JP2021032312A - High pressure tank - Google Patents

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Abstract

To avoid deformation of a liner in a high pressure tank having the liner and a reinforcement layer.SOLUTION: A liner 12 forming a high pressure tank 10 has: convergence parts (13a, 13b), each of which converges toward an end part; a cylindrical part 15; and curved parts (14a, 14b), each of which is disposed between the convergence part and the cylindrical part 15. Each mouth piece 20 where a supply/discharge hole 18 for supplying/discharging a fluid to/from the liner 12 is formed has a flange part 30 disposed between the liner 12 and a reinforcement layer 16. A protection member 50 is disposed between the flange part 30 and the reinforcement layer 16. A porous material (94) is disposed between each curved part and the reinforcement layer 16.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ライナと、補強層と、口金とを備える高圧タンクに関する。 The present invention relates to a high pressure tank including a liner, a reinforcing layer, and a base.

高圧タンクは、気体や液体等の流体を収容する容器として広汎に用いられている。例えば、燃料電池車両には、燃料電池システムに供給するための水素ガスを収容するものとして搭載される。 High-pressure tanks are widely used as containers for containing fluids such as gases and liquids. For example, a fuel cell vehicle is equipped with a hydrogen gas to be supplied to a fuel cell system.

この種の高圧タンクとして、流体を中空内部に収容する樹脂製のライナと、該ライナを補強するべくその外面を覆う繊維強化樹脂からなる補強層と、該ライナの中空内部に流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備えるものが知られている。特許文献1の図1に示されるように、ライナの長手方向両端部は収斂部であり、収斂部同士の間は円筒形状部である。また、円筒形状部と収斂部の間には、断面が弧状をなす湾曲部が介在する。 As this type of high-pressure tank, a resin liner that houses the fluid inside the hollow, a reinforcing layer made of fiber reinforced resin that covers the outer surface of the liner to reinforce the liner, and the fluid is supplied to and discharged from the hollow inside of the liner. It is known to be provided with a mouthpiece in which a supply / discharge hole for the purpose is formed. As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, both ends in the longitudinal direction of the liner are convergent portions, and the spaces between the convergent portions are cylindrical portions. Further, a curved portion having an arc-shaped cross section is interposed between the cylindrical portion and the convergent portion.

ところで、上記した構成の高圧タンクでは、ライナに高圧の水素ガスが充填されると、該水素ガスがライナを透過し(以下、ライナを透過した水素ガス等のガスを「透過ガス」とも表記する)、ライナと補強層の間に進入する。そこで、特許文献1において、この透過ガスをライナと補強層の間から排出するべく、ライナと補強層との間に通気層を形成することが提案されている。該通気層は、例えば、補強層となる繊維強化樹脂の内層部分として形成される。特許文献1の記載によれば、拡幅を抑えてコンビ巻きした内側の繊維の厚みを、十分に拡幅してヘリカル巻きした外側の繊維に比して大きくすることで、内側の繊維に沿う空隙を有する通気層が得られる、とのことである。 By the way, in the high-pressure tank having the above configuration, when the liner is filled with high-pressure hydrogen gas, the hydrogen gas permeates the liner (hereinafter, the gas such as hydrogen gas that has permeated the liner is also referred to as "permeated gas". ), Enter between the liner and the reinforcing layer. Therefore, in Patent Document 1, it is proposed to form a ventilation layer between the liner and the reinforcing layer in order to discharge this permeated gas from between the liner and the reinforcing layer. The ventilation layer is formed, for example, as an inner layer portion of a fiber reinforced resin to be a reinforcing layer. According to the description of Patent Document 1, by suppressing the widening and increasing the thickness of the combi-wound inner fiber as compared with the outer fiber that is sufficiently widened and helically wound, the gap along the inner fiber is increased. It is said that a ventilation layer having the air is obtained.

特開2009−174700号公報(特に段落[0030]〜[0033]参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-174700 (see paragraphs [0030] to [0033] in particular).

補強層は、繊維強化樹脂がフィラメントワインディング法によってライナに巻回されることで作製される。高圧ガスの充填時にライナが膨張することを抑制するべく、強化繊維が可及的に緊張される。このため、ライナに、繊維強化樹脂からライナの内方に向かう押圧力が付与される。 The reinforcing layer is produced by winding a fiber reinforced resin around a liner by a filament winding method. Reinforcing fibers are strained as much as possible to prevent the liner from expanding when filled with high pressure gas. Therefore, a pressing force is applied to the liner from the fiber reinforced resin toward the inside of the liner.

ここで、強化繊維の緊張の度合いは、湾曲部で最も大きく設定される。湾曲部は、その断面が弧状であるので、フープ巻きよりも緊締力が大きなヘリカル巻きで巻回しなければ弛緩し易くなるからである。このため、ライナに付与される押圧力は、湾曲部で最も大きくなる。従って、特許文献1に記載されるように繊維強化樹脂の内層部分を通気層とした場合、湾曲部では、該通気層が外層から圧潰される懸念がある。 Here, the degree of tension of the reinforcing fibers is set to be the largest at the curved portion. This is because the curved portion has an arc-shaped cross section, so that it is easy to loosen unless it is wound by a helical winding having a larger tightening force than a hoop winding. Therefore, the pressing force applied to the liner is the largest at the curved portion. Therefore, when the inner layer portion of the fiber reinforced resin is used as a ventilation layer as described in Patent Document 1, there is a concern that the ventilation layer may be crushed from the outer layer at the curved portion.

このような事態が生じると、湾曲部では、透過ガスの流通路が閉塞される。すなわち、円筒形状部を透過した透過ガスを、湾曲部を経て収斂部から排出することが困難である。換言すれば、透過ガスがライナと補強層の間に留まり易くなる。透過ガスは高圧であるので、ライナ内の水素ガスが消費されてライナの内圧が低下すると、ライナが透過ガスから押圧されるようになる。その結果として、ライナが変形することが起こり得る。 When such a situation occurs, the permeation gas flow path is blocked at the curved portion. That is, it is difficult to discharge the permeated gas that has passed through the cylindrical portion from the converging portion via the curved portion. In other words, the permeated gas tends to stay between the liner and the reinforcing layer. Since the permeated gas has a high pressure, when the hydrogen gas in the liner is consumed and the internal pressure of the liner decreases, the liner is pressed from the permeated gas. As a result, the liner can be deformed.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ライナと補強層の間に進入したガスを、該ライナの湾曲部と補強層の間を通過させて両者の間から排出することが可能であり、これによりライナが変形することを回避し得る高圧タンクを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the gas that has entered between the liner and the reinforcing layer can be passed between the curved portion of the liner and the reinforcing layer and discharged from between the two. It is intended to provide a high pressure tank that is possible and thereby avoids deformation of the liner.

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、樹脂製のライナと、前記ライナの外面を覆う補強層と、前記ライナに対して流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える高圧タンクであって、
前記ライナは、端部に向かうにつれて収斂する収斂部と、円筒形状部と、前記収斂部と前記円筒形状部との間に介在する湾曲部とを有し、
前記口金は、前記ライナと前記補強層との間に介在するフランジ部と、前記フランジ部に連なるとともに前記補強層の外方に露呈する筒部とを有し、
前記フランジ部と前記補強層の間に、該フランジ部と該補強層の間のクリアランスに充填される保護部材が配設され、
前記湾曲部と前記補強層との間に、多孔質材が介装されている高圧タンクが提供される。
In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, a resin liner, a reinforcing layer covering the outer surface of the liner, and a supply / discharge hole for supplying / discharging fluid to the liner. A high-pressure tank with a base formed by
The liner has a convergent portion that converges toward the end portion, a cylindrical portion, and a curved portion that is interposed between the convergent portion and the cylindrical portion.
The mouthpiece has a flange portion interposed between the liner and the reinforcing layer, and a tubular portion connected to the flange portion and exposed to the outside of the reinforcing layer.
A protective member that fills the clearance between the flange portion and the reinforcing layer is arranged between the flange portion and the reinforcing layer.
A high-pressure tank in which a porous material is interposed between the curved portion and the reinforcing layer is provided.

本発明によれば、補強層からのライナへの押圧力が最も大きくなる湾曲部と、前記補強層との間に多孔質材を介装するようにしている。多孔質材が開気孔を含むので、湾曲部と補強層との間に流体が進入した場合、該流体は、開気孔を介して流通することが可能である。すなわち、流体を、湾曲部と補強層の間を通過させて両者の間から排出することができる。このため、流体が湾曲部と補強層の間に滞留することや、滞留した流体によってライナが押圧される結果としてライナが変形することを有効に防止することができる。 According to the present invention, a porous material is interposed between the curved portion where the pressing force from the reinforcing layer to the liner is maximum and the reinforcing layer. Since the porous material contains open pores, when a fluid enters between the curved portion and the reinforcing layer, the fluid can flow through the open pores. That is, the fluid can be passed between the curved portion and the reinforcing layer and discharged from between the two. Therefore, it is possible to effectively prevent the fluid from staying between the curved portion and the reinforcing layer and the liner from being deformed as a result of the liner being pressed by the stayed fluid.

さらに、滞留した流体によってライナが変形することを防止するためのライナ内圧(保護残圧)を小さくすることができるので、高圧タンク内の残流体の量を低減することができる。従って、流体が水素ガスであるときには、例えば、高圧タンクを搭載した燃料電池車両の航続距離の増加を図ることができる。 Further, since the liner internal pressure (protective residual pressure) for preventing the liner from being deformed by the retained fluid can be reduced, the amount of residual fluid in the high-pressure tank can be reduced. Therefore, when the fluid is hydrogen gas, for example, the cruising range of the fuel cell vehicle equipped with the high-pressure tank can be increased.

本発明の実施の形態に係る高圧タンクの長手方向(軸線方向)に沿った全体概略側面断面図である。It is an overall schematic side sectional view along the longitudinal direction (axis direction) of the high pressure tank which concerns on embodiment of this invention. 図1の要部拡大図である。It is an enlarged view of the main part of FIG.

以下、本発明に係る高圧タンクにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the high-pressure tank according to the present invention will be given and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態に係る高圧タンク10の長手方向(軸線方向)に沿った全体概略側面断面図である。この高圧タンク10は、ポリアミド(PA)樹脂等の樹脂材からなるライナ12を備える。このライナ12は中空体であり、その内部に、例えば、水素ガス等の各種の流体を収容することが可能である。 FIG. 1 is an overall schematic side sectional view along the longitudinal direction (axial direction) of the high-pressure tank 10 according to the present embodiment. The high-pressure tank 10 includes a liner 12 made of a resin material such as a polyamide (PA) resin. The liner 12 is a hollow body, and various fluids such as hydrogen gas can be accommodated therein.

ライナ12は、図1における左方から右方に向かって、第1収斂部13a、第1湾曲部14a、円筒形状部15、第2湾曲部14b、第2収斂部13bをこの順序で有する。第1収斂部13a及び第2収斂部13bは、ライナ12の長手方向端部に向かうにつれて収斂し、ドーム形状をなす閉塞端部である。また、円筒形状部15は長尺な筒状体であり、長手方向の各端部は、第1湾曲部14a、第2湾曲部14bを介して第1収斂部13a、第2収斂部13bに連なる。ライナ12は、第1収斂部13aから第2収斂部13bに至るまで、補強層16で覆われる。 The liner 12 has a first convergent portion 13a, a first curved portion 14a, a cylindrical portion 15, a second curved portion 14b, and a second convergent portion 13b in this order from left to right in FIG. The first convergent portion 13a and the second convergent portion 13b are closed end portions that converge toward the longitudinal end portion of the liner 12 and form a dome shape. Further, the cylindrical portion 15 is a long tubular body, and each end portion in the longitudinal direction is connected to the first convergent portion 13a and the second convergent portion 13b via the first curved portion 14a and the second curved portion 14b. In a row. The liner 12 is covered with the reinforcing layer 16 from the first convergent portion 13a to the second convergent portion 13b.

第1収斂部13a、第2収斂部13bには、それぞれ、給排孔18が形成された口金20が設けられる。図2を参照し、第1収斂部13aを例示して具体的に説明すると、第1収斂部13aの頂面には、ライナ12の内部に向かって、換言すれば、円筒形状部15に向かって陥没した陥没部22が形成される。さらに、該陥没部22からは、円筒形状部15から離間する方向に向かうように筒状部24が突出形成される。筒状部24の外周壁には、雄ねじ26が設けられる。 Each of the first converging portion 13a and the second converging portion 13b is provided with a base 20 in which a supply / discharge hole 18 is formed. Explaining concretely by exemplifying the first convergent portion 13a with reference to FIG. 2, the top surface of the first convergent portion 13a faces the inside of the liner 12, in other words, toward the cylindrical portion 15. The depressed portion 22 is formed. Further, a tubular portion 24 is formed so as to project from the depressed portion 22 in a direction away from the cylindrical portion 15. A male screw 26 is provided on the outer peripheral wall of the tubular portion 24.

口金20は、例えば、金属からなり、ライナ12と補強層16との間に介在するフランジ部30と、該フランジ部30に一体的に連なり且つ該フランジ部30に比して小径な筒部32とを有する。フランジ部30の底面は陥没部22の外面に当接するライナ側当接端面34であり、一方、ライナ側当接端面34の裏面は、ライナ12とともに補強層16で覆われる補強層被覆端面36である。また、フランジ部30の外周縁部は、ライナ側当接端面34から補強層被覆端面36にわたり、筒部32の軸線方向に沿って切り欠かれたような形状をなす。このため、口金20の側部に平坦側面38が形成される。平坦側面38は、筒部32の軸線方向に沿って所定の長さを有する。 The base 20 is made of metal, for example, and has a flange portion 30 interposed between the liner 12 and the reinforcing layer 16 and a tubular portion 32 that is integrally connected to the flange portion 30 and has a smaller diameter than the flange portion 30. And have. The bottom surface of the flange portion 30 is a liner-side contact end surface 34 that contacts the outer surface of the recessed portion 22, while the back surface of the liner-side contact end surface 34 is a reinforcement layer-covered end surface 36 that is covered with the reinforcement layer 16 together with the liner 12. is there. Further, the outer peripheral edge portion of the flange portion 30 has a shape that extends from the liner-side contact end surface 34 to the reinforcing layer covering end surface 36 and is cut out along the axial direction of the tubular portion 32. Therefore, a flat side surface 38 is formed on the side portion of the base 20. The flat side surface 38 has a predetermined length along the axial direction of the tubular portion 32.

ライナ側当接端面34と平坦側面38との交差によって第1隅部40が形成されるとともに、平坦側面38と補強層被覆端面36との交差によって第2隅部42が形成される。第1隅部40はライナ12に臨み、第2隅部42は補強層16に臨む。これら第1隅部40及び第2隅部42、換言すれば、ライナ側当接端面34と平坦側面38との交差角θ1、平坦側面38と補強層被覆端面36との交差角θ2は、いずれも鈍角である。 The first corner 40 is formed by the intersection of the liner-side contact end surface 34 and the flat side surface 38, and the second corner 42 is formed by the intersection of the flat side surface 38 and the reinforcing layer covering end surface 36. The first corner 40 faces the liner 12, and the second corner 42 faces the reinforcing layer 16. The first corner 40 and the second corner 42, in other words, the intersection angle θ1 between the liner-side contact end surface 34 and the flat side surface 38, and the intersection angle θ2 between the flat side surface 38 and the reinforcing layer covering end surface 36 Is also obtuse.

平坦側面38が形成されることにより、該平坦側面38と、ライナ12と、補強層16とで囲繞された空間として、環状クリアランス44が画成される。後述するように、環状クリアランス44には、保護部材50の一部が充填される。 By forming the flat side surface 38, the annular clearance 44 is defined as a space surrounded by the flat side surface 38, the liner 12, and the reinforcing layer 16. As will be described later, the annular clearance 44 is filled with a part of the protective member 50.

給排孔18は、フランジ部30から筒部32にわたって延在する。給排孔18の内周壁には雌ねじ52が形成されており、該雌ねじ52には、前記雄ねじ26が螺合される。この螺合により、口金20が筒状部24に外装される。 The supply / discharge hole 18 extends from the flange portion 30 to the tubular portion 32. A female screw 52 is formed on the inner peripheral wall of the supply / discharge hole 18, and the male screw 26 is screwed into the female screw 52. By this screwing, the base 20 is attached to the tubular portion 24.

雌ねじ52よりも流体供給方向上流側には、環状に陥没したシール溝54が形成される。このシール溝54の内部には、Oリングからなるシール部材56が配設される。該シール部材56により、筒状部24の外周面と給排孔18の内周面との間がシールされる。 An annularly depressed seal groove 54 is formed on the upstream side of the female screw 52 in the fluid supply direction. A seal member 56 made of an O-ring is arranged inside the seal groove 54. The sealing member 56 seals between the outer peripheral surface of the tubular portion 24 and the inner peripheral surface of the supply / discharge hole 18.

口金20には、断面形状がそれぞれ円形である挿入孔60及び口金側通路62がさらに形成されている。挿入孔60は、フランジ部30のライナ側当接端面34から筒部32側に向かって所定の長さで延在し、口金側通路62の一端側と連通する。挿入孔60及び口金側通路62は、口金20の周方向に一定の間隔をおいて複数設けられる。 The mouthpiece 20 is further formed with an insertion hole 60 having a circular cross-sectional shape and a mouthpiece side passage 62. The insertion hole 60 extends from the liner-side contact end surface 34 of the flange portion 30 toward the tubular portion 32 side with a predetermined length, and communicates with one end side of the mouthpiece side passage 62. A plurality of insertion holes 60 and a base side passage 62 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the base 20.

挿入孔60には、プラグ64が挿入されている。プラグ64は、例えば、口金20と同様の金属から形成された円筒体であり、軸線方向に沿ってプラグ側通路66が貫通形成されている。口金側通路62は、プラグ側通路66に連なるとともに、口金20の内部を、高圧タンク10の軸線方向に対して若干傾斜して延在した後、給排孔18の内周面に向かうように折曲されている。これらプラグ側通路66及び口金側通路62は、ライナ12と口金20の間に進入した流体を給排孔18に導く流体誘導路として機能する。 A plug 64 is inserted into the insertion hole 60. The plug 64 is, for example, a cylindrical body formed of the same metal as the base 20, and a plug-side passage 66 is formed through the plug 64 along the axial direction. The mouthpiece side passage 62 is connected to the plug side passage 66, extends the inside of the mouthpiece 20 at a slight inclination with respect to the axial direction of the high pressure tank 10, and then faces the inner peripheral surface of the supply / discharge hole 18. It is bent. The plug-side passage 66 and the base-side passage 62 function as a fluid guide path for guiding the fluid that has entered between the liner 12 and the base 20 to the supply / discharge hole 18.

給排孔18の内部には、カラー72がさらに配設される。カラー72は、例えば、金属製であり、円環状の頭部74と、該頭部74と一体に設けられ且つ該頭部74に比して小径な筒状の円筒部76とを有する。筒状部24は、円筒部76の外周面と、フランジ部30の給排孔18の内周面とで挟まれ、これにより堅牢に支持されている。また、カラー72には、円筒部76の軸線方向に沿って、給排孔18に連通する通過孔80が貫通形成される。 A collar 72 is further arranged inside the supply / discharge hole 18. The collar 72 is made of metal, for example, and has an annular head 74 and a cylindrical cylindrical portion 76 that is integrally provided with the head 74 and has a smaller diameter than the head 74. The tubular portion 24 is sandwiched between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 76 and the inner peripheral surface of the supply / discharge hole 18 of the flange portion 30, and is firmly supported by this. Further, the collar 72 is formed with a through hole 80 communicating with the supply / discharge hole 18 along the axial direction of the cylindrical portion 76.

さらに、フランジ部30と補強層16の間には、保護部材50が配設されている。保護部材50は、略円環形状に形成された円環本体部84と、該円環本体部84から突出し、断面が略三角形状をなす環状突部86とを有する。図2から諒解されるように、環状突部86は、円環本体部84の、ライナ12に臨む側の端面からライナ12に指向して突出している。 Further, a protective member 50 is arranged between the flange portion 30 and the reinforcing layer 16. The protective member 50 has an annular body portion 84 formed in a substantially annular shape, and an annular protrusion 86 protruding from the annular body portion 84 and having a substantially triangular cross section. As can be understood from FIG. 2, the annular protrusion 86 projects from the end surface of the ring main body 84 on the side facing the liner 12 toward the liner 12.

環状突部86は、環状クリアランス44に進入し、口金20の平坦側面38とライナ12に当接する。すなわち、環状突部86は、該環状クリアランス44に充填される。 The annular protrusion 86 enters the annular clearance 44 and comes into contact with the flat side surface 38 of the base 20 and the liner 12. That is, the annular protrusion 86 is filled in the annular clearance 44.

一方の円環本体部84は、環状突部86に比して幅広である。このため、円環本体部84は、口金20のフランジ部30と補強層16との間に進入した第1被挟持部位88と、ライナ12と補強層16との間に進入した第2被挟持部位90とを有する。換言すれば、第1被挟持部位88はフランジ部30と補強層16との間の僅かなクリアランスに充填され、第2被挟持部位90はライナ12と補強層16との間の僅かなクリアランスに充填されている。このため、保護部材50は、ライナ12、補強層16及び口金20によって堅牢に位置決め固定される。 On the other hand, the ring main body 84 is wider than the annular protrusion 86. Therefore, the ring main body portion 84 has a first sandwiched portion 88 that has entered between the flange portion 30 of the base 20 and the reinforcing layer 16, and a second sandwiched portion that has entered between the liner 12 and the reinforcing layer 16. It has a site 90 and. In other words, the first pinched portion 88 is filled with a small clearance between the flange portion 30 and the reinforcing layer 16, and the second pinched portion 90 is filled with a slight clearance between the liner 12 and the reinforcing layer 16. It is filled. Therefore, the protective member 50 is firmly positioned and fixed by the liner 12, the reinforcing layer 16, and the base 20.

図2では誇張して示しているが、円環本体部84の厚みは極めて小さい。このため、第2被挟持部位90とライナ12とで形成される段差は極僅かである。従って、補強層16を形成するべく強化繊維をライナ12に巻き付ける際、強化繊維に応力が作用することを回避することができる。 Although shown in an exaggerated manner in FIG. 2, the thickness of the ring main body 84 is extremely small. Therefore, the step formed by the second sandwiched portion 90 and the liner 12 is extremely small. Therefore, when the reinforcing fibers are wound around the liner 12 to form the reinforcing layer 16, it is possible to avoid stress acting on the reinforcing fibers.

このように構成される保護部材50は、例えば、溶融ポリエチレンを射出成形することによって作製することができる。 The protective member 50 configured in this way can be manufactured, for example, by injection molding molten polyethylene.

さらに、図2に詳細を示すように、円筒形状部15の、第1湾曲部14aの近傍から、保護部材50の第2被挟持部位90に至るまで、ライナ12と補強層16との間に、多孔質材としての多孔質帯材94が介装される。すなわち、第1湾曲部14aと補強層16の間には多孔質帯材94が介在している。多孔質帯材94は、例えば、多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂の長尺な膜体からなる。この種の多孔質帯材94は、入手が容易である。 Further, as shown in detail in FIG. 2, between the liner 12 and the reinforcing layer 16 from the vicinity of the first curved portion 14a of the cylindrical portion 15 to the second sandwiched portion 90 of the protective member 50. , A porous band material 94 as a porous material is interposed. That is, the porous band member 94 is interposed between the first curved portion 14a and the reinforcing layer 16. The porous band material 94 is made of, for example, a long film body of a porous polytetrafluoroethylene resin. This type of porous strip 94 is easily available.

多孔質帯材94は、長尺で且つ軟質な帯材であり、ライナ12に容易に巻回することができる。また、多孔質帯材94は、厚み方向や長手方向に沿って開気孔同士が三次元的に連なった多孔質体である。このため、ライナ12を透過した流体(例えば、透過ガス)は、開気孔を介して流通することが可能である。 The porous band material 94 is a long and soft band material, and can be easily wound around the liner 12. Further, the porous strip 94 is a porous body in which open pores are three-dimensionally connected along the thickness direction and the longitudinal direction. Therefore, the fluid that has permeated the liner 12 (for example, the permeated gas) can flow through the open pores.

多孔質帯材94の、保護部材50の第2被挟持部位90に臨む側の端部は、該第2被挟持部位90に突き合わせ接触している。この突き合わせ接触箇所を含め、多孔質帯材94の厚みは、保護部材50の第2被挟持部位90に比して小さく設定されている。 The end of the porous band material 94 on the side of the protective member 50 facing the second sandwiched portion 90 is in butt contact with the second sandwiched portion 90. The thickness of the porous band material 94 including the butt contact portion is set to be smaller than that of the second sandwiched portion 90 of the protective member 50.

また、多孔質帯材94の、補強層16を臨む側の端面には、撥水処理が施されている。撥水処理により、水分のみならず、親水基を有する樹脂が多孔質帯材94に弾かれる。 Further, the end face of the porous band material 94 on the side facing the reinforcing layer 16 is subjected to a water repellent treatment. Due to the water repellent treatment, not only water but also the resin having a hydrophilic group is repelled by the porous band material 94.

以上の構成については、第2収斂部13bにおいても同様である。従って、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、多孔質帯材94は、円筒形状部15の中間部には巻回されていない。 The above configuration is the same for the second convergent portion 13b. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The porous band material 94 is not wound around the intermediate portion of the cylindrical portion 15.

ライナ12を被覆する補強層16は、繊維強化樹脂からなる。補強層16は、ライナ12に強化繊維を巻き付けた後、該強化繊維に母材樹脂を含浸することで設けられる。強化繊維、母材樹脂の代表的な好適例としては、炭素繊維、エポキシ系樹脂がそれぞれ挙げられる。 The reinforcing layer 16 that covers the liner 12 is made of a fiber reinforced resin. The reinforcing layer 16 is provided by winding the reinforcing fibers around the liner 12 and then impregnating the reinforcing fibers with the base material resin. Typical preferable examples of the reinforcing fiber and the base material resin include carbon fiber and epoxy resin, respectively.

高圧タンク10を作製するに際しては、口金20及び保護部材50が設けられたライナ12の第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bに対し、多孔質材を設ける。多孔質材として上記したような膜体からなる多孔質帯材94を採用する場合、該多孔質帯材94を巻回すればよい。このように、多孔質帯材94を使用する場合、第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bに容易に多孔質材を設けることができる。 When the high-pressure tank 10 is manufactured, a porous material is provided on the first curved portion 14a and the second curved portion 14b of the liner 12 provided with the base 20 and the protective member 50. When the porous band material 94 made of the above-mentioned film body is adopted as the porous material, the porous band material 94 may be wound around. As described above, when the porous strip material 94 is used, the porous material can be easily provided on the first curved portion 14a and the second curved portion 14b.

多孔質帯材94は、典型的には、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bの近傍から、2個の保護部材50の各第2被挟持部位90に至るまで延在するように、必要に応じて複数回巻回される。なお、多孔質帯材94と保護部材50の突き合わせ接触箇所では、多孔質帯材94の厚みが、保護部材50に比して小さくなるように巻回回数や重畳の度合いが設定される。 The porous strip 94 typically extends from the vicinity of the first curved portion 14a or the second curved portion 14b to each second sandwiched portion 90 of the two protective members 50. It is wound multiple times as needed. At the butt contact points between the porous band member 94 and the protective member 50, the number of turns and the degree of superposition are set so that the thickness of the porous band member 94 is smaller than that of the protective member 50.

この時点で、多孔質帯材94の外面に対して撥水処理を施す。このためには、例えば、撥水スプレーを噴霧すればよい。又は、多孔質帯材94を巻回する前に撥水処理を施すようにしてもよい。 At this point, the outer surface of the porous strip 94 is water repellent. For this purpose, for example, a water-repellent spray may be sprayed. Alternatively, the water repellent treatment may be applied before winding the porous band material 94.

次に、ライナ12、口金20、保護部材50及び多孔質帯材94の外方に、樹脂を含浸した強化繊維(以下、「含浸繊維」とも表記する)を公知のフィラメントワインディング法によって巻回する。この際、含浸繊維は、ライナ12の円筒形状部15ではフープ巻きにて巻回され、第1湾曲部14a、第1収斂部13a、第2湾曲部14b及び第2収斂部13bではヘリカル巻きにて巻回される。上記したように、第1湾曲部14a、第1収斂部13a、第2湾曲部14b及び第2収斂部13bにおいてフープ巻きで巻回すると、含浸繊維が弛緩し易くなるからである。 Next, a reinforcing fiber impregnated with a resin (hereinafter, also referred to as "impregnated fiber") is wound around the outer side of the liner 12, the base 20, the protective member 50, and the porous band material 94 by a known filament winding method. .. At this time, the impregnated fiber is wound by hoop winding at the cylindrical portion 15 of the liner 12, and is helically wound at the first curved portion 14a, the first convergent portion 13a, the second curved portion 14b, and the second convergent portion 13b. Is wound around. This is because, as described above, when the impregnated fibers are wound around the first curved portion 14a, the first convergent portion 13a, the second curved portion 14b, and the second convergent portion 13b by hoop winding, the impregnated fibers are easily relaxed.

このため、含浸繊維は、第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bで緊張する。その結果、図2に誇張して示すように、含浸繊維の層の厚みは、第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bの外方に位置する部位で小さくなる。従って、第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bでは、含浸繊維(補強層16)からライナ12に付与される押圧力が最大となる。 Therefore, the impregnated fiber is strained at the first curved portion 14a and the second curved portion 14b. As a result, as shown exaggerated in FIG. 2, the thickness of the impregnated fiber layer becomes smaller at the portion located outside the first curved portion 14a and the second curved portion 14b. Therefore, in the first curved portion 14a and the second curved portion 14b, the pressing force applied to the liner 12 from the impregnated fiber (reinforcing layer 16) is maximized.

上記したように、多孔質帯材94には撥水処理が施されている。このため、多孔質帯材94は、含浸樹脂に含まれる樹脂を弾く。これにより、多孔質帯材94の開気孔が樹脂によって閉塞されることが回避される。 As described above, the porous strip 94 is water repellent. Therefore, the porous band material 94 repels the resin contained in the impregnated resin. As a result, it is possible to prevent the open pores of the porous strip 94 from being blocked by the resin.

加えて、保護部材50の一部である第2被挟持部位90がライナ12と補強層16の間に進入している。このため、口金20と補強層16の間の段差が充填されるので、含浸樹脂が段差に引っ掛かって緊張され、その結果として損傷することが回避される。 In addition, the second sandwiched portion 90, which is a part of the protective member 50, has entered between the liner 12 and the reinforcing layer 16. Therefore, since the step between the base 20 and the reinforcing layer 16 is filled, the impregnated resin is prevented from being caught by the step and becoming tense, resulting in damage.

含浸樹脂の巻回が終了した後、例えば、加熱が施される。これにより前記樹脂が硬化することで、積層体としての補強層16が形成される。 After the winding of the impregnated resin is completed, for example, heating is applied. As a result, the resin is cured to form the reinforcing layer 16 as a laminated body.

本実施の形態に係る高圧タンク10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。 The high-pressure tank 10 according to the present embodiment is basically configured as described above, and the effects thereof will be described next.

高圧タンク10の内部に水素ガス等の流体を貯留するとき、該流体は、筒状部24の給排孔18、及びカラー72の通過孔80を通過してライナ12の中空内部に供給される。このとき、ライナ12は、その内圧が上昇するために若干膨張する。一方、貯留した流体を放出するとき、流体は、カラー72の通過孔80、及び筒状部24の給排孔18を通過してライナ12の中空内部から排出される。ライナ12は、これに伴って内圧が下降することで若干収縮する。 When a fluid such as hydrogen gas is stored inside the high-pressure tank 10, the fluid is supplied to the hollow inside of the liner 12 through the supply / discharge holes 18 of the tubular portion 24 and the passage holes 80 of the collar 72. .. At this time, the liner 12 expands slightly because its internal pressure rises. On the other hand, when the stored fluid is discharged, the fluid is discharged from the hollow inside of the liner 12 through the passage hole 80 of the collar 72 and the supply / discharge hole 18 of the tubular portion 24. The liner 12 contracts slightly as the internal pressure decreases accordingly.

流体が供給されてライナ12が膨張することに伴って、口金20のフランジ部30に荷重が付与される。この荷重は、流体が排出された際にライナ12が収縮することで除去される。従って、高圧タンク10に対する流体の給排の繰り返しにより、フランジ部30に対し、荷重の付与と除去が繰り返される。 As the fluid is supplied and the liner 12 expands, a load is applied to the flange portion 30 of the base 20. This load is removed by contracting the liner 12 when the fluid is discharged. Therefore, by repeating the supply and discharge of the fluid to the high pressure tank 10, the load is repeatedly applied to and removed from the flange portion 30.

ここで、本実施の形態では、図2に示すように、フランジ部30の外周縁部に所定の長さで延在する平坦側面38が形成されるとともに、ライナ側当接端面34と平坦側面38との間に鈍角の第1隅部40が介在し、平坦側面38と補強層被覆端面36との間に鈍角の第2隅部42が介在する。すなわち、フランジ部30の外周縁部に鋭敏なエッジ形状部が存在しない。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a flat side surface 38 extending at a predetermined length is formed on the outer peripheral edge portion of the flange portion 30, and the liner side contact end surface 34 and the flat side surface are formed. An obtuse first corner 40 is interposed between the 38 and the obtuse second corner 42, and an obtuse second corner 42 is interposed between the flat side surface 38 and the reinforcing layer covering end surface 36. That is, there is no sensitive edge-shaped portion on the outer peripheral edge portion of the flange portion 30.

換言すれば、フランジ部30の外周縁部は肉厚である。このため、荷重の付与と除去が繰り返されても、疲労が蓄積され難い。従って、フランジ部30に疲労破壊が起こることが困難となる。すなわち、フランジ部30の外周縁部に疲労破壊が起こる懸念を払拭することができる。 In other words, the outer peripheral edge portion of the flange portion 30 is thick. Therefore, fatigue is unlikely to accumulate even if the load is repeatedly applied and removed. Therefore, it becomes difficult for fatigue fracture to occur in the flange portion 30. That is, it is possible to eliminate the concern that fatigue fracture occurs in the outer peripheral edge portion of the flange portion 30.

しかも、本実施の形態では、環状クリアランス44に、保護部材50の環状突部86が充填されている(図2参照)。このため、ライナ12の、第1隅部40との当接箇所には、環状突部86の頂部も当接する。従って、ライナ12が膨張したとき、ライナ12から付与される荷重が、フランジ部30と保護部材50に分散される。すなわち、該当接箇所に応力が集中することが回避されるので、前記当接箇所に疲労が蓄積されて疲労破壊が起こることが回避される。 Moreover, in the present embodiment, the annular clearance 44 is filled with the annular protrusion 86 of the protective member 50 (see FIG. 2). Therefore, the top of the annular protrusion 86 also comes into contact with the contact portion of the liner 12 with the first corner portion 40. Therefore, when the liner 12 expands, the load applied from the liner 12 is distributed to the flange portion 30 and the protective member 50. That is, since stress is prevented from being concentrated at the relevant contact point, fatigue is prevented from being accumulated at the contact point and fatigue fracture occurs.

このように、本実施の形態では、保護部材50がフランジ部30と補強層16との間に介在して両者間のクリアランス(環状クリアランス44を含む)に充填されているので、ライナ12に疲労破壊が起こる懸念を払拭することができる。 As described above, in the present embodiment, the protective member 50 is interposed between the flange portion 30 and the reinforcing layer 16 and is filled in the clearance between the two (including the annular clearance 44), so that the liner 12 is fatigued. Concerns about destruction can be dispelled.

また、保護部材50は、樹脂からなるために十分な弾性を示す。このため、ライナ12が膨張して口金20が押圧された際、保護部材50が若干圧潰される。この圧潰により、口金20から補強層16に向かう押圧力(荷重)が緩和される。このため、口金20に作用する補強層16からの反力が小さくなる。これにより口金20及び補強層16に作用する荷重が小さくなるので、該口金20や補強層16が損傷することが回避される。 Further, the protective member 50 exhibits sufficient elasticity because it is made of resin. Therefore, when the liner 12 expands and the base 20 is pressed, the protective member 50 is slightly crushed. By this crushing, the pressing force (load) from the base 20 toward the reinforcing layer 16 is relaxed. Therefore, the reaction force from the reinforcing layer 16 acting on the base 20 becomes small. As a result, the load acting on the base 20 and the reinforcing layer 16 is reduced, so that the base 20 and the reinforcing layer 16 are prevented from being damaged.

加えて、環状突部86も圧潰されるので、ライナ12及び補強層16の、環状突部86に当接した部位では、ライナ12からの押圧力や補強層16からの反力も緩和される。このため、ライナ12も保護される。 In addition, since the annular protrusion 86 is also crushed, the pressing force from the liner 12 and the reaction force from the reinforcing layer 16 are alleviated at the portions of the liner 12 and the reinforcing layer 16 that are in contact with the annular protrusion 86. Therefore, the liner 12 is also protected.

結局、環状突部86を有する保護部材50をフランジ部30と補強層16との間に介装したことにより、ライナ12や補強層16、口金20が損傷し難くなる。すなわち、高圧タンク10を、耐久性に優れるものとして構成することができる。 After all, by interposing the protective member 50 having the annular protrusion 86 between the flange portion 30 and the reinforcing layer 16, the liner 12, the reinforcing layer 16, and the base 20 are less likely to be damaged. That is, the high-pressure tank 10 can be configured to have excellent durability.

しかも、保護部材50を設けたことにより、多孔質帯材94が口金20側に移動することが阻止される。すなわち、保護部材50により、多孔質帯材94が位置ズレを起こすことが防止される。 Moreover, by providing the protective member 50, the porous band member 94 is prevented from moving to the base 20 side. That is, the protective member 50 prevents the porous band material 94 from being displaced.

また、流体として水素ガスがライナ12内に充填されると、該ライナ12の内圧が大きくなる。この場合、水素ガスがライナ12を透過し、ライナ12と補強層16の間に滞留する透過ガスとなる。透過ガスは、ライナ12内の水素ガスが消費(排出)されて内圧が小さくなることに伴い、ライナ12内の水素ガスによる拘束から解放される。 Further, when hydrogen gas is filled in the liner 12 as a fluid, the internal pressure of the liner 12 increases. In this case, the hydrogen gas permeates the liner 12 and becomes a permeated gas that stays between the liner 12 and the reinforcing layer 16. The permeated gas is released from the restraint by the hydrogen gas in the liner 12 as the hydrogen gas in the liner 12 is consumed (excreted) and the internal pressure becomes smaller.

ここで、円筒形状部15では、補強層16によって付与されるライナ12への押圧力が比較的小さい。このため、円筒形状部15の外方に透過した透過ガスは、ライナ12の内圧が小さくなると、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bに向かって比較的容易に移動することができる。 Here, in the cylindrical portion 15, the pressing force applied to the liner 12 by the reinforcing layer 16 is relatively small. Therefore, the permeated gas that has permeated to the outside of the cylindrical portion 15 can move relatively easily toward the first curved portion 14a or the second curved portion 14b when the internal pressure of the liner 12 becomes small.

これに対し、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bでは、補強層16によって付与されるライナ12への押圧力が比較的大きい。上記したように、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bでは、含浸樹脂の緊張の度合いが大きく、このために補強層16によって付与されるライナ12への押圧力が大きいからである。この押圧力が大きい分、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bと補強層16との間のクリアランス(透過ガスの流通路)が小さくなるので、透過ガスが第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bを越えて保護部材50に到達することは、本来は容易ではない。 On the other hand, in the first curved portion 14a or the second curved portion 14b, the pressing force applied to the liner 12 by the reinforcing layer 16 is relatively large. As described above, in the first curved portion 14a or the second curved portion 14b, the degree of tension of the impregnated resin is large, and therefore the pressing force applied to the liner 12 by the reinforcing layer 16 is large. As the pressing force increases, the clearance (permeation gas flow path) between the first curved portion 14a or the second curved portion 14b and the reinforcing layer 16 becomes smaller, so that the permeated gas becomes the first curved portion 14a or the second curved portion 14a or the second. It is not originally easy to reach the protective member 50 beyond the curved portion 14b.

ここで、本実施の形態では、円筒形状部15の、第1湾曲部14a又は第2湾曲部14bの近傍から、両端に設けられた保護部材50の各第2被挟持部位90に至るまで、多孔質帯材94がそれぞれ設けられている。従って、円筒形状部15から多孔質帯材94まで移動した透過ガスは、該多孔質帯材94の内部に存在して三次元状に連なった開気孔を介して流通し、保護部材50に到達する。このように、補強層16からライナ12に付与される圧力が最も大きくなる第1湾曲部14a、第2湾曲部14bに多孔質帯材94を配設したことにより、透過ガスが該第1湾曲部14a及び該第2湾曲部14bを容易に流通することができるようになる。 Here, in the present embodiment, from the vicinity of the first curved portion 14a or the second curved portion 14b of the cylindrical portion 15, to each second sandwiched portion 90 of the protective member 50 provided at both ends. Porous band members 94 are provided respectively. Therefore, the permeated gas that has moved from the cylindrical portion 15 to the porous strip 94 flows inside the porous strip 94 through the three-dimensionally connected open pores and reaches the protective member 50. To do. As described above, by disposing the porous band material 94 in the first curved portion 14a and the second curved portion 14b where the pressure applied from the reinforcing layer 16 to the liner 12 is maximum, the permeated gas is subjected to the first bending. The portion 14a and the second curved portion 14b can be easily distributed.

しかも、本実施の形態においては、多孔質帯材94と保護部材50(第2被挟持部位90)の突き合わせ接触箇所で、多孔質帯材94の厚みを第2被挟持部位90に比して小さく設定している。このため、多孔質帯材94の開気孔を通過した透過ガスを、第2被挟持部位90とライナ12との間に誘導することが容易である。 Moreover, in the present embodiment, the thickness of the porous band material 94 is compared with that of the second sandwiched part 90 at the butt contact point between the porous band material 94 and the protective member 50 (second sandwiched part 90). It is set small. Therefore, it is easy to guide the permeated gas that has passed through the open pores of the porous band member 94 between the second sandwiched portion 90 and the liner 12.

図2に矢印で示すように、透過ガスは、ライナ12の陥没部22と保護部材50(第2被挟持部位90)の間、陥没部22とライナ側当接端面34との間を通過し、プラグ側通路66、口金側通路62をさらに通過して給排孔18に誘導される。すなわち、透過ガスは、給排孔18において、ライナ12内から放出される水素ガスと合流する。このように、透過ガスは、プラグ側通路66及び口金側通路62を介して、高圧タンク10の外部に安全に排出される。 As shown by arrows in FIG. 2, the permeated gas passes between the recessed portion 22 of the liner 12 and the protective member 50 (second sandwiched portion 90), and between the recessed portion 22 and the liner-side contact end surface 34. , It is further passed through the plug side passage 66 and the mouthpiece side passage 62 and guided to the supply / discharge hole 18. That is, the permeated gas merges with the hydrogen gas released from the liner 12 at the supply / discharge hole 18. In this way, the permeated gas is safely discharged to the outside of the high-pressure tank 10 via the plug-side passage 66 and the base-side passage 62.

以上のように、本実施の形態によれば、第1湾曲部14a及び第2湾曲部14bに多孔質材(多孔質帯材94)を設けたことにより、ライナ12を透過した透過ガスを、該ライナ12と補強層16の間から容易に排出することができる。従って、ライナ12の内圧が低下した場合であっても、該ライナ12が、ライナ12と補強層16の間に滞留した透過ガスから押圧されることが回避される。これにより、ライナ12が変形することが有効に防止される。 As described above, according to the present embodiment, by providing the porous material (porous band material 94) in the first curved portion 14a and the second curved portion 14b, the permeated gas that has permeated the liner 12 is transmitted. It can be easily discharged from between the liner 12 and the reinforcing layer 16. Therefore, even when the internal pressure of the liner 12 decreases, it is possible to prevent the liner 12 from being pressed by the permeated gas accumulated between the liner 12 and the reinforcing layer 16. This effectively prevents the liner 12 from being deformed.

通常、滞留した透過ガスによってライナ12が変形することを防止するべく、ライナ12内に流体(水素ガス等)を所定量残留させることで、所定のライナ内圧(保護残圧)を得るようにしている。これに対し、本実施の形態では、上記したように透過ガスを高圧タンク10の外部に容易に排出することができるので、保護残圧を小さくしてもライナ12が変形することが回避される。従って、高圧タンク10内に残留する流体の量を低減することができる。流体が水素ガスであるときには、例えば、高圧タンク10を搭載した燃料電池車両の航続距離の増加を図ることができる。 Normally, in order to prevent the liner 12 from being deformed by the retained permeated gas, a predetermined amount of fluid (hydrogen gas, etc.) is left in the liner 12 to obtain a predetermined liner internal pressure (protective residual pressure). There is. On the other hand, in the present embodiment, since the permeated gas can be easily discharged to the outside of the high pressure tank 10 as described above, the liner 12 is prevented from being deformed even if the protective residual pressure is reduced. .. Therefore, the amount of fluid remaining in the high pressure tank 10 can be reduced. When the fluid is hydrogen gas, for example, the cruising range of the fuel cell vehicle equipped with the high-pressure tank 10 can be increased.

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The present invention is not particularly limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

例えば、円筒形状部15に口金20及び保護部材50を設けるようにしてもよい。また、口金20及び保護部材50の個数は1個であってもよい。 For example, the base 20 and the protective member 50 may be provided on the cylindrical portion 15. Further, the number of the base 20 and the protective member 50 may be one.

さらに、第1被挟持部位88又は第2被挟持部位90のいずれかを設けることなく保護部材を構成するようにしてもよい。 Further, the protective member may be configured without providing either the first sandwiched portion 88 or the second sandwiched portion 90.

10…高圧タンク 12…ライナ
13a、13b…収斂部 14a、14b…湾曲部
15…円筒形状部 16…補強層
18…給排孔 20…口金
22…陥没部 24…筒状部
30…フランジ部 32…筒部
34…ライナ側当接端面 36…補強層被覆端面
40…第1隅部 42…第2隅部
44…環状クリアランス 50…保護部材
60…挿入孔 62…口金側通路
64…プラグ 66…プラグ側通路
72…カラー 80…通過孔
84…円環本体部 86…環状突部
88…第1被挟持部位 90…第2被挟持部位
94…多孔質帯材
10 ... High-pressure tank 12 ... Liners 13a, 13b ... Converging part 14a, 14b ... Curved part 15 ... Cylindrical part 16 ... Reinforcing layer 18 ... Supply / discharge hole 20 ... Mouthpiece 22 ... Depressed part 24 ... Cylindrical part 30 ... Flange part 32 Cylinder 34 ... Liner side contact end face 36 ... Reinforcing layer coating end face 40 ... First corner 42 ... Second corner 44 ... Circular clearance 50 ... Protective member 60 ... Insertion hole 62 ... Base side passage 64 ... Plug 66 ... Plug side passage 72 ... Collar 80 ... Passing hole 84 ... Ring body 86 ... Ring protrusion 88 ... First pinched part 90 ... Second pinched part 94 ... Porous band material

Claims (6)

樹脂製のライナと、前記ライナの外面を覆う補強層と、前記ライナに対して流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える高圧タンクであって、
前記ライナは、端部に向かうにつれて収斂する収斂部と、円筒形状部と、前記収斂部と前記円筒形状部との間に介在する湾曲部とを有し、
前記口金は、前記ライナと前記補強層との間に介在するフランジ部と、前記フランジ部に連なるとともに前記補強層の外方に露呈する筒部とを有し、
前記フランジ部と前記補強層の間に、該フランジ部と該補強層の間のクリアランスに充填される保護部材が配設され、
前記湾曲部と前記補強層との間に、多孔質材が介装されている高圧タンク。
A high-pressure tank including a resin liner, a reinforcing layer covering the outer surface of the liner, and a base having supply / discharge holes for supplying / discharging fluid to / from the liner.
The liner has a convergent portion that converges toward the end portion, a cylindrical portion, and a curved portion that is interposed between the convergent portion and the cylindrical portion.
The mouthpiece has a flange portion interposed between the liner and the reinforcing layer, and a tubular portion connected to the flange portion and exposed to the outside of the reinforcing layer.
A protective member that fills the clearance between the flange portion and the reinforcing layer is arranged between the flange portion and the reinforcing layer.
A high-pressure tank in which a porous material is interposed between the curved portion and the reinforcing layer.
請求項1記載の高圧タンクにおいて、前記口金及び前記保護部材が前記収斂部に設けられるとともに、前記多孔質材が前記湾曲部から前記保護部材にわたって延在する高圧タンク。 The high-pressure tank according to claim 1, wherein the mouthpiece and the protective member are provided in the convergent portion, and the porous material extends from the curved portion to the protective member. 請求項2記載の高圧タンクにおいて、前記多孔質材と前記保護部材の突き合わせ接触箇所では、前記多孔質材の厚みが前記保護部材に比して小さい高圧タンク。 The high-pressure tank according to claim 2, wherein the thickness of the porous material is smaller than that of the protective member at the butt contact point between the porous material and the protective member. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の高圧タンクにおいて、前記保護部材の一部が前記ライナと前記補強層の間に進入していることを特徴とする高圧タンク。 The high-pressure tank according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the protective member has entered between the liner and the reinforcing layer. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の高圧タンクにおいて、前記多孔質材の、前記補強層に臨む面に撥水処理が施された高圧タンク。 The high-pressure tank according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface of the porous material facing the reinforcing layer is water-repellent. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の高圧タンクにおいて、前記多孔質材が帯材からなる高圧タンク。 The high-pressure tank according to any one of claims 1 to 5, wherein the porous material is a strip material.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014142017A (en) * 2013-01-24 2014-08-07 Toyota Motor Corp Liner, method of manufacturing the same, and high-pressure gas tank
JP2015155736A (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Jfeコンテイナー株式会社 High pressure container
WO2016152945A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 本田技研工業株式会社 Hydrogen storage container
JP2016176599A (en) * 2016-04-19 2016-10-06 トヨタ自動車株式会社 High pressure tank and method for manufacturing high pressure tank
JP2016183687A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 Jfeコンテイナー株式会社 High pressure vessel
WO2016189664A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 日産自動車株式会社 High pressure gas container
US20190248229A1 (en) * 2016-10-25 2019-08-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure Vessel Having an Outlet for Fuel Collected Between a Liner and a Fiber-Reinforced Layer

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2162564C1 (en) * 2000-06-16 2001-01-27 Колдыбаев Сергей Глебович Pressure bottle made from composite materials and method of manufacture of such bottles
CN102865454A (en) * 2012-07-06 2013-01-09 上海复合材料科技有限公司 Carbon fiber full-wound hydrogen storage cylinder with aluminum alloy liner for stationary fuel cell
JP6235797B2 (en) * 2013-06-06 2017-11-22 八千代工業株式会社 Pressure vessel
KR20150121730A (en) * 2014-03-26 2015-10-30 현대자동차주식회사 Fuel gas tank and manufacturing method its
JP6354846B2 (en) * 2014-08-04 2018-07-11 日産自動車株式会社 High-pressure tank and high-pressure tank manufacturing method
JP2017129193A (en) * 2016-01-19 2017-07-27 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of high-pressure tank
JP6769348B2 (en) * 2016-04-14 2020-10-14 トヨタ自動車株式会社 How to manufacture a high-pressure gas tank
JP6503394B2 (en) * 2017-03-17 2019-04-17 本田技研工業株式会社 High pressure tank
JP6674490B2 (en) * 2018-02-21 2020-04-01 本田技研工業株式会社 High pressure tank

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014142017A (en) * 2013-01-24 2014-08-07 Toyota Motor Corp Liner, method of manufacturing the same, and high-pressure gas tank
JP2015155736A (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Jfeコンテイナー株式会社 High pressure container
JP2016183687A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 Jfeコンテイナー株式会社 High pressure vessel
WO2016152945A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 本田技研工業株式会社 Hydrogen storage container
WO2016189664A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 日産自動車株式会社 High pressure gas container
JP2016176599A (en) * 2016-04-19 2016-10-06 トヨタ自動車株式会社 High pressure tank and method for manufacturing high pressure tank
US20190248229A1 (en) * 2016-10-25 2019-08-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure Vessel Having an Outlet for Fuel Collected Between a Liner and a Fiber-Reinforced Layer

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