KR101911597B1 - 고압 탱크, 고압 탱크의 제조 방법, 시일성의 검사 방법 - Google Patents

고압 탱크, 고압 탱크의 제조 방법, 시일성의 검사 방법 Download PDF

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Abstract

개구 측 플랜지(120)에는, 저면(140) 측에, 경사면(143)을 포함하는 접속면, 코너부(145), 환상 홈(147)이 형성되어 있다. 경사면의 뿔면부(143b)는, 원뿔대에 있어서의 뿔면이며, 직경 방향 외측의 단부의 쪽이, 개구 측에 근접하도록 경사져 있다. 코너부(145)는, 경사면(143)과 환상 홈(147) 사이에 형성된 코너로서의 부위이며, 라이너(20)와의 시일면으로서 기능한다. 환상 홈(147)은, 경사면(143)과 외면부(149)를 접속하는 부위이며, 경사면(143)보다 개구 측으로 오목하게 들어간 부위이다.

Description

고압 탱크, 고압 탱크의 제조 방법, 시일성의 검사 방법 {HIGH PRESSURE TANK, MANUFACTURING METHOD OF HIGH PRESSURE TANK, AND INSPECTION METHOD OF SEALING CHARACTERISTIC}
본 발명은, 고압 탱크, 고압 탱크의 제조 방법 및 테스트 피스의 시일성의 검사 방법에 관한 것이다.
일본 특허 공표 제2012-514727호에 개시된 고압 탱크용 구금(보스)은, 내측에 키 홈을 갖고, 또한 키 홈으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 환상 립을 갖는다. 환상 립의 내측의 면은, 경사면이다. 이 경사면은, 직경 방향의 내측의 단부로부터 외측의 단부를 향해 엔드 측으로 경사져 있다.
상기 고압 탱크는, 고압 탱크에 저장된 가스가, 라이너와 구금 사이의 미소한 간극을 통해 계면에 축적되는 것이나, 라이너 자체를 투과하여 계면에 축적됨으로써, 특히 저압 시에 구금과 라이너의 시일성이 저하됨으로써, 라이너와 구금의 계면에 축적되는 것에 대해 고려되어 있지 않았다.
도 17 및 도 18은, 상기한 라이너와 구금의 계면에 축적되는 가스에 대해 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 17 및 도 18에 도시된 구성은 공지는 아니다. 도 18은, 도 17에 나타내는 영역(16)의 확대도이다.
고압 탱크(1000)는, 라이너(1020)와 구금(1100)을 구비하고, 내부에 고압 가스를 저장한다. 저장된 가스는, 라이너(1020)와 구금(1100)의 경계(K)로부터, 라이너(1020)와 구금(1100)의 계면에 진입하는 경우가 있고, 도 18의 경우, 가스의 급방출 등, 탱크 내부 압력을 고압으로부터 저압으로 급감압한 경우 등에, 계면에 진입한 가스가 탱크 내부 공간으로 복귀될 때까지의 시간 지연에 의해, 계면에 축적된 가스의 압력이 탱크 내부 압력보다 커져, 라이너(1020)에 대해 내부 공간을 향한 힘이 가해짐으로써, 도 18에 도시하는 바와 같이, 라이너(1020)와 구금(1100)을 박리시키도록 작용한다.
특히, 고압 탱크(1000) 내에 저장된 가스압이 작은 경우, 내압에 의한 계면의 면압도 작아진다. 즉, 가스압에 의해, 라이너(1020)가 구금(1100)에 압박되는 힘이 약해진다. 이 경우, 시일성의 확보가 곤란하여, 가스가 계면에 진입하기 쉬워져 버리는 문제가 있었다.
본 발명은, 라이너와 구금의 박리를 억제하여, 시일성을 높이는 기술을 제공한다.
(1) 본 발명의 제1 양태는, 유체를 밀봉하기 위한 내부 공간을 갖는 라이너와, 상기 라이너에 장착된 구금을 구비하는 고압 탱크에 관한 것이다. 이 고압 탱크에 있어서; 상기 구금은, 개구부를 갖는 원통부와, 상기 원통부에 접속되고, 상기 원통부의 직경 방향으로 돌출되는 플랜지를 구비하고; 상기 플랜지의 외주면은, 상기 직경 방향의 외측의 단부를 서로의 경계로 하는 상면과 저면을 포함하고; 상기 저면은, 적어도 일부가 상기 내부 공간에 노출되는 내면부, 상기 개구부 측으로 오목하게 들어가는 환상 홈, 경사면을 포함하고 상기 내면부 및 상기 환상 홈을 접속하는 접속면, 및 상기 경사면 및 상기 환상 홈의 사이에 위치하는 코너부를 포함하고; 상기 경사면은, 상기 직경 방향의 내측의 단부로부터 외측의 단부를 향해, 상기 개구부 측으로 경사져 있고; 상기 환상 홈은, 상기 원통부의 축선 방향에 대해 가장 오목하게 들어간 부위보다 상기 직경 방향의 외측에 위치하는 외측면을 포함하고; 상기 코너부와 상기 라이너의 면압은, 상기 외측면과 상기 라이너의 면압보다 높다. 제1 양태에 의하면, 내부 공간에 압력이 낮은 저압 상태라도, 라이너와 구금의 코너부의 계면에 높은 면압이 발생하고 있으므로, 저압 상태에서도 시일성을 확보할 수 있다. 게다가, 상기한 바와 같이 환상 홈보다 직경 방향 내측에 위치하는 코너부에 있어서 시일성을 확보할 수 있으므로, 내부 공간에 저장된 유체가 환상 홈으로 진입하는 것이 억제된다.
(2) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 코너부의 최대 높이는, 6.3㎛ 이하여도 된다. 이 형태에 의하면, 코너부에 있어서의 시일성이 향상된다.
(3) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너는, 상기 경사면의 적어도 일부에 접착되어 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 라이너가 경사면으로부터 박리되기 어려워진다. 또한, 본원에 있어서의 「접착」이라 함은, 「밀착」을 포함하는 개념이다. 여기서 말하는 밀착이라 함은, 「기계적인 밀착」을 포함하는 개념이다.
(4) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너의 상기 직경 방향의 내측의 단부를 밀봉하는 밀봉 부재를 더 구비해도 된다. 이 형태에 의하면, 라이너의 직경 방향 내측의 단부와, 구금의 경계로부터, 유체가 진입하기 어려워진다.
(5) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너의 상기 직경 방향의 내측의 단부는, 코너부의 면압이 유지되도록 상기 내면부와 상기 경사면의 접속 위치로부터 직경 방향 내측에 소정의 거리 이격된 위치보다 직경 방향 외측에 위치해도 된다. 이 형태에 의하면, 내측의 단부로부터 코너부까지의 사이에 있어서 유체가 라이너와 구금의 사이에 들어갈 공간이 작아지므로, 코너부에 가해지는 면압을 확보하기 쉬워, 코너부에서의 시일성을 담보할 수 있다.
(6) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너의 상기 직경 방향의 내측의 단부는, 상기 경사면 상에 위치해도 된다. 이 형태에 의하면, 라이너의 직경 방향의 내측의 단부를, 상기한 소정 위치보다 확실하게 직경 방향 외측에 배치할 수 있다. 또한, 라이너와 구금의 경계로부터 유체가 진입해도, 라이너가 내부 공간을 향해 경사져 있으므로, 축적된 유체가 내부 공간에 더욱 방출되기 쉬워진다. 이로 인해, 축적된 유체에 의해 라이너가 박리되도록 작용하는 힘이 저감되어, 시일성을 확보할 수 있다.
(7) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 저면은, 상기 환상 홈보다 직경 방향 내측에 있어서, 상기 개구부 측으로 오목하게 들어가는 후킹 홈을 구비하고; 상기 후킹 홈은, 상기 직경 방향의 외측의 면에, 상기 직경 방향의 내측을 향해 돌출되는 후킹 코너부를 구비하고; 상기 라이너는 상기 후킹 코너부에 접촉하고 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 제조 공정에 있어서, 라이너가 구금으로부터 박리되는 힘이 작용해도, 환상 홈의 코너부와, 후킹 코너부 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기한 힘에 대한 항력이 발생함으로써 제조 불량이 저감된다. 상기한 항력이 발생하는 것은, 환상 홈의 코너부와, 후킹 코너부가, 직경 방향에 대해 상이한 방향으로 돌출되어 있기 때문이다. 상술한 코너부는, 경사면 및 환상 홈의 사이에 형성되어 있으므로, 직경 방향의 외측을 향해 돌출된다.
(8) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 축선을 포함하는 절단면에 있어서의 상기 코너부의 각도는 90도 이하여도 된다. 이 형태에 의하면, 코너부에 있어서의 시일성이 더욱 향상된다.
(9) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너는 상기 환상 홈을 충전하고 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 환상 홈에 유체가 저류되는 것을 회피할 수 있다.
(10) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너와 상기 환상 홈의 사이에 간극이 존재해도 된다. 이 형태에 의하면, 간극의 유무로 수축 성형의 유무를 용이하게 판단할 수 있다.
(11) 상기 제1 양태에 있어서, 상기 라이너는 상기 내부 공간에 노출되는 면에 있어서, 상기 축선 방향에 대해 상기 환상 홈에 대응하는 부위가, 상기 개구부 측으로 들어가 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 발생한 간극이 메워져 있는지 메워져 있지 않은지를 용이하게 판단할 수 있다.
(12) 본 발명의 제2 양태는, 상기 제1 양태의 고압 탱크를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 제조 방법에 있어서; 수지제의 상기 라이너를 상기 구금에 장착하는 것과; 상기 라이너를 상기 구금에 장착할 때에 발생하는 상기 라이너와 상기 환상 홈 사이의 간극을, 상기 라이너의 내주면에 접하는 유체의 온도 및 압력을 각각 소정 값 이상으로 유지함으로써, 상기 라이너를 유동시켜 상기 간극을 메우는 것을 포함해도 된다. 제2 양태에 의하면, 수지의 크리프 변형을 이용하여, 라이너에 의한 환상 홈의 충전을 실현할 수 있다.
(13) 상기 제2 양태에 있어서, 상기 라이너의 내주면에 접하는 유체의 온도 및 압력을 각각 소정 값 이상으로 유지하기 전에, 상기 라이너를 덮는 보강층을 형성하는 것을 포함해도 된다. 이 형태에 의하면, 고압 탱크의 일부로서의 보강층을 형성하면서, 압력 부여에 의한 라이너의 변형을 억제할 수 있다.
(14) 본 발명의 제3 양태는, 상기 제1 양태의 고압 탱크를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 제조 방법은; 인서트 성형에 의해 상기 라이너를 상기 구금에 장착하는 것을 포함하고; 상기 라이너를 상기 구금에 장착할 때, 상기 코너부보다 상기 직경 방향의 외측을, 상기 코너부보다 상기 직경 방향의 내측보다 먼저 냉각함으로써, 상기 라이너를 상기 코너부에 압박한다. 제3 양태에 의하면, 코너부에 있어서의 높은 면압을, 인서트 성형에 의해 실현할 수 있다.
(15) 본 발명의 제4 양태는, 수지 부재와 금속 부재의 접촉면을 갖는 테스트 피스의 상기 접촉면에 있어서의 시일성을 검사하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 있어서; 상기 금속 부재의 내부 측으로 오목하게 들어가는 환상 홈, 상기 환상 홈의 직경 방향의 내측에서 상기 환상 홈에 접속하는 경사면을 포함하는 접속면, 및 상기 경사면 및 상기 환상 홈 사이에 위치하는 코너부를, 상기 접촉면의 적어도 일부로서 구비하고, 또한 상기 경사면에 대해 상기 직경 방향의 내측에서 접속하는 내면부를 구비하고; 상기 경사면은, 상기 직경 방향의 내측으로부터 외측을 향해, 상기 환상 홈에 접하는 가상 평면에 근접하도록 경사져 있는 상기 금속 부재를 준비하는 것과; 상기 수지 부재의 상기 직경 방향의 내측의 단부가 상기 경사면 상에 위치하는 상기 수지 부재를 준비하는 것과; 상기 수지 부재의 상기 직경 방향의 내측의 단부와 상기 금속 부재의 경계에 존재하는 유체에 압력을 부여하고, 상기 경계로부터 진입하여 상기 경사면 및 상기 코너부를 통과한 유체의 양을 측정하여 검사하는 것을 포함한다. 제4 양태에 의하면, 상기 제1 양태로서의 고압 탱크의 시일성에 대해, 테스트 피스를 사용하여 간이하게 검사할 수 있다.
(16) 상기 제4 양태에 있어서, 축선을 포함하는 절단면에 있어서의 상기 코너부의 각도는 90도 이하이고; 상기 축선은, 상기 환상 홈 및 상기 가상 평면의 접선으로서의 원의 중심을 통과하고, 또한 상기 가상 평면에 직교해도 된다. 이 형태에 의하면, 코너부의 각도가 90도 이하인 경우에 검사를 할 수 있다.
(17) 상기 제4 양태에 있어서, 상기 금속 부재는, 상기 코너부보다 상기 직경 방향의 외측에, 상기 수지 부재를 노출시키는 구멍을 갖고; 상기 구멍의 직경은, 상기 경계에 존재하는 유체에 압력을 부여한 경우에, 상기 수지 부재가 상기 구멍에 진입하지 않도록 설정되어 있고; 상기 측정은, 상기 구멍으로부터 유출되는 유체를 대상으로 실시해도 된다. 이 형태에 의하면, 경사면 및 코너부를 통과한 유체의 대부분이 구멍을 통과하므로, 측정하기 쉬워진다.
(18) 상기 제4 양태에 있어서, 상기 테스트 피스를, 2개의 다른 부재의 사이에 끼워넣어; 동심원 상에 배치되고, 축력이 상기 직경 방향과의 직교 방향으로 작용하는 복수의 볼트에 의해, 상기 2개의 다른 부재를 체결해도 된다. 이 형태에 의하면, 고압 탱크에 가까운 상태에서 검사를 할 수 있다.
본 발명은, 상기 이외의 다양한 형태로 실현할 수 있다. 예를 들어, 상기한 형상을 갖는 구금 단체로서 실현할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점 및 기술적 및 산업적 현저성은 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.
도 1은 고압 탱크의 외관도 및 단면도.
도 2는 구금 부근의 단면도.
도 3은 도 2에 있어서의 영역(3)의 확대도.
도 4는 보스 부근의 단면도.
도 5는 고압 탱크의 제조 방법의 개략을 나타내는 흐름도.
도 6은 인서트 성형에 있어서의 수지 재료의 흐름을 나타내는 단면도.
도 7은 개구 측 분할 라이너가 수축된 상태를 도시하는 단면도.
도 8은 간극이 소실된 상태를 도시하는 단면도.
도 9는 테스트 피스에 의한 기밀 시험의 순서를 나타내는 흐름도.
도 10은 테스트 피스가 내부에 세트된 지그의 상면도.
도 11은 도 10의 11-11 단면도.
도 12는 도 11의 부위(11)의 확대도.
도 13은 테이프가 부착된 상태를 도시하는 단면도.
도 14는 변형예를 도시하는 단면도.
도 15는 변형예의 확대도.
도 16은 비교예를 도시하는 도면.
도 17은 고압 탱크에 저장된 가스가 라이너와 구금의 계면에 진입하는 상태를 도시하는 단면도.
도 18은 도 17의 확대도.
도 19는 구금 부근의 단면도(변형예 A).
도 20은 구금 부근의 단면도(변형예 A).
도 21은 인서트 성형의 상태를 도시하는 단면도(변형예 A).
도 22는 구금 부근의 단면도(변형예 B).
도 23은 구금 부근의 단면도(변형예 B).
도 24는 인서트 성형의 상태를 도시하는 단면도(변형예 B).
도 25는 인서트 성형의 상태를 도시하는 단면도(변형예 B)
본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 고압 탱크(10)를 도시한다. 도 1은, 축선(O)의 좌반부에 외관, 우반부에 단면을 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서 설명하는 단면은, 모두 축선(O)을 포함하는 단면이다.
고압 탱크(10)는, 압축 수소를 저장하고, 연료 전지차에 탑재된다. 고압 탱크(10)는, 라이너(20)와, 보강층(30)과, 구금(100)과, 보스(200)를 구비한다. 라이너(20), 보강층(30), 구금(100) 및 보스(200) 각각은, 대략 축선(O)을 중심으로 하는 회전 대칭으로 형성되어 있다. 이하, 축선(O)에 직교하는 방향을 직경 방향이라고 칭한다.
라이너(20)는, 나일론(폴리아미드계 합성 섬유) 등의 수지제이며, 유체를 밀봉하기 위한 내부 공간을, 구금(100) 및 보스(200)와 함께 형성한다. 라이너(20)와 구금(100)과 보스(200)에 의해, 수소를 충전하기 위해 형성된 공간을, 이하 「탱크 내부」라고 칭한다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 축선(O)을 따르는 방향에 대해, 고압 탱크(10)의 구금 측을 개구 측, 고압 탱크의 보스 측을 엔드 측이라고 칭한다.
라이너(20)는, 개구 측 분할 라이너(21)와, 엔드 측 분할 라이너(22)의 접합에 의해 형성되어 있다. 보강층(30)은, 라이너(20)를 보강하기 위해, 라이너(20)의 외주를 덮는다.
구금(100)은, 알루미늄 등의 금속제이며, 개구 측의 단부에 장착되고, 수소의 출입구를 형성한다. 구금(100)에는, 밸브(도시하지 않음)가 장착된다.
보스(200)는, 엔드 측의 단부에 장착되고, 고압 탱크(10)의 내부와 외부의 양쪽에 노출되도록 배치된다. 이 배치는, 탱크 내부의 열을, 외부로 방열하기 위한 것이다. 방열의 효율을 올리기 위해, 보스(200)의 재료에는, 알루미늄 등의 열전도율이 높은 금속이 채용된다.
도 2는, 구금(100) 부근의 단면도이다. 도 2는, 원통부(110)의 축선(O)을 포함하는 절단면을 도시한다. 도 2는, 보강층(30)의 도시를 생략하고 있다. 구금(100)은, 원통부(110)와, 개구 측 플랜지(120)를 구비한다. 원통부(110)는, 관통 구멍(111)을 갖는다. 관통 구멍(111)은, 개구부(113)와, 접속구(114)를 갖고, 고압 탱크(10)의 외부와 탱크 내부를 연결하는 유로로서 기능한다. 개구부(113)는 고압 탱크(10)의 외부를 향해 개구되는 부위이다. 접속구(114)는, 관통 구멍(111)과 탱크 내부를 접속하는 부위이다. 관통 구멍(111)의 내주면에는, 밸브를 장착하기 위한 암나사가 형성되어 있다.
개구 측 플랜지(120)는, 직경 방향 외측을 향해, 원통부(110)로부터 비어져 나오도록 돌출된 부위이다. 개구 측 플랜지(120)의 외표면은, 상면(130)과 저면(140)으로 분할된다. 상면(130)과 저면(140)의 경계는, 개구 측 플랜지(120)의 가장 직경 방향 외측의 부위이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 저면(140)의 직경 방향 내측의 부위(도 3의 내면부(141))는, 라이너(20)에 접촉되어 있지 않고, 탱크 내부에 있어서 노출되어 있다.
도 3은, 도 2에 있어서의 영역(3)의 확대도이다. 도 3은, 개구 측 분할 라이너(21)의 도시를 생략하고 있다. 저면(140)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 내면부(141)와, 경사면(143)을 포함하는 접속면과, 코너부(145)와, 환상 홈(147)과, 외면부(149)를 포함한다.
내면부(141)는, 축선(O)에 대해 직교하는 평면이며, 단면도로서의 도 3에서는 선분으로서 나타내어진다. 경사면(143), 코너부(145), 환상 홈(147) 및 외면부(149)는, 내면부(141)와는 달리, 개구 측 분할 라이너(21)에 접촉한다.
경사면(143)은, 내면 접속부(143a)와, 뿔면부(143b)를 포함한다. 내면 접속부(143a)는, 내면부(141)와 뿔면부(143b)를 원활하게 접속하는 R 형상의 부위이며, 도 3에서는 원호로서 나타내어진다.
뿔면부(143b)는, 원뿔대에 포함되는 뿔면의 형상을 갖는 부위이며, 도 3에서는 선분으로 나타내어진다. 이 원뿔대의 가상적인 정점 P(도 2)는, 내면부(141)보다 엔드 측에 위치한다. 정점 P가 내면부(141)보다 엔드 측에 위치하는 것은, 도 3에 있어서, 뿔면부(143b)의 직경 방향 내측의 단부보다, 직경 방향 외측의 단부의 쪽이, 개구부(113)에 가까운 것으로부터도 파악할 수 있다. 또한, 내면 접속부(143a)를 포함하여 표현하면, 경사면(143)은 직경 방향 내측의 단부보다, 직경 방향 외측의 단부의 쪽이 개구부(113)에 가깝다. 이러한 경사는, 직경 방향의 내측의 단부로부터 외측의 단부를 향해, 개구부(113) 측으로 경사져 있다고 표현할 수도 있다. 이하, 이 경사를 「개구부(113) 측으로 경사져 있다」라고 생략하여 표현한다.
코너부(145)는, 경사면(143)과 환상 홈(147) 사이에 형성된 코너로서의 부위이며, 개구 측 플랜지(120)의 직경 방향 외측부터 내측으로 꺾이도록 형성되어 있다. 코너부(145)의 단면 형상은, R 형상이다. 코너부(145)의 R의 크기는, 0.5㎜이다. 코너부(145)의 표면 조도는, 최대 높이(Rz)로 6.3㎛ 이하이다. 최대 높이(Rz)는, 기준 길이 내에 있어서, 최고 산꼭대기 높이와 최심 골짜기 바닥의 깊이의 합계로 정의된다.
환상 홈(147)은, 경사면(143)과 외면부(149)를 접속하는 부위이며, 상면(130) 측으로 오목하게 들어간 오목부이다. 외면부(149)는, 환상 홈(147)보다 직경 방향 외측의 부위이며, 직경 방향 외측의 단부에 있어서 상면(130)과 접한다. 환상 홈(147)은, 코너부 접속부(147a)와, 반원호부(147b)와, 내뿔면부(147c)와, 외면 접속부(147d)를 포함한다.
코너부 접속부(147a)는, 코너부(145)와, 반원호부(147b)를 접속하는 뿔면의 부위이다. 여기서, 단면에 있어서의 코너부(145)의 각도 θ를 정의한다. 본 실시 형태에 있어서의 코너부(145)의 각도 θ는, 경사면(143)과 코너부 접속부(147a)가 이루는 열각(＜180도)의 각도이다. 각도 θ는, 본 실시 형태에 있어서는 90도이다. 각도 θ를 90도로 설정한 것은, 수치 계산의 결과에 기초한다. 이 수치 계산에 대해서는 후술한다.
반원호부(147b)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 면(147b1)과, 제2 면(147b2)을 포함한다. 제1 면(147b1)과 제2 면(147b2)의 경계는, 가상적인 원이며, 이 원은, 반원호부(147b)에 있어서의 가장 개구 측에서 반원호부(147b)에 접한다. 이 가상 점은, 도 3에 있어서는 점 Q로서 나타나 있다.
반원호부(147b)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 단면 형상이 반원호인 부위이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 반원호부(147b)의 현 C의 수직 이등분선을 따른 방향이며, 현 C로부터 반원호부(147b)로의 방향을, 오목 방향 D라고 정의한다. 본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 오목 방향 D는, 직경 방향 내측의 성분을 갖는다.
내뿔면부(147c)는, 반원호부(147b)의 직경 방향 외측에서 접속되는 부위이며, 원뿔대의 내주면의 부위이다. 내뿔면부(147c)의 단면 형상으로서 나타내어진 선분은, 코너부 접속부(147a)와 평행하다. 외면 접속부(147d)는, 내뿔면부(147c)와 외면부(149)를 접속하는 R 형상의 부위이다.
코너부(145)와 라이너(20)의 면압은, 외측면(147s)과 라이너(20)의 면압보다 크다. 외측면(147s)이라 함은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 면(147b2)과, 내뿔면부(147c)와, 외면 접속부(147d)를 합친 부위를 말한다. 즉, 외측면(147s)이라 함은, 환상 홈(147) 중, 축선(O) 방향에 대해 가장 오목하게 들어간 부위(점 Q를 포함하는 원)보다, 직경 방향의 외측에 위치하는 부위를 말한다.
또한, 외측면(147s)과 라이너(20)가 박리되어 있는 부위에 대해서는, 「외측면(147s)과 라이너(20)의 면압」은 제로라고 정의한다. 코너부(145)에 있어서 큰 면압이 발생하는 이유는, 도 7 등과 함께 후술한다.
도 4는, 보스(200) 부근의 단면도이다. 도 4는, 보강층(30)의 도시를 생략하고 있다. 보스(200)는, 엔드 측 원통부(210)와, 엔드 측 플랜지(220)를 구비한다.
엔드 측 원통부(210)에는, 외측 구멍(211)과, 내측 구멍(219)이 형성되어 있다. 외측 구멍(211) 및 내측 구멍(219)은, FW(Filament Winding)법을 실시할 때에 이용된다(후술하는 도 5의 S360).
엔드 측 플랜지(220)는, 개구 측 플랜지(120)와 마찬가지로, 직경 방향 외측에, 엔드 측 원통부(210)로부터 비어져 나오도록 돌출된 부위이다. 엔드 측 플랜지(220)의 외표면은, 하면(230)과 천장면(240)으로 분할된다.
천장면(240)은, 내면부(241)와, 경사면(243)을 포함하는 접속면과, 코너부(245)와, 환상 홈(247)과, 외면부(249)를 포함한다. 이들의 형상은, 외면부(249)를 제외하고, 저면(140)의 형상과 거의 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 보스(200)의 천장면(240)이, 구금(100)의 저면(140)과 거의 동일한 형상을 가지므로, 저면(140)의 형상에 의해 발휘되는 작용이나 효과는, 천장면(240)에 대해서도 적용된다. 이하에서는, 저면(140)과 천장면(240)에서 공통인 작용이나 효과에 대해서는, 저면(140)에 대해서만 설명한다.
도 5는, 고압 탱크(10)의 제조 방법의 개략을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 구금(100)과 보스(200)를 단조 및 절삭에 의해 제작한다(S310). 다음으로, 구금(100)에 개구 측 분할 라이너(21)를 장착한다(S320). 본 실시 형태에서는, S320의 장착에, 인서트 성형을 이용한다.
도 6은, 상기한 인서트 성형에 있어서의 수지 재료(24)의 흐름을 도시하는 단면도이다. 수지 재료(24)는, 인서트 성형 시에는 용융되어 있고, 냉각 후에, 개구 측 분할 라이너(21)로 된다. 수지 재료(24)는, 게이트(25)로부터 유입되어, 구금(100)과 형(도시 생략)을 따라 흘러들어 간다. 종래, 구금의 직경 방향 외측에 복수 관통 구멍을 형성하고, 그곳으로부터 수지를 주입하여 라이너를 형성하고 있었다. 이와 같이 종래 기술(related art)와는 달리, 본 실시 형태에 있어서의 게이트(25)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 직경 방향의 중심부에 배치되어 있다. 이로 인해, 수지 재료는, 종래와는 달리, 직경 방향 내측으로부터 외측을 향해 흐른다.
S320에서는, 게이트(25)에 있어서, 수지 재료(24)의 온도를 소정 온도로 유지한다. 이 소정 온도는, 수지 재료가 용융하는 온도이며, 분위기 온도보다 높다. 이로 인해, 수지 재료(24)는, 게이트(25)로부터 이격됨에 따라, 구금(100)이나 형에 의해 냉각되어, 경화가 진행된다. 수지 재료(24)가 충분히 충전되어, 개구 측 분할 라이너(21)로 되는 부위가 경화된 후, 게이트(25) 내의 수지를 냉각한다. 그 후, 형을 떼어내고, 경화된 수지 재료(24)의 일부를 제거함으로써, S320이 완료된다. 본 실시 형태에 있어서 제거하는 부위는, 내면부(141)보다 엔드 측의 부위이다. 즉, 내면부(141)와 동일 평면을 따라, 경화된 수지 재료(24)를 절단한다.
도 7은, S320 이후에, 개구 측 분할 라이너(21)가 수축한 상태를 도시하는 단면도이다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 상술한 바와 같이 인서트 성형 시에 경화됨으로써, 금속제의 구금(100)보다 크게 수축한다. 이 수축은, 주로, 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측으로의 방향에 대한 힘을 발생시킨다. 이 방향으로 힘이 발생하는 것은, 상술한 바와 같이, 수지 재료(24)가, 게이트(25)로부터 이격된 부위, 바꾸어 말하면, 직경 방향 외측의 부위로부터 냉각되어 경화되기 때문이다. 먼저 경화된 부위는, 이후에 경화된 부위로부터 인장력을 받으므로, 직경 방향 외측의 부위로부터 경화됨으로써, 직경 방향 내측으로 수축한다. 이에 대해 종래 기술(related art)의 경우, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태와는 역방향으로 수지 재료가 흐르기 때문에, 직경 방향 내측의 부위로부터 냉각되어, 직경 방향 외측으로 수축한다.
이 결과, 도 7에 도시하는 바와 같이, 환상 홈(147)(주로 내뿔면부(147c))에 있어서, 개구 측 분할 라이너(21)가 구금(100)으로부터 박리되어, 간극(G)이 형성된다. 이러한 박리를 의도적으로 발생시킴으로써 수축에 의해 수지 재료(24)에 발생하는 응력을 저감시킬 수 있고, 나아가 제조 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 개구 측 분할 라이너(21)가 직경 방향 내측으로 수축함으로써, 코너부(145)와 개구 측 분할 라이너(21)의 면압이 상승하는 한편, 외측면(147s)(주로 내뿔면부(147c))의 면압이 저하된다. 즉, 개구 측 분할 라이너(21)가 코너부(145)에 파고든다. 바꾸어 말하면, 개구 측 분할 라이너(21)가 코너부(145)에 압박된다. 이에 의해, 코너부(145)에 있어서의 시일성이 향상된다. 게다가, 코너부(145)는, 환상 홈(147)보다 직경 방향 내측에 배치되어 있으므로, 즉, 코너부(145)는 도 3에 도시되는 단면의 라이너(20)와 구금(100)의 경계선에 있어서, 외측면(147s)보다 내면부(141)에 가까운 측에 배치되어 있으므로, 코너부(145)의 높은 시일성에 의해, 환상 홈(147)으로의 가스의 진입이 억제된다. 이에 대해, 환상 홈보다 직경 방향 외측에서 시일하는 종래 기술(related art)의 경우, 시일에 의해 환상 홈으로의 가스의 진입을 방지하는 것은 어렵다.
또한, 상기한 압박이 발생하고 있는 것은, 예를 들어, X선 CT를 사용하여, 라이너(20) 내부의 상태를 비파괴로 검사함으로써 특정해도 된다. 혹은, 실제로 라이너(20)를 절단하고, 벡토론 등의 형상 측정 기기를 사용하여 구금(100)과 라이너(20)의 치수를 각각 측정하고, 간극을 측정해도 된다. 간극이 발생되어 있는 부위에 기초하여, 인서트 성형 시에 있어서의 수지 재료(24)의 수축 방향을 추정할 수 있다.
다음으로, 보스(200)에 엔드 측 분할 라이너(22)를 장착한다(S330). 구체적인 방법은, S320과 마찬가지이다.
다음으로, 개구 측 분할 라이너(21)와 구금(100)의 접착, 및 엔드 측 분할 라이너(22)와 보스(200)의 접착을 실시한다(S340). 본 실시 형태에서는, S340의 접착에, 열 압착을 이용한다. 열 압착은, 접촉면의 일부에 대해 실시한다. 본 실시 형태에서는, 개구 측 분할 라이너(21)와 구금(100)의 열 압착의 경우는 경사면(143)에 있어서, 엔드 측 분할 라이너(22)와 보스(200)의 열 압착의 경우는 경사면(243)에 있어서 실시한다. 열 압착을 양호하게 실시하기 위해, 경사면(143)과 경사면(243)에는 미리 에칭을 실시한다.
다음으로, 개구 측 분할 라이너(21)와 엔드 측 분할 라이너(22)를 접합한다(S350). 본 실시 형태에서는, S350의 접합에, 레이저 용접을 이용한다. 이 접합에 의해, 라이너(20)가 형성된다.
다음으로, 보강층(30)을 FW법에 의해 권취한다(S360). 보강층(30)의 재료는, 열 경화 수지를 포함하는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)이다. 본 실시 형태에 있어서는, 열 경화 수지로서 에폭시 수지를 사용한다.
FW법의 준비로서, 제1 회전축(도시 생략)을, 관통 구멍(111)을 통해 탱크 내부에 삽입함으로써, 내측 구멍(219)에 삽입한다. 또한, 제2 회전축(도시하지 않음)을, 외측 구멍(211)에 삽입한다. 제1 및 제2 회전축에 의해, FW법에 있어서의 탱크 본체의 회전이 실현된다.
다음으로, 보강층(30)을 경화시킨다(S370). 구체적으로는, 보강층(30)을 가열함으로써, 보강층(30)을 열 경화시킨다.
계속해서, 팽창 검사를 실시한다(S380). 구체적으로는, 액체를 탱크 내부에 봉입하고, 이 액체에 압력을 가한다. 이때, 보강층(30)의 팽창이 기준 내이면 합격이 된다. 검사에 합격한 경우, 다음의 S390을 실시한다.
마지막으로, 간극(G)을 찌부러뜨리면서, 기밀 검사를 실시한다(S390). 간극(G)을 찌부러뜨리는 것 및 기밀 검사를 함께 실시하는 것은, 고압 가스의 봉입에 의해, 양자를 한 번에 실현할 수 있기 때문이다.
먼저, 기밀 검사에 대해 설명한다. 기밀 검사를 양호하게 실시하기 위해, 봉입하는 가스로서, 수소 가스 다음으로 분자량이 작은 헬륨 가스를 사용한다. 봉입하는 압력은, 70㎫로 설정한다. 이 압력은, 고압 탱크(10)에 저장되는 수소의 압력과 동일 정도의 값이다. 소정 시간(본 실시 형태에서는 10분간)에 있어서, 외부로 누설된 가스량을 측정하여, 기준 내이면 합격이 된다. 또한, 간극(G)이 존재하는 상태에 있어서도, 상술한 바와 같이 코너부(145)에 있어서의 시일에 의해, 기밀은 확보되어 있다. 기밀 검사에 합격하면, 고압 탱크(10)의 제조 공정이 종료된다.
계속해서, 간극(G)을 찌부러뜨리는 것에 대해 설명한다. 도 8은, 간극(G)이 찌부러짐으로써, 간극(G)이 소실된 상태를 도시하는 단면도이다. 개구 측 분할 라이너(21)는 수지제이므로, 온도 및 압력에 따라서 크리프 변형된다. 탱크 내부로부터 압력을 받으면, 크리프 변형의 진행에 따라 간극(G)이 서서히 작아져, 곧 도 8에 도시하는 바와 같이, 환상 홈(147)이 개구 측 분할 라이너(21)에 의해 충전되어, 간극(G)이 소실된다.
이 크리프 변형의 속도를 빠르게 하여, 10분 이내에 간극(G)을 소실시키기 위해, 탱크 내부에 봉입된 상태에 있어서의 헬륨 가스의 온도를 60℃로 설정한다. 이 온도 설정은, 프리쿨링(예냉)의 온도의 조정에 의해 실현한다. 프리쿨링이라 함은, 봉입에 의한 온도 상승을 상쇄하기 위해, 봉입 전에 헬륨을 냉각하는 것을 말한다. 봉입에 의한 온도 상승은, 봉입 시에 압력을 70㎫로 상승시킴으로써 발생한다. 이와 같이, 인서트 성형에 있어서의 냉각에 의해 발생하는 개구 측 분할 라이너(21)와 환상 홈(147) 사이의 간극(G)을, 개구 측 분할 라이너(21)의 내주면에 접하는 유체의 온도 및 압력을 각각 소정 값 이상으로 유지함으로써, 개구 측 분할 라이너(21)를 유동시켜 간극(G)을 메운다. 개구 측 분할 라이너(21)의 내주면은 탱크 내부에 노출되어 있는 면이다.
이와 같이 간극(G)이 소실됨으로써, 탱크 내부의 가스가, 개구 측 분할 라이너(21)의 내부를 투과하여, 간극(G)에 저류되는 것이 방지된다. 또한, 환상 홈(147) 전체에 대해 개구 측 분할 라이너(21)가 접촉함으로써, 환상 홈(147) 부근에 있어서의 개구 측 분할 라이너(21)의 응력이 분산된다. 또한, 크리프 변형이 발생하면 잔류 응력이 해방된다. 이들 작용에 의해, 개구 측 분할 라이너(21)의 내구성이 향상된다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부는, 경사면(143) 상에 배치되어 있다. 더욱 상세하게 말하면, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부는, 내면 접속부(143a)와 내면부(141)의 경계에 배치되어 있다. 본원에서는, 이 경계도, 경사면(143) 상에 포함한다.
개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부가 경사면(143) 상에 배치된다고 하는 것은, 개구 측 분할 라이너(21)는 내면부(141) 상에는 배치되지 않는 것이 된다. 이로 인해, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부는, 내면부(141) 상에 있어서의 소정 위치 H(도 14 참조)보다 직경 방향 외측에 배치된다.
본 실시 형태에서는, 소정 위치 H보다 직경 방향 내측에 배치하는 것을 확실하게 회피하기 위해, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부를 경사면(143) 상에 배치하고 있다. 또한, 개구 측 분할 라이너(21)가 탱크 내부를 향해 경사져 있으므로, 개구 측 분할 라이너(21)와 개구 측 플랜지(120)의 경계로부터 수소가 진입해도, 그 수소가 탱크 내부로 더욱 배출되기 쉬워진다. 이로 인해, 축적된 수소에 의해 개구 측 분할 라이너(21)가 박리되도록 작용하는 힘이 저감되어, 시일성을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 개구 측 분할 라이너(21)는, 내면부(141)에 대해 엔드 측으로 돌출되어 있지 않다. 즉, 개구 측 분할 라이너(21)는, 내면부(141)에 접하는 가상 평면 V1에 접하거나, 가상 평면 V1보다 개구 측으로 들어가 있다. 개구 측 분할 라이너(21)가 이러한 구조를 갖는 것은, 도 8과 함께 설명한 크리프 변형이 발생하여, 간극(G)이 메워졌기 때문이다. 따라서, 개구 측 분할 라이너(21)가 개구 측으로 들어가는 부위는, 내부 공간에 노출되는 부위에 있어서, 축선(O) 방향에 대해 환상 홈(147)에 대응하는 부위이다. 이 구조에 의해, 탱크 내부의 압력(이하, 내부 압력이라고 함)이, 경사면(143) 상의 개구 측 분할 라이너(21)를 직경 방향 외측으로 박리하도록 작용하는 것이 회피된다.
지금까지 설명한 시일성을 확보하기 위한 구조는, 다양한 치수나 형상을 대상으로 한 수치 계산 및 실험에 의해 얻어진 것이다.
여기서, 각도 θ의 결정을 위해 실시한 수치 계산에 대해 설명한다. 내부 압력을 발생시켰을 때, 내부 압력보다 큰 면압이, 개구 측 분할 라이너(21)와 경사면(143)의 접촉면에 있어서 발생하고 있으면 합격, 발생하고 있지 않으면 불합격이라고 판정하였다. 이 결과, 각도 θ가 120도인 경우는, 불합격이었다. 이에 대해, 각도 θ가 40도, 60도, 90도인 경우는, 모두 합격이었다. 40도, 60도, 90도 중 어느 경우도, 적어도 코너부(145)에 있어서, 내부 압력보다 큰 면압이 발생하고 있었다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 90도를 채용하였다.
상기한 바와 같이 코너부(145)에 있어서, 내부 압력보다 높은 면압이 발생하는 이유 중 하나로서, 오목 방향 D(도 3, 도 8)이 직경 방향 내측의 성분을 갖는 것을 들 수 있다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 내부 압력이 작용하면, 환상 홈(147) 부근에 있어서, 오목 방향 D를 따른 내부 응력이 발생한다. 이 내부 응력이, 코너부(145)에 대한 높은 면압을 만들어 낸다. 이 면압과, 제조 시에 있어서 발생하는 면압(도 7)이 합쳐져, 코너부(145)에 있어서의 높은 시일성이 실현된다. 또한, 코너부(145)가 환상 홈(147)보다 직경 방향 내측에 위치함으로써, 즉, 코너부(145)는 도 3에 도시되는 단면의 라이너(20)와 구금(100)의 경계선에 있어서, 외측면(147s)보다 내면부(141)에 가까운 측에 위치하고 있음으로써, 코너부(145)에 의한 시일이, 환상 홈(147)으로의 수소의 진입을 방지한다.
상술한 S340에 있어서, 경사면(143)을 열 압착시키는 것은, 개구 측 분할 라이너(21)가 경사면(143)으로부터 박리되는 것을 억제하기 위함이다. 코너부(145)에 높은 면압이 작용하면, 상기 박리를 야기하는 내부 응력이 발생한다. 본 실시 형태에서는, 이 내부 응력을 예측하여, 개구 측 분할 라이너(21)와 경사면(143)을 접착하고 있다.
그런데, 상기한 바와 같이 높은 면압이 발생하는 코너부(145)에 있어서의 표면 조도를 규정함으로써, 더욱 시일성이 향상된다고 생각된다. 따라서, 표면 조도를 규정하기 위한 기밀 시험을 실시하였다. 단, 1회의 기밀 시험을 위한 테스트 샘플을 준비하기 위해 S310∼S390을 실행하는 것은, 수고를 필요로 한다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이 수고를 줄이기 위한 테스트 피스에 의한 기밀 시험을 채용하였다.
도 9는, 테스트 피스(500)에 의한 기밀 시험의 순서를 나타내는 흐름도이다. S410∼S420은, 고압 탱크(10)의 제조 방법(도 5)의 S310∼S320과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 이와 같이, S410∼S420을 고압 탱크의 제조 방법과 마찬가지로 실시함으로써, 고압 탱크(10)에 있어서의 시일성이 재현되기 쉬워진다.
S420 이후, 개구 측 분할 라이너(21)와 구금(100)의 일부분을 잘라낸다(S450). 잘라내는 부위는, 도 2에 도시한 부위(8)이다.
다음으로, 관통 구멍(111)을 메운다(S460). S460은, 기밀 시험(후술하는 S480)에 있어서, 관통 구멍(111)으로부터 가스가 누설되는 것을 방지하기 위해 실시한다. 구체적으로는, 나사 기구나 접착제 등을 사용하여, 금속 재료에 의해 관통 구멍(111)을 메운다.
다음으로, 테스트 피스(500)에 구멍(510)(도 11, 도 12 참조)을 형성한다(S470). S470에 의해, 테스트 피스(500)(도 10)가 완성된다. 구멍(510)에 대해서는, 도 12와 함께 후술한다.
다음으로, 테스트 피스(500)를 지그(600)에 세트하고(S480), 기밀 시험을 실시한다(S490). 도 10은, 테스트 피스(500)가 내부에 세트된 지그(600)의 상면도이다. 도 11은 도 10의 11-11 단면도이다. 도 11은, 축선(O)의 축선을 포함하는 절단면을 나타낸다. 축선(O)은, 원 VC의 중심을 통과하고, 또한 가상 접평면 V2에 직교한다. 원 VC는, 환상 홈(147) 및 가상 접평면 V2의 접선이다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 지그(600)는 상부 부재(700)와, 하부 부재(800)를 구비한다. 테스트 피스(500)는, 하부 부재(800)에 형성된 직사각형의 오목부에 삽입되고, 상면에서 상부 부재(700)와 접촉한다.
테스트 피스(500)는, 수지 부재(21a)와 금속 부재(100a)에 의해 구성된다. 수지 부재(21a)는, 개구 측 분할 라이너(21)로서 성형된 부위이다. 금속 부재(100a)는 구금(100)으로서 성형된 부위이다.
도 12는, 도 11의 부위(10)의 확대도이다. 기밀 검사는, 하부 부재(800)에 설치된 입구 유로(840)를 경유하여, 상부 부재(700)와 하부 부재(800) 사이에 형성된 간극(900)에 고압 가스(구체적으로는, 고압의 헬륨)를 유입시키고, 상부 부재(700)에 설치된 출구 유로(740)로부터 유출된 가스의 양을 측정함으로써 실시한다. 본 실시 형태에서는, 체적 유량을 측정한다.
배출 유로(850)는, 기밀 시험의 종료 후, 제1 볼트(910) 및 제2 볼트(920)(후술)를 풀었을 때, 고압 가스의 배출 경로로서 기능한다.
상기한 측정을 실현하기 위해, 상술한 바와 같이 구멍(510)을 형성한다(S470). 구멍(510)은 금속 부재(100a)를 관통하고, 수지 부재(21a)를 노출시킨다. 노출시키는 부위는, 외면부(149)이다. 즉, 경사면(143) 및 코너부(145)에 의해 시일 기능이 발휘되는 부위보다 외측이다. 여기서 말하는 외측이라 함은, 도 12에 도시되는 단면에 있어서, 수지 부재(21a)와 금속 부재(100a)의 경계선을 따라, 수지 부재(21a)의 내면 접속부(143a)로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 시일 기능이 정상적으로 발휘되면, 구멍(510)에 유입되는 가스의 양은, 제로 또는 미량이 된다.
본 실시 형태에 있어서의 구멍(510)의 내경은, 1㎜로 설정하였다. 구멍(510)의 직경이 지나치게 크면, 수지 부재(21a)가 간극(900)으로부터의 압력을 받아, 구멍(510)에 진입하도록 크리프 변형되기 때문이다. 이것을 방지하기 위해서는, 본 실시 형태에 있어서는 구멍(510)의 직경을 1㎜ 이하로 설정하면 되는 것이, 실험으로부터 명백해졌다. 단, 1㎜ 이하라고 하는 수치는, 수지 부재(21a)의 재질이나, 구멍(510)에 면하는 부위에 있어서의 두께 t에 의존한다고 생각되므로, 적절하게 변경해도 된다.
또한, 수지 부재(21a)가 갖는 경사면(143)은, 직경 방향 내측의 단부보다 직경 방향 외측의 단부의 쪽이, 가상 접평면 V2에 가깝다. 즉, 경사면(143)은 직경 방향의 내측으로부터 외측을 향해, 가상 접평면 V2에 근접하도록 경사져 있다. 가상 접평면 V2는, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 환상 홈(147)에 접하는 가상 평면을 말한다. 직경 방향 내측의 단부보다, 직경 방향 외측의 단부의 쪽이, 환상 홈(147)에 접하는 가상 평면에 가까운 것은, 개구 측 분할 라이너(21)가 갖는 경사면(143)에도 적용된다.
도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 상부 부재(700) 및 하부 부재(800)는 8개의 제1 볼트(910)와, 8개의 제2 볼트(920)에 의해 체결되어 있다. 제1 볼트(910) 및 제2 볼트(920)의 축선 방향은, 축선(O)과 평행하다. 이 체결력을 조정하는 것, 또는 상부 부재(700)의 두께를 조정함으로써, 고압 탱크(10)에 있어서 구금(100)이 보강층(30)으로부터 받는 힘을, 금속 부재(100a)가 상부 부재(700)로부터 받는 힘으로서 재현할 수 있다.
8개의 제1 볼트(910)는 동심원 상에 배치되어 있다. 8개의 제2 볼트는, 제1 볼트(910)가 배치된 원보다 큰 직경의 동심원 상에 배치되어 있다. 이와 같이 2개의 동심원 상에 볼트가 배치된 구조에 의해, 상부 부재(700)와 하부 부재(800)의 체결력의 면내 분포를 거의 균일하게 할 수 있다.
또한, 상기 기밀 검사를 정상적으로 실행하기 위해, 도 11에 도시하는 바와 같이, 4개의 O-링(720, 730, 820, 830)이 설치되어 있다. O-링(720, 730)은, 구멍(510)과 출구 유로(740)의 접합 개소로부터 가스가 누설되는 것을 방지한다. O-링(820, 830)은, 테스트 피스(500)와 하부 부재(800) 사이에서 가스가 누설되는 것을 방지한다.
상기한 테스트 피스(500)를 사용한 기밀 시험에 의해, 코너부(145)의 표면 조도를 변화시킨 경우의 가스 누액량(ml/h)을 측정하였다. 최대 높이가 2.8㎛ 및 7.6㎛인 경우, 누액량은 거의 제로였다. 이에 대해, 최대 높이가 23㎛인 경우, 누액량이 18ml/h였다. 이 결과, 최대 높이가 7.6㎛ 이하이면 가스 누설량이 거의 제로로 된다고 생각된다. 본 실시 형태에서는, JIS 규격에 따라서 6.3㎛ 이하로 규정하였다.
변형예를 설명한다. 도 13은 개구 측 분할 라이너(21)와 구금(100)의 경계를 걸치도록, 테이프(40)가 부착된 상태를 도시하는 단면도이다. 테이프(40)는, 상세하게는, 개구 측 분할 라이너(21)와 내면부(141)의 경계를 걸치도록 부착되어 있다.
상기한 바와 같이 테이프(40)를 부착함으로써, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향 내측의 단부가 밀봉된다. 이 결과, 개구 측 분할 라이너(21)와, 구금(100)의 경계로부터, 수소가 진입하기 어려워진다. 이에 의해, 더욱 시일성이 높아진다.
테이프(40)의 부착은, 고압 탱크(10)의 제조 방법에 있어서, S340 이후에 실행해도 되고, S340 대신에 실행해도 된다.
테이프(40)의 부착은, 개구 측 분할 라이너(21) 및 구금(100)의 경계 외에, 엔드 측 분할 라이너(22) 및 보스(200)의 경계에 부착해도 된다. 혹은, 개구 측 분할 라이너(21) 및 구금(100)의 경계에는 부착하지 않고, 엔드 측 분할 라이너(22) 및 보스(200)의 경계에 부착해도 된다.
다른 변형예를 설명한다. 도 14는, 개구 측 분할 라이너(21) 대신에 개구 측 분할 라이너(21b)를 구비하는 구성을 도시하는 단면도이다. 저면(140) 측에 있어서의 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 내면 접속부(143a)보다 직경 방향 내측에 위치한다. 이로 인해, 개구 측 분할 라이너(21)는, 내면부(141)에 접촉하고 있고, 내면부(141)의 일부가 탱크 내부에 노출되어 있다. 개구 측 분할 라이너(21b)가 이러한 형상이라도, 상술한 바와 같이 코너부(145)에 의한 높은 시일성이 실현된다.
도 15는, 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부 부근의 확대도이다. 본 변형예에서는, 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부는, 도 14, 도 15에 도시하는 바와 같이, 도 8과 함께 설명한 소정 위치 H보다 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 이로 인해, 개구 측 분할 라이너(21b)와 구금(100) 사이에, 가스가 저류되어 있지 않다.
도 16은, 비교예를 도시하는 도면이다. 이 비교예는, 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부가, 소정 위치 H보다 직경 방향 내측에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부가 소정 위치 H보다 직경 방향 내측에 배치되면, 직경 방향 내측의 단부로부터 코너부(145)까지의 사이에 있어서 유체가 라이너(20)와 구금(100)의 사이에 들어가는 공간이 커진다. 이로 인해, 코너부(145)에 가해지는 면압을 확보하기 어려워진다. 이에 대해, 개구 측 분할 라이너(21b)의 직경 방향 내측의 단부가 소정 위치 H보다 직경 방향 외측에 배치되면, 직경 방향 내측의 단부로부터 코너부(145)까지의 사이에 있어서 유체가 라이너(20)와 구금(100)의 사이에 들어가는 공간이 작아져, 코너부(145)의 면압이 유지된다. 즉, 소정 위치 H는, 코너부(145)에 의한 높은 시일성을 확보하기 위한 임계 위치로 된다. 본 변형예에서는, 소정 위치 H를, 수치 시뮬레이션에 의해 구하였다. 이 범위는, 재료나 외형 등이 바뀌면, 그때마다 구하면 된다.
또 다른 변형예를 설명한다. 개구 측 분할 라이너(21)와 구금(100)의 장착(S330)에 있어서, 개구 측 분할 라이너(21)와 내뿔면부(147c)를 접착시켜도 된다. 이와 같이 접착시키면, 인서트 성형(S330) 후, 간극(G)(도 7)이 생기기 어려워진다.
상기한 접착의 실현 방법으로서, 예를 들어 내뿔면부(147c)에 접착제를 도포해도 된다. 혹은, 내뿔면부(147c)를 미리 에칭하고, 인서트 성형(S330) 후, 개구 측 분할 라이너(21)와 내뿔면부(147c)를 열 압착시켜도 된다.
또 다른 변형예를 설명한다. 보스(200)는, 경사면(243), 코너부(245), 환상 홈(247) 등의 형상을 갖지 않아도 된다. 이 경우, 예를 들어 보스(200)에 있어서의 탱크 내부 측의 외주면을 모두, 엔드 측 분할 라이너(22)에 의해 피복해도 된다. 이와 같이 하면, 엔드 측 분할 라이너(22)와 보스(200)의 경계로부터 수소가 누설되는 것을 방지할 수 있다. 상기한 피복을 실현하기 위해, 내측 구멍(219)을 폐지해도 된다.
또 다른 변형예를 설명한다. 도 19 및 도 20은, 당해 변형예(이하, 변형예 A라고 함)에 있어서의 구금(100) 부근의 단면도이다. 도 20은, 개구 측 분할 라이너(21)의 도시를 생략하고 있다. 변형예 A에 있어서의 저면(140)은 후킹 홈(2147)을 구비한다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 후킹 홈(2147)을 충전하고 있다.
후킹 홈(2147)은 환상 홈(147)보다 직경 방향 내측, 또한 접속구(114)보다 직경 방향 외측에 형성되어 있다. 후킹 홈(2147)은 환상으로 형성되어 있고, 축선(O)을 중심으로 대칭인 형상을 갖는다. 후킹 홈(2147)은, 직경 방향의 외측의 면에, 후킹 코너부(2145)를 구비한다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 후킹 코너부(2145)에 접촉하고 있다.
후킹 코너부(2145)의 단면 형상은, R 형상이다. 후킹 코너부(2145)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 내측의 성분을 포함한다. 구체적으로는, 후킹 코너부(2145)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 내측의 성분과, 축선(O) 방향 엔드 측의 성분을 포함한다. 본원에서는, 후킹 코너부(2145)가 돌출되는 방향이 직경 방향 내측의 성분을 포함하는 것을, 「후킹 코너부(2145)가, 직경 방향 내측으로 돌출된다」라고도 표현한다.
도 21은, 변형예 A에 있어서의 인서트 성형의 상태를 도시하는 단면도이다. 도 21은, 수지 재료(24)가, 유입된 후에 냉각되어 수축한 상태를 나타낸다. 수지 재료(24)의 수축은, 도 7과 함께 설명한 바와 같이, 직경 방향 내측을 향해 발생하는 경우가 많다. 그러나, 수지 재료(24)의 수축은, 도 21에 도시하는 바와 같이, 직경 방향 외측을 향해 발생하는 경우도 있다. 이러한 경우, 수지 재료(24)는 후킹 홈(2147)의 직경 방향 내측의 부위 및 환상 홈(147)의 직경 방향 내측의 부위에 있어서, 저면(140)으로부터 이격되어 버린다. 이 결과, 수지 재료(24)는 코너부(145)에 있어서 저면(140)으로부터 이격되어 버린다.
수지 재료(24)의 냉각 후에는, 상술한 바와 같이, 인서트 성형용 형을 떼어낸다. 이와 같이 형을 떼어낼 때, 수지 재료(24)에는, 부압의 발생에 의해, 축선(O) 방향 엔드 측으로 인장되는 힘이 작용한다. 이러한 힘이 작용한 경우, 코너부(145) 주변으로부터는 수지 재료(24)가 이격되어 있으므로, 그 힘에 대한 항력은 발생하지 않는다.
이에 대해, 후킹 코너부(2145) 주변에 있어서는, 상기한 수축에 의해 수지 재료(24)가 강한 면압으로 압박되어 있고, 또한 후킹 코너부(2145)가 직경 방향 내측으로 돌출되어 있으므로, 후킹 홈(2147) 내에 충전된 개구 측 분할 라이너(21)는, 후킹 홈(2147)에 걸린다. 이 결과, 인장력에 대한 항력이 발생한다. 이로 인해, 형을 떼어내는 것에 의한 수지 재료(24)의 박리가 방지되어 있다. 여기서 말하는 박리라 함은, 후킹 코너부(2145)보다 직경 방향 외측에 있어서 저면(140)으로부터 박리되는 것이다. 또한, 상기한 수축에 의해 발생한 간극은, S390으로서 설명한 기밀 검사에 의해 소실된다.
한편, 도 6과 함께 설명한 바와 같이, 수지 재료(24)의 수축이 직경 방향 외측인 경우에는, 코너부(145)에 있어서, 축선(O) 방향 엔드 측으로 인장되는 힘에 대한 항력이 발생한다. 이로 인해, 직경 방향의 어느 방향으로 수축이 발생해도, 수지 재료(24)가 코너부(145)보다 직경 방향 외측에 있어서 저면(140)으로부터 박리되는 것이 방지되어 있다.
또 다른 변형예를 설명한다. 도 22 및 도 23은 당해 변형예(이하, 변형예 B라고 함)에 있어서의 구금(100) 부근의 단면도이다. 도 23은, 개구 측 분할 라이너(21)의 도시를 생략하고 있다. 변형예 B에 있어서의 저면(140)은, 후킹 홈(3147)을 구비한다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 후킹 홈(3147)을 충전하고 있다.
후킹 홈(3147)은, 환상 홈(147)보다 직경 방향 내측, 또한 접속구(114)보다 직경 방향 외측에 형성되어 있다. 후킹 홈(3147)은 환상으로 형성되어 있고, 축선(O)을 중심으로 대칭인 형상을 갖는다.
후킹 홈(3147)은, 스트레이트부(3148)와, 폭 확대부(3149)를 구비한다. 직경 방향 내측에 있어서의 스트레이트부(3148)와 폭 확대부(3149)의 경계에는, 후킹 코너부(3150)가 형성된다. 직경 방향 외측에 있어서의 스트레이트부(3148)와 폭 확대부(3149)의 경계에는, 후킹 코너부(3151)가 형성된다. 개구 측 분할 라이너(21)는, 후킹 코너부(3150, 3151)에 접촉하고 있다.
스트레이트부(3148)는, 내면부(141)로부터 축선(O) 방향을 따라 축선(O) 방향 개구 측으로 오목하게 들어간 부위이다. 스트레이트부(3148)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다.
폭 확대부(3149)는, 스트레이트부(3148)에 대해 축선(O) 방향 개구 측에서 접속된 부위이다. 폭 확대부(3149)의 단면 형상은, 대략 타원이다. 단, 폭 확대부(3149)의 단면에 있어서의 축선(O) 방향 개구 측의 단부는, 직경 방향에 평행하다.
폭 확대부(3149)의 직경 방향 내측의 단부는, 스트레이트부(3148)의 직경 방향 내측의 단부보다 직경 방향 내측에 위치한다. 이로 인해, 후킹 코너부(3150)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 외측의 성분을 포함한다. 구체적으로는, 후킹 코너부(3150)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 외측의 성분과, 축선(O) 방향 개구 측의 성분을 포함한다. 본원에서는, 후킹 코너부(3150)가 돌출되는 방향이 직경 방향 외측의 성분을 포함하는 것을, 「후킹 코너부(3150)가 직경 방향 외측으로 돌출된다」라고도 표현한다.
폭 확대부(3149)의 직경 방향 외측의 단부는, 스트레이트부(3148)의 직경 방향 외측의 단부보다 직경 방향 외측에 위치한다. 이로 인해, 후킹 코너부(3151)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 내측의 성분을 포함한다. 구체적으로는, 후킹 코너부(3151)가 돌출되는 방향은, 직경 방향 내측의 성분과, 축선(O) 방향 개구 측의 성분을 포함한다. 본원에서는, 후킹 코너부(3151)가 돌출되는 방향이 직경 방향 내측의 성분을 포함하는 것을, 「후킹 코너부(3151)가 직경 방향 내측으로 돌출된다」라고도 표현한다.
도 24는, 변형예 B에 있어서의 인서트 성형의 상태를 도시하는 단면도이다. 도 24는 변형예 A의 설명으로서 도 21에 도시한 경우와 마찬가지로, 직경 방향 외측을 향해 수축이 발생한 경우를 나타낸다. 이러한 경우, 변형예 A의 경우와 마찬가지로, 수지 재료(24)는 후킹 홈(3147)의 직경 방향 내측의 부위 및 환상 홈(147)의 직경 방향 내측의 부위에 있어서, 저면(140)으로부터 이격되어 버린다.
변형예 B에 있어서도, 형을 떼어낼 때, 인장력에 대한 항력이 발생한다. 이 항력은, 적어도, 후킹 코너부(3151)에 있어서 발생한다. 후킹 코너부(3151)에 있어서 항력이 발생하는 것은, 후킹 코너부(3151)가 직경 방향 내측으로 돌출되어 있기 때문이다.
도 25는, 변형예 B에 있어서의 인서트 성형의 상태로서, 직경 방향 내측을 향해 수축이 발생한 경우의 상태를 도시하는 단면도이다. 이 경우에 있어서도, 형을 떼어낼 때, 인장력에 대한 항력이 발생한다. 이 항력은, 적어도, 후킹 코너부(3150)에 있어서 발생한다. 후킹 코너부(3150)에 있어서 항력이 발생하는 것은, 후킹 코너부(3150)가 직경 방향 외측으로 돌출되어 있기 때문이다. 그리고, 직경 방향 내측을 향해 수축이 발생한 경우에는, 변형예 A와 마찬가지로, 코너부(145)에 있어서도, 인장력에 대한 항력이 발생한다.
본 발명은, 본 명세서의 실시 형태나 실시예, 변형예에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 실시예, 변형예 중의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은 상술한 효과 일부의 또는 전부를 달성하기 위해, 적절하게 치환이나 조합을 행할 수 있다. 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절하게 삭제할 수 있다. 예를 들어, 이하의 것이 예시된다.
고압 탱크의 내부 공간에 저장하는 것은, 수소가 아니어도 되고, 임의의 유체여도 된다. 라이너는, 수지제가 아니어도 된다. 예를 들어, 금속제여도 된다. 라이너의 직경 방향 내측의 단부는, 경사면(143) 상의 배치로서, 뿔면부(143b)에 배치되어도 되고, 내면 접속부(143a) 중 곡면 상에 배치되어도 된다. 코너부의 각도는, 90도보다 커도 된다.
고압 탱크의 제조에 있어서, 기밀 검사와, 개구 측 분할 라이너(21)의 크리프 변형에 의한 환상 홈(147)의 충전을, 각각 실시해도 된다. 예를 들어, 개구 측 분할 라이너(21)의 크리프 변형에 의한 환상 홈(147)의 충전을, 분할 라이너끼리의 접합 전에 실행해도 되고, 분할 라이너끼리의 접합 후, 보강층(30)의 형성 전에 실시해도 된다.
완성된 고압 탱크(10)에 있어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 라이너(20)(개구 측 분할 라이너(21))와 구금(100)(개구 측 플랜지(120)) 사이에 간극이 존재해도 된다. 이 간극이 존재하는 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 라이너(20)가 환상 홈(147)과 대향하는 부위에 있어서 안으로 들어가 있어도 되고, 들어가 있지 않아도 된다. 또한, 간극의 유무로 수축 성형의 유무를 용이하게 판단할 수 있다.
상기한 바와 같이 분할 라이너끼리의 접합 전 또는 접합 후에 실행하는 경우, 보강층(30)의 형성 이외의 방법에 의해, 개구 측 분할 라이너(21)의 직경 방향의 변형을 억제해도 된다. 보강층(30)의 형성 이외의 방법으로서는, 예를 들어 금속제의 형에 의해 개구 측 분할 라이너(21)를 둘러싸도 된다. 분할 라이너끼리의 접합 전에 실시하는 경우는, 개구 측 분할 라이너(21)가, 구금(100)과 반대 측에서 개방되어 있으므로, 이 개방 단부를 밀봉하기 위해, 예를 들어 금속판을 개구 측 분할 라이너(21)의 개방 단부에 용접해도 된다. 환상 홈(147)의 충전에 액체를 사용해도 된다.
경사면(143)에 있어서의 접착을 실시하지 않아도 된다. 이 접착을 실시하지 않음으로써, 경사면(143)과 개구 측 분할 라이너(21) 사이에 가스가 진입해도, 코너부(145)에 의한 시일에 의해, 외부로 가스가 누설되는 일은 거의 없다. 또한, 경사면(143)과 개구 측 분할 라이너(21)의 사이에 가스가 진입해도, 코너부(145) 및 환상 홈(147)의 구조에 의해, 개구 측 분할 라이너(21)가 구금(100)으로부터 박리되는 일이 없다. 게다가, 경사면(143)과 개구 측 분할 라이너(21)의 사이에 진입한 가스는, 경사면(143)이 개구부(113) 측으로 경사져 있으므로, 탱크 내부의 압력이 저하된 경우, 신속하게 탱크 내부로 복귀된다. 이로 인해, 개구 측 분할 라이너(21)가 경사면(143)으로부터 크게 박리되는 일이 없다.
구금의 저면 플랜지에 형성된 오목부에 라이너를 배치하고, 외주에 FRP층을 배치하여 보강시킨 후, 라이너를 소정의 온도까지 승온시켜 고압 탱크의 내측으로부터 가압하는, 고압 탱크의 제조 방법이어도 된다. 가압 시에 승온시킴으로써, 라이너가 오목부를 향해 이동하여, 오목부의 간극을 메울 수 있다.
테스트 피스(500)에 의한 검사에 사용하는 유체는 가스가 아니어도 되며, 액체여도 된다. 테스트 피스(500)는, 전체적으로 직경을 작게 해도 된다. 이와 같이 하면 지그(600)도 작게 할 수 있으므로, 검사가 용이해진다. 테스트 피스(500)의 직경을 작게 하기 위해, S410에 있어서, 금속 부재(100a)를 전용 설계로 제조해도 된다. 또한, 금속 부재(100a)를 전용 설계하면, 금속 부재(100a)에 관통 구멍(111)을 형성할 필요가 없으므로, S460을 생략할 수 있다.
구멍(510)을 금속 부재(100a)에 형성하지 않아도 된다. 이 경우, 누설된 가스를, 다른 경로로 외부로 유도해도 된다. 예를 들어, 수지 부재(21a)에 구멍을 형성해도 된다. 수지 부재(21a)에 형성하는 구멍은, O-링(820)에 의한 시일면보다 외측인 것이 바람직하다. 혹은, O-링을 모두 폐지하고, 지그(600)로부터 누출되는 가스의 양을 측정해도 된다. 이 측정을 위해, 지그(600) 전체를 하우징에 수납하고, 하우징을 밀봉해도 된다.
변형예 A에 있어서의 후킹 홈(2147)은 환상으로 형성되어 있지 않아도 된다. 즉, 후킹 홈(2147)의 주위 방향에 대해 띄엄띄엄 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 축선(O)을 중심으로 한 각도가 10도 정도인 후킹 홈(2147)이 주위 방향으로 4개 정도 형성되어 있으면, 상술한 항력에 의한 효과가 얻어진다고 생각된다. 변형예 B에 있어서의 후킹 홈(3147)에 대해서도, 마찬가지의 이유로, 환상으로 형성되어 있지 않아도 된다.

Claims (18)

  1. 고압 탱크이며,
    유체를 밀봉하기 위한 내부 공간을 갖는 라이너(20)와,
    개구부(113)를 갖는 원통부(110)와, 상기 원통부에 접속되고, 상기 원통부의 직경 방향으로 돌출되는 플랜지(120)를 구비하고, 상기 라이너에 장착된 구금(100)을 포함하고,
    상기 플랜지의 외주면은, 상기 직경 방향의 외측의 단부를 서로의 경계로 하는 상면(130)과 저면(140)을 포함하고,
    상기 저면(140)은, 적어도 일부가 상기 내부 공간에 노출되는 내면부(141), 상기 개구부 측으로 오목하게 들어가는 환상 홈(147), 경사면(143)을 포함하고, 상기 내면부 및 상기 환상 홈을 접속하는 접속면, 및 상기 경사면 및 상기 환상 홈의 사이에 위치하는 코너부(145)를 포함하고,
    상기 경사면(143)은, 상기 직경 방향의 내측의 단부로부터 외측의 단부를 향해, 상기 개구부 측으로 경사져 있고,
    상기 환상 홈(147)은, 상기 원통부의 축선 방향에 대해 가장 오목하게 들어간 부위보다, 상기 직경 방향의 외측에 위치하는 외측면(147s)을 포함하고,
    상기 코너부(145)와 상기 라이너(20)의 면압은, 상기 외측면(147s)과 상기 라이너(20)의 면압보다 높은, 고압 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코너부(145)의 표면 조도는, 최대 높이(Rz)로 6.3㎛ 이하인, 고압 탱크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)는, 상기 경사면(143)의 적어도 일부에 접착되어 있는, 고압 탱크.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)의 상기 직경 방향의 내측의 단부를 밀봉하는 밀봉 부재(40)를 더 포함하는, 고압 탱크.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)의 상기 직경 방향의 내측의 단부는, 코너부(145)의 면압이 유지되도록 상기 내면부(141)와 상기 경사면(143)의 접속 위치로부터 직경 방향 내측으로 소정의 거리 이격된 위치(H)보다 직경 방향 외측에 위치하는, 고압 탱크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라이너(20)의 상기 직경 방향의 내측의 단부는, 상기 경사면 상에 위치하는, 고압 탱크.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저면(140)은, 상기 환상 홈(147)보다 직경 방향 내측에 있어서, 상기 개구부 측으로 오목하게 들어가는 후킹 홈(2147)을 구비하고, 상기 후킹 홈(2147)은 상기 직경 방향의 외측의 면에, 상기 직경 방향의 내측을 향해 돌출되는 후킹 코너부(2145)를 구비하고, 상기 라이너는 상기 후킹 코너부에 접촉하고 있는, 고압 탱크.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 축선을 포함하는 절단면에 있어서의 상기 코너부(145)의 각도는, 90도 이하인, 고압 탱크.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)는, 상기 환상 홈(147)을 충전하고 있는, 고압 탱크.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)와 상기 환상 홈(147)의 사이에 간극이 존재하는, 고압 탱크.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라이너(20)는, 상기 내부 공간에 노출되는 면에 있어서, 상기 축선 방향에 대해 상기 환상 홈(147)에 대응하는 부위가, 상기 개구부 측으로 들어가 있는, 고압 탱크.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 고압 탱크를 제조하는 방법이며,
    수지제의 상기 라이너(20)를, 상기 구금(100)에 장착하는 것과,
    수지제의 상기 라이너를, 상기 구금에 장착할 때에 발생하는 상기 라이너(20)와 상기 환상 홈(147) 사이의 간극을, 상기 라이너의 내주면에 접하는 유체의 온도 및 압력을 각각 소정 값 이상으로 유지함으로써, 상기 라이너를 유동시켜 상기 간극을 메우는 것을 포함하는, 고압 탱크를 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 라이너의 내주면에 접하는 유체의 온도 및 압력을 각각 소정 값 이상으로 유지하기 전에, 상기 라이너를 덮는 보강층(30)을 형성하는 것을 더 포함하는, 고압 탱크를 제조하는 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 기재된 고압 탱크를 제조하는 방법이며,
    인서트 성형에 의해 상기 라이너(20)를 상기 구금(100)에 장착하는 것을 포함하고,
    상기 라이너(20)를 상기 구금(100)에 장착할 때, 상기 코너부(145)보다 상기 직경 방향의 외측을, 상기 코너부보다 상기 직경 방향의 내측보다 먼저 냉각함으로써, 상기 라이너(20)를 상기 코너부(145)에 압박하는, 고압 탱크를 제조하는 방법.
  15. 수지 부재(21a)와 금속 부재(100a)의 접촉면을 갖는 테스트 피스(500)의 상기 접촉면에 있어서의 시일성의 검사 방법이며,
    상기 금속 부재의 내부 측으로 오목하게 들어가는 환상 홈(147), 상기 환상 홈의 직경 방향의 내측에서 상기 환상 홈에 접속하는 경사면을 포함하는 접속면, 및 상기 경사면 및 상기 환상 홈의 사이에 형성된 코너부(145)를, 상기 접촉면의 적어도 일부로서 구비하고, 또한 상기 접속면에 대해 상기 직경 방향의 내측에서 접속하는 내면부를 구비하고, 상기 경사면(143)은, 상기 직경 방향의 내측으로부터 외측을 향해, 상기 환상 홈에 접하는 가상 평면에 근접하도록 경사져 있는 상기 금속 부재(100a)를 준비하는 것과,
    상기 수지 부재(21a)의 상기 직경 방향의 내측의 단부가 상기 경사면 상에 위치하는 상기 수지 부재(21a)를 준비하는 것과,
    상기 수지 부재(21a)의 상기 직경 방향의 내측 단부와 상기 금속 부재(100a)의 경계에 존재하는 유체에 압력을 부여하고, 상기 경계로부터 진입하여 상기 접속면 및 상기 코너부(145)를 통과한 유체의 양을 측정하여 검사하는 것을 포함하는, 시일성의 검사 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    축선을 포함하는 절단면에 있어서의 상기 코너부(145)의 각도는 90도 이하이고, 상기 축선은, 상기 환상 홈(147) 및 상기 가상 평면의 접선으로서의 원의 중심을 통과하고, 또한 상기 가상 평면에 직교하는, 시일성의 검사 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 금속 부재(100a)는, 상기 코너부(145)보다 상기 직경 방향의 외측에, 상기 수지 부재(21a)를 노출시키는 구멍(510)을 갖고, 상기 구멍의 직경은, 상기 경계에 존재하는 유체에 압력을 부여한 경우에, 상기 수지 부재가 상기 구멍에 진입하지 않도록 설정되어 있고, 상기 구멍으로부터 유출되는 유체를 사용하여, 상기 경계로부터 진입하여 상기 접속면 및 상기 코너부(145)를 통과한 유체의 양의 측정을 실시하는, 시일성의 검사 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 테스트 피스(500)를, 2개의 다른 부재(700, 800)의 사이에 끼워넣어, 동심원 상에 배치되고, 축력이 상기 직경 방향과의 직교 방향으로 작용하는 복수의 볼트(910, 920)에 의해 상기 2개의 다른 부재를 체결하는, 시일성의 검사 방법.
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