JP7040346B2 - Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel - Google Patents
Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel Download PDFInfo
- Publication number
- JP7040346B2 JP7040346B2 JP2018143920A JP2018143920A JP7040346B2 JP 7040346 B2 JP7040346 B2 JP 7040346B2 JP 2018143920 A JP2018143920 A JP 2018143920A JP 2018143920 A JP2018143920 A JP 2018143920A JP 7040346 B2 JP7040346 B2 JP 7040346B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liner
- thread
- dome
- axial direction
- reinforcing fiber
- 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.)
- Active
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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Description
本発明は、圧力容器及び圧力容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a pressure vessel and a method for manufacturing the pressure vessel.
圧縮天然ガス(CNG)、液化天然ガス(LNG)等のガスを収容する圧力容器(所謂、高圧タンク)は、一般にスチールやアルミニウム合金等の金属製のため重量が重い。近年、天然ガスを燃料とする自動車が低公害車として注目されており、より低公害のものとして、燃料電池を動力源とする自動車も注目されている。燃料電池の燃料として水素ガスを燃料タンクに収容する自動車もあるが、燃料タンクとなる圧力容器の重量が重く燃費が悪くなる。この不都合を解消するため、ガスバリア性を有するライナ(内殻)の外側を耐圧性の繊維強化複合材層で覆った圧力容器が提案されている。 The pressure vessel (so-called high-pressure tank) that houses gas such as compressed natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) is generally made of metal such as steel or aluminum alloy, and is heavy. In recent years, automobiles that use natural gas as fuel have been attracting attention as low-emission vehicles, and automobiles that use fuel cells as a power source have also been attracting attention as lower-emission vehicles. Some automobiles store hydrogen gas as fuel for fuel cells in a fuel tank, but the weight of the pressure vessel that serves as the fuel tank is heavy and fuel efficiency deteriorates. In order to eliminate this inconvenience, a pressure vessel in which the outside of a liner (inner shell) having a gas barrier property is covered with a pressure-resistant fiber-reinforced composite material layer has been proposed.
圧力容器のライナは、一般に、円筒状の胴体部と、胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を有する形状である。圧力容器内には数十MPaの圧力になるようにガスが充填されるが、繊維強化複合材層により、ライナが補強されている。このような圧力容器においては、例えば、特許文献1に開示されるように、ライナの軸芯に対して直交する方向から胴体部及びドーム部の外周面に1枚の強化繊維シートが複数回巻き付けられる。特許文献1に開示された圧力容器では、胴体部及びドーム部の外周面への強化繊維シートの巻き付け後、胴体部及びドーム部を連続繊維によってフィラメントワインディング法によってヘリカル巻きしている。 The liner of the pressure vessel is generally in the shape of having a cylindrical body portion and a dome portion continuous with at least one end of the body portion in the axial direction. The pressure vessel is filled with gas so as to have a pressure of several tens of MPa, and the liner is reinforced by the fiber-reinforced composite material layer. In such a pressure vessel, for example, as disclosed in Patent Document 1, one reinforcing fiber sheet is wound a plurality of times around the outer peripheral surfaces of the body portion and the dome portion from a direction orthogonal to the axis of the liner. Be done. In the pressure vessel disclosed in Patent Document 1, after the reinforcing fiber sheet is wound around the outer peripheral surfaces of the body portion and the dome portion, the body portion and the dome portion are helically wound by a filament winding method with continuous fibers.
ところで、特許文献1に開示された圧力容器においては、強化繊維シートのうちでドーム部の外周面に巻き付けられる部分にしわが生じるおそれがあるため、その点で改善の余地があった。 By the way, in the pressure vessel disclosed in Patent Document 1, there is a possibility that wrinkles may occur in the portion of the reinforcing fiber sheet wound around the outer peripheral surface of the dome portion, and there is room for improvement in that respect.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生を抑制できる圧力容器及び圧力容器の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure vessel and a method for manufacturing a pressure vessel capable of suppressing the occurrence of wrinkles in a portion of a reinforcing fiber sheet covering a dome portion. There is something in it.
上記課題を解決する圧力容器は、円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、前記ライナの周方向に沿って前記ライナの外周面に巻き付けられるとともに前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、前記強化繊維シートは、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記胴体部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部に配列されるとともに前記ドーム部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記ドーム部に配列された第2の糸と、を備え、前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記胴体部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも大きいことを特徴とする。 The pressure vessel for solving the above problems has a liner including a cylindrical body portion and a dome portion continuous with at least one end in the axial direction of the body portion, and the liner has a liner along the circumferential direction of the liner. A pressure vessel provided with a fiber structure having a reinforced fiber sheet made of woven fabric that is wound around an outer peripheral surface and covers the liner from the outside so that the reinforced fiber sheet extends in the circumferential direction of the liner in the yarn main axis direction. The first yarns arranged in the body portion and the dome portion are arranged in the body portion so that the yarn main axis direction extends in the axial direction of the body portion, and the yarn main axis direction is arranged in the axial direction of the dome portion. A second thread arranged in the dome portion so as to extend is provided, and the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the body portion. It is characterized in that it is larger than the size of the arrangement pitch of the threads.
上記課題を解決する圧力容器の製造方法は、円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、前記繊維構造体は、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記第1の糸と前記織物を形成する第2の糸と、を有する圧力容器の製造方法であって、前記胴体部への配列部分において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも、前記ドーム部への配列部分において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさが大きくなるように、複数の前記第1の糸を前記ライナの軸方向に配列した状態で張設し、前記ライナの軸方向に隣り合う前記第1の糸の間に形成された開口に、前記ライナの軸方向に沿って前記第2の糸を挿入した後、前記第2の糸を筬打ち動作で前記ライナに向けて押し込み、前記第1の糸と前記第2の糸の織物を製織し、前記ライナを、前記ライナの中心軸線を回転中心として回転させて、製織された前記織物を前記ライナに巻き付けることを特徴とする。 A method for manufacturing a pressure vessel for solving the above problems is made of a textile having a liner provided with a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end in the axial direction of the body portion, and covering the liner from the outside. A first pressure vessel comprising a fiber structure having a reinforcing fiber sheet of the above, wherein the fiber structure is arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner. A method for manufacturing a pressure vessel having the first thread and the second thread forming the woven fabric, wherein the first threads are arranged adjacent to each other in the arrangement portion to the body portion. A plurality of the first threads are arranged in the axial direction of the liner so that the size of the arrangement pitch of the adjacent first threads in the arrangement portion to the dome portion is larger than the size of the pitch. The second thread is inserted along the axial direction of the liner into the opening formed between the first threads adjacent to each other in the axial direction of the liner, and then the second thread is inserted. The yarn was pushed toward the liner by a reed motion to weave the woven fabric of the first yarn and the second yarn, and the liner was woven by rotating the liner around the center axis of the liner as the center of rotation. It is characterized in that the fabric is wrapped around the liner.
上記の各構成によれば、ドーム部において隣り合う第1の糸同士の配列ピッチの大きさを、胴体部において隣り合う第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも大きくすることにより、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生を抑制できる。 According to each of the above configurations, the reinforcing fiber is made by making the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion larger than the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the body portion. The portion of the sheet that covers the dome portion can be made to follow the shape of the dome portion. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion.
圧力容器について、前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記ドーム部の軸方向で前記胴体部から離れた位置ほど大きくなっていることが好ましい。 With respect to the pressure vessel, it is preferable that the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is larger as the position away from the body portion in the axial direction of the dome portion .
上記構成によれば、ライナの軸方向においてドーム部の全体で隣り合う第1の糸同士の配列ピッチを同じ大きさとする場合と比較して、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をよりドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生をより抑制できる。 According to the above configuration, the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion is more dome portion than the case where the arrangement pitches of the first threads adjacent to each other in the entire dome portion in the axial direction of the liner are the same size. Can be made to follow the shape of. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of wrinkles in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion.
圧力容器について、前記第2の糸は、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体と前記ドーム部全体とに延在する長糸と、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体に延在するとともに前記長糸よりも小さい範囲で延在する短糸と、で構成されることが好ましい。 With respect to the pressure vessel, the second thread extends over the entire body and the dome in the axial direction of the liner, and extends over the entire body in the axial direction of the liner. It is preferably composed of a short yarn extending in a range smaller than that of the long yarn.
上記構成によれば、ドーム部において、第2の糸のうちの短糸が延在しない範囲では、配列される糸の本数が少なくなる分だけ強化繊維シートがドーム部の形状に沿いやすくなる。このため、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生をさらに抑制できる。 According to the above configuration, in the dome portion, in the range where the short yarn of the second yarn does not extend, the reinforcing fiber sheet tends to follow the shape of the dome portion by the amount that the number of the arranged yarns is reduced. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of wrinkles in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion.
圧力容器について、前記短糸は、前記ライナの軸方向において前記ドーム部の一部に延在する第1短糸と、前記ライナの軸方向において前記第1短糸よりも小さい範囲で延在する第2短糸と、を含み、前記第2の糸は、前記ライナの周方向において前記長糸、前記第1短糸、及び前記第2短糸の順で配列されることにより、前記ライナの軸方向における延在範囲が前記ライナの周方向で小さくなる順に配列されていることが好ましい。 Regarding the pressure vessel, the short yarn extends in a range smaller than the first short yarn extending in a part of the dome portion in the axial direction of the liner and the first short yarn in the axial direction of the liner. The second thread includes the second short thread, and the second thread is arranged in the order of the long thread, the first short thread, and the second short thread in the circumferential direction of the liner. It is preferable that the extending range in the axial direction is arranged in ascending order in the circumferential direction of the liner.
上記構成によれば、第2の糸を長糸と短糸とで構成し、短糸として胴体部全体のみに延在してドーム部には延在しない糸を採用する場合と比較して、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をよりドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生をより抑制できる。 According to the above configuration, as compared with the case where the second thread is composed of a long thread and a short thread, and a thread extending only to the entire body portion and not extending to the dome portion is adopted as the short yarn. The portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion can be made more in line with the shape of the dome portion. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of wrinkles in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion.
この発明によれば、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分でのしわの発生を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion.
以下、圧力容器及びその製造方法を具体化した一実施形態について図1~図6を用いて説明する。
図1に示すように、圧力容器としての高圧タンク10は、細長中空状のライナ12と、ライナ12の外側を覆う強化繊維シート19と、を有する繊維構造体21にマトリックス樹脂Maを含浸させて構成されている。高圧タンク10は、マトリックス樹脂Maの含浸された強化繊維シート19よりなる繊維強化複合材層11によってライナ12を補強し、高圧タンク10の耐圧性(機械的強度)を確保している。
Hereinafter, an embodiment in which the pressure vessel and the manufacturing method thereof are embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
As shown in FIG. 1, in a high-
ライナ12は、樹脂製であり、細長中空状である。ライナ12の中心軸線Lの延びる方向をライナの軸方向Yとする。ライナ12は、円筒状の胴体部13を備える。胴体部13の中心軸線はライナ12の中心軸線Lと一致する。そして、胴体部13の軸方向は、ライナ12の軸方向Yと一致する。ライナ12は、胴体部13の軸方向両端に湾曲した形状のドーム部14a,14bを有する。ドーム部14a,14bにおいて、胴体部13側の端部の径は胴体部13の径と同じ大きさであり、胴体部13から離れた位置ほど径が小さくなっている。ドーム部14a,14bの軸方向は、ライナ12の軸方向Yと一致する。ライナ12は、ドーム部14a,14bからライナ12の軸方向Yに沿って外側に突出した口金部15を備える。各口金部15は金属製(例えばステンレス製)である。各口金部15は、ライナ12内の空間と連通する孔部16を備える。ドーム部14a,14bのうち、ライナ12の軸方向Y一端側のドーム部14aにおいて、口金部15の孔部16には螺子18が螺合されている。ドーム部14a,14bのうち、ライナ12の軸方向Y他端側のドーム部14bにおいて、口金部15の孔部16にはバルブ17が装着されている。
The
図2に示すように、強化繊維シート19は、複数本の経糸30と、複数本の緯糸40とを平織りして製織された長尺状の織物50である。強化繊維シート19の長手方向がライナ12の周方向Zに延びるように、強化繊維シート19はライナ12の外周面に巻き付けられている。強化繊維シート19において、経糸30と緯糸40は互いに直交して配列されている。複数本の経糸30は、ライナ12の軸方向Yへ互いに平行な状態で胴体部13及びドーム部14a,14bに配列されている。各経糸30の糸主軸方向X1は、胴体部13及びドーム部14a,14bにおいてライナ12の周方向Zへ直線的に延びている。また、経糸30の糸主軸方向X1に対し、ライナ12の径方向が直交している。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
複数本の緯糸40は、ライナ12の周方向Zへ互いに平行な状態で胴体部13及びドーム部14a,14bに配列されている。緯糸40のうち、胴体部13に配列される緯糸40の糸主軸方向X2は、ライナ12における胴体部13の軸方向へ延びる。緯糸40のうち、ドーム部14a,14bに配列される緯糸40の糸主軸方向X2は、ライナ12の軸方向Yへ延びる一方、ドーム部14a,14bの曲面に沿って湾曲している。
The plurality of
経糸30と緯糸40を直交して配列させるとともに、経糸30の糸主軸方向X1の延びる方向をライナ12の周方向Zに一致させることで、ライナ12の径方向においてライナ12を補強している。また、緯糸40の糸主軸方向X2をライナ12の軸方向Yに一致させることで、ライナ12の軸方向Yにおいてライナ12を補強している。
The
強化繊維シート19は、経糸30として、複数本の第1強化繊維31と複数本の第1補助糸32とを有する。第1強化繊維31と第1補助糸32とは、交互に配列されることによって、ライナ12の軸方向Yに隣り合うように配列されている。また、第1強化繊維31同士、第1補助糸32同士、及び第1強化繊維31と第1補助糸32は、互いに平行に配列されている。また、強化繊維シート19は、緯糸40として、複数本の第2強化繊維41と複数本の第2補助糸42とを有する。第2強化繊維41と第2補助糸42とは、交互に配列されることによって、ライナ12の周方向Zに隣り合うように配列されている。第2強化繊維41同士、第2補助糸42同士、及び第2強化繊維41と第2補助糸42は、互いに平行に配列されている。第1強化繊維31及び第1補助糸32が第1の糸に相当し、第2強化繊維41及び第2補助糸42が第2の糸に相当する。
The reinforcing
本実施形態では、第1強化繊維31、第2強化繊維41、第1補助糸32、及び第2補助糸42として炭素繊維を備える。なお、第1強化繊維31、第2強化繊維41、第1補助糸32、及び第2補助糸42は炭素繊維に限らず、ガラス繊維や炭化ケイ素系セラミック繊維やアラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるその他の繊維を使用してもよい。また、本実施形態では、第1強化繊維31と第2強化繊維41とに同じ糸を用いている。第1補助糸32及び第2補助糸42は、第1強化繊維31及び第2強化繊維41より細い繊維束からなる。
In the present embodiment, carbon fibers are provided as the first reinforcing
図3(a)に示すように、強化繊維シート19のうちで胴体部13を覆う部分である胴体シート部19mでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチが大きさP1となっている。なお、上記配列ピッチの大きさは、隣り合う糸同士の中心軸間の距離である。図3(b)に示すように、強化繊維シート19のうちでドーム部14aを覆う部分であるドームシート部19aでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP2が上記大きさP1よりも大きくなっている。図3(c)に示すように、強化繊維シート19のうちでドーム部14bを覆う部分であるドームシート部19bでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP3が上記大きさP1よりも大きくなっている。上記のように配列ピッチの大きさP1,P2,P3が設定されていることで、ライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第1強化繊維31及び第1補助糸32の合計本数Nで比較すると、ドームシート部19a,19bは胴体シート部19mよりも少なくなっている。なお、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)においては、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との間や、隣り合う第2強化繊維41と第2補助糸42との間に間隙があるが、そうした間隙は実際には存在しない。実際の強化繊維シート19においては、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32とがライナ12の軸方向Yで接触するように配列されているとともに、隣り合う第2強化繊維41と第2補助糸42とがライナ12の周方向Zで接触するように配列されている。
As shown in FIG. 3A, in the
また、ドームシート部19a,19bにおいて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13に近い位置ほど上記配列ピッチの大きさP2,P3が小さくなっている。ここで、ドーム部14aのうち、ライナ12の軸方向Yにおける端部側の部分(図2ではドーム部14aの右側部分)を第1ドーム部14cとし、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13側の部分(図2ではドーム部14aの左側部分)を第2ドーム部14dとする。ドーム部14bのうち、ライナ12の軸方向Yにおける端部側の部分(図2ではドーム部14bの左側部分)を第1ドーム部14eとし、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13側の部分(図2ではドーム部14bの右側部分)を第2ドーム部14fとする。また、ドームシート部19aのうちで第1ドーム部14cを覆う部分(図3(b)では上側部分)を第1シート部19cとし、ドームシート部19bのうちで第1ドーム部14eを覆う部分(図3(c)では下側部分)を第1シート部19eとする。ドームシート部19aのうちで第2ドーム部14dを覆う部分(図3(b)では下側部分)を第2シート部19dとし、ドームシート部19bのうちで第2ドーム部14fを覆う部分(図3(c)では上側部分)を第2シート部19fとする。ドームシート部19aでは、第2シート部19dにおける上記配列ピッチの大きさP2が、第1シート部19cにおける上記配列ピッチの大きさP2よりも小さくなっている。ドームシート部19bでは、第2シート部19fにおける上記配列ピッチの大きさP3が、第1シート部19eにおける上記配列ピッチの大きさP3よりも小さくなっている。
Further, in the
図4(a)に示すように、胴体シート部19mに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は、比較的厚みが大きく、幅狭な形状である。一方、図4(b)に示すドームシート部19aに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32や、図4(c)に示すドームシート部19bに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は、扁平状であり、胴体シート部19mよりも厚みが小さく、幅広な形状である。これにより、強化繊維シート19においては、ドームシート部19aの厚みW2やドームシート部19bの厚みW3が、胴体シート部19mの厚みW1よりも小さくなっている。
As shown in FIG. 4A, the first reinforcing
また、図4(b)及び図4(c)に示すように、ドームシート部19a,19bにおいて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置(図4(b)では右位置、図4(c)では左位置)ほど、配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は厚みが小さく、幅広な形状となっている。これにより、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3の大きさは、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置ほど小さくなっている。
Further, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), in the
次に、高圧タンク10の製造方法を説明する。
高圧タンク10を製造する際は、経糸30と緯糸40を平織りしつつ、製職された織物50をライナ12に巻き付けていく。
Next, a method for manufacturing the high-
When manufacturing the high-
図5に示すように、織物50の製織は平織織機で行う。平織織機は、例えば、経糸30としての第1強化繊維31及び第1補助糸32のうち、第1強化繊維31の開口を行う強化繊維綜絖枠33と、第1補助糸32の開口を行う補助糸綜絖枠34を備える。また、平織織機は、第1強化繊維31を供給する経糸ビーム35と、第1補助糸32を供給する経糸ビーム36とが配置された構造を有する。経糸ビーム35から送り出される第1強化繊維31は、強化繊維綜絖枠33により開口動作が行われるようになっている。経糸ビーム36から送り出される第1補助糸32は、補助糸綜絖枠34により開口動作が行われるようになっている。なお、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34の目は、図において黒丸で示されている。
As shown in FIG. 5, the woven
筬39は、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34と織り前45との間に配置されている。筬39は、ライナ12の軸方向Y(図5では紙面に垂直方向)へ直線状に延びる部材である。また、緯糸40としての第2強化繊維41及び第2補助糸42は、第1強化繊維31及び第1補助糸32の開口に対して緯入れ機構(図示せず)により緯入れ(挿入)されるようになっている。第1強化繊維31及び第1補助糸32の送り出し方向において、織り前45よりも先にはライナ12が回転可能に支持されている。ライナ12は、中心軸線Lを回転中心として回転する。
The
上記の平織織機で強化繊維シート19を製織するに際しては、経糸ビーム35から引き出された複数本の第1強化繊維31の端部と、経糸ビーム36から引き出された複数本の第1補助糸32の端部と、を例えば接着剤によってライナ12の外周面に固定する。これにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32は、ライナ12の軸方向Yに沿って胴体部13及びドーム部14a,14bに配列された状態で張設される。第1強化繊維31及び第1補助糸32は、ライナ12の軸方向Yで第1強化繊維31と第1補助糸32とが交互に並ぶようにそれぞれ延びている。なお、使用する接着剤は、強化繊維シート19にマトリックス樹脂Maを含浸硬化させる際の加熱によって溶融する材質が好ましいが、溶融しない材質の接着剤を用いてもよい。
When weaving the reinforcing
図6(a)に示すように、ライナ12の軸方向Yにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチについて、胴体部13への配列部分での上記配列ピッチの大きさよりも、ドーム部14a,14bへの配列部分での上記配列ピッチの大きさが大きくなるように、第1強化繊維31及び第1補助糸32は配列されている。また、ドーム部14a,14bへの配列部分での上記配列ピッチについて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置ほど大きくなるように、第1強化繊維31及び第1補助糸32は配列されている。
As shown in FIG. 6A, with respect to the arrangement pitch of the first reinforcing
図5に示すように、強化繊維シート19を製織する際には、ライナ12を回転させない状態で、強化繊維綜絖枠33と補助糸綜絖枠34とを交互に上下方向に移動させることにより、強化繊維綜絖枠33と補助糸綜絖枠34とが逆方向に移動される。これにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32によって経糸開口30aが形成される。第1強化繊維31と第1補助糸32が隣接するもの同士で交互に上下に開かれることにより、その都度で経糸開口30aが形成される。経糸開口30aが形成される都度、経糸開口30aに対して第2強化繊維41と第2補助糸42とが交互に緯入れ(挿入)される。
As shown in FIG. 5, when weaving the reinforcing
図6(b)に示すように、経糸開口30aの形成と経糸開口30aに対する第2強化繊維41及び第2補助糸42の交互の緯入れとが所定回数行われた後、筬39の筬打ち動作が行われる。筬39による筬打ち動作によっては、第2強化繊維41及び第2補助糸42がライナ12の外周面に固定される第1強化繊維31及び第1補助糸32の端部に向けて送り込まれる。その後、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34が逆方向に移動されて開口状態が変更されて、次の緯入れ動作が行われる。これらの動作が繰り返されることにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32と、第2強化繊維41及び第2補助糸42とが平織りされた強化繊維シート19が製織される。また、そうした強化繊維シート19の製織と併せて、強化繊維シート19がライナ12に一体化された状態が形成される。
As shown in FIG. 6B, after the formation of the warp opening 30a and the alternate wefting of the second reinforcing
図6(c)に示すように、製織された織物50は、中心軸線Lを回転中心にライナ12を回転させることによってライナ12に巻き取られる。織物50のライナ12への巻き取りをしつつ、続けて、上記と同様に織物50の製織を行う。その結果、ドーム部14a,14b及び胴体部13の全体を覆う状態で織物50、すなわち強化繊維シート19がライナ12に巻き付けられていく。これにより、ライナ12の外周面に強化繊維シート19を備える繊維構造体21が製造される。
As shown in FIG. 6 (c), the woven
上記のように構成された繊維構造体21は、マトリックス樹脂Maを含浸硬化させることにより、強化繊維シート19から繊維強化複合材層11が形成され、ライナ12の外側が繊維強化複合材層11で覆われた高圧タンク10が製造される。マトリックス樹脂Maの含浸硬化は、例えば、RTM(レジン・トランスファー・モールディング)法で行なわれる。
In the
次に、高圧タンク10の作用を説明する。
ドームシート部19a,19bのように、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさが比較的大きいと、強化繊維シート19がライナ12の外周面に巻き付けられる際に、ライナ12の形状に応じて第1強化繊維31や第1補助糸32が移動しやすい。そのため、ドームシート部19a,19bは、ドーム部14a,14bの形状に沿いやすくなっている。
Next, the operation of the
When the size of the arrangement pitch of the adjacent first reinforcing
また、ドーム部14a,14bは、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から遠い位置の径ほど胴体部13の径より小さくなっているため、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から遠い位置ほど胴体部13から大きく湾曲した形状となっている。ドームシート部19a,19bにおいては、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から遠い位置ほど上記配列ピッチの大きさP2,P3が大きくなっている。そのため、ドーム部14a,14bにおいて湾曲の程度が大きい部分ほど、配列される第1強化繊維31や第1補助糸32が移動しやすくなっている。したがって、ドーム部14a,14bにおける湾曲の程度が大きい部分を覆うドームシート部19a,19bほど、ドーム部14a,14bの形状に沿いやすくなっている。
Further, since the diameter of the
ドーム部14a,14bにおいて口金部15が接続されている部分は、ライナ12の軸方向Yに沿って外側に突出した形状となっているため、上記の内圧を受けてドーム部14a,14bの外側に向けた曲げが発生することによって変形が生じやすい。本実施形態では、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3が胴体シート部19mの厚みW1よりも小さいため、ドームシート部19a,19bの変形が生じにくい。
Since the portion of the
また、高圧タンク10においては、胴体部13で生じる内圧よりもドーム部14a,14bで生じる内圧が小さい。そのため、ドームシート部19a,19bの厚みが胴体シート部19mの厚みほど大きくなくても、適切な耐圧性を備えた強化繊維シート19を実現させることが可能である。本実施形態では、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3を胴体シート部19mの厚みW1よりも小さくすることにより、強化繊維シート19において適切な耐圧性を備えつつ、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3の余剰を抑制することができる。
Further, in the
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1-1)ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP2,P3を、胴体部13において隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP1よりも大きくしている。これにより、ドームシート部19a,19bをドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、ドームシート部19a,19bでのしわの発生を抑制できる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) The sizes P2 and P3 of the arrangement pitch of the first reinforcing
(1-2)ドームシート部19a,19bにおいて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13に近い位置ほど上記配列ピッチの大きさP2,P3が小さくなっている。このため、ライナ12の軸方向Yにおいてドーム部14a,14bの全体で隣り合う上記配列ピッチの大きさP2,P3を同じ大きさとする場合と比較して、ドームシート部19a,19bをよりドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、ドームシート部19a,19bでのしわの発生をより抑制できる。
(1-2) In the
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
○ 上記実施形態のように胴体部13とドーム部14a,14bとで第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチを異ならせることと併せて、第2強化繊維41及び第2補助糸42の延在範囲をライナ12の周方向Zで異ならせてもよい。例えば、図7(a)、図7(b)、及び図7(c)に示すように、強化繊維シート119においてライナ12の周方向Zに配列される第2強化繊維41及び第2補助糸42について、第2強化繊維41、第2補助糸42、第2強化繊維41、及び第2補助糸42の順でライナ12の軸方向Yにおける延在範囲を小さくしてもよい。この変更例における第2強化繊維41及び第2補助糸42について、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が大きい糸から順に、第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bとする。
○ As in the above embodiment, the arrangement pitch of the first reinforcing
第2強化繊維41aは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とに延在する。第2補助糸42aは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2強化繊維41aよりも小さい範囲であるドーム部14a,14bの一部とで延在する。第2強化繊維41bは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2補助糸42aよりも小さい範囲とで延在する。第2補助糸42bは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体に延在し、ドーム部14a,14bには延在しない。こうした第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの配列が、ライナ12の周方向Zで繰り返しなされている。
The second reinforcing
そして、ライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第1強化繊維31及び第1補助糸32の合計本数Nで比較すると、ドーム部14a,14bを覆うドームシート部119a,119bでの合計本数Nは、胴体部13を覆う胴体シート部119mでの合計本数Nよりも少なくなっている。これにより、ドームシート部119a,119bの厚みが胴体シート部119mの厚みより小さくなっている。また、ドーム部14a,14bにおいてライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第1強化繊維31及び第1補助糸32の合計本数Nは、胴体部13から離れた位置ほど少なくなっている。これにより、ドームシート部119a,119bの厚みは、ドームシート部119a,119bのうちで胴体シート部119mから離れた位置ほど小さくなっている。なお、この変更例では、第2強化繊維41aが長糸に相当し、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bが短糸に相当する。また、第2補助糸42aが第1短糸に相当し、第2強化繊維41b及び第2補助糸42bが第2短糸に相当する。
Then, when compared by the total number N of the first reinforcing
また、この変更例においても図5に示す平織織機を用いて、上記実施形態と同様に織物50の製織を行う。なお、この変更例においては、図8(a)に示すように、上記実施形態と同様に、ライナ12の軸方向Yにおいては、胴体部13への配列部分での上記配列ピッチの大きさよりもドーム部14a,14bへの配列部分での上記配列ピッチの大きさが大きくなるように、第1強化繊維31及び第1補助糸32が配列される。
Further, also in this modified example, the plain weave loom shown in FIG. 5 is used to weave the woven
さらに、この変更例においては、経糸開口30aに対して第2強化繊維41の緯入れや第2補助糸42の緯入れを行う際に、そうした緯入れを行う範囲をライナ12の軸方向Yで異ならせている。例えば、第2強化繊維41aの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体及びドーム部14a,14bの全体の範囲で行われる。第2補助糸42aの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2強化繊維41aよりも小さい範囲とで行われる。第2強化繊維41bの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2補助糸42aよりも小さい範囲とで行われる。第2補助糸42bの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体で行われる一方で、ドーム部14a,14bでは行われない。ライナ12の周方向Zにおいて、第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの順で緯入れが繰り返し行われる。
Further, in this modification, when wefting the second reinforcing
なお、第2強化繊維41a及び第2強化繊維41bとして配列される第2強化繊維41や、第2補助糸42a及び第2補助糸42bとして配列される第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yに配列される全ての第1強化繊維31及び第1補助糸32による経糸開口30aに対して緯入れが行える長さに設定されている。そのため、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bにおいて、ライナ12の軸方向Yにおける両端部分が経糸開口30aに対する緯入れに関与しないこととなる。また、そうした緯入れに関与しない部分は、ライナ12の軸方向Yにおいて、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの順で長くなっている。そして、そうした緯入れに関与しない部分は、繊維のまま強化繊維シート119の表面に沿ってそれぞれ延びている。
The second reinforcing
図8(b)に示すように、経糸開口30aの形成と経糸開口30aに対する第2強化繊維41及び第2補助糸42の交互の緯入れとが所定回数行われた後、筬39の筬打ち動作が行われる。筬打ち動作と緯入れ動作とが繰り返されることにより強化繊維シート119が製織される。そして、図8(c)に示すように、中心軸線Lを回転中心にライナ12を回転させることによって、ドーム部14a,14b及び胴体部13の全体を覆う状態で織物50、すなわち強化繊維シート119がライナ12に巻き付けられていく。なお、織物50の製織がある程度まで進んだときや、織物50の製織が完了したときに、上記の緯入れに関与しない第2強化繊維41及び第2補助糸42の部分を切断等によって織物50から取り除く。
As shown in FIG. 8B, after the formation of the warp opening 30a and the alternate wefting of the second reinforcing
この変更例では、上記実施形態と同様の作用を得ることができる。また、この変更例では、上記実施形態の(1-1)及び(1-2)の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。 In this modified example, the same operation as that of the above embodiment can be obtained. Further, in this modified example, the following effects can be obtained in addition to the effects of (1-1) and (1-2) of the above-described embodiment.
(2-1)ドーム部14a,14bにおいて、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bが延在しない範囲では、配列される糸の本数が少なくなる分だけドームシート部119a,119bがドーム部14a,14bの形状に沿いやすくなる。このため、ドームシート部119a,119bでのしわの発生を抑制できる。
(2-1) In the
(2-2)上記実施形態の短糸としての第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bは、ライナ12の軸方向Yにおけるドーム部14a,14bでの延在範囲が異なっている。このため、胴体部13全体のみに延在してドーム部14a,14bには延在しない糸のみを短糸として採用する場合と比較して、ドームシート部119a,119bをよりドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、ドームシート部119a,119bでのしわの発生をより抑制できる。
(2-2) The second
○ 上記変更例において、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とに延在する糸を第2補助糸42に変更してもよい。この場合では、例えば、第2補助糸42、第2強化繊維41、第2補助糸42、及び第2強化繊維41の順でライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が小さくなるように、第2強化繊維41及び第2補助糸42をライナ12の周方向Zに配列させる。
○ In the above modification example, the thread extending over the
○ 上記変更例において、第2強化繊維41及び第2補助糸42の配列順は、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲がライナ12の周方向Zで小さくなる順でなくてもよい。例えば、第2強化繊維41及び第2補助糸42のうちで、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が比較的大きい糸と、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が比較的小さい糸とが、ライナ12の周方向Zに交互に並ぶようにしてもよい。
○ In the above modified example, the arrangement order of the second reinforcing
○ 上記変更例において、第2強化繊維41及び第2補助糸42のうちで、ライナ12の軸方向Yにおいて延在範囲が同じ大きさの糸がライナ12の周方向Zで2本以上続けて並ぶように、第2強化繊維41及び第2補助糸42を配列してもよい。
○ In the above modification example, among the second reinforcing
○ 上記変更例において、第2強化繊維41及び第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yにおいて、延在範囲が5つ以上となるように延在させてもよいし、延在範囲が3つ以下となるように延在させてもよい。なお、第2強化繊維41及び第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とで延在する長糸と、胴体部13の全体に延在するとともにドーム部14a,14bの一部または全体で延在しない短糸と、を少なくとも備える。
○ In the above modified example, the second reinforcing
○ 上記実施形態において、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさは、ライナ12の軸方向Yにおいて段階的に変更してもよい。この変更例では、例えばドーム部14a,14bにおいて同じ大きさの配列ピッチで第1強化繊維31と第1補助糸32とを複数本ずつ配列させるとともに、その配列ピッチをライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13に近づくほど小さくする。
○ In the above embodiment, the size of the arrangement pitch of the first reinforcing
○ ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチは、ライナ12の軸方向Yにおいて順番に大きさを変化させなくてもよい。例えば、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチは、ライナ12の軸方向Yにおいて比較的大きい配列ピッチと比較的小さい配列ピッチとが交互に並ぶようにしてもよい。
○ The arrangement pitch of the first reinforcing
○ ライナ12の軸方向Yにおける第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさの組み合わせを、ドーム部14aとドーム部14bとで異ならせてもよい。
○ ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさは、ドーム部14a,14bの全体で同じ大きさであってもよい。なお、ドーム部14aとドーム部14bとで、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさを同じ大きさとしてもよいし、異なる大きさとしてもよい。
○ The combination of the size of the arrangement pitch of the first reinforcing
○ The size of the arrangement pitch of the first reinforcing
○ 強化繊維シート19,119は、第1強化繊維31及び第1補助糸32で形成された繊維層と、第2強化繊維41及び第2補助糸42で形成された繊維層とを積層するとともに、複数の繊維層を拘束糸で積層方向に拘束した多層織物製であってもよい。
○ The reinforcing
○ 樹脂が予め含浸された繊維基材を採用して織物50を製織してもよい。
○ ライナ12は、胴体部13の軸方向Yの一端にドーム部が連続し、胴体部13の軸方向Yの他端には平坦な底壁が連続した形状であってもよい。この場合、口金部15はドーム部の存在する軸方向Yの一端側のみに存在する。
◯ The woven
The
○ ライナ12全体をアルミニウム製とする代わりにアルミニウム合金製としたり、口金部15の材質をステンレスとは異なる金属で形成したりしてもよい。
○ 高圧タンク10は燃料電池搭載電気自動車の水素源として搭載されて使用するものに限らず、例えば、水素エンジンの水素源やヒートポンプ等に適用してもよい。また、家庭用電源の燃料電池の水素源として使用してもよい。
○ Instead of making the
○ The high-
○ 圧力容器として水素を貯蔵する高圧タンクに限らず、例えば窒素、圧縮天然ガス等の他のガスを貯蔵する圧力容器に適用してもよい。 ○ The pressure vessel is not limited to a high-pressure tank that stores hydrogen, but may be applied to a pressure vessel that stores other gases such as nitrogen and compressed natural gas.
L…中心軸線、12…ライナ、13…胴体部、14a,14b…ドーム部、19,119…強化繊維シート、21…繊維構造体、30…経糸、31…第1強化繊維、32…第1補助糸、40…緯糸、41…第2強化繊維、42…第2補助糸、50…織物。
L ... Central axis, 12 ... Liner, 13 ... Body part, 14a, 14b ... Dome part, 19,119 ... Reinforcing fiber sheet, 21 ... Fiber structure, 30 ... Warp, 31 ... First reinforcing fiber, 32 ... First Auxiliary yarn, 40 ... weft, 41 ... second reinforcing fiber, 42 ... second auxiliary yarn, 50 ... woven fabric.
Claims (5)
前記ライナの周方向に沿って前記ライナの外周面に巻き付けられるとともに前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、
前記強化繊維シートは、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記胴体部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部に配列されるとともに前記ドーム部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記ドーム部に配列された第2の糸と、を備え、
前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記胴体部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも大きいことを特徴とする圧力容器。 It has a liner comprising a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end of the body portion in the axial direction.
A pressure vessel comprising a fiber structure having a woven reinforced fiber sheet that is wound around the outer peripheral surface of the liner along the circumferential direction of the liner and that covers the liner from the outside.
The reinforcing fiber sheet has a first thread arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner, and the thread main axis direction extends in the axial direction of the body portion. A second thread arranged in the body portion and arranged in the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the axial direction of the dome portion is provided.
A pressure vessel characterized in that the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is larger than the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the body portion.
前記ライナの軸方向において前記第1短糸よりも小さい範囲で延在する第2短糸と、を含み、
前記第2の糸は、前記ライナの周方向において前記長糸、前記第1短糸、及び前記第2短糸の順で配列されることにより、前記ライナの軸方向における延在範囲が前記ライナの周方向で小さくなる順に配列されている請求項3に記載の圧力容器。 The short thread includes a first short thread extending to a part of the dome portion in the axial direction of the liner.
Including a second short thread extending in a range smaller than the first short thread in the axial direction of the liner.
The second thread is arranged in the order of the long thread, the first short thread, and the second short thread in the circumferential direction of the liner, so that the extension range of the liner in the axial direction is the liner. The pressure vessel according to claim 3, which is arranged in ascending order in the circumferential direction.
前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、
前記繊維構造体は、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記第1の糸と前記織物を形成する第2の糸と、を有する圧力容器の製造方法であって、
前記胴体部への配列部分において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも、前記ドーム部への配列部分において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさが大きくなるように、複数の前記第1の糸を前記ライナの軸方向に配列した状態で張設し、
前記ライナの軸方向に隣り合う前記第1の糸の間に形成された開口に、前記ライナの軸方向に沿って前記第2の糸を挿入した後、前記第2の糸を筬打ち動作で前記ライナに向けて押し込み、前記第1の糸と前記第2の糸の織物を製織し、前記ライナを、前記ライナの中心軸線を回転中心として回転させて、製織された前記織物を前記ライナに巻き付けることを特徴とする圧力容器の製造方法。
It has a liner comprising a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end of the body portion in the axial direction.
A pressure vessel with a fiber structure having a woven reinforced fiber sheet covering the liner from the outside.
The fiber structure has a first thread arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner, and a second thread forming the first thread and the woven fabric. A method of manufacturing a pressure vessel having a thread and
The size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the arrangement portion to the dome portion is larger than the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the arrangement portion to the body portion. A plurality of the first threads are stretched in a state of being arranged in the axial direction of the liner.
After inserting the second thread along the axial direction of the liner into the opening formed between the first threads adjacent to each other in the axial direction of the liner, the second thread is reeded. The woven fabric of the first thread and the second thread is woven by pushing toward the liner, the liner is rotated around the center axis of the liner as the center of rotation, and the woven fabric is made into the liner. A method for manufacturing a pressure vessel, which comprises winding.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018143920A JP7040346B2 (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel |
EP19844517.3A EP3832189A4 (en) | 2018-07-31 | 2019-07-17 | Pressure vessel and pressure-vessel manufacturing method |
PCT/JP2019/028071 WO2020026811A1 (en) | 2018-07-31 | 2019-07-17 | Pressure vessel and pressure-vessel manufacturing method |
US17/262,815 US11549643B2 (en) | 2018-07-31 | 2019-07-17 | Pressure vessel and pressure-vessel manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018143920A JP7040346B2 (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020020391A JP2020020391A (en) | 2020-02-06 |
JP7040346B2 true JP7040346B2 (en) | 2022-03-23 |
Family
ID=69589702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018143920A Active JP7040346B2 (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7040346B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090314785A1 (en) | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Composite Technology Development, Inc. | Damage and leakage barrier in all-composite pressure vessels and storage tanks |
US20100276434A1 (en) | 2009-05-04 | 2010-11-04 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Storage vessel and method of forming |
DE102012205906A1 (en) | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh | Method for manufacturing dynamic braid pattern for fiber reinforcement element of fiber composite component, involves changing number of nodes with fiber strands or number of fiber strands with constant number of nodes in various regions |
JP2015030959A (en) | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社豊田自動織機 | Woven fabric, and fiber bundle and fiber-reinforced composite material for composing woven fabric |
US20150167891A1 (en) | 2011-12-05 | 2015-06-18 | Blue Wave Co S.A. | Method of fabricating a pressure vessel using a variable viscosity solventless prepolymer formulation |
WO2017073108A1 (en) | 2015-10-26 | 2017-05-04 | サムテック株式会社 | Composite container |
JP2017155768A (en) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method tank |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3260398A (en) * | 1962-01-29 | 1966-07-12 | Whittaker Corp | Woven reinforcement for composite structure |
US3540615A (en) * | 1969-01-30 | 1970-11-17 | T O Paine | Panelized high-performance multilayer insulation |
JPH01176858A (en) * | 1987-12-30 | 1989-07-13 | Honda Motor Co Ltd | High pressure container |
JP2839383B2 (en) * | 1991-03-25 | 1998-12-16 | 芦森工業株式会社 | Tubular multilayer fabric and method for producing the same |
-
2018
- 2018-07-31 JP JP2018143920A patent/JP7040346B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090314785A1 (en) | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Composite Technology Development, Inc. | Damage and leakage barrier in all-composite pressure vessels and storage tanks |
US20100276434A1 (en) | 2009-05-04 | 2010-11-04 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Storage vessel and method of forming |
US20150167891A1 (en) | 2011-12-05 | 2015-06-18 | Blue Wave Co S.A. | Method of fabricating a pressure vessel using a variable viscosity solventless prepolymer formulation |
DE102012205906A1 (en) | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh | Method for manufacturing dynamic braid pattern for fiber reinforcement element of fiber composite component, involves changing number of nodes with fiber strands or number of fiber strands with constant number of nodes in various regions |
JP2015030959A (en) | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社豊田自動織機 | Woven fabric, and fiber bundle and fiber-reinforced composite material for composing woven fabric |
WO2017073108A1 (en) | 2015-10-26 | 2017-05-04 | サムテック株式会社 | Composite container |
JP2017155768A (en) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method tank |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020020391A (en) | 2020-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6729472B2 (en) | Fiber structure, pressure vessel, and method for manufacturing fiber structure | |
WO2020026811A1 (en) | Pressure vessel and pressure-vessel manufacturing method | |
CN107850259B (en) | Pressure container with reinforced seal head | |
WO2019171889A1 (en) | Fiber structure and pressure container | |
JP6975895B2 (en) | Manufacturing method of FRP tubular body and FRP tubular body | |
KR101910417B1 (en) | Fiber preform, fiber reinforced composite, and method of maing thereof | |
WO2018179878A1 (en) | Fibrous structure and fiber-reinforced composite material | |
JP7040347B2 (en) | Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel | |
JP4790848B2 (en) | Golf club shaft and golf club using the same | |
JP7040346B2 (en) | Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel | |
WO2020209034A1 (en) | Fiber structure and pressure vessel | |
WO2017038445A1 (en) | Fiber structure and fiber reinforced composite material | |
WO2022254860A1 (en) | Fiber structure | |
JP7056394B2 (en) | Fiber reinforced composites and woven base materials | |
WO2023181951A1 (en) | Fiber structure | |
WO2012014613A1 (en) | Fiber substrate and fiber-reinforced composite material | |
WO2013035518A1 (en) | Woven fabric base material and fiber-reinforced composite material | |
JP2021091976A (en) | Fiber structure | |
JP6885369B2 (en) | Fiber structure and fiber reinforced composite | |
JP2021091977A (en) | Fiber structure | |
WO2020100797A1 (en) | Spun yarn | |
JP2013057143A (en) | Woven fabric base material and fiber-reinforced composite material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210914 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211022 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220221 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7040346 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |