JP2005133847A - Pressure vessel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure vessel capable of sufficiently taking the axial orientation of reinforcement fiber of FRP constituting a shell, even when an in-tank valve is mounted on the pressure tank having a gas barrier liner and the shell made out of FRP and covering an outer side of the liner, and inhibiting the lowering of strength with the same weight in comparison with a conventional one. <P>SOLUTION: A hydrogen tank 11 is formed into the shape having dome parts on both ends of a cylindrical part, has the long hollow liner 12 and a fiber reinforced-resin layer 13 as the shell made out of a fiber reinforced composite material and covering the outer side of the liner 12, and further comprises the in-tank valve 14. The in-tank valve 14 is mounted on a mouthpiece part 16 as a valve mounting part of the liner 12 in a state that a valve main body 14a including at least a decompression valve is mounted inside of the liner 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は圧力容器に係り、詳しくはガスバリア性を有するライナ(内殻)が耐圧性の繊維強化樹脂(FRP)製の外殻で覆われ、かつ減圧弁等の弁機構を備えた圧力容器に関する。   The present invention relates to a pressure vessel, and more particularly, to a pressure vessel having a gas barrier liner (inner shell) covered with an outer shell made of pressure resistant fiber reinforced resin (FRP) and having a valve mechanism such as a pressure reducing valve. .

圧縮天然ガス(CNG)、液化天然ガス(LNG)等を収容する圧力容器は、一般にスチールやアルミニウム合金等の金属製のため重量が重い。近年、天然ガスを燃料とする自動車が低公害車として注目されており、より低公害のものとして、燃料電池を動力源とする自動車も注目されている。燃料電池の燃料として水素ガスを燃料タンクに収容する自動車もあるが、燃料タンクとなる圧力容器の重量が重く燃費が悪くなる。この不都合を解消するため、ガスバリア性を有するライナ(内殻)を耐圧性の繊維強化樹脂(FRP)製の外殻で覆った圧力容器が提案されている。   A pressure vessel containing compressed natural gas (CNG), liquefied natural gas (LNG), or the like is generally heavy because it is made of metal such as steel or aluminum alloy. In recent years, automobiles using natural gas as fuel have attracted attention as low-emission vehicles, and automobiles using fuel cells as a power source have attracted attention as low-emission vehicles. Some automobiles store hydrogen gas in the fuel tank as the fuel for the fuel cell, but the pressure vessel serving as the fuel tank is heavy and the fuel consumption is deteriorated. In order to eliminate this inconvenience, a pressure vessel in which a gas barrier liner (inner shell) is covered with an outer shell made of pressure resistant fiber reinforced resin (FRP) has been proposed.

圧力容器内に高圧で充填されたガスを低圧で使用するには、減圧弁で減圧して供給する必要がある。減圧弁を含む弁機構(バルブアッセンブリ)を圧力容器の外側に取り付けた場合は、運搬時や設置時等に弁機構が周りのものに当たって損傷し易く、その損傷によって高圧ガスが圧力容器から吹き出す虞がある。特に、自動車等、収容空間が限られている場合、弁機構が周りのものに当たり易い。   In order to use the gas filled in the pressure vessel at a high pressure at a low pressure, it is necessary to reduce the pressure with a pressure reducing valve and supply the gas. If a valve mechanism (valve assembly) including a pressure reducing valve is attached to the outside of the pressure vessel, the valve mechanism may easily hit the surrounding objects during transportation or installation, and high pressure gas may blow out of the pressure vessel due to the damage. There is. In particular, when the accommodation space is limited, such as an automobile, the valve mechanism tends to hit the surroundings.

この問題を解消するため、圧力容器内に充填された高圧のガスを使用に適した低圧に減圧する減圧弁を備えた弁機構がガス取出口内に設けられた高圧タンク装置(圧力容器)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve this problem, there is provided a high-pressure tank device (pressure vessel) in which a valve mechanism having a pressure reducing valve for reducing the high pressure gas filled in the pressure vessel to a low pressure suitable for use is provided in the gas outlet. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図5に示すように、特許文献1に記載の高圧タンク装置は、高圧の気体が充填される高圧タンク41と、高圧タンク41のガス取出口42に高圧タンク41内に位置するように設けられた弁機構43とを備えている。高圧タンク41は、ライナ44と、ライナ44の外面を補強する被覆材45とを備えている。弁機構43は開閉により高圧タンク41内外を連通又は連通遮断する開閉弁と、開閉弁に直列に接続されて高圧タンク41内の高圧気体を減圧する減圧弁(いずれも図示せず)とを備えている。そして、弁機構43は有底円筒状で外周面に雄ねじ部が形成されたカプセル46内に収容され、カプセル46は高圧タンク41のガス取出口42の内周面に形成された雌ねじ部42aに螺合された状態で気密状に固定されている。カプセル46はフランジ46aを有し、フランジ46aがガス取出口42の端面に当接する状態で高圧タンク41の外側から雌ねじ部42aに螺合されている。   As shown in FIG. 5, the high-pressure tank device described in Patent Document 1 is provided so as to be located in the high-pressure tank 41 at a high-pressure tank 41 filled with a high-pressure gas and a gas outlet 42 of the high-pressure tank 41. And a valve mechanism 43. The high-pressure tank 41 includes a liner 44 and a covering material 45 that reinforces the outer surface of the liner 44. The valve mechanism 43 includes an opening / closing valve that opens and closes the inside and outside of the high-pressure tank 41, and a pressure-reducing valve (none of which is shown) that is connected in series to the opening / closing valve and depressurizes high-pressure gas in the high-pressure tank 41. ing. The valve mechanism 43 is accommodated in a capsule 46 having a bottomed cylindrical shape and having an external thread formed on the outer peripheral surface. The capsule 46 is accommodated in an internal thread 42 a formed on the inner peripheral surface of the gas outlet 42 of the high-pressure tank 41. It is fixed in an airtight state in a screwed state. The capsule 46 has a flange 46 a, and is screwed into the female screw portion 42 a from the outside of the high-pressure tank 41 in a state where the flange 46 a is in contact with the end face of the gas outlet 42.

また、圧力容器として、金属製の周壁部と端部壁とを含む2つのカップが周壁部同士において接続構造により接合されてなるライナを使用したものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。図6に示すように、特許文献2に記載の圧力容器のライナ51は、金属製の筒状の周壁部52aと、球面状の端壁部52bとを含む2つのカップ52が、接続構造53により接続されている。一方の端壁部52bの中心部には、外側へ突出する細筒状のネック部54が形成され、ネック部54にはライナ51と同材料よりなる口金55が内側から挿入され、ネック部54の開口縁との溶接部56によって固定されている。
特開2003−90499号公報(明細書の段落[0018]〜[0021]、図1) 特開平9−42594号公報(明細書の段落[0015]〜[0019]、図1)
In addition, a pressure vessel using a liner in which two cups including a metal peripheral wall portion and an end wall are joined to each other by a connection structure between the peripheral wall portions has been proposed (see, for example, Patent Document 2). ). As shown in FIG. 6, the liner 51 of the pressure vessel described in Patent Document 2 includes a connection structure 53 including two cups 52 including a metal cylindrical peripheral wall portion 52 a and a spherical end wall portion 52 b. Connected by. A narrow cylindrical neck portion 54 protruding outward is formed at the center of one end wall portion 52b, and a base 55 made of the same material as the liner 51 is inserted into the neck portion 54 from the inside. It is being fixed by the welding part 56 with the opening edge of.
JP 2003-90499 A (paragraphs [0018] to [0021] in FIG. 1, FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 9-42594 (paragraphs [0015] to [0019] of FIG. 1, FIG. 1)

特許文献1に記載された高圧タンク装置は、弁機構がガス取出口内に設けられているため、運搬時や設置時等に弁機構が周りのものに当たって損傷するのを防止できる。しかし、弁機構43は高圧タンク41の製造後に高圧タンク41に取り付けられるため、弁機構43を収容するカプセル46の径以上の雌ねじ部42aの径が必要となる。   Since the valve mechanism is provided in the gas outlet, the high-pressure tank apparatus described in Patent Document 1 can prevent the valve mechanism from hitting and damaging the surroundings during transportation or installation. However, since the valve mechanism 43 is attached to the high-pressure tank 41 after the high-pressure tank 41 is manufactured, the diameter of the female screw portion 42 a is larger than the diameter of the capsule 46 that accommodates the valve mechanism 43.

ライナの外側に繊維強化複合材製の外殻を有し、円筒部の両端にドーム部を有する形状の高圧タンクの場合、圧力タンクの主応力方向は軸方向及び周方向で、繊維強化複合材においては繊維を主応力方向に配列するのが最適な繊維配列である。しかし、ライナのガス取出口に設けられた雌ねじ部の径が大きくなると、ガス取出口の外径も大きくなり、軸方向を強化する繊維をライナの表面に十分巻くことが難しくなり、高圧タンク全体の強度が低下する。なぜならば、軸方向を強化する繊維はライナの端部中心から突出するガス取出口及びその反対側に位置する突出部に接して折り返すように巻き付けられるが、ガス取出口や突出部の外径が大きくなると、その繊維の配列方向と軸方向との成す角度が大きくなる。そのため、高圧タンクの軸方向に作用する力を有効に担うことができなくなる。従って、必要強度を確保するには、ライナの肉厚を厚くしてその強度を高める必要があり、その分ライナが重くなり、高圧タンクの軽量化が難しくなる。   In the case of a high pressure tank having a fiber reinforced composite outer shell on the outside of the liner and a dome portion at both ends of the cylindrical portion, the principal stress direction of the pressure tank is the axial direction and the circumferential direction, and the fiber reinforced composite material Is the optimal fiber arrangement in which the fibers are arranged in the principal stress direction. However, when the diameter of the female thread provided at the gas outlet of the liner increases, the outer diameter of the gas outlet also increases, making it difficult to sufficiently wind the fiber that reinforces the axial direction around the surface of the liner. The strength of is reduced. This is because the fiber that reinforces the axial direction is wound so as to fold back in contact with the gas outlet that protrudes from the center of the end of the liner and the protruding portion that is located on the opposite side. When it becomes larger, the angle formed by the arrangement direction of the fibers and the axial direction becomes larger. Therefore, it becomes impossible to effectively bear the force acting in the axial direction of the high-pressure tank. Therefore, in order to ensure the required strength, it is necessary to increase the thickness of the liner to increase its strength, and the liner becomes heavier accordingly, making it difficult to reduce the weight of the high-pressure tank.

特許文献2には口金55をライナ51の内側からネック部54に挿入して溶接部56によって固定することが開示されている。特許文献2は、薄板の深絞り加工でライナを形成することにより、軽量な圧力容器を安価に製造することを目的としており、特許文献1と異なり、弁機構を圧力容器内に収容することに関しては何ら考えられていない。口金55には配管接続用の雌ねじ孔55aが形成されているため、もし、弁機構を圧力容器内に収容する場合は、特許文献1と同様に口金55を大径に形成するとともに、雌ねじ孔55aを弁機構が使用されたハウジングの外径に合わせた大きさにすることになる。従って、特許文献1の不具合を解消することはできない。   Patent Document 2 discloses that the base 55 is inserted into the neck portion 54 from the inside of the liner 51 and fixed by the welded portion 56. Patent Document 2 aims to manufacture a lightweight pressure vessel at low cost by forming a liner by deep drawing of a thin plate. Unlike Patent Document 1, the valve mechanism is accommodated in the pressure vessel. Is not considered at all. Since the female screw hole 55a for pipe connection is formed in the base 55, if the valve mechanism is to be accommodated in the pressure vessel, the base 55 is formed in a large diameter as in Patent Document 1, and the female screw hole 55a is sized according to the outer diameter of the housing in which the valve mechanism is used. Therefore, the defect of patent document 1 cannot be solved.

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガスバリア性を有するライナと、FRP製の外殻とを有する圧力容器にインタンクバルブを設けても、外郭を構成するFRPの強化繊維の軸方向の配向を十分に取ることができ、従来のものに比較して同じ重量で強度低下を抑制することができる圧力容器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to form an outer shell even if an in-tank valve is provided in a pressure vessel having a liner having a gas barrier property and an outer shell made of FRP. An object of the present invention is to provide a pressure vessel that can sufficiently align the axial direction of FRP reinforcing fibers and can suppress a decrease in strength with the same weight as that of a conventional one.

前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、円筒部の両端にドーム部を有する形状に形成され、ガスバリア性を有するライナと、その外側を覆う繊維強化複合材製の外殻とを有し、かつインタンクバルブを備えた圧力容器である。前記インタンクバルブは、前記ライナのバルブ取付け部に、バルブ本体が前記ライナの内側に配置される状態で取り付けられている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is formed in a shape having a dome portion at both ends of a cylindrical portion and has a gas barrier property, and an outer shell made of a fiber reinforced composite material covering the outside thereof. And a pressure vessel provided with an in-tank valve. The in-tank valve is attached to the valve attachment portion of the liner in a state where the valve main body is disposed inside the liner.

この発明では、従来技術と異なりバルブ本体は、ライナの内側に配置される状態でライナのバルブ取付け部に取り付けられる。そのため、バルブ取付け部に形成されてライナの内側と外部とを連通させる孔の径は、圧力容器内に充填あるいは圧力容器内から外部に供給されるガスの通路と、弁を駆動する電源や信号線の通過部とを確保するために必要な大きさでよく、弁を収容する空間を確保する場合に比較して小径となる。従って、ライナの外側を覆う繊維強化複合材製の外殻を構成する強化繊維を軸方向への強度を増す状態に配向された状態でライナに巻き付けることができ、従来のものに比較して同じ重量で圧力容器の強度低下を抑制することができる。   In the present invention, unlike the prior art, the valve body is attached to the liner valve mounting portion in a state of being arranged inside the liner. Therefore, the diameter of the hole that is formed in the valve mounting portion and connects the inside and the outside of the liner is determined by the gas passage filled in the pressure vessel or supplied from the inside of the pressure vessel to the outside, and the power source and signal for driving the valve. The size may be as large as necessary to secure the passage portion of the wire, and the diameter is smaller than when securing a space for accommodating the valve. Accordingly, the reinforcing fibers constituting the outer shell of the fiber reinforced composite material covering the outside of the liner can be wound around the liner in a state oriented to increase the strength in the axial direction. The weight reduction of the pressure vessel can be suppressed by weight.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ライナは少なくとも前記バルブ取付け部が設けられた側で分割されたものが密閉状態で接合又は嵌合シールされたものである。従って、この発明では、バルブ本体がライナの内側に位置するようにインタンクバルブを組み付ける作業が、ライナが反対側のみで分割された場合に比較して容易になる。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the liner is divided or sealed in a sealed state at least on the side where the valve mounting portion is provided. . Therefore, in the present invention, the operation of assembling the in-tank valve so that the valve main body is located inside the liner is easier than when the liner is divided only on the opposite side.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記ライナは全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。従って、この発明では、バルブ取付け部と他の部分とを別の材質で形成したものに比較して、製造が容易になる。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein the liner is entirely made of aluminum or an aluminum alloy. Therefore, in this invention, manufacture becomes easy compared with what formed the valve attachment part and the other part with another material.

請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記ライナは口金部又は前記バルブ取付け部がステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、残りの部分が樹脂製で、かつ分割されたものが接合されたものである。この発明では、全体を金属製にしたものに比較して軽量化が容易となる。また、全体をアルミニウム製とした物に比較して疲労に強い。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the liner has a base portion or the valve mounting portion formed of stainless steel, aluminum, or an aluminum alloy, and the remaining portion is made of resin. And what was divided | segmented is what was joined. In the present invention, the weight can be easily reduced as compared with a case where the whole is made of metal. Moreover, it is more resistant to fatigue than a product made entirely of aluminum.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記インタンクバルブは、前記バルブ取付け部に形成されたねじ孔に、前記バルブ本体以外の部分において螺合された状態で前記バルブ取付け部に固定されている。この発明では、インタンクバルブは、バルブ取付け部に形成されたねじ孔に螺合されることでライナに固定されるため、溶接に比較して作業が簡単になるとともに、シール性の確保が容易となり、溶接時の熱がバルブに悪影響を与える虞がない。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the in-tank valve has a screw hole formed in the valve mounting portion other than the valve main body. It is fixed to the valve mounting portion in a state where it is screwed at the portion. In this invention, since the in-tank valve is fixed to the liner by being screwed into a screw hole formed in the valve mounting portion, the work is simpler than welding, and it is easy to ensure sealing performance. Thus, there is no possibility that the heat during welding adversely affects the valve.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記インタンクバルブは、前記バルブ取付け部に形成された孔を貫通可能で先端に雄ねじ部が形成された挿通部を備え、前記雄ねじ部が前記孔から突出する状態で前記挿通部が前記孔に挿通されるとともに、前記雄ねじ部に螺合されるナットで前記バルブ取付け部に固定されている。この発明では、インタンクバルブは、ねじによりライナに締め付け固定されるため、請求項5に記載の発明と同様に、溶接に比較して作業が簡単になるとともに、シール性の確保が容易となり、溶接時の熱がバルブに悪影響を与える虞がない。また、ライナにはねじ孔に代えて孔を形成すればよく、製造が簡単になる。   The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the in-tank valve is capable of penetrating a hole formed in the valve mounting portion and has a male screw portion at the tip. The insertion portion is inserted into the hole with the male screw portion protruding from the hole, and is fixed to the valve mounting portion with a nut screwed into the male screw portion. Yes. In this invention, since the in-tank valve is fastened and fixed to the liner by screws, as in the invention according to claim 5, the work is simplified as compared to welding, and the sealing performance is easily secured. There is no risk that heat during welding will adversely affect the valve. Further, the liner may be formed with a hole instead of the screw hole, and the manufacturing is simplified.

本発明によれば、ガスバリア性を有するライナと、その外側を覆う繊維強化複合材製の外殻とを有する圧力容器に、インタンクバルブを設けても、外郭を構成する繊維強化複合材の強化繊維の軸方向の配向を十分に取ることができ、従来のものに比較して同じ重量で強度低下を抑制することができる。   According to the present invention, even if an in-tank valve is provided in a pressure vessel having a liner having a gas barrier property and an outer shell made of a fiber-reinforced composite material covering the outside thereof, the reinforcement of the fiber-reinforced composite material constituting the outer shell is provided. The fiber can be sufficiently oriented in the axial direction, and a decrease in strength can be suppressed with the same weight as compared with the conventional one.

(第1の実施形態)
以下、本発明を圧力容器としての水素貯蔵タンク(以下、単に水素タンクと称す)に具体化した第1の実施形態を図1及び図2に従って説明する。図1は、水素タンクの模式断面図、図2はレーベル巻を示す模式図である。
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in a hydrogen storage tank (hereinafter simply referred to as a hydrogen tank) as a pressure vessel will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic sectional view of a hydrogen tank, and FIG. 2 is a schematic diagram showing label winding.

図1に示すように、水素タンク11は円筒部の両端にドーム部を有する形状に形成され、細長い中空状のライナ12と、ライナ12の外側を覆う繊維強化複合材製の外殻としての繊維強化樹脂層13とを有し、かつインタンクバルブ14を備えている。   As shown in FIG. 1, the hydrogen tank 11 is formed in a shape having dome portions at both ends of a cylindrical portion, and is an elongated hollow liner 12 and fibers as an outer shell made of a fiber reinforced composite material covering the outside of the liner 12. A reinforced resin layer 13 and an in-tank valve 14.

繊維強化樹脂層13は、この実施形態では炭素繊維を強化繊維としたCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics )で構成され、水素タンク11の耐圧性(機械的強度)を確保している。繊維強化樹脂層13は、樹脂(例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等)が含浸された炭素繊維束を、ヘリカル巻層、フープ巻層及びレーベル巻層を有するようにライナ12に巻き付け、樹脂を熱硬化することによって形成されている。なお、レーベル巻とは、図2に示すように、ライナ12の中心軸12aとほぼ平行に近くなるように繊維Fをたすき掛けに巻き付ける巻付け方を意味する。   In this embodiment, the fiber reinforced resin layer 13 is made of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) using carbon fibers as reinforced fibers, and ensures the pressure resistance (mechanical strength) of the hydrogen tank 11. The fiber reinforced resin layer 13 is formed by winding a carbon fiber bundle impregnated with a resin (for example, unsaturated polyester resin, epoxy resin, etc.) around the liner 12 so as to have a helical winding layer, a hoop winding layer, and a label winding layer. It is formed by thermosetting. As shown in FIG. 2, the label winding means a winding method in which the fiber F is wound around the rack so as to be almost parallel to the central axis 12 a of the liner 12.

ライナ12は、樹脂製の筒状部15と、筒状部15の一端側に固着された口金部16とで構成された2個のライナユニット17a,17bを、筒状部15の他端側で接合されて形成されている。両ライナユニット17a,17bは同じに形成されている。一方のライナユニット17aの口金部16がバルブ取付け部を構成する。口金部16はステンレスで形成され、筒状部15は例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)あるいはポリアミド(ナイロン)で形成されている。   The liner 12 includes two liner units 17 a and 17 b each composed of a resin tubular portion 15 and a base portion 16 fixed to one end of the tubular portion 15. It is formed by joining. Both liner units 17a, 17b are formed identically. The base portion 16 of one liner unit 17a constitutes a valve mounting portion. The base portion 16 is made of stainless steel, and the cylindrical portion 15 is made of, for example, high density polyethylene (HDPE) or polyamide (nylon).

口金部16はドーム部の一部を形成する形状に形成されるとともに、中心部に外側に突出するボス部16aを有し、ボス部16aにはその中心を貫通するように、ライナ12の内側と外部とを連通させる孔としてのねじ孔16bが形成されている。ねじ孔16bの径は、水素タンク11内に充填あるいは水素タンク11内から外部に供給されるガスの通路と、インタンクバルブ14を駆動する電源線や信号線の通過部とを確保するために必要な大きさに形成されており、従来のインタンクバルブが螺合される場合の1/2以下に形成されている。   The base part 16 is formed in a shape that forms a part of the dome part, and has a boss part 16a protruding outward at the center part, and the boss part 16a has an inner side of the liner 12 so as to penetrate the center. A screw hole 16b is formed as a hole for communicating the outside and the outside. The diameter of the screw hole 16b is sufficient to secure a passage for the gas filled in the hydrogen tank 11 or supplied to the outside from the inside of the hydrogen tank 11, and a passage for the power line and the signal line for driving the in-tank valve 14. It is formed in a required size, and is formed to be ½ or less of the case where a conventional in-tank valve is screwed.

インタンクバルブ14は、いずれも図示しないオン/オフ電磁弁、圧力調整弁(減圧弁)、安全弁、逆止め弁等の機能を有するバルブ本体14aと、バルブ本体14aより小径の挿通部14bとを有し、挿通部14bにはねじ孔16bに螺合する雄ねじ部が形成されている。そして、雄ねじ部がねじ孔16bにライナ12の内側から螺合されることにより、インタンクバルブ14はライナ12のバルブ取付け部に、バルブ本体14aがライナ12の内側に配置される状態で取り付けられている。口金部16にはねじ孔16bのライナ12の内側と対応する箇所に環状凹部が形成され、環状凹部にはシールリングとしてのO−リング18が配設され、バルブ本体14aとライナ12との間の気密性を確保している。   The in-tank valve 14 includes a valve main body 14a having functions such as an on / off solenoid valve, a pressure regulating valve (pressure reducing valve), a safety valve, and a check valve (not shown), and an insertion portion 14b having a smaller diameter than the valve main body 14a. The insertion portion 14b is formed with a male screw portion that is screwed into the screw hole 16b. Then, the male threaded portion is screwed into the screw hole 16b from the inside of the liner 12, whereby the in-tank valve 14 is attached to the valve attaching portion of the liner 12 with the valve body 14a being disposed inside the liner 12. ing. An annular recess is formed in the base portion 16 at a location corresponding to the inside of the liner 12 of the screw hole 16b, and an O-ring 18 serving as a seal ring is disposed in the annular recess, and between the valve body 14a and the liner 12. Airtightness is ensured.

なお、バルブ取付け部としての口金部16と反対側に設けられた口金部16のねじ孔16bには、埋栓19が螺合されている。埋栓19と口金部16との間にもシールリング(図示せず)が介装されている。   A plug 19 is screwed into a screw hole 16b of the base part 16 provided on the side opposite to the base part 16 as a valve mounting part. A seal ring (not shown) is also interposed between the embedding plug 19 and the base part 16.

次に前記のように構成された水素タンク11の製造方法を説明する。水素タンク11を製造する際は、先ず口金部16が加工される。次に口金部16が射出成形用の金型内に配置された状態でインサート成形が行われ、ライナユニット17a,17bがそれぞれ別々に形成される。次に一方のライナユニット17aの口金部16に、インタンクバルブ14を内側から組み付ける。即ち、インタンクバルブ14の挿通部14bをねじ孔16bに螺合して固定する。   Next, a method for manufacturing the hydrogen tank 11 configured as described above will be described. When manufacturing the hydrogen tank 11, the base portion 16 is first processed. Next, insert molding is performed in a state where the base portion 16 is disposed in the injection mold, and the liner units 17a and 17b are formed separately. Next, the in-tank valve 14 is assembled from the inside to the base portion 16 of one liner unit 17a. That is, the insertion portion 14b of the in-tank valve 14 is screwed into the screw hole 16b and fixed.

次に両ライナユニット17a,17bの筒状部15を当接させた状態で熱溶着で樹脂製の筒状部15同士を接合する。次に接合されたライナ12をフィラメントワインディング装置にセットして、フィラメントワインディングを行い、ライナ12の外面に樹脂含浸炭素繊維束をヘリカル巻層、レーベル巻層及びフープ巻層が所定層数形成されるまで巻き付ける。フープ巻層は主にライナ12の円筒部に形成される。次に、樹脂含浸繊維束が巻き付けられたライナ12をフィラメントワインディング装置から取り外し、加熱炉に入れて、樹脂を加熱硬化させる。次にバリ等の除去を行った後、耐圧及び気密試験を行い、合格品はライナユニット17b側の口金部16に埋栓19を取り付けて水素タンク11の製造が完了する。   Next, the tubular portions 15 made of resin are joined to each other by heat welding in a state where the tubular portions 15 of both liner units 17a and 17b are in contact with each other. Next, the bonded liner 12 is set in a filament winding apparatus, and filament winding is performed. A resin-impregnated carbon fiber bundle is formed on the outer surface of the liner 12 with a predetermined number of helical winding layers, label winding layers, and hoop winding layers. Wrap up to. The hoop winding layer is mainly formed in the cylindrical portion of the liner 12. Next, the liner 12 around which the resin-impregnated fiber bundle is wound is removed from the filament winding apparatus, and placed in a heating furnace to heat and cure the resin. Next, after removing burrs and the like, a pressure resistance and an airtight test are performed, and the plug 19 is attached to the base part 16 on the liner unit 17b side of the acceptable product, and the manufacture of the hydrogen tank 11 is completed.

次に、前記のように構成された水素タンク11の作用を説明する。
水素タンク11は、例えば燃料電池自動車の燃料電池の水素源として使用される。水素タンク11は図示しない配管がインタンクバルブ14の挿通部14bに連結された状態で使用され、水素ガスの充填時には充填用の配管から水素ガスが水素タンク11に充填される。水素タンク11内には例えば数十MPaの圧力になるように水素ガスが充填される。
Next, the operation of the hydrogen tank 11 configured as described above will be described.
The hydrogen tank 11 is used as a hydrogen source of a fuel cell of a fuel cell vehicle, for example. The hydrogen tank 11 is used in a state in which a pipe (not shown) is connected to the insertion portion 14b of the in-tank valve 14, and the hydrogen tank 11 is filled with hydrogen gas from the filling pipe when filling with hydrogen gas. The hydrogen tank 11 is filled with hydrogen gas so as to have a pressure of several tens of MPa, for example.

充填が完了した水素タンク11は供給用の配管に接続される。そして、図示しない制御装置からの制御信号によりバルブ本体14aに内蔵されたオン/オフ電磁弁及び圧力調整弁(減圧弁)が駆動されて、水素ガスが所定の圧力に減圧されて燃料電池の燃料極(水素極)へ供給される。   The hydrogen tank 11 that has been filled is connected to a supply pipe. Then, an on / off solenoid valve and a pressure regulating valve (pressure reducing valve) built in the valve main body 14a are driven by a control signal from a control device (not shown), and the hydrogen gas is reduced to a predetermined pressure so that the fuel of the fuel cell Supplied to the electrode (hydrogen electrode).

水素タンク11に水素ガスが充填されると水素タンク11内の圧力が高くなり、インタンクバルブ14はバルブ本体14aが口金部16に押圧される。バルブ本体14aと口金部16との間にはO−リング18が介在されているため、バルブ本体14aが口金部16に押圧されることにより、バルブ本体14aと口金部16との間のシール性が向上する。   When the hydrogen tank 11 is filled with hydrogen gas, the pressure in the hydrogen tank 11 increases, and the valve body 14 a of the in-tank valve 14 is pressed against the base portion 16. Since the O-ring 18 is interposed between the valve main body 14 a and the base part 16, the sealing performance between the valve main body 14 a and the base part 16 is obtained when the valve main body 14 a is pressed against the base part 16. Will improve.

水素タンク11内が高圧となり、口金部16には水素タンク11の軸方向への力が大きく作用する。この実施形態では、口金部16のボス部16aには従来技術と異なり弁機構(バルブアッセンブリ)が収容されないため、ボス部16aの外径が小さくなる。従って、レーベル巻層を構成する繊維と、ライナ12の軸方向との成す角度が従来のものより小さくなるとともに、レーベル巻層の層数を増加させることができる。即ち、水素タンク11の軸方向を強化する繊維を十分に巻くことができる。   The inside of the hydrogen tank 11 becomes a high pressure, and a force in the axial direction of the hydrogen tank 11 acts on the base portion 16 greatly. In this embodiment, since the valve mechanism (valve assembly) is not accommodated in the boss part 16a of the base part 16 unlike the prior art, the outer diameter of the boss part 16a is reduced. Therefore, the angle formed by the fibers constituting the label winding layer and the axial direction of the liner 12 is smaller than that of the conventional one, and the number of label winding layers can be increased. That is, the fiber that reinforces the axial direction of the hydrogen tank 11 can be sufficiently wound.

この実施形態では以下の効果を有する。
(1) ガスバリア性を有するライナ12と、その外側を覆う繊維強化樹脂層13とを有し、かつインタンクバルブ14を備えた圧力容器において、インタンクバルブ14は、ライナ12のバルブ取付け部(口金部16)に、バルブ本体14aがライナ12の内側に配置される状態で取り付けられている。従って、ライナ12の外側を覆う繊維強化樹脂層13を構成する強化繊維を軸方向への強度を増す状態に配向された状態でライナ12に巻き付けることができ、従来のものに比較して同じ重量で圧力容器の強度低下を抑制することができる。従って、耐圧が同じであれば、軽量にできる。
This embodiment has the following effects.
(1) In a pressure vessel having a liner 12 having a gas barrier property and a fiber reinforced resin layer 13 covering the outside thereof and having an in-tank valve 14, the in-tank valve 14 is a valve mounting portion ( The valve body 14 a is attached to the base part 16) in a state where it is arranged inside the liner 12. Accordingly, the reinforcing fibers constituting the fiber reinforced resin layer 13 covering the outside of the liner 12 can be wound around the liner 12 in a state of being oriented so as to increase the strength in the axial direction. Thus, a decrease in strength of the pressure vessel can be suppressed. Therefore, if the pressure resistance is the same, the weight can be reduced.

(2) ライナ12は少なくともバルブ取付け部(口金部16)が設けられた側で分割されたものが密閉状態で接合されている。従って、バルブ本体14aがライナ12の内側に位置するようにインタンクバルブ14を組み付ける作業が、ライナ12が反対側のみで分割された場合に比較して容易になる。   (2) The liner 12 is divided at least on the side where the valve mounting portion (cap portion 16) is provided and is joined in a sealed state. Therefore, the work of assembling the in-tank valve 14 so that the valve main body 14a is positioned inside the liner 12 is easier than when the liner 12 is divided only on the opposite side.

(3) ライナ12は口金部16(バルブ取付け部)がステンレスで形成され、残りの部分が樹脂製で、かつ分割されたものが接合された構成である。従って、全体を金属製にしたものに比較して軽量化が容易となる。また、全体をアルミニウム製としたものに比較して疲労に強い。   (3) The liner 12 has a configuration in which the base portion 16 (valve mounting portion) is made of stainless steel, the remaining portion is made of resin, and the divided portions are joined. Therefore, the weight can be easily reduced as compared with the case where the whole is made of metal. In addition, it is more resistant to fatigue than those made entirely of aluminum.

(4) ライナ12は口金部16と樹脂製の筒状部15とがインサート成形で一体に形成されたライナユニット17a,17bを、筒状部15の端部を接合することで形成されている。従って、口金部16と筒状部15との間の気密性を確保した状態でライナ12を形成するのが、インサート成形ではなく、別部材の筒状部15と口金部16とを組み付ける構成に比較して容易になる。   (4) The liner 12 is formed by joining the end portions of the cylindrical portion 15 to the liner units 17a and 17b in which the base portion 16 and the resin cylindrical portion 15 are integrally formed by insert molding. . Therefore, the liner 12 is formed in a state in which the airtightness between the base part 16 and the cylindrical part 15 is ensured, but the structure in which the cylindrical part 15 and the base part 16 as separate members are assembled is not insert molding. It becomes easier to compare.

(5) インタンクバルブ14は、バルブ取付け部としての口金部16に形成されたねじ孔16bに、バルブ本体14以外の部分において螺合された状態で前記バルブ取付け部に固定されている。従って、インタンクバルブ14は、バルブ取付け部に形成されたねじ孔16bに螺合されることでライナ12に固定されるため、溶接に比較して作業が簡単になるとともに、シール性の確保が容易となり、溶接時の熱がバルブに悪影響を与える虞がない。   (5) The in-tank valve 14 is fixed to the valve mounting portion in a state where the in-tank valve 14 is screwed into a screw hole 16b formed in the base portion 16 as a valve mounting portion at a portion other than the valve main body 14. Accordingly, since the in-tank valve 14 is fixed to the liner 12 by being screwed into the screw hole 16b formed in the valve mounting portion, the work is simplified and the sealing performance is ensured as compared with welding. It becomes easy, and there is no possibility that the heat during welding will adversely affect the valve.

(6) インタンクバルブ14の挿通部14bは、ガスの通路と、インタンクバルブ14を駆動する電源線や信号線の通過部とを確保するために必要な大きさを備えていればよく、弁機構を内蔵する従来のものに比較して径を1/2以下にすることができる。   (6) The insertion portion 14b of the in-tank valve 14 only needs to have a size necessary for securing a gas passage and a passage portion for a power supply line and a signal line for driving the in-tank valve 14. The diameter can be reduced to ½ or less as compared with the conventional one having a built-in valve mechanism.

(7) インタンクバルブがねじ孔内に収容された従来構成では、インタンクバルブに作用するタンク内の圧力の全てをねじ部で担う必要がある。しかし、この実施形態ではインタンクバルブ14に作用するタンク内の圧力の一部は口金部16の内面で担われる。従って、インタンクバルブに作用するタンク内の圧力の全てをねじ部で担う必要がある従来構成と異なり、口金部16に設けられたねじ部の強度を向上させる必要がない。   (7) In the conventional configuration in which the in-tank valve is accommodated in the screw hole, it is necessary to bear all of the pressure in the tank acting on the in-tank valve with the screw portion. However, in this embodiment, a part of the pressure in the tank acting on the in-tank valve 14 is carried by the inner surface of the base part 16. Therefore, unlike the conventional configuration in which it is necessary to bear all of the pressure in the tank acting on the in-tank valve with the threaded portion, it is not necessary to improve the strength of the threaded portion provided in the base portion 16.

(第2の実施形態)
次に第2の実施形態を図3に従って説明する。この実施形態は、ライナ12全体が金属製である点と、インタンクバルブ14のライナ12に対する固定にナットが使用されている点とが前記第1の実施形態と異なっている。前記第1の実施形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the entire liner 12 is made of metal and a nut is used for fixing the in-tank valve 14 to the liner 12. Portions similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ライナ12はアルミニウム合金製の筒状部20の両端にアルミニウム合金製の口金部21,22が嵌合されるとともに、図示しないボルトにより締め付け固定されている。口金部21,22は筒状部20の両端に形成された開口部20aに嵌合される環状凸部21a,22aと、環状凸部21a,22aより大径のフランジ部21b,22bとを備えている。環状凸部21a,22aの周面と、開口部20aの周面との間に、ライナ12の分割部分のシール性(気密性)を確保するためのシールリング23が介装されている。即ち、ライナ12は筒状部20と口金部21とがシールリング23を使用した嵌め合いで嵌合シールされている。   The liner 12 is fitted with aluminum alloy caps 21 and 22 at both ends of an aluminum alloy cylindrical portion 20 and is fastened and fixed by bolts (not shown). The base portions 21 and 22 include annular convex portions 21a and 22a that are fitted into openings 20a formed at both ends of the cylindrical portion 20, and flange portions 21b and 22b that are larger in diameter than the annular convex portions 21a and 22a. ing. A seal ring 23 is provided between the peripheral surfaces of the annular protrusions 21a and 22a and the peripheral surface of the opening 20a to ensure the sealability (airtightness) of the divided portion of the liner 12. That is, the liner 12 is fitted and sealed with the tubular portion 20 and the base portion 21 fitted with each other using the seal ring 23.

インタンクバルブ14が組み付けられた口金部21は、ボス部21cにねじ孔ではなく孔21dが形成されている。インタンクバルブ14の挿通部14bには全体に雄ねじ部が形成されるのではなく、ボス部21cの孔21dから突出する部分に雄ねじ部14cが形成されている。そして、インタンクバルブ14は雄ねじ部14cに螺合されるナット24でバルブ取付け部としての口金部21に固定されている。   In the base part 21 to which the in-tank valve 14 is assembled, a hole 21d is formed in the boss part 21c instead of a screw hole. The insertion portion 14b of the in-tank valve 14 is not formed with a male screw portion as a whole, but is formed with a male screw portion 14c at a portion protruding from the hole 21d of the boss portion 21c. The in-tank valve 14 is fixed to a base portion 21 as a valve mounting portion with a nut 24 screwed into the male screw portion 14c.

前記のように構成された水素タンク11を製造する際は、先ず口金部21の内側にインタンクバルブ14を組み付ける。次に筒状部20の一端に口金部21を、他端に口金部22をそれぞれ嵌合させるとともに、図示しないボルトにより組み付けて、内部にインタンクバルブ14が組み付けられたライナ12を準備する。このライナ12をフィラメントワインディング装置にセットして、フィラメントワインディングを行い、ライナ12の外面に樹脂含浸繊維束をヘリカル巻層、レーベル巻層及びフープ巻層が所定層数形成されるまで巻き付ける。フープ巻層は主にライナ12の胴部に形成される。次に、樹脂含浸繊維束が巻き付けられたライナ12をフィラメントワインディング装置から取り外し、加熱炉に入れて、樹脂を加熱硬化させる。次にバリ等の除去を行った後、口金部22のボス部22cに形成されたねじ孔22dに埋栓19が螺合されて水素タンク11の製造が完了する。   When manufacturing the hydrogen tank 11 configured as described above, the in-tank valve 14 is first assembled inside the base portion 21. Next, the base part 21 is fitted to one end of the cylindrical part 20 and the base part 22 is fitted to the other end, and is assembled by a bolt (not shown) to prepare the liner 12 having the in-tank valve 14 assembled therein. The liner 12 is set in a filament winding apparatus, filament winding is performed, and a resin-impregnated fiber bundle is wound around the outer surface of the liner 12 until a predetermined number of helical winding layers, label winding layers, and hoop winding layers are formed. The hoop winding layer is mainly formed on the body of the liner 12. Next, the liner 12 around which the resin-impregnated fiber bundle is wound is removed from the filament winding apparatus, and placed in a heating furnace to heat and cure the resin. Next, after removing burrs and the like, the plug 19 is screwed into the screw hole 22d formed in the boss portion 22c of the base portion 22, and the manufacture of the hydrogen tank 11 is completed.

この実施形態では第1の実施形態の(1),(2),(6)と同様な効果を有する他に、次の効果を有する。
(8) ライナ12は全体がアルミニウム合金で形成されている。従って、バルブ取付け部(口金部21)と他の部分(筒状部20)とを別の材質で形成したものに比較して、製造が容易になる。
This embodiment has the following effects in addition to the same effects as (1), (2), and (6) of the first embodiment.
(8) The liner 12 is entirely formed of an aluminum alloy. Accordingly, the manufacturing is facilitated as compared with the case where the valve mounting portion (cap portion 21) and the other portion (cylindrical portion 20) are formed of different materials.

(9) インタンクバルブ14は、バルブ取付け部(口金部21)に形成された孔21dを貫通可能で先端に雄ねじ部14cが形成された挿通部14bを備えている。そして、前記雄ねじ部14cが孔21dから突出する状態で挿通部14bが孔21dに挿通されるとともに、前記雄ねじ部14cに螺合されるナット24で口金部21に固定されている。従って、インタンクバルブ14は、ねじによりライナ12に締め付け固定されるため、溶接に比較して作業が簡単になるとともに、シール性の確保が容易となり、溶接時の熱がバルブに悪影響を与える虞がない。また、ライナ12にはねじ孔16bに代えて孔21dを形成すればよく、製造が簡単になる。   (9) The in-tank valve 14 includes an insertion portion 14b that can pass through a hole 21d formed in the valve mounting portion (cap portion 21) and has a male screw portion 14c at the tip. The insertion portion 14b is inserted into the hole 21d with the male screw portion 14c protruding from the hole 21d, and is fixed to the base portion 21 with a nut 24 screwed into the male screw portion 14c. Accordingly, since the in-tank valve 14 is fastened and fixed to the liner 12 by screws, the work is simpler than welding, and it is easy to ensure sealing performance, and heat during welding may adversely affect the valve. There is no. Further, it is only necessary to form a hole 21d in the liner 12 in place of the screw hole 16b, which simplifies the manufacture.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
○ インタンクバルブ14の形状は、バルブ本体14aとして、オン/オフ電磁弁、圧力調整弁(減圧弁)、安全弁、逆止め弁等が全て一つのハウジングに収容された形状に限らず、例えば、図4に示すように、複数の弁25(バルブ)がそれぞれ独立して支持された形状であってもよい。バルブ本体14aが口金部16の内側に配置されるため、バルブ本体14aは必ずしもコンパクトにまとめる必要はない。この場合、各弁25を一つのハウジング内に収容する構成に比較して弁の配置の自由度が高くなる。
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
The shape of the in-tank valve 14 is not limited to the shape in which the on / off solenoid valve, the pressure regulating valve (pressure reducing valve), the safety valve, the check valve, etc. are all housed in one housing as the valve body 14a. As shown in FIG. 4, a plurality of valves 25 (valves) may be supported independently. Since the valve main body 14a is disposed inside the base portion 16, the valve main body 14a does not necessarily need to be made compact. In this case, the degree of freedom of arrangement of the valves is higher than in a configuration in which each valve 25 is accommodated in one housing.

○ インタンクバルブ14と口金部16との間のシールを行うO−リング18(シールリング)を収容する環状凹部16cの断面形状は四角形に限らず、図4に示すように三角形であってもよい。   The cross-sectional shape of the annular recess 16c that accommodates an O-ring 18 (seal ring) that seals between the in-tank valve 14 and the base 16 is not limited to a quadrangle, and may be a triangle as shown in FIG. Good.

○ 第1の実施形態において、口金部16の材質はステンレスに限らず、他の金属、例えば、アルミニウム合金やアルミニウムを用いてもよい。
○ インタンクバルブ14は、オン/オフ電磁弁、圧力調整弁(減圧弁)、安全弁、逆止め弁等を全て備えている必要はない。しかし、少なくとも減圧弁を備えているのが好ましい。例えば埋栓19に代えて逆止め弁を固定し、ガスの充填はインタンクバルブ14の配置された側と反対側から行うようにしてもよい。
In the first embodiment, the material of the base portion 16 is not limited to stainless steel, and other metals such as an aluminum alloy or aluminum may be used.
The in-tank valve 14 does not have to include all on / off solenoid valves, pressure regulating valves (pressure reducing valves), safety valves, check valves, and the like. However, it is preferable to provide at least a pressure reducing valve. For example, a check valve may be fixed in place of the plug 19 and gas filling may be performed from the side opposite to the side where the in-tank valve 14 is disposed.

○ 第2の実施形態において、ライナ12全体をアルミニウム合金製とする代わりにアルミニウム製としたり、口金部16の材質と筒状部20の材質とを異なる金属で形成したりしてもよい。   In the second embodiment, the entire liner 12 may be made of aluminum instead of an aluminum alloy, or the base portion 16 and the cylindrical portion 20 may be made of different metals.

○ ライナ12は両端部で分割されて、各端部に口金部16,21,22を備える構成に限らず、片側のみ分割された構成としてもよい。しかし、片側のみを分割した場合は、分割されない側の端部をスピニング加工(口絞り加工)で形成する必要があり、加工に手間が掛かるため、両側で分割するのが好ましい。   The liner 12 is not limited to the configuration in which the liner 12 is divided at both end portions and the base portions 16, 21, and 22 are provided at each end portion, and may be configured to be divided only on one side. However, when only one side is divided, it is necessary to form the end portion on the non-divided side by spinning processing (mouth drawing processing), and it takes time for processing.

○ 水素タンク11は燃料電池搭載電気自動車の水素源として搭載されて使用するものに限らず、例えば、水素エンジンの水素源やヒートポンプ等に適用してもよい。また、家庭用電源の燃料電池の水素源として使用してもよい。   The hydrogen tank 11 is not limited to the one used as a hydrogen source of an electric vehicle equipped with a fuel cell, and may be applied to a hydrogen source of a hydrogen engine, a heat pump, or the like, for example. Moreover, you may use as a hydrogen source of the fuel cell of a household power supply.

○ 圧力容器として水素を貯蔵する水素タンクに限らず、例えば窒素、圧縮天然ガス等の他のガスを貯蔵す圧力容器に適用してもよい。
○ 繊維強化樹脂の強化繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維や炭化ケイ素系セラミック繊維やアラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるその他の繊維を強化繊維として使用してもよい。
O It may apply not only to the hydrogen tank which stores hydrogen as a pressure vessel but to a pressure vessel which stores other gas, such as nitrogen and compressed natural gas, for example.
○ Reinforcing fiber of fiber reinforced resin is not limited to carbon fiber, but other fibers generally called high elasticity and high strength such as glass fiber, silicon carbide ceramic fiber, aramid fiber, ultra high molecular weight polyethylene fiber, etc. are used as reinforcing fiber. May be.

以下の技術的思想(発明)は前記実施の形態から把握できる。
(1) 請求項4に記載の発明において、前記口金部又はバルブ取付け部と、樹脂製の残りの部分とがインサート成形により一体に形成されている。
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) In invention of Claim 4, the said nozzle | cap | die part or a valve | bulb attachment part, and the resin-made remaining part are integrally formed by insert molding.

第1の実施形態の水素タンクの模式断面図。The schematic cross section of the hydrogen tank of a 1st embodiment. レーベル巻を示す模式図。The schematic diagram which shows a label volume. 第2の実施形態の水素タンクの模式断面図。The schematic cross section of the hydrogen tank of 2nd Embodiment. 別の実施形態のインタンクバルブの取付け状態を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the attachment state of the in-tank valve of another embodiment. 従来技術の高圧タンク装置の断面図。Sectional drawing of the high-pressure tank apparatus of a prior art. 別の従来技術の圧力容器の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of another prior art pressure vessel.

符号の説明Explanation of symbols

11…圧力容器としての水素タンク、12…ライナ、13…外殻としての繊維強化樹脂層、14…インタンクバルブ、14a…バルブ本体、14b…挿通部、14c…雄ねじ部、16,21…バルブ取付け部としての口金部、16b,22d…ねじ孔、22…口金部、21d…孔、24…ナット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Hydrogen tank as a pressure vessel, 12 ... Liner, 13 ... Fiber reinforced resin layer as outer shell, 14 ... In-tank valve, 14a ... Valve body, 14b ... Insertion part, 14c ... Male thread part, 16, 21 ... Valve Base part as an attachment part, 16b, 22d ... screw hole, 22 ... base part, 21d ... hole, 24 ... nut.

Claims (6)

円筒部の両端にドーム部を有する形状に形成され、ガスバリア性を有するライナと、その外側を覆う繊維強化複合材製の外殻とを有し、かつインタンクバルブを備えた圧力容器であって、
前記インタンクバルブは、前記ライナのバルブ取付け部に、バルブ本体が前記ライナの内側に配置される状態で取り付けられている圧力容器。
A pressure vessel formed in a shape having a dome portion at both ends of a cylindrical portion and having a gas barrier property and an outer shell made of a fiber reinforced composite material covering the outside thereof, and having an in-tank valve ,
The in-tank valve is a pressure vessel attached to a valve attachment portion of the liner in a state where a valve main body is disposed inside the liner.
前記ライナは少なくとも前記バルブ取付け部が設けられた側で分割されたものが密閉状態で接合又は嵌合シールされたものである請求項1に記載の圧力容器。   The pressure vessel according to claim 1, wherein the liner divided at least on the side on which the valve mounting portion is provided is joined or fitted and sealed in a sealed state. 前記ライナは全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている請求項1又は請求項2に記載の圧力容器。   The pressure vessel according to claim 1 or 2, wherein the liner is entirely made of aluminum or an aluminum alloy. 前記ライナは口金部又は前記バルブ取付け部がステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、残りの部分が樹脂製で、かつ分割されたものが接合されたものである請求項1又は請求項2に記載の圧力容器。   3. The liner according to claim 1, wherein the liner has a base portion or the valve mounting portion formed of stainless steel, aluminum, or an aluminum alloy, the remaining portion is made of resin, and divided portions are joined. Pressure vessel. 前記インタンクバルブは、前記バルブ取付け部に形成されたねじ孔に、前記バルブ本体以外の部分において螺合された状態で前記バルブ取付け部に固定されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の圧力容器。   The said in-tank valve is fixed to the said valve attachment part in the state screwed in the screw hole formed in the said valve attachment part in parts other than the said valve main body. The pressure vessel according to one item. 前記インタンクバルブは、前記バルブ取付け部に形成された孔を貫通可能で先端に雄ねじ部が形成された挿通部を備え、前記雄ねじ部が前記孔から突出する状態で前記挿通部が前記孔に挿通されるとともに、前記雄ねじ部に螺合されるナットで前記バルブ取付け部に固定されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の圧力容器。   The in-tank valve includes an insertion portion that can pass through a hole formed in the valve mounting portion and has a male screw portion formed at a tip thereof, and the insertion portion is inserted into the hole in a state where the male screw portion protrudes from the hole. The pressure vessel according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure vessel is fixed to the valve mounting portion with a nut that is inserted and screwed into the male screw portion.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007016807A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk Liner for pressure vessel
JP2009531625A (en) * 2006-03-29 2009-09-03 イナジー・オートモーティブ・システムズ・リサーチ・(ソシエテ・アノニム) Method for producing inner liner for storage tank
JP2010112413A (en) * 2008-11-05 2010-05-20 Toyota Motor Corp Manufacturing method of liner, and divided liner
WO2012144929A1 (en) 2011-04-21 2012-10-26 Lukyanets Sergei Vladimirovich High-pressure vessel made of composite materials
JP2016221605A (en) * 2015-05-28 2016-12-28 横浜ゴム株式会社 Jig for removing overflow of pneumatic fender
JP2017106524A (en) * 2015-12-09 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 High-pressure tank
JP2019032034A (en) * 2017-08-08 2019-02-28 トヨタ自動車株式会社 High pressure container
JP2020056468A (en) * 2018-10-03 2020-04-09 本田技研工業株式会社 Device and method for manufacturing liner for high-pressure tank
CN114198633A (en) * 2021-12-14 2022-03-18 江阴市富仁高科股份有限公司 Vacuum heat-insulation deep-cooling hydrogen storage pressure vessel and manufacturing process thereof
CN115667780A (en) * 2020-05-21 2023-01-31 八千代工业株式会社 Fuel tank
CN117460910A (en) * 2021-06-09 2024-01-26 八千代工业株式会社 Liner for pressure container and method for manufacturing liner for pressure container

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3036633A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Toray Industries, Inc. Hollow molded article and method of producing the same

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007016807A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk Liner for pressure vessel
JP2009531625A (en) * 2006-03-29 2009-09-03 イナジー・オートモーティブ・システムズ・リサーチ・(ソシエテ・アノニム) Method for producing inner liner for storage tank
JP2013177977A (en) * 2006-03-29 2013-09-09 Inergy Automotive Systems Research (Sa) Method for manufacturing inner liner for storage tank
JP2010112413A (en) * 2008-11-05 2010-05-20 Toyota Motor Corp Manufacturing method of liner, and divided liner
WO2012144929A1 (en) 2011-04-21 2012-10-26 Lukyanets Sergei Vladimirovich High-pressure vessel made of composite materials
JP2016221605A (en) * 2015-05-28 2016-12-28 横浜ゴム株式会社 Jig for removing overflow of pneumatic fender
JP2017106524A (en) * 2015-12-09 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 High-pressure tank
JP2019032034A (en) * 2017-08-08 2019-02-28 トヨタ自動車株式会社 High pressure container
JP2020056468A (en) * 2018-10-03 2020-04-09 本田技研工業株式会社 Device and method for manufacturing liner for high-pressure tank
JP7034045B2 (en) 2018-10-03 2022-03-11 本田技研工業株式会社 Manufacturing equipment and manufacturing method for liners for high-pressure tanks
CN115667780A (en) * 2020-05-21 2023-01-31 八千代工业株式会社 Fuel tank
CN115667780B (en) * 2020-05-21 2023-05-26 八千代工业株式会社 Fuel tank
CN117460910A (en) * 2021-06-09 2024-01-26 八千代工业株式会社 Liner for pressure container and method for manufacturing liner for pressure container
CN117460910B (en) * 2021-06-09 2024-03-29 八千代工业株式会社 Liner for pressure container and method for manufacturing liner for pressure container
CN114198633A (en) * 2021-12-14 2022-03-18 江阴市富仁高科股份有限公司 Vacuum heat-insulation deep-cooling hydrogen storage pressure vessel and manufacturing process thereof

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