高压容器以及制造高压容器的方法技术

本发明专利技术涉及高压容器以及制造高压容器的方法。高压容器包含并排布置的多个本体部，并且所述本体部中的每一个具有圆筒状并在所述本体部的轴向相反端部中的至少一个端部处具有开口。所述高压容器还包含：盖，所述盖被构造成将所述本体部的开口作为一个整体来封闭；以及连通通路，所述连通通路设置在所述盖的内部以将所述本体部的内部彼此连通。

High pressure vessel and the method of making high pressure vessel

The invention relates to a high pressure container and a method for manufacturing a high-pressure container. The high pressure vessel contains a plurality of parts arranged side by side, and each of the body parts has a cylindrical shape and has an opening at at least one end in the opposite end of the axial part of the body. The high pressure vessel also includes a cover, which is constructed to close the opening of the body as a whole, and a connected path, which is arranged inside the cover to connect the interior of the body part to each other.

【技术实现步骤摘要】
高压容器以及制造高压容器的方法
本专利技术涉及一种高压容器以及一种制造高压容器的方法。
技术介绍
高压氢罐被公开在第2002-188794号日本专利申请公开(JP2002-188794A)中。高压氢罐包含以筒的形状形成的内衬以及缠绕在内衬上并由纤维加强树脂形成的加强层。通过此布置，内衬的刚性被增大，从而使得高压氢可存放在罐内。
技术实现思路
然而，因为JP2002-188794A中所公开的高压氢罐是筒状的大罐，所以高压氢罐在车辆上的安装可导致车辆中的车厢空间或行李空间的减小。也就是说，车辆空间可能未被有效利用。为了解决此问题，可考虑提供多个小直径罐，其中所述小直径罐足够小而安装在车辆中可用的空间中。然而，多个罐的提供可导致部件数量的增多并导致繁杂构造。因此，还有一些改进空间，以便提供简单的构造同时有效地利用车辆中的空间。本专利技术提供一种高压容器和一种制造高压容器的方法，它们可提供简单的构造，同时有效地利用车辆空间。根据本专利技术的第一方面的高压容器包含：多个本体部，所述多个本体部并排布置，本体部中的每一个具有圆筒状并在本体部的轴向相反端部中的至少一个处具有开口；盖，所述盖被构造成将本体部的开口作为一个整体来封闭；以及连通通路，所述连通通路设置在盖的内部并被构造成将本体部的内部彼此连通。根据本专利技术的上述方面，本体部并排布置，并且本体部中的每一个以圆筒状形成，并且在其轴向相反端部中的至少一个处开口。因此，通过提供具有适用于车辆中可用的空间的直径的多个本体部，可以确保所需量的流体存放在本体部中，同时将对车辆中的车厢空间和行李空间的影响减到最小。此处，本体部的开口作为一个整体由盖封闭。并且，将本体部的内部彼此连通的连通通路设置在盖中。也就是说，盖使得可以封闭本体部的所有开口，同时允许本体部的内部彼此连通；因此，不需要提供个别地封闭本体部的开口的构件。因此，如上所述的高压容器具有如下优良效果：容器被简单地构造，同时有效地利用车辆空间。在如上所述的高压容器中，本体部中的每一个可被具有与本体部的周向方向相对应的纤维方向的第一纤维加强树脂构件覆盖，并且第一纤维加强树脂构件和盖可作为一个整体沿本体部的轴向方向被具有与本体部的轴向方向相对应的纤维方向的第二纤维加强树脂构件覆盖。利用上述布置，本体部在周向方向上的刚性和耐压性由第一纤维加强树脂构件改进，并且轴向方向上的刚性和耐压性由第二纤维加强树脂构件改进。此外，第二纤维加强树脂构件在本体部的轴向方向上将本体部中的每一个本体部和盖作为一个整体来覆盖；因此，即使由于本体部内所存放的流体的压力，负荷在轴向上向外施加到盖时，本体部的开口也可由于第二纤维加强树脂构件而被盖保持封闭。因此，如上所述的高压容器具有如下优良效果：可改进高压容器的耐压性。在这方面，“作为一个整体”表示本体部中的每一个本体部和盖相对于彼此而定位的状况。在如上所述的高压容器中，盖可大体上呈在本体部的轴向方向上向外圆化的半圆柱的形状，并且第二纤维加强树脂构件可沿盖的外周表面的圆弧而对盖进行覆盖。利用上述布置，当由于本体部内所存放的流体的压力，负荷在轴向上向外施加到盖时，负荷传递到对盖进行覆盖的第二纤维加强树脂构件，但传递到第二纤维加强树脂构件的负荷可被分散或分布，这是因为第二纤维加强树脂构件沿着盖的圆弧状外周表面而对盖进行覆盖。因此，如上所述的高压容器具有如下优良效果：可改进高压容器的耐压性。在如上所述的高压容器中，盖可设有阀构件，阀构件控制在连通通路中流动的流体的量。因为盖设有控制在连通通路中流动的流体的量的阀构件，所以不需要为相应本体部设置阀构件。因此，与两个或更多个罐简单地彼此连接的布置相比，部件的数量可减少。因此，如上所述的高压容器具有如下优良效果：高压容器可被简单地构造，同时有效地利用车辆空间。本专利技术的第二方面提供一种制造高压容器的方法，该高压容器包含：多个本体部，所述多个本体部并排布置，本体部中的每一个具有圆筒状并在本体部的轴向相反端部中的至少一个处具有开口；盖，所述盖被构造成将本体部的开口作为一个整体封闭；以及连通通路，所述连通通路设置在盖的内部并被构造成将本体部的内部彼此连通。该方法包含：第一步骤：沿着本体部的周向方向在本体部中的每一个上缠绕第一纤维加强树脂构件，第一纤维加强树脂构件具有对应于本体部的周向方向的纤维方向；以及第二步骤：沿着本体部的轴向方向在本体部中的每一个本体部和盖上一体地缠绕第二纤维加强树脂构件，第二纤维加强树脂构件具有对应于本体部的轴向方向的纤维方向。根据以上方法，本体部在周向方向上的刚性和耐压性由第一纤维加强树脂构件改进，并且本体部在轴向方向上的刚性和耐压性由第二纤维加强树脂构件改进。此外，第二纤维加强树脂构件缠绕在作为一个整体的本体部中的每一个本体部和盖上；因此，即使由于本体部内所存放的流体的压力，负荷在轴向上向外施加到盖时，本体部的开口也可由于第二纤维加强树脂构件而被盖保持封闭。因此，如上所述的制造方法具有如下优良效果：可改进高压容器的耐压性。在如上所述的方法中，盖可大体上形成为在本体部的轴向方向上向外圆化的半圆柱的形状，并且第二纤维加强树脂构件可沿着盖的外周表面的圆弧而缠绕。根据以上方法，当由于本体部内所存放的流体的压力，负荷在轴向上向外施加到盖时，负荷传递到对盖进行覆盖的第二纤维加强树脂构件，但传递到第二纤维加强树脂构件的负荷可被分散或分布，这是因为第二纤维加强树脂构件沿着盖的圆弧状外周表面对盖进行覆盖。因此，如上所述的制造方法具有如下优良效果：可进一步改进高压容器的耐压性。附图说明将在下文参照附图来描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术与工业意义，其中相似附图标记表示相似元件，且其中：图1A是如从车辆上方所观察的示出作为根据一个实施例的高压容器的罐模块的平面图；图1B是如从车辆的一侧所观察的示出图1A的罐模块的侧视图；图1C是如从车辆的后方所观察的示出图1A的罐模块的后视图；图2是沿着图1A中的线II-II截取的示出一种状况的放大截面视图；并且图3是沿着图1B中的线III-III截取的示出一种状况的放大截面视图。具体实施方式参照图1A到图3，将描述根据本专利技术的一个实施例的高压容器。在图中，箭头FR表示在车辆纵向方向上的前侧，并且箭头OUT表示在车辆宽度方向上的外侧，而UP表示在车辆竖直方向上的上侧。如图1A、图1B和图1C所示，罐模块12是通过将多个罐体10组装在一起来提供的。更具体来说，罐模块12由第一罐体14、第二罐体16和第三罐体18组成。作为一个示例，罐模块12位于燃料电池车辆的地板(未示出)的车辆下侧上。第一罐体14中的每一个第一罐体均形成为圆筒状，其具有对应于车辆纵向方向或前后方向的轴向方向(纵向方向)。如图2所示，第一罐体14包含本体部20、第一纤维加强树脂构件22和第二纤维加强树脂构件24。本体部20形成为圆筒状，并且在其轴向相反端部处开口。作为一个示例，本体部20由铝合金形成。本体部20的直径被确定成使得本体部20可容纳在地板的车辆下侧上可用的空间中。第一纤维加强树脂构件22通过在本体部20的外周表面36上缠绕片状CFRP(碳纤维加强树脂)而形成。在第一纤维加强树脂构件22的内部中，碳纤维(未示出)布置在本体部20的周向方向上。换句话说，第一纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压容器，其特征在于包括：多个本体部，所述多个本体部被并排布置，所述本体部中的每个本体部均具有圆筒状并且在所述本体部的轴向相反端部中的至少一个端部处具有开口；盖，所述盖被构造成将所述本体部的开口作为一个整体封闭；以及连通通路，所述连通通路被设置在所述盖的内部，并且被构造成将所述本体部的内部彼此连通。

【技术特征摘要】
2017.01.06 JP 2017-0013471.一种高压容器，其特征在于包括：多个本体部，所述多个本体部被并排布置，所述本体部中的每个本体部均具有圆筒状并且在所述本体部的轴向相反端部中的至少一个端部处具有开口；盖，所述盖被构造成将所述本体部的开口作为一个整体封闭；以及连通通路，所述连通通路被设置在所述盖的内部，并且被构造成将所述本体部的内部彼此连通。2.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于：所述本体部中的每个本体部均被第一纤维加强树脂构件覆盖，所述第一纤维加强树脂构件具有与所述本体部的周向方向相对应的纤维方向；并且所述第一纤维加强树脂构件和所述盖沿所述本体部的轴向方向被第二纤维加强树脂构件作为一个整体覆盖，所述第二纤维加强树脂构件具有与所述本体部的轴向方向相对应的纤维方向。3.根据权利要求2所述的高压容器，其特征在于：所述盖大体上呈在所述本体部的轴向方向上向外圆化的半圆柱的形状；并且所述第二纤维加强树脂构件沿所述盖的外周表面的圆弧覆盖所述盖。4.根据权利要求1到3中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井统，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP