WO2023058262A1 - 高圧ガス容器 - Google Patents

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睦也 山本
太 正原
公俊 中村
祐二 川島
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    • Y02E60/32Hydrogen storage

Definitions

  • the present disclosure relates to high pressure gas containers.
  • a resin liner As a high-pressure gas container, one having a structure in which a resin liner is provided inside a reinforcing layer is known (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-002492).
  • the resin liner is provided with a boss for gas filling.
  • the gas in the container may pass through the interface between the boss and the resin and leak out of the container.
  • the volume of the resin material may decrease.
  • Polyethylene is used as an example of the resin material.
  • a seal ring for preventing gas leakage may be provided between the boss and the resin material.
  • a seal ring and a resin liner if the internal pressure rises due to filling with gas and the internal pressure decreases due to the use of gas, the resin material in the portion where the seal ring contacts becomes permanent. , the shape of the resin material may not return to its original shape. If the shape of the resin material does not return to its original shape, the sealing performance between the seal ring and the resin material may deteriorate, and gas may pass between the seal ring and the resin.
  • the bosses are integrally molded with the resin material and adhere to each other, but they are not glued together. Therefore, if gas passes through the gap between the seal ring and the resin material, the high-pressure gas may leak out of the container through the space between the boss and the resin material. In addition, since the reinforcing layer does not take gas barrier properties into consideration, gas passing through the gap between the seal ring and the resin material may permeate the reinforcing layer and leak out of the container.
  • An object of the present disclosure is to provide a high-pressure gas container capable of suppressing gas leakage when the internal pressure is repeatedly increased and decreased.
  • a high-pressure gas container includes a resin liner having a hollow portion for filling gas therein, a boss provided on the resin liner for filling the inside with gas, and the resin a reinforcing layer that covers the liner; and a seal ring that is provided on the boss and is in contact with the resin liner to seal between the resin liner and the resin liner, the resin liner facing the hollow portion.
  • a portion is made of a first resin material, and a portion with which the seal ring contacts is made of a second resin material that is less prone to compressive deformation than the first resin material.
  • the high-pressure gas container of one aspect of the present disclosure it is possible to suppress gas leakage when the internal pressure is repeatedly increased and decreased.
  • FIG. 1 is a side view, partly in section, showing a high-pressure gas container according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the vicinity of a boss
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing part of the vicinity of a boss
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of a boss of a high-pressure gas container according to a comparative example
  • FIG. 1 A high-pressure gas container 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 A high-pressure gas container 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the high-pressure gas container 10 of this embodiment has a hollow-structured resin liner having a cylindrical body portion 12A and dome-shaped mirror portions 12B continuous to both sides in the axial direction of the body portion 12A.
  • the resin liner 12 is made of a resin material having gas barrier properties.
  • the resin liner 12 is made of a first resin material 13 at a portion facing the hollow portion.
  • a part of the resin liner 12 is made of a second resin material 15 (details will be described later).
  • a mouthpiece 14 protruding toward the outside of the container is provided on the axial core portion of the mirror portion 12B.
  • the base is also called a boss.
  • the mouthpiece 14 of this embodiment comprises a first mouthpiece member 16 and a second mouthpiece member 18 .
  • the first mouthpiece member 16 is insert-molded when molding the resin liner 12 .
  • the second mouthpiece member 18 is attached after the resin liner 12 is molded.
  • the mouthpiece 14 (the first mouthpiece member 16 and the second mouthpiece member 18) of the present embodiment is formed using a metal material such as stainless steel, but may be formed using a non-metal material such as ceramic. good.
  • the resin liner 12 is covered with a reinforcing fiber reinforcing layer 20 formed by winding reinforcing fibers such as carbon fibers impregnated with resin.
  • the first mouthpiece member 16 includes a disk-shaped flange portion 18A and a cylindrical portion 18B integrally formed with the axial center portion of the flange portion 18A.
  • the flange portion 18A is embedded in the first resin material 13.
  • most of the cylindrical portion 18B protrudes from the mirror portion 12B to the outside of the container and penetrates the reinforcing fiber reinforcing layer 20 .
  • a large-diameter hole portion 22A, a female screw 22B, a small-diameter hole portion 22C, and a medium-diameter hole portion 22D are formed in the central portion of the cylindrical portion 18B from the outside to the inside of the container.
  • the second cap member 18 has a large diameter portion 16A, a medium diameter portion 16B, a male screw 16C, and a small diameter portion 16D extending from the outside of the container toward the inside of the container.
  • the middle diameter portion 16B of the first mouthpiece member 16 is inserted into the large diameter hole portion 22A of the second mouthpiece member 18 without rattling.
  • male screw 16C is screwed in.
  • the small diameter portion 16D of the second mouthpiece member 18 is inserted into the small diameter hole portion 22C of the second mouthpiece member 18 so as not to rattle.
  • a cylindrical portion 24 extending in a cylindrical shape from the resin liner 12 enters between the intermediate diameter hole portion 22D of the first mouthpiece member 16 and the small diameter portion 16D of the second mouthpiece member 18. ing.
  • a cylindrical hard portion 24A made of a second resin material 15 that is harder than the first resin material 13 forming the resin liner 12 is integrally formed on the distal end side of the cylindrical portion 24 . .
  • the cylindrical portion 24 is formed when insert-molding the first mouthpiece member 16 into the resin liner 12 .
  • the second resin material 15 forming the hard portion 24A has a smaller compressive deformation amount than the first resin material 13 forming the resin liner 12 when the same pressure is applied.
  • the hard portion 24A can use a resin material that is harder than the first resin material 13 forming the resin liner 12 .
  • the first resin material 13 constituting the resin liner 12 for example, polyethylene (HDPE (High Density Polyethylene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene)) having gas barrier properties can be used.
  • a synthetic resin other than polyethylene may be used for the resin liner 12 as long as it has gas barrier properties.
  • LLDPE is used as the first resin material 13 constituting the resin liner 12, and the portion facing the internal space is formed of a single layer of LLDPE.
  • SP4030(S) manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. is used as an example of LLDPE.
  • the density of SP4030(S) is 937 kg/m 3 .
  • the second resin material 15 forming the hard portion 24A in this embodiment, as an example, a polyamide resin (eg, nylon 6, nylon 66, etc.) is used.
  • a synthetic resin other than the polyamide resin eg, polypropylene resin, polycarbonate resin, etc.
  • a material having gas barrier properties is selected and used, like the first resin material 13 forming the resin liner 12 .
  • the hard portion 24A is formed by molding the first mouthpiece member 16 at the same time when the resin liner 12 is insert-molded, and the second resin material 15 and the first resin material 13 forming the hard portion 24A are bonded to each other. It can be merged and integrated. Therefore, leakage of gas from the junction (interface) between the second resin material 15 and the first resin material 13 constituting the hard portion 24A is suppressed.
  • annular groove 26 is formed in the small diameter portion 16D of the second mouthpiece member 18 on the side of the female screw.
  • the annular groove 26 has a constant diameter portion and a tapered portion where the diameter gradually decreases toward the male screw 16C side of the constant diameter portion.
  • a seal ring 28 such as an O-ring is fitted in a portion of the annular groove 26 having a constant diameter.
  • a backup ring 30 whose diameter decreases toward the outside of the container is fitted in the tapered portion of the annular groove 26 .
  • the position of the annular groove 26 and the hard portion 24A are adjusted so that the seal ring 28 contacts the inner peripheral surface of the hard portion 24A of the cylindrical portion 24 and the backup ring 30 contacts the small-diameter hole portion 22C of the second mouthpiece 14 . position has been determined.
  • a gas passage 32 for allowing gas to enter and exit is formed in the axial center of the second mouthpiece member 18, and a pipe is provided at the container outer end of the gas passage 32. (illustration omitted), and a female thread 34 into which a mouthpiece (illustration omitted) provided on a hose or the like is screwed is formed.
  • one mouthpiece 14 can be used for gas filling and the other mouthpiece 14 can be used for gas discharge.
  • the high-pressure gas container 10 When the high-pressure gas container 10 is filled with gas (eg, hydrogen gas, helium gas, etc.) and used, the gas in the container passes through the gap between the small-diameter portion 16D of the second mouthpiece member 18 and the cylindrical portion 24. However, since the annular groove 26 is provided with a seal ring 28, the gas is prevented from exceeding the annular groove 26 and leaking to the outside of the container.
  • gas eg, hydrogen gas, helium gas, etc.
  • the portion in contact with the seal ring 28 is the hard portion 24A made of polyamide synthetic resin, which is more difficult to compress than the first resin material 13 constituting the resin liner 12. .
  • the hard part 24A made of polyamide synthetic resin is not easily deformed when high pressure is applied, it is possible to reduce the amount of settling when the internal pressure is repeatedly increased by gas filling and the internal pressure is decreased by using gas. can. As a result, it is possible to suppress deterioration of the sealing performance of the seal ring 28 .
  • the high-pressure gas container 10 having the structure of the present embodiment can be suitably used, for example, for filling high-pressure gas exceeding 100 MPa.
  • the "high pressure gas” may be gas having a pressure other than the pressure specified by the High Pressure Gas Safety Law in Japan.
  • the high-pressure gas container 10 of the present embodiment can be filled with gas having a pressure of 105 MPa, for example.
  • Test Example 2 1 to 3 (a hard portion 24A formed by forming a portion with which the seal ring contacts) of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and a high pressure gas container according to the comparative example shown in FIG. 24A, seal ring contacting polyethylene). Then, a cycle life test in accordance with the standard "fatigue strength confirmation test" for composite pressure vessels for compressed hydrogen pressure accumulators was performed on the high-pressure gas cylinders having the structure of this embodiment and the high-pressure gas cylinders of the comparative examples. .
  • the specifications of the high-pressure gas container used in Test Example 2 are the same as in Test Example 1.
  • Test Example 2 unlike the "Fatigue Strength Confirmation Test" by the High Pressure Gas Safety Institute, the cycle test was continued until leakage occurred from the mouthpiece, and the number of cycles until leakage occurred was compared.
  • the portion of the resin liner with which the seal ring contacts is made of nylon. Therefore, the high-pressure gas container having the structure of the embodiment has a significantly longer number of cycles until leakage occurs and a longer cycle life than the high-pressure gas container according to the comparative example in which the seal ring is in contact with polyethylene. was confirmed.
  • the high-pressure gas container of appendix 1 includes a resin liner having a hollow portion for filling gas inside, a boss provided on the resin liner for filling the inside with gas, and covering the resin liner. a reinforcing layer; and a seal ring provided on the boss and in contact with the resin liner to seal between the resin liner and the resin liner. It is formed of one resin material, and a portion with which the seal ring contacts is formed of a second resin material that is less prone to compressive deformation than the first resin material.
  • the inside of the resin liner can be filled with gas from the boss.
  • the seal ring has the function of contacting the resin liner and sealing between the resin liner and the boss to suppress leakage of filled gas.
  • the first resin material When the internal pressure rises due to gas filling, the first resin material is compressed, and when the internal pressure decreases due to the use of gas, the first resin material tries to return to its original shape, but the internal pressure rise and the internal pressure drop repeat. If this happens, the first resin material may become permanent.
  • the gas barrier property of the material itself does not deteriorate even if the first resin material is set. Gas leakage from the cut portion is sufficiently suppressed.
  • the seal ring which contacts the resin liner and seals between the resin liner and the resin liner, is made of the second resin material, which is more resistant to compressive deformation than the first resin material.
  • the second resin material of is less deformed than the first resin material. Therefore, even if the internal pressure rises and the internal pressure drops repeatedly, the second resin material is less likely to sag and the amount of sag is suppressed compared to the first resin material. It is possible to suppress the deterioration of the sealing performance of the valve, and it is possible to suppress the gas leakage due to the deterioration of the sealing performance.
  • the high-pressure gas container of Appendix 2 is the high-pressure gas container of Appendix 1, wherein the first resin material is LLDPE and the second resin material is polyamide resin.
  • Polyamide resin is harder than LLDPE, so the amount of compressive deformation when pressure is applied is smaller than that of LLDPE.

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Abstract

高圧ガス容器は、内部にガスを充填する中空部が形成された樹脂製ライナーと、前記樹脂製ライナーに設けられ、内部にガスを充填させるためのボスと、前記樹脂製ライナーを覆う補強層と、前記ボスに設けられ、前記樹脂製ライナーと接触して前記樹脂製ライナーとの間をシールするシールリングと、を備え、前記樹脂製ライナーは、前記中空部に面する部分が第1の樹脂材料で形成され、前記シールリングが接触する部位が、前記第1の樹脂材料よりも圧縮変形し難い第2の樹脂材料で形成されている。

Description

高圧ガス容器
 本開示は、高圧ガス容器に関する。
 高圧ガス容器として、補強層の内側に樹脂製のライナーを備えた構造のものが知られている(例えば、特開2013-002492号公報参照)。
 樹脂製のライナーには、ガス充填用のボスが設けられている。
 高圧ガス容器に対して特に高圧のガスが充填されると、容器内のガスが、ボスと樹脂との界面を通過して容器外へ漏れ出る場合がある。
 また、一例として100MPa等の非常に高い圧力がライナーの樹脂材料に作用すると、該樹脂材料の体積が減少する場合がある。樹脂材料としては一例としてポリエチレンが使用されている。
 高圧ガス容器として、ボスと樹脂材料との間に、ガス漏れ防止用のシールリングを設ける場合がある。シールリングと樹脂製のライナーを備えた高圧ガス容器において、ガスの充填による内圧の上昇、及びガスの使用による内圧の低下が繰り返されると、シールリングが接触する部分の樹脂材料にヘタリが生じて、樹脂材料の形状が元に戻らなくなる場合がある。
 樹脂材料の形状が元に戻らなくなると、シールリングと樹脂材料との間のシール性が低下してシールリングと樹脂との間をガスが通過してしまう場合がある。
 ボスは、樹脂材料と一体成型されて相互に密着してはいるが、接着されているわけではない。このため、シールリングと樹脂材料との間の隙間をガスが通過してしまうと、高圧のガスが、ボスと樹脂材料との間を通過して容器外へ漏れ出る場合がある。また、補強層はガスバリア性を考慮していないため、シールリングと樹脂材料との間の隙間を通過したガスが補強層を透過して容器外へ漏れ出る場合もある。
 本開示は、内圧の上昇と下降とが繰り返された際のガス漏れを抑制可能な高圧ガス容器を提供することを目的とする。
 本開示の一態様の高圧ガス容器は、内部にガスを充填する中空部が形成された樹脂製ライナーと、前記樹脂製ライナーに設けられ、内部にガスを充填させるためのボスと、前記樹脂製ライナーを覆う補強層と、前記ボスに設けられ、前記樹脂製ライナーと接触して前記樹脂製ライナーとの間をシールするシールリングと、を備え、前記樹脂製ライナーは、前記中空部に面する部分が第1の樹脂材料で形成され、前記シールリングが接触する部位が、前記第1の樹脂材料よりも圧縮変形し難い第2の樹脂材料で形成されている。
 本開示の一態様の高圧ガス容器によれば、内圧の上昇と下降とが繰り返された際のガス漏れを抑制することができる。
本開示の一実施形態に係る高圧ガス容器を示す一部を断面にした側面図である。 ボス付近を示す断面図である。 ボス付近の一部を示す拡大断面図である。 比較例に係る高圧ガス容器のボス付近を示す断面図である。
[実施形態]
 図1~図3を用いて、本開示の一実施形態に係る高圧ガス容器10について説明する。
 図1に示すように、本実施形態の高圧ガス容器10は、円筒状の胴部12Aと、胴部12Aの軸方向両側に連続するドーム状の鏡部12Bとを有する中空構造の樹脂製ライナー12を備えている。樹脂製ライナー12は、ガスバリア性を有する樹脂材料で形成されている。
 樹脂製ライナー12は、中空部に面する部分が第1の樹脂材料13で形成されている。なお、樹脂製ライナー12は、一部分が第2の樹脂材料15で形成されている(詳しくは後述する。)。
 鏡部12Bの軸芯部には、容器外側へ向けて突出する口金14が設けられている。なお、口金は、ボスとも呼ばれる。図1、及び図2に示すように、本実施形態の口金14は、第1口金部材16、及び第2口金部材18とから構成されている。
 第1口金部材16は、樹脂製ライナー12を成型する際に、インサート成形されている。また、第2口金部材18は、樹脂製ライナー12を成型した後に取り付けられている。
 なお、本実施形態の口金14(第1口金部材16、及び第2口金部材18)は、ステンレススチール等の金属材料を用いて形成されているが、セラミックなどの非金属材料で形成してもよい。
 樹脂製ライナー12は、一例として、樹脂を含浸させた炭素繊維等の強化繊維を巻き付けて形成された強化繊維補強層20で覆われている。
 図2に示すように、第1口金部材16は、円盤状のフランジ部18Aと、フランジ部18Aの軸心部に一体的に形成された円筒部18Bとを備えている。
 フランジ部18Aは、第1の樹脂材料13中に埋設されている。
 一方、円筒部18Bは、大部分が鏡部12Bから容器外側へ突出しており、かつ強化繊維補強層20を貫通している。
 円筒部18Bの中心部には、容器外側から容器内側へ向けて、大径孔部22A、雌螺子22B、小径孔部22C、中径孔部22Dが形成されている。
 第2口金部材18は、容器外側から容器内側へ向けて、大径部16A、中径部16B、雄螺子16C、小径部16Dが形成されている。
 第2口金部材18の大径孔部22Aには、第1口金部材16の中径部16Bがガタつかないように挿入され、第2口金部材18の雌螺子22Bには、第1口金部材16の雄螺子16Cが捩じ込まれている。また、第2口金部材18の小径孔部22Cには、第2口金部材18の小径部16Dがガタつかないように挿入されている。
 図3に示すように、第1口金部材16の中径孔部22Dと第2口金部材18の小径部16Dとの間には、樹脂製ライナー12から円筒形状に延びた円筒部24が進入している。
 円筒部24の先端側には、樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13よりも硬い樹脂である第2の樹脂材料15からなる円筒状の硬質部24Aが一体的に形成されている。なお、円筒部24は、樹脂製ライナー12に第1口金部材16をインサート成形する際に形成されている。
 硬質部24Aを形成する第2の樹脂材料15は、同じ圧力が作用した際に、樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13よりも圧縮変形量が小さいものが使用される。一例として、硬質部24Aは、樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13よりも硬い樹脂材料を使用することができる。
 樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13として、ガスバリア性を有する、例えばポリエチレン(一例としてHDPE(High Density Polyethylene)、LLDPE(Linear Low Density Polyethylene))を使用することができる。なお、ガスバリア性を有していれば、ポリエチレン以外の合成樹脂を樹脂製ライナー12に用いてもよい。
 本実施形態では、樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13としてLLDPEが用いられており、内部空間に面する部分がLLDPEの単層で形成されている。
 本実施形態では、LLDPEの一例として、株式会社プライムポリマー製のSP4030(S)が使用されている。ちなみに、SP4030(S)の密度は、937kg/mである。
 一方、硬質部24Aを形成する第2の樹脂材料15として、本実施形態では、一例としてポリアミド樹脂(一例として、ナイロン6、ナイロン66等)が用いられている。なお、硬質部24Aを形成する第2の樹脂材料15としては、ポリアミド樹脂以外の他の合成樹脂(一例として、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネイト樹脂など)を用いることもできる。また、硬質部24Aを形成する第2の樹脂材料15としては、樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13と同様に、ガスバリア性を有するものが選択されて使用される。
 硬質部24Aは、一例として、樹脂製ライナー12をインサート成形する際に第1口金部材16を同時に成型し、硬質部24Aを構成する第2の樹脂材料15と第1の樹脂材料13とを互いに融合させて一体化させることができる。このため、硬質部24Aを構成する第2の樹脂材料15と第1の樹脂材料13との接合部分(界面)からガスが漏れ出ることが抑制されている。
 第2口金部材18の小径部16Dには、雌螺子側に環状溝26が形成されている。この環状溝26は、一定径の部分と、一定径の部分の雄螺子16C側に径が徐々に小さくなるテーパー部分とを有している。環状溝26の一定径の部分にはOリング等のシールリング28が嵌め込まれている。環状溝26のテーパー部分には容器外側に向けて径が縮小するバックアップリング30が嵌め込まれている。
 なお、シールリング28が円筒部24の硬質部24Aの内周面に接触し、バックアップリング30が第2口金14の小径孔部22Cに接触するように、環状溝26の位置、及び硬質部24Aの位置が決められている。
 図2、及び図3に示すように、第2口金部材18の軸心部には、ガスを出入りさせるためのガス通路32が形成されており、ガス通路32の容器外側端部には、配管(図示省略)、ホース等に設けられた口金(図示省略)が螺合する雌螺子34が形成されている。
(作用、効果)
 次に、本実施形態の高圧ガス容器10の作用を、図4に示す比較例と対比して説明する。
 なお、比較例に係る高圧ガス容器において、本実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
 図4に示すように、比較例に係る高圧ガス容器では、円筒部24の全ての部分が第1の樹脂材料(LLDPE)13で形成されており、シールリング28が第1の樹脂材料13に接触している。
 本実施形態の高圧ガス容器10、及び比較例に係る高圧ガス容器では、一例として、一方の口金14をガス充填用として用い、他方の口金14をガス放出用として用いることができる。
 高圧ガス容器10にガス(一例として水素ガス、ヘリウムガス等)を充填して使用した場合、容器内のガスは、第2口金部材18の小径部16Dと円筒部24との間の隙間を介して環状溝26に達するが、環状溝26にはシールリング28が設けられているので、ガスは、環状溝26を超えて容器外側へ漏れることが抑制される。
 図4に示す比較例に係る高圧ガス容器では、ガスの充填による内圧の上昇、及びガスの使用による内圧の低下が繰り返されると、シールリング28が接触する円筒部24の第1の樹脂材料13にヘタリが生じて、円筒部24の形状が元に戻らなくなる場合がある。
 円筒部24の形状が元に戻らなくなると、シールリング28と円筒部24との間のシール性が低下してシールリング28と円筒部24との間をガスが通過し、通過したガスが、円筒部24と第1口金部材16との間を通過して容器外へ漏れ出たり(矢印A参照)、または第1口金部材16と第2口金部材18との間を通過して容器外へ漏れ出たり(矢印B参照)する。
 一方、本実施形態の高圧ガス容器10では、シールリング28の接触する部分が樹脂製ライナー12を構成する第1の樹脂材料13よりも圧縮され難いポリアミド合成樹脂からなる硬質部24Aとされている。
 ポリアミド合成樹脂からなる硬質部24Aは、高圧が作用したときに変形し難いため、ガスの充填による内圧の上昇、及びガスの使用による内圧の低下が繰り返された際のヘタリ量を少なくすることができる。これにより、シールリング28によるシール性の低下を抑制することができる。
 したがって、本実施形態の構造を有する高圧ガス容器10は、一例として100MPaを超える高い圧力のガスを充填するような用途に好適に用いることができる。
 なお、本実施形態において、「高圧ガス」とは、日本における高圧ガス保安法で規定される圧力以外の圧力を有するガスであってもよい。本実施形態の高圧ガス容器10では、一例として、105MPaの圧力を有するガスを充填することができる。
[試験例1]
 実施形態の構造を有した容積30Lの高圧ガス容器について、高圧ガス保安協会の圧縮水素蓄圧器用複合圧力容器に関する基準(KHKS 0225(2019))に記載の漏れ試験を実施した結果、漏れ量は、技術基準の1/10以下であった。
 なお、試験を行った高圧ガス容器の仕様は以下の通りである。
 容積:30L
 樹脂製ライナーの外径:300mm
 樹脂製ライナーの厚み:10mm
[試験例2]
 図1~3に示す本実施形態の構造の高圧ガス容器(シールリングが接触する部位をナイロンで形成して硬質部24Aとした)と、図4に示す比較例に係る高圧ガス容器(硬質部24A無しで、シールリングがポリエチレンに接触)とを用意した。そして、圧縮水素蓄圧器用複合圧力容器に関する基準の「疲労強度等の確認試験」に準じたサイクル寿命試験を本実施形態の構造の高圧ガス容器と比較例に係る高圧ガス容器に対してそれぞれ行った。
 試験例2で用いた高圧ガス容器の仕様は試験例1と同様である。
 本試験例2は、高圧ガス保安協会の「疲労強度等の確認試験」とは異なり、口金部分から漏れが生じるまでサイクル試験を続け、漏れが生じるまでのサイクル数の比較を行った。
 試験の結果、実施形態の構造の高圧ガス容器は、樹脂製ライナーにおけるシールリングが接触する部位をナイロンとしている。そのため、実施形態の構造の高圧ガス容器は、シールリングがポリエチレンに接触する比較例に係る高圧ガス容器に比較して、漏れが生じるまでのサイクル数が大幅に延び、サイクル寿命が延びていることが確認できた。
[その他の実施形態]
 以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
 なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1)
 付記1の高圧ガス容器は、内部にガスを充填する中空部が形成された樹脂製ライナーと、前記樹脂製ライナーに設けられ、内部にガスを充填させるためのボスと、前記樹脂製ライナーを覆う補強層と、前記ボスに設けられ、前記樹脂製ライナーと接触して前記樹脂製ライナーとの間をシールするシールリングと、を備え、前記樹脂製ライナーは、前記中空部に面する部分が第1の樹脂材料で形成され、前記シールリングが接触する部位が、前記第1の樹脂材料よりも圧縮変形し難い第2の樹脂材料で形成されている。
 付記1の高圧ガス容器では、ボスから樹脂製ライナーの内部にガスを充填することができる。
 シールリングは、樹脂製ライナーと接触して樹脂製ライナーとボスとの間をシールし、充填したガスの漏れを抑制する機能を有している。
 ガスの充填により内圧が上昇すると第1の樹脂材料が圧縮され、ガスの使用による内圧が低下すると第1の樹脂材料が元の形状に戻ろうとするが、内圧の上昇と内圧の低下とが繰り返されると、第1の樹脂材料にヘタリを生ずる場合がある。
 第1の樹脂材料は、ガスが充填される中空部に面して設けられているため、ヘタリを生じた場合であっても材料自体のガスバリア性が低下するわけではないので、中空部に面した部分からのガス漏れは十分に抑制される。
 樹脂製ライナーと接触して樹脂製ライナーとの間をシールするシールリングは、第1の樹脂材料よりも圧縮変形し難い第2の樹脂材料で形成されているので、ガスの圧力が作用したときの第2の樹脂材料は、第1の樹脂材料よりも変形は少ない。したがって、内圧の上昇と内圧の低下とが繰り返されたとしても、第2の樹脂材料は、第1の樹脂材料に比較してヘタリ難くかつヘタリ量も抑制されることとなり、シールリングとの間のシール性の低下を抑制することができ、シール性の低下によるガス漏れを抑制することができる。
(付記2)
 付記2の高圧ガス容器は、付記1の高圧ガス容器において、前記第1の樹脂材料はLLDPEであり、前記第2の樹脂材料はポリアミド樹脂である。
 ポリアミド樹脂は、LLDPEよりも硬いので、圧力が作用した際の圧縮変形量がLLDPEよりも少なくなる。
 なお、2021年10月7日に出願された日本国特許出願2021-165766号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (2)

  1.  内部にガスを充填する中空部が形成された樹脂製ライナーと、
     前記樹脂製ライナーに設けられ、内部にガスを充填させるためのボスと、
     前記樹脂製ライナーを覆う補強層と、
     前記ボスに設けられ、前記樹脂製ライナーと接触して前記樹脂製ライナーとの間をシールするシールリングと、
     を備え、
     前記樹脂製ライナーは、前記中空部に面する部分が第1の樹脂材料で形成され、前記シールリングが接触する部位が、前記第1の樹脂材料よりも圧縮変形し難い第2の樹脂材料で形成されている、
     高圧ガス容器。
  2.  前記第1の樹脂材料はLLDPEであり、
     前記第2の樹脂材料はポリアミド樹脂である、
     請求項1に記載の高圧ガス容器。
     
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