气罐制造技术

本发明专利技术提供气罐，抑制气体填充中的内衬的树脂的塑性变形或破损。气罐用的内衬具备：圆筒部，由第一树脂形成；及圆顶部，由第二树脂形成，配置在所述圆筒部的轴向的两端，所述第一树脂和所述第二树脂中的一方与另一方相比，线膨胀系数大且屈服应变大，所述屈服应变是在受外力作用而发生了应变时屈服而不再恢复为原来的状态的应变的界限值。

【技术实现步骤摘要】
气罐本申请为2018年1月12日提交的、申请号为201810030371.2的、专利技术名称为“气罐用的内衬及气罐”的申请的分案申请。本申请基于在2017年1月18日提出的申请号为2017-006290的日本申请要求优先权，将其公开的全部内容通过参照而援引于本申请。
本专利技术涉及气罐。
技术介绍
在日本特开2015-108399号公报中，作为搭载于燃料电池车辆的燃料罐，记载了一种具有树脂性的内衬的气罐，该内衬具有中央的圆筒部及其两端的圆顶部。在内衬的外侧设置有纤维增强树脂层。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在燃料电池车辆连续运转的情况下，尤其是例如在高速道路上连续运转的情况下，从燃料罐将燃料气体连续地向燃料电池供给。由于燃料罐的内部的压力高，因此在从燃料罐放出燃料气体时，燃料气体进行绝热膨胀。其结果是，燃料罐的内衬的温度下降，内衬收缩。另一方面，内衬的外侧的纤维增强树脂层与内衬相比热膨胀率小，因此即使温度下降，也不怎么收缩。其结果是，在内衬(尤其是内衬的圆顶部)与纤维增强树脂层之间产生间隙。当在该状态下向燃料罐填充气体时，由于气体的压力而导致内衬要膨胀。然而，在内衬的温度低的情况下，形成内衬的树脂变得较硬，难以膨胀。因此，在气体的填充中，内衬可能会发生塑性变形或破损。用于解决课题的方案本专利技术为了解决上述的课题而完成，能够作为以下的方式实现。根据本专利技术的一方式，提供一种气罐用的内衬。该内衬具备：圆筒部，由第一树脂形成；及圆顶部，由第二树脂形成，配置在所述圆筒部的轴向的两端，所述第一树脂和所述第二树脂中的一方与另一方相比，线膨胀系数大且屈服应变大，所述屈服应变是在受外力作用而发生了应变时屈服而不再恢复为原来的状态的应变的界限值。根据该方式，由于第一树脂和第二树脂中的一方与另一方相比线膨胀系数大且屈服应变大，因此在气体的填充中，内衬中的由线膨胀系数大且屈服应变大的一方的树脂形成的部分容易伸展。其结果是，与用相同的树脂形成整个内衬的情况相比，能够抑制内衬的塑性变形或破损。在上述方式中，可以是，所述第二树脂与所述第一树脂相比，线膨胀系数大且屈服应变大。在内衬具有圆筒部和圆顶部的情况下，容易在圆顶部的轴向的端部侧产生间隙，因此增大圆顶部的线膨胀系数而增大屈服应变能够更有效地抑制内衬的塑性变形或破损。在上述方式中，可以是，所述第一树脂和所述第二树脂中的所述一方的树脂包含不是弹性体的特定树脂原料和弹性体，所述另一方的树脂不包含弹性体而由所述特定树脂原料形成。根据该方式，能够容易地将第一树脂和第二树脂中的一方形成为线膨胀系数大且屈服应变大的树脂。在上述方式中，可以是，所述另一方的树脂还包含纤维。根据该方式，能够容易地将第一树脂和第二树脂中的另一方形成为线膨胀系数小且屈服应变小的树脂。根据本专利技术的一方式，提供一种气罐。该气罐具备：上述方式的内衬；及在所述内衬的外周形成的纤维增强树脂层。根据该方式，由于第一树脂和第二树脂中的一方的线膨胀系数大且屈服应变大，因此在气体的填充中，内衬中的由线膨胀系数大且屈服应变大的一方的树脂形成的部分伸展，因此与用相同的树脂形成整个内衬的情况相比，能够抑制树脂的塑性变形或破损。在上述方式中，可以是，若将气体填充完成后的温度即高温T1与开始填充所述气体前的温度即低温T2之间的温度差设为ΔT，将所述高温T1下的所述圆筒部的轴向长度设为Ls，将所述圆顶部的轴向长度设为Ld，将从所述高温T1至所述低温T2的所述第一树脂的平均线膨胀系数设为αs，将从所述高温T1至所述低温T2的所述第二树脂的平均线膨胀系数设为αd，将从所述高温T1至所述低温T2的所述纤维增强树脂层的平均线膨胀系数设为αc，将所述低温T2下的所述第一树脂的屈服应变设为εs，将所述低温T2下的所述第二树脂的屈服应变设为εd，满足下式，[数学式1]根据该方式，在高温T1下内衬的圆顶部与纤维增强树脂层紧贴的情况下，之后即使气罐的温度下降至低温T2，圆顶部与纤维增强树脂层之间的间隙也会成为内衬的屈服应变以下，因此能够更可靠地抑制内衬的塑性变形或破损。根据本专利技术的一方式，提供一种气罐。该气罐具备：内衬；及在所述内衬的外周形成的纤维增强树脂层。所述内衬具备：圆筒部，由第一树脂形成；及圆顶部，由第二树脂形成，配置在所述圆筒部的轴向的两端。若将气体填充完成后的温度即高温T1与开始填充所述气体前的温度即低温T2之间的温度差设为ΔT，将所述高温T1下的所述圆筒部的轴向长度设为Ls，将所述高温T1下的所述圆顶部的轴向长度设为Ld，将从所述高温T1至所述低温T2的所述第一树脂的平均线膨胀系数设为αs，将从所述高温T1至所述低温T2的所述第二树脂的平均线膨胀系数设为αd，将从所述高温T1至所述低温T2的所述纤维增强树脂层的平均线膨胀系数设为αc，将所述低温T2下的所述第一树脂的屈服应变设为εs，将所述低温T2下的所述第二树脂的屈服应变设为εd，则满足下式，[数学式2]根据该方式，在高温T1下内衬的圆顶部与纤维增强树脂层紧贴的情况下，之后即使气罐的温度下降至低温T2，圆顶部与纤维增强树脂层之间的间隙也会成为内衬的屈服应变以下，因此能够更可靠地抑制内衬的塑性变形或破损。在上述方式的气罐中，可以是，所述高温T1为约+85℃，所述低温T2为约-70℃。若从在气罐中未填充气体的状态起填充气体直至充满，则气罐的温度上升至约+85℃，若从在气罐中充满气体的状态起从气罐连续地放出气体直至未填充气体状态，则气罐的温度下降至约-70℃，因此，+85℃适合作为高温T1，-70℃适合作为低温T2。本专利技术能够以各种方式实现，例如，除了气罐用的内衬之外，还能够以气罐等各种方式实现。附图说明图1是表示高温T1下的气罐的状态的剖视图。图2是表示低温T2下的气罐的状态的剖视图。图3是表示低温T2下的树脂的应力-应变曲线的一例的坐标图。图4是表示在第一实施方式中在低温T2下由于压力而导致内衬膨胀的状态的说明图。图5是表示在第二实施方式中在低温T2下由于压力而导致内衬膨胀的状态的说明图。具体实施方式·第一实施方式：图1是表示高温T1(T1＝+85℃)下的气罐10的制造时的状态的剖视图。气体当压缩时温度上升。约+85℃是从未向气罐10填充气体的状态起填充气体直至充满状态时的填充完成后的气罐10的温度。气罐10具备内衬100和纤维增强树脂层200。内衬100具备圆筒部110和在圆筒部110的轴向的两端配置的两个圆顶部120。两个圆顶部120分别具备圆筒部分122和大致球面部分124。大致球面部分124是除了圆筒部分122之外的部分。在各个大致球面部分124的中央部安装有接口300、310。接口300具有将内衬100的内部与外部相连的孔305，但接口310不具有孔305。不过，接口310也可以是具有孔的结构。这种情况下，接口310的孔可以由闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气罐，其中，具备：/n内衬；及/n在所述内衬的外周形成的纤维增强树脂层，/n所述内衬具备：/n圆筒部，由第一树脂形成；及/n圆顶部，由第二树脂形成，配置在所述圆筒部的轴向的两端，/n若将气体填充完成后的温度即高温T1与开始填充所述气体前的温度即低温T2之间的温度差设为ΔT，/n将所述高温T1下的所述圆筒部的轴向长度设为Ls，将所述高温T1下的所述圆顶部的轴向长度设为Ld，/n将从所述高温T1至所述低温T2的所述第一树脂的平均线膨胀系数设为αs，将从所述高温T1至所述低温T2的所述第二树脂的平均线膨胀系数设为αd，将从所述高温T1至所述低温T2的所述纤维增强树脂层的平均线膨胀系数设为αc，/n将所述低温T2下的所述第一树脂的屈服应变设为εs，将所述低温T2下的所述第二树脂的屈服应变设为εd，/n则满足下式：/n

【技术特征摘要】
20170118 JP 2017-0062901.一种气罐，其中，具备：
内衬；及
在所述内衬的外周形成的纤维增强树脂层，
所述内衬具备：
圆筒部，由第一树脂形成；及
圆顶部，由第二树脂形成，配置在所述圆筒部的轴向的两端，
若将气体填充完成后的温度即高温T1与开始填充所述气体前的温度即低温T2之间的温度差设为ΔT，
将所述高温T1下的所述圆筒部的轴向长度设为Ls，将所述高温T1下的所述圆顶部的轴向长度设为Ld，
将从所述高温T1至所述低温T...

【专利技术属性】
技术研发人员：日置健太郎，
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