CN112709927A - 高压罐、具备高压罐的车辆、以及高压罐的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种高压罐、具备高压罐的车辆、以及高压罐的制造方法，本发明的高压罐具备：衬里，具有储藏流体的内部空间；纤维层，包括卷绕于上述衬里的外表面的纤维、和覆盖上述纤维的表面并固化的热固化性树脂；以及保护层，包括配置于上述纤维上并具有在厚度方向上贯通的多个细孔的多孔部件，并且上述热固化性树脂进入至上述多个细孔。

Description

高压罐、具备高压罐的车辆、以及高压罐的制造方法

技术领域

本公开涉及高压罐、具备高压罐的车辆、以及高压罐的制造方法。

背景技术

在高压罐中存在形成包括卷绕于衬里的表面的纤维、和热固化的热固化性树脂在内的纤维层的高压罐。例如，在下述日本特开2018-100768中公开有以下高压罐，即，具有由那样的纤维层构成的加强层，在该加强层上还形成有由玻璃纤维强化树脂构成的保护层。若是玻璃纤维强化树脂，则能够形成耐冲击性高的保护层，因此能够提高高压罐的耐久性。另外，若是由玻璃纤维强化树脂构成的保护层，则例如通过损伤后的变色等，能够通过视觉辨认容易地确认高压罐的劣化。因而，能够适当地进行由高压罐的劣化引起的更换时期的到来的判断。

如上述那样，在由玻璃纤维强化树脂形成用于保护高压罐的纤维层的保护层的情况下，通常在卷绕构成纤维层的纤维后，还设置卷绕浸入了热固化性树脂的玻璃纤维的工序。因此，存在高压罐的制造工序变得繁琐的可能性、制造成本增大的可能性。期望在高压罐中能够更简易地形成提高纤维层的保护性并且高压罐的劣化状态的确认容易的保护层。

发明内容

本公开的技术能够作为以下的方式来实现。

本公开的第一形态涉及高压罐。上述高压罐具备：衬里，具有储藏流体的内部空间；纤维层，包括卷绕于上述衬里的外表面的纤维和覆盖上述纤维的表面并固化的热固化性树脂；以及保护层，包括配置于上述纤维上并具有在厚度方向上贯通的多个细孔的多孔部件，并且上述热固化性树脂进入至上述多个细孔。

根据上述第一形态，通过使用多孔部件，能够在纤维层上形成纤维层的热固化性树脂进入至细孔来与纤维层一体化的简单的结构的保护层，从而能够提高纤维层的耐久性。另外，若是那样的保护层，能够通过将多孔部件配置于纤维上而形成，因此与卷绕浸入有热固化性树脂的玻璃纤维树脂来形成保护层的情况相比，能够简易地形成保护层。

也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述多孔部件包括筒状的筒状网部件，上述筒状的筒状网部件具有构成上述多个细孔的网眼，并包围上述衬里的外周。

也可以构成为：在上述形态的基础上，上述筒状网部件由具有在伸长时产生复原力的伸缩性的部件构成。

根据上述结构，通过筒状网部件具有伸缩性，能够使保护层追随于高压罐的膨胀和收缩。因而，能够抑制因高压罐的膨胀与收缩的反复导致保护层劣化。另外，在高压罐的制造工序中，通过使筒状网部件在产生复原力的伸长的状态下安装于衬里的外周，从而能够通过其复原力使筒状网部件与纤维层的纤维紧贴。因此，能够提高纤维层与保护层的紧贴度，从而能够抑制两者的背离。除此之外，在高压罐的制造工序中，筒状网部件的配置变得容易，因此能够削减高压罐的制造成本。

也可以构成为：在上述形态的基础上，上述多孔部件包括板状网部件，上述板状网部件具有作为上述细孔的网眼，并通过上述网眼的变形而进行伸缩。

根据上述结构，保护层具有形状保持为板状的板状网部件，由此提高了保护层的强度。另外，板状网部件能够通过该网眼的变形而进行伸缩，因此能够使保护层追随于高压罐的膨胀和收缩。因而，能够抑制因高压罐的膨胀与收缩的反复导致保护层劣化。并且，若是板状网部件，则通过在高压罐的所希望的区域配置板状网部件，从而能够在该区域形成保护层。因而，能够容易地仅在需要保护的区域形成保护层，从而是高效的。

也可以构成为：在上述形态的基础上，上述保护层包括相互分离地配置于隔着上述高压罐的中心轴而对置的位置的第1保护层和第2保护层。根据上述结构，能够在隔着中心轴的两侧形成保护层，因此能够提高高压罐的保护性。

也可以构成为：在上述形态的基础上，在上述板状网部件的端部设置有固定部，上述固定部从上述高压罐的表面向外侧延出，并连结支承上述高压罐的支承部。根据上述结构，通过一体地设置于构成保护层的多孔部件的固定部，能够容易地固定高压罐。

也可以构成为：在上述形态的基础上，上述板状网部件具有多个线状部位、和上述多个线状部位各自的端部彼此连结的多个连结部。也可以构成为：由上述多个线状部位和多个连结部构成上述多个细孔。

也可以构成为：在上述形态的基础上，各上述细孔具有菱形形状。

也可以构成为：在上述形态的基础上，各上述线状部位折弯成曲柄状。

也可以构成为：在上述形态的基础上，各上述细孔具有相当于将在长径方向上排为一列的多个椭圆的端部相互连结而成的形状的形状。

本公开的第二形态涉及搭载上述形态的高压罐的车辆。上述车辆具有上述支承部，上述固定部隔着上述高压罐的中心轴向两侧延出，通过上述支承部以在上方和下方形成接受上述高压罐的膨胀、收缩的缓冲区域的状态支承上述高压罐。

根据上述第二形态，抑制伴随着高压罐的膨胀、收缩的高压罐的位置的变动。因而，抑制因高压罐的膨胀、收缩导致阀等高压罐的连接设备、配置于高压罐的周边的设备承受负荷。

本公开的第三形态涉及高压罐的制造方法。上述高压罐的制造方法具备：准备具有储藏流体的内部空间的衬里的工序；准备具有在厚度方向上贯通的多个细孔的多孔部件的工序；将浸入有热固化性树脂的纤维卷绕于上述衬里的表面的工序；将上述多孔部件配置于上述纤维上的工序；以及将配置了上述多孔部件的上述衬里加热，使浸入至上述纤维的上述热固化性树脂向上述多孔部件的上述多个细孔内流动并且使其热固化的工序。

根据上述第三形态，通过将多孔部件配置于纤维上，能够通过热固化性树脂简易地设置与纤维层一体化的保护层。

本公开的技术也能够以高压罐、其制造方法以外的各种方式实现。例如能够以具备高压罐的燃料电池系统、具备高压罐的车辆、高压罐中的保护层的形成方法、高压罐的制造装置、高压罐的保护构造等方式实现。

以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

附图说明

图1是表示第1实施方式中的高压罐的简要侧视图。

图2是第1实施方式中的高压罐的简要剖视图。

图3是表示第1实施方式中的高压罐的制造工序的流程的说明图。

图4是表示用于将筒状网部件安装于衬里的安装装置的简要立体图。

图5是安装了筒状网部件的状态的安装装置的简要俯视图。

图6是表示使筒状网部件伸长后的安装装置的简要俯视图。

图7是表示衬里向筒状网部件的筒内的插入工序的简要立体图。

图8是表示基于安装装置的筒状网部件向衬里的安装完成后的状态的简要立体图。

图9是表示在热固化工序中形成纤维层和保护层的前后的情形的示意图。

图10A是表示第2实施方式中的高压罐的简要侧视图。

图10B是第2实施方式中的高压罐的简要剖视图。

图10C是第2实施方式中的高压罐的简要剖视图。

图11是表示第2实施方式中的板状网部件的简要立体图。

图12是放大表示第2实施方式中的板状网部件的局部的简要立体图。

图13是表示在第2实施方式的热固化工序中使用的保持部件的简要剖视图。

图14是表示第3实施方式中的高压罐的简要侧视图。

图15是表示第3实施方式中的板状网部件的结构的简要立体图。

图16是表示第3实施方式的板状网部件的制造工序的简图。

图17是表示第4实施方式中的板状网部件的结构的简要立体图。

图18是表示第5实施方式中的高压罐的简要侧视图。

图19是表示第5实施方式中的高压罐的简图。

图20是设置于第5实施方式的高压罐的固定部的简要剖视图。

图21是表示燃料电池车辆中的高压罐的搭载位置的一个例子的简图。

具体实施方式

第1实施方式：

图1是表示第1实施方式中的高压罐10A的简要侧视图。在图1中，用点划线图示了高压罐10A的中心轴CX。高压罐10A是储藏流体的中空容器。在第1实施方式中，高压罐10A搭载于燃料电池车辆，用于储藏向燃料电池供给的燃料气体。在第1实施方式中，在高压罐10A中以高压的状态填充氢作为燃料电池的燃料气体。高压罐10A构成为具有70MPa以上的耐压性能。

高压罐10A具有大致圆筒状的缸体部11、设置于缸体部11的两端的大致半球状的穹顶部12a、12b。在各穹顶部12a、12b的顶部设置有与高压罐10A的内部空间连通的未图示的开口。第1穹顶部12a的顶部的开口通过安装金属制的接头13而被气密性地密封。在接头13连接高压罐10A的供储藏流体流通的配管。另外，在接头13设置有控制储藏流体对高压罐10A的流入/流出的未图示的开闭阀、在变为某个温度以上时溶解来允许流体向高压罐10A的外部的泄漏的未图示的溶栓阀。第2穹顶部12b的顶部的开口通过安装金属制的栓部件14而被气密性地密封。

图2是图1所示的Ⅱ-Ⅱ切断中的高压罐10A的简要剖视图。高压罐10A在内部具有衬里20。衬里20由构成高压罐10A的主体部的中空容器构成。衬里20具有构成缸体部11和穹顶部12a、12b的壁部21、和被该壁部21包围并储藏流体的内部空间22。在第1实施方式中，衬里20是树脂制。衬里20例如通过使用了强化塑料的旋转成型法制成。在其他实施方式中，衬里20也可以代替树脂部件而由铝合金等轻金属构成。

在衬里20的壁部21的表面层叠有纤维层23和保护层27A。纤维层23将衬里20作为心轴通过缠绕法形成为覆盖衬里20的整个外表面。纤维层23包括纤维24、和热固化性树脂25。纤维24卷绕于衬里20的外表面整体，构成层叠的多个卷层。热固化性树脂25覆盖纤维24的表面，在粘合的状态下将纤维24彼此热固化。在第1实施方式中，纤维层23由碳纤维强化树脂(CFRP)构成。纤维24由碳纤维构成，热固化性树脂25由环氧树脂构成。此外，热固化性树脂25并不限定于环氧树脂，也可以使用不饱和聚酯树脂等其他热固化性树脂。

纤维层23覆盖图1所示的缸体部11和穹顶部12a、12b。在穹顶部12a、12b中，接头13和栓部件14从纤维层23突出。接头13和栓部件14通过沿着衬里20的穹顶部12a、12b从中心的筒状部位向外侧延出的未图示的檐部被纤维层23覆盖而固定于衬里20。

如图2所示，保护层27A包括多孔部件30，上述多孔部件30配置于构成纤维层23的纤维24上，并具有在厚度方向上贯通的多个细孔31。多个细孔31排列于整个多孔部件30。多孔部件30配置于整个保护层27A。在第1实施方式中，多孔部件30由具有构成多个细孔31的网眼并包围衬里20的周围的筒状的筒状网部件30A构成。如图1所示，在第1实施方式中，筒状网部件30A配置为至少覆盖缸体部11，并覆盖穹顶部12a、12b的下端部。

在其他实施方式中，筒状网部件30A和保护层27A可以覆盖整个缸体部11和穹顶部12a、12b，也可以仅覆盖缸体部11的一部分。或者筒状网部件30A和保护层27A也可以覆盖穹顶部12a、12b的整体或者仅一部分。

筒状网部件30A具有在伸长时产生复原力的伸缩性。筒状网部件30A在伸长的状态下配置，通过其复原力与纤维24的表层贴合。筒状网部件30A由在后述的热固化工序中不熔融的具有耐热性的部件构成。筒状网部件30A例如由尼龙等具有高的耐热性能的树脂制的纤维部件构成。更具体而言，筒状网部件30A由耐特龙(注册商标)构成。

如图2所示，筒状网部件30A通过构成纤维层23的热固化性树脂25进入至细孔31内而与纤维层23一体化。热固化性树脂25覆盖整个筒状网部件30A。

优选筒状网部件30A的细孔31的大小形成为小于假定在燃料电池车辆中的使用中高压罐10A接触的砂石等异物的大小，以保护纤维层23不受这样的异物影响。更具体而言，筒状网部件30A的细孔31可以由最大宽度为0.1～10mm左右的大小构成。

图3是表示高压罐10A的制造工序的流程的说明图。在工序P1中，准备衬里20和多孔部件30。在衬里20的穹顶部12a、12b的开口安装有接头13和栓部件14。在工序P2中，通过缠绕装置，通过螺旋缠卷、环状缠卷将浸入了热固化之前的热固化性树脂25的纤维24卷绕于衬里20。通过工序P2，层叠覆盖衬里20整体的纤维24的卷层。在接下来的工序P3中，将在工序P1中所准备的多孔部件30配置于纤维24上。在第1实施方式中，作为多孔部件30将筒状网部件30A配置于纤维24上。

依次参照图4～图8对工序P3的内容进行说明。图4是表示用于将筒状网部件30A安装于衬里20的安装装置100的简要立体图。安装装置100具备多个轴101、和平行地安装多个轴101的板状主体部105。在板状主体部105的面105s形成有多个槽部106。各槽部106从板状主体部105的中心朝向外周延伸，并以包围板状主体部105的中心的方式放射状地等间隔地排列。以下，将各槽部106的端部中的板状主体部105的中心侧的端部称为“第1端部106a”，将板状主体部105的外周侧的端部称为“第2端部106b”

各轴101从各槽部106向与板状主体部105的面105s垂直的方向延出。各轴101构成为能够在各槽部106的第1端部106a与第2端部106b之间沿着槽部106直线移动。各轴101通过设置于板状主体部105内部的未图示的齿轮机构而移动。

各轴101在安装装置100中构成保持筒状网部件30A的保持部。在各轴101位于第1端部106a的状态下将各轴101插入于筒状网部件30A的筒内，由此将筒状网部件30A安装于安装装置100。

图5是处于安装了筒状网部件30A的状态的安装装置100的简要俯视图。在图5中，为了参考，用点划线图示了以衬里20的中心轴位于板状主体部105的中心轴上的方式配置了衬里20时的衬里20的外周轮廓线。板状主体部105中的将各槽部106的第1端部106a连接的未图示的虚拟圆的直径大于不使筒状网部件30A伸长而为圆筒状时的直径。筒状网部件30A以在径向上伸长的状态下卷绕于各轴101的周围的方式安装，并在产生了复原力的状态下被各轴101保持。

图6是在安装了筒状网部件30A后筒状网部件30A由于各轴101的移动而处于伸长的状态时的安装装置100的简要俯视图。将各槽部106的第1端部106a连结的未图示的虚拟圆的直径小于衬里20的直径。另一方面，将各槽部106的第2端部106b连结的未图示的虚拟圆的直径大于衬里20的直径。由此，在安装筒状网部件30A后，使各轴101移动至第2端部106b来使筒状网部件30A伸长并扩径，由此能够在筒状网部件30A的筒内形成可以容纳衬里20的空间。

图7是示意性地表示向被安装装置100的轴101保持的筒状网部件30A的筒内插入衬里20的工序的简要立体图。通过安装装置100将在工序P2中卷绕了纤维24的衬里20沿着安装装置100的板状主体部105的中心轴插入至如图6所示扩径的筒状网部件30A的筒内。

图8是表示基于安装装置100的筒状网部件30A向衬里20的安装完成后的状态的简要立体图。当在筒状网部件30A的筒内插入了衬里20之后，在各轴101之间，向筒状网部件30A的与板状主体部105相反的一侧的端部施加用于不使其从衬里20的纤维24分离的外力，从而将筒状网部件30A固定于衬里20。在该状态下，使衬里20以远离板状主体部105的方式向沿着其中心轴CX的方向移动，从而将各轴101从筒状网部件30A与衬里20之间拔出。这样，筒状网部件30A因自身的复原力而收缩，从而配置为贴合于卷绕于衬里20的纤维24上。此外，也可以在各轴101的侧面设置有用于使筒状网部件30A很好地滑动的槽部等，以便能够从筒状网部件30A的筒内顺利地拔出。

在筒状网部件30A向衬里20的安装完成后，执行图3的工序P4。工序P4是使热固化性树脂25热固化的工序。在工序P4中，将安装了筒状网部件30A的衬里20在加热炉中加热至热固化性树脂25的固化温度以上，由此使浸入至纤维24的热固化性树脂热固化。此外，在工序P4中，为了抑制由熔融后的热固化性树脂25的流动引起的分布不均，使衬里20旋转并且将其加热。

图9是表示在工序P4的热固化工序中形成纤维层23和保护层27A前后的情形的示意图。在工序P4中，若将卷绕了纤维24并安装了筒状网部件30A的衬里20在加热炉中加热，则浸入至纤维24的热固化性树脂25熔融并流动，从而填充纤维24间的缝隙，并且进入至筒状网部件30A的细孔31。热固化性树脂25还以覆盖整个筒状网部件30A的方式流动。其后，由于热固化性树脂25的热固化的完成，形成通过热固化性树脂25而一体化的纤维层23和保护层27A。即，浸入至纤维24的热固化性树脂和形成保护层27A的热固化性树脂是同种材质。

如以上那样，根据第1实施方式的高压罐10A，在热固化工序之前，在衬里20安装筒状网部件30A，由此能够简易地形成保护纤维层23的保护层27A。根据第1实施方式的高压罐10A，通过热固化性树脂25对筒状网部件30A进行涂层，从而在表层形成有提高了强度的保护层27A，因此提高了高压罐10A的耐久性。根据第1实施方式的高压罐10A，通过热固化性树脂25进入至筒状网部件30A的细孔31，从而将纤维层23与保护层27A一体化，因此抑制由纤维层23与保护层27A的剥离引起的高压罐10A的劣化。另外，若是由筒状网部件30A构成的保护层27A，则容易进行形成筒状网部件30A的网眼的纤维是否断开的视觉辨认。因此，根据构成筒状网部件30A的纤维断开状况，能够视觉辨认保护层27A的劣化的程度，从而能够使适当地判定由高压罐10A的劣化造成的更换时期的到来变得容易。

根据第1实施方式的高压罐10A，构成保护层27A的筒状网部件30A具有伸缩性，在因储藏流体的填充与排出的反复而高压罐10A反复进行了膨胀与收缩时，能够随着其膨胀、收缩而进行伸缩。因而，抑制因高压罐10A的膨胀与收缩的反复导致保护层27A劣化。另外，筒状网部件30A能够伸长，因此抑制高压罐10A的膨胀被保护层27A压住。因此，抑制在高压罐10A的膨胀时产生内部应力，从而抑制高压罐10A的劣化。并且，在第1实施方式中，筒状网部件30A具有在伸长时产生复原力的收缩性，因此提高了高压罐10A收缩后的保护层27A的追随性。除此之外，若是具有伸缩性的筒状网部件30A，则对衬里20的安装容易，因此能够缩短保护层27A的形成时间。另外，通过在产生复原力的状态下将筒状网部件30A安装于衬里20，从而使筒状网部件30A贴合于在衬里20表层形成的纤维24的卷层的凹凸。因此，抑制筒状网部件30A的皱褶的产生，从而抑制在筒状网部件30A与纤维24之间产生空隙。因而，能够抑制由筒状网部件30A的皱褶造成的高压罐10A的外观的劣化、由在筒状网部件30A与纤维24之间产生的空隙造成的保护层27A的耐久性的降低。

第2实施方式：

图10A是表示第2实施方式中的高压罐10B的简要侧视图。图10B是图10A所示的XB-XB切断中的高压罐10B的简要剖视图。图10C是图10B所示的XC-XC切断中的高压罐10B的简要剖视图。对于第2实施方式的高压罐10B的结构而言，代替在第1实施方式中说明的保护层27A而具备第2实施方式的保护层27B这一点以外与第1实施方式的高压罐10A几乎相同。

如图10A、图10B所示，第2实施方式的保护层27B以遍及两端的穹顶部12a、12b之间覆盖缸体部11的侧面的一部分的方式形成。高压罐10B以保护层27B位于下方的姿势搭载于燃料电池车辆。如图10B所示，在第2实施方式中，保护层27B在缸体部11的周向上覆盖缸体部11的圆周的1/3～1/2左右的范围的区域。如图10C所示，保护层27B具有多孔部件30，上述多孔部件30具有在厚度方向上贯通的多个细孔31。多个细孔31排列于整个多孔部件30。在第2实施方式中，多孔部件30由以下说明的板状网部件30B构成。板状网部件30B配置于整个保护层27B。

以图11和图12作为参照图，继续对保护层27B具有的板状网部件30B的结构进行说明。图11是表示板状网部件30B的简要立体图。图12是放大表示板状网部件30B的局部的简要立体图。

参照图11。在第2实施方式中，保护层27B具有多个金属制的板状网部件30B作为多孔部件30。各板状网部件30B具有沿着缸体部11的侧面弯曲的形状，构成细孔31的网眼遍及整体排列。各板状网部件30B具有能够保持那样的弯曲的板形状的形状保持性。如图10A所示，多个板状网部件30B在缸体部11的侧面沿着高压罐10B的中心轴CX排列为一列。这样，对于使用多个板状网部件30B来构成保护层27B的理由进行后述。

参照图12。在第2实施方式中，对于板状网部件30B而言，板状网部件30B由通过网眼变形而能够伸缩的部件构成。板状网部件30B例如由膨胀金属构成。板状网部件30B的各细孔31通过如下方式形成，对于在作为板状网部件30B的基材的金属板上排列为锯齿状的微小的多个狭缝而言，将狭缝的两侧的部位沿着金属板的厚度方向向互为相反的方向扩展而形成开口。在图12中，在构成狭缝的内壁面的面标注了阴影线。在第2实施方式中，如图12所示，形成有开口为菱形形状的细孔31。

板状网部件30B具有多个线状部位33、和4个线状部位33彼此的端部彼此连结的多个连结部34。在第2实施方式中，各线状部位33构成为具有相同的长度的直线状的部位，从而构成菱形形状的细孔31的四边。另外，各连结部34构成菱形形状的细孔31中的角部。

板状网部件30B通过具有菱形形状的各细孔31的宽度方向X和长度方向Y的尺寸比率变化而伸缩。这里，“宽度方向X”是指将板状网部件30B配置于高压罐10B时的高压罐10B的周向。另外，“长度方向Y”是指沿着高压罐10B的中心轴CX的方向。

对于板状网部件30B而言，在向宽度方向X伸长时，各细孔31的宽度方向X上的开口宽度变大，长度方向Y上的开口宽度变小。另一方面，对于板状网部件30B而言，在向宽度方向X收缩时，各细孔31的宽度方向X上的开口宽度变小，长度方向Y上的开口宽度变大。通过板状网部件30B具有伸缩性，保护层27B能够随着高压罐10B的膨胀、收缩而进行伸缩。

在第2实施方式中，如上述那样，多个板状网部件30B在沿着高压罐10B的中心轴CX的方向上排列。由此，能够使沿着高压罐10B的中心轴CX的长度方向Y上的各板状网部件30B的尺寸变小。若长度方向Y上的板状网部件30B的尺寸较小，则在高压罐10B膨胀从而各板状网部件30B在宽度方向X上伸长时，各板状网部件30B易于在长度方向Y上收缩。因而，在高压罐10B膨胀后，能够减少在保护层27B内产生的应力，因此抑制由高压罐10B的膨胀、收缩的反复造成的保护层27B的劣化。

参照图13，对在制造第2实施方式的高压罐10B的工序中的热固化工序中使用的保持部件200的结构进行说明。在图13中，图示了与保持高压罐10B的衬里20的状态的保持部件200的中心轴正交的剖切面中的简要剖面。

与在第1实施方式中说明的相同，第2实施方式的高压罐10B通过图3的制造工序的流程来制造。在第2实施方式中，在工序P3中，作为多孔部件30，将上述的多个板状网部件30B配置于卷绕于衬里20的纤维24上。另外，在工序P4的热固化工序中，热固化性树脂25进入至板状网部件30B的细孔31并且热固化，由此形成保护层27B。在该热固化工序中，为了抑制在热固化性树脂25热固化之前板状网部件30B从衬里20脱落而使用保持部件200。保持部件200在使衬里20和板状网部件30B相互紧贴的状态下对它们进行保持。衬里20和板状网部件30B在被保持部件200保持的状态下在加热炉中与保持部件200一起旋转并被加热。

保持部件200具有圆筒形状，配置了板状网部件30B的衬里20容纳于筒内。保持部件200由隔着其中心轴相互对置的半圆筒状的第1侧壁部201和第2侧壁部202构成。第1侧壁部201在其周向的端部经由铰接部204与第2侧壁部202的周向上的端部连结。第1侧壁部201将铰接部204作为支点相对于第2侧壁部202进行转动。

如在图13中用虚线示出的那样，使第1侧壁部201相对于第2侧壁部202转动，从而使保持部件200变为打开的状态，由此能够在保持部件200的筒内容纳配置了板状网部件30B的衬里20。衬里20在保持部件200内配置为板状网部件30B面向第2侧壁部202的内周面。

在第1侧壁部201与第2侧壁部202的各自的周向上的与铰接部204相反的一侧的端部设置有锁止机构205。锁止机构205在第1侧壁部201与第2侧壁部202闭合的状态下将第1侧壁部201与第2侧壁部202连结，从而限制第1侧壁部201和第2侧壁部202的转动。在将衬里20容纳于保持部件200内后，通过锁止机构205，将第1侧壁部201与第2侧壁部202固定。

在保持部件200安装有在筒内支承板状网部件30B和衬里20的多个支承部件210。各支承部件210由贯通第1侧壁部201或者第2侧壁部202的螺栓构成。在图13中重叠，因此看不到，但在各侧壁部201、202在沿着保持部件200的中心轴的方向上排列有多个支承部件210。贯通第1侧壁部201的支承部件210在前端部挤压卷绕于衬里20的侧面的纤维24。贯通第2侧壁部202的支承部件210在前端挤压衬里20的周向上的板状网部件30B的两端部。通过调整各支承部件210的插入深度，从而能够调整衬里20的中心轴CX的位置。由此，能够抑制产生由衬里20的中心轴CX配置于偏离保持部件200的中心轴的位置引起的加热温度的不均匀。

在各支承部件210、与卷绕于衬里20的纤维24或者板状网部件30B之间配置有缓冲部件215。缓冲部件215由与浸入至纤维24的树脂相同种类的热固化性树脂25构成。缓冲部件215在热固化工序熔融，在与纤维层23或者保护层27B的热固化性树脂25一体化的状态下热固化。在热固化工序后通过研磨等削掉残留于高压罐10B的表层的缓冲部件215热固化后的块。由此，能够抑制在高压罐10B的表层残留被保持部件200的支承部件210支承的痕迹。

如以上那样，根据第2实施方式的高压罐10B，通过保护层27B由形状保持为板状的板状网部件30B构成，从而提高了保护层27B的强度。另外，通过由网眼变形来进行伸缩的板状网部件30B构成保护层27B，从而能够使保护层27B追随于高压罐10B的膨胀、收缩，因此提高了保护层27B的耐久性。除此之外，通过将板状网部件30B配置于所希望的区域，从而形成仅包覆该区域的保护层27B。因而，容易仅在保护的必要性高的区域形成保护层27B，从而抑制由保护层27B形成到保护的必要性低的区域引起的高压罐10B的重量的增加、制造成本的增大。另外，根据第2实施方式的高压罐10B及其制造方法，能够起到与在第1实施方式中说明的作用效果相同的各种作用效果。

第3实施方式：

图14是表示第3实施方式中的高压罐10C的简要侧视图。对于第3实施方式的高压罐10C的结构而言，代替在第2实施方式中说明的多个板状网部件30B而使用以下说明的第3实施方式的板状网部件30C这一点以外与第2实施方式的高压罐10B的结构几乎相同。通过热固化性树脂25进入至1张板状网部件30C的细孔31而形成第3实施方式的保护层27C。

图15是表示板状网部件30C的结构的简要立体图。第3实施方式的板状网部件30C与第2实施方式的板状网部件30B相同地由膨胀金属构成，但细孔31的开口形状与第2实施方式的板状网部件30B不同。在板状网部件30C中，包围细孔31的各线状部位33通过具有两个屈曲部33c而折弯成曲柄状。在板状网部件30C中，除了各连结部34之外，还能够将各线状部位33的两个屈曲部33c作为关节部来折弯。因此，在板状网部件30C中，细孔31的开口形状能够更自由地变形，板状网部件30C能够在宽度方向X和长度方向Y上分别独立地伸缩。因此，若是板状网部件30C，则能够实现保护层27C对高压罐10C的膨胀、收缩的更高的追随性。

图16是表示板状网部件30C的制造工序的简图。在图16的纸面上层所示的工序A、B、C中，通过模仿线状部位33的形状的薄板状的上模310和下模312对支承于搬运辊320的金属板300进行1次冲压，由此在金属板300形成细孔31的一半的区域31a。在第一次的冲压之后，通过搬运辊320，将金属板300搬运上模310和下模312的厚度的量。另外，将上模310与下模312的位置向与金属板300的搬运方向正交的方向错开细孔31的宽度方向X上的尺寸的一半。接着，在纸面下层所示的工序D、E、F中，通过基于上模310和下模312的第二次的冲压，形成细孔31的剩余一半的区域31b。通过这些工序A～F的反复而简易地形成板状网部件30C。此外，第3实施方式的板状网部件30C仅通过更换上模310和下模312就能够通过与第2实施方式的板状网部件30B共用的制造装置来制造。

如以上那样，根据第3实施方式，通过向宽度方向X和长度方向Y的伸缩变形比第2实施方式自由的板状网部件30C，提高了保护层27C对高压罐10C的膨胀、收缩的追随性。另外，根据第3实施方式的高压罐10C及其制造方法，能够起到在上述的各实施方式中说明的各种作用效果。

第4实施方式：

图17是表示在第4实施方式的高压罐中作为多孔部件30使用的板状网部件30D的结构的简要立体图。对于第4实施方式的高压罐的结构而言，代替在第3实施方式中说明的板状网部件30C而使用第4实施方式的板状网部件30D这一点以外与第3实施方式的高压罐10C的结构几乎相同。对于第4实施方式的板状网部件30D而言，如以下说明的那样，细孔31的开口形状不同这一点以外与第3实施方式的板状网部件30C几乎相同。

第4实施方式的板状网部件30D相当于将在第3实施方式中说明的线状部位33的屈曲部33c变更为弯曲部的结构，各线状部位33具有三角函数的波形形状。板状网部件30D中的各细孔31的开口形状相当于将在长径方向上排为一列的3个椭圆的端部相互连结而成的形状。

根据第4实施方式的板状网部件30D，在使细孔31的开口形状变形并伸缩时，分散在各线状部位33产生的应力，因此抑制板状网部件30D的伸缩时的应力集中的产生。因而，根据第4实施方式的板状网部件30D，能够进一步提高高压罐的保护层的耐久性。另外，仅通过变更图16所示的上模310和下模312的形状就能够与第3实施方式的板状网部件30C相同地简易地制成第4实施方式的板状网部件30D。另外，根据第4实施方式的高压罐及其制造方法，能够起到在上述的各实施方式中说明的各种作用效果。

第5实施方式：

图18是表示第5实施方式中的高压罐10E的简要侧视图。图19是在沿着中心轴CX的方向上观察第5实施方式的高压罐10E时的简图。对于第5实施方式的高压罐10E的结构而言，以下说明的点以外与第3实施方式的高压罐10C的结构几乎相同。

如图18所示，在第5实施方式的高压罐10E代替在第3实施方式中说明的保护层27C而设置有第1保护层27Ea和第2保护层27Eb。第1保护层27Ea和第2保护层27Eb在缸体部11上相互分离地配置于隔着中心轴CX而对置的位置。

如图18和图19所示，第1保护层27Ea与在第3实施方式中说明的保护层27C相同地在缸体部11的周向上的局部的区域覆盖两个穹顶部12a、12b之间的整个区域。第1保护层27Ea在缸体部11的周向上覆盖缸体部11的圆周的1/3～1/2左右的范围的区域。

如图18所示，在高压罐10E设置有多个第2保护层27Eb。多个第2保护层27Eb在沿着中心轴CX的方向上分离排列。多个第2保护层27Eb包括设置于比第2穹顶部12b靠近第1穹顶部12a的位置的保护层、和设置于比第1穹顶部12a靠近第2穹顶部12b的位置的保护层。这两个第2保护层27Eb设置于隔着高压罐10E的重心对称的位置。如图19所示，多个第2保护层27Eb分别在缸体部11的周向上覆盖缸体部11的圆周的1/3～1/2左右的范围的区域。在其他实施方式中，也可以在设置于靠近上述的穹顶部12a、12b的位置的两个第2保护层27Eb之间还设置1个以上的第2保护层27Eb。另外，在其他实施方式中，第2保护层27Eb也可以仅设置一个。

参照图18和图19。各保护层27Ea、27Eb具有板状网部件30E。对于板状网部件30E而言，在两端追加有以下说明的固定部37这一点以外与在第3实施方式中说明的图15所示的板状网部件30C的结构几乎相同。在卷绕有纤维24的衬里20的纤维24上配置设置有固定部37的板状网部件30E，在热固化工序中，通过使热固化性树脂25进入至板状网部件30E的细孔31并热固化来制造高压罐10E。此外，在其他实施方式中，板状网部件30E也可以具有在图12所示的第2实施方式的板状网部件30B、图15所示的第3实施方式的板状网部件30C、或者图17所示的第4实施方式的板状网部件30D上追加了固定部37的结构。

各保护层27Ea、27Eb的板状网部件30E在缸体部11的周向上的两端具有固定部37。各固定部37具备与板状网部件30E的端部连结并从高压罐10E的表面朝向外侧延出的板状部位38、和安装于板状部位38的橡胶制的固定部件39。在各固定部37连结用于支承燃料电池车辆具备的高压罐10E的支承部SP。支承部SP在高压罐10E的两侧从第2保护层27Eb侧向第1保护层27Ea侧延出并与对应的固定部37连结。

参照图18。在第1保护层27Ea，在沿着中心轴CX的方向上的分别靠近两端的位置设置有固定部37。优选固定部37设置于隔着高压罐10E的重心而对称的位置。在各第2保护层27Eb，固定部37设置于沿着中心轴CX的方向上的中央。第1保护层27Ea的固定部37和第2保护层27Eb的固定部37为了避免图19所示的支承部SP的干涉而设置于在沿着中心轴CX的方向上相互偏移的位置。

图20是图19所示的XX-XX切断中的固定部37的简要剖视图。在固定部37的板状部位38设置有用于安装固定部件39的贯通孔38h。固定部件39插通至板状部位38的贯通孔38h。固定部件39通过贯通孔38h的周边部与设置于其外周的槽部39g嵌合而固定于板状部位38。在固定部件39设置有在板状部位38的厚度方向上贯通固定部件39的螺栓孔39h。通过插通于固定部件39的螺栓孔39h的螺栓BT、与配置于中空的支承部SP的内部的螺母NT的紧固，将固定部37与支承部SP连结。根据固定部37，能够通过固定部件39吸收来自支承部SP的振动。因而，抑制通过那样的振动固定部37的固定性降低从而高压罐10E从支承部SP脱落。

图21是表示燃料电池车辆400中的高压罐10E的搭载位置的一个例子的简图。燃料电池车辆400具有供乘员搭乘的车厢401、设置于车厢401的后方并装载货物的后备箱402、以及构成车厢401与后备箱402的地板面的地板面板405。高压罐10E搭载于地板面板405的下方。在高压罐10E的下方设置有与地板面板405连结并从下方覆盖高压罐10E的树脂制的罩部件407。

上述的支承部SP与地板面板405连结，从地板面板405向下方延出，并与高压罐10E的固定部37连结。通过将第1保护层27Ea的固定部37与支承部SP连结而抑制高压罐10E向下方的移动。另外，通过将第2保护层27Eb的固定部37与支承部SP连结而限制向上方的移动。

高压罐10E设置为：第1保护层27Ea面向罩部件407，第2保护层27Eb面向地板面板405。由此，能够通过包覆面积大的第1保护层27Ea保护因路面干涉、飞石等异物的飞溅而容易损伤的高压罐10E的下方的侧面区域。另一方面，配置于那样的损伤的可能性低的高压罐10E的上方的侧面区域的第2保护层27Eb构成为包覆面积较小，因此与其对应地抑制高压罐10E的重量的增大。

对于高压罐10E而言，固定部37设置于中心轴CX的两侧，以在上方和下方形成空间的浮起的状态支承于支承部SP。该空间作为接受高压罐10E的膨胀、收缩的缓冲区域BF发挥功能。由此，在高压罐10E膨胀、收缩时，其中心轴CX的位置位移的量比将高压罐10E直接地配置于地板面的情况减少。因而，抑制与高压罐10E连接的阀、配管等设备、配置于高压罐10E的周边的设备因高压罐10E膨胀、收缩后的高压罐10E的位移而承受负荷。在第5实施方式中，缓冲区域BF构成为空间。在其他实施方式中，缓冲区域BF也可以构成为配置有随着高压罐10E的膨胀、收缩而变形的部件的区域。

在第5实施方式中，高压罐10E搭载于后备箱402的下方区域。在其他实施方式中，高压罐10E也可以搭载于车厢401的下方区域。高压罐10E也可以不搭载于地板面板405的下方，例如也可以搭载于位于车厢401的前方的发动机舱408。在这种情况下，高压罐10E的固定部37固定于与发动机舱408内的壁部连结的支承部SP。

如以上那样，根据第5实施方式的高压罐10E，通过具有包覆面积不同的第1保护层27Ea和第2保护层27Eb，抑制高压罐10E的重量的增大，并且提高了其保护性。另外，通过在各保护层27Ea、27Eb设置有固定部37，从而能够简易地固定高压罐10E。另外，根据第5实施方式的高压罐10E，能够起到在上述的各实施方式中说明的各种作用效果。

其他实施方式：

在上述实施方式中说明的各种结构例如能够如以下那样改变。以下说明的其他实施方式都与上述实施方式相同地定位为用于实施本公开的技术的方式的一个例子。

其他实施方式1：

上述各实施方式的高压罐10A、10B、10C、10E的储藏流体并不限定于氢。在其他实施方式中，也可以在高压罐10A、10B、10C、10E中例如储藏有天然气体、液化气体等流体。另外，高压罐10A、10B、10C、10E并不局限于燃料电池车辆，例如也可以搭载于天然气汽车等其他车辆。高压罐10A、10B、10C、10E可以代替车辆而搭载于其他移动体，也可以设置于建筑物等。

其他实施方式2：

多孔部件30也可以具有与筒状网部件30A、板状网部件30B、30C、30D、30E不同的结构。多孔部件30例如可以将铁丝编制为网状而形成，也可以由在金属板上形成有贯通孔的冲孔金属构成。多孔部件30也可以由以即使伸长也几乎不产生复原力的网状的部件形成为筒状的筒状网部件构成。

本公开的技术并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了实现上述的效果的一部分或者全部，与在发明的概要栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，并不局限于说明为其技术特征在本说明书中不是必须的技术特征，只要未说明为其技术特征在本说明书中是必须的，就能够适当地删除。

Claims (12)

1.一种高压罐，其特征在于，

所述高压罐具备：

衬里，具有储藏流体的内部空间；

纤维层，包括卷绕于所述衬里的外表面的纤维和覆盖所述纤维的表面并固化的热固化性树脂；以及

保护层，包括配置于所述纤维上并具有在厚度方向上贯通的多个细孔的多孔部件，并且所述热固化性树脂进入至所述多个细孔。

2.根据权利要求1所述的高压罐，其特征在于，

所述多孔部件包括筒状的筒状网部件，所述筒状网部件具有构成所述多个细孔的网眼，并包围所述衬里的外周。

3.根据权利要求2所述的高压罐，其特征在于，

所述筒状网部件由具有在伸长时产生复原力的伸缩性的部件构成。

4.根据权利要求1所述的高压罐，其特征在于，

所述多孔部件包括板状网部件，所述板状网部件具有作为所述多个细孔的网眼，并通过所述网眼的变形而进行伸缩。

5.根据权利要求4所述的高压罐，其特征在于，

所述保护层包括第1保护层和第2保护层，所述第1保护层和所述第2保护层被相互分离地配置于隔着所述高压罐的中心轴而对置的位置。

6.根据权利要求4或5所述的高压罐，其特征在于，

在所述板状网部件的端部设置有固定部，所述固定部从所述高压罐的表面向外侧延出，并连结支承所述高压罐的支承部。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的高压罐，其特征在于，

所述板状网部件具有多个线状部位和所述多个线状部位各自的端部彼此连结的多个连结部，由所述多个线状部位和多个连结部构成所述多个细孔。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的高压罐，其特征在于，

各所述细孔具有菱形形状。

9.根据权利要求7所述的高压罐，其特征在于，

各所述线状部位折弯成曲柄状。

10.根据权利要求4～7中任一项所述的高压罐，其特征在于，

各所述细孔具有相当于将在长径方向上排为一列的多个椭圆的端部相互连结而成的形状的形状。

11.一种车辆，搭载权利要求6～10中任一项所述的高压罐，所述车辆具有所述支承部，

其特征在于，

所述固定部隔着所述高压罐的中心轴向两侧延出，通过所述支承部，以在上方和下方形成接受所述高压罐的膨胀、收缩的缓冲区域的状态支承所述高压罐。

12.一种高压罐的制造方法，其特征在于，

所述高压罐的制造方法具备：

准备具有储藏流体的内部空间的衬里的工序；

准备具有在厚度方向上贯通的多个细孔的多孔部件的工序；

将浸入有热固化性树脂的纤维卷绕于所述衬里的表面的工序；

将所述多孔部件配置于所述纤维上的工序；以及

将配置了所述多孔部件的所述衬里加热，使浸入至所述纤维的所述热固化性树脂向所述多孔部件的所述多个细孔内流动并且使其热固化的工序。

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