JP2015531043A5

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Info

Publication number: JP2015531043A5
Application number: JP2015520210A
Authority: JP
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2033-05-30

Description

一の開示された実施形態によれば、タンクは、複合材タンク壁と、複合材タンクドームと、壁とタンクドームとの間の接合部とを備える。タンクは、タンクとドームとの間の接合部における軟化ストリップを更に備える。接合部はＹ接合部であり、また、軟化ストリップは、断面が楔形状であるとともに、Ｙ接合部における応力を制御するためにタンク壁とタンクドームとに対して結合される。軟化ストリップは、プラスチックバインダでコーティングされる繊維を有する三次元基布を含む。三次元基布は、織り繊維、編組繊維、及び、積み重ねられた繊維層のうちの１つを含み、また、繊維はグラファイト繊維であってもよい。繊維は３つの略直交軸に沿って延びる。１つの用途において、繊維は、約２〜１５ミクロンの範囲内の直径を有する。プラスチックバインダは、室温及び低温の両方で順応性がある高分子である。プラスチックバインダは、約−１５０°Ｆ（−１０１．１℃）未満の温度で弾性的順応性を示すとともに最大約４００°Ｆ（２０４．４℃）の温度で安定性を示すフッ素重合体であってもよい。三次元基布は多孔質であり、また、繊維及びプラスチックバインダは室温及び低温の両方で柔軟である。

本開示の一態様によれば、複合材タンク壁と、複合材タンクドームと、壁とタンクドームとの間の接合部と、タンクとドームとの間の接合部における軟化ストリップとを備えるタンクが提供される。好適には、接合部はＹ接合部であり、また、軟化ストリップは、断面が楔形状であるとともに、Ｙ接合部における応力を制御するためにタンク壁とタンクドームとに対して結合される。好適には、軟化ストリップは、プラスチックバインダでコーティングされる柔軟な繊維を有する三次元基布を含む。好ましくは、繊維が織りカーボン繊維である。好ましくは、繊維は、３つの略直交軸に沿って延びる繊維を含む。好ましくは、繊維は、約２〜１５ミクロンの範囲内の直径を有する繊維を含む。好ましくは、プラスチックバインダは、室温及び低温の両方で順応性がある高分子である。好ましくは、プラスチックバインダは、約−１５０°Ｆ（−１０１．１℃）未満の温度で弾性的順応性を示すとともに最大約４００°Ｆ（２０４．４℃）の温度で安定性を示すフッ素重合体である。好ましくは、三次元基布は多孔質であり、また、繊維及びプラスチックバインダは室温及び低温の両方で柔軟である。

Claims

複合材タンク壁（５１０）と、
複合材タンクドーム（５０６）と、
前記複合材タンク壁と前記複合材タンクドームとの間の接合部（５２０）と、
前記複合材タンク壁と前記複合材タンクドームとの間の前記接合部における軟化ストリップ（９０２）と、
を備えるタンク（３０６）。
前記接合部がＹ接合部であり、
前記軟化ストリップは、断面が楔形状であるとともに、前記Ｙ接合部における応力を制御するために前記複合材タンク壁と前記複合材タンクドームとに対して結合される、
請求項１に記載のタンク（３０６）。
前記軟化ストリップは、プラスチックバインダでコーティングされる柔軟な繊維を有する三次元基布を含む請求項１又は請求項２に記載のタンク（３０６）。
前記繊維は、３つの略直交軸に沿って延伸する繊維を含む請求項３に記載のタンク（３０６）。
前記繊維は、約２〜１５ミクロンの範囲内の直径を有する繊維を含む請求項３又は請求項４に記載のタンク（３０６）。
前記プラスチックバインダは、室温及び低温の両方で順応性がある高分子である請求項３、４、又は、５に記載のタンク（３０６）。
前記プラスチックバインダは、約−１０１．１℃未満の温度で弾性的順応性を示すとともに最大約２０４．４℃の温度で安定性を示すフッ素重合体である請求項３、４、５、又は、６に記載のタンク（３０６）。
前記三次元基布が多孔質であり、
前記繊維及び前記プラスチックバインダは、室温及び低温の両方で柔軟である、
請求項３、４、５、６、又は、７に記載のタンク（３０６）。
低温に晒されるタンクを形成する方法であって、
複合樹脂壁及び少なくとも１つの複合樹脂ドームをレイアップするステップと、
接合部に沿って前記複合樹脂壁を前記複合樹脂ドームに結合するステップと、
軟化ストリップを形成するステップと、
前記複合樹脂壁と前記複合樹脂ドームとの間の前記接合部に前記軟化ストリップを配置することによって前記接合部におけるピーク応力を減少させるステップと、
を備える方法。
軟化ストリップを形成する前記ステップは、
柔軟な繊維を有する三次元基布を用意するステップと、
低温において柔軟である熱可塑性バインダで前記柔軟な繊維をコーティングするステップと、
を含む請求項９に記載の方法。
繊維をコーティングする前記ステップは、
熱可塑性バインダを含む水溶液中に前記繊維を浸漬するとともに、
前記繊維を乾燥させる、
ことによって行なわれる請求項９又は請求項１０に記載の方法。
軟化ストリップを形成する前記ステップは、前記繊維を弛緩させるように前記コーティングされた基布を機械的に加工するステップを更に含む請求項１１に記載の方法。
コーティングされた基布を機械的に加工する前記ステップが冷間加工プロセスによって行なわれる請求項１２に記載の方法。
前記接合部に前記軟化ストリップを配置する前記ステップは、
前記軟化ストリップを前記複合樹脂壁と前記複合樹脂ドームとに対して結合するステップと、
前記複合樹脂壁、前記複合樹脂ドーム、及び、前記軟化ストリップを同時結合させるステップと、
を含む請求項１０に記載の方法。