JPH1182888A - Frp pressure vessel with excellent pressure resistance and its manufacture - Google Patents

Frp pressure vessel with excellent pressure resistance and its manufacture

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JPH1182888A
JPH1182888A JP23460797A JP23460797A JPH1182888A JP H1182888 A JPH1182888 A JP H1182888A JP 23460797 A JP23460797 A JP 23460797A JP 23460797 A JP23460797 A JP 23460797A JP H1182888 A JPH1182888 A JP H1182888A
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JP
Japan
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frp
layer
liner
pressure vessel
hoop layer
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Application number
JP23460797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuto Kataoka
保人 片岡
Koji Akiyama
幸次 秋山
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance durability and safety by providing a means for fixing an FRP hoop layer edge in an end cover part on an FRP helical layer, and by placing the FRP hoop layer up to the end cover part across a drum edge of a liner on the FRP helical layer. SOLUTION: After a FRP helical layer is wound on a liner, a protruding part or a ring member, which is a means for fixing an FRP hoop layer edge, is placed in an end cover part on the FRP helical layer, and the FRP hoop layer is wound up to the protruding part or the ring member across a drum edge of the liner on the FRP helical layer, as a plate member of the means for fixing the FRP hoop layer edge is being fixed by the FRP hoop layer. By placing the protruding part or the ring member, which is the means for fixing the FRP hoop layer edge, on the end cover part of the FRP helical layer after the FRP helical layer is wound on the liner, reinforcement fiber wound in a circumferential direction on the FRP hoop layer is stopped by the protruding part or the ring member of the means for fixing, and the reinforcement fiber can be wound up to the end cover part of the liner without sliding in an axis direction of a vessel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐圧性に優れたF
RP圧力容器に関するもので、特には、液化石油ガスに
用いられるプラスチック製ライナーを有する耐圧性に優
れたFRP圧力容器に関するものである。
[0001] The present invention relates to a high pressure resistant F
The present invention relates to an RP pressure vessel, and more particularly to an FRP pressure vessel having a plastic liner used for liquefied petroleum gas and having excellent pressure resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧力容器は液化石油ガス(LPG)、圧
縮天然ガス(CNG)等の燃料用、及び空気呼吸器等の
医療・防災用に用いられている。これら圧力容器には、
主に鋼製容器が用いられてきた。しかしながら、鋼製圧
力容器は重く、これら圧力容器はしばしば運搬して使用
されるために、その軽量化が強く望まれてきた。この要
望に対する解決策として、アルミ合金ライナーの外側を
FRP(繊維強化プラスチック)で補強した圧力容器が
開発されてきた。この圧力容器は、鋼製圧力容器に比較
して1/3〜1/2程度に軽量化される。しかし、アル
ミ合金ライナーを製作するためのコストが高いことが問
題であった。このため、最近になって、ライナーを比較
的安価に製作できるプラスチック製ライナーFRP圧力
容器(ライナーの外面にFRP層が積層されてなるFR
P圧力容器)が開発されている。
2. Description of the Related Art Pressure vessels are used for fuels such as liquefied petroleum gas (LPG) and compressed natural gas (CNG), and for medical and disaster prevention such as air respirators. These pressure vessels include:
Mainly steel containers have been used. However, steel pressure vessels are heavy, and since these pressure vessels are often transported and used, a reduction in their weight has been strongly desired. As a solution to this demand, pressure vessels have been developed in which the outside of an aluminum alloy liner is reinforced with FRP (fiber reinforced plastic). This pressure vessel is reduced in weight by about 1/3 to 1/2 compared to a steel pressure vessel. However, there is a problem that the cost for manufacturing the aluminum alloy liner is high. For this reason, recently, a plastic liner FRP pressure vessel (FR having a FRP layer laminated on the outer surface of the liner) can be manufactured at a relatively low cost.
P pressure vessel) has been developed.

【0003】このプラスチック製ライナーFRP圧力容
器1は、図8に示すように、プラスチック製ライナー
2、FRPヘリカル層3、FRPフープ層4で構成され
ている。このプラスチック製ライナーは通常、ブロー成
型法、回転成型法で作られる。FRPヘリカル層、FR
Pフープ層はFW法(フィラメント・ワインディング
法)により作られる。このFW法は、樹脂を含浸させた
繊維に張力を作用させながらプラスチック製ライナーに
順次巻き付けていく成型法である。FRPヘリカル層
は、繊維を主にライナー軸方向(長手方向)に巻き付け
て、ライナー鏡部の軸方向の補強を行う。一方、FRP
フープ層は繊維をライナー円周方向に巻き付けて、ライ
ナー胴部の径方向の補強を担うことになる。
This plastic liner FRP pressure vessel 1 is composed of a plastic liner 2, an FRP helical layer 3, and an FRP hoop layer 4, as shown in FIG. This plastic liner is usually produced by a blow molding method or a rotational molding method. FRP helical layer, FR
The P hoop layer is made by the FW method (filament winding method). This FW method is a molding method in which a fiber impregnated with a resin is sequentially wound around a plastic liner while applying tension to the fiber. The FRP helical layer winds fibers mainly in the liner axial direction (longitudinal direction) to reinforce the liner mirror in the axial direction. Meanwhile, FRP
The hoop layer wraps the fibers in the circumferential direction of the liner and serves to reinforce the liner body in the radial direction.

【0004】ところが、ライナー鏡部は、ライナーの径
方向に作用する内圧が働くにもかかわらず、径方向の補
強を担うFRPフープ層が設けらていないため、径方向
の耐圧性が不十分になるおそれがある。このライナー鏡
部の径方向の耐圧性を高めるために、フープ層の補強繊
維をライナーの胴端部を越えて鏡部側に巻こうとする
と、鏡部の曲面上で補強繊維が滑ってしまうので、巻く
ことが非常に困難となり、さらに不可能な場合もある。
また、ヘリカル層の巻き数を増して、この鏡部の径方向
の耐圧性を増加させることもできるが、補強繊維を非常
に多く巻く必要があるため、FRP圧力容器の製造時間
やコストを増加させるとともに、容器重量を増加させる
という問題がある。
However, the liner mirror does not have an FRP hoop layer for reinforcing in the radial direction despite the internal pressure acting in the radial direction of the liner, so that the pressure resistance in the radial direction is insufficient. Could be. In order to increase the radial pressure resistance of the liner mirror, if the reinforcing fibers of the hoop layer are wound on the mirror side beyond the body end of the liner, the reinforcing fibers slip on the curved surface of the mirror. Therefore, it is very difficult and sometimes impossible to wind.
Although the number of turns of the helical layer can be increased to increase the pressure resistance in the radial direction of the mirror portion, it is necessary to wind a large number of reinforcing fibers, thereby increasing the manufacturing time and cost of the FRP pressure vessel. And increase the weight of the container.

【0005】このため、図9に示すようなFRP圧力容
器が提案されている(特開平8−219390号公報参
照)。このFRP圧力容器は、ガスバリア性を有する内
殻(ライナー)11と、この内殻11を覆うように設け
られた耐圧性のFRP製外殻12とを有するボンベであ
って、このFRP製外殻12の鏡部14に最内層(FR
Pフープ層)12aを有するものである。この最内層1
2aに、FRPフープ層を設けることにより、ライナー
鏡部における径方向の耐圧性が高められる。
For this reason, an FRP pressure vessel as shown in FIG. 9 has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-219390). The FRP pressure vessel is a cylinder having a gas-barrier inner shell (liner) 11 and a pressure-resistant FRP outer shell 12 provided to cover the inner shell 11. The innermost layer (FR
P hoop layer) 12a. This innermost layer 1
By providing the FRP hoop layer on 2a, the pressure resistance in the radial direction of the liner mirror portion is increased.

【0006】このFRP圧力容器の製造方法として、内
殻11の鏡部外周面に、周方向に伸びかつ軸方向に段差
を有する段付き形状部13を形成し、この段付き形状部
13に前記最内層12aのFRPフープ層を形成するこ
とが開示されている。これは、最内層12aのFRPフ
ープ層をFW法によって形成する際、補強繊維あるいは
樹脂含浸補強繊維の滑りを防止させるものである。
As a method of manufacturing this FRP pressure vessel, a stepped portion 13 extending in the circumferential direction and having a step in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the mirror portion of the inner shell 11. It is disclosed that the FRP hoop layer of the innermost layer 12a is formed. This is to prevent the reinforcing fibers or the resin-impregnated reinforcing fibers from slipping when the FRP hoop layer of the innermost layer 12a is formed by the FW method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法は、FRP製外殻の鏡部の最内層にFRPフープ層
を形成するために、ライナーに段付き形状部を設ける必
要がある。このライナーの段付き形状部により、ライナ
ーは切り欠き形状を有することとなる。このため、ライ
ナーの段付き形状部は、内圧が作用した場合の応力集中
部となり、漏れ、破壊につながるライナーのひび割れ発
生の原因となるおそれがある。
However, in the above-mentioned method, it is necessary to provide a stepped portion on the liner in order to form the FRP hoop layer on the innermost layer of the mirror portion of the FRP outer shell. The stepped shape of the liner causes the liner to have a notched shape. For this reason, the stepped portion of the liner becomes a stress concentration portion when an internal pressure is applied, and may cause cracking of the liner leading to leakage and breakage.

【0008】しかも、ライナーに段付き形状部を設ける
ために、ライナーの厚みを厚くする必要があり、FRP
圧力容器の重量を増加させる問題がある。さらに、ライ
ナーに段付き形状部を設けるために、かなりの製作時
間、コストが必要となり、特に、剛性があまり高くない
プラスチックライナーの場合には、切削加工時にライナ
ーが変形(たわみ)し、切削加工自体が困難になる場合
がある。また、ライナーと段付き形状部をブロー成形に
より製造する場合には、成形型の製造コストが高くなる
問題もある。
In addition, it is necessary to increase the thickness of the liner in order to provide a stepped portion on the liner.
There is a problem of increasing the weight of the pressure vessel. Further, providing the stepped portion on the liner requires considerable manufacturing time and cost. Particularly, in the case of a plastic liner that is not very high in rigidity, the liner is deformed (deflected) during the cutting process, and the cutting process is performed. This can itself be difficult. Further, when the liner and the stepped portion are manufactured by blow molding, there is a problem that the manufacturing cost of the mold increases.

【0009】そこで、本発明は、ライナーのひび割れ発
生の原因となる段付き形状部をライナーに設けることな
く、耐圧性に優れ、安全性の高いFRP圧力容器及びそ
の製造法を提供することを目的とするものである。さら
に、容易に、かつ、低コストで製造できるFRP圧力容
器及びその製造法を提供することを目的とするものであ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an FRP pressure vessel excellent in pressure resistance and high in safety without providing a stepped portion which causes cracking of the liner in the liner, and a method of manufacturing the same. It is assumed that. It is another object of the present invention to provide an FRP pressure vessel which can be manufactured easily and at low cost, and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、発明者等は、ライナーを傷つけることなく、容
易に、かつ、低コストで、FRPフープ層をライナーの
胴端部を越えてライナーの鏡部まで設ける方法を鋭意研
究するとともに、このFRPフープ層の影響についての
応力解析を有限要素法により行ない、本発明を完成し
た。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have disclosed that the FRP hoop layer can be easily and at low cost without damaging the liner over the body end of the liner. The present inventor has completed the present invention by intensively studying a method of providing the mirror portion of the liner, and performing a stress analysis on the influence of the FRP hoop layer by a finite element method.

【0011】本発明のうちで請求項1記載の発明は、ラ
イナーの外面にFRPヘリカル層とFRPフープ層とを
順に積層されてなるFRP圧力容器において、FRPフ
ープ層端部の固定手段をFRPヘリカル層上の鏡部に設
けることにより、FRPフープ層を前記FRPヘリカル
層上にライナーの胴端部を越えて鏡部まで設けることを
特徴とするものである。FRPフープ層端部の固定手段
をFRPヘリカル層の鏡部に設けることによって、FR
Pフープ層をFRPヘリカル層上にライナーの胴端部を
越えて鏡部まで設けることができる。このライナーの胴
端部を越えて鏡部まで設けたFRPフープ層によって、
ライナーの鏡部の耐圧性を向上できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an FRP pressure vessel in which an FRP helical layer and an FRP hoop layer are sequentially laminated on the outer surface of a liner. By providing the mirror portion on the layer, the FRP hoop layer is provided on the FRP helical layer beyond the body end of the liner to the mirror portion. By providing means for fixing the end of the FRP hoop layer to the mirror portion of the FRP helical layer,
A P hoop layer can be provided on the FRP helical layer beyond the barrel end of the liner to the mirror. By the FRP hoop layer provided to the mirror part beyond the trunk end of this liner,
The pressure resistance of the mirror portion of the liner can be improved.

【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の構成の固定手段が、突起部を有する板状部材からな
ることを特徴とするものである。固定手段が、突起部を
有する板状部材からなることにより、FRPフープ層の
周方向巻きの補強繊維が、固定手段の突起部で止められ
て、容器の軸方向に繊維が滑ることなく、FRPフープ
層をライナーの鏡部まで容易に延長して巻くことができ
る。
According to a second aspect of the present invention, the fixing means of the first aspect of the present invention comprises a plate-like member having a projection. Since the fixing means is formed of a plate-like member having a projection, the reinforcing fibers wound in the circumferential direction of the FRP hoop layer are stopped by the projection of the fixing means, and the fiber does not slip in the axial direction of the container. The hoop layer can be easily extended and wound up to the mirror portion of the liner.

【0013】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明の構成の固定手段が、リング状部材と複数の板状部材
からなり、これら板状部材が前記リング状部材の軸方向
に、これら板状部材の片面が前記リング状部材の内周面
と同一面上に設けられていることを特徴とするものであ
る。固定手段が、リング状部材を有することにより、F
RPフープ層の周方向巻きの補強繊維が、固定手段のリ
ング状部材で止められて、容器の軸方向に繊維が滑るこ
となく、FRPフープ層をライナーの鏡部まで容易に延
長して巻くことができる。
According to a third aspect of the present invention, the fixing means of the first aspect comprises a ring-shaped member and a plurality of plate-shaped members, and these plate-shaped members are arranged in the axial direction of the ring-shaped member. One surface of these plate-shaped members is provided on the same plane as the inner peripheral surface of the ring-shaped member. When the fixing means has a ring-shaped member, F
The reinforcing fiber of the RP hoop layer wound in the circumferential direction is stopped by the ring-shaped member of the fixing means, and the FRP hoop layer is easily extended to the mirror portion of the liner without the fiber slipping in the axial direction of the container. Can be.

【0014】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれかに記載の構成に加えて、FRPフープ層のライ
ナーの胴端部を越える長さが、多くとも、ライナー半径
の0.25倍の長さであることを特徴とするものであ
る。FRPフープ層のライナーの胴端部を越える長さ
を、多くとも、ライナー半径の0.25倍の長さ、好ま
しくは、ライナー半径の0.04から0.25倍の範囲
の長さにすることにより、FRP圧力容器の耐圧性を効
果的に改善できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the constitution of any one of the first to third aspects, the length of the FRP hoop layer exceeding the liner end of the liner is at most 0.1 mm of the liner radius. The length is 25 times as long. The length of the FRP hoop layer beyond the liner end of the liner should be at most 0.25 times the liner radius, preferably in the range of 0.04 to 0.25 times the liner radius. Thereby, the pressure resistance of the FRP pressure vessel can be effectively improved.

【0015】請求項5記載の発明は、請求項2又は3記
載の耐圧性に優れたFRP圧力容器の製造方法であっ
て、ライナー上にFRPヘリカル層を巻いた後、FRP
フープ層端部の固定手段の突起部又はリング状部材を、
FRPヘリカル層上の鏡部に配設し、このFRPフープ
層端部の固定手段の板状部材をFRPフープ層で固定し
ながら、FRPフープ層をFRPヘリカル層上にライナ
ーの胴端部を越えて、前記突起部又は前記リング状部材
まで巻くことを特徴とするものである。ライナー上にF
RPヘリカル層を巻いた後、FRPフープ層端部の固定
手段の突起部又はリング状部材を、FRPヘリカル層の
鏡部に配設することにより、FRPフープ層の周方向巻
きの補強繊維が、固定手段の突起部又はリング状部材で
止められて、補強繊維が容器の軸方向に滑ることなく、
FRPフープ層をライナーの鏡部まで容易に延長して巻
くことができる。この補強繊維に張力を作用させながら
巻くので、その巻き締め力により、固定手段の板状部材
はFRPヘリカル層とFRPフープ層との間に固定さ
れ、固定手段は動くことがない。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an FRP pressure vessel excellent in pressure resistance according to the second or third aspect, wherein the FRP helical layer is wound on a liner,
The protrusion or the ring-shaped member of the fixing means at the end of the hoop layer,
The FRP hoop layer is placed on the mirror portion on the FRP helical layer, and the FRP hoop layer is fixed on the end portion of the FRP hoop layer by the FRP hoop layer while the plate member is fixed on the FRP helical layer. And winding up to the protrusion or the ring-shaped member. F on liner
After winding the RP helical layer, by arranging the protrusion or ring-shaped member of the fixing means at the end of the FRP hoop layer on the mirror portion of the FRP helical layer, the reinforcing fibers of the circumferential winding of the FRP hoop layer are Stopped by the protrusions or ring-shaped members of the fixing means, the reinforcing fibers do not slide in the axial direction of the container,
The FRP hoop layer can be easily extended and wound up to the mirror portion of the liner. Since the reinforcing fiber is wound while applying tension, the plate-like member of the fixing means is fixed between the FRP helical layer and the FRP hoop layer by the tightening force, and the fixing means does not move.

【0016】本発明の方法は、従来例(特開平8−21
9390号公報参照)と異なり、ライナーには段付き形
状等の切り欠きがないので、内圧によるライナーひび割
れの発生の心配がない。さらに、本発明の方法は、FW
法の工程中に、固定手段を組み込むことのみで、従来の
工程により、ライナーの外面にFRPヘリカル層とFR
Pフープ層が順に積層してFRP圧力容器を製造でき
る。このため、新たに発生するコストは、固定手段の製
作費のみであり、固定手段はプラスチック、ゴム等で容
易に、安価に製作できる。
The method of the present invention is based on a conventional method (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-21).
Unlike Japanese Patent No. 9390), since the liner has no notch such as a stepped shape, there is no fear of the liner cracking due to internal pressure. Further, the method of the present invention provides
Only by incorporating the fixing means during the process of the method, the FRP helical layer and the FR
An FRP pressure vessel can be manufactured by sequentially stacking P hoop layers. Therefore, the only new cost is the manufacturing cost of the fixing means, and the fixing means can be easily and inexpensively made of plastic, rubber, or the like.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1から図
5により説明する。図1は、本発明のFRP圧力容器の
構造を示す図であり、図2は、本発明の別のFRP圧力
容器の構造を示す図であり、図3は、本発明の他のFR
P圧力容器の構造を示す図であり、図4は、本発明のF
RP圧力容器の応力分析の解析モデルの一例を示す図で
あり、図5は、本発明のFRP圧力容器の応力分析結果
を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view showing the structure of an FRP pressure vessel of the present invention, FIG. 2 is a view showing the structure of another FRP pressure vessel of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a view showing the structure of a P pressure vessel, and FIG.
It is a figure which shows an example of the analysis model of the stress analysis of a RP pressure vessel, and FIG. 5 is a figure which shows the stress analysis result of the FRP pressure vessel of this invention.

【0018】本発明の実施の形態のFRP圧力容器につ
いて図1により説明する。本発明のFRP圧力容器1
は、プラスチック製ライナー2、FRPヘリカル層3、
FRPフープ層4で構成されており、FRPフープ層4
はFRPヘリカル層3上にライナー2の胴端部を越えて
鏡部まで設けられている。図1の(a)に示す、突起部
5aを有する板状部材5bからなる滑り止め部品5(固
定手段)が、FRPヘリカル層3とFRPフープ層4と
の間に、FRP圧力容器の軸方向に平行に、FRP圧力
容器の円周方向に等間隔に、FRP圧力容器の頭部鏡部
6および底部鏡部8の両側に6個づつ設けられ、これら
滑り止め部品5の突起部5aはFRPヘリカル層3上の
頭部鏡部6および底部鏡部8の両側に配設されている。
また、FRPヘリカル層3上の頭部鏡部6および底部鏡
部8における前記突起部5aの位置を変えることによ
り、FRPフープ層4のライナーの胴端部を越える長さ
を任意に変えることができる。
An FRP pressure vessel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FRP pressure vessel 1 of the present invention
Is a plastic liner 2, an FRP helical layer 3,
It is composed of the FRP hoop layer 4 and the FRP hoop layer 4
Is provided on the FRP helical layer 3 beyond the body end of the liner 2 to the mirror. A non-slip component 5 (fixing means) composed of a plate-like member 5b having a protrusion 5a shown in FIG. 1A is provided between the FRP helical layer 3 and the FRP hoop layer 4 in the axial direction of the FRP pressure vessel. In parallel with the FRP pressure vessel, six pieces are provided at equal intervals in the circumferential direction of the FRP pressure vessel on both sides of the head mirror section 6 and the bottom mirror section 8 of the FRP pressure vessel. It is arranged on both sides of the head mirror section 6 and the bottom mirror section 8 on the helical layer 3.
Further, by changing the positions of the projections 5a on the head mirror section 6 and the bottom mirror section 8 on the FRP helical layer 3, the length of the FRP hoop layer 4 beyond the liner end of the liner can be arbitrarily changed. it can.

【0019】本発明の実施の形態のFRP圧力容器につ
いて、「FRPフープ層端部位置」と、「繊維方向最大
応力/FRP層繊維引張強さ」との関係について、有限
要素法による応力解析を行った。解析条件は以下の通り
である。解析したFRP圧力容器は、半径Rが150m
m、長さLが約750mm、胴部長さが480mmであ
り、内容積が約50リットルの容器である。この容器の
ライナーはプラスチックライナーであり、ライナーの肉
厚は5mmである。これらFRPはガラス繊維強化プラ
スチック(GFRP)を用いた。有限要素法による応力
解析では、FRP圧力容器の対称性を考慮し、2次元軸
対称、1/4モデルとして、ライナーを弾塑性体、FR
P層を異方性弾性体として解析を行った。このときのラ
イナーの要素数79、FRP層の要素数は約100であ
る。FRPフープ層端部位置がライナーの胴端部である
解析モデルの一例を図4に示す。
For the FRP pressure vessel according to the embodiment of the present invention, a stress analysis by the finite element method was performed on the relationship between “the end position of the FRP hoop layer” and “the maximum stress in the fiber direction / the fiber tensile strength of the FRP layer”. went. The analysis conditions are as follows. The FRP pressure vessel analyzed has a radius R of 150 m.
m, the length L is about 750 mm, the body length is 480 mm, and the inner volume is about 50 liters. The liner of this container is a plastic liner, and the thickness of the liner is 5 mm. These FRPs used glass fiber reinforced plastic (GFRP). In the stress analysis by the finite element method, considering the symmetry of the FRP pressure vessel, the liner is made of elasto-plastic material, FR
The analysis was performed using the P layer as an anisotropic elastic body. At this time, the number of elements of the liner is 79, and the number of elements of the FRP layer is about 100. FIG. 4 shows an example of an analysis model in which the position of the end of the FRP hoop layer is the body end of the liner.

【0020】有限要素法による応力解析において、FR
P圧力容器に内圧(6.4MPa:65kgf/c
2 )が作用したときの、ライナー胴部とライナー鏡部
の境界近傍の応力計算を行い、この結果を図5に示す。
図の横軸は、FRPフープ層端部位置を示している(図
5の上部の図を参照)。d(FRPフープ層のライナー
の胴端部を越える長さ)=0が、FRPフープ層端部が
ライナーの胴端部、すなわち、ライナー胴部と鏡部の境
界に一致することを示しており、dの値の−(マイナ
ス)側はFRPフープ層端部がライナー胴部側に、dの
値の+(プラス)側はFRPフープ層端部がライナー鏡
部側に位置することを示している。また、d/Rは「F
RPフープ層のライナーの胴端部を越える長さ/ライナ
ー半径」を示している。
In the stress analysis by the finite element method, FR
Internal pressure (6.4MPa: 65kgf / c)
When m 2 ) was applied, stress calculation was performed near the boundary between the liner body and the liner mirror, and the results are shown in FIG.
The horizontal axis in the figure indicates the position of the end of the FRP hoop layer (see the upper part of FIG. 5). d (the length of the FRP hoop layer beyond the liner trunk end) = 0 indicates that the end of the FRP hoop layer coincides with the trunk end of the liner, ie, the boundary between the liner trunk and the mirror. The-(minus) side of the value of d indicates that the end of the FRP hoop layer is located on the liner body side, and the + (plus) side of the value of d indicates that the end of the FRP hoop layer is located on the liner mirror side. I have. Also, d / R is "F
Length / liner radius of the RP hoop layer beyond the liner end of the liner ".

【0021】図の縦軸は、「繊維方向最大応力/FRP
層繊維引張強さ」の比を示している。繊維方向最大応力
は、FRPヘリカル層およびFRPフープ層内の繊維に
作用する最大応力である。また、FRP層繊維引張強さ
は使用したガラス繊維の引張強さを示すものである。こ
のため、「繊維方向最大応力/FRP層繊維引張強さ」
の比が1を越えると、これらFRP層の繊維が破断する
こととなる。なお、図中○印は、FRPヘリカル層、●
印はFRPフープ層における「繊維方向最大応力/FR
P層繊維引張強さ」の比を示している。
The vertical axis in the figure is “maximum stress in fiber direction / FRP”.
The ratio of "layer fiber tensile strength" is shown. The fiber direction maximum stress is the maximum stress acting on the fibers in the FRP helical layer and the FRP hoop layer. The FRP layer fiber tensile strength indicates the tensile strength of the used glass fiber. For this reason, "Maximum stress in fiber direction / FRP layer fiber tensile strength"
If the ratio exceeds 1, the fibers of these FRP layers will break. In the figure, the circles indicate the FRP helical layer,
The mark indicates “Maximum stress in fiber direction / FR” in the FRP hoop layer.
P layer fiber tensile strength ".

【0022】図5に示されるように、FRPフープ層端
部が、ライナーの胴側から鏡側に移行するに従って、F
RPヘリカル層の「繊維方向最大応力/FRP層繊維引
張強さ」の比が1以上から減少している。そして、FR
Pフープ層端部がライナーの胴端部近傍で、FRPヘリ
カル層の「繊維方向最大応力/FRP層繊維引張強さ」
の比が1未満となり、FRPヘリカル層の繊維の破断が
防止されることが明らかになった。
As shown in FIG. 5, as the end of the FRP hoop layer shifts from the barrel side of the liner to the mirror side, the FRP hoop layer becomes
The ratio of “the maximum stress in the fiber direction / the fiber tensile strength of the FRP layer” of the RP helical layer is reduced from 1 or more. And FR
The end of the P hoop layer is in the vicinity of the trunk end of the liner.
Became less than 1, and it became clear that the breakage of the fiber of the FRP helical layer was prevented.

【0023】さらに、FRPフープ層端部のライナーの
胴端部を越える長さが、ライナー半径を0.25倍を越
えると、FRPヘリカル層の「繊維方向最大応力/FR
P層繊維引張強さ」の比の減少が少なくなって効果がそ
れ以上でない。このことより、FRPフープ層端部のラ
イナーの胴端部を越える長さを、多くとも、ライナー半
径の0.25倍にすることにより、FRPヘリカル層に
よるFRP圧力容器の耐圧性を効果的に改善できること
が判明した。
Further, if the length of the end of the FRP hoop layer beyond the liner end of the liner exceeds 0.25 times the liner radius, the maximum stress in the fiber direction / FR of the FRP helical layer is increased.
The decrease in the ratio of "P layer fiber tensile strength" is reduced, and the effect is not more. Thus, by setting the length of the end of the FRP hoop layer beyond the body end of the liner to be at most 0.25 times the radius of the liner, the pressure resistance of the FRP pressure vessel by the FRP helical layer can be effectively improved. It turns out that it can be improved.

【0024】一方、FRPフープ層の「繊維方向最大応
力/FRP層繊維引張強さ」の比は、ほとんど変化しな
ことが明らかになった。
On the other hand, it became clear that the ratio of “the maximum stress in the fiber direction / the fiber tensile strength of the FRP layer” of the FRP hoop layer hardly changed.

【0025】通常、FRP圧力容器の規格(米国運輸省
FRP Standard等) では、FRP層の繊維の破断は、
フープ層で起こることが規定されている。応力解析の結
果より、FRPフープ層のライナーの胴端部を越える長
さがライナー半径の0.04倍以上では、FRPヘリカ
ル層の「繊維方向最大応力/FRP層繊維引張強さ」の
比が、FRPフープ層のそれより低くなることが判っ
た。すなわち、この領域では、FRPフープ層の繊維
が、FRPヘリカル層の繊維より破断しやすくなる。こ
のため、この規格を満足させるためには、FRPフープ
層のライナーの胴端部を越える長さがライナー半径の
0.04倍以上であることが好ましい。
Usually, according to the standard of the FRP pressure vessel (US Department of Transportation FRP Standard, etc.), the breakage of the fiber of the FRP layer is as follows.
It is defined to occur in the hoop layer. According to the result of the stress analysis, when the length of the FRP hoop layer exceeding the liner end of the liner is 0.04 times or more the radius of the liner, the ratio of "maximum fiber direction stress / FRP layer fiber tensile strength" of the FRP helical layer is reduced. , Was lower than that of the FRP hoop layer. That is, in this region, the fibers of the FRP hoop layer are more easily broken than the fibers of the FRP helical layer. Therefore, in order to satisfy this standard, the length of the FRP hoop layer beyond the liner end of the liner is preferably at least 0.04 times the liner radius.

【0026】以上、有限要素法の応力解析結果から、F
RP層フープ層をFRPヘリカル層上にライナーの胴端
部を越えて鏡部に延長させることにより、FRP圧力容
器の耐圧性能の改善が図れるとともに、FRPヘリカル
層の繊維の破断を防止でき、安全性および安定性を向上
できることが判明した。
From the results of the stress analysis by the finite element method, F
By extending the RP layer hoop layer on the FRP helical layer beyond the body end of the liner to the mirror section, it is possible to improve the pressure resistance of the FRP pressure vessel and prevent breakage of the fibers of the FRP helical layer, which is safe. It has been found that the properties and stability can be improved.

【0027】さらに、本発明の別の実施の形態のFRP
圧力容器について、図2により説明する。本実施の形態
のFRP圧力容器は、FRPフープ層端部の固定手段の
滑り止め部品5が、図2の(a)に示すように、突起部
5aが板状部材5bの両端に設けられ、この板状部材5
bの両端に設けられた突起部5aがFRPヘリカル層上
の頭部鏡部6および底部鏡部8の両側に配設されたもの
である。この場合、先の実施の形態の滑り止め部品(図
1参照)に比べて、本実施の形態の滑り止め部品の位置
決め作業の時間が半分となる効果がある。
Further, the FRP according to another embodiment of the present invention
The pressure vessel will be described with reference to FIG. In the FRP pressure vessel of the present embodiment, as shown in FIG. 2 (a), the anti-slip component 5 of the fixing means at the end of the FRP hoop layer has projections 5a provided at both ends of a plate-like member 5b, This plate member 5
The projections 5a provided at both ends of the head b are disposed on both sides of the head mirror 6 and the bottom mirror 8 on the FRP helical layer. In this case, there is an effect that the time required for the work of positioning the non-slip component according to the present embodiment is half that of the anti-slip component according to the previous embodiment (see FIG. 1).

【0028】さらに、本発明の他の実施の形態のFRP
圧力容器について、図3により説明する。図3の(a)
に示されるような、輪状滑り止め部品10(固定手段)
を用いることもできる。この輪状滑り止め部品10はリ
ング状部材10aと複数の板状部材10bからなり、こ
れら板状部材10bが前記リング状部材10aの軸方向
に、これら板状部材10bの片面が前記リング状部材1
0aの内周面と同一面上に設けられている。このリング
状部材を、FRPフープ層のFW時に、FRPフープ層
端部滑り止めとして使用する。
Further, the FRP according to another embodiment of the present invention
The pressure vessel will be described with reference to FIG. FIG. 3 (a)
Annular anti-slip component 10 as shown in FIG.
Can also be used. The ring-shaped non-slip component 10 includes a ring-shaped member 10a and a plurality of plate-shaped members 10b. These plate-shaped members 10b are arranged in the axial direction of the ring-shaped member 10a.
0a is provided on the same plane as the inner peripheral surface. This ring-shaped member is used as a non-slip end of the FRP hoop layer at the time of FW of the FRP hoop layer.

【0029】このとき、リング状部材10aの径方向の
高さはFRPフープ層の厚みより高くすることが好まし
い。このリング状部材をFRP圧力容器のFRP層の保
護リングとして用いることができる。すなわち、FRP
圧力容器使用及び配送の際に、他の圧力容器との接触
時、または、FRP圧力容器の転倒時において、FRP
圧力容器のFRP層を保護できることとなる。
At this time, it is preferable that the radial height of the ring-shaped member 10a is higher than the thickness of the FRP hoop layer. This ring-shaped member can be used as a protection ring for the FRP layer of the FRP pressure vessel. That is, FRP
During use and delivery of a pressure vessel, when contacting with another pressure vessel or when the FRP pressure vessel falls,
The FRP layer of the pressure vessel can be protected.

【0030】[0030]

【実施例】さらに、本発明の実施例について、図1によ
り説明する。本実施例のFRP圧力容器は前述の実施の
形態のFRP圧力容器と同じ形状の一般家庭用のLPG
用50リットル容器(外径310mm、高さ750m
m)である。この圧力容器のライナーは高密度ポリエチ
レンを素材として回転成形で成形した。このときのライ
ナーの厚みは5mmで、ライナー胴部長さは480mm
である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The FRP pressure vessel of the present embodiment is a general household LPG having the same shape as the FRP pressure vessel of the above-described embodiment.
50 liter container (outer diameter 310mm, height 750m)
m). The liner of this pressure vessel was formed by rotational molding using high-density polyethylene as a material. At this time, the thickness of the liner was 5 mm, and the length of the liner body was 480 mm.
It is.

【0031】図1に示すように、FW法によって、熱硬
化樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を含浸させたガラス繊
維を巻いたFRPヘリカル層(厚さ:0.6mm)を作
成した。次に、FRPフープ層の長さを、480mm
(ライナー胴部長さ:従来FRP圧力容器)、500m
m(FRPフープ層のライナーのそれぞれの胴端部を越
える長さ10mm:本発明のFRP圧力容器A)および
520mm(FRPフープ層のライナーのそれぞれの胴
端部を越える長さ20mm:本発明のFRP圧力容器
B)に変えたFRPフープ層(厚さ:1.0mm)を作
成した。
As shown in FIG. 1, an FRP helical layer (thickness: 0.6 mm) wound with glass fibers impregnated with a thermosetting resin (for example, epoxy resin) was formed by the FW method. Next, the length of the FRP hoop layer was set to 480 mm.
(Liner body length: conventional FRP pressure vessel), 500m
m (length 10 mm over each body end of FRP hoop layer liner: FRP pressure vessel A of the present invention) and 520 mm (length over each body end of FRP hoop layer liner at 20 mm: of the present invention) An FRP hoop layer (thickness: 1.0 mm) changed to the FRP pressure vessel B) was prepared.

【0032】FRPフープ層の長さ480mmの従来F
RP圧力容器については、常法の通り、FRPヘリカル
層の上から、ライナー胴部上に熱硬化樹脂を含浸させた
ガラス繊維を巻き付けてFRPフープ層を作成した。
Conventional FRP having a FRP hoop layer length of 480 mm
As for the RP pressure vessel, a glass fiber impregnated with a thermosetting resin was wound on the liner body from above the FRP helical layer to form an FRP hoop layer, as usual.

【0033】一方、本発明のFRP圧力容器A、Bにつ
いては、FRPフープ層端部のプラスチック製の滑り止
め部品5をFRP圧力容器の軸方向に平行に、FRP圧
力容器の円周方向に等間隔に、FRPヘリカル層の頭部
鏡部6および底部鏡部8の両側に6個づつ設けた。これ
ら滑り止め部品5の突起部5aは、FRPヘリカル層上
に、それぞれライナー胴端部から10mmおよび20m
mの位置に配設した。なお、滑り止め部品はプラスチッ
クだけでなく、ゴム、さらには、アルミニューム等の金
属製品を用いることができる。
On the other hand, in the FRP pressure vessels A and B of the present invention, the plastic anti-slip part 5 at the end of the FRP hoop layer is parallel to the axial direction of the FRP pressure vessel, in the circumferential direction of the FRP pressure vessel, and the like. At intervals, six FRP helical layers were provided on both sides of the head mirror section 6 and the bottom mirror section 8, respectively. The projections 5a of these anti-slip components 5 are placed on the FRP helical layer at 10 mm and 20 m from the liner body end, respectively.
m. The non-slip component can be made of not only plastic but also rubber or metal products such as aluminum.

【0034】次に、このFRPフープ層端部の滑り止め
部品5の板状部材5bの上にFRPフープ層の補強繊維
を巻き付け、板状部材5bをFRPフープ層4により固
定した。さらに、この滑り止め部品5の板状部材5bを
FRPフープ層4で固定した状態で、FRPフープ層の
補強繊維をFRPヘリカル層上にライナーの胴端部を越
えて、突起部5aまで巻いた。本実施例の場合、FRP
フープ層は、水平に設けられたFRP圧力容器の軸を中
心にFRP圧力容器を回転させて、横方向から繰り出さ
れる熱硬化樹脂を含浸させたガラス繊維の巻き付けを行
うので、滑り止め部品を上方の面となるFRPヘリカル
層上の所定の位置に置き、横方向から繰り出される前記
繊維により、滑り止め部品の板状部材を前記繊維で固定
した状態でFRPフープ層をFRPヘリカル層上に巻き
付けた。
Next, the reinforcing fiber of the FRP hoop layer was wound around the plate member 5b of the anti-slip component 5 at the end of the FRP hoop layer, and the plate member 5b was fixed by the FRP hoop layer 4. Further, with the plate-like member 5b of the non-slip component 5 fixed with the FRP hoop layer 4, the reinforcing fiber of the FRP hoop layer was wound on the FRP helical layer beyond the trunk end of the liner to the protrusion 5a. . In the case of this embodiment, FRP
The hoop layer rotates the FRP pressure vessel around the axis of the horizontally provided FRP pressure vessel and winds the glass fiber impregnated with the thermosetting resin that is fed out from the lateral direction. The FRP hoop layer was wound on the FRP helical layer while the plate-like member of the anti-slip component was fixed by the fibers by placing the fiber at a predetermined position on the FRP helical layer serving as the surface and being fed out from the lateral direction. .

【0035】その後、従来FRP圧力容器および本発明
のFRP圧力容器A、BのFRPヘリカル層とFRPフ
ープ層を熱硬化処理を施した。この結果、これらFRP
圧力容器のFRPヘリカル層とFRPフープ層および滑
り止め部品を一体成形できたた。
Thereafter, the FRP helical layer and the FRP hoop layer of the conventional FRP pressure vessel and the FRP pressure vessels A and B of the present invention were subjected to a thermosetting treatment. As a result, these FRP
The FRP helical layer and the FRP hoop layer of the pressure vessel and the non-slip component were integrally formed.

【0036】これらのFRP圧力容器についてバースト
試験を行い、耐圧強度を調査した。バースト試験は、F
RP圧力容器の内圧を作用させて、破壊の有無を調査す
るもので、通常、FRP圧力容器の規格、指針等によ
り、LPG用の場合、バースト圧力は6.4MPa(6
5kgf/cm2 )以上で、かつ、破壊は圧力容器の胴
部から生じなければならないという合否判定基準があ
る。
A burst test was performed on these FRP pressure vessels, and the pressure resistance was examined. The burst test is F
In order to check the presence or absence of breakage by applying the internal pressure of the RP pressure vessel, the burst pressure is usually 6.4 MPa (6 MPa) for LPG according to the specifications and guidelines of the FRP pressure vessel.
There is a pass / fail criterion that the pressure must be at least 5 kgf / cm 2 ) and that the destruction must occur from the body of the pressure vessel.

【0037】バースト試験の結果、いずれのFRP圧力
容器も、内圧6.4MPa(65kgf/cm2 )で圧
力容器の破壊が生ぜず、基準で定められた耐圧強度をク
リアーした。しかしながら、従来FRP圧力容器は、内
圧6.6MPa(67kgf/cm 2 )で、容器鏡部の
ヘリカル層内の繊維が破断して破壊するという破壊形態
となり、FRP圧力容器の規格を満たさないことが判明
した。一方、本発明のFRP圧力容器Aのバースト圧力
は7.3MPa(74kgf/cm2 )であり、本発明
のFRP圧力容器Bのバースト圧力は7.4MPa(7
5kgf/cm2 )となり、従来FRP圧力容器より高
い耐圧性を示し、しかも、これらFRP圧力容器は、容
器胴部のFRPフープ層からの破壊しており、FRP圧
力容器の規格を満足することが明らかになった。
As a result of the burst test, any FRP pressure
The container also has an internal pressure of 6.4 MPa (65 kgf / cmTwo) At pressure
The strength of the pressure vessel does not occur, and the pressure
I reared. However, conventional FRP pressure vessels have
Pressure 6.6MPa (67kgf / cm Two)
Failure mode in which the fiber in the helical layer breaks and breaks
And found to not meet the FRP pressure vessel standard
did. On the other hand, the burst pressure of the FRP pressure vessel A of the present invention
Is 7.3 MPa (74 kgf / cmTwoThe present invention
The burst pressure of the FRP pressure vessel B is 7.4 MPa (7 MPa).
5kgf / cmTwo), Which is higher than the conventional FRP pressure vessel.
These FRP pressure vessels have excellent pressure resistance, and
Breakage from the FRP hoop layer of the body
It became clear that the specification of the power container was satisfied.

【0038】以上の実施例の結果は、前述の有限要素法
による応力解析の結果(図5参照)と良く対応する。す
なわち、FRPフープ層端部位置dが0mmである従来
FRP圧力容器の場合において、応力解析では、内圧
6.4MPa(65kgf/cm2 )作用時に、FRP
ヘリカル層の「繊維方向最大応力/FRP層繊維引張強
さ」の比がほぼ1(1以下)となり、バースト試験のバ
ースト圧力6.6MPa(67kgf/cm2 )とほぼ
対応している。本発明のFRP圧力容器A、Bの場合
(FRPフープ層端部位置dが+10mm、+20m
m)において、応力解析では、「繊維方向最大応力/F
RP層繊維引張強さ」の比が、いずれもFRPフープ層
内の方がFRPヘリカル層内よりも高くなっており、バ
ースト試験で破壊が胴部のFRPフープ層から生じたこ
とと対応している。
The results of the above embodiment correspond well to the results of the above-described stress analysis by the finite element method (see FIG. 5). In other words, in the case of the conventional FRP pressure vessel in which the end position d of the FRP hoop layer is 0 mm, the stress analysis shows that the FRP pressure vessel is operated when the internal pressure is 6.4 MPa (65 kgf / cm 2 ).
The ratio of “the maximum stress in the fiber direction / the fiber tensile strength of the FRP layer” of the helical layer was almost 1 (1 or less), which almost corresponded to the burst pressure of the burst test of 6.6 MPa (67 kgf / cm 2 ). In the case of the FRP pressure vessels A and B of the present invention (FRP hoop layer end position d is +10 mm, +20 m
m), in the stress analysis, “the maximum stress in the fiber direction / F
The ratio of "RP layer fiber tensile strength" was higher in the FRP hoop layer than in the FRP helical layer, and in the burst test, the failure occurred from the FRP hoop layer in the trunk. I have.

【0039】以上の結果より、FRPフープ層を前記F
RPヘリカル層上にライナーの胴端部を越えて鏡部まで
設けることにより、本発明のFRP圧力容器は耐圧性を
改善でき、さらに、FRP圧力容器の胴部破壊という破
壊形態にすることにより、FRP圧力容器の規格、指針
等を満足することができる。すなわち、本発明により、
FRP圧力容器の耐圧性能の改善のみならず、FRP圧
力容器の破壊形態のコントロールも容易に行うことがで
きる。
Based on the above results, the FRP hoop layer was
By providing the mirror portion beyond the body end of the liner on the RP helical layer, the pressure resistance of the FRP pressure vessel of the present invention can be improved. The specifications and guidelines of the FRP pressure vessel can be satisfied. That is, according to the present invention,
Not only the improvement of the pressure resistance performance of the FRP pressure vessel, but also the control of the destruction mode of the FRP pressure vessel can be easily performed.

【0040】本発明は、本実施の形態や実施例に限定さ
れることなく、滑り止め部材の突起部を、FRP圧力容
器の円周方向に、FRPヘリカル層の頭部鏡部および底
部鏡部の両側に3個以上、好ましくは、6個以上設ける
ことができる。また、図6、7に示すように、突起部材
又はリング状部材のみをFRPヘリカル層の頭部鏡部お
よび底部鏡部の両側に、FRPヘリカル層上に固着させ
ることができる。例えば、FRPヘリカル層を硬化処理
を行い、その上にこれら突起部材又はリング状部材を接
着等するものである。さらに、FRPフープ層端部の固
定手段として、FRPフープ層の巻き方向に平行な溝部
を有する板状部材を用いることができる。この溝部によ
り、FRPフープ層端部を容器の軸方向に動かすことな
く固定するものである。
The present invention is not limited to the present embodiment and examples. The protrusion of the non-slip member may be provided in the circumferential direction of the FRP pressure vessel in the head mirror portion and the bottom mirror portion of the FRP helical layer. 3 or more, and preferably 6 or more on both sides of the. As shown in FIGS. 6 and 7, only the protrusion member or the ring-shaped member can be fixed on the FRP helical layer on both sides of the head mirror portion and the bottom mirror portion of the FRP helical layer. For example, a hardening treatment is performed on the FRP helical layer, and these projection members or ring-shaped members are bonded thereon. Further, a plate-like member having a groove parallel to the winding direction of the FRP hoop layer can be used as a means for fixing the end of the FRP hoop layer. With this groove, the end of the FRP hoop layer is fixed without moving in the axial direction of the container.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、説明したように、FRPフープ層
端部を固定する滑り止め部品を前記FRPヘリカル層と
前記FRPフープ層との間に設け、FRPフープ層を前
記FRPヘリカル層上にライナーの胴端部を越えて鏡部
まで設けることにより、ライナーのひび割れ発生の原因
となる段付き形状部をライナーに設けることなく、耐圧
性に優れ、圧力容器の規格を十分に満足する安全性の高
いFRP圧力容器を得ることを可能とするものである。
さらに、本発明の方法は従来のFW法に、滑り止め部品
を加えるだけで、容易にかつ低コストでFRP圧力容器
の製造を可能とするものである。
As described above, a non-slip component for fixing the end of the FRP hoop layer is provided between the FRP helical layer and the FRP hoop layer, and the FRP hoop layer is lined on the FRP helical layer. By providing a mirror part beyond the body end of the liner, there is no need to provide a stepped shape in the liner that may cause cracking of the liner, so it has excellent pressure resistance and safety that sufficiently satisfies pressure vessel standards This makes it possible to obtain a high FRP pressure vessel.
Further, the method of the present invention enables easy and low-cost production of an FRP pressure vessel simply by adding a non-slip component to the conventional FW method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態および実施例のFRP圧力
容器の構造を示す図であって、(a)は滑り止め部品を
示す図であり、(b)はFRP圧力容器の構造を示す図
である。
FIG. 1 is a view showing a structure of an FRP pressure vessel according to an embodiment and an example of the present invention, wherein (a) is a view showing a non-slip component, and (b) is a view showing a structure of the FRP pressure vessel. FIG.

【図2】本発明の別の実施の形態のFRP圧力容器の構
造を示す図であって、(a)は滑り止め部品を示す図で
あり、(b)はFRP圧力容器観を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a structure of an FRP pressure vessel according to another embodiment of the present invention, wherein (a) is a view showing a non-slip component, and (b) is a view showing a view of the FRP pressure vessel. is there.

【図3】本発明の他の実施の形態のFRP圧力容器の構
造を示す図であって、(a)は輪状滑り止め部品を示す
図であり、(b)はFRP圧力容器観を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a structure of an FRP pressure vessel according to another embodiment of the present invention, wherein (a) is a view showing a ring-shaped non-slip part, and (b) is a view showing a view of the FRP pressure vessel. It is.

【図4】本発明のFRP圧力容器の応力分析の解析モデ
ルの一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an analysis model for stress analysis of the FRP pressure vessel of the present invention.

【図5】本発明のFRP圧力容器の応力分析結果を示す
図である。
FIG. 5 is a view showing a result of stress analysis of the FRP pressure vessel of the present invention.

【図6】本発明のFRP圧力容器の変形例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a modification of the FRP pressure vessel of the present invention.

【図7】本発明のFRP圧力容器の別の変形例を示す図
である。
FIG. 7 is a view showing another modified example of the FRP pressure vessel of the present invention.

【図8】従来のFRP圧力容器の断面の構成を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a conventional FRP pressure vessel.

【図9】別の従来のFRP圧力容器の断面の構成を示す
図である。
FIG. 9 is a view showing a configuration of a cross section of another conventional FRP pressure vessel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:FRP圧力容器 2:ライナー 3:FRPヘリカル層 4:FRPフープ層 5:滑り止め部品 5a:突起部 5b:板状部材 6:頭部鏡部 7:胴部 8:底鏡部 9:口金 10:輪状滑り止め部品 10a:リング状部材 10b:板状部材 11:内殻(ライナー) 12:外殻 12a:最内層(FRPフープ層) 12b:胴部の補強層(FRPフープ層) 12c:FRPヘリカル層 13:段付形状部 14:鏡部 15 突起部材 16 リング状部材 1: FRP pressure vessel 2: Liner 3: FRP helical layer 4: FRP hoop layer 5: Non-slip part 5a: Projection 5b: Plate-like member 6: Head mirror 7: Body 8: Bottom mirror 9: Base 10: Ring-shaped non-slip part 10a: Ring-shaped member 10b: Plate-shaped member 11: Inner shell (liner) 12: Outer shell 12a: Innermost layer (FRP hoop layer) 12b: Reinforcement layer of body (FRP hoop layer) 12c: FRP helical layer 13: Stepped portion 14: Mirror portion 15 Projection member 16 Ring-shaped member

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ライナーの外面にFRPヘリカル層とF
RPフープ層とを順に積層されてなるFRP圧力容器に
おいて、 FRPフープ層端部の固定手段をFRPヘリカル層上の
鏡部に設けることにより、FRPフープ層を前記FRP
ヘリカル層上にライナーの胴端部を越えて鏡部まで設け
てなる耐圧性に優れたFRP圧力容器。
1. An FRP helical layer and an FRP on an outer surface of a liner.
An FRP pressure vessel comprising an RP hoop layer and a RP hoop layer stacked in this order. The FRP hoop layer is fixed to the mirror portion of the FRP helical layer by providing means for fixing the end of the FRP hoop layer.
An FRP pressure vessel with excellent pressure resistance that is provided on the helical layer beyond the body end of the liner to the mirror.
【請求項2】 前記FRPフープ層端部の固定手段が、
突起部を有する板状部材からなる請求項1記載の耐圧性
に優れたFRP圧力容器。
2. The fixing means for fixing the end of the FRP hoop layer,
2. The pressure-resistant FRP pressure vessel according to claim 1, comprising a plate-like member having a projection.
【請求項3】 前記FRPフープ層端部の固定手段が、
リング状部材と複数の板状部材からなり、これら板状部
材が前記リング状部材の軸方向に設けられるとともに、
これら板状部材の片面が前記リング状部材の内周面と同
一面上に設けられた請求項1記載の耐圧性に優れたFR
P圧力容器。
3. The fixing means of the end of the FRP hoop layer,
Consisting of a ring-shaped member and a plurality of plate-shaped members, these plate-shaped members are provided in the axial direction of the ring-shaped member,
2. The FR with excellent pressure resistance according to claim 1, wherein one surface of said plate-shaped member is provided on the same surface as the inner peripheral surface of said ring-shaped member.
P pressure vessel.
【請求項4】 前記FRPフープ層のライナーの胴端部
を越える長さが、多くとも、ライナー半径の0.25倍
の長さである請求項1乃至3のいずれかに記載の耐圧性
に優れたFRP圧力容器。
4. The pressure resistance according to claim 1, wherein the length of the FRP hoop layer beyond the liner end of the liner is at most 0.25 times the liner radius. Excellent FRP pressure vessel.
【請求項5】 請求項2又は3記載の耐圧性に優れたF
RP圧力容器の製造方法であって、 ライナー上にFRPヘリカル層を巻いた後、FRPフー
プ層端部の固定手段の突起部又はリング状部材をFRP
ヘリカル層上の鏡部に配設し、このFRPフープ層端部
の固定手段の板状部材をFRPフープ層で固定しなが
ら、FRPフープ層をFRPヘリカル層上にライナーの
胴端部を越えて、前記突起部又は前記リング状部材まで
巻くことを特徴とする耐圧性に優れたFRP圧力容器の
製造方法。
5. The F having excellent pressure resistance according to claim 2 or 3.
A method for manufacturing an RP pressure vessel, comprising: wrapping an FRP helical layer on a liner;
The FRP hoop layer is placed on the mirror portion on the helical layer, and the FRP hoop layer is fixed on the end portion of the FRP hoop layer with the FRP hoop layer while the plate member is fixed on the FRP helical layer. And a method of manufacturing an FRP pressure vessel excellent in pressure resistance, comprising winding up to the protrusion or the ring-shaped member.
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