[发明专利]高压罐的制造方法

说明书

本发明是具备容纳气体的衬里、和由纤维强化树脂构成并覆盖上述衬里的外表面的加强层的高压罐的制造方法，上述制造方法包括：第1工序，由上述纤维强化树脂形成筒部件；第2工序，由上述纤维强化树脂形成两个圆顶部件；以及第3工序，将上述筒部件的两端部与上述两个圆顶部件的端部接合来形成作为上述加强层的加强体，上述第1工序包括：通过将脱模用材料卷绕于上述芯轴的外表面，并将上述纤维强化树脂卷绕于上述脱模用材料上，从而形成上述筒部件。

技术领域

本发明涉及具备容纳气体的衬里、和覆盖衬里的外表面的由纤维强化树脂构成的纤维强化树脂层的高压罐的制造方法。

背景技术

以往，作为用于氢等的储藏、供给的高压罐，公知有具备罐主体、和安装于该罐主体的长度方向的开口端部的接头的罐。罐主体例如包括用于气密保持氢气的衬里、和通过由纤维强化树脂构成的纤维束卷绕衬里的外表面来进行加强的纤维强化树脂层。

例如，在日本特表2008-501546和美国专利申请公开第2010/0294776记载有高压罐及其高压罐的制造方法。

并且，作为高压罐的制造方法，例如公知有通过缠绕法(以下，也简称为“FW法”)在衬里的外表面卷绕纤维束来固化，从而形成纤维强化树脂层的方法。

例如，在日本特开2012-149739中，公开有具备衬里、和覆盖衬里的外表面的纤维强化塑料层(纤维强化树脂层)的高压罐。纤维强化塑料层由将浸入有树脂的纤维束环形缠绕于衬里而获得的环形层、和将浸入有树脂的纤维束螺旋缠绕于衬里整体而获得的螺旋层形成。另外，纤维强化塑料层由圆筒状的筒部和一对圆顶部构成，上述圆筒状的筒部由环形层和螺旋层形成，上述一对圆顶部设置于筒部的两端并由螺旋层形成。

然而，在上述日本特开2012-149739那样的高压罐中，筒部的强度由环形层确保，圆顶部件的强度由螺旋层确保。即，螺旋层也形成于筒部，但对筒部的强度几乎没有帮助。然而，在通过螺旋缠绕以在衬里的两端部往复的方式卷绕纤维束的情况下，纤维束肯定通过筒部。因此，若螺旋缠绕圆顶部的强度所需的量的纤维束，则与之对应地也在筒部形成螺旋层，因此存在纤维强化树脂的使用量不必要地变多的问题点。

因此，为了应对这样的问题点，要求能够减少纤维强化树脂的使用量的高压罐的制造方法，作为代替以往的高压罐的制造方法的方法，本申请人发现了以下方法，即，是具备容纳气体的衬里、和覆盖衬里的外表面的由纤维强化树脂构成的加强层的高压罐的制造方法，包括由纤维强化树脂形成筒部件的工序、由纤维强化树脂形成两个圆顶部件的工序、以及将筒部件的两端部与两个圆顶部件的端部接合来形成作为加强层的加强体的工序。

然而，在上述高压罐的制造方法中，将芯轴(规定的模具)用于筒部件的制造，但若使形成筒部件的纤维强化树脂与芯轴不在其之间涂覆脱模剂而直接接触，则纤维强化树脂与芯轴粘合，有时甚至发生粘固。因此，若欲将所形成的筒部件从芯轴摘下，则在粘固部在脱模时施加过度的应力，从而加强层可能损伤。另外，即使能够将所形成的筒部件脱模，也会失去筒部件的内层面的平滑性，其后，难以使衬里成型、插入。

在图24中示意性地示出纤维强化树脂和芯轴的粘固推断机理。图24是基于Glazer的环氧树脂的粘合机理(参照J.Glazer，J.PolymerSci.，13、355(1954))。根据图24推断为，纤维强化树脂能够包含的环氧树脂相对于各种材料具有粘合性，在加热固化时在与芯轴之间产生相互作用(即，环氧树脂与存在于芯轴表面的羟基之间的氢键)，由此粘固于芯轴。

发明内容

本发明提供一种在上述高压罐的制造方法、即将筒部件与两个圆顶部件接合的高压罐的制造方法中能够将筒部件从芯轴容易地脱模的方法。