JP2011157991A - 高圧タンクの製造方法 - Google Patents
高圧タンクの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011157991A JP2011157991A JP2010018134A JP2010018134A JP2011157991A JP 2011157991 A JP2011157991 A JP 2011157991A JP 2010018134 A JP2010018134 A JP 2010018134A JP 2010018134 A JP2010018134 A JP 2010018134A JP 2011157991 A JP2011157991 A JP 2011157991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- liner
- lost wax
- pressure tank
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
【課題】ライナーの形状劣化を抑制して高圧タンクを製造する技術を提供する。
【解決手段】中空のライナーの表面に、加熱することにより消失するロストワックス層を形成し、ロストワックス層の表面を覆うように、熱硬化性樹脂が未硬化状態で含まれる炭素繊維材を巻き付けて炭素繊維巻き付け層を形成し、炭素繊維巻き付け層の形成後に、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、ロストワックスを消失させる。ロストワックス消失によって、ライナーと炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成される。
【選択図】図１
【解決手段】中空のライナーの表面に、加熱することにより消失するロストワックス層を形成し、ロストワックス層の表面を覆うように、熱硬化性樹脂が未硬化状態で含まれる炭素繊維材を巻き付けて炭素繊維巻き付け層を形成し、炭素繊維巻き付け層の形成後に、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、ロストワックスを消失させる。ロストワックス消失によって、ライナーと炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成される。
【選択図】図１
Description
本発明は、高圧タンクの製造方法に関する。
従来から、中空のライナーの外側に、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）を炭素繊維に含浸させたプリプレグを巻き付けた後に、加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることにより、高圧タンクを製造する方法が知られている。
図３は、従来の高圧タンクの製造方法における問題点について示す説明図である。なお、この図は、説明をわかり易くするために、製造された高圧タンクの一部のみを拡大して示す説明図である。図に示すように、ライナー１０にプリプレグを巻き付けてＣＦ巻き付け部（熱硬化樹脂未硬化）２０を形成した後、加熱して熱硬化樹脂を硬化させた場合、炭素繊維（ＣＦ：Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ）のみが硬化されるだけでなく、硬化された炭素繊維がライナーにも固着（接着）される場合もある。このように、ライナーに炭素繊維が接着されると、その接着開始部の近傍のライナーの変形が発生して、ライナーの形状劣化が発生する、という問題がある。
本発明は、上記ライナーの形状劣化を抑制して高圧タンクを製造する技術を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
高圧タンクの製造方法であって、
中空のライナーの表面に、加熱することにより消失するロストワックス層を形成する工程と、
前記ロストワックス層の表面を覆うように、熱硬化性樹脂が未硬化状態で含まれる炭素繊維材を巻き付けて炭素繊維巻き付け層を形成する工程と、
前記炭素繊維巻き付け層の形成後に、加熱により前記熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、前記ロストワックスを消失させる工程と、
を備え、
前記ロストワックス消失によって、前記ライナーと前記炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成されることを特徴とする高圧タンクの製造方法。
適用例１の高圧タンクの製造方法によれば、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、ロストワックスを消失させることによって、ライナーと炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成されることになり、ライナーと炭素繊維巻き付け層とが固着（接着）してしまうことを抑制することが可能となる。これにより、ライナーの形状劣化を抑制して高圧タンクを製造することが可能となる。
高圧タンクの製造方法であって、
中空のライナーの表面に、加熱することにより消失するロストワックス層を形成する工程と、
前記ロストワックス層の表面を覆うように、熱硬化性樹脂が未硬化状態で含まれる炭素繊維材を巻き付けて炭素繊維巻き付け層を形成する工程と、
前記炭素繊維巻き付け層の形成後に、加熱により前記熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、前記ロストワックスを消失させる工程と、
を備え、
前記ロストワックス消失によって、前記ライナーと前記炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成されることを特徴とする高圧タンクの製造方法。
適用例１の高圧タンクの製造方法によれば、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、ロストワックスを消失させることによって、ライナーと炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成されることになり、ライナーと炭素繊維巻き付け層とが固着（接着）してしまうことを抑制することが可能となる。これにより、ライナーの形状劣化を抑制して高圧タンクを製造することが可能となる。
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、高圧タンクの製造方法、製造された高圧タンク、これを備える燃料電池システムなどの種々の形態で実現することが可能である。
図１は、高圧タンクの製造工程の実施形態を示す説明図である。なお、この図は、説明をわかり易くするために、製造する高圧タンクの一部の断面のみを拡大して示している。
［１］まず、中空のライナー１０の表面に、加熱することにより溶解・揮発し消失するロストワックス３０を塗布しておく。ロストワックスとしては、例えば、主成分はロウで、具体的には高級脂肪酸と１価または２価の高級アルコールとのエステル（例えば、セロチン酸ミリシル、ミリシルアルコール、オレイン酸、セチルアルコール等）が用いられる。ロストワックスの厚さは３ｍｍ以下が好ましい。ライナーと、このあと巻き付けるプリプレグとの間に３ｍｍ以上の隙間があると、ライナーの変形が大きくなりライナー劣化が問題となるというシミュレーション結果があるからである。
［２］次に、ロストワックス３０が塗布された層の表面を覆うように、プリプレグを巻き付けて炭素繊維（ＣＦ）巻き付け層２０を形成する。プリプレグは、従来例でも述べたように、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が含浸された炭素繊維である。ただし、この場合は、炭素繊維に含浸されている熱硬化性樹脂は未硬化状態である。
［３］そして、上記のようにして炭素繊維まき付け層２０の形成後、全体を加熱することにより、熱硬化性樹脂を硬化させる。このとき、これと同時に、ロストワックス３０が融解し揮発して消失する。
以上の［１］〜［３］の工程により作製された高圧タンクは、ロストワックス３０が消失した部分、すなわち、ライナー１０と、炭素繊維巻き付け層２０との間に間隙が形成されることになり、ライナーと炭素繊維巻き付け層２０とが接着することを抑制することが可能となる。これにより、ライナーの変形劣化を抑制することが可能となる。
［２］次に、ロストワックス３０が塗布された層の表面を覆うように、プリプレグを巻き付けて炭素繊維（ＣＦ）巻き付け層２０を形成する。プリプレグは、従来例でも述べたように、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が含浸された炭素繊維である。ただし、この場合は、炭素繊維に含浸されている熱硬化性樹脂は未硬化状態である。
［３］そして、上記のようにして炭素繊維まき付け層２０の形成後、全体を加熱することにより、熱硬化性樹脂を硬化させる。このとき、これと同時に、ロストワックス３０が融解し揮発して消失する。
以上の［１］〜［３］の工程により作製された高圧タンクは、ロストワックス３０が消失した部分、すなわち、ライナー１０と、炭素繊維巻き付け層２０との間に間隙が形成されることになり、ライナーと炭素繊維巻き付け層２０とが接着することを抑制することが可能となる。これにより、ライナーの変形劣化を抑制することが可能となる。
図２は、作製した高圧タンクの断面を示す説明図である。図２（Ａ）は比較例としてロストワックス無しの場合を示し、図２（Ｂ）はロストワックスを２ｍｍ厚で塗布した場合を示している。図からわかるように、ロストワックス無しの場合には、ライナー１０に変形が発生している(図中実線円で示した部分)のに対して、ロストワックスを塗布した場合には、ライナー変形が発生していないことがわかる。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
上記実施の形態では、ロストワックスとして、主成分はロウで、具体的には高級脂肪酸と１価または２価の高級アルコールとのエステル（例えば、セロチン酸ミリシル、ミリシルアルコール、オレイン酸、セチルアルコール等）が用いられるとして説明したが、これに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂の加熱硬化時に、融解、揮発して消失する部材であればよい。
１０…ライナー
２０…炭素繊維巻き付け層
３０…ロストワックス
２０…炭素繊維巻き付け層
３０…ロストワックス
Claims (1)
- 高圧タンクの製造方法であって、
中空のライナーの表面に、加熱することにより消失するロストワックス層を形成する工程と、
前記ロストワックス層の表面を覆うように、熱硬化性樹脂が未硬化状態で含まれる炭素繊維材を巻き付けて炭素繊維巻き付け層を形成する工程と、
前記炭素繊維巻き付け層の形成後に、加熱により前記熱硬化性樹脂を硬化させるとともに、前記ロストワックスを消失させる工程と、
を備え、
前記ロストワックス消失によって、前記ライナーと前記炭素繊維巻き付け層との間に間隙が形成されることを特徴とする高圧タンクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010018134A JP2011157991A (ja) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | 高圧タンクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010018134A JP2011157991A (ja) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | 高圧タンクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011157991A true JP2011157991A (ja) | 2011-08-18 |
Family
ID=44590121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010018134A Pending JP2011157991A (ja) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | 高圧タンクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011157991A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011056418A1 (de) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lasttragende Armierung von innendruckbeaufschlagten Hohlkörpern |
| CN104074972A (zh) * | 2013-03-26 | 2014-10-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于形成压力容器的基体衬里的方法和设备 |
| JP2019183935A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 高圧タンク |
-
2010
- 2010-01-29 JP JP2010018134A patent/JP2011157991A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011056418A1 (de) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lasttragende Armierung von innendruckbeaufschlagten Hohlkörpern |
| WO2013087803A1 (de) | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lasttragende armierung von innendruckbeaufschlagten hohlkörpern |
| DE102011056418B4 (de) | 2011-12-14 | 2022-05-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lasttragende Armierung von innendruckbeaufschlagten Hohlkörpern |
| CN104074972A (zh) * | 2013-03-26 | 2014-10-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于形成压力容器的基体衬里的方法和设备 |
| JP2019183935A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 高圧タンク |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6713920B2 (ja) | 高圧タンク | |
| JP2009221390A (ja) | 複合材連続成形用プリプレグピールプライ | |
| CN103620291B (zh) | 高压气罐和高压气罐的制造方法 | |
| JP2016223569A (ja) | タンクの製造方法 | |
| WO2008072050A3 (en) | Part manufacturing method, part, and tank | |
| JP2010040895A (ja) | リアクトルの製造方法 | |
| WO2008152103A4 (en) | Method for producing fuselage cell sections for aircraft with composite fibre materials, and a device | |
| JPWO2017159348A1 (ja) | ロータの製造方法 | |
| JP2011157991A (ja) | 高圧タンクの製造方法 | |
| CA2688697A1 (en) | Method for manufacturing by molding a machine structural element having an abradable surface, and structural element | |
| WO2017171061A1 (ja) | ロータの製造方法 | |
| TW201515843A (zh) | 樹脂與異質材料的複合體的製造方法 | |
| JP2011082410A (ja) | 積層コアの製造方法 | |
| EP1440785B1 (en) | Process for producing resin roll | |
| JPH08172013A (ja) | 超電導コイルおよびその製造方法並びに超電導ワイヤ | |
| JP6662283B2 (ja) | 高圧タンクの製造方法 | |
| JP2008244284A (ja) | 超電導コイルの製造方法および超電導コイル | |
| WO2014128984A1 (ja) | 成膜方法 | |
| CN104756372A (zh) | 用于间隙管的扩散阻挡层 | |
| JP2011230321A (ja) | 高圧タンクの成型方法 | |
| US8206526B2 (en) | Process for reducing wrinkles in composite laminated structures | |
| JP2007320193A (ja) | 容器およびその製造方法ならびに製造装置 | |
| TWI418118B (zh) | Motor waterproof structure manufacturing method | |
| JP2017172713A (ja) | タンクの製造方法 | |
| JP5103000B2 (ja) | ロータコアのマグネットモールド方法およびその治具 |