JP2002005397A - 耐圧容器 - Google Patents
耐圧容器Info
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- JP2002005397A JP2002005397A JP2000184150A JP2000184150A JP2002005397A JP 2002005397 A JP2002005397 A JP 2002005397A JP 2000184150 A JP2000184150 A JP 2000184150A JP 2000184150 A JP2000184150 A JP 2000184150A JP 2002005397 A JP2002005397 A JP 2002005397A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 外殻と口金との密着性が良好であり、耐圧容
器製造時や使用時において両者の界面でのズレ等を起さ
ない耐圧容器を提供する。 【解決手段】 合成樹脂製の中空成形体からなる内殻２
と、内殻の外周に巻回形成した繊維補強層からなる外殻
３と、容器の軸方向端部に配置された口部部材６とから
なる耐圧容器１であって、口部部材は開口筒状部１０と
フランジ部３１とから形成され、フランジ部は内殻と外
殻との間に挟持される位置に固定されており、口部部材
のフランジ部の外殻と接する位置に突起３６又は窪みを
形成した。
器製造時や使用時において両者の界面でのズレ等を起さ
ない耐圧容器を提供する。 【解決手段】 合成樹脂製の中空成形体からなる内殻２
と、内殻の外周に巻回形成した繊維補強層からなる外殻
３と、容器の軸方向端部に配置された口部部材６とから
なる耐圧容器１であって、口部部材は開口筒状部１０と
フランジ部３１とから形成され、フランジ部は内殻と外
殻との間に挟持される位置に固定されており、口部部材
のフランジ部の外殻と接する位置に突起３６又は窪みを
形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＮＧ（圧縮天然
ガス）等の各種圧縮ガス、ＬＮＧ（液化天然ガス）、Ｌ
ＰＧ（液化石油ガス）等の各種液化ガス、その他の各種
加圧物質を充填するための耐圧容器に関するものであ
る。
ガス）等の各種圧縮ガス、ＬＮＧ（液化天然ガス）、Ｌ
ＰＧ（液化石油ガス）等の各種液化ガス、その他の各種
加圧物質を充填するための耐圧容器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＮＧ等の収容に用いられる耐圧容器の
製造方法として、ＣＮＧ等を透過させない合成樹脂製の
内殻と、６００ｋｇ／ｃｍ2 の耐圧規格を満たす外層の
ＦＲＰ（繊維強化樹脂）補強層よりなる外殻とを有した
ものである。この耐圧容器を製造するには、まず、回転
成形法等により内殻を合成樹脂により成形する。この内
殻の成形に併せて、又は内殻の成形後に口部部材を客器
の軸方向端部に装着する。その後、内殻の外周にエポキ
シ樹脂等を付着させたカーボン等の補強繊維をヘリカル
巻き及びフープ巻きして繊維補強層（ＥＲＰ補強層）を
巻付形成する。この際口部部材のフランジ部を内殻とＦ
ＲＰ補強層との間に挟持固定する。該内殻及びＦＲＰ補
強層を例えば約８０℃の恒温槽に入れ、該ＦＲＰ補強層
の樹脂を加熱硬化させて外殻を成形する。
製造方法として、ＣＮＧ等を透過させない合成樹脂製の
内殻と、６００ｋｇ／ｃｍ2 の耐圧規格を満たす外層の
ＦＲＰ（繊維強化樹脂）補強層よりなる外殻とを有した
ものである。この耐圧容器を製造するには、まず、回転
成形法等により内殻を合成樹脂により成形する。この内
殻の成形に併せて、又は内殻の成形後に口部部材を客器
の軸方向端部に装着する。その後、内殻の外周にエポキ
シ樹脂等を付着させたカーボン等の補強繊維をヘリカル
巻き及びフープ巻きして繊維補強層（ＥＲＰ補強層）を
巻付形成する。この際口部部材のフランジ部を内殻とＦ
ＲＰ補強層との間に挟持固定する。該内殻及びＦＲＰ補
強層を例えば約８０℃の恒温槽に入れ、該ＦＲＰ補強層
の樹脂を加熱硬化させて外殻を成形する。
【０００３】上記のＦＲＰ補強層の巻付工程においては
端部の口部部材を支持して口部部材及び内殻を回転させ
るのであるが、このＦＲＰ補強層を巻付けるに際し、口
部部材は内殻とＦＲＰ補強層との間に強固に固定されな
ければならない。
端部の口部部材を支持して口部部材及び内殻を回転させ
るのであるが、このＦＲＰ補強層を巻付けるに際し、口
部部材は内殻とＦＲＰ補強層との間に強固に固定されな
ければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】口部部材とＦＲＰ補強
層との固定が弱いとＦＲＰ補強層を巻付ける際や耐圧容
器の使用時にＦＲＰ層と口部部材との間でズレが生じ、
口部部材が回転してしまい、製造時であれば製品となら
なかったり、耐圧容器としての使用時であればガス漏れ
の原因となることとなる。
層との固定が弱いとＦＲＰ補強層を巻付ける際や耐圧容
器の使用時にＦＲＰ層と口部部材との間でズレが生じ、
口部部材が回転してしまい、製造時であれば製品となら
なかったり、耐圧容器としての使用時であればガス漏れ
の原因となることとなる。
【０００５】本発明は、このような、口部部材とＦＲＰ
補強層という異部品間であることに起因する強度低下を
解消した耐圧容器を提供することを目的とする。
補強層という異部品間であることに起因する強度低下を
解消した耐圧容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、合成樹
脂製の中空成形体からなる内殻と内殻の外周に巻回形成
した繊維補強層からなる外殻と、容器の軸方向端部に配
置された口部部材とからなる耐圧容器であって、口部部
材は開口筒状部とフランジ部とから形成され、フランジ
部は内殻と外殻との間に挟持される位置に固定されてお
り、フランジ部の外殻に接する位置に突起又は窪みを形
成したことを特徴とする耐圧容器に存する。
脂製の中空成形体からなる内殻と内殻の外周に巻回形成
した繊維補強層からなる外殻と、容器の軸方向端部に配
置された口部部材とからなる耐圧容器であって、口部部
材は開口筒状部とフランジ部とから形成され、フランジ
部は内殻と外殻との間に挟持される位置に固定されてお
り、フランジ部の外殻に接する位置に突起又は窪みを形
成したことを特徴とする耐圧容器に存する。
【０００７】かかる本発明の耐圧容器では、口部部材は
開口筒状部（ガス等を出入する開口筒部）とフランジ部
（耐圧容器に口部部材を固定するための鍔状部分）から
構成されている。この口部部材のフランジ部のＦＲＰ補
強層に接する部分に突起や窪みを設け、ＦＲＰ補強層巻
付工程における口部部材とＦＲＰ補強層との界面での滑
りが防止される。
開口筒状部（ガス等を出入する開口筒部）とフランジ部
（耐圧容器に口部部材を固定するための鍔状部分）から
構成されている。この口部部材のフランジ部のＦＲＰ補
強層に接する部分に突起や窪みを設け、ＦＲＰ補強層巻
付工程における口部部材とＦＲＰ補強層との界面での滑
りが防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は実施の形態に係る方法によ
り製造された耐圧容器の縦断側面図、図２は図１の口部
部材の斜視図及び断面図、図３、図４は口部部材の他の
一例の斜視図及び断面図である。この耐圧容器１は、内
殻２及び外殻３よりなる容器本体４と、この容器本体４
の流体の流通用の開口５に装着された口部部材６と、内
殻２の内周面から延出しこの口部部材６の中央の貫通孔
７をライニングしている筒状被覆部１０と、この筒状被
覆部１０に連なり口部部材６の先端面をライニングする
折り返し被覆部１１等よりなる。
り製造された耐圧容器の縦断側面図、図２は図１の口部
部材の斜視図及び断面図、図３、図４は口部部材の他の
一例の斜視図及び断面図である。この耐圧容器１は、内
殻２及び外殻３よりなる容器本体４と、この容器本体４
の流体の流通用の開口５に装着された口部部材６と、内
殻２の内周面から延出しこの口部部材６の中央の貫通孔
７をライニングしている筒状被覆部１０と、この筒状被
覆部１０に連なり口部部材６の先端面をライニングする
折り返し被覆部１１等よりなる。
【０００９】この内殻２は熱可塑性合成樹脂よりなるも
のであり、例えば熱可塑性樹脂よりなる筒状のパリソン
をブロー成形する等として形成される。このように成形
された内殻２の端部に図に例示する口部部材６を装着す
る。なお、内殻２の成形時に口部部材６を金型２１，２
２に装着しておくインサート成形法を採用しても良い。
のであり、例えば熱可塑性樹脂よりなる筒状のパリソン
をブロー成形する等として形成される。このように成形
された内殻２の端部に図に例示する口部部材６を装着す
る。なお、内殻２の成形時に口部部材６を金型２１，２
２に装着しておくインサート成形法を採用しても良い。
【００１０】図１、図２の例示では、口部部材６は、内
殻２の端部に重なるフランジ部３１と、このフランジ部
３１から立ち上る筒状部３２とを有している。このフラ
ンジ３１の外殻３の端部に重なる面には突起３６が設け
られている。この実施の形態では、突起３６は多角形の
リブ状となっているが、図３に示すような多角形の突出
部からなる突起３６′、図４に示すような窪み３７等で
構成されてもよい。
殻２の端部に重なるフランジ部３１と、このフランジ部
３１から立ち上る筒状部３２とを有している。このフラ
ンジ３１の外殻３の端部に重なる面には突起３６が設け
られている。この実施の形態では、突起３６は多角形の
リブ状となっているが、図３に示すような多角形の突出
部からなる突起３６′、図４に示すような窪み３７等で
構成されてもよい。
【００１１】口部部材６の凹条３６，３６′や窪み３
６″を設けておくことにより外殻３をＦＲＰで巻付形成
する際にうまく係合し、口部部材６と外殻３とがずれた
りすることなく、良好に固定される。また、図３に示す
ようにフランジ部３１の内殻と接する側に凹部３８や突
起を設ける等することにより内殻との固定を良好による
ことも考えられる。
６″を設けておくことにより外殻３をＦＲＰで巻付形成
する際にうまく係合し、口部部材６と外殻３とがずれた
りすることなく、良好に固定される。また、図３に示す
ようにフランジ部３１の内殻と接する側に凹部３８や突
起を設ける等することにより内殻との固定を良好による
ことも考えられる。
【００１２】パイプ部３２の先端面には周回溝３５が座
ぐり状に設けられており、この周回溝３５の内周側には
円環状の凸部３４が周設されている。この凸部３４は口
部部材６の先端面よりも後退している。この口部部材６
は、孔７内に筒状部１０を挿入させ、フランジ部３１を
内殻２のエンド部に重ね合わせるようにして内殻２に装
着される。この際、筒状部１０は孔３３から突出する。
突出した筒状部１０は後加工により周回溝３５に加熱押
圧して押し込まれ、折り返し被覆部１１を形成する。
ぐり状に設けられており、この周回溝３５の内周側には
円環状の凸部３４が周設されている。この凸部３４は口
部部材６の先端面よりも後退している。この口部部材６
は、孔７内に筒状部１０を挿入させ、フランジ部３１を
内殻２のエンド部に重ね合わせるようにして内殻２に装
着される。この際、筒状部１０は孔３３から突出する。
突出した筒状部１０は後加工により周回溝３５に加熱押
圧して押し込まれ、折り返し被覆部１１を形成する。
【００１３】このようにして口部部材６を一体化させた
内殻２を形成した後、得られた内殻２の外周に、フィラ
メントワインディング法等によって外殻を形成すること
により耐圧容器が製造される。フィラメントワインディ
ングの際には、内殻２の両端の口部部材６が、回動可能
に支持され、この回転体をモータ等によって回転駆動す
るようにしてフィラメントを巻きつける。
内殻２を形成した後、得られた内殻２の外周に、フィラ
メントワインディング法等によって外殻を形成すること
により耐圧容器が製造される。フィラメントワインディ
ングの際には、内殻２の両端の口部部材６が、回動可能
に支持され、この回転体をモータ等によって回転駆動す
るようにしてフィラメントを巻きつける。
【００１４】フィラメントワインディングは、例えば、
ヘリカル巻き及びテープ巻きを所定厚さに施せば良い。
次いで、例えばこの内殻２の一方の口部部材６にブライ
ンドキャップ（図示略）を装着すると共に他方の口部部
材６にエアフィードホース（図示略）を装着した後、熱
処理装置に供給する。エアフィードパイプを介して内殻
２内に所定のエア圧をかけた状態で加熱し、内殻２のフ
ィラメントに付着した熱硬化性合成樹脂を硬化させる。
このように内殻２を内方から加圧した状態で熱硬化処理
を施すことにより、熱硬化処理工程において内殻２が収
縮することがなく、内殻２と外殻３とが密着した耐圧容
器が製造される。
ヘリカル巻き及びテープ巻きを所定厚さに施せば良い。
次いで、例えばこの内殻２の一方の口部部材６にブライ
ンドキャップ（図示略）を装着すると共に他方の口部部
材６にエアフィードホース（図示略）を装着した後、熱
処理装置に供給する。エアフィードパイプを介して内殻
２内に所定のエア圧をかけた状態で加熱し、内殻２のフ
ィラメントに付着した熱硬化性合成樹脂を硬化させる。
このように内殻２を内方から加圧した状態で熱硬化処理
を施すことにより、熱硬化処理工程において内殻２が収
縮することがなく、内殻２と外殻３とが密着した耐圧容
器が製造される。
【００１５】なお、特に本発明を限定するものではない
が、フィラメントワインディングあるいは熱硬化処理工
程においては内殻２内を０．５〜３気圧とくに０．８〜
２．５気圧とりわけ１．０〜２気圧程度に保持するのが
好ましい。上記実施の形態にあっては、フィラメントワ
インディング工程において内殻２内を加圧状態としてい
るため、口部部材６を内殻２に押し付けるに際し、内殻
２にこれと反対方向に力を内側から加え、口部部材６と
内殻２とを密着させる効果が得られる。
が、フィラメントワインディングあるいは熱硬化処理工
程においては内殻２内を０．５〜３気圧とくに０．８〜
２．５気圧とりわけ１．０〜２気圧程度に保持するのが
好ましい。上記実施の形態にあっては、フィラメントワ
インディング工程において内殻２内を加圧状態としてい
るため、口部部材６を内殻２に押し付けるに際し、内殻
２にこれと反対方向に力を内側から加え、口部部材６と
内殻２とを密着させる効果が得られる。
【００１６】また、フィラメントワインディング工程に
おいて内殻２内を加圧状態とすることにより、フィラメ
ントワインディングによって内殻２に締付力が加えられ
ても内殻２が全く又は殆ど縮径しないという効果も奏さ
れる。なお、熱硬化処理工程にあっては双方の口部部材
６にブラインドキャップを装着して内部を密閉してから
加熱し、内部のエアを熱膨張させることによって内殻２
内を加圧状態としても良い。
おいて内殻２内を加圧状態とすることにより、フィラメ
ントワインディングによって内殻２に締付力が加えられ
ても内殻２が全く又は殆ど縮径しないという効果も奏さ
れる。なお、熱硬化処理工程にあっては双方の口部部材
６にブラインドキャップを装着して内部を密閉してから
加熱し、内部のエアを熱膨張させることによって内殻２
内を加圧状態としても良い。
【００１７】本発明において、内殻を構成する樹脂材料
としては、例えばポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド類、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
アセテート、ポリカーボネートなどを用いることができ
る。この内殻合成樹脂は補強繊維を含んでいてもよく、
補強繊維としては、後述の外殻の場合と同様のものを用
いることができる。繊維長は２〜１０ｍｍ程度の短繊維
が好適である。なお、内殻の成形法は、回転成形、圧縮
成形法、射出成形法などブロー以外の方法であっても良
い。
としては、例えばポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド類、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
アセテート、ポリカーボネートなどを用いることができ
る。この内殻合成樹脂は補強繊維を含んでいてもよく、
補強繊維としては、後述の外殻の場合と同様のものを用
いることができる。繊維長は２〜１０ｍｍ程度の短繊維
が好適である。なお、内殻の成形法は、回転成形、圧縮
成形法、射出成形法などブロー以外の方法であっても良
い。
【００１８】外殻は、フィラメントワインディング法の
ほかにテープワインディング法によって形成されても良
い。外殻の補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、
有機高弾性率繊維（例えばポリアミド繊維）などを用い
ることができる。外殻形成用の樹脂としては、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、
フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
ほかにテープワインディング法によって形成されても良
い。外殻の補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、
有機高弾性率繊維（例えばポリアミド繊維）などを用い
ることができる。外殻形成用の樹脂としては、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、
フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００１９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、口部部材
との接触界面近傍における内殻の残留応力が全く又は殆
ど無い耐圧容器を製造することができる。本発明によれ
ば、ＦＲＰ補強層巻付工程で外殻と口部部材と界面の滑
りが防止されるので、耐圧容器の製造効果が良好であ
る。また、耐圧容器の使用時にＦＲＰ層と口部部材とが
ズレるようなことがない。
との接触界面近傍における内殻の残留応力が全く又は殆
ど無い耐圧容器を製造することができる。本発明によれ
ば、ＦＲＰ補強層巻付工程で外殻と口部部材と界面の滑
りが防止されるので、耐圧容器の製造効果が良好であ
る。また、耐圧容器の使用時にＦＲＰ層と口部部材とが
ズレるようなことがない。
【図１】実施の形態に係る方法により製造された耐圧容
器の断面図である。
器の断面図である。
【図２】（ａ）図は口部部材の上方からの斜視図、
（ｂ）図は口部部材の下方からの斜視図、（ｃ）図は口
部部材の断面図である。
（ｂ）図は口部部材の下方からの斜視図、（ｃ）図は口
部部材の断面図である。
【図３】口部部材の他の一例の図２と同様の図面であ
る。
る。
【図４】口部部材の他の一例の図２と同様の図面であ
る。
る。
１ 耐圧容器 ２ 内殻 ３ 外殻 ６ 口部部材 １０ 筒状部 １１ 折り返し被覆部 ３１ フランジ部 ３５ 周回溝 ３６ 突起 ３７ 窪み
Claims (1)
- 【請求項１】 合成樹脂製の中空成形体からなる内殻と
内殻の外周に巻回形成した繊維補強層からなる外殻と、
容器の軸方向端部に配置された口部部材とからなる耐圧
容器であって、口部部材は開口筒状部とフランジ部とか
ら形成され、フランジ部は内殻と外殻との間に挟持され
る位置に固定されており、フランジ部の外殻に接する位
置に突起又は窪みを形成したことを特徴とする耐圧容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184150A JP2002005397A (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 耐圧容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184150A JP2002005397A (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 耐圧容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005397A true JP2002005397A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18684627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000184150A Pending JP2002005397A (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 耐圧容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005397A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009192078A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | タンク |
| KR20120086326A (ko) * | 2009-10-30 | 2012-08-02 | 도쿠리츠교우세이호우징 우츄우고우쿠우켄큐우카이하츠키코우 | 금속 부재와 복합재 부재의 접합 구조 |
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| CN105423121A (zh) * | 2014-09-17 | 2016-03-23 | 丰田自动车株式会社 | 高压罐 |
| JP2016044792A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | タンク |
| JP2016205547A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 高圧ガスタンク |
| CN108291688A (zh) * | 2015-11-13 | 2018-07-17 | 宝马股份公司 | 带有拱顶罩的压力容器和用于制造压力容器的方法 |
| CN110345374A (zh) * | 2018-04-06 | 2019-10-18 | 丰田自动车株式会社 | 高压罐 |
-
2000
- 2000-06-20 JP JP2000184150A patent/JP2002005397A/ja active Pending
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| US9683698B2 (en) | 2014-09-17 | 2017-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High pressure tank |
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