[发明专利]用于制造高压罐的方法

说明书

提供了一种用于制造高压罐的方法，所述方法能够在短时间内均匀地加热热固性树脂。用于制造高压罐的方法包括：步骤(a)：制备罐中间产品，该罐中间产品包括纤维增强树脂层，该纤维增强树脂层是通过将浸渍有热固性树脂的碳纤维缠绕在内衬上而形成的，所述内衬包括被附接到该内衬的盖；和步骤(b)：通过使用感应加热装置对罐中间产品的纤维增强树脂层进行感应加热来执行用于使纤维增强树脂层热固化的处理，其中，感应加热装置包括用于对罐中间产品的主干部进行感应加热的第一感应加热装置和用于对罐中间产品的圆顶部进行感应加热的第二感应加热装置；并且罐中间产品的主干部的温度和罐中间产品的圆顶部的温度被独立地控制。

技术领域

本发明涉及用于制造高压罐的方法。

背景技术

作为高压罐的容器的结构，已知这样一种结构，该结构在用作容器的内衬的外表面上包括纤维增强塑料(FRP)的碳纤维层。作为用于制造这种高压罐的方法，已知这样一种方法，该方法用于通过用细丝缠绕法(FW法)将浸渍有热固性树脂的碳纤维缠绕在内衬的外周上来形成FRP层，然后对被包含在碳纤维中的热固性树脂进行热固化。

通常，使用加热炉进行热固化热固性树脂的处理。例如，日本未审专利申请特开第2015-20280号公开了一种用于制造罐的方法，该方法包括通过使用加热炉加热涂覆的内衬，在该内衬上缠绕有用热固性树脂浸渍的纤维，其中，热固性树脂的温度通过控制加热炉内部的大气温度来控制以便不超过内衬的耐热温度。

同时，从缩短加热时间等的观点出发，正在研究进行碳纤维(以下也称为感应加热碳纤维)的感应加热以使热固性树脂热固化的方法。例如，国际专利公布第WO2012/160640号公开了一种方法，其中，感应加热线圈沿涂覆的内衬的周向方向设置，并且通过使用线圈来执行涂覆的内衬的感应加热。此外，国际专利公布第WO2012/160640号公开了通过使用加热轴来加热难以通过感应加热来加热的盖。

发明内容

注意，为了通过FW方法将碳纤维缠绕在内衬上，已知环向缠绕和螺旋缠绕是用于缠绕纤维的技术，并且通常将这两种技术组合使用。环向缠绕是一种用于相对于内衬的中心轴线基本垂直地缠绕碳纤维的技术(参见图8)。此外，螺旋缠绕是用于以相对于内衬的中心轴线成例如20度至80度的角度以螺旋形式缠绕碳纤维的技术(参见图9)。

环向缠绕的碳纤维和螺旋缠绕的碳纤维被层压在内衬的主干部上。同时，将螺旋缠绕的碳纤维层压在内衬的圆顶部上。

当如国际专利公布第WO2012/160640号中所述的在内衬的周向方向上布置感应加热线圈时，在周向方向上环绕缠绕的碳纤维容易被感应加热。另一方面，螺旋缠绕的碳纤维垂直于感应加热线圈，因此，与环向缠绕的碳纤维相比，感应电流不太可能流过其中。因此，与环向缠绕的碳纤维过滤器相比，螺旋缠绕的碳纤维不太可能被感应加热。

国际专利公布第WO2012/160640号仅指出由铝制成盖且铝难以感应加热，因此公开了用于加热盖的装置。但是，国际专利公布第WO2012/160640号中公开的技术具有以下问题：由于上述原因，主干部的热固性树脂容易被加热，而圆顶部的热固性树脂则不太可能被加热。圆顶部的热固性树脂不会通过盖的加热而直接加热。此外，如国际专利公布第WO2012/160640号中所述的，盖被加热轴加热，与感应加热相比，这花费了更长的时间去执行加热。因此，国际专利公布第WO2012/160640号中公开的技术仍然具有其不能在短时间内均匀地加热热固性树脂的问题。

为了解决上述问题已经做出了本公开，并且本公开提供了一种用于制造高压罐的方法，其能够在短时间内均匀地加热热固性树脂。

根据一个实施例的用于制造高压罐的方法包括：

步骤(a)：制备罐中间产品，所述罐中间产品包括纤维增强树脂层，所述纤维增强树脂层是通过将浸渍有热固性树脂的碳纤维缠绕在内衬上而形成的，所述内衬包括被附接到所述内衬的盖；以及