JP6509900B2 - 複合材料の圧力容器、並びに、容器を制御するためのシリンダー及び方法 - Google Patents
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Description
導電性であり、1つ又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層を有する、複合材料の圧力容器において、前記壁は、
・前記補強層により形成されている第1のプレートと、
・補強層の外周で延びている誘電体層と、
・前記誘電体層の外周で延びている導電層により形成されている第2のプレートと、
・前記第1及び第2のプレートに接続されている複数の電気ターミナルとを備えている、電気キャパシターを具備することを特徴としている。
・導電体として前記補強層を準備することと、
・前記補強層の外側に誘電体層を準備することと、
・前記誘電体層の外側に導電層を準備することとを含み、
この結果、前記補強層と誘電体層と導電層とは、電気キャパシターを構成し、更に、
・前記キャパシターの少なくとも1つの電気的特性のリアル値を検出するように、キャパシターに少なくとも1つの電気的なテストを受けさせることと、
検出された電気的特性に基づいて補強層の構造上の性質を示す少なくとも1つのデータを発生させること、を含んでいる。
・内部に前記ガス保管スペース2を規定しているシール層12と、
・シール層12に対して(周りで)外側で延びており、1又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層11とを有している。この補強層11は、電気キャパシター13と同様に導電体である。
・検証された使用されたシリンダーは、変化していないか、又は、検証された使用されたシリンダーは、変化しているいか。
・基準値と、異常表示値と、検出されたリアル値のための最大許容変化を示す参照値の閾値インターバルと、検出されたリアル値、及び/又は、検出されたリアル値のオーバタイム変更との1つ又は複数を処理し記憶する
・検出されたリアル値を基準値と及び/又は異常表示値と及び/又はキャパシター13の電気量の基準値の閾値インターバル。
・時間に依存している圧力変化、及び/又は、
・壁4全体の、又は、壁の測定される個々の部分の幾何学的大きさ(膨張、収縮)、及び/又は、
・キャパシター13の検出された電気量のリアル値に依存している圧力容器1のストレスのサイクル曲線から導かれた値の解析と同様に、容器の負荷/非負荷サイクルのヒストリー。
・壁4の温度を表す値を検出するように設定され、もしくは、可能であれば、時間の関数としての圧力曲線及び/又は時間の関数としての温度曲線を規定している値のチャートとして、検出された温度値と圧力値を記憶するように配置又はデザインされているセンサー26。
・導電性ペイント、例えば、(粉末又は微粒子状の)グラファイト、銅、アルミニウム、等のような導電性接着剤を有するペイントと、
物理蒸着PVD、又は、プラズマ増強化学蒸着PECVDにより得られた金属コーティングと、
例えば、種々の種類の金属(亜鉛、アルミニウム、亜鉛とアルミニウムとの合金、等)の熱アークスプレイ、プラズマ熱スプレイによる金属蒸着により得られた金属コーティングとから構成、又はこれらを有し得る。
・1つ又は複数の可能な中間層を有する補強層11からなるモールド内でのブロー成形、及び/又は、
・内側の層12の成形(例えば、補強層11以外のモールドによる)、及び、続いたシール層12への補強層11の巻き付け、及び/又は、
・スプレー、及び/又は、
・この場合には、壁4の半完成品の上に堆積されるコーティング用粉末、又は、コーティング用液体での内側のスペース2の仮の充填を果たす浸漬コーティング、により取着され得る。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1]内側の保管スペースを規定している壁(4)を有している複合材料の圧力容器(1)であって、
前記壁(4)は、
導電性であり、1つ又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層(11)と、
前記誘電体層(11)を覆っている導電層(15)と、
前記補強層(11)と導電層(15)との間に介在されている誘電体層(14)とを、
前記補強層(11)により形成されている第1のプレートと、前記導電層(15)により形成されている第2のプレートと、前記誘電体層(14)ととにより電気キャパシターを形成するように具備し、又、
前記キャパシター(13)の前記第1及び第2のプレートに接続されている電気ターミナル(19,20)を具備している、圧力容器。
[2] 前記壁(4)は、互いに電気的に分離され、壁(4)の複数異なる領域に位置された複数の前記キャパシター(13)を形成している[1]に記載された圧力容器(1)。
[3] 前記複数のキャパシター(13)は、前記導電層(15)を、互いに離間され且つ電気的に絶縁されている複数の部分(15’)に分けることにより与えられている[2]に記載された圧力容器(1)。
[4] 前記補強層(11)は、樹脂が含浸された導電ファイバーを有している[1]乃至[3]のいずれか1項に記載された圧力容器(1)。
[5] 前記誘電体層(14)は、絶縁樹脂が充填された誘電体合成材料のメッシュを有している[1]乃至[4]のいずれか1項に記載された圧力容器(1)。
[6] 前記誘電体層(14)は、絶縁樹脂のマトリックスにより結合されたグラスファイバーを有している[1]乃至[5]のいずれか1項に記載された圧力容器(1)。
[7] 前記導電層(15)は、
導電性粘着剤を有するペイント、又は、
物理蒸着PVDにより与えられた金属コーティング、又は、
プラズマ増強化学蒸着PECVDにより与えられた金属コーティング、又は、
拭き付けにより与えられた金属コーティング、を有している[1]乃至[6]のいずれか1項に記載された圧力容器(1)。
[8] [1]乃至[7]のいずれか1項に記載された圧力容器(1)と、
前記キャパシター(13)の1つ又は複数のターミナル(19,20)に接続され、
キャパシター(13)の少なくとも1つの電気的な特性のリアル値を検出するために、キャパシター(13)を少なくとも1つの電気的なテストを受けさせ、
検出された電気的な特性のリアル値に基づいた、前記壁(4)の構造上の状態を表している少なくとも1つの制御信号又はデータを発生させる、ように構成されている電気制御ユニット(16)とを具備する、圧力容器の制御システム。
[9] 前記電気制御ユニット(16)は、通知装置(21)に接続されており、通知装置(21)を、この通知装置が、発生された制御信号又はデータに従って通知するように、制御する[8]に記載された制御システム。
[10] [1]乃至[9]のいずれか1項に記載の圧力容器(1)の構造上の特性を制御するための方法であって、
電気制御システム(16)を圧力容器(1)の前記ターミナル(19,20)に接続することと、
前記キャパシター(13)の少なくとも1つの電気的特性のリアル値を検出するように、キャパシター(13)に少なくとも1つの電気的なテストを受けさせることと、
検出された電気的特性のリアル値に基づいて前記壁(4)の構造上の性質を示す少なくとも1つの制御信号又はデータを発生させることとを具備する方法。
[11] 所定の時間間隔で、又は、所定の出来事の関数として、前記電気的なテストを自動的に行わせることを具備する[10]に記載の方法。
[12] 前記電気的なテストは、
前記キャパシター(13)の容量を検出することと、及び/又は、
キャパシター(13)の絶対誘電率を検出することと、及び/又は、
1つ又は複数の周波数のもとで、キャパシター(13)のインピーダンスを検出することとを有している[10]又は[11]に記載の方法。
[13] 異常のない壁(4)のキャパシター(13)の電気的な特性の1つ又は複数の基準値を算出する/検出することと、
算出又は検出された基準値を記憶することと、
電気制御シリンダー(16)により、検出された電気的な特性のリアル値と前記記憶された基準値とを比較することと、
前記リアル値と基準値との間の比較の結果に基づいて前記制御データ又は信号を発生することとを具備する[10]乃至[12]のいずれか1項に記載の方法。
[14] 損傷された前記壁(4)の、又は、予めクラス分けされている異常性を有している構造の電気的な特性の値である1つ又は複数の異常表示値を算出する/検出することと、
算出又は検出された異常表示値を記憶することと、
電気制御シリンダー(16)により、検出された電気的な特性のリアル値と前記記憶された異常表示値とを比較することと、
前記リアル値と異常表示値との間の比較の結果に基づいて前記制御データ又は信号を発生することとを具備する[10]乃至[13]のいずれか1項に記載の方法。
[15] 発生した前記制御データ又は信号に対応している視覚又は音響での通知を、前記電気制御システム(16)により、与える工程を具備する[10]乃至[14]のいずれか1項に記載の方法。
[16] 制御信号又はデータを、遠隔のモニターステーションに前記電気制御システム(16)により、伝える工程を具備する[10]乃至[15]のいずれか1項に記載の方法。
[17] この方法の前記工程は、前記壁(4)の複数の領域に対して選択的になされる[10]乃至[16]のいずれか1項に記載の方法。
[18] 静電荷を有する物体の前記壁(4)への接近による、前記導電層内の電荷の変化を検出することと、容器の起こり得る手を加えることを示している信号を発生することとを具備する[10]乃至[17]のいずれか1項に記載の方法。
[19] 少なくとも1つの導電層と、前記導電層を覆っている誘電体層とを備えている壁(4)を有している圧力容器(1)を制御するための方法であって、この方法は、
電気制御システム(16)を前記導電層(4)に接続すること、及び、前記壁(4)をタッチ制御タイプ容量性キーボードとして使用することと、
静電荷を帯びている物体を前記壁(4)に近づけることによる、導電層内の電荷の変化を検出することと、
検出された電荷の変化に基づいて容器の起こり得る手を加えることを示している信号を発生することとを具備する方法。
[20] 複合材料の構造品の制御システムであって、この制御システムは、
A)構造品の壁(4)であって、この壁(4)は、
導電性であり、1つ又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層(11)と、
前記誘電体層(11)を覆っている導電層(15)と、
前記補強層(11)と導電層(15)との間に介在されている誘電体層(14)とを、
前記補強層(11)により形成されている第1のプレートと、前記導電層(15)により形成されている第2のプレートと、前記誘電体層(14)とにより電気キャパシター(13)を形成するように形成している壁と、
B)前記キャパシター(13)の前記第1及び第2のプレートに接続されている電気ターミナル(19,20)と、
C)前記電気ターミナル(19,20)に接続され、
前記キャパシター(13)の少なくとも1つの電気的特性のリアル値を検出するように、キャパシター(13)を少なくとも1つの電気的なテストを受けさせることと、
検出された電気的特性のリアル値に基づいて前記壁(4)の構造上の性質を示す少なくとも1つの制御信号又はデータを発生させることを、果たすように構成されている電気制御ユニット(16)とを具備するシステム。
Claims (17)
- 内側の保管スペースを規定している壁(4)を有している複合材料の圧力容器(1)であって、
前記壁(4)は、
導電性であり、1つ又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層(11)と、
前記補強層(11)を覆っている導電層(15)と、
前記補強層(11)と前記導電層(15)との間に介在されている誘電体層(14)とを、
前記補強層(11)により形成されている第1のプレート、前記導電層(15)により形成されている第2のプレート、及び前記誘電体層(14)により電気キャパシターを形成するように具備しているとともに、
前記電気キャパシター(13)の前記第1及び第2のプレートに接続されている電気ターミナル(19,20)を具備している、圧力容器(1)。 - 前記壁(4)は、互いに電気的に分離され、前記壁(4)の複数異なる領域に位置された複数の電気キャパシター(13)を形成している、請求項1に記載の圧力容器(1)。
- 前記複数の電気キャパシター(13)は、前記導電層(15)を、互いに離間され且つ電気的に絶縁されている複数の部分(15’)に分けることにより与えられている、請求項2に記載の圧力容器(1)。
- 前記補強層(11)は、樹脂が含浸された導電ファイバーを有している、請求項3に記載の圧力容器(1)。
- 前記誘電体層(14)は、絶縁樹脂が充填された誘電体合成材料のメッシュを有している、請求項4に記載の圧力容器(1)。
- 前記誘電体層(14)は、絶縁樹脂のマトリックスにより結合されたグラスファイバーを有している、請求項4に記載の圧力容器(1)。
- 前記導電層(15)は、
導電性粘着剤を有するペイントと、
物理蒸着PVDにより与えられた金属コーティングと、
プラズマ増強化学蒸着PECVDにより与えられた金属コーティングと、
拭き付けにより与えられた金属コーティングとの、いずれか1つを有している、請求項4に記載の圧力容器(1)。 - 請求項1に記載された圧力容器(1)と、
1つ又は複数の前記電気キャパシター(13)の前記電気ターミナル(19,20)に接続され、前記電気キャパシター(13)の少なくとも1つの電気的な特性のリアル値を検出するために、前記電気キャパシター(13)に少なくとも1つの電気的なテストを受けさせ、検出された前記電気的な特性のリアル値に基づいた、前記壁(4)の構造上の状態を表している少なくとも1つの制御データ又は信号を発生させるように構成されている電気制御ユニット(16)と、を具備する、圧力容器の制御システム。 - 前記電気制御ユニット(16)は、通知装置(21)に接続されており、前記通知装置(21)を、この通知装置が発生された制御データ又は信号に従って通知するように制御する、請求項8に記載の制御システム。
- 圧力容器(1)の構造上の特性を制御するための方法であって、
内側の保管スペースを規定している壁(4)を有している複合材料の圧力容器(1)を準備することを具備し、
前記壁(4)は、
導電性であり、1つ又は複数の補強用ファイバーを含んでいる補強層(11)と、
前記補強層(11)を覆っている導電層(15)と、
前記補強層(11)と前記導電層(15)との間に介在されている誘電体層(14)とを、
前記補強層(11)により形成されている第1のプレート、前記導電層(15)により形成されている第2のプレート、及び前記誘電体層(14)により電気キャパシターを形成するように有しているとともに、
前記電気キャパシター(13)の前記第1及び第2のプレートに接続されている電気ターミナル(19,20)を有し、そして、この方法は、更に
電気制御システム(16)を前記圧力容器(1)の前記電気ターミナル(19,20)に接続することと、
前記電気制御システム(16)によって、前記電気キャパシター(13)の少なくとも1つの電気的特性のリアル値を検出するために、前記電気キャパシター(13)に少なくとも1つの電気的なテストを受けさせることと、検出された前記電気的特性のリアル値に基づいて前記壁(4)の構造上の状態を示す少なくとも1つの制御データ又は信号を発生させることを実行することを、
具備する方法。 - 所定の時間間隔で、前記電気的なテストを自動的に実行することを具備する、請求項10に記載の方法。
- 前記電気的なテストは、
前記電気キャパシター(13)の容量を検出することと、
前記電気キャパシター(13)の絶対誘電率を検出することと、
1つ又は複数の周波数のもとで、前記電気キャパシター(13)のインピーダンスを検出することと、のいずれか1つを有している、請求項11に記載の方法。 - 異常のない壁(4)の前記電気キャパシター(13)の電気的な特性の1つ又は複数の基準値を算出し及び/又は検出することと、
算出及び/又は検出された基準値を記憶することと、
前記電気制御システム(16)により、検出された前記電気的な特性のリアル値と前記記憶された基準値とを比較することと、
前記リアル値と前記基準値との間の比較の結果に基づいて前記制御データ又は信号を発生することとを具備する、請求項12に記載の方法。 - 損傷した前記壁(4)の、又は予めクラス分けされている構造の異常性を有している前記壁(4)の前記電気キャパシターの電気的な特性の値である1つ又は複数の異常表示値を算出し、及び/又は検出することと、
算出及び/又は検出された前記異常表示値を記憶することと、
前記電気制御システム(16)により、前記検出された電気的な特性のリアル値と前記記憶された異常表示値とを比較することと、
前記リアル値と前記異常表示値との間の比較の結果に基づいて前記制御データ又は信号を発生することとを具備する、請求項13に記載の方法。 - 発生した前記制御データ又は信号に対応している視覚又は音響での通知を、前記電気制御システム(16)により与える工程を具備する、請求項14に記載の方法。
- 前記制御データ又は信号を、遠隔のモニターステーションに前記電気制御システム(16)により伝える工程を具備する、請求項15に記載の方法。
- この方法の前記与える工程と伝える工程とは、前記壁(4)の複数の領域に対して選択的になされる、請求項16に記載の方法。
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