高压罐的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高压罐的制造方法，能够抑制高压罐的品质降低并且抑制由气体压力导致表面树脂层破坏。高压罐(10)的制造方法包括：在树脂制的内衬(11)的外表面形成未固化的纤维增强树脂层(12)的缠绕工序S1；以第1温度对未固化的纤维增强树脂层(12)进行局部加热，由此从未固化的纤维增强树脂层(12)渗出热固性树脂而形成表面树脂层(13)，并且以产生裂缝(13a)的方式使表面树脂层(13)固化的第1加热工序S2；以及在第1加热工序S2之后，以低于第1温度的第2温度加热高压罐(10)整体，由此使纤维增强树脂层(12)整体和从纤维增强树脂层(12)整体渗出的表面树脂层(13)整体固化，得到在表面树脂层(13)局部产生了裂缝(13a)的高压罐(10)的第2加热工序S3。

【技术实现步骤摘要】
高压罐的制造方法
本专利技术涉及一种高压罐的制造方法，所述高压罐包含通过将浸渗有热固性树脂的纤维束缠绕在树脂制的内衬上而形成的纤维增强树脂层。
技术介绍
以往，作为用于储存、供给氢等的高压罐(高压气体储存容器)，已知具备罐主体和安装在该罐主体的长度方向的开口端部的金属口(日文原文：口金)部的罐。罐主体例如包含用于气密性保持氢气的内衬和将其外周面利用由CFRP(CarbonFiberReinforcedPlastics；碳纤维增强树脂)等构成的纤维束缠绕而进行增强的纤维增强树脂层。作为高压罐的制造方法，例如已知采用细丝缠绕法(以下也简称为“FW法”)在内衬的外表面缠绕纤维束而形成未固化的纤维增强树脂层，然后加热纤维增强树脂层使其固化的方法。在将未固化的纤维增强树脂层加热固化时，从未固化的纤维增强树脂层中渗出热固性树脂，形成覆盖纤维增强树脂层的表面树脂层。然而，在树脂制的内衬中，不存在完全阻隔气体的物质，因此填充于内衬的气体会随着时间而透过内衬。表面树脂层具有阻隔气体的功能(气体阻隔性)，因此透过了内衬的气体会被仅由树脂构成的表面树脂层隔断。并且，当透过了内衬的气体被表面树脂层隔断，纤维增强树脂层内的气体压力达到临界点时，表面树脂层会被破坏从而一下子释放出气体。此时，气体的释放量在安全上没有问题，但是由于表面树脂层的破坏会产生异响。为改善这样的不良情况，例如专利文献1中公开了对未固化的表面树脂层整体涂布溶剂并使其渗透，然后进行加热处理，由此将表面树脂层整体形成为多孔质结构的高压罐。该高压罐中，透过了内衬的气体会透过表面树脂层，因此表面树脂层不会破坏从而不会一下子释放出气体。在先技术文献专利文献1：日本特开2011-144860号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献1的高压罐，对未固化的表面树脂层涂布溶剂，因此当溶剂渗透到纤维增强树脂层时，会导致高压罐的品质降低。本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，课题是提供一种能够抑制高压罐的品质降低并且抑制由气体压力导致表面树脂层破坏的高压罐的制造方法。本专利技术涉及的高压罐的制造方法，所述高压罐包含树脂制的内衬、覆盖所述内衬的外表面的纤维增强树脂层、以及覆盖所述纤维增强树脂层的外表面的表面树脂层，所述制造方法包括：将浸渗有热固性树脂的纤维束缠绕在所述内衬的外表面，由此在所述内衬的外表面形成未固化的纤维增强树脂层的工序；以第1温度对所述未固化的纤维增强树脂层进行局部加热，由此从所述未固化的纤维增强树脂层之中加热了的区域渗出所述热固性树脂而形成所述表面树脂层，并且以在所述表面树脂层产生裂缝的方式使所述表面树脂层固化的第1加热工序；以及在所述第1加热工序之后，以低于所述第1温度的第2温度加热所述高压罐整体，由此使所述纤维增强树脂层整体和从所述纤维增强树脂层整体中渗出的表面树脂层整体固化，得到在所述表面树脂层局部产生了所述裂缝的高压罐的第2加热工序。根据本专利技术的高压罐的制造方法，包括以第1温度对所述未固化的纤维增强树脂层进行局部加热，由此从所述未固化的纤维增强树脂层之中加热了的区域渗出所述热固性树脂而形成所述表面树脂层，并且以在所述表面树脂层产生裂缝的方式使所述表面树脂层固化的第1加热工序，以及加热高压罐整体，得到在表面树脂层局部产生了裂缝的高压罐的第2加热工序。由此，能够将透过了内衬的气体(纤维增强树脂层内的气体)经由表面树脂层的裂缝向外部释放，因此能够抑制由于纤维增强树脂层内的气体压力导致表面树脂层破坏从而一下子释放出气体。因此，能够抑制由于表面树脂层的破坏产生异响。另外，不需要对未固化的表面树脂层涂布溶剂，因此不会发生溶剂渗透到纤维增强树脂层使高压罐的品质降低。上述高压罐的制造方法中，优选在所述第1加热工序中，局部加热的区域包括所述纤维束的缠绕终端。根据这样的技术构成，不需要在第1加热工序之外设置用于固定纤维束的缠绕终端的工序，能够抑制制造时间增长。另外，缠绕终端不仅在长度方向上产生裂缝，也在宽度方向(纤维束的宽度方向)上产生裂缝，因此能够将纤维增强树脂层内的气体经由表面树脂层的裂缝切实地向外部释放。上述高压罐的制造方法中，优选在所述第1加热工序中，通过对所述未固化的纤维增强树脂层局部吹送热风来进行加热。根据这样的技术构成，能够容易对纤维增强树脂层进行局部加热。根据本专利技术，能够提供一种能抑制高压罐的品质降低并且抑制由于气体压力导致表面树脂层破坏的高压罐的制造方法。附图说明图1是表示采用本专利技术的一实施方式涉及的制造方法制作的高压罐的结构的部分截面图。图2是表示采用本专利技术的一实施方式涉及的制造方法制作的高压罐的结构的立体图，是表示外周部经环向缠绕而形成的纤维增强树脂层的图。图3是图1的A部的放大图。图4是表示本专利技术的一实施方式涉及的高压罐的制造方法的流程图。图5是用于说明本专利技术的一实施方式涉及的高压罐的制造方法的第1加热工序的图。图6是表示采用实施例涉及的制造方法制作的高压罐的表面树脂层周边的结构的放大图。图7是表示采用比较例涉及的制造方法制作的高压罐的表面树脂层周边的结构的放大图。附图标记说明10：高压罐，11：内衬，12：纤维增强树脂层，13：表面树脂层，13a：裂缝，F：纤维束，Fa：缠绕终端，S1：缠绕工序(形成未固化的纤维增强树脂层的工序)，S2：第1加热工序，S3：第2加热工序具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一实施方式涉及的高压罐10的制造方法进行说明。以下，将高压罐10作为搭载于燃料电池车辆的填充有高压氢气的罐进行说明，但也可以应用于其它用途。另外，作为可填充于高压罐10的气体，不限定于高压氢气。首先，对高压罐10的结构进行说明。如图1所示，高压罐10是两端为圆顶状的大致圆筒形状的高压气体存储容器。高压罐10具备具有气体阻隔性的内衬11、纤维增强树脂层12和表面树脂层13。另外，高压罐10在两端形成开口部，在一侧的开口部安装有金属口14，在另一侧的开口部安装有端凸缘(endboss)16。内衬11是形成用于填充高压氢气的收纳空间17的树脂制构件。通常，内衬11由可加工为大致圆筒形状等的热塑性树脂构成。构成内衬11的树脂优选为加工性良好、且将氢气保持在收纳空间17内的性能及气体阻隔性良好的树脂。作为这样的树脂，例如可举出聚酯、聚酰胺、聚乙烯和乙烯-乙烯醇共聚物树脂(EVOH)等热塑性树脂。内衬11如上所述具有在两端具有圆顶部的大致圆筒形状。在内衬11的各圆顶部分别形成开口部，在开口部分别设置金属口14和端凸缘16。纤维增强树脂层12和表面树脂层13沿着内衬11的外表面而形成，因此内衬11的形状会决定高压罐10的形状。金属口14是填充于收纳空间17的氢气的出口。金属口14例如可以设置阀15，并形成与阀15嵌合的未图示的槽等。作为金属口14，可以使用将铝合金等金属材料加工成预定形状的金属口。端凸缘16是设置在与金属口14相反侧的圆顶部的构件，是用于安装在形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压罐的制造方法，所述高压罐包含树脂制的内衬、覆盖所述内衬的外表面的纤维增强树脂层、以及覆盖所述纤维增强树脂层的外表面的表面树脂层，/n所述制造方法的特征在于，包括：/n将浸渗有热固性树脂的纤维束缠绕在所述内衬的外表面，由此在所述内衬的外表面形成未固化的纤维增强树脂层的工序；/n以第1温度对所述未固化的纤维增强树脂层进行局部加热，由此从所述未固化的纤维增强树脂层之中加热了的区域渗出所述热固性树脂而形成所述表面树脂层，并且以在所述表面树脂层产生裂缝的方式使所述表面树脂层固化的第1加热工序；以及/n在所述第1加热工序之后，以低于所述第1温度的第2温度加热所述高压罐整体，由此使所述纤维增强树脂层整体和从所述纤维增强树脂层整体中渗出的表面树脂层整体固化，得到在所述表面树脂层局部产生了所述裂缝的高压罐的第2加热工序。/n

【技术特征摘要】
20190401 JP 2019-0699171.一种高压罐的制造方法，所述高压罐包含树脂制的内衬、覆盖所述内衬的外表面的纤维增强树脂层、以及覆盖所述纤维增强树脂层的外表面的表面树脂层，
所述制造方法的特征在于，包括：
将浸渗有热固性树脂的纤维束缠绕在所述内衬的外表面，由此在所述内衬的外表面形成未固化的纤维增强树脂层的工序；
以第1温度对所述未固化的纤维增强树脂层进行局部加热，由此从所述未固化的纤维增强树脂层之中加热了的区域渗出所述热固性树脂而形成所述表面树脂层，并且以在所述表面树脂层产生裂缝的方式使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田直树，
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