JP2004286201A - High pressure gas container and its manufacturing method - Google Patents

High pressure gas container and its manufacturing method Download PDF

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勇 小松
Yoshiaki Kondo
慶彰 近藤
Kazuo Fujiwara
和夫 藤原
Tetsuya Suzuki
哲也 鈴木
Takashi Maeno
隆 前野
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin made high pressure gas container having a lighter weight, a higher degree of freedom in shape, sufficient performance of gas barrier to low-molecular-weight gas such as hydrogen gas, and superior in low temperature impact resistance. <P>SOLUTION: The container body of the resin made high pressure gas container having a restricting layer formed on an outer layer consists of a gas barrier layer formed of an EVOH material for shutting off the permeation of high pressure gas filled in a hollow portion to the outside of the hollow portion and a plurality of layer portions including a cover resin layer formed on the inner and/or outer layer of the gas barrier layer for securing the low temperature impact resistance of the container body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高圧水素ガス等の高圧ガスを充填するための高圧ガス用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種ガスを充填するためのガス用容器としては、従来より、鉄製のものが用いられてきた。しかし鉄は比重が大きいことから（鉄の比重；７．９）、鉄製のガス用容器は重量が大きくなる問題があり、このようなガス用容器に例えば燃料ガスを充填し車両に搭載するような場合には、車両の燃費が増大するなどの問題があった。また、これに限らず容器の重量が増大すると取り扱いが困難であるとともに、鉄材料は成形性に劣るため容器形状が制約される問題もあった。したがって近年では、アルミニウムや樹脂等の材料を用いたガス用容器の開発がおこなわれている。
【０００３】
このうち樹脂材料は、耐衝撃性に優れ軽量でありかつ成形性に優れることから、ガス用容器の軽量化・形状自由度の向上を実現させる材料として期待されている。樹脂材料を用いてガス用容器を形成する場合、ガスの透過を遮断するガスバリア性を持つ材料を選択する必要がある。また、このような樹脂材料を用いてガス用容器を形成する場合には、ガス用容器の内部に圧縮ガスの充填・放出を繰り返す際に、ガス用容器の膨張・収縮が繰り返されて樹脂材料が疲労することを防止するために、中空状のガス用容器の内層に樹脂材料によるガスバリア層を形成し外層に耐圧性を確保するためのＦＲＰ層を形成して複層構造とすることが一般的である（例えば、特許文献１，２）。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載されるガス用容器は、ガスバリア層をポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリアミド樹脂，ＡＢＳ樹脂，ポリブチレンテレフタレート樹脂，ポリアセタール樹脂，ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料で形成し、その外層に溶融樹脂を含浸させたカーボン繊維やガラス繊維を巻付して形成したＦＲＰ層を形成したものである。上記した各種樹脂材料は分子量の大きなガスに対するガスバリア性に優れるため、例えばＣＮＧガス（天然ガス）等のガスを充填するためのガス用容器として用いることができる。
【０００５】
ここで、上記した各種樹脂材料は、分子量の大きなガスに対する良好なガスバリア能を有するものであって、例えば水素ガス等の分子量の小さなガスに対するガスバリア能を発揮するものではない。したがって、分子量の小さなガスを充填するためには、上記以外の樹脂材料でガスバリア層を形成する必要があった。
【０００６】
一方、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）を樹脂材料として用い、ガスバリア層を形成することも為されている（例えば、特許文献３）。ＥＶＯＨは分子量の小さなガスに対しても優れたガスバリア性を発揮するため、水素ガス等に対するガスバリア層として好適に使用される。しかしその一方で、低温耐衝撃性が低く、例えば−３０℃以下の低温条件下において充分な機械的強度を保てない問題があった。
【０００７】
さらに、特許文献１〜３に示されるような従来のガス用容器は、３５Ｍｐａ程度の圧力への耐圧性を有するものである。しかし、ガス用容器の使用形態によっては、ガス用容器の耐圧性を向上させ、ガスをより高圧に充填することが望ましい事情があった。すなわち、ガスをより高圧に充填することができれば、ガス用容器の交換やガス充填回数を低減することができるため、使用者の手間を省きつつ長期間使用することが可能となる。しかし、従来の樹脂材料を用いたガス用容器では高圧ガスを充填する際の耐圧性が充分ではなく、これらの事情から、樹脂材料を用いた容器であっても耐圧性をより向上させたガス用容器の開発が望まれている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１８１３号公報
【特許文献２】
特開平８−２１９３９２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１２３７６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、軽量化および形状自由度の向上を実現するとともに水素ガス等の低分子量のガスに対しても充分なガスバリア性能を発揮し、かつ、低温耐衝撃性に優れた樹脂製の高圧ガス用容器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の高圧ガス用容器は、一端が開口した中空形状に形成され中空内部に高圧ガスを充填する樹脂製の容器本体と、容器本体の外層に形成され容器本体の膨張を規制する規制層と、を有する高圧ガス用容器であって、上記容器本体は、ＥＶＯＨを材料とし上記中空内部に充填されている高圧ガスの中空外部への透過を遮断するガスバリア層と、ガスバリア層の内層および／又は外層に形成され上記容器本体の低温耐衝撃性を確保するカバー樹脂層とを含む複層部を持つことを特徴とする。
【００１１】
また、上記容器本体は複数の分体をそれぞれ成形後に接合されてなり、各々の分体同士の接合部は上記ガスバリア層または上記カバー樹脂層のみからなるものとすることができる。
【００１２】
上記接合部は上記カバー樹脂層のみからなり、少なくとも上記接合部の外層にはさらに第２のガスバリア層が積層されているとともに、上記規制層は上記容器本体および第２のガスバリア層の外層に形成されているものとすることができる。
【００１３】
上記接合部は上記ガスバリア層のみからなり、少なくとも上記接合部の外層にはさらに第２のカバー樹脂層が積層されているとともに、上記規制層は上記容器本体および第２のカバー樹脂層の外層に形成されているものとすることができる。
【００１４】
さらに、上記容器本体の外層には上記容器本体の膨張を規制するリング状の規制部材が設けられているものとすることができる。
【００１５】
前記課題を解決する本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、一端が開口した中空形状に形成され中空内部に高圧ガスを充填する樹脂製の容器本体と、容器本体の外層に形成され容器本体の膨張を規制する規制層と、を有する高圧ガス用容器を製造する方法であって、ＥＶＯＨを材料とし上記中空内部に充填されている高圧ガスの中空外部への透過を遮断するガスバリア層と、ガスバリア層の内層および／又は外層に形成され上記容器本体の低温耐衝撃性を確保するカバー樹脂層とを含む複層部をもつとともに、その端面がガスバリア層又はカバー樹脂層のみからなる容器本体の分体を形成する分体形成工程と、上記分体の端面を対向させ溶着して上記容器本体を形成する溶着工程と、上記容器本体の外層に規制層を形成する規制層形成工程と、を持つことを特徴とする。
【００１６】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、上記分体形成工程において上記分体の上記端面を上記カバー樹脂層のみで形成し、溶着工程後に少なくとも上記端面同士が溶着した接合部の外層に第２のガスバリア層を積層するガスバリア積層工程を持つ方法とすることもできる。
【００１７】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、上記分体形成工程において上記分体の上記端面を上記ガスバリア層のみで形成し、溶着工程後に少なくとも上記端面同士が溶着した接合部の外層に第２のカバー樹脂層を積層するカバー樹脂積層工程を持つ方法とすることもできる。
【００１８】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、さらに、上記溶着工程後に上記容器本体の外層にリング状の規制部材を形成する規制部材形成工程をもつ方法とすることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の高圧ガス用容器によると、ガスバリア層がＥＶＯＨを材料として形成されていることから、低分子量のガスに対しても充分なガスバリア性能が発揮される。また、ＥＶＯＨを材料とするガスバリア層の内層および／又は外層にカバー樹脂層が形成されていることから、例えば−３０℃以下の低温条件下においても容器本体の低温耐衝撃性が確保される。
【００２０】
さらに、容器本体の外層に規制層が設けられていることから、容器本体の膨張がこの規制層によって規制され、高圧ガス用容器の耐圧性が向上される。
【００２１】
本発明の高圧ガス用容器は、一端が開口した中空形状に形成され、この中空内部に高圧ガスを充填する容器本体を有する高圧ガス用容器である。本発明の高圧ガス用容器は、ＣＮＧ等の高分子量のガスおよび水素ガス等の低分子量のガスを充填・放出するためのガス用容器として使用することができ、例えば、ガスボンベや燃料ガス用のガスタンクとして使用されるものである。
【００２２】
本発明の高圧ガス用容器において、容器本体は、ガスバリア層とカバー樹脂層とを含む複層部を持つ。ガスバリア層は、ＥＶＯＨを材料として形成され、中空内部に充填されている高圧ガスの中空外部への透過を遮断する層である。本発明の高圧ガス用容器において、ガスバリア層がＥＶＯＨを材料として形成されていることから、高分子量のガスのみならず低分子量のガスに対するガスバリア性が発揮され、各種ガスの透過を充分に遮断することが可能となる。
【００２３】
カバー樹脂層は、ガスバリア層の内層および／又は外層に形成され、容器本体の低温耐衝撃性を確保する層である。カバー樹脂層は、例えばポリエチレン樹脂，ポリアミド，接着性ポリオレフィン等の低温耐衝撃性の高い既知の樹脂材料で形成することができる。このうち、ポリエチレン樹脂等のＥＶＯＨとの相溶性の高い樹脂でカバー樹脂層を形成すると、例えばサンドイッチ成形やツインシリンダ成形等の方法で、ガスバリア層及びカバー樹脂層を容易に同時に形成することができるためより好ましい。
【００２４】
本発明の高圧ガス用容器において、カバー樹脂層はガスバリア層の内層に形成することもできるし、外層に形成することもできる。また内層と外層との両方に形成することもできる。何れの場合もガスバリア層の低温耐衝撃性はカバー樹脂層によって確保されることとなる。本発明の高圧ガス用容器は、カバー樹脂層をガスバリア層の内層と外層の両方に形成したり、カバー樹脂層を厚肉に形成することで、その用途に応じて、容器本体の低温耐衝撃性をより向上させることができる。
【００２５】
本発明の高圧ガス用容器において、容器本体がガスバリア層及びカバー樹脂層を含む複層に形成されていることから、低分子量のガスに対するガスバリア性能と低温耐衝撃性との両方を実現することが可能となる。
【００２６】
容器本体は、一体に成形し形成することもできるし、あるいは、複数の分体を成形した後に個々の分体同士を既知の方法で接合して一体化することもできる。複数の分体を接合して一体化して容器本体とする場合には、各々の分体同士の接合部はガスバリア層またはカバー樹脂層のみからなるものとすることが好ましい。この場合、接合部が一層で構成されていることから接合部に剥離等が生じることが防止される。また、接合部が同材料のみから形成されることで、特に接合を溶着によっておこなう場合には、接合が強固なものとなる。このため、容器本体の剛性がより向上する。
【００２７】
ここで、接合部をカバー樹脂層のみからなるものとする場合にも、複層部に存在するガスバリア層によって高圧ガス用容器のガスバリア性は高い。しかし、接合部にはガスバリア層が存在しないので、容器本体に充填された高圧ガスが接合部から容器本体の外方に漏出する場合があり、漏出によって高圧ガス用容器のガスバリア性が低下する恐れがある。したがって、この場合には接合部の外層にさらに第２のガスバリア層が積層されることがより好ましい。カバー樹脂層のみからなる接合部の外層にさらに第２のガスバリア層を積層することで、第２のガスバリア層によって接合部からの高圧ガスの漏出を充分に遮断することができ、高圧ガス用容器のガスバリア性を充分に保つことができる。なお、この場合、規制層は容器本体および第２のガスバリア層の外層に形成されているものとすることができる。
【００２８】
接合部をガスバリア層のみからなるものとする場合には、ガスバリア性は充分に向上される。しかし、ガスバリア層のみからなる接合部の外層にさらに第２のカバー樹脂層が積層されることがより好ましい。ガスバリア層のみからなる接合部の外層にさらに第２のカバー樹脂層が積層されることで、接合部の低温耐衝撃性が向上する。この場合、上述と同様に規制層は上記容器本体および第２のカバー樹脂層の外層に形成されているものとすることができる。なお、第２のガスバリア層および第２のカバー層は、容器本体のうち接合部の外層のみに積層することもできるし、容器本体のその他の部分にも積層することもできる。積層する範囲は、製造の簡易性とガスバリア性または低温耐衝撃性とを勘案して適宜設定することができる。
【００２９】
ここで、第２のガスバリア層を形成する樹脂材料は、上述したガスバリア層を形成する樹脂材料として使用することができる樹脂材料から適宜選択して使用することができる。そして、第２のカバー樹脂層を形成する樹脂材料もまた上述したカバー樹脂層を形成する樹脂材料として使用することができる樹脂材料から適宜選択して使用することができる。ガスバリア層と第２のガスバリア層とは同一の樹脂材料からなるものでなくても良いし、カバー樹脂層と第２のカバー樹脂層ともまた同一の樹脂材料からなるものでなくても良い。
【００３０】
本発明の高圧ガス容器において、さらに、容器本体の外層には、容器本体の膨張を規制する規制層が形成されている。規制層は容器本体の膨張を規制できる材料で形成されたものであれば良く、例えばＦＲＰ等の既知の材料で形成することができる。この場合、容器本体の膨張が規制されることで、高圧ガス用容器の耐圧性を高めることができる。
【００３１】
また、さらに、容器本体の外層には容器本体の膨張を規制するリング状の規制部材が設けられている構成とすることができる。
【００３２】
上述した規制層に加えて、さらに、容器本体の外層に容器本体の膨張を規制するリング状の規制部材を設けることで、容器本体の膨張はより規制されることとなり、高圧ガス容器の耐圧性をさらに高めることが可能となる。
【００３３】
なお、規制部材は上述した規制層と同様に、容器本体の膨張を規制できる材料で形成することができ、例えばＦＲＰ等の既知の材料で形成することができる。このような規制部材は容器本体の外層であればどの位置に形成しても良いが、容器本体のうち中空内部と外部とを連通する開口部の外周に形成することが好ましい。この場合、開口部において、リング状の規制部材の内層側に位置する容器本体の膨張、すなわち、ガスバリア層およびカバー樹脂層の膨張はこの規制部材によってより確実に規制される。このため、高圧ガス充填時においても開口が膨張によって拡径されることが防止され、例えば開口部の周縁を金属製の口金によって形成する場合などに、口金とガスバリア層およびカバー樹脂層との当接はより良好に保たれる。したがって、高圧ガスの充填条件下においても、口金はガスバリア層およびカバー樹脂層によってより良好にシールされることとなる。
【００３４】
また、規制部材は、規制層の内層に形成することもできるし、外層に形成することもできるが、内層に形成することがより好ましい。規制部材を規制層の内層に形成することで、規制部材は容器本体に直接当接することになり、容器本体の膨張はこの規制部材によって、より良好に規制されることとなる。
【００３５】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、上述した本発明の高圧ガス用容器を製造する方法である。本発明の高圧ガス用容器の製造方法は、分体形成工程と、溶着工程と、規制層形成工程とを持つ。
【００３６】
分体形成工程は、複層部を持つ容器本体の分体を形成する工程であり、分体の端面をガスバリア層又はカバー樹脂層のみから形成する工程である。上述したように、分体の端面をガスバリア層又はカバー樹脂層のみから形成することで、後述する溶着工程において溶着される端面同士が同材料のみから形成されることとなり、端面同士が溶着されて形成される接合部が、強固に接合されて一体化されたものとなる。このため容器本体の剛性がより向上する。分体の端面は、複層部と同時に成形して形成することもできるし、別に成形して一体化することもできるが、製造工数を低減するためには複層部と端面とを同時に形成することが好ましい。
【００３７】
複層部は、種々の既知の方法で形成することができる。例えば、インサート成形，サンドイッチ成形，２色成形，ツインシリンダ成形，フィルムインモールド成形，フィルム転写成形，多層ブロー成形，多層シート成形等の方法を用いると、ガスバリア層とカバー樹脂層とが複層で形成された複層部を容易に形成することができる。またこれに限らず、ガスバリア層又はカバー樹脂層の何れかを既知の成形方法で形成した後に、ディッピング，溶射，スラッシュ・回転成形，塗装，シート張付等の既知の後加工で他層を形成することも可能である。何れの場合もガスバリア層及びカバー樹脂層は各々肉厚が略一定となるように形成されることが好ましい。なお、高圧ガス用容器の口金等は本分体形成工程によって容器本体の分体と一体に形成することもできるし、あるいは、溶着工程の後に容器本体と一体化することもできる。
【００３８】
溶着工程は、分体形成工程で形成した分体の端面を対向させてこの端面同士を溶着し、容器本体を形成する工程である。溶着工程は、熱板溶着、超音波溶着、振動溶着等、既知の種々の溶着方法を用いておこなうことができる。
【００３９】
規制層形成工程は、容器本体の外層に規制層を形成する工程である。規制層は上述したように容器本体の膨張を規制できる材料で形成することができる。例えば規制層の材料としてＦＲＰを用いる場合には、エポキシ樹脂を含浸させたカーボン繊維を容器本体の外層を被覆するように巻付し、その後に加熱処理によってエポキシ樹脂を硬化させることで規制層を形成することができる。
【００４０】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法において、分体の端面をカバー樹脂層のみで形成する場合には溶着工程後にガスバリア積層工程をおこなうことが好ましい。ガスバリア積層工程は、接合部の外層に第２のガスバリア層を積層する工程である。積層は種々の既知の積層方法でおこなうことができ、例えば、射出成形等の成形方法や、ディッピング，溶射，スラッシュ・回転成形，塗装，シート張付等の加工方法を用いることができる。上述したように、カバー樹脂層のみからなる接合部の該層に第２のガスバリア層を積層することで、高圧ガス用容器のガスバリア性を向上させることができる。
【００４１】
また、分体の端面をガスバリア層のみで形成する場合には、ガスバリア性は充分に向上される。しかし、低温耐衝撃性を更に向上させるために、溶着工程後にカバー樹脂積層工程をおこなうことが望ましい。カバー樹脂積層工程は、接合部の外層に第２のカバー樹脂層を積層する工程であり、ガスバリア積層工程と同様に種々の既知の積層方法を用いておこなうことができる。
【００４２】
本発明の高圧ガス用容器の製造方法において、溶着工程後にさらに規制部材形成工程をおこなうことができる。規制部材形成工程は、容器本体の外層にリング状の規制部材を形成する工程である。規制部材は容器本体と別体で形成されたものを容器本体の外層に組付することもできるし、あるいは、容器本体に埋設することで容器本体と一体化することもできる。また、例えば規制部材の材料を規制層の材料と同材料とする場合には、規制部材形成工程は規制層形成工程と同工程とすることもできる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
【００４４】
（実施例１）
本実施例１の高圧ガス用容器は、ガスバリア層の内層及び外層にカバー樹脂層が形成された複層部をもち、容器本体の外層にＦＲＰ層よりなる規制層をもつものである。本実施例１の高圧ガス用容器の模式断面図を図１に示し、図１の要部拡大図を図２に示す。
【００４５】
本実施例１の高圧ガス用容器１は、容器本体２が、内層から順に、内側カバー樹脂層３，ガスバリア層４，外側カバー樹脂層６の３層よりなる複層で形成され、容器本体２のさらに外層に規制層７が形成された４層構造を有するものである。このうち、内側カバー樹脂層３，ガスバリア層４および外側カバー樹脂層６の３層よるなる複層の部分が複層部１４となる。また、容器本体２は胴部中央８より２分割された同形状の分体１０として形成され、後に接合部９が熱板溶着されて一体化されたものである。
【００４６】
内側カバー樹脂層３及び外側カバー樹脂層６よりなる２層のカバー樹脂層１１はポリエチレン樹脂を材料として形成され、そのうち内側カバー樹脂層３は容器本体２の最内層１２となるように形成され、外側カバー樹脂層６は容器本体２の最外層１３となるように形成されている。ガスバリア層４はＥＶＯＨを材料として形成され、内側カバー樹脂層３及び外側カバー樹脂層６の間隙に形成されている。ここで、カバー樹脂層は０．１〜５ｍｍ程度の肉厚に形成され、ガスバリア層もまた０．１〜５ｍｍ程度の肉厚に形成された。
【００４７】
また、容器本体２のそれぞれの分体１０は、軸方向の両端が開口し、そのうち片方の端部１５が縮径した略円筒状に形成されている。縮径した片方の端部１５である開口部１６の周縁は金属製の口金１８によって形成され、口金１８は容器本体２の外端側に位置する端部２０が容器本体２の外方に突出している。さらに、口金１８は容器本体２との連結部２２で容器本体２の周方向に延びるスカート状のフランジ部２３を形成している。また、口金１８の周方向の外側部には口金１８の略肉厚方向に延びるリング状の係合溝２６が形成されている。
【００４８】
容器本体２のうち口金１８と当接する部位は、口金１８の径方向の外縁部を被覆するように形成されたフランジ係合部２８となっている。フランジ係合部２８のうちフランジ部２３の底部３０に位置する部分である自己シール部３１の一部は、口金１８に形成された係合溝２６の内部に保持されている。
【００４９】
容器本体２のうちフランジ係合部２８の外周側に位置する部分には、容器本体２の外周に沿ってリング溝３２が形成されている。このリング溝３２の内部には、規制層７と同じＦＲＰを材料とするリング状の規制部材３３が配置されている。この規制部材３３によって、容器本体２の中空内部３５に高圧ガスが充填され高圧ガス用容器１が膨張する場合にも、容器本体２の膨張は規制されるため、この膨張による自己シール部３１の引張は防止あるいは抑制され、自己シール部３１のフランジ部２３との当接は良好に保たれる。また、リング溝３２の内部は規制部材３３のさらに外周側がＰＰＳ製のカラー３６によって埋められ、リング溝３２の周縁に位置する容器本体２の外表面と滑らかに連続するようになっている。このため、容器本体２の外表面を被覆する規制層７の形状は、耐圧性が良好に発揮される形状となっている。
【００５０】
容器本体２のうちフランジ係合部２８の周方向の外縁部に位置する部分は薄肉に形成されて、伸び変形しやすい易変位部３７となっている。このため、容器本体２が拡径する場合にも、自己シール部３１の引張はこの易変位部３７の伸び変形によって吸収され、自己シール部３１とフランジ部２３との当接は、より良好に保たれる。
【００５１】
本実施例１の高圧ガス用容器１において、容器本体２の中空内部３５に充填される高圧ガスの中空外部への透過はガスバリア層４によって遮断される。そして、このガスバリア層４はＥＶＯＨを材料として形成され、水素ガス等の低分子量のガスに対しても良好なガスバリア性を発揮することから、本実施例１の高圧ガス用容器１は高分子量のガスのみならず低分子量のガスを充填・放出するための容器として好適に使用することが可能となる。また、ガスバリア層４の内層及び外層にはカバー樹脂層１１が形成され、このカバー樹脂層１１によってガスバリア層４が補強されている。このことから、ガスバリア層４の材料として低温耐衝撃性の低いＥＶＯＨを用いているにもかかわらず、例えば−３０℃以下の低温条件下においても機械的強度に優れたガス用容器として好適に使用することが可能となる。さらに、容器本体２のさらに外層には、容器本体２の膨張を規制するためのＦＲＰを材料とする規制層７に加え、リング状の規制部材３３が形成されていることから、本実施例１の高圧ガス用容器１は耐圧性がさらに向上されてより高圧のガス用容器として好適に使用することが可能となる。
【００５２】
本実施例１の高圧ガス用容器１は、本発明の高圧ガス用容器の製造方法によって製造されたものであり、容器本体２がツインシリンダ成形で製造されたものである。また、本実施例１において、容器本体２は先ず２分割された分体１０で形成された後に、２個の分体１０が端面３９で溶着されて一体化されたものである。本実施例１の容器本体２及び製造装置を製造工程毎に模式断面図で図３〜図６に示し、本実施例１の高圧ガス用容器の製造方法を以下に説明する。なお、本実施例１の製造方法は分体形成工程、溶着工程、規制部材形成工程および規制層形成工程からなる。
【００５３】
１−１．分体形成工程（準備工程）
本実施例１の高圧ガス用容器１はツインシリンダ成形で製造されたものである。ツインシリンダ成形の成形装置４０はカバー樹脂層１１を形成するための第１の射出装置４１とガスバリア層４を形成するための第２の射出装置４２とを有し、第１の射出装置４１のノズルヘッド４３は第１のバルブゲート４５を介して成形型４６と連通し第２の射出装置４２のノズルヘッド４７は第２のバルブゲート４８を介して成形型４６と連通するようになっている。また、第２の射出装置４２および第２のバルブゲート４８は、図示しない遅延タイマに連結されて、第１の射出装置４１の射出および第１のバルブゲート４５の開放よりも遅延して射出及び開放がなされるようになっている。
【００５４】
本準備工程においては、図示しない口金１８を成形型４６の型面５０に配置するとともに、図３に示すように、第１のバルブゲート４５を閉鎖した状態で、第１の射出装置４１にカバー樹脂層１１を形成するためのポリエチレン樹脂を投入し、所定の温度に加熱して溶融させておく。また、および第２のバルブゲート４８を閉鎖した状態で、第２の射出装置４２にガスバリア層４を形成するためのＥＶＯＨを投入し、所定の温度に加熱して溶融させておく。
【００５５】
１−２．分体形成工程（第１射出工程）
本第１射出工程では、図４に示すように、第２のバルブゲート４８を閉鎖したままで第１のバルブゲート４５を開放するとともに、第１の射出装置４１によって溶融ポリエチレン樹脂５２を成形型４６内に射出する。このとき溶融ポリエチレン樹脂５２は矢印ａ方向に充填され、第２のバルブゲート４８を通過する位置にまで充填される。
【００５６】
１−３．分体形成工程（第２射出工程）
本第２射出工程では、図５に示すように、第１のバルブゲート４５を閉鎖し、遅延タイマによって第２のバルブゲート４８を開放するとともに、第２の射出装置４２によって溶融ＥＶＯＨ５３を成形型４６内に射出する。この際、溶融ＥＶＯＨ５３は第１射出工程で形成された溶融ポリエチレン樹脂５２層間に射出されて矢印ｂ方向に充填される。さらに、このとき溶融ＥＶＯＨ５３の射出圧力によって第１射出工程で充填された溶融ポリエチレン樹脂５２はその層内部から矢印ａ方向にさらに押圧されて、成形型４６内を第２のバルブゲート４８を通過する位置よりさらに端側５１にまで充填されることとなる。
【００５７】
１−４．分体形成工程（冷却工程）
第２の射出装置４２による溶融ＥＶＯＨ５３の射出が完了すると第２のバルブゲート４８が閉鎖される。このとき、図６に示すように、成形型４６内には内側カバー樹脂層３および外側カバー樹脂層６を構成する溶融ポリエチレン樹脂５２とガスバリア層４を構成する溶融ＥＶＯＨ５３が充填されている。また、溶融ＥＶＯＨ５３は２層の溶融ポリエチレン樹脂５２の間隙に肉厚略一定の薄肉状に充填されている。本冷却工程では成形型４６を冷却し内側カバー樹脂層３，外側カバー樹脂層６及びガスバリア層４を固化することで容器本体２の分体１０が形成される。また、このとき、容器本体２の分体１０は図示しない口金１８と一体化されて形成されることとなる。本分体形成工程によって、内側カバー樹脂層３，外側カバー樹脂層６及びガスバリア層４よりなる複層部１４が形成される。
【００５８】
２．溶着工程
１−１〜１−４の工程で口金１８と一体化されて形成された容器本体２の分体１０を、成形型４６より取出し、２個の分体１０の端面３９を対向させて熱板溶着し、接合部９を形成するとともに一体化して容器本体２を形成する。
【００５９】
３．規制部材形成工程
一体化されて形成された容器本体２のうち、リング溝３２内部にエポキシ樹脂を含浸させたカーボン繊維を巻付し、その後に加熱処理をおこなうことでエポキシ樹脂を硬化させて規制部材３３を形成する。さらに、リング溝３２内部の規制部材３３の外周側をカラー３６で埋めることで、リング溝３２による容器本体２の外表面１３の段差をなくして滑らかに連続するものとする。
【００６０】
４．規制層形成工程
容器本体２の外表面１３に、エポキシ樹脂を含浸させたカーボン繊維を被覆するように巻付し、その後に加熱処理によってエポキシ樹脂を硬化させることで規制層７を形成する。また、片方の開口部１６を図示しないメクラ栓によって目詰めする。以上１〜４の工程で、本実施例１の高圧ガス用容器１が製造される。
【００６１】
本実施例１の高圧ガス用容器の製造方法によると、容器本体２がツインシリンダ成形法で形成されていることから、ガスバリア層４及びカバー樹脂層１１を既存の成形機で容易に製造することが可能となるとともに、他種類の成形型４６を必要としないことから成形型４６に要するコストを低減することが可能となる。また、ガスバリア層４の肉厚を容易に略一定のものとすることができる。
【００６２】
（実施例２）
本実施例２の高圧ガス用容器は、カバー樹脂層がガスバリア層の外層にのみ形成されていること以外は実施例１のものと同様の形状を有するものである。本実施例２の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図を図７に示す。
【００６３】
本実施例２の高圧ガス用容器は、容器本体がガスバリア層５７，カバー樹脂層５８の２層よりなる複層で形成され、容器本体のさらに外層に規制層６０が形成された３層構造を有するものである。このうち、ガスバリア層５７，カバー樹脂層５８の２層よりなる複層の部分が複層部５９となる。本実施例２の高圧ガス用容器は、実施例１と同様にＥＶＯＨよりなるガスバリア層５７によって高分子量のガスのみならず低分子量のガスに対しても良好なガスバリア性が発揮され、高分子量・低分子量を問わず種々のガスを充填・放出するための容器として好適に使用することができる。また、ガスバリア層５７の外層には低温耐衝撃性に優れるポリエチレン樹脂よりなるカバー樹脂層５８が形成されていることから、低温条件下における機械的強度が確保され、低温条件下においても好適に使用することが可能となる。さらに、容器本体５６のさらに外層にＦＲＰよりなる規制部材３３が形成されていることにより、実施例１の高圧ガス用容器１と同様に、充填・放出するガスをより高圧のガスとすることが可能となる。
【００６４】
本実施例２の高圧ガス用容器は、容器本体がインサート成形で製造されたものである。
本実施例２の容器本体及び製造装置を製造工程毎に模式断面図で図８〜図９に示し、本実施例２の高圧ガス用容器の製造方法を以下に説明する。
【００６５】
１−１．分体形成工程（第１成形工程）
本実施例２の高圧ガス用容器はインサート成形で製造されたものである。本実施例２の第１成形工程では、図８に示すように、第１の成形型６１内に図示しない口金を配置した上で、実施例１と同様に所定温度に加熱され溶融したＥＶＯＨを第１の成形型６１内に射出し、その後に冷却・固化することによって口金とガスバリア層５７とが一体化した第１成形体６２が形成される。
【００６６】
１−２．分体形成工程（第２成形工程）
本第２成形工程では、図９に示すように、第１成形工程で得られた第１成形体６２を第２の成形型６３内に配置し、インサート成形をおこなうことで、口金と一体化されたガスバリア層５７の外層にカバー樹脂層５８を形成する。カバー樹脂層５８は実施例１と同様に所定温度に加熱され溶融したポリエチレン樹脂を射出した後に冷却・固化することによって形成した。分体形成工程の第１成形工程及び第２成形工程によって、口金と一体化された容器本体の分体が形成された。なお、第２成形工程では、ガスバリア層５７，カバー樹脂層５８の２層構造を有する容器本体の分体を形成したが、例えば実施例１のように内側カバー樹脂層，ガスバリア層，外側カバー樹脂層の３層構造とすることも可能である。この場合、例えば第１成形体６２をピン等で固定し第２の成形型６３の型面より離間して配置した上で、第１成形体６２の内層及び外層にカバー樹脂層５８を形成することで、カバー樹脂層５８，ガスバリア層５７，カバー樹脂層５８の３層構造を有する容器本体５６の分体を容易に形成することが可能となる。
【００６７】
２．溶着工程
分体形成工程で得られた容器本体の分体を、実施例１と同様に溶着して口金と一体化された容器本体を形成した。
【００６８】
こののちに、実施例１と同様に規制部材形成工程および規制層形成工程によって図示しない規制部材や規制層６０を形成することで、本実施例２の高圧ガス用容器を形成した。
【００６９】
（実施例３）
本実施例３の高圧ガス用容器は、カバー樹脂層がガスバリア層の内層にのみ形成されていること以外は実施例１のものと同様の形状を有するものである。本実施例３の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図を図１０に示す。
【００７０】
本実施例３の高圧ガス用容器は、容器本体がカバー樹脂層６７，ガスバリア層６８の２層よりなる複層で形成され、容器本体のさらに外層に規制層７０が形成された３層構造を有するものである。このうち、カバー樹脂層６７，ガスバリア層６８の２層よりなる複層の部分が複層部６９となる。本実施例３の高圧ガス用容器は、実施例１，２と同様にＥＶＯＨよりなるガスバリア層６８によって高分子量のガスのみならず低分子量のガスに対しても良好なガスバリア性が発揮され、高分子量・低分子量を問わず種々のガスを充填・放出するための容器として好適に使用することができる。また、ガスバリア層６８の内層には低温耐衝撃性に優れるポリエチレン樹脂よりなるカバー樹脂層６７が形成されていることから、低温条件下における機械的強度が確保され、低温条件下においても好適に使用することが可能となる。さらに、容器本体６６のさらに外層にＦＲＰよりなる規制層７０が形成され、さらに図示しない規制部材が形成されていることにより、実施例１，２の高圧ガス用容器と同様に、充填・放出するガスをより高圧のガスとすることが可能となる。
【００７１】
（実施例４）
本実施例４の高圧ガス用容器は、接合部がカバー樹脂層のみで形成され、接合部の外層に第２のガスバリア層が積層されている以外は実施例１の高圧ガス用容器と同じものである。また、本実施例４の高圧ガス用容器の分体はサンドイッチ成形法で成形されたものである。本実施例４の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図を図１１に示す。
【００７２】
本実施例４の高圧ガス用容器は、容器本体が内側カバー樹脂層７３，ガスバリア層７５，外側カバー樹脂層７６の３層よりなる複層で形成され、容器本体のさらに外層に規制層７７が形成された４層構造を有するものである。このうち、内側カバー樹脂層７３，ガスバリア層７５，外側カバー樹脂層７６の３層よりなる複層の部分が複層部７８となる。また、分体７４同士が接合された接合部８０は、カバー樹脂層８１のみからなる。そして、容器本体のうち接合部８０の外層にはガスバリア層７５と同材料の第２のガスバリア層８２が積層されている。本実施例４の高圧ガス用容器は、実施例１〜３と同様にガスバリア層７５によって高分子量のガスのみならず低分子量のガスに対しても充分なガスバリア性が発揮される。また、ガスバリア層７５の内層及び外層にはカバー樹脂層８１が形成されていることから、低温耐衝撃性が確保される。さらに、容器本体のさらに外層に規制層７７が形成されるとともに図示しない規制部材が形成されていることにより、実施例１〜３の高圧ガス用容器と同様に、充填・放出するガスをより高圧のガスとすることが可能となる。そして、接合部８０がカバー樹脂層８１のみからなることで、溶着による接合が強固におこなわれ、高圧ガス用容器の剛性が更に向上する。そして、このカバー樹脂層８１の外層にはガスバリア層７５と同材料の第２のガスバリア層８２が形成されていることから、接合部８０を構成するカバー樹脂層８１より容器本体の外方にガスが漏出する場合にも、第２のガスバリア層８２によりガスが遮断される。このため、高圧ガス用容器のガスバリア性は向上する。
【００７３】
本実施例４の高圧ガス用容器の製造方法は、実施例１の高圧ガス用容器の製造方法と同じ溶着工程、規制部材形成工程および規制層形成工程を持ち、さらに、ガスバリア積層工程をもつ方法である。本実施例４の容器本体及び製造装置を製造工程毎に模式断面図で図１２〜図１５に示し、本実施例４の高圧ガス用容器の製造方法における分体形成工程とガスバリア積層工程とを以下に説明する。
【００７４】
１−１．分体形成工程（準備工程）
本実施例４の高圧ガス用容器は、サンドイッチ成形で製造されたものである。サンドイッチ成形の成形装置８３は、カバー樹脂層８１を形成するための第１の射出装置８５と、ガスバリア層７５を形成するための第２の射出装置８６とを有し、第１の射出装置８５および第２の射出装置８６は共通のノズルヘッド８７を持つ。このノズルヘッド８７は成形型８８に連通している。第１の射出装置８５および第２の射出装置８６は、図示しない制御手段によって制御されている。本準備工程では、図示しない口金を成形型８８の型面９０に配置するとともに、ノズルヘッド８７を閉鎖した状態で、第１の射出装置８５にポリエチレン樹脂を投入し２３０℃に加熱して溶融させておく。また、第２の射出装置８６にＥＶＯＨを投入し、２２０℃に加熱して溶融させておく。
【００７５】
１−２．分体形成工程（第１射出工程）
本第１射出工程では、先ず、第１の射出装置８５の図示しない射出シリンダをノズルヘッド８７から４５０ｍｍ離間する位置に後退させることで溶融ポリエチレン樹脂９１を計量し、第２の射出装置８６の図示しない射出シリンダをノズルヘッド８７から２００ｍｍ離間する位置に後退させることで溶融ＥＶＯＨ９２を計量する。次に、図１２に示すように、図示しない制御装置によって第１の射出装置８５とノズルヘッド８７とを連通させて成形型８８内に溶融ポリエチレン樹脂９１を射出する。このとき、溶融ポリエチレン樹脂９１の射出量は第１の射出装置８５の射出シリンダを４００ｍｍ前進させる量とする。また、その他の射出条件は、射出速度１００ｍｍ／ｓ、射出圧力１７０ｋｇ／ｃｍ２、射出時間１５秒間である。この第１射出工程によって、図１２に示すように、成形型８８内には溶融ポリエチレン樹脂９１が注入される。
【００７６】
１−３．分体形成工程（第２射出工程）
本第２射出工程では、第１射出工程終了後に第１の射出装置８５の射出シリンダを４０ｋｇ／ｃｍ２でノズルヘッド８７方向に加圧して保圧状態とし、図１３に示すように、図示しない制御手段によって第２の射出装置８６をノズルヘッド８７とを連通させて、溶融ポリエチレン樹脂９１が射出された成形型８８内に溶融ＥＶＯＨ９２を射出する。このとき、溶融ＥＶＯＨ９２の射出量は第２の射出装置８６の射出シリンダを１９０ｍｍ前進させる量とする。また、その他の射出条件は射出速度１００ｍｍ／ｓ、射出圧力１７０ｋｇ／ｃｍ２、射出時間１５秒間である。このとき、この第２射出工程によって、図１３に示すように第１射出工程で射出された溶融ポリエチレン樹脂９１の間に溶融ＥＶＯＨ９２が注入される。
【００７７】
１−４．分体形成工程（第３射出工程）
本第３射出工程では、第２射出工程終了後に図示しない制御手段によって第１の射出装置８５をノズルヘッド８７とを連通させて、溶融ポリエチレン樹脂９１および溶融ＥＶＯＨ９２が射出された成形型８８内にさらに溶融ポリエチレン樹脂９１を射出する。このとき、溶融ポリエチレン樹脂９１の射出量は第１の射出装置８６の射出シリンダを３５ｍｍ前進させる量とする。その他射出条件は第１射出工程と同様である。このとき、図１４に示すように、成形型８８内には内側カバー樹脂層７３を構成する溶融ポリエチレン樹脂９１と、外側カバー樹脂層７６を構成する溶融ポリエチレン樹脂９１と、ガスバリア層７５を構成する溶融ＥＶＯＨ９２とが充填されている。また、溶融ＥＶＯＨ９２は２層の溶融ポリエチレン樹脂９１の間隙に肉厚略一定の薄肉状に充填される。
【００７８】
１−５．分体形成工程（冷却工程）
本冷却工程では成形型８８を冷却し内側カバー樹脂層７３，外側カバー樹脂層７６及びガスバリア層７５を固化するとともにゲート部８４を切断することで容器本体の分体７４が形成される。本分体形成工程によって、内側カバー樹脂層７３，外側カバー樹脂層７６及びガスバリア層７５よりなる複層部７８が形成される。そして、分体７４の端面９３はポリエチレン樹脂からなるカバー樹脂層８１のみで構成されることとなる。
【００７９】
分体形成工程後に、実施例１と同じ溶着工程をおこなうことで、容器本体を形成した。本実施例４においては、この溶着工程後にガスバリア積層工程をおこなう。
【００８０】
２．ガスバリア積層工程
本実施例４において、第２のガスバリア層８２はガスバリア層７５と同材料であるＥＶＯＨからなる。ＥＶＯＨからなるテープ９５を予め準備し、図１５に示すように、テープ９５を容器本体９６のうち接合部８０の外層に巻付することで、接合部８０の外層に第２のガスバリア層８２を積層した。このとき、テープ９５のうち接合部８０側に配置される面を加熱手段９４で加熱しつつ巻付をおこない、巻付されたテープ９５をローラ９９で容器本体９６方向に押圧することで、テープ９５の一部が加熱され溶融して巻付されたテープ９５同士が溶着する。また、ガスバリア積層工程後におこなわれる規制部材形成工程及び規制層形成工程で、エポキシ樹脂を含浸させたカーボン繊維を被覆するように巻付する際に更に容器本体方向に押圧されるとともに、エポキシ樹脂を硬化させるか熱処理の際に加熱されて溶融し、容器本体や規制部材や規制層と一体化される。
【００８１】
本実施例４の高圧ガス用容器の製造方法によると、端面９３がカバー樹脂層８１のみからなる容器本体９６の分体７４を容易に製造することができるとともに、分体が溶着一体化されて形成された容器本体９６の接合部８０に第２のガスバリア層８２を容易に積層することができるため、本発明の高圧ガス用容器を容易に製造することが可能となる。
【００８２】
（実施例５）
本実施例５の高圧ガス用容器は、接合部がガスバリア層のみで形成され、接合部の外層に第２のカバー樹脂層が形成されている以外は実施例１の高圧ガス用容器と同じものである。また、本実施例５の高圧ガス用容器の分体は実施例４と同様にサンドイッチ成形法で成形されたものである。本実施例５の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図を図１６に示す。
【００８３】
本実施例５の高圧ガス用容器は、容器本体が内側カバー樹脂層９７，ガスバリア層９８，外側カバー樹脂層１００の３層よりなる複層で形成され、容器本体のさらに外層に規制層１０１が形成された４層構造を有するものである。このうち、内側カバー樹脂層９７，ガスバリア層９８，外側カバー樹脂層１００の３層よりなる複層の部分が複層部１０２となる。また、分体１０３同士が接合された接合部１０５は、ガスバリア層９８のみからなる。そして、容器本体のうち接合部１０５の外層にはカバー樹脂層１０６と同材料の第２のカバー樹脂層１０７が積層されている。本実施例５の高圧ガス用容器は、実施例１〜４と同様にガスバリア層９８によって高分子量のガスのみならず低分子量のガスに対しても充分なガスバリア性が発揮される。また、ガスバリア層９８の内層及び外層にはカバー樹脂層１０６が形成されていることから、低温耐衝撃性が確保される。さらに、容器本体のさらに外層に規制層１０１が形成されるとともに図示しない規制部材が形成されていることにより、実施例１〜４の高圧ガス用容器と同様に、充填・放出するガスをより高圧のガスとすることが可能となる。そして、接合部１０５がガスバリア層９８のみからなることで、溶着による接合が強固におこなわれ、高圧ガス用容器の剛性が更に向上する。そして、このガスバリア層９８の外層にはカバー樹脂層１０６と同材料の第２のカバー樹脂層１０７が形成されていることから、接合部１０５における低温耐衝撃性が向上する。
【００８４】
本実施例５の高圧ガス用容器の製造方法は、実施例４の高圧ガス用容器の製造方法と同様の方法でおこなわれる。すなわち、分体形成工程において、第１の射出装置および第２の射出装置による溶融樹脂の射出量を適宜変更することで、端面がガスバリア層９８のみからなる分体１０３を形成した。また、カバー樹脂積層工程でポリエチレン樹脂からなるテープを実施例のガスバリア積層工程と同様に容器本体の接合部１０５に巻付することで、接合部１０５の外層に第２のカバー樹脂層１０７を積層した。
【００８５】
本実施例５の高圧ガス用容器の製造方法によると、端面１０８がガスバリア層９８のみからなる容器本体の分体１０３を容易に製造することができるとともに、分体１０３が溶着一体化されて形成された容器本体の接合部１０５に第２のカバー樹脂層１０７を容易に積層することができるため、本発明の高圧ガス用容器を容易に製造することが可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の高圧ガス用容器によると、容器本体が樹脂材料で形成されていることから軽量化および形状自由度の向上が得られる。また、ガスバリア層がＥＶＯＨで形成されていることから、ＣＮＧガス等の高分子量のガスのみならず、水素ガス等の低分子量のガスに対しても充分なガスバリア性能を発揮することが可能となる。また、ガスバリア層の内層及び／又は外層にカバー樹脂層が形成されていることから、容器本体の低温耐衝撃性が確保される。さらに、容器本体のさらに外層に規制層に加えて規制部材を形成する場合には、容器本体の膨張がより規制され、高圧ガス用容器の耐圧性を高めることができるとともに、通常より高圧のガスの充填・放出に対しても対応することが可能となる。さらに、容器本体を複数の分体が接合されてなるものとする場合には、接合部をガスバリア層又はカバー樹脂層のみからなるものとすることで、高圧ガス用容器の剛性をより向上させることができる。容器本体の接合部をカバー樹脂層のみからなるものとする場合には、その外層に更に第２のガスバリア層を積層することで高圧ガス用容器のガスバリア性をより向上させることができる。容器本体の接合部をガスバリア層のみからなるものとする場合には、その外層に更に第２のカバー樹脂層を積層することで高圧ガス用容器の低温耐衝撃性をより向上させることができる。本発明の高圧ガス用容器の製造方法によると、本発明の高圧ガス用容器を容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の高圧ガス用容器の模式断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の実施例１の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図４】本発明の実施例１の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図５】本発明の実施例１の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図６】本発明の実施例１の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図７】本発明の実施例２の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図である。
【図８】本発明の実施例２の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図９】本発明の実施例２の容器本体及び製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図１０】本発明の実施例３の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図である。
【図１１】本発明の実施例４の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図である。
【図１２】本発明の実施例４の容器本体および製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図１３】本発明の実施例４の容器本体および製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図１４】本発明の実施例４の容器本体および製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図１５】本発明の実施例４の容器本体および製造装置を製造工程毎に表す模式断面図である。
【図１６】本発明の実施例５の高圧ガス用容器の要部拡大模式断面図である。
【符号の説明】
１：高圧ガス用容器 ２：容器本体 ３：内側カバー樹脂層 ４：ガスバリア層６：外側カバー樹脂層 ７：規制層 ８：胴部中央 ９：接合部 １０：分体
１１：カバー樹脂層 １０：分体 １４：複層部 １６：開口部 １８：口金
２３：フランジ部 ２６：係合溝 ２８：フランジ係合部 ３１：自己シール部 ３２：リング溝 ３３：規制部材 ３５：中空内部 ３６：カラー ３７：易変位部 ３９：端面 ４０：成形装置 ４１：第１の射出装置 ４２：第２の射出装置 ４３：第１の射出装置のノズルヘッド ４５：第１のバルブゲート
４６：成形型 ４７：第２の射出装置のノズルヘッド ４８：第２のバルブゲート ５０：型面 ５２：溶融ポリエチレン樹脂 ５３：溶融ＥＶＯＨ
５７：ガスバリア層 ５８：カバー樹脂層 ５９：複層部 ６０：規制層 ６１：第１の成形型 ６２：第１成形体 ６３：第２の成形型
６７：カバー樹脂層 ６８：ガスバリア層 ６９：複層部 ７０：規制層
７４：分体 ７５：ガスバリア層 ７７：規制層 ８０：接合部 ８１：カバー樹脂層 ８２：第２のガスバリア層 ９３：端面
９８：ガスバリア層 １０１：規制層 １０２：複層部 １０３：分体 １０５：接合部 １０６：カバー樹脂層 １０７：第２のカバー樹脂層 １０８：端面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-pressure gas container for filling a high-pressure gas such as a high-pressure hydrogen gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, iron containers have been used as gas containers for filling various gases. However, since iron has a large specific gravity (specific gravity of iron: 7.9), there is a problem that an iron gas container becomes heavy, and such a gas container is filled with, for example, fuel gas and mounted on a vehicle. In such a case, there is a problem that the fuel efficiency of the vehicle is increased. In addition to this, when the weight of the container increases, it is difficult to handle the container, and there is a problem that the shape of the container is restricted due to poor formability of the iron material. Therefore, in recent years, gas containers using materials such as aluminum and resin have been developed.
[0003]
Among them, resin materials are expected to be excellent in impact resistance, light in weight, and excellent in moldability, and thus are expected to be materials that realize a reduction in weight and an increase in shape freedom of a gas container. When a gas container is formed using a resin material, it is necessary to select a material having a gas barrier property of blocking gas transmission. When a gas container is formed using such a resin material, when the filling and discharging of the compressed gas into the gas container is repeated, the expansion and contraction of the gas container are repeated, and the resin material is formed. It is common to form a gas barrier layer made of a resin material on the inner layer of a hollow gas container and form an FRP layer on the outer layer to ensure pressure resistance in order to prevent fatigue of the gas container. (For example, Patent Documents 1 and 2).
[0004]
In the gas containers described in Patent Documents 1 and 2, the gas barrier layer is formed of a resin material such as polyethylene resin, polypropylene resin, polyamide resin, ABS resin, polybutylene terephthalate resin, polyacetal resin, and polycarbonate resin. The outer layer is formed by winding a carbon fiber or a glass fiber impregnated with a molten resin to form an FRP layer. Since the various resin materials described above have excellent gas barrier properties with respect to gas having a large molecular weight, they can be used as a gas container for filling a gas such as CNG gas (natural gas).
[0005]
Here, the above-mentioned various resin materials have a good gas barrier ability against a gas having a large molecular weight, but do not exhibit a gas barrier ability against a gas having a small molecular weight such as hydrogen gas. Therefore, in order to fill a gas having a small molecular weight, it is necessary to form a gas barrier layer with a resin material other than the above.
[0006]
On the other hand, a gas barrier layer is also formed using an ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH) as a resin material (for example, Patent Document 3). Since EVOH exhibits excellent gas barrier properties even for gases having a small molecular weight, EVOH is suitably used as a gas barrier layer for hydrogen gas and the like. However, on the other hand, there was a problem that the low-temperature impact resistance was low and sufficient mechanical strength could not be maintained under low-temperature conditions of, for example, −30 ° C. or less.
[0007]
Further, conventional gas containers as disclosed in Patent Documents 1 to 3 have pressure resistance to a pressure of about 35 Mpa. However, depending on the usage of the gas container, there are circumstances in which it is desirable to improve the pressure resistance of the gas container and to fill the gas with a higher pressure. In other words, if the gas can be filled at a higher pressure, replacement of the gas container and the number of times of gas filling can be reduced, so that it is possible to use the gas for a long period of time while saving the trouble of the user. However, conventional gas containers using a resin material do not have sufficient pressure resistance when filling with a high-pressure gas, and from these circumstances, even with a container using a resin material, a gas with improved pressure resistance is used. The development of containers for containers is desired.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-1813
[Patent Document 2]
JP-A-8-219392
[Patent Document 3]
JP-A-11-123768
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and achieves a light weight and an improvement in the degree of freedom in shape, exhibits a sufficient gas barrier performance even for a low molecular weight gas such as hydrogen gas, and has a low temperature resistance. An object of the present invention is to provide a high-pressure gas container made of resin having excellent impact resistance.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A high-pressure gas container of the present invention that solves the above-mentioned problems has a resin container body formed into a hollow shape with one end opened and filling a high-pressure gas in the hollow interior, and an expansion layer of the container body formed in an outer layer of the container body. A high-pressure gas container having a regulating layer for regulating the gas barrier layer, wherein the container main body is made of EVOH and blocks a high-pressure gas filled in the hollow interior from passing through the hollow exterior; and a gas barrier layer. And a cover resin layer formed on the inner layer and / or the outer layer of the container to secure the low-temperature impact resistance of the container body.
[0011]
In addition, the container body may be formed by forming a plurality of divided bodies and then joining them, and a joint between the divided bodies may be made of only the gas barrier layer or the cover resin layer.
[0012]
The joining portion is composed of only the cover resin layer, and a second gas barrier layer is further laminated at least on an outer layer of the joining portion, and the regulation layer is formed on an outer layer of the container body and the second gas barrier layer. It can be assumed that it is.
[0013]
The joining portion is composed of only the gas barrier layer, and a second cover resin layer is further laminated on at least an outer layer of the joining portion, and the regulation layer is provided on an outer layer of the container body and the second cover resin layer. It can be formed.
[0014]
Further, the outer layer of the container main body may be provided with a ring-shaped restricting member for restricting the expansion of the container main body.
[0015]
A method for manufacturing a high-pressure gas container according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, includes a resin container body formed into a hollow shape with one end opened and filling a high-pressure gas in the hollow interior, and a container body formed in an outer layer of the container body. A regulating layer that regulates the expansion of a high-pressure gas container, comprising: a gas barrier layer that blocks transmission of the high-pressure gas filled in the hollow interior to the hollow exterior using EVOH as a material; And a cover resin layer formed on the inner layer and / or the outer layer of the gas barrier layer and ensuring the low-temperature impact resistance of the container body, and the end face of the container body comprising only the gas barrier layer or the cover resin layer. A separating body forming step of forming a separating body, a welding step of forming the container body by welding the end faces of the separating body to face each other, and a regulating layer forming step of forming a regulating layer on an outer layer of the container body. Characterized in that it has a.
[0016]
In the method for manufacturing a high-pressure gas container according to the present invention, the end face of the separated body is formed only of the cover resin layer in the separated body forming step, and at least the end faces are welded to the outer layer of the joined portion after the welding step. It is also possible to adopt a method having a gas barrier laminating step of laminating the second gas barrier layer.
[0017]
In the method for manufacturing a high-pressure gas container according to the present invention, the end face of the separated body is formed only of the gas barrier layer in the separated body forming step, and at least the second end face is welded to the outer layer of the joint where the end faces are welded to each other after the welding step. And a method having a cover resin laminating step of laminating the cover resin layer.
[0018]
The method for producing a high-pressure gas container of the present invention may further include a regulating member forming step of forming a ring-shaped regulating member on the outer layer of the container body after the welding step.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the high-pressure gas container of the present invention, since the gas barrier layer is formed of EVOH, sufficient gas barrier performance is exhibited even for a low molecular weight gas. In addition, since the cover resin layer is formed on the inner layer and / or the outer layer of the gas barrier layer made of EVOH, the low-temperature impact resistance of the container body can be ensured even under a low temperature condition of, for example, −30 ° C. or less.
[0020]
Further, since the regulating layer is provided on the outer layer of the container body, the expansion of the container body is regulated by the regulating layer, and the pressure resistance of the high-pressure gas container is improved.
[0021]
The high-pressure gas container of the present invention is a high-pressure gas container having a hollow body with an open end, and having a container body for filling the hollow interior with the high-pressure gas. The high-pressure gas container of the present invention can be used as a gas container for filling and discharging a high molecular weight gas such as CNG and a low molecular weight gas such as hydrogen gas, for example, for a gas cylinder or a fuel gas. It is used as a gas tank.
[0022]
In the high-pressure gas container of the present invention, the container body has a multilayer part including a gas barrier layer and a cover resin layer. The gas barrier layer is a layer made of EVOH, and is a layer that blocks the permeation of the high-pressure gas filled in the hollow inside to the hollow outside. In the high-pressure gas container of the present invention, since the gas barrier layer is formed of EVOH, gas barrier properties are exhibited not only for high molecular weight gas but also for low molecular weight gas, and the permeation of various gases is sufficiently blocked. It becomes possible.
[0023]
The cover resin layer is a layer formed on the inner layer and / or the outer layer of the gas barrier layer to ensure low-temperature impact resistance of the container body. The cover resin layer can be formed of a known resin material having high low-temperature impact resistance, such as polyethylene resin, polyamide, and adhesive polyolefin. When the cover resin layer is formed of a resin having high compatibility with EVOH such as a polyethylene resin, the gas barrier layer and the cover resin layer can be easily formed at the same time by a method such as sandwich molding or twin cylinder molding. Therefore, it is more preferable.
[0024]
In the high-pressure gas container of the present invention, the cover resin layer can be formed on the inner layer or the outer layer of the gas barrier layer. Further, it can be formed on both the inner layer and the outer layer. In any case, the low-temperature impact resistance of the gas barrier layer is ensured by the cover resin layer. The high-pressure gas container of the present invention has a cover resin layer formed on both the inner layer and the outer layer of the gas barrier layer, or a cover resin layer formed to have a large thickness. Properties can be further improved.
[0025]
In the high-pressure gas container of the present invention, since the container body is formed in a multilayer structure including the gas barrier layer and the cover resin layer, it is possible to realize both gas barrier performance against low molecular weight gas and low-temperature impact resistance. It becomes possible.
[0026]
The container body can be integrally molded and formed, or can be formed by molding a plurality of divided bodies and then joining the individual divided bodies together by a known method. In the case where a plurality of divided bodies are joined and integrated to form a container body, it is preferable that the joint between the divided bodies is formed of only the gas barrier layer or the cover resin layer. In this case, since the joining portion is constituted by one layer, the occurrence of peeling or the like at the joining portion is prevented. In addition, since the joining portion is formed only from the same material, the joining becomes strong especially when the joining is performed by welding. For this reason, the rigidity of the container body is further improved.
[0027]
Here, even when the joint portion is formed only of the cover resin layer, the gas barrier layer of the multi-layer portion has high gas barrier properties of the high-pressure gas container. However, since the gas barrier layer does not exist at the joint, the high-pressure gas filled in the container body may leak to the outside of the container body from the joint, and the gas barrier property of the high-pressure gas container may be reduced due to the leakage. There is. Therefore, in this case, it is more preferable that the second gas barrier layer is further laminated on the outer layer of the joint. By further laminating the second gas barrier layer on the outer layer of the joint consisting only of the cover resin layer, leakage of high-pressure gas from the joint can be sufficiently blocked by the second gas barrier layer. Can maintain a sufficient gas barrier property. In this case, the regulation layer may be formed on the outer layer of the container body and the second gas barrier layer.
[0028]
In the case where the joining portion is formed only of the gas barrier layer, the gas barrier property is sufficiently improved. However, it is more preferable that the second cover resin layer is further laminated on the outer layer of the joint portion composed of only the gas barrier layer. By further laminating the second cover resin layer on the outer layer of the joint consisting of only the gas barrier layer, the low-temperature impact resistance of the joint is improved. In this case, similarly to the above, the regulation layer may be formed on the outer layer of the container body and the second cover resin layer. Note that the second gas barrier layer and the second cover layer can be laminated only on the outer layer of the joint portion in the container main body, or can be laminated on other portions of the container main body. The range of lamination can be appropriately set in consideration of simplicity of production and gas barrier properties or low-temperature impact resistance.
[0029]
Here, the resin material forming the second gas barrier layer can be appropriately selected and used from the above-described resin materials that can be used as the resin material forming the gas barrier layer. The resin material forming the second cover resin layer can also be appropriately selected and used from the above-described resin materials that can be used as the resin material forming the cover resin layer. The gas barrier layer and the second gas barrier layer may not be made of the same resin material, and the cover resin layer and the second cover resin layer may not be made of the same resin material.
[0030]
In the high-pressure gas container of the present invention, a regulating layer for regulating the expansion of the container body is further formed on the outer layer of the container body. The restricting layer may be formed of a material that can restrict the expansion of the container body, and may be formed of a known material such as FRP. In this case, the pressure resistance of the high-pressure gas container can be increased by restricting the expansion of the container body.
[0031]
Further, the outer layer of the container body may be provided with a ring-shaped regulating member for regulating the expansion of the container body.
[0032]
In addition to the above-described regulating layer, further, by providing a ring-shaped regulating member for regulating the expansion of the container main body on the outer layer of the container main body, the expansion of the container main body is further restricted, and the pressure resistance of the high-pressure gas container is improved. Can be further increased.
[0033]
The regulating member can be made of a material capable of regulating the expansion of the container body, similarly to the regulating layer described above, and can be made of a known material such as FRP. Such a restricting member may be formed at any position as long as it is an outer layer of the container main body, but it is preferable to form the restricting member on the outer periphery of an opening communicating between the hollow inside and the outside of the container main body. In this case, in the opening, expansion of the container body located on the inner layer side of the ring-shaped restriction member, that is, expansion of the gas barrier layer and the cover resin layer, is more reliably restricted by the restriction member. For this reason, the opening is prevented from being enlarged by the expansion even when the high-pressure gas is charged. For example, when the periphery of the opening is formed by a metal die, the gap between the die and the gas barrier layer and the cover resin layer is not applied. The contact is kept better. Therefore, even under a high-pressure gas filling condition, the base is better sealed by the gas barrier layer and the cover resin layer.
[0034]
The regulating member can be formed on the inner layer of the regulating layer or on the outer layer, but is more preferably formed on the inner layer. By forming the regulating member on the inner layer of the regulating layer, the regulating member comes into direct contact with the container body, and the expansion of the container body is more properly regulated by the regulating member.
[0035]
The method for producing a high-pressure gas container of the present invention is a method for producing the above-described high-pressure gas container of the present invention. The method for producing a high-pressure gas container of the present invention includes a segment forming step, a welding step, and a regulating layer forming step.
[0036]
The segment forming step is a step of forming a segment of the container body having the multilayer part, and is a step of forming the end face of the segment only from the gas barrier layer or the cover resin layer. As described above, by forming the end faces of the separated bodies only from the gas barrier layer or the cover resin layer, the end faces to be welded in the welding step described later are formed only from the same material, and the end faces are welded. The formed joints are firmly joined and integrated. For this reason, the rigidity of the container body is further improved. The end face of the separated body can be formed and formed simultaneously with the multilayer part, or it can be formed separately and integrated, but in order to reduce the number of manufacturing steps, the multilayer part and the end face are formed simultaneously. Is preferred.
[0037]
The multilayer portion can be formed by various known methods. For example, if a method such as insert molding, sandwich molding, two-color molding, twin cylinder molding, film in-mold molding, film transfer molding, multilayer blow molding, or multilayer sheet molding is used, the gas barrier layer and the cover resin layer are composed of multiple layers. The formed multilayer part can be easily formed. Not limited to this, after forming either the gas barrier layer or the cover resin layer by a known molding method, another layer is formed by known post-processing such as dipping, thermal spraying, slash / rotational molding, painting, and sheet sticking. It is also possible. In any case, it is preferable that the gas barrier layer and the cover resin layer are each formed to have a substantially constant thickness. The base of the high-pressure gas container can be formed integrally with the container body by the main body forming step, or can be integrated with the container body after the welding step.
[0038]
The welding step is a step in which the end faces of the segment formed in the segment forming step are opposed to each other and the end faces are welded to each other to form a container body. The welding step can be performed using various known welding methods such as hot plate welding, ultrasonic welding, and vibration welding.
[0039]
The regulation layer forming step is a step of forming a regulation layer on the outer layer of the container body. The regulating layer can be formed of a material that can regulate the expansion of the container body as described above. For example, when using FRP as the material of the regulation layer, the regulation layer is wound by winding carbon fibers impregnated with epoxy resin so as to cover the outer layer of the container body, and then curing the epoxy resin by heat treatment. Can be formed.
[0040]
In the method for producing a high-pressure gas container of the present invention, when the end face of the segment is formed only of the cover resin layer, it is preferable to perform the gas barrier laminating step after the welding step. The gas barrier laminating step is a step of laminating a second gas barrier layer on the outer layer of the joint. Lamination can be performed by various known lamination methods, for example, a molding method such as injection molding, or a processing method such as dipping, thermal spraying, slash / rotational molding, painting, and sheet pasting can be used. As described above, the gas barrier properties of the high-pressure gas container can be improved by laminating the second gas barrier layer on the layer of the joining portion composed of only the cover resin layer.
[0041]
Further, when the end face of the segment is formed only of the gas barrier layer, the gas barrier property is sufficiently improved. However, in order to further improve the low-temperature impact resistance, it is desirable to perform a cover resin laminating step after the welding step. The cover resin laminating step is a step of laminating the second cover resin layer on the outer layer of the joint, and can be performed using various known laminating methods as in the gas barrier laminating step.
[0042]
In the method for manufacturing a high-pressure gas container of the present invention, a regulating member forming step can be further performed after the welding step. The regulating member forming step is a step of forming a ring-shaped regulating member on the outer layer of the container body. The restricting member may be formed separately from the container body and attached to an outer layer of the container body, or may be embedded in the container body to be integrated with the container body. Further, for example, when the material of the regulating member is the same as the material of the regulating layer, the regulating member forming step may be the same as the regulating layer forming step.
[0043]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0044]
(Example 1)
The high-pressure gas container of the first embodiment has a multi-layer portion in which a cover resin layer is formed on the inner layer and the outer layer of the gas barrier layer, and has a regulating layer made of an FRP layer on the outer layer of the container body. FIG. 1 is a schematic sectional view of the high-pressure gas container of the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
[0045]
In the high-pressure gas container 1 according to the first embodiment, the container body 2 is formed of a multilayer structure including three layers of an inner cover resin layer 3, a gas barrier layer 4, and an outer cover resin layer 6, in this order from the inner layer. Has a four-layer structure in which a regulating layer 7 is further formed on the outer layer. Among them, a multilayer portion composed of three layers of the inner cover resin layer 3, the gas barrier layer 4, and the outer cover resin layer 6 becomes the multilayer portion 14. Further, the container body 2 is formed as a divided body 10 of the same shape which is divided into two parts from the center part 8 of the body, and the joint part 9 is integrated by hot plate welding later.
[0046]
The two cover resin layers 11 composed of the inner cover resin layer 3 and the outer cover resin layer 6 are formed using polyethylene resin as a material, and the inner cover resin layer 3 is formed so as to be the innermost layer 12 of the container body 2. The outer cover resin layer 6 is formed so as to be the outermost layer 13 of the container body 2. The gas barrier layer 4 is made of EVOH, and is formed in a gap between the inner cover resin layer 3 and the outer cover resin layer 6. Here, the cover resin layer was formed with a thickness of about 0.1 to 5 mm, and the gas barrier layer was also formed with a thickness of about 0.1 to 5 mm.
[0047]
Each of the divided bodies 10 of the container body 2 is formed in a substantially cylindrical shape whose both ends in the axial direction are open, and one end 15 of which is reduced in diameter. The periphery of the opening 16 which is one end 15 of which the diameter is reduced is formed by a metal base 18, and the base 18 has an end 20 located on the outer end side of the container main body 2 protruding outward of the container main body 2. ing. Further, the base 18 forms a skirt-shaped flange portion 23 extending in the circumferential direction of the container body 2 at a connection portion 22 with the container body 2. A ring-shaped engagement groove 26 is formed on the outer peripheral portion of the base 18 in the circumferential direction, and extends in the thickness direction of the base 18.
[0048]
A portion of the container body 2 that comes into contact with the base 18 is a flange engaging portion 28 formed so as to cover a radial outer edge of the base 18. A part of the self-sealing portion 31 which is a portion of the flange engaging portion 28 located at the bottom 30 of the flange portion 23 is held inside an engaging groove 26 formed in the base 18.
[0049]
A ring groove 32 is formed in a portion of the container body 2 located on the outer peripheral side of the flange engaging portion 28 along the outer periphery of the container main body 2. Inside the ring groove 32, a ring-shaped regulating member 33 made of the same FRP as the regulating layer 7 is disposed. Even when the high-pressure gas is filled in the hollow interior 35 of the container body 2 and the high-pressure gas container 1 expands by the restricting member 33, the expansion of the container body 2 is restricted. Tension is prevented or suppressed, and the contact of the self-sealing portion 31 with the flange portion 23 is kept good. Further, the inside of the ring groove 32 is further filled with a PPS collar 36 on the outer peripheral side of the regulating member 33 so as to smoothly continue with the outer surface of the container body 2 located at the peripheral edge of the ring groove 32. For this reason, the shape of the regulation layer 7 that covers the outer surface of the container body 2 is a shape that exhibits good pressure resistance.
[0050]
The portion of the container body 2 located at the outer peripheral portion of the flange engaging portion 28 in the circumferential direction is formed to be thin, and serves as an easily displaceable portion 37 that is easily extended and deformed. For this reason, even when the diameter of the container body 2 is increased, the tension of the self-sealing portion 31 is absorbed by the extension deformation of the easy-displacement portion 37, and the contact between the self-sealing portion 31 and the flange portion 23 is more favorably performed. Will be kept.
[0051]
In the high-pressure gas container 1 of the first embodiment, the permeation of the high-pressure gas filled in the hollow interior 35 of the container body 2 to the outside of the hollow is blocked by the gas barrier layer 4. The gas barrier layer 4 is made of EVOH, and exhibits good gas barrier properties even with a low molecular weight gas such as hydrogen gas. Therefore, the high pressure gas container 1 of the first embodiment has a high molecular weight gas. It can be suitably used as a container for charging and discharging not only gas but also low molecular weight gas. Further, a cover resin layer 11 is formed on the inner layer and the outer layer of the gas barrier layer 4, and the gas barrier layer 4 is reinforced by the cover resin layer 11. For this reason, even though EVOH having low low-temperature impact resistance is used as the material of the gas barrier layer 4, it is preferably used as a gas container having excellent mechanical strength even under low-temperature conditions of −30 ° C. or less. It is possible to do. Further, in the outer layer of the container body 2, in addition to the regulation layer 7 made of FRP for regulating the expansion of the container body 2, a ring-shaped regulation member 33 is formed. The high-pressure gas container 1 has further improved pressure resistance and can be suitably used as a higher-pressure gas container.
[0052]
The high-pressure gas container 1 of the first embodiment is manufactured by the high-pressure gas container manufacturing method of the present invention, and the container main body 2 is manufactured by twin cylinder molding. Further, in the first embodiment, the container body 2 is formed by first dividing into two divided bodies 10 and then integrating the two divided bodies 10 by welding at the end face 39. The container main body 2 and the manufacturing apparatus of the first embodiment are shown in schematic cross-sectional views for each manufacturing process in FIGS. 3 to 6, and a method of manufacturing the high-pressure gas container of the first embodiment will be described below. The manufacturing method according to the first embodiment includes a separating body forming step, a welding step, a regulating member forming step, and a regulating layer forming step.
[0053]
1-1. Separation forming process (preparation process)
The high-pressure gas container 1 of the first embodiment is manufactured by twin-cylinder molding. The molding device 40 for twin cylinder molding has a first injection device 41 for forming the cover resin layer 11 and a second injection device 42 for forming the gas barrier layer 4. The nozzle head 43 communicates with the molding die 46 via a first valve gate 45, and the nozzle head 47 of the second injection device 42 communicates with the molding die 46 via a second valve gate 48. . Further, the second injection device 42 and the second valve gate 48 are connected to a delay timer (not shown), so that the injection and the injection of the first injection device 41 and the opening of the first valve gate 45 are delayed with respect to the injection and the release. The opening is made.
[0054]
In this preparation step, the base 18 (not shown) is arranged on the mold surface 50 of the molding die 46, and the first injection gate 41 is closed with the first valve gate 45 closed as shown in FIG. A polyethylene resin for forming the resin layer 11 is charged and heated to a predetermined temperature to be melted. In addition, while the second valve gate 48 is closed, EVOH for forming the gas barrier layer 4 is charged into the second injection device 42 and heated to a predetermined temperature to be melted.
[0055]
1-2. Separation forming step (first injection step)
In the first injection step, as shown in FIG. 4, the first valve gate 45 is opened while the second valve gate 48 is closed, and the molten polyethylene resin 52 is molded by the first injection device 41. Inject into 46. At this time, the molten polyethylene resin 52 is filled in the direction of arrow a, and is filled up to a position where it passes through the second valve gate 48.
[0056]
1-3. Separation forming step (second injection step)
In the second injection step, as shown in FIG. 5, the first valve gate 45 is closed, the second valve gate 48 is opened by the delay timer, and the molten EVOH 53 is formed by the second injection device 42 into a molding die. Inject into 46. At this time, the molten EVOH 53 is injected between the layers of the molten polyethylene resin 52 formed in the first injection step and is filled in the direction of the arrow b. Further, at this time, the molten polyethylene resin 52 charged in the first injection step by the injection pressure of the molten EVOH 53 is further pressed from the inside of the layer in the direction of arrow a, and passes through the second valve gate 48 inside the mold 46. It will be filled further to the end side 51 from the position.
[0057]
1-4. Separation forming process (cooling process)
When the injection of the molten EVOH 53 by the second injection device 42 is completed, the second valve gate 48 is closed. At this time, as shown in FIG. 6, the mold 46 is filled with a molten polyethylene resin 52 constituting the inner cover resin layer 3 and the outer cover resin layer 6 and a molten EVOH 53 constituting the gas barrier layer 4. The molten EVOH 53 is filled into the gap between the two layers of the molten polyethylene resin 52 in a thin shape having a substantially constant thickness. In this cooling step, the mold 46 is cooled and the inner cover resin layer 3, the outer cover resin layer 6, and the gas barrier layer 4 are solidified to form the separated body 10 of the container body 2. At this time, the split body 10 of the container body 2 is formed integrally with the base 18 (not shown). By this main body forming step, a multilayer portion 14 including the inner cover resin layer 3, the outer cover resin layer 6, and the gas barrier layer 4 is formed.
[0058]
2. Welding process
The divided body 10 of the container body 2 formed integrally with the base 18 in the steps 1-1 to 1-4 is taken out from the molding die 46, and the end faces 39 of the two divided bodies 10 are opposed to each other. The container body 2 is formed by welding and forming the joint portion 9 and integrally.
[0059]
3. Regulation member formation process
The carbon fiber impregnated with the epoxy resin is wound around the inside of the ring groove 32 of the integrally formed container body 2, and then the epoxy resin is cured by performing a heat treatment to form the regulating member 33. I do. Further, by filling the outer peripheral side of the regulating member 33 inside the ring groove 32 with the collar 36, the step on the outer surface 13 of the container body 2 due to the ring groove 32 is eliminated, and the connection is smoothly continued.
[0060]
4. Control layer formation process
The regulating layer 7 is formed by winding the outer surface 13 of the container body 2 so as to cover the carbon fiber impregnated with the epoxy resin, and then curing the epoxy resin by a heat treatment. Also, one of the openings 16 is plugged with a blind plug (not shown). Through the above steps 1 to 4, the high-pressure gas container 1 of the first embodiment is manufactured.
[0061]
According to the method for manufacturing a high-pressure gas container of the first embodiment, since the container body 2 is formed by the twin-cylinder molding method, the gas barrier layer 4 and the cover resin layer 11 can be easily manufactured by an existing molding machine. And the cost required for the molding die 46 can be reduced because other types of molding dies 46 are not required. Further, the thickness of the gas barrier layer 4 can be easily made substantially constant.
[0062]
(Example 2)
The high-pressure gas container of the second embodiment has the same shape as that of the first embodiment except that the cover resin layer is formed only on the outer layer of the gas barrier layer. FIG. 7 shows an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of the high-pressure gas container of the second embodiment.
[0063]
The high-pressure gas container of the second embodiment has a three-layer structure in which the container main body is formed of a multi-layer consisting of two layers, a gas barrier layer 57 and a cover resin layer 58, and a regulating layer 60 is further formed on the outer layer of the container main body. It has. Of these, a multilayer portion composed of two layers, the gas barrier layer 57 and the cover resin layer 58, becomes the multilayer portion 59. In the high-pressure gas container of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the gas barrier layer 57 made of EVOH exhibits a good gas barrier property not only for a high molecular weight gas but also for a low molecular weight gas. It can be suitably used as a container for filling and releasing various gases regardless of low molecular weight. Further, since the cover resin layer 58 made of polyethylene resin having excellent low-temperature impact resistance is formed on the outer layer of the gas barrier layer 57, the mechanical strength under low-temperature conditions is ensured, and it is preferably used under low-temperature conditions. It is possible to do. Further, since the regulating member 33 made of FRP is further formed on the outer layer of the container body 56, the gas to be charged and discharged can be a higher-pressure gas, similarly to the high-pressure gas container 1 of the first embodiment. It becomes possible.
[0064]
In the container for high-pressure gas of the second embodiment, the container body is manufactured by insert molding.
The container body and the manufacturing apparatus according to the second embodiment are shown in schematic cross-sectional views for each manufacturing process in FIGS.
[0065]
1-1. Separation forming step (first forming step)
The high-pressure gas container of the second embodiment is manufactured by insert molding. In the first molding step of the second embodiment, as shown in FIG. 8, a die (not shown) is disposed in a first molding die 61, and EVOH heated and melted to a predetermined temperature is melted in the same manner as in the first embodiment. The first molded body 62 in which the die and the gas barrier layer 57 are integrated is formed by injecting into the first molding die 61 and then cooling and solidifying.
[0066]
1-2. Separation forming step (second molding step)
In the second molding step, as shown in FIG. 9, the first molded body 62 obtained in the first molding step is arranged in the second molding die 63, and is subjected to insert molding to be integrated with the die. A cover resin layer 58 is formed on the outer layer of the gas barrier layer 57 thus formed. The cover resin layer 58 was formed by injecting a molten polyethylene resin heated to a predetermined temperature and cooling and solidifying the same, as in the first embodiment. By the first forming step and the second forming step of the separated body forming step, the separated body of the container body integrated with the base was formed. In the second molding step, a separated body of the container body having a two-layer structure of the gas barrier layer 57 and the cover resin layer 58 is formed. For example, as in the first embodiment, the inner cover resin layer, the gas barrier layer, and the outer cover resin are formed. A three-layer structure of layers is also possible. In this case, the cover resin layer 58 is formed on the inner layer and the outer layer of the first molded body 62, for example, after fixing the first molded body 62 with a pin or the like and disposing the first molded body 62 away from the mold surface of the second molding die 63. Accordingly, it is possible to easily form a separated body of the container body 56 having a three-layer structure of the cover resin layer 58, the gas barrier layer 57, and the cover resin layer 58.
[0067]
2. Welding process
The container body obtained in the body forming step was welded in the same manner as in Example 1 to form a container body integrated with the base.
[0068]
Thereafter, a regulating member and a regulating layer 60 (not shown) were formed in the regulating member forming step and the regulating layer forming step in the same manner as in Example 1, thereby forming the high-pressure gas container of Example 2.
[0069]
(Example 3)
The high-pressure gas container of the third embodiment has the same shape as that of the first embodiment except that the cover resin layer is formed only on the inner layer of the gas barrier layer. FIG. 10 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of the high-pressure gas container of the third embodiment.
[0070]
The high-pressure gas container of the third embodiment has a three-layer structure in which the container main body is formed of a multi-layer composed of two layers, a cover resin layer 67 and a gas barrier layer 68, and a regulating layer 70 is further formed on the outer layer of the container main body. Have Of these, a multilayer portion composed of two layers, the cover resin layer 67 and the gas barrier layer 68, becomes the multilayer portion 69. In the high-pressure gas container of the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, the gas barrier layer 68 made of EVOH exhibits good gas barrier properties not only for high molecular weight gas but also for low molecular weight gas. It can be suitably used as a container for filling and releasing various gases irrespective of molecular weight or low molecular weight. Further, since a cover resin layer 67 made of a polyethylene resin having excellent low-temperature impact resistance is formed as an inner layer of the gas barrier layer 68, mechanical strength under low-temperature conditions is secured, and the gas barrier layer 68 is preferably used under low-temperature conditions. It is possible to do. Further, a regulating layer 70 made of FRP is further formed on the outer layer of the container body 66, and a regulating member (not shown) is formed, so that filling and discharging are performed in the same manner as the high-pressure gas containers of the first and second embodiments. The gas can be a higher pressure gas.
[0071]
(Example 4)
The high-pressure gas container of the fourth embodiment is the same as the high-pressure gas container of the first embodiment except that the joining portion is formed only of the cover resin layer and the second gas barrier layer is laminated on the outer layer of the joining portion. It is. Further, the separated body of the high-pressure gas container of the fourth embodiment is formed by a sandwich molding method. FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of the high-pressure gas container of the fourth embodiment.
[0072]
In the high-pressure gas container according to the fourth embodiment, the container main body is formed of a multilayer structure including three layers of an inner cover resin layer 73, a gas barrier layer 75, and an outer cover resin layer 76, and a regulating layer 77 is further provided on the outer layer of the container main body. It has a formed four-layer structure. Among them, a multilayer portion composed of three layers of the inner cover resin layer 73, the gas barrier layer 75, and the outer cover resin layer 76 becomes the multilayer portion 78. Further, the joint portion 80 in which the divided bodies 74 are joined to each other consists of only the cover resin layer 81. A second gas barrier layer 82 of the same material as the gas barrier layer 75 is laminated on the outer layer of the joint 80 in the container body. In the high-pressure gas container of the fourth embodiment, the gas barrier layer 75 exhibits sufficient gas barrier properties not only for a high-molecular-weight gas but also for a low-molecular-weight gas, as in the first to third embodiments. Further, since the cover resin layer 81 is formed on the inner layer and the outer layer of the gas barrier layer 75, low-temperature impact resistance is ensured. Further, since the regulating layer 77 is further formed on the outer layer of the container body and a regulating member (not shown) is formed, similarly to the high-pressure gas containers of the first to third embodiments, the gas to be charged and discharged can be pressurized at a higher pressure. Gas. And since the joining part 80 is formed only of the cover resin layer 81, the joining by welding is performed firmly, and the rigidity of the high-pressure gas container is further improved. Since the second gas barrier layer 82 of the same material as that of the gas barrier layer 75 is formed on the outer layer of the cover resin layer 81, the gas is more outwardly of the container body than the cover resin layer 81 forming the joint 80. Also leaks, the gas is shut off by the second gas barrier layer 82. For this reason, the gas barrier property of the high-pressure gas container is improved.
[0073]
The method for manufacturing a high-pressure gas container according to the fourth embodiment includes the same welding step, control member forming step, and control layer forming step as the method for manufacturing a high-pressure gas container according to the first embodiment, and further includes a gas barrier laminating step. It is. 12 to 15 are schematic cross-sectional views of the container body and the manufacturing apparatus according to the fourth embodiment for each manufacturing process, and illustrate a segment forming step and a gas barrier laminating step in the method for manufacturing a high-pressure gas container according to the fourth embodiment. This will be described below.
[0074]
1-1. Separation forming process (preparation process)
The high-pressure gas container of the fourth embodiment is manufactured by sandwich molding. The molding device 83 for sandwich molding has a first injection device 85 for forming the cover resin layer 81 and a second injection device 86 for forming the gas barrier layer 75. The second injection device 86 has a common nozzle head 87. The nozzle head 87 communicates with a molding die 88. The first injection device 85 and the second injection device 86 are controlled by control means (not shown). In this preparation step, a die (not shown) is arranged on the mold surface 90 of the molding die 88, and in a state where the nozzle head 87 is closed, a polyethylene resin is charged into the first injection device 85 and heated to 230 ° C. to be melted. Keep it. In addition, EVOH is charged into the second injection device 86 and heated to 220 ° C. to be melted.
[0075]
1-2. Separation forming step (first injection step)
In the first injection step, first, the injection cylinder (not shown) of the first injection device 85 is retracted to a position separated by 450 mm from the nozzle head 87 to measure the molten polyethylene resin 91, and the second injection device 86 is shown in FIG. The molten EVOH 92 is weighed by retracting the injection cylinder not to be retracted to a position separated from the nozzle head 87 by 200 mm. Next, as shown in FIG. 12, the molten polyethylene resin 91 is injected into the molding die 88 by making the first injection device 85 and the nozzle head 87 communicate with each other by a control device (not shown). At this time, the injection amount of the molten polyethylene resin 91 is set such that the injection cylinder of the first injection device 85 is advanced by 400 mm. Further, other injection conditions include an injection speed of 100 mm / s and an injection pressure of 170 kg / cm. 2 The injection time is 15 seconds. By this first injection step, a molten polyethylene resin 91 is injected into the mold 88 as shown in FIG.
[0076]
1-3. Separation forming step (second injection step)
In the second injection step, the injection cylinder of the first injection device 85 is set to 40 kg / cm after the end of the first injection step. 2 Then, the molten polyethylene resin 91 was injected by bringing the second injection device 86 into communication with the nozzle head 87 by control means (not shown) as shown in FIG. The molten EVOH 92 is injected into the molding die 88. At this time, the injection amount of the molten EVOH 92 is set to an amount by which the injection cylinder of the second injection device 86 is advanced by 190 mm. Other injection conditions include an injection speed of 100 mm / s and an injection pressure of 170 kg / cm. 2 The injection time is 15 seconds. At this time, by the second injection step, the molten EVOH 92 is injected between the molten polyethylene resins 91 injected in the first injection step as shown in FIG.
[0077]
1-4. Separation forming step (third injection step)
In the third injection step, after the end of the second injection step, the first injection device 85 is connected to the nozzle head 87 by control means (not shown) so that the molten polyethylene resin 91 and the molten EVOH 92 are injected into the molding die 88. Further, the molten polyethylene resin 91 is injected. At this time, the injection amount of the molten polyethylene resin 91 is set to an amount to advance the injection cylinder of the first injection device 86 by 35 mm. Other injection conditions are the same as in the first injection step. At this time, as shown in FIG. 14, a molten polyethylene resin 91 constituting the inner cover resin layer 73, a molten polyethylene resin 91 constituting the outer cover resin layer 76, and a gas barrier layer 75 are formed in the molding die 88. The molten EVOH 92 is filled. Further, the molten EVOH 92 is filled into the gap between the two layers of the molten polyethylene resin 91 in a thin shape having a substantially constant thickness.
[0078]
1-5. Separation forming process (cooling process)
In this cooling step, the mold 88 is cooled to solidify the inner cover resin layer 73, the outer cover resin layer 76, and the gas barrier layer 75, and the gate portion 84 is cut, thereby forming the container body separated body 74. By this main body forming step, a multilayer portion 78 including the inner cover resin layer 73, the outer cover resin layer 76, and the gas barrier layer 75 is formed. Then, the end surface 93 of the segment 74 is constituted only by the cover resin layer 81 made of polyethylene resin.
[0079]
After the segment forming step, the same welding step as in Example 1 was performed to form a container body. In the fourth embodiment, a gas barrier laminating step is performed after the welding step.
[0080]
2. Gas barrier lamination process
In the fourth embodiment, the second gas barrier layer 82 is made of EVOH, which is the same material as the gas barrier layer 75. A tape 95 made of EVOH is prepared in advance, and as shown in FIG. 15, the tape 95 is wound around the outer layer of the joining section 80 in the container body 96, so that the second gas barrier layer 82 is formed on the outer layer of the joining section 80. Laminated. At this time, winding is performed while heating the surface of the tape 95 which is arranged on the joint portion 80 side by the heating means 94, and the wound tape 95 is pressed in the direction of the container body 96 by the roller 99, thereby forming a tape. A part of the tape 95 is heated and melted, and the wound tapes 95 are welded to each other. Further, in the regulating member forming step and the regulating layer forming step performed after the gas barrier laminating step, when the carbon fiber impregnated with the epoxy resin is wound so as to cover the carbon fiber, the epoxy resin is further pressed in the container body direction. It is hardened or heated and melted during heat treatment, and is integrated with the container body, the regulating member and the regulating layer.
[0081]
According to the method for manufacturing a high-pressure gas container of the fourth embodiment, it is possible to easily manufacture the segment 74 of the container body 96 in which the end surface 93 includes only the cover resin layer 81, and the segments are welded and integrated. Since the second gas barrier layer 82 can be easily laminated on the joint portion 80 of the formed container main body 96, the high-pressure gas container of the present invention can be easily manufactured.
[0082]
(Example 5)
The high-pressure gas container of the fifth embodiment is the same as the high-pressure gas container of the first embodiment except that the joint is formed only by the gas barrier layer and the second cover resin layer is formed on the outer layer of the joint. It is. Further, the separated body of the high-pressure gas container of the fifth embodiment is formed by a sandwich molding method as in the fourth embodiment. FIG. 16 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of the high-pressure gas container of the fifth embodiment.
[0083]
In the high-pressure gas container of the fifth embodiment, the container main body is formed of a multi-layer composed of three layers of an inner cover resin layer 97, a gas barrier layer 98, and an outer cover resin layer 100, and a regulating layer 101 is further provided on an outer layer of the container main body. It has a formed four-layer structure. Among these, a multilayer portion composed of three layers of the inner cover resin layer 97, the gas barrier layer 98, and the outer cover resin layer 100 becomes the multilayer portion 102. Further, the joining portion 105 where the segments 103 are joined to each other is composed of only the gas barrier layer 98. A second cover resin layer 107 made of the same material as the cover resin layer 106 is laminated on the outer layer of the joint 105 in the container body. In the high-pressure gas container of the fifth embodiment, the gas barrier layer 98 exhibits sufficient gas barrier properties not only for high-molecular-weight gas but also for low-molecular-weight gas, similarly to the first to fourth embodiments. Further, since the cover resin layer 106 is formed on the inner layer and the outer layer of the gas barrier layer 98, low-temperature impact resistance is ensured. Further, since the regulating layer 101 is further formed on the outer layer of the container body and a regulating member (not shown) is formed, the gas to be charged and released is pressurized similarly to the high-pressure gas containers of Examples 1 to 4. Gas. And since the joining part 105 is formed only of the gas barrier layer 98, the joining by welding is performed firmly, and the rigidity of the high-pressure gas container is further improved. Since the second cover resin layer 107 made of the same material as that of the cover resin layer 106 is formed on the outer layer of the gas barrier layer 98, the low-temperature impact resistance of the joint 105 is improved.
[0084]
The method for manufacturing the high-pressure gas container of the fifth embodiment is performed in the same manner as the method for manufacturing the high-pressure gas container of the fourth embodiment. That is, in the segment forming step, the segment 103 having the gas barrier layer 98 alone was formed by appropriately changing the injection amount of the molten resin by the first injection device and the second injection device. Also, in the cover resin laminating step, a tape made of polyethylene resin is wound around the joint 105 of the container body in the same manner as in the gas barrier laminating step of the embodiment, so that the second cover resin layer 107 is laminated on the outer layer of the joint 105. did.
[0085]
According to the method for manufacturing a high-pressure gas container of the fifth embodiment, it is possible to easily manufacture the divided body 103 of the container main body whose end face 108 includes only the gas barrier layer 98, and to form the divided body 103 by welding and integration. Since the second cover resin layer 107 can be easily laminated on the joined portion 105 of the container main body, the high-pressure gas container of the present invention can be easily manufactured.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the high-pressure gas container of the present invention, since the container main body is formed of the resin material, it is possible to reduce the weight and improve the degree of freedom in shape. Further, since the gas barrier layer is formed of EVOH, it is possible to exhibit sufficient gas barrier performance not only for high molecular weight gas such as CNG gas but also for low molecular weight gas such as hydrogen gas. . Further, since the cover resin layer is formed on the inner layer and / or the outer layer of the gas barrier layer, the low-temperature impact resistance of the container body is ensured. Furthermore, when a regulating member is formed in addition to the regulating layer on the outer layer of the container body, the expansion of the container body is more regulated, and the pressure resistance of the high-pressure gas container can be increased. It is also possible to respond to the charging and discharging of. Furthermore, in the case where the container body is formed by joining a plurality of separated bodies, the rigidity of the high-pressure gas container is further improved by forming the joint portion only from the gas barrier layer or the cover resin layer. Can be. When the joint portion of the container main body is formed only of the cover resin layer, the gas barrier property of the high-pressure gas container can be further improved by further laminating the second gas barrier layer on the outer layer. When the joint portion of the container body is formed only of the gas barrier layer, the low-temperature impact resistance of the high-pressure gas container can be further improved by further laminating the second cover resin layer on the outer layer. According to the method for manufacturing a high-pressure gas container of the present invention, the high-pressure gas container of the present invention can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a high-pressure gas container according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 7 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of a high-pressure gas container according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 10 is an enlarged schematic sectional view of a main part of a high-pressure gas container according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an enlarged schematic sectional view of a main part of a high-pressure gas container according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a container main body and a manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view illustrating a container body and a manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention for each manufacturing process.
FIG. 16 is an enlarged schematic sectional view of a main part of a high-pressure gas container according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: High pressure gas container 2: Container main body 3: Inner cover resin layer 4: Gas barrier layer 6: Outer cover resin layer 7: Restriction layer 8: Center of trunk 9: Joining part 10: Separator
11: Cover resin layer 10: Separate body 14: Multi-layer part 16: Opening 18: Base
23: Flange part 26: Engagement groove 28: Flange engagement part 31: Self-sealing part 32: Ring groove 33: Restriction member 35: Hollow interior 36: Collar 37: Easy displacement part 39: End face 40: Molding device 41: No. 1st injection device 42: 2nd injection device 43: Nozzle head of 1st injection device 45: 1st valve gate
46: Mold 47: Nozzle head of second injection device 48: Second valve gate 50: Mold surface 52: Molten polyethylene resin 53: Molten EVOH
57: gas barrier layer 58: cover resin layer 59: multilayer part 60: regulating layer 61: first molding die 62: first molding 63: second molding die
67: cover resin layer 68: gas barrier layer 69: multilayer part 70: regulating layer
74: Separator 75: Gas barrier layer 77: Restriction layer 80: Joint 81: Cover resin layer 82: Second gas barrier layer 93: End face
98: Gas barrier layer 101: Restriction layer 102: Multi-layer part 103: Separator 105: Joint part 106: Cover resin layer 107: Second cover resin layer 108: End face

Claims (9)

一端が開口した中空形状に形成され該中空内部に高圧ガスを充填する樹脂製の容器本体と、該容器本体の外層に形成され該容器本体の膨張を規制する規制層と、を有する高圧ガス用容器であって、
前記容器本体は、ＥＶＯＨを材料とし前記中空内部に充填されている高圧ガスの中空外部への透過を遮断するガスバリア層と、該ガスバリア層の内層および／又は外層に形成され前記容器本体の低温耐衝撃性を確保するカバー樹脂層とを含む複層部を持つことを特徴とする高圧ガス用容器。A high-pressure gas having a resin container body formed into a hollow shape with one end opened and filling the hollow interior with a high-pressure gas, and a regulating layer formed on an outer layer of the container body to regulate the expansion of the container body. A container,
The container body includes a gas barrier layer made of EVOH and blocking the passage of a high-pressure gas filled in the hollow inside to the outside of the hollow, and an inner layer and / or an outer layer of the gas barrier layer and a low temperature resistance of the container body. A high-pressure gas container having a multilayer portion including a cover resin layer for ensuring impact resistance. 前記容器本体は複数の分体をそれぞれ成形後に接合されてなり、各々の該分体同士の接合部は前記ガスバリア層または前記カバー樹脂層のみからなる請求項１に記載の高圧ガス用容器。2. The high-pressure gas container according to claim 1, wherein the container main body is joined after molding each of the plurality of segments, and a joint between the segments is formed only of the gas barrier layer or the cover resin layer. 前記接合部は前記カバー樹脂層のみからなり、少なくとも前記接合部の外層にはさらに第２のガスバリア層が積層されているとともに、前記規制層は前記容器本体および該第２のガスバリア層の外層に形成されている請求項２に記載の高圧ガス用容器。The joining portion is formed of only the cover resin layer, and a second gas barrier layer is further laminated on at least an outer layer of the joining portion, and the regulation layer is formed on the outer surface of the container body and the outer layer of the second gas barrier layer. The high-pressure gas container according to claim 2, which is formed. 前記接合部は前記ガスバリア層のみからなり、少なくとも前記接合部の外層にはさらに第２のカバー樹脂層が積層されているとともに、前記規制層は前記容器本体および該第２のカバー樹脂層の外層に形成されている請求項２に記載の高圧ガス用容器。The joining portion is composed of only the gas barrier layer, and at least an outer layer of the joining portion is further laminated with a second cover resin layer, and the regulating layer is an outer layer of the container body and the second cover resin layer. The high-pressure gas container according to claim 2, wherein the container is formed of a high-pressure gas container. さらに、前記容器本体の外層には前記容器本体の膨張を規制するリング状の規制部材が設けられている請求項１から請求項４に記載の高圧ガス用容器。The high-pressure gas container according to any one of claims 1 to 4, further comprising a ring-shaped regulating member that regulates expansion of the container body on an outer layer of the container body. 一端が開口した中空形状に形成され該中空内部に高圧ガスを充填する樹脂製の容器本体と、該容器本体の外層に形成され該容器本体の膨張を規制する規制層と、を有する高圧ガス用容器を製造する方法であって、
ＥＶＯＨを材料とし前記中空内部に充填されている高圧ガスの中空外部への透過を遮断するガスバリア層と、該ガスバリア層の内層および／又は外層に形成され前記容器本体の低温耐衝撃性を確保するカバー樹脂層とを含む複層部をもつとともに、その端面が該ガスバリア層又は該カバー樹脂層のみからなる容器本体の分体を形成する分体形成工程と、
前記分体の端面を対向させ溶着して前記容器本体を形成する溶着工程と、
前記容器本体の外層に規制層を形成する規制層形成工程と、を持つことを特徴とする高圧ガス用容器の製造方法。A high-pressure gas having a resin container body formed into a hollow shape with one end opened and filling the hollow interior with a high-pressure gas, and a regulating layer formed on an outer layer of the container body to regulate the expansion of the container body. A method of manufacturing a container,
A gas barrier layer which is made of EVOH and blocks the passage of the high-pressure gas filled in the hollow inside to the outside of the hollow, and is formed on an inner layer and / or an outer layer of the gas barrier layer to ensure low-temperature impact resistance of the container body. With a multi-layer portion including a cover resin layer, the end face forms a separate body of the container body consisting only of the gas barrier layer or the cover resin layer, a separated body forming step,
A welding step of forming the container body by welding with the end faces of the segment facing each other,
A method for producing a high-pressure gas container, comprising a step of forming a restriction layer on an outer layer of the container body. 前記分体形成工程において前記分体の前記端面を前記カバー樹脂層のみで形成し、溶着工程後に少なくとも前記端面同士が溶着した接合部の外層に第２のガスバリア層を積層するガスバリア積層工程を持つ請求項６に記載の高圧ガス用容器の製造方法。In the segment forming step, the end face of the segment is formed only of the cover resin layer, and after the welding step, a gas barrier laminating step of stacking a second gas barrier layer at least on an outer layer of a joint where the end faces are welded to each other is provided. A method for manufacturing the high-pressure gas container according to claim 6. 前記分体形成工程において前記分体の前記端面を前記ガスバリア層のみで形成し、溶着工程後に少なくとも前記端面同士が溶着した接合部の外層に第２のカバー樹脂層を積層するカバー樹脂積層工程を持つ請求項６に記載の高圧ガス用容器の製造方法。A cover resin laminating step of laminating the second cover resin layer on an outer layer of a joint where at least the end faces are welded after the welding step, wherein the end face of the segment is formed only by the gas barrier layer in the segment forming step; The method for producing a high-pressure gas container according to claim 6. さらに、前記溶着工程後に前記容器本体の外層にリング状の規制部材を形成する規制部材形成工程をもつ請求項６から請求項８の何れかに記載の高圧ガス用容器の製造方法。The method for manufacturing a high-pressure gas container according to any one of claims 6 to 8, further comprising a regulating member forming step of forming a ring-shaped regulating member on an outer layer of the container body after the welding step.
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