JP2014080999A - タンクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タンクの製造方法は、(a)タンク容器状のライナーであって、ライナーの長手方向端部の少なくとも一方に、溝部を有する口金部を備えるライナーを用意する工程と、(b)溝部に繊維の一端を固定する工程と、(c)一端が溝部に固定された繊維を、口金部を含むライナーの外周面に巻きつける工程と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態における高圧ガスタンクの製造方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の製造方法により製造される高圧ガスタンクは、タンク容器状のライナーに炭素繊維が巻き付けられた構成を有し、例えば、燃料電池システムにおいて、燃料ガスとしての水素ガスを高圧で貯蔵するために用いられる。図1に示すように、本実施形態の高圧ガスタンクの製造手順では、先ず、タンク容器状のライナーを用意する(ステップS105)。
図8は、第1比較例における口金部を拡大して示す説明図である。図8では、第1比較例の高圧ガスタンクの製造方法により、ライナー全体に炭素繊維が巻き付けられた後の口金部を示めしている。
C1.変形例1:
上述した実施形態では、巻き始めの炭素繊維を固定するために、溝部22に巻き付けられた炭素繊維40を加熱して炭素繊維40に含まれる熱硬化性樹脂を硬化させていたが、かかる加熱工程を省略することもできる。このような構成においても、溝部22に巻き付けられた炭素繊維40の中心軸CX軸方向への移動(緩み)は、溝部22の側壁によって規制される。加えて、溝部22に炭素繊維を多数巻き付けることにより、巻き付け自体の緩みは抑制され得る。また、巻き始めの炭素繊維を固定するために、炭素繊維を溝部22に巻き付けていたが、巻き付けに代えて、炭素繊維を溝部22(全周)のうちの一部にのみ載置し、溝部22に載置された炭素繊維を加熱して溝部22に固定(接着)させることもできる。すなわち、一般には、溝部22に炭素繊維の一端を固定する任意の工程を、本発明のタンクの製造方法において採用することができる。
上述した実施形態では、溝部22は、口金部20の全周に亘って形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。口金部20の全周のうちの一部に形成された構成を採用することもできる。このような構成においても、少なくとも溝に巻き付けられた炭素繊維は、口金部20の表面に突出しないので、口金部20に巻き付けられた炭素繊維と、口金部20の表面との間に空隙が生じることを抑制することができる。また、溝部22は、口金部20の中心軸を中心とした回転方向に沿って形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、溝部22を、口金部20の中心軸を中心とした螺旋状に形成する構成を採用することもできる。
上述した実施形態では、炭素繊維の巻き付け方法は、多給糸FW法であったが、単給糸FW法を採用することもできる。また、ライナー10において口金部20は、ライナー本体30の長手方向の両端部に装着されていたが、ライナー本体30の長手方向の両端部のうち、いずれか一方にのみ装着される構成を採用することもできる。
上述した実施形態の製造方法によると、燃料電池システムで用いられる高圧ガスタンクが製造されたが、他の任意の用途で用いられる高圧ガスタンクを製造することもできる。また、高圧ガスタンクに限らず、液体等の他の任意の流体を貯蔵可能なタンクを製造することもできる。
20…口金部
21…接続部
22…溝部
23…ライナー接合部
24…挿入部
25…接続孔
26…傾斜部
30…ライナー本体
31…シリンダー部
32…ドーム部
40,41,42,140,142,250…炭素繊維(炭素繊維の層)
100…ヘリカル巻きユニット
110…フープ巻きユニット
120…口金部
200…シャフト
220…口金部
241…圧着端子
242…ネジ
243…ネジ孔
300…ライナー本体
310…ライナー本体
500…空隙
550…空隙
CX…中心軸
Ar…領域
Claims (5)
- タンクの製造方法であって、
(a)タンク容器状のライナーであって、前記ライナーの長手方向端部の少なくとも一方に、溝部を有する口金部を備えるライナーを用意する工程と、
(b)前記溝部に前記繊維の一端を固定する工程と、
(c)一端が前記溝部に固定された前記繊維を、前記口金部を含む前記ライナーの外周面に巻きつける工程と、
を備える、タンクの製造方法。 - 請求項1に記載のタンクの製造方法において、
前記工程(b)は、
(b1)前記溝部に前記繊維を巻き付ける工程、を含み、
前記工程(c)は、前記溝部に続いて、前記口金部を含む前記ライナーの外周面に繊維を巻きつける工程である、タンクの製造方法。 - 請求項2に記載のタンクの製造方法において、
前記繊維には、熱硬化性樹脂が含浸されており、
前記工程(b)は、
(b2)前記溝部に巻き付けられた前記繊維を加熱する工程、を含む、
タンクの製造方法。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のタンクの製造方法において、
前記繊維を巻き付ける方法は、多給糸フィラメントワインディング法である、タンクの製造方法。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のタンクの製造方法において、
前記溝部は、前記口金部の中心軸を中心とした回転方向に沿って前記口金部の全周に亘って形成された溝により構成されている、タンクの製造方法。
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