KR20180114152A - 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법 - Google Patents

고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법 Download PDF

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KR20180114152A
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신이치로 다케모토
히로시 우치다
겐타로 고노
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

보강 부재(20)에 의한 적절한 강도를 유지하면서, 경량화할 수 있는 고압 가스 저장 용기를 제공한다.
고압 가스를 수용하는 라이너(10)와, 라이너(10)의 외주면(10A)에 띠 형상의 보강 부재(20)를 감아 형성한 보강층(30)을 갖고, 보강 부재(20)는 수지(22)가 함침되며, 또한, 적어도 일부에 플라즈마(P)가 조사된 강화 섬유(21)를 포함한다.

Description

고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법
본 발명은 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 자동차 부품으로서, 강화 섬유에 수지를 함침시킨 보강 부재가 주목을 모으고 있다. 일반적으로 강화 섬유는 수지와의 접착성이 낮기 때문에, 강화 섬유의 수지에 대한 접착성을 향상시킬 필요가 있다.
이것에 관련하여, 예를 들어 하기의 특허문헌 1에는, 방향족 폴리아미드 섬유에 대하여 섬유의 배치면에 직교하는 방향으로부터 플라즈마를 조사함으로써, 방향족 폴리아미드 섬유의 표면을 개질하여 접착성을 개량하는 접착성 개량 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 소61-258065호 공보
한편, 근년, 자동차용 연료로서 수소 가스 등이 사용되고 있으며, 이와 같은 자동차에는 고압 가스 저장 용기가 탑재된다. 이와 같은 고압 가스 저장 용기에서는, 인장 강도나 굽힘 강도에 대하여 소정의 강도가 요구되고 있다.
그러나, 단순히 복합 재료를 가스 봄베의 라이너의 외주에 감는 경우, 소정의 강도를 얻기 위해, 많은 보강 부재를 감을 필요가 있어, 용기 전체로서의 무게가 증대될 가능성이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 보강 부재에 의한 적절한 강도를 유지하면서, 경량화할 수 있는 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명에 관한 고압 가스 저장 용기는, 고압 가스를 수용하는 라이너와, 상기 라이너의 외주면에 띠 형상의 보강 부재를 감아 형성한 보강층을 갖는다. 상기 보강 부재는, 수지가 함침되며, 또한, 적어도 일부에 플라즈마가 조사된 강화 섬유를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명에 관한 고압 가스 저장 용기의 제조 방법은, 고압 가스를 수용하는 라이너와, 상기 라이너의 외주면에 띠 형상의 보강 부재를 감아 형성한 보강층을 갖는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법이다. 고압 가스 저장 용기의 제조 방법은, 강화 섬유의 적어도 일부에 플라즈마를 조사하고, 상기 강화 섬유에 수지를 함침시켜 상기 보강 부재를 형성하고, 상기 보강 부재를 상기 라이너의 상기 외주면에 감는다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기를 도시하는 도면이다.
도 2는 고압 가스 저장 용기의 라이너를 도시하는 단면도이다.
도 3은 수지가 함침된 강화 섬유를 포함하는 보강 부재의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 4a는 플라즈마를 조사함으로써, 인장 강도가 향상되는 모습을 나타내는 그래프이다.
도 4b는 플라즈마를 조사함으로써, 굽힘 강도가 향상되는 모습을 나타내는 그래프이다.
도 5는 고압 가스 저장 용기의 제조 장치를 도시하는 도면이다.
도 6은 고압 가스 저장 용기의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 도면의 치수 비율은, 설명의 사정상 과장되어 있어, 실제의 비율과는 상이한 경우가 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)를 도시하는 도면이다. 도 2는 고압 가스 저장 용기(1)의 라이너(10)를 도시하는 단면도이다. 도 3은 수지(22)가 함침된 강화 섬유(21)를 포함하는 보강 부재(20)의 일부를 도시하는 단면도이다. 또한, 이해의 용이를 위해, 도 1에서는, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감은 과정을 도시하고 있다.
<고압 가스 저장 용기>
본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)는 개략적으로 설명하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 수소 가스 등의 고압 가스를 수용하는 라이너(10)와, 라이너(10)의 외주면(10A)에 띠 형상의 보강 부재(20)를 감아 형성한 보강층(30)을 갖는다. 또한, 보강 부재(20)는, 도 3, 도 5에 도시한 바와 같이, 수지(22)가 함침 되며, 또한, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)를 포함한다. 이하, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)의 구성을 상세하게 설명한다.
라이너(10)는 원통 형상으로 이루어지는 탱크로서 형성되어 있다. 라이너(10)는 가스 배리어성을 갖고, 고압 가스의 외부에 대한 투과를 억제한다. 라이너(10)는, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 축 방향 X의 중앙에 설치되는 몸통부(11)와, 몸통부(11)의 축 방향 X의 양측에 설치되는 거울부(12)와, 거울부(12)의 한쪽에 설치되는 구금(13)을 갖는다.
몸통부(11)는 축 방향 X으로 연장되도록, 통 형상으로 구성된다. 거울부(12)는 축 방향 X의 외측을 향하여 점감되도록 만곡된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 몸통부(11)의 내주면(11A)에는, 내부에 수용되는 고압 가스로부터, 직경 방향 외측에 대한 힘 F1이 작용한다. 또한, 거울부(12)의 내주면(12A)에는, 내부에 수용되는 고압 가스로부터, 내주면(12A)에 직교하는 방향을 따라서 힘 F2가 작용한다. 또한, 힘 F1 및 힘 F2의 크기는 동등하다. 이 때문에, 몸통부(11)의 내주면(11A) 및 거울부(12)의 내주면(12A)의 경계 부분인 견부(14)에는, 굽힘 응력 S가 발생하여, 다른 부위에 비해 굽힘 응력에 대한 강도가 필요하다.
구금(13)은 거울부(12)로부터 축 방향 X의 외측을 향하여 돌출되어 구성된다. 구금(13)에는, 배관을 접속하거나, 혹은 개폐 밸브나 감압 밸브를 구비한 밸브 기구를 접속하여, 고압 가스 저장 용기(1)에 대하여, 고압 가스의 충전 및 방출을 행한다. 또한, 구금(13)은 양측의 거울부(12)에 설치되어 있어도 된다.
라이너(10)를 구성하는 재료는, 금속제 또는 합성 수지제를 사용할 수 있다. 금속제로서는, 예를 들어 철, 알루미늄, 스테인리스 등을 사용할 수 있다. 합성 수지제로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있다.
보강층(30)은 라이너(10)의 외주면(10A)에 보강 부재(20)를 소정수 감음으로써 형성한다. 보강 부재(20)를 감는 횟수, 즉, 보강층(30)의 층수는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20 내지 30이다. 이와 같이, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감음으로써, 보강층(30)은 라이너(10)의 내압 강도를 향상시킨다. 이하에서는, 먼저, 보강 부재(20)의 개략 구성에 대하여 설명하고, 그 후, 보강층(30)의 구성에 대하여 설명한다.
보강 부재(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 수지(22)가 함침된 강화 섬유(21)를 포함한다. 보강 부재(20)는 후술하는 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)와, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 갖는다.
본 실시 형태에 관한 강화 섬유(21)는 플라즈마 P가 조사되어 이루어진다. 이와 같이, 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사함으로써, 강화 섬유(21)에 산성 관능기를 부가시킬 수 있다. 따라서, 강화 섬유(21)에 대한 수지(22)의 밀착성이 향상되어, 보강 부재(20)로서의 강도가 향상된다.
강화 섬유(21)로서는, 예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아미드 섬유 등을 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 열팽창 계수가 작고 치수 안정성이 우수하며, 고온 하에 있어서도 기계적 특성의 저하가 적은 탄소 섬유를 들어 설명한다. 강화 섬유(21)는 탄소 섬유가 1000개 내지 50000개 정도의 다발의 상태로 구성된다.
수지(22)로서는, 예를 들어 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 페놀 수지를 사용할 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지를 사용할 수 있다.
도 4a는 플라즈마 P를 조사함으로써, 보강 부재(20)의 인장 강도가 향상되는 모습을 나타내는 그래프이다. 도 4b는 플라즈마 P를 조사함으로써, 보강 부재(20)의 굽힘 강도가 향상되는 모습을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 4a, 도 4b에 있어서, 좌측은 라지 토우라 불리는 단섬유수가 30000개 이상인 탄소 섬유에 수지(22)를 함침시킨 테스트 피스의 강도를 나타낸다. 또한, 우측은 라지 토우에 플라즈마 P를 조사하여 수지(22)를 함침시킨 테스트 피스의 강도를 나타낸다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 플라즈마 P를 조사함으로써, 보강 부재(20)의 인장 강도는 향상된다. 또한, 도 4b에 도시한 바와 같이, 플라즈마 P를 조사함으로써, 보강 부재의 굽힘 강도는 향상된다. 여기서 도 4a 및 도 4b를 비교하여, 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사함으로써, 인장 강도보다도 굽힘 강도가 적합하게 향상된다.
보강층(30)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 보강 부재(20A)를 몸통부(11)에 대하여 원주 방향을 따라서 감아 이루어지는 후프층(31)과, 보강 부재(20B)를 몸통부(11) 및 거울부(12)에 대하여 나선형으로 감아 이루어지는 헬리컬층(32)을 갖는다. 후프층(31) 및 헬리컬층(32)은 교대로 적층되어 있다. 또한, 후프층(31) 및 헬리컬층(32)은 교대로 적층되어 있지 않아도 된다.
후프층(31)은 보강 부재(20A)가 몸통부(11)에 감겨 이루어지기 때문에, 몸통부(11)의 직경 방향의 인장 강도를 확보한다. 여기서, 몸통부(11)는 응력 집중이 발생하기 어렵기 때문에, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)는, 강도가 비교적 낮게 구성된다. 따라서, 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 조사되는 플라즈마 P의 양은 비교적 적다. 또한, 상술한 바와 같이, 플라즈마 P의 조사에 의한 보강 부재(20)의 인장 강도의 향상은 비교적 적다는 점에서도, 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 조사되는 플라즈마 P의 양은 적어도 된다.
헬리컬층(32)은 보강 부재(20B)가 몸통부(11) 및 거울부(12)에 감겨 이루어지기 때문에, 고압 가스 저장 용기(1)의 축 방향 X의 강도를 확보한다. 따라서, 헬리컬층(32)은 굽힘 강도가 요구되는 견부(14)의 강도를 확보한다. 이 때문에, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)는, 강도가 비교적 높게 구성된다. 따라서, 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)에 조사되는 플라즈마 P의 양은 비교적 많다. 또한, 상술한 바와 같이, 플라즈마 P의 조사에 의해 보강 부재(20)의 굽힘 강도는 적합하게 향상되기 때문에, 견부(14)의 굽힘 강도를 적합하게 확보할 수 있다.
<고압 가스 저장 용기의 제조 장치>
다음에, 도 5를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 장치(100)를 설명한다. 도 5는 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 장치(100)를 도시하는 도면이다.
고압 가스 저장 용기(1)의 제조 장치(100)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수납부(110)와, 조사부(120)와, 함침부(130)와, 반송부(140)와, 검지부(150)와, 제어부(160)를 갖는다.
수납부(110)는 보빈 형상의 강화 섬유(21)를 수납한다. 수납부(110)는 보빈 형상의 강화 섬유(21)가 세트되는 세트부(111)와, 강화 섬유(21)의 장력을 유지하는 4개의 롤러(112 내지 115)를 갖는다.
조사부(120)는 강화 섬유(21)에 대하여 플라즈마 P를 조사한다. 조사부(120)는 본 출원인이 일본 특허 출원 제2014-181512호에 개시한 바와 같이, 강화 섬유(21)의 표면(21A)에 Y 방향(표면(21A)에 직교하는 직교 방향)에 대하여 경사진 방향으로부터 플라즈마 P를 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 조사부(120)는 Y 방향에 대하여 30° 이상 경사진 방향으로부터 강화 섬유(21)의 표면(21A)에 플라즈마 P를 조사하는 것이 바람직하다. 이와 같이, Y 방향에 대하여 경사진 방향으로부터 플라즈마 P를 조사함으로써, 플라즈마 가스는, 강화 섬유(21)의 표면(21A)에 경사져 조사되기 때문에, 플라즈마 가스의 압축이 억제되고, 또한 중심의 고온 부분을 피해 조사할 수 있다. 따라서, 강화 섬유(21)의 손상을 저감하면서, 효율적으로 플라즈마 P를 강화 섬유(21)에 조사하여 강화 섬유(21)에 산성 관능기를 부가할 수 있다.
조사부(120)의 전원으로서는, 교류 전원(121)을 사용하는 것이 바람직하다. 교류 전원(121)은 어스(접지)된다.
조사부(120)로부터 조사되는 플라즈마 P의 조사 강도는, 플라즈마 전압, 전류, 주파수, 전극 및 가스 조건(가스의 조성)을 조정함으로써, 조정할 수 있다. 이하, 본 명세서에 있어서, 「플라즈마 P의 조사 강도를 조정한다」란, 상술한 플라즈마 전압, 전류, 주파수, 전극 및 가스 조건 중 적어도 하나를 조정함으로써, 플라즈마 P의 조사 강도를 조정하는 것을 의미하는 것으로 한다.
이하, 플라즈마 P의 조사 조건의 일례에 대하여 설명한다.
플라즈마 전압은, 플라즈마 P의 발생 용이성의 관점에서, 예를 들어 200 내지 400V이며, 260 내지 280V인 것이 바람직하다.
펄스 방전 주파수는, 플라즈마 P의 발생 용이성의 관점에서, 예를 들어 10 내지 30㎑이며, 16 내지 20㎑인 것이 바람직하다.
플라즈마 조사 거리는, 예를 들어 2 내지 30㎜이며, 10 내지 15㎜인 것이 바람직하다. 플라즈마 조사 거리가 짧으면 강화 섬유(21)가 손상될 가능성이 있고, 길면 표면 개질 효과가 작아진다.
플라즈마 조사 시간은, 예를 들어 0.1 내지 5.0초이며, 0.5 내지 1.0초인 것이 바람직하다. 플라즈마 조사 시간이 짧으면 표면 개질 효과가 작아지고, 길면 강화 섬유(21)가 손상될 가능성이 있다.
플라즈마 가스로서는, 예를 들어 산소, 질소 또는 헬륨을 0.5％ 이상 포함하는 혼합 가스를 사용할 수 있다.
함침부(130)는 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침시킨다. 함침부(130)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수지(22)가 저장된 저장부(131)와, 강화 섬유(21)에 접하면서 강화 섬유(21)의 반송과 동기하여 회전하는 회전부(132)를 갖는다. 함침부(130)는, 회전부(132)에 부착되는 수지(22)의 양을 조정하는 조정부(133)와, 반송 방향에 있어서의 회전부(132)의 상류측 및 하류측에 설치되어 장력을 유지하는 한 쌍의 롤러(134, 135)를 더 갖는다. 또한, 함침부(130)는, 하류측의 롤러(135)의 하류측에 설치되어 강화 섬유(21)를 라이너(10)를 향하여 가이드하는 가이드부(136)를 더 갖는다.
저장부(131)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상방에 오목부(131A)를 구비하고 있고, 오목부(131A)에, 수지(22)가 저장된다.
회전부(132)는 하방에 있어서, 오목부(131A)에 저장되는 수지(22)에 접함과 함께, 상방에 있어서, 반송되는 강화 섬유(21)에 접하면서 회전한다. 회전부(132)는 강화 섬유(21)의 반송과 동기하여, 시계 방향으로 회전한다. 이와 같이 회전부(132)가 시계 방향으로 회전함으로써, 회전부(132)의 외주에 부착된 수지(22)가 상방으로 들어올려져, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 대하여 부착된다. 이에 의해, 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침시킬 수 있어, 보강 부재(20)가 형성된다. 또한, 회전부(132)는 롤러(134, 135)와 함께, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)의 장력을 유지한다.
조정부(133)는 회전부(132)의 외주에 부착된 수지(22)의 양을 조정한다. 조정부(133)는 회전부(132)의 외주에 부착된 수지(22)에 접촉함으로써, 수지(22)를 소정의 양만큼 제거하는 제거부(133A)와, 제거부(133A)를 회전부(132)에 대하여 접근 이격 가능하게 이동시키는 이동부(133B)를 갖는다.
이동부(133B)에 의해, 제거부(133A)를, 도 5의 우측으로 이동하면, 회전부(132)의 외주에 부착된 수지(22)는 보다 많은 양이 제거된다. 한편, 이동부(133B)에 의해, 제거부(133A)를, 도 5의 좌측으로 이동하면, 회전부(132)의 외주에 부착된 수지(22)는 보다 적은 양이 제거된다.
가이드부(136)는 수지(22)가 함침된 강화 섬유(21)를 라이너(10)를 향하여 가이드한다. 가이드부(136)는 L자 형상을 갖는다.
또한, 함침부(130)의 구성은, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침할 수 있는 구성이면, 특별히 한정되지 않는다.
반송부(140)는 강화 섬유(21)를 도 5의 좌측으로부터 우측을 향하여 반송하면서, 표면(21A)에 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침하여 이루어지는 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감는다. 반송부(140)는 모터이다.
검지부(150)는 강화 섬유(21)의 반송 속도를 검지한다. 검지부(150)로서는, 공지의 속도 센서를 사용할 수 있다. 검지부(150)가 배치되는 개소는, 강화 섬유(21)가 반송되는 범위이면, 특별히 한정되지 않는다.
제어부(160)는 조사부(120), 반송부(140) 등의 동작 제어를 행한다. 제어부(160)로서는, CPU, RAM, ROM 등을 구비하는 공지의 마이크로컴퓨터에 의해 구성된 것을 사용할 수 있다.
<고압 가스 저장 용기의 제조 방법>
다음에, 도 6의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법은 필라멘트 와인딩법에 의해 행해진다.
먼저, 보빈 형상의 강화 섬유(21)를 세트부(111)에 세트함과 함께, 라이너(10)를 도 5에 도시한 위치에 세트한 상태에서, 반송부(140)를 동작시킨다. 이에 의해, 라이너(10)가 회전하여, 강화 섬유(21)가 반송된다(S01). 이때, 검지부(150)는 강화 섬유(21)의 반송 속도를 검지한다.
다음에, 조사부(120)는 반송되는 강화 섬유(21)에 대하여 플라즈마 P를 조사한다(S02). 플라즈마 P를 조사하는 공정 S02는, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하는 제1 조사 공정을 갖는다. 또한, 플라즈마 P를 조사하는 공정 S02는, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하는 제2 조사 공정을 갖는다.
제1 조사 공정 및 제2 조사 공정은 교대로 행해진다. 또한, 제1 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량은, 제2 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량보다도 적다.
플라즈마 P의 조사량은, 조사부(120)의 조사 강도 및 강화 섬유(21)의 반송 속도를 조정함으로써, 조정한다. 즉, 제1 조사 공정에 있어서, 조사부(120)의 조사 강도가 약해지도록 조정함과 함께 강화 섬유(21)의 반송 속도를 빠르게 함으로써, 플라즈마 P의 조사량을 저감시킨다. 한편, 제2 조사 공정에 있어서, 조사부(120)의 조사 강도가 강해지도록 조정함과 함께 강화 섬유(21)의 반송 속도를 느리게 함으로써, 플라즈마 P의 조사량을 증대시킨다.
제1 조사 공정에 있어서, 비교적 강도가 요구되지 않는 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대해서는, 플라즈마 P의 조사 강도를 저감할 수 있다. 따라서, 플라즈마 가스의 사용량을 저감할 수 있어, 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 조사 공정에 있어서, 비교적 강도가 요구되지 않는 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대하여 플라즈마 P를 조사할 때는, 강화 섬유(21)의 반송 속도를 빠르게 할 수 있다. 따라서, 제조 시간을 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침시킨다(S03).
제1 조사 공정에 있어서 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)가 함침됨으로써, 보강 부재(20A)가 형성된다. 또한, 제2 조사 공정에 있어서 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)에 수지(22)가 함침됨으로써, 보강 부재(20B)가 형성된다. 여기서, 제1 조사 공정보다도 제2 조사 공정에 있어서 보다 많은 플라즈마 P가 조사되고 있기 때문에, 보강 부재(20B)는, 보강 부재(20A)보다도, 강도가 향상된다.
다음에, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감는다(S04). 보강 부재(20)를 감는 공정 S04는, 보강 부재(20A)를, 몸통부(11)에 대하여 원주 방향을 따라서 감는 후프 권취 공정을 갖는다. 또한, 보강 부재(20)를 감는 공정 S04는, 보강 부재(20B)를, 몸통부(11) 및 거울부(12)에 대하여 나선형으로 감는 헬리컬 권취 공정을 갖는다.
후프 권취 공정 및 헬리컬 권취 공정은 교대로 행해진다.
또한, 헬리컬 권취 공정 중, 특히 보강 부재(20B)를 거울부(12)에 대하여 감을 때, 거울부(12)의 감기는 위치의 직경이 변화되는 것에 따라서, 강화 섬유(21)의 반송 속도가 변화되는 경우가 있다. 이와 같이 반송 속도가 변화된 경우, 플라즈마 P의 조사 강도가 일정해도, 강화 섬유(21)에 대한 플라즈마 P의 조사량이 변화된다. 따라서, 하나의 층(31, 32)에 있어서, 보강 부재(20)에 의도하지 않는 강도의 변동이 발생할 것이 우려된다.
따라서, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에서는, 검지부(150)가 검지하는 반송 속도의 정보에 기초하여, 제어부(160)는 조사부(120)의 조사 강도를 조정하여, 강화 섬유(21)에 대한 플라즈마 P의 조사량을 일정하게 한다. 구체적으로는, 반송 속도가 상대적으로 빠를 때는, 플라즈마 P의 조사 강도가 높아지도록 조정하고, 반송 속도가 상대적으로 느릴 때는, 플라즈마 P의 조사 강도가 낮아지도록 조정한다. 이와 같이, 조사부(120)의 조사 강도를 조정함으로써, 하나의 층(31, 32)에 있어서, 보강 부재(20)에 강도의 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이상의 제조 방법에 의해, 라이너(10)와, 보강 부재(20A)를 포함하는 후프층(31)과, 보강 부재(20B)를 포함하는 헬리컬층(32)을 갖는 고압 가스 저장 용기(1)가 제조된다. 여기서, 강화 섬유(21)에는 플라즈마 P가 조사되어 있기 때문에, 보강 부재(20)의 강도가 향상된다. 따라서, 고압 가스 저장 용기(1)의 강도의 저하를 억제하면서, 라이너(10)의 외주면(10A)에 감기는 보강 부재(20)의 양을 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)는 고압 가스를 수용하는 라이너(10)와, 라이너(10)의 외주면(10A)에 띠 형상의 보강 부재(20)를 감아 형성한 보강층(30)을 갖는다. 보강 부재(20)는 수지(22)가 함침되며, 또한, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)를 포함한다. 이와 같이 구성한 고압 가스 저장 용기(1)에 따르면, 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사함으로써, 강화 섬유(21)에 산성 관능기를 부가시킬 수 있다. 따라서, 강화 섬유(21)에 대한 수지(22)의 밀착성이 향상되어, 보강 부재(20)의 강도가 향상된다. 따라서, 강도의 저하를 억제하면서, 라이너(10)의 외주면(10A)에 감는 보강 부재(20)의 양을, 플라즈마 P를 조사하지 않는 것에 비해 저감시킬 수 있어, 경량화할 수 있다.
또한, 라이너(10)는 축 방향 X의 중앙에 통 형상으로 설치되는 몸통부(11)와, 몸통부(11)의 축 방향 X의 양측에 설치되며 축 방향 X의 외측을 향하여 점감되도록 만곡되는 거울부(12)를 갖는다. 보강층(30)은 보강 부재(20A)를 몸통부(11)에 대하여 원주 방향을 따라서 감아 이루어지는 후프층(31)과, 보강 부재(20B)를 몸통부(11) 및 거울부(12)에 대하여 나선형으로 감아 이루어지는 헬리컬층(32)을 갖는다. 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)는 플라즈마 P가 조사되어 이루어진다. 여기서 헬리컬층(32)은 굽힘 강도가 요구되는 견부(14)의 강도 확보에 기여한다. 이와 같이 구성된 고압 가스 저장 용기(1)에 따르면, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P가 조사되어 있기 때문에, 견부(14)에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다. 특히, 플라즈마 P의 조사에 의해 보강 부재(20B)의 굽힘 강도가 적합하게 향상되기 때문에, 견부(14)에 있어서의 굽힘 강도를 적합하게 향상시킬 수 있다.
또한, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)는 플라즈마 P가 조사되어 이루어진다. 또한, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)는, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)보다도, 플라즈마 P가 조사되는 양이 적어지도록 구성하여 이루어진다. 이와 같이 구성된 고압 가스 저장 용기(1)에 따르면, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P가 조사되어 있기 때문에, 몸통부(11)에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다. 한편, 비교적 강도가 요구되지 않는 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대해서는, 플라즈마 P의 조사 강도를 저감할 수 있다. 따라서, 플라즈마 가스의 사용량을 저감할 수 있어, 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법은, 고압 가스를 수용하는 라이너(10)와, 라이너(10)의 외주면(10A)에 띠 형상의 보강 부재(20)를 감아 형성한 보강층(30)을 갖는 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법이다. 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법은, 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하고, 강화 섬유(21)에 수지(22)를 함침시켜 보강 부재(20)를 형성하고, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감는다. 이 고압 가스 저장 용기(1)의 제조 방법에 따르면, 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사함으로써, 강화 섬유(21)에 산성 관능기를 부가시킬 수 있다. 따라서, 강화 섬유(21)에 대한 수지(22)의 밀착성이 향상되어, 보강 부재(20)의 강도가 향상된다. 따라서, 강도의 저하를 억제하면서, 라이너(10)의 외주면(10A)에 감는 보강 부재(20)의 양을, 플라즈마 P를 조사하지 않는 것에 비해 저감시킬 수 있어, 경량화할 수 있다.
또한, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감을 때, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)를 구비하는 보강 부재(20B)를 라이너(10)에 대하여, 나선형으로 감는 헬리컬 권취 공정을 갖는다. 여기서, 헬리컬 권취 공정에 의해 형성되는 헬리컬층(32)은, 굽힘 강도가 요구되는 견부(14)의 강도 확보에 기여한다. 이 제조 방법에 따르면, 헬리컬층(32)에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P가 조사되어 있기 때문에, 견부(14)에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다. 특히, 플라즈마 P의 조사에 의해 보강 부재(20B)의 굽힘 강도가 적합하게 향상되기 때문에, 견부(14)에 있어서의 굽힘 강도를 적합하게 향상시킬 수 있어, 견부(14)에 있어서의 응력 집중의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 보강 부재(20)를 라이너(10)의 외주면(10A)에 감을 때, 플라즈마 P가 조사된 강화 섬유(21)를 구비하는 보강 부재(20A)를 몸통부(11)에 대하여 원주 방향을 따라서 감는 후프 권취 공정을 더 갖는다. 후프 권취 공정에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)는 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 보강 부재(20B)를 구성하는 강화 섬유(21)보다도, 플라즈마 P의 조사량이 적다. 이 제조 방법에 의해 제조된 고압 가스 저장 용기(1)에 따르면, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P가 조사되어 있기 때문에, 몸통부(11)에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다. 한편, 비교적 강도가 요구되지 않는 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대해서는, 플라즈마 P의 조사 강도를 저감할 수 있다. 따라서, 플라즈마 가스의 사용량을 저감할 수 있어, 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 플라즈마 P의 조사량이 상대적으로 적은 경우의 강화 섬유(21)의 반송 속도는, 플라즈마 P의 조사량이 상대적으로 많은 경우의 강화 섬유(21)의 반송 속도보다도 빠르다. 이 제조 방법에 따르면, 제조 시간을 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 헬리컬 권취 공정에서의 강화 섬유(21)의 반송 속도의 변화에 따라서, 강화 섬유(21)에 대한 플라즈마 P의 조사량이 일정해지도록, 플라즈마 P의 조사 강도를 조정한다. 이 제조 방법에 따르면, 보강층(30)을 구성하는 하나의 층(31, 32)에 있어서의, 보강 부재(20)에 강도의 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 강화 섬유(21)의 표면(21A)에, 표면(21A)에 직교하는 직교 방향에 대하여 경사진 방향으로부터 플라즈마 P를 조사한다. 이 구성에 따르면, 플라즈마 P는, 강화 섬유(21)의 표면(21A)에 경사져 조사되기 때문에, 플라즈마 가스의 압축이 억제되고, 또한 중심의 고온 부분을 피해 조사할 수 있다. 따라서, 강화 섬유(21)의 손상을 저감하면서, 효율적으로 플라즈마 P를 강화 섬유(21)에 조사하여 강화 섬유(21)에 산성 관능기를 부여할 수 있다.
<개변예 1>
이하, 상술한 실시 형태의 개변예에 대하여 설명한다.
개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기(2)는 헬리컬층(320)의 구성이, 상술한 실시 형태에 관한 고압 가스 저장 용기(1)와 상이하다. 도 7은 개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기(2)를 도시하는 도면이다. 또한, 도 7에서는, 이해의 용이를 위해, 후프층(31)의 도시는 생략한다.
개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기(2)의 헬리컬층(320)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 보강 부재(20C)를 축 방향 X에 대하여 제1 경사각 θ1만큼 경사진 각도로 감아 이루어지는 제1 헬리컬층(321)을 갖는다. 또한, 헬리컬층(320)은 보강 부재(20D)를 축 방향 X에 대하여 제1 경사각 θ1보다도 작은 제2 경사각 θ2만큼 경사진 각도로 감아 이루어지는 제2 헬리컬층(322)을 갖는다.
여기서, 제1 경사각 θ1과 제2 경사각 θ2의 경계 각도를, 원통 부품의 내압에 대한 강도를 이론상 최적으로 확보할 수 있는 경사각인 55도로 한다. 이때, 제1 헬리컬층(321)은 후프층(31)의 효과, 즉, 몸통부(11)의 원주 방향의 강도 확보에 기여하는 영향이 크다. 한편, 제2 헬리컬층(322)은 제1 헬리컬층(321)에 비해, 견부(14)의 강도 확보에 기여하는 영향이 크다. 이 때문에, 제2 헬리컬층(322)에 있어서 감기는 보강 부재(20D)는, 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)보다도 강도가 높게 구성된다. 따라서, 보강 부재(20D)를 구성하는 강화 섬유(21)에는, 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)보다도, 플라즈마 P의 조사량이 많다.
다음에, 개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기(2)의 제조 방법을 설명한다.
여기에서는, 플라즈마 P를 조사하는 공정 및 보강 부재(20)를 감는 공정에 대해서만 설명한다.
플라즈마 P를 조사하는 공정은, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하는 제1 조사 공정을 갖는다. 또한, 플라즈마 P를 조사하는 공정은, 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하는 제3 조사 공정을 갖는다. 또한, 플라즈마 P를 조사하는 공정은, 제2 헬리컬층(322)에 있어서 감기는 보강 부재(20D)를 구성하는 강화 섬유(21)에 플라즈마 P를 조사하는 제4 조사 공정을 갖는다.
제3 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량은, 제4 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량보다도 적다. 또한, 제3 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량은, 제1 조사 공정에 있어서 조사되는 플라즈마 P의 조사량보다도 많다.
보강 부재(20)를 감는 공정은, 보강 부재(20A)를, 몸통부(11)에 대하여 원주 방향을 따라서 감는 후프 권취 공정을 갖는다. 또한, 보강 부재(20)를 감는 공정은, 보강 부재(20C)를, 몸통부(11) 및 거울부(12)에 대하여 축 방향 X에 대하여 제1 경사각 θ1만큼 경사진 각도로 감는 제1 헬리컬 권취 공정을 갖는다. 또한, 보강 부재(20)를 감는 공정은, 보강 부재(20D)를, 몸통부(11) 및 거울부(12)에 대하여 축 방향 X에 대하여 제2 경사각 θ2만큼 경사진 각도로 감는 제2 헬리컬 권취 공정을 갖는다.
이상 설명한 바와 같이, 개변예 1에 관한 고압 가스 저장 용기(2)의 헬리컬층(320)은 제1 헬리컬층(321)과, 제2 헬리컬층(322)을 갖는다. 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)는 제2 헬리컬층(322)에 있어서 감기는 보강 부재(20D)를 구성하는 강화 섬유(21)보다도, 플라즈마 P가 조사되는 양이 적어지도록 구성하여 이루어진다. 이와 같이 구성된 고압 가스 저장 용기(2)에 따르면, 제2 헬리컬층(322)에 비해 강도가 요구되지 않는 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대해서는, 플라즈마 P의 조사 강도를 저감할 수 있다. 따라서, 플라즈마 가스의 사용량을 저감할 수 있어, 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 헬리컬층(321)은 보강 부재(20C)가 축 방향 X가 대하여 55도 이상 경사진 각도로 감겨져 이루어지며, 제2 헬리컬층(322)은 보강 부재(20D)가 축 방향 X에 대하여 55도 미만 경사진 각도로 감겨져 이루어진다. 여기서, 보강 부재(20)를 축 방향 X에 대하여 55도 경사진 각도로 감는 경우, 고압 가스로부터의 내압에 대한 라이너(10)의 강도를 이론상 최적으로 확보할 수 있다. 이 때문에, 제1 헬리컬층(321)은 후프층(31)의 효과, 즉, 몸통부(11)의 원주 방향의 강도 확보에 기여하는 영향이 커진다. 한편, 제2 헬리컬층(322)은 제1 헬리컬층(321)에 비해, 견부(14)의 강도 확보에 기여하는 영향이 커진다. 따라서, 후프층(31), 제1 헬리컬층(321), 제2 헬리컬층(322)을 구성하는 강화 섬유(21)에 대한 플라즈마 P의 조사하는 배분을 최적화할 수 있다.
또한, 헬리컬 권취 공정은, 제1 헬리컬 권취 공정과, 제2 헬리컬 권취 공정을 갖는다. 제1 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)는, 제2 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 보강 부재(20D)를 구성하는 강화 섬유(21)보다도, 플라즈마 P가 조사되는 양이 적다. 이 제조 방법에 따르면, 비교적 강도가 요구되지 않는 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)에 대해서는, 플라즈마 P의 조사 강도를 저감할 수 있다. 따라서, 플라즈마 가스의 사용량을 저감할 수 있어, 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 헬리컬 권취 공정에 있어서, 보강 부재(20C)를 축 방향 X에 대하여 55도 이상 경사진 각도로 감고, 제2 헬리컬 권취 공정에 있어서, 보강 부재(20D)를 축 방향 X에 대하여 55도 미만 경사진 각도로 감는다. 여기서, 보강 부재(20)를 축 방향 X에 대하여 55도 경사진 각도로 감는 경우, 고압 가스로부터의 내압에 대한 라이너(10)의 강도를 이론상 최적으로 확보할 수 있다. 이 때문에, 제1 헬리컬층(321)은 후프층(31)의 효과, 즉, 몸통부(11)의 원주 방향의 강도 확보에 기여하는 영향이 커진다. 한편, 제2 헬리컬층(322)은 제1 헬리컬층(321)에 비해, 견부(14)의 강도 확보에 기여하는 영향이 커진다. 따라서, 후프층(31), 제1 헬리컬층(321), 제2 헬리컬층(322)을 구성하는 강화 섬유(21)에 대한 플라즈마 P의 조사하는 배분을 보다 최적화할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 개변예에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위 내에서 다양하게 개변할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에는 플라즈마 P가 조사되었다. 그러나, 후프층(31)에 있어서 감기는 보강 부재(20A)를 구성하는 강화 섬유(21)에는 플라즈마 P가 조사되지 않아도 된다. 이와 같이 구성된 고압 가스 저장 용기 및 고압 가스 저장 용기의 제조 방법에 따르면, 플라즈마 가스의 사용량을 보다 저감할 수 있기 때문에, 러닝 코스트를 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 상술한 개변예 1에서는, 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)에는 플라즈마 P가 조사되었다. 그러나, 제1 헬리컬층(321)에 있어서 감기는 보강 부재(20C)를 구성하는 강화 섬유(21)에는 플라즈마 P가 조사되지 않아도 된다.
또한, 상술한 실시 형태 및 개변예 1에서는, 보강층(30)을 구성하는 모든 강화 섬유(21)에 플라즈마 P가 조사되어 있었다. 그러나, 보강층(30)을 구성하는 강화 섬유(21)의 임의의 개소이며 적어도 일부에 플라즈마 P가 조사되는 형태이면, 본 발명에 포함되는 것으로 한다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 라이너(10)는 원통 형상을 갖지만, 사각 기둥 형상 등이어도 된다.
또한, 상술한 개변예 1에서는, 제1 헬리컬층(321)과 제2 헬리컬층(322)의 경계가 되는 각도를 55도로 설정하였지만, 이것에 한정되지 않는다.
또한, 본 출원은, 2016년 3월 4일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2016-042730호에 기초하고 있으며, 그것들의 개시 내용은 참조되며, 전체로서 포함되어 있다.
1, 2 : 고압 가스 저장 용기
10 : 라이너
10A : 라이너의 외주면
11 : 몸통부
12 : 거울부
20, 20A, 20B, 20C, 20D : 보강 부재
21 : 강화 섬유
22 : 수지
30 : 보강층
31 : 후프층
32, 320 : 헬리컬층
321 : 제1 헬리컬층
322 : 제2 헬리컬층
P : 플라즈마

Claims (15)

  1. 고압 가스를 수용하는 라이너와, 상기 라이너의 외주면에 띠 형상의 보강 부재를 감아 형성한 보강층을 갖는 고압 가스 저장 용기이며,
    상기 보강 부재는, 수지가 함침되며, 또한, 적어도 일부에 플라즈마가 조사된 강화 섬유를 포함하는 고압 가스 저장 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 라이너는, 축 방향의 중앙에 통 형상으로 설치되는 몸통부와, 상기 몸통부의 상기 축 방향의 양측에 설치되며 상기 축 방향의 외측을 향하여 점감되도록 만곡되는 거울부를 갖고,
    상기 보강층은, 상기 보강 부재를 상기 몸통부에 대하여 원주 방향을 따라서 감아 이루어지는 후프층과, 상기 보강 부재를 상기 몸통부 및 상기 거울부에 대하여 나선형으로 감아 이루어지는 헬리컬층을 갖고,
    상기 헬리컬층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 플라즈마가 조사되어 이루어지는 고압 가스 저장 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후프층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 플라즈마가 조사되어 이루어지고,
    상기 후프층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 헬리컬층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유보다도, 상기 플라즈마가 조사되는 양이 적어지도록 구성하여 이루어지는 고압 가스 저장 용기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후프층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유에 대하여, 상기 플라즈마가 조사되는 양은 제로인 고압 가스 저장 용기.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리컬층은, 상기 보강 부재를 상기 축 방향에 대하여 제1 경사각만큼 경사진 각도로 감아 이루어지는 제1 헬리컬층과, 상기 보강 부재를 상기 축 방향에 대하여 상기 제1 경사각보다도 작은 제2 경사각만큼 경사진 각도로 감아 이루어지는 제2 헬리컬층을 갖고,
    상기 제1 헬리컬층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 제2 헬리컬층에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유보다도, 상기 플라즈마가 조사되는 양이 적어지도록 구성하여 이루어지는 고압 가스 저장 용기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 헬리컬층은, 상기 보강 부재가 상기 축 방향에 대하여 55도 이상 경사진 각도로 감겨져 이루어지고,
    상기 제2 헬리컬층은, 상기 보강 부재가 상기 축 방향에 대하여 55도 미만 경사진 각도로 감겨져 이루어지는 고압 가스 저장 용기.
  7. 고압 가스를 수용하는 라이너와, 상기 라이너의 외주면에 띠 형상의 보강 부재를 감아 형성한 보강층을 갖는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법이며,
    강화 섬유의 적어도 일부에 플라즈마를 조사하고,
    상기 강화 섬유에 수지를 함침시켜 상기 보강 부재를 형성하고,
    상기 보강 부재를 상기 라이너의 상기 외주면에 감는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보강 부재를 상기 라이너의 상기 외주면에 감을 때,
    상기 플라즈마가 조사된 상기 강화 섬유를 구비하는 상기 보강 부재를 상기 라이너에 대하여 나선형으로 감는 헬리컬 권취 공정을 갖는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보강 부재를 상기 라이너의 상기 외주면에 감을 때,
    상기 플라즈마가 조사된 상기 강화 섬유를 구비하는 상기 보강 부재를 상기 라이너 중 축 방향의 중앙에 통 형상으로 설치되는 몸통부에 대하여 원주 방향을 따라서 감는 후프 권취 공정을 더 갖고,
    상기 후프 권취 공정에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유보다도, 상기 플라즈마의 조사량이 적은 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 보강 부재를 상기 라이너 중 축 방향의 중앙에 통 형상으로 설치되는 몸통부에 대하여 원주 방향을 따라서 감는 후프 권취 공정을 더 갖고,
    상기 후프 권취 공정에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유에 대한 상기 플라즈마의 조사량은 제로인 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리컬 권취 공정은,
    상기 보강 부재를 축 방향에 대하여 제1 경사각만큼 경사진 각도로 감는 제1 헬리컬 권취 공정과,
    상기 보강 부재를 상기 축 방향에 대하여 상기 제1 경사각보다도 작은 제2 경사각만큼 경사진 각도로 감는 제2 헬리컬 권취 공정을 갖고,
    상기 제1 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유는, 상기 제2 헬리컬 권취 공정에 있어서 감기는 상기 보강 부재를 구성하는 상기 강화 섬유보다도, 상기 플라즈마의 조사량이 적은 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 헬리컬 권취 공정에 있어서, 상기 보강 부재를 상기 축 방향에 대하여 55도 이상 경사진 각도로 감고,
    상기 제2 헬리컬 권취 공정에 있어서, 상기 보강 부재를 상기 축 방향에 대하여 55도 미만 경사진 각도로 감는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마의 조사량이 상대적으로 적은 경우의 상기 강화 섬유의 반송 속도는, 상기 플라즈마의 조사량이 상대적으로 많은 경우의 상기 강화 섬유의 반송 속도보다도 빠른 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리컬 권취 공정에서의 상기 강화 섬유의 반송 속도의 변화에 따라서,
    상기 강화 섬유에 대한 상기 플라즈마의 조사량이 일정해지도록, 상기 플라즈마의 조사 강도를 조정하는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
  15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화 섬유의 표면에, 상기 표면에 직교하는 직교 방향에 대하여 경사진 방향으로부터 상기 플라즈마를 조사하는 고압 가스 저장 용기의 제조 방법.
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