压力容器包括容器主体、第一保护构件和第二保护构件。容器主体被构造成在内部容纳气体。第二保护构件被构造成发挥与第一保护构件的性能不同的性能。在设置有第一保护构件和第二保护构件中的一个保护构件的圆顶面板的顶部侧上的端部处，第一保护构件和第二保护构件中的所述一个保护构件具有第一保护构件和第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部。

Description

压力容器和制造压力容器的方法

技术领域

本发明涉及一种容纳高压气体的压力容器和一种制造压力容器的方法。

背景技术

在现有技术中，存在具有如下形状的压力容器，在所述形状中，将向外凸出的圆顶面板布置在圆筒状壳板的两端处。在作为与壳板的中心轴线一致的位置的每个面板的中心位置中，设置了帽。压力容器如下所述制造。首先，使用作为树脂的衬里确定压力容器的内侧的形状。在将帽布置在每个面板中之后，将碳纤维加强塑料(CFRP)围绕衬里的外侧缠绕，因此形成加强层。CFRP使用丝缠绕方法围绕衬里缠绕。因为CFRP使用丝缠绕方法缠绕，所以在面板中，在设置了帽的中心部和壳板附近的端部之间形成了薄壁部，在薄壁部中，加强层具有与任何其它部分相比更薄的厚度。

在日本未经审查的专利申请公报第2014-074470号(JP 2014-074470 A)的技术中，保护构件被布置成覆盖在两端处的面板中的每个薄壁部，以便防止其中压力容器在薄壁部中破裂的发生。保护构件被布置成在设置了帽的中心部和靠近壳板的端部之间围绕帽。

在压力容器的一个面板中，设置了连通孔和阀，所述连通孔用于将气体注入到压力容器内且将气体从压力容器排出，所述阀打开和闭合连通孔。在JP 2014-074470 A的技术中，由可发泡聚氨酯的单层构造的保护构件被布置在面板中，所述面板设置有阀。保护构件具有缓和外部冲击的功能。

在JP 2014-074470 A的技术中，具有双层结构的保护构件被布置在另一个面板中，在所述双层结构中，由可发泡聚氨酯构造的部分覆盖有包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯。缓和外部冲击的功能通过由可发泡聚氨酯构造的部分赋予。隔热效果通过由包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯构造的部分发挥。更具体地，在保护构件暴露于高温时，包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯形成泡沫且迅速膨胀。作为结果，发挥了隔热效果。

发明内容

可熔塞阀被布置在压力容器中的阀附近。当暴露于高温时，可熔塞阀部分地熔化，将阀打开，且将压力容器的内部和外部连通。作为结果，压力容器中的高压气体被排出到外部。布置在带有阀(带有可熔塞阀)的面板中的保护构件优选地不设置有发挥隔热效果的功能，以便防止可熔塞阀的功能被阻碍。

然而，在JP 2014-074470 A的技术中，定位在壳板的两端处的面板具有相同的形状(在说明书中，“相同的形状”也意味着“大体上相同的形状”)。因此，分别附接到面板的具有隔热功能的保护构件和不具有隔热功能的保护构件可附接到任何面板。因此，存在的可能性是，具有隔热功能的保护构件附接到带有阀(带有可熔塞阀)的面板，或不具有隔热功能的保护构件附接到不带有阀的面板。

本发明的方面可实现为以下形式或应用示例。

本发明的第一方面涉及一种压力容器。压力容器包括容器主体、第一保护构件和第二保护构件。容器主体包括圆筒状壳板、第一圆顶面板和第二圆顶面板。第一圆顶面板被布置在圆筒状壳板的第一端部处。第二圆顶面板被布置在圆筒状壳板的第二端部处。第一保护构件被布置成围绕第一圆顶面板的顶部。第二保护构件被布置成围绕第二圆顶面板的顶部。容器主体被构造成在内部容纳气体。第二保护构件被构造成发挥与第一保护构件的性能不同的性能。在布置有第一保护构件和第二保护构件中的一个保护构件的第一圆顶面板的顶部侧和第二圆顶面板的顶部侧之一上的端部处，第一保护构件和第二保护构件中的一个保护构件具有第一保护构件和第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部。本发明的第一方面基于凹部实现了第一保护构件和第二保护构件之间的清晰的区别。因此，在压力容器的制造中，可将第一保护构件和第二保护构件分别附接到合适的面板。另外，凹部设置在圆顶面板的顶部侧上的端处，且因此可在大体上不使保护构件的功能降级的情况下区别第一保护构件和第二保护构件。

在根据第一方面的压力容器中，容器主体可进一步包括在第一圆顶面板中的可熔塞阀。第一保护构件可被布置成围绕第一圆顶面板的顶部和可熔塞阀。与第一保护构件相比，第二保护构件可具有更好的隔热性能。通过本发明的第一方面，可在压力容器的制造期间，降低与第一保护构件相比具有更好的隔热性能的第二保护构件附接到包括可熔塞阀的面板的可能性。

在根据第一方面的压力容器中，第一保护构件和第二保护构件可在圆顶面板的顶部侧上的端部处具有一个或多个凹部。设置在第一保护构件中的凹部和设置在第二保护构件中的凹部可具有相互不同的形状。本发明的第一方面基于各凹部的形状实现了第一保护构件和第二保护构件之间的清晰的区别。因此，在压力容器的制造中，可将第一保护构件和第二保护构件分别附接到合适的面板。另外，可为凹部设置如下形状，该形状适合于确保各保护构件应该具有的性能，例如隔热性能。

本发明的第二方面涉及一种制造压力容器的方法，压力容器被构造成容纳气体。制造压力容器的方法包括：(a)准备容器主体，容器主体包括圆筒状壳板、第一圆顶面板和第二圆顶面板，第一圆顶面板被布置在圆筒状壳板的第一端部处，第二圆顶面板被布置在圆筒状壳板的第二端部处；(b)将保持在第一夹具中的环形第一保护构件在第一圆顶面板的与圆筒状壳板相反的一侧上布置到第一圆顶面板；(c)将保持在第二夹具中的环形第二保护构件在第二圆顶面板的与圆筒状壳板相反的一侧上布置到第二圆顶面板，环形第二保护构件是发挥与环形第一保护构件的性能不同的性能的构件；和(d)通过在使用第一夹具或第二夹具使环形第一保护构件和环形第二保护构件中的至少一个保护构件旋转的同时，使用第一夹具和第二夹具将环形第一保护构件和环形第二保护构件挤压到第一圆顶面板和第二圆顶面板，来附接环形第一保护构件和环形第二保护构件以便围绕第一圆顶面板的顶部和第二圆顶面板的顶部。在定位在环形第一保护构件和环形第二保护构件中的一个保护构件的中心轴线侧上的端部处，环形第一保护构件和环形第二保护构件中的一个保护构件具有环形第一保护构件和环形第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部。本发明的第二方面基于凹部实现了第一保护构件和第二保护构件之间的清晰的区别。因此，可分别将第一保护构件和第二保护构件附接到合适的夹具。另外，凹部设置在定位在环形保护构件的中心轴线侧上的端处，且因此可在大体上不使保护构件的功能降级的情况下区别第一保护构件和第二保护构件。

在根据第二方面的制造方法中，环形第一保护构件可布置到布置了可熔塞阀的第一圆顶面板。环形第一保护构件可被附接成使得环形第一保护构件围绕第一圆顶面板的顶部和可熔塞阀。环形第二保护构件可以是与第一保护构件相比具有更好的隔热性能的保护构件。通过本发明的第二方面，可降低与第一保护构件相比具有更好的隔热性能的第二保护构件附接到包括可熔塞阀的面板的可能性。

在根据第二方面的制造方法中，环形第一保护构件和环形第二保护构件中的每个保护构件可在定位在环形第一保护构件和环形第二保护构件中的对应一个保护构件的中心轴线侧上的端部处具有一个或多个凹部。设置在第一保护构件中的凹部和设置在第二保护构件中的凹部可具有相互不同的形状。本发明的第二方面基于各凹部的形状实现了第一保护构件和第二保护构件之间的清晰的区别。因此，可防止不正确附接到在容器主体的两端处的面板。

在根据第二方面的制造方法中，凹部可具有如下形状，在该形状中，凹部达到环形第一保护构件或环形第二保护构件的表面，在设置有凹部的环形第一保护构件或环形第二保护构件被挤压且附接到第一圆顶面板或第二圆顶面板之后，环形第一保护构件或环形第二保护构件的所述表面与第一圆顶面板或第二圆顶面板接触。在本发明的第二方面中，朝向旋转的中心轴线开口的凹部设置为到达与面板接触的第一保护构件或第二保护构件的表面。因此，保护构件与面板的接触表面具有如下轮廓形状，所述轮廓形状具有与凹部中的旋转的周向方向垂直的分量。因此，当保护构件旋转且挤压到面板时，不容易在保护构件和面板之间发生在周向方向上的滑动。

在根据第二方面的制造方法中，在环形第一保护构件和环形第二保护构件中的一个保护构件被保持在第一夹具和第二夹具中的对应一个夹具中的状态中，设置在第一夹具或第二夹具中的凸出部可被插入到环形第一保护构件和环形第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部内。通过本发明的第二方面，即使在试图将另一个保护构件保持在应该保持包括另一个保护构件不具有的凹部的一个保护构件的夹具内时，由于设置在夹具中的凸出部，也不可合适地将另一个保护构件保持在夹具中。因此，可防止不正确附接到容器主体的两端处的面板。另外，设置在夹具中的凸出部被设置在保护构件中的凹部接收，且因此可降低在通过旋转保护构件且将保护构件挤压到面板而将保护构件附接到面板时，在夹具和保护构件之间发生滑动的可能性。

本发明还能够以除了压力容器和制造压力容器的方法之外的各种形式实现。例如，本发明能够以如下形式实现：用于制造压力容器的设备，该形式的压力容器被组合的装置，用于制造装置的方法和设备，用于设计设备的方法等。

并非本发明的各形式具有的多个构成元件的全部是不可缺少的。为实现在说明书中描述的效果的部分或全部，构成元件的一些可合适地被修改、删除或与新的构成元件交换，并且限制内容的部分可被删除。另外，为实现在说明书中描述的效果的部分或全部，本发明的一个形式的技术特征的部分或全部可与本发明的另一形式的技术特征的部分或全部组合，因此创建本发明的独立的形式。

附图说明

本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术与工业意义将在下文参考附图描述，在附图中类似的附图标记指示类似的元件，并且其中：

图1是实施例的高压罐的侧视图；

图2是图示了第一保护构件的解释图；

图3是图示了第二保护构件的解释图；

图4是图示了用于生成第二保护构件的第一层的处理的横截面视图；

图5是图示了用于生成第二保护构件的第二层的处理的横截面视图；

图6是图示了用于生成第二保护构件的第二层的处理的横截面视图；

图7是图示了用于制造高压罐的处理的流程图；

图8是图示了用于将第一保护构件和第二保护构件附接到容器主体的处理的解释图；

图9是图示了组装设备中的第二夹具的横截面视图；

图10是图示了参考示例的第一保护构件的解释图；并且

图11是图示了参考示例的第二保护构件的解释图。

具体实施方式

A.实施例：

A1.高压罐的构造：

图1是实施例的高压罐100的侧视图。在图1中图示的X轴、Y轴和Z轴相互垂直。与图1中图示的X轴、Y轴和Z对应的X轴、Y轴和Z也分别在其它视图中图示。

高压罐100安装在燃料电池车辆中，高压罐100容纳氢气，且将氢气供给到燃料电池。高压罐100包括容器主体20、阀侧帽30、端侧帽40、阀50、第一保护构件61和第二保护构件62。

容器主体20能够在内部容纳氢气。容器主体20具有壳板22和面板24、26，面板24、26被布置在壳板22的两端处。壳板22具有圆筒状形状。壳板22的圆筒的中心轴线O的定向与X轴一致。面板24、26是圆顶面板且被布置在大体上圆筒状形式的壳板22的两端处的开口中以便向外凸出。在面板24、26中，作为分别在X轴方向上最向外凸出的部分的顶部24p、26p存在于中心轴线O和面板24、26相互交叉的位置处。

容器主体20具有大体上双层的结构。容器主体20的内层由树脂衬里构造。衬里规定了容器主体20的内部形状。容器主体20的外层是由碳纤维加强塑料(CFRP)构造的加强层。

因为CFRP使用丝缠绕方法(在后文中也称为“FW方法”)构造，所以加强层具有薄壁部24t、26t，薄壁部24t、26t具有比任何其它部分更薄的厚度。薄壁部24t在面板24中定位在中心部24c和靠近壳板22的端部24e之间，中心部24c包括顶部24p，顶部24p设置有阀侧帽30。薄壁部26t在面板26中定位在中心部26c和靠近壳板22的端部26e之间，中心部26c包括顶部26p，顶部26p设置有端侧帽40。

阀侧帽30被设置在面板24的圆顶的顶部24p处。阀侧帽30设置有阀50，阀50打开和闭合用于将氢气注入到高压罐100内且从高压罐100排出氢气的连通孔。阀50进一步设置有可熔塞阀。在暴露于高温时，可熔塞阀部分地熔化，打开阀，且将压力容器的内部和外部连通。作为结果，压力容器中的高压气体被排出到外部。可熔塞阀与阀50中的连通孔的打开和闭合无关地被打开。

端侧帽40被设置在面板26的圆顶的顶部26p处。端侧帽40由具有相对高的热导率的金属构造且暴露于高压罐100(容器主体20)的内部和外部两者。端侧帽40具有将高压罐100中的热排出到外部的功能。面板26不设置有任何可熔塞阀。

第一保护构件61被设置在面板24上，以便覆盖面板24的薄壁部24t。作为结果，第一保护构件61被布置成覆盖面板24的圆顶的顶部24p和包括可熔塞阀的阀侧帽30。第一保护构件61具有缓和从外部施加到薄壁部24t的冲击的功能。

第二保护构件62被设置在面板26上，以便覆盖面板26的薄壁部26t。作为结果，第二保护构件62被布置成覆盖面板26的圆顶的顶部26p和端侧帽40。第二保护构件62具有缓和从外部施加到容器主体20的冲击的功能和对于从外部施加到薄壁部26t的热隔离的功能。

图2是图示了第一保护构件61的解释图。图2包括第一保护构件61的平面图和在平面图中图示的II-II横截面的横截面视图。第一保护构件61具有管状形状，其中在中心轴线O方向上的尺寸小于半径，换言之，环形形状。第一保护构件61的X轴的负侧上的端部的外径小于X轴的正侧上的端部的外径。包括X轴的正侧上的端部的在X轴方向上的部分的外径是恒定的。在第一保护构件61的X轴的负侧上的端部处的开口的内径与在X轴的正侧上的端部处的开口的内径相比更小。第一保护构件61的内表面(面向中心轴线O的表面)具有大体上与面板24的薄壁部24t的外部形式一致的形状，且是具有向外凸出的横截面形状的弯曲表面。

在第一保护构件61的X轴的负侧上的端部处的开口的内表面以围绕中心轴线O的120°的相等角度间隔设置有三个凹部61n。在第一保护构件61中，各凹部61n定位在第一保护构件61附接到的面板24的顶部24p侧上(在中心轴线O侧上)的端61eo处(参考图2)。凹部61n的形状是在环的径向方向上向外延伸的大体上矩形形状。凹部61n被设置成从第一保护构件61的外表面(X轴方向上的负侧的端表面)通过内表面(与面板24形成接触的表面)。

第一保护构件61由可发泡聚氨酯的一个单层61ir构造。第一保护构件61由于可发泡聚氨酯的发泡结构的弹性缓和了从外部施加到薄壁部24t的冲击。

图3是图示了第二保护构件62的解释图。图3包括图示了第二保护构件62的平面图和在平面图中图示的III-III横截面的横截面视图。在第二保护构件62中，设置在X轴的正侧上的端部处的开口的内表面上的凹部62n的数目、布置和形状与第一保护构件61中的那些不同。在其它方面中，第二保护构件62的外形形状与第一保护构件61的外形形状相同。另外，第二保护构件62与第一保护构件61在内部结构方面不同。

第二保护构件62包括：第一层62ir，第一层62ir暴露在管状结构的内表面上；和第二层62fr，第二层62fr几乎覆盖了第一层62ir且暴露在管状结构的外表面上。第一层62ir的材料是可发泡聚氨酯，所述材料与构造第一保护构件61的单层61ir的材料相同。第二层62fr的材料是包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯。第二保护构件62由于第一层62ir和第二层62fr中的可发泡聚氨酯的发泡结构的弹性缓和了从外部施加到薄壁部26t的冲击。另外，在第二保护构件62暴露于高温时，包括可膨胀石墨的第二层62fr形成泡沫且迅速膨胀。作为结果，发挥隔离从外部施加到薄壁部26t的热的作用。

在第二保护构件62的X轴的正侧上的端部处的开口的内表面以围绕中心轴线O的90°的相等角度间隔设置有四个凹部62n。在第二保护构件62中，各凹部62n定位在第二保护构件62附接到的面板26的顶部26p侧上(在中心轴线O侧上)的端62eo处(参考图3)。在设置有凹部62n的部分中，在作为内层的第一层62ir外，开口的内表面部和X轴的正侧上的端部的一些不被以第二层62fr覆盖(参考图3的横截面视图)。相对于其它部分，其中第二层62fr不存在的部分构造了第二保护构件62中的凹部62n。因此，第二保护构件62中的凹部62n的形状与在X轴方向上具有恒定形状的第一保护构件61中的凹部61n的形状(参考图2的横截面视图)不同。凹部62n也被设置成从第二保护构件62的外表面(X方向上的正侧的端表面)通过内表面(与面板26形成接触的表面)。

该构造实现了第二保护构件62中的凹部62n的形状的确定，以便合适地具有归因于第一层62ir和第二层62fr的耐冲击性能和隔热性能。类似地，也对于第一保护构件61中的凹部61n，构造实现了凹部61n的形状的确定，以便合适地发挥归因于第一保护构件61的耐冲击性能。

第二保护构件62包括第一保护构件61不具有的第四凹部62n(参考图2和图3)。另外，第二保护构件62包括分别相对于一个凹部62n在围绕中心轴线O的90°、180°和270°的角度位置处的凹部62n。相比之下，第一保护构件61不具有相对于一个凹部61n存在于相对位置处的凹部。即，在数目和布置的差异以及形状的差异方面，第二保护构件62能够被称为具有第一保护构件61不具有的凹部。

同时，第一保护构件61包括分别相对于一个凹部61n在围绕中心轴线O的120°和240°的角度位置处的凹部61n。相比之下，第二保护构件62不具有相对于一个凹部62n存在于相对位置处的凹部。即，在布置的差异以及形状的差异方面，第一保护构件61能够被称为具有第二保护构件62不具有的凹部。

对于保护具有大体上相同的外形形状的面板24、26的薄壁部24t、26t的功能要求，第一保护构件61和第二保护构件62具有大体上相同的外形形状。然而，在实施例中，设置在第一保护构件61和第二保护构件62中的凹部在数目、布置和形状方面相互不同。因此，第一保护构件61和第二保护构件62能够基于凹部相互清晰地区别。因此，能够降低在高压罐100的制造期间将第一保护构件61和第二保护构件62错误附接到容器主体20的可能性。

作为区别第一保护构件61和第二保护构件62的手段，能够考虑在保护构件中形成凸出部的方面。然而，在实施例中，作为用于区别第一保护构件61和第二保护构件62的手段，采用了凹部。因此，在将高压罐100附接到预定的装置时，高压罐100和其它部件之间的干涉不发生，且布置所需的空间不扩大。

在第一保护构件61和第二保护构件62中，凹部设置在第一保护构件61和第二保护构件62附接到的面板24、26的顶部24p、26p侧上(在环形的第一保护构件或第二保护构件的中心轴线O侧上)的端部处。对于高压罐100的冲击很可能从高压罐100的侧表面施加，且很不可能在中心轴线O方向上从面板24、26的顶部24p、26p施加。因此，当如在实施例中所述设置凹部时，变得能够在大体上不使得缓和冲击的第一保护构件61和第二保护构件62的功能降级的情况下区别第一保护构件61和第二保护构件62。同时，凹部的形状不显著地使得第二保护构件62的隔热功能降级。

在实施例中的高压罐100对应于“发明内容”中的“压力容器”。

A2.制造高压罐的方法：

图4至图6是图示了用于生成第二保护构件62(参考图3)的处理的横截面视图。图4是图示了用于生成第二保护构件62的第一层62ir(参考图3的横截面视图)的处理的横截面视图。大体上环形的空隙V1设置在第一上模具M11和第一下模具M12之间。第二保护构件62的第一层62ir通过将可发泡聚氨酯注入到空隙V1中且使可发泡聚氨酯在空隙V1中固化来生成。

图5是图示了用于生成第二保护构件62的第二层62fr(参考图3的横截面视图)的处理的横截面视图。图5的右半部图示了在其中形成第二保护构件62的凹部62n(参考图3的横截面视图)的部分中的模具的横截面。图5的左半部图示了在其中不形成第二保护构件62的凹部62n的部分中的模具的横截面。这也应应用于下文描述的图6。

大体上环形的空隙V2设置在第二上模具M21和第二下模具M22之间。在第二上模具M21的下端处，围绕中心轴线O以90°的相等的角度间隔设置了四个凸出部M21p，以便朝向环的外侧凸出。通过图4的处理形成的第一层62ir通过四个凸出部M21p支撑在空隙V2中，且被保持与第二上模具M21接触。在四个凸出部M21p下方，甚至在第二下模具M22侧上，第二下模具M22的部分被定位，且不设置空隙V2。

图6是图示了用于生成第二保护构件62的第二层62fr的处理的横截面视图。第二保护构件62的第二层62fr通过将包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯注入到空隙V2(参考图5)中且使可发泡聚氨酯在空隙V2中固化来生成，所述空隙V2被第一层62ir部分地占据。在第二层62fr的形成中，在第一层62ir外，在通过凸出部M21p支撑的部分上不生成第二层62fr。所述部分是第二保护构件62的四个凹部62n(参考图3)。第二保护构件62通过处理生成。

同时，第一保护构件61(参考图2)通过将可发泡聚氨酯注入到具有与图5和图6中所图示的第二上模具M21和第二下模具M22的构造类似的构造的上模具和下模具之间的空隙中且使可发泡聚氨酯在空隙中固化来形成。然而，关于设置在上模具和下模具中以便形成凹部61n(参考图2)的凸出成形构造，以120°的相等角度间隔设置了三个构造。

图7是图示了用于在第一保护构件61和第二保护构件62的生成后(参考图4至图6)制造高压罐100的处理的流程图。在步骤S10中，与第一保护构件61和第二保护构件62分开地准备了容器主体20。容器主体20大致地通过将CFRP围绕树脂衬里缠绕且热处理CFRP生成。在此之后，将容器主体20保持在组装设备400中。同时，在此阶段中，阀侧帽30和端侧帽40(参考图1)已附接到容器主体20。

图8是图示了使用组装设备400将第一保护构件61和第二保护构件62附接到容器主体20的处理的解释图。图8是被设置为用于技术描述的视图且不图示组装设备400或高压罐100的实际尺寸。另外，为了便于技术理解，保持容器主体20的夹具在图8中未图示。

在图7中的步骤S20中，将第一保护构件61附接到组装设备400中的第一夹具410。具体地，第一保护构件61被第一夹具410的保持臂412保持(参考图8中的箭头Ahv)。作为结果，被第一夹具410保持的第一保护构件61被布置在面板24的与壳板22相反的侧上以便面向面板24。同时，将粘合剂附着到第一保护构件61的内表面(与面板24形成接触的表面)。

同时，图8图示了第一保护构件61和第二保护构件62已附接到容器主体20的状态。然而，在将第一保护构件61附接到第一夹具410且将第二保护构件62附接到第二夹具420时，被保持在组装设备400中的容器主体20、第一保护构件61和第二保护构件62在X轴方向上相互分开。

在图7中的步骤S30中，将第二保护构件62附接到组装设备400中的第二夹具420。具体地，第二保护构件62被第二夹具420的保持臂422保持(参考图8中的箭头Ahe)。作为结果，被第二夹具420保持的第二保护构件62被布置在面板26的与壳板22相反的侧上以便面向面板26。同时，将粘合剂附着到第二保护构件62的内表面(与面板26形成接触的表面)。

在图7中的步骤S30、S40已结束的状态中，容器主体20、第一保护构件61和第二保护构件62被保持在组装设备400中，使得各中心轴线与组装设备400中的第二夹具420的旋转轴线一致。

在图7中的步骤S40中，通过将第二夹具420围绕中心轴线O旋转且将第二夹具420朝向第一夹具410挤压(参考箭头Af)，第一保护构件61和第二保护构件62附接到被布置在第一保护构件61和第二保护构件62之间的容器主体20的面板24、26。

图9是图示了组装设备400中的第二夹具420的横截面视图。图9图示了图8中的IX-IX横截面的横截面视图。图9是设置为用于技术描述的视图且不图示第二夹具420的实际尺寸。第二夹具420包括保持轴424和支撑部426。保持轴424是具有围绕第二夹具420的旋转轴线O的大体上圆筒状形式的结构。保持轴424的外径设定为略小于在第二保护构件62的X轴的正侧上的端部处的开口(参考图3中的62eo)的内径。在保持轴424的外周上，围绕中心轴线O以90°的相等的角度间隔设置了四个凸出部428。保持轴424上的凸出部428的形状对应于第二保护构件62的凹部62n的形状。

第二夹具420包括围绕第二夹具420的旋转轴线O以45°的相等的角度间隔布置的八个支撑部426。每个支撑部426具有大体上三棱柱形状。八个支撑部426被布置成使得三棱柱的倾斜的表面面向第二夹具420的旋转轴线O(参考图8)。保持臂422设置在一对支撑部426的外侧上，支撑部426在旋转轴线O介入在其间的情况下相互面向。图9图示了一对保持臂422的横截面视图。

在将第二保护构件62附接到第二夹具420时(参考图7中的S40)，保持轴424被插入到在第二保护构件62的X轴的正侧上的端部处的开口(参考图3中的62eo)内。保持轴424上的四个凸出部428分别被第二保护构件62的开口中的四个凹部62n接收。第二保护构件62的外表面与八个支撑部426的各倾斜的表面形成接触(参考图8)。然而，保持轴424上的四个凸出部428在X轴方向上不到达第二保护构件62的开口内的四个凹部62n的内端。即，保持轴424上的凸出部428和八个支撑部426被构造成使得凸出部428不通过第二保护构件62的凹部62n且到达第二保护构件62的内表面(面板26的表面)。

如上文所述，保持轴424上的四个凸出部428分别通过第二保护构件62的开口内的四个凹部62n接收，且因此不可合适地将具有凹部61n的第一保护构件61附接到第二夹具420，凹部61n与第二保护构件62的凹部62n在形状、数目和布置方面不同。换言之，第二夹具420包括不能容纳在第一保护构件61的凹部61n内的凸出部428。因此，在制造高压罐100时，可防止其中第一保护构件61而非第二保护构件62被错误地附接到第二夹具420且因此被附接到面板26的发生。

另外，在实施例中，保持轴424上的四个凸出部428分别被第二保护构件62的开口内的四个凹部62n接收，且因此可防止在通过将第二保护构件62旋转且挤压到面板26而将第二保护构件62附接到面板26时在第二夹具420和第二保护构件62之间发生旋转在周向方向上的滑动。

同时，也可考虑以下方面，其中通过在第二保护构件62的壳板22侧上(在X轴的负侧上)的端处形成凹部而将第一保护构件61和第二保护构件62相互区别。然而，在方面中，不可获得防止夹具与凸出部的组合中的滑动的效果。另外，也可通过在面板24的端部24e中或在壳板22中设置凸出部且将凸出部与设置在第二保护构件62的壳板22侧上的端部处的凹部组合来获得防止容器主体20和第二保护构件之间的滑动的效果。然而，在容纳高压气体的高压罐100中，在容器主体20(面板24和壳板22)中形成凸出部和凹部不是优选的。

在实施例中，朝向旋转的中心轴线O开口的凹部62n设置为到达与面板26接触的第二保护构件62的内表面(参考图3的横截面视图)。因此，第二保护构件62与面板26的接触表面具有如下轮廓形状，所述轮廓形状具有与凹部62n(参考图3的平面图)中的旋转的周向方向垂直的分量(在径向方向上的分量)。更具体地，凹部62n围绕旋转轴线O以径向形式径向地布置。因此，在第二保护构件62旋转且被挤压到面板26时，凹部62n的端部在周向方向上生成摩擦力，且因此在第二保护构件62和面板26之间不容易发生在周向方向上的滑动。

组装设备400中的第一夹具410也具有与第二夹具420大体上相同的构造。然而，在设置在保持轴414中的凸出部418的数目、布置和形状方面，第一夹具410与第二夹具420不同。另外，第一夹具410不被构造成在X轴方向上移动(参考图8中的箭头Af)。在其它方面中，第一夹具410与第二夹具420相同。

在将第一保护构件61附接到第一夹具410时，保持轴414被插入到第一保护构件61的X轴的负侧上的端部中的开口内(参考图2中的61eo)。保持轴414上的三个凸出部分别被第一保护构件61的开口中的三个凹部61n接收。第一保护构件61的外表面与八个支撑部416中的每个支撑部的倾斜的表面形成接触(参考图8)。保持轴414上的三个凸出部418和八个支撑部416被构造成使得凸出部418在X轴方向上不到达第一保护构件61的开口内的凹部61n的表面。

因此，具有凹部62n的第二保护构件62不能合适地附接到第一夹具410，凹部62n在形状、数目和布置上与第一保护构件61的凹部61n不同。因此，在高压罐100的制造中，可防止其中第二保护构件62而非第一保护构件61错误地附接到第一夹具410且因此附接到面板24的发生。另外，在通过将面板24与第二保护构件62一起旋转且将面板挤压到第一保护构件61而将第一保护构件61附接到面板24时，也可防止其中在第一夹具410和第一保护构件61之间发生滑动的发生。此外，在面板24和第一保护构件61之间不容易发生在周向方向上的滑动。

图10是图示了参考示例的第一保护构件61o的解释图。图10包括第一保护构件61o的平面图和平面图中图示的X-X横截面的横截面视图。参考示例的第一保护构件61o不包括任何凹部61n。即，第一保护构件61o在围绕中心轴线O的周向方向上具有均匀的构造。在其它方面中，第一保护构件61o与实施例的第一保护构件61相同。例如，第一保护构件61o由单一的可发泡聚氨酯层61oir构造。

图11是图示了参考示例的第二保护构件62o的解释图。图11包括第二保护构件62o的平面图和平面图中图示的XI-XI横截面的横截面视图。参考示例的第二保护构件62o不包括任何凹部62n。即，第二保护构件62o在围绕中心轴线O的周向方向上具有均匀的构造。在其它方面中，第二保护构件62o与实施例的第二保护构件62相同。例如，第二保护构件62o由定位在内部的第一层62oir和定位在外部且发挥隔热功能的第二层62ofr构造。

第一保护构件61o和第二保护构件62o在内部结构方面不同，但在外形形状方面相同。在用于附接本方面的第一保护构件61o和第二保护构件62o的组装设备中，在保持各保护构件的夹具的保持轴中不设置凸出部。作为结果，在分别接附到夹具时，第一保护构件61o和第二保护构件62o可能接附到不正确的夹具。作为结果，包括具有隔热功能的第二层62ofr的第二保护构件62o可能被布置到设置有阀50的面板24。另外，不具有隔热功能的第一保护构件61o可能被布置到面板26。

另外，存在第一保护构件61o和第二保护构件62o和保持各保护构件的夹具之间发生滑动的高度可能性。此外，也存在第一保护构件61o和面板24之间以及在第二保护构件62o和面板26之间发生在周向方向上的滑动的高的可能性。

在实施例中的步骤S10对应于“发明内容”中的步骤(a)。步骤S20对应于步骤(b)。步骤S30对应于步骤(c)。步骤S40对应于步骤(d)。

B.修改示例：

B1.修改示例1：

在实施例中，可熔塞阀设置在附接到面板24的阀50中。然而，可熔塞阀也能够直接附接到面板。

另外，在实施例中，可熔塞阀设置在高压罐100中。然而，高压容器可不具有任何可熔塞阀。然而，高压容器优选地设置有使得对于布置在两个面板中的保护构件所需要的性能不同的预定的构造。例如，用于将高压容器中的热排出到外部的构造可设置到高压容器。在方面中，靠近热排出部的一个保护构件需要具有与远离热排出部的另一个保护构件相比更好的隔热性能或防火性能，以便防止其中外部的热传递到高压容器的内部的发生。

在实施例中，作为压力容器的高压罐100容纳氢气。然而，压力容器可具有容纳除了氢之外的气体的方面。然而，压力容器优选地是容纳处于与外部压力相比更高压力的气体的容器。

B2.修改示例2：

在实施例中，凹部61n被设置为从第一保护构件61的外表面通过内表面(与面板24接触的表面)。另外，凹部62n也被设置为从第二保护构件62的外表面通过内表面(与面板26接触的表面)。然而，设置在保护构件中的凹部也可具有不朝向与面板接触的表面开口的形状。然而，设置在保护构件中的凹部优选地具有如下形状，即所述形状实现了从外部形式区别第一保护构件和第二保护构件。

B3.修改示例3：

在实施例中，第一保护构件61由可发泡聚氨酯的单层61ir构造。另外，第二保护构件62包括：第一层62ir，第一层62ir由可发泡聚氨酯制成；和第二层62fr，第二层62fr由包括可膨胀石墨的可发泡聚氨酯制成。然而，作为构造第一保护构件和第二保护构件的材料，可使用其它材料。然而，第一保护构件和第二保护构件的材料优选地被构造成在具有大体上相同的外形形状的同时发挥不同的性能。

例如，在可熔塞阀设置在一个面板中的方面中，优选地是，第一保护构件和第二保护构件具有大体上相同的外形形状，且第二保护构件可设置有与第一保护构件相比更好的隔热性能。作为实现如上所述的性能的差异的材料，例如具有与第一保护构件的材料相比更高的孔隙率的材料可被应用为第二保护构件的材料。

B4.修改示例4：

在实施例中，第二保护构件62具有与第一保护构件61相比更好的隔热性能。然而，第一保护构件61和第二保护构件62可在具有大体上相同的外形形状的同时发挥在其它方面中不同的性能。例如，第二保护构件可具有与第一保护构件相比更好的耐冲击性能。另外，第二保护构件也可设置有如下构造，即在该构造中抑制由于高压罐的内部压力导致的破裂的性能与第一保护构件的性能相比更好。第一保护构件和第二保护构件优选地可在具有大体上相同的外形形状的同时，发挥不同的性能。

B5.修改示例5：

在实施例中，在形状、数目和布置方面，第二保护构件62具有第一保护构件61不具有的凹部。另外，在形状和布置方面，第一保护构件61具有第二保护构件62不具有的凹部。

“一个保护构件不具有”另一个保护构件具有的凹部的方面包括如下方面，即在该方面中，凹部不设置在一个保护构件中，而是凹部设置在另一个保护构件中。另外，“一个保护构件不具有”另一个保护构件具有的凹部的方面包括如下方面，即在该方面中两个或更多个凹部设置在另一个保护构件中，但与在另一个保护构件中相比，更少数目的凹部设置在一个保护构件中。此外，“一个保护构件不具有”另一个保护构件具有的凹部的方面包括如下方面，即在该方面中，两个保护构件都设置有两个或更多个凹部，但在各保护构件中，所述凹部相对于一个凹部的布置是不同的。另外，“一个保护构件不具有”另一个保护构件具有的凹部的方面包括如下方面，即在该方面中两个保护构件以相同的布置设置有相同数目(两个或更多个)的凹部，但设置在各保护构件中的凹部具有相互不同的形状。

即，在数目、布置和形状中的至少一个中，在第一保护构件中的凹部和在第二保护构件中的凹部可相互不同。

B6.修改示例6：

在实施例中，凸出部428设置在第二夹具420中。另外，凸出部418设置在第一夹具410中。然而，也可采用如下方面，即在该方面中被各保护构件中的凹部接收的凸出部不设置在第一夹具和第二夹具中的至少一个中。

B7.修改示例7：

当在凹部的数目、布置和形状中的至少一个中第一保护构件和第二保护构件相互不同时，第一夹具和第二夹具的凸出部的数目、布置和形状可相互相同。另外，第一夹具和第二夹具可不具有凸出部。然而，优选的是，第一夹具和第二夹具中的至少一个设置有凸出部，且所述凸出部在形状、数目和布置方面设置为使得所述凸出部能够被所述凸出部应该附接到的保护构件的凹部接收。此外，优选的是，第一夹具和第二夹具中的至少一个设置有凸出部，且第一夹具和第二夹具的凸出部在形状、数目和布置方面设置为使得所述凸出部不能被所述凸出部不应该附接到的保护构件的凹部接收。

B8.修改示例8：

在实施例中，在图7中的步骤S20中，第一保护构件61附接到组装设备400的第一夹具410，且被布置在第一保护构件面向面板24的位置处。在此之后在步骤S30中，第二保护构件62附接到组装设备400的第二夹具420且被布置在第二保护构件面向面板26的位置处。然而，第二保护构件可在第一保护构件被布置到面板之前被布置到面板。另外，第一保护构件和第二保护构件可在相同的时间分别被布置到面板。

B9.修改示例9：

在实施例中，虽然未特别地描述，但可熔塞阀可在将第一保护构件和第二保护构件附接到面板的阶段中已附接到面板，或可在将第一保护构件附接到面板之后附接。

B10.修改示例10：

在实施例中，第一保护构件61和第二保护构件62通过将第二夹具420旋转且将第二夹具420朝向第一夹具410挤压(参考图8中的箭头Af)附接到容器主体20的面板24、26。然而，作为第二保护构件的替代，第一保护构件可被旋转和挤压。另外，第一保护构件和第二保护构件两者可被旋转和挤压。此外，一个保护构件可被旋转而另一个保护构件可被挤压。

本发明不限制于实施例、示例和修改示例，且可实现为本发明的主旨的范围内的各种构造。例如，与在“发明内容”中描述的各形式中的技术特征对应的实施例、示例和修改示例中的技术特征可合适地替代或组合，以便实现效果的部分或全部。另外，技术特征可合适地删除，除非在说明书中被描述为不可缺少。

Claims (7)

1.一种压力容器，其特征在于包括：

容器主体，所述容器主体包括圆筒状壳板、第一圆顶面板和第二圆顶面板，所述第一圆顶面板被布置在所述圆筒状壳板的第一端部处，所述第二圆顶面板被布置在所述圆筒状壳板的第二端部处，所述容器主体被构造成在所述容器主体的内部容纳气体；

第一保护构件，所述第一保护构件被布置成围绕所述第一圆顶面板的顶部；和

第二保护构件，所述第二保护构件被布置成围绕所述第二圆顶面板的顶部，所述第二保护构件被构造成发挥与所述第一保护构件的性能不同的性能，

其中，在布置有所述第一保护构件和所述第二保护构件中的一个保护构件的所述第一圆顶面板的顶部侧和所述第二圆顶面板的顶部侧之一上的端部处，所述第一保护构件和所述第二保护构件中的所述一个保护构件具有所述第一保护构件和所述第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部；

所述第一保护构件在所述第一圆顶面板的顶部侧上的端部处具有一个或多个第一凹部，所述第二保护构件在所述第二圆顶面板的顶部侧上的端部处具有一个或多个第二凹部；并且

设置在所述第一保护构件中的所述第一凹部和设置在所述第二保护构件中的所述第二凹部具有相互不同的形状。

2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：

所述容器主体包括在所述第一圆顶面板中的可熔塞阀；

所述第一保护构件被布置成围绕所述第一圆顶面板的顶部和所述可熔塞阀；并且

与所述第一保护构件相比，所述第二保护构件具有更好的隔热性能。

3.一种用于制造压力容器的方法，所述压力容器被构造成容纳气体，所述方法的特征在于包括：

准备容器主体，所述容器主体包括圆筒状壳板、第一圆顶面板和第二圆顶面板，所述第一圆顶面板被布置在所述圆筒状壳板的第一端部处，所述第二圆顶面板被布置在所述圆筒状壳板的第二端部处；

将保持在第一夹具中的环形第一保护构件在所述第一圆顶面板的与所述圆筒状壳板相反的一侧上布置到所述第一圆顶面板；

将保持在第二夹具中的环形第二保护构件在所述第二圆顶面板的与所述圆筒状壳板相反的一侧上布置到所述第二圆顶面板，所述环形第二保护构件是发挥与所述环形第一保护构件的性能不同的性能的构件；以及

通过在使用所述第一夹具或所述第二夹具使所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的至少一个保护构件旋转的同时，使用所述第一夹具和所述第二夹具将所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件挤压到所述第一圆顶面板和所述第二圆顶面板，来附接所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件以便围绕所述第一圆顶面板的顶部和所述第二圆顶面板的顶部，

其中，在定位在所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的一个保护构件的中心轴线侧上的端部处，所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的所述一个保护构件具有所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述环形第一保护构件被布置到布置了可熔塞阀的所述第一圆顶面板；

所述环形第一保护构件被附接成使得所述环形第一保护构件围绕所述第一圆顶面板的顶部和所述可熔塞阀；并且

所述环形第二保护构件是与所述第一保护构件相比具有更好的隔热性能的保护构件。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：

所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的每个保护构件在定位在所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的对应一个保护构件的中心轴线侧上的端部处具有一个或多个凹部；并且

设置在所述第一保护构件中的凹部和设置在所述第二保护构件中的凹部具有相互不同的形状。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述凹部具有以下形状，在该形状中，所述凹部达到所述环形第一保护构件或所述环形第二保护构件的表面，在设置有所述凹部的所述环形第一保护构件或所述环形第二保护构件被挤压且附接到所述第一圆顶面板或所述第二圆顶面板之后，所述环形第一保护构件或所述环形第二保护构件的所述表面与所述第一圆顶面板或所述第二圆顶面板接触。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的所述一个保护构件被保持在所述第一夹具和所述第二夹具中的对应一个夹具中的状态中，设置在所述第一夹具或所述第二夹具中的凸出部被插入到所述环形第一保护构件和所述环形第二保护构件中的另一个保护构件不具有的凹部中。

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